一种深度集成的电驱动系统技术方案

一种深度集成的电驱动系统，包括一体式集成的电机模块、电机控制器模块、变速箱模块；电机模块的电机壳体采用电机水套外套和电机水套内套搅拌摩擦焊接成一体；电机控制器模块包括MOSFET模块、直流滤波模块、MOSFET水冷板、控制板、三相铜排和电机控制器盖体总成；变速箱模块包括输入轴总成、中间轴总成、差速器总成、驻车机构和变速箱盖体总成；电机模块和电机控制器模块采用集成式冷却水道。该套电驱动系统将电机、电机控制器、变速箱集成于一体，电机控制器采用MOSFET模块集成，减小了体积，电机和电机控制器采用设置于内部的三相铜排连接，并且采用集成式冷却水道，无需外部进行高低压线束和冷却水管的连接，可靠性高，成本低，物流运输方便。

A Deep Integrated Electric Drive System

【技术实现步骤摘要】
一种深度集成的电驱动系统
本技术属于作业、运输领域，涉及电动车辆动力装置，特别涉及一种深度集成的电驱动系统。
技术介绍
传统的电驱动系统是将电机和变速箱通过连接到一起，电机控制器模块单独放置，且其体积较大。为制造水道，水冷电机壳体采用沙模一体式铸造工艺制造，电机和电机控制器通过外部高压线束连接到一起，电机和电机控制器的冷却水通过外部的水管实现串联冷却，电机的低压信号通过低压线束与电机控制器进行连接。由于需要冷却电机定子，则电机壳体内需设有冷却水道，故电机壳体大部分采用的是低压浇注消失模工艺，其制造效率低，且容易产生缩孔。电机、电机控制器、减速箱作为独立的部件，需要额外设计机械、电气、水路连接特征，导致传统的电驱动系统体积大，重量重，集成度低，且成本高。
技术实现思路
本技术针对上述问题，提供一种深度集成的电驱动系统。本技术的目的可以通过下述技术方案来实现：一种深度集成的电驱动系统，包括一体式集成的电机模块、电机控制器模块、变速箱模块；所述电机模块包括电机壳体、电机定子总成、电机转子总成和电机后端盖总成，所述电机壳体包括电机外壳和电机水套内套，电机外壳分为电机水套外套部、电机控制器壳体部和变速箱壳体部，所述电机水套外套部和电机水套内套通过搅拌摩擦焊接成一体，所述电机定子总成安装于电机水套内套内，电机转子总成安装于电机定子总成内，所述电机后端盖连接于电机水套外套部上；所述电机控制器模块包括MOSFET模块、直流滤波模块、MOSFET水冷板、控制板、三相铜排和电机控制器盖体总成，所述直流滤波模块和MOSFET水冷板安装在MOSFET模块上，并一同组成电机控制器功率板总成，所述电机控制器功率板总成安装于电机控制器壳体部内，所述控制板安装于电机控制器盖体总成内，控制板与MOSFET模块通过排线相连接，所述电机控制器盖体总成连接于电机控制器壳体部上，并一同组成电机控制器模块的壳体，所述三相铜排安装于电机控制器模块的壳体内，三相铜排连接控制板和电机定子总成；所述变速箱模块包括输入轴总成、中间轴总成、差速器总成、驻车机构和变速箱盖体总成，所述输入轴总成、中间轴总成、差速器总成通过齿轮相啮合，并通过变速箱壳体部内的轴承孔定位安装于变速箱壳体部内，所述驻车机构安装于变速箱盖体总成上，所述变速箱盖体总成连接于变速箱壳体部上，并一同组成变速箱模块的壳体；其中，所述电机模块和电机控制器模块采用集成式冷却水道，所述集成式冷却水道包括电机冷却水道、电机控制器冷却水道、进水口和出水口，所述电机水套内套的外壁上设有呈螺旋线环绕状设置的冷却槽道，电机水套的电机水套外套部内壁与电机水套内套外壁的冷却槽道组成电机冷却水道，所述电机控制器壳体部的内壁与MOSFETS水冷板组成电机控制器冷却水道，所述电机外壳的外壁开设有进水口和出水口，所述进水口、电机控制器冷却水道、电机冷却水道和出水口依次连通。进一步地，所述电机转子总成包括电机转子轴，所述电机后端盖总成包括电机后端盖及安装于电机后端盖上的高压互锁开关和电机旋变；所述电机转子轴的两端分别通过轴承定位安装于电机水套外套部内，电机转子轴的一端安装于电机水套外套部上，电机转子轴的另一端安装于电机后端盖上；所述电机旋变定子安装于电机后端盖上，电机旋变转子安装于电机转子轴的另一端上。更进一步地，所述电机旋变定子的线束接插件、高压互锁开关的线束接插件、电机定子总成的温度传感器线束接插件连接于控制板上。进一步地，所述电机模块还包括观察窗盖板，所述观察窗盖板连接于电机后端盖上。进一步地，所述电机控制器模块还包括高压观察窗，所述高压观察窗连接于电机控制器盖体总成上。进一步地，所述驻车机构包括齿形板总成、驻车操纵杆总成、制动器、导向器、棘爪、压板、换挡止动销、换挡摇臂，所述输入轴总成上设有驻车齿轮。进一步地，所述集成式冷却水道还包括第一连通冷却水道和第二连通冷却水道，所述电机水套外套部内开设第一连通冷却水道和第二连通冷却水道，所述第一连通冷却水道连通进水口和电机控制器冷却水道，所述第二连通冷却水道连通电机控制器冷却水道和电机冷却水道。进一步地，所述进水口和出水口上均安装有水管接头。进一步地，所述控制板上设有低压信号接插件，所述电机控制器壳体部上设有与低压信号接插件相对应的接口。进一步地，所述MOSFET模块上设有直流母线连接点，所述电机控制器模块的壳体上开设有直流母线连接孔。与现有技术相比，本技术的有益效果：该套电驱动系统将电机、电机控制器、变速箱集成于一体，结构紧凑，体积小，重量轻，集成度高。电机控制器采用MOSFET模块集成，相对于传统的电机控制器，其体积大大减小，电机壳体的水冷外套和水冷内套采用分别压铸，再通过搅拌摩擦焊连接到一起，搅拌摩擦焊工艺无污染、无烟尘、成本低，焊接区域残余应力低，焊件不易变形。而且电机和电机控制器采用设置于电驱动系统内部的三相铜排连接，并且采用集成式冷却水道，无需外部进行高低压线束和冷却水管的连接，可靠性高，成本低，物流运输方便。附图说明图1为电驱动系统的整体结构示意图。图2为电驱动系统中的电机模块、电机控制器模块、变速箱模块的分解示意图。图3为电驱动系统内部结构的剖视图。图4为电机模块的分解示意图。图5为电机模块中的电机水套外套和电机水套内套搅拌摩擦焊的焊点位置示意图。图6为电机控制器模块的分解示意图。图7为电机控制器模块中的直流滤波模块的布置示意图。图8为电机控制器模块中的MOSFET水冷板的布置示意图。图9为电机控制器模块中的电机控制器排线母端和电机控制器排线公端的连接示意图。图10和图11为电机控制模块中的线束接插连接示意图。图12为变速箱模块的分解示意图。图13和图14为变速箱模块中的驻车机构的结构示意图。图15为变速箱模块中的变速箱盖体总成外侧的结构示意图。图16至18为电机模块和电机控制器的集成式冷却水道的流向示意图。图中部件标号如下：1电机模块2电机控制器模块3变速箱模块4电机外壳401电机水套外套部402电机控制器壳体部403变速箱壳体部5电机水套内套6电机定子总成7电机转子总成8电机转子硅钢片9电机转子轴总成10电机旋变定子11电机旋变转子12电机后端盖总成13观察窗盖板14MOSFET模块15直流滤波模块16MOSFET水冷板17控制板18三相铜排19电机控制器盖体总成20高压观察窗21O型圈22电机控制器功率板总成23电机控制器排线母端24电机控制器排线公端25输入轴总成26中间轴总成27差速器总成28导油嘴29驻车机构30变速箱盖体总成31轴调整垫片32中间轴调整垫片33油封34齿形板总成35驻车操纵杆总成36制动器37导向器38棘爪39压板40换挡止动销41换挡摇臂42驻车齿轮43通气塞44加油螺栓45放油螺栓46半轴油封47电机冷却水道48电机控制器冷却水道49进水口50出水口51第一连通冷却水道52第二连通冷却水道53低压信号接插件54直流母线连接孔55直流母线连接点。具体实施方式以下结合附图详细说明本技术的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本技术。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本技术，但这些实施方案只是阐述，而不是限制本技术的范围。参见图1和图2，一种深度集成的电驱动系统，包括电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深度集成的电驱动系统，其特征在于，包括一体式集成的电机模块、电机控制器模块、变速箱模块；所述电机模块包括电机壳体、电机定子总成、电机转子总成和电机后端盖总成，所述电机壳体包括电机外壳和电机水套内套，电机外壳分为电机水套外套部、电机控制器壳体部和变速箱壳体部，所述电机水套外套部和电机水套内套通过搅拌摩擦焊接成一体，所述电机定子总成安装于电机水套内套内，电机转子总成安装于电机定子总成内，所述电机后端盖连接于电机水套外套部上；所述电机控制器模块包括MOSFET模块、直流滤波模块、MOSFET水冷板、控制板、三相铜排和电机控制器盖体总成，所述直流滤波模块和MOSFET水冷板安装在MOSFET模块上，并一同组成电机控制器功率板总成，所述电机控制器功率板总成安装于电机控制器壳体部内，所述控制板安装于电机控制器盖体总成内，控制板与MOSFET模块通过排线相连接，所述电机控制器盖体总成连接于电机控制器壳体部上，并一同组成电机控制器模块的壳体，所述三相铜排安装于电机控制器模块的壳体内，三相铜排连接控制板和电机定子总成；所述变速箱模块包括输入轴总成、中间轴总成、差速器总成、驻车机构和变速箱盖体总成，所述输入轴总成、中间轴总成、差速器总成通过齿轮相啮合，并通过变速箱壳体部内的轴承孔定位安装于变速箱壳体部内，所述驻车机构安装于变速箱盖体总成上，所述变速箱盖体总成连接于变速箱壳体部上，并一同组成变速箱模块的壳体；其中，所述电机模块和电机控制器模块采用集成式冷却水道，所述集成式冷却水道包括电机冷却水道、电机控制器冷却水道、进水口和出水口，所述电机水套内套的外壁上设有呈螺旋线环绕状设置的冷却槽道，电机水套的电机水套外套部内壁与电机水套内套外壁的冷却槽道组成电机冷却水道，所述电机控制器壳体部的内壁与MOSFETS水冷板组成电机控制器冷却水道，所述电机外壳的外壁开设有进水口和出水口，所述进水口、电机控制器冷却水道、电机冷却水道和出水口依次连通。...

【技术特征摘要】
1.一种深度集成的电驱动系统，其特征在于，包括一体式集成的电机模块、电机控制器模块、变速箱模块；所述电机模块包括电机壳体、电机定子总成、电机转子总成和电机后端盖总成，所述电机壳体包括电机外壳和电机水套内套，电机外壳分为电机水套外套部、电机控制器壳体部和变速箱壳体部，所述电机水套外套部和电机水套内套通过搅拌摩擦焊接成一体，所述电机定子总成安装于电机水套内套内，电机转子总成安装于电机定子总成内，所述电机后端盖连接于电机水套外套部上；所述电机控制器模块包括MOSFET模块、直流滤波模块、MOSFET水冷板、控制板、三相铜排和电机控制器盖体总成，所述直流滤波模块和MOSFET水冷板安装在MOSFET模块上，并一同组成电机控制器功率板总成，所述电机控制器功率板总成安装于电机控制器壳体部内，所述控制板安装于电机控制器盖体总成内，控制板与MOSFET模块通过排线相连接，所述电机控制器盖体总成连接于电机控制器壳体部上，并一同组成电机控制器模块的壳体，所述三相铜排安装于电机控制器模块的壳体内，三相铜排连接控制板和电机定子总成；所述变速箱模块包括输入轴总成、中间轴总成、差速器总成、驻车机构和变速箱盖体总成，所述输入轴总成、中间轴总成、差速器总成通过齿轮相啮合，并通过变速箱壳体部内的轴承孔定位安装于变速箱壳体部内，所述驻车机构安装于变速箱盖体总成上，所述变速箱盖体总成连接于变速箱壳体部上，并一同组成变速箱模块的壳体；其中，所述电机模块和电机控制器模块采用集成式冷却水道，所述集成式冷却水道包括电机冷却水道、电机控制器冷却水道、进水口和出水口，所述电机水套内套的外壁上设有呈螺旋线环绕状设置的冷却槽道，电机水套的电机水套外套部内壁与电机水套内套外壁的冷却槽道组成电机冷却水道，所述电机控制器壳体部的内壁与MOSFETS水冷板组成电机控制器冷却水道，所述电机外壳的外壁开设有进水口和出水口，所述进水口、电机控制器冷却水道、电机冷却水道和出水口依次连通。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱雷，房超，杨守银，吴四军，周用华，薛刚，段仁仕，张英伦，
申请(专利权)人：上海伊控动力系统有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31