CN205961010U - 交流电机控制器的主控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及交流电机控制器的主控系统，属于直流功率输入变换为交流功率输出技术领域。本实用新型包括功率板、电容板和控制板，功率板、电容板和控制板单独设置，功率板上设置有输出接线柱、驱动信号插针和可控开关组件；电容板上设置有电容、负极直流电源接线柱和直流连接柱，电容板一侧与功率板紧密连接，电容板另一侧的电容向下安装入底座底部凹槽内；控制板位于功率板和电容板上方，控制板上设置有通孔、插针孔、正极直流电源接线柱、继电器、变压器、主控芯片、驱动芯片以及信号处理电路。本实用新型通过将电路中的功率板、电容板和控制板分层设置，实现了散热效果更好和电路结构性能更佳的效果。

Description

交流电机控制器的主控系统

技术领域

本实用新型涉及交流电机控制器的主控系统，属于直流功率输入变换为交流功率输出技术领域。

背景技术

交流电机控制器具有输出效率高和噪音小等优点。目前的交流电机控制器内部的结构大多采用一体化，将所有部件都集中在一块电路板上，而且在电路板上焊接有控制板、电容板和功率板，可想而知，不仅电器部件相互干扰，而且散热状况非常糟糕。但是现有交流电机控制器仅仅考虑从外壳上进行研究开发，没有从内部电路结构这一跟本上进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有交流电机控制器存在的上述缺陷，提出了一种交流电机控制器的主控系统，通过将电路中的功率板、电容板和控制板分层设置，实现了散热效果更好和电路结构性能更佳的效果。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种交流电机控制器的主控系统，包括功率板、电容板和控制板，功率板、电容板和控制板单独设置，功率板上设置有输出接线柱、驱动信号插针和可控开关组件；电容板上设置有电容、负极直流电源接线柱和直流连接柱，电容板一侧与功率板紧密连接，电容板另一侧的电容向下安装入底座底部凹槽内；控制板位于功率板和电容板上方，控制板上设置有通孔、插针孔、正极直流电源接线柱、继电器、变压器、主控芯片、驱动芯片以及信号处理电路。

进一步地，功率板、电容板与底座之间紧密相连，涂有导热硅胶来减小热阻。

进一步地，控制板上设置有LED指示灯。

进一步地，功率板上设置三个输出接线柱、三个驱动信号插针和可控开关组件。

进一步地，电容板上设置有电容、一个负极直流电源接线柱和三个直流连接柱。

进一步地，继电器设置为接触器或熔断器。

进一步地，插针与插针孔连接设置为排线连接。

进一步地，交流输出接线柱设置有电流检测装置，电流检测装置为霍尔传感器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的交流电机控制器的主控系统，采用功率板、电容板和控制板单独设置，既从根本上解决了控制器的散热问题，又优化了电路结构提高了工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型位于底座和面盖内。

图中：1功率板；2电容板；3控制板；4输出接线柱；5驱动信号插针；6可控开关组件；7电容；8负极直流电源接线柱；9直流连接柱；10底座；11正极直流电源接线柱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，腔体中设置有功率板1、电容板2、控制板3、蓄电池的两个直流输入接线柱、交流电机的三个输出接线柱4、三个继电器，正极直流电源接线柱11电连接于控制板3，负极直流电源接线柱8电连接于电容板2，三个输出接线柱4电连接于功率板1。

如图1所示，底座10由铝合金整体铸造而成，内部凹陷形成腔体，底座10底部内壁分为两部分，对应两个直流输入接线柱一侧的底座10底部内壁有更低的凹槽以配合电容板2的安装。

在底座10外壁远离正极直流输入接线柱的一侧端面正中设置有线缆端口，腔体外壁周向设置有多个平行的散热翅片以散热，外壁上散热翅片间设置有多个加强筋以固定支撑，底座10的底部外壁设置有多个平行散热翅片，散热翅片的方向设置为机体沿着安装完成后车辆行驶的方向。

如图1所示，面盖由绝缘塑料制成，其上开有三个交流电机的三个输出接线柱通孔、蓄电池的两个直流输入接线柱通孔，分别使三个输出接线柱4、正极直流电源接线柱11、负极直流电源接线柱8的顶部露出。正极输入通孔、负极输入通孔横向两侧分别设有镶件，便于连接蓄电池的接线端。正极输入通孔、负极输入通孔及其镶件位于一条直线，且与三个输出接线柱4的连线平行。面盖外表面设置有输入继电器和分流器，其中，输入继电器连接在正极直流电源接线柱11的端部及相应镶件之间，分流器连接在负极直流电源接线柱8的端部与相应镶件之间，分流器上具有连接电流表的端子，可对流经分流器的电流大小进行检测。继电器的工作原理：继电器可以控制上电时序，并在紧急情况时断开主电，以保护乘客的安全。

通孔外部有一高出面盖表面的凸环，内部有一低于面盖表面的内肩台。每个通孔外部设置安装有防水固定套，防水固定套由弹性绝缘材料制成，其结构配合通孔的凸环和内肩台，起到密封和防水作用。

由此可见，面盖的外表面集成了分流器和输入继电器，便于使用者进行接线操作。面盖与底座10良好密封，起到很好的防水防尘作用，延长控制器的寿命和稳定性。

如图1和图2所示，功率板1包括基板，基板紧贴底座10底部较高一侧，基板上设置三个输出接线柱4、三组驱动信号插针5、可控开关组件6。

三个输出接线柱4是垂直于基板方向呈倒T形向上延伸出机体的金属柱体，沿腔体长向成一条直线均匀分布于基体的一侧，使接线柱位于腔体的中部，三个输出接线柱4同时对功率板1、控制板3起到良好地固定支撑功能。

三组驱动信号插针5是沿腔体长向均匀分布于远离电容板2的基体最外侧的插针组，与输出接线柱4位于沿腔体长向相同位置处。

可控开关组件6组成三相六桥臂，每一相由多个功率管并联组成，这些功率管均匀承担电流，在基板上呈对称性的流动，降低涡流相应的影响，也使产生的热量分布较均匀，避免废热过度集中，延长功率管的使用时间，进而延长控制器的使用寿命。

电容板2包括基板，基板上设置有电容7、一个负极直流电源接线柱8、三个直流连接柱9，基板一边与功率板1紧密连接，通过螺钉将功率板1、电容板2、底座10相固定。

电容板2包含多个电容7，均匀分布于基板上，朝向下方位于底座10底部一侧更低的凹槽内。

负极直流电源接线柱8由金属柱体制成，分布于U、V两个输出接线柱4之间的外侧。负极直流电源接线柱8两侧分别设置有覆铜块，覆铜块与电容7电连接。

三个直流连接柱9是垂直基板的较短的金属柱体，分布于电容板2一侧，与电容板2负极直流接线柱和控制板3的正极直流接线柱位于一条直线上。

功率板1与电容板2之间通过铜箔紧密压接在一起。

控制板3在功率板1和电容板2上方，包括基板，基板上设置有七个通孔、三个插针孔、一个正极直流电源接线柱11及二个霍尔传感器、三个继电器、变压器、主控芯片、多个驱动芯片以及、一个LED指示灯、多个信号处理电路等器件。

功率板1的三个输出接线柱4、电容板2的负极直流电源接线柱8、电容板2的三个直流电源连接柱通过控制板3对应的通孔伸出，两个霍尔传感器分别套装在接线柱上，用以检测通过接线柱的电流。

通过控制板3的三个插针孔，与功率板1的三个正极直流端子电连接，同时有固定作用。

控制板3板的正极直流电源接线柱11由金属柱体制成，分布于最外侧。

功率板1上分布有三个继电器，用以控制主电通断。

变压器主要给控制器里的芯片提供可靠的直流电。

一个LED指示灯通过检测流入控制板3的电流显示控制器的状态。

主控芯片和多个驱动芯片分布于控制上，利用预设的控制逻辑实现控制器的驱动、控制、检测功能，实现电动机的正常运行。

功率板1、电容板2、控制板3用于将输入的直流电转化为合适的三相交流电并输出到电动机，从而控制电动机的运行。工作时，正极直流电源接线柱11和负极直流电源接线柱8分别接上蓄电池正负极，动力电经过继电器流向电解电容，电解电容具有储能和滤波功能，然后流向功率板1，控制板3通过三组驱动信号插针5把矢量控制信号传到开关单元，通过控制开关单元把直流电转换为三相交流电，三个输出接线柱4分别输出电流到电机的U、V、W三相，使电机正常运行。

由上可见，电流信号从控制板3流向电容板2再流向功率板1，反馈电流经过功率板1的可控开关组件6后返回控制板3，将负极直流电源输入接线柱设置在电容板2上，正极直流电源输入接线柱设置在控制板3上靠近电容板2的位置，通过在板间上下流通的电流能有效的降低涡流效应，从而减少废热的产生。同时主控芯片、驱动芯片等器件位于控制板3的另外一侧，使其远离电容7、可控开关组件6产生的较大电流，减少电磁干扰。

通过此集成化的电路板设计，利用合理的电路布局，整体保持良好的稳固性、密封性和散热性，使得在提高交流电机控制器的稳定性的同时，也具有更加良好地功率密度，使其制造小型化，以适应更多安装环境。

当然，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定对本实用新型的实施例范围。本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。

Claims (8)

1.一种交流电机控制器的主控系统，包括功率板(1)、电容板(2)和控制板(3)，功率板(1)、电容板(2)和控制板(3)单独设置，其特征在于：功率板(1)上设置有输出接线柱(4)、驱动信号插针(5)和可控开关组件(6)；电容板(2)上设置有电容(7)、负极直流电源接线柱(8)和直流连接柱(9)，电容板(2)一侧与功率板(1)紧密连接，电容板(2)另一侧的电容(7)向下安装入底座(10)底部凹槽内；控制板(3)位于功率板(1)和电容板(2)上方，控制板(3)上设置有通孔、插针孔、正极直流电源接线柱(11)、继电器、变压器、主控芯片、驱动芯片以及信号处理电路。

2.根据权利要求1所述的交流电机控制器的主控系统，其特征在于：功率板(1)、电容板(2)与底座(10)之间紧密相连，涂有导热硅胶来减小热阻。

3.根据权利要求1所述的交流电机控制器的主控系统，其特征在于：控制板(3)上设置有LED指示灯。

4.根据权利要求1或2所述的交流电机控制器的主控系统，其特征在于：功率板(1)上设置三个输出接线柱(4)、三个驱动信号插针(5)和可控开关组件(6)。

5.根据权利要求1或2所述的交流电机控制器的主控系统，其特征在于：电容板(2)上设置有电容(7)、一个负极直流电源接线柱(8)和三个直流连接柱(9)。

6.根据权利要求1所述的交流电机控制器的主控系统，其特征在于：继电器设置为接触器或熔断器。

7.根据权利要求1所述的交流电机控制器的主控系统，其特征在于：插针与插针孔连接设置为排线连接。

8.根据权利要求1所述的交流电机控制器的主控系统，其特征在于：交流输出接线柱(4)设置有电流检测装置，电流检测装置为霍尔传感器。