專利名稱：用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)控制裝置，更進(jìn)- -步，涉及一種用于混合動(dòng)力汽車(chē) 的電機(jī)控制器。
背景技術(shù)：
電機(jī)控制器在混合動(dòng)力汽車(chē)、燃料電池車(chē)輛和電動(dòng)車(chē)輛等中占有重要的 地位。電機(jī)控制器所應(yīng)具備的基本條件有結(jié)構(gòu)合理、安裝方便、容易調(diào)試 以及安全性能高等。作為以電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)力的混合動(dòng)力汽車(chē)、燃料汽車(chē)以及電動(dòng)汽車(chē)等車(chē)輛 屮，電機(jī)控制器的控制單元散熱量都非常的大，所以對(duì)其的冷卻必不可少。 現(xiàn)有的主要的冷卻方法是水冷和風(fēng)冷，而其中水冷效果比風(fēng)冷效果好。目前 水冷大都采用單面水冷，即其冷卻結(jié)構(gòu)可以分為冷卻板和冷卻封板，元器件 安裝放置在冷卻板上部，以此來(lái)達(dá)到冷卻的目的。例如CN2776747Y中公開(kāi)的混合動(dòng)力轎車(chē)用交流電機(jī)控制器，該電機(jī)控 制器包括主控板、電解電容、功率及其驅(qū)動(dòng)模塊和連接極板等，該電機(jī)控制 器將混合動(dòng)力轎車(chē)中的兩個(gè)交流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制模塊集成到一個(gè)控制器中， 將功率及其驅(qū)動(dòng)模塊緊貼于水冷卻底板上。因?yàn)樾枰鋮s的元器件都放置在 冷卻底板上，所以占用空間會(huì)很大。而混合動(dòng)力汽車(chē)前艙放置的裝置非常的 多，不可能給予電機(jī)控制器很大的空間。所以找一種既可以縮小空間尺寸， 還可以充分冷卻的方法非常的必要。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的fl的是針對(duì)電機(jī)控制器所占的水平面積較大，不利于在汽車(chē)前艙安置的問(wèn)題，提供一種能夠減小電機(jī)控制器占用的水平面積的用于混 合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器。本實(shí)用新型提供一種用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器，該電機(jī)控制器包 括冷卻系統(tǒng)、逆變器系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)與逆變器系統(tǒng)接觸以對(duì)逆變 器系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，控制系統(tǒng)與逆變器系統(tǒng)電連接，其中，逆變器系統(tǒng)包括第 --組功率控制單元和第二組功率控制單元，第一組功率控制單元和第二組功 率控制單元分別位于冷卻系統(tǒng)的兩側(cè)并都與冷卻系統(tǒng)相接觸。本實(shí)用新型對(duì)現(xiàn)有的逆變器系統(tǒng)中功率控制單元的位置的改進(jìn)，從排列 在冷卻系統(tǒng)一側(cè)改為分成兩組分立于冷卻系統(tǒng)的兩側(cè)，從而減小了電機(jī)控制 器所占用的水平面積，使得電機(jī)控制器能夠更好的適應(yīng)汽車(chē)前艙的位置要 求，增加了電機(jī)控制器的布置的靈活性。另外，由于兩組功率控制單元位于 冷卻系統(tǒng)的兩側(cè)，使得冷卻系統(tǒng)中水道內(nèi)流動(dòng)的冷卻水在兩側(cè)都接受熱傳 遞，傳熱更快，冷卻效果更好。本實(shí)用新型還可以用在電動(dòng)車(chē)上。


圖1是本實(shí)用新型的用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器的示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器的正視結(jié)構(gòu)圖； 圖3是本實(shí)用新型的用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器的俯視結(jié)構(gòu)圖； 圖4是本實(shí)用新型的用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器的仰視結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面，對(duì)本發(fā)明結(jié)合附圖做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器，該電機(jī)控制器包括冷卻系統(tǒng)4、逆變器系統(tǒng)和控制系統(tǒng)2,冷卻系統(tǒng)與逆變器 系統(tǒng)接觸以對(duì)逆變器系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，控制系統(tǒng)2與逆變器系統(tǒng)電連接，其中，逆變器系統(tǒng)包括第一組功率控制單元6和第二組功率控制單元7，第一組功 率控制單元6和第二組功率控制單元7分別位于冷卻系統(tǒng)4的兩側(cè)并都與冷 卻系統(tǒng)4相接觸。圖2顯示的是本實(shí)用新型的電機(jī)控制器的正視結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，冷 卻系統(tǒng)4包括進(jìn)水口 42、出水口 41和冷卻板50，其中所述冷卻板50內(nèi)部 開(kāi)有至少一個(gè)冷卻通道，進(jìn)水口 42和出水口 41分別連接在所述冷卻通道的兩端。作為本實(shí)用新型的 種實(shí)施方式，所述冷卻板50包括上冷卻板51和下 冷卻板52，其中所述上冷卻板51和下冷卻板52的對(duì)應(yīng)面的相對(duì)位置具有至 少一個(gè)凹槽，上冷卻板51和下冷卻板52緊密接合并密閉，對(duì)應(yīng)的凹槽形成 冷卻通道，進(jìn)水口42和出水口41分別位于所述冷卻通道的兩個(gè)端口，并與 冷卻通道連通。采用兩塊板的好處是可以使得冷卻通道的工藝變得簡(jiǎn)單，易 于制作，節(jié)省成本。所述至少一個(gè)凹槽可以形成一個(gè)或多個(gè)冷卻通道。凹槽的形狀沒(méi)有限 制，優(yōu)選為蛇形，由此形成的冷卻通道也為蛇形，這樣可以使得冷卻水流過(guò) 的面積增大，延長(zhǎng)冷卻系統(tǒng)的冷卻時(shí)間。冷卻水通過(guò)進(jìn)水口 42流進(jìn)所述冷卻通道，帶走位于冷卻系統(tǒng)兩側(cè)的兩 組功率控制單元產(chǎn)生的熱量，并從出水口 41流出，流出的水經(jīng)過(guò)冷卻后可 以再次通過(guò)進(jìn)水口42進(jìn)入冷卻系統(tǒng)，循環(huán)利用。由于兩組功率控制單元位于冷卻板50的上下兩側(cè)，使得冷卻通道內(nèi)的 水上下兩面都接受熱傳遞，傳熱更快，冷卻效果更好。而且，由于兩組功率 控制單元位于冷卻板50的上下兩側(cè)，使得兩組功率控制單元之間減少了相 互的熱量傳遞。在安裝時(shí)，只需要把電機(jī)控制器整體反轉(zhuǎn)就可以完成下層的 安裝，安裝操作簡(jiǎn)單。如圖2所示，進(jìn)水口 42和出水口 41分別連接在所述冷卻通道的兩端，且進(jìn)水口 42和出水口 41可以設(shè)置在冷卻板50的不同面或同一面，進(jìn)水口 42只要低于或等于出水口41的水平位置，就可以保證冷卻通道中時(shí)刻充滿 水，有效防止氣泡的產(chǎn)生而減弱冷卻效果。進(jìn)水口42和出水口41在冷卻板 50的同一面時(shí)，取放整個(gè)電機(jī)控制器只要保證該面朝上，則不會(huì)有大量的冷 卻水流出，可以避免大量的水流入汽車(chē)前艙，避免影響前艙內(nèi)其他電器部件和機(jī)械部件因受潮而性能下降或不穩(wěn)定。如圖2所示，所述控制系統(tǒng)包括控制板21、與控制板21電連接的第一 驅(qū)動(dòng)板22和第二驅(qū)動(dòng)板23，其中第一組功率控制單元6的--側(cè)與冷卻系統(tǒng) 4相鄰，另一側(cè)與第一驅(qū)動(dòng)板22相鄰并電連接，第二組功率控制單元7的一 側(cè)與冷卻系統(tǒng)4相鄰，另一側(cè)與第二驅(qū)動(dòng)板23相鄰并電連接。控制板21控制電機(jī)控制器的運(yùn)行，如控制第一驅(qū)動(dòng)板22、第二驅(qū)動(dòng)板 23以及外部通信等。第一驅(qū)動(dòng)板22與第一組功率控制單元6電連接，驅(qū)動(dòng) 混合動(dòng)力汽車(chē)中的一個(gè)電機(jī)運(yùn)行，第二驅(qū)動(dòng)板23與第二組功率控制單元7 電連接，驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)中的另一個(gè)電機(jī)運(yùn)行。控制板21主要包括DSP， DSP輸出0 3v的波形，所述波形通過(guò)隔離 電路等一系列電路(未圖示)后傳輸?shù)降谝或?qū)動(dòng)板22和第二驅(qū)動(dòng)板23，所 述波形被放大到-7 15v。 -7>^對(duì)應(yīng)絕緣柵雙極型晶體管的關(guān)閉，15v對(duì)應(yīng)絕緣 柵雙極型晶體管開(kāi)啟，因絕緣柵雙極型晶體管的開(kāi)和關(guān)損耗很大，發(fā)熱量很 高。所以所述第一驅(qū)動(dòng)板22和第二驅(qū)動(dòng)板23都包括對(duì)絕緣柵雙極型晶體管 的溫度采樣電路和保護(hù)電路(未圖示)。如圖2所示，所述逆變器系統(tǒng)的第一組功率控制單元6包括并列設(shè)置的 第一絕緣柵雙極型晶體管61、第二絕緣柵雙極型晶體管62和第三絕緣柵雙 極型晶體管63，第二組功率控制單元7包括并列設(shè)置的第四絕緣柵雙極型晶 體管64、第五絕緣柵雙極型晶體管65和第六絕緣柵雙極型晶體管66。所述絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)是一種功率開(kāi)關(guān)元件，IGBT集成了大功率晶體管(GTR)與功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)優(yōu)點(diǎn)，具有輸入阻 抗高，開(kāi)關(guān)損耗小，飽和壓降低，通斷速度快，無(wú)二次擊穿，熱穩(wěn)定性能好 和驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，又具有耐高壓和承受電流大的優(yōu)點(diǎn)。圖3顯示的是所述第一絕緣柵雙極型晶體管61，第二絕緣柵雙極型晶體 管62，第三絕緣柵雙極型晶體管63的分布情況。圖4顯示的是所述第四絕緣柵雙極型晶體管64，第五絕緣柵雙極型晶體 管65，第六絕緣柵雙極型晶體管66的分布情況。參考圖3和圖4，該用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器還包括電容組件， 該電容組件主要包括第一電容81、第二電容82、第三電容83和3個(gè)吸收電 容(未示出)。電容組件并聯(lián)在絕緣柵雙極型晶體管直流側(cè)，并連接在正極 連接片72和負(fù)極連接片71上，所述電容組件主要起電壓電流緩沖和濾波作 用。正極連接片72和負(fù)極連接片71通過(guò)連接片導(dǎo)孔90把第一組功率控制 單元6和第二組功率控制單元7連接在一起，第一組功率控制單元6和第二 組功率控制單元7共用正負(fù)極，第一電容81、第二電容82、第三電容83與 第一組功率控制單元6并聯(lián)放置在冷卻板上方。3個(gè)吸收電容與第二功率控 制單元7聯(lián)放置在冷卻板下方。如圖2及圖3所示，混合動(dòng)力汽車(chē)電機(jī)控制器還包括其它組件，所述其 它組件主要包括上箱體12、上箱體蓋ll、下箱體13、下箱體蓋14、屏蔽板 31、連接片導(dǎo)孔90、負(fù)極連接片71和正極連接片72等。其中上箱體12、 上箱體蓋11、下箱體13、下箱體蓋14和上冷卻板51、下冷卻板52等構(gòu)成 箱體的外部結(jié)構(gòu)。屏蔽板31主要對(duì)控制板2I起電磁屏蔽和支撐的作用。負(fù) 極連接片71和正極連接片72通過(guò)連接片導(dǎo)孔卯分壓到第一組功率控制單 元6和第二組功率控制單元7，以此做到兩組功率控制單元使用同一電源。
權(quán)利要求1、一種用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器，該電機(jī)控制器包括冷卻系統(tǒng)(4)、逆變器系統(tǒng)和控制系統(tǒng)(2)，控制系統(tǒng)(2)與逆變器系統(tǒng)電連接，其特征在于，所述逆變器系統(tǒng)包括第一組功率控制單元(6)利第二組功率控制單元(7)，第一組功率控制單元(6)和第二組功率控制單元(7)分別位于冷卻系統(tǒng)(4)的兩側(cè)并都與冷卻系統(tǒng)(4)相接觸。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器，其特征在 于，所述冷卻系統(tǒng)(4)包括進(jìn)水口 (42)、出水口 (41)和冷卻板(50)， 其中所述冷卻板(50)內(nèi)部開(kāi)有至少一個(gè)冷卻通道，進(jìn)水口 (42)和出水口(41)分別連接在所述冷卻通道的兩端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器，其特征在 7S所述冷卻板(50)包括匕冷卻板(51)和下冷卻板(52)，其中所述上 冷卻板(51)和T"冷卻板(52)的對(duì)應(yīng)面的相對(duì)位置具有凹槽，.匕冷卻板(51) 和下冷卻板(52)緊密接合并密閉，對(duì)應(yīng)的凹槽形成冷卻通道，進(jìn)水U (42) 和出水口 (41)分別位于所述冷卻通道的兩個(gè)端口，并與冷卻通道連通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器，其特 征在于，所述冷卻通道為蛇形。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器，其特 征在于，進(jìn)水口 (42)和出水口 (41)設(shè)置在冷卻板(50)不同面或同一而 的兩端。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(2)包括控制板(21)、第一驅(qū)動(dòng)板(22)和第二驅(qū)動(dòng)板 (23)，第--驅(qū)動(dòng)板(22)和第二驅(qū)動(dòng)板(23)與控制板(21)電連接，其 中第一組功率控制單元(6)的一側(cè)與冷卻系統(tǒng)(4)相鄰，另一側(cè)與第一驅(qū) 動(dòng)板(22)相鄰并電連接，第二組功率控制單元(7)的一側(cè)與冷卻系統(tǒng)(4) 相鄰，另一側(cè)與第二驅(qū)動(dòng)板(23)相鄰并電連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器，其特征在 于，所述逆變器系統(tǒng)的第一組功率控制單元(6)包括并列設(shè)置的第一絕緣 柵雙極型晶體管(61)、第二絕緣柵雙極型晶體管(62)和第三絕緣柵雙極 型晶體管(63)，第二組功率控制單元(7)包括并列設(shè)置的第四絕緣柵雙極 型晶休管(64)、第五絕緣柵雙極型晶體管(65)和第六絕緣柵雙極型晶體 管(66)。
8、 根據(jù)權(quán)利耍求1所述的用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器，其特征在 于，所述電機(jī)控制器還包括電容組件，所述電容組件包括第-電容(81)、 第二電容(82)和第三電容(83)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器，其特征在 于，所述電機(jī)控制器還包括負(fù)極連接片(71)和正極連接片(72)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種用于混合動(dòng)力汽車(chē)的電機(jī)控制器，該電機(jī)控制器包括冷卻系統(tǒng)(4)、逆變器系統(tǒng)和控制系統(tǒng)(2)，控制系統(tǒng)(2)與逆變器系統(tǒng)電連接，其中，逆變器系統(tǒng)包括第一組功率控制單元(6)和第二組功率控制單元(7)，第一組功率控制單元(6)和第二組功率控制單元(7)分別位于冷卻系統(tǒng)(4)的兩側(cè)并都與冷卻系統(tǒng)(4)相接觸。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)功率控制單元的位置的改進(jìn)，減小了控制器所占用的水平面積，使得控制器能夠更好的適應(yīng)汽車(chē)前艙的位置要求，增加了控制器的布置的靈活性。
文檔編號(hào)H02M1/00GK201113910SQ200720175269
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月29日
發(fā)明者尚小良, 楊萬(wàn)慧 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司