一种电机及冷却系统的制作方法

本发明涉及车辆，尤其涉及一种电机及冷却系统。

背景技术：

1、年来，新能源汽车市场普及度持续提升，整车对驱动电机的功率密度、峰值性能、轻量化体积指标提出严苛要求，电机小型化、高功率化成为行业主流发展方向，但该发展趋势也使得单位体积内发热功率极大的提升，电机散热矛盾愈发凸出。电机运转过程中绕组线圈为主要热源，线圈持续工作产生的热量若无法快速导出，容易引发绕组绝缘老化、电机峰值功率受限、热衰退等技术问题。为改善散热能力，现有技术逐步推出各类电机浸没式冷却结构，将发热部件直接浸泡于冷却介质中以增大换热接触面积，但当前常规浸没冷却方案普遍选用普通冷却油、冷却水作为换热介质，此类介质仅依靠自身温度升高吸收显热完成换热，吸热容量有限、换热速率偏低；介质全程仅保持单一物态，当面对高转速、大负载工况下电机短时集中产热时，热量导出滞后，绕组温升抑制效果差，仍旧存在散热效率不足、电机无法长时间处在峰值输出的技术缺陷，难以匹配当下高功率密度小型化驱动电机的散热需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电机及冷却系统；本发明解决了现有的电机无法满足小型化，且散热效率低的技术问题。具体方案如下：

2、一种电机，包括：壳体组件、定子总成、转子总成及密封组件；

3、所述壳体组件的内部安装定子总成以及转子总成；其中，所述定子总成固定于所述壳体组件的内表面；所述转子总成布置在定子总成中空内部，且转动连接于所述壳体组件；

4、所述密封组件，用于密封隔离所述转子总成与所述定子总成，并将壳体组件的内腔体分隔为用于容纳定子总成的定子腔体以及用于容纳转子总成的转子腔体；

5、所述壳体组件的一侧设置有与定子腔体连通的气道缓冲腔体，所述气道缓冲腔体通过气道与转子腔体连通；其中，所述气道缓冲腔体与定子腔体的连通处均设置有油气透气阀；

6、通过所述油气透气阀，使得定子腔体内汽化的气态冷却介质通过气道缓冲腔体，并阻止液态冷却介质进入气道缓冲腔体。

7、可选的，所述壳体组件的中部侧壁上开设有输送液体冷却介质的进油口，且所述壳体组件远离气道的一侧设置有用于排出转子腔体内气态冷却介质的出气口；

8、相应的，所述壳体组件与定子总成之间设置有通道组件；所述进油口通过通道组件与定子总成两侧的定子腔体连通；

9、所述通道组件包括：轴向通道和若干个径向通道；

10、所述轴向通道环绕布置在定子总成的外表面中部；

11、所述轴向通道两侧沿着周向均间隔布置有若干个径向通道；每个所述径向通道的一端与轴向通道连通，另一端与对应的定子腔体连通。

12、可选的，当定子腔体的液态冷却介质的温度达到汽化阈值时，所述定子腔体的液态冷却介质发生汽化；

13、汽化后的气态冷却介质通过油气透气阀后进入气道缓冲腔体，并通过气道进入转子腔体内部对转子总成进行冷却，冷却后的气态冷却介质沿着转子腔体的一侧，经过间隙通道流向另一侧，并通过转子腔体另一侧的出气口排出；其中，所述转子总成与定子总成之间形成有间隙通道。

14、可选的，所述壳体组件包括：电机壳体、大端盖以及小端盖；

15、所述电机壳体中部侧壁上开设有进油口；

16、所述定子总成固定于所述电机壳体的内表面；且所述电机壳体的一侧设置有气道缓冲腔体；所述气道缓冲腔体底部两侧开设有连通定子腔体的通道口；每个所述通道口处安装有油气透气阀；

17、所述电机壳体的两端开口处分别密封有大端盖及小端盖；相应的，所述转子总成的两端均通过轴承转动支撑于所述大端盖及所述小端盖；

18、所述大端盖内部设置有用于连通气道缓冲腔体与转子腔体的气道；所述小端盖的外侧设置有出气口以及用于密封转子总成的液封。

19、可选的，所述定子总成包括：定子铁心、注塑体以及线包；

20、所述线包布置于定子铁心的线槽内侧；注塑体布置在定子铁心与线包之间，用于将所述定子铁心与线包之间进行绝缘隔离；

21、所述定子铁心的外表面与电机壳体贴合固定，且所述定子铁心外表面开设有用于液态冷却介质流通的轴向通道与径向通道；且所述定子腔体内部具有能够浸没包覆线包的液态冷却介质；

22、所述注塑体的两端内壁面均设置有止口；

23、所述定子总成通过注塑体两端的止口与密封组件相配合，以完成所述定子总成的轴向定位与端面密封。

24、可选的，所述密封组件包括：前密封套及后密封套；

25、所述前密封套与所述后密封套的外壁面均通过粘接方式固定于所述定子总成两侧对应的止口上。

26、可选的，所述定子腔体的一侧设置有液位传感器。

27、一种冷却系统，包括所述的电机；还包括：轴流泵、冷却介质回收箱、过滤器、输送油泵以及控制单元；

28、所述控制单元分别与轴流泵和输送油泵电连接；

29、所述出气口通过排气管道与冷凝器连通；其中，所述排气管道上布置有轴流泵以及压力传感器；

30、所述冷凝器通过中间管道与冷却介质回收箱连通；所述冷却介质回收箱通过第一管道与输送油泵连通；所述输送油泵通过第二管道与进油口连通；其中，所述第一管道上设置有过滤器。

31、可选的，所述控制单元，配置为当车辆处于水平状态时，通过液位传感器采集定子腔体内部冷却介质液位，并判断水平状态下所述定子腔体内部冷却介质液位是否≤预设安全液位；

32、若是，则通过增加输送油泵的运行转速，使得所述定子腔体内部冷却介质液位在预设时间内≥冗余液位阈值，并在所述定子腔体内部冷却介质液位≥冗余液位阈值时，将输送油泵的运行转速下调至设定转速；其中，所述冗余液位阈值＞预设安全液位。

33、可选的，所述控制单元，配置为当所述转子腔体的压力≥安全压力设定阈值时，启动排气管道上的轴流泵，将转子腔体内气态冷却介质抽出并输送至冷凝器；

34、所述控制单元，还配置为当所述转子腔体的压力≤预设压力时，关闭所述排气管道上的轴流泵。

35、本发明具有的有益效果：

36、本发明提供了一种电机及冷却系统。通过密封组件将壳体组件的内腔分隔成互相独立的定子腔体和转子腔体。在定子腔体与气道缓冲腔体的连通处配置油气透气阀，从而仅允许受热汽化之后的气态冷却介质通过、阻隔液态冷却介质流入气道缓冲腔体；气道缓冲腔体能够起到气压缓冲作用，缓解转子腔体一侧产生的背压冲击，避免下游气道、转子腔体内气压波动直接作用于油气透气阀，造成油气透气阀的功能失效，并确保蒸气平稳输送至转子腔体实现转子降温，从而应对车辆颠簸、各个行驶倾角之下定子腔内部冷却液飞溅的工况，该设计避免了液态相变冷却介质流进气道通路，便能够实现气、液分离，实现了相变冷却循环稳定可靠，在满足电机小型化的同时，整体提升了电机的冷却效率。

1.一种电机，其特征在于，包括：壳体组件、定子总成、转子总成及密封组件；

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述壳体组件的中部侧壁上开设有输送液体冷却介质的进油口，且所述壳体组件远离气道的一侧设置有用于排出转子腔体内气态冷却介质的出气口；

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述壳体组件包括：电机壳体、大端盖以及小端盖；

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述定子总成包括：定子铁心、注塑体以及线包；

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述密封组件包括：前密封套及后密封套；

7.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子腔体的一侧设置有液位传感器。

8.一种冷却系统，其特征在于，包括权利要求1-7中任意一项所述的电机；还包括：轴流泵、冷却介质回收箱、过滤器、输送油泵以及控制单元；

9.根据权利要求8所述的冷却系统，其特征在于，

10.根据权利要求8所述的冷却系统，其特征在于，所述控制单元，配置为当所述转子腔体的压力≥安全压力设定阈值时，启动排气管道上的轴流泵，将转子腔体内气态冷却介质抽出并输送至冷凝器；