CN215452785U - 一种电机控制器与车辆 - Google Patents

Abstract

本申请实施例在于提供一种电机控制器与车辆，属于控制器技术领域。包括控制器壳体，所述控制器壳体内设置有横向隔离件与纵向隔离件，所述横向隔离件与所述纵向隔离件位于所述控制器壳体内的不同位置，并将所述控制器壳体内的空间划分为三个相互独立的区域，所述三个相互独立的区域用于分别放置第一高压部件、第二高压部件与低压部件。使用本申请的电机控制器与车辆，可以降低高压器件对低压器件的电磁干扰。

Description

一种电机控制器与车辆

技术领域

本申请实施例涉及控制器技术领域，具体而言，涉及一种电机控制器与车辆。

背景技术

随着新能源汽车市场的发展，电机电控行业受到高度重视，高密度电驱动系统技术得以迅速发展，也对电机的EMC电磁干扰能力提出更高的要求。

电机是通过电机控制器来进行启停的相关控制，电机控制器中设置有DC滤波模块、IGBT功率输出模块、DC-LINK电容等高压器件，以及控制板等低压器件，然而高压器件上的干扰频率较大，其EMC电磁干扰能力较低，会对低压器件以及电机周围环境内的其余器件造成影响。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电机控制器与车辆，旨在降低高压器件对低压器件造成的干扰。

本申请实施例第一方面提供一种电机控制器，包括控制器壳体，所述控制器壳体内设置有横向隔离件与纵向隔离件，所述横向隔离件与所述纵向隔离件位于所述控制器壳体内的不同位置，并将所述控制器壳体内的空间划分为三个相互独立的区域，所述三个相互独立的区域用于分别放置第一高压部件、第二高压部件与低压部件。

可选地，所述横向隔离件内设置有冷却装置；

所述冷却装置对所述横向隔离件两侧区域内的器件进行冷却。

可选地，所述第二高压部件包括DC滤波模块，所述DC滤波模块包括：铜排基座、磁环与安规电容；

所述铜排基座用于电连接所述磁环与所述安规电容；

所述磁环设置于所述铜排基座的中央，所述安规电容设置于所述铜排基座两侧的凹槽中。

可选地，所述安规电容上设置有朝向所述横向隔离件的引脚。

可选地，所述DC滤波模块的输入端通过高压连接器与电源电连接；

所述DC滤波模块的第一输出端与DC-LINK电容电连接，所述DC滤波模块的第二输出端与所述低压部件电连接。

可选地，所述第一高压部件包括IGBT功率输出模块，所述IGBT功率输出模块包括：三相输出铜排与三相磁环；

所述三相磁环设置于所述控制器壳体的内壁上，且所述三相磁环围绕在所述三相输出铜排外，对所述三相输出铜排上的干扰进行抑制。

可选地，所述IGBT功率输出模块还包括：IGBT板、驱动板与电流霍尔传感器；

所述IGBT板连接在所述驱动板的上方；

所述电流霍尔传感器的一端连接在所述IGBT板与所述驱动板的一侧，另一端与所述三相输出铜排连接。

可选地，所述低压部件包括控制板；

所述控制板上设置有温度传感器；

所述横向隔离件上设置有延伸至所述温度传感器处的温度检测柱；

所述温度检测柱用于将所述横向隔离件的温度传递至所述温度传感器，以使得所述温度传感器将感知到的温度参数发送给控制板。

可选地，所述横向隔离件上设置有导热垫，所述导热垫与所述温度检测器接触。

本申请实施例第二方面提供一种车辆，包括如本申请实施例第一方面提供的一种电机控制器。

采用本申请提供的一种电机控制器，通过横向隔离件的设置，可以将第一高压部件与低压部件进行隔离，通过纵向隔离件的设置，可以将第二高压部件与低压部件进行隔离，使得第一高压部件与第二高压部件的EMC电磁干扰能力较低，降低了低压部件受到第一高压部件与第二高压部件的干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提出的电机控制器的爆炸图；

图2是本申请一实施例提出的电机控制器整体的剖视图；

图3是本申请一实施例提出的DC滤波模块的结构示意图；

图4是本申请一实施例提出的IGBT功率输出模块的结构示意图。

附图标记说明：1、控制器壳体；11、上盖；111、高压连接器；12、横向隔离件；13、下盖；2、第一区域；21、DC-LINK电容；22、IGBT功率输出模块；221、IGBT板；222、驱动板；223、电流霍尔传感器；224、三相输出铜排；225、三相磁环；3、第二区域；31、DC滤波模块；311、铜排基座；312、X安规电容；313、铁氧体磁环；314、纳米晶磁环；315、Y安规电容；4、第三区域；41、控制板。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

参照图1，示出了一种电机控制器的爆炸示意图。包括控制器壳体1，所述控制器壳体1内设置有横向隔离件12与纵向隔离件，所述横向隔离件12与所述纵向隔离件位于所述控制器壳体1内的不同位置，并将所述控制器壳体1内的空间划分为三个相互独立的区域，所述三个相互独立的区域用于分别放置第一高压部件、第二高压部件与低压部件。

本申请实施例中，控制器壳体1包括上盖11与下盖13，上盖11与下盖13位于控制器壳体1的两端，为电机控制器的端盖，上盖11上设置有高压连接器111。

横向隔离件12与上盖11或下盖13平行，且横向隔离件12位于上盖11与下盖13之间，横向隔离件12的侧面与控制器壳体1的内侧壁连接。

纵向隔离件(图中未示出)与横向隔离件12垂直，且可以与上盖11一体成型，纵向隔离件的三个侧面与上盖11的内侧壁连接，纵向隔离件的一个侧面与横向隔离件12垂直连接。

其中，参照图2所示，横向隔离件12与纵向隔离件将控制器壳体1内的空间划分为第一区域2、第二区域3与第三区域4，第一区域2位于第二区域3与第三区域4的下方，且第一区域2的容纳空间大于第一区域2与第二区域3的容纳空间，第一区域2用于容纳第一高压部件；第二区域3用于容纳第二高压部件，第三区域4用于容纳低压部件。

另外，横向隔离件12内设置有冷却装置，冷却装置可以为冷却水管，也可以为冷却器。冷却装置用于对横向隔离件12两侧区域内的器件进行冷却，例如对第一区域2内的第一高压部件、第二区域3内的第二高压部件以及第三区域4内的低压部件进行冷却。

第一方面，通过横向隔离件12的设置，可以将第一高压部件与低压部件进行隔离，通过纵向隔离件的设置，可以将第二高压部件与低压部件进行隔离，使得第一高压部件与第二高压部件的EMC电磁干扰能力较低，降低了低压部件受到第一高压部件与第二高压部件的干扰。

第二方面，通过横向隔离件12内设置有冷却装置，可以使得一个横向隔离件12能够同时集成电机控制器内的冷却功能与隔离功能两个功能，即，利用一个横向隔离件12实现高压部件与低压部件之间的隔离，以及高压部件与低压部件的冷却，本申请实施例取消了传统的电机控制器中分别利用冷却模块实现冷却功能，利用隔离板来实现隔离功能，占用了更少的控制器壳体1内的空间，以及采用了更少的材料来实现冷却功能与隔离功能，生产成本更低。

本申请实施例中，由于对控制器壳体1内的器件进行了分区隔离，因此下文将以第一区域2、第二区域3与第三区域4内的器件来分别进行阐述。

第三区域4中设置有低压部件，参照图1所示，低压部件包括控制板41。

控制板41是整个电机控制器的核心控制部分，用于对IGBT功率输出模块22进行控制，以实现直流电与交流电之间的转换，为电机提供交流电。控制板41设置于上盖11与横向隔离件12之间，且控制板41与上盖11和横向隔离件12平行；控制板41的输入端通过高压连接器111与外部电源电气连接，DC滤波模块31的输出端与控制板41电气连接，用于将外部电源的直流电输入至控制板41中。

在第三区域4的结构中，由于控制板41是低压部件，容易受到高压部件的电磁干扰而损坏，或出现工作异常的情况。

因此，控制板41作为低压部件单独地被隔离在第三区域4中，而不会受到高压部件较多的电磁干扰。

在第三区域4的结构中，由于传统的温度传感器与传统的冷却模块之间的距离较远，会花费较大的生产成本、占用较多的控制器壳体1的内部空间，来将冷却模块的温度传递给温度传感器。

因此，为了节约生产成本，也为了减少控制器壳体1内部空间的占用。本申请实施例设计了如下结构：所述控制板41上设置有温度传感器；所述横向隔离件12上设置有延伸至所述温度传感器处的温度检测柱；所述温度检测柱用于将所述横向隔离件12的温度传递至所述温度传感器，以使得所述温度传感器将感知到的温度参数发送给控制板41，控制板41可以将获取到的温度参数发送给车辆仪表板，以使得维修员能够得知横向隔离件12的内部维度，以便维修人员进行维修。

其中，温度检测柱可以是铝柱，可以将横向隔离件12的温度传递至温度传感器处。

通过将横向隔离件12设置在靠近控制板41的位置，第一方面可以通过横向隔离件12的制冷功更好地对控制板41进行降温；第二方面可以缩短横向隔离件12与控制板41之间的间距，使得温度检测柱的长度可以设置地更短，节约了生产成本，减少了控制器壳体1内空间的占用；第三方面可以缩短信号传递路径，使得温度传感器采集到的温度数据更加精确。

在第三区域4的结构中，由于温度传感器与温度检测柱之间直接接触，一方面会使得温度传感器在安装的过程中与温度检测柱之间发生碰撞使得温度传感器损坏，另一方面也会使得温度检测柱在受热膨胀而发生形变时，与温度传感器之间产生较大的应力而导致温度传感器损坏。

因此，为了避免温度传感器损坏，本申请实施例在温度检测柱远离横向隔离件12的一端设置有导热垫，导热垫可以为导热硅脂、导热胶等等，可以将温度检测柱的温度传递至导热垫上。

通过在温度检测柱上设置导热垫，在保障热量顺利传递至温度传感器上的同时，一方面可以在温度传感器安装的过程中，即使与导热垫发生碰撞，也会通过导热垫进行缓冲，而不会损坏；另一方面可以在温度检测柱发生形变膨胀时促使导热垫抵触温度传感器时，通过导热垫的形变来中和二者之间的应力，从而保障温度传感器不会因应力过大而损坏。

第二区域3中设置有第二高压部件，参照图3所示，第二高压部件包括DC滤波模块31。

DC滤波模块31是整个电机控制器的滤波部分，用于对IGBT功率输出模块22与铜排基座311的磁干扰进行过滤，以过滤DCL滤波模块内部铜排基座311之间的回路产生的差模干扰，以及铜排基座311与控制器壳体1之间的回路所产生的共模干扰。DC滤波模块31设置于控制板41的一侧，DC滤波模块31的输出端与控制板41的输入端电气连接，DC滤波模块31的输出端与DC-LINK电容21的输入端电气连接，用于将直流电输入至DC-LINK电容21中。

在第二区域3的结构中，由于DC滤波模块31内的各个器件之间通过电线进行连接，会占用控制器壳体1内大部分空间。

因此，为了对DC滤波模块31内的各个器件进行集成，缩小DC滤波模块31占用控制器壳体1的空间。本申请实施例的第三区域4结构如下：所述DC滤波模块31包括：铜排基座311、磁环与安规电容；所述铜排基座311用于电连接所述磁环与所述安规电容；所述磁环设置于所述铜排基座311的中央，所述安规电容设置于所述铜排基座311两侧的凹槽中。

其中，参照图3所示，铜排基座311的右侧为铜排基座311的输入端，铜排基座311的左侧为铜排基座311的输出端，铜排基座311的输出端与控制板41的输入端电连接，铜排基座311的输出端与DC-LINK电容21的输入端电连接，从而实现DC滤波模块31与控制板41和DC-LINK电容21之间的电连接。

铜排基座311可以通过注塑工艺制作得到，铜排基座311为传导体，可以实现各个器件之间的电连接。安规电容的引脚可以通过电阻焊的方式焊接至铜排基座311的凹槽内，磁环也可以通过灌封胶的方式固定在铜排基座311上，通过铜排基座311则可以实现安规电容与磁环之间的电连接，即，实现DC滤波模块31内各个器件之间的电连接。

通过铜排基座311的设置，可以对磁环与安规电容等器件进行集成，使得这些器件能够被连接在同一个铜排基座311上。第一方面，不必将这些器件通过电线连接的方式来实现各个器件之间的电连接，减少了对控制器壳体1空间的占用；第二方面，各个器件之间进行连接时，仅需要将各个器件插入至铜排基座311内的凹槽内即可，简化了连接工艺，提升了产品的装配效率；第三方面，减少了线束设计，节约了人工成本与生产成本。

在第二区域3的结构中，由于各个器件之间采用铜排基座311作为基底来进行电连接，而铜排基座311与IGBT功率输出模块22上具有较大的电磁干扰，而这些电磁干扰会对控制板41这些低压部件造成较大的影响。

因此，为了避免低压部件受到较大的电磁干扰，磁环包括纳米晶磁环314与铁氧体磁环313，安规电容包括X安规电容312与两组Y安规电容315。

其中，纳米晶磁环314与铁氧体磁环313插入至铜排基座311的中央位置，纳米晶磁环314与铁氧体磁环313位于同一直线上；X安规电容312安装至铜排基座311输入端侧的凹槽内；两组Y安规电容315中的一组Y安规电容315安装在铁氧体磁环313的两侧凹槽内，另一组Y安规电容315安装在纳米晶磁环314两侧的凹槽内。

铜排基座311上的电磁干扰，经过一组Y安规电容315，通过Y安规电容315滤除铜排基座311与横向隔离件12之间的干扰；再经过铁氧体磁环313与纳米晶磁环314相互结合使用，可以充分发挥各自在不同频率段的抑制作用，以滤除铜排基座311上的差模干扰与共模干扰；再经过另外一组Y安规电容315再次滤除铜排基座311与横向隔离件12之间的干扰；最后通过X安规电容312过滤铜排基座311内两个铜排之间的干扰。

通过上述磁环与安规电容的设置，可以实现对通过铜排基座311上的电磁干扰进行多级过滤，从而减少传输至低压部件的电磁干扰，进一步降低了电机控制器的EMC电磁干扰能力。

X安规电容312接收输入至铜排基座311内的直流电，并通过X安规电容312与两组Y安规电容315的过滤，来抑制DC滤波模块31上的EMI噪声。

在第二区域3的结构中，由于安规电容的引脚需要接地，而安规电容与控制器壳体1之间的距离较远，需要额外设置连接线，将安规电容的引脚连接在控制器壳体1上来实现接地，这样同样会占用多余的控制器壳体1的空间。

为了避免连接线占用多余的控制器壳体1的空间。本申请实施例安规电容上设置有朝向所述横向隔离件12的引脚。

安规电容上的引脚通过铜排基座311与横向隔离件12接触，而横向隔离件12与控制器壳体1相互连接，所以将安规电容的引脚设置在朝向横向隔离件12的方向，可以利用横向隔离件12与控制器壳体1之间的连接关系，将引脚接地，而不必额外设置连接线，来将安规电容的引脚接地，取消了连接线，减少了对控制器壳体1空间的占用。

在第二区域3的结构中，所述DC滤波模块31的输入端通过高压连接器111与电源电连接；所述DC滤波模块31的第一输出端与DC-LINK电容21电连接，所述DC滤波模块31的第二输出端与所述低压部件电连接。

其中，DC滤波输出模块包括两个输出端，第一输出端与DC-LINK电容21电连接，以将滤波后的直流电输入至DC-LINK电容21中，第二输出端与低压部件中的控制板41连接，可以将直流电输入至控制板41上，以作为控制板41的备用电源来为控制板41供电。

第一区域2中设置有第一高压部件，参照图1与图4所示，第一高压部件包括IGBT功率输出模块22与DC-LINK电容21。

IGBT功率输出模块22是整个电机控制器的转换部分，IGBT功率输出模块22可以在控制板41的控制下，将直流电转换成交流电输出给电机，为电机提供交流电。IGBT功率输出模块22设置于靠近下盖13的位置，IGBT功率输出模块22的输入端与DC-LINK电容21的输出端电连接，IGBT功率输出模块22的输出端与电机电连接。

在第一区域2的结构中，所述IGBT功率输出模块22包括：IGBT板221、驱动板222、电流霍尔传感器223、三相输出铜排224与三相磁环225。

其中，所述IGBT板221设置于横向隔离件12与驱动板222之间，且连接在驱动板222的上方；驱动板222与IGBT板221平行，且驱动板222的一侧与IGBT板221齐平；电流霍尔传感器223的一端连接在所述IGBT板221与所述驱动板222齐平的一侧，另一端与所述三相输出铜排224连接；三相输出铜排224的一端插入至电流霍尔传感器223远离IGBT板221的一端，且通过螺栓将三相输出铜排224与电流霍尔传感器223进行连接；三相磁环225围绕设置在三相输出铜排224的另一端，且三相磁环225通过灌装胶固定在下盖13上。

上述结构中，IGBT板221的输入端与DC-LINK电容21的输出端连接，用于将输入的直流电转换成交流电；IGBT板221的输出端与三相输出铜排224的输入端连接，三相输出铜排224的输出端与电机连接，以将交流电输入至电机内给电机供电。

通过电流霍尔传感器223的设置，可以对IGBT板221对直流电转换成交流电的波形变化进行检测，以确定变换后的波形是否正常；通过三相磁环225的设置，可以对三相输出铜排224的干扰进行屏蔽，以减少三相输出铜排224对电机的电磁干扰。

在上述结构中，第三区域4中设置有控制板41；第二区域3中设置有DC滤波模块31；第一区域2中设置有IGBT功率输出模块22与DC-LINK电容21。

在对电机进行供电，电流的流向为：控制板41通过高压连接器111获取外部电源的直流电，再依次经过DC滤波模块31，最后经过DC-LINK电容21与IGBT功率输出模块22转换成交流电输入至电机内，以对电机进行供电。

在对电机进行启停控制时，IGBT功率输出模块22通过低压连接器获取控制信号，再将控制信号传递给电机，以对电机进行控制。

实施例二

基于同一实用新型构思，本申请另一实施例提供一种车辆，包括如实施例一提供的一种电机控制器。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，诸如“第一”和“第二”之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请，在具体实施方式及应用范围上均会有不同形式的改变之处，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电机控制器，其特征在于，包括控制器壳体(1)，所述控制器壳体(1)内设置有横向隔离件(12)与纵向隔离件，所述横向隔离件(12)与所述纵向隔离件位于所述控制器壳体(1)内的不同位置，并将所述控制器壳体(1)内的空间划分为三个相互独立的区域，所述三个相互独立的区域用于分别放置第一高压部件、第二高压部件与低压部件。

2.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述横向隔离件(12)内设置有冷却装置；

所述冷却装置对所述横向隔离件(12)两侧区域内的器件进行冷却。

3.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述第二高压部件包括DC滤波模块(31)，所述DC滤波模块(31)包括：铜排基座(311)、磁环与安规电容；

所述铜排基座(311)用于电连接所述磁环与所述安规电容；

所述磁环设置于所述铜排基座(311)的中央，所述安规电容设置于所述铜排基座(311)两侧的凹槽中。

4.根据权利要求3所述的电机控制器，其特征在于，所述安规电容上设置有朝向所述横向隔离件(12)的引脚。

5.根据权利要求3所述的电机控制器，其特征在于，所述DC滤波模块(31)的输入端通过高压连接器(111)与电源电连接；

所述DC滤波模块(31)的第一输出端与DC-LINK电容(21)电连接，所述DC滤波模块(31)的第二输出端与所述低压部件电连接。

6.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述第一高压部件包括IGBT功率输出模块(22)，所述IGBT功率输出模块(22)包括：三相输出铜排(224)与三相磁环(225)；

所述三相磁环(225)设置于所述控制器壳体(1)的内壁上，且所述三相磁环(225)围绕在所述三相输出铜排(224)外，对所述三相输出铜排(224)上的干扰进行抑制。

7.根据权利要求6所述的电机控制器，其特征在于，所述IGBT功率输出模块(22)还包括：IGBT板(221)、驱动板(222)与电流霍尔传感器(223)；

所述IGBT板(221)连接在所述驱动板(222)的上方；

所述电流霍尔传感器(223)的一端连接在所述IGBT板(221)与所述驱动板(222)的一侧，另一端与所述三相输出铜排(224)连接。

8.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述低压部件包括控制板(41)；

所述控制板(41)上设置有温度传感器；

所述横向隔离件(12)上设置有延伸至所述温度传感器处的温度检测柱；

所述温度检测柱用于将所述横向隔离件(12)的温度传递至所述温度传感器，以使得所述温度传感器将感知到的温度参数发送给控制板(41)。

9.根据权利要求8所述的电机控制器，其特征在于，所述横向隔离件(12)上设置有导热垫，所述导热垫与所述温度检测柱接触。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆上设置有如权利要求1至9任一项所述的电机控制器。

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