专利名称：用于混合动力汽车的电机控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机控制装置，更进- -步，涉及一种用于混合动力汽车 的电机控制器。
背景技术：
电机控制器在混合动力汽车、燃料电池车辆和电动车辆等中占有重要的 地位。电机控制器所应具备的基本条件有结构合理、安装方便、容易调试 以及安全性能高等。作为以电动机为驱动力的混合动力汽车、燃料汽车以及电动汽车等车辆 屮，电机控制器的控制单元散热量都非常的大，所以对其的冷却必不可少。 现有的主要的冷却方法是水冷和风冷，而其中水冷效果比风冷效果好。目前 水冷大都采用单面水冷，即其冷却结构可以分为冷却板和冷却封板，元器件 安装放置在冷却板上部，以此来达到冷却的目的。例如CN2776747Y中公开的混合动力轿车用交流电机控制器，该电机控 制器包括主控板、电解电容、功率及其驱动模块和连接极板等，该电机控制 器将混合动力轿车中的两个交流电机的驱动控制模块集成到一个控制器中， 将功率及其驱动模块紧贴于水冷却底板上。因为需要冷却的元器件都放置在 冷却底板上，所以占用空间会很大。而混合动力汽车前舱放置的装置非常的 多，不可能给予电机控制器很大的空间。所以找一种既可以縮小空间尺寸， 还可以充分冷却的方法非常的必要。实用新型内容本实用新型的fl的是针对电机控制器所占的水平面积较大，不利于在汽车前舱安置的问题，提供一种能够减小电机控制器占用的水平面积的用于混 合动力汽车的电机控制器。本实用新型提供一种用于混合动力汽车的电机控制器，该电机控制器包 括冷却系统、逆变器系统和控制系统，冷却系统与逆变器系统接触以对逆变 器系统进行冷却，控制系统与逆变器系统电连接，其中，逆变器系统包括第 --组功率控制单元和第二组功率控制单元，第一组功率控制单元和第二组功 率控制单元分别位于冷却系统的两侧并都与冷却系统相接触。本实用新型对现有的逆变器系统中功率控制单元的位置的改进，从排列 在冷却系统一侧改为分成两组分立于冷却系统的两侧，从而减小了电机控制 器所占用的水平面积，使得电机控制器能够更好的适应汽车前舱的位置要 求，增加了电机控制器的布置的灵活性。另外，由于两组功率控制单元位于 冷却系统的两侧，使得冷却系统中水道内流动的冷却水在两侧都接受热传 递，传热更快，冷却效果更好。本实用新型还可以用在电动车上。
图1是本实用新型的用于混合动力汽车的电机控制器的示意图； 图2是本实用新型的用于混合动力汽车的电机控制器的正视结构图； 图3是本实用新型的用于混合动力汽车的电机控制器的俯视结构图； 图4是本实用新型的用于混合动力汽车的电机控制器的仰视结构图。
具体实施方式
下面，对本发明结合附图做进一步详细的说明。如图1所示，本实用新型提供一种用于混合动力汽车的电机控制器，该电机控制器包括冷却系统4、逆变器系统和控制系统2,冷却系统与逆变器 系统接触以对逆变器系统进行冷却，控制系统2与逆变器系统电连接，其中，逆变器系统包括第一组功率控制单元6和第二组功率控制单元7，第一组功 率控制单元6和第二组功率控制单元7分别位于冷却系统4的两侧并都与冷 却系统4相接触。图2显示的是本实用新型的电机控制器的正视结构图。如图2所示，冷 却系统4包括进水口 42、出水口 41和冷却板50，其中所述冷却板50内部 开有至少一个冷却通道，进水口 42和出水口 41分别连接在所述冷却通道的两端。作为本实用新型的 种实施方式，所述冷却板50包括上冷却板51和下 冷却板52，其中所述上冷却板51和下冷却板52的对应面的相对位置具有至 少一个凹槽，上冷却板51和下冷却板52紧密接合并密闭，对应的凹槽形成 冷却通道，进水口42和出水口41分别位于所述冷却通道的两个端口，并与 冷却通道连通。采用两块板的好处是可以使得冷却通道的工艺变得简单，易 于制作，节省成本。所述至少一个凹槽可以形成一个或多个冷却通道。凹槽的形状没有限 制，优选为蛇形，由此形成的冷却通道也为蛇形，这样可以使得冷却水流过 的面积增大，延长冷却系统的冷却时间。冷却水通过进水口 42流进所述冷却通道，带走位于冷却系统两侧的两 组功率控制单元产生的热量，并从出水口 41流出，流出的水经过冷却后可 以再次通过进水口42进入冷却系统，循环利用。由于两组功率控制单元位于冷却板50的上下两侧，使得冷却通道内的 水上下两面都接受热传递，传热更快，冷却效果更好。而且，由于两组功率 控制单元位于冷却板50的上下两侧，使得两组功率控制单元之间减少了相 互的热量传递。在安装时，只需要把电机控制器整体反转就可以完成下层的 安装，安装操作简单。如图2所示，进水口 42和出水口 41分别连接在所述冷却通道的两端，且进水口 42和出水口 41可以设置在冷却板50的不同面或同一面，进水口 42只要低于或等于出水口41的水平位置，就可以保证冷却通道中时刻充满 水，有效防止气泡的产生而减弱冷却效果。进水口42和出水口41在冷却板 50的同一面时，取放整个电机控制器只要保证该面朝上，则不会有大量的冷 却水流出，可以避免大量的水流入汽车前舱，避免影响前舱内其他电器部件和机械部件因受潮而性能下降或不稳定。如图2所示，所述控制系统包括控制板21、与控制板21电连接的第一 驱动板22和第二驱动板23，其中第一组功率控制单元6的--侧与冷却系统 4相邻，另一侧与第一驱动板22相邻并电连接，第二组功率控制单元7的一 侧与冷却系统4相邻，另一侧与第二驱动板23相邻并电连接。控制板21控制电机控制器的运行，如控制第一驱动板22、第二驱动板 23以及外部通信等。第一驱动板22与第一组功率控制单元6电连接，驱动 混合动力汽车中的一个电机运行，第二驱动板23与第二组功率控制单元7 电连接，驱动混合动力汽车中的另一个电机运行。控制板21主要包括DSP， DSP输出0 3v的波形，所述波形通过隔离 电路等一系列电路(未图示)后传输到第一驱动板22和第二驱动板23，所 述波形被放大到-7 15v。 -7>^对应绝缘栅双极型晶体管的关闭，15v对应绝缘 栅双极型晶体管开启，因绝缘栅双极型晶体管的开和关损耗很大，发热量很 高。所以所述第一驱动板22和第二驱动板23都包括对绝缘栅双极型晶体管 的温度采样电路和保护电路(未图示)。如图2所示，所述逆变器系统的第一组功率控制单元6包括并列设置的 第一绝缘栅双极型晶体管61、第二绝缘栅双极型晶体管62和第三绝缘栅双 极型晶体管63，第二组功率控制单元7包括并列设置的第四绝缘栅双极型晶 体管64、第五绝缘栅双极型晶体管65和第六绝缘栅双极型晶体管66。所述绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是一种功率开关元件，IGBT集成了大功率晶体管(GTR)与功率场效应晶体管(MOSFET)优点，具有输入阻 抗高，开关损耗小，饱和压降低，通断速度快，无二次击穿，热稳定性能好 和驱动电路简单等优点，又具有耐高压和承受电流大的优点。图3显示的是所述第一绝缘栅双极型晶体管61，第二绝缘栅双极型晶体 管62，第三绝缘栅双极型晶体管63的分布情况。图4显示的是所述第四绝缘栅双极型晶体管64，第五绝缘栅双极型晶体 管65，第六绝缘栅双极型晶体管66的分布情况。参考图3和图4，该用于混合动力汽车的电机控制器还包括电容组件， 该电容组件主要包括第一电容81、第二电容82、第三电容83和3个吸收电 容(未示出)。电容组件并联在绝缘栅双极型晶体管直流侧，并连接在正极 连接片72和负极连接片71上，所述电容组件主要起电压电流缓冲和滤波作 用。正极连接片72和负极连接片71通过连接片导孔90把第一组功率控制 单元6和第二组功率控制单元7连接在一起，第一组功率控制单元6和第二 组功率控制单元7共用正负极，第一电容81、第二电容82、第三电容83与 第一组功率控制单元6并联放置在冷却板上方。3个吸收电容与第二功率控 制单元7联放置在冷却板下方。如图2及图3所示，混合动力汽车电机控制器还包括其它组件，所述其 它组件主要包括上箱体12、上箱体盖ll、下箱体13、下箱体盖14、屏蔽板 31、连接片导孔90、负极连接片71和正极连接片72等。其中上箱体12、 上箱体盖11、下箱体13、下箱体盖14和上冷却板51、下冷却板52等构成 箱体的外部结构。屏蔽板31主要对控制板2I起电磁屏蔽和支撑的作用。负 极连接片71和正极连接片72通过连接片导孔卯分压到第一组功率控制单 元6和第二组功率控制单元7，以此做到两组功率控制单元使用同一电源。
权利要求1、一种用于混合动力汽车的电机控制器，该电机控制器包括冷却系统(4)、逆变器系统和控制系统(2)，控制系统(2)与逆变器系统电连接，其特征在于，所述逆变器系统包括第一组功率控制单元(6)利第二组功率控制单元(7)，第一组功率控制单元(6)和第二组功率控制单元(7)分别位于冷却系统(4)的两侧并都与冷却系统(4)相接触。
2、 根据权利要求1所述的用于混合动力汽车的电机控制器，其特征在 于，所述冷却系统(4)包括进水口 (42)、出水口 (41)和冷却板(50)， 其中所述冷却板(50)内部开有至少一个冷却通道，进水口 (42)和出水口(41)分别连接在所述冷却通道的两端。
3、 根据权利要求2所述的用于混合动力汽车的电机控制器，其特征在 7S所述冷却板(50)包括匕冷却板(51)和下冷却板(52)，其中所述上 冷却板(51)和T"冷却板(52)的对应面的相对位置具有凹槽，.匕冷却板(51) 和下冷却板(52)紧密接合并密闭，对应的凹槽形成冷却通道，进水U (42) 和出水口 (41)分别位于所述冷却通道的两个端口，并与冷却通道连通。
4、 根据权利要求2或3所述的用于混合动力汽车的电机控制器，其特 征在于，所述冷却通道为蛇形。
5、 根据权利要求2或3所述的用于混合动力汽车的电机控制器，其特 征在于，进水口 (42)和出水口 (41)设置在冷却板(50)不同面或同一而 的两端。
6、 根据权利要求1所述的用于混合动力汽车的电机控制器，其特征在于，所述控制系统(2)包括控制板(21)、第一驱动板(22)和第二驱动板 (23)，第--驱动板(22)和第二驱动板(23)与控制板(21)电连接，其 中第一组功率控制单元(6)的一侧与冷却系统(4)相邻，另一侧与第一驱 动板(22)相邻并电连接，第二组功率控制单元(7)的一侧与冷却系统(4) 相邻，另一侧与第二驱动板(23)相邻并电连接。
7、 根据权利要求1所述的用于混合动力汽车的电机控制器，其特征在 于，所述逆变器系统的第一组功率控制单元(6)包括并列设置的第一绝缘 栅双极型晶体管(61)、第二绝缘栅双极型晶体管(62)和第三绝缘栅双极 型晶体管(63)，第二组功率控制单元(7)包括并列设置的第四绝缘栅双极 型晶休管(64)、第五绝缘栅双极型晶体管(65)和第六绝缘栅双极型晶体 管(66)。
8、 根据权利耍求1所述的用于混合动力汽车的电机控制器，其特征在 于，所述电机控制器还包括电容组件，所述电容组件包括第-电容(81)、 第二电容(82)和第三电容(83)。
9、 根据权利要求1所述的用于混合动力汽车的电机控制器，其特征在 于，所述电机控制器还包括负极连接片(71)和正极连接片(72)。
专利摘要本实用新型提供一种用于混合动力汽车的电机控制器，该电机控制器包括冷却系统(4)、逆变器系统和控制系统(2)，控制系统(2)与逆变器系统电连接，其中，逆变器系统包括第一组功率控制单元(6)和第二组功率控制单元(7)，第一组功率控制单元(6)和第二组功率控制单元(7)分别位于冷却系统(4)的两侧并都与冷却系统(4)相接触。本实用新型通过对功率控制单元的位置的改进，减小了控制器所占用的水平面积，使得控制器能够更好的适应汽车前舱的位置要求，增加了控制器的布置的灵活性。
文档编号H02M1/00GK201113910SQ200720175269
公开日2008年9月10日 申请日期2007年8月29日 优先权日2007年8月29日
发明者尚小良, 杨万慧 申请人:比亚迪股份有限公司