一种电机控制器用集成电气装置的制作方法

1.本发明涉及电机控制器领域，尤其是涉及一种电机控制器用集成电气装置。


背景技术：

2.随着环境污染不断严重和石油资源的日渐枯竭，新能源汽车已经成为必然的发展方向。现阶段，新能源汽车驱动电机控制器内部的散热模块基本都是选用分体的零部件进行逐个装配完成的，这些零部件之间彼此都是采用螺栓的固定方式，基本上没有太大成都的集成化和模块化设计，这样设计的结果会造成电机控制器的体积偏大、功率密度低下。因此，随着电动汽车行业的不断发展，汽车内部布置空间要求越来越严格，对电机控制器的体积要求也越来越小，集成度要求也越来越高，以此来满足整车的布置要求。
3.现有的电机控制器内部结构布置，通常散热模块都是选用分体的零部件进行逐个装配完成的，其中igbt和膜电容器通过螺栓相互连接，散热水道集成在控制器箱体底面，用来给igbt和膜电容器散热，内部零部件的这种分散式布置方式分布体积较大，集成度较差，而且装配工艺复杂，很难满足当前电机控制器集成化、模块化、小型化、自动化生产的发展需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电机控制器用集成电气装置。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种电机控制器用集成电气装置，包括支架、igbt、薄膜电容器、y电容、霍尔传感器、驱动板、控制板和三相铜排，其特征在于，所述支架包括并排设置的第一装配凹槽和散热通道，所述第一装配凹槽的一侧设有第二装配凹槽；所述薄膜电容器和y电容分别设置在第一装配凹槽和第二装配凹槽中，所述igbt设有多个，并分两组分别贴在散热通道的两侧，所述驱动板设置于薄膜电容器的上方，所述控制板布置在驱动板的上方；
7.所述薄膜电容器的输入端和输出端分别与驱动板电气连接，所述igbt的正输入端和负输入端分别与驱动板电气连接，所述三相铜排的输入端与驱动板电气连接，输出端穿过霍尔传感器，所述igbt的信号针脚与控制板电气连接。
8.优选的，所述散热通道内设有散热水道，所述散热水道的两端分别设有进水口和出水口。
9.优选的，所述散热通道内部集成有散热针。
10.优选的，所述散热针平均分布在散热通道两侧面的内表面并交错排列。
11.优选的，所述散热通道两侧分别设有上下贯穿整个支架的第一空隙和第二空隙。
12.优选的，所述y电容设有两个，并集成灌封在所述第二装配凹槽里，所述y电容的正、负输入针脚分别与驱动板的正、负输入区域焊接固定，其中y电容的接地针脚与驱动板的接地驱动焊接固定。
13.优选的，所述igbt通过夹紧簧夹紧固定。
14.优选的，所述夹紧簧的正底面设有两个圆孔，且两侧均匀分布多个呈对称排列的夹片。
15.优选的，所述三相铜排的输入端设有多个长方体分叉梳状结构。
16.优选的，所述散热通道横贯整个支架，两侧为两个竖直的平面。
17.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
18.1、本发明采用了模块化设计，全部装置均立足于支架，同时将膜电容器、三相铜排、驱动板、控制板、igbt、夹紧簧、霍尔传感器和y电容集成固定在支架上面，组成一个完整的模块，集成度高，占用体积小，结构可靠，可以满足电机控制器的简便拆装使用。
19.2、支架本身内部集成有散热通道，散热通道横贯整个支架，两侧为两个竖直的平面，散热通道内部集成有散热针，而且散热针交错排列，并平均分布在散热通道两侧面的内表面，提高了散热效率。
20.3、散热通道内部有散热水道，散热水道一端连着进水口，另一端连着出水口，其中散热通道两个侧面为平面，用来给igbt散热，igbt贴紧在两个侧面，并用夹紧簧夹紧，满足紧密贴合的要求，确保对igbt的散热，工作过程中，冷却液首先从入水口进入到散热通道内部的散热水道里面，分别对两面的igbt进行冷却，最后从出水口流出，完成对全部igbt的散热。
21.4、将两个y电容集成灌封在支架的第二装配凹槽里面，y电容的正、负输入针脚分别与驱动板的正、负输入区域焊接固定，其中y电容的接地针脚与驱动板的接地驱动焊接固定，这样y电容直接加在高压输入最前端，滤波效果更好，可以使得整个电气装置具备更好的emc性能。
附图说明
22.图1为本发明集成电气装置的爆炸图；
23.图2为本发明集成电气装置的支架正面结构示意图；
24.图3为本发明集成电气装置的支架反面结构示意图；
25.图4为图3中a-a方向的剖面结构示意图；
26.图5为本发明成电气装置的弹簧夹结构示意图；
27.图6为本发明成电气装置的三相铜排结构示意图；
28.图7为本发明成电气装置的y电容结构示意图；
29.图8为本发明成电气装置的薄膜电容器结构示意图。
30.图中标注：1、支架，1-1、第一安装支柱，1-2、第二安装支柱，1-3、第一装配凹槽，1-4、第二装配凹槽，1-5、第一空隙，1-6、第二空隙，1-7、装配平面，1-8、散热通道，1-9、进水口，1-10、散热针，1-11、出水口，2、薄膜电容器，3、三相铜排，4、驱动板，5、控制板，6、igbt，7、夹紧簧，8、霍尔传感器，9、y电容。
具体实施方式
31.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。
32.实施例
33.如图1所示，本技术提出一种电机控制器用集成电气装置，该电气装置包括支架1、薄膜电容器2、三相铜排3、驱动板4、控制板5、igbt6、夹紧簧7、霍尔传感器8和y电容9。薄膜电容器2、三相铜排3、驱动板4、控制板5、igbt6、夹紧簧7、霍尔传感器8和y电容9均装配在支架1上面。其中薄膜电容器2和y电容9分别用灌封胶灌封在支架1上面的凹槽里面，igbt6分别贴在支架2的散热通道1-8两侧，并用夹紧簧7夹紧固定，霍尔传感器8固定在支架1上面，驱动板4设置于薄膜电容器2、y电容8和igbt6上方，并固定在支架1上面。
34.薄膜电容器2的输入端和输出端分别与驱动板4电气连接；y电容9的输入端和接地端与驱动板4电气连接；igbt6的正输入端和负输入端分别与驱动板4电气连接；三相铜排3输入端与驱动板4电气连接，输出端穿过霍尔传感器8；控制板5布置在驱动板4正上方，并固定在支架1上面，igbt6的信号针脚与控制板5电气连接。
35.如图2和图3所示，支架1主要包括第一安装支柱1-1、第二安装支柱1-2、第一装配凹槽1-3、第二装配凹槽1-4、第一空隙1-5、第二空隙1-6、装配平面1-7、散热通道1-8、进水口1-9、出水口1-10、散热针1-11。散热通道1-8内部有散热水道，散热水道一端连着进水口1-9，另一端连着出水口1-10。第一装配凹槽1-3和第二装配凹槽1-4均呈长方形，其中第一装配凹槽1-3为一个大的立方体型，第二装配凹槽1-4由两个较小的凹槽组成。第一空隙1-5和第二空隙1-6分别位于散热通道1-8两侧，并且上下贯穿整个支架1。散热通道1-8横贯整个支架1，两侧为两个竖直的平面。散热通道1-8内部集成有散热针1-11。散热针1-11呈椭圆柱形，平均分布在散热通道两侧面的内表面并交错排列。散热针1-11制造过程中散热通道1-8的两个侧面通过真空钎焊与支架1组装成一个整体，将散热水道集成到了支架内部。散热通道1-8外侧边的顶部设有装配平面1-7。
36.如图4所示，夹紧簧7的正底面有两个圆孔，且两侧均匀分布六对呈对称排列的夹片，实际装配过程中，六对夹片可以夹紧六对igbt6，使其贴紧在散热通道1-8的两个侧面，满足紧密贴合的要求，确保对igbt6的散热。工作过程中，冷却液首先从进水口1-9进入到散热通道1-8内部的散热水道里面，分别对两面的igbt6进行冷却，最后从出水口1-10流出，完成对全部igbt6的散热。
37.如图5所示，三相铜排3输入端共有六个长方体分叉梳妆结构，该分叉梳妆结构与驱动板4进行焊接，可以增大焊接面积，一方面提高焊接的牢固性，另一方面可以提高导流面积，防止载流不足发热引起松动。
38.如图6所示，y电容9呈长方形，其上表面有两个呈圆柱状的针脚，两个y电容9集成灌封在支架的第二装配凹槽1-4里面。y电容9的正、负输入针脚分别与驱动板4的正、负输入区域焊接固定，其中y电容9的接地针脚与驱动板4的接地驱动焊接固定。
39.如图6所示，薄膜电容器2的上表面共有十对对称布置的引出针脚，每对针脚均呈圆柱状结构，全部针脚均与驱动板4通过焊接固定
40.该电机控制器用集成电装置的具体装配过程如下：
41.1、首先在支架1的第一装配凹槽1-3和第二装配凹槽1-4底面涂一定量的灌封胶，并将薄膜电容器2和y电容9分别安放在第一装配凹槽1-3和第二装配凹槽1-4里面；
42.2、然后再将igbt6贴紧在支架2的散热通道1-8的两个侧面，并用夹紧簧7夹紧，同
时夹紧簧7用螺栓固定在支架1底面；
43.3、再将霍尔传感器8装配在支架1的装配平面1-7上面；
44.4、再将驱动板4固定在支架1上面的第二安装支柱1-2上面，同时将薄膜电容器2的输入和输出引脚分别用波峰焊工艺与驱动板4进行焊接，然后再将igbt6的正输入端和负输入端用波峰焊工艺与驱动板4焊接，接着再将y电容9的正、负输入针脚和接地引脚用波峰焊工艺分别与驱动板4焊接；
45.5、接着将三相铜排3的输入端通过回流焊工艺与驱动板4焊接固定，并将三相铜排3的输出端穿过霍尔传感器8中心的三个通孔；
46.6、最后将控制板5固定在第一安装支柱1-1上面，同时将igbt6的信号引脚与控制板5通过波峰焊工艺进行焊接固定，至此完成整个集成电气装置的装配。