專(zhuān)利名稱(chēng)：一種車(chē)用電子水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車(chē)用電子水泵。
背景技術(shù)：
隨著新能源汽車(chē)的高速發(fā)展，為盡可能實(shí)現(xiàn)整車(chē)輕量化，提高續(xù)駛里程，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求更高的功能密度，更小的體積，然而伴隨帶來(lái)電池，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電機(jī)控制器，DCDC等大功率器件高功率密度化設(shè)計(jì)，帶來(lái)眾多的散熱問(wèn)題，，為解決散熱問(wèn)題，現(xiàn)在原來(lái)越廣泛的使用水冷系統(tǒng)，所以對(duì)水冷系統(tǒng)的核心部件-水泵提出越來(lái)越高的要求，車(chē)電子水泵越來(lái)越要求低能耗，大揚(yáng)程，高效率，低噪音，小體積，長(zhǎng)壽命等特征，現(xiàn)在的水泵基本上都是采用直流電機(jī)帶動(dòng)葉輪產(chǎn)生離心力，實(shí)現(xiàn)泵水，電機(jī)本體與葉輪室靠密封隔開(kāi)，電機(jī)本體靠自然風(fēng)冷。伴隨著車(chē)載水冷系統(tǒng)增加，水泵揚(yáng)程要求增加，然而傳統(tǒng)，水泵電機(jī)的功率密度受熱負(fù)荷限制，功率密度較小，并且水泵本體自然散熱能力有限，水泵的功率密度受限。同時(shí)水泵電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作在較高的問(wèn)題，壽命會(huì)縮短，另外水泵泵體和電機(jī)泵體的密封問(wèn)題，也考驗(yàn)著水泵的壽命，制約泵水效果，離心甩動(dòng)的液體，以及葉輪的摩擦，噪音也較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供車(chē)用電子水泵，滿足新能源車(chē)低能耗，高效能，小體積，低噪音，高揚(yáng)程的要求，優(yōu)化冷卻系統(tǒng)。本水泵采用永磁調(diào)速無(wú)刷電機(jī)作為動(dòng)力內(nèi)部渦輪的結(jié)構(gòu)，渦輪葉片裝在轉(zhuǎn)子軸承，并且渦輪葉片也作為轉(zhuǎn)子的支撐，轉(zhuǎn)子總成塑封在渦輪葉片上，通過(guò)軸承安裝在塑封的定子腔內(nèi)，當(dāng)控制模塊控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)推動(dòng)渦輪泵水，實(shí)現(xiàn)泵水和自我冷卻的功能。水泵電機(jī)前端相對(duì)于傳統(tǒng)的葉輪式水泵相比，其最大特點(diǎn)是，液體部分和電路部分很好的密封，水泵在提供水壓泵水，水流直接穿過(guò)水泵電機(jī)內(nèi)部，其液體可直接冷卻水泵電機(jī)本身， 可以實(shí)現(xiàn)提高功率密度，水泵電機(jī)可以做的相對(duì)較小，布置時(shí)無(wú)需另外考慮水泵散熱問(wèn)題， 可有效改善散熱，延長(zhǎng)使用壽命。另外由于采用蝸輪的泵水方式，可以有效的提高水泵的揚(yáng)程，其電機(jī)結(jié)構(gòu)采用永磁無(wú)刷電機(jī)，其電機(jī)效率有效提高，實(shí)現(xiàn)低能耗，集成控制模塊方便調(diào)速，有利用水泵根據(jù)外接需要流量實(shí)現(xiàn)調(diào)流量的要求，容易實(shí)現(xiàn)智能化和低耗能要求，另外，由于轉(zhuǎn)子套在渦輪上，其半徑大于渦輪半徑，轉(zhuǎn)子可以提供更大泵水轉(zhuǎn)矩，有利于增大量程。由于渦輪裝配在桶狀電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部，葉輪離心泵可有效降低噪音。具體技術(shù)方案如下一種車(chē)用電子水泵，包括動(dòng)力部分，渦輪，定子部分，轉(zhuǎn)子部分和機(jī)殼部分，所述動(dòng)力部分用作水泵的動(dòng)力源來(lái)驅(qū)動(dòng)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，其連接轉(zhuǎn)子部分和/或渦輪并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子部分和 /或渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)，所述定子部分安裝在機(jī)殼部分內(nèi)，定子部分內(nèi)部形成轉(zhuǎn)子空腔，所述轉(zhuǎn)子部分支撐在所述定子部分內(nèi)部的轉(zhuǎn)子空腔內(nèi)，且轉(zhuǎn)子部分內(nèi)部形成用于裝配渦輪的空腔。進(jìn)一步地，所述動(dòng)力部分為永磁調(diào)速無(wú)刷電機(jī)。進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子部分套在渦輪上，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使渦輪進(jìn)行泵水。
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進(jìn)一步地，所述渦輪包括渦輪葉片，所述轉(zhuǎn)子部分包括轉(zhuǎn)子軸，渦桿支撐，轉(zhuǎn)子磁鋼和轉(zhuǎn)子鐵芯，渦輪葉片裝在轉(zhuǎn)子軸上且構(gòu)成轉(zhuǎn)子的渦桿支撐，所述轉(zhuǎn)子鐵芯套在渦輪葉片外圈，渦輪葉片通過(guò)轉(zhuǎn)子軸支撐在端蓋上面。進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子磁鋼和轉(zhuǎn)子鐵芯具有塑封結(jié)構(gòu)，其和渦輪塑封為一體，塑封后定轉(zhuǎn)子的氣隙小于1mm。進(jìn)一步地，所述定子部分包括定子，控制模塊和塑封層，定子部分安裝在機(jī)殼部分內(nèi)，且整個(gè)定子部分具備塑封層進(jìn)行塑封，塑封后定轉(zhuǎn)子小于Imm塑封氣隙，定子的導(dǎo)線接入控制模塊內(nèi)。進(jìn)一步地，所述機(jī)殼部分包括進(jìn)水口，端蓋，外殼和出水口，外殼設(shè)在前后端蓋之間，進(jìn)出口分別設(shè)置在前后端蓋上，所述轉(zhuǎn)子帶動(dòng)渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)液體從進(jìn)水口，由渦輪葉片推送到出水口。進(jìn)一步地，所述控制模塊被供電時(shí)，其連接并控制其內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)電路，從而實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。進(jìn)一步地，控制模塊還包括PWM信號(hào)引腳，其由外部上一級(jí)控制系統(tǒng)根據(jù)整車(chē)其他的水冷系統(tǒng)的溫度，確定所需要的流量，控制水泵的流速和啟停。進(jìn)一步地，控制模塊還包括診斷通訊線號(hào)端口，其與整車(chē)上一級(jí)控制系統(tǒng)通訊連接，由上一級(jí)控制系統(tǒng)，監(jiān)控水泵的工作狀態(tài)。與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用永磁調(diào)速無(wú)刷電機(jī)作為動(dòng)力內(nèi)部渦輪的結(jié)構(gòu)， 電機(jī)推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，推動(dòng)葉輪泵水，泵水的同時(shí)冷卻自身產(chǎn)生的熱量，定轉(zhuǎn)子采用獨(dú)立塑封工藝，具有很好的防水性能，另外調(diào)速永磁電機(jī)具有低能耗，高功率密度，易調(diào)速，長(zhǎng)壽命等特定。易于實(shí)現(xiàn)水泵的智能控制。


圖1為水泵軸向剖切示意2為水泵徑向剖切示意中1.控制模塊2.水泵外殼3.水泵電機(jī)定子4.水泵電機(jī)塑封層5.水泵端蓋6.水泵進(jìn)水口7.水泵轉(zhuǎn)子軸8.水泵渦輪支撐9.水泵轉(zhuǎn)子磁鋼10.水泵轉(zhuǎn)子鐵芯帶塑封11.水泵出水口12.水泵轉(zhuǎn)子軸支撐架
具體實(shí)施例方式下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí)施例。如附圖，水泵主要分為三個(gè)部分，機(jī)殼部分進(jìn)水口 6，端蓋5，外殼2和出水口 11， 定子部分，定子3，控制模塊1，塑封層4，轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子軸7，轉(zhuǎn)子渦桿支撐8，轉(zhuǎn)子磁鋼9轉(zhuǎn)子鐵芯(帶塑封結(jié)構(gòu))10。采用低能耗的永磁無(wú)刷直流電機(jī)作為動(dòng)力的渦輪式水泵結(jié)構(gòu)，如圖所示，水泵電機(jī)定子部分在繞線后，將定子總成安裝入水泵機(jī)殼內(nèi)，采用塑封工藝，將整個(gè)定子塑封，塑封后，定子內(nèi)部形成轉(zhuǎn)子空腔，塑封后應(yīng)保證定轉(zhuǎn)子小于小于Imm塑封氣隙，塑封工藝所采用塑封材料應(yīng)具有較好的防水，耐溫和絕緣性能，優(yōu)先考慮具有良好導(dǎo)熱性能材料。定子導(dǎo)線接入控制模塊內(nèi)。水泵轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子鐵芯套在渦輪葉片外圈，渦輪葉片靠軸支撐在端蓋上面，其中轉(zhuǎn)子的磁鋼和鐵芯采用塑封工藝，將及和渦輪塑封成一體，塑封后保證定轉(zhuǎn)子的氣隙小于 Imm,塑封材料應(yīng)具有防水，耐高溫性能，優(yōu)先選擇導(dǎo)熱性能好的材料。機(jī)殼部分水泵外機(jī)殼為整個(gè)水泵提供支撐和保護(hù)，前后端蓋起到支撐和防護(hù)作用，進(jìn)出口分別設(shè)置在前后端蓋上，出水口為考慮到水流阻力的因素，應(yīng)采用，圓角平滑設(shè)計(jì)，降低水阻力。水泵的轉(zhuǎn)子部分，通過(guò)前后端蓋和軸支撐在定子空腔內(nèi)，在裝配成總成后，水泵轉(zhuǎn)子內(nèi)部形成帶有渦輪的空腔，水泵的電子電路部分和液體部分，通過(guò)塑封材料相互隔離，互不影響，同時(shí)轉(zhuǎn)子磁鋼鐵芯也通過(guò)塑封工藝與水隔離，防止水腐蝕，當(dāng)給控制模塊供電時(shí)， 控制模塊控制其內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)電路，從而實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)渦輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)液體從進(jìn)水口，由高速葉輪推送到出水口的工作過(guò)程，同時(shí)，在水泵工作過(guò)程中，水泵內(nèi)部充滿液體，可以實(shí)現(xiàn)冷卻水泵電機(jī)的功能，在從流動(dòng)的同時(shí)，帶走水泵自身產(chǎn)生的熱量，實(shí)現(xiàn)持續(xù)冷卻，另外控制模塊可增設(shè)PWM信號(hào)引腳，由外部上一級(jí)控制系統(tǒng)根據(jù)整車(chē)其他的水冷系統(tǒng)的溫度，確定所需要的流量，控制水泵的流速和啟停，從而實(shí)現(xiàn)低能耗控制。另外可以增加診斷通訊線號(hào)端口，可以與整車(chē)上一級(jí)實(shí)現(xiàn)通訊，可以讓上一級(jí)控制系統(tǒng)，監(jiān)控水泵的工作狀態(tài)，有效保護(hù)整車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)用電子水泵，其特征在于，包括動(dòng)力部分，渦輪，定子部分，轉(zhuǎn)子部分和機(jī)殼部分，所述動(dòng)力部分用作水泵的動(dòng)力源來(lái)驅(qū)動(dòng)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，其連接轉(zhuǎn)子部分和/或渦輪并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子部分和/或渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)，所述定子部分安裝在機(jī)殼部分內(nèi)，定子部分內(nèi)部形成轉(zhuǎn)子空腔， 所述轉(zhuǎn)子部分支撐在所述定子部分內(nèi)部的轉(zhuǎn)子空腔內(nèi)，且轉(zhuǎn)子部分內(nèi)部形成用于裝配渦輪的空腔。
2.如權(quán)利要求1所述的車(chē)用電子水泵，其特征在于，所述動(dòng)力部分為永磁調(diào)速無(wú)刷電機(jī)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的車(chē)用電子水泵，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子部分套在渦輪上，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使渦輪進(jìn)行泵水。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的車(chē)用電子水泵，其特征在于，所述渦輪包括渦輪葉片，所述轉(zhuǎn)子部分包括轉(zhuǎn)子軸，渦桿支撐，轉(zhuǎn)子磁鋼和轉(zhuǎn)子鐵芯，渦輪葉片裝在轉(zhuǎn)子軸上且構(gòu)成轉(zhuǎn)子的渦桿支撐，所述轉(zhuǎn)子鐵芯套在渦輪葉片外圈，渦輪葉片通過(guò)轉(zhuǎn)子軸支撐在端蓋上面。
5.如權(quán)利要求1所述的車(chē)用電子水泵，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子磁鋼和轉(zhuǎn)子鐵芯具有塑封結(jié)構(gòu)，其和渦輪塑封為一體，塑封后定轉(zhuǎn)子的氣隙小于1mm。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的車(chē)用電子水泵，其特征在于，所述定子部分包括定子，控制模塊和塑封層，定子部分安裝在機(jī)殼部分內(nèi)，且整個(gè)定子部分具備塑封層進(jìn)行塑封，塑封后定轉(zhuǎn)子小于Imm塑封氣隙，定子的導(dǎo)線介入控制模塊內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的車(chē)用電子水泵，其特征在于，所述機(jī)殼部分包括進(jìn)水口，端蓋，外殼和出水口，外殼設(shè)在前后端蓋之間，進(jìn)出口分別設(shè)置在前后端蓋上，所述轉(zhuǎn)子帶動(dòng)渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)液體從進(jìn)水口，由渦輪葉片推送到出水口。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的車(chē)用電子水泵，其特征在于，所述控制模塊被供電時(shí)，其連接并控制其內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)電路，從而實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
9.如權(quán)利要求8所述的車(chē)用電子水泵，其特征在于，控制模塊還包括PWM信號(hào)引腳，其由外部上一級(jí)控制系統(tǒng)根據(jù)整車(chē)其他的水冷系統(tǒng)的溫度，確定所需要的流量，控制水泵的流速和啟停。
10.如權(quán)利要求8或9所述的車(chē)用電子水泵，其特征在于，控制模塊還包括診斷通訊線號(hào)端口，其與整車(chē)上一級(jí)控制系統(tǒng)通訊連接，由上一級(jí)控制系統(tǒng)，監(jiān)控水泵的工作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車(chē)用電子水泵，包括動(dòng)力部分，渦輪，定子部分，轉(zhuǎn)子部分和機(jī)殼部分，所述動(dòng)力部分用作水泵的動(dòng)力源來(lái)驅(qū)動(dòng)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，其連接轉(zhuǎn)子部分和/或渦輪并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子部分和/或渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)，所述定子部分安裝在機(jī)殼部分內(nèi)，定子部分內(nèi)部形成轉(zhuǎn)子空腔，所述轉(zhuǎn)子部分支撐在所述定子部分內(nèi)部的轉(zhuǎn)子空腔內(nèi)，且轉(zhuǎn)子部分內(nèi)部形成用于裝配渦輪的空腔。
文檔編號(hào)F04D15/00GK102297142SQ20111021525
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者孫玉玲, 薛國(guó)正, 裴善忠 申請(qǐng)人:奇瑞汽車(chē)股份有限公司