[发明专利]设有冷却系统的电机

说明书

本申请涉及一种电机。该电机包括冷却系统，该冷却系统被配置为冷却具有被线圈缠绕的铁芯的定子，其中，该冷却系统包括安装在电机壳体的内部空间中的定子下方的侧面的油保持器，并且设置成允许油被收集到能够使定子的下端部中的至少一部分被浸没以进行冷却的水平。

技术领域

本发明涉及一种设有冷却系统的电机。

背景技术

众所周知，包括纯电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV/PHEV)和燃料电池电动车辆(FCEV)的环保车辆都是由电机驱动的电动车辆。

环保车辆配备有作为用于驱动车辆的驱动源的电机以及逆变器，逆变器将来自高压电源的直流(DC)电流转换成交流(AC)电流并将交流电流施加到电机，从而驱动和控制电机。

如上所述，在环保车辆中，使用电机来生成用于驱动车辆的驱动力。

在驱动环保车辆的电机，即作为驱动电机的情况下，需要高效率和高功率密度。

在最近开发的环保汽车中，已知驱动电机的效率约为90％，而其余的10％的大部分会作为热量损失掉。

这种热量损失可能导致包括定子和转子在内的电机系统超过规定的电机允许温度。在此，电机允许温度为预设的允许温度，其可以防止电机系统的温度被超过，以防止永磁体转子的消磁现象，定子线圈的过热损坏等。

当电机系统的温度超过电机允许温度时，可能因定子线圈等的过热而造成损坏，永磁体转子的消磁，转子成型件的损坏等。

因此，为了满足持续需要的电机小型化、高输出和高效率所必需的需求，必须具有稳定的热管理系统。

由于在驱动电机时从线圈等产生大量的热量，因此对诸如线圈等的主要部件进行冷却是必不可少的。从这个意义上讲，广泛用作车辆驱动电机的内部永磁同步电机(IPSM)的冷却在提高电机效率和保护核心部件(永磁体，线圈等)方面起主要作用。

当永磁体的温度变为至少一定水平时，可能发生永磁体的消磁并且磁力的强度可能变弱，从而极大地影响了电机的效率。

结果，为了防止电机系统达到超过电机的允许温度的过热状态或在电机的永磁体中发生的消磁，电机系统的热管理是必要的。在这个意义上讲，需要提供一种热管理系统。

根据冷却剂，可以将电机的热管理系统，特别是冷却系统分为空气冷却系统、水冷却系统和油冷却系统；根据喷射方法，可分为使用电机旋转的飞溅润滑系统和使用电动油泵(EOP)的强制润滑系统。

另外，电机冷却系统甚至可以分为直接冷却方法和间接冷却方法。近年来，由于对高冷却性能的需求，直接冷却方法被广泛使用，并且同时也增加了利用EOP油压对强制润滑系统进行喷射冷却和利用轴飞溅润滑系统进行冷却的情况。

此外，关于冷却优化的各种研究正在积极地进行，以改善电机和壳体的形状、改进冷却喷射结构或开发冷却支撑结构。

然而，在使用通过油直接冷却的车辆的驱动电机中，由于冷却油的不均匀分布而导致的过热可能会烧毁电机的某些部分。同时，由于即使应用了过热保护逻辑，也不可能在电机的所有区域进行温度感测，因此仍然存在某些过热区域可能被烧毁的风险。

电机部件的过热引起的损坏出现在脆弱的冷却部分，并且通常，定子的下端部分(冷却油未充分到达该处)成为脆弱的冷却部分。

因此，需要一种有效的冷却技术，其允许油与实时温度建模技术一起按区域均匀地分布。

在传统技术中，通过电机壳体的内部空间中的喷射管的孔喷入诸如定子等的电机部件中的一些油被收集在壳体的内部空间的下侧，从而使定子的下端部分浸没在收集在壳体的内部空间的下侧的油中。因此，可以实现对处于被浸没在油中的状态的定子的下端部分的冷却。