將牽引電機(jī)和逆變器集成的方法及一體化動力系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及將牽引電機(jī)和逆變器集成的方法及一體化動力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
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[0002]如圖1、圖2和圖3所示，現(xiàn)有電動汽車的集成動力系統(tǒng)包括獨立的牽引電機(jī)101和逆變器102，牽引電機(jī)101和逆變器102獨立分離設(shè)置，它們之間通過高壓電力電纜、低電壓信號線束和若干連接器103電連接在一起，所述的逆變器102包括控制盒1021和安裝在控制盒1021里面的IGBT模塊1022、驅(qū)動板1023和控制板(MCU) 1024，牽引電機(jī)101的電機(jī)殼體1011上設(shè)置有第一冷卻水道，控制盒1021的底面設(shè)置有第二冷卻水道1025，第一冷卻水道和第二冷卻水道1025之間通過水管104串聯(lián)在一起，但是該集成動力系統(tǒng)存在如下幾個問題:1)牽引電機(jī)和逆變器分離獨立設(shè)置，接線過多，連接麻煩、成本較高，體積較大；2)牽引電機(jī)和逆變器采用高壓電纜連接，高壓電力電纜和IGBT模塊產(chǎn)生的高壓信號將會影響驅(qū)動板、控制板的正常運行，存在嚴(yán)重的干擾，降低電機(jī)控制器的可靠性和運行效率；3)逆變器內(nèi)部的零部件相對較多，各個零件之間的連接相當(dāng)麻煩、連接線束多，成本高，而且連接容易出錯，可靠性低；4)牽引電機(jī)和電機(jī)控制器各自獨立通過冷卻水道散熱，散熱性能相對低下，影響系統(tǒng)的整體性能和效率，降低了系統(tǒng)的使用壽命和可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明的目的是提供一種將牽引電機(jī)和逆變器集成的方法及一體化動力系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、連接方便可靠，降低整個系統(tǒng)的體積、重量和成本，提高系統(tǒng)的整體性能和效率，可靠性高。
[0004]本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)的。
[0005]將牽引電機(jī)和逆變器集成的方法，其特征在于:將逆變器用單獨的逆變器殼體獨立安裝并形成接口，接口包括機(jī)械接口和高電壓電源接口，其中:
[0006]利用機(jī)械接口將逆變器殼體安裝在牽弓I電機(jī)的電機(jī)殼體上形成一體；
[0007]利用高電壓電源接口提供牽引電機(jī)的線圈繞組和逆變器的IGBT之間的高壓電連接。
[0008]上述所述的接口還包括低電壓信號接口，利用低電壓信號接口提供牽引電機(jī)和逆變器之間的低壓電氣連接，將牽引電機(jī)內(nèi)部的檢測信號通過低電壓信號接口引到逆變器。
[0009]上述所述的接口還包括冷卻系統(tǒng)接口，利用冷卻系統(tǒng)接口提供冷卻介質(zhì)在逆變器殼體和電機(jī)殼體之間流動。
[0010]一種牽引電機(jī)和逆變器的集成一體化動力系統(tǒng)，包括逆變器和牽引電機(jī)，所述的牽引電機(jī)包括定子組件、轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)殼體，定子組件上設(shè)置線圈繞組；所述的逆變器包括控制板、驅(qū)動板、IGBT模塊，其特征在于:逆變器還包括逆變器殼體，逆變器殼體里面安裝控制板、驅(qū)動板、IGBT模塊；逆變器殼體通過機(jī)械接口安裝在電機(jī)殼體上，牽引電機(jī)和逆變器之間通過高電壓電源接口連接，使線圈繞組和逆變器的IGBT模塊實現(xiàn)通高壓電。[0011 ] 上述所述的牽引電機(jī)和逆變器之間還通過低電壓信號接口連接，低電壓信號接口將牽引電機(jī)的運行狀態(tài)反饋至逆變器。
[0012]上述所述的牽引電機(jī)和逆變器之間還通過冷卻系統(tǒng)接口連接，逆變器殼體的底部帶有冷卻水道并形成第一進(jìn)水口和第一出水口，電機(jī)殼體也有冷卻水道并形成第二進(jìn)水口和第二出水口，第一出水口與第二進(jìn)水口通過冷卻系統(tǒng)接口連接以便將逆變器殼體的冷卻水道與電機(jī)殼體的冷卻水道串聯(lián)。
[0013]上述所述的所述的冷卻系統(tǒng)接口是水管接口。
[0014]上述所述的機(jī)械接口包括從逆變器殼體伸出的若干個安裝腳，電機(jī)殼體頂部伸出支承座，逆變器殼體位于電機(jī)殼體頂部，若干個安裝腳支承在支承座上并用螺釘鎖緊在一起。
[0015]上述所述的高電壓電源接口包括來自內(nèi)部的IGBT模塊擴(kuò)展到逆變器的底面的高電壓電源端子、電機(jī)殼體端部的安裝座和安裝座下面的接線腔，牽引電機(jī)的線圈繞組連接到電機(jī)殼體的接線腔里面的線圈端子，高電壓電源端子穿過安裝座伸入到接線腔里面并與線圈端子電連接。
[0016]上述所述的一個端蓋的外端面上凸出有環(huán)形裙邊，環(huán)形裙邊圍成接線腔，環(huán)形裙邊上設(shè)置有安裝蓋板。
[0017]上述所述的低電壓信號接口包括旋轉(zhuǎn)變壓器信號端子和電機(jī)溫度傳感器端子，信號線從旋轉(zhuǎn)變壓器和電機(jī)溫度傳感器引出并連接在旋轉(zhuǎn)變壓器信號端子和電機(jī)溫度傳感器端子，在高電壓電源接口旁邊、逆變器的底面上伸出引線插座，引線插座穿過安裝座伸入到接線腔里面，旋轉(zhuǎn)變壓器信號端子和電機(jī)溫度傳感器端子插入到引線插座里面。
[0018]上述所述的逆變器殼體上還設(shè)置高壓直流母線電壓輸入接口和外界低壓信號接□。
[0019]上述所述的接線腔和安裝蓋板之間有高壓互鎖機(jī)構(gòu)。
[0020]上述所述的高壓互鎖機(jī)構(gòu)包括安裝在接線腔里面的第一接插件和安裝在安裝蓋板上的第二接插件，當(dāng)安裝蓋板安裝在環(huán)形裙邊的頂面上時第一接插件和第二接插件對插電連接在一起，所述的低電壓信號接口還包括高壓互鎖端子，從第一接插件引出的信號線與高壓互鎖端子連接，高壓互鎖端子插入到引線插座里。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下效果:
[0022]I)將牽引電機(jī)和逆變器集成的方法，逆變器用單獨的逆變器殼體獨立安裝并形成接口，接口包括機(jī)械接口和高電壓電源接口，利用機(jī)械接口將逆變器殼體安裝在牽引電機(jī)的電機(jī)殼體上形成一體，用高電壓電源接口提供牽引電機(jī)的線圈繞組和逆變器的IGBT之間的高壓電連接，利用低電壓信號接口提供牽引電機(jī)和逆變器之間的低壓電氣連接，將牽引電機(jī)內(nèi)部的檢測信號通過低電壓信號接口引到逆變器，該方法簡單，連接簡單方便，可提高系統(tǒng)的整體性能和效率，減少連接線速，可靠性高，成本低；另外利用冷卻系統(tǒng)接口提供冷卻介質(zhì)在逆變器殼體和電機(jī)殼體之間流動，散熱更加好，體積更緊湊；
[0023]2)本發(fā)明一體化動力系統(tǒng)，包括逆變器和牽引電機(jī)，逆變器還包括逆變器殼體，逆變器殼體里面安裝控制板、驅(qū)動板、IGBT模塊；逆變器殼體通過機(jī)械接口安裝在電機(jī)殼體上，牽引電機(jī)和逆變器之間通過高電壓電源接口連接，使線圈繞組和逆變器的IGBT模塊實現(xiàn)通高壓電，連接簡單方便，可提高系統(tǒng)的整體性能和效率，減少連接線速，可靠性高，成本低，并且使體積更加緊湊。
[0024]3) 一體化動力系統(tǒng)牽弓I電機(jī)和逆變器之間還通過低電壓信號接口連接，低電壓信號接口將牽引電機(jī)的運行參數(shù)送到逆變器，連接方便可靠，可靠性高；
[0025]4) 一體化動力系統(tǒng)的第一出水口與第二進(jìn)水口通過冷卻系統(tǒng)接口連接以便將逆變器殼體的冷卻水道與電機(jī)殼體的冷卻水道串聯(lián)，結(jié)構(gòu)簡單，連接方便可靠，可提高系統(tǒng)的散熱性能和效率，降低生產(chǎn)成本；
[0026]5) 一體化動力系統(tǒng)的機(jī)械接口包括從逆變器殼體伸出的若干個安裝腳，電機(jī)殼體頂部伸出支承座，逆變器殼體位于電機(jī)殼體頂部，若干個安裝腳支承在支承座上并用螺釘鎖緊在一起，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便牢固、可靠性高，體積較小；
[0027]6)高電壓電源接口包括來自內(nèi)部的IGBT模塊擴(kuò)展到逆變器的底面的高電壓電源端子和電機(jī)殼體端部的安裝座，牽引電機(jī)的線圈繞組連接到電機(jī)殼體的接線腔里面的線圈端子，高電壓電源端子穿過安裝座伸入到接線腔里面并與線圈端子電連接，低電壓信號接口包括旋轉(zhuǎn)變壓器信號端子和電機(jī)溫度傳感器端子，信號線從旋轉(zhuǎn)變壓器和電機(jī)溫度傳感器引出并連接在旋轉(zhuǎn)變壓器信號端子和電機(jī)溫度傳感器端子，在高電壓電源接口旁邊、逆變器的底面上伸出引線插座，引線插座穿過安裝座伸入到接線腔里面，旋轉(zhuǎn)變壓器信號端子和電機(jī)溫度傳感器端子插入到引線插座里面，接線方便，結(jié)構(gòu)簡單，集成程度高，連接線束小，提聞廣品的可罪性；
[0028]7)在一個端蓋的外端面上凸出有環(huán)形裙邊，環(huán)形裙邊圍成接線腔，環(huán)形裙邊上設(shè)置有安裝蓋板，當(dāng)接線完成后，蓋上安裝蓋板，這樣防塵防水性能和安全性得到提高，方便可靠；
[0029]8)接線腔和安裝蓋板之間有高壓互鎖機(jī)構(gòu)，當(dāng)打開安裝蓋板，高壓互鎖機(jī)構(gòu)斷開逆變器的高壓供電，保證操作的安全性。
【附圖說明】
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[0030]圖1是現(xiàn)有電動汽車的集成動力系統(tǒng)的示意圖；
[0031]圖2是現(xiàn)有電機(jī)控制器的一個分解圖；
[0032]圖3是現(xiàn)有電機(jī)控制器的另一個分解圖；
[0033]圖4是本發(fā)明一個角度的立體圖；
[0034]圖5是本發(fā)明另一個角度的立體圖；
[0035]圖6是本發(fā)明的一個分解圖；
[0036]圖7是本發(fā)明的俯視圖；
[0037]圖8是圖7中A-A剖視圖；
[0038]圖9是圖7中B-B剖視圖；
[0039]圖10是本發(fā)明逆變器(inverter)的立體圖；
[0040]圖11是本發(fā)明的另一個分解圖；
[0041]圖12是圖11中C-C局部放大圖；
[0042]圖13是本發(fā)明安裝蓋板的立體圖；
[0043]圖14是本發(fā)明的電路原理圖?！揪唧w實施方式】:
[0044]下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0045]實施例一:如圖4至圖14所不，本發(fā)明是一種牽引電機(jī)和逆變器的集成一體化動力系統(tǒng)，包括逆變器I (inverter)和牽引電機(jī)2，所述的牽引電機(jī)2包括定子組件21、轉(zhuǎn)子組件22和電機(jī)殼體23，定子組件21上設(shè)置線圈繞組211 ;所述的逆變器I (inverter)包括控制板11、驅(qū)動板12、IGBT模塊13，逆變器I (inverter)還包括逆變器殼體3，逆變器殼體3里面安裝控制板11、驅(qū)動板1