带有集成功率电子器件和双侧冷却的轴向通量马达组件的制作方法

本公开涉及轴向通量马达组件。

背景技术：

1、本节中提供的信息是为了总体上呈现本公开的背景的目的。当前命名的发明人的工作，在本节中描述的范围内，以及在申请时可能不构成现有技术条件的描述方面，既不明确也不暗示地承认为抵触本公开的现有技术。

2、电动马达通过产生扭矩将电能转换为机械功，而发电机将机械功转换为电能。电动车辆和混合动力车辆采用电动马达/发电机，诸如感应和永磁马达/发电机来推进和捕获制动能量。尽管本文主要提及马达，但本文描述的原理也适用于发电机。

3、电动马达可以包括转子和定子。转子包括永磁体并且相对于定子旋转。转子通过气隙与定子分隔开。定子包括以绕组形式的导体。当电流通过导线绕组时，生成具有相关联磁通量的磁场。由于磁场作用在转子的永磁体上，功率通过气隙传递。结果，电能转化为机械能以旋转转子。在电动车辆中，转子可用于经由旋转轴传递扭矩，该旋转轴通过齿轮组连接到转子以驱动车辆的车轮。

4、两种类型的电动马达是径向通量马达和轴向通量马达。在径向通量马达中，转子和定子通常位于同心或嵌套配置中，使得当定子通电时，产生从定子径向延伸到转子的磁通量。定子的导电绕组通常平行于旋转轴线布置，使得生成磁场，该磁场沿转子轴从旋转轴线在径向方向中定向。在轴向通量马达中，平行于旋转轴线的磁场由对应定子的导电线绕组产生。在轴向通量马达中产生的磁通量平行于转子轴的旋转轴线延伸。轴向通量马达往往比径向通量马达更小、更轻，并且生成更多的功率。

技术实现思路

1、公开了一种轴向通量马达组件，其包括：轴向通量马达，其包括转子和第一定子；以及功率逆变器组件。功率模块组件包括：印刷电路板；安装在印刷电路板上的控制模块；功率模块组件，其连接到印刷电路板并由控制模块控制；以及冷板。冷板设置在第一定子与功率模块组件之间，并包括第一侧和与第一侧相对的第二侧。冷板经由第一侧冷却功率模块组件并且经由第二侧冷却第一定子。

2、在其它特征中，轴向通量马达组件进一步包括第二定子。转子设置在第一定子和第二定子之间。

3、在其它特征中，轴向通量马达组件进一步包括第二冷板，该第二冷板设置在冷板和第二定子之间并且至少冷却第二定子。

4、在其它特征中，功率模块组件包括共同提供逆变器的功率模块，该逆变器将直流电压转换为交流电压来为轴向通量马达供电。

5、在其它特征中，功率逆变器组件附接到轴向通量马达的轴向端部。

6、在其它特征中，至少一个功率模块组件包括：底板，其连接到冷板并且包括由通过冷板循环的冷却剂冷却的针状翅片（pin fin）；热管或均热板（vapor chamber）中的至少一种；以及功率模块，其设置在热管或均热板中的至少一者与底板之间。

7、在其它特征中，热管或均热板中的至少一个包括第一部分、第二部分以及在第一部分和第二部分之间的过渡区域。第一部分与功率模块接触。第二部分与底板接触。过渡区域被弯曲以在第一部分和底板之间提供间隙，其中设置有功率模块。

8、在其它特征中，功率模块包括：第一基板，其与热管和均热板中的至少一个接触；与底板接触的第二基板；以及封装体，其设置在第一基板与第二基板之间。

9、在其它特征中，底板连接到冷板。针状翅片延伸到冷板的腔体中。

10、在其它特征中，功率模块组件各自包括功率模块。功率模块中的每个功率模块包括用于连接到(i)同一组直流母线和(ii)第一定子的各自相的母线连接器。

11、在其它特征中，功率模块组件各自包括功率模块。功率模块包括被配置为连接到印刷电路板的引脚。

12、在其它特征中，公开了一种驱动系统，并且其包括：轴向通量马达组件；泵，其经由冷却剂管线连接到冷板；以及第二控制模块，其被配置为控制泵以使冷却剂循环到冷板和从冷板循环出。

13、在其它特征中，公开了一种用于轴向通量马达组件的功率模块组件。功率模块组件包括：热管或均热板中的至少一种；底板，其被配置为安装在轴向通量马达组件的冷板上并且包括多个针状翅片，该针状翅片由循环通过冷板并穿过多个针状翅片的冷却剂冷却；以及第一功率模块，其设置在底板与热管或均热板中的至少一者之间，并由(i)底板和(ii)热管或均热板中的至少一个冷却。

14、在其它特征中，针状翅片被布置成在冷板中的开口内延伸。

15、在其它特征中，热管或均热板中的至少一个包括第一部分、第二部分以及在第一部分和第二部分之间的过渡区域。第一部分与第一功率模块接触。第二部分与底板接触。过渡区域被弯曲以在第一部分和底板之间提供间隙，其中设置有第一功率模块。

16、在其它特征中，第一功率模块包括提供逆变器的半桥的开关二极管对。

17、在其它特征中，公开了一种轴向通量马达组件，并且其包括：转子；定子；功率模块组件；以及冷板，其包括开口，该开口被配置为接纳针状翅片。底板被配置为安装在冷板上。冷板设置在底板和定子之间并冷却底板和定子。

18、在其它特征中，轴向通量马达组件进一步包括安装在冷板上的附加功率模块组件。附加功率模块组件包括相应的功率模块。第一功率模块和附加功率模块组件的功率模块中的每个功率模块包括用于连接到(i)同一组直流母线和(ii)定子的各自相的母线连接器。

19、在其它特征中，功率模块组件包括第一控制模块，该第一控制模块被配置为控制第一功率模块的开关的状态。

20、在其它特征中，公开了一种驱动系统，并且其包括：轴向通量马达组件；泵，其经由冷却剂管线连接到冷板；以及第二控制模块，其被配置为控制泵使冷却剂循环到冷板和从冷板循环出。

21、本公开的其它应用领域将从详细描述、权利要求和附图中变得明白易懂。详细描述和具体示例仅用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。

技术特征：

1.一种轴向通量马达组件，包括：

2.根据权利要求1所述的轴向通量马达组件，进一步包括第二定子，

3.根据权利要求2所述的轴向通量马达组件，进一步包括第二冷板，所述第二冷板设置在所述冷板和所述第二定子之间并且至少冷却所述第二定子。

4.根据权利要求1所述的轴向通量马达组件，其中，所述多个功率模块组件包括共同提供逆变器的功率模块，所述逆变器将直流电压转换成交流电压来为所述轴向通量马达供电。

5.根据权利要求1所述的轴向通量马达组件，其中，所述功率逆变器组件附接到所述轴向通量马达的轴向端部。

6.根据权利要求1所述的轴向通量马达组件，其中，所述多个功率模块组件中的至少一个包括：

7.根据权利要求6所述的轴向通量马达组件，其中：

8.根据权利要求6所述的轴向通量马达组件，其中，所述功率模块包括：

9.根据权利要求6所述的轴向通量马达组件，其中：

10.根据权利要求1所述的轴向通量马达组件，其中：

技术总结
公开了一种轴向通量马达组件，并且其包括：轴向通量马达，其包括转子和第一定子；以及功率逆变器组件。功率模块组件包括：印刷电路板；安装在印刷电路板上的控制模块；与印刷电路板连接并由控制模块控制的功率模块组件；以及冷板。冷板设置在第一定子与功率模块组件之间，并包括第一侧和与第一侧相对的第二侧。冷板经由第一侧冷却功率模块组件并且经由第二侧冷却第一定子。

技术研发人员：刘名,姚健,段诚武
受保护的技术使用者：通用汽车环球科技运作有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15