CN113572314B - 多功能控制器和动力总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能控制器和动力总成，所述多功能控制器包括壳体、电源模块、电控模块以及配电模块，同一个壳体内集成有电源腔室、电控腔室以及配电腔室，电源腔室、电控腔室以及配电腔室相互隔开，电源模块容置于电源腔室，电控模块容置于电控腔室，配电模块容置于配电腔室，配电模块分别与电源模块和电控模块相连，壳体上设有配电上盖，配电上盖用于独立地开闭配电腔室。根据本发明实施例的多功能控制器，配电模块出现故障后的维护过程中，配电模块的维修对电源模块、电控模块没有影响或影响较小，不会造成电源模块、电控模块中的电子元器件的损坏，从而降低了维护难度，也提升了维护速率。

Description

多功能控制器和动力总成

技术领域

本发明涉及交通运输技术领域，特别涉及一种多功能控制器以及具有该多功能控制器的动力总成。

背景技术

随着现在社会技术的发展，电动汽车越来越普及，电动汽车的控制器功能集成也越来越多，体积要求越来越小。现有的车辆控制器功能相对单一，集成度不高，电源和电控外壳是独立壳体，成本高。

另外，电控模块集成有电控的配电结构，电源模块集成了电源的配电结构，而配电模块包括保险丝、接触器等安全器件，这些器件相对于其他元器件而言较容易发生故障。配电结构出现故障后，维护过程中，可能导致电控模块、电源模块中的一些器件，造成损坏，维护成本高。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种多功能控制器，电控模块与电源模块共用配电模块，且容纳配电模块的腔室独立于容纳电控模块和电源模块的腔室。

本发明的另一目的在于提出一种具有该多功能控制器的动力总成。

根据本发明实施例的多功能控制器，所述多功能控制器包括壳体、电源模块、电控模块以及配电模块，同一个所述壳体内集成有电源腔室、电控腔室以及配电腔室，所述电源腔室、所述电控腔室以及所述配电腔室相互隔开，所述电源模块容置于所述电源腔室，所述电控模块容置于所述电控腔室，所述配电模块容置于所述配电腔室，所述配电模块分别与所述电源模块和所述电控模块相连，所述壳体上设有配电上盖，所述配电上盖用于独立地开闭所述配电腔室。

根据本发明实施例的多功能控制器，配电模块出现故障后的维护过程中，配电模块的维修对电源模块、电控模块没有影响或影响较小，不会造成电源模块、电控模块中的电子元器件的损坏，从而降低了维护难度，也提升了维护速率。

另外，根据本发明上述实施例的动力总成，还可以具有如下附加的技术特征：

一些实施例中，所述电源腔室与所述电控腔室设于所述配电腔室的同一侧，且所述电源腔室与所述电控腔室上下层叠。

一些实施例中，所述壳体包括第一散热通道，所述第一散热通道设于所述电控腔室和所述电源腔室之间，所述第一散热通道包括上下层叠的进液通道和出液通道，所述进液通道与所述出液通道之间由水道过孔接通。

一些实施例中，所述进液通道的邻近所述水道过孔的位置具有水道暗道，所述水道暗道相对于所述进液通道的底面下沉，所述水道暗道沿垂直于所述进液通道以及上下方向的方向延伸，且所述进液通道内设有水道块，所述水道块的表面构造成从所述进液通道的底面延伸到所述水道暗道的底面的弧形面形状。

一些实施例中，所述进液通道和所述出液通道中的至少一个通道内设有导向筋，所述导向筋与所述一个通道同向延伸，且所述导向筋在所述一个通道内分隔出多个支路通道。

一些实施例中，所述出液通道中的至少一个包括U型段和直线段，所述U型段的U型开口朝向所述直线段，所述U型段的一端接通所述水道过孔，且所述U型段的另一端接通所述直线段。

一些实施例中，所述进液通道靠近所述电控腔室，且所述出液通道靠近所述电源腔室。

一些实施例中，所述进液通道的至少一部分凸起并位于所述电控腔室的中间位置，所述进液通道在所述电控腔室内分隔出多个空腔，所述进液通道在所述电控腔室内凸起部分的顶部由IGBT封盖。

一些实施例中，所述出液通道的至少一部分凸起并位于所述电源腔室的中间位置，所述出液通道在所述电源腔室内分隔出多个空腔，所述出液通道在所述电源腔室内凸起部分的顶部由MOS管水道盖板封盖。

一些实施例中，所述电控模块还包括电控PCB组件，所述IGBT临近所述进液通道设置，所述IGBT处设置有密封圈，所述电控PCB组件设置于所述IGBT的顶部，所述电控PCB组件与所述IGBT电性连接。

一些实施例中，所述电源模块包括MOS管、电源功率PCB组件，所述MOS管设于所述MOS管水道盖板上，所述电源功率PCB组件与所述MOS管电性连接，所述电源功率PCB组件设于所述MOS管的背离所述MOS管水道盖板的一侧。

一些实施例中，所述电源腔室包括OBC功率模块腔室，所述OBC功率模块腔室内设有电源变压器灌封腔、电源DC电感灌封腔、电源降压变压器灌封腔，所述电源变压器灌封腔、所述电源DC电感灌封腔、所述电源降压变压器灌封腔分布在所述出液通道的凸出部分的周围。

一些实施例中，所述电源腔室还包括DC输出隔离腔室，所述DC输出隔离腔室与所述电源降压变压器灌封腔之间由隔板隔离。

一些实施例中，所述壳体内还设有容置腔，所述容置腔与所述电控腔室位于所述配电腔室的同一侧，且所述容置腔与所述电控腔室水平排布，所述容置腔与所述电控腔室之间由第一隔离筋隔离。

一些实施例中，所述容置腔内设有屏蔽盖板，所述屏蔽盖板的一侧与所述容置腔的内底面之间形成OBC滤波腔室，所述屏蔽盖板的另一侧形成低压信号控制腔，所述OBC滤波腔室与所述低压信号控制腔上下层叠。

一些实施例中，所述屏蔽盖板上设有第二隔离筋，所述第二隔离筋靠近所述壳体的壁，且所述第二隔离筋与所述壳体的壁之间围成交流充入口隔离腔，所述壳体的壁上设有接通所述交流充入口隔离腔的交流充入口，所述壳体上还设有充电上盖，所述充电上盖用于独立地开闭所述交流充入口隔离腔。

一些实施例中，所述壳体上还设有电控上盖，所述电控上盖可打开地封盖所述电控腔室。

一些实施例中，所述壳体上还设有下盖，所述下盖可打开地封盖所述电源腔室。

根据本发明实施例的动力总成，包括：多功能控制器，所述多功能控制器为根据前述的多功能控制器；电动组件，所述电动组件设于所述多功能控制器的下方。

附图说明

图1是本发明一个实施例的动力总成的示意图。

图2是本发明一个实施例的多功能控制器的壳体的局部在一个方向上的视图。

图2a是图2中圈A区域的局部放大示意图。

图3是本发明一个实施例的多功能控制器的壳体的局部在另一方向上的视图。

图4是本发明一个实施例的多功能控制器的剖视图。

图5是本发明一个实施例的多功能控制器的壳体的局部在一个方向上的视图。

图6是本发明一个实施例的多功能控制器的壳体的局部在另一方向上的视图。

图7是本发明一个实施例的多功能控制器的示意图，其中示出了电源功率板组件和下盖的装配。

图8是本发明一个实施例的多功能控制器的示意图，其中示出了电源功率板组件和下盖的装配。

图9是本发明一个实施例的多功能控制器的示意图，其中示出了电源滤波板和控制板的装配。

图10是本发明一个实施例的多功能控制器的示意图，其中示出了电控组件装配。

图11是本发明一个实施例的多功能控制器的示意图，其中示出了配电组件装配。

图12是本发明一个实施例的多功能控制器的示意图，其中示出了电控上盖、交流充电上盖以及配电上盖装配方式。

附图标记：电控上盖1，壳体2，控制器进水管3，控制器出水管4，电机出水管5，电机进水管6，电机电控连接水管7，电机壳体8，变速箱盖9，直流充电线10，PTC线鼻子 11，空调压缩机线鼻子12，直流母线13，配电上盖14，交流充电线15，充电上盖16，水道入水口17，IGBT水道板18，水道块固定螺丝19，水道过孔20，IGBT水道块21，水道暗道22，MOS管水道盖板23，MOS管水道24，MOS管水道导向筋a25，MOS管水道导向筋 b26，水道出水口27，电控PCB组件28，IGBT29，IGBT密封圈30，下盖31，电源功率PCB 组件32，MOS管33，屏蔽盖板34，OBC滤波腔室35，低压信号控制腔36，第一隔离筋37，电源配电过线孔38，配电腔室39，电控配电过线孔40，电控腔室41，OBC功率模块腔室 42，电源变压器灌封腔43，电源DC电感灌封腔44，电源降压变压器灌封腔45，导电连接柱过孔46，DC输出隔离腔47，MOS管驱动PCBa48，MOS管驱动PCBb49，DC转接插头50， DC转接铜排固定座51，DC转接铜排a52，DC输出电感53，DC转接铜排b54，电源功率模块PCB组件55，电源降压变压器56，导电连接柱57，电源变压器58，电源DC电感59， MOS管压板60，MOS管压板弹片61，下盖固定螺栓62，第二隔离筋63，交流充电腔室64，电源控制板组件65，OBC滤波板连接Pin针66，OBC滤波板组件67，直流充和继电器信号线68，电源负极输入线束69，电源正极输入线束70，MOS管驱动信号接插件71，电源电控信号输出PCB组件72，低压信号接插件73，控制板连接Pin针74，电控驱动控制板75，电容76，电容入口77，玄变接插件78，三相注塑件79，三相铜排80，三相转接铜排81，霍尔82，线束接插件83，直流母线负极铜排84，磁环座组件85，Y电容PCB86，直流母线正极铜排87，保险座88，保险89，保险输出正极铜排90，PTC/空调压缩机负极铜排91，保险输入正极铜排92，直流充正极铜排93，直流充负极铜排94，直流充支架95，直流充烧结检测PCB96，继电器97，隔板101。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

结合图1至图12，根据本发明实施例的多功能控制器，多功能控制器包括壳体2、电源模块、电控模块以及配电模块。配电模块用于对电源模块和电控模块配电，电源模块和电控模块可以用于对电机组件、变速器组件等提供控制。

具体而言，壳体内设有电源腔室、电控腔室以及配电腔室，电源腔室、电控腔室以及配电腔室集成于同一壳体内，且电源腔室、电控腔室以及配电腔室相互隔开，电源模块容置于电源腔室，电控模块容置于电控腔室，配电模块容置于配电腔室39，配电模块分别与电源模块和电控模块相连。换言之，配电腔室39相对于电源腔室以及电控腔室独立。电源模块和电控模块共用配电模块。

根据本发明实施例的动力总成，配电模块出现故障后的维护过程中，配电模块的维修对电源模块、电控模块没有影响或影响较小，不会造成电源模块、电控模块中的电子元器件的损坏，从而降低了维护难度，也提升了维护速率。

另外，电控模块与电源模块共用配电模块，且容纳配电模块的腔室独立于容纳电控模块和电源模块的腔室，从而可以方便对各个模块进行配电，动力总成的各部分高度集成，且占用空间缩小，提高动力总成的稳定性。通过将电源腔室、电控腔室以及配电腔室39分隔开，可以实现各模块之间的分割，减小干扰，而且方便各模块的元器件的排布，提高动力总成的稳定性，并方便维护。

可选地，壳体上设有配电上盖，配电上盖用于独立地开闭配电腔室，也就是说，可以通过配电上盖单独打开配电腔室，这样，进一步地提高了维修过程中多功能控制器的稳定性。

本发明中的电源腔室、电控腔室以及配电腔室具有多种不同的排布形式，例如将配电腔室设在电源腔室、电控腔室之间等，本发明提供了一种排布形式，可以便于接线和维护。

在本发明的一些实施例中，电源腔室与电控腔室上下层叠，且电源腔室和电控腔室位于配电腔室39的同一侧。具体而言，结合图2和图3，电源腔室和电控腔室均位于配电模块的前侧，且电源腔室与配电腔室上下层叠布置。从而可以方便配电模块与电源模块和电控模块的连接，简化各模块之间的接线，提高多功能控制器的稳定性。

另外，配电腔室39与电源腔室之间可以设置电源配电过线孔，配电腔室39与电控腔室之间具有电控配电过线孔40。从而可以有效地减少空间占用率，并方便配电模块与电源模块和电控模块之间的接线与通信。

结合图2、图3和图4，电控腔室可以设置在电源腔室的上方，结合图1，电机组件等设置在多功能控制器的下方。这样，可以在壳体2的顶部设置盖板来打开电控腔室、配电腔室39，以方便装配和维护。

在多功能控制器运行过程中，容易产生高温影响多功能控制器的运行，因此，本申请中通过设置第一散热通道对多功能控制器进行散热。其中，可以将第一散热通道环绕于电控模块以及电源模块的周围，也可以将电控模块以及电源模块环绕于第一散热通道的周围。

在本发明的一些实施例中，壳体2包括第一散热通道，第一散热通道设于电控腔室和电源腔室之间以对多功能控制器散热。可以快速实现对电源模块和电控模块的散热，提高散热效果和散热效率，第一散热通道同时对电控腔室和电源腔室进行散热，从而可以简化多功能控制器的散热结构。

可选地，第一散热通道的入口和出口可以设于壳体2的同一侧，例如，参照图1，第一散热通道的入口和出口均设于多功能控制器的左侧。

可选地，第一散热通道包括上下层叠的进液通道和出液通道，进液通道与出液通道之间设有水道过孔。冷却液可以从第一散热通道的入口进入进液通道，随后通过水道过孔进入到出液通道，随后从第一散热通道的出口流出。由于进液通道与出液通道上下层叠布置，可以有效地对电控模块、电源模块进行散热，有效地提高散热效率和散热效果。

其中，结合前述实施例，电控腔室和电源腔室也设置成上下层叠的形式，参照附图，进液通道邻近电控腔室设置，出液通道邻近于电源腔室设置；当然也可以设置成将进液通道靠近电源腔室、而出液通道靠近电控腔室。

可选地，可以将进液通道的中部与出液通道由水道过孔接通，或者将出液通道的中部与进液通道由水道过孔接通。从而可以增大进液通道和出液通道覆盖的面积，提高对多功能控制器的散热效果。

可选地，可以在进液通道和出液通道中的至少一个内设置迂回的流道，这样可以提高液体的流通稳定性。以出液通道设置成迂回延伸的形状为例，出液通道包括U型段和直线段，U型段的U型开口朝向直线段，U型段的一端接通水道过孔，且U型段的另一端接通直线段。这样，在冷却介质经过出液通道时，会沿着U型段和直线段流通，延长了冷却介质在出液通道内流通的长度，从而有效地提高散热效率和散热范围。

可选地，进液通道的邻近水道过孔的位置具有下沉的水道暗道22。通过设置暗道，可以促使水流更加均匀的流通，从而有效地提高散热的效果。

具体而言，进液通道的邻近水道过孔的位置具有水道暗道，水道暗道相对于进液通道的底面下沉，水道暗道沿垂直于进液通道以及上下方向的方向延伸，且进液通道内设有水道块，水道块的表面构造成从进液通道的底面延伸到水道暗道的底面的弧形面形状。在水流进入到进液通道内之后，水道块21的弧形面将会对水流提供导向，从而可以将水流稳定地导向水道暗道22，从而提高水流的稳定性，提高换热的效率和效果。

如图4，可以进一步看出进液通道加水道块21和水道暗道22，冷却水流入进液通道，流向水道暗道22。水道块21是防止冷却水流到此区域后卸压，从而导致水道块21上方的4排IGBT29散热针冷却效果不好。水道暗道22也是为了让冷却水完全经过IGBT29散热针后流入此区域，再经此处的过孔流向进液通道的下游。假设不设置水道暗道22，过孔就只能做在水道块21的角落，这样IGBT29的部分散热针将得不到很好的散热。水道暗道22除了上述可以让冷却水完全经过IGBT29达到冷却效果外，也节省了壳体2空间以及省掉用水道盖板方式实现此功能的可能。综上，电控的IGBT29和电源的MOS管33发热器件的水道连成了一体，实现了水道共用。

可选地，在进液通道和出液通道中的至少一个内设有导向筋，导向筋沿液流方向延伸。换言之，所述进液通道和所述出液通道中的至少一个通道内设有导向筋，所述导向筋与所述一个通道同向延伸，且所述导向筋在所述一个通道内分隔出多个支路通道。

举例而言，进液通道内设有导向筋，所述导向筋与进液通道同向延伸，且所述导向筋在进液通道内分隔出多个支路通道；或者，出液通道内设有导向筋，所述导向筋与出液通道同向延伸，且所述导向筋在出液通道内分隔出多个支路通道。本发明中，通过设置导向筋，可以促使冷却液在通道内分流，促使冷却液在通道内的各个区域合理的分配，从而提高散热效果和散热均匀性。

如图3，出液通道内设有导向筋，导向筋包括MOS管水道导向筋a25和MOS管水道导向筋b26,这样水经MOS管水道导向筋a25和MOS管水道导向筋b26后从水道出水口27流出。MOS管水道24上方有MOS管水道盖板23，它是用经济环保的摩擦焊接方式焊接在壳体2上。其中，MOS管水道24包含于出液通道。结合前述实施例，出液通道包括U型段和直线段， MOS管水道导向筋a25设于U型段内，MOS管水道导向筋b26设于直线段内。

可选地，第一散热通道可以在电源腔室和电控腔室中的至少一个内凸出，从而提高第一散热通道对电源腔室和电控腔室的散热效果。

以进液通道靠近电控腔室、出液通道靠近电源腔室为例，可以将进液通道在电控腔室的凸起；也可以将出液通道在电源腔室内凸起。

例如，进液通道的至少一部分凸起并位于电控腔室的中间位置，进液通道在电控腔室内分隔出多个空腔。电控腔室内被分隔出的多个空腔内均可以放置电器元件，这样，第一散热通道内的冷却介质与电控腔室的内部空间之间的散热面积，得到了很大地提高，从而可以有效地提高对电控腔室的散热效率和散热效果。

其中，进液通道在电控腔室内凸起部分的顶部可以具有开口并由IGBT封盖。这样可以直接对IGBT进行散热，从而有效地提高对发热量大的原件的散热效果。

又例如，出液通道的至少一部分凸起并位于电源腔室的中间位置，出液通道在电源腔室内分隔出多个空腔。电源腔室内被分隔出的多个空腔内均可以放置电器元件，这样，第一散热通道内的冷却介质与电源腔室的内部空间之间的散热面积，得到了很大地提高，从而可以有效地提高对电源腔室的散热效率和散热效果。

其中，出液通道在电源腔室内凸起部分的顶部可以具有开口并由MOS管水道盖板封盖。

可选地，电控模块还包括电控PCB组件，IGBT临近进液通道设置，IGBT处设置有密封圈，电控PCB组件设置于IGBT的顶部，电控PCB组件与IGBT电性连接。

可选地，电源模块包括MOS管和电源功率PCB组件，MOS管设于MOS管水道盖板上，电源功率PCB组件与MOS管电性连接，电源功率PCB组件设于背离MOS管水道盖板的一侧。

可选地，电源腔室包括OBC功率模块腔室42，OBC功率模块腔室42在水平方向上设于第一散热通道的周围。提高对OBC功率模块的散热效果。

可选地，OBC功率模块腔室42内设有电源变压器灌封腔43、电源DC电感灌封腔44、电源降压变压器灌封腔45，电源变压器灌封腔43、电源DC电感灌封腔44、电源降压变压器灌封腔45设于第一散热通道的周围。

结合前述实施例，出液通道的一部分凸起并位于电源腔室内，因此，可以将本申请中的电源变压器灌封腔43、电源DC电感灌封腔44、电源降压变压器灌封腔45分布在出液通道的凸出部分的周围。

另外，电源腔室还包括DC输出隔离腔室47，DC输出隔离腔室47与电源降压变压器灌封腔45之间由隔板101隔离。

可选地，壳体内还设有容置腔，容置腔和电控腔室位于配电腔室的同一侧，且容置腔与电控腔室水平排布，容置腔与电控腔室之间由第一隔离筋隔离。其中，容置腔内设有屏蔽盖板，屏蔽盖板的一侧与容置腔的内底面之间形成OBC滤波腔室，屏蔽盖板的另一侧形成低压信号控制腔，OBC滤波腔室与低压信号控制腔上下层叠。通过屏蔽盖板、第一隔离筋的组合，可以有效地实现低压信号控制腔、电控腔室、OBC滤波腔室之间的隔离，从而提高稳定性。

具体而言，电控腔室与容置腔为同侧敞开，其中，参照图5，电控腔室的上侧敞开、容置腔同样采用上侧敞开的形式，电控腔室与容置腔可以采用同一块盖板开闭，也可以采用不同的盖板分别打开和关闭。

另外，屏蔽盖板上设有第二隔离筋，第二隔离筋靠近壳体的壁，且第二隔离筋与壳体的壁之间围成交流充入口隔离腔，壳体的壁上设有接通交流充入口隔离腔的交流充入口，壳体上还设有充电上盖，充电上盖用于独立地开闭交流充入口隔离腔。通过第二隔离筋分隔出一个交流充入口隔离腔，可以有效地屏蔽信号干扰，提高信号传输的稳定性，另外，还可以方便交流充入口隔离腔内的元器件与其他元器件的连接，缩短连接线路，进一步地提高稳定性。

可选地，壳体2包括电控上盖1，电控上盖1可打开地封盖电控腔室。可以通过打开电控上盖1来对电控腔室内的电控模块进行维护，便于动力总成的装配、维护、更换以及升级。

可选地，壳体2内还设有交流充入口隔离腔64，壳体2还包括充电上盖16，充电上盖16可打开地封盖交流充入口隔离腔64。交流充电模块具有单独的腔室，可以有效地降低交流充电模块对其他器件的干扰，从方便对交流充电模块的检修。

可选地，电控上盖1、配电上盖14以及充电上盖16均设于壳体2顶部。进一步地方便对动力总成的维护。

可选地，结合前述，壳体2内具有相互隔离的配电腔室39、OBC滤波腔室35、低压信号控制腔36、电控腔室41、OBC功率模块腔室42、DC输出隔离腔47、交流充入口隔离腔 64。壳体2被一些隔离筋巧妙的隔离成了7个隔离腔室，有利于提升EMC改善。

本发明中电源模块和电控模块集成于同一个壳体2之内，电源模块和电控模块合并到一个壳体2后，直流母线13和信号接插件及其线束也实现了共用，节省了成本。

本发明中，电源模块和电控模块设置于同一个壳体2后，通过水道暗道22和MOS管水道24将进液通道和出液通道连成了一体水道，实现了水道共用，以及围绕这两个水道四周设置电控腔室41、电源变压器灌封腔43、电源降压变压器灌封腔45、电源DC电感灌封腔44，达到一个水道为多个散热器件散热的目的且减少了相关水道的水路连接结构件。本发明中省去了各模块的水道连接，节省了空间。同时，电源和电控的壳体2做成一体化后，省去了直流母线13、低压信号线等线束。两个壳体2合并成一个壳体2后，壳体2重量也会减轻，使之能做到更轻巧。

本发明还提供了一种动力总成，包括：多功能控制器和电动组件。

其中，多功能控制器为根据前述多功能控制器。电动组件设于多功能控制器的下方。通过将多功能控制器与电机组件上下层叠，可以有效地提高空间的利用率，从而降低动力总成的体积。

可选地，电动组件包括电机组件和变速器组件，电动组件包括电机组件和变速器组件可以水平排布于多功能控制器的下方。

可选地，电动组件的电机散热通道的入口与多功能控制器的第一散热通道的出口由外接管路接通。

如图1所示是本发明中动力总成的结构示意图，由此图可以看出多功能控制器放置于电机组件和变速器组件的正上方，从而组成为一个动力总成(或者说电动总成)。壳体2上有控制器进水管3和控制器出水管4，控制器出水管4和电机进水管6通过电机电控连接水管7相连接，由此可见多功能控制器和电机的水路是相通的，冷却水从控制器进水管3 流入壳体2后，从控制器出水管4经电机电控连接水管7流入电机，随后从电机出水管5 流出，从而实现电机电控的冷却。其中，控制器进水管3可以连接前述的第一散热通道的入口，控制器出水管4可以连接前述的第一散热通道的出口。因多功能控制器在电机正上方，距离短，这样可以减少它们之间的电机电控连接水管7的长度。

从图上还可以看出，多功能控制器上分别有电控上盖1和配电上盖14两个盖子。配电腔室上布置有直流充电线10、PTC线鼻子11、空调压缩机线鼻子12和直流母线13，直流充电线10、PTC线鼻子11、空调压缩机线鼻子12和直流母线13可以沿配电腔室的周向依次排布，参照附图1，配电上盖14周围有直流充电线10、PTC线鼻子11、空调压缩机线鼻子12和直流母线13，这些线束集中在配电上盖14周围，有利于只打开配电上盖14就可以安装。直流母线13旁边还有交流充电线15，为了方便拆卸交流充电线15，在电控上盖 1上开有交流充电上盖16。交流充电上盖16可以独立打开，具体地，交流充电上盖16设置成可打开地连接于电控上盖上。

如图2到图4主要是多功能控制器的水道示意图。

其中图2所示是IGBT水道结构及流向示意图，从此示意图上我们可以看出冷却水从水道入水口17(第一散热通道的入口)流入后沿着IGBT水道板18、水道块21、水道暗道22，再从水道暗道22经过过水孔流向MOS管水道24。从图上可以看到，过水孔位于水道暗道 22一端的下方，即IGBT水道的一个角落。这样，冷却水可以完成冷却IGBT29后再从这个过水孔流向MOS管水道24。从此图还可以看出水道暗道22是壳体2上的结构的一部分，它是通过T型刀具经CNC机器加工而成的，这样可以节省壳体2空间或相应零部件。其中， IGBT水道、水道暗道22包含于进液通道。

图3是MOS管水道24结构及流向示意图，接图2，冷却水经过水孔流向MOS管水道24后，因MOS管水道24内分另有MOS管水道导向筋a25和MOS管水道导向筋b26,这样水经 MOS管水道导向筋a25和MOS管水道导向筋b26后从水道出水口27流出。MOS管水道24上方有MOS管水道盖板23，它是用经济环保的摩擦焊接方式焊接在壳体2上。其中，MOS管水道24包含于出液通道。

如图4所示是多功能控制器水道剖开示意图，从此图可以进一步看出IGBT水道加水道块21和水道暗道22的作用：冷却水从控制器进水管3流入IGBT水道后，沿着IGBT水道板18和IGBT水道块21流向水道暗道22。IGBT水道块21是防止冷却水流到此区域后卸压，从而导致IGBT水道块21上方的排IGBT29散热针冷却效果不好。水道暗道22也是为了让冷却水完全经过IGBT29的散热针后流入此区域，再经此处的水道过孔20流向MOS管水道 24。假设IGBT水道没有水道暗道22，水道过孔20就只能做在IGBT水道块21区域的角落，这样IGBT29的部分散热针将得不到很好的散热。水道暗道22除了上述可以让冷却水完全经过IGBT29达到冷却效果外，也节省了壳体2空间以及省掉用水道盖板方式实现此功能的可能。综上，电控的IGBT29和电源的MOS管发热器件的水道连成了一体，实现了水道共用。

如图5和图6所示是多功能电控壳体2构造示意图。从图上可以看出多功能电控壳体2 上包含有OBC滤波腔室35，OBC滤波腔室35被屏蔽盖板34隔离成一个独立的封闭式腔室，这样可以防止屏蔽盖板34上方和隔离筋区域内组成的新腔室---低压信号控制腔36内的电子器件受干扰，也就是说，屏蔽盖板34分隔出低压信号控制腔36和OBC滤波腔室35，其中，低压信号控制腔36和OBC滤波腔室35上下层叠，可选地，低压信号控制腔36位于 OBC滤波腔室35的上方。屏蔽盖板34上还有第二隔离筋63，第二隔离筋63和壳体2的部分侧壁围成了交流充入口隔离腔64，这样可以防止交流充电时外面电流对内部电源和电控的干扰。低压信号控制腔36对面是电控腔室41，这个腔室被隔离筋隔开也是为了防止电控腔室41内的高压器件对低压信号产生干扰。电控腔室41内分别有水道入水口17和水道出水口27以及前面提到的水道块固定螺丝19、水道过孔20、IGBT水道块21、水道暗道 22。低压信号控制腔36和电控腔室41的侧边是配电腔室，在这个腔室之间分别开有电源配电过线孔和电控配电过线孔40，用于配电模块和电源电控的线路连接。低压信号控制腔 36和电控腔室41的下方被IGBT水道和MOS管水道24隔离了一个下腔室---OBC功率模块腔室42。OBC功率模块腔室42内有MOS管水道24，MOS管水道24上有经MOS管水道导向筋a25和MOS管水道导向筋b26，冷却水经过这些导向筋可以让冷却水相对均匀地经过MOS 管水道24区域从而使MOS管水道盖板23上的MOS管均匀冷却。MOS管水道24两侧分别有电源变压器灌封腔43、电源DC电感灌封腔44和电源降压变压器灌封腔45。壳体2上还有 2个导电连接柱过孔46，用于功率模块和滤波PCB电路导通。OBC功率模块腔室42旁边还有一小块隔离区域是DC输出隔离腔47，是用于电源DC模块转换的DC电流再转出给整车供电时不受OBC功率模块再干扰。综上，此壳体2被巧妙的隔离分成了7个腔室，这样防止了高压模块对低压模块的干扰，大大提升了EMC的效果。同时，IGBT水道和MOS管水道 24通过水道暗道22和水道过孔20连成了一体水道，减少了各水道的水管连接，节省了空间和成本。电源变压器灌封腔43、电源DC电感灌封腔44和电源降压变压器灌封腔45分别列于MOS管水道24的两侧，也可让这些电子器件近接散热。

需要说明的是，本发明中在描述过程中时利用水作为换热介质，但是本发明的保护范围并非仅限于此，本发明中还可以利用其它换热介质进行换热。

在本发明，电源和电控的壳体一体化。一体化壳体内水道共用，IGBT水道通过暗水道和MOS管33冷却水道的连通组合设置，以及围绕这两个水道四周设置电源电控腔室、电源变压器灌封腔43、电源降压变压器灌封腔45、电源DC电感灌封腔44，达到一个水道为多个散热器件散热的目的且减少了相关水道的水路连接结构件。壳体2被隔离成了若干个小腔室，用利于EMC通过。电源和电控壳体2做为一体后，电源和电控可以共用一根直流母线和一个信号接插件(省掉一根直流母线和一个信号接插件及其连接线)。配电模块单独开盖，便于整车装配，整车装配时不用打开大盖，从而使电源电控的电子器件不受损坏；配电模块单独开小盖也有利于售后维修和保养：比如更换保险89或车辆维修需整车断电时，只需打开小盖即可操作完成。

另外，附图7-图12示出了本发明中的多功能控制器的示意图。

如图7和图8所示是多功能控制器的电源功率板组件和下盖31装配组件，从图上可以看到焊接有MOS管33的MOS管驱动PCBa48和MOS管驱动PCBb49装在MOS管水道盖板23 上，此时，MOS管水道盖板23已经摩擦焊接好，然后用MOS管压板弹片61和MOS管压板 60把MOS管33固定好，其中，MOS管驱动PCBa48和MOS管驱动PCBb49可以分布于出液通道的凸起部分的相对两侧；再把个导电连接柱57放入壳体2的导电连接柱过孔46内，然后把焊接有电源降压变压器56、电源变压器58、电源DC电感59的电源功率模块PCB组件 55装入OBC功率模块腔室42内，并使这些电子器件分别放入对应的电源降压变压器灌封腔45、电源变压器灌封腔43和电源DC电感灌封腔44内，然后螺丝固定PCB组件，OBC功率模块腔体内42可以灌封绝缘散热胶。电源功率模块PCB组件55装配完成后，我们再分别把DC转接插头50装在壳体2外面，把DC转接铜排固定座51和DC输出电感53用螺丝固定在DC输出隔离腔47内，用一个DC转接铜排a52分别和电源功率模块PCB组件55及 DC输出电感53一端连接导通，用另一个DC转接铜排b54分别连接DC插头及DC输出电感 53的另一端连接导通，然后装好下盖31并用下盖固定螺栓62固定，这样下壳体2内的器件装配完成。

如图9所示是多功能控制器的电源滤波板和控制板装配示意图，从图上可以看到，OBC 滤波板组件67装入壳体2的OBC滤波腔室3535内，并用螺丝把此PCB和其中一个导电连接柱57连接导通，然后把带有第二隔离筋63的屏蔽盖板34装配在OBC滤波板组件67的正上方，使OBC滤波板组件67在OBC滤波腔室3535内被完全屏蔽隔离。再把交流充线鼻子装到第二隔离筋63和壳体2侧壁围成的交流充入口隔离腔内，使交流充入口也得到屏蔽。再把装有低压信号接插件73和控制板连接Pin针74的电源电控信号输出PCB组件72装配到壳体2上；然后再把电源控制板组件65装到屏蔽盖板34和第一隔离筋37围成的低压信号控制腔36内，并使另一个导电连接柱57及个MOS管33驱动PCB上的MOS管驱动信号接插件71、OBC滤波板连接Pin针66、控制板连接Pin针74等接插件相连接导通。最后再直流充和继电器信号线68、电源负极输入线束69和电源正极输入线束70固定在电源控制板组件65相应位置并使其分别通过电源配电过线孔38和电控配电过线孔40。这样，电源部分的电子器件全部装配完成。

如图10所示是多功能控制器的电控电子器件装配示意图，从图上可以看到，先把IGBT 密封圈30装入壳体2上的密封圈槽内，再把焊接有电控驱动控制板75的IGBT29组件装到壳体2的被第一隔离筋37隔离开的电控腔室41内，并使其压紧IGBT密封圈30并达到密封要求。再把电容76装入此腔室内，使其一端和IGBT29相连接，电容入口77从壳体2的电控配电过线孔40穿到配电腔室内。然后装上装配个三相铜排80的三相注塑件79，再用个穿过霍尔82的三相转接铜排81将IGBT29和三相注塑件79连接导通。玄变接插件78挨着三相注塑件79固定在壳体2上。霍尔82和玄变接插件78的信号线束连接在电控驱动控制板75的信号接插件上，同时电源控制板组件65也用线束和信号接插件连接导通，这样，电控驱动控制板75的控制信号通过电源控制板组件65后再通过低压信号接插件73连向车辆控制中心，从而实现电源和电控的信号接插件共用。

如图11所示是多功能控制器的配电器件装配示意图，从图上可以看到配电各器件的装配和连接：配电腔室内设有磁环座组件85、继电器97。具体而言，配电腔室内还设有直流充和继电器信号线68、电源负极输入线束69、电源正极输入线束70、直流母线负极铜排84、磁环座组件85、Y电容PCB86、直流母线正极铜钱排87、保险座88、保险89、保险输出正极铜排90、PTC/空调压缩机负极铜排91、保险输入正极铜排92、直流充正极铜排93、直流充负极铜排94、直流充支架95、直流充烧结检测PCB96。

磁环座组件85和继电器97设于配电腔室内，直流充烧结检测PCB96装到直流充支架 95，直流充和继电器信号线68分别接入继电器97和直流充烧结检测PCB96的插口，直流充负极铜排94的一端装在继电器97的入口，另一端装在直流充支架95上直流母线负极铜排84的一端和继电器97的出口连接，另一端装在磁环座组件85上。直流母线负极铜排 84的中间伸出部分和电容76的负极连接，直流母线正极铜排87的一端放置于直流充支架 95、另一端放置于磁环座组件85，以将直流母线正极铜排87分别和直流充电线10和直流母线13的正极连接导通。直流充正极铜排93的一端连接于电容76的正极，另一端和直流母线正极铜排87相连接并固定在直流充支架95上。直流母线负极铜排84和直流母线正极铜排87靠近磁环座那边分别连接固定Y电容PCB86。保险输入正极铜排92的一端和直流充正极铜排93相连接，另一端连接个保险89的输入端，其中一个保险89的输出端和保险输出正极铜排90相连接并分别和PTC线鼻子11、空调压缩机线鼻子12的正极连接。PTC/ 空调压缩机负极铜排91的一端和直流母线负极铜排84连接，另一端分别和PTC线鼻子11、空调压缩机线鼻子12的负极连接并固定于保险座88。电源负极输入线束69的另一端和直流母线负极铜排84连接导通，电源正极输入线束70的另一端和另个保险89的输出端连接导通并固定在保险座88上。

具体而言，先把磁环座组件85和继电器97装入配电腔室内，把直流充烧结检测PCB96 装到直流充支架95后，再将直流充和继电器信号线68分别接入继电器97和直流充烧结检测PCB96的插口连接，再把装好直流充烧结检测PCB96的直流充支架95组件装入配电腔室内。把直流充负极铜排94的一端装在继电器97的入口，另一端装在直流充支架95上等待和直流充电线10的负极连接。直流母线负极铜排84的一端和继电器97的出口连接，另一端装在磁环座组件85上等待和直流母线13负极连接，直流母线负极铜排84形状如T字形，中间伸出部分和电容76的负极连接，这样，直流充、电容76、直流母线13的负极完全连接导通。直流母线正极铜排87的一端放置于直流充支架95，另一端放置于磁环座组件85，分别和直流充电线10和直流母线13的正极连接导通。直流充正极铜排93的一端连接于电容76的正极，另一端和直流母线正极铜排87相连接并固定在直流充支架95上。这样，直流充、电容76、直流母线13的正极也连接导通。直流母线负极铜排84和直流母线正极铜排87靠近磁环座那边分别有铆接螺母用于连接固定Y电容PCB86。再把装好保险输出正极铜排90的保险座88装入配电模块内，保险输入正极铜排92的一端和直流充正极铜排93 相连接，另一端连接个保险89的输入端，其中一个保险89的输出端和保险输出正极铜排 90相连接并分别和PTC线鼻子11、空调压缩机线鼻子12的正极连接。PTC/空调压缩机负极铜排91的一端和直流母线负极铜排84连接，另一端分别和PTC线鼻子11、空调压缩机线鼻子12的负极连接并固定于保险座88，这样PTC和空调压缩机就可以通过保险89完成连接了。电源负极输入线束69的另一端和直流母线负极铜排84连接导通，电源正极输入线束70的另一端和另个保险89的输出端连接导通并固定在保险座88上，到此，所有电子器件装配到了各自独立的腔室并连接导通。

如图12所示是多功能控制器的上盖和配电上盖14装配示意图，从图上可以看到，电源控制板组件65和电控驱动控制板75等易损电子器件都装在上盖的这一边；配电这边的铜排、线束、保险89等结实零件都在配电上盖14这一边，且保险89、线束都是在维修和保养时可能会经常拆卸的，这样单独开了这个配电上盖14后更利于保养和维修。另外，这些高压的配电器件集中在一个腔室，也有可以防止对电源电控的信号干扰。

综上所述，本申请将电源和电控合并成了一个壳体2后，通过IGBT29道暗道和电源MOS 管水道24连成了一体水道，实现了水道共用；壳体2被一些隔离筋巧妙的隔离成了7个隔离腔室，有利于提升EMC改善；电源和电控合并到一个壳体2后，直流母线13和信号接插件及其线束也实现了共用，节省了成本。配电模块单独开盖，便于整车装配，整车装配时不用打开大盖，从而使电源电控的电子器件不受损坏；配电模块单独开小盖也有利于售后维修和保养：比如更换保险89或车辆维修需整车断电时，只需打开小盖即可操作完成。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”“水平”、“顶”、“底”“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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (14)

1.一种多功能控制器，其特征在于，所述多功能控制器包括壳体、电源模块、电控模块以及配电模块，同一个所述壳体内集成有电源腔室、电控腔室以及配电腔室，所述电源腔室、所述电控腔室以及所述配电腔室相互隔开；

所述电源模块容置于所述电源腔室；

所述电控模块容置于所述电控腔室，所述电控模块包括电控驱动控制板，所述电控驱动控制板容置于所述电控腔室；

所述配电模块容置于所述配电腔室，所述配电模块包括保险，所述保险容置于所述配电腔室；所述配电腔室周向上布置有直流充电线、PTC线鼻子、空调压缩机线鼻子和直流母线；

所述配电模块分别与所述电源模块和所述电控模块相连，所述配电腔室与所述电源腔室之间设置有电源配电过线孔，所述配电腔室与所述电控腔室之间设置有电控配电过线孔；

所述壳体上设有配电上盖，所述配电上盖用于独立地开闭所述配电腔室；

所述壳体包括第一散热通道，所述第一散热通道设于所述电控腔室和所述电源腔室之间；所述第一散热通道包括进液通道和出液通道，所述进液通道与所述出液通道之间由水道过孔接通，所述进液通道的邻近所述水道过孔的位置具有水道暗道，所述水道暗道沿上下方向延伸。

2.根据权利要求1所述的多功能控制器，其特征在于，所述电源腔室与所述电控腔室设于所述配电腔室的同一侧，且所述电源腔室与所述电控腔室上下层叠。

3.根据权利要求1所述的多功能控制器，其特征在于，所述进液通道和所述出液通道上下层叠。

4.根据权利要求3所述的多功能控制器，其特征在于，所述水道暗道相对于所述进液通道的底面下沉，所述水道暗道沿垂直于所述进液通道的方向延伸，且所述进液通道内设有水道块，所述水道块的表面构造成从所述进液通道的底面延伸到所述水道暗道的底面的弧形面形状。

5.根据权利要求3所述的多功能控制器，其特征在于，所述进液通道和所述出液通道中的至少一个通道内设有导向筋，所述导向筋与所述一个通道同向延伸，且所述导向筋在所述一个通道内分隔出多个支路通道。

6.根据权利要求3所述的多功能控制器，其特征在于，所述出液通道包括U型段和直线段，所述U型段的U型开口朝向所述直线段，所述U型段的一端接通所述水道过孔，且所述U型段的另一端接通所述直线段。

7.根据权利要求3所述的多功能控制器，其特征在于，所述进液通道靠近所述电控腔室，且所述出液通道靠近所述电源腔室，其中，

所述进液通道的至少一部分凸起并位于所述电控腔室的中间位置，所述进液通道在所述电控腔室内分隔出多个空腔，所述进液通道在所述电控腔室内凸起部分的顶部由IGBT封盖；

所述出液通道的至少一部分凸起并位于所述电源腔室的中间位置，所述出液通道在所述电源腔室内分隔出多个空腔，所述出液通道在所述电源腔室内凸起部分的顶部由MOS管水道盖板封盖。

8.根据权利要求7所述的多功能控制器，其特征在于，所述电控模块还包括电控PCB组件，所述IGBT临近所述进液通道设置，所述IGBT处设置有密封圈，所述电控PCB组件设置于所述IGBT的顶部，所述电控PCB组件与所述IGBT电性连接。

9.根据权利要求7所述的多功能控制器，其特征在于，所述电源模块包括MOS管、电源功率PCB组件，所述MOS管设于所述MOS管水道盖板上，所述电源功率PCB组件与所述MOS管电性连接，所述电源功率PCB组件设于所述MOS管的背离所述MOS管水道盖板的一侧。

10.根据权利要求7所述的多功能控制器，其特征在于，所述电源腔室包括OBC功率模块腔室，所述OBC功率模块腔室内设有电源变压器灌封腔、电源DC电感灌封腔、电源降压变压器灌封腔，所述电源变压器灌封腔、所述电源DC电感灌封腔、所述电源降压变压器灌封腔分布在所述出液通道的凸出部分的周围；

所述电源腔室还包括DC输出隔离腔室，所述DC输出隔离腔室与所述电源降压变压器灌封腔之间由隔板隔离。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的多功能控制器，其特征在于，所述壳体内还设有容置腔，所述容置腔与所述电控腔室位于所述配电腔室的同一侧，且所述容置腔与所述电控腔室水平排布，所述容置腔与所述电控腔室之间由第一隔离筋隔离；

所述容置腔内设有屏蔽盖板，所述屏蔽盖板的一侧与所述容置腔的内底面之间形成OBC滤波腔室，所述屏蔽盖板的另一侧形成低压信号控制腔，所述OBC滤波腔室与所述低压信号控制腔上下层叠。

12.根据权利要求11所述的多功能控制器，其特征在于，所述屏蔽盖板上设有第二隔离筋，所述第二隔离筋靠近所述壳体的壁，且所述第二隔离筋与所述壳体的壁之间围成交流充入口隔离腔，所述壳体的壁上设有接通所述交流充入口隔离腔的交流充入口，所述壳体上还设有充电上盖，所述充电上盖用于独立地开闭所述交流充入口隔离腔。

13.根据权利要求1-10中任一项所述的多功能控制器，其特征在于，

所述壳体上还设有电控上盖，所述电控上盖可打开地封盖所述电控腔室；

所述壳体上还设有下盖，所述下盖可打开地封盖所述电源腔室。

14.一种动力总成，其特征在于，包括：

多功能控制器，所述多功能控制器为根据权利要求1-13中任一项所述的多功能控制器；

电动组件，所述电动组件设于所述多功能控制器的下方。

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