CN211531578U - 一种新型新能源汽车电机控制器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机控制器结构，旨在提供一种集成度高、体积小的新型新能源汽车电机控制器结构。它包括控制器箱体和设置于控制器箱体内部的薄膜电容、功率模块、输入模块、输入端磁环、输出模块和控制板，所述输入模块、薄膜电容和功率模块均固定于控制器箱体的底板上，输出模块和控制板均固定在功率模块上方，输出模块分别与控制板和功率模块电气连接，输入模块与薄膜电容电气连接，控制板和功率模块之间设有与控制板相贴的屏蔽板，薄膜电容和输入端磁环分别布置在功率模块的两侧且薄膜电容与控制器箱体的内侧壁相贴，所述输入端磁环外设有支撑固定座。各个模块排列紧凑且存在可散热的空隙，整个结构体积小、集成化程度高，适合推广。

Description

一种新型新能源汽车电机控制器结构

技术领域

本实用新型涉及电机控制系统领域，尤其涉及一种集成度高、体积小的用于电动汽车的电机控制器结构。

背景技术

在石油资源日益匮乏和环境污染日趋严重的情况下，新能源汽车越来越受到市场的欢迎，与新能源汽车相关的一些技术也得到了发展，例如电动汽车上电机控制系统。

随着新能源汽车业的不断发展，引进5G和物联网应用等技术，扩展了汽车的功能，尤其在对汽车内部的改进越来越丰富。汽车内部的功能变得越来越多的同时，其内部空间会变得越来越紧凑。在对汽车进行设计改造时，努力提高汽车的空间使用率成为当今各大车企研究的热点方向。然而现有的电机控制系统体积庞大，造成汽车内部空间变小，导致整车的空间利用率不高，如果有体积更小的电机控制系统，将大大提高汽车的空间使用率。这里所说的电机控制系统（电机控制器）一般由三个部分组成：电子控制模块（ElectronicController）、驱动器（Driver）、功率变换模块（Power Converter）。其中电子控制模块包括硬件电路和相应的控制软件，驱动器是将控制器上的控制信号转换为驱动信号的装置，功率变换模块控制电机的电流。电机控制器接收电池输入的直流电，通过逆变器来逆变成三相交流电给汽车电机供电。

中国专利公开号CN209141917U，公开日2019年7月23日，发明创造的名称为“电动汽车电机控制器”，该申请案公开了一种电动汽车电机控制器，包括箱体、配电模块、控制单元、电源模块以及辅驱模块，所述箱体包括上下叠层设置的主箱体和副箱体，所述主箱体和副箱体之间设有冷却水道，所述控制单元设在主箱体内，电源模块和辅驱模块均设在副箱体内；所述配电模块为两个，分别对应设置在主箱体和副箱体内。该电动汽车电机控制器结构将电机控制器各功能模块集成化布置，线束连接起来非常方便，同时线束连接均在箱体内部实现，在很大程度上节约了线束的长度，占用空间小，便于安装。该发明创造的电动汽车电机控制器集成了控制单元和辅驱模块，将两者设置在上下叠层的两个箱体内，主要是节约了线束的长度，但上下叠放的箱体会占据很大的空间，降低了汽车空间使用率。

发明内容

本实用新型克服了现有汽车电机控制器体积偏大、集成化程度低的缺点，提供了一种体积小、集成化程度高的用于新能源汽车的新型电机控制器结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种新型新能源汽车电机控制器结构，包括控制器箱体和设置于控制器箱体内部的薄膜电容、功率模块、输入模块、输入端磁环、输出模块和控制板，所述输入模块、薄膜电容和功率模块均固定于控制器箱体的底板上，所述输出模块和控制板均固定在功率模块上方，输出模块分别与控制板和功率模块电气连接，输入模块与薄膜电容电气连接，控制板和功率模块之间设有屏蔽板，屏蔽板顶面与控制板底面相贴，薄膜电容和输入端磁环分别布置在功率模块的两侧且薄膜电容与控制器箱体的内侧壁相贴，所述输入端磁环外设有支撑固定座，输入端磁环嵌设在支撑固定座内。所述电机控制器内部各模块的连接方式如下：

外部线束通过输入端磁环和输入模块的一端电连接，输入模块的另一端与薄膜电容的输入端连接；

薄膜电容的输出端和IGBT输入端电连接；

IGBT输出端与输出模块的一端电连接，输出模块的另一端与高压线束连接。

所述功率模块包括IGBT模块和驱动板，控制板布置在功率模块上方，而薄膜电容其实是布置在功率模块的侧面。现有的薄膜电容、控制板等结构都会和功率模块布置成上下叠放的设计，这么做无疑增加了电机控制器的高度。本方案中只是将输出模块和控制板设置在功率模块上方，水平横置的输出模块和控制板在竖直方向上的高度均很小，而容纳薄膜电容的壳体高度往往会很高，故在功率模块上置放控制板和输出模块，整个电机控制器箱体的高度也只是相当于功率模块上方增加一块板。所述屏蔽板是避免控制板对IGBT模块上的部件产生不良影响，同时也起到保护IGBT模块的作用。IGBT模块采用压接的封装形式，同时加强驱动板与IGBT模块之间的接触面压力。

输入端磁环布置在功率模块和箱体之间的空隙内，可以使得箱体内部的空间利用率提高，而且输入端磁环与输入模块、薄膜电容之间的距离很近，减少线束的长度。同时输入端磁环外部设有起到保护和固定磁环的支撑固定座，提高整个电机控制器在运行过程中稳定性。

现有的电机控制器结构一般含有多个箱体，不同的箱体内部放置不同的模块，尽管在安装模块的时候比较方便，但是多个箱体组合在一起会使得整个控制器结构的体积变得十分庞大。

作为优选，所述控制器箱体的外侧壁上设有可旋转的水嘴。所述可旋转的水嘴可以采用现有常见的旋转式水龙头结构。控制器箱体外部水管和水嘴连接时，由于水嘴采用的是可旋转结构，所以连接的时候更加方便快捷。

作为优选，所述控制器箱体的外侧壁上设有一对布置在水嘴两侧的安装支座。控制器箱体组装后需要安装在汽车上，在箱体外壁上增设安装支座，为安装时提供便利（无论是焊接方式连接，或者是先在安装支座上开设通孔然后将安装支座与汽车螺栓连接都变得更方便）。现有技术中通常是在控制器箱体侧壁上开设安装孔等结构，然后控制器和车体直接连接。

作为优选，所述安装支座包括与控制器箱体外侧壁连接的连接体和与连接体垂直布置的安装体，连接体的整个侧壁与控制器箱体外侧壁紧贴，安装体的中部开设有螺孔。在安装体上开设螺孔，在车体上再钻两个对应的安装孔，安装体和车体可以实现螺栓连接。不仅方便拆装，同时也提高两者在连接状态时的稳定性。

作为优选，所述连接体上设有两个安置孔，控制器箱体外侧壁上设有与安置孔一一对应的通孔。安置孔和通孔是分属于两个不同结构的孔，所以连接体和控制器箱体之间可以采用铆钉连接，使得连接体和控制器箱体之间的连接得更牢固，不容易脱落。

作为优选，所述连接体与安装体之间设有加强筋。连接体和安装体垂直布置，通过在连接体和安装体之间架设加强筋，使得两者之间连接得更加稳固，安装支座不容易发生变形，增加了安全性。

作为优选，连接体与安装体为一体成型结构。一体成型的安装支座具有更高的强度，可以承受更大的压力，延长安装支座的使用寿命。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

输出模块和控制板均布设在功率模块上方，且控制板和功率模块之间仅通过屏蔽板隔开，所以控制器箱体内部空间利用率高，体积小、集成化程度高；

控制器箱体的外侧设有可旋转的水嘴，那么与箱体外的冷却水管在连接安装时比较方便；

由于控制器箱体外设有可与车体铆接或者螺栓连接的安装支座，给控制器的安装带来方便；

由于安装支座为一体成型结构且内部包括加强筋的结构，提高整体的强度，延长了使用寿命的同时也为控制器提供了更好的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的爆炸图；

图中：控制器箱体1、IGBT模组2、薄膜电容3、支撑固定座4、控制板5、屏蔽板6、输出模块7、输入端磁环8、水嘴9、安装支座10、连接体101、安装体102、螺孔11、安置孔12、加强筋13。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1、图2所示，一种新型新能源汽车电机控制器结构，包括控制器箱体1和设置于控制器箱体内部的薄膜电容3、功率模块、输入模块、输入端磁环8、输出模块7和控制板5，所述输入模块、薄膜电容3和功率模块均固定于控制器箱体1的底板上，所述输出模块7和控制板5均固定在功率模块上方，输出模块分别与控制板5和功率模块电气连接，输入模块与薄膜电容3电气连接，控制板5和功率模块之间设有屏蔽板6，屏蔽板6顶面与控制板5底面相贴，薄膜电容3和输入端磁环8分别布置在功率模块的两侧且薄膜电容3与控制器箱体1的内侧壁相贴，所述输入端磁环8外设有支撑固定座4，输入端磁8环嵌设在支撑固定座4内。

功率模块（包括IGBT模板2和驱动板）布置在控制器箱体1底部且功率模块的前部和后部均与控制器箱体1侧壁存在空隙，功率模块前部设置的支撑固定座4，功率模块的后部设置薄膜电容3。如图1所示，支撑固定座、功率模块和薄膜电容从前往后依次布置。

控制器箱体1的外侧壁上设有可旋转的水嘴9。控制器箱体的外侧壁上设有一对布置在水嘴两侧的安装支座10。安装支座10包括与控制器箱体外侧壁连接的连接体101和与连接体垂直布置的安装体102，连接体的整个侧壁与控制器箱体外侧壁紧贴，安装体的中部开设有螺孔，安装支座与车体之间通过螺栓连接。连接体与安装体为一体成型结构且连接体与安装体之间设有加强筋13。

所述连接体上设有两个安置孔12，控制器箱体外侧壁上设有与安置孔一一对应的通孔。控制器箱体与连接体通过铆钉铆接。

所述电机控制器内部各模块的连接方式如下：

外部线束通过输入端磁环和输入模块的一端电连接，输入模块的另一端与薄膜电容的输入端连接；

薄膜电容的输出端和IGBT输入端电连接；

IGBT输出端与输出模块的一端电连接，输出模块的另一端与高压线束连接。

Claims (7)

1.一种新型新能源汽车电机控制器结构，其特征在于，包括控制器箱体和设置于控制器箱体内部的薄膜电容、功率模块、输入模块、输入端磁环、输出模块和控制板，所述输入模块、薄膜电容和功率模块均固定于控制器箱体的底板上，所述输出模块和控制板均固定在功率模块上方，输出模块分别与控制板和功率模块电气连接，输入模块与薄膜电容电气连接，控制板和功率模块之间设有屏蔽板，屏蔽板顶面与控制板底面相贴，薄膜电容和输入端磁环分别布置在功率模块的两侧且薄膜电容与控制器箱体的内侧壁相贴，所述输入端磁环外设有支撑固定座，输入端磁环嵌设在支撑固定座内。

2.根据权利要求1所述的一种新型新能源汽车电机控制器结构，其中，所述控制器箱体的外侧壁上设有可旋转的水嘴。

3.根据权利要求1所述的一种新型新能源汽车电机控制器结构，其中，所述控制器箱体的外侧壁上设有一对布置在水嘴两侧的安装支座。

4.根据权利要求3所述的一种新型新能源汽车电机控制器结构，其中，所述安装支座包括与控制器箱体外侧壁连接的连接体和与连接体垂直布置的安装体，连接体的整个侧壁与控制器箱体外侧壁紧贴，安装体的中部开设有螺孔。

5.根据权利要求4所述的一种新型新能源汽车电机控制器结构，其中，所述连接体上设有两个安置孔，控制器箱体外侧壁上设有与安置孔一一对应的通孔。

6.根据权利要求4所述的一种新型新能源汽车电机控制器结构，其中，所述连接体与安装体之间设有加强筋。

7.根据权利要求4所述的一种新型新能源汽车电机控制器结构，其中，所述连接体与安装体为一体成型结构。

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