CN109314444B - 电动机冷却系统 - Google Patents

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Abstract

一种电动机，包括壳体、包括端部绕组的定子、经由转子轴承耦合到壳体的转子。转子包括中空柱形本体、第一轴部分和第二轴部分。中空柱形本体包括内壁、外壁、第一远端以及第二远端。第一轴部分耦合到第一远端，而第二轴部分耦合到第二远端。第二轴部分包括与其一起形成的流体供给管，该流体供给管具有流体接收端和流体供给端，该流体供给端延伸到中空柱形本体的中心内部。当转子正在转动时，与中空柱形本体的第一远端和第二远端相邻的多个流体出口端口将流体至少喷射到定子的端部绕组上。

Description

电动机冷却系统
相关申请的交叉引用
本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求于2016年6月7日提交的题为“ELECTRIC MOTORCOOLING SYSTEM AND ROTOR DISCHARGE PROTECTION”的美国临时专利申请号62/346,741的优先权，其全部内容通过引用并入本文，并且出于所有目的，构成本申请的一部分。
技术领域
本发明涉及电动机，更具体地涉及从电动机中移除热量。
背景技术
电动机可以生成相当多的热量，尤其是车辆的牵引电机，其中尺寸和重量约束与高功率输出的需求相结合。电动机过热会导致电机绕组绝缘迅速恶化。电动机温度每上升10摄氏度，绝缘寿命就会减少一半。过热所导致的另一问题是转子中的永磁体随着它们过热而失去其磁性，导致效率损失。对于感应电机，其铜绕组的温度升高会降低感应电机的效率，即，每升高10摄氏度，铜电阻率会增加4％。因此，冷却内部电机部件(例如，转子)以及外部电机部件(例如，壳体、定子)很重要。电动机冷却系统必须在周围操作环境有较大变化的情况下有效地工作，因为电动机可能受到宽范围的周围温度、湿度水平和/或灰尘/污垢水平的影响。
已经采取了若干个不同途径来满足对车辆电动机的冷却需求。例如，美国专利号6,191,511公开了使用闭环液体冷却电路来实现对电机内的温度平衡的尝试，冷却电路使冷却剂(通常是诸如油之类的流体，例如，自动变速器油或类似类型的油)通过定子和中空转子轴两者。固定的注入管位于在中空转子轴内，该注入管被固定到定子法兰上。流体通过注入管泵送到转子轴的端部，在该端部中，使该流体在注入管腔和中空转子轴之间通过。然后，在冷却定子结构并返回到注入管之前，流体通过柱形冷却室，该柱形冷却室在定子的长度和周边上延伸。
美国专利号6,329,731公开了一种液冷式电动机，其中行星式齿轮的主要元件中的一个主要元件驱动冷却电路的往复式泵。流体被泵送通过固定管，中空转子轴围绕该固定管转动。然后，在通过结合到电机的散热器和行星式齿轮箱中之前，流体在固定管和中空转子轴之间通过。
美国专利号7,156,195公开了一种电动机，其中流体被收集在减速齿轮箱内，而不是电机壳体内，从而避免了电机磁铁的磨损和更改。来自贮存器的流体被泵送通过驱动轴中的通道的端部，在该端部中，该流体流向电机。一些流体喷射到减速齿轮上，而其余的流体被泵送到驱动轴和减速齿轮轴以及电动机输出轴之间。
这些现有解决方案具有若干个缺点。它们未能解决沿着转子的长度的不同热量产生位置。与转子的端部或远端部分相比较，更多的热量倾向于在转子的中心部分生成。现有技术的解决方案倾向于使用从转子的一个远端部分流到转子的另一个远端部分的流体来冷却，导致端到端以及端到转子中心的热梯度。进一步地，现有技术的解决方案包括若干个相对复杂的部件，导致生产成本相对较高以及故障率相对较高。
电池供电的电动车辆的操作的另一个问题是供电电池在低温下不能有效地工作。随着电动车辆的部署激增，许多用于具有寒冷冬季的环境和/或始终寒冷的地方。为了使电动车辆在合理的效率水平下保持工作，电动车辆必须存放在外部供电的电池加热器的内部或使用该外部供电的电池加热器，以使电池保持在可接受的工作温度下。当然，当加热后的存放位置不可用时或当外部电源不可用时，该解决方案不起作用。
发明内容
根据本公开的第一实施例，提供一种电动机，包括壳体、具有端部绕组的定子、以及经由转子轴承耦合到壳体的转子。转子包括中空柱形本体、第一轴部分、第二轴部分以及多个流体出口端口。中空柱形本体包括内壁、外壁、第一远端以及第二远端。第一轴部分耦合到中空柱形本体的第一远端。第二轴部分耦合到中空柱形本体的第二远端，并且包括与其一起形成的流体供给管，该流体供给管具有流体接收端和流体供给端，该流体供给端延伸到中空柱形本体的中心内部。多个流体出口端口与中空柱形本体的第一远端和第二远端相邻存在，并且被配置为当转子正在转动时，将流体至少喷射到定子的端部绕组上。
通过电动机的转子结构，流体(例如，油)用于在操作期间冷却转子。进一步地，通过电动机的转子结构，冷却流体还用于冷却定子的端部绕组。通过由本公开的转子的结构引起的流体流动，单个机构支持转子冷却和定子端部绕组冷却两者。
电动机可以包括许多附加特征和结构。这些特征和结构可以包括在各种组合中，这些组合包括这些特征和结构中的一部分、这些特征和结构中的全部、或这些特征和结构中的一个。电动机可以包括驱动电机流体泵，其被配置为将流体泵送到流体供给管的流体接收端中。
流体供给管的流体供给端可以包括多个流体喷射端口，其形成在第二轴部分中并被配置为将流体喷射到中空柱形本体的内壁上。通过电动机，从中空柱形本体的中心内部到多个流体出口端口的距离可以基于指定的流体膜厚度以支持转子冷却。
电动机可以包括柱形层合叠堆，其包括多个永磁体，该柱形层合叠堆耦合到中空柱形本体的外壁。电动机可以包括驱动电机流体泵，其具有驱动电机流体泵出口和驱动电机流体泵入口。电动机还可以包括流体循环管道，该流体循环管道具有：输出部分，其耦合在驱动电机流体泵出口和第二轴部分的流体接收端之间；输入部分，其耦合在壳体上的流体收集点和驱动电机流体泵入口之间；以及驱动电机流体泵电子器件。电动机还可以包括散热器，其被配置为冷却流体。电动机还可以包括热交换器，其耦合在驱动电机流体泵和散热器之间。
根据本公开的第二实施例，提供一种用于操作电动机的方法，包括：经由流体供给管将流体泵送到转子的中空柱形本体中，该流体供给管沿着转子的旋转轴线定向。该方法还包括：将流体从流体供给管的多个流体出口端口喷射到转子的中空柱形本体的内壁上，在转子正在转动的同时，流体进一步沿着中空柱形本体的内壁从中心部分向流体出口端口流动，该流体出口端口与中空柱形本体的远端相邻定位。然后，该方法包括：在转子正在转动的同时，将流体从流体出口端口至少喷射到电动机的定子的端部绕组上。
该方法用于在操作期间冷却转子以及定子的端部绕组。通过该方法的流体流动，单个操作支持转子冷却和定子端部绕组冷却两者。
该操作电动机的方法可以包括许多附加操作和/或特征。这些操作和/或特征可以包括在各种组合中，这些组合包括这些操作和/或特征中的一部分、这些操作和/或特征中的全部、或这些操作和/或特征中的一个。该方法可以包括：通过将流体喷射到中空柱形本体的内壁的中心部分上来将流体从多个流体出口端口喷射到中空柱形本体的内壁上。流体沿着中空柱形本体的内壁向多个流体出口端口流动。通过该方法，从中空柱形本体的中心内部到多个流体出口端口的距离可以基于指定的流体膜厚度以支持转子冷却。
该方法还可以包括：使流体从电动机循环到热交换器；通过热交换器冷却流体；以及使流体从热交换器循环到电动机。该方法还可以包括：在散热器和热交换器之间循环冷却剂。附加地，该方法可以包括：在热交换器和电池之间循环冷却剂。进一步地，该方法可以包括：基于转子的温度来调整流体的流动。
附图说明
图1示出了电池供电的电动车辆的基本部件。
图2示出了根据所公开的实施例构造和工作的驱动电机冷却系统和电池加热系统的部件。
图3示出了根据所公开的实施例的驱动电机的部件和驱动电机冷却系统的部件的一部分。
图4示出了根据所公开的实施例的驱动电机的部件和驱动电机冷却系统的部件的一部分，具体地示出了流体流动的方式。
图5A和图5B示出了根据代表性实施例的转子，详述了流体出口端口在转子的中空中心部分内的构造。
图6A、图6B、图6C和图6D示出了根据本公开的一个或多个实施例的驱动电机的操作。
图7是示出了根据所公开的实施例的电动机冷却操作和电池加热操作的流程图。
具体实施方式
图1示出了电池供电的电动车辆(电动车辆)100的基本部件。电动车辆100包括至少一个驱动电机(牵引电机)102A和/或102B、耦合到对应的驱动电机102A和/或102B的至少一个齿轮箱104A和/或104B、电池106、以及电子器件108(包括驱动电机电子器件)。通常，电池106向电动车辆100的电子器件108提供电力并且使用驱动电动机102A和/或102B推动电动车辆100。电动车辆100包括大量其他部件，这些部件在本文中未进行描述但是普通技术人员已知。虽然图1的电动车辆100的构造被示为具有四个轮子，但是不同的电动车辆可以具有少于或多于四个轮子。进一步地，不同类型的电动车辆100可以结合本文中所描述的发明构思，包括摩托车、飞机、卡车、船、火车发动机、以及其他类型的车辆。
本文中结合各种实施例对电动车辆100的各种操作问题进行描述。这些操作问题中的一个操作问题在于对驱动电机102A或102B的冷却。这些操作问题中的另一操作问题在于对电池106的操作温度的控制。本文中的后续描述最后都可以与该图1的部件有关。共同编号可以用于指代在本文中的其他附图中标识的部件。
图2示出了根据所公开的实施例构造和工作的驱动电机冷却系统和电池加热系统200的部件。驱动电机冷却系统和电池加热系统200包括驱动电机冷却系统202，其具有驱动电机流体泵204、流体贮存器206、以及电子器件208。在所示出的实施例中，流体是油，例如，自动变速器油、润滑油或类似的油。在其他实施例中，可以使用其他类型的流体。驱动电机流体泵204在驱动电机102A和/或102B、流体贮存器206以及热交换器210之间泵送流体。在一个实施例中，热交换器210与水或醇基冷却剂交换来自流体的热量，并且将水或醇基冷却剂运送到散热器212用于冷却。热交换器210可以包括另一泵，以经由冷却剂管214将水或醇基冷却剂循环到电池106。在其他实施例中，当使用普通流体时，驱动电机流体泵204可以直接耦合到电池106的冷却剂管214和/或耦合到散热器212。驱动电机流体泵204由电子器件208控制，该电子器件208可以包括数字计算机、存储器和/或数据处理和控制部件。驱动电机流体泵204可以包括控制阀，以控制驱动电机102A和/或102B、贮存器206以及热交换器210(以及其他实施例中的电池106的冷却剂管214)之间的流体流动。在一些实施例中，热交换器210还可以包括阀，以在电子器件208的控制下将冷却剂的流动引导至电池106的冷却剂管214并且引导至散热器212。
在图2中还示出了驱动电机电子器件216，其从电池106接收电力并为驱动电机102A和/或102B供电。驱动电机电子器件216包括功率电子器件和控制电子器件。功率电子器件可以包括逆变器，以驱动驱动电机102A和/或102B的定子。控制电子器件可以包括处理电路和存储器。处理电路可以是中央处理单元、定制控制电路、或被配置为执行软件指令并且处理数据的其他电路。存储器可以包括RAM、ROM、DRAM、静态RAM、闪存RAM、闪存ROM、或能够存储软件指令和/或数据的其他类型的存储器。
图3示出了根据所公开的实施例的驱动电机102A(或102B)的部件和驱动电机冷却系统200的部件的一部分。驱动电机102A包括：壳体302；定子304，其耦合到壳体302，包括端部绕组305；定子驱动电子器件(未示出)；至少一个转子轴承(图3中未示出)，其耦合到壳体；以及转子303，其经由至少一个转子轴承耦合到壳体302。转子303包括中空柱形本体308，其具有内壁310、外壁312、第一远端、以及第二远端。转子303还包括：第一轴部分314，其耦合到中空柱形本体308的第一远端；以及第二轴部分316，其耦合到中空柱形本体308的第二远端。第二轴部分316包括与其一起形成的流体进给管318，其具有流体接收端320和流体供给端322。流体供给端322延伸到中空柱形本体308的中心内部。第二轴部分316的流体供给端322包括多个流体喷射端口324，其被配置为将流体喷射到中空柱形本体308的内壁310上。转子303还包括多个流体出口端口326，其与中空柱形本体308的第一远端和第二远端相邻形成。
从中空柱形本体308的内壁310到多个流体出口端口326的距离基于指定的流体厚度，以在转子303转动的同时，例如当电机102A正在引起所服务的车辆100移动时，支持转子冷却。这种指定的流体厚度基于流体的粘度、转子303的转动速度、以及流体的温度。参考图4和图5对内壁310、多个流体出口端口326和指定的流体厚度之间的关系进行进一步的描述。
转子303还包括柱形层合叠堆306，其耦合到中空柱形本体308的外壁312。柱形层合叠堆306包括多个永磁体和绝缘材料。定子304包括多个定子绕组(未示出)，它们通过定子端部绕组305相互耦合。在一个实施例中，电动机是三相4极电动机。在这种实施例中，定子304包括呈4极配置的三个不同的相位绕组，并且柱形层合叠堆306包括被放置成与三相4极配置相对应的磁体。
驱动电机流体泵204具有驱动电机流体泵输出307和驱动电机流体泵输入309。驱动电机冷却系统200包括流体循环管道，其具有输出部分，该输出部分耦合在驱动电机流体泵输出307和转子第二轴部分316的流体接收端320之间。进一步地，流体循环管道包括输入部分，其耦合在壳体302中的流体收集开口311和驱动电机流体泵输入309之间。驱动电机流体泵电子器件208引导驱动电机流体泵204(和相关联的阀)以将流体从贮存器206泵送到流体供给管318的流体接收端320中。流体经由壳体302中的流体收集开口311再循环到驱动电机流体泵204中。定子驱动电子器件和驱动电机流体泵电子器件被设计为在非活动模式、废热模式和转子/定子冷却模式下工作。
在废热模式下，定子驱动电子器件向定子304提供电力，而不会引起转子303的转动。进一步地，在废热模式下，驱动电机流体泵204至少基本上使用流体填充中空柱形本体308。该废热模式操作使得驱动电机流体泵204在定子304的端部绕组305上循环流体以加热流体。由定子304的端部绕组305生成的废热通过流体收集并循环到热交换器210。然后，加热后的流体可以被运送到电池的冷却剂管214以加热电池106。在本文中参考图7对这些操作进行进一步的描述。
在转子/定子冷却模式下，定子驱动电子器件基于电动车辆100的行驶状况的功率要求来向定子304提供电力，以引起转子303的转动。进一步地，驱动电机流体泵204循环流体以管理电动机的转子303和定子304的工作温度。驱动电机流体泵204使流体循环到热交换器210。热交换器210可以冷却流体或使用来自流体的热量以使电池106升温。
图4示出了根据所公开的实施例的驱动电机102A的部件和驱动电机冷却系统的部件的一部分，具体地示出了流体流动的方式。图3和图4之间的编号与图4中包括的箭头一致，以示出流体流动和热量流动。在图4的框标号1处，流体(在图4的实施例中为油)进入流体接收端320处的流体供给管318。流体供给管318(其可以是第二轴部分316的锻造内部延伸部)将流体朝向第二轴部分316的流体供给管322输送。在图4的框标号2处，流体经由流体喷射端口324离开流体供给管318。当转子303正在旋转时，流体的泵送压力和离心力导致流体被接收在中空柱形本体308的内壁310上。当转子303正在旋转时，如图4的框标号3所示，油在内壁310的中心部分上形成0.5mm厚(或在其他实施例中为其他厚度)的层并沿着内壁310朝向流体出口326行进。如图4的框标号4所示，流体经由流体出口端口326离开转子303，提供恒定流动和热量输送。
需要注意的是，在图3和图4中，驱动电机流体泵204不是常规的冷却剂泵。驱动电机流体泵204通过转子303泵送的流体不能是水/乙二醇流体，其不是介电液体，而是油，因此，驱动电机流体泵204是本文中所描述的实施例中的油泵。进一步地，本文中所描述的转子冷却结构和方法可以与任何其他定子冷却方法一起使用。本文中所描述的转子冷却可以与一个或多个定子冷却分支串联或并联。
图5A和图5B示出了根据代表性实施例的转子303，详述了转子303的中空中心部分内的流体出口端口的构造。如所示出的，流体从转子303的内部离开流体出口端口326。在废热模式下，驱动电机流体泵使用流体填充中空柱形本体308，并且通过泵送压力迫使流体流出流体出口端口326。
回到图4、图5A和图5B，在转子/定子冷却模式期间，由转子303的转动引起的离心力导致流体在中空柱形本体308的内壁310上形成膜。当膜沿着内壁移动时的其厚度基于流体出口端口326的最外部分与内壁310之间的距离以及流体性质，诸如粘度和温度、转子303的角速度、以及其他因素。在一个实施例中，该尺寸为0.5mm。流体从内壁310的中心部分向中空柱形本体308的远端部分流动，在该远端部分中，形成多个流体出口端口326。当流体离开流体喷射端口324并且收集在中心部分处的内壁310上时，流体处于第一温度。在流体沿着内壁310朝向中空柱形本体308的远端流动时，它从转子303收集热量，并且流体处于第二温度，该第二温度高于第一温度。因此，通过转子冷却系统的结构，向转子303的中心部分提供更多的冷却，在该中心部分处生成更多的热量。该益处导致更均匀地控制转子303的温度。
图6A、图6B、图6C和图6D示出了根据本公开的一个或多个实施例的驱动电机的操作。转子303包括至少一个油分配环602，其固定到转子303。油分配环602使经由流体出口端口326离开中空柱形本体308的流体(油)朝向定子端部绕组305偏转。在废热模式和转子/定子冷却模式期间都会执行流体的偏转。图6A详述了位于转子303的近端上的油分配环602。图6B示出了流体从中空柱形本体308的内部流出流体出口端口326靠着流体分配环602(箭头方向)并且朝向定子端部绕组305流动。图6C示出了流体从油分配环602朝向定子端部绕组305的流动。图6D示出了流体从流体出口端口326经过层合叠堆306朝向定子端部绕组305的流动。
图7是示出了根据所公开的实施例的电动机冷却操作和电池加热操作700的流程图。如所示出的，电动机冷却操作和电池加热操作包括非活动模式(步骤702)、废热模式(步骤704)、以及转子/定子冷却模式(步骤718)。当电动车未被使用时，当电池106处于可接受的操作温度范围时和/或当转子/定子不需要冷却时，使用非活动模式(步骤702)。当电池106(或电动车辆100的另一部件)的热管理需要电池106升温时，进行废热模式(步骤704)。在寒冷地方，由于周围温度，所以电池106的温度可以低至-30华氏度。为了使电池106具有足够的功能以驱动电动车辆100，电池106的温度必须升高至至少-10华氏度。废热模式(步骤704)用于此目的。
在废热模式下，向电动机的定子供电以加热定子的端部绕组(和定子304的其他部分以及转子303)，而不会导致电动机的转子303转动(步骤706)。这种在没有转子303转动的情况下向定子304供电可以通过由定子驱动电子器件向定子绕组施加DC电压/电流来实现。可替代地，可以通过向定子绕组的相位中的每个相位施加相同的AC驱动信号来实现在没有转子303转动的情况下向定子304供电。然后，操作驱动电机流体泵204以将流体泵送到转子303的中空柱形本体308中(步骤708)。继续这种泵送，直到中空柱形本体308至少基本上被填满为止。通过继续泵送直到中空柱形本体308被填满为止，流体经由流体出口端口326离开中空柱形本体308并流到定子端部绕组305上，其中流体从定子端部绕组305收集热量(步骤710)。油分配环602可以协助将流体引导到定子端部绕组305上。步骤710的操作可以导致电动机的壳体302至少基本上充满流体。然后，加热后的流体被泵送到热交换器210，以加热循环通过其中的冷却剂(步骤712)。然后，经由冷却剂管214循环加热后的冷却剂以加热电池106(步骤714)。继续流体加热和循环操作，直到电池被加热到可接受的操作温度(如步骤716所确定的)为止。一旦电池被加热到可接受的操作温度，操作就返回到非活动模式(步骤702)。
废热模式可以首先从将驱动电机流体泵204和流体加热到可接受的操作温度开始。在一个实施例中，驱动电机流体泵204浸没在流体贮存器206中并且用作流体的小加热器。在这种情况下，驱动电机流体泵204工作效率非常低，仅产生热量并且几乎不产生扭矩。一旦升温驱动电机流体泵204和流体，废热模式就可以继续升温电池106。局部热点允许驱动电机流体泵204吸入流体，同时在驱动电机流体泵204周围，通过吸入冷油进入下游冷却和润滑系统。随后，加热这种冷油，这将更快地升高流体温度，以继续废热模式。
图7的废热模式操作704可以使用与先前在本文中所描述的那些转子和定子结构不同的转子和定子结构来执行。例如，不同的流体供给管结构可以用于将流体供给到转子的中空柱形本体308中。在这样的示例中，流体供给管可以与转子的轴分离。进一步地，可以采用不同的结构使流体离开转子的中空柱形本体308和/或被引导到定子的端部绕组305上。
在转子/定子冷却模式(步骤718)下，定子能够根据需要转动转子以推动电动车辆100(步骤720)。通过驱动电机流体泵204以选定的流速将流体泵送到中空柱形本体308中(步骤722)。流体沿着中空柱形本体308的内壁310向中空柱形本体308的远端流动，从而沿着路径从转子303收集热量，然后经由流体出口端口326离开中空柱形本体308朝向定子的端部绕组305流动(步骤724)。然后，任选地，流体被运送到热交换器210，用于冷却流体(步骤726)。如果需要流速调整来更改冷却速率(如步骤728所确定的)，则修改流体流速(步骤730)。如果不是，则操作返回到步骤722。当汽车停止操作时，或如果转子/定子不再需要冷却，则中止转子/定子冷却模式。
在前述说明书中，已经参考特定实施例对本公开进行了描述。然而，如本领域技术人员应当领会的，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以以各种其他方式修改或以其他方式实现本文中所公开的各种实施例。因而，该描述被认为是说明性的，并且是为了教导本领域技术人员制作和使用所公开的系统、方法和计算机程序产品的各种实施例的方式。应当理解，本文中所示出和所描述的公开内容的形式将被视为代表性实施例。等效元件、材料、工艺或步骤可以代替本文中代表性地示出和描述的那些等效元件、材料、工艺或步骤。此外，本公开的某些特征可以独立于其他特征的使用而被利用，所有这些对于受益于本公开的描述之后的本领域技术人员而言将是显而易见的。
本文中所描述的例程、方法、步骤、操作或其部分可以使用软件和固件指令通过电子器件(例如，一个或多个处理器)来实现。“处理器”包括处理数据、信号或其他信息的任何硬件系统、硬件机构或硬件部件。处理器可以包括具有中央处理单元、多个处理单元、用于实现功能的专用电路的系统，或其他系统。一些实施例可以通过使用一个或多个数字计算机或处理器中的软件编程或代码，通过使用专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件、现场可编程门阵列(FPGA)、光、化学、生物、量子或纳米工程系统、部件以及机构来实现。基于本文中所代表性提供的公开和教导，本领域技术人员将领会实现本发明的其他方式或方法。
如本文中所使用的，术语“包括”、“包含”、“具有”或其任何变体旨在涵盖非排他性的包含。例如，包括元件列表的过程、产品、物品或装置不一定仅限于那些元件，而是可以包括未明确列出的或这种过程、产品、物品或装置固有的其他元件。进一步地，除非有相反的明确说明，否则“或”是指包含性的或而不是排他性的或。例如，条件“A或B”由以下各项中的任一项满足：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)且B为真(或现在)，A和B均为真(或存在)。
尽管可以以特定顺序呈现步骤、操作或计算，但是可以在不同实施例中改变该顺序。在一些实施例中，在多个步骤在本说明书中按顺序示出的某种程度上，可以同时执行备选实施例中的这些步骤的某个组合。本文中所描述的操作序列可以被中断、暂停、颠倒或以其他方式受另一过程控制。
还应当领会，附图中所描绘的元件中的一个或多个元件还可以以更为分立或集成的方式实现，或者甚至在某些情况下根据具体应用的需要而被移除或禁用。

Claims (17)

1.一种电动机，包括：
壳体；
定子，其包括端部绕组；以及
转子，其经由转子轴承耦合到所述壳体，所述转子包括：
中空柱形本体，其具有内壁、外壁、第一远端以及第二远端；
第一轴部分，其耦合到所述中空柱形本体的所述第一远端；
第二轴部分，其耦合到所述中空柱形本体的所述第二远端，所述第二轴部分包括与其一起形成的流体供给管，所述流体供给管具有流体接收端和流体供给端，所述流体供给端延伸到所述中空柱形本体的中心内部；以及
多个流体出口端口，其与所述中空柱形本体的所述第一远端和所述第二远端相邻，并且被配置为当所述转子正在转动时，将流体至少喷射到所述定子的所述端部绕组上，其中从所述中空柱形本体的所述中心内部到所述多个流体出口端口的距离基于指定的流体膜厚度以支持转子冷却，其中所述多个流体出口端口被设置在所述中空柱形本体的所述第一远端和所述第二远端并且与所述中空柱形本体的所述内壁间隔。
2.根据权利要求1所述的电动机，还包括：
驱动电机流体泵，其被配置为将所述流体泵送到所述流体供给管的所述流体接收端中；以及
流体贮存器。
3.根据权利要求1所述的电动机，其中所述流体供给管的所述流体供给端包括：
多个流体喷射端口，其形成在所述第二轴部分中，并且被配置为将流体喷射到所述中空柱形本体的所述内壁上。
4.根据权利要求1所述的电动机，还包括：
柱形层合叠堆，其耦合到所述中空柱形本体的所述外壁，并且包括多个永磁体。
5.根据权利要求1所述的电动机，还包括：
驱动电机流体泵，其具有驱动电机流体泵出口和驱动电机流体泵入口；
流体循环管道，其具有：
输出部分，其耦合在所述驱动电机流体泵出口和所述第二轴部分的所述流体接收端之间；
输入部分，其耦合在所述壳体上的流体收集点和所述驱动电机流体泵入口之间；以及
驱动电机流体泵电子器件。
6.根据权利要求5所述的电动机，还包括：
散热器，其被配置为冷却所述流体。
7.根据权利要求6所述的电动机，还包括：
热交换器，其耦合在所述驱动电机流体泵和所述散热器之间。
8.一种转子，用于与具有端部绕组的定子一起使用，所述转子包括：
中空柱形本体，其具有内壁、外壁、第一远端以及第二远端；
第一轴部分，其耦合到所述中空柱形本体的所述第一远端；
第二轴部分，其耦合到所述中空柱形本体的所述第二远端，所述第二轴部分包括与其一起形成的流体供给管，所述流体供给管具有流体接收端和流体供给端，所述流体供给端延伸到所述中空柱形本体的中心内部；以及
多个流体出口端口，其与所述中空柱形本体的所述第一远端和所述第二远端相邻，并且被配置为当所述转子正在转动时，将流体至少喷射到所述定子的所述端部绕组上，其中从所述中空柱形本体的所述中心内部到所述多个流体出口端口的距离基于指定的流体膜厚度以支持转子冷却，其中所述多个流体出口端口被设置在所述中空柱形本体的所述第一远端和所述第二远端并且与所述中空柱形本体的所述内壁间隔。
9.根据权利要求8所述的转子，还包括：
转子轴承，其将所述转子转动地耦合到所述定子。
10.根据权利要求8所述的转子，其中所述流体供给管的所述流体供给端包括：
多个流体喷射端口，其形成在所述第二轴部分中，并且被配置为将流体喷射到所述内壁上。
11.根据权利要求8所述的转子，还包括：
柱形层合叠堆，其耦合到所述中空柱形本体的所述外壁，并且包括多个永磁体。
12.一种用于操作电动机的方法，包括：
经由流体供给管将流体泵送到转子的中空柱形本体中，所述流体供给管沿着所述转子的转动轴线定向；
将所述流体从所述流体供给管的多个流体喷射端口喷射到所述转子的所述中空柱形本体的内壁上，在所述转子正在转动的同时，所述流体进一步沿着所述中空柱形本体的所述内壁从中心部分朝向流体出口端口流动，所述流体出口端口与所述中空柱形本体的远端相邻定位，其中从所述中空柱形本体的所述中心内部到所述多个流体出口端口的距离基于指定的流体膜厚度以支持转子冷却，其中所述多个流体出口端口被设置在所述中空柱形本体的第一远端和第二远端并且与所述中空柱形本体的所述内壁间隔；以及
当所述转子正在转动的同时，将所述流体从所述流体出口端口至少喷射到所述电动机的定子的端部绕组上。
13.根据权利要求12所述的方法，其中将所述流体从所述多个流体出口端口喷射到所述中空柱形本体的所述内壁上包括：
将所述流体喷射到所述中空柱形本体的所述内壁的中心部分上。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括：
将所述流体从所述电动机循环到热交换器；
通过所述热交换器冷却所述流体；以及
将所述流体从所述热交换器循环到所述电动机。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
在散热器和所述热交换器之间循环冷却剂。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
在所述热交换器和电池之间循环所述冷却剂。
17.根据权利要求12所述的方法，还包括：
基于所述转子的温度来调整所述流体的流动。
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