一种高压SiC电机控制器及包含其的电动汽车的制作方法

本发明属于电动汽车电机控制器，具体涉及一种高压sic电机控制器及包含其的电动汽车。

背景技术：

1、在电动汽车领域，更快的充电速度与更长的续航里程为两大性能优势，这两点都需要通过高压平台的电机控制器来实现。而在电机控制器内部，相比于si基igbt功率器件，sic模块具有高电压、大电流、耐高温、高频率、低损耗等优势，故基于sic的高压平台电机控制器在充电速度与续航里程方面的性能更为卓越。

2、当前，为了实现三合一总成体积最小化，受限于整车边界及电机减速器边界，留给电机控制器的包络空间较小，且所选sic模块长度方向尺寸远大于igbt模块，导致模块输出端方向与电机三相位置离得较远，布局困难。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、装配简单、体积小巧且密封性能好的高压sic电机控制器及包含其的电动汽车。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种高压sic电机控制器，包括：下盖板、支撑电容、箱体、上盖板以及设置在箱体内的三相连接组件ⅰ、三相连接组件ⅱ、sic模块、屏蔽板、控制板、放电电阻、滤波器和驱动板；

4、所述上盖板与箱体顶部连接，所述下盖板与箱体底部连接，且下盖板内设有支撑电容，所述支撑电容从箱体底部延伸至箱体内；所述滤波器设置在箱体侧部，放电电阻固定在箱体中，放电电阻的线束两端分别与滤波器的正负极铜排连接；所述滤波器的输入端通过高压线束连接外部控制源，以实现数据输入，滤波器的输出端与支撑电容的输入端连接；所述sic模块设置在箱体底部，sic模块的输入端与支撑电容连接，sic模块的输出端与三相连接组件ⅰ的输入端连接，三相连接组件ⅰ的输出端与三相连接组件ⅱ的输入端连接，三相连接组件ⅱ的输出端与电机连接；所述驱动板设置在sic模块上部，所述sic模块与驱动板连接；所述控制板设置在驱动板上部，控制板与驱动板之间设有屏蔽板，控制板与驱动板进行线束连接。

5、作为本发明的进一步改进，所述箱体侧部穿设有低压接插件，所述低压接插件的输出端与控制板连接，低压接插件的输入端用于连接外部控制源。

6、作为本发明的进一步改进，所述箱体内部设有第一导热垫和第二导热垫，所述第一导热垫位于三相连接组件ⅰ的输出端，用于实现铜排冷却；所述第二导热垫位于三相连接组件ⅰ和三相连接组件ⅱ的连接处，用于实现铜排冷却。

7、作为本发明的进一步改进，所述箱体内侧、屏蔽板侧部和上盖板内侧均设有筋条，高压sic电机控制器组装完成后，箱体内侧、屏蔽板侧部和上盖板内侧的筋条组合形成迷宫结构，以实现高压sic电机控制器内低压与高压、交流与直流相互隔开。

8、作为本发明的进一步改进，所述箱体底部设有冷却水道，所述冷却水道的水道入口和水道出口分别设置在箱体的侧部和底部；所述冷却水道位于支撑电容与sic模块之间，以实现支撑电容与sic模块同时散热。

9、作为本发明的进一步改进，三相连接组件ⅱ包括：注塑件、三相铜排、旋变连接件和通孔嵌件，所述三相铜排和旋变连接件均与注塑件一体成型，且并排设置在注塑件中；所述注塑件侧部均布有多个通孔嵌件，所述注塑件通过通孔嵌件与箱体连接；所述旋变连接件包括旋变线束和pin针，所述pin针与注塑件一体成型，且pin针穿插在注塑件中，所述pin针的两端分别连接旋变线束，所述pin针两端的旋变线束分别连接电机和电机控制器。

10、作为本发明的进一步改进，所述旋变连接件还包括旋变插接件；所述旋变线束的一端与pin针连接，旋变线束的另一端与旋变插接件连接，所述pin针两端的旋变插接件分别连接电机和电机控制器。

11、作为本发明的进一步改进，所述注塑件、旋变插接件和旋变线束均采用防油材料制备得到。

12、作为本发明的进一步改进，所述三相铜排采用阶梯结构。

13、作为本发明的进一步改进，所述注塑件下部设有灌胶槽，所述三相铜排下部与灌胶槽间隙配合。

14、作为本发明的进一步改进，所述灌胶槽内填充胶液灌封。

15、作为本发明的进一步改进，所述灌胶槽外侧设有密封圈，以实现电机控制器与电机相互隔离。

16、作为本发明的进一步改进，所述三相铜排的两端分别设有第一接线孔和第二接线孔，所述第一接线孔用于连接电机控制器的功率模块，所述第二接线孔用于连接电机。

17、作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种电动汽车，包括上述的电机控制器。

18、与现有技术相比，本发明的优点在于：

19、1、本发明的高压sic电机控制器，通过设置了两组输出组件结构，将sic模块的输出端与三相连接组件的输入端连接，三相连接组件ⅰ的输出端与三相连接组件ⅱ的输入端连接，三相连接组件ⅱ的输出端与电机连接，实现了sic模块输出端与电机三相位置较远时的可靠连接，保证了三合一总成的最小化体积，节约了成本；在控制板与驱动板之间设有屏蔽板，实现了控制区域与驱动区域完全隔开；本发明的高压sic电机控制器内部各零件结构紧凑，最大限度利用了空间，提升了功率密度。

20、2、本发明的高压sic电机控制器，将滤波器的输入端通过高压线束连接外部控制源，以实现数据输入，滤波器的输出端则与支撑电容的输入端连接，支撑电容的输入端连接sic模块的输入端，并且sic模块与驱动板连接，控制板与驱动板进行线束连接；通过在箱体侧部穿设有低压接插件，低压接插件的输出端与控制板连接，低压接插件的输入端连接外部控制源，既实现了高压/低压输入，又实现了交流与直流输入；进一步地，通过在箱体内侧、屏蔽板侧部和上盖板内侧均设有筋条，高压sic电机控制器组装完成后，箱体内侧、屏蔽板侧部和上盖板内侧的筋条组合形成迷宫结构，实现了高压sic电机控制器内低压与高压、交流磁场与直流磁场相互隔开，满足了emc class5要求。

21、3、本发明的高压sic电机控制器，在三相连接组件ⅱ中，通过将三相铜排和旋变连接件均与注塑件一体成型，且并排设置在注塑件中，实现了三相铜排、旋变连接件和注塑件密封集成于一体，进而实现了电机控制器与电机之间的完全密封；进一步地，旋变连接件中的pin针与注塑件一体成型，并且pin针穿插在注塑件中，pin针的两端则分别连接旋变线束，旋变线束无需穿设在注塑件中，利用pin针两端的旋变线束分别连接电机内的旋变定子和电机控制器内部的控制板，实现了旋变线束处于电机控制器与电机内部，进行内部走线，且旋变线束的长度可根据实际的安装需求进行选取，具有装配简单、连接可靠、灵活性高等优点，同时也有利于减小电驱总成外部包络空间、节省了成本。

22、4、本发明的电动汽车，包含了上述高压sic电机控制器，因而同样具有上述的优点。

技术特征：

1.一种高压sic电机控制器，其特征在于，包括：下盖板(1)、支撑电容(2)、箱体(3)、上盖板(12)以及设置在箱体(3)内的三相连接组件ⅰ(5)、三相连接组件ⅱ(6)、sic模块(7)、屏蔽板(10)、控制板(11)、放电电阻(13)、滤波器(15)和驱动板(17)；

2.根据权利要求1所述的高压sic电机控制器，其特征在于，所述箱体(3)侧部穿设有低压接插件(9)，所述低压接插件(9)的输出端与控制板(11)连接，低压接插件(9)的输入端用于连接外部控制源。

3.根据权利要求1所述的高压sic电机控制器，其特征在于，所述箱体(3)内部设有第一导热垫(4)和第二导热垫(8)，所述第一导热垫(4)位于三相连接组件ⅰ(5)的输出端，用于实现铜排冷却；所述第二导热垫(8)位于三相连接组件ⅰ(5)和三相连接组件ⅱ(6)的连接处，用于实现铜排冷却及绝缘。

4.根据权利要求1所述的高压sic电机控制器，其特征在于，所述箱体(3)内侧、屏蔽板(10)侧部和上盖板(12)内侧均设有筋条(19)，高压sic电机控制器组装完成后，箱体(3)内侧、屏蔽板(10)侧部和上盖板(12)内侧的筋条(19)组合形成迷宫结构，以实现高压sic电机控制器内低压与高压、交流与直流相互隔开。

5.根据权利要求1所述的高压sic电机控制器，其特征在于，所述箱体(3)底部设有冷却水道，所述冷却水道的水道入口(20)和水道出口(21)分别设置在箱体(3)的侧部和底部；所述冷却水道位于支撑电容(2)与sic模块(7)之间，以实现支撑电容(2)与sic模块(7)同时散热。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的高压sic电机控制器，其特征在于，所述三相连接组件ⅱ(6)包括：注塑件(61)、三相铜排(62)、旋变连接件和通孔嵌件(66)，所述三相铜排(62)和旋变连接件均与注塑件(61)一体成型，且并排设置在注塑件(61)中；所述注塑件(61)侧部均布有多个通孔嵌件(66)，所述注塑件(61)通过通孔嵌件(66)与箱体(3)连接；所述旋变连接件包括旋变线束(64)和pin针(65)，所述pin针(65)与注塑件(61)一体成型，且pin针(65)穿插在注塑件(61)中，所述pin针(65)的两端分别连接旋变线束(64)，所述pin针(65)两端的旋变线束(64)分别连接电机和电机控制器。

7.根据权利要求6所述的高压sic电机控制器，其特征在于，所述旋变连接件还包括旋变插接件(63)；所述旋变线束(64)的一端与pin针(65)连接，旋变线束(64)的另一端与旋变插接件(63)连接，所述pin针(65)两端的旋变插接件(63)分别连接电机和电机控制器。

8.根据权利要求7所述的高压sic电机控制器，其特征在于，所述注塑件(61)、旋变插接件(63)和旋变线束(64)均采用防油材料制备得到。

9.根据权利要求6所述的高压sic电机控制器，其特征在于，所述三相铜排(62)采用阶梯结构；所述注塑件(61)下部设有灌胶槽(611)，所述三相铜排(62)下部与灌胶槽(611)间隙配合；所述灌胶槽(611)内填充胶液灌封。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的高压sic电机控制器。

技术总结
本发明公开了一种高压Si C电机控制器及包含其的电动汽车，高压Si C电机控制器中，上盖板和下盖板分别连接箱体顶部和底部，下盖板内设有支撑电容，支撑电容延伸至箱体内；滤波器设置在箱体侧部，分别与高压线束和支撑电容连接；Si C模块设置在箱体底部，分别与支撑电容和三相连接组件Ⅰ的输入端连接，三相连接组件Ⅰ的输出端与三相连接组件Ⅱ的输入端连接，三相连接组件Ⅱ的输出端与电机连接；驱动板设置在Si C模块上部，Si C模块与驱动板连接；控制板设置在驱动板上部，控制板与驱动板之间设有屏蔽板，控制板与驱动板进行线束连接。本发明具有结构紧凑、装配简单、体积小巧且密封性能好等优点。

技术研发人员：孙浩,张雷,刘超,李威,张思玉,陈致初
受保护的技术使用者：株洲中车时代电气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15