電路布置、電子控制單元和電動(dòng)車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電路布置，所述電路布置包括印刷電路板、布置在所述印刷電路板上的正極匯流條、負(fù)極匯流條、開關(guān)電器單元、電源連接器以及電機(jī)連接器，其中所述開關(guān)電器單元設(shè)置在所述正極匯流條和所述負(fù)極匯流條之間，所述電源連接器包括正極連接器和負(fù)極連接器，所述正極連接器整合在所述正極匯流條上，并且所述負(fù)極連接器整合在所述負(fù)極匯流條上。本實(shí)用新型還提供了設(shè)置有該電路布置的電子控制單元，以及配置有該電子控制單元的電動(dòng)車。本實(shí)用新型的電路布置具有結(jié)構(gòu)簡單、連接穩(wěn)定、性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】電路布置、電子控制單元和電動(dòng)車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉一種電路布置，設(shè)置有該電路布置的電子控制單元，以及配置有該電子控制單元的電動(dòng)車。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于電動(dòng)車尤其是電動(dòng)兩輪車、三輪車而言，通常具有電子控制單元(ECU)，用于控制車輛的電機(jī)、電源裝置、操縱部件和顯示儀表等電氣元件。電子控制單元通常具有外殼，外殼內(nèi)裝有印刷電路板，印刷電路板上設(shè)有連接電機(jī)、電源裝置的連接單元。
[0003]在電子控制單元內(nèi)部，電路板上還設(shè)有開關(guān)電器單元，通常包括多個(gè)功率邏輯開關(guān)，用以控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。這些邏輯元件可以與電機(jī)直接相連或者可以通過上述連接單元與電機(jī)電性連接。為了增加載流量，印刷電路板上的導(dǎo)電線路(導(dǎo)線或印制線)可能會(huì)布置的非常寬，或者使用大電流載流量的印刷電路板(例如，厚銅制程、嵌體)，或者在印刷電路板上應(yīng)用金屬結(jié)構(gòu)，例如，匯流條、金屬連接單元。這些金屬連接單元通常是由扁平連接器、壓入式接觸件、焊接接觸件或者合適的電纜尾而實(shí)現(xiàn)的。匯流條與金屬連接單元之間則采用非常寬的印刷線或?qū)Ь€電性連接。
[0004]因而，亟待尋找一種能進(jìn)一步減少零件數(shù)量、并且在大電流的情況下運(yùn)行地更為有效且可靠的電路布置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，它提供了一種電路布置，從而有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和其他方面的問題。在根據(jù)本實(shí)用新型的電路布置中，所述電路布置包括印刷電路板、布置在所述印刷電路板上的正極匯流條、負(fù)極匯流條、開關(guān)電器單元、電源連接器以及電機(jī)連接器，其中所述開關(guān)電器單元設(shè)置在所述正極匯流條和所述負(fù)極匯流條之間，所述電源連接器包括正極連接器和負(fù)極連接器，所述正極連接器整合在所述正極匯流條上，并且所述負(fù)極連接器整合在所述負(fù)極匯流條上。
[0006]在根據(jù)本實(shí)用新型的電路布置的一個(gè)有利實(shí)施方式中，所述正極連接器位于所述正極匯流條的中部或端部，并且所述負(fù)極連接器位于所述負(fù)極匯流條的中部或端部。
[0007]在根據(jù)本實(shí)用新型的電路布置的又一個(gè)有利實(shí)施方式中，所述正極匯流條的形狀和/或長度與所述負(fù)極匯流條的形狀和/或長度相同或不同。
[0008]在根據(jù)本實(shí)用新型的電路布置的再一個(gè)有利實(shí)施方式中，所述電路布置還包括U相匯流條、V相匯流條和W相匯流條，布置在所述印刷電路板上并且與所述開關(guān)電器單元電連接，并且所述電機(jī)連接器還包括U相連接器、V相連接器和W相連接器，所述U相連接器整合在所述U相匯流條上、所述V相連接器整合在所述V相匯流條上，并且所述W相連接器整合在所述W相匯流條上。
[0009]在根據(jù)本實(shí)用新型的電路布置的再一個(gè)有利實(shí)施方式中，所述U相連接器位于所述U相匯流條的中部或端部，所述V相連接器位于所述V相匯流條的中部或端部，并且所述W相連接器位于所述W相匯流條的中部或端部。
[0010]在根據(jù)本實(shí)用新型的電路布置的另外一個(gè)有利實(shí)施方式中，所述正極匯流條、所述負(fù)極匯流條、所述U相匯流條、所述V相匯流條和所述W相匯流條被焊接在所述印刷電路板上。
[0011]在根據(jù)本實(shí)用新型的電路布置的又一個(gè)有利實(shí)施方式中，所述電路布置還包括布置在所述印刷電路板上并且與所述開關(guān)電器單元電連接的導(dǎo)電線路，并且所述電機(jī)連接器還包括U相連接器、V相連接器和W相連接器，其中所述U相連接器、所述V相連接器和所述W相連接器與所述導(dǎo)電線路電連接。
[0012]此外，根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，它也提供了一種電子控制單元。所述電子控制單元設(shè)置有上述的電路布置。
[0013]另外，根據(jù)本實(shí)用新型的第三方面，它也提供了一種電動(dòng)車。所述電動(dòng)車配置有上述的電子控制單元，并且所述電動(dòng)車是電驅(qū)動(dòng)的兩輪車。
[0014]在根據(jù)本實(shí)用新型的電動(dòng)車的一個(gè)有利實(shí)施方式中，所述電驅(qū)動(dòng)的兩輪車是電動(dòng)助力車或電動(dòng)自行車或電動(dòng)摩托車。
[0015]可以理解，在根據(jù)本實(shí)用新型的電路裝置中，在連接器與匯流條之間使用一體式構(gòu)造，從而顯著改善了印刷電路板上電流分布的情況，并且進(jìn)一步地，不僅能夠降低零件數(shù)量、減少印刷電路板的布線，在大電流的情況下還可增強(qiáng)電路布置對(duì)電機(jī)控制的性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]以下將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:
[0017]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的電路布置的一個(gè)【具體實(shí)施方式】的正極連接器和正極匯流條之間的整合關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的電路布置的另一個(gè)【具體實(shí)施方式】的正極連接器和正極匯流條之間的整合關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的電路布置的再一個(gè)【具體實(shí)施方式】的正極連接器和正極匯流條之間的整合關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是在三相電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置情況下的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠確切地理解本實(shí)用新型要求保護(hù)的主題，以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，需要說明的是，在本說明書中提到或可能提到的上、下、左、右、前、后、內(nèi)側(cè)、外側(cè)、頂部、底部等方位用語是相對(duì)于各附圖中所示的構(gòu)造進(jìn)行定義的，它們是相對(duì)的概念，因此有可能會(huì)根據(jù)其所處不同位置、不同使用狀態(tài)而進(jìn)行相應(yīng)地變化。所以，也不應(yīng)當(dāng)將這些或者其他的方位用語解釋為限制性用語。其次，圖是示意性的，并且出于清楚的目的而被簡化，并且它們僅示出了對(duì)于理解本實(shí)用新型而言必要的細(xì)節(jié)，其余細(xì)節(jié)都被省略。
[0022]本實(shí)用新型提出了一種新型的用于控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的電路布置，期望的是，通過該電路布置上的集成電路的主動(dòng)工作來控制電機(jī)按照設(shè)定的方向、速度、角度、響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行工作。具體而言，該電路布置包括印刷電路板、布置在該印刷電路板上的正極匯流條102、負(fù)極匯流條、開關(guān)電器單元、通過插接等方式與電源裝置(諸如電源、電池等)相連的電源連接器以及與電機(jī)側(cè)相連的電機(jī)連接器，這些布置在印刷電路板上的以電子元件以電的方式相連，其中正極匯流條和負(fù)極匯流條可以以彼此平行的方式布置在印刷電路板上，此外，該電源連接器包括正極連接器101和負(fù)極連接器。重要的是，區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型在連接器與匯流條之間提供了一種一體式構(gòu)造。圖1示意性地示出了本實(shí)用新型的電路布置的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中正極連接器101與正極匯流條102之間的整合關(guān)系，其中正極連接器101整合在正極匯流條102上，并且負(fù)極連接器整合在負(fù)極匯流條上(需要指出的是，這種整合是不可拆卸的，好比說連接器成為了匯流條的一部分，或者連接器實(shí)質(zhì)上設(shè)置在匯流條上)，從而使得電路布置的結(jié)構(gòu)可以更緊湊且獲得更高的性能。
[0023]在該【具體實(shí)施方式】中，開關(guān)電器單元(諸如MOSFET、IGBT、TRIAC等功率半導(dǎo)體器件)布置在印刷電路板上，并且位于正極匯流條和負(fù)極匯流條之間，使得來自電源裝置的能量通過電源連接器從正極匯流條和負(fù)極匯流條傳輸至開關(guān)電器單元，隨后基于脈寬調(diào)制(PWM)原理這些開關(guān)電器單元交替開啟和關(guān)閉并將能量傳送至電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制。
[0024]出于有利于批量生產(chǎn)的考慮，負(fù)極連接器和負(fù)極匯流條分別能夠設(shè)計(jì)成具有與正極連接器101和正極匯流條102相同或類似的形狀，例如正極匯流條102的形狀和/或長度可以與負(fù)極匯流條形狀和/或長度相同，并且正極匯流條102與負(fù)極匯流條的長度范圍設(shè)計(jì)在20mm到200mm之間。需要指出的是，為了凸顯出本實(shí)用新型的主要特征，在圖中僅僅繪出了正極連接器101和正極匯流條102，并省略了其余零部件包括開關(guān)電器單元等的布置情況。
[0025]作為圖2中示出的一種優(yōu)選的情形，正極連接器201可以有利地位于正極匯流條202的中部，并且負(fù)極連接器可以有利地位于負(fù)極匯流條的中部，以便靈活自由地利用電子控制單元的內(nèi)部空間。盡管采用上述布局方式可能是最優(yōu)選地，然而在未示出的其他一些【具體實(shí)施方式】中，可以根本不必考慮這樣的對(duì)稱布局方式，或者也可以僅部分地采用上述的對(duì)稱布局方式，例如，如圖3中所示的非對(duì)稱布局方式:正極連接器301可以位于正極匯流條302的端部處，并且負(fù)極連接器可以位于負(fù)極匯流條的端部處，這些布局情形都是被本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想所允許的。
[0026]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠認(rèn)識(shí)到，以三相電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置為例(如圖4所示)，在需要較大電流或較多電源的情況下，電路布置可以設(shè)計(jì)有U相匯流條、V相匯流條和W相匯流條，其中該U相匯流條、V相匯流條和W相匯流條可布置在印刷電路板上。此外，電機(jī)連接器還包括U相連接器、V相連接器和W相連接器，并且該U相連接器整合在該U相匯流條上、該V相連接器整合在該V相匯流條上，且該W相連接器整合在該W相匯流條上。出于合理利用電子控制單元的空間的目的，U相連接器可有利地位于該U相匯流條的中部或端部，V相連接器可有利地位于該V相匯流條的中部或端部，并且W相連接器可有利地位于該W相匯流條的中部或端部，使它們布置成節(jié)省空間的形式。
[0027]在其他實(shí)施方式中，根據(jù)實(shí)際情況，例如電流較低的情況下，可以不使用上述U相匯流條、V相匯流條和W相匯流條，而是采用印刷電路板上的常規(guī)的較寬的導(dǎo)電線路(印制線或?qū)Ь€)，并且在該情形下，導(dǎo)電線路(印制線或?qū)Ь€)與開關(guān)電器單元電連接，其中電機(jī)連接器中的U相連接器、V相連接器和W相連接器通過印刷電路板上的印制線或?qū)Ь€與開關(guān)電器單元電連接。
[0028]在其它的【具體實(shí)施方式】中，為了將正極匯流條102和負(fù)極匯流條緊密地固定在印刷電路板上，正極匯流條102和負(fù)極匯流條可以通過焊接或其它方式固定在印刷電路板上。同樣地，U相匯流條、V相匯流條和W相匯流條也可以通過焊接或其它方式固定在印刷電路板上。
[0029]這種電路布置可以設(shè)置在電子控制單元中，并且將該電子控制單元應(yīng)用于電動(dòng)車，尤其用于電驅(qū)動(dòng)的兩輪車中，其中該電驅(qū)動(dòng)的兩輪車可以是電動(dòng)助力車或電動(dòng)自行車或電動(dòng)摩托車。
[0030]綜上所述，由于連接器與匯流條之間采用了一體式構(gòu)造，該電路布置具有布置靈活、連接穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，不僅滿足了大電流的需求，而且達(dá)到了導(dǎo)電性及可靠性的要求。在電子控制單元中使用這樣的電路布置既可減少零件數(shù)量、減少印刷電路板的布線，又能有效利用電子控制單元內(nèi)部空間并提高對(duì)電機(jī)控制的性能。
[0031]以上列舉了若干【具體實(shí)施方式】來詳細(xì)闡明本實(shí)用新型的電路布置，設(shè)置有該電路布置的電子控制單元，以及配置有該電子控制單元的電動(dòng)車，這些個(gè)例僅供說明本實(shí)用新型的原理及其實(shí)施方式之用，而非對(duì)本實(shí)用新型的限制，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還可以做出各種變形和改進(jìn)。因此，所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的范疇并為本實(shí)用新型的各項(xiàng)權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種電路布置，所述電路布置包括印刷電路板、布置在所述印刷電路板上的正極匯流條、負(fù)極匯流條、開關(guān)電器單元、電源連接器以及電機(jī)連接器，其中所述開關(guān)電器單元設(shè)置在所述正極匯流條和所述負(fù)極匯流條之間，所述電源連接器包括正極連接器和負(fù)極連接器，其特征在于，所述正極連接器整合在所述正極匯流條上，并且所述負(fù)極連接器整合在所述負(fù)極匯流條上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路布置，其特征在于，所述正極連接器位于所述正極匯流條的中部或端部，并且所述負(fù)極連接器位于所述負(fù)極匯流條的中部或端部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的電路布置，其特征在于，所述正極匯流條的形狀和/或長度與所述負(fù)極匯流條的形狀和/或長度相同或不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路布置，其特征在于，所述電路布置還包括U相匯流條、V相匯流條和W相匯流條，布置在所述印刷電路板上并且與所述開關(guān)電器單元電連接，并且所述電機(jī)連接器還包括U相連接器、V相連接器和W相連接器，所述U相連接器整合在所述U相匯流條上、所述V相連接器整合在所述V相匯流條上，并且所述W相連接器整合在所述W相匯流條上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路布置，其特征在于，所述U相連接器位于所述U相匯流條的中部或端部，所述V相連接器位于所述V相匯流條的中部或端部，并且所述W相連接器位于所述W相匯流條的中部或端部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路布置，其特征在于，所述正極匯流條、所述負(fù)極匯流條、所述U相匯流條、所述V相匯流條和所述W相匯流條被焊接在所述印刷電路板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路布置，其特征在于，所述電路布置還包括布置在所述印刷電路板上并且與所述開關(guān)電器單元電連接的導(dǎo)電線路，并且所述電機(jī)連接器還包括U相連接器、V相連接器和W相連接器，其中所述U相連接器、所述V相連接器和所述W相連接器與所述導(dǎo)電線路電連接。
8.一種電子控制單元，其特征在于，所述電子控制單元設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的電路布置。
9.一種電動(dòng)車，其特征在于，所述電動(dòng)車配置有根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子控制單元，并且所述電動(dòng)車是電驅(qū)動(dòng)的兩輪車。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動(dòng)車，其特征在于，所述電驅(qū)動(dòng)的兩輪車是電動(dòng)助力車或電動(dòng)自行車或電動(dòng)摩托車。
【文檔編號(hào)】H01R24/00GK204130736SQ201420400846
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】K.福格特倫德, S.卡岑貝格爾 申請(qǐng)人:博世汽車部件(蘇州)有限公司, 羅伯特·博世有限公司