一种散热结构及含有其的高效节能永磁电动机的制作方法

1.本发明涉及电动机散热技术领域，具体为一种散热结构及含有其的高效节能永磁电动机。


背景技术：

2.随着电动汽车的发展，与电动汽车配套的电动机的研发也变得十分重要，现阶段电动汽车上通常运用高效节能永磁电动机作为动力源，在电动汽车进行高速行驶的过程中，永磁电动机往往会发出大量的热，如果不能及时带走这些热量会导致永磁电动机绕组上的绝缘层烧坏造成匝间短路从而使电机彻底坏掉。
3.为了解决上述问题，现阶段的通常是在定子铁芯里通冷却油对电动机中热量较高的定子进行冷却，在高温时可以有效的对电动机进行散热，成为大多数电动汽车的选择，但在天气较冷的情况下冷却油在冷机后粘度大，流动性差，造成定子转动阻力大，造成电动汽车在温度较低时动力性较差，因此设计一款可根据温度和速度调节散热的电机散热结构十分重要。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种散热结构及含有其的高效节能永磁电动机，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一方面，提供一种散热结构，包括：
7.壳体，所述壳体分为外壳体和内壳体，所述外壳体开设有若干通风口；
8.风冷组件，所述风冷组件包括散热片和调节机构，所述散热片设置于所述通风口，所述调节机构用于调节所述散热片的角度；以及
9.油冷组件，所述油冷组件包括喷油嘴、循环机构和对接机构，所述喷油嘴设置于所述内壳体，所述喷油嘴用于向定子喷淋冷却油，所述循环机构用于将内壳体底部的冷却油重新传导至喷油嘴，所述对接机构用于将所述散热片与所述内壳体对接从而使油路发生改变进行散热。
10.优选的，所述散热片与所述通风口数量相同，所述散热片包括受风板和冷却板，所述受风板增加散热片接收的风力，所述冷却板用于对整个机构进行风冷。
11.优选的，所述调节机构包括安装盒和复位弹簧，所述安装盒设置于所述外壳体，所述冷却板连接于所述安装盒，所述复位弹簧设置于所述安装盒内部，所述复位弹簧用于使所述散热片在无外力作用时保持闭合状态。
12.优选的，所述安装盒内部设置有石蜡块，所述复位弹簧浸于石蜡块中，所述石蜡块用于根据温度调节散热片的开合。
13.优选的，所述内壳体开设有储油腔，所述储油腔设置于所述内壳体底部，所述储油腔用于储存冷却油，所述内壳体内部设置有油路一，所述油路一用于输送冷却油。
14.优选的，所述冷却板内部开设有油路二，所述内壳体对应设置有对接口，所述对接口外侧设置有限位块，所述冷却板与所述限位块均连接有磁吸块，当所述磁性块相互吸引时所述对接机构运行。
15.优选的，所述对接机构包括伸缩杆、输油管和单向阀，所述伸缩杆设置于所述对接口，所述输油管设置于所述伸缩杆顶部，所述单向阀设置于所述油路二两侧，所述单向阀用于保证所述油路二的单向流通性。
16.优选的，所述抽油泵外接于所述储油腔，所述导管连接于储油腔的进油口和出油口，设置于出油口的导管用于连接所述抽油泵和所述油路一。
17.优选的，所述储油腔中设置有加热棒，所述加热棒用于在冷启动时对冷却油进行加热。
18.另一方面，提供一种高效节能永磁电动机，其特征在于，包括上述任一项所述的一种散热结构。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过调节机构的设计使散热板在外界室温较低的情况下与外壳体相互对接使电动机内部的温度散去变慢，有效地保证了电动机在外界室温较低的情况下稳定运行，同时随着温度的升高，调节机构会调节散热片打开，使内外壳体之间进行空气流通，对电动机进行风冷，由于电机各个部分发出的热量不同，因此各个安装盒中的蜡熔化快慢不同，因此散热片的打开顺序不同，当速度和温度达到一定程度后，散热片会全开，此时散热片和内壳体相互对接通过风冷进一步对冷却油进行冷却，整个机构根据温度和速度调节风冷组件和油冷组件对于电动机的冷却效果，可以让永磁电动机热量的释放和散去达到平衡，从而使永磁电动机进行持续工作。
附图说明
20.图1为本发明等轴视结构示意图(散热片收起)；
21.图2为本发明等轴视结构示意图(散热片张开但冷却板未与油路相互对接，内壳体抽出)；
22.图3为本发明等轴视结构示意图(散热片完全张开)；
23.图4为本发明侧视剖视结构示意图(散热片完全张开)；
24.图5为图4中a区局部放大结构示意图(图中箭头方向为冷却油流动方向)；
25.图6为本发明散热片结构示意图(省略一侧安装盒)；
26.图7为本发明安装盒内部结构示意图(此时散热板已转动90度)。
27.图中：1外壳体、2内壳体、3通风口、4储油腔、5油路一、6受风板、7冷却板、8安装盒、9复位弹簧、10油路二、11限位块、12磁吸块、13喷油嘴、14伸缩杆、15输油管、16单向阀、17抽油泵、18导管、19加热棒、701散热孔、702安装端。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：
30.一种散热结构，如说明书附图1所示，包括：
31.壳体，壳体分为外壳体1和内壳体2，外壳体1在使用时套设于高效节能永磁电动机外侧，外壳体1开设有若干个通风口3，通风口3用于在散热片开启时，在本实施例中，通风口3之间平行排列，为了方便展示，在说明书附图中适当减少了通风口3的数量，在实际使用过程中不同通风口3之间可平行排列也可交错排列,通风口3数量、散热板数量和对接口数量均相同；内壳体2为电动机壳体，内壳体2内部为转轴、定子和绕组等电动机其他零部件，内壳体2开设有储油腔4，储油腔4用于回收喷射到电动机定子上的冷却油，储油腔4设置于内壳体2底部，储油腔4与内壳体2内腔相互连通，由于重力和离心力原因冷却油在附着于转轴、定子和绕组等零部件后会被甩至内壳体2内侧壁并于最终流动到储油腔4中，储油腔4用于储存冷却油，内壳体2内部设置有油路一5，油路一5与各个喷油嘴13和输油管15均相通，但仅在对接时输油管15中的冷却油才能进入冷却板7进行冷却，如说明书附图4所示，油路一5用于输送冷却油。
32.风冷组件，风冷组件包括散热片和调节机构，散热片用于根据风力调节对壳体和冷却油进行散热，散热片设置于通风口3，调节机构用于调节散热片的角度；散热片与通风口3数量相同，散热片包括受风板6和冷却板7，受风板6增加散热片接收的风力，受风板6与冷却板7之间夹角为锐角，具有一定的角度可以更好的根据速度调节散热板的角度，随着汽车速度的增加受风板6受到的风力会逐渐增大从而使散热片绕着安装盒8进行转动，冷却板7开设有若干个散热孔701，油路二设置于各个散热孔701之间的连接杆中；调节机构包括安装盒8和复位弹簧9，安装盒8用于安装散热片，安装盒8固定连接于外壳体1，冷却板7转动连接于安装盒8，安装盒8和冷却板7之间通过密封环密封，密封环用于使安装盒8和冷却板7之间发生相对转动的同时可以使在石蜡块在熔化后不会滴落，如说明书附图7所示，复位弹簧9设置于安装盒8内部，复位弹簧9两端分别固定连接于安装盒8内侧壁和冷却板7的安装端702，复位弹簧9为拉伸弹簧，复位弹簧9用于使散热片在无外力作用时保持闭合状态；冷却板7内部开设有油路二10，油路二10用于冷却油导入冷却块中进行风冷从而加快冷却油的冷却速率，内壳体2对应设置有对接口，对接口用于使伸缩杆14与油路二10进行对接，对接口外侧设置有限位块11，限位块11用于限制散热片的转动角度，使其在极限位置(即散热片转动九十度)时与磁吸块12相互对接，冷却板7与限位块11均连接有磁吸块12，当散热片转动九十度后，设置于冷却板7与限位块11相互对接，当磁吸块12相互吸引时对接机构运行；安装盒8内部设置有石蜡块，复位弹簧9浸于石蜡块中，蜡用于根据温度调节散热片的开合，安装盒8内侧壁涂有防火清漆，在安装盒8中的蜡为石蜡，石蜡的熔点为57～63摄氏度，因此在低温环境下，石蜡块不会熔化，冷却板7与安装盒8之间不会发生相对转动，散热片不会开启，即在低温状态下仅通过油冷进行散热处理。
33.油冷组件，油冷组件包括喷油嘴13、循环机构和对接机构，喷油嘴13设置于内壳体2，喷油嘴13用于将油路一5中的冷却油喷洒至电机内部，循环机构用于将内壳体2底部的冷却油重新传导至喷油嘴13，对接机构用于将散热片与内壳体2对接从而使油路发生改变，对冷却油进行进一步散热；对接机构包括伸缩杆14、输油管15和单向阀16，伸缩杆14固定连接于对接口，伸缩杆14内部可流通冷却油，伸缩杆14在收缩时，冷却油通过油路一5直达喷油嘴13进行喷洒，伸缩杆14进行伸长时，输油口会与单向阀16进行对接，一部分冷却油会通过
输油口进入油路二10在冷却板7进行冷却后再到达喷油嘴13，输油管15设置于伸缩杆14顶部，输油管15用于与单向阀16进行对接从而传输冷却油，输油管15设置有磁吸阀，输油管15与单向阀16之间通过磁吸对接，只有磁吸对接后输油管才能变成通路，当对接完成且压力达到指定压力后，单向阀16才会开启，单向阀16设置于油路二10两侧，单向阀16为单向压力控制阀，单向压力控制阀用于确保冷却油在一个方向上流动，从而避免系统中的回流和混乱，单向阀16用于控制油路二10的开合；抽油泵17外接于储油腔4，抽油泵17为齿轮泵，抽油泵17有出油口，一个出油口用于为内壳体2上方的油路一5供油，另外一个用于为下侧的油路一5供油，为上方油路一5供油的出油口具有更大的压力以保证可以完成整个冷却油循环过程，导管18与抽油泵17固定连接，导管18连接于储油腔4的进油口和出油口，设置于出油口的导管18用于连接抽油泵17和油路一5，导管18与油路一5的入油口固定连接，；储油腔4中设置有加热棒19，加热棒19用于在冷启动时对冷却油进行加热以此减少冷却油温度过低粘性过大造成电机启动困难的问题。
34.工作原理：使用时将发电机纵置与车体安装，在车速较低时且电动机温度不高时，安装盒8内的石蜡块还未融化，此时散热板不会进行转动，抽油泵17会将储油腔4中的冷却油通过油路一5到达喷油嘴13对电机内部进行油冷散热；在车速较低时且电动机温度较高时，电动机的温度会使位于安装盒8中的石蜡块会熔化，受风板6由于风力的吹动会带动散热板沿着安装盒8进行转动，此时安装盒8内部的复位弹簧9受力拉伸，由于此时受风板6的撞风速度较慢，散热板的转动角度较小，因此设置于冷却板7与限位块11的磁吸块12无法相互对接，但外界的风力可通过通风口3进入外壳体1和内壳体2之间，将壳体内部的热量带走；当车速较快且电动机温度较高时，由于车速较快受风板6的撞风速度较快，受风板6受力较大，散热板会转动九十度，此时设置于冷却板7与限位块11的磁吸块12相互对接，在接收到电信号后，伸缩杆14带动输油管15进行伸长直到输油管15与单向阀16进行对接，当压力达到单向阀16的设定压力后单向阀16会开启，位于油路一5中的一部分冷却油会通过输油口进入油路二10，油路二10设置于冷却板7内部，此时冷却板7垂直于风力方向设置，受风面积最大，可以有效地降低油路二10内部冷却油的温度，同时外界的风力可通过通风口3进入外壳体1和内壳体2之间，对外壳体1和内壳体2之间的热空气进行散热。
35.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种散热结构，其特征在于，包括：壳体，所述壳体分为外壳体和内壳体，所述外壳体开设有若干通风口；风冷组件，所述风冷组件包括散热片和调节机构，所述散热片设置于所述通风口，所述调节机构用于调节所述散热片的角度；以及油冷组件，所述油冷组件包括喷油嘴、循环机构和对接机构，所述喷油嘴设置于所述内壳体，所述喷油嘴用于向定子喷淋冷却油，所述循环机构用于将内壳体底部的冷却油重新传导至喷油嘴，所述对接机构用于将所述散热片与所述内壳体对接从而使油路发生改变进行散热。2.根据权利要求1所述的一种散热结构，其特征在于：所述散热片与所述通风口数量相同，所述散热片包括受风板和冷却板，所述受风板增加散热片接收的风力，所述冷却板用于对整个机构进行风冷。3.根据权利要求2所述的一种散热结构，其特征在于：所述调节机构包括安装盒和复位弹簧，所述安装盒设置于所述外壳体，所述冷却板连接于所述安装盒，所述复位弹簧设置于所述安装盒内部，所述复位弹簧用于使所述散热片在无外力作用时保持闭合状态。4.根据权利要求3所述的一种散热结构，其特征在于：所述安装盒内部设置有石蜡块，所述复位弹簧浸于石蜡块中，所述石蜡块用于根据温度调节散热片的开合。5.根据权利要求2所述的一种散热结构，其特征在于：所述内壳体开设有储油腔，所述储油腔设置于所述内壳体底部，所述储油腔用于储存冷却油，所述内壳体内部设置有油路一，所述油路一用于输送冷却油。6.根据权利要求5所述的一种散热结构，其特征在于：所述冷却板内部开设有油路二，所述内壳体对应设置有对接口，所述对接口外侧设置有限位块，所述冷却板与所述限位块均连接有磁吸块，当所述磁性块相互吸引时所述对接机构运行。7.根据权利要求6所述的一种散热结构，其特征在于：所述对接机构包括伸缩杆、输油管和单向阀，所述伸缩杆设置于所述对接口，所述输油管设置于所述伸缩杆顶部，所述单向阀设置于所述油路二两侧，所述单向阀用于保证所述油路二的单向流通性。8.根据权利要求5所述的一种散热结构，其特征在于：所述循环机构包括抽油泵和导管，所述抽油泵外接于所述储油腔，所述导管连接于储油腔的进油口和出油口，设置于出油口的导管用于连接所述抽油泵和所述油路一。9.根据权利要求5所述的一种散热结构，其特征在于：所述储油腔中设置有加热棒，所述加热棒用于在冷启动时对冷却油进行加热。10.一种高效节能永磁电动机，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的一种散热结构。

技术总结
本发明涉及电动机散热技术领域，尤其为一种散热结构及含有其的高效节能永磁电动机，其中散热结构包括：壳体，壳体分为外壳体和内壳体，外壳体开设有若干通风口；风冷组件，风冷组件包括散热片和调节机构，散热片设置于通风口，调节机构用于调节散热片的角度；油冷组件，油冷组件包括喷油嘴、循环机构和对接机构，喷油嘴设置于内壳体，喷油嘴用于向定子喷淋冷却油，循环机构用于将内壳体底部的冷却油重新传导至喷油嘴，对接机构用于将散热片与内壳体对接从而使油路发生改变进行散热；整个机构根据温度和速度调节风冷组件和油冷组件对于电动机的冷却效果，可以让永磁电动机热量的释放和散去达到平衡，从而使永磁电动机进行持续工作。作。作。


技术研发人员：杨志斌 吴建华
受保护的技术使用者：优普森电气无锡有限公司
技术研发日：2023.05.06
技术公布日：2023/7/18