專利名稱：電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)及電動(dòng)車(chē)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功率開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷過(guò)程中的過(guò)電壓控制技術(shù)，更具體地說(shuō)，涉及一種電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)及電動(dòng)車(chē)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在地球環(huán)境問(wèn)題和交通環(huán)境問(wèn)題的影響下，以電池為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛 (例如電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)等)越來(lái)越受到重視。目前，電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)成為繼內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)之后的最被看好的新能源汽車(chē)，各個(gè)政府以及全球各大汽車(chē)企業(yè)紛紛都把電動(dòng)車(chē)作為未來(lái)的發(fā)展方向。在電動(dòng)車(chē)中，一般通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的工作電流很大，從而在開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷時(shí)，電流在短時(shí)間內(nèi)急速下降，導(dǎo)致在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路的分布電感上感應(yīng)出較高的過(guò)電壓，使電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部電路損壞。因此必須采取措施消除過(guò)電壓，防止故障的發(fā)生?，F(xiàn)有技術(shù)中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器開(kāi)關(guān)器件的過(guò)電壓控制一般采用在開(kāi)關(guān)器件正負(fù)極并接無(wú)感電容和采用層疊母排的方式，使開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷時(shí)電流下降速度變緩。然而，由于無(wú)感電容和層疊母排方式成本非常高，且安裝工藝非常復(fù)雜，很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)上述開(kāi)關(guān)器件過(guò)電壓保護(hù)成本高、工藝復(fù)雜的問(wèn)題，提供一種電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)及電動(dòng)車(chē)。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是，提供一種電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)， 包括連接到開(kāi)關(guān)器件的直流母排，所述直流母排包括由金屬薄片構(gòu)成的正母排、負(fù)母排以及絕緣介質(zhì)，其中所述正母排和負(fù)母排分別壓合到所述絕緣介質(zhì)的上下表面。在本發(fā)明所述的電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)中，所述構(gòu)成直流母排的正母排、負(fù)母排以及絕緣介質(zhì)位于同一 PCB板上，所述開(kāi)關(guān)器件的正極和負(fù)極連接到所述PCB板。在本發(fā)明所述的電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)中，還包括電解電容，所述電解電容直接焊接在所述PCB板上且兩個(gè)引腳分別與正母排和負(fù)母排電連接。在本發(fā)明所述的電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)中，所述PCB板上還設(shè)有電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器的部分或全部電路及元件。在本發(fā)明所述的電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)中，所述絕緣介質(zhì)的厚度為 0. 08-0. 25毫米，所述直流母排中正母排和負(fù)母排的面積不小于300平方厘米，所述正母排和負(fù)母排之間絕緣介質(zhì)的厚度越大，所述正母排和負(fù)母排的面積越大。在本發(fā)明所述的電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)中，所述直流母排中正母排和負(fù)母排的長(zhǎng)寬比為3 1至1 1。本發(fā)明還提供一種電動(dòng)車(chē)，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括連接到開(kāi)關(guān)器件的直流母排，所述直流母排包括由金屬薄片構(gòu)成的正母排、負(fù)母排以及絕緣介質(zhì)，其中所述正母排和負(fù)母排分別壓合到所述絕緣介質(zhì)的上下表面。在本發(fā)明所述的電動(dòng)車(chē)中，還包括電解電容，所述構(gòu)成直流母排的正母排、負(fù)母排以及絕緣介質(zhì)位于同一 PCB板上，所述開(kāi)關(guān)器件的正極和負(fù)極連接到所述PCB板。在本發(fā)明所述的電動(dòng)車(chē)中，還包括電解電容，所述電解電容直接焊接在所述PCB 板上且兩個(gè)引腳分別與正母排和負(fù)母排電連接。在本發(fā)明所述的電動(dòng)車(chē)中，所述絕緣介質(zhì)的厚度為0. 08-0. 25毫米，所述直流母排中正母排和負(fù)母排的面積不小于300平方厘米，所述正母排和負(fù)母排之間絕緣介質(zhì)的厚度越大，所述正母排和負(fù)母排的面積越大。本發(fā)明的電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)及電動(dòng)車(chē)，通過(guò)簡(jiǎn)化直流母排，無(wú)需使用無(wú)感電容，相對(duì)于疊層銅牌和無(wú)感電容結(jié)構(gòu)，在物料成本上可以節(jié)約20% 30%。此外，本發(fā)明通過(guò)PCB結(jié)構(gòu)的直流母排，可簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，從而在整機(jī)生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。本發(fā)明可以直接使用自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備將電解電容直接安裝到PCB上，并且不需要固定銅牌和絕緣層的工序，在生產(chǎn)效率上節(jié)省30%以上的工時(shí)。由于本發(fā)明將電解電容直接安裝到母排PCB上，在結(jié)構(gòu)空間上可節(jié)省10%的空間，從而可有效提高產(chǎn)品功率密度，增強(qiáng)廣品競(jìng)爭(zhēng)力ο


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1是本發(fā)明電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明利用多層PCB技術(shù)將直流母線的正負(fù)兩個(gè)母排壓合到絕緣介質(zhì)的兩面，并將開(kāi)關(guān)器件的正負(fù)極連接到壓合在絕緣介質(zhì)的正負(fù)母排，使得每個(gè)開(kāi)關(guān)器件的正負(fù)母排回路非常短，以消除引線電感；同時(shí)通過(guò)絕緣介質(zhì)分隔的正負(fù)母排之間的分布電容大幅度提升，從而完全足夠抑制開(kāi)關(guān)器件開(kāi)關(guān)時(shí)造成的尖峰電壓。如圖1所示，是本發(fā)明電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的示意圖。在本實(shí)施中，該過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)包括連接到開(kāi)關(guān)器件的直流母排，該直流母排包括由金屬薄片(例如銅箔)構(gòu)成的正母排11、負(fù)母排13以及絕緣介質(zhì)12，其中正母排11和負(fù)母排13分別壓合到絕緣介質(zhì)12的上下表面，無(wú)需螺釘連接。絕緣介質(zhì)12可采用諸如聚丙烯，環(huán)氧樹(shù)脂，玻璃纖維等材料。上述構(gòu)成直流母排的正母排11、負(fù)母排13以及絕緣介質(zhì)12位于同一PCB板上，而開(kāi)關(guān)器件的正極和負(fù)極連接到該P(yáng)CB板。該直流母排可以是上述PCB板的一部分，例如在正母排11和負(fù)母排13四周可包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的其他電路和元件(例如逆變電路等)，也可在正母排11的上側(cè)和/或負(fù)母排13的下側(cè)分部其他層電路結(jié)構(gòu)。正母排11、負(fù)母排13以及正母排11和負(fù)母排13之間的絕緣介質(zhì)12構(gòu)成了一個(gè)電容，從而使得該過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)無(wú)需接入無(wú)感電容。此外，為了縮短開(kāi)關(guān)器件的正負(fù)母排回路，可將開(kāi)關(guān)器件直接連接到正負(fù)母排所在的PCB板，從而消除引線電感。為了保證直流母排的電容值符合要求(例如不小于0. luF，請(qǐng)補(bǔ)充)，以完全抑制開(kāi)關(guān)器件開(kāi)關(guān)時(shí)造成的尖峰電壓(將開(kāi)關(guān)器件的關(guān)斷尖峰電壓抑制在母線電壓的20%以內(nèi))，在本實(shí)施例中，可使絕緣介質(zhì)12的厚度(即正母排11和負(fù)母排13之間的間距)較小 (例如可以為0. 08-0. 25毫米)。同時(shí)使正母排11和負(fù)母排13的面積相對(duì)較大，例如大于 300平方厘米。按照電容的計(jì)算公式C= ε S/4 Jikd(式中S為正負(fù)母排的面積，d為正負(fù)母排的間距)，正母排11和負(fù)母排13之間絕緣介質(zhì)12的厚度越小，正母排11和負(fù)母排13 本身的面積越大，正負(fù)母排之間分布電容也就越大。例如當(dāng)正負(fù)母排之間的間距為0. 1毫米時(shí)，使正母排11負(fù)母排13的尺寸為195毫米X 195毫米。上述過(guò)電壓保護(hù)結(jié)構(gòu)中，為了節(jié)省空間，可使直流母排中正母排11和負(fù)母排13的長(zhǎng)寬比為3 1至1 1。在上述過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)中，還可包括電解電容，以進(jìn)一步抑制開(kāi)關(guān)器件在關(guān)斷時(shí)的尖峰電壓。該電解電容直接焊接在直流母線所在的PCB板上且兩個(gè)引腳分別與正母排和負(fù)母排電連接。由于電解電容和母排直接焊接在一起，可顯著減少引線電感。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用上述過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，可在整機(jī)生產(chǎn)工藝上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。上述過(guò)電壓保護(hù)結(jié)構(gòu)由于使用PCB作為母排，從而不需要無(wú)感電容，相對(duì)于疊層銅牌和無(wú)感電容方案，在物料成本上可以節(jié)約20% 30% ；上述直流母線便于直接使用自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備將電解電容直接安裝到PCB上，并且無(wú)需固定銅牌和絕緣層的工序，在生產(chǎn)效率上節(jié)省30% 以上的工時(shí)；上述結(jié)構(gòu)的直流母線中，可以將電解電容直接安裝到直流母線PCB上，在結(jié)構(gòu)空間上節(jié)省10%的空間，可有效提高產(chǎn)品功率密度，增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。上述過(guò)電壓保護(hù)結(jié)構(gòu)可廣泛應(yīng)用于各個(gè)控制領(lǐng)域，例如電動(dòng)車(chē)中。此時(shí)，電動(dòng)車(chē)包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括連接到開(kāi)關(guān)器件的直流母排，直流母排包括由金屬薄片構(gòu)成的正母排、負(fù)母排以及絕緣介質(zhì)，其中正母排和負(fù)母排分別壓合到所述絕緣介質(zhì)的上下表面。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括連接到開(kāi)關(guān)器件的直流母排，所述直流母排包括由金屬薄片構(gòu)成的正母排、負(fù)母排以及絕緣介質(zhì)，其中所述正母排和負(fù)母排分別壓合到所述絕緣介質(zhì)的上下表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述構(gòu)成直流母排的正母排、負(fù)母排以及絕緣介質(zhì)位于同一 PCB板上，所述開(kāi)關(guān)器件的正極和負(fù)極連接到所述PCB板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括電解電容， 所述電解電容直接焊接在所述PCB板上且兩個(gè)引腳分別與正母排和負(fù)母排電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述PCB板上還設(shè)有電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器的部分或全部電路及元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)的厚度為0. 08-0. 25毫米，所述直流母排中正母排和負(fù)母排的面積不小于300平方厘米，所述正母排和負(fù)母排之間絕緣介質(zhì)的厚度越大，所述正母排和負(fù)母排的面積越大。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述直流母排中正母排和負(fù)母排的長(zhǎng)寬比為3 1至1 1。
7.一種電動(dòng)車(chē)，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括連接到開(kāi)關(guān)器件的直流母排，所述直流母排包括由金屬薄片構(gòu)成的正母排、負(fù)母排以及絕緣介質(zhì)，其中所述正母排和負(fù)母排分別壓合到所述絕緣介質(zhì)的上下表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動(dòng)車(chē)，其特征在于，還包括電解電容，所述構(gòu)成直流母排的正母排、負(fù)母排以及絕緣介質(zhì)位于同一 PCB板上，所述開(kāi)關(guān)器件的正極和負(fù)極連接到所述 PCB 板。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)車(chē)，其特征在于，還包括電解電容，所述電解電容直接焊接在所述PCB板上且兩個(gè)引腳分別與正母排和負(fù)母排電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)車(chē)，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)的厚度為0.08-0. 25毫米，所述直流母排中正母排和負(fù)母排的面積不小于300平方厘米，所述正母排和負(fù)母排之間絕緣介質(zhì)的厚度越大，所述正母排和負(fù)母排的面積越大。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)器過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)，包括連接到開(kāi)關(guān)器件的直流母排，所述直流母排包括由金屬薄片構(gòu)成的正母排、負(fù)母排以及絕緣介質(zhì)，其中所述正母排和負(fù)母排分別壓合到所述絕緣介質(zhì)的上下表面。本發(fā)明還揭露了一種采用上述過(guò)壓保護(hù)結(jié)構(gòu)的電動(dòng)車(chē)。本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)化直流母排，無(wú)需使用無(wú)感電容，相對(duì)于疊層銅牌和無(wú)感電容結(jié)構(gòu)，在物料成本上可以節(jié)約20％～30％，并且可降低生產(chǎn)的復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B60L3/00GK102340135SQ20101023030
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月19日
發(fā)明者何承曾, 潘波, 許小燕 申請(qǐng)人:深圳市匯川技術(shù)股份有限公司