一种新能源汽车电机驱动系统的制作方法

本实用新型涉及新能源汽车领域，具体涉及一种新能源汽车电机驱动系统。

背景技术：

目前，在新能源汽车领域中，采用电机控制器加驱动电机的驱动模式为一个主要的研究和应用方向，其中，电机驱驱动系统通常采用igbt功率模块、各种监测传感器和电路板的结构形式，并且采用水冷方式进行散热，越来越适应当初节能减排的要求，但是仍可能存在如下问题：

1、冷却水直接进入电机驱驱动器带走热量，该种方式冷却水部未能与电机控制器中的电子元器件实现隔离，可能因为密封不仅而漏水破坏电路；

2、由于汽车的驱动电机处于相对封闭的环境，与电机控制器直接联系的驱动电机没有得到有效的冷却，对于需要经常启停和叫减速的汽车，驱动电机更容易因为过热而加速失效；

3、电机控制器内部为散热耗能的主要部件之一，但是其散热没有根据其内部的温度反馈(比如夏季和冬季)，相应控制散热风扇或者散热水流的速度，从而造成水泵电能的损失或者散热不足；

4、igbt模块为易损件，电机控制器采用的为单igbt模块的设置方式，一旦失效，无法快速更换。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种能够快速有效散热的新能源汽车电机驱动系统，从而解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型公开了一种新能源汽车电机驱动系统，包括电机控制器、驱动电机、散热器、水泵、蓄电池和整车控制器，所述电机控制器和整车控制器上均固接有水箱和导热片，所述所述导热片的一端延伸到所述电机控制器和整车控制器内，另一端延伸到所述电机控制器和整车控制器的水箱内，所述散热器的输出端与所述水泵的输入端连接，所述水泵的输出端同时与所述电机控制器的水箱、整车控制器的水箱和驱动电机的输入端连接，所述电机控制器的水箱、整车控制器的水箱和驱动电机的输出端同时与所述散热器的输入端连接，所述蓄电池与所述电机控制器电气连接，所述电机控制器与所述驱动电机电气连接，所述整车控制器同时与所述电机控制器、驱动电机、散热器和水泵电气连接。

进一步的，还包括第一四通管接头和第二四通管接头，所述第一四通管接头的输入端与所述水泵的输出端连接，所述第一四通管接头的三个输出端分别与所述整车控制器的水箱、电机控制器的水箱和驱动电机的输入端连接，所述第二四通管接头的输出端与所述散热器连接，所述第二四通管接头的三个输入端分别与所述整车控制器的水箱、电机控制器的水箱和驱动电机的输出端连接。

进一步的，所述驱动电机的壳体内设置有散热水道，所述散热水道沿着所述驱动电机的轴线方向螺旋延伸。

进一步的，所述驱动电机和电机控制器内均设置有温度传感器，所述温度传感器均与所述整车控制器连接以控制散热效率。

进一步的，所述水箱设置有迂回曲折且单向流通的s型水道，所述导热片插接到所述s型水道内。

进一步的，所述电机控制器上设置有并行的两组igbt功率模块，任一所述igbt功率模块的输入端与所述蓄电池连接，输出端与所述驱动电机的三相电接入端连接，且任一所述igbt功率模块与所述蓄电池的连接线路、任一所述igbt功率模块与所述驱动电机的连接线路上均设置有电气开关，所述电气开关与所述整车控制器连接。

进一步的，任一所述igbt功率模块与所述驱动电机的连接线路上还设置有三相断电报警器，所述三相断电报警器与所述整车控制器连接。

进一步的，所述igbt功率模块上还安装有散热风扇，该igbt功率模块的igbt管上插接有向所述散热风扇上延伸的散热金属片，所述散热金属片沿所述散热风扇周向设置。

进一步的，所述电机控制器位于所述散热风扇的下方还设置有回收汽车制动器制动和发动机怠速时产生的电能的电能回收电容，所述电能回收电容一端向所述散热风扇延伸，该电能回收电容与所述igbt功率模块连接。

进一步的，所述电机控制器上还设置有与所述整车控制器连接的usb接口。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的新能源汽车电机驱动系统将散热量最大的电机控制器、驱动电机和整车控制器通过共用一个水循环散热系统，极大的提高了散热的效率，同时也简化了散热管路的设置。同时，基于温度反馈实现了水泵和散热风扇对igbt模块和电能回收电容的散热最佳决策:当电机控制器内的温度升高过快或者夏季运行时，通过温度传感器的温度反馈可以提高水泵和散热风扇的转速，反之，当电机控制器内的温度降低或者冬季运行时，通过温度传感器的温度反馈可以降低水泵和散热风扇的转速，从而达到节能的目的。进一步，通过并联的、可即时切换的两套igbt功率模块，当一套igbt功率模块失效时，另一套能及时补充，延长了电机控制器的使用寿命。

下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例公开的新能源汽车电机驱动系统的冷却管路连接示意图；

图2是本实用新型优选实施例公开的新能源汽车电机驱动系统的电气管路连接示意图；

图3是本实用新型优选实施例公开的新能源汽车电机驱动系统轴测示意图(水箱部分剖开)。

图例说明：

1、电机控制器；2、驱动电机；3、散热器；4、水泵；5、蓄电池；6、整车控制器；7、水箱；8、导热片；9、第一四通管接头；10、第二四通管接头；11、壳体；12、散热水道；4、igbt功率模块；15、电气开关；16、三相断电报警器；17、散热风扇；18、igbt管；19、散热金属片；20、电能回收电容；21、三相电输出端。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1-图3所示，本实用新型公开了一种新能源汽车电机驱动系统，包括电机控制器1、驱动电机2、散热器3、水泵4、蓄电池5和整车控制器6，电机控制器1和整车控制器6上均一体式固接有水箱7和导热片8，导热片8的一端延伸到电机控制器1和整车控制器6内，另一端延伸到电机控制器1和整车控制器6的水箱7内，从而将电机控制器1和整车控制器6内部发出的热量传导到水箱7内，而水箱7中不断流入和流出的冷却水将热量带到汽车的散热器3中，散热器3的输出端与水泵4的输入端连接，水泵4的输出端同时与电机控制器1的水箱7、整车控制器6的水箱7和驱动电机2的输入端连接，电机控制器1的水箱7、整车控制器6的水箱7和驱动电机2的输出端同时与散热器3的输入端连接，通过该种冷却水与发热部件相互分离的方式，避免了散热漏水对元器件的损坏，提高了系统的可靠性程度和散热的及时性。同时整个系统采用一个散热管路，提高了系统的集成度。与此同时，蓄电池5与电机控制器1电气连接，电机控制器1与驱动电机2电气连接，整车控制器6同时与电机控制器1、驱动电机2、散热器3和水泵4电气连接，从而对散热系统进行控制。

在本实施例中，还包括第一四通管接头9和第二四通管接头10，第一四通管接头9的输入端与水泵4的输出端连接，第一四通管接头9的三个输出端分别与整车控制器6的水箱7、电机控制器1的水箱7和驱动电机2的输入端连接，第二四通管接头10的输出端与散热器3连接，第二四通管接10头的三个输入端分别与整车控制器6的水箱7、电机控制器1的水箱7和驱动电机2的输出端连接，通过该种并行的多通道散热管路设置，保证个输入个功能部件中的冷却水能尽可能的吸收多的热量，避免传统单一串联散热通道散热效率慢、散热不及时的问题。具体的，驱动电机2的散热方案为在其壳体11内设置有散热水道12，散热水道12沿着驱动电机2的轴线方向螺旋延伸，进而冷却水能呈螺旋式包裹在驱动电机2的定子和转子外面散热。同时，在本实施例中，驱动电机2和电机控制器1内均设置有温度传感器，温度传感器均与整车控制器6连接，通过整车控制器6接收温度传感器的温度反馈，从而控制水泵4，当夏季温度较高或者汽车长时间运行或者频繁启停驱动电机2导致电机控制器1、驱动电机2和整车控制器6发热较多时，此时，整车控制器6接收温度传感器反馈后，加快水泵4转速，进而加快冷却水的流速，提高散热效率，反之，在汽车运行初期或者冬季，整车控制器6接收温度传感器的反馈后，降低水泵4的转速，从而达到节能的效果。

在本实施例中，为了实现导热片8的均匀一直冷却，水箱7设置有迂回曲折且单向流通的s型水道，导热片8插接到s型水道内，从而冷却水能流过每一个导热片8，进而均匀带走每一个导热片8上的热量，从而实现电机控制器1和整车控制器6内的均匀散热。

由于汽车属于长时间运行的移动载体，而实现直流-交流转换的igbt功率模块14达到一定使用年限后容易损坏，为了避免单一igbt功率模块14损坏而不能继续驱动驱动电机2，导致车辆抛锚。在本实施例中，电机控制器1上设置有并行的两组igbt功率模块14(对应两个三相电输出端21)，任一igbt功率模块14的输入端与蓄电池5连接，输出端与驱动电机2的三相电接入端连接，且任一igbt功率模块14与蓄电池5的连接线路、任一igbt功率模块14与驱动电机2的连接线路上均设置有电气开关15，电气开关15与整车控制器6连接。同时，任一igbt功率模块14与驱动电机2的连接线路上还设置有三相断电报警器16，三相断电报警器16与整车控制器连接，当其中一个igbt功率模块14不能工作时，通过三相断电报警器16检测到断电信号，发送到整车控制器6，整车控制器6立即切断失效的igbt功率模块14输入端和输出端的电气开关15，同时，启动开启的igbt功率模块14输入端和输出端的电气开关15，保证汽车的继续运行，同时，在本实施例中，igbt功率模块14上的igbt管18为插接式的结构，即插即用，提高了了装配和检修的效率(电机控制器1上还设置有与整车控制器6连接的usb接口，同样实现快速装配和检修。)

在本实施例中，由于igbt功率模块14在运行时会产生大量的热量，故igbt功率模块14上还安装有散热风扇17，该igbt功率模块14的igbt管18上插接有向散热风扇17上延伸的散热金属片19，散热金属片19沿散热风扇17周向设置，通过通过散热风扇17和导热片8的联动散热作用，最大效率的实现igbt管18的散热。

同时，电机控制器1位于散热风扇17的下方还设置有回收汽车制动器制动和发动机怠速时产生的电能的电能回收电容20，电能回收电容20一端向散热风扇17延伸，该电能回收电容17与igbt功率模块14连接。同样，通过通过散热风扇17和导热片8的联动散热作用，最大效率的实现电能回收电容20的散热

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。