Tesla社の特許
US20200350796A1:Electric motor waste heat mode to heat battery
ニーズ
電気モーターは、特にサイズと重量の制約が高出力の必要性と結びついている車両のトラクションモーターによって、かなりの熱を発生させる可能性があります。
電気モーターの過熱により、モーター巻線の絶縁が急速に劣化します。
電気モーターの温度が摂氏10度上昇するごとに、絶縁寿命は半分になります。
過熱によって引き起こされる別の問題は、ローター内の永久磁石が過熱すると磁気特性が失われ、効率が低下することです。
誘導電動機の場合、銅巻線の温度が上昇すると誘導電動機の効率が低下します。
銅の電気抵抗率は、摂氏10度の温度上昇ごとに4％増加します。
したがって、内部モーターコンポーネント（ローターなど）と外部モーターコンポーネント（ケースなど）を冷却することが重要です。
バッテリー駆動の電気自動車の動作に関する別の問題は、バッテリー駆動が低温で効率的に動作しないことである。
電気自動車を妥当な効率レベルで動作させるためには、電気自動車を内部に保管するか、外部電源のバッテリーヒーターを使用してバッテリーを許容可能な動作温度に保つ必要があります。
現状
以前のソリューションには、いくつかの欠点がありました。
ローターの長さに沿ったさまざまな発熱場所に対処できませんでした。
ローターの端部または遠位部と比較して、ローターの中央部でより多くの熱が発生する傾向がある。
従来技術の解決策は、ローターの１つの遠位部分からローターの別の遠位部分に流れる流体を使用して冷却する傾向があり、端から端まで、および端からローター中心まで熱勾配を引き起こした。
さらに、従来技術の解決策は、いくつかの比較的複雑な部品を含み、その結果、比較的高い製造コストおよび比較的高い故障率をもたらした。
解決方法
駆動モーターエレクトロニクスは、ローターの回転を引き起こすかどうかに関係なく、ステーターに電力を供給します。
駆動モーター流体ポンプは、流体供給管を介して中空円筒体に流体を送り込み、流体を複数の流体ポートから固定子端巻線に送り出し、回転子および固定子から熱を収集する。
加熱された流体は、バッテリーを加熱するために使用することができる。
廃熱モードでは、駆動モーターの電子機器がローターを回転させることなくステーターに電力を供給します。
さらに、廃熱モードでは、駆動モーター流体ポンプは、中空円筒体を流体で少なくとも部分的に満たし、流体出口ポートを介して中空円筒体から流体を強制して、固定子端部巻線に噴霧し、熱を抽出する。
固定子の端部巻線から。さらに、駆動モーター流体ポンプは、バッテリーを加熱するために流体を熱交換器に循環させる。
流体は、ローターが静止している間にステーターの端部巻線によって加熱され、捕捉された熱は、バッテリーを加熱するために使用される。
したがって、別個のバッテリー加熱構造は必要なく、電気モーターとバッテリーによって整備される機械の複雑さと費用を削減します。
