TW202408828A - 電動總成和具有其的車輛 - Google Patents

Abstract

一種電動總成和具有其的車輛，包括：箱體，其包括電控腔體；電機，其包括三相繞組，三相繞組的匯接端適於連接至兩個串聯的電池組之間；電控模組，其安裝於電控腔體且包括驅動板和控制板，驅動板和控制板之間還設有遮罩板，驅動板上設有絕緣閘極電晶體（insulated gate bipolar transistor，IGBT）模組，IGBT模組包括三相橋臂，IGBT模組與控制板連接，三相繞組的另一端分別連接至三相橋臂的中點；直流接外掛程式，直流接外掛程式的正極連接至匯接端，直流接外掛程式的負極連接至IGBT模組，並適於連接電池組的負極。

Description

電動總成和具有其的車輛

本發明係關於車輛技術領域，尤其是關於一種電動總成和具有其的車輛。

相關技術中的電池組在低溫狀態下充放電效率較低，無法充分利用電池組的電能，因此一些電動總成通過PTC加熱件對電池組進行加熱，但是這樣導致電動總成需要額外設置PTC加熱件，零件數量更多，增大成本和體積。

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在於提出一種電動總成，該電動總成不僅能夠實現電池組的自加熱，而且在電池組的自加熱電路中復用電機的三相繞組以及電控模組的橋臂，具有成本低、體積小以及零件數量少等優點。

本發明還提出一種具有上述電動總成的車輛。

為了實現上述目的，根據本發明的第一態樣實施例提出一種電動總成，包括：箱體，該箱體包括電控腔體；電機，該電機包括三相繞組，該三相繞組的一端為匯接端，該匯接端連接有N線連接元件，該N線連接元件適於連接至兩個串聯的電池組之間；電控模組，該電控模組安裝於該電控腔體，該電控模組包括驅動板和控制板，該驅動板設於該控制板的下方，且該驅動板和該控制板之間還設有遮罩板，該驅動板上設有IGBT模組，該IGBT模組包括三相橋臂，該IGBT模組與該控制板連接，該三相繞組的另一端分別連接至該三相橋臂的中點；直流接外掛程式，該直流接外掛程式的正極連接至該匯接端，該直流接外掛程式的負極連接至該IGBT模組，並適於連接該電池組的負極。

根據本發明實施例的電動總成不僅能夠實現電池組的自加熱，而且在電池組的自加熱電路中復用電機的三相繞組以及電控模組的橋臂，具有成本低、體積小以及零件數量少等優點。

根據本發明的一些實施例，該電動總成還包括：第一電容，該第一電容安裝於該電控腔體內且為X電容，該第一電容的一端與該直流接外掛程式的正極連接且另一端與該直流接外掛程式的負極連接。

根據本發明的一些實施例，該電動總成還包括：第二電容，該第二電容安裝於該電控腔體內且為X電容，該第二電容位於該第一電容的上方，該第二電容的一端與該第一電容的該一端連接且另一端與該直流接外掛程式的正極連接；第二電容接觸器，該第二電容接觸器的一端與該第二電容的該一端連接且另一端與該三相繞組的該一端連接。

根據本發明的一些實施例，該第一電容為X1電容，該第二電容為X2電容。

根據本發明的一些實施例，該電動總成還包括：升壓電容，該升壓電容安裝於該電控腔體內，該升壓電容的一端連接於該直流接外掛程式的負極，該升壓電容的另一端與該三相繞組的該另一端連接。

根據本發明的一些實施例，該電動總成還包括：電容殼體，該第一電容、該第二電容和該升壓電容整合於該電容殼體。

根據本發明的一些實施例，該電動總成還包括：負極輸出銅排，該負極輸出銅排安裝於該電容殼體，該第一電容和該第二電容共用該負極輸出銅排。

根據本發明的一些實施例，該電容殼體上設有複數個線束固定槽，複數個該線束固定槽的至少部分設於該第二電容的上方。

根據本發明的一些實施例，該電容殼體上設有複數個紮帶孔，該紮帶孔的至少部分設於該升壓電容的上方。

根據本發明的一些實施例，該電動總成還包括：正極保險，該正極保險安裝於該電控腔體內，該正極保險的一端與該直流接外掛程式的正極連接且另一端與每相該橋臂的上橋臂連接；以及負極保險，該負極保險安裝於該電控腔體內，且該負極保險位於該正極保險的下方，該負極保險的一端與該直流接外掛程式的負極連接且另一端與每相該橋臂的下橋臂連接。

根據本發明的一些實施例，該電動總成還包括：電源模組，該箱體還包括電源腔體，該電源腔體設於該電控腔體的下方，該電源模組設於該電源腔體內。

根據本發明的一些實施例，該箱體內設有支架，該支架將該箱體分隔為上部的該電控腔體和下部的該電源腔體，該支架上設有複數個朝向該電源腔體延伸的遮罩筋，該遮罩筋形成遮罩腔，該遮罩腔用於安裝形成該電源模組的器件。

根據本發明的一些實施例，該箱體還包括底板，該底板用於封堵該電源腔體下方的開口。

根據本發明的一些實施例，該電機包括：機殼，該三相繞組設於該機殼內；端蓋，該端蓋設於該機殼的一端並用於封堵該機殼，該端蓋上開設有供該N線連接元件穿過的開口。

根據本發明的一些實施例，該N線連接元件包括：N線，該N線的一端與該三相繞組的該一端連接；N線轉接座，該N線轉接座的一端與該N線的該一端連接；N線線鼻子，該N線轉接座的另一端穿過的該開口後與該N線線鼻子的一端連接；以及N線接線座，該N線接線座的一端與該N線的另一端連接，該N線接線座的另一端連接至該電控模組的N線銅排，該N線銅排穿設有霍爾元件，該霍爾元件通過信號線與該電控模組連接。

根據本發明的一些實施例，該機殼上靠近該端蓋的一端設有插接槽，該插接槽靠近該電控腔體設置，該N線接線座插入該插接槽，並與該機殼固定連接。

根據本發明的一些實施例，該電動總成還包括：水道蓋板，該水道蓋板設有第一水道，該電控腔體設有第二水道和第三水道，該水道蓋板與該箱體連接且封蓋該第二水道和第三水道，該第一水道分別與該第二水道和該第三水道連通，該第二水道適於與進水管連通，該第三水道適於與出水管連通；其中，該第二水道內的冷卻液流入該第一水道為該IGBT模組散熱，該第一水道內的冷卻液流入該第三水道為該電源模組散熱。

根據本發明的一些實施例，該電動總成還包括：密封圈，該水道蓋板設有環繞該第一水道的密封槽，該密封圈設於該密封槽內，該IGBT模組將該密封圈壓緊，該密封圈填充該水道蓋板和該IGBT模組的間隙。

根據本發明的一些實施例，該第三水道包括：過渡段，該過渡段連通至該第一水道；環形段，該環形段圍繞該電源模組並為該電源模組散熱，該環形段的一端與該過渡段的另一端連接且另一端設有出水孔；其中，該環形段的深度大於該第二水道的深度以及該過渡段的深度。

根據本發明的一些實施例，該電源模組包括：電源功率板，該電源功率板安裝於該電源腔體內，該電源功率板上安裝有複數個器件；複數個該器件包括：變壓器和變壓器電感，該變壓器和變壓器電感間隔安排布置；複數個金屬氧化物半導體（metal-oxide semiconductor，MOS）電晶體，複數個該MOS電晶體分設於該變壓器和該變壓器電感的相對兩側；以及交流電（alternating current，AC）電感和直流電（direct current，DC）電感，該AC電感和該DC電感分設於該變壓器和該變壓器電感的相對兩側；其中，該第三水道環繞該變壓器和該變壓器電感，複數個該MOS電晶體位於該第三水道的相對兩側且與該第三水道換熱。

根據本發明的一些實施例，該電源腔體設有複數個MOS電晶體腔、AC電感腔和DC電感腔，該AC電感伸入該AC電感腔，該DC電感伸入該DC電感腔，複數個該MOS電晶體一一對應地伸入複數個該MOS電晶體腔。

根據本發明的第二態樣實施例提出一種車輛，包括根據本發明的第一態樣實施例之電動總成。

根據本發明的第二態樣實施例的車輛，通過利用根據本發明的第一態樣實施例之電動總成，不僅能夠實現電池組的自加熱，而且在電池組的自加熱電路中復用電機的三相繞組以及電控模組的橋臂，具有成本低、體積小以及零件數量少等優點。

本發明的附加態樣和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐瞭解到。

下面詳細描述本發明的實施例，參考圖示描述的實施例是示例性的，下面詳細描述本發明的實施例。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“豎直”、“水準”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關係為基於圖示所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，“複數個”的含義是兩個或兩個以上。

下面參考圖示描述根據本發明實施例的電動總成1。

如圖1至圖12所示（箭頭A所指為第一方向，箭頭B所指為第二方向），根據本發明實施例的電動總成1包括箱體100、電機200、電控模組300和直流接外掛程式400。

箱體100包括電控腔體110，電機200包括三相繞組210，三相繞組210的一端為匯接端，匯接端連接有N線連接元件250，N線連接元件250適於連接至兩個串聯的電池組2之間。電控模組300安裝於電控腔體110，電控模組300包括驅動板310和控制板320，驅動板310設於控制板320的下方，且驅動板310和控制板320之間還設有遮罩板330，驅動板310上設有IGBT模組340，IGBT模組340包括三相橋臂350，IGBT模組340與控制板320連接，三相繞組210的另一端分別連接至三相橋臂350的中點。直流接外掛程式400的正極連接至匯接端，例如直流接外掛程式400的正極連接至三相上橋臂351，直流接外掛程式400的負極連接至IGBT模組340，並適於連接電池組2的負極，例如直流接外掛程式400的負極連接至三相下橋臂352。

需要說明的是，三相繞組210的另一端分別連接至三相橋臂350的中點，是指，三相繞組210的另一端分別連接至三相橋臂350的上橋臂351和下橋臂352之間，而並非是指三相繞組210的另一端分別連接至三相橋臂350的中間位置。

根據本發明實施例的電動總成1，通過將電控模組300安裝於電控腔體110，電控模組300包括驅動板310和控制板320，驅動板310設於控制板320的下方，且驅動板310和控制板320之間還設有遮罩板330，遮罩板330能夠衰減驅動板310對控制板320的電磁干擾，避免控制板320的控制信號產出波動，提高控制板320的控制信號的可靠性。

並且，驅動板310上設有IGBT模組340，IGBT模組340包括三相橋臂350，IGBT模組340與控制板320連接，舉例而言，每相橋臂350均包括上橋臂351和下橋臂352，三相上橋臂351匯接後連接控制板320的第一控制介面，三相下橋臂352匯接後連接至控制板320的第二控制介面。

由於三相上橋臂351均受到第一控制介面發出電信號的控制，因此三相上橋臂351會同時導通或者關閉。由於三相下橋臂352均受到第二控制介面發出電信號的控制，因此三相下橋臂352會同時導通或者關閉，並且，三相上橋臂351的狀態與三相下橋臂352的狀態可以保持相反，即第一控制介面321的電信號和第二控制介面322的電信號可以相反。

也就是說，電機200為三相電機，電機200可以為驅動電機或者發電機，通過將三相繞組210應用於電動總成1，且三相繞組210與三相橋臂350一一對應地連接，能夠減小電動總成1的電路中產生的漣波電流的概率，保證電池組2的加熱電壓、充電電壓的穩定性，並且可以提高電能品質。

另外，三相繞組210的一端為匯接端，匯接端連接有N線連接元件250，N線連接元件250適於連接至兩個串聯的電池組2之間，三相繞組210的另一端分別連接至三相橋臂350的中點，直流接外掛程式400的正極連接至三相上橋臂351，直流接外掛程式400的負極連接至三相下橋臂352。其中，直流接外掛程式400的正極與串聯的兩個電池組2的正極連接，直流接外掛程式400的負極與串聯的兩個電池組2的負極連接。

舉例而言，在基波週期的正半週期，當上橋臂351開通且下橋臂352關閉時，兩個電池組2中的一個放電，經上橋臂351的IGBT形成迴路，兩個電池組2中的上述一個的電流經上橋臂351向三相繞組210充電，當下橋臂352開通且上橋臂351關閉時，三相繞組210續流為兩個電池組2中的另一個充電，再經下橋臂352的二極體形成迴路；

在基波週期的負半週期，當下橋臂352開通且上橋臂351關閉時，兩個電池組2中的上述另一個向三相繞組210放電，經下橋臂352的IGBT形成迴路，兩個電池組2中的上述另一個的電流經上橋臂351向三相繞組210充電，當上橋臂351開通且下橋臂352關閉時，三相繞組210續流為兩個電池組2中的上述一個充電，再經上橋臂351的二極體形成迴路。

通過控制上橋臂351和下橋臂352以高頻開斷頻率運行，兩個電池組2通過電流振盪互相充放電，使兩個電池組2的內電阻發熱而實現電池組2的自加熱。其中，可以通過霍爾元件監測三相繞組210的匯接點和電池組2之間的電流量。

這樣，在低溫環境中，電池組2可以進行自加熱，不僅能夠提高電池組2的供電效率，例如車輛在行駛過程中，電池組2可以進行自加熱，以使電池組2保持在高效率供電的工作狀態，而且在電池組2充電時，電池組2可以先進行自加熱，從而提升充電效率。電動總成1無需額外設置PTC加熱件，降低成本，減小體積，減少零件數量，並且，相比於採用PTC加熱件加熱電池組的電動總成，本發明的電動總成1對電池組2的電量消耗更小，有利於提高車輛的續航。

此外，電池組2的自加熱電路復用電機200的三相繞組210以及電控模組300的橋臂350，提高電動總成1的零件利用率，減小零件數量，從而電動總成1的體積更小，且成本更低。

如此，根據本發明實施例的電動總成1不僅能夠實現電池組2的自加熱，而且在電池組2的自加熱電路中復用電機200的三相繞組210以及電控模組300的橋臂350，具有成本低、體積小以及零件數量少等優點。

根據本發明的一些具體實施例，如圖11和圖12所示，電動總成1還包括第一電容500，第一電容500安裝於電控腔體110內且為X電容，第一電容500在第一方向上位於直流接外掛程式400和電控模組300之間，電控模組300沿第二方向延伸，第一方向和第二方向正交，第一電容500的一端與直流接外掛程式400的正極連接且另一端與直流接外掛程式400的負極連接。

其中，當電池組2給控制單元的橋臂350供電時，電池組2的電流會經過直流接外掛程式400和第一電容500，第一電容500吸收電池組2輸出的漣波電流，對電池組2的輸出電流進行濾波，以保證對橋臂350供電的電壓穩定；

當對電池組2進行充電時，輸入到電池組2的電流會先經過第一電容500，第一電容500可以吸收輸入到電池組2的電流中的漣波電流，使流向電池組2的電流的充電電壓穩定。

這樣，第一電容500與直流接外掛程式400和電控模組300的整體距離更小，第一電容500、直流接外掛程式400和電控模組300三者更為緊湊，第一電容500、直流接外掛程式400和電控模組300之間的連接更為方便，且走線距離更小，電連接可靠性更高，從而提高電動總成1的整合度，電控腔體110的體積可以更小，電動總成1的體積也隨之減小。

根據本發明的一些具體實施例，如圖11和圖12所示，電動總成1還包括第二電容600和第二電容接觸器610。

第二電容600安裝於電控腔體110內且為X電容，第二電容600在第一方向上位於直流接外掛程式400和電控模組300之間，第二電容600位於第一電容500的上方，第二電容600的一端與第一電容500的一端連接且另一端與直流接外掛程式400的正極連接。第二電容接觸器610安裝於電控腔體110內，第二電容接觸器610在第二方向上位於電控腔體110的內壁和電控模組300之間，第二電容接觸器610在第一方向上鄰近電控模組300朝向第二電容600的一側，第二電容接觸器610的一端與第二電容600的一端連接且另一端與三相繞組210的一端連接。

也就是說，第一電容500和第二電容600串聯，且串聯的第一電容500和第二電容600與直流接外掛程式400的正極和負極連接，第一電容500和第二電容600能夠共同起到吸收漣波電流的作用，以實現電池組2的輸出電壓以及輸入到電池組2的充電電壓的穩定性的目的。並且，第二電容600能夠用來消除差模干擾。

通過第二電容接觸器610的設置，能夠控制第二電容600是否與三相繞組210的匯接端連通，當電池組2升壓充電或者自加熱時，第二電容接觸器610可以導通，以使第二電容600和三相繞組210的匯接端連通，從而第二電容600能夠起到吸收三相繞組210的匯接端和電池組2之間的差模電流的作用，以降低直流接外掛程式400的正極和負極之間的高頻差模電流分量，盡可能降低磁環在某個頻點的高頻電流飽和風險。

這樣，第二電容600與第二電容接觸器610、第一電容500、直流接外掛程式400和電控模組300的整體距離更小，第二電容600、第二電容接觸器610、第一電容500、直流接外掛程式400和電控模組300五者更為緊湊，第二電容600、第二電容接觸器610、第一電容500、直流接外掛程式400和電控模組300之間的連接更為方便，且走線距離更小，電連接可靠性更高，從而提高電動總成1的整合度，電控腔體110的體積可以更小，電動總成1的體積也隨之減小。

根據本發明的一些具體實施例，第一電容500為X1電容，第二電容600為X2電容。其中，第一電容500的耐高壓2.5KV~4KV，第二電容600的耐高壓不大於2.5KV。

第一電容500是電池組2給控制單元的橋臂350的IGBT供電時的具有穩壓濾波功能的電容，而IGBT給車輛行駛轉換電流時功率比較大，因此第一電容500的耐高壓範圍需要較高。

第二電容600用於電池組2自加熱時吸收N線252上的差模電流。從圖1可知，第二電容600通過第二電容接觸器610與N線252連接，在電池組2自加熱時N線252導通，電池組2自加熱的功率沒有IGBT給車輛行駛轉換電流時功率大，因此第二電容600的耐高壓範圍可以小於第一電容500的耐高壓範圍。

根據本發明的一些具體實施例，如圖4所示，電動總成1還包括負極輸出銅排510，第一電容500和第二電容600共用負極輸出銅排510。這樣，無需額外為第一電容500或者第二電容600單獨設置負極輸出銅排510，減少零件數量，降低生產成本，從而有利於減小電動總成1的體積。

其中，第一電容500的負極銅排可以和直流母線的負極銅排連接，第二電容600的正極銅排可以和直流母線的正極銅排連接。

根據本發明的一些具體實施例，如圖11和圖12所示，電動總成1還包括升壓電容700，升壓電容700安裝於電控腔體110內，升壓電容700在第二方向位於第一電容500的背向第二電容接觸器610的一側，升壓電容700的一端連接於直流接外掛程式400的負極，升壓電容700的另一端與三相繞組210的另一端連接。也就是說，升壓電容700的兩端分別連接的是為電池組2充電的充電裝置（例如充電樁或者充電櫃）的正極和負極。

其中，第一電容500、第二電容600和三相繞組210形成一個L/C電路，通過設置升壓電容700能夠吸收漣波電流，對充電裝置的輸入電流進行濾波，以穩定充電裝置的輸入電動總成1中的電壓。

根據本發明的一些具體實施例，如圖4所示，電動總成1還包括電容殼體3，第一電容500、第二電容600和升壓電容700整合於電容殼體3。

這樣，升壓電容700、第二電容600和第一電容500三者之間的距離更近，升壓電容700、第二電容600和第一電容500三者可以同步拆裝，簡化拆裝流程，且提高電動總成1的整合度，電控腔體110的體積可以更小，電動總成1的體積也隨之減小。

而且，第一電容500和第二電容600可以共用負極輸出銅排510，並且能夠共用散熱裝置，便於散熱且便於線束的連接，節省空間和成本。

根據本發明的一些具體實施例，如圖4所示，電容殼體3上設有複數個線束固定槽910，複數個線束固定槽910的至少部分設於該第二電容600的上方，也就是說，第二電容600的上方可以設有複數個線束固定槽910，連接第二電容600的線束由第二電容600引出後可以穿過線束固定槽910，線束固定槽910可以將該部分線束進行固定，從而可以使連接第二電容600的線束走線更加整潔，避免線束與其他零部件發生位置干涉，進一步便於電動總成1的整體佈局。

根據本發明的一些具體實施例，如圖4所示，電容殼體3上設有複數個紮帶孔920，紮帶孔920的至少部分設於升壓電容700的上方，也就是說，升壓電容700的上方可以設有複數個紮帶孔920，連接升壓電容700的線束由升壓電容700引出後可以穿過紮帶孔920的紮帶固定，穿過紮帶孔920的紮帶可以將該部分線束進行固定，從而可以使連接升壓電容700的線束走線更加整潔，避免線束與其他零部件發生位置干涉，進一步便於電動總成1的整體佈局。

根據本發明的一些具體實施例，如圖3、圖11和圖12所示，電動總成1還包括正極保險410和負極保險420。

正極保險410安裝於電控腔體110內且在第一方向上位於第一電容500和直流接外掛程式400之間，正極保險410的一端與直流接外掛程式400的正極連接且另一端與每相橋臂350的上橋臂351連接，通過設置正極保險410，能夠防止電池組2在自加熱過程中的部分迴流電流和電池組2的正極上的電流發生短路，提高電動總成1的電連接的安全性。

負極保險420安裝於電控腔體110內且在第一方向上位於第一電容500和直流接外掛程式400之間，負極保險420位於正極保險410的下方，負極保險420的一端與直流接外掛程式400的負極連接且另一端與每相橋臂350的下橋臂352連接。通過設置負極保險420，能夠避免電池組2對橋臂350的驅動電流過大，起到驅動保險的作用。

舉例而言，正極保險410和負極保險420可以安裝於電容殼體3，這樣正極保險410和負極保險420之間的佈局更有層次，不會在第一方向上和第二方向上增大電控腔體110的體積，即不會影響電控腔體110的橫截面積，電控腔體110的零件佈置的更為緊湊，提高電動總成1的整合度，電控腔體110的體積可以更小。 根據本發明的一些具體實施例，如圖6和圖7所示，電動總成1還包括電源模組800，箱體100還包括電源腔體190，電源腔體190設於電控腔體110的下方，電源模組800設於電源腔體190內。其中，控制板320可以與整車控制器和電源模組800連接通信，控制板320根據整車控制器的電信號輸出控制信號，以控制驅動板310和電源模組800。

也就是說，電源腔體190和電控腔體110分設與箱體100的厚度方向的相對兩側，電源模組800不易對電控腔體110內的電控模組300產生干擾，並且由於電源腔體190設於電控腔體110的下方，因此電源模組800位於IGBT模組340遠離控制板320的一側，這樣電源模組800與控制板320之間的距離更遠，且電源模組800與控制板320之間被遮罩板330間隔，能夠進一步地減小電源模組800對控制板320產生的電磁干擾，電動總成1的控制更為可靠以及穩定。

根據本發明的一些具體實施例，如圖8所示，箱體100內設有支架101，支架101將箱體100分隔為上部的電控腔體110和下部的電源腔體190，支架101上設有複數個朝向電源腔體190延伸的遮罩筋102，遮罩筋102形成遮罩腔103，遮罩腔103用於安裝形成電源模組800的器件。

由此，支架101可以隔斷電控腔體110和電源腔體190，且使電控腔體110和電源腔體190都整合在同一個箱體100內，整合度更高，且支架101可以避免電控腔體110內的零部件和電源腔體190內的零部件發生干涉。

而且，遮罩筋102可以為複數個，複數個遮罩筋102可以將電源腔體190內分隔成複數個遮罩腔103，這樣，複數個遮罩腔103可以分別容納形成電源模組800的器件，避免形成電源模組800的複數個器件之間發生電磁干涉，以保證電源模組800的正常工作，同時，遮罩腔103還可以對電源模組800的器件進行固定，以提高對電源模組800的安裝穩定性。

根據本發明的一些實施例，如圖8所示，箱體100還包括底板810，底板810用於封堵電源腔體190下方的開口，這樣，底板810可以封蓋電源腔體190，從而將電源模組800固定在電源腔體190和底板810之間，進一步提高電源腔體190的密閉性，使其對電源模組800的固定更加可靠，且底板810也可以起到一定的遮罩作用，進而可以遮罩電源模組800對外界的干擾。

根據本發明的一些具體實施例，如圖2所示，電機200包括機殼230和端蓋240。

三相繞組210設於機殼230內，端蓋240設於機殼230的一端並用於封堵機殼230，端蓋240上開設有供N線連接元件250穿過的開口260，N線線鼻子220通過N線連接元件250與三相繞組210的一端連接。

這樣，N線連接元件250可以從開口260中伸出與N線線鼻子220連接，三相繞組210的匯接端與電池組2連接的導電結構無需經過箱體100，三相繞組210的匯接端與電池組2的走線路程更短，並且三相繞組210的匯接端與電池組2通過N線線鼻子220連接導線進行導電即可，三相繞組210的匯接端與電池組2之間的導電結構更為簡單。

另外，由於N線連接元件250可以從開口260中伸出通過N線線鼻子220與電池組2連接，因此N線連接元件250無需伸入箱體100，能夠減小箱體100的體積，並且不會與箱體100內的電控模組300發生干涉，便於箱體100內的佈局。

根據本發明的一些具體實施例，如圖2所示，N線連接元件250包括N線轉接座251、N線252、N線接線座253和N線線鼻子220。

N線252的一端與三相繞組210的一端連接，N線轉接座251的一端與N線252的一端連接，N線轉接座251的另一端穿過的開口260後與N線線鼻子220的一端連接，N線接線座253的一端與N線252的另一端連接，N線接線座253的另一端伸入箱體100以連接至電控模組300的N線銅排，N線銅排穿設有霍爾元件，霍爾元件通過信號線與電控模組300連接。

通過設置N線轉接座251，便於實現三相繞組210的匯接端和N線線鼻子220之間的連接，並且N線252和N線接線座253的設置，能夠實現三相繞組210和車輛的充電座，從而在充電座與充電電壓較低（例如充電電壓為450V）的充電箱連接時，可以通過N線252和N線接線座253將充電電流引導至三相繞組210和橋臂350，通過橋臂350在流向電池組2，從而實現電池組2的升壓充電。

根據本發明的一些具體實施例，如圖2所示，機殼230上靠近端蓋240的一端設有插接槽270，插接槽270靠近電控腔體110設置，N線接線座253插入插接槽270，並與機殼230固定連接。這樣，機殼230和N線接線座253之間的固定，且N線接線座253與N線252的另一端以及電控模組300的N線銅排的距離更近，N線接線座253的體積可以更小。

根據本發明的一些具體實施例，如圖4、圖8-圖10所示，電動總成1還包括水道蓋板120，水道蓋板120設有第一水道130，電控腔體110設有第二水道140和第三水道150，水道蓋板120與箱體100連接且封蓋第二水道140和第三水道150，其中，水道蓋板120可以通過摩擦焊與箱體100連接成一體。

第一水道130分別與第二水道140和第三水道150連通，第二水道140適於與進水管160連通，第三水道150適於與出水管170連通。其中，第二水道140內的冷卻液流入第一水道130為IGBT模組340散熱，第一水道130內的冷卻液流入第三水道150為電源模組800散熱。

也就是說，第一水道130、第二水道140和第三水道150形成一個連通的水道，第一水道130、第二水道140和第三水道150內的冷卻液可以共用，IGBT模組可以對第一水道130進行密封，避免第一水道130內的冷卻液洩漏，且第一水道130內的冷卻液可以為IGBT模組340進行降溫，避免高溫損壞IGBT模組340，使IGBT模組340處於低溫狀態或者常溫狀態，保持其工作的穩定性。

並且，通過水道蓋板120可以對第二水道140和第三水道150進行密封，避免第二水道140和第三水道150內的冷卻液漏出，且第三水道150內的冷卻液可以通過第三水道150的外壁與電源模組800進行換熱，進而可以降低電源模組800的溫度，使電源模組800保持在一個低溫狀態或者常溫狀態，進而可以提高電源模組800的工作穩定性，避免高溫損壞電源模組800。

而且，第一水道130、第二水道140和第三水道150連通，冷卻液的流動路徑更長，第二水道140內的冷卻液可以流入第一水道130內為IGBT模組340進行散熱，第一水道130內的冷卻液也可流入第三水道150內為電源模組800進行散熱，有利於提高冷卻液的利用率，且使冷卻液能夠與電源模組800和IGBT模組340充分換熱。

根據本發明的一些具體實施例，如圖9所示，電動總成1還包括密封圈180，水道蓋板120設有環繞第一水道130的密封槽，密封圈180設於密封槽內，IGBT模組340將密封圈180壓緊，密封圈180填充水道蓋板120和IGBT模組的間隙。

這樣，IGBT模組340可以對第一水道130的密封效果更好，進一步地提高第一水道130的密封性，更有效地避免第一水道130內的冷卻液漏出。

根據本發明的一些具體實施例，如圖5所示，第三水道150包括過渡段151和環形段152。過渡段151連通至第一水道130，環形段152圍繞電源模組800並為電源模組800散熱，環形段152的一端與過渡段151的另一端連接且另一端設有出水孔。其中，環形段152的深度大於第二水道140的深度以及過渡段151的深度。

舉例而言，冷卻液先流入第二水道140，再流入第一水道130，然後第一水道130內的冷卻液流向過渡段151，最後由過渡段151流向環形段152，從而環形段152的出水孔排出。並且，環形段152與電源模組800的接觸面積更大，且環形段152的結構更加緊湊，佔用空間更小，利用環形段152為電源模組800散熱可以提高第三水道150與電源模組800的換熱效果，進而使電源模組800能夠快速降溫，散熱效果更好。

另外，環形段152的深度大於第二水道140的深度以及過渡段151的深度，這樣一方面可以使環形段152的容積更大，環形段152內的冷卻液可以更多，進而提高環形段152對電源模組800的散熱效果，另一方面可以使第二水道140與第一水道130之間的過渡更加平緩，以及過渡段151與第一水道130之間的過渡更加平緩，冷卻液在第三水道150和第一水道130之間迴圈流動更加平緩，以使冷卻液能夠充分與電源模組800和IGBT模組進行換熱，進一步提高電源模組800的散熱效果和IGBT模組340的散熱效果。

在本發明的一些具體實施例中，如圖5所示，電動總成1還包括進水管160和出水管170。進水管160安裝於箱體100且與第二水道140連通，出水管170安裝於箱體100且與出水孔連通，進水管160和出水管170垂直設置。

這樣，冷卻液可以通過進水管160流入第二水道140、第一水道130和第三水道150內，且冷卻液可以通過出水孔和出水管170排出，也就是說，當冷卻液與電源模組800和IGBT模組340充分換熱後，第二水道140、第一水道130和第三水道150內的冷卻液可以通過出水管170排出，並通過進水管160為第二水道140、第一水道130和第三水道150進行冷卻液的補充，保持第二水道140、第一水道130和第三水道150內的冷卻液充足，且使冷卻液的溫度較低，以提高第三水道150和第一水道130對電源模組800和IGBT模組340的冷卻效果。

另外，進水管160和出水管170垂直設置，例如，進水管160可以設於箱體100的一側且出水管170可以設於箱體100的相鄰一側，這樣，可以避免進水管160和出水管170位置干涉，便於佈置，且第三水道150和第一水道130的長度可以設置得較長，以使第三水道150和第一水道130能夠覆蓋箱體100的絕大部分，進一步提高第三水道150和第一水道130對電源模組800和IGBT模組340的冷卻效果，同時第三水道150和第一水道130內的冷卻液能夠降低箱體100的溫度，進而還可以為安裝於箱體100的其他零部件進行散熱，以提高箱體100的散熱效果。

舉例而言，如圖所示，由於上述佈置導致出水管170比較長，因此可以增加壓板900，壓板900安裝於箱體100，且於箱體100共同夾持出水管170，以固定出水管170相對於箱體100的位置。

根據本發明的一些具體實施例，如圖6和圖7所示，電源模組800包括電源功率板870，電源功率板870安裝於電源腔體190內，電源功率板870上安裝有複數個器件，複數個器件包括變壓器820、變壓器電感830、AC電感850、DC電感860和複數個MOS電晶體840。

變壓器820和變壓器電感830間隔安排布置，複數個MOS電晶體840分設於變壓器820和變壓器電感830的相對兩側，AC電感850和DC電感860分設於變壓器820和變壓器電感830的相對兩側。其中，第三水道150環繞變壓器820和變壓器電感830，複數個MOS電晶體840位於第三水道150的相對兩側且與第三水道150換熱。

這樣，第三水道150環繞變壓器820和變壓器電感830，複數個MOS電晶體840位於第三水道150外且與第三水道150的外壁貼合，第三水道150可以為變壓器820、變壓器電感830、複數個MOS電晶體840、AC電感850和DC電感860進行散熱，提高電源模組800的散熱效率。

並且，AC電感850和DC電感860分設與第三水道150的相對兩側，這樣變壓器電感830、AC電感850和DC電感860三者被第三水道150的側壁間隔，降低變壓器電感830、AC電感850和DC電感860三者之間電磁干擾的概率以及影響，提高電動總成1的控制可靠性。

根據本發明的一些具體實施例，如圖6和圖7所示，電源腔體190設有複數個MOS電晶體腔191、AC電感腔192和DC電感腔193，AC電感850伸入AC電感腔192，DC電感860伸入DC電感腔193，複數個MOS電晶體840一一對應地伸入複數個MOS電晶體腔191。這樣，進一步地避免複數個MOS電晶體840、AC電感850、DC電感860和變壓器電感830之間的電磁干擾，也可以避免干擾外部電子器件，有利於提高電磁相容性。

下面參考圖示描述根據本發明實施例的車輛，車輛包括根據本發明上述實施例的電動總成1。

根據本發明實施例的車輛，通過利用根據本發明上述實施例的電動總成1，不僅能夠實現電池組2的自加熱，而且在電池組2的自加熱電路中復用電機200的三相繞組210以及電控模組300的橋臂350，具有成本低、體積小以及零件數量少等優點。

根據本發明實施例的電動總成1和具有其的車輛的其他構成以及操作對於所屬技術領域中具有通常知識者而言都是已知的，這裡不再詳細描述。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。

儘管已經示出和描述本發明的實施例，所屬技術領域中具有通常知識者可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由申請專利範圍及其等同物限定。

1:電動總成 2:電池組 3:電容殼體 100:箱體 101:支架 102:遮罩筋 103:遮罩腔 110:電控腔體 120:水道蓋板 130:第一水道 140:第二水道 150:第三水道 151:過渡段 152:環形段 160:進水管 170:出水管 180:密封圈 190:電源腔體 191:MOS電晶體腔 192:AC電感腔 193:DC電感腔 200:電機 210:繞組 220:N線線鼻子 230:機殼 240:端蓋 250:N線連接元件 251:N線轉接座 252:N線 253:N線接線座 260:開口 270:插接槽 300:電控模組 310:驅動板 320:控制板 330:遮罩板 340:IGBT模組 350:橋臂 351:上橋臂 352:下橋臂 400:直流接外掛程式 410:正極保險 420:負極保險 500:第一電容 510:負極輸出銅排 600:第二電容 610:第二電容接觸器 700:升壓電容 800:電源模組 810:底板 820:變壓器 830:變壓器電感 840:MOS電晶體 850:AC電感 860:DC電感 870:電源功率板 900:壓板 910:線束固定槽 920:紮帶孔

本發明的上述和/或附加的態樣和優點從結合下面圖示對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中： 圖1是根據本發明實施例的電動總成的結構示意圖。 圖2是根據本發明實施例的電動總成的爆炸圖。 圖3是根據本發明實施例的電動總成的箱體的電控腔體的爆炸圖。 圖4是根據本發明實施例的電動總成的電容殼體的結構示意圖。 圖5是根據本發明實施例的電動總成的箱體的電控腔體的結構示意圖。 圖6是根據本發明實施例的電動總成的箱體的電源腔體的爆炸圖。 圖7是根據本發明實施例的電動總成的箱體的電源腔體的結構示意圖。 圖8是根據本發明實施例的電動總成的剖視圖。 圖9是根據本發明實施例的電動總成的另一視角的剖視圖。 圖10是根據本發明實施例的電動總成的水道蓋板的結構示意圖。 圖11是根據本發明實施例的電動總成的電路示意圖。 圖12是根據本發明實施例的電動總成的電控腔體的佈局示意圖。

1:電動總成

2:電池組

200:電機

210:繞組

250:N線連接元件

310:驅動板

320:控制板

350:橋臂

351:上橋臂

352:下橋臂

400:直流接外掛程式

410:正極保險

420:負極保險

500:第一電容

600:第二電容

610:第二電容接觸器

700:升壓電容

Claims (22)

1. 一種電動總成，其中，包括： 箱體，該箱體包括電控腔體； 電機，該電機包括三相繞組，該三相繞組的一端為匯接端，該匯接端連接有N線連接元件，該N線連接元件適於連接至兩個串聯的電池組之間； 電控模組，該電控模組安裝於該電控腔體，該電控模組包括驅動板和控制板，該驅動板設於該控制板的下方，且該驅動板和該控制板之間還設有遮罩板，該驅動板上設有絕緣閘極電晶體（IGBT）模組，該IGBT模組包括三相橋臂，該IGBT模組與該控制板連接，該三相繞組的另一端分別連接至該三相橋臂的中點；以及 直流接外掛程式，該直流接外掛程式的正極連接至該匯接端，該直流接外掛程式的負極連接至該IGBT模組，並適於連接該電池組的負極。
2. 如請求項1所述之電動總成，其中，還包括： 第一電容，該第一電容安裝於該電控腔體內且為X電容，該第一電容的一端與該直流接外掛程式的正極連接且另一端與該直流接外掛程式的負極連接。
3. 如請求項2所述之電動總成，其中，還包括： 第二電容，該第二電容安裝於該電控腔體內且為X電容，該第二電容位於該第一電容的上方，該第二電容的一端與該第一電容的該一端連接且另一端與該直流接外掛程式的正極連接；以及 第二電容接觸器，該第二電容接觸器安裝於該電控腔體內，該第二電容接觸器的一端與該第二電容的該一端連接且另一端與該三相繞組的該一端連接。
4. 如請求項3所述之電動總成，其中，該第一電容為X1電容，該第二電容為X2電容。
5. 如請求項3所述之電動總成，其中，還包括： 升壓電容，該升壓電容安裝於該電控腔體內，該升壓電容的一端連接於該直流接外掛程式的負極，該升壓電容的另一端與該三相繞組的該另一端連接。
6. 如請求項5所述之電動總成，其中，還包括： 電容殼體，該第一電容、該第二電容和該升壓電容整合於該電容殼體。
7. 如請求項6所述之電動總成，其中，還包括： 負極輸出銅排，該負極輸出銅排安裝於該電容殼體，該第一電容和該第二電容共用該負極輸出銅排。
8. 如請求項6所述之電動總成，其中，該電容殼體上設有複數個線束固定槽，複數個該線束固定槽的至少部分設於該第二電容的上方。
9. 如請求項8所述之電動總成，其中，該電容殼體上設有複數個紮帶孔，該紮帶孔的至少部分設於該升壓電容的上方。
10. 如請求項3所述之電動總成，其中，還包括： 正極保險，該正極保險安裝於該電控腔體內，該正極保險的一端與該直流接外掛程式的正極連接且另一端與每相該橋臂的上橋臂連接；以及 負極保險，該負極保險安裝於該電控腔體內，且該負極保險位於該正極保險的下方，該負極保險的一端與該直流接外掛程式的負極連接且另一端與每相該橋臂的下橋臂連接。
11. 如請求項1所述之電動總成，其中，還包括： 電源模組，該箱體還包括電源腔體，該電源腔體設於該電控腔體的下方，該電源模組設於該電源腔體內。
12. 如請求項11所述之電動總成，其中，該箱體內設有支架，該支架將該箱體分隔為上部的該電控腔體和下部的該電源腔體，該支架上設有複數個朝向該電源腔體延伸的遮罩筋，該遮罩筋形成遮罩腔，該遮罩腔用於安裝形成該電源模組的器件。
13. 如請求項11所述之電動總成，其中，該箱體還包括底板，該底板用於封堵該電源腔體下方的開口。
14. 如請求項1所述之電動總成，其中，該電機包括： 機殼，該三相繞組設於該機殼內；以及 端蓋，該端蓋設於該機殼的一端並用於封堵該機殼，該端蓋上開設有供該N線連接元件穿過的開口。
15. 如請求項14所述之電動總成，其中，該N線連接元件包括： N線，該N線的一端與該三相繞組的該一端連接； N線轉接座，該N線轉接座的一端與該N線的該一端連接； N線線鼻子，該N線轉接座的另一端穿過該開口後與該N線線鼻子的一端連接；以及 N線接線座，該N線接線座的一端與該N線的另一端連接，該N線接線座的另一端連接至該電控模組的N線銅排，該N線銅排穿設有霍爾元件，該霍爾元件通過信號線與該電控模組連接。
16. 如請求項15所述之電動總成，其中，該機殼上靠近該端蓋的一端設有插接槽，該插接槽靠近該電控腔體設置，該N線接線座插入該插接槽，並與該機殼固定連接。
17. 如請求項13所述之電動總成，其中，還包括： 水道蓋板，該水道蓋板設有第一水道，該電控腔體設有第二水道和第三水道，該水道蓋板與該箱體連接且封蓋該第二水道和該第三水道，該第一水道分別與該第二水道和該第三水道連通，該第二水道適於與進水管連通，該第三水道適於與出水管連通； 其中，該第二水道內的冷卻液流入該第一水道為該IGBT模組散熱，該第一水道內的冷卻液流入該第三水道為該電源模組散熱。
18. 如請求項17所述之電動總成，其中，還包括： 密封圈，該水道蓋板設有環繞該第一水道的密封槽，該密封圈設於該密封槽內，該IGBT模組將該密封圈壓緊，該密封圈填充該水道蓋板和該IGBT模組的間隙。
19. 如請求項17所述之電動總成，其中，該第三水道包括： 過渡段，該過渡段的一端連通至該第一水道；以及 環形段，該環形段圍繞該電源模組並為該電源模組散熱，該環形段的一端與該過渡段的另一端連接且另一端設有出水孔； 其中，該環形段的深度大於該第二水道的深度以及該過渡段的深度。
20. 如請求項17所述之電動總成，其中，該電源模組包括電源功率板，該電源功率板安裝於該電源腔體內，該電源功率板上安裝有複數個器件； 複數個該器件包括： 變壓器和變壓器電感，該變壓器和該變壓器電感間隔安排布置； 複數個金屬氧化物半導體（MOS）電晶體，複數個該MOS電晶體分設於該變壓器和該變壓器電感的相對兩側；以及 交流電（AC）電感和直流電（DC）電感，該AC電感和該DC電感分設於該變壓器和該變壓器電感的相對兩側； 其中，該第三水道環繞該變壓器和該變壓器電感，複數個該MOS電晶體位於該第三水道的相對兩側且與該第三水道換熱。
21. 如請求項20所述之電動總成，其中，該電源腔體設有複數個MOS電晶體腔、AC電感腔和DC電感腔，該AC電感伸入該AC電感腔，該DC電感伸入該DC電感腔，複數個該MOS電晶體一一對應地伸入複數個該MOS電晶體腔。
22. 一種車輛，其中，包括如請求項1至21中任一項所述之電動總成。

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