CN212875674U - 电机控制器、电动助力装置、混合动力装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请具体涉及一种电机控制器、电动助力装置、混合动力装置及车辆，包括：直流输入线排，用于输入直流电；功率板，包括：功率板主体；滤波电感，位于功率板主体上，与直流输入线排电连接，用于对输入的直流电进行滤波处理；储能电容，位于功率板主体上，与滤波电感电连接，用于存储滤波处理后的直流电；功率器件，位于功率板主体上，与储能电容相连接，用于将滤波处理后的直流电转化为交流电；多组交流输出线排，与功率器件电连接，用于输出交流电。上述实施例中的电机控制器不需要单独安装的电容板，减少螺栓及铜排等的使用，使得整体结构装配简单，结构紧凑，成本较低。

Description

电机控制器、电动助力装置、混合动力装置及车辆

技术领域

本申请属于电子技术领域，具体涉及一种电机控制器、电动助力装置、混合动力装置及车辆。

背景技术

日益严苛的汽车尾气排放、油耗、乘坐舒适性等给相关汽车厂家提出越来越高的技术要求。电机控制器(譬如，48V电机控制器)是一款可逆电机控制器，应用于集成48V的轻度混合动力系统，主要表现在对刹车、起步、启停系统的电力支持和优化，最高能提升15％整车的能耗效率。因此48V系统成为各大汽车厂家开发的最具性价比的新能源汽车技术解决方案。

但目前，电机控制器一般采用三相控制器，而电机三相控制器存在的问题是在设计大功率方案时存在大的瓶颈，无法满足部分车型降低油耗的要求；且现有的电机控制器存在如下缺点：电容需要独立安装，并通过线排与直流输入端连接，整机零部件偏多，结构复杂，体积较大，安装困难，成本较高，可靠性差等缺点。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述背景技术中的问题，提供一种能够解决上述问题的电机控制器、电动助力装置、混合动力装置及车辆。

本申请的一方面提供一种电机控制器，包括：直流输入线排，用于输入直流电；

功率板，包括：功率板主体；滤波电感，位于所述功率板主体上，与所述直流输入线排电连接，用于对输入的所述直流电进行滤波处理；储能电容，位于所述功率板主体上，与所述滤波电感电连接，用于存储滤波处理后的所述直流电；功率器件，位于所述功率板主体上，与所述储能电容相连接，用于将滤波处理后的所述直流电转化为交流电；

多组交流输出线排，与所述功率器件电连接，用于输出所述交流电。

上述实施例中的电机控制器中，滤波电感及储能电容均设置于功率板主体上，不需要单独安装的电容板，减少螺栓及铜排等的使用，使得整体结构装配简单，结构紧凑，成本较低；同时，上述实施例中的电机控制器中设置多组交流输出线排，多组交流输出线排可以通过螺栓与电机的六相线束电连接，实现分流作用，从而达到提升功率的目的，解决了低压电机控制器大功率设计的问题，满足了较大功率车型降低油耗的要求。

在其中一个实施例中，所述滤波电感包括：

磁芯；

厚铜结构，与所述磁芯及所述储能电容电连接。

在其中一个实施例中，所述储能电容包括薄膜电容或电解电容。

在其中一个实施例中，多组所述交流输出线排上设有螺纹孔，多组所述交流输出线排经由所述螺纹孔及螺栓分别与所述功率板及电机电连接。

在其中一个实施例中，所述电机控制器还包括水冷壳体，所述水冷壳体内设有水道，所述水冷壳体上设有进水接头及出水接头，所述进水接头及所述出水接头均与所述水道相连通；所述功率板设置于所述水道一侧，且至少所述功率器件位于所述功率板主体与所述水道之间，并贴置于所述水冷壳体上；所述直流输入线排固定于所述水冷壳体上，且远离所述功率器件的一端贯穿所述水冷壳体的侧壁并延伸至所述水冷壳体的外侧。

上述实施例中的电机控制器中，通过设置内部具有水道的水冷壳体，并将功率器件贴置于水冷壳体上，可以通过水冷散热实现对功率器件的最佳散热效果。

在其中一个实施例中，所述水冷壳体具有第一凹槽，所述功率板位于所述第一凹槽内；所述电机控制器还包括盖板，所述盖板扣至于所述水冷壳体设有所述第一凹槽的表面，以将所述功率板封盖于所述第一凹槽内。

上述实施例中的电机控制器中，通过使用盖板将功率板封盖于第一凹槽内，可以实现对功率板的保护作用。

在其中一个实施例中，所述电机控制器还包括控制板，所述控制板位于所述水冷壳体远离所述功率板的一侧；所述控制板与所述功率板电连接。

上述实施例中的电机控制器中，控制板与功率板分别位于水道相对的两侧，无需额外设置屏蔽罩来提升电机控制器的EMC(电磁兼容)性能。

在其中一个实施例中，所述控制板与所述功率板通过板对板插接件电连接。

上述实施例中的电机控制器中，所述控制板与所述功率板通过板对板插接件电连接，可以提高整机的抗振性能及EMC性能。

在其中一个实施例中，所述水冷壳体还具有第二凹槽，所述第二凹槽位于所述水道远离所述第一凹槽的一侧；所述控制板位于所述第二凹槽内；所述电机控制器还包括信号插接件，所述信号插接件一端固定于所述控制板上，另一端贯穿所述水冷壳体的侧壁并延伸至所述水冷壳体的外侧。

在其中一个实施例中，所述电机控制装置还包括保护盖，所述保护盖位于所述控制板远离所述水冷壳体的一侧；多组所述交流输出线排一端与所述功率器件电连接，另一端贯穿依次所述水冷壳体、所述控制板及所述保护盖并延伸至所述保护盖的外侧。

上述实施例中的电机控制器中，通过在控制板远离水冷壳体的一侧设置保护盖，可以实现控制板与电机之间的相对隔离，从而达到保护控制板的作用。

本申请的还提供一种电动助力装置，包括：

如上述任一方案中所述的电机控制器；

电池，与所述直流输入线排电连接；

电机，与多组所述交流输出线排电连接。

本申请的还提供一种混合动力装置，包括：

如上述任一方案中所述的电机控制器；

电池，与所述直流输入线排电连接；

燃料驱动装置；

电机，与多组所述交流输出线排电连接。

本申请的还提供一种车辆，包括：包括如上述方案中所述的电动助力装置或如上述方案中所述的混合动力装置。

上述实施例中的车辆采用上述实施例中的电动助力装置或混合动力装置，可以实现低电压电机控制器大功率设计，利于降低车辆油耗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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实施例的附图。

图1为本申请提供的电机控制器的爆炸结构示意图。

图2为本申请提供的电机控制器中的水冷壳体、直流输入线排及多组交流输出线排装配在以后的立体结构示意图。

图3为本申请提供的电机控制器中的功率板的结构示意图。

图4为本申请中提供的电机控制器中的控制板与多组交流输出线排的结构示意图。

附图标记说明：1、水冷壳体；2、控制板；3、保护盖；4、功率板；5、盖板；6、直流输入线排；7、交流输出线排；8、功率器件；9、储能电容；10、磁性；11、板对板插接件；12、进水接头；13、出水接头；14、信号插接件。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。

在一个实施例中，48V电机控制器包括含一中心孔的功率板、向功率板输入直流电的直流输入线排以及两组用于交流电输出的三相交流输出线排，功率板上设置有用于将直流输入线排输入的直流电转化为用于交流输出线排输出的交流电的转化器件。48V电机控制器还包括与功率板电连接且具有电容的电容板，直流输入线排与电容电连接。48V电机控制器还包括与功率板通过电连接且具有信号连接的控制板。48V电机控制器还包括水冷模块，水冷模块在功率板的背离电容板的一侧；还包括屏蔽板，屏蔽板设置在控制板和直流输入线排之间。

然而，上述48V电机控制存在如下缺点：1.整机零部件偏多，结构复杂，体积较大，且不易于安装；2.电容板需要独立安装，并通过线排与直流输入线排连接，使得成本增加，体积增大；功率板与控制板位于水道同侧，需增加屏蔽罩来提升EMC性能，使得整机结构复杂，成本增加。

请参考图1至图4，本申请的一个实施例提供一种电机控制器，包括：直流输入线排6，直流输入线排6用于输入直流电；功率板4，如图3所示，功率板4包括：功率板主体(未标示出)；滤波电感(未标示出)，滤波电感位于所述功率板主体上，与所述直流输入线排6电连接，滤波电感用于对输入的所述直流电进行滤波处理；储能电容9，储能电容9位于所述功率板主体上，与所述滤波电感电连接，储能电容9用于存储滤波处理后的所述直流电；功率器件8，功率器件8位于所述功率板主体上，与所述储能电容相连接，功率器件8用于将滤波处理后的所述直流电转化为交流电；多组交流输出线排7，交流输出线排7与所述功率器件8电连接，用于输出所述交流电。

在上述实施例中，滤波电感及储能电容均设置于功率板主体上，不需要单独安装的电容板，减少螺栓及铜排等的使用，使得整体结构装配简单，结构紧凑，成本较低；同时，上述实施例中的电机控制器中设置多组交流输出线排7，多组交流输出线排7可以通过螺栓与电机的六相线束电连接，实现分流作用，从而达到提升功率的目的，解决了低压电机控制器大功率设计的问题，满足了较大功率车型降低油耗的要求。

在一个示例中，电机控制器可以为但不仅限于48V(伏特)电机控制器。交流输出线排7可以为但不仅限于三相交流输出线排。交流输出线排7的数量可以根据实际需要进行设置，譬如两组、三组或更多组等等。当交流输出线排7的数量为两组时，两组交流输出线排7可以通过螺栓与电机的六相线束实现电连接，即此时的电机控制器为48V六相电机控制器；当然，电机控制器并不仅限于六相电机控制器，还可以为大于六相的更多相电机控制器。

在一个示例中，直流输入线排6可以嵌有螺母(未示出)，具体可以但不仅限于嵌有铜制螺母。

在一个示例中，如图3所示，滤波电感包括：磁芯10；厚铜结构(未示出)，厚铜结构与磁芯10及所述储能电容9电连接。磁芯10及厚铜结构的具体结构为本领域技术人员所知晓，此处不再累述。

在一个示例中，储能电容9可以为薄膜电容，薄膜电容可以焊接于功率板主体上；在另一个示例中，储能电容9还可以为电解电容，电解电容可以焊接于功率板主体上。

在一个示例中，储能电容9的数量可以根据实际需要进行设定，譬如，储能电容9的数量可以为一个、两个、三个或更多个。本实施中，储能电容9为薄膜电容，储能电容9的数量可以为单个；储能电容9为电解电容时，储能电容9的数量可以为多个。

在一个示例中，功率板4上的功率器件8的数量可以根据实际需要进行设定，图3中以功率板4上的功率器件8的数量为3个作为示例，在实际示例中，功率板4上的功率器件8的数量还可以为1个、2个、4个或更多个。

在一个示例中，功率器件8可以为但不仅限于本领域技术人员所知晓的能够将直流电转化为交流电的包括有MOS管的电子器件。

在一个示例中，多组交流输出线排7上设有螺纹孔(未示出)，具体的，交流输出线排7的两端均设有螺纹孔，交流输出线排7经由一端的螺纹孔及螺栓与功率板4电连接，同时，交流输出线排7经由另一端的螺纹孔及螺栓与电机电连接。更具体的，图4中上部的两个圆形孔及下部的两个圆形孔均为螺纹孔，其中，交流输出线排7经由位于上部的两个螺纹孔及螺栓与功率板4电连接，同时，交流输出线排7经由位于下部的两个螺纹孔及螺栓与电机电连接。

在一个示例中，如图1及图2所示，电机控制器还包括水冷壳体1，水冷壳体1内设有水道(未示出)，水冷壳体1上设有进水接头12及出水接头13，进水接头12及出水接头13均与所述水道相连通；功率板4设置于水道一侧，且至少功率器件8位于功率板主体与水道之间，并贴置于水冷壳体1上；直流输入线排6固定于水冷壳体1上，且远离功率器件8的一端贯穿水冷壳体1的侧壁并延伸至水冷壳体1的外侧。

上述实施例中的电机控制器中，通过设置内部具有水道的水冷壳体1，并将功率器件8贴置于水冷壳体1上，可以通过水冷散热实现对功率器件8的最佳散热效果。

具体的，进水接头12与出水接头13可以位于水冷壳体1相对的两侧。

具体的，如图3所示，功率器件8及储能电容9可以位于功率板主体的同一表面。

具体的，水冷壳体1上可以设有第一开孔(未标示出)，直流输入线排6远离功率器件8的一端经由第一开孔延伸至水冷壳体1的外侧。

在一个示例中，水冷壳体1具有第一凹槽(未标示出)，功率板4位于第一凹槽内；电机控制器还包括盖板5，盖板5扣至于水冷壳体1设有第一凹槽的表面，以将功率板4封盖于第一凹槽内。上述实施例中的电机控制器中，通过使用盖板5将功率板4封盖于第一凹槽内，可以实现对功率板4的保护作用。当然，在其他示例中，水冷壳体1也可以不具有第一凹槽，即水冷壳体1与功率板4贴合的一面为平面，此时，盖板5贴置于功率板4远离水冷壳体1的一端，且完全覆盖功率板4。

在一个示例中，直流输入线排6可以通过螺母及螺栓安装于水冷壳体1上。

在一个示例中，电机控制器还包括控制板2，控制板2位于水冷壳体1远离功率板4的一侧；控制板2与功率板4电连接。

上述实施例中的电机控制器中，控制板2与功率板4分别位于水道相对的两侧，无需额外设置屏蔽罩来提升电机控制器的EMC(电磁兼容)性能，即不需设置屏蔽罩也可使得电机控制器达到所需的EMC性能。

在一个示例中，控制板2与功率板4通过板对板插接件11、电连接线或其他电连接元件电连接。本实施例中，控制板2与功率板4通过板对板插接件11电连接。

上述实施例中的电机控制器中，控制板2与功率板4通过板对板插接件11电连接，可以提高整机的抗振性能及EMC性能。

在一个示例中，水冷壳体1还具有第二凹槽(未示出)，第二凹槽位于水道远离第一凹槽的一侧；控制板2位于所述第二凹槽内；电机控制器还包括信号插接件14，信号插接件14一端固定于控制板2上，另一端贯穿水冷壳体1的侧壁并延伸至水冷壳体1的外侧。具体的，水冷壳体1上还可以设有第二开孔(未示出)，信号插接件14远离控制板2的一端经由第二开孔延伸至水冷壳体1的外侧。

在一个示例中，水冷壳体1的形状可以为八面棱形，此时，水冷壳体1可以包括八面棱环形边框及位于八面棱环形边框内的八边形板体，八边形板体的边缘固定于八面棱环形边框的内侧，八边形板体的表面与八面棱环形边框的上下表面面均具有高度差，以在八边形板体相对的两侧形成第一凹槽及第二凹槽。水道形成于八边形板体内。当然，在其他示例中，水冷壳体1的形状并不限于八面棱形，譬如，还可以为圆柱形或其他多边形。

在一个示例中，电机控制装置还包括保护盖3，保护盖3位于控制板2远离水冷壳体1的一侧；多组交流输出线排7一端与功率器件8电连接，另一端贯穿依次水冷壳体1、控制板2及保护盖3并延伸至保护盖3的外侧。

上述实施例中，通过在控制板2远离水冷壳体1的一侧设置保护盖3，可以实现控制板2与电机之间的相对隔离，从而达到保护控制板2的作用。

在一个示例中，保护盖3的材料可以包括绝缘材料，本实施例中，保护盖3的材料可以包括但不仅限于塑料，即本实施例中的保护盖3可以包括但不仅限于塑料保护盖。

本申请的另一个实施例还提供一种电动助力装置，电动助力装置包括：如上述实施例中的电机控制器，电机控制器的具体结构请参阅图1至图4及上述实施例中的描述，此处不再累述；电池，电池与直流输入线排6电连接；电机，电机与多组交流输出线排7电连接。

本申请的又一个实施例还提供一种混合动力装置，混合动力装置包括：如上述实施例中的电机控制器，电机控制器的具体结构请参阅图1至图4及上述实施例中的描述，此处不再累述；电池，电池与直流输入线排6电连接；燃料驱动装置；电机，电机与多组交流输出线排7及燃料驱动装置均电连接。

本申请的又一实施例还提供一种车辆，车辆包括如上述实施例中所述的电动助力装置。

本申请的又一实施例还提供一种车辆，车辆包括如上述实施例中所述的混合动力装置。

上述实施例中的车辆采用上述实施例中的电动助力装置或混合动力装置，可以实现低电压电机控制器大功率设计，利于降低车辆油耗。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种电机控制器，其特征在于，包括：

直流输入线排，用于输入直流电；

功率板，包括：功率板主体；滤波电感，位于所述功率板主体上，与所述直流输入线排电连接，用于对输入的所述直流电进行滤波处理；储能电容，位于所述功率板主体上，与所述滤波电感电连接，用于存储滤波处理后的所述直流电；功率器件，位于所述功率板主体上，与所述储能电容相连接，用于将滤波处理后的所述直流电转化为交流电；

多组交流输出线排，与所述功率器件电连接，用于输出所述交流电。

2.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述滤波电感包括：

磁芯；

厚铜结构，与所述磁芯及所述储能电容电连接。

3.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述储能电容包括薄膜电容或电解电容。

4.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，多组所述交流输出线排上设有螺纹孔，多组所述交流输出线排经由所述螺纹孔及螺栓分别与所述功率板及电机电连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器还包括水冷壳体，所述水冷壳体内设有水道，所述水冷壳体上设有进水接头及出水接头，所述进水接头及所述出水接头均与所述水道相连通；所述功率板设置于所述水道一侧，且至少所述功率器件位于所述功率板主体与所述水道之间，并贴置于所述水冷壳体上；所述直流输入线排固定于所述水冷壳体上，且远离所述功率器件的一端贯穿所述水冷壳体的侧壁并延伸至所述水冷壳体的外侧。

6.根据权利要求5所述的电机控制器，其特征在于，所述水冷壳体具有第一凹槽，所述功率板位于所述第一凹槽内；所述电机控制器还包括盖板，所述盖板扣至于所述水冷壳体设有所述第一凹槽的表面，以将所述功率板封盖于所述第一凹槽内。

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控制板，所述控制板位于所述水冷壳体远离所述功率板的一侧；所述控制板与所述功率板电连接。

8.根据权利要求7所述的电机控制器，其特征在于，所述控制板与所述功率板通过板对板插接件电连接。

9.根据权利要求7所述的电机控制器，其特征在于，所述水冷壳体还具有第二凹槽，所述第二凹槽位于所述水道远离所述第一凹槽的一侧；所述控制板位于所述第二凹槽内；所述电机控制器还包括信号插接件，所述信号插接件一端固定于所述控制板上，另一端贯穿所述水冷壳体的侧壁并延伸至所述水冷壳体的外侧。

10.根据权利要求7所述的电机控制器，其特征在于，所述电机控制装置还包括保护盖，所述保护盖位于所述控制板远离所述水冷壳体的一侧；多组所述交流输出线排一端与所述功率器件电连接，另一端贯穿依次所述水冷壳体、所述控制板及所述保护盖并延伸至所述保护盖的外侧。

11.一种电动助力装置，其特征在于，包括：

如权利要求1至10中任一项所述的电机控制器；

电池，与所述直流输入线排电连接；

电机，与多组所述交流输出线排电连接。

12.一种混合动力装置，其特征在于，包括：

如权利要求1至10中任一项所述的电机控制器；

电池，与所述直流输入线排电连接；

燃料驱动装置；

电机，与多组所述交流输出线排及所述燃料驱动装置电连接。

13.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求11所述的电动助力装置或如权利要求12所述的混合动力装置。

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