CN107204724A - 用于使带有制动电阻的电动机运行的电子控制单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在蓄电池组处(2)的用于使电动机(M)运行的电子控制单元。所述控制单元(3)具有电路板(30)，电路板(30)带有用于操控电动机(M)的电子结构元件(32,33,34)。此外，设置带有制动电阻(21)以及制动开关(22)的电制动回路(20)。电路板(30)的容纳面(26)在空间上被分成第一面区域(31)和第二面区域(35)。第一面区域(31)用于容纳电子结构元件(32,33,34)；第二面区域(35)用于容纳制动电阻(21)，其中，制动电阻(21)设计成成构造在电路板(30)上的导体电路(36)。

Description

用于使带有制动电阻的电动机运行的电子控制单元
技术领域
本发明涉及一种在蓄电池组处的用于使电动机运行的电子控制单元，其由电路板组成，电路板带有用于操控电动机所用的电子结构元件的容纳面和带有制动电阻以及用于接通制动回路的制动开关的电制动回路。
背景技术
已知用于使电动机、例如直流电机、EC电机(电子整流电机)或类似电动机运行的电子控制单元。
也已知的是，如以下来通过制动回路缩短电动机的惯性运行时间，即通过在惯性运行时经由负载电阻使电动机的发电的电压短路，由此产生电磁的制动力矩。高的负载电流流过构造成欧姆的制动电阻的负载，该负载电流在制动电阻中被转换成热。因此，制动电阻布置成与电子控制单元及其电子结构元件分离并且设有合适的大的冷却体，以便于导出在制动情况中累积的热量。
发明内容
本发明的目的是，减小带有在电制动回路中的制动电阻的电子控制单元的装配成本。
根据本发明，该目的由此来实现，即，电路板的容纳面在空间上被分成用于容纳电子结构元件的第一面区域和用于容纳制动电阻的第二面区域，其中，制动电阻设计成构造在电路板上的导体电路。
电子控制单元的电路板的容纳面在空间上被分割。在第一面区域中布置有控制单元的用于在运行中控制电动机所需的电子结构元件。在电路板的第二面区域中，根据本发明设置制动电阻，其中，制动电阻以特别的方式设计成构造在电路板上的导体电路。
通过使制动电阻布置在控制单元的电路板上，可减小整个组件在电路技术上的成本。省去了与布置在控制单元之外的制动电阻的实体接线。
在面区域的有利的构造方案中设置成，用于容纳制动电阻的第二面区域设置在电子结构元件的第一面区域之外。有利地，第二面区域沿着电路板的至少一个第一棱边延伸、尤其地沿着电路板的纵向棱边延伸。可为适宜的是，制动电阻的导体电路在两个棱边上沿着电路板延伸。如果电路板的这两个棱边直接彼此联接，则第二面区域在电路板的平侧的俯视图中形成L的形状。
第二面区域具有两个彼此成间距地相对的边缘，其中，用于形成制动电阻的导体电路在这些边缘之间被往复引导。如此，制动电阻可构造成多重盘绕的曲线轨迹。
在本发明的有利的实施形式中，制动电阻的导体电路的曲线轨迹实施成曲折的。
可适宜的是，制动电阻的导体电路构造在电路板的仅仅一个平侧上。如果电路板被通孔(durchkontaktieren)，则用于使结构元件电连接的导体电路可构造在相对而置的电路板侧上。在通孔的电路板中，可简单地执行制动电阻到电动机的联接导线处的联接。
以有利的方式，利用铸造物质铸造控制单元的电路板。铸造物质与制动电阻的导体电路直接导热地接触。尽管制动电阻相对扁平地构造成导体电路，经由铸造物质获得良好的热导出，从而避免了在制动电阻的范围中不允许的温度提高。
通过使制动开关布置在电路板上，可进一步减小用于构造制动回路的接线成本。如果制动开关布置在电路板上，至制动电阻的电连接部可如同至电机的电连接部同样地构造成在电路板上的导体电路。
电路板由尤其地由环氧树脂和玻璃纤维织物组成的复合材料制成。这种类型的复合材料实施成不可易燃的，为此，添加相应的化学物质。
铸造物质的材料为塑料树脂、尤其地聚氨酯。
附图说明
从其它权利要求、说明和其中示出以下详细说明的本发明的实施例的附图中得出本发明的其它特征。其中：
图1显示了在蓄电池组处的用于使电动机运行的电路的示意性框图，
图2显示了控制单元的电路板的平侧的俯视图，
图3显示了沿着在图2中的线III-III穿过电子控制单元的电路板的截面。
具体实施方式
图1以示意图显示了带有用于使电动机M运行的电子控制单元3的电路1。
在所显示的实施例中，由蓄电池组2使优选地构造成直流电机的电动机M运行。可有利的是，代替蓄电池组2，设置用于与电压电网相连接的电源线。
蓄电池组2可由多个单电芯12组成，其以合适的方式共同连接以用于提供蓄电池电压UA，例如以串联和/或并联的方式。备选地，蓄电池组2也可为单电芯。
经由电子的控制单元3使电动机M运行。为此，电动机M经由联接导线4,5与控制单元3相连接。控制单元3经由供给导线6,7与蓄电池组2相连接。为了接通或切断控制单元3和电动机M的电压供给，设置运行开关8。运行开关8位于在控制单元3与蓄电池组2之间的供给导线6中，并且打开或闭合电触点10。
如果按下运行开关8的操纵销9，闭合触点10，并且蓄电池组2的运行电压UA存在在控制单元3处。为了起动电动机M，由控制单元3操控电动机M。
电动机M此外设有电的制动回路20，其由制动电阻21和制动开关22组成。制动回路20经由制动电阻21使联接导线4和5相互连接。适宜地，在打开运行开关8的电触点10的情况中，按下制动开关22的操纵销23，从而闭合制动触点24并且经由制动电阻21使电动机M的联接部短路。惯性运行的电动机M的发电的电压经由作为电负载的制动电阻21减小；惯性运行的电动机M由于在制动循环20中流动的负载电流制动。
用于使电动机M运行的电子控制单元3适宜地布置在电路板30上，其根据本发明被分成用于容纳控制单元3的电子结构元件32,33,34的第一面区域31和用于容纳制动回路20的制动电阻21的第二面区域35。如尤其地图2显示的那样，制动电阻21构造成构造在电路板30上的导体电路36。该导体电路36(如同在电路板30上的其它导体电路同样地)通过已知的制造方法制成，即，例如通过蚀刻制成。
电路板30的容纳面26(在该实施例中电路板侧14或15的整个面)由第一面区域31和第二面区域35共同组成。设置成，第二面区域35位于第一面区域31之外。在此，面区域31,35可以距离u彼此布置。所选择的距离u与出现的运行电压相关和/或与在制动情况中出现的制动电阻21的最大温度相关。如此选择距离u，即，既不可出现从第一面区域31到第二面区域35中的电气电弧，也不可在第一面区域31中出现用于电子结构元件32,33,34的不允许的温度。
如图1和2显示的那样，用于容纳制动电阻21的第二面区域35沿着电路板30的至少一个第一棱边37延伸。在该实施例中，电路板30在根据图2的平侧14或15的俯视图中构造成矩形的形状。第一棱边37形成电路板30的纵向棱边并且另一第二棱边38形成电路板30的横向棱边。第一棱边37和第二棱边38有利地分别形成电路板30的外棱边。外棱边在其延伸上本体地限制电路板30。
在根据图2的实施例中，制动电阻21在电路板30的第一棱边37和第二棱边38上延伸。如根据图2的俯视图显示的那样，制动电阻21由第一电阻区段21a组成，第一电阻区段21a沿着电路板30的较长的第一棱边37延伸。第二电阻区段21b沿着电路板30的较短的第二棱边38延伸。如图1和2显示的那样，电路板30在俯视图中由带有较长的第一棱边37和较短的第二棱边38的几乎矩形的板组成。电路板30的另一几何形状可为适宜的，例如可为正方形的形状。
制动电阻21的具有带边的形状的第二面区域35具有边缘28,29，其有利地以距离z彼此间隔开并且尤其地沿着电路板30的第一、较长的棱边37延伸。边缘28,29(至少在电阻区段21a的区域中)限制第二面区域35。
如图2显示的那样，制动电阻21的导体电路36在彼此以距离z相对的边缘28和29之间往复伸延。在此，导体电路36可设计成多重盘绕的曲线轨迹39。优选地，制动电阻21的曲线轨迹实施成曲折的。
电路板30可为通孔的电路板，从而不仅可在电路板30的一个平侧上而且可在电路板30的另一平侧上布置电子结构元件32,33,34。制动电阻21的导体电路36适宜地构造在电路板30仅仅一个平侧14上；可为适宜的是，在电路板30的一个平侧14上布置第一制动电阻21并且在电路板30的另一平侧15上布置第二制动电阻21'，这如同在图3中示意性地指出。
电子控制单元3的电路板30适宜地被保持在盆形的容纳部壳体40中，其中，控制单元的电路板30利用铸造物质41铸造。铸造物质41由电绝缘的导热的材料制成、例如由聚氨酯(PU)制成。通过铸造，制动电阻21的导体电路36与铸造物质41直接导热接触。
电路板30的材料例如为由环氧树脂和玻璃纤维织物组成的复合材料。
通过制动电阻21在电路板30上的空间布置方案，存在的可能性是，在电路板30上构造制动电阻21到马达M处的联接部。由此，可省去在图1中利用20a表示的接线分支；仅仅需要用于电联接制动开关22的接线分支部20b与电路板30分离。制动开关22位于控制单元3之外。制动开关22空间上位于控制单元3旁边，如根据图2的俯视图显示的那样。
在布置在电路板30上的制动开关22中，如其在图2中示出的那样，省去用于制动回路20的电接线成本。制动电阻21以及制动回路20的和至制动开关22的电连接可优选地作为导体电路构造在电路板30上。

Claims (11)

1.一种在蓄电池组(2)处的用于使电动机(M)运行的电子控制单元，其由电路板(30)组成，所述电路板(30)带有用于操控所述电动机(M)所用的电子结构元件(32,33,34)的容纳面(26)和带有制动电阻(21)以及用于接通所述制动回路(20)的制动开关(22)的电制动回路(20)，其特征在于，所述电路板(30)的容纳面(26)在空间上被分成用于容纳所述电子结构元件(32,33,34)的第一面区域(31)和用于容纳所述制动电阻(21)的第二面区域(35)，其中，所述制动电阻(21)设计成构造在所述电路板(30)上的导体电路(36)。
2.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，所述第二面区域(35)在所述第一面区域(31)之外沿着所述电路板(30)的至少一个第一棱边(37)延伸。
3.根据权利要求2所述的控制单元，其特征在于，所述制动电阻(21)的导体电路(36)在所述电路板(30)两个棱边(37,38)上延伸。
4.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，所述第二面区域(35)具有两个以距离(z)彼此相对的边缘(28,29)，并且所述制动电阻(21)的导体电路(36)在所述边缘(28,29)之间被往复引导。
5.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，所述制动电阻(21)的导体电路(36)构造成多重盘绕的曲线轨迹(39)。
6.根据权利要求5所述的控制单元，其特征在于，所述制动电阻(21)的导体电路(36)实施成曲折的。
7.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，所述制动电阻(21)的导体电路(36)构造在所述电路板(30)的仅仅一个平侧(14,15)上。
8.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，利用铸造物质(41)铸造所述控制单元(3)的电路板(30)，并且所述制动电阻(21)的导体电路(36)与所述铸造物质(41)直接导热地接触。
9.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，所述制动开关(22)布置在所述电路板(30)上。
10.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，所述电路板(30)由环氧树脂和玻璃纤维织物组成的复合材料构成。
11.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，所述铸造物质(41)由聚氨酯构成。
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