定子组件、电机以及具有其的汽车的制作方法

1.本技术属于汽车技术领域，具体涉及一种定子组件、电机以及具有其的汽车。


背景技术：

2.目前，随着新能源汽车主驱电机的发展，对高性能、高效率的电机的需求越来越大，但当电机具有高转矩和高功率密度时，电机不可避免产生较高的热量，使电机温升较高，从而使降低电机使用寿命，因此电机的热性能成为制约电机性能的重要因数之一。
3.在电机实际运行过程中，由于电机工作环境恶劣，环温较高，常规的水冷方式以不足以满足冷却需求。因此直接油冷方式进入人们视线，冷却油直接与电机各发热源接触带走热量，使主驱电机各发热源得到有效冷却，在相同性能要求下，油冷电机相比传统的水冷电机，热负荷得到提高，电机体积可以减小，功率密度进而提高，冷却油可同时润滑冷却电机轴承，进而电机寿命也得到提高。但是，当前油冷电机为满足冷却需求，其油路结构复杂，加工工艺繁琐，油路结构多采用螺钉紧固，焊接等加工工艺，各零部件结构复杂、加工成本高，且冷却效率低。
4.因此，如何提供一种能够提高定子冷却效率的定子组件、电机以及具有其的汽车成为本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

5.因此，本技术要解决的技术问题在于提供一种定子组件、电机以及具有其的汽车，能够提高定子冷却效率。
6.为了解决上述问题，本技术提供一种定子组件，包括：
7.定子铁芯，定子铁芯具有冷却通道，冷却油能够进入冷却通道，以对定子铁芯进行冷却；
8.定子绕组；
9.和喷油结构，冷却油能够通过喷油结构喷向定子绕组，以对定子绕组进行冷却。
10.进一步地，喷油结构与冷却通道连通，冷却通道内的冷却油能够进入喷油结构。
11.进一步地，定子组件还包括壳体，定子铁芯和定子绕组均设置于壳体内部，壳体上设置有连通通道，喷油结构与冷却通道通过连通通道连通。
12.进一步地，喷油结构包括第一喷油结构和第二喷油结构；第一喷油结构设置于定子绕组的外周侧，第二喷油结构设置于定子绕组的内周侧；第一喷油结构与第二喷油结构均与连通通道连通。
13.进一步地，连通通道包括依次连通的第一通道、第二通道和第三通道；第一通道位于定子绕组的外周侧，第一喷油结构与第一通道连通；第二通道位于定子铁芯的一端；第三通道位于定子绕组的内周侧，第二喷油结构与第三通道连通。
14.进一步地，定子铁芯由定子冲片叠置而成；定子冲片包括第一冲片，定子冲片上设置有冷却孔，各个冷却孔相互连通形成冷却通道。
15.进一步地，定子冲片包括第二冲片，第二冲片上设置有连通孔，第一冲片和第二冲片相互叠置，连通孔能够连通各个冷却通道，以使得冷却油能够进入各个冷却通道内。
16.进一步地，各个第一冲片叠置形成第一冲片组，至少一个第二冲片形成第二冲片组，第二冲片组的数量设置为两组，两组第二冲片组分别设置于第一冲片组的两端。
17.进一步地，定子冲片包括第三冲片，第三冲片形成定子铁芯的端部，且第三冲片能够封挡于冷却通道的轴向端部。
18.进一步地，冷却通道内设置有沿着定子铁芯轴向延伸的筋条；
19.和/或，冷却通道沿着定子铁芯的轴向延伸。
20.根据本技术的再一方面，提供了一种电机，包括定子组件，定子组件为上述的定子组件。
21.根据本技术的再一方面，提供了一种汽车，包括电机，电机为上述的电机。
22.本技术提供的定子组件、电机以及具有其的汽车，本技术能够提高定子冷却效率。本技术能够提高定子冷却效率。
附图说明
23.图1为本技术实施例的定子组件的结构示意图；
24.图2为本技术实施例的定子组件的结构示意图；
25.图3为本技术实施例的冷却油的流程图；
26.图4为本技术实施例的第一冲片的结构示意图；
27.图5为本技术实施例的第一冲片的结构示意图；
28.图6为本技术实施例的第二冲片的结构示意图；
29.图7为本技术实施例的第三冲片的结构示意图。
30.附图标记表示为：
31.1、定子入油口；2、壳体；3、定子铁芯；4、定子绕组；5、后端盖；6、第一喷油结构；7、第二喷油结构；8、后轴承；9、主轴；10、前端盖；11、第一冲片；12、第二冲片；13、前轴承；14、转子；15、筋条；16、定子出油口；17、连通通道；18、前三通管；19、后三通管；20、连通孔；21、冷却孔；22、入口槽道；23、出口槽道；24、第三冲片。
具体实施方式
32.结合参见图1-7所示，一种定子组件，包括定子铁芯3、定子绕组4和喷油结构，定子铁芯3具有冷却通道，冷却油能够进入冷却通道，以对定子铁芯3进行冷却；冷却油能够通过喷油结构喷向定子绕组4，以对定子绕组4进行冷却。本技术中，冷却油在定子铁芯3上的冷却通道内流动，且冷却油能够直接喷到定子绕组4的表面上，则冷却油可直接接触电机定子及绕组线包并冷却电机定子铁芯3及电机绕组4线包，冷却效率大幅提高，提升电机的功率密度；本技术冷却油路结构巧妙，加工成本低，装配方便，与现有技术中油冷电机结构相比实现可行性高。本技术冷却系统的冷却油可以直接接触并冷却电机定子，解决现有油冷方式存在定子铁芯3中间绕组冷却不均匀和端部线包冷却不均匀，局部温度过高的问题，减小电机内部热岛效应，从而提高电机稳定性和使用寿命；通过本技术定子冷却结构，可以有效解决定子铁芯3温度不均匀的问题，有针对性的冷却，冷却效率大幅提高，提升电机的功率
密度。定子铁芯3上开设冷却槽，形成冷却通道。
33.本技术能够解决的如下技术问题：
34.1.现有技术中主驱电机冷却方式多为水冷方式，因水具有导电及腐蚀的特性，因此冷却水只能在机壳夹层内循环，定子铁芯3通过热传导将热量传递至机壳，通过循环水的流动将热量带走，而定子绕组4未与机壳接触，其热量未得到直接冷却；
35.2.现有技术中油冷电机为满足冷却需求，其油路结构复杂，加工工艺繁琐，油路结构多采用螺钉紧固，焊接等加工工艺，各零部件结构复杂、加工成本高。
36.3.现有技术中主驱电机定子铁芯3发热严重的问题；
37.4.降低现有技术中电机运行时噪音过高的问题。
38.本技术还公开了一些实施例，喷油结构与冷却通道连通，冷却通道内的冷却油能够进入喷油结构，即冷却油在冷却通道中流动时对定子铁芯3冷却后，流入喷油结构内，进而喷向定子绕组4上，继续对定子绕组4进行冷却，能够对冷却油的冷量进行充分的利用。
39.本技术还公开了一些实施例，定子组件还包括壳体2，定子铁芯3和定子绕组4均设置于壳体2内部，壳体2上设置有连通通道17，喷油结构与冷却通道通过连通通道17连通。对定子铁芯3冷却后的冷却油通过壳体2上的连通通道17流向喷油结构时，通过壳体2进行一定的冷却，这样可以使得冷却油能够更好的对定子绕组4进行冷却。
40.本技术还公开了一些实施例，喷油结构包括第一喷油结构6和第二喷油结构7；第一喷油结构6设置于定子绕组4的外周侧，第二喷油结构7设置于定子绕组4的内周侧；第一喷油结构6与第二喷油结构7均与连通通道17连通。冷却油经过连通通道17同时流向第一喷油结构6和第二喷油结构7，同时对定子绕组4的内周侧和外周侧进行冷却，冷却效果更好。第一喷油结构6为围绕定子铁芯3的外周延伸的环形结构，与第二喷油结构7为围绕定子铁芯3的内周延伸的环形结构。
41.本技术还公开了一些实施例，连通通道17包括依次连通的第一通道、第二通道和第三通道；第一通道位于定子绕组4的外周侧，第一喷油结构6与第一通道连通；第二通道位于定子铁芯3的一端；第三通道位于定子绕组4的内周侧，第二喷油结构7与第三通道连通。即冷却油经过第一通道流向第一喷油结构6，此时第一喷油结构6对定子绕组4的外周侧进行喷油冷却，另一部分冷却油通过依次通过第一通道和第二通道流向第二喷油结构7对定子绕组4的内周侧进行喷油冷却，冷却效果更好。第一通道、第二通道和第一喷油结构6采用三通管连通，三通管包括位于定子铁芯两端的前三通管18和后三通管19。。第二通道、第三通道的数量设置为两组，每组第二通道中的第二通道的数量设置为至少一个，每组第三通道中第三通道的数量设置为至少一个；两组第二通道分别设置在定子铁芯3的两端，两组第三通道分别设置在定子铁芯3的两端；连通通道17的数量还可以设置为多个。并且，在本技术中，定子绕组4的内周侧，指的是相对于壳体，更靠近定子铁芯的一侧；第一通道的数量设置为至少一个。
42.本技术还公开了一些实施例，定子铁芯3由定子冲片叠置而成；定子冲片包括第一冲片11，定子冲片上设置有冷却孔21，各个冷却孔21相互连通形成冷却通道。各个冷却孔21位置相对应设置。
43.本技术还公开了一些实施例，定子冲片包括第二冲片12，第二冲片12上设置有连通孔20，第一冲片11和第二冲片12相互叠置，连通孔20能够连通各个冷却通道，以使得冷却
油能够进入各个冷却通道内。进一步地，能够使得冷却油能够进入各个冷却通道内，即每个连通孔20连通相邻的两个冷却通道；使得冷却油呈现s形的流动，即其中一个轴向延伸的冷却通道中的冷却油通过对应的冷却通道进入相邻的另一个轴向延伸的冷却通道。整个定子铁芯3上的所有冷却通道连通形成一整个通路。
44.本技术还公开了一些实施例，各个第一冲片11叠置形成第一冲片组，至少一个第二冲片12形成第二冲片组，第二冲片组的数量设置为两组，两组第二冲片组分别设置于第一冲片组的两端。本技术定子冲片叠压成定子铁芯3后，形成的多个空腔、流道，不但可以冷却定子，还可以有效降低电机噪音，同时节约材料，实现轻量化。
45.本技术还公开了一些实施例，定子冲片包括第三冲片24，第三冲片24形成定子铁芯3的端部，且第三冲片24能够封挡于冷却通道的轴向端部。
46.1.本技术冷却系统为单油冷却系统，冷却油直接进入电机内部冷却定子，绕组线包，转子14和润滑轴承。
47.2.本技术通过几种不同结构的定子冲片叠压、铆接，在定子铁芯3内部形成轴向冷却流道，冷却油直接进入定子铁芯3内部，再流经绕组线包，可有效冷却定子铁芯3及端部线包，从而降低电机内部温度。
48.3.本技术结构巧妙，装配方便，无需增加其它紧固零件，节约加工、组装成本，可大幅提高冷却效率。
49.4.本技术通过在定子内增加空腔流道以及导热筋增大换热面积，加快定子铁芯3散热，有效改善定子发热问题。
50.5.本技术三种定子冲片槽型形成的空腔流道，亦是隔音腔，可以有效降低电机运行时的噪音。
51.本技术还公开了一些实施例，冷却通道内设置有沿着定子铁芯3轴向延伸的筋条15；可以引导冷却油的流动，冷却通道沿着定子铁芯3的轴向延伸。
52.本技术提供一种全新的新能源汽车主驱电机冷却方案具有端盖、机壳和冷却流道结构的定子铁芯3的驱动电机。本方案采用单油冷冷却技术，通过在机壳和定子铁芯3上开设定子入油口1，冷却油进入电机定子铁芯3对定子进行冷却，冷却定子后再冷却定子端部绕组，最后通过定子出油口16流出。
53.本技术驱动电机由以下零部件组成，包括：壳体2，壳体2包括机壳、前端盖10、后端盖5、定子、后喷油外环即第一喷油结构6、后喷油内环即第二喷油结构7、后轴承8、电机主轴9、前喷油外环、前喷油内环、前轴承13、转子14铁芯、前三通管18、后三通管19、各零部件通过装配、组合，形成电机内部冷却油流道。本技术驱动电机主要应用于新能源汽车，电机通过冷却油进行冷却，即电机内部采用冷却油冷却。
54.本技术驱动电机入口剖面图，冷却油首先通过机壳由入油口进入电机定子铁芯3内部轴向油道，对定子铁芯3进行冷却。
55.本技术定子铁芯3结构示意图，在铁芯上开设入油口、出油口。
56.本技术定子结构剖面示意图，铁芯内部流道为轴向流道，同时在直流道上增加椭圆结构导热筋，其目的一是为了增加换热面积，二是为了增加内部冷却液扰流，增强换热能力。
57.本技术驱动电机出口剖面图，冷却定子后的冷却油由出油口流向机壳轴向流道分
别流向后端盖5和前端盖10，冷却油通过三通管流经前后喷油外环及前后喷油内环再对定子端部绕组进行冷却。
58.定子铁芯3内部为轴向流道，该结构简洁，制造工艺简单，可由三种冲片叠压行成，从而加快批量生产。同时可通过改变冲片数量来满足不同电机的需要。
59.为本技术定子第三冲片24示意图，定子冲片模型与现有模型保持一致，无变化。
60.保持与第三冲片24同轴度。在距离冲片外圆2-3mm处开设深度为4-5mm的周期圆弧孔20，其目的为若干冲片二叠压可形成轴向流道的径向槽道。
61.如图7所示，为本技术定子冲片三示意图，与第三冲片24及冲片二保持同轴度，对于冲片三，在与冲片二圆弧孔相同位置的开设周期性圆弧孔，其大小为冲片二圆弧孔的三分之一。同时在圆弧孔内开设半圆结构的突起，其半径为圆弧孔深度的一半。其中对于入口槽道22、出口槽道23，其圆弧孔内不增加半圆结构的突起，目的是为了减少进出口的压力。
62.按照第三冲片24、第二冲片12、第一冲片11、第二冲片12、第三冲片24的排序顺序将若干三种冲片进行叠压焊接，最终形成内部含有轴向流道的铁芯结构。当若干第二冲片12进行叠压可形成径向槽道。若干冲片三进行叠压可形成轴向槽道，且槽道内含有半圆结构的导热筋15。定子冲片叠压形成的空腔可以有效降低电机噪音，同时增加的导热筋可增强定子铁芯3的散热能力。
63.本技术冷却流道油路循环流程图，冷却油从外部油路通过电入油口进入电机定子铁芯3，在绕铁芯一圈后流入机壳轴向后分为两路。一路流入前端盖10，然后通过前三通管18流向前喷油外环、及前喷油内环对定子前端绕组进行冷却；另一路流向后端盖5通过后三通管19流向后喷油外环、及喷油内环对定子后端绕组进行冷却。
64.本技术驱动电机冷却系统可从根本上解决当前水冷式驱动电机定子绕组4无法得到冷却的难题，还可以解决现有油冷方式存在定子铁芯3温度过高以及绕组冷却不均的的问题，进一步降低电机内部热岛效应；通过电机内部主要的发热源进行冷却，使得电机功率密度得到提升，同时对电机稳定性和使用寿命得到有效改善；同时对定子铁芯3冲片结构的改变，降低成本，实现主驱电机系统的集成化。
65.根据本技术的实施例，提供了一种电机，包括定子组件，定子组件为上述的定子组件。
66.根据本技术的实施例，提供了一种汽车，包括电机，电机为上述的电机。本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
67.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。以上仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本技术的保护范围。