CN204305547U - 一种电机控制器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电机控制器，包括控制器箱体、电容模块和逆变模块，控制器箱体中间开设有空腔，在空腔的里面设置有散热器，散热器把空腔分为腔体一和腔体二，在腔体一里面、散热器的顶面上安装着逆变模块，在腔体二里面、散热器的底面上安装着电容模块，在散热器上开设有冷却水道并设置有与冷却水道连通的进水口和出水口，通过冷却水道对电容模块和逆变模块进行散热，该结构简单、紧凑，通过散热器可以对逆变模块和电容模块进行有效的散热，而且电机控制器的体积更小，成本更低，各个零部件之间的连接更加简单方便。

Description

一种电机控制器
技术领域：
本实用新型涉及一种电机控制器，属于电动汽车领域。
背景技术：
现有电动汽车的电机控制器主要包括控制器箱体、逆变模块和电容模块，在控制器箱体中间开设有空腔，逆变模块和电容模块安装在空腔里面并且逆变模块靠近控制器箱体的前端，电容模块靠近控制器箱体的后端，在逆变模块下方、控制器箱体的底面上设置有冷却水道，通过冷却水道对逆变模块散热，但是这种电机控制器至少存在如下几个不足之处：
1)电机控制器的体积较大，会占用电动汽车里面大部分有限的安装空间，显然不符合现在电机汽车低成本、小体积的发展趋势；
2)散热结构不合理，由于逆变模块和电容模块的安装较为分散，通过冷却水道难以对逆变模块和电容模块进行有效的散热；
3)与电容模块连接的叠层母排，与逆变模块连接的交流铜排，连接结构分散、凌乱，连接麻烦，而且叠层母排和交流铜排长时间工作也会产生一定的热量，而目前的电机控制器并没有解决层叠母排和交流铜排的散热问题；
4)目前电机控制器里面使用的线束很多，连接起来十分麻烦，而且成本相对较高。
发明内容：
本实用新型的目的是提供一种电机控制器，该结构简单、紧凑，通过散热器可以对逆变模块和电容模块进行有效的散热，而且电机控制器的体积更小，成本更低，各个零部件之间的连接更加简单方便。
本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。
一种电机控制器，包括控制器箱体、电容模块和逆变模块，控制器箱体中间开设有空腔，在空腔的里面设置有散热器，散热器把空腔分为腔体一和腔体二，在腔体一里面、散热器的顶面上安装着逆变模块，在腔体二里面、散热器的底面上安装着电容模块，在散热器上开设有冷却水道并设置有与冷却水道连通的进水口和出水口，通过冷却水道对电容模块和逆变模块进行散热。
上述所述的逆变模块包括IGBT模块、驱动线路板和控制线路板，驱动线路板和控制线路板依次安装在IGBT模块的顶面上，IGBT模块的底面上往下伸出针床，在散热器的顶面上开设有凹槽，逆变模块安装在散热器的顶面上，IGBT模块上的针床伸入到散热器顶面的凹槽里面。
上述所述的逆变模块通过一组交流铜排往外输出三相交流电，交流铜排紧贴在腔体一的底壁上，在交流铜排下方、散热器上开设有通道，通道与凹槽连通组成所述的冷却水道，凹槽与进水口连通，通道与出水口连通。
上述所述的外部直流电源通过叠层母排输入到逆变模块，逆变模块与电容模块之间通过直流铜排电连接在一起，在腔体一的底壁上设置有支撑平台，叠层母排紧贴在支撑平台的顶面上。
上述所述的在控制器箱体底部的外侧面上设置有接线盒一，在接线盒一上安装有三相交流输出端子，在腔体一的底壁上安装有传感器线路板，传感器线路板与控制线路板电连接在一起，在传感器线路板上安装有3个电流传感器，在每个电流传感器中间分别设置有一个接线柱一，接线柱一的一端与交流铜排电连接在一起，接线柱一的另一端从电流传感器中间和腔体一的底壁穿过并伸入到接线盒一里面与三相交流输出端子电连接在一起。
上述所述的在控制器箱体底部的外侧面上设置有接线盒二，在接线盒二上安装有直流输入端子，在腔体一里面设置有两个接线柱二，接线柱二的一端与叠层母排电连接在一起，接线柱二的另一端从腔体一的底壁穿过并伸入到接线盒二里面与直流输入端子电连接在一起。
上述所述的支撑平台的数量是两个，两个支撑平台分别位于腔体一底壁的两侧，在两个支撑平台之间设置有阻容吸收线路板，阻容吸收线路板与叠层母排电连接在一起。
上述所述的在接线柱二外面套装有共模滤波器，接线柱二从共模滤波器中间穿过。
上述所述的在控制器箱体上安装有低压信号连接器，低压信号连接器与控制线路板直接电连接在一起。
上述所述的控制线路板与驱动线路板之间通过板对板连接器电连接在一起的，传感器线路板与控制线路板之间通过线束电连接在一起。
上述所述的在控制器箱体的侧面上安装有进水接头和出水接头，进水接头与冷却水道的进水口接通，出水接头与冷却水道的出水口接通
本实用新型与现有技术相比，具有如下效果：
1)在腔体一里面、散热器的顶面上安装着逆变模块，在腔体二里面、散热器的底面上安装着电容模块，在散热器上开设有冷却水道并设置有与冷却水道连通的进水口和出水口，通过冷却水道对电容模块和逆变模块进行散热，该结构简单、紧凑，安装方便，通过散热器可以对逆变模块和电容模块进行有效的散热，而且电机控制器的体积更小，成本更低，各个零部件之间的连接更加简单方便；
2)IGBT模块的底面上往下伸出针床，在散热器的顶面上开设有凹槽，逆变模块安装在散热器的顶面上，IGBT模块上的针床伸入到散热器顶面的凹槽里面，结构简单，逆变模块工作时产生的热量传递到IGBT模块的针床上，从凹槽流过的冷却水带走针床上的热量，冷却方式更加直接，散热效率更高，效果更好；
3)交流铜排紧贴在腔体一的底壁上，在交流铜排下方、散热器上开设有通道，交流铜排工作时产生的热量会传递到腔体一的底壁上，从通道流过的冷却水带走腔体一底壁上的热量，从而实现对交流铜排的有效散热，可以保证电机控制器稳定、可靠地工作；
4)在腔体一的底壁上设置有支撑平台，叠层母排紧贴在支撑平台的顶面上，叠层母排工作时产生的热量会传递到支撑平台上，支撑平台上的热量会经控制器箱体往外散去，从而实现对叠层母排的散热，可以保证电机控制器稳定、可靠地工作；
5)在两个支撑平台之间设置有阻容吸收线路板，阻容吸收线路板与叠层母排电连接在一起，对从叠层母排输入的直流电源具有滤波、改善电磁兼容的作用；
6)在接线柱二外面套装有共模滤波器，当电机控制器的电磁兼容测试不通过或者其他情况下，通过增加共模滤波器提高电机控制器的电磁兼容性能，减少共模干扰；
7)在控制器箱体上安装有低压信号连接器，低压信号连接器与控制线路板直接电连接在一起，连接简单，可靠性更高。
附图说明：
图1是实施例中电机控制器一个角度的立体图；
图2是实施例中电机控制器另一个角度的立体图；
图3是实施例中没有安装箱盖的电机控制器的俯视图；
图4是实施例中电机控制器的俯视分解图；
图5是实施例中电机控制器的仰视分解图；
图6是实施例中电机控制器的俯视图；
图7是图6中A-A剖视图；
图8是实施例中控制器箱体的立体图；
图9是实施例中控制器箱体的侧视图；
图10是图9中B-B剖视图；
图11实施例中电机控制器的电路图。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
实施例一：如图1至图11所示，本实用新型是一种电机控制器，包括控制器箱体1、电容模块2和逆变模块3，控制器箱体1中间开设有空腔，在空腔的里面设置有散热器4，散热器4把空腔分为腔体一11和腔体二12，在腔体一11里面、散热器4的顶面上安装着逆变模块3，在腔体二12里面、散热器4的底面上安装着电容模块2，在散热器4上开设有冷却水道41并设置有与冷却水道41连通的进水口42和出水口43，通过冷却水道41对电容模块2和逆变模块3进行散热。在控制器箱体1的顶部和底部上都安装有箱盖110用于密封着腔体11、腔体12。
逆变模块3包括IGBT模块31、驱动线路板32和控制线路板33，驱动线路板32和控制线路板33依次安装在IGBT模块31的顶面上，在腔体一11的侧壁上设置有若干支撑柱112，控制线路板33支撑安装在支撑柱112的顶部，并且在控制线路板33的底部设置有屏蔽板321，屏蔽板321屏蔽控制线路板33下方IGBT模块31和驱动线路板32对控制线路板33的电磁干扰信号。所述的IGBT模块31采用6合1的IGBT模块，电容模块2用于与直流母线连接(并联于直流母线两端)，为逆变模块3提供纹波电流。IGBT模块31的底面上往下伸出针床311，在散热器4的顶面上开设有凹槽44，在凹槽44四周、散热器4的顶面上开设有环形槽，在环形槽里面安装有密封圈，逆变模块3安装在散热器4的顶面上并把密封圈压紧在环形槽里面，IGBT模块31上的针床311伸入到散热器4顶面的凹槽44里面。逆变模块3工作时产生的热量传递到IGBT模块31的针床311上，从凹槽44流过的冷却水带走针床311上的热量，从而实现对逆变模块3的散热，而且冷却方式更加直接，散热效率更高，效果更好。电容模块2紧贴在散热器4的底面上，电容模块2工作时产生的热量会传递到散热器4上，从散热器4的凹槽流过的冷却水会带走散热器4上的热量，从而实现对电容模块2的冷却散热。
逆变模块3通过一组交流铜排5往外输出三相交流电，交流铜排5紧贴在腔体一11的底壁上，在交流铜排5的底面与腔体一11的底壁之间设置有绝缘纸，绝缘纸具有绝缘和传递热量的作用。在交流铜排5下方、散热器4上开设有通道45，通道45与凹槽44连通组成所述的冷却水道41，凹槽44与进水口42连通，通道45与出水口43连通。交流铜排5工作时产生的热量会传递到腔体一11的底壁上，从通道45流过的冷却水带走腔体一11底壁上的热量，从而实现对交流铜排5的有效散热，可以保证电机控制器稳定、可靠地工作。
外部直流电源通过叠层母排61输入到逆变模块3，逆变模块3与电容模块2之间通过直流铜排62电连接在一起，在腔体一11的底壁两侧分别设置有支撑平台111，叠层母排61紧贴在支撑平台111的顶面上，并且在叠层母排61的底面与支撑平台111的顶面之间设置有绝缘纸，绝缘纸具有绝缘和传递热量的作用。叠层母排61工作时产生的热量会传递到支撑平台111上，支撑平台111上的热量会经控制器箱体1往外散去，从而实现对叠层母排61的散热，可以保证电机控制器稳定、可靠地工作。所述支撑平台111的数量是两个，两个支撑平台111分别位于腔体一11底壁的两侧，在两个支撑平台111之间设置有阻容吸收线路板63，阻容吸收线路板63与叠层母排61电连接在一起，阻容吸收线路板63对从叠层母排61输入的直流电源具有滤波、改善电磁兼容的作用。
在控制器箱体1底部的前端面上设置有接线盒一13，在接线盒一13上安装有三相交流输出端子81，并且在接线盒一13上安装有盒盖131密封着接线盒一13。在腔体一11的底壁上安装有传感器线路板82，传感器线路板82与控制线路板33之间通过线束电连接在一起，在传感器线路板82上安装有3个电流传感器83，在每个电流传感器83中间分别设置有一个接线柱一84，接线柱一84的一端与交流铜排5电连接在一起，接线柱一84的另一端从电流传感器83中间和腔体一11的底壁穿过并伸入到接线盒一13里面与三相交流输出端子81电连接在一起。逆变模块3通过交流铜排5、接线柱一84和三相交流输出端子81往外输出三相交流电。
在控制器箱体1底部的后端面上设置有接线盒二14，在接线盒二14上安装有直流输入端子91，并且在接线盒二14上安装有盒盖131密封着接线盒二14。在腔体一11里面设置有两个接线柱二92，接线柱二92的一端与叠层母排61电连接在一起，接线柱二92的另一端从腔体一11的底壁穿过并伸入到接线盒二14里面与直流输入端子91电连接在一起。外部直流电源通过直流输入端子91、接线柱二92和叠层母排61输入到逆变模块3。
在接线柱二92外面套装有共模滤波器(图中未示出)，接线柱二92从共模滤波器中间穿过。当电机控制器的电磁兼容测试不通过或者其他情况下，通过增加共模滤波器提高电机控制器的电磁兼容性能，减少共模干扰。
在控制器箱体1的前端面上安装有低压信号连接器101，低压信号连接器101与控制线路板33直接电连接在一起，控制线路板33与驱动线路板32之间通过板对板连接器331电连接在一起的，整个电机控制器只有传感器线路板82与控制线路板33之间使用少量的线束连接之外，电机控制器其他各个零部件之间不需要通过线束实现连接，使电机控制器里面更加整洁，连接更加方便、可靠。
在控制器箱体1的侧面上安装有进水接头102和出水接头103，进水接头102与冷却水道41的进水口42接通，出水接头103与冷却水道41的出水口43接通。冷却水从进水接头102流入凹槽44并经过通道45之后从出水接头103流出，从而实现对电容模块2、逆变模块3和交流铜排5的有效散热。
以上实施例为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式不限于此，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电机控制器，包括控制器箱体(1)、电容模块(2)和逆变模块(3)，其特征在于：控制器箱体(1)中间开设有空腔，在空腔的里面设置有散热器(4)，散热器(4)把空腔分为腔体一(11)和腔体二(12)，在腔体一(11)里面、散热器(4)的顶面上安装着逆变模块(3)，在腔体二(12)里面、散热器(4)的底面上安装着电容模块(2)，在散热器(4)上开设有冷却水道(41)并设置有与冷却水道(41)连通的进水口(42)和出水口(43)，通过冷却水道(41)对电容模块(2)和逆变模块(3)进行散热。
2.根据权利要求1所述的一种电机控制器，其特征在于：所述的逆变模块(3)包括IGBT模块(31)、驱动线路板(32)和控制线路板(33)，驱动线路板(32)和控制线路板(33)依次安装在IGBT模块(31)的顶面上，IGBT模块(31)的底面上往下伸出针床(311)，在散热器(4)的顶面上开设有凹槽(44)，逆变模块(3)安装在散热器(4)的顶面上，IGBT模块(31)上的针床(311)伸入到散热器(4)顶面的凹槽(44)里面。
3.根据权利要求2所述的一种电机控制器，其特征在于：逆变模块(3)通过一组交流铜排(5)往外输出三相交流电，交流铜排(5)紧贴在腔体一(11)的底壁上，在交流铜排(5)下方、散热器(4)上开设有通道(45)，通道(45)与凹槽(44)连通组成所述的冷却水道(41)，凹槽(44)与进水口(42)连通，通道(45)与出水口(43)连通。
4.根据权利要求1所述的一种电机控制器，其特征在于：外部直流电源通过叠层母排(61)输入到逆变模块(3)，逆变模块(3)与电容模块(2)之间通过直流铜排(62)电连接在一起，在腔体一(11)的底壁上设置有支撑平台(111)，叠层母排(61)紧贴在支撑平台(111)的顶面上。
5.根据权利要求4所述的一种电机控制器，其特征在于：在控制器箱体(1)底部的外侧面上设置有接线盒一(13)，在接线盒一(13)上安装有三相交流输出端子(81)，在腔体一(11)的底壁上安装有传感器线路板(82)，传感器线路板(82)与控制线路板(33)电连接在一起，在传感器线路板(82)上安装有3个电流传感器(83)，在每个电流传感器(83)中间分别设置有一个接线柱一(84)，接线柱一(84)的一端与交流铜排(5)电连接在一起，接线柱一(84)的另一端从电流传感器(83)中间和腔体一(11)的底壁穿过并伸入到接线盒一(13)里面与三相交流输出端子(81)电连接在一起。
6.根据权利要求5所述的一种电机控制器，其特征在于：在控制器箱体(1)底部的外侧面上设置有接线盒二(14)，在接线盒二(14)上安装有直流输入端子(91)，在腔体一(11)里面设置有两个接线柱二(92)，接线柱二(92)的一端与叠层母排(61)电连接在一起，接线柱二(92)的另一端从腔体一(11)的底壁穿过并伸入到接线盒二(14)里面与直流输入端子(91)电连接在一起。
7.根据权利要求4或5或6所述的一种电机控制器，其特征在于：所述支撑平台(111)的数量是两个，两个支撑平台(111)分别位于腔体一(11)底壁的两侧，在两个支撑平台(111)之间设置有阻容吸收线路板(63)，阻容吸收线路板(63)与叠层母排(61)电连接在一起。
8.根据权利要求6所述的一种电机控制器，其特征在于：在接线柱二(92)外面套装有共模滤波器，接线柱二(92)从共模滤波器中间穿过。
9.根据权利要求2或3或4或5或6所述的一种电机控制器，其特征在于：在控制器箱体(1)上安装有低压信号连接器(101)，低压信号连接器(101)与控制线路板(33)直接电连接在一起。
10.根据权利要求5或6所述的一种电机控制器，其特征在于：控制线路板(33)与驱动线路板(32)之间通过板对板连接器电连接在一起的，传感器线路板(82)与控制线路板(33)之间通过线束电连接在一起。
11.根据权利要求9所述的一种电机控制器，其特征在于：在控制器箱体(1)的侧面上安装有进水接头(102)和出水接头(103)，进水接头(102)与冷却水道(41)的进水口(42)接通，出水接头(103)与冷却水道(41)的出水口(43)接通。
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