CN106533035A - 电动汽车用一体化电机控制器 - Google Patents

Abstract

电动汽车用一体化电机控制器，包括带有螺旋水道的电机壳体、转子、定子、后端盖、编码器及管接头，定子设置在电机机壳内，其特征在于在电机机壳外圆表面设置有一腔体，腔体内下方的机座壁上设置有一凹槽，凹槽的一侧设置有直通腔体外侧的进水孔，进水孔外安装有水管接头，凹槽的另一侧设置有孔口，凹槽的槽口上方安装有将凹槽的槽口封闭的控制器功率模块，控制器功率模块的底板设置有散热片，散热片伸入凹槽内，对应控制器功率模块的接线柱的腔体的轴向的一侧开有窗口，对应窗口的后端盖上设置有将该窗口封闭的盖。本发明与已有技术相比，具有能避免电磁干扰、减少线路损耗、降低管路压降、成本低、结构简单的优点。

Description

电动汽车用一体化电机控制器

技术领域

本发明涉及电机的技术领域。

背景技术

现在的电动汽车电机和控制器都是相互独立的，电机的三相线、编码器线、温控线均通过电缆与控制器连接，缺点是：线路长，线损大、对电磁干扰也非常不利；另外，控制器和电机的冷却管路也是通过管道串联在一起，所以，在电机和控制器上分别都有有进水口和出水口，控制器出水口与电机进水口相连，工作时，冷却水先期到达控制器，对控制器功率元件冷却后到达电机，这种结构的弊端是：管路长，水压损耗大，控制器需要单独的冷却水道，成本高。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种能避免电磁干扰、减少线路损耗、降低管路压降、成本低、结构简单的电动汽车用一体化电机控制器。

本发明是这样实现的，包括带有螺旋水道的电机壳体、转子、定子、后端盖、编码器及管接头，定子设置在电机机壳内、转子设置在定子内部并由轴承支撑，编码器安装在后端盖轴承室后端，其特征在于在电机机壳外圆表面设置有一腔体，腔体内下方的机座壁上设置有一凹槽，凹槽的一侧设置有直通腔体外侧的进水孔，进水孔外安装有水管接头，凹槽的另一侧设置有孔口，该孔口与螺旋水道的一端相连，作为螺旋水道入口，螺旋水道的另一端与电机壳体上外侧壁上的出水孔相连，该出水孔外也安装有水管接头，凹槽的槽口上方安装有将凹槽的槽口封闭的控制器功率模块，控制器功率模块的底板设置有散热片，散热片伸入凹槽内，对应控制器功率模块的接线柱的腔体的轴向的一侧开有窗口，对应窗口的后端盖上设置有将该窗口封闭的盖。

后端盖通过后端盖止口与电机壳体配合固定，可以确保定子、控制器功率模块进行完全密闭。

包括有外围电路，控制器功率模块安装在电机壳体上方的腔体中，控制器功率模块为一体化结构，包括集成在一底板上的功率芯片、二极管芯片、接线端子、塑料外壳，外围电路包括驱动电路、控制电路、信号接口、滤波电容，控制器功率模块安装在腔体内凹槽上方，并用用紧固件固定；

安装在机壳内部的定子，绕组端部有三相引出线，三相引出线向外引出，穿过腔体侧面的引线窗口与控制器的U、V、W接线柱连接。

装配时，先安装定子入机壳，然后安装控制器入腔体，并对控制器及功率模块进行紧固，正负极电缆穿过腔体与控制器连接，由于腔体上方和轴向开有窗口，因此，手和工具可以方便操作，定子三相线弯曲后与控制器的U、V、W接线柱连接，轴向用螺钉紧固后端盖安装到机座，再从后端盖外窗口安装编码器到后端盖上，将编码器线穿过腔体轴向窗口引入到控制器，完毕后将上防护盖、轴向防护盖螺钉紧固，使控制器、电机定子引出线、电机绕组全部密封在整个电机机壳内，对外的电磁干扰较小，并且，可以保证IP67的防护。

一体化电机控制器工作时，控制器指令控制功率模块功率元件接通或关断，主电流经过电缆到控制器正负极→经功率模块→U、V、W接线柱→定子三相线→定子绕组→产生旋转磁场→驱动转子旋转。

汽车冷却系统工作时，冷却液的首先进入进水管接头→电机腔体外侧壁的进水孔→功率模块与凹槽形成一密闭水道，即凹槽中→流经散热片缝隙，冷却功率模块→进入凹槽的另一侧，螺旋水道相连通的孔口→进入机座的螺旋水道→冷却电机→螺旋水道出水口，实现了同时冷却电机及控制器功率模块的目的，并且，同样保证了先冷却控制器功率模块再冷却电机。

由于电机控制器设置在电机机壳上，与控制器连接的电机的三相线、编码器线、温控线的长度就大为缩短，线路和管路损耗少，而且，电机机壳、电机控制器共用一套冷却系统，因而节省了成本。

有益效果

本发明的电动汽车用一体化电机控制器，与现有技术相比，具有如下优点：

1.控制器与电机共用一个冷却水道，水压损失小；

2.冷却水先期冷却控制器功率模块，后冷却电机，冷却效果合理；

3.控制器所有零部件全部安装在机座上方的腔体内，省掉了控制器外壳成本；

4.电机到控制器之间的电线路连接均在一个壳体内，线路短，电磁干扰小；

5.不存在电机到控制器之间的电缆，成本可以进一步降低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的剖视结构图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是本发明的机座和功率模块位置关系结构图；

图5是本发明的机座和功率模块装配后的剖视图；

图6是图5的B-B剖视图；

图7是本发明的水道腔体结构图。

附图序号说明：电机壳体1，进水管接头2，进水孔3，出水孔4，水管接头5，腔体6，上防护盖7，控制器外围电路8，控制器功率模块9，功率模块底板9a，散热片9b，正负极引出电缆10，插接件11，机壳端面12，窗口13，定子三相引出线14，定子15，转子16，后端盖17，后端盖止口17a，编码器18，轴向防护盖19，长方形凹槽20，螺旋水道21，螺旋水道入口22，轴承23，盖24。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述

如图所示，本发明目的是这样实现的：包括带有螺旋水道的电机壳体1、转子16、定子15、后端盖17、编码器18及管接头5，定子15设置在电机机壳1内、转子16设置在定子15内部并由轴承23支撑，编码器18安装在后端盖17轴承室后端，轴承室后端的后端盖17上设置有带有轴向防护盖19的窗口，其特征在于在电机机壳1外圆表面设置有一带有上防护盖7的腔体6，腔体6内下方的机座壁上设置有一长方形凹槽20，长方形凹槽20的一侧设置有直通腔体6外侧的进水孔3，进水孔3外安装有水管接头5，凹槽20的另一侧设置有孔口，该孔口与螺旋水道21的一端相连，作为螺旋水道入口22，螺旋水道21的另一端与电机壳体1上外侧壁上的出水孔4相连，该出水孔4外也安装有水管接头5，凹槽20的槽口上方安装有将凹槽20的槽口封闭的控制器功率模块9，控制器功率模块9的底板设置有散热片9b，散热片9b伸入凹槽20内，对应控制器功率模块9的接线柱的腔体6的轴向的一侧开有窗口13，对应窗口13的后端盖17上设置有将该窗口13封闭的盖24。

盖24呈内凹状，以便容纳三相引出线14。

后端盖17通过后端盖止口17a与电机壳体1配合固定，可以确保定子15、控制器功率模块9进行完全密闭。

外围电路及控制器功率模块9安装在电机壳体1上方的腔体6中，控制器功率模块9为一体化结构，包括集成在一底板上功率芯片、二极管芯片、接线端子、塑料外壳，外围电路包括驱动电路、控制电路、信号接口、滤波电容，控制器功率模块9安装在腔体6内凹槽20上方，并用紧固件固定，

安装在电机壳体1内部的定子15，绕组端部有三相引出线14，三相引出线14向外引出，穿过腔体6侧面的窗口13与控制器功率模块9的U、V、W接线柱连接。

Claims (3)

1.电动汽车用一体化电机控制器，包括带有螺旋水道的电机壳体、转子、定子、后端盖、编码器及管接头，定子设置在电机机壳内，转子设置在定子内部并由轴承支撑，编码器安装在后端盖轴承室后端，其特征在于在电机机壳外圆表面设置有一腔体，腔体内下方的机座壁上设置有一凹槽，凹槽的一侧设置有直通腔体外侧的进水孔，进水孔外安装有水管接头，凹槽的另一侧设置有孔口，该孔口与螺旋水道的一端相连，作为螺旋水道入口，螺旋水道的另一端与电机壳体上外侧壁上的出水孔相连，该出水孔外也安装有水管接头，凹槽的槽口上方安装有将凹槽的槽口封闭的控制器功率模块，控制器功率模块的底板设置有散热片，散热片伸入凹槽内，对应控制器功率模块的接线柱的腔体的轴向的一侧开有窗口，对应窗口的后端盖上设置有将该窗口封闭的盖。

2.根据权利要求1所述的电动汽车用一体化电机控制器，其特征在于包括有外围电路，控制器功率模块安装在电机壳体上方的腔体中，控制器功率模块为一体化结构，包括功率芯片、二极管芯片、接线端子、塑料外壳，外围电路包括驱动电路、控制电路、信号接口、滤波电容，控制器功率模块安装在腔体内凹槽上方，并用用紧固件固定。

3.根据权利要求3所述的电动汽车用一体化电机控制器，其特征在于安装在机壳内部的定子，绕组端部有三相引出线，三相引出线向外引出，穿过腔体侧面的引线窗口与控制器的U、V、W接线柱连接。