【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及动力总成，特别涉及一种顺功率流布局的动力总成及电动车辆。
技术介绍
1、现有的电动车辆通常采用集成化的动力总成作为动力来源。目前，电机以及电机控制器通常集成为二合一动力总成，或者电机、电机控制器以及减速器通常集成为三合一动力总成，或者电机、电机控制器、减速器以及其他电动车辆的部件通常集成为多合一动力总成。为了提高电动车辆的整体性能，动力总成需要综合考虑小型化、功率密度、可靠性、散热性能以及动力性能等多种设计要求。
2、相应的，动力总成中各部件间的布局设计、各部件的结构设计存在的问题不仅会影响动力总成的小型化或散热性能，也会影响能量转换效率从而导致动力总成的功率密度下降，还会影响能量传递路径从而导致动力总成的可靠性和动力性能下降。
技术实现思路
1、本申请提供一种顺功率流布局的动力总成及电动车辆，动力总成中电机、电机控制器、减速器等多个部件的布局设计和结构设计可以兼顾动力总成的小型化、功率密度、可靠性、散热性能以及动力性能等设计要求，从而提高电动车辆的整体性能。
2、第一方面，本申请实施例提供一种顺功率流布局的动力总成，动力总成包括集成式壳体、电机和电机控制器，集成式壳体包括电机容纳腔、控制器容纳腔、直流输入接口安装孔和交流输出接口安装孔，电机包括电机轴和电机绕组。沿第一方向，直流输入接口安装孔与交流输出接口安装孔相对排列，交流输出接口安装孔与电机绕组的接线端排列于沿第一方向的一侧，直流输入接口安装孔与电机轴的输出端排列于沿第一方向的另一侧。沿第二方
3、本申请实施例提供的动力总成采用集成式壳体容纳电机和电机控制器，相比于分体式的动力总成可以提升动力总成的集成度，使得动力总成的空间利用率增大，并减小成本。另外，本申请实施例提供的动力总成的集成式壳体中控制器容纳腔与电机容纳腔沿第二方向排列，控制器容纳腔与电机容纳腔在第三方向上部分重叠，有利于减小动力总成在第二方向上占据的空间。
4、在本申请实施例中，能量传递依次经历直流输入接口安装孔、电机控制器、交流输出接口安装孔、电机绕组的接线端以及电机轴的输出端。
5、本申请实施例中，直流输入接口安装孔和交流输出接口安装孔沿第一方向相对设置，且分别位于控制器容纳腔沿第一方向的两端。其中，用于向电机控制器传输直流电的部件安装在直流输入接口安装孔并穿设至控制器容纳腔的内侧，即电机控制器通过直流输入接口安装孔与电池包电连接。其中，用于向电机传输交流电的部件可安装在交流输出接口安装孔并穿设至控制器容纳腔的外侧，即电机控制器通过交流输出接口安装孔与电机电连接。本申请实施例中，直流输入接口安装孔和交流输出接口安装孔沿第一方向相对设置，有利于避免直流电和交流电在传输过程中产生电气干扰，从而提升安全性能。使得交流输出接口安装孔与电机相邻设置，有利于缩短电机控制器通过交流输出接口安装孔与电机的接线端的距离。
6、本申请实施例中，电机绕组通过电气连接件连接电机控制器。电机绕组的接线端用于接收电机控制器传输的交流电，电机绕组的接线端与交流输出接口安装孔相邻设置且位于控制器容纳腔的同一侧，使得能量在电机控制器与电机之间的传递路径较短，使得阻抗更小，有利于减小能量在传输路径上的损耗，提升能量的传输效率。此外，电机控制器与电机之间布局紧凑规整，有利于减小动力总成的体积，从而有利于优化整车布局。电机绕组的接线端与电机轴的输出端沿第一方向相对设置，电机轴的输出端与直流输入接口安装孔同侧设置，即电机轴的轴向与直流输入接口安装孔和交流输出接口的排列方向平行，有利于减小动力总成的体积。
7、本申请实施例提供的动力总成将电机和电机控制器共同设置在集成式壳体内，能够增大动力总成的集成度，减小体积以及成本，有利于实现动力总成的轻量化设计，并提升功率密度。另外，本申请实施例提供的动力总成中直流输入接口安装孔、交流输出接口安装孔、电机绕组的接线端以及电机轴的输出端的布局设计顺应了功率流的流向，缩短了能量在动力总成中的传递路径，有利于减小能量在传输过程中的损耗。
8、在一种实施例中，电机控制器包括电容模组、功率模组和铜排组件，控制器容纳腔用于容纳电容模组、功率模组和铜排组件。其中，沿第二方向电容模组和功率模组层叠排列，沿第三方向铜排组件与功率模组相邻排列，沿所述电机径向所述功率模组与所述电机轴的间距大于所述铜排组件与所述电机轴的间距。
9、在一种实施例中，沿第一方向，直流输入接口安装孔的投影与电容模组的投影至少部分重叠。本申请实施例中，能量传递依次经历直流输入接口安装孔、电容模组、功率模组以及交流输出接口安装孔，且直流输入接口安装孔与交流输出接口安装孔沿第一方向相对设置，即直流输入接口安装孔与交流输出接口安装孔之间的功率流的流向为第一方向，本方案设置直流输入接口安装孔的投影与电容模组的投影至少部分重叠，使得直流输入接口安装孔与电容模组之间的能量传递路径较短，进而有利于减小电机控制器内部的能量损耗。
10、在一种实施例中，直流输入接口安装孔的投影与功率模组的投影至少部分重叠。本方案有利于缩短直流输入接口安装孔与功率模组之间的能量传递路径，减小电机控制器内部的能量损耗。
11、在一种实施例中，直流输入接口安装孔的投影与电容模组、功率模组的投影均至少部分重叠。本方案有利于缩短直流输入接口安装孔、电容模组、功率模组三者之间的能量传递路径，减小电机控制器内部的能量损耗。
12、在一种实施例中，沿第二方向电容模组和功率模组层叠排列，沿第三方向铜排组件与功率模组相邻排列，第三方向垂直于第一方向和第二方向。向相邻，相比于将电容模组、功率模组及铜排组件沿第一方向平铺排列，本方案有利于减小电机控制器在第一方向上的尺寸值，进而减小动力总成的体积大小。有利于将电容模组和功率模组沿第二方向连接，缩短连接路径，降低功率传输能耗，使得电容模组和功率模组之间的功率流顺畅。
13、在一种实施例中，沿电机径向功率模组与电机轴的间距大于铜排组件与电机轴的间距。本申请实施例中，铜排组件相对于功率模组更靠近电机轴，有利于缩短铜排组件与电机绕组的接线端之间的间距。由于铜排组件与电机绕组的接线端有电连接关系，设置铜排组件与电机绕组的接线端的间距较小，使得布局顺应功率流的流向，降低能量损耗。本方案还有利于减小电机控制器与电机占据的空间体积，提升动力总成的集成度和功率密度。
14、在一种实施例中，电机控制器还包括电路板，电路板与功率模组电连接。其中，沿第二方向，电路板层叠排列于电容模组、功率模组，电容模组、功率模组和电路板中任一个的投影与铜排组件不重叠，电机轴的投影与电容模组、功率模组和电路板中任一个的投影不重叠。沿第三方向，电机轴的投影与电容模组、功率模组和电路板中任一个的投影不重叠，控制器容纳腔与电机容纳腔沿第三方向至少本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种顺功率流布局的动力总成，其特征在于，所述动力总成包括集成式壳体、电机和电机控制器，所述集成式壳体包括电机容纳腔、控制器容纳腔、直流输入接口安装孔和交流输出接口安装孔，所述电机包括电机轴和电机绕组，其中：
2.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于，所述电机控制器包括电容模组、功率模组和铜排组件，所述控制器容纳腔用于容纳所述电容模组、所述功率模组和所述铜排组件，其中：
3.根据权利要求2所述的动力总成，其特征在于，所述电机控制器还包括电路板，所述电路板与所述功率模组电连接，其中：
4.根据权利要求2所述的动力总成，其特征在于，所述直流输入接口安装孔用于固定直流输入接口，所述直流输入接口用于电连接所述动力电池，所述功率模组包括多个桥臂模块，所述多个桥臂模块用于构成逆变电路将直流电转换为交流电，其中：
5.根据权利要求4所述的动力总成，其特征在于，所述功率模组包括三个所述桥臂模块，所述三个桥臂模块的两端用于分别通过两个第一连接件电连接所述直流输入接口的正负极，每个所述桥臂模块的桥臂中点用于通过第二连接件连接铜排组件，所述三个桥臂
6.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于，所述集成式壳体还包括电源接口安装孔，其中：
7.根据权利要求6所述的动力总成，其特征在于，所述电源接口安装孔用于固定电源接口，所述电源接口用于电连接外部电源，所述电源接口安装孔沿所述第一方向贯穿所述集成式壳体并与所述控制器容纳腔相连通，其中：
8.根据权利要求2所述的动力总成，其特征在于，所述交流输出接口安装孔用于固定交流输出接口，所述交流输出接口用于通过输入铜排电连接所述电机绕组的接线端，其中：
9.根据权利要求8所述的动力总成，其特征在于，所述交流输出接口包括三个接线口，所述三个接线口分别通过三个所述输入铜排电连接所述电机绕组的接线端，所述三个输入铜排间隔排列，所述三个输入铜排的排列方向与所述第一方向、所述第二方向均相交。
10.根据权利要求1-9任一项所述的动力总成，其特征在于，所述动力总成还包括减速器，所述减速器与所述电机轴的输出端传动连接，其中：
11.根据权利要求10所述的动力总成，其特征在于，所述集成式壳体还包括减速器容纳腔，所述减速器容纳腔用于收容所述减速器，所述减速器容纳腔和所述电机容纳腔连通，所述控制器容纳腔、所述电机容纳腔和所述减速器容纳腔分别包括开口，其中：
12.根据权利要求11所述的动力总成，其特征在于，所述动力总成还包括电机端盖、减速器端盖和电机控制器盖板，所述电机端盖、所述减速器端盖和所述电机控制器盖板分别用于覆盖所述控制器容纳腔的开口、所述电机容纳腔的开口和所述减速器容纳腔的开口，其中
13.根据权利要求11所述的动力总成，其特征在于，所述动力总成还包括接线盖板，其中：
14.根据权利要求1-9任一项所述的动力总成，其特征在于，所述集成式壳体还包括冷却液入口和冷却液出口，所述冷却液入口用于为所述电机控制器提供冷却液，所述冷却液出口用于输出所述冷却液，所述冷却液入口、所述电源接口安装孔与所述交流输出接口安装孔排列于沿所述第一方向的所述一侧，沿所述第二方向所述冷却液入口与所述电源接口安装孔相邻排列，沿所述第三方向所述冷却液出口的投影与所述控制器容纳腔的投影重叠且与所述电机轴的投影不重叠。
15.一种电动车辆，其特征在于，包括车本体、电池包和如权利要求1-14任一项所述的动力总成，所述动力总成固定于所述车本体，所述电池包通过所述直流输入端口安装孔与所述电机控制器连接，所述动力总成中的车轮驱动端与所述车辆的车轮传动连接，用于为所述车轮提供动力。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种顺功率流布局的动力总成，其特征在于，所述动力总成包括集成式壳体、电机和电机控制器，所述集成式壳体包括电机容纳腔、控制器容纳腔、直流输入接口安装孔和交流输出接口安装孔，所述电机包括电机轴和电机绕组，其中：
2.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于，所述电机控制器包括电容模组、功率模组和铜排组件，所述控制器容纳腔用于容纳所述电容模组、所述功率模组和所述铜排组件，其中：
3.根据权利要求2所述的动力总成，其特征在于，所述电机控制器还包括电路板，所述电路板与所述功率模组电连接，其中：
4.根据权利要求2所述的动力总成，其特征在于，所述直流输入接口安装孔用于固定直流输入接口，所述直流输入接口用于电连接所述动力电池，所述功率模组包括多个桥臂模块，所述多个桥臂模块用于构成逆变电路将直流电转换为交流电，其中：
5.根据权利要求4所述的动力总成，其特征在于，所述功率模组包括三个所述桥臂模块，所述三个桥臂模块的两端用于分别通过两个第一连接件电连接所述直流输入接口的正负极，每个所述桥臂模块的桥臂中点用于通过第二连接件连接铜排组件，所述三个桥臂模块通过三个所述第二连接件向所述铜排组件输出三相交流电，其中：
6.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于，所述集成式壳体还包括电源接口安装孔，其中：
7.根据权利要求6所述的动力总成，其特征在于，所述电源接口安装孔用于固定电源接口，所述电源接口用于电连接外部电源，所述电源接口安装孔沿所述第一方向贯穿所述集成式壳体并与所述控制器容纳腔相连通，其中：
8.根据权利要求2所述的动力总成，其特征在于，所述交流输出接口安装孔用于固定交流输出接口，所述交流输出接口用于通过输入铜排电连接所述电机绕组的接线端，其中：
9.根据权利要求8所述的动力总成，其特征在于，所述交流输出接...
【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，徐志海，杜娜，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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