CN117240033A - 带有集成功率电子器件和双侧冷却的轴向通量马达组件 - Google Patents

Abstract

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。

Description

带有集成功率电子器件和双侧冷却的轴向通量马达组件

技术领域

本公开涉及轴向通量马达组件。

背景技术

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。

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。

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。

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。

发明内容

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

在其它特征中，针状翅片被布置成在冷板中的开口内延伸。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

附图说明

本公开将从详细描述和附图中变得更加充分地理解，在附图中：

图1是根据本公开的包括具有双侧冷却的功率逆变器组件的电力牵引驱动系统的示例的一部分的侧面透视图；

图2是图1的电力牵引驱动系统的分解图；

图3是图1-2的电力牵引驱动系统的外部的侧面透视图；

图4是根据本公开的电力牵引驱动系统的另一部分的透视图，示出了图1的功率逆变器组件的功率模块组件；

图5是根据本公开的图4中所示的电力牵引驱动系统的一部分的另一透视图；

图6A是根据本公开的电力驱动系统的一部分的透视剖视图，示出了功率逆变器组件的冷板内部的定子侧；

图6B是根据本公开的电力驱动系统的一部分的透视剖视图，示出了功率逆变器组件的冷板内部的功率模块侧；

图7是根据本公开的功率模块组件的示例的透视图；

图8是图7的功率模块组件的侧横截面视图；

图9是包括根据本公开的轴向通量马达组件的车辆的一部分的俯视图；以及

图10是根据本公开的包括轴向通量马达组件的车辆系统的功能框图。

在附图中，可以重新使用参考数字来标识相似和/或相同的元件。

具体实施方式

传统的电力驱动系统包括径向通量马达，本文称为径向驱动系统。径向驱动系统通常易于设计、实施和制造，但需要与径向通量马达分开的冷却系统，并且功率密度有限。此外，包括用于径向驱动系统的逆变器电路的功率电子器件通常被包括在与径向通量马达分开的电子箱中。与径向通量马达相比，功率电子器件可能需要不同量的冷却，并且因此可以使用不同的冷却回路来冷却功率电子器件和径向通量马达。采用径向驱动系统可能难以实现高功率密度。功率密度是指驱动系统的每单位体积的输出功率量。对于径向驱动系统的对应总体积，径向驱动系统通常表现出低水平的输出功率。

包括轴向通量马达的电力驱动系统在本文中被称为轴向驱动系统。包括用于轴向驱动系统的逆变器电路的功率电子器件通常易于设计，但可能需要与功率电子器件和轴向通量马达分开的冷却系统。功率电子器件可以被包括在与径向通量马达分开的电子箱中。功率电子器件和冷却系统的分开布置增加了轴向驱动系统的体积并降低了其功率密度。

本文阐述的示例包括电力牵引驱动系统，该电力牵引驱动系统包括具有集成功率逆变器组件的轴向通量马达，该功率逆变器组件具有双侧冷却。双侧冷却是指（i）在功率逆变器组件的每个功率模块的两侧提供冷却，以及（ii）在每个冷板的两侧提供冷却。冷板设置在(i)功率模块组件和定子之间，以及(ii)定子和齿轮箱之间。对于每个电力牵引驱动系统，功率电子器件被布置在对应的轴向通量马达的轴向端部并且在与轴向通量马达相同的壳体内。

示例允许由电力牵引驱动系统的功率电子器件共享相同的冷却系统，同时由于电力牵引驱动系统的紧凑布局而提供高功率密度。经由用于冷却其它部件（诸如定子部件和齿轮组）的同一冷却回路为每个功率模块提供双侧冷却。示例包括被配置为将对应轴向通量马达的马达绕组连接到功率模块的连接器。

所公开的电力牵引驱动系统的功率模块中的每个功率模块包括半桥功率电子器件并且经由(i)热管或均热板和(ii)用作热交换器的冷板来冷却。该布置提供了功率模块的双侧冷却，并利用相同的冷却剂回路来冷却功率模块和轴向通量马达。附接到功率模块的冷板中的每个冷板冷却第一侧上的功率模块和第二侧上的轴向通量马达的定子。无需使用复杂的冷却套即可冷却轴向通量马达的轴向端表面。功率电子器件和轴向通量马达以及双侧冷却的集成布置提高了系统集成度，提高了功率密度，提高了可靠性并降低了成本。

图1-2示出电力牵引驱动系统（或轴向通量马达组件）100，其包括具有双侧冷却的功率逆变器组件102。功率逆变器组件102由印刷电路板（PCB）104控制，该印刷电路板（PCB）104包括电子器件，诸如功率控制模块106和其它电路部件。PCB 104连接到功率模块组件108，该功率模块组件108安装在第一冷板110的第一侧。第一冷板110冷却并设置在功率模块组件108和第一定子112之间。第一定子112可包括保持架（或框架）114，该保持架（或框架）114保持导电绕组（或缠绕的导线）118缠绕在其周围的定子芯段（未示出）。环形体（或环）120设置在(i)定子芯段和绕组118和(ii)第一冷板110之间。环形体120可以与冷板110的与第一侧相对的第二侧接触。

转子130设置在第一定子112和第二定子132之间。转子130包括(i)保持永磁体136的框架134，以及(ii)轴138。第二定子132类似地配置作为第一定子112并且包括保持架140、定子芯段142、绕组144和环形体146。第一定子112可以包括与定子芯段142类似的定子芯段。定子112、132的定子芯段在转子130的相对侧面对永磁体136。保持架114、140可以固定到外壳体，诸如图3中所示的外壳体，其可以附接到例如车辆框架和/或其它结构。壳体的至少一部分在图2中示出，包括功率模块盖147、齿轮组盖148和端盖149。

转子130旋转并进而旋转(i)电力牵引驱动系统100的输出轴150、(ii)太阳齿轮152、(iii)行星齿轮154或(iv)行星齿轮组158的齿圈156中的至少一个。在一个实施例中，不包括行星齿轮组158并且转子130的轴138连接到电力牵引驱动系统100的输出轴150。在所示的示例中，输出轴150连接到行星齿轮154的行星架160并因此与行星齿轮一起旋转。太阳齿轮152可以连接到转子130的轴138。齿圈156可以固定到电力牵引驱动系统100的壳体。行星齿轮组158可以各种不同的布置连接。齿轮152、154、156中的任何一个可以连接到轴138或输出轴150。太阳齿轮152或齿圈156可以是固定的，而太阳齿轮152和齿圈156中的另一个自由旋转。行星齿轮154可相对于太阳齿轮152和齿圈156自由旋转。

第二冷板170可以设置在第二定子132的环形体146和行星齿轮组158之间。第二冷板170可以冷却并且与例如环形体146和齿圈156接触。在一个实施例中，不包括第二冷板170，并且如果包括行星齿轮组158，则第二定子132直接连接到行星齿轮组158。

定子112、132中的每一个可以包括定子芯，该定子芯包括导电绕组缠绕在其周围的定子芯段（本文称为“段”）。定子芯段可以部分地或完全地由钢合金形成。作为示例，多个段可以是梯形的并且至少部分地由软磁复合（SMC）材料和/或铁磁材料形成。

定子112、132中的每一个定子的多个段可以由磁性材料的层叠层形成，每个磁性材料包括铁磁材料，诸如磁钢。层中的每一层的铁磁材料可以通过绝缘涂层彼此隔离。作为示例，层中的每一层可以包括用绝缘和/或介电材料涂覆的磁性材料层。绝缘材料设置在两个相邻的磁性材料层之间。层叠层可以是层叠钢板，该层叠钢板在制造过程期间被堆叠、压制、冲压、退火和/或彼此粘合以形成层叠定子芯齿。当组装多个层叠定子芯齿时，齿提供可磁极。

可以包括混合段。混合段可以包括SMC材料和层叠磁钢堆叠层（称为层叠分层块）二者。每个段的层叠含量越多，芯损越少，马达的操作效率就越好。包括混合段的定子可以包括具有三角形横截面（或三角形端视图）的段。这些段可以包括如图所示的三角形的层叠堆叠和/或具有其它形状的段，诸如矩形段。

图3示出图1-2的电力牵引驱动系统100的外视图。电力牵引驱动系统100包括壳体300，该壳体300包括冷板110、170的外围部分。图2的PCB 104、冷板110、170、定子112、132、转子130和行星齿轮组158可以设置在图3的壳体300内和/或包括图3的壳体300的部分。冷板110、170可接收来自泵310的冷却剂，该泵310使冷却剂经由冷却剂管线320循环到冷板110、170内的腔体和从冷板110、170内的腔体循环出。泵310可从贮存器330接收冷却剂并经由冷却剂管线332将冷却剂返回贮存器330。泵控制模块340控制泵310的操作。该泵控制模块340可以基于例如冷却剂、冷板110、170和/或其它部件的温度。温度可以经由温度传感器350确定。温度传感器350可以连接到冷板110、170、冷却剂管线320和/或电力牵引驱动系统100的其它部分。在一个实施例中，冷板110、170中的每一个具有各自的冷却剂回路。在另一个实施例中，冷板110、170串联连接，使得冷板110、170是同一冷却剂回路的一部分。

作为示例，壳体300可包括150-200毫米（mm）的轴向长度L和150-300mm的直径D。在一个实施例中，轴向长度L约为200 mm±5 mm。电力牵引驱动系统100的轴向通量马达的输出功率可以是100-300千瓦。

图4-5示出包括壳体300的图1-2的电力牵引驱动系统100的另一部分400，并且示出功率逆变器组件102的功率模块组件402。功率模块组件402中的每一个附接到冷板110并且包括底板410、功率模块412和一个或多个热管（或均热板）414。冷板110可以具有冷却剂入口430和冷却剂出口432，它们可以附接到图3的一对冷却剂管线320。虽然功率模块组件402各自示为包括三个热管414，但功率模块组件402中的每一个可包括一个或多个热管。底板410可以经由紧固件416（例如螺栓）附接到冷板110。功率模块412设置在热管414的部分和底板410之间。

功率模块412中的每个功率模块经由连接器421连接到接收直流（DC）电压的一对母线420。功率模块412中的每个功率模块包括半桥电路，该半桥电路包括两个串联的开关二极管对。功率模块412共同作为将DC电压转换成交流（AC）电压的逆变器操作，该AC电压经由相连接器422提供给轴向通量马达的相。功率模块包括连接到图1-2的PCB 104的引脚424。功率控制模块106控制功率模块412的开关的开关频率和占空比。功率模块412中的每个功率模块可以连接到轴向通量马达的各自相。相连接器422可以连接到轴向通量马达的相的线圈。相连接器422从功率模块412轴向延伸到定子112的径向内部区域以分别连接到相的绕组。例如，三相轴向通量马达的每一相可以包括12线圈定子的4个线圈。每个相的4个线圈可以串联和/或并联连接。

功率模块412中的每个功率模块可以包括两个串联连接的开关二极管对。六个开关二极管对共同形成逆变器，用于将DC电压转换为AC电压，该AC电压被提供给轴向通量马达供电。开关可以包括绝缘栅双极晶体管（IGBT）或金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。功率模块412包括用于连接到诸如图1-2的PCB 104的PCB的引脚424。引脚可以朝向PCB横向和/或轴向地延伸。功率模块412还可以包括连接到母线420和相连接器422的母线连接器426。

图6A-6B示出图1-2的电力牵引驱动系统100的功率逆变器组件102的冷板110的内部。图6A示出冷板110的内部的定子侧（标为110A）。图6B示出冷板110的内部的功率模块侧（标为110B）。冷却剂可流入冷却剂入口430，绕冷板110的内部顺时针流动，并流出冷却剂出口432。冷却剂可流过底板410的针状翅片600，所述底板410如图4-5中所示。针状翅片600从底板410的底侧延伸，穿过冷板110的壁603中的矩形开口602并进入冷板110内的腔体中。冷板110包括壁603、605。冷却剂由此冷却针状翅片600和底板410。腔体610由壁603、605的通道610、611形成并且围绕中心腔体612，转子130的轴138的一端位于该中心腔体612中。

图7-8示出功率模块组件700的示例。功率模块组件700可以代替图4-5中的任何功率模块被使用，并且可以联接到冷板110的外表面并且具有底板，该底板具有延伸到冷板110中的针状翅片。功率模块组件700与图4-5的功率模块组件402类似地配置。功率模块组件700包括(i)一个或多个热管（或均热板）706，(ii)功率模块708，和(iii)底板702。功率模块708包括(i)用于连接到诸如图1-2的PCB 104的PCB的引脚710，以及(ii)用于连接到母线和相连接器的母线连接器712。底板702经由紧固件716附接到冷板110。

参考图8，功率模块组件700包括设置在热管706和底板702之间的功率模块708。热管706包括设置在功率模块708上的第一部分800和设置在底板702上并附接到底板702的第二部分802。热管在部分800、802之间的过渡区域806中弯曲。第一部分800可以经由软钎焊（soldering）、硬钎焊（brazing）、粘合剂、热界面材料或与功率模块708直接接触而附接到功率模块708。第二部分802可经由软钎焊、硬钎焊、粘合剂、热界面材料或与底板702直接接触而附接到底板702。热管706包括在真空下具有工作流体（例如水或酒精）的内部密封腔。热管706的外壳体可以由铜和/或其它合适的材料形成。如果存在温差并且热管706的受热部分具有足够的热量，则该区域中的工作流体蒸发成蒸气。蒸气移动到相对较冷的部分并冷凝成流体。此类过程使热管706具有高导热性并且可以将热量从一端（或部分）传递到另一端。

热能从功率模块708的两侧以两个单独的路径传递到冷板110内的冷却剂。在图8中，底板702的所示左侧部分从功率模块708的底侧吸收热能并将热能传递到底板702下方的针状翅片820，该针状翅片820直接被冷板110的腔体822中的冷却剂冷却。热管706的第一部分800从功率模块708的顶侧吸收热能并将其传递到热管706的第二部分802。然后传递热能到底板702的所示右侧部分。然后热能被传递到底板702下方的针状翅片820，这些针状翅片被腔体822中的冷却剂直接冷却。

第一基板810表示功率模块708顶侧的外部部件，其可以设置或附接到热管706。第二基板812表示功率模块708底侧的外部部件，其可设置或附接到底板702。基板810、812可实施为定向键合铜（DBC）层、定向键合铝（DBA）层或活性金属钎焊（AMB）层并嵌入封装体817的凹进区域813、815中。功率模块708可以包括封装电路819的外部环氧树脂封装层，该电路819可以包括两个串联连接的开关二极管对821、823。第一基板810可以与第一部分800和功率模块708的第一表面直接接触。第二基板812可以与第二部分802和功率模块708的第二表面直接接触。底板702包括针状翅片820，该针状翅片820从基部构件825延伸到腔体822中并且被通过冷板110循环的冷却剂冷却。针状翅片820可以垂直于基部构件825延伸。

O形环828和/或其它密封件可以设置在底板702和冷板110之间。冷板包括第一壁603和第二壁605。导热油脂、焊料、烧结银、硬钎焊、和/或其它元件可用于所述部件的表面之间，诸如(i)在热管706和基板810和/或功率模块708之间，(ii)在基板810、812和功率模块708之间，以及(iii)在底板702和基板812和/或功率模块708之间。虽然冷却剂流在第一方向中示出，但是冷却剂可以在与所示相反的方向和/或不同的方向中流动。

虽然下面描述了车辆示例，但是本申请也可适用于非车辆实现方式。本申请可适用于其它轴向通量马达应用。应当理解，该概念不仅适用于从电能生成机械能的电动轴向通量马达，而且也适用于可以从机械能生成电能的轴向通量发电机。

图9示出车辆901的一部分900（称为车辆系统），包括电力牵引驱动系统（或轴向通量马达组件）903、904，包括各自的轴向通量马达905、907。车辆系统包括控制模块902、多个轴向通量马达组件903、904、前车轴906、后车轴908、909、用户输入设备910和转向设备（例如，方向盘）912。控制模块902基于扭矩请求控制输出扭矩到车轴906、908、909的分配。作为示例，扭矩请求可以由驾驶员经由用户输入设备910（例如，加速踏板）或经由另一个输入设备（诸如转向角（例如，方向盘的角度））来提供。输出扭矩的分布由虚线916表示，并且来自用户输入设备910和转向设备912的输入由箭头917、918表示。在所示示例中，轴向通量马达907经由差速器分动箱920连接到车轴908、909。车轴906、908、909连接到驱动轮胎930。

图10示出包括一个或多个轴向通量马达1005的车辆1002的车辆系统1000。车辆系统1000可以与图9的车辆系统类似地操作和/或被类似地配置。车辆系统1000可以包括底盘控制模块1004和扭矩源，诸如一个或多个电力牵引驱动系统1003，其包括轴向通量马达1005和一个或多个发动机（示出了一个发动机1008）。车辆系统1000可以进一步包括车辆传感器1010和存储器1012。底盘控制模块1004可以经由扭矩源控制输出扭矩到车辆1002的车轴的分配。底盘控制模块1004可以控制包括轴向通量马达1005和发动机1008的推进系统1013的操作。电力牵引驱动系统1003可以被实施为本文公开的任何电力牵引驱动系统。

传感器1010可以包括转向传感器1020 （例如，方向盘传感器）、车辆速度传感器1022、加速度计1024、加速踏板传感器1026、横摆率传感器1028和其它传感器1030。底盘控制模块1004基于传感器1010的输出来控制扭矩源。

存储器1012可以存储车辆状态1040、轮胎力1042、驾驶员输入1044、致动器约束1046以及其它参数和数据1048。车辆状态1040可以包括纵向力、横向力和垂直力。轮胎力1042可以指示轮胎负荷能力水平。驾驶员输入1044可以指加速踏板位置、方向盘角度和/或其它驾驶员输入。致动器约束1046可以包括扭矩源的最大输出扭矩（或每个扭矩源能够生成多少输出扭矩）。发动机1008可包括起动马达1050、燃料系统1052、点火系统1054和节气门系统1056。

车辆1002可进一步包括车身控制模块（BCM) 1060、远程信息处理模块1062、制动系统1063、导航系统1064、信息娱乐系统1066、空调系统1070、其它致动器1072、其它设备1074和其它车辆系统和模块1076。模块和系统1004、1060、1062、1064、1066、1070、1076可以经由控制器局域网（CAN）总线1078和/或其它合适的通信接口彼此通信。电源1080可以被包括并为BCM 1060和其它系统、模块、设备和/或部件供电。电源1080可以包括一个或多个电池和/或其它电源。

远程信息处理模块1062可以包括收发器1082和远程信息处理控制模块1084。BCM1060可以控制模块和系统1062、1063、1064、1066、1070、1076和其它致动器、设备和系统（例如，致动器1072 和设备 1074）。该控制可以基于来自传感器1010的数据。

上述示例提供了改进的驱动单元的功率密度，同时降低了驱动系统的复杂性。示例包括集成功率电子器件和具有双侧冷却的轴向通量马达。

前述描述在本质上仅仅是说明性的并且决不旨在限制本公开、其应用或使用。本公开的广泛教导可以多种形式实施。因此，虽然本公开包括特定示例，但本公开的真实范围不应如此限制，因为其它修改将在研究附图、说明书和所附权利要求后变得显而易见。应当理解，方法内的一个或多个步骤可以以不同的顺序（或同时）执行而不改变本公开的原理。此外，尽管每个实施例在上面被描述为具有某些特征，但是关于本公开的任何实施例描述的那些特征中的任何一个或多个特征可以在任何其它实施例中实现和/或与任何其它实施例的特征组合，即使该组合没有明确描述。换句话说，所述实施例不是相互排斥的，并且一个或多个实施例彼此的排列保持在本公开的范围内。

使用各种术语描述元件之间（例如，模块、电路元件、半导体层等）之间的空间和功能关系，包括“连接的”、“接合的”、“联接的”、“相邻的”、“在……旁边”、“在……上边”、“高于”、“低于”和“设置”。除非明确描述为“直接”，否则当在上述公开中描述第一和第二元素之间的关系时，该关系可以是直接关系，其中在第一和第二元素之间不存在其它中间元素，但也可以是在第一和第二元素之间存在一个或多个中间元素（空间上或功能上）的间接关系。如本文所用，短语A、B和C中的至少一个应被解释为表示使用非排他的逻辑OR的逻辑（AOR B OR C），而不应被解释为表示“A中的至少一个，B中的至少一个，以及C中的至少一个”。

在图中，如箭头所指的箭头方向大体上显示图示中关注的信息（例如数据或指令）的流动。例如，当元素A和元素B交换各种信息但从元素A传输到元素B的信息与图示相关时，箭头可能从元素A指向元素B。此单向箭头并不意味着没有其它信息从元素B传输到元素A。此外，对于从元素A发送到元素B的信息，元素B可以向元素A发送对信息的请求或接收确认。

在本申请中，包括以下定义，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”代替。术语“模块”可以指如下项、是如下项的一部分或包括如下项：专用集成电路（ASIC）；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的处理器电路（共享、专用或组）；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路（共享、专用或组）；提供所述功能的其它合适的硬件部件；或上述部分或全部的组合，诸如在片上系统中。

模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括连接到局域网（LAN）、互联网、广域网（WAN）或它们的组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块之间。例如，多个模块可以允许负载平衡。在另一个示例中，服务器（也称为远程或云）模块可以代表客户端模块完成一些功能。

如上使用的术语代码可以包括软件、固件和/或微代码，并且可以指程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语共享处理器电路包括执行来自多个模块的部分或全部代码的单个处理器电路。术语组处理器电路包括与附加处理器电路结合执行来自一个或多个模块的一些或全部代码的处理器电路。对多处理器电路的提及包括分立管芯上的多个处理器电路、单个管芯上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个内核、单个处理器电路的多个线程，或以上的组合。术语共享存储器电路包括存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器电路。术语组存储器电路包括存储器电路，该存储器电路与附加存储器相结合，存储来自一个或多个模块的一些或全部代码。

术语存储器电路是术语计算机可读介质的子集。如本文所用，术语计算机可读介质不包括通过介质（诸如在载波上）传播的瞬态电或电磁信号；因此，术语计算机可读介质可以被认为是有形的和非暂态的。非暂态有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路（诸如闪存电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩码只读存储器电路）、易失性存储器电路（诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路）、磁存储介质（诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动器）和光存储介质（诸如CD、DVD或蓝光光盘）。

本申请中描述的装置和方法可以部分地或完全地由通过配置通用计算机以执行在计算机程序中实施的一个或多个特定功能而创建的专用计算机来实现。上述功能块、流程图组成和其它元素用作软件规范，可以通过熟练的技术人员或程序员的日常工作将其翻译成计算机程序。

计算机程序包括存储在至少一种非暂态有形计算机可读介质上的处理器可执行的指令。计算机程序还可以包括或依赖于存储的数据。计算机程序可以包括与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统 （BIOS）、与专用计算机的特定设备交互的设备驱动程序、一个或多个操作系统、用户应用程序、后台服务、后台应用程序等。

计算机程序可以包括：(i) 待解析的描述性文本，诸如HTML（超文本标记语言）、XML（可扩展标记语言）或JSON（JavaScript Object Notation） (ii) 汇编代码，(iii)由编译器从源代码生成的目标代码，(iv) 由解释器执行的源代码，(v) 由即时编译器编译和执行的源代码等。仅作为示例，可使用来自以下语言的语法编写源代码：C、C++、C#、ObjectiveC、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java®、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript®、HTML5（超文本标记语言第5版）、Ada、ASP（活动服务器页面）、PHP（PHP：超文本预处理器）、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash®、Visual Basic®、Lua、MATLAB、SIMULINK 和 Python®。

Claims (10)

1.一种轴向通量马达组件，包括：

轴向通量马达，其包括

转子，以及

第一定子；以及

功率逆变器组件，其包括

印刷电路板，

安装在所述印刷电路板上的控制模块，

多个功率模块组件，其连接到所述印刷电路板并由所述控制模块控制，以及

冷板，其设置在所述第一定子和所述多个功率模块组件之间并且包括第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，所述冷板经由所述第一侧冷却所述多个功率模块组件并且经由所述第二侧冷却所述第一定子。

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，

其中，所述转子设置在所述第一定子和所述第二定子之间。

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：

底板，其连接到所述冷板并包括多个针状翅片，所述多个针状翅片由循环通过所述冷板的冷却剂冷却；

热管或均热板中的至少一种；以及

功率模块，其设置在所述热管或所述均热板中的至少一者在所述底板之间。

7.根据权利要求6所述的轴向通量马达组件，其中：

所述热管或所述均热板中的所述至少一个包括第一部分、第二部分以及所述第一部分与所述第二部分之间的过渡区域；

所述第一部分与所述功率模块接触；

所述第二部分与所述底板接触；以及

所述过渡区域被弯曲以在所述第一部分与所述底板之间提供间隙，其中设置所述功率模块。

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：

与所述热管和所述均热板中的所述至少一个接触的第一基板；

与所述底板接触的第二基板；以及

封装体，其设置在所述第一基板与所述第二基板之间。

9.根据权利要求6所述的轴向通量马达组件，其中：

所述底板连接到所述冷板；以及

所述多个针状翅片延伸到所述冷板的腔体中。

10.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分别包括多个功率模块；以及

所述多个功率模块中的每一个包括用于连接到(i)同一组直流母线和(ii)所述第一定子的各自相的母线连接器。