CN211352021U - 一种电容器和功率模组集成装置及轮毂电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轮毂电机技术领域，公开一种电容器和功率模组集成装置及轮毂电机。其中电容器和功率模组集成装置包括电容器、功率模组和壳体，其中电容器包括相互电连接的多个电容器芯子，功率模组包括散热底板和设置在散热底板上的模块总成，壳体采用金属制成且为扇环状，壳体设置有腔体和水道槽，腔体靠近水道槽的一侧设置有散热水道，多个电容器芯子置于腔体内，散热底板安装于水道槽内，水道槽被配置为能对功率模组进行散热。本实用新型通过金属的壳体整合了电容器和功率模组，改善轮毂电机控制器的电磁干扰问题；通过在水道槽内设置散热水道，实现电容器和功率模组的散热；整体具有结构紧凑，集成度高，空间利用率高的特点。

Description

一种电容器和功率模组集成装置及轮毂电机

技术领域

本实用新型涉及轮毂电机技术领域，尤其涉及一种电容器和功率模组集成装置及轮毂电机。

背景技术

轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，用于将动力、传动和制动装置整合到轮毂内，为车轮提供合理、有效的驱动力。

由于对车辆功能多样化和系列化的要求逐渐提高，轮毂电机内集成了多种功能的装置及系统，目前，大多数轮毂电机中集成了电容器和功率模组，以实现集驱动、制动、承载等多种功能于一体。但是，由于车轮内部空间有限、车轮工作环境过于复杂及散热问题等等，所以对轮毂电机内部器件的设置提出了更苛刻的要求。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种电容器和功率模组集成装置及轮毂电机，结构紧凑，集成度高，且散热效果好。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电容器和功率模组集成装置，包括电容器和功率模组，所述电容器包括相互电连接的多个电容器芯子，所述功率模组包括散热底板和设置在所述散热底板上的模块总成；

所述电容器还包括壳体，采用金属制成且为扇环状，所述壳体设置有腔体和水道槽，所述腔体靠近所述水道槽的一侧设置有散热水道，多个所述电容器芯子置于所述腔体内，所述散热底板安装于所述水道槽内，所述水道槽被配置为能对所述功率模组进行散热。

作为一种电容器和功率模组集成装置的优选方案，所述水道槽与所述功率模组之间设置有水道密封装置。

作为一种电容器和功率模组集成装置的优选方案，所述水道槽设置为阶梯型，所述功率模组置于所述水道槽的阶梯面上，所述阶梯面上还设置有水道密封装置。

作为一种电容器和功率模组集成装置的优选方案，所述电容器芯子设置有正极连接端子和负极连接端子，所述壳体上对应设置有正极连接端通孔和负极连接端通孔，所述正极连接端子穿过所述正极连接端通孔内，所述负极连接端子穿过所述负极连接端通孔内。

作为一种电容器和功率模组集成装置的优选方案，所述电容器设置有电容器正极连接端和电容器负极连接端，多个所述电容器芯子的所述正极连接端子均与所述电容器正极连接端连接，多个所述电容器芯子的所述负极连接端子均与所述电容器负极连接端连接。

作为一种电容器和功率模组集成装置的优选方案，所述壳体上间隔设置有正极通孔和负极通孔，所述电容器正极连接端穿设于所述正极通孔内，所述电容器负极连接端穿设于所述负极通孔内。

作为一种电容器和功率模组集成装置的优选方案，所述散热底板与所述水道槽可拆卸连接。

作为一种电容器和功率模组集成装置的优选方案，所述散热底板与所述水道槽连通的一侧设置有扰流结构。

作为一种电容器和功率模组集成装置的优选方案，其特征在于，所述壳体上设置有与所述散热水道连通的进水口和出水口。

一种轮毂电机，包括以上任一方案所述的电容器和功率模组集成装置。

本实用新型的有益效果为：通过设置壳体，实现了电容器和功率模组的整合；通过将壳体设计成扇环状，解决了轮毂电机应用场合中，普通方形电容器适配圆柱形控制器时，造成空间浪费大，功率密度很低的问题；通过采用金属壳体，一方面改善了轮毂电机控制器的电磁干扰问题，另一方面提高了壳体的强度和加工尺寸精度；通过在腔体靠近水道槽的一侧设置散热水道，实现对腔体内的电容器和水道槽内的功率模组同时进行直接强制散热，大大改善其散热能力；整体具有结构紧凑，集成度高，空间利用率高的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施方式提供的电容器和功率模组集成装置的示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的壳体的示意图一；

图3是本实用新型具体实施方式提供的壳体的示意图二；

图4是本实用新型具体实施方式提供的功率模组的示意图一；

图5是本实用新型具体实施方式提供的功率模组的示意图二。

图中：

1-功率模组；11-散热底板；111-固定孔；112-扰流结构；12-模块总成；

2-壳体；21-腔体；22-水道槽；221-水道密封装置；222-阶梯面；223-螺纹孔；23-散热水道；24-正极连接端通孔；25-负极连接端通孔；26-正极通孔；27- 负极通孔；28-进水口；29-出水口；

31-正极连接端子；32-负极连接端子；33-电容器正极连接端；34-电容器负极连接端。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图5所示，本实施方式提供一种用于轮毂电机的电容器和功率模组集成装置，该电容器和功率模组集成装置包括电容器和功率模组1，其中电容器包括相互电连接的多个电容器芯子和壳体2，功率模组1包括散热底板11和设置在散热底板11上的模块总成12，壳体2采用金属制成且为扇环状，壳体2设置有腔体21和水道槽22，腔体21靠近水道槽22的一侧设置有散热水道23，多个电容器芯子置于腔体21内，散热底板11安装于水道槽22内，水道槽22 被配置为能对功率模组1进行散热。

通过设置壳体2，实现了电容器和功率模组1的整合；通过将壳体2设计成扇环状，解决了轮毂电机应用场合中，普通方形电容器适配圆柱形控制器时，造成空间浪费大，功率密度很低的问题；通过采用金属壳体2，一方面改善轮毂电机控制器的电磁干扰问题，另一方面提高壳体2的强度和加工尺寸精度；通过在腔体21靠近水道槽22的一侧设置散热水道23，实现对腔体21内的电容器和水道槽22内的功率模组1同时进行直接强制散热，大大改善其散热能力；整体具有结构紧凑，集成度高，空间利用率高的特点。

值得说明的是，壳体2的形状为适配轮毂电机中的圆柱形控制器设置，扇环状可以具体为完整的环形、半环形或者扇形；壳体2上的电容器芯子和功率模组1的数量也可以根据实际使用工况进行设置，本实施方式将以半环形的壳体2、四个电容器芯子和与电容器芯子一一对应设置的四个功率模组1为例进行说明。

具体地，电容器芯子设置有正极连接端子31和负极连接端子32，电容器设置有电容器正极连接端33和电容器负极连接端34，多个电容器芯子的正极连接端子31均与电容器正极连接端33连接，多个电容器芯子的负极连接端子32均与电容器负极连接端34连接。相应地，壳体2上设置有正极连接端通孔24和负极连接端通孔25，正极连接端子31穿过正极连接端通孔24内，负极连接端子32穿过负极连接端通孔25内。壳体2上还间隔设置有正极通孔26和负极通孔27，电容器正极连接端33穿设于正极通孔26内，电容器负极连接端34穿设于负极通孔27内。

进一步地，腔体21内每个电容器芯子外均适配有正极母排，正极母排呈环状并相互绝缘设置，正极母排能连接正极连接端子31和电容器正极连接端33；相应地，腔体21内每个电容器芯子外均还适配有负极母排，负极母排呈环状并相互绝缘设置，负极母排能连接负极连接端子32和电容器负极连接端34。于本实施例中，为保证必须的电气间隙和爬电距离，正极连接端通孔24、负极连接端通孔25、正极通孔26和负极通孔27和壳体2之间均设置有绝缘部件；多个电容器芯子、正极母排、负极母排和壳体2之间填充有灌封材料。其中绝缘部件和灌封材料可以根据实际情况进行选择，在此不做具体限定。

具体地，功率模组1的散热底板11设置为与半环形的壳体2适配的形状，于本实施例中设置为扇形结构，可最大限度利用布置空间。壳体2的水道槽22 设置为阶梯型，功率模组1置于水道槽22的阶梯面222上，散热底板11四周设置有固定孔111，阶梯面222上与固定孔111对应的位置设置有螺纹孔223，螺钉穿过固定孔111与螺纹孔223螺纹连接，通过螺纹连接保证散热底板11与壳体2间配合所需夹紧力，实现功率模组1和壳体2的连接，以保证满足夹紧力的前提下密封可靠。优选地，为使散热水道23内的冷却水能快速对功率模组 1降温，散热底板11可采用铜或铝等高导热金属材料，且散热底板11与水道槽 22连通的一侧设置有扰流结构112，增大散热面积，提高散热能力。

进一步地，为实现功率模组1和散热水道23之间的密封，水道槽22与功率模组1之间设置有水道密封装置221。具体地，阶梯型的水道槽22的阶梯面 222上设置有上述水道密封装置221。可选地，水道密封装置221的密封形式可以为涂胶、密封圈或密封垫密封。

于本实施例中，为实现散热水道23内冷却水的流通，半环形的壳体2的一端设置有进水口28，另一端设置有出水口29，冷却水通过进水口28进入散热水道23，依次流经每个电容器和每个功率模组1，对其进行散热，最后通过出水口29流出散热水道23，大大改善了散热能力。

本实用新型还公开一种轮毂电机，包括如上任一方案所述的电容器和功率模组集成装置。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电容器和功率模组集成装置，包括电容器和功率模组(1)，所述电容器包括相互电连接的多个电容器芯子，所述功率模组(1)包括散热底板(11)和设置在所述散热底板(11)上的模块总成(12)；其特征在于，

所述电容器还包括壳体(2)，采用金属制成且为扇环状，所述壳体(2)设置有腔体(21)和水道槽(22)，所述腔体(21)靠近所述水道槽(22)的一侧设置有散热水道(23)，多个所述电容器芯子置于所述腔体(21)内，所述散热底板(11)安装于所述水道槽(22)内，所述水道槽(22)被配置为能对所述功率模组(1)进行散热。

2.根据权利要求1所述的电容器和功率模组集成装置，其特征在于，所述水道槽(22)与所述功率模组(1)之间设置有水道密封装置(221)。

3.根据权利要求2所述的电容器和功率模组集成装置，其特征在于，所述水道槽(22)设置为阶梯型，所述功率模组(1)置于所述水道槽(22)的阶梯面(222)上，所述阶梯面(222)上还设置有水道密封装置(221)。

4.根据权利要求1所述的电容器和功率模组集成装置，其特征在于，所述电容器芯子设置有正极连接端子(31)和负极连接端子(32)，所述壳体(2)上对应设置有正极连接端通孔(24)和负极连接端通孔(25)，所述正极连接端子(31)穿过所述正极连接端通孔(24)，所述负极连接端子(32)穿过所述负极连接端通孔(25)。

5.根据权利要求4所述的电容器和功率模组集成装置，其特征在于，所述电容器设置有电容器正极连接端(33)和电容器负极连接端(34)，多个所述电容器芯子的所述正极连接端子(31)均与所述电容器正极连接端(33)连接，多个所述电容器芯子的所述负极连接端子(32)均与所述电容器负极连接端(34)连接。

6.根据权利要求5所述的电容器和功率模组集成装置，其特征在于，所述壳体(2)上间隔设置有正极通孔(26)和负极通孔(27)，所述电容器正极连接端(33)穿设于所述正极通孔(26)内，所述电容器负极连接端(34)穿设于所述负极通孔(27)内。

7.根据权利要求1所述的电容器和功率模组集成装置，其特征在于，所述散热底板(11)与所述水道槽(22)可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的电容器和功率模组集成装置，其特征在于，所述散热底板(11)与所述水道槽(22)连通的一侧设置有扰流结构(112)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电容器和功率模组集成装置，其特征在于，所述壳体(2)上设置有与所述散热水道(23)连通的进水口(28)和出水口(29)。

10.一种轮毂电机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电容器和功率模组集成装置。

Images