CN109888983A - 电机控制器、动力总成和电动车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电机控制器、动力总成和电动车，电机控制器包括控制器壳体和连接壳体，控制器壳体内设置有控制单元，控制器壳体内还设置有控制液冷通道，控制液冷通道设置有液冷出口，控制器壳体的连接外壁设置有电连接口，连接壳体内设置有电连接组件，电连接组件穿过电连接口与控制单元连接，连接壳体设置有第一连接端面和第二连接端面，第一连接端面盖合在电连接口外并与连接外壁固定连接，液冷出口与第二连接端面朝同向设置。将液冷出口与第二连接端面朝同向设置，液冷入口与液冷出口连接后，并通过第二连接端面与电机连接加以固定，并且连接壳体还保护电连接组件，从而不仅提供电连接的稳定性，也能够提高结构连接上的稳定性。

Description

电机控制器、动力总成和电动车

技术领域

本发明涉及新能源汽车领域，尤其涉及一种电机控制器、动力总成和电动车。

背景技术

电动车因其不燃烧汽油产生动力，具有环保、污染小的特点，在旅游景区等对环境要求较高的地方得到广泛的应用。现有的电动车设有一个交流电机控制器，用于将蓄电池输出的直流电源转换成三相交流电源并驱动电机转动。

电机控制器接收蓄电池输出的直流电，并将直流电逆变转换成交流电向电机输出，因此每一个功率模块对应于三相电机的一相，用于向电机输出U、V、W三相电源中的一相电源。每一功率模块设有两个接收直流电源的端子，分别用于接收正极电源及负极电源，并设有一个电流输出端子，向电机的一相输出电流信号。并且，两个直流电源端子与电流输出端子之间需要设置可控开关器件如功率管，功率管可为晶闸管或IGBT等，用于对直流电进行控制，在工作时功率管会产生废热，故一般需要对功率管进行散热处理。

另外，随着电动车的动力总成的集成化，在电机和电机控制器集成时，需要考虑电机与电机控制器之间连接结构以及相关的布局优化，需要将电机的冷却以及电机控制器的冷却一并考虑，以及相关的电连接结构的优化布置，才能够避免外部环境对动力总成的影响。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种连接结构稳定的电机控制器。

本发明的第二目的是提供一种控制器与电机连接结构稳定的动力总成。

本发明的第三目的是提供一种设有上述动力总成的电动车。

为了实现本发明的第一目的，本发明提供一种电机控制器，包括控制器壳体和连接壳体，控制器壳体内设置有控制单元，控制器壳体内还设置有控制液冷通道，控制液冷通道设置有液冷出口，控制器壳体的连接外壁设置有电连接口，连接壳体内设置有电连接组件，电连接组件包括三个电连接排，电连接排穿过电连接口与控制单元连接，连接壳体设置有第一连接端面和第二连接端面，第一连接端面盖合在电连接口外并与连接外壁固定连接，液冷出口与第二连接端面朝同向设置。

由上述方案可见，通过控制液冷通道的设置，可对控制单元的一些产生废热的元件如功率管、开关管等进行导热，利用液冷能够提高散热性能，同时由于电机控制器可通过连接壳体与电机连接，故将液冷出口与第二连接端面朝同向设置，使得电机相关的液冷入口与液冷出口连接后，并通过第二连接端面与电机连接加以固定，并且连接壳体还保护电连接组件，从而不仅提供电连接的稳定性，也能够提高结构连接上的稳定性。

更进一步的方案是，连接外壁设置有工艺孔，工艺孔位于液冷出口的侧部，工艺孔与液冷出口连通，电机控制器还包括密封件，密封件设置在工艺孔中，第一连接端面盖合在工艺孔和密封件外。

更进一步的方案是，工艺孔设置有定位台阶，密封件设置有凸沿，凸沿与定位台阶配合。

由上可见，在控制器壳体内设置相同液冷通道时，需要相关的工艺孔，以便于加工或修护，而在实际工作时，需要对工艺孔进行密封，而本案采用密封件的进行密封的同时，还采用连接壳体的第一连接端面盖合固定，以及凸沿和定位台阶的配合密封，有效提高密封性。

更进一步的方案是，电连接组件包括电连接排，电连接排外设置有绝缘套，电连接排穿过电连接口，绝缘套过盈配合地连接在电连接口和第一连接端面之间。

更进一步的方案是，连接外壁还设置有信号连接口，电连接口与信号连接口之间设置有隔条；连接壳体设置有第一容纳腔和第二容纳腔，第一容纳腔和第二容纳腔之间设置有隔板，隔板与隔条相对布置，电连接排位于第一容纳腔内；电连接组件还包括信号连接件，信号连接件与信号连接口连接，信号连接件位于第二容纳腔。

由上可见，电连接组件包括电连接排和信号连接件，电连接排通过绝缘套的过盈配合能够提高腔室间的密闭性，而电连接排和信号连接件之间需要进行防干扰处理，故设置隔板与隔条相对布置，有效保护信号连接件的正常控制信号传输，继而有效提高设备运行稳定性。

更进一步的方案是，连接壳体在第一容纳腔和第二容纳腔的同一侧上设置有操作口，操作口上盖合设置有操作盖。

由上可见，通过操作口和操作盖的设置，方便操作以及提高相应的防护。

更进一步的方案是，电机控制器还包括液冷桥，液冷桥内设置有液冷通道；控制液冷通道包括进液管路和出液管路，出液管路位于靠近液冷出口的一侧上并与液冷出口连通，进液管路位于出液管路相对的一侧上，液冷桥连接在进液管路和出液管路之间，液冷通道连通在进液管路和出液管路之间；控制单元设置有功率管，功率管与液冷桥连接，功率管用于向液冷桥传导热量。

更进一步的方案是，液冷桥内在液冷通道内设置有多个导热柱。

由上可见，通过液冷桥、进液管路和出液管路的连接，使得功率管的废热能够进行高效的液冷散热，同时出液管路将通过液冷出口与电机的液冷通道进行连通，继而可实现电机控制器和电机的一体液冷方案，继而提高总成集成度，优化总成结构布局。

为了实现本发明的第二目的，本发明的提供一种动力总成，包括如上述方案的电机控制器和电机；电机包括电机壳体，电机壳体内设置有电机液冷通道，电机液冷通道设置有液冷入口，液冷入口与液冷出口连接，电连接排连接在控制单元和电机的绕组之间，第二连接端面与电机壳体固定连接。

为了实现本发明的第三目的，本发明的提供一种电动车，其特征在于，包括如上述的动力总成和车轮，动力总成驱动车轮转动。

由上述方案可见，通过本案电动车和动力总成，实现电机控制器和电机的一体液冷方案，继而提高总成集成度，优化总成结构布局，并且将液冷出口与第二连接端面朝同向设置，使得电机相关的液冷入口与液冷出口连接后，并通过第二连接端面与电机连接加以固定，并且连接壳体还保护电连接组件，从而不仅提供电连接的稳定性，也能够提高结构连接上的稳定性。

附图说明

图1是本发明动力总成实施例的结构图。

图2是本发明动力总成实施例在另一视角下的结构图。

图3是本发明动力总成实施例的分解图。

图4是本发明电机控制器实施例的结构图。

图5是本发明电机控制器实施例位于进液通道处的剖视图。

图6是本发明电机控制器实施例位于冷却桥处的剖视图。

图7是本发明电机控制器实施例位于出液通道处的剖视图。

图8是本发明电机控制器实施例位于液冷出口处的剖视图。

图9是本发明电机控制器实施例的分解图。

图10是本发明电机控制器实施例在省略连接壳体后的结构图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

动力总成和电机控制器实施例：

参照图1至图3，动力总成包括电机控制器1和电机2，电机控制器1设置在电机的径向侧部上，电机控制器1用于控制电机2转动。

参照图4，电机控制器1包括控制器壳体11、控制器盖体(未示出)、控制单元、三个液冷桥15、连接壳体3和电连接组件31，控制器壳体11的外周设置有外壁111，外壁111围成安装腔，控制单元和三个液冷桥15均设置在安装腔内，控制器盖体盖合安装腔继而围成相对密闭的空间。控制单元包括三个功率模块和控制模块(未示出)，三个功率模块分别对应向电机输出U、V、W三相电，每个功率模块分别设置有输出端子43，输出端子43用于与电连接排32连接，每个功率模块上分别设置有多个功率管41，控制模块分别与功率管41连接，并实现功率管41的开闭，

参照图5至图7，控制器壳体11内还设置有控制液冷通道，控制液冷通道包括相互平行布置进液基台12和出液基台14，进液基台12和出液基台14均高于控制器壳体11的内底壁地布置，进液基台12和出液基台14之间形成有器件容纳槽，进液基台12内部设置有进液管路121，出液基台14的内部设置有出液管路141，出液管路141位于靠近液冷出口132的一侧上并与液冷出口132连通，出液管路141也靠近连接壳体3的一侧处，而进液管路121位于出液管路141相对的一侧上。

在控制器壳体11的外壁上设置有液冷接口，液冷接口设置有液冷入口13，液冷入口13与进液管路121连通，在进液管路121的上方设置有三个出口122，三个出口122沿横向依次排布，出液管路141在上方也设置有三个入口142，三个入口142沿横向依次排布。

液冷桥15内设置有液冷通道152，液冷通道152内设置有多个导热柱153，液冷通道152的两端部分别设置有入口151和出口154，当液冷桥15横向架设在进液基台12和出液基台14之间，入口151与出口122连接，出口154与入口142连接，继而实现液冷通道152连通在进液管路121和出液管路141之间

多个功率管41分别设置在液冷桥15的两侧上，功率管41通过导热板与液冷桥15紧密配合，并且配合夹持件42同时夹持两侧的功率管41，使得功率管41的废热能够高效地传导至液冷桥15上。且多个功率管41沿液冷桥15依次排列布置，而输出端子43位于出液基台14的一侧上。

参照图8和图9，并结合图7，出液基台14的下方设置有液冷出口132，液冷出口132与出液管路141连通，液冷出口132沿纵向朝下布置，连接壳体34在出液基台14的外侧上设置有连接外壁112，连接外壁112设置有工艺孔16，工艺孔16沿横向延伸，工艺孔16位于液冷出口132的侧部，工艺孔16与液冷出口132、出液管路141连通，电机控制器1还包括密封件17，密封件17的外周设置有凸沿，工艺孔16设置有定位台阶，密封件17过盈配合地设置在工艺孔16中，凸沿与定位台阶限位配合。

参照图10，并结合图9和图8，控制器壳体11的连接外壁112设置有三个电连接口113和信号连接口115，连接壳体34内设置有电连接组件31，电连接组件31包括三个电连接排32和信号连接件(未示出)，电连接排32并排布置，电连接排可采用铜排进行电连接，三个电连接排32均外设置有绝缘套33，绝缘套33使电连接排32连为一体，电连接排32的每一个导电片的第一连接端321穿过电连接口113与一个输出端子43连接，绝缘套33位于电连接口113的外侧，电连接排32的每一个导电片的第二连接端322用于与电机的接线柱24连接。

连接壳体34设置有第一连接端面341和第二连接端面342，第一连接端面341朝向控制器壳体11，第二连接端面342朝向电机壳体22，第一连接端面341和第二连接端面342相邻且相互垂直布置，在第一连接端面341和第二连接端面342之间连接壳体34设置有第一容纳腔341和第二容纳腔342，第一容纳腔341和第二容纳腔342之间设置有隔板343，电连接排32位于第一容纳腔341内，连接壳体34在第一容纳腔341和第二容纳腔342的同一侧上设置有操作口，操作口上盖合设置有操作盖35。

在连接外壁112设置有容纳槽，三个电连接口113和信号连接口115位于容纳槽内，电连接口113与信号连接口115之间设置有隔条114，隔条114将容纳槽隔成两个分槽，第一分槽用于容纳电连接排32，第二分槽设置有信号连接口115，信号连接口115用于连接传输控制信号的信号连接件，工艺孔16位于第二分槽的下方，在容纳槽的外周还设置有密封条，当连接壳体41的第一连接端面341盖合连接外壁112的容纳槽，继而可实现第一连接端面341盖合在电连接口113外并与连接外壁112固定连接，第一连接端面34同时对绝缘套33和密封件17挤压，绝缘套33过盈配合地连接在电连接口113和第一连接端面341之间，第一连接端面341盖合在工艺孔16和密封件17外，密封件17过盈配合地与第一连接端面34邻接。信号连接件位于第二容纳腔342，电连接排32和接线柱24位于第一容纳腔341中连接，并且通过隔板343与隔条114相对布置，使得信号连接件与电连接排32保持相对较好的隔离度。

电机2包括电机壳体22，电机壳体22内设置有电机液冷通道，电机液冷通道的布置方式可以参考CN108696040A所公开的结构，本案则不再赘述，电机液冷通道设置有入口件21和出口件23，入口件21和出口件23分别与电机液冷通道连接，入口件21设置有液冷入口211，出口件23设置有液冷出口231，液冷出口231位于液冷入口13位于同一侧上，液冷入口211与液冷出口132连接，由于液冷出口132与第二连接端面342均朝下设置，故在第二连接端面342与电机壳体22固定连接是，能够加强液冷入口211与液冷出口132的连接稳定性。电机壳体22的轴向端部上设置有端盖26，端盖26朝向电机控制器1地设置有开口261，端盖26内设置有三相的接线柱24和信号接线口25，接线柱24分别与对应的电机绕组连接，在连接壳体34与端盖26连接后，接线柱24穿过开口261地位于连接壳体34内与电连接排32连接，且信号接线口25穿过开口261地与信号连接件连接，继而实现电机控制对电机驱动。而整个电机壳体11利用底壁四周的螺孔通过螺钉与电机壳体2固定连接，且电机控制器1位于电机的径向侧部。

动力总成进行冷却工作时，从液冷入口13进入冷却液，冷却液依次经过进液管路121、液冷通道152、出液管路141后，从液冷出口132、液冷入口211进入至电机液冷通道进行冷却，最后从液冷出口231排出，如此液冷循环，能够高效进行液冷散热。

电动车实施例：

电动车包括动力总成和车轮，动力总成可采用上述方案的动力总成，动力总成可通过变速器与车轮连接，继而实现相应的车轮转动驱动。

由上可见，通过本案电动车和动力总成，实现电机控制器和电机的一体液冷方案，继而提高总成集成度，优化总成结构布局，并且将液冷出口与第二连接端面朝同向设置，使得电机相关的液冷入口与液冷出口连接后，并通过第二连接端面与电机连接加以固定，并且连接壳体还保护电连接组件，从而不仅提供电连接的稳定性，也能够提高结构连接上的稳定性。

Claims (10)

1.电机控制器，其特征在于，包括：

控制器壳体，所述控制器壳体内设置有控制单元，所述控制器壳体内还设置有控制液冷通道，所述控制液冷通道设置有液冷出口，所述控制器壳体的连接外壁设置有电连接口；

连接壳体，所述连接壳体内设置有电连接组件，所述电连接组件包括三个电连接排，所述电连接排穿过所述电连接口与所述控制单元连接，所述连接壳体设置有第一连接端面和第二连接端面，所述第一连接端面盖合在所述电连接口外并与所述连接外壁固定连接，所述液冷出口与所述第二连接端面朝同向设置。

2.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于：

所述连接外壁设置有工艺孔，所述工艺孔位于所述液冷出口的侧部，所述工艺孔与所述液冷出口连通；

所述电机控制器还包括密封件，所述密封件设置在所述工艺孔中，所述第一连接端面盖合在所述工艺孔和所述密封件外。

3.根据权利要求2所述的电机控制器，其特征在于：

所述工艺孔设置有定位台阶，所述密封件设置有凸沿，所述凸沿与所述定位台阶配合。

4.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于：

所述电连接排外设置有绝缘套，所述绝缘套过盈配合地连接在所述电连接口和所述第一连接端面之间。

5.根据权利要求4所述的电机控制器，其特征在于：

所述连接外壁还设置有信号连接口，所述电连接口与所述信号连接口之间设置有隔条；

所述连接壳体设置有第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔和所述第二容纳腔之间设置有隔板，所述隔板与所述隔条相对布置，所述电连接排位于所述第一容纳腔内；

所述电连接组件还包括信号连接件，所述信号连接件与所述信号连接口连接，所述信号连接件位于第二容纳腔。

6.根据权利要求5所述的电机控制器，其特征在于：

所述连接壳体在所述第一容纳腔和所述第二容纳腔的同一侧上设置有操作口，所述操作口上盖合设置有操作盖。

7.根据权利要求1至6任一项所述的电机控制器，其特征在于：

所述电机控制器还包括液冷桥，所述液冷桥内设置有液冷通道；

所述控制液冷通道包括进液管路和出液管路，所述出液管路位于靠近所述液冷出口的一侧上并与所述液冷出口连通，所述进液管路位于所述出液管路相对的一侧上，所述液冷桥连接在所述进液管路和所述出液管路之间，所述液冷通道连通在所述进液管路和所述出液管路之间；

所述控制单元设置有功率管，所述功率管与所述液冷桥连接，所述功率管用于向所述液冷桥传导热量。

8.根据权利要求7所述的电机控制器，其特征在于：

所述液冷桥内在所述液冷通道内设置有多个导热柱。

9.动力总成，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项的电机控制器和电机；

所述电机包括电机壳体，所述电机壳体内设置有电机液冷通道，所述电机液冷通道设置有液冷入口，所述液冷入口与所述液冷出口连接，所述电连接排连接在所述控制单元和所述电机的绕组之间，所述第二连接端面与所述电机壳体固定连接。

10.电动车，其特征在于，包括如权利要求9的动力总成和车轮，所述动力总成驱动所述车轮转动。