CN216253665U - 一种控制器、电机及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种控制器、电机及车辆，其中，所述控制器包括控制器壳体、IGBT组件、散热器、直流支撑电容器和驱动电路板，所述IGBT组件、所述散热器、所述直流支撑电容器和所述驱动电路板均设置在所述控制器壳体内，所述IGBT组件和所述直流支撑电容器均与所述散热器导热接触，所述IGBT组件集成固定在所述散热器上，所述驱动电路板固定于所述IGBT组件上。本公开中IGBT组件和直流支撑电容器共用一个散热器，简化了控制器的散热结构，提高了控制器的空间利用率。

Description

一种控制器、电机及车辆

技术领域

本公开涉及车辆散热技术领域，具体地，涉及一种控制器、电机及车辆。

背景技术

电机控制器由IGBT、直流支撑电容和壳体等组成，IGBT通过IGBT的散热结构进行散热。其中，直流支撑电容虽然发热较小，但由于电机控制器内部温度较高，通常情况下只允许直流支撑电容芯子处温升低于15K，因此，直流支撑电容也需要进行散热处理。目前，通常采用在IGBT散热水道外增加直流支撑电容的散热水道，对直流支撑电容的安装面进行冷却，不仅空间利用率低，还使电机控制器的散热结构更复杂。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种控制器、电机及车辆，IGBT组件和直流支撑电容器共用一个散热器，简化了控制器的散热结构，提高了控制器的空间利用率。

为了实现上述目的，本公开提供一种控制器，包括控制器壳体、IGBT组件、散热器、直流支撑电容器和驱动电路板，所述IGBT组件、所述散热器、所述直流支撑电容器和所述驱动电路板均设置在所述控制器壳体内，所述IGBT组件和所述直流支撑电容器均与所述散热器导热接触，所述IGBT组件集成固定在所述散热器上，所述驱动电路板固定于所述IGBT组件上。

可选地，所述IGBT组件、所述散热器和所述直流支撑电容器沿上下方向层叠设置，所述散热器的上表面与所述IGBT组件导热接触，所述散热器的下表面与所述直流支撑电容器导热接触。

可选地，所述IGBT组件包括IGBT模块和压板，所述压板上形成有第一通孔，所述压板、所述IGBT模块和所述散热器沿上下方向层叠设置，所述压板抵压在所述IGBT模块上，第一紧固件穿过所述第一通孔并与所述散热器连接。

可选地，所述IGBT组件还包括密封圈，所述散热器上形成有多个限位凹槽，所述IGBT模块放置在所述限位凹槽内，所述IGBT模块与所述限位凹槽之间设置有所述密封圈。

可选地，所述压板上设置有第一支撑柱，所述驱动电路板支撑在所述第一支撑柱上，所述驱动电路板上形成有第二通孔，第二紧固件穿过所述第二通孔并与所述第一支撑柱连接。

可选地，所述控制器还包括设置在所述控制器壳体内的控制电路板组件，所述散热器上设置有第二支撑柱，所述控制电路板组件支撑在所述第二支撑柱上，所述控制电路板组件上形成有第三通孔，第三紧固件穿过所述第三通孔并与所述第二支撑柱连接。

可选地，所述散热器为水冷散热器。

可选地，所述散热器内部形成有用于供冷却液流过的散热流道，所述散热器上形成有与所述散热流道连通的进水口和与所述散热流道连通的出水口，所述控制器壳体上形成有与所述进水口连接的进水接口和与所述出水口连接的出水接口。

本公开还提供一种电机，包括电机本体和上述所述的控制器。

本公开还提供一种车辆，包括上述所述的电机。

通过上述技术方案，IGBT组件和直流支撑电容器共用一个散热器，简化了控制器的散热结构，提高了控制器的空间利用率。驱动电路板固定在IGBT组件上，能够适用于强震动环境，避免驱动电路板损坏。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开提供的一种实施方式的控制器的结构示意图；

图2是本公开提供的一种实施方式的IGBT组件的结构示意图；

图3是本公开提供的一种实施方式的IGBT组件的剖面图；

图4是本公开提供的一种实施方式的散热器的结构示意图。

附图标记说明

10-控制器；

11-控制器壳体；111-控制器壳体本体；113-控制器盖板；115-进水接口；117-出水接口；

13-IGBT组件；131-IGBT模块；133-压板；135-密封圈；137-第一支撑柱；

15-散热器；151-进水口；153-出水口；155-第二支撑柱；

17-直流支撑电容器；

19-驱动电路板；

21-控制电路板组件。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，方位名词“上、下”是通常是基于附图的图面方向定义的。“内、外”是指相关零部件的内、外。此外，术语“第一”、“第二”等，仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-4所示，本公开提供一种控制器10，包括控制器壳体11、IGBT组件13、散热器15、直流支撑电容器17和驱动电路板19，IGBT组件13、散热器15、直流支撑电容器17和驱动电路板19均设置在控制器壳体11内，IGBT组件13和直流支撑电容器17均与散热器15导热接触，IGBT组件13集成固定在散热器15上，驱动电路板19固定于IGBT组件13上。

通过上述技术方案，IGBT组件13和直流支撑电容器17共用一个散热器15，简化了控制器10的散热结构，提高了控制器10的空间利用率。驱动电路板19固定在IGBT组件13上，能够适用于强震动环境，避免驱动电路板19损坏。

本公开的一种实施方式中，控制器壳体11包括顶部开口设置的控制器壳体本体111和控制器盖板113，控制器盖板113与控制器壳体本体111的开口端相匹配，控制器盖板113用于实现控制器壳体本体111的遮盖。

本公开的一种实施方式中，控制器壳体本体111和控制器盖板113可拆卸连接，其中，可拆卸连接方式包括但不限于卡接、螺栓连接等。

本公开的一种实施方式中，驱动电路板19与IGBT组件13的连接方式包括但不限于粘结、焊接和螺栓连接等。

可选地，IGBT组件13、散热器15和直流支撑电容器17沿上下方向层叠设置，散热器15的上表面与IGBT组件13导热接触，散热器15的下表面与直流支撑电容器17导热接触。

通过上述技术方案，IGBT组件13和直流支撑电容器17共用一个散热器15，其中，散热器15为IGBT散热器，通过将直流支撑电容器17安装在IGBT散热器下部，实现用IGBT散热器对直流支撑电容器17冷却，从而不需要额外设计直流支撑电容器17的散热结构，简化了控制器10的散热结构，提高了控制器10的空间利用率。

本公开的一种实施方式中，直流支撑电容器17和散热器15分别固定在控制器壳体本体111上，IGBT组件13集成固定在散热器15上，散热器15的上表面与IGBT组件13导热接触，散热器15的下表面与直流支撑电容器17导热接触。

本公开的一种实施方式中，直流支撑电容器17的上表面上设置有限位柱，散热器15上与限位柱位置对应处设置有限位孔，限位柱穿设在限位孔内。

本公开的另一种实施方式中，直流支撑电容器17固定在控制器壳体本体111上，散热器15固定在直流支撑电容器17上，IGBT组件13集成固定在散热器15上，散热器15的上表面与IGBT组件13导热接触，散热器15的下表面与直流支撑电容器17导热接触。

可选地，IGBT组件13包括IGBT模块131和压板133，压板133上形成有第一通孔，压板133、IGBT模块131和散热器15沿上下方向层叠设置，压板133抵压在IGBT模块131上，第一紧固件穿过第一通孔并与散热器15连接。

通过上述技术方案，压板133通过第一紧固件将IGBT模块131与散热器15紧密贴合，减少热阻，提高散热效率，同时，压板133与IGBT模块131压接，还可以防止IGBT模块131直接通过紧固件连接，在强震动环境中，造成IGBT模块131损伤。

本公开的一种实施方式中，压板133上形成有第一通孔，IGBT模块131上形成有第四通孔，第一紧固件依次穿过第一通孔和第四通孔并与散热器15连接。

本公开的一种实施方式中，第一紧固件包括但不限于螺钉，散热器15上设置有螺纹孔，螺钉与螺纹孔螺纹配合。

可选地，IGBT组件13还包括密封圈135，散热器15上形成有多个限位凹槽，IGBT模块131放置在限位凹槽内，IGBT模块131与限位凹槽之间设置有密封圈135。

通过上述技术方案，IGBT模块131通过密封圈135抵压固定在散热器15上的限位凹槽内，密封圈135用于对散热器15进行限位，避免散热器15在限位凹槽内移动。

本公开的一种实施方式中，密封圈135为橡胶密封圈，橡胶密封圈能够对IGBT模块131起到保护的作用，可以避免在强震动环境中，造成IGBT模块131损伤。

可选地，压板133上设置有第一支撑柱137，驱动电路板19支撑在第一支撑柱137上，驱动电路板19上形成有第二通孔，第二紧固件穿过第二通孔并与第一支撑柱137连接。

通过上述技术方案，第一支撑柱137的设置，用于驱动电路板19的固定支撑，并能够增强控制器10中驱动电路板19的刚性支撑，使控制器10可以应用在如EDS这种强震动环境中。

本公开的一种实施方式中，第二紧固件包括但不限于螺钉，第一支撑柱137上设置有螺纹孔，螺钉与螺纹孔螺纹配合。

本公开的一种实施方式中，IGBT组件13为单面塑封的IGBT，单面塑封的IGBT具有杂散电感低，长期工作可靠性高，体积小的优点，能够广泛应用在新能源汽车行业。现有技术中，单面塑封的IGBT不具有驱动电路板19的固定点，驱动电路板19在单面塑封IGBT上部只能通过与IGBT端子焊接来形成固定，在强震动环境中，易造成IGBT模块131损坏，而本公开中通过在压板133上设置第一支撑柱137，并通过第二紧固件将驱动电路板19固定在第一支撑柱137上，能够增强控制器10中驱动电路板19的刚性支撑，使控制器10可以应用在如EDS这种强震动环境中。

可选地，控制器10还包括设置在控制器壳体11内的控制电路板组件21，散热器15上设置有第二支撑柱155，控制电路板组件21支撑在第二支撑柱155上，控制电路板组件21上形成有第三通孔，第三紧固件穿过第三通孔并与第二支撑柱155连接。

通过上述技术方案，第二支撑柱155的设置，用于控制电路板组件21的固定支撑，并能够增强控制器10中控制电路板组件21的刚性支撑，使控制器10可以应用在如EDS这种强震动环境中。

本公开的一种实施方式中，第三紧固件包括但不限于螺钉，第二支撑柱155上设置有螺纹孔，螺钉与螺纹孔螺纹配合。

可选地，散热器15为水冷散热器。

通过上述技术方案，水冷散热器能够在不提高控制器10内部温度的情况下完成热量传导，且能够低噪声工作。

本公开的一种实施方式中，散热器15还可以为风冷散热器。

可选地，散热器15内部形成有用于供冷却液流过的散热流道，散热器15上形成有与散热流道连通的进水口151和与散热流道连通的出水口153，控制器壳体11上形成有与进水口151连接的进水接口115和与出水口153连接的出水接口117。

通过上述技术方案，控制器壳体11上的进水接口115和出水接口117分别与外界水路连通，从而形成散热水路或循环散热水路。

本公开还提供一种电机，包括电机本体和上述控制器10。

本公开的一种实施方式中，电机本体与控制器10电性连接，控制器10用于控制电机本体动作。

本公开还提供一种车辆，包括上述电机。

本公开的一种实施方式中，上述车辆包括但不限于新能源汽车。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种控制器，其特征在于，包括控制器壳体(11)、IGBT组件(13)、散热器(15)、直流支撑电容器(17)和驱动电路板(19)，所述IGBT组件(13)、所述散热器(15)、所述直流支撑电容器(17)和所述驱动电路板(19)均设置在所述控制器壳体(11)内，所述IGBT组件(13)和所述直流支撑电容器(17)均与所述散热器(15)导热接触，所述IGBT组件(13)集成固定在所述散热器(15)上，所述驱动电路板(19)固定于所述IGBT组件(13)上。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述IGBT组件(13)、所述散热器(15)和所述直流支撑电容器(17)沿上下方向层叠设置，所述散热器(15)的上表面与所述IGBT组件(13)导热接触，所述散热器(15)的下表面与所述直流支撑电容器(17)导热接触。

3.根据权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述IGBT组件(13)包括IGBT模块(131)和压板(133)，所述压板(133)上形成有第一通孔，所述压板(133)、所述IGBT模块(131)和所述散热器(15)沿上下方向层叠设置，所述压板(133)抵压在所述IGBT模块(131)上，第一紧固件穿过所述第一通孔并与所述散热器(15)连接。

4.根据权利要求3所述的控制器，其特征在于，所述IGBT组件(13)还包括密封圈(135)，所述散热器(15)上形成有多个限位凹槽，所述IGBT模块(131)放置在所述限位凹槽内，所述IGBT模块(131)与所述限位凹槽之间设置有所述密封圈(135)。

5.根据权利要求3所述的控制器，其特征在于，所述压板(133)上设置有第一支撑柱(137)，所述驱动电路板(19)支撑在所述第一支撑柱(137)上，所述驱动电路板(19)上形成有第二通孔，第二紧固件穿过所述第二通孔并与所述第一支撑柱(137)连接。

6.根据权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括设置在所述控制器壳体(11)内的控制电路板组件(21)，所述散热器(15)上设置有第二支撑柱(155)，所述控制电路板组件(21)支撑在所述第二支撑柱(155)上，所述控制电路板组件(21)上形成有第三通孔，第三紧固件穿过所述第三通孔并与所述第二支撑柱(155)连接。

7.根据权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述散热器(15)为水冷散热器。

8.根据权利要求7所述的控制器，其特征在于，所述散热器(15)内部形成有用于供冷却液流过的散热流道，所述散热器(15)上形成有与所述散热流道连通的进水口(151)和与所述散热流道连通的出水口(153)，所述控制器壳体(11)上形成有与所述进水口(151)连接的进水接口(115)和与所述出水口(153)连接的出水接口(117)。

9.一种电机，其特征在于，包括电机本体和如权利要求1-8中任一项所述的控制器。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的电机。

Images