一种集成式车用一体化风冷电机控制器的制作方法

文档序号:14884995发布日期:2018-07-07 11:29阅读:193来源:国知局

本实用新型属于新能源汽车中的驱动电机控制设备技术领域,具体为一种集成式车用一体化风冷电机控制器。



背景技术:

电机控制器是电动车辆核心零部件之一,但目前很少有厂商尝试将电机控制器和电机集成为一个驱动总成在电动车上运行,特别是在低速电动车和场馆车领域,电机和电机控制器的产品应用还是分离的。

电机和电机控制器的产品应用处于分离状态存在以下弊端:

1)物理集成度低,浪费空间,且系统重量比较大;2)电机到电机控制器的三相线没有完全集成在系统内部,增加了外部高压线束,同时在理论上增加了信息干扰,系统可靠性降低。

存在以上状况既与相关领域技术敏感度不高有关,也与行业自身技术创新不足有关。在最新的《四轮低速电动车 技术条件-草案》中对电源、碰撞等内容进行明确的技术升级性规范——整车技术门槛的提高意味着系统技术门槛必须进步或创新。电机和电机控制器一体化集成方案将可能在这样的背景下在低速电动车和场馆车领域运用起来。即电机控制器和电机本体进行集成化是电驱动系统发展的必然趋势。

基于以上描述,亟需一种集成式车用一体化风冷电机控制器,以解决现有技术中存在的物理集成度低,浪费空间,且系统重量比较大,信息干扰较强,系统可靠性降低的问题。



技术实现要素:

为解决以上的问题,本实用新型的目的在于提供一种集成式车用一体化风冷电机控制器,具有物理集成度高,节省空间;系统轻量化;减少了外部高压线束,可以更加有效的较少信息干扰,提高系统可靠性的优点。

为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

一种集成式车用一体化风冷电机控制器,

沿电机轴向依次设置电机端盖、第一电路板、第二电路板、至少三个导电与传热多功能母排、绝缘垫片和冷板;

所述电机控制器与电机共用电机端盖,电机端盖靠近电机一端装有轴承用于支撑电机转子;

所述第一电路板集成用于实现电机控制算法的单片机和检测、通讯电路,检测电路、电流检测、位置/速度检测、温度检测;

所述第二电路板用于传导连接和支撑直流供电侧滤波电容、至少两个分离式晶体管、正/负电极;

所述多功能母排部分通过晶体管与第二电路板、进而与直流供电正/负电极相连接,部分与电机定子引出线传导连接,所述连接应保持定子引出线沿电机轴向伸直而不需弯曲或额外的过渡母排;

所述绝缘垫片布置于所述多功能母排与冷板之间。

作为优选,所述冷板通过辐射散热方式与外界进行热交换。

作为优选,所述电机端盖靠近电机控制器一端安装有电机位置/转速传感器。

作为优选,采用螺栓将所述电机控制器正/负电极引出端子沿电机轴向穿过冷板后引出。

作为优选,所述分离式晶体管非对称布置。

作为优选,所述电机控制器正/负电极引出端子沿着电机轴向布置,且正/负电极引出端子与车载动力电池连接实现对控制器供电。

作为优选,所述电机控制器正/负电极引出端子接线区域与冷板结构一体化。

作为优选,,每个晶体管通过螺栓紧固。

与现有技术相比,本申请提供的集成式车用一体化风冷电机控制器具有以下特点和有益效果:

本申请提供的集成式车用一体化风冷电机控制器,沿电机轴向依次设置电机端盖、第一电路板、第二电路板、至少三个导电与传热多功能母排、绝缘垫片和冷板;电机控制器与电机共用电机端盖,电机端盖靠近电机一端装有轴承用于支撑电机转子;第一电路板集成用于实现电机控制算法的单片机和检测、通讯电路,检测电路、电流检测、位置/速度检测、温度检测;第二电路板用于传导连接和支撑直流供电侧滤波电容、分离式晶体管、正/负电极;多功能母排部分通过晶体管与第二电路板、进而与直流供电正/负电极相连接,部分与电机定子(三相)引出线传导连接,所述连接应保持定子引出线沿电机轴向伸直而不需弯曲或额外的过渡母排;绝缘垫片布置于所述多功能母排与冷板之间。该系统物理集成度高,节省空间;集成度越高所遇到的技术难度越大,但对系统轻量化有突出贡献;原先电机到电机控制器的三相线完全集成在系统内部,减少了电驱动系统外部高压线束,满足交流高压防护法规要求,同时在理论上可以更加有效的较少信息干扰,提高系统可靠性。

附图说明

图1为本实用新型提供的集成式车用一体化风冷电机控制器的3D结构爆炸图。

附图标记,

1-电机端盖;2-第一电路板;3-第二电路板孔;4-晶体管;5-壳体;6-多功能母排;7-绝缘垫片;8-冷板。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

如图1所示,本实用新型提供的集成式车用一体化风冷电机控制器在结构上主要由电机端盖1、第一电路板2、第二电路板3、晶体管4、壳体5、多功能母排6、绝缘垫片7、冷板8等零部件组成。其中电机端盖1、壳体5、冷板8为外部保护结构,主要作用是安装、连接、防护、散热等;第一电路板2、第二电路板3、晶体管4为电路和电子器件,主要作用是完成电能的双向变流及控制;多功能母排6具有导电和传热功能,主要作用是电流传导、传导散热、连接支撑等;绝缘垫片7主要作用是在绝缘的前提下导热。其中,壳体5的形状优选为圆柱形。

该集成式车用一体化风冷电机控制器的具体安装结构为:

沿电机轴向依次设置电机端盖1、第一电路板2、第二电路板3、至少三个导电与传热多功能母排6、绝缘垫片7和冷板8。

所述电机控制器与电机共用电机端盖1,电机端盖1靠近电机一端装有轴承用于支撑电机转子。

所述第一电路板2实现的功能包括但不限于集成实现电机控制算法的单片机和检测、通讯电路,检测电路、电流检测、位置/速度检测、温度检测。

所述第二电路板3实现的功能包括但不限于传导连接和支撑直流供电侧滤波电容、至少两个分离式晶体管、正/负电极。

所述多功能母排6具备电流传导功能,即部分通过晶体管4与第二电路板3、进而与直流供电正/负电极相连接,部分与电机定子(三相)引出线传导连接,所述连接应保持定子引出线基本沿电机轴向伸直而不需弯曲或额外的过渡母排;该多功能母排6还兼具传导散热的功能,即能将晶体管4的发热传递到所述冷板8。

所述绝缘垫片7具有导热绝缘能力,布置于所述多功能母排6与冷板8之间。

于本实施例中,作为优选方案,所述冷板8通过辐射散热方式与外界进行热交换。但与外界进行热交换方式并不局限于此。

于本实施例中,作为优选方案,所述电机端盖1靠近电机控制器一端安装有电机位置/转速传感器。

于本实施例中,作为优选方案,采用螺栓将所述电机控制器正/负电极引出端子沿电机轴向穿过冷板后引出,中间不用其他导线或母排。

于本实施例中,作为优选方案,所述分离式晶体管4非对称布置,以方便传导连接和电路板设计。

于本实施例中,作为优选方案,所述电机控制器正/负电极引出端子沿着电机轴向布置,且正/负电极引出端子与车载动力电池连接实现对控制器供电。具有集成度高电热性能好等技术优点。

于本实施例中,作为优选方案,所述电机控制器正/负电极引出端子接线区域与冷板结构一体化。这样将接线区域的密封面离开冷板翅片底部,有利于结构密封问题解决。

于本实施例中,晶体管4虽然安装方向不尽统一,但是每个晶体管4都有螺栓紧固,较大的提高了接触可靠性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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