CN106061145A - 电动车电气部件总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供的电动车电气部件总成包括壳体、盖体、电气部件、保险座和叠层母排组件，壳体与盖体形成内腔；电器部件与保险座均位于内腔。叠层母排组件包括金属排组和绝缘基板，电气部件包括电机控制模块、充电模块和电池连接模块；金属排组可拆卸地连接于充电模块与电池连接模块之间；金属排组可拆卸地连接于电机控制模块与电池连接模块之间。电动汽车关键电气部件系统集成设计，各重要电器部件之间共用部分电子元件，产品便于安装，简化电路设计，降低车辆电气布局的难度，减小电气系统占用的车辆空间，提高系统的电磁兼容性、可靠性。集成整体的散热效率可高于原分立部件，从而提高了整个集成的功率密度，降低了成本。

Description

电动车电气部件总成

技术领域

本发明涉及车用配件技术领域，尤其涉及一种适用于电动车的电气部件总成。

背景技术

电动车因其不燃烧汽油产生动力，具有环保、污染小的特点，在旅游景区等对环境要求较高的地方得到广泛的应用。现有的电动车均需要充电机和电机控制器，充电机用于为电动车的蓄电池进行充电，电机控制器用于控制电动车的马达工作，而充电机和电机控制器均包括有功率板和功率单元等，功率板与功率单元之间需要设置可控开关器件，即功率管，如晶闸管或IGBT等，用于对电机进行控制。

电动汽车关键电气部件包括电机控制器、充电机、DC转换器以及功率分配单元，当前市场上的电动汽车使用的该四大件均为独立部件，每个部件需独立安装，且每个部件均需连接电池，线路复杂，安装十分繁琐，同时也加大了车辆布局的难度，导致成本较高，不利于推广使用。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种集成关键电气部件的电动车电气部件总成。

本发明提供的电动车电气部件总成，包括：壳体、盖体、电气部件和保险座，盖体覆盖壳体的开口，壳体与盖体之间形成内腔；电器部件与保险座均位于内腔内，保险座与电器部件连接。其中还包括叠层母排组件，叠层母排组件包括金属排组和绝缘基板，金属排组安装于绝缘基板上；电气部件包括电机控制模块、充电模块和电池连接模块；金属排组可拆卸地连接于充电模块与电池连接模块之间；金属排组可拆卸地连接于电机控制模块与电池连接模块之间。

由上述方案可见，由于将关键电气部件中的电机控制模块、充电模块和电池连接模块集成在同一外壳内，并对其进行控制管理，通过使用叠层母排的连接工艺，缩短了大电流连接线长度，减小的EMI，更易于提高系统的EMC，继而解决多器件集成的布线方案困难。一个整体的电动汽车关键电气部件系统集成设计，各重要电器部件之间可以共用部分电子元件，产品便于安装，简化电路设计，降低了车辆电气布局的难度，减小了电气系统占用的车辆空间，提高整个系统的电磁兼容性、可靠性。由于优秀的结构设计，集成整体的散热效率可高于原分立部件，从而提高了整个集成的功率密度，降低了成本。

进一步的方案是，电动车电气部件总成还包括输出连接模块和输出金属排组，输出金属排组安装于绝缘基板上,且输出金属排组可拆卸地连接于电机控制模块与输出连接模块之间。

由上可见，输出连接模块外侧与输出电机连接，在绝缘基板上安装好输出金属排，只需将叠层母排组件安装到正确位置，输出金属排自然抵接在电机控制模块的触点和输出连接模块的触点上，实现电机控制模块与电机的连接，使得模块间连接最短，以降低EMI，进一步优化电动车电气部件总成内部结构，提高产品质量。

进一步的方案是，叠层母排组件叠合于电机控制模块的上方，叠层母排组件与输出连接模块邻接，降低EMI。

由上可见，电气部件与叠层母排组件的位置关系紧凑牢固，减少占用空间且优化电动车电气部件总成的空间布置。

进一步的方案是，绝缘基板上设置有隔板槽，金属排组和输出金属排组安装到隔板槽内。

由上可见，由于集成后内部功率密度非常大，故采用叠层母排组件连接在关键电气部件之间，并且可通过在母排外覆盖有绝缘材料实现金属排间的绝缘，母排组件极大地增大了布局的自由度，同时隔板槽有效防止金属排之间的短路，防止安全隐患的发生。

进一步的方案是，电机控制模块和充电模块均于壳体的底面邻接，保险座设置在靠近盖体处；电气部件还包括控制模块，控制模块安装在内腔内并与盖体邻接，控制模块向充电模块输出第一控制信号，控制模块向电机控制模块输出第二控制信号。

由上可见，设置控制模块对充电模块、电机控制模块进行控制继而实现充电与放电的控制；电气部件抵接于盖体或壳体上有效散热，外壳使用压铸铝外壳，形成一个完整的电磁屏蔽层，降低EMI，提高集成的电磁兼容性。

进一步的方案是，叠层母排组件还包括继电器，继电器连接在金属排组上的两个金属排之间。

由上可见，金属排之间设置继电器可以对充电电路或放电电路实现开关保护。

进一步的方案是，保险座包括第一熔断器，第一熔断器可拆卸地连接于金属排组与电池连接模块之间。

由上可见，叠层母排组件安装到安装位上后，金属排抵接在保险座上的第一熔断器上，而第一熔断器也抵接在电池连接模块上，实现电路连接的同时提供过载保护。

进一步的方案是，盖体包括检修口和检修盖，检修盖可拆卸地安装在检修口上，检修口面向保险座。

由上可见，由于保险座上设置有多路熔断器且多路熔断器集中管理，在盖体的保险座上方位置设置检修口和可拆卸的检修盖，便于对保险座的检修管理，且有效对电动车电气部件总成进行保护。

进一步的方案是，壳体的底面设置有第一散热筋条，盖体的顶面设置有第二散热筋条，电机控制模块与所述壳体之间连接有导热块。

由上可见，壳体设置有第一散热筋条，盖体设置有第二散热筋条，电动车电气部件总成得到更大的散热面积，电气部件通过与壳体或者盖体接触，进而通过第一散热筋条或者第二散热筋条对外散发。

进一步的方案是，壳体外侧安装有风扇，风扇朝向第一散热筋条。

由上可见，风扇产生的风力加快第一散热筋条中产生的热量的流通速度，提升散热效果。

附图说明

图1为本发明电动车电气部件总成实施例的结构图。

图2为本发明电动车电气部件总成实施例隐藏盖体的结构图。

图3为本发明电动车电气部件总成实施例隐藏部分器件的结构图。

图4为本发明电动车电气部件总成实施例隐藏部分器件的另一结构图。

图5为本发明电动车电气部件总成实施例中叠层母排组件部分器件的结构图。

图6为本发明电动车电气部件总成实施例的结构分解图。

图7为本发明电动车电气部件总成实施例部分零件的结构分解图。

下面结合附图并参考实施例，对本发明进行详细说明。

具体实施方式

参见图1，图1为电动车电气部件总成的结构图，电动车电气部件总成外部为盖体110和壳体120组成，盖体110和壳体120采用铝压铸而成，壳体120内部为主要容纳空间，盖体110覆盖遮挡壳体120上部的开口，盖体110和壳体120组成形成内腔；壳体120侧面设置有输出连接模块、输入连接模块和电池连接模块等，输出连接模块、输入连接模块和电池连接模块从壳体120外部内伸到内腔中与内部器件进行连接。

参见图1、图2和图3，图2为电动车电气部件总成隐藏盖体110的结构图，图3为电动车电气部件总成隐藏部分器件的结构图，打开盖体110后，位于内腔上部的有叠层母排组件200、保险座500和控制模块600，保险座500和控制模块600相邻布置且两者均位于得出母排组件200的左侧；保险座500和控制模块600的下方为并列布置的两个充电模块300，设置在叠层母排组件200下方的则是电机控制模块400。

保险座500上设置有多路熔断器，可单独对各个电气部件进行供电以及过载保护；输入连接模块900则为多个电流输入口，因此保险座500和输入连接模块900处于最接近的位置，使两者之间布线更紧凑；控制模块600为直流控制器，电流经过连接模块900和保险座500后则输入控制模块600，控制模块600根据其他电气部件而进行配电输入，因此保险座500和控制模块600处于相邻位置且两者之间通过第一铜排56邻接并螺栓锁紧，实现可拆卸连接。

在电动车电气部件总成中，实现充电和放电的主要电气部件为充电模块300、电机控制模块400、电池连接模块700和输出连接模块800。充电模块300为充电机，将充电机300的输出端通过电池连接模块700与蓄电池连接实现充电；电机控制模块400为交流电控制器，电机控制模块400将蓄电池输入的直流电转化为交流电，再经过输出连接模块800输出到交流电机，使交流电机工作；电池连接模块700和输出连接模块800实则为主要由导体组成的桥接机构。而充电模块300、电机控制模块400、电池连接模块700和输出连接模块800之间的连接则是通过叠层母排组件200实现。充电模块300可参照专利号为CN201520212430.X的专利文件中描述的充电机，或者具有类似充电功能的其他电器件；电机控制模块400可参照专利号为CN201420329369.2的专利文件中描述的交流电机控制器，或者具有类似电流整理或转化功能的其他电信号处理装置。

结合图2、图4和图5，图4为电动车电气部件总成隐藏壳体120的结构图，图5为叠层母排组件200隐藏绝缘基板290的结构图，叠层母排组件200由金属排组的各个金属排安装到绝缘基板290上的隔板槽内，再串接继电器和电流传感器等元件在金属排之间而组成。

金属排固定在绝缘基板290后，形成多个接触点，接触点用于与电气部件电连接。

金属排组包括有第一充电铜排201和第二充电铜排211，第一充电铜排201末端为第一触点301，第二充电铜排211末端为第二触点302，充电模块300上有第一充电触点310和第二充电触点320，第一触点301与第一充电触点310邻接且螺栓锁紧实现可拆卸连接，第二触点302与第二充电触点320邻接且螺栓锁紧实现可拆卸连接。

金属排组包括正极转接铜排203和负极转接铜排213，正极转接铜排203末端为第三触点701，负极转接铜排213末端为第四触点702，电池连接模块700设置有电池正极触点710和电池负极触点720，第三触点701与电池正极触点710邻接且螺栓锁紧实现可拆卸连接，第四触点702与电池负极触点720邻接且螺栓锁紧实现可拆卸连接。

金属排组还包括正极铜排204和负极铜排212，正极铜排204设置有第五触点401，负极铜排设置有第六触点402，电机控制模块400设置有电机正极触点410和电机负极触点420，第五触点401与电机正极触点410邻接且螺栓锁紧实现可拆卸连接，第六触点402与电机负极触点420邻接且螺栓锁紧实现可拆卸连接。

绝缘基板290上还安装有输出金属排组，输出金属排组包括第一输出铜排231、第二输出铜排232和第三输出铜排233；电机控制模块400还包括第一输出触点、第二输出触点和第三输出触点，输出连接模块800包括第一电机触点801、第二电机触点802和第三电机触点803；第一电机触点801和第一输出触点之间通过第一输出铜排231实现可拆卸的邻接，第二电机触点802和第二输出触点之间通过第二输出铜排232实现可拆卸的邻接，第三电机触点803和第三输出触点之间通过第三输出铜排233实现可拆卸的邻接。

充电模块300的第一电信号经第一充电铜排201、第一间接铜排202和正极转接铜排203输出到电池连接模块700的正极，充电模块300的第二电信号经第二充电铜排211、负极铜排212和负极转接铜排213输出到电池连接模块700的负极；电池连接模块700的正极电流经正极转接铜排203、第一继电器250和正极铜排204输出到电机控制模块400，电池连接模块700的负极电流经负极转接铜排213、第二继电器260和负极铜排212输出到电机控制模块400。

由于充电模块300、电机控制模块400、电池连接模块700和输出连接模块800都设置在固定的位置上，且其均采用硬质触点，当充电模块300、电机控制模块400、电池连接模块700和输出连接模块800安装到安装位上后再安放叠层母排组件200时，电气部件的触点均自然与硬质的金属排组接触，多个电气部件之间的电连接瞬间完成，只需再于各个连接点加以螺栓锁紧，叠层母排组件的金属排组取代繁琐的接线不但提高生产效率且金属排更能允许大功率电流通过，稳定性安全性更好。

优选的是，在电池正极触点710和第三触点701之间串接第一熔断器501对电路有效进行过载保护且第一熔断器501设置在保险座500上，保险座500安置到安装位，第一熔断器501自然串接到电路中。

参见图1、图3和图6，图6为电动车电气部件总成的结构分解图，在盖体110和壳体120上均设置有散热机构，在盖体120内，由于充电模块300和电机控制模块400的产热量都比价大，充电模块300和电机控制模块400均与盖体120的底面接触安装，充电模块300和电机控制模块400的热量通过底面传递到壳体120的外部，壳体120的底面整体设置有第一散热筋条121，而且在壳体120一侧安装有风扇122，风扇122从侧面朝向第一散热筋条121，风力带动在第一散热筋条121侧面散发而出的热量从第一散热筋条121之间形成的间隙中吹出；在第一散热筋条121外端还安装有导风板123，导风板123使风扇的风充分接触第一散热筋条121，提高散热效率。此外，在盖体110盖合在壳体120上后，控制模块600大面积地与盖体110接触，盖体110顶面上设置有第二散热筋条111，控制模块600的热量经盖体110的第二散热筋条111散去。优选的是，在电机控制模块400与壳体120底面之间设置导热块邻接在两者之间，底部的散热块使用较厚的6061铝型材保证控制器所需热容，同时风扇122保证散热速度。从而达到提高功率密度，保证散热效率，降低整机体积的目标。进一步优化电机控制模块400的散热效果。

参见图7，图7为电动车电气部件总成部分部件的结构分解图，保险座300安装在壳体120内较接近盖体110的上层位置，在盖体110上开设检测口113和检测盖112，检测口113的位置位于保险座300的正上方，可拆卸的检测盖112便于检修人员或使用人员对保险座的检修管理，优化电动车电气部件总成的性能。

电动车电气部件总成使多个关键电气部件集成一体，降低了车辆电气布局难度，减小了电气系统占用的车辆空间，提高整个系统的电磁兼容性、可靠性。且集成整体的散热效率可高于原分立部件，从而提高了整个集成的功率密度，降低了成本。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.电动车电气部件总成，包括：

壳体、盖体、电气部件和保险座，所述盖体覆盖所述壳体的开口，所述壳体与所述盖体之间形成内腔；所述电器部件与所述保险座均位于所述内腔内，所述保险座与所述电器部件连接；

其特征在于：

叠层母排组件，所述叠层母排组件包括金属排组和绝缘基板，所述金属排组安装于所述绝缘基板上；

所述电气部件包括电机控制模块、充电模块和电池连接模块；

所述金属排组可拆卸地连接于所述充电模块与所述电池连接模块之间；

所述金属排组可拆卸地连接于所述电机控制模块与所述电池连接模块之间。

2.根据权利要求1所述的电动车电气部件总成，其特征在于：

所述电动车电气部件总成还包括输出连接模块和输出金属排组，所述输出金属排组安装于所述绝缘基板上,且所述输出金属排组可拆卸地连接于所述电机控制模块与所述输出连接模块之间。

3.根据权利要求2所述的电动车电气部件总成，其特征在于：

所述叠层母排组件叠合于所述电机控制模块的上方，所述叠层母排组件与所述输出连接模块邻接。

4.根据权利要求2所述的电动车电气部件总成，其特征在于：

所述绝缘基板上设置有隔板槽，所述金属排组和所述输出金属排组安装到所述隔板槽内。

5.根据权利要求1所述的电动车电气部件总成，其特征在于：

所述电机控制模块和所述充电模块均于所述壳体的底面邻接，所述保险座设置在靠近所述盖体处；

所述电气部件还包括控制模块，所述控制模块安装在所述内腔内并与所述盖体邻接，所述控制模块向所述充电模块输出第一控制信号，所述控制模块向所述电机控制模块输出第二控制信号。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电动车电气部件总成，其特征在于：

所述叠层母排组件还包括继电器，所述继电器连接在所述金属排组上的两个金属排之间。

7.根据权利要求1至5任一项所述的电动车电气部件总成，其特征在于：

所述保险座包括第一熔断器，所述第一熔断器可拆卸地连接于所述金属排组与所述电池连接模块之间。

8.根据权利要求1至5任一项所述的电动车电气部件总成，其特征在于：

所述盖体包括检修口和检修盖，所述检修盖可拆卸地安装在所述检修口上，所述检修口面向所述保险座。

9.根据权利要求1至5任一项所述的电动车电气部件总成，其特征在于：

所述壳体的底面设置有第一散热筋条，所述盖体的顶面设置有第二散热筋条，所述电机控制模块与所述壳体之间连接有导热块。

10.根据权利要求9所述的电动车电气部件总成，其特征在于：

所述壳体外侧安装有风扇，所述风扇朝向所述第一散热筋条。