CN103703659A

CN103703659A - 旋转电机和用于控制旋转电机的方法

Info

Publication number: CN103703659A
Application number: CN201280036376.7A
Authority: CN
Inventors: 服部宏之
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-07-28
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2032-07-25
Also published as: JP5811665B2; US9343943B2; JP2013031282A; WO2013014523A2; US20140191696A1; WO2013014523A3; EP2737613B1; EP2737613A2; CN103703659B

Abstract

一种旋转电机（100）包括转子（30），该转子（30）被布置成使得转子（30）的旋转轴（60）在水平方向上延伸；定子（20），该定子（20）设置有线圈端（22），在重力方向上将冷却剂从线圈端（22）上方的位置处供应到线圈端（22）上；以及温度传感器（23），该温度传感器被布置在线圈端（22）的外周面上在包括转子（30）的旋转轴（60）的水平面附近的位置处。当冷却剂的流量低于预定阈值时，温度传感器（23）测量线圈温度。当冷却剂的流量在预定阈值以上，使得冷却剂与温度传感器（23）直接接触时，温度传感器测量冷却剂温度。

Description

旋转电机和用于控制旋转电机的方法

技术领域

本发明涉及旋转电机，以及用于控制旋转电机的方法。

背景技术

在诸如电动机、发电机和电动发电机的旋转电机中，定子的线圈的温度在操作期间增加。因此，采用通过使温度传感器压向线圈来测量线圈的温度的方法（例如参见日本专利申请公开No.2003-92858(JP2003-92858A)）。近年来，将磁铁嵌入转子中的交流（AC）电动机和交流（AC）电动发电机已经广泛使用。在将磁铁嵌入转子的这种旋转电机中，转子的磁铁的温度在操作期间增加。因此，在转子中形成沿磁铁延伸的冷却油通道，并且通过使冷却油通过冷却油通道来冷却磁铁。然而，因为磁铁与转子一起旋转，难以直接地测量磁铁的温度。因此，提出了下述方法。根据该方法，将用于磁铁的冷却油从冷却油通道的出口在径向方向上朝向到装配到定子的温度传感器供应，并且由温度传感器检测已经冷却磁铁并因此其温度已经增加的冷却油的温度。用这种方式，估算磁铁的温度。根据该方法，基于磁铁的估算温度，增加或减小用于磁铁的冷却剂的流量（例如，参考日本专利申请公开No.2008-178243（JP2008-178243A））。

同时，采用下述冷却定子的线圈端的方法。根据该方法，在转子中形成冷却油通道，并且在径向方向上将冷却油从转子朝向线圈端供应，以冷却线圈端（例如参见日本专利申请公开No.2009-284718（JP2009-284718A））。在该方法中，提出了提供将冷却油引导到线圈端的引导构件，使得将冷却油有效地供应到线圈端。JP2009-284718A还提出了提供对线圈端的热保护的方法。根据该方法，将温度传感器在不太可能接触冷却油的部分处装配到线圈端，以检测线圈端中的最高温度。

在近来的旋转电机中，通常采用将冷却油在垂直方向上从定子的线圈端上的位置朝向线圈端供应的方法，以更有效地冷却定子。在这种情况下，为对线圈和冷却油两者提供热保护，限制旋转电机的负载，以保持线圈的温度低于预定上限温度，并且保持冷却油的温度低于预定上限温度。当改变冷却油的流量时，有必要控制冷却油的流量，使得线圈的温度落在预定温度范围内，并且使得冷却油的温度落在预定温度范围内。例如，控制冷却油的流量，使得当线圈的温度低时，冷却油的流量也低，并且随着线圈的温度增加，冷却油的流量也增加。此外，当随着线圈的温度增加，冷却油本身的温度也增加时，降低冷却油的流量，使得冷却油本身的温度低于上限温度。换句话说，当冷却油的温度低时，根据线圈的温度来确定冷却油的流量，并且当冷却油的温度增加到某一程度时，根据冷却油本身的温度，来确定冷却油的流量。

在这种情况下，有必要检测线圈的温度和冷却油的温度两者。然而，在JP2003-92858A、JP2008-178243A和JP2009-284718A中所述的相关技术的任何一个中，建议测量线圈的温度和冷却油的温度中的仅一个。因此，为了检测线圈的温度和冷却油本身的温度，需要设置多个温度传感器。这可能会使构造复杂化。

发明内容

本发明提供一种旋转电机，其通过简单的构造，对线圈和冷却剂均提供热保护，以及一种用于控制该旋转电机的方法。

本发明的第一方面涉及一种旋转电机，该旋转电机包括：转子，该转子被布置为使得转子的旋转轴在水平方向上延伸；定子，该定子设置有线圈端，将冷却剂从在重力方向上在线圈端上方的位置供应到线圈端上；以及温度传感器，该温度传感器被布置在线圈端的外周面上在包括转子的旋转轴的水平面附近的位置处。

根据本发明的第一方面的旋转电机可以进一步包括传感器引导件，该传感器引导件被布置在温度传感器在旋转电机的径向方向上的外侧，并且沿重力方向向上延伸。

根据本发明的第一方面的旋转电机可以进一步包括第一控制单元，该第一控制单元被配置为限制旋转电机的负载。第一控制单元可以限制旋转电机的负载，使得当冷却剂的流量低于预定阈值时，由温度传感器检测的温度不超过线圈端的上限温度，并且限制旋转电机的负载，使得当冷却剂的流量等于或高于预定阈值时，由温度传感器检测的温度不超过冷却剂的上限温度。

根据本发明的第一方面的旋转电机可以进一步包括第二控制单元，该第二控制单元被配置为增加或减小冷却剂的流量。第二控制单元可以增加或减小冷却剂的流量，使得当冷却剂的流量低于预定阈值时，由温度传感器检测的温度不超过线圈端的上限温度，并且增加或减小冷却剂的流量，使得当冷却剂的流量等于或高于预定阈值时，由温度传感器检测的温度不超过冷却剂的上限温度。

在根据本发明的第一方面的旋转电机中，传感器引导件可以被布置在离开线圈端的位置；并且传感器引导件可以改变在线圈端的外周面上流动的冷却剂中的至少一部分的流动方向，使得冷却剂中的该至少一部分的流动引向温度传感器。

在根据本发明的第一方面的旋转电机中，温度传感器可以测量线圈端的表面的温度和冷却剂的温度中的一个或两者。

本发明的第二方面涉及一种控制旋转电机的方法，该旋转电机包括转子，该转子被布置成使得转子的旋转轴在水平方向上延伸；定子，该定子设置有线圈端，将冷却剂从在重力方向上在线圈端上方的位置供应到线圈端上；以及温度传感器，该温度传感器被布置在线圈端的外周面上在包括转子的旋转轴的水平面附近的位置处。该方法包括：限制旋转电机的负载，使得当冷却剂的流量低于预定阈值时，由温度传感器检测的温度不超过线圈端的上限温度，并且限制旋转电机的负载，使得当冷却剂的流量等于或高于预定阈值时，由温度传感器检测的温度不超过冷却剂的上限温度。

在本发明的方面中，通过简单的构造，对线圈和冷却剂两者提供热保护。

附图说明

参考附图，在本发明的示例性实施例的下述详细描述中，将描述本发明的特征、优点和技术及工业重要性，其中，相同的数字表示相同的元件，并且其中：

图1是示出根据本发明的实施例的电动发电机的说明图，并且移除了线圈端侧上的盖。

图2A和图2B是示出根据本发明的实施例的电动发电机的控制系统的示意图。

图3A和图3B是示出当根据本发明的实施例的电动发电机中的冷却油的流量低时，冷却油的流动的说明图。

图4A和图4B是示出当根据本发明的实施例的电动发电机中的冷却油的流量高时，冷却油的流动的说明图。

图5是示出根据本发明的第一实施例的电动发电机的操作的流程图。

图6是用于根据本发明的第一实施例的电动发电机的输出限制曲线的例子。

图7是示出根据本发明的第二实施例的电动发电机的操作的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图，描述本发明的第一实施例。在下述描述中，将描述电动发电机（MG）100作为旋转电机的例子。本发明不仅可以应用于电动发电机（MG）100，而且可以应用于电动机和发电机。如图1所示，根据第一实施例的电动发电机100包括外壳10、定子20和转子30。电动发电机100安装在例如电动车辆中，使得转子30的旋转轴60（在下文中，称为“旋转轴60”）水平地延伸。此外，如图1所示，中心轴61是通过旋转轴60的水平轴，并且中心轴62是通过旋转轴60的垂直轴。定子20包括定子铁心21和线圈端22。定子铁心21设置有绕组线圈。线圈端22在转子30的旋转轴60的方向上，从定子铁心21的端面伸出，并且在定子铁心21的齿上延伸。线圈端22具有环形形状。在沿包括旋转轴60的平面截取的截面图中的外周的上和下部分是拱形或大致半圆形形状。在外壳10中布置三个电源端子26、27、28，并且电源端子26、27、28连接到定子20的各相线圈。电源端子26、27、28供应用于驱动电动发电机100的三相AC电力，或输出由电动发电机100生成的三相AC电力。

将温度传感器23布置成在包括定子20的水平中心轴61的平面附近的位置处与环形线圈端22的外周面接触。传感器引导件24装配到位于温度传感器23与线圈端22相反侧上的温度传感器23的面。传感器引导件24布置成从温度传感器23基本上垂直地向上延伸。传感器线25连接到温度传感器23。传感器引导件24在作为通常沿与线圈端22成切线的方向的方向上朝向温度传感器23引导传感器线25。传感器引导件24环绕传感器线25。传感器引导件24可以是朝线圈端22开口的大致U形板构件，或可以是具有盒形以便环绕传感器线25的整个周边的构件。从传感器引导件24延伸的传感器线25沿定子铁心21的端面布线。因此，传感器线25从与电源端子26、27、28相邻的位置朝向外壳10的外侧布线。

注意，图1是示出移除了布置在线圈端22侧上的外壳10的盖，使得容纳在外壳10中的定子20和转子30可见的状态的说明图。在垂直于绘制图1的纸的方向上，布置在线圈端22与定子铁心21相反侧上的部件未被示出。冷却油喷嘴33布置在基本上垂直方向上的线圈端22上方的位置。换句话说，冷却油喷嘴33布置在重力方向上在线圈端22正上方的位置。冷却油喷嘴33将用作冷却剂的冷却油在基本上垂直方向上从在线圈端22上面的位置朝向线圈端22的上外周面供应。因此，从在线圈端22上面的位置提供的冷却油沿线圈端22的表面向下流动，并且通过在外壳10的下部中形成的孔11滴入油盘（未示出）中。

如图2所示，根据第一实施例的电动发电机100包括如上参考图1所述的定子20和转子30。在旋转轴60的方向上伸出的线圈端22布置在定子20在旋转轴60的方向上的端面上。在包括转子30的旋转轴60的水平面附近的位置处，将温度传感器23装配到线圈端22的外周面。温度传感器60覆盖有沿重力方向向上延伸的传感器引导件24。如图2所示，在传感器引导件24和线圈端22之间形成间隙。从温度传感器23延伸的传感器线25连接到控制单元50。由温度传感器23检测的温度被输入到控制单元50。电动发电机100的电源端子26、27、28经由各个电力电缆连接到逆变器29。逆变器29从能充放电力的二次电池（未示出）接收电力。将来自二次电池的电力转换成用于驱动电动发电机100的三相AC电力，然后输出到电动发电机100。另一方面，将由电动发电机100生成的三相AC电力通过逆变器29转换成DC电力，然后提供给二次电池。逆变器29连接到控制单元50，并在来自控制单元50的命令的基础上而被驱动。

如图2所示，电动发电机100包括被配置为冷却线圈端22的冷却系统200。冷却系统200包括油盘34、冷却油泵31、三通阀32、冷却油吸入管35和冷却油排出管36。油盘34存储用作冷却剂的冷却油。冷却油泵31将存储在油盘34中的冷却油导入到在基本上垂直方向上布置在线圈端22上面的位置处的冷却油喷嘴33。三通阀32调整从冷却油喷嘴33供应到线圈端22上的冷却油的流量。冷却油吸入管35使冷却油泵31和油盘34彼此连通。冷却油排出管36连接到冷却油泵31的排出口。冷却油泵31连接到转子30，并且由转子30旋转驱动。冷却油泵31可以机械地连接到转子30，并且以与转子30的旋转速度成比例的旋转速度旋转。换句话说，冷却油泵31可以被配置成使得从冷却油泵31排出的冷却油的流量与转子30的旋转速度成比例地增加或减小。替代地，从冷却油泵31排出的冷却油的流量不需要简单地与转子30的旋转速度成比例地增加或减小。可以与转子30的旋转速度无关地，由例如液力联轴节控制冷却油泵31的旋转速度。当基于转子30的旋转速度确定从冷却油泵31排出的冷却油的流量时，可以通过图2所示的三通阀32将冷却油的一部分直接返回到油盘34或通过使用冷却油的一部分冷却其他部件，来调整供应到线圈端22上的冷却油的流量。当与转子30的旋转速度无关地，调整从冷却油泵31排出的冷却油的流量时，可以将冷却油泵31连接到控制单元50，并且可以在来自控制单元50的命令的基础上增加或减小流量。注意，控制单元50是包括CPU和存储控制程序和控制数据的存储器的计算机。

将参考图3A、3B、图4A、4B和图5，描述当根据第一实施例的电动发电机100安装在电动车辆中时的电动发电机100的操作。如图5的步骤S101所示，控制单元50确定是否起动安装电动发电机100的电动车辆。可以通过确定是否接通点火开关，或通过确定是否按压起动开关，来确定是否起动电动车辆。当起动电动车辆时，控制单元50获取供应到线圈端22上的冷却油的流量，如图5的步骤S102所示。当从冷却油泵31排出的冷却油的流量与转子30的旋转速度成比例时，可以基于转子30的旋转速度，获取冷却油的流量。当存在直接检测冷却油泵31的旋转速度的旋转速度传感器时，可以基于来自旋转速度传感器的输出，获取冷却油的流量。替代地，当在来自控制单元50的命令的基础上，控制冷却油泵31的旋转速度时，可以基于命令值，获取冷却油的流量。此外，除上述的值中的一个外，还可以基于来自图2所示的三通阀32的开度信号，获取冷却油的流量。换句话说，当从冷却油泵31排出的冷却油的一部分未被从冷却油喷嘴33供应到线圈端22上时，可以将通过从上述的值中的一个，减去与由来自三通阀32的开口信号指示的开度对应的冷却油的流量获得的值获取为冷却油的流量。

如图5的步骤S103所示，控制信号50将根据上述方法中的一个获取的信号值与预定阈值比较，以确定冷却油的流量是否低于阈值。当冷却油的流量低于预定阈值时，如图3A中的箭头所示，从冷却油喷嘴33供应到线圈端22的上外周面上的冷却油滴下。换句话说，冷却油从线圈端22的顶部向下沿线圈端22的表面滴下，并且还沿圆周方向从顶部附近的部分向下沿线圈端22的外周面滴下。从在旋转轴60的方向上伸出的线圈端22的上部的表面滴下的冷却油的部分在旋转轴60的方向上伸出的线圈端22的下部的表面上流过，同时冷却线圈端22的下部，并且滴入油盘34中。

如图3B所示，线圈端22是环形构件，并且线圈端22的外周部在沿旋转轴60截取的截面中，具有大致半圆形的形状。因此，如图3B的箭头所示，供应到线圈端22的顶部上的冷却油沿线圈端22的表面流过。换句话说，冷却油的流动在线圈端22在其厚度方向上的中心处分支成在旋转轴60的方向上对齐的多个流，并且冷却油流向位于线圈端22与定子铁心21相反侧上的线圈端22的端面，以及定子铁心21侧上的端面。当冷却油的流量低于预定阈值时，如图3A和3B所示，冷却油仅在作为线圈端22在中心轴61的方向上的中心部分的阴影区41的表面上流动。另一方面，冷却油不接触图3A、图3B中未加阴影的线圈端22的区域。因此，与冷却油不在其上流动的线圈端22的区域的表面接触的温度传感器23检测线圈端22的温度。

如图5的步骤S104所示，控制单元50获取由温度传感器23检测的温度。控制单元50识别冷却油的流量低于如上所述的预定阈值。因此，控制单元50确定所检测的温度是线圈端22的温度，并且在线圈的温度的基础上，执行对电动发电机100的负载的限制，如图5的步骤S105和S106所示。当在线圈的温度的基础上，执行对电动发电机100的负载的限制时，控制单元50通过使用图6中的线6A所示的限制曲线，限制供应到电动发电机100的电力或由电动发电机100生成的电力。如图6的线6A所示，当所检测的温度不超过作为预定阈值的温度T₂时，允许供应到电动发电机100的电力或从电动发电机100输出的电力达到全负载P₀。另一方面，当所检测的温度超过预定温度T₂时，随着温度的增加，从全负载P₀减小供应到电动发电机100的电力或从电动发电机100输出的电力，如线6A所示。在这种情况下，控制用于电动发电机100的负载命令值，使得即使当由于加速器操作量或车速的增加，要求电动发电机100的输出更大时，电动发电机100的输出变得既不等于也不大于由图6中的线6A所限制的输出。其中，用作阈值的温度T₂是基于线圈温度的负载限制起始温度（用于线圈温度的阈值）。用于线圈温度的阈值可以是线圈端22的上限温度。

当控制单元50如图5的步骤S106所示地开始对电动发电机100的负载限制时，控制单元50返回到图5中的步骤S105，以确定由温度传感器23检测的温度是否超过预定阈值T₂。然后，控制单元50继续对电动发电机100的负载的限制，直到由温度传感器23检测的温度降至低于预定阈值T₂为止。当由温度传感器23检测的温度降至低于预定阈值T₂时，控制单元50基于线圈温度，停止对电动发电机100的负载的限制，如图5的步骤S107所示。然后，控制单元50返回到图5中的步骤S102，以获取冷却油的流量，并且确定冷却油的流量是否低于预定阈值，如图5的步骤S103所示。

当冷却油的流量等于或高于预定阈值时，如同上述参考图3A和图3B所示的情形，如图4A的箭头所示，从冷却油喷嘴33供应到线圈端22的上外周面的冷却油沿线圈端22的表面从线圈端22的顶部滴下，并且还沿线圈端22的外周面，从圆周方向上的顶部附近的部分滴下。在图4A所示的情形中，因为冷却油的流量和流速均高于在参考图3A所示的情形中的流量和流速，因此冷却油在与参考图3A所述的情形中相比在中心轴61的方向上的更宽区域上流过。因此，冷却油流过的线圈端22的端面的区域是与在图3A所示的区域41相比在中心轴61的方向上更宽的阴影区43。如图4A所示，当冷却油的流量等于或高于预定阈值时，冷却油在沿旋转轴60的方向上伸出的线圈端22的、除线圈端22在中心轴61的方向上的两端外的端面的大部分区域上，从顶部流向底部。然后，从在旋转轴60的方向上伸出的线圈端22的上部的表面滴下的冷却油部分在线圈端22的下部的表面上流动，同时冷却线圈端22的下部，并且滴入油盘34中。

在与线圈端22的外周面成切线的方向上从冷却油喷嘴33供应的冷却油的部分，从在与线圈端22的外周面成切线的方向上，从线圈端22的外周面线性地继续前进，而不沿线圈端22的外周面流动，如图4A中的箭头所示。换句话说，冷却油倾斜地向下线性继续前进，以便进一步远离线圈端22的外周面。如图4A所示，从线圈端22的外周面线性地继续前进的冷却油撞上传感器引导件24在线圈端22侧上的面。然后，冷却油沿传感器引导件24在线圈端22侧上的面向下流动，并且在温度传感器23的表面上流动，然后滴入油盘34中。

同时，如图4B中的箭头所示，供应到线圈端22的顶部上的冷却油沿线圈端22的表面流动。换句话说，冷却油的流动在线圈端22在其厚度方向上的中心处分支成在旋转轴60的方向上对齐的多个流，并且冷却油流向在线圈端22的与定子铁心21相反的侧面上的线圈端22的端面，以及在定子铁心21侧上的端面，如同上述参考图3B所示的情形。当冷却油的流量等于或高于预定阈值时，因为冷却油的流速高，因此，冷却油在比图3B所示的区域41更宽的阴影区43的表面上向下流动。因此，如在参考图4A所示的情形中，冷却油的一部分继续前进，以便从在与线圈端22成切线的方向上，从线圈端22的外周面进一步远离线圈端22的外周面。如图4B所示，继续前进以便进一步远离线圈端22的外周面的冷却油撞上传感器引导件24在线圈端22侧上的面。传感器引导件24布置线圈端22在其厚度方向上的中心部处。然后，冷却油沿传感器引导件24在线圈端22侧上的面向下流动。冷却油在温度传感器23的表面上流动，然后滴入油盘34中。因此，冷却油总与温度传感器23接触，因此，温度传感器23检测冷却油的温度。所检测的冷却油的温度通常低于线圈的温度。

如图5的步骤S108所示，控制单元50获取由温度传感器23检测的温度。因为控制单元50识别冷却油的流量等于或高于如上所述的预定阈值，控制单元50确定所检测的温度是冷却油的温度。然后，控制单元50在冷却油的温度的基础上，执行对电动发电机100的负载的限制，如图5的步骤S109和S110所示。当在冷却油的温度的基础上，执行对电动发电机100的负载的限制时，控制单元50通过使用图6的线6B所示的限制曲线，限制供应到电动发电机100的电力或由电动发电机100生成的电力。如图6的线6B所示，当所检测的温度不超过温度作为预定阈值的T₁时，允许供应到电动发电机100的电力或由电动发电机100输出的电力达到全负载P₀。另一方面，当所检测的温度超过用作预定阈值的温度T₁时，随着温度的增加，从全负载P₀降低供应到电动发电机100的电力或从电动发电机100输出的电力，如线6B所示。在这种情况下，控制用于电动发电机100的负载命令值，使得即使当由于加速度操作量或车速的增加，要求电动发电机100的输出更大时，电动发电机100的输出也不会变得等于或大于在图6的线6B中限制的输出。其中，用作阈值的温度T₁是基于线圈温度的负载限制起始温度（用于冷却油温度的阈值）。用于冷却油温度的阈值T₁低于如上所述的、基于线圈温度的负载限制起始温度T₂。此外，用于冷却油温度的阈值可以是冷却油的上限温度。

当控制单元50开始对电动发电机100的负载的限制时，如图5的步骤S110所示，控制单元50返回到图5的步骤S109，以确定由温度传感器23检测的温度是否超过预定阈值T₁。然后，控制单元50继续对电动发电机100的负载的限制，直到由温度传感器23检测的温度降至低于预定阈值T₁为止。当由温度传感器23检测的温度降至低于预定阈值T₁时，控制单元50基于冷却油的温度，停止对电动发电机100的负载限制，如图5的步骤S111所示。然后，控制单元50返回到图5的步骤S102以获取冷却油的流量，并且确定冷却油的流量是否低于预定阈值，如图5的步骤S103所示。

如上所述，在根据第一实施例的电动发电机100中，当冷却油的流量低，并且因此冷却油不与温度传感器23接触时，由温度传感器23检测线圈的温度。然后，基于线圈的温度，在输出限制曲线的基础上，限制电动发电机100的输出。另一方面，当冷却油的流量高并且冷却油总是接触温度传感器23时，由温度传感器23检测冷却油的温度。然后，基于冷却油的温度，在输出限制曲线的基础上，限制电动发电机100的输出。因此，通过使用单一温度传感器，能精确地检测线圈的温度和冷却油的温度。因此，可以通过简单的构造，对线圈和冷却油均提供热保护。

参考图7，将描述本发明的第二实施例。第二实施例涉及与转子30的旋转无关地控制从电动发电机100的冷却油泵31排出的冷却油的流量的情形。注意，将用与第一实施例中相同的参考数字，来表示与在参考图1至图6所述的第一实施例中的相同的部分，并且将省略其描述。

如图7的步骤S201所示，控制单元50确定安装电动发电机100的电动车辆是否起动。当起动电动车辆时，控制单元50获取冷却油的流量，如图7的步骤S202所示。在第二实施例中，基于来自控制单元50的命令，控制从冷却油泵31排出的冷却油的流量。同时，基于来自控制单元50的命令，控制三通阀32的开度。因此，控制单元50在用于冷却油泵31的驱动命令值和用于三通阀32的开度命令值的基础上，获取冷却油的流量。然后，如图7的步骤S203所示，当根据与预定阈值的比较结果，确定流量低于预定阈值时，确定冷却油的流量低。换句话说，控制单元50确定冷却油仅在线圈端22的中心部分上流动，如图3A所示，因此，温度传感器23检测线圈的温度。然后，控制单元50从温度传感器23获取温度，如图7的步骤S204所示。当由温度传感器23检测的温度超过某一阈值时，例如，稍微低于线圈的上限温度的温度，控制单元50确定线圈端22的温度接近上限温度。当控制单元50确定线圈端22的温度接近上限温度时，控制单元50输出用于增加从冷却油泵31排出的冷却油的流量的命令，如图7的步骤S206所示。

控制单元50再次获取冷却油的流量，如图7的步骤S207所示。然后，控制单元50确定冷却油的流量是否低于预定阈值，如图7的步骤S208所示。当冷却油的流量低于预定阈值时，控制单元50确定冷却油不接触温度传感器23，如图3A所示，因此，温度传感器23检测线圈的温度。然后，控制单元50返回到图7的步骤S205，以将所检测的温度与用于线圈温度的阈值比较。当所检测的温度超过该阈值时，控制单元50再次增加冷却油的流量，如图7的步骤S207所示。另一方面，当由温度传感器23检测的温度低于用于线圈温度的阈值时，控制单元50降低冷却油的流量，如图7的步骤S212所示。然后，控制单元50返回到图7的步骤S202以便再次获取冷却油的流量。

另一方面，当在图7的步骤S208，控制单元50确定冷却油的流量超过预定阈值时，控制单元50确定冷却油以参考图4A和图4B所述的方式流动并总是与温度传感器23接触，并且温度传感器23检测低于线圈的温度的冷却油的温度。然后，在图7的步骤S209中，控制单元50从温度传感器23获取所检测的温度，并且将由温度传感器23检测的温度与用于冷却油温度的预定阈值比较，例如与稍微低于冷却油不会劣化的温度的上限的温度比较，如图7的步骤S210所示。当所检测的温度超过用于冷却油温度的阈值时，控制单元50增加冷却油的流量，如图7的步骤S211所示。然后，控制单元50返回到图7的步骤S210，以将冷却油的温度与用于冷却油温度的阈值比较。当冷却油的温度低于用于冷却油温度的阈值时，控制单元50降低冷却油的流量，如图7的步骤S213所示，然后返回到图7的步骤S202以再次获取冷却油的流量。

在第二实施例中，每次由温度传感器23检测的温度超过用于线圈温度的阈值或用于冷却油温度的阈值时，增加冷却油的流量以降低线圈的温度或冷却油的温度。因此，可以通过简单的构造，即，通过使用单一温度传感器23，对线圈和冷却油均提供热保护。同时，每次由温度传感器23检测的温度超过用于线圈温度的阈值或用于冷却油温度的阈值时，可以增加冷却油的流量，以降低线圈的温度或冷却油的温度，此外，可以限制电动发电机100的输出。

Claims

1.一种旋转电机（100），包括：

转子（30），所述转子（30）被布置为使得所述转子（30）的旋转轴（60）在水平方向上延伸；

定子（20），所述定子（20）设置有线圈端（22），将冷却剂从在重力方向上在所述线圈端（22）上方的位置供应到所述线圈端（22）上；以及

温度传感器（23），所述温度传感器（23）被布置在所述线圈端（22）的外周面上在包括所述转子（30）的所述旋转轴（60）的水平面附近的位置处。

2.根据权利要求1所述的旋转电机（100），进一步包括传感器引导件（24），所述传感器引导件（24）被布置在所述温度传感器（23）在所述旋转电机（100）的径向方向上的外侧，并且沿重力方向向上延伸。

3.根据权利要求2所述的旋转电机（100），进一步包括第一控制单元（50），所述第一控制单元（50）被配置为限制所述旋转电机（100）的负载，其中

当所述冷却剂的流量低于预定阈值时，所述第一控制单元（50）限制所述旋转电机（100）的负载，使得由所述温度传感器（23）检测的温度不超过所述线圈端（22）的上限温度，并且

当所述冷却剂的流量等于或高于所述预定阈值时，所述第一控制单元（50）限制所述旋转电机（100）的负载，使得由所述温度传感器（23）检测的温度不超过所述冷却剂的上限温度。

4.根据权利要求2或3所述的旋转电机（100），进一步包括第二控制单元（50），所述第二控制单元（50）被配置为增加或减小所述冷却剂的流量，其中

当所述冷却剂的流量低于预定阈值时，所述第二控制单元（50）增加或减小所述冷却剂的流量，使得由所述温度传感器（23）检测的温度不超过所述线圈端（22）的上限温度，并且

当所述冷却剂的流量等于或高于所述预定阈值时，所述第二控制单元（50）增加或减小所述冷却剂的流量，使得由所述温度传感器（23）检测的温度不超过所述冷却剂的上限温度。

5.根据权利要求2至4中的任何一项所述的旋转电机（100），其中：

所述传感器引导件（24）被布置在离开所述线圈端（22）的位置；并且

所述传感器引导件（24）改变在所述线圈端（22）的所述外周面上流动的所述冷却剂中的至少一部分的流动方向，使得所述冷却剂的所述至少一部分的流动引向所述温度传感器（23）。

6.根据权利要求1至5中的任何一项所述的旋转电机（100），其中，所述温度传感器（23）测量所述线圈端（22）的表面的温度和所述冷却剂的温度中的一个或两者。

7.根据权利要求1至6中的任何一项所述的旋转电机（100），进一步包括冷却剂喷嘴（33），所述冷却剂喷嘴（33）被配置为将所述冷却剂从在重力方向上在所述线圈端（22）上方的所述位置供应到所述线圈端（22）。

8.一种用于控制旋转电机（100）的方法，所述旋转电机（100）包括：转子（30），所述转子（30）的旋转轴（60）在水平方向上延伸；定子（20），所述定子（20）设置有线圈端（22），将冷却剂从在重力方向上在所述线圈端（22）上方的位置供应到所述线圈端（22）上；以及温度传感器（23），所述温度传感器（23）被布置在所述线圈端（22）的外周面上在包括所述转子（30）的所述旋转轴（60）的水平面附近的位置处，所述方法包括：

当所述冷却剂的流量低于预定阈值时，限制所述旋转电机（100）的负载，使得由所述温度传感器（23）检测的温度不超过所述线圈端（22）的上限温度，以及

当所述冷却剂的流量等于或高于所述预定阈值时，限制所述旋转电机（100）的负载，使得由所述温度传感器（23）检测的温度不超过所述冷却剂的上限温度。

9.根据权利要求8所述的用于控制旋转电机（100）的方法，进一步包括：

当所述冷却剂的流量低于所述预定阈值时，增加或减小所述冷却剂的流量，使得由所述温度传感器（23）检测的温度不超过所述线圈端（22）的所述上限温度，以及

当所述冷却剂的流量等于或高于所述预定阈值时，增加或减小所述冷却剂的流量，使得由所述温度传感器（23）检测的温度不超过所述冷却剂的所述上限温度。