用于AC 逆变输出的连接器杆组件
技术领域
[0001] 本
发明涉及用于功率逆变模
块的AC
输出侧的连接器杆组件。
背景技术
[0002] DC
电池组可用在机电气系统中，以为多相
电机供电。在这样的系统中，功率逆变模块（PIM）将电池组的DC输出转换为适用于
驱动电机的AC功率（通常经由高速
半导体开关）。同一逆变模块可以用于将AC功率转换为DC功率，用于为电池组充电。为此，PIM用作混合动
力电动力传动系、增程式电动力传动系和电池
电动车辆动力传动系的整合部件。。 发明内容
[0003] 本文公开一种电气系统，其包括AC连接器杆组件和多相电机。电机具有多个
相位引线，其每一个经由AC连接器杆组件连接到功率逆变模块（PIM）。AC连接器杆组件可以包括间隔开的AC连接器杆、接收AC连接器杆并使AC连接器杆间隔开的承载板、和多个绝缘壳体。承载板限定一组特征部（例如扣合指状物（snap finger）），该特征部接合绝缘壳体的一组匹配特征部，同时仍然允许每一个AC连接器杆在承载板中绕其相应中
心轴线旋转。 [0004] 本文还公开一种车辆。车辆可以包括DC电池组、电连接到DC电池组的DC总线、AC总线和PIM，所述PIM在第一侧电连接到DC总线且在第二侧电连接到AC总线。车辆还包括AC连接器杆组件和具有输出构件和三相牵引
电动机的
变速器。电动机产生到输出构件的输出
扭矩，且具有经由AC连接器杆组件电连接到PIM的三相引线。AC连接器杆组件包括三个间隔开的AC连接器杆、具有接收AC连接器杆并使AC连接器杆间隔开通孔的承载板、和三个绝缘壳体。每一个绝缘壳体围绕AC连接器杆的相应一个，而承载板限定了具有柔性扁平延伸部的三个突起。扁平延伸部的自由端部接合绝缘壳体同时允许每一个AC连接器杆在承载板中绕其各自的中心轴线旋 转。
[0005] 本文还公开了一种AC连接器杆组件，用于多相电机。该组件包括每一个具有中心轴线的间隔开的AC连接器杆、限定了接收AC连接器杆并使AC连接器杆间隔开的通孔的承载板、和多个绝缘壳体。壳体每一个围绕AC连接器杆中相应的一个且限定槽道。承载板限定每一个具有扁平延伸部的多个突起。扁平延伸部接合通过绝缘壳体限定的槽道中的相应一个，同时仍然允许每一个AC连接器杆在承载板中绕其各自的中心轴线旋转。 [0006] 在下文结合
附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。
附图说明
[0007] 图1是具有如在本文所述的连接器杆组件的电气系统的示意图；
[0008] 图2是可在图1所示的电气系统中使用的AC连接器杆组件的示意性分解视图； [0009] 图3是图2所示的AC连接器杆组件一部分的示意性横截面透视图； [0010] 图4是根据示例性
实施例的一对AC连接器杆组件在安装到变速器
箱体期间的示意性透视图。
具体实施方式
[0011] 参见附图，其中几幅图中相同的附图标记指示相同部件，示例性车辆10示意性地显示在图1中。电气系统10包括直流（DC）电源12（例如多单元的电池组、
燃料电池等）、功率逆变模块（PIM）14、多相电机16和交流（AC）连接器杆组件18。参考图2-4在下文详细描述的AC连接器杆组件18将PIM14连接到电机16的电
接线盒20，且由此将PIM14连接到电机16的各相位引线。
[0012] 电机16按照需要从DC电源12获取
电能和将电能输送到DC电源12。DC电源12由此在采用电气系统10的任何更大的系统中执行
能量存储功能，例如在图1中以虚线所示的车辆动力传动系中。在这样的实施例中，电机16可以是一个或多个高
电压牵引电动机，例如60VDC到300VDC或更高。在该构造中，电机16可用于产生足以用于推进的电动机扭矩。
[0013] 即，从电机（一个或多个）16而来的电动机输出扭矩可以经由电动机输 出轴25直接地或通过一个或多个
齿轮组传递到驱动车轴（一个或多个）22，且最终达到驱动
车轮组24。电气系统10的其他车辆和非车辆应用易于预见，且因此图1的示例性车辆实施例正好是电气系统10的一个可行的有益应用。
[0014] 图1的PIM14在DC总线13的正（+）和负（-）轨道上电连接到DC电源12且经由相应的AC总线15电连接到电机16。PIM14的运行可以经由开关控制块17而经由脉冲宽度调制被控制，所述开关控制块17例如一组高速绝缘栅极双极向
电阻器（IGBT），金属
氧化物半导体
场效应晶体管（MOSFET），或其他
半导体开关部件。以这种方式，PIM14能将来自DC电源12的DC功率（VDC）转换为适用于为电机16提供功率的AC功率（VAC），以及将AC功率转换为适用于存储在DC电源12中的DC功率。
[0015] 参见图2，图1的AC连接器杆组件18以分解视图被显示，以更清楚地显示其组成部分。组件18包括每一个具有中心轴线11的多个AC连接器杆30。数量等于电机16的相位数量，例如典型的三相AC实施例中为三个。组件18还包括多个绝缘壳体32、和承载板34，其中每个杆30使用一个绝缘壳体32，所述承载板34将绝缘壳体32和杆30分组且将绝缘壳体32和杆30相对于彼此间隔开。
[0016] 在具体实施例中，图2所示的承载板34可以用注射模制的塑料形成。承载板34限定一组通孔55。承载板34的每一个通孔55在不碰撞杆30绕其轴线11的旋转的情况下接收AC连接器杆30中相应的一个，出于简单的目的在图2中显示了其中一个轴线。另外，承载板34限定一组突起50，即图2中所示的凸起表面或突出部，其每一个具有特征部62，所述特征部62接合相应一个绝缘壳体32的匹配特征部60。这种接合允许每一个杆30按照需要在承载板34中绕其相应轴线11自由地且独立地旋转，尤其在安装期间。 [0017] 图2的每一个AC连接器杆30可以用
铝构造，但是根据应用场合可以使用其他材料。每一个连接器杆30限定在端部52附近的凸缘44。每一个连接器杆30还限定在连接器杆30近似的轴向中点处的周向沟槽38。O型环40或其他合适的
流体密封件可以就位在周向沟槽38中，以形成连接器杆30与连接器杆30
定位于其中的相应绝缘壳体32之间足够的静态流体密封。
[0018] 在与凸缘44相对的连接器杆30的另一端部处，连接器杆30可以包括可选的一组平坦
侧壁48，其限定了孔36。杆30最终经由孔36和图1所示的电机16的接线盒20连接到电机16的其中一个相位引线。杆30的端部52 中的凹部54可以是带
螺纹的，以接收具体
紧固件，例如M6
螺栓，用于将组件18连接到PIM14。
[0019] 绝缘壳体32也显示在图2中。每一个绝缘壳体32可以由与形成承载板34的材料相同或相似等级的注射模制塑料形成。如在本文使用的，术语“绝缘”是指绝缘壳体32的电绝缘性能。由此，绝缘壳体32有助于将AC连接器杆30与周围环境电绝缘。每一个绝缘壳体32还限定中心孔46，杆30中相应的一个在组装期间穿过中心孔46插入。 [0020] 图2的绝缘壳体32还限定周向沟槽41，另一O型环39就位在该周向沟槽41内。如图2所示的周向围绕绝缘壳体32的O型环39可以在一些应用中用作静态流体密封件，例如在AC连接器杆组件18用在
汽车动力传动系中时。这种实施例在下文进一步参考图4被详细描述。
[0021] 另外，每一个绝缘壳体32可以限定凸缘42。凸缘42具有大于承载板34的通孔55的直径的外直径。整个一组绝缘壳体32的凸缘42的设计由此允许承载板34捕获和保持AC连接器杆30和相应的绝缘壳体32，且由此有助于组装和安装。
[0022] 参见图3，承载板34显示为处在相对于一对AC连接器杆30的安装
位置。绝缘壳体32的每一个突起50限定特征部60，其接收承载板34的匹配特征部62。在图3所示的示例性实施例中，绝缘壳体32的匹配特征部60是槽道，所述槽道在绝缘壳体32的材料中形成或由绝缘壳体32的材料以其他方式被限定。突起50的特征部62是足够柔性的承载板34的扁平延伸部，例如可在安装期间相对于绝缘壳体32挠曲柔性臂或指状突出部。最终，特征部62被匹配特征部60接收且扣合，由此将AC连接器杆30和相应的绝缘壳体32固定到承载板34。凸缘42和44的尺寸和形状有助于防止AC连接器杆30沿轴线11的不期望的运动，而同时仍然允许AC连接器杆30在组装和安装期间按照需要在承载板34的通孔55中自由地绕轴线11旋转。
[0023] 参见图4，如上参考图1所述的，AC连接器杆组件18可以用作车辆中电气系统10的一部分。在这样的实施例中，变速器箱体70可以包封图1所示的电机16的一部分。在图4所示的示例性构造中，两个AC连接器杆组件18用于将图1的PIM14连接到两个不同电机16，例如混合动力电动车中使用的一对三相高电压牵引电动机。
[0024] 在这样的实施例中，电机（一个或多个）16可以定位为紧邻变速器箱体 70，其中变速器箱体70限定一组孔72。AC连接器杆组件18的构造允许AC连接器杆30自由地在如上所述的承载板34中浮置（float）。结果，杆30可在组装和安装期间被容易地插入到孔72中而不需要使用对准销或其他额外对准特征部，这不同于常规的单独组装的或包覆模制的AC连接器杆组件。
[0025] 一旦AC连接器杆组件18已经插入到变速器箱体70的孔72中，则绝缘壳体32在孔72中自我对准。例如，最佳如图2所示的AC连接器杆30的平坦侧壁48可以对准图1的接线盒20中的相似的矩形轮廓，从而具体的对准必须使杆30全部插入孔72。其后，可以使用一组紧固件74将承载板34附接到变速器箱体70。图1的电气系统10的其余部分可以以任何合适的方式连接（例如通过连接图1所示的AC总线条15）到AC连接器杆30的端部52。
[0026] 尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的
权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。
