具有螺旋冷却路径的电机制造技术

本公开提供了“具有螺旋冷却路径的电机”。一种电机包括定子芯，所述定子芯具有多个堆叠的叠片，所述叠片成组布置，所述组中的每个组限定穿过所述组的厚度的周向延伸的槽。所述组依次相对于彼此周向旋转，使得每个槽仅与一个或多个相邻槽部分重叠，以围绕所述定子芯形成连续螺旋冷却路径。绕组支撑在所述定子芯上。绕组支撑在所述定子芯上。绕组支撑在所述定子芯上。

【技术实现步骤摘要】
具有螺旋冷却路径的电机


[0001]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

[0002]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。牵引电池组件例如电连接到向从动轮提供扭矩的电机。牵引电池组件可包括有助于管理车辆性能和操作的部件和系统。它还可包括高电压部件以及用于控制温度的空气或液体热管理系统。
[0003]电机通常包括定子和转子，所述定子和转子协作以将电能转换成机械运动，反之亦然。电机可包括用于冷却定子、转子或两者的热管理系统。

技术实现思路

[0004]根据一个实施例，一种电机包括定子芯，所述定子芯具有多个堆叠的叠片，所述叠片成组布置，所述组中的每个组限定穿过所述组的厚度的周向延伸的槽。所述组依次相对于彼此周向旋转，使得每个槽仅与一个或多个相邻槽部分重叠，以围绕所述定子芯形成连续螺旋冷却路径。绕组支撑在所述定子芯上。
[0005]根据另一个实施例，一种电机包括定子芯，所述定子芯具有多个叠片组，每个叠片组具有穿过所述叠片组的厚度的至少两个周向延伸的凹口。所述叠片组依次相对于彼此周向旋转，使得每个凹口与所述凹口中的一个或多个相邻凹口部分重叠，以围绕所述定子芯形成两个连续螺旋冷却路径。
[0006]根据又另一个实施例，一种组装定子芯的方法包括：形成叠片，每个叠片具有穿过所述叠片厚度的周向延伸的槽；堆叠所述叠片，使得每个叠片相对于所述叠片中的相邻叠片周向旋转，从而使得所述槽周向交错的角度小于所述槽的弧长，并且所述槽部分重叠以限定螺旋冷却路径；以及接合所述叠片以形成所述定子芯。
附图说明
[0007]图1是示例性混合动力车辆的示意图。
[0008]图2是示例性电机的一部分的横截面侧视图。
[0009]图3是根据本公开的一个或多个实施例的定子叠片的俯视图。
[0010]图4是根据本公开的一个或多个实施例的定子芯的一部分的透视图，示出了螺旋冷却路径。
[0011]图5是根据本公开的另一个实施例的定子芯的一部分的侧视图，示出了螺旋冷却路径。
[0012]图6是根据一个替代实施例的定子芯的俯视图。
[0013]图7是一种定子芯的组装方法。
具体实施方式
[0014]本文描述了本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可采用各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构细节和功能细节并不解释为限制性，而仅解释为用于教导本领域技术人员以各种方式采用本专利技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任一者示出和描述的各种特征可与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。所示特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实施方式，可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。
[0015]本文所使用的方向性术语是参考示例性附图中所示的视图和取向来做出的。在附图中示出并在下面描述中心轴线。诸如“外”和“内”的术语是相对于中心轴线而言。例如，“外”表面是指表面背离中心轴线或者在另一个“内”表面的外侧。诸如“径向”、“直径”、“圆周”等术语也是相对于中心轴线而言。术语“前”、“后”、“上”和“下”表示附图中所参考的方向。除非另有明确说明或通过上下文另有说明，否则术语“连接”、“附接”等是指直接或间接地连接、附接等。
[0016]图1中描绘了示例插电式混合动力电动车辆(PHEV)，并且其通常被称为车辆16。车辆16包括变速器12，并且由至少一个电机18在内燃发动机20的选择性辅助下推进。电机18可以是在图1中被描绘为“马达”18的交流(AC)电动马达。电机18接收电力并且为车辆推进提供扭矩。电机18还可以用作发电机，以用于通过再生制动将机械动力转换成电力。
[0017]变速器12可以是功率分流式配置。变速器12可以包括第一电机18和第二电机24。第二马达24可以是在图1中描绘为“发电机”24的AC电动马达。像第一电机18一样，第二电机24接收电力并且提供输出扭矩。第二电机24也用作发电机，以用于将机械动力转换成电力并优化通过变速器12的动力流。在其他实施例中，变速器不具有功率分流式配置。
[0018]变速器12可包括行星齿轮单元26，其包括中心齿轮28、行星齿轮架30和环形齿轮32。中心齿轮28连接到第二电机24的输出轴以用于接收发电机扭矩。行星齿轮架30连接到发动机20的输出轴以用于接收发动机扭矩。行星齿轮单元26组合发电机扭矩和发动机扭矩，并提供了围绕环形齿轮32的组合输出扭矩。行星齿轮单元26用作无级变速器，其没有任何固定或“级”比。
[0019]变速器12还可包括单向离合器(O.W.C.)和发电机制动器33。O.W.C.联接到发动机20的输出轴，以仅允许输出轴在一个方向上旋转。O.W.C.防止变速器12反向驱动发动机20。发电机制动器33联接到第二电机24的输出轴。可以激活发电机制动器33，以对第二电机24的输出轴和中心齿轮28进行“制动”或防止其旋转。替代地，O.W.C.和发电机制动器33可被取消，并由用于发动机20和第二电机24的控制策略替代。
[0020]变速器12还可包括具有中间齿轮的副轴，所述中间齿轮包括第一齿轮34、第二齿轮36和第三齿轮38。行星输出齿轮40连接到环形齿轮32。行星输出齿轮40与第一齿轮34啮合以用于在行星齿轮单元26与副轴之间传递扭矩。输出齿轮42连接到第一电机18的输出轴。输出齿轮42与第二齿轮36啮合以用于在第一电机18与副轴之间传递扭矩。变速器输出齿轮44连接到驱动轴46。驱动轴46通过差速器50联接到一对从动轮48。变速器输出齿轮44与第三齿轮38啮合以用于在变速器12与从动轮48之间传递扭矩。
[0021]车辆16包括能量存储装置，诸如用于存储电能的牵引电池52。电池52是能够输出电力以操作第一电机18和第二电机24的高压电池。当第一电机18和第二电机24作为发电机操作时，电池52也从它们那里接收电力。电池52是由若干电池模块(未示出)组成的电池组，其中每个电池模块包含多个电池单元(未示出)。车辆16的其他实施例设想了不同类型的能量存储装置，诸如补充或替代电池52的电容器和燃料电池(未示出)。高压总线将电池52电连接到第一电机18和第二电机24。
[0022]车辆包括用于控制电池52的电池能量控制模块(BECM)54。BECM 54接收指示车辆状况和电池状况(诸如电池温度、电压和电流)的输入。BECM 54计算并估计电池参数，诸如电池荷电状态和电池电力容量。BECM 54将指示电池荷电状态(BSOC)和电池电力容量P
cap
的输出(BSOC,P
cap
)提供给其他车辆系统和控制器。
[0023]车辆16包括DC
‑
DC转换器或可变电压转换器(VVC)10和逆变器(INV本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机，其包括：定子芯，其包括多个堆叠的叠片，所述叠片被成组布置，所述组中的每个组限定穿过所述组的厚度的周向延伸的槽，其中所述组依次相对于彼此周向旋转，使得每个槽仅与一个或多个相邻槽部分重叠，以围绕所述定子芯形成连续螺旋冷却路径；以及绕组，所述绕组支撑在所述定子芯上。2.如权利要求1所述的电机，其中所述组的所述周向旋转小于所述槽的弧长，使得所述槽部分重叠。3.如权利要求1所述的电机，其中所述周向旋转是在所述螺旋冷却路径的正向方向上。4.如权利要求1所述的电机，其中所述组中的每个组包括一个或多个叠片。5.如权利要求4所述的电机，其中所述组中的每个组包括至少两个叠片。6.如权利要求1所述的电机，其中所述组中的每个组限定穿过所述组的所述厚度的另外的周向延伸的槽，其中所述组依次相对于彼此周向旋转，使得所述另外的槽中的每个槽仅与所述另外的槽中的相邻槽部分重叠，以围绕所述定子芯形成第二连续螺旋冷却路径。7.如权利要求1所述的电机，其中所述槽是位于所述定子芯的外径上的凹口。8.如权利要求7所述的电机，其还包括壳体，所述壳体限定内圆周表面，其中所述定子芯设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿卡什，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：