CN220421607U - 控制器、电动总成、驱动系统与车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种控制器、电动总成、驱动系统和车辆。控制器包括功率模块、电容组件、第一定位部件和导电连接片。功率模块包括连接电池包的第一极的第一功率模块端子和连接电池包的第二极的第二功率模块端子,第一极和第二极中的一者为电池包的正极,另一者为电池包的负极。电容组件包括与第一功率模块端子连接的第一电容端子和与第二功率模块端子连接的第二电容端子。第一定位部件设置至第二功率模块端子和/或第二电容端子。导电连接片的一端与第二功率模块端子连接,另一端与第二电容端子连接,导电连接片包括与第一定位部件对应设置并连接的第二定位部件。
Description
技术领域
本申请涉及电动车辆技术领域,具体而言涉及一种控制器、电动总成、驱动系统和车辆(电动车辆)。
背景技术
现有的电动车辆的驱动系统包括电机、控制器与电池包。控制器电连接至电机和电池包,以将电池包的电能输送至电机,从而使电机驱动车轮工作。
具体地,控制器包括功率模块,电池包的正负极连接至控制器的正负极。功率模块中设置有三相桥臂,三相桥臂与电机的三相绕组的一端连接,从而电池包通过功率模块为电机供电。在实际使用过程中,功率模块的输入端通过电容稳压滤波,以更好地控制电机工作。现有车辆中,功率模块端子与电容端子之间通过螺栓固定,连接不牢靠,可靠性差。
为此,本申请提供一种车辆,以至少部分地解决上述问题之一。
实用新型内容
在使用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请的使用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题,本申请的第一方面提供了一种控制器,所述控制器包括:
功率模块,所述功率模块包括:
第一功率模块端子,用于连接电池包的第一极,和
第二功率模块端子,用于连接电池包的第二极,所述第一极和第二极中的一者为电池包的正极,另一者则为电池包的负极;
电容组件,包括:
第一电容端子,用于与所述第一功率模块端子连接,和
第二电容端子,用于与所述第二功率模块端子连接;
第一定位部件,设置至所述第二功率模块端子和/或所述第二电容端子;和
导电连接片,所述导电连接片的一端用于与所述第二功率模块端子连接,所述导电连接片的另一端用于与所述第二电容端子连接,所述导电连接片包括第二定位部件,
其中,所述第一定位部件用于与所述第二定位部件对应设置并连接。
根据本申请,电容组件用于对功率模块的输入信号稳压滤波,第二功率模块端子与第二电容端子通过导电连接片连接,可以减小第二功率模块端子与第二电容端子的长度,降低产品成本。第一定位部件与第二定位部件可以在连接之前使待连接的两个部件保持稳定的相对位置,从而方便焊接操作。
可选地,所述导电连接片的一端用于与所述第二功率模块端子沿搭接方向层叠搭接,所述导电连接片的另一端用于与所述第二电容端子沿所述搭接方向层叠搭接,所述搭接方向垂直于所述导电连接片与所述第二功率模块端子的接触面。
根据本申请,导电连接片分别与第二功率模块端子和第二电容端子搭接连接,可以增加接触面积,保证连接牢固,从而减小接触电阻,提高产品性能。
可选地,所述导电连接片的一端用于与所述第二功率模块端子焊接连接,所述导电连接片的另一端用于与所述第二电容端子焊接连接。
根据本申请,导电连接片分别与第二功率模块端子和第二电容端子焊接连接,可以保证连接牢固,提高产品稳定性。
可选地,
所述第一定位部件包括至少两个第一定位子部件,
所述第二定位部件包括至少两个第二定位子部件,
所述第二定位子部件用于与所述第一定位子部件对应设置并连接。
根据本申请,通过使待焊接的部件在至少两个位置相对固定,以实现两个部件保持稳定的相对位置
可选地,
所述第一定位部件与所述第二定位部件中的一个设置为凸块,
所述第一定位部件与所述第二定位部件中的另一个设置为凹槽或通孔,用于容纳所述凸块。
根据本申请,第一定位部件与第二定位部件构造简单、易实现。
可选地,所述导电连接片的一端与所述第二功率模块端子激光焊接连接,所述导电连接片的另一端与所述第二电容端子激光焊接连接。
根据本申请,焊接方式安全、精度高。
可选地,
所述功率模块包括三相桥臂,每相所述桥臂的中点分别用于至少间接地连接电机的一相绕组的第一端,
所述第一功率模块端子连接至所述三相桥臂的一端,所述第二功率模块端子,连接至所述三相桥臂的另一端,
所述第二功率模块端子包括三个分别连接至三相所述桥臂的另一端的三个子第二功率模块端子,所述导电连接片与所述三个子第二功率模块端子均层叠搭接并焊接连接。
根据本申请,控制器的三个子第二功率模块端子通过导电连接片等电位连接,降低了功率模块的加工难度。
可选地,所述第一功率模块端子与所述第一电容端子沿搭接方向相互层叠搭接并焊接连接,所述搭接方向垂直于所述导电连接片与所述第二功率模块端子的接触面。
根据本申请,第一功率模块端子与第一电容端子相互层叠搭接并焊接连接,有利于增加接触面积,牢固连接,从而减小接触电阻。
可选地,
所述功率模块包括三相桥臂,每相所述桥臂的中点分别用于至少间接地连接电机的一相绕组的第一端,
所述第一功率模块端子连接至所述三相桥臂的一端,所述第二功率模块端子,连接至所述三相桥臂的另一端,
所述第一功率模块端子包括三个分别连接至三相所述桥臂的一端的三个子第一功率模块端子,所述第一电容端子与所述三个子第一功率模块端子均层叠搭接连接。
根据本申请,控制器的三个子第一功率模块端子通过第一电容端子等电位连接,降低了功率模块的加工难度。
可选地,
所述第一功率模块端子与所述第一电容端子沿所述搭接方向层叠并沿交错方向彼此交错,其中,所述搭接方向垂直于所述交错方向,所述搭接方向为一双向方向,包括相互相反的第一搭接方向和第二搭接方向,
所述第一功率模块端子位于所述第二功率模块端子的朝向所述第一搭接方向的一侧,并与所述第二功率模块端子间隔开,
所述第一电容端子位于所述第二电容端子的朝向所述第一搭接方向的一侧,并与所述第二电容端子间隔开,
所述导电连接片在所述第二功率模块端子的朝向所述第二搭接方向的一侧层叠搭接至所述第二功率模块端子,在所述第二电容端子的朝向所述第二搭接方向的一侧层叠搭接至所述第二电容端子。
根据本申请,控制器结构紧凑。
可选地,所述第一功率模块端子与所述第二功率模块端子之间设置有功率模块绝缘件,所述功率模块绝缘件沿所述搭接方向位于所述第一功率模块端子与所述第二功率模块端子之间。
根据本申请,功率模块绝缘件可以提高设备安全性。
可选地,所述功率模块绝缘件由塑料材料制成。
根据本申请,功率模块绝缘件成本低廉、性能稳定。
可选地,所述功率模块绝缘件构造为朝向所述第二搭接方向弯曲并沿所述第二搭接方向超出所述第二功率模块端子,
所述导电连接片的沿所述交错方向的中间部位构造为朝向所述第二搭接方向凹陷,所述导电连接片的沿所述交错方向的两侧分别搭接至所述第二功率模块端子和所述第二电容端子。
根据本申请,功率模块绝缘件的形状有利于进一步提高安全性。
可选地,所述第一电容端子与所述第二电容端子之间设置有电容绝缘件,所述电容绝缘件沿所述搭接方向位于所述第一电容端子与所述第二电容端子之间。
根据本申请,电容绝缘件可以提高设备安全性。
可选地,所述电容绝缘件由塑料材料制成。
根据本申请,电容绝缘件成本低廉、性能稳定。
可选地,所述电容绝缘件构造为朝向所述第二搭接方向弯曲并沿所述第二搭接方向超出所述第二电容端子,
所述导电连接片的沿所述交错方向的中间部位构造为朝向所述第二搭接方向凹陷,所述导电连接片的沿所述交错方向的两侧分别层叠搭接至所述第二功率模块端子和所述第二电容端子。
根据本申请,电容绝缘件的形状有利于进一步提高安全性。
本申请的第二方面提供了一种电动总成,其包括:
电机,所述电机包括三相绕组;和
根据上述技术方案中任一项所述的控制器,
其中,每相所述桥臂的中点分别至少间接地连接至所述电机的一相所述绕组的第一端。
根据本申请,电容组件用于对功率模块的输入信号稳压滤波,第二功率模块端子与第二电容端子通过导电连接片连接,导电连接片与二者搭接并焊接,可以增加接触面积,保证连接牢固,从而减小接触电阻,提高产品性能。第一定位部件与第二定位部件可以在焊接之前使待焊接的两个部件保持稳定的相对位置,从而方便焊接操作。
本申请的第三方面提供了一种驱动系统,其包括:
电池包,用于提供电源;和
根据上述技术方案所述的电动总成,
其中,所述第一功率模块端子和所述第二功率模块端子中的一个至少间接地连接所述电池包的正极,所述第一功率模块端子和所述第二功率模块端子中的另一个至少间接地连接所述电池包的负极。
根据本申请,电容组件用于对功率模块的输入信号稳压滤波,第二功率模块端子与第二电容端子通过导电连接片连接,导电连接片与二者搭接并焊接,可以增加接触面积,保证连接牢固,从而减小接触电阻,提高产品性能。第一定位部件与第二定位部件可以在焊接之前使待焊接的两个部件保持稳定的相对位置,从而方便焊接操作。
本申请的第四方面提供了一种车辆,其包括根据上述技术方案所述的驱动系统,其中所述电机连接至所述车辆的车轮。
根据本申请,电容组件用于对功率模块的输入信号稳压滤波,第二功率模块端子与第二电容端子通过导电连接片连接,导电连接片与二者搭接并焊接,可以增加接触面积,保证连接牢固,从而减小接触电阻,提高产品性能。第一定位部件与第二定位部件可以在焊接之前使待焊接的两个部件保持稳定的相对位置,从而方便焊接操作。
附图说明
为了使本申请的优点更容易理解,将通过参考在附图中示出的具体实施方式更详细地描述上文简要描述的本申请。可以理解这些附图只描绘了本申请的典型实施方式,因此不应认为是对其保护范围的限制,通过附图以附加的特性和细节描述和解释本申请。
附图中:
图1为根据本申请的优选实施方式的电动总成的立体示意图;
图2为根据本申请的优选实施方式的驱动系统的电路原理示意图;
图3为根据本申请的优选实施方式的驱动系统的控制器的部分元件、第一连接组件和第二连接组件的分解示意图;
图4为图1所示的电动总成的俯视示意图,其中省略了控制器的上盖;
图5为根据本申请的优选实施方式的驱动系统的控制器与第一连接组件连接的示意图;
图6为图3所示的充电插接座的分解立体示意图;
图7为图1所示的电动总成的分解立体示意图;
图8为根据本申请优选实施方式的控制器的侧视剖视示意图;
图9为图3所示的控制器的A线导电组件的一个具体示例的组成示意图;
图10为图3所示的控制器的A线导电组件的另一个具体示例的组成示意图;
图11为图3所示的第一接触器的侧视剖视示意图;
图12为图3所示的控制器的子正极导电组件的组成示意图;
图13为图3所示的控制器的子负极导电组件的组成示意图;
图14为根据本申请优选实施方式的控制器的电容组件与功率模块的示意图;
图15为图14所示的电容组件的俯视立体示意图;
图16为图14所示的电容组件的仰视立体示意图;
图17为图14所示的电容组件的分解立体示意图;
图18为图14所示的电容组件与功率模块相连接处的局部放大示意图;
图19为图2所示的驱动系统的第一连接组件与电池包连接的分解示意图。
附图标记说明:
4:第二连接组件
9:第一连接组件
9A:第一插接头
9B:第二插接头
10:箱体
32:第二开口
55:电容组件
56:导电连接片
56A:搭接位
57:第二定位部件
58:正极直流母线接线端子
58A:正极直流母线支撑位
59:A线支撑位
60:负极直流母线接线端子
60A:负极直流母线支撑位
62:第一保险接线端子
63:第二保险接线端子
66:第二保险输出端子
67:第一电容正极输入端子
68:电容负极输入端子
70:负极连接端子
71:正极连接端子
72:第二电容正极输入端子
75:电容负极输出端子
76:电容绝缘件
77:电容正极输出端子
79:功率模块正极接线端子
79A:子功率模块正极接线端子
80:功率模块绝缘件
81:功率模块负极接线端子
81A:子功率模块负极接线端子
82:第一定位部件
83:功率模块
84:三相接线端子
91:绝缘件
92:第二负极导电件
93:第一磁环
99:第一接线座
100:霍尔
101:第一接线座三相接线端子
102:导热件
115:充电插接座
117:第三磁环
116A:第一磁环座电容
116B:第二磁环座电容
122:第一开关元件/第一接触器
123:第三A线导电件
124:第二开关元件/第二接触器
125:第一正极导电件
126:第一负极导电件
127:第二正极导电件
128:第三正极导电件
131:第四A线导电件
131A:第四A线导电件第一端
131B:第四A线导电件第二端
132:固定座
136:第二A线导电件
133:第三保险
134:第一保险
135:第二保险
142:电机A线端子
143:电机三相线端子
144:电机A线接线端子
145:电机三相线接线端子
146:电机接线座
147:电控三相线接线端子
148:电控A线接线端子
166:磁环安装槽
167:线束卡部
168:第一接地端子
169A:第一电容安装槽
169B:第二电容安装槽
169C:第一槽侧壁
169D:第二槽侧壁
170:充电正极接线端子
171:充电负极接线端子
172:第二接地端子
173:第一电容
174:第二电容
176:第一A线导电件
179:第一电容芯子
181:第二电容芯子
600:电池包
609:电池包插接座
601:电池包A线铜排
602:电池包正极母线铜排
603:电池包负极母线铜排
611:电池包A线接线端子
612:电池包正极母线接线端子
613:电池包负极母线接线端子
621:接触器第一触点
622:接触器第二触点
623A/623B:接线柱
624:移动板
625:弹簧
626:连接轴
627:限位柱
628:线圈
629:磁铁
700:电机
701:电机绕组
800:控制器
801:A线
803:三相桥臂
804:上桥
805:下桥
806:第二导电组件
807:正极直流母线
808:负极直流母线
809:第一插接座
810:第一插接口
811:第一A线接线端子/插接头A线接线端子
812:第二A线接线端子
813:A线导线段
821:第一正极直流母线接线端子/插接头正极直流母线接线端子
822:第二正极直流母线接线端子
823:正极直流母线导线段
831:第一负极直流母线接线端子/插接头负极直流母线接线端子
832:第二负极直流母线接线端子
833:负极直流母线导线段
840:负极导电组件
841:负极导电组件第一端
842:负极导电组件第二端
843:子负极导电组件
844:子负极导电组件第一端
845:子负极导电组件第二端
850:正极导电组件
851:正极导电组件第一端
852:正极导电组件第二端
853:子正极导电组件
854:子正极导电组件第一端
855:子正极导电组件第二端
860:A线导电组件
861:A线导电组件第一端
862:A线导电组件第二端
863:A线导电组件第三端
865:附加正极导电组件
866:附加正极导电组件第一端
867:附加正极导电组件第二端
870:电动总成
880:电源插座
881:绝缘基板
882:电源插口
883:隔离壁
884:电源模块
885:插座第一侧
886:插座第二侧
890:驱动系统
901:第一电容正极导电片
902:第一电容正极导电片主体
903:第二电容正极导电片
904:第二电容正极导电片主体
905:电容负极导电片
906:电容负极导电片主体
911:绝缘底座
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本申请发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本申请,将在下列的描述中提出详细的描述。应当理解的是,提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整,并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。显然,本申请实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本申请的较佳实施方式详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本申请还可以具有其他实施方式。
本申请中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识,而不具有任何其他含义,例如特定的顺序等。而且,例如,术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在,术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。“第一”“第二”以及“第三”等词语的使用不表示任何顺序,可将这些词语解释为名称。
需要说明的是,本申请中所使用的术语“上”“下”“前”“后”“左”“右”“内”“外”以及类似的表述只是为了说明目的,并非限制。
本申请提供了一种用于控制器的电容组件、一种磁环座组件、一种包括该电容组件和/或该磁环座组件的且至少用于控制电机的控制器、一种包括该控制器的电动总成、一种包括该电动总成的驱动系统和一种包括该驱动系统地车辆。可以理解的,根据本申请的车辆为电动车辆。
现在,将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。
如图1所示,在优选的实施方式中,根据本申请的电动总成870包括根据本申请的优选实施方式的控制器800和电机700。如图2所示,在优选的实施方式中,根据本申请的驱动系统890包括根据本申请的优选实施方式的电池包600和电动总成870。其中,控制器800通过第二连接组件4(例如线鼻子)连接至充电设备(例如电枪、配电箱),通过第一连接组件9(例如线鼻子)连接至电池包600。
电池包600用于储能和提供电源(动力电池),控制器800用于控制电机700,电机700则连接至电动车辆的车轮,以驱动车轮转动。其中,控制器800分别连接电机700和电池包600,以将电池包600的电能输送至电机700。
在一些实施例中,控制器800包括箱体10。同时,箱体10设置有多个开口或插座(插接口),以用于通过连接线与电机700、电池包600和充电设备等连接。例如,箱体10设置有充电插接座115,充电插接座115中插接第二连接组件4,从而与充电设备连接。
在一些实施例中,箱体10设置有第一插接口810,第一插接口810中用于插接第一连接组件9,从而与充电包600连接。
以下,首先结合图2简单介绍驱动系统890的工作原理。
电机700包括三相绕组701(电感)。
控制器800包括功率模块83。在一些实施例中,所述功率模块83包括三相桥臂803,每相桥臂又包括上桥804和下桥805。每相桥臂803例如包括串联的两个功率开关管,在一些实施例中,所述功率开关管可以为IGBT,两个功率开关管分别形成上桥804和下桥805。三相绕组701的第一端连接至三相桥臂803的中间。需要说明的是,三相桥臂803的中间,是指位于两个功率开关之间的电气位置,该电气位置同时分别连接上桥804和下桥805,例如沿一个通路方向连接上桥804、沿另一个通路方向连接下桥805,该电气位置也即上桥804和下桥805的连接点,而并非是三相桥臂803的中点位置。
在一些实施例中,电池包600内包括串联的第一子电池包和第二子电池包(U1/U2),分别记为第一子电池包U1和第二子电池包U2。例如,电池包600包括壳体,第一子电池包U1和第二子电池包U2设置在该壳体中。第一子电池包U1的负极连接至第二子电池包U2的正极,第一子电池包U1的正极形成电池包600的正极,也即串联的第一子电池包和第二子电池包(第一子电池包U1和第二子电池包U2)的直流正极;第二子电池包U2的负极形成电池包600的负极,也即串联的第一子电池包和第二子电池包(第一子电池包U1和第二子电池包U2)的直流负极。
A线801连接在至少一相绕组701的第二端与第一子电池包U1和第二子电池包U2的中间,也即至少一相绕组701的第二端与第一子电池包U1和第二子电池包U2的中间通过A线801连接。在本申请中,A线为一种导线,可以是圆线、扁线、线缆、铜排等中的任意一种或多种的组合。类似地,第一子电池包U1和第二子电池包U2的中间,是指位于第一子电池包U1和第二子电池包U2之间的电气位置,该电气位置同时分别连接第一子电池包U1和第二子电池包U2,例如沿一个通路方向连接第一子电池包U1(例如U1的负极)、沿另一个通路方向连接第二子电池包U2(例如U2的正极)。
在一些实施例中,A线801连接在三相绕组701的第二端与第一子电池包U1和第二子电池包U2的中间,也即三相绕组701的第二端均通过A线801连接至串联的第一子电池包U1和第二子电池包U2的中间。
由此图2可以看出,所述电池包600包括第一子电池包U1和第二子电池包U2。在基波周期的正半周期,当上桥804导通、下桥805关闭时,第一子电池包U1放电,通过上桥804向三相绕组701充电;当下桥805导通、上桥804关闭时,三相绕组701为第二子电池包U2充电,再经下桥805形成回路。在基波周期的负半周期,当下桥805导通、上桥804关闭时,第二子电池包U2向三相绕组701进行放电,经下桥804形成回路;当上桥804导通、下桥805关闭时,三相绕组701续流,经上桥804向第一子电池包U1充电。通过第一子电池包和第二子电池包互相充放电而使电池内阻发热实现电池自加热。因此,在本申请中,A线801也称为加热A线,其从电机600的绕组701的第二端一直延伸至电池包600的第一子电池包U1和第二子电池包U2的中间。
在一些实施例中,所述控制器800还包括第一电容173。第一电容173可以理解为母线电容,第一电容173的正极连接至正极直流母线807,第一电容173的负极连接至负极直流母线808。
在一些实施例中,正极直流母线807和负极直流母线808共同连接至第一滤波器,比如第一滤波器可以为磁环93,记为第一磁环93。为了使正极直流母线807和负极直流母线808更好地安装,正极直流母线807和负极直流母线808可以穿设于第一磁环93。
在一些实施例中,滤波器包括第一Y电容、第二Y电容和第三Y电容。其中,所述第一Y电容的一端连接所述正极直流母线807,第一Y电容的另一端接地;所述第二Y电容的一端连接所述负极直流母线808,第二Y电容的另一端接地,所述第三Y电容的一端连接所述A线801,第三Y电容的另一端接地。这三个Y电容可以设置在控制器800的箱体10中,也可以设置在电池包600的壳体中,或者在两处同时设置。
参考图2,在给电池包600充电时,充电设备连接控制器800,通过控制器800给电池包600充电。当充电设备的充电电压较低时(例如小于750V,例如为470V),充电电流进入控制器800后,在一些实施例中,充电负极电流经第二连接组件4的负极及负极直流母线808至电池包600的负极;充电正极电流经过第一开关元件122(例如为第一接触器)、第二A线导电件136、电机绕组701、功率模块83的上桥804、正极直流母线807后至电池包600的正极。这一充电方法可以提升充电电压,提高充电效率。
可知,升压充电时复用了电机700内部的绕组以及部分A线801。为了吸收直流端的纹波电流和滤波,在一些实施例中,升压充电过程中,为了更好的优化功率模块EMC,设置了第二电容174,第二电容174的负极与第一电容173的负极都连接在充电设备的负极上。充电设备正极接向第二A线导电件136的同时,也连接了第二电容174的正极,这样使直流充电的正负极和第二电容174连接导通。这样实现了通过电机升压方式给电池包充电以提升充电效率。
在一些实施例中,充电正极导线和充电负极导线共同连接于第二滤波器,比如,第二滤波器可以磁环117,记为第三磁环117。为了使充电正极导线和充电负极导线更好地安装,所述充电正极导线和充电负极导线穿设于第三磁环117。
在一些实施例中,为了更好的优化控制器800的EMC,控制器800还包括第三滤波器,所述充电正极导线和充电负极导线共同连接于所述第三滤波器,比如第三滤波器可以为一对Y电容116,所述一对Y电容116能够更好滤除共模干扰。
当充电设备的充电电压较高时(例如达到750V),充电电流进入控制器800后,充电负极电流仍按同一通路流向电池包。充电正极电流则通过第二开关元件124(例如为第二接触器)流向第一连接组件9。也即,不需要升压充电。
因此,控制器800通过监测充电设备的充电电压,选择开通第一开关元件122或第二开关元件124,使得充电正极电流通过不同的通路达到电池包600。当第一开关元件122导通、第二开关元件124关断时,充电正极电流流经电机绕组701,充电电压被抬升。当第一开关元件122关断、第二开关元件124导通时,充电正极电流直接流向电池包600的正极直流母线807,不再流经电机绕组701,充电电压维持原电压值。
正极直流母线807和负极直流母线808也统称为直流母线。
在一些实施例中,电池包600给电机700供电时,从电池包600出来的直流电流依次通过直流母线、第一连接组件9和第一磁环93后,流入第一电容173,再经过功率模块83转换为交流电后经交流霍尔100流向电机700以驱动电机700。
在一些实施例中,负极电流在进入第一电容173前经过第三保险133。为了保护升压充电和自加热电路,正极电流在从第一电容173流向直流母线时流经第一保险134。
在一些实施例中,为了使车辆能够更便捷地充电,控制器800中还设置了电源模块884,电源模块884通过交流充放电接插件3连接外部交流电源(例如市电,AC220V)。为了保证安全,在电源模块884与第一电容173之间还设置了第二保险135。
在本申请中,两个电气位置“至少间接地连接”意指二者通过导线直接连接(直接等电位连接)或通过电子元件间接连接(相当于等电位连接)。
下面将在不同的实施例中详细描述下具体的成型产品。
如图3至图5所示,在一些实施例中,A线801不经过控制器800,从第一子电池包U1和第二子电池包U2的中间连接到电机700的至少一相绕组701的第二端。例如,A线801一端从电机700的机壳穿过后连接到电池包600,这样A线801相当于设于控制器800的箱体10之外。该实施例中,A线801的设计比较简单。但是,从电机700的机壳到电池包600的壳体之间的部分A线都需要包覆,且该部分A线较长,需要单独设置多个固定件给其固定。另外,功率模块83的高频干扰会通过电机700传导至A线801,进而带来整个驱动系统890的EMC问题。
在一些实施例中,比如,当需要复用电机700的三相绕组701和控制器800的功率模块83实现升压充电功能时,当A线801不经过控制器800时,还需要在控制器800中设置连接电机700的至少一相绕组701的第二端和充电正极导线的第二A线,比如第二A线可以为第二A线导电件136。
为解决整个驱动系统890的EMC问题,在一些实施例中,A线801部分设于第四滤波器,例如,所述第四滤波器为磁环,可记为第四磁环,该第四磁环位于利于A线801穿设的位置,第四磁环起到滤波作用,减少通道A线801带来的EMC问题。在一些实施例中,A线801部分独自地穿过所述第四磁环。
为解决电机700的机壳到电池包600的壳体之间的部分A线都需要包覆的问题,在一些实施例中,A线801部分设于控制器800的箱体10内。这样可以做到,只有位于电池包600的壳体和控制器800的箱体10之间的部分A线需要包覆,其他的可不需要包覆。同时,这些实施例也解决了从电机700的机壳到电池包600的壳体之间的部分A线较长需要单独设置多个固定件进行固定的问题。
在一些实施例中,A线801将通过多个相互连接的、有形的导电件(例如导线、铜排等)实现。在本申请中,如图3所示,例如位于控制器800的箱体10内的A线801则具象为A线导电组件860,例如包括第一A线导电件176和第二A线导电件136;例如,还可以包括第三A线导电件123,例如还可以包括第四A线导电件131等。
在一些实施例中,A线801可以有多种连接方式,或者包括多个区段。在本申请中,A线801的一区段记为第一A线。例如,在一些实施例中,第一A线可以为从串联的第一子电池包U1和第二子电池包U2的中间到控制器800的区段(其第二端连接至串联的第一子电池包和第二子电池包的中间,其第一端连接至控制器800,例如连接至控制器800的箱体10的插接口);或者,第一A线可以为电池包600内部的A线(其第一端连接至电池包600的壳体上,第二端连接至第一子电池包U1和第二子电池包U2的中间);或者第一A线可以为从电池包600到控制器800的区段(其第一端连接至控制器800的箱体上的插接口,其第二端连接至电池包600的壳体上的插接口,类似第一连接组件9)。
电池包600的加热过程中,A线801交替与正极直流母线807和负极直流母线808形成回路。因此,在一些实施例中,A线801的至少部分位于正极直流母线807与负极直流母线808之间,从而可以方便地设置线束。例如,第一A线的至少部分位于正极直流母线807与负极直流母线808之间。
在一些实施例中,所述第一A线、所述正极直流母线和所述负极直流母线的电感相同。这三个导线的电感相同,能够保证A线与电池包正极、A线与电池包负极之间的电压平衡,提高安全性能在一些实施例中,部分正极直流母线807、部分负极直流母线808和部分A线801共同设于所述第一滤波器。在一些实施例中,所述第一滤波器为所述第一磁环93,部分正极直流母线807、部分负极直流母线808和部分A线801共同穿设于所述第一磁环93(共同穿设于至少一个磁环),可以抑止共模干扰,并对于高频噪声有很好的抑制作用。在一些实施例中,部分第一A线和部分直流母线共同穿设于所述第一磁环93。
在一些实施例中,所述第一磁环93至少设于控制器800和电池包600中的一个。例如,所述第一磁环93可以设于控制器800的箱体10,或者,第一磁环93可以设于电池包600的壳体。在一些实施例中,电池包600的壳体内还可以设有第三磁环(图中未出),以优化电池包的EMC。当第一A线和直流母线需要经过控制器800的箱体10时,在箱体10设置所述第一磁环93。当第一A线和直流母线需要经过电池包600的壳体时,在一些实施例中在该壳体设置第一磁环93。
在一些实施例中,电池包600上只有所述正极直流母线接线端子和所述负极直流母线接线端子设于所述电池包600的一侧,而A线接线端子未与所述正极直流母线接线端子和所述负极直流母线接线端子设于同一侧,进而导致A线接线端子需要单独配置接插座,造成成本增加。
在一些实施例中,电池包600上的电池包正极直流母线接线端子、电池包负极直流母线接线端子和电池包A线接线端子中,电池包A线接线端子则未设于电池包正极直流母线接线端子和电池包负极直流母线接线端子之间,这就导致在电池包600内的部分A线与电池包600内的部分正极直流母线、部分负极直流母线的差异化较大,进而导致电池包600内的部分A线、部分正极直流母线、部分负极直流母线之间的共模电流较大,进而引起A线与电池包正极,以及A线与电池包负极之间的电压不平衡,进而给整个驱动系统带来安全隐患。
在一些实施例中,参见图19,电池包600包括电池包插接座609。为解决电池包600一侧的A线接线端子单独配置接插座导致成本升高的问题,该电池包插接座609内设置有电池包A线接线端子611、电池包正极直流母线接线端子612和电池包负极直流母线接线端子613。其中,电池包A线接线端子611的一端通过电池包A线铜排601连接至第一子电池包U1和第二子电池包U2的中间,另一端连接至电机700的至少一相绕组的第二端。电池包正极直流母线接线端子612通过电池包正极铜排602连接至电池包600的正极。电池包负极直流母线接线端子613通过电池包负极铜排603连接至电池包600的负极。电池包A线接线端子611设于电池包正极直流母线接线端子612和电池包负极直流母线接线端子613之间。
如图3至图5所示,在一些实施例中,第一连接组件9的用于连接电池包600一侧的A线接线端子(记为第二A线接线端子812)、正极直流母线接线端子(记为第二正极直流母线接线端子822)、负极直流母线接线端子(记为第二负极直流母线接线端子832)共同设于同一第二插接头9B内。也即,第二插接头9B用于连接电池包600。例如,如图19所示,第二插接头9B用于连接电池包插接座609。或者说,电池包插接座609用于使第二插接头9B插入。可以理解的,第二A线接线端子812用于与电池包A线接线端子611连接,第二正极直流母线接线端子822用于与电池包正极直流母线接线端子612连接,第二负极直流母线接线端子832用于与电池包负极直流母线接线端子613连接。
如图3至图5所示,为解决A线与电池包正极,以及A线与电池包负极之间的电压不平衡的问题,在一些实施例中,第二A线接线端子812设于第二正极直流母线接线端子822和第二负极直流母线接线端子832之间;在一些实施例中,在垂直于所述第二A线接线端子812、第二正极直流母线接线端子822和第二负极直流母线接线端子832延伸的方向上,所述第二A线接线端子812、第二正极直流母线接线端子822和第二负极直流母线接线端子832至少部分重合。
如图3至图5所示,在一些实施例中,所述控制器800的箱体10设置有第一插接口810,第一插接口810用于第一连接组件9的一端,第一连接组件9的另一端适于连接至电池包600,从而使控制器800连接至电池包600。由于A线801从电机700经过控制器800一直延伸至电池包600的串联的第一子电池包和第二子电池包的中间。在一些实施例中,第一连接组件9优选包含了对应于第一A线的A线导线段813、对应于正极直流母线807的正极直流母线导线段823和对应于负极直流母线808的负极直流母线导线段833。
在一些实施例中,A线导线段813的第一端至少间接地连接至控制器800,A线导线段813的第二端至少间接的连接至串联的第一子电池包U1和第二子电池包U2的中间。正极直流母线导线段823的第一端至少间接地连接至控制器800,正极直流母线导线段823的第二端至少间接地连接至电池包600的正极(正极直流母线807)。负极直流母线导线段833的第一端至少间接地连接至控制器800,负极直流母线导线段833的第二端至少间接地连接至电池包600的负极(负极直流母线808)。
在一些实施例中,A线导线段813的第一端与第一A线接线端子811连接。第一A线接线端子811连接至控制器800。也即第一A线接线端子811的两端分别连接至控制器800和A线导线段813的第一端。在一些实施例中,控制器800设置有A线支撑位59,用于至少间接地与A线导线段813的第一端可拆卸地连接。第一插接口810用于使A线导线段813的第一端直接或间接地插入。在一些实施例中,第一A线接线端子811插入第一插接口810后,直接可拆卸地安装在A线支撑位59。从而,第一插接口810用于使A线导线段813通过第一A线接线端子811插入,第一A线接线端子811与A线支撑位59可拆卸地连接。A线导线段813的第二端连接至第二A线接线端子812(电池包A线接线端子),并通过第二A线接线端子812连接至串联的第一子电池包U1和第二子电池包U2的中间。可以理解的,第一A线接线端子811、A线导线段813和第二A线接线端子812组成了A线801的一个区段,也即构成了一个第一A线。在控制器800中,凡是等电位连接至A线支撑位59的电气部位,均为A线801上的电气部位。
在一些实施例中,正极直流母线导线段823的第一端与第一正极直流母线接线端子821连接。第一正极直流母线接线端子821连接至控制器800。也即,第一正极直流母线接线端子821的两端分别连接至控制器800和正极直流母线导线段823的第一端。在一些实施例,控制器800设置有正极直流母线支撑位58A,用于至少间接地与正极直流母线导线段82)的第一端可拆卸地连接。正极直流母线支撑位58A的位置处设置有正极直流母线接线端子58。第一正极直流母线接线端子821插入第一插接口810后,直接可拆卸地连接正极直流母线接线端子58。正极直流母线导线段823的第二端连接至第二正极直流母线接线端子822(电池包正极直流母线接线端子),并通过第二正极直流母线接线端子822至少间接的连接至电池包600的正极。可以理解的,第一正极直流母线接线端子821、正极直流母线导线段823、第二正极直流母线接线端子822构成了正极直流母线807的至少一部分。正极直流母线接线端子58为控制器800的正极直流母线端子,用于连接正极直流母线807,也即电池包600的正极。
在一些实施例中,负极直流母线导线段833的第一端与第一负极直流母线接线端子831连接。第一负极直流母线接线端子831连接至控制器800。也即,第一负极直流母线接线端子831的两端分别连接至控制器800和负极直流母线导线段833的第一端。例如,控制器800设置有负极直流母线支撑位60A,用于至少间接地与负极直流母线导线段833的第一端可拆卸地连接。负极直流母线支撑位60A的位置处设置有负极直流母线接线端子60。第一负极直流母线接线端子831插入第一插接口810后,直接可拆卸地连接负极直流母线接线端子60。负极直流母线导线段833的第二端连接至第二负极直流母线接线端子832(电池包负极直流母线接线端子),并通过第二负极直流母线接线端子832至少间接的连接至电池包600的负极。可以理解的,第一负极直流母线接线端子831、负极直流母线导线段833、第二负极直流母线接线端子832构成了负极直流母线808的至少一部分。负极直流母线接线端子60为控制器800的负极直流母线端子,用于连接负极直流母线808,也即电池包600的负极。
在一些实施例中,第一A线接线端子811、第一正极直流母线接线端子821和第一负极直流母线接线端子831位于第一连接组件9的用于连接控制器800的一端;第二A线接线端子812、第二正极直流母线接线端子822和第二负极直流母线接线端子832位于第一连接组件9的用于连接电池包600的一端。
在一些实施例中,第一A线接线端子811位于第一正极直流母线接线端子821和第一负极直流母线接线端子831之间。在一些实施例中,A线导线段813设于正极直流母线导线段823和负极直流母线导线段833之间。在一些实施例中,第一插接口810设置在第一插接座809上,第一插接座809设置至箱体10。第一磁环93在第一插接口810的外周环绕插接口810。
在一些实施例中,第一连接组件9的用于连接控制器800的一端形成第一插接头9A,该插接头9A插入插接口810和第一磁环93。因此,第一A线接线端子811与第一正极直流母线接线端子821和第一负极直流母线接线端子831共同穿过插接口810和第一磁环93,也即第一A线与直流母线共同穿过插接口810和第一磁环93,也即A线801与直流母线共同穿过第一磁环93。在一些实施例中,第一A线接线端子811、第一正极直流母线接线端子821和第一负极直流母线接线端子831彼此平行地穿过插接口810和第一磁环93。
第一A线接线端子811可以理解为该插接头9A的插接头A线接线端子。第一正极直流母线接线端子821可以理解为该插接头9A的插接头直流母线正极接线端子。第一负极直流母线接线端子831可以理解为该插接头9A的插接头直流母线负极接线端子。第一正极直流母线接线端子821可以理解为直流母线的用于连接控制器800的一端。因此,第一A线和直流母线的用于连接控制器800的一端固定在该插接头9A内。
可以理解的,在电池包600的一侧,其壳体上也可以设置插接座,插接座设置插接口,插接口外周设置第二磁环,第二A线接线端子812、第二正极直流母线接线端子822和第二负极直流母线接线端子832所构成的插接头穿过该第二磁环,形成与插接头9A插入插接口810相类似的情况。也即,第二正极直流母线接线端子822、第二A线接线端子812和第二负极直流母线接线端子832共同穿过第二磁环。第二A线接线端子812位于第二正极直流母线接线端子822和第二负极直流母线接线端子832之间。第二A线接线端子812与第二正极直流母线接线端子822和第二负极直流母线接线端子832平行并列设置。
本申请也可以构造为,使得A线导线段813、正极直流母线导线段823和负极直流母线导线段833共同穿过一磁环。
在一些实施例中,A线导线段813、正极直流母线导线段823和负极直流母线导线段833的长度基本相同或相同。例如,A线导线段813、正极直流母线导线段823和负极直流母线导线段833在第一插接头9A和第二插接头9B之间的长度相同。在一些实施例中,A线导线段813、正极直流母线导线段823和负极直流母线导线段833的线径基本相同或相同。这样设置有利于使A线导线段813、正极直流母线导线段823和负极直流母线导线段833的电感相同。
A线导电组件860设置在箱体10中,使得控制器800可以同时适用于具有电池包自加热功能的车辆和不具有电池包自加热功能的车辆。
在一些实施方式中,车辆具有电池包自加热功能,则A线801从电机绕组701的第二端一直延伸至第一子电池包U1与第二子电池包U2的中间,因此A线导电组件第二端862至少间接地连接至至少一相绕组701的第二端,A线导电组件第一端861至少间接地连接至所述串联的第一子电池包和第二子电池包之间。也即,当A线导电组件第二端862至少间接地连接至至少一相绕组701的第二端时,A线导电组件第一端861至少间接地连接至所述串联的第一子电池包和第二子电池包的中间;或者,当A线导电组件第一端861至少间接地连接至所述串联的第一子电池包和第二子电池包之间时,A线导电组件第二端862至少间接地连接至至少一相绕组701的第二端。
在一些实施方式中,车辆不具有电池包自加热功能,则控制器800的A线导电组件860的两端则不再与电池包600和电机700连接。也即,A线导电组件第二端862不与电机700连接,A线导电组件第一端861不与所述串联的第一子电池包和第二子电池包的中间连接。或者说,当A线导电组件第二端862不与电机700连接时,A线导电组件第一端861也不与电池包600连接。或者说,当A线导电组件第一端861不与电池包600连接时,A线导电组件第二端862也不与电机700连接。
以下继续描述控制器800,以及控制器800如何与充电设备连接的实施例。
如前所述,控制器800通过第二连接组件4连接充电设备。在一些实施例中,如图3和图6所示,控制器800的箱体10设置有充电插接座115,第二连接组件4的插头插入充电插接座115的电源插口882(充电接口)。充电插接座115包括充电正极接线端子170和充电负极接线端子171。
如图6所示,在本申请中,充电插接座115也称为磁环座组件115。在一些实施例中,充电插接座115包括绝缘基板881、第一电容安装槽169A和第一磁环电容116A。在一些实施例中,第一电容安装槽169A用于容纳第一磁环座电容116A。第一磁环座电容116A优选具有长方体的形状。可以理解的,第一磁环座电容116A具有至少三个第一电容侧壁。第一电容安装槽169A具有至少三个第一槽侧壁169C,三个第一槽侧壁169C和三个第一电容侧壁一一对应地不可拆卸地连接。例如第一磁环座电容116A的侧壁对应粘接至三个第一槽侧壁169C,第一磁环座电容116A在磁环座组件上的安装非常牢靠。
如图6所示,在一些实施例中,所述磁环座组件115还包括电源插座880。
如图6所示,在一些实施例中,所述磁环座组件115还包括第三磁环117。
如图6所示,在一些实施例中,所述磁环座组件115还包括第二磁环座电容116B。
如图6所示,在一些实施例中,基板881设置有用于连接充电电源正极的正极接线端子170、用于连接充电电源负极的负极接线端子171和用于连接地线的接地端子。接地端子包括相互短接的第一接地端子168和第二接地端子172。
如图6所示,在一些实施例中电源插座880设置至基板881,用于连接(容纳)外部电源插头(也即充电设备的插头)。电源插座880包括电源插口882和磁环安装槽166。电源插口882用于容纳外部电源插头。电源插口882沿第一方向D1贯穿电源插座880。电源插座880包括沿第一方向D1相反设置的插座第一侧885和插座第二侧886,外部电源插头用于从插座第二侧886插入电源插口882。也即,插座第二侧886为用于朝向外部设备的外侧,插座第一侧885则为内侧。在一些实施例中,磁环安装槽166设置在电源插座880内,并在电源插口882的外周包围电源插口882。在一些实施例中,磁环安装槽166的外表面连接至基板881。在一些实施例中,基板881与电源插座880可以一体形成,例如采用注塑的方法一次形成。在一些实施例中,基板881平行于电源插口882的轴线(也即第一方向D1)。在磁环座组件115的用于朝向外部电源插头的一侧,电源插口882的端面与基板881的端面平齐,或者电源插口882的端面凸出于基板881的端面。也即,插座第二侧886沿第一方向D1与基板881的端面平齐,或者插座第二侧886沿第一方向D1凸出于基板881。
如图6所示,在一些实施例中,第三磁环117设置在磁环安装槽166中,例如粘接在磁环安装槽166中。
如图6所示,在一些实施例中,基板881还设置有第二电容安装槽169B。第二电容安装槽169B用于容纳第二磁环座电容116B。第二磁环座电容116B优选具有长方体的形状。可以理解的,第二磁环座电容116B具有至少三个第二电容侧壁。第二电容安装槽169B具有至少三个第二槽侧壁169D,三个第二槽侧壁169C和三个第二电容侧壁一一对应地不可拆卸地连接。例如第二磁环座电容116B的侧壁对应粘接至三个第二槽侧壁169D。在一些实施例中,第一电容安装槽169A与第二电容安装槽169B关于电源插口880的轴线对称设置,使得第一磁环座电容116A和第二磁环座电容116B关于电源插口882的轴线对称设置。
如图6所示,在一些实施例中,第一磁环座电容116A还可以不可拆卸地连接至基板881,例如粘接至基板881。第一磁环座电容116A的第一电容引脚电连接至正极接线端子170,第二电容引脚电连接至接地端子,例如第一接地端子168。第二磁环座电容116B也可以不可拆卸地连接至基板881,例如粘接至基板881。第二磁环座电容116B的第一电容引脚电连接至负极接线端子171,第二电容引脚电连接至接地端子,例如第二接地端子172。第一磁环座电容116A和第二磁环座电容116B可以配置为Y电容。在一些实施例中,第一磁环座电容116A的长度方向平行于电源插口882的轴向方向(也即第一方向D1),并且/或者,第二磁环座电容116B的长度方向平行于电源插口882的轴向方向。
如图6所示,在一些实施例中,磁环安装槽166的底壁设置在插座第一侧885,也即磁环安装槽166并非沿第一方向D1延伸的通槽,其在插座第一侧885具有盲端。在一些实施例中,第一磁环座电容116A和第二磁环座电容116B均邻近插座第一侧885设置。在一些实施例中,第一磁环座电容116A的侧壁与插座第一侧885抵接,第二磁环座电容116B的侧壁也与插座第一侧885抵接,从而第一磁环座电容116A和第二磁环座电容116B的四周都被限位,使得第一磁环座电容116A和第二磁环座电容116B安装牢固。
如图6所示,在一些实施例中,正极接线端子170和负极接线端子171也关于电源插口882的轴线对称设置,第一接地端子168和第二接地端子172也关于电源插口882的轴线对称设置,使得磁环座组件115整体具有对称的结构。例如,正极接线端子170和第一接地端子168分别位于第一电容安装槽169A(也即第一磁环座电容116A)的两侧,负极接线端子171和第二接地端子172分别位于第二电容安装槽169B(也即第二磁环座电容116B)的两侧。
如图6所示,在一些实施例中,磁环座组件115还包括分隔壁883。分隔壁883设置在基板881,并从基板881凸出。分隔壁883与电源插座880位于基板881的同一侧。分隔壁883沿电源插口882的轴线方向延伸,用于分隔外部电源插头的正极和负极。正极接线端子170和负极接线端子171分别位于分隔壁883的两侧。分隔壁883相当于设置在磁环座组件115的对称轴的位置。可以理解的,分隔壁883采用绝缘材料制成。在一些实施例中,分隔壁883与基板881一体成型。在一些实施例中,分隔壁883、基板881和插座880一体成型。
如图6所示,在一些实施例中,磁环座组件115还包括至少一个线束卡部167,线束卡部167设置在磁环安装槽166的外表面,用于卡持线束。
由于电容116A、电容116B和磁环117均粘接安装,使得磁环座组件115成为一个集成式充电插接座,有利于自动化生产。
磁环座组件115用于安装至箱体10,例如基板881连接至箱体10,从而将电源插口882从箱体10暴露,使得第二连接组件4可以插入电源插口882,实现控制器100与充电设备的连接。在一些实施例中,当驱动系统890安装在车辆中时,电源插口882的轴线平行于车轮的轴线,以便充电设备的插头从车辆的侧壁(车门的一侧)插入。
在一些实施例中,第一插接座809和磁环座组件115设置在箱体10的同一侧壁,也即第一连接组件9和第二连接组件4连接至箱体10的同一侧。
以下将继续介绍控制器800及其与电机700连接的一些实施例。
如图3所示,控制器800设置有第一接线座99,如图7所示,电机700设置有电机接线座146,第一接线座99用于与电机接线座146连接,从而实现控制器800与电机700的连接。
在一些实施例中,控制器800与电机700的连接包括A线801的连接和三相绕组701的第一端的连接,也即控制器800分别与三相绕组701的第一端和第二端连接。
在一些实施例中,如图7所示,电机接线座146包括电机A线接线端子144、电控A线接线端子148、电机三相线接线端子145和电控三相线接线端子147。在电机700内部,三相绕组701的第二端在电机700内首先汇集,然后连接至电机A线端子142。电机A线端子142连接至电机接线座146的电机A线接线端子144。在电机接线座146内部,电机A线接线端子144与电控A线接线端子148相连。三相绕组701的第一端连接至电机三相线端子143,电机三相线端子143连接至电机接线座146的电机三相线接线端子145。电机接线座146的电机三相线接线端子145与电机接线座146的电控三相线接线端子147对应相连。
如图3所示,第一接线座99设置有第一接线座三相接线端子101。电控三相线接线端子147用于连接第一接线座三相接线端子101。电控A线接线端子148则连接至A线801的在控制器800的A线导电组件860的第二端862(参见图3)。A线导电组件第二端862设置至第一接线座99,从而第一接线座99对A线导电组件第二端862有支撑作用。同时,第一接线座三相接线端子101与A线导电组件第二端862彼此靠近,方便与电机700的对应端子连接。
如图8所示,箱体10上设有第二开口32,第二开口32邻近第一接线座99设置,用于使第一接线座三相接线端子101和A线导电组件第二端862与电机700连接。例如,电机接线座146可以直接从第二开口32进入箱体10的内部与第一接线座99处的端子连接。
第二开口32用于A线导电组件第二端862直接或间接穿过后与电机700连接。在本申请中,A线导电组件第二端862间接穿过第二开口32,是指流经A线导电组件第二端862的电流穿过第二开口32。
在一些实施例中,第一接线座三相接线端子101和A线导电组件第二端862并排设置(参见图4),电控三相线接线端子147和电控A线接线端子148并排设置。
以下继续介绍控制器800的一些实施例,特别是控制器800和A线801之间的关系。
如图3所示,控制器800包括功率模块83和A线导电组件860。功率模块83和A线导电组件860设置在箱体10中。A线导电组件860也即控制器800中的部分A线801。
如图3和图9所示,A线导电组件860包括A线导电组件第一端861和A线导电组件第二端862。A线导电组件第一端861用于至少间接地连接至电池包600内的串联的第一子电池包U1和第二子电池包U2的中间。A线导电组件第二端862用于至少间接地连接至电机700的至少一相绕组701的第二端。在一些实施例中,A线导电组件第二端862用于至少间接地连接至电机700的三相绕组701的第二端。
可以理解的,第一插接口810用于A线导电组件第一端861直接或间接穿过以与电池包600连接。在本申请中,A线导电组件第一端861间接穿过第一插接口810,是指流经A线导电组件第一端861的电流会穿过第一插接口810。
在一些实施例中,A线导电组件包括第一A线导电件176和第二A线导电件136。第一A线导电件176具有第一A线导电件第一端176A和第一A线导电件第二端176B,第一A线导电件第一端176A为A线导电组件第一端861。第二A线导电件136具有第二A线导电件第一端136A和第二A线导电件第二端136B,第二A线导电件第一端136A与第一A线导电件第二端176B连接,第二A线导电件第二端136B为A线导电组件第二端862。在一些实施例中,第一A线导电件第二端176B与第二A线导电件第一端136A通过固定座132连接。固定座132一般采用绝缘件,用于支撑第一A线导电件176和第二A线导电件136,减少其在控制器箱体10内的晃动,提高控制器800的可靠性。
具体地,如图3所示,如前所述,控制器800设置有A线支撑位59,A线支撑位59用于通过连接件至少间接地连接至电池包600内的串联的第一子电池包U1和第二子电池包U2的中间。例如,第一A线导电件第一端176A固定安装至A线支撑位59,也即,A线导电组件第一端861固定于A线支撑位59,且与第一A线接线端子811连接,从而通过第一连接组件9的A线连接至第一子电池包U1和第二子电池包U2的中间。
结合图2可知,控制器800与电机700的三相绕组701的第一端连接,同时还与三相绕组701的第二端(也即A线在电机内的端点)连接。第二A线导电件第二端136B则与第一接线座99的第一接线座A线接线端子802连接,从而连接绕组701的第二端。
从而,驱动系统890实现了从电机700经过控制器800到电池包600的A线的连接。
在一些实施例中,A线导电组件860还包括A线导电组件第三端863,A线导电组件第三端863至少间接地连接至充电正极接线端子170。例如,A线导电组件860还包括第三A线导电件123,所述第三A线导电件123用于连通第二A线导电件136和充电正极导线,该实施例中,主要用于升压充电的工况。这样设计能够复用第二A线导电件136,减少部分铜排,使得控制器800集成度更高,同时也能节省成本。
在一些实施例中,如图9所示,第三A线导电件123具有第三A线导电件第一端123A和第三A线导电件第二端123B。第一A线导电件176还包括第一A线导电件第三端176C。第一A线导电件第三端176C优选靠近第一A线导电件第二端176B设置。第三A线导电件第一端123A与第一A线导电件第三端176C连接。第三A线导电件第二端123B为A线导电组件第三端863。在一些实施例中,A线导电组件860还包括第四A线导电件131。第四A线导电件131包括第四A线导电件第一端131A和第四A线导电件第二端131B。第四A线导电件131的两端分别连接第一A线导电件第三端176C和第三A线导电件第一端123A。
在另一些实施例中,如图10所示,第三A线导电件第一端123A与第二A线导电件第一端136A连接。其中,第四A线导电件131的两端分别连接第二A线导电件第一端136A和第三A线导电件第一端123A,使得第三A线导电件第一端123A与第二A线导电件第一端136A连接。
在一些实施例中,第一开关元件122设于箱体10内,第一开关元件122的第二端连接至第三A线导电件第二端123B。第一开关元件122的第二端连接至充电正极接线端子170。因此,A线导电组件第三端863通过第一开关元件122连接至充电正极接线端子170。
在一些实施例中,第一A线导电件176、第二A线导电件136、第三A线导电件123和第四A线导电件131均构造为铜排,四者等电位连接。可以理解的,固定座132也与四者等电位连接。
如图3所示,在一些实施例中,控制器800还包括电容组件55,电容组件55包括绝缘底座911,绝缘底座911上设有A线支撑位59,A线支撑位59邻近第一插接口810设置,这样可以省略一个单独的A线支撑位,使得控制器800的集成度更高,也能节省成本。
在一些实施例中,第一A线导电件第一端176A可拆卸的连接于A线支撑位59。A线导电组件860在箱体10中的跨度较大,在一些实施例中,A线导电组件860至少部分地设于电容组件55的电容壳。电容壳具有绝缘属性。这样电容组件55能够对A线导电组件860起到支撑作用,减少A线导电组件860的绝缘支撑件,进一步提高控制器800的集成度,并进一步节省成本。
在一些实施例中,第一A线导电件176贴靠在电容组件55的电容壳上。由于A线801既可以用于电池包600的自加热,也可以用于电池包600的升压充电,在自加热的过程中,A线801通过的电流可高达500A,会产生较大的热量,也就是说第一A线导电件176上会通过较大的电流,进而产生较大的热量,如果不能及时散热会给电容组件较大影响,甚至导致电容组件55爆炸。
为了解决第一A线导电件176设置于电容组件55上导致电容组件55可靠性低的问题,箱体10内还设置了导热件102。导热件102设置在第一A线导电件176与控制器800的箱体10的内壁之间。导热件102例如配置为导热泥。控制器800的箱体10一般为金属,金属的导热效果好,这样能够更好将第一A线导电件176产生的热量及时的导出箱体10。
在一些实施例中,控制器800还包括绝缘件91。绝缘件91设置在导热件102和箱体10的内壁之间,将第一A线导电件176和材质为金属的箱体10之间绝缘。
在一些实施例中,如图8所示,绝缘件91的上表面接触箱体10的上盖的下表面,绝缘件91的下表面接触导热件102的上表面,导热件102的下表面接触A线导电组件860(例如第一A线导电件176的上表面)。
如图3所示,在一些实施例中,绝缘件91与导热件102具有相同的截面形状。例如,在沿上下方向的投影中,绝缘件91与导热件102具有相同的形状,并与第一A线导电件176具有大致相同的形状,三者匹配设置,从而可以起到有效散热、有效绝缘、节省材料的效果。
以下介绍控制器800中升压充电时的正极电路通路的构成。
结合图2和图3,充电正极导线通过第一接触器122连接至绕组701的第二端。在控制器800中设置有第二导电组件806,第二导电组件806包括第一接触器122,第二导电组件806的第一端设置在充电插接座115,用于连接充电设备的正极,第二导电组件806的第二端连接至至少一相绕组701的第二端。在一些实施例中,第二导电组件806的第二端连接至三相绕组701的第二端。
首先参照图11介绍第一接触器122的工作原理。第一接触器122设有接触器第一触点621和接触器第二触点622,以及连通或断开接触器第一触点621和接触器第二触点622的移动板624。具体地,触点621和622暴露在接触器122的表面,二者分别通过各自的接线柱623A和623B延伸至接触器122的内部。磁铁629与线圈628沿移动方向DM间隔设置。线圈628、连接轴626和移动板624固定连接在一起,三者沿移动方向DM可同步移动。限位柱627为接触器122的内部的固定部件,弹簧625连接在限位柱627与移动板624之间。当接触器122上电后,线圈628通电产生磁性,被磁铁629吸引,从而线圈628通过连接轴626带动移动板624沿移动方向DM朝向磁铁629移动,使得移动板624接触接线柱623A和623B,从而将触点621和622导通。此时,弹簧625被拉伸。断电后,弹簧625的回复力将移动板624拽离连个接线柱623A和623B,使得两个触点621和622断开,同时线圈628回到原位。
在本申请中,在一些实施例中,第一接触器122的移动板624的移动方向DM与车轮轴的轴向平行;或者,移动板624的移动方向与车辆的行驶方向垂直。这样的好处是可以避免车辆在行驶过程中因急加减速或颠簸路况时的惯性力使接触器122误吸合。因接触器122吸合就会与电机700有电流导通,如果接触器122误吸合就会使得第二连接组件4处带电,进而给车辆使用人带来触电风险。
在一些实施例中,第二导电组件806包括正极导电组件850、第一接触器122和附加正极导电组件865。如图3和图12所示,正极导电组件850包括正极导电组件第一端851和正极导电组件第二端852。正极导电组件第一端851连接至充电设备的正极,正极导电组件第二端852连接至接触器第一触点621。如图3和9所示,附加正极导电组件865包括附加正极导电组件第一端866和附加正极导电组件第二端867。附加正极导电组件第一端866连接至至少一相绕组701的第二端,附加正极导电组件第二端867连接至接触器第二触点622。
在一些实施例中,正极导电组件850包括充电正极接线端子170和子正极导电组件853。充电正极接线端子170设置在充电插接座115,用于连接充电设备的正极,为正极导电组件第一端851。子正极导电组件853包括子正极导电组件第一端854和正极导电组件第二端855。子正极导电组件第一端853连接至充电正极接线端子170,子正极导电组件第二端855连接至接触器第一触点621,为正极导电组件第二端852。
如图12所示,在一些实施例中,子正极导电组件853包括第一正极导电件125和第二正极导电件127。第一正极导电件125包括第一正极导电件第一端125A和第一正极导电件第二端125B。其中第一正极导电件第一端125A为子正极导电组件第一端853。第二正极导电件127包括第二正极导电件第一端127A和第二正极导电件第二端127B。其中,第二正极导电件第一端127A连接至第一正极导电件第二端125A,第二正极导电件第二端127B为子正极导电组件第二端855,也即正极导电组件第二端852。
具体地,第一正极导电件第一端125A连接至充电正极接线端子170,从而引入充电正极电流,第二正极导电件第二端127B连接至第一接触器122。
如图3和图9所示,附加正极导电组件865包括附加正极导电组件第一端866和附加正极导电组件第二端867。附加正极导电组件第一端866连接至至少一相绕组701的第二端,附加正极导电组件第二端867连接至接触器第二触点622。
如前所述,在升压充电过程中,正极电流的路径复用部分A线801。在本申请中,A线导电组件860的从A线导电组件第二端862至A线导电组件第三端863之间的通路构成附加正极导电组件865(或者说,附加正极导电组件865构成A线导电组件860的从A线导电组件第二端862至A线导电组件第三端863之间的通路),其中,A线导电组件第二端862为附加正极导电组件第一端866,A线导电组件第三端863为附加正极导电组件第二端867。也即,第三A线导电件123、第四A线导电件131、第一A线导电件第二端176C、第一A线导电件第二端176B、固定座132和第二A线导电件136构成了附加正极导电组件865。或者,如图10所示,第三A线导电件123、第四A线导电件131、固定座132和第二A线导电件136构成了附加正极导电组件865。
可知,A线导电组件860的A线导电组件第三端863通过第一接触器122和子正极导电组件853连接至充电正极接线端子170。
结合图2和图3,充电正极电流在经过第一接触器122之前还被分流至第二电容174。因此,第二正极导电件127还包括第二正极导电件第三端127C,第二正极导电件第三端127C连接至第二电容正极第二输入端子72,以与第二电容174的正极连接。
如图3所示,控制器800还包括第二开关元件124和第三正极导电件128。根据原理图2,当不需要升压充电时,第一正极导电件125则将充电正极电流引向第二开关元件124。具体地,第一正极导电件125还包括第一正极导电件第三端125C,第二开关元件124的第一端连接至第一正极导电件第三端125C。第三正极导电件128包括第三正极导电件第一端128A和第三正极导电件第二端128B。其中,第三正极导电件第一端128A连接至第二开关元件124的第二端,第三正极导电件第二端128B至少间接地连接至电池包600的正极。
具体地,第三正极导电件第二端128B连接至正极连接端子71,正极连接端子71与正极直流母线接线端子58等电位连接(例如为同一铜排的端子),从而第三正极导电件第二端128B连接至直流母线接线端子58,然后通过第一连接组件9连接至电池包600的正极。
在一些实施例中,在控制器800中,充电的负极电流走线按以下方式设置。
如图3和图13所示,控制器800包括负极导电组件840。负极导电组件840包括负极导电组件第一端841和负极导电组件第二端842。负极导电组件第一端841连接至充电设备的负极,负极导电组件第二端842至少间接地连接至电池包600的负极。
在一些实施例中,负极导电组件840包括充电负极接线端子171和子负极导电组件843。充电负极接线端子171设置于充电插接座115,用于连接充电设备的负极,为负极导电组件第一端841。子负极导电组件843包括子负极导电组件第一端844和子负极导电组件第二端845,子负极导电组件第一端844用于连接至充电负极接线端子171,子负极导电组件第二端845为负极导电组件第二端842。
在一些实施例中,子负极导电组件843包括第一负极导电件126和第二负极导电件92。第一负极导电件126包括第一负极导电件第一端126A和第一负极导电件第二端126B。其中第一负极导电件第一端126A为子负极导电组件第一端844。第二负极导电件92包括第二负极导电件第一端92A和第二负极导电件第二端92B。其中,第二负极导电件第一端92A连接至第一负极导电件第二端126B,第二负极导电件第二端92B为子负极导电组件第二端845,也即负极导电组件第二端842。
具体地,第一负极导电件第一端126A连接至充电负极接线端子171,引入充电负极电流。第二负极导电件第二端92B连接至负极直流母线接线端子60,然后通过第一连接组件9连接至电池包600的负极。第二负极导电件第一端92A与第一负极导电件第二端126B通过负极连接端子70连接。
以下介绍功率模块83与第一电容173和第二电容174的连接方式。
如图14所示,功率模块83包括三相接线端子84、功率模块正极接线端子79和功率模块负极接线端子81。三相接线端子84用于分别连接三相绕组701的第一端。功率模块正极接线端子79用于至少间接地连接电池包600的正极(正极直流母线807)。功率模块负极接线端子81用于至少间接地连接电池包600的负极(负极直流母线808)。
控制器800的第一接线座99与电机700的电机接线座146连接,实现了功率模块83的三相桥臂803与三相绕组701的第一端的连接。功率模块83的三相接线端子84在功率模块内部连接至三相桥臂803的中间。在控制器800内部,三相接线端子84连接至第一接线座99的第一接线座三相接线端子101(参见图3),再通过电机接线座146的电控三相线接线端子147和电机三相线接线端子145连接到三相绕组701。
如图3、图5和图14所示,在一些实施例中,控制器800还包括电容组件55。前述第一电容173、第二电容174、第一保险134、第二保险135和第三保险133均设置在电容组件55中。前述正极直流母线支撑位58A、正极直流母线接线端子58、A线支撑位59、负极直流母线支撑位60A、负极直流母线接线端子60也设置在电容组件55中。前述正极连接端子71和负极连接端子70也设置在电容组件55中。
如图14至图17所示,在一些实施例中,电容组件55包括绝缘绝缘底座911和第一电容芯子179,第一电容芯子179安装在绝缘底座911上。其中,第一电容芯子179为第一电容173的芯子。绝缘底座911上设有A线支撑位59。如前所述,A线支撑位至少用于支撑第一A线导线段第一端176A。在一些实施例中,A线支撑位59还用于安装(连接)第一连接组件9的第一A线接线端子811。
在一些实施例中,电容组件55还包括第二电容芯子181,第二电容芯子181安装在绝缘底座911上,第二电容芯子181为第二电容174的芯子。
在一些实施例中,电容组件55还包括前述的正极直流母线支撑位58A和负极直流母线支撑位60A。正极直流母线接线端子58位于正极直流母线支撑位58A处,用于连接第一正极直流母线接线端子821.负极直流母线接线端子60位于正极直流母线支撑位58A处,用于连接第一负极直流母线接线端子831。在一些实施例中,正极直流母线支撑位58A、A线支撑位59和负极直流母线支撑位60A并列设置,从而方便与第一连接组件9连接。在一些实施例中A线支撑位59位于正极直流母线支撑位58A和负极直流母线支撑位59A的中间。在一些实施例中,A线支撑位59、正极直流母线支撑位58A和负极直流母线支撑位60A靠近第一插接座809(也即第一插接口810)设置,这样更便于控制器800集成度的提高。
在一些实施例中,电容组件55还包括第一电容正极导电片901和电容负极导电片905。
在一些实施例中,电容组件55还包括第二电容正极导电片903,第二电容正极导电片903用于与第一电容正极导电片901连接,包括第二电容正极导电片主体904,以及从第二电容正极导电片主体904伸出的正极直流母线接线端子58和正极连接端子71。因此,第二电容正极导电片903整体与正极直流母线等电位。如前所述,正极连接端子71用于至少间接地连接充电设备的正极。第二电容正极导电片主体904连接第二电容芯子181的正极端子。
在一些实施例中,第一电容正极导电片901包括第一电容正极输入端子67、电容正极输出端子77、以及位于第一电容正极输入端子67和电容正极输出端子77之间的第一电容正极导电片主体902。第一电容正极导电片主体902连接第一电容芯子179的正极端子。
在一些实施例中,第二电容正极导电片903还包括连接至第二电容正极导电片主体904的第一保险接线端子62。第一保险134的第一端子连接至第一保险接线端子62,第一保险134的第二端子连接至第一电容正极输入端子67。从而,正极直流母线电流从第二电容正极导电片903引入,经过第一保险134后进入第一电容173。在一些实施例中,第一保险接线端子62和第一电容正极输入端子67位于第一电容芯子179的第一侧。
在一些实施例中,第二电容正极导电片903还包括连接至第二电容正极导电片主体904的第二保险接线端子63。绝缘底座911还设置有第二保险输出端子66。第二保险135的第一端子连接至第二保险接线端子63,第二保险135的第二端子连接至第二保险输出端子66。在一些实施例中,第二保险接线端子63和第二保险输出端子66位于第一电容芯子179的第一侧。在一些实施例中,第二保险接线端子63和第一保险接线端子62位于第二电容正极导电片主体904的第一侧。
在一些实施例中,电容负极导电片905包括电容负极输入端子68、电容负极输出端子75,以及位于电容负极输入端子68和电容负极输出端子75之间的电容负极导电片主体906。在一些实施例中,电容负极导电片主体906连接第一电容芯子179的负极端子和第二电容芯子181的负极端子,从而第一电容173与第二电容174共用负极铜排,也即第二电容芯子181的负极端子连接至第一电容芯子179的负极端子。在一些实施例中,第三保险133的第一端子连接至负极直流母线接线端子60,第三保险133的第二端子连接至电容负极输入端子68。从而负极直流母线电流经过第三保险133后进入第一电容173和第二电容174。在一些实施例中,负极直流母线接线端子60和电容负极输入端子68位于第一电容芯子179的同一侧。
在一些实施例中,电容组件55还包括第二电容正极输入端子72,第二电容正极输入端子72连接第二电容芯子181的正极端子。同时,如前所述,第二电容正极输入端子72还用于连接第一开关元件122的第一端。
在一些实施例中,电容负极输出端子75和电容正极输出端子77用于与功率模块83连接。在一些实施例中,电容负极输出端子75和电容正极输出端子77位于第一电容芯子179的第二侧。在一些实施例中,电容负极输出端子75与电容正极输出端子77之间设置有电容绝缘件76。在一些实施例中,电容负极导电片主体906和第一电容正极导电片主体902大体相互平行地设置,例如均平行于第一平面设置。电容负极输出端子75和电容正极输出端子77也平行于第一平面设置。电容绝缘件76在垂直于该第一平面的方向上位于电容负极输出端子75与电容正极输出端子77之间。在一些实施例中,电容绝缘件76由塑料材料制成。例如,电容绝缘件76构造为塑料片。
如图14所示,在一些实施例中,功率模块正极接线端子79用于与电容正极输出端子77连接,从而通过第一电容正极导电片901和第一保险134连接至正极直流母线接线端子58,也即正极直流母线。因此,正极直流母线接线端子58至少间接地连接至功率模块正极接线端子79。第一电容正极导电片901的一端连接至功率模块正极接线端子79,第一电容正极导电片901的另一端用于至少间接地连接至电池包600的正极。功率模块负极接线端子81用于与电容负极输出端子75连接,从而通过。电容负极导电片905和第三保险133连接至负极直流母线接线端子60,也即负极直流母线。因此,负极直流母线接线端子60至少间接地连接至功率模块负极接线端子79。电容负极导电片905的一端连接至功率模块负极接线端子81,电容负极导电片905的另一端用于至少间接地连接至电池包600的负极。在一些实施例中,功率模块正极接线端子79和功率模块负极接线端子81位于功率模块83的同一侧。
在一些实施例中,如图18所示,功率模块正极接线端子79与电容正极输出端子77沿搭接方向DD相互层叠搭接(接触)连接。搭接方向DD即垂直于功率模块正极接线端子79与电容正极输出端子77的接触面的方向(也即垂直于前述的第一平面)。在一些实施例中,功率模块正极接线端子79与电容正极输出端子77相互层叠搭接并焊接连接。功率模块正极接线端子79包括三个分别连接至三相桥臂803的第一端(上桥804)的三个子功率模块正极接线端子79A,电容正极输出端子77与三个子功率模块正极接线端子79A均层叠搭接连接,使得三个子功率模块正极接线端子79A在输入端连接在一起。
在一些实施例中,如图14和图18所示,控制器800还包括导电连接片56,导电连接片56的一端用于与功率模块负极接线端子81连接,导电连接片56的另一端用于与电容负极输出端子75连接,从而将功率模块负极接线端子81与电容负极输出端子75连接。例如,导电连接片56的一端沿搭接方向DD搭接至功率模块负极接线端子81,导电连接片56的另一端沿搭接方向DD搭接至电容负极输出端子75。类似地,功率模块负极接线端子81包括三个分别连接至三相桥臂803的第二端(下桥805)的三个子功率模块负极接线端子81A,导电连接片56与三个子功率模块负极接线端子81A均层叠搭接连接。在一些实施例中,导电连接片56用于搭接功率模块负极接线端子81的一端构造为具有三个相互间隔的搭接位56A,每一个搭接位56A对应搭接一个子功率模块负极接线端子81A。在一些实施例中,导电连接片56与功率模块负极接线端子81焊接连接,例如层叠搭接并焊接连接。导电连接片56与电容负极输出端子75焊接连接,例如层叠搭接并焊接连接。
如图18所示,功率模块正极接线端子79沿交错方向DC超出(长于)功率模块负极接线端子81。电容正极输出端子77沿交错方向DC超出(长于)电容负极输出端子75。功率模块正极接线端子79与电容正极输出端子77沿搭接方向DD层叠并沿交错方向DC彼此交错。其中,交错方向DC平行于前述的第一平面,搭接方向DD垂直于交错方向DC,搭接方向DD垂直于前述的第一平面,搭接方向DD为一个双向的方向,包括相互相反的第一搭接方向DD1和第二搭接方向DD2。功率模块正极接线端子79位于功率模块负极接线端子81的朝向第一搭接方向DD1的一侧,并与功率模块负极接线端子81沿搭接方向DD间隔开。电容正极输出端子77位于电容负极输出端子75的朝向第一搭接方向DD1的一侧,并与电容负极输出端子75沿搭接方向DD间隔开。导电连接片56在功率模块负极接线端子81的朝向第二搭接方向DD2的一侧层叠搭接至功率模块负极接线端子81,在电容负极输出端子75的朝向第二搭接方向DD2的一侧层叠搭接至电容负极输出端子75。
在一些实施例中,功率模块正极接线端子79与功率模块负极接线端子81相互平行,例如也平行于第一平面设置。功率模块正极接线端子79与功率模块负极接线端子81之间设置有功率模块绝缘件80,功率模块绝缘件80沿搭接方向DD位于功率模块正极接线端子79与功率模块负极接线端子81之间。
在一些实施例中,功率模块绝缘件80构造为朝向第二搭接方向弯曲,并沿第二搭接方向DD2超出功率模块负极接线端子81。类似地,电容绝缘件56也可以构造为朝向第二搭接方向弯曲并沿第二搭接方向超出电容负极输出端子75。在一些实施例中,导电连接片56的沿交错方向DC的中间部位构造为朝向第二搭接方向DD2凹陷,导电连接片56的沿交错方向DC的两侧(或两端)分别搭接至功率模块负极接线端子81和电容负极输出端子75。
在一些实施例中,功率模块负极接线端子81或电容负极输出端子75设置有第一定位部件82,导电连接片56设置有第二定位部件57。第一定位部件82与第二定位部件57对应设置并连接,使得导电连接片56层叠搭接至功率模块负极接线端子81和电容负极输出端子75中设置有第一定位部件82的一者后,导电连接片56相对于所述一者沿垂直于搭接方向DD的方向不可移动,从而可以保证导电连接片56与所述一者的焊接精度。
在一些实施例中,箱体10中相应设置有功率模块83和电容组件55的安装位,通过设计,功率模块83和电容组件55安装在箱体10中后,功率模块正极接线端子79和电容正极输出端子77会形成彼此搭接的相对位置,并在各自安装位的限位作用下可以稳定地保持该相对位置。此时,可以将功率模块正极接线端子79和电容正极输出端子77焊接连接。然后,将导电连接片56分别与功率模块负极接线端子81和电容负极输出端子75焊接连接,第一定位部件82与第二定位部件57则用于使导电连接片56相对于功率模块负极接线端子81和电容负极输出端子75保持稳定的相对位置,以保证焊接精度。在本申请中,例如采用激光焊接,从而可以提高焊接精度和焊接过程的安全性。
在一些实施例中,第一定位部件82也可以同时设置至功率模块负极接线端子81和电容负极输出端子75,使得导电连接片56层叠搭接至功率模块负极接线端子81和电容负极输出端子75后,相对于二者沿垂直于搭接方向的方向均不可移动。
在一些实施例中,第一定位部件82包括至少两个第一定位子部件,第二定位部件57包括至少两个第二定位子部件,第二定位子部件与第一定位子部件对应设置并连接,从而使得导电连接片56相对于功率模块负极接线端子81和电容负极输出端子75不可转动。在一些实施例中,第一定位部件82与第二定位部件57中的一个设置为凸块,第一定位部件82与第二定位部件57中的另一个设置为凹槽或通孔,用于容纳该凸块。
在本申请未示出的实施方式中,相比于图示的实施方式,不同之处在于,电容负极输出端子75与电容正极输出端子77设置方式相反(对调),功率模块正极接线端子79与功率模块负极接线端子81设置方式相反(对调),电容负极输出端子75与功率模块负极接线端子81直接搭接并焊接连接,电容正极输出端子77与功率模块正极接线端子79通过导电连接片56连接。
在一些实施例中,功率模块83包括第一功率模块端子和第二功率模块端子,第一功率模块端子为功率模块正极接线端子79和功率模块负极接线端子81中的一个,第二功率模块端子为功率模块正极接线端子79和功率模块负极接线端子81中的另一个。第一功率模块端子连接至三相桥臂803的一端,第二功率模块端子连接至三相桥臂803的另一端。在一些实施例中,第一功率模块端子和第二功率模块端子位于功率模块83的同一侧。
在一些实施例中,电容组件55包括第一电容端子和第二电容端子,第一电容端子用于与第一功率模块端子对应并与第一功率模块端子连接(当第一功率模块端子为功率模块正极接线端子79时,第一电容端子为电容正极输出端子77;当第一功率模块端子为功率模块负极接线端子81时,第一电容端子为电容负极输出端子75),第二电容端子用于与第二功率模块端子对应并与第二功率模块端子连接(当第二功率模块端子为功率模块正极接线端子79时,第二电容端子为电容正极输出端子77;当第二功率模块端子为功率模块负极接线端子81时,第二电容端子为电容负极输出端子75)。在一些实施例中,第一电容端子和第二电容端子位于电容组件55的同一侧。在一些实施例中,第一功率模块端子与第一电容端子直接搭接并焊接连接,第二功率模块端子与第二电容端子通过导电连接片56连接。
根据本申请的控制器通过在箱体内设置A线导电组件,将电机绕组的第二端与串联的第一子电池包和第二子电池包的中间相连接,实现了电池的加热功能。进一步,通过复用电机绕组和部分A线导电组件实现了升压充电。控制器结构合理、性能稳定。可以理解的,根据本申请的电动总成、驱动系统和车辆包括根据本申请的控制器的全部特征和效果。
上述的所有优选实施方式中所述的流程、步骤仅是示例。除非发生不利的效果,否则可以按与上述流程的顺序不同的顺序进行各种处理操作。上述流程的步骤顺序也可以根据实际需要进行增加、合并或删减。
在理解本申请的范围时,如本文所使用的术语“包含”及其派生词旨在是开放式术语,其指定所记载的特征、元件、部件、群组、整体和/或步骤的存在,但不排除其他未记载的特征、元件、部件、群组、整体和/或步骤的存在。这种概念也适用于具有类似含义的词语,例如术语“包括”“具有”及其衍生词。
这里使用的术语“被附接”或“附接”包括:通过将元件直接固定到另一元件而将元件直接固定到另一元件的构造;通过将元件固定到中间构件上,中间构件转而固定到另一元件而将元件间接固定到另一元件上的构造;以及一个元件与另一个元件是一体,即一个元件基本上是另一个元件的一部分的构造。该定义也适用于具有相似含义的词,例如“连接”“联接”“耦合”“安装”“粘合”“固定”及其衍生词。最后,这里使用的诸如“基本上”“大约”和“近似”的程度术语表示修改术语使得最终结果不会显着改变的偏差量。
除非另有定义,本文中所使用的技术和科学术语与本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的,不是旨在限制本申请。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式,除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本申请已经通过上述实施方式进行了说明,但应当理解的是,上述实施方式只是用于举例和说明的目的,而非意在将本申请限制于所描述的实施方式范围内。此外本领域技术人员可以理解的是,本申请并不局限于上述实施方式,根据本申请的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本申请所要求保护的范围以内。
Claims (19)
1.一种控制器,其特征在于,所述控制器包括:
功率模块,所述功率模块包括:
第一功率模块端子(79),用于连接电池包的第一极,和
第二功率模块端子(81),用于连接电池包的第二极,所述第一极和第二极中的一者为电池包的正极,另一者则为电池包的负极;
电容组件,包括:
第一电容端子(77),用于与所述第一功率模块端子连接,和
第二电容端子(75),用于与所述第二功率模块端子连接;
第一定位部件(82),设置至所述第二功率模块端子和/或所述第二电容端子;和
导电连接片(56),所述导电连接片的一端用于与所述第二功率模块端子连接,所述导电连接片的另一端用于与所述第二电容端子连接,所述导电连接片包括第二定位部件(57),
其中,所述第一定位部件用于与所述第二定位部件对应设置并连接。
2.根据权利要求1所述的控制器,其特征在于,所述导电连接片的一端用于与所述第二功率模块端子沿搭接方向层叠搭接,所述导电连接片的另一端用于与所述第二电容端子沿所述搭接方向层叠搭接,所述搭接方向垂直于所述导电连接片与所述第二功率模块端子的接触面。
3.根据权利要求1所述的控制器,其特征在于,所述导电连接片的一端用于与所述第二功率模块端子焊接连接,所述导电连接片的另一端用于与所述第二电容端子焊接连接。
4.根据权利要求1所述的控制器,其特征在于,
所述第一定位部件包括至少两个第一定位子部件,
所述第二定位部件包括至少两个第二定位子部件,
所述第二定位子部件用于与所述第一定位子部件对应设置并连接。
5.根据权利要求1所述的控制器,其特征在于,
所述第一定位部件与所述第二定位部件中的一个设置为凸块,
所述第一定位部件与所述第二定位部件中的另一个设置为凹槽或通孔,用于容纳所述凸块。
6.根据权利要求3所述的控制器,其特征在于,所述导电连接片的一端与所述第二功率模块端子激光焊接连接,所述导电连接片的另一端与所述第二电容端子激光焊接连接。
7.根据权利要求1所述的控制器,其特征在于,
所述功率模块包括三相桥臂,每相所述桥臂的中点分别用于至少间接地连接电机的一相绕组的第一端,
所述第一功率模块端子(79)连接至所述三相桥臂的一端,所述第二功率模块端子(81),连接至所述三相桥臂的另一端,
所述第二功率模块端子包括三个分别连接至三相所述桥臂的另一端的三个子第二功率模块端子(81A),所述导电连接片与所述三个子第二功率模块端子均层叠搭接并焊接连接。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的控制器,其特征在于,所述第一功率模块端子与所述第一电容端子沿搭接方向相互层叠搭接并焊接连接,所述搭接方向垂直于所述导电连接片与所述第二功率模块端子的接触面。
9.根据权利要求8所述的控制器,其特征在于,
所述功率模块包括三相桥臂,每相所述桥臂的中点分别用于至少间接地连接电机的一相绕组的第一端,
所述第一功率模块端子(79)连接至所述三相桥臂的一端,所述第二功率模块端子(81),连接至所述三相桥臂的另一端,
所述第一功率模块端子包括三个分别连接至三相所述桥臂的一端的三个子第一功率模块端子(79A),所述第一电容端子与所述三个子第一功率模块端子均层叠搭接连接。
10.根据权利要求8所述的控制器,其特征在于,
所述第一功率模块端子与所述第一电容端子沿所述搭接方向层叠并沿交错方向彼此交错,其中,所述搭接方向垂直于所述交错方向,所述搭接方向为一双向方向,包括相互相反的第一搭接方向和第二搭接方向,
所述第一功率模块端子位于所述第二功率模块端子的朝向所述第一搭接方向的一侧,并与所述第二功率模块端子间隔开,
所述第一电容端子位于所述第二电容端子的朝向所述第一搭接方向的一侧,并与所述第二电容端子间隔开,
所述导电连接片在所述第二功率模块端子的朝向所述第二搭接方向的一侧层叠搭接至所述第二功率模块端子,在所述第二电容端子的朝向所述第二搭接方向的一侧层叠搭接至所述第二电容端子。
11.根据权利要求10所述的控制器,其特征在于,所述第一功率模块端子与所述第二功率模块端子之间设置有功率模块绝缘件(80),所述功率模块绝缘件沿所述搭接方向位于所述第一功率模块端子与所述第二功率模块端子之间。
12.根据权利要求11所述的控制器,其特征在于,所述功率模块绝缘件由塑料材料制成。
13.根据权利要求11所述的控制器,其特征在于,
所述功率模块绝缘件构造为朝向所述第二搭接方向弯曲并沿所述第二搭接方向超出所述第二功率模块端子,
所述导电连接片的沿所述交错方向的中间部位构造为朝向所述第二搭接方向凹陷,所述导电连接片的沿所述交错方向的两侧分别搭接至所述第二功率模块端子和所述第二电容端子。
14.根据权利要求10所述的控制器,其特征在于,所述第一电容端子与所述第二电容端子之间设置有电容绝缘件(76),所述电容绝缘件沿所述搭接方向位于所述第一电容端子与所述第二电容端子之间。
15.根据权利要求14所述的控制器,其特征在于,所述电容绝缘件由塑料材料制成。
16.根据权利要求14所述的控制器,其特征在于,
所述电容绝缘件构造为朝向所述第二搭接方向弯曲并沿所述第二搭接方向超出所述第二电容端子,
所述导电连接片的沿所述交错方向的中间部位构造为朝向所述第二搭接方向凹陷,所述导电连接片的沿所述交错方向的两侧分别层叠搭接至所述第二功率模块端子和所述第二电容端子。
17.一种电动总成,其特征在于,包括:
电机,所述电机包括三相绕组;和
根据权利要求1至16中任一项所述的控制器,所述功率模块包括三相桥臂,每相所述桥臂的中点分别用于至少间接地连接所述电机的一相所述绕组的第一端。
18.一种驱动系统,其特征在于,包括:
电池包,用于提供电源;和
根据权利要求17所述的电动总成,
其中,所述第一功率模块端子和所述第二功率模块端子中的一个至少间接地连接所述电池包的正极,所述第一功率模块端子和所述第二功率模块端子中的另一个至少间接地连接所述电池包的负极。
19.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求18所述的驱动系统,其中所述电机连接至所述车辆的车轮。
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