前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
進油管16的外表面有螺旋肋17，同時驅動軸上也安裝有2個縱向的葉片21。螺旋肋17和葉片21的配合可以產生額外的泵壓，同時也有效的增大了熱交換的表面積。
葉片21選用柔性的材料，可以簡單的橫向變形。當電機低速旋轉或靜止時（如圖三左邊所示），葉片21和螺旋肋17保持較小的間距，這樣可以確保電機在轉速較慢時，冷卻液也能有足夠的流量。當電機高速旋轉（如圖三右邊所示），葉片21發生橫向的形變，相當於減少了水和葉片21衝擊面積，這樣相對於剛性不會形變的葉片減少減少高速旋轉下流體損耗和機械損耗。
冷卻液如圖一箭頭所示，從進油管16流經空心軸13的通道15，再通過法蘭5的環腔30流入機殼，通過機殼的散熱通道流出法蘭5的通道28內回到進油管，形成內部的油路循環。在整個迴路中法蘭5和軸承7之間安裝油密封墊片32，防止漏油現象。
此發明最大亮點就在與油路完全內循環，通過機械離心泵來給油路提供動力，同時葉片的設計讓電機在低轉速有較大的冷卻液流量輸出，在高轉速又平減少了甩油損失，讓電機在各個部位各個狀態都可以得到充分冷卻，減少軸承的軸向間隙，使電機壽命大大延長。
1.3 宇通客車-機殼冷卻+端部灌封（專利號：CN201720950781）
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
進油管16的外表面有螺旋肋17，同時驅動軸上也安裝有2個縱向的葉片21。螺旋肋17和葉片21的配合可以產生額外的泵壓，同時也有效的增大了熱交換的表面積。
葉片21選用柔性的材料，可以簡單的橫向變形。當電機低速旋轉或靜止時（如圖三左邊所示），葉片21和螺旋肋17保持較小的間距，這樣可以確保電機在轉速較慢時，冷卻液也能有足夠的流量。當電機高速旋轉（如圖三右邊所示），葉片21發生橫向的形變，相當於減少了水和葉片21衝擊面積，這樣相對於剛性不會形變的葉片減少減少高速旋轉下流體損耗和機械損耗。
冷卻液如圖一箭頭所示，從進油管16流經空心軸13的通道15，再通過法蘭5的環腔30流入機殼，通過機殼的散熱通道流出法蘭5的通道28內回到進油管，形成內部的油路循環。在整個迴路中法蘭5和軸承7之間安裝油密封墊片32，防止漏油現象。
此發明最大亮點就在與油路完全內循環，通過機械離心泵來給油路提供動力，同時葉片的設計讓電機在低轉速有較大的冷卻液流量輸出，在高轉速又平減少了甩油損失，讓電機在各個部位各個狀態都可以得到充分冷卻，減少軸承的軸向間隙，使電機壽命大大延長。
1.3 宇通客車-機殼冷卻+端部灌封（專利號：CN201720950781）
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
進油管16的外表面有螺旋肋17，同時驅動軸上也安裝有2個縱向的葉片21。螺旋肋17和葉片21的配合可以產生額外的泵壓，同時也有效的增大了熱交換的表面積。
葉片21選用柔性的材料，可以簡單的橫向變形。當電機低速旋轉或靜止時（如圖三左邊所示），葉片21和螺旋肋17保持較小的間距，這樣可以確保電機在轉速較慢時，冷卻液也能有足夠的流量。當電機高速旋轉（如圖三右邊所示），葉片21發生橫向的形變，相當於減少了水和葉片21衝擊面積，這樣相對於剛性不會形變的葉片減少減少高速旋轉下流體損耗和機械損耗。
冷卻液如圖一箭頭所示，從進油管16流經空心軸13的通道15，再通過法蘭5的環腔30流入機殼，通過機殼的散熱通道流出法蘭5的通道28內回到進油管，形成內部的油路循環。在整個迴路中法蘭5和軸承7之間安裝油密封墊片32，防止漏油現象。
此發明最大亮點就在與油路完全內循環，通過機械離心泵來給油路提供動力，同時葉片的設計讓電機在低轉速有較大的冷卻液流量輸出，在高轉速又平減少了甩油損失，讓電機在各個部位各個狀態都可以得到充分冷卻，減少軸承的軸向間隙，使電機壽命大大延長。
1.3 宇通客車-機殼冷卻+端部灌封（專利號：CN201720950781）
上圖為宇通客車的電機油冷技術專利，該專利中的電機是於變速箱集成的，變速箱油經外油路對電機進行冷卻。如圖一，變速箱油從電機殼體的進油口（3）進入通過殼體油路（21），流入電機的前端蓋油路（6）。其中油路（6）和軸承室（8）連通，冷卻油對定子和軸承室進行冷卻後，最後從後端蓋（5）流回殼體（1）的出油口（4）。整個迴路中，殼體油路（21）與端蓋油路（6）之間的對接處設有密封圈（15），防止冷卻油的外洩。如圖二，電機前後端蓋的端面上設有用於將定子（14）的熱量傳遞至前後端蓋（5）的導熱絕緣材料——灌封膠或導熱硅膠（16）
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
進油管16的外表面有螺旋肋17，同時驅動軸上也安裝有2個縱向的葉片21。螺旋肋17和葉片21的配合可以產生額外的泵壓，同時也有效的增大了熱交換的表面積。
葉片21選用柔性的材料，可以簡單的橫向變形。當電機低速旋轉或靜止時（如圖三左邊所示），葉片21和螺旋肋17保持較小的間距，這樣可以確保電機在轉速較慢時，冷卻液也能有足夠的流量。當電機高速旋轉（如圖三右邊所示），葉片21發生橫向的形變，相當於減少了水和葉片21衝擊面積，這樣相對於剛性不會形變的葉片減少減少高速旋轉下流體損耗和機械損耗。
冷卻液如圖一箭頭所示，從進油管16流經空心軸13的通道15，再通過法蘭5的環腔30流入機殼，通過機殼的散熱通道流出法蘭5的通道28內回到進油管，形成內部的油路循環。在整個迴路中法蘭5和軸承7之間安裝油密封墊片32，防止漏油現象。
此發明最大亮點就在與油路完全內循環，通過機械離心泵來給油路提供動力，同時葉片的設計讓電機在低轉速有較大的冷卻液流量輸出，在高轉速又平減少了甩油損失，讓電機在各個部位各個狀態都可以得到充分冷卻，減少軸承的軸向間隙，使電機壽命大大延長。
1.3 宇通客車-機殼冷卻+端部灌封（專利號：CN201720950781）
上圖為宇通客車的電機油冷技術專利，該專利中的電機是於變速箱集成的，變速箱油經外油路對電機進行冷卻。如圖一，變速箱油從電機殼體的進油口（3）進入通過殼體油路（21），流入電機的前端蓋油路（6）。其中油路（6）和軸承室（8）連通，冷卻油對定子和軸承室進行冷卻後，最後從後端蓋（5）流回殼體（1）的出油口（4）。整個迴路中，殼體油路（21）與端蓋油路（6）之間的對接處設有密封圈（15），防止冷卻油的外洩。如圖二，電機前後端蓋的端面上設有用於將定子（14）的熱量傳遞至前後端蓋（5）的導熱絕緣材料——灌封膠或導熱硅膠（16）
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
進油管16的外表面有螺旋肋17，同時驅動軸上也安裝有2個縱向的葉片21。螺旋肋17和葉片21的配合可以產生額外的泵壓，同時也有效的增大了熱交換的表面積。
葉片21選用柔性的材料，可以簡單的橫向變形。當電機低速旋轉或靜止時（如圖三左邊所示），葉片21和螺旋肋17保持較小的間距，這樣可以確保電機在轉速較慢時，冷卻液也能有足夠的流量。當電機高速旋轉（如圖三右邊所示），葉片21發生橫向的形變，相當於減少了水和葉片21衝擊面積，這樣相對於剛性不會形變的葉片減少減少高速旋轉下流體損耗和機械損耗。
冷卻液如圖一箭頭所示，從進油管16流經空心軸13的通道15，再通過法蘭5的環腔30流入機殼，通過機殼的散熱通道流出法蘭5的通道28內回到進油管，形成內部的油路循環。在整個迴路中法蘭5和軸承7之間安裝油密封墊片32，防止漏油現象。
此發明最大亮點就在與油路完全內循環，通過機械離心泵來給油路提供動力，同時葉片的設計讓電機在低轉速有較大的冷卻液流量輸出，在高轉速又平減少了甩油損失，讓電機在各個部位各個狀態都可以得到充分冷卻，減少軸承的軸向間隙，使電機壽命大大延長。
1.3 宇通客車-機殼冷卻+端部灌封（專利號：CN201720950781）
上圖為宇通客車的電機油冷技術專利，該專利中的電機是於變速箱集成的，變速箱油經外油路對電機進行冷卻。如圖一，變速箱油從電機殼體的進油口（3）進入通過殼體油路（21），流入電機的前端蓋油路（6）。其中油路（6）和軸承室（8）連通，冷卻油對定子和軸承室進行冷卻後，最後從後端蓋（5）流回殼體（1）的出油口（4）。整個迴路中，殼體油路（21）與端蓋油路（6）之間的對接處設有密封圈（15），防止冷卻油的外洩。如圖二，電機前後端蓋的端面上設有用於將定子（14）的熱量傳遞至前後端蓋（5）的導熱絕緣材料——灌封膠或導熱硅膠（16）
如圖三、圖四油路的展開圖的兩種方案。方案一（如圖三）是以軸承室為中心，沿端蓋徑向輻射兩條以上的油路支路，殼體油路呈軸向多通道散熱。這種方案沿徑向延伸的端蓋油路支路加工簡單。而方案二（如圖四）是以軸承室為中心，螺旋向外輻射的端蓋油路，這種螺旋分佈的支路使油路分佈更加均勻，散熱也更加均勻。殼體油路呈軸向S型散熱，這種散熱面積更大，但加工也更為複雜。
二、直接油冷：
2.1 長城汽車-轉子支架+甩油冷卻（專利號：CN201620387763）
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
進油管16的外表面有螺旋肋17，同時驅動軸上也安裝有2個縱向的葉片21。螺旋肋17和葉片21的配合可以產生額外的泵壓，同時也有效的增大了熱交換的表面積。
葉片21選用柔性的材料，可以簡單的橫向變形。當電機低速旋轉或靜止時（如圖三左邊所示），葉片21和螺旋肋17保持較小的間距，這樣可以確保電機在轉速較慢時，冷卻液也能有足夠的流量。當電機高速旋轉（如圖三右邊所示），葉片21發生橫向的形變，相當於減少了水和葉片21衝擊面積，這樣相對於剛性不會形變的葉片減少減少高速旋轉下流體損耗和機械損耗。
冷卻液如圖一箭頭所示，從進油管16流經空心軸13的通道15，再通過法蘭5的環腔30流入機殼，通過機殼的散熱通道流出法蘭5的通道28內回到進油管，形成內部的油路循環。在整個迴路中法蘭5和軸承7之間安裝油密封墊片32，防止漏油現象。
此發明最大亮點就在與油路完全內循環，通過機械離心泵來給油路提供動力，同時葉片的設計讓電機在低轉速有較大的冷卻液流量輸出，在高轉速又平減少了甩油損失，讓電機在各個部位各個狀態都可以得到充分冷卻，減少軸承的軸向間隙，使電機壽命大大延長。
1.3 宇通客車-機殼冷卻+端部灌封（專利號：CN201720950781）
上圖為宇通客車的電機油冷技術專利，該專利中的電機是於變速箱集成的，變速箱油經外油路對電機進行冷卻。如圖一，變速箱油從電機殼體的進油口（3）進入通過殼體油路（21），流入電機的前端蓋油路（6）。其中油路（6）和軸承室（8）連通，冷卻油對定子和軸承室進行冷卻後，最後從後端蓋（5）流回殼體（1）的出油口（4）。整個迴路中，殼體油路（21）與端蓋油路（6）之間的對接處設有密封圈（15），防止冷卻油的外洩。如圖二，電機前後端蓋的端面上設有用於將定子（14）的熱量傳遞至前後端蓋（5）的導熱絕緣材料——灌封膠或導熱硅膠（16）
如圖三、圖四油路的展開圖的兩種方案。方案一（如圖三）是以軸承室為中心，沿端蓋徑向輻射兩條以上的油路支路，殼體油路呈軸向多通道散熱。這種方案沿徑向延伸的端蓋油路支路加工簡單。而方案二（如圖四）是以軸承室為中心，螺旋向外輻射的端蓋油路，這種螺旋分佈的支路使油路分佈更加均勻，散熱也更加均勻。殼體油路呈軸向S型散熱，這種散熱面積更大，但加工也更為複雜。
二、直接油冷：
2.1 長城汽車-轉子支架+甩油冷卻（專利號：CN201620387763）
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
進油管16的外表面有螺旋肋17，同時驅動軸上也安裝有2個縱向的葉片21。螺旋肋17和葉片21的配合可以產生額外的泵壓，同時也有效的增大了熱交換的表面積。
葉片21選用柔性的材料，可以簡單的橫向變形。當電機低速旋轉或靜止時（如圖三左邊所示），葉片21和螺旋肋17保持較小的間距，這樣可以確保電機在轉速較慢時，冷卻液也能有足夠的流量。當電機高速旋轉（如圖三右邊所示），葉片21發生橫向的形變，相當於減少了水和葉片21衝擊面積，這樣相對於剛性不會形變的葉片減少減少高速旋轉下流體損耗和機械損耗。
冷卻液如圖一箭頭所示，從進油管16流經空心軸13的通道15，再通過法蘭5的環腔30流入機殼，通過機殼的散熱通道流出法蘭5的通道28內回到進油管，形成內部的油路循環。在整個迴路中法蘭5和軸承7之間安裝油密封墊片32，防止漏油現象。
此發明最大亮點就在與油路完全內循環，通過機械離心泵來給油路提供動力，同時葉片的設計讓電機在低轉速有較大的冷卻液流量輸出，在高轉速又平減少了甩油損失，讓電機在各個部位各個狀態都可以得到充分冷卻，減少軸承的軸向間隙，使電機壽命大大延長。
1.3 宇通客車-機殼冷卻+端部灌封（專利號：CN201720950781）
上圖為宇通客車的電機油冷技術專利，該專利中的電機是於變速箱集成的，變速箱油經外油路對電機進行冷卻。如圖一，變速箱油從電機殼體的進油口（3）進入通過殼體油路（21），流入電機的前端蓋油路（6）。其中油路（6）和軸承室（8）連通，冷卻油對定子和軸承室進行冷卻後，最後從後端蓋（5）流回殼體（1）的出油口（4）。整個迴路中，殼體油路（21）與端蓋油路（6）之間的對接處設有密封圈（15），防止冷卻油的外洩。如圖二，電機前後端蓋的端面上設有用於將定子（14）的熱量傳遞至前後端蓋（5）的導熱絕緣材料——灌封膠或導熱硅膠（16）
如圖三、圖四油路的展開圖的兩種方案。方案一（如圖三）是以軸承室為中心，沿端蓋徑向輻射兩條以上的油路支路，殼體油路呈軸向多通道散熱。這種方案沿徑向延伸的端蓋油路支路加工簡單。而方案二（如圖四）是以軸承室為中心，螺旋向外輻射的端蓋油路，這種螺旋分佈的支路使油路分佈更加均勻，散熱也更加均勻。殼體油路呈軸向S型散熱，這種散熱面積更大，但加工也更為複雜。
二、直接油冷：
2.1 長城汽車-轉子支架+甩油冷卻（專利號：CN201620387763）
上圖為長城汽車的一款電機油冷專利，此電機冷卻方式（如圖一）主要通過端蓋（11）進油，通過轉子支架（2）的轉動，將油甩至轉子和定子進行散熱。
圖三為前端蓋（11），其內表面設有凸臺（13），冷卻油從凸臺外圈的進油口流入道其內部的油道（6），並從出油口（12）流入到轉子支架（2）上。
圖二為電機的轉子支架（2），冷卻油從端蓋側流入進油槽口（28），並在槽口旁設置有安裝環形密封圈的密封槽（29），冷卻油通過油道（24），在轉子支架的旋轉作用下，冷卻油受離心力的作用經內圈油孔（25），徑向甩出到外油孔（26），進入外圈油道（27）並與轉子（3）和定子（4）進行冷卻，其中外油孔（26）、外圈油道（27）朝向各自接近的轉子油道（7）傾斜，實現導向作用，將外圈油道（27）的冷卻油在離心力的作用下進入平衡端板（5）上的油道（7）（如圖四），在對轉子（3）冷卻的同時會同時冷卻定子（4）的繞線端部，提升冷卻效率，還能使轉子受力均勻。
上述為此電機的冷卻方案，其特點是在間接油冷的基礎上，加入了轉子支架的甩油冷卻。
2.2 北京牟特科技-平衡板+甩油冷卻（專利號CN208078826U）
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
進油管16的外表面有螺旋肋17，同時驅動軸上也安裝有2個縱向的葉片21。螺旋肋17和葉片21的配合可以產生額外的泵壓，同時也有效的增大了熱交換的表面積。
葉片21選用柔性的材料，可以簡單的橫向變形。當電機低速旋轉或靜止時（如圖三左邊所示），葉片21和螺旋肋17保持較小的間距，這樣可以確保電機在轉速較慢時，冷卻液也能有足夠的流量。當電機高速旋轉（如圖三右邊所示），葉片21發生橫向的形變，相當於減少了水和葉片21衝擊面積，這樣相對於剛性不會形變的葉片減少減少高速旋轉下流體損耗和機械損耗。
冷卻液如圖一箭頭所示，從進油管16流經空心軸13的通道15，再通過法蘭5的環腔30流入機殼，通過機殼的散熱通道流出法蘭5的通道28內回到進油管，形成內部的油路循環。在整個迴路中法蘭5和軸承7之間安裝油密封墊片32，防止漏油現象。
此發明最大亮點就在與油路完全內循環，通過機械離心泵來給油路提供動力，同時葉片的設計讓電機在低轉速有較大的冷卻液流量輸出，在高轉速又平減少了甩油損失，讓電機在各個部位各個狀態都可以得到充分冷卻，減少軸承的軸向間隙，使電機壽命大大延長。
1.3 宇通客車-機殼冷卻+端部灌封（專利號：CN201720950781）
上圖為宇通客車的電機油冷技術專利，該專利中的電機是於變速箱集成的，變速箱油經外油路對電機進行冷卻。如圖一，變速箱油從電機殼體的進油口（3）進入通過殼體油路（21），流入電機的前端蓋油路（6）。其中油路（6）和軸承室（8）連通，冷卻油對定子和軸承室進行冷卻後，最後從後端蓋（5）流回殼體（1）的出油口（4）。整個迴路中，殼體油路（21）與端蓋油路（6）之間的對接處設有密封圈（15），防止冷卻油的外洩。如圖二，電機前後端蓋的端面上設有用於將定子（14）的熱量傳遞至前後端蓋（5）的導熱絕緣材料——灌封膠或導熱硅膠（16）
如圖三、圖四油路的展開圖的兩種方案。方案一（如圖三）是以軸承室為中心，沿端蓋徑向輻射兩條以上的油路支路，殼體油路呈軸向多通道散熱。這種方案沿徑向延伸的端蓋油路支路加工簡單。而方案二（如圖四）是以軸承室為中心，螺旋向外輻射的端蓋油路，這種螺旋分佈的支路使油路分佈更加均勻，散熱也更加均勻。殼體油路呈軸向S型散熱，這種散熱面積更大，但加工也更為複雜。
二、直接油冷：
2.1 長城汽車-轉子支架+甩油冷卻（專利號：CN201620387763）
上圖為長城汽車的一款電機油冷專利，此電機冷卻方式（如圖一）主要通過端蓋（11）進油，通過轉子支架（2）的轉動，將油甩至轉子和定子進行散熱。
圖三為前端蓋（11），其內表面設有凸臺（13），冷卻油從凸臺外圈的進油口流入道其內部的油道（6），並從出油口（12）流入到轉子支架（2）上。
圖二為電機的轉子支架（2），冷卻油從端蓋側流入進油槽口（28），並在槽口旁設置有安裝環形密封圈的密封槽（29），冷卻油通過油道（24），在轉子支架的旋轉作用下，冷卻油受離心力的作用經內圈油孔（25），徑向甩出到外油孔（26），進入外圈油道（27）並與轉子（3）和定子（4）進行冷卻，其中外油孔（26）、外圈油道（27）朝向各自接近的轉子油道（7）傾斜，實現導向作用，將外圈油道（27）的冷卻油在離心力的作用下進入平衡端板（5）上的油道（7）（如圖四），在對轉子（3）冷卻的同時會同時冷卻定子（4）的繞線端部，提升冷卻效率，還能使轉子受力均勻。
上述為此電機的冷卻方案，其特點是在間接油冷的基礎上，加入了轉子支架的甩油冷卻。
2.2 北京牟特科技-平衡板+甩油冷卻（專利號CN208078826U）
此專利為北京牟特科技的一種油冷電機。如圖一所示，其結構包括主機殼（100）、第一管路（101）、第二管路（102）、後端蓋（200）、後端蓋管路（201）、前端蓋（300）、進油口（301）、出油口（302）。
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
進油管16的外表面有螺旋肋17，同時驅動軸上也安裝有2個縱向的葉片21。螺旋肋17和葉片21的配合可以產生額外的泵壓，同時也有效的增大了熱交換的表面積。
葉片21選用柔性的材料，可以簡單的橫向變形。當電機低速旋轉或靜止時（如圖三左邊所示），葉片21和螺旋肋17保持較小的間距，這樣可以確保電機在轉速較慢時，冷卻液也能有足夠的流量。當電機高速旋轉（如圖三右邊所示），葉片21發生橫向的形變，相當於減少了水和葉片21衝擊面積，這樣相對於剛性不會形變的葉片減少減少高速旋轉下流體損耗和機械損耗。
冷卻液如圖一箭頭所示，從進油管16流經空心軸13的通道15，再通過法蘭5的環腔30流入機殼，通過機殼的散熱通道流出法蘭5的通道28內回到進油管，形成內部的油路循環。在整個迴路中法蘭5和軸承7之間安裝油密封墊片32，防止漏油現象。
此發明最大亮點就在與油路完全內循環，通過機械離心泵來給油路提供動力，同時葉片的設計讓電機在低轉速有較大的冷卻液流量輸出，在高轉速又平減少了甩油損失，讓電機在各個部位各個狀態都可以得到充分冷卻，減少軸承的軸向間隙，使電機壽命大大延長。
1.3 宇通客車-機殼冷卻+端部灌封（專利號：CN201720950781）
上圖為宇通客車的電機油冷技術專利，該專利中的電機是於變速箱集成的，變速箱油經外油路對電機進行冷卻。如圖一，變速箱油從電機殼體的進油口（3）進入通過殼體油路（21），流入電機的前端蓋油路（6）。其中油路（6）和軸承室（8）連通，冷卻油對定子和軸承室進行冷卻後，最後從後端蓋（5）流回殼體（1）的出油口（4）。整個迴路中，殼體油路（21）與端蓋油路（6）之間的對接處設有密封圈（15），防止冷卻油的外洩。如圖二，電機前後端蓋的端面上設有用於將定子（14）的熱量傳遞至前後端蓋（5）的導熱絕緣材料——灌封膠或導熱硅膠（16）
如圖三、圖四油路的展開圖的兩種方案。方案一（如圖三）是以軸承室為中心，沿端蓋徑向輻射兩條以上的油路支路，殼體油路呈軸向多通道散熱。這種方案沿徑向延伸的端蓋油路支路加工簡單。而方案二（如圖四）是以軸承室為中心，螺旋向外輻射的端蓋油路，這種螺旋分佈的支路使油路分佈更加均勻，散熱也更加均勻。殼體油路呈軸向S型散熱，這種散熱面積更大，但加工也更為複雜。
二、直接油冷：
2.1 長城汽車-轉子支架+甩油冷卻（專利號：CN201620387763）
上圖為長城汽車的一款電機油冷專利，此電機冷卻方式（如圖一）主要通過端蓋（11）進油，通過轉子支架（2）的轉動，將油甩至轉子和定子進行散熱。
圖三為前端蓋（11），其內表面設有凸臺（13），冷卻油從凸臺外圈的進油口流入道其內部的油道（6），並從出油口（12）流入到轉子支架（2）上。
圖二為電機的轉子支架（2），冷卻油從端蓋側流入進油槽口（28），並在槽口旁設置有安裝環形密封圈的密封槽（29），冷卻油通過油道（24），在轉子支架的旋轉作用下，冷卻油受離心力的作用經內圈油孔（25），徑向甩出到外油孔（26），進入外圈油道（27）並與轉子（3）和定子（4）進行冷卻，其中外油孔（26）、外圈油道（27）朝向各自接近的轉子油道（7）傾斜，實現導向作用，將外圈油道（27）的冷卻油在離心力的作用下進入平衡端板（5）上的油道（7）（如圖四），在對轉子（3）冷卻的同時會同時冷卻定子（4）的繞線端部，提升冷卻效率，還能使轉子受力均勻。
上述為此電機的冷卻方案，其特點是在間接油冷的基礎上，加入了轉子支架的甩油冷卻。
2.2 北京牟特科技-平衡板+甩油冷卻（專利號CN208078826U）
此專利為北京牟特科技的一種油冷電機。如圖一所示，其結構包括主機殼（100）、第一管路（101）、第二管路（102）、後端蓋（200）、後端蓋管路（201）、前端蓋（300）、進油口（301）、出油口（302）。
先看主機殼（100）的截面圖（如圖二），冷卻油從電機殼體第一管路（101）的左側進入，並通過後端蓋的油道，從右側進入殼體上部的第二管路（102）。其中第二管路（102）上依次設有多個出孔（105）、（104）、（103），出孔連接殼體周向管路，最終冷卻油通過周向管路進入儲油腔（106），並從儲油腔左側連通的電機前端蓋（300）上的出油孔（302）出油。其設計亮點在於1、為保證第二管路（102）中的油順利流通，通常使管路（102）從原理後端蓋的方向水平高度依次下降，且孔徑（103）、（104）、（105）依次減小，這樣可以保證最遠端冷卻位置的輸入，然後再將油依次送入（104）、（103）上，實現三個出孔相對平均的出油量。2、為保證第二管路（102）的油壓，第一管路（101）的內半徑略大於第二管路（102）的內徑。3、第一管路（101）的水平位置不高於第二管路（102）的水平直徑位置，從而保證第一管路（101）的出油量。
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
進油管16的外表面有螺旋肋17，同時驅動軸上也安裝有2個縱向的葉片21。螺旋肋17和葉片21的配合可以產生額外的泵壓，同時也有效的增大了熱交換的表面積。
葉片21選用柔性的材料，可以簡單的橫向變形。當電機低速旋轉或靜止時（如圖三左邊所示），葉片21和螺旋肋17保持較小的間距，這樣可以確保電機在轉速較慢時，冷卻液也能有足夠的流量。當電機高速旋轉（如圖三右邊所示），葉片21發生橫向的形變，相當於減少了水和葉片21衝擊面積，這樣相對於剛性不會形變的葉片減少減少高速旋轉下流體損耗和機械損耗。
冷卻液如圖一箭頭所示，從進油管16流經空心軸13的通道15，再通過法蘭5的環腔30流入機殼，通過機殼的散熱通道流出法蘭5的通道28內回到進油管，形成內部的油路循環。在整個迴路中法蘭5和軸承7之間安裝油密封墊片32，防止漏油現象。
此發明最大亮點就在與油路完全內循環，通過機械離心泵來給油路提供動力，同時葉片的設計讓電機在低轉速有較大的冷卻液流量輸出，在高轉速又平減少了甩油損失，讓電機在各個部位各個狀態都可以得到充分冷卻，減少軸承的軸向間隙，使電機壽命大大延長。
1.3 宇通客車-機殼冷卻+端部灌封（專利號：CN201720950781）
上圖為宇通客車的電機油冷技術專利，該專利中的電機是於變速箱集成的，變速箱油經外油路對電機進行冷卻。如圖一，變速箱油從電機殼體的進油口（3）進入通過殼體油路（21），流入電機的前端蓋油路（6）。其中油路（6）和軸承室（8）連通，冷卻油對定子和軸承室進行冷卻後，最後從後端蓋（5）流回殼體（1）的出油口（4）。整個迴路中，殼體油路（21）與端蓋油路（6）之間的對接處設有密封圈（15），防止冷卻油的外洩。如圖二，電機前後端蓋的端面上設有用於將定子（14）的熱量傳遞至前後端蓋（5）的導熱絕緣材料——灌封膠或導熱硅膠（16）
如圖三、圖四油路的展開圖的兩種方案。方案一（如圖三）是以軸承室為中心，沿端蓋徑向輻射兩條以上的油路支路，殼體油路呈軸向多通道散熱。這種方案沿徑向延伸的端蓋油路支路加工簡單。而方案二（如圖四）是以軸承室為中心，螺旋向外輻射的端蓋油路，這種螺旋分佈的支路使油路分佈更加均勻，散熱也更加均勻。殼體油路呈軸向S型散熱，這種散熱面積更大，但加工也更為複雜。
二、直接油冷：
2.1 長城汽車-轉子支架+甩油冷卻（專利號：CN201620387763）
上圖為長城汽車的一款電機油冷專利，此電機冷卻方式（如圖一）主要通過端蓋（11）進油，通過轉子支架（2）的轉動，將油甩至轉子和定子進行散熱。
圖三為前端蓋（11），其內表面設有凸臺（13），冷卻油從凸臺外圈的進油口流入道其內部的油道（6），並從出油口（12）流入到轉子支架（2）上。
圖二為電機的轉子支架（2），冷卻油從端蓋側流入進油槽口（28），並在槽口旁設置有安裝環形密封圈的密封槽（29），冷卻油通過油道（24），在轉子支架的旋轉作用下，冷卻油受離心力的作用經內圈油孔（25），徑向甩出到外油孔（26），進入外圈油道（27）並與轉子（3）和定子（4）進行冷卻，其中外油孔（26）、外圈油道（27）朝向各自接近的轉子油道（7）傾斜，實現導向作用，將外圈油道（27）的冷卻油在離心力的作用下進入平衡端板（5）上的油道（7）（如圖四），在對轉子（3）冷卻的同時會同時冷卻定子（4）的繞線端部，提升冷卻效率，還能使轉子受力均勻。
上述為此電機的冷卻方案，其特點是在間接油冷的基礎上，加入了轉子支架的甩油冷卻。
2.2 北京牟特科技-平衡板+甩油冷卻（專利號CN208078826U）
此專利為北京牟特科技的一種油冷電機。如圖一所示，其結構包括主機殼（100）、第一管路（101）、第二管路（102）、後端蓋（200）、後端蓋管路（201）、前端蓋（300）、進油口（301）、出油口（302）。
先看主機殼（100）的截面圖（如圖二），冷卻油從電機殼體第一管路（101）的左側進入，並通過後端蓋的油道，從右側進入殼體上部的第二管路（102）。其中第二管路（102）上依次設有多個出孔（105）、（104）、（103），出孔連接殼體周向管路，最終冷卻油通過周向管路進入儲油腔（106），並從儲油腔左側連通的電機前端蓋（300）上的出油孔（302）出油。其設計亮點在於1、為保證第二管路（102）中的油順利流通，通常使管路（102）從原理後端蓋的方向水平高度依次下降，且孔徑（103）、（104）、（105）依次減小，這樣可以保證最遠端冷卻位置的輸入，然後再將油依次送入（104）、（103）上，實現三個出孔相對平均的出油量。2、為保證第二管路（102）的油壓，第一管路（101）的內半徑略大於第二管路（102）的內徑。3、第一管路（101）的水平位置不高於第二管路（102）的水平直徑位置，從而保證第一管路（101）的出油量。
再看整體結構的剖視圖（如圖三），後端蓋（200）縱向方向上開有後端蓋油路（201），且設有後軸承座（202），其中後軸承座（202）內設置有與後端蓋管路（201）相連的軸承座管路（203），油路（201）中有部分油通過油路（203）流至電機的主軸（400），通過主軸的油路，一部分從前軸承位置處的出孔（403）流出對前軸承進行冷卻，一部分端板冷卻出孔（401）、（402）將油送至端板（700）內部，再從端板（700）末端甩處對定子繞阻進行冷卻。
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
進油管16的外表面有螺旋肋17，同時驅動軸上也安裝有2個縱向的葉片21。螺旋肋17和葉片21的配合可以產生額外的泵壓，同時也有效的增大了熱交換的表面積。
葉片21選用柔性的材料，可以簡單的橫向變形。當電機低速旋轉或靜止時（如圖三左邊所示），葉片21和螺旋肋17保持較小的間距，這樣可以確保電機在轉速較慢時，冷卻液也能有足夠的流量。當電機高速旋轉（如圖三右邊所示），葉片21發生橫向的形變，相當於減少了水和葉片21衝擊面積，這樣相對於剛性不會形變的葉片減少減少高速旋轉下流體損耗和機械損耗。
冷卻液如圖一箭頭所示，從進油管16流經空心軸13的通道15，再通過法蘭5的環腔30流入機殼，通過機殼的散熱通道流出法蘭5的通道28內回到進油管，形成內部的油路循環。在整個迴路中法蘭5和軸承7之間安裝油密封墊片32，防止漏油現象。
此發明最大亮點就在與油路完全內循環，通過機械離心泵來給油路提供動力，同時葉片的設計讓電機在低轉速有較大的冷卻液流量輸出，在高轉速又平減少了甩油損失，讓電機在各個部位各個狀態都可以得到充分冷卻，減少軸承的軸向間隙，使電機壽命大大延長。
1.3 宇通客車-機殼冷卻+端部灌封（專利號：CN201720950781）
上圖為宇通客車的電機油冷技術專利，該專利中的電機是於變速箱集成的，變速箱油經外油路對電機進行冷卻。如圖一，變速箱油從電機殼體的進油口（3）進入通過殼體油路（21），流入電機的前端蓋油路（6）。其中油路（6）和軸承室（8）連通，冷卻油對定子和軸承室進行冷卻後，最後從後端蓋（5）流回殼體（1）的出油口（4）。整個迴路中，殼體油路（21）與端蓋油路（6）之間的對接處設有密封圈（15），防止冷卻油的外洩。如圖二，電機前後端蓋的端面上設有用於將定子（14）的熱量傳遞至前後端蓋（5）的導熱絕緣材料——灌封膠或導熱硅膠（16）
如圖三、圖四油路的展開圖的兩種方案。方案一（如圖三）是以軸承室為中心，沿端蓋徑向輻射兩條以上的油路支路，殼體油路呈軸向多通道散熱。這種方案沿徑向延伸的端蓋油路支路加工簡單。而方案二（如圖四）是以軸承室為中心，螺旋向外輻射的端蓋油路，這種螺旋分佈的支路使油路分佈更加均勻，散熱也更加均勻。殼體油路呈軸向S型散熱，這種散熱面積更大，但加工也更為複雜。
二、直接油冷：
2.1 長城汽車-轉子支架+甩油冷卻（專利號：CN201620387763）
上圖為長城汽車的一款電機油冷專利，此電機冷卻方式（如圖一）主要通過端蓋（11）進油，通過轉子支架（2）的轉動，將油甩至轉子和定子進行散熱。
圖三為前端蓋（11），其內表面設有凸臺（13），冷卻油從凸臺外圈的進油口流入道其內部的油道（6），並從出油口（12）流入到轉子支架（2）上。
圖二為電機的轉子支架（2），冷卻油從端蓋側流入進油槽口（28），並在槽口旁設置有安裝環形密封圈的密封槽（29），冷卻油通過油道（24），在轉子支架的旋轉作用下，冷卻油受離心力的作用經內圈油孔（25），徑向甩出到外油孔（26），進入外圈油道（27）並與轉子（3）和定子（4）進行冷卻，其中外油孔（26）、外圈油道（27）朝向各自接近的轉子油道（7）傾斜，實現導向作用，將外圈油道（27）的冷卻油在離心力的作用下進入平衡端板（5）上的油道（7）（如圖四），在對轉子（3）冷卻的同時會同時冷卻定子（4）的繞線端部，提升冷卻效率，還能使轉子受力均勻。
上述為此電機的冷卻方案，其特點是在間接油冷的基礎上，加入了轉子支架的甩油冷卻。
2.2 北京牟特科技-平衡板+甩油冷卻（專利號CN208078826U）
此專利為北京牟特科技的一種油冷電機。如圖一所示，其結構包括主機殼（100）、第一管路（101）、第二管路（102）、後端蓋（200）、後端蓋管路（201）、前端蓋（300）、進油口（301）、出油口（302）。
先看主機殼（100）的截面圖（如圖二），冷卻油從電機殼體第一管路（101）的左側進入，並通過後端蓋的油道，從右側進入殼體上部的第二管路（102）。其中第二管路（102）上依次設有多個出孔（105）、（104）、（103），出孔連接殼體周向管路，最終冷卻油通過周向管路進入儲油腔（106），並從儲油腔左側連通的電機前端蓋（300）上的出油孔（302）出油。其設計亮點在於1、為保證第二管路（102）中的油順利流通，通常使管路（102）從原理後端蓋的方向水平高度依次下降，且孔徑（103）、（104）、（105）依次減小，這樣可以保證最遠端冷卻位置的輸入，然後再將油依次送入（104）、（103）上，實現三個出孔相對平均的出油量。2、為保證第二管路（102）的油壓，第一管路（101）的內半徑略大於第二管路（102）的內徑。3、第一管路（101）的水平位置不高於第二管路（102）的水平直徑位置，從而保證第一管路（101）的出油量。
再看整體結構的剖視圖（如圖三），後端蓋（200）縱向方向上開有後端蓋油路（201），且設有後軸承座（202），其中後軸承座（202）內設置有與後端蓋管路（201）相連的軸承座管路（203），油路（201）中有部分油通過油路（203）流至電機的主軸（400），通過主軸的油路，一部分從前軸承位置處的出孔（403）流出對前軸承進行冷卻，一部分端板冷卻出孔（401）、（402）將油送至端板（700）內部，再從端板（700）末端甩處對定子繞阻進行冷卻。
如圖四電機主軸（400）為空心軸，其上開有鍵槽（404）來安裝轉子。其中前軸承冷卻出孔（403）為傾斜佈置，位於電機主軸（400）內壁的一端相較位於電機主軸（400）外壁的另一端，更靠近電機主軸（400）的中心，在主軸（400）的離心力作用下，冷卻油可以以更好的速度拋向軸承。另外冷卻出孔（401）、（402）沿圓周方向均勻佈置3個以上，保證甩油的均勻性。
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
進油管16的外表面有螺旋肋17，同時驅動軸上也安裝有2個縱向的葉片21。螺旋肋17和葉片21的配合可以產生額外的泵壓，同時也有效的增大了熱交換的表面積。
葉片21選用柔性的材料，可以簡單的橫向變形。當電機低速旋轉或靜止時（如圖三左邊所示），葉片21和螺旋肋17保持較小的間距，這樣可以確保電機在轉速較慢時，冷卻液也能有足夠的流量。當電機高速旋轉（如圖三右邊所示），葉片21發生橫向的形變，相當於減少了水和葉片21衝擊面積，這樣相對於剛性不會形變的葉片減少減少高速旋轉下流體損耗和機械損耗。
冷卻液如圖一箭頭所示，從進油管16流經空心軸13的通道15，再通過法蘭5的環腔30流入機殼，通過機殼的散熱通道流出法蘭5的通道28內回到進油管，形成內部的油路循環。在整個迴路中法蘭5和軸承7之間安裝油密封墊片32，防止漏油現象。
此發明最大亮點就在與油路完全內循環，通過機械離心泵來給油路提供動力，同時葉片的設計讓電機在低轉速有較大的冷卻液流量輸出，在高轉速又平減少了甩油損失，讓電機在各個部位各個狀態都可以得到充分冷卻，減少軸承的軸向間隙，使電機壽命大大延長。
1.3 宇通客車-機殼冷卻+端部灌封（專利號：CN201720950781）
上圖為宇通客車的電機油冷技術專利，該專利中的電機是於變速箱集成的，變速箱油經外油路對電機進行冷卻。如圖一，變速箱油從電機殼體的進油口（3）進入通過殼體油路（21），流入電機的前端蓋油路（6）。其中油路（6）和軸承室（8）連通，冷卻油對定子和軸承室進行冷卻後，最後從後端蓋（5）流回殼體（1）的出油口（4）。整個迴路中，殼體油路（21）與端蓋油路（6）之間的對接處設有密封圈（15），防止冷卻油的外洩。如圖二，電機前後端蓋的端面上設有用於將定子（14）的熱量傳遞至前後端蓋（5）的導熱絕緣材料——灌封膠或導熱硅膠（16）
如圖三、圖四油路的展開圖的兩種方案。方案一（如圖三）是以軸承室為中心，沿端蓋徑向輻射兩條以上的油路支路，殼體油路呈軸向多通道散熱。這種方案沿徑向延伸的端蓋油路支路加工簡單。而方案二（如圖四）是以軸承室為中心，螺旋向外輻射的端蓋油路，這種螺旋分佈的支路使油路分佈更加均勻，散熱也更加均勻。殼體油路呈軸向S型散熱，這種散熱面積更大，但加工也更為複雜。
二、直接油冷：
2.1 長城汽車-轉子支架+甩油冷卻（專利號：CN201620387763）
上圖為長城汽車的一款電機油冷專利，此電機冷卻方式（如圖一）主要通過端蓋（11）進油，通過轉子支架（2）的轉動，將油甩至轉子和定子進行散熱。
圖三為前端蓋（11），其內表面設有凸臺（13），冷卻油從凸臺外圈的進油口流入道其內部的油道（6），並從出油口（12）流入到轉子支架（2）上。
圖二為電機的轉子支架（2），冷卻油從端蓋側流入進油槽口（28），並在槽口旁設置有安裝環形密封圈的密封槽（29），冷卻油通過油道（24），在轉子支架的旋轉作用下，冷卻油受離心力的作用經內圈油孔（25），徑向甩出到外油孔（26），進入外圈油道（27）並與轉子（3）和定子（4）進行冷卻，其中外油孔（26）、外圈油道（27）朝向各自接近的轉子油道（7）傾斜，實現導向作用，將外圈油道（27）的冷卻油在離心力的作用下進入平衡端板（5）上的油道（7）（如圖四），在對轉子（3）冷卻的同時會同時冷卻定子（4）的繞線端部，提升冷卻效率，還能使轉子受力均勻。
上述為此電機的冷卻方案，其特點是在間接油冷的基礎上，加入了轉子支架的甩油冷卻。
2.2 北京牟特科技-平衡板+甩油冷卻（專利號CN208078826U）
此專利為北京牟特科技的一種油冷電機。如圖一所示，其結構包括主機殼（100）、第一管路（101）、第二管路（102）、後端蓋（200）、後端蓋管路（201）、前端蓋（300）、進油口（301）、出油口（302）。
先看主機殼（100）的截面圖（如圖二），冷卻油從電機殼體第一管路（101）的左側進入，並通過後端蓋的油道，從右側進入殼體上部的第二管路（102）。其中第二管路（102）上依次設有多個出孔（105）、（104）、（103），出孔連接殼體周向管路，最終冷卻油通過周向管路進入儲油腔（106），並從儲油腔左側連通的電機前端蓋（300）上的出油孔（302）出油。其設計亮點在於1、為保證第二管路（102）中的油順利流通，通常使管路（102）從原理後端蓋的方向水平高度依次下降，且孔徑（103）、（104）、（105）依次減小，這樣可以保證最遠端冷卻位置的輸入，然後再將油依次送入（104）、（103）上，實現三個出孔相對平均的出油量。2、為保證第二管路（102）的油壓，第一管路（101）的內半徑略大於第二管路（102）的內徑。3、第一管路（101）的水平位置不高於第二管路（102）的水平直徑位置，從而保證第一管路（101）的出油量。
再看整體結構的剖視圖（如圖三），後端蓋（200）縱向方向上開有後端蓋油路（201），且設有後軸承座（202），其中後軸承座（202）內設置有與後端蓋管路（201）相連的軸承座管路（203），油路（201）中有部分油通過油路（203）流至電機的主軸（400），通過主軸的油路，一部分從前軸承位置處的出孔（403）流出對前軸承進行冷卻，一部分端板冷卻出孔（401）、（402）將油送至端板（700）內部，再從端板（700）末端甩處對定子繞阻進行冷卻。
如圖四電機主軸（400）為空心軸，其上開有鍵槽（404）來安裝轉子。其中前軸承冷卻出孔（403）為傾斜佈置，位於電機主軸（400）內壁的一端相較位於電機主軸（400）外壁的另一端，更靠近電機主軸（400）的中心，在主軸（400）的離心力作用下，冷卻油可以以更好的速度拋向軸承。另外冷卻出孔（401）、（402）沿圓周方向均勻佈置3個以上，保證甩油的均勻性。
圖五平衡端板（700）是此方案設計亮點，端板上設置有端板油道（701）、端板拋油孔（702）。從軸上冷卻出口（401）、（402）流出的冷卻油從相對應的進油部流入端板油道（701），再拋油孔（702）甩出到繞阻端部。其中拋油孔（702）沿中心孔至遠離中心孔的方向為傾斜，角度為30°~60°，這樣可以使拋出的油更加順暢，有較大的拋飛速度。油道（701）方向也可做成弧形方向（如圖五右側），其油道中心線滿足漸開線方程
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
進油管16的外表面有螺旋肋17，同時驅動軸上也安裝有2個縱向的葉片21。螺旋肋17和葉片21的配合可以產生額外的泵壓，同時也有效的增大了熱交換的表面積。
葉片21選用柔性的材料，可以簡單的橫向變形。當電機低速旋轉或靜止時（如圖三左邊所示），葉片21和螺旋肋17保持較小的間距，這樣可以確保電機在轉速較慢時，冷卻液也能有足夠的流量。當電機高速旋轉（如圖三右邊所示），葉片21發生橫向的形變，相當於減少了水和葉片21衝擊面積，這樣相對於剛性不會形變的葉片減少減少高速旋轉下流體損耗和機械損耗。
冷卻液如圖一箭頭所示，從進油管16流經空心軸13的通道15，再通過法蘭5的環腔30流入機殼，通過機殼的散熱通道流出法蘭5的通道28內回到進油管，形成內部的油路循環。在整個迴路中法蘭5和軸承7之間安裝油密封墊片32，防止漏油現象。
此發明最大亮點就在與油路完全內循環，通過機械離心泵來給油路提供動力，同時葉片的設計讓電機在低轉速有較大的冷卻液流量輸出，在高轉速又平減少了甩油損失，讓電機在各個部位各個狀態都可以得到充分冷卻，減少軸承的軸向間隙，使電機壽命大大延長。
1.3 宇通客車-機殼冷卻+端部灌封（專利號：CN201720950781）
上圖為宇通客車的電機油冷技術專利，該專利中的電機是於變速箱集成的，變速箱油經外油路對電機進行冷卻。如圖一，變速箱油從電機殼體的進油口（3）進入通過殼體油路（21），流入電機的前端蓋油路（6）。其中油路（6）和軸承室（8）連通，冷卻油對定子和軸承室進行冷卻後，最後從後端蓋（5）流回殼體（1）的出油口（4）。整個迴路中，殼體油路（21）與端蓋油路（6）之間的對接處設有密封圈（15），防止冷卻油的外洩。如圖二，電機前後端蓋的端面上設有用於將定子（14）的熱量傳遞至前後端蓋（5）的導熱絕緣材料——灌封膠或導熱硅膠（16）
如圖三、圖四油路的展開圖的兩種方案。方案一（如圖三）是以軸承室為中心，沿端蓋徑向輻射兩條以上的油路支路，殼體油路呈軸向多通道散熱。這種方案沿徑向延伸的端蓋油路支路加工簡單。而方案二（如圖四）是以軸承室為中心，螺旋向外輻射的端蓋油路，這種螺旋分佈的支路使油路分佈更加均勻，散熱也更加均勻。殼體油路呈軸向S型散熱，這種散熱面積更大，但加工也更為複雜。
二、直接油冷：
2.1 長城汽車-轉子支架+甩油冷卻（專利號：CN201620387763）
上圖為長城汽車的一款電機油冷專利，此電機冷卻方式（如圖一）主要通過端蓋（11）進油，通過轉子支架（2）的轉動，將油甩至轉子和定子進行散熱。
圖三為前端蓋（11），其內表面設有凸臺（13），冷卻油從凸臺外圈的進油口流入道其內部的油道（6），並從出油口（12）流入到轉子支架（2）上。
圖二為電機的轉子支架（2），冷卻油從端蓋側流入進油槽口（28），並在槽口旁設置有安裝環形密封圈的密封槽（29），冷卻油通過油道（24），在轉子支架的旋轉作用下，冷卻油受離心力的作用經內圈油孔（25），徑向甩出到外油孔（26），進入外圈油道（27）並與轉子（3）和定子（4）進行冷卻，其中外油孔（26）、外圈油道（27）朝向各自接近的轉子油道（7）傾斜，實現導向作用，將外圈油道（27）的冷卻油在離心力的作用下進入平衡端板（5）上的油道（7）（如圖四），在對轉子（3）冷卻的同時會同時冷卻定子（4）的繞線端部，提升冷卻效率，還能使轉子受力均勻。
上述為此電機的冷卻方案，其特點是在間接油冷的基礎上，加入了轉子支架的甩油冷卻。
2.2 北京牟特科技-平衡板+甩油冷卻（專利號CN208078826U）
此專利為北京牟特科技的一種油冷電機。如圖一所示，其結構包括主機殼（100）、第一管路（101）、第二管路（102）、後端蓋（200）、後端蓋管路（201）、前端蓋（300）、進油口（301）、出油口（302）。
先看主機殼（100）的截面圖（如圖二），冷卻油從電機殼體第一管路（101）的左側進入，並通過後端蓋的油道，從右側進入殼體上部的第二管路（102）。其中第二管路（102）上依次設有多個出孔（105）、（104）、（103），出孔連接殼體周向管路，最終冷卻油通過周向管路進入儲油腔（106），並從儲油腔左側連通的電機前端蓋（300）上的出油孔（302）出油。其設計亮點在於1、為保證第二管路（102）中的油順利流通，通常使管路（102）從原理後端蓋的方向水平高度依次下降，且孔徑（103）、（104）、（105）依次減小，這樣可以保證最遠端冷卻位置的輸入，然後再將油依次送入（104）、（103）上，實現三個出孔相對平均的出油量。2、為保證第二管路（102）的油壓，第一管路（101）的內半徑略大於第二管路（102）的內徑。3、第一管路（101）的水平位置不高於第二管路（102）的水平直徑位置，從而保證第一管路（101）的出油量。
再看整體結構的剖視圖（如圖三），後端蓋（200）縱向方向上開有後端蓋油路（201），且設有後軸承座（202），其中後軸承座（202）內設置有與後端蓋管路（201）相連的軸承座管路（203），油路（201）中有部分油通過油路（203）流至電機的主軸（400），通過主軸的油路，一部分從前軸承位置處的出孔（403）流出對前軸承進行冷卻，一部分端板冷卻出孔（401）、（402）將油送至端板（700）內部，再從端板（700）末端甩處對定子繞阻進行冷卻。
如圖四電機主軸（400）為空心軸，其上開有鍵槽（404）來安裝轉子。其中前軸承冷卻出孔（403）為傾斜佈置，位於電機主軸（400）內壁的一端相較位於電機主軸（400）外壁的另一端，更靠近電機主軸（400）的中心，在主軸（400）的離心力作用下，冷卻油可以以更好的速度拋向軸承。另外冷卻出孔（401）、（402）沿圓周方向均勻佈置3個以上，保證甩油的均勻性。
圖五平衡端板（700）是此方案設計亮點，端板上設置有端板油道（701）、端板拋油孔（702）。從軸上冷卻出口（401）、（402）流出的冷卻油從相對應的進油部流入端板油道（701），再拋油孔（702）甩出到繞阻端部。其中拋油孔（702）沿中心孔至遠離中心孔的方向為傾斜，角度為30°~60°，這樣可以使拋出的油更加順暢，有較大的拋飛速度。油道（701）方向也可做成弧形方向（如圖五右側），其油道中心線滿足漸開線方程
，r為中心孔半徑，這種設計也是讓拋油更加順暢，拋出的冷卻油得到更大的拋飛速度。
2.3 通用-噴油環+甩油冷卻(專利號:US8169110）
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
進油管16的外表面有螺旋肋17，同時驅動軸上也安裝有2個縱向的葉片21。螺旋肋17和葉片21的配合可以產生額外的泵壓，同時也有效的增大了熱交換的表面積。
葉片21選用柔性的材料，可以簡單的橫向變形。當電機低速旋轉或靜止時（如圖三左邊所示），葉片21和螺旋肋17保持較小的間距，這樣可以確保電機在轉速較慢時，冷卻液也能有足夠的流量。當電機高速旋轉（如圖三右邊所示），葉片21發生橫向的形變，相當於減少了水和葉片21衝擊面積，這樣相對於剛性不會形變的葉片減少減少高速旋轉下流體損耗和機械損耗。
冷卻液如圖一箭頭所示，從進油管16流經空心軸13的通道15，再通過法蘭5的環腔30流入機殼，通過機殼的散熱通道流出法蘭5的通道28內回到進油管，形成內部的油路循環。在整個迴路中法蘭5和軸承7之間安裝油密封墊片32，防止漏油現象。
此發明最大亮點就在與油路完全內循環，通過機械離心泵來給油路提供動力，同時葉片的設計讓電機在低轉速有較大的冷卻液流量輸出，在高轉速又平減少了甩油損失，讓電機在各個部位各個狀態都可以得到充分冷卻，減少軸承的軸向間隙，使電機壽命大大延長。
1.3 宇通客車-機殼冷卻+端部灌封（專利號：CN201720950781）
上圖為宇通客車的電機油冷技術專利，該專利中的電機是於變速箱集成的，變速箱油經外油路對電機進行冷卻。如圖一，變速箱油從電機殼體的進油口（3）進入通過殼體油路（21），流入電機的前端蓋油路（6）。其中油路（6）和軸承室（8）連通，冷卻油對定子和軸承室進行冷卻後，最後從後端蓋（5）流回殼體（1）的出油口（4）。整個迴路中，殼體油路（21）與端蓋油路（6）之間的對接處設有密封圈（15），防止冷卻油的外洩。如圖二，電機前後端蓋的端面上設有用於將定子（14）的熱量傳遞至前後端蓋（5）的導熱絕緣材料——灌封膠或導熱硅膠（16）
如圖三、圖四油路的展開圖的兩種方案。方案一（如圖三）是以軸承室為中心，沿端蓋徑向輻射兩條以上的油路支路，殼體油路呈軸向多通道散熱。這種方案沿徑向延伸的端蓋油路支路加工簡單。而方案二（如圖四）是以軸承室為中心，螺旋向外輻射的端蓋油路，這種螺旋分佈的支路使油路分佈更加均勻，散熱也更加均勻。殼體油路呈軸向S型散熱，這種散熱面積更大，但加工也更為複雜。
二、直接油冷：
2.1 長城汽車-轉子支架+甩油冷卻（專利號：CN201620387763）
上圖為長城汽車的一款電機油冷專利，此電機冷卻方式（如圖一）主要通過端蓋（11）進油，通過轉子支架（2）的轉動，將油甩至轉子和定子進行散熱。
圖三為前端蓋（11），其內表面設有凸臺（13），冷卻油從凸臺外圈的進油口流入道其內部的油道（6），並從出油口（12）流入到轉子支架（2）上。
圖二為電機的轉子支架（2），冷卻油從端蓋側流入進油槽口（28），並在槽口旁設置有安裝環形密封圈的密封槽（29），冷卻油通過油道（24），在轉子支架的旋轉作用下，冷卻油受離心力的作用經內圈油孔（25），徑向甩出到外油孔（26），進入外圈油道（27）並與轉子（3）和定子（4）進行冷卻，其中外油孔（26）、外圈油道（27）朝向各自接近的轉子油道（7）傾斜，實現導向作用，將外圈油道（27）的冷卻油在離心力的作用下進入平衡端板（5）上的油道（7）（如圖四），在對轉子（3）冷卻的同時會同時冷卻定子（4）的繞線端部，提升冷卻效率，還能使轉子受力均勻。
上述為此電機的冷卻方案，其特點是在間接油冷的基礎上，加入了轉子支架的甩油冷卻。
2.2 北京牟特科技-平衡板+甩油冷卻（專利號CN208078826U）
此專利為北京牟特科技的一種油冷電機。如圖一所示，其結構包括主機殼（100）、第一管路（101）、第二管路（102）、後端蓋（200）、後端蓋管路（201）、前端蓋（300）、進油口（301）、出油口（302）。
先看主機殼（100）的截面圖（如圖二），冷卻油從電機殼體第一管路（101）的左側進入，並通過後端蓋的油道，從右側進入殼體上部的第二管路（102）。其中第二管路（102）上依次設有多個出孔（105）、（104）、（103），出孔連接殼體周向管路，最終冷卻油通過周向管路進入儲油腔（106），並從儲油腔左側連通的電機前端蓋（300）上的出油孔（302）出油。其設計亮點在於1、為保證第二管路（102）中的油順利流通，通常使管路（102）從原理後端蓋的方向水平高度依次下降，且孔徑（103）、（104）、（105）依次減小，這樣可以保證最遠端冷卻位置的輸入，然後再將油依次送入（104）、（103）上，實現三個出孔相對平均的出油量。2、為保證第二管路（102）的油壓，第一管路（101）的內半徑略大於第二管路（102）的內徑。3、第一管路（101）的水平位置不高於第二管路（102）的水平直徑位置，從而保證第一管路（101）的出油量。
再看整體結構的剖視圖（如圖三），後端蓋（200）縱向方向上開有後端蓋油路（201），且設有後軸承座（202），其中後軸承座（202）內設置有與後端蓋管路（201）相連的軸承座管路（203），油路（201）中有部分油通過油路（203）流至電機的主軸（400），通過主軸的油路，一部分從前軸承位置處的出孔（403）流出對前軸承進行冷卻，一部分端板冷卻出孔（401）、（402）將油送至端板（700）內部，再從端板（700）末端甩處對定子繞阻進行冷卻。
如圖四電機主軸（400）為空心軸，其上開有鍵槽（404）來安裝轉子。其中前軸承冷卻出孔（403）為傾斜佈置，位於電機主軸（400）內壁的一端相較位於電機主軸（400）外壁的另一端，更靠近電機主軸（400）的中心，在主軸（400）的離心力作用下，冷卻油可以以更好的速度拋向軸承。另外冷卻出孔（401）、（402）沿圓周方向均勻佈置3個以上，保證甩油的均勻性。
圖五平衡端板（700）是此方案設計亮點，端板上設置有端板油道（701）、端板拋油孔（702）。從軸上冷卻出口（401）、（402）流出的冷卻油從相對應的進油部流入端板油道（701），再拋油孔（702）甩出到繞阻端部。其中拋油孔（702）沿中心孔至遠離中心孔的方向為傾斜，角度為30°~60°，這樣可以使拋出的油更加順暢，有較大的拋飛速度。油道（701）方向也可做成弧形方向（如圖五右側），其油道中心線滿足漸開線方程
，r為中心孔半徑，這種設計也是讓拋油更加順暢，拋出的冷卻油得到更大的拋飛速度。
2.3 通用-噴油環+甩油冷卻(專利號:US8169110）
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
進油管16的外表面有螺旋肋17，同時驅動軸上也安裝有2個縱向的葉片21。螺旋肋17和葉片21的配合可以產生額外的泵壓，同時也有效的增大了熱交換的表面積。
葉片21選用柔性的材料，可以簡單的橫向變形。當電機低速旋轉或靜止時（如圖三左邊所示），葉片21和螺旋肋17保持較小的間距，這樣可以確保電機在轉速較慢時，冷卻液也能有足夠的流量。當電機高速旋轉（如圖三右邊所示），葉片21發生橫向的形變，相當於減少了水和葉片21衝擊面積，這樣相對於剛性不會形變的葉片減少減少高速旋轉下流體損耗和機械損耗。
冷卻液如圖一箭頭所示，從進油管16流經空心軸13的通道15，再通過法蘭5的環腔30流入機殼，通過機殼的散熱通道流出法蘭5的通道28內回到進油管，形成內部的油路循環。在整個迴路中法蘭5和軸承7之間安裝油密封墊片32，防止漏油現象。
此發明最大亮點就在與油路完全內循環，通過機械離心泵來給油路提供動力，同時葉片的設計讓電機在低轉速有較大的冷卻液流量輸出，在高轉速又平減少了甩油損失，讓電機在各個部位各個狀態都可以得到充分冷卻，減少軸承的軸向間隙，使電機壽命大大延長。
1.3 宇通客車-機殼冷卻+端部灌封（專利號：CN201720950781）
上圖為宇通客車的電機油冷技術專利，該專利中的電機是於變速箱集成的，變速箱油經外油路對電機進行冷卻。如圖一，變速箱油從電機殼體的進油口（3）進入通過殼體油路（21），流入電機的前端蓋油路（6）。其中油路（6）和軸承室（8）連通，冷卻油對定子和軸承室進行冷卻後，最後從後端蓋（5）流回殼體（1）的出油口（4）。整個迴路中，殼體油路（21）與端蓋油路（6）之間的對接處設有密封圈（15），防止冷卻油的外洩。如圖二，電機前後端蓋的端面上設有用於將定子（14）的熱量傳遞至前後端蓋（5）的導熱絕緣材料——灌封膠或導熱硅膠（16）
如圖三、圖四油路的展開圖的兩種方案。方案一（如圖三）是以軸承室為中心，沿端蓋徑向輻射兩條以上的油路支路，殼體油路呈軸向多通道散熱。這種方案沿徑向延伸的端蓋油路支路加工簡單。而方案二（如圖四）是以軸承室為中心，螺旋向外輻射的端蓋油路，這種螺旋分佈的支路使油路分佈更加均勻，散熱也更加均勻。殼體油路呈軸向S型散熱，這種散熱面積更大，但加工也更為複雜。
二、直接油冷：
2.1 長城汽車-轉子支架+甩油冷卻（專利號：CN201620387763）
上圖為長城汽車的一款電機油冷專利，此電機冷卻方式（如圖一）主要通過端蓋（11）進油，通過轉子支架（2）的轉動，將油甩至轉子和定子進行散熱。
圖三為前端蓋（11），其內表面設有凸臺（13），冷卻油從凸臺外圈的進油口流入道其內部的油道（6），並從出油口（12）流入到轉子支架（2）上。
圖二為電機的轉子支架（2），冷卻油從端蓋側流入進油槽口（28），並在槽口旁設置有安裝環形密封圈的密封槽（29），冷卻油通過油道（24），在轉子支架的旋轉作用下，冷卻油受離心力的作用經內圈油孔（25），徑向甩出到外油孔（26），進入外圈油道（27）並與轉子（3）和定子（4）進行冷卻，其中外油孔（26）、外圈油道（27）朝向各自接近的轉子油道（7）傾斜，實現導向作用，將外圈油道（27）的冷卻油在離心力的作用下進入平衡端板（5）上的油道（7）（如圖四），在對轉子（3）冷卻的同時會同時冷卻定子（4）的繞線端部，提升冷卻效率，還能使轉子受力均勻。
上述為此電機的冷卻方案，其特點是在間接油冷的基礎上，加入了轉子支架的甩油冷卻。
2.2 北京牟特科技-平衡板+甩油冷卻（專利號CN208078826U）
此專利為北京牟特科技的一種油冷電機。如圖一所示，其結構包括主機殼（100）、第一管路（101）、第二管路（102）、後端蓋（200）、後端蓋管路（201）、前端蓋（300）、進油口（301）、出油口（302）。
先看主機殼（100）的截面圖（如圖二），冷卻油從電機殼體第一管路（101）的左側進入，並通過後端蓋的油道，從右側進入殼體上部的第二管路（102）。其中第二管路（102）上依次設有多個出孔（105）、（104）、（103），出孔連接殼體周向管路，最終冷卻油通過周向管路進入儲油腔（106），並從儲油腔左側連通的電機前端蓋（300）上的出油孔（302）出油。其設計亮點在於1、為保證第二管路（102）中的油順利流通，通常使管路（102）從原理後端蓋的方向水平高度依次下降，且孔徑（103）、（104）、（105）依次減小，這樣可以保證最遠端冷卻位置的輸入，然後再將油依次送入（104）、（103）上，實現三個出孔相對平均的出油量。2、為保證第二管路（102）的油壓，第一管路（101）的內半徑略大於第二管路（102）的內徑。3、第一管路（101）的水平位置不高於第二管路（102）的水平直徑位置，從而保證第一管路（101）的出油量。
再看整體結構的剖視圖（如圖三），後端蓋（200）縱向方向上開有後端蓋油路（201），且設有後軸承座（202），其中後軸承座（202）內設置有與後端蓋管路（201）相連的軸承座管路（203），油路（201）中有部分油通過油路（203）流至電機的主軸（400），通過主軸的油路，一部分從前軸承位置處的出孔（403）流出對前軸承進行冷卻，一部分端板冷卻出孔（401）、（402）將油送至端板（700）內部，再從端板（700）末端甩處對定子繞阻進行冷卻。
如圖四電機主軸（400）為空心軸，其上開有鍵槽（404）來安裝轉子。其中前軸承冷卻出孔（403）為傾斜佈置，位於電機主軸（400）內壁的一端相較位於電機主軸（400）外壁的另一端，更靠近電機主軸（400）的中心，在主軸（400）的離心力作用下，冷卻油可以以更好的速度拋向軸承。另外冷卻出孔（401）、（402）沿圓周方向均勻佈置3個以上，保證甩油的均勻性。
圖五平衡端板（700）是此方案設計亮點，端板上設置有端板油道（701）、端板拋油孔（702）。從軸上冷卻出口（401）、（402）流出的冷卻油從相對應的進油部流入端板油道（701），再拋油孔（702）甩出到繞阻端部。其中拋油孔（702）沿中心孔至遠離中心孔的方向為傾斜，角度為30°~60°，這樣可以使拋出的油更加順暢，有較大的拋飛速度。油道（701）方向也可做成弧形方向（如圖五右側），其油道中心線滿足漸開線方程
，r為中心孔半徑，這種設計也是讓拋油更加順暢，拋出的冷卻油得到更大的拋飛速度。
2.3 通用-噴油環+甩油冷卻(專利號:US8169110）
端部噴油最為典型的就是通用的繞組噴淋技術方案，冷卻油從機殼右上端A側進入，經過噴油環（100）。其中一部分油經過噴油環（100）流入繞阻端部，另一部分順著機殼冷卻通道A流入後端蓋C通道。其中C通道的油，一部分通過後端蓋的弧面設計，使油甩在繞阻端部的內表面；一部沿著E方向通過平衡端板弧形槽，把油帶入下側，實現對下側繞阻的甩油；還有一部分油經過D和F通道，把油送入軸承室，對軸承進行冷卻，以降低軸承溫度減少轉動損失。最終油都落入儲油腔，經H通道流出，此設計的亮點在於，通過端板、端蓋、噴油環的設計讓電機各部件都可以冷卻到，尤其是對繞阻端部內外表面都有噴油的冷卻效果，大大增加了冷卻的均勻性。保持電機各部件溫度的一致性。
2.4 北京牟特科技-外置油路+甩油冷卻（專利號CN201810168100）
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
進油管16的外表面有螺旋肋17，同時驅動軸上也安裝有2個縱向的葉片21。螺旋肋17和葉片21的配合可以產生額外的泵壓，同時也有效的增大了熱交換的表面積。
葉片21選用柔性的材料，可以簡單的橫向變形。當電機低速旋轉或靜止時（如圖三左邊所示），葉片21和螺旋肋17保持較小的間距，這樣可以確保電機在轉速較慢時，冷卻液也能有足夠的流量。當電機高速旋轉（如圖三右邊所示），葉片21發生橫向的形變，相當於減少了水和葉片21衝擊面積，這樣相對於剛性不會形變的葉片減少減少高速旋轉下流體損耗和機械損耗。
冷卻液如圖一箭頭所示，從進油管16流經空心軸13的通道15，再通過法蘭5的環腔30流入機殼，通過機殼的散熱通道流出法蘭5的通道28內回到進油管，形成內部的油路循環。在整個迴路中法蘭5和軸承7之間安裝油密封墊片32，防止漏油現象。
此發明最大亮點就在與油路完全內循環，通過機械離心泵來給油路提供動力，同時葉片的設計讓電機在低轉速有較大的冷卻液流量輸出，在高轉速又平減少了甩油損失，讓電機在各個部位各個狀態都可以得到充分冷卻，減少軸承的軸向間隙，使電機壽命大大延長。
1.3 宇通客車-機殼冷卻+端部灌封（專利號：CN201720950781）
上圖為宇通客車的電機油冷技術專利，該專利中的電機是於變速箱集成的，變速箱油經外油路對電機進行冷卻。如圖一，變速箱油從電機殼體的進油口（3）進入通過殼體油路（21），流入電機的前端蓋油路（6）。其中油路（6）和軸承室（8）連通，冷卻油對定子和軸承室進行冷卻後，最後從後端蓋（5）流回殼體（1）的出油口（4）。整個迴路中，殼體油路（21）與端蓋油路（6）之間的對接處設有密封圈（15），防止冷卻油的外洩。如圖二，電機前後端蓋的端面上設有用於將定子（14）的熱量傳遞至前後端蓋（5）的導熱絕緣材料——灌封膠或導熱硅膠（16）
如圖三、圖四油路的展開圖的兩種方案。方案一（如圖三）是以軸承室為中心，沿端蓋徑向輻射兩條以上的油路支路，殼體油路呈軸向多通道散熱。這種方案沿徑向延伸的端蓋油路支路加工簡單。而方案二（如圖四）是以軸承室為中心，螺旋向外輻射的端蓋油路，這種螺旋分佈的支路使油路分佈更加均勻，散熱也更加均勻。殼體油路呈軸向S型散熱，這種散熱面積更大，但加工也更為複雜。
二、直接油冷：
2.1 長城汽車-轉子支架+甩油冷卻（專利號：CN201620387763）
上圖為長城汽車的一款電機油冷專利，此電機冷卻方式（如圖一）主要通過端蓋（11）進油，通過轉子支架（2）的轉動，將油甩至轉子和定子進行散熱。
圖三為前端蓋（11），其內表面設有凸臺（13），冷卻油從凸臺外圈的進油口流入道其內部的油道（6），並從出油口（12）流入到轉子支架（2）上。
圖二為電機的轉子支架（2），冷卻油從端蓋側流入進油槽口（28），並在槽口旁設置有安裝環形密封圈的密封槽（29），冷卻油通過油道（24），在轉子支架的旋轉作用下，冷卻油受離心力的作用經內圈油孔（25），徑向甩出到外油孔（26），進入外圈油道（27）並與轉子（3）和定子（4）進行冷卻，其中外油孔（26）、外圈油道（27）朝向各自接近的轉子油道（7）傾斜，實現導向作用，將外圈油道（27）的冷卻油在離心力的作用下進入平衡端板（5）上的油道（7）（如圖四），在對轉子（3）冷卻的同時會同時冷卻定子（4）的繞線端部，提升冷卻效率，還能使轉子受力均勻。
上述為此電機的冷卻方案，其特點是在間接油冷的基礎上，加入了轉子支架的甩油冷卻。
2.2 北京牟特科技-平衡板+甩油冷卻（專利號CN208078826U）
此專利為北京牟特科技的一種油冷電機。如圖一所示，其結構包括主機殼（100）、第一管路（101）、第二管路（102）、後端蓋（200）、後端蓋管路（201）、前端蓋（300）、進油口（301）、出油口（302）。
先看主機殼（100）的截面圖（如圖二），冷卻油從電機殼體第一管路（101）的左側進入，並通過後端蓋的油道，從右側進入殼體上部的第二管路（102）。其中第二管路（102）上依次設有多個出孔（105）、（104）、（103），出孔連接殼體周向管路，最終冷卻油通過周向管路進入儲油腔（106），並從儲油腔左側連通的電機前端蓋（300）上的出油孔（302）出油。其設計亮點在於1、為保證第二管路（102）中的油順利流通，通常使管路（102）從原理後端蓋的方向水平高度依次下降，且孔徑（103）、（104）、（105）依次減小，這樣可以保證最遠端冷卻位置的輸入，然後再將油依次送入（104）、（103）上，實現三個出孔相對平均的出油量。2、為保證第二管路（102）的油壓，第一管路（101）的內半徑略大於第二管路（102）的內徑。3、第一管路（101）的水平位置不高於第二管路（102）的水平直徑位置，從而保證第一管路（101）的出油量。
再看整體結構的剖視圖（如圖三），後端蓋（200）縱向方向上開有後端蓋油路（201），且設有後軸承座（202），其中後軸承座（202）內設置有與後端蓋管路（201）相連的軸承座管路（203），油路（201）中有部分油通過油路（203）流至電機的主軸（400），通過主軸的油路，一部分從前軸承位置處的出孔（403）流出對前軸承進行冷卻，一部分端板冷卻出孔（401）、（402）將油送至端板（700）內部，再從端板（700）末端甩處對定子繞阻進行冷卻。
如圖四電機主軸（400）為空心軸，其上開有鍵槽（404）來安裝轉子。其中前軸承冷卻出孔（403）為傾斜佈置，位於電機主軸（400）內壁的一端相較位於電機主軸（400）外壁的另一端，更靠近電機主軸（400）的中心，在主軸（400）的離心力作用下，冷卻油可以以更好的速度拋向軸承。另外冷卻出孔（401）、（402）沿圓周方向均勻佈置3個以上，保證甩油的均勻性。
圖五平衡端板（700）是此方案設計亮點，端板上設置有端板油道（701）、端板拋油孔（702）。從軸上冷卻出口（401）、（402）流出的冷卻油從相對應的進油部流入端板油道（701），再拋油孔（702）甩出到繞阻端部。其中拋油孔（702）沿中心孔至遠離中心孔的方向為傾斜，角度為30°~60°，這樣可以使拋出的油更加順暢，有較大的拋飛速度。油道（701）方向也可做成弧形方向（如圖五右側），其油道中心線滿足漸開線方程
，r為中心孔半徑，這種設計也是讓拋油更加順暢，拋出的冷卻油得到更大的拋飛速度。
2.3 通用-噴油環+甩油冷卻(專利號:US8169110）
端部噴油最為典型的就是通用的繞組噴淋技術方案，冷卻油從機殼右上端A側進入，經過噴油環（100）。其中一部分油經過噴油環（100）流入繞阻端部，另一部分順著機殼冷卻通道A流入後端蓋C通道。其中C通道的油，一部分通過後端蓋的弧面設計，使油甩在繞阻端部的內表面；一部沿著E方向通過平衡端板弧形槽，把油帶入下側，實現對下側繞阻的甩油；還有一部分油經過D和F通道，把油送入軸承室，對軸承進行冷卻，以降低軸承溫度減少轉動損失。最終油都落入儲油腔，經H通道流出，此設計的亮點在於，通過端板、端蓋、噴油環的設計讓電機各部件都可以冷卻到，尤其是對繞阻端部內外表面都有噴油的冷卻效果，大大增加了冷卻的均勻性。保持電機各部件溫度的一致性。
2.4 北京牟特科技-外置油路+甩油冷卻（專利號CN201810168100）
前言
隨著新能源汽車等應用對電機功率密度要求越來越高，工信部和發改委提出規劃在2025年乘用車電機的功率密度要達到>4kW/kg，商用車轉矩密度要達到>19N·m/kg，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環節，且伴隨著驅動集成化的發展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統、輪轂電機這些也對系統的散熱能力提出了更高的要求。水冷技術是目前的主流的散熱方式，但其無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長，散熱效率低，且各部件之間的配合公差更是影響了傳遞路徑的熱阻大小。
散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點。油冷和水冷的優勢在於，絕緣性能良好，油的沸點和凝點比水要高，使冷卻液在低溫下不易結冰，高溫下不易沸騰。按照冷卻油與定子軛部的接觸形式主要分為直接油冷和間接油冷方式。直接油冷又包括浸油式和噴油式兩類。浸油冷卻方式，是將電機的定、轉子均浸沒在冷卻油裡進行冷卻。噴油式油冷的冷卻方式，是油通過油泵等裝置噴到定子端部或其他發熱處進行冷卻。本文主要從結構方面介紹國內外廠家的油冷技術方案，供大家學習參考。
一、間接油冷：
1.1 Tesla-空心軸套（專利號：US7579725）
此專利是由Tesla 2007年申請的一種用於電動汽車驅動電機轉子的冷卻方法和裝置。特斯拉早期的採用的是感應電機技術路線。由於電機高轉速高功率的需要，轉子發熱量大，所以採用一種空心軸套的方法來使轉子和轉軸部分可以有效的散熱。
如圖一，驅動軸103是一根較粗的驅動軸，在105端封閉，在107端打開。空心冷卻劑進油管109通過多個輻條支架111，剛性地連接到軸103上。在運行過程中，冷卻劑通過從113端進入進油管109，直到流到閉合端105的內表面，冷卻劑將重新沿115方向重新流回，從而冷卻傳動軸和所驅動的轉子。其中閉合端105的內表面設計成凸出式結構701，可以有效的減小管路的壓頭損失。在此方案中需要兩個密封圈117和113，防止冷卻液洩露。
空心軸套的難點在於空心軸103和進油管109同時旋轉需要他們之間剛性連接。特斯拉做了五種方案的連接支架，如下圖
圖三採用多個輻條201將進油管剛性耦合到驅動軸103上，而圖四的輻條301是耦合在一對同心圓的圓環303和305上，再進行裝配。
圖五和圖六分別採用的是一種環形圓孔和環形方孔的支架，這種形式可以通過控制孔徑的大小和開孔位置開控制115通道內的冷卻劑流量和流向。
圖七採用的是連續支撐件601，它由一個連續的支撐杆組成，該支撐杆呈螺旋狀的纏繞著109進油管上，並將其與103軸連接，這種設計使冷卻油113到115的順利分離，從而保證了持續穩定的冷卻劑流入流出。
1.2 Tesla-空心軸套+機殼冷卻（專利號：US6191511）
在Tesla2007的基礎上，特斯拉在2009年做了改進。用機械離心泵代替了外置油泵，也不需要外置的散熱器，並且在機殼上做了冷卻流道來使定子部分充分冷卻。冷卻液通過定子和轉子之間循環保證了良好的溫度循環，也減少了溫差引起的熱膨脹量不同造成軸承的磨損。具體方案如下：
異步電機的空心軸11通過軸承6和7固定在在定子法蘭4和法蘭5上，軸上的中心孔12延伸長度覆蓋到整個電樞10和前後軸承6、7，這樣不僅可以冷卻到轉子溫度還能有效的冷卻軸承的發熱。離心泵20固定於進油管16上，其工作原理如下圖所示利用葉輪的高速轉動產生離心力來抽取液體。
進油管16的外表面有螺旋肋17，同時驅動軸上也安裝有2個縱向的葉片21。螺旋肋17和葉片21的配合可以產生額外的泵壓，同時也有效的增大了熱交換的表面積。
葉片21選用柔性的材料，可以簡單的橫向變形。當電機低速旋轉或靜止時（如圖三左邊所示），葉片21和螺旋肋17保持較小的間距，這樣可以確保電機在轉速較慢時，冷卻液也能有足夠的流量。當電機高速旋轉（如圖三右邊所示），葉片21發生橫向的形變，相當於減少了水和葉片21衝擊面積，這樣相對於剛性不會形變的葉片減少減少高速旋轉下流體損耗和機械損耗。
冷卻液如圖一箭頭所示，從進油管16流經空心軸13的通道15，再通過法蘭5的環腔30流入機殼，通過機殼的散熱通道流出法蘭5的通道28內回到進油管，形成內部的油路循環。在整個迴路中法蘭5和軸承7之間安裝油密封墊片32，防止漏油現象。
此發明最大亮點就在與油路完全內循環，通過機械離心泵來給油路提供動力，同時葉片的設計讓電機在低轉速有較大的冷卻液流量輸出，在高轉速又平減少了甩油損失，讓電機在各個部位各個狀態都可以得到充分冷卻，減少軸承的軸向間隙，使電機壽命大大延長。
1.3 宇通客車-機殼冷卻+端部灌封（專利號：CN201720950781）
上圖為宇通客車的電機油冷技術專利，該專利中的電機是於變速箱集成的，變速箱油經外油路對電機進行冷卻。如圖一，變速箱油從電機殼體的進油口（3）進入通過殼體油路（21），流入電機的前端蓋油路（6）。其中油路（6）和軸承室（8）連通，冷卻油對定子和軸承室進行冷卻後，最後從後端蓋（5）流回殼體（1）的出油口（4）。整個迴路中，殼體油路（21）與端蓋油路（6）之間的對接處設有密封圈（15），防止冷卻油的外洩。如圖二，電機前後端蓋的端面上設有用於將定子（14）的熱量傳遞至前後端蓋（5）的導熱絕緣材料——灌封膠或導熱硅膠（16）
如圖三、圖四油路的展開圖的兩種方案。方案一（如圖三）是以軸承室為中心，沿端蓋徑向輻射兩條以上的油路支路，殼體油路呈軸向多通道散熱。這種方案沿徑向延伸的端蓋油路支路加工簡單。而方案二（如圖四）是以軸承室為中心，螺旋向外輻射的端蓋油路，這種螺旋分佈的支路使油路分佈更加均勻，散熱也更加均勻。殼體油路呈軸向S型散熱，這種散熱面積更大，但加工也更為複雜。
二、直接油冷：
2.1 長城汽車-轉子支架+甩油冷卻（專利號：CN201620387763）
上圖為長城汽車的一款電機油冷專利，此電機冷卻方式（如圖一）主要通過端蓋（11）進油，通過轉子支架（2）的轉動，將油甩至轉子和定子進行散熱。
圖三為前端蓋（11），其內表面設有凸臺（13），冷卻油從凸臺外圈的進油口流入道其內部的油道（6），並從出油口（12）流入到轉子支架（2）上。
圖二為電機的轉子支架（2），冷卻油從端蓋側流入進油槽口（28），並在槽口旁設置有安裝環形密封圈的密封槽（29），冷卻油通過油道（24），在轉子支架的旋轉作用下，冷卻油受離心力的作用經內圈油孔（25），徑向甩出到外油孔（26），進入外圈油道（27）並與轉子（3）和定子（4）進行冷卻，其中外油孔（26）、外圈油道（27）朝向各自接近的轉子油道（7）傾斜，實現導向作用，將外圈油道（27）的冷卻油在離心力的作用下進入平衡端板（5）上的油道（7）（如圖四），在對轉子（3）冷卻的同時會同時冷卻定子（4）的繞線端部，提升冷卻效率，還能使轉子受力均勻。
上述為此電機的冷卻方案，其特點是在間接油冷的基礎上，加入了轉子支架的甩油冷卻。
2.2 北京牟特科技-平衡板+甩油冷卻（專利號CN208078826U）
此專利為北京牟特科技的一種油冷電機。如圖一所示，其結構包括主機殼（100）、第一管路（101）、第二管路（102）、後端蓋（200）、後端蓋管路（201）、前端蓋（300）、進油口（301）、出油口（302）。
先看主機殼（100）的截面圖（如圖二），冷卻油從電機殼體第一管路（101）的左側進入，並通過後端蓋的油道，從右側進入殼體上部的第二管路（102）。其中第二管路（102）上依次設有多個出孔（105）、（104）、（103），出孔連接殼體周向管路，最終冷卻油通過周向管路進入儲油腔（106），並從儲油腔左側連通的電機前端蓋（300）上的出油孔（302）出油。其設計亮點在於1、為保證第二管路（102）中的油順利流通，通常使管路（102）從原理後端蓋的方向水平高度依次下降，且孔徑（103）、（104）、（105）依次減小，這樣可以保證最遠端冷卻位置的輸入，然後再將油依次送入（104）、（103）上，實現三個出孔相對平均的出油量。2、為保證第二管路（102）的油壓，第一管路（101）的內半徑略大於第二管路（102）的內徑。3、第一管路（101）的水平位置不高於第二管路（102）的水平直徑位置，從而保證第一管路（101）的出油量。
再看整體結構的剖視圖（如圖三），後端蓋（200）縱向方向上開有後端蓋油路（201），且設有後軸承座（202），其中後軸承座（202）內設置有與後端蓋管路（201）相連的軸承座管路（203），油路（201）中有部分油通過油路（203）流至電機的主軸（400），通過主軸的油路，一部分從前軸承位置處的出孔（403）流出對前軸承進行冷卻，一部分端板冷卻出孔（401）、（402）將油送至端板（700）內部，再從端板（700）末端甩處對定子繞阻進行冷卻。
如圖四電機主軸（400）為空心軸，其上開有鍵槽（404）來安裝轉子。其中前軸承冷卻出孔（403）為傾斜佈置，位於電機主軸（400）內壁的一端相較位於電機主軸（400）外壁的另一端，更靠近電機主軸（400）的中心，在主軸（400）的離心力作用下，冷卻油可以以更好的速度拋向軸承。另外冷卻出孔（401）、（402）沿圓周方向均勻佈置3個以上，保證甩油的均勻性。
圖五平衡端板（700）是此方案設計亮點，端板上設置有端板油道（701）、端板拋油孔（702）。從軸上冷卻出口（401）、（402）流出的冷卻油從相對應的進油部流入端板油道（701），再拋油孔（702）甩出到繞阻端部。其中拋油孔（702）沿中心孔至遠離中心孔的方向為傾斜，角度為30°~60°，這樣可以使拋出的油更加順暢，有較大的拋飛速度。油道（701）方向也可做成弧形方向（如圖五右側），其油道中心線滿足漸開線方程
，r為中心孔半徑，這種設計也是讓拋油更加順暢，拋出的冷卻油得到更大的拋飛速度。
2.3 通用-噴油環+甩油冷卻(專利號:US8169110）
端部噴油最為典型的就是通用的繞組噴淋技術方案，冷卻油從機殼右上端A側進入，經過噴油環（100）。其中一部分油經過噴油環（100）流入繞阻端部，另一部分順著機殼冷卻通道A流入後端蓋C通道。其中C通道的油，一部分通過後端蓋的弧面設計，使油甩在繞阻端部的內表面；一部沿著E方向通過平衡端板弧形槽，把油帶入下側，實現對下側繞阻的甩油；還有一部分油經過D和F通道，把油送入軸承室，對軸承進行冷卻，以降低軸承溫度減少轉動損失。最終油都落入儲油腔，經H通道流出，此設計的亮點在於，通過端板、端蓋、噴油環的設計讓電機各部件都可以冷卻到，尤其是對繞阻端部內外表面都有噴油的冷卻效果，大大增加了冷卻的均勻性。保持電機各部件溫度的一致性。
2.4 北京牟特科技-外置油路+甩油冷卻（專利號CN201810168100）
上述圖片為北京牟特的外置油路的油冷電機專利方案，如圖一、圖二所示，電機工作時，進油管（4）輸入冷卻油，一部分冷卻油流入機殼內部的管路（11），其中管路（11）在繞阻端部上冊開有徑向方向的出油孔，實現繞阻端部的噴油，最終落入電機底部的儲油腔（14）。另一部分冷卻油通過外置油管5流入電機主軸（8）內，在主軸（8）的高速旋轉的離心作用下從主軸（8）的出油孔甩出，用來冷卻電機腔體內的其他零部件。轉子支架（9）上設置有沿圓周方向的多個散熱孔，使其於轉子鐵芯連通，給轉子鐵芯散熱。
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轉自：西莫電機論壇