一种特种车辆用高集成度电驱动装置的制作方法

1.本发明涉及一种特种车辆用高集成度电驱动装置。


背景技术：

2.随着电驱动车辆技术的深入发展，特别是电驱动系统在无人平台等车辆的广泛应用，其功能要求、布置要求等越来越高。功能齐全、体积小、重量轻、结构紧凑、能耗低、安全可靠性高的电机控制器及电驱动装置已成为电驱动车辆电驱动系统的重要研究内容之一，但现有的电机控制器往往都到不到上述要求。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、工作可靠的特种车辆用高集成度电驱动装置。
4.本发明解决上述问题的技术方案是：一种特种车辆用高集成度电驱动装置，包括电机控制器与驱动电机；所述电机控制器的壳体上设有直流母线连接器和低压连接器，所述壳体内前部设有支撑电容和直流支撑座；所述壳体内中部设有支撑板，支撑板上设有主控板；所述壳体内后部左侧设有叠层母排、放电电阻，壳体内后部右侧设有交流铜排、绝缘支撑座、交流支撑座、igbt和驱动板；所述支撑电容通过叠层母排与直流母线连接器连接；支撑电容通过直流支撑座与igbt连接； igbt通过交流支撑座与交流铜排连接；放电电阻通过第一连接电缆与驱动板连接；驱动板通过锡焊的方式直接连接igbt；主控板通过第二连接电缆与驱动板连接；低压连接器通过第三连接电缆与主控板连接；驱动电机的三相电缆通过穿过绝缘支撑座的铜柱与交流铜排连接；驱动电机上设有旋变传感器和温度传感器，叠层母排和交流铜排上均设有电流传感器，电流传感器、旋变传感器、温度传感器通过内部电缆与主控板连接。
5.上述特种车辆用高集成度电驱动装置，所述壳体与驱动电机端盖合为一体，既作为电机控制器的壳体，又作为驱动电机的端盖。
6.上述特种车辆用高集成度电驱动装置，所述壳体集成igbt和驱动电机的散热水道，冷却液通过壳体一端的水嘴流入，经散热水道吸收电机控制器以及驱动电机的热能后，从壳体另一端的水嘴流出。
7.上述特种车辆用高集成度电驱动装置，所述支撑板上设置有铆螺母；支撑板两侧采用折弯结构，并设置有小孔。
8.上述特种车辆用高集成度电驱动装置，所述支撑电容采用多只并联结构，同时引出四对电极片。
9.上述特种车辆用高集成度电驱动装置，所述壳体顶部开口，开口处设有盒盖。
10.上述特种车辆用高集成度电驱动装置，所述壳体上设有防水透气阀，用于连通壳体内外空间。
11.本发明的有益效果在于：
1、本发明优化集成为车辆两侧电驱动轮，通过接收上位机（整车控制器）的控制指令结合自身采集的电机当前信息，实施对驱动电机控制，进而驱动车辆前进、后退、转向、加速、减速、制动等。电机控制器实现了壳体与驱动电机端盖的一体化集成，实现电机控制器与驱动电机水道的一体化集成，实现了电机到控制器三相电缆的内部连接，有效地节约了设备壳体重量，消除了电机与控制器间水道连接管路、消除了电机与控制器主电路连接电缆，使系统的结构更紧凑、占用体积更小、重量更轻，减少连接管路及电缆等零部件可有效提高系统的可靠性，降低系统损耗。
12.2、本发明通过can总线与上位机连接，进行控制指令、状态信息的传输，可根据上位机（整车控制器）的控制指令实现对驱动电机的转速或转矩控制。
13.3、本发明在驱动电机制动时，可将电机制动产生的电能进行控制输出至直流母线，然后输入高压供电系统，进行能量回收。
14.4、本发明弥补了我国现有特种车辆，特别是无人车辆用电驱动系统集成度不高，体积、重量大等的不足，可有效保障车辆的正常运行。
附图说明
15.图1为本发明的结构俯视图。
16.图2为本发明的立体图。
17.图3为本发明的电路连接图。
18.图4为本发明集成为车辆两侧电驱动轮的示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
20.如图1-图3所示，一种特种车辆用高集成度电驱动装置，包括壳体1，所述壳体1顶部开口，开口处设有盒盖12。所述壳体1上设有直流母线连接器11和低压连接器14，所述壳体1内前部设有支撑电容3和直流支撑座4。
21.所述壳体1内中部设有支撑板7，支撑板7上设有主控板6；所述壳体1内后部左侧设有叠层母排2、放电电阻5，壳体1内后部右侧设有交流铜排9、绝缘支撑座10、交流支撑座15、igbt16和驱动板17。直流母线采用叠成母排的结构形式，具有电气安全性高、电磁辐射小、传导发热小、集成度高等特点。
22.所述的支撑电容3为直流侧和交流侧之间的负载平衡储能元件，为驱动电机提供无功功率，稳定直流电压；所述支撑电容3通过叠层母排2与直流母线连接器11连接，通过直流母线连接器11连接高压配电装置，经其电源变换后控制电机运转向外提供动力；支撑电容3通过直流支撑座4与igbt16连接。
23.igbt16通过交流支撑座15与交流铜排9连接；放电电阻5通过第一连接电缆与驱动板17连接，所述放电电阻5可在电机控制器高压断电后，将支撑电容3中的电能释放，提升电机控制器的安全性。
24.导电密封条18位于壳体1顶部，主要用于控制器的密封、同时降低密封结构对控制器电磁兼容性的影响。
25.驱动板17通过锡焊的方式直接连接igbt16；主控板6通过第二连接电缆与驱动板
17连接；低压连接器14通过第三连接电缆与主控板6连接，通过低压连接器14连接低压电源及can总线；驱动电机的三相电缆通过穿过绝缘支撑座10的铜柱与交流铜排9连接；驱动电机上设有旋变传感器和温度传感器；叠层母排2和交流铜排9上均设有电流传感器8，叠层母排2上的电流传感器8可采集电机控制器的高压输入电流大小，交流铜排9上的电流传感器8可测量出每一相的输出电流大小；电流传感器8、旋变传感器、温度传感器通过内部电缆与主控板6连接。
26.所述壳体1与驱动电机端盖合为一体，既作为电机控制器的壳体1，又作为驱动电机的端盖。
27.所述壳体1集成igbt16和驱动电机的散热水道，冷却液通过壳体1一端的水嘴19流入，经散热水道吸收电机控制器以及驱动电机的热能后，从壳体1另一端的水嘴19流出。
28.所述支撑板7上设置有铆螺母，用于主控板6的固定；支撑板7两侧采用折弯结构，并设置有小孔，用于内部电缆的固定；同时支撑板7可对下层驱动电路的电磁干扰起到一定电磁屏蔽作用。
29.所述支撑电容3采用多只并联结构，同时引出四对电极片。
30.所述壳体1上设有防水透气阀13，用于平衡控制器内外的压差。
31.本发明通过can总线与上位机连接，进行控制指令、状态信息的传输；也可根据上位机（整车控制器）的控制指令实现对驱动电机的转速或转矩控制。
32.本发明在驱动电机制动时，可将电机制动产生的电能进行控制输出至直流母线，然后输入高压供电系统，进行能量回收。
33.如图4所示，本发明集成为电驱动装置20后布置于车辆两侧，可通过can总线接收上位机（整车控制器）的控制指令（转速或转矩）结合自身采集的电机转子位置信息实施对驱动电机控制，进而驱动车辆前进、后退、转向、加速、减速；当电机制动时，本发明集工作在能量回馈模式，将电机制动产生的电能进行控制输出至直流母线，然后输入高压供电系统，进行能量回收；同时可通过can总线将电驱动系统的状态信息上报给上位机。