轴向延伸电机电子器件冷却塔制造技术

本发明专利技术涉及一种电子封装组件，其适于连接到电机的后框架构件。电子封装组件包括冷却塔，该冷却塔具有第一和第二轴向端部。冷却塔包括金属壁，该金属壁限定了径向内壁表面和径向外壁表面，并且绕封装组件中心轴线延伸。径向内壁表面限定了穿过冷却塔的轴向延伸的空气通道，空气通道具有靠近第一轴向端部的入口。间隔开的金属肋部与径向内壁表面传导热连通，并且与空气通道成横向。电力电子装置传导热连通地附接到径向外壁表面。冷却塔提供用于电力电子装置的散热器，其中初级冷却路径用于沿径向向内延伸到冷却塔的每个电力电子装置。还公开了包括该电子封装组件的电机。

Axial extension motor, electronic device, cooling tower

The present invention relates to an electronic packaging assembly adapted to be attached to a rear frame member of an electric motor. The electronic package assembly includes a cooling tower having first and second axial ends. The cooling tower includes a metal wall defining a radially inner wall surface and a radially outer wall surface and extending around the central axis of the package assembly. The radially inner wall surface defines an air passage extending axially through the cooling tower, the air passage having an inlet near the first axial end. The spaced metal ribs are communicated with the radial inner wall surface in a heat conduction manner and transversely with the air passages. The power electronic device is electrically connected to the radially outer wall surface. A cooling tower provides a heat sink for a power electronic device in which a primary cooling path is used to extend radially inward to each power electronic device of the cooling tower. A motor including the electronic package assembly is also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轴向延伸电机电子器件冷却塔优先权要求和相关专利申请的交叉引用本申请要求以下申请的优先权：2014年10月8日提交的、名称为“AXIALLYEXTENDINGELECTRICMACHINEELECTRONICSCOOLINGTOWER”的美国临时专利申请62/061,379；并且与以下申请相关：2015年_________提交的、名称为“DUALAIRANDLIQUIDCOOLINGMEDIACOMPATIBLEELECTRICMACHINEELECTRONICS”的美国专利申请_____________(代理人卷号22888-0237)；2015年_________提交的、名称为“BI-DIRECTIONALMOSFETCOOLINGFORANELECTRICMACHINE”的美国专利申请_____________(代理人卷号22888-0241)；2015年_________提交的、名称为“CIRCUITLAYOUTFORELECTRICMACHINECONTROLELECTRONICS”的美国专利申请_____________(代理人卷号22888-0243)；2015年_________提交的、名称为“CENTRALLYLOCATEDCONTROLELECTRONICSFORELECTRICMACHINE”的美国专利申请_____________(代理人卷号22888-0245)；2015年_________提交的、名称为“PEDESTALSURFACEFORMOSFETMODULE”的美国专利申请_____________(代理人卷号22888-0247)；以及2015年_________提交的、名称为“RADIALLYADAPTABLEPHASELEADCONNECTION”的美国专利申请_____________(代理人卷号22888-0249)，这些申请的整个公开内容以引用方式并入本文。
技术介绍
车辆(例如采用内燃机和/或具有包括电机的混合传动系的车辆)通常采用常被称为交流电机的设备。车辆交流电机是选择性地用作发电机或电动马达的电机。在常规的内燃机驱动车辆中，交流电机用作电动马达，以便在起动发动机时向发动机提供转矩。在发动机已经起动之后，交流电机可以用作发电机以产生电流，从而给电池充电。在混合动力车辆中，交流电机可以用作电动马达，以额外提供用于驱动车辆的转矩。用于交流电机的电路可能产生大量的热，这些热必须被耗散掉。随着现代车辆对交流电机的要求越来越多，对交流电机的电路的要求也增加。应对电机(例如用作车辆交流电机的那些电机)的增加的要求的改进是期望的。
技术实现思路
本专利技术提供用于电机的电子封装组件，其中电子封装组件具有冷却塔结构，以加强电机的功能。在一种形式中，本专利技术包括电子封装组件，其适于连接到电机的后框架构件。电子封装组件包括冷却塔，该冷却塔具有沿着封装组件中心轴线间隔开的相对的第一轴向端部和第二轴向端部。冷却塔包括金属壁，该金属壁绕封装组件中心轴线延伸以限定径向内壁表面和径向外壁表面。径向内壁表面限定了穿过冷却塔的轴向延伸的空气通道，其中空气通道具有靠近第一轴向端部的入口。冷却塔还包括多个间隔开的金属肋部，所述金属肋部与径向内壁表面传导热连通，其中肋部与空气通道成横向。多个电力电子装置在径向外壁表面上在沿周向分布的位置处传导热连通地附接到冷却塔。冷却塔提供用于电力电子装置的热损耗的散热器，其中初级冷却路径用于沿径向向内延伸到冷却塔的每个电力电子装置。在电子封装组件的一些实施例中，电子封装组件还包括多个电力模块，其中每个电力模块包括至少一个电力电子装置、与径向外壁表面传导热连通的基部、以及金属盖板。盖板具有与基部叠置的内表面和沿径向向外取向的外表面，该外表面畅通无阻地暴露于围绕电子封装组件的环境空气，其中来自每个电力模块的热损耗沿着第一冷却路径传递，沿着沿径向向外穿过盖板延伸的次级冷却路径传递，并且传递到环境空气。例如，模块盖板可以被构造成具有翅片，由此加强从模块盖板进行的对流热传递。在电子封装组件的一些实施例中，电子封装组件还包括多个电力模块，所述多个电力模块包括所述多个电力电子装置，其中每个电力模块包括基部，该基部限定了抵靠地接合径向外壁表面的表面，由此基部和冷却塔壁传导热连通，接合表面与封装组件中心轴线大致平行地延伸。在这样的实施例中，所述多个金属肋部可以从处于电力模块的直接径向内侧的径向内壁表面上的周向位置直接地延伸。在这样的实施例的另一个变型形式中，径向外壁表面可以限定多个平坦的安装表面，每个平坦的安装表面接合相应的电力模块的基部表面，每个平坦的安装表面与封装组件中心轴线平行。在这样的变型形式中，每个平坦的安装表面可以相对于假想圆切向地取向，该假想圆与封装组件中心轴线同中心并且相对于封装组件中心轴线垂直地取向。在电子封装组件的一些实施例中，壁和肋部是冷却塔的一体地形成的部分。在电子封装组件的一些实施例中，电子封装组件还包括与电力电子装置操作地连接的电子控制电路，其中该电子控制电路大致被所述多个电力电子装置围绕。在这样的实施例中，控制电路可以与来自电力电子装置的热损耗大致热隔绝。在电子封装组件的一些实施例中，电力电子装置绕径向外壁表面大致均匀地分布。在电子封装组件的一些实施例中，电力电子装置从与封装组件中心轴线垂直的假想平面沿着封装组件中心轴线等距分布。另一个实施例为电机的形式，其包括定子，该定子限定了电机中心轴线；转子，该转子被定子围绕并且能够相对于定子绕电机中心轴线旋转；后框架构件，该后框架构件相对于定子可旋转地固定，电机中心轴线延伸穿过该后框架构件；以及如本文所述的电子封装组件，其中电机中心轴线延伸穿过电子封装组件，并且冷却塔连接到后框架构件。在电机的一些实施例中，电机中心轴线和封装组件中心轴线重合。在电机的一些实施例中，电机是空气冷却的，后框架构件具有孔口，冷却空气流通过该孔口相对于电子封装组件沿转子的方向大致轴向地吸入，以用于在孔口下游的位置处冷却电机。空气通道具有靠近第二轴向端部的出口，并且空气通道出口与后框架构件孔口流体连通。冷却空气流被吸入空气通道入口并穿过空气通道，由此在冷却塔壁和肋部与沿着空气通道的冷却空气流之间沿着初级冷却路径进行对流热传递。冷却空气流还前进穿过空气通道出口和后框架构件孔口，以用于在孔口下游的位置处冷却电机。.在这样的实施例中，电机还可以包括能够与转子一起绕中心轴线旋转的风扇，其中通过风扇的旋转引起穿过孔口的空气流。在电机的一些实施例中，其中电机是液体冷却的，并且后框架构件限定了相对于电机中心轴线大致垂直地延伸的金属壁，后框架构件壁具有与液体冷却剂接触的内轴向侧和与冷却塔传导热连通的相对的外轴向侧，其中在冷却塔和后框架构件壁之间进行传导热传递，在后框架构件壁和液体冷却剂之间进行对流热传递。在电机的一些实施例中，电机还包括多个电力模块，所述多个电力模块包括多个电力电子装置，其中每个电力模块包括：基部，该基部与径向外壁表面传导热连通，以及金属盖板，该盖板具有与基部叠置的内表面和沿径向向外取向的外表面，该外表面畅通无阻地暴露于围绕电子封装组件的环境空气；其中来自每个电力模块的热损耗沿着第一冷却路径传递，沿着沿径向向外穿过盖板延伸的次级冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子封装组件，其适于连接到电机的后框架构件，所述电子封装组件包括：冷却塔，该冷却塔具有沿着封装组件中心轴线间隔开的相对的第一轴向端部和第二轴向端部，该冷却塔包括：金属壁，该金属壁绕封装组件中心轴线延伸，以限定径向内壁表面和径向外壁表面，径向内壁表面限定了穿过冷却塔的轴向延伸的空气通道，该空气通道具有靠近第一轴向端部的入口，和多个间隔开的金属肋部，所述金属肋部与径向内壁表面传导热连通，所述肋部与空气通道成横向；以及多个电力电子装置，所述多个电力电子装置在径向外壁表面上在沿周向分布的位置处传导热连通地附接到冷却塔；其中冷却塔提供散热器，该散热器用于来自电力电子装置的热损耗，用于每个电力电子装置的初级冷却路径从电力电子装置沿径向向内延伸到冷却塔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.08 US 62/061,3791.一种电子封装组件，其适于连接到电机的后框架构件，所述电子封装组件包括：冷却塔，该冷却塔具有沿着封装组件中心轴线间隔开的相对的第一轴向端部和第二轴向端部，该冷却塔包括：金属壁，该金属壁绕封装组件中心轴线延伸，以限定径向内壁表面和径向外壁表面，径向内壁表面限定了穿过冷却塔的轴向延伸的空气通道，该空气通道具有靠近第一轴向端部的入口，和多个间隔开的金属肋部，所述金属肋部与径向内壁表面传导热连通，所述肋部与空气通道成横向；以及多个电力电子装置，所述多个电力电子装置在径向外壁表面上在沿周向分布的位置处传导热连通地附接到冷却塔；其中冷却塔提供散热器，该散热器用于来自电力电子装置的热损耗，用于每个电力电子装置的初级冷却路径从电力电子装置沿径向向内延伸到冷却塔。2.根据权利要求1所述的电子封装组件，其还包括多个电力模块，每个电力模块包括：至少一个电力电子装置；基部，该基部与径向外壁表面传导热连通，以及金属盖板，该盖板具有与基部叠置的内表面和沿径向向外取向的外表面，该外表面畅通无阻地暴露于围绕电子封装组件的环境空气；其中来自每个电力模块的热损耗沿着第一冷却路径传递，沿着沿径向向外穿过盖板延伸的次级冷却路径传递，并且传递到环境空气。3.根据权利要求2所述的电子封装组件，其中模块盖板被构造成具有翅片，由此加强从模块盖板进行的对流热传递。4.根据权利要求1所述的电子封装组件，其还包括：多个电力模块，所述多个电力模块包括所述多个电力电子装置，其中每个电力模块包括基部，该基部限定了抵靠地接合径向外壁表面的表面，由此基部和冷却塔壁传导热连通，接合表面与封装组件中心轴线大致平行地延伸。5.根据权利要求4所述的电子封装组件，其中所述多个金属肋部从处于电力模块的直接径向内侧的径向内壁表面上的周向位置直接地延伸。6.根据权利要求4所述的电子封装组件，其中径向外壁表面限定了多个平坦的安装表面，每个平坦的安装表面接合相应的电力模块的基部表面，每个平坦的安装表面与封装组件中心轴线平行。7.根据权利要求6所述的电子封装组件，其中每个平坦的安装表面相对于假想圆切向地取向，该假想圆与封装组件中心轴线同中心并且相对于封装组件中心轴线垂直地取向。8.根据权利要求1所述的电子封装组件，其中壁和肋部是冷却塔的一体地形成的部分。9.根据权利要求1所述的电子封装组件，其还包括与电力电子装置操作地连接的电子控制电路，该电子控制电路大致被所述多个电力电子装置围绕。10.根据权利要求9所述的电子封装组件，其中控制电路与来自电力电子装置的热...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·D·布拉德菲尔德，
申请(专利权)人：瑞美技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US