KR20230110350A - 모터 시스템 및 이를 갖는 차량 - Google Patents

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KR20230110350A
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허핑 링
전 자이
린린 자오
린나 류
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비와이디 컴퍼니 리미티드
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Abstract

모터 시스템 및 모터 시스템을 갖는 차량. 모터 시스템은 모터(2) - 모터(2)는 모터 하우징(22), 고정자 코어(23), 고정자 권선(24) 및 회전자 코어(26)를 포함하고, 고정자 코어(23)는 모터 하우징(22) 내에 장착되고, 고정자 권선(24)은 고정자 코어(23) 상에 권선되고, 회전자 코어(26)는 고정자 코어(23)에 대해 회전 가능하게 배치되고, 회전자 유동 경로는 적어도 회전자 코어(26) 내에 형성되고, 회전자 유동 경로는 고정자 권선(24)에 냉각 액체를 전달하도록 구성됨 -; 및 밸브(6) - 밸브(6)는 회전자 유동 경로의 유량을 제어하기 위해 사용됨 - 를 포함한다.

Description

모터 시스템 및 이를 갖는 차량
관련 출원의 상호 참조
본 개시내용은 2021년 3월 31일자로 출원되고 발명의 명칭이 "MOTOR SYSTEM AND VEHICLE HAVING THE SAME"인 미국 특허 출원 번호 202110351329.2에 대한 우선권을 주장한다.
본 개시내용은 모터 냉각의 기술 분야에 관한 것으로, 특히 모터 시스템 및 이를 갖는 차량에 관한 것이다.
기존의 오일 냉각식 모터들에서, 모터를 냉각시키기 위해 2개의 유동 경로가 이용된다. 구체적으로, 주 유동 경로가 기어박스에 진입하기 전에, 냉각제의 일부가 모터 하우징으로 분기되고, 고정자 단부가 모터 하우징 상의 액체 구멍을 통해 냉각된다. 냉각제의 다른 부분은 기어박스에 진입한다. 기어박스 샤프트로부터 나온 후에, 기어박스 오일은 회전자 지지체 상의 유동 경로 위를 통과한다. 회전자의 회전으로 인해 오일이 운반되어, 오일은 고정자 단부로 완전히 운반되며, 그로 인해 모터의 냉각을 달성한다. 그러나, 이러한 방식으로, 회전자는 큰 에너지를 소비하며, 이는 모터의 효율 저하로 이어진다.
본 개시내용은 관련 기술에서 위에서 언급된 기술적 문제들 중 하나를 적어도 어느 정도까지 해결하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 본 개시내용은 회전자의 에너지 소비가 감소되고 모터 효율이 개선된 모터 시스템을 제공한다.
본 개시내용은 위에서 언급된 모터 시스템을 갖는 차량을 추가로 제공한다.
본 개시내용의 일 실시예에 따른 모터 시스템은 모터 하우징, 고정자 코어, 고정자 권선 및 회전자 코어를 포함하는 모터 - 고정자 코어는 모터 하우징 내에 장착되고, 고정자 권선은 고정자 코어 주위에 권선되고, 회전자 코어는 고정자 코어에 대해 회전 가능하게 배열되고, 회전자 유동 경로는 적어도 회전자 코어 내에 형성되고, 회전자 유동 경로는 냉각제를 고정자 권선으로 운반하도록 구성됨 -; 및 회전자 유동 경로의 유동을 제어하도록 구성된 밸브를 포함한다.
본 개시내용의 실시예에 따른 모터 시스템에서, 회전자 유동 경로의 유동은 밸브의 개방 및 폐쇄를 통해 조절될 수 있으며, 따라서 회전자 유동 경로가 모터를 냉각시킬 필요가 있을 때 밸브가 개방되어 회전자 유동 경로 내의 유동이 0이 아닌 것을 보장하고, 회전자 유동 경로가 모터를 냉각시킬 필요가 없을 때 밸브가 폐쇄되어 회전자 유동 경로 내의 유동이 0으로 조절되는 것을 보장한다. 이와 같이, 회전자의 회전 동안의 에너지 소비가 감소되고, 즉, 모터의 에너지 소비가 감소되고, 그로 인해 모터의 효율을 최적화한다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 밸브는 모터 상에 제공되고, 밸브는 회전자 유동 경로 상에 제공된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 모터 시스템은 모터의 일 단부에 제공되는 트랜스미션을 더 포함하고, 트랜스미션은 내부에 트랜스미션 유동 채널을 갖고, 트랜스미션 유동 채널은 제1 분기 유동 채널을 포함하고, 밸브는 제1 분기 유동 채널 상에 제공되고, 밸브의 밸브 액체 입구 구멍은 제1 분기 유동 채널과 연통하고, 밸브의 밸브 액체 출구 구멍은 회전자 유동 경로와 연통하고, 밸브 액체 출구 구멍은 밸브 액체 입구 구멍과 선택적으로 연통한다.
선택적으로, 트랜스미션은, 트랜스미션 케이스, 트랜스미션 주 샤프트 및 트랜스미션 베어링을 포함하고, 트랜스미션 베어링의 내부 링은 트랜스미션 주 샤프트 상에 장착되고, 트랜스미션 베어링의 외부 링은 트랜스미션 케이스 상에 장착되며, 트랜스미션 베어링과 연통하는 제2 분기 유동 채널이 트랜스미션 내에 제공된다.
선택적으로, 제2 분기 유동 채널은 제1 분기 유동 채널의 상류에 위치한다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 모터는 자기 실드 및 회전 샤프트를 더 포함하고, 자기 실드는 회전 샤프트 상에 장착되고, 밸브 액체 출구 구멍은 회전 샤프트 내부의 회전 샤프트 유동 채널과 연통하고, 회전 샤프트 유동 채널과 연통하는 회전 샤프트 액체 구멍이 회전 샤프트 상에 추가로 제공되고, 자기 실드는 회전 샤프트 액체 구멍에 있는 냉각제를 고정자 권선으로 안내하는 자기 실드 유동 채널을 갖는다.
구체적으로, 자기 실드 유동 채널은 자기 실드 제1 유동 채널 및 자기 실드 제2 유동 채널을 포함하고, 자기 실드 제1 유동 채널은 회전 샤프트 유동 채널과 연통하도록 구성되고, 회전자 유동 채널이 회전자 코어 내부에 제공되고, 회전자 유동 채널은 자기 실드 제1 유동 채널과 연통하고, 자기 실드 제2 유동 채널의 일 단부에 있는 개구는 회전자 유동 채널과 연통하고, 자기 실드 제2 유동 채널의 다른 단부에 있는 개구는 고정자 권선을 향하고, 회전자 유동 경로는 적어도 회전 샤프트 유동 채널, 자기 실드 제1 유동 채널, 회전자 유동 채널 및 자기 실드 제2 유동 채널을 포함한다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 모터가 낮은 부하 또는 낮은 회전 속도로 동작할 때, 밸브는 폐쇄되고, 모터가 높은 부하 또는 높은 회전 속도로 동작할 때, 밸브는 간헐적으로 개방된다.
본 개시내용의 일부 실시예에 따르면, 모터는 내부에 고정자 유동 경로를 가지며, 고정자 유동 경로는 냉각제를 고정자 권선으로 운반하도록 구성된다.
구체적으로, 모터 하우징의 내부 표면은 리세스 형성되고 고정자 코어와 정합되는 하우징 유동 채널을 형성한다.
선택적으로, 모터 하우징의 내부 표면은 하우징 유동 채널과 연통하는 액체 분사 구멍을 구비하고, 하우징 유동 채널 내의 냉각제는 액체 분사 구멍을 거쳐 고정자 권선으로 운반되고, 고정자 유동 경로는 적어도 하우징 유동 채널 및 액체 분사 구멍을 포함한다.
또한 선택적으로, 모터는 모터 하우징의 일 단부에 제공된 모터 단부 캡을 더 포함하고, 모터 시스템은: 모터 단부 캡으로부터 멀어지는 방향을 향하는 모터의 단부에 제공된 트랜스미션을 더 포함하고, 제1 단부 유동 채널이 모터 하우징과 모터 단부 캡 사이에 형성되고, 제2 단부 유동 채널이 모터 하우징과 트랜스미션 사이에 형성되며, 제1 단부 유동 채널 및 제2 단부 유동 채널 양자 모두는 하우징 유동 채널과 연통하고 또한 양자 모두는 액체 분사 구멍과 연통하며, 고정자 유동 경로는 제1 단부 유동 채널 및 제2 단부 유동 채널을 더 포함한다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 모터는 모터 하우징의 일 단부에 제공된 모터 단부 캡을 더 포함하고, 모터 단부 캡은 패치 패널을 구비하고, 패치 패널은 단자를 구비하고, 패치 패널은 패치 패널 액체 입구 구멍, 패치 패널 액체 출구 구멍, 및 패치 패널 액체 입구 구멍과 패치 패널 액체 출구 구멍을 연통시키는 패치 패널 유동 채널을 갖고, 패치 패널 액체 입구 구멍은 단자를 냉각시키기 위해 고정자 유동 경로와 연통한다.
본 개시내용의 일부 실시예에 따르면, 모터 시스템은 고정자 유동 경로 및 회전자 유동 경로 내의 냉각제와의 열 교환을 위해 고정자 유동 경로 및 회전자 유동 경로와 연통하는 열 교환 디바이스를 더 포함한다.
선택적으로, 모터 하우징은 모터 액체 입구 구멍, 열 교환 액체 입구 구멍 및 열 교환 액체 출구 구멍을 구비하고, 열 교환 액체 입구 구멍 및 열 교환 액체 출구 구멍 양자 모두는 열 교환 디바이스와 연통하며, 모터 시스템은 냉각제를 모터 액체 입구 구멍으로부터 열 교환 액체 입구 구멍으로 펌핑하는 액체 펌프를 더 포함하고, 냉각제는 열 교환 액체 출구 구멍에 도달하기 전에 열 교환 디바이스에서 열 교환을 겪는다.
모터 하우징은 열 교환 액체 출구 구멍과 연통하는 제1 액체 출구 구멍 및 열 교환 액체 출구 구멍과 연통하는 제2 액체 출구 구멍을 갖고, 제1 액체 출구 구멍은 고정자 유동 경로와 연통하고, 제2 액체 출구 구멍은 회전자 유동 경로와 연통한다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 모터 하우징은 모터 물 입구, 모터 물 출구, 열 교환 물 입구 및 열 교환 물 출구를 구비하고, 모터 물 입구는 열 교환 물 입구와 연통하도록 구성되고, 모터 물 출구는 열 교환 물 출구와 연통하도록 구성되고, 열 교환 디바이스는 열 교환 물 입구 및 열 교환 물 출구와 연통하는 열 교환 물 채널을 내부에 갖고, 모터 물 입구 및 모터 물 출구는 외부 냉각 회로와 추가로 연통한다.
본 개시내용의 다른 양태에서의 실시예에 따른 차량은 위에서 언급된 모터 시스템을 포함한다.
차량은 관련 기술과 비교하여 전술한 모터 시스템과 동일한 장점들을 가지며, 세부 사항들은 본 명세서에서 다시 설명되지 않는다.
본 개시내용의 추가적인 양태들 및 장점들은 후속하는 상세한 설명에서 제시될 것이고, 일부는 후속하는 상세한 설명으로부터 명백해지거나 본 개시내용의 실시들로부터 학습된다.
도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른 모터 시스템의 외관을 도시하는 개략도이다.
도 2는 조립된 트랜스미션 및 모터의 단면도이다.
도 3은 조립된 트랜스미션 단부 캡 및 모터 하우징의 단면도이다.
도 4는 조립된 트랜스미션 단부 캡 및 모터 하우징의 다른 단면도이다.
도 5는 조립된 트랜스미션 단부 캡, 하우징 본체 및 모터 하우징의 단면도이다.
도 6은 조립된 트랜스미션 단부 캡, 하우징 본체, 밸브 및 모터의 단면도이다.
도 7은 일 방향에서 본 모터 하우징의 개략도이다.
도 8은 다른 방향에서 본 모터 하우징의 개략도이다.
도 9는 모터 단부 캡의 개략도이다.
도 10은 모터 단부 캡 상에 장착된 패치 패널의 개략도이다.
도 11은 패치 패널 및 모터 단부 캡의 절반 단면도이다.
도 12는 패치 패널의 부분 개략도이다.
도 13은 조립된 트랜스미션 단부 캡 및 하우징 본체의 개략도이다.
도 14는 하우징 본체의 개략도이다.
도 15는 모터 시스템 내의 냉각제 유동 경로의 개략도이다.
도 16은 본 개시내용의 실시예에 따른 차량의 개략도이다.
참조 번호들의 설명들:
차량(100), 모터 시스템(10), 전자 제어 조립체(1), 모터(2), 모터 단부 캡(21), 단부 캡 제1 유동 채널(2101), 단부 캡 제2 유동 채널(2102), 단부 캡 제3 유동 채널(2103), 저부 액체 구멍(2104), 오버플로우 채널(2105), 모터 하우징(22), 모터 물 입구(2201), 열 교환 물 입구(2202), 열 교환 물 출구(2203), 모터 액체 입구 구멍(2204), 열 교환 액체 입구 구멍(2205), 열 교환 액체 출구 구멍(2206), 제2 액체 출구 구멍(2207), 하우징 유동 채널(2208), 액체 분사 구멍(2209), 역류 채널(2210), 모터 물 출구(2211), 제1 액체 출구 구멍(2213), 제1 단부 유동 채널(2214), 제2 단부 유동 채널(2215), 고정자 코어(23), 고정자 권선(24), 자기 실드(25), 자기 실드 제1 유동 채널(2501), 자기 실드 제2 유동 채널(2502), 회전자 코어(26), 회전자 유동 채널(2601), 회전 샤프트(27), 회전 샤프트 유동 채널(2701), 회전 샤프트 액체 구멍(2702), 모터 베어링(28), 패치 패널(29), 패치 패널 액체 입구 구멍(2901), 패치 패널 액체 출구 구멍(2902), 열 교환 디바이스(3), 액체 펌프(4), 트랜스미션(5), 트랜스미션 단부 캡(51), 액체 구멍(5101), 제1 유동 경로(5102), 제2 유동 경로(5103), 단부 캡 제1 액체 구멍(5104), 단부 캡 제2 액체 구멍(5106), 하우징 본체(52), 하우징 액체 구멍(5201), 제2 분기 유동 채널(5202), 제1 분기 유동 채널(5203), 트랜스미션 주 샤프트(53), 주 샤프트 유동 채널(5301), 트랜스미션 베어링(54), 단부 캡 베어링(55), 밸브(6), 밸브 액체 입구 구멍(601), 밸브 액체 출구 구멍(602).
본 개시내용의 실시예들이 아래에 상세히 설명되고, 실시예들의 예들은 첨부 도면들에 도시되고, 동일하거나 유사한 요소들 또는 동일하거나 유사한 기능들을 갖는 요소들은 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 참조 번호들로 표시된다. 첨부 도면들을 참조하여 아래에 설명되는 실시예들은 예시적이고 본 개시내용을 설명하도록 의도되고 본 개시내용에 대한 제한으로서 해석되지 않을 것이다.
본 개시내용의 상세한 설명에서, "종방향", "횡방향", "길이", "폭", "두께", "상부", "하부", "전방", "후방", "좌측", "우측", "수직", "수평", "상단", "저부", "내부", 및 "외부"라는 용어들에 의해 표시된 배향들 또는 위치 관계들은 단지 본 개시내용을 설명하는 편의를 위해 그리고 설명을 단순화하기 위해 첨부 도면들에 기초하여 도시된 배향들 또는 위치 관계들이지만, 디바이스 또는 요소가 특정의 배향을 가질 필요가 있거나 특정의 배향으로 구성 및 동작될 필요가 있다는 것을 나타내거나 암시하는 데 사용되지 않으며, 따라서 본 개시내용의 제한으로서 이해되어서는 안된다는 것이 이해되어야 한다.
또한, "제1" 및 "제2"라는 용어는 설명의 목적으로만 사용되며, 상대적 중요성을 나타내거나 암시하는 것으로 또는 지시된 기술적 특징부의 양을 암시하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 따라서, "제1" 또는 "제2"에 의해 제한되는 특징부는 이러한 특징부들 중 하나 이상을 명시적으로 또는 암시적으로 포함할 수 있다. 본 개시내용의 설명에서, "다수"는 구체적으로 달리 한정되지 않는 한, 적어도 2개, 예컨대 2개, 3개를 의미한다.
본 개시내용에서, 달리 명시적으로 특정되거나 정의되지 않는 한, "설치", "결합", "연결", 및 "고정"과 같은 용어들은 넓은 의미로 이해되어야 한다. 예를 들어, 연결은 고정 연결, 분리 가능 연결, 또는 일체형 연결일 수 있거나; 또는 연결은 상호 기계적 연결 또는 전기적 연결 또는 연통일 수 있거나; 또는 연결은 직접 연결, 중간 매체를 통한 간접 연결, 2개의 요소 사이의 내부 연통, 또는 2개의 요소 사이의 상호작용 관계일 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 특정 상황들에 따라 본 개시내용에서의 전술한 용어들의 특정 의미들을 이해할 수 있다.
본 개시내용의 실시예들에 따른 모터 시스템(10) 및 차량이 도1 내지 도 16을 참조하여 아래에 설명된다.
도 1을 참조하면, 본 개시내용의 실시예에 따른 모터 시스템(10)은 전자 제어 조립체(1), 모터(2) 및 밸브(6)를 포함할 수 있다.
전자 제어 조립체(1)는 모터(2)의 상부 부분에 장착된다. 도2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 모터(2)는 모터 하우징(22), 고정자 코어(23), 고정자 권선(24), 회전자 코어(26) 및 회전 샤프트(27)를 포함할 수 있다. 고정자 코어(23)는 모터 하우징(22)에 장착된다. 고정자 권선(24)은 고정자 코어(23) 주위에 권선된다. 구체적으로, 고정자 권선(24)은 고정자 조립체를 형성하기 위해 고정자 코어(23)의 치형 공간 내로 삽입된다. 고정자 조립체는 모터 하우징(22)에 장착된다. 회전자 코어(26)는 고정자 코어(23)에 대해 회전 가능하도록 배열된다. 회전자 코어(26)는 회전 샤프트(27) 상에 장착된다. 회전자 유동 경로는 적어도 회전자 코어(26) 내에 형성된다. 회전자 유동 경로는 고정자 권선(24)을 냉각시키기 위해 냉각제를 고정자 권선(24)으로 운반하도록 구성된다. 회전자 유동 경로는 회전자 코어(26) 및 회전자의 다른 구성요소를 냉각시키기 위해 냉각제를 회전자 코어(26)로 운반하도록 추가로 구성된다.
밸브(6)는 회전자 유동 경로의 유동을 제어하도록 구성된다. 구체적으로, 밸브(6)가 개방될 때, 회전자 유동 경로 내의 유동은 0이 아니다. 이때, 회전자 유동 경로는 고정자 권선(24)을 냉각시키기 위해 냉각제를 고정자 권선(24)으로 운반할 수 있다. 밸브(6)가 폐쇄될 때, 회전자 유동 경로 내의 유동은 0이다. 이때, 회전자 유동 경로는 고정자 권선(24)을 냉각시키기 위해 고정자 권선(24)으로 냉각제를 운반할 수 없다. 밸브(6)의 개방 각도는 회전자 유동 경로의 유동의 크기와 양의 상관관계를 가질 수 있다. 예를 들어, 밸브(6)의 개방 각도가 클수록, 회전자 유동 경로의 유동이 커진다. 밸브(6)의 개방 각도가 작을수록, 회전자 유동 경로의 유동은 작아진다. 선택적으로, 밸브(6)의 개방 각도는 회전자 유동 경로의 유동의 크기에 양으로 비례할 수 있다.
본 개시내용의 실시예에 따른 모터 시스템(10)에서, 회전자 유동 경로의 유동은 밸브(6)의 개방 및 폐쇄를 통해 조절될 수 있다. 밸브(6)는 회전자 유동 경로가 모터(2)를 냉각시킬 필요가 있을 때 개방되어, 회전자 유동 경로 내의 유동이 0이 아닌 것을 보장한다. 밸브(6)는 회전자 유동 경로가 모터(2)를 냉각시킬 필요가 없을 때 폐쇄되어, 회전자 유동 경로 내의 유동이 0으로 조절되는 것을 보장한다. 이와 같이, 에너지 소비는 회전자의 회전 동안 감소되고, 즉, 모터(2)의 에너지 소비는 감소되고, 이에 의해 모터(2)의 효율을 최적화한다.
본 개시내용의 일부 실시예들에서, 밸브(6)는 모터(2) 상에 제공되고 밸브(6)는 회전자 유동 경로 상에 제공된다.
선택적으로, 모터 시스템(10)은 모터(2)의 일 단부에 제공된 트랜스미션(5)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 모터(2)는 모터 하우징(22)의 일 단부에 제공된 모터 단부 캡(21)을 더 포함할 수 있다. 트랜스미션(5)은 모터 단부 캡(21)으로부터 멀어지는 방향을 향하는 모터(2)의 단부에 제공된다. 도1 및 도 2를 참조하면, 모터 단부 캡(21)은 모터(2)의 우측 단부에 제공되고 트랜스미션(5)은 모터(2)의 좌측 단부에 제공된다.
도1 및 도 2에 도시된 실시예에서, 밸브(6)는 트랜스미션(5) 상에 제공된다. 이때, 회전자 유동 경로 내의 냉각제는 회전 샤프트(27)에 동축 연결된 트랜스미션(5) 내의 입력 샤프트를 통해 진입한다. 도면들에 도시되지 않은 일부 실시예들에서, 밸브(6)는 대안적으로 모터(2) 상에 제공될 수 있다. 이 경우, 회전자 유동 경로 내의 냉각제는 트랜스미션(5)으로부터 멀어지는 방향으로 회전 샤프트(27)의 단부를 통해 진입한다.
선택적으로, 트랜스미션(5)은 감속기일 수 있다.
구체적으로, 트랜스미션(5)은 내부에 제1 분기 유동 채널(5203)을 갖는다. 모터 하우징(22) 내의 냉각제는 제1 분기 유동 채널(5203)로 유동한다. 밸브(6)는 제1 분기 유동 채널(5203) 상에 제공된다. 밸브(6)의 밸브 액체 입구 구멍(601)은 제1 분기 유동 채널(5203)과 연통한다. 밸브(6)의 밸브 액체 출구 구멍(602)은 회전자 유동 경로와 연통한다. 밸브 액체 출구 구멍(602)은 밸브 액체 입구 구멍(601)과 선택적으로 연통한다.
선택적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 트랜스미션(5)은 트랜스미션 케이스, 트랜스미션 주 샤프트(53) 및 트랜스미션 베어링(54)을 포함할 수 있다. 트랜스미션 주 샤프트(53)는 회전 샤프트(27)에 동축으로 연결된다. 트랜스미션 베어링(54)의 내부 링은 트랜스미션 주 샤프트(53) 상에 장착된다. 트랜스미션 베어링(54)의 외부 링은 트랜스미션 케이스에 장착된다. 예를 들어, 트랜스미션 베어링(54)의 내부 링은 억지 끼워맞춤을 통해 트랜스미션 주 샤프트(53) 상에 장착될 수 있다. 트랜스미션 베어링(54)의 외부 링은 억지 끼워맞춤을 통해 트랜스미션 케이스에 장착될 수 있다. 트랜스미션 케이스에는 트랜스미션 유동 채널이 제공된다. 트랜스미션 유동 채널은 트랜스미션 베어링(54)과 연통하는 제2 분기 유동 채널(5202)을 갖는다. 모터 하우징(22) 내의 냉각제는 제2 분기 유동 채널(5202)로 유동한다.
트랜스미션 케이스는 하우징 본체(52) 및 트랜스미션 단부 캡(51)을 포함할 수 있다. 트랜스미션 단부 캡(51)은 하우징 본체(52)의 단부 부분에 장착된다. 트랜스미션 베어링(54)의 외부 링은 하우징 본체(52)에 고정된다. 예를 들어, 트랜스미션 베어링(54)의 외부 링은 억지 끼워맞춤을 통해 하우징 본체(52)에 장착된다. 단부 캡 베어링(55)은 모터 하우징(22)의 다른 단부에 제공된다. 단부 캡 베어링(55)의 내부 링은 억지 끼워맞춤을 통해 회전 샤프트(27) 상에 장착될 수 있다. 단부 캡 베어링(55)의 외부 링은 억지 끼워맞춤을 통해 트랜스미션 단부 캡(51)에 장착될 수 있다. 단부 캡 베어링(55)은 회전 샤프트(27)의 회전에서의 안정성을 보장하기 위해 회전 샤프트(27)를 지지하도록 구성될 수 있다.
도3 및 도 13을 참조하면, 트랜스미션(5)은 액체 구멍(5101), 제1 유동 경로(5102) 및 제2 유동 경로(5103)를 갖는다. 액체 구멍(5101)은 제1 유동 경로(5102)와 연통한다. 제1 유동 경로(5102)는 제2 유동 경로(5103)와 연통한다. 트랜스미션(5)의 저부에 있는 냉각제는 액체 구멍(5101)을 통해 제1 유동 경로(5102)로 안내되고, 이어서 냉각제는 내부 유동 경로를 통해 제1 유동 경로(5102)로부터 제2 유동 경로(5103)로 안내된다.
액체 구멍(5101), 제1 유동 경로(5102) 및 제2 유동 경로(5103)는 모두 트랜스미션 단부 캡(51)에 제공된다. 도4 내지 도 5를 참조하면, 단부 캡 제1 액체 구멍(5104)이 트랜스미션 단부 캡(51) 내에 추가로 제공된다. 단부 캡 제1 액체 구멍(5104)에 있는 냉각제는 트랜스미션 단부 캡(51)의 내부 유동 경로를 통해 단부 캡 제2 액체 구멍(5106)으로 안내된다. 하우징 본체(52) 상에는 하우징 액체 구멍(5201)이 제공된다. 단부 캡 제2 액체 구멍(5106)은 하우징 액체 구멍(5201)과 연통하고(예를 들어, 서로 대향하여 배열되고), 이에 의해 단부 캡 제2 액체 구멍(5106)에 있는 냉각제는 하우징 액체 구멍(5201)으로 유동한다. 도 6을 참조하면, 하우징 액체 구멍(5201)에 있는 냉각제의 일부는 제2 분기 유동 채널(5202)을 거쳐 트랜스미션 베어링(54)으로 유동하고, 이 냉각제의 다른 부분은 제1 분기 유동 채널(5203)을 거쳐 밸브 액체 입구 구멍(601)으로 유동한다. 냉각을 달성한 후에, 트랜스미션 단부 캡(51)의 일 측에 있는 오일은 중력 효과로 인해 단부 캡 제2 액체 구멍(5106)으로부터 기어박스의 저부로 유동하며, 따라서 오일의 역류를 달성한다.
도 6을 참조하면, 제2 분기 유동 채널(5202)은 제1 분기 유동 채널(5203)의 상류에 위치된다. 즉, 냉각제는 먼저 제2 분기 유동 채널(5202)을 통과한 다음 제1 분기 유동 채널(5203)을 통과한다. 이와 같이, 밸브(6)의 폐쇄조차도 트랜스미션 베어링(54)의 윤활에 영향을 미치지 않을 것이다.
도2 및 도 6을 참조하면, 모터(2)는 자기 실드(25) 및 모터 베어링(28)을 더 포함할 수 있다. 자기 실드(25)는 회전 샤프트(27) 상에 장착된다. 모터 베어링(28)의 내부 링은 회전 샤프트(27) 상에 장착된다. 모터 베어링(28)의 외부 링은 모터 단부 캡(21) 상에 장착된다. 예를 들어, 모터 베어링(28)의 내부 링은 억지 끼워맞춤을 통해 회전 샤프트(27) 상에 장착될 수 있다. 모터 베어링(28)의 외부 링은 억지 끼워맞춤을 통해 모터 단부 캡(21)에 장착될 수 있다. 모터 베어링(28)은 회전 샤프트(27)를 지지하고, 모터 베어링(28)은 회전 샤프트(27)의 회전에서의 안정성을 개선할 수 있다. 회전자 코어(26)의 양 단부에는 자기 실드(25)가 제공된다. 자기 실드(25)는 자기 차폐 기능을 가지며, 모터(2)의 회전자 조립체(적어도 회전자 코어(26)를 포함함)의 동적 균형을 조정하도록 구성될 수 있다.
모터(2)는 고정자 권선(24)을 냉각시키기 위해 냉각제를 고정자 권선(24)으로 운반하도록 구성되는 고정자 유동 경로를 내부에 갖는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 모터 단부 캡(21)은 고정자 유동 경로와 연통하는 단부 캡 오일 챔버를 갖는다. 모터 하우징(22)은 저부에 역류 채널(2210)을 갖는다. 고정자 유동 경로 내의 오일은 단부 캡 오일 챔버 및 역류 채널(2210)을 통해 트랜스미션(5)으로 다시 유동한다. 구체적으로, 모터 단부 캡(21)은 저부에 저부 액체 구멍(2104)을 갖는다. 저부 액체 구멍(2104)은 단부 캡 오일 챔버 아래에 위치되고, 역류 채널(2210)과 연통한다. 냉각 및 윤활을 달성한 후에, 모터 단부 캡(21)의 일 측에 있는 냉각제는 중력 효과로 인해 저부로 유동하고 저부 액체 구멍(2104)을 통해 역류 채널(2210)로 유동한 다음, 역류 채널을 통해 트랜스미션(5)의 저부로 다시 유동한다.
선택적으로, 모터 베어링(28)은 모터 단부 캡(21)을 향한 회전 샤프트(27)의 단부에 제공된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 모터 베어링(28)은 회전 샤프트(27)의 우측 단부에 제공된다. 단부 캡 오일 챔버는 고정자 유동 경로를 모터 베어링(28)과 연통시킨다. 구체적으로, 도2 및 도 9에 도시된 바와 같이, 단부 캡 오일 챔버는 단부 캡 제2 유동 채널(2102) 및 단부 캡 제3 유동 채널(2103)을 포함한다. 단부 캡 제2 유동 채널(2102)은 고정자 조립체의 단부 부분과 연통하며(예를 들어, 서로 직면하여 배열되며), 이에 의해 고정자 조립체의 단부 부분에 있는 냉각제의 일부가 단부 캡 오일 챔버로 안내되고, 다음으로 냉각제는 단부 캡 오일 챔버의 내부 표면을 따라 단부 캡 제3 유동 채널(2103)로 유동한다. 단부 캡 제3 유동 채널(2103)은 모터 베어링(28)에 윤활을 제공하도록 모터 베어링(28)과 연통한다(예를 들어, 서로 직면하여 배열된다).
도 9를 참조하면, 모터 단부 캡(21)은 오버플로우 채널(2105)을 추가로 구비한다. 모터 베어링(28)의 윤활로부터 남겨진 냉각제는 오버플로우 채널(2105)을 통해 유출된다. 오버플로우 채널(2105)의 위치의 높이는 모터 베어링(28)의 외부 링의 내부 표면보다 약간 높다. 즉, 오버플로우 채널(2105)의 위치의 높이는 모터 베어링(28)의 외부 링의 두께보다 약간 더 크다. 이와 같이, 일단 오일 레벨이 모터 베어링(28)의 외부 링의 내부 표면보다 높아지면, 오일은 오버플로우 채널(2105)을 통해 유출된다. 이러한 방식으로, 모터 베어링(28)의 윤활이 보장되고, 모터 베어링(28)에서 너무 많은 냉각제가 예방될 수 있으며, 효율이 또한 고려될 수 있다.
도9 내지 도 12를 참조하면, 패치 패널(29)이 모터 단부 캡(21) 상에 고정 배열된다. 패치 패널(29)은 패치 패널 액체 입구 구멍(2901), 패치 패널 액체 출구 구멍(2902) 및 패치 패널 액체 입구 구멍(2901)과 패치 패널 액체 출구 구멍(2902)을 연통하는 패치 패널 유동 채널을 갖는다. 패치 패널 액체 입구 구멍(2901)은 고정자 유동 경로와 연통한다. 패치 패널 액체 입구 구멍(2901)은 단부 캡 오일 챔버를 통해 고정자 유동 경로와 연통한다. 구체적으로, 단부 캡 오일 챔버는 단부 캡 제1 유동 채널(2101)을 더 포함한다. 단부 캡 제1 유동 채널(2101) 내의 냉각제는 고정자 유동 경로를 통해 안내된다. 패치 패널 액체 입구 구멍(2901)은 단부 캡 제1 유동 채널(2101)에 직면한다. 단부 캡 제1 유동 채널(2101) 내의 냉각제는 패치 패널 액체 입구 구멍(2901)을 통해 유동하고 이어서 패치 패널 유동 채널을 통해 유동한 후, 패치 패널 액체 출구 구멍(2902)을 통해 유출되어, 패치 패널(29) 상에 고정된 단자를 냉각시키고, 그로 인해 높은 전류 조건에서 과열된 단자의 문제를 해결하고, 결과적으로 약점을 제거하고 모터(2)의 전체 전력 밀도를 개선한다. 이러한 방식으로, 고정자 유동 경로는 모터 베어링(28) 뿐만 아니라 고정자 코어(23), 고정자 권선(24), 단자를 동시에 냉각시킬 수 있다. 고정자 유동 경로는 모터 하우징(22) 상에 제공되고, 고정자 코어(23)를 냉각시키기 위해 고정자 코어(23)와 효과적으로 접촉할 수 있다. 이어서, 모터 하우징(22)과 모터 단부 캡(21) 사이에 밀봉이 효과적으로 이루어질 수 있으며(따라서, 부품들의 수가 감소될 수 있고, 결과적으로 모터 시스템(10)의 NVH 성능이 개선될 수 있으며), 모터 베어링(28)이 윤활될 수 있고, 단자가 단부 캡 오일 챔버를 통해 냉각될 수 있다.
도7 및 도 8을 참조하면, 모터 하우징(22)의 내부 표면은 리세스 형성되고 고정자 코어(23)와 정합되는 하우징 유동 채널(2208)을 형성한다. 모터 하우징(22)의 내부 표면은 액체 분사 구멍(2209)을 구비한다. 구체적으로, 모터 하우징(22)의 양 단부에 있는 내부 표면은 액체 분사 구멍(2209)을 구비한다. 하우징 유동 채널(2208)은 제1 액체 출구 구멍(2213)과 연통하고, 액체 분사 구멍(2209)은 하우징 유동 채널(2208)과 연통한다. 제1 액체 출구 구멍(2213)에 있는 냉각제는 하우징 유동 채널(2208) 및 액체 분사 구멍(2209)을 통해 고정자 권선(24)으로 운반되고, 구체적으로는 고정자 권선(24)을 냉각하기 위해 고정자 권선(24)의 단부 부분으로 운반될 수 있다. 고정자 유동 경로는 적어도 하우징 유동 채널(2208) 및 액체 분사 구멍(2209)을 포함한다. 액체 분사 구멍(2209)은 하우징 유동 채널(2208)과 직접 연통할 수 있거나, 다른 유동 경로 구조체들을 통해(예를 들어, 아래에 설명되는 제1 단부 유동 채널(2214) 및 제2 단부 유동 채널(2215)을 통해) 하우징 유동 채널(2208)과 간접적으로 연통할 수 있다.
구체적으로, 하우징 유동 채널(2208)은 고정자 코어(23)와 정합되는 모터 하우징(22)의 내부 표면의 유동 경로에 의해 형성된 밀봉된 유동 채널이다. 하우징 유동 채널(2208)은 고정자 코어(23)와 직접 접촉하며, 이는 열 저항의 감소 및 열 소산 효율의 개선을 촉진한다. 하우징 유동 채널(2208)은 원주방향 유동 채널 및 다수의 축방향 평행 유동 채널을 포함할 수 있다. 다수의 축방향 평행 유동 채널 모두는 원주방향 유동 채널과 연통한다.
더 선택적으로는, 모터 하우징(22)이 모터 단부 캡(21) 및 트랜스미션(5)과 (선택적으로 밀봉 링을 사용하여) 조립된 후에, 제1 단부 유동 채널(2214)이 모터 하우징(22)과 모터 단부 캡(21) 사이에 형성되고, 제2 단부 유동 채널(2215)이 모터 하우징(22)과 트랜스미션(5) 사이에 형성된다. 제1 단부 유동 채널(2214) 및 제2 단부 유동 채널(2215) 양자 모두는 하우징 유동 채널(2208)과 연통할 뿐만 아니라 액체 분사 구멍(2209)과도 연통한다. 즉, 하우징 유동 채널(2208)은 단지 제1 단부 유동 채널(2214) 및 제2 단부 유동 채널(2215)과 연통하는 반면에, 제1 단부 유동 채널(2214) 및 제2 단부 유동 채널(2215)은 액체 분사 구멍(2209)과 연통한다. 하우징 유동 채널(2208) 및 액체 분사 구멍(2209)은 제1 단부 유동 채널(2214) 및 제2 단부 유동 채널(2215)을 통해 간접적으로 연통한다. 제1 단부 유동 채널(2214) 및 제2 단부 유동 채널(2215) 내의 냉각제는 고정자 권선(24)을 냉각하기 위해 액체 분사 구멍(2209)을 거쳐 고정자 권선(24)의 단부 부분으로 운반된다. 즉, 유동 채널은 제1 유동 채널(2214) 및 제2 유동 채널(2215)을 더 포함한다. 하우징 유동 채널(2208)은 제1 단부 유동 채널(2214) 및 제2 단부 유동 채널(2215)을 통해 액체 분사 구멍(2209)과 추가로 연통할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 밸브(6)의 밸브 액체 출구 구멍(602)은 트랜스미션 주 샤프트(53) 내부의 주 샤프트 유동 채널(5301)과 연통한다. 주 샤프트 유동 채널(5301)은 회전 샤프트(27) 내부의 회전 샤프트 유동 채널(2701)과 연통한다. 회전 샤프트(27)는 회전 샤프트 유동 채널(2701)과 연통하는 회전 샤프트 액체 구멍(2702)을 추가로 구비한다. 자기 실드(25)는 회전 샤프트 액체 구멍(2702)에 있는 오일을 고정자 권선(24)으로 안내하는 자기 실드 유동 채널을 갖는다.
구체적으로, 자기 실드 유동 채널은 자기 실드 제1 유동 채널(2501) 및 자기 실드 제2 유동 채널(2502)을 포함할 수 있다. 자기 실드 제1 유동 채널(2501)은 회전 샤프트 유동 채널(2701)과 연통하도록 구성된다. 회전자 코어(26)는 내부에 회전자 유동 채널(2601)을 갖는다. 회전자 유동 채널(2601)은 자기 실드 제1 유동 채널(2501)과 연통한다. 자기 실드 제2 유동 채널(2502)의 일 단부에 있는 개구는 회전자 유동 채널(2601)과 연통하고, 자기 실드 제2 유동 채널(2502)의 다른 단부에 있는 개구는 고정자 권선(24)을 향한다. 회전자 유동 경로는 적어도 회전 샤프트 유동 채널(2701), 자기 실드 제1 유동 채널(2501), 회전자 유동 채널(2601) 및 자기 실드 제2 유동 채널(2502)을 포함한다. 제1 분기 유동 채널(5203)은 회전자 유동 경로와 연통한다. 회전자 유동 경로는 회전자 코어(26)를 통과하고, 자석강에 대한 더 양호한 열 소산 조건을 제공하기 위해 회전자 코어(26)를 냉각시킬 수 있다.
도 6을 참조하면, 밸브 액체 출구 구멍(602)이 밸브 액체 입구 구멍(601)과 연통할 때, 제1 분기 유동 채널(5203) 내의 냉각제는 밸브 액체 입구 구멍(601)으로부터 밸브 액체 출구 구멍(602)으로 유동하고, 이어서 밸브 액체 출구 구멍(602)으로부터 주 샤프트 유동 채널(5301)으로 유동한 후 회전 샤프트 유동 채널(2701)로 유동하고, 회전 샤프트 액체 구멍(2702)을 통해 자기 실드 제1 유동 채널(2501)로 유동한 후, 회전자 유동 채널(2601)로 유동하며, 최종적으로 고정자 권선(24)을 냉각하기 위해 자기 실드 제2 유동 채널(2502)을 통해 고정자 권선(24)의 단부 부분으로 운반된다. 일부 옵션 실시예들에서, 액체는 회전 샤프트 액체 구멍(2702)을 통해 자기 실드 제1 유동 채널(2501)로 유동한 후, 자기 실드 제2 유동 채널(2502)로 직접 유동하고, 이어서 고정자 권선(24)을 냉각하기 위해 고정자 권선(24)의 단부 부분으로 운반된다. 이때, 회전자 코어(26)는 내부에 회전자 유동 채널(2601)을 구비할 수 있거나 구비하지 않을 수 있다.
선택적으로, 밸브 액체 출구 구멍(602)은 밸브 액체 입구 구멍(601)과 간헐적으로 연통한다. 즉, 밸브(6)는 간헐적으로 개방되고, 밸브 액체 출구 구멍(602)이 밸브 액체 입구 구멍(601)과 연통할 때, 모터(2)에 축적된 열은 모터(2)를 냉각시키기 위해 더 신속하게 반출될 수 있다.
모터 시스템(10)은 모터(2)의 측면 상에 장착된 열 교환 디바이스(3)를 더 포함할 수 있다. 열 교환 디바이스(3)는 고정자 유동 경로 및 회전자 유동 경로 내의 냉각제와의 열 교환을 위해 고정자 유동 경로 및 회전자 유동 경로와 연통한다. 구체적으로, 열 교환 디바이스(3)는 냉각제와의 열 교환 후에 내부에 온도가 낮아진 냉각제를 가져서, 냉각제가 고정자 권선(24)으로 운반될 때, 고정자 권선(24)은 효과적으로 냉각될 수 있다.
열 교환 디바이스(3)에 의한 열 교환 후에, 냉각제는 냉각제에 의한 고정자 권선(24)의 냉각의 효과를 개선하기 위해 고정자 유동 경로 및 회전자 유동 경로에 진입한다.
도7 및 도 8을 참조하면, 모터 하우징(22)은 모터 액체 입구 구멍(2204), 열 교환 액체 입구 구멍(2205) 및 열 교환 액체 출구 구멍(2206)을 구비한다. 모터 액체 입구 구멍(2204)은 열 교환 액체 입구 구멍(2205)과 연통하고, 열 교환 액체 입구 구멍(2205) 및 열 교환 액체 출구 구멍(2206) 양자 모두는 열 교환 디바이스(3)와 연통한다. 모터 시스템(10)은 액체 펌프(4)를 더 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 액체 펌프(4)는 트랜스미션(5)의 우측 면 상에 장착되고, 액체 펌프(4)는 열 교환 디바이스(3) 근처에 위치되며, 밸브(6)는 트랜스미션(5)의 좌측 면 상에 장착되어, 액체 펌프(4) 및 밸브(6)는 합리적으로 분포되며, 트랜스미션의 양측의 공간은 완전히 이용된다. 액체 펌프(4)는 모터 액체 입구 구멍(2204)으로부터 열 교환 액체 입구 구멍(2205)으로 트랜스미션(5) 내의 냉각제를 펌핑하도록 구성된다. 냉각제는 열 교환 액체 출구 구멍(2206)에 도달하기 전에 열 교환 디바이스(3)에서 열 교환을 겪는다.
트랜스미션(5)의 제2 유동 경로(5103)는 모터 액체 입구 구멍(2204)과 연통한다(예를 들어, 서로 대향하여 배열된다). 냉각제는 제2 유동 경로(5103)를 지나 모터 액체 입구 구멍(2204)에 도달한 후, 모터 하우징(22) 내부의 유동 경로를 통해 열 교환 액체 입구 구멍(2205)으로 유동하고, 열 교환 액체 입구 구멍(2205)을 거쳐 열 교환 디바이스(3)로 유동한다. 열 교환 디바이스(3) 내의 냉각제와의 냉각제의 열 교환 후에, 냉각된 냉각제는 열 교환 액체 출구 구멍(2206)으로 유동한다.
모터 하우징(22)은 열 교환 액체 출구 구멍(2206)과 연통하는 제1 액체 출구 구멍(2213) 및 열 교환 액체 출구 구멍(2206)과 연통하는 제2 액체 출구 구멍(2207)을 갖는다. 제1 액체 출구 구멍(2213)은 고정자 유동 경로와 연통하고, 제2 액체 출구 구멍(2207)은 회전자 유동 경로와 연통한다. 즉, 열 교환 디바이스(3)에서 냉각된 냉각제는 모터 하우징(22) 내부에서 2개의 분기로 분할되기 전에 열 교환 액체 출구 구멍(2206)으로 유동하는데, 2개의 분기 중 하나는 고정자 유동 경로에 관한 것이고 다른 하나는 회전자 유동 경로에 관한 것이다. 밸브(6)는 회전자 유동 경로 상에 제공된다.
트랜스미션(5)은 트랜스미션 유동 채널을 갖는다. 제2 액체 출구 구멍(2207)으로부터의 냉각제는 트랜스미션 유동 채널로 유동한다.
도 7을 참조하면, 모터 하우징(22)은 모터 물 입구(2201), 모터 물 출구(2211), 열 교환 물 입구(2202) 및 열 교환 물 출구(2203)를 구비한다. 모터 물 입구(2201)는 열 교환 물 입구(2202)와 연통하도록 구성된다. 모터 물 출구(2211)는 열 교환 물 출구(2203)와 연통하도록 구성된다. 열 교환 디바이스(3)는 열 교환 물 입구(2202) 및 열 교환 물 출구(2203)와 연통하는 열 교환 물 채널을 내부에 갖는다. 모터 물 입구(2201) 및 모터 물 출구(2211)는 외부 냉각 회로와 추가로 연통한다. 구체적으로, 모터 물 입구(2201)는 배관을 통해 전자 제어 조립체(1)의 물 출구와 연통한다. 모터 하우징(22) 상에 구멍을 천공함으로써 모터 물 입구(2201)와 열 교환 물 입구(2202) 사이의 연통이 가능하게 된다. 냉각제는 전자 제어 조립체(1), 모터 물 입구(2201) 및 열 교환 물 입구(2202)를 통해 열 교환 디바이스(3)에 진입하고, 이어서 열 교환 물 출구(2203)로 유동한 후, 모터 하우징(22) 내부의 물 채널을 통해 모터 물 출구(2211)로 유동하고, 최종적으로 외부 냉각 회로로 유동한다. 이와 같이, 고정자 유동 경로 및 회전자 유동 경로로부터의 냉각제가 열 교환 디바이스(3)에서 열 교환을 겪고 있을 때, 이 냉각제와 열 교환 디바이스(3) 내부의 냉각제 사이에서 열 교환이 이루어질 수 있고, 따라서 냉각제는 신속하게 냉각될 수 있다.
모터 시스템(10) 내의 냉각제의 유동 경로가 도 15에 도시되어 있다. 액체 펌프(4)에 의해 구동되어, 열 교환 디바이스(3)의 트랜스미션(5)의 저부에 있는 냉각제의 냉각 후에, 이 냉각제의 일부가 고정자 유동 경로에 진입한다. 고정자 유동 경로 내의 냉각제는 고정자 권선(24), 모터 베어링(28) 및 패치 패널(29)을 냉각시킬 수 있다. 밸브(6)가 개방될 때, 열 교환 디바이스(3)에 의해 냉각된 냉각제의 다른 부분은 회전자 유동 경로에 진입하여 회전자 조립체를 냉각시킬 수 있고, 이어서 고정자 권선(24)의 단부 부분으로 운반되어 고정자 권선(24)을 냉각시킨 후에 모터(2)의 저부에 있는 역류 채널(2210)을 통해 트랜스미션(5)으로 다시 유동한다.
차량이 주차 중이고 모터(2)가 동작하는 동안, 모터(2)는 증가된 전압에서 배터리 팩의 인덕터로서 동작한다. 권선에서의 리플 전류의 크기는 2개의 측면들, 즉, 충전 캐비닛과 배터리 팩 사이의 전압차에 의해 영향을 받는다. 전압차가 소정의 임계치보다 클 때, 밸브(6)는 개방된다. 즉, 모터(2)의 열은 이때 유해하므로, 모터(2)의 냉각을 증가시키는 것이 바람직하다. 모터(2)의 권선에 인가되는 일정한 직류로 인해, 모터(2)의 고정자 권선(24)이 파킹(parking)되어 가열될 때, 회전자 유동 경로는 교류가 존재하지 않기 때문에 개방될 필요가 없다. 이때, 밸브(6)는 폐쇄된다. 즉, 회전자 유동 경로 내의 냉각제의 양이 이때 감소되며, 따라서 회전자의 회전에서의 에너지 소비가 감소되어, 즉, 모터(2)의 에너지 소비가 감소되어, 모터(2)의 효율을 개선한다.
모터(2)가 차량을 작동하도록 구동하기 위해 동작할 때, 모터(2)가 낮은 부하/낮은 회전 속도로 동작하는 경우, 밸브(6)는 폐쇄되고, 액체 펌프(4)의 출력은 권선의 온도에 따라 조정된다. 모터(2)가 높은 부하/높은 회전 속도로 동작하는 경우, 액체 펌프(4)의 출력은 권선의 온도에 따라 조정된다. 밸브(6)는 간헐적으로 개방되는데, 예를 들어, 밸브는 10분의 시간 간격으로 1분 동안 동작하고, 높은 부하 및 높은 회전 속도 동작이 종료할 때, 밸브는 모터(2)를 냉각시키기 위해 1분 동안 개방되는 한편, 10분 간격 동안 항상 높은 부하 및 높은 회전 속도로 동작하지 않는 경우를 예방한다. 선택적으로, 밸브(6)의 개방 시간은 사용자 요구에 따라 설정될 수 있다.
일부 실시예들에서, 낮은 부하는 50N·M 미만의 토크를 갖는 부하이고, 높은 부하는 50N·M 이상의 토크를 갖는 부하이다. 저속은 3000 분당회전수(RPM) 미만의 회전 속도이고, 고속은 3000 RPM 이상의 회전 속도이다.
모터 시스템은 차량에서 사용된다. 일부 실시예들에서, 차량의 구동(power-on) 및 주차 동안, 액체 펌프(4)는 여전히 기능한다. 구체적으로, 주차 동안, 모터(2)는 동작 상태가 아니다. 차량의 구동 후에, 밸브(6)는 폐쇄되고 액체 펌프(4)는 저전력에서 동작하는 데, 이는 트랜스미션 베어링(54) 및 모터 베어링(28)의 정상적인 윤활을 보장할 수 있다. 차량은 언제라도 시동할 수 있으므로, 트랜스미션 베어링(54) 및 모터 베어링(28)이 윤활되지 않은 경우, 트랜스미션 베어링(54) 및 모터 베어링(28)은 차량이 갑자기 시동할 때 손상될 수 있다. 따라서, 액체 펌프(4)가 차량의 구동 및 주차 동안 여전히 기능하는 것이 보장되면 모터 시스템(10)의 유효 수명이 연장될 수 있다.
도 16을 참조하면, 본 개시내용의 다른 양태에서의 실시예에 따른 차량(100)이 상기 실시예에 따른 모터 시스템(10)을 포함한다.
본 개시내용의 일 실시예에 따른 차량(100)은 다음의 유익한 효과들을 갖는다.
(1) 밸브(6)가 회전자 유동 경로 내에 제공된다. 회전자 유동 경로의 유동은 오일 냉각식 모터(2)의 효율을 개선하기 위해 모터(2)의 다양한 기능 조건에 따라 밸브(6)에 의해 조정될 수 있다(실험은 오일이 회전자 코어(26)의 내부를 통과할 때 모터(2)의 효율이 감소될 것임을 나타낸다).
(2) 모터 베어링(28)은 고정자 유동 경로 외부로 안내되는 냉각제의 일부에 의해 윤활된다. 트랜스미션 베어링(54)은 회전자 유동 경로 내의 밸브(6)의 상류로 안내되는 제2 분기 유동 채널(5202)에 의해 윤활된다. 이와 같이, 밸브(6)가 폐쇄된 후에, 트랜스미션 베어링(54)의 윤활은 영향을 받지 않을 것이다.
(3) 냉각제의 일부는 패치 패널(29) 상의 단자가 냉각될 수 있도록 패치 패널(29)을 냉각하기 위해 고정자 유동 경로를 통해 안내된다. 이러한 방식으로, 높은 전류 조건들에서의 과열된 단자의 문제가 해결되고, 약점이 제거되고 모터(2)의 전체 전력 밀도가 개선된다.
본 명세서의 설명에서, 용어들 "실시예", "일부 실시예들", "예", "특정 예", 또는 "일부 예들" 등을 참조하는 설명은 실시예 또는 예와 관련하여 설명된 특정 특징부들, 구조들, 재료들 또는 특성들이 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예 또는 예에 포함된다는 것을 의미한다. 본 명세서에서, 전술한 용어들의 개략적 표현들은 반드시 동일한 실시예 또는 예에 관한 것은 아니다. 더욱이, 설명된 특정 특징부들, 구조들, 재료들 또는 특성들은 임의의 하나 이상의 실시예 또는 예에서 적합한 방식으로 조합될 수 있다. 또한, 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 명세서에 설명된 상이한 실시예들 또는 예들을 통합하고 조합할 수 있다.
본 개시내용의 실시예들이 위에 도시되고 설명되었지만, 위의 실시예들은 예시적이고 본 개시내용의 제한으로서 이해되지 않아야 한다는 점이 이해될 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 개시내용의 범위 내에서 상기 실시예들에 대한 변경들, 수정들, 대체들 또는 변형들을 행할 수 있다.

Claims (17)

  1. 모터 시스템으로서,
    모터 하우징(22), 고정자 코어(23), 고정자 권선(24) 및 회전자 코어(26)를 포함하는 모터(2) - 상기 고정자 코어(23)는 상기 모터 하우징(22) 내에 장착되고, 상기 고정자 권선(24)은 상기 고정자 코어(23) 주위에 권선되고, 상기 회전자 코어(26)는 상기 고정자 코어(23)에 대해 회전 가능하게 배열되고, 상기 회전자 유동 경로는 적어도 상기 회전자 코어(26) 내에 형성되고, 상기 회전자 유동 경로는 냉각제를 상기 고정자 권선(24)으로 운반하도록 구성됨 -; 및
    상기 회전자 유동 경로의 유동을 제어하도록 구성된 밸브(6)를 포함하는, 모터 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸브(6)는 상기 모터(2) 상에 제공되고, 상기 밸브(6)는 상기 회전자 유동 경로 상에 제공되는, 모터 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 모터(2)의 일 단부에 제공되는 트랜스미션(5)을 더 포함하고, 상기 트랜스미션(5)은 내부에 제1 분기 유동 채널(5203)을 갖고, 상기 밸브(6)는 상기 제1 분기 유동 채널(5203) 상에 제공되고, 상기 밸브(6)의 밸브 액체 입구 구멍(601)은 상기 제1 분기 유동 채널(5203)과 연통하고, 상기 밸브(6)의 밸브 액체 출구 구멍(602)은 상기 회전자 유동 경로와 연통하고, 상기 밸브 액체 출구 구멍(602)은 상기 밸브 액체 입구 구멍(601)과 선택적으로 연통하는, 모터 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 트랜스미션(5)은, 트랜스미션 케이스, 트랜스미션 주 샤프트(53) 및 트랜스미션 베어링(54)을 포함하고, 상기 트랜스미션 베어링(54)의 내부 링은 상기 트랜스미션 주 샤프트(53) 상에 장착되고, 상기 트랜스미션 베어링(54)의 외부 링은 상기 트랜스미션 케이스에 장착되고, 상기 트랜스미션 베어링(54)과 연통하는 제2 분기 유동 채널(5202)이 상기 트랜스미션 내에 제공되는, 모터 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 분기 유동 채널(5202)은 상기 제1 분기 유동 채널(5203)의 상류에 위치되는, 모터 시스템.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모터(2)는 자기 실드(25) 및 회전 샤프트(27)를 더 포함하고, 상기 자기 실드(25)는 상기 회전 샤프트(27) 상에 장착되고, 상기 밸브 액체 출구 구멍(602)은 상기 회전 샤프트(27) 내부의 회전 샤프트 유동 채널(2701)과 연통하고, 상기 회전 샤프트 액체 구멍(2702)은 상기 회전 샤프트(27) 상에 추가로 제공되는 상기 회전 샤프트 유동 채널(2701)과 연통하고, 상기 자기 실드(25)는 상기 회전 샤프트 액체 구멍(2702)에 있는 냉각제를 상기 고정자 권선(24)으로 안내하는 자기 실드 유동 채널을 갖는, 모터 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 자기 실드 유동 채널은 자기 실드 제1 유동 채널(2501) 및 자기 실드 제2 유동 채널(2502)을 포함하고, 상기 자기 실드 제1 유동 채널(2501)은 상기 회전 샤프트 유동 채널(2701)과 연통하도록 구성되고, 상기 회전자 코어(26)는 내부에 회전자 유동 채널(2601)을 갖고, 상기 회전자 유동 채널(2601)은 상기 자기 실드 제1 유동 채널(2501)과 연통하고, 상기 자기 실드 제2 유동 채널(2502)의 일 단부에 있는 개구는 상기 회전자 유동 채널(2601)과 연통하며, 상기 자기 실드 제2 유동 채널(2502)의 다른 단부에 있는 개구는 상기 고정자 권선(24)을 향하고, 상기 회전자 유동 경로는, 적어도 상기 회전 샤프트 유동 채널(2701), 상기 자기 실드 제1 유동 채널(2501), 상기 회전자 유동 채널(2601) 및 상기 자기 실드 제2 유동 채널(2502)을 포함하는, 모터 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모터(2)가 낮은 부하 또는 낮은 회전 속도로 동작할 때, 상기 밸브(6)는 폐쇄되고; 상기 모터(2)가 높은 부하 또는 높은 회전 속도로 동작할 때, 상기 밸브(6)는 간헐적으로 개방되는, 모터 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    고정자 유동 경로가 상기 모터(2) 내에 제공되고, 상기 고정자 유동 경로는 상기 냉각제를 상기 고정자 권선(24)으로 운반하도록 구성되는, 모터 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 모터 하우징(22)의 상기 내부 표면은 리세스 형성되고 상기 고정자 코어(23)와 정합되는 하우징 유동 채널(2208)을 형성하는, 모터 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 모터 하우징(22)의 내부 표면은 상기 하우징 유동 채널(2208)과 연통하는 액체 분사 구멍(2209)을 구비하고, 상기 하우징 유동 채널(2208) 내의 냉각제는 상기 액체 분사 구멍(2209)을 거쳐 상기 고정자 권선(24)으로 운반되고, 상기 고정자 유동 경로는 적어도 상기 하우징 유동 채널(2208) 및 상기 액체 분사 구멍(2209)을 포함하는, 모터 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 모터(2)는 상기 모터 하우징(22)의 일 단부에 제공된 모터 단부 캡(21)을 더 포함하고, 상기 모터 시스템은 상기 모터 단부 캡(21)으로부터 멀어지는 방향을 향하는 상기 모터(2)의 단부에 제공된 트랜스미션(5), 상기 모터 하우징(22)과 상기 모터 단부 캡(21) 사이에 형성된 제1 단부 유동 채널(2214), 상기 모터 하우징(22)과 상기 트랜스미션(5) 사이에 형성된 제2 단부 유동 채널(2215)을 더 포함하고, 상기 제1 단부 유동 채널(2214) 및 상기 제2 단부 유동 채널(2215) 양자 모두는 상기 하우징 유동 채널(2208)과 연통하고 또한 양자 모두는 상기 액체 분사 구멍(2209)과 연통하며, 상기 고정자 유동 경로는 상기 제1 단부 유동 채널(2214) 및 상기 제2 단부 유동 채널(2215)을 더 포함하는, 모터 시스템.
  13. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모터(2)는 상기 모터 하우징(22)의 일 단부에 제공된 모터 단부 캡(21)을 더 포함하고, 상기 모터 단부 캡(21)은 패치 패널(29)을 구비하고, 상기 패치 패널은 단자(29)를 구비하고, 상기 패치 패널(29)은 패치 패널 액체 입구 구멍(2901), 패치 패널 액체 출구 구멍(2902) 및 상기 패치 패널 액체 입구 구멍(2901)과 상기 패치 패널 액체 출구 구멍(2902)을 연통시키는 패치 패널 유동 채널을 구비하고, 상기 패치 패널 액체 입구 구멍(2901)은 상기 고정자 유동 경로와 연통하여 상기 단자를 냉각시키는, 모터 시스템.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정자 유동 경로 및 상기 회전자 유동 경로 내의 상기 냉각제와의 열 교환을 위해 상기 고정자 유동 경로 및 상기 회전자 유동 경로와 연통하는 열 교환 디바이스(3)를 더 포함하는, 모터 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 모터 하우징(22)은 모터 액체 입구 구멍(2204), 열 교환 액체 입구 구멍(2205) 및 열 교환 액체 출구 구멍(2206)을 구비하고, 상기 열 교환 액체 입구 구멍(2205) 및 상기 열 교환 액체 출구 구멍(2206) 양자 모두는 상기 열 교환 디바이스(3)와 연통하며, 상기 모터 시스템은 상기 냉각제를 상기 모터 액체 입구 구멍(2204)으로부터 상기 열 교환 액체 입구 구멍(2205)으로 펌핑하는 액체 펌프(4)를 더 포함하고, 상기 냉각제는 상기 열 교환 액체 출구 구멍(2206)에 도달하기 전에 상기 열 교환 디바이스(3) 내에서 열 교환을 겪으며,
    상기 모터 하우징(22)은 상기 열 교환 액체 출구 구멍(2206)과 연통하는 제1 액체 출구 구멍(2213) 및 상기 열 교환 액체 출구 구멍(2206)과 연통하는 제2 액체 출구 구멍(2207)을 갖고, 상기 제1 액체 출구 구멍(2213)은 상기 고정자 유동 경로와 연통하고, 상기 제2 액체 출구 구멍(2207)은 상기 회전자 유동 경로와 연통하는, 모터 시스템.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 모터 하우징(22)에는 모터 물 입구(2201), 모터 물 출구(2211), 열 교환 물 입구(2202) 및 열 교환 물 출구(2203)가 제공되고, 상기 모터 물 입구(2201)는 상기 열 교환 물 입구(2202)와 연통하도록 구성되고, 상기 모터 물 출구(2211)는 상기 열 교환 물 출구(2203)와 연통하도록 구성되며, 상기 열 교환 디바이스(3)는 상기 열 교환 물 입구(2202) 및 상기 열 교환 물 출구(2203)와 연통하는 열 교환 물 채널을 내부에 갖고, 상기 모터 물 입구(2201) 및 상기 모터 물 출구(2211)는 외부 냉각 회로와 추가로 연통하는, 모터 시스템.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 모터 시스템을 포함하는 차량.
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