[发明专利]用于冷却电动机的系统和方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及电动机，更具体地涉及用于冷却应用于 电动车辆或混合动力车辆中的那类电动机的内部部件的系统和方法。

背景技术

在车辆上应用的电动机必需满足严格的性能要求，与此 同时还要适应尺寸和重量的限制从而保证它们能够适合在车辆中使 用。当增强一种类型的性能时，设计标准冲突通常使得在其它同等重 要的性能方面产生不足。例如，在混合动力汽车中用于驱动轮的电动 机必需紧凑并且重量轻，更要具有足够的动力以迅速使汽车加速到内 燃(IC)机能够接管的速度。并且，它们必需能够有效提供驾驶员可 以接受并且能与纯内燃机车辆竞争的便利的驾驶区间。最后，为了真 正能为它们的用户节约成本，汽车电动机必需通过在极端环境温度下 运行时提供合适的性能从而显示出其耐久性和可靠性。

由于需要从紧凑、轻便的单元输出较大动力，车辆上应 用的电动机容易发生热量累积。并且，电机的生热部件的内部，例如 转子，通常不能被有效地冷却。相反，内部产生的热量在到达位于电 机壳体外围的冷却套之前，通常传递通过多个包括空气间隙的隔热 件。其结果是，许多关键部件在常规操作过程中达到很高的温度，这 会加速运动部分例如轴、轴承和转子的磨损。

因此，提供一种提高电动机中热消散的系统是非常需要 的，这将增加它们的可靠性和使用寿命，同时降低它们的整体运行成 本。并且，降低车辆电动机的内部运行温度从而提高它们的效率、动 力输出和性能是十分必要的。此外，本发明其它有利的特征和性能通 过结合附图的详细描述和所附权利要求以及上文的技术领域和背景 技术而显现。

发明内容

根据仅作为示例的实施例，提供一种用于向具有壳体的 电动机提供电机冷却剂的系统，其中该系统包括转子组件、入口组件 和第一贮存器。转子组件与壳体相连且能在壳体内转动，包括具有第 一端部和第二端部的转子，转子在第一端部和第二端部之间具有延伸 的第一组分管，其中每个分管都具有入口和出口。转子组件还包括与 转子的第一端部连接并可随其转动的第一总管，第一总管与第一组分 管的入口流体连通。入口组件与壳体连接并且与第一总管流体连通。 第一贮存器用于存储电机冷却剂，其与壳体连接用于收集来自第一组 分管出口的电机冷却剂，并且作为向入口组件提供电机冷却剂的来 源。

提供一种根据本发明的示例性实施例的向电动机提供冷 却剂的方法。所述电动机包括转子，转子具有一组贯通转子延伸的分 管，每个分管具有入口和出口。该方法包括通过所述一组分管泵送冷 却剂，将从所述一组分管的出口排出的冷却剂收集到流体贮存器中， 以及去除冷却剂中的热量。

附图说明

下文中将结合附图详细描述本发明，图中相同的附图标 记表示相同的部件。

图1是示例性的燃气-电力混合驱动车辆的示意图；

图2是示例性电动机冷却系统的示意图；

图3是根据一个实施例的电动机冷却系统的端视图；

图4是根据所述示例性实施例的电动机冷却系统的入口/ 总管区域的示意图；

图5是根据所述示例性实施例的电动机冷却系统的侧面 剖视图。

具体实施方式

以下对于本发明的描述实质上仅是示例性的，并非意欲 限制本发明或本发明的应用和使用。并且，并不被上文技术领域、背 景技术、发明内容和下文的详细描述中明确记载或推断出的理论所限 制。

图1是应用在车辆102上的燃气-电力混合驱动单元100 的示意图。在第一实施例中，燃气-电力混合驱动单元100包括内燃 机104和电动机106。内燃机104产生动力并且与动力分配装置108可操 作地连接，所述动力分配装置108将产生的动力在变速器110和发电机 112之间分配。如图1中所示，变速器110与车辆102的驱动轮114相连。 发电机112产生能量，其中一部分用于为电池116充电。电池116向逆 变器118供应电流，逆变器118进而向牵引电动机106提供能量。在一 个实施例中，逆变器118和电动机106是一个整体部件，并且因此是一 个单独的模块(例如，整体式电动机-逆变器119)。可替代地，电 动机106可以直接从发电机112获得能量。