CN109195427A - 控制器总成及电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种控制器总成及电动汽车，包括具有底壁的壳体，所述底壁上一体开设有水冷流道；电容，设置于所述壳体内；以及控制集成，设置于所述壳体内；所述电容与所述控制集成均安装于所述底壁上并均与所述水冷流道贴合。本申请提供的电机壳结构及电机中，水冷流道与壳体一体化，使得电容及控制集成都直接贴合于上，保证散热效果，提高散热器的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制器总成及电动汽车。
背景技术
不再生资源匮乏，环境愈加恶劣是人类目前面临的两大难题，在汽车行业这两大难题尤为突出。以前支撑作为汽车动力源的汽油、柴油等不可再生资源将制约汽车行业的发展，并且汽油、柴油会对环境造成巨大的危害。在此形势下，依靠电源给汽车提供动力成为汽车界的宠儿，纯电动汽车作为新能源、绿色、环保的代名词，将是汽车行业的最终发展趋势。
其中，电动汽车电机控制器的内部布置情况，将影响整车动力系统的布置。然而，目前电动汽车电机控制器内部布置部件较多，导致整体散热性能较差，直接影响动力系统的性能与使用。
发明内容
基于此，针对上述电动汽车中电机控制器散热性能较差的问题，提供一种散热性能较好的控制器总成及电动汽车。
一种控制器总成，包括：
具有底壁的壳体，所述底壁上一体开设有水冷流道；
电容，设置于所述壳体内；以及
控制集成，设置于所述壳体内；
其中，所述电容与所述控制集成均安装于所述底壁上并均与所述水冷流道贴合。
在其中一个实施例中，所述控制器总成包括接线盒，所述壳体还包括由所述底壁四周的边缘朝同一方向延伸形成的侧壁；所述接线盒设置于其中一个所述侧壁上。
在其中一个实施例中，所述控制集成包括驱动电机IGBT，所述驱动电机IGBT安装于所述底壁靠近所述接线盒的一侧，且所述驱动电机IGBT与所述水冷流道贴合。
在其中一个实施例中，所述控制集成包括驱动保护板，所述驱动保护板竖直层叠于所述驱动电机IGBT上方，并与所述驱动电机IGBT连接。
在其中一个实施例中，所述控制集成包括驱动转接板及主控板，所述驱动转接板竖直层叠于所述驱动保护板上方，且连接于所述驱动保护板与所述主控板之间；所述主控板与所述驱动转接板并列设置于所述底壁远离所述接线盒的一侧。
在其中一个实施例中，所述控制集成包括驱动支撑板，所述驱动支撑板支撑于所述底壁与所述驱动转接板之间，且所述驱动支撑板与所述驱动转接板之间绝缘设置。
在其中一个实施例中，所述控制集成包括主控支撑板，所述主控支撑板支撑于所述底壁与所述主控板之间。
在其中一个实施例中，所述电容上一体设置有正强电端子及负强电端子，所述控制集成包括正母排及负母排；所述正母排引线连接于所述正强电端子与所述接线盒之间，所述负母排引线连接于所述负强电端子与所述接线盒之间；且所述正母排与所述负母排以背靠背的方式并列且绝缘设置。
在其中一个实施例中，所述正母排与所述负母排之间依靠表面侵塑的绝缘套隔离设置。
一种电动汽车，包括如上述所述的控制器总成及与所述控制器总成连接的电机。
本申请提供的控制器总成及电动汽车中，水冷流道与壳体一体化，使得电容及控制集成都直接贴合于上，保证散热效果，提高散热器的可靠性。
附图说明
图1为本发明一实施例控制器总成的结构示意图；
图2为图1所示控制器总成一角度的结构示意图；
图3为图1所示控制器总成另一角度的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在两者之间的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在两者之间的元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参看图1，本发明一实施例中，控制器总成100包括壳体10、电容20以及控制集成30。壳体10用于为控制器总成100整体提供安装基础；电容20设置于壳体10内，用于对电源进行滤波，使滤波后的电源能为控制器总成100供电；控制集成30设置于壳体10内，用于对与控制器总成100连接的电机进行控制。在本具体实施例中，控制器总成100设置于纯电动汽车内，用于对纯电动汽车内电机进行驱动与控制。可以理解地，在其它一些实施例中，控制器总成100亦可应用于混合动力电动汽车中，在此不作限定。
下面以控制器总成100应用于纯电动汽车中为例对本申请中控制器总成100的具体结构及原理进行详细说明。本实施例仅用于作为范例说明，并不会限制本申请的技术范围。
请结合参看图1和图2，壳体10包括底壁11，底壁11上一体开设有水冷流道110(如图2所示)。电容20与控制集成30均安装于底壁11上并均与水冷流道110贴合。如此，通过水冷流道110与壳体10一体化设置，且使电容20与控制集成30与水冷流道110贴合，保证两者在大功率输出时，对强冷却的要求，使散热效益达到2500J/S，保证散热效果，提高散热的可靠性。
具体地，壳体10包括上述底壁11、由底壁11四周朝同一方向延伸形成的侧壁13以及顶盖(图未示)。底壁11与四周的侧壁13共同围合形成安装腔15，用于各部件(例如电容20、控制集成30的安装。也就是说，壳体10大体呈一端开口的半封闭式盒状结构，顶盖盖设于壳体10的开口端，以封闭安装腔15。可以理解地，在其它一些实施例中，壳体10的形状可以根据需要而定，在此不作限定。
在本具体实施例中，控制器总成100还包括进水管40与出水管50，进水管40与出水管50分别连通水冷流道110的首尾两端，并由侧壁13引出，以通入冷媒对控制器总成100进行散热。
其中，控制器总成100还包括接线盒60，接线盒60设置于其中一个侧壁13上。即接线盒60与壳体10以单构件分体设置，以方便在需要频繁接线时，只需打开接线盒60，而避免打开壳体10。可以理解地，在其它一些实施例中，接线盒60与壳体10亦可一体设置，而两者分别对应各自顶盖即可；或者接线盒60与壳体10一体设置且两者共用同一个顶盖亦可，在此均不作限定。
请结合参看图1和图3，控制集成30包括驱动电机IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)31(如图3所示)、驱动保护板33(如图3所示)、驱动转接板34以及主控板35。
其中，驱动电机IGBT31安装于底壁11靠近接线盒60的一侧，且驱动电机IGBT31与水冷流道110贴合，以当驱动电机IGBT31大功率输出时，进行强冷却，保证散热效果。在本具体实施例中，驱动电机IGBT31包括并列设置于底壁11上的6个，两两并联的驱动电机IGBT31从三相IGBT接线端子(图未示)引出三相铜排70，并通过三相铜排70直接引线至接线盒60内。
驱动保护板33竖直层叠于驱动电机IGBT31上方，驱动转接板34竖直层叠于驱动保护板33上方；即驱动电机IGBT31、驱动保护板33以及驱动转接板34沿竖直方向由下至上依次层叠设置，从而增加了壳体10的有效利用体积，使得控制器总成100的结构小型化。
同时，主控板35与驱动转接板34并列设置于底壁11远离接线盒60的一侧，使得控制器总成100中平面布置为：三相铜排70、驱动转接板34以及主控板35沿远离接线盒60的方向依次设置；而控制器总成100中立面布置为：驱动电机IGBT31、驱动保护板33以及驱动转接板34沿竖直方向由下至上依次层叠设置。如此，有效利用壳体10内的面积，使控制器总成100紧凑化。
具体地，驱动电机IGBT31通过其上引脚与驱动保护板33焊接，而驱动保护板33利用对插式端子与驱动转接板34连接，且驱动转接板34利用对插式端子与主控板35连接。
当控制器总成100工作时，驱动保护板33对驱动电机IGBT31的温度进行采样，采样获取的温度通过驱动转接板34传送至主控板35，以根据实时获取的温度对驱动电机IGBT31进行控制。
在其中一个实施例中，控制集成30包括驱动支撑板36，驱动支撑板36支撑于底壁11与驱动转接板33之间，以加强驱动转接板33的强度。
此外，驱动支撑板35与驱动转接板33之间绝缘设置。在本具体实施例中，驱动支撑板35通过其上设置绝缘纸的方式与驱动转接板33之间实现绝缘设置，如此在未大幅度增加整体高度的同时保证绝缘效果。可以理解地，在其它一些实施例中，驱动支撑板35与驱动转接板33之间亦可采用其它绝缘方式，例如绝缘胶等，在此不作限定，只需要实现两者之间绝缘设置即可。
在其中另一个实施例中，控制集成30包括主控支撑板37，主控支撑板37支撑于底壁11与主控板35之间，以加强主控板35的强度。
电容20设置于主控板35与其中一个未设置接线盒60的侧壁13之间的区域，且控制器总成100还包括与电容20设置于同一区域内的放电电阻70，即将与接线盒60直接配合度较低的部件设置于远离接线盒60的一侧，以让出空间布置与接线盒60直接配合度较高的部件，例如三相铜排70等，使整体控制器总成100内部布置紧凑。
在本具体实施例中为母线滤波电容，其上一体设置有正强电端子及负强电端子。控制集成30包括正母排38及负母排39。正母排38引线连接于正强电端子与接线盒60之间，负母排39引线连接于负强电端子与接线盒60之间。同时，正母排38与负母排39以背靠背的方式并列位于与电容20靠近接线盒60的一侧，且布置于驱动转接板34与对应侧壁13之间的区域内，从而有利于提高控制器总成100内部的空间利用率，使得控制器总成100的结构小型化。
此外，正母排38与负母排39绝缘设置，且两者在成型过程中，采用热塑套管的方式于表面侵塑形成绝缘套，以实现背靠背并列设置时的绝缘隔离。可以理解地，在其它一些实施例中，正母排38与负母排39之间可以在保证安全绝缘距离的同时而采用其它绝缘方式，在此不作限定。
当控制器总成100工作时，正负母线从接线盒60引入，正母排38与负母排39上的强电流先经过放电电阻70放电后，再通过母线滤波电容20，再通过驱动电机IGBT31整流逆变为U/V/W三相电流，U/V/W三相动力线(图未示)由接线盒60和接线端子(图未示)引出与电机相连，以驱动电机。
本申请中提供的控制器总成100，具有以下有益效果：
1、水冷流道110与壳体10一体化，使得电容20及驱动电机IGBT31都直接贴合于上，保证散热效果，提高散热器的可靠性；
2、与电容20对插的正母排38与负母排39依靠绝缘套背靠背并列走线，且驱动电机IGBT31、驱动保护板33以及驱动转接板34的竖直层叠分布，有利于增加壳体20的有效利用体积，使得本套控制器总成100结构的小型化；
3、接线盒60与壳体10以单构件分体设置，方便在需要频繁接线时，只需打开接线盒60，而避免打开壳体10。
本发明实施例一提供的电动汽车，因其具有上述控制器总成100全部的技术特征，故具有与上述控制器总成100相同的技术效果。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种控制器总成(100)，其特征在于，包括：
具有底壁(11)的壳体(10)，所述底壁(11)上一体开设有水冷流道(110)；
电容(20)，设置于所述壳体(10)内；以及
控制集成(30)，设置于所述壳体(10)内；
其中，所述电容(20)与所述控制集成(30)均安装于所述底壁(11)上并均与所述水冷流道(110)贴合。
2.根据权利要求1所述的控制器总成(100)，其特征在于，所述控制器总成(100)包括接线盒(60)，所述壳体(10)还包括由所述底壁(11)四周的边缘朝同一方向延伸形成的侧壁(13)；所述接线盒(60)设置于其中一个所述侧壁(13)上。
3.根据权利要求2所述的控制器总成(100)其特征在于，所述控制集成(30)包括驱动电机IGBT(31)，所述驱动电机IGBT(31)安装于所述底壁(11)靠近所述接线盒(60)的一侧，且所述驱动电机IGBT(31)与所述水冷流道(110)贴合。
4.根据权利要求3所述的控制器总成(100)，其特征在于，所述控制集成(30)包括驱动保护板(33)，所述驱动保护板(33)竖直层叠于所述驱动电机IGBT(31)上方，并与所述驱动电机IGBT(31)连接。
5.根据权利要求4所述的控制器总成(100)，其特征在于，所述控制集成(30)包括驱动转接板(34)及主控板(35)，所述驱动转接板(34)竖直层叠于所述驱动保护板(33)上方，且连接于所述驱动保护板(33)与所述主控板(35)之间；所述主控板(35)与所述驱动转接板(34)并列设置于所述底壁(11)远离所述接线盒(60)的一侧。
6.根据权利要求5所述的控制器总成(100)，其特征在于，所述控制集成(30)包括驱动支撑板(36)，所述驱动支撑板(36)支撑于所述底壁(11)与所述驱动转接板(33)之间，且所述驱动支撑板(35)与所述驱动转接板(33)之间绝缘设置。
7.根据权利要求5所述的控制器总成(100)，其特征在于，所述控制集成(30)包括主控支撑板(37)，所述主控支撑板(37)支撑于所述底壁(11)与所述主控板(35)之间。
8.根据权利要求2所述的控制器总成(100)，其特征在于，所述电容(20)上一体设置有正强电端子及负强电端子，所述控制集成(30)包括正母排(38)及负母排(39)；所述正母排(38)引线连接于所述正强电端子与所述接线盒(60)之间，所述负母排(39)引线连接于所述负强电端子与所述接线盒(60)之间；且所述正母排(38)与所述负母排(39)以背靠背的方式并列且绝缘设置。
9.根据权利要求8所述的控制器总成(100)，其特征在于，所述正母排(38)与所述负母排(39)之间依靠表面侵塑的绝缘套隔离设置。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括如上述权利要求1-9任意一项所述的控制器总成(100)及与所述控制器总成(100)连接的电机。
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