CN111615301A - 一种双向逆变电机控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双向逆变电机控制器，包含电容壳体、冷却壳体和顶盖，且三者依次连接；电容壳体内设有母线电容；冷却壳体内设有驱动单元、双层冷却机构和发电单元；冷却壳体的第一侧分别设有进水接头和出水接头；冷却壳体的第二侧设有信号接插件、第一高压接插件和第二高压接插件；驱动单元的顶部设有控制单元，控制单元通过信号接插件分别控制驱动单元和发电单元；母线电容通过第一铜排与驱动单元和发电单元连接；驱动单元通过第一三相铜排连接驱动电机，发电单元通过第二三相铜排连接发电机。本发明集成式设计，体积小，质量轻，便于整车安装；设置双层冷却机构，提高了散热效率，延长了控制器的使用寿命，并降低了其体积和质量。
Description
技术领域
本发明涉及电机控制器技术领域，具体涉及一种双向逆变电机控制器。
背景技术
随着汽车尾气排放标准愈发严格，增程式电动汽车发展前景愈发明朗。双向逆变电机控制器同时与发电机、驱动电机连接，用于控制车辆的启动、运行、进退、速度、停止，能够有效提升汽车燃油经济性，是电动汽车的三大核心部件之一。
现有技术中的双逆变电机控制器体积大、内部结构复杂、成本高，整车布置不便；且其内部冷却结构复杂、散热效果不佳，控制器长期在高温状态下使用容易造成损坏，影响其使用寿命。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种集成度高、结构紧凑、体积小的双向逆变电机控制器，并优化其内部冷却结构，提高其散热效率，延长了控制器的使用寿命。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种双向逆变电机控制器，包含顶部开口的电容壳体、冷却壳体和顶盖，且三者由下至上依次连接；
所述电容壳体内设有母线电容；所述冷却壳体内由上至下依次设有驱动单元、双层冷却机构和发电单元，且所述驱动单元和所述发电单元分别与所述双层冷却机构密封连接；
所述冷却壳体的第一侧分别安装有进水接头和出水接头，所述进水接头和所述出水接头分别与所述双层冷却机构连接；
所述冷却壳体的第二侧设有信号接插件、第一高压接插件和第二高压接插件；所述驱动单元的顶部设有控制单元，所述控制单元通过所述信号接插件分别控制所述驱动单元和所述发电单元；
所述母线电容分别通过第一铜排与所述驱动单元和所述发电单元连接，所述母线电容分别与所述第一高压接插件和所述第二高压接插件连接；
所述驱动单元通过第一三相铜排连接驱动电机，所述发电单元通过第二三相铜排连接发电机。
进一步地，所述驱动单元由IGBT模块驱动。
进一步地，所述冷却壳体的中部设有空腔，所述空腔的中部水平设有水道板，所述水道板远离所述进水接头的一端设有沿其厚度方向贯穿的流水槽；
所述驱动单元与所述空腔的顶部密封连接，并与所述水道板共同限定出上流道；
所述空腔的底部密封连接水冷盖板，所述发电单元安装于所述水冷盖板的底部，所述水冷盖板与所述水道板共同限定出下流道，所述下流道通过所述流水槽与所述上流道连通；所述上流道和所述下流道共同组成所述双层冷却机构；
所述进水接头与所述上流道连通，所述出水接头与所述下流道连通。
进一步地，所述驱动单元的底部均匀设有多个第一散热针，所述第一散热针的下端伸入所述上流道内。
进一步地，所述水冷盖板的顶部均匀设有多个第二散热针，所述第二散热针的上端伸入所述下流道内。
进一步地，所述驱动单元和所述水冷盖板均通过密封圈与所述空腔密封连接。
进一步地，所述母线电容的底部设有导热衬垫，所述母线电容通过螺栓安装于所述电容壳体内。
进一步地，所述发电单元由IGBT单管驱动。
进一步地，所述控制单元为PCBA板。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：本发明的一种双向逆变电机控制器，集成式设计，内部结构紧凑，体积小，质量轻，便于整车安装；且设置双层冷却机构，既能降低冷却结构的体积又能提高其冷却效率，降低控制器的体积和质量，延长其使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例的爆炸结构示意图；
图2为本发明实施例的立体结构示意图；
图3为本发明实施例中双层冷却机构的结构示意图；
图4为本发明实施例中双层冷却机构的另一结构示意图。
图中：1—顶盖、2—控制模块、3—驱动模块、4—冷却壳体、5—发电模块、6—母线电容、7—电容壳体、8—第二三相铜排、9—第一三相铜排、10—信号接插件、11—第一高压接插件、12—第二高压接插件、13—进水接头、14—出水接头、15—水道板、16—进水口、17—流水槽、18—空腔、19—出水口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
如图1所示，一种双向逆变电机控制器，包含顶部开口的电容壳体7、冷却壳体4和顶盖1，且三者由下至上依次连接；
具体地，电容壳体7内设有安装槽，安装槽内安装有母线电容6，安装槽与母线电容6匹配设置，母线电容6通过螺栓固定在安装槽内；
冷却壳体4内由上至下依次设有驱动单元3、双层冷却机构和发电单元5，且驱动单元3和发电单元5分别与双层冷却机构密封连接；
冷却壳体4的第一侧分别安装有进水接头13和出水接头14，进水接头13和出水接头14分别与双层冷却机构连接；冷却液采用乙醇，乙醇由进水接头13进入双层冷却机构，并对驱动单元3和发电单元5进行散热降温后，由出水接头14流出，并可循环使用；冷却机构采用双层式结构，有效缩小了其体积，并提高了驱动单元3和发电单元5的散热效率，降低了高温对其的影响，延长了电机控制器的使用寿命；
冷却壳体4的第二侧设有信号接插件10、第一高压接插件11和第二高压接插件12；驱动单元3的顶部设有控制单元2，控制单元2通过信号接插件10分别控制驱动单元3和发电单元5；信号接插件10用于实现控制单元2与外部的信号连接，并控制驱动单元3和发电单元5工作；
母线电容6分别通过第一铜排与驱动单元3和发电单元5连接，母线电容6分别与第一高压接插件11和第二高压接插件12连接，以实现充放电；
驱动单元3通过第一三相铜排9连接驱动电机，发电单元5通过第二三相铜排8连接发电机；
电动汽车运行时，控制单元2接收到运行信号，控制驱动单元3将母线电容6内的直流电转换成交流电并为驱动电机供电，驱动电机工作并驱动电动汽车运行；
当电动汽车充电时，控制单元2控制发电单元5将发电机的交流电转换为直流电并储存至母线电容6内。
在本发明的一个实施例中，驱动单元3由IGBT模块驱动，实现将直流电转换成交流电。
优选地，冷却壳体4的中部设有空腔18，空腔18的中部水平设有水道板15，水道板15远离进水接头13的一端设有沿其厚度方向贯穿的流水槽17；
驱动单元3与空腔18的顶部密封连接，并与水道板15共同限定出上流道；
空腔18的底部密封连接水冷盖板，发电单元5安装于水冷盖板的底部，水冷盖板与水道板15共同限定出下流道，下流道通过流水槽17与上流道连通；上流道和下流道共同组成双层冷却机构；
上流道远离流水槽17的一端设有进水口16，下流道远离流水槽17的一端设有出水口19；进水接头13与进水口16连接，出水接头14与出水口19连接；
进水接头13和出水接头14分别连接循环冷却装置的出液口和进液口；冷却液由出液口经进水接头13和进水口16先进入上流道内，并为驱动单元3降温；冷却液在上流道内继续流动并经流水槽17进入下流道，并为发电单元5降温，最后由出水口19和出水接头14流出，经循环冷却装置的进液口进入其内冷却。
在本发明的另一个实施例中，驱动单元3的底部均匀设有多个第一散热针，第一散热针的下端伸入上流道内；
第一散热针能够加快驱动单元3与上流道中冷却液的热交换，大大提高驱动单元3的散热效率，延长其使用寿命。
进一步地，水冷盖板的顶部均匀设有多个第二散热针，第二散热针的上端伸入下流道内；
第二散热针能够加快水冷盖板与下流道中冷却液的热交换，大大提高发电单元5的散热效率，延长其使用寿命。
优选地，驱动单元3和水冷盖板均通过密封圈与空腔18密封连接，进一步确保上下流道内的水渗出，对IGBT单管4和IGBT模块8造成损坏，影响控制器正常使用。
可选地，母线电容6的底部设有导热衬垫，以为母线电容6散热，延长其使用寿命。
根据本发明的一些实施例，发电单元5由IGBT单管驱动，实现将交流电转换为直流电。
根据本发明的另一些实施例，控制单元2为PCBA板。
本发明的一种双向逆变电机控制器，集成式设计，内部结构紧凑，体积小，质量轻，便于整车安装；且设置双层冷却机构，既能降低冷却结构的体积又能提高其冷却效率，降低控制器的体积和质量，延长其使用寿命。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种双向逆变电机控制器，其特征在于，包含顶部开口的电容壳体、冷却壳体和顶盖，且三者由下至上依次连接；
所述电容壳体内设有母线电容；所述冷却壳体内由上至下依次设有驱动单元、双层冷却机构和发电单元，且所述驱动单元和所述发电单元分别与所述双层冷却机构密封连接；
所述冷却壳体的第一侧分别安装有进水接头和出水接头，所述进水接头和所述出水接头分别与所述双层冷却机构连接；
所述冷却壳体的第二侧设有信号接插件、第一高压接插件和第二高压接插件；所述驱动单元的顶部设有控制单元，所述控制单元通过所述信号接插件分别控制所述驱动单元和所述发电单元；
所述母线电容分别通过第一铜排与所述驱动单元和所述发电单元连接，所述母线电容分别与所述第一高压接插件和所述第二高压接插件连接；
所述驱动单元通过第一三相铜排连接驱动电机，所述发电单元通过第二三相铜排连接发电机。
2.根据权利要求1所述的双向逆变电机控制器，其特征在于，所述驱动单元由IGBT模块驱动。
3.根据权利要求1所述的双向逆变电机控制器，其特征在于，所述冷却壳体的中部设有空腔，所述空腔的中部水平设有水道板，所述水道板远离所述进水接头的一端设有沿其厚度方向贯穿的流水槽；
所述驱动单元与所述空腔的顶部密封连接，并与所述水道板共同限定出上流道；
所述空腔的底部密封连接水冷盖板，所述发电单元安装于所述水冷盖板的底部，所述水冷盖板与所述水道板共同限定出下流道，所述下流道通过所述流水槽与所述上流道连通；所述上流道和所述下流道共同组成所述双层冷却机构；
所述进水接头与所述上流道连通，所述出水接头与所述下流道连通。
4.根据权利要求3所述的双向逆变电机控制器，其特征在于，所述驱动单元的底部均匀设有多个第一散热针，所述第一散热针的下端伸入所述上流道内。
5.根据权利要求3所述的双向逆变电机控制器，其特征在于，所述水冷盖板的顶部均匀设有多个第二散热针，所述第二散热针的上端伸入所述下流道内。
6.根据权利要求3所述的双向逆变电机控制器，其特征在于，所述驱动单元和所述水冷盖板均通过密封圈与所述空腔密封连接。
7.根据权利要求1所述的双向逆变电机控制器，其特征在于，所述母线电容的底部设有导热衬垫，所述母线电容通过螺栓安装于所述电容壳体内。
8.根据权利要求1所述的双向逆变电机控制器，其特征在于，所述发电单元由IGBT单管驱动。
9.根据权利要求1所述的双向逆变电机控制器，其特征在于，所述控制单元为PCBA板。
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