CN114126264A - 电机控制器和电动总成 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机控制器和电动总成,所述电机控制器包括:箱体、箱盖、电控板、电容和IGBT模块,所述箱盖封盖所述箱体,所述箱盖与所述箱体配合形成容纳腔;所述电控板设于所述容纳腔内,所述电控板上集成有驱动模块和控制模块;所述电容设于所述容纳腔内,且所述电容连接所述电控板;所述IGBT模块设于所述容纳腔内,且所述IGBT模块连接所述电控板。根据本发明实施例的电机控制器,可以简化电机控制器的结构,并适于缩小电机控制器的重量和体积。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,特别涉及一种电机控制器和具有该电机控制器的电动总成。
背景技术
随着现在社会技术的发展,电动汽车越来越普及,电动汽车核心部件之一的控制器及电动总成如何把重量和体积降小已成为了各厂家的共同追求目标。相关技术中的车辆控制器重量和体积相对偏大,对NVH的改善还停留在电机和变速箱的结构研究上。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种电机控制器,可以简化电机控制器的结构,并适于缩小电机控制器的重量和体积。
本发明的另一目的在于提出一种具有该电机控制器的电动总成。
根据本发明第一方面的电机控制器,包括:箱体、箱盖、电控板、电容和IGBT模块,所述箱盖封盖所述箱体,所述箱盖与所述箱体配合形成容纳腔;所述电控板设于所述容纳腔内,所述电控板上集成有驱动模块和控制模块;所述电容设于所述容纳腔内,且所述电容连接所述电控板;所述IGBT模块设于所述容纳腔内,且所述IGBT模块连接所述电控板。
根据本发明实施例的电机控制器,可以简化电机控制器的结构,并适于缩小电机控制器的重量和体积。
另外,根据本发明上述实施例的电机控制器,还可以具有如下附加的技术特征:
可选地,所述箱盖呈中部朝向所述容纳腔外凸起的拱形板状。
可选地,所述箱盖上设有多个加强筋,多个所述加强筋间隔布置于所述箱盖的外表面上。
可选地,多个所述加强筋在所述箱盖的外表面上呈辐射状布置,多个所述加强筋的一端围绕所述箱盖的拱形顶点位置,且多个所述加强筋的另一端延伸至所述箱盖的周缘位置。
可选地,所述箱盖的内表面呈中部朝向背离所述容纳腔的方向凹陷的平滑曲面形状。
可选地,所述电机控制器还包括:磁环和直流母线,所述磁环安装于所述容纳腔内;所述直流母线的一端插入所述容纳腔内且另一端伸出所述容纳腔,且所述直流母线从所述磁环内侧穿过。
可选地,所述箱盖上设有开口,且所述开口由小盖封盖,所述开口与所述直流母线的所述一端相对,以用于安装直流母线。
可选地,所述容纳腔内设有磁环座和磁环盖,所述磁环座固设于所述箱体上,所述磁环盖盖在所述磁环座上,所述磁环盖与所述磁环座配合以定位所述磁环。
可选地,所述箱体的底壁内具有第一换热通道,所述第一换热通道的入口设于所述箱体的侧壁上,所述第一换热通道的出口设于所述箱体的底壁上并沿上下方向延伸。
可选地,所述箱体的底壁内具有第一换热通道,所述箱体的内底面具有与所述第一换热通道接通的安装口,所述IGBT模块安装于所述箱体内并密封封盖所述安装口,所述IGBT模块包括散热片,所述散热片伸入所述第一换热通道内。
可选地,所述箱体内还设有屏蔽腔,所述屏蔽腔顶部敞开,所述屏蔽腔与所述容纳腔隔开,所述控制器还包括:低压接插电路板和信号接插件,所述低压接插电路板设于所述屏蔽腔上方,所述低压接插电路板上设有信号连接Pin针,所述信号连接pin针沿上下方向延伸并与电路板插接;所述接插件设于所述屏蔽腔内,且所述信号接插件与所述低压接插电路板相连,所述信号接插件的插头穿出所述箱体的侧壁。
可选地,所述电机控制器还包括三相件,所述三相件固定安装在所述箱体内,且所述三相件的端部穿出所述箱体的底壁;其中,所述IGBT模块设于所述三相件和所述电容之间,所述三相件连接所述IGBT模块,所述IGBT模块连接所述电容。
可选地,所述三相件包括:三相注塑件,霍尔元件,三相铜排,所述三相注塑件上设有第一插孔;所述霍尔元件安装于所述三相注塑件上,所述霍尔元件上设有第二插孔,所述第二插孔与所述第一插孔相对;所述三相铜排的一端折弯,所述三相铜排的另一端依次穿过所述第二插孔和所述第一插孔,且所述三相铜排与所述三相注塑件由固定件连接。
可选地,所述电容上设有采样导电针,所述电控板上设有与所述采样导电针对应的焊接孔,所述采样导电针插接连接于所述焊接孔。
根据本发明第二方面的电动总成,包括电机组件和电机控制器,所述电机控制器安装于所述电机组件上,所述电机控制器为根据前述的电机控制器,其中,所述电机控制器内具有第一换热通道,所述电机组件内具有第二换热通道,所述第一换热通道与所述第二换热通道相通。
可选地,所述第一换热通道的出口设于所述电机控制器的底壁上,所述第一换热通道的出口与所述第二换热通道的入口直接对接。
附图说明
图1是本发明一个实施例的电动总成的示意图。
图2是本发明一个实施例的电动总成的爆炸示意图。
图3是本发明一个实施例的电机控制器的爆炸示意图。
图4是本发明一个实施例的电机控制器的剖视图。
图5是本发明一个实施例的电机控制器的箱盖的示意图。
图6是本发明一个实施例的电机控制器的箱盖的爆炸示意图。
图7是本发明一个实施例的电机控制器的箱盖的示意图。
图8是图7中截面A-A的剖视图。
图9是图7中截面B-B的剖视图。
图10是本发明一个实施例的电机控制器的箱体的示意图。
图11是本发明一个实施例的电机控制器的箱体的示意图。
图12是本发明一个实施例的电机控制器的三相件的爆炸示意图。
附图标记:电动总成1000,电机控制器100,箱体110,安装脚111,电控进水管112,电控出水管113,第二密封圈114,第一换热通道115,第一换热通道的入口1101,第一换热通道的出口1102,电容腔体1103,屏蔽腔1104,暗道1105,三相线过孔1106,玄变过孔1107,电控固定螺栓1108,安装口1109,箱盖120,加强筋121,安装筋122,小盖123,第一密封圈124,外表面1201,内表面1202,密封面1203,安装孔1204,开口1205,第一密封槽1206,电控板130,低压接插件131,低压接插件电路板132,信号连接Pin针133,电容140,电容负极输入铜排141,电容正极输入铜排142,高压采样负极导电针143,高压采样正极导电针144,IGBT模块150,第四密封圈151,霍尔线束插座152,Pin针插座153,高压采样负极焊接孔154,高压采样正极焊接孔155,玄变插座156,温度传感器157,玄变接插件158,散热片159,磁环160,磁环座161,磁环盖162,直流母线170,三相件180,W相铜排181,V相铜排182,U相铜排183,霍尔元件184,三相注塑件185,铜排固定螺丝186,第一插孔1801,第二插孔1802,缺口1803,电机200,第三密封圈201,第三密封槽202,三相线铜耳203,电机三相盖204,,电机进水口206,电机出水管207,变速箱盖300。
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,根据本发明第一方面的电机控制器100,包括:箱体110、箱盖120、电控板130、电容140和IGBT模块150。
具体而言,箱盖120封盖箱体110,箱盖120与箱体110配合形成容纳腔,也就是说在箱盖120与箱体110之间形成容纳腔,或者说箱盖120与箱体110之间限定出容纳腔。电控板130设于容纳腔内,电控板130上集成有驱动模块和控制模块,也就是说,在同一块电控板130上具有高压驱动的能力,同时也具有低压控制的能力。电容140设于容纳腔内,且电容140连接电控板130。IGBT模块150设于容纳腔内,且IGBT模块150连接电控板130。
根据本发明实施例的电机控制器100,将相关技术中分离开的高压驱动板和低压控制板集成在同一个电控板130上,可以有效地缩小电机控制器100的体积,而且,由于高压驱动板和低压控制板集成在一起,省去了连接高压驱动板和低压控制板的线束,减少温度、震动等对电机控制器100性能的影响,有效地提高了电控板130的稳定性。因此,本发明中的电机控制器100可以简化电机控制器100的结构,并适于缩小电机控制器100的重量和体积。
另外,电控的驱动板和控制板一体化,可以节省屏蔽板支架和PWM连接线束,并降低控制器的高度。
随着对电动汽车的要求进一步地提高,对车辆的噪音要求也越来越高,而在常规的电机控制器100的设计和生产过程中,对于电机控制器100的噪音考虑比较少,为此本发明还提供了一种可以有效地降低电机控制器100的噪音的方式。
结合图5-图9,在本发明的一些实施例中,箱盖120呈中部朝向容纳腔外凸起的拱形板状。其中,箱盖120的拱形形状是指箱盖120上的一个中心区域朝向背离容纳腔的方向凸起。这样,箱盖120构造成在从这个中心区域向箱盖120的周缘延伸的方向上,逐渐朝向箱体110倾斜;或者说,箱盖120构造成在从箱盖120的周缘向这个中心区域延伸的方向上,逐渐朝向背离箱体110的方向倾斜。由此,可以提高箱盖120的刚度和模态,有利于减少或避免共振,有效地改善NVH,改进具有该电机控制器100的汽车乘坐舒适性。
可选地,箱盖120上设有多个加强筋121。通过在箱盖120上设置加强筋121,可以有效地提高箱盖120的结构强度,进一步地提高箱盖120的刚度和模态,从而进一步地减少或避免共振。
进一步地,多个加强筋121间隔布置于箱盖120的外表面1201上,以进一步地减少或避免共振。
另外,可选地,加强筋121可以设置成与箱盖120的拱形顶点相平的形式。这样,在保证箱盖120结构强度的同时,进一步地提高电机控制器100的稳定性,并提高电机控制器100的空间利用率。
可选地,多个加强筋121在箱盖120的外表面1201上呈辐射状布置,多个加强筋121的一端围绕箱盖120的拱形顶点位置,且多个加强筋121的另一端延伸至箱盖120的周缘位置。从而可以进一步地提高箱盖120的结构强度,减少或避免共振。
可选地,箱盖120的内表面1202呈中部朝向背离容纳腔的方向凹陷的平滑曲面形状。
在本发明的一些实施例中,电机控制器100还包括:磁环160和直流母线170,磁环160安装于容纳腔内。直流母线170的一端插入容纳腔内且另一端伸出容纳腔,且直流母线170从磁环160内侧穿过。通过设置磁环160,可以提高信号的传输效果,具体而言,可以通过磁环160对从直流母线170通入电机控制器100的电流进行过滤而减少或避免对电机控制器100的干扰,从而有效地提高电机控制器100的稳定性和安全性。
可选地,箱盖120上设有开口1205,且开口1205由小盖123封盖,开口1205与直流母线170的一端相对,以用于安装直流母线170。也就是说,在安装过程中,可以通过打开小盖123来将直流母线170与电机控制器100内的对应部件和结构相连,提高电机控制器100的装配效率,另外,在电机控制器100故障时,也可以通过小盖123打开开口1205来方便对电机控制器100进行检修、拆装以及其他维护,有效地提高电机控制器100的稳定性。
可选地,容纳腔内设有磁环座161和磁环盖162,磁环座161固设于箱体110上,磁环盖162盖在磁环座161上,磁环盖162与磁环座161配合以定位磁环160。通过磁环座161和磁环盖162的配合,可以稳定地将磁环160固定,提高了磁环160的稳定性,从而有效地提高磁环160对直流母线170中电流通过的过滤效果,有效地提高了电机控制器100的抗干扰能力。
另外,本发明中的磁环座161可以设置成固定在箱体110上,或者将磁环座161与箱体110设置成一体成型的形式,然后将磁环盖162固定安装在箱体110上,实现对磁环160的有效定位。另外,本发明中的磁环座161上可以设置凹陷结构,而磁环盖162上可以设置与磁环座161上的凹陷结构相对应的结构,磁环座161上的凹陷结构和磁环盖162上的凹陷结构相互配合形成过孔,可以将磁环160安装在这个过孔内,有效地提高对磁环160的定位效果和稳定性。
具体而言,如图3所示,本发明中的磁环座161上具有凹陷结构,磁环座161的相对两端分别设有螺钉柱,磁环盖162呈中部朝背离磁环座161的方向凹陷的弧形,磁环盖162的相对两端分别设有连接耳,两个连接耳与两个螺钉柱相互对应,相对应的连接耳与螺钉柱通过螺钉连接固定。而磁环160可以为具有磁性的环形结构,磁环160通过磁环座161和磁环盖162卡箍定位于箱体110内。
可选地,箱体110的底壁内具有第一换热通道115,第一换热通道115的入口设于箱体110的侧壁上,第一换热通道115的出口设于箱体110的底壁上并沿上下方向延伸。在使用过程中,换热介质可以从第一换热通道115的入口进入到第一换热通道115,并在第一换热通道115内进行换热后,通过第一换热通道115的出口送出第一换热通道115(作为另一个示例,换热介质也可以从第一换热通道115的出口进入、入口送出)。从而可以通过第一换热通道115快速有效地对电机控制器100的内部元器件进行散热,有效地提高电机控制器100运行的稳定性。
另外,在本发明中,电机控制器100可以安装于电机组件上,可以通过换热介质对电机控制器100和电机组件进行散热,具体而言,可以在电机组件上设有第二换热通道,在电机控制器100安装在电机组件上之后,第一换热通道115的出口与第二换热通道的入口直接对接,这样,换热介质可以依次通过第一换热通道115和第二换热通道,以实现对电机控制器100和电机组件的散热。
可选地,箱体110的底壁内具有第一换热通道115,箱体110的内底面具有与第一换热通道115接通的安装口1109,IGBT模块150安装于箱体110内并密封封盖安装口1109,IGBT模块150包括散热片159,散热片159伸入第一换热通道115内。通过IGBT模块150封盖安装口1109,不仅可以保证第一换热通道115与箱体110的内部空间有效地隔开,避免换热介质进入到容纳腔内部,而且,还可以使得换热介质可以更加快速有效地对IGBT模块150进行散热,有效地提高IGBT模块150的散热效果,有效地维持IGBT模块150的运行温度和运行环境,保证IGBT模块150的稳定运行。
另外,散热片159的边沿可以接触或邻近第一换热通道115的内底面,这样,可以促使换热介质流向多个散热片159之间的间隙,进一步有效地提高对IGBT模块150的散热效果和散热效率。
可选地,箱体110内还设有屏蔽腔1104,屏蔽腔1104顶部敞开,屏蔽腔1104与容纳腔隔开,控制器还包括:低压接插电路板和信号接插件,低压接插电路板设于屏蔽腔1104上方,低压接插电路板上设有信号连接Pin针133,信号连接pin针沿上下方向延伸并与电路板插接。接插件设于屏蔽腔1104内,且信号接插件与低压接插电路板相连,信号接插件的插头穿出箱体110的侧壁。通过设置屏蔽腔1104,可以保证容纳腔与屏蔽腔1104之间的信号屏蔽,从而避免或减少容纳腔内的电子元器件与屏蔽腔1104内电子元器件之间的相互干扰,有效地提高电机控制器100的稳定性。
具体而言,箱体110上设置用于屏蔽的信号屏蔽腔1104,有利于EMC通过。信号接插件为低压信号收发器件,因此,设置于屏蔽腔1104内,有利于提升屏蔽效果,提升信号的稳定性,进而提升EMC性能。
可选地,电机控制器100还包括三相件180,三相件180固定安装在箱体110内,且三相件180的端部穿出箱体110的底壁;其中,IGBT模块150设于三相件180和电容140之间,三相件180连接IGBT模块150,IGBT模块150连接电容140。从而方便电机控制器100与电机组件的连接,减少电机控制器100与电机组件之间的连线线路,有效地提高电机控制器100与电机组件之间信号传输的稳定性。
可选地,电容140上设有采样导电针,电控板130上设有与采样导电针对应的焊接孔,采样导电针插接连接于焊接孔。电容140上用导电针方式和电控板130连接进行高压采样,节省成本和空间。
根据本发明第二方面的电动总成1000,包括电机组件和电机控制器100。电机控制器100安装于电机组件上,电机控制器100为根据前述的电机控制器100,其中,电机控制器100内具有第一换热通道115,电机组件内具有第二换热通道,第一换热通道115与第二换热通道相通。
根据本发明实施例的电动总成1000,由于设置了前述的电机控制器100,将相关技术中分离开的高压驱动板和低压控制板集成在同一个电控板130上,可以有效地缩小电机控制器100的体积,而且,由于高压驱动板和低压控制板集成在一起,省去了连接高压驱动板和低压控制板的线束,减少温度、震动等对电机控制器100性能的影响,有效地提高了电控板130的稳定性。因此,本发明中的电机控制器100可以简化电机控制器100的结构,并适于缩小电机控制器100的重量和体积。
另外,电机控制器100的第一散热通道与电机组件的第二散热通道相同,可以简化对电动总成1000的散热结构,简化电动总成1000的结构,并提高电动总成1000的稳定性,且方便控制。
可选地,第一换热通道115的出口设于电机控制器100的底壁上,第一换热通道115的出口与第二换热通道的入口直接对接。电机控制器100的散热通道和电机200的散热通道对接,可以节省电动总成1000空间及散热通道连接成本。
需要说明的是,本发明中的散热介质可以为水或其他用于散热的介质。
根据本发明实施例的电机控制器100和电动总成1000,电机控制器100的驱动板和控制板一体化集成为电控板130,这样可以节省屏蔽板支架和PWM连接线束,并降低控制器的高度。电机控制器100的箱体110直接垂直伸出水管结构(第一换热通道115的出口)和电机200(第二换热通道的入口)对接,可以节省电动总成1000空间及水道连接成本。箱体110上有用于屏蔽的信号接插件的屏蔽腔1104,有利于EMC通过,信号接插件为低压信号收发器件,因此,设置于信号接插件屏蔽腔1104,有利于提升屏蔽效果,提升信号的稳定性,进而提升EMC性能。电容140上用导电针方式和电控板130连接进行高压采样,节省成本和空间。箱盖120运用了拱形结构,并在箱盖120外观面长出太阳光芒加强筋121结构,可以提高箱盖120的刚度和模态,有利于减少或避免共振,从而改善NVH效果。
下面结合附图描述本发明具体实施例的电机控制器100。
图1是电机控制器100及电动总成1000周围结构示意图,由此图可以看出电机控制器100放置于电机组件正上方组成一个电动总成1000,其中,电机组件包括电机200和变速箱。从此电动总成1000上,只看到了电机控制器100的箱体110上有电控进水管112和电机出水管207,电机控制器100和电机200的水路是相通的,冷却水从电控进水管112流入电机控制器100后从电机出水管207流出,从而实现电机200、电机控制器100的冷却。从图1上还可以看到,电机控制器100的箱盖120上有用于安装直流母线170的小盖123。电机控制器100超出变速箱盖300120的Z向(上下方向)高度比较少,这样整个电动三合一总成的体积也显得非常小。
如图2所示是电控和电机200装配示意图,从图上可以看到,把第三密封圈201装入电机200壳体的第三密封槽202后,让电机控制器100的电控出水管113和电机进水口206对齐后通过安装脚111用电控固定螺栓1108固定在电机200和变速器上。再让电机200的三相线铜耳203和电控三相件180的三相铜排连接导通,最后装上电机三相盖204,整个电动总成1000安装完成。
如图3所示是电控电装配示意图,从图3上可以看到,先把IGBT模块150装在箱体110的第一换热通道115的上方,把电容140装于电容腔体1103并使电容140上的三组输出正负铜排分别和IGBT模块的三组输入端相连接。三相件180穿过箱体110的三相线过孔1106后安装固定在箱体110上,并使三相铜排分别和IGBT模块的三相输出端连接导通。再把温度传感器157和玄变接插件158的线束组件一端装于箱体110,线束另一端的插头等待和电控板130连接。低压接插件131电路板安装于屏蔽腔1104的上方,让电控板130上的Pin针插座153和低压接插件131电路板上的信号连接Pin针133对齐后装于IGBT模块150和电容140的上方,同时使电容140上的采样导电针(包括高压采样负极导电针143和高压采样正极导电针144)分别插入电控板130上的高压采样负极焊接孔154和高压采样正极焊接孔155后用焊锡连接导通。再把磁环160放置于磁环座161后用磁环盖162固定,然后将直流母线170穿过磁环160后分别和电容140上的电容负极输入铜排141和电容正极输入铜排142相连接导通,这样直流母线170的电流流向电控时会通过磁环160过滤而不受干扰。我们把霍尔信号线束的插头和电控板130上的霍尔线束插座152连接,再把温度传感器157和玄变接插件158的组合线束的插头和电控板130上的玄变插座156相连接,这样整个电控的高低压线束都接通了,然后装好箱盖120就组成一个电机控制器100。
如图4所示是电机控制器100剖开示意图,从图4上可以看到,冷却水从电控进水管112经第一换热通道115入口流入第一换热通道115后给IGBT模块散热冷却,再由第一换热通道115出口经水道暗道1105后从电控出水管113流出。由于电控出水管113需和电机200直接对接,它可能不在第一换热通道115出水口的正下方,所以冷却水需经经水道暗道1105引到电控出水管113。电控出水管113上还装有第二密封圈114。由图4上我们还可以进一步看到,IGBT模块上装有电控板130,IGBT模块旁边的屏蔽腔1104上方装有低压接插件131电路板,低压接插件131电路板和电控板130中间通过信号连接Pin针133连接导通。这样电控板130的信号通过信号连接Pin针133传入低压接插件131电路板,再通过低压接插件131电路板上的低压接插件131传向整车控制中心。低压接插件131安装于箱体110的信号接插件屏蔽腔1104内,以防止信号受到干扰。另外,箱体110的侧壁上设置了配合孔,信号接插线可以通过配合孔从箱体110内引出。
图5和图6主要是电机控制器100的箱盖120的结构示意图,从此示意图上我们可以看到箱盖120上有安装筋122和安装孔1204,安装筋122沿箱盖120的周沿设置,安装筋122条上设置了安装孔1204。箱盖120的外拱形面上有半圈加强筋121,这半圈加强筋121的一端靠近安装筋122,另一端以产品中心围成一个圆形。箱盖120的外表面1201形成一个圆拱形面。箱盖120外表面1201的圆拱形面的圆心也可以是箱盖120的几何中心。加强筋121靠近安装孔1204是为了箱盖120和箱体110用螺丝固定时,此处的强度大,这样可以降低电控的Z向(上下方向)振动。箱盖120外表面1201的圆拱形面和这些加强筋121组合成一个太阳光芒形造形,也就是说加强筋121构造成,从箱盖120的中心位置向周沿位置辐射的形状,且加强筋121的辐射区域覆盖箱盖120的一半区域,使得箱盖120既达到加强刚度的效果,也使外观更漂亮。箱盖120上有用于安装直流母线170的开口1205和用于装第一密封圈124的第一密封槽1206,这样打开小盖123后便于安装直流母线170。因加强筋121都长于箱盖120的外表面1201,这样箱盖120的内表面1202上就不需做筋,并把内表面1202做光滑。这样做可以避免产生强谐振散射而不能有效的降低噪音。假设加强筋121长在箱盖120内表面1202上,噪音频率升高后,各加强筋121连接处分把箱盖120分成不同小腔体,弯曲波会在箱盖120不同小腔体内产形成驻波,从而引起子系统的谐振,导致噪音得不到很好的控制。箱盖120上的开口1205周围设置了第一定位孔,小盖123上设置了与第一定位孔对应的第二定位孔。在安装过程中,将小盖123盖在箱盖120上,并在小盖123与箱盖120之间设置第一密封圈124,第一密封圈124设于第一密封槽1206内,且第一密封圈124抵接箱盖120和小盖123,随后通过螺钉、螺栓、铆钉等定位结构配合第一定位孔、第二定位孔,将小盖123固定在箱盖120上。安装筋122为围绕箱盖120的一圈,而且安装孔1204也包括围绕箱盖120一圈的多个,从而可以有效地提高箱盖120与箱体110之间的连接结构强度。安装筋122可以设置成凸出箱盖120内表面1202的形式。箱盖120上设有密封面1203,箱盖120上的密封面1203与箱体110配合形成密封结构。
如图7至图9所示是箱盖120拱形剖开示意图,从此图可以更清晰的看到此箱盖120是一个圆弧曲面的拱形,类似于拱桥结构。箱盖120做成拱形的好处在于,相同材料和相同大小的盖子,拱形盖子的扰度比平面盖子扰度要好,这也相当于从结构上提高了盖子的刚度从而提升箱盖120的整体模态,从而减少共振。综合图5至图9所述,箱盖120上加筋和做成拱形结构,都是为了提高箱盖120的刚度来提升箱盖120的整体模态,来避免或减少共振,从而降低产品工作时产生的噪音,提升产品的品质和使用寿命。
如图10和图11,所示是箱体110结构示意图,从此图可以看到,箱体110上有安装电容140的电容腔体1103,有安装磁环160的磁环座161,电容腔体1103的侧边是用于安装信号线接插件的屏蔽腔1104和第一换热通道115,第一换热通道115的远离电容腔体1103的一侧是三相线过孔1106和玄变过孔1107。箱体110上还装有电控进水管112,电控进水管112通过摩擦焊接方式和箱体110连为一体。箱体110还包括四个安装脚111,四个安装角分布于箱体110的四个角。箱体110包括了底板和围板,围板与底板相连并向上延伸,围板呈沿底板的周沿延伸的环形形状,围板与底板连接形成内部具有空腔的形状,围板上可以设置第一定位柱,例如,在围板的外周设置第一定位柱用于与前述的箱盖120上的安装孔1204配合,实现箱盖120与箱体110的固定连接,在围板的内周设置第二定位柱,第二定位柱用于与电控板130或其它电子元器件连接,实现箱体110内电子元器件的固定和安装。箱体110的内底面上设置了安装口1109,安装口1109接通第一换热通道115,安装口1109的周围设有连接孔,连接孔用于IGBT模块150的定位与安装。箱体110的安装脚111可以包括定位板和定位筋,定位板可以用于与电机200螺栓连接,用于将电机控制器100安装在电机200上,定位筋与定位板和箱体110的外周面连接,以提高定位板的结构强度。箱体110的底部向外伸出出水管,用于第一换热通道115与电机200的换热通道接通。箱体110的外表面1201上设置了筋条,筋条纵横交错以提高箱体110的结构强度。IGBT模块150与箱体110内底面之间设有第四密封圈151,第四密封圈151换热安装口1109设置。
图12所示是三相件180装配示意图,从图上可以看到先把霍尔元件184装到三相注塑件185上,再分别把W相铜排181、V相铜排182和U相铜排183穿过霍尔元件184和三相注塑胶件的铜排过孔后通过铜排固定螺丝186固定后组成一个新的三相件180组件。
具体而言,三相件180包括:三相注塑件185、霍尔元件184以及三相铜排。霍尔元件184安装于三相注塑件185上,霍尔元件184与三相注塑件185可以通过连接结构连接在一起,连接结构可以为卡扣结构、螺栓安装结构等。三相注塑件185上设有第一插孔1801,霍尔元件184上设有第二插孔1802,第二插孔1802与第一插孔1801相对。三相铜排的一端折弯,三相铜排的另一端依次穿过第二插孔1802和第一插孔1801,且三相铜排与三相注塑件185由固定件连接。其中,固定件可以为铆钉或铜排固定螺钉186等。
三相铜排可以包括前述的W相铜排181、V相铜排182和U相铜排183。
相比霍尔元件184与三相注塑件185的分开且独立设置,霍尔元件184与三相注塑件185设为上下层叠的形式(例如将霍尔元件184安装于三相注塑件185的上端。),从而提升了空间利用率。
此外,霍尔元件184和三相注塑件185也可以通过三相铜排进行固定,即不采用固定结构来连接霍尔元件184和三相注塑件185。当然为了提高三相件结构的稳定性,将霍尔元件184和三相注塑件185通过连接结构连接在一起更加稳定。
可选地,霍尔元件184上设有缺口1803,以将霍尔元件184的上表面构造成台阶面形状,三相铜排的一端折弯后部分嵌入于缺口1803内,而其他部分伸出缺口1803以连接IGBT模块。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
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 (15)
1.一种电机控制器,其特征在于,包括:
箱体;
箱盖,所述箱盖封盖所述箱体,所述箱盖与所述箱体配合形成容纳腔;
电控板,所述电控板设于所述容纳腔内,所述电控板上集成有驱动模块和控制模块;
电容,所述电容设于所述容纳腔内,且所述电容连接所述电控板;
IGBT模块,所述IGBT模块设于所述容纳腔内,且所述IGBT模块连接所述电控板。
2.根据权利要求1所述的电机控制器,其特征在于,所述箱盖呈中部朝向所述容纳腔外凸起的拱形板状。
3.根据权利要求2所述的电机控制器,其特征在于,所述箱盖上设有多个加强筋,多个所述加强筋间隔布置于所述箱盖的外表面上。
4.根据权利要求3所述的电机控制器,其特征在于,多个所述加强筋在所述箱盖的外表面上呈辐射状布置,多个所述加强筋的一端围绕所述箱盖的拱形顶点位置,且多个所述加强筋的另一端延伸至所述箱盖的周缘位置。
5.根据权利要求2所述的电机控制器,其特征在于,所述箱盖的内表面呈中部朝向背离所述容纳腔的方向凹陷的平滑曲面形状。
6.根据权利要求1所述的电机控制器,其特征在于,所述电机控制器还包括:
磁环,所述磁环安装于所述容纳腔内;
直流母线,所述直流母线的一端插入所述容纳腔内且另一端伸出所述容纳腔,且所述直流母线从所述磁环内侧穿过。
7.根据权利要求6所述的电机控制器,其特征在于,
所述箱盖上设有开口,且所述开口由小盖封盖,所述开口与所述直流母线的所述一端相对,以用于安装直流母线;和/或
所述容纳腔内设有磁环座和磁环盖,所述磁环座固设于所述箱体上,所述磁环盖盖在所述磁环座上,所述磁环盖与所述磁环座配合以定位所述磁环。
8.根据权利要求1所述的电机控制器,其特征在于,所述箱体的底壁内具有第一换热通道,所述第一换热通道的入口设于所述箱体的侧壁上,所述第一换热通道的出口设于所述箱体的底壁上并沿上下方向延伸。
9.根据权利要求1或8所述的电机控制器,其特征在于,所述箱体的底壁内具有第一换热通道,所述箱体的内底面具有与所述第一换热通道接通的安装口,所述IGBT模块安装于所述箱体内并密封封盖所述安装口,所述IGBT模块包括散热片,所述散热片伸入所述第一换热通道内。
10.根据权利要求1所述的电机控制器,其特征在于,所述箱体内还设有屏蔽腔,所述屏蔽腔顶部敞开,所述屏蔽腔与所述容纳腔隔开,所述控制器还包括:
低压接插电路板,所述低压接插电路板设于所述屏蔽腔上方,所述低压接插电路板上设有信号连接Pin针,所述信号连接pin针沿上下方向延伸并与电路板插接;
信号接插件,所述接插件设于所述屏蔽腔内,且所述信号接插件与所述低压接插电路板相连,所述信号接插件的插头穿出所述箱体的侧壁。
11.根据权利要求1所述的电机控制器,其特征在于,所述电机控制器还包括:
三相件,所述三相件固定安装在所述箱体内,且所述三相件的端部穿出所述箱体的底壁;
其中,所述IGBT模块设于所述三相件和所述电容之间,所述三相件连接所述IGBT模块,所述IGBT模块连接所述电容。
12.根据权利要求11所述的电机控制器,其特征在于,所述三相件包括:
三相注塑件,所述三相注塑件上设有第一插孔;
霍尔元件,所述霍尔元件安装于所述三相注塑件上,所述霍尔元件上设有第二插孔,所述第二插孔与所述第一插孔相对;
三相铜排,所述三相铜排的一端折弯,所述三相铜排的另一端依次穿过所述第二插孔和所述第一插孔,且所述三相铜排与所述三相注塑件由固定件连接。
13.根据权利要求1所述的电机控制器,其特征在于,所述电容上设有采样导电针,所述电控板上设有与所述采样导电针对应的焊接孔,所述采样导电针插接连接于所述焊接孔。
14.一种电动总成,其特征在于,包括:
电机组件;
电机控制器,所述电机控制器安装于所述电机组件上,所述电机控制器为根据权利要求1-13中任一项所述的电机控制器,
其中,所述电机控制器内具有第一换热通道,所述电机组件内具有第二换热通道,所述第一换热通道与所述第二换热通道相通。
15.根据权利要求14所述的电动总成,其特征在于,所述第一换热通道的出口设于所述电机控制器的底壁上,所述第一换热通道的出口与所述第二换热通道的入口直接对接。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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