驱动电机控制器和电动汽车的制作方法

1.本实用新型涉及电子电力技术领域，尤其涉及一种驱动电机控制器和电动汽车。


背景技术：

2.随着电动汽车的快速发展，现今驱动电机控制器的发展趋于高功率密度，体积趋于小型轻量化，对驱动电机控制器的集成化提出更高的要求，即需要对驱动电机控制器的主要零部件进行集成化，才能保证在高功率密度的前提下，有效缩小体积，减轻重量。
3.现有驱动电机控制器包括功率模块、霍尔传感器和电容器等零部件，该功率模块可以为igbt模块；霍尔传感器设置在功率模块的交流端母排位置，采用插接件与功率模块中的功率控制板相连，该功率控制板为功率模块中的pcb板；电容器设置在所述功率模块的直流端母排位置，采用螺栓或者其他连接结构与功率模块固定。现有功率模块、霍尔传感器和电容器独立设置，使得驱动电机控制器的集成度较低，无法满足高功率密度下的小型轻量化需求。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种驱动电机控制器和电动汽车，以解决现有驱动电机控制器中零部件独立设置导致集成度较低，无法满足小型轻量化需求的问题。
5.本实用新型提供一种驱动电机控制器，包括功率模块，所述功率模块包括模块壳体、设置在所述模块壳体上的功率控制板、与所述功率控制板电连接的交流端母排和直流端母排，所述驱动电机控制器还包括霍尔传感器，所述霍尔传感器包括半环形磁芯和霍尔芯片；所述半环形磁芯半环绕于所述交流端母排的外围；所述霍尔芯片设置在所述模块壳体上，与所述功率控制板电连接，与所述半环形磁芯配合实现电流检测。
6.优选地，所述驱动电机控制器还包括磁屏蔽片，所述磁屏蔽片装配在所述模块壳体上，并位于所述半环形磁芯和所述霍尔芯片之间。
7.优选地，所述霍尔芯片为水平磁场检测芯片。
8.优选地，所述磁屏蔽片与所述模块壳体一体成型。
9.优选地，所述驱动电机控制器还包括信号连接件，所述信号连接件用于连接所述霍尔芯片和所述功率控制板。
10.优选地，所述信号连接件与所述模块壳体一体成型。
11.优选地，所述信号连接件为连接针。
12.优选地，所述驱动电机控制器还包括与功率模块相连的电容器，所述模块壳体为所述电容器的壳体，且所述直流端母排为所述电容器的母排。
13.优选地，所述驱动电机控制器还包括与所述所述模块壳体相连的散热结构。
14.本实用新型还提供一种电动汽车，包括上述驱动电机控制器。
15.本实用新型实施例提供驱动电机控制器和电动汽车，在功率模块上集成霍尔传感器，霍尔传感器包括半环形磁芯和霍尔芯片，将半环形磁芯半环绕于交流端母排的外围，使
霍尔芯片与半环形磁芯配合，基于霍尔效应，实现对交流端母排上的电流进行检测，并转换成电信号输出给功率控制板，在保障功率模块和霍尔传感器的功能可实现的前提下，有助于提高驱动电机控制器的集成度。将半环形磁芯半环绕于功率模块的交流端母排上，相比于传统采用闭环状磁芯全环绕的方式，有助于提高驱动电机控制器的集成度，缩小驱动电机控制器的体积并减轻驱动电机控制器的重量，达到小型轻量化需求。而且，霍尔芯片设置在模块壳体上，与功率控制板电连接，以将霍尔芯片集成在功率模块的模块壳体上，进一步提高驱动电机控制器的集成度，缩小驱动电机控制器的体积并减轻驱动电机控制器的重量，达到小型轻量化需求。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本实用新型一实施例中驱动电机控制器的一示意图；
18.图2是本实用新型一实施例中驱动电机控制器的另一示意图；
19.图3是本实用新型一实施例中驱动电机控制器的另一示意图。
20.图中：10、功率模块；11、模块壳体；12、功率控制板；13、交流端母排；14、直流端母排；20、霍尔传感器；21、半环形磁芯；22、霍尔芯片；23、磁屏蔽片；24、信号连接件；30、电容器。
具体实施方式
21.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.本实用新型提供一种驱动电机控制器，如图1所示，驱动电机控制器包括功率模块10，功率模块10包括模块壳体11、设置在模块壳体11上的功率控制板12、与功率控制板12电连接的交流端母排13和直流端母排14，驱动电机控制器还包括霍尔传感器20，霍尔传感器
20包括半环形磁芯21和霍尔芯片22；半环形磁芯21半环绕于交流端母排13的外围；霍尔芯片22设置在模块壳体11上，与功率控制板12电连接，与半环形磁芯21配合实现电流检测。
25.其中，功率模块10可以为igbt模块。功率控制板12是功率模块10中的控制板，即pcb板。本示例中，功率模块10包括与功率控制板12电连接的交流端母排13和直流端母排14。该交流端母排13为用于传输交流电的母排，该直流端母排14为用于传输直流电的母排。
26.其中，霍尔传感器20是能够检测电流并将检测到的电流转换成电信号输出的传感器。半环形磁芯21是指呈半环形的磁芯，是与闭环状磁芯相对的概念，该闭环状磁芯指呈闭合环形的磁芯。霍尔芯片22是集成有霍尔元件的用于实现电流检测和信号转换功能的芯片。该霍尔元件是应用霍尔效应的半导体。
27.本实施例所提供的驱动电机控制器，在功率模块10上集成霍尔传感器20，霍尔传感器20包括半环形磁芯21和霍尔芯片22，将半环形磁芯21半环绕于交流端母排13的外围，使霍尔芯片22与半环形磁芯21配合，基于霍尔效应，实现对交流端母排13上的电流进行检测，并转换成电信号输出给功率控制板12，在保障功率模块10和霍尔传感器20的功能可实现的前提下，有助于提高驱动电机控制器的集成度。将半环形磁芯21半环绕于功率模块10的交流端母排13上，相比于传统采用闭环状磁芯全环绕的方式，有助于提高驱动电机控制器的集成度，缩小驱动电机控制器的体积并减轻驱动电机控制器的重量，达到小型轻量化需求。而且，霍尔芯片22设置在模块壳体11上，与功率控制板12电连接，以将霍尔芯片22集成在功率模块10的模块壳体11上，进一步提高驱动电机控制器的集成度，缩小驱动电机控制器的体积并减轻驱动电机控制器的重量，达到小型轻量化需求。
28.在一实施例中，驱动电机控制器还包括磁屏蔽片23，磁屏蔽片23装配在模块壳体11上，并位于半环形磁芯21和霍尔芯片22之间。
29.其中，磁屏蔽片23是用于聚集磁场并将磁场方向偏转为水平方向的片状器件。水平磁场检测芯片是用于实现检测水平磁场的霍尔芯片22。
30.本示例中，将磁屏蔽片23装配在模块壳体11上，并位于半环形磁芯21和霍尔芯片22之间，用于聚集半环形磁芯21和霍尔芯片22之间的磁场，以保障霍尔芯片22进行电流检测的效果。
31.在一实施例中，霍尔芯片22为水平磁场检测芯片。
32.本示例中，采用不同形状的磁屏蔽片23或者通过调整磁屏蔽片23的位置，以使磁屏蔽片23可将其所聚集的磁场的方向偏转为水平方向，再利用水平磁场检测芯片进行电流检测。本示例中，采用水平磁场检测芯片相比于传统方式中采用垂直磁场检测芯片，更有助于缩小驱动电机控制器的体积并减轻驱动电机控制器的重量，达到小型轻量化需求。
33.在一实施例中，磁屏蔽片23与模块壳体11一体成型。
34.作为一示例，磁屏蔽片23可与模块壳体11采用注塑方式或者其他方式一体成型，相比于需要采用卡扣或者插接等连接结构进行连接，有助于进一步缩小驱动电机控制器的体积并减轻驱动电机控制器的重量，达到小型轻量化需求。
35.在一实施例中，驱动电机控制器还包括信号连接件24，信号连接件24用于连接霍尔芯片22和功率控制板12。
36.其中，信号连接件24是用于实现信号传输的连接件。
37.作为一示例，驱动电机控制器还设有用于连接霍尔芯片22和功率控制板12的信号
连接件24，以将霍尔芯片22检测形成的电信号传输给功率控制板12，以使功率控制板12根据接收到的电信号进行相应的控制操作，保障驱动电机控制器的基本功能的实现。
38.在一实施例中，信号连接件24与模块壳体11一体成型。
39.作为一示例，信号连接件24可与模块壳体11采用注塑方式或者其他方式一体成型，相比于需要采用卡扣或者插接等连接结构进行连接，有助于进一步缩小驱动电机控制器的体积并减轻驱动电机控制器的重量，达到小型轻量化需求。
40.在一实施例中，信号连接件24为连接针。
41.作为一示例，信号连接件24可以为连接针，实现霍尔芯片22和功率控制板12之间的信号连接，连接针的体积较小，重量较轻，有助于进一步缩小驱动电机控制器的体积并减轻驱动电机控制器的重量，达到小型轻量化需求。
42.在一实施例中，驱动电机控制器还包括与功率模块10相连的电容器30，模块壳体11为电容器30的壳体，且直流端母排14为电容器30的母排。
43.其中，驱动电机控制器还包括与功率模块10相连的电容器30，可吸收功率模块10输出的高幅值脉动电流，阻止其在电容器30的阻抗上产生高幅值脉动电压，使得功率模块10的电源电压保持在允许范围内，同时防止电容器30的电压过冲或瞬时过电压对功率模块10造成不利影响。
44.作为一示例，驱动电机控制器还集成有电容器30，模块壳体11为电容器30的壳体，使得功率模块10和电容器30实现壳体共用；且直流端母排14为电容器30的母排，使得功率模块10和电容器30实现直流电极功用。
45.本示例所提供的驱动电机控制器，电容器30与功率模块10实现壳体共用和母排共用，既可避免电容器30与功率模块10中电极再次安装的问题，相比于传统方式中采用螺栓或者其他连接结构与功率模块10固定连接，使得电容器30的连接端与功率模块10的直流端母排14电连接的方式，驱动电机控制器实现功率模块10和电容器30的壳体共用，使得电容器30距离功率模块10更近，使得两者之间的杂散电感更小，电气性能更好，且有助于提高驱动电机控制器的集成度，缩小驱动电机控制器的体积并减轻驱动电机控制器的重量，达到小型轻量化需求。
46.在一实施例中，驱动电机控制器还包括与模块壳体11相连的散热结构。
47.作为一示例，散热结构与模块壳体11相连，可对装配在模块壳体11上的功率控制板12进行散热，保障功率控制板12的正常工作。由于霍尔传感器20和电容器30集成在功率模块10上，利用散热结构对功率控制板12进行散热的效果会辐射到霍尔传感器20和电容器30上，实现对霍尔传感器20和电容器30进行散热，以避免霍尔传感器20和电容器30工作过程中的温度升高而影响其工作性能。
48.本实用新型实施例还提供一种电动汽车，电动汽车包括上述实施例中的驱动电机控制器。该驱动电机控制器，在功率模块10上集成霍尔传感器20，霍尔传感器20包括半环形磁芯21和霍尔芯片22，将半环形磁芯21半环绕于交流端母排13的外围，使霍尔芯片22与半环形磁芯21配合，基于霍尔效应，实现对交流端母排13上的电流进行检测，并转换成电信号输出给功率控制板12，在保障功率模块10和霍尔传感器20的功能可实现的前提下，有助于提高驱动电机控制器的集成度。将半环形磁芯21半环绕于功率模块10的交流端母排13上，相比于传统采用闭环状磁芯全环绕的方式，有助于提高驱动电机控制器的集成度，缩小驱
动电机控制器的体积并减轻驱动电机控制器的重量，达到小型轻量化需求。而且，霍尔芯片22设置在模块壳体11上，与功率控制板12电连接，以将霍尔芯片22集成在功率模块10的模块壳体11上，进一步提高驱动电机控制器的集成度，缩小驱动电机控制器的体积并减轻驱动电机控制器的重量，达到小型轻量化需求。
49.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。