[发明专利]用于电动机的冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于电动机的冷却装置。本发明也涉及一种电动机。本发明还涉及一种机动车辆。

背景技术

在驾驶期间，电动机发热，从而需要冷却，以转移热量。可通过不同类型的冷却介质（例如，空气、水或油）实现电动机的冷却。

US 6800971B1公开了一种装置，用于一起动电机的定子的液冷。该定子具有冷却通道，冷却通道形成在围绕定子的壳体与定子的定子背部的涂有合成树脂的护套表面之间，其中，冷却旨在通过液冷介质实现，液冷介质布置为在冷却通道中流动，从而冷却可直接作用于定子背部的涂有合成树脂的护套表面。该装置具有金属端板，其焊接在定子背部的相应端部。

EP 0434845A1公开了一种装置，用于定子的液冷。该定子的芯部紧靠设有冷却通道的护套，液体可布置成在冷却通道中流动。在定子芯的端部设置有密封环。具有密封功能的粘合剂布置在定子叠片（laminate）之间。

某些高性能电动机的问题在于，绕组的温度变得过高，可能会导致损坏电动机，并且为保护电动机，电流需减小，使得电动机性能受损。

此外，难以提供电动机定子与冷却部分之间的良好接触，导致大量受损的热传递，并且从而由于定子温度非期望的增加而导致性能受损。

发明目的

本发明的一个附加目的在于，提供一种用于电动机的冷却装置，其有利于电动机的高效冷却、紧凑设计，并具有成本有效的构造。

发明内容

此类目的和其他目的（将从以下描述中显而易见）通过用于电动机的冷却装置、电动机以及机动车辆而实现，它们的类型以介绍方式陈述，并且其附加地显示了所附权利要求1、9和10的特征部分所列举的特征。所述权利要求2-8限定了该冷却装置的优选实施例。

根据本发明，该目的通过一种用于电动机冷却的装置实现，所述电动机包括具有护套表面/定子背部（以导热热固塑料包裹）的定子，其中，壳体布置成围绕所述定子，其中，所述装置包括至少一个冷却通道，液冷介质用于在所述至少一个冷却通道中流动以冷却所述电动机，其中，所述壳体布置成与所述定子隔开且沿所述定子的以热固塑料包裹的护套表面（又称为包裹热固塑料的护套表面）的主要部分而延伸，用于在所述壳体与所述护套表面之间形成所述冷却通道，其后，所述定子的定子绕组布置为沿所述护套表面延伸且从所述护套表面轴向地伸出并在所述护套表面外侧转向，其中，包含伸出的所述定子绕组的所述定子嵌有所述热固塑料，其中，所述冷却通道也形成在所述壳体与这样伸出的所述定子绕组之间。从而冷却介质直接接触包裹热固塑料的定子，并且通过液体介质产生的冷却直接作用于嵌有热固塑料的线圈端部，这产生的情况是，有利于嵌入的热固塑料的高效冷却。这使得，为了消散来自绕组的热，需要从带有线圈端部的绕组经由热固塑料将温度转移至冷却介质，因此获得高效冷却。直接冷却因此作用在线圈端部，线圈端部最热并且出现比周围区域更热的局部点（所谓的热点），其中，对最热的地方进行高效冷却。从而可以在保持性能的情况下避免出现绕组温度变得过高而损坏电动机的情况。

通过对于导热热固塑料的直接冷却，可确保定子绕组/线圈端部与液冷介质之间的良好热接触。由于该高效冷却，进一步有利于在保持冷却效果的情况下减少冷却通道的径向延伸，因此减少包含壳体的电动机的半径，从而可获得更紧凑的电动机单元，使得在安装入车辆时有足够的空间。由于壳体布置成沿包裹热固塑料的定子的大部分而隔开地延伸，该电动机可形成为所谓的无架（frameless）电机，即，没有壳体的电动机，其中，电动机连接至壳体，用于形成冷却通道。据此，带有嵌入所述热固塑料定子的电动机以及带有通到转子轴的固定接口的转子可由供应商独立地生产，而壳体可形成在车辆中，这使得电动机的采购和安装成本减少，从而减少车辆整体生产的成本。

根据本装置的实施例，所述热固塑料由导热环氧树脂组成。具有诸如液密、导热、固化、热持续性和粘合性能的环氧树脂组成用于该目的的极好的热固塑料。导热环氧树脂具有良好的导热性，从而将热量从电动机的线圈端部高效地传输至壳体，壳体布置为支撑电动机的定子。该壳体然后布置为，使用合适的冷却介质进行冷却，诸如，空气、水、油或其他合适的冷却介质。此外，环氧树脂也使绕组中不同位置上的温度达到平衡。

根据本装置的实施例，所述液冷介质基本由水组成。用水作为液冷介质，可获得非常好的冷却。

根据本装置的实施例，壳体通过密封装置在定子的相应端部区域密封地连接至所述热固塑料，从而可避免液冷介质的泄露。

根据该装置的实施例，所述液冷介质布置为在所述冷却通道中基本轴向地流动。