一种高集成电机控制器总成制造技术

本发明专利技术公开了一种高集成电机控制器总成，包括：壳体、多个功率器件、第一电路板、母线电容、第二电路板、固定夹具，第一电路板上集成多个功率器件以构成功率变换回路，第二电路板上集成驱动电路与控制电路，第一电路板、第二电路板和母线电容设置在壳体的空腔部中，壳体的壁部上设置有冷却通道和固定孔，壳体的底部上设置有出线孔，第一电路板底部突出形成有支柱，支柱中容纳有三相输出和正负母线，每个功率器件的信号端子焊接在第一电路板上，固定夹具的一端压入固定孔中，固定夹具的另一端将每个功率器件的上端无电器连接部分夹持在壁部上，以与壁部紧密接触。本发明专利技术的电机控制器的结构紧凑化、集成化、耐高温、耐强震动，同时能够降低成本化。

High integrated motor controller assembly

The invention discloses a high integrated motor controller assembly includes a housing, a plurality of power devices, a first circuit board, second bus capacitor, circuit board, fixture, the first circuit board integrated multiple power devices to the success rate of transformation circuit, the second circuit board integrated drive circuit and control circuit. The first circuit board and the second circuit board and bus capacitor is arranged in the hollow cavity of the shell in the wall of the housing part is provided with a cooling channel and a fixing hole, the bottom of the shell is arranged on the outlet hole, the bottom of the first circuit board projects to form a pillar of support column contains the three-phase output signal and the positive and negative terminals of each power bus. The welding device on the first circuit board, one end of the fixture is pressed into the fixed hole, the other end of the fixture will be top of each power device without electrical connection part is clamped on the wall To close contact with the wall. The motor controller of the invention has the advantages of compact structure, high integration, high temperature resistance, strong shock resistance and low cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电机控制器总成，特别涉及一种新能源车用集成电机控制器总成。
技术介绍
即将到来的排放法规规定，2021年全部的销售车辆都必须满足二氧化碳排放标准下降到95g/km。目前，二氧化碳排放平均为130g/km，即排量需要减少约30％，这需要做出巨大的努力，特别是动力总成。纯电动、混合动力和插电式混合动力技术可以解决这一挑战，但需要几百伏的高压，目前来看电池成本相当昂贵，同时，这些技术需要对底盘架构做出重大变化。低压电机系统，如48V系统作为轻度混合动力技术被认为是现阶段性价比最好的节油方案，同时对汽车的加速助力也有贡献，因此，引起了国内外各汽车企业与零配件公司的广泛关注，并展开不同程度地研究开发。低压电机系统一般采用电机与电机控制器集成的方案，安装位置一般在发动机附近，因此电机系统工作环境比较恶劣。电机控制器为降低成本一般会采用多功率器件并联方案来代替功率模块等，采用铝基板设计。如专利文献1(专利号：ZL201320462143.5)公开了一种电机控制器总成，其主要提出了一种可实现MOSFET并联可靠均流的布置结构，专利文献2(专利号：ZL201220688632.8)提供了一种开关磁阻电机控制器的主功率电路，其主要提出了一种基于传统PCB上并联MOSFET实现半桥功率模块的结构，这两个专利文献描述的都是一种多MOSFET并联布置在铝基板上形成功率变换主电路的电机控制器，该类电机控制器的铝基板单面布板，一般只布置功率器件，功率器件散热水道布置在铝基板反面侧，与其集成的电机本体水道呈垂直方向，一方面不利于功率器件的迅速散热，另一方面不利于电机控制器的集成度和紧凑性。针对上述问题，新能源汽车迫切需要设计一种耐高温、耐强震动、高集成度、低成本的低压电机控制器系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于新能源车的高集成电机控制器总成，其可以实现新能源车电机控制器的结构紧凑化、集成化、耐高温、耐强震动，同时达到低成本化设计。本专利技术采用的技术方案为：本专利技术的实施例提供一种高集成电机控制器总成，包括：壳体、多个功率器件、第一电路板、母线电容、第二电路板、固定夹具，所述第一电路板上集成所述多个功率器件以构成功率变换回路，所述第二电路板上集成驱动电路与控制电路，所述第一电路板和所述第二电路板的中间位置开设有相互对齐并容纳所述母线电容的通孔，所述第一电路板设置在所述壳体的底部，所述第二电路板设置在所述第一电路板的上面并与所述第一电路板连接，所述母线电容的正负端子与所述第一电路板连接，所述壳体包括底部和与所述底部垂直连接的壁部，所述壁部上设置有冷却通道和固定孔，所述底部上设置有出线孔，所述第一电路板底部突出形成有支柱，所述支柱中容纳有三相输出和正负母线，每个功率器件的信号端子焊接在所述第一电路板上，所述固定夹具的一端固定在所述固定孔中，所述固定夹具的另一端将每个功率器件的上端无电器连接部分夹持在所述壁部上，以与所述壁部紧密接触。可选地，所述功率器件为直插式器件。可选地，所述功率器件与所述壁部之间设置有绝缘导热件。可选地，所述第一电路板和所述第二电路板通过螺栓固定连接。可选地，所述第一电路板上放置有第一处理电路，所述第二电路板上放置有第二处理电路，所述第一处理电路的放热量大于所述第二处理电路的放热量。可选地，所述第一电路板为铝基板、厚铜PCB板或者铜排。可选地，通过在所述冷却通道中通入冷却液或者将空气吹入所述冷却通道中来实现冷却功能。可选地，所述固定夹具由弹性材料制成。可选地，所述壳体为中间具有空腔部的圆柱形结构。本专利技术的高集成电机控制器总成利用电机控制器壳体上的固定夹具实现了功率主回路的功率器件与电机控制器壳体壁的冷却系统紧密接触，优化了散热路径，方便更好的散热。同时，实现了将冷却水道由一般布置在横向改变成了纵向，由于电机的冷却水道设置在定子的轴向方向上，因此，当与电机嵌套结合使用时，可不改变电机本体本来的冷却水流向，实现二者共用冷却水，方便了电机控制器与电机的集成一体化，降低了电机系统的成本。固定夹具将每个功率器件紧密固定在电机控制器的壳壁上，保证了器件的良好接触和系统的耐震能力。功率器件直插布置，较一般的平面布置更节省空间，提高了结构的集成度，使得整个总成更加小型化，在整车布置的灵活性大幅提高。附图说明图1为本专利技术的高集成电机控制器的爆炸示意图。图2为本专利技术的高集成电机控制器的壳体示意图。图3为本专利技术的高集成电机控制器的布置结构示意图。图4为图3中的A-A方向观看的示意图。图5为图4中的B部分的放大示意图。(附图说明)1-壳体；2-冷却通道；3-第一电路板；4-冷却通道出口；5-螺栓；6-冷却通道进口；7-功率器件；8-母线电容；9-第二电路板；10-固定夹具；11-支柱；12-固定孔；13-出线孔。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。图1为本专利技术的高集成电机控制器的爆炸示意图。图2为本专利技术的高集成电机控制器的壳体示意图。图3为本专利技术的高集成电机控制器的布置结构示意图。图4为图3中的A-A方向观看的示意图。图5为图4中的B部分的放大示意图。如图1和图2所示，本专利技术的实施例提供的高集成电机控制器，整体呈圆柱形结构，用于实现功率变换功能，包括壳体1、多个功率器件7、第一电路板3、母线电容8、第二电路板9和固定夹具，壳体1中间形成有空腔部，包括底部和与底部垂直连接的壁部，空腔部用于放置第一电路板3、第二电路板9和母线电容8，具有与第一电路板3和第二电路板9相适配的形状，所述第一电路板3和所述第二电路板9的中间位置开设有相互对齐并容纳所述母线电容8的通孔，该通孔与母线电容8的形状相一致。这样，母线电容8可布置在第一电路板3和第二电路板9的中间通孔中从而设置在壳体中间位置，母线电容8的正负端子与第一电路板3连接，可通过焊接或者螺栓连接而与第一电路板3进行连接。其中，第一电路板3上集成多个功率器件7构成功率变换电路，设置在第一电路板3上的直流母线并接母线电容8实现纹波电流吸收和瞬时功率补充，第二电路板9上集成驱动电路与控制电路，用于实现控制算法，并完成控制算法对应的控制信号放大，实现控制电机运行。如图2所示，在壳体1的壁部上设置有冷却通道2和多个固定孔12，在壳体1的底部上设置有多个出线孔13，固定孔12延垂直方向设置在靠近壳体1的空腔部的位置，即壳体1的内部边缘位置处，固定孔12为沿壁部的高度方向延伸一定深度的凹孔，这样固定孔12的底端封闭而上端开放，固定孔12的个数与功率器件7的个数相对应。冷却通道2为布置在壁部上的环形冷却流路，具有冷却通道进口6和冷却通道出口4，冷却通道2中可以流通冷却液或者通过外部设备如鼓风机吹入的空气进行冷却，即可以水冷或者风冷的方式进行冷却。进行功率处理的功率器件可为MOSFET、IGBT，每个功率器件7的信号端子通过第一电路板3上的过孔焊盘而焊接在所述第一电路板3上，每个功率器件的上端无电器连接部分可通过固定夹具10固定在壳体的壁部上，以与所述壳体1紧密接触，这样，一方面保证了电机控制器的耐震能力，另一方面保证功率器件7的良好的贴壳散热能力，即可以通过壳体上的冷却通道而进行散热。固定夹具10可整体为弯折本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高集成电机控制器总成，其特征在于，包括：壳体、多个功率器件、第一电路板、母线电容、第二电路板、固定夹具，所述第一电路板上集成所述多个功率器件以构成功率变换回路，所述第二电路板上集成驱动电路与控制电路，所述第一电路板和所述第二电路板的中间位置开设有相互对齐并容纳所述母线电容的通孔，所述第一电路板设置在所述壳体的底部，所述第二电路板设置在所述第一电路板的上面并与所述第一电路板连接，所述母线电容的正负端子与所述第一电路板连接，所述壳体包括底部和与所述底部垂直连接的壁部，所述壁部上设置有冷却通道和固定孔，所述底部上设置有出线孔，所述第一电路板底部突出形成有支柱，所述支柱中容纳有三相输出和正负母线，每个功率器件的信号端子焊接在所述第一电路板上，所述固定夹具的一端压入所述固定孔中，所述固定夹具的另一端将每个功率器件的上端无电器连接部分夹持在所述壁部上，以与所述壁部紧密接触。

【技术特征摘要】
1.一种高集成电机控制器总成，其特征在于，包括：壳体、多个功率器件、第一电路板、母线电容、第二电路板、固定夹具，所述第一电路板上集成所述多个功率器件以构成功率变换回路，所述第二电路板上集成驱动电路与控制电路，所述第一电路板和所述第二电路板的中间位置开设有相互对齐并容纳所述母线电容的通孔，所述第一电路板设置在所述壳体的底部，所述第二电路板设置在所述第一电路板的上面并与所述第一电路板连接，所述母线电容的正负端子与所述第一电路板连接，所述壳体包括底部和与所述底部垂直连接的壁部，所述壁部上设置有冷却通道和固定孔，所述底部上设置有出线孔，所述第一电路板底部突出形成有支柱，所述支柱中容纳有三相输出和正负母线，每个功率器件的信号端子焊接在所述第一电路板上，所述固定夹具的一端压入所述固定孔中，所述固定夹具的另一端将每个功率器件的上端无电器连接部分夹持在所述壁部上，以与所述壁部紧密接触。2.根据权利要求1所述的高集成电机控制器总成，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志强，钟华，刘金峰，赵慧超，文彦东，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22