CN103167787A - 电动车辆控制器以及包含所述电动车辆控制器的车辆 - Google Patents

电动车辆控制器以及包含所述电动车辆控制器的车辆 Download PDF

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Abstract

本发明属于控制器及电动车辆技术领域，涉及电动车辆控制器以及包含所述电动车辆控制器的车辆，电动车辆控制器是：线路板上安装有贴片功率器件，每个若干贴片功率器件安装位上设置有贯通线路板的通孔，底座内设置的若干导热柱分别伸入每个线路板的通孔内并与贴片功率器件的底平面绝缘接触，线路板上焊接的电源输入及三相输出导电柱密封且绝缘地穿出上盖上的通孔形成控制器的接电端子，上盖上的若干个限位柱弹性地顶压在贴片功率器件上表面并将线路板固定在底座上，线路板上的信号线与伸出盒体的电连接器电连接，一种车辆包含所述的电动车辆控制器，优点是：本发明的导热好、体积小、功率大，适用于全自动贴片生产工艺，故障率低，使用寿命长。

Description

电动车辆控制器以及包含所述电动车辆控制器的车辆
技术领域
本发明属于控制器及包含所述控制器的车辆技术领域，特指一种电动车辆控制器以及包含所述电动车辆控制器的车辆。
背景技术
目前，车辆控制器上的贴片功率元件与电路板的连接结构有以下几种结构：一种比较常见的是将贴片功率元件的底部散热面紧贴在金属基材的铝基板或铜基板上。其不足之处是金属基材的铝基板或铜基板相比一般电路板而言价格昂贵，并且金属基材的铝基板或铜基板只能其中一面放置贴片元件。另一种是将贴片功率元件直接与镶嵌在电路板中的导热铜块的正面焊接，再将导热铜块与散热板连接，以方便散热（参见中国专利CN101556941B公开的《贴片式大功率元件的散热结构》文献），其不足之处：一是由于有些贴片功率元件的功率大，必须使用体积较大的导热铜块及散热板，导致电路板的体积较大，影响用电器的整体布局；二是由于有些贴片功率元件的功率大，使得贴片功率元件的散热部与散热铝板或铜板的焊接后容易局部过热而导致脱焊，极易导致电路故障。
另外，现有车辆控制器上的电源线、三相输出线及信号线直接焊接在线路板上，再成束地从壳体的引出孔中引出，引出孔处设置密封胶用于密封，其不足之处在于：一是拆装难度大，维修困难；二是直接扯拉电线容易将在电线在线路板上的焊接点拉开导致断路甚至短路故障；三是成束的电源线、三相输出线及信号线不易辨别连接，容易出现安装错误。
发明内容
本发明的目的是提供一种体积小、导热散热快、接线准确快捷、适用于全自动贴片生产工艺的电动车辆控制器以及包含所述电动车辆控制器的车辆。
本发明的目的是这样实现的：
电动车辆控制器，包括底座与上盖组成的封闭的盒体及设置在盒体内的控制器的线路板，所述的线路板上设置的若干贴片功率器件安装位上均对应设置有贯通线路板的通孔，线路板的每个安装位上安装有一个贴片功率器件，底座的上表面设置的若干个导热柱分别伸入每个线路板的通孔内并与对应的贴片功率器件的底平面绝缘接触，线路板上焊接连接的电源输入及三相输出导电柱密封且绝缘地穿出上盖上的通孔形成控制器的接电端子，上盖上设置的若干个限位柱弹性地顶压在每个贴片功率器件上表面并将线路板固定在底座上，线路板上的信号线与伸出盒体的电连接器电连接，所述的电连接器穿出上盖上的扁孔，底座的上表面设置有两个以上的线路板定位支撑块，定位支撑块与线路板上的定位孔配合定位，所述底座与上盖之间设置有第一密封圈，电连接器与上盖之间设置有第二密封圈，所有的导电柱与上盖之间设置有第三密封圈。
上述电连接器的具体结构是：电连接器主体的四周环设有第二密封圈垫板，所述的第二密封圈设置在电连接器的第二密封圈垫板与上盖之间。
上述的电连接器为按两排布局的三十针插座，三十针插座分为两组，一组为二十四针插座、一组为六针插座。
上述的导热柱与贴片功率器件的底平面绝缘接触是：导热柱的上侧套装有片状或帽状或套状的绝缘薄膜，使得导热柱与贴片功率器件的底平面绝缘接触。
上述的线路板上焊接的导电柱密封且绝缘地穿出上盖上的通孔的具体结构是：金属材质的导电柱的下端面焊接在线路板上对应的接电处，导电柱的上侧套设有绝缘套，导电柱及绝缘套一同穿出上盖上的通孔，绝缘套的上部设置有与导电柱形成的环形槽、下端设置有向外延伸的第三密封圈垫板，所述绝缘套的环形槽高于上盖的上表面并在其一侧设置有缺口，导电柱的连接部的上表面高于环形槽的下底面、低于绝缘套的上表面。
上述限位柱弹性地顶压在每个贴片功率器件上表面是在限位柱与贴片功率器件之间设置有弹性垫。
上述的导电柱、底座均用金属材料制成。
上述底座上与上盖的结合面上间隔设置有两个以上的定位销或定位孔，上盖上设置有与底座上的定位销或定位孔配合定位的定位孔或定位销，上盖的内表面上设置有加强筋，底座的两侧对应设置有接耳，接耳上设置有连接孔。
上述的导电柱及上盖上的通孔对应设置有五个，五个导电柱及上盖上的通孔按两排间隔设置。
上述上盖为一高一低的阶梯结构，导电柱穿过的上盖上的通孔部位的上表面高于电连接器穿过的上盖上的扁孔部位的上表面。
上述的线路板上至少电连接有两个储能电容，所述的储能电容卧式安装在线路板上。
一种车辆，所述车辆包含所述的电动车辆控制器。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
1、本发明将贴片功率器件与线路板连接后，能较好地将贴片功率器件工作时产生的热量传递到壳体外，确保功率器件的正常工作环境良好。
2、本发明的导电柱及电连接器可方便地与控制器线路板上的所有引线连接，使得外接时方便快速，不易出错，也适应大电流的输入输出，可形成标准化器件。
3、本发明的导热柱及卧式安装的储能电容，在保证散热快的条件下，可有效缩小壳体的体积，因而使得产品的体积小，使用的原材料少，生产成本低，故障率低，使用寿命长。
4、本发明适用于各种类型的控制器及电动车辆。
附图说明
图1是本发明的结构原理示意图。
图2是本发明的贴片功率器件与导热柱的连接结构局部剖视放大图。
图3是本发明的上盖的立体示意图之一。
图4是本发明的上盖的立体示意图之二。
图5是本发明的底座的立体示意图。
图6是本发明的底座上安装线路板及导电柱的立体示意图。
图7是本发明的上盖与底座结合后的立体示意图。
图8是本发明的电连接器的立体示意图之一。
图9是本发明的电连接器的立体示意图之二。
图10是本发明单一的导电柱与绝缘套结合后的剖视图。
图11是本发明单一的导电柱与绝缘套结合后的立体图。
图12是本发明所有的导电柱与绝缘套结合后的剖视图。
图13是本发明所有的导电柱与绝缘套结合后的立体示意图之一。
图14是本发明所有的导电柱与绝缘套结合后的立体示意图之二。
图15是本发明的贴片功率器件焊接在线路板上的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—图15：
电动车辆控制器，包括底座1与上盖4组成的封闭的盒体及设置在盒体内的控制器的线路板2，所述的线路板2上设置的若干贴片功率器件3安装位上均对应设置有贯通线路板2的通孔22，线路板2的每个安装位上安装有一个贴片功率器件3，底座1的上表面设置的若干个导热柱11分别伸入每个线路板2的通孔22内并与对应的贴片功率器件3的底平面31绝缘接触（实际上：底座1的上表面设置的若干个导热柱11分别伸入每个线路板2的通孔22内并与对应的贴片功率器件3的漏极的导热板底平面31绝缘接触即可），线路板2上焊接连接的电源输入及三相输出导电柱5密封且绝缘地穿出上盖4上的通孔43形成控制器的接电端子，上盖1上设置的若干个限位柱41弹性地顶压在每个贴片功率器件3上表面并将线路板2固定在底座1上，线路板2上的信号线23与伸出盒体的电连接器6电连接，所述的电连接器6穿出上盖4上的扁孔44，底座1的上表面设置有两个以上的线路板2的定位支撑块12，定位支撑块12与线路板2上的定位孔21配合定位，所述底座1与上盖4之间设置有第一密封圈81，电连接器6与上盖4之间设置有第二密封圈82，所有的导电柱5与上盖4之间设置有第三密封圈93，信号线23通过插接在电连接器6上的插头7、电源输入及三相输出线24从电动车辆控制器的顶部水平地向外引出，底座1与上盖4通过螺栓螺接。
上述电连接器6的具体结构是：电连接器主体的四周环设有第二密封圈垫板61，所述的第二密封圈82设置在电连接器6的第二密封圈垫板61与上盖4之间，第二密封圈垫板61上设置有与插座卡接连接的连接卡扣62。
上述的电连接器6为按两排布局的三十针插座，三十针插座分为两组，一组为二十四针插座64、一组为六针插座63，电连接器6的上表面设置有与电插头定位用的定位柱65或定位孔。
上述的导热柱11与贴片功率器件3的底平面31绝缘接触是：导热柱11的上侧套装有片状或帽状或套状的绝缘薄膜86，使得导热柱11与贴片功率器件3的底平面31绝缘接触。
上述的线路板2上焊接的导电柱5密封且绝缘地穿出上盖4上的通孔43的具体结构是：金属材质的导电柱5的下端面焊接在线路板2上对应的接电处，导电柱5的上侧套设有绝缘套84，导电柱5及绝缘套84一同穿出上盖4上的通孔43，绝缘套84的上部设置有与导电柱5形成的环形槽843、下端设置有向外延伸的第三密封圈垫板841，所述绝缘套84的环形槽843高于上盖4的上表面并在其一侧设置有缺口846，导电柱5的连接部的上表面51高于环形槽843的下底面845、低于绝缘套84的上表面842，所有的第三密封圈垫板841可以是一体式结构841a，所有的导电柱5也可以通过定位板92固定成一体式结构，以便于组装及定位，第三密封圈垫板841或定位板92与导电柱5过盈配合或直接成型在导电柱5上。
上述限位柱41弹性地顶压在每个贴片功率器件3上表面是在限位柱41与贴片功率器件3之间设置有弹性垫85。
上述的导电柱5、底座1均用金属材料制成。
上述底座1上与上盖4的结合面上间隔设置有两个以上的定位销15或定位孔，上盖4上设置有与底座1上的定位销15或定位孔配合定位的定位孔或定位销，上盖4的内表面上设置有加强筋42，底座1的两侧对应设置有接耳13，接耳13上设置有连接孔14。
上述的导电柱5及上盖4上的通孔43对应设置有五个，五个导电柱5及上盖4上的通孔43按两排间隔设置。
上述上盖4为一高一低的阶梯结构，导电柱5穿过的上盖4上的通孔43部位的上表面45高于电连接器6穿过的上盖4上的扁孔44部位的上表面46。
上述的线路板2上至少电连接有两个储能电容91，所述的储能电容91卧式安装在线路板2上。
一种车辆，所述车辆包含如所述的电动车辆控制器。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.电动车辆控制器，包括底座与上盖组成的封闭的盒体及设置在盒体内的控制器的线路板，其特征在于：所述的线路板上设置的若干贴片功率器件安装位上均对应设置有贯通线路板的通孔，线路板的每个安装位上安装有一个贴片功率器件，底座的上表面设置的若干个导热柱分别伸入每个线路板的通孔内并与对应的贴片功率器件的底平面绝缘接触，线路板上焊接连接的电源输入及三相输出导电柱密封且绝缘地穿出上盖上的通孔形成控制器的接电端子，上盖上设置的若干个限位柱弹性地顶压在每个贴片功率器件上表面并将线路板固定在底座上，线路板上的信号线与伸出盒体的电连接器电连接，所述的电连接器穿出上盖上的扁孔，底座的上表面设置有两个以上的线路板定位支撑块，定位支撑块与线路板上的定位孔配合定位，所述底座与上盖之间设置有第一密封圈，电连接器与上盖之间设置有第二密封圈，所有的导电柱与上盖之间设置有第三密封圈。
2.根据权利要求1所述的电动车辆控制器，其特征在于：所述电连接器的具体结构是：电连接器主体的四周环设有第二密封圈垫板，所述的第二密封圈设置在电连接器的第二密封圈垫板与上盖之间。
3.根据权利要求2所述的电动车辆控制器，其特征在于：所述的电连接器为按两排布局的三十针插座，三十针插座分为两组，一组为二十四针插座、一组为六针插座。
4.根据权利要求1所述的电动车辆控制器，其特征在于：所述的导热柱与贴片功率器件的底平面绝缘接触是：导热柱的上侧套装有片状或帽状或套状的绝缘薄膜，使得导热柱与贴片功率器件的漏极的导热板底平面绝缘接触。
5.根据权利要求1所述的电动车辆控制器，其特征在于：所述的线路板上焊接的导电柱密封且绝缘地穿出上盖上的通孔的具体结构是：金属材质的导电柱的下端面焊接在线路板上对应的接电处，导电柱的上侧套设有绝缘套，导电柱及绝缘套一同穿出上盖上的通孔，绝缘套的上部设置有与导电柱形成的环形槽、下端设置有向外延伸的第三密封圈垫板，所述绝缘套的环形槽高于上盖的上表面并在其一侧设置有缺口，导电柱的连接部的上表面高于环形槽的下底面、低于绝缘套的上表面。
6.根据权利要求1所述的电动车辆控制器，其特征在于：所述限位柱弹性地顶压在每个贴片功率器件上表面是在限位柱与贴片功率器件之间设置有弹性垫。
7.根据权利要求1所述的电动车辆控制器，其特征在于：所述的导电柱、底座均用金属材料制成。
8.根据权利要求1所述的电动车辆控制器，其特征在于：所述底座上与上盖的结合面上间隔设置有两个以上的定位销或定位孔，上盖上设置有与底座上的定位销或定位孔配合定位的定位孔或定位销，上盖的内表面上设置有加强筋，底座的两侧对应设置有接耳，接耳上设置有连接孔。
9.根据权利要求1所述的电动车辆控制器，其特征在于：所述的导电柱及上盖上的通孔对应设置有五个，五个导电柱及上盖上的通孔按两排间隔设置。
10.根据权利要求1所述的电动车辆控制器，其特征在于：所述上盖为一高一低的阶梯结构，导电柱穿过的上盖上的通孔部位的上表面高于电连接器穿过的上盖上的扁孔部位的上表面。
11.根据权利要求1所述的电动车辆控制器，其特征在于：所述的线路板上至少电连接有两个储能电容，所述的储能电容卧式安装在线路板上。
12.一种车辆，其特征在于：所述车辆包含如权利要求1-11任一项所述的电动车辆控制器。
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Applicant after: Taizhou City Amoi Electronic Technology Co. Ltd.

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Applicant after: Wenzhou Sanli Electronic Technology Co., Ltd.

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Applicant before: Taizhou City Amoi Electronic Technology Co. Ltd.

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