用于使用冷却剂罐的电机的热管理的系统和方法与流程

背景技术：

1、在电机运行期间，机器的一些电气部件的温度可能会升高。在一些电机中，机器的一些电气部件在运行期间温度升高可能是不希望的，同时，机器的一些其他电气部件在运行期间温度升高则可能是希望的。在传统的电机热管理系统中，冷却剂流体通常用于向电机的部件或整个电机提供冷却。在这种系统中，由于一些电机的动态操作，对电机的特定部件的直接冷却可能是困难的。

2、例如，在一些电机中，比如电动马达或发电机，该机器包括通常称为定子的固定部件以及通常称为转子的旋转部件。在电动马达中，将电流转换成电磁场，在定子与转子之间施加可用于做功的机械力或扭矩。发电机的工作原理与电动马达相似，但其中将机械力转换成电流。虽然主要根据旋转力或扭矩来描述，但本文描述的原理也适用于线性马达。例如，在一些线性电机中，转子用作固定部件，而定子用作转换部件。

3、特别是在电动马达中，设置在马达的定子和/或转子上和/或定子和/或转子中的电线绕组或导电元件在机器的持续运行期间温度升高。这些绕组或导电元件的热管理在电动马达中特别重要，因为随着绕组或导电元件的温度升高，电动马达的输出性能降低。因此，液体冷却剂通常在运行期间流过马达，以向设置在机器的定子和/或转子上、和/或定子和/或转子内的绕组或导电元件提供冷却。不幸的是，电机的这些传统热管理系统和方法可能产生低效率和对电机的其他部件的额外性能损失。因此，改进的电机热管理系统和方法对于改善电机和马达组件的性能是必要的。

技术实现思路

1、本公开提供了使用冷却剂罐的电机的热管理的系统和方法。

2、在本公开的一些方面中，具有热管理系统的电机包括具有定子芯的定子和相对于定子可移动、具有转子芯的转子。一个或多个绕组包括在该电机的定子或转子中的至少一个中。一个或多个冷却剂罐将该定子或转子中的至少一个的一个或多个绕组封装在冷却剂罐的内部隔室中，该内部隔室限定穿过该一个或多个绕组的冷却剂流动通路。该冷却剂罐包括与冷却剂罐的内部隔室流体连接的冷却剂入口和冷却剂出口，该冷却剂罐的内部隔室与定子芯和转子芯流体隔离。

3、在本公开的另一方面，具有热管理系统的电机包括具有定子芯的定子、具有转子芯且相对于定子可移动的转子、冷却剂泵、以及与该冷却剂泵电连接的控制器，该控制器构造成控制冷却剂泵。一个或多个绕组包括在该电机的定子或转子中的至少一个中。一个或多个冷却剂罐将设置在该定子或转子中的至少一个中或内的一个或多个绕组封装在冷却剂罐的内部隔室中，该内部隔室限定穿过该一个或多个绕组的冷却剂流动通路。该冷却剂罐包括与该内部隔室流体连接的冷却剂入口和冷却剂出口，并且该冷却剂泵与该一个或多个冷却剂罐的一个或多个冷却剂入口流体连通。

4、在本公开的又一方面，一种用于具有热管理系统的电机的热管理的方法包括使冷却剂流过一个或多个冷却剂罐的内部隔室，该一个或多个冷却剂罐将电机的一个或多个绕组封装在该冷却剂罐的内部隔室内。该冷却剂罐的内部隔室可以与该电机的其他部件流体隔离。

5、本公开的前述及其他方面和优点将从以下描述呈现。在本说明书中，参考形成说明书一部分的附图，并且在其中以例示的方式示出了本公开的较佳构造。然而，这种构造并不一定代表本公开的整个范围，因此参考权利要求书并在本文中用于解释本公开的范围。

技术特征：

1.一种具有热管理系统的电机，所述电机包括：

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，一个或多个冷却剂罐的所述内部隔室与一个或多个其他冷却剂罐的所述内部隔室流体隔离。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述一个或多个绕组包括集中式绕组。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述冷却剂罐包括延伸穿过所述内部隔室的内部壁，所述内部隔室限定穿过所述冷却剂罐的开口，并且

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述冷却剂罐的所述开口构造成由包括在所述定子芯上的多个齿中的一个或多个齿接纳。

6.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述冷却剂罐的所述开口构造成由所述转子芯的一个或多个极接纳。

7.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述绕组是布置在所述定子中的分布式绕组，

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述冷却剂罐框架包括设置在所述定子的第一轴向端部处的第一端盖和与所述第一端盖相对的第二端盖，

9.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述一个或多个集中式绕组是环形的。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述定子芯包括多个定子部段，

11.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述转子包括限定了冷却剂入口和冷却剂出口的轴，所述轴的所述冷却剂入口与所述冷却剂罐的所述冷却剂入口流体连通，并且所述轴的所述冷却剂出口与所述冷却剂罐的所述冷却剂出口流体连通，并且

12.根据权利要求11所述的电机，其特征在于，所述轴限定了延伸穿过所述轴的纵向轴线的内部隔室，

13.根据权利要求12所述的电机，其特征在于，所述电机的一个或多个电气部件设置在所述轴的所述内部隔室内。

14.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，一个或多个冷却剂罐具有多个出口，并且

15.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机的电气部件设置在所述内部隔室内，其中所述一个或多个绕组在所述冷却剂罐中。

16.一种具有热管理系统的电机，所述电机包括：

17.根据权利要求16所述的电机，其特征在于，传感器设置在具有所述一个或多个绕组的一个或多个冷却剂罐的所述内部隔室内，所述传感器与所述控制器电连接，使得所述控制器接收来自所述传感器的输出。

18.根据权利要求17所述的电机，其特征在于，所述控制器包括处理器、存储部和存储器，所述处理器构造成处理从所述传感器接收的存储在所述存储部中的输入和存储在所述存储器中的预定阈值，并且

19.根据权利要求18所述的电机，其特征在于，所述传感器构造成检测流过所述一个或多个冷却剂罐的冷却剂的温度，所述一个或多个冷却剂罐封装设置在所述定子和所述转子中的至少一个上的所述一个或多个绕组，并且

20.根据权利要求19所述的电机，其特征在于，所述定子芯包括多个叠片，并且

21.根据权利要求19所述的电机，其特征在于，所述转子芯包括多个叠片，并且

22.一种用于具有热管理系统的电机的热管理的方法，所述方法包括：

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，还包括：

技术总结
一种具有热管理系统的电机，该电机包括具有定子芯的定子和具有转子芯、相对于定子可移动的转子。该定子和转子中的至少一个包括一个或多个绕组。一个或多个冷却剂罐将设置在该定子和转子中的至少一个上的一个或多个绕组封装在该冷却剂罐的内部隔室中。该冷却剂罐的内部隔室可以限定穿过该一个或多个绕组的冷却剂流动通路。该冷却剂罐包括与冷却剂罐的内部隔室流体连接的冷却剂入口和冷却剂出口。该一个或多个冷却剂罐的内部隔室与定子芯和转子芯流体隔离。

技术研发人员：W·W·彭宁顿三世,E·B·斯文特,G·G·史蒂文森,M·P·欧文,M·J·理维,M·J·鲁宾
受保护的技术使用者：塔乌电机股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14