控制器及电动代步车的制作方法

控制器及电动代步车
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年04月03日提交的名称为“控制器及车辆”的专利申请号“202020476158.7”的优先权。
技术领域
3.本实用新型涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种控制器及电动代步车。


背景技术：

4.现有的电动代步车例如电动摩托车，电动摩托车包括车体、电机和用于控制电机的控制器，电机用于驱动车体运动。由于控制器上的印刷电路较为细小，使得电路内的承载电流也相对较小，从而降低控制器的使用性能。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种控制器，所述控制器内的电路能够承载较大电流。
6.本实用新型还提出了一种电动代步车，所述电动代步车内设有上述控制器。
7.根据本实用新型第一方面实施例的控制器，用于控制电机，其特征在于，包括：功率部、控制部、支撑电容、第一导电元件和第二导电元件，所述控制部控制所述功率部，以实现对所述电机的控制，所述支撑电容通过所述第一导电元件与所述功率部电连接，并通过所述第二导电元件与所述控制部电连接。其中，所述第二导电元件为铜排，所述第一导电元件所在区域的延伸方向与所述第二导电元件所在区域的延伸方向相同，所述第二导电元件电连接所述支撑电容的负电极。
8.根据本实用新型实施例的控制器，通过将铜排构造成的第二导电元件电连接支撑电容，使得第二导电元件能够承载更多的电流，从而让支撑电容的充放电能力更为稳定，可以提升控制器的使用性能。
9.在一些实施例中，所述功率部包括第一印刷电路板、位于所述第一印刷电路板上的功率管、第一连接器和第一母线端子，所述第一连接器和所述功率管电连接；所述支撑电容的正电极通过所述第一导电元件与所述第一母线端子电连接；所述支撑电容与所述功率管电连接。
10.在一些实施例中，所述控制部包括第二印刷电路板、位于所述第二印刷电路板上的控制电路、驱动电路、第二连接器和第二母线端子；所述第一母线端子与所述第二母线端子对应设置，所述控制电路和所述驱动电路电连接，所述驱动电路与所述第二连接器电连接，所述第二连接器与所述第一连接器电连接；所述支撑电容的负电极通过所述第二导电元件与所述第二母线端子电连接。
11.在一些实施例中，所述铜排包括：主体部、第一连接部和第二连接部，所述主体部与所述第二印刷电路板的表面间隔开，所述第一连接部与所述主体部的一端连接，所述第
一连接部贴设于所述第二印刷电路板的表面，且所述第一连接部与所述第二印刷电路板通过绝缘螺钉连接，所述第二连接部与所述主体部的另一端连接，所述第二连接部贴设于所述第二印刷电路板的表面，且所述第二连接部与所述第二印刷电路板通过绝缘螺钉连接。
12.在一些实施例中，所述第一导电元件和所述第二导电元件均位于所述第二印刷电路板的背离所述第一印刷电路板的一侧。
13.在一些实施例中，多个所述第一导电元件位于所述第二印刷电路板的边缘处，且多个所述第一导电元件沿所述第二印刷电路板的边缘间隔开，所述第二导电元件沿所述边缘延伸，所述第一导电元件位于所述边缘和所述第二导电元件之间。
14.在一些实施例中，所述第二母线端子穿设于所述第二印刷电路板，所述第二母线端子的一端通过所述第一印刷电路板与所述支撑电容电连接，所述第二母线端子的另一端位于所述第二印刷电路板背离所述第一印刷电路板的一侧。
15.在一些实施例中，所述控制部包括至少两个第二绝缘连接件，所述第二绝缘连接件套设于所述第二母线端子，以使所述第二母线端子与所述第二印刷电路板绝缘。
16.在一些实施例中，所述第二印刷电路板位于所述第一印刷电路板的所述功率管所在的一侧，所述控制器还包括散热部和第一绝缘连接件，所述散热部位于所述第一印刷电路板背离所述第二印刷电路板的一侧，所述散热部、所述第一印刷电路板和所述第二印刷电路板通过所述第一绝缘连接件连接。
17.在一些实施例中，所述散热部形成有容纳槽，所述支撑电容的一端位于所述容纳槽内。
18.根据本实用新型第二方面实施例的电动代步车，包括：车体、电机和上述任意一项所述的控制器，所述电机用于驱动所述车体运动；以及，所述控制器用于控制所述电机。
19.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
20.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1为本技术实施例提供的控制器的一个视角的结构示意图，其中，未示出散热部；
22.图2为本技术实施例提供的控制器的另一个视角结构示意图，其中，示出散热部；
23.图3为图2中a
‑
a方向的剖视图；
24.图4为本技术实施例提供的功率部的结构示意图；
25.图5为本技术实施例提供的控制器的结构示意图；
26.图6为本技术实施例提供的控制器的一个视角的结构示意图，其中，未示出散热部；
27.图7为本技术实施例提供的控制器的另一个视角结构示意图，其中，示出散热部；
28.图8为图7中b
‑
b方向的剖视图；
29.图9为本技术实施例提供的功率部的结构示意图。
30.附图标记：
31.控制器1000；功率部100；第一印刷电路板110；避让区110a；功率管120；第一连接器130；第一导电柱140；第一母线端子150；第二导电柱160；控制部200；第二印刷电路板210；控制电路220；驱动电路230；第二连接器240；第二母线端子250；第二绝缘连接件260；电流传感器270；散热部300；容纳槽300a；第一绝缘连接件400；支撑电容500；第一导电元件600；第二导电元件700；主体部710；第一连接部720；第二连接部730。
具体实施方式
32.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
33.下面参考图1
‑
图9描述根据本实用新型实施例的控制器及电动代步车。
34.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本技术宗旨的解释说明，不应视为对本技术的不当限制。
35.下面结合附图及具体实施例对本技术再作进一步详细的说明。在本技术的描述中的方位或位置关系为基于控制器正常使用的状态下的方位或位置关系，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
36.请参见图1
‑
图9，本技术实施例一方面提供一种控制器，用于控制电机。控制器1000包括功率部100、控制部200、支撑电容500、第一导电元件600和第二导电元件700。
37.具体来说，控制部200控制功率部100，以实现对电机的控制。支撑电容500通过第一导电元件600与功率部100电连接，并通过第二导电元件700与控制部200电连接。可以理解的是，支撑电容500适用于支撑母线电压，即使母线内电压较为稳定，同时经过支撑电容500的电流能够滤除低频纹波，使得电流更为纯净。
38.其中，第二导电元件700为铜排，第一导电元件600所在区域的延伸方向与第二导电元件700所在区域的延伸方向相同，第一导电元件600电连接支撑电容500的正电极，第二导电元件700电连接支撑电容500的负电极。需要说明的是，铜排可以由铜制成的块状结构，也可以由铜制成的长条形结构。当铜排形成为块状结构时，铜排可以通过贴片工艺安装至控制部，此时铜排可以为贴片式铜排；当铜排形成为长条形结构时，铜排可以通过螺钉安装至控制部，此时铜排可以为横拉式铜排。可以理解的是，第二导电元件700为长条形铜排。长条形具有较大的横跨长度，能够连接相对距离较远的两组支撑电容500，提升支撑电容500之间的电流流通能力。此外，铜排具有较大的横截面积，使得第二导电元件700的载流能力得到增强，从而使得第二导电元件700的电通过效率得到提升。
39.根据本实用新型实施例的控制器1000，通过将铜排构造成的第二导电元件700电连接支撑电容，使得第二导电元件700能够承载更多的电流，从而让支撑电容500的充放电能力更为稳定，可以提升控制器1000的使用性能。
40.本技术实施例中的功率管120可以是mos管(metal oxide semiconductor，即金属氧化物半导体场效应晶体管)。印刷电路板为pcb板(printed circuit board)。
41.在一些实施例中，功率部100包括第一印刷电路板110、位于第一印刷电路板110上的功率管120、第一连接器130和第一母线端子150，第一连接器130和功率管120电连接。支
撑电容500的正电极端通过第一导电元件600与第一母线端子150电连接，支撑电容500与功率管120电连接。
42.另外，控制部200包括第二印刷电路板210、位于第二印刷电路板210上的控制电路220、驱动电路230、第二连接器240和多个第二母线端子250，第一母线端子150与第二母线端子250一一对应设置。控制电路220和驱动电路230电连接。驱动电路230与第二连接器240电连接。第二连接器240与第一连接器130电连接。支撑电容500的负电极端通过第二导电元件700与第二母线端子250电连接。
43.其中，第一母线端子150设于第一印刷电路板110上，支撑电容500与第一印刷电路板110连接，第一母线端子150与第二母线端子250用于给支撑电容500供电，第一导电元件600与第一母线端子150对应电连接，第二导电元件700与第二母线端子250电连接。
44.可以理解的是，驱动电路230用于放大控制电路220的控制信号。控制电路220的控制信号通过驱动电路230放大后经过第二连接器240和第一连接器130控制功率管120，控制电路220的控制信号能够控制功率管120的导通、关闭或功率放大，从而控制电机的启动、停止或转速的大小等。这样，通过将功率管120和第一连接器130设置于第一印刷电路板110上，控制电路220、驱动电路230和第二连接器240设置于第二印刷电路板210上，实现器件的分模块设置，便于生产和组装。
45.在一些实施例中，铜排包括：主体部710、第一连接部720和第二连接部730。具体来说，主体部710与第二印刷电路板210的表面间隔开，第一连接部720与主体部710的一端连接，第一连接部720贴设于第二印刷电路板210的表面，且第一连接部720与第二印刷电路板210通过绝缘螺钉连接，第二连接部730与主体部710的另一端连接，第二连接部730贴设于第二印刷电路板210的表面，且第二连接部730与第二印刷电路板210通过绝缘螺钉连接。
46.这样，主体部710夹设连接于第一连接部720和第二连接部730之间，使得第二导电元件700能够电连接相对距离较远的支撑电容500，使得支撑电容500之间电连接更为稳定可靠，从而让控制器1000的使用性能更为稳定可靠。
47.在一些实施例中，请参见图5，第一导电元件600和第二导电元件700均位于第二印刷电路板210的背离第一印刷电路板110的一侧。一方面，第二印刷电路板210背离第一印刷电路板100的表面具有较大的空间，由此优化第二印刷电路板210上电器元件的布局；另一方面，在将第一导电元件600和第二导电元件700安装至第二印刷电路板210上时，可以在第二印刷电路板210的同一侧进行贴片处理，从而省去了翻转第二印刷电路板210的过程，进而可以简化第二印刷电路板210的工艺过程。
48.在一些实施例中，多个第一导电元件600位于第二印刷电路板210的边缘处，且多个第一导电元件600沿第二印刷电路板210的边缘间隔开，第二导电元件700沿边缘延伸，第一导电元件600位于边缘和第二导电元件700之间。可以理解的是，支撑电容500设在边缘处，第二导电元件700沿着边缘延伸能够减少第二导电元件700的构成材料，降低第二导电元件700的生产成本。此外，将第一导电元件600设在边缘与第二导电元件700之间，可以优化第二印刷电路板210的布局，节省空间。进一步地，多个第一导电元件600与支撑电容500相对设置，由此便于使支撑电容500与第一导电元件600电连接。
49.在一些实施例中，请参见图3、图5和图8，第二母线端子250穿设于第二印刷电路板210，第二母线端子250的一端通过第一印刷电路板110与支撑电容500电连接，第二母线端
子250的另一端位于第二印刷电路板210背离第一印刷电路板110的一侧。
50.这样，通过将第二母线端子250穿设于第二印刷电路板210，使得第二母线端子250能够对第二印刷电路板210的两侧进行电连接，从而让第二印刷电路板210的设计更为合理，便于第二印刷电路板210的线路布局，从而让控制器1000的空间更为紧凑。
51.在一些实施例中，请参见图3、图5和图8，控制部200包括至少两个第二绝缘连接件260，第二绝缘连接件260套设于第二母线端子250，以使第二母线端子250与第二印刷电路板210绝缘。由此，由于在第二母线端子250外套设有第二绝缘连接件260，使得第二母线端子250与第二印刷电路板210绝缘，从而让第二母线端子250起到良好的引导穿过第二印刷电路板210的作用，提升第二母线端子250的引导电流的作用，增加第二母线端子250在使用过程中的安全性。
52.在一些实施例中，第二导电元件700为一体成型件。这样，一体成型能够节省第二导电元件700的生产步骤，简化第二导电元件700的生产流程，且提高了主体部710与第一连接部720和第二连接部730之间的连接强度，增加了第二导电元件700的结构强度。
53.在一些实施例中，请参见图1、图3和图6，第二印刷电路板210位于第一印刷电路板110的功率管120所在的一侧。通过第二印刷电路板210和第一印刷电路板110的堆叠，减小第二印刷电路板210和第一印刷电路板110占据的面积。
54.在一些实施例中，请参见图2和图3，控制器1000包括散热部300和第一绝缘连接件400。散热部300位于第一印刷电路板110背离第二印刷电路板210的一侧。散热部300、第一印刷电路板110和第二印刷电路板210通过第一绝缘连接件400连接。由于功率管120容易发热，由于功率管120温度上升容易导致第一印刷电路板110温度上升，通过散热部300将第一印刷电路板110上的热量及时散发排出，从而及时避免控制器1000的温度过高。通过第一绝缘连接件400将散热部300、第一印刷电路板110和第二印刷电路板210固定起来，使得控制器1000的结构更加稳固。
55.具体的，第一绝缘连接件400可以为绝缘铜柱。可以理解的是，金属铜具有良好的导电功能，且电阻较小，使得金属铜的发热相对较小，从而让控制器1000的发热效果得到降低，提升控制器1000的使用性能。
56.具体的，第一母线端子150可以为铜管，例如，长度为10毫米的铜管。第二绝缘连接件260可以为带绝缘粒子的螺钉，例如带绝缘粒子的m3螺钉。第二绝缘连接件260可以将第一母线端子150和第二母线端子250固定至散热部300上。
57.在一些实施例中，第一绝缘连接件400可以为多个，例如2个、3个、4个或5个等。示例性，第一绝缘连接件400为绝缘铜柱，绝缘铜柱为4个，4个绝缘铜柱设置第一印刷电路板110的四个边角上。
58.在一些实施例中，请参见图2和图3，控制器1000包括与功率管120电连接的支撑电容500。散热部300形成有容纳槽300a。支撑电容500的一端位于容纳槽300a内。支撑电容500的另一端与第一印刷电路板110连接。由于支撑电容500位于容纳槽300a内，不仅增加了支撑电容500与散热部300的接触面积，便于支撑电容500及时散热，还有利于减小控制器1000的高度，使得控制器1000的整体空间紧凑。
59.在另一实施例中，请参见图2和图3，第一印刷电路板110形成有避让区110a。支撑电容500的另一端经过避让区110a与第二印刷电路板210连接。可以理解的是，避让区110a
是指第一印刷电路板110上形成有用于避让支撑电容500的避让空间。示例性的，请参见图2和图3，可以是第一印刷电路板110的宽度小于第二印刷电路板210的宽度，第一印刷电路板110与第二印刷电路板210相对设置，则第一印刷电路板110在宽度方向上形成有避让区110a，支撑电容500的另一端经过避让区110a与第二印刷电路板210连接。也可以是第一印刷电路板110上形成有用于避让支撑电容500的缺口，使得支撑电容500能够穿过缺口，避免第一印刷电路板110干涉支撑电容500与第二印刷电路板210连接。也就是说，支撑电容500的一端位于容纳槽300a内，支撑电容500的另一端经过避让区110a与第二印刷电路板210连接。如此，有利于进一步减小控制器1000沿第一印刷电路板110和第二印刷电路板210方向上的高度，使得控制器1000的整体空间更加紧凑。
60.在一些实施例中，请参见图1
‑
图4，功率部100包括位于第一印刷电路板110上的第一导电柱140和第二导电柱160。第一导电柱140和第二导电柱160均穿过第二印刷电路板210。第一导电柱140为输入电路的母线导电柱，第二导电柱160为电机的三相线导电柱。利用第一导电柱140接通外部电源从而为控制器1000供电。采用第一导电柱140和第二导电柱160便于线路布局，使得控制器1000的空间紧凑。
61.在一些实施例中，请参见图1
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图3，功率部100包括位于第一印刷电路板110上的至少两个第一母线端子150。控制部200包括位于第二印刷电路板210上的至少两个第二母线端子250和至少两个第二绝缘连接件260。第一母线端子150与第二母线端子250一一对应设置。第一母线端子150与第二母线端子250电连接。第一母线端子150与第二母线端子250用于给支撑电容500供电。第二绝缘连接件260用于固定第一母线端子150和第二母线端子250。采用第一母线端子150和第二母线端子250便于线路布局，使得控制器1000的空间更加紧凑。
62.具体的，第一母线端子150可以为铜管，例如，长度为10毫米的铜管。第二绝缘连接件260可以为带绝缘粒子的螺钉，例如带绝缘粒子的m3螺钉。第二绝缘连接件260可以将第一母线端子150和第二母线端子250固定至散热部300上。
63.在一些实施例中，请参见图3和图8，功率管120为至少两个。至少两个功率管120之间并联连接。如此，可以增加电路的电流。在一具体实施例中，功率管120为5个，5个功率管120之间并联连接。示例性的，如果一个功率管120的电流为1毫安，则5个功率管120之间并联连接，则电流为5毫安。
64.在一些实施例中，请参见图3和图8，控制部200包括位于第二印刷电路板210上的电流传感器270。电流传感器270用于检测第一导电柱140和/或第二导电柱160的电流。需要说明的是，电流传感器270可以用于检测第一导电柱140的电流，电流传感器270也可以用于检测第二导电柱160的电流，电流传感器270也可以用于检测第一导电柱140和第二导电柱160的电流。
65.在一具体实施例中，控制部200包括三个电流传感器270，其中一个电流传感器270用于检测第一导电柱140的电流，其中另两个电流传感器270用于检测第二导电柱160的电流。
66.本技术实施例另一方面提供一种电动代步车。电动代步车包括车体(图未示出)、电机(图未示出)以及上述任意一项实施例中的控制器1000。电机用于驱动车体运动。控制器1000用于控制电机。
67.在一实施例中，电动代步车为平衡车。在另一实施例中，电动代步车为卡丁车。在又一实施例中，电动代步车为摩托车。
68.下面参照图1
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图9以几个具体实施例详细描述根据本实用新型实施例的控制器1000以及车辆。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本实用新型的限制。
69.一种控制器1000，包括功率部100以及控制部200，功率部100包括第一印刷电路板110、位于第一印刷电路板110上的功率管120和第一连接器130，第一连接器130和功率管120电连接。控制部200包括第二印刷电路板210、位于第二印刷电路板210上的控制电路220、驱动电路230和第二连接器240，控制电路220和驱动电路230电连接，驱动电路230与第二连接器240电连接，第二连接器240与第一连接器130电连接。控制器1000可以用于控制电机。
70.根据上述实施例的控制器1000，第二印刷电路板210位于第一印刷电路板110的功率管120所在的一侧。
71.根据上述实施例的控制器1000，控制器1000还包括散热部300和第一绝缘连接件400，散热部300位于第一印刷电路板110背离第二印刷电路板210的一侧，散热部300、第一印刷电路板110和第二印刷电路板210通过第一绝缘连接件400连接。
72.根据上述实施例的控制器1000，控制器1000还包括与功率管120电连接的支撑电容500，散热部300形成有容纳槽300a，支撑电容500的一端位于容纳槽300a内；
73.支撑电容500的另一端与第一印刷电路板110连接；或第一印刷电路板110形成有避让区110a，支撑电容500的另一端经过避让区110a与第二印刷电路板210连接。
74.根据上述实施例的控制器1000，功率部100还包括位于第一印刷电路板110上的至少两个第一母线端子150，控制部200包括位于第二印刷电路板210上的至少两个第二母线端子250和至少两个第二绝缘连接件260，第一母线端子150与第二母线端子250一一对应设置，第一母线端子150与第二母线端子250电连接，第一母线端子150与第二母线端子250用于给支撑电容500供电，第二绝缘连接件260用于固定第一母线端子150和第二母线端子250。
75.根据上述实施例的控制器1000，功率部100包括位于第一印刷电路板110上的第一导电柱140和第二导电柱160，第一导电柱140和第二导电柱160均穿过第二印刷电路板210，第一导电柱140为输入电路的母线导电柱，第二导电柱160为电机的三相线导电柱。
76.根据上述实施例的控制器1000，控制部200还包括位于第二印刷电路板210上的电流传感器270，电流传感器270用于检测第一导电柱140和/或第二导电柱160的电流。
77.根据上述实施例的控制器1000，功率管120为至少两个，至少两个功率管120之间并联连接。
78.一种车辆，包括车体、电机以及上述控制器1000，电机用于驱动车体运动，控制器1000用于控制电机。
79.根据上述实施例的车辆，车辆为平衡车、卡丁车或摩托车。
80.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
81.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。