一种低压起动发电控制器

1.本实用新型属于电机控制器领域，更具体地，涉及一种低压起动发电控制器。


背景技术：

2.低压起动发电系统中，需要引入双向dc/dc变换器来提高母线电压，以提供给后级逆变器使用。起动阶段，低压电源供电，通过dc/dc变换器升压后给高压侧直流母线，并提供给后级逆变器驱动起动发电机，将发动机拖动至点火转速，随后，发动机拖动起动发电机发电，能量经逆变器后再经过双向dc/dc变换器降压后供给低压侧电源使用。低压起动发电控制器复杂度大，对体积、重量和可靠性提出了更多的挑战。
3.低压大电流控制器中，一般对dc/dc拓扑使用多相交错并联设计，以减小单个功率器件的电流应力，后级逆变器的功率器件也经常工作在低压大电流工况下，一般需对功率器件进行并联设计以减单个功率器件的电流应力。在双向dc/dc电路中，滤波电感和滤波电容占体积较大，进一步加大了电路结构的复杂度、体积和重量。


技术实现要素：

4.针对现有技术的缺陷和改进需求，本实用新型提供了一种低压起动发电控制器，其目的在于通过电感、电容的优化布局，以及控制板、电容板、功率板的空间叠层设计，有效减小低压起动发电控制器的体积。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种低压起动发电控制器，包括：箱体、控制板、电容板、功率板、滤波电容和滤波电感；所述控制板、所述电容板和所述功率板依次叠层放置在所述箱体内，所述滤波电容和所述滤波电感分别设置在所述电容板的两面。
6.更进一步地，还包括：散热风扇，设置在所述箱体的背面；所述滤波电感设置在所述电容板中与所述箱体的背面相对的一面，且与所述箱体的背面相接触。
7.更进一步地，还包括：dc/dc变换器和dc/ac变换器，均设置在所述功率板上，且均包括多个横向排列的mosfet。
8.更进一步地，还包括：支撑板，设置在所述控制板和所述电容板之间；多个汇流铜排，位于所述支撑板和所述电容板之间。
9.更进一步地，所述功率板位于所述箱体的背面处，所述电容板上设置有多个铜柱，所述控制板、所述支撑板和所述多个汇流铜排通过所述多个铜柱固定在所述电容板上。
10.更进一步地，还包括：多个动力线插头，设置在所述箱体的底面。
11.更进一步地，还包括：多个航空线插头，设置在所述箱体的侧面。
12.总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：通过电感、电容的优化布局，以及控制板、电容板、功率板的空间叠层设计，有效减小低压起动发电控制器的体积和重量，实现起动和发电的功率电路一体化集成；通过结构布局上的合理设计和散热优化，增加了控制器的可靠性。
附图说明
13.图1为本实用新型实施例提供的低压起动发电控制器的爆炸图；
14.图2为本实用新型实施例提供的低压起动发电控制器的后视图；
15.图3为本实用新型实施例提供的低压起动发电控制器的仰视图；
16.图4为本实用新型实施例提供的低压起动发电控制器的右视图。
17.在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或者结构，其中：
18.1为箱体，2为控制板，3为电容板，4为功率板，5为滤波电容，6为滤波电感，7为散热风扇，8为dc/dc变换器，9为dc/ac变换器，10为支撑板，11为汇流铜排，12为铜柱，13为动力线插头，14为航空线插头。
具体实施方式
19.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
20.在本实用新型中，本实用新型及附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
21.图1为本实用新型实施例提供的低压起动发电控制器的爆炸图。参阅图1，结合图2-图4，对本实施例中低压起动发电控制器进行详细说明。
22.参阅图1，低压起动发电控制器包括：箱体1、控制板2、电容板3、功率板4、滤波电容5和滤波电感6。控制板2、电容板3和功率板4依次叠层放置在箱体1内；滤波电容5和滤波电感6分别设置在电容板3的两面。叠层结构减小了低压起动发电控制器的体积，滤波电容和滤波电感的两面放置结构充分利用了箱体空间，进一步减小了低压起动发电控制器的体积。
23.进一步地，功率板4由四相交错并联dc/dc电路、三相h桥逆变电路这两个电路中的mosfet功率器件构成，电容板3由四相交错并联dc/dc电路中的滤波电容5、滤波电感6构成，控制板2以数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)为核心。
24.低压起动发电控制器还包括散热风扇7。散热风扇7设置在箱体1的背面，如图2所示。滤波电感6设置在电容板3中与箱体1的背面相对的一面，并且与箱体1的背面相接触。进一步地，滤波电感6紧贴箱体1的背面，以优化滤波电感6的散热性能。
25.低压起动发电控制器还包括设置在功率板4上的dc/dc变换器8和dc/ac变换器9。dc/dc变换器8为四相交错并联dc/dc电路；dc/ac变换器9为三相h桥逆变电路。dc/dc变换器8和dc/ac变换器9均包括多个横向排列的mosfet，具体地，例如均包括多个左右横向排列的mosfet。本实施例中优选高开关频率的mosfet功率器件，可以有效地降低电感和电容的体积。dc/dc变换器8和dc/ac变换器9中mosfet的损耗产生的热量可以通过箱体1和散热风扇7散发出去，以提高低压起动发电控制器的稳定性。
26.低压起动发电控制器还包括支撑板10和多个汇流铜排11。支撑板10设置在控制板2和电容板3之间；多个汇流铜排11位于支撑板10和电容板3之间。
27.功率板4位于箱体1的背面处，即控制板2、支撑板10、汇流铜排11、电容板3和功率
板4依次位于箱体1的正面和背面之间。电容板3上设置有多个铜柱12。控制板2、支撑板10和汇流铜排11通过铜柱12固定在电容板3上。
28.低压起动发电控制器还包括多个动力线插头13。动力线插头13设置在箱体1的底面，如图3所示。低压起动发电控制器还包括多个航空线插头 14。航空线插头14设置在箱体1的侧面，如图4所示。
29.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种低压起动发电控制器，其特征在于，包括：箱体(1)、控制板(2)、电容板(3)、功率板(4)、滤波电容(5)和滤波电感(6)；所述控制板(2)、所述电容板(3)和所述功率板(4)依次叠层放置在所述箱体(1)内，所述滤波电容(5)和所述滤波电感(6)分别设置在所述电容板(3)的两面。2.如权利要求1所述的低压起动发电控制器，其特征在于，还包括：散热风扇(7)，设置在所述箱体(1)的背面；所述滤波电感(6)设置在所述电容板(3)中与所述箱体(1)的背面相对的一面，且与所述箱体(1)的背面相接触。3.如权利要求1所述的低压起动发电控制器，其特征在于，还包括：dc/dc变换器(8)和dc/ac变换器(9)，均设置在所述功率板(4)上，且均包括多个横向排列的mosfet。4.如权利要求1所述的低压起动发电控制器，其特征在于，还包括：支撑板(10)，设置在所述控制板(2)和所述电容板(3)之间；多个汇流铜排(11)，位于所述支撑板(10)和所述电容板(3)之间。5.如权利要求4所述的低压起动发电控制器，其特征在于，所述功率板(4)位于所述箱体(1)的背面处，所述电容板(3)上设置有多个铜柱(12)，所述控制板(2)、所述支撑板(10)和所述多个汇流铜排(11)通过所述多个铜柱(12)固定在所述电容板(3)上。6.如权利要求1-5任一项所述的低压起动发电控制器，其特征在于，还包括：多个动力线插头(13)，设置在所述箱体(1)的底面。7.如权利要求1-5任一项所述的低压起动发电控制器，其特征在于，还包括：多个航空线插头(14)，设置在所述箱体(1)的侧面。

技术总结
本实用新型公开了一种低压起动发电控制器，属于电机控制器领域，包括：箱体、控制板、电容板、功率板、滤波电容和滤波电感；控制板、电容板和功率板依次叠层放置在箱体内，滤波电容和滤波电感分别设置在电容板的两面。功率板由四相交错并联DC/DC电路、三相H桥逆变电路这两个电路中的MOSFET功率器件构成，电容板由四相交错并联DC/DC电路中的滤波电容、滤波电感构成，控制板以数字信号处理器为核心。通过电感、电容的优化布局，以及控制板、电容板、功率板的空间叠层设计，有效减小低压起动发电控制器的体积和重量，实现起动和发电的功率电路一体化集成，增加了控制器的可靠性。增加了控制器的可靠性。增加了控制器的可靠性。


技术研发人员：孔武斌 周博 李大伟 曲荣海 龙江 李中原
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：2021.11.26
技术公布日：2022/5/17