本公開涉及電機(jī)領(lǐng)域，并且更具體地涉及用于電機(jī)的流體冷卻式定子。

背景技術(shù)：

1、電機(jī)必須在受控的溫度條件下操作以進(jìn)行有效的操作。這對于具有高扭矩輸出的電機(jī)(諸如在電動車輛和混合動力電動車輛中使用的電機(jī))尤為如此。在這些車輛中采用熱管理/冷卻系統(tǒng)來控制電機(jī)的溫度，特別是控制定子繞組的溫度。這樣的熱管理系統(tǒng)的例子包括利用油滴冷卻管將冷卻油輸送到定子以及溢流式定子設(shè)計的那些熱管理系統(tǒng)。不幸的是，這些用于車輛電機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)的熱管理系統(tǒng)通常效率低下。油滴冷卻系統(tǒng)通常受到差的傳熱系數(shù)(htc)和高的壓降的限制。溢流式定子還受到低htc的限制。例如，在具有分段繞組的溢流式定子中，緊密捆扎和涂漆的端匝不能為高h(yuǎn)tc提供足夠的表面積。此外，現(xiàn)有技術(shù)的溢流式發(fā)夾型定子通常利用復(fù)雜且昂貴的方法來密封定子。

2、鑒于上述情況，提供一種用于具有高h(yuǎn)tc的定子的熱管理系統(tǒng)將是有利的。另外，如果這種熱管理系統(tǒng)相對簡單并且可以在溢流式發(fā)夾型定子中廉價地實(shí)施，則將是有利的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在至少一個實(shí)施方式中，液冷式定子包括殼體、定子鐵芯、繞組布置、第一護(hù)罩和第二護(hù)罩。定子鐵芯定位在殼體內(nèi)并且包括多個齒和護(hù)鐵，該護(hù)鐵限定具有圍繞定子鐵芯延伸的多個周向通道的外徑部(od)。繞組布置定位在定子鐵芯上，并且包括在定子的第一軸向端部上的多個第一端匝和在定子的第二軸向端部上的多個第二端匝。第一護(hù)罩定位在定子的第一軸向端部上并覆蓋多個第一端匝。第二護(hù)罩定位在定子的第二軸向端部上并覆蓋多個第二端匝。定子冷卻路徑限定在定子內(nèi)，并且被構(gòu)造為將連續(xù)的液體流從至少一個液體入口引導(dǎo)到至少一個液體出口，該定子冷卻路徑包括被構(gòu)造為將液體引導(dǎo)穿過多個第一端匝的第一區(qū)段、被構(gòu)造為將液體引導(dǎo)穿過多個第二端匝的第二區(qū)段以及被構(gòu)造為將液體引導(dǎo)通過圍繞定子鐵芯延伸的周向通道的第三區(qū)段。

2、在至少一個附加實(shí)施方式中，一種用于電機(jī)的液冷式定子包括定位在殼體內(nèi)的定子鐵芯，該定子鐵芯包括多個齒和護(hù)鐵，該護(hù)鐵限定定子的外徑部(od)。繞組布置定位在定子鐵芯上并且包括定位在定子的軸向端部上的端匝。至少一個第一護(hù)罩定位在定子的軸向端部上并覆蓋多個端匝。定子冷卻路徑被構(gòu)造為將連續(xù)的液體流從至少一個液體入口引導(dǎo)到至少一個液體出口，該定子冷卻路徑包括被構(gòu)造為將液體引導(dǎo)穿過多個第一端匝的一個區(qū)段和被構(gòu)造為將液體引導(dǎo)經(jīng)過定子鐵芯的od的附加區(qū)段。

3、在又一個實(shí)施方式中，一種冷卻定子的方法包括引導(dǎo)連續(xù)的冷卻流體流通過定子的外徑部(od)中的通道。該方法還包括引導(dǎo)連續(xù)的冷卻流體流經(jīng)過定子的軸向端部上的端匝，其中端匝被保持在定子的軸向端部上的護(hù)罩內(nèi)。

4、通過參考以下詳細(xì)描述和附圖，上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得更加顯而易見。雖然期望提供一種具有提供對于閱讀本公開的人來說顯而易見的前述或其他有利特征中的一個或多個有利特征的定子的電機(jī)，但是本文公開的教導(dǎo)擴(kuò)展到落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的那些實(shí)施方式，而不管它們是否包括或?qū)崿F(xiàn)本文提到的優(yōu)點(diǎn)或特征中的一個或多個。

技術(shù)特征：

1.一種液冷式定子，其包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷式定子，其中所述至少一個液體入口布置在所述定子的所述第一軸向端部和所述第二軸向端部之間的所述定子的第一徑向側(cè)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液冷式定子，其中所述至少一個液體出口布置在所述定子的所述第一軸向端部和所述第二軸向端部之間的所述定子的第二徑向側(cè)上。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液冷式定子，其中所述至少一個液體出口包括布置在所述第一護(hù)罩上的第一液體出口和布置在所述第二護(hù)罩上的第二液體出口。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷式定子，其中所述至少一個液體入口包括布置在所述第一護(hù)罩上的第一液體入口和布置在所述第二護(hù)罩上的第二液體入口，并且其中所述至少一個液體出口布置在所述定子的所述第一軸向端部和所述第二軸向端部之間的所述殼體的徑向側(cè)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷式定子，其中所述第一護(hù)罩包括連接到所述定子鐵芯的所述護(hù)鐵的外周邊，并且所述第二護(hù)罩也包括連接到所述定子鐵芯的所述護(hù)鐵的外周邊。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液冷式定子，其中所述第一護(hù)罩的外周邊由具有軸向面向的表面的外唇緣提供，并且其中所述第二護(hù)罩的外周邊也由具有軸向面向的表面的外唇緣提供。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液冷式定子，其中：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷式定子，其還包括連接到所述定子鐵芯的內(nèi)徑部(id)的內(nèi)套筒，所述內(nèi)套筒在所述定子的所述第一軸向端部和所述第二軸向端部兩者處軸向延伸超過所述定子鐵芯。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液冷式定子，其中所述第一護(hù)罩包括連接到所述內(nèi)套筒的內(nèi)周邊，并且所述第二護(hù)罩包括連接到所述內(nèi)套筒的內(nèi)周邊。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液冷式定子，其中所述第一護(hù)罩的內(nèi)周邊由具有徑向面向的表面的內(nèi)唇緣提供，并且其中所述第二護(hù)罩的內(nèi)周邊也由具有徑向面向的表面的內(nèi)唇緣提供。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷式定子，其中所述繞組布置包括多個菱形線圈，所述多個菱形線圈中的每一個菱形線圈包括端匝，所述端匝包括圓形末端，在所述圓形末端內(nèi)限定有孔眼，

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷式定子，其中所述定子鐵芯是分裂鐵芯，其中所述定子冷卻路徑包括延伸通過所述分裂鐵芯的第四區(qū)段。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷式定子，其中，所述定子冷卻路徑被配置為：

15.一種液冷式定子，其包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液冷式定子，其中所述定子的所述外徑部包括圍繞所述定子鐵芯延伸的多個周向通道，并且所述定子冷卻路徑的所述附加區(qū)段被構(gòu)造為引導(dǎo)液體通過所述周向通道。

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液冷式定子，其中所述至少一個液體入口布置在所述定子的第一軸向端部和第二軸向端部之間的所述定子的第一徑向側(cè)上，并且其中所述至少一個液體出口布置在所述定子的所述第一軸向端部和所述第二軸向端部之間的所述定子的第二徑向側(cè)上。

18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液冷式定子，其中所述至少一個護(hù)罩包括在所述定子的第一軸向端部上的第一護(hù)罩和在所述定子的第二軸向端部上的第二護(hù)罩，其中所述液體入口包括布置在所述第一護(hù)罩上的第一液體入口和布置在所述第二護(hù)罩上的第二液體入口，并且其中所述至少一個液體出口布置在所述定子的所述第一軸向端部和所述第二軸向端部之間的所述定子的徑向側(cè)上。

19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液冷式定子，其中所述至少一個護(hù)罩包括在所述定子的第一軸向端部上的第一護(hù)罩和在所述定子的第二軸向端部上的第二護(hù)罩，其中所述至少一個液體出口包括布置在所述第一護(hù)罩上的第一液體出口和布置在所述第二護(hù)罩上的第二液體出口，并且其中所述至少一個液體入口布置在所述定子的所述第一軸向端部和所述第二軸向端部之間的所述定子的徑向側(cè)上。

20.一種冷卻定子的方法，其包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于液冷式定子的系統(tǒng)和方法。定子包括定位在殼體內(nèi)的定子鐵芯，該定子鐵芯包括多個齒和護(hù)鐵，該護(hù)鐵限定定子的外徑部(OD)。繞組布置定位在定子鐵芯上并且包括定位在定子的軸向端部上的端匝。至少一個護(hù)罩定位在定子的軸向端部上并覆蓋多個端匝。定子冷卻路徑被構(gòu)造為將連續(xù)的液體流從至少一個液體入口引導(dǎo)到至少一個液體出口，該定子冷卻路徑包括被構(gòu)造為引導(dǎo)液體通過至少一個護(hù)罩并且穿過多個第一端匝的一個區(qū)段以及被構(gòu)造為在定子鐵芯的OD上引導(dǎo)液體的附加區(qū)段。

技術(shù)研發(fā)人員：柯克·尼特,阿蒂拉·納吉,馬修·R·康納,邁克爾·布拉德菲爾德
受保護(hù)的技術(shù)使用者：博格華納公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8