用于电动机或发电机的控制模块的制作方法
【专利摘要】本发明提供用于电动机或发电机的控制模块，尤其提供一种用于电动机的控制模块，其具有包括第一表面的定子，其中冷却液体布置为在定子内流动从而为第一表面提供冷却，控制模块包括：电源装置，其具有开关元件，用于控制在安装在定子上的线圈绕组中的电流流动；控制装置，用于控制开关元件的操作；壳体，其具有安装于定子的第一表面的第一侧，其中壳体的第一侧包括一孔，用于当壳体安装于第一表面时，允许电源装置的一部分与定子的第一表面接触从而为开关元件提供冷却，其中控制装置布置为安装在壳体中、电源装置的与壳体的第一侧相反的一侧，并且弹性体位于电源装置和控制装置之上，用于为电源装置上的开关和控制装置上的电气部件提供电绝缘屏障。
【专利说明】用于电动机或发电机的控制模块
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于电动机或发电机的控制模块。
【背景技术】
[0002] 电动机系统通常包括电动机和布置为控制电动机的功率的控制单元。已知类型的 电动机的示例包括感应电动机、同步无刷永磁电动机、开关磁阻电动机和线性电动机。在市 面上，三相电动机是最常见的一种可用电动机。
[0003] 三相电动机通常包括三个线圈组，其中每个线圈组布置为生成与交流电压的三个 相中的一个相关的磁场。
[0004] 为了增加形成在电动机内的磁极的数量，每个线圈组通常具有围绕电动机的外周 分布的多个线圈子组，这些线圈子组被驱动以产生旋转磁场。
[0005] 通过图示的方式，图1示出了典型的三相电动机10,其具有三个线圈组14、16、18。 每个线圈组由串联连接的四个线圈子组构成，其中，对于给定的线圈组，由各个线圈子组生 成的磁场将具有公共相。
[0006] 三相电动机的三个线圈组通常被配置为三角形或Y形构造。
[0007] 用于具有DC电源的三相电动机的控制单元通常包括三相桥式逆变器，该三相桥 式逆变器生成三相电压馈送以驱动电动机。各个电压相中的每一个被施加至电动机的相应 的线圈组。
[0008] 三相桥式逆变器包括多个开关装置，例如，诸如绝缘栅双极晶体管（IGBT)开关的 电力电子开关，这些开关装置用于从DC电压馈送生成交流电压。
[0009] 然而，控制单元与电动机的距离越大，对于电动机系统内的电流，相关的电流环将 越大，其中电流环尺寸的增加具有增加电动机的电感的效果。
[0010] 随着整个电动机系统的电感的增加，当电流发生变化时，例如，在生成交流电压馈 送时逆变器开关运行时，电压瞬时值将变大。电动机系统内的电压瞬时值越高，需要电动机 逆变器内的逆变器开关的额定功率越大，其中，与相应较小的开关装置相比，更高额定功率 的开关具有更慢的开关速度以及更大的开关损耗。
[0011] 然而，如果相关的控制单元安装在电动机上或邻近电动机安装，则与安装在车辆 的车轮内的用于提供驱动的电动机的操作相关的环境条件可能施加了显著的操作限制。
[0012] 期望改善这一情形。
【发明内容】
[0013] 根据本发明的一个方面，提供了一种根据随附权利要求所述的控制模块和方法。
[0014] 本发明提供了以下优点：允许对控制模块提供冷却，同时还为安装在控制模块内 的电气部件提供环境保护。另外，本发明为印刷电路板和安装在印刷电路板上的容纳在控 制模块内的部件提供了结构支撑。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 现将结合附图、通过示例的方式来描述本发明，其中：
[0016] 图1示出了现有技术的三相电动机；
[0017] 图2示出了实施本发明的电动机的分解视图；
[0018] 图3从另一角度示出了图1所示的电动机的分解视图；
[0019] 图4示出了根据本发明的实施例的电动机；
[0020] 图5示出了根据本发明的实施例的电动机；
[0021] 图6示出了根据本发明的实施例的电动机的局部视图；
[0022] 图7示出了根据本发明的实施例的用于电动机的控制模块；
[0023] 图8示出了根据本发明的实施例的控制模块壳体的局部视图。
【具体实施方式】
[0024] 所描述的本发明的实施例针对一种用于电动机的控制模块，其中，电动机用于车 辆的车轮。然而，电动机可以位于车辆内的任何位置。该电动机是这样一种类型：其具有一 组线圈，作为附接至车辆的定子的一部分，并且定子由转子径向环绕，该转子承载一组附接 至车轮的磁体。为免存疑，本发明的各个方面同样可应用于具有相同布置的发电机。因而， 电动机的定义旨在包括发电机。另外，本发明的一些方面可应用于具有中心方式安装在径 向环绕的线圈内的转子的布置。本领域技术人员应该意识到，本发明可应用于其它类型的 电动机。
[0025] 为了本实施例的目的，如图2和3所示，轮毂电动机包括定子252,定子252包括： 热沉253 ;多个线圈254 ;两个控制模块400,其安装在定子的后部上的热沉253上，用于驱 动线圈；以及环形电容器，其安装在定子上并在两个控制模块400的内径之内。线圈254形 成在定子齿叠层上以形成线圈绕组，其中，定子齿叠层安装在热沉253上。热沉253包括至 少一个冷却通道，用于允许冷却液在热沉253内流动以提供冷却，从而允许热沉253从附接 至热沉253的部件例如线圈绕组和控制模块汲取热量。定子盖256安装在定子252的后 部，封闭控制模块400以形成定子252,定子252可随后固定至车辆并且在使用时不会相对 于车辆旋转。
[0026] 每个控制模块400包括控制逻辑420和两个逆变器410,控制逻辑420在本实施例 中包括处理器，用于控制逆变器410的操作，其在图4中被示意性地示出。
[0027] 环形电容器耦合在逆变器410两端，用于将DC电源分配给逆变器410以及用于降 低在电动机的操作期间电动机的供电线（也被称为DC母线）上的电压纹波。为了降低电 感，电容器邻近控制模块400安装。
[0028] 转子240包括前部220和筒形部221，形成基本围绕定子252的盖。该转子包括围 绕筒形部221的内部布置的多个永磁体242。为了本实施例的目的，在筒形部221的内部安 装有32个磁体对。然而，可以使用任何数量的磁体对。
[0029] 磁体紧靠定子252上的线圈绕组，以使得线圈所生成的磁场与围绕转子240的筒 形部221的内部布置的磁体242相互作用，从而使转子240旋转。由于永磁体242用于生 成用以驱动电动机的驱动转矩，永磁体通常被称为驱动磁体。
[0030] 转子240通过轴承座223附接至定子252。轴承座223可以是在该电动机组件将 装配至的车辆中使用的标准轴承座。该轴承座包括两个部分：固定至定子的第一部分和固 定至转子的第二部分。该轴承座固定至定子252的壁的中央部253并且还固定至转子240 的壳体壁220的中央部225。由此，转子240被旋转地固定至车辆，并且在其中央部225处 经由轴承座223用于车辆。这具有如下的优点：轮缘和轮胎可以随后利用常规车轮螺栓在 中央部225处固定至转子240,以使轮缘固定至转子的中央部并且因此牢固地固定至轴承 座223的可旋转侧。车轮螺栓可以穿过转子的中央部225装配在轴承座本身中。在转子 240和车轮均安装至轴承座223的情况下，在转子和车轮的旋转角度之间具有一一对应的 关系。
[0031] 图3从相反侧示出了图2所示的同一电动机组件的分解视图。转子240包括转子 外壁220和周向壁221，磁体242周向地布置在周向壁221内。如前所述，经由轴承座，定子 252在转子的中央部和定子壁处通过轴承座连接至转子240。
[0032] 在转子的周向壁221和定子的外边缘之间设置有V形密封件。
[0033] 转子还包括用于位置感测的一组磁体227 (也被称为换向磁体），其与安装在定子 上的传感器结合，允许对转子磁通角度进行估算。转子磁通角度限定了驱动磁体与线圈绕 组的位置关系。可选地，转子可以包括具有用作一组独立磁体的多个磁极的磁性材料环，以 代替一组独立的磁体。
[0034] 为了允许换向磁体用于计算转子磁通角度，优选地，每个驱动磁体具有相关的换 向磁体，其中，通过校准测量到的换向磁体磁通角度，根据与换向磁体组相关的磁通角度来 获得转子磁通角度。为了简化换向磁体磁通角度和转子磁通角度之间的关联性，优选地，该 换向磁体组具有相同数量的磁体或磁极对，作为驱动磁体对组，其中，换向磁体和相关的驱 动磁体大致径向地彼此对准。因此，为了本实施例的目的，换向磁体组具有32个磁体对，其 中每个磁体对与相应的驱动磁体对大致径向地对准。
[0035] 传感器在本实施例中为霍尔传感器，并且该传感器安装在定子上。传感器定位为 使得随着转子旋转，形成换向磁体环的各个换向磁体分别旋转经过传感器。
[0036] 随着转子相对于定子旋转，换向磁体相应地旋转经过传感器，并且该霍尔传感器 输出AC电压信号，其中，对于经过传感器的每个磁体对该传感器输出360电角度的整个电 压周期。
[0037] 为了改善位置检测，优选地，传感器包括相关的第二传感器，该第二传感器从第一 传感器移位90电角度。
[0038] 如图4所示，在本实施例中，电动机包括四个线圈组60，每个线圈组60具有三个线 圈子组61、62、63,这些线圈子组以Y形构造耦合以形成三相子电动机，结果得到具有四个 三相子电动机的电动机。如下所述，各个子电动机的操作经由两个控制装置400中的一个 控制。然而，虽然本实施例描述了具有四个线圈组60(S卩，四个子电动机）的电动机，但电 动机同样可以具有带有相关控制装置的一个或多个线圈组。在优选实施例中，电动机40包 括八个线圈组60,每个线圈组60具有三个线圈子组61、62、63,这些线圈子组以Y形构造耦 合以形成三相子电动机，结果得到具有八个三相子电动机的电动机。类似地，每个线圈组可 以具有任何数量的线圈子组，从而允许每个子电动机具有两个或更多个相。
[0039] 图5示出了各个线圈组60和控制模块400之间的连接，其中，相应的线圈组60连 接至包括在控制模块400中的相应的三相逆变器410。如本领域技术人员公知的，三相逆变 器包含六个开关，其中，三相交流电压可以通过六个开关的受控操作来生成。然而，开关的 数量将取决于要应用于相应的子电动机的电压相的数量，其中，子电动机可以被构造为具 有任何数量的相。
[0040] 四个线圈组中的相应线圈缠绕在形成定子的一部分的各个定子齿上。线圈绕组的 端部501穿过定子热沉的平坦后部502突出，如图6所示。图6示出了定子的局部透视图， 其中，四个线圈组60中的两个的线圈绕组的端部501延伸离开定子热沉253的平坦部。
[0041] 控制模块400邻近定子热沉253的平坦部定位，用于安装于定子热沉253的平坦 部，如下所述。为了说明性目的，在图6中示出了与定子热沉253分离的单个控制模块400 的视图。
[0042] 为了本实施例的目的，热沉253的平坦部位于定子的旨在安装于车辆的一侧。
[0043] 优选地，为了便于将相应的控制模块400安装于定子热沉253,相应线圈组的线圈 绕组的端部501布置为沿着相对于定子的热沉部的表面基本垂直的方向延伸离开定子的 热沉部。
[0044] 图7以控制模块400的优选实施例的分解视图示出了控制模块400的模块化构 造，其中，每个控制装置400 (也被称为功率模块）包括安装有两个功率衬底组件510的功 率用印刷电路板500、控制用印刷电路板520、用于连接至DC电池的四个电源母线（未示 出）、用于连接至相应线圈绕组的六个相绕组母线（未示出）、两个插入模块560以及六个 电流传感器。每个电流传感器包括霍尔传感器、以及软铁磁材料530的布置为邻近该霍尔 传感器安装的一部分，其中优选地，每个霍尔传感器布置为安装在以环状成形的一块软铁 磁材料的切除部中。
[0045] 控制模块部件中的每一个安装在控制模块壳体550内，其中，四个电源母线和六 个相绕组母线经由相应的插入模块安装在功率用印刷电路板500上、控制模块壳体550的 相对侧。
[0046] 每个功率衬底510布置为安装在形成于功率用印刷电路板500中的相应的孔中， 其中，每个功率衬底510具有3mm的铜基板600,三相逆变器410形成在铜基板600上。在 控制模块壳体550中还形成有相应的孔511，以使得当控制模块壳体550安装于定子时，用 于每个功率衬底510的铜基板与定子热沉253直接接触地放置，从而允许对每个功率衬底 510的基部直接施加冷却。
[0047] 另外，六个霍尔传感器（未示出）安装在功率用印刷电路板500的下侧，邻近功率 衬底组件510的铜基板，用于测量与四个线圈组中的两个相关的相应线圈绕组中的电流。 霍尔传感器读数被提供给控制用印刷电路板520。
[0048] 功率用印刷电路板500包括具有用于形成在功率衬底组件510上的逆变器开关的 驱动器的各种其它部件，其中，所述驱动器用于将来自控制用印刷电路板520的控制信号 转换为合适的形式以操作安装在功率用印刷电路板500上的开关，但将不会对这些部件进 行任何更详细的讨论。
[0049] 插入模块560布置为：当功率用印刷电路板500安装在控制模块壳体550中时，插 入模块560安装在功率用印刷电路板500之上。
[0050] 每个插入模块560布置为安装在安置于功率用印刷电路板500上的相应的功率衬 底组件510之上，其中，每个插入模块560具有布置为围绕形成在相应的功率衬底组件510 上的逆变器开关延伸的孔。
[0051] 每个插入模块560布置为承载两个电源母线和三个相绕组母线，用于将形成在功 率衬底组件510上的、其上安装插入模块560的逆变器分别耦合至DC电源以及耦合至线圈 组的相绕组。
[0052] 插入模块560还作为在功率用印刷电路板500和控制用印刷电路板520安装在控 制模块壳体550中时，用于使控制用印刷电路板520与功率用印刷电路板500隔开的隔离 件。
[0053] 第一对电源母线用于为形成在一个功率衬底组件510上的逆变器410提供电压 源。第二对电源母线用于为形成在另一个功率衬底组件510上的逆变器410提供电压源。
[0054] 对于每一对电源母线，一个电源母线位于形成在功率用电路板500的平面之上的 第一平面内。另一个电源母线位于第一平面之上的第二平面内。优选地，每一对电源母线 布置为是基本共面的。
[0055] 六个相绕组母线位于控制模块壳体550中、相应功率衬底组件510的与电源母线 的相对侧。相绕组母线耦合至每个逆变器桥臂以耦合至相应的线圈绕组，如本领域技术人 员所公知的（即，相绕组母线耦合至形成在一个功率衬底组件510上的三相逆变器的每个 桥臂，并且相绕组母线耦合至形成在另一功率衬底组件510上的三相逆变器的每个桥臂）。
[0056] 控制用印刷电路板520布置为安装在控制模块壳体550中、功率用印刷电路板500 之上。
[0057] 控制用印刷电路板520包括处理器420,用于控制相应逆变器开关的操作，以允许 利用相应线圈子组61、62、63上的PWM电压控制，对每个电动机线圈组60供以三相电压馈 送。对于给定的转矩给定，在相应线圈组上施加的三相电压利用场定向控制F0C来确定，场 定向控制F0C由控制用印刷电路板上的处理器利用安装在控制模块壳体550内的用于测量 所生成的电流的电流传感器来执行。
[0058] 三相电压馈送引起相应线圈子组中的电流以及相应的旋转磁场的生成，以提供相 应子电动机的所需转矩。
[0059] 另外，每个控制用印刷电路板520包括允许各个控制模块400之间经由通信总线 进行通信的接口装置，其中一个控制模块400布置为与安装于电动机外部的车辆控制器进 行通信，其中，安装于外部的控制器通常向控制模块400提供所需转矩值。每个控制模块 400上的处理器420布置为处理接口装置上的通信。
[0060] 如上所述，虽然本实施例将每个线圈组60描述为具有三个线圈子组61、62、63,但 本发明不限于此，并且应当意识到，每个线圈组60可以具有一个或多个线圈子组。
[0061] PWM控制通过利用电动机电感平均化所施加的脉冲电压以将所需电流驱动至电动 机线圈中来工作。利用PWM控制，在电动机绕组上切换所施加的电压。在电动机线圈上切 换电压的期间，电动机线圈中的电流以由电动机线圈的电感和所施加的电压所规定的速率 增加。PWM电压控制在电流增加至超过所需值之前被关断，从而允许对要实现的电流的精确 控制。
[0062] 逆变器开关可以包括诸如M0SFET或IGBT的半导体装置。在本示例中，开关包括 IGBT。然而，可以采用任何合适的已知开关电路来控制电流。这样的开关电路的一个公知示 例是三相桥电路，其具有六个开关，配置为驱动三相电动机。六个开关被配置为三组并联的 两个开关，其中，每对开关串联以形成三相桥电路的桥臂。DC电源耦合在逆变器的桥臂上， 其中，电动机的各个线圈绕组耦合在相应的开关对之间，如本领域技术人员所公知的。单相 逆变器将具有串联布置以形成逆变器的两个桥臂的两对开关。
[0063] 为了允许四个线圈组60中的两个的相应线圈绕组耦合至控制模块壳体550内的 相应相绕组母线，控制模块壳体550布置为具有六个孔610。
[0064] 六个孔610形成在控制模块壳体550的外边缘上，在邻近定子热沉253的平坦部 安装的壳体550的一侧。
[0065] 形成在控制模块壳体550中的六个孔610的大小和位置布置为与线圈绕组的从定 子热沉253的平坦部延伸出的端部的位置和尺寸匹配，从而在控制模块壳体550安装在定 子热沉253的平坦部上时，允许线圈绕组的相应端部穿过孔610延伸。
[0066] 在图8中示出了控制模块壳体550的局部立体图。凹部710围绕形成在控制模块 壳体550中的六个孔610中的每一个形成，其中，每个凹部710的尺寸被设计为允许由例如 铁氧体元件的软铁磁材料制成的部分环530位于凹部710内。部分环的顶部布置为：当部 分环530安装在凹部710内时，与控制模块壳体550的底部基本齐平。电工钢的部分环530 具有从环中移除基本对应于安装在功率用印刷电路板500上的霍尔传感器的大小的部分。 为了便于当线圈绕组通过孔610时引导线圈绕组，控制模块壳体550布置为具有围绕每个 孔610形成的管部。围绕每个相应孔形成的管部还防止置于控制模块壳体550中的弹性体 在其固化过程中通过所述孔漏出。
[0067] 优选地，形成在控制模块壳体550的基部中的凹口 710适于确保软铁磁材料的部 分环530在凹口 710内仅会定位在如下的位置：其中，当功率用印刷电路板500安装在控制 模块壳体550内时，环的移除部与霍尔传感器在功率用印刷电路板500上安装的位置对准。
[0068] 一旦软铁磁材料的部分环530已安装在形成于控制模块壳体550的基部中的相应 凹口 710内，功率用印刷电路板500被降至控制模块壳体中的位置。出于说明性目的，为允 许清楚地示出安装在形成于控制模块壳体550的基部中的凹口 710内的软铁磁材料530,图 8示出了在没有首先安装于功率用印刷电路板的情况下、安装在形成于控制模块壳体550 中的孔511内的功率衬底510。然而，如上所述，在置于控制模块壳体550中之前，功率衬底 将首先安装于功率用印刷电路板。在功率用印刷电路板500被降至控制模块壳体550中的 位置时，由于软铁磁材料的部分环530与安装在功率用印刷电路板500上的霍尔传感器的 对准，安装在功率用印刷电路板500上的霍尔传感器被插入到安装在控制模块壳体550中 的相应部分环530的移除部中。
[0069] 一旦功率用印刷电路板500已被降至控制模块壳体中的位置，则插入模块被定位 在相应的功率衬底组件之上，其中，形成在功率衬底上的相应的逆变器耦合至相应的电源 母线和相绕组母线。
[0070] 形成在相应的插入模块上的每个相绕组母线布置为包括用于将相绕组母线耦合 至一个线圈组的相绕组的耦合部。用于每个相绕组母线的耦合部布置为围绕形成在控制模 块壳体550的基部中的相应孔610延伸。
[0071] 一旦功率用印刷电路板500和插入模块560已安装在控制模块壳体550中，则 例如硅橡胶的弹性体以两阶段工艺被引入控制模块壳体550中。合适弹性体的一个示例 为 Wacher Silgel?613,其是在室温下硫化为极软硅凝胶的可灌注加成固化（室温硫化） RTV-2 硅。
[0072] 在将弹性体引入控制模块壳体550中的第一阶段中，将第一批呈液体形式的预定 量的弹性体与活化剂（即，固化剂）结合。
[0073] 弹性体和活化剂的混合物以液体形式被注入控制模块壳体550中，以使得弹性体 和活化剂的混合物覆盖功率用印刷电路板500、功率衬底组件510,以及安装在功率用印刷 电路板500和功率衬底组件510上的部件。所选择的弹性体的量允许弹性体和活化剂的混 合物以预定的量覆盖功率用印刷电路板500、功率衬底组件510,以及安装在功率用印刷电 路板500和功率衬底组件510上的部件。
[0074] 优选地，为了加速固化过程，在固化过程中，控制模块壳体550被置于预加热炉 内。
[0075] 为了帮助从控制模块壳体550中去除空气，优选地，在真空或近真空环境中进行 固化过程。
[0076] -旦弹性体已被固化，则将控制模块壳体550从炉中移除并且允许进行冷却。
[0077] -旦控制模块壳体550已被冷却，则将控制用印刷电路板520安装在控制模块壳 体550中、功率用印刷电路板500之上，其中，控制用印刷电路板520电耦合至功率用印刷 电路板500,以允许控制用印刷电路板520控制形成在功率衬底组件510上的逆变器上的开 关的操作。
[0078] 在将弹性体引入控制模块壳体550中的第二阶段中，将第二批呈液体形式的预定 量的弹性体与活化剂（即，固化剂）结合。
[0079] 弹性体和活化剂的混合物以液体形式被注入控制模块壳体550中，以使得弹性体 和活化剂的混合物填充功率用印刷电路板和控制用印刷电路板520之间的空气间隙。另 夕卜，第二批弹性体和活化剂的混合物覆盖控制用印刷电路板520以及安装在控制用印刷电 路板520上的部件。为第二阶段所选择的弹性体的量允许弹性体和活化剂的混合物以预定 的量覆盖控制用印刷电路板520以及安装在控制用印刷电路板520上的部件。
[0080] 为了允许弹性体和活化剂的混合物进入功率用印刷电路板500和控制用印刷电 路板520之间，优选地，控制用印刷电路板520具有形成在其上的一个或多个孔，以允许弹 性体和活化剂的混合物经由控制用印刷电路板520进入形成在功率用印刷电路板500和控 制用印刷电路板520之间的间隙中。
[0081] 优选地，为了加速固化过程，在第二批弹性体和活化剂的混合物的固化过程中，控 制模块壳体550被置于预加热炉内。
[0082] 为了帮助去除被俘获在控制模块壳体550内的任何空气，优选地，在真空或近真 空环境中进行固化过程。
[0083] 一旦弹性体已被固化，则将控制模块壳体550从炉中移除并且允许进行冷却。
[0084] -旦控制模块壳体550已被冷却，则将控制模块400安装于定子。
[0085] 形成在功率用印刷电路板500和控制用印刷电路板520上的部件之上的固化后的 弹性体提供了电动机操作可能需要处于的对污物和液体的环境屏障。
[0086] 由于固化后的弹性体封装了功率用印刷电路板500和控制用印刷电路板520 上的部件，固化后的弹性体还为这些部件及其相应的电连接提供了结构支撑。诸如 Wacher SilGil?61 3的软弹性体的使用，允许对功率用印刷电路板500和控制用印刷电路 板520上的部件的束线以及其它形式的电连接由于热膨胀而扩展和移动，同时还作为所述 部件及其相应连接的缓冲，以免受由附接至可能在粗糙地面上运行的轮毂电动机的控制模 块引起的冲击和振动的影响。
[0087] 弹性体还作为电绝缘子,从而允许功率用印刷电路板500和控制用印刷电路板 520上的部件相比于可能不使用弹性体时的情形更彼此靠近安装，由此允许功率用印刷电 路板500和控制用印刷电路板520的整体尺寸被减小。
[0088] 另外，形成在功率用印刷电路板500和控制用印刷电路板520之间的弹性体层为 控制用印刷电路板520提供了结构支撑，从而允许控制用印刷电路板520上的安装位置的 数量被减少。这允许控制用印刷电路板520上的电气部件的可用表面面积被减小。形成在 功率用印刷电路板500和控制用印刷电路板520之间的弹性体还作为控制用印刷电路板 520的冲击吸收器，从而为控制用印刷电路板520及其部件提供进一步的保护，以免受控制 模块所附接的电动机上产生的或由该电动机产生的振动和冲击。
[0089] 为了将控制模块400安装于定子，使得从定子热沉253的平坦表面延伸离开的用 于两个线圈组60的线圈绕组的相应端部（S卩，六个线圈绕组端部）与形成在控制模块壳体 550的基部中的相应孔610对准。然后推动控制模块400与定子的表面齐平，以使从定子热 沉253的平坦表面延伸离开的用于两个线圈组60的线圈绕组的相应端部（即，六个线圈绕 组端部）穿过形成在控制模块壳体550的基部中的相应孔610延伸，其中，安装在控制模块 400中的每个电流传感器邻近线圈绕组的相应端部安装。
[0090] 控制模块可以通过任何合适的方式安装于定子，所述合适的方式例如为穿过控制 模块延伸至定子热沉的表面中的一个或多个螺栓。
[0091] 一旦控制模块已被安装于定子，则安装在功率用印刷电路板500上的相绕组母线 的相应耦合部，耦合至线圈绕组的相应端部，其中，任何合适的手段可以用于将相绕组母线 的耦合部耦合至线圈绕组的相应端部，例如压接或焊接。
[0092] 形成在经由相应的相绕组母线耦合至第一线圈组60的一个功率组件510上的逆 变器410,布置为控制第一线圈组中的电流。形成在控制模块400中的另一功率组件510上 的另一逆变器410,布置为控制第二线圈组60中的电流，其中，由相应的电流传感器进行的 电流测量通过控制用印刷电路板520上的处理器被用于控制相应线圈组60中的电流。
[0093] 类似地，第二控制模块400布置为控制第三和第四线圈组60中的电流。
[0094] 对于本领域技术人员将显而易见的是，所公开的主题可以采用多种方式进行改 进并且可以呈现不同于如上文描述那样具体阐述的优选形式的实施例，例如，代替将弹性 体以两阶段工艺引入控制模块壳体550中，可以在控制模块部件已被安装在控制模块壳体 550中之后将弹性体以单一工艺引入，或者以三阶段或更多阶段工艺引入。
【权利要求】
1. 一种用于电动机的控制模块，具有包括第一表面的定子，其中，冷却液体布置为在所 述定子内流动从而为所述第一表面提供冷却，所述控制模块包括：电源装置，其具有开关元 件，用于控制在安装在所述定子上的线圈绕组中的电流流动；控制装置，其用于控制所述开 关元件的操作；壳体，其具有安装于所述定子的第一表面的第一侧，其中，所述壳体的第一 侧包括一孔，用于当所述壳体安装于所述第一表面时，允许所述电源装置的一部分与所述 定子的第一表面接触，从而为所述开关元件提供冷却，其中，所述控制装置布置为安装在壳 体中、所述电源装置的与所述壳体的第一侧相反的一侧，并且弹性体位于所述电源装置和 控制装置之上，用于为所述电源装置上的开关和所述控制装置上的电气部件提供电绝缘屏 障。
2. 根据权利要求1所述的控制模块，其中，位于所述电源装置之上的所述弹性体布置 成为所述控制装置提供结构支撑。
3. 根据权利要求1或2所述的控制模块，其中，所述弹性体是硅橡胶。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的控制模块，其中，所述电源装置包括逆变器，用于 控制安装在所述定子上的第一组线圈绕组中的电流流动。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的控制模块，其中，所述电源装置包括：第一逆变 器，用于控制安装在所述定子上的第一组线圈绕组中的电流流动；以及第二逆变器，用于控 制安装在所述定子上的第二组线圈绕组中的电流流动。
6. -种电动机，具有根据前述权利要求中任一项所述的控制模块。
7. -种组装用于电动机的控制模块的方法，所述电动机具有包括第一表面的定子，其 中，冷却液体布置为在所述定子内流动从而为所述第一表面提供冷却，所述方法包括：将电 源装置安装在壳体中，所述电源装置具有开关元件，用于控制在安装在所述定子上的线圈 绕组中的电流流动，所述壳体具有安装于所述定子的第一表面的第一侧，其中，所述电源装 置的一部分穿过形成在所述壳体的第一侧中的孔露出；将控制装置安装在所述壳体中、所 述电源装置的与所述壳体的第一侧相反的一侧，所述控制装置用于控制所述开关元件的操 作；以及将弹性体插入所述壳体中，用于为所述电源装置上的开关和所述控制装置上的电 气部件提供电绝缘屏障。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述弹性体插入到所述电源装置和控制装置之 间，用于为所述控制装置提供结构支撑。
【文档编号】H02K11/00GK104253512SQ201410299693
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2013年6月26日
【发明者】G·欧文 申请人:普罗蒂恩电子有限公司