用于涡轮机器的集成电机控制器的冷却剂系统技术方案

一种流体压缩机装置包括壳体和旋转群组，所述旋转群组被支撑以在所述壳体内围绕轴线旋转。所述装置还包括压缩机级，所述压缩机级包括被支撑在所述旋转群组的轴上的所述旋转群组的压缩机叶轮。所述装置还包括电机级，所述电机级包括电机，所述电机可操作地联接到所述轴并且被构造成作为马达和发电机中的至少一者操作。此外，所述装置包括集成控制器，所述集成控制器围绕所述轴线沿周向方向至少部分地在所述电机级上延伸。所述集成控制器包括冷却剂芯部，所述冷却剂芯部接收通过其中的冷却剂流以便冷却所述集成控制器。所述冷却剂芯部围绕所述轴线沿周向方向在所述电机级上延伸。围绕所述轴线沿周向方向在所述电机级上延伸。围绕所述轴线沿周向方向在所述电机级上延伸。

【技术实现步骤摘要】
用于涡轮机器的集成电机控制器的冷却剂系统


[0001]本公开一般地涉及涡轮机器，并且更具体地涉及用于涡轮机器的集成电机控制器的冷却剂系统。

技术介绍

[0002]一些涡轮机器包括电机（e
‑
machine），例如电马达或发电机。更具体地，一些涡轮增压器、机械增压器或其它流体压缩装置可包括电马达，该电马达可操作地联接到支撑压缩机叶轮、涡轮机叶轮等的同一轴上。电马达可以驱动性地使轴旋转，例如以辅助该装置的涡轮机级。在一些实施例中，电机可以被构造为发电机，其将旋转的轴的机械能转换为电能。
[0003]这些装置还可包括控制器，其例如控制电机的操作。更具体地，控制系统可控制电机的扭矩、速度或其它操作参数，并且因此控制涡轮机器的旋转群组的操作参数。
[0004]然而，这种流体压缩装置的常规控制器具有各种缺陷。这些控制器可能是笨重的和/或体积庞大的。此外，被包括在控制器中的电子器件可产生大量的热，这会不利地影响操作。类似地，装置的操作环境可使电子器件经受高温、振动负载或者负面地影响操作的其它条件。此外，常规控制系统的制造和组装可能是困难的、耗时的或以其他方式低效的。
[0005]因此，希望提供一种用于流体压缩装置的电机控制器，其是紧凑的、高效运行的并且提供高效的冷却效果。还希望提供一些改进措施，其提高这种控制器的制造效率。结合附图和该背景讨论，从随后的详细描述和所附权利要求中，本公开的其它期望的特征和特性将变得明白。

技术实现思路

[0006]在一个实施例中，公开了一种流体压缩机装置，其包括壳体和旋转群组，所述旋转群组被支撑以在所述壳体内围绕轴线旋转。所述流体压缩机装置还包括压缩机级，所述压缩机级包括被支撑在所述旋转群组的轴上的所述旋转群组的压缩机叶轮。所述装置还包括电机级，所述电机级包括电机，所述电机可操作地联接到所述轴并且被构造成作为马达和发电机中的至少一者操作。此外，所述压缩机装置包括集成控制器，所述集成控制器围绕所述轴线沿周向方向至少部分地在所述电机级上延伸。所述集成控制器包括冷却剂芯部，所述冷却剂芯部接收通过其中的冷却剂流以便冷却所述集成控制器。所述冷却剂芯部围绕所述轴线沿周向方向至少部分地在所述电机级上延伸。
[0007]在另一实施例中，公开了一种制造流体压缩机装置的方法。所述方法包括支撑旋转群组以在壳体内围绕轴线旋转。所述旋转群组包括被支撑在轴上的压缩机叶轮。此外，所述方法包括将电机级的电机可操作地联接到所述轴。所述电机被构造成作为马达和发电机中的至少一者操作。所述方法还包括将集成控制器连接到所述电机。所述集成控制器围绕所述轴线沿周向方向至少部分地在所述电机级上延伸。所述集成控制器包括冷却剂芯部，所述冷却剂芯部被构造成接收通过其中的冷却剂流以便冷却所述集成控制器。所述冷却剂
芯部围绕所述轴线沿周向方向至少部分地在所述电机上延伸。
[0008]此外，公开了一种涡轮增压器。所述涡轮增压器包括壳体和旋转群组，所述旋转群组被支撑以在所述壳体内围绕轴线旋转。所述涡轮增压器还包括压缩机级，所述压缩机级包括被支撑在所述旋转群组的轴上的所述旋转群组的压缩机叶轮。所述涡轮增压器另外包括涡轮机级，所述涡轮机级包括被支撑在所述旋转群组的所述轴上的所述旋转群组的涡轮机叶轮。所述涡轮增压器还包括马达级，所述马达级包括电马达，所述电马达可操作地联接到所述轴并且被构造成驱动性地使所述旋转群组围绕所述轴线旋转。此外，所述涡轮增压器包括集成控制器，所述集成控制器围绕所述轴线沿周向方向至少部分地在所述马达级上延伸。所述集成控制器包括冷却剂芯部，所述冷却剂芯部接收通过其中的冷却剂流以便冷却所述集成控制器。所述冷却剂芯部围绕所述轴线沿周向方向至少部分地在所述马达级上延伸。
附图说明
[0009]下文将结合以下附图描述本公开，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：图1是根据本公开的示例性实施例的发动机系统的示意图，该发动机系统具有流体压缩机装置，该流体压缩机装置包括集成控制器；图2是根据本公开的示例性实施例的集成控制器的分解等距视图；图3是从第一视角观察的图2的集成控制器的冷却剂芯部的分解等距视图；以及图4是从第二视角观察的图2的集成控制器的冷却剂芯部的分解等距视图。
具体实施方式
[0010]以下详细描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开或本公开的应用和用途。此外，不希望受前述
技术介绍
或以下详细描述中呈现的任何理论的约束。
[0011]宽泛地，本文公开的示例性实施例包括用于涡轮机器的改进的控制器。控制器可集成到涡轮机器中、封装在涡轮机器中并且紧凑地布置在涡轮机器上，以用于改进性能且用于减小涡轮机器的尺寸和轮廓。在一些实施例中，集成控制器可以周向地包绕、延伸、跨越或以其它方式围绕由涡轮机器的旋转群组限定的旋转轴线布置。在一些实施例中，控制器的壳体可以是大致弓形的，并且内部部件（例如，支撑结构、电子部件和/或冷却剂系统特征）可围绕轴线成形、构造、组装和布置，以减小涡轮机器的尺寸。
[0012]另外，涡轮机器可以是压缩机装置，并且集成控制器可布置成靠近压缩机区段（例如，靠近压缩机壳体）。此外，涡轮机器可包括涡轮机区段，并且压缩机装置可设置成靠近涡轮机区段（例如，靠近涡轮机壳体）。在一些实施例中，控制器可紧凑地布置在涡轮机器的压缩机区段和涡轮机区段之间。此外，在一些实施例中，集成控制器可围绕涡轮机器的电机（例如，马达）包绕或设置。控制器可以被构造成控制电机，并且它们的紧密接近可以增加操作效率。因此，控制器可紧密地集成和封装在涡轮机器内。部件可以被安全且鲁棒地支撑在集成控制器内。
[0013]集成控制器还可包括用于冷却集成控制器的电子部件和/或用于冷却涡轮机器的周围部件的多个特征。例如，集成控制器可以包括冷却剂芯部，其接收冷却剂流以从电子部
件和/或其它部件去除热量。冷却剂芯部可包括一个或多个安装件、座部、附接区域等，其可用于支撑电子部件，并且所得到的界面可增加冷却效果。因此，电子部件可被紧密地封装，并且涡轮机器可在极端条件下操作，而冷却特征可将温度保持在可接受的范围内。
[0014]图1是示例性涡轮机器的示意图，例如涡轮增压器100，其被结合在发动机系统101内并且包括本公开的一个或多个特征。应当理解，在本公开的另外的实施例中，涡轮增压器100可以是另一涡轮机器（例如，机械增压器、无涡轮机的压缩机装置等）。此外，本公开的涡轮机器可被结合到除发动机系统之外的许多系统中，而不脱离本公开的范围。例如，本公开的涡轮机器可被结合在燃料电池系统内，用于压缩被供给到燃料电池堆的空气，或者涡轮机器可被结合在另一系统内，而不脱离本公开的范围。
[0015]通常，涡轮增压器100可包括壳体103和旋转群组102，该旋转群组102被支撑在壳体103内，以便通过轴承系统105围绕轴线104旋转。轴承系统105可以是任何合适的类型，例如滚子元件轴承或空气轴承系统。
[0016]如图示的实施例中所示，壳体103可包括涡轮机壳体106、压缩机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流体压缩机装置，包括：壳体；旋转群组，所述旋转群组被支撑以在所述壳体内围绕轴线旋转；压缩机级，所述压缩机级包括被支撑在所述旋转群组的轴上的所述旋转群组的压缩机叶轮；电机级，所述电机级包括电机，所述电机可操作地联接到所述轴并且被构造成作为马达和发电机中的至少一者操作；和集成控制器，所述集成控制器围绕所述轴线沿周向方向至少部分地在所述电机级上延伸，所述集成控制器包括冷却剂芯部，所述冷却剂芯部接收通过其中的冷却剂流以便冷却所述集成控制器，所述冷却剂芯部围绕所述轴线沿周向方向至少部分地在所述电机级上延伸。2.如权利要求1所述的流体压缩机装置，其中，所述冷却剂芯部包括孔口，所述孔口被构造成接收所述集成控制器的电子部件，所述冷却剂芯部被构造成从其接收热量。3.如权利要求2所述的流体压缩机装置，其中，所述冷却剂芯部是弓形的并且包括相对于所述轴线径向间隔开的内径向区域和外径向区域；其中，所述孔口是靠近所述内径向区域的内孔口，并且其中，所述电子部件是被接收在所述内孔口中的内部电子部件；其中，所述冷却剂芯部包括靠近所述外径向区域的外孔口；还包括被接收在所述外孔口中的外部电子部件，所述冷却剂芯部被构造成从所述外部电子部件接收热量；并且其中，所述冷却剂芯部包括流体通道，所述冷却剂流流动通过所述流体通道，并且其中，所述流体通道相对于所述轴线被径向地限定在所述内径向区域和所述外径向区域之间，使得所述冷却剂流被构造成从所述内部电子部件和所述外部电子部件两者接收热量。4.如权利要求2所述的流体压缩机装置，其中，所述孔口是延伸穿过所述冷却剂芯部的外壁的孔，其中，所述电子部件被至少部分地接收在所述孔内以堵塞所述孔；以及其中，所述电子部件包括导热突起，所述导热突起设置在所述冷却剂芯部的流体通道内，其被构造成接收所述冷却剂流。5.如权利要求1所述的流体压缩机装置，其中，所述冷却剂芯部是弓形的并且包括轴向端部；并且还包括端部电子封装件，所述端部电子封装件被支撑并设置在所述轴向端部处，所述冷却剂芯部热联接到所述电子封装件并且被构造成从其接收热量。6. 如权利要求5所述的流体压缩机装置，其中，所述轴向端部是第一轴向端部，并且所述端部电子封装件是第一端部电子封装件；其中，所述冷却剂芯部包括第二轴向端部；并且还包括第二端部电子封装件，所述第二端部电子封装件被支撑并设置在所述第二轴向端部处，所述冷却剂芯部热联接到所述第二端部电子封装件并且被构造成从其接收热量。7. 如权利要求1所述的流体压缩机装置，其中，所述冷却剂芯部是弓形的并且包括轴向端部，所述轴向端部包括接收电子部件的孔口，所述冷却剂芯部被构造成从所述电子部件接收热量。
8.如权利要求1所述的流体压缩机装置，其中，所述冷却剂芯部包括径向地背离所述轴线的外径向区域；并且其中，所述外径向区域包括外孔口，所述外孔口被构造成接收所述集成控制器的电子部件并且被构造成从其接收热量。9. 如权利要求8所述的流体压缩机装置，其中，所述外孔口是第一外孔口，所述第一外孔口被构造成接收所述集成控制器的第一电子部件；还包括第二外孔口，所述第二外孔口被构造成接收所述集成控制器的第二电子部件以从其接收热量；并且其中，所述第一外孔口和所述第二外孔口围绕所述轴线在角方向上间隔开。10.如权利要求8所述的流体压缩机装置，其中，所述外径向区域包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：盖瑞特动力科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：