带有引导的转子和头部喷射冷却的电动车桥制造技术

本发明专利技术提供了一种电动车桥和包括电动车桥的系统。电动车桥包括：电动马达，电动马达具有定子和转子；冷却剂歧管，冷却剂歧管安装到转子的端板，其中冷却剂歧管构造成将冷却剂流到轴向地延伸穿过转子的转子冷却剂管线，以及喷射环，喷射环包括联接到冷却剂歧管的冷却剂管线，其中从冷却剂歧管流到喷射环的冷却剂在与轴向方向倾斜的方向上流动，其中喷射环定位成周向地围绕轴向定子端部绕组。系统包括电动车桥；电动马达；冷却剂歧管；以及第一喷射环与第二喷射环。第二喷射环。第二喷射环。

【技术实现步骤摘要】
带有引导的转子和头部喷射冷却的电动车桥
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求于2021年4月30日提交的题为“带有引导的转子和头部喷射冷却的电动车桥(ELECTRIC AXLE WITH DIRECT ROTOR AND HEAD SPRAY COOLING)”的美国临时申请第63/182,720号的优先权。为了所有目的，通过引用将上面列出的申请的全部内容并入本文。


[0002]本说明总体涉及用于电动车桥的方法和系统，并且特别是引导以冷却电动车桥的电动牵引马达的方法和系统。

技术介绍

[0003]电动车桥组件和与之相连的动力系和控制/电子系统需要冷却和热管理，以便从各种部件去除热量以改进这些部件的性能特征。
[0004]电动车桥组件通常包括相对的半轴，这些半轴之间有从动差速器，在半轴的外端上有轮端或轮毂，并且动力系部件连接到从动差速器，用于将旋转动力递送到该差速器，以及因此递送到这些半轴中一个或两个半轴。电动车桥组件包括构造成经由齿轮装置驱动轮端中的一个或多个轮端的电动马达，通常经由驱动与从动差速器相关的齿轮。电动车桥可被定位和构造于其中的车辆进一步包括驱动轮和其他动力系部件，通常包括冷却剂处理系统、控制系统以及其他部件，控制系统包括电子电路和一个或多个控制器，控制器构造成用于控制冷却剂处理系统。一个或多个控制器可包括一个或多个传感器和致动器，致动器构造成用于控制一种或多种冷却剂。
[0005]电动马达(诸如可驱动地连接到从动差速器的电动牵引马达)包括用于转换DC能量的逆变器，DC能量来自DC(直流)能量源，诸如来自电池(可进一步包括与其连接或可连接的充电系统)的DC电压，逆变器将DC能量转换为AC能量，输入到电动马达的转子和定子。转子可包括经由齿轮装置可连接到从动差速器的旋转部件，并且定子可包括固附到结构的固定部件，结构诸如可固定地连接到车辆的动力系的其他非旋转结构的电动马达的壳或封壳或壳体。
[0006]逆变器产生大量的热量，并且因此包括冷却剂流动路径，这些冷却剂流动路径构造成用于接收冷却剂(例如，冷却剂油)以去除来自逆变器电子部件(例如，开关/电力场效应晶体管(电力FET))的热量。转子和定子(构造成用于在两者之间的旋转运动)产生大量的热量，并且因此较佳地包括冷却剂流动路径，这些冷却剂流动路径构造成接收冷却剂(例如，冷却剂油)，用于从转子产生热量的区域(诸如转子的靠近定子的区域)去除热量，以及用于从定子产生热量的区域(诸如定子的靠近转子的区域，特别是与定子相关联的绕组，电能经过该绕组流动以便产生转子相对于定子的旋转力矩和旋转运动)去除热量。

技术实现思路

[0007]为了更有效果且高效率地从电动车桥的部件去除热量，本公开包括这样的电动车桥的实施例，该电动车桥包括电动马达，该电动马达具有定子和转子，冷却剂歧管，该冷却剂歧管安装到转子的端板，其中该冷却剂歧管构造成将冷却剂流到轴向地延伸穿过转子的转子冷却剂管线；以及喷射环，该喷射环包括联接到冷却剂歧管的冷却剂管线，其中从冷却剂歧管流到喷射环的冷却剂在与轴向方向倾斜(成角度)的方向上流动，其中喷射环定位成周向地围绕轴向定子端部绕组。
[0008]在不同的实施例中，电动车桥转子和喷射环冷却系统包括本文所公开的特征的组合。
[0009]在不同的实施例中，电动马达包括如本公开中所述的冷却功能。
[0010]在不同的实施例中，一种冷却电动车桥中使用的电动马达的方法，方法包括如本公开内容中所述的来使冷却剂流动。
[0011]在不同的实施例中，用以完成改进的冷却的方法和系统包括如本文所述和/或说明的来冷却电动马达的转子和/或定子的任何方法。
[0012]应当理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。
附图说明
[0013]当单独或参照附图时，通过阅读实施例的示例，本文称为具体实施方式，将更充分地理解本文所述的优点，在附图中：
[0014]图1示出了电动车桥的一部分的爆炸图；
[0015]图2示出了电动车桥的组件；
[0016]图3示出了电动车桥的冷却套的组件；
[0017]图4示出了包括定位于定子内的转子的电动马达；
[0018]图5示出的是冷却剂流动框图；
[0019]图6示出了电动马达沿x
‑
y平面截取的截面图；
[0020]图7示出了转子的冷却的详细视图；
[0021]图8示出了联接到冷却套的冷却剂歧管的视图；
[0022]图9示出了靠近定子之绕组的聚合物冷却环的视图；
[0023]图10示出了冷却剂歧管，冷却剂歧管包括联接到喷射环的上部部分的冷却剂通道和进入到转子的轴向轴中的冷却剂通道；
[0024]图11示出了电动马达远离冷却剂歧管的相对的端部；以及
[0025]图12示出了喷射环的实施例。
具体实施方式
[0026]专利技术人确定了现有设计中存在的问题在于缺乏连续的电力和扭矩，导致这种设计的低的电力和扭矩密度，具有性能要求使得适当尺寸的电动马达无法配合在客户期望的包
装规格内。专利技术人发现并确定了本文所述的设计，具有两种不同的使用油一起工作的直接冷却方法。第一种，(冷却剂流或)油，经过两个冷却环供给到前发夹绕组头部和后发夹绕组头部两者，冷却环插入在发夹头部外径(OD)和冷却套内径(ID)之间。第二种，流经转子的油从转子端板喷到发夹头部内径。这股油的流动也用来冷却转子叠片堆叠并且确保受控的磁体温度。随后，油由于重力向下流动并且流到集油腔体，在该处电动泵和油过滤器供给变速箱，或者齿轮/齿轮系可以被直接冷却(参见图5中所示的边界图)。
[0027]图1示出了根据实施例的电动车桥110的一部分的爆炸视图100。如图所示，电动马达120包括(发夹式)圆筒形定子122(芯部)和定位于其中的转子124，电动马达120可以被冷却套126包裹。冷却套126(具有在其中的转子和定子)可以配合在马达封壳/壳体112内。通道示出为周向地存在于冷却套上，与封壳/壳体112(或承载件/壳)的内部表面结合，通道对冷却剂流体(诸如水或其他冷却剂流体成分)流动跨越冷却套的周向表面提供路径，由此将热量从位于冷却套中的定子芯部去除。同样如图1的爆炸图所示，电动马达的驱动轴130(沿马达的旋转轴线)可以经由齿轮132以这样的方式，即，驱动与其驱动地相连的半轴(和轮端)的方式齿轮式地连接到差速器140。逆变器150示出为可以固附到承载件/壳112，逆变器150对转子124和定子122提供电能。
[0028]图2示出了根据实施例的电动车桥110的组件200。如图所示，示例性的电动车桥可以包括轮端、半轴、差速器和连接到电动马达之输出轴的齿轮。这样，之前介绍的部件在该附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动车桥，所述电动车桥包括：电动马达，所述电动马达具有定子和转子；冷却剂歧管，所述冷却剂歧管安装到所述转子的端板，其中所述冷却剂歧管构造成将冷却剂流到轴向地延伸穿过所述转子的转子冷却剂管线，以及喷射环，所述喷射环包括联接到所述冷却剂歧管的冷却剂管线，其中从所述冷却剂歧管流到所述喷射环的冷却剂在与轴向方向倾斜的方向上流动，其中所述喷射环定位成周向地围绕轴向定子端部绕组。2.根据权利要求1所述的电动车桥，其特征在于，所述冷却剂歧管压入到冷却套中。3.根据权利要求2所述的电动车桥，其特征在于，所述冷却剂套包括周向定向的肋。4.根据权利要求1所述的电动车桥，其特征在于，所述喷射环是第一喷射环，进一步包括第二喷射环，所述第二喷射环布置在所述转子与所述第一喷射环相对并且远离所述冷却剂歧管的端部处，并且其中所述第一喷射环和所述第二喷射环朝着所述端部绕组的外径引导冷却剂。5.根据权利要求1所述的电动车桥，其特征在于，所述冷却剂歧管流体联接到布置于所述转子的轴中的转子通道，其中所述转子通道延伸到所述轴的中间点并且将冷却剂经由径向通道流到径向远离所述转子通道的内部轴向通道。6.根据权利要求5所述的电动车桥，其特征在于，所述端板是布置在所述转子靠近所述冷却剂歧管的第一端的第一端板，进一步包括第二端板，所述第二端板布置在远离所述冷却剂歧管的第二端处，其中所述第一端板和所述第二端板朝着所述端部绕组的内径喷射冷却剂。7.根据权利要求5所述的电动车桥，其特征在于，所述冷却剂歧管流体联接到布置于所述电动马达的定子与壳体之间的外部轴向通道。8.根据权利要求1所述的电动车桥，其特征在于，所述冷却剂歧管延伸到所述电动马达的壳体之外。9.一种系统，所述系统包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：德纳TM四股份有限公司，
类型：发明
国别省市：