一種基于熱管的分離散熱式新型電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及新能源汽車的零部件技術領域，具體是一種利用熱管將電機機芯(電動機)產生的熱量傳導至分離的冷卻水循環系統中進行熱交換的新型電機。
【背景技術】
[0002]大力發展新能源汽車，是推動汽車產業轉型升級、建設環境友好型社會的戰略舉措。驅動電機是新能源汽車的核心部件，其性能對新能源汽車有直接而重要的影響。電機工作溫度直接影響電機效率、可靠性和使用壽命。溫升過高，加速電機絕緣材料老化，縮短使用壽命;電機效率下降，導致發熱量增加，進一步推高溫升。因此，溫升控制對電機工作的效率、穩定性和可靠性至關重要。
[0003]目前新能源汽車驅動電機溫升控制主要是水冷系統，水冷系統需要在電機機殼內加工螺旋水道。一方面，導致電機機殼加工工藝復雜，顯著增加制造成本;另一方面，導致電機體積增大，降低功率密度比;第三，增加密封難度，系統復雜，影響可靠性。
[0004]CN103427560公開的電機，將熱管放置于定子鐵心外徑與定子殼體接觸部分，轉子與轉軸間，軸承與端蓋間三個地方，但其并沒有將冷卻水道與電機分離，若冷卻水泄露將會給電機帶來風險。
【發明內容】
[0005]針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是:提供一種利用熱管傳熱而杜絕水冷循環系統對電機機芯影響的基于熱管的分離散熱式新型電機。
[0006]為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0007]—種基于熱管的分離散熱式新型電機，包括電機機芯、電機機殼、水冷循環系統、熱管；電機機芯位于電機機殼內，用于傳熱的熱管將電機機殼和水冷循環系統連接，水冷循環系統與電機機芯、電機機殼均分離。
[0008]電機機殼內設有η條溝槽;熱管的數量為η條，熱管的一端置入溝槽中，另一端與水冷循環系統的冷卻水直接或間接接觸傳熱;η取正整數。
[0009]溝槽的數量為多條，均勻分布在電機機殼中；熱管的一端插入條形的溝槽中，且通過脹管工藝與電機機殼緊密連接。
[00?0]電機機殼的材質為招合金。
[0011]水冷循環系統包括外殼，外殼上設有進水口和出水口，外殼的壁內設有安裝槽;熱管的一端插入條形的安裝槽中，且通過脹管工藝與外殼緊密連接。
[0012]外殼內設有內翅片。
[0013]電機機殼為圓筒形，緊貼包裹在電機機芯外。
[0014]電機機殼為圓筒形，水冷循環系統為圓柱形，電機機殼和水冷循環系統同軸，水冷循環系統位于電機機殼的一端；熱管包括依次相接的第一直管段、徑向連接段、第二直管段，第一直管段與電機機殼連接，第二直管段與水冷循環系統連接;所有熱管沿著同一圓周周向均勻分布。
[0015]熱管為扁平熱管或圓柱形熱管。
[0016]電機機芯為永磁驅動電機。
[0017]總的說來，本發明具有如下優點:
[0018]1.電機機殼、電機機芯均與水冷循環系統隔離，通過熱管進行熱交換，減小了冷卻水泄露給電機帶來的風險。
[0019]2.采用熱管進行傳熱，傳熱效率高，熱阻幾乎為零，可以將電機機芯內部產生的熱量迅速導出。
[0020]3.無需在電機機殼內加工螺旋水道，結構更緊湊，加工方便。
[0021]4.電機機殼采用鋁合金機殼，提高輕量化和功率密度，具有較好的導熱性能，并顯著降低制造成本。
[0022]5.水冷循環系統的外殼采用鑄造工藝制作，其內部鑄有內翅片，增大了換熱面積，提尚了換熱效率。
[0023]6.熱管利用脹管工藝緊密連接，降低熱阻，提高熱傳導效率。
[0024]7.電機整體重量輕、結構緊湊、體積小巧、散熱快，尤其適用于新能源汽車。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發明的立體圖。
[0026]圖2是電機機殼的立體圖。
[0027]圖3是水冷循環系統的立體圖的剖視圖。
[0028]圖4是熱管結構的示意圖。
[0029]其中，I為電機機殼，2為熱管，3為水冷循環系統，4為溝槽，5為安裝槽，6為進水口，7為內翅片，8為出水口。
【具體實施方式】
[0030]下面來對本發明做進一步詳細的說明。
[0031 ] 一種基于熱管的分離散熱式新型電機，包括電機機芯、電機機殼、水冷循環系統、熱管。
[0032]電機機芯為永磁驅動電機。
[0033]電機機殼為圓筒形，緊貼包裹在電機機芯外。電機機殼采用鋁合金加工而成，內部(壁內)的溝槽為鑄造成型或去除材料成型，溝槽加工為圓槽或者方槽，以適應圓柱形熱管或扁平熱管。
[0034]水冷循環系統包括外殼，外殼上設有進水口和出水口，外殼的壁內設有安裝槽;熱管的一端插入條形的安裝槽中，且通過脹管工藝與外殼緊密連接。外殼內圍成水箱，外殼采用鑄造鋁合金制成，內部設有與冷卻水流向一致的內翅片，封蓋采用密封圈加螺栓的形式對水箱進行密封。
[0035]本實施例中的熱管采用圓柱形銅熱管，選用1mm直徑的溝槽式圓柱形熱管，將電機機殼上溝槽加工為10.2mm。將熱管彎曲成圖4的形式(包括依次相接的第一直管段、徑向連接段、第二直管段)，使第一直管段能夠插入電機機殼的溝槽中，第二直管段可以插入冷卻水循環系統的外殼的安裝槽中。將熱管插入溝槽與安裝槽后，采用脹管工藝，在270°C下，保溫10s，使熱管的兩端分別與電機機殼和水冷循環系統緊密結合，減小接觸熱阻。
[0036]本實施例中的熱管數量為多條，與熱管數量對應的是溝槽和安裝槽的條數。電機機殼為圓筒形，水冷循環系統為圓柱形，電機機殼和水冷循環系統同軸，水冷循環系統位于電機機殼的一端。所有熱管沿著同一圓周周向均勾分布，環形布置的熱管的軸線與電機機殼同軸。
[0037]運行時，電機機芯的熱量傳遞至電機機殼，再經熱管傳遞至外殼，最后熱量被水冷循環系統的冷卻水帶走，實現快速散熱。
[0038]除了本實施例提及的方式外，熱管可與冷卻水直接接觸傳熱，即熱管可伸入水冷循環系統的水箱中。水冷循環系統也可采用現有的其他水冷結構。這些變換方式均在本發明的保護范圍內。
[0039]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于熱管的分離散熱式新型電機，包括電機機芯、電機機殼、水冷循環系統，其特征在于:還包括熱管；電機機芯位于電機機殼內，用于傳熱的熱管將電機機殼和水冷循環系統連接，水冷循環系統與電機機芯、電機機殼均分離。2.按照權利要求1所述的一種基于熱管的分離散熱式新型電機，其特征在于:所述電機機殼內設有η條溝槽;熱管的數量為η條，熱管的一端置入溝槽中，另一端與水冷循環系統的冷卻水直接或間接接觸傳熱;η取正整數。3.按照權利要求2所述的一種基于熱管的分離散熱式新型電機，其特征在于:所述溝槽的數量為多條，均勻分布在電機機殼中；熱管的一端插入條形的溝槽中，且通過脹管工藝與電機機殼緊密連接。4.按照權利要求1所述的一種基于熱管的分離散熱式新型電機，其特征在于:所述電機機殼的材質為招合金。5.按照權利要求1所述的一種基于熱管的分離散熱式新型電機，其特征在于:所述水冷循環系統包括外殼，外殼上設有進水口和出水口，外殼的壁內設有安裝槽;熱管的一端插入條形的安裝槽中，且通過脹管工藝與外殼緊密連接。6.按照權利要求5所述的一種基于熱管的分離散熱式新型電機，其特征在于:所述外殼內設有內翅片。7.按照權利要求1所述的一種基于熱管的分離散熱式新型電機，其特征在于:所述電機機殼為圓筒形，緊貼包裹在電機機芯外。8.按照權利要求1所述的一種基于熱管的分離散熱式新型電機，其特征在于:所述電機機殼為圓筒形，水冷循環系統為圓柱形，電機機殼和水冷循環系統同軸，水冷循環系統位于電機機殼的一端;熱管包括依次相接的第一直管段、徑向連接段、第二直管段，第一直管段與電機機殼連接，第二直管段與水冷循環系統連接;所有熱管沿著同一圓周周向均勻分布。9.按照權利要求1所述的一種基于熱管的分離散熱式新型電機，其特征在于:所述熱管為扁平熱管或圓柱形熱管。10.按照權利要求1所述的一種基于熱管的分離散熱式新型電機，其特征在于:所述電機機芯為永磁驅動電機。
【專利摘要】本發明涉及一種基于熱管的分離散熱式新型電機，包括電機機芯、電機機殼、水冷循環系統、熱管；電機機芯位于電機機殼內，用于傳熱的熱管將電機機殼和水冷循環系統連接，水冷循環系統與電機機芯、電機機殼均分離。本發明整體重量輕、結構緊湊、體積小巧、散熱快，尤其適用于新能源汽車，屬于新能源汽車零部件技術領域。
【IPC分類】H02K9/19, H02K5/20
【公開號】CN105591499
【申請號】CN201610140143
【發明人】萬珍平, 吳柏禧, 陸龍生, 湯勇
【申請人】華南理工大學
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2016年3月11日