CN114094746A - 电机、动力总成及车辆 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种电机、动力总成及车辆，其中，该电机包括壳体；定子组件，其设置于所述壳体内，所述定子组件包括多个绕组，所述多个绕组引出星点连接线；以及，接线装置，其设置于所述壳体上，所述接线装置用于连接所述星点连接线与充电线，以致所述多个绕组用于充电或用于驱动。本实施例的电机，既可以用于驱动，也可以用于充电，因此，无需再设置车载充电器，从而既减轻了整车的重量，以致提升了电动汽车的性能，也降低了整车的成本。

Description

电机、动力总成及车辆
技术领域
本申请涉及汽车制造技术领域，具体涉及一种电机、动力总成及车辆。
背景技术
传统的电动汽车均配备了车载充电器，但是，在电动汽车行驶过程中并不使用车载充电器，却需要携带笨重的车载充电器，严重影响了电动汽车的性能和大幅提高了电动汽车的成本，因此，如何提升电动汽车的性能和降低了电动汽车的成本，是当前亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种电机，该电机既可以用于驱动，也可以用于充电，从而无需设置车载充电器，进而提升了电动汽车的性能，以及降低了电动汽车的成本。
本申请还提出一种具有上述电机的动力总成，以及一种具有上述动力总成的车辆。
为实现上述目的，根据本申请第一方面的实施例提出了一种电机，该电机包括：
壳体；
定子组件，其设置于所述壳体内，所述定子组件包括多个绕组，所述多个绕组引出星点连接线；以及，
接线装置，其设置于所述壳体上，所述接线装置用于连接所述星点连接线与充电线，以致所述多个绕组用于充电或用于驱动。
本实施例的电机，既可以用于驱动，也可以用于充电，因此，无需再设置车载充电器，从而既减轻了整车的重量，以致既提升了电动汽车的性能，也降低了整车的成本。
根据本申请第二方面的实施例提出了一种动力总成，该动力总成包括第一方面实施例描述的电机。
根据本申请第三方面的实施例提出了一种车辆，该车辆包括第二方面的实施例描述的动力总成。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请一个实施例电机的结构示意图；
图2是本申请另一个实施例电机的结构示意图；
图3是本申请一个实施例电机的定子组件的结构示意图；
图4是本申请一个实施例电动总成的结构示意图；
图5是本申请一个实施例电动总成的拓扑结构示意图；
图6是本申请另一个实施例电动总成的拓扑结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干”的含义是一个或多个。
下面参考附图，描述根据本申请实施例的电机100。
如图1-3所示，本申请实施例的电机100包括：壳体1、定子组件2和接线装置3。
其中，定子组件2设置于壳体1内，定子组件2包括多个绕组20，多个绕组20引出星点连接线21；接线装置3设置于壳体1上，接线装置3用于连接星点连接线21与充电线50，以致多个绕组用于充电或用于驱动。
具体地，在本实施例中，该壳体1包括前端盖10、中间壳体11 和后端盖12，该前端盖10设置于中间壳体11的一端，该后端盖12 设置于中间壳体11的另一端。该定子组件2设置于中间壳体11内，该定子组件2包括多个绕组20，该多个绕组20引出星点连接线21。接线装置3设置于后端盖12上，该接线装置3用于连接星点连接线 21与充电线50，以致多个绕组20用于充电或用于驱动。
本实施例电机100的绕组20，既可以用于驱动，也可以用于充电，因此，无需设置车载充电器，从而既减轻了整车的重量，以致提升了电动汽车的性能，也降低了整车的成本。
在本申请的一些具体实施例中，该接线装置3包括第一端子30、第二端子31和连接组件32。
其中，第一端子30与所述星点连接线21连接且设置于所述星点连接线21的端部；第二端子31与充电线50连接且设置于充电线50 的端部；连接组件32用于固定连接第一端子30和第二端子31，且防止第一端子30和第二端子31连接形成的连接部位产生旋转。
本申请通过连接组件32实现第一端子30和第二端子31的固定连接且防止两者连接部位的产生转动，从而既提升了连接稳定性能，也避免了充电线转动导致连接部位断开现象的发生。
在本申请的一些具体实施例中，该接线装置3还包括密封结构 33。
其中，第一端子30、第二端子31和连接组件32设置于所述密封结构33内。
本实施例通过密封结构33，实现了第一端子30、第二端子31和连接组件32的密封，避免了水汽、灰尘等影响电气功能的物质接触该三个部件，从而既延长了该三个部件的寿命，也提升了使用安全性。
在本申请的基础上，其他实施例中，该密封结构33包括法兰330、容置腔331、和密封盖332。
其中，法兰330设置于所述充电线的端部；容置腔331设置于所述壳体1上，所述容置腔331包括第一开口和第二开口，所述第一开口用于供充电线穿过以进入所述容置腔331，且所述法兰330密封所述第一开口，所述第二开口用于供所述星点连接线穿过以进入所述容置腔331；密封盖332用于密封所述容置腔331。
本实施例通过法兰330密封第一开口，且通过密封盖332用于密封所述容置腔331，以致保证了容置腔331的整体密封性能。
在本申请的一些具体实施例中，该后端盖12向外延伸且向内凹陷形成所述容置腔331，因此，所述后端盖12与所述容置腔331为一体式结构。
本实施例后端盖12与所述容置腔331为一体式结构，因此，该容置腔331与后端盖12可以一体成型，即：可以一次性冲压形成具有容置腔331的后端盖12，从而提升了加工速率，间接降低了电机 100的加工成本，此外，该容置腔331与后端盖12一体成型，也增强了接线装置3的硬性强度。
在本申请的一些具体实施例中，所述接线装置3还包括加固构件 34。
其中，该加固构件34一端与所述壳体1连接，所述加固构件34 的另一端与所述容置腔331的外壁连接。具体地，该加固构件34与容置腔331之间具有一定倾斜角度，该倾斜角度为锐角。
本实施例通过在后端盖12与容置腔331外壁之间设置一加固构件34，因此，进一步提升了接线装置3的硬性强度。
在本申请实施例的基础上，其他实施例中，该连接组件32包括底板320和两个侧板321。
其中，底板320固定设置于容置腔331底部内侧，所述第一端子 30和所述第二端子31固定设置于所述底板320上；所述侧板321设置方向与所述连接部位延伸方向平行，且对称设置于所述底板320的侧边上，所述连接部位一侧与一个侧板321抵接，所述连接部位另一侧与另一个侧板321抵接。
需要说明的的是，底板320与该两个侧板321是一体式结构，因此，该连接组件32易于加工，从而提升了该连接组件32的加工速率，进而间接降低了电机100的成本。
示例性地，本实施例通过底板螺栓将底板320固定设置于容置腔 331底部内侧，此外，通过端子螺栓实现第一端子，第二端子和底板 320的固定连接。
本申请实施例通过底板320实现第一端子和第二端子连接部位的固定，且通过侧板321抵接连接部位，既实现了连接部位的固定连接，且防止连接部位发生转动，从而既提升了连接稳定性能，也避免了充电线转动导致连接部位断开现象的发生。
下面描述本实施例的动力总成。
参见图4-图6，根据本申请实施例的动力总成，其包括上述实施例描述的电机100。
在本实施例的基础上，其他实施例中，该动力总成还包括变速器 200和电机控制器300。
其中，该变速器200与该电机100共用部分壳体，具体地，该变速器200与该电机100共用前端盖10；电机控制器300设置于该电机 100和变速器200上。
本实施例变速器200与该电机100共用前端盖，从而节省了变速器200的部分盖体，从而降低了动力总成的成本。此外，本实施例通过将电机控制器300设置于电机100和变速器200的上方，从而在车体的横向宽度一定的情况下，充分利用了电机100和变速器200两者上方的纵向空间，进而提升了空间利用率。
在本申请的一些实施例中，该电机控制器300包括三相桥臂，所述三相桥臂并联形成第一汇流端和第二汇流端，所述第一汇流端与电池的第一端连接，所述第二汇流端分别与所述电池的第二端、外部充电口70的第一端连接。
该电机100包括三相绕组，每一相绕组的第一端与所述三相桥臂中对应的一相桥臂的中点连接，所述三相绕组的第二端共接以引出星点连接线，所述星点连接线与所述外部充电口70的第二端连接。控制器，用于被设置成接收到直流充电指令时，复用绕组、桥臂以对所述电池进行升压直流充电。
本实施例通过复用电机100的绕组、复用电机控制器300的桥臂以实现电池的升压直流充电，既提升了充电效率，也无需增设升压充电装置，从而降低了成本。
在本申请的一些实施例中，该动力总成还包括储能元件400。
其中，该储能元件400的第一端与所述星点连接线连接，所述储能元件400的第二端与所述第二汇流端连接；所述控制器，还用于被设置成接收到加热指令时，复用绕组、桥臂，使所述电池与所述储能元件400之间循环充电和放电，以对所述电池进行加热。
需要说明的是，该储能元件400可以为电容。
本实施例通过复用电机100的绕组、复用电机控制器300的桥臂以实现电池的振荡加热，以解决电池在低温环境下，工作效率低的问题。
在本申请的一些实施例中，该动力总成还包括双向桥臂500。
其中，电机控制器300包括三相桥臂，所述三相桥臂并联形成第一汇流端和第二汇流端，所述第一汇流端与电池的第一端连接，所述第二汇流端与所述电池的第二端；
双向桥臂500与所述三相桥臂并联连接，所述双向桥臂500包括串联连接的两个开关管，所述两个开关管的中点与所述外部充电口 70的第一端连接；
电机100包括三相绕组，每一相绕组的第一端与所述三相桥臂中对应的一相桥臂的中点连接，所述三相绕组的第二端共接以引出星点连接线，所述星点连接线与所述外部充电口70的第二端连接；
所述控制器，还用于被设置成接收到交流充电指令时，控制绕组、桥臂、所述双向桥臂500和所述电池形成交流充电电路，以对所述电池进行充电。
本实施例通过复用电机100的绕组、复用电机控制器300的桥臂以实现电池的交流充电，因此，无需设置车载充电机，从而降低了成本。
为了实现驱动工况、振荡加热工况、升压直流充电工况以及交流充电工况之间的切换，本实施例设置了第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4以及第五开关K5。
1、驱动工况
具体地，第二开关K2设置于第一汇流端与电池的第一端之间，用于控制电池与电机控制器300之间的通断，为了提升通电安全性，在第二汇流端与电池的第二端之间还设置了第三开关K3。
示例性地，该电机控制器300包括第一相桥臂、第二相桥臂和第三相桥臂，该电机100包括第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组，第一相桥臂、第二相桥臂和第三相桥臂并联形成第一汇流端和第二汇流端，所述第一汇流端与电池的第一端连接，所述第二汇流端分别与所述电池的第二端、外部充电口70的第一端连接。
该第一相绕组的第一端与第一相桥臂的中点A连接，该第二相绕组的第一端与第二相桥臂的中点B连接，该第三相绕组的第一端与第三相桥臂的中点C连接，第一相绕组、第二相绕组和第三相绕组的第二端共接以引出星点连接线21，该星点连接线21与外部充电口70 的第二端连接。
当第二开关K2和第三开关K3导通，且其他开关关闭时，则进入驱动工况，通过控制电机控制器300的三相桥臂，以致电机100输出扭矩。
2、电池振荡加热工况
在其他一些实施例中，第一开关K1设置于储能元件400与星点连接线21之间。当第一开关K1、第二开关K2、以及第三开关K3 导通，其他开关关闭时，则进入电池振荡加热工况。本实施例通过控制电机控制器300，以致电池与所述储能元件400之间循环充电和放电，以对该电池进行振荡加热。
首先，在第一过程中，将三相桥臂的所有下桥臂断开，并将三相桥臂的至少一个上桥臂导通，此时，电流从电池的正极流出，流经导通的上桥臂、与导通的上桥臂连接的绕组和储能元件400，最后回到电池的负极。在该过程中，电池为向外放电状态，储能元件400接收与导通的上桥臂连接的绕组的能量，电压不断增大，实现储能。
接下来，在第二过程中，将三相桥臂的所有上桥臂断开，并将三相桥臂的下桥臂中、与存在续流电流的绕组连接的下桥臂导通，此时，电流从存在续流电流的绕组流出，流经储能元件400和导通的下桥臂，最后回到存在续流电流的绕组。在该过程中，由于绕组的续流作用，能元件400继续接收绕组的能量，电压不断增大。
之后，在第三过程中，随着储能元件400两端的电压不断增大，储能元件400会自动从接收绕组的能量变换为向绕组释放能量，此时，电流从储能元件400流出，流经与导通的下桥臂连接的绕组、导通的下桥臂，最后回到储能元件400。在该过程中，储能元件400两端的电压不断减小。
最后，在第四过程中，将三相桥臂的所有下桥臂断开，并将三相桥臂的至少一个上桥臂导通，此时，电流从储能元件400流出，流经与导通的上桥臂连接的绕组、导通的上桥臂、电池的正极和电池的负极，最后回到储能元件400。在该过程中，电池为充电状态。
上述四个过程不断循环，使储能元件400与电池之间能够快速进行循环式充/放电。由于电池内阻的存在，产生大量的热使得电池快速升温，提高电池加热效率。
3、升压直流充电工况
在其他一些实施例中，第四开关管K4设置于外部充电口70的第一端与储能元件400之间。当第一开关K1、第二开关K2、第三开关 K3以及第四开关K4导通，其他开关关闭时，则进入升压直流充电工况。
需要说明的是，本实施例既可以复用一相绕组和一相桥臂，以实现电池的升压直流充电，也可以复用两相绕组和两相桥臂，以实现电池的升压直流充电，甚至可以复用三相绕组和三相桥臂，以实现电池的升压直流充电。
当复用两相以上绕组和桥臂时，对桥臂进行相位交错控制，以提升充电效率。示例性地，当复用两相绕组和桥臂时，则第一相桥臂和第二相桥臂的控制信号之间的相位相差180°，当复用三相绕组和桥臂时，则第一相桥臂与第二相桥臂的控制信号之间的相位相差120°，第二相桥臂与第三相桥臂的控制信号之间的相位相差120°。
此外，当复用一相桥臂或两相桥臂进行升压直流充电时，可以循环控制三相桥臂进入工作状态，示例性地，当T0时刻，控制第一相桥臂进行工作状态，当达到预设时长后，即T1时刻，则控制第二相桥臂进行工作状态，当再次达到预设时长后，即T2时刻，则控制第三相桥臂进入工作状态，如此循环，以致三相桥臂间歇性进入工作状态，避免了某一项桥臂长时间处于工作状态，以致桥臂的开关管的温度过高，从而损坏开关管，进而延长了开关管的使用寿命。
需要说明的是，本实施例虽以三相桥臂和三相绕组为例进行展示，但是，本领域技术人员应当理解的时，本申请实施例中的桥臂数量和绕组的数量仅是示例性地，并不做限制，譬如：六相桥臂和六相绕组也是在本申请实施例的保护范围以内。
4、交流充电工况
在其他一些实施例中，第五开关管K5设置于该双向桥臂的中点与外部充电口70的第一端之间。当第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3以及第五开关K5导通，其他开关关闭时，则进入交流充电工况。
本实施例直流充电与交流充电共用一个充电口，既适用于直流充电桩进行充电，也适用于交流充电桩进行充电，从而提升了整车的适用范围。
在本说明书的描述中，参考术语“具体实施例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种电机，其特征在于：其包括：
壳体；
定子组件，其设置于所述壳体内，所述定子组件包括多个绕组，所述多个绕组引出星点连接线；以及，
接线装置，其设置于所述壳体上，所述接线装置用于连接所述星点连接线与充电线，以致所述多个绕组用于充电或用于驱动。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述接线装置包括：
第一端子，其与所述星点连接线连接，且设置于所述星点连接线的端部；
第二端子，其与所述充电线连接，且设置于所述充电线的端部；以及，
连接组件，其用于固定连接第一端子和第二端子，且防止所述第一端子和所述第二端子连接形成的连接部位产生旋转。
3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述接线装置还包括：
密封结构，所述第一端子、所述第二端子和所述连接组件设置于所述密封结构内。
4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述密封结构包括：
法兰，其设置于所述充电线的端部；
容置腔，其设置于所述壳体上，所述容置腔包括第一开口和第二开口，所述第一开口用于供充电线穿过以进入所述容置腔，且所述法兰密封所述第一开口，所述第二开口用于供所述星点连接线穿过以进入所述容置腔；
密封盖，其用于密封所述容置腔。
5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述连接组件包括：
底板，固定设置于所述容置腔底部内侧，所述第一端子和所述第二端子固定设置于所述底板上；以及，
两个侧板，所述侧板设置方向与所述连接部位延伸方向平行，且对称设置于所述底板的侧边上，所述连接部位一侧与一个侧板抵接，所述连接部位另一侧与另一个侧板抵接。
6.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述壳体与所述容置腔为一体式结构。
7.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述接线装置还包括：
加固构件，所述加固构件一端与所述壳体连接，所述加固构件的另一端与所述容置腔的外壁连接。
8.一种动力总成，其特征在于，其包括权利要求1-7之一所述的电机。
9.根据权利要求8所述动力总成，其特征在于，其还包括：
电机控制器，所述电机控制器包括三相桥臂，所述三相桥臂并联形成第一汇流端和第二汇流端，所述第一汇流端与电池的第一端连接，所述第二汇流端分别与所述电池的第二端、外部充电口的第一端连接；
所述电机包括三相绕组，每一相绕组的第一端与所述三相桥臂中对应的一相桥臂的中点连接，所述三相绕组的第二端共接以引出星点连接线，所述星点连接线与所述外部充电口的第二端连接；
控制器，用于被设置成接收到直流充电指令时，复用绕组、桥臂以对所述电池进行升压直流充电。
10.根据权利要求9所述动力总成，其特征在于，其还包括：
储能元件，所述储能元件的第一端与所述星点连接线连接，所述储能元件的第二端与所述第二汇流端连接；
所述控制器，还用于被设置成接收到加热指令时，复用绕组、桥臂，使所述电池与所述储能元件之间循环充电和放电，以对所述电池进行加热。
11.根据权利要求8所述动力总成，其特征在于，其还包括：
电机控制器，所述电机控制器包括三相桥臂，所述三相桥臂并联形成第一汇流端和第二汇流端，所述第一汇流端与电池的第一端连接，所述第二汇流端与所述电池的第二端；
双向桥臂，所述双向桥臂与所述三相桥臂并联连接，所述双向桥臂包括串联连接的两个开关管，所述两个开关管的中点与所述外部充电口的第一端连接；
所述电机包括三相绕组，每一相绕组的第一端与所述三相桥臂中对应的一相桥臂的中点连接，所述三相绕组的第二端共接以引出星点连接线，所述星点连接线与所述外部充电口的第二端连接；
所述控制器，还用于被设置成接收到交流充电指令时，控制绕组、桥臂、所述双向桥臂和所述电池形成交流充电电路，以对所述电池进行充电。
12.根据权利要求8所述动力总成，其特征在于，其还包括：
减速器，所述减速器与所述电机共用所述电机的部分壳体。
13.一种车辆，其特征在于，其包括权利要求8-12之一所述的动力总成。
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