带冷却系统的电动马达及相关方法技术方案

技术编号:22366332 阅读:30 留言:0更新日期:2019-10-23 05:24
一种电动马达用的示例冷却系统,包括电动马达,该电动马达具有用于接收冷却剂的供应开口和用于排出冷却剂的排出开口。排出开口通过冷却剂回路连接到供应开口,冷却剂回路包括设置有热交换器的第一回收管、旁通管、和第二回收管。排出开口通过第一回收管和旁通管而连接到供应开口,并且旁通管绕过设置在第一回收管中的热交换器。电池设置在第二回收管中,并且第二回收管选择性地连接到短路管,短路管使得冷却剂从电池下游位置流动并返回到电池上游的第二回收管。此外,蓄热器设置在短路管中。

Electric motor with cooling system and related methods

【技术实现步骤摘要】
带冷却系统的电动马达及相关方法
本专利技术涉及一种带冷却系统的电动马达和使用该电动马达的相关方法。
技术介绍
电动车辆因其使用由牵引电池供电的一个或多个电机来选择性地驱动而不同于传统机动车辆。电机可以替代内燃发动机或与内燃发动机一起驱动电动车辆。示例电动车辆包括混合动力电动车辆(hybridelectricvehicle,HEV)、插电式混合动力电动车辆(plug-inhybridelectricvehicle,PHEV)、燃料电池车辆(fuelcellvehicle,FCV)、和电池电动车辆(batteryelectricvehicle,BEV)。牵引电池是电压相对较高的电池,其选择性地对电机和电动车辆的其它潜在电负载供电。牵引电池可以包括电池阵列,每个电池阵列包括存储能量的多个互连的电池单元。
技术实现思路
根据本公开的示例性方面的电动马达冷却系统包括具有热交换部件的电动马达等,该热交换部件具有用于接收冷却剂的供应开口和用于排出冷却剂的排出开口。排出开口通过冷却剂回路连接到供应开口,并且冷却剂回路包括设置有热交换器的第一回收管、旁通管、和第二回收管。排出开口通过第一回收管和旁通管而连接到供应开口,并且旁通管绕过设置在第一回收管中的热交换器。电池设置在第二回收管中,并且第二回收管选择性地连接到短路管,该短路管使得冷却剂从电池下游位置流动并返回到电池上游的第二回收管。此外,蓄热器设置在短路管中。在前述冷却系统的进一步的非限制性实施例中,流量调节器设置在电池下游位置,并且构造成选择性地将第二回收管流体连接到短路管。在任何前述冷却系统的进一步的非限制性实施例中,泵设置在短路管中。在任何前述冷却系统的进一步的非限制性实施例中,使用冷却剂运转的车辆内部加热系统设置在电池上游的第二回收管中。在任何前述冷却系统的进一步的非限制性实施例中,防回流阀设置在使用冷却剂运转的车辆内部加热系统的下游和电池的上游。在任何前述冷却系统的进一步的非限制性实施例中,第二回收管返回到旁通管。在任何前述冷却系统的进一步的非限制性实施例中,蓄热器是可电加热的。在任何前述冷却系统的进一步的非限制性实施例中,蓄热器配置为存储加热的冷却剂并且绝热。在任何前述冷却系统的进一步的非限制性实施例中,排出开口通过加热管选择性地连接到蓄热器。在任何前述冷却系统的进一步的非限制性实施例中,旁通管在节点处从主返回管分支,并且在节点处设置恒温阀。在任何前述冷却系统的进一步的非限制性实施例中,电动马达用于驱动机动车辆。在任何前述冷却系统的进一步的非限制性实施例中,电池是牵引电池。在任何前述冷却系统的进一步的非限制性实施例中,其中热交换部件是相对于电动马达设置的热护套。此外,供应开口配置为允许流体进入热护套,并且排出开口配置成引导流体流出热护套。根据本公开的示例性方面的方法包括利用来自电动马达的废热对蓄热器充能,和使蓄热器放能以加热电池等。在前述方法的进一步的非限制性实施例中,充能步骤包括通过加热管将冷却剂从电动马达引导到蓄热器。在任何前述方法的进一步的非限制性实施例中,放能步骤包括将冷却剂从蓄热器通过短路管引导到电池。蓄热器设置在短路管中。在任何前述方法的进一步的非限制性实施例中,加热管连接到蓄热器上游的短路管。在任何前述方法的进一步的非限制性实施例中,放能步骤包括运行设置在短路管中的泵。在任何前述方法的进一步的非限制性实施例中,短路管设置在电池下游的第一位置和电池上游的第二位置之间。在任何前述方法的进一步的非限制性实施例中,流量调节器设置在第一位置并且配置为选择性地将旁通管连接到短路管。电池设置在旁通管中,并且旁通管最终连接到电动马达。附图说明图1示意性地示出了处于第一运转模式的示例电动马达和冷却系统。图2示意性地示出了处于第二运转模式的电动马达和冷却系统。图3示意性地示出了处于第三运转模式的电动马达和冷却系统。具体实施方式本专利技术涉及一种带冷却系统的电动马达和使用该电动马达的相关方法。根据本公开的示例性方面的电动马达冷却系统包括具有热交换部件的电动马达等,该热交换部件具有用于接收冷却剂的供应开口和用于排出冷却剂的排出开口。排出开口通过冷却剂回路连接到供应开口,并且冷却剂回路包括设置有热交换器的第一回收管、旁通管、和第二回收管。排出开口通过第一回收管和旁通管而连接到供应开口,并且旁通管绕过设置在第一回收管中的热交换器。电池设置在第二回收管中,并且第二回收管选择性地连接到短路管,该短路管使得冷却剂从电池下游位置流动并返回到电池上游的第二回收管。此外,蓄热器设置在短路管中。本公开还涉及使用方法。除其它益处(将从以下描述中理解)之外,本公开内容有效地管理电动马达和电池的温度并且允许其在低温下运转。本公开涉及一种具有液体冷却系统的电动马达,其中电动马达配备有热交换部件,例如热护套(即冷却套)。冷却套在入口侧具有用于供应冷却剂的供应开口,并且在出口侧具有用于排出冷却剂的排出开口。排出开口至少可连接到供应开口以形成冷却剂回路。此外,排出开口可通过设置有热交换器的第一回收管而连接到供应开口,并且排出开口也可通过绕过设置在第一回收管中的热交换器的旁通管而连接到供应开口。本公开还涉及公开这种电动马达和相关冷却系统的使用方法。上述类型的电动马达用作例如机动车辆驱动器。如果电动马达用作机动车辆驱动器,则驱动器除了电动马达之外还可以包括其它扭矩源(例如提供额外的动力并且可以与电动马达驱动连接的内燃发动机或电动车辆)以驱动机动车辆。电动马达通常配备有液体冷却系统。此外,如果将液体冷却系统用于冷却目的,则可以更容易地将废热供应给其它用途。液体冷却系统的宗旨和目的不是从电动马达中尽可能多地提取热量并排出到环境中。相反,目标是实现基于需求的冷却,其中应该有利地进一步利用废热。由于可用的电池功率随着温度下降而迅速降低,因此在使用电动马达驱动器或具有电池驱动器的机动车辆中,在恶劣环境条件下(特别是在低于冰点的温度下)的冷启动提出了技术挑战。低于临界温度极限时,车辆通常不能再电操作。这是因为必须从外部供应能量以加热电池,使得可以确保电池功能并且能够启动或操作电动马达。在这种情况下,不利的是电动马达只能在电池已经加热后延时启动。本公开的目的是提供一种电动马达,其中还在寒冷的环境条件下(特别是在低于冰点的温度下)确保电池的功能。本公开的另一目的涉及使用方法,其中电动马达配备有热交换部件,例如至少一个冷却套。该冷却套在入口侧具有用于供应冷却剂的供应开口、并且在出口侧具有用于排出冷却剂的排出开口,并且排出开口至少可连接到(即能够流体连接到)供应开口以形成冷却剂回路。排出开口至少可通过设置有热交换器的第一回收管而连接到供应开口,并且排出开口至少可通过旁通设置在第一回收管中的热交换器的旁通管而连接到供应开口。此外,排出开口至少可通过设置有使用了冷却剂的电池的第二回收管连接到供应开口,并且,为了形成次级回路而提供短路管,电池下游的第二回收管通过短路管至少可连接到电池上游的第二回收管,并且短路管中设置有蓄热器。电动马达和/或其液体冷却系统具有蓄热器,蓄热器设计为用于存储加热的冷却剂并且与电池一起形成液体冷却系统的次级回路。根据本公开,冷却剂可以通过短路管在次级回路中循环,其中来自蓄热器的加热的冷却剂用于加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动马达用的冷却系统,包括:具有热交换部件的电动马达,所述热交换部件具有用于接收冷却剂的供应开口和用于排出冷却剂的排出开口,其中:所述排出开口通过冷却剂回路连接到所述供应开口,所述冷却剂回路包括设置有热交换器的第一回收管、旁通管、和第二回收管,所述排出开口通过所述第一回收管和所述旁通管而连接到所述供应开口,所述旁通管绕过设置在所述第一回收管中的所述热交换器,电池设置在所述第二回收管中,并且所述第二回收管选择性地连接到短路管,所述短路管使得冷却剂从所述电池的下游位置流动并返回到所述电池的上游的所述第二回收管,并且蓄热器设置在所述短路管中。

【技术特征摘要】
2018.04.10 DE 102018205345.61.一种电动马达用的冷却系统,包括:具有热交换部件的电动马达,所述热交换部件具有用于接收冷却剂的供应开口和用于排出冷却剂的排出开口,其中:所述排出开口通过冷却剂回路连接到所述供应开口,所述冷却剂回路包括设置有热交换器的第一回收管、旁通管、和第二回收管,所述排出开口通过所述第一回收管和所述旁通管而连接到所述供应开口,所述旁通管绕过设置在所述第一回收管中的所述热交换器,电池设置在所述第二回收管中,并且所述第二回收管选择性地连接到短路管,所述短路管使得冷却剂从所述电池的下游位置流动并返回到所述电池的上游的所述第二回收管,并且蓄热器设置在所述短路管中。2.根据权利要求1所述的冷却系统,其中流量调节器设置在所述电池的所述下游位置,并且构造成选择性地将所述第二回收管流体连接到所述短路管。3.根据权利要求1所述的冷却系统,其中泵设置在所述短路管中。4.根据权利要求1所述的冷却系统,其中使用冷却剂运转的车辆内部加热系统设置在所述电池的上游的所述第二回收管中。5.根据权利要求4所述的冷却系统,其中防回流阀设置在所述使用冷却剂运转的车辆内部加热系统的下游和所述电池的上游。6.根据权利要求1所述的冷却系统,其中所述第二回收管返回到所述旁通管。7.根据权利要求1所述的冷却系统,其中所述蓄热器是可电加热的。8.根据权利要求1所述的冷却系统,其中所述蓄热器配置为存储加热的冷却剂...

【专利技术属性】
技术研发人员:汉斯·京特·库克斯拉尔斯·考夫曼托马斯·岑纳穆罕默德·托勒米
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

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