[0001] 本发明涉及电机技术领域，特别是涉及径向双转子电机。

[0002] 现有的电驱动装置如电动螺旋桨、车用牵引电机、风力发电机等常利用减（变）速器实现减速增扭的功能，以提高电驱动系统的输出转矩和电机设计转速，从而降低电驱动
系统的质量与体积，提高转矩、功率密度。但是，随着电驱动系统的普及应用，减（变）速器带
来的啮合损失、磨损维护、振动噪声等问题会阻碍电驱动系统在新能源汽车、电动飞机、船
舶、风力发电机等领域的推广应用。因此，行业上始终期待出现适用于多场景的无减（变）速
器直接驱动方式。

[0003] 新型拓扑电机结构被认为是在现有永磁体、电工钢、导线材料的前提下，实现高转矩密度的主要计算路线。永磁辅助磁阻电机、永磁游标电机、磁场调制电机、轴向双转子电
机、径向双转子电机有望大幅提高电驱动系统转矩、功率密度，在水下、航空、车辆等领域具
有广阔的应用前景。

[0004] 其中，轴向双转子电机与径向双转子电机由于具有双边气隙、气隙面积大，与单定（转）子电机相比可以产生更大的转矩。虽然相同直径下，轴向双转子电机比径向双转子电
机具有更大的气隙面积，但是轴向双转子电机产生不平衡轴向力，使电机轴承受力更复杂。

[0005] 针对径向双转子电机的构型，定子被夹在两个转子之间，热量难以导出，因此，散热成为该类电机的设计难点。

[0046] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发
明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不
违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

[0047] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0048] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三
个等，除非另有明确具体的限定。

[0049] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连
接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0050] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0051] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以
是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平
的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施
方式。

[0052] 请结合图1和图2，本申请一实施例提供一种径向双转子电机。径向双转子电机包括定子、内转子200以及外转子300，定子围设于内转子200外围，外转子300围设于定子外
围。其中，该定子包括散热通道110、定子环以及设于定子环的绕组130，散热通道110至少部
分位于定子环的内部，散热通道110用于供冷却液流通，散热通道110的入口用于与冷却机
构（未示出）连通，用以接收来自冷却机构的冷却液，散热通道110的出口能使冷却液排出。

[0053] 上述径向双转子电机，定子位于内转子200与外转子300之间。可通过冷却机构向散热通道110内通入冷却液，冷却液流经散热通道110后从散热通道110的出口排出。由于散
热通道110至少部分位于定子环的内部，因此，冷却液流经散热通道110的过程中，能够将夹
在外转子300与内转子200之间的定子内的热量带走，从而有效地解决了径向双转子电机由
于其构型导致的散热难问题。

[0054] 散热通道110的出口可以与冷却机构连接，使得冷却液能回流至冷却机构中，从而循环使用冷却液。

[0055] 冷却机构可以是冷水机，或者其他能够对冷却液进行热交换的机构，以使回流的冷却液能够经热交换后降温，从而循环使用。冷却液例如是水、冷却油等。

[0056] 如图1所示，在一实施例中，径向双转子电机还包括内壳体400、外壳体500。内转子200围设于内壳体400外围。外壳体500围设于外转子300外围。

[0057] 在一实施例中，径向双转子电机还包括转矩盘600。内壳体400和外壳体500分别与转矩盘600连接，起到同时传递内外转矩的作用。

[0058] 请结合图2和图3，在一实施例中，散热通道110包括多个直线段111和多个弯曲段112，多个直线段111沿定子环的周向依次间隔排列在定子环内部。直线段111的长度方向平
行于定子环的轴向ZZ’。

[0059] 定义直线段111的第一端为直线段111沿第一方向OZ的一端，直线段111的第二端为直线段111沿第二方向OZ’的一端，第一方向OZ和第二方向OZ’均沿定子环的轴向ZZ’，且
二者相反。

[0060] 如图3所示，相邻的两个直线段111通过对应的一个弯曲段112连通。在依次相邻的三个直线段111中，中间的直线段111的第一端与其中一个相邻的直线段111的第一端通过
对应的弯曲段112连通，中间的直线段111的第二端与另一个相邻的直线段111的第二端通
过对应的弯曲段112连通。也就是说，一个弯曲段112的两端分别与相邻的两个直线段111的
同一端连通。通过这样的方式，可以使得位于定子环内部的多个直线段111依次连通，从而
进入散热通道110的冷却液可以依次流经各直线段111和弯曲段112；又由于多个直线段111
沿定子环的周向依次间隔排列在定子环内部，从而可以全面且充分地对定子环内各个区域
散热。

[0061] 散热通道110的入口可以设于任意的直线段111，也可以设于任意的弯曲段112。散热通道110的出口可以设于任意的直线段111，也可以设于任意的弯曲段112。

[0062] 请结合图4至图6，在一实施例中，定子环上设有多个散热通孔123，散热通孔123贯通定子环沿轴向ZZ’的两端，多个散热通孔123沿定子环的周向依次间隔排列。弯曲段112为
弯曲管。直线段111与散热通孔123一一对应。在本实施例中，直线段111为对应的散热通孔
123，也就是说，散热通孔123与直线段111为等同的结构。而弯曲段112为弯曲的管体结构。

[0063] 如前述实施例，一个弯曲段112的两端分别与相邻的两个直线段111的同一端连通。在本实施例中，即一个弯曲段112的两端分别与相邻的两个散热通孔123的同一端连通，
使得相邻的两个散热通孔123相连通。

[0064] 通过在定子环内开设散热通孔123，一方面起到了减轻定子重量的作用，另一方面，不需要额外设置直线管作为直线段111，而是利用散热通孔123作为直线段111，进一步
起到了减重的作用。由此可见，本实施例在对定子有效散热的基础上，充分地实现了对电机
的减重。

[0065] 在其他实施例中，直线段也可以为沿直线方向延伸的管体，即直线管。将直线管设置在对应的散热通孔内，一个弯曲管的两端分别与相邻的两个直线管的同一端连通，也能
构成散热通道，实现对定子的散热。

[0066] 请结合图2、图4以及图5，在一实施例中，定子还包括连接环140，定子环的两端分别贴合设置有一个连接环140，位于定子环两端的多个弯曲管分别设置在对应的连接环140
上。各连接环140上分别设有与直线段111一一对应的通液口（未示出）。弯曲管的两端分别
经由对应的通液口与对应的直线段111连通。

[0067] 具体而言，定子环沿第一方向OZ的一端贴合设置有一个连接环140，定子环沿第二方向OZ’的一端也贴合设置有一个连接环140。位于定子环沿第一方向OZ的一侧的弯曲管设
置在定子环沿第一方向OZ的一端的连接环140上。位于定子环沿第二方向OZ’的一侧的弯曲
管设置在定子环沿第二方向OZ’的一端的连接环140上。由于各连接环140上分别设有与直
线段111一一对应的通液口（未示出），因此，弯曲管的两端与对应的直线段111之间可以通
过对应的通液口连通。

[0068] 由于位于定子环两端的多个弯曲管分别设置在对应的连接环140上，因此，只需要提前将弯曲管与连接环140相固定，再将连接环140贴合设置在定子环的端部，即可将多个
弯曲管一次性全部装配完成，从而不需要将各个弯曲管主一地与直线段连接，极大地方便
了弯曲管的装配。

[0069] 其中，由于连接环140与定子环的端部贴合设置，从而可以使得连接环140与定子环之间为密封配合，进而保证了散热通道110的密封性。

[0070] 请结合图4至图6，在一实施例中，定子还包括螺纹连接组件，螺纹连接组件包括螺栓151和与螺栓151配合的螺母152。定子环包括定子支撑盘121和层叠设置的多个定子叠片
122，定子支撑盘121贴合设置于多个定子叠片122沿层叠方向的一端。定子环设有多个连接
孔124，连接孔124与散热通孔123沿定子环的周向依次交替设置。也就是说，任意相邻的两
个散热通孔123之间设有一个连接孔124。连接孔124与散热通孔123均沿定子环的轴向贯通
定子支撑盘121和多个定子叠片122。

[0071] 连接孔124与螺纹连接组件一一对应设置。螺纹连接组件与对应的连接孔124配合，以将多个定子叠片122与定子支撑盘121固定连接。具体地，螺栓151的一端穿过对应的
连接孔124，并与螺母152螺纹配合，从而螺母152与螺栓151的头部分别位于定子环沿轴向
的两侧，使得多个定子叠片122与定子支撑盘121固定连接。

[0072] 在本实施例中，通过在定子环内开设连接孔124，一方面起到了减轻定子重量的作用，另一方面，可利用连接孔124与螺纹连接组件的配合实现对定子叠片122和定子支撑盘
121的固定。

[0073] 在一实施例中，相邻的定子叠片122之间采用粘合剂进行粘接，增强相邻定子叠片122之间的结合紧密型，防止冷却液溢出。

[0074] 请参考图5，可以理解地，由于弯曲管需要与相邻两直线段111的同一端连通，因此，其形状需要做成弯曲状的，从而可以围设形成内凹区域1121。在一实施例中，螺母152设
于内凹区域1121内，与该螺母152对应的螺栓151穿设于连接孔124并穿过连接环140，以使
该螺母152与该螺栓151配合。

[0075] 具体地，在装配螺纹连接组件时，可以将螺母152设于内凹区域1121内。将螺栓151的一端从定子环背离该螺母152的一侧穿入连接孔124并穿过连接环140，与该螺母152螺纹
配合。如此，螺栓151与螺母152完成配合时，不仅实现了定子叠片122与定子支撑盘122的固
定，同时将连接环140与定子环贴合固定（即同时将多个弯曲管完成了装配），使得定子的各
部件之间的装配非常简便。

[0076] 在一实施例中，位于弯曲管所围成的内凹区域1121内的螺母152与对应的连接环140为一体成型结构，从而可以进一步简化装配的操作。

[0077] 请结合图5和图6，在一实施例中，定子环的内侧开设有沿周向依次排列的多个内定子槽125，定子环的外侧开设有沿周向依次排列的多个外定子槽126，外定子槽126与内定
子槽125一一对应设置。

[0078] 定子环沿轴向ZZ’的一侧为插入侧，另一侧为焊接侧。具体地，在本实施例中，定子环沿第二方向OZ’的一侧为插入侧，沿第一方向OZ的一侧为焊接侧。

[0079] 再参考图7，绕组130为发卡绕组，发卡绕组包括多个发卡线圈131。发卡线圈131的一端从插入侧穿入内定子槽125并穿出至焊接侧，发卡线圈131的另一端从插入侧穿入外定
子槽126并穿出至焊接侧。相邻的发卡线圈131的端部在焊接侧相互焊接。

[0080] 在本实施例中，通过在定子环的内侧开设内定子槽125，定子环的外侧开设外定子槽126，从而方便发卡绕组的装配。

[0081] 在一实施例中，径向双转子电机还包括伸缩机构，伸缩机构与定子连接，用于驱动定子沿轴向ZZ’相对内转子200和外转子300移动。

[0082] 具体地，可以将伸缩机构与定子支撑盘121连接。在实际使用时，可以将伸缩机构的主体固定，伸缩机构的输出端与定子连接，从而伸缩机构可以驱动定子移动，使得定子沿
轴向ZZ’相对内转子200和外转子300移动，进而可以改变定子与转子（内转子200和外转子
300）的叠长和气隙磁通密度。

[0083] 具体地，伸缩机构可包括传动机构和驱动传动机构运动的驱动件。驱动件可以是由气压、液压或者电机提供动力的件。传动机构可以是通过连杆机构、蜗轮蜗杆或者齿轮齿
条等能够输出平动的传动机构。

[0084] 请参考图8，在一实施例中，内转子200包括内转子背铁210和设置在内转子背铁210外侧的多个内转子永磁体220。外转子300包括外转子背铁310和设置在外转子背铁310
外侧的多个外转子永磁体320，外转子永磁体320与内转子永磁体220一一对应设置，外转子
永磁体320与对应的内转子永磁体220相对。

[0085] 其中，相对径向双转子电机的轴向ZZ’而言，内转子永磁体220的长度方向H1和外转子永磁体320的长度方向H2分别朝向径向双转子电机的切向倾斜。

[0086] 如图8所述，Z1和Z2分别为平行于径向双转子电机的轴向ZZ’的两条辅助线。其中一块内转子永磁体220的长度方向H1倾斜于Z1；且相对Z1而言，H1朝向X1方向倾斜。X1方向
为该内转子永磁体220所在位置处径向双转子电机的一个切向。也就是说，内转子永磁体
220的长度方向H1朝向径向双转子电机的切向X1方向倾斜。

[0087] 同理，其中一块外转子永磁体320的长度方向H2倾斜于Z2；且相对Z2而言，H2朝向X2方向倾斜。X2方向为该外转子永磁体320所在位置处径向双转子电机的一个切向。也就是
说，外转子永磁体320的长度方向H2朝向径向双转子电机的切向X2方向倾斜。

[0088] 进一步地，内转子永磁体220的长度方向H1朝向径向双转子电机的切向X1方向倾斜的倾斜角度为α，外转子永磁体320的长度方向H2朝向径向双转子电机的切向X2方向倾斜
的倾斜角度为‑α。也就是说，内转子永磁体220的长度方向H1的倾斜角度与外转子永磁体
320的长度方向H2的倾斜角度大小相等，方向相反。

[0089] 在本实施例中，通过令内转子永磁体220的长度方向H1的倾斜角度与外转子永磁体320的长度方向H2的倾斜角度大小相等，方向相反，从而使得内转子永磁体220和外转子
永磁体320分别偏斜一个永磁体转矩波动抑制斜角，且二者的永磁体转矩波动抑制斜角的
方向相反、大小相等，从而可以使得内转子200和外转子300的转矩波动相互抵消。

[0090] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存
在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0091] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来
说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护
范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。