一种高效节能新能源汽车电机驱动器的制作方法

本实用新型涉及新能源汽车领域，具体涉及一种高效节能新能源汽车电机驱动器。

背景技术：

目前，在新能源汽车领域中，采用电机驱动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，电机驱驱动器通常采用集成IGBT、各种监测传感器和电路板的结构形式，从而实现模块化装配，并且采用水冷方式进行散热，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驱动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，与电机驱动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、电机驱动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，电机驱动器采用的为单IGBT模块的设置方式，一旦失效，无法快速更换；

5、IGBT模块内的IGBT管的装配、更换时需要拆卸电机驱动器，无法实现快速更换。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种能够基于温度反馈的快速有效散热的高效节能新能源汽车电机驱动器，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高效节能新能源汽车电机驱动器，包括驱动器本体、IGBT管、散热风扇和散热水箱，所述驱动器本体的下侧固接有散热鳍片，所述散热鳍片的一端延伸到驱动器本体内，另一端延伸到所述散热水箱内且密封配合，所述IGBT管的一端可拆式插接在所述驱动器本体内的电路板上，另一端延伸到所述驱动器本体的上侧，所述散热风扇设置在所述IGBT管的上方且与所述驱动器本体可拆式连接，所述散热水箱包括一端与电机的散热部连接的进水口和与汽车的散热水箱连接的出水口。

进一步的，所述驱动器本体上设置有检测驱动器本体内温度的温度传感器，所述温度传感器与汽车的整车控制器连接以控制散热水箱内的水流速度和所述散热风扇的转速。

进一步的，所述驱动器本体上设置有两个交流电输出端，多个所述IGBT管形成向所述电机输出交流电的两个IGBT模块，两个所述IGBT模块的输出端分别与所述两个交流电输出端连接。

进一步的，任一所述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，所述散热金属片上设置有散热孔。

进一步的，所述驱动器本体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，所述电能回收电容的一端插接在所述电路板上，另一端向所述散热风扇延伸，该电能回收电容与所述IGBT模块连接。

进一步的，所述驱动器本体上设置有故障报警器，所述故障报警器与所述电路板连接。

进一步的，所述散热风扇上设置有多个卡接通孔，所述驱动器本体上设置有向上延伸的卡爪，所述卡爪插接在所述卡接通孔内且将所述散热风扇卡接在所述驱动器本体上。

进一步的，所述驱动器本体上还设置有与所述整车控制器连接的USB接口。

进一步的，所述交流电输出端包括U相电输出端、V相电输出端和W相电输出端，所述U相电输出端和V相电输出端、所述W相电输出端和V相电输出端直接设置有隔离板。

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器具有高效节能的优点，通过散热风扇和散热水箱的联动作用，极大地提高了电机控制器的散热效率，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:当驱动器本体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，当驱动器本体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，同时，IGBT管、电能回收电容和散热风扇均为插接式结构，装拆方便，提高了装配和检修的效率。

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高效节能新能源汽车电机驱动器的工作示意图；

图2是本实用新型优选实施例公开的高效节能新能源汽车电机驱动器的第一轴测示意图；

图3是本实用新型优选实施例公开的高效节能新能源汽车电机驱动器的第二轴测示意图（驱动器本体和散热水箱部分剖开）；

图4是本实用新型优选实施例公开的高效节能新能源汽车电机驱动器的第三轴测示意图（不包括散热风扇）.

图例说明：

1、驱动器本体；2、IGBT管；3、散热风扇；4、散热水箱；5、散热鳍片；6、电路板；7、电机；8、进水口；9、出水口；10、温度传感器；11、整车控制器；12、交流电输出端；13、散热金属片；14、散热孔；15、电能回收电容；16、故障报警器；17、卡接通孔；18、卡爪；19、USB接口；20、U相电输出端；21、V相电输出端；22、W相电输出端；23、隔离板；24、水泵；25、散热器。

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4所示，本实用新型公开了一种高效节能新能源汽车电机驱动器，包括驱动器本体1、IGBT管2、散热风扇3和散热水箱4，驱动器本体1为一内部设置电路板6的壳体结构，驱动器本体1上设置有与整车控制器11（VCU）连接的USB接口19，从而实现与整车控制器11（VCU）交互通讯，其下侧固接有散热鳍片5，散热鳍片5的一端延伸到驱动器本体1内，另一端延伸到散热水箱4内且密封配合，其中，驱动器本体1与散热水箱4固结一体，IGBT管2的一端可拆式插接在驱动器本体1内的电路板6上，另一端延伸到驱动器本体1的上侧，散热风扇3悬空设置在IGBT管2的上方且与驱动器本体1可拆式连接，散热水箱4包括一端与电机7的散热部连接的进水口8和与汽车的散热水箱4连接的出水口9，其中散热水箱4不断输入流动的冷却水，而散热鳍片5则将驱动器本体1内部的热量不断导入散热水箱4内部，通过流动的冷却水将热量导出到汽车的散热器25，该种冷却水与驱动器本体1相互分离的方式，避免了散热漏水对驱动器电路和元器件的破化，提高了驱动器的可靠性程度。同时，连接散热水箱4的管路同样经过汽车的电机7，从而使整电机-电机驱动器采用一个散热管路，提高了系统的集成度，进一步，在本实施例中，驱动器本体1上设置有检测驱动器本体1内温度的温度传感器10，温度传感器10与汽车的整车控制器11（VCU）连接以控制散热水箱4内的水流速度和散热风扇3的转速,通过整车控制器11（VCU）接收温度传感器10的温度反馈，从而控制水泵24和散热风扇3，当夏季温度较高或者汽车长时间运行或者频繁启停驱动器本体1发热较多时，驱动器本体1内的温度通常上升较快，此时，整车控制器11接收温度传感器10反馈后，加快水泵24和散热风扇3的转速，提高散热效率，反之，在汽车运行初期或者冬季，整车控制器11接收温度传感器10反馈后，降低水泵24和散热风扇3的转速，从而达到电能的最佳利用。

在本实施例中，由于IGBT模块的为易损件，为了提高新能源汽车驱动器的续航时间，驱动器本体1上设置有两套并联的交流电转化模块，即驱动器本体1上设置有两个交流电输出端12，多个IGBT管2形成向电机输出交流电的两个IGBT模块，两个IGBT模块的输出端分别与两个交流电输出端12连接，当其中一个损坏时，驾驶人员可以向更换轮胎一样更换，或者直接通过整车控制器11直接切换。

其中，IGBT管2在运行时会产生大量的热量，为了提高IGBT管2的散热效率，任一IGBT管2上插接有向散热风扇3上延伸的散热金属片13，散热金属片13沿散热风扇3周向设置，通过散热风扇3和散热鳍片5的联动散热作用，最大效率的实现IGBT管2的散热，进一步的，散热金属片13上设置有散热孔14，增加了散热片的中部散热效率，同时也增加了散热金属片13的散热表面积。

在本实施例中，驱动器本体1位于散热风扇3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15，电能回收电容15的一端插接在电路板6上，另一端向散热风扇3延伸，该电能回收电容15与IGBT模块连接，同样能够通过通过散热风扇3和散热鳍片5的联动散热作用，最大效率的实现电能回收电容15的散热。

在本实施例中，驱动器本体1上设置有故障报警器16，故障报警器16与电路板6连接，当汽车驱动器某个部件出现故障时，故障报警器16会报警，便于检修时查出故障位置，故障报警器16可选为故障报警灯或者蜂鸣器。

进一步的，为了实现散热风扇3的快速装拆，提高装配和拆解的效率，同时也为IGBT管2和电能回收电容15的快速更换提供便捷，散热风扇3上设置有多个卡接通孔17，驱动器本体1上设置有向上延伸的卡爪18，卡爪18插接在卡接通孔17内且将散热风扇3卡接在驱动器本体1上，卡爪18可以和驱动器本体1一体式注塑成型，装配时，将散热风扇3的卡接通孔17对准卡爪18下压即可卡入，当拆解时，用手将卡爪18露出卡接通孔17的部分向散热风扇3的中心推压，即可取出散热风扇3。

在本实施例中，交流电输出端12包括U相电输出端20、V相电输出端21和W相电输出端22，为了避免交流电输出端12的各相之间干涉导电，U相电输出端20和V相电输出端21、W相电输出端22和V相电输出端21直接设置有隔离板23。

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。