CN110365224A - 电机控制器及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机控制器及车辆，所述电机控制器包括具有第一中心孔的功率板、向所述功率板输入直流电的直流输入线排以及两组用于交流电输出的三相交流输出线排，所述功率板上设置有用于将所述直流输入线排输入的直流电转化为用于所述交流输出线排输出的交流电的转化器件；其中，两组所述交流输出线排在所述功率板上围绕所述第一中心孔圆周间隔设置且从所述第一中心孔伸出。本发明公开的电机控制器及车辆，可以解决低压电机控制器大功率设计的问题，可以使得(例如)48V电机控制器满足较大功率的车型降低油耗的要求。而且本发明提供的电机控制器中交流输出线排的设置方式可使得电机控制器的结构紧凑，节省空间，利于提升功率密度。

Description

电机控制器及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种电机控制器及车辆。

背景技术

现有技术中，日益严苛的汽车排放、油耗法规给整车厂家提出越来越高的技术要求，传动动力总成挖掘和优化空间有限，而搭载额外的锂离子电池、高压功率电子和引入高压混合动力车所要求的安全技术会产生高昂的费用，而48V系统可以避免高电压系统的高成本以及12V电源的功率限制，而且大型城市的广泛分布以及典型的城市工况，如城市中较短的行驶距离、频繁的起停过程、较低的行驶速度、以及频繁的加减速过程等，非常适合电驱动技术的应用，为此48V系统成为各大厂家开发的最具性价比的新能源汽车技术解决方案。

但是，目前，电机控制器一般采用三相控制器，而48V电机三相控制器存在的问题是在设计大功率方案时存在非常大的瓶颈，无法满足部分车型降低油耗的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种电机控制器，以解决现有的低压电机控制器无法提升功率的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种电机控制器，所述电机控制器包括具有第一中心孔的功率板、向所述功率板输入直流电的直流输入线排以及两组用于交流电输出的三相交流输出线排，所述功率板上设置有用于将所述直流输入线排输入的直流电转化为用于所述交流输出线排输出的交流电的转化器件；其中，两组所述交流输出线排在所述功率板上围绕所述第一中心孔圆周间隔设置且从所述第一中心孔伸出。

进一步的，所述电机控制器还包括与所述功率板电连接且具有电容的电容板，所述直流输入线排与所述电容电连接。

进一步的，所述电容板为具有第二中心孔的环形板，所述电容在所述环形板上沿圆周间隔布置；所述直流输入线排为与所述电容电连接的环形线排，所述环形线排与用于直流电输入的直流连接器连接。

进一步的，所述电机控制器还包括与所述功率板电连接且具有信号连接器的控制板，所述电容板、所述直流输入线排和所述控制板在所述功率板的一侧沿远离所述功率板的方向依次布置。

进一步的，所述电机控制器还包括屏蔽板，所述屏蔽板设置在所述控制板和所述直流输入线排之间。

进一步的，所述电机控制器还包括水冷模块，所述水冷模块在所述功率板的背离所述电容板的一侧。

进一步的，两组所述交流输出线排中，其中一组的三相交流输出线排与另一组的三相交流输出线排交错布置。

进一步的，所述交流输出线排上套有电磁环。

进一步的，所述电机控制器包括外壳，所述外壳为六棱柱状壳体，所述功率板为安装在所述六棱柱状壳体内的六边形板体，所述六棱柱状壳体的一端端盖形成有用于所述交流输出线排伸出的开孔。

本申请提供的电机控制器，通过将电流转化为六相交流电(两组三相交流输出线排，共六相)，可以起到很好的分流作用，从而达到提升功率的目的，解决低压电机控制器大功率设计的问题。这样可以使得(例如)48V电机控制器满足较大功率的车型降低油耗的要求。另外，本发明提供的电机控制器，设置六相交流输出线排3围绕功率板的第一中心孔布置而且从第一中心孔伸出，该设计方式可使电机控制器的结构紧凑，节省空间，利于提升功率密度。

本发明的另一方面还提供一种车辆，所述车辆设置有电池、电机以及如上所述的电机控制器，所述电池与所述电机控制器的所述直流输入线排电连接，所述电机与所述电机控制器的两组所述交流输出线排口电连接。

所述车辆相对于现有技术与上述的电机控制器所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明的一个实施方式中电机控制器的结构示意图；

图2为图1所示的电机控制器从另一角度看的结构示意图；

图3为电机控制器处于分解状态的结构示意图；

图4为电机控制器内部的第一结构示意图；

图5为图4的结构处于分解状态的结构示意图；

图6为电机控制器内部的第二结构示意图(去除图4中的控制板时的状态)；

图7为电机控制器内部的第三结构示意图；

图8为图7的结构处于分解状态的结构示意图；

图9为图8所示的结构的侧视图；

图10为电机控制器内部的第四结构示意图；

图11为电机控制器内部的第四结构示意图。

附图标记说明：

1-外壳；11-开孔；12-透气阀；2-功率板；21-Mos管；22-第二转接柱；23-第一转接柱；24-第一中心孔；3-交流输出线排；31-电流传感器；32-电磁环；4-电容板；41-电容；42-第二中心孔；5-直流输入线排；6-直流连接器；7-屏蔽板；8-控制板；9-信号连接器；10-水嘴；

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。另外，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

本发明提供了一种电机控制器，如图1-图3所示，该电机控制器包括具有第一中心孔24的功率板2(结合图11)、向功率板2输入直流电的直流输入线排5以及两组用于交流电输出的三相交流输出线排3，功率板2上设置有用于将所述直流输入线排5输入的直流电转化为用于交流输出线排3输出的交流电的转化器件；其中，两组交流输出线排3在所述功率板2上围绕所述第一中心孔24的圆周间隔设置且从第一中心孔24伸出。

本申请提供的电机控制器，通过将电流转化为六相交流电(两组三相交流输出线排3，共六相)，可以起到很好的分流作用，从而达到提升功率的目的，解决低压电机控制器大功率设计的问题。这样可以使得(例如)48V电机控制器满足需要较大功率的车型。另外，本发明提供的电机控制器，设置六相交流输出线排3围绕功率板2的第一中心孔24布置而且从第一中心孔24伸出，该设计方式可使电机控制器的结构紧凑，节省空间，利于提升功率密度。

下面进一步详细描述本发明提供的电机控制器的结构。

电机控制器通常包括有外壳1，如图1-图3所示，电机控制器的各功能模块位于外壳1中。本实施方式中，优选地，该外壳1为六棱柱状壳体，功率板2为安装在该六棱柱状壳体内的六边形板体，六棱柱状外壳的一端端盖形成有用于交流输出线排3排伸出的开孔11(如图2)。当然，应该理解的是，外壳1并不限于六棱柱状结构，例如也可为圆柱状或其它多边形柱状结构，只要适合功率板2上的六相交流线排从第一中心孔24伸出至外壳1外即可。在此设置外壳1为六棱柱状结构是为使得结构更加紧凑，更加节省空间。

为防止进水，外壳1通常设置为密闭壳体，为使得外壳1能够透气，优选地，可在外壳1上可设置透气阀12(如图2)。

在本实施方式中，该电机控制器还包括与功率板2电连接且具有电容41的电容板4，直流输入线排5与电容41电连接。直流输入线排5首先将电流传送至电容41，然后电容41上的电流再传到功率板2上并通过功率板2上的转化器件转化为交流电(所述转化器件为本领域技术人员所公知的能够将直流电转化为交流电的包括有Mos管的电子器件)，在此设置电容41是为进行滤波储能，避免干扰。

具体的，如图7和图8所示，电容板4为具有第二中心孔42的环形板，电容41在环形板上沿圆周间隔布置；直流输入线排5为与所述电容41电连接的环形线排，该环形线排与用于直流电输入的直流连接器6连接，以使得直流连接器6将直流电传导至直流输入线排5。

进一步的，如图10和图11所示，功率板2上设置有多个第一转接柱23，电容板4与多个第一转接柱23电连接，以通过多个第一转接柱23将电容板4上的电流传导至功率板2。另外，功率板2上还设置有六个第二转接柱22，该六个第二转接柱22穿过电容板4并分别与两组交流输出线排3连接(如图7)。其中，优选地，在各个功率板2上的多个第一转接柱23围绕功率板2的第一中心孔24沿圆周间隔布置，且连接各个交流输出线排3的第二转接柱22也围绕功率板2的第一中心孔24沿圆周间隔布置，这样可使得电容板4上的电流均匀地传输到功率板2上，且功率板2上传出的交流电能够均匀地传送到各个交流输出线排3上，避免各个第一转接柱23以及交流输出线排3上的电流偏差大而影响产品性能。

另外，优选地，两组所述交流输出线排3中，其中一组的三相交流输出线排与另一组的三相交流输出线排交错布置。

该控制器中电流的流动路径为，直流电通过直流连接器6进入电机控制器内后，通过直流输入线排5传导至电容板4，然后通过电容板4上的电流通过第一转接柱23传导至功率板2，功率板2上的电流通过Mos管21转化为六相交流电，转化后的六相交流电分别通过第二转接柱22传输至各个交流输出线排3。

本实施方式中，该电机控制器还包括具有信号连接器9并与所述功率板2电连接的控制板8，电容板4、直流输入线排5和控制板8在功率板2的一侧沿远离功率板2的方向依次布置。

优选地，该电机控制器还包括屏蔽板7，屏蔽板7设置在控制板8和直流输入线排5之间。在此控制板8和屏蔽板7均设置为适合于安装在六棱柱的外壳1内的六边形板体(如图4-图6)。

控制板8可以通过信号连接器9输入的信号对功率板2及该电机控制器内的其它部件进行控制，并可以将获取的信号通过信号连接器9输出。屏蔽板7用于防止功率板2等对控制板8造成电磁干扰。

本实施方式中，该电机控制器还包括水冷模块以用于对功率板进行散热冷却，该水冷模块可设置在功率板2的背离电容板4的一侧(水冷模块在图中未显示)。如图1-图3所示，在外壳1上设置有两个水嘴10，该两个水嘴10中的一个用于向水冷模块中的水道注水，另一个水嘴10用于出水，从而使得水可以在水冷模块的水道中循环流动。

另外，本实施方式中，交流输出线排3上套有电磁环32(如图2和图9)，用于起到滤波、抗干扰的作用。该电磁环32可固定在外壳1的用于交流输出线排3伸出的开孔11中。

另外，各个交流输出线排3上可连接有电流传感器31，如图9所示，该电流传感器31可以检测各个交流输出线排3上的电流，并将检测到的电流信号传输至控制板8。

下面再整体描述下本发明提供的电机控制器应用在车辆上的具体工作过程。

首先，直流电从直流输入连接器6传输至直流输入线排5，然后直流输入线排5将直流电输送至电容板4，电容板4上的电流通过第一转接柱23传导至功率板2，功率板2通过转化器件(Mos管21)将直流电转化为交流电，然后交流电通过第二转接柱22传递至各个交流输出线排3。其中，在工作过程中，外壳1内的水冷模块可以将功率板2产生的热量带走。

另外，电流传感器31采集的电流信号可以反馈至控制板8，并通过控制板8的信号连接器9反馈至整车控制器当中。反过来，控制板8可以接收整车控制器中的信号，控制电机控制器中的功率板2以及其它功能部件。

本发明的另一方面还提供一种车辆，该车辆设置有电池、电机以及如上所述的电机控制器，所述电池与电机控制器的直流输入线排5电连接，电机与所述电机控制器的两组交流输出线排3电连接。本发明提供的车辆，采用如上所述的电机控制器，可以实现低电压电机控制器大功率设计，利于减低车辆油耗。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机控制器，其特征在于，所述电机控制器包括具有第一中心孔(24)的功率板(2)、向所述功率板(2)输入直流电的直流输入线排(5)以及两组用于交流电输出的三相交流输出线排(3)，所述功率板(2)上设置有用于将所述直流输入线排(5)输入的直流电转化为用于所述交流输出线排(3)输出的交流电的转化器件；其中，两组所述交流输出线排(3)在所述功率板(2)上围绕所述第一中心孔(24)圆周间隔设置且从所述第一中心孔(24)伸出。

2.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器还包括与所述功率板(2)电连接且具有电容(41)的电容板(4)，所述直流输入线排(5)与所述电容(41)电连接。

3.根据权利要求2所述的电机控制器，其特征在于，所述电容板(4)为具有第二中心孔(42)的环形板，所述电容(41)在所述环形板上沿圆周间隔布置；所述直流输入线排(5)为与所述电容(41)电连接的环形线排，所述环形线排与用于直流电输入的直流连接器(6)连接。

4.根据权利要求2所述的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器还包括与所述功率板(2)电连接且具有信号连接器(9)的控制板(8)，所述电容板(4)、所述直流输入线排(5)和所述控制板(8)在所述功率板(2)的一侧沿远离所述功率板(2)的方向依次布置。

5.根据权利要求4所述的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器还包括屏蔽板(7)，所述屏蔽板(7)设置在所述控制板(8)和所述直流输入线排(5)之间。

6.根据权利要求2所述的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器还包括水冷模块，所述水冷模块在所述功率板(2)的背离所述电容板(4)的一侧。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的电机控制器，其特征在于，两组所述交流输出线排(3)中，其中一组的三相交流输出线排与另一组的三相交流输出线排交错布置。

8.根据权利要求1-6中任意一项所述的电机控制器，其特征在于，所述交流输出线排(3)上套有电磁环(32)。

9.根据权利要求1-6中任意一项所述的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器包括外壳(1)，所述外壳(1)为六棱柱状壳体，所述功率板(2)为安装在所述六棱柱状壳体内的六边形板体，所述六棱柱状壳体的一端端盖形成有用于所述交流输出线排(3)伸出的开孔(11)。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆设置有电池、电机以及根据权利要求1-9中任意一项所述的电机控制器，所述电池与所述电机控制器的所述直流输入线排(5)电连接，所述电机与所述电机控制器的两组所述交流输出线排(3)电连接。