CN109560670A - 一种新能源车用水冷电机系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新能源车用水冷电机系统，包括电机总成和逆变器总成，所述电机总成包括壳体、定子组件、转子组件、旋转变压器和电机端盖，所述电机端盖与所述壳体连接，所述壳体上形成有冷却水道；所述逆变器总成设置在所述壳体上，包括多个驱动单元模块、驱动板、控制板、电容和盖板，所述驱动单元模块的上侧与所述驱动板连接，下侧与所述壳体的外表面相贴合，所述控制板设置在所述电容的上侧，所述电容的下侧与所述壳体的外表面相贴合。本发明由于将逆变器总成设置在壳体上，即设置在壳体的径向方向的上方，使得电机总成和逆变器总成能够共用壳体，集成化程度高。此外，逆变器的电子器件均与壳体外表面紧密贴合，散热效果好。

Description

一种新能源车用水冷电机系统
技术领域
本发明涉及一种水冷电机系统，具体涉及一种新能源车用水冷电机系统。
背景技术
目前电机系统的布置方案主要包括三种方案：第一种方案，电机和逆变器为单独设计，为两个单独的件；第二种方案，逆变器和电机集成，其中逆变器和电机为独立总成，逆变器仅通过几个螺栓点进行强制集成在电机壳体上方或者侧方，此方案不完全算系统集成，且电机系统在径向方向上占用空间尺寸大；第三种方案，逆变器和电机的轴向方向上集成，其中电机和逆变器壳体共用，集成化程度较高，但是轴向方向尺寸变长，对车横向的尺寸提出较高的布置要求。
因此，亟待需要提供一种集成化程度高，占用空间体积小，布置灵活的电机系统布置方案。
发明内容
本发明的实例要解决的技术问题是提供一种集成化程度高，占用空间体积小，布置灵活的新能源车用水冷电机系统。
本发明采用的技术方案为：
本发明实施例提供一种新能源车用水冷电机系统，包括电机总成和逆变器总成，所述电机总成包括壳体、定子组件、转子组件、旋转变压器和电机端盖，所述电机端盖与所述壳体连接，形成容纳所述定子组件、所述转子组件和所述旋转变压器的容置空间，所述壳体上形成有冷却水道；所述逆变器总成设置在所述壳体上，包括多个驱动单元模块、驱动板、控制板、电容和盖板，所述驱动单元模块、所述驱动板、所述控制板和所述电容布置在所述壳体和所述盖板围成的空间内，其中，所述驱动单元模块的上侧与所述驱动板连接，下侧与所述壳体的外表面相贴合，所述控制板设置在所述电容的上侧，所述电容的下侧与所述壳体的外表面相贴合。
可选地，所述定子组件的定子三相线通过三相端子引出，并与所述驱动单元模块的端子通过连接螺栓连接。
可选地，所述驱动单元模块的端子集成有母排，所述母排上形成有与所述连接螺栓相配合的螺纹套。
可选地，所述电容的端子和所述驱动单元模块的端子通过螺栓连接。
可选地，所述旋转变压器的信号线与所述控制板通过接插件连接。
可选地，所述电容为圆弧形；所述驱动单元模块与所述壳体的配合面为平面。
可选地，所述驱动单元模块为3个。
可选地，所述壳体包括主体部和位于所述主体部的一端、与所述主体部一体形成的端部，所述冷却水道形成在所述主体部上，所述主体部的另一端与所述电机端盖连接，所述转子组件通过转子轴一端支撑在所述壳体上，另一端支撑在所述电机端盖上，所述定子组件安装在所述转子组件和所述壳体之间，所述旋转变压器的定子设置在所述壳体上，所述旋转变压器的转子设置在所述转子组件上。
本发明实施例提供的新能源车用水冷电机系统，由于将逆变器总成设置在壳体上，即设置在壳体的径向方向的上方，使得电机总成和逆变器总成能够共用壳体，集成化程度高，占用空间体积小，可以灵活的布置在机舱或者后桥内，同时实现高的功率密度。此外，逆变器的电子器件均与壳体外表面紧密贴合，通过冷却水道散热，散热效果好，可以有效的提高电机系统的效率和有效的降低了成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的新能源车用水冷电机系统爆炸示意图；
图2为本发明实施例提供的新能源车用水冷电机系统剖视图；
图3为本发明实施例提供的新能源车用水冷电机系统局部剖视图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
图1为本发明实施例提供的新能源车用水冷电机系统爆炸示意图；图2为本发明实施例提供的新能源车用水冷电机系统剖视图；图3为本发明实施例提供的新能源车用水冷电机系统局部剖视图。
如图1和图2所示，本发明实施例提供的新能源车用水冷电机系统，包括电机总成和逆变器总成，其中，所述电机总成可包括现有的相关结构，例如，可包括壳体1、定子组件2、转子组件3、旋转变压器和电机端盖4等，所述电机端盖4与所述壳体1连接，形成容纳所述定子组件2、所述转子组件3和所述旋转变压器的容置空间，所述壳体上形成有冷却水道25。所述逆变器总成设置在所述壳体1上，可包括现有的相关结构，例如，包括多个驱动单元模块(12、14、18)、驱动板(13、15、19)、控制板17、电容11和盖板16，所述驱动单元模块、所述驱动板、所述控制板17和所述电容11布置在所述壳体1和所述盖板16围成的空间内，其中，所述驱动单元模块的上侧与所述驱动板连接，下侧与所述壳体1的外表面相贴合，所述控制板17设置在所述电容11的上侧，所述电容11的下侧与所述壳体1的外表面相贴合。
在本发明实施例中，由于将逆变器总成设置在壳体上，即设置在壳体的径向方向的上方，使得电机总成和逆变器总成能够共用壳体，集成化程度高，占用空间体积小，可以灵活的布置在机舱或者后桥内，同时实现高的功率密度。此外，逆变器的电子器件均与壳体外表面紧密贴合，通过冷却水道散热，散热效果好，可以有效的提高电机系统的效率和有效的降低了成本。
在本发明实施例中，壳体1可包括主体部和位于所述主体部的一端、与所述主体部一体形成的端部，所述冷却水道25形成在所述主体部上，所述主体部的另一端与所述电机端盖4连接，即壳体1的一端通过一体形成的端部遮盖，另一端开放，与电机端盖4连接。在本发明实施例中，冷却水道25与壳体一体形成，冷却水通过形成在壳体上的冷却水管9进出，实现对电机总成和逆变器总成的散热。
在本发明实施例中，定子组件2和转子组件3可为现有的结构组件，定子组件2可包括定子和缠绕在定子上的绕组等，转子组件3可包括转子轴、安装在转子轴上的转子铁芯等，其中，所述转子组件3通过转子轴一端通过轴承5支撑在所述壳体1上，另一端通过轴承5支撑在所述电机端盖4上。所述定子组件2安装在所述转子组件3和所述壳体1之间，其中定子组件2与壳体1之间为过盈装配，定子组件2的三相线可通过三相端子23进行引出，该三相端子23可通过连接螺栓与驱动单元模块的端子进行连接。所述旋转变压器的定子8设置在所述壳体1上，具体设置在壳体1的端部上，如图3所示，可通过键槽30进行固定；所述旋转变压器的转子7设置在所述转子组件3上，如图2所示，可通过螺栓26拧紧在转子轴上。其中，旋转变压器的信号线31通过壳体1上的开孔20进行引出，信号线31在壳体1的内部引到控制板17上。在一个示例中，信号线31和控制板17可通过接插件32进行连接。该接插件32可为现有的接插件，例如，可为8pin连接器接插件。
在本发明实施例中，逆变器总成的驱动单元模块可包括3个独立的模块，分别为驱动单元模块12、14和18，但并不局限于此，可根据实际需要进行设置。其中，驱动单元模块12、14和18的上侧分别与相应的驱动板13、15和19连接，例如可通过螺栓、pin针和焊接等方式连接，下侧与壳体1的外表面紧密贴合，并通过螺栓固定在壳体上。驱动板之间通过线束连接，实现信号传递。在一个示例中，驱动单元模块与所述壳体1的配合面为平面，即驱动单元模块的下侧为平面，相应地，在壳体1的外表面上形成有对应的平面，然而，驱动单元模块与壳体的配合面并不局限于平面，可根据实际情况进行设置。此外，每个驱动单元模块的端子可通过注塑集成有母排24，所述母排24上形成有螺纹套27，具体为螺纹铜套，该螺纹套27用于与连接螺栓相配合，以实现三相端子23和驱动单元模块的端子连接。连接电机的三相端子23和驱动单元模块的母排24的连接螺栓可通过壳体1上的高压接线盒盖22处的孔拧入，高压接线盒盖22和壳体1之间通过橡胶圈21进行密封。
在本发明实施例中，所述电容11可为与壳体1外表面相适配的圆弧形，使得电容11与壳体1的外表面密切贴合，便于冷却水道25进行散热。电池高压直流电通过壳体1上的孔10输入到电容11上。电容11和驱动单元模块之间的能量，可能够驱动单元模块12的端子28和电容的端子29进行传输，端子28和端子29之间通过螺栓进行固定。
此外，盖板16通过密封胶固定在壳体1上，以实现对逆变器总成的密封。
综上，本发明提供的新能源车用水冷电机系统，电机总成和逆变器总成共用壳体，集成化程度高，占用空间体积小，可以灵活的布置在机舱或者后桥内，同时实现高的功率密度。水道一体压铸在壳体上，逆变器的驱动单元模块为独立的多个，并且电子器件均与壳体外表面紧密贴合，通过冷却水道散热，散热效果好，可以有效的提高电机系统的效率，由于取消了逆变器的冷却系统，有效的降低了成本。
以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种新能源车用水冷电机系统，其特征在于，包括电机总成和逆变器总成，所述电机总成包括壳体、定子组件、转子组件、旋转变压器和电机端盖，所述电机端盖与所述壳体连接，形成容纳所述定子组件、所述转子组件和所述旋转变压器的容置空间，所述壳体上形成有冷却水道；
所述逆变器总成设置在所述壳体上，包括多个驱动单元模块、驱动板、控制板、电容和盖板，所述驱动单元模块、所述驱动板、所述控制板和所述电容布置在所述壳体和所述盖板围成的空间内，其中，所述驱动单元模块的上侧与所述驱动板连接，下侧与所述壳体的外表面相贴合，所述控制板设置在所述电容的上侧，所述电容的下侧与所述壳体的外表面相贴合。
2.根据权利要求1所述的新能源车用水冷电机系统，其特征在于，所述定子组件的定子三相线通过三相端子引出，并与所述驱动单元模块的端子通过连接螺栓连接。
3.根据权利要求2所述的新能源车用水冷电机系统，其特征在于，所述驱动单元模块的端子集成有母排，所述母排上形成有与所述连接螺栓相配合的螺纹套。
4.根据权利要求1至3任一项所述的新能源车用水冷电机系统，其特征在于，所述电容的端子和所述驱动单元模块的端子通过螺栓连接。
5.根据权利要求1所述的新能源车用水冷电机系统，其特征在于，所述旋转变压器的信号线与所述控制板通过接插件连接。
6.根据权利要求1所述的新能源车用水冷电机系统，其特征在于，所述电容为圆弧形；所述驱动单元模块与所述壳体的配合面为平面。
7.根据权利要求1所述的新能源车用水冷电机系统，其特征在于，所述驱动单元模块为3个。
8.根据权利要求1所述的新能源车用水冷电机系统，其特征在于，所述壳体包括主体部和位于所述主体部的一端、与所述主体部一体形成的端部，所述冷却水道形成在所述主体部上，所述主体部的另一端与所述电机端盖连接，所述转子组件通过转子轴一端支撑在所述壳体上，另一端支撑在所述电机端盖上，所述定子组件安装在所述转子组件和所述壳体之间，所述旋转变压器的定子设置在所述壳体上，所述旋转变压器的转子设置在所述转子组件上。
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