System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 冷却式大电流系统技术方案_技高网

冷却式大电流系统技术方案

技术编号:40139475 阅读:4 留言:0更新日期:2024-01-23 23:23
本发明专利技术涉及一种包括冷却式大电流系统的电驱动器,其中该电驱动器包括至少一个电机和具有至少一个电力系统的至少一个转换器,该至少一个电力系统被设计为向该至少一个电机供应电力。电力系统包括以导电方式与直流电源耦合的母线系统、以导电方式与母线系统耦合的至少一个电容器、以导电方式与母线系统耦合的至少一个半导体开关以及以导电方式与至少一个半导体开关耦合的至少一个相端子。至少一个电力系统的至少一部分以导热方式耦合于电机的至少一部分,以从至少一个电力系统的至少一部分散热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及具有高度集成结构的电驱动器的,该高度集成结构的特征是,电驱动器包括至少一个电机和至少一个电机的转换器的集成构造,其中电机的电源通过在运行期间必须进行冷却的转换器的母线系统实现。


技术介绍

0、技术背景

1、电动交通工具的冷却系统和用于通过具有增程发动机的电动交通工具的热管理概念操作电动交通工具的冷却系统的方法是公知的。在这种情况下,电动交通工具的电驱动系统的部件由冷却回路进行温度控制。在这种情况下,电驱动器的冷却回路通过与待相应冷却的部件耦合的冷却回路来冷却电驱动器的部件以及相关联的电力电子设备的相应部件,例如驱动逆变器的相应部件(de 102013221640a1)。

2、然而,因为必须提供多个相应的冷却连接,所以将冷却回路经由单独的冷却通道或为冷却而提供的冷却回路耦合到待冷却的部件的要求是不利的。因此,这种冷却回路的构造非常复杂,这也增加了生产以这种方式冷却的电动交通工具的驱动器的生产时间和成本以及重量和材料要求。此外,由于额外的冷却回路连接,这种解决方案更容易出现缺陷。


技术实现思路

1、在专利权利要求1中具体说明的专利技术基于最小化必须连接到待冷却的部件的冷却回路使用的缺点的问题,以在不降低过程中的驱动器性能的情况下简化电驱动器的构造。因此,电机和电机的转换器都包括多个电结构构件,这些电结构构件产生大量的热量,这些热量必须从所有这些结构构件散发,以便将电驱动器的效率和性能保持在高水平。在这种情况下,逆变器对于电驱动是必不可少的,因为特别是在电动汽车领域,在许多电动交通工具中,电能存储在电池存储单元中,电池存储单元又提供直流电而不是交流电。相反,为了在电机中产生期望的交变磁场,许多类型的电机必须供应交流电来运行,这导致这种电机的定子中的转子运动。此外,衡量电动交通工具质量的非常重要的因素是电动交通工具的重量和功率密度、电动交通工具的驱动部件所需的尺寸和安装空间,因此,本专利技术的一个基本目标是减小电动交通工具的驱动部件的尺寸,并因此降低重量,同时系统的性能仍然尽可能高。高牵引功率通常需要在电驱动器中存在大电流,然而,这也会导致发热增加,并且对于电损耗而言是决定性的,并且不利地以热量的形式加热系统。此外,紧凑且节省空间的电驱动器构造增加了电驱动器构造的部件密度,并且还提高了电驱动器的多个部件在一个构造中的集成,因此,需要更高效且更强大的冷却。这是因为过高的温度导致所施加的电流、由电驱动器产生的转矩以及所产生的驱动功率受到限制,并且还导致电驱动器的效率降低。

2、这些问题通过在专利权利要求1中具体说明的特征得以解决。因此,高度集成的电驱动器除了转换器之外还包括电机。因此,可以通过集成到电驱动器中的转换器向电驱动器的电机提供由该集成转换器产生的交流电,而不需要用于此目的的另外的结构构件或部件。此外,由包括集成转换器和电机的高度集成的电驱动器的所有部件产生的热量通过电驱动器的构造释放或耗散,该电驱动器的构造通过电驱动器本身的部件优化散热。

3、本专利技术实现的优点是不必提供仅用于冷却电驱动器的结构构件的元件,并且不必将单独的冷却回路连接到待冷却的结构构件。相反地,通过电驱动器本身内的构造进行冷却已经成为可能,因此通过重新设计和使用现有的驱动元件来实现待冷却的结构构件的冷却。因此,有利地,可以节省重量、驱动部件的数量以及耦合到热回路所需的材料,以及生产这些部件所需的时间,因此还降低了电驱动器的成本和重量。此外,通过这种结构提高了电驱动器的质量以及电驱动器的功率密度和转矩密度。

4、在从属权利要求中具体说明了本专利技术的有利改进。

5、在一个实施例中,电驱动器包括至少一个电机和具有至少一个电力系统的至少一个转换器,所述电力系统被构造为向所述至少一个电动机供电。所述电力系统包括以导电方式与dc电源耦合的母线系统、以导电方式与所述母线系统耦合的至少一个电容器、以导电方式与所述母线系统耦合的至少一个半导体开关以及以导电方式与所述至少一个半导体开关耦合的至少一个相端子。所述至少一个电力系统的至少一部分以导热方式与所述电机的至少一个部分耦合,以从所述至少一个动力系统的所述至少一部分散热。

6、在一个实施例中,以导热方式与所述至少一个电力系统耦合的所述电机的至少一个部分是所述至少一个电机的机壳。可替换地或附加地,所述电力系统的至少一个部分也可以与所述母线系统的至少一个接线头热耦合,所述至少一个接线头以导热方式与所述机壳耦合。替换上述或附加于上述方式,所述电机的至少一个部分也可以是至少一个表面扩大结构,所述至少一个表面扩大结构布置在所述机壳上。替换上述或附加于上述方式,所述电机的至少一个部分可以是所述至少一个电机的轴承护罩。为了实现本专利技术所基于的目的,所有这些变型可以单独使用或彼此任意组合使用。

7、在一个实施例中,所述母线系统包括dc连接端子,该dc连接端子以导电方式与dc电源耦合并且包括弯曲延伸部,该弯曲延伸部形成布置在所述至少一个电机的所述机壳外部的至少一个接线头。在另一个实施例中,所述母线系统包括dc连接端子,该dc连接端子以导电方式与所述dc电源耦合并且包括所述母线系统的弯曲延伸部,该弯曲延伸部形成布置在所述至少一个电机的所述机壳外部的接线盒中的至少一接线头,其中,所述接线盒设置在所述机壳上。作为前述变型的替代方案,所述母线系统可以包括dc连接端子,该dc连接端子布置在所述电机的所述轴承护罩和/或散热器上,该dc端子以导电方式与所述dc电源耦合并且布置在轴承护罩和/或所述电机上。在这种情况下,所述母线系统不需要包括弯曲延伸部,该弯曲延伸部形成用于与所述dc电源电耦合的至少一个接线头。

8、在一个实施例中,所述电驱动器包括至少一个电偶,该电偶以导电方式与所述dc电源耦合并且与所述母线系统耦合以用于供电。所述电偶可以与所述dc连接端子耦合。

9、在一个实施例中,所述电驱动器包括壳体,其中,所述至少一个电机、所述至少一转换器、向所述母线系统提供直流电的至少一个电偶的至少一连接侧端部、所述母线系统、所述至少一个电容器、所述至少一半导体开关和所述至少一个相端子布置在所述壳体中。然而,所述至少一个电偶的连接侧端部也可以布置在所述壳体外部,并且因此可以与所述电驱动器的暴露触点耦合,其中,所述暴露触点通过所述壳体与位于所述壳体中的其余部件隔离。

10、在一个实施例中,所述至少一个相端子向所述至少一个电机的定子中的至少一个槽条供应交流电。

11、在一个实施例中,所述母线系统是dc系统。

12、在一个实施例中,所述母线系统包括彼此绝缘的至少两个母线导体。

13、在一个实施例中,所述至少一个相端子通过导热和电绝缘材料以导热方式与所述电机的轴承护罩耦合。在另一个实施例中,所述至少一个相端子通过导热和电绝缘材料以导热方式与所述电机的散热器耦合。然而,两个实施例可以组合,并且所述相端子可以以导热和电绝缘的方式与所述电机的散热器和轴承护罩耦合。

14、在一个实施例中,o形圈密封本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.电驱动器(10),其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电驱动器(10),其特征在于,所述电驱动器(10)包括具有机壳(16)的壳体(15);其中,所述至少一个电机(12)、所述至少一个转换器(11)、所述母线系统(20)、所述至少一个电容器(60)、至少一个半导体开关(70)和所述至少一个相端子(30)布置在所述壳体(15)中。

3.根据权利要求1至2中的一项所述的电驱动器(10),其特征在于,

4.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10),其特征在于,所述母线系统(20)包括DC连接端子,所述DC连接端子可与所述DC电源导电耦合;以及

5.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10),其特征在于,所述至少一个相端子(30)向所述至少一个电机(12)的定子(42)中的至少一个槽条(40)供应交流电。

6.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10),其特征在于,所述母线系统(20)包括彼此绝缘的至少两个母线导体(21,22)。

7.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10),其特征在于,所述至少一个相端子(30)通过导热和电绝缘材料与所述电机的轴承护罩(50)和/或散热器(51)导热耦合,以从所述至少一个相端子(30)散热。

8.根据权利要求7所述的电驱动器(10),其特征在于,O形圈将所述导热和电绝缘材料相对于所述相端子(30)的沿所述至少一个电机(12)的定子(42)方向从所述O形圈延伸的部分密封。

9.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10),其特征在于,至少一个热耦合由导热且不导电的材料形成或者由热界面材料TIM形成。

10.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10),其特征在于,所述电力系统通过所述电机(12)的轴承护罩(50)和/或散热器(51)进行冷却,其中,

11.根据权利要求6至10中的一项所述的电驱动器(10),其特征在于,所述母线导体之间的绝缘体包括用于冷却所述母线导体(21,22)的通道,其中所述通道可以包括壁,所述壁部分地由所述母线系统(20)限定并且部分地由所述绝缘体限定,以及其中冷却介质被引导通过冷却通道。

12.根据权利要求6或11所述的电驱动器(10),其特征在于,所述至少两个母线导体(21,22)是彼此叠置的至少两个导体,其中所述彼此叠置的至少两个导体中更靠近散热器的一个或多个导体(22)各自包括凹部,通过所述凹部,每个比更靠近散热器的所述一个或多个导体更远离所述散热器的所述彼此叠置的至少两个导体中的所述导体直接与所述散热器热耦合。

13.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10),其特征在于,所述至少一个电力系统或所述至少一个电力系统的一部分通过所述电机(12)的主动冷却式机壳(16)和/或主动冷却式轴承护罩(50)和/或通过具有冷却通道的散热器(51)进行主动冷却。

14.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10),其特征在于,以导电方式将所述DC电源与所述电力系统耦合的至少一个电偶(14)与所述电力系统热耦合,并且经由所述电机(12)的至少一部分进行冷却。

15.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10),其特征在于,所述电机(12)的轴承护罩(50)不导磁但导热和/或不导电但导热。

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.电驱动器(10),其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电驱动器(10),其特征在于,所述电驱动器(10)包括具有机壳(16)的壳体(15);其中,所述至少一个电机(12)、所述至少一个转换器(11)、所述母线系统(20)、所述至少一个电容器(60)、至少一个半导体开关(70)和所述至少一个相端子(30)布置在所述壳体(15)中。

3.根据权利要求1至2中的一项所述的电驱动器(10),其特征在于,

4.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10),其特征在于,所述母线系统(20)包括dc连接端子,所述dc连接端子可与所述dc电源导电耦合;以及

5.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10),其特征在于,所述至少一个相端子(30)向所述至少一个电机(12)的定子(42)中的至少一个槽条(40)供应交流电。

6.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10),其特征在于,所述母线系统(20)包括彼此绝缘的至少两个母线导体(21,22)。

7.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10),其特征在于,所述至少一个相端子(30)通过导热和电绝缘材料与所述电机的轴承护罩(50)和/或散热器(51)导热耦合,以从所述至少一个相端子(30)散热。

8.根据权利要求7所述的电驱动器(10),其特征在于,o形圈将所述导热和电绝缘材料相对于所述相端子(30)的沿所述至少一个电机(12)的定子(42)方向从所述o形圈延伸的部分密封。

9.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10),其特征在于,至少一个热耦合由导热且不导电的材料...

【专利技术属性】
技术研发人员:巴赫海布尔·佛罗莱恩罗斯纳·斯特凡
申请(专利权)人:摩乐博股份有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1