CN110920411A - 一种多功能驱动器及新能源车 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings

Abstract

本发明公开了一种多功能驱动器及新能源车，驱动器包括驱动器壳体，驱动器壳体内部设有多个功能模块，功能模块通过分离式安装在驱动器壳体内，驱动器壳体内设有上腔体和下腔体，上腔体和下腔体之间设有散热板，散热板上包括多个散热流道，上腔体的顶层安装有集成主控模块，集成主控模块上包括有电机控制模块、油泵控制模块和气泵控制模块。本发明将驱动器内部的功能模块采用分离式安装，功能模块的控制电路集成在一个集成主控模块上，并将集成了多个散热流道的散热板安装于驱动器的中间，提升了驱动器的抗电磁干扰能力、散热性能，提升驱动器的可靠性，同时使驱动器内部的各个功能模块布置更加灵活，方便组装和维护。

Description

一种多功能驱动器及新能源车
技术领域
本发明涉及新能源车技术领域，具体涉及一种多功能驱动器及新能源车。
背景技术
随着国家对能源和环保问题的日益关注，新能源电动车的发展逐步加快，新能源车主电机驱动器也得到了广泛应用。在驱动器实际应用过程中，整车厂对驱动器的成本、功率密度及可靠性要求越来越高。然而目前市场上的驱动器大多采用分离式结构，集成度低，各功能模块功能单一，需要复杂的硬线连接，导致驱动器价格高昂，整体尺寸庞大，影响整车效率及可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种多功能驱动器及新能源车。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供一种多功能驱动器，所述驱动器包括驱动器壳体，所述驱动器壳体内部设有多个功能模块，所述功能模块通过分离式安装在所述驱动器壳体内，所述驱动器壳体内设有上腔体和下腔体，所述上腔体和所述下腔体之间设有散热板，所述散热板上包括多个散热流道，所述上腔体的顶层安装有集成主控模块，所述集成主控模块上包括有电机控制模块、油泵控制模块和气泵控制模块。
进一步地，所述功能模块包括设于所述上腔体顶层的配电控制模块和绝缘检测模块，所述配电控制模块和所述绝缘检测模块均通过导体与所述集成主控模块电连接。
进一步地，所述功能模块包括设于所述上腔体的底层的主驱电机驱动IGBT模块、主驱电机驱动模块、油泵电机驱动模块和气泵电机驱动模块，所述主驱电机驱动IGBT模块、所述主驱电机驱动模块、所述油泵电机驱动模块和所述气泵电机驱动模块均通过导体与所述集成控制模块电连接。
进一步地，所述功能模块包括设于所述下腔体内的母线电容和DC-DC电源模块，所述母线电容和所述DC-DC电源模块均通过导体与所述集成主控模块电连接。
进一步地，多个所述散热流道在所述散热板上并联连接。
进一步地，所述上腔体的顶层为所述驱动器壳体的顶层，所述上腔体的底层为第一隔离板，所述下腔体的底层为所述驱动器壳体的底层，所述下腔体的顶层为第二隔离板。
进一步地，所述集成主控模块上还设有主控芯片，所述电机控制模块、所述油泵控制模块和所述气泵控制模块均通过导体与所述控制芯片电连接。
进一步地，所述主控芯片具体为MCU。
第二方面，本发明还提供一种新能源车，所述新能源车包括第一方面所述的多功能驱动器。
进一步地，所述新能源车还包括主驱电机、油泵电机、气泵电机、气泵和油泵，所述主驱电机和所述主驱电机驱动模块通过导体电连接，所述油泵电机和所述油泵电机驱动模块通过导体电连接，所述气泵电机和所述气泵电机驱动模块通过导体电连接，所述气泵连接所诉气泵电机，所述油泵连接所述油泵电机。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种多功能驱动器及新能源车，驱动器内部的电机控制模块、油泵控制模块和气泵控制模块都是弱电控制电路，集成在一个功能模块上的方案与分散在不同功能模块上相比更加有利于各控制芯片资源的合理规划和利用，减少了各功能模块间的硬线连接，简化了控制系统的结构，提升抗电磁干扰能力，使得驱动器的控制电路更加稳定可靠；驱动器内的功能模块通过分离式安装，使布置方案可灵活处理，更加有利于驱动器性能优化，方便驱动器生产组装和售后维护；散热板上集成了多个散热流道并且放置在壳体的上腔体和下腔体之间，可以同时对上腔体和下腔体进行散热，使得驱动器的散热更加高效，有效提升驱动器功率密度。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的一个实施例的驱动器上腔体顶层的布局安装示意图。
图2是本发明的一个实施例的驱动器上腔体底层的布局安装示意图。
图3是本发明的一个实施例的驱动器下腔体内的布局安装示意图。
图4是本发明的一个实施例的散热板的结构示意图示意图。
其中，附图标记如下：1.驱动器壳体，2.集成主控模块，3.绝缘检测模块，4.配电控制模块，5.油泵电机驱动模块，6.气泵电机驱动模块，7.主驱电机驱动IGBT模块，8.主驱电机驱动模块，9.母线电容，10.DC-DC电源模块，11.散热流道。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1，一种多功能驱动器。
本实施例的一种多功能驱动器，驱动器包括驱动器壳体1，驱动器壳体1内部设有多个功能模块，功能模块通过分离式安装在驱动器壳体1内，驱动器壳体1内设有上腔体和下腔体，上腔体和下腔体之间设有散热板，散热板上包括多个散热流道11，上腔体的顶层安装有集成主控模块2，集成主控模块2上包括有电机控制模块、油泵控制模块和气泵控制模块。
电机控制模块、油泵控制模块和气泵控制模块都为弱电控制电路，集成在集成主控模块2上更有利于各控制芯片资源的合理规划和利用，同时减少了各功能模块间的硬线连接，简化了控制系统的结构，由于减少了控制模模块和主控芯片之间的连线，降低了主控芯片和控制模块之间的信号传输受干扰的可能性，提升驱动器控制电路抗电磁干扰能力，使得该部分功能电路更加稳定可靠。
其中，如附图1所示，功能模块包括安装于上腔体顶层的配电控制模块4和绝缘检测模块3，配电控制模块4和绝缘检测模块3通过分离的方式单独安装布置在上腔体顶层上，配电控制模块4和绝缘检测模块3均通过导体与集成主控模块2电连接。
如附图2所示，功能模块还包括安装于上腔体的底层的主驱电机驱动IGBT模块7、主驱电机驱动模块8、油泵电机驱动模块5和气泵电机驱动模块6，主驱电机驱动IGBT模块7、主驱电机驱动模块8、油泵电机驱动模块5和气泵电机驱动模块6通过分离的方式单独安装布置在上腔体的底层上，主驱电机驱动IGBT模块7、主驱电机驱动模块8、油泵电机驱动模块5和气泵电机驱动模块6均通过导体与集成控制模块电连接。
如附图3所示，功能模块还包括安装于下腔体内的母线电容9和DC-DC电源模块10，母线电容9和DC-DC电源模块10通过分离的方式单独安装布置在下腔体内，母线电容9和DC-DC电源模块10均通过导体与集成主控模块2电连接。
配电控制模块4、绝缘检测模块3、主驱电机驱动IGBT模块7、主驱电机驱动模块8、油泵电机驱动模块5、气泵电机驱动模块6、母线电容9和DC-DC电源模块10采用分离的方式单独安装布置，模块布置更加灵活，更有利于驱动器性能优化，方便驱动器生产组装和售后维护。
配电控制模块4、绝缘检测模块3、主驱电机驱动IGBT模块7、主驱电机驱动模块8、油泵电机驱动模块5、气泵电机驱动模块6、母线电容9和DC-DC电源模块10都通过导电线连接到集成主控模块2，其中导体为高导通率的铜导线。
上腔体的顶层为驱动器壳体1的顶层，上腔体的底层为第一隔离板，下腔体的底层为驱动器壳体1的底层，下腔体的顶层为第二隔离板，上腔体的顶层和下腔体的底层分别使用驱动器壳体1的顶层和底层，不适用单独的隔离板，节约材料，降低成本。第一隔离板和第二隔离板上都设有多个开口，有利于安装在第一隔离板和第二隔离板上的元器件散热。
集成主控模块2上还设有主控芯片，电机控制模块、油泵控制模块和气泵控制模块均通过导体与主控芯片电连接，主控芯片具体为MCU。
集成主控模块2通过主控芯片控制配电控制模块4、绝缘检测模块3、主驱电机驱动IGBT模块7、主驱电机驱动模块8、油泵电机驱动模块5、气泵电机驱动模块6和母线电容9，DC-DC电源用于为主控芯片供电，主控芯片可以为CPM、MCU、FPGA等具有逻辑运算功能和控制功能的芯片，本实施例中的主控芯片为MCU。
如附图4所示，多个散热流道11在散热板上并联连接，本实施例散热板上的散热流道11具体为六个，六个散热流道11采用并联结构设计，安装在驱动器中间，可同时为上腔体和下腔体上需要散热的元器件如上腔体内的主驱电机驱动IGBT模块7、下腔体内的母线电容9、DC-DC电源模块10等同步散热，散热更加高效，相较于现有的将散热流道11布置在壳体底部的方式，本实施例的散热方式可使整机结构布置更加灵活合理，进一步提高驱动器功率密度。
本实施例的工作原理：本实施例中的多功能驱动器将电机控制模块、油泵控制模块和气泵控制模块集成在集成主控模块2上，更有利于各控制芯片资源的合理规划和利用，同时减少了各功能模块间的硬线连接，简化了控制系统的结构，提升抗电磁干扰能力，使得驱动器的控制电路功能电路更加稳定可靠；将配电控制模块4、绝缘检测模块3、主驱电机驱动IGBT模块7、主驱电机驱动模块8、油泵电机驱动模块5、气泵电机驱动模块6、母线电容9和DC-DC电源模块10通过分离的方式单独安装布置在驱动器内部，使模块布置更加灵活，更有利于驱动器性能优化，方便驱动器生产组装和售后维护；将散热板安装于驱动器的上腔体和下腔体之间，可同时为上腔体和下腔体上进行散热，多个散热流道11采用并联结构设计，可以使散热更加高效。
实施例2，一种新能源车。
本实施例提供一种新能源车，新能源车包括实施例1所述的多功能驱动器、主驱电机、油泵电机、气泵电机、气泵和油泵，主驱电机和主驱电机驱动模块8通过导体电连接，油泵电机和油泵电机驱动模块5通过导体电连接，气泵电机和气泵电机驱动模块6通过导体电连接，气泵连接所诉气泵电机，油泵连接油泵电机。
驱动器中的控制芯片通过主驱电机驱动模块8控制主驱电机运行，通过油泵电机驱动模块5控制油泵运转，通过气泵电机驱动模块6控制气泵运转，本实施例的驱动器重量轻、抗电磁干扰能力强、散热更高效，用于本实施例的新能源车使其的可靠性更强，提升新能源车的安全性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”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。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种多功能驱动器，其特征在于，所述驱动器包括驱动器壳体，所述驱动器壳体内部设有多个功能模块，所述功能模块通过分离式安装在所述驱动器壳体内，所述驱动器壳体内设有上腔体和下腔体，所述上腔体和所述下腔体之间设有散热板，所述散热板上包括多个散热流道，所述上腔体的顶层安装有集成主控模块，所述集成主控模块上包括有电机控制模块、油泵控制模块和气泵控制模块。
2.如权利要求1所述的一种多功能驱动器，其特征在于，所述功能模块包括设于所述上腔体顶层的配电控制模块和绝缘检测模块，所述配电控制模块和所述绝缘检测模块均通过导体与所述集成主控模块电连接。
3.如权利要求1所述的一种多功能驱动器，其特征在于，所述功能模块包括设于所述上腔体的底层的主驱电机驱动IGBT模块、主驱电机驱动模块、油泵电机驱动模块和气泵电机驱动模块，所述主驱电机驱动IGBT模块、所述主驱电机驱动模块、所述油泵电机驱动模块和所述气泵电机驱动模块均通过导体与所述集成控制模块电连接。
4.如权利要求1所述的一种多功能驱动器，其特征在于，所述功能模块包括设于所述下腔体内的母线电容和DC-DC电源模块，所述母线电容和所述DC-DC电源模块均通过导体与所述集成主控模块电连接。
5.如权利要求1所述的一种多功能驱动器，其特征在于，多个所述散热流道在所述散热板上并联连接。
6.如权利要求1所述的一种多功能驱动器，其特征在于，所述上腔体的顶层为所述驱动器壳体的顶层，所述上腔体的底层为第一隔离板，所述下腔体的底层为所述驱动器壳体的底层，所述下腔体的顶层为第二隔离板。
7.如权利要求1所述的一种多功能驱动器，其特征在于，所述集成主控模块上还设有主控芯片，所述电机控制模块、所述油泵控制模块和所述气泵控制模块均通过导体与所述主控芯片电连接。
8.如权利要求7所述的一种多功能驱动器，其特征在于，所述主控芯片具体为MCU。
9.一种新能源车，其特征在于，所述新能源车包括权利要求1至8任意一项所述的多功能驱动器。
10.如权利要求9所述的一种新能源车，其特征在于，所述新能源车还包括主驱电机、油泵电机、气泵电机、气泵和油泵，所述主驱电机和所述主驱电机驱动模块通过导体电连接，所述油泵电机和所述油泵电机驱动模块通过导体电连接，所述气泵电机和所述气泵电机驱动模块通过导体电连接，所述气泵连接所述气泵电机，所述油泵连接所述油泵电机。
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