本發(fā)明涉及車用配件技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種用于電動車的交流電機控制器。

背景技術(shù)：

電動車因其不燃燒汽油產(chǎn)生動力，具有環(huán)保、污染小的特點，在旅游景區(qū)等對環(huán)境要求較高的地方得到廣泛的應用?，F(xiàn)有的電動車設有一個交流控制器，用于將蓄電池輸出的直流電源轉(zhuǎn)換成三相交流電源并驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動。

現(xiàn)有的交流控制器包括具有一個殼體，殼體通常包括一塊散熱底板以及位于散熱底板上的面蓋，殼體圍成一個腔體，交流控制器的電路板安裝在該腔體內(nèi)。交流控制器通常包括功率板、三個功率模塊以及交流接觸器，三個功率模塊通常固定在散熱底板上，而功率板通常安裝在功率模塊上。

交流控制器接收蓄電池輸出的直流電，并將直流電逆變轉(zhuǎn)換成交流電輸出，因此每一個功率模塊對應于三相電機的一相，用于向電機輸出U、V、W三相電源中的一相電源。每一功率模塊設有兩個接收直流電源的端子，分別用于接收正極電源及負極電源，并設有一個電流輸出端子，向電機的一相輸出電流信號。并且，兩個直流電源端子與電流輸出端子之間需要設置可控開關(guān)器件，即功率管，如晶閘管或IGBT等，用于對直流電進行控制。

由于現(xiàn)在的電動車使用的功率較大，交流電機控制器內(nèi)形成的電壓較高、電流較大，因此諸如IGBT等器件需要承受較高的電壓以及較大的電流。然而，如果使用大功率的IGBT將導致交流電機控制器的生產(chǎn)成本過高，且功率擴展不靈活，不利于電動車的推廣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的主要目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、組裝方便功率擴展靈活的交流電機控制器。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的主要目的，本發(fā)明提供一種交流電機控制器，包括散熱底板、三個功率模塊和功率板，三個功率模塊均安裝在散熱底板上，功率板設置在三個功率模塊的上方，功率板分別與三個功率模塊電連接，其中，每一個功率模塊包括第一PCB基板、第一正極銅排、第一負極銅排、電流輸出銅排和兩組IGBT模塊組，第一PCB基板上設置有多個第一通孔以及多個第二通孔，第一正極銅排上設置有第一引腳，第一引腳與一個第一通孔間隙配合，第一負極銅排上設置有第二引腳，第二引腳與另一個第一通孔間隙配合，電流輸出銅排上設置有第三引腳，且電流輸出銅排的一端還設置有電流輸出端子，第三引腳與再一個第一通孔間隙配合，兩組IGBT模塊組分別與第一正極銅排、第一負極銅排電連接，且兩組IGBT模塊組還與電流輸出銅排電連接，每一組IGBT模塊組包括兩個以上并聯(lián)的IGBT模塊，每一個IGBT模塊設置有第四引腳，第四引腳與一個第二通孔間隙配合，第一PCB基板上設有多個焊盤，其中第一通孔與一個第二通孔位于一個焊盤內(nèi)，第一引腳、第二引腳、第三引腳均與第一通孔波峰焊接，第四引腳與第二通孔波峰焊接。

由上可見，使第一引腳、第二引腳和第三引腳分別與一個第一通孔間隙配合，并通過波峰焊接分別對一個第一通孔與相對設置的一個第一引腳、第二引腳或第三引腳進行焊接。并且，使第四引腳與一個第二通孔間隙配合，并通過波峰焊接對第二通孔與第四引腳進行焊接，使得交流電機控制器的組裝更加方便。此外，將第一PCB基板上的一個第一通孔與一個第二通孔設置在一個焊盤內(nèi)，使得一個第一通孔與相對應的一個第二通孔能夠是實現(xiàn)電連接。而設置IGBT模塊組，可以直接通過該改變IGBT模塊組的IGBT模塊的數(shù)量，使得交流電機控制器的擴展更加靈活，簡化了交流電機控制器的加工工藝，同時，使得交流電機控制器的結(jié)構(gòu)更加簡單、安裝更加方便。

一個優(yōu)選的方案是，第一正極銅排包括正極接線柱，正極接線柱與功率板電連接，第一負極銅排包括負極接線柱，負極接線柱與功率板電連接。

進一步的方案是，功率板包括第二PCB基板、第二正極銅排和第二負極銅排，第二正極銅排與第二PCB基板、正極接線柱電連接，得讓負極銅排分別與第二PCB基板、負極接線柱電連接。

由上可見，功率板通過第二正極銅排和功率模塊的正極接線柱進行電連接，通過第二負極銅排與功率模塊的負極接線柱進行電連接，使得功率板輸入的電流能夠分別傳導到功率模塊的第一正極銅排、第一負極銅排上。

更進一步的方案是，第二正極銅排和第二負極銅排之間設置有絕緣層。

由上可見，絕緣層對第二正極銅排、第二負極銅排進行隔離，防止第二正極銅排和第二負極銅排之間產(chǎn)生電連接，進而防止功率板發(fā)生短路。

另一個優(yōu)選的方案是，每一個功率模塊還包括兩組彈性壓片組，兩組彈性壓片組分別與散熱底板固定連接，且一組彈性壓片組壓合在一組IGBT模塊組上。

進一步的方案是，每一組IGBT模塊組的IGBT模塊的數(shù)量為四個，每一組彈性壓片組包括兩個彈性壓片，一個彈性壓片的兩端分別壓合在兩個相鄰的IGBT模塊上。

由上可見，設置彈性壓片組，并使彈性壓片組對IGBT模塊組進行壓合，進而對IGBT模塊組進行固定，保證IGBT模塊與散熱底板連接的穩(wěn)固性。

更進一步的方案是，每一個彈性壓片的兩端朝向第一PCB基板的一側(cè)分別延伸地設置有限位塊，第一PCB基板在位于每一個彈性壓片的上方相對地設置有限位槽，每一個彈性壓片的兩端的限位塊位于相對設置的限位槽內(nèi)。

由上可見，在第一PCB基板上設置限位槽并對彈性壓片起到限位作用，便于安裝，能夠防止壓合在IGBT模塊上的彈性壓片由于發(fā)生偏轉(zhuǎn)而脫離IGBT模塊的情況發(fā)生，使得IGBT模塊能夠與第一PCB基板穩(wěn)固連接。

更進一步的方案是，每一個功率模塊還包括絕緣導熱板，絕緣導熱板連接在兩組IGBT模塊組和散熱底板之間。

由上可見，在IGBT模塊組和散熱底板之間設置絕緣導熱板能夠加快對IGBT模塊產(chǎn)生的熱量進行疏導，對IGBT模塊起到保護作用。

更進一步的方案是，交流電機控制器還包括溫度傳感器，溫度傳感器設置在絕緣導熱板與散熱底板之間。

由上可見，設置溫度傳感器對三個功率模塊的當前溫度進行實時監(jiān)測，并在當功率模塊的工作溫度超過安全閾值時進行報警，對交流電機控制器起保護作用，防止IGBT模塊由于溫度過高而燒毀。

更進一步的方案是，每一個第一PCB基板上設有一個驅(qū)動接口，驅(qū)動接口設置在第一PCB基板的一端。

由上可見，在功率模塊上設置用于監(jiān)測IGBT模塊電流的電流傳感器，使得交流電機控制器能夠?qū)崟r監(jiān)測IGBT模塊的當前工作電流，并在當電流超出安全閾值時進行報警，對交流電機控制器起保護作用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明交流電機控制器實施例的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明交流電機控制器實施例的功率模塊的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明交流電機控制器實施例的功率模塊的分解圖。

圖4是本發(fā)明交流電機控制器實施例的功率模塊的第一PCB基板的結(jié)構(gòu)圖。

圖5是圖4中A處的放大圖。

圖6是本發(fā)明交流電機控制器實施例的功率板的結(jié)構(gòu)圖。

圖7是本發(fā)明交流電機控制器實施例的功率板的分解圖。

圖8是本發(fā)明交流電機控制器實施例的第一省略部分組件后的結(jié)構(gòu)圖。

圖9是本發(fā)明交流電機控制器實施例的第二省略部分組件后的結(jié)構(gòu)圖。

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。

具體實施方式

參照圖1，交流電機控制器1包括散熱底板10、功率模塊2、功率模塊200、功率模塊201和功率板3。其中，功率模塊2、功率模塊200和功率模塊201均安裝在散熱底板10上，并通過散熱底板10上的相應的連接柱銷101對功率模塊2、功率模塊200和功率模塊201進行定位。功率板3設置在功率模塊2、功率模塊200和功率模塊201的上方，并且，功率板3分別與功率模塊2、功率模塊200、功率模塊201電連接。

參照圖2和圖3，功率模塊2、功率模塊200和功率模塊201具有相同的結(jié)構(gòu)、功能，其中，功率模塊2包括第一PCB基板21、第一正極銅排22、第一負極銅排23、電流輸出銅排24、兩組IGBT模塊組和絕緣導熱板27。

本實施例中，功率模塊2用于控制電機的一相的電流，如U相的電流，因此功率模塊2將形成U相的上橋臂以及下橋臂。并且，上橋臂由四個并聯(lián)的小功率IGBT模塊構(gòu)成，下橋臂也是由四個并聯(lián)的小功率IGBT模塊構(gòu)成，從而使用多個小功率管的IGBT模塊形成大功率的IGBT模塊，滿足電動車的工作要求。同理地，功率模塊200、功率模塊201分別用于控制電機的一相電流。

在功率模塊2中，兩組IGBT模塊組包括IGBT模塊組25和IGBT模塊組250，并且，IGBT模塊組250與IGBT模塊組25具有相同的功能、結(jié)構(gòu)。其中，IGBT模塊組25包括兩個以上的IGBT模塊251，具體地，IGBT模塊251的數(shù)量為四個，每一個IGBT模塊251設置有第四引腳252。

第一正極銅排22上設置有多個第一引腳221，此外，第一正極銅排22還包括正極接線柱222。正極接線柱222與第一正極銅排22的本體電連接,正極接線柱222用于與功率板3的正極電連接。具體地，第一引腳221的數(shù)量為四個，一個第一引腳221與IGBT模塊組25的一個IGBT模塊251相對地設置，并且，第一引腳221與相對設置的一個IGBT模塊251電連接。

第一負極銅排23上設置有多個第二引腳231，此外，第一負極銅排23還包括負極接線柱232。負極接線柱232與第一負極銅排23的本體電連接，負極接線柱232用于與功率板3的負極電連接。具體地，第二引腳231的數(shù)量為四個，一個第二引腳231與IGBT模塊組250的一個IGBT模塊相對地設置，并且，第二引腳231與相對設置的一個IGBT模塊電連接。

電流輸出銅排24上設置有多個第三引腳241和多個第三引腳242，且IGBT模塊組25、IGBT模塊組250分別與電流輸出銅排24電連接。具體地，第三引腳241的數(shù)量為四個，一個第三引腳241與IGBT模塊組25的一個IGBT模塊251相對地設置；第三引腳242的數(shù)量為四個，一個第三引腳242與IGBT模塊組250的一個IGBT模塊相對地設置。

絕緣導熱板27鄰接在兩組IGBT模塊組和散熱底板之間，由于陶瓷具有優(yōu)良的導熱性能，所以使用陶瓷制成絕緣導熱板27能夠加快對兩組IGBT模塊組的IGBT模塊所產(chǎn)生的熱量進行疏導，及時降低IGBT模塊的熱量，保證交流電機控制器1的使用安全性并提高交流電機控制器1的使用壽命。

參照圖4，第一PCB基板21上設置有多個第一通孔，分別是第一通孔211、第一通孔212、第一通孔213和第一通孔2130，其中，第一通孔211、第一通孔212和第二通孔213的數(shù)量均為四個。此外，第一PCB基板21上還設置有第二通孔組，第二通孔組的數(shù)量為四組，每一組第二通孔組包括三個第二通孔214和三個第二通孔2140。

如圖5所示，圖5表示為一個第一通孔211、一個第一通孔212、第一通孔213、一個第一通孔2130和一組第二通孔組的相對位置示意圖。并且，第一PCB基板21上還設有多個焊盤216，其中，一個第一通孔和一個第二通孔位于一個焊盤216內(nèi)。

具體地，一個第一通孔211與相對設置的一個第二通孔214位于一個焊盤216內(nèi)；一個第一通孔212與相對設置的一個第二通孔2140位于另一個焊盤216內(nèi)；一個第一通孔213與相對設置的一個第二通孔214位于又一個焊盤216內(nèi)；一個第一通孔2130與相對設置的一個第二通孔2140位于再一個焊盤216內(nèi)。并且，第一通孔通過焊盤216與相對設置的一個第二通孔電連接。

結(jié)合圖2和圖3，當對功率模塊2進行組裝時，包括如下步驟：

首先，通過螺栓將正極接線柱222與第一正極銅排22的本體進行固定連接，通過螺栓將負極接線柱232與第一負極銅排23的本體進行固定連接。

接著，將第一正極銅排22、第一負極銅排23分別與第一PCB基板21電連接，具體地，使第一正極銅排22的四個第一引腳221分別與第一PCB基板21上的相匹配設置的四個第一通孔211間隙配合，并使正極接線柱222穿過孔組216；同理地，使第一負極銅排23的四個第二引腳231分別與第一PCB基板21上的相匹配設置的四個第一通孔212間隙配合，并使負極接線柱232穿過孔組217。

接著，將電流輸出銅排24與第一PCB基板電連接，具體地，將電流輸出銅排24上的四個第三引腳241分別與第一PCB基板21上相匹配設置的四個第一通孔213間隙配合，同時將電流輸出銅排24上的四個第三引腳2410與分別第一PCB基板21上的相匹配設置的四個第一通孔2130間隙配合。

接著，將IGBT模塊組25、IGBT模塊組250分別與第一PCB基板21電連接，具體地，使IGBT模塊組25的四個IGBT模塊251的第四引腳252分別與第一PCB基板21上的相匹配設置的四組第二通孔組的第二通孔214間隙配合。同理地，使IGBT模塊組250的四個IGBT模塊的第四引腳分別與第一PCB基板21上的相匹配設置的四組第二通孔組的第二通孔2140間隙配合。

在完成上述組裝后，通過波峰焊接一次性對第一引腳221和第一通孔211、第二引腳231和第一通孔212、第三引腳241和第一通孔213、第三引腳2410和第一通孔2130、第四引腳252和第二通孔214、IGBT模塊組250的IGBT模塊的第四引腳和第二通孔2140進行焊接。進而使第一PCB基板21分別與第一正極銅排22、第一負極銅排23、電流輸出銅排24、IGBT模塊組25以及IGBT模塊組250進行電連接并進行固定。

可見，通過上述的連接方式和對第一PCB基板21的電路設計和焊盤216結(jié)構(gòu)設計，實現(xiàn)IGBT模塊組25與電流輸出銅排24、第一正極銅排21的電連接，還實現(xiàn)IGBT模塊組250與電流輸出銅排24、第一負極銅排22的電連接。

參照圖6和圖7，功率板3包括第二PCB基板31、電容組32、第二正極銅排33、第二負極銅排34和絕緣層35。

其中，第二正極銅排33、第二負極銅排34設置在電容組32和第二PCB基板31之間。具體地，電容組32包括多個電容321，每一個電容321通過引腳322與第二PCB基板31電連接并進行固定。

第二正極銅排33上設置有多個第五引腳331，此外，第二正極銅排33上還設置有正極連接孔332和避讓孔333。

第二負極銅排34上設置有多個第六引腳341，此外，第二負極銅排34上還設置有負極連接孔342和避讓孔343。

絕緣層35鄰接在第二正極銅排33和第二負極銅排34之間，絕緣層35用于防止第二正極銅排33和第二負極銅排34之間產(chǎn)生電連接，進而避免由于第二正極銅排33和第二負極銅排34之間由于存在電連接而導致的功率板3短路。

參照圖8和圖9，并結(jié)合圖7，當對功率板3進行組裝時，包括如下步驟：

首先，將第二PCB基板31通過螺栓固定安裝在散熱底板10的連接柱銷101上，并使功率模塊2上的正極接線柱222、負極接線柱232穿過第二PCB基板31上的避讓孔318，防止功率模塊2與第二PCB基板31產(chǎn)生電連接。

接著，使第二正極銅排33的多個第五引腳331分別與第二PCB基板31上的多個相匹配設置的第三通孔311電連接，并使正極電源端子313與第二正極銅排33電連接。此外，將功率模塊2上的正極接線柱222與第二正極銅排33上的正極連接孔332電連接，并用螺栓對正極接線柱222與第二正極銅排33進行固定。同時，使功率模塊2上的負極接線柱232穿過第二正極銅排33上的避讓孔333，防止負極接線柱232與第二正極銅排33產(chǎn)生電連接。

接著，在第二正極銅排33上鋪設絕緣層35。

接著，在絕緣層35上安裝第二負極銅排34，并使第二負極銅排34的多個第六引腳341分別與第二PCB基板31上的多個相匹配設置的第四通孔312電連接，并使負極電源端子314與負極電源端子314電連接。此外，將功率模塊2上的負極接線柱232與第二負極銅排34上的負極連接孔342電連接，并用螺栓對負極接線柱232與第二負極銅排34進行固定。同時，使功率模塊2上的正極接線柱222穿過第二負極銅排34上的避讓孔343，防止正極接線柱222與第二負極銅排34產(chǎn)生電連接。

最后，將電容組上的多個電容321分別與第二PCB基板31上的相匹配設置的多個第五通孔317進行電連接。

此外，如圖2所示，功率模塊2還包括兩組彈性壓片組26，兩組彈性壓片組26分別與散熱底板10固定連接，且一組彈性壓片組26壓合在一組IGBT模塊組上，對IGBT模塊組進行固定。

具體地，每一組彈性壓片組26包括兩個彈性壓片261，并且一個彈性壓片261的兩端壓合在相鄰的兩個IGBT模塊上。每一個彈性壓片261的兩端朝向第一PCB基板21的一側(cè)分別延伸地設置有限位塊262，第一PCB基板21在位于每一個彈性壓片261的上方相對地設置有限位槽215，并且，每一個彈性壓片261的兩端的限位塊262位于相對設置的限位槽215內(nèi)。通過在彈性壓片26上設置限位塊262，并使限位塊262位于相對設置的限位槽215內(nèi)，能夠有效的防止彈性壓片26相對IGBT模塊發(fā)生轉(zhuǎn)動時，IGBT模塊壓合在IGBT模塊上的端部不會完全脫離IGBT模塊，進而使得彈性壓片26對IGBT模塊具有足夠的壓合力。

功率模塊2還包括電流輸出端子243和電流傳感器，其中，電流輸出端子243與電流輸出銅排24電連接，電流傳感器用于監(jiān)測IGBT模塊組的當前電流，當電流超出安全閾值時，功率模塊2會進行報警，對交流電機控制器起到保護作用。此外，第一PCB基板21上還設置驅(qū)動接口217，驅(qū)動接口217設置在第一PCB基板21的一端，用于接收驅(qū)動信號。

交流電機控制器1還包括溫度傳感器4，溫度傳感器4設置在絕緣導熱板27和散熱底板10之間，溫度控制器4用于監(jiān)測功率模塊2、功率模塊200和功率模塊201上的IGBT模塊的當前溫度，并在當功率模塊的工作溫度超過安全閾值時進行報警，對交流電機控制器起保護作用，防止IGBT模塊由于溫度過高而燒毀。

此外，由于功率模塊200和功率模塊201與功率模塊2具有相同的結(jié)構(gòu)、功能，所以功率模塊200和功率模塊201的安裝方式、連接方式均與功率模塊2相同，故不在此過多贅述。

需要說明的是，第二PCB基板31上的霍爾元件315、霍爾元件316分別與功率模塊2的電流輸出端子、功率模塊201的輸出端子電連接。

當交流電機控制器1進行工作時，功率板3的正極電源端子313、負極電源端子314分別與蓄電池的正極、負極連接，接收蓄電池輸出的直流電。功率板3對蓄電池輸出的直流電進行處理后，通過第二正極銅排33將直流電分別傳送到功率模塊2、功率模塊200和功率模塊201的正極接線柱上；第二負極銅排34將直流電分別傳送到功率模塊2、功率模塊200和功率模塊201的負極接線柱上。接著，功率模塊2、功率模塊200和功率模塊201分別對功率板3傳送的直流電進行逆變處理，將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，并從功率模塊上的電流輸出端子輸出至電機。三個功率模塊的電流輸出端子分別與三相電機的一相連接，并且，每一個功率模塊對應于三相電機的一相，用于向電機輸出U、V、W三相電源中的一相電源。

由上述方案可見，通過對PCB基板上的焊盤的結(jié)構(gòu)設計，使得PCB基板上的焊盤與各元器件的引腳進行間隙配合，使得各元器件能夠完全固定在PCB基板上，免去常規(guī)加工中需要對連接后PCB基板與元器件的連接點進行焊接加工等復雜工序，有效的降低加工成本并簡化加工工序。并且，交流電機控制器各部件之間的連接結(jié)構(gòu)簡單，使得各部件之間只需要通過簡單、常規(guī)的安裝方式即可完成對交流電機控制器的組裝，具有安裝牢固、可靠的優(yōu)點?？梢姡景l(fā)明提供的交流電機控制器具有結(jié)構(gòu)簡單、組裝方便和免焊接的優(yōu)點。

需要說明的是，上述實施例中的IGBT模塊組中的IGBT模塊的數(shù)量可以根據(jù)實際的交流電機控制器的功率擴展需求進行靈活改變，且上述實施例中的IGBT模塊組中的IGBT模塊數(shù)量僅為本發(fā)明中的一個優(yōu)選方案，并不能對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思進行限制。

最后需要強調(diào)的是，以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種變化和更改，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。