电机控制器制造技术

本发明专利技术设计了一种新型的电机控制器，该电机控制器采用模块化结构设计，将整个结构划分为外壳、控制模块、电流转换模块三部分，具备结构紧凑、装配简易等优点。

【技术实现步骤摘要】
电机控制器
本专利技术涉及电机控制的
，具体说是一种用于电动汽车的电机控制器。
技术介绍
作为电动汽车的三大核心部件之一，电机控制器的设计技术对整个电动车的运行性能起着决定性作用。目前，市场上的电机控制器产品很多，其中不乏汽车级的电机控制器，但普遍存在以下问题：1、结构设计不合理，所占空间较大，功率密度较低；2、控制器内部各部件在结构上的模块化程度低，在装配工艺上比较复杂，不利于问题研究或者维护维修。
技术实现思路
本专利技术的目的针对市场上主要产品的不足，设计一款电机控制器，以解决现有技术中的结构紧凑性差、模块化程度低、装配工艺复杂的问题。本专利技术的技术方案如下：一种电机控制器，包括控制模块、电流转换模块和外壳。所述的控制模块包括控制板和屏蔽板；所述控制板用于对外部系统信号进行处理并对电机控制器进行工作控制，控制板固定在屏蔽板背对电流转换模块的一面；所述的屏蔽板用于防止控制板收到电磁干扰，特别是来自于电流转换模块的电磁干扰，屏蔽板可以和外壳，也可以和电流转换模块相固定；所述的电流转换模块包括驱动板、功率半导体模块、冷却模块和电容；驱动板用于对功率半导体模块进行驱动控制，驱动板固定在功率半导体模块上；冷却模块用于对功率半导体模块进行冷却，功率半导体模块和电容分别固定在冷却模块的两侧；控制板和驱动板之间信号连接，驱动板和功率半导体模块之间信号连接，功率半导体模块和电容之间电连接；冷却模块和外壳之间有相配合的固定结构，整个电流转换模块通过冷却模块和外壳相固定。针对常规电动汽车的应用，其驱动电机为三相交流电机，其电源为直流电池组，对应的：外壳上设有三相交流输出端口并和三相交流电机相连接，功率半导体模块通过三相连接铜排和三相交流输出端口相连接；外壳上设有直流输入端口并和直流电池组相连接，电容通过正负连接铜排和直流输入端口相连接。此外，外壳上还设有信号交换端口，信号交换端口分别和控制板及外部系统信号连接，用于电机控制器内外信号的接收、解调、调制和发送。针对本专利技术，我们可以采用如下技术方案进行优化：功率半导体模块采用IGBT模块或MOFSET模块。三相交流输出端口或三相连接铜排上设有传感器，传感器和控制板信号连接，并受控制板控制，传感器用于对输出电流情况进行监控。直流输入端口或正负连接铜排上设有互锁电路，所述的互锁电路和控制板信号连接，并受控制板控制。冷却模块为液冷结构，冷却模块上设有进液口和出液口，外壳上对应设有冷却液交换端口，外壳内侧的冷却液交换端口分别和进液口与出液口相连通，外壳外侧的冷却液交换端口和外部冷却液循环系统连通。冷却模块内部设有冷却流道和送液流道，冷却流道设在面向功率半导体模块的一侧，送液流道设在冷却模块面向电容的一侧且和冷却流道串联连通。进液口和出液口设置在冷却模块面向电容的一面。冷却流道和出液口相连通，送液流道和进液口相连通。所述的电容上设有“L”型连接铜排，针对不同类型的功率半导体模块，“L”型连接铜排可以有一排，也可以有多排，“L”型连接铜排的一端和电容一体成型，另一端和功率半导体模块相连接，功率半导体模块和电容之间通过“L”型连接铜排实现电连接。冷却模块上设有工艺柱，用于和装配工装固定，工艺柱可以是可拆卸的，也可以是不可拆卸的。外壳包括壳体和壳盖，所述的控制模块和电流转换模块均固定在壳体内侧，壳盖和壳体密封固定。本专利技术创造的一个优点是装配工艺简单，因此，就本专利技术所涉及的电机控制器，我们给出了一种装配方法：第一步、完成冷却模块的组装；第二步、将功率半导体模块和冷却模块密封固定，密封方式可以采用功率半导体模块和冷却模块之间加装密封圈，同时，完成功率半导体模块上的线路引出；第三步、将电容固定在冷却模块底部，同时，将电容上的”L”型连接铜排和功率半导体模块相固定；第四步、完成传感器、互锁电路的布线和线路引出；第五步、完成电流转换模块的装配，并将电流转换模块放入壳体内固定，完成三相交流输出端口和三相连接铜排之间的固定，完成直流输入端口和正负连接铜排之间的固定；第六步、将控制板固定在屏蔽板上，将屏蔽板和壳体相固定；第七步、将第二步和第四步中引出的线路和控制板相连接，完成控制板和外壳上的信号交换端口的连接；第八步、完成转配，进行调试。有益效果：本专利技术采用了层级式的设计结构，在满足散热要求的前提下，尽可能地对空间进行了利用，相比于现有技术缩小了非必要空间，特别是缩小了电机控制器在水平方向的面积，提升了电机控制器整体的功率密度。此外，本专利技术还采用了结构模块化设计，从而将整个结构组装工作进行了有序分解，在流水线作业时，各作业点按照模块进行装配，在最后对各模块进行组装即可，在规模生产上有明显的优势。附图说明图1是本专利技术电机控制器的整体结构示意图。图2是本专利技术电机控制器的切面示意图。图3是本专利技术电机控制器的控制模块示意图。图4是本专利技术电机控制器的电流转换模块示意图。图5是本专利技术电机控制器的冷却模块的切面示意图。附图标号：1、壳体；2、壳盖；3、控制板；4、屏蔽板；5、驱动板；6、功率半导体模块；7、冷却模块；8、电容；9、散热齿；10、冷却槽；11、冷却流道；12、送液流道；13、进液口；14、出液口；15、引流通道；16、进液端口；17、出液端口；18、“L”型连接铜排；19、三相交流输出端口；20、三相连接铜排；21、直流输入端口；22、正负连接铜排；23、信号交换端口；24、工艺柱。具体实施方式为了便于描述，我们将外壳设有壳盖2的一面所对方向设为上，将外壳设有直流输入端口21的一面所对方向设为正方向，其它方向以此类推。如附图所示：电机控制器，包括控制模块、电流转换模块和外壳。外壳包括壳体1和壳盖2，所述的控制模块和电流转换模块均固定在壳体1内侧，壳盖2和壳体1密封配合并固定在壳体1上。控制模块包括控制板3和屏蔽板4，控制板3由印刷电路板及设在印刷电路板上各电子元件构成，用于对电流转换模块及控制器内的其它部件进行控制；屏蔽板4用于防止电流转换模块对控制板3造成的电磁干扰，所述的控制板3固定在屏蔽板4得上方，屏蔽板4和外壳相固定。电流转换模块包括驱动板5、功率半导体模块6、冷却模块7和电容8。控制板3和驱动板5信号连接，控制驱动板5工作；驱动板5固定在功率半导体模块6上部并和功率半导体模块6信号连接，驱动板5控制功率半导体模块6工作，本实施例中的功率半导体模块6采用的是IGBT模块；功率半导体模块6的底部设有散热齿9，冷却模块7的上部对应设有冷却槽10，冷却槽10的槽口开在冷却模块7面向功率半导体模块6的一面，功率半导体模块6固定在冷却模块7的上方，电容8固定在冷却模块7的下方。所述的冷却模块7为液冷结构，其内部上下分层地设有冷却流道11和送液流道12，冷却流道11和功率半导体模块6相对应，送液流道12和电容8相对应，散热齿9穿过冷却槽10的槽口从而设置在冷却流道11的内部；冷却模块7底部设有进液口13和出液口14，进液口13和外壳上的进液端口16对应连通，送液流道12和进液口13相连通，冷却流道11和送液流道12在左端串联连通，冷却流道11和引流通道15连通，引流通道15穿过送液流道12并和出液口14连通，出液口14和外壳上的出液端口17对应连通。本实施例中，为了保证冷却液在冷却流道11的均匀，引流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机控制器，其特征在于：包括控制模块、电流转换模块和外壳；所述的控制模块包括控制板和屏蔽板，所述的控制板固定在屏蔽板背对电流转换模块的一面，屏蔽板和外壳或电流转换模块相固定；所述的电流转换模块包括驱动板、功率半导体模块、冷却模块和电容，所述的驱动板固定在功率半导体模块上并和功率半导体模块信号连接，所述的控制板和驱动板之间信号连接，所述的功率半导体模块和电容分别固定在冷却模块的两侧，功率半导体模块和电容之间电连接，冷却模块和外壳相固定；所述的外壳上设有三相交流输出端口、直流输入端口和信号交换端口；功率半导体模块通过三相连接铜排和三相交流输出端口相连接；电容通过正负连接铜排和直流输入端口相连接；控制板和信号交换端口信号连接，信号交换端口和外部系统信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种电机控制器，其特征在于：包括控制模块、电流转换模块和外壳；所述的控制模块包括控制板和屏蔽板，所述的控制板固定在屏蔽板背对电流转换模块的一面，屏蔽板和外壳或电流转换模块相固定；所述的电流转换模块包括驱动板、功率半导体模块、冷却模块和电容，所述的驱动板固定在功率半导体模块上并和功率半导体模块信号连接，所述的控制板和驱动板之间信号连接，所述的功率半导体模块和电容分别固定在冷却模块的两侧，功率半导体模块和电容之间电连接，冷却模块和外壳相固定；所述的外壳上设有三相交流输出端口、直流输入端口和信号交换端口；功率半导体模块通过三相连接铜排和三相交流输出端口相连接；电容通过正负连接铜排和直流输入端口相连接；控制板和信号交换端口信号连接，信号交换端口和外部系统信号连接。2.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于：所述的功率半导体模块为IGBT模块或MOFSET模块。3.根据权力要求2所述的电机控制器，其特征在于：所述的三相交流输出端口或三相连接铜排上设有传感器，传感器和控制板信号连接，并受控制板控制。4.根据权力要求3所述的电机控制器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐峻，戴民，杜承润，
申请(专利权)人：天津安捷励电控技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：天津,12