DE-102025144939-A1 - SYSTEME ZUR ROTORKÜHLUNG

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Kühlen von Rotorbaugruppen bereitgestellt, insbesondere von Rotorbaugruppen, die einen wellenlosen Rotor beinhalten. In einem Beispiel beinhaltet ein Rotorbaugruppen- und Kühlsystem Kühlkanäle, die in Teile der Rotorbaugruppe gebildet sind, die einen Rotorkern, eine Endkappe und eine Schale beinhalten. Auf diese Weise strömt Kühlmittelfluid axial durch die Rotorbaugruppe, um eine Temperaturreduzierung zu erhöhen.

Inventors

• Adam Bangerter

Assignees

• FORD GLOBAL TECHNOLOGIES, LLC

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20251031

Priority Date

20241105

Claims (15)

1. Rotorbaugruppe, die Folgendes umfasst: eine erste Endkappe; eine zweite Endkappe; einen Rotorkern, der einen Hohlraum umgibt und zwischen der ersten Endkappe und der zweiten Endkappe positioniert ist; und ein Befestigungselement, das sich axial entlang einer Achse durch die erste Endkappe, die zweite Endkappe und den Hohlraum erstreckt, wobei das Befestigungselement die erste Endkappe und die zweite Endkappe an dem Rotorkern fixiert, wobei die erste Endkappe und die zweite Endkappe Kappenkühlkanäle aufweisen, um ein Kühlmittelfluid auf Paketkühlkanäle zu verteilen, die sich axial durch den Rotorkern erstrecken.
2. Rotorbaugruppe nach Anspruch 1 , wobei die Kappenkühlkanäle erste Kühlkanäle in einem ersten Winkel mit der Achse beinhalten.
3. Rotorbaugruppe nach Anspruch 2 , wobei die Kappenkühlkanäle ferner zweite Kühlkanäle in einem zweiten Winkel, der größer als der erste Winkel ist, mit der Achse beinhalten.
4. Rotorbaugruppe nach Anspruch 2 , wobei die Kappenkühlkanäle ferner dritte Kühlkanäle parallel zu der Achse beinhalten und das Kühlmittelfluid über die dritten Kühlkanäle aus der Rotorbaugruppe austritt.
5. Rotorbaugruppe nach Anspruch 4 , wobei die Kappenkühlkanäle ferner vierte Kühlkanäle beinhalten, die das Kühlmittelfluid in einer entgegengesetzten axialen Richtung zu der umleiten, in der Fluid in die vierten Kühlkanäle eintritt.
6. Rotorbaugruppe nach Anspruch 5 , wobei die Paketkühlkanäle axial an einem ersten Ende mit den ersten Kühlkanälen und an einem zweiten Ende mit den dritten Kühlkanälen fluchten oder axial an dem zweiten Ende mit den vierten Kühlkanälen und an dem ersten Ende mit den dritten Kühlkanälen fluchten.
7. Rotorbaugruppe nach Anspruch 1 , wobei das Kühlmittelfluid nicht radial durch den Rotorkern strömt.
8. Rotorbaugruppe, die Folgendes umfasst: einen Rotorkern, der Blechpakete beinhaltet, die einen Hohlraum umgeben und um eine Achse zentriert sind; eine erste Endkappe an einem ersten Ende des Rotorkerns, wobei die erste Endkappe einen Vorsprung beinhaltet, der dazu ausgelegt ist, eine Schale aufzunehmen; eine zweite Endkappe an einem zweiten Ende des Rotorkerns; und ein Kühlsystem, das Folgendes umfasst: Kühldurchlässe in der Schale, wobei Fluid über die Kühldurchlässe in die Rotorbaugruppe eintritt; Paketkühlkanäle, durch die das Fluid axial innerhalb der Blechpakete strömt; und Kappenkühlkanäle, durch die das Fluid innerhalb der ersten Endkappe und der zweiten Endkappe strömt.
9. Rotorbaugruppe nach Anspruch 8 , wobei die Kappenkühlkanäle erste Kühlkanäle, die in der ersten Endkappe gebildet sind, dritte Kühlkanäle, die in der ersten Endkappe und in der zweiten Endkappe gebildet sind, und vierte Kühlkanäle, die in der zweiten Endkappe gebildet sind, beinhalten und wobei die ersten Kühlkanäle erste innere Öffnungen beinhalten, die nach außen radial langgestreckt sind, um Fluid an die Paketkühlkanäle abzugeben.
10. Rotorbaugruppe nach Anspruch 9 , wobei die Kappenkühlkanäle ferner zweite Kühlkanäle mit zweiten inneren Öffnungen beinhalten, die nach außen radial langgestreckt sind, um das Fluid an einen Umfang des Hohlraums abzugeben.
11. Rotorbaugruppe nach Anspruch 9 , wobei eine erste Anzahl der ersten Kühlkanäle, eine zweite Anzahl von zweiten Kühlkanälen, die in der ersten Endkappe gebildet sind, und eine dritte Anzahl der dritten Kühlkanäle der ersten Endkappe gleich sind.
12. Rotorbaugruppe nach Anspruch 8 , wobei die Kühldurchlässe Kühllöcher beinhalten und wobei die Kühllöcher radial um die Achse angeordnet und fluidisch von einer axial inneren Öffnung der Schale getrennt sind.
13. Rotorbaugruppe nach Anspruch 8 , wobei die Kühldurchlässe Kühlschlitze beinhalten und wobei die Kühlschlitze radial um die Achse angeordnet und fluidisch an eine axial innere Öffnung der Schale gekoppelt sind.
14. Rotorbaugruppe nach Anspruch 8 , wobei die Rotorbaugruppe ferner ein Befestigungselement umfasst, das sich axial durch eine Mitte der ersten Endkappe, durch den Hohlraum und durch eine Mitte der zweiten Endkappe erstreckt, wobei das Befestigungselement die erste Endkappe und die zweite Endkappe ohne andere Befestigungselemente an dem Rotorkern fixiert.
15. Rotorbaugruppe nach Anspruch 8 , wobei das Fluid in einer ersten axialen Richtung durch einige der Paketkühlkanäle und in einer zweiten axialen Richtung durch andere der Paketkühlkanäle strömt, wobei die erste axiale Richtung der zweiten axialen Richtung entgegengesetzt ist.

Description

Gebiet Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Systeme zum Bereitstellen von Kühlung für Komponenten einer Rotorbaugruppe. Allgemeiner Stand der Technik Ein Fahrzeug, wie etwa ein Hybridfahrzeug oder ein komplett elektrisches Fahrzeug (electric vehicle - EV), kann eine Rotorbaugruppe, die eine Welle beinhaltet, verwenden, um ein Fahrzeug in einer Richtung anzutreiben. In bisherigen Rotorbaugruppen kann sich die Welle durch eine Mitte eines Rotorkerns erstrecken, der Blechpakete umfasst, und kann über ein Befestigungssystem, das Komponenten, wie etwa Sicherungsmuttern und Unterlegscheiben, umfasst, an dem Rotorkern gesichert sein. Eine Schulter kann an einem ersten Ende der Welle gebildet sein und die Blechpakete können zwischen der Schulter an dem ersten Ende der Welle und Befestigungskomponenten, die an ein zweites Ende der Welle gekoppelt sind, zusammengehalten werden. Auf diese Weise erstreckt sich die Welle axial durch die Blechpakete des Rotorkerns, um die Blechpakete auszufluchten und die Komponenten des Rotors zusammenzuhalten. Eine Rotorbaugruppe ohne eine herkömmliche Welle kann Vorteile gegenüber einer herkömmlichen Rotorbaugruppe aufweisen. Eine Rotorbaugruppe ohne eine herkömmliche Welle kann leichter und weniger komplex in der Herstellung sein als eine herkömmliche Rotorbaugruppe, die eine Welle fordert. Rotorbaugruppen ohne herkömmliche Wellen können Endkappen verwenden, die an einem der beiden axialen Enden der Rotorbaugruppe positioniert sind, um Blechpaketschichten der Rotorbaugruppe an Ort und Stelle zu halten. Es ist wünschenswert, eine angemessene Kühlung an Rotoren mit Endkappen sicherzustellen. Kurzdarstellung In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Verfahren für eine Rotorbaugruppe angegangen werden, umfassend eine erste Endkappe; eine zweite Endkappe; einen Rotorkern, der einen Hohlraum umgibt und zwischen der ersten Endkappe und der zweiten Endkappe positioniert ist; und ein Befestigungselement, das sich axial entlang einer Achse durch die erste Endkappe, die zweite Endkappe und den Hohlraum erstreckt, wobei das Befestigungselement die erste Endkappe und die zweite Endkappe an dem Rotorkern fixiert, wobei die erste Endkappe und die zweite Endkappe Kappenkühlkanäle aufweisen, um ein Kühlmittelfluid auf Paketkühlkanäle zu verteilen, die sich axial durch den Rotorkern erstrecken. Als ein Beispiel kann die Rotorbaugruppe umlaufend durch eine Statorbaugruppe umgeben sein, die Statorblechpakete und sich durch die Statorblechpakete erstreckende Leiter beinhaltet, wobei die Leiter Wickelköpfe beinhalten, die sich über die Statorblechpakete hinaus erstrecken. Die Kappenkühlkanäle können ferner Fluid an die Wickelköpfe verteilen. Auf diese Weise kann ein Kühlmittelweg für eine Rotorbaugruppe bereitgestellt werden, der sowohl den Rotorkern als auch die Statorwickelköpfe kühlt. Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben werden. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder maßgebliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche definiert ist, die auf die detaillierte Beschreibung folgen. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die beliebige der vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile beheben. Kurze Beschreibung der Zeichnungen 1 zeigt einen beispielhaften Fahrzeugantriebsstrang, der ein Kühlsystem gemäß der vorliegenden Offenbarung umfassen kann.2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das das Kühlsystem gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst.3 zeigt eine Querschnittsansicht einer Rotorbaugruppe, die das Kühlsystem gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet.4A zeigt eine perspektivische Ansicht einer Schale des Kühlsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung.4B zeigt eine Querschnittsansicht der Schale aus 4A gemäß der vorliegenden Offenbarung.5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Schale des Kühlsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung.6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer äußeren Fläche einer Endkappe des Kühlsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung.7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer inneren Fläche an der Endkappe aus 6 gemäß der vorliegenden Offenbarung.8 zeigt eine perspektivische Ansicht der Rotorbaugruppe, einer Statorbaugruppe und eines Kühlsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung.9 zeigt eine perspektivische Ansicht einer inneren Fläche einer Endkappe des Kühlsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung.10 zeigt eine perspektivische Ansicht einer äußeren Fläche einer Endkappe des Kühlsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung.11 zeigt eine Querschnittsansicht der Rotorbaugruppe gemäß der vorliegenden Offenbarung. Detaillierte Beschreibung Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Verteilen