一种油冷扁线电机散热结构及电机的制作方法

1.本实用新型属于电机技术领域，尤其是涉及一种油冷扁线电机散热结构及电机。


背景技术：

2.近年来，随着国家政策的倾斜，新能源汽车有了飞速的发展，各大汽车及零部件厂商都在研发满足市场需求的新能源汽车及其配套设施，电机作为核心零部件之一，已开始与变速箱集成或与控制器等集成一体，随着功率密度要求越来越高，不管是作为一个整体还是单电机，其散热问题也变得更加重要，因此，对冷却方式也有了更高的要求。
3.目前同类集成结构电机散热主要采取定子端部及定子铁心中部油冷，转子甩油至定子两侧端部方式。类似方案比较适合分布绕组定子，集中绕组定子因端部较短且端部结构比较分散，空隙较大，此方式对其散热有局限性。
4.而在电机工作过程中，主要发热部件为电机定子线圈，其在交变电流通过时产生旋转磁场，与转子的磁场相互作用，产生电磁扭矩，从而电机转动。因此，定子线圈的温升控制变得非常重要。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本实用新型提供一种油冷扁线电机散热结构及电机，以解决现有技术存在的以上或者其他前者问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种油冷扁线电机散热结构，与定子铁芯的任一端部相对应，散热结构靠近定子绕组的一侧设有喷油口，喷油口至少有两组，多组喷油口沿着定子绕组的轴向设置；在多组喷油口中，至少一组喷油口与定子绕组的端部位置相对应，至少一组喷油口与定子绕组的靠近定子铁芯的端部的位置相对应，使得冷却介质喷淋至定子绕组的端部和靠近定子铁芯的端部的位置处，使得冷却介质沿着从定子绕组的端部至定子铁芯的方向和从定子绕组靠近定子铁芯端部的位置向定子绕组端部的方向流动，并流经定子绕组内层。
7.进一步的，位于定子绕组的端部的一组喷油口与定子绕组中的导体的插线端的转弯凸出部的位置相对应，位于靠近定子铁芯端部的一组喷油口与定子绕组中的导体的插线端的转弯凹陷部的位置相对应。
8.进一步的，每一个喷油口被配置成与一组导体的位置相对应，使得每一组导体被冷却介质喷淋，冷却介质沿着导体表面流动。
9.进一步的，喷油口与定子绕组的喷射位置相对应，喷射位置为定子绕组的每一组导体中的端部的外侧表面和定子绕组中的每一组导体靠近定子铁芯端部的外侧表面位置，使得冷却介质沿着定子绕组的导体的表面流动且沿着定子绕组的径向流动。
10.进一步的，每一组中的多个喷油口沿着定子铁芯的周向设置，相邻两组喷油口在定子绕组上的投影区域相邻设置，相邻两组喷油口在不同圆周上。
11.进一步的，每一组喷油口中，多个喷油口非等距设置。
12.进一步的，散热结构还包括：
13.油管本体，油管本体内部设有腔体，喷油口与油管本体的内部腔体连通，以便于冷却介质流动；
14.进油口，进油口与油管本体连接，且进油口与油管本体内部腔体连通，以便于冷却介质进入油管本体内部。
15.进一步的，油管本体为弧形结构，或者，油管本体为多个，多个油管本体以定子绕组的轴线为中心呈弧形设置。
16.进一步的，油管本体的内部腔体内设有扰流板，扰流板设于相邻喷油口之间，相邻扰流板构造成一个容纳空间，将冷却介质分配至每一个喷油口。
17.进一步的，扰流板与喷油口的轴线相交设置，扰流板的自由端至油管本体设有喷油口的侧壁之间的距离为油管本体的内部腔体的宽度的1/5
‑
4/5。
18.一种油冷扁线电机，包括上述的油冷扁线电机散热结构。
19.由于采用上述技术方案，使得油冷扁线电机散热结构使用方便，结构简单，具有至少两者喷油口，与定子绕组的端部和靠近定子铁芯的一端的位置相对应，对定子绕组的端部和靠近定子铁芯端部处的导体进行喷淋，同时，每一个喷油口与定子绕组的喷射位置相对应，使得冷却介质进行定向喷淋，在定子绕组的形状和冷却介质的重力的影响下，冷却介质沿着定子绕组的导体的表面流动，同时进入定子绕组内层，沿着内层导体的表面流动，定子绕组端部的冷却介质从随机流淌到定向流淌，增大冷却介质与定子绕组的接触面积，提高电机的散热性能；该散热结构设置有扰流板，扰流板设置与相邻喷油口之间，使得冷却介质依次流入相邻扰流板之间的空间，对冷却介质进行分配，冷却介质在油管本体内的流量经过扰流板的作用，使得冷却介质均匀从各个喷油口中流出，在结合定子绕组的形状定点喷射，提高定子绕组温度一致性。
附图说明
20.图1是本实用新型的一实施例的散热结构安装状态的结构示意图；
21.图2是本实用新型的一实施例的散热结构的一个视角的剖视结构示意图；
22.图3是本实用新型的一实施例的散热结构的结构示意图；
23.图4是本实用新型的一实施例的散热结构的另一个视角的剖视结构示意图；
24.图5是本实用新型的一实施例的冷却介质的流动方向示意图；
25.图6是本实用新型的一实施例的冷却介质的喷淋位置及流动方向示意图；
26.图7是图1的a部的放大结构示意图；
27.图8是本实用新型的一实施例的喷油口与定子绕组的导体喷射位置相对应的一个角度的结构示意图。
28.图中：
29.1、散热结构
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2、定子铁芯
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3、定子绕组
30.4、喷射位置
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5、流动方向
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100、喷油口
31.101、进油口
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102、扰流板
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103、内部腔体
32.104、油管本体
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6、转弯凸出部
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7、转弯凹陷部
具体实施方式
33.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
34.图1示出了本实用新型一实施例的结构示意图，本实施例涉及一种油冷扁线电机散热结构及电机，适用于新能源汽车扁线电机，对扁线电机在工作时进行降温，该散热结构通过喷油口将冷却介质喷射到定子绕组的相对应的喷射位置上，使得冷却介质沿着定子绕组的导体的表面流动，冷却介质在重力和定子绕组的形状的共同作用下，使得冷却介质的流动方向为定向流动，流经更多的绕组表面，提高冷却介质与定子绕组的接触面积，提高电机的散热能力。
35.一种油冷扁线电机散热结构，与定子铁芯2的任一端部相对应，如：该油冷扁线电机散热结构可以设于混动箱上，该散热结构1可以集成在混动箱体上，也可以是通过螺栓等连接件固定安装在混动箱体上，根据实际需求进行选择；散热结构1在安装时，与定子铁芯2的任一端部的位置相对应，即，散热结构1可以与定子绕组3的插线端的位置相对应，或者，散热结构1与定子绕组3的焊接端的位置相对应，根据实际需求进行选择，对定子绕组的一端进行冷却介质的喷淋。
36.如图1
‑
6所示，该散热结构1靠近定子绕组3的一侧设有喷油口100，喷油口100至少有两组，多组喷油口100沿着定子绕组3的轴向设置，从不同位置对定子绕组3进行冷却介质的喷淋；在多组喷油口100中，至少一组喷油口100与定子绕组3的端部位置相对应，至少一组喷油口100与定子绕组3的靠近定子铁芯2的端部的位置相对应，使得冷却介质喷淋至定子绕组3的端部和靠近定子铁芯2的端部的位置处，使得冷却介质沿着定子绕组3轴向和径向从定子绕组3一端向另一端流动。定子绕组3安装在定子铁芯2上，定子绕组3的插线端与焊接端分别位于定子铁芯2的两端，且分别位于定子铁芯2的两端的外部，散热装置的多组喷油口100，沿着定子绕组3的轴向由定子绕组3的端部至定子铁芯2的端部方向设置，且至少一组喷油口100与定子绕组3的端部(定子绕组3远离定子铁芯2的端部的一端)的位置相对应，对定子绕组3的端部进行冷却介质喷淋，至少一组喷淋口与定子绕组3的靠近定子铁芯2的端部的位置相对应，对该位置处的定子绕组3进行喷淋，使得冷却介质沿着定子绕组3的导体表面流动，在定子绕组3的导体的形状的影响下，流经定子绕组3的内表面；散热结构1位于定子绕组3的外部，所以，从喷油口100喷射出的冷却介质喷淋至定子绕组3的位于定子铁芯2的外侧的导体上，定子绕组3具有多层绕组，冷却介质在重力的作用下，流动至定子绕组3的内层绕组的导体上，并沿着内层导体的表面流动，在重力和定子绕组3的形状的影响下，使得冷却介质流经定子绕组3的各层绕组，提高冷却介质与定子绕组3的接触面积，提高电机散热性能。
37.定子绕组3由多个结构相似的发卡线圈按照一定的规则旋转叠绕构成，该发卡线圈为u型导体，所以冷却介质在流动时，沿着导体的表面流动，且流动方向5受到导体的形状影响，沿着导体的形状流动。为了使得喷油口100能够对多个导体进行喷淋，每一组中的多个喷油口100沿着定子铁芯2的周向设置，且每一组中的多个喷油口100位于同一圆周上，相邻两组喷油口100在定子绕组3上的投影区域相邻设置，相邻两组喷油口100不在同一圆周上，即，多组喷油口100沿着定子绕组3的轴向设置，多组喷油口100沿着定子绕组3的径向方向的两个方向相邻设置，在第一径向方向上，第一个圆周上设置一组喷油口100，在与之相邻的圆周上设置另一组喷油口100，该组喷油口100在第二个径向方向上，在与之相邻的圆
周上设置第三组喷油口100，第三组喷油口100设置在第一个径向方向上，在与之相邻的圆周上设置第四组喷油口100，第四组喷油口100设置在第二个径向方向上，依次设置，在两个相邻的径向方向上不同圆周上设置多组喷油口100。喷油口100的组数及每组中喷油口100的数量根据实际定子绕组3的形状和尺寸进行选择。
38.在本实施例中，优选的，喷油口100的组数为两组，定子在电机中处于水平状态，则散热装置设置在定子铁芯2的端部的上部的位置，对定子绕组3的上半部分进行冷却介质的喷淋，将定子绕组3的上半部分分成左右两部分，一组喷油口100与左半部分的定子绕组3的位置相对应，另一组喷油口100与右半部分的定子绕组3的位置相对应，两组喷油口100分别对应两个相邻径向方向的定子绕组3，两组喷油口100沿着定子绕组3的轴向方向设置相邻圆周上，一组喷油口100与定子绕组3的端部位置相对应，另一组喷油口100与定子绕组3的靠近定子铁芯2的端部的位置相对应，两组喷油口100在定子绕组3上的投影区域覆盖定子绕组3的上半部分，对定子绕组3的上半部分进行冷却介质的喷淋，喷淋至绕组上的冷却介质向两个方向流动，一部分冷却介质从定子绕组3的端部向靠近定子铁芯2的端部的方向沿着导体的表面流动，另一部分冷却介质从定子绕组3的靠近定子铁芯2的端部位置向定子绕组3的端部的方向沿着导体的表面流动，冷却介质在自身重力和导体的形状的作用下，流经定子绕组3的各层导体表面，增大冷却介质与定子绕组3的接触面积，提高电机的散热能力。
39.在本实施例中，优选的，散热结构1与定子绕组3的插线端相对应，位于定子绕组的端部的一组喷油口与定子绕组中的导体的插线端的转弯凸出部6的位置相对应，位于定子绕组3的端部的一组喷油口100靠近定子绕组3中的导体的插线端的转弯凸出部6，冷却介质从喷油口100喷出后喷淋至转弯凸出部6的表面，位于靠近定子铁芯2端部的一组喷油口100与定子绕组中的导体的插线端的转弯凹陷部7的位置相对应，位于靠近定子铁芯2端部的一组喷油口100靠近定子绕组3中的导体的插线端的转弯凹陷部7，冷却介质从喷油口100喷出后喷淋至转弯凹陷部7的表面，从两个部位进行冷却介质的喷淋，使得冷却介质向两个方向流动。转弯凸出部6位于导体的插线端弯折处的一侧，转弯凹陷部7位于导体的插线端弯折处的另一侧，转弯凸出部6与导体的一个槽内部连接，转弯凹陷部7与导体的另一个槽内部连接，由于两个槽内部位于不同的槽内，所以，在定子绕组中，转弯凸出部6相对喷油口100方向凸起，转弯凹陷部7相对喷油口100方向凹陷，导体的转弯凸出部6相对转弯凹陷部7更加靠近喷油口100。冷却介质在重力的作用下，与定子绕组外侧的转弯凸起部6的位置相对应的喷油口100进行冷却介质喷淋时，冷却介质喷淋至导体的转弯凸起部6上，然后沿着转弯凸起部6的表面流动，沿着的转弯凸起部6的形状流向内侧的绕组；与定子绕组内侧的转弯凹陷部7的位置相对应的喷油口100进行冷却介质喷淋时，冷却介质喷淋至导体的转弯凹陷部7上，然后沿着转弯凹陷部7的表面流动，沿着转弯凹陷部7的形状流向外侧的绕组。位于定子绕组的端部的一组喷油口100始终与定子绕组中的导体的插线端的转弯凸出部6的位置相对应，位于靠近定子铁芯2端部的一组喷油口100始终与定子绕组中的导体的插线端的转弯凹陷部7的位置相对应，当转弯凹陷部7被转弯凸起部6遮挡时，喷油口100与位于转弯凸出部6之间的间隙内的转弯凹陷部7的位置相对应。
40.如图5
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8所示，每一个喷油口100被配置成与一组导体的位置相对应，使得每一组导体被冷却介质喷淋，冷却介质在导体形状的影响下沿着导体表面流动，定子铁芯2径向具有多层，在每一层的各个槽内均设置有导体，插线端在同一径向方向上的导体为一组导体，
每一个喷油口100与一组导体的位置相对应，对每一组导体中最外层的导体进行冷却介质的喷淋，所以，每一组中的喷油口100的数量根据该组喷油口100在定子绕组3上的投影区域内的导体组的数量进行选择。
41.为了使得冷却介质进行定向流动，根据导体的形状沿着导体的表面流动，喷油口100与定子绕组3的喷射位置4相对应，对定子绕组3的喷射位置4进行定向喷淋，喷射位置4为定子绕组3的每一组导体中的导体的端部的外侧表面或导体靠近定子铁芯2的端部的外侧表面处，使得冷却介质沿着定子绕组3的导体的表面流动且沿着定子绕组3的径向流动，在本实施例中，优选的，在定子绕组3的端部处，喷射位置4为导体的插线端的转弯凸出部6的外侧表面，在定子绕组3的靠近定子铁芯2的端部处，喷射位置4为导体的插线端的转弯凹陷部7的外侧表面。
42.每一组喷油口100中，多个喷油口100可以是等间距设置，也可以是非等间距设置，定子绕组3的形状和尺寸进行选择，在本实施例中，由于定子绕组3为环形结构，在定子绕组3水平设置时在水平面上的投影中，中部导体组之间的距离大，两侧导体组之间的距离小，多个喷油口100非等距设置，且从与定子绕组3的上半部分的中心位置向两侧方向，相邻喷油口100之间的距离逐渐减小，根据定子绕组3中的导体组的位置进行设置。
43.喷油口100的轴线可以是竖直设置，或者是倾斜设置，根据定子绕组3中的导体组的位置进行选择，在本实施例中，优选的，喷油口100的轴线竖直设置，且多个喷油口100的轴线相平行，使得冷却介质从喷油口100喷射后竖直流动至定子绕组3表面，使得冷却介质在喷出时的动力和自身重力的作用下能够流动至定子绕组3内层的导体上。
44.相邻两组喷油口100之间的距离根据定子绕组3的尺寸和形状进行选择，这里不做具体要求。
45.如图2
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4所示，该散热结构1还包括油管本体104，油管本体104内部设有腔体，喷油口100与油管本体104的内部腔体103连通，以便于冷却介质流动；进油口101，进油口101与油管本体104连接，且进油口101与油管本体104内部腔体103连通，以便于冷却介质进入油管本体104内部。冷却介质从进油口101进入油管本体104的内部腔体103内，并在腔体内流动，从各个喷油口100喷射出，实现冷却介质的持续喷淋。
46.油管本体104为弧形结构，或者，油管本体104为多个，多个油管本体104以定子绕组3的轴线为中心呈弧形设置，根据实际需求进行选择，在本实施例中，优选的，油管本体104为弧形结构，与定子绕组3的弧度相适应，对定子绕组3的上半部分的导体进行喷淋。
47.为了使得冷却介质均匀的从各个喷油口100喷射出，油管本体104的内部腔体103内设有扰流板102，扰流板102设于相邻喷油口100之间，使得相邻扰流板102之间具有一个喷油口100，将冷却介质分配至每一个喷油口100。该扰流板102为板状结构，固定安装在油管本体104的内腔的设有喷油口100的内壁上，且扰流板102沿着油管本体104的宽度方向设置，扰流板102的宽度可以与内部腔体103的宽度相同，也可以不相同，根据实际需求进行选择，且相邻扰流板102之间设置有一个喷油口100，使得两个相邻扰流板102与油管本体104的内壁之间构成一个容纳空间，以便于对冷却介质进行分流，冷却介质从进油口101进入油管本体104的内部腔体103后，首先进入与进油口101相对应的两个扰流板102之间的空间，冷却介质在进入该空间的同时从与该空间相对应的喷油口100流出，当该空间内冷却介质超过扰流板102的顶端后，从扰流板102的顶端溢流出，流向两侧的扰流板102之间的空间，
冷却介质从两侧的喷油口100流出，冷却介质依次流动，直至所有扰流板102之间的空间都有冷却介质，冷却介质从各个喷油口100流出。扰流板102的设置，使得冷却介质均匀分配至各个喷油孔中，进而合理分配各个喷油口100的冷却介质的流出量，使得定子绕组3的温度一致性更好。
48.扰流板102与喷油口100的轴线相交设置，扰流板102的自由端至油管本体104设有喷油口100的侧壁之间的距离为油管本体104的内部腔体103的宽度的1/5
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4/5，扰流板102的高度小于油管本体104的内部腔体103的高度，该距离根据进油口101的冷却介质的总流量进行选择，使得进入油管本体104内部腔体103内的冷却介质的流量能够均匀从各个喷油口100流出，控制各个喷油口100的冷却介质的流量。
49.一种油冷扁线电机，包括上述的油冷扁线电机散热结构1。
50.该油冷扁线电机散热结构在使用时，固定安装在混动箱体上，且与定子铁芯2的设有定子绕组3插线端的一端相对应，冷却介质从进油口101进入油管本体104内部腔体103，并在扰流板102的作用下，依次进入相邻扰流板102之间的空间内，并从与该空间对应的喷油口100喷出，对定子绕组3的端部的喷射位置4和定子绕组3的靠近定子铁芯2的一端的喷射位置4进行喷淋，喷油口100对定子绕组3的与之相对应的喷射位置4进行喷淋，使得冷却介质在重力和导体的形状的作用下从两个方向沿着导体表面流动，一个冷却介质的流动方向5为从定子绕组3的端部至靠近定子铁芯2的端部的方向沿着导体表面流动，另一个冷却介质的流动方向5为从定子绕组3靠近定子铁芯2的端部的位置向定子绕组3的端部方向沿着导体的表面流动，冷却介质在重力和喷射速度的作用下进入定子绕组3的内层，沿着内层导体的表面流动，在重力和导体形状的影响下流经整个定子绕组3的导体的表面。
51.采用上述的散热结构对电机进行冷却，冷却介质与定子绕组的接触面积提高40％，电机散热性能提高35％。
52.由于采用上述技术方案，使得油冷扁线电机散热结构使用方便，结构简单，具有至少两者喷油口，与定子绕组的端部和靠近定子铁芯的一端的位置相对应，对定子绕组的端部和靠近定子铁芯端部处的导体进行喷淋，同时，每一个喷油口与定子绕组的喷射位置相对应，使得冷却介质进行定向喷淋，在定子绕组的形状和冷却介质的重力的影响下，冷却介质沿着定子绕组的导体的表面流动，同时进入定子绕组内层，沿着内层导体的表面流动，定子绕组端部的冷却介质从随机流淌到定向流淌，增大冷却介质与定子绕组的接触面积，提高电机的散热性能；该散热结构设置有扰流板，扰流板设置与相邻喷油口之间，使得冷却介质依次流入相邻扰流板之间的空间，对冷却介质进行分配，冷却介质在油管本体内的流量经过扰流板的作用，使得冷却介质均匀从各个喷油口中流出，在结合定子绕组的形状定点喷射，提高定子绕组温度一致性。
53.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。