[發明專利]徑向安裝在電動機上的電力電容器

無效

• 申請號: 200710104574.3
• 申請日: 2007-05-25
• 公開（公告）號: CN101079563A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: T·G·沃德;A·湯森;B·韋爾奇科
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: H02K11/00
• 分類號: H02K11/00;H01G2/02;H01G2/10;B60K1/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 彭武;黃力行

技術領域

本發明涉及一種徑向安裝在電動機上的電力電容器，特別涉及一種徑向安裝在交流電動機上的電力電容器，該交流電動機被用作汽車上的牽引電動機。

背景技術

在機動車的配置中，有效的利用空間是一個重要考慮因素。這是因為汽車各部件在車身限定的殼體內頻繁爭奪空間。明智的利用空間，不僅在汽車組裝時而且在維護時也是考慮因素。此外，減少汽車基本部件的消耗空間意味著允許設計者為可選的零件和座艙容量增加空間。雖然調整或減少一個部件的消耗空間可能不會有顯著的設計效果，累計調整和減少多個部件的空間消耗可導致汽車的空間更有效的利用，并且提高汽車設計的靈活性。

在電壓源逆變器布置中，電容器被用作電壓儲存裝置以提供電力緩沖以使直流傳輸電壓保持相對平穩。通常，電容體積占電壓源逆變器組件所需的總體積的一個重要部分。這種電容器常常是電解或薄膜電容器。這些電容器通過纏繞薄膜來增加薄膜總表面積的方法制造。在現有技術中，這種電容器通常圍繞著中心緊密纏繞，從而形成不同高度和直徑的封閉的或實心的圓柱。

為了減少由于電驅動(逆變器和電容器)和電動機之間的電力傳輸而產生的損失和電磁干擾，通常需要最小化電驅動和電動機之間的傳輸距離。為了最小化距離，電驅動可以與電動機集成在共同的封裝中。因此，目前的電驅動設計可以是逆變器和電容電路兩者均附裝到電動機外部的容器的形式。電驅動就是這樣通過將設計成圓柱形的電驅動附裝到電動機末端而與電動機集成在一起。由于電驅動連接到電動機的末端，軸向長度必將增加。在許多封裝應用中，軸向空間有限，并且由于將電驅動連接到電動機的末端，電動機可能需要減小軸向長度，這將造成功率和扭矩輸出容量的損失。由于電驅動需要的電容消耗大量的體積，重新布置電容減少其余電驅動部件的體積，因此減少了電動機末端的電驅動組件的軸向長度。因為在電驅動系統中軸向長度是比寬度更具限制性的尺寸參數，因此減小軸向長度可以有更好的效果。

發明內容

交流電動機組件包括具有繞軸線旋轉的轉子和驅動軸的交流電動機；以及定位在轉子周圍的定子和相當于定子徑向安裝并電連接到電動機繞組的電力電容器。

在該組件的另一個方面中，外殼環繞定子的外周并且電力電容器徑向地定位在外殼上。

在該組件的另一個方面中，電力電容器是環形的。

在該組件的另一個方面中，電力電容器是弧形的。

在該組件的另一個方面中，電動機是用于汽車的牽引電動機。

在該組件的另一個方面中，逆變器軸向安裝在電動機上，而電力電容器徑向安裝在電動機上。

附圖說明

當參照附圖進行說明時，本發明的其他特點和伴隨優點將被更充分的認識，也可以被更好的理解。在附圖中，相同的附圖標記表示相同或相似的部件。

圖1是利用具有徑向安裝的電容器的電動機的混合動力車輛的示意圖；

圖2是裝有具有徑向安裝的電容器的電動機的燃料電池汽車的示意圖；

圖3是根據本發明的第一實施例裝有徑向安裝的環形電容器的電動機的側視圖；

圖4是沿圖3中線4-4的剖面圖；

圖5是根據本發明的第二實施例帶有徑向安裝的弧形電容器的電動機的側視、仰視或俯視圖；

圖6是沿圖5中線6-6的正視圖；

圖7是根據本發明的第三實施例在其上徑向安裝了增大軸向長度的電容器的電動機的俯視、側視或仰視圖；

圖8是沿圖7中線8-8的正視圖。

具體實施方式

圖1示意性的表示帶有混合動力驅動12的汽車10，混合動力驅動12包括內燃機14和交流電動機16。內燃機14和交流電動機16通過變速器20驅動車輪18。當內燃機14工作時，動力分配裝置22驅動發電機24為電池26(可以是電池組)充電。發電機24選擇性地給電動機16供給動力，從而使電動機16與內燃機14同時工作。電池26和發電機24向逆變器30傳送直流電，逆變器30圖示為與電動機16軸向安裝并集成在一起。與電動機16集成在一起的還有電力電容器32。根據本發明，電力電容器32是徑向安裝在電動機16上的，從而形成包括電動機16、逆變器30和電容器32的電動機組件33。術語徑向安裝的意思就是圍繞電動機16的直徑安裝。

現在參照圖2，圖2與圖1相似，除了汽車10’是由燃料電池40供給動力的，燃料電池40給電池26充電，并且給交流電動機組件33中的逆變器30提供直流電。交流電動機組件33與圖1的交流電動機組件33相似地構造，其中軸向安裝的逆變器30將來自燃料電池40的直流電轉變為交流電，并且其中電力電容器32徑向安裝在交流電動機16上。