具有内部翅片结构的电机冷却通道制造技术

本公开提供了“具有内部翅片结构的电机冷却通道”。提供了一种电机。所述电机可包括轴和转子。所述轴可限定旋转轴线和横向于所述轴线的冷却剂通路。所述转子可被组装到所述轴并限定外周、内周和在其间延伸的中间节段。所述中间节段可限定冷却剂通道，所述冷却剂通道限定内边缘和从所述内边缘延伸的多个细长翅片。所述多个细长翅片可被构造为将热量从所述外周传递到从所述冷却剂通路流动穿过冷却剂孔的冷却剂。

Cooling Channel of Motor with Internal Fin Structure

【技术实现步骤摘要】
具有内部翅片结构的电机冷却通道
本公开涉及用于电动车辆和混合动力电动车辆的电机，其能够用作马达或发电机。
技术介绍
车辆(诸如电池电动车辆和混合动力电动车辆)包含用作能量源的牵引电池组件。例如，牵引电池组件电连接到向驱动轮提供扭矩的电机。牵引电池部件可包括有助于管理车辆性能和操作的部件和系统。它还可以包括高电压部件和空气或液体热管理系统以控制部件的温度。电机通常包括定子和转子，它们协作以将电能转换成机械运动，反之亦然。电机可包括热管理系统以冷却定子、转子或两者。
技术实现思路
根据本公开的一个实施例，提供了一种电机。该电机可包括轴和转子。轴可以限定旋转轴线和横向于轴线的冷却剂通路。转子可被组装到轴并限定外周、内周和在其间延伸的中间节段。中间节段可限定冷却剂通道，该冷却剂通道限定内边缘和从内边缘延伸的多个细长翅片。多个细长翅片可被构造为将热量从外周传递到从冷却剂通路流动穿过冷却剂孔的冷却剂。根据本公开的另一实施例，提供了一种电机。该电机可包括转子，该转子包括多个叠片，每个叠片限定外周、内周以及在其间延伸的中间节段，该中间节段可限定冷却剂孔，该冷却剂孔具有内边缘和从内边缘延伸的多个细长翅片，所述多个细长翅片被构造为将热量从外周传递到流动穿过冷却剂孔的冷却剂。根据本公开的又一实施例，提供了一种电机。该电机可包括转子，该转子包括多个叠片，每个叠片限定限定多个磁体空腔的外周、适于接合旋转轴的内周，以及在其间延伸的中间区域，该中间区域限定具有内边缘和从内边缘延伸的多个细长翅片的冷却剂孔，所述多个细长翅片被构造为将热量从外周传递到流动穿过冷却剂孔的冷却剂。附图说明图1是典型的插电式混合动力电动车辆(HEV)的示意图。图2是示例电机的横截面视图。图3是根据第一实施例的示例性转子叠片的俯视图。图3A-图3C是根据另外的实施例的叠片的局部俯视图。具体实施方式根据需要，在此公开了本专利技术的详细实施例；然而，应当理解的是，所公开的实施例仅仅是本专利技术的示例，本专利技术可以以各种和替代的形式实施。附图不一定按比例；某些特征可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本专利技术的代表性基础。混合动力电动车辆和电动车辆至少部分地依赖于用于电力的电机。与内燃发动机一样，电机具有降低其输出的效率损失。损失可以在转子和定子中，并且自身表现为热量。电机的功率可被限制以防止其过热。冷却剂可通过冷却剂通道提供，冷却剂通道可由电机的转子限定。转子的外周或外部通常比内周或中间部分更热。因为热传递取决于面积尺寸，所以增加转子的表面积可改善跨过转子的热传递，并且通常提高电机的效率。增加表面积以提高效率受到与表面积增加相关的额外重量的限制。使用从冷却剂孔的内边缘延伸的细长翅片可增加跨过转子的热传递，同时增加有限量的重量。图1示出了典型的插电式混合动力电动车辆(HEV)12。典型的插电式混合动力电动车辆12可包括机械地连接到混合动力传动装置16的一个或多个电机14。电机14能够作为马达或发电机操作。此外，混合动力传动装置16机械地连接到发动机18。混合动力传动装置16还机械地连接到驱动轴20，驱动轴20机械地连接到车轮22。当发动机18开启或关闭时，电机14可提供推进和减速能力。电机14还可以用作发电机，并且可以通过回收通常在摩擦制动系统中作为热量损失掉的能量来提供燃料经济性益处。电机14还可通过允许发动机18以更有效的速度操作并且允许混合动力电动车辆12在某些条件下在发动机18关闭的情况下以电动模式操作来减少车辆排放。牵引电池或电池组24存储可由电机14使用的能量。车辆电池组24通常提供高电压DC输出。牵引电池24电连接到一个或多个电力电子模块26。一个或多个接触器(未示出)可在断开时使牵引电池24与其他部件隔离，并且在闭合时将牵引电池24连接到其他部件。电力电子模块26还电连接到电机14并且提供在牵引电池24和电机14之间双向传递能量的能力。例如，典型的牵引电池24可提供DC电压，而电机14可能需要三相AC电流来运行。电力电子模块26可以将DC电压转换为电机14所需的三相AC电流。在再生模式下，电力电子模块26可以将来自用作发电机的电机14的三相AC电流转换为牵引电池24所需的DC电压。这里的描述同样适用于纯电动车辆。对于纯电动车辆，混合动力传动装置16可以是连接到电机14的齿轮箱，并且发动机18可以不存在。牵引电池24除了提供用于推进的能量之外，还可以为其他车辆电气系统提供能量。典型的系统可包括DC/DC转换器模块28，DC/DC转换器模块28将牵引电池24的高电压DC输出转换为与其他车辆负载兼容的低电压DC供应。其他高电压负载，诸如压缩机和电加热器，可直接连接到高电压，而不使用DC/DC转换器模块28。低电压系统可电连接到辅助电池30(例如，12V电池)。车辆12可以是电动车辆或插电式混合动力车辆，其中牵引电池24可以通过外部电源36再充电。外部电源36可以是到电源插座的连接。外部电源36可以电连接到电动车辆供电装置(EVSE)38。EVSE38可提供电路和控制以调节和管理电源36和车辆12之间的能量传递。外部电源36可向EVSE38提供DC或AC电力。EVSE38可具有用于插入到车辆12的充电端口34中的充电连接器40。充电端口34可以是被构造为将电力从EVSE38传递到车辆12的任何类型的端口。充电端口34可电连接到充电器或车载电力转换模块32。电力转换模块32可以调节从EVSE38供应的电力，以向牵引电池24提供适当的电压和电流水平。电力转换模块32可以与EVSE38交互，以协调向车辆12的电力输送。EVSE连接器40可具有与充电端口34的相对应凹部配合的插脚。可替代地，被描述为电连接的各种部件可以使用无线电感耦合来传递电力。所讨论的各种部件可以具有一个或多个相关联的控制器以控制和监视部件的操作。控制器可经由串行总线(例如，控制器局域网(CAN))或经由分立导体进行通信。参照图2，提供了包括轴100和转子组件102的电机14的横截面视图。转子组件102附接到轴100的一部分，使得当轴围绕旋转轴线103旋转时，转子组件102旋转。转子组件可由定子(未示出)围绕，该定子产生作用在转子组件102的磁体上的电磁场。如将在下面更详细地描述的，转子组件或转子102包括多个叠片114，每个叠片114包括一个或多个冷却剂孔124(图3)。当多个叠片114组装到轴时，每个叠片114的冷却剂孔124限定转子冷却剂通道108。多个叠片可夹在设置在轴100上的一对端板112之间。轴100可限定一个或多个通道或通路108，该通道或通路108接收来自源(例如泵、入口管或贮存器(未示出))的冷却剂，并且该轴100将冷却剂提供至转子102。例如，轴100可包括沿旋转轴线103延伸的中心冷却剂通道104，以及在中心冷却剂通道104与转子冷却剂通道108之间延伸的横向或竖直冷却剂通道110。冷却剂可以在由方向箭头“F”表示的方向上提供到中心冷却剂通道104。当轴100旋转时，冷却剂通过横向通道110从中心冷却剂通道104排出到转子102和转子冷却剂通道108。在冷却剂进入转子冷却剂通道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机，其包括：轴，所述轴限定旋转轴线和横向于所述轴线延伸的冷却剂通路；以及转子，所述转子组装到所述轴并且包括外周、内周以及在所述外周和所述内周之间延伸的中间节段，所述中间节段限定冷却剂通道，所述冷却剂通道具有内边缘和从所述内边缘延伸的多个细长翅片，所述多个细长翅片被构造为将热量从所述外周传递到从所述冷却剂通路流动穿过所述冷却剂通道的冷却剂。

【技术特征摘要】
2018.02.20 US 15/899,5181.一种电机，其包括：轴，所述轴限定旋转轴线和横向于所述轴线延伸的冷却剂通路；以及转子，所述转子组装到所述轴并且包括外周、内周以及在所述外周和所述内周之间延伸的中间节段，所述中间节段限定冷却剂通道，所述冷却剂通道具有内边缘和从所述内边缘延伸的多个细长翅片，所述多个细长翅片被构造为将热量从所述外周传递到从所述冷却剂通路流动穿过所述冷却剂通道的冷却剂。2.根据权利要求1所述的电机，其中，所述冷却剂通道具有三角形形状，其包括基部和顶部，所述顶部包括从所述基部延伸的一对侧部。3.根据权利要求2所述的电机，其中，所述多个细长翅片中的每个从所述侧部中的每个的内边缘延伸。4.根据权利要求3所述的电机，其中，所述多个细长翅片中的每个沿垂直于所述侧部中的每个的内边缘的方向从所述侧部中的每个延伸。5.根据权利要求1所述的电机，其中，所述多个细长翅片中的每个限定宽度和长度，所述长度比所述宽度大至少两倍。6.根据权利要求1所述的电机，其中，所述冷却剂通道是圆形的，并且所述内边缘限定第一部分和与所述第一部分间隔开的第二部分，并且所述多个细长翅片从所述内边缘的所述第一部分和所述第二部分延伸。7.根据权利要求6所述的电机，其中，所述第一部分和所述第二部分的周向长度与所述圆形冷却剂通道的直径和二的平方根的商成比例。8.一种电机，其包括：转子，所述转子包括多个叠片，每个叠片限定外周、内周和在其间延伸的中间节段，所述中间节段限定冷却剂孔，所述冷却剂孔具有内边缘和从所述内边缘延伸的多个细长翅片，...

【专利技术属性】
技术研发人员：西里尔·戈德斯坦，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US