CN101651381A - 将线束连接至电机的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及将线束连接至电机的方法和装置，提供一种用于供应电机的高压电力线束，其大致平行于框架延伸。多个线缆的端子端在长度、高度和深度上交错。端子端连接至穿过所述框架伸出的母线并紧固至接线盒的表面，该接线盒的表面的高度与所述线缆的端子端的相应高度相对应。所述母线机械紧固并电连接至所述电机的导电体。

Description

将线束连接至电机的方法和装置

技术领域

本公开涉及一种采用电机的动力传动系统所用的电力连接器。

背景技术

将电力供应至车辆上的电机的电路所用的包装封套可能受到限制。大容量电气系统的实施可能受到可用包装空间的约束。大容量电路的一个示例是在逆变器装置与牵引电动机之间传导高压电力的电路。大容量电路的公知设计因素包括基于电能损耗、电感和电噪声的产生、温度管理和消散以及组装和维修的可接近性的大功率电缆的长度和路径选择(routing)。

发明内容

高压电力线束连接至在车辆中操作以产生牵引功率的电机。该线束包括第一、第二和第三线缆，这些线缆具有平行于框架的相应纵向轴线，并具有在长度和高度上相对于该框架交错的相应端子端。所述端子端还可在深度方面相对于所述框架交错。第一、第二和第三母线附接至所述第一、第二和第三线缆的相应端子端，并从所述相应纵向轴线朝所述框架垂直伸出。所述第一、第二和第三母线穿过所述框架中的开口。所述第一、第二和第三母线的远端紧固至接线盒的第一、第二和第三表面，该接线盒固定附接至所述框架。所述接线盒的所述第一、第二和第三表面的高度与所述线缆的第一、第二和第三端子端的相应高度相对应。所述第一、第二和第三母线与所述电机的相应第一、第二和第三导电体机械紧固并电连接。

附图说明

以下将参照附图仅以示例方式描述一个或多个实施方式，在附图中：

图1是根据本公开的实施方式的二维侧视示意图；

图2是根据本公开的实施方式的二维前视示意图；

图3是根据本公开的实施方式的三维后视示意图；

图4是根据本公开的实施方式的二维侧视示意图；以及

图5是根据本公开的实施方式的二维前视示意图。

具体实施方式

以下参照附图，其中所示出的图示仅用于说明某些示例性实施方式之目的而非用于限制这些实施方式，图1、图2和图3示意性示出根据本公开的实施方式的两个连接系统10、10’。在这些实施方式中，相同标号指代相同元件。各连接系统10、10’将逆变器40电连接至线束12，线束12连接至容纳在框架42中的电机50的定子52。在图1至图5所示的实施方式中，在框架42中容纳有两个电机50。第一连接系统10所用的线束12从第一侧43A接近框架42，第二连接系统10’所用的线束12从与第一侧43A相对的第二侧43B接近框架42。各线束12优选由三根电绝缘线缆14、16和18构成，各线缆优选由铜形成并能在电力逆变器40与电机50之间传导高压电力，例如300伏200安或者说60kW的电力。

在图1中参考电机50的框架42而相对于线缆14、16和18限定长度、高度和深度的透视，其中沿线缆14、16和18的纵向轴线限定为长度，垂直于线缆14、16和18的纵向轴线且竖直伸出限定为高度，垂直于线缆14、16和18的纵向轴线且水平伸出限定为深度。

各线缆14、16和18均在线束12的第一端11处电连接至逆变器40的电连接器(未示出)，例如诸如逆变器40的绝缘栅极双极型晶体管(未示出)之类的电力装置的电气出线口。罩20在线束12邻近框架42的第二端13处包围线缆14、16和18。罩20通过连接至框架42的螺栓19固定地附接至电机50的框架42。框架42包括封装电机50的刚性结构。线缆14、16和18的纵向轴线平行于框架42的平坦表面。罩20包括轴环22，其环绕电绝缘线缆14、16和18并将它们固定结合在一起。包括轴环22的罩20封装线束12的第二端13，并将该第二端相对于环境密封至框架42。线缆14、16和18的高度相对于框架42交错，其中第一线缆14处于第一预定高度，并优选置于处于第三预定高度的第三线缆18的正上方。第二线缆16处于介于第一线缆14和第三线缆18之间的第二预定高度。线缆14、16和18的深度相对于框架42交错。第一线缆14和第三线缆18优选相对于框架42处于第一预定深度，第二线缆16相对于框架42处于第二预定深度。

线缆14、16和18具有相应的非绝缘的暴露端子端14A、16A和18A，它们相对于框架42纵向交错。暴露端子端14A、16A和18A纵向交错，使得不存在交叠，即邻近暴露端子端14A和18A的第一线缆14和第二线缆16与暴露端子端电绝缘。第一、第二和第三母线24、26和28固定附接至第一、第二和第三线缆14、16和18的相应暴露端子端14A、16A和18A，从所述线缆的纵向轴线朝框架42垂直伸出。第一、第二和第三母线24、26和28均包括由铜或铜合金材料构成的平板导体装置，所述材料具有足以在逆变器40与电机50之间传导高压电力的安培容量。各母线24、26和28的设计包括材料、板厚以及母线之间的间隔，该设计优选基于包括安培容量、电感、热管理在内的标准确定，并构造成装配到可用空间内。

框架42具有用于各连接系统10的三个槽开口30A、30B和30C，这些槽开口优选在高度和长度上交错，母线24、26和28穿过这些槽开口。各槽开口30A、30B和30C均与框架42电绝缘并被不透气地密封以防止气体、液体和固体颗粒从其透过。接线盒32在电机50内附接至框架42，优选位于槽开口30A、30B和30C附近。接线盒32由不导电的电绝缘材料形成，并具有第一、第二和第三表面34、36和38，这些表面优选以与槽开口30A、30B和30C的交错高度相对应的交错高度取向。第一、第二和第三母线24、26和28的远端24A、26A和28A经由其中一个紧固件44机械紧固至接线盒32的相应第一、第二和第三表面34、36和38。

第一、第二和第三导电体54、56和58经由其中一个紧固件44机械紧固至接线盒32的第一、第二和第三表面34、36和38并与其中一个母线24、26和28机械紧固。第一、第二和第三导电体54、56和58将母线24、26和28电连接至电机50的定子52的各个极(未示出)。

本实施方式的电机50优选包括三相电动机/发电机单元，其操作成从传输的电功率产生机械功率以用于在车辆(未示出)中产生牵引功率，并操作成从来自车辆的动能产生电功率。

图4和图5示意性示出根据本公开的第二实施方式的两个连接系统10、10’。相同标号指代相同元件。在该实施方式中，第一连接系统 10所用的线束12以及第二连接系统10’所用的线束12都从第一侧43A接近框架42。连接系统10、10’的高度相对于框架42交错，连接系统10、10’的深度优选相对于框架42相同。各线束12优选由三根电绝缘线缆14、16和18构成，各线缆优选由铜形成，并能在逆变器40和电机50之间传导高压电力。

其它实施方式(未示出)可包括容纳在框架42中的单个电机50，或者容纳在框架42中的具有相应数量的连接系统10的三个以上的电机50，各连接系统均包括线束12，其中各线束12的纵向轴线平行于框架42的表面。线束可从第一侧43A和第二侧43B中的任一侧接近框架42，或者从任一方向接近框架42，并平行于框架42的表面。

本公开已描述了某些优选实施方式及对其进行的变型。本领域技术人员通过阅读并理解本说明书可想到其它变型和变更。因此，本公开不局限于作为实施本公开而构想的最佳模式所公开的具体实施方式，非但如此，本公开包含落于所附权利要求范围内的所有实施方式。

Claims (18)

1.一种用于将高压电力线束连接至在车辆中操作以产生牵引功率的电机的装置，该装置包括：

所述线束，该线束包括第一、第二和第三线缆，这些线缆具有平行于框架的相应纵向轴线，并具有在长度和高度上相对于该框架交错的相应端子端；

第一、第二和第三母线，这些母线附接至所述第一、第二和第三线缆的相应端子端，并从所述相应纵向轴线朝所述框架垂直伸出；

所述第一、第二和第三母线穿过所述框架中的开口；

所述第一、第二和第三母线的远端紧固至接线盒的第一、第二和第三表面，该接线盒固定附接至所述框架；

所述接线盒的所述第一、第二和第三表面在高度上与所述线缆的第一、第二和第三端子端的相应高度相对应；并且

所述第一、第二和第三母线与所述电机的相应第一、第二和第三导电体机械紧固并电连接。

2.如权利要求1所述的装置，其中贯通所述框架的各个开口围绕相应母线不透气地密封，并使相应母线与所述框架电绝缘。

3.如权利要求2所述的装置，其中各第一、第二和第三线缆均电连接至电力逆变器。

4.如权利要求3所述的装置，其中所述接线盒的所述第一、第二和第三表面不导电。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述相应端子端进一步在深度上相对于所述框架交错。

6.如权利要求4所述的装置，其中相对于所述电机的所述框架，所述第一端子端处于第一预定高度，所述第三端子端处于第三预定高度，所述第二端子端处于介于所述第一预定高度和所述第三预定高度之间的第二预定高度。

7.如权利要求6所述的装置，还包括罩，该罩附接至所述框架并包围所述第一、第二和第三线缆的所述端子端。

8.如权利要求7所述的装置，其中所述第一、第二和第三线缆将高压电力传导至所述电机。

9.如权利要求1所述的装置，其中各所述第一、第二和第三线缆均电连接至电力逆变器。

10.如权利要求1所述的装置，其中相对于所述电机的所述框架，所述第一端子端处于第一预定高度和第一预定深度，所述第二端子端处于第二预定高度和第二预定深度，所述第三端子端处于第三预定高度和第三预定深度。

11.如权利要求1所述的装置，其中相对于所述电机的所述框架，所述第一端子端处于第一预定高度和第一预定深度，所述第二端子端处于第二预定高度和第二预定深度，所述第三端子端处于第三预定高度和所述第一预定深度。

12.如权利要求1所述的装置，还包括罩，该罩不透气地密封附接至所述框架并包围所述第一、第二和第三线缆的所述端子端。

13.一种用于将线束连接至电机以传导高压电力的方法，该方法包括：

提供线束，该线束包括第一、第二和第三线缆，这些线缆具有平行于框架的相应纵向轴线；

使所述第一、第二和第三线缆的相应端子端的长度和高度相对于所述框架交错；

将第一、第二和第三母线的相应第一端附接至所述第一、第二和第三线缆的相应端子端；

使所述第一、第二和第三母线从所述相应纵向轴线朝所述框架垂直伸出；

使所述第一、第二和第三母线穿过所述框架中的开口；

将所述第一、第二和第三母线的相应第二端紧固至接线盒的相应第一、第二和第三表面，该接线盒的所述第一、第二和第三表面的高度与所述线缆的第一、第二和第三端子端的相应高度相对应；和

将所述第一、第二和第三母线的相应第二端紧固并电连接至所述电机的相应第一、第二和第三导电体。

14.如权利要求13所述的方法，包括使贯通所述框架的开口电绝缘并不透气地密封。

15.如权利要求14所述的方法，包括使邻近所述第一、第二和第三线缆的所述端子端的线缆电绝缘。

16.一种用于将电力逆变器连接至电机以传导高压电力从而产生机械功率的装置，该装置包括：

容纳在框架中的电机；

线束，该线束包括多个线缆，这些线缆具有与所述电机的所述框架的平坦表面平行的纵向轴线，并具有在长度、高度和深度上相对于所述框架交错的端子端；

多个母线，这些母线具有附接至所述多个线缆的端子端的相应第一端，并从所述线缆的纵向轴线垂直伸出；

所述多个母线穿过所述框架中的不透气密封且电绝缘的槽开口，所述槽开口对应于所述多个线缆的交错长度和高度；

所述多个母线的相应第二端紧固至接线盒的多个表面中的相应表面，该接线盒固定附接至所述框架；

所述线缆电连接至电力逆变器；并且

所述多个母线与所述电机的所述多个导电体中的对应导电体紧固并电连接。

17.如权利要求16所述的装置，该装置还包括：

容纳在所述框架中的第二电机；

第二电力逆变器，该第二电力逆变器电连接至所述第二电机以传导高压电力，该第二电力逆变器包括第二线束，该第二线束包括相应的多个线缆，这些线缆具有与所述框架的所述平坦表面平行的纵向轴线；并且

其中所述第一线束的线缆从第一侧接近所述框架，所述第二线束的线缆从第二侧接近所述框架。

18.如权利要求16所述的装置，该装置还包括：

容纳在所述框架中的第二电机；

第二电力逆变器，该第二电力逆变器电连接至所述第二电机以传导高压电力，该第二电力逆变器包括第二线束，该第二线束包括相应的多个线缆，这些线缆具有与所述框架的所述平坦表面平行的纵向轴线；并且

其中所述第一线束的线缆和所述第二线束的线缆从第一侧接近所述框架。

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