CN109600945A - 一种电机控制器及其封装方法 - Google Patents

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唐杨
程静
唐德宇
王双红
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Abstract

本发明提供的一种电机控制器及其封装方法，包括壳体；壳体的两面均设置有开口，两开口上分别通过盖板和水冷盖板封闭，壳体相对的两端上分别安装有低压接插件和高压接插件。本发明控制器内部体积紧凑，将所有空间充分利用，有助于提高控制器的功率密度；且由于整个控制器的发热主要来源于IGBT模块，将控制器箱体底部安装IGBT模块位置的局部区域开了水道，一方面是节省了水道的空间，另一方面还能将控制器中产生的热量有效地带出，降低控制器温度。该控制器散热箱体结构在驱动系统中，经试验测试，结构空间非常紧凑，重量轻，散热效果良好。

Description

一种电机控制器及其封装方法
技术领域
本发明涉及一种电机控制器及其封装方法。
背景技术
驱动电机及驱动器作为电动汽车和混合动力汽车的核心部件之一，它是汽车实现各种工作模式的关键，直接影响着整车的性能，如汽车油耗指标、排放指标、动力性、经济性和稳定性。而无论是纯电动汽车还是混合动力汽车，其动力总成结构都非常紧凑，留给电机驱动系统的空间非常小，在减小电机和驱动器体积的同时，还要求电机及控制器输出足够的转矩、功率。
此外，对于电动汽车上其驱动电机及驱动器而言，通常情况下都是高压大电流信号，因此发热严重。对于驱动电机及驱动器的散热则是一个必须要解决的问题。如何保证较高散热效率的同时，尽量使二者结构紧凑是提高驱动电机及驱动器效率的关键技术。因此，提出一种空间布局紧凑、散热性良好的箱体结构是十分必有且有意义的。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电机控制器及其封装方法，本发明空间布局合理紧凑，可以有效降低控制器体积。除此之外，该箱体结构还适合于需要水冷散热的控制器。尤其适合中大功率、高压大电流的控制器、驱动器领域。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种电机控制器及其封装方法，包括壳体；壳体的两面均设置有开口，两开口上分别通过盖板和水冷盖板封闭，壳体相对的两端上分别安装有低压接插件和高压接插件，所述低压接插件将低压信号传给控制电路板，所述高压接插件将电机母线电流和相电流传输给电流传感器,电流传感器将采集到的电流信号传输到控制电路板上，所述控制电路板还和驱动电路板连接。
所述驱动电路板和控制电路板均通过螺栓安装在IGBT模块上，控制电路板安装在驱动电路板上方，IGBT模块安装在水冷盖板上。
所述低压接插件的接线端伸入壳体内与接插件PCB板连接，接插件PCB板固定安装在壳体端部，接插件PCB板通过信号转接板与控制电路板连接。
所述电流传感器接线端穿过接插件PCB板与电流传感器PCB板连接，电流传感器PCB板固定在接线排上且与接线排导通，接线排上安装有电流传感器,电流传感器通过接插件音效与控制电路板连接。
所述壳体内还安装有薄膜电容,薄膜电容的一接线端通过铜排与高压接插件连接，薄膜电容的另一接线端与驱动电路板连接。
所述控制电路板和驱动电路板之间通过排针和排母连接，安装控制电路板和驱动电路板的螺栓上均套有隔离柱。
所述壳体上还安装有防水透气阀,防水透气阀将壳体内外连通。
一种电机控制器的封装方法，包括以下步骤：
①将水冷盖板焊接到壳体上，测试是否漏水；
②分别将薄膜电容和IGBT模块安装在水冷盖板端部和中部；
③将驱动电路板使用套有隔离柱的螺栓安装在IGBT模块上；
④安装铜排；
⑤将控制电路板使用套有隔离柱的螺栓安装在IGBT模块上且在驱动电路板上端；
⑥将电流传感器装到电流传感器PCB板上，随后将电流传感器PCB板安装到接线排上，将安装好组件的接线排安装到壳体内部；
⑦安装高压接插件，紧固所有铜排螺钉；
⑧依次安装信号转接板、防水透气阀后，将密封圈放入壳体的密封凹槽内，安装盖板。
本发明的有益效果在于：控制器内部体积紧凑，将所有空间充分利用，有助于提高控制器的功率密度；且由于整个控制器的发热主要来源于IGBT模块，将控制器箱体底部安装IGBT模块位置的局部区域开了水道，一方面是节省了水道的空间，另一方面还能将控制器中产生的热量有效地带出，降低控制器温度。该控制器散热箱体结构在驱动系统中，经试验测试，结构空间非常紧凑，重量轻，散热效果良好。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的截面结构示意图；
图中：100-壳体，110-接插件PCB板，120-密封圈，130-盖板，140-电流传感器PCB板，150-接线排，160-水冷盖板，170-控制电路板，180-驱动电路板，190-IGBT模块，200-隔离柱，210-薄膜电容，220-信号转接板，230-低压接插件，240-防水透气阀，250-电流传感器，260-铜排，270-高压接插件。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
一种电机控制器及其封装方法，包括壳体100；壳体100的两面均设置有开口，两开口上分别通过盖板130和水冷盖板160封闭，壳体100相对的两端上分别安装有低压接插件230和高压接插件270，所述低压接插件230将低压信号传给控制电路板170，所述高压接插件270将电机母线电流和相电流传输给电流传感器250,电流传感器250将采集到的电流信号传输到控制电路板170上，所述控制电路板170还和驱动电路板180连接。水冷盖板160内设置有循环水道。
所述驱动电路板180和控制电路板170均通过螺栓安装在IGBT模块190上，控制电路板170安装在驱动电路板180上方，IGBT模块190安装在水冷盖板160上。控制电路板170与驱动电路板180为两层结构，二者通过排针和排母连接，此外为保证控制电路板与驱动电路板之间的爬电距离，二者之间的安装螺钉都套有隔离柱200。
所述低压接插件230的接线端伸入壳体100内与接插件PCB板110连接，接插件PCB板110固定安装在壳体100端部，接插件PCB板110通过信号转接板220与控制电路板170连接。低压信号通过两个低压接插件230传给控制器，低压接插件230控制器内部端焊接在接插件PCB板110上，接插件PCB板110通过螺钉固定在控制器箱体100端部的两个凸台上。在接插件PCB板上焊有弯角排针，通过信号转接板220，从而将信号连接到控制电路板上170。
所述电流传感器250接线端穿过接插件PCB板110与电流传感器PCB板140连接，电流传感器PCB板140固定在接线排150上且与接线排150导通，接线排150上安装有电流传感器250,电流传感器250通过接插件音效与控制电路板170连接。线缆接线排150的一端加工有凸台，用于固定电流传感器PCB板140，电流传感器板上安装有电流传感器250采集母线电流和相电流，采集到的电流信号通过接插件引线接到控制电路板170上。
所述壳体100内还安装有薄膜电容210,薄膜电容210的一接线端通过铜排260与高压接插件270连接，薄膜电容210的另一接线端与驱动电路板180连接。
所述控制电路板170和驱动电路板180之间通过排针和排母连接，安装控制电路板170和驱动电路板180的螺栓上均套有隔离柱200。
所述壳体100上还安装有防水透气阀240,防水透气阀240将壳体100内外连通。
一种电机控制器的封装方法，包括以下步骤：
①将水冷盖板160焊接到壳体100上，测试是否漏水；
②分别将薄膜电容210和IGBT模块190安装在水冷盖板160端部和中部；
③将驱动电路板180使用套有隔离柱200的螺栓安装在IGBT模块190上；
④安装铜排260；
⑤将控制电路板170使用套有隔离柱200的螺栓安装在IGBT模块190上且在驱动电路板180上端；
⑥将电流传感器250装到电流传感器PCB板140上，随后将电流传感器PCB板140安装到接线排150上，将安装好组件的接线排150安装到壳体100内部；
⑦安装高压接插件270，紧固所有铜排螺钉；
⑧依次安装信号转接板220、防水透气阀240后，将密封圈120放入壳体100的密封凹槽内，安装盖板130。

Claims (8)

1.一种电机控制器，包括壳体(100)，其特征在于：壳体(100)的两面均设置有开口，两开口上分别通过盖板(130)和水冷盖板(160)封闭，壳体(100)相对的两端上分别安装有低压接插件(230)和高压接插件(270)，所述低压接插件(230)将低压信号传给控制电路板(170)，所述高压接插件(270)将电机母线电流和相电流传输给电流传感器(250),电流传感器(250)将采集到的电流信号传输到控制电路板(170)上，所述控制电路板(170)还和驱动电路板(180)连接。
2.如权利要求1所述的一种电机控制器，其特征在于：所述驱动电路板(180)和控制电路板(170)均通过螺栓安装在IGBT模块(190)上，控制电路板(170)安装在驱动电路板(180)上方，IGBT模块(190)安装在水冷盖板(160)上。
3.如权利要求1所述的一种电机控制器，其特征在于：所述低压接插件(230)的接线端伸入壳体(100)内与接插件PCB板(110)连接，接插件PCB板(110)固定安装在壳体(100)端部，接插件PCB板(110)通过信号转接板(220)与控制电路板(170)连接。
4.如权利要求1所述的一种电机控制器，其特征在于：所述电流传感器(250)接线端穿过接插件PCB板(110)与电流传感器PCB板(140)连接，电流传感器PCB板(140)固定在接线排(150)上且与接线排(150)导通，接线排(150)上安装有电流传感器(250),电流传感器(250)通过接插件音效与控制电路板(170)连接。
5.如权利要求1所述的一种电机控制器，其特征在于：所述壳体(100)内还安装有薄膜电容(210),薄膜电容(210)的一接线端通过铜排(260)与高压接插件(270)连接，薄膜电容(210)的另一接线端与驱动电路板(180)连接。
6.如权利要求1所述的一种电机控制器，其特征在于：所述控制电路板(170)和驱动电路板(180)之间通过排针和排母连接，安装控制电路板(170)和驱动电路板(180)的螺栓上均套有隔离柱(200)。
7.如权利要求1所述的一种电机控制器，其特征在于：所述壳体(100)上还安装有防水透气阀(240),防水透气阀(240)将壳体(100)内外连通。
8.一种电机控制器的封装方法，包括以下步骤：
①将水冷盖板(160)焊接到壳体(100)上，测试是否漏水；
②分别将薄膜电容(210)和IGBT模块(190)安装在水冷盖板(160)端部和中部；
③将驱动电路板(180)使用套有隔离柱(200)的螺栓安装在IGBT模块(190)上；
④安装铜排(260)；
⑤将控制电路板(170)使用套有隔离柱(200)的螺栓安装在IGBT模块(190)上且在驱动电路板(180)上端；
⑥将电流传感器(250)装到电流传感器PCB板(140)上，随后将电流传感器PCB板(140)安装到接线排(150)上，将安装好组件的接线排(150)安装到壳体(100)内部；
⑦安装高压接插件(270)，紧固所有铜排螺钉；
⑧依次安装信号转接板(220)、防水透气阀(240)后，将密封圈(120)放入壳体(100)的密封凹槽内，安装盖板(130)。
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