[發明專利]用重力對電動馬達進行被動端匝冷卻的方法、系統和設備

在審

• 申請號: 202210492005.5
• 申請日: 2022-05-07
• 公開（公告）號: CN115603515A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: S.琴;J.康;I.張;Y.J.金
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H02K9/19
• 分類號: H02K9/19
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 賀紫秋

在各種實施例中，提供了方法、系統和車輛設備。一種提供重力驅動器以分配冷卻劑油流的系統，該系統包括噴嘴，用于在電動馬達的表面上引導冷卻劑油流，其中，所述冷卻劑油流由所述重力驅動引起；連接器，聯接到所述噴嘴，所述連接器使得所述噴嘴能夠響應于所述設備的操作所遇到的外力而搖擺，并且使冷卻劑油分布在所述電動馬達的外表面上；以及配重，聯接到所述噴嘴，所述配重提供對所述操作遇到的外力的對抗，以使所述噴嘴以使得所述冷卻劑油能夠均勻地分布在所述電動馬達的外表面上的方式搖擺。

技術領域

本技術領域總體上涉及油冷式馬達，并且更具體地涉及用于冷卻油的流動控制的方法、系統和設備，以將冷卻油均勻地分布在馬達定子的繞組上，從而防止出現影響馬達的可操作性和壽命的熱點。

背景技術

電動車輛(EV)以被普遍使用，并且是內燃機(ICE)車輛的替代物，以降低大氣中的碳排放。EV經由電池能量供電的電動馬達來操作。在一些情況下，EV的電動馬達可以使用油冷卻系統。在這種情況下，發動機油用作冷卻劑以從馬達移除熱量。來自馬達系統的熱量經由熱交換器從電動馬達的繞組的整個表面傳遞。

在直接油冷馬達系統中，冷卻劑(油)直接接觸熱表面(即，作為油馬達中的示例的繞組端匝(winding end turn))。為了獲得油馬達的最佳冷卻性能，必要的或最佳的是：在油馬達的繞組端匝的熱表面上具有均勻的冷卻油分布，以從期望的目標區域移除熱量。

然而，在重力驅動的冷卻劑油流系統中，冷卻劑油流方向受到外部條件的影響，該外部條件導致重力驅動的冷卻劑油流不能均勻地分布在暴露于冷卻劑油流的平面表面或期望的熱表面上。例如，重力驅動的油流可能因諸如道路坡度(道路的斜度)以及車輛轉彎動作時的橫向加速度這樣的外部因素破壞或擾亂。當車輛發生這種類型的運動時，轉換的效果是油流不再是在繞組表面上或覆蓋目標區域的連續均勻流動。相反，油流是不均勻的并且甚至可能錯過目標區域，并且因此油覆蓋率可能或將顯著降低；這又導致對冷卻效率的劣化影響。例如，由于油流的不均勻分布，可能由于馬達繞組的冷卻不良而出現熱點，與油冷馬達中使用的特定類型的絕緣通常預期的故障相比，這可能導致電絕緣的早期故障；這也可能導致油冷馬達的整體故障。

期望一種機構來改善用于馬達的重力驅動端匝冷卻劑系統(其會遇到對冷卻油流的外部力或干擾的常見負面影響)的冷卻油分布，該外部力或對冷卻油流的干擾可以例如由車輛經過不平坦表面或表現出中斷或阻止冷卻油在馬達繞組上的連續均勻流動的橫向加速效應引起。

期望以抵消由不同的(即，不平坦的)道路坡度引起的油流擾動的影響和車輛激蕩冷卻油所經歷的橫向加速度的方式來改變冷卻油流動方向，以增強油分布并提高冷卻效率。

此外，結合附圖和前述技術領域和背景技術，從隨后的詳細描述和所附權利要求中，本發明的其他期望的特征和特性將變得顯而易見。

發明內容

公開了一種用于實施配重的系統、設備和方法，以提供響應于外力的對抗并將重力驅動的冷卻劑系統的冷卻劑油流引導到電動馬達的目標區域。

在一個示例性實施例中，提供了一種提供重力驅動以在設備中分配冷卻劑油流的系統，包括：噴嘴，用于在電動馬達的表面上引導冷卻劑油流，其中，冷卻劑油流由重力驅動引起；連接器，聯接到噴嘴，連接器使得噴嘴能夠響應于設備的操作所遇到的外力而搖擺，并且使冷卻劑油分布在電動馬達的外表面上；以及配重，聯接到噴嘴，配重提供對操作遇到的外力的對抗，以使噴嘴以使得冷卻劑油能夠均勻地分布在電動馬達的外表面上的方式搖擺。

在至少一個示例性實施例中，該系統包括聯接到連接器的噴嘴，該連接器包括樞軸，以使得噴嘴能夠響應于車輛操作遇到的外力而通過從配重施加的扭矩沿相反方向搖擺。

在至少一個示例性實施例中，該系統包括聯接至一組齒輪的配重，該一組齒輪響應于外力而提供逆時針和順時針扭矩，以使噴嘴以使得冷卻劑油能夠均勻地分布在電動馬達的外表面上的方式搖擺。