CN214900651U - 一种电动汽车用集成式电机逆变器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动汽车用集成式电机逆变器，包括箱体，以及设置在箱体内的容性滤波组件、液冷组件、功率变换装置、电磁滤波组件和三相输出组件，箱体底面上设有水道凸台，液冷组件安装在水道凸台顶端，同时，设置在水道凸台端部的水孔连通液冷组件的内部水道，容性滤波组件设置在液冷组件的下表面并且贴合箱体的底面设置，容性滤波组件和液冷组件之间设有导热垫片，功率变换装置安装在液冷组件的上表面，电磁滤波组件安装在容性滤波组件的一侧，三相输出组件安装在功率变换装置的一侧。与现有技术相比，本实用新型具有集成度高、体积小、散热性能好等优点。

Description

一种电动汽车用集成式电机逆变器

技术领域

本实用新型涉及一种电机逆变器，尤其是涉及一种电动汽车用集成式电机逆变器。

背景技术

随着新能源汽车性能需求不断提升，整车电驱系统高功率高集成的趋势也日趋显著。电机逆变器，作为电驱系统的核心部件，也面领着高集成、大功率、轻量化的发展方向。传统电机逆变器通常由薄膜电容、半导体模块、驱动板、控制板、箱体、箱盖和输入输出组件等构成，这些零部件通常平铺排列，尤其实模块和电容本身固定在底面上，薄膜电容设在功率模块的一侧，设计散热水道的时候水道很难覆盖电容，电容只能通过箱体基体向周围环境散热，不能有效利用水道进行降温，导致电容温升过高引起损坏，而且结构设计紧凑型不高，体积较大。如果要同时实现对功率模块和电容进行有效散热，传统的这种空间布局很难满足要求，也限制了控制器内部元器件的功率提升和热量的散发，不符合电机逆变器高集成、大功率、轻量化的发展趋势。因此，迫切地要求设计一款结构紧凑、散热性能好、电容和模块能够同步散热的高集成电机逆变器。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电动汽车用集成式电机逆变器。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电动汽车用集成式电机逆变器，包括箱体，以及设置在箱体内的容性滤波组件、液冷组件、功率变换装置、电磁滤波组件和三相输出组件，所述箱体底面上设有水道凸台，所述液冷组件安装在水道凸台顶端，同时，设置在水道凸台端部的水孔连通液冷组件的内部水道，所述容性滤波组件设置在液冷组件的下表面并且贴合箱体的底面设置，所述容性滤波组件和液冷组件之间设有导热垫片，所述功率变换装置安装在液冷组件的上表面，所述电磁滤波组件安装在容性滤波组件的一侧，所述三相输出组件安装在功率变换装置的一侧。

进一步地，所述箱体的内侧壁上设有支撑台，所述的功率变换装置的四周连接支撑台。

进一步地，所述箱体的底面下端设有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别连通一个水道凸台的水孔。

进一步地，所述液冷组件包括液冷壳和液冷板，所述液冷壳和液冷板一体成型制造，所述内部水道设置在液冷板上，所述液冷壳上设有进水孔和出水孔分别对应连通水道凸台端部的水孔。

进一步地，所述容性滤波组件内部集成有微型滤波器单元，所述容性滤波组件的上表面为灌封面，所述灌封面上设有S形的层叠母排，所述层叠母排的侧边设有并排布置的输出端子。

进一步地，所述电磁滤波组件包含支座，以及安装在支座上的正极铜板、负极铜板、熔断器、磁环、接地铜排和Y电容。

进一步地，所述三相输出组件为层叠式铜排包塑件，三相输出组件的上端设有三个输入端子，下端设有三个输出端子，所述三相输出组件的包塑基体上设有固定孔和线束绑扎卡扣。

进一步地，所述功率变换装置和液冷组件之间设有导热硅脂层。

进一步地，所述的箱体包括箱盖，所述箱盖设置在箱体本体的顶端，在箱盖上设有梯形凸台用于连接外部的接插件，在梯形凸台的前端设有两处条状筋板。

进一步地，所述的箱盖上还设有小盖板和接线孔，所述小盖板用于覆盖接线孔。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型采用容性滤波组件、液冷组件、功率变换装置的汉堡式叠层布局，容性滤波组件和功率变换装置分别布置在液冷组件的上下两面，实现了一个液冷组件对两个发热部件的同时散热，可以有效降低逆变器的温度，有助于提高功率器件的电流，进而实现提升控制器的功率密度。

2、液冷组件采用一体成型的工艺，将散热翅片固定焊接在内部，提高了液冷组件的密封性能，降低了逆变器内部冷却液泄露的风险，同时可以在上表面和下表面同时实现散热，散热效果好。

3、逆变器的内部采用模块化的设计，装配时仅需固定容性滤波组件、液冷组件、电磁滤波组件和三相输出组件，即可实现整个逆变器的安装，结构紧凑，有助简化生产装配工艺，提高生产效率。

4、逆变器的直流输入端设有电磁滤波组件，电磁滤波组件内集成有环形磁环和Y电容，并且采用层叠式注塑铜排结构，可以有效降低内部高压网络的电磁干扰。

附图说明

图1为集成式电机逆变器爆炸图；

图2为集成式电机逆变器箱体顶面结构示意图；

图3为集成式电机逆变器箱体底面结构示意图；

图4为集成式电机逆变器的箱盖结构示意图；

图5为集成式电机逆变器的小盖板结构示意图；

图6为集成式电机逆变器的液冷组件结构示意图；

图7为集成式电机逆变器的容性滤波组件的结构示意图；

图8a和图8b为集成式电机逆变器的电磁滤波组件的结构示意图；

图9a和图9b为集成式电机逆变器的支座结构示意图；

图10为集成式电机逆变器的三相输出组件的结构示意图。

附图标记：1为箱体，2为箱盖，3为小盖板，4为功率变换装置，5为液冷组件，6为容性滤波组件，7为电磁滤波组件，8为三相输出组件，9为高压母线插件，10为低压接插件，11为水道凸台，12为支撑台，13为挡圈，14为接地凸台，15为进水口，16为出水口，21为梯形凸台，22为斜坡，23为凸边，24为筋板，31为密封槽，32为防错凸台，51为液冷壳，52为液冷板，53为进水孔，54为出水孔，61为层叠母排，62为微型滤波器单元，71为支座，72为正极铜板，73为负极铜板，74为熔断器，75为磁环，76为接地铜排，77为Y电容，81为输入端子，82为输出端子，83为固定孔，84为卡扣。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例提供了一种电动汽车用集成式电机逆变器，包括箱体1，以及设置在箱体1内的容性滤波组件6、液冷组件5、功率变换装置6、电磁滤波组件7和三相输出组件8。箱体1底面上设有两个水道凸台11，液冷组件5安装在水道凸台11顶端。同时，设置在水道凸台端部11的水孔连通液冷组件5的内部水道。容性滤波组件6设置在液冷组件5的下表面并且贴合箱体1的底面设置，容性滤波组件6和液冷组件5之间设有导热垫片(图中未示出)。功率变换装置6安装在液冷组件5的上表面，功率变换装置6和液冷组件5之间设有导热硅脂层。电磁滤波组件7安装在容性滤波组件6的一侧；三相输出组件8安装在功率变换装置6的一侧。

如图2和图3所示，箱体1呈类矩形结构，水道凸台11位于箱体内底面，箱体1的内侧壁上设有3处柱状的支撑台12，功率变换装置4的四周连接支撑台12。箱体1的底面下端设有一个进水口15和一个出水口16，进水口15和出水口16分别连通一个水道凸台11的水孔。箱体1的侧壁还设有环形挡圈13和接地凸台14。

如图4所示，箱体1还包括箱盖2，箱盖2设置在箱体1本体的顶端。箱盖2右侧上表面设有梯形凸台21，用于安装外部的低压接插件。梯形凸台21的前端设有两处条状筋板24，用于增加箱盖2的刚度。箱盖2上表面的中部设有弧形的斜坡22，箱盖2左侧设有矩形接线孔，矩形接线孔侧边设有凸边23。

如图5所示，箱盖2上还设有小盖板3用于覆盖接线孔。小盖板3下底面设有深2.9mm宽3mm的密封槽31，密封槽31附近设有两处防错凸台32。当小盖板3覆盖在接线孔上时，凸台32和凸边23互相卡合。

如图6所示，液冷组件5包括液冷壳51和液冷板52。液冷壳51和液冷板52通过搅拌摩擦焊工艺焊成一体，液冷板52上设有圆形进水孔53和出水孔54。进水孔53、出水孔54分别通过水道凸台和箱体1的进水口15、出水口16相贯通。

如图7所示，容性滤波组件6内部集成有微型滤波器单元62。容性滤波组件6的上表面为灌封面，灌封面上设有S形的层叠母排61，层叠母排61的侧边设有六个并排布置的输出端子。

如图8a和8b所示，电磁滤波组件7包含支座71，以及安装在支座71上的正极铜板72、负极铜板73、熔断器74、磁环75、接地铜排76和Y电容77。如图9a和9b所示，支座71上表面设有母线槽711，母线槽711的侧边设有第一通孔712，母线槽底部设有第二通孔713，支座7底部设有两个矩形灌封槽714。

如图10所示，三相输出组件8为层叠式铜排包塑件，三相输出组件8的上端设有三个输入端子81，所述三相输出组件8的下端设有三个输出端子82，三相输出组件8的包塑基体上设有固定孔83和线束绑扎卡扣84。

该实施例的具体组装过程如下：

首先，装配电磁滤波组件7。将磁环75和Y电容77灌封到支座71上。接着，将负极铜板73放置到支座71母线槽中711中，将正极铜板72放置到支座71上，并通过螺栓将其固定在支座7上。然后，通过螺栓将熔断器固定在支座71和正极铜板72上。最后，将正极铜板72和负极铜板73分别与Y电容的端子通过锡焊电气连接，将接地铜排76固定在灌封槽714之间的螺纹孔上，再将接地铜排76的端子与Y电容的另一端子锡焊电气连接。

其次，将容性滤波组件6和电磁滤波组件7装配到箱体1内。通过螺栓将电磁滤波组件7固定到箱体右侧位置。然后，在容性滤波组件底部涂抹导热，再将其固定到箱体1底部。接着将容性滤波组件6的输入端与电磁滤波组件的正极铜板72、负极铜板73通过螺栓电气连接。

接着，装配液冷组件5和功率变换装置4。将功率变换装置4下底面涂抹导热硅脂，再将其通过螺栓固定到液冷组件5的上表面。然后，在容性滤波组件6上表面贴上导热垫，在箱体1内部的水道凸台11上的水孔周边的密封槽内放置O型圈，通过螺栓将功率变换装置4固定到水道凸台11上。再然后，将功率变换装置4的输入端与容性滤波组件6的六个输出端通过螺栓实现电气连接。

最后，装配三相输出组件8、箱盖2和盖板3。接着，三相输出组件8的输入端子81与功率变换装置的输出端子电气连接，将三相输出组件8的固定孔83与箱体1底部对应固定点通过螺栓连接。然后将高压母线插件9固定到箱体1侧壁上安装处，将低压接插件10安装到箱盖2上梯形凸台21处。最后，将低压插件10与功率变换装置4上的插座对插后，再将箱盖2与箱体1通过螺栓固定连接，然后将小盖板3通过螺栓安装到箱盖2上。至此完成整个集成式电机逆变器的装配。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动汽车用集成式电机逆变器，包括箱体(1)，以及设置在箱体(1)内的容性滤波组件(6)、液冷组件(5)、功率变换装置(4)、电磁滤波组件(7)和三相输出组件(8)，其特征在于，所述箱体(1)底面上设有水道凸台(11)，所述液冷组件(5)安装在水道凸台(11)顶端，同时，设置在水道凸台(11)端部的水孔连通液冷组件(5)的内部水道，所述容性滤波组件(6)设置在液冷组件(5)的下表面并且贴合箱体(1)的底面设置，所述容性滤波组件(6)和液冷组件(5)之间设有导热垫片，所述功率变换装置(4)安装在液冷组件(5)的上表面，所述电磁滤波组件(7)安装在容性滤波组件(6)的一侧，所述三相输出组件(8)安装在功率变换装置(4)的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车用集成式电机逆变器，其特征在于，所述箱体(1)的内侧壁上设有支撑台(12)，所述功率变换装置(4)的四周连接支撑台(12)。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车用集成式电机逆变器，其特征在于，所述箱体(1)的底面下端设有进水口(15)和出水口(16)，所述进水口(15)和出水口(16)分别连通一个水道凸台(11)的水孔。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车用集成式电机逆变器，其特征在于，所述液冷组件(5)包括液冷壳(51)和液冷板(52)，所述液冷壳(51)和液冷板(52)一体成型制造，所述内部水道设置在液冷板(52)上，所述液冷壳(51)上设有进水孔(53)和出水孔(54)分别对应连通水道凸台(11)端部的水孔。

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车用集成式电机逆变器，其特征在于，所述容性滤波组件(6)内部集成有微型滤波器单元(62)，所述容性滤波组件(6)的上表面为灌封面，所述灌封面上设有S形的层叠母排(61)，所述层叠母排(61)的侧边设有并排布置的输出端子。

6.根据权利要求1所述的一种电动汽车用集成式电机逆变器，其特征在于，所述电磁滤波组件(7)包含支座(71)，以及安装在支座上的正极铜板(72)、负极铜板(73)、熔断器(74)、磁环(75)、接地铜排(76)和Y电容(77)。

7.根据权利要求1所述的一种电动汽车用集成式电机逆变器，其特征在于，所述三相输出组件(8)为层叠式铜排包塑件，三相输出组件(8)的上端设有三个输入端子(81)，下端设有三个输出端子(82)，所述三相输出组件(8)的包塑基体上设有固定孔(83)和线束绑扎卡扣(84)。

8.根据权利要求1所述的一种电动汽车用集成式电机逆变器，其特征在于，所述功率变换装置(4)和液冷组件(5)之间设有导热硅脂层。

9.根据权利要求1所述的一种电动汽车用集成式电机逆变器，其特征在于，所述的箱体(1)包括箱盖(2)，所述箱盖(2)设置在箱体(1)本体的顶端，在箱盖(2)上设有梯形凸台(21)用于连接外部的接插件，在梯形凸台(21)的前端设有两处条状筋板(24)。

10.根据权利要求9所述的一种电动汽车用集成式电机逆变器，其特征在于，所述的箱盖(2)上还设有小盖板(3)和接线孔，所述小盖板(3)用于覆盖接线孔。

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