本發(fā)明涉及一種電機(jī)及控制器一體化結(jié)構(gòu)水冷系統(tǒng)，屬于機(jī)械裝備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的電機(jī)和電機(jī)控制器一般為分開布置，重量和體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布置難度高，電源線長度長，散熱結(jié)構(gòu)不好布置，散熱效率低，成本高，尤其在新能源汽車上，由于新能源汽車的結(jié)構(gòu)變動較大，機(jī)械結(jié)構(gòu)要求更加緊湊，為電池組等部件的規(guī)劃和布置騰出空間，現(xiàn)有的電機(jī)和電機(jī)控制器分開布置的方式難以滿足要求。

現(xiàn)有的電機(jī)和電機(jī)控制器合成整體的方式，其結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生電磁干涉，影響了電機(jī)和電機(jī)控制器的正常工作，降低了設(shè)備的使用壽命。其次，傳統(tǒng)電機(jī)及控制器分用水冷，水管路接線長，水管安排復(fù)雜，漏水隱患多，可靠性差。其次，傳統(tǒng)冷卻水路設(shè)計固定，不能通過調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)冷卻水量大小，不能得到良好的散熱，難以推廣普及。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種電機(jī)及控制器一體化結(jié)構(gòu)水冷系統(tǒng)，極大減小了整車布置難度，縮短了電源線長度，提高了散熱效率，具有很好的隔磁性能。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種電機(jī)及控制器一體化結(jié)構(gòu)水冷系統(tǒng)，包括驅(qū)動電機(jī)和電機(jī)控制器；所述電機(jī)控制器固定在驅(qū)動電機(jī)一側(cè)。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述驅(qū)動電機(jī)包括內(nèi)殼體和外殼體，所述內(nèi)殼體內(nèi)設(shè)置有定子、轉(zhuǎn)子和軸承，所述內(nèi)殼體外表面設(shè)置有環(huán)繞布置的冷卻槽，所述冷卻槽依次連通，所述外殼體套裝于所述內(nèi)殼體外側(cè)，使得所述冷卻槽形成供冷卻液通過的電機(jī)水道，所述外殼體上設(shè)置有進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口和出水口分別連通至電機(jī)水道的兩端。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述驅(qū)動電機(jī)與電機(jī)控制器之間設(shè)置有銅質(zhì)板。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電機(jī)控制器包括控制器殼體，和設(shè)置在控制器殼體內(nèi)部的控制元件，所述控制器殼體面向驅(qū)動電機(jī)一側(cè)的外表面上設(shè)置有流體槽，所述銅質(zhì)板蓋合于所述流體槽上，使得流體槽形成供冷卻液通過的控制器水道，所述銅質(zhì)板或所述控制器殼體上設(shè)置有冷卻液入口和冷卻液出口，所述冷卻液入口和冷卻液出口分別連通至控制器水道的兩端。

進(jìn)一步，所述驅(qū)動電機(jī)包括內(nèi)殼體和外殼體，所述內(nèi)殼體內(nèi)設(shè)置有定子、轉(zhuǎn)子和軸承，所述內(nèi)殼體外表面設(shè)置有環(huán)繞布置的冷卻槽，所述冷卻槽依次連通，所述外殼體套裝于所述內(nèi)殼體外側(cè)，使得所述冷卻槽形成供冷卻液通過的電機(jī)水道，所述外殼體上設(shè)置有進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口和出水口分別連通至電機(jī)水道的兩端，所述外殼體上還設(shè)置有與電機(jī)水道連通的控制器進(jìn)水口和控制器出水口，所述的控制器進(jìn)水口連通至電機(jī)控制器的冷卻液入口，所述控制器出水口連通至電機(jī)控制器的冷卻液出口。

進(jìn)一步，所述電機(jī)水道中還設(shè)置有閥門，所述閥門控制該處電機(jī)水道的通斷，所述閥門設(shè)置于控制器進(jìn)水口對應(yīng)的電機(jī)水道處和控制器出水口對應(yīng)的電機(jī)水道處之間。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述電機(jī)控制器還包括固定支架，所述固定支架包括與電機(jī)外表面配合的弧形架，以及固定在弧形架上的水平架，銅質(zhì)板和控制器殼體固定在水平架上。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述電機(jī)尾部設(shè)置有導(dǎo)線輸出端，固定支架上對應(yīng)設(shè)置有供導(dǎo)線穿過的導(dǎo)線孔，控制器殼體上設(shè)置有導(dǎo)線接入口。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述閥門的信號輸入端連接控制元件的信號輸出端。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述銅質(zhì)板的長寬尺寸與電機(jī)控制器內(nèi)部的控制元件長寬尺寸相適配，或者略大于控制元件尺寸。

本發(fā)明的有益效果是：1、在一體化設(shè)計的電機(jī)-控制器整體結(jié)構(gòu)中，在兩者之間設(shè)置有銅材質(zhì)的散熱板，該散熱板分隔了兩者的工作空間，又通過冷卻水在銅質(zhì)板上的流動，起到了很好的散熱作用。2，銅材質(zhì)的散熱板同時又在電機(jī)-控制器中間起到了隔磁作用，使控制器電路不受電機(jī)電磁的干擾，起到了電磁屏蔽效果。3，可以根據(jù)工況和季節(jié)，通過調(diào)節(jié)閥門，選擇采用并聯(lián)或串聯(lián)水路，調(diào)節(jié)冷卻水的流量，使電機(jī)和控制器工作在最佳工作溫度下，提高了散熱效率，散熱效果明顯。4，減小了整車布置難度，縮短了電源線長度，減少了整體重量和體積，降低了成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的剖視圖；

圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)拆分圖；

圖4是本發(fā)明的控制器水道的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的電機(jī)殼體的機(jī)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。

請參閱附圖。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及其他用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實施的范疇。

參照圖1到圖5，本發(fā)明的一種電機(jī)及控制器一體化結(jié)構(gòu)水冷系統(tǒng)，包括驅(qū)動電機(jī)1、減速機(jī)構(gòu)3和電機(jī)控制器2；所述減速機(jī)構(gòu)3固定在驅(qū)動電機(jī)1軸承的輸出端；所述電機(jī)控制器2固定在驅(qū)動電機(jī)1一側(cè)。

所述驅(qū)動電機(jī)1包括內(nèi)殼體11和外殼體12，所述內(nèi)殼體11內(nèi)設(shè)置有定子、轉(zhuǎn)子和軸承，所述內(nèi)殼體11外表面設(shè)置有環(huán)繞布置的冷卻槽，所述冷卻槽依次連通，所述外殼體12套裝于所述內(nèi)殼體11外側(cè)，使得所述冷卻槽密封形成供冷卻液通過的電機(jī)水道13，所述外殼體12上設(shè)置有進(jìn)水口14和出水口15，所述進(jìn)水口14和出水口15分別連通至電機(jī)水道13的兩端。

優(yōu)選的，所述冷卻槽為環(huán)繞內(nèi)殼體11外表面布置的環(huán)形槽，所述環(huán)形槽寬度一致，平行設(shè)置，冷卻槽一端封閉，相鄰的冷卻槽依次打通，從而形成繞電機(jī)外表面回轉(zhuǎn)延伸的電機(jī)水道13，電機(jī)水道13的兩端分別設(shè)置有進(jìn)水口14和出水口15。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述驅(qū)動電機(jī)1與電機(jī)控制器2之間設(shè)置有銅質(zhì)板21。該銅質(zhì)板21分隔了驅(qū)動電機(jī)1與電機(jī)控制器2的工作空間，起到了散熱作用，同時又可以起到隔磁作用，使控制器電路不受電機(jī)電磁的干擾，起到了電磁屏蔽效果。銅質(zhì)板21的寬度、長度尺寸優(yōu)選與電機(jī)控制器2內(nèi)部的PCB板大小尺寸相適配，或者略大于PCB板尺寸。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電機(jī)控制器2包括控制器殼體22，和設(shè)置在控制器殼體22內(nèi)部的控制元件，所述控制器殼體22面向驅(qū)動電機(jī)1一側(cè)的外表面上設(shè)置有流體槽，所述銅質(zhì)板21蓋合于所述流體槽上，使得流體槽形成供冷卻液通過的控制器水道23，所述銅質(zhì)板21或所述控制器殼體22上設(shè)置有冷卻液入口24和冷卻液出口25，所述冷卻液入口24和冷卻液出口25分別連通至控制器水道23的兩端。優(yōu)選的，所述流體槽為回轉(zhuǎn)蜿蜒式結(jié)構(gòu)，對應(yīng)覆蓋PCB板主要發(fā)熱部位。

進(jìn)一步，所述電機(jī)的外殼體12上還設(shè)置有與電機(jī)水道13連通的控制器進(jìn)水口16和控制器出水口17，所述的控制器進(jìn)水口16連通至電機(jī)控制器2的冷卻液入口24，所述控制器出水口17連通至電機(jī)控制器2的冷卻液出口25，從而將電機(jī)水道13和控制器水道23連通，冷卻水同時冷卻電機(jī)和控制器，進(jìn)行散熱，水路安排簡單，降低了漏水隱患，可靠性高。進(jìn)一步，所述的控制器進(jìn)水口16通過金屬導(dǎo)管26貫穿銅質(zhì)板21后連通至電機(jī)控制器2的冷卻液入口24，所述控制器出水口17通過金屬導(dǎo)管26貫穿銅質(zhì)板21后連通至電機(jī)控制器2的冷卻液出口25，結(jié)構(gòu)上更加緊湊，有利于裝配，冷卻水的流動也可以對銅質(zhì)板21進(jìn)行散熱，提高了散熱效果。

進(jìn)一步，所述電機(jī)水道13中還設(shè)置有閥門18，所述閥門18控制該處電機(jī)水道13的通斷，所述閥門18設(shè)置于控制器進(jìn)水口16對應(yīng)的電機(jī)水道13處和控制器出水口17對應(yīng)的電機(jī)水道13處之間，即，當(dāng)閥門18處于打開狀態(tài)下，冷卻水既可以流經(jīng)完整的電機(jī)水道13，其一支還可以通過控制器水道23，控制器進(jìn)水口16對應(yīng)的電機(jī)水道13處和控制器出水口17對應(yīng)的電機(jī)水道13處之間的水道與控制器水道23為并聯(lián)關(guān)系；當(dāng)閥門18處于關(guān)閉狀態(tài)下，冷卻水無法流經(jīng)完整的電機(jī)水道13，只能依次通過控制器進(jìn)水口16、冷卻液入口24、控制器水道23、冷卻液出口25、控制器出水口17進(jìn)入電機(jī)水道13，從出水口15排出，電機(jī)水道13與控制器水道23為串聯(lián)關(guān)系。優(yōu)選的，所述閥門18的信號輸入端連接控制元件的信號輸出端，所述電機(jī)和電機(jī)控制柜中分別設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器的信號輸出端連接控制元件的信號輸入端，通過實時檢測溫度變化，控制元件實時通過控制閥門18開關(guān)大小，以及控制從進(jìn)水口14進(jìn)入的水量、水速和水溫，從而可以控制電機(jī)水道13和控制器水道23的冷卻效果，達(dá)到散熱的目的，實現(xiàn)最佳冷卻效果，使電機(jī)和控制器工作在最佳工作溫度下。

進(jìn)一步，由于電機(jī)外表面為圓柱狀，為了使電機(jī)與電機(jī)控制器2的連接更加穩(wěn)固，所述電機(jī)控制器2還包括固定支架24，所述固定支架24包括與電機(jī)外表面配合的弧形架，以及固定在弧形架上的水平架，銅質(zhì)板21和控制器殼體22固定在水平架上。

所述電機(jī)尾部設(shè)置有導(dǎo)線輸出端19，固定支架24上對應(yīng)設(shè)置有供導(dǎo)線穿過的導(dǎo)線孔25，控制器殼體22上設(shè)置有導(dǎo)線接入口27，從而使導(dǎo)線的布置更加簡練，有利于電機(jī)控制器2對電機(jī)的控制。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述減速機(jī)構(gòu)3包括與驅(qū)動電機(jī)1連接固定的端蓋31，端蓋31內(nèi)固定有內(nèi)齒圈32，還設(shè)置有分別與內(nèi)齒圈32，以及驅(qū)動電機(jī)1軸承的輸出端嚙合的行星輪33，以及在行星輪33帶動下轉(zhuǎn)動的輸出軸34。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述輸出軸34中心線與驅(qū)動電機(jī)1軸承的中心線在同一條直線上。所述減速機(jī)構(gòu)3包括五個行星輪33，所述五個行星輪33均勻設(shè)置于驅(qū)動電機(jī)1軸承輸出端的周向方向上，從而使運轉(zhuǎn)更加流暢，增長了行星輪33的使用壽命。采用行星減速機(jī)構(gòu)，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸，即電機(jī)軸承的輸出端接一個輸出齒輪作為行星減速機(jī)構(gòu)的太陽輪，這樣整個機(jī)構(gòu)質(zhì)量重心在軸心上，而且行星減速器軸向尺寸很少，可以布置得非常緊湊，減輕了系統(tǒng)重量，提高了動力響應(yīng)速度。所述輸出軸34包括連接端和輸出端，所述輸出軸34的連接端伸至端蓋31中，與行星輪33連接固定。

進(jìn)一步，所述電機(jī)的輸出端的殼體上設(shè)置有固定孔，所述端蓋31通過固定孔固定在電機(jī)上，所述端蓋31內(nèi)部具有容納腔，容納腔的四周設(shè)置有卡口或卡槽，內(nèi)齒圈32四周設(shè)置有卡條或固定塊，卡條或固定塊卡在該卡口或卡槽中，限制了內(nèi)齒圈32周向方向的轉(zhuǎn)動，將其固定住，進(jìn)一步還可以設(shè)置卡緊螺栓，將內(nèi)齒圈32卡緊。所述電機(jī)的輸出端固定有輸出齒輪作為太陽輪，五個行星輪33均勻周向布置在內(nèi)齒圈32和太陽輪之間，所述輸出軸34的連接端伸至端蓋31中，同時與五個行星輪33的一端連接固定，當(dāng)太陽輪轉(zhuǎn)動時，行星輪33在端蓋31內(nèi)繞太陽輪轉(zhuǎn)動，帶動輸出軸34轉(zhuǎn)動。輸出軸34與端蓋31之間設(shè)置有滾動軸承，進(jìn)一步，端蓋31外側(cè)還設(shè)置有輔助蓋35，輔助蓋35固定在端蓋31上，輸出軸34的輸出端穿過端蓋31和輔助蓋35，從輔助蓋35的一側(cè)伸出，輔助蓋35與輸出軸34之間設(shè)置有滾動軸承，從而保證輸出軸34的轉(zhuǎn)動穩(wěn)定。

本技術(shù)方案可應(yīng)用于新能源汽車上，電機(jī)和電機(jī)控制器進(jìn)行一體化設(shè)計，并布置有水冷結(jié)構(gòu)，解決了整體布置、電磁干涉、振動頻率、散熱等難題，優(yōu)點有：1，散熱效果明顯；2，電磁隔離效果明顯；3，通過調(diào)節(jié)水閥，可以達(dá)到最佳冷卻效果，4，結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計合理，具有極高的推廣應(yīng)用價值。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。