CN115320399A - 电机控制器及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电机控制器及车辆，涉及新能源汽车技术领域。电机控制器包括：壳体结构，具有第一容纳腔及第二容纳腔，第一容纳腔配置于第二容纳腔的上方；电源结构，其配置于第一容纳腔内；电控结构，其具有高压滤波模块及逆变器，高压滤波模块配置于第一容纳腔，且与电源结构电性连接，逆变器配置于第二容纳腔。壳体结构设置有上下分布的第一容纳腔及第二容纳腔，电源结构设于第一容纳腔内，电控结构的高压滤波模块设置于第一容纳腔，逆变器设置于第二容纳腔，电源结构不再需要单独的安装空间和安装支架，从而减小了整体占用的安装空间，有利于整车的空间布置。
Description
技术领域
本申请涉及新能源汽车技术领域，具体而言，涉及一种电机控制器及车辆。
背景技术
目前，市场上的主流的电机控制器是将MCU、电机、减速器进行集成的电驱三合一以及将OBC、DCDC、PDU进行集成的电源模块三合一，但是电控系统和电源系统各自需要独立的安装空间，所占用的安装空间较大。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电机控制器及车辆，有利于提高空间利用率。
为达上述目的，本申请采用以下技术方案：
第一方面，本申请提供一种电机控制器，包括：壳体结构，具有第一容纳腔及第二容纳腔，所述第一容纳腔配置于所述第二容纳腔的上方；电源结构，其配置于所述第一容纳腔内；电控结构，其具有高压滤波模块及逆变器，所述高压滤波模块配置于所述第一容纳腔，且与所述电源结构电性连接，所述逆变器配置于所述第二容纳腔。
在上述实现的过程中，壳体结构设置有上下分布的第一容纳腔及第二容纳腔，电源结构设于第一容纳腔内，电控结构的高压滤波模块设置于第一容纳腔，逆变器设置于第二容纳腔，电源结构不再需要单独的安装空间和安装支架，从而减小了整体占用的安装空间，有利于整车的空间布置。
在一些实施例中，所述电源结构包括PDU模块及DCDC模块，所述PDU模块分别与所述DCDC模块及所述高压滤波模块电性连接，且所述DCDC模块与低压蓄电池电性连接，能够提高整体的集成度，减少连接线束及成本投入，提高了安全性。
在一些实施例中，所述电源结构还包括OBC模块及交流充电接口，所述OBC模块与所述DCDC模块集成于同一PCB板上，所述交流充电口与所述OBC模块电性连接。
在上述实现的过程中，OBC模块直接与DCDC模块进行集成，提高了整个产品的集成度。
在一些实施例中，所述电源结构还包括至少一个高压配电输出接口，所述高压配电输出接口的至少一部分的结构显露于所述壳体结构，以用于与空调压缩机或加热装置连接，能够实现对空调压缩机或加热装置的供电。
在一些实施例中，所述逆变器包括驱动板、薄膜电容、IGBT模块、交流铜排、电流传感器及控制板，所述薄膜电容分别与所述IGBT模块及所述高压滤波模块电性连接，所述驱动板及所述电流传感器固定连接于所述IGBT模块，且所述IGBT模块与所述电流传感器的pin针与所述驱动板焊接，所述交流铜排与所述IGBT模块电性连接，所述控制板与所述驱动板信号线连接，所述逆变器能够实现将高压直流电转换成低压交流电，并对交流电机进行供电。
在一些实施例中，所述电机控制器还包括第一冷却机构，所述第一冷却机构配置于所述壳体结构的内部，以形成所述第一容纳腔及第二容纳腔，且所述第一冷却机构被配置为用于容纳所述电源结构的至少一部分的结构，以用于对所述电源结构进行冷却。
在上述实现的过程中，第一冷却机构用于容纳电源结构的至少一部分的结构，能够对电源结构进行冷却的同时，也能够提高空间的利用率及产品的安全性。
在一些实施例中，所述电机控制器还包括第二冷却机构，所述第二冷却机构配置于所述壳体结构的内部，且所述第二冷却机构位于所述电控结构背离所述电源结构的一侧，以用于对所述电控结构进行冷却。
在上述实现的过程中，第二冷却机构设置于电控结构的下方，能够在产品集成于壳体结构内时，对电控结构进行冷却。
在一些实施例中，所述第一冷却机构与所述第二冷却机构连通，且所述第一冷却机构上配置有进口水嘴，所述第二冷却机构上配置有出口水嘴。
在一些实施例中，所述电机控制器还包括高压动力电源接口，所述高压动力电源接口配置于所述壳体结构上，且分别与所述电源结构及所述电控结构连接。
在上述实现的过程中，通过高压动力电源接口实现电源结构及电控结构分别与动力电池直接连接，能够避免在行车的过程中，电控结构与高电压器件的电磁干扰。
第二方面，本申请还提供一种车辆，包括如上述任一项所述的电机控制器。
本申请第二方面实施例提供的车辆，因包括第一方面技术方案中所述的电机控制器，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术使用者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本申请实施例公开的一种电机控制器的结构示意图。
图2是本申请实施例公开的一种电机控制器的爆炸示意图。
图3是本申请实施例公开的一种电机控制器的剖视图。
图4是本申请实施例公开的一种电机控制器水道的结构示意图。
图5是本申请实施例公开的一种电机控制器的高压电气原理图。
附图标记
1、高压动力电源接口；2、高压配电输出接口；3、交流充电接口；4、第一低压控制接口；5、第二低压控制接口；6、低压直流输出接口；7、高压滤波模块；8、PDU模块；9、OBC&DCDC模块；10、薄膜电容；11、IGBT模块；12、驱动板；13、隔离板；14、控制板；15、电流传感器；16、交流铜排；17、上壳体；18、下壳体；19、电机壳体；20、壳盖；21、第一冷却机构；22、第二冷却机构。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术使用者在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术使用者而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例
电机控制器是通过主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度及响应时间进行工作的集成电路；其中在电动车辆中，电机控制器的功能是根据档位、油门、刹车等指令，将动力电池所存储的电能转化为驱动电机所需的电能，来控制电动车辆的启动运行、进退速度、爬坡力度等行驶状态，或者将帮助电动车辆刹车，并将部分刹车能量存储到动力电池中。
目前，市场上的主流电机控制器是将MCU(Microcontroller Unit；微控制单元)、电机、减速器进行集成的电驱三合一以及将OBC(车载充电机)、DCDC(直流电源转换模块)、PDU(电源分配模块)进行集成的电源模块三合一，但是上述结构仍然存在一些不足，具体包括：一、电控系统和电源系统各自需要独立的安装空间，所占用的安装空间较大，且电源三合一系统需要单独的安装支架；二、电控系统和电源系统的高压系统、散热水道需要通过线束、水管进行连接，成本任然较高。
鉴于此，如图1-图3所示，第一方面，本申请提供一种电机控制器，包括：壳体结构、电源结构及电控结构，所述电源结构及所述电控结构集成于所述壳体结构的内部，且所述电源结构与所述电控结构的一部分结构沿上下方向分布，实现对所述壳体结构空间的充分利用。
具体而言，壳体结构，具有第一容纳腔及第二容纳腔，所述第一容纳腔配置于所述第二容纳腔的上方；电源结构，其配置于所述第一容纳腔内；电控结构，其具有高压滤波模块7及逆变器，所述高压滤波模块7配置于所述第一容纳腔，且与所述电源结构电性连接，所述逆变器配置于所述第二容纳腔。可以理解的是，通过将电源结构及高压滤波模块7等高压部分布置在一起，能够减少外部走线，提高整个产品的集成度和安全性，降低了成本。
在上述实现的过程中，壳体结构设置有上下分布的第一容纳腔及第二容纳腔，电源结构设于第一容纳腔内，电控结构的高压滤波模块7设置于第一容纳腔，逆变器设置于第二容纳腔，电源结构不再需要单独的安装空间和安装支架，从而减小了整体占用的安装空间，有利于整车的空间布置。
请再参照图2，所述电源结构包括PDU模块8及DCDC模块，所述PDU模块8分别与所述DCDC模块及所述高压滤波模块7电性连接，且所述DCDC模块与低压蓄电池电性连接，其将电源结构的高压部分与电控结构的高压部分放置在一起，能够提高整体的集成度，减少连接线束及成本投入，提高了安全性。
示例性的，所述PDU模块8(Power Distribution Unit)通过母排及线束将高压元器件电连接，为新能源汽车高压系统提供高压连接和电路过载保护。
在一些实施例中，所述电源结构还包括OBC模块及交流充电接口3，所述OBC模块与所述DCDC模块集成于同一PCB板上，即OBC&DCDC模块9，所述交流充电口与所述OBC模块电性连接。
可以理解的是，车辆进行充电阶段时，交流充电桩通过所述交流充电结构输出交流电至所述OBC模块，经过所述OBC模块转化为高压直流电，然后通过线束直接连接到动力电池，对所述动力电池进行充电；同时，所述OBC模块的高压直流电经过所述DCDC模块转换成低压直流电，能够用于低压蓄电池进行充电。
在上述实现的过程中，OBC模块直接与DCDC模块进行集成，减少了外部走线，提高了整个产品的集成度。
如图1或图2所示，所述电源结构还包括至少一个高压配电输出接口2，所述高压配电输出接口2的至少一部分的结构显露于所述壳体结构，以用于与空调压缩机或加热装置(PTC Positive Temperature Coeficient正温度系数)连接，能够实现对空调压缩机或加热装置的供电。
示例性的，所述高压配电输出接口2设置有两个，其中一个所述高压配电输出接口2用于与所述空调压缩机连接，另一个用于与所述加热装置连接，所述高压配电输出接口2可设置于所述壳体结构的同侧；需要说明的是，为了保证电气系统的安全性，所述动力电池与所述OBC模块、所述空调压缩机及所述加热装置之间均增加熔断器。
在一些实施例中，所述逆变器包括驱动板12、薄膜电容10、IGBT模块11、交流铜排16、电流传感器15及控制板14，所述薄膜电容10分别与所述IGBT模块11及所述高压滤波模块7电性连接，所述驱动板12及所述电流传感器15固定连接于所述IGBT模块11，且所述IGBT模块11与所述电流传感器15的pin针与所述驱动板12焊接，所述交流铜排16与所述IGBT模块11电性连接，所述控制板14与所述驱动板12信号线连接，所述电流传感器15用于检测所述交流铜排16的电流，所述逆变器能够实现将高压直流电转换成低压交流电，并对交流电机进行供电。
示例性的，所述控制板14与所述驱动板12之间设置有隔离板13，所述IGBT模块11(Insulated Gate Bipolar Transistor绝缘栅双极型晶体管)是由(Bipolar JunctionTransistor，BJT)双极型三极管和绝缘栅型场效应管(Metal Oxide Semiconductor，MOS)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor,MOSFET)金氧半场效晶体管的高输入阻抗和电力晶体管(GiantTransistor，GTR)的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT模块11综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。
需要说明的是，所述薄膜电容10与高压动力电源接口1连接，所述薄膜电容10沿上下方向分布，能够减少水平方向的安装空间。
如图4所示，所述电机控制器还包括第一冷却机构21，所述第一冷却机构21配置于所述壳体结构的内部，以形成所述第一容纳腔及第二容纳腔，且所述第一冷却机构21被配置为用于容纳所述电源结构的至少一部分的结构，以用于对所述电源结构进行冷却。
示例性的，所述壳体结构包括电机壳体19、壳盖20、上壳体17及下壳体18，所述壳盖20配置于所述电机壳体19的上端，所述上壳体17及所述下壳体18设置于所述电机壳体19的内部，所述上壳体17的至少一部分结构设置成所述第一冷却机构21，其中所述PDU模块8及所述高压滤波模块7连接于所述上壳体17的一个安装槽内，且与所述OBC模块及所述DCDC模块间隔设置，所述第一冷却机构21沿所述上下方向分布，用于对所述OBC&DCDC模块9的MOS管(场效应管)、变压器、电感进行散热。
在上述实现的过程中，第一冷却机构21用于容纳电源结构的至少一部分的结构，能够对电源结构进行冷却的同时，也能够提高空间的利用率。
请再参照图4，所述电机控制器还包括第二冷却机构22，所述第二冷却机构22配置于所述壳体结构的内部，且所述第二冷却机构22位于所述电控结构背离所述电源结构的一侧，以用于对所述电控结构进行冷却。具体而言，所述下壳体18设置于所述上壳体17的下方，且所述下壳体18上设置有所述第二冷却机构22，所述第二冷却机构22被配置与所述IGBT模块11的散热基板进行密封连接，以对IGBT模块11进行散热。
在上述实现的过程中，第二冷却机构22设置于电控结构的下方，能够在产品集成于壳体结构内时，对电控结构的IGBT模块进行冷却。
在一些实施例中，所述第一冷却机构21与所述第二冷却机构22连通，且所述第一冷却机构21上配置有进口水嘴，所述第二冷却机构22上配置有出口水嘴。示例性的，所述进口水嘴设置于所述第一冷却机构21的一侧，所述出口水嘴设置于所述第二冷却机构22的下端，冷却液从所述进口水嘴进入到所述第一冷却机构21中，并对所述OBC模块及所述DCDC模块的电感、MOS管等发热器件进行散热后，流至所述第二冷却机构22的内部，并对所述IGBT模块11的散热基板进行散热，最后从所述出口水嘴处流出，完成整个散热的过程。
请再参照图1-图3，所述电机控制器还包括高压动力电源接口1，所述高压动力电源接口1配置于所述壳体结构上，且分别与所述电源结构及所述电控结构连接。具体而言，所述高压动力电源接口1与所述高压滤波模块7连接，所述高压滤波模块7分别与所述PDU模块8及所述薄膜电容10连接。
示例性的，当车辆处于行驶阶段时，所述动力电池通过所述高压动力电源接口1对所述电控结构供电，通过所述电控结构转化为交流电后提供给所述交流电机，同时也通过所述DCDC模块转换为低压直流电，为低压蓄电池进行供电。且为了方便整车的控制，所述壳体结构上还设置有第一低压控制接口4及第二低压控制接口5，通过所述第一低压控制接口4及所述第二低压控制接口5可将信号传输给整车。
在上述实现的过程中，通过高压动力电源接口1实现电源结构及电控结构分别与动力电池直接连接，能够避免在行车的过程中，电控结构与高电压器件的电磁干扰。
第二方面，本申请还提供一种车辆，包括如上述任一项所述的电机控制器。所述车辆可以包括电动车辆或者混合动力车辆。
本申请第二方面实施例提供的车辆，因包括第一方面技术方案中所述的电机控制器，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术使用者来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电机控制器，其特征在于，包括：
壳体结构，具有第一容纳腔及第二容纳腔，所述第一容纳腔配置于所述第二容纳腔的上方；
电源结构，其配置于所述第一容纳腔内；
电控结构，其具有高压滤波模块及逆变器，所述高压滤波模块配置于所述第一容纳腔，且与所述电源结构电性连接，所述逆变器配置于所述第二容纳腔。
2.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述电源结构包括PDU模块及DCDC模块，所述PDU模块分别与所述DCDC模块及所述高压滤波模块电性连接，且所述DCDC模块与低压蓄电池电性连接。
3.根据权利要求2所述的电机控制器，其特征在于，所述电源结构还包括OBC模块及交流充电接口，所述OBC模块与所述DCDC模块集成于同一PCB板上，所述交流充电口与所述OBC模块电性连接。
4.根据权利要求3所述的电机控制器，其特征在于，所述电源结构还包括至少一个高压配电输出接口，所述高压配电输出接口的至少一部分的结构显露于所述壳体结构，以用于与空调压缩机或加热装置连接。
5.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述逆变器包括驱动板、薄膜电容、IGBT模块、交流铜排、电流传感器及控制板，所述薄膜电容分别与所述IGBT模块及所述高压滤波模块电性连接，所述驱动板及所述电流传感器固定连接于所述IGBT模块，且所述IGBT模块与所述电流传感器的pin针与所述驱动板焊接，所述交流铜排与所述IGBT模块电性连接，所述控制板与所述驱动板通过信号线连接。
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第一冷却机构，所述第一冷却机构配置于所述壳体结构的内部，以形成所述第一容纳腔及第二容纳腔，且所述第一冷却机构被配置为用于容纳所述电源结构的至少一部分的结构，以用于对所述电源结构进行冷却。
7.根据权利要求6所述的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器还包括第二冷却机构，所述第二冷却机构配置于所述壳体结构的内部，且所述第二冷却机构位于所述电控结构背离所述电源结构的一侧，以用于对所述电控结构进行冷却。
8.根据权利要求7所述的电机控制器，其特征在于，所述第一冷却机构与所述第二冷却机构连通，且所述第一冷却机构上配置有进口水嘴，所述第二冷却机构上配置有出口水嘴。
9.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高压动力电源接口，所述高压动力电源接口配置于所述壳体结构上，且分别与所述电源结构及所述电控结构连接。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电机控制器。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202211046445.4A CN115320399A (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 电机控制器及车辆 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202211046445.4A CN115320399A (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 电机控制器及车辆 |
Publications (1)
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| CN115320399A true CN115320399A (zh) | 2022-11-11 |
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ID=83927244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211046445.4A Pending CN115320399A (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 电机控制器及车辆 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN115320399A (zh) |
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2022
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