CN107834945A - 一种电机控制器 - Google Patents

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朱立山
吕东冬
翟周林
汪国军
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Abstract

本发明公开了一种电机控制器,包括功率板、电容板、控制驱动板和散热底板；所述功率板通过导热器件安装在散热底板上，所述功率板通过导电铜排和电容板电连接；所述控制驱动板上设有板载接插件，所述功率板上还安装有驱动信号连接器，所述板载接插件与所述驱动信号连接器插接；所述控制驱动板通过板载接插件和驱动信号连接器与功率板通信联接；所述功率板上还设有温度传感器；所述温度传感器通过驱动信号连接器和板载接插件与所述控制驱动板连接；本电机控制器设计方式极大的降低了功率MOSFET随意布置带到的不稳定可靠因素，提高了单MOSFET的过流能力，器件利用率得到有效提升，电机控制器的功率密度得以提升。

Description

一种电机控制器
技术领域
本发明属于电机控制器领域，具体是一种电机控制器。
背景技术
现有中压大功率的电机控制器的功率驱动都是采用MOSFET多管并联方式实现，MOSFET器件需要承受较高的电压以及电流，采用大功率的IGBT将会导致电机控制器的生产成本过高。但由于内部参数存在差异，采用MOSFET多管并联，导致电流的不均衡和开关时间的不同步，在同一驱动信号作用下，使单一MOSFET承受的通断损耗也出现较大差异，极有可能会造成开关过程中单管负担过重，以致电流过载而烧损。
在功率MOSFET多管并联时，器件内部参数的微小差异也会引起并联各支路电流的不平衡而导致单管过流损坏，严重情况下会破坏控制器的整个逆变回路。影响并联均流的因素包括内部参数和外围线路参数。MOSFET并联应用时，除内部参数外，电路布局也是一个关键性的问题。在频率高达MHz级情况下，线路杂散电感的影响不容忽视，引线所处电路位置的不同以及长度的很小变化都会影响并联开关器件的性能。为解决上述缺陷，现提供一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电机控制器。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种电机控制器,包括功率板、电容板、控制驱动板和散热底板；
其中，所述功率板通过导热器件安装在散热底板上，所述功率板通过导电铜排和电容板电连接；所述控制驱动板上设有板载接插件，所述功率板上还安装有驱动信号连接器，所述板载接插件与所述驱动信号连接器插接；所述控制驱动板通过板载接插件和驱动信号连接器与功率板通信联接；所述功率板上还设有温度传感器；所述温度传感器通过驱动信号连接器和板载接插件与所述控制驱动板连接；
所述电容板上还设置有预充连接插件，所述控制驱动板通过预充连接器插接在预充连接插件上与所述电容板连接；所述控制驱动板的板端还安装有板载连接器，所述控制驱动板通过板载连接器同电机控制器外部进行数据交换传输。
进一步地：
所述导热器件为导热硅脂或导热硅胶片；所述功率板用于布置功率MOSFET器件，作为电机控制器能量转换的桥梁；
所述控制驱动板通过驱动信号连接器向功率板提供MOSFET器件驱动信号。
进一步地，所述功率板上还设有动力电池正极导电铜排安放区和动力电池负极导电铜排安放区；所述功率板上还设有电机三相线导电铜排安放区；
所述驱动信号连接器在单桥臂中处于MOSFET器件的中间位置。
进一步地，所述温度传感器用于实时监控功率板的工作温度并向所述控制驱动板传输功率板的工作温度。
进一步地，所述电容板上设有动力电池正极导电铜排和动力电池负极导电铜排，动力电池正极导电铜排和动力电池负极导电铜排之间安放有母线电容；
所述电容板上还设有聚丙烯膜电容器，所述聚丙烯膜电容器用于进行直流母线纹波电压和纹波电流的吸收。
进一步地，所述预充连接插件用于控制驱动板根据电机控制器使用场景的上电逻辑对电容板上大容量电容进行预充操作。
进一步地，所述控制驱动板通过板载连接器和外界进行数据通信和信号传输；
所述控制驱动板通过板载接插件向功率板提供MOSFET驱动信号；所述控制驱动板通过板载接插件接收来自温度传感器的温度信号；
所述控制驱动板上还设有板载电流传感器和主控芯片，所述板载电流传感器用于采集电机相线电流并将电机相线电流信息传输给主控芯片，主控芯片根据传输的相线电流信息进行电机控制和保护功能。
本发明的有益效果：本电机控制器设计方式极大的降低了功率MOSFET随意布置带到的不稳定可靠因素，提高了单MOSFET的过流能力，器件利用率得到有效提升，电机控制器的功率密度得以提升。该设计方式简化了电机控制器的生产安装工艺，提升了成品率并且使可测试性大为提高。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明结构示意图；
图2为图1的爆炸视图；
图3为本发明功率板结构示意图；
图4为本发明电容板结构示意图；
图5为本发明控制驱动板结构示意图；
图6为本发明导电铜排结构示意图。
具体实施方式
如图1-6所示，一种电机控制器,包括功率板1、电容板2、控制驱动板3和散热底板4；
其中，所述功率板1通过导热器件5安装在散热底板4上，所述功率板1通过导电铜排6和电容板2电连接；所述控制驱动板3上设有板载接插件301，所述功率板1上还安装有驱动信号连接器101，所述板载接插件301与所述驱动信号连接器101插接；所述控制驱动板3通过板载接插件301和驱动信号连接器101与功率板1通信联接；所述功率板1上还设有温度传感器106；所述温度传感器106通过驱动信号连接器101和板载接插件301与所述控制驱动板3连接；
所述电容板2上还设置有预充连接插件205，所述控制驱动板3通过预充连接器302插接在预充连接插件205上与所述电容板2连接；所述控制驱动板3的板端还安装有板载连接器303，所述控制驱动板3通过板载连接器303同电机控制器外部进行数据交换传输。
进一步地：
所述导热器件5为导热硅脂或导热硅胶片；所述功率板1用于布置功率MOSFET器件102，作为电机控制器能量转换的桥梁；
所述控制驱动板3通过驱动信号连接器101向功率板1提供MOSFET器件102驱动信号。
进一步地，所述功率板1上还设有动力电池正极导电铜排安放区103和动力电池负极导电铜排安放区104；所述功率板1上还设有电机三相线导电铜排安放区105；
所述驱动信号连接器101在单桥臂中处于MOSFET器件102的中间位置。
进一步地，所述温度传感器106用于实时监控功率板1的工作温度并向所述控制驱动板3传输功率板1的工作温度。
进一步地，所述电容板2上设有动力电池正极导电铜排201和动力电池负极导电铜排202，动力电池正极导电铜排201和动力电池负极导电铜排202之间安放有母线电容203；
所述电容板2上还设有聚丙烯膜电容器204，所述聚丙烯膜电容器204用于进行直流母线纹波电压和纹波电流的吸收。
进一步地，所述预充连接插件205用于控制驱动板3根据电机控制器使用场景的上电逻辑对电容板2上大容量电容进行预充操作。
进一步地，所述控制驱动板3通过板载连接器303和外界进行数据通信和信号传输；
所述控制驱动板3通过板载接插件301向功率板1提供MOSFET驱动信号；所述控制驱动板3通过板载接插件301接收来自温度传感器106的温度信号；
所述控制驱动板3上还设有板载电流传感器304和主控芯片305，所述板载电流传感器304用于采集电机相线电流并将电机相线电流信息传输给主控芯片305，主控芯片305根据传输的相线电流信息进行电机控制和保护功能。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电机控制器,其特征在于，包括功率板(1)、电容板(2)、控制驱动板(3)、散热底板(4)；
其中，所述功率板(1)通过导热器件(5)安装在散热底板(4)上，所述功率板(1)通过导电铜排(6)和电容板(2)电连接；所述控制驱动板(3)上设有板载接插件(301)，所述功率板(1)上还安装有驱动信号连接器(101)，所述板载接插件(301)与所述驱动信号连接器(101)插接；所述控制驱动板(3)通过板载接插件(301)和驱动信号连接器(101)与功率板(1)通信联接；所述功率板(1)上还设有温度传感器(106)；所述温度传感器(106)通过驱动信号连接器(101)和板载接插件(301)与所述控制驱动板(3)连接；
所述电容板(2)上还设置有预充连接插件(205)，所述控制驱动板(3)通过预充连接器(302)插接在预充连接插件(205)上与所述电容板(2)连接；所述控制驱动板(3)的板端还安装有板载连接器(303)。
2.根据权利要求1所述的一种电机控制器，其特征在于：
所述导热器件(5)为导热硅脂或导热硅胶片；所述功率板(1)用于布置功率MOSFET器件(102)，作为电机控制器能量转换的桥梁；
所述控制驱动板(3)通过驱动信号连接器(101)向功率板(1)提供MOSFET器件(102)驱动信号。
3.根据权利要求1所述的一种电机控制器，其特征在于，所述功率板(1)上还设有动力电池正极导电铜排安放区(103)和动力电池负极导电铜排安放区(104)；所述功率板(1)上还设有电机三相线导电铜排安放区(105)；
所述驱动信号连接器(101)在单桥臂中处于MOSFET器件(102)的中间位置。
4.根据权利要求1所述的一种电机控制器，其特征在于，所述温度传感器(106)用于实时监控功率板(1)的工作温度并向所述控制驱动板(3)传输功率板(1)的工作温度。
5.根据权利要求1所述的一种电机控制器，其特征在于，所述电容板(2)上设有动力电池正极导电铜排(201)和动力电池负极导电铜排(202)，动力电池正极导电铜排(201)和动力电池负极导电铜排(202)之间安放有母线电容(203)；
所述电容板(2)上还设有聚丙烯膜电容器(204)，所述聚丙烯膜电容器(204)用于进行直流母线纹波电压和纹波电流的吸收。
6.根据权利要求1所述的一种电机控制器，其特征在于，所述预充连接插件(205)用于控制驱动板(3)根据电机控制器使用场景的上电逻辑对电容板(2)上大容量电容进行预充操作。
7.根据权利要求1所述的一种电机控制器，其特征在于，所述控制驱动板(3)通过板载连接器(303)和外界进行数据通信和信号传输；
所述控制驱动板(3)通过板载接插件(301)向功率板(1)提供MOSFET驱动信号；所述控制驱动板(3)通过板载接插件(301)接收来自温度传感器(106)的温度信号；
所述控制驱动板(3)上还设有板载电流传感器(304)和主控芯片(305)，所述板载电流传感器(304)用于采集电机相线电流并将电机相线电流信息传输给主控芯片(305)，主控芯片(305)根据传输的相线电流信息进行电机控制和保护功能。
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