一种用于电机(1)的定子壳体(2)，包括用于冷却流体的入口(9)、用于冷却流体的出口(10)、形成在入口(9)和出口(10)之间的冷却管道(11)，冷却流体可以沿从入口(9)指向出口(10)的流动方向流过该冷却管道，其中冷却管道(11)具有第一传热装置(12)和第二传热装置(13)，它们分别沿着流动方向延伸，并且设计成将热量从冷却流体传递到定子壳体(2)，其中第一传热装置(12)布置在冷却管道(11)的第一区段(16)中，第二传热装置(13)布置在冷却管道(11)的相对于第一区段(16)在入口侧的第二区段(17)中，其中第一区段(16)中的第一传热装置(12)基于流动方向为每单位长度冷却流体产生比第二区段(17)中的第二传热装置(13)更大的传热面积。(17)中的第二传热装置(13)更大的传热面积。(17)中的第二传热装置(13)更大的传热面积。
Stator housing for motor, motor for vehicle and vehicle
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电机的定子壳体、用于车辆的电机和车辆
[0001]本专利技术涉及一种用于电机的定子壳体，其包括冷却流体的入口、冷却流体的出口、形成在入口和出口之间的冷却管道，冷却流体可以沿从入口到出口的流动方向流过该冷却管道。
[0002]此外，本专利技术涉及一种用于车辆的电机。
技术介绍
[0003]由于定子绕组的电损耗，电机在运行过程中会变热。过高的温度会导致绕组出现热故障。为了提高电机的利用率，特别是在用作车辆中的驱动机的情况下，已知的做法是在电机的定子壳体中提供冷却管道，所述管道将热量从定子消散到冷却流体。
[0004]这种定子壳体从文献EP3358721A1中已知，该文献公开了一种用于电机的壳体，该壳体具有用于接收用于冷却电机的流体的流体管道，具有包括入口和出口的流体连接，并且具有壳体壁。壳体壁具有在两个端面之间沿着第一空间方向的轴向范围和具有沿着另外两个空间方向的范围半径的径向范围。流体管道是在整个壳体壁上延伸的冷却套的一部分。
[0005]当冷却流体流过冷却管道时，温度分布使得温度从入口到出口升高。这导致定子散热不均匀。
技术实现思路
[0006]本专利技术的基本目的是使沿着定子壳体的冷却管道的温度分布更加均匀。
[0007]为了实现这个目的，在开头所述类型的定子壳体的情况下，根据本专利技术的建议是，冷却管道具有第一传热装置和第二传热装置，它们各自沿着流动方向延伸，并且设计成将热量从冷却流体传递到定子壳体，其中第一传热装置布置在冷却管道的第一区段中，第二传热装置布置在冷却管道的相对于第一部分在入口侧的第二区段中，其中第一区段中的第一传热装置基于流动方向为每单位长度冷却流体产生比第二部分中的第二传热装置更大的传热面积。
[0008]本专利技术基于使出口侧相对于长度的传热面积大于入口侧的概念。因此，如果已经被加热的冷却流体流入位于出口侧的第一段，则通过第一传热装置对冷却流体的散热增加，从而可以补偿由于散热的定子部件和冷却流体之间的相对较低的温差而导致的固有较差的传热。这有利地使得沿着定子壳体的温度分布更加均匀。
[0009]通常，第一区段和/或第二区段各自占据冷却管道长度的至少10％，优选至少20％，特别优选至少30％。冷却管道的这些区段可以直接彼此邻接，或者可以在这些区段之间提供一个与这些区段都不相关的过渡区段。有利地，这些区段没有重叠。冷却管道通常具有在径向位置沿圆周方向和轴向方向延伸的内边界表面。特别地，冷却管道具有外边界表面，该外边界表面在径向位置处沿圆周方向和轴向方向延伸，该径向位置比内边界表面更靠外。冷却管道通常具有在径向方向和至少一个另外空间方向上延伸的侧壁。侧壁优选为
流体密封设计。
[0010]在根据本专利技术的定子壳体的情况下，优选的是，传热装置各自将冷却管道分成沿流动方向延伸的多个部分冷却管道。通常，部分冷却管道设计成相对于彼此是流体密封的。由相应的热传递装置形成的部分冷却管道的流动横截面优选地具有相等的尺寸。
[0011]作为有利发展，这里可以规定，第二传热装置将冷却管道分成至少两个第二部分冷却管道，并且第一传热装置将冷却管道分成多个第一部分冷却管道，该第一部分冷却管道比第二部分冷却管道的数量多至少一个。
[0012]在根据本专利技术的定子壳体中，有利地设想，在相对于第二区段的入口侧的另一区段中，冷却管道基于流动方向具有比第二区段中更小的用于每单位长度冷却流体的传热面积。特别地，另一区段仅由内边界表面、外边界表面和侧壁界定。通常，另一区段直接邻接入口和/或第二区段。
[0013]在根据本专利技术的定子壳体的优选实施例中，进一步设想第一传热装置由至少两个传热元件形成，第二传热装置由多个传热元件形成，优选地，多个传热元件比第一传热装置的传热元件的数量少一个。
[0014]为了在区段之间实现流体力学上有利的过渡，在这种情况下可以规定，第一传热装置的传热元件与膨胀元件邻接，膨胀元件位于第一区段和第二区段之间的过渡区段中，并且朝向冷却管道的外边缘延伸。
[0015]可替代地，如果第二传热装置的传热元件通过分支元件连接到第一传热装置的传热元件，则可以实现机械稳固的过渡，该分支元件在第一区段和第二区段之间的过渡区段中比传热元件更少地径向延伸到冷却管道中。通过模拟可以确定，通过分支元件可以显著降低机械应力，从而降低定子壳体中的破裂风险。分支元件有利地为Y形设计和/或冷却流体可以在其上流动。
[0016]借助于分支元件，对于给定的制造公差，可以有利地在定子壳体中实现较低的机械应力，或者对于给定的最大允许机械应力，可以在将定子壳体连接到定子的压配合中实现较高的制造公差和较高的可传递力矩。此外，对于给定的最大容许机械应力，可以允许更高的制造公差，这减少了制造努力和成本。
[0017]分支元件优选具有传热元件径向长度的至少0.1倍，优选至少0.25倍，特别优选0.4倍，和/或至多0.9倍，优选至多0.75倍，特别优选0.6倍。
[0018]根据优选的设计方案，设想传热元件沿着相应的区段连续延伸。
[0019]作为对此的替代，相应的传热装置由包括至少一个传热元件的多个传热单元形成，该传热单元沿着相应区段分段延伸，在两个相邻的传热单元之间形成中断。
[0020]根据本专利技术的原理可以用于多种冷却管道架构。
[0021]因此，在根据本专利技术的定子壳体的优选配置中，设想冷却管道在定子壳体的圆周方向上螺旋延伸。定子壳体的这种设计也称为螺旋设计，通常在冷却管道的整个长度上实现相同的流动方向定向。在这种情况下，冷却管道的纵向区域优选仅在圆周方向上延伸，轴向相邻的纵向区域通过偏移区域连接，其中流动方向在圆周方向和轴向方向上延伸。第一区段和/或第二区段和/或另一区段可以在纵向区域和偏移区域内延伸。
[0022]根据根据本专利技术的定子壳体的替代配置，规定冷却管道由沿圆周方向或轴向方向延伸的多个主区域和连接相邻主区域的偏转区域以曲折形状形成。因此，在这里，在从一个
主区域到相邻主区域的过渡处，存在流动方向定向的变化。通常，每个偏转区域确保冷却流体的方向改变至少170
°
和/或至多190
°
。
[0023]在这种情况下，特别优选的是，在每个主区域中布置至少一个传热单元。特别地，可以规定中断完全沿着偏转区域延伸。
[0024]在根据本专利技术的定子壳体的情况下，进一步优选的是，冷却管道由定子壳体中的腔形成。
[0025]根据定子壳体的优选配置，这里设想其包括内壳体元件和外壳体元件，其中内壳体元件同轴地布置在外壳体元件内，其中腔形成在内壳体元件和/或外壳体元件中。
[0026]本专利技术所基于的目的还通过一种用于车辆的电机来实现，该电机包括根据本专利技术的定子壳体和布置在定子壳体内的定子。
附图说明
[0027]本专利技术的更多优点和细节将从下面描述的示例性实施例中并基于附图显现出来。这些是示意图，其中：
[0028]图1示出了根据本专利技术的电机的示例性实施例的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电机(1)的定子壳体(2)，包括用于冷却流体的入口(9)、用于冷却流体的出口(10)、形成在入口(9)和出口(10)之间的冷却管道(11)，冷却流体可以沿从入口(9)指向出口(10)的流动方向流过该冷却管道，其特征在于，冷却管道(11)具有第一传热装置(12)和第二传热装置(13)，它们分别沿着流动方向延伸，并且设计成将热量从冷却流体传递到定子壳体(2)，其中第一传热装置(12)布置在冷却管道(11)的第一区段(16)中，第二传热装置(13)布置在冷却管道(11)的相对于第一区段(16)在入口侧的第二区段(17)中，其中第一区段(16)中的第一传热装置(12)基于流动方向为每单位长度冷却流体产生比第二区段(17)中的第二传热装置(13)更大的传热面积。2.如权利要求1所述的定子壳体，其中，所述传热装置(12、13)各自将所述冷却管道(11)分成沿所述流动方向延伸的多个部分冷却管道(19、20)。3.如权利要求2所述的定子壳体，其中，所述第二传热装置(13)将所述冷却管道(11)分成至少两个第二部分冷却管道(20)，并且所述第一传热装置(12)将冷却管道(11)分成比第二部分冷却管道(20)的数量多至少一个的多个第一部分冷却管道(19)。4.如前述权利要求中任一项所述的定子壳体，其中，在相对于所述第二区段(17)的入口侧的另一区段(18)中，所述冷却管道(11)基于所述流动方向具有比第二区段(17)中更小的用于每单位长度冷却流体的传热面积。5.如前述权利要求中任一项所述的定子壳体，其中，所述第一传热装置(12)由至少两个传热元件(21、22)形成，所述第二传热装置(13)由多个传热元件(23)形成，所述多个传热元件(23)优选比第一传热装置(12)的传热元件(21、22)的数量少一个。6.如权利要求5所述的定子壳体，其中，所述第一传热装置(12)的传热元件(21、22)与膨胀元件(25)邻接，膨胀元件(25)位于所...
【专利技术属性】
技术研发人员：N克莱斯，P桑特格拉斯，
申请(专利权)人：法雷奥西门子新能源汽车德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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