CN106787467B - 一种电动车电驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电驱动系统，属于电动汽车领域。该电驱动系统包括电驱动系统包括驱动电机和电机控制器，驱动电机包括电机壳体和电机主体，电机主体设置在电机壳体内，且电机主体伸出电机壳体的一端；电机控制器包括控制器壳体和设置在控制器壳体内的电子元件，控制器壳体与电机壳体连通，电子元件包括供电组件，电机主体和电子元件之间设有接线端子，供电组件与电机主体通过接线端子电连接。本发明解决了电驱动系统成本较高的问题。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车领域，特别涉及一种电动车电驱动系统。
背景技术
电驱动系统是电动汽车的一个重要组成部分，其用于为电动汽车提供动力。
常见的电驱动系统主要包括驱动电机和电机控制器，电机控制器用于将汽车电池提供的两相直流电转化为三相交流电，驱动电机用于利用电机控制器转化的三相交流电为电动汽车提供动力。
然而，对于常见的电驱动系统来说，电机控制器和驱动电机通常分开布置，二者之间通过大量的电缆和高压连接器电连接，但由于电缆和高压连接器的成本较高，所以大量使用电缆和高压连接器将不利于电驱动系统的成本控制。
发明内容
为了解决电驱动系统成本较高的问题，本发明实施例提供了一种电驱动系统。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种电驱动系统，所述电驱动系统包括驱动电机和电机控制器，所述驱动电机包括电机壳体和电机主体，所述电机主体设置在所述电机壳体内，且所述电机主体伸出所述电机壳体的一端；所述电机控制器包括控制器壳体和设置在所述控制器壳体内的电子元件，所述控制器壳体与所述电机壳体连通，所述电子元件包括供电组件，所述电机主体和所述电子元件之间设有接线端子，所述供电组件与所述电机主体通过所述接线端子电连接。
在本发明的一种实现方式中，所述电机壳体的侧壁内设有第一冷却水道，所述电机壳体的外侧壁上设有出水口和入水口，所述出水口和所述入水口分别与所述第一冷却水道的两端连通。
在本发明的另一种实现方式中，所述控制器壳体包括第一控制器壳体和第二控制器壳体，所述电机壳体的外侧壁上设有支撑件，所述第一控制器壳体通过所述支撑件与所述电机壳体连接，所述第二控制器壳体分别与所述电机壳体的另一端和所述第一控制器壳体固定连接。
在本发明的又一种实现方式中，所述第一控制器壳体包括第一盖板和第一底座，所述第一底座包括底板和侧壁，所述第一底座的底板通过所述支撑件与所述电机壳体相连，所述第二控制器壳体包括第二盖板和第二底座，所述第二底座包括底板和侧壁，所述第二底座的底板分别与所述电机壳体和所述第一底座的侧壁安装在一起，所述第一盖板的两端分别安装在所述第一底座的侧壁和所述第二底座的侧壁上，所述第二盖板安装在所述第二底座的侧壁上。
在本发明的又一种实现方式中，所述电机主体包括转子组件和定子组件，所述转子组件可转动地插装在所述定子组件中，所述转子组件包括转轴和转子铁芯，所述转子铁芯固定安装在所述转轴上，所述转轴两端分别可转动地插装在所述电机壳体和所述第二控制器壳体的底板内，所述定子组件固定安装在所述电机壳体内，所述定子组件包括绕组和定子铁芯，所述绕组缠绕在所述定子铁芯上，所述绕组通过所述接线端子与所述电子元件电连接。
在本发明的又一种实现方式中，所述第二底座的底板上设有安装孔，所述电机主体还包括旋转变压器，所述旋转变压器包括旋变定子和旋变转子，所述旋变定子固定安装在所述安装孔内，所述旋变转子同轴固定在所述转轴的一端，且所述旋变转子可转动地设置在所述旋变定子内。
在本发明的又一种实现方式中，所述供电组件包括设置在所述第二控制器壳体内的直流转换模块和设置在所述第一底座上的第一接插件，所述直流转换模块固定安装在所述第二底座的底板上，所述第一接插件用于与电动车电源电连接，所述直流转换模块用于将两相直流电转化为三相交流电，所述直流转换模块分别与所述第一接插件和所述接线端子电连接。
在本发明的又一种实现方式中，所述供电组件还包括电容，所述电容设置在所述第一控制器壳体内，所述直流转换模块通过所述电容与所述第一接插件电连接。
在本发明的又一种实现方式中，所述第二底座的设有安装孔的一侧壁上设有冷却件，所述直流转换模块固定安装在所述冷却件上，所述冷却件内设有第二冷却水道，所述第二冷却水道与所述第一冷却水道连通。
在本发明的又一种实现方式中，所述电子元件还包括控制组件，所述控制组件包括设置在所述第二控制器壳体内的控制板和驱动板以及设置在第二控制器壳体上的第二接插件，所述驱动板分别与所述直流转换模块和所述控制板电连接，所述控制板通过所述第二接插件与所述旋变定子电连接。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
在本发明实施例中，将电机主体设置在电机壳体内，构成驱动电机，将电子元件设置在控制器壳体内，构成电机控制器，且控制器壳体与电机壳体连通，使得电子元件的供电组件能够通过接线端子与电机主体电连接，以对电机主体供电，从而减少了电缆和高压连接器的使用，从而达到了降低电驱动系统的成本目的，解决了电驱动系统成本较高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的电驱动系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的电驱动系统的剖视图；
图3是本发明实施例提供的电驱动系统的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的电驱动系统的剖视图；
图中各符号表示含义如下：
1-电机壳体，11-支撑件，12-第一冷却水道，13-出水口，14-入水口，15-连通水道，2-电机主体，21-转子组件，211-转轴，212-转子铁芯，22-定子组件，221-绕组，222-定子铁芯，223-接线端子，23-旋转变压器，231-旋变定子，232-旋变转子，31-第一控制器壳体，311-第一盖板，312-第一底座，32-第二控制器壳体，321-第二盖板，322-第二底座，323-安装孔，324-冷却件，325-第二冷却水道，4-轴承，51-直流转换模块，52-第一接插件，53-电容，61-控制板，62-驱动板，63-第二接插件，64-电流传感器，100-驱动电机，200-电机控制器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例
本发明实施例提供了一种电驱动系统，如图1所示，该电驱动系统包括驱动电机100和电机控制器200，其中，电机控制器200用于将汽车电池提供的两相直流电转化为三相交流电，驱动电机100用于利用电机控制器200转化的三相交流电为电动汽车提供动力。
在本实施例中，驱动电机100包括电机壳体1和电机主体2，电机主体2设置在电机壳体1内，且电机主体2伸出电机壳体1的一端。电机控制器200包括控制器壳体和设置在控制器壳体内的电子元件，控制器壳体与电机壳体连通，电子元件包括供电组件，电机主体2和电子元件之间设有接线端子223，供电组件与电机主体2通过接线端子223电连接。
在上述实现方式中，控制器壳体与电机壳体1连通指的是，控制器壳体和电机壳体1的外部固定连接且内部连通。
在本发明实施例中，将电机主体2设置在电机壳体1内，构成驱动电机100，将电子元件设置在控制器壳体内，构成电机控制器200，且控制器壳体与电机壳体1连通，使得电子元件的供电组件能够通过接线端子223与电机主体电连接，以对电机主体供电，从而减少了电缆和高压连接器的使用，从而达到了降低电驱动系统的成本目的，解决了电驱动系统成本较高的问题，且优化了电驱动系统的空间布置。
并且，由于供电组件和电机主体之间没有通过电缆和高压连接器连接，所以避免了电缆与高压连接器之间插接不良的风险，同时也降低了外部液体从电缆或高压连接器的开口泄漏进电驱动系统内的风险。
在本实施例中，控制器壳体包括第一控制器壳体31和第二控制器壳体32，电机壳体1的外侧壁上设有支撑件11，第一控制器壳体31通过支撑件11与电机壳体1连接，第二控制器壳体32分别与电机壳体1的另一端和第一控制器壳体31固定连接。在上述实现方式中，为了充分的简化驱动电机100所占用的车内安装空间，电机壳体1可以为圆柱形结构，如此一来，布置在电机壳体1的外周壁上第一控制器壳体31受限于电机壳体1的形状，与电机壳体1之间仅有较小的支撑面，而支撑件11的设置能够增大电机壳体1和第一控制器壳体31之间的支撑面，起到了稳固支撑第一控制器壳体31的作用。
在上述实现方式中，第一控制器壳体31和第二控制器壳体32之间连通，即第一控制器壳体31和第二控制器壳体32外部固定连接且内部连通，从而便于第一控制器壳体31和第二控制器壳体32内的电子元件相互连通。
优选地，支撑件11和电机壳体1可以为一体成型结构，从而提高了驱动电机100的整体性。并且，支撑件11可以为立方体结构，从而保证了支撑件11的承载能力。
具体地，第一控制器壳体31包括第一盖板311和第一底座312，第一底座312包括底板和侧壁，第一底座312的底板通过支撑件11与电机壳体1相连，第二控制器壳体32包括第二盖板321和第二底座322，第二底座322包括底板和侧壁，第二底座322的底板分别与电机壳体1和第一控制器壳体31安装在一起，第一盖板311的两端分别安装在第一底座312的侧壁和第二底座322的侧壁上，第二盖板321安装在第二底座322的侧壁上。在上述实现方式中，将第一控制器壳体31分为第一盖板311和第一底座312，将第二控制器壳体32分为第二盖板321和第二底座322，可以便于电子元件的安装，而将第一盖板311的两端分别安装在第一底座312的侧壁和第二底座322的侧壁上，可以起到进一步地固定第一底座312和第二底座322的作用，使得电驱动系统更为紧凑。
图2为电驱动系统的剖视图，结合图2，电机壳体1的侧壁内设有第一冷却水道12，电机壳体1的外侧壁上设有出水口13(参见图3)和入水口14(参见图4)，出水口13和入水口14分别与第一冷却水道12的两端连通。在上述实现方式中，当电驱动系统工作时，可以将冷却液从入水口14导入第一冷却水道12，冷却液在吸收了电机主体2产生的热量后，从出水口13流出，以对驱动电机100进行冷却。
优选地，电机壳体1可以为低压铸造壳体，使得电机壳体1的内部组织紧密，避免冷却液渗出。
优选地，电机壳体1可以为圆柱状结构，第一冷却水道12可以为螺旋状水道，螺旋状水道的中心轴线沿电机壳体1的轴线方向布置，从而能够使得第一冷却水道12更好的对驱动电机100进行冷却。
在本实施例中，电机主体2包括转子组件21和定子组件22，转子组件21可转动地插装在定子组件22中，转子组件21包括转轴211和转子铁芯212，转子铁芯212固定安装在转轴211上，转轴211两端分别可转动地插装在电机壳体1和第二控制器壳体32的底板内，定子组件22固定安装在电机壳体1内，定子组件22包括绕组221和定子铁芯222，绕组221缠绕在定子铁芯222上，绕组221通过接线端子223与电子元件电连接。
优选地，接线端子223可以为导电铜排。
在上述实现方式中，转轴211的一端设有花键，并伸出电机壳体1，以作为电驱动系统的输出轴。
优选地，驱动电机可以为永磁同步电机。
具体地，第二底座322的底板上设有安装孔323，电机主体2还包括旋转变压器23，旋转变压器23包括旋变定子231和旋变转子232，旋变定子231固定安装在安装孔323内，旋变转子232同轴固定在转轴211的一端，且旋变转子232可转动地设置在旋变定子231内，旋转变压器23用于解析转子组件21的位置信息和转速信息。
优选地，安装孔323和电机壳体1插装转轴211的位置分别设有轴承4，使得转轴211的两端分别与电机壳体1和第二控制器壳体32轴承连接，从而降低了转轴211的摩擦系数。
在本实施例中，电子元件包括供电组件，供电组件包括设置在第二控制器壳体32内的直流转换模块51和设置在第一底座312上的第一接插件52(参见图1)，直流转换模块51固定安装在第二底座322的底板，第一接插件52用于与汽车电源电连接，直流转换模块51用于将两相直流电转化为三相交流电，直流转换模块51分别与第一接插件52和接线端子223电连接，从而将转化的三相交流电导入转子组件21。
在上述实现方式中，直流转换模块51包括绝缘栅双极型晶体管(IGBT，InsulatedGate Bipolar Transistor)，直流转换模块51的输入端与第一接插件52电连接，直流转换模块51的输出端与接线端子223电连接，从而通过接线端子223将转化的三相交流电导入转子组件21。
具体地，供电组件还包括电容53，电容53设置在第一控制器壳体31内，直流转换模块51通过电容53与第一接插件52电连接。在上述实现方式中，电容53能够储存由第一接插件52导入的电能，并在需要为直流转换模块51补充电能的时候，将储存的电能提供给直流转换模块51使用，以起到稳压的作用。优选地，电容53为大容量电容。
图4为电驱动系统的剖视图，结合图4，优选地，第二底座322的设有安装孔323的一侧壁上设有冷却件324，直流转换模块51固定安装在冷却件324上，冷却件内设有第二冷却水道325，第二冷却水道325与第一冷却水道12连通，从而能够对直流转换模块51进行冷却，提高了直流转换模块51的使用寿命。
具体地，电机壳体1的侧壁内还设有连通水道15，连通水道15设置在第一冷却水道12和第二冷却水道325之间，第一冷却水道12和第二冷却水道325通过连通水道15连通。
再次参见图2，在本实施例中，电子元件还包括控制组件，控制组件包括设置在第二控制器壳体32内的控制板61和驱动板62以及设置在第二控制器壳体32上的第二接插件63(参见图2)，驱动板62分别与直流转换模块51和控制板61电连接，控制板61通过第二接插件63与旋变定子231电连接。在上述实现方式中，控制板61为控制系统的处理器，控制板61通过驱动板62以对直流转换模块51进行控制。
在上述实现方式中，由于控制板61、驱动板62和直流转换模块51均为长条装结构，电容53为立方体结构，所以受到控制板61、驱动板62和直流转换模块51形状的限制，当第二控制器壳体32设置在电机壳体1的一侧时，会有部分第二控制器壳体32突出与电机壳体1，此时，可以将第一控制器壳体31设置在电机壳体1和第二控制器壳体32之间的连接处，第一控制器壳体31和第二控制器壳体32垂直布置，从而使得电驱动系统的结构更为紧凑。
优选地，控制组件还包括电流传感器64，电流传感器64串联在直流转换模块51和接线端子223之间，用于对直流转换模块51和接线端子223之间的电流进行监测。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电动车的电驱动系统，所述电驱动系统包括驱动电机和电机控制器，其特征在于，
所述驱动电机包括电机壳体和电机主体，所述电机主体设置在所述电机壳体内，且所述电机主体伸出所述电机壳体的一端；
所述电机控制器包括控制器壳体和设置在所述控制器壳体内的电子元件，所述控制器壳体与所述电机壳体连通，所述电子元件包括供电组件，所述电机主体和所述电子元件之间设有接线端子，所述供电组件与所述电机主体通过所述接线端子电连接；
所述控制器壳体包括第一控制器壳体和第二控制器壳体，所述电机壳体的外侧壁上设有支撑件，所述第一控制器壳体通过所述支撑件与所述电机壳体连接，所述第二控制器壳体分别与所述电机壳体的另一端和所述第一控制器壳体固定连接；
所述第一控制器壳体包括第一盖板和第一底座，所述第一底座包括底板和侧壁，所述第一底座的底板通过所述支撑件与所述电机壳体相连，所述第二控制器壳体包括第二盖板和第二底座，所述第二底座包括底板和侧壁，所述第二底座的底板分别与所述电机壳体和所述第一底座的侧壁安装在一起，所述第一盖板的两端分别安装在所述第一底座的侧壁和所述第二底座的侧壁上，所述第二盖板安装在所述第二底座的侧壁上。
2.根据权利要求1所述的电驱动系统，其特征在于，所述电机壳体的侧壁内设有第一冷却水道，所述电机壳体的外侧壁上设有出水口和入水口，所述出水口和所述入水口分别与所述第一冷却水道的两端连通。
3.根据权利要求2所述的电驱动系统，其特征在于，所述电机主体包括转子组件和定子组件，所述转子组件可转动地插装在所述定子组件中，所述转子组件包括转轴和转子铁芯，所述转子铁芯固定安装在所述转轴上，所述转轴两端分别可转动地插装在所述电机壳体和所述第二控制器壳体的底板内，所述定子组件固定安装在所述电机壳体内，所述定子组件包括绕组和定子铁芯，所述绕组缠绕在所述定子铁芯上，所述绕组通过所述接线端子与所述电子元件电连接。
4.根据权利要求3所述的电驱动系统，其特征在于，所述第二底座的底板上设有安装孔，所述电机主体还包括旋转变压器，所述旋转变压器包括旋变定子和旋变转子，所述旋变定子固定安装在所述安装孔内，所述旋变转子同轴固定在所述转轴的一端，且所述旋变转子可转动地设置在所述旋变定子内。
5.根据权利要求4所述的电驱动系统，其特征在于，所述供电组件包括设置在所述第二控制器壳体内的直流转换模块和设置在所述第一底座上的第一接插件，所述直流转换模块固定安装在所述第二底座的底板上，所述第一接插件用于与电动车电源电连接，所述直流转换模块用于将两相直流电转化为三相交流电，所述直流转换模块分别与所述第一接插件和所述接线端子电连接。
6.根据权利要求5所述的电驱动系统，其特征在于，所述供电组件还包括电容，所述电容设置在所述第一控制器壳体内，所述直流转换模块通过所述电容与所述第一接插件电连接。
7.根据权利要求5所述的电驱动系统，其特征在于，所述第二底座的设有安装孔的一侧壁上设有冷却件，所述直流转换模块固定安装在所述冷却件上，所述冷却件内设有第二冷却水道，所述第二冷却水道与所述第一冷却水道连通。
8.根据权利要求5所述的电驱动系统，其特征在于，所述电子元件还包括控制组件，所述控制组件包括设置在所述第二控制器壳体内的控制板和驱动板以及设置在第二控制器壳体上的第二接插件，所述驱动板分别与所述直流转换模块和所述控制板电连接，所述控制板通过所述第二接插件与所述旋变定子电连接。
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