一种电机控制器及其封装方法与流程

本发明涉及一种电机控制器及其封装方法。

背景技术：

驱动电机及驱动器作为电动汽车和混合动力汽车的核心部件之一，它是汽车实现各种工作模式的关键，直接影响着整车的性能，如汽车油耗指标、排放指标、动力性、经济性和稳定性。而无论是纯电动汽车还是混合动力汽车，其动力总成结构都非常紧凑，留给电机驱动系统的空间非常小，在减小电机和驱动器体积的同时，还要求电机及控制器输出足够的转矩、功率。

此外，对于电动汽车上其驱动电机及驱动器而言，通常情况下都是高压大电流信号，因此发热严重。对于驱动电机及驱动器的散热则是一个必须要解决的问题。如何保证较高散热效率的同时，尽量使二者结构紧凑是提高驱动电机及驱动器效率的关键技术。因此，提出一种空间布局紧凑、散热性良好的箱体结构是十分必有且有意义的。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电机控制器及其封装方法，本发明空间布局合理紧凑，可以有效降低控制器体积。除此之外，该箱体结构还适合于需要水冷散热的控制器。尤其适合中大功率、高压大电流的控制器、驱动器领域。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种电机控制器及其封装方法，包括壳体；壳体的两面均设置有开口，两开口上分别通过盖板和水冷盖板封闭，壳体相对的两端上分别安装有低压接插件和高压接插件，所述低压接插件将低压信号传给控制电路板，所述高压接插件将电机母线电流和相电流传输给电流传感器,电流传感器将采集到的电流信号传输到控制电路板上，所述控制电路板还和驱动电路板连接。

所述驱动电路板和控制电路板均通过螺栓安装在igbt模块上，控制电路板安装在驱动电路板上方，igbt模块安装在水冷盖板上。

所述低压接插件的接线端伸入壳体内与接插件pcb板连接，接插件pcb板固定安装在壳体端部，接插件pcb板通过信号转接板与控制电路板连接。

所述电流传感器接线端穿过接插件pcb板与电流传感器pcb板连接，电流传感器pcb板固定在接线排上且与接线排导通，接线排上安装有电流传感器,电流传感器通过接插件音效与控制电路板连接。

所述壳体内还安装有薄膜电容,薄膜电容的一接线端通过铜排与高压接插件连接，薄膜电容的另一接线端与驱动电路板连接。

所述控制电路板和驱动电路板之间通过排针和排母连接，安装控制电路板和驱动电路板的螺栓上均套有隔离柱。

所述壳体上还安装有防水透气阀,防水透气阀将壳体内外连通。

一种电机控制器的封装方法，包括以下步骤：

①将水冷盖板焊接到壳体上，测试是否漏水；

②分别将薄膜电容和igbt模块安装在水冷盖板端部和中部；

③将驱动电路板使用套有隔离柱的螺栓安装在igbt模块上；

④安装铜排；

⑤将控制电路板使用套有隔离柱的螺栓安装在igbt模块上且在驱动电路板上端；

⑥将电流传感器装到电流传感器pcb板上，随后将电流传感器pcb板安装到接线排上，将安装好组件的接线排安装到壳体内部；

⑦安装高压接插件，紧固所有铜排螺钉；

⑧依次安装信号转接板、防水透气阀后，将密封圈放入壳体的密封凹槽内，安装盖板。

本发明的有益效果在于：控制器内部体积紧凑，将所有空间充分利用，有助于提高控制器的功率密度；且由于整个控制器的发热主要来源于igbt模块，将控制器箱体底部安装igbt模块位置的局部区域开了水道，一方面是节省了水道的空间，另一方面还能将控制器中产生的热量有效地带出，降低控制器温度。该控制器散热箱体结构在驱动系统中，经试验测试，结构空间非常紧凑，重量轻，散热效果良好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的截面结构示意图；

图中：100-壳体，110-接插件pcb板，120-密封圈，130-盖板，140-电流传感器pcb板，150-接线排，160-水冷盖板，170-控制电路板，180-驱动电路板，190-igbt模块，200-隔离柱，210-薄膜电容，220-信号转接板，230-低压接插件，240-防水透气阀，250-电流传感器，260-铜排，270-高压接插件。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

一种电机控制器及其封装方法，包括壳体100；壳体100的两面均设置有开口，两开口上分别通过盖板130和水冷盖板160封闭，壳体100相对的两端上分别安装有低压接插件230和高压接插件270，所述低压接插件230将低压信号传给控制电路板170，所述高压接插件270将电机母线电流和相电流传输给电流传感器250,电流传感器250将采集到的电流信号传输到控制电路板170上，所述控制电路板170还和驱动电路板180连接。水冷盖板160内设置有循环水道。

所述驱动电路板180和控制电路板170均通过螺栓安装在igbt模块190上，控制电路板170安装在驱动电路板180上方，igbt模块190安装在水冷盖板160上。控制电路板170与驱动电路板180为两层结构，二者通过排针和排母连接，此外为保证控制电路板与驱动电路板之间的爬电距离，二者之间的安装螺钉都套有隔离柱200。

所述低压接插件230的接线端伸入壳体100内与接插件pcb板110连接，接插件pcb板110固定安装在壳体100端部，接插件pcb板110通过信号转接板220与控制电路板170连接。低压信号通过两个低压接插件230传给控制器，低压接插件230控制器内部端焊接在接插件pcb板110上，接插件pcb板110通过螺钉固定在控制器箱体100端部的两个凸台上。在接插件pcb板上焊有弯角排针，通过信号转接板220，从而将信号连接到控制电路板上170。

所述电流传感器250接线端穿过接插件pcb板110与电流传感器pcb板140连接，电流传感器pcb板140固定在接线排150上且与接线排150导通，接线排150上安装有电流传感器250,电流传感器250通过接插件音效与控制电路板170连接。线缆接线排150的一端加工有凸台，用于固定电流传感器pcb板140，电流传感器板上安装有电流传感器250采集母线电流和相电流，采集到的电流信号通过接插件引线接到控制电路板170上。

所述壳体100内还安装有薄膜电容210,薄膜电容210的一接线端通过铜排260与高压接插件270连接，薄膜电容210的另一接线端与驱动电路板180连接。

所述控制电路板170和驱动电路板180之间通过排针和排母连接，安装控制电路板170和驱动电路板180的螺栓上均套有隔离柱200。

所述壳体100上还安装有防水透气阀240,防水透气阀240将壳体100内外连通。

一种电机控制器的封装方法，包括以下步骤：

①将水冷盖板160焊接到壳体100上，测试是否漏水；

②分别将薄膜电容210和igbt模块190安装在水冷盖板160端部和中部；

③将驱动电路板180使用套有隔离柱200的螺栓安装在igbt模块190上；

④安装铜排260；

⑤将控制电路板170使用套有隔离柱200的螺栓安装在igbt模块190上且在驱动电路板180上端；

⑥将电流传感器250装到电流传感器pcb板140上，随后将电流传感器pcb板140安装到接线排150上，将安装好组件的接线排150安装到壳体100内部；

⑦安装高压接插件270，紧固所有铜排螺钉；

⑧依次安装信号转接板220、防水透气阀240后，将密封圈120放入壳体100的密封凹槽内，安装盖板130。