CN219288064U - 电机控制设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电机控制设备,包括：箱体、主控板、驱动模块、电容与屏蔽板；箱体设有上盖，上盖与箱体可拆卸连接；主控板、驱动模块与屏蔽板均设置在箱体内部；主控板、电容均与驱动模块电连接；箱体设有航空连接插头，航空连接插头与主控板、驱动模块电连接；主控板与驱动模块分别位于屏蔽板的相对两侧面；箱体设有连接部，连接部设置在箱体的外壁，同时连接部设有接地片。箱体与上盖适用于密封主控板、驱动模块等电子元器件,可以有效防止干扰信号的串入。屏蔽板与航空插头的设置可以避免主控板与驱动模块之间的信号干扰，有效的将强弱电隔离开；连接部适用于箱体的固定与安装。

Description

电机控制设备

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设备。

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设备在当今就显的尤为重要。而现存的电机控制设备中电子器件数量较多，净间距过小，导致电子器件之间经常出现电磁干扰的现象，电磁干扰不仅严重影响电机控制设备的正常工作，还会产生安全隐患。

如何有效降低电子器件之间信号干扰的情况，保证电机控制设备运行的高效稳定，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设备，其特征在于，包括：

箱体、主控板、驱动模块、电容与屏蔽板；

箱体设有上盖，上盖与箱体可拆卸连接；

主控板、驱动模块与屏蔽板均设置在箱体内部；

主控板、电容均与驱动模块电连接；

主控板设有检测电路单元，检测电路单元设有两个以上，任两个检测电路单元之间设有预设间隙；

箱体设有航空连接插头，航空连接插头设有两个以上，两个以上的航空插头相邻设置在箱体的外壁上，航空插头与主控板、驱动模块电连接；

主控板与驱动模块分别位于屏蔽板的相对两侧面；

箱体设有连接部，连接部设置在箱体的外壁，连接部设有接地片。

在一种可能的实现方式中，驱动模块包括驱动电路与功率逆变电路；

功率逆变电路紧贴箱体的底部设置；

驱动电路设置在功率逆变电路的一侧。

在一种可能的实现方式中，驱动电路与功率逆变电路通过双绞线电连接。

在一种可能的实现方式中，电容为支流支撑电容；

电容与功率逆变电路电连接。

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，航空连接插头设有六个；

六个航空连接插头均位于箱体的同一侧。

在一种可能的实现方式中，六个航空插头包括：直流航空连接插头、三相航空连接插头、通信航空连接插头、旋变航空连接插头、Flexray航空连接插头；

直流航空连接插头、三相航空连接插头、通信航空连接插头、旋变航空连接插头沿箱体体长方向排布；

Flexray航空连接插头设置在旋变航空连接插头的一侧。

在一种可能的实现方式中，直流航空连接插头与电容电连接；

通信航空连接插头与主控板电连接；

旋变航空连接插头与主控板电连接；

三相航空连接插头与功率逆变电路电连接。

在一种可能的实现方式中，还包括电压采集板；

电压采集板紧靠箱体的一侧设置；

电压采集板的输出端与主控板电连接，电压采集板的输入端与通信航空连接插头电连接。

在一种可能的实现方式中，箱体设有冷却风道；

冷却风道设置在箱体的外壁上。

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设备的俯视图；

图2示出本申请实施例的电机控制设备的仰视图；

图3示出本申请实施例的电机控制设备的爆炸图；

图4示出本申请实施例的电机控制设备的系统原理图。

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设备的俯视图；图2示出本申请实施例的电机控制设备的仰视图；图3示出本申请实施例的电机控制设备的爆炸图；图4示出本申请实施例的电机控制设备的系统原理图。如图3所示，该电机控制设备包括：箱体100、主控板200、驱动模块、电容300与屏蔽板600；箱体100设有上盖110，上盖110与箱体100可拆卸连接；主控板200、驱动模块与屏蔽板600均设置在箱体100内部；主控板200、电容300均与驱动模块电连接；主控板200设有检测电路单元，检测电路单元设有两个以上，任两个检测电路单元之间设有预设间隙；箱体100设有航空连接插头，航空连接插头设有两个以上，两个以上的航空连接插头相邻设置在箱体100的外壁上，航空连接插头与主控板200、驱动模块电连接；主控板200与驱动模块分别位于屏蔽板600的相对两侧面；箱体100设有连接部，连接部设置在箱体100的外壁，连接部设有接地片。

本申请适用于驱动并控制水泵。箱体100适用于密封主控板200、驱动模块等电子元器件，使其在箱体100内有序排布，并隔离外部电源等，可以有效防止外部干扰信号的串入，从而保护箱体100内部的电子元器件不受外界干扰。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适用于对电机控制设备内部器件的隔离保护与防尘。主控板200用于接送上层发来的控制信号，并对上层信号进行处理，然后输出给驱动模块，驱动模块在通过主控板200的驱动信号来驱动外部电机工作。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，使直流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。主控板200设有检测电路单元，检测电路单元适用于接收外部的传感器信号，检测电路单元之间设有预设间隙可以有效防止检测电路单元工作过程中之间互相产生信号干扰，从而降低设备的故障机率。箱体100设有航空连接插头，航空连接插头设置在箱体100的外壁上，航空连接插头适用于箱体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，在进一步提高抗干扰效果的同时，方便电路之间的连接或断开的，并有效降低实体电线的使用。屏蔽板600的设置可以避免主控板200与驱动模块之间的信号干扰，有效的将强弱电隔离开。连接部适用于箱体100的固定与安装，连接部的接地片通过紧固螺栓将箱体100与地进行连接从而提高抗干扰能力。本申请通过设置航空连接插头、屏蔽板600与接地片可以有效减少干扰信号的数量，解决现有电机控制设备中信号杂乱的问题，从而确保电机控制设备的正常工作；同时航空连接插头的设置也可以有效解决现有电机控制设备中结构混乱，线束过多，线束杂乱的问题。

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，并对上层信号进行处理，电机控制芯片的输出端与驱动模块的输入端电连接，输出一路控制信号。

在一种可能的实现方式中，驱动模块包括驱动电路900与功率逆变电路；功率逆变电路紧贴箱体100的底部设置；驱动电路900设置在功率逆变电路的一侧。此处，需要说明的是，驱动电路900设置在驱动板上，驱动电路900的输入端与主控板200的输出端电连接，驱动电路900的输出端与功率逆变电路的输入端电连接。

在一种可能的实现方式中，驱动电路900与功率逆变电路通过双绞线电连接。驱动电路900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，驱动电路900的输出端与功率逆变电路之间采用双绞线电连接，适用于输出驱动信号给功率逆变电路。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。功率逆变电路的输入端与驱动电路900电连接，功率逆变电路的输出端与外部电机电连接，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。功率逆变电路和驱动板通过固定螺栓与箱体100的内底面固定连接。

在一种可能的实现方式中，电容300为直流支撑电容；电容300的一级通过母排700、母排800与功率逆变电路电连接，电容300的另一级与直流航空连接插头160电连接。输出一路直流电，直流电源通过电容300与功率逆变电路连通，电容300对直流电进行整理与滤波后输出给功率逆变电路，为功率逆变电路提供直流电源，功率逆变电路输出交流电至三相航空连接插头150。

进一步的，直流支撑电容为薄膜电容，薄膜电容器的容量较大，稳定性好，且体积较小，可有效提高箱体100内部的规整度，直流支撑电容通过紧固螺栓连接固定于箱体100的内部一侧。

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。进一步的，上盖110通过固定螺栓与箱体100进行固定连接，方便安装和拆卸，上盖110与箱体100接触面上设置有密封槽，密封槽嵌入密封胶条，可增强设备的密封性，进一步提高电机控制设备的抗外界信号干扰能力。该电机控制设备具有结构简单、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，航空连接插头设有六个；六个航空连接插头均位于箱体100的同一侧。此处，需要说明的是，航空连接插头设置在箱体100的外壁上；箱体100的外壁设有开孔，开孔与航空连接插头相匹配，航空连接插头通过开孔安装在箱体100的外壁上，同时航空连接插头与开孔之间的缝隙设有绝缘胶垫，并采取特殊工艺对缝隙进行密封实现防水功能。绝缘胶垫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，还可以使航空连接插头的安装更加平稳与紧固，从而确保航空连接插头在工作时不会脱落箱体100。

在一种可能的实现方式中，六个航空连接插头包括：直流航空连接插头160、三相航空连接插头150、通信航空连接插头140、旋变航空连接插头130、Flexray航空连接插头170与Flexray航空连接插头180；直流航空连接插头160、三相航空连接插头150、通信航空连接插头140、旋变航空连接插头130沿箱体100长方向排布；Flexray航空连接插头设置在旋变航空连接插头160的上方。此处，需要说明的是，Flexray航空连接插头设有两个，两个Flexray航空连接插头相邻设置。

在一种可能的实现方式中，直流航空连接插头160的输出端与电容300电连接；通信航空连接插头140的输出端与主控板200电连接；旋变航空连接插头130的输出端与主控板200电连接；三相航空连接插头150与功率逆变电路电连接。进一步的，均采用双绞线进行连接。

此处，需要说明的是，主控板200的电机控制芯片的输入端与通信航空连接插头140通过总线电连接，主控板200上电机控制芯片通过通信航空连接插头140接收上层控制器的信号。直流航空连接插头160的输出端通过紧固螺栓与电容300电连接，直流航空连接插头160的输入端与外部直流电源电连接。三相航空连接插头150的一端与功率逆变电路电连接，三相航空连接插头150的另一端与外部电机电连接。

主控板200上设置有多路检测处理电路，多路检测处理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，各路检测处理电路均与电机控制芯片电连接，并通过各自的接口接收外部的信号，将信号处理后传送给电机控制芯片。

此处，需要说明的是，温度信号检测电路中主控板200的电机控制芯片通过旋变航空连接插头130的温度接口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，主控板200的电机控制芯片通过旋变航空连接插头130的位置传感器接口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。母线电压检测电路连接通信航空连接插头140，并通过电压采集板910接收外部信号之后传送给电机控制芯片，母线电压检测电路适用于检测电容300两端正负极电压，并输出电压信号给主控板200。调试接口电路通过通信航空连接插头140接收外部信号并传送给电机控制芯片，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设备工作程序。电流信号处理电路通过电流传感器820及三相航空连接插头150接收外部信号并传送给电机控制芯片。其他电路通过通信航空连接插头140接收信号或发出信号给电机控制芯片，进一步的，其他电路包含：电流采集电路、PWM波控制电路等。

箱体100内设有Flexray电路500，Flexray电路500一端与主控板200电连接，另一端与Flexray航插电连接。主控板200上CAN通信信号通过Flexray电路500转成Flexray信号，并通过Flexray航空连接插头170与Flexray航空连接插头180输出给外部电机。

主控板200与多条检测处理电路之间采用隔离电源供电；检测处理电路包括多个检测电路单元，各个检测电路单元之间相互进行隔离。

在一种可能的实现方式中，还包括电压采集板910；电压采集板910放置于箱体100的底部紧固，电压采集板910与主控板200电连接。

箱体100设有电流传感器820，电流传感器820通过三相母排800与主控板200电连接，并穿过三相母排800固定在绝缘垫木610上。

箱体设有电源板400，电源板400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。

箱体设有支撑垫木810和支撑垫木820，绝缘垫木811。支撑垫木810与支撑垫木820相对设置在电容300的两侧，适用于支撑电容300；绝缘垫木811设置在三相航空连接插头150的下方，绝缘垫木811适用于支撑三相线。

在一种可能的实现方式中，箱体100设有冷却风道；冷却风道设置在箱体100的外壁上，进一步的，冷却风道设置在箱体100的底部。风道的翅片配置根据位置发热的不同进行调整，以提高风道的散热效果使设备的性能更加稳定。

在一种可能的实现方式中，箱体100外侧设有连接部；连接部设有减震装置，进一步的，减震装置为减震垫120。此处，需要说明的是，连接部适用于箱体100的安装与固定，进一步的连接部为固定通孔，固定通孔设有四个，四个固定通孔分别设置于箱体100底部的四角，每个固定通孔都配置有减震垫120，减震垫120适用于箱体100的稳定安装，减少震动为设备产生的影响。电机控制设备设有接地片，接地片为一个，与其中一个连接部固定连接。接地片能够接地，进一步提高电机控制设备的抗干扰能力。

现对本实施例的电机控制设备的工作流程进行总结，控制信号通过总线与通信航空插件140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，然后输出给驱动电路900，驱动电路900将驱动信号传输给功率逆变电路，以此形成控制电路，功率逆变电路与外部电机电连接，驱动外部电机工作。直流电源通过直流航空连接插头160传送给电容300，电容300将直流电输出给功率逆变电路，以此形成供电电路。同时多条检测处理电路通过通信航空连接插头140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。

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)

1.一种电机控制设备，其特征在于，包括：

箱体、主控板、驱动模块、电容与屏蔽板；

所述箱体设有上盖，所述上盖与所述箱体可拆卸连接；

所述主控板、所述驱动模块与所述屏蔽板均设置在所述箱体内部；

所述主控板、所述电容均与所述驱动模块电连接；

所述主控板设有检测电路单元，所述检测电路单元设有两个以上，任两个所述检测电路单元之间设有预设间隙；

所述箱体设有航空连接插头，所述航空连接插头设有两个以上，两个以上的所述航空连接插头相邻设置在所述箱体的外壁上，所述航空连接插头与所述主控板、所述驱动模块电连接；

所述主控板与所述驱动模块分别位于所述屏蔽板的相对两侧面；

所述箱体设有连接部，所述连接部设置在所述箱体的外壁，所述连接部设有接地片。

2.根据权利要求1所述的电机控制设备，其特征在于，所述驱动模块包括驱动电路与功率逆变电路；

所述功率逆变电路紧贴所述箱体的底部设置；

所述驱动电路设置在所述功率逆变电路的一侧。

3.根据权利要求2所述的电机控制设备，其特征在于，所述驱动电路与所述功率逆变电路通过双绞线电连接。

4.根据权利要求2所述的电机控制设备，其特征在于，所述电容为支流支撑电容；

所述电容与所述功率逆变电路电连接。

5.根据权利要求1所述的电机控制设备，其特征在于，所述箱体为长方体结构。

6.根据权利要求2所述的电机控制设备，其特征在于，所述航空连接插头设有六个；

六个所述航空连接插头均位于所述箱体的同一侧。

7.根据权利要求6所述的电机控制设备，其特征在于，六个所述航空连接插头包括：直流航空连接插头、三相航空连接插头、通信航空连接插头、旋变航空连接插头、Flexray航空连接插头；

所述直流航空连接插头、所述三相航空连接插头、所述通信航空连接插头、所述旋变航空连接插头沿所述箱体体长方向排布；

所述Flexray航空连接插头设置在所述旋变航空连接插头的一侧。

8.根据权利要求7所述的电机控制设备，其特征在于，所述直流航空连接插头与所述电容电连接；

所述通信航空连接插头与所述主控板电连接；

所述旋变航空连接插头与所述主控板电连接；

所述三相航空连接插头与所述功率逆变电路电连接。

9.根据权利要求8所述的电机控制设备，其特征在于，还包括电压采集板；

所述电压采集板紧靠所述箱体的一侧设置；

所述电压采集板的输出端与所述主控板电连接，所述电压采集板的输入端与所述通信航空连接插头电连接。

10.根据权利要求1所述的电机控制设备，其特征在于，所述箱体设有冷却风道；

所述冷却风道设置在所述箱体的外壁上。

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