电机控制器及车辆的制作方法

1.本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种电机控制器及车辆。


背景技术：

2.目前，纯电动汽车的电机与控制器是通过三相线、旋变线束、水管相连。当车辆长时间运行后，水管容易腐蚀老化，导致连接处松动，造成电驱动系统冷却性能下降，温度过高，同时，控制器功率模块散热效果差，导致其工作效率、可靠性降低。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明旨在提出一种电机控制器，其冷却性能好，使得功率模块的散热效果好、工作效率高。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
5.一种电机控制器，所述电机控制器包括箱体、发电机功率模块以及驱动电机功率模块；所述箱体包括底座和散热水道，所述散热水道设置在所述底座中并沿所述底座的长度方向贯穿所述底座，所述散热水道的一端为用于与冷却水源连通的进水嘴，另一端为用于排出冷却水的出水嘴；所述发电机功率模块和所述驱动电机功率模块沿所述散热水道的延伸方向分别布置在所述底座上，并且所述发电机功率模块和所述驱动电机功率模块均位于所述散热水道的上方；其中，所述散热水道的内侧顶壁设有多个冷却柱，多个所述冷却柱沿竖直方向设置在所述散热水道中。
6.可选的，所述散热水道包括相互连通的第一水道和第二水道，多个所述冷却柱设置在所述第一水道中，所述发电机功率模块设置在第一水道上方。
7.可选的，所述发电机功率模块和所述底座之间设有导热硅脂。
8.可选的，所述电机控制器包括第一密封圈，所述第二水道的顶部为敞口，所述驱动电机功率模块的底部具有多个散热柱，所述驱动电机功率模块设置在所述第二水道的敞口处，所述第一密封圈在所述驱动电机功率模块和所述第二水道之间提供密封，其中，多个所述散热柱伸入所述第二水道中。
9.可选的，所述电机控制器包括第一输出母排和第二输出母排；所述第一输出母排的一端与所述发电机功率模块电连接，另一端用于连接发电机接线座；所述第二输出母排的一端与所述驱动电机功率模块电连接，另一端用于连接驱动电机接线座。
10.可选的，所述电机控制器包括旋变线束以及第二密封圈，所述旋变线束一端连接所述电机控制器的控制板，另一端穿过所述底座用于连接外部的电机，所述第二密封圈在所述旋变线束与所述底座之间提供密封。
11.可选的，所述电机控制器包括上盖以及高压直流滤波组件，所述上盖与所述底座连接并限定出第一容纳空间，所述高压直流滤波组件设置在所述第一容纳空间中；其中，所述高压直流滤波组件包括磁环、滤波器支架以及注塑铜排，所述滤波器支架安装于所述上盖，所述注塑铜排设置在所述滤波器支架上，所述注塑铜排的输入端用于连接外部的电源，
所述注塑铜排的输出端用于连接所述电机控制器的电容，所述磁环套设在所述注塑铜排上。
12.可选的，所述注塑铜排包括主路输出端和支路输出端，所述主路输出端用于连接所述电容，所述支路输出端用于连接所述电机控制器的备用电源。
13.可选的，所述高压直流滤波组件包括滤波器座体，所述滤波器座体与所述滤波器支架连接并限定出第二容纳空间，所述磁环位于所述第二容纳空间中；所述滤波器座体开设有用于容纳所述电容的容纳槽。
14.相对于现有技术，本发明所述的电机控制器具有以下优势：
15.所述散热水道设置在所述底座中并沿所述底座的长度方向贯穿所述底座，所述发电机功率模块和所述驱动电机功率模块沿所述散热水道的延伸方向分别布置在所述底座上，并且所述发电机功率模块和所述驱动电机功率模块均位于所述散热水道的上方，所述发电机功率模块和所述驱动电机功率模块能够借助于所述散热水道中的冷却水实现散热、降温目的，并且，为了提高散热效率，所述散热水道的内侧顶壁设有多个冷却柱，多个所述冷却柱沿竖直方向设置在所述散热水道中，这样就能使得散热水道更加充分地与冷却水接触，提升热交换效率，使得位于所述散热水道上方的所述发电机功率模块和所述驱动电机功率模块能够得到更有效的散热、冷却。
16.本发明还提供一种车辆，所述车辆包括发电机、驱动电机以及上述的电机控制器，所述发电机和所述驱动电机均与所述电机控制器电连接。
17.所述车辆与上述电机控制器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
18.本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
19.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
20.在附图中：
21.图1为本发明的电机控制器的底座的结构示意图；
22.图2为本发明的电机控制器的上盖的结构示意图。
23.附图标记说明：
24.1-发电机功率模块，2-驱动电机功率模块，3-底座，4-第一输出母排，5-第二输出母排，6-旋变线束，7-上盖，8-注塑铜排，9-滤波器座体，
具体实施方式
25.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
26.下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
27.如图1和图2所示，本发明的所述电机控制器包括箱体、发电机功率模块1以及驱动电机功率模块2；所述箱体包括底座3和散热水道，所述散热水道设置在所述底座3中并沿所述底座3的长度方向贯穿所述底座3，所述散热水道的一端为用于与冷却水源连通的进水嘴，另一端为用于排出冷却水的出水嘴；所述发电机功率模块1和所述驱动电机功率模块2
沿所述散热水道的延伸方向分别布置在所述底座3上，并且所述发电机功率模块1和所述驱动电机功率模块2均位于所述散热水道的上方；其中，所述散热水道的内侧顶壁设有多个冷却柱，多个所述冷却柱沿竖直方向设置在所述散热水道中。
28.在本发明中，所述发电机功率模块1和所述驱动电机功率模块2沿所述散热水道的延伸方向分别布置在所述底座3上，并且所述发电机功率模块1和所述驱动电机功率模块2均位于所述散热水道的上方，所述发电机功率模块1和所述驱动电机功率模块2能够借助于所述散热水道中的冷却水实现散热、降温目的，并且，为了提高散热效率，所述散热水道的内侧顶壁设有多个冷却柱，多个所述冷却柱沿竖直方向设置在所述散热水道中，这样就能使得散热水道更加充分地与冷却水接触，提升热交换效率，使得位于所述散热水道上方的所述发电机功率模块1和所述驱动电机功率模块2能够得到更有效的散热、冷却。
29.在本发明的一种实施方式中，多个所述冷却柱并非布满所述散热水道，而是将所述散热水道设计为包括相互连通的第一水道和第二水道的结构，多个所述冷却柱设置在所述第一水道中，所述发电机功率模块1设置在第一水道上方，也就是说，所述发电机功率模块1以所述底座3为导热介质而与所述第一水道中的冷却水进行热交换，从而实现所述发电机功率模块1散热降温。
30.为了进一步提高所述发动机功率模块1的散热效率，所述发电机功率模块1和所述底座3之间设有导热硅脂，换言之，所述发电机功率模块1朝向所述底座3的一面均匀涂抹有导热硅脂，再通过螺钉等紧固件安装在所述底座3上，从而提高了散热效率。
31.在上述实施方式中，为了进一步提高所述驱动电机功率模块2的散热效率，所述电机控制器还包括第一密封圈，所述第二水道的顶部设计为敞口结构，所述驱动电机功率模块2的底部具有多个散热柱，所述驱动电机功率模块2设置在所述第二水道的敞口处，所述第一密封圈在所述驱动电机功率模块2和所述第二水道之间提供密封，其中，多个所述散热柱伸入所述第二水道中。由于所述驱动电机功率模块2的底部的多个散热柱直接伸入所述第二水道的冷却水中与其发生热交换，极大地提高了散热效率。
32.在本发明的一种实施方式中，所述电机控制器包括第一输出母排4和第二输出母排5；所述第一输出母排4的一端与所述发电机功率模块1电连接，另一端用于连接发电机接线座；所述第二输出母排5的一端与所述驱动电机功率模块2电连接，另一端用于连接驱动电机接线座。因此，当本发明所述电机控制器与电机进行装配时，其三相输出连接处由所述第一输出母排4和所述第二输出母排5取代了原有的三相线连接方式，提高了所述电机控制器的集成度，降低了较长传输线束需要承受外界干扰的风险，同时简化了现有技术中三相线安装的繁琐性。
33.在本发明的一种实施方式中，所述电机控制器包括旋变线束6以及第二密封圈，所述旋变线束6一端连接所述电机控制器的控制板，另一端穿过所述底座3用于连接外部的电机，所述第二密封圈在所述旋变线束6与所述底座3之间提供密封。具体地，所述旋变线束6具有线束本体和塑料件，将线束本体和塑料件注塑在一起，在塑料件的外圈装有第二密封圈，所述第二密封圈优选采用唇形密封圈。在安装时，该唇形密封圈与底座3形成径向的迷宫密封，保证了密封性，同时，所述旋变线束6还设有屏蔽接地，屏蔽接地通过安装点与底座3导通，使整个旋变线束6的密封结构更紧凑，空间占用率小。
34.为了使本发明的电机控制器具有更大的成本优势，可选的，所述电机控制器包括
上盖7以及高压直流滤波组件，所述上盖7与所述底座3连接并限定出第一容纳空间，所述高压直流滤波组件设置在所述第一容纳空间中；其中，所述高压直流滤波组件包括磁环、滤波器支架以及注塑铜排8，所述滤波器支架安装于所述上盖7，所述注塑铜排8设置在所述滤波器支架上，所述注塑铜排8的输入端用于连接外部的电源，所述注塑铜排8的输出端用于连接所述电机控制器的电容，所述磁环套设在所述注塑铜排8上。本发明的高压直流滤波组件集成了磁环、滤波器支架以及注塑铜排8等关键零部件，能够作为一个滤波组件为所述电机控制器直流滤波，具有较高的集成度，安装简便、成本优势明显。
35.在本发明的一种实施方式中，所述注塑铜排8包括主路输出端和支路输出端，所述主路输出端用于连接所述电容，所述支路输出端用于连接所述电机控制器的备用电源。由于所述注塑铜排8的支路输出端可以直接为备用电源供电，因而减少了转接线束的使用和安装工序，降低了电机控制器的成本。
36.为了提高所述电机控制器的滤波系统的可靠性，可选的，所述高压直流滤波组件包括滤波器座体9，所述滤波器座体9与所述滤波器支架连接并限定出第二容纳空间，所述磁环位于所述第二容纳空间中；所述滤波器座体9开设有用于容纳所述电容的容纳槽，通过该容纳槽对所述电容进行固定和保护，从而增加整个滤波系统的可靠性。
37.本发明的电机控制器还设有接地铜排，所述接地铜排直接导通底座3与发电机驱动板及驱动电机驱动板，其主要作用是保证接地良好且充分可靠。所述电机控制器的功率模块和驱动板所产生的噪声干扰能够及时通过底座3释放到大地，从而达到优化emc效果，保证功率模块的噪声源对控制信号的干扰大幅下降。同时，此接地铜排巧妙连接了两个不同功能的驱动板，减小了噪声的传导路径，使噪声能够及时有效的通过安装点传导到大地，保证电机控制器的可靠运行。
38.本发明的电机控制器的发电机滤波组件使用电阻焊工艺集成了2个y电容，并通过铜排单独接地，其正负极与发电机功率模块1的正负极连接，能够很好地滤掉电能从发电机-dc-link电容传导至发电机功率模块1时的电磁波，降低电磁波对功率模块开关信号的干扰，提高电机控制器的性能。
39.另外，本发明的电机控制器的驱动电机滤波组件使用电阻焊工艺集成了2个y电容，并通过安装点接地，其正负极与驱动电机功率模块2的正负极连接，能够很好地滤掉电能从驱动电机-dc-link电容传导至驱动电机功率模块2时的电磁波，降低电磁波对功率模块开关信号的干扰，提高电机控制器的性能。
40.在上述实施方式中，发电机-dc-link电容和驱动电机-dc-link电容的安装贴合面为铝制材料，使其dc-link电容芯子直接和铝制材料接触，通过铝制材料优秀的导热能力来提高dc-link电容的散热能力，提高散热效率。
41.另外，本发明的电机控制器的三相输出密封组件由第一输出母排4、第二输出母排5集成密封圈组成，为第一输出母排4、第二输出母排5和底座3之间提供了有效合理的密封，且集成了电流检测功能，集成度非常高。需要说明的是，所述电机控制器的发电机模块组件和驱动电机模块组件采用了相同的密封圈，减少了设计成本和生产成本。
42.本发明还提供一种车辆，所述车辆包括发电机、驱动电机以及上述的电机控制器，所述发电机和所述驱动电机均与所述电机控制器电连接。
43.在现有技术中，对于电动汽车来说，双电机相对于单电机加主减速器或变速箱的
方案在提高驱动效率方面是有相当优势的，原因有四：1、单电机在低速、高速轻载等情况下，效率降低比较严重。2、双电机可以提高制动能量回收的效率。3、双电机无动力中断。4、单个电机如果要满足高性能和高转速范围，设计制造难度大，总重量也大。因此，对于前驱汽车来说，如果采用两台电机为整车提供动力，就需要两台电机控制器，这样就需要整车提供更大的安装空间，显然这是不利于整车布置的。在这种情况下，本发明的车辆采用了上述的电机控制器，其集成度高、结构紧凑，能够满足整车对空间布置的需求。
44.以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。