[发明专利]使用涂层材料的冷却剂流动分布

说明书

公开了电机。电机包括限定空腔并且具有从空腔突出的端部绕组的定子铁芯，以及配置为在空腔内旋转并且具有限定用于提供冷却剂的多个孔的端板的转子。电机还包括设置在端板的相应于孔的部分上的提高至端部绕组的冷却剂流的一层或多层疏油涂层或疏水涂层。

技术领域

本公开涉及例如在电机和/或逆变器中的用于冷却剂流动分布的涂层材料的使用。

背景技术

比如电机和功率逆变器这样的电子装置的功率密度不断地增加以满足重量和成本降低的目标。为了满足这些目标，提高电子装置的效率和性能通常是重要的。电机的性能和效率通常受到铜绕组的温度约束和/或最大电流的限制，该最大电流应该克服空气间隙中的摩擦损失。关于电机热管理，保持在电机的端部绕组上的均匀冷却剂流(例如，水/乙二醇、油或自动变速器液)以移除局部热点可能是重要的。功率逆变器的性能和效率通常受到绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和/或二极管中的热约束的限制。关于逆变器热管理，液体冷却板可以用于冷却逆变器里面的比如IGBT、二极管、焊接层等这样的部件。

发明内容

根据实施例，公开了一种电机。电机包括限定空腔并且具有从空腔突出的端部绕组的定子铁芯、以及配置为在空腔内旋转并且具有限定用于提供冷却剂的多个孔的端板的转子。电机还包括设置在相应于孔的端板的部分上的用于增加至端部绕组的冷却剂流的一层或多层疏油或疏水涂层。

在一个或多个实施例中，电机可以进一步地包括一层或多层亲油或亲水涂层，该一层或多层亲油或亲水涂层与一层或多层疏油或疏水涂层配合的限定在端板上的用于将冷却剂引导至端板的部分的冷却剂流动路径。冷却剂可以冲击一层或多层疏油或疏水涂层以产生至端部绕组的冷却剂喷射流。一层或多层疏油或疏水涂层可以是分别与油基或水基冷却剂有至少130度的接触角的超级疏油或疏水涂层。每个孔可以与一层或多层疏油或疏水涂层相对应以将冷却剂从孔引导至端部绕组。一层或多层疏油或疏水涂层可以以相应于孔和转子的旋转方向的角度设置在端板的部分上。

根据实施例，公开了一种电机。电机包括限定空腔并且具有从空腔突出的端部绕组的定子铁芯、以及配置为在空腔内旋转并且具有限定用于提供冷却剂的多个孔的端板的转子。电机还包括限定在端板上的在孔和端部绕组之间的用于在流动路径上将冷却剂引导至端部绕组的至少一个边界的一层或多层疏油或疏水图案涂层。

在一个或多个实施例中，电机可以进一步地包括在流动路径上在端板上的用于将冷却剂引导至端部绕组的一层或多层亲油或亲水图案涂层。一层或多层疏油或疏水图案涂层可以限定两个间隔的边界，该边界限定流动路径。一层或多层疏油或疏水图案涂层可以限定用于冷却剂流分离的间断边界。间断边界可以包括形成主冷却剂流动路径的至少一个边界线以及在主冷却剂流动路径的一部分中的用于形成一个或多个二次冷却剂流动路径的至少一个边界台阶。至少一个边界台阶可以配置为在冲击边界台阶之后产生冷却剂喷射流。一层或多层疏油或疏水图案涂层可以限定之字形边界以在之字形冷却剂流动路径上将冷却剂流从孔引导至端部绕组。一层或多层疏油或疏水图案涂层可以是分别与油基或水基冷却剂有至少130度的接触角的超级疏油或疏水涂层。至少一个边界可以根据转子的旋转方向定位。

根据实施例，公开了一种电机。电机包括限定空腔并且具有从空腔突出的端部绕组的定子铁芯、以及配置为在空腔内旋转并且具有限定用于提供冷却剂的多个孔的端板的转子。电机还包括限定在端板上的从孔径向向外的至少一个环的一层或多层疏油或疏水图案涂层。

在一个或多个实施例中，一层或多层疏油或疏水图案涂层可以是分别与油基或水基冷却剂有至少130度的接触角的超级疏油或疏水涂层。一层或多层疏油或疏水图案涂层可以配置为在冲击至少一个环之后产生冷却剂喷射流。至少一个环可以基于转子转速而定位在端板上并且可以配置为以预定义的冷却剂喷射角喷射冷却剂。电机可以进一步地包括在端板上的限定用于将冷却剂引导至至少一个环的流动路径的一层或多层亲油或亲水图案涂层。

根据本发明，提供一种电机，该电机包含：

限定空腔并且具有从空腔突出的端部绕组的定子铁芯；