CN216123304U - 电机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电机控制器，包括箱体、主控板、驱动模块、第一屏蔽板和第二屏蔽板；主控板设于箱体内的一侧，且所在平面与箱体的内底面相互垂直；驱动模块设于箱体内的另一侧，输入端与主控板连接；第一屏蔽板固定于箱体内的中部，且一侧面与主控板的一侧面正对设置，另一侧面朝向驱动模块；第二屏蔽板铺设于驱动模块的正上方。第一屏蔽板能够屏蔽主控板和驱动模块，起到了对强弱电进行隔离的作用，使得主控板和驱动模块的间距大幅度缩减，缩小了电机控制器的体积。第二屏蔽板所在平面与第二屏蔽板所在平面相互垂直，与第一屏蔽板相互配合形成半封闭的空间，不仅可降低内部结构及外部对驱动模块的干扰，还使得控制器实现了小型化设计。

Description

电机控制器

技术领域

本实用新型涉及电机控制器技术领域，尤其涉及一种电机控制器。

背景技术

随着科技的发展，电机已经普遍应用于新能源汽车、打印机、复印机、纸张处理机、太空设备、军事载具、测试设备以及机器人等各种设备中。相应的，对电机的控制要求也越来越高。电机控制器能够很好地控制电机按照预设方向、预设速度以及预设角度进行工作。

然而，传统的电机控制器自身体积较大，对空间利用率较低，限制了其应用场所。

实用新型内容

为解决传统的电机控制器自身体积较大，对空间利用率较低，限制了其应用场所的问题，本实用新型提供一种电机控制器。

为实现本实用新型目的提供的一种电机控制器，包括箱体、主控板、驱动模块、第一屏蔽板和第二屏蔽板；

箱体中空；

主控板设于箱体内的一侧，且所在平面与箱体的内底面相互垂直，通过CAN 总线能够与上层控制器连接；

驱动模块设于箱体内的另一侧，输入端与主控板连接，输出端能够与外部电机连接；

第一屏蔽板固定于箱体内的中部，且一侧面与主控板的一侧面正对设置，另一侧面朝向驱动模块；

第二屏蔽板铺设于驱动模块的顶面的正上方。

在其中一个具体实施例中，驱动模块包括功率逆变电路板、驱动电路板和直流支撑电容器；

功率逆变电路板铺设于箱体的内底面的上方，且靠近第一屏蔽板设置，输入端与驱动电路板的输出端连接，输出端能够与外部电机连接；

驱动电路板铺设于功率逆变电路板的顶面的正上方，顶面的上方铺设有第二屏蔽板，输入端与主控板连接；

直流支撑电容器设于功率逆变电路板远离第一屏蔽板的一侧，与功率逆变电路板连接。

在其中一个具体实施例中，直流支撑电容器为薄膜电容器。

在其中一个具体实施例中，还包括航空插头；

航空插头为七个，均固定于箱体的一侧壁的外侧面上，分别为电源航空插头、通信航空插头、第一FlexRay航空插头、第二FlexRay航空插头、三相航空插头、旋转变压器航空插头和直流航空插头；

电源航空插头、通信航空插头、第一FlexRay航空插头、第二FlexRay航空插头以及旋转变压器航空插头均连接于主控板；

三相航空插头与功率逆变电路板连接；

直流航空插头与直流支撑电容器连接。

在其中一个具体实施例中，箱体固定有航空插头的一侧壁的下部开设有多个散热孔。

在其中一个具体实施例中，功率逆变电路板和驱动电路板通过双绞线连接；

主控板与驱动电路板通过双绞线连接。

在其中一个具体实施例中，还包括绝缘垫片；

绝缘垫片固定于箱体内的中部，且一侧面与第一屏蔽板的一侧面正对设置，另一侧面朝向驱动模块。

在其中一个具体实施例中，还包括电流互感器；

电流互感器通过支架与箱体的内底面固定连接，与主控板连接。

在其中一个具体实施例中，主控板朝向第一屏蔽板的一侧面设有控制芯片和检测电路；

检测电路包括位置信号处理电路、电流信号处理电路、母线电压检测电路、温度信号处理电路和调试接口电路；

位置信号处理电路、电流信号处理电路、母线电压检测电路、温度信号处理电路、调试接口电路及驱动模块均连接于控制芯片。

在其中一个具体实施例中，箱体的四角处分别设有一个减震器；

每个减震器均包括减震套筒和减震垫；

减震套筒竖直设置，外侧壁与箱体固定连接；

减震垫固定于减震套筒的底面；

还包括接地片；

接地片为一个，与其中一个减震套筒固定连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型的电机控制器通过设置主控板，主控板上设有控制芯片，控制芯片通过CAN总线能够接收上层控制器的信号，并对接收到的信号进行处理，输出控制信号给驱动模块。驱动模块能够输出电机驱动信号给外部电机，以控制外部电机进行工作。主控板设于箱体内的一侧，驱动模块设于箱体内的另一侧。第一屏蔽板固定于箱体内的中部，能够屏蔽主控板和驱动模块，起到了对强弱电进行隔离的作用，使得主控板和驱动模块之间的距离大幅度缩减，进而使得整体布局更为紧凑合理，有效地提高了对空间的利用率，缩小了电机控制器整体的体积。第二屏蔽板铺设于驱动模块的顶面的正上方，能够有效地隔离驱动模块和顶盖。第二屏蔽板所在平面与第二屏蔽板所在平面相互垂直，与第一屏蔽板相互配合形成半封闭的空间，不仅降低了内部结构对驱动模块的干扰，提高工作的稳定性，还能够降低外部对其干扰，使得电机控制器可实现小型化设计，并提高电机控制器的抗干扰能力。同时，有效地提高了功率密度。

附图说明

图1是本实用新型一种电机控制器一具体实施例的爆炸图；

图2是图1所示的电机控制器的内部结构示意图。

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。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴线”、“周向”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或简化描述，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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“衔接”、“铰接”等术语应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1和图2，一种电机控制器，包括箱体110、主控板120、驱动模块 130、第一屏蔽板140和第二屏蔽板150。其中，箱体110为方形中空结构，内部为容置腔。主控板120为方形结构。主控板120设于箱体110内的一侧，且所在平面与箱体110的内底面相互垂直，通过CAN总线能够与上层控制器电连接。驱动模块130设于箱体110内的另一侧，输入端与主控板120连接，输出端能够与外部电机电连接。第一屏蔽板140固定于箱体110内的中部，且一侧面与主控板120的一侧面正对设置，另一侧面朝向驱动模块130。第二屏蔽板 150铺设于驱动模块130的顶面的正上方。

在此实施例中，主控板120上设有控制芯片，控制芯片通过CAN总线能够接收上层控制器的信号，并对接收到的信号进行处理，输出控制信号给驱动模块130。驱动模块130能够输出电机驱动信号给外部电机，以控制外部电机进行工作。其中，主控板120设于箱体110内的一侧，驱动模块130设于箱体110 内的另一侧。第一屏蔽板140固定于箱体110内的中部，能够屏蔽主控板120 和驱动模块130，起到了对强弱电进行隔离的作用，使得主控板120和驱动模块 130之间的距离大幅度缩减，进而使得整体布局更为紧凑合理，有效地提高了对空间的利用率，缩小了电机控制器整体的体积。第二屏蔽板150铺设于驱动模块130的顶面的正上方，能够有效地隔离驱动模块130和顶盖。第二屏蔽板150 所在平面与第二屏蔽板150所在平面相互垂直，与第一屏蔽板140相互配合形成半封闭的空间，不仅降低了内部结构对驱动模块130的干扰，提高工作的稳定性，还能够降低外部对其干扰，使得电机控制器可实现小型化设计，并提高电机控制器的抗干扰能力。同时，有效地提高了功率密度。

本实用新型一具体实施例中，驱动模块130包括功率逆变电路板131、驱动电路板132和直流支撑电容器133。其中，功率逆变电路板131铺设于箱体110 的内底面的上方，且靠近第一屏蔽板140设置。功率逆变电路板131的输入端与驱动电路板132的输出端电连接，输出端能够与外部电机电连接。驱动电路板132铺设于功率逆变电路板131的顶面的正上方，顶面的上方铺设有第二屏蔽板150。驱动电路板132的输入端与主控板120的控制芯片电连接。此处，需要说明是，在驱动电路板132上设有驱动电路，在功率逆变电路板131上设有功率逆变电路。驱动电路的输入端与主控板120的控制芯片电连接，输出端与功率逆变电路的输入端电连接。功率逆变电路的输出端与外部电机电连接。驱动电路能够接收控制芯片输出的控制信号，并向功率逆变电路输出驱动信号，通过功率逆变电路控制外部电机进行工作。第二屏蔽板150能够有效地隔离驱动电路板132上的电器元件和顶盖，并能够降低外部对驱动电路板132上的电器元件的干扰。直流支撑电容器133设于功率逆变电路板131远离第一屏蔽板 140的一侧，与功率逆变电路板131连接。直流支撑电容器133在整个逆变电路中，起到对整流器的输出电压进行平滑滤波的作用，使直流母线上的电压波动保持在允许范围内，减缓电压过冲和瞬时过电压产生的影响。整体上，布局合理，对空间利用率较高，大幅度降低电机控制器的体积，拓宽了电机控制器的应用场所。

本实用新型一具体实施例中，直流支撑电容器133为薄膜电容器，薄膜电容器的容量较大，工作稳定性较好，且体积较小。薄膜电容器为方形结构，有效地改善了电机控制器的内部结构的规整度，进而使得电机控制器的内部结构较为紧凑，进一步地提高了对空间的利用率。

本实用新型一具体实施例中，电机控制器还包括航空插头。采用航空插头作为连接器，使得连接器与箱体110连接处具有较好的密封性。主控板120朝向第一屏蔽板140的一侧面设有控制芯片和检测电路。检测电路包括位置信号处理电路、电流信号处理电路、母线电压检测电路、温度信号处理电路、调试接口电路和其他电路。其中，位置信号处理电路、电流信号处理电路、母线电压检测电路、温度信号处理电路、调试接口电路及驱动模块130均电连接于控制芯片。航空插头为七个，均固定于箱体110的箱体主体的一侧壁的外侧面上，分别为电源航空插头161、通信航空插头162、第一FlexRay航空插头163、第二FlexRay航空插头164、三相航空插头165、旋转变压器航空插头166和直流航空插头167。其中，电源航空插头161、通信航空插头162、第一FlexRay航空插头163、第二FlexRay航空插头164以及旋转变压器航空插头166均电连接于主控板120。三相航空插头165与功率逆变电路板131电连接。直流航空插头 167与直流支撑电容器133电连接。具体地，电源航空插头161与主控板120电连接，外部电源通过电源航空插头161能够供电给主控板120。通信航空插头 162、第一FlexRay航空插头163以及第二FlexRay航空插头164均与主控板120 上的控制芯片电连接。主控板120上的控制芯片通过航空插头、第一FlexRay 航空插头163以及第二FlexRay航空插头164中任意一个航空插头接收上层控制器输出的信号。旋转变压器航空插头166分别与主控板120上的位置信号处理电路、电流信号处理电路、母线电压检测电路、温度信号处理电路电连接。其中，位置信号处理电路通过旋转变压器航空插头166接收位置传感信号，并传送给控制芯片。电流信号处理电路通过电流互感器181及旋转变压器航空插头166接收外部电流信号，并传送给控制芯片。温度信号处理电路通过旋转变压器航空插头166接收外部的温度信号，并传送给主控板120上的控制芯片。调试接口电路分别与通信航空插头162、第一FlexRay航空插头163、第二FlexRay 航空插头164电连接，通过航空插头、第一FlexRay航空插头163以及第二 FlexRay航空插头164中任意一个航空插头接收外部的调试信号，并传送给控制芯片。直流支撑电容器133的一极通过紧固螺栓与直流航空插头167固定连接，另一极与功率逆变电路板131上的功率逆变电路电连接。功率逆变电路通过三相航空插头165向外部输出交流电。整体上，采用接通电源的航空插头与通信用航空插头相互独立，减少电源对通信信号的干扰，提高通信信号传输的稳定性。

本实用新型一具体实施例中，箱体110固定有航空插头的一侧壁的下部开设有多个散热孔111。此处，需要说明的是，散热孔111被设置在主控板120及驱动板的共同一端。如此，使得电机控制器具有较强的散热能力。在散热孔111 处设有有散热翅片，能够有效地增大散热面积，改善散热效果。

本实用新型一具体实施例中，功率逆变电路板131和驱动电路板132通过双绞线连接，主控板120与驱动电路板132通过双绞线连接。双绞线的抗干扰能力较强，价格低廉，可有效地提高信号传输的稳定性，并降低电机控制器的制造成本。

本实用新型一具体实施例中，电机控制器还包括绝缘垫片170，绝缘垫片 170固定于箱体110内的中部，且一侧面与第一屏蔽板140的一侧面正对设置，另一侧面朝向驱动模块130。具体地，绝缘垫片170的材质为木质，具有较好地绝缘性。第一屏蔽板140和主控板120通过绝缘垫片170固定在驱动电路板132 和功率逆变电路板131的共同一侧。

本实用新型一具体实施例中，电机控制器还包括电流互感器181，电流互感器181固定在支架182的顶面，通过支架182与箱体110的内底面固定连接。电流互感器181与主控板120上的温度信号处理电路电连接，能够将较大的交流电电流转换为一定比例的小电流。

本实用新型一具体实施例中，箱体110的四角处分别设有一个减震器，减震器能够对箱体110起到减震作用。具体地，每个减震器均包括减震套筒191 和减震垫。减震套筒191竖直设置，外侧壁与箱体110固定连接。减震垫固定于减震套筒191的底面。整体上，具有较好的减震效果。电机控制器还包括接地片192，接地片192为一个，与其中一个减震筒固定连接。接地片192能够接地，能够提高电机控制器的抗干扰能力。

本实用新型一具体实施例中，箱体110包括箱体主体和顶盖。顶盖与箱体主体的顶端采用螺接方式连接，以便于组装使用和拆卸维修。在箱体主体的顶面和顶盖的底面均设有闭合环状结构的封闭槽，封闭槽内固定有密封条。如此，有效地提高了箱体110内的密封性，具有较好的防水功能。功率逆变电路板131 和驱动电路板132通过固定螺栓与箱体主体的内底面固定连接。直流支撑电容器133通过紧固螺栓与箱体主体的内侧壁固定连接。箱体主体固定有航空插头的一侧壁的下部开设有多个散热孔111，固定有航空插头的一侧壁的上部开设有一个透气孔112，透气孔112内设有阀门。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“一个具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型的构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机控制器，其特征在于，包括：

箱体、主控板、驱动模块、第一屏蔽板和第二屏蔽板；

所述箱体中空；

所述主控板设于所述箱体内的一侧，且所在平面与所述箱体的内底面相互垂直，通过CAN总线能够与上层控制器连接；

所述驱动模块设于所述箱体内的另一侧，输入端与所述主控板连接，输出端能够与外部电机连接；

所述第一屏蔽板固定于所述箱体内的中部，且一侧面与所述主控板的一侧面正对设置，另一侧面朝向所述驱动模块；

所述第二屏蔽板铺设于所述驱动模块的顶面的正上方。

2.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述驱动模块包括功率逆变电路板、驱动电路板和直流支撑电容器；

所述功率逆变电路板铺设于所述箱体的内底面的上方，且靠近所述第一屏蔽板设置，输入端与所述驱动电路板的输出端连接，输出端能够与所述外部电机连接；

所述驱动电路板铺设于所述功率逆变电路板的顶面的正上方，顶面的上方铺设有所述第二屏蔽板，输入端与所述主控板连接；

所述直流支撑电容器设于所述功率逆变电路板远离所述第一屏蔽板的一侧，与所述功率逆变电路板连接。

3.根据权利要求2所述的电机控制器，其特征在于，所述直流支撑电容器为薄膜电容器。

4.根据权利要求2所述的电机控制器，其特征在于，还包括航空插头；

所述航空插头为七个，均固定于所述箱体的一侧壁的外侧面上，分别为电源航空插头、通信航空插头、第一FlexRay航空插头、第二FlexRay航空插头、三相航空插头、旋转变压器航空插头和直流航空插头；

所述电源航空插头、所述通信航空插头、所述第一FlexRay航空插头、所述第二FlexRay航空插头以及所述旋转变压器航空插头均连接于所述主控板；

所述三相航空插头与所述功率逆变电路板连接；

所述直流航空插头与所述直流支撑电容器连接。

5.根据权利要求4所述的电机控制器，其特征在于，所述箱体固定有所述航空插头的一侧壁的下部开设有多个散热孔。

6.根据权利要求2所述的电机控制器，其特征在于，所述功率逆变电路板和所述驱动电路板通过双绞线连接；

所述主控板与所述驱动电路板通过双绞线连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的电机控制器，其特征在于，还包括绝缘垫片；

所述绝缘垫片固定于所述箱体内的中部，且一侧面与所述第一屏蔽板的一侧面正对设置，另一侧面朝向所述驱动模块。

8.根据权利要求1至6任一项所述的电机控制器，其特征在于，还包括电流互感器；

所述电流互感器通过支架与所述箱体的内底面固定连接，与所述主控板连接。

9.根据权利要求1至6任一项所述的电机控制器，其特征在于，所述主控板朝向所述第一屏蔽板的一侧面设有控制芯片和检测电路；

所述检测电路包括位置信号处理电路、电流信号处理电路、母线电压检测电路、温度信号处理电路和调试接口电路；

所述位置信号处理电路、所述电流信号处理电路、所述母线电压检测电路、所述温度信号处理电路、所述调试接口电路及所述驱动模块均连接于所述控制芯片。

10.根据权利要求1至6任一项所述的电机控制器，其特征在于，所述箱体的四角处分别设有一个减震器；

每个所述减震器均包括减震套筒和减震垫；

所述减震套筒竖直设置，外侧壁与所述箱体固定连接；

所述减震垫固定于所述减震套筒的底面；

还包括接地片；

所述接地片为一个，与其中一个所述减震套筒固定连接。

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