CN105207550A - 一种动力电机控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力电机控制器，包括水平设置的散热底板和电路板，所述电路板设置于所述散热底板的顶部，且所述电路板和所述散热底板之间设置有绝缘导热垫；所述电路板包括滤波电容部、驱动部和控制部；所述驱动控制板的所述驱动部且位于所述散热铝块的底部设置有导热金属涂层，且所述导热金属涂层所在区域的所述驱动控制板上均匀分布设置有若干金属化孔，所述金属化孔为镂空结构且所述金属化孔内填充有导热介质。本发明所述的一种动力电机控制器，通过改进机械结构，使电动汽车用电机控制器更加轻便、可靠、便于功率管积聚的热量传导出去，也便于控制强电流的流通，满足实际使用要求。

Description

一种动力电机控制器

技术领域

本发明涉及一种动力电机控制器，属于电机控制器技术领域。

背景技术

电动汽车EV（ElectricVehicle）作为一种首先发展起来的新能源汽车，正走入千家万户，电动汽车需要一种高效低耗，成本低廉的驱动电机控制器。电动汽车用电机控制器是电动汽车用电机正常工作运行并实现各种调速等功能的指挥中心，完成对各种输入信号进行逻辑综合、为驱动电路提供各种控制信号、产生PWM脉宽调制信号、对电动汽车用电机进行速度环和电流环调节、使系统具有较好的动态和静态性能、实现短路、过流、欠压故障保护等。

为了解决现有电动汽车驱动控制器使用温升过高的问题，中国专利文献CN201708684U公开了一种电动汽车驱动控制器散热系统，包括有用于控制向汽车驱动电机供电大小和电流换向的大功率的MOS管，在这些MOS管体上连接有散热器，所述散热器由铝合金材料制成，该散热器表面电镀有金属镍层。上述技术方案虽然提高了电动汽车驱动控制器的散热性能，其存在的不足在于整体结构较复杂、体积和重量大、不便于安装，且在汽车运行过程中长期受振动容易导致连接不可靠。

发明内容

本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种动力电机控制器，改进机械结构，使电动汽车用电机控制器更加轻便、可靠、便于功率管积聚的热量传导出去，也便于控制强电流的流通，满足实际使用要求。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种动力电机控制器，包括：水平设置的散热底板和电路板，所述电路板设置于所述散热底板的顶部，且所述电路板和所述散热底板之间设置有绝缘导热垫；所述电路板包括滤波电容部、驱动部和控制部；

所述滤波电容部的顶部设置有若干滤波电容单体，所述滤波电容部的上方竖直设置有两个电池接线柱；所述驱动部顶部设置有散热铝块、两个竖直设置的驱动接线柱、以及三个竖直设置的电机接线柱，所述散热铝块上设置有功率管；所述控制部蚀刻有控制电路和接线插口；

两个所述驱动接线柱分别为正极驱动接线柱和负极驱动接线柱，两个所述电池接线柱分别为正极电池接线柱和负极电池接线柱，所述正极驱动接线柱和所述正极电池接线柱之间通过保险丝电连接，所述负极驱动接线柱和所述负极电池接线柱之间通过分流器电连接；

所述驱动控制板的所述驱动部且位于所述散热铝块的底部设置有导热金属涂层，且所述导热金属涂层所在区域的所述驱动控制板上均匀分布设置有若干金属化孔，所述金属化孔为镂空结构且所述金属化孔内填充有导热介质。

所述导热介质可以是铝等金属材料，也可以是石墨、硅胶等非金属材料，优选易于加工和成型的金属材料。

作为本领域技术人员显而易见可以理解地，本发明所述的水平、竖直、顶部、底部等限定词仅仅用于说明电动汽车用电机控制器内部组件之间的相对位置关系，并不用于限定电动汽车用电机控制器在实际使用时各组件的结构状态。

作为上述技术方案的改进，所述驱动部顶部还设置有平行于所述散热铝块的导电铝块，所述散热铝块包括相互平行的散热铝块一、散热铝块二、散热铝块三、散热铝块四和散热铝块五，所述散热铝块一和所述散热铝块二分别设置于所述导电铝块的两侧，所述散热铝块三和所述散热铝块四共线设置于所述散热铝块一和所述导电铝块之间，所述散热铝块五设置于所述散热铝块二和所述导电铝块之间；所述正极驱动接线柱设置于所述散热铝块一上，所述负极驱动接线柱设置于所述导电铝块上，三个所述电机接线柱分别设置于所述散热铝块三、所述散热铝块四和所述散热铝块五上。

作为上述技术方案的改进，所述散热底板底部设置有散热翅片，所述散热翅片的两端分别设置有吹风扇和抽风扇，所述吹风扇和所述抽风扇的轴向平行，所述散热翅片平行于所述吹风扇和所述抽风扇的轴向。

作为上述技术方案的改进，所述散热翅片包括翅片固定板、翅片安装座和若干个相互平行翅片本体，所述翅片本体垂直设置于所述翅片固定板底部，所述翅片固定板贴设于所述散热底板底部，所述翅片安装座的垂直于所述吹风扇和所述抽风扇轴向的竖直截面为U形结构，所述翅片安装座包括用于安装固定的安装底壁和用于连接所述翅片固定板的连接侧壁；每个所述翅片本体上设置有若干垂直于所述吹风扇和所述抽风扇轴向的次级翅片。

作为上述技术方案的改进，所述散热底板中设置有冷却水道；所述冷却水道包括进水口、出水口、流入水道和回流水道，所述流入水道的一端连接所述进水口，所述回流水道的一端连接所述出水口，所述流入水道的另一端与所述回流水道的另一端相连通，所述流入水道蛇形水平布置于所述散热底板中，所述回流水道与所述流入水道等距并列布置于所述散热底板中。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

本发明所述的一种动力电机控制器，通过改进机械结构，使电动汽车用电机控制器更加轻便、可靠、便于功率管积聚的热量传导出去，也便于控制强电流的流通；此外，通过设置所述电池接线柱、所述保险丝和所述分流器能够保障控制器的使用安全性以及电池、电路参数的实时监测，连接方式简单有效、便于组装；而且本发明结构紧凑，将电池接线柱设置于所述滤波电容部的上方，使接线柱的分布更均匀，提高了电气绝缘性能并充分利用了所述滤波电容部上方的剩余空间。

附图说明

图1为本发明所述的散热底板和驱动控制板的结构示意图；

图2为本发明所述的驱动控制板的结构示意图；

图3为本发明所述的一种动力电机控制器的主视结构示意图；

图4为本发明所述的一种动力电机控制器的右视结构示意图；

图5为本发明所述的散热底板中的所述冷却水道的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。

具体实施例1

如图1至图4所示，为本实施例所述的一种动力电机控制器结构示意图。本实施例所述一种动力电机控制器，包括：水平设置的散热底板1和电路板2，电路板2设置于散热底板1的顶部，且电路板2和散热底板1之间设置有绝缘导热垫3；电路板2包括滤波电容部23、驱动部21和控制部22；滤波电容部23的顶部设置有若干滤波电容单体231，滤波电容部23的上方竖直设置有两个电池接线柱；驱动部21顶部设置有散热铝块、两个竖直设置的驱动接线柱、以及三个竖直设置的电机接线柱211，散热铝块上设置有功率管；控制部22蚀刻有控制电路和接线插口5；两个驱动接线柱分别为正极驱动接线柱212和负极驱动接线柱213，两个电池接线柱分别为正极电池接线柱232和负极电池接线柱233，正极驱动接线柱212和正极电池接线柱232之间通过保险丝11电连接，负极驱动接线柱213和负极电池接线柱233之间通过分流器12电连接；驱动控制板的驱动部21且位于散热铝块的底部设置有导热金属涂层7，且导热金属涂层7所在区域的驱动控制板上均匀分布设置有若干金属化孔71，金属化孔71为镂空结构且金属化孔71内填充有导热介质。

具体地，驱动部21顶部还设置有平行于散热铝块的导电铝块24，散热铝块包括相互平行的散热铝块一41、散热铝块二42、散热铝块三43、散热铝块四44和散热铝块五45，散热铝块一41和散热铝块二42分别设置于导电铝块24的两侧，散热铝块三43和散热铝块四44共线设置于散热铝块一41和导电铝块24之间，散热铝块五45设置于散热铝块二42和导电铝块24之间；正极驱动接线柱212设置于散热铝块一41上，负极驱动接线柱213设置于导电铝块24上，三个电机接线柱211分别设置于散热铝块三43、散热铝块四44和散热铝块五45上。

更进一步地，散热底板1底部设置有散热翅片，散热翅片的两端分别设置有吹风扇65和抽风扇66，吹风扇65和抽风扇66的轴向平行，散热翅片平行于吹风扇65和抽风扇66的轴向。具体地，散热翅片包括翅片固定板61、翅片安装座62和若干个相互平行翅片本体63，翅片本体63垂直设置于翅片固定板61底部，翅片固定板61贴设于散热底板1底部，翅片安装座62的垂直于吹风扇65和抽风扇66轴向的竖直截面为U形结构，翅片安装座62包括用于安装固定的安装底壁621和用于连接翅片固定板61的连接侧壁622；每个翅片本体63上设置有若干垂直于吹风扇65和抽风扇66轴向的次级翅片64。

安装固定一种主动散热的电动汽车用电机控制器时，首先将吹风扇65和抽风扇66与翅片安装座62的安装底壁621通过螺栓固定连接，然后将翅片安装座62的安装底壁621安装固定到电动车上，再将翅片固定板61与散热底板1装配好后安装到翅片安装座62的连接侧壁622顶部，吹风扇65和抽风扇66的上端通过螺栓与翅片固定板61一同固定到散热底板1底部。工作时，驱动部21的导热金属涂层7通过若干竖直设置的金属化孔71将热量快速地传递至散热底板1，散热底板1通过吹风扇65和抽风扇66进行主动散热，从而实现了电动汽车用电机控制器的整体快速散热。

通过设置散热翅片，采用主动风冷的方式提高电动汽车用电机控制器整体的散热性，适用于大功率的电机控制，满足实际使用要求。此外，优化的散热翅片结构即设置次级翅片64，不仅增加了散热表面积，而且使冷却气流通过散热翅片之间的间隙时可以形成紊流，从而使冷却气流与散热翅片进行充分接触从而交换热量，显著地提高了散热效果。

具体实施例2

如图1、图2和图5所示，为本实施例所述的一种动力电机控制器结构示意图。本实施例所述一种动力电机控制器，包括：水平设置的散热底板1和电路板2，电路板2设置于散热底板1的顶部，且电路板2和散热底板1之间设置有绝缘导热垫3；电路板2包括滤波电容部23、驱动部21和控制部22；滤波电容部23的顶部设置有若干滤波电容单体231；驱动部21顶部设置有散热铝块、两个竖直设置的驱动接线柱、以及三个竖直设置的电机接线柱211，散热铝块上设置有功率管；控制部22蚀刻有控制电路和接线插口5；两个驱动接线柱分别为正极驱动接线柱212和负极驱动接线柱213；驱动控制板的驱动部21且位于散热铝块的底部设置有导热金属涂层7，且导热金属涂层7所在区域的驱动控制板上均匀分布设置有若干金属化孔71，金属化孔71为镂空结构且金属化孔71内填充有导热介质。

进一步改进地，散热底板1中设置有冷却水道；冷却水道包括进水口81、出水口82、流入水道83和回流水道84，流入水道83的一端连接进水口81，回流水道84的一端连接出水口82，流入水道83的另一端与回流水道84的另一端相连通，流入水道83蛇形水平布置于散热底板1中，回流水道84与流入水道83等距并列布置于散热底板1中。

具体地，加工时可以采用两块散热块叠合的方式制作散热底板1，这样可以便于在两块构成散热底板1的散热块的表面铸造成型冷却水道。工作时，驱动部21的导热金属涂层7通过若干竖直设置的金属化孔71将热量快速地传递至散热底板1；冷却水通过进水口81进入流入水道83，在流入水道83中温度不断上升，然后通过流入水道83的另一端进入到回流水道84的另一端，由于回流水道84中的冷却水流向与流入水道83中的冷却水的流向相反，所以回流水道84中的冷却水与流入水道83中的冷却水在冷却散热底板1的同时也在进行热交换，从而使整个散热底板1各个位置处的散热性能更为均衡。

以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种动力电机控制器，其特征是，包括：水平设置的散热底板（1）和电路板（2），所述电路板（2）设置于所述散热底板（1）的顶部，且所述电路板（2）和所述散热底板（1）之间设置有绝缘导热垫（3）；所述电路板（2）包括滤波电容部（23）、驱动部（21）和控制部（22）；

所述滤波电容部（23）的顶部设置有若干滤波电容单体（231），所述滤波电容部（23）的上方竖直设置有两个电池接线柱；所述驱动部（21）顶部设置有散热铝块、两个竖直设置的驱动接线柱、以及三个竖直设置的电机接线柱（211），所述散热铝块上设置有功率管；所述控制部（22）蚀刻有控制电路和接线插口（5）；

两个所述驱动接线柱分别为正极驱动接线柱（212）和负极驱动接线柱（213），两个所述电池接线柱分别为正极电池接线柱（232）和负极电池接线柱（233），所述正极驱动接线柱（212）和所述正极电池接线柱（232）之间通过保险丝（11）电连接，所述负极驱动接线柱（213）和所述负极电池接线柱（233）之间通过分流器（12）电连接；

所述驱动控制板的所述驱动部（21）且位于所述散热铝块的底部设置有导热金属涂层（7），且所述导热金属涂层（7）所在区域的所述驱动控制板上均匀分布设置有若干金属化孔（71），所述金属化孔（71）为镂空结构且所述金属化孔（71）内填充有导热介质。

2.如权利要求1所述的一种动力电机控制器，其特征是，所述驱动部（21）顶部还设置有平行于所述散热铝块的导电铝块（24），所述散热铝块包括相互平行的散热铝块一（41）、散热铝块二（42）、散热铝块三（43）、散热铝块四（44）和散热铝块五（45），所述散热铝块一（41）和所述散热铝块二（42）分别设置于所述导电铝块（24）的两侧，所述散热铝块三（43）和所述散热铝块四（44）共线设置于所述散热铝块一（41）和所述导电铝块（24）之间，所述散热铝块五（45）设置于所述散热铝块二（42）和所述导电铝块（24）之间；所述正极驱动接线柱（212）设置于所述散热铝块一（41）上，所述负极驱动接线柱（213）设置于所述导电铝块（24）上，三个所述电机接线柱（211）分别设置于所述散热铝块三（43）、所述散热铝块四（44）和所述散热铝块五（45）上。

3.如权利要求1所述的一种动力电机控制器，其特征是，所述散热底板（1）底部设置有散热翅片，所述散热翅片的两端分别设置有吹风扇（65）和抽风扇（66），所述吹风扇（65）和所述抽风扇（66）的轴向平行，所述散热翅片平行于所述吹风扇（65）和所述抽风扇（66）的轴向。

4.如权利要求3所述的一种动力电机控制器，其特征是，所述散热翅片包括翅片固定板（61）、翅片安装座（62）和若干个相互平行翅片本体（63），所述翅片本体（63）垂直设置于所述翅片固定板（61）底部，所述翅片固定板（61）贴设于所述散热底板（1）底部，所述翅片安装座（62）的垂直于所述吹风扇（65）和所述抽风扇（66）轴向的竖直截面为U形结构，所述翅片安装座（62）包括用于安装固定的安装底壁（621）和用于连接所述翅片固定板（61）的连接侧壁（622）；每个所述翅片本体（63）上设置有若干垂直于所述吹风扇（65）和所述抽风扇（66）轴向的次级翅片（64）。

5.如权利要求1所述的一种动力电机控制器，其特征是，所述散热底板（1）中设置有冷却水道；所述冷却水道包括进水口（81）、出水口（82）、流入水道（83）和回流水道（84），所述流入水道（83）的一端连接所述进水口（81），所述回流水道（84）的一端连接所述出水口（82），所述流入水道（83）的另一端与所述回流水道（84）的另一端相连通，所述流入水道（83）蛇形水平布置于所述散热底板（1）中，所述回流水道（84）与所述流入水道（83）等距并列布置于所述散热底板（1）中。