[发明专利]具有冷却系统的电机

说明书

本发明涉及具有冷却系统的电机。该电机包括冷却定子的冷却系统，所述定子具有缠绕在铁芯上的线圈，其中冷却系统包括具有多个孔的多个喷管，并且经过孔来喷射油，多个喷管位于定子与电机的壳体之间，并且多个喷管包括布置在定子上方的中心处的喷管以及其间具有预定间隙的在从中心沿着定子的周向方向彼此间隔开的两侧处的喷管。

技术领域

本发明涉及一种电机，更具体地，本发明涉及一种可以利用油来更有效地冷却其部件的电机。

背景技术

本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，并不构成现有技术。

如本领域中已知的，作为环保车辆的纯电动车辆(EV)、混合动力车辆(HEV/PHEV)和燃料电池车辆(FCEV)在广义上都是利用电动机来驱动的电动车辆。

环保车辆装备有电机和逆变器，所述电机是用于驱动车辆的驱动源；所述逆变器通过将来自高压电源的直流电流转换为交流电流，并且将交流电流施加到电机来驱动和控制电机。

如上所述，环保车辆利用电机来产生用于驱动的动力，驱动环保车辆的电机，也就是说，驱动电机需要高效率和高输出密度。

在最近研发的环保车辆中，驱动电机的效率大约为90％，而其他损耗大多转化为热量。

因此，稳定的热管理系统对于满足以下持续的需求来说是必要的：减小尺寸、增加输出以及提高电机的效率。

由于在驱动电机时，由线圈等产生大量的热量，因此有必要冷却包括线圈的主要部件，并且重要的是：在电机的效率和主要部件(永磁体、线圈等)的保护方面，冷却广泛用作车辆的驱动电机的内置式永磁同步电动机(interior permanent magnet synchronousmotor,IPMSM)。

当永磁体的温度变为预定水平或更高时，永磁体发生去磁并且磁性强度降低，这对电机的效率等具有较大影响。

结果，发生过热(其中，电机系统超过允许温度)，或者需要管理电机系统的热量，以防止电机的永磁体去磁，从而需要热管理系统。

用于电机(特别是电机冷却系统)的热管理系统根据冷却剂可以分为空气冷却型、水冷却型和油冷却型，并且根据喷射类型可以分为利用电机的旋转的散射型和利用液压泵的压力进给型。

此外，电机冷却系统也可以分为直接冷却型和间接冷却型，近来，由于对高冷却效率的需求，直接冷却型被大量使用。

另外，已经积极地进行了关于改善用于优化冷却的冷却喷射结构或研发冷却辅助结构的各种研究。

然而，在使用带油的直接冷却型的汽车驱动电机中，由于冷却油的不均匀分布，电机的特定部分可能因过热而烧坏。

尽管应用了防止过热的保护逻辑，但不可能感测电机的所有部分的温度，因此仍然存在烧坏特定部分的危险。

因此，需要实时地对各部分的温度进行建模的技术以及使油均匀分布的有效冷却技术。

根据相关技术，当冷却油在电机壳体的壁上向下流动时，浪费了大量的油而没有冷却线圈，并且在循环方面存在缺陷，比如油仅在铁芯一侧成团向下流动，而不会均匀地冷却整个铁芯。

因此，当由泵供应的油经过孔喷向电机的部件(比如，定子)时，需要改进相关技术中的喷射范围以及管孔的位置和角度。

相关技术的冷却系统中的孔的位置和角度具有这样的问题：不能很好地将油供应至电机的定子铁芯的上部和下部，从而不能进行冷却或冷却不充分。

当油的供应量不足时，不能正常地进行冷却，因此在线圈和铁芯处可能会发生电故障，这不但对电机系统，还对车辆本身的安全性可能导致重大的问题。因此，需要通过改善冷却系统来不仅确保车辆的安全性，而且提高车辆的质量和商业价值。

发明内容