CN217902294U - 一种轴向布置的控制器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轴向布置的控制器系统，包括电机，包括电机端盖，电机端盖的通孔引出UVW三相线和旋变线伸出电机的外部；控制器，安装在电机端盖上，且和电机安装于同一轴向上，UVW三相线的一端和旋变线的一端接入控制器；控制器包括控制器底盖，控制器底盖设置冷却水路，且冷却水路的进水口和出水口为弯折设置；冷却水路的两侧分别设置多块功率模块和一电容，对功率模块和电容进行散热。本实用新型结构简单，降低成本，能够有效的缩减整体的高度，且冷却水路安装稳定，提高整体的稳定性。

Description

一种轴向布置的控制器系统

技术领域

本实用新型涉及新能源车辆的控制系统技术领域，尤其是指一种轴向布置的控制器系统。

背景技术

新能源汽车电控系统，狭义的讲是指整车控制器，广义上讲，则包括整车控制器、电池管理系统和驱动电机控制器等。

整车控制器作为电动汽车中央控制单元，是整个控制系统的核心，也是各个子系统的调控中心。VCU的主要功能是协调管理整车运行状态，包括采集电机及电池状态，采集加速踏板信号、制动踏板信号、执行器及传感器信号，根据驾驶员意图综合分析做出相应判定后，监控下层各部件控制器动作。

电机控制器的作用主要是接收整车控制器的扭矩报文指令，进而控制驱动电机的转速与转动方向；另外，在能量回收过程中，电机控制器还要负责将驱动电机副扭矩产生的交流电进行整流回充给动力电池。

目前新能源汽车的控制器一般主要安装在电机的顶部，或者，将新能源汽车电控系统做成分体式的装置，新能源汽车电控系统安装在新能源车辆其他位置。

现有技术存在的不足之处为：(1)电机的顶部的安装空间较小，无法安装控制器；(2)线路较多，布置繁琐，需要较长的水路冷却。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种轴向布置的控制器系统。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种轴向布置的控制器系统，包括

电机，包括电机端盖，所述电机端盖的通孔引出UVW三相线和旋变线伸出所述电机的外部；

控制器，安装在所述电机端盖上，且和所述电机安装于同一轴向上，所述UVW三相线的一端和所述旋变线的一端接入所述控制器；所述控制器包括控制器底盖，所述控制器底盖设置冷却水路，且所述冷却水路的进水口和出水口为90°弯折设置；所述冷却水路的两侧分别设置多块功率模块和一电容，对所述功率模块和电容进行散热。

其进一步的技术特征在于：所述控制器还包括屏蔽板和主控板，所述屏蔽板设置在所述功率模块的一侧，所述主控板固定于所述屏蔽板之上。

其进一步的技术特征在于：所述功率模块的一侧设置第一连接铜排，所述功率模块的端口和所述电容的端口分别和所述第一连接铜排两两连接。

其进一步的技术特征在于：所述第一连接铜排连接正极铜排的一端和负极铜排的一端。

其进一步的技术特征在于：所述控制器还包括主壳体，安装于所述控制器底盖；所述主壳体设有线盒；所述线盒内设置第二输出绝缘块，所述第二输出绝缘块设有第二连接铜排。

其进一步的技术特征在于：所述第二连接铜排连接正极铜排的另一端和负极铜排的另一端。

其进一步的技术特征在于：所述UVW三相线和所述功率模块之间通过U相铜排、V相铜排和W相铜排连接。

其进一步的技术特征在于：所述控制器底盖设有第一输出绝缘块，所述UVW三相线搭接于所述第一输出绝缘块。

其进一步的技术特征在于：所述控制器底盖和所述电机端盖螺栓连接。

其进一步的技术特征在于：还包括变速箱，所述变速箱与所述电机和所述控制器安装于同一轴向上。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1、本实用新型中冷却水路和底盖做成90°垂直的形式，冷却水路的进水口和出水口处采用90°弯折的，两道加工，加工后部分地方采用焊接补，可以缩小控制器整体的厚度，并且水嘴的位置可以有很大的改变。

2、本实用新型中控制器安装在电机端盖上，和电机、变速项安装在同一轴方向上，有利于减小整体的高度，适应有安装高度限制的车型。

3、本实用新型中功率模块和电容分别装在冷却水路的两侧，相比于传统的散热方式，充分利用了冷却水路的散热面，减少水路的面积，从而节省成本。

4、本实用新型中电容同正负极铜排连接处，和功率模块连接处使用同一个固定点，减小了电容和输出铜排的高度。

5、本实用新型中控制器线盒处装配有一个自带铜排的绝缘块，线盒布置在左上角，有利于减小轴向尺寸，同时也不会增加控制系统的高度。

6、电机和控制器的接口密封设计并一圈螺栓紧固，保证了二者的密封性和连接强度，螺柱也带有橡胶垫，保证不会从底盖螺丝孔中泄露。

7、本实用新型是二合一的控制器，控制器安装在电机上，不仅大大节省了控制系统在整车上的布置空间，也节省了高低压线束、水管等线路，极大降低了成本，方便了用户的整车布置。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是控制器的结构示意图。

图3是控制器的爆炸图。

图4是控制器的纵剖面图。

图5是控制器的横剖面图。

图6是控制器底盖的示意图。

图7是控制器的水路剖面图。

图8是功率模块的结构示意图。

图9是输出绝缘块的结构示意图。

图10是主壳体的结构示意图。

说明书附图标记说明：100、控制器；200、电机；300、变速箱；1、UVW三相线；2、旋变线；3、控制器底盖；4、水嘴；5、水道盖板；6、功率模块；7、电容；8、屏蔽板；9、主控板；10、第一输出绝缘块；11、U相铜排；12、V相铜排；13、W相铜排；14、铜排固定架；15、第一连接铜排；16、正极铜排；17、负极铜排；18、主壳体；19、第二输出绝缘块；20、连接器；21、安装口盖板；22、线盒盖板；23、低压端子；24、检修口盖板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型，此外，在全部实施例中，相同的附图标号表示相同的元件。

结合图1-图3及图6、图7，一种轴向布置的控制器系统，包括

电机200，包括电机端盖，电机端盖的通孔引出UVW三相线1和旋变线2伸出电机200的外部。

控制器100，安装在电机端盖上，且和电机200安装于同一轴向上，UVW三相线1的一端和旋变线2的一端接入控制器100。控制器100包括控制器底盖3，控制器底盖3设置冷却水路，且冷却水路的进水口和出水口为弯折设置。冷却水路的两侧分别设置多块功率模块6和一电容7，对功率模块6和电容7进行散热。

上述提供了一种轴向布置的控制器系统，解决了电机的顶部的安装空间较小，无法安装控制器的问题，以及分体式电控系统线路较多，布置繁琐，需要较长的水路冷却的问题。

在本实施例中，冷却水路的进水口和出水口为90°弯折处理，可以缩小控制器100整体的厚度。

在本实施例中，功率模块6的数量为六个，且功率模块6的端口数量为十二个。

在本实施例中，电容7的端口数量为十二个。

如图8所示，在本实施例中，控制器100还包括屏蔽板8和主控板9，屏蔽板8设置在功率模块6的一侧，主控板9固定于屏蔽板8之上。

在本实施例中，功率模块6的一侧设置第一连接铜排15，功率模块6的端口和电容7的端口分别和第一连接铜排15两两连接。

在本实施例中，第一连接铜排15连接正极铜排16的一端和负极铜排17的一端。

结合图9和图10所示，在本实施例中，控制器100还包括主壳体18，安装于控制器底盖3。主壳体18设有线盒。线盒内设置第二输出绝缘块19，第二输出绝缘块19设有第二连接铜排。

在本实施例中，第二连接铜排连接正极铜排16的另一端和负极铜排17的另一端。

在本实施例中，UVW三相线1和功率模块6之间通过U相铜排11、V相铜排12和W相铜排13连接。

在本实施例中，控制器底盖3设有第一输出绝缘块10，UVW三相线1搭接于第一输出绝缘块10。

在本实施例中，控制器底盖3和电机端盖螺栓连接。

在本实施例中，轴向布置的控制器系统还包括变速箱300，变速箱300与电机200和控制器100安装于同一轴向上，对于有安装高度限制的车型能很好适应。

结合图4和图5，本实用新型的安装原理如下：

(1)电机200的UVW三相线1和旋变线2通过电机端盖上的第一通孔，伸出至电机200的外部，控制器底盖3在出线的相应位置处预留两个第二通孔，通过第二通孔，UVW三相线1和旋变线2伸入控制器100的内部。

(2)控制器底盖3的冷却水路做成竖直的模式装在控制器底盖3上，且冷却水路的两侧增设加强筋位固定，防止震动导致冷却水路的松动；冷却水路的进水口和冷却水路的出水口分别位于冷却水路的左右两侧，冷却水路的进水口和冷却水路的出水口分别接上水嘴4，水嘴4处的水道加工直接从侧边和底部钻孔加工，最后底部的空缺处(如图7的虚线圆圈处)采用焊补；水道盖板5采用摩擦焊焊接于控制器底盖3上；沿控制器底盖3的周向设置一圈螺丝通孔，用螺钉将控制器底盖3固定在电机端盖上。

(3)控制器底盖3的冷却水路的两侧分别为六块功率模块6和一块电容7的安装平面，冷却水路的两侧分别设置螺丝孔位，螺丝孔位用于固定功率模块6和电容7。

(4)屏蔽板8设置在功率模块6的一侧，固定方式为采用螺丝，固定在位于控制器底盖3上的螺丝孔位。屏蔽板8上有多种螺丝孔位，其中主控板9等电子元器件固定在屏蔽板8之上。

(5)控制器底盖3上设置有四个凸起的第一螺柱，第一输出绝缘块10用四个第一螺柱固定在控制器底盖3上，UVW三相线1搭接于第一输出绝缘块10上，UVW三相线1与六块功率模块6之间通过U相铜排11、V相铜排12和W相铜排13连接，连接处通过螺丝固定。

(6)控制器底盖3的水路顶端设置有5个第二螺柱，铜排固定架14安装在第二螺柱上，电容7和功率模块6各有十二个端口需要连接，使用十二个第一连接铜排15分别两两连接，且每个第一连接铜排15都能卡在铜排固定架14的卡口上。

(7)第一连接铜排15在功率模块6的端口处，使用螺丝固定前，需要装上正极铜排16和负极铜排17，正极铜排16的另一端和负极铜排17的另一端暂时处于悬空状态。

(8)上述操作完成时，装配主壳体18，沿主壳体18的底部周向开设一圈第三通孔，使用螺丝固定在控制器底盖3相对应的螺丝孔，从而实现主壳体18的固定安装。

(9)主壳体18顶部设有一个线盒，线盒的底部有第四通孔，第二输出绝缘块19从线盒的顶部安装在线盒内，使用螺丝通过四个配合的螺丝孔固定；第二输出绝缘块19上自带有两个第二连接铜排，第二连接铜排的一段延伸至线盒的底部的第四通孔，通过配合设计，使其与正极铜排16的另一端和负极铜排17的另一端悬空处对应，主壳体18上设有安装口，通过螺丝，把正极铜排16和负极铜排17与第二输出绝缘块19自带的第二连接铜排固定在第二输出绝缘块19的螺丝柱上，最后装配安装口盖板21。

(10)第二输出绝缘块19上的第二连接铜排的另一端与95mm的连接器20通过螺丝固定，95mm的连接器20固定在主壳体18的对应螺丝柱上，最后装上线盒盖板22。

(11)主壳体18上开设检修口，旋变线2的端子与低压端子23相连接，旋变线2的端子与低压端子23用扎带固定。

(12)在主壳体18内部，最后安装检修口盖板24。

其中，主壳体18和控制器底盖3均设置一圈密封槽并通过O型圈径向密封；安装口盖板21、线盒盖板22和检修口盖板24均设置一圈密封槽并通过密封槽O型圈径向密封；控制器底盖3内部螺丝通孔，相对应的电机端盖凸起的螺柱，通过垫片密封。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种轴向布置的控制器系统，其特征在于：包括

电机(200)，包括电机端盖，所述电机端盖的通孔引出UVW三相线(1)和旋变线(2)伸出所述电机(200)的外部；

控制器(100)，安装在所述电机端盖上，且和所述电机(200)安装于同一轴向上，所述UVW三相线(1)的一端和所述旋变线(2)的一端接入所述控制器(100)；所述控制器(100)包括控制器底盖(3)，所述控制器底盖(3)设置冷却水路，且所述冷却水路的进水口和出水口为90°弯折设置；所述冷却水路的两侧分别设置多块功率模块(6)和一电容(7)，对所述功率模块(6)和电容(7)进行散热。

2.根据权利要求1所述的轴向布置的控制器系统，其特征在于：所述控制器(100)还包括屏蔽板(8)和主控板(9)，所述屏蔽板(8)设置在所述功率模块(6)的一侧，所述主控板(9)固定于所述屏蔽板(8)之上。

3.根据权利要求1所述的轴向布置的控制器系统，其特征在于：所述功率模块(6)的一侧设置第一连接铜排(15)，所述功率模块(6)的端口和所述电容(7)的端口分别和所述第一连接铜排(15)两两连接。

4.根据权利要求3所述的轴向布置的控制器系统，其特征在于：所述第一连接铜排(15)连接正极铜排(16)的一端和负极铜排(17)的一端。

5.根据权利要求1所述的轴向布置的控制器系统，其特征在于：所述控制器(100)还包括主壳体(18)，安装于所述控制器底盖(3)；所述主壳体(18)设有线盒；所述线盒内设置第二输出绝缘块(19)，所述第二输出绝缘块(19)设有第二连接铜排。

6.根据权利要求5所述的轴向布置的控制器系统，其特征在于：所述第二连接铜排连接正极铜排(16)的另一端和负极铜排(17)的另一端。

7.根据权利要求1所述的轴向布置的控制器系统，其特征在于：所述UVW三相线(1)和所述功率模块(6)之间通过U相铜排(11)、V相铜排(12)和W相铜排(13)连接。

8.根据权利要求1所述的轴向布置的控制器系统，其特征在于：所述控制器底盖(3)设有第一输出绝缘块(10)，所述UVW三相线(1)搭接于所述第一输出绝缘块(10)。

9.根据权利要求1所述的轴向布置的控制器系统，其特征在于：所述控制器底盖(3)和所述电机端盖螺栓连接。

10.根据权利要求1所述的轴向布置的控制器系统，其特征在于：还包括变速箱(300)，所述变速箱(300)与所述电机(200)和所述控制器(100)安装于同一轴向上。

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