一种集成于电机的逆变器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种集成于电机的逆变器，其特征在于：逆变器集成于电机后侧，同时在逆变器上布置减速器输出轴的轴承，以及布置于直流母线电容下方的接线座、直流母排、Y电容，接线座安装于主箱体上，空调保险固定于接线座的嵌装螺母上，空调保险一端与直流母排的负极伸出端相连，一端与空调接插件的负极线束相连；所述直流母排与直流接插件的端子电连接，同时在接线座上分别与空调保险的一端、以及空调接插件的正极线束相连；其可以很好地实现与电机、减速器进行集成，并使得整个集成装置尽可能小地占用整车空间，同时该逆变器具有结构紧凑、成本低、功率密度高、冷却设计简单可靠等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种集成于电机的逆变器
本技术涉及一种集成于电机的逆变器，是一种电动汽车内与电机高度集成的逆变器结构。
技术介绍
在电动汽车中，逆变器是实现电池的直流电供电与电机的交流电用电变换、实现电机的驱动运行的关键部件，属于电动汽车的核心功率部件，它必须能够持续可靠的运行。目前，电动汽车上匹配的逆变器一般是独立安装于车架上，电机和逆变器一般通过高压线束、低压线束、水管进行交流电、控制信号、冷却液的传递，造成了成本过高、能量损耗以及空间浪费等，因而电机、逆变器以及减速器的集成化设计成为电动汽车发展的方向。专利CN102267362A描述了一种电动车驱动集成化一体结构，其中逆变器径向集成于电机的正上方，变速器通过联轴器与电机连接，可以实现结构紧凑、体积小、重量轻和效率高的要求。但由于电机和逆变器仍然采用电缆连接，因而没有实现最优的集成化设计，另外逆变器布置于电机的正上方，可能不便于进一步在上部布置DC/DC和充电机等。专利CN1819418A中描述了一种电机和逆变器轴向布置的结构，逆变器和电机共用壳体，实现了较高程度的集成；该逆变器通过电介质的冷却流体对逆变器的功率模块进行喷射冷却，可以实现良好的热交换。但这种设计需要复杂的外部冷却泵和散热器的支撑，造成动力系统结构复杂、成本升高、可靠性下降。专利CN205417150U描述了一种带冷却机构的电机、逆变器和变速器集成装置，包括电机、逆变器、变速器和下部冷却腔、上部冷却腔和中部导流通道，可以对电机、逆变器、变速器进行很好的冷却，也实现了较高程度的集成。但该集成装置的水道设计过于复杂、造成密封困难、可靠性下降；该集成装置并没有进一步解决或阐述逆变器和变速器的集成方式；该集成装置的逆变器的高、低压线束的出线方向为电机的径向方向，并没有最优地利用电机的轴向空间，造成该集成装置所需整车空间较大。针对上述问题，需要设计一种适合电动汽车特别是纯电动轿车，同时解决逆变器和电机甚至减速器集成度不高、空间浪费严重、成本较高、结构复杂、可靠性低的紧凑化逆变器。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种集成于电机的逆变器，是一种新能源车用逆变器，其可以很好地实现与电机、减速器进行集成，并使得整个集成装置尽可能小地占用整车空间，同时该逆变器具有结构紧凑、成本低、功率密度高、冷却设计简单可靠等特点。基于上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种集成于电机的逆变器，包括主箱体和顶盖及固定在主箱体内部的电机轴承、电机旋转变压器、IGBT模块、驱动板、电流传感器、电流传感器支架、一体化注塑交流母排、放电电阻、直流母线电容、屏蔽板、控制板，其特征在于：逆变器集成于电机后侧，同时在逆变器上布置减速器输出轴的轴承，以及布置于直流母线电容下方的接线座、直流母排、Y电容，接线座安装于主箱体上，空调保险固定于接线座的嵌装螺母上，空调保险一端与直流母排的负极伸出端相连，一端与空调接插件的负极线束相连；所述直流母排与直流接插件的端子电连接，同时在接线座上分别与空调保险的一端、以及空调接插件的正极线束相连；所述Y电容安装于接线座的矩形卡槽内，每个Y电容的一条线束的线鼻子分别与其中一个直流母排相连，每个Y电容的另外一条线束的线鼻子通过螺栓与主箱体相连，固定在主箱体外部的直流接插件、空调接插件、低压接插件和透气塞；其中直流接插件、空调接插件、低压接插件并排布置于电机的轴向，透气塞布置于逆变器主箱体的侧面，电机的径向；电机轴承通过轴承钢套固定在主箱体上；电机旋转变压器通过螺栓安装于主箱体；IGBT模块通过螺栓安装于主箱体，并布置于电机旋转变压器上方；驱动板布置于IGBT模块上方，并焊接于IGBT模块上；在IGBT模块相对的两侧分别布置有直流母线电容和电流传感器，一体化注塑交流母排布置于电流传感器和IGBT模块之间，直流母线电容上方依次布置屏蔽板和控制板；接线座布置于直流母线电容下方，并安装于主箱体的局部凹槽内，Y电容卡接于接线座；直流接插件、空调接插件和低压接插件出线方向均为电机轴向。所述的主箱体内部布置有IGBT模块的冷却水道，冷却水道的进水管安装于主箱体的侧面，冷却水道的出水孔位于主箱体端面，与电机水道直接相连；IGBT模块内部集成水道，主箱体内侧有两个水孔与IGBT模块的水口相连。所述电流传感器采用三联电流传感器，通过电流传感器支架安装于主箱体的内部、IGBT模块的三相交流端子侧；电机交流端子通过定制的线鼻子穿过电流传感器的开口与一体化注塑交流母排相连。所述的一体化注塑交流母排另一侧与IGBT模块相连；一体化注塑母排的绝缘骨架还设有固定线束的卡槽结构。所述放电电阻通过支架固定于主箱体，支架还设计有固定电机温度传感器线束、放电电阻线束和电流传感器线束的绑扎带开孔；电流传感器线束和电机温度传感器线束通过8针接插件与控制板相连，放电电阻线束通过线鼻子与直流母线电容直流端子相连。所述控制板固定于屏蔽板上，屏蔽板与直流母线电容通过螺栓固定于主箱体；控制板与驱动板通过排线进行信号传递。所述Y电容卡接于接线座内部或采用电容单体灌装于接线座内部。所述直流接插件和空调接插件带有高压互锁线束，高压互锁线束串联后与控制板上的2针接插件相连。所述的空调保险安装于接线座上，其一端与负极直流母排相连，另一端与空调接插件的负极线束相连；空调接插件的正极线束与正极直流母排相连。所述低压接插件通过线束分别与控制板上的12针和16针接插件相连；所述电机旋变线束通过8针接插件与控制板相连；所述主箱体外侧安装两个透气塞，用于保证逆变器和电机内外气压平衡。本技术的积极效果是通过主箱体集成电机轴承、电机旋转变压器、以及集成减速器输出轴轴承等部件，实现与电机、减速器的高度集成；同时为了最大限度地实现集成装置紧凑化，逆变器的直流接插件、空调接插件以及低压接插件均采用电机轴向出线、逆变器水管采用轴向进水；另外逆变器的IGBT模块及驱动板、电流传感器、直流母线电容及控制板采用并排布置方式，接线座、直流母排和Y电容等布置于直流母线电容下方，不占用集成装置的径向空间；逆变器内部集成直通水道，仅通过一个出水口与电机进水口相连，降低系统水阻，提高了IGBT模块冷却效果以及水道密封可靠性。据此实现了逆变器与电机、减速器的高度集成，同时使得逆变器具有结构紧凑、成本低、功率密度高、冷却设计简单可靠等特点。附图说明图1是本技术实施例的逆变器与电机、减速器集成示意图。图2是本技术实施例的剖视示意图。图3是本技术实施例的背面示意图。图4是本技术实施例的取下顶盖的正面示意图。图5是本技术实施例的取下直流母线电容的接线座布置示意图。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1-图5所示，该实施例公开了一种与电机集成的逆变器100，该逆变器100集成于电机200的后侧，同时该逆变器100还布置了减速器300输出轴的轴承孔26，实现了逆变器100、电机200和减速器300形成一个紧凑的集成装置，以便作为一个动力总成模块在整车上灵活布置。同时，为了最大限度地实现集成装置的紧凑度，该逆变器100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成于电机的逆变器，包括主箱体和顶盖及固定在主箱体内部的电机轴承、电机旋转变压器、IGBT模块、驱动板、电流传感器、电流传感器支架、一体化注塑交流母排、放电电阻、直流母线电容、屏蔽板、控制板，其特征在于：逆变器集成于电机后侧，同时在逆变器上布置减速器输出轴的轴承，以及布置于直流母线电容下方的接线座、直流母排、Y电容，接线座安装于主箱体上，空调保险固定于接线座的嵌装螺母上，空调保险一端与直流母排的负极伸出端相连，一端与空调接插件的负极线束相连；所述直流母排与直流接插件的端子电连接，同时在接线座上分别与空调保险的一端、以及空调接插件的正极线束相连；所述Y电容安装于接线座的矩形卡槽内，每个Y电容的一条线束的线鼻子分别与其中一个直流母排相连，每个Y电容的另外一条线束的线鼻子通过螺栓与主箱体相连，固定在主箱体外部的直流接插件、空调接插件、低压接插件和透气塞；其中直流接插件、空调接插件、低压接插件并排布置于电机的轴向，透气塞布置于逆变器主箱体的侧面，电机的径向；电机轴承通过轴承钢套固定在主箱体上；电机旋转变压器通过螺栓安装于主箱体；IGBT模块通过螺栓安装于主箱体，并布置于电机旋转变压器上方；驱动板布置于IGBT模块上方，并焊接于IGBT模块上；在IGBT模块相对的两侧分别布置有直流母线电容和电流传感器，一体化注塑交流母排布置于电流传感器和IGBT模块之间，直流母线电容上方依次布置屏蔽板和控制板；接线座布置于直流母线电容下方，并安装于主箱体的局部凹槽内，Y电容卡接于接线座；直流接插件、空调接插件和低压接插件出线方向均为电机轴向。...

【技术特征摘要】
1.一种集成于电机的逆变器，包括主箱体和顶盖及固定在主箱体内部的电机轴承、电机旋转变压器、IGBT模块、驱动板、电流传感器、电流传感器支架、一体化注塑交流母排、放电电阻、直流母线电容、屏蔽板、控制板，其特征在于：逆变器集成于电机后侧，同时在逆变器上布置减速器输出轴的轴承，以及布置于直流母线电容下方的接线座、直流母排、Y电容，接线座安装于主箱体上，空调保险固定于接线座的嵌装螺母上，空调保险一端与直流母排的负极伸出端相连，一端与空调接插件的负极线束相连；所述直流母排与直流接插件的端子电连接，同时在接线座上分别与空调保险的一端、以及空调接插件的正极线束相连；所述Y电容安装于接线座的矩形卡槽内，每个Y电容的一条线束的线鼻子分别与其中一个直流母排相连，每个Y电容的另外一条线束的线鼻子通过螺栓与主箱体相连，固定在主箱体外部的直流接插件、空调接插件、低压接插件和透气塞；其中直流接插件、空调接插件、低压接插件并排布置于电机的轴向，透气塞布置于逆变器主箱体的侧面，电机的径向；电机轴承通过轴承钢套固定在主箱体上；电机旋转变压器通过螺栓安装于主箱体；IGBT模块通过螺栓安装于主箱体，并布置于电机旋转变压器上方；驱动板布置于IGBT模块上方，并焊接于IGBT模块上；在IGBT模块相对的两侧分别布置有直流母线电容和电流传感器，一体化注塑交流母排布置于电流传感器和IGBT模块之间，直流母线电容上方依次布置屏蔽板和控制板；接线座布置于直流母线电容下方，并安装于主箱体的局部凹槽内，Y电容卡接于接线座；直流接插件、空调接插件和低压接插件出线方向均为电机轴向。2.根据权利要求1中所述的一种集成于电机的逆变器，其特征在于所述的主箱体内部布置有IGBT模块的冷却水道，冷却水道的进水管安装于主箱体的侧面，冷却水道的出水孔位于主箱体端面，与电机水道直接相连；IGBT模块内部集成水道，主箱体内...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵清宁，赵慧超，邓洋，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林,22