一种电动汽车的三合一液冷控制器的制作方法

本实用新型涉及电动汽车控制器技术领域，特别涉及一种电动汽车的三合一液冷控制器。

背景技术：

随着资源日趋匮乏和当前环境的恶化，消费者对汽车在节能、安全、环保方面的要求日趋提高。在可持续发展的背景下，电动汽车成为当前汽车行业的一个主要发展趋势。电机控制器作为电动汽车电控系统的核心部件，其稳定、可靠、高效的工作对于电动汽车稳定工作至关重要。

汽车上执行部件的日益电动化，使得执行部件对应的控制器数量增多，如：油泵电机控制器、空调压缩机电机控制器、助力转向电机控制器等。此外，控制器布置空间紧凑，对控制器体积提出了更高的要求。

高功率密度化对于控制器在整车中的布置极为重要，传统控制器中各执行部件单独设计控制器，一方面各控制器之间增加了信息交互的环节，另一方面功率密度还有提升的空间。

技术实现要素：

鉴于此，有必要提供一种电动汽车的三合一液冷控制器，克服了现有控制器部件分散，功率密度低，各部件协同控制环节繁多的缺陷。

一种电动汽车的三合一液冷控制器，包括壳体和设于所述壳体内自上而下依次设置的主控板、屏蔽板、IGBT驱动板和IGBT功率器件板；

所述壳体包括上部开口的下壳体和盖合在所述下壳体上的上盖；

所述主控板包括第一控制板和第二控制板，所述第一控制板和所述第二控制板在同一层面上并列设置；

所述IGBT驱动板的数量为三块，三块IGBT驱动板在同一层面上并列设置，其中，两块所述IGBT驱动板分别和所述第一控制板连接，第三块所述IGBT驱动板和所述第二控制板连接；

所述IGBT功率器件板的数量为三块，三块IGBT功率器件板在同一层面上并列设置，三块所述IGBT功率器件板分别和三块所述IGBT驱动板连接。

在其中一个实施例中，所述第一控制板和所述第二控制板均为采用了DSP 和CPLD的双核处理架构的控制板。

在其中一个实施例中，还包括设于所述壳体内的DC-Link电容和叠层母排，所述叠层母排设于所述壳体内的一端且垂直于所述主控板，所述DC-Link电容设于所述壳体内的一侧且垂直于所述主控板和所述叠层母排。

在其中一个实施例中，所述下壳体的底部设置有冷却水道。

在其中一个实施例中，所述冷却水道的数量为三条。

在其中一个实施例中，还包括水道盖板，所述水道盖板采用搅拌摩擦焊的焊接方式焊接在所述下壳体的底部。

在其中一个实施例中，所述壳体侧面设有动力接插件的插孔位置。

在其中一个实施例中，所述插孔位置处安装有防护等级IP67的航插。

在其中一个实施例中，所述航插根据所接插件不同设有不同的键位和不同的颜色。

在其中一个实施例中，所述上盖与所述下壳体的连接处采用导电橡胶条。

上述电动汽车的三合一液冷控制器，将三组电机控制主回路尽可能集成的方式，将三组电机控制集成在一个控制器中，克服了现有控制器部件分散，功率密度低，各部件协同控制环节繁多的缺陷。上述电动汽车的三合一液冷控制器，相比于三相控制器体积更大，控制对象多两个电机，控制功能更多，散热效果更好，结构更加优化。

附图说明

图1为一实施方式的电动汽车的三合一液冷控制器的分解结构示意图；

图2为图1所示的电动汽车的三合一液冷控制器的整体结构示意图；

图3为图1所示的电动汽车的三合一液冷控制器的底部结构示意图；

图4为图1所示的电动汽车的三合一液冷控制器的部分模块示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，一实施方式的电动汽车的三合一液冷控制器100，包括壳体和设于壳体内自上而下依次设置的主控板20、屏蔽板30、IGBT驱动板40和IGBT功率器件板50。

请参考图2，壳体包括上部开口的下壳体12和盖合在下壳体12上的上盖 14。上盖14与下壳体12内腔垂直投影的位置朝外侧凹陷形成一个凹坑。具体的，上盖14厚8mm，其中在下壳体12内腔垂直投影位置掏空4mm，一方面减轻上盖14的重量，另一方面可增加壳体内腔整体容积。上盖14四周用螺钉与下壳体12固定，螺钉位置处采用莲花式设计。上盖14与下壳体12连接处采用导电橡胶条。

下壳体12的底部设置有冷却水道。具体的，冷却水道的数量为三条。冷却水道从加工工艺及实际工况与壳体设计为一个整体，使电动汽车的三合一液冷控制器100整体更为紧凑。

请参考图3，电动汽车的三合一液冷控制器100还包括水道盖板16，水道盖板16采用搅拌摩擦焊的焊接方式焊接在下壳体12的底部，极大程度的保证了密封的可靠性，同时也不会出现传统氩弧焊中的焊料过薄导致的泄漏或焊料过多渗入冷却水道的情况。

请同时参考图4，主控板20包括第一控制板22和第二控制板24，第一控制板22 和第二控制板24在同一层面上并列设置。第一控制板22和第二控制板24均为采用了DSP和CPLD的双核处理架构。该架构利用了DSP高速数字处理及电机控制的优点、利用了CPLD在故障保护设计上的实时性、在外扩IO接口相关逻辑上的可定制性、在总线分时复用设计上的灵活性，极大的保证了控制的实时性、提高了故障保护的可靠度，同时使得对多种客户需求兼容成为可能。

请同时参考图4，IGBT驱动板40的数量为三块，三块IGBT驱动板40在同一层面上并列设置，其中，两块IGBT驱动板40分别和第一控制板22连接，第三块 IGBT驱动板40和第二控制板22连接。

请同时参考图4，IGBT功率器件板50的数量为三块，三块IGBT功率器件板 50在同一层面上并列设置，三块IGBT功率器件板50分别和三块IGBT驱动板40连接。三块IGBT功率器件板50分别和三台电机连接。具体的，三台电机分别为油泵电机、空调压缩机电机和助力转向电机。

请参考图1，上述电动汽车的三合一液冷控制器100，还包括设于壳体内的 DC-Link电容60和叠层母排70，叠层母排70设于壳体内的一端且垂直于主控板20。 DC-Link电容60设于壳体内的一侧且垂直于主控板20和叠层母排70。

本实用新型从电磁兼容的角度对控制器进行了针对性的设计。三组电机控制系统的主拓扑回路采用一只薄膜电容作为DC-Link电容60，综合考虑了各控制工况下所需要的纹波电流，合理的考虑实际工况对于选取合适的容值，在保证纹波电流吸收能力的前提下选取对应的电容甚至可以减少体积继而降低成本；直流入线端与薄膜电容之间连接采用的叠层母排可以在一定程度上降低换流回路的杂散电感；薄膜电容的低感设计以及与IGBT器件之间端子尽可能缩短的距离可以使得整个换流回路上杂散参数尽可能的降低。除此之外，在DC-Link端针对性的设计了Y电容，在IGBT器件处的DC+、DC-之间设计了吸收电容。整体设计使得回路中杂散参数降至最低，杂散参数的降低使得电动汽车的三合一液冷控制器100整体的EMI降低。同时也在直流入线端及交流出线端预留了可以安装磁环的位置。

请参考图2，电动汽车的三合一液冷控制器100，根据壳体底部不同区域的可开槽深度，冷却水道以外的区域根据壳体内部螺钉孔的位置坐相应避让开槽。电动汽车的三合一液冷控制器100的壳体侧面设有动力接插件的插孔位置，动力接插件的紧凑布置使得控制器整体宽度变小，提高了功率密度。进一步的，直流、交流及控制接插件均位于同一侧，便于用户接线。插孔位置处安装有防护等级高达IP67的航插80，使用户不用打开上盖14即可插接动力线缆及控制线束。航插80根据所接插件不同设有不同的键位和不同的颜色，从而避免了错插的可能。电动汽车的三合一液冷控制器100对外接插件均采用航插80，一方面保证防护等级，另一方面便于用户现场快速插装和拆卸。

上述电动汽车的三合一液冷控制器100，将三组电机控制主回路尽可能集成的方式，将三组电机控制集成在一个控制器中，克服了现有控制器部件分散，功率密度低，各部件协同控制环节繁多的缺陷。上述电动汽车的三合一液冷控制器100，相比于三相控制器体积更大，控制对象多两个电机，控制功能更多，散热效果更好，结构更加优化。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。