CN116391312A - 用于车辆的驱动单元 - Google Patents

Abstract

用于电动车辆的驱动单元，该驱动单元包括电动马达，电动马达包括绕组，绕组包括绕组端子。驱动单元进一步包括具有逆变器壳体的逆变器，以及设置在逆变器壳体内的逆变器电路。该逆变器电路包括逆变器端子，其中绕组端子和逆变器端子彼此直接连接。

Description

用于车辆的驱动单元

技术领域

本发明涉及用于电动车辆的驱动单元、逆变器和连接器。

背景技术

在电动车辆的驱动单元中，逆变器将电池的直流电能转换为交流电能，并且将这种交流电能提供到车辆中的电动马达。交流电能通常供给到在电动马达的定子中的绕组。定子绕组端接于用于连接到逆变器的一个端子的绕组总线端子中。由于用于电动车辆的先进的技术电动马达的大多数状态的包括水或油冷却系统以从定子绕组耗散热量，需要在定子绕组和逆变器之间有专门的分离装置，以阻止冷却系统的油污染逆变器和在绕组总线端子与逆变器端子之间连接的接触部。绕组总线端子和逆变器端子经由分离装置彼此间接地连接。分离装置的电端子通常用螺栓连接逆变器端子，以获得安全和耐用的连接，同时分离装置确保连接部不被冷却系统的油污染。

然而，该分离装置占用了电动车辆的驱动单元的宝贵空间，并增加了驱动单元的整体组装时间和成本。

发明内容

本发明的目的是克服或至少改善电动车辆的已知驱动单元的一些缺点。特别是，目的是减少电动车辆的驱动单元的组装时间和总体成本。

根据一个方面，提供了一种用于电动车辆的驱动单元，该驱动单元包括电动马达，电动马达包括绕组，其中绕组的一端包括绕组总线端子。驱动单元进一步包括具有逆变器壳体的逆变器，以及设置在逆变器壳体内的逆变器电路。逆变器端子包括逆变器端子。逆变器端子可以从逆变器壳体向外延伸。绕组总线端子和逆变器端子彼此直接连接。换句话说，在逆变器端子和绕组总线端子之间的连接中没有涉及中间连接元件。

可选地，驱动单元包括连接器，该连接器具有与绕组总线端子关联的第一连接器构件和与逆变器端子关联的第二连接器构件。

连接器可以是卡配连接器。这在逆变器和电动马达的端子之间提供了简单的连接，其只需要很少的时间来安装。第一连接器构件和第二连接器构件可以包括，例如分别是阳型连接器构件和阴型连接器构件。例如，连接器可以是推拉型连接器。

可选地，第一连接器构件和第二连接器构件中的至少一个连接器构件布置成在配对时弹性变形。因此，弹性变形提供配合力。所述配合力可以有助于确保在电动车辆的运行期间维持电接触。

可选地，该连接器具有阳型连接器构件和阴型连接器构件。绕组总线端子与阳型连接器构件和阴型连接器构件中的第一个连接器构件关联，逆变器端子与阳型连接器构件中和阴型连接器构件中的第二个连接器构件关联。阳型连接器构件和阴型连接器构件布置成配合。在其中阳型连接器构件和阴型连接器构件配合的连接状态下，绕组总线端子和逆变器端子电连接，以便在电动马达的绕组和逆变器电路之间建立电连接。

可选地，逆变器端子与阴型连接器构件关联。

可选地，绕组总线端子与阳型连接器构件关联。

可选地，连接器包括锁定装置，锁定装置布置成用于在连接状态下将阳型连接器构件和阴型连接器构件彼此锁定。这确保连接器在连接状态下保持固定，以在电动车辆的驾驶期间维持逆变器电路和电动马达的端子之间的电连接。

可选地，阳型连接器构件包括钩状结构，钩状结构布置成用于与阴型连接器构件的钩状结构协配。

可选地，连接器包括密封装置，密封装置布置成用于在连接状态下将连接器与连接器的环境密封隔开。这使连接部与电动马达的流体，例如诸如油的冷却液体隔离。

可选地，逆变器端子密封地安装到逆变器壳体。这防止电动马达的流体，例如诸如油的冷却液体进入逆变器壳体。

可选地，驱动单元包括密封装置，密封装置布置成用于在所述电动马达的壳体与所述逆变器壳体之间提供流体密封。这可阻止电动马达的流体，例如诸如油的冷却液体，从电动马达的壳体的内部泄漏出来。同样，密封装置防止污染物从驱动单元环境进入驱动单元的内部，特别是电动马达的内部。

可选地，逆变器电路包括多个逆变器端子，诸如六个逆变器端子。每个逆变器端子例如与多相电力电路，诸如六相电力电路的各自相位关联。

可选地，电动马达包括多个总线端子，诸如六个总线端子，每个总线端子布置成用于与关联的逆变器端子连接。

根据一个方面，提供了一种用于电动车辆的逆变器。逆变器包括包括逆变器壳体壁的逆变器壳体，以及设置在逆变器壳体内的逆变器电路。逆变器电路包括用于连接到电动车辆的电动马达的至少一个逆变器端子。至少一个逆变器端子包括用于直接连接到电动马达的连接器构件的连接器构件。

可选地，该连接器构件是阳型连接器构件或或阴型连接器构件。

可选地，逆变器端子从逆变器壳体向外延伸。

可选地，逆变器端子设成从逆变器壳体朝向外部，其中逆变器电路包括逆变器总线，逆变器总线经过逆变器壳体壁的开口延伸在逆变器壳体外部的逆变器端子与在逆变器壳体内部的逆变器电路的其余部分之间。

可选地，设有密封件，诸如压盖密封件，该密封件布置成用于在逆变器端子和逆变器壳体壁之间提供流体密封。可选地，密封件布置成用于在逆变器总线和逆变器壳体壁之间提供流体密封。

可选地，该逆变器包括密封装置，密封装置布置成用于在逆变器壳体和电动马达的壳体之间提供流体密封。

可选地，逆变器包括冷却主体，冷却主体设在逆变器壳体内，与逆变器壳体壁相邻，逆变器端子或逆变器总线设置成穿过冷却主体中的孔。

根据一个方面，提供一种连接器，用于电连接电动车辆的逆变器电路和电动车辆的电动马达的绕组。连接器包括阳型连接器构件和阴型连接器构件。阳型连接器构件和阴型连接器构件中的第一个连接器构件与绕组的总线端子关联，阳型连接器构件和阴型连接器构件中的第二个连接器构件与逆变器电路的总线端子关联。在连接器的连接状态下，阳型连接器构件和阴型连接器构件配合以建立绕组的总线端子与逆变器电路的总线端子的电连接。

根据一个方面，提供了一种电动车辆，诸如电动汽车，提供了根据本文所述的一个方面的驱动单元、逆变器或连接器。

可以理解的是，上述方面、特征和选项中的任何一个或多个可以被组合。可以理解的是，考虑到这些方面中的一个所描述的任何一个事项都可以同样适用于其他方面中的任意方面。同样清楚的是，针对驱动单元描述的所有方面、特征和事项同样适用于逆变器、连接器和车辆，并且反之亦然。

附图说明

将基于附图所示的示例性实施例对本实用新型作进一步阐述。示例性实施例通过非限制性说明给出。应当注意的是，附图仅是以非限制性示例的方式给出的本实用新型实施例的示意性表示。

在附图中：

图1示出了用于车辆的驱动单元的示意图示。

具体实施方式

图1示出了驱动单元1的示意图示。该驱动单元包括具有逆变器壳体5的逆变器3。逆变器3包括具有至少一个逆变器端子7的逆变器电路(未示出)。逆变器布置成将电池(未示出)的直流电能转换为交流电能，并且经由逆变器端子7将该交流电能的至少一部分供给到车辆的电动马达。在这个示例中，逆变器端子7经由逆变器总线9电连接到逆变器电路。也可以的是，逆变器端子7直接联接到逆变器电路。逆变器通常包括与电动马达的多个绕组对应的多个逆变器端子。逆变器3可以例如包括三个逆变器端子。例如，每个端子对应于逆变器的三相电力电路的一个相位。替代地，逆变器3可以包括例如六个逆变器端子。例如，每个端子对应于逆变器的六相电力电路的一个相位。

驱动单元1进一步包括车辆的电动马达。电动马达具有至少一个绕组11，例如定子绕组。绕组11例如在绕组的端部处电连接到绕组总线端子15，用于连接到逆变器端子7。

提供连接器17用于连接绕组总线端子15和逆变器端子7。在此，连接器17是具有阳型连接器构件17A和阴型连接器构件17B的卡配连接器。阳型连接器构件17A和阴型连接器构件17B布置成配合，以便建立绕组总线端子15与逆变器端子7的接合。图1示出了呈连接状态的连接器17，在连接状态中阳型连接器构件17A和阴型连接器构件17B配合。在连接状态下，绕组总线端子15和逆变器端子彼此接触以将逆变器电路与绕组11电连接。在此，在配合位置中，阳型连接器构件17A使阴型连接器构件17B弹性地变形。因此，阴型连接器构件17B将会把力持续施加到阳型连接器构件17A上。因此，提供了良好和持久的电连接。

在图1中，阴型连接器构件17B与逆变器端子7关联。阳型连接器构件17A与绕组总线端子13关联。显然，这种构造可以反过来，即阴型连接器构件17B与绕组总线端子13关联，并且阳型连接器构件17A与逆变器端子7关联。

逆变器总线9经过逆变器壳体5中的密封件19，在此为压盖，从逆变器端子延伸到逆变器电路的其余部分。为了防止油和其他碎屑渗入逆变器3的内部，在逆变器总线9周围设有压盖密封件21。提供保持装置29，以保持逆变器总线不被拉出逆变器壳体5。

逆变器3设有用于冷却逆变器的冷却主体31。因此，逆变器总线9也延伸穿过冷却主体31的孔35。冷却主体31设置成与逆变器壳体的外壁33相邻，以将热量朝向逆变器3的外部传递。更具体地，冷却主体31设置在逆变器壳体5的外壁33与内壁35之间。

在图1中，驱动单元1包括附加的密封装置23，其在电动马达25的壳体与逆变器壳体5之间提供流体密封。密封装置23包括弹性构件27。

在此，参考本发明实施例的具体示例描述本发明。然而，显而易见的是，在不脱离本发明的实质的情况下，可以在其中进行各种修改和改变。出于清楚和简明描述的目的，在此将各特征描述为相同的或不同的示例或实施例的一部分，然而，还设想了具有在这些不同的实施例中描述的所有或一些特征的组合的替代实施例。

在示例中描述了电动马达。可以理解的是，车辆附加地可包括内燃发动机。

车辆可包括变速器。可能的是，变速器的壳体也容纳电动马达。

在此，参考本发明实施例的具体示例描述本发明。然而，显而易见的是，在不脱离本发明的实质的情况下，可以在其中进行各种修改，变型，替代和改变。出于清楚和简明描述的目的，在此将特征描述为相同或单独实施例的一部分，然而，具有在这些单独的实施例中描述的所有或一些特征的组合的替代实施例也被设想和理解为落入由权利要求概述的本发明的框架内。因此，说明书、附图和示例应被视为说明性意义而非限制性意义。本发明旨在涵盖落入所附权利要求的精神和范围内的所有替代、修改和变化。此外，所描述的许多元件是功能实体，其可以以任何合适的组合和位置实现为独立或分布式组件或与其他组件结合。

在权利要求中，括号内的任何参考符号不应解释为限制权利要求。“包括”一词不排除除了权利要求中所列出的之外的其它特征或步骤的存在。此外，词语“一”和“一个”不应被解释为限于“仅一个”，而是用于表示“至少一个”，并且不排除多个。在相互不同的权利要求中陈述某些手段的纯粹事实并不指示不能有利地使用这些手段的组合。

Claims (18)

1.用于电动车辆的驱动单元，其包括：

电动马达，所述电动马达包括绕组，其中所述绕组的一端包括绕组总线端子；以及

逆变器，所述逆变器具有逆变器壳体，以及设置在所述逆变器壳体内的逆变器电路，所述逆变器电路包括向逆变器壳体外延伸的逆变器端子；

其中，所述绕组总线端子和所述逆变器端子彼此直接连接。

2.根据权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，包括具有阳型连接器构件和阴型连接器构件的连接器，其中所述绕组总线端子与所述阳型连接器构件和所述阴型连接器构件中的第一个连接器构件关联，而所述逆变器端子与所述阳型连接器构件和所述阴型连接器构件中的第二个连接器构件关联，所述阳型连接器构件和所述阴型连接器构件布置成能配合，其中，在所述阳型连接器构件和所述阴型连接器构件配合的连接状态下，所述绕组总线端子和所述逆变器端子电连接，以便在所述电动马达的绕组和所述逆变器电路之间建立电连接。

3.根据权利要求2所述的驱动单元，其特征在于，所述逆变器端子与所述阴型连接器构件关联。

4.根据权利要求2或3所述的驱动单元，其特征在于，所述绕组总线端子与所述阳型连接器构件关联。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的驱动单元，其特征在于，所述连接器是卡配连接器。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的驱动单元，其特征在于，所述阳型连接器构件和所述阴型连接器构件中的至少一个连接器构件布置成在配合时弹性变形。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的驱动单元，其特征在于，所述连接器包括锁定装置，所述锁定装置布置成用于在连接状态下将所述阳型连接器构件和所述阴型连接器构件彼此锁定。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的驱动单元，其特征在于，所述连接器包括密封装置，所述密封装置布置成用于在连接状态下将所述连接器与所述连接器的环境密封隔开。

9.根据前述权利要求中任一项所述的变速器单元，其特征在于，包括密封装置，所述密封装置布置成用于在所述电动马达的壳体与所述逆变器壳体之间提供流体密封。

10.根据前述权利要求中任一项所述的变速器单元，其特征在于，所述逆变器电路包括六个逆变器端子，每个所述逆变器端子与六相电力电路的相应相位关联。

11.根据权利要求10所述的驱动单元，其特征在于，电动马达包括六个绕组总线端子，每个所述绕组总线端子布置成用于与关联的逆变器端子连接。

12.一种用于电动车辆的逆变器，其特征在于，所述逆变器包括逆变器壳体和逆变器电路，所述逆变器壳体包括逆变器壳体壁，所述逆变器电路设置在所述逆变器壳体内，所述逆变器电路包括用于与所述电动车辆的电动马达连接的至少一个逆变器端子，其中至少一个所述逆变器端子包括用于与所述电动马达的连接器构件直接连接的连接器构件。

13.根据权利要求12所述的逆变器，其特征在于，所述连接器构件是阳型连接器构件或阴型连接器构件。

14.根据权利要求12或13所述的逆变器，其特征在于，所述逆变器端子从所述逆变器壳体向外延伸。

15.根据权利要求14所述的逆变器，其特征在于，设有密封件，所述密封件布置成用于在所述逆变器端子和所述逆变器壳体壁之间提供流体密封。

16.根据权利要求12-15中的任一项所述的逆变器，其特征在于，包括密封装置，所述密封装置布置成用于在所述逆变器壳体与所述电动马达的壳体之间提供流体密封。

17.根据权利要求12-16中的任一项所述的逆变器，其特征在于，所述逆变器包括冷却主体，所述冷却主体设在所述逆变器壳体内，与所述逆变器壳体壁相邻，所述逆变器端子设置成穿过所述冷却主体中的孔。

18.一种用于将电动车辆的逆变器电路和电动车辆的电动马达绕组电连接的连接器，所述连接器包括阳型连接器构件和阴型连接器构件，其中所述阳型连接器构件和所述阴型连接器构件中的第一个连接器构件与所述绕组的总线端子关联，而所述阳型连接器构件和所述阴型连接器构件中的第二个连接器构件与所述逆变器电路的总线端子关联，并且其中，在所述连接器的连接状态下，所述阳型连接器构件和所述阴型连接器构件配合以建立所述绕组的总线端子与所述逆变器电路的总线端子的电连接。

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