CN110401384B - 一种新型电机控制器制造方法及电机控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机控制器技术领域，尤其是涉及一种新型电机控制器制造方法及电机控制器；包括如下步骤:制备壳体，壳体的内底部具有多个冷却水管柱和多个IGBT连接柱；将多个电容本体安装于壳体内壁、各冷却水管柱及各IGBT连接柱之间的间隙内，将电容直流输出端子与壳体上的直流快接插头直接相连；将IGBT模块和驱动电路板安装于一体，再通过连接杆将IGBT模块和驱动电路板固定于壳体内，将导电铜柱从驱动电路板上的IGBT输入端子穿入并向下深入到IGBT模块内，将壳体上的交流快接插头与导电铜柱连接，将控制电路板放置于各连接杆的顶端，电机控制器内部的电容本体得到很好的冷却，结构设计简单，冷却效果好。

Description

一种新型电机控制器制造方法及电机控制器

技术领域

本发明涉及电机控制器技术领域，尤其是涉及一种新型电机控制器制造方法及电机控制器。

背景技术

电机控制器在工作过程中不可避免的产生热量。因此，需要通过散热结构将热量及时快速的向外部传导；否则，会影响控制器的相关电子元件的功能，甚至控制器的相关电子元件被烧毁，最终导致电机无法工作，所以控制器的散热性能好坏直接关系着控制器的使用寿命。

受限于材料成本和材料特性，目前薄膜电容的耐温只能做到105℃，电机控制器内部的其它部件的耐温可以达到125℃，薄膜电容现已成为提升电机控制器功率上限的最短板，因此，为薄膜电容提供良好的冷却环境是当下探索研究的方向。

专利CN201920401988.0公开了一种电机控制器壳体总成，虽然在壳体外表面布设了若干散热翘片，但是还达不到直接接触薄膜电容，由此散热效率差。

因此，针对上述问题本发明急需提供一种新型电机控制器制造方法及电机控制器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型电机控制器制造方法，通过电机控制器制造工艺制备得到的电机控制器以解决现有技术中存在的电机控制器内部薄膜电容无法真正实现水冷的技术问题。

本发明提供一种新型电机控制器制造方法，包括如下步骤：

制备壳体，制得的壳体的内底部具有多个冷却水管柱和多个IGBT连接柱；

将多个电容本体安装于壳体的内壁与各冷却水管柱及各IGBT连接柱之间的间隙内，将电容直流输出端子与壳体上的直流快接插头直接相连，采用导热封胶将电容本体、直流快接插头和电容直流输出端子封装在壳体底部；

在将IGBT模块和驱动电路板安装于壳体内前，先将IGBT模块和驱动电路板安装于一体，再通过连接杆将IGBT模块和驱动电路板固定于电容本体的上方；

将导电铜柱从驱动电路板上的IGBT输入端子穿入并向下深入到IGBT模块内，将壳体上的交流快接插头与导电铜柱连接；

将控制电路板放置于各连接杆的顶端，并通过定位件与连接杆可拆卸连接。

优选地，在壳体外壁上开设多个支架安装孔。

优选地，在壳体壁上开设通气孔。

优选地，直流快接插头与电容直流输出端子连接前，在直流快接插头上套接铁氧体共模电感。

优选地，连接杆的顶端设有螺纹孔，螺栓穿过控制电路板与螺纹孔螺紧固定。

优选地，IGBT模块为富士653IGBT模块。

优选地，电容本体为500V720μF电容。

优选地，壳体的材质为铝合金。

优选地，壳体为一体压铸成型。

本发明还包括一种基于如上述中任一项所述的新型电机控制器制造方法制得的电机控制器。

本发明提供的一种新型电机控制器制造方法及电机控制器与现有技术相比具有以下进步：

1、本发明通过新型电机控制器制造方法制备的电机控制器，冷却水管柱是经CAE分析和优化设计，结构简单，容易加工，水阻小，压差低，换热效率高，可以对电容本体起到很好的降温作用，延长电容本体的使用时间，从而保证电机控制器的安全及正常的工作。

2、本发明电容本体直接通过导热封胶固定于壳体底部，提高了空间的利用率，同时，电容本体处于水道周围，使得电容本体真正做到水冷。

3、本发明通过电容直流输出端子与壳体上的直流快接插头直接相连，采用导热封胶将电容本体、直流快接插头和电容直流输出端子封装在壳体底部的设计，减少线束的使用，保证壳体内部合理的布局，同时，减少壳体内部过多热量的放出，导热封胶有助于直流快接插头和电容直流输出端子的热量的散出，对降低其升温起到了良好的促进作用。

4、本发明IGBT模块、驱动电路板及控制电路板层叠设置，通过连接杆螺紧固定，结构简单易行，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中所述新型电机控制器制造方法的步骤框图；

图2为本发明中所述电机控制器结构示意图(俯视图)；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为图2中B-B剖视图；

图5为图2中C-C剖视图；

图6为本发明中所述电机控制器结构示意图(立体图)。

附图标记说明：

1、壳体；2、电容本体；3、IGBT模块；4、驱动电路板；5、控制电路板；6、冷却水管柱；7、电容直流输出端子；8、直流快接插头；9、铁氧体共模电感；61、进水管段；62、出水管段；101、进水口；102、出水口；10、IGBT连接柱；11、连接杆；13、专用插接件；41、IGBT输出端子；42、导电铜柱；16、交流快接插头。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本实施例中的提供了一种新型电机控制器制造方法，包括如下步骤：

S1)制备壳体，制得的壳体的内底部具有多个冷却水管柱和多个IGBT连接柱；

S2)将多个电容本体安装于壳体的内壁与各冷却水管柱及各IGBT连接柱之间的间隙内，将电容直流输出端子与壳体上的直流快接插头直接相连，采用导热封胶将电容本体、直流快接插头和电容直流输出端子封装在壳体底部；

S3)在将IGBT模块和驱动电路板安装于壳体内前，先将IGBT模块和驱动电路板安装于一体，再通过连接杆将IGBT模块和驱动电路板固定于电容本体的上方；

S4)将导电铜柱从驱动电路板上的IGBT输入端子穿入并向下深入到IGBT模块内，将壳体上的交流快接插头与导电铜柱连接；

S5)将控制电路板放置于各连接杆的顶端，并通过定位件与连接杆可拆卸连接。

本发明通过冷却水管柱6包括进水管段61和出水管段62，进水管段61和出水管段62的上端均从导热封装填充胶块延伸出分别与IGBT模块的IGBT进水口和IGBT出水口连通，进水管段61的底部与壳体1上的进水口连通，出水管段62的底部与壳体1上的出水口连通的设计，冷却水道经CAE分析和优化设计得到，IGBT模块内设有冷水流道，IGBT模块上还设有与冷水流道连通的冷水进口和冷水出口，冷水进口与进水管段61连通，冷水出口与出水管段62连通，结构设计简单，容易加工，水阻小，压差低，对薄膜电容2的换热效率高；延长电容本体2的使用时间，从而保证电机控制器的安全及正常的工作。

本发明电容本体2直接通过导热封胶固定于壳体1底部，提高了空间的利用率，同时，电容本体2处于水道周围，使得电容本体2真正做到水冷。

本发明通过电容直流输出端子7与壳体1上的直流快接插头8直接相连，采用导热封胶将电容本体2、直流快接插头8和电容直流输出端子7封装在壳体1底部的设计，减少线束的使用，保证壳体1内部合理的布局，同时，减少壳体1内部过多热量的放出，导热封胶有助于直流快接插头8和电容直流输出端子7的热量的散出，对降低其升温起到了良好的促进作用。

本发明IGBT模块3、驱动电路板4及控制电路板5层叠设置，通过连接杆11螺紧固定，结构简单易行，成本低。

本发明的IGBT模块的IGBT进水口和IGBT出水口均为现有技术，图中未标出，此处不再赘述。

如图5所示，本实施例中通过驱动电路板4上设有IGBT输出端子41，IGBT输出端子41内插接有导电铜柱42，导电铜柱42的底部深入到IGBT模块3内部，导电铜柱42的顶部与壳体1上的交流快接插头16连接的设计，方便交流快接插头与IGBT输出端子的连接，结构设计简单，方便加工。

如图6所示，在壳体1外壁上开设多个支架安装孔，可以安装支架，用于对继电器的固定，增加壳体1内部的空间。

如图6所示，在壳体1壁上开设通气孔，壳体上设有进水口101和出水口102。

如图5所示，直流快接插头8与电容直流输出端子7连接前，在直流快接插头上套接铁氧体共模电感。

如图4所示，连接杆11的顶端设有螺纹孔113，螺栓穿过控制电路板5与螺纹孔113螺紧固定。

本发明通过直流快接插头8与电容直流输出端子7连接的一端套装有铁氧体共模电感9，铁氧体共模电感9封装于导热封装填充胶块内的设计，在消除噪音的同时，也有效的降低了直流快接插头8的热量，保证电机控制器的有效工作，铁氧体共模电感设计成环形，穿套于直流快接插头8后，固定于导热封装填充胶块内，安装简便，节省空间。

本发明中的IGBT模块3为富士653IGBT模块。

本发明中的电容本体2间设有温度传感器；电机控制器内部的电子电气部件选择最高耐温125℃，电容本体2最高温度为105℃，在105℃电容本体2达到更高的峰值功率上限。

本发明中的电容本体2为500V720μF电容。

本发明中的壳体1的材质为铝合金；壳体1为一体压铸成型；质量轻，方便制备。

铁氧体共模电感9设计成环形，穿过直流快接插头后，通过薄膜电容的导热封胶的固化进行固定，安装简便，节省空间。

驱动电路板4与控制电路板5之间采用插针连接。控制电路板5与专用接插件13，使控制电路板5与外部接插件19直接相连，省却不必要的内部转接线束，提高自动化生产可行性。

如图4所示本实施例中通过壳体1内布设有多个IGBT连接柱10，IGBT连接柱10的上端从导热封装填充胶块顶部伸出，IGBT连接柱10顶端设有向IGBT连接柱10内部延伸的穿装孔1001，IGBT模块3周向设有与各穿装孔1001一一对应的连接孔，连接孔内穿装有与IGBT连接柱10连接的连接杆11的设计，方便IGBT模块3的安装固定，方便拆卸及维修，安装结构简单，降低制造成本。

本实施例壳体1内部周向间隔布设有多个烟雾传感器，烟雾传感器与中央控制器电连接，电机控制器开关与中央控制器电连接，监测壳体内部的二氧化碳浓度，及时发现火源保证汽车的安全正常行驶。

烟雾传感器选用郑州炜盛电子科技有限公司生产的微型烟雾传感器，本发明旨在保护上述电器件整体电连接后的方案，上述电器件仅仅是完成信号传递的过程，而对信号本身不做软件上的处理。

如图4所示，本实施例中的连接杆11包括第一连接段111和设于第一连接杆段111上端的第二连接段112，第一连接杆段111和第二连接段112同轴设置，第一连接段111的外直径小于第二连接段112的外直径，第二连接段112的顶部设有螺纹孔113，第一连接段111外壁设有外螺纹，第二连接段112的横截面呈多边形设置的设计，连接杆11下端方便与IGBT连接柱8连接，连接杆11的顶端方便与控制电路板5连接，可拆卸连接件12从控制电路板5穿过与螺纹孔113螺接。

本发明还包括一种基于如上述中任一项所述的新型电机控制器制造方法制得的电机控制器。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种新型电机控制器制造方法，其特征在于：

包括如下步骤：

制备壳体(1)，制得的壳体(1)的内底部具有多个冷却水管柱(6)和多个IGBT连接柱(10)；

将多个电容本体(2)安装于壳体(1)的内壁与各冷却水管柱(6)及各IGBT连接柱(10)之间的间隙内，将电容直流输出端子(7)与壳体(1)上的直流快接插头(8)直接相连，采用导热封胶将电容本体(2)、直流快接插头(8)和电容直流输出端子(7)封装在壳体(1)底部；

在将IGBT模块(3)和驱动电路板(4)安装于壳体(1)内前，先将IGBT模块(3)和驱动电路板(4)安装于一体，再通过连接杆(11)将IGBT模块(3)和驱动电路板(4)固定于电容本体(2)的上方；

将导电铜柱(42)从驱动电路板(4)上的IGBT输入端子(41)穿入并向下深入到IGBT模块(3)内，将壳体(1)上的交流快接插头(16)与导电铜柱(42)连接；

将控制电路板(5)放置于各连接杆(11)的顶端，并通过定位件与连接杆(11)可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的新型电机控制器制造方法，其特征在于：在壳体(1)外壁上开设多个支架安装孔。

3.根据权利要求2所述的新型电机控制器制造方法，其特征在于：在壳体(1)壁上开设通气孔。

4.根据权利要求3所述的新型电机控制器制造方法，其特征在于：直流快接插头(8)与电容直流输出端子(7)连接前，在直流快接插头上套接铁氧体共模电感。

5.根据权利要求4所述的新型电机控制器制造方法，其特征在于：连接杆(11)的顶端设有螺纹孔(113)，螺栓穿过控制电路板(5)与螺纹孔(113)螺紧固定。

6.根据权利要求5所述的新型电机控制器制造方法，其特征在于：IGBT模块(3)为富士653IGBT模块。

7.根据权利要求6所述的新型电机控制器制造方法，其特征在于：电容本体(2)为500V720μF电容。

8.根据权利要求7所述的新型电机控制器制造方法，其特征在于：壳体(1)的材质为铝合金。

9.根据权利要求8所述的新型电机控制器制造方法，其特征在于：壳体(1)为一体压铸成型。

10.一种基于如权利要求1-9中任一项所述的新型电机控制器制造方法制得的电机控制器。

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