电路布置、电子控制单元和电动车的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电路布置，所述电路布置包括印刷电路板、布置在所述印刷电路板上的正极汇流条、负极汇流条、开关电器单元、电源连接器以及电机连接器，其中所述开关电器单元设置在所述正极汇流条和所述负极汇流条之间，所述电源连接器包括正极连接器和负极连接器，所述正极连接器整合在所述正极汇流条上，并且所述负极连接器整合在所述负极汇流条上。本实用新型还提供了设置有该电路布置的电子控制单元，以及配置有该电子控制单元的电动车。本实用新型的电路布置具有结构简单、连接稳定、性能好等诸多优点。
【专利说明】电路布置、电子控制单元和电动车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉一种电路布置，设置有该电路布置的电子控制单元，以及配置有该电子控制单元的电动车。
【背景技术】
[0002]对于电动车尤其是电动两轮车、三轮车而言，通常具有电子控制单元(ECU)，用于控制车辆的电机、电源装置、操纵部件和显示仪表等电气元件。电子控制单元通常具有外壳，外壳内装有印刷电路板，印刷电路板上设有连接电机、电源装置的连接单元。
[0003]在电子控制单元内部，电路板上还设有开关电器单元，通常包括多个功率逻辑开关，用以控制电机的运转。这些逻辑元件可以与电机直接相连或者可以通过上述连接单元与电机电性连接。为了增加载流量，印刷电路板上的导电线路(导线或印制线)可能会布置的非常宽，或者使用大电流载流量的印刷电路板(例如，厚铜制程、嵌体)，或者在印刷电路板上应用金属结构，例如，汇流条、金属连接单元。这些金属连接单元通常是由扁平连接器、压入式接触件、焊接接触件或者合适的电缆尾而实现的。汇流条与金属连接单元之间则采用非常宽的印刷线或导线电性连接。
[0004]因而，亟待寻找一种能进一步减少零件数量、并且在大电流的情况下运行地更为有效且可靠的电路布置。
实用新型内容
[0005]有鉴于此，根据本实用新型的第一方面，它提供了一种电路布置，从而有效地解决了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题。在根据本实用新型的电路布置中，所述电路布置包括印刷电路板、布置在所述印刷电路板上的正极汇流条、负极汇流条、开关电器单元、电源连接器以及电机连接器，其中所述开关电器单元设置在所述正极汇流条和所述负极汇流条之间，所述电源连接器包括正极连接器和负极连接器，所述正极连接器整合在所述正极汇流条上，并且所述负极连接器整合在所述负极汇流条上。
[0006]在根据本实用新型的电路布置的一个有利实施方式中，所述正极连接器位于所述正极汇流条的中部或端部，并且所述负极连接器位于所述负极汇流条的中部或端部。
[0007]在根据本实用新型的电路布置的又一个有利实施方式中，所述正极汇流条的形状和/或长度与所述负极汇流条的形状和/或长度相同或不同。
[0008]在根据本实用新型的电路布置的再一个有利实施方式中，所述电路布置还包括U相汇流条、V相汇流条和W相汇流条，布置在所述印刷电路板上并且与所述开关电器单元电连接，并且所述电机连接器还包括U相连接器、V相连接器和W相连接器，所述U相连接器整合在所述U相汇流条上、所述V相连接器整合在所述V相汇流条上，并且所述W相连接器整合在所述W相汇流条上。
[0009]在根据本实用新型的电路布置的再一个有利实施方式中，所述U相连接器位于所述U相汇流条的中部或端部，所述V相连接器位于所述V相汇流条的中部或端部，并且所述W相连接器位于所述W相汇流条的中部或端部。
[0010]在根据本实用新型的电路布置的另外一个有利实施方式中，所述正极汇流条、所述负极汇流条、所述U相汇流条、所述V相汇流条和所述W相汇流条被焊接在所述印刷电路板上。
[0011]在根据本实用新型的电路布置的又一个有利实施方式中，所述电路布置还包括布置在所述印刷电路板上并且与所述开关电器单元电连接的导电线路，并且所述电机连接器还包括U相连接器、V相连接器和W相连接器，其中所述U相连接器、所述V相连接器和所述W相连接器与所述导电线路电连接。
[0012]此外，根据本实用新型的第二方面，它也提供了一种电子控制单元。所述电子控制单元设置有上述的电路布置。
[0013]另外，根据本实用新型的第三方面，它也提供了一种电动车。所述电动车配置有上述的电子控制单元，并且所述电动车是电驱动的两轮车。
[0014]在根据本实用新型的电动车的一个有利实施方式中，所述电驱动的两轮车是电动助力车或电动自行车或电动摩托车。
[0015]可以理解，在根据本实用新型的电路装置中，在连接器与汇流条之间使用一体式构造，从而显著改善了印刷电路板上电流分布的情况，并且进一步地，不仅能够降低零件数量、减少印刷电路板的布线，在大电流的情况下还可增强电路布置对电机控制的性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]以下将结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，其中:
[0017]图1是根据本实用新型的电路布置的一个【具体实施方式】的正极连接器和正极汇流条之间的整合关系的结构示意图。
[0018]图2是根据本实用新型的电路布置的另一个【具体实施方式】的正极连接器和正极汇流条之间的整合关系的结构示意图。
[0019]图3是根据本实用新型的电路布置的再一个【具体实施方式】的正极连接器和正极汇流条之间的整合关系的结构示意图。
[0020]图4是在三相电机作为驱动装置情况下的电路图。
【具体实施方式】
[0021]为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本实用新型要求保护的主题，以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。首先，需要说明的是，在本说明书中提到或可能提到的上、下、左、右、前、后、内侧、外侧、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。其次，图是示意性的，并且出于清楚的目的而被简化，并且它们仅示出了对于理解本实用新型而言必要的细节，其余细节都被省略。
[0022]本实用新型提出了一种新型的用于控制电机运转的电路布置，期望的是，通过该电路布置上的集成电路的主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作。具体而言，该电路布置包括印刷电路板、布置在该印刷电路板上的正极汇流条102、负极汇流条、开关电器单元、通过插接等方式与电源装置(诸如电源、电池等)相连的电源连接器以及与电机侧相连的电机连接器，这些布置在印刷电路板上的以电子元件以电的方式相连，其中正极汇流条和负极汇流条可以以彼此平行的方式布置在印刷电路板上，此外，该电源连接器包括正极连接器101和负极连接器。重要的是，区别于现有技术，本实用新型在连接器与汇流条之间提供了一种一体式构造。图1示意性地示出了本实用新型的电路布置的一个【具体实施方式】中正极连接器101与正极汇流条102之间的整合关系，其中正极连接器101整合在正极汇流条102上，并且负极连接器整合在负极汇流条上(需要指出的是，这种整合是不可拆卸的，好比说连接器成为了汇流条的一部分，或者连接器实质上设置在汇流条上)，从而使得电路布置的结构可以更紧凑且获得更高的性能。
[0023]在该【具体实施方式】中，开关电器单元(诸如MOSFET、IGBT、TRIAC等功率半导体器件)布置在印刷电路板上，并且位于正极汇流条和负极汇流条之间，使得来自电源装置的能量通过电源连接器从正极汇流条和负极汇流条传输至开关电器单元，随后基于脉宽调制(PWM)原理这些开关电器单元交替开启和关闭并将能量传送至电机，从而实现对电机运转的控制。
[0024]出于有利于批量生产的考虑，负极连接器和负极汇流条分别能够设计成具有与正极连接器101和正极汇流条102相同或类似的形状，例如正极汇流条102的形状和/或长度可以与负极汇流条形状和/或长度相同，并且正极汇流条102与负极汇流条的长度范围设计在20mm到200mm之间。需要指出的是，为了凸显出本实用新型的主要特征，在图中仅仅绘出了正极连接器101和正极汇流条102，并省略了其余零部件包括开关电器单元等的布置情况。
[0025]作为图2中示出的一种优选的情形，正极连接器201可以有利地位于正极汇流条202的中部，并且负极连接器可以有利地位于负极汇流条的中部，以便灵活自由地利用电子控制单元的内部空间。尽管采用上述布局方式可能是最优选地，然而在未示出的其他一些【具体实施方式】中，可以根本不必考虑这样的对称布局方式，或者也可以仅部分地采用上述的对称布局方式，例如，如图3中所示的非对称布局方式:正极连接器301可以位于正极汇流条302的端部处，并且负极连接器可以位于负极汇流条的端部处，这些布局情形都是被本实用新型的设计思想所允许的。
[0026]本领域普通技术人员能够认识到，以三相电机作为驱动装置为例(如图4所示)，在需要较大电流或较多电源的情况下，电路布置可以设计有U相汇流条、V相汇流条和W相汇流条，其中该U相汇流条、V相汇流条和W相汇流条可布置在印刷电路板上。此外，电机连接器还包括U相连接器、V相连接器和W相连接器，并且该U相连接器整合在该U相汇流条上、该V相连接器整合在该V相汇流条上，且该W相连接器整合在该W相汇流条上。出于合理利用电子控制单元的空间的目的，U相连接器可有利地位于该U相汇流条的中部或端部，V相连接器可有利地位于该V相汇流条的中部或端部，并且W相连接器可有利地位于该W相汇流条的中部或端部，使它们布置成节省空间的形式。
[0027]在其他实施方式中，根据实际情况，例如电流较低的情况下，可以不使用上述U相汇流条、V相汇流条和W相汇流条，而是采用印刷电路板上的常规的较宽的导电线路(印制线或导线)，并且在该情形下，导电线路(印制线或导线)与开关电器单元电连接，其中电机连接器中的U相连接器、V相连接器和W相连接器通过印刷电路板上的印制线或导线与开关电器单元电连接。
[0028]在其它的【具体实施方式】中，为了将正极汇流条102和负极汇流条紧密地固定在印刷电路板上，正极汇流条102和负极汇流条可以通过焊接或其它方式固定在印刷电路板上。同样地，U相汇流条、V相汇流条和W相汇流条也可以通过焊接或其它方式固定在印刷电路板上。
[0029]这种电路布置可以设置在电子控制单元中，并且将该电子控制单元应用于电动车，尤其用于电驱动的两轮车中，其中该电驱动的两轮车可以是电动助力车或电动自行车或电动摩托车。
[0030]综上所述，由于连接器与汇流条之间采用了一体式构造，该电路布置具有布置灵活、连接稳定等优点，不仅满足了大电流的需求，而且达到了导电性及可靠性的要求。在电子控制单元中使用这样的电路布置既可减少零件数量、减少印刷电路板的布线，又能有效利用电子控制单元内部空间并提高对电机控制的性能。
[0031]以上列举了若干【具体实施方式】来详细阐明本实用新型的电路布置，设置有该电路布置的电子控制单元，以及配置有该电子控制单元的电动车，这些个例仅供说明本实用新型的原理及其实施方式之用，而非对本实用新型的限制，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员还可以做出各种变形和改进。因此，所有等同的技术方案均应属于本实用新型的范畴并为本实用新型的各项权利要求所限定。
【权利要求】
1.一种电路布置，所述电路布置包括印刷电路板、布置在所述印刷电路板上的正极汇流条、负极汇流条、开关电器单元、电源连接器以及电机连接器，其中所述开关电器单元设置在所述正极汇流条和所述负极汇流条之间，所述电源连接器包括正极连接器和负极连接器，其特征在于，所述正极连接器整合在所述正极汇流条上，并且所述负极连接器整合在所述负极汇流条上。
2.根据权利要求1所述的电路布置，其特征在于，所述正极连接器位于所述正极汇流条的中部或端部，并且所述负极连接器位于所述负极汇流条的中部或端部。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的电路布置，其特征在于，所述正极汇流条的形状和/或长度与所述负极汇流条的形状和/或长度相同或不同。
4.根据权利要求1所述的电路布置，其特征在于，所述电路布置还包括U相汇流条、V相汇流条和W相汇流条，布置在所述印刷电路板上并且与所述开关电器单元电连接，并且所述电机连接器还包括U相连接器、V相连接器和W相连接器，所述U相连接器整合在所述U相汇流条上、所述V相连接器整合在所述V相汇流条上，并且所述W相连接器整合在所述W相汇流条上。
5.根据权利要求4所述的电路布置，其特征在于，所述U相连接器位于所述U相汇流条的中部或端部，所述V相连接器位于所述V相汇流条的中部或端部，并且所述W相连接器位于所述W相汇流条的中部或端部。
6.根据权利要求4所述的电路布置，其特征在于，所述正极汇流条、所述负极汇流条、所述U相汇流条、所述V相汇流条和所述W相汇流条被焊接在所述印刷电路板上。
7.根据权利要求1所述的电路布置，其特征在于，所述电路布置还包括布置在所述印刷电路板上并且与所述开关电器单元电连接的导电线路，并且所述电机连接器还包括U相连接器、V相连接器和W相连接器，其中所述U相连接器、所述V相连接器和所述W相连接器与所述导电线路电连接。
8.一种电子控制单元，其特征在于，所述电子控制单元设置有根据权利要求1-7中任一项所述的电路布置。
9.一种电动车，其特征在于，所述电动车配置有根据权利要求8所述的电子控制单元，并且所述电动车是电驱动的两轮车。
10.根据权利要求9所述的电动车，其特征在于，所述电驱动的两轮车是电动助力车或电动自行车或电动摩托车。
【文档编号】H01R24/00GK204130736SQ201420400846
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】K.福格特伦德, S.卡岑贝格尔 申请人:博世汽车部件(苏州)有限公司, 罗伯特·博世有限公司