CN110601427A - 一种电机与控制器集成的电驱系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电机与控制器集成的电驱系统，包括电机、电机外部的电驱系统壳体（11），电驱系统壳体包括中部的安装面及其两端向外径向延伸的电驱系统后端盖（20）和电驱系统前端盖（30），电机前端设有安装于电驱系统前端盖（30）上的电机前端盖（3），电机输出轴（4）从电机前端盖（3）伸出；所述电驱系统壳体（11）包括中部的安装面上安装有控制器的各组件，电驱系统后端盖（20）和电驱系统前端盖（30）外延之间安装控制器盖板（2）；电驱系统壳体与电机前端盖（3）内设置有冷却系统。本发明控制器与电机共用水道和壳体，体积小，集成度高；散热水道采用双面冷却结构，水道一侧布置功率模块和电容，另一侧布置电机定子，散热效果好。

Description

一种电机与控制器集成的电驱系统
技术领域
本发明电机及控制器，特别涉及一种电机与控制器集成的电驱系统。
背景技术
目前可见的电机与控制器的集成，大都采用电机与控制器整机集成，将电机端盖或壳体与控制器壳体集成，或者将电机与控制器采用螺钉紧固集成。
目前的电机控制器水冷散热方式大多采用平板型结构，通常的做法是将功率器件安装在散热器的一面，而散热器的另外一面并未充分利用。
现有技术的缺点：
1、控制器与电机整机集成，空间利用率比较低；
2、控制器与电机整机集成，体积大，安装精度要求较高，安装比较困难；
3、控制器水冷散热方式大多采用平板型结构，功率模块安装在散热器的一侧，散热效率低，不利于电机控制器的小型化与轻量化。
发明内容
本发明目的是：提供一种电机与控制器集成的电驱系统，控制器与电机共用水道和壳体，体积小，集成度高。
本发明的技术方案是：
一种电机与控制器集成的电驱系统，包括电机、电机外部的电驱系统壳体，电驱系统壳体包括中部的安装面及其两端向外径向延伸的电驱系统后端盖和电驱系统前端盖，电机前端设有安装于电驱系统前端盖上的电机前端盖，电机输出轴从电机前端盖伸出；所述电驱系统壳体包括中部的安装面上安装有控制器的各组件，电驱系统后端盖和电驱系统前端盖外延之间安装控制器盖板；电驱系统壳体与电机前端盖内设置有冷却系统。
优选的，所述控制器的各组件包括电容、U相铜排、V相铜排、W相铜排、IGBT模块、转接铜排。
优选的，所述电驱系统还包括固定于电驱系统后端盖上的DC母线输入端子和三相固定座，三相固定座内固定有三相铜排，三相铜排通过电机三相线连接电机。
优选的，所述DC母线输入端子一路连接电容，另一路连接IGBT模块、IGBT模块分别通过U相铜排、V相铜排、W相铜排固定连接到三相固定座内的三相铜排上，进而通过电机三相线连接到电机。
优选的，所述IGBT模块和电容分别安装在电驱系统壳体中部的两个安装面上。
优选的，所述冷却系统包括依次接通的：
进水嘴，设置于电驱系统后端盖上；
第一水道腔体，轴向设置于电驱系统后端盖内部；
第一流道，径向设置于电驱系统后端盖内侧；
水道，轴向设置于电驱系统壳体包括中部的安装面内部；
第二流道，径向设置于电机前端盖内侧；
第二水道腔体，轴向设置于电机前端盖内部；
出水嘴，设置于电机前端盖上。
优选的，所述控制器盖板分别与电驱系统后端盖、电驱系统前端盖之间采用盖板密封圈实现密封。
优选的，所述电机前端盖与电驱系统壳体之间、电驱系统后端盖与电驱系统壳体之间采用密封圈或打胶密封。
优选的，所述三相固定座上盖有三相线盖板，三相线盖板与电驱系统壳体之间采用密封圈密封。
本发明的优点是：
1．控制器与电机共用水道和壳体，体积小，集成度高；
2．散热水道采用双面冷却结构，水道一侧布置功率模块和电容，另一侧布置电机定子，散热效果好；
3．电机端盖上布置水道，便于整机散热；
4．电机与控制共用水道流阻相对较小；
5．各部件之间采用密封圈密封，保证了整机的密封性能。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的电机与控制器集成的电驱系统外观示意图；
图2为电驱系统去掉控制器盖板的示意图；
图3为电驱系统后端的正视图；
图4为三相固定座结构示意图；
图5为电驱系统后端盖散热水冷结构示意图；
图6为电驱系统后端盖结构示意图；
图7为电驱系统壳体中部散热结构示意图；
图8为电驱系统的电机前端盖水冷结构示意图；
图9为电驱系统壳体结构示意图；
图10为电驱系统轴侧图。
具体实施方式
如图1-2所示，一种电机与控制器集成的电驱系统，包括电机、电机外部的电驱系统壳体11，电驱系统壳体11包括中部的安装面及其两端向外径向延伸的电驱系统后端盖20和电驱系统前端盖30，电机前端设有安装于电驱系统前端盖30上的电机前端盖3，电机输出轴4从电机前端盖3伸出；所述电驱系统壳体11包括中部的安装面上安装有控制器的各组件，电驱系统后端盖20和电驱系统前端盖30外延之间安装控制器盖板2；电驱系统壳体11与电机前端盖3内设置有冷却系统。
所述控制器盖板2分别与电驱系统后端盖20、电驱系统前端盖30之间采用盖板密封圈12实现密封。
所述电机前端盖3与电驱系统壳体11之间、电驱系统后端盖20与电驱系统壳体11之间采用密封圈或打胶密封。
如图2所示，所述控制器的各组件包括电容5、U相铜排6、V相铜排7、W相铜排8、IGBT模块9、转接铜排10。如图9所示，所述IGBT模块9和电容5分别安装在电驱系统壳体11中部的第一安装面26、第二安装面27上。如图3-4所示，所述电驱系统还包括固定于电驱系统后端盖20上的DC母线输入端子1和三相固定座15，三相固定座15内固定有三相铜排16，三相铜排16通过电机三相线14连接电机。所述DC母线输入端子1一路连接电容5，另一路连接IGBT模块9、IGBT模块9分别通过U相铜排6、V相铜排7、W相铜排8固定连接到三相固定座15内的三相铜排16上，进而通过电机三相线14连接到电机。
电流从DC母线输入端子1一路经过电容正极13到达电容稳流，储能；一路经IGBT模块9到U,V,W三相铜排6，7，8到电机三相线14，实现电机转动；电机三相线14和U,V,W三相铜6，7，8排依靠三相铜排16固定在三相固定座15上。
如图5-9所示，所述冷却系统包括依次接通的：
进水嘴19，设置于电驱系统后端盖20上；
第一水道腔体18，轴向设置于电驱系统后端盖20内部；
第一流道21，径向设置于电驱系统后端盖20内侧；
水道22，轴向设置于电驱系统壳体11包括中部的安装面内部；
第二流道23，径向设置于电机前端盖3内侧；
第二水道腔体24，轴向设置于电机前端盖3内部；
出水嘴25，设置于电机前端盖3上。
冷却液经进水嘴19，经过电驱系统后端盖20上的第一水道腔体18进入第一流道21，由第一流道21进入电驱系统壳体11中的水道22，由水道22经第二流道23进入电机前端盖3中的第二水道腔体24，由出水嘴25流出。
如图10所示，所述三相固定座15上盖有三相线盖板28，三相线盖板28与电驱系统壳体11之间采用密封圈密封。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电机与控制器集成的电驱系统，其特征在于，包括电机、电机外部的电驱系统壳体（11），电驱系统壳体（11）包括中部的安装面及其两端向外径向延伸的电驱系统后端盖（20）和电驱系统前端盖（30），电机前端设有安装于电驱系统前端盖（30）上的电机前端盖（3），电机输出轴（4）从电机前端盖（3）伸出；所述电驱系统壳体（11）包括中部的安装面上安装有控制器的各组件，电驱系统后端盖（20）和电驱系统前端盖（30）外延之间安装控制器盖板（2）；电驱系统壳体（11）与电机前端盖（3）内设置有冷却系统。
2.根据权利要求1所述的电机与控制器集成的电驱系统，其特征在于，所述控制器的各组件包括电容（5）、U相铜排（6）、V相铜排（7）、W相铜排（8）、IGBT模块（9）、转接铜排（10）。
3.根据权利要求2所述的电机与控制器集成的电驱系统，其特征在于，所述电驱系统还包括固定于电驱系统后端盖（20）上的DC母线输入端子（1）和三相固定座（15），三相固定座（15）内固定有三相铜排（16），三相铜排（16）通过电机三相线（14）连接电机。
4.根据权利要求3所述的电机与控制器集成的电驱系统，其特征在于，所述DC母线输入端子（1）一路连接电容（5），另一路连接IGBT模块（9）、IGBT模块（9）分别通过U相铜排（6）、V相铜排（7）、W相铜排（8）固定连接到三相固定座（15）内的三相铜排（16）上，进而通过电机三相线（14）连接到电机。
5.根据权利要求2所述的电机与控制器集成的电驱系统，其特征在于，所述IGBT模块（9）和电容（5）分别安装在电驱系统壳体（11）中部的两个安装面上。
6.根据权利要求1所述的电机与控制器集成的电驱系统，其特征在于，所述冷却系统包括依次接通的：
进水嘴（19），设置于电驱系统后端盖（20）上；
第一水道腔体（18），轴向设置于电驱系统后端盖（20）内部；
第一流道（21），径向设置于电驱系统后端盖（20）内侧；
水道（22），轴向设置于电驱系统壳体（11）包括中部的安装面内部；
第二流道（23），径向设置于电机前端盖（3）内侧；
第二水道腔体24，轴向设置于电机前端盖（3）内部；
出水嘴（25），设置于电机前端盖（3）上。
7.根据权利要求1所述的电机与控制器集成的电驱系统，其特征在于，所述控制器盖板（2）分别与电驱系统后端盖（20）、电驱系统前端盖（30）之间采用盖板密封圈（12）实现密封。
8.根据权利要求1所述的电机与控制器集成的电驱系统，其特征在于，所述电机前端盖（3）与电驱系统壳体（11）之间、电驱系统后端盖（20）与电驱系统壳体（11）之间采用密封圈或打胶密封。
9.根据权利要求3所述的电机与控制器集成的电驱系统，其特征在于，所述三相固定座（15）上盖有三相线盖板（28），三相线盖板（28）与电驱系统壳体（11）之间采用密封圈密封。
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