CN110086293B - 电驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电驱动装置(100)，该电驱动装置包括定子(101)和转子(102)，其中该定子(101)具有一个基体(103)和电磁线圈的多个绕组，其中该基体(103)具有多个凹槽(200)，其中这些绕组至少部分地布置在这些凹槽(200)中，其中该定子(101)具有两个冷却剂入口(105)和带有一个冷却剂出口(106)的冷却剂收集器件(107)，其中该冷却剂入口(105)经由这些凹槽(200)与该冷却剂出口(106)处于流体连通。本发明还提供一种包括电驱动装置的机动车辆。

Description

电驱动装置
技术领域
本发明涉及一种电驱动装置。
背景技术
从现有技术中已知带有定子和转子的电驱动装置。转子由于电磁力置于旋转中，而定子保持位置固定。为了产生电磁力，驱动装置通常具有带有绕组的电磁线圈。
在产生电磁力时产生热量。大部分热量产生于绕组内。为了使驱动装置按预期运作，必须确保足够的热量排放。通常最先在线圈的绕组头内达到最大可能温度。因此，绕组头必须特别好地被冷却。如果冷却不充分，则必须降低驱动装置的功率，以避免过热。
从EP 1 614 205B1中已知一种驱动装置，其中电磁线圈通过将绕组头范围内的空气引入基体中而被冷却。随后在基体中央，经加热的空气从基体中被排出。
发明内容
相比之下，本发明的基本目的在于，实现绕组的有效冷却。此外，应提供一种具有这种冷却的机动车辆。
该目的通过一种根据下述1所述的电驱动装置且通过一种根据下述10所述的机动车辆来实现，下述2-9为本发明的优选技术方案：
1.一种电驱动装置，该驱动装置包括定子和转子，其中该定子具有一个基体和电磁线圈的多个绕组，其中该基体具有多个凹槽，其中这些绕组至少部分地布置在这些凹槽中，其中该定子具有两个冷却剂入口和带有一个冷却剂出口的冷却剂收集器件，其特征在于，该冷却剂入口经由这些凹槽与该冷却剂出口处于流体连通。
2.根据前述1所述的电驱动装置，其特征在于，该冷却剂收集器件具有多个冷却剂出口，这些冷却剂出口经由所述这些凹槽与所述这些冷却剂入口处于流体连通。
3.根据前述1-2之一所述的电驱动装置，其特征在于，在所述这些凹槽的外部的这些绕组形成绕组头，其中所述这些绕组头和这些冷却剂入口布置在该定子的彼此相对反的末端区域内。
4.根据前述1-3之一所述的电驱动装置，其特征在于，该冷却剂收集器件具有多个凹槽，这些凹槽与该基体的这些凹槽齐平。
5.根据前述4所述的电驱动装置，其特征在于，该基体具有多个冷却凹槽，所述这些冷却剂入口经由这些冷却凹槽与该冷却剂出口处于流体连通，其中这些冷却凹槽不具有这些绕组。
6.根据前述1-5之一所述的电驱动装置，其特征在于，该基体和该冷却剂收集器件具有各自的直径，其中该冷却剂收集器件的直径与该基体的直径相等或大于该基体的直径。
7.根据前述4至6之一所述的电驱动装置，其特征在于，该冷却剂收集器件具有圆周式的收集通道，并且其中该基体的这些凹槽经由该冷却剂收集器件的这些凹槽和该收集通道与该冷却剂出口处于流体连通。
8.根据前述1-7之一所述的电驱动装置，其特征在于，该基体具有冷却剂收集器件容纳部，其中该冷却剂收集器件布置在该冷却剂收集器件容纳部中。
9.根据前述1-8之一所述的电驱动装置，其特征在于，该冷却剂收集器件被设计为两件式的。
10.一种机动车辆，包括根据前述1-9之一所述的电驱动装置。
所述电驱动装置包括定子和转子。该定子具有一个基体和电磁线圈的多个绕组。该基体具有多个凹槽，绕组至少部分地布置在这些凹槽内。该定子具有两个冷却剂入口和带有一个冷却剂出口的冷却剂收集器件。这些冷却剂入口经由凹槽与冷却剂出口处于流体连通。
在此在本说明书的框架下，冷却剂是指从冷却剂入口经过基体流到冷却剂出口的流体，并且在此吸收绕组的热量并将其传递出来。因此，该冷却剂在经过冷却剂入口进入时具有比经过冷却剂出口排出时更低的温度。该冷却剂优选为液态的。
在本说明书的框架下，流体连通尤其是指流体介质可以流动经过的连通。
通过使冷却剂从多个冷却剂入口经由其中布置有绕组的凹槽流到冷却剂出口，实现了特别有效的冷却。该冷却剂入口优选位于绕组头的范围内。然后，相对冷的冷却剂围绕各个绕组头流动并且特别多的热量被传递出来。该冷却剂在通向冷却剂出口的路径中流经其中布置有绕组的凹槽，从而使得绕组在其整个长度上特别有效地被冷却。在此需注意的是，两个冷却剂入口与该冷却剂出口处于流体连通。以这种方式，由冷却剂围绕流动的绕组与冷却剂之间的温差可以保持特别大，因为冷却剂不是在基体的整个长度上被加热，而是仅直至冷却剂出口被加热。如果冷却剂出口例如布置在基体的中央，则来自冷却剂入口的冷却剂相应地流过基体的仅一半。由此，由于冷却剂的流动阻力而产生的压力损失减小。
根据本发明的一种实施方式，冷却剂收集器件可以具有多个冷却剂出口，这些冷却剂出口经由多个凹槽与冷却剂入口处于流体连通。
根据本发明的一种实施方式，在凹槽外部的绕组可以形成绕组头。绕组头和冷却剂入口可以布置在定子的彼此相对的末端区域内。例如，这可以是两个绕组头和两个冷却剂入口。以这种方式使绕组头特别有效地被冷却。因此，用于使冷却剂流动的泵可以设计得更小、更轻且更便宜。此外，通过特别有效的冷却提高了电驱动装置的效率。
根据本发明的一种实施方式，冷却剂收集器件可以具有多个凹槽，这些凹槽与基体的凹槽齐平。绕组可以部分地布置在冷却剂收集器件的凹槽中。因此，绕组可以布置成连续地穿过基体和冷却剂收集器件。因此，绕组的运行不受或仅轻微地受冷却剂收集器件的影响。
根据本发明的一种实施方式，基体可以具有多个冷却凹槽，冷却剂入口经由这些冷却凹槽与冷却剂出口处于流体连通。这些冷却凹槽可以不具有绕组。这些冷却凹槽改善基体的冷却。此外，通过冷却凹槽可以实现对冷却剂流动状况的改善，因为压力损失由于流动阻力而减小。
根据本发明的一种实施方式，基体和冷却剂收集器件可以具有各自的直径。尤其可行的是，该冷却剂收集器件被设计成盘状的。该冷却剂收集器件的直径可以与基体的直径相等或大于基体的直径。以这种方式可以实现，使得流经基体的整个冷却剂被冷却剂收集器件收集并被引向冷却剂出口。
根据本发明的一种实施方式，该冷却剂收集器件可以具有圆周式的收集通道。该基体的这些凹槽可以经由冷却剂收集器件的凹槽和收集通道与冷却剂出口处于流体连通。在此在本说明书的框架下，圆周式的收集通道尤其是指沿着冷却剂收集器件的圆周延伸的通道。因此，该冷却剂可以从冷却剂入口经由基体和冷却剂收集器件的凹槽流入通道中。然后从通道中经过冷却剂出口再次排出。
根据本发明的一种实施方式，该基体可以具有冷却剂收集器件容纳部。冷却剂收集器件可以布置在该冷却剂收集器件容纳部内。例如，可以将冷却剂收集器件容纳部以切削加工的方式引入基体内。这是一种特别简单的方式，其用于布置冷却剂收集器件以实现特别有效的冷却。
根据本发明的一种实施方式，该冷却剂收集器件可以被设计成两件式的。这可以尤其有利于将冷却剂收集器件布置在基体的冷却剂收集器件容纳部内。
附图说明
参照附图借助于以下对优选实施例的描述，本发明的其他特征和优点将变得明显。在此，针对相同或相似的构件以及具有相同或相似的功能的构件使用同一附图标记。
图1示出了根据本发明的一种实施方式的电驱动装置的示意性剖视图。
图2示出了沿图1中的线A-A的示意性剖视图。
图3示出了沿图1中的线B-B的示意性剖视图。
具体实施方式
所述电驱动装置100包括定子101和转子102。在运行中，转子102置于旋转中，而定子101保持位置固定。定子101具有一个基体103和电磁线圈的多个绕组。基体103具有凹槽200，绕组部分地布置在这些凹槽内。这些绕组在基体103的外部在定子101的两个彼此相对的末端区域中形成绕组头104。转子102由于电磁力而置于旋转中。通过使电流流经绕组而产生电磁力。
在产生电磁力的情况下，绕组尤其在绕组头104的区域中被加热。绕组头104的区域中的加热在此形成对电驱动装置100的最大效率的限制。因此，绕组头104越好地被冷却，则电驱动装置100越有效率。
为了冷却绕组、尤其绕组头104，使用优选是流体的冷却剂。特别优选液态的冷却剂。定子101具有两个冷却剂入口105，该冷却剂经过该冷却剂入口流入定子101中。冷却剂入口105布置在定子101的末端区域中，绕组头104也布置在这些末端区域中。这样是有利的，因为绕组头104与冷却剂之间的温差特别大，从而实现了对绕组头104的特别有效的冷却。
定子101还包括具有冷却剂出口106的盘状的冷却剂收集器件107。冷却剂收集器件107布置在定子101的中央区域中。冷却剂从绕组头104处的冷却剂入口105沿着经过基体103的凹槽200(绕组布置在这些凹槽中)流到冷却剂出口106。
因此，冷却剂在定子101中流成分别从末端向中央的两个彼此分离的流。因此，实现对绕组头104的特别有效的冷却。此外，冷却所需的体积流量减少，从而使得产生的压力损失同样减小。因此，驱动冷却剂的泵可以设计得更小、更轻和更便宜。泵也需要较少的能量。
图3示出了冷却剂收集器件107。冷却剂收集器件被设计成盘状的并且***在基体103的冷却剂收集器件凹槽中。冷却剂收集器件107具有多个凹槽300，这些凹槽与基体103的凹槽200齐平。这些绕组延伸穿过凹槽300。此外，冷却剂收集器件107具有圆周式的收集通道301。
冷却剂从冷却剂入口105经过基体103的凹槽200和冷却剂收集器件107的凹槽300流向冷却剂出口106。
通过冷却剂收集器件107，绕组的工作方式不受影响，因为凹槽300与凹槽200齐平。冷却剂收集器件107可以例如被设计为两件式的。
借助冷却剂收集器件107，能够允许冷却剂从在定子101的彼此相对的末端区域中的两个冷却剂开口105经过绕组布置在其中的凹槽200和300流向居中地布置的冷却剂出口106。以这种方式实现对绕组、尤其绕组头104的特别有效的冷却。因此，整个电驱动装置100可以实现较高的效率或以相同的功率节能地运行。

Claims (9)

1.一种电驱动装置(100)，该驱动装置包括定子(101)和转子(102)，其中该定子(101)具有一个基体(103)和电磁线圈的多个绕组，其中该基体(103)具有多个凹槽(200)，其中这些绕组至少部分地布置在这些凹槽(200)中，其中该定子(101)具有两个冷却剂入口(105)和带有一个冷却剂出口(106)的冷却剂收集器件(107)，其特征在于，该冷却剂入口(105)经由这些凹槽(200)与该冷却剂出口(106)处于流体连通；以及
该冷却剂收集器件(107)具有多个凹槽(300)，这些凹槽(300)与该基体(103)的凹槽(200)齐平，并且所述绕组能够部分地布置在所述冷却剂收集器件(107)的凹槽(300)中。
2.根据权利要求1所述的电驱动装置(100)，其特征在于，该冷却剂收集器件(107)具有多个冷却剂出口(106)，这些冷却剂出口经由所述凹槽(200)与所述冷却剂入口(105)处于流体连通。
3.根据权利要求1或2所述的电驱动装置(100)，其特征在于，在所述凹槽(200)的外部的绕组形成绕组头(104)，其中所述绕组头(104)和冷却剂入口(105)布置在该定子(101)的彼此相对的末端区域内。
4.根据权利要求1或2所述的电驱动装置(100)，其特征在于，该基体(103)具有多个冷却凹槽，所述冷却剂入口(105)经由这些冷却凹槽与该冷却剂出口(106)处于流体连通，其中这些冷却凹槽不具有这些绕组。
5.根据权利要求1或2所述的电驱动装置(100)，其特征在于，该基体(103)和该冷却剂收集器件(107)具有各自的直径，其中该冷却剂收集器件(107)的直径与该基体(103)的直径相等或大于该基体(103)的直径。
6.根据权利要求1或2所述的电驱动装置(100)，其特征在于，该冷却剂收集器件(107)具有圆周式的收集通道(301)，并且其中该基体(103)的凹槽(200)经由该冷却剂收集器件(107)的凹槽(300)和该收集通道(301)与该冷却剂出口(106)处于流体连通。
7.根据权利要求1或2所述的电驱动装置(100)，其特征在于，该基体(103)具有冷却剂收集器件容纳部，其中该冷却剂收集器件(107)布置在该冷却剂收集器件容纳部中。
8.根据权利要求1或2所述的电驱动装置(100)，其特征在于，该冷却剂收集器件(107)被设计为两件式的。
9.一种机动车辆，包括根据前述权利要求1-8之一所述的电驱动装置(100)。
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