一種電機控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電機控制器，該控制器包括盒體，固定在所述盒體外部的三相連接器、兩相連接器和信號連接器，固定在所述盒體內(nèi)部的IGBT模塊等；所述三相連接器、所述兩相連接器和所述信號連接器安裝在所述盒體的同一側(cè)壁上；所述IGBT模塊安裝在所述盒體的底板上；所述IGBT模塊的上方，自下而上依次設置有所述驅(qū)動板、所述控制板和所述吸收板；所述IGBT模塊相對的兩側(cè)分別設置有所述AC母排和所述DC母排，所述AC母排鄰近所述三相連接器，所述DC母排與其所鄰近的所述箱體側(cè)壁之間設置有所述電容。本實用新型通過對控制器的結(jié)構(gòu)進行改進，解決了現(xiàn)有的電機控制器控制體積大、功率密度低的技術(shù)問題。
【專利說明】一種電機控制器
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及電機【技術(shù)領域】，尤其涉及一種電機控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電機控制器都是采用電解直流支撐電容、工業(yè)級IGBT和布局分散復雜的電路設計，因此，其普遍具有控制器體積、重量大，功率密度低等缺陷。此類電機控制器應用于功率較高的電動汽車，例如電動大巴車驅(qū)動時，勢必會影響整車的性能。
[0003]其中的IGBT (英文全名Insulated Gate Bipolar Transistor)是指絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅(qū)動式功率半導體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的特點。
[0004]基于此，本實用新型提供了一種能夠解決上述缺陷的電機控制器，以更好地滿足功率要求較高的電動汽車，例如電動大巴車驅(qū)動等的要求。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種電機控制器，通過結(jié)構(gòu)的改進，解決現(xiàn)有的電機控制器控制體積大、功率密度低的技術(shù)問題。
[0006]基于上述目的，本實用新型提供了 一種電機控制器，該控制器包括盒體，還包括固定在所述盒體外部的三相連接器、兩相連接器和信號連接器，以及包括固定在所述盒體內(nèi)部的IGBT模塊、驅(qū)動板、控制板、吸收板、AC母排、DC母排和電容；其中:
[0007]所述三相連接器、所述兩相連接器和所述信號連接器安裝在所述盒體的同一側(cè)壁上；
[0008]所述IGBT模塊安裝在所述盒體的底板上；
[0009]所述IGBT模塊的上方，自下而上依次設置有所述驅(qū)動板、所述控制板和所述吸收板；
[0010]所述IGBT模塊相對的兩側(cè)分別設置有所述AC母排和所述DC母排，所述AC母排鄰近所述三相連接器，所述DC母排與其所鄰近的所述箱體側(cè)壁之間設置有所述電容。
[0011]優(yōu)選的，所述盒體內(nèi)部還固定有屏蔽板，所述屏蔽板設置在所述控制板和所述驅(qū)動板之間。
[0012]優(yōu)選的，所述AC母排與其鄰近的所述盒體側(cè)壁之間，以及所述DC母排與其鄰近的所述盒體側(cè)壁之間，分別固定有導熱絕緣墊。
[0013]優(yōu)選的，所述驅(qū)動板通過焊盤方式焊接在所述IGBT模塊上。
[0014]優(yōu)選的，所述吸收板與所述DC母排在電路上導通。
[0015]優(yōu)選的，所述電容的連接端和所述DC母排的一連接端自上而下的分別連接在所述IGBT模塊上，所述DC母排的另一連接端通過法蘭螺栓與所述兩相連接器相連接，形成直流功率輸入路徑。
[0016]優(yōu)選的，所述驅(qū)動板上固定有所述電流傳感器，所述電流傳感器內(nèi)插裝有銅柱；[0017]所述AC母排的一端通過螺栓固定在所述銅柱上，其另一端通過法蘭螺栓與所述三相連接器相連接，形成交流功率輸出路徑。
[0018]優(yōu)選的，所述AC母排與所述三相連接器通過鍍鋅的外六角法蘭螺栓相連接。
[0019]優(yōu)選的，所述驅(qū)動板與所述控制板之間，以及所述控制板與所述信號連接器之間，分別通過相應的轉(zhuǎn)接板相連接，以實現(xiàn)在電路上分別導通。
[0020]優(yōu)選的，所述三相連接器、所述兩相連接器和所述信號連接器分別采用面板安裝式連接器。
[0021]綜上所述，本實用新型提供的電機控制器，將IGBT模塊、驅(qū)動板、控制板、吸收板、AC母排、DC母排和電容通過特定的位置關(guān)系安裝在一個盒體內(nèi)，且在盒體外部，盒體的同一側(cè)壁上安裝有三相連接器、兩相連接器和信號連接器，據(jù)此實現(xiàn)了，將其體積大幅度的壓縮，使得電機控制器的結(jié)構(gòu)更加緊湊，電路鏈路更短、信號傳輸更高效，提高了其功率密度，進而滿足了電動大巴車驅(qū)動對于體積、功率密度等的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本實用新型實施例的A向剖視示意圖；
[0024]圖3是本實用新型實施例的爆炸示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0026]實施例
[0027]參見圖1-圖3，該實施例公開了一種電機控制器，該控制器包括一盒體100，所述電機控制器的各功能性構(gòu)件分別以特定的位置關(guān)系，安裝在所述盒體100的內(nèi)部或者外部，進而實現(xiàn)，通過所述盒體100將電機控制器的各功能性構(gòu)件緊湊的集成為一體，進一步實現(xiàn)了各功能性構(gòu)件的電連接更簡潔、高效，提高電機控制器的功率密度。
[0028]具體而言，所述盒體100優(yōu)選設置有矩形體，以便于安裝到電動大巴車等設備上，且，為提高所述盒體100內(nèi)部各構(gòu)件拆裝的便利性，該實施例中所優(yōu)選的，所述盒體100包括盒身101和盒蓋102，所述盒身101為具有開口的矩形體，其內(nèi)部和外部分別用于固定安裝電機控制器的各功能性構(gòu)件，所述盒蓋102扣合在所述盒身101上，其扣合固定的方式，例如可以是但不限定于卡合鎖死、銷接或者螺栓連接等方式。
[0029]在盒體100外部固定有三相連接器1、兩相連接器2和信號連接器3，在所述盒體100內(nèi)部固定有IGBT模塊4、驅(qū)動板5、控制板6、吸收板7、AC母排8、DC母排9和電容10。
[0030]在所述盒體100外部:所述三相連接器1、所述兩相連接器2和所述信號連接器3安裝在所述盒體100的同一側(cè)壁上，用于實現(xiàn)，將所述三相連接器1、所述兩相連接器2和所述信號連接器3集成在所述盒體100上，且位于同一側(cè)壁上，便于更簡潔和高效的與所述盒體100內(nèi)部各功能性構(gòu)件電連接。該實施例中所優(yōu)選的，所述三相連接器1、所述兩相連接器2和所述信號連接器3分別采用面板安裝式連接器，即將其直接安裝到所述盒體100的側(cè)壁上，而通過所述側(cè)壁上預設的相應連接件實現(xiàn)與所述盒體100內(nèi)部相應功能性構(gòu)件的電連接，所述的面板安裝式連接器為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再詳細描述，采用面板安裝式連接器，較之穿壁式連接器，不僅防護性能好，而且可極大地減小控制器的體積，也有利于在整車的安裝。
[0031]在所述盒體100內(nèi)部:所述IGBT模塊4安裝在所述盒體100的底板上；所述IGBT模塊4的上方，自下而上依次設置有所述驅(qū)動板5、所述控制板6和所述吸收板7 ;所述IGBT模塊4相對的兩側(cè)分別設置有所述AC母排8和所述DC母排9，所述AC母排8鄰近所述三相連接器1，所述DC母排9與其所鄰近的所述箱體側(cè)壁之間設置有所述電容10。依據(jù)上述的位置關(guān)系，能夠大幅度的提高電機控制器的各功能性構(gòu)件的連接緊湊度，壓縮體積，以及使得電路板布局更緊湊，尤其減小了控制器的高度，而且信號走線較短，一定程度上減小了干擾。
[0032]所述盒體100內(nèi)部還固定有屏蔽板11,所述屏蔽板11設置在所述控制板6和所述驅(qū)動板5之間。所述屏蔽板11，能夠防止所述控制板6上長距離傳導的模擬信號受干擾，以及防止所述控制板6與所述驅(qū)動板5匹配后受振動影響較大，也就是說，通過設置所述屏蔽板11，一方面保證了所述控制板6和所述驅(qū)動板5之間的連接強度，使所述控制板6能通過振動測試驗證，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)對高壓功率側(cè)(即三相連接器I側(cè))的干擾屏蔽，提高控制板6上的模擬信號質(zhì)量。
[0033]所述AC母排8與其鄰近的所述盒體100側(cè)壁之間，以及所述DC母排9與其鄰近的所述盒體100側(cè)壁之間，分別固定有導熱絕緣墊。所述導熱絕緣墊優(yōu)選采用導熱系數(shù)較高的絕緣材質(zhì)制成，以實現(xiàn)是絕緣和導熱的作用，即在自然風冷的情況下實現(xiàn)更好的散熱，將母排上的熱量能及時散出去，保證電流的流通，以及實現(xiàn)所述AC母排8和所述DC母排9能夠緊密的貼緊在所述盒體100相應的側(cè)壁上。
[0034]在具體安裝時，優(yōu)選的:
[0035]所述驅(qū)動板5通過焊盤方式焊接在所述IGBT模塊4上。該安裝方式能夠?qū)崿F(xiàn)，驅(qū)動板5不需要專門的抗振動支撐板即可具有抗震特點，不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且減小了引線雜散電感，有利于降低電磁福射。
[0036]所述AC母排8與所述三相連接器I通過鍍鋅的外六角法蘭螺栓12相連接。該連接方式至少具有如下有益效果:1.所述外六角法蘭螺栓12與所述AC母排8的接觸面積大，在擰緊作業(yè)時，相同扭矩下，壓強相對較小，有效防止了母排由于變形而導致母排截面變小的現(xiàn)象，與此同時，還降低了所述AC母排8與所述三相連接器I之間的接觸電阻；2.所述外六角法蘭螺栓12的鍍鋅方案，能夠起到分流的作用，換言之，在所述AC母排8與所述三相連接器I導通時，一部分電流會通過所述外六角法蘭螺栓12流入所述AC母排8與所述三相連接器I，提高了電流的導通效果，且，經(jīng)大量的實驗證明，采用鍍鋅的所述外六角法蘭螺栓12，較之普通的螺栓連接，所述AC母排8與所述三相連接器I的連接處的溫度有所降低，因此，本實用新型采用鍍鋅處理的所述外六角法蘭螺栓12，在起到分流作用的基礎上，還額外的，具有了降低接觸溫度的意想不到的有益效果、從而一定程度上降低了電機控制器的環(huán)境溫度。
[0037]所述控制板6與所述驅(qū)動板5之間，以及所述控制板6與所述信號連接器3之間，分別通過相應的轉(zhuǎn)接板13相連接，以實現(xiàn)在電路上分別導通。本實用新型的板對板的連接方式，較之傳統(tǒng)的板對線的連接方式，本實用新型的電路板布局更緊湊，尤其減小了控制器的高度，而且信號走線較短，盡可能減小干擾。其中的轉(zhuǎn)接板13為具有一定彎折角度的板結(jié)構(gòu)，該板結(jié)構(gòu)的形狀可靈活設置，以用于連接所述控制板6與所述驅(qū)動板5，以及用于連接所述控制板6與所述信號連接器3，在圖2中所示，由于剖切位置的關(guān)系，所述控制板6與所述信號連接器3之間斷開未連接，實際上是通過轉(zhuǎn)接板13電連接。
[0038]另，本實用新型的所述DC母排9優(yōu)選采用疊層設計，即，所述DC母排9的正端和負端平行疊加在一起，用于減小直流路徑上的雜散電感，同時，正端和負端之間采用絕緣紙實現(xiàn)電氣上的隔離，防止短路。本實用新型的電容10，即直流支撐電容10，采用外母排形式，即所述DC母排9設置為所述電容10外部，而非集成在所述電容10內(nèi)部，并且將所述電容10的連接端子與所述IGBT模塊4直接連接，優(yōu)選靠近所述IGBT模塊4的冷卻水道一側(cè)，有利于將所述電容10的連接端子產(chǎn)生的熱傳導到冷卻水，提高散熱效果。
[0039]在電路布局方面，優(yōu)選的:
[0040]所述吸收板7與所述DC母排9在電路上導通。所述電容10的連接端和所述DC母排9的一連接端自上而下的分別連接在所述IGBT模塊4上，所述DC母排9的另一連接端通過法蘭螺栓與所述兩相連接器2相連接，形成直流功率輸入路徑。所述驅(qū)動板5上固定有所述電流傳感器，所述電流傳感器內(nèi)插裝有銅柱14 ;所述AC母排8的一端通過螺栓固定在所述銅柱14上，其另一端通過法蘭螺栓與所述三相連接器I相連接，形成交流功率輸出路徑。
[0041]對應于所述三相連接器1，所述銅柱14設置為三個，三個所述銅柱14在實現(xiàn)電連接的基礎上，能夠?qū)崿F(xiàn)控制器相應功能性構(gòu)件連接更緊湊，進一步壓縮了體積。具體的，三個所述銅柱14并排設置，其將所述AC母排8、所述驅(qū)動板5和所述IGBT模塊4貫穿并固定疊壓在一起，然后用螺栓擰緊，即所述銅柱14沿軸向設置有螺紋孔，用于安裝螺栓，據(jù)此實現(xiàn)了所述盒體100內(nèi)部的功能性構(gòu)件裝配結(jié)構(gòu)的緊湊度，且使整個直流母線路徑大大縮短，極大地減小了直流路徑上的雜散電感，從而減小了所述IGBT模塊4開通/關(guān)斷過程中的尖峰電壓/電流，不僅提高了所述IGBT模塊4的使用安全閾值，提高了功率密度，而且降低了高壓側(cè)對低壓側(cè)信號的電磁干擾，使電機控制更安全、可靠。也就是說，通過所述銅柱14的結(jié)構(gòu)連接，減小控制器體積的同時，也減小了直流母線雜散電感，從而降低了電磁輻射干擾。
[0042]為減輕電機控制器的重量，所述盒體100優(yōu)選采用整體鋁材料加工，在保證強度的情況下盡可能薄。同時為保證電氣性能，所述DC母排9、所述AC母排8、所述銅柱14等電氣部件的設計，均在保證電流能力的情況下，所述DC母排9和所述AC母排8的厚度盡可能薄，優(yōu)選設置為3_左右，所述銅柱14為空心結(jié)構(gòu)，即具有軸向的螺紋孔，其厚度優(yōu)選設置為3mm左右。
[0043]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電機控制器,其特征在于， 該控制器包括盒體， 還包括固定在所述盒體外部的三相連接器、兩相連接器和信號連接器， 以及包括固定在所述盒體內(nèi)部的IGBT模塊、驅(qū)動板、控制板、吸收板、AC母排、DC母排和電容； 其中: 所述三相連接器、所述兩相連接器和所述信號連接器安裝在所述盒體的同一側(cè)壁上； 所述IGBT模塊安裝在所述盒體的底板上； 所述IGBT模塊的上方，自下而上依次設置有所述驅(qū)動板、所述控制板和所述吸收板； 所述IGBT模塊相對的兩側(cè)分別設置有所述AC母排和所述DC母排，所述AC母排鄰近所述三相連接器，所述DC母排與其所鄰近的所述箱體側(cè)壁之間設置有所述電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機控制器，其特征在于， 所述盒體內(nèi)部還固定有屏蔽板，所述屏蔽板設置在所述控制板和所述驅(qū)動板之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機控制器，其特征在于，所述AC母排與其鄰近的所述盒體側(cè)壁之間，以及所述DC母排與其鄰近的所述盒體側(cè)壁之間，分別固定有導熱絕緣墊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機控制器，其特征在于，所述驅(qū)動板通過焊盤方式焊接在所述IGBT模塊上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的電機控制器，其特征在于，所述吸收板與所述DC母排在電路上導通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電機控制器，其特征在于， 所述電容的連接端和所述DC母排的一連接端自上而下的分別連接在所述IGBT模塊上，所述DC母排的另一連接端通過法蘭螺栓與所述兩相連接器相連接，形成直流功率輸入路徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電機控制器，其特征在于， 所述驅(qū)動板上固定有所述電流傳感器，所述電流傳感器內(nèi)插裝有銅柱； 所述AC母排的一端通過螺栓固定在所述銅柱上，其另一端通過法蘭螺栓與所述三相連接器相連接，形成交流功率輸出路徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電機控制器，其特征在于，所述AC母排與所述三相連接器通過鍍鋅的外六角法蘭螺栓相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電機控制器，其特征在于，所述驅(qū)動板與所述控制板之間，以及所述控制板與所述信號連接器之間，分別通過相應的轉(zhuǎn)接板相連接，以實現(xiàn)在電路上分別導通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電機控制器，其特征在于，所述三相連接器、所述兩相連接器和所述信號連接器分別采用面板安裝式連接器。
【文檔編號】H02K11/02GK203734459SQ201320865375
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】白繼榮, 寧曉琪, 張正興, 張潔, 杜春雨, 尚海憲 申請人:精進電動科技（北京）有限公司