CN218678742U - 电机控制装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电机控制装置，其特征在于，包括：箱体、主控板、驱动单元、电容、第一母排与第二母排；箱体设有上盖，上盖设有盖板，盖板与上盖可拆卸连接；箱体设有航空插头，航空插头设置在箱体的外壁上；驱动单元、主控板和电容均设置在箱体的腔体内部；电容的一极通过第一母排与直流插件电连接，电容的另一极通过第二母排与驱动单元的输入端电连接。箱体适用于密封内部电子元器件，可以有效防止干扰信号的串入。航空插头在方便电路之间的连接或断开的同时，可以降低实体电线的使用。母排的设置可以有效减少实体电线的数量，并解决现有电机控制装置中结构混乱，线束过多，线束杂乱的问题。

Description

电机控制装置

技术领域

本申请涉及电机控制领域，尤其涉及一种电机控制装置。

背景技术

随着电池技术的不断研发和大功率电子电器技术的成熟，电力大规模应用到特种设备中，为了提高电的利用效率，可转化功率的电机控制装置在当今就显的尤为重要。而现存的电机控制装置中电子器件结构复杂，线路繁多，而器件之间净间距过小，线路容易杂乱。工作过程中，过多的线路不仅会阻碍维修检测，还会影响电机控制装置的正常工作，产生安全隐患。

如何减少器件之间的电线数量，使电机控制装置内部更整洁有序，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种电机控制装置，包括：箱体、主控板、驱动单元、电容、第一母排与第二母排；

箱体设有上盖，上盖与箱体可拆卸连接；

上盖设有盖板，盖板与上盖可拆卸连接；

箱体设有航空插头与直流插件，航空插头与直流插件均设置在箱体的外壁上；

驱动单元、主控板和电容均设置在箱体的腔体内部；

主控板的输出端与驱动单元的输入端电连接，主控板的输入端与航空插头的输出端电连接；

电容靠近箱体的内侧壁设置，电容的一极通过第一母排与直流插件电连接，电容的另一极通过第二母排与驱动单元的输入端电连接。

在一种可能的实现方式中，驱动单元包括驱动板与功率逆变器；

功率逆变器和驱动板相邻设置；

驱动板的输入端与主控板的输出端电连接，驱动板的输出端与功率逆变器的输入端电连接。

在一种可能的实现方式中，电容为支流支撑电容；

电容通过第二母排与功率逆变器电连接。

在一种可能的实现方式中，箱体为长方体结构。

在一种可能的实现方式中，航空插头设有两个，两个航空插头沿箱体的体长方向排布。

在一种可能的实现方式中，航空插头包括信号端插件和旋变航空插头；

信号端插件的输出端、旋变航空插头的输出端均与主控板的输入端电连接。

在一种可能的实现方式中，直流插件设有两个，直流插件的数量与第一母排的数量一致，直流插件与第一母排一一对应设置。

在一种可能的实现方式中，箱体还设有电流传感器与电压传感器；

电流传感器的探测端与主控板电连接，电压传感器的探测端与主控板电连接。

在一种可能的实现方式中，箱体设有垫木，垫木设置在盖板下方。

在一种可能的实现方式中，箱体设有屏蔽板；

屏蔽板设置在主控板与驱动单元之间。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本申请的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本申请的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本申请的原理。

图1示出本申请实施例的电机控制装置的主体结构图；

图2示出本申请实施例的电机控制装置的爆炸图；

图3示出本申请实施例的电机控制装置的系统原理图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

其中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“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。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

图1示出本申请实施例的电机控制装置的主体结构图；图2示出本申请实施例的电机控制装置的爆炸图；图3示出本申请实施例的电机控制装置的系统原理图。该电机控制装置用于控制特种装备，如图2所示，该电机控制装置包括：箱体100、主控板200、驱动单元、电容300、第一母排310与第二母排320；箱体100设有上盖110，上盖110与箱体100可拆卸连接；上盖110设有盖板111，盖板111与上盖110可拆卸连接；箱体100设有航空插头与直流插件，航空插头与直流插件均设置在箱体100的外壁上；驱动单元、主控板200和电容300均设置在箱体100的腔体内部；主控板200的输出端与驱动单元的输入端电连接，主控板200的输入端与航空插头的输出端电连接；电容300靠近箱体100的内侧壁设置，电容300的一极通过第一母排310与直流插件电连接，电容300的另一极通过第二母排320与驱动单元的输入端电连接。

本申请适用于驱动并控制600V30KW电机。箱体100适用于密封主驱动控制板、驱动单元等电子元器件，使其在箱体100内有序排布，并隔离外部电源等，可以有效防止干扰信号的串入。箱体100的开口端设有上盖110，上盖110与箱体100相匹配并可拆卸设置，上盖110适用于对电机控制装置内部元器件的保护与防尘。箱体100的外壁上设有不同大小的开孔，适用于放置航空插头。上盖110的一侧设有长方形的开口，开口与盖板111相匹配，盖板111可拆卸设置在上盖110的开口处，适用于调式夹紧电线与螺丝。箱体100设有航空插头，航空插头设置在箱体100的外壁上，航空插头适用于箱体100内部电子元器件与箱体100外部电子元器件之间的电连接，在方便电路之间的连接或断开的同时，可以有效降低实体电线的使用。主控板200用于接送上层发来的控制信号，并对上层信号经行处理，然后输出给驱动单元，驱动模块在通过主控板200的驱动信号来驱动电机工作。电容300适用于对从外部传输进来的直流电进行滤波与储能。电容300的一极通过第一母排310与直流插件电连接，电容300的另一极通过第二母排320与驱动单元连接。本申请通过设置第一母排310与第二母排320，有效减少实体电线的数量，解决现有电机控制装置中结构混乱，线束过多，线束杂乱的问题。进一步的，第一母排310为直角板状结构，第二母排320为不规则形状的条形板状结构。

主控板200上设置有电机控制芯片，电机控制芯片的输入端和总线电连接，用于接送上层发来的控制信号，并对上层信号经行处理，电机控制芯片的输出端与驱动单元的输入端电连接，输出一路控制信号。

在一种可能的实现方式中，驱动单元包括驱动板与功率逆变器；功率逆变器和驱动板相邻设置；驱动板的输入端与主控板200的输出端电连接，驱动板的输出端与功率逆变器的输入端电连接。

此处，需要说明的是，驱动板设置在功率逆变器与主控板200之间，适用于减短主控板200、驱动板、功率逆变器之间的线路长度，方便三者之间的连接与通讯。驱动板的输入端与主控板200的电机控制芯片之间采用双绞线的方式电连接，适用于接收主控板200的控制信号，驱动板的输出端与功率逆变器之间采用双绞线电连接，适用于输出驱动信号给功率逆变器。采用双绞线作为电连接的导体，可靠性高、使用方便，同时可以提高电子元器件之间的抗干扰能力，有效抑制共模干扰。

功率逆变器的输入端与驱动板电连接，功率逆变器的输出端与外部驱动电机电连接，此处，需要说明的是，功率逆变器适用于将直流功率转换成驱动电机所要求的交流功率，并驱动外部电机工作。进一步的，本实施例中，功率逆变器采用IGBT400功率器件，IGBT400功率器件具有更高的电压和电流处理能力；具有非常高的输入阻抗。

在一种可能的实现方式中，电容300为直流支撑电容300；电容300通过第二母排320与功率逆变器电连接，电容300的输入端通过第一母排310与直流插件电连接。输出一路直流电。此处，需要说明的是，直流电源通过电容300与功率逆变器连通，电容300对直流电进行整理与滤波后输出给功率逆变器，为功率逆变器提供直流电源。

第二母排320设有两个，两个第二母排320均与电容300连接。

在一种可能的实现方式中，直流插件设有两个，两个直流插件的输入端均与外部直流电源连接，两个直流插件的输出端均通过第一母排310与电容300电连接，进一步的第一母排310与直流插件的数量一致，并且第一母排310与直流插件一一对应设置，第一母排310也设有两个。两个第一母排310的形状一样，均为板状直角结构。此处，需要说明的是，直流插件可以有效降低外部干扰信号对箱体100内部电子元器件的干扰影响，使得设备运行更加稳定。进一步的，直流插件设置在箱体100的外壁上，直流插件为线鼻子，直流电通过线鼻子连接到第一母排310上。

在一种可能的实现方式中，箱体100为长方体结构，上盖110也为长方体结构。该电机控制装置具有结构简单、成本低的优势。需要说明的是，箱体100的材质为铝合金，铝合金材质具有良好的耐腐蚀性能，强度高，具有较高的抗变形能力。尽管以图2作为示例介绍了箱体100如上，但本领域技术人员能够理解，本申请应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定箱体100的形状，只要达到所需有即可。

在一种可能的实现方式中，航空插头设有两个，两个的航空插头沿箱体100的体长方向排布。此处，需要说明的是，航空插头设置在箱体100的外壁上；箱体100的外壁设有开孔，开孔与航空插头相匹配，航空插头通过开孔安装在箱体100的外壁上，同时航空插头与开孔之间的缝隙设有绝缘胶垫。航空插件的作用不仅可以降低外部干扰信号对箱体100内部电子元器件的干扰影响，还可以使多条检测线路更加有序排布。

在一种可能的实现方式中，航空插头包括：信号端插件120和旋变航空插头130；信号端插件120的输出端与主控板200的电机控制芯片输入端电连接，进一步的，信号端插件120的输出端通过双绞线与主控板200上的电机控制芯片电连接；信号端插件120的输入端通过双绞线与外部低压电源连接、信号端插件120的输入端通过总线和上层控制端连接、信号端插件120的输入端通过双绞线与外部传感器电连接。旋变航空插头130的输出端与主控板200的电机控制芯片输入端电连接，旋变航空插头130的输入端与外部传感器电连接。旋变航空插头130与信号端插件120相邻设置，适用于采集电机转速信号、位置信息等参数。

此处，需要说明的是，电机控制装置设有电压转换板700，电压转换板700设置在外部低压电源与电机控制芯片的电路上，适用于将低压24V或28V电压转换成5V或15V电压，并输出给电机控制芯片。

进一步的，信号端插件120的输出端与主控板200的电机控制芯片输入端之间的输出线路包括总线、检测处理电路、低压电源电路等，总线用于对主控板200上的电机控制芯片传输上层控制信号；检测处理电路用于接受外部传感器信号。检测处理电路中，信号端插件120的输出端与电机控制芯片的输入端电连接。

在一种可能的实现方式中，主控板200设有检查板，检测处理电路通过检查板与主控板200连接，检查板通过双绞线与电机控制芯片电连接，从而分别形成母线电压检查电路、温度信号检测电路、位置信号处理电路、调试接口电路。电机控制芯片在通过检测处理电路传过来的各种数据来做出相应的处理。

此处，需要说明的是，温度信号检测电路中电机控制芯片通过信号端插件120与外部温度传感器电连接，温度信号检测电路适用于检测功率逆变器与外部电机的温度。位置信号处理电路中，电机控制芯片通过旋变航空插头130与外部位置传感器电连接，位置信号处理电路适用于检测外部电机的位置。母线电压检查电路中，电机控制芯片与信号端插件120电连接，适用于检测电容300两端正负极电压，并输出电压信号给主控板200。检测处理电路中，电机控制芯片与信号端插件120电连接，信号端插件120设有调试接口，调式接口电路与主控板200的电机控制芯片电连接，适用于调试电机控制装置工作程序。

在一种可能的实现方式中，箱体100还设有电流传感器500与电压传感器；电流传感器500的探测端与主控板200电连接，电流传感器500适用于检测主控板200的电流，同时第一母排310插入电流传感器500中，用于检测第一母排310中的电流。电压传感器的探测端与主控板200电连接。电压传感器适用于检测主控板200的电压。

在一种可能的实现方式中，箱体100设有垫木600，垫木600为绝缘体，垫木600设置在盖板111下方。垫木600为不规则的立体结构，适用于支撑盖板111与上盖110。

在一种可能的实现方式中，箱体100设有屏蔽板800；屏蔽板800设置在主控板200与驱动单元之间，屏蔽板800设有绝缘贴纸。此处，需要说明的是，在屏蔽板800上放置主控板200，屏蔽板800设有连接孔，用屏蔽板800隔开功率逆变器和主控板200，连接孔适用于穿过主控板200与驱动单元之间的双绞线。屏蔽板800起到到了支撑作用，同时可以通过屏蔽板800达到抗电磁干扰的效果，提高了设备的运行稳定性。

箱体100设有连接部140，连接部140设置在箱体100的相对两侧面，连接部140为设有固定孔的立体结构，适用于箱体100整体的安装与固定。进一步的连接部140设有四个，分别设置在箱体100的侧面底角处。

现对本实施例的电机控制装置的工作流程进行总结，控制信号通过总线与信号端插件120传输到主控板200的电机控制芯片，电机控制芯片接送上层发来的控制信号，并对上层信号经行处理，然后输出给驱动板，驱动板将驱动信号传输给功率逆变器，以此形成控制电路，功率逆变器与外部电机电连接，驱动外部电机工作。直流电源通过直流插件传送给电容300，电容300将直流电输出给功率逆变器，以此形成供电电路。同时多条检测处理电路通过信号端插件120或旋变航空插头130与电机控制芯片电连接，电机控制芯片在通过检测处理电路传过来的各种数据来做出相应的处理。外部电机与数据总线之间进行电连接，主控板200与数据总线之间进行数据交换，数据总线与上层控制之间也进行数据交换，以此形成控制循环路，便于对电机的驱动控制。

现对本实施例的电机控制装置的结构与排布进行描述。箱体100的结构为长方体，与上盖110连接的一面四周设有多个连接孔，上盖110为长方体结构，四周也设有多个连接孔，上盖110的连接孔与箱体100的连接孔一一对应设置，上盖110通过多个螺栓旋入连接孔与箱体100连接。电机控制芯片设置在主控板200上方，主控板200与电压转换板700均设置在屏蔽板800上方，并且主控板200与电压转换板700相邻设置。驱动单元设置在屏蔽板800的下方，其中IGBT400功率器件设置在驱动板的上方、屏蔽板800的下方。电容300紧贴箱体100内部的一侧设置。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种电机控制装置，其特征在于，包括：

箱体、主控板、驱动单元、电容、第一母排与第二母排；

所述箱体设有上盖，所述上盖与所述箱体可拆卸连接；

所述上盖设有盖板，所述盖板与所述上盖可拆卸连接；

所述箱体设有航空插头与直流插件，所述航空插头与所述直流插件均设置在所述箱体的外壁上；

所述驱动单元、所述主控板和所述电容均设置在所述箱体的腔体内部；

所述主控板的输出端与所述驱动单元的输入端电连接，所述主控板的输入端与所述航空插头的输出端电连接；

所述电容靠近所述箱体的内侧壁设置，所述电容的一极通过所述第一母排与所述直流插件电连接，所述电容的另一极通过所述第二母排与所述驱动单元的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于，所述驱动单元包括驱动板与功率逆变器；

所述功率逆变器和所述驱动板相邻设置；

所述驱动板的输入端与所述主控板的输出端电连接，所述驱动板的输出端与所述功率逆变器的输入端电连接。

3.根据权利要求2所述的电机控制装置，其特征在于，所述电容为直流支撑电容；

所述电容通过所述第二母排与所述功率逆变器电连接。

4.根据权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于，所述箱体为长方体结构。

5.根据权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于，所述航空插头设有两个，两个所述航空插头沿所述箱体的体长方向排布。

6.根据权利要求5所述的电机控制装置，其特征在于，所述航空插头包括信号端插件和旋变航空插头；

所述信号端插件的输出端、所述旋变航空插头的输出端均与所述主控板电连接。

7.根据权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于，所述直流插件设有两个，所述直流插件的数量与所述第一母排的数量一致，所述直流插件与所述第一母排一一对应设置。

8.根据权利要求1至7任一所述的电机控制装置，其特征在于，所述箱体还设有电流传感器与电压传感器；

所述电流传感器的探测端与所述主控板电连接，所述电压传感器的探测端与所述主控板电连接。

9.根据权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于，所述箱体设有垫木，所述垫木设置在所述盖板下方。

10.根据权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于，所述箱体设有屏蔽板；

所述屏蔽板设置在所述主控板与所述驱动单元之间。

Images