[發明專利]用于冷卻電動機的系統和方法

有效

• 申請號: 200910165734.4
• 申請日: 2009-08-10
• 公開（公告）號: CN101645631A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: G·R·伍迪;B·S·曼;T·G·沃德
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: H02K9/19
• 分類號: H02K9/19;H02K9/193
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 代易寧;劉華聯

技術領域

本發明總體涉及電動機，更具體地涉及用于冷卻應用于 電動車輛或混合動力車輛中的那類電動機的內部部件的系統和方法。

背景技術

在車輛上應用的電動機必需滿足嚴格的性能要求，與此 同時還要適應尺寸和重量的限制從而保證它們能夠適合在車輛中使 用。當增強一種類型的性能時，設計標準沖突通常使得在其它同等重 要的性能方面產生不足。例如，在混合動力汽車中用于驅動輪的電動 機必需緊湊并且重量輕，更要具有足夠的動力以迅速使汽車加速到內 燃(IC)機能夠接管的速度。并且，它們必需能夠有效提供駕駛員可 以接受并且能與純內燃機車輛競爭的便利的駕駛區間。最后，為了真 正能為它們的用戶節約成本，汽車電動機必需通過在極端環境溫度下 運行時提供合適的性能從而顯示出其耐久性和可靠性。

由于需要從緊湊、輕便的單元輸出較大動力，車輛上應 用的電動機容易發生熱量累積。并且，電機的生熱部件的內部，例如 轉子，通常不能被有效地冷卻。相反，內部產生的熱量在到達位于電 機殼體外圍的冷卻套之前，通常傳遞通過多個包括空氣間隙的隔熱 件。其結果是，許多關鍵部件在常規操作過程中達到很高的溫度，這 會加速運動部分例如軸、軸承和轉子的磨損。

因此，提供一種提高電動機中熱消散的系統是非常需要 的，這將增加它們的可靠性和使用壽命，同時降低它們的整體運行成 本。并且，降低車輛電動機的內部運行溫度從而提高它們的效率、動 力輸出和性能是十分必要的。此外，本發明其它有利的特征和性能通 過結合附圖的詳細描述和所附權利要求以及上文的技術領域和背景 技術而顯現。

發明內容

根據僅作為示例的實施例，提供一種用于向具有殼體的 電動機提供電機冷卻劑的系統，其中該系統包括轉子組件、入口組件 和第一貯存器。轉子組件與殼體相連且能在殼體內轉動，包括具有第 一端部和第二端部的轉子，轉子在第一端部和第二端部之間具有延伸 的第一組分管，其中每個分管都具有入口和出口。轉子組件還包括與 轉子的第一端部連接并可隨其轉動的第一總管，第一總管與第一組分 管的入口流體連通。入口組件與殼體連接并且與第一總管流體連通。 第一貯存器用于存儲電機冷卻劑，其與殼體連接用于收集來自第一組 分管出口的電機冷卻劑，并且作為向入口組件提供電機冷卻劑的來 源。

提供一種根據本發明的示例性實施例的向電動機提供冷 卻劑的方法。所述電動機包括轉子，轉子具有一組貫通轉子延伸的分 管，每個分管具有入口和出口。該方法包括通過所述一組分管泵送冷 卻劑，將從所述一組分管的出口排出的冷卻劑收集到流體貯存器中， 以及去除冷卻劑中的熱量。

附圖說明

下文中將結合附圖詳細描述本發明，圖中相同的附圖標 記表示相同的部件。

圖1是示例性的燃氣-電力混合驅動車輛的示意圖；

圖2是示例性電動機冷卻系統的示意圖；

圖3是根據一個實施例的電動機冷卻系統的端視圖；

圖4是根據所述示例性實施例的電動機冷卻系統的入口/ 總管區域的示意圖；

圖5是根據所述示例性實施例的電動機冷卻系統的側面 剖視圖。

具體實施方式

以下對于本發明的描述實質上僅是示例性的，并非意欲 限制本發明或本發明的應用和使用。并且，并不被上文技術領域、背 景技術、發明內容和下文的詳細描述中明確記載或推斷出的理論所限 制。

圖1是應用在車輛102上的燃氣-電力混合驅動單元100 的示意圖。在第一實施例中，燃氣-電力混合驅動單元100包括內燃 機104和電動機106。內燃機104產生動力并且與動力分配裝置108可操 作地連接，所述動力分配裝置108將產生的動力在變速器110和發電機 112之間分配。如圖1中所示，變速器110與車輛102的驅動輪114相連。 發電機112產生能量，其中一部分用于為電池116充電。電池116向逆 變器118供應電流，逆變器118進而向牽引電動機106提供能量。在一 個實施例中，逆變器118和電動機106是一個整體部件，并且因此是一 個單獨的模塊(例如，整體式電動機-逆變器119)。可替代地，電 動機106可以直接從發電機112獲得能量。