CN215221948U - 电动马达冷却系统 - Google Patents

Abstract

提供了用于冷却电动马达的方法和系统。一种电动马达冷却系统，在一个示例中，包括：定子，该定子至少部分地环绕转子；以及内通路，该内通路向地延伸穿过转子并且包括入口和出口。该冷却系统还包括：外通路，该外通路包括与内通路的出口流体连通的入口和与内通路的入口流体连通的出口；以及相变材料，该相变材料在内通路和外通路中。

Description

电动马达冷却系统

技术领域

本公开涉及电动马达(电动机)冷却系统。

背景技术

电动马达的热力学特性影响其性能。在某些电动马达中使用与定子相邻的冷却套(例如，水或油冷却套)以从定子和周围部件去除热量。这些类型的冷却系统通常使用主动控制部件(诸泵和阀门)以使冷却液在电动马达的定子附近循环。然而，这些主动控制部件增加了冷却系统的复杂性和成本。此外，还需要针对主动冷却系统的控制策略，进一步增加了冷却系统开发成本。增加电动马达动力输出和紧凑性可能进一步加剧电动马达冷却问题。此外，在某些电动马达设计中，主动冷却系统可能无法充分冷却电动马达转子。由于电动机冷却不足，电动马达性能和效率可能降低。

实用新型内容

为了克服上述缺点中的至少一些，提供了一种电动机冷却系统。在一个示例中，该电动马达冷却系统包括定子，其至少部分地环绕转子。该冷却系统还包括内通路，该内通路轴向地延伸穿过转子并且包括入口和出口。该冷却系统还包括外通路，该外通路具有与内通路的出口流体联通的入口和与内通路的入口流体联通的出口。该冷却系统还包括相变材料，该相变材料在内通路和外通路中。以这种方式，转子内的相变材料就可以在紧凑的布置中被动且高效地冷却转子。电动马达效率和性能可能因此提高。

在另一示例中，相变材料可以构造成在液体状态下，对流地循环通过内通路和外通路。以这种方式，可以获得更大的转子冷却量，进一步提高电动马达效率和性能。

应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了电动马达；

图2和图3示出了用于电动马达的冷却系统的第一示例的不同截面图；

图4和图5示出了用于电动马达的冷却系统的第二示例的不同截面图；

图6和图7示出了用于电动马达的冷却系统的第三示例的不同截面图；

图8和图9示出了用于电动马达的冷却系统的第四示例的不同截面图；

图10示出了用于运行电动马达冷却系统的方法。

具体实施方式

本文描述了一种设计成用以增加从转子去除的热量的电动马达冷却系统。该电动马达冷却系统包括这样的通路，该通路具有横穿转子的相变材料并且设计成在特定运行条件下使相变材料在其中循环。以这种方式，相变材料被动地冷却转子，继而增加电动马达效率。相变材料可以是固-液型材料，只要它从固态过渡到液态，就吸收热量并且保持所需的温度。它也可以是一种液-气相变材料，在沸腾状态下增加热传递并且在过渡过程中改变其密度，在一些示例中，这可能具有推进流体的对流运动的预期效果。具体地，在一个示例中，通路可以集成到转子中的鼠笼式(squirrel cage)布置中的金属管中。这种布置可导致更节省空间的冷却系统。在另一个示例中，相变材料通路可以与转子中的永磁体相邻，使得磁体能够比其它转子部段更策略性地冷却。在另一个示例中，相变材料可以被包括在热管中，这些热管被设计成用以使材料循环通过鼠笼轴。与例如包括泵、阀等在内的更主动(active)的冷却系统相比，通过相对低的成本和节省空间的布置，利用上述电动马达冷却系统设计可增加运行期间从转子抽取的热量。可以通过转子冷却来实现电动马达的性能和效率。

图1示出了电动马达和电动马达冷却系统的高级别示意图。图2-图9描绘了电动马达冷却系统的不同实施例，这些电动马达冷却系统被设计成经由相变材料将热量从转子传递出去。图10示出了用在冷却系统中以使相变材料被动地循环通过转子的方法。

图1示出了可以部署在各种运行环境中的电动马达100，运行环境包括：汽车应用(例如，轻型、中型和重型车辆)、工业设施、农业设备等。例如，在一个用例情况中，电动马达100可以集成在混合动力车辆或电池电动汽车(BEV)中。

可以取决于最终用途的设计目标，使用各种合适的电动马达构造。例如，电动马达可以是交流电(AC)电动马达。AC电动马达类型包括异步电动机(例如鼠笼式(squirrelcage)和绕线转子式(wound rotor))和同步电动机。在某些实施例中，可以使用诸如单相和三相的同步电动机。可以部署的三相电动马达的类型包括永磁体式、同步磁阻式、混合同步式(例如，永磁体辅助同步磁阻式)、同步感应式和磁滞式。在一个用例场景中，鼠笼式异步电动机由于其相对较低的成本、较低的维护和较高的效率而可被使用。继续AC电动马达的所用示例，在某些情况下，可以采用同步永磁体电动马达，这是由于其具有高转换效率。

无论所使用的电动马达的具体类型如何，电动马达100都包括壳体102，其壁104封围诸如转子110和定子112的内部部件。详细地说，电动马达100在图1中被示出为内转子电动马达，其中定子至少部分地环绕转子。

转子110包括转子轴114和磁交互部分116，磁交互部分116设计成与定子112电磁交互以在输出模式下产生扭矩或者，在某些示例中，在再生模式下在定子中产生电能。因此，电动马达100可以被设计成使用来自能量源118(例如，诸如电池、电容器等的能量储存装置)的电能来产生输出扭矩。电动马达100包括实施为汇流条的电气接口120。然而，已经考虑了许多合适的电气接口，诸如线缆、电气端口、这些的组合等。可以理解，电能可以在能量源118与电气接口120之间传递。该能量传递经由箭头122指示。

在一个示例中，转子110的磁交互部分116可以包括永磁材料。然而，在其它示例中，磁交互部分116可以被构造为电磁体。在这种示例中，转子110可以被构造成从电气接口120接收电能(例如，三相电流、单相电流等)。这种电能传输可以经由有线和/或无线能量传输装置进行。轴承124被示出为联接至转子轴114。轴承示出为滚珠轴承。然而，已经设想了其它合适类型的轴承，例如滚子轴承、轴颈轴承等。轴承124允许转子轴114旋转并且对其提供径向和/或轴向支撑。转子轴114还被示出为包括旋转接口(交接部)126，该旋转接口126被设计成旋转地附接至部件127，该部件127被设计成接收来自电动马达的旋转输入，并且在某些情况下，将扭矩赋予电动马达以进行再生。例如，在车辆用例示例中，旋转接口126可以联接至变速箱中的轴。然而，如前所述，电动马达可以部署在各种运行环境中。

在转子110中设置图1中示意性描绘的冷却系统130。冷却系统130可以是使用相变材料吸收转子热量并且将热能(thermal energy)从转子传递出去的被动冷却系统。详细的冷却系统实施例在图2-图9中示出，并且在本文中更详细地描述。

在图1以及图2-图9中提供电动马达的旋转轴线180以供参考。可以理解，径向方向是垂直于轴线180的任何方向。在图1-图9中还提供了包括x轴、y轴和z轴的坐标系190以供参考。在一个示例中，z轴可以是垂直轴线，x轴可以是横向轴线，和/或y轴可以是纵向轴线。然而，在其它示例中，轴线可以具有其它定向。

定子112包括部段128(例如，芯部)。部段128被设计成从电气接口120接收电能或者使电能流到电气接口120。例如，可以使用导线、电路等来实现上述电能传递。该部段可以由导电材料(诸如铜、铁、铝、这些的组合等)构成。

电动马达100可以联接至具有控制器152的控制系统150。控制器152包括处理器154(例如，微处理器单元)和存储器156(例如，随机存取存储器、只读存储器、保持活动(不失效)存储器等)。存储器156可以保持储存在其中的指令，当由处理器执行时，这些指令使控制器152执行本文中描述的各种方法、控制技术等。

控制器152可以被构造成对系统部件158发送控制命令以及接收来自传感器160和其它适合部件的信号。可控部件可以包括电动马达100(例如，电动马达定子)。可以理解，可控部件可以包括致动器以使部件能够调节。传感器可以包括电动马达温度传感器162、电动马达转速传感器164等。因此，控制器152可以调节电动马达的输出。

图2-图9示出了用于电动马达的不同冷却系统实施例。可以理解，图2-图9所示的冷却系统和电动马达转子是图1中描绘的电动马达100和冷却系统130的实施例。因此，上文描述的根据图1的电动马达100和冷却系统130的结构和功能特征可以被包括在图2-图9所示的电动马达冷却系统实施例中，或者反之亦然。

具体地转到图2，图2描绘了电动马达的转子204中的冷却系统200。转子204包括具有多个管208的鼠笼206。转子204还包括芯部210。可以理解，鼠笼包括轴向地延伸穿过转子的导电轴杆，导电轴杆实施为如图2中的管。在一些示例中，导电轴杆被布置成平行于转子的旋转轴线180。然而，在其它示例中，相对于轴向的对齐，鼠笼导电轴杆可能略微倾斜。此外，在某些实施例中，鼠笼可以包括附接至导电轴杆并且布置在笼的相对轴向两侧的端板或环。在某些实施例中，端板或环在鼠笼中可以起短路作用。

在一个示例中，转子芯部210可以由实心或层压的磁钢构成。详细地说，在某些情况下，转子芯部210可以包括钢叠片。然而，在其它示例中，可以使用其它合适的芯材。另外，管208被示出为关于旋转轴线180成对称的布置。以这种方式，可以降低转子中的旋转不平衡。然而，已经设想非对称的鼠笼管布置。管208也示出为被定位成邻近转子204的外周表面212。然而，已经考虑了其它管的布置。

这些管208各自包括环绕内部的金属壳体214。在一个示例中，金属壳体214可以由铜构成。然而，可使用其它合适的导电金属来构成外壳，诸如铝。在一些实施例中，鼠笼中的端板或环也可以由铜或铝构成以利于短路功能。

在图2所示的实施例中，管208被构造为热管。因此，在一个示例中，管208可以包括中心芯部216，该中心芯部216填充有流体(例如，相变材料)，并且有芯吸材料218环绕中心芯部。在某些实施例中，芯吸材料也可从热管中省略。在这些实施例中，离心力产生了使液相在中心芯部内部、在管的长度上沿轴向分布的作用。然而，已经设想了其它合适的热管构造。可以理解，热管利用蒸发和冷凝来驱动热传递。由于热传递可以从转子中抽出热能，在某些情况下，由此提高电动马达的性能和效率。还在图2中示出表示图3的截面图的位置的切割平面250。

图3示出了冷却系统200和转子204的截面侧视图。再次示出了转子204和转子芯部210以及布置在其中的管208。在图3中还示出了具有被设置在其中的中心芯部216和芯吸材料218的管208。中心芯部216被示出为轴向地延伸穿过金属壳体214的两个轴向侧之间的管。然而，已经考虑了中心芯部的其它布置。例如，在其它实施例中，芯吸材料218可以定位在中心芯部216的轴向端和金属壳体214之间。在某些情况下，以这种方式布置芯吸材料可增加热管中的冷凝和/或蒸发速率。然而，已经设想了其它合适的热管构造。图3还描绘了定位在转子204中的管208的金属壳体214。

管208被示出为在位于转子204的两个相对的轴向侧302上的轴向端板300之间轴向地延伸。详细地说，管208可以延伸到端板300中以增加其与端板300之间传导的热能的量。然而，在其它示例中，可以使用其它管-板布置。端板300可以包括翅片304。翅片304被示出为从转子204轴向地延伸出。然而，已经设想了其它翅片轮廓形状。翅片允许更多的热量从转子被抽出到周围的空气中，由此提高电动马达的效率和性能。端板300被示出为在径向相对的布置的两个管208之间径向地延伸穿过转子。然而，在其它示例中，端板可以具有周向地穿过转子外周的环的轮廓。

图4示出了可以被包括在电动马达中的冷却系统400和转子404。转子404同样具有芯部406和鼠笼408，鼠笼408具有多个外管410。外管410各自包括环绕通路414(也称为外通路)的金属壳体412。在一个示例中，金属壳体可以由铜构成。然而，可使用其它合适的导电金属来构造管的壳体，诸如铝。

相变材料416被包括在每个外通路414中。部署在管中的相变材料的类型可以基于电动马达的预期运行温度范围来选择。因此，在某些用例示范中，相变材料可以包括石蜡、镓、硫酸钠、钠钾合金等。相变材料因此取决于转子的温度而可能处于固态、液态和/或气态。具体地，可以选择相变材料以在电动马达运行期间在液态和蒸气状态之间过渡。然而，在其它示例中，可以选择相变材料以在电动马达运行期间在固态与液态之间过渡。相变材料可以基于电动马达的预期运行温度范围、材料的特性(例如，处于液态时的粘度、热导率、有利于鼠笼导体的导电率等)、电动马达的预期运行环境等来选择。此外，在某些用例示范中，所选材料中的相变可能不会在0℃–60℃之间发生。在这种用例中，即使在电动马达运行温度范围内该材料中不发生相变，该相变材料也可以用作冷却液，并且有利于鼠笼的导电性。冷却系统400中还包括内管418(例如，中心管)。内管418包括环绕通路422(也称为内通路)的金属壳体420。金属壳体可以由铜、铝等构成。相变材料416也被封围在内管418的壳体420内。在一个示例中，内管418可以布置成与转子的旋转轴线同轴。然而，已经考虑了内管的替代位置。

内管418和外管410可以经由图5中所示的连接通路500和502流体连通，并且在本文中更详细地描述。以这种方式流体地连接这些管，使得相变材料能够循环通过这些管，以从转子去除热量。电动马达效率和性能可以因此增加。还在图4中示出表示图5的截面图的位置的切割平面450。然而，在其它实施例中，外管的一部分可以与内管流体连通，而该管的另一部分可以相对地流体隔离。在又一实施例中，两个或更多个外管可以按序地彼此流体连通。

图5示出了冷却系统400和转子404的截面侧视图。再次示出转子404中的内管418和外管410。连接通路500和502也被示出为在内管418与外管410中的一个之间径向延伸。然而，可以理解，在某些实施例中，其它外管可以类似方式连接到内管。此外，在所示的实施例中，连接通路500和502的中心轴线径向对齐。然而，在其它示例中，连接通路可以包括弯曲部段。

内管418的出口504经由连接通路502流体连接到外管410的入口506。此外，内管418的入口508经由连接通路500流体连接到外管410的出口510。此外，连接通路502布置在转子芯部406的外部，以允许热量从这些管传递到周围环境。相反，连接通路500可定位在转子芯部406内。箭头512表示在对流冷却运行期间相变材料流动的大体方向。因此，相变材料416从外管410流动通过连接通路500，流动通过内管418，随后流动通过连接通路502。以这种方式，可以被动地冷却转子。可以理解，在一些实施例中，相变材料可以在不使用泵的情况下循环通过管。如果在没有泵的情况下运行，则冷却连接通路502中的流体将呈现较高密度，并且相对于未冷却连接通路500在外周处形成更高的流体压力。这会导致从高压区到低压区的流动。在另一示例中，连接通路502可以包括从其外壳体延伸的热翅片，以进一步增加转子冷却。

图6示出了可以包括在电动马达中的另一冷却系统600和转子604。图6所示的实施例中的转子604包括围绕转子的芯部608周向地布置的永磁体606。详细地说，永磁体606可以形成转子的外表面609的一部分。然而，在其它示例中，磁体可以被芯部材料封围。冷却系统600包括内通路610和外通路612，其各自具有封围在其中的相变材料614。相变材料可以是先前描述的材料之一(例如，液-蒸气相变材料或者固-液相变材料)。具体地，内通路和外通路行进通过转子芯部608。外通路612被示出为布置在永磁体606之间，有利于磁体冷却。内通路610和外通路612彼此流体联通，使得相变材料614在处于液相时在它们之间流动。在所示实施例中，外通路612也具有弧形截面轮廓。该弧形轮廓使得外通路能够布置在永磁体606之间，并且形成转子的外表面609的一部分。然而，在其它实施例中，外通路可以具有另一合适的轮廓(例如，圆形、卵形、多边形等)。还在图6中示出表示图7的截面图的位置的切割平面650。

图7示出冷却系统600的截面图。再次示出转子604中的内通路610和外通路612以及永磁体。此外，还示出了在内、外通路610和612之间径向地延伸的连接通路700和702。这些连接通路的入口和出口同样与内通路和外通路流体联通，使得相变材料614能够在特定运行情况下在冷却系统中循环。连接通路700定位在转子芯部608内。相反，连接通路702定位在转子芯部608的外部，以使得热量能够从相变材料614传递到周围环境。箭头705表示在材料对流循环期间相变材料流过冷却系统通路的大体方向。

外连接通路702包括翅片706，允许将更多热量传递到环境。翅片706被示出为沿轴向向外方向和轴向向内方向延伸。然而，在其它示例中，翅片可以仅沿向外方向延伸。可以理解，径向向内方向平行于旋转轴线180，并且朝向转子芯部608延伸。

图8-图9描绘了电动马达的转子802中的冷却系统800的另一实施例。具体地转到图8，转子802同样包括布置在转子的芯部806中的永磁体804。冷却系统800包括内通路808和外通路810，其各自具有封围在其中的相变材料812。相变材料可以是先前描述的材料之一(例如，液-蒸气相变材料或者固-液相变材料)。内通路和外通路行进通过转子芯部806。内通路808和外通路810设计成使得相变材料814能够在两者之间流动。以这种方式，相变材料可以循环通过转子芯部以进行冷却。还在图8中示出表示图9的截面图的位置的切割平面850。

图9中的截面图同样示出了转子802和冷却系统800，转子802具有永磁体804，冷却系统800具有其中具有相变材料812的内通路808和外通路810。在所示的实施例中，外连接通路900和内连接通路902在内通路808和外通路810之间提供流体联通。因此，连接通路沿径向方向延伸，并且内连接通路由外连接通路轴向地插入。然而，在其它实施例中，可以使用其它冷却系统通路布置。从转子802延伸(例如，轴向地延伸)的热翅片903也可以被包括在冷却系统800中。详细地说，翅片从转子的相对两侧轴向地延伸。以这种方式，在转子运行期间，热量可以经由通过翅片的热传递从流过外连接通路的相变材料传递到周围环境中。然而，在其它示例中，翅片可以从转子的一个轴向侧延伸或者从冷却系统中省略。

箭头904表示相变材料812的大体流动方向。因此，如所示的，相变材料812在外通路810中轴向地向内流动，随后径向地向内流过内连接通路902。随后，相变材料径向地向外流过外连接通路900。以这种方式，相变材料可从转子的外区域循环到转子芯部806，在外部区域，热量借助于翅片903传递到周围环境。可以理解，当与其它冷却系统(诸如图6-图7中所示的系统)相比时，将相变材料812引导通过内连接通路902允许从转子芯部去除附加的热量。由于附加的冷却，电动马达效率可以提高。

图1-图9示出了具有各个部件的相对定位的示例构造。如果示出为彼此直接接触或直接联接，则至少在一个示例中，这样的元件可以分别称为直接接触或直接联接。类似地，至少在一个示例中，示出为彼此连续或相邻的元件可以分别是彼此连续或彼此相邻的。作为示例，放置为彼此共面地接触的组件可以称为共面地接触。作为另一示例，在至少一个示例中，定位成彼此间隔开、其间仅具有间隔而没有其它部件的元件可以被如此称呼。作为又一示例，彼此上/下、彼此相对侧或彼此左/右地示出的元件可以相对于彼此如此称呼。此外，如附图中所示，在至少一个示例中，最顶上的元件或元件的位置可称为部件的“顶部”，而最底下的元件或元件的位置可称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于附图的竖直轴线并且用于描述附图中的元件相对于彼此的定位。这样，在一个示例中，在其它元件上方示出的元件垂直地位于其它元件上方。作为又一个示例，在附图中描绘的元件的形状可以被称为具有如此形状(例如，诸如圆形的、直线的、平面的、弯曲的、圆滑的、倒角的、成角度的，等等)。此外，在一个示例中，彼此同轴的元件可以如此称呼。此外，在至少一个示例中，示出为彼此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。更进一步，在一个示例中，示出为在另一个元件内或在另一个元件外的元件可以如此称呼。在其它示例中，彼此偏离的元件可以如此称呼。

图10示出了用于运行电动马达冷却系统的方法1000。方法1000可以由上文所述根据图1-图9的电动马达和冷却系统中的任何一个或者电动马达和冷却系统的组合来实施。然而，在其它实施例中，方法1000可以由其它合适的电动马达或冷却系统来实施。可以理解，该方法中的步骤的至少一部分可以被动地实现。此外，可以理解，在某些情况下，该方法可以在电动马达运行期间执行，同时电动马达正在产生旋转输出或者处于再生模式。还可以理解，如先前所讨论的，可以经由储存在存储器中的、可由处理器执行的指令来执行电动马达运行。

在1002，该方法包括：在相变材料的至少一部分处于液态的运行情况期间，使相变材料对流地循环通过转子中的内通路和外通路。具体地，在一个示例中，使相变材料对流地循环通过内通路和外通路可以包括经由径向对齐的连接通路使相变材料从内通路流到外通路。详细地说，在一个实施例中，转子在其外径处可能是最热的。在这样的实施例中，相变材料在外管中可以从液体变为蒸气。由于蒸气的比质量(specific mass，或称单位质量)比液体低，因此蒸气将被作用在电动马达的非冷却侧的液体上的离心力经由转子的冷却侧朝向内管推动。以这种方式，可以经由相变材料被动地从转子中去除热能。可以理解，运行情况可以包括这样的情况，其中转子温度大于相变材料的阈值相变温度。在一个特定的用例情况中，阈值温度可以在50℃到150℃之间。已经特别考虑了诸如50℃到100℃和100℃到150℃的范围。然而，可以基于电动马达的预期运行温度、速度、材料结构等来选择相变材料及其对应的相变阈值温度。

接着在1004处，该方法包括：将热量从相变材料传递到周围环境。以这种方式，由相变材料吸收的热量可以排放到周围环境，以有利于转子冷却。

冷却系统和被动热量去除方法使用低成本且紧凑的布置而具有降低转子温度的技术效果。因此，可以使用相对低的成本和空间高效的系统来提高电动马达的效率和性能。

在以下段落中将进一步描述本实用新型。在一个方面中，提供了一种电动马达冷却系统，其包括：定子，该定子至少部分地环绕转子；内通路，该内通路轴向地延伸穿过转子并且包括入口和出口；外通路，该外通路包括与内通路的出口流体联通的入口和与内通路的入口流体联通的出口；以及相变材料，该相变材料在内通路和外通路中。

在另一方面中，提供了一种用于被动地冷却电动马达的方法，该方法包括：在相变材料的至少一部分处于液态的运行情况期间，使相变材料对流地循环通过内通路和外通路，内通路和外通路中的每一个轴向地延伸穿过被定子至少部分地环绕的转子。

在又一个方面中，提供了一种被动电动马达冷却系统，其包括：定子，该定子至少部分地围绕转子；内通路，该内通路轴向地延伸穿过转子并且包括入口和出口；外通路，该外通路包括与内通路的出口流体联通的入口和与内通路的入口流体联通的出口；以及相变材料，该相变材料在内通路和外通路中；其中在相变材料的至少一部分处于液态时，相变材料对流地循环通过内通路和外通路。

在任意方面或这些方面的组合中，相变材料可以构造成在相变材料的至少一部分处于液态的运行情况下，对流地循环通过内通路和外通路。

在任意方面或这些方面的组合中，冷却系统还可以包括从内通路的出口延伸至外通路的入口的第一径向连接通路和从内通路的入口延伸至外通路的出口的第二径向连接通路。

在任意方面或这些方面的组合中，第二径向连接通路可以定位在转子主体的外部。

在任意方面或这些方面的组合中，第二径向连接通路可以包括沿轴向方向延伸的多个肋。

在任意方面或这些方面的组合中，内通路和外通路可以各自由金属壳体环绕，并且相变材料被封围在其中。

在任意方面或这些方面的组合中，金属壳体可以包括铜。

在任意方面或这些方面的组合中，外通路可以在被定位于转子相对轴向两侧上的两个轴向端板之间延伸。

在任意方面或这些方面的组合中，内通路可以布置成与转子的旋转轴线同轴。

在任意方面或这些方面的组合中，外周的通路可以与转子中的永磁体相邻。

在任意方面或这些方面的组合中，电动马达可以是感应电动机。

在任意方面或这些方面的组合中，电动马达可以是鼠笼式感应电动机。

在任意方面或这些方面的组合中，使相变材料对流地循环通过内通路和外通路，可以包括使相变材料通过第一径向连接通路从内通路流动到外通路，以及通过第二径向连接通路从外通路流动到内通路。

在任意方面或这些方面的组合中，电动马达可以是感应电动机，外通路可以是其中具有相变材料的金属管，并且该金属管可以联接到定位于转子的相对轴向两侧上的两个轴向端板。

在任意方面或这些方面的组合中，转子可以包括与外通路相邻的永磁体。

在任意方面或这些方面的组合中，冷却系统还可以包括从内通路的出口延伸至外通路的入口的第一径向连接通路和从内通路的入口延伸至外通路的出口的第二径向连接通路，其中，第二径向连接通路定位在转子主体的外部。

在任意方面或这些方面的组合中，第二径向连接通路可以包括沿径向向内方向和/或轴向向外方向延伸的多个肋。

在任意方面或这些方面的组合中，电动马达可以是同步永磁电动机，其包括邻近外通路的永磁体。

在另一种表示方式中，一种被动散热系统在转子中提供，该转子包括具有多个中空管的鼠笼，这些中空管具有相变材料，相变材料定位在它们内部，并且构造成在特定运行情况下对流地循环通过多个中空管。

尽管以上已描述了各种实施例，但应当理解，它们作为示例而非限制呈现。对相关领域的技术人员来说显而易见的是，所公开的主题可以以其它特定的形式实施而不脱离本主题的精神。因此，上述实施例在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的。

要注意的是，本文包括的示例控制和估计例程可以与各种电动马达和/或冷却系统构造一起使用。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括与各种传感器、致动器和其它硬件结合的控制器的控制系统来执行。如果需要，可以省略本文所述的一个或多个方法步骤。

可以理解，本文公开的构造和例程本质上是示例性的，并且这些具体示例不应被认为是限制性的，因为可以进行多种变化。例如，上述技术可以应用于包括电动马达的各种系统。本公开的主题包括本文公开的各种系统和构造以及其它特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

所附权利要求特别指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及一个元件或第一元件或其等同物。应当将这样的权利要求理解为包括一个或多个这样的元件的结合，既不需要也不排除两个或多个这样的元件。在本申请或相关申请中，可以通过修改本权利要求或通过提出新权利要求来主张所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合。这样的权利要求，无论是在范围上与原始权利要求相比更宽、更窄、相同或不同，都被认为包括在本公开的主题范围内。

Claims (15)

1.一种电动马达冷却系统，包括：

定子，所述定子至少部分地环绕转子；

内通路，所述内通路轴向地延伸穿过所述转子并且包括入口和出口；

外通路，所述外通路包括与所述内通路的出口流体联通的入口和与所述内通路的入口流体联通的出口；以及

相变材料，所述相变材料在所述内通路和所述外通路中。

2.根据权利要求1所述的电动马达冷却系统，其特征在于，所述相变材料构造成：在所述相变材料的至少一部分处于液态的运行情况下，对流地循环通过所述内通路和所述外通路。

3.根据权利要求2所述的电动马达冷却系统，其特征在于，还包括从所述内通路的出口延伸至所述外通路的入口的第一径向连接通路和从所述内通路的入口延伸至所述外通路的出口的第二径向连接通路。

4.根据权利要求3所述的电动马达冷却系统，其特征在于，所述第二径向连接通路定位在转子主体的外部。

5.根据权利要求4所述的电动马达冷却系统，其特征在于，所述第二径向连接通路包括沿轴向方向延伸的多个肋。

6.根据权利要求1所述的电动马达冷却系统，其特征在于，所述内通路和所述外通路各自由金属壳体环绕，并且所述相变材料被封围在其中。

7.根据权利要求6所述的电动马达冷却系统，其特征在于，所述金属壳体包括铜。

8.根据权利要求6所述的电动马达冷却系统，其特征在于，所述外通路在被定位于所述转子相对轴向两侧上的两个轴向端板之间延伸。

9.根据权利要求1所述的电动马达冷却系统，其特征在于，所述内通路布置成与所述转子的旋转轴线同轴。

10.根据权利要求1所述的电动马达冷却系统，其特征在于，外周的通路与所述转子中的永磁体相邻。

11.根据权利要求1所述的电动马达冷却系统，其特征在于，所述电动马达是感应电动机。

12.根据权利要求11所述的电动马达冷却系统，其特征在于，所述电动马达是鼠笼式感应电动机。

13.根据权利要求1所述的电动马达冷却系统，其特征在于，还包括从所述内通路的出口延伸至所述外通路的入口的第一径向连接通路和从所述内通路的入口延伸至所述外通路的出口的第二径向连接通路，其中，所述第二径向连接通路定位在转子主体的外部。

14.根据权利要求13所述的电动马达冷却系统，其特征在于，所述第二径向连接通路包括沿径向向内方向和/或轴向向外方向延伸的多个肋。

15.根据权利要求1所述的电动马达冷却系统，其特征在于，所述电动马达是同步永磁电动机，其包括邻近所述外通路的永磁体。

Images