电机控制器以及两轮电动车的制作方法

1.本实用新型涉及电机控制技术领域，特别是涉及一种电机控制器以及两轮电动车。


背景技术：

2.电机控制器作为两轮电动车的关键零部件之一，可将动力电池所存储的电能转化为驱动电机所需的电能，来控制两轮电动车的启动运行、进退速度、爬坡力度等行驶状态，或者可帮助两轮电动车刹车，并将部分刹车能量存储到动力电池中。其中，功率驱动板作为电机控制器的核心零部件，其散热好坏将直接影响到两轮电动车的电驱动系统的动力性和经济性。目前，功率器件工作产生的热量是通过和金属导体紧压的方式导热的，并且功率器件和金属导体之间需设置绝缘片以相互绝缘，此种电机控制器的加工工艺复杂且导热效果不佳。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种电机控制器以及两轮电动车，能够简化电机控制器的加工工艺并改善电机控制器的散热效果。
4.为实现以上目的，本实用新型采用以下技术方案为，一种电机控制器，包括第一壳体、第二壳体、功率驱动板以及驱动板，第一壳体包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面设有若干散热鳍片；第二壳体盖设于所述第二表面，所述第二壳体与所述第一壳体之间形成腔体；功率驱动板收容于所述腔体内，所述功率驱动板背离功率器件的表面与所述第二表面至少部分接触；以及控制板，与所述功率驱动板电连接，并叠置于所述功率驱动板上，其中，所述第一壳体采用导热材料制成，所述功率驱动板的基板为铝基板。
5.在一些可选地实施例中，所述功率驱动板开设有若干第一安装孔，若干所述第一安装孔环绕设置于所述功率驱动板；
6.所述第一壳体开设有若干第一螺孔，所述第一螺孔贯穿所述第二表面；
7.所述电机控制器包括若干第一紧固件，一所述第一紧固件穿过一所述第一安装孔并与一所述第一螺孔螺接固定，以使得所述功率驱动板与所述第二表面至少部分接触。
8.在一些可选地实施例中，所述电机控制器还包括若干第一绝缘垫圈，一所述第一绝缘垫圈夹设于一所述第一紧固件和一所述第一安装孔之间。
9.在一些可选地实施例中，所述控制板开设有若干第二安装孔，若干所述第二安装孔环绕于所述控制板设置；
10.所述第一壳体开设有若干第二螺孔，所述第二螺孔贯穿所述第一表面和所述第二表面；
11.所述电机控制器包括若干支柱和若干第二紧固件，一所述第二紧固件分别穿过一所述第二安装孔以及一所述支柱，并与所述第二螺孔螺接固定，以使得所述控制板叠置于所述功率驱动板上。
12.在一些可选地实施例中，所述电机控制器还包括若干第二绝缘垫圈，一所述第二绝缘垫圈夹设于一所述第二紧固件和一所述第二安装孔之间。
13.在一些可选地实施例中，所述第二壳体开设有将所述腔体与外界连通的通孔；
14.所述电机控制器还包括接线柱，所述接线柱固定于所述第二壳体，并自所述通孔伸出通孔外，所述接线柱与所述控制板电连接。
15.在一些可选地实施例中，所述电机控制器还包括第三壳体，所述第三壳体与所述第二壳体可拆卸连接，并覆盖所述接线柱伸出通孔外的部分。
16.在一些可选地实施例中，所述电机控制器还包括第一密封胶圈，所述第一密封胶圈夹设于所述接线柱和所述通孔之间。
17.在一些可选地实施例中，所述电机控制器还包括第二密封胶圈，所述第二密封胶圈夹设于所述第二表面和第二壳体之间，且所述第二密封胶圈环绕于所述功率驱动板设置。
18.为实现以上目的，本实用新型采用另一技术方案为，一种两轮电动车，包括上述所述的电机控制器。
19.本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例中的功率驱动板工作时所产生的热量可通过第二壳体直接与外界进行热交换，利于电机控制器在较为稳定的工况下运行。此外，能够简化电机控制器的加工工艺并改善电机控制器的散热效果。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
21.图1为本实用新型实施例提供的一种电机控制器的结构爆炸图；
22.图2为图1所示的电机控制器中功率驱动板与第一壳体的剖视图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
25.在本实用新型的描述中，应当说明的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮
廓的内外。
26.在本实用新型的描述中，应当说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
27.请参阅图1和图2示出的示例，图1为本实用新型实施例提供的一种电机控制器的结构爆炸图，图2为图1所示的电机控制器中功率驱动板与第一壳体的剖视图。该电机控制器包括第一壳体11、第二壳体12、功率驱动板20以及控制板30。第一壳体11和第二壳体12连接，并且第一壳体11和第二壳体12之间形成腔体。功率驱动板20和控制板30均收容于腔体内，控制板30与功率驱动板20电连接。在本实用新型实施例中，功率驱动板20与第二壳体12至少部分接触。这样，功率驱动板20工作时所产生的热量可通过第二壳体12直接与外界进行热交换，利于电机控制器在较为稳定的工况下运行。
28.接下来，结合附图所例示对第一壳体11、功率驱动板20、控制板30和第二壳体12的具体结构展开描述。在不冲突的情况下，下述的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。
29.对于上述第一壳体11，第一壳体11不仅为上述各部件的安装支撑结构，还可与两轮电动车的其他结构连接，以将电机控制器固定于两轮电动车上。具体而言，第一壳体11大致呈长方形板状结构，其可包括相对设置的第一表面111和第二表面112。其中，第一表面111为第一壳体11朝向外界的表面，第一表面111设有若干散热鳍片113，以增加第一壳体11的散热面积。第二表面112为第一壳体11朝向腔体的表面，第二表面112用于与功率驱动板20接触。示例性地，第一壳体11可采用不限于铝的导热材料制成。这样，功率驱动板20所产生的热量可经由第一壳体11快速地与外界进行热交换，从而提升第一壳体11的散热效率。可以理解的是，第一壳体11的形状可根据实际使用需求进行适应性调整，例如，第一壳体11亦可为正方形、棱形或者其他规则形状。
30.对于上述功率驱动板20，功率驱动板20背离功率器件的表面与第一壳体11的第二表面112至少部分接触。其中，功率器件包括但不限于mos管、i gbt管，功率驱动板上设有用于驱动前述各功率器件的驱动电路。功率器件所处的功率驱动板20的表面设有导电结构，该导电结构位于各个功率器件之间的间隙处，该导电结构用于与控制板电连接，并将控制板30与功率驱动板20分离。示例性地，功率驱动板20的基板为铝基板。
31.为便于将功率驱动板20装配于第一壳体11，可选地，功率驱动板20开设有第一安装孔20a，第一壳体11开设有贯穿第二表面112的第一螺孔11a。该电机控制器还包括第一紧固件，第一紧固件穿过第一安装孔20a并螺接固定于第一螺孔11a，以使得功率驱动板20背离功率器件的表面与第一壳体11的第二表面112至少部分接触。示例性地，第一安装孔20a、第一螺孔11a以及第一紧固件的数量均为多个，一第一紧固件穿过一第一安装孔20a并螺接固定于一第一螺孔11a，其中，多个第一安装孔20a环绕于功率驱动板设置。由于功率驱动板多处均采用螺接固定，利于功率驱动板与第一壳体11的第二表面112充分接触，从而进一步提升第一壳体11与功率驱动板的导热效率。可以理解的是，功率驱动板20和第一壳体11的装配方式不限于此，例如，功率驱动板20可通过弓状弹片与第一壳体11相接触，该弓状弹片可借助螺纹紧固件固定于第一壳体11。
32.为了减少功率驱动板20在振动工况下的异响，进一步地，电机控制器包括第一绝缘垫圈41，第一绝缘垫圈41嵌设于功率驱动板20的第一安装孔20a，第一紧固件穿过第一绝
缘垫圈41并螺接固定于第一螺孔11a。示例性地，第一绝缘垫圈41的数量与第一安装孔20a的数量一一对应，一第一紧固件穿过一第一绝缘垫圈41并螺接固定于一第一螺孔11a。
33.对于上述控制板30，控制板30固定于第一壳体11，控制板30与功率驱动板20电连接。电气元件所在的控制板30的表面还设有数据传输端子以及电源端子。示例性地，控制板30与功率驱动板20通过信号连接器通信连接，并与功率驱动板的导电结构电连接，这样可实现电机控制器的高电压与低电压分离。应当说明的是，本实用新型实施例提供的控制板30采用t i的dsp控制芯片，主频达100mhz以上，可兼容包括但不限于can通讯、rs485通讯、uart蓝牙。此外，在控制算法上采用磁场定向控制算法、深度弱磁算法、主动能量回收算法。在功率端通过svpwm调制和高精度电流采样，进而保证电机控制器的高效和准确控制。
34.为便于将控制板30装配于第一壳体11，可选地，控制板30开设有第二安装孔30a，第一壳体11开设有第二螺孔11b，第二螺孔11b贯穿第二表面112。电机控制器还包括支柱52和第二紧固件，第二紧固件分别穿过第二安装孔30a以及支柱52，并与第二螺孔11b螺接固定，以使得控制板30背离电气元件的表面与功率驱动板20上的支撑结构相接触。示例性地，第二安装孔30a、支柱52、第二螺孔11b的数量均为多个，多个第二安装孔30a环绕于控制板30设置，一第二紧固件穿过一第二安装孔30a以及一支柱52，并与一第二螺孔11b螺接固定。在本实用新型实施例中，控制板30并非借助功率驱动板20固定于第一壳体11，而是控制板30和功率驱动板20分别固定于第一壳体11，这样，在电机控制器处于振动工况下，控制板30与功率驱动板20均具有良好的预紧力，以使得控制板30和功率驱动板20均实现车规级的振动要求，增强电机控制器的可靠性。还应当说明的是，支柱的长度需大于功率驱动板20的板材和功率器件的总长度，如此方可满足控制板30与功率驱动板20之间最小爬电距离的要求。
35.为了减少控制板30在振动工况下的异响，进一步地，电机控制器还包括第二绝缘垫圈51，第二绝缘垫圈51嵌设于控制板30的第二安装孔30a，第二紧固件穿过第二绝缘垫圈51并螺接固定于第二螺孔11b。示例性地，第二绝缘垫圈51的数量与第二安装孔30a的数量一一对应，一第二紧固件穿过一第二绝缘垫圈51以及一支柱52并螺接固定于一第二螺孔11b。
36.对于上述第二壳体12，第二壳体12盖设于第一壳体11的第二表面112，并在第二壳体12与第一壳体11之间形成腔体，功率驱动板20以及控制板30均收容于该腔体内。示例性地，第二壳体12采用电磁屏蔽材料制成。可以理解的是，第二壳体12与第一壳体11的连接方式在此不作具体限定，例如，在本实用新型实施例中采用螺接固定。当然，第二壳体12亦可卡扣连接或粘接。
37.为便于电机控制器与两轮电动车的其他模块相连接，可选地，第二壳体12开设有将腔体与外界连通的通孔12a，电机控制器还包括接线柱60，接线柱60自通孔12a穿出通孔12a外，穿过通孔12a外的接线柱60的部分用于两轮电动车的其他模块相连接。接线柱60未穿出通孔12a的部分固定于第二壳体12，并与控制板30的电源端子电连接。示例性地，接线柱60包括电源输出接线柱60和电源输出接线柱60。当然，第二壳体亦可开设有将腔体与外界连通的插接孔(未示出)，控制板的数据传输端子可显露于该插接孔内。
38.进一步地，电机控制器还包括第三壳体13，第三壳体13与第二壳体12可拆卸连接，并覆盖接线柱60伸出通孔12a外的部分。如此设置，可对电机控制器的接线端进行保护。示
例性地，第二壳体12相对的两侧面开设有卡孔，与卡孔相对应的，第三壳体13设有卡扣，卡扣嵌设于卡孔内以实现第三壳体13与第二壳体12的可拆卸连接。
39.此外，基于电机控制器的使用环境，电机控制器需满足防水要求，因此，第二壳体12和第一壳体11之间、第二壳体12和接线柱60之间均需进行密封。为此，电机控制器还可包括第一密封胶圈71和第二密封胶圈72。第一密封胶圈71夹设于接线柱60和通孔12a之间，第二密封胶圈72夹设于第二表面112和第二壳体12之间，且第二密封胶圈72环绕于功率驱动板20设置。
40.基于同一技术构思，本实用新型实施例还提供了一种两轮电动车，该两轮电动车包括上述所述的电机控制器，由于功率驱动板与第二壳体至少部分接触，功率驱动板工作时所产生的热量可通过第二壳体直接与外界进行热交换，利于电机控制器在较为稳定的工况下运行。本实用新型实施例对两轮电动车的种类不作具体限定，可以为现有技术中任一种两轮电动车，比如平衡车、摩托车等，该两轮电动车的其他未详述结构均可参照现有技术的相关公开，此处不做展开说明。
41.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。