CN111130399A - 一种用于电动汽车电机驱动的双电机控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电动汽车电机驱动的双电机控制器，其特征在于，包括集成控制装置(1)、箱体(2)、三相插件(4)、母线插件(5)、母线输入极板(6)、接口板(7)和磁环组件(8)，所述的集成控制装置(1)、三相插件(4)、母线插件(5)、接口板(7)均固定在箱体(2)上，所述的母线输入极板(6)一端与集成控制装置(1)连接，另一端固定在母线插件(5)上。与现有技术相比，本发明将两台电机控制器集成在一个箱体里面，整体结构紧凑，具备体积小、重量轻、散热性能好，且适合批量生产的优点。

Description

一种用于电动汽车电机驱动的双电机控制器

技术领域

本发明涉及一种电动汽车的电机控制器，尤其是涉及一种用于电动汽车电机驱动的双电机控制器。

背景技术

在能源日益枯竭和污染日趋严重的情况下，纯电动汽车越来越受到市场的欢迎，随着电动汽车行业的快速发展，整车内部的空间布置也越来越紧凑，其对电机控制器的体积要求也越来越严格。针对两驱电动汽车而言，传统做法是分别采用两台电机控制器分别独立驱动两台电机，这样显然需要整车内部让出更大的空间来满足两台电机控制器的安装，但这对整车布置是十分不利的。在这种情况下，就需要开发双电机控制器来满足整车对布置空间的需求。

在使用双电机控制器时，传统的做法都是使用两个独立的IGBT模块，搭配集成的膜电容、驱动板、控制板来解决，这样的布置方式既增加了电气成本，有增加了整体控制器的体积，而且接线比较混乱，两个独立的IGBT也会导致电机控制器体积较大，不易排布和散热困难的情况。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种体积小、散热性能好的用于两驱电动汽车的双电机控制器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于电动汽车电机驱动的双电机控制器，包括集成控制装置、箱体、三相插件、母线插件、母线输入极板、接口板和磁环组件，所述的集成控制装置、三相插件、母线插件、接口板均固定在箱体上，所述的母线输入极板一端与集成控制装置连接，另一端固定在母线插件上。

所述的三相插件和母线插件位于箱体的同一侧，并平行排列。

所述的集成控制装置包括支架、膜电容、功率模块、散热器组件、电流传感器、三相支座、三相转接极板、三相输出极板和驱动板，所述的膜电容、功率模块、散热器组件、电流传感器、三相支座和驱动板均固定在支架上，所述的膜电容的输出端和功率模块的输入端通过Tig焊接电气连接，三相转接极板一端与功率模块的输出端通过Tig焊接电气连接，另一端与三相输出极板的一端通过螺栓固定在三相支座上，三相输出极板的另一端固定于三相插件上。

所述的散热器组件内部的水道为并联排列结构，冷却液流动带走控制器工作时所产生的热量，最后通过散热器组件的出水口流出。

所述的散热器组件的进水管和出水管上均开设有凹槽，所述箱体侧壁上开设有两个圆孔，散热器组件的进水管和出水管从此孔穿出，进水管和出水管上的凹槽与圆孔内壁通过O型圈密封。

所述的磁环组件包括磁环和磁环支座，所述的磁环通过环氧固化在磁环支座的腰形凹槽中。

所述的膜电容输入端呈母排结构，包括正母排和负母排，正母排和负母排穿过磁环内腔与母线输入极板电气连接。

所述的功率模块设有6个，6个功率模块夹紧于散热器组件中间并固定。

所述的接口板上焊有信号插件，该信号插件从箱体侧壁伸出，所述信号插件与箱体配合处通过平面密封胶密封.

所述的接口板固定在箱体的侧壁上，与箱体配合处采用密封胶密封。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)将两台电机控制器集成在一个箱体里面，整体结构紧凑；通过将六个功率模块夹紧于散热器组件中间实现固定，并将模块组件的输入端与膜电容的输出端通过焊接实现电气连接，功率模块的输出端与三相转接极板通过焊接实现电气连接，同时将驱动板和控制板集成为一个驱动板并固定于支架底部，并与功率模块的信号端电气连接，通过这种紧凑的排布和连接方式，实现了通过一个膜电容为六个功率模块供电的同时还能使得整体结构紧凑，减小整个双电机控制器的体积，提高了控制器的功率密度。

(2)膜电容包括层叠设置的薄膜电容本体、正极板、绝缘纸和负极板，通过层叠设置减小整个膜电容的所占体积，而且利用正极板和负极板来将膜电容的正极和负极引出，再通过接在正极板和负极板上的母排输出端，既可以根据实际情况自由设置引出的接线端子的个数，设置灵活的同时连接方便，而且绝缘纸的设置既可以实现正负极板之间的有效绝缘，而且绝缘纸的厚度很薄，也可以进一步减小整个装置的体积，提高集成程度。

(3)膜电容的边沿上还设置有输入端母排，设置有输入端母排的边沿与膜电容输出端的有一定间距，这样的排布可以将薄膜电容的输出端和输出端有效分离，既不需要占用额外的空间又能达到较好的连接效果。

(4)膜电容输出端母排和输入端母排之间有有绝缘纸，这样可以对输入端母排和输出端母排进行电气保护，避免彼此之间发生短路的情况。

(5)散热器组件内部设置有平行排列的散热水道，散热器组件前端焊接有进水管和出水管，这样的结构可以实现同步对功率模块进行双面散热，可以提高功率模块的可靠性，延长控制器的寿命。

附图说明

图1为本实施例双电机控制器的立体结构图；

图2为本实施例集成控制装置的结构示意图；

图3为本实施例箱体侧面结构示意图；

图4为本实施例散热器组件结构示意图；

图5为本实施例磁环组件结构示意图；

附图标记：

1为集成控制装置；2为箱体；3为箱盖；4为三相插件；5为母线插件；6为母线输入极板；7为接口板；8为磁环组件；1-1为支架；1-2为膜电容；1-3为功率模块；1-4为散热器组件；1-5为电流传感器；1-6为三相支座；1-7为三相转接极板；1-8为三相输出极板；1-9为驱动板；8-1为磁环；8-2为磁环支座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1～5所示，为了解决现有双电机控制器体积大且功率密度低的问题，本实施例提出一种用于电动汽车电机驱动的双电机控制器，包括集成控制装置1、箱体2、三相插件4、母线插件5、母线输入极板6、接口板7和磁环组件8，集成控制装置1、三相插件4、母线插件5、接口板7均固定在箱体2上，母线输入极板6一端与集成控制装置1连接，另一端固定在母线插件5上。

集成控制装置1和磁环组件8均固定于箱体2的底面上，箱盖3固定在箱体2上面，三相插件4、母线插件5并排固定于箱体2的同一侧壁上，母线输入极板6一端固定在母线插件5上，另一端与集成控制装置1的膜电容输入端电气连接。

其中，集成控制装置1包括支架1-1、膜电容1-2、功率模块1-3、散热器组件1-4、电流传感器1-5、三相支座1-6、三相转接极板1-7、三相输出极板1-8、驱动板1-9。膜电容1-2、功率模块1-3、散热器组件1-4、电流传感器1-5、三相支座1-6、驱动板1-9均固定在支架1-1上，膜电容1-2的输出端和功率模块1-3的输入端通过Tig焊接电气连接，三相转接极板1-7一端与功率模块1-3的输出端通过Tig焊接电气连接，另一端与三相输出极板1-8的一端通过螺栓固定在三相支座1-6上，三相输出极板1-8另一端固定于三相插件4上；接口板7固定在箱体2的侧壁上，与箱体配合处采用密封胶密封。

膜电容1-2的边沿上还设置有输入端母排，设置有输入端母排的边沿与膜电容1-2输出端的有一定间距，这样的排布可以将膜电容的输出端和输出端有效分离，既不需要占用额外的空间又能达到较好的连接效果；膜电容1-2输出端母排和输入端母排之间有有绝缘纸，这样可以对输入端母排和输出端母排进行电气保护，避免彼此之间发生短路的情况。

散热器组件1-4的进出水管上开设有凹槽，箱,2侧壁上开设有两个圆孔，散热器组件1-4的进出水管从此孔穿出，进出水管凹槽与圆孔内壁通过O型圈密封。

磁环组件8包括磁环8-1、磁环支座8-2，其中磁环通过环氧固化在磁环支座8-2的腰形凹槽里面。

该双电机控制器的组装过程如下：将膜电容1-2、功率模块1-3、散热器组件1-4、电流传感器1-5、三相支座1-6、驱动板1-9分别固定在支架1-1上，然后将三相转接极板1-7一端与功率模块1-3的输出端接触，另一端固定在三相支座1-6上，然后将膜电容1-2的输出端和功率模块1-3的输入端通过Tig焊接在一起，然后将三相转接极板1-7一端与功率模块1-3的输出端通过Tig焊接在一起，接着将三相输出极板1-8一端固定在三相支座1-6上，由此组装成集成控制装置1；再将三相插件4、母线插件5、接口板7固定在箱体2上，将集成控制装置1固定在箱体2的底面上，将磁环组件套在膜电容1-2的输入端，同时将磁环支座8-2通过螺栓固定在箱体2底面，再将母线输入极板6的一端固定在磁环支座8-2上，另一端固定在母线插件5上，将三相输出极板1-8另一端固定在三相插件4上，最后再将箱盖3通过螺栓固定在箱体2上。工作时，冷却液首先从散热器组件1-4的进水口流入，散热器组件1-4内部的水道为并联排列结构，冷却液流动带走控制器工作时所产生的热量，最后通过散热器组件1-4的出水口流出，实现对整个双电机控制器的散热。

Claims (10)

1.一种用于电动汽车电机驱动的双电机控制器，其特征在于，包括集成控制装置(1)、箱体(2)、三相插件(4)、母线插件(5)、母线输入极板(6)、接口板(7)和磁环组件(8)，所述的集成控制装置(1)、三相插件(4)、母线插件(5)、接口板(7)均固定在箱体(2)上，所述的母线输入极板(6)一端与集成控制装置(1)连接，另一端固定在母线插件(5)上。

2.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车电机驱动的双电机控制器，其特征在于，所述的三相插件(4)和母线插件(5)位于箱体(2)的同一侧，并平行排列。

3.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车电机驱动的双电机控制器，其特征在于，所述的集成控制装置(1)包括支架(1-1)、膜电容(1-2)、功率模块(1-3)、散热器组件(1-4)、电流传感器(1-5)、三相支座(1-6)、三相转接极板(1-7)、三相输出极板(1-8)和驱动板(1-9)，所述的膜电容(1-2)、功率模块(1-3)、散热器组件(1-4)、电流传感器(1-5)、三相支座(1-6)和驱动板(1-9)均固定在支架(1-1)上，所述的膜电容(1-2)的输出端和功率模块(1-3)的输入端通过Tig焊接电气连接，三相转接极板(1-7)一端与功率模块(1-3)的输出端通过Tig焊接电气连接，另一端与三相输出极板(1-8)的一端通过螺栓固定在三相支座(1-6)上，三相输出极板(1-8)的另一端固定于三相插件(4)上。

4.根据权利要求3所述的一种用于电动汽车电机驱动的双电机控制器，其特征在于，所述的散热器组件(1-4)内部的水道为并联排列结构，冷却液流动带走控制器工作时所产生的热量，最后通过散热器组件(1-4)的出水口流出。

5.根据权利要求3所述的一种用于电动汽车电机驱动的双电机控制器，其特征在于，所述的散热器组件(1-4)的进水管和出水管上均开设有凹槽，所述箱体(2)侧壁上开设有两个圆孔，散热器组件的进水管和出水管从此孔穿出，进水管和出水管上的凹槽与圆孔内壁通过O型圈密封。

6.根据权利要求3所述的一种用于电动汽车电机驱动的双电机控制器，其特征在于，所述的磁环组件(8)包括磁环(8-1)和磁环支座(8-2)，所述的磁环(8-1)通过环氧固化在磁环支座(8-2)的腰形凹槽中。

7.根据权利要求6所述的一种用于电动汽车电机驱动的双电机控制器，其特征在于，所述的膜电容(1-2)输入端呈母排结构，包括正母排和负母排，正母排和负母排穿过磁环(8-1)内腔与母线输入极板(6)电气连接。

8.根据权利要求3所述的一种用于电动汽车电机驱动的双电机控制器，其特征在于，所述的功率模块(1-3)设有6个，6个功率模块夹紧于散热器组件中间并固定。

9.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车电机驱动的双电机控制器，其特征在于，所述的接口板(7)上焊有信号插件，该信号插件从箱体(2)侧壁伸出，所述信号插件与箱体(2)配合处通过平面密封胶密封。

10.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车电机驱动的双电机控制器，其特征在于，所述的接口板(7)固定在箱体(2)的侧壁上，与箱体(2)配合处采用密封胶密封。

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