CN112825282A - 液体冷却的电感器 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“液体冷却的电感器”。提供了一种车辆、一种用于车辆中的电子电力设备的电感器总成，以及一种用于提供和冷却电感器总成的方法。根据一个示例，所述车辆具备车辆电气系统中的电感器总成，所述车辆电气系统具有可变电压转换器(VVC)。所述电感器总成包括由多个芯段形成的芯，所述多个芯段彼此间隔开以在其间限定间隙，其中所述多个芯段中的每一者形成延伸穿过其中的内部流体通道。所述电感器总成具有围绕所述多个芯段中的至少一者的绕组。流体系统连接至所述芯以向所述多个芯段的所述流体通道提供加压流体，从而使流体循环通过所述电感器总成的所述芯。

Description

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(“升压”)，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。在各种示例中，电感器总成在操作期间产生热量。电感器的热管理(例如冷却)提供了电感器性能的提高和/或电感器尺寸的减小。

先前，已经通过将电感器总成安放在壳体中并将壳体热连接且安装到冷却板，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来冷却电感器，从而经由间接液体冷却来冷却电感器总成。在此示例中，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。这些主动或被动方法从电感器的外部冷却电感器。然而，电感器的最高温度区域可能在电感器的内部，而冷却流体可能仅与电感器的外表面或外壳体相互作用。

发明内容

在一个实施例中，提供一种车辆，其具有车辆电气系统中的电感器总成，所述车辆电气系统具有可变电压转换器(VVC)。所述电感器总成包括由多个芯段形成的芯，所述多个芯段彼此间隔开以在其间限定间隙，其中所述多个芯段中的每一者形成延伸穿过其中的内部流体通道。所述电感器总成具有围绕所述多个芯段中的至少一者的绕组。流体系统连接至所述芯以向所述多个芯段的所述流体通道提供加压流体，从而使流体循环通过所述电感器总成的所述芯。

在另一实施例中，提供一种用于车辆中的电力电子设备的电感器总成。芯总成具有限定从中穿过的至少一个内部流体通道的第一端轭，以及与所述第一端轭相对的第二端轭，其中所述第二端轭限定从中穿过的内部流体通道。所述芯总成具有定位在所述第一端轭与所述第二端轭之间的第一系列芯段，其中所述段中的每一者彼此间隔开，使得在相邻段之间限定间隙。所述芯总成具有定位在所述第一端轭与所述第二端轭之间的第二系列芯段，其中所述段中的每一者彼此间隔开，使得在相邻段之间限定间隙。所述第一端轭、所述第一系列芯段、所述第二端轭和所述第二系列芯段顺序地布置成环形结构。所述内部流体通道配合以限定穿过所述芯的流体回路，所述第一系列芯段与所述第二系列芯段之间的所述间隙与所述流体回路流体连通。所述第一端轭限定用于所述流体回路的入口，其中所述入口与所述第一端轭的所述至少一个内部流体通道流体连通。所述第一端轭和所述第二端轭中的一者限定用于所述流体回路的出口。所述电感器总成具有围绕所述第一系列芯段的第一绕组和围绕所述第二系列芯段的第二绕组。

在又一个实施例中，提供了一种用于提供和冷却电感器总成的方法。将第一端轭、第一系列芯段、第二端轭和第二系列芯段顺序地定位成环形芯总成。所述第一端轭和所述第二端轭中的每一者形成为限定从中穿过的内部流体通道。所述第一系列芯段和所述第二系列芯段中的每一者形成为限定从中穿过的内部通道。所述第一芯段和所述第二芯段中的所述段中的每一者彼此间隔开，使得在相邻段之间限定间隙。围绕所述第一系列芯段提供第一绕组。围绕所述第二系列芯段提供第二绕组以形成电感器总成。将加压流体提供到由所述第一端轭和所述第二端轭以及所述第一系列芯段和所述第二系列芯段的所述内部流体通道形成的流体回路，其中也将加压流体提供到相邻芯段之间的间隙中。

附图说明

图1示出根据实施例的车辆的示意图；

图2示出根据实施例的电感器总成的透视图；

图3示出图2的电感器总成的芯；

图4示出图3的芯的第一端轭；

图5示出图3的芯的第二端轭；

图6示出图3的芯的两个芯段；

图7示出根据实施例的电感器总成和流体系统的局部示意图；以及

图8示出根据另一实施例的电感器总成和流体系统的局部示意图。

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连接至其他部件。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电压，而电机12可以三相交流电(AC)操作来发挥作用。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或离散信号传递。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至存在于车辆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，并且用于变速器14的齿轮组包含在箱60内。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使变速器流体位移或飞溅到变速器壳体60内的其他部件上。

图2示出根据实施例的电感器总成100。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可由多个区段或段形成，如下面关于图3至图6所描述。芯段可共同形成环形元件或如图3所示的环形结构。如本文所使用的，环形结构可以是圆形，或者可以是具有围绕孔(诸如中心孔)的结构的非圆形形状。

返回参考图2，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。因此，在所示的示例中，电感器总成100具有第一绕组和第二绕组。绕组108可由诸如铜的导电材料形成。输入引线和输出引线(未示出)从绕组108延伸并连接至VVC的其他部件。绝缘体(未示出)可放置在芯106与绕组108之间。

根据一个示例，绕组108是密封绕组，使得流体不能穿过绕组108，或者不能从芯106流过绕组108并且流到电感器总成100的外部。根据一个示例，绕组108可以是未密封的，使得流体可从芯106流过绕组108并且流到电感器总成100的外部。未密封的绕组108可以具有穿过绕组108的间隙或其他空间或孔，其形成来自绕组108的一系列流体出口，以允许芯106内部的流体流的至少一部分离开电感器总成100。

图3至图6示出了电感器总成100的芯106。芯106在电感器总成100内形成流体回路110。芯106内的流体回路110例如经由对流体的对流冷却从内部提供芯106的主动热管理。芯106由多个芯段112构成。芯106的段112可由磁性材料(诸如，铁磁性材料)形成。

可通过将芯段112和绕组108相对于彼此定位来组装电感器总成100。可例如经由注塑成型提供线轴，以将芯106和绕组108密封在一起。

芯段112彼此间隔开，使得在相邻段112之间限定间隙114。间隔元件116可定位在相邻段112之间，以保持段之间的间隔，并保持间隙114的大小。间隔元件116可由陶瓷材料或其他合适的材料形成。

芯段110中的每一者具有形成为穿过相关联段112的至少一个内部流体通道118。

多个芯段112中的一个是第一端轭120。第一端轭120具有第一面122和第二面124。在所示的示例中，第一面122和第二面124彼此垂直。在另一个示例中，第一面122和第二面124可彼此平行，或者可相对于彼此以另一角度布置。第一面122和第二面124可各自是如图所示的平面。第一面122可设置为电感器总成100的外表面。第二面124可与如下所述的支柱芯段和相关联的间隙114相邻。

第一端轭120具有第一内部流体通道126和第二内部流体通道128。第一流体通道126与第一端轭120的第一面122和第二面124相交。第二流体通道128与第一端轭120的第一面122和第二面124相交。第一流体通道126和第二流体通道128彼此不相交。

第一内部流体通道126与第一面122相交以限定用于电感器总成100的第一端口130，并且第二内部流体通道128与第一面122相交以限定用于电感器总成100的第二端口132。第一轭120的第一端口130和第二端口132彼此间隔开，并且将电感器总成100中的流体回路110连接至如下所述的流体系统，使得可以将加压流体提供到流体回路。

多个芯段中的另一个是第二端轭140。第二端轭140可以与第一端轭120相对地定位，如图3所示。第二端轭140具有第一面142。第二轭140的内部流体通道144可以是弯曲的或以其他方式成形，使得内部流体通道144与第一面142相交以限定第一端口146和第二端口148。第二轭140的第一端口146和第二端口148彼此间隔开。

多个芯段112的其余部分定位在第一端轭120与第二端轭140之间。芯段112的其余部分可以设置为支柱芯150。基于芯106的环形结构，支柱芯150被布置成第一系列的支柱芯152和第二系列的支柱芯154，其中第二系列的支柱芯154相对于第一系列的支柱芯152位于环形结构的孔的相对侧上。

支柱芯150中的每一者可形成有第一面156和与第一面156相对的第二面158。每个支柱芯150的内部流体通道160与第一面156和第二面158相交。在所示的示例中，芯106具有八个芯段112，具有两个芯轭120、140和六个支柱芯150。支柱芯150可以是具有六个面的长方体，如图中所示。在其他示例中，支柱芯150可以以其他方式成形，并且对于芯106可以使用更多或更少数量的芯段112。

在所示的示例中，支柱芯150中的每一者具有相同的长度尺寸(L)、宽度尺寸(W)和高度尺寸(H)。在其他示例中，支柱芯150的尺寸可以设定为相对于彼此具有不同的长度(L)。在另外的示例中，每个支柱芯150中的内部通道160可以是穿过支柱芯150的唯一内部通道。

根据所示的示例，第一轭120的第二面124、第二轭140的第一面142以及支柱芯150的第一面156和第二面158可以全部彼此平行。在其他示例中，面124、142、156、158中的至少一些可以成角度以相对于彼此不平行。

间隔件116的尺寸被设计成控制相邻芯段112之间的间隙的宽度，并且有助于在组装电感器总成100时在相邻芯段112之间限定空腔162。空腔162填充有流体以冷却芯段，并且从电感器总成100的内部冷却绕组108。流过芯106内部的内部流体通道118的流体在操作期间冷却芯106。通过增加芯段112的数量，提供了另外的间隙114和空腔162，所述间隙114和空腔162提供了用于流体与芯段112和绕组108之间接触的另外的表面区域，并且进一步增加了电感器总成100的冷却和热管理。

当芯106的磁通量朝向芯106的中心更高时，芯段112中的流体通道118朝向芯106的外部定位，以减小或最小化对电感器性能的影响。

支柱芯150中的每一者具有在其间限定宽度(W)的外面164和内面166，第一面156和第二面158在内面166和外面164之间延伸并连接内面166和外面164。支柱芯150中的每一者的内部流体通道160定位在距外面164的宽度(W)的百分之二十以内的距离处。在另一示例中，内部流体通道160远离外面164定位在距宽度(W)的百分之十的距离处，并且因此定位在距内面166的宽度(W)的百分之九十的距离处。根据所示的示例，支柱芯150的内部流体通道160位于距外面164的芯宽度(W)的百分之十以及支柱芯高度(H)的百分之五十的距离处。在其他示例中，流体通道160在支柱芯150上的定位可以设置在相对于芯宽度(W)和高度(H)的另一位置处。

电感器总成100的芯106可以被组装成使得相邻段112的相邻面的内部流体通道118彼此对准。在所示的非限制性示例中，支柱芯150的内部流体通道160位于穿过芯的共同平面内。

根据电感器总成100的一个示例，通过将第一端轭120、支柱芯150的第一系列152、第二端轭140和支柱芯150的第二系列154顺序地布置成环形结构而形成芯106，如图3所示。第一轭120的第一端口130形成流体入口或入口端口，并且第一轭120的第二端口132形成流体出口或出口端口。因此，流体顺序地流过第一端轭120的流体入口130、第一端轭的内部通道126、支柱芯150的第一系列152的内部通道160、第二端轭140的内部流体通道144、支柱芯150的第二系列154的内部通道160、流过第一端轭的另一个内部通道128，并流至第一端轭的流体出口132。

根据电感器总成100的另一个示例，通过将第一端轭120，支柱芯150的第一系列152、如上文描述的第一端轭120中那样具有两个内部流体通道的另一个端轭、以及支柱芯150的第二系列154顺序地布置成环形结构而形成芯106。第一轭120的第一端口130形成第一流体入口，并且第一轭120的第二端口132形成第二流体入口。另一个端轭的第一端口形成第一流体出口，并且另一个端轭的第二端口形成第二流体出口。因此，流过电感器总成100的流体会流过两个平行的并流分离路径中的一者。流体(i)顺序地流入第一端轭120的第一入口130，流过支柱芯的第一系列152，并流出另一端轭的第一出口，或者(ii)顺序地流入第一端轭120的第二入口132，流过支柱芯150的第二系列154，并流出第二端轭的第二出口。

根据电感器总成100的另一个示例，通过将第一端轭120，支柱芯150的第一系列152、如上文描述的第一端轭120中那样具有两个内部流体通道的另一个端轭、以及支柱芯150的第二系列154顺序地布置成环形结构而形成芯106。第一轭120的第一端口130形成第一流体入口，并且第一轭120的第二端口132形成第一流体出口。另一个端轭的第一端口形成第二流体入口，并且另一个端轭的第二端口形成第二流体出口。因此，流过电感器总成100的流体会流过两个平行的逆流分离路径中的一者。流体(i)顺序地流入第一端轭120的第一入口130，流过支柱芯150的第一系列152，并流出另一端轭的第一出口，或者(ii)顺序地流入另一个端轭的第二入口，流过支柱芯150的第二系列154，并流出第一端轭120的第一出口132。

图7至图8示出根据各种示例的电感器总成100和流体系统200的局部视图。电感器总成100和流体系统200可与图1的车辆10一起使用。对于图7至图8，仅示出了用于电感器总成的一个绕组108，并且未示出另一个绕组。图8的具有未密封绕组的电感器总成可另外与图7的流体系统200一起使用。图7的具有图7至图8的密封或可渗透绕组的多入口电感器总成可与图8的流体系统200一起使用。

当流体流进入电感器总成100的芯106时，流体流过芯106中的内部通道，流入空腔162，并且围绕流体回路110流动。依据绕组108的结构，如图8所示，至少一部分流体可以另外从间隙流过绕组108。由于流体流与电感器总成100的芯106直接接触，因此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。

如图7至图8所示，流体系统200连接至流体入口和流体出口，以向入口提供加压流体以使流体循环通过电感器总成100中的流体回路110。可在流体系统200中设置泵202以对流体加压。流体系统200可以是如图8所示的开环系统或如图7所示的闭环系统。电感器总成100的流体入口与泵202的出口流体连通并位于其下游。基于流体系统是开环系统还是闭环系统，电感器总成100的流体出口可与油底壳、贮存器等流体连通。

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。

对于如图8所示的流体连接至变速器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，将加压流体引导至电感器总成100的入口，并且电感器总成100的出口通往变速箱60的内部区域，使得流体从电感器总成100中排出并进入油底壳中。

对于如图7所示的闭环系统，流体系统200的泵202将加压流体引导至电感器总成100的入口，并且电感器总成100的出口连接至流体管线以将加压的流体流引导回泵202。在任一系统中，可提供额外的元件，诸如热交换器、阀、过滤器等。

当电感器总成100定位在潮湿环境内(诸如在变速箱60内)时，绕组108可以是可渗透绕组或密封绕组。

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，其具有：车辆电气系统中的电感器总成，所述车辆电气系统具有可变电压转换器(VVC)，所述电感器总成包括：由多个芯段形成的芯，所述多个芯段彼此间隔开以在其间限定间隙，其中所述多个芯段中的每一者形成延伸穿过其中的内部流体通道，以及围绕所述多个芯段中的至少一者的绕组；以及流体系统，其连接至所述芯以向所述多个芯段的所述流体通道提供加压流体，从而使流体循环通过所述电感器总成的所述芯。

根据实施例，所述多个芯段中的一者是第一端轭；并且其中所述多个芯段中的另一者是定位成与所述第一端轭相对的第二端轭。

根据实施例，所述多个芯段的其余部分定位在所述第一端轭与所述第二端轭之间，其中所述多个芯段的所述其余部分的每个芯段具有第一面和第二面，所述多个芯段的所述其余部分的每个芯段的所述内部流体通道与相关联的第一面和相关联的第二面相交。

根据实施例，通过将所述第一端轭、所述多个芯段的所述其余部分的第一部分、所述第二端轭以及所述多个芯段的所述其余部分的第二部分顺序地布置成环形结构而形成所述芯。

根据实施例，所述多个芯段的所述其余部分中的每一者具有在其间限定宽度的外面和内面，所述第一面和所述第二面在所述内面和所述外面之间延伸并连接所述内面和所述外面，其中所述多个芯段的所述其余部分中的每一者的所述内部流体通道定位在距所述外面的宽度的百分之二十内。

根据实施例，所述第一端轭限定第一面和第二面，所述第一端轭限定延伸穿过其中的另一个内部流体通道，其中所述第一端轭的所述内部通道和所述另一个内部通道中的每一者与相关联的第一面和第二面相交。

根据实施例，所述第一端轭的所述内部流体通道与所述第一面相交以限定用于所述电感器总成的流体入口；其中所述第一端轭的所述另一个内部流体通道与所述第一面相交以限定用于所述电感器总成的流体出口；并且其中所述流体系统连接至所述流体入口和所述流体出口。

根据实施例，所述第二端轭限定第一面，所述第二端轭的所述内部流体通道与所述第一面相交以限定第一端口和与所述第一端口间隔开的第二端口。

根据实施例，所述电感器总成被布置成使得流体顺序地流过所述流体入口、所述第一端轭的所述内部通道、所述多个芯段的所述其余部分的一部分的所述内部通道、所述第二端轭的所述内部通道、所述多个芯段的所述其余部分的另一部分的所述内部通道、流过所述第一端轭的所述另一个内部通道，并且到达所述流体出口。

根据实施例，所述第一端轭的所述内部流体通道与所述第一面相交以限定所述电感器总成的第一流体入口和第一流体出口中的一者，并且其中所述第一端轭的所述另一个内部流体通道与所述第一面相交以限定所述电感器总成的第二流体入口和第二流体出口中的一者；并且其中所述第二端轭限定第一面和第二面，所述第二端轭限定延伸穿过其中的另一个内部流体通道，其中所述第二端轭的所述内部通道和所述另一个内部通道中的每一者与相关联的第一面和第二面相交。

根据实施例，所述第二端轭的所述内部流体通道与所述第一面相交以限定所述电感器总成的第一流体入口和第一流体出口中的另一者，并且其中所述第二端轭的所述另一个内部流体通道与所述第一面相交以限定所述电感器总成的第二流体入口和第二流体出口中的另一者；并且其中所述流体系统连接至所述第一流体入口和第二流体入口以及所述第一流体出口和第二流体出口。

根据实施例，所述电感器总成被布置成使得第一流体流动路径被顺序地限定为穿过所述第一流体入口、所述第一端轭的所述内部通道、所述多个芯段的所述其余部分的一部分的内部通道、所述第二端轭的所述内部流体通道，以及第一流体出口；并且其中所述电感器总成被布置成使得第二流体流动路径被顺序地限定为穿过所述第二流体入口、所述第一端轭的所述另一个内部通道、所述多个芯段的所述其余部分的一部分的内部通道、所述第二端轭的所述另一个内部流体通道，以及第二流体出口。

根据实施例，所述多个芯段被布置成使得相邻段的所述内部流体通道彼此对准。

根据实施例，所述绕组被密封，使得流过所述电感器总成的流体流被所述绕组容纳。

根据实施例，所述绕组对于流体流是可渗透的，使得由所述绕组形成多个流体出口。

根据实施例，所述电感器总成还包括多个间隔件，每个间隔件定位在相邻芯段之间的相应间隙内。

根据实施例，本发明的特征还在于具有变速箱的变速器；其中所述流体系统与所述变速器流体连通以在其中循环变速器流体。

根据实施例，所述电感器总成定位于所述变速箱的内部。

根据本发明，提供一种用于车辆中的电力电子设备的电感器总成，所述电感器总成具有：芯总成，所述芯总成包括：第一端轭，所述第一端轭限定从中穿过的至少一个内部流体通道；第二端轭，所述第二端轭与所述第一端轭相对，所述第二端轭限定从中穿过的内部流体通道；定位在所述第一端轭与所述第二端轭之间的第一系列芯段，所述段中的每一者彼此间隔开，使得在相邻段之间限定间隙；以及定位在所述第一端轭和所述第二端轭、芯以及绕组之间的第二系列芯段，所述段中的每一者彼此间隔开，使得在相邻段之间限定间隙，其中所述第一端轭、所述第一系列芯段、所述第二端轭和所述第二系列芯段顺序地布置成环形结构，其中所述内部流体通道配合以限定穿过所述芯的流体回路，所述第一系列芯段与所述第二系列芯段之间的所述间隙与所述流体回路流体连通，其中所述第一端轭限定用于所述流体回路的入口，所述入口与所述第一端轭的所述至少一个内部流体通道流体连通，并且其中所述第一端轭和所述第二端轭中的一者限定用于所述流体回路的出口；第一绕组，所述第一绕组围绕所述第一系列芯段；以及第二绕组，所述第二绕组围绕所述第二系列芯段。

根据本发明，一种用于提供和冷却电感器总成的方法包括：将第一端轭、第一系列芯段、第二端轭和第二系列芯段顺序地定位成环形芯总成，其中所述第一端轭和所述第二端轭中的每一者形成为限定从中穿过的内部流体通道，所述第一系列芯段和所述第二系列芯段中的每一者形成为限定从中穿过的内部通道，并且所述第一芯段和所述第二芯段中的所述段中的每一者彼此间隔开，使得在相邻段之间限定间隙；围绕所述第一系列芯段提供第一绕组，并且围绕所述第二系列芯段提供第二绕组以形成电感器总成；以及将加压流体提供到由所述第一端轭和所述第二端轭以及所述第一系列芯段和所述第二系列芯段的所述内部流体通道形成的流体回路，其中也将加压流体提供到相邻芯段之间的间隙中。

Claims (15)

1.一种车辆，其包括：

车辆电气系统中的电感器总成，所述车辆电气系统具有可变电压转换器(VVC)，所述电感器总成包括：

由多个芯段形成的芯，所述多个芯段彼此间隔开以在其间限定间隙，所述多个芯段中的每一者形成延伸穿过其中的内部流体通道，以及

绕组，所述绕组围绕所述多个芯段中的至少一者；以及

流体系统，所述流体系统连接至所述芯以向所述多个芯段的所述流体通道提供加压流体，从而使流体循环通过所述电感器总成的所述芯。

2.如权利要求1所述的车辆，其中所述多个芯段中的一者是第一端轭；并且

其中所述多个芯段中的另一者是定位成与所述第一端轭相对的第二端轭。

3.如权利要求2所述的车辆，其中所述多个芯段的其余部分定位在所述第一端轭与所述第二端轭之间，其中所述多个芯段的所述其余部分的每个芯段具有第一面和第二面，所述多个芯段的所述其余部分的每个芯段的所述内部流体通道与相关联的第一面和相关联的第二面相交。

4.如权利要求3所述的车辆，其中通过将所述第一端轭、所述多个芯段的所述其余部分的第一部分、所述第二端轭以及所述多个芯段的所述其余部分的第二部分顺序地布置成环形结构而形成所述芯。

5.如权利要求4所述的车辆，其中所述多个芯段的所述其余部分中的每一者具有在其间限定宽度的外面和内面，所述第一面和所述第二面在所述内面和所述外面之间延伸并连接所述内面和所述外面，其中所述多个芯段的所述其余部分中的每一者的所述内部流体通道定位在距所述外面的宽度的百分之二十内。

6.如权利要求3所述的车辆，其中所述第一端轭限定第一面和第二面，所述第一端轭限定延伸穿过其中的另一个内部流体通道，其中所述第一端轭的所述内部通道和所述另一个内部通道中的每一者与所述相关联的第一面和第二面相交。

7.如权利要求6所述的车辆，其中所述第一端轭的所述内部流体通道与所述第一面相交以限定用于所述电感器总成的流体入口；

其中所述第一端轭的所述另一个内部流体通道与所述第一面相交以限定用于所述电感器总成的流体出口；并且

其中所述流体系统连接至所述流体入口和所述流体出口。

8.如权利要求7所述的车辆，其中所述第二端轭限定第一面，所述第二端轭的所述内部流体通道与所述第一面相交以限定第一端口和与所述第一端口间隔开的第二端口。

9.如权利要求8所述的车辆，其中所述电感器总成被布置成使得流体顺序地流过所述流体入口、所述第一端轭的所述内部通道、所述多个芯段的所述其余部分的一部分的所述内部通道、所述第二端轭的所述内部通道、所述多个芯段的所述其余部分的另一部分的所述内部通道、流过所述第一端轭的所述另一个内部通道，并且到达所述流体出口。

10.如权利要求6所述的车辆，其中所述第一端轭的所述内部流体通道与所述第一面相交以限定所述电感器总成的第一流体入口和第一流体出口中的一者，并且其中所述第一端轭的所述另一个内部流体通道与所述第一面相交以限定所述电感器总成的第二流体入口和第二流体出口中的一者；并且

其中所述第二端轭限定第一面和第二面，所述第二端轭限定延伸穿过其中的另一个内部流体通道，其中所述第二端轭的所述内部通道和所述另一个内部通道中的每一者与所述相关联的第一面和第二面相交。

11.如权利要求10所述的车辆，其中所述第二端轭的所述内部流体通道与所述第一面相交以限定所述电感器总成的第一流体入口和第一流体出口中的另一者，并且其中所述第二端轭的所述另一个内部流体通道与所述第一面相交以限定所述电感器总成的第二流体入口和第二流体出口中的另一者；并且

其中所述流体系统连接至所述第一流体入口和第二流体入口以及所述第一流体出口和第二流体出口。

12.如权利要求11所述的车辆，其中所述电感器总成被布置成使得第一流体流动路径被顺序地限定为穿过所述第一流体入口、所述第一端轭的所述内部通道、所述多个芯段的所述其余部分的一部分的所述内部通道、所述第二端轭的所述内部流体通道，以及第一流体出口；并且

其中所述电感器总成被布置成使得第二流体流动路径被顺序地限定为穿过所述第二流体入口、所述第一端轭的所述另一个内部通道、所述多个芯段的所述其余部分的一部分的所述内部通道、所述第二端轭的所述另一个内部流体通道，以及第二流体出口。

13.如权利要求1所述的车辆，其中所述多个芯段被布置成使得相邻段的所述内部流体通道彼此对准；并且

其中所述电感器总成还包括多个间隔件，每个间隔件定位在相邻芯段之间的相应间隙内。

14.如权利要求1所述的车辆，其还包括具有变速箱的变速器；

其中所述流体系统与所述变速器流体连通以在其中循环变速器流体；并且

其中所述电感器总成定位于所述变速箱的内部。

15.一种用于提供和冷却电感器总成的方法，所述方法包括：

将第一端轭、第一系列芯段、第二端轭和第二系列芯段顺序地定位成环形芯总成，其中所述第一端轭和所述第二端轭中的每一者形成为限定从中穿过的内部流体通道，所述第一系列芯段和所述第二系列芯段中的每一者形成为限定从中穿过的内部通道，并且所述第一芯段和所述第二芯段中的所述段中的每一者彼此间隔开，使得在相邻段之间限定间隙；

围绕所述第一系列芯段提供第一绕组，并且围绕所述第二系列芯段提供第二绕组以形成电感器总成；以及

将加压流体提供到由所述第一端轭和所述第二端轭以及所述第一系列芯段和所述第二系列芯段的所述内部流体通道形成的流体回路，其中也将加压流体提供到相邻芯段之间的所述间隙中。

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