CN112735759A - 直接液体冷却的电感器 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“直接液体冷却的电感器”。提供了一种车辆、一种车辆电子电力总成以及一种用于提供和冷却电感器总成的方法。所述车辆设置有车辆电气系统，所述车辆电气系统具有可变电压转换器(VVC)和电感器总成，所述电感器总成具有芯和绕组。壳体设置有第一壳体构件和第二壳体构件。所述第一壳体构件和所述第二壳体构件协作以封装所述电感器总成的所述芯的至少一部分和所述绕组。所述第一壳体构件限定第一入口和第一出口，并且所述第二壳体构件限定第二入口和第二出口。流体系统连接到所述第一入口、所述第二入口、所述第一出口和所述第二出口，以向所述第一入口和所述第二入口提供加压流体以使流体循环通过所述壳体。

Description

直接液体冷却的电感器

技术领域

各种实施例涉及用于车辆中的电力转换器的电感器总成，以及电感器总成的热管理。

背景技术

包括混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)以及电池电动车辆(BEV)的电动化车辆依赖于牵引电池以向牵引马达提供电力以进行推进，并且依赖于它们之间的电力逆变器以将直流(DC)电力转换为交流(AC)电力。许多电动化车辆另外包括DC-DC转换器(也被称为可变电压转换器(VVC))以将牵引电池的电压转换为电机的工作电压水平。

电压转换器可为降压-升压转换器，其中电压转换器与输入电压幅值相比使输出电压幅值阶梯升高或增加(“增压”)，或者与输入电压幅值相比使输出电压幅值阶梯下降或降低(“降压”)。DC-DC转换器包括电感器总成、开关和二极管。电感器总成可在操作期间产生热量。

先前，已经通过将电感器总成安放在被灌封材料包围的壳体中并将壳体热连接到冷却板来经由间接液体冷却而冷却电感器总成，使得经由到冷却板的传导热损耗以及到冷却板中的循环流体的对流热损耗而冷却所述电感器。在该示例中，流体不与电感器总成直接接触。替代地，通过将未覆盖的电感器总成放置在变速箱内来经由直接液体冷却而冷却电感器总成，其中变速箱内的变速器流体可在排放到变速器油底壳中之前飞溅到电感器总成上；然而，在这种情况下，当变速器流体未循环时(例如当车辆在操作时停车或驻车时)，可以限制电感器的冷却。

发明内容

在一个实施例中，一种车辆设置有车辆电气系统，所述车辆电气系统具有可变电压转换器(VVC)和电感器总成。所述电感器总成具有芯和绕组。壳体设置有第一壳体构件和第二壳体构件。第一壳体构件和第二壳体构件协作以封装所述电感器总成的芯的至少一部分和绕组。第一壳体构件限定第一入口和第一出口，并且第二壳体构件限定第二入口和第二出口。流体系统连接到第一入口、第二入口、第一出口和第二出口，以向第一入口和第二入口提供加压流体以使流体循环通过壳体。

在另一实施例中，一种车辆电力电子总成设置有电感器总成，所述车辆电感器总成具有芯和绕组。第一壳体构件限定第一入口和第一出口。第二壳体构件限定第二入口和第二出口。第一壳体构件和第二壳体构件协作以封装电感器总成的芯的至少一部分和绕组。第一壳体构件和第二壳体构件中的每一个的内表面与电感器总成的下面的外表面间隔开，以在它们之间形成流动通道。

在另一实施例中，一种用于提供和冷却电感器总成的方法包括：提供围绕芯的绕组以形成电感器总成；以及将第一安装支架和第二安装支架连接到电感器总成的芯的相对端部。形成具有第一入口和第一出口的第一壳体构件，并且所述第一壳体构件限定第一空腔。形成具有第二入口和第二出口的第二壳体构件，并且所述第二壳体构件限定第二空腔。用第一壳体构件和第二壳体构件的第一空腔和第二空腔封装电感器总成的芯的至少一部分和绕组，并且第一壳体构件和第二壳体构件中的每一个与芯的至少一部分和绕组间隔开以在它们之间形成冷却通道。响应于电感器总成的电流在阈值以上，而将加压流体提供到第一入口和第二入口。

附图说明

图1示出根据实施例的车辆的示意图；

图2示出了根据实施例的具有与图1的车辆一起使用的安装板的电感器总成的透视图；

图3示出了根据实施例的具有与图1的车辆一起使用的电感器总成、安装板和壳体的流体系统的示意图；

图4示出了图3的电感器总成、安装板和壳体的另一透视图；

图5示出了与图3的电感器总成一起使用的壳体构件的透视图；

图6示出了图3的电感器总成的部分截面视图；

图7示出了根据另一实施例的与图2的电感器总成一起使用的壳体构件的透视图；并且

图8示出了图7的壳体构件和图2的电感器总成的部分截面视图。

具体实施方式

根据要求，本文中提供了本公开的详细实施例；然而应当理解，所公开的实施例仅仅是示例并且可以各种形式和替代形式进行体现。附图不一定按比例绘制；一些特征可能会被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用本公开的代表性基础。

图1示出了可称为插电式混合动力电动车辆(PHEV)的电动化车辆10的示意图。插电式混合动力电动车辆可包括机械地联接到混合动力变速器14的一个或多个电机12。电机12可能够作为马达或发电机进行操作。另外，混合动力变速器14机械地联接到发动机16。混合动力变速器14还机械地联接到驱动轴18，所述驱动轴18机械地联接到车轮20。电机12可在发动机16开启或关闭时提供推进和制动能力。电机12还可充当发电机，并且可通过回收通常在摩擦制动系统中作为热量损耗的能量来提供燃料经济性益处。通过允许发动机16在更有效的转速下操作并允许混合动力电动车辆10在某些条件下在发动机16关闭的情况下在电动模式下进行操作，电机12还可减少车辆排放。电动化车辆10还可为电池电动车辆(BEV)。在BEV配置中，可以不存在发动机16。在其他配置中，电动化车辆10可为没有插电能力的强混合动力电动车辆(FHEV)、微混合动力车辆、起停车辆等。

牵引电池或电池组22存储可由电机12使用的能量。车辆电池组22可提供高电压直流(DC)输出。牵引电池22可电气地联接到一个或多个电力电子模块24。一个或多个接触器26可在断开时将牵引电池22与其他部件隔离并且在闭合时将牵引电池22连接到其他部件。电力电子模块24还电气地联接到电机12，并且提供在牵引电池22与电机12之间双向传递能量的能力。例如，牵引电池22可提供DC电流，而电机12可利用三相交流(AC)操作以起作用。电力电子模块24可将DC电流转换为三相AC电流以操作电机12。在再生模式中，电力电子模块24可将来自充当发电机的电机12的三相AC电流转换为与牵引电池22兼容的DC电流。

车辆10可包括电气地联接在牵引电池22与电力电子模块24之间的可变电压转换器(VVC)28。VVC 28可为DC/DC升压转换器，所述DC/DC升压转换器被配置成增加或升高由牵引电池22提供的电压，或者降低提供给牵引电池的电压。通过增加电压，可降低电流要求，从而引起电力电子模块24和电机12的布线大小减小。此外，可以更好的效率和更低的损耗操作电机12。

除了提供用于推进的能量之外，牵引电池22还可提供用于其他车辆电气系统的能量。车辆10可包括DC/DC转换器模块30，所述DC/DC转换器模块30将牵引电池22的高电压DC输出转换成与低电压车辆负载兼容的低电压DC供电。DC/DC转换器模块30的输出可电气地联接到辅助电池32(例如，12V电池)以用于给辅助电池32充电。低电压系统可电气地联接到辅助电池32。一个或多个电气负载34可联接到高电压总线。电气负载34可具有相关联的控制器，所述控制器视需要操作和控制电气负载34。电气负载34的示例可为风扇、电加热元件和/或空调压缩机。

电动化车辆10可被配置成从外部电源36对牵引用电池22再充电。外部电源36可为至电气插座的连接。外部电源36可电气地联接到充电器或电动车辆供电装备(EVSE)38。外部电源36可为由电力公司提供的电力分配网络或电网。EVSE 38可提供用于调节和管理电源36与车辆10之间的能量传递的电路和控件。外部电源36可向EVSE 38提供DC或AC电力。EVSE 38可具有用于插入车辆10的充电端口42中的充电连接器40。充电端口42可为被配置成将电力从EVSE 38传递到车辆10的任何类型的端口。充电端口42可电气地联接到充电器或车载电力转换模块44。电力转换模块44可调节从EVSE 38供应的电力以向牵引电池22提供适当的电压和电流水平。电力转换模块44可与EVSE 38介接以协调向车辆10的电力递送。EVSE连接器40可具有与充电端口42的对应凹部配合的插脚。替代地，被描述为电气地联接或连接的各种部件可使用无线感应耦合来传递电力。

可提供一个或多个车轮制动器46以用于制动车辆10并防止车辆10的运动。车轮制动器46可为液压致动的、电致动的或者它们的某种组合。车轮制动器46可为制动系统48的一部分。制动系统48可包括用于操作车轮制动器46的其他部件。为了简单起见，附图描绘了制动系统48与车轮制动器46中的一个之间的单个连接，并且暗示了制动系统48与其他车轮制动器46之间的连接。制动系统48可包括用于监测和协调制动系统48的控制器。制动系统48可监测制动部件并控制车轮制动器46以用于车辆制动。制动系统48可响应于驾驶员命令，并且还可自主地操作以实施诸如稳定性控制的特征。制动系统48的控制器可当由另一控制器或子功能请求时实施施加所请求的制动力的方法。

车辆10中的电子模块可经由一个或多个车辆网络进行通信。车辆网络可包括用于通信的多个信道。车辆网络的一个信道可为串行总线，诸如控制器局域网(CAN)。车辆网络的信道中的一个可包括由电气与电子工程师协会(IEEE)802系列标准限定的以太网网络。车辆网络的额外信道可包括模块之间的离散连接，并且可包括来自辅助电池32的电力信号。可通过车辆网络的不同信道传递不同的信号。例如，视频信号可通过高速信道(例如，以太网)传递，而控制信号可通过CAN传递或可为离散信号。车辆网络可包括有助于在模块之间传递信号和数据的任何硬件部件和软件部件。图1中未示出车辆网络，但是这可以暗示车辆网络可连接到存在于车辆10中的任何电子模块。可存在车辆系统控制器(VSC)50以协调各种部件的操作。

应认识到，本文所公开的任何电路或其他电气装置可包括任何数量的微处理器、集成电路、存储器装置(例如，闪存、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或它们的其他合适变型)以及软件，它们彼此共同起作用以执行本文所公开的操作。另外，如本文所公开的电气装置中的任何一个或多个可被配置成执行体现在非暂时性计算机可读介质中的计算机程序，所述计算机程序被编程以执行如本文所公开的任何数量的功能。

变速器14具有箱或壳体60，以及包含在箱60内的用于变速器14的齿轮组。变速器14可为自动变速器或本领域已知的另一种变速器。变速器14可包含多组啮合齿轮和离合器，以向车辆10提供各种齿轮比。另外或替代地，变速器14可包含可用作无级变速器的一个或多个行星齿轮组。此外，除了一个或多个离合器之外或代替一个或多个离合器，变速器14还可包括变矩器。

当变速器14操作时，变速器可能需要冷却和/或润滑。因此，变速器14具有包含变速器流体的相关联的流体系统。虽然图1中未示出流体系统，但是可稍后参考图3来理解。变速器流体系统包括用于使流体循环通过变速器壳体60的阀、泵和导管。变速器14包括热交换器或自动变速器流体冷却器以用于冷却变速器流体。变速器可配置为湿式油底壳系统，所述湿式油底壳系统将流体存储在变速器底部处的油底壳或底盘中。替代地，变速器可配置为干式油底壳变速器，所述干式油底壳变速器将流体存储在单独的罐或贮存器中，其中壳体底部处的油底壳或底盘保持处于干燥或半干燥状态。当变速器操作时，诸如齿轮和轴的旋转元件可将变速器流体移位或飞溅到变速器壳体60内的其他部件上。

图2示出了根据实施例的电感器总成100和安装支架102、104。电感器总成100也可被称为或并入到可变电压转换器(VVC)28或如上面关于图1所描述的其他车辆电力电子系统中。VVC 28可包括任何数量的开关、晶体管、二极管等，它们可安装在与电感器总成分离的位置，并且与电感器总成电气通信。应当注意，图1是车辆10的示意图，并且部件可以其他方式放置或布置在车辆内。

电感器总成100可安装在变速箱60内，如上面在图1中所示，使得其处于壳体60的内部湿润区域中。在其他示例中，电感器总成100可安装在变速箱60的外部并且安装在车辆10中的结构车辆部件上的另一位置处。变速箱60或车辆部件提供了将电感器总成100支撑在车辆10上的结构。

电感器总成100可作为铁磁芯型电感器提供。当将电流供应到电感器总成100时，产生磁通量。当流过电感器总成100的电流改变时，创建了时变磁场，并且感应出电压。电感器总成100可具有有助于在操作期间产生热量的电力损耗。电感器总成100的电流能力可能受到电感器总成的温度或热性能限制。电感器总成的热管理和/或冷却可散热，并且提高电感器性能和效率。

示出了根据实施例的电感器总成100，并且包括芯106和绕组108。芯106可由一个或多个部段形成。在一个示例中，芯106由至少两个部段形成，例如形成为两个C形部段。在其他示例中，可使用更多数量的芯部段。芯部段可共同形成环形元件。气隙、陶瓷垫片、粘合剂等可放置在相邻的芯部段之间。芯106可由磁性材料(诸如，铁磁性材料)形成。

绕组108可形成为一对管状或螺旋形线圈，其中每个线圈包围芯106的一部分。绕组108可由诸如铜或铝的导电材料形成。输入引线和输出引线(未示出)从绕组108延伸并连接到VVC的其他部件。绝缘体(未示出)可放置在芯106与绕组108之间。

第一安装支架102和第二安装支架104被示出为连接到电感器总成100。第一安装支架102和第二安装支架104为电感器总成100提供机械支撑，并且促进将电感器总成100放置和固定到车辆部件，诸如变速器壳体60。

第一安装支架102连接到电感器总成的第一端部区域110。第二安装支架104连接到电感器总成的第二端部区域112。电感器总成的第二端部区域112与第一端部区域110相对。在其他示例中，安装支架102、104和/或其相关联的孔可以其他方式成形或定向。每个安装支架102、104可形成为板114，孔116穿过其中。孔116可用金属衬套或套筒加强。安装支架102、104中的每一个可形成有第一面118和与第一面相对的第二面120，并且第一面118和第二面120可为平面的。孔116可与紧固件一起使用，以将电感器总成100连接到车辆部件的安装凸起等。在另外的示例中，两个安装支架102、104可一体地形成为单个部件，以围绕电感器总成100周向地延伸并且延伸到绕组108的外部。

在示出的示例中，第一安装支架102和第二安装支架104直接连接到芯106。在一个示例中，安装支架102、104可经由注塑成型工艺由塑料材料形成，例如由诸如聚苯硫醚(PPS)的热塑性塑料形成。在另外的示例中，安装支架102、104可使用注塑成型工艺形成，并且可直接成型到电感器总成的芯106上，或者可形成并且然后经由粘合剂等附接到芯106。

图3至图6示出了图2的具有壳体130和流体系统200的电感器总成100。在一个示例中，电感器总成100、壳体130和流体系统200可与图1的车辆10一起使用。

壳体130围绕电感器总成100或其一部分放置。壳体130具有第一壳体构件132和第二壳体构件134。第一壳体构件132和第二壳体构件134协作以封装电感器总成的芯106的至少一部分和绕组108。在示出的示例中，第一壳体构件132和第二壳体构件134封装整个绕组108和芯两者。在另一示例中，第一壳体构件132和第二壳体构件134封装整个绕组108以及芯的仅一部分(例如，芯106的在绕组108下方的部分)，并且电感器总成的端部区域和相关联的芯106暴露并且在壳体外部。

在一个示例中，第一壳体构件132和第二壳体构件134可经由注塑成型工艺由塑料材料形成，例如由诸如聚苯硫醚(PPS)的热塑性塑料形成。在另外的示例中，第一壳体构件132和第二壳体构件134可使用注塑成型工艺形成，并且可直接成型到安装支架102、104上并且围绕电感器总成100，或者可形成并且然后经由粘合剂等附接到安装支架102、104并且围绕电感器总成100。

第一壳体构件132具有外表面140和内表面142。第一壳体构件132限定第一空腔144，并且可形成为壳结构。第一壳体构件132限定第一入口146和第一出口148。第一入口146和第一出口148可被放置成在第一壳体构件132上彼此相对，例如在第一壳体构件132的相对端部区域处。在其他示例中，第一入口146和第一出口148可以其他方式相对于彼此放置在第一壳体构件上。

第二壳体构件134具有外表面150和内表面152。第二壳体构件134限定第二空腔154，并且可形成为壳结构。第二壳体构件134限定第二入口156和第二出口158。第二入口156和第二出口158可被放置成在第二壳体构件134上彼此相对，例如在第二壳体构件的相对端部区域处。在其他示例中，第二入口156和第二出口158可以其他方式相对于彼此放置在第二壳体构件上。

在一个示例中，第一壳体构件132和第二壳体构件134可设置成围绕穿过第一安装支架102和第二安装支架104的平面160的相对于彼此呈镜像对称。因此，第一入口和第二入口放置在电感器总成的第一端部区域处，并且第一出口和第二出口放置在电感器总成的第二端部区域处。因此，通过第一壳体构件132的流体流被布置成与第二壳体构件134中的流体流同流。在其他实施例中，第一壳体构件132的入口和出口可相对于第二壳体构件134的入口和出口以逆流配置进行布置。

根据实施例，并且如图所示，第一壳体构件132和第二壳体构件134被成形为沿着将电感器总成二等分的平面160彼此配合。在一个示例中并且如图所示，将电感器总成二等分的平面160可将两个绕组108二等分，或者可将芯106二等分，其中在所述平面的每一侧上设置绕组108。在其他示例中，第一壳体构件132和第二壳体构件134可沿着不将电感器总成二等分的另一平面配合或接合，或者可被复杂地成形使得它们不沿着平面接合。

另外，第一壳体构件132和第二壳体构件134可连接到电感器总成100并且彼此连接，使得第一壳体构件132和第二壳体构件134不围绕整个它们的相应外围边缘162、164直接彼此接合。例如，第一壳体构件132连接到第一安装支架和第二安装支架的第一面118，并且第二壳体构件134连接到第一安装支架和第二安装支架的第二面120。因此，安装支架102、104可放置在第一壳体构件132与第二壳体构件134之间，并且协作以封装电感器总成100或其一部分。

图5中示出了壳体构件170，并且可提供为根据本实施例的第一壳体构件132或第二壳体构件134。壳体构件170具有中心区域172，所述中心区域172被成形为大体上对应于电感器总成100的一侧的形状或与所述一侧相关联。外围凸缘174包围中心区域172。在示出的示例中，外围凸缘174限定入口176和出口178。在其他示例中，入口176和出口178可以其他方式位于外围凸缘174上。替代地，入口176和/或出口178可由中心区域172限定。中心区域172和外围凸缘174协作以限定用于壳体构件的空腔180。

对于第一壳体构件和第二壳体构件132、134、170中的每一个，相关联的空腔144、154、180被设定大小以在电感器总成100的外表面与相关联的壳体构件132、134、170之间形成相关联的冷却通道190。图6中示出了电感器总成100和壳体构件170(包括壳体构件132或134)的截面示意图。应当注意，图6中未示出安装支架102、104。空腔180可被设定大小，使得在电感器总成100的外表面与壳体构件170之间存在基本上恒定的间隙或距离192。

当流体流经由入口176进入壳体构件170(如图6中所示)时，流体分开以围绕电感器总成100流动通过冷却通道190。取决于绕组108和芯106的结构，流体可另外流动通过绕组108和/或芯106，或者在绕组108与芯106之间流动。流体流在壳体构件的出口178附近和上游会合并重新组合，并且然后流动通过出口178。当流体流与电感器总成的绕组108和芯106直接接触时，经由对流和传导热传递路径两者增加从电感器总成100到流体的热传递。在通道190中的流体流与电感器总成100直接接触的情况下，电感器总成100与冷却通道190中的流体之间不需要额外的灌封或热油脂，并且热传递增加。

在一些实施例中，壳体构件132、134可具有额外特征件，诸如用于电感器总成的定位构件194。如图5中所示，中心区域中的阶梯状区域可充当定位构件194，并且用于防止或减少电感器总成沿一个轴线的移动。壳体构件132、134可另外设置有诸如凸缘等定位构件194(以虚线示出)，所述定位构件194被形成为延伸到空腔180中从而维持电感器总成100相对于壳体构件170在多个平移移动自由度的位置，并且还维持冷却通道190和开放式流动路径的大小。在其他实施例中，可在没有定位构件194的情况下提供壳体构件132、134。

壳体构件132、134中的一个或两个可另外具有一系列相关联的导流装置196(以虚线示出)，以在形成于壳体构件170与电感器总成100之间的冷却通道190内引导和分布流体流，并且还更好地控制到流体的热传递和电感器总成100的热管理。所述一系列导流装置196中的导流装置可包括叶片、肋、隔板、槽道、凹槽等。所述一系列导流装置196可具有一种类型的导流装置或不同导流装置的组合。导流装置196可具有各种形状和结构，包括线性部段、弯曲部段、具有变化的深度或高度的部段、具有恒定的深度或高度的部段等。壳体构件170的限定空腔180的内表面和/或导流装置196的表面可设置有表面纹理，以进一步增强混合，引导或控制流体流，或者感应湍流以实现增加的热传递。

在一个示例中，并且如图所示，第一壳体构件132和第二壳体构件134的第一空腔144和第二空腔154基本上彼此流体分离。如本文所提及的“基本上”是指一个壳体构件的流体通道190内的流体流不直接流入另一壳体构件的流体通道190；然而，取决于通过绕组108和芯的结构和流动路径，可能存在从一个空腔到另一个空腔的一定流体交叉。流体交叉可为大约百分之二十或更少、百分之十或更少或百分之五或更少。

如图3中所示，流体系统200连接到第一入口146、第二入口156、第一出口148和第二出口158，以向第一入口146和第二入口156提供加压流体从而使流体循环通过壳体130。应当注意，到第二入口和第二出口的连接在附图中被遮蔽了；然而，示出了流动路径。可在流体系统中提供电动泵202以对流体加压。流体系统200可为开环系统或闭环系统。

根据另外的示例，流体系统200与变速器14流体系统流体连通或流体连接，使得流体系统200中的流体是变速器流体。对于流体地连接到变速器14的开环系统，流体系统200的泵202从变速箱60中的油底壳或其他贮存器接收流体，将加压流体引导到壳体130的入口146、156，并且壳体130的出口148、158通往变速箱60的内部区域，使得流体从壳体130中排出并进入油底壳中。对于闭环系统，流体系统200的泵202将加压流体引导到壳体130的入口146、156，并且壳体130的出口148、158具有流体管线以将加压的流体流引导回泵202。在任一系统中，可提供额外元件，诸如热交换器、阀、过滤器等。

泵202可为例如连接到电动马达的电动泵，使得可对泵进行操作以使流体独立于变速器或传动系状态进行循环。

控制器204与泵202通信，并且控制器204可作为单独的泵控制器提供，或者可作为另一车辆控制器(诸如，变速器控制单元、电子或电力控制器或另一车辆系统控制器50)提供。控制器204被配置成操作泵202，以使流体循环通过壳体130从而冷却电感器总成100。在一个示例中，控制器204响应于通过电感器总成100的电流在阈值以上而控制泵202，以将加压流体提供到第一入口146和第二入口156。阈值可为零，或者可为零以外的值。换句话说，控制器204可响应于电感器总成100在操作，而控制泵202以使流体循环通过电感器总成100。另外，对于彼此分离或基本上分离的流体空腔，可单独地或各个地控制流动通过流体空腔中的每一个的流体，以进一步改善电感器总成的热管理。

在一个示例中，电感器总成100和壳体130可被放置成使得每个入口146、156竖直地或大体上竖直地放置在相关联的出口148、158上方。因此，通过重力进一步辅助流体流动通过相关联的壳体构件132、134。如本文所使用的“大体上”指代在所述定向的二十度、十度或五度内。在其他示例中，并且在入口处的流体具有足够压力的情况下，入口146、156和出口148、158可以其他方式相对于彼此定向。

图7至图8示出了根据另一示例的图2的具有用于壳体250的一个壳体构件的电感器总成。壳体250可具有额外特征，诸如定位构件、导流装置等，如上面相对于壳体130所描述的。如上所述，壳体250可连接到流体系统200。下面提供与如上所述的壳体130不同的壳体250的细节。

壳体250可使用如图7中示出的一对壳体构件，例如第一壳体构件252和第二壳体构件254。第一壳体构件252和第二壳体构件254协作以封装电感器总成100或其一部分，以便引导用流体进行冷却。可另外提供安装支架，诸如支架102、104。图8中示出了电感器总成100以及壳体构件252或壳体构件254的截面示意图。

第一壳体构件252具有第一挡板构件260，所述第一挡板构件260突出到由构件252限定的第一空腔262中并且将第一空腔分成第一流体腔室264和第二流体腔室266。第一挡板构件260可用于将第一腔室264和第二腔室266中的流体流彼此分离或基本上分离。在一个示例中，第一挡板构件260在两个绕组108之间的位置处延伸到芯106并与芯106接触，以提供分离并沿着平面267将流体腔室彼此密封。第一入口268和第一出口270与第一流体腔室264相关联，并且被放置成使流体循环通过第一流体腔室264。第二入口272和第二出口274与第二流体腔室266相关联，并且被放置成使流体循环通过第二流体腔室266。

第二壳体构件254具有第二挡板构件280，所述第二挡板构件280突出到第二空腔中并将第二空腔282分成第三流体腔室284和第四流体腔室286。第二挡板构件280可用于将第三腔室284和第四腔室286中的流体流彼此分离或基本上分离。在一个示例中，第二挡板构件280在两个绕组108之间的位置处延伸到芯106并与芯106接触，以提供分离并沿着平面287密封流体腔室。第三入口288和第三出口290与第三流体腔室284相关联，并且被放置成使流体循环通过第三流体腔室284。第四入口292和第四出口294与第四流体腔室286相关联，并且被放置成使流体循环通过第四流体腔室286。

通过将壳体构件进一步分成多个腔室，进一步增加了对电感器总成100上的流体流的控制，从而允许改进电感器总成的热管理和电感器总成的更均匀的温度。此外，每个壳体构件还可被分成具有相关联的入口和出口的额外流体腔室，以提供对流体和电感器总成的冷却的更离散的控制。另外，因为流体腔室彼此分离或基本上分离，所以可单独地或各个地控制流动通过流体腔室中的每一个的流体，以进一步改善电感器总成的热管理。另外，每个腔室可被布置成相关对壳体中的另一腔室同流或逆流。

虽然上面描述了示例性实施例，但是这些实施例并不意图描述本发明或本公开的所有可能形式。实际上，本说明书中所使用的词语是描述性的而非限制性的词语，并且应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可做出各种改变。另外，可组合各种实施的实施例的特征以形成本发明或本公开的另外的实施例。

根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有：车辆电气系统，所述车辆电气系统具有可变电压转换器(VVC)和电感器总成，所述电感器总成具有芯和绕组；壳体，所述壳体具有第一壳体构件和第二壳体构件，所述第一壳体构件和所述第二壳体构件协作以封装所述电感器总成的所述芯的至少一部分和所述绕组，所述第一壳体构件限定第一入口和第一出口，所述第二壳体构件限定第二入口和第二出口；以及流体系统，所述流体系统连接到所述第一入口、所述第二入口、所述第一出口和所述第二出口，以向所述第一入口和所述第二入口提供加压流体以使流体循环通过所述壳体。

根据实施例，所述第一入口和所述第一出口放置在所述第一壳体构件的相对端部区域处；并且其中所述第二入口和所述第二出口放置在所述第二壳体构件的相对端部区域处。

根据实施例，所述第一入口和所述第二入口放置在所述电感器总成的第一端部区域处。

根据实施例，所述第一入口放置在所述电感器总成的第一端部区域处；并且其中所述第二入口放置在所述电感器总成的第二端部区域处，所述电感器总成的所述第二端部区域与所述电感器总成的所述第一端部区域相对。

根据实施例，所述第一壳体构件限定第一空腔；其中所述第二壳体构件限定第二空腔；并且其中所述第一空腔和所述第二空腔被设定大小以在所述电感器总成的外表面与相关联的壳体构件之间形成相关联的冷却通道。

根据实施例，所述第一空腔和所述第二空腔彼此流体地分离。

根据实施例，所述第一壳体构件还限定第三入口和第三出口，其中所述第一壳体构件限定突出到所述第一空腔中以将所述第一空腔分成第一流体腔室和第二流体腔室的第一挡板构件，其中所述第一入口和所述第一出口被放置成使流体循环通过所述第一流体腔室，并且其中所述第三入口和所述第三出口被放置成使流体循环通过所述第二流体腔室。

根据实施例，所述第二壳体构件还限定第四入口和第四出口，其中所述壳体限定突出到所述第二空腔中以将所述第二空腔分成第三流体腔室和第四流体腔室的第二挡板构件，其中所述第二入口和所述第二出口被放置成使流体循环通过所述第三流体腔室，并且其中所述第四入口和所述第四出口被放置成使流体循环通过所述第四流体腔室。

根据实施例，所述第一壳体构件限定一系列第一导流装置以引导流体在所述第一空腔的所述冷却通道内流动；并且其中所述第二壳体构件限定一系列第二导流装置以引导流体在所述第一空腔的所述冷却通道内流动。

根据实施例，第一壳体构件和第二壳体构件沿着将电感器总成二等分的平面配合。

根据实施例，本发明的特征还在于第一安装支架和第二安装支架，每个安装支架连接到电感器总成，所述安装支架中的每一个限定穿过其的孔以将所述电感器总成连接到所述车辆。

根据实施例，所述第一安装支架连接到所述电感器总成的第一端部区域，并且所述第二安装支架连接到所述电感器总成的第二端部区域，所述电感器总成的所述第二端部区域与所述第一端部区域相对。

根据实施例，所述第一安装支架和所述第二安装支架中的每一个具有第一面和与所述第一面相对的第二面；其中所述第一壳体构件连接到所述第一安装支架和所述第二安装支架的所述第一面；并且其中所述第二壳体构件连接到所述第一安装支架和所述第二安装支架的所述第二面。

根据实施例，所述第一壳体构件和第二壳体构件协作以封装所述电感器总成的整个所述芯。

根据实施例，本发明的特征还在于具有变速箱的变速器；其中所述流体系统中的流体是在所述变速箱内循环的变速器流体；并且其中所述电感器总成放置在所述变速箱的内部内。

根据实施例，所述电感器总成的所述第一壳体构件和所述第二壳体构件的所述第一出口和所述第二出口直接排出到所述变速箱的所述内部中。

根据实施例，所述流体系统具有电驱动泵；并且其中所述车辆还包括控制器，所述控制器被配置成响应于所述电感器总成的电流在阈值以上，而操作所述泵以冷却所述电感器总成。

根据本发明，提供了一种车辆电力电子总成，所述车辆电力电子总成具有：电感器总成，所述电感器总成具有芯和绕组；第一壳体构件，所述第一壳体构件限定第一入口和第一出口；以及第二壳体构件，所述第二壳体构件限定第二入口和第二出口；其中所述第一壳体构件和所述第二壳体构件协作以封装所述电感器总成的所述芯的至少一部分和所述绕组；并且其中所述第一壳体构件和所述第二壳体构件中的每一个的内表面与所述电感器总成的下面的外表面间隔开以在它们之间形成流动通道。

根据本发明，提供了一种用于提供和冷却电感器总成的方法，所述方法具有：提供围绕芯的绕组以形成电感器总成；将第一安装支架和第二安装支架连接到所述电感器总成的所述芯的相对端部；形成具有第一入口和第一出口的第一壳体构件，所述第一壳体构件限定第一空腔；形成具有第二入口和第二出口的第二壳体构件，所述第二壳体构件限定第二空腔；用所述第一壳体构件和所述第二壳体构件的所述第一空腔和所述第二空腔封装所述电感器总成的所述芯的至少一部分和所述绕组，所述第一壳体构件和所述第二壳体构件中的每一个与所述芯的至少一部分和所述绕组间隔开以在它们之间形成冷却通道；以及响应于所述电感器总成的电流在阈值以上而向所述第一入口和所述第二入口提供加压流体。

根据实施例，所述第一安装板和所述第二安装板经由注塑成型连接到所述电感器总成。

Claims (15)

1.一种车辆，所述车辆包括：

车辆电气系统，所述车辆电气系统具有可变电压转换器(VVC)和电感器总成，所述电感器总成具有芯和绕组；

壳体，所述壳体具有第一壳体构件和第二壳体构件，所述第一壳体构件和所述第二壳体构件协作以封装所述电感器总成的所述芯的至少一部分和所述绕组，所述第一壳体构件限定第一入口和第一出口，所述第二壳体构件限定第二入口和第二出口；以及

流体系统，所述流体系统连接到所述第一入口、所述第二入口、所述第一出口和所述第二出口，以向所述第一入口和所述第二入口提供加压流体以使流体循环通过所述壳体。

2.如权利要求1所述的车辆，其中所述第一入口和所述第一出口被放置在所述第一壳体构件的相对端部区域处；并且

其中所述第二入口和所述第二出口放置在所述第二壳体构件的相对端部区域处。

3.如权利要求2所述的车辆，其中所述第一入口和所述第二入口放置在所述电感器总成的第一端部区域处。

4.如权利要求2所述的车辆，其中所述第一入口放置在所述电感器总成的第一端部区域处；并且

其中所述第二入口放置在所述电感器总成的第二端部区域处，所述电感器总成的所述第二端部区域与所述电感器总成的所述第一端部区域相对。

5.如权利要求1所述的车辆，其中所述第一壳体构件限定第一空腔；

其中所述第二壳体构件限定第二空腔；并且

其中所述第一空腔和所述第二空腔被设定大小以在所述电感器总成的外表面与相关联的壳体构件之间形成相关联的冷却通道。

6.如权利要求5所述的车辆，其中所述第一空腔和所述第二空腔彼此流体地分离。

7.如权利要求5所述的车辆，其中所述第一壳体构件还限定第三入口和第三出口，其中所述第一壳体构件限定突出到所述第一空腔中以将所述第一空腔分成第一流体腔室和第二流体腔室的第一挡板构件，其中所述第一入口和所述第一出口被放置成使流体循环通过所述第一流体腔室，并且其中所述第三入口和所述第三出口被放置成使流体循环通过所述第二流体腔室；并且

其中所述第二壳体构件限定第四入口和第四出口，其中所述壳体限定突出到所述第二空腔中以将所述第二空腔分成第三流体腔室和第四流体腔室的第二挡板构件，其中所述第二入口和所述第二出口被放置成使流体循环通过所述第三流体腔室，并且其中所述第四入口和所述第四出口被放置成使流体循环通过所述第四流体腔室。

8.如权利要求5所述的车辆，其中所述第一壳体构件限定一系列第一导流装置，以引导流体在所述第一空腔的冷却通道内流动；并且

其中所述第二壳体构件限定一系列第二导流装置，以引导流体在所述第一空腔的冷却通道内流动。

9.如权利要求1所述的车辆，其还包括第一安装支架和第二安装支架，每个安装支架连接到所述电感器总成，所述安装支架中的每一个限定穿过其的孔以将所述电感器总成连接到所述车辆。

10.如权利要求9所述的车辆，其中所述第一安装支架连接到所述电感器总成的第一端部区域，并且所述第二安装支架连接到所述电感器总成的第二端部区域，所述电感器总成的所述第二端部区域与所述第一端部区域相对。

11.如权利要求9所述的车辆，其中所述第一安装支架和所述第二安装支架中的每一个具有第一面和与所述第一面相对的第二面；

其中所述第一壳体构件连接到所述第一安装支架和所述第二安装支架的所述第一面；并且

其中所述第二壳体构件连接到所述第一安装支架和所述第二安装支架的所述第二面。

12.如权利要求9所述的车辆，其中所述第一壳体构件和所述第二壳体构件协作以封装所述电感器总成的整个所述芯。

13.如权利要求1所述的车辆，其还包括具有变速箱的变速器；

其中所述流体系统中的所述流体是在所述变速箱内循环的变速器流体；

其中所述电感器总成放置在所述变速箱的内部内；并且

其中所述电感器总成的所述第一壳体构件和所述第二壳体构件的所述第一出口和所述第二出口直接排出到所述变速箱的所述内部中。

14.如权利要求1所述的车辆，其中所述流体系统具有电驱动泵；并且

其中所述车辆还包括控制器，所述控制器被配置成响应于所述电感器总成的电流在阈值以上，而操作所述泵以冷却所述电感器总成。

15.一种用于提供和冷却电感器总成的方法，所述方法包括：

提供围绕芯的绕组以形成电感器总成；

将第一安装支架和第二安装支架连接到所述电感器总成的所述芯的相对端部；

形成有第一入口和第一出口的第一壳体构件，所述第一壳体构件限定第一空腔；

形成具有第二入口和第二出口的第二壳体构件，所述第二壳体构件限定第二空腔；

用所述第一壳体构件和所述第二壳体构件的所述第一空腔和所述第二空腔封装所述电感器总成的所述芯的至少一部分和所述绕组，所述第一壳体构件和所述第二壳体构件中的每一个与所述芯的所述至少一部分和所述绕组间隔开以在它们之间形成冷却通道；以及

响应于所述电感器总成的电流在阈值以上，而将加压流体提供到所述第一入口和所述第二入口。

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