一种用于电动汽车的双电机控制器的制作方法

文档序号:25535169发布日期:2021-06-18 20:28
一种用于电动汽车的双电机控制器的制作方法

本发明涉及电动汽车驱动电机控制器领域,尤其是涉及一种用于电动汽车的双电机控制器。



背景技术:

在能源日益枯竭和污染日趋严重的情况下,纯电动汽车越来越受到市场的欢迎,随着电动汽车行业的快速发展,整车内部的空间布置也越来越紧凑,其对电机控制器的体积要求也越来越严格。针对两驱电动汽车而言,传统做法是分别采用两台电机控制器分别独立驱动两台电机,这样显然需要整车内部让出更大的空间来满足两台电机控制器的安装,但这对整车布置是十分不利的。在这种情况下,就需要开发高度集成式双电机控制器来满足整车对布置空间的需求。

在使用双电机控制器时,传统的做法都是使用两个独立的igbt模块,搭配集成的膜电容、驱动板、控制板来解决,这样的布置方式既增加了电气成本,又增加了整体控制器的体积,而且接线比较混乱,两个独立的igbt也会导致电机控制器体积较大,不易排布和散热困难的情况。



技术实现要素:

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的电动汽车用双电机控制器体积大且功率密度低的缺陷而提供一种用于电动汽车的双电机控制器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:

一种用于电动汽车的双电机控制器,包括箱体,所述箱体内设有一层安装板,所述安装板上设有薄膜电容、磁环组件、功率模块、散热器组件、电流传感器、pcba电路板,所述薄膜电容的输入端和输出端分别与母线复合极板和功率模块连接,所述pcba电路板与所述功率模块的输出针脚连接;

一部分功率模块的输出端与第一三相转接复合极板的一端连接,另一部分功率模块的输出端与第二三相转接复合极板的一端连接,所述第一三相转接复合极板和第二三相转接复合极板的另一端分别与第一三相输出复合极板和第二三相输出复合极板的一端连接,所述第一三相输出复合极板和第二三相输出复合极板的另一端分别与整车双驱动电机连接,所述pcba电路板设置在所述安装板的下侧。

优选的,所述第一三相转接复合极板、第二三相转接复合极板、第一三相输出复合极板和第二三相输出复合极板均呈复合母排结构。

优选的,所述箱体的上下两侧分别设有上箱盖和下箱盖,所述上箱盖上设有两个三相支架,所述第一三相输出复合极板和第二三相输出复合极板分别从两个三相支架穿出。

优选的,所述下箱盖的上侧设有母线插件,所述母线插件穿过所述pcba电路板和安装板与母线复合极板电气连接。

优选的,所述pcba电路板集成双电机控制器的驱动板和控制板,并设有低压插件。

优选的,所述散热器组件包括层叠设置的多个散热器,所述散热器组件的夹层之间夹紧所述功率模块,所述散热器组件的水管穿出箱体的侧壁。

优选的,所述磁环组件设置在薄膜电容输入端的前侧,所述母线复合极板穿过所述磁环组件与薄膜电容输入端连接。

优选的,所述箱体上设有第一支座和第二支座,所述电流传感器设有两个,分别设置在所述第一支座和第二支座上。

优选的,所述散热器组件设置在薄膜电容的输出端所在的一侧,所述散热器组件四周的其余三侧中,有相邻的两侧分别设有电流传感器,剩余一侧则贴近箱体的内侧并设有散热器组件水管的出入口,所述第一三相输出复合极板和第二三相输出复合极板设置在箱体内与水管的出入口相对的另一侧。

优选的,所述第一三相输出复合极板和第二三相输出复合极板分别穿过两个电流传感器与第一三相转接复合极板和第二三相转接复合极板电气连接。

与现有技术相比,本发明具有以下优点:

1、能够同时集成双控制器的双电机控制器,并且此控制器可以同时与集成双电机的驱动电机进行集成配合,提出的用于电动汽车的双电机控制器的三相输出端是第一三相输出复合极板和第二三相输出复合极板的输出端,这样从双电机控制器输出的三相输出端直接与双电机进行集成电气连接,这样避免了使用三相接插件,减少了线束的使用,降低了控制成本,提高了整个电机控制系统的集成程度,具有装配简单、集成度高、功率密度高、散热性能好、适合批量装配等优点。

2、第一三相转接复合极板、第二三相转接复合极板、第一三相输出复合极板和第二三相输出复合极板均为叠层复合结构,彼此之间都是通过绝缘纸实现绝缘,通过层叠设置减小整个极板的体积,既可以根据实际情况自由设置引出的接线端子的个数,设置灵活,同时连接方便,而且绝缘纸的设置既可以实现正负极板之间的有效绝缘,而且绝缘纸的厚度很薄,也可以进一步减小整个电机控制器的体积,提高集成程度。

3、母线插件设置在下箱盖上表面,大大减小了双电机控制器侧面占用的尺寸,方便在整车空间内部进行装配,更适合推广使用。

4、传统的单电机控制器驱动板和控制板都是分离的,此处设计双电机控制器的驱动板和控制板集成为一个pcba板,这样相对传统单电机控制器的pcba板来说减少了一块板子,大幅度降低了电机控制器的成本。

5、散热器组件内部设置有平行排列的散热水道,散热器组件本身集成有进水管和出水管,这样的结构可以实现同步对功率模块进行双面散热,可以提高功率模块的可靠性,延长控制器的寿命。

附图说明

图1为本发明双电机控制器的顶面结构爆炸图;

图2为本发明双电机控制器的底面结构爆炸图;

图3为本发明双电机控制器的上箱盖结构示意图;

图4为本发明双电机控制器的下箱盖结构示意图;

图5为本发明双电机控制器的箱体上侧结构示意图;

图6为本发明双电机控制器的箱体下侧结构示意图;

图7为本发明双电机控制器的三相支架结构示意图。

图中标注:1为箱体,2为上箱盖,3为下箱盖,4为母线插件,5为低压插件,6为pcba电路板,7为薄膜电容,8为散热器组件,9为功率模块,10为磁环组件,11为母线复合极板,12为夹紧板簧,13为第一支座,14为第二支座,15为第一三相转接复合极板,16为第二三相转接复合极板,17为第一三相输出复合极板,18为第二三相输出复合极板,19为电流传感器,20为三相支架,21为安装板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示,本申请提出一种用于电动汽车的双电机控制器,包括箱体1,箱体1内设有一层安装板21,安装板21上设有薄膜电容7、磁环组件10、功率模块9、散热器组件8、电流传感器19、pcba电路板6。散热器组件8包括层叠设置的多个散热器,散热器组件8的夹层之间夹紧功率模块9,由夹紧板簧12压紧固定,散热器组件8的水管穿出箱体1的侧壁。箱体1的上下两侧分别设有上箱盖2和下箱盖3,分别如图3、4所示。上箱盖2上设有两个腰形孔,且有一x型凸起纹路,两个腰形孔中分别设有两个三相支架20。如图7所示,三相支架20本体呈腰形结构,中间有三个长方形过孔,第一三相输出复合极板17和第二三相输出复合极板18分别从两个三相支架20穿出。

薄膜电容7的输入端和输出端分别与母线复合极板11和功率模块9连接。本实施例中,薄膜电容7呈l型结构。磁环组件10设置在薄膜电容7输入端的前侧的安装板21上,母线复合极板11穿过磁环组件10与薄膜电容7输入端连接。如图2所示,下箱盖3的上侧设有母线插件4,母线插件4穿过pcba电路板6和安装板21与母线复合极板11电气连接。

如图5、6所示,安装板21上设有长方形的安装孔,安装板21的底面设有十二个支柱。

本实施例中,功率模块9设有6个,其中3个相邻的功率模块9的输出端与第一三相转接复合极板15的一端连接,另外3个功率模块9的输出端与第二三相转接复合极板16的一端连接。第一三相转接复合极板15和第二三相转接复合极板16的另一端分别与第一三相输出复合极板17和第二三相输出复合极板18的一端连接,第一三相输出复合极板17和第二三相输出复合极板18的另一端分别与整车双驱动电机连接。

箱体1上设有第一支座13和第二支座14,电流传感器19设有两个,分别设置在第一支座13和第二支座14上。第一三相输出复合极板17和第二三相输出复合极板18分别穿过两个电流传感器19与第一三相转接复合极板15和第二三相转接复合极板16电气连接。第一三相转接复合极板15、第二三相转接复合极板16、第一三相输出复合极板17和第二三相输出复合极板18均呈复合母排结构。

pcba电路板6设置在安装板21的下侧,pcba电路板6与功率模块9的输出针脚连接。pcba电路板6集成双电机控制器的驱动板和控制板,并设有固定在箱体1侧壁上的低压插件5。

本实施例中,散热器组件8设置在薄膜电容7的输出端所在的一侧,散热器组件8四周的其余三侧中,有相邻的两侧分别设有电流传感器19,剩余一侧则贴近箱体1的内侧并设有水管的出入口,第一三相输出复合极板17和第二三相输出复合极板18设置在箱体1内与水管的出入口相对的另一侧。

该双电机控制器的组装流程如下:

将功率模块9装配在散热器组件8的夹层中间,然后将散热器组件8的进出水管口穿过箱体1侧壁的两个孔,并通过夹紧板簧12夹紧散热器组件8;然后将薄膜电容7固定在箱体1上层底面,其输出端与功率模块9的输入端通过激光焊接实现电气连接,再将磁环组件10装配在母线复合极板11上并固定在箱体1上,同时将母线复合极板11的一端与薄膜电容7的输入端电气连接固定;将第一支座13和第二支座14固定在箱体1上,接着将两个电流传感器19分别固定在第一支座13和第二支座14上,将第一三相转接复合极板15和第二三相转接复合极板16分别与功率模块9的输出端通过激光焊接连接,再将第一三相输出复合极板17和第二三相输出复合极板18穿过电流传感器19分别与第一三相转接复合极板15和第二三相转接复合极板16连接固定;将低压插件5装配在箱体1侧壁上,将上箱盖2固定在箱体1上层上面;将三相支架20固定在上箱盖2上,然后将第一三相输出复合极板17和第二三相输出复合极板18分别穿过三相支架20中间的长方形孔;再将双电机控制器翻转,然后将pcba电路板6固定在安装板21背面的十二根固定柱上面,同时pcba电路板6与功率模块9的信号输出端通过锡焊实现电气连接;接着将下箱盖3装配在箱体1的下层上面,再将母线插件4固定在下箱盖3上面,其铜端子与母线复合极板11的另一端进行电气连接固定。

双电机控制器工作的时候,冷却液首先从散热器组件10的进水口进入电机控制器内部,然后流经整个散热器组件8,完成对六个功率模块9的冷却散热,最后冷却液从散热器组件8的出水口流出,实现对整个双电机控制器的散热。

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