[发明专利]具有外部冷却系统的交流发电机

说明书

技术领域

本申请总体涉及车辆中的交流发电机，以及更具体地涉及这样的交流发电机的冷却系统。

背景技术

市售车辆包含旋转电机，或交流发电机，该交流发电机具有用于使空气通过交流发电机的内部通风装置或冷却系统。图1显示了现有的包含转子102和延伸通过转子102的中心的轴104的呈环形形状的交流发电机101的一个示例。轴104的前轴向端与将车辆发动机(未示出)的运动传递给交流发电机101的驱动皮带轮106连接。交流发电机101进一步包括包含在转子102的前端与轴104轴向连接的前风扇112和在转子102的后端与轴104轴向连接的后风扇114的内部冷却系统。

由于轴104直接与风扇112和114二者连接，以及与转子102连接，轴104的旋转引起转子102和风扇112和114二者的相应旋转。因此，风扇112和114以与交流发电机的轴104相同的速度旋转。而且，由于交流发电机101的轴104由车辆发动机驱动(通过驱动皮带轮106)，风扇速度也与发动机的速度有关。例如，当发动机怠速时，风扇112和114以它们的最慢的运转速度(例如1625rpm)运转。以及当发动机的速度很高时(例如5000rpm)，风扇112和114也以高的运转速度(例如12,500rpm)运转(例如如图11中曲线B所示)。

当交流发电机的风扇以高的速度运转时，由风扇产生的气流会变得过多并产生大量的辐射噪声，导致噪声、振动和粗糙性(NVH)罚款。同时，交流发电机的尺寸不断增加以支撑增加的车辆电力负荷，以及作为附带产生的结果，交流发电机的内部热负荷也增加了。因此，现今的交流发电机需要较大的风扇以提供充足的冷却，但也需要在非常高的速度下运转以适应较高的电力负荷。

发明内容

本发明由所附权利要求限定。说明书总结了实施例的多个方面并且不应该用于限定权利要求。根据此处说明的技术预期其他实施方式，正如本领域技术人员在查看下面的附图以及具体实施方式时是显而易见的那样，并且这样的实施方式意在包括在本申请的范围之内。

一个示例实施例提供了包含具有第一端和相对端的交流发电机，以及配置为在第一端和相对端之间促进气流的冷却系统的交流发电机总成。冷却系统包括邻近第一端设置并配置为不依赖于交流发电机而运转的风扇，以及围绕第一端的风道系统。

另一示例实施例提供了包含交流发电机和交流发电机冷却系统的车辆。交流发电机冷却系统包括配置为不依赖于交流发电机而运转的和邻近交流发电机的端部设置的风扇，以及围绕交流发电机的端部的风道系统。车辆进一步包括配置为基于一个或多个与交流发电机的运转有关的输入控制风扇运转的控制模块。

另一示例实施例提供了通过不依赖于交流发电机而运转的风扇和至少部分围绕交流发电机的风道系统控制交流发电机的冷却的方法。该方法包括在处理器上接收与交流发电机的运转有关的输入；基于输入使用处理器确定已经满足的预设条件；以及响应于此产生控制信号以调节风扇的运转速度。

附图说明

为了更好的理解本发明，对以下附图中所示的实施例进行参考。附图中的部件不一定是按照比例的，并且可能省略有关元件以便强调和清楚说明此处所描述的新颖性特征。另外，如本领域已知的，系统部件可以有不同的设置。而且，附图中相同的附图标记表示整个各自视图的相应的部件。

图1说明了常规的具有内部冷却系统的交流发电机；

图2说明了根据实施例的与外部风扇连接的示例交流发电机；

图3说明了根据实施例的包含交流发电机和外部风扇的示例交流发电机系统；

图4说明了根据实施例的包含交流发电机和外部冷却系统的另一示例交流发电机系统的前透视图；

图5说明了根据实施例的图4所示的交流发电机系统的后透视图；

图6说明了根据实施例的图4所示的交流发电机系统的示例性剖视图；

图7和8说明了根据实施例的用于包含交流发电机和外部冷却系统的示例交流发电机系统的示例性气流模式；

图9是根据实施例的包含交流发电机系统的示例车辆的框图；

图10是根据实施例的用于促进交流发电机的冷却的示例方法的流程图；

图11是显示了根据实施例的响度和风扇运转速度是具有内部风扇的常规交流发电机和外部风道恒定速度风扇的交流发电机的发动机速度的函数的图表。

具体实施方式