CN219305278U - 一种双向出线的电动车控制器及电动车 - Google Patents
一种双向出线的电动车控制器及电动车 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型适用于电动车控制器领域,提供了一种电动车控制器及电动车,电动车控制器包括:散热体;焊接于电路板上的六个至十二个功率管;与功率管金属背板热连接的至少四块热中继体;以及与电路板电连接的接线端装置,其外部电源输入朝向一个方向,其电机三相输出朝向另一个方向。本实用新型实施例通过热中继体将功率管的热量传导到散热体,再通过散热体将热量散发至空气中,解决了电动车控制器功率管的散热问题,另外,外部电源输入朝向一个方向,电机三相输出朝向另一个方向,从而使控制器的外部电源输入和电机三相输出的出线灵活,布局更合理,可便于电动车控制器与电动车之间的装配,并减少在同一方向引出的线缆数量,防止出现可能的安全隐患。
Description
技术领域
本实用新型属于电动车控制器领域,尤其涉及一种双向出线的电动车控制器及电动车。
背景技术
三相半桥驱动电路至少是6个功率管,而在电源限流为24A~60A,电源电压低于100V的电动车控制器中,受到成本的限制,一般选用6个或9个TO-220可视金属封装功率管。
TO-220可视金属封装功率管也能耐比较大的电流,但是,更大的电流意味着产生更多的热量,故需要设计更好的散热结构,以使得功率管的管芯工作在安全温度范围内,而电动车控制器的散热结构设计影响到电动车控制器的出线布局,尤其是电源接线端和电机三相输出接线端的排列和出线方向,进而影响到电动车控制器与电动车装配连接的便利性和安全性。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种电动车控制器,在满足控制器散热性能的同时,使得控制器的出线布局更合理。
本实用新型实施例是这样实现的,一种双向出线的电动车控制器,所述电动车控制器包括:
散热体;
安装于所述散热体上的电路板;
焊接于所述电路板上的六个至十二个功率管;
与所述功率管的金属背板热连接的至少四块热中继体,所述热中继体具有与所述功率管的金属背板热连接的吸热面和与所述散热体绝缘性热连接的传热面;以及
与所述电路板电连接的接线端装置,其外部电源输入朝向一个方向,其电机三相输出朝向另一个方向;
其中,所述功率管为直插可视金属封装功率管;
所述至少四块热中继体包括分别与所述功率管中的下桥臂功率管的金属背板热连接的至少三块下桥臂热中继体,和与所述功率管中的上桥臂功率管的金属背板热连接的至少一块上桥臂热中继体;
所述电动车控制器的电源限流为24A~60A,电源电压低于100V。
更进一步地,所述接线端装置包括分别用于所述外部电源输入和用于所机电机三相输出的接线端,所述接线端被配置在所述电路板上,和/或所述功率管上,和/或所述热中继体上。
更进一步地,用于所述外部电源输入的接线端排成一排,用于所述电机三相输出的接线端排成另外一排。
更进一步地,两排的所述接线端平行设置。
更进一步地,所述热中继体包括:
吸热部;及
由所述吸热部延伸形成的延伸部;
所述接线端被配置在所述吸热部和/或所述延伸部上。
更进一步地,所述传热面设置于所述吸热部和/或所述延伸部。
更进一步地,所述延伸部和所述吸热部在所述功率管的引脚的排列方向上的正投影区域至少部分不重合,且所述延伸部和所述吸热部在垂直于所述功率管的引脚的排列方向上的正投影区域至少部分也不重合。
更进一步地,所述延伸部位于所述吸热部在所述功率管的引脚的排列方向上的正投影区域内,或所述延伸部位于所述吸热部在垂直于所述功率管的引脚的排列方向上的正投影区域内。
更进一步地,所述电动车控制器还包括:
将所述吸热面与对应功率管的金属背板连接的定位结构。
更进一步地,所述功率管呈一排、两排、四排、六排或环状排列。
本实用新型实施例还一种电动车,所述电动车包括上述的电动车控制器,所述电动车配置有三相电机,所述三相电机的三相线接口电连接所述电动车控制器的电机三相输出。
本实用新型实施例通过热中继体将功率管的热量传导到散热体,再通过散热体将热量散发至空气中,解决了电动车控制器功率管的散热问题,另外,外部电源输入朝向一个方向,电机三相输出朝向另一个方向,从而使控制器的外部电源输入和电机三相输出的出线灵活,布局更合理,可便于电动车控制器与电动车之间的装配,并减少在同一方向引出的线缆数量,防止出现可能的安全隐患。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的控制器的结构示意图;
图2是本实用新型实施例提供的控制器的部分剖面示意图;
图3是本实用新型实施例提供的控制器的分解示意图;
图4是本实用新型实施例提供的功率管与热中继体的结构示意图;
图5是本实用新型实施例提供的下桥臂热中继体的结构示意图;
图6是本实用新型实施例提供的下桥臂热中继体另一视角的结构示意图;
图7是本实用新型提供的一种传热面与散热体绝缘性热连接示例图;
图8是本实用新型提供的又一种传热面与散热体绝缘性热连接示例图;
图9是本实用新型提供的另一种传热面与散热体绝缘性热连接示例图;
图10是本实用新型一个实施例提供的上桥臂热中继体的结构示意图;
图11是本实用新型另一实施例提供的上桥臂热中继体的结构示意图;
图12是本实用新型实施例提供的线槽的立体示意图;
图13是本实用新型实施例提供的热中继体的一种延伸方向的示意图;
图14是本实用新型实施例提供的热中继体的另一种延伸方向的示意图;
图15是本实用新型实施例提供的一种定位结构的示意图;
图16是本实用新型实施例提供的另一种定位结构的示意图;
图17是本实用新型实施例提供的又一种定位结构的示意图;
图18是功率管呈两排排列的示意图;
图19是功率管呈四排排列的示意图;
图20是功率管呈六排排列的示意图;
图21是功率管呈环状排列的示意图;
图22是功率管呈另一环状排列的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。并且本实用新型的各实施例之间是可以相互结合的。
本实用新型提供的电动车控制器中,多块热中继体配置在功率管的金属背板,并将接线端装置被配置成两个不同的外部接线方向,其中一个外部接线方向为外部电源输入,另一个外部接线方向为电机三相输出。本实用新型实施例通过热中继体将功率管的热量传导到散热体,再通过散热体将热量散发至空气中,解决了电动车控制器功率管的散热问题,另外,外部电源输入朝向一个方向,电机三相输出朝向另一个方向,从而使控制器的外部电源输入和电机三相输出的出线灵活,布局更合理,可便于电动车控制器与电动车之间的装配,并减少在同一方向引出的线缆数量,防止出现可能的安全隐患。
为了说明方便,本实用新型所有实施例中,所有的下桥臂热中继体和上桥臂热中继体均可统称为热中继体,下桥臂功率管和上桥臂功率管均可统称为功率管。
实施例一
在本实用新型实施例中,电动车包括电源、电动车控制器和三相电机,电源的正负极输入端接电动车控制器,三相电机的三相线接口电连接电动车控制器的电机三相输出。电动车为以电作为动力,典型的为电动两轮车或三轮车等。
实施例二
如图1-图11所示,本实用新型实施例中的电动车控制器,使用三个上桥臂功率管,该电动车控制器的电源限流为24A~60A,电源电压低于100V。
该电动车控制器包括散热体、安装于散热体上的电路板600、焊接在电路板600上功率管400、与功率管的金属背板热连接的热中继体100和与电路板600电连接的接线端装置。
该电动车控制器还包括上壳体501、下壳体502,下壳体502和/或上壳体501可由金属材料制成,并形成散热体。
为提高散热体的散热效率,还可以在散热体上设置多个平行排列的散热鳍5011,散热鳍5011为与散热体的本体热连接的多个平行排列的片状体,用于增加散热体的表面积,从而提高散热体的散热效率。
上壳体501与下壳体502上下叠合装配,围合形成壳体腔,叠合装配方式可以是扣合、螺钉连接等,电路板600可安装在壳体腔内。上壳体501与下壳体502的相对两面还可以设置定位柱,定位柱抵接电路板600,用于定位电路板600。
电路板600安装于散热体上,电路板600用于焊接功率管400和其它元器件。电路板600以树脂、铝材或陶瓷等为基板,可以是单层板、双层板或多层板,功率管400、接线端和其它元器件均可焊接在电路板600上。
功率管400为直插可视金属封装功率管,型号可以为TO-220、TO-247或其它型号,其数量为六个至十二个,全部焊接在电路板600上。
功率管400包括塑料封装、三个引脚及用于散热的金属背板,三个引脚分别为功率管400的栅极、漏极和源极,金属背板安装在塑料封装的背面,漏极和金属背板电性连接,三个引脚可插入电路板600的焊孔内,通过焊接将功率管400配置在电路板600上。
功率管400安装在电路板600上的方式大体可分为立式安装、卧式安装和倾斜安装。具体地,卧式安装是将功率管400的引脚折弯90°后插入电路板600的焊孔内,以卧式配置在电路板600上,功率管塑料封装平面与电路板600平面基本平行;立式安装是将功率管400的引脚直接插入电路板600的焊孔内,以立式配置在电路板600上,功率管塑料封装平面和电路板600平面基本呈90°左右的角度;倾斜安装是功率管塑料封装平面和电路板600平面基本呈145°左右的角度,具体应用时这个角度可以是其他的角度。
功率管400被配置成A、B、C三相的上桥臂功率管和A、B、C三相的下桥臂功率管。
本实用新型中,A、B、C三相的上桥臂功率管各一个或两个,A、B、C三相的下桥臂功率管各一个或两个。
功率管400的漏极和金属背板是电性连接的,A、B、C三相的上桥臂功率管漏极(按照场效应管电极的一种命名)分别都连接在电源正极上,A、B、C三相的下桥臂功率管漏极(按照场效应管电极的一种命名)分别连接对应上桥臂功率管源极,A、B、C三相的下桥臂功率管源极接地。
由于功率管400在工作时,会产生大量的热量,如果不及时散热,会导致功率管400烧坏,影响控制器的使用寿命,因此,需要设置与下桥臂功率管和上桥臂功率管的金属背板热连接的热中继体,用于给功率管400散热。
A、B、C三相的下桥臂功率管之间相互需要绝缘,A、B、C三相的上桥臂功率管之间可以共电连接,因此,A、B、C三相的下桥臂功率管需要分别设置热中继体100,A、B、C三相的上桥臂功率管可共用一块热中继体100。
本实用新型中,功率管400的金属背板热连接至少四块热中继体100。至少四块热中继体100包括分别与功率管400中的下桥臂功率管的金属背板热连接的至少三块下桥臂热中继体,和与功率管400中的上桥臂功率管的金属背板热连接的至少一块上桥臂热中继体。
热中继体100由铜、铝和/或铜铝复合件制成。铜、铝或铜铝复合件,均具有导热快,且可导电的特点。
为了图示及说明方便,将与三个下桥臂功率管分别热连接的热中继体100定义为A相下桥臂热中继体、B相下桥臂热中继体、C相下桥臂热中继体;将与三个上桥臂功率管分别热连接的热中继体100定义为A相上桥臂热中继体、B相上桥臂热中继体、C相上桥臂热中继体。
与功率管400的金属背板热连接的热中继体100,吸收功率管400的热量,降低功率管400的瞬间发热量。
其中,如图10所示,在本实用新型的一些可选实施例中,三个上桥臂功率管热连接一个热中继体100,或者是将A相上桥臂热中继体、B相上桥臂热中继体、C相上桥臂热中继体一体成型为一整体。使用一个热中继体100或将三个热中继体100一体成型,可以简化安装步骤,提高生产效率。
当然,也可如图11所示,在本实用新型的一些可选实施例中,还可以A相上桥臂热中继体、B相上桥臂热中继体、C相上桥臂热中继体分别热连接A相上桥臂功率管、B相上桥臂功率管、C相上桥臂功率管的金属背板,且A相上桥臂热中继体、B相上桥臂热中继体、C相上桥臂热中继体相互独立。
热中继体100具有与功率管400的金属背板热连接的吸热面1012和与散热体绝缘性热连接的传热面1021。
热连接是指相连接的功率管400的金属背板与热中继体100之间可以传导热量,理论上金属背板与热中继体100之间可能局部会存在少量间隙,也是本实用新型的保护范围,在此不做限定。
本实用新型的一些没有强调是绝缘性热连接的实施例中,提到的热连接还可以是导电热连接,导电热连接是指相连接的功率管400的金属背板与热中继体100之间既可以传导热量,也可以导电,而绝缘性热连接只传热不导电。
热中继体100的传热面1021可与散热体绝缘性热连接,将功率管400的热量快速散去。
吸热面1012和传热面1021为平面或可与相应的面相贴合的面,吸热面1012与金属背板贴合后间隙越小,传热效果越好,同理,传热面1021与散热体贴合后间隙越小,传热效果越好。传热面1021与散热体之间的绝缘性热连接,其实现方式可在传热面1021与散热体之间设置绝缘膜或导热绝缘胶。
在本实用新型的一些可选实施例中,各个热中继体100本体厚度大于金属背板厚度,热中继体100的本体厚度是指吸热面1012与传热面1021之间的厚度,本实用新型描述的各功率管400金属背板厚度至少1.1mm,因此,本实用新型公开的一些实施例的热中继体100本体厚度大于1.1mm。热中继体100本体厚度大于金属背板厚度,可将功率管400金属背板的大部分热量吸收到热中继体100,提高热中继体100对功率管400瞬间发热量的传导能力。
功率管400的金属背板与热中继体100之间的热连接,可通过各种夹持固定连接、压力紧固连接、螺接、焊接、铆接等连接方式实现。
具体地,可在金属背板上设置通孔,在热中继体100上设置固定孔1011,固定孔1011内设置螺纹,通过螺钉将热中继体100固定在金属背板上。本实用新型实施例中,起连接作用的螺钉还可以用于导热,使热中继体100与金属背板之间形成新的导热途径,提高热中继体100与金属背板之间的导热效率。
由于任何的加工工艺,都会使工件产生变形,且两个平面之间不可能做到完全贴合,因此,热中继体100的吸热面1012与金属背板之间贴合时,也是存在间隙的,该间隙会影响吸热面1012与金属背板之间的传热效率。
为提高吸热面1012与金属背板之间的传热效率,在本实用新型的另一个可选实施例中,可在吸热面1012与金属背板之间涂覆导热胶,例如单组份导热型室温固化有机硅粘接密封胶或其它导热胶,导热胶不仅可以提高吸热面1012与金属背板之间的传热效率,还可以将热中继体100固定在金属背板,简化装配工艺。
热中继体100散热方式有多种,可将其传热面1021与散热体绝缘性热连接后,通过散热体与空气热交换进行散热,也可以通过热中继体100自身散热,为提高热中继体100的自身散热能力,在本实用新型的另一个可选实施例中,可在热中继体100上设置蜂窝孔,以增加热中继体100的表面积,从而提高热中继体100自身的散热效率。
本实用新型实施例中,热中继体100可通过拉伸、压铸等工艺实现,热中继体100的成本比功率管400的成本低,因此,本实用新型实施例相比于现有技术采用增加功率管400,成本更低。
本实用新型实施例中,热中继体100设置在电路板600的下方,占用空间小,不影响接线端和其它元器件的放置和排列。
接线端装置与电路板600电连接,接线端装置的外部电源输入朝向一个方向,接线端装置的电机三相输出朝向另一个方向。
接线端装置可设置在控制器的左右或上下两侧,或排列成一排。
接线端装置被配置成两个不同的外部接线方向,两个不同的外部接线方向可以是相反的两个方向,也可以是垂直的两个方向或呈大于0°的任意夹角的两个方向,其中一个外部接线方向为外部电源输入,另一个外部接线方向为电机三相输出。
本实用新型实施例设置了与功率管400热连接的热中继体100,并使热中继体100与散热体绝缘性热连接,本实用新型通过热中继体100将功率管400的热量传导到散热体,再通过散热体将热量散发至空气中,使功率管400快速降温,从而解决了电动车控制器的功率管400散热的问题;另外,外部电源输入朝向一个方向,电机三相输出朝向另一个方向,从而使控制器的外部电源输入和电机三相输出的出线灵活,布局更合理,可便于电动车控制器与电动车之间的装配,并减少在同一方向引出的线缆数量,防止因线缆过密导致缠绕、误接、出线排布凌乱、串线、短路等问题的发生,进而防止出现可能的安全隐患。
实施例三
如图1、图3所示,在本实用新型的一些可选实施例中,接线端装置包括:分别用于外部电源输入和用于电机三相输出的接线端、以及线槽550。
其中,接线端包括:用于外部电源输入的电源负极接线端F105和电源正极接线端AS105,及用于电机三相输出的A相接线端AX105、B相接线端BX105和C相接线端CX105。
接线端可以为接线柱、接线端子或其它快接端子等等。
在本实用新型的一些可选实施例中,功率管400和接线端均配置在电路板600上,通过电路板600上的铜箔线电连接。具体地,在制作电路板600时,将用于焊接功率管400和接线端的焊盘先预置在电路板600上,并通过蚀刻使对应的功率管400焊盘和接线端焊盘电连接,电路板600制作好后,将功率管400和接线端焊接在电路板600上。本实施例的接线端可以配置在电路板600的任意位置,便于接线端的灵活排布。
在本实用新型的另一些可选实施例中,接线端被配置在功率管400上。本实施例中,接线端可直接焊接或通过螺钉固定在功率管400的金属背板上,使接线端与功率管400电连接。
如图5、图10所示,在本实用新型的又一些可选实施例中,接线端被配置在热中继体100上。具体地,接线端可焊接或通过螺钉固定在热中继体100上或热中继体100的延伸部102上,热中继体100的延伸部102可延伸到电路板600覆盖的位置或延伸到电路板600之外的位置,便于接线端的灵活排布,使外部电源输入和电机三相输出可分开布置,从而减少在同一方向引出的线缆数量,防止出现可能的安全隐患。
当然,在本实用新型的其它可选实施例中,接线端还可被分别配置在电路板600、功率管400、热中继体100三者中的任意两个或三个上。
具体地,接线端被配置的形式包括:
1、接线端全部被配置在电路板600上;
2、接线端全部被配置在功率管400上;
3、接线端全部被配置在热中继体100上;
4、电路板600、功率管400和热中继体100上均配置有接线端;
5、电路板600和功率管400上均配置有接线端;
6、电路板600和热中继体100上均配置有接线端;
7、功率管400和热中继体100上均配置有接线端。
在本实用新型的一个可选实施例中,A相接线端AX105可以被配置在A相下桥臂热中继体上,B相接线端BX105可以被配置在B相下桥臂热中继体上,C相接线端CX105可以被配置在C相下桥臂热中继体上,电源正极接线端AS105可以被配置在上桥臂热中继体上,电源负极接线端F105被配置在电路板600上。
如图12所示,线槽550设置有中部凹陷的容纳腔551,容纳腔551的底部设置有供接线端通过的通孔552,容纳腔551的侧面设置有过线缺口553,供线缆通过,过线缺口553还有定位固定线缆的作用。
过线缺口553的朝向,决定了接线端装置的外部接线方向,两个线槽550的过线缺口553的方向配置成两个方向,则外部接线方向也就被配置成两个不同的方向。
因此,用于外部电源输入的电源负极接线端F105和电源正极接线端AS105,及用于电机三相输出的A相接线端AX105、B相接线端BX105和C相接线端CX105的排列方式不影响外部接线方向,电源负极接线端F105、电源正极接线端AS105、A相接线端AX105、B相接线端BX105和C相接线端CX105可排成一排、两排或多排,每排的排列方向也可不同。
线槽550设置在控制器的上壳体501上。具体地,上壳体501上设置有供接线端穿出的过孔5012,过孔5012附近设置有放置线槽550的放置部5013。放置部5013为中部凹陷、周围凸起的凹槽,线槽550与放置部5013的内侧壁轻微过盈,或在放置部5013的内侧壁设置与线槽550的外壁过盈的凸筋,从而将线槽550固定在放置部5013内。放置部5013还可以设置卡扣结构将线槽550固定,卡扣结构为常规结构,在此不做赘述。
实施例四
如图1所示,在本实用新型的一些可选实施例中,用于外部电源输入的电源负极接线端F105和电源正极接线端AS105排成一排,用于电机三相输出的A相接线端AX105、B相接线端BX105和C相接线端CX105排成另外一排。
具体地,可将用于外部电源输入的电源负极接线端F105和电源正极接线端AS105放置在控制器的一侧并排成一排,将用于电机三相输出的A相接线端AX105、B相接线端BX105和C相接线端CX105放置在控制器的另一侧并排成一排,使外部电源输入和电机三相输出的出线分布在电动车控制器的两个不同方向,使用户更易分辨外部电源输入和电机三相输出,从而防止缠绕、误接、出线排布凌乱、串线、短路等问题的发生,也可减小在同一方向引出的线缆数量,便于用户将出线线缆排布整齐,并避免安全隐患。
在本实用新型的其它可选实施例中,两排的接线端平行设置,两排的接线端分别设置在靠近电路板600的相对两侧处,使外部电源输入的接线端和电机三相输出的接线端的排列整齐,提高控制器的美感。
在本实用新型的其它可选实施例中,两排接线端还可以任意设置,两排接线端可以根据用户接线习惯、进线出线排布要求等设置,提高外部接线排布的灵活性。
实施例五
在本实用新型的一些可选实施例中,两排的接线端平行设置。
具体地,如图1所示,用于外部电源输入的电源负极接线端F105和电源正极接线端AS105排成一排,将用于电机三相输出的A相接线端AX105、B相接线端BX105和C相接线端CX105排成一排,且这两排接线端平行设置。
实施例六
如图5、图10所示,在本实用新型的一些可选实施例中,热中继体100具有吸热部101和延伸部102,吸热部101是指与功率管400热连接的部分,延伸部102可增大散热面积,其中,吸热部101的厚度大于或等于延伸部102的厚度,热中继体100中突出的部分为吸热部101,吸热部101其上配置有吸热面1012,功率管400金属背板和吸热面1012热连接;延伸部102其上配置传热面1021,传热面1021与散热体热连接;在一些实施例中,吸热部101与延伸部102一体成型或固定连接。
更进一步地,热中继体100的吸热部101或延伸部102的厚度大于功率管400金属背板厚度,功率管400金属背板厚度就是人眼可视的功率管400金属背板正面到功率管400金属背板的厚度。热中继体100的吸热部101或延伸部102厚度大于功率管400金属背板厚度,均可将功率管400金属背板的大部分热量吸收到热中继体100,提高热中继体100对功率管400瞬间发热的传导能力。
在本实用新型的一些可选实施例中,延伸部102在与电动车控制器的电路板600平行的平面内延伸。
如此,延伸部102的底面均处于同一个与电路板600平行的平面内,在延伸部102的底面作为传热面1021时,可以使得延伸部102的底面能够全部紧贴抵持在散热体(即下壳体502)上以提高两者的接触面积,从而提高散热效率。
具体地,在通常情况下,电路板600的设置通常为与下壳体502的内表面平行的形式,而传热面1021则是与下壳体502的内表面绝缘性热连接,因此,为了提高各个热中继体100与下壳体502的导热面积,在本实用新型中,可优选将延伸部102设置成为在平行于电路板600的平面(水平面)中延伸从而使得延伸部102的传热面1021能够与下壳体502完整的贴合在一起以提高散热面积。
在本实用新型的实施例中,吸热部101可设置成在垂直于电路板600的平面内延伸,也即,吸热部101可设置成垂直于电路板600和下壳体502的内表面,而延伸部102的延伸平面则垂直于吸热部101。
以功率管400为卧式安装为例,三个下桥臂热中继体100的吸热部101分别位于三个下桥臂功率管的金属背板下方,各个下桥臂热中继体100的延伸部102则相对各自的吸热部101在弯折并且在平行于电路板600的平面内延伸。当然,可以理解的是,在其它实施例中,吸热部101也可以不设置成垂直电路板600的方式,例如,吸热部101可设置倾斜、弯折等形式。
可以理解的是,在一些实施例中延伸部102也可以不是完全在平行于电路板600的平面内延伸,例如,延伸部102可以在平行于电路板600的平面内延伸一段,然后又向下延伸一段,如此循环以形成波浪形状的延伸部102。
当然,在其它的实施例中,延伸部102也可以为其它形状,例如,延伸部102上可具有圆形、椭圆形、三角形等等形状的凸起结构,而在下壳体502上则可形成有与这些结构对应的凹槽,两者相互配合。
可以理解的是,其它实施例中,在能满足散热要求的情况下,延伸部102也可以在垂直与电路板600的平面内延伸,具体在此不作限制。
再有,在本实用新型的一些可选实施例中,功率管400的金属背板是与吸热部101的侧面或端面热连接的。
本实用新型中,吸热部101与接线端间隔设置,热中继体100的延伸部102可从吸热面1012的任意一侧或多侧延伸到接线端,延伸的路径可以是直线、曲线、折弯线等。延伸路径为直线时,可采用拉伸、压铸等方式制作热中继体100,延伸路径为曲线、折弯线时,可采用压铸方式制作热中继体100。
延伸部102可以根据需要延伸到控制器内的任一位置,因此,将接线端配置在延伸部102上,则可使接线端配置在控制器内的任一位置,方便接线端的排布,使接线端装置能被配置成两个不同的外部接线方向,例如配置在控制器的两侧,使外部电源输入与电机三相输出的接线方向相反,从而减小在同一方向引出的线缆数量,防止因线缆过密导致缠绕、误接、出线排布凌乱、串线、短路等问题的发生。
接线端配置在延伸部102上的方式有多种,例如,一体成型、铆接、压接、焊接、螺纹连接等。
本实用新型实施例中,热中继体100可选用压铸方式一体成型,使延伸部102延伸的位置或方向不受限制,延伸部102在第一方向延伸后再向第二方向延伸,甚至向第三方向、第四方向延伸,使延伸部102延伸到控制器内的任意位置。
当然,接线端还可以设置在吸热部101上,或接线端设置在吸热部101与延伸部102的连接处。
实施例七
如图6所示,热中继体100与散热体接触用于散热的面称之为传热面1021。在本实用新型的一些可选实施例中,如图7-图9所示,传热面1021可设置在吸热部101和/或延伸部102上,且传热面1021与散热体绝缘性热连接。
图7为传热面1021设置在吸热部101上,且传热面1021与下壳体502绝缘性热连接;图8为传热面1021设置在延伸部102上,且传热面1021与下壳体502绝缘性热连接;图6、图9为传热面1021可设置在吸热部101和延伸部102上,且传热面1021与下壳体502绝缘性热连接。
传热面1021与散热体之间设置绝缘层700或绝缘膜,绝缘层700或绝缘膜为硅片、亚胺膜、绝缘布等,绝缘层700或绝缘膜还可以是高导热界面材料或绝缘性热界面材料等制成的可与绝缘性热界面材料热接触的一种片状体等。
在一些实施例中,绝缘层700或绝缘膜被配置成与热中继体100传热面1021几何形状对应的非平面体或多平面体,本文所述的热连接和热接触还可以包括涂覆导热硅脂的热处理,直接热接触式的导热的时候导热硅脂可以是带导电性的硅脂,比如功率管400和热中继体100的直接热连接可采用带导电性的硅脂。
本实用新型中,延伸部102可延伸至任一位置连接接线端,这样接线端的位置不受限制,可排布在控制器的任一位置,从而可以根据需求将接线端装置配置成两个不同的外部接线方向,其中一个外部接线方向为外部电源输入,另一个外部接线方向为电机三相输出,提高外部接线排布的灵活性。
实施例八
参见图13,在本实用新型的一个可选实施例中,延伸部102和吸热部101在功率管400的引脚的排列方向上的正投影区域Y1至少部分不重合,且延伸部102和吸热部101在垂直于功率管的引脚的排列方向上的正投影区域Y2至少部分也不重合。
吸热部101在功率管400的引脚的排列方向上的正投影区域Y1和吸热部101在垂直于功率管的引脚的排列方向上的正投影区域Y2是在长度方向无限延伸的区域,只有宽度限定,正投影区域Y1的宽度对应吸热部101垂直于功率管的引脚的排列方向上的宽度,正投影区域Y2的宽度对应吸热部101在功率管的引脚的排列方向上的宽度。
延伸部102和吸热部101在功率管400的引脚的排列方向上的正投影区域Y1至少部分不重合,具体地,延伸部102至少部分位于吸热部101在功率管400的引脚的排列方向上的正投影区域Y1之外;延伸部102和吸热部101在垂直于功率管的引脚的排列方向上的正投影区域Y2至少部分也不重合,具体地,延伸部102至少部分位于吸热部101在功率管400的引脚的排列方向上的正投影区域Y1之外。
本实用新型实施例中,延伸部102至少部分位于正投影区域Y1和正投影区域Y2之外。
本实用新型中,热中继体100采用压铸工艺制作,使延伸部102至少部分可位于正投影区域Y1和/或正投影区域Y2之外,延伸部102可连接接线端,这样接线端的位置不受限制,可排布在控制器的任一位置,从而可以根据需求将接线端装置配置成两个不同的外部接线方向,其中一个外部接线方向为外部电源输入,另一个外部接线方向为电机三相输出,提高外部接线排布的灵活性。
实施例九
如图14所示,在本实用新型的一个可选实施例中,延伸部102位于吸热部101在功率管400的引脚的排列方向上的正投影区域Y1内,或延伸部102位于吸热部101在垂直于功率管400的引脚的排列方向上的正投影区域Y2内。
本实用新型实施例中,延伸部102位于正投影区域Y1和/或正投影区域Y2内。
本实用新型中,热中继体100采用拉伸工艺或压铸工艺制作,使延伸部102位于正投影区域Y1和/或正投影区域Y2内,延伸部102可连接接线端。本实用新型中,当接线端位于该正投影区域Y1和/或正投影区域Y2内时,热中继体100可采用拉伸工艺制作,可减低热中继体100的生产成本。
实施例十
如图15-图17所示,在本实用新型的一些可选实施例中,电动车控制器还包括将吸热面与对应功率管的金属背板连接的定位结构。
定位结构设置在壳体腔内,用于将吸热面与对应功率管400的金属背板连接,使热中继体100与功率管400之间相互固定。
而吸热面为热中继体100直接与对应功率管400的金属背板热连接的部分。
如图15所示,在本实用新型的一些可选实施例中,该定位结构为定位支架300,可用塑胶材料或易浇筑金属材料制成,定位支架300上设置有多个限位筋301,限位筋301用于将热中继体100限制在预定位置,便于热中继体100与对应功率管400的金属背板连接。
如图16所示,在本实用新型的一些可选实施例中,限位筋301的侧面还设置有突出部302,热中继体100侧面设置有凹槽103,该突出部302与该凹槽103匹配,使热中继体100的定位更精确,便于热中继体100与对应功率管400的金属背板连接。
如图17所示,在本实用新型的一些可选实施例中,该定位结构为设置下壳体502内部底壁上的凸起5021,热中继体100上设置有与凸起5021相对应的定位孔104,通过将凸起5021插入到定位孔104内,使热中继体100的定位更精确,便于热中继体100与对应功率管400的金属背板连接。
如图15、图16所示,在本实用新型的一些可选实施例中,为了使热中继体100与下壳体502之间绝缘,还可以在热中继体100与下壳体502之间设置绝缘膜700。
当然,在本实用新型的一些可选实施例中,还可以将热中继体100与对应功率管400的金属背板焊接连接,通过焊接实现热中继体100与对应功率管400的金属背板之间的定位。
实施例十一
如图4、图18-图22所示,在本实用新型的一些可选实施例中,功率管400呈一排、两排、四排、六排或环状排列。
如图4所示,功率管400呈一排排列;如图18所示,功率管400呈两排排列;如图19所示,功率管400呈四排排列;如图20所示,功率管400呈六排;如图21、图22所示,功率管400呈环状排列。
本实用新型中,可根据电路板600的排列和空间,选择合理的排列方式,减小电路板600的面积,进而减小控制器的体积。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种双向出线的电动车控制器,其特征在于,所述电动车控制器包括:
散热体;
安装于所述散热体上的电路板;
焊接于所述电路板上的六个至十二个功率管;
与所述功率管的金属背板热连接的至少四块热中继体,所述热中继体具有与所述功率管的金属背板热连接的吸热面和与所述散热体绝缘性热连接的传热面;以及
与所述电路板电连接的接线端装置,其外部电源输入朝向一个方向,其电机三相输出朝向另一个方向;
其中,所述功率管为直插可视金属封装功率管;
所述至少四块热中继体包括分别与所述功率管中的下桥臂功率管的金属背板热连接的至少三块下桥臂热中继体,和与所述功率管中的上桥臂功率管的金属背板热连接的至少一块上桥臂热中继体;
所述电动车控制器的电源限流为24A~60A,电源电压低于100V。
2.根据权利要求1所述的电动车控制器,其特征在于,所述接线端装置包括分别用于所述外部电源输入和用于所机电机三相输出的接线端,所述接线端被配置在所述电路板上,和/或所述功率管上,和/或所述热中继体上。
3.根据权利要求2所述的电动车控制器,其特征在于,用于所述外部电源输入的接线端排成一排,用于所述电机三相输出的接线端排成另外一排。
4.根据权利要求3所述的电动车控制器,其特征在于,两排的所述接线端平行设置。
5.根据权利要求1所述的电动车控制器,其特征在于,所述热中继体包括:
吸热部;及
由所述吸热部延伸形成的延伸部;
所述接线端被配置在所述吸热部和/或所述延伸部上。
6.根据权利要求5所述的电动车控制器,其特征在于,所述传热面设置于所述吸热部和/或所述延伸部。
7.根据权利要求5或6所述的电动车控制器,其特征在于,所述延伸部和所述吸热部在所述功率管的引脚的排列方向上的正投影区域至少部分不重合,且所述延伸部和所述吸热部在垂直于所述功率管的引脚的排列方向上的正投影区域至少部分也不重合。
8.根据权利要求5或6所述的电动车控制器,其特征在于,所述延伸部位于所述吸热部在所述功率管的引脚的排列方向上的正投影区域内,或所述延伸部位于所述吸热部在垂直于所述功率管的引脚的排列方向上的正投影区域内。
9.根据权利要求1所述的电动车控制器,其特征在于,所述电动车控制器还包括:
将所述吸热面与对应功率管的金属背板连接的定位结构。
10.根据权利要求1所述的电动车控制器,其特征在于,所述功率管呈一排、两排、四排、六排或环状排列。
11.一种电动车,其特征在于,所述电动车包括如权利要求1-10中任一项权利要求所述的电动车控制器,所述电动车配置有三相电机,所述三相电机的三相线接口电连接所述电动车控制器的电机三相输出。
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