本實(shí)用新型涉及電機(jī)控制的技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種用于電動(dòng)汽車的電機(jī)控制器。

背景技術(shù)：

作為電動(dòng)汽車的三大核心部件之一，電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)整個(gè)電動(dòng)車的運(yùn)行性能起著決定性作用。目前，市場(chǎng)上的電機(jī)控制器產(chǎn)品很多，其中不乏汽車級(jí)的電機(jī)控制器，但普遍存在以下問(wèn)題：

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，所占空間較大，功率密度較低；

2、控制器內(nèi)部各部件在結(jié)構(gòu)上的模塊化程度低，在裝配工藝上比較復(fù)雜，不利于問(wèn)題研究或者維護(hù)維修。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的針對(duì)市場(chǎng)上主要產(chǎn)品的不足，設(shè)計(jì)一款電機(jī)控制器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)緊湊性差、模塊化程度低、裝配工藝復(fù)雜的問(wèn)題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種電機(jī)控制器，包括控制模塊、電流轉(zhuǎn)換模塊和外殼。

所述的控制模塊包括控制板和屏蔽板；

所述控制板用于對(duì)外部系統(tǒng)信號(hào)進(jìn)行處理并對(duì)電機(jī)控制器進(jìn)行工作控制，控制板固定在屏蔽板背對(duì)電流轉(zhuǎn)換模塊的一面；

所述的屏蔽板用于防止控制板收到電磁干擾，特別是來(lái)自于電流轉(zhuǎn)換模塊的電磁干擾，屏蔽板可以和外殼，也可以和電流轉(zhuǎn)換模塊相固定；

所述的電流轉(zhuǎn)換模塊包括驅(qū)動(dòng)板、功率半導(dǎo)體模塊、冷卻模塊和電容；

驅(qū)動(dòng)板用于對(duì)功率半導(dǎo)體模塊進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，驅(qū)動(dòng)板固定在功率半導(dǎo)體模塊上；

冷卻模塊用于對(duì)功率半導(dǎo)體模塊進(jìn)行冷卻，功率半導(dǎo)體模塊和電容分別固定在冷卻模塊的兩側(cè)；

控制板和驅(qū)動(dòng)板之間信號(hào)連接，驅(qū)動(dòng)板和功率半導(dǎo)體模塊之間信號(hào)連接，功率半導(dǎo)體模塊和電容之間電連接；

冷卻模塊和外殼之間有相配合的固定結(jié)構(gòu)，整個(gè)電流轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)冷卻模塊和外殼相固定。

針對(duì)常規(guī)電動(dòng)汽車的應(yīng)用，其驅(qū)動(dòng)電機(jī)為三相交流電機(jī)，其電源為直流電池組，對(duì)應(yīng)的：

外殼上設(shè)有三相交流輸出端口并和三相交流電機(jī)相連接，功率半導(dǎo)體模塊通過(guò)三相連接銅排和三相交流輸出端口相連接；

外殼上設(shè)有直流輸入端口并和直流電池組相連接，電容通過(guò)正負(fù)連接銅排和直流輸入端口相連接。

此外，外殼上還設(shè)有信號(hào)交換端口，信號(hào)交換端口分別和控制板及外部系統(tǒng)信號(hào)連接，用于電機(jī)控制器內(nèi)外信號(hào)的接收、解調(diào)、調(diào)制和發(fā)送 。

針對(duì)本實(shí)用新型，我們可以采用如下技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)化：

功率半導(dǎo)體模塊采用IGBT模塊或MOFSET模塊。

三相交流輸出端口或三相連接銅排上設(shè)有傳感器，傳感器和控制板信號(hào)連接，并受控制板控制，傳感器用于對(duì)輸出電流情況進(jìn)行監(jiān)控。

直流輸入端口或正負(fù)連接銅排上設(shè)有互鎖電路，所述的互鎖電路和控制板信號(hào)連接，并受控制板控制。

冷卻模塊為液冷結(jié)構(gòu)，冷卻模塊上設(shè)有進(jìn)液口和出液口，外殼上對(duì)應(yīng)設(shè)有冷卻液交換端口，外殼內(nèi)側(cè)的冷卻液交換端口分別和進(jìn)液口與出液口相連通，外殼外側(cè)的冷卻液交換端口和外部冷卻液循環(huán)系統(tǒng)連通。

冷卻模塊內(nèi)部設(shè)有冷卻流道和送液流道，冷卻流道設(shè)在面向功率半導(dǎo)體模塊的一側(cè)，送液流道設(shè)在冷卻模塊面向電容的一側(cè)且和冷卻流道串聯(lián)連通。

進(jìn)液口和出液口設(shè)置在冷卻模塊面向電容的一面。

冷卻流道和出液口相連通，送液流道和進(jìn)液口相連通。

所述的電容上設(shè)有“L”型連接銅排，針對(duì)不同類型的功率半導(dǎo)體模塊，“L”型連接銅排可以有一排，也可以有多排，“L”型連接銅排的一端和電容一體成型，另一端和功率半導(dǎo)體模塊相連接，功率半導(dǎo)體模塊和電容之間通過(guò)“L”型連接銅排實(shí)現(xiàn)電連接。

冷卻模塊上設(shè)有工藝柱，用于和裝配工裝固定，工藝柱可以是可拆卸的，也可以是不可拆卸的。

外殼包括殼體和殼蓋，所述的控制模塊和電流轉(zhuǎn)換模塊均固定在殼體內(nèi)側(cè)，殼蓋和殼體密封固定。

本實(shí)用新型創(chuàng)造的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是裝配工藝簡(jiǎn)單，因此，就本實(shí)用新型所涉及的電機(jī)控制器，我們給出了一種裝配方法：

第一步、完成冷卻模塊的組裝；

第二步、將功率半導(dǎo)體模塊和冷卻模塊密封固定，密封方式可以采用功率半導(dǎo)體模塊和冷卻模塊之間加裝密封圈，同時(shí)，完成功率半導(dǎo)體模塊上的線路引出；

第三步、將電容固定在冷卻模塊底部，同時(shí)，將電容上的”L”型連接銅排和功率半導(dǎo)體模塊相固定；

第四步、完成傳感器、互鎖電路的布線和線路引出；

第五步、完成電流轉(zhuǎn)換模塊的裝配，并將電流轉(zhuǎn)換模塊放入殼體內(nèi)固定，完成三相交流輸出端口和三相連接銅排之間的固定，完成直流輸入端口和正負(fù)連接銅排之間的固定；

第六步、將控制板固定在屏蔽板上，將屏蔽板和殼體相固定；

第七步、將第二步和第四步中引出的線路和控制板相連接，完成控制板和外殼上的信號(hào)交換端口的連接；

第八步、完成轉(zhuǎn)配，進(jìn)行調(diào)試。

有益效果：

本實(shí)用新型采用了層級(jí)式的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，在滿足散熱要求的前提下，盡可能地對(duì)空間進(jìn)行了利用，相比于現(xiàn)有技術(shù)縮小了非必要空間，特別是縮小了電機(jī)控制器在水平方向的面積，提升了電機(jī)控制器整體的功率密度。

此外，本實(shí)用新型還采用了結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)，從而將整個(gè)結(jié)構(gòu)組裝工作進(jìn)行了有序分解，在流水線作業(yè)時(shí)，各作業(yè)點(diǎn)按照模塊進(jìn)行裝配，在最后對(duì)各模塊進(jìn)行組裝即可，在規(guī)模生產(chǎn)上有明顯的優(yōu)勢(shì)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型電機(jī)控制器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型電機(jī)控制器的切面示意圖。

圖3是本實(shí)用新型電機(jī)控制器的控制模塊示意圖。

圖4是本實(shí)用新型電機(jī)控制器的電流轉(zhuǎn)換模塊示意圖。

圖5是本實(shí)用新型電機(jī)控制器的冷卻模塊的切面示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)：

1、殼體；2、殼蓋；

3、控制板；4、屏蔽板；

5、驅(qū)動(dòng)板；6、功率半導(dǎo)體模塊；7、冷卻模塊；8、電容；

9、散熱齒；

10、冷卻槽；11、冷卻流道；12、送液流道；13、進(jìn)液口；14、出液口；15、引流通道；16、進(jìn)液端口；17、出液端口；

18、“L”型連接銅排；

19、三相交流輸出端口；20、三相連接銅排；21、直流輸入端口；22、正負(fù)連接銅排；

23、信號(hào)交換端口；

24、工藝柱。

具體實(shí)施方式

為了便于描述，我們將外殼設(shè)有殼蓋2的一面所對(duì)方向設(shè)為上，將外殼設(shè)有直流輸入端口21的一面所對(duì)方向設(shè)為正方向，其它方向以此類推。

如附圖所示：

電機(jī)控制器，包括控制模塊、電流轉(zhuǎn)換模塊和外殼。

外殼包括殼體1和殼蓋2，所述的控制模塊和電流轉(zhuǎn)換模塊均固定在殼體1內(nèi)側(cè)，殼蓋2和殼體1密封配合并固定在殼體1上。

控制模塊包括控制板3和屏蔽板4，控制板3由印刷電路板及設(shè)在印刷電路板上各電子元件構(gòu)成，用于對(duì)電流轉(zhuǎn)換模塊及控制器內(nèi)的其它部件進(jìn)行控制；屏蔽板4用于防止電流轉(zhuǎn)換模塊對(duì)控制板3造成的電磁干擾，所述的控制板3固定在屏蔽板4得上方，屏蔽板4和外殼相固定。

電流轉(zhuǎn)換模塊包括驅(qū)動(dòng)板5、功率半導(dǎo)體模塊6、冷卻模塊7和電容8?？刂瓢?和驅(qū)動(dòng)板5信號(hào)連接，控制驅(qū)動(dòng)板5工作；驅(qū)動(dòng)板5固定在功率半導(dǎo)體模塊6上部并和功率半導(dǎo)體模塊6信號(hào)連接，驅(qū)動(dòng)板5控制功率半導(dǎo)體模塊6工作，本實(shí)施例中的功率半導(dǎo)體模塊6采用的是IGBT模塊；功率半導(dǎo)體模塊6的底部設(shè)有散熱齒9，冷卻模塊7的上部對(duì)應(yīng)設(shè)有冷卻槽10，冷卻槽10的槽口開(kāi)在冷卻模塊7面向功率半導(dǎo)體模塊6的一面，功率半導(dǎo)體模塊6固定在冷卻模塊7的上方，電容8固定在冷卻模塊7的下方。

所述的冷卻模塊7為液冷結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部上下分層地設(shè)有冷卻流道11和送液流道12，冷卻流道11和功率半導(dǎo)體模塊6相對(duì)應(yīng)，送液流道12和電容8相對(duì)應(yīng)，散熱齒9穿過(guò)冷卻槽10的槽口從而設(shè)置在冷卻流道11的內(nèi)部；冷卻模塊7底部設(shè)有進(jìn)液口13和出液口14，進(jìn)液口13和外殼上的進(jìn)液端口16對(duì)應(yīng)連通，送液流道12和進(jìn)液口13相連通，冷卻流道11和送液流道12在左端串聯(lián)連通，冷卻流道11和引流通道15連通，引流通道15穿過(guò)送液流道12并和出液口14連通，出液口14和外殼上的出液端口17對(duì)應(yīng)連通。本實(shí)施例中，為了保證冷卻液在冷卻流道11的均勻，引流通道15在冷卻流道11的開(kāi)口設(shè)在冷卻流道11的中軸線上，而進(jìn)液端口16和出液端口17共同構(gòu)成實(shí)用新型內(nèi)容中所述的冷卻液交換端口。特別的，進(jìn)出液口14的功能可以對(duì)調(diào)。

電容8上設(shè)有”L”型連接銅排18，”L”型連接銅排18的一端和電容8一體成型，另一端和功率半導(dǎo)體模塊6相連接，功率半導(dǎo)體模塊6和電容8之間通過(guò)”L”型連接銅排18實(shí)現(xiàn)電連接。

外殼上設(shè)有三相交流輸出端口19，功率半導(dǎo)體模塊6通過(guò)三相連接銅排20和三相交流輸出端口相連接，三相交流輸出端口內(nèi)設(shè)有傳感器，傳感器和控制板3信號(hào)連接，并受控制板3控制。

外殼上設(shè)有直流輸入端口21，電容8通過(guò)正負(fù)連接銅排22和直流輸入端口21相連接，直流輸入端口21內(nèi)設(shè)有互鎖電路，所述的互鎖電路和控制板3信號(hào)連接，并受控制板3控制。

外殼上設(shè)有信號(hào)交換端口23，控制板3和信號(hào)交換端口23信號(hào)連接，信號(hào)交換端口23和整車控制系統(tǒng)（ECS）。

為了便于將電流轉(zhuǎn)換模塊放入殼體1內(nèi)，冷卻模塊7上設(shè)有工藝柱24，用于和裝配工裝固定，裝配工裝將電流轉(zhuǎn)換模塊放入殼體1內(nèi)后從工藝柱24上卸下。

實(shí)際工作時(shí)，在控制方向上：

整車控制系統(tǒng)（ECS）向電機(jī)控制器發(fā)出信號(hào)，信號(hào)交換端口23收到信號(hào)并轉(zhuǎn)發(fā)給控制板3，控制板3根據(jù)信號(hào)的需求設(shè)定電流控制命令，并將命令發(fā)給驅(qū)動(dòng)板5，驅(qū)動(dòng)板5根據(jù)命令對(duì)功率半導(dǎo)體模塊6進(jìn)行控制，從而使功率半導(dǎo)體模塊6輸出所需電流。同時(shí)，控制板3還根據(jù)互鎖電路和傳感器傳回的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常，可根據(jù)預(yù)設(shè)對(duì)策選擇控制方式。

實(shí)際工作時(shí)，在電力傳輸方向：

車載電池組輸出雙相（正負(fù)）電流，到達(dá)直流輸入端口21，并通過(guò)正負(fù)連接銅排22到達(dá)電容8，電容8將濾波處理后的電流通過(guò)”L”型連接銅排18傳輸給功率半導(dǎo)體模塊6，功率半導(dǎo)體模塊6根據(jù)控制命令對(duì)電流進(jìn)行調(diào)整，并輸出相應(yīng)的三相電流，三相電流通過(guò)三相連接銅排20到達(dá)三相交流輸出端口，進(jìn)而輸出至三相電機(jī)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制。

實(shí)際工作時(shí)，在裝配順序上：

第一步、完成冷卻模塊的組裝；

第二步、將功率半導(dǎo)體模塊和冷卻模塊密封固定，密封方式可以采用功率半導(dǎo)體模塊和冷卻模塊之間加裝密封圈，同時(shí)，完成功率半導(dǎo)體模塊上的線路引出；

第三步、將電容固定在冷卻模塊底部，同時(shí)，將電容上的”L”型連接銅排和功率半導(dǎo)體模塊相固定；

第四步、完成傳感器、互鎖電路的布線和線路引出；

從這里，我們可以看出，相比于傳統(tǒng)的裝配工藝，我們將絕大部分的連線、細(xì)小安裝結(jié)構(gòu)都通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)，在電機(jī)控制器的外殼外面完成，這樣極大地降低了裝配的難度，減少了裝配上的失誤；

第五步、完成電流轉(zhuǎn)換模塊的裝配，并將電流轉(zhuǎn)換模塊放入殼體內(nèi)固定，完成三相交流輸出端口和三相連接銅排之間的固定，完成直流輸入端口和正負(fù)連接銅排之間的固定；

第六步、將控制板固定在屏蔽板上，將屏蔽板和殼體相固定；

第七步、將第二步和第四步中引出的線路和控制板相連接，完成控制板和外殼上的信號(hào)交換端口的連接；

從這里，我們可以看出，在最后的殼體操作階段，裝配人員需要做的只有簡(jiǎn)單的模塊放置、并將已引出的連線插在控制板的對(duì)應(yīng)元件上，操作簡(jiǎn)單、便捷。

第八步、完成轉(zhuǎn)配，進(jìn)行調(diào)試。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)初衷雖然是圍繞汽車級(jí)電機(jī)控制的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，但設(shè)計(jì)完成的方案不僅僅適用于汽車級(jí)電機(jī)，也不僅僅限定于電機(jī)控制器，對(duì)于其它類似的系統(tǒng)、裝備或部件均適用。

以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，凡依本實(shí)用新型創(chuàng)造設(shè)計(jì)思想所做的任何改變都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。