设置有控制系统的轮内电动马达技术方案

轮内电动马达包括位于车辆侧处的连接器短柱、连接至连接器短柱并且在外表面上配备有定子绕组的定子体，并且还包括同轴地包围定子并且可绕旋转轴旋转的转子体。电动马达还包括用于为定子供电的电力电子器件装置和用于转子体相对于定子的角位置的检测器。连接器短柱设置有用于联接至电力电子器件装置的支承件，该电力电子器件装置在中空的定子体内安装在该支承件上。检测器包括角位置传感器，该角位置传感器安装在中空的定子体内并联接至转子体，其中，检测器安装在与旋转轴同轴的电力电子器件装置上。

In-wheel motor with control system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】设置有控制系统的轮内电动马达
本专利技术涉及设置有控制系统的轮内电动马达。另外，本专利技术涉及制造这种轮内电动马达的方法。另外，本专利技术涉及用于包括这种电动马达的车辆的车轮的驱动组件。
技术介绍
这种轮内电动马达从WO2013/025096中已知，其描述了一种具有轮内电动马达的电动车辆，其中，转子联接至承载一个或多个轮胎的车轮的轮辋。定子经由车轮悬挂系统安装在车辆的框架上。该已知的轮内马达是直接驱动轮的部分，其中，马达的电磁体在没有任何中间齿轮的情况下直接驱动轮辋和轮胎。以这种方式，节省了重量和空间，并将驱动组件中的部件数量降至最低。由轮内马达产生的扭矩取决于转子与定子之间的通量承载表面，并且是转子半径的二次函数。转子磁体尽可能向外远离地放置在定子周围，以获取最大可能的转子半径，以及对马达设计进行优化，以使转子与定子之间的间隙降至最低，从而向轮胎传递最大力和扭矩。另一方面，转子与定子之间的间隙宽度设计得足够大，以在驾驶条件期间吸收车轮上的机械冲击。定子的绕组由位于定子内的电力电子器件供电，该电力电子器件将来自车辆的电力供应系统，例如，来自电池组和/或发电机的电能转换成适于电动马达使用的AC电流。这种电力电子器件通常包括例如诸如在EP1252034中描述的IGBT电流模块和电流调节器的电力电子器件。通过使用电力电子器件来控制提供给定子的绕组的电流和/或电压来控制定子所产生的通量的磁场矢量，并使电动马达以期望的扭矩和/或旋转速度进行操作。通过将电力电子器件集成在定子内，可以使从电力电子器件向电磁体延伸的汇流条(busbar)的长度保持很短，这对于使操作这种电动马达通常所需的高电流和电压的损失降至最低是非常期望的，其中，所需的高电流例如可达到在700V时300A或更大。为了冷却电动马达和/或电力电子器件，已知的驱动组件设置有冷却系统，该冷却系统具有靠近电力电子器件和/或定子的外表面定位的一个或多个冷却通道，液体冷却剂可通过该一个或多个冷却通道流入驱动组件中并从驱动组件流出。轮内驱动组件可实施为基本上独立的模块，且车辆的任何移动部分均不附接至转子和/或延伸至转子中。优选地，由转子限定的内部空间基本上是封闭的，从而防止诸如车辆的制动系统和/或道路释放出的灰尘和/或磨损颗粒的外来颗粒进入所述内部中。轮内驱动组件可通过将驱动组件的车辆侧连接至车辆框架而安装在车辆上的各种位置。用于安装轮胎的轮辋可附接至转子，优选地附接至转子的基本上为圆柱形的外表面。从EP1252034中已知一种轮内马达的电子控制器，其放置在定子绕组内，并且包括电力模块、电流调节器和矢量发生器。矢量发生器包括绕中心轴安装并适于确定转子的角度的编码器或旋转变压器，并向电流调节器提供控制信号。操作和控制电子器件容纳在夹紧构件的容纳空间内，并且通过设置有安装凸缘的盖板与外界密封隔离，轮内马达通过该安装凸缘安装至车辆。在US6,731,032中示出了一种用于无刷马达的电动马达控制器，在该电动马达控制器中，盘上的磁环安装在中心转子上。霍尔传感器测量角位置，并经由控制器以正弦电流波形驱动定子线圈。然而，在现有技术的轮内电动马达中，由于包括位置传感器的电力电子器件隐藏在电动马达内部，因而用于测量转子相对于定子的角位置的位置传感器的安装需要一些复杂的对准操作。另外，在现有技术的轮内电动马达中，由于位置传感器与车轮轴的对准可能受到冲击和振动的影响，因而角位置的检测可能在使用期间受到干扰。在使用期间，冲击和振动可导致转子磁体相对于定子绕组的角位置可能改变，从而导致无法对准，这最终影响定子中的磁场的时长。本专利技术的目的在于克服或减轻现有技术中的一个或多个缺点。
技术实现思路
该目的通过轮内电动马达来实现，该轮内电动马达包括定子，该定子具有位于车辆侧处的连接器短柱、连接至连接器短柱并在外表面上配备有定子绕组的圆柱形中空的定子体，并且还包括圆柱形转子体，该转子体同轴地包围定子，并且能够绕旋转轴旋转；电动马达还包括用于为定子上的定子绕组供电的电力电子器件装置以及用于转子体相对于定子的角位置的检测器；连接器短柱设置有用于联接至电力电子器件装置的支承件；电力电子器件装置在中空的定子体内部安装在支承件上；圆柱形转子体在道路侧处具有圆柱形开口，开口与旋转轴同轴；用于角位置的检测器包括角位置传感器，角位置传感器安装在中空的定子体内部，并联接至转子体，其中，用于角位置的检测器在电力电子器件装置的道路侧处安装在电力电子器件装置上，并且与旋转轴同轴。当轮内电动马达的连接器短柱、定子和转子安装至车辆时，随后可通过将电力电子器件装置插入至开口中而将电力电子器件装置安装在中空的定子体内，此后用于角位置的检测器可方便地从轮内马达的道路侧连接至转子。以这种方式，有助于安装轮内马达，并且可接近电力电子器件以及用于角位置的检测器，而不必将连接器短柱、定子和/或转子从车辆拆下。在实施方式中，电力电子器件装置包括壳体，在壳体中，电力电子器件包括诸如IGBT的部件，以将来自车辆的电力供应系统的电能系统转换成适合轮内电动马达使用的AC形式。在实施方式中，用于角位置的检测器通过安装板安装在转子体的圆柱形开口内。例如，安装板可在道路侧处固定在转子的圆柱形开口内，并且检测器的部分布置在圆柱形开口内，并连接至安装板，而检测器的另一部分安装在电力电子器件装置上。在实施方式中，其中，安装板通过枢转轴连接至位置传感器，枢转轴有时也表示为枢转轮轴，并且基本上与旋转轴同轴。在实施方式中，枢转轴包括柔性杆。杆的柔性为转子的旋转轴的位置相对于定子出现轻微未对准的情况提供了一些余量。这种不对准可能由于轮内马达组装期间的不准确性导致，和/或由于例如在车轮驶过道路中的凸块时转子上的负载发生变化导致。在实施方式中，位置传感器配备有连接至枢转轴的柔性联接件。这也为转子的旋转轴的位置相对于定子稍许未对准的情况提供了一些余量。另外，柔性联接件有助于将安装板放置在转子的位于道路侧处圆柱形开口内。在实施方式中，枢转轴包括一对轴向元件，一个轴向元件连接至位置传感器，另一轴向元件连接至安装板，轴向元件在轴向元件的分界面处通过柔性连接件联接。在实施方式中，安装板与圆柱形开口共面。在实施方式中，柔性连接件包括弹性材料或以弹性材料的形式进行实施，例如，硅橡胶或其它类型的合成橡胶。这种材料通常能够容许转子的旋转轴的位置相对于定子经常出现轻微不对准，并且可具有高耐疲劳性。优选地，柔性连接件配置成在圆周方向上具有高刚度，例如使得连接件的两个端部可以沿着连接件的纵向方向相对于彼此移位的距离比两个端部可在垂直于纵向方向的方向上例如通过弯曲相对于彼此位移的距离小。根据一方面，本专利技术提供了用于为电动马达供电的电力电子器件装置，该电动马达包括具有圆柱形中空的定子体的定子，并且在定子体的外表面上配备有定子绕组，并且包括同轴地包围定子的、用于绕电动马达旋转轴旋转的圆柱形转子体；电力电子器件装置包括用于向定子绕组供电的电子元件以及用于转子体相对于定子的角位置的检测器；用于角位置的检测器包括安装在电力电子器件装置上的角位置传感器，并且布置成经由安装板旋转地联接至转子体，安装板布置成安装在与旋转轴同轴的转子体上。因而，可以将电力电子器件装置和检测器一起插入至中空的定子体中，在此期间，待连接至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮内电动马达(4)，包括定子(30)，所述定子(30)具有位于车辆侧(2)处的连接器短柱(33)和圆柱形中空的定子体(31)，所述定子体(31)连接至所述连接器短柱(33)，并在外表面上配备有定子绕组，所述电动马达(4)还包括圆柱形转子体(60)，所述转子体(60)同轴地包围所述定子(30)，并且能够绕旋转轴(R)旋转；所述电动马达(4)还包括用于为所述定子(30)上的定子绕组供电的电力电子器件装置(42)以及用于所述转子体相对于所述定子的角位置的检测器(81)；所述连接器短柱(33)设置有用于联接至所述电力电子器件装置(42)的支承件；所述电力电子器件装置(42)在所述中空的定子体(31)内部安装在所述支承件上；所述圆柱形转子体(60)在道路侧(3)处具有圆柱形开口(92)，所述开口与所述旋转轴(R)同轴；所述用于角位置的检测器包括角位置传感器(93)，所述角位置传感器(93)安装在所述中空的定子体(31)内部，并联接至所述转子体(60)，其中，所述用于角位置的检测器(81)在所述电力电子器件装置的道路侧处安装在所述电力电子器件装置上，并且与所述旋转轴(R)同轴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.07.20 NL 20193031.一种轮内电动马达(4)，包括定子(30)，所述定子(30)具有位于车辆侧(2)处的连接器短柱(33)和圆柱形中空的定子体(31)，所述定子体(31)连接至所述连接器短柱(33)，并在外表面上配备有定子绕组，所述电动马达(4)还包括圆柱形转子体(60)，所述转子体(60)同轴地包围所述定子(30)，并且能够绕旋转轴(R)旋转；所述电动马达(4)还包括用于为所述定子(30)上的定子绕组供电的电力电子器件装置(42)以及用于所述转子体相对于所述定子的角位置的检测器(81)；所述连接器短柱(33)设置有用于联接至所述电力电子器件装置(42)的支承件；所述电力电子器件装置(42)在所述中空的定子体(31)内部安装在所述支承件上；所述圆柱形转子体(60)在道路侧(3)处具有圆柱形开口(92)，所述开口与所述旋转轴(R)同轴；所述用于角位置的检测器包括角位置传感器(93)，所述角位置传感器(93)安装在所述中空的定子体(31)内部，并联接至所述转子体(60)，其中，所述用于角位置的检测器(81)在所述电力电子器件装置的道路侧处安装在所述电力电子器件装置上，并且与所述旋转轴(R)同轴。2.根据权利要求1所述的轮内电动马达，其中，所述用于角位置的检测器(81)通过安装板(95)安装在所述转子体的圆柱形开口内部。3.根据权利要求2所述的轮内电动马达，其中，所述安装板(95)通过与所述旋转轴同轴的枢转轴(96)连接至所述位置传感器(93)。4.根据权利要求3所述的轮内电动马达，其中，所述枢转轴(96)包括柔性杆。5.根据权利要求3所述的轮内电动马达，其中，所述位置传感器配备有连接至所述枢转轴的柔性联接件。6.根据权利要求5所述的轮内电动马达，其中，所述枢转轴包括一对轴向元件(96a、96B)，一个轴向元件连接至所述位置传感器，另一轴向元件连接至所述安装板，其中，所述轴向元件在所述轴向元件的分界面处通过柔性连接件(96D)联接。7.根据权利要求1至6中任一项所述的轮内电动马达，其中，所述安装板(95)与所述圆柱形开口(92)共面。8.根据权利要求6所述的轮内电动马达，其中，所述柔性连接件(96D)以弹性材料来实现。9.根据权利要求8所述的轮内电动马达，其中，所述柔性连接件配置成在圆周方向上具有高刚度。10.用于为电动马达(4)供电的电力电子器件装置(42)，所述电动马达包括具有圆柱形中空的定子体(31)的定子(30)，并且在所述定子体的外表面上配备有定子绕组，并且包括同轴地包围所述定子(30)的、用于绕所述电动马达(4)旋转轴(R)旋转的圆柱形转子体(60)；所述电力电子器件装置包括用于向所述定子绕组供电的电子元件以及用于所述转子体相对于所述定子的角位置的检测器(81)；所述用于角位置的检测器包括安装在所述电力电子器件装置(42)上的角位置传感器(93)，并且布置成经由安装板(95)旋转地联接至所述转子体，所述安装板(95)布置成安装在与所述旋转轴(R)同轴的所述转子体上。11.根据权利要求10所述的电力电子器件装置，其中，所述安装板(95...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂莫西·万塞文特，
申请(专利权)人：依促迅欧洲私人有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL