[发明专利]用于驱动机动车辆的电动机器

说明书

本发明涉及一种用于驱动机动车辆的电动机器(1)。电动机器(1)包括具有定子芯(7)的定子(2)、定子冷却套筒系统(8)和壳体(4)。定子冷却套筒系统(8)在电动机器(1)的径向方向(r)上在外部包围定子芯(7)，并且壳体(4)在电动机器(1)的径向方向(r)上在外部包围定子冷却套筒系统(8)。定子冷却套筒系统(8)形成流体通道(17)。定子冷却套筒系统(8)形成至少一个空气通道(18，18.1，18.2)，空气通道与流体通道(17)分开地布置在定子冷却套筒系统(8)与壳体(4)之间。空气流动穿过至少一个空气通道(18，18.1，18.2)。流动穿过流体通道(17)的流体从流动穿过至少一个空气通道(18，18.1，18.2)的空气吸收热量。

技术领域

本发明涉及一种用于驱动机动车辆的电动机器。

背景技术

驱动机动车辆的电动机器以高功率运行。然而，这也意味着产生大量的热量，热量作为废热必须尽可能好地从电动机器中导出，以便例如不损坏电动机器的轴承或转子轴。就此而言，EP 2109207 A2公开了一种电动机器，该电动机器具有机器壳体，在该机器壳体中容纳有转子和定子绕组，其中定子绕组在相对置的侧上具有分别布置在绕组头室中的绕组头，并且该电动机器具有冷却装置，该冷却装置具有带有定子夹套冷却装置和冷却盘管的液冷回路以及与转子连接的用于在机器壳体中循环空气的通风机。此外，通过在电动机器中的高功率产生的热量也可能会限制功率。自达到一定的绕组头温度起，电动机器的控制装置通常降低电动机器的功率，这也已知为术语“降额(Derating)”。

发明内容

本发明的目的可以在于，利用简单的手段更好地导出尤其是机动车辆的电动机器的废热。

本发明提出针对机动车辆的电动机器的冷却构思。电动机器尤其可以用于驱动机动车辆，电动机器单独地或者与内燃机组合地来进行驱动。根据本发明提出了一种冷却构思，根据该冷却构思，在电动机器内已经从待冷却的部件吸收了热量(例如在穿流电动机器的转子轴时吸收热量)的空气可以将该热量最佳地排出至水冷的定子冷却套筒并且排出至壳体、向外排出到环境中。

在这个意义上，根据本发明的第一方面提供了一种用于驱动机动车辆的电动机器。电动机器包括具有定子芯的定子、定子冷却套筒系统和壳体。在此，定子冷却套筒系统在电动机器的径向方向上在外部包围定子芯，其中壳体在电动机器的径向方向上在外部包围定子冷却套筒系统。该定子冷却套筒系统形成流体通道，该流体通道布置在该定子冷却套筒系统内，其中流体(尤其是冷却水、例如水和Glysantin的混合物)流动穿过流体通道并且在此从定子芯吸收热量。此外，定子冷却套筒系统形成至少一个空气通道，该空气通道与流体通道分开地布置在定子冷却套筒系统与壳体之间。空气流动穿过至少一个空气通道，其中空气之前已经从电动机器的待冷却的部件吸收了热量。流动穿过流体通道的流体进而从流动穿过至少一个空气通道的空气吸收热量。流体通道尤其可以形成电动机器的冷却水回路的一部分或区段。该冷却水回路尤其具有热交换器和泵，该热交换器和泵不仅可以布置在电动机器内，还可以布置在电动机器外。

已经从电动机器的待冷却的部件吸收了热量的空气还可以通过壳体将一部分该热量排出至电动机器的外部环境，使得空气被再冷却并且随后可以再次吸收热量，以便进一步冷却电动机器的元件(闭合的空气回路)。由于空气通道和流体通道由定子冷却套筒系统成形，因此构件的数量少且复杂度低并且因此成本更低。定子冷却套筒系统可以被装入到壳体的孔中，其中该孔可以简单地以机械方式被制造。此外，定子冷却套筒系统需要特别小的结构空间。定子冷却套筒系统具有最佳的散热特性，因为空气非常靠近流动穿过流体通道的流体流动，并且大部分热量通过该流体从系统中导出。