CN104619154B - 电动汽车用辅助控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车用辅助控制装置，它包括机壳底座和机壳壳体，机壳底座的左端安装有风扇，机壳底座的右端安装有滤网，散热器设于机壳底座中，机壳壳体安装在机壳底座的顶部，驱动板安装在机壳壳体的底部，驱动板上安装有高压绝缘板，高压绝缘板的上方安装有电容板，电容板的上方设有电容防震板，电容防震板上设有多个对应套设在电容板上的多个电容上的防震垫圈，电容防震板上还安装有控制板和扩展模块，机壳壳体的侧面上安装有多个航空插头，驱动板、高压绝缘板、电容板、电容防震板和控制板均位于机壳壳体中，机盖固定在机壳壳体的顶部且机盖与机壳壳体之间设有密封垫圈。本发明检修和扩展方便、适应性强且工作稳定。

Description

电动汽车用辅助控制装置

技术领域

本发明涉及电动汽车电控领域，尤其涉及一种电动汽车用辅助控制装置。

背景技术

在节能降耗不断增强的今天，大力发展电动汽车已是大势所趋。电动汽车因其电控系统比较复杂，对各部件的性能要求非常高，因而不断的技术创新和产品升级是提升产品和赢得市场的重中之重。

控制器作为一个电力电子产品，它集计算机软件控制，电力电子、结构设计等多方面的知识于一体。结构设计作为实现其预定功能的载体，其设计优良与否，不但决定其能否稳定可靠的工作，而且直接决定其在市场上是否有良好的竞争力。电动汽车上，除主驱动控制器以外的辅助用动力控制器，如转向油泵控制器、气泵控制器等都是控制方向和刹车的核心零部件，在车上起着至关重要的作用。

在现有的辅助用动力控制器中，一方面，由于控制器的驱动板的下板面有两个大电容，在整机装配时会穿入到散热风道中，从而致使驱动板与散热风道不能相互隔离。当风送入风道时，电容会挡住部分风道，因车在行驶中灰尘进入，风道中的灰尘随着气流会沿着电容与风道间的缝隙进入到控制器的驱动板上，时间久后整个控制器里面的驱动板和控制板上都会有很多的灰尘，加之遇到长时间的潮湿天气后控制器里面会有水汽进入与灰尘作用致使灰尘变硬牢牢粘在元器件上，特别是CPU和控制板的散热片，致使控制器烧掉。另一方面，单个的电容安装在驱动板上，控制板固定在驱动板上，软件是固化的，无法更改，有问题只有换硬件，没有扩展功能模块。再一方面，由于控制器的接线是线束直接穿过橡皮护套圈直接接入控制器内部的端子上，因而更换检修工作量大，易出现线路接错烧机器的情况，须派专门的技术人员到现场服务。

因此，有必要提供一种电动汽车用辅助控制装置来克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种检修和扩展方便、适应性强且工作稳定的电动汽车用辅助控制装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电动汽车用辅助控制装置包括机壳底座和机壳壳体，机壳底座的左端安装有一对风扇，机壳底座的右端安装有滤网，散热器设于机壳底座中且位于风扇和滤网之间，机壳壳体安装在机壳底座的顶部，驱动板安装在机壳壳体的底部，驱动板的下表面上设有IGBT模块、高压充电模块和均压吸收模块，驱动板与机壳壳体之间设有绝缘密封垫，驱动板的上表面上通过绝缘板连接支架安装有高压绝缘板，高压绝缘板的上方安装有电容板，电容板上设有多个电容，电容板的上方设有电容防震板，电容防震板上设有多个防震垫圈，多个防震垫圈对应套设在电容板上的多个电容上，电容防震板上还安装有控制板和扩展模块，机壳壳体的侧面上安装有多个与外部线路连接的航空插头，驱动板、高压绝缘板、电容板、电容防震板和控制板均位于机壳壳体中，机盖通过设有防水胶垫的螺钉固定在机壳壳体的顶部且机盖与机壳壳体之间设有密封垫圈。

较佳地，机壳底座的左端设有风扇支架，风扇支架的两端通过风扇连接支架固定在机壳底座上，风扇安装在风扇支架上。

较佳地，散热器具有多个独立风道。

较佳地，机壳壳体和机壳底座为铝锌板。

较佳地，电容防震板为镀锌金属板。

较佳地，散热器由铝型材或压铸铝制成。

较佳地，航空插头的防护等级为IP66。

较佳地，电容板上设有6个电容。

与现有技术相比，

第一，本发明的散热器安装在机壳底座中，即独立风道设在机壳底座中，风道中没有元器件，而电气部分即驱动板、电容板、控制板以及扩展模块均安装在机壳壳体中，即电路板在另一个密闭的环境中，与散热器完全分隔开，因而本发明的散热风道与电气部分为分层结构，且完全隔离和独立，故，一方面，可以节省空间，使得驱动板上的IGBT模块有更多的空间；另一方面，内部为分层结构，打开机盖拆掉电容防震板就可以达到想要改动的部位，因而可清晰方便地检查控制器的各部件，且拆卸电容防震板几乎不会触碰到电路板的元器件，尽可能的减少了拆卸造成的工作量和人为故障率。而且，所有器件都不是安装在一个电路板上，这样就不用因一个小小的改动而拆开整个机器，因而可以非常方便的检修、更换和扩展，性能更加稳定和适应性更强，且能满足现场和设计的后期产品优化，能解决电动汽车辅助用动力转向控制器在车载的复杂电控系统中出现的各种问题，更好地迎合驾驶员的操控舒适性。再一方面，驱动板在最底层，与散热风道相连，驱动板上的IGBT模块散热好。

第二，与外部线路连接的接头采用防插错的航空插头，插头的防护等级高达IP66，且机器上盖和连接螺钉均防水密封，防水性能优越，因而使得整机的防护性能达到IP66，因而机器内几乎没有灰尘和水汽进入，免除了外部环境因数造成的故障和停机的概率。另外，通讯接口均引出至航空插头端，不需拆装检修盖，只需和机身外的检测插头对接即可快速定位故障点。

第三，由于机盖通过设有防水胶垫的螺钉固定在机壳壳体的顶部且机盖与机壳壳体之间设有密封垫圈，因而水无法渗入电路板的密闭环境中，控制器里面真正做到一尘不染。

第四，电容板上再加装一块电容防震板，其为镀锌金属板，不仅可以固定电容防震，而且控制板安装在此板上面，将控制板与高压部分完全隔离，为控制板提供了很好的屏蔽作用，减少干扰的故障。同时，电容固定板上面留有扩展模块安装位置，与控制板在同一个安装层上，给控制信号提供很好的屏蔽功能，增加功能时只需打开控制器盖子就可以直接加装扩展模块，不需要拆卸其他板块，因而可以说是以最小的拆卸达到最大改动的效果。另外，控制板与驱动板和电容板间用电容防震板隔开，相当于屏蔽环境中，适合于强电磁干扰的环境中。

第五，电容板上增加了2个电容，总共6个电容，其电容模块的容量更大，稳压性能更好，即使有短暂的2秒突然掉电，助力性能也不会有影响。当高压电有连续的掉电，复电时，只要整车能运行，配合软件中的程序自检测自复位功能，助力系统就能正常工作。当突然掉电不能复电时，控制器会利用电容模块里面的储电量进行降频处理，逐步减小助力，让司机能有约10秒的应对紧急情况的时间。因电容模块容量较大，当外部电压变化大时控制器的输出端仍然能稳定输出电压。

第六，通过增加的高压充电模块和均压吸收模块，进入IGBT模块的直流电源中几乎没有其他杂波的干扰，使控制器输出到电机的波形非常稳定。

第七，内部精巧，机箱用料扎实，大量覆铝锌板与喷漆保护设计既能保证良好的接地与屏蔽性能，又兼顾到产品的防腐性能；散热器体积加大，散热更好；控制器的风扇选用的是高转速，高风量，低噪音的，大大减小控制器工作时的温升，满足车载的高寿命，低噪音的要求。

第八，增加的高压绝缘板耐压3000V，完全隔离与机座因击穿空气打弧的现象。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为本发明电动汽车用辅助控制装置的结构示意图。

图2为图1的立体分解图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

如图1-2所示，本实施例电动汽车用辅助控制装置包括机壳底座10和机壳壳体11，机壳底座10和机壳壳体11为铝锌板。机壳底座10的左端设有风扇支架12，风扇支架12的两端通过风扇连接支架13固定在机壳底座10上，风扇14安装在风扇支架12上。机壳底座10的右端安装有滤网15。散热器16设于机壳底座10中且位于风扇14和滤网15之间，散热器16具有多个独立风道，且散热器16由铝型材或压铸铝制成。机壳壳体11安装在机壳底座10的顶部。驱动板17安装在机壳壳体11的底部，驱动板17的下表面上设有IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)模块18、高压充电模块(未图示)和均压吸收模块(未图示)。驱动板17与机壳壳体11之间设有绝缘密封垫19，驱动板17的上表面上通过绝缘板连接支架20安装有高压绝缘板21。高压绝缘板21的上方安装有电容板22，电容板22上设有6个电容23，电容板23的上方设有电容防震板24，电容防震板24为镀锌金属板，电容防震板24上设有多个防震垫圈25，多个防震垫圈25对应套设在电容板22上的多个电容23上。电容防震板24上还安装有控制板26和扩展模块(未图示)。机壳壳体11的侧面上安装有多个与外部线路连接的航空插头27，航空插头27的防护等级为IP66。驱动板17、高压绝缘板21、电容板22、电容防震板24、控制板26和扩展模块均位于机壳壳体11中。机盖28通过设有防水胶垫的螺钉29固定在机壳壳体11的顶部，且机盖28与机壳壳体11之间设有密封垫圈30。

本发明经过以下两个实际应用的验证，证明本发明检修和扩展方便、适应性强且工作稳定。

应用实例1

本发明的南京的6129纯电动车型，电池电压DC564V，在系统上电时因大功率机器(如主驱动控制器)后于小功率机器(如转向油泵控制器)上电造成短时间内很大dv/dt，冲击电流约150A以上，致使控制器的输入端BUSSMAN FWP-50A的保险丝经常损坏，控制器内的继电器触点粘连，一上电就烧保险。通过将控制器内的继电器的吸合准位电压由250V调整至450V，则成功避开冲击，用示波器测得冲击电流峰值降至20A以内。

应用实例2

南京6118车型的纯电动旅游车，在本产品装车至运营期间，因输入线束短路烧保险丝，烧熔化了金属材质的航空接头，即使出现输入端直流正负极接反，其他厂家的控制器直接烧坏，而我们的产品依然正常无损。输出端的线束现场即使出现了短路的情况，也得到了及时的保护，从实际的验证中可以看出，本产品的设计理念非常成功。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (8)

1.一种电动汽车用辅助控制装置，包括机壳底座(10)和机壳壳体(11)，其特征在于，机壳底座(10)的左端安装有一对风扇(14)，机壳底座(10)的右端安装有滤网(15)，散热器(16)设于机壳底座(10)中且位于风扇(14)和滤网(15)之间，机壳壳体(11)安装在机壳底座(10)的顶部，驱动板(17)安装在机壳壳体(11)的底部，驱动板(17)的下表面上设有IGBT模块(18)、高压充电模块和均压吸收模块，驱动板(17)与机壳壳体(11)之间设有绝缘密封垫(19)，驱动板(17)的上表面上通过绝缘板连接支架(20)安装有高压绝缘板(21)，高压绝缘板(21)的上方安装有电容板(22)，电容板(22)上设有多个电容(23)，电容板(22)的上方设有电容防震板(24)，电容防震板(24)上设有多个防震垫圈(25)，多个防震垫圈(25)对应套设在电容板(22)上的多个电容(23)上，电容防震板(24)上还安装有控制板(26)和扩展模块，机壳壳体(11)的侧面上安装有多个与外部线路连接的航空插头(27)，驱动板(17)、高压绝缘板(21)、电容板(22)、电容防震板(24)和控制板(26)均位于机壳壳体(11)中，机盖(28)通过设有防水胶垫的螺钉(29)固定在机壳壳体(11)的顶部且机盖(28)与机壳壳体(11)之间设有密封垫圈(30)。

2.如权利要求1所述的电动汽车用辅助控制装置，其特征在于，机壳底座(10)的左端设有风扇支架(12)，风扇支架(12)的两端通过风扇连接支架(13)固定在机壳底座(10)上，风扇(14)安装在风扇支架(12)上。

3.如权利要求1或2所述的电动汽车用辅助控制装置，其特征在于，散热器(16)具有多个独立风道。

4.如权利要求3所述的电动汽车用辅助控制装置，其特征在于，机壳壳体(11)和机壳底座(10)为铝锌板。

5.如权利要求4所述的电动汽车用辅助控制装置，其特征在于，电容防震板(24)为镀锌金属板。

6.如权利要求5所述的电动汽车用辅助控制装置，其特征在于，散热器(16)由铝型材或压铸铝制成。

7.如权利要求6所述的电动汽车用辅助控制装置，其特征在于，航空插头(27)的防护等级为IP66。

8.如权利要求7所述的电动汽车用辅助控制装置，其特征在于，电容板(22)上设有6个电容(23)。