利用轴向冷却剂通道的马达冷却系统技术方案

提供了一种电动马达冷却系统，其利用定子集成的轴向冷却剂通道和居中地位于定子内的冷却剂歧管来有效地去除电动马达组件的热量。为了提高端部绕组冷却的均匀性，在定子组件的任一端包括两个或更多个端部叠片，其限制和引导冷却剂流出轴向冷却剂通道。导冷却剂流出轴向冷却剂通道。导冷却剂流出轴向冷却剂通道。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用轴向冷却剂通道的马达冷却系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是2020年5月11日提交的美国专利申请第16/871323号的继续申请，并要求其优先权，该申请是2020年5月11日提交的美国专利申请第16/871215号的部分继续申请，这两个申请的公开内容通过引用整体结合于此。


[0003]本专利技术总体涉及电动车辆的电动马达组件，更具体地，涉及一种可用于冷却电动马达组件的关键元件的高效马达冷却系统。

技术介绍

[0004]为了满足不断上涨的燃油价格和全球变暖的可怕后果所驱动的消费者的需求，汽车行业正慢慢开始接受对超低排放、高效率汽车的需求。虽然业内一些人试图通过设计更高效的内燃机来实现这些目标，但其他人正在将混合动力或全电动传动系统纳入他们的车辆阵容。然而，为了满足消费者期望，汽车行业不仅必须实现更绿色的传动系统，而且必须在保持合理的性能、范围、可靠性、安全性和成本水平的同时做到这一点。
[0005]实现低排放、高效率汽车的最常见方法是使用混合动力传动系统，其中内燃机(ICE)与一个或多个电动马达相结合。虽然混合动力车辆提供了比传统的基于ICE的车辆更好的汽油里程和更低的车辆排放，但由于它们包括内燃机，所以它们仍然排放有害的污染，尽管与传统车辆相比排放水平降低了。此外，由于包括内燃机和带有电池组的电动马达，混合动力车辆的传动系通常比传统的基于ICE的车辆或全电动车辆的传动系更复杂，导致成本和重量增加。因此，一些车辆制造商正在设计仅使用一个或多个电动马达的车辆，从而消除了一个污染源，同时显著降低了传动系统的复杂性。
[0006]为了在电动车辆中实现期望的性能和可靠性水平，无论环境条件如何或车辆行驶有多艰难，牵引马达的温度保持在其指定的工作范围内是至关重要的。已经使用了多种方法来尝试并充分冷却电动汽车中的马达。例如，美国专利6954010公开了一种诸如马达、变压器或电感器的装置，其利用叠片堆，其中多个至少部分重合的孔穿过该叠片堆并限定多个冷却剂通道。位于叠片堆相对端的歧管构件用于将冷却剂通道连接到合适的冷却剂泵和散热器。公开了多种孔设计，包括形成直通道的相同尺寸的孔，以及在尺寸、形状和/或位置上变化以形成非轴向通道的孔。
[0007]美国专利第7009317号公开了一种利用冷却套的电动马达冷却系统。可以与定子形成过盈配合的冷却套的内表面包括一系列凹槽。凹槽与定子的外表面一起形成冷却管道，冷却剂通过该冷却管道被泵送。
[0008]美国专利第7633194号公开了一种用于冷却电动马达的定子叠片堆的系统。每个叠片的外周由向外突出的销阵列限定。冷却套包围叠片堆。向外突出的销与套配合形成冷却空间，冷却剂流过该冷却空间。
[0009]美国专利第10128701号公开了一种电动马达冷却系统，其中多个轴向冷却剂通道
集成到定子中，优选地在定子齿内。每个轴向冷却剂通道的轴线平行于定子的圆柱形轴线。集成到定子中的冷却剂歧管组件将定子内的冷却剂通道流体联接到冷却剂源。
[0010]虽然有多种技术可用于冷却电动车辆的马达，但这些技术通常仅提供有限的热量提取。因此，需要一种有效的冷却系统，该冷却系统可以与高性能电动车辆中常用的高功率密度、紧凑的电动马达一起使用。本专利技术提供了这样一种冷却系统。

技术实现思路

[0011]本专利技术提供一种电动马达冷却系统，其包括(i)由多个叠片形成的定子，该定子包括第一块体定子部分和第二块体定子部分，其中多个叠片中的每个包括多个槽和多个定子齿，多个定子齿与多个槽交替；(ii)集成到第一块体定子部分中的第一多个块体轴向冷却剂通道，其中对应于第一多个块体轴向冷却剂通道中的每个的轴线平行于定子的圆柱形轴线，并且其中第一多个块体轴向冷却剂通道终止于第一冷却剂出口表面；(iii)靠近第一冷却剂出口表面的第一外部定子叠片，第一外部定子叠片包括第一多个冷却剂通道，其限制冷却剂流过第一冷却剂出口表面和第一多个块体轴向冷却剂通道；(iv)靠近第一外部定子叠片的第二外部定子叠片，第二外部定子叠片包括第二多个冷却剂通道，其改变流过第一多个冷却剂通道的冷却剂的冷却剂流动方向；(v)集成到第二块体定子部分中的第二多个块体轴向冷却剂通道，其中对应于第二多个块体轴向冷却剂通道中的每个的轴线平行于定子圆柱形轴线，其中第二多个块体轴向冷却剂通道终止于第二冷却剂出口表面，并且其中第一冷却剂出口表面远离第二冷却剂出口表面；(vi)靠近第二冷却剂出口表面的第三外部定子叠片，第三外部定子叠片包括第三多个冷却剂通道，其限制冷却剂流过第二冷却剂出口表面和第二多个块体轴向冷却剂通道；(vii)靠近第三外部定子叠片的第四外部定子叠片，第四外部定子叠片包括第四多个冷却剂通道，其改变流过第三多个冷却剂通道的冷却剂的冷却剂流动方向；(viii)冷却剂歧管，其集成到定子中并定位在第一块体定子部分和第二块体定子部分之间，其中冷却剂歧管将电动马达冷却剂入口流体联接到第一多个块体轴向冷却剂通道和第二多个块体轴向冷却剂通道；以及(vii)冷却剂泵，其使冷却剂流通通过至少一个电动马达冷却剂入口、冷却剂歧管、第一多个块体轴向冷却剂通道和第二多个块体轴向冷却剂通道。
[0012]在一方面，流过第一多个块体轴向冷却剂通道的冷却剂在流过第一多个冷却剂通道时经历冷却剂速度的增加，并且流过第二多个块体轴向冷却剂通道的冷却剂在流过第三多个冷却剂通道时经历冷却剂速度的增加。
[0013]在另一方面，(i)第一多个冷却剂通道中的每个与第一多个块体轴向冷却剂通道中的每个部分重叠，从而产生第一多个重叠区域，其中对应于第一多个重叠区域中的每个的横截面积小于对应于第一多个块体轴向冷却剂通道中的每个的横截面积；以及(ii)第三多个冷却剂通道中的每个与第二多个块体轴向冷却剂通道中的每个部分重叠，从而产生第二多个重叠区域，其中对应于第二多个重叠区域中的每个的横截面积小于对应于第二多个块体轴向冷却剂通道中的每个的横截面积。
[0014]在另一方面，第二多个冷却剂通道中的每个与第一多个冷却剂通道中的每个部分重叠，并且第四多个冷却剂通道中的每个与第三多个冷却剂通道中的每个部分重叠。
[0015]在另一方面，第一多个块体轴向冷却剂通道优选与第二多个块体轴向冷却剂通道
对准。
[0016]在另一方面，第一多个块体轴向冷却剂通道中的每个可以至少部分地集成到对应于第一块体定子部分的多个定子齿中的每个中，并且第二多个块体轴向冷却剂通道中的每个可以至少部分地集成到对应于第二块体定子部分的多个定子齿中的每个中。
[0017]在另一方面，第一多个块体轴向冷却剂通道中的每个和第二多个块体轴向冷却剂通道中的每个可以具有选自圆形横截面、矩形横截面、具有圆角的矩形横截面、椭圆形横截面、三角形横截面和具有圆角的三角形横截面的横截面形状。
[0018]另一方面，流出第一多个冷却剂通道的冷却剂可直接流过第一多个端部绕组，流出第二多个通道的冷却剂可直接流过第二多个端部绕组。
[0019]在另一方面，流出第二多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动马达冷却系统，包括：包括多个叠片的定子，所述定子包括第一块体定子部分和第二块体定子部分，其中，所述多个叠片中的每个包括多个槽和多个定子齿，其中，所述多个定子齿与所述多个槽交替；集成到所述第一块体定子部分中的第一多个块体轴向冷却剂通道，其中对应于所述第一多个块体轴向冷却剂通道中的每个的轴线平行于对应于所述定子的圆柱形轴线，并且其中，所述第一多个块体轴向冷却剂通道终止于对应于所述第一块体定子部分的第一冷却剂出口表面；集成到所述第二块体定子部分中的第二多个块体轴向冷却剂通道，其中对应于所述第二多个块体轴向冷却剂通道中的每个的轴线平行于对应于所述定子的所述圆柱形轴线，其中，所述第二多个块体轴向冷却剂通道终止于对应于所述第二块体定子部分的第二冷却剂出口表面，并且其中，所述第一冷却剂出口表面远离所述第二冷却剂出口表面；靠近所述第一冷却剂出口表面的第一外部定子叠片，所述第一外部定子叠片包括第一多个冷却剂通道，所述第一多个冷却剂通道限制冷却剂流过所述第一冷却剂出口表面和所述第一多个块体轴向冷却剂通道；靠近所述第一外部定子叠片的第二外部定子叠片，所述第二外部定子叠片包括第二多个冷却剂通道，所述第二多个冷却剂通道改变流过所述第一多个冷却剂通道的冷却剂的第一冷却剂流动方向；集成到所述第二块体定子部分中的第二多个块体轴向冷却剂通道，其中对应于所述第二多个块体轴向冷却剂通道中的每个的轴线平行于对应于所述定子的所述圆柱形轴线，其中所述第二多个块体轴向冷却剂通道终止于对应于所述第二块体定子部分的第二冷却剂出口表面，其中所述第一冷却剂出口表面远离所述第二冷却剂出口表面；靠近所述第二冷却剂出口表面的第三外部定子叠片，所述第三外部定子叠片包括第三多个冷却剂通道，所述第三多个冷却剂通道限制冷却剂流过所述第二冷却剂出口表面和所述第二多个块体轴向冷却剂通道；靠近所述第三外部定子叠片的第四外部定子叠片，所述第四外部定子叠片包括第四多个冷却剂通道，所述第四多个冷却剂通道改变流过所述第三多个冷却剂通道的冷却剂的第二冷却剂流动方向；集成到所述定子中并定位在所述第一块体定子部分和所述第二块体定子部分之间的冷却剂歧管，其中，所述冷却剂歧管将电动马达冷却剂入口流体联接到所述第一多个块体轴向冷却剂通道和所述第二多个块体轴向冷却剂通道；以及冷却剂泵，其中，所述冷却剂泵使冷却剂流通通过所述至少一个电动马达冷却剂入口、所述冷却剂歧管、所述第一多个块体轴向冷却剂通道和所述第二多个块体轴向冷却剂通道。2.根据权利要求1所述的电动马达冷却系统，其中，流过所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：E德拉拉，J迈尔，BJG刘易斯，M马哈穆迪，
申请(专利权)人：源捷公司，
类型：发明
国别省市：