CN218102974U - 一种用于车辆的电驱逆变系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆制造的技术领域，具体提供一种用于车辆的电驱逆变系统，电驱逆变系统包括母线电容、母线电容铜排和温度监测模块，温度监测模块包括第一温度传感器、第二温度传感器和信号处理单元，第一温度传感器设置在母线电容上，第二温度传感器设置在母线电容铜排上，第一温度传感器和第二温度传感器分别与信号处理单元通信连接，当电驱动系统运行时，第一温度传感器和第二温度传感器会实时监测母线电容和母线电容铜排处的温度，并且将温度数据通过信号传输线束实时传送给信号处理单元，信号处理单元通过一定时间的数据收集，拟合出母线电容的寿命曲线，从而达到合理设计冗余和故障预知的能力。

Description

一种用于车辆的电驱逆变系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆制造的领域，具体提供一种用于车辆的电驱逆变系统及车辆。

背景技术

目前，常规的车辆电驱系统逆变器的设计中不包含温度监测功能，车内的零件只能通过前期设计阶段的试验设计来确认是否满足整车生命周期内的使用要求，通过试验则认为是满足的。

不过这种方式存在设计过剩的问题，对于某些零件，尤其是母线电容这类，我们无法得知其真实的使用寿命与我们设计寿命之间的距离是多少，就有可能出现比较大的冗余设计而浪费成本。并且如果设计余量很小，终端用户只有在故障出现的时候才能发现，从而造成使用满意度降低。

因此，本领域需要提出一种新的用于车辆的电驱逆变系统来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，即，解决现有的车辆电驱系统逆变器因为无法确定母线电容的真实使用寿命与设计寿命之间的差距导致出现较大的冗余设计造成成本浪费，或者由于设计余量太小导致产生故障无法使用的问题。

在第一方面，本实用新型提供一种用于车辆的电驱逆变系统，所述电驱逆变系统包括母线电容和母线电容铜排，其特征在于，所述电驱逆变系统还包括温度监测模块，所述温度监测模块包括第一温度传感器、第二温度传感器和信号处理单元；

所述第一温度传感器设置在所述母线电容上，所述第二温度传感器设置在所述所述母线电容铜排上；

所述第一温度传感器和所述第二温度传感器分别与所述信号处理单元通信连接。

在上述用于车辆的电驱逆变系统及车辆的具体实施方式中，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器为NTC温度传感器。

在上述用于车辆的电驱逆变系统及车辆的具体实施方式中，所述第一温度传感器采用环氧树脂灌封的固定方式固定设置在所述母线电容的芯包旁边。

在上述用于车辆的电驱逆变系统及车辆的具体实施方式中，所述第二温度传感器设置在所述母线电容铜排靠近所述母线电容的DC输入端的位置。

在上述用于车辆的电驱逆变系统及车辆的具体实施方式中，所述第二温度传感器采用激光焊接的固定方式进行固定。

在上述用于车辆的电驱逆变系统及车辆的具体实施方式中，所述第二温度传感器采用螺钉连接的固定方式进行固定。

在上述用于车辆的电驱逆变系统及车辆的具体实施方式中，所述信号处理单元为主控电路板。

在上述用于车辆的电驱逆变系统及车辆的具体实施方式中，在所述芯片上涂有导热硅脂。

在上述用于车辆的电驱逆变系统及车辆的具体实施方式中，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器通过信号传输线束与所述信号处理单元连接。

本实用新型还提供一种车辆，所述车辆包含上述技术方案中任一项所述的用于车辆的电驱逆变系统。

在采用上述技术方案的情况下，在本实用新型的用于车辆的电驱逆变系统中，当电驱动系统运行时，第一温度传感器会实时地监测母线电容芯包的温度，第二温度传感器会实时地监测母线电容铜排处的温度，并且第一温度传感器和第二温度传感器分别通过信号传输线束将采集到的温度数据传送给信号处理单元，信号处理单元通过一定时间的数据收集，拟合计算出母线电容的寿命曲线，当拟合得出的母线电容寿命远超最初的设计寿命时，减少母线电容的设计寿命，当拟合得出的母线电容寿命低于最初的设计寿命时，应当适当地增加其设计寿命防止由于母线电容的使用寿命过短导致故障发生的问题，从而达到合理设计冗余和故障预知的能力。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是本实用新型的用于车辆的电驱逆变系统的结构示意图。

附图标记：

1-电驱逆变系统；11-温度监测模块；111-第一温度传感器；112-第二温度传感器；113-信号处理单元；1131-主控电路板；11311-第一插座；11312-第二插座；1132-芯片；12-母线电容；13-母线电容铜排；141-第一信号传输线束；142-第二信号传输线束；15-外壳。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“左”、“右”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示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。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是电连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述。

首先参阅图1，对本实用新型的用于车辆的电驱逆变系统(1)的结构进行介绍。如图1所示，本实用新型的用于车辆的电驱逆变系统(1)包括外壳(15)、温度监测模块(11)、母线电容(12)、母线电容铜排(13)、第一信号传输线束(141)和第二信号传输线束(142)，其中，温度监测模块(11)包括第一温度传感器(111)、第二温度传感器(112)和信号处理单元(113)，信号处理单元(113)包括主控电路板(1131)和芯片(1132)，下面对上述结构的位置关系进行描述。

继续参阅图1，在外壳(15)中间方形部分的右侧为主控电路板(1131)，在主控电路板(1131)上设置有芯片(1132)，在图中主控电路板(1131)的下方设置有第一插座(11311)和第二插座(11312)，第一插座(11311)和第二插座(11312)并列排布并且图中第一插座(11311)位于第二插座(11312)的左侧，在第一插座(11311)和第二插座(11312)上分别插接有第一接插件和第二接插件，在第一接插件和第二接插件上分别压接有第一信号传输线束(141)和第二信号传输线束(142)，在第一信号传输线束(141)的另一端连接有第一温度传感器(111)，在第二信号传输线束(142)的另一端连接有第二温度传感器(112)，第一温度传感器(111)固定连接在母线电容(12)上，第二温度传感器(112)固定连接在母线电容铜排(13)上，在图1的方位中，母线电容(12)为主控电路板(1131)左侧的长条状的矩形块，母线电容铜排(13)为母线电容(12)左侧的带通孔和弯折的细长条块，其中，第一温度传感器(111)和第二温度传感器(112)为NTC温度传感器，并且，第一温度传感器(111)采用环氧树脂灌封的固定方式固定设置在母线电容(12)的芯包旁边，第二温度传感器(112)采用激光焊接的方式固定在母线电容铜排(13)上。

在采用上述实施方式的情况下，当电驱逆变系统(1)运行时，母线电容(12)的芯包部分会发热，持续发热的母线电容(12)会将热量传递至母线电容铜排(13)上，在此过程中，固定在母线电容(12)处的第一温度传感器(111)和固定在母线电容铜排(13)处的第二温度传感器(112)会持续不断地采集母线电容(12)芯包处和母线电容铜排(13)处的温度数据，并且通过第一信号传输线束(141)和第二信号传输线束(142)将采集到的温度数据传递给信号处理单元(113)，信号处理单元(113)的芯片(1132)实时地对传输来的数据进行分析与计算，经过一定的时间，当数据积累到一定的量后，就可以拟合出母线电容(12)的寿命曲线，根据实际所需的母线电容(12)的寿命曲线来对母线电容(12)的使用寿命进行设计，保障了母线电容(12)在设计时的寿命不会出现较大的冗余，另一方面，由于拟合出了母线电容(12)的寿命曲线，可以在母线电容(12)即将达到寿命极限之前提示用户对母线电容(12)进行更换，实现了车辆电驱逆变系统(1)故障预知的能力，避免了只有在用户使用过程中车辆出现故障时才对母线电容(12)进行更换的情况发生，提升了用户的使用体验。

上述已经把本实用新型的主要实施方式介绍完，接下来对本实用新型的一些优选的实施方式进行介绍。

在一种优选的实施方式中，第二温度传感器(112)还可以采用螺钉连接的方式固定在母线电容铜排(13)上。

上述实施方式的优点在于，采用螺钉连接的固定方式相比于激光焊接拆卸或更换零件更容易，并且相比于采用轧带或者胶水等实施方式，采用螺钉连接也能够提供足够的强度来对第二温度传感器(112)进行固定。

在一种优选的实施方式中，第二温度传感器(112)设置在母线电容铜排(13)靠近母线电容(12)的DC输入端的位置。

在采用上述实施方式的情况下，由于母线电容(12)的寿命会随着温度的升高而缩短，而在母线电容铜排(13)靠近母线电容(12)的DC输入端位置的温度会高于母线电容铜排(13)上其他的位置，因此，通过将第二温度传感器(112)设置在母线电容铜排(13)靠近母线电容(12)的DC输入端的位置，可以更准确地获取到母线电容铜排(13)上的真实温度，用此获取到的真实温度结合母线电容(12)芯包处的温度数据来对母线电容(12)的寿命曲线进行拟合，得到的结果更加准确，进而可以更准确地对母线电容(12)的使用寿命进行设计，并且可以更准确地在母线电容(12)即将达到寿命极限之前对母线电容(12)进行更换，满足车辆电驱逆变系统(1)故障预知的能力，避免了只有在用户使用过程中车辆出现故障时才对母线电容(12)进行更换的情况发生。

另外，关于第一温度传感器(111)和第二温度传感器(112)，虽然上述提到了为NTC温度传感器，这是因为NTC温度传感器的灵敏度高、响应速度快，同时结构简单灵活，可根据用户的需求进行定制，但是这不是本实用新型中第一温度传感器(111)和第二温度传感器(112)的唯一选择，本领域的技术人员可以根据需要选择其他类型的温度传感器，比如PT100温度传感器，PT100温度传感器具有高精度的冷端补偿电路，全温度范围内补偿精度±0.5℃，同时还具有其独有的非线性矫正电路，输出信号与被测量温度呈线性关系，进一步保证了工作的精度，因此，本领域的技术人员可以根据需要对第一温度传感器(111)和第二温度传感器(112)的选型进行更改，例如，可以是第一温度传感器(111)为PT100温度传感器，满足母线电容(12)处测温的精度需要，第二温度传感器(112)选择NTC温度传感器，满足母线电容铜排(13)处的特定结构，或者，如果结构条件允许，第一温度传感器(111)和第二温度传感器(112)均选择为PT100温度传感器，这些改变均不超出本实用新型的原理，因此也都将纳入本实用新型的保护范围之内。

关于第一温度传感器(111)和第二温度传感器(112)与信号处理单元(113)的连接方式，虽然上述提到了通过第一信号传输线束(141)和第二信号传输线束(142)的连接方式，但是这不是唯一的，本领域的技术人员还可以选择其他的电连接的方式，比如，可以通过蓝牙或者WiFi的方式对第一温度传感器(111)和第二温度传感器(112)的数据进行传输，这些方式均不超出本实用新型的保护范围。

在一种优选的实施方式中，在芯片(1132)上涂有导热硅脂。

在采用上述实施方式的情况下，由于芯片(1132)需要持续快速地计算传输过来的数据，所以，在长时间运行的过程中，芯片(1132)本身会产生热量并逐渐升温，而温度升高会对芯片(1132)的计算效率产生较大的影响，因此，在芯片(1132)上涂抹导热硅脂来对芯片(1132)进行散热十分必要，通过将导热硅脂涂在芯片(1132)和其他金属结构之间，导热硅脂将芯片(1132)产生的热量传递给金属结构并发散出去，从而实现了对芯片(1132)的降温，另外，本领域的技术人员可以理解的是，芯片(1132)上的散热物体还可以有其他的选择，比如，还可以选择散热垫，将散热垫垫在芯片(1132)和金属结构之间同样也能够起到散热的作用，并且，散热垫由于其本身具有一定的弹性，还能够对芯片(1132)起到一定的固定和保护的作用，当然，为了实现更好的散热效果，本领域的技术人员还可以选择先在芯片(1132)和金属结构上涂上导热硅脂，然后再铺设导热垫，这些设置方式均在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型还提供一种车辆，包含上述技术方案中任一项的用于车辆的电驱逆变系统(1)。

本领域技术人员可以理解，上述车辆还包括一些其他公知结构，例如处理器、控制器、存储器等，其中，存储器包括但不限于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、易失性存储器、非易失性存储器、串行存储器、并行存储器或寄存器等，处理器包括但不限于CPLD/FPGA、DSP、ARM处理器、MIPS处理器等。为了不必要地模糊本公开的实施例，这些公知的结构未在附图中示出。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于车辆的电驱逆变系统，所述电驱逆变系统包括母线电容和母线电容铜排，其特征在于，所述电驱逆变系统还包括温度监测模块，所述温度监测模块包括第一温度传感器、第二温度传感器和信号处理单元；

所述第一温度传感器设置在所述母线电容上，所述第二温度传感器设置在所述母线电容铜排上；

所述第一温度传感器和所述第二温度传感器分别与所述信号处理单元通信连接。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的电驱逆变系统，其特征在于，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器为NTC温度传感器。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的电驱逆变系统，其特征在于，所述第一温度传感器采用环氧树脂灌封的固定方式固定设置在所述母线电容的芯包旁边。

4.根据权利要求2所述的用于车辆的电驱逆变系统，其特征在于，所述第二温度传感器设置在所述母线电容铜排靠近所述母线电容的DC输入端的位置。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的电驱逆变系统，其特征在于，所述第二温度传感器采用激光焊接的固定方式进行固定。

6.根据权利要求4所述的用于车辆的电驱逆变系统，其特征在于，所述第二温度传感器采用螺钉连接的固定方式进行固定。

7.根据权利要求1所述的用于车辆的电驱逆变系统，其特征在于，所述信号处理单元包括主控电路板和芯片。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的电驱逆变系统，其特征在于，在所述芯片上涂有导热硅脂。

9.根据权利要求1所述的用于车辆的电驱逆变系统，其特征在于，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器通过信号传输线束与所述信号处理单元连接。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包含权利要求1-9中任一项所述的用于车辆的电驱逆变系统。

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