CN208806770U - 一种层叠式结构的电机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种层叠式结构的电机控制器，功率电路板上方平行设置有一注塑铜排面板，注塑铜排面板包括塑料面板和嵌置在塑料面板中的多个注塑铜排，每个注塑铜排各通过一柔性铜排焊接至功率电路板上对应的位置。采用本实用新型的技术方案可以降低高度公差要求对功率电路板所带来的拉应力伤害，提高电机控制器的稳定性。

Description

一种层叠式结构的电机控制器

技术领域

本实用新型涉及电机控制器领域，尤其涉及一种层叠式结构的电机控制器。

背景技术

现有的中压大功率电机控制器的结构由水冷板、功率板、控制板、MOS压板、上盖装配组成。功率板水平安装在水冷板导热面上；控制板通过螺钉紧固在MOS压板上，功率板与控制板通过排线连接，塑料上盖嵌有铜柱，铜柱与功率板主回路输入(T+、T-)、输出(U、V、W)用螺钉紧固。塑料上盖与水冷板之间使用螺钉紧固。

但是，采用现有的电机控制器，使得注塑上盖无法实现整机IP67防护等级，也满足不了整机EMC要求。上盖与水冷板装配工艺复杂，整机需翻转从背面锁铜柱螺钉。多个输入输出铜柱注塑成型对于高度公差及平面公差要求高，采用模内注塑成型后易翘曲变形，进而导致上盖装配后功率板受螺钉紧固拉应力过大，存在功率板失效风险。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种层叠式结构的电机控制器。

具体技术方案如下：

一种层叠式结构的电机控制器，包括一功率电路板，所述功率电路板上方平行设置有一注塑铜排面板，所述注塑铜排面板包括塑料面板和嵌置在所述塑料面板中的多个注塑铜排，每个所述注塑铜排各通过一柔性铜排焊接至所述功率电路板上对应的位置；

每个所述注塑铜排包括铜排输出端和铜排延伸端，所述铜排输出端与所述铜排延伸端于所述注塑铜排面板内形成电连接，所述柔性铜排的一端焊接至所述铜排延伸端，所述柔性铜排的另一端焊接至所述功率电路板。

优选的，所述柔性铜排通过电阻焊分别连接所述铜排延伸端和所述功率电路板；

所述铜排延伸端为一弯折结构，所述铜排延伸端与所述柔性铜排的焊接处呈平行连接状态。

优选的，所述注塑铜排包括：U相输出铜排、V相输出铜排、W相输出铜排、T+输入铜排、T-输入铜排。

优选的，所述功率电路板上设置有多个直流母线电容和多个MOS管器件，所述直流母线电容设置在所述功率电路板上表面的边缘，所述MOS管器件贴置在所述功率电路板上表面的中部。

优选的，所述功率电路板的上表面还设置有MOS压板，所述MOS压板压接在所述MOS管器件上方，所述MOS压板通过螺钉紧固在所述功率电路板的上表面。

优选的，所述注塑铜排面板上设置有一密封顶盖，所述密封顶盖上设置有多个连接口，所述连接口设置在所述铜排输出端的正上方；

所述连接口与所述铜排输出端的连接处设置有一密封槽，所述密封槽中设置有注塑铜排密封圈。

优选的，所述电机控制器的底部设置有一散热底板，所述散热底板的底部设置有散热齿片；

所述散热底板的边缘与所述密封顶盖的边缘相匹配，所述散热底板与所述密封顶盖的连接处设置有壳体密封圈，所述散热底板与所述密封顶盖通过螺钉联接形成密封结构。

优先的，所述功率电路板通过螺钉固定在所述散热底板的上表面，所述功率电路板与所述散热底板之间设置有一导热垫片。

优先的，所述功率电路板与所述注塑铜排面板之间还设置有一控制板，所述控制板的上表面设置有一屏蔽罩，所述控制板与所述功率电路板之间设置有缓冲垫片。

优先的，所述功率电路板、所述注塑铜排面板、所述控制板之间均采用螺钉连接。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

采用功率板的输入输出采用柔性铜排与功率电路板焊接的方式引出至注塑铜排面板中，降低高度公差要求对功率电路板所带来的拉应力伤害，同时解决电机控制器IP67防护等级，满足整机三级EMC标准要求，简化整机生产装配工艺，提高产品可靠性以及生产装配效率。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本实用新型的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本实用新型范围的限制。

图1为本实用新型一种层叠式结构的电机控制器实施例中注塑铜排面板的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中电机控制器的整体结构示意图；

图3为本实用新型实施例的电机控制器的结构爆炸图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

本实用新型一种较佳的实施例中，根据图1-3所示，一种层叠式结构的电机控制器，包括一功率电路板20，功率电路板20上方平行设置有一注塑铜排面板1，注塑铜排面板1包括塑料面板11和嵌置在塑料面板11中的多个注塑铜排，每个注塑铜排各通过一柔性铜排3焊接至功率电路板20上对应的位置；

每个注塑铜排包括铜排输出端12和铜排延伸端13，铜排输出端12与铜排延伸端13于注塑铜排面板1内形成电连接，柔性铜排3的一端焊接至铜排延伸端13，柔性铜排3的另一端焊接至功率电路板20。

具体地，本实施例中，采用柔性铜排3结构通过焊接的方式将注塑铜排面板1与功率电路板20构建输入输出回路，相比现有的固定连接结构，能够在满足高度公差要求的条件下，降低拉应力对功率电路板20在伤害，提高了电机控制器的稳定性。同时，上述的焊接结构极大的减少了功率板实际尺寸，使产品结构紧凑，体积减小，大大提高产品功率密度。

根据图2所示，注塑铜排设置在电机控制器中起到主回路输入、输出中起到承上启下电气连接作用。注塑铜排装配在控制板4之上。

注塑铜排的铜排输出端12与铜排延伸端13及内部金属结构采用T2铜银合金材质，通过冲压折弯成型，表面电镀高温亚光锡。注塑铜排塑料面板11采用PBT+30GF材质，采用模内注塑成型构成。采用PBT+30GF材质能够耐高温、绝缘性能好，机械强度高，阻燃等级达到UL94_V0，有效满足电机控制器产品性能需求。

采用注塑铜排可以提高产品抗机械冲击能力及振动载荷能力、满足产品恶劣环境工况下的可靠性。

本实用新型一种较佳的实施例中，根据图1和图2所示，柔性铜排3通过电阻焊分别连接铜排延伸端13和功率电路板20；

铜排延伸端13为一弯折结构，铜排延伸端13与柔性铜排3的焊接处呈平行连接状态。

具体地，本实施例中，采用电阻焊的焊接方式使得柔性铜排3能够与铜排延伸端13和功率电路板20形成稳定的连接结构，采用弯折结构使得电机控制器装配时，焊接更为便捷。

注塑铜排与功率电路板20铜排电阻焊接，注塑铜排与密封顶盖6螺钉连接。可以大大降低铜排与功率电路板20焊点的拉应力风险。

本实用新型一种较佳的实施例中，根据图1和图2所示，注塑铜排包括：U相输出铜排、V相输出铜排、W相输出铜排、T+输入铜排、T-输入铜排。

具体地，本实施例中，将电机控制器的输入输出端设置在注塑铜排中，在总装配过程可以满足不同批次功率板和主要电子元器件公差所带来的装配误差，避免产生的内部应力，提高功率板的产品良率及装配生产效率。

本实用新型一种较佳的实施例中，根据图2和图3所示，功率电路板20上设置有多个直流母线电容21和多个MOS管器件22，直流母线电容21设置在功率电路板20上表面的边缘，MOS管器件22贴置在功率电路板20上表面的中部。

具体地，本实施例中，采用MOS管器件22和直流母线电容21在功率电路板20上构建回路使得功率电路板20能够实现其功能。

本实用新型一种较佳的实施例中，根据图2和图3所示，功率电路板20的上表面还设置有MOS压板23，MOS压板23压接在MOS管器件22上方，MOS压板23通过螺钉紧固在功率电路板20的上表面。

具体地，本实施例中，采用MOS压板23固定设置在功率电路板20表面的MOS管器件22，提高了电机控制器的稳定性。螺钉紧固结构使功率板散热区与散热底板5紧密贴合降低热阻，增强散热能力。

本实用新型一种较佳的实施例中，根据图3所示，注塑铜排面板1上设置有一密封顶盖6，密封顶盖6上设置有多个连接口，连接口设置在铜排输出端12的正上方；

连接口与铜排输出端12的连接处设置有一密封槽14，密封槽14中设置有注塑铜排密封圈15。

具体地，本实施例中，注塑铜排密封槽14与上盖的连接起到密封防护作用，从而达到内部IP67防护等级。

金属压铸的密封顶盖6的材质A380.1，属于铝硅铜合金系列，能够实现高效的电磁屏蔽效果。

本实用新型一种较佳的实施例中，根据图2和图3所示，电机控制器的底部设置有一散热底板5，散热底板5的底部设置有散热齿片51；

散热底板5的边缘与密封顶盖6的边缘相匹配，散热底板5与密封顶盖6的连接处设置有壳体密封圈8，散热底板5与密封顶盖6通过螺钉联接形成密封结构。

具体地，本实施例中，采用散热底板5对功率电路板20及电机控制器内部进行散热，采用散热齿片51加快散热效率。散热底板5与密封顶盖6将电机控制器内部结构密封。

本实用新型一种较佳的实施例中，根据图3所示，功率电路板20通过螺钉固定在散热底板5的上表面，功率电路板20与散热底板5之间设置有一导热垫片9。

具体地，本实施例中，采用导热垫片9加快功率电路板20的热量传导至散热底板5中，提高散热效率。

本实用新型一种较佳的实施例中，根据图3所示，功率电路板20与注塑铜排面板1之间还设置有一控制板4，控制板4的上表面设置有一屏蔽罩7，控制板4与功率电路板20之间设置有缓冲垫片。

具体地，本实施例中，采用屏蔽罩7有效防止控制器电磁(EMC)干扰，屏蔽罩7的采用AL5052合金材质构成。

本实用新型一种较佳的实施例中，根据图3所示，功率电路板20、注塑铜排面板1、控制板4之间均采用螺钉连接。

具体地，本实施例中，通过螺钉实现层叠式结构，大大提高生产效率及降低生产成本。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种层叠式结构的电机控制器，其特征在于，包括一功率电路板，所述功率电路板上方平行设置有一注塑铜排面板，所述注塑铜排面板包括塑料面板和嵌置在所述塑料面板中的多个注塑铜排，每个所述注塑铜排各通过一柔性铜排焊接至所述功率电路板上对应的位置；

每个所述注塑铜排包括铜排输出端和铜排延伸端，所述铜排输出端与所述铜排延伸端于所述注塑铜排面板内形成电连接，所述柔性铜排的一端焊接至所述铜排延伸端，所述柔性铜排的另一端焊接至所述功率电路板。

2.根据权利要求1所述的层叠式结构的电机控制器，其特征在于，所述柔性铜排通过电阻焊分别连接所述铜排延伸端和所述功率电路板；

所述铜排延伸端为一弯折结构，所述铜排延伸端与所述柔性铜排的焊接处呈平行连接状态。

3.根据权利要求1所述的层叠式结构的电机控制器，其特征在于，所述注塑铜排包括：U相输出铜排、V相输出铜排、W相输出铜排、T+输入铜排、T-输入铜排。

4.根据权利要求1所述的层叠式结构的电机控制器，其特征在于，所述功率电路板上设置有多个直流母线电容和多个MOS管器件，所述直流母线电容设置在所述功率电路板上表面的边缘，所述MOS管器件贴置在所述功率电路板上表面的中部。

5.根据权利要求4所述的层叠式结构的电机控制器，其特征在于，所述功率电路板的上表面还设置有MOS压板，所述MOS压板压接在所述MOS管器件上方，所述MOS压板通过螺钉紧固在所述功率电路板的上表面。

6.根据权利要求1所述的层叠式结构的电机控制器，其特征在于，所述注塑铜排面板上设置有一密封顶盖，所述密封顶盖上设置有多个连接口，所述连接口设置在所述铜排输出端的正上方；

所述连接口与所述铜排输出端的连接处设置有一密封槽，所述密封槽中设置有注塑铜排密封圈。

7.根据权利要求6所述的层叠式结构的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器的底部设置有一散热底板，所述散热底板的底部设置有散热齿片；

所述散热底板的边缘与所述密封顶盖的边缘相匹配，所述散热底板与所述密封顶盖的连接处设置有壳体密封圈，所述散热底板与所述密封顶盖通过螺钉联接形成密封结构。

8.根据权利要求7所述的层叠式结构的电机控制器，其特征在于，所述功率电路板通过螺钉固定在所述散热底板的上表面，所述功率电路板与所述散热底板之间设置有一导热垫片。

9.根据权利要求1所述的层叠式结构的电机控制器，其特征在于，所述功率电路板与所述注塑铜排面板之间还设置有一控制板，所述控制板的上表面设置有一屏蔽罩，所述控制板与所述功率电路板之间设置有缓冲垫片。

10.根据权利要求9所述的层叠式结构的电机控制器，其特征在于，所述功率电路板、所述注塑铜排面板、所述控制板之间均采用螺钉连接。