一种高效散热的电动自行车控制器的制作方法

本技术涉及一种高效散热的电动自行车控制器。

背景技术：

1、电动自行车通常在脚踏板或车架下部设置有控制器，作用主要用来控制电机的启动、运行和停止，以及电池bms模块和其它电子器件的运作，是电动自行车上重要的核心部件。这种控制器通常由壳体和置于壳体内部的电路板构成，且随着电动自行车设计日趋小型化和轻型化的发展趋势，也给控制器提出相同的设计要求。

2、传统的电动自行车控制器大多采用单块电路板的形式，即将芯片控制元件和功率发热元件等电路元件都整合在单块电路板上，再装进壳体，使用中存在如下问题：一方面由于各电路元件都整合在一块电路板上，使得电路板面积做的比较大，进而导致匹配的壳体规格也必须做大，最终使得控制器成品整体体积不够紧凑，无法满足小型化和轻型化的行业设计需求。另一方面，单块电路板不利于其上各电路元件的热量排散，尤其是功率发热元件的热量易向芯片控制元件传导，时间一长会大大影响后者工作性能。

3、作为改进，目前行业内一类电动自行车控制器采用双层电路板的设计，其将功率发热元件专门设置在一层电路板上，而在间隔的另一层电路板上设置芯片控制元件，并采用板间信号连接器连接固定两层电路板并传递信号，以此来达到减小控制器体积并增强散热效果的目的。但实际这类控制器的设计依旧暴露出如下问题：1、功率发热元件需要侧向固定在额外的散热器件上进行散热，散热器件本身需要占据一定的体积，这无疑增大了电路板整体的装配体积。但散热器件规格又不能做的太大，因此实际上限制了其散热性能的发挥，从而造成控制器整体的散热效果无法进一步提高；2、两层电路板之间通过集中设置的板间信号连接器连接固定，既不利于散热，又不利于提高电路板间的支撑稳定性；3、双层电路板之间缺少走大电流的连接结构。

技术实现思路

1、本实用新型目的是：提供一种高效散热的电动自行车控制器，其对于内部电路板的散热性能更好。

2、本实用新型的技术方案是：一种高效散热的电动自行车控制器，包括壳体和设于壳体内上下分布的两层电路板，其中一层为用于设置功率发热元件的第一电路板，而另一层为用于设置芯片控制元件的第二电路板，其特征在于第一电路板嵌装设于壳体内底部的定位凹槽中，并通过螺钉与壳体固定；并且第一电路板为铝基板，其上的功率发热元件为直接焊接固定其上的贴片式功率发热元件；而第二电路板位于第一电路板的上方，其与第一电路板之间通过分散设置的多个板间信号连接器连接固定。

3、进一步的，本实用新型中所述第一电路板和第二电路板之间还通过分散设置的多个用于走大电流的电路板连接插片串接固定。具体安装时，电路板连接插片的底部与第一电路板焊接，上方穿过设于第二电路板上的焊盘孔，并且与焊盘孔内周焊接固定。不同于板间信号连接器走小电流信号或电压信号，电路板连接插片主要用于走三相大电流，以减轻板间信号连接器的负荷，延长其使用寿命。并且分散设置的电路板连接插片同样起到既利于电路板散热，又利于提高电路板间支撑定位稳定性的作用。

4、进一步的，本实用新型中所述第二电路板为环氧玻璃布层压板。

5、进一步的，本实用新型中所述壳体包括矩形管状本体和固定在矩形管状本体两端的两个端盖，其中一个端盖上开有连通矩形管状本体内部的走线孔，而矩形管状本体的外表面成型分布有若干平行的散热筋，以增强散热效果。

6、进一步的，本实用新型中所述壳体为铝合金壳体。

7、进一步的，本实用新型中所述贴片式功率发热元件为贴片式mos管。

8、进一步的，本实用新型中所述铝基板上固设有若干内设螺纹连接孔的连接柱，铝基板和壳体上对应各螺纹连接孔设有贯通孔，用于穿设螺钉与螺纹连接孔配合以将铝基板与所述壳体固定。连接柱能够增强铝基板向壳体导热的功能，因此进一步提高了第一电路板的散热性能。

9、本实用新型的优点是：

10、1、本实用新型提供的这种控制器，其将双层电路板中用于设置功率发热元件的第一电路板采用铝基板制作，而将其上的功率发热元件改为贴片式功率发热元件直接焊接固定在铝基板表面，相比现有技术，取消了额外加装在功率发热元件上的散热器件，使第一电路板电性连接功率发热元件的同时兼做其散热板，大大增加了功率发热元件的散热面积，从而既进一步提高了功率发热元件的散热性能，又减小了电路板装配体积，进而利于缩小控制器整体体积。

11、2、本实用新型中两层电路板之间通过分散设置的多个板间信号连接器连接固定，相比于现有技术中集中设置的板间信号连接器，既利于散热，又利于提高电路板间的支撑稳定性。并且板间信号连接器分多个分散布置，使得两层电路板上的电路元器件不需要集中布置，也利于提高每块电路板的散热性能。

12、3、本实用新型中第一电路板和第二电路板之间还通过分散设置的多个电路板连接插片串接固定，这些电路板连接插片承担走三相大电流的功能，能够减轻板间信号连接器的负荷，延长其使用寿命。并且分散设置的电路板连接插片同样起到既利于电路板散热，又利于提高电路板间支撑定位稳定性的作用。

13、4、本实用新型中第一电路板嵌装在壳体内底部的定位凹槽内与壳体内壁直接接触以便于热量的排散，加上第一电路板表面的连接柱能够增强向壳体导热的功能，因此大大提高了功率发热元件所在电路板的散热性能。而第二电路板因与第一电路板分开布局，故其上的电路元器件，尤其是芯片控制元件不受功率发热元件热量排散的影响，能够提高工作性能，并延长使用寿命。

技术特征：

1.一种高效散热的电动自行车控制器，包括壳体（1）和设于壳体（1）内上下分布的两层电路板，其中一层为用于设置功率发热元件的第一电路板（2），而另一层为用于设置芯片控制元件的第二电路板（3），其特征在于第一电路板（2）嵌装设于壳体（1）内底部的定位凹槽（4）中，并通过螺钉（5）与壳体（1）固定；并且第一电路板（2）为铝基板，其上的功率发热元件为直接焊接固定其上的贴片式功率发热元件（6）；而第二电路板（3）位于第一电路板（2）的上方，其与第一电路板（2）之间通过分散设置的多个板间信号连接器（7）连接固定。

2.根据权利要求1所述的一种高效散热的电动自行车控制器，其特征在于所述第一电路板（2）和第二电路板（3）之间还通过分散设置的多个用于走大电流的电路板连接插片（8）串接固定。

3.根据权利要求1所述的一种高效散热的电动自行车控制器，其特征在于所述第二电路板（3）为环氧玻璃布层压板。

4.根据权利要求1所述的一种高效散热的电动自行车控制器，其特征在于所述壳体（1）包括矩形管状本体（1a）和固定在矩形管状本体（1a）两端的两个端盖（1b），其中一个端盖（1b）上开有连通矩形管状本体（1a）内部的走线孔（9），而矩形管状本体（1a）的外表面成型分布有若干平行的散热筋（10）。

5.根据权利要求1或4所述的一种高效散热的电动自行车控制器，其特征在于所述壳体（1）为铝合金壳体。

6.根据权利要求1所述的一种高效散热的电动自行车控制器，其特征在于所述贴片式功率发热元件（6）为贴片式mos管。

7.根据权利要求1所述的一种高效散热的电动自行车控制器，其特征在于所述铝基板上固设有若干内设螺纹连接孔（12）的连接柱（11），铝基板和壳体（1）上对应各螺纹连接孔（12）设有贯通孔，用于穿设螺钉（5）与螺纹连接孔（12）配合以将铝基板与所述壳体（1）固定。

技术总结
本技术公开了一种高效散热的电动自行车控制器，包括壳体和设于壳体内上下分布的两层电路板，其中一层为用于设置功率发热元件的第一电路板，而另一层为用于设置芯片控制元件的第二电路板，其特征在于第一电路板嵌装设于壳体内底部的定位凹槽中，并通过螺钉与壳体固定；并且第一电路板为铝基板，其上的功率发热元件为直接焊接固定其上的贴片式功率发热元件；而第二电路板位于第一电路板的上方，其与第一电路板之间通过分散设置的多个板间信号连接器连接固定。本技术相比现有技术，取消了额外加装在功率发热元件上的散热器件，使第一电路板兼做散热板，增加了功率发热元件散热面积，进一步提高了其散热性能。

技术研发人员：温群峰
受保护的技术使用者：苏州盛亿电机有限公司
技术研发日：20230209
技术公布日：2024/1/14