CN210405842U - 控制器 - Google Patents

Abstract

提供了一种控制器，其包括：壳体，其具有一安装空间，所述壳体还具有连通所述安装空间的孔；印刷电路板，其安装于所述安装空间内；接线柱，其具有固定部和接线部，所述固定部的一端固定于所述印刷电路板上，所述固定部的另一端连接所述接线部，所述接线部由所述孔伸出所述壳体；磁场屏蔽件，其由所述壳体的内表面向所述安装空间凸起形成，所述磁场屏蔽件设置成沿所述接线柱的轴向方向延伸并且环绕所述接线柱；霍尔传感器，其安装于所述印刷电路板上，所述霍尔传感器设置于所述磁场屏蔽件与所述接线柱之间。该控制器结构简单，易于装配，实现了霍尔传感器与磁场屏蔽件之间良好的配合。

Description

控制器

技术领域

本实用新型涉及控制器技术领域，尤其是涉及电动车控制器。

背景技术

控制器是电动车系统中的核心部件，控制器通常用于将蓄电池输出的直流电逆变为交流电驱动电机工作。控制器的输入端和输出端通过接线柱分别与电池和电机连接，接线柱需要承载大电流。通常使用霍尔传感器检测接线柱上的电流。现有的方案中，霍尔传感器被焊接在印刷电路板上，磁场屏蔽件也固定在印刷电路板上。此外，霍尔传感器设备还可以作为单独的部件独立于控制器外，即霍尔传感器、印刷电路板和磁场屏蔽件设置于单独的壳体内并通过导线引出与控制器连接。

然而，霍尔传感器外置的方案成本较高。霍尔传感器内置的方案中，霍尔传感器和磁场屏蔽件占用了较多的印刷电路板面积，这尤其对小体积的控制器的设计和制造造成困难。另外，如果将霍尔传感器架空在印刷电路板上方则又会导致支架强度弱，架空机构繁琐，安装复杂及易损坏等问题。

因此，有必要克服现有技术中存在的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，本实用新型的技术方案解决了现有技术中霍尔传感器和磁场屏蔽件在控制器中较难设计和安装的问题。

在本实用新型一些具体实施方式中提供一种控制器，包括：

壳体，其具有一安装空间，所述壳体还具有连通所述安装空间的孔；

印刷电路板，其安装于所述安装空间内；

接线柱，其具有固定部和接线部，所述固定部的一端固定于所述印刷电路板上，所述固定部的另一端连接所述接线部，所述接线部由所述孔伸出所述壳体；

磁场屏蔽件，其由所述壳体的内表面向所述安装空间凸起形成，所述磁场屏蔽件设置成沿所述接线柱的轴向方向延伸并且环绕所述接线柱；

霍尔传感器，其安装于所述印刷电路板上，所述霍尔传感器设置于所述磁场屏蔽件和所述接线柱之间。

进一步地，所述磁场屏蔽件在沿所述接线柱的径向方向上具有开口，所述霍尔传感器设置于所述开口处。

进一步地，所述磁场屏蔽件为U型。

进一步地，所述壳体包括顶壁和侧壁，所述侧壁沿所述顶壁的边缘围绕所述顶壁凸起，所述侧壁和所述顶壁限定所述安装空间，所述磁场屏蔽件由所述顶壁的内表面向所述安装空间凸起形成，或者所述磁场屏蔽件由所述侧壁的内表面向所述安装空间凸起形成。

进一步地，所述印刷电路板包括通过连接器连接的第一印刷电路板和第二印刷电路板，所述霍尔传感器安装于所述第一印刷电路板上，所述接线柱的所述固定部的一端固定于所述第二印刷电路板。

进一步地，所述磁场屏蔽件由金属材料制成。

进一步地，所述壳体由塑料材料制成，所述磁场屏蔽件与所述壳体通过模内注塑一体成型。

进一步地，所述第一印刷电路板和第二印刷电路板分别包括金属绝缘基板和覆铜板，所述霍尔传感器的管脚焊接于所述第一印刷电路板并电连接于所述覆铜板的导电轨迹，所述接线柱的一端焊接于所述第二印刷电路板并电连接于所述覆铜板的导电轨迹。

在本申请一些具体实施方式中提供一种如上所述的控制器，所述的控制器应用于电动骑行设备，其具有若干个所述接线柱，所述若干个接线柱通过紧固件将连接电池和电机的接线端子电接触地固定于所述接线部伸出所述壳体的端部。

进一步地，所述接线部具有螺孔，通过螺钉与所述螺孔配合将所述连接电池和电机的接线端子电接触地固定于所述接线部伸出所述壳体的端部。

从以上可以看出，本实用新型的技术方案将磁场屏蔽件设置在控制器壳体的内表面上而非印刷电路板上，如此有利于较为容易地布置磁场屏蔽件的位置，方向和高度，节约了印刷电路板上的空间。组装控制器时，也无需额外的安装步骤即可准确地将磁场屏蔽件环绕接线柱安装。与现有技术相比，本实用新型的技术方案的控制器结构简单，易于装配，实现了霍尔传感器与磁场屏蔽件之间良好的配合。

附图说明

本实用新型的特征、特点、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得显而易见。

图1显示一个具体实施方式的控制器的局部结构的分解示意图。

图2显示一个具体实施方式的控制器的局部结构的示意图。

图3显示一个具体实施方式的控制器的壳体的示意图。

图4显示一个具体实施方式的控制器的局部结构的剖面示意图。

图5显示另一个具体实施方式的控制器的局部结构的分解示意图。

具体实施方式

下面，结合附图详细描述本实用新型的一些具体实施方式。

参考图1和图2，分别显示了一个具体实施方式的控制器100的局部结构的示意图。控制器100应用于电动骑行设备例如电动自行车、两轮电动车等。电动骑行设备由电池(例如电瓶)提供电能使电动机(直流、交流，串励、他励等方式)驱动电动骑行设备行驶。控制器100包括控制器壳体、第一PCB板21、第二PCB板22、若干个接线柱3(图1中仅示出一个)、霍尔传感器4和磁场屏蔽件5。控制器100的壳体包括下壳体11和上壳体12。第一PCB板21和第二PCB板22安装在由下壳体11和上壳体12之间包围形成的安装空间内。下壳体11包括金属散热底座13。如图所示，第一PCB板21靠近上壳体12设置，第一PCB板21连接并固定于上壳体12。第二PCB板22穿过设置在下壳体11的定位销6固定于下壳体11上。第一PCB板21和第二PCB板设置为大致平行，第一PCB板21和第二PCB板22通过分别设置在其上的板对板连接器实现相互连接。第一PCB板21和第二PCB板22分别具有覆铜板和作为金属绝缘基板的铝基板，电子元件分别设置在第一PCB板21和第二PCB板22上。本实施方式中，第一PCB板21用于承载逻辑器件例如霍尔传感器4、控制器件、信号接插件。第二PCB板上用于承载大功率器件例如接线柱3、电容和金属-氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor,MOSFET)。本领域技术人员应当知晓，在其他一些实施方式中，控制器100可以只包括一块PCB板，用于承载各种电子元器件。接线柱3的一端通过例如焊接的方式固定在第二PCB板22上且与覆铜板中的导电轨迹电连接，接线柱3的另一端穿过设置在控制器100的上壳体12上的孔121伸出控制器100的壳体外。接线柱3的另一端通过紧固件例如螺钉、夹子或者弹片与连接骑行设备的其他设备的接线端子电连接固定，实现控制器100通过接线柱3电连接至骑行设备的其他部件。在其他一些实施方式中，电动车控制器100包括5个接线柱3，其中2个接线柱3电连接至电池的正负极，其余3个接线柱3分别电连接至电机的三相接线端UVW。如图所示，磁场屏蔽件5环绕接线柱3设置，接线柱3用于传输大电流，通电后接线柱3的周围产生磁场，磁场屏蔽件5用于约束所产生的磁场并作用于霍尔传感器4。霍尔传感器4的管脚例如通过焊接的方式安装于第一PCB板21并电连接于覆铜板的导电轨迹，霍尔传感器4探测磁场信号并传递给第一PCB板21上的控制器件，从而根据磁场信号检测流经接线柱3的变化的电流。此外，磁场屏蔽件5还用于排除由第一PCB板21或者第二PCB板22上的其他各种电子元器件工作时产生的磁场对于接线柱3通电后产生的磁场的影响。

结合参考图3和图4，图3显示一个具体实施方式的控制器的壳体的示意图。本实施方式中，壳体为上壳体12，磁场屏蔽件5由上壳体12的内表面向安装空间凸起形成。上壳体12由塑料材料制成，磁场屏蔽件5由金属材料例如铜、铝或者钢等制成。磁场屏蔽件5和上壳体12通过模内注塑一体成型。磁场屏蔽件5一体设置在上壳体12的内表面上有利于布置磁场屏蔽件5的位置，方向和高度。磁场屏蔽件5为具有开口的环形器件，本实施方式中磁场屏蔽件5为U型。磁场屏蔽件5在上壳体12的内表面上设置成围绕上壳体12的孔121，也即在组装控制器100的过程中，当接线柱3穿过孔121伸出控制器100的壳体外时，磁场屏蔽件5也同时实现环绕接线柱3设置。如图4所示，磁场屏蔽件5环绕接线柱3设置，磁场屏蔽件5可以沿着接线柱3的轴向方向延伸，同时，磁场屏蔽件5在沿着接线柱3的径向方向上包括开口，设置开口有利于约束接线柱3通电后产生的磁场的分布。具体地，环绕接线柱3的U型屏蔽件5可以将向开口方向散射的磁感线整理为大致均匀地分布，从而有利于霍尔传感器4准确地探测磁场信号。如图所示，第一PCB板21部分地延伸至磁场屏蔽件5的开口，安装于第一PCB板21上的霍尔传感器4由此设置在磁场屏蔽件5的开口处，霍尔传感器4在此开口处探测接线柱3通电后在其周围产生的磁场信号。磁场屏蔽件5上还进一步地设置有若干个安装孔8，安装孔8用于与其他机构连接实现固定和定位磁场屏蔽件5，避免在控制器100处于振动的状态下时磁场屏蔽件5可能产生位移或者松动。接线柱3由金属例如铜或者铝经由机加工成型，接线柱3的高度为25至35mm，进一步地，在一些实施方式中，接线柱3的高度为28mm，在其他一些实施方式中，接线柱3的高度为30mm。接线柱3包括接线柱本体和法兰33，接线柱本体包括固定部31和接线部32，法兰33设置在固定部31的一端。固定部31的另一端连接接线部32。接线柱3通过法兰33焊接固定在第二PCB板22上。接线部32内包括沿接线柱本体轴向方向延伸的螺孔321，螺孔321用于与螺钉配合实现接线柱3与接线端子的连接，从而实现控制器100与电动骑行设备的其他部件连接。固定部31和接线部32均为圆柱体形状，固定部31的外径大于或者等于接线部32的外径。具体地，固定部31的外径为10至14mm，接线部32的外径为8至12mm。进一步地，在一些实施方式中，固定部31的外径为11mm；在其他一些实施方式中，固定部31的外径为13mm。在一些实施方式中，接线部32的外径为10mm。同时，法兰33的外径大于固定部31的外径，具体地，法兰33的外径为16至20mm。在一些实施方式中，法兰33的外径为18mm。本领域技术人员应该知晓，在其他一些实施方式中，磁场屏蔽件5也可以环绕接线柱3设置的封闭的器件，此时霍尔传感器4设置于磁场屏蔽件5和接线柱3之间，探测通电后接线柱3所产生的磁场。

图5显示了另一个具体实施方式的控制器的局部结构的分解示意图，如图所示，控制器200包括控制器壳体、压板6’、散热底座13’、第一PCB板21’、第二PCB板22’、若干个接线柱3’、霍尔传感器(图中未示出)和磁场屏蔽件5’。控制器200的壳体包括下壳体11’和上壳体12’。第一PCB板21’和第二PCB板22’安装在由下壳体11’和上壳体12’之间包围形成的安装空间内。第一PCB板21’靠近上壳体12’设置，第二PCB板22’通过导热部件7’连接至下壳体11’，下壳体11’进一步包括金属散热底座13’。第一PCB板21’和第二PCB板22’设置为大致平行，第一PCB板21’和第二PCB板22’通过分别设置在其上的板对板连接器实现相互连接。压板6’安装于上壳体12’上并将密封接线柱的密封件(图中未示出)压紧于上壳体12’的外表面上。第一PCB板21’和第二PCB板22’分别具有覆铜板和作为金属绝缘基板的铝基板，电子元件分别设置在第一PCB板21’和第二PCB板22’上。其中，接线柱3’的一端通过例如焊接的方式固定在第二PCB板22’上且与覆铜板中的导电轨迹电连接，接线柱3’的另一端穿过设置在控制器200’的上壳体12’上的孔121’伸出控制器200的壳体外。接线柱3’的另一端通过紧固件例如螺钉、夹子或者弹片与连接骑行设备的其他设备的接线端子电连接固定，实现控制器200通过接线柱3’电连接至骑行设备的其他部件。

上壳体12’包括顶壁121’和侧壁122’，侧壁122’沿顶壁121’的边缘围绕所述顶壁121’凸起。侧壁122’、顶壁121’以及下壳体11’限定出所述的安装空间。磁场屏蔽件5’由上壳体12’的侧壁侧壁122’向安装空间凸起形成。上壳体12’由塑料材料制成，磁场屏蔽件5’由金属材料例如铜、铝或者钢等制成。磁场屏蔽件5’和上壳体12’通过模内注塑一体成型。磁场屏蔽件5’一体设置在上壳体12’的侧壁122’上有利于布置磁场屏蔽件5’的位置，方向和高度。磁场屏蔽件5’为具有开口的环形器件，本实施方式中磁场屏蔽件5’为U型，接线柱3’设置于靠近侧壁侧壁122’，在组装控制器200的过程中，当接线柱3’穿过设置在上壳体12’上的孔伸出控制器200的壳体外时，磁场屏蔽件5’也同时环绕接线柱3’设置。具体地，磁场屏蔽件5’环绕接线柱3’设置，磁场屏蔽件5可以沿着接线柱3’的轴向方向延伸，同时，磁场屏蔽件5’在沿着接线柱3’的径向方向上包括开口。控制器200组装完成后，第一PCB板21’部分地延伸至磁场屏蔽件5’的开口，安装于第一PCB板21’上的霍尔传感器由此设置在磁场屏蔽件5’的开口处，霍尔传感器在此开口处探测接线柱3’通电后在其周围产生的磁场信号。

由此可见，与现有技术相比，本实用新型的实施方式的方案将磁场屏蔽件设置外壳的内表面上，如此有利于较为容易地布置磁场屏蔽件的位置，方向和高度。同时，磁场屏蔽件不需要设置在印刷电路板上，从而节约了印刷电路板上的空间。并且在组装控制器时，无需额外的安装步骤即可准确地将磁场屏蔽件环绕接线柱安装。本实施方式的方案的控制器结构简单，易于装配，实现了霍尔传感器与磁场屏蔽件之间良好的配合。

Claims (10)

1.一种控制器，其特征在于，包括：

壳体，其具有一安装空间，所述壳体还具有连通所述安装空间的孔；

印刷电路板，其安装于所述安装空间内；

接线柱，其具有固定部和接线部，所述固定部的一端固定于所述印刷电路板上，所述固定部的另一端连接所述接线部，所述接线部由所述孔伸出所述壳体；

磁场屏蔽件，其由所述壳体的内表面向所述安装空间凸起形成，所述磁场屏蔽件设置成沿所述接线柱的轴向方向延伸并且环绕所述接线柱；

霍尔传感器，其安装于所述印刷电路板上，所述霍尔传感器设置于所述磁场屏蔽件与所述接线柱之间。

2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述磁场屏蔽件在沿所述接线柱的径向方向上具有开口，所述霍尔传感器设置于所述开口处。

3.如权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述磁场屏蔽件为U型。

4.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述壳体包括顶壁和侧壁，所述侧壁沿所述顶壁的边缘围绕所述顶壁凸起，所述侧壁和所述顶壁限定所述安装空间，所述磁场屏蔽件由所述顶壁的内表面向所述安装空间凸起形成，或者所述磁场屏蔽件由所述侧壁的内表面向所述安装空间凸起形成。

5.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述印刷电路板包括通过连接器连接的第一印刷电路板和第二印刷电路板，所述霍尔传感器安装于所述第一印刷电路板上，所述接线柱的所述固定部的一端固定于所述第二印刷电路板。

6.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述磁场屏蔽件由金属材料制成。

7.如权利要求4所述的控制器，其特征在于，所述壳体由塑料材料制成，所述磁场屏蔽件与所述壳体通过模内注塑一体成型。

8.如权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述第一印刷电路板和第二印刷电路板分别包括金属绝缘基板和覆铜板，所述霍尔传感器的管脚焊接于所述第一印刷电路板并电连接于所述覆铜板的导电轨迹，所述接线柱的一端焊接于所述第二印刷电路板并电连接于所述覆铜板的导电轨迹。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的控制器，其特征在于，所述的控制器应用于电动骑行设备，其具有若干个所述接线柱，所述若干个接线柱通过紧固件将连接电池和电机的接线端子电接触地固定于所述接线部伸出所述壳体的端部。

10.如权利要求9所述的控制器，其特征在于，所述接线部具有螺孔，通过螺钉与所述螺孔配合将所述连接电池和电机的接线端子电接触地固定于所述接线部伸出所述壳体的端部。

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