车用电机的制作方法

本发明涉及属于新能源混合动力汽车用电机总成技术领域，尤其涉及一种车用电机。

背景技术：

在混动系统、启停装置以及各种电子装置和技术纷纷来袭的汽车领域，与传统12v电气系统相比，48v系统不仅能有效改善电机功率，还能高效地回收汽车的刹车能量，为汽车中所需越来越多的电子负载提供更多的功率，同时可以提高10％～15％的节油效率。因此，基于油耗、排放法规限值以及汽车电气化发展等影响因素的综合影响，48v系统是中长期内整车的有效解决方案。48v的电机系统作为48v系统中的最重要的总成之一，也成为各厂商的重点开发对象。综上，如何低成本地在有限空间内，实现高性能、高效率的48v电机系统设计成为当务之急。专利cn203850959u中描述了一种车用交流发电机的结构，该结构相对于传统汽车发电机的寿命有一定提高，但是其结构依旧采用调节器而非逆变器，无法实现48v电机系统所需求的启停发动机、制动能量回收等一系列混合动力功能；专利cn1905328a描述了一种逆变器一体型旋转电机总成结构，该结构通过转子上集成风扇来散热，这种设计散热效率较低，容易导致电机系统由于散热性能不足从而无法提升性能输出。并且为了保证气流流通，电机系统外壳必须有通风孔，其他液体、杂质等容易从通风孔进行电机内部，导致电机系统寿命降低。

因此，针对上述问题，如何在有限的空间内，提高电机系统冷却效率，低成本地实现混合动力功能成为新能源汽车的新型车用电机系统设计的关键。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种车用电机，其与逆变器一体化设计，具有良好冷却效果。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种车用电机，其包括：电机总成和逆变器总成；

电机总成和逆变器总成串联连接，逆变器总成布置在电机总成非输出端一侧，且电机总成和逆变器总成均为独立的部件。

可选的，所述电机总成包括电机总成壳体、电机水套、定子总成、转子总成、旋转变压器总成、皮带轮、前轴承、后轴承和电机轴；

所述电机水套通过螺栓固定于所述电机总成壳体的左端，前轴承固定在电机水套上，后轴承固定在电机总成壳体上，所述电机轴的左端和右端分别可转动地支撑于所述前轴承和后轴承的内环中；

所述转子总成安装于所述电机轴上，所述定子总成安装于所述电机水套上，且与所述转子总成相对应；

所述旋转变压器总成设置于所述电机轴的右端，用于检测所述电机轴的转速，所述皮带轮同轴设置于所述电机轴的左端。

可选的，所述逆变器总成包括电容、驱动控制电路板、功率模块、冷却基板以及逆变器端盖；

所述电容设置于所述冷却基板上，功率模块安装在冷却基板上，所述冷却基板用于对所述功率模块进行散热，冷却基板通过螺栓与电机总成壳体连接；

所述逆变器端盖固定于所述电机总成壳体的右端，从而对所述电容、驱动控制电路板、功率模块和冷却基板进行密封。

可选的，冷却液流经冷却基板的内部腔体对逆变器总成进行冷却后，进入电机水套的内部腔体，对定子总成进行冷却。

可选的，所述电机总成壳体和冷却基板上均存在贯通孔，并且定子总成中的三相电连接线、温度传感器连接线以及旋转变压器总成的信号线均穿过贯通孔与逆变器总成相连接。

本发明具有如下有益效果：本发明的车用电机将电机总成与逆变器总成进行一体化集成设计，结构高度集成化，取消传统电机的冷却风扇、调节器以及电刷等结构，并且将电机总成与逆变器总成的冷却结构串联设计，使得在一定布置空间内的电机的冷却效果得以优化，电机的最大输出性能可以增加，电机的功率密度及扭矩密度得以提升，进而使该车用电机可以实现多种混合动力功能。

附图说明

图1为本发明的车用电机的结构示意图；

图2为本发明的车用电机的爆炸结构示意图；

图3为本发明的冷却结构示意图；

图4为本发明的电机总成壳体和冷却基板上的贯通孔示意图；

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种车用电机，尤其是一种48v电压的混合动力总成装置中的车用电机，其包括电机总成1和逆变器总成2。

电机总成1和逆变器总成2串联连接，逆变器总成2布置在电机总成1非输出端一侧，且电机总成1和逆变器总成2均为独立的部分，即均可独立供货和下线检测。

电机总成1包括电机总成壳体3、电机水套4、定子总成5、转子总成6、旋转变压器总成7、皮带轮8、前轴承9、后轴承10和电机轴11。

所述电机水套4通过螺栓固定于所述电机总成壳体3的左端，所述电机轴11的左端和右端分别通过前轴承9和后轴承10分别可转动地支撑于所述电机水套4和电机总成壳体3上，并通过所述电机轴11来保证安装在电机轴上的转子总成6和安装在电机水套4上的定子总成5的同轴度，也就是说，前轴承9固定在电机水套4上，后轴承10固定在电机总成壳体3上，所述电机轴11的左端和右端分别可转动地支撑于所述前轴承9和后轴承10的内环中；所述转子总成6安装于所述电机轴11上，所述定子总成5安装于所述电机水套4上，且与所述转子总成6相对应。

所述旋转变压器总成7设置于所述电机轴11的右端，用于检测所述电机轴11的转速，所述皮带轮8同轴设置于所述电机轴11的左端，以通过所述皮带轮8将所述车用电机产生的动能输出。

逆变器总成2包括电容12、驱动控制电路板13、功率模块14、冷却基板15以及逆变器端盖16。

所述电容12设置于所述冷却基板15上，功率模块14安装在冷却基板15上，所述冷却基板15用于对所述功率模块14进行散热，冷却基板15通过螺栓与电机总成壳体3连接。

所述逆变器端盖16固定于所述电机总成壳体3的右端，从而对所述电容12、驱动控制电路板13、功率模块14和冷却基板15进行密封。

也就是说，电机总成壳体3、电机水套4以及逆变器端盖16共同组成了车用电机外壳17，此时车用电机外壳17是密封的，保证液体、杂质和灰尘等不会进入车用电机内部。

如图3所示，所述电机总成1和逆变器总成2的冷却结构串联布置，车用电机的冷却液首先流经冷却基板15的内部腔体18对逆变器总成中的零部件进行冷却，然后进入电机水套4的内部腔体19，对定子总成5进行冷却。

如图4所示，该车用电机的电机总成壳体3和冷却基板15上均存在贯通孔20，并且定子总成5中的三相电连接线、温度传感器连接线以及旋转变压器总成7中信号线均穿过贯通孔20与逆变器总成2相连接。

本发明的车用电机的工作原理为：

当车用电机处于发电状态时，动力通过皮带轮8输入整个车用电机，皮带轮8带动电机轴11，从而使安装在电机轴11上的转子总成6一同旋转，通过转子总成6和定子总成5之间的相对运动，将外界输入的动力能转化为交流电能。交流电能通过定子总成5上的三相电连接线19传递到逆变器总成2的功率模块14中，通过驱动控制电路板13的控制和驱动，功率模块14将交流电转化为直流电并输出到储能装置中储存，从而完成整个发电机工况。

当车用电机处于电动状态时，直流电能从储能装置被传送到车用电机的功率模块14中，并通过通过驱动控制电路板13的控制和驱动，将直流电转化为交流电，经由三相电连接线19传递到定子总成5中。交流电在定子总成5中通过电磁作用，电能转化为动能，驱动转子总成6运动。转子总成6带动电机轴11以及安装在电机轴11上的皮带轮8，完成动力输出。

本发明中的车用电机包括电机总成和逆变器总成，其最大的特点是电机总成与逆变器总成的一体化设计，电机总成和逆变器总成串联布置，逆变器总成的位置在电机总成的非输出端一侧；车用电机的固定点集成在电机总成壳体和电机水套上；电机总成与逆变器总成的冷却系统采用串联集成设计；整个车用电机具有轴向尺寸小，结构紧凑，装配检测方便，对传统车改动小等优点。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。