CN219591680U - 一种新型电动车控制器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型电动车控制器结构，包括了相互层叠设置的绝缘驱动模块板与控制电路板，所述驱动模块板设有接线铜片、若干电解电容及若干MOS管，所述接线铜片连接所述MOS管，所述控制电路板上设有与所述接线铜片对应的通孔，所述接线铜片贯穿于所述通孔。本申请通过接线铜片替换传统的接线柱设于绝缘驱动模块板上，使控制器与外部连接更为简便的同时，还可以解决传统电动车控制器需要设计接线柱而需避免的绝缘和安装复杂的问题；通过设置在接线铜片引出的接线端与MOS管连接，使控制器电路上的电阻仅为铜片的电阻，增大了控制器电路的过流能力，降低了电路的发热与制作成本并提升控制器的效率。

Description

一种新型电动车控制器结构

技术领域

本申请涉及电动车控制器技术领域，具体涉及一种新型电动车控制器结构。

背景技术

现有电动车控制器设计在电路设计时，为了考虑结构和散热等因素，小功率电机控制器通常将控制模块和驱动模块设计在同一块电路板上，以达到节省空间和降低成本的目的，中大功率电机控制器通常将控制器的控制模块和驱动模块设计在两块不同的板上，以实现传输大电流和散热的目的。以上两种方案在动力驱动模块上由于电路板制作的局限性，电路板的铜箔厚度都在微米级别，不能承受过高的电流，如果要求增加过厚的铜箔，根据电路板制造工艺，增加铜箔只能靠多次进行电镀，既会大幅提升电路板的制作成本，且不太环保。故通常的做法都是在电路板的相线和母线上设计铜条进行增大过流能力，由于铜条仅能焊接在部分线路上，故无铜条的线路部分的过电流能力还是存在不足。且这样在控制器的铜条设计及生产过程存在诸多子零件及生产加工工艺复杂的问题。

同时，在电机控制器的接线柱设计(包含正极、负极及三个相线接线柱)上，为了方便与外部电缆连接，通常设计为圆柱形，圆柱的两端加工螺纹孔用做连接和固定，然后由螺丝固定在相应的电路板上，此种安装方式需考虑两种不同的设计，如果使用铝基板，接线柱的安装螺丝需套上一个绝缘垫片和绝缘套，同时安装螺丝的顶部也需要与外壳之间要设计一定的间隙以保证绝缘；如果是普通的PCB板，需安装螺丝孔周边不能设计其他电路，并且在安装螺丝顶部与外壳之间要设计一定的间隙以保证绝缘。这样设计也相应增加了子零件的数量，且生产加工工艺的复杂繁琐。在接线柱和电路板的连接上，存采用两个部件用螺丝紧固连接，接连处会在一定的接触电阻，并且如果紧固力的太小会影响到接触电阻，从而影响整体的电阻，如果电阻过大，由于流过的电流过大，很容易产生过大的热量，并且影响到控制器的效率。

因此，如何解决电动车控制器电路过电流能力不足、接触不良产生热量导致的控制器效率，是电动车控制器设计需要解决的问题。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供一种新型电动车控制器结构，其能提升电动车控制器的电流过载及改善控制器效率不足的问题。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现：

本实用新型提供一种新型电动车控制器结构，包括：

驱动模块板，所述驱动模块板为绝缘板，所述驱动模块板上设有若干接线铜片、若干电解电容及若干MOS管，所述接线铜片的自由端上设有固定孔，所述接线铜片包括U相铜片、V相铜片、W相铜片、母线正极铜片、母线负极铜片，所述U相铜片、所述V相铜片及所述W相铜片的固定端延伸出与所述MOS管连接的接线端，所述母线正极铜片与所述电解电容及所述MOS管连接，所述母线负极铜片与所述电解电容及所述MOS管连接；

控制电路板，与所述驱动模块板层叠设置，所述控制电路板上设有与所述接线铜片对应的通孔，所述接线铜片贯穿于所述通孔。

作为上述方案的改进，所述接线铜片上设有紧固件，所述紧固件与所述固定孔固定连接。

作为上述方案的改进，所述紧固件与所述接线铜片呈一体设计。

作为上述方案的改进，所述通孔上设有电流传感器，用于检测所述接线铜片的电流。

作为上述方案的改进，所述驱动模块板还设有绝缘片，所述绝缘片与所述母线正极铜片、母线负极铜片及所述电解电容固定连接，所述电解电容与所述母线正极铜片、母线负极铜片设于所述绝缘片的不同面上。

作为上述方案的改进，所述控制电路板上还设有与外部线缆接头连接的连接器接头。

作为上述方案的改进，所述新型电动车控制器还包括控制器外壳，所述驱动模块板和所述控制电路板设于所述控制器外壳内，所述MOS管固定连接所述控制器外壳内壁，所述控制器外壳内部填充有灌封料，所述灌封料形成的灌封层与所述控制器外壳形成密闭空间，所述连接器接头与所述接线铜片的接线端贯穿所述灌封层。

作为上述方案的改进，所述控制器外壳内壁与所述MOS管之间设有导热硅脂，用于所述MOS管的散热。

作为上述方案的改进，所述控制器外壳内壁与所述MOS管之间还设有绝缘胶纸，用于所述MOS管的绝缘。

作为上述方案的改进，所述控制器外壳的外壁上设有若干散热鳍片。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本申请通过接线铜片替换传统的接线柱，所述接线铜片设于绝缘驱动模块板上，使控制器与外部连接更为简便的同时，还可以解决传统电动车控制器需要设计接线柱而需避免的绝缘和安装复杂的问题；通过设置在接线铜片引出的接线端与MOS管连接，使控制器电路上的电阻仅为铜片的电阻，增大了控制器电路的过流能力，降低了电路的发热与制作成本并提升控制器的效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为一实施例的新型电动车控制器内部结构示意图；

图2为一实施例的驱动控制板结构示意图；

图3为一实施例的另一种驱动控制板结构示意图；

图4为一实施例的所述驱动控制板另一面的结构示意图；

图5为一实施例的新型电动车控制器外部结构示意图。

附图标记说明：

1、控制器外壳；2、驱动模块板；3、控制电路板；11、灌封层；21、接线铜片；211、U相铜片；212、V相铜片；213、W相铜片；214、母线正极铜片；215、母线负极铜片；22、接线端；23、电解电容；24、MOS管；25、绝缘片；310、电流传感器；32、连接器接头；

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为解决现有电动车控制器电路过电路能力不足、接触不良产生热量影响控制器效率的问题，本实施例提供了一种新型电动车控制器结构，可以解决传统电动车控制器安装复杂、接触不良或过流能力不足的问题，其将线路上的电阻降为最低，且提供很大的过电流能力，减少因内阻过大而发热导致的损耗，提升控制器的效率。

在一个实施例中，参考如图1至图3，一种新型电动车控制器，包括驱动模块板2和控制电路板3，所述驱动模块板2采用绝缘板做为绝缘介质，可以根据绝缘耐压能力调整绝缘板的厚度，显著提升绝缘耐压能力。所述驱动模块板2与控制电路板3如图1所示为层叠式设置；如图2所示，所述驱动模块板2上设有若干接线铜片21、若干电解电容23及若干MOS管24，所述接线铜片21的自由端弯折状，所述自由端上设有固定孔，用于与外部电机连接。所述接线铜片21包括U相铜片211、V相铜片212、W相铜片213、母线正极铜片214、母线负极铜片215，其中，若干MOS管24均匀设置在所述驱动模块板2边缘，分为上桥MOS管与下桥MOS管，所述U相铜片211、所述V相铜片212、所述W相铜片213的固定端分别延伸出与上桥MOS管和下桥MOS管连接的接线端22，通过所述接线端22使所述U相铜片211、所述V相铜片212、所述W相铜片213分别与所述上桥MOS管及所述下桥MOS管直接连接；如图3所示，所述上桥MOS管和下桥MOS管还可直接设于所述接线端22上。所述母线正极铜片214、所述母线负极铜片215与所述U相铜片211、所述V相铜片212、所述W相铜片213的固定端设于所述驱动模块板2的不同面上，所述母线正极铜片214与所述电解电容23及所述MOS管24连接，所述母线负极铜片215与所述电解电容23及所述MOS管24连接；所述控制电路板3上设有电子元器件组成的各种电源或信号电路，并设计有MOS管24驱动电路与全部所述MOS管24栅极引脚直接焊接，所述控制电路还设有连接器接头32，所述连接器接头32用于与外部线缆接头连接，所述控制电路板3上还设有与所述接线铜片21对应的通孔，所述接线铜片21贯穿于所述通孔。

在一个实施例中，所述接线铜片21上设有紧固件，所述紧固件设于所述接线铜片21上与所述固定孔固定连接；优选的，所述紧固件可以为螺母，与所述固定孔对应设置。

在一个实施例中，所述紧固件与所述接线铜片21呈一体设计，用于稳固电动车控制器与外部电机的连接。

在一个实施例中，所述控制电路的通孔上设有电流传感器310，用于检测所述接线铜片21的电流，具体地，在所述母线正极铜片214所对应的通孔安装母线电流传感器310以测量其母线电流，在所述U相铜片211所对应的通孔安装U相电流传感器310测量U相电流，在所述V相铜片212所对应的通孔安装V相电流传感器310测量V相电流，在所述W相铜片213所对应的通孔安装W相电流传感器310测量W相电流。

在一个实施例中，如图4所示，所述驱动模块板2还设有绝缘片25，所述母线正极铜片214、母线负极铜片215贴合在所述驱动模块板2上，上桥MOS管的漏极引脚穿过所述驱动模块板2的孔与母线正极铜片214的上侧设计的焊接孔连接；下桥MOS管的源极引脚穿过所述驱动模块板2的孔与母线负极铜片215的下侧设计的焊接孔连接。同时母线正极铜片214、母线负极铜片215和所述驱动模块板2设计有焊接孔焊接两排电解电容23的正负极引线，其电解电容23轴与所述驱动模块板2平行，电解电容23贴近驱动模块板2；所述绝缘片25分别设于所述母线正极铜片214与所述电解电容23之间、母线负极铜片215与所述电解电容23之间，所述电解电容23与所述母线正极铜片214、母线负极铜片215设于所述绝缘片25的不同面上，用于保证母线正极铜片214、母线负极铜片215与电解电容23的绝缘，电源及驱动板上设计的电容采用卧式安装，并将电容的引脚分别焊接在母线正极铜片214和母线负极铜片215上，这种设计方式可以节省控制器的空间。

在一个实施例中，如图1所示，所述控制电路板3上还设有连接器接头32，所述连接器接头32用于与外部线缆接头连接。

在一个实施例中，如图5所示，所述新型电动车控制器还包括控制器外壳1，控制器外壳1。由铝合金压铸而成，其内部为根据控制电路板3、电源及驱动模块板2安装要求设计相应的安装结构，其中电源及驱动模块板2安装在下层，控制电路板3安装在上层；为了保证控制器的防水防尘，整个控制器外壳1内部填充灌封料，所述灌封料形成的灌封层11与所述控制器外壳1形成密闭空间，所述连接器接头32与所述接线铜片21的接线端贯穿所述灌封层11。

在一个实施例中，所述控制器外壳1内壁与所述MOS管24之间设有导热硅脂，用于所述MOS管24的散热；具体地，所有的MOS管24与控制器外壳1之间设计有导热硅脂，以保证所有的上桥和下桥MOS管良好的散热。

在一个实施例中，所述控制器外壳1内壁与所述MOS管24之间还设有绝缘胶纸，用于保证所有上桥MOS管和下桥MOS管的绝缘。

在一个实施例中，所述控制器外壳1的外壁上设有若干散热鳍片。具体地，在控制器外壳1外部对应的上桥MOS管、下桥MOS管安装位置和电解电容23安装位置设计相应的散热鳍片，可以将所有的MOS管24和电解电容23产生的热量快速散去。

本申请通过在控制电路板上设计MOS管驱动电路直接连接MOS引脚，用最短布线连接，可以最大减少电磁波对驱动信号的干扰，同时由于采用接线铜片作为相线和母线的连接端，其设计的电流传感器可以选用圆形和方形开孔，可利于设计应用。电源及驱动板设计上，采用绝缘板和铜片作为主体，在解决绝缘问题的同时又极大的增加了过电流能力，而且可以通过增加铜片的厚度来适应不同需求的过电流能力；并且在母线和相线铜片在其端部或中间折弯后形成连接端子，使接线端与外部连接更为简便，且简化了绝缘设计和增加了过电流能力；由于该设计可以保证铜片至接线端的电阻值最小，极大减少铜片因为内阻而产生的发热，提升控制器的效率。在控制器的设计上整体结构紧凑，可以做到小型化，各种子零件较少，方便管理和生产组装，节约生产管理成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种新型电动车控制器结构，其特征在于，包括：

驱动模块板，所述驱动模块板为绝缘板，所述驱动模块板上设有若干接线铜片、若干电解电容及若干MOS管，所述接线铜片的自由端上设有固定孔，所述接线铜片包括U相铜片、V相铜片、W相铜片、母线正极铜片、母线负极铜片，所述U相铜片、所述V相铜片及所述W相铜片的固定端延伸出与所述MOS管连接的接线端，所述母线正极铜片与所述电解电容及所述MOS管连接，所述母线负极铜片与所述电解电容及所述MOS管连接；

控制电路板，与所述驱动模块板层叠设置，所述控制电路板上设有与所述接线铜片对应的通孔，所述接线铜片贯穿于所述通孔。

2.根据权利要求1所述的新型电动车控制器结构，其特征在于，所述接线铜片上设有紧固件，所述紧固件与所述固定孔固定连接。

3.根据权利要求2所述的新型电动车控制器结构，其特征在于，所述紧固件与所述接线铜片呈一体设计。

4.根据权利要求1所述的新型电动车控制器结构，其特征在于，所述通孔上设有电流传感器，用于检测所述接线铜片的电流。

5.根据权利要求1所述的新型电动车控制器结构，其特征在于，所述驱动模块板还设有绝缘片，所述绝缘片与所述母线正极铜片、母线负极铜片及所述电解电容固定连接，所述电解电容与所述母线正极铜片、母线负极铜片设于所述绝缘片的不同面上。

6.根据权利要求1至5任一项所述的新型电动车控制器结构，其特征在于，所述控制电路板上还设有与外部线缆接头连接的连接器接头。

7.根据权利要求6所述的新型电动车控制器结构，其特征在于，还包括控制器外壳，所述驱动模块板和所述控制电路板设于所述控制器外壳内，所述MOS管固定连接所述控制器外壳内壁，所述控制器外壳内部填充有灌封料，所述灌封料形成的灌封层与所述控制器外壳形成密闭空间，所述连接器接头与所述接线铜片的接线端贯穿所述灌封层。

8.根据权利要求7所述的新型电动车控制器结构，其特征在于，所述控制器外壳内壁与所述MOS管之间设有导热硅脂，用于所述MOS管的散热。

9.根据权利要求7所述的新型电动车控制器结构，其特征在于，所述控制器外壳内壁与所述MOS管之间还设有绝缘胶纸，用于所述MOS管的绝缘。

10.根据权利要求7至9任一项所述的新型电动车控制器结构，其特征在于，所述控制器外壳的外壁上设有若干散热鳍片。