CN107294312B - 一种电动汽车电机控制器结构 - Google Patents

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Abstract

一种电动汽车电机控制器结构，包括电容部件(1)、功率模块组件(2)、模块盖板组件(3)和出线盖板(4)。电容部件(1)作为电机控制器的支撑部件，位于电机控制器的最下方。功率模块组件(2)位于电容部件(1)正上方，固定在电容部件(1)上。模块盖板组件(3)为中空结构，通过四周的安装孔与电容部件(1)连接。模块盖板组件(3)上方安装有出线盖板(4)。所述的电容部件(1)与模块盖板组件(3)、出线盖板(4)构成控制器外壳；电容部件(1)的电容外壳(101)外表面设有安装支脚，用于固定电机控制器。

Description

一种电动汽车电机控制器结构
技术领域
本发明涉及电动汽车领域的一种电机控制器的结构。
背景技术
随着国家对环保和能源问题的日益关注，新能源电动汽车的发展逐步加快。电驱系统是电动汽车的核心，电机控制器作为电驱系统的关键部件，需要具有很好的防水、散热、防震性能。随着电机控制器的日趋成熟，功率密度的大小也越来越受到重视。因此，电机控制器的结构需要不断地改进。
中国专利CN201520891524.4、CN201520005101.8和CN201120222659.3提供了几种不同的电动车电机控制器结构，其总的布局大致相同，其主要特征为：
(1)支撑电容与功率模块前后平行布置，一并装入电机控制器箱体内，通过箱体上的安装支脚固定整个控制器。箱体除自身厚度外，还需设置固定支撑电容的安装空间，因此箱体的体积一般较大，结构不紧凑。
(2)电机控制器箱体内只在功率模块下方设置有散热水道，对功率模块起到冷却作用。支撑电容下方并未设置散热水道，没有对支撑电容进行冷却，影响了支撑电容的性能。
(3)控制电路板是通过单独设置的支撑板固定在电机控制器箱体内，支撑板固定在箱体内凸台上，控制电路板固定在支撑板上。
发明内容
本发明的目的是克服现有电机控制器结构布置的缺点，提出一种电动汽车电机控制器的结构。本发明结构简单、体积和重量小、功率密度大、散热效果好、抗震性能好。
本发明解决的技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种电动汽车的电机控制器，包括：电容部件、功率模块组件、模块盖板组件和出线盖板。电容部件作为控制器的支撑部件，位于电机控制器的最下方；功率模块组件位于电容部件正上方，固定在电容部件上；模块盖板组件为中空结构，通过四周的安装孔与电容部件连接；模块盖板组件上方安装有出线盖板。
所述的电容部件包含电容外壳、膜电容芯子、叠层母排和电容盖板；膜电容芯子连接于叠层母排，用环氧树脂灌封在电容外壳内；电容外壳的下表面与电容盖板连接；叠层母排引出的正负极端子穿过电容外壳上表面的方形通孔引出。
所述的电容部件作为电机控制器的支撑部件，取代传统控制器的箱体，与模块盖板组件、出线盖板构成控制器外壳；电容部件的电容外壳外表面设有安装支脚，用于固定电机控制器。电容部件起到承载控制器的作用。
所述电容外壳上表面的中央位置设置有散热水道，两个水嘴分别固定在电容外壳的两侧，与散热水道连通。功率模块固定在散热水道正上方。冷却水通过一侧水嘴进入散热水道，从另一侧水嘴流出。冷却水在散热水道中循环流动，冷却位于散热水道上方的的功率模块和位于散热水道下方的膜电容芯子和叠层母排。
所述功率模块组件包含功率模块、驱动电路板、交流铜柱和过渡铜排。驱动电路板固定在功率模块的正上方；交流铜柱连接于功率模块的交流端子上，过渡铜排连接于功率模块的直流端子上；过渡铜排还与叠层母排的正负极端子连接。
所述模块盖板组件包含模块盖板、控制电路板、交流出线组件、直流出线组件和弱电接插件。模块盖板的前侧面设有第一凸台，用于固定直流出线组件；模块盖板的右侧面设有第二凸台，用于固定弱电接插件；模块盖板的后侧面设有第三凸台，用于固定交流出线组件；控制电路板位于模块盖板上方凹槽内，由模块盖板支撑。
本发明具有以下的优点：
本发明中的电容部件是用环氧树脂将膜电容芯子和叠层母排灌封在电容外壳内，叠层母排与膜电容芯子的连接更加牢固，抗震性更好；叠层母排的正负极端子穿过电容外壳与模块安装，杂散电感较小。
电容部件作为电机控制器的支撑部件，取代传统电机控制器的箱体，与模块盖板组件、出线盖板构成控制器外壳。与传统控制器相比，省去了电容外部的箱体以及电容与箱体的安装空间，缩小了电机控制器的体积。作为电机控制器中重量最重的部件，电容部件外表面设置安装支脚，在与外部环境连接的同时，也对整个电机控制器起到承载作用，抗震性好。
电容部件的电容外壳上表面设置有散热水道，功率模块固定在散热水道正上方。散热水道同时对功率模块、膜电容芯子和叠层母排起到冷却作用。
控制电路板位于模块盖板上方凹槽内，省去传统控制器中单独设置的用于支撑电路板的支撑板。该设计使得电机控制器结构简化，减少了零部件间的连接，一体性好，抗震性能好。
综上所述，该电机控制器的特点是：结构简单、体积小、功率密度大、散热效果好、整体性好和抗震性能好。
附图说明
图1是电机控制器组件爆炸图；
图2a是电容部件结构示意图，图2b是电容部件剖面图；
图3是电机控制器功率模块组件结构示意图；
图4a是模块盖板结构示意图，图4b是模块盖板组件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1所示，所述电机控制器由电容部件1、功率模块组件2、模块盖板组件3和出线盖板4组成。电容部件1作为控制器的支撑部件，位于电机控制器的最下方。功率模块组件2位于电容部件1正上方，固定在电容部件1上。模块盖板组件3为中空结构，通过四周的安装孔与电容部件1连接。模块盖板组件3的上方安装有出线盖板4。
所述的电容部件1与模块盖板组件3、出线盖板4构成控制器外壳；电容部件1的电容外壳101外表面设有安装支脚，用于固定电机控制器。
如图2a和图2b所示，所述的电容部件1包含电容外壳101、膜电容芯子102、叠层母排103、电容盖板104。膜电容芯子102连接于叠层母排103，并用环氧树脂灌封在电容外壳101内。电容外壳101的下表面与电容盖板104连接。叠层母排103引出的正负极端子1031穿过电容外壳101上表面的方形通孔1011引出。电容外壳101外表面设有4个安装支脚1012，用于固定电机控制器。
电容外壳101上表面的中央位置设有散热水道1013，两个水嘴105分别固定在电容外壳101的两侧，与散热水道1013连通。功率模块201固定在散热水道1013正上方。冷却水通过一侧水嘴进入散热水道1013，从另一侧水嘴流出。冷却水在散热水道中循环流动，冷却位于散热水道1013上方的的功率模块201和位于散热水道1013下方的膜电容芯子102和叠层母排103。
如图3所示，所述的功率模块组件2包含功率模块201、驱动电路板202、交流铜柱203和过渡铜排204。驱动电路板202固定在功率模块201的正上方。交流铜柱203连接于功率模块201的交流端子上，过渡铜排204连接于功率模块201的直流端子上。功率模块组件2固定在电容部件1上，过渡铜排204还与叠层母排103的正负极端子1031连接。
如图4a和图4b所示，所述模块盖板组件3包含模块盖板301、控制电路板302、交流出线组件303、直流出线组件304和弱电接插件305。模块盖板301的前侧面设有第一凸台3011，用于固定直流出线组件304；模块盖板301的右侧面设有第二凸台3012，用于固定弱电接插件305；模块盖板301的后侧面设有第三凸台3013，用于固定交流出线组件303。控制电路板302位于模块盖板301上方的凹槽内，由模块盖板301支撑。

Claims (4)

1.一种电动汽车电机控制器结构，包括电容部件(1)、功率模块组件(2)、模块盖板组件(3)和出线盖板(4)，其特征在于：所述的电容部件(1)作为电机控制器的支撑部件，位于电机控制器的最下方；所述的功率模块组件(2)位于电容部件(1)的正上方，固定在电容部件(1)上；所述模块盖板组件(3)为中空结构，通过四周的安装孔与电容部件(1)连接；模块盖板组件(3)的上方安装有出线盖板(4)；所述的电容部件(1)与模块盖板组件(3)、出线盖板(4)构成控制器外壳；电容部件(1)的电容外壳(101)外表面设有安装支脚，用于固定电机控制器；所述的模块盖板组件(3)包含模块盖板(301)、控制电路板(302)、交流出线组件(303)、直流出线组件(304)和弱电接插件(305)；模块盖板(301)的前侧面设有第一凸台(3011)，用于固定直流出线组件(304)；模块盖板(301)的右侧面设有第二凸台(3012)，用于固定弱电接插件(305)；模块盖板(301)的后侧面设有第三凸台(3013)，用于固定交流出线组件(303)；控制电路板(302)位于模块盖板(301)上方凹槽内，由模块盖板(301)支撑。
2.根据权利要求1所述的电动汽车电机控制器结构，其特征在于：所述的电容部件(1)包含电容外壳(101)、膜电容芯子(102)、叠层母排(103)、电容盖板(104)；膜电容芯子(102)连接于叠层母排(103)，并用环氧树脂灌封在电容外壳(101)内；电容外壳(101)的下表面与电容盖板(104)连接；叠层母排(103)引出的正负极端子(1031)穿过电容外壳(101)上表面的方形通孔(1011)引出。
3.根据权利要求2所述的电动汽车电机控制器结构，其特征在于：所述的电容外壳(101)上表面的中央位置设置有散热水道(1013)，两个水嘴(105)分别固定在电容外壳(101)的两侧，与散热水道(1013)连通；功率模块(201)固定在散热水道(1013)的正上方；冷却水通过一侧水嘴进入散热水道(1013)，从另一侧水嘴流出；冷却水在散热水道中循环流动，冷却位于散热水道(1013)上方的的功率模块(201)和位于散热水道(1013)下方的膜电容芯子(102)和叠层母排(103)。
4.根据权利要求1所述的电动汽车电机控制器结构，其特征在于：所述的功率模块组件(2)包含功率模块(201)、驱动电路板(202)、交流铜柱(203)和过渡铜排(204)；驱动电路板(202)固定在功率模块(201)的正上方；交流铜柱(203)连接于功率模块(201)的交流端子上，过渡铜排(204)连接于功率模块(201)的直流端子上；过渡铜排(204)还与叠层母排(103)的正负极端子(1031)连接。
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