DE102019125256A1 - Stator für eine elektrische Maschine, elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Kühlen einer solchen elektrischen Maschine - Google Patents

Stator für eine elektrische Maschine, elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Kühlen einer solchen elektrischen Maschine Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stator (2) für eine elektrische Maschine (1) eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Blechpaket (3), umfassend wenigstens ein mit einem Arbeitsmedium gefülltes und zum Kühlen zumindest eines Teilbereiches (T) des Stators (2) vorgesehenes Wärmerohr (19, 19', 19"), welches wenigstens einen innerhalb des Blechpakets (3) aufgenommenen ersten Längenbereich (L1) und wenigstens einen sich an den ersten Längenbereich (L1) anschließenden und außerhalb des Blechpakets (3) angeordneten zweiten Längenbereich (L2, L3) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum zumindest teilweisen Kühlen einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.
  • Die US 2014/0368064 A1 offenbart ein Kühlsystem für einen elektrischen Motor, wobei wenigstens ein auch als Heatpipe bezeichnetes Wärmerohr teilweise in einem hohlen Bereich einer Rotorwelle und teilweise außerhalb der Rotorwelle angeordnet ist. Auch der CN 107617751 A1 ist ein Rotor einer elektrischen Maschine als bekannt zu entnehmen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stator für eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs, eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren bereitzustellen, sodass der Stator besonders vorteilhaft gekühlt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Stator mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Maschine eines vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildeten Kraftfahrzeugs. Der Stator weist wenigstens ein Blechpaket auf.
  • Um nun den Stator besonders vorteilhaft kühlen zu können, umfasst der Stator wenigstens ein Wärmerohr, welches auch als Heatpipe bezeichnet wird. Das Wärmerohr, das heißt die Heatpipe, ist mit einem Arbeitsmedium zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zu mehr als zur Hälfte oder vollständig, gefüllt. Das Wärmerohr ist beispielsweise ein hermetisch gekapseltes Gefäß beziehungsweise ein Gefäß, in welchem ein hermetisch gekapseltes Volumen enthalten ist. In dem Volumen und somit in dem Wärmerohr ist das Arbeitsmedium aufgenommen, sodass das Volumen beziehungsweise das Wärmerohr das Arbeitsmedium enthalten beziehungsweise mit dem Arbeitsmedium gefüllt sind. Vorzugsweise ist ein erster Teil des Arbeitsmediums in flüssigem Zustand in dem Wärmerohr beziehungsweise dem Volumen aufgenommen, und ein zweiter Teil des Arbeitsmediums ist vorzugsweise in gasförmigem Zustand in dem Wärmerohr beziehungsweise in dem Volumen aufgenommen. Vorzugsweise weist der erste Teil ein geringeres Volumen als der zweite Teil auf. Das Wärmerohr ist zum Kühlen zumindest eines Teilbereichs des Stators vorgesehen. Mit anderen Worten kann zumindest ein Teilbereich des Stators mittels des Wärmerohrs gekühlt werden. Insbesondere kann zumindest der Teilbereich des Stators über das Wärmerohr mittels des Arbeitsmediums gekühlt werden. Dies wird im Folgenden näher erläutert. Insbesondere ist das Volumen, in welchem das Arbeitsmedium aufgenommen ist, durch wenigstens oder genau eine auch als Wärmerohrwand bezeichnete Wand des Wärmerohrs zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, begrenzt
  • Das Wärmerohr weist wenigstens einen innerhalb des Blechpakets aufgenommenen ersten Längenbereich und wenigstens einen sich an den ersten Längenbereich, insbesondere direkt, anschließenden zweiten Längenbereich auf. Unter dem Merkmal, dass sich der zweite Längenbereich vorzugsweise direkt an den ersten Längenbereich anschließt, ist insbesondere zu verstehen, dass zwischen dem ersten Längenbereich und dem zweiten Längenbereich kein weiterer Längenbereich des Wärmerohrs angeordnet ist. Der zweite Längenbereich ist dabei außerhalb des Blechpakets angeordnet. Der erste Längenbereich ist beispielsweise ein Verdampfungsbereich des Wärmerohrs, wobei der Verdampfungsbereich auch als Verdampferbereich oder Verdampferseite bezeichnet wird. In dem Verdampfungsbereich ist das Arbeitsmedium zu verdampfen beziehungsweise in dem Verdampferungsbereich wird das Arbeitsmedium verdampft. Der zweite Längenbereich ist beispielsweise ein Kondensationsbereich des Wärmerohrs, wobei der Kondensationsbereich auch als Kondensatorbereich oder Kondensatorseite bezeichnet wird. In dem Kondensationsbereich ist das Arbeitsmedium zu verflüssigen beziehungsweise in dem Kondensationsbereich wird das Arbeitsmedium verflüssigt wird. Beispielsweise während eines Betriebs der elektrischen Maschine geht Wärme von dem Blechpaket über die Wärmerohrwand und dabei insbesondere über den ersten Längenbereich an das Arbeitsmedium in dem Wärmerohr über, wodurch das Arbeitsmedium in dem Wärmerohr, insbesondere in dem ersten Längenbereich, verdampft wird. Hierdurch nimmt das Arbeitsmedium die Wärme von dem Blechpaket auf. Das, insbesondere zuvor verdampfte, Arbeitsmedium wird in dem zweiten Längenbereich (Kondensationsbereich) kondensiert und gibt hierbei beispielsweise über das Wärmerohr beziehungsweise über die Wärmerohrwand, insbesondere über den zweiten Längenbereich, Wärme an eine den zweiten Längenbereich umgebende Umgebung ab. Hierdurch wird das Arbeitsmedium gekühlt und dabei insbesondere kondensiert. Auf diese Weise kann das Blechpaket besonders effektiv und effizient sowie auf bauraum- und gewichtsgünstige Weise gekühlt werden. Insbesondere kann eine besonders gleichmäßige Kühlung des Blechpakets und somit des Stators dargestellt werden, insbesondere ohne dass eine Wasserkühlung vorgesehen ist. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Stator beziehungsweise die elektrische Maschine in ihrem vollständig hergestellten Zustand frei von einer Wasserkühlung zum Kühlen des Stators und somit frei von einem mit Wasser befüllbaren oder gefüllten Wassermantel ist. Gegebenenfalls kann eine solche Wasserkühlung vorgesehen sein, welche aber im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen wesentlich platz- und gewichtsgünstiger ausgestaltet werden kann. Durch im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen verbesserte Kühlung des Stators kann eine im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen höhere Dauer- und Spitzenleistung der elektrischen Maschine realisiert werden, insbesondere in deren Motorbetrieb. Dies bedeutet insbesondere, dass die elektrische Maschine beispielsweise in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben werden kann, mittels welchem das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird.
  • Vorzugsweise ist das Wärmerohr aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Kupfer, gebildet, sodass ein besonders vorteilhafter Wärmeübergang zwischen dem Blechpaket und dem Wärmerohr, dem Wärmerohr und dem Arbeitsmedium und dem Wärmerohr und der vorgenannten, den zweiten Längenbereich umgebenden Umgebung gewährleistet werden kann. Das Arbeitsmedium umfasst beispielsweise Wasser und/oder wenigstens einen Alkohol. Insbesondere kann das Arbeitsmedium Wasser und/oder wenigstens einen Alkohol, insbesondere Aceton und/oder Methanol oder dergleichen, aufweisen. Ferner kann das Arbeitsmedium alternativ oder zusätzlich Ammoniak aufweisen.
  • Es ist denkbar, dass in dem Wärmerohr, insbesondere in dem Volumen, eine Kapillarstruktur angeordnet ist, welche einen Rücktransport des flüssigen und dabei beispielsweise in dem Kondensationsbereich verflüssigten Arbeitsmediums, insbesondere von dem Kondensationsbereich, zu dem beziehungsweise in den Verdampfungsbereiche sicherstellt.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Stator mehrere Wärmerohre aufweist, auf die die vorigen und folgenden Ausführungen zu dem Wärmerohr übertragen werden können und umgekehrt. Die mehreren Wärmerohre sind beispielsweise in Umfangsrichtung des Stators aufeinanderfolgend und/oder voneinander beabstandet und/oder gleichmäßig verteilt angeordnet.
  • Um das Blechpaket und somit den Stator besonders effektiv, effizient und bauraumgünstig mittels des Wärmerohrs kühlen zu können, verläuft dessen Längserstreckungsrichtung vorzugsweise schräg oder parallel zur axialen Richtung des Stators. Mit anderen Worten weist das Wärmerohr eine Längserstreckungsrichtung auf, entlang welcher sich das Wärmerohr länglich, insbesondere geradlinig, erstreckt. Dies bedeutet insbesondere, dass das Wärmerohr eine entlang einer ersten Raumrichtung verlaufende erste Erstreckung, eine entlang einer zweiten Raumrichtung verlaufende zweite Erstreckung und entlang einer dritten Raumrichtung verlaufende dritte Erstreckung aufweist, wobei die Raumrichtungen paarweise senkrecht zueinander verlaufen, sodass auch die Erstreckungen paarweise senkrecht zueinander verlaufen. Dabei ist beispielsweise die dritte Erstreckung größer, insbesondere mindestens doppelt oder mindestens dreimal so groß, als beziehungsweise wie die erste Erstreckung und die zweite Erstreckung, sodass beispielsweise die dritte Erstreckung eine Längserstreckung und somit die dritte Raumrichtung die Längserstreckungsrichtung des Wärmerohrs ist. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die dritte Raumrichtung, das heißt die Längserstreckungsrichtung, parallel oder schräg zur axialen Richtung des Stators verlaufen.
  • Der Erfindung liegen insbesondere die Erkenntnisse zugrunde, dass herkömmlicherweise Statoren von elektrischen Maschinen von Kraftfahrzeugen mittels eines Wassermantels und somit mittels einer Wasserkühlung gekühlt werden. Der Wassermantel weist dabei in radialer Richtung des Stators verlaufende und relativ lange Wärmeleitpfade auf, durch die ein stark inhomogenes Temperaturfeld in dem Stator, insbesondere in dessen Inneren, entstehen kann. In der Folge kann es zu übermäßig hohen Temperaturen kommen, welche die maximale Spitzen- und Dauerleistung der elektrischen Maschine begrenzen.
  • Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können durch die Erfindung vermieden oder zumindest reduziert werden. Insbesondere dann, wenn die Längserstreckungsrichtung des Wärmerohrs schräg oder vorzugsweise parallel zur axialen Richtung des Stators verläuft, kann der Stator auf bauraumgünstige Weise besonders effizient und insbesondere derart gekühlt werden, dass Temperaturspitzen beziehungsweise übermäßig hohe Temperaturen in dem Stator vermieden werden können. Insbesondere kann ein zumindest im Wesentlichen homogenes Temperaturfeld in dem Stator, insbesondere im Blechpaket, gewährleistet werden, sodass eine besonders hohe Spitzen- und Dauerleistung der elektrischen Maschine darstellbar ist. Insbesondere ermöglicht es das Wärmerohr, Wärme mit einem außerordentlich geringen Temperaturgradienten über große Strecken zu transportieren. Somit können auch besonders große Wärmemengen über das Wärmerohr aus dem Blechpaket abgeführt werden.
  • Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Stator eine Beaufschlagungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, ein vorzugsweise flüssiges Kühlmedium bereitzustellen und dadurch zum Kühlen des zweiten Längenbereichs den zweiten Längenbereich außenumfangsseitig mit dem Kühlmedium zu beaufschlagen. Hierdurch kann das Arbeitsmedium, insbesondere nachdem das Arbeitsmedium verdampft wurde, besonders vorteilhaft gekühlt und somit kondensiert werden, insbesondere dadurch, dass ein besonders vorteilhafter Wärmeübergang von dem Arbeitsmedium über den zweiten Längenbereich an das Kühlmedium übergehen kann. Unter dem Merkmal, dass der zweite Längenbereich außenumfangsseitig mit dem Kühlmedium zu beaufschlagen beziehungsweise beaufschlagbar ist, ist insbesondere zu verstehen, dass das Kühlmedium den zweiten Längenbereich außenumfangsseitig, das heißt eine außenumfangsseitige Mantelfläche des zweiten Längenbereichs, umströmt. Insbesondere kann der zweite Längenbereich außenumfangsseitig, insbesondere die außenumfangsseitige Mantelfläche des zweiten Längenbereichs, direkt mit dem Kühlmedium beaufschlagt werden, sodass das Kühlmedium den zweiten Längenbereich außenumfangsseitig, das heißt die außenumfangsseitige Mantelfläche des zweiten Längenbereichs, direkt berühren beziehungsweise kontaktieren kann. Dadurch kann ein besonders vorteilhafter Wärmeübergang gewährleistet werden, sodass der Stator vorteilhaft gekühlt werden kann. Vorzugsweise weist die Beaufschlagungseinrichtung wenigstens ein oder mehrere Beaufschlagungselemente auf, wobei das jeweilige Beaufschlagungselement das vorzugsweise flüssiges Kühlmedium bereitstellen und dadurch zum Kühlen des zweiten Längenbereichs den zweiten Längenbereich außenumfangsseitig mit dem Kühlmedium beaufschlagen kann. Vorzugsweise sind die mehreren Beaufschlagungselemente in Umfangsrichtung des Stators aufeinanderfolgend und/oder voneinander beabstandet und/oder gleichmäßig verteilt angeordnet.
  • Um eine besonders effektive und effiziente Kühlung realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Beaufschlagungseinrichtung dazu ausgebildet ist, einen durch das Kühlmedium gebildeten Nebel bereitzustellen, insbesondere auszusprühen, und dadurch, insbesondere direkt, gegen den zweiten Längenbereich, insbesondere gegen die außenumfangsseitige Mantelfläche des zweiten Längenbereichs, zu sprühen. Hierdurch ist zum Kühlen des zweiten Längenbereichs der zweite Längenbereich außenumfangsseitig, insbesondere die außenumfangsseitige Mantelfläche, insbesondere direkt, mit dem Kühlmedium beaufschlagbar. Der Nebel wird auch als Aerosol bezeichnet oder ist ein Aerosol. Der Nebel beziehungsweise das Aerosol umfasst beispielsweise flüssige Tröpfchen des Kühlmediums, die in einem Gas, insbesondere in dem Stator, aufgenommen sind. Bei dem Gas handelt es sich beispielsweise um Luft. Insbesondere sind die Tröpfchen, beispielsweise schwebend, in dem Gas aufgenommen, sodass die Tröpfchen auch als Schwebeteile bezeichnet werden können. Selbstverständlich können die Tröpfchen, beispielsweise unter Gravitationseinfluss, zu Boden sinken beziehungsweise sich an dem zweiten Längenbereich niederschlagen, wodurch dieser gekühlt wird.
  • Die Tröpfchen sind beispielsweise ein heterogenes Gemisch beziehungsweise bilden ein heterogenes Gemisch, sodass in dem Gas beispielsweise ein heterogenes Gemisch aus den flüssigen Tröpfchen, insbesondere aus den flüssigen Schwebeteilchen, aufgenommen sind. Beispielsweise wird das Gas von der Beaufschlagungseinrichtung ausgesprüht. Insbesondere wird der Nebel beziehungsweise das Aerosol mittels der Beaufschlagungseinrichtung gebildet. Die Beaufschlagungseinrichtung stellt den Nebel beziehungsweise das Aerosol vorzugsweise derart bereit, dass der Nebel, insbesondere direkt, gegen den zweiten Längenbereich, insbesondere gegen die außenumfangsseitige Mantelfläche des zweiten Längenbereichs, gesprüht wird, sodass der zweite Längenbereich außenumfangsseitig vorzugsweise direkt mit dem Kühlmedium beaufschlagt wird. Mittels des auch als Spray oder Sprühnebel bezeichneten Nebels können der zweite Längenbereich und somit das in dem zweiten Längenbereich aufgenommene Arbeitsmedium besonders vorteilhaft, effektiv und effizient gekühlt werden.
  • Um eine besonders große Kühlleistung zu realisieren, hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Kühlmedium wenigstens eine Kühlflüssigkeit umfasst beziehungsweise als eine Kühlflüssigkeit ausgebildet ist.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei gezeigt, wenn die Kühlflüssigkeit ein Öl ist. Hierdurch kann in kurzer Zeit eine besonders große Wärmemenge von dem Wärmerohr abtransportiert werden, und es kann eine hinreichende elektrische Isolation gewährleistet werden.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung trägt das Blechpaket wenigstens eine, insbesondere aus einem metallischen Werkstoff gebildete, Wicklung des Stators. Die Wicklung weist dabei wenigstens einen Wickelkopf auf, der von dem Blechpaket in axialer Richtung des Stators absteht.
  • Dabei hat es sich zur Realisierung einer besonders vorteilhaften Kühlung des Stators als vorteilhaft gezeigt, wenn die Beaufschlagungseinrichtung auch dazu ausgebildet ist, zum Kühlen des Wickelkopfes den Wickelkopf außenumfangsseitig mit dem Kühlmedium, insbesondere direkt, zu beaufschlagen. Somit kann beispielsweise das Kühlmedium auch den Wickelkopf, insbesondere direkt, berühren, sodass auch der Wickelkopf und somit der Stator vorteilhaft gekühlt werden können.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen. Die elektrische Maschine umfasst einen Stator, vorzugsweise gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Der Stator weist wenigstens ein Blechpaket auf. Die elektrische Maschine umfasst außerdem einen von dem Stator antreibbaren und dadurch um eine Drehachse relativ zu dem Stator drehbaren Rotor, über welchen das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine, insbesondere rein, elektrisch antreibbar ist. Somit kann beispielsweise die elektrische Maschine, insbesondere in ihrem Motorbetrieb, über den Rotor Drehmomente bereitstellen, mittels welchen das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Somit ist die elektrische Maschine vorzugsweise als eine Traktionsmaschine ausgebildet, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann.
  • Um nun den Stator besonders vorteilhaft und insbesondere besonders bauraumgünstig kühlen zu können, umfasst die elektrische Maschine gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wenigstens ein mit einem Arbeitsmedium gefülltes und zum Kühlen zumindest eines Teilbereiches des Stators vorgesehenes Wärmerohr. Das Wärmerohr weist wenigstens einen innerhalb des Blechpakets aufgenommenen ersten Längenbereich und wenigstens einen außerhalb des Blechpakets angeordneten zweiten Längenbereich auf, welcher sich, insbesondere in Längserstreckungsrichtung des Wärmerohrs, vorzugsweise direkt an den ersten Längenbereich anschließt. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
  • Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum zumindest teilweisen Kühlen einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs. Bei der Fahrt wird das Kraftfahrzeug beispielsweise mittels der elektrischen Maschine, insbesondere rein, elektrisch angetrieben. Hierzu wird die elektrische Maschine beispielsweise in ihrem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben. Bei dem Verfahren weist die elektrische Maschine einen wenigstens ein Blechpaket aufweisenden Stator und einen Rotor auf, welcher von dem Stator antreibbar oder angetrieben und dadurch um eine Drehachse relativ zu dem Stator drehbar oder gedreht ist beziehungsweise wird. Über den Rotor ist das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine, insbesondere rein, elektrisch antreibbar. Insbesondere wird beispielsweise das Kraftfahrzeug während der Fahrt über den Rotor von der elektrischen Maschine, insbesondere rein, elektrisch angetrieben.
  • Um nun den Stator besonders vorteilhaft kühlen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest ein Teilbereich des Stators mittels wenigstens eines mit einem Arbeitsmedium gefüllten Wärmerohrs gekühlt wird, welches wenigstens einen innerhalb des Blechpakets aufgenommenen ersten Längenbereich und wenigstens einen sich an den ersten Längenbereich, insbesondere in Längserstreckungsrichtung des Wärmerohrs und/oder direkt, anschließenden und außerhalb des Blechpakets angeordneten zweiten Längenbereich aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung und des zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
  • Der zuvor genannte Teilbereich, welcher mittels des Wärmerohrs gekühlt werden kann, ist beispielsweise zumindest teilweise ein Teilbereich des Blechpakets, sodass insbesondere das Blechpaket mittels des Wärmerohrs besonders effektiv und effizient gekühlt werden kann.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:
    • 1 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform für ein Kraftfahrzeug; und
    • 2 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht der elektrischen Maschine gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Längsschnittansicht eine elektrische Maschine 1 für ein Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die elektrische Maschine 1 aufweist und mittels der elektrischen Maschine 1, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Somit ist das Kraftfahrzeug beispielsweise ein Hybridfahrzeug oder aber ein Elektrofahrzeug, insbesondere ein batterieelektrisches Fahrzeug. Dabei ist die elektrische Maschine 1 in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar, mittels welchem das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Hierzu umfasst die elektrische Maschine 1 einen Stator 2, welcher wenigstens oder genau ein Blechpaket 3 aufweist. Die elektrische Maschine 1 umfasst darüber hinaus ein auch als Maschinengehäuse bezeichnetes Gehäuse 4, welches wenigstens einen Aufnahmeraum 5 aufweist beziehungsweise bildet oder begrenzt. Dabei ist der Stator 2 in dem Aufnahmeraum 5 und somit in dem Gehäuse 4 aufgenommen, wobei das Blechpaket 3 zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Gehäuse 4 befestigt. Insbesondere ist das Blechpaket 3 zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Gehäuse 4 festgelegt, sodass rotatorische und/oder translatorische Relativbewegungen zwischen dem Blechpaket 3 und dem Gehäuse 4 unterbunden sind. Der Stator 2 weist darüber hinaus wenigstens oder genau eine Wicklung 6 auf, welche durch das Blechpaket 3 getragen ist. Hierzu ist das Blechpaket 3 zumindest teilweise mit der Wicklung 6 umwickelt. Die Wicklung 6 weist auf einer ersten Seite 7 des Blechpakets 3 einen ersten Wickelkopf 8 auf, welcher auf der Seite 7 das Blechpaket 3 in axialer Richtung des Stators 2 überragt. Auf einer der Seite 7 in axialer Richtung des Stators 2 abgewandten zweiten Seite 9 des Stators 2 beziehungsweise des Blechpakets 3 weist die Wicklung 6 einen zweiten Wickelkopf 10 auf, welcher auf der Seite 9 das Blechpaket 3 in axialer Richtung des Stators 2 überragt. Die axiale Richtung des Stators 2 ist dabei in 1 durch einen Doppelpfeil 11 veranschaulicht. Dies bedeutet, dass der Wickelkopf 8 auf der Seite 7 von dem Blechpaket 3 in axialer Richtung des Stators 2 absteht, und der Wickelkopf 10 steht auf der Seite 9 in axialer Richtung des Stators 2 von dem Blechpaket 3 ab.
  • Die elektrische Maschine 1 weist darüber hinaus einen Rotor 12 auf, welcher eine auch als Welle bezeichnete Rotorwelle 13 und wenigstens einen Komponente 14 aufweist, welche beispielsweise separat von der Rotorwelle 13 ausgebildet und drehfest mit der Rotorwelle 13 verbunden ist. Insbesondere ist die Komponente 14 auf der Rotorwelle 13 angeordnet. Die Komponente 14 ist oder umfasst beispielsweise wenigstens ein weiteres Blechpaket der elektrischen Maschine 1. Der Rotor 12 ist von dem Stator 2 antreibbar und dadurch - wie in 1 durch einen Pfeil 15 veranschaulicht ist - um eine Drehachse 16 relativ zu dem Stator 2 drehbar. Über den Rotor 12, insbesondere über die Rotorwelle 13, kann die elektrische Maschine 1 Drehmomente bereitstellen, mittels welchen das Kraftfahrzeug insbesondere während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs elektrisch antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird.
  • Aus 1 sind darüber hinaus Lager 17 und 18 erkennbar, welche beispielsweise als Wälzlager, insbesondere als Kugellager, ausgebildet sind. Über die Lager 17 und 18 ist beispielsweise der Rotor 12 drehbar an dem Gehäuse 4 gelagert. Der Rotor 12 ist zumindest teilweise in dem Aufnahmeraum 5 aufgenommen, wobei insbesondere die Komponente 14 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Aufnahmeraum 5 angeordnet ist. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Blechpaket 3 sowie vorzugsweise auch die Wicklung 6 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Aufnahmeraum 5 angeordnet sind.
  • Um nun den Stator 2 zumindest in einem Teilbereich T des Stators 2 effektiv und effizient kühlen zu können, weist die elektrische Maschine 1 beziehungsweise der Stator 2 wenigstens ein auch als Heatpipe bezeichnetes Wärmerohr 19 auf. Das Wärmerohr 19 ist mit einem Arbeitsmedium gefüllt und zum Kühlen zumindest des Teilbereichs T ausgebildet beziehungsweise vorgesehen. 1 zeigt dabei eine erste Ausführungsform der elektrischen Maschine 1. Bei der ersten Ausführungsform durchdringt das Wärmerohr 19 das Blechpaket 3 in axialer Richtung des Stators 2 vollständig, sodass das Wärmerohr 19 in axialer Richtung des Stators 2 beidseitig und somit auf beiden Seiten 7 und 9 aus dem Blechpaket 3 herausragt und somit das Blechpaket 3 in axialer Richtung des Stators 2 auf beiden Seiten 7 und 9 überragt. Mit anderen Worten, aus 1 ist erkennbar, dass wenigstens oder genau ein erster Längenbereich L1 des Wärmerohrs 19 innerhalb des Blechpakets 3 aufgenommen ist. Sich in Längserstreckung des Wärmerohrs 19 direkt beziehungsweise unmittelbar an den Längenbereich L1 anschließende Längenbereiche L2 und L3 des Wärmerohrs 19 sind außerhalb des Blechpakets 3 angeordnet, wobei der Längenbereich L2 auf der Seite 7 und der Längenbereich L3 auf der Seite 9 angeordnet ist. Somit steht der Längenbereich L2 auf der Seite 7 in axialer Richtung des Stators 2 von dem Blechpaket 3 ab, und der Längenbereich L3 steht auf der Seite 9 in axialer Richtung des Stators 2 von dem Blechpaket 3 ab. Die axiale Richtung des Stators 2 verläuft dabei entlang beziehungsweise parallel zu der Drehachse 16 und fällt mit der axialen Richtung des Rotors 12 zusammen. Das Wärmerohr 19 enthält oder umschließt ein Volumen V, in welchem das Arbeitsmedium aufgenommen ist. Dabei ist ein erster Teil des Volumens V dem Längenbereich L1, ein zweiter Teil des Volumens V in dem Längenbereich L2 und ein dritter Teil des Volumens V in dem Längenbereich L3 angeordnet, wobei die Teile des Volumens V fluidisch miteinander verbunden sind.
  • In dem beziehungsweise über den Längenbereich L1 kann Wärme von dem Blechpaket 3 an das Arbeitsmedium in dem Wärmerohr 19 übergehen, sodass beispielsweise das Arbeitsmedium in dem als Verdampferbereich oder Verdampfungsbereich fungierenden Längenbereich L1 verdampft wird. In dem als Kondensationsbereiche oder Kondensatorbereiche fungierenden Längenbereichen L2 und L3 kann das, insbesondere zuvor in dem Längenbereich L1 verdampfte, Arbeitsmedium gekühlt und dadurch kondensiert werden. Hierzu erfolgt ein Wärmeübergang von dem Arbeitsmedium über die Längenbereiche L2 und L3 an eine jeweilige, den jeweiligen Längenbereich L2 beziehungsweise L3 umgebenden und beispielsweise in dem Aufnahmeraum 5 aufgenommene Umgebung des jeweiligen Längenbereichs L2 beziehungsweise L3.
  • Außerdem ist aus 1 besonders gut erkennbar, dass das Wärmerohr 19 axial eingebaut beziehungsweise verbaut ist. Dies bedeutet, dass die zuvor genannte Längserstreckungsrichtung des Wärmerohrs 19 schräg oder vorzugsweise parallel zur axialen Richtung und somit parallel zur Drehachse 16 verläuft. Mittels des axial eingebauten Wärmerohrs 19 kann besonders vorteilhaft Wärme von dem Blechpaket 3 und somit von dem Stator 2 abgeführt werden.
  • Die elektrische Maschine 1 beziehungsweise der Stator 2 weist dabei ferner beispielsweise eine Beaufschlagungseinrichtung 20 auf, welche, insbesondere je Längenbereich L2 beziehungsweise L3, wenigstens ein Beaufschlagungselement 21 beziehungsweise 22 aufweist. Das jeweilige Beaufschlagungselement 21 beziehungsweise 22 ist beispielsweise zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Gehäuse 4 gehalten, insbesondere an dem Gehäuse 4 festgelegt. Somit ist die Beaufschlagungseinrichtung 20 zumindest teilweise an dem Gehäuse 4 gehalten, insbesondere festgelegt. Das Beaufschlagungselement 21 ist beispielsweise auf der ersten Seite 7 des Blechpakets 3 angeordnet, wobei das Beaufschlagungselement 22 auf der zweiten Seite 9 des Blechpakets 3 angeordnet ist, und wobei die zweite Seite 9 der ersten Seite 7 in axialer Richtung des Stators 2 abgewandt ist. Je Seite des Blechpakets ist vorzugsweise wenigstens ein oder mehrere Beaufschlagungselemente 21 beziehungsweise 22 vorgesehen.
  • Auch wenn in 1 der Übersicht wegen nur ein Wärmerohr 19 gezeigt ist, ist es ohne weiteres denkbar, dass der Stator 2 mehrere Wärmerohre aufweist, auf die die vorigen und folgenden Ausführungen zu dem Wärmerohr 19 übertragen werden können und umgekehrt. Die Wärmerohre des Stators 2 sind beispielsweise in Umfangsrichtung des Stators 2 aufeinanderfolgend und/oder voneinander beabstandet und/oder gleichmäßig verteilt angeordnet, wobei die Umfangsrichtung um die Drehachse 16 herum verläuft und beispielsweise durch den Pfeil 15 veranschaulicht ist. Sind beispielsweise mehrere Wärmerohre vorgesehen, welche beispielsweise in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sein können, so ist es vorteilhaft wenn, sowohl auf der ersten Seite 7 als auch auf der zweiten Seite 9 des Blechpakets 3 mehrere Beaufschlagungselemente 21 beziehungsweise 22 angeordnet sind, die beispielsweise in Umfangsrichtung des Stators 2 aufeinanderfolgend und/oder voneinander beabstandet angeordnet und/oder gleichmäßig verteilt angeordnet sein können.
  • Vorliegend bildet der jeweilige Längenbereich L2 beziehungsweise L3 ein jeweiliges Ende E1 beziehungsweise E2 des Wärmerohrs 19, sodass bei der ersten Ausführungsform das Wärmerohr 19 an seinen beiden Enden E1 und E2 außerhalb des Blechpakets 3 endet. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt endet das Wärmerohr 19 außerhalb des auch als Statorblechpaket bezeichneten Blechpakets 3. Das Wärmerohr 19 wird an seinen Enden E1 und E2 mittels der Beaufschlagungselemente 21 und 22 effektiv gekühlt. Hierzu stellt das jeweilige Beaufschlagungselement 21 beziehungsweise 22 ein vorzugsweise flüssiges Kühlmedium 23 bereit, wodurch zum Kühlen des jeweiligen Längenbereichs L2 beziehungsweise L3 der jeweilige Längenbereich L2 beziehungsweise L3 außenumfangsseitig direkt mit dem Kühlmedium 23 beaufschlagt wird. Dies bedeutet, dass das Kühlmedium 23, welches von dem jeweiligen Beaufschlagungselement 21 beziehungsweise 22 ausgespritzt wird, eine jeweilige, außenumfangsseitige Mantelfläche 24 beziehungsweise 25 des jeweiligen Längenbereichs L2 beziehungsweise L3 direkt an- und umströmen kann. Dadurch kann ein besonders vorteilhafter Wärmeübergang von dem jeweiligen Längenbereich L2 beziehungsweise L3 an das Kühlmedium 23 erfolgen.
  • Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die Beaufschlagungselemente 21 und 22 und somit die Beaufschlagungseinrichtung 20 das Kühlmedium 23 derart bereitstellen, dass die Beaufschlagungselemente 21 und 22 einen durch das Kühlmedium 23 gebildeten und auch als Aerosol bezeichneten und als Aerosol ausgebildeten Nebel bereitstellen, insbesondere aussprühen, und, insbesondere direkt, gegen den jeweiligen Längenbereich L2 beziehungsweise L3, insbesondere gegen die jeweilige, außenumfangsseitige Mantelfläche 24 beziehungsweise 25, sprühen. Das Kühlmedium, welches mittels des jeweiligen Beaufschlagungselements 21 beziehungsweise 22 ausgesprüht wird, bildet somit den zuvor genannten und auch als Spray bezeichneten Nebel, mit dessen Hilfe die Längenbereiche L2 und L3 und somit das Arbeitsmedium in dem Wärmerohr 19 effektiv gekühlt werden. Durch eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit der Heatpipe und dadurch, dass durch Verwendung der Heatpipe besonders kurze effektive Wärmeleitpfade realisiert werden können, kann ein zumindest nahezu homogenes Temperaturprofil auf einem niedrigen Temperaturniveau in dem Blechpaket 3 gewährleistet werden.
  • Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Kühlmedium wenigstens eine Kühlflüssigkeit umfasst oder als eine Kühlflüssigkeit ausgebildet ist, wobei die Kühlflüssigkeit vorzugsweise ein Öl ist. Hierdurch können elektrische Kurzschlüsse vermieden werden Somit ist der zuvor genannte Spray vorzugsweise ein Ölspray beziehungsweise der zuvor genannte Nebel ist vorzugsweise ein Ölnebel. Aus 1 ist erkennbar, dass das Kühlmedium 23 in dem Aufnahmeraum 5 mittels der Beaufschlagungselemente 21 und 22 ausgesprüht beziehungsweise in den Aufnahmeraum 5 eingesprüht wird.
  • Die Beaufschlagungselemente 21 und 22 sind dabei auch dazu ausgebildet und hierzu insbesondere derart angeordnet, dass die Beaufschlagungselemente 21 und 22 das Kühlmedium 23, insbesondere den Nebel beziehungsweise das Spray, direkt gegen die Wickelköpfe 8 und 10 sprühen, sodass zum Kühlen der Wickelköpfe 8 und 10 auch die Wickelköpfe 8 und 10 außenumfangsseitig mit dem Kühlmedium 23 direkt beaufschlagt werden.
  • Das jeweilige Beaufschlagungselement 21 beziehungsweise 22 weist vorzugsweise wenigstens eine Düse auf, durch welche das Kühlmedium 23 hindurchgeleitet beziehungsweise hindurchgespritzt wird, sodass das Kühlmedium 23 über die jeweilige Düse aus dem jeweiligen Beaufschlagungselement 21 beziehungsweise 22 ausgespritzt und in den Aufnahmeraum 5 eingespritzt wird. Somit wird beispielsweise der Nebel mittels der jeweiligen Düse erzeugt. Die jeweilige Düse ist dabei derart ausgerichtet, dass auch der jeweilige Wickelkopf 8 beziehungsweise 10 mit dem Kühlmedium 23, insbesondere direkt, benetzt wird. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass das Kühlmedium 23, welches aus dem jeweiligen Beaufschlagungselement 21 beziehungsweise 22 ausgespritzt wird, zumindest teilweise direkt auf den jeweiligen Wickelkopf 8 beziehungsweise 10 außenumfangsseitig auftrifft, ohne dass das Kühlmedium 23 vorher ein anderes Bauteil der elektrischen Maschine 1 berührt beziehungsweise benetzt und damit beispielsweise von diesem Bauteil auf den Wickelkopf 8 beziehungsweise 10 tropft beziehungsweise fließt.
  • 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der elektrischen Maschine 1. Bei der zweiten Ausführungsform ist im Vergleich zur ersten Ausführungsform das Wärmerohr 19 durch zwei separat voneinander ausgebildete Wärmerohre 19' und 19" ersetzt, die entlang ihrer Längserstreckungsrichtungen aneinander anschließen beziehungsweise aufeinanderfolgen. Darunter ist zu verstehen, dass beispielsweise das Wärmerohr 19' entlang seiner Längserstreckungsrichtung durch das Wärmerohr 19" zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, überlappt ist. Demzufolge ist das Wärmerohr 19" entlang seiner Längserstreckungsrichtung durch das Wärmerohr 19' zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, überlappt. Hierzu sind die Wärmerohre 19' und 19" in radialer Richtung des Stators 2 sowie in Umfangsrichtung des Stators 2 beispielsweise nicht etwa versetzt zueinander angeordnet, sondern auf der jeweils selben Höhe angeordnet. Die radiale Richtung des Stators 2 und somit der elektrischen Maschine 1 ist in 1 und 2 durch einen Doppelpfeil 26 veranschaulicht. Das jeweilige Wärmerohr 19' beziehungsweise 19" weist für sich alleine betrachtet und im Vergleich zum Wärmerohr 19 eine geringere, in axialer Richtung beziehungsweise in Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Wärmerohrs 19' beziehungsweise 19" geringere Länge auf. Vorzugsweise weist der Stator 2 einen symmetrischen Aufbau auf, sodass das Wärmerohr 19 besonders gut durch die zwei Wärmerohre 19' und 19" ersetzt werden kann. Die Wärmerohre 19' und 19" sind dabei separat voneinander ausgebildet. Die vorigen und folgenden Ausführungen zum Wärmerohr 19 können ohne Weiteres auch auf die Wärmerohre 19' und 19" übertragen werden und umgekehrt. Durch Verwendung der Wärmerohre 19' und 19" können beispielsweise jeweilige Außenumfänge beziehungsweise Außendurchmesser der Wärmerohre 19' und 19" besonders gering gehalten werden, sodass der Stator 2 besonders bauraumgünstig gekühlt werden kann. Besonders einfach und vorteilhaft ist es, wenn man lange Heatpipes verbaut werden, die auf beiden Seiten des Blechpaktes 3 aus dem Blechpaket 3 herausstehen.
  • Zur Realisierung einer besonders hohen Stabilität ist es jedoch vorteilhaft, wenn - wie in 2 gezeigt ist - insbesondere unter Ausnutzung einer ungefähren, axialen Symmetrie ein oder mehrere, beispielsweise in Umfangsrichtung des Stators 2 aufeinanderfolgend und/oder voneinander beabstandet und/oder gleichmäßig verteilt angeordnete Rohrpaare geschaffen werden. Das jeweilige Rohrpaar weist wenigstens oder genau zwei Heatpipes insbesondere in Form der Wärmerohre 19'und 19" auf. Diese Wärmerohre 19' und 19" des jeweiligen Rohrpaares sind jeweils für sich betrachtet kürzer als das lange Wärmerohr 19 und werden gemeinsam anstelle einer langen Heatpipe in Form des Wärmerohrs 19 verbaut.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    elektrische Maschine
    2
    Stator
    3
    Blechpaket
    4
    Gehäuse
    5
    Aufnahmeraum
    6
    Wicklung
    7
    Seite
    8
    Wickelkopf
    9
    Seite
    10
    Wickelkopf
    11
    Doppelpfeil
    12
    Rotor
    13
    Rotorwelle
    14
    Komponente
    15
    Pfeil
    16
    Drehachse
    17
    Lager
    18
    Lager
    19, 19', 19"
    Wärmerohr
    20
    Beaufschlagungseinrichtung
    21
    Beaufschlagungselement
    22
    Beaufschlagungselement
    23
    Kühlmedium
    24
    außenumfangsseitige Mantelfläche
    25
    außenumfangsseitige Mantelfläche
    26
    Doppelpfeil
    E1
    Ende
    E2
    Ende
    L1
    erster Längenbereich
    L2
    zweiter Längenbereich
    L3
    dritter Längenbereich
    T
    Teilbereich
    V
    Volumen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2014/0368064 A1 [0002]
    • CN 107617751 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Stator (2) für eine elektrische Maschine (1) eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Blechpaket (3), gekennzeichnet durch wenigstens ein mit einem Arbeitsmedium gefülltes und zum Kühlen zumindest eines Teilbereiches (T) des Stators (2) vorgesehenes Wärmerohr (19, 19', 19"), welches wenigstens einen innerhalb des Blechpakets (3) aufgenommenen ersten Längenbereich (L1) und wenigstens einen sich an den ersten Längenbereich (L1) anschließenden und außerhalb des Blechpakets (3) angeordneten zweiten Längenbereich (L2, L3) aufweist.
  2. Stator (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längserstreckungsrichtung des Wärmerohrs (19, 19', 19") schräg oder parallel zur axialen Richtung (11) des Stators (2) verläuft.
  3. Stator (2) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Beaufschlagungseinrichtung (20), welche dazu ausgebildet ist, ein Kühlmedium (23) bereitzustellen und dadurch zum Kühlen des zweiten Längenbereiches (L2, L3) den zweiten Längenbereich (L2. L3) außenumfangsseitig mit dem Kühlmedium (23) zu beaufschlagen.
  4. Stator (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungseinrichtung (20) dazu ausgebildet ist, einen durch das Kühlmedium (23) gebildeten Nebel bereitzustellen und gegen den zweiten Längenbereich (L2, L3) zu sprühen, wodurch zum Kühlen des zweiten Längenbereiches (L2, L3) der zweite Längenbereich (L2, L3) außenumfangsseitig mit dem Kühlmedium beaufschlagbar ist.
  5. Stator (2) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium (23) wenigstens eine Kühlflüssigkeit umfasst.
  6. Stator (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlflüssigkeit ein Öl ist.
  7. Stator (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (3) wenigstens eine Wicklung (6) trägt, die wenigstens einen von dem Blechpaket (3) in axialer Richtung (11) des Stators (2) abstehenden Wickelkopf (8, 10) aufweist.
  8. Stator (2) nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungseinrichtung (20) auch dazu ausgebildet ist, zum Kühlen des Wickelkopfes (8, 10) den Wickelkopf (8, 10) außenumfangsseitig mit dem Kühlmedium (23) zu beaufschlagen.
  9. Elektrische Maschine (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem wenigstens ein Blechpaket (3) aufweisenden Stator (2), und mit einem von dem Stator (2) antreibbaren und dadurch um eine Drehachse (16) relativ zu dem Stator (2) drehbaren Rotor (12), über welchen das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine (1) elektrisch antreibbar ist, gekennzeichnet durch wenigstens ein mit einem Arbeitsmedium gefülltes und zum Kühlen zumindest eines Teilbereiches (T) des Stators (2) vorgesehenes Wärmerohr (19, 19', 19"), welches wenigstens einen innerhalb des Blechpakets (3) aufgenommenen ersten Längenbereich (L1) und wenigstens einen sich an den ersten Längenbereich (L1) anschließenden und außerhalb des Blechpakets (3) angeordneten zweiten Längenbereich (L2, L3) aufweist.
  10. Verfahren zum zumindest teilweisen Kühlen einer elektrischen Maschine (1) eines Kraftfahrzeugs, bei welchem die elektrische Maschine (1) einen wenigstens ein Blechpaket (3) aufweisenden Stator (2) und einen von dem Stator (2) antreibbaren und dadurch um eine Drehachse (16) relativ zu dem Stator (2) drehbaren Rotor (2) aufweist, über welchen das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine (1) elektrisch antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilbereich (T) des Stators (2) mittels wenigstens eines mit einem Arbeitsmedium gefüllten Wärmerohrs (19, 19', 19") gekühlt wird, welches wenigstens einen innerhalb des Blechpakets (3) aufgenommenen ersten Längenbereich (L1) und wenigstens einen sich an den ersten Längenbereich (L1) anschließenden und außerhalb des Blechpakets (3) angeordneten zweiten Längenbereich (L2, L3) aufweist.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6639334B2 (en) * 2001-11-30 2003-10-28 Ballard Power Systems Corporation Jet impingement cooling of electric motor end-windings
DE10258778A1 (de) * 2002-12-16 2004-07-22 Siemens Ag Elektrische Maschine mit Heatpipes
DE102007043899A1 (de) * 2006-09-15 2008-03-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota Elektromotor
US20100026109A1 (en) * 2006-06-19 2010-02-04 Thermal Motor Innovations, Llc Electric motor with heat pipes
DE102014225173A1 (de) * 2014-12-08 2016-06-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6639334B2 (en) * 2001-11-30 2003-10-28 Ballard Power Systems Corporation Jet impingement cooling of electric motor end-windings
DE10258778A1 (de) * 2002-12-16 2004-07-22 Siemens Ag Elektrische Maschine mit Heatpipes
US20100026109A1 (en) * 2006-06-19 2010-02-04 Thermal Motor Innovations, Llc Electric motor with heat pipes
DE102007043899A1 (de) * 2006-09-15 2008-03-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota Elektromotor
DE102014225173A1 (de) * 2014-12-08 2016-06-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor

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