CN102152765A - 一种电动汽车用控制器的安装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车用控制器的安装结构，包括电机和电机控制器，所述的电机控制器封装在一个盘状结构内；所述的盘状结构的端面形状与所述的电机后端盖吻合，并与电机连接贴合在一起。本发明提供的电动车用集成式电机控制器，内部结构简单，大大简化了电机系统对外的电气连接，使线路大大简化，同时又节省了电机与控制器之间连接的水冷却管路，安装和维护方便，可靠性高、效率高。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车电机驱动技术领域，特别是涉及一种纯电动汽车用电机控制器的安装结构。
背景技术
在全球石油资源日趋紧张及环境污染日益严重的情况下，各种节能环保的新能源汽车不断涌现，特别是电动汽车和混合动力汽车越来越受到人们的关注和青睐。这最主要得益于新能源、新材料的发现，高性能微处理器技术以及大容量动力电池技术的突破，使电动汽车/混合动力汽车有了新的发展，人们对电动汽车/混合动力汽车也有了新的认识，对电动车的接受度大大提高，并开始愿意购买电动汽车/混合动力汽车作为代步工具。
在电动汽车中，电机控制器是实现电池的直流电供电与电机的交流电用电变换、实现电机的驱动运行的关键部件，属于电动车核心功率部件，要求其能够持续可靠的运行。传统的电机控制器设计，内部通常采用很多分立部件，每个分立部件都需要多个螺钉进行固定；部件与主控板之间的电气连接多采用线束连接，使其内部结构变得非常复杂而凌乱。这种结构通常体积大，存在安装不方便，维护困难，可靠性低等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车用控制器的安装结构，通过该结构使电机控制器与电机集成成一个整体，克服上述现有技术中电机控制器分立部件带来的问题。
本发明为实现其目的而采用的技术方案是：一种电动汽车用控制器的安装结构，包括电机和电机控制器，所述的电机控制器封装在一个盘状结构内；所述的盘状结构的端面形状与所述的电机后端盖吻合，并与电机连接贴合在一起；所述的电机控制器的高压直流母线接口设置在所述的盘状结构的一侧，与动力电池高压直流输出电缆的连接接口连接；所述的电机控制器的低压信号接口设置在所述的盘状结构的一侧与汽车控制系统相连；所述的电机的三相交流接口内置所述的电机与所述的盘状结构的贴合面上，分别与所述的电机控制器的三相交流输出端连接。
进一步的，上述的一种电动汽车用控制器的安装结构中：在所述的电机上还设置有电机位置传感器和温度传感器，所述的电机位置传感器和温度传感器对外的接口设置在所述的电机与所述的盘状结构的贴合面上，分别与所述的低压信号接口中相应的低压信号线相连接。
进一步的，上述的一种电动汽车用控制器的安装结构中：在所述的电机外壳和所述的盘状结构都设置有冷却装置。所述的电机外壳和所述的盘状结构的冷却装置均为水冷装置。所述的水冷装置进、出水管分别设置在所述的电机壳体上，在所述的电机与所述的盘状结构的贴合面上具有连接有电机控制器水冷装置和电机水冷装置的连接水管的接口。
更进一步的，上述的一种电动汽车用控制器的安装结构中：所述的盘状结构与电机是通过螺栓连接贴合在一起的。
本发明提供的电动车用集成式电机控制器，内部结构简单，大大简化了电机系统对外的电气连接，使线路大大简化，同时又节省了电机与控制器之间连接的水冷却管路，安装和维护方便，可靠性高、效率高。
本发明提供的电动车用电机控制器采用与电机后端盖集成式的结构设计，这样的设计把电机和电机控制器有机的集成为一体(二者的结合体统称为电机系统)，使电机系统部件非常精简，并可以作为一个部件直接安装在车体上，与常规电驱动系统相比较，安装省时省力，易于检查和排除故障。
在电气接口方面，集成式电机控制器的接线变得非常简洁，与整车其他电路的连接接口仅保留了高压直流母线接口和机控制器低压信号接口。因此，本发明中的集成式电机控制器的系统设计，使线路大大简化，大大提高了系统的集成度，有利于提高系统的可靠性。
另外，集成式电机控制器由于将电机和电机控制器有机集成在一起，很多以前通过电缆或管道连接在一起的接口，现在可直接插接在一起，省去了连接线、电缆、安装支架、插件防护装置等的安装，大大降低了系统制造成本，减小了系统体积和重量，是一种特别适用于电动车应用的电机控制器。
下面通过结合具体实施例与附图对本发明的技术方案进行较为详细的描述。
附图说明
图1是本发明实施例中电机控制器与电机集成的结构正视图。
图2是本发明实施例中电机控制器与电机集成的结构右视图。
图3是本发明实施例中电机控制器与电机结合端面的示意图。
图中：1、电机，2、电机控制器，3、高压直流母线接口，4、低压信号接口，5、水冷装置进、出水管接口，6、三相交流接口，7、螺栓，8、位置传感器及温度传感器对外的接口，9、控制器水冷装置和电机水冷装置连接水管的接口。
具体实施方式
实施例1：如图1、图2和图3所示，本实施例是一种电动汽车用控制器的安装结构，该结构将电机1和电机控制器2集成在一起，包括电机1和电机控制器2等两个部分，本实施例中，电机控制器2封装在一个盘状结构内；盘状结构的端面形状与所电机1的后端盖吻合，并与电机1连接贴合在一起；本处使用4颗螺栓7将盘状结构固定在电机的端面上，如图1和图2所示，电机控制器2的高压直流母线接口3设置在盘状结构的一侧，与动力电池高压直流输出电缆的连接接口连接；它是电机1及电机控制器2与汽车上的高压直流电池的连接接口，一般的，电机控制器内设置有逆变装置，逆变装置的高压直流母线端接汽车上的高压电池的输出端，通过逆变器转换成电机所需要的三相交流电。电机控制器2的低压信号接口4是控制器与汽车其它系统通信的接口，也是为电机上的各种传感器提供工作电源的接口，同时，电机控制器还通过该接口接收传感器所产生的电信号，该低压信号接口4设置在所述的盘状结构的一侧；电机1的三相交流接口6内置所述的电机1与盘状结构的贴合面上，分别与电机控制器2通过逆变装置所产生的三相的交流输出端连接。本实施例中，在电机1上还设置有电机位置传感器和温度传感器，电机位置传感器和温度传感器对外的接口8设置在电机1与盘状结构的贴合面上，分别与低压信号接口4中相应的低压信号线相连接。
本实施例所要解决的技术问题是提供一种集成度高，结构简单，性能稳定可靠，效率高、故障率低，并且适应纯电动汽车应用的一种电机控制器。
本实施例是将电机控制器与电机的后端盖集成为一体，集成为一体的电机和控制器作为一个整体部件，能直接安装到车体上。
本实施例中的集成式电机控制器采用常规电机控制器与电机后端盖集成的结构设计，安装时，采用四颗螺栓把电机控制器安装在电机后端盖上。电机和控制器可视为一个整体部件。
本实施例中的集成式电机控制器的冷却系统，在内部的冷却采用了内藏式冷却水进出口，当电机控制器与电机后端盖安装到位时，电机控制器的冷却水进出口将与电机上对应位置的水管接口对插。这样设计，不需要单独将电机控制器冷却系统连接到车辆冷却系统中，能减少一组电机控制器冷却水管。
本实施例中的电机控制器的集成式三相交流输出接口，采用内藏式设计，当电机控制器与电机后端盖安装到位时，电机控制器上的三相交流输出接口将与电机上对应位置的三相交流输入接口对插。不需要单独将电机控制器三相交流接口通过电缆连接到电机三相交流输入接口上，能减少一组电机控制器三相交流电缆。
本实施例中的电机位置传感器和温度传感器接口，采用内藏式设计，当电机控制器与电机后端盖安装到位时，电机控制器上的电机位置传感器和温度传感器接口将与电机上对应位置的电机位置传感器和温度传感器接口对插。不需要再单独通过线束将电机位置传感器和温度传感器信号引入到电机控制器中，能减少一组电机传感器外部连接线束，提高系统控制的可靠性。
本发明实施例中的新型电机控制器2，是一个内部封装了电机控制器2电路的盘状结构，端面形状基本与电机1后端盖吻合。在空间位置上，电机控制器2与电机1的后端盖通过螺栓7连接贴合在一起。在电机控制器2的外形上，采用与电机1后端盖一体化的结构设计。这样，从外观上看，达到了电机控制器2和电机1有机集成为一个部件的效果。作为一个既拥有电机控制电路功能，又拥有电机驱动功能的一套电机系统，在与整车的机械安装上，将作为一个整体部件安装到车体上。在电机控制器的高压直流母线接口3是与动力电池高压直流输出电缆的连接接口，是提供电动机驱动电源的能量通道口。电机控制器低压信号接口4是低压供电(主要为传感器等电压用电器件提供电源)信号与整车的通讯信号的接口，是新型电机控制器与系统外部交换信息的通道口。电机及电机控制器系统的水冷装置进、出水管接口5，一共有两个，位于电机1的上端部，分别作为电机控制器与系统外部的冷却水循环流进通道口和流出通道口，因仅保留了一套，与传统的电机控制器和电机冷却系统相比，冷却线路大大缩短，更节省材料和部件。
请参照附图3，本发明实施全中的集成式电机控制器2与电机1对接的结合端面(实际指的是电机靠近电机控制器一面的左视图，或电机控制器靠近电机一面的右视图)上集成了多个接口，为使电机1和电机控制器2在组装时能尽量密实的贴合到一起，根据两个端面接口之间的连接情况可以设计相对应的结构形式，同时可以采用适用的密封方式，以达到良好的密封性能。与电机连接的集成式三相交流接口6内置在上述结合端面上，是高压电缆连接电机1和电机控制器2的通道口。位置传感器及温度传感器对外的接口8内置在上述结合端面上，电机位置传感器和温度传感器的信号线可先配置在电缆中，而电缆通过这个接口连接电机1与电机控制器2。控制器水冷装置和电机水冷装置连接水管的接口9内置在上述结合端面上，一共有两个，冷却循环水可以通过这两个内部流通水道在电机1和电机控制器2流通进行冷却降温。
以上所述接口，即与电机连接的集成式三相交流接口6、位置传感器及温度传感器对外的接口8和控制器水冷装置和电机水冷装置连接水管的接口9，由于这些接口都内置在电机控制器2与电机1连接的端面中，当电机控制器2与电机1后端盖安装到位后，将分别与电机1上的相应接口连接到位。
电机控制器2和电机1安装完成后，可以相应取消常规电驱动系统中的三相交流连接电缆、电机位置传感器及温度传感器连接线束和电机控制器冷却水管等。这样的结构设计，大大简化了电驱动系统的结构，使线路更简洁，使系统性能更可靠、效率更高。
Claims (6)
1.一种电动汽车用控制器的安装结构，包括电机(1)和电机控制器(2)，其特征在于：
所述的电机控制器(2)封装在一个盘状结构内；所述的盘状结构的端面形状与所述的电机(1)后端盖吻合，并与电机(1)连接贴合在一起；
所述的电机控制器(2)的高压直流母线接口(3)设置在所述的盘状结构的一侧，与动力电池高压直流输出电缆的连接接口连接；
所述的电机控制器(2)的低压信号接口(4)设置在所述的盘状结构的一侧与汽车控制系统相连；
所述的电机(1)的三相交流接口(6)内置所述的电机(1)与所述的盘状结构的贴合面上，分别与所述的电机控制器(2)的三相交流输出端连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车用控制器的安装结构，其特征在于：在所述的电机(1)上还设置有电机位置传感器和温度传感器，所述的电机位置传感器和温度传感器对外的接口(8)设置在所述的电机(1)与所述的盘状结构的贴合面上，分别与所述的低压信号接口(4)中相应的低压信号线相连接。
3.根据权利要求1所述的电动汽车用控制器的安装结构，其特征在于：在所述的电机(1)外壳和所述的盘状结构都设置有冷却装置。
4.根据权利要求3所述的电动汽车用控制器的安装结构，其特征在于：所述的电机(1)外壳和所述的盘状结构的冷却装置均为水冷装置。
5.根据权利要求4所述的电动汽车用控制器的安装结构，其特征在于：所述的水冷装置进、出水管接口(5)分别设置在所述的电机(1)壳体上，在所述的电机(1)与所述的盘状结构的贴合面上具有连接有电机控制器(2)水冷装置和电机(1)水冷装置的连接水管的接口(9)。
6.根据权利要求1至5中任一所述的电动汽车用控制器的安装结构，其特征在于：所述的盘状结构与电机(1)是通过螺栓(7)连接贴合在一起的。
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