一种空气压缩机控制器及空气压缩机、燃料电池系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种空气压缩机控制器及空气压缩机、燃料电池系统，所述空气压缩机控制器包括外壳、散热底板以及若干接线柱，其所述外壳内安装有驱动板和控制板，驱动板安装在散热底板上，控制板安装在驱动板上且驱动板和控制板通过接插件电连接，驱动板安装有DC/DC变换模块和电机驱动模块，控制板上安装有微处理器控制DC/DC变换模块和电机驱动模块，接线柱与DC/DC变换模块及电机驱动模块电连接。空气压缩机控制器内集成了DC/DC变换器和电机控制器，两者间的连接直接通过电路板过电，减小了空气压缩机控制器的体积，降低了成本，减小了DC/DC变换器与电机控制器间的电磁干扰，提高了空气压缩机的效率和可靠性。

An air compressor controller and air compressor and fuel cell system

The utility model discloses an air compressor controller, an air compressor and a fuel cell system. The air compressor controller comprises a housing, a heat dissipation base plate and a number of wiring posts. The housing is provided with a driving board and a control board, the driving board is installed on the heat dissipation base plate, and the control board is installed on the driving board. The drive board and the control board are electrically connected through the connector. The drive board is equipped with the DC/DC conversion module and the motor drive module. The control board is equipped with the microprocessor-controlled DC/DC conversion module and the motor drive module. The terminal post is electrically connected with the DC/DC conversion module and the motor drive module. The DC/DC converter and motor controller are integrated in the air compressor controller. The connection between them directly passes through the circuit board, which reduces the volume of the air compressor controller, reduces the cost, reduces the electromagnetic interference between the DC/DC converter and the motor controller, and improves the efficiency and reliability of the air compressor.

【技术实现步骤摘要】
一种空气压缩机控制器及空气压缩机、燃料电池系统
：本技术涉及一种空气压缩机控制器及空气压缩机、燃料电池系统，尤其涉及一种集成有DC/DC转换器的电动空气压缩机控制器。
技术介绍
：燃料电池系统包括燃料电池和电动空气压缩机，所述电动空气压缩机用于将作空气向燃料电池供给，利用储存在燃料电池气瓶中的氢气与由电动空气压缩机供给的空气中氧气之间发生电化学反应来产生电能，为用电设备提供动力来源。电动空气压缩机启动时，需要外接低压12/24V电源作为电机启动能量，同时还需要外接DC－DC变换器，DC－DC变换器将低压电源变换为电机控制器所需高电压。通常在电动空气压缩机内，DC－DC变换器与电机控制器为独立部件，它们之间使用数个接插件和电缆进行连接，但电缆较难布置，且易产生电磁干扰和震动影响；也有将DC－DC变换器与电机控制器两个部件放入同一个箱体内集成，两个部件之间通过内部线束来进行连接，但箱体占用体积大，安装布局困难，给装配带来不便，内部线束给电动空气压缩机的整机可靠性带来不利影响。
技术实现思路
：本技术的目的是提供一种空气压缩机控制器及空气压缩机、燃料电池系统，能解决空气压缩机中DC－DC变换器与电机控制器占用体积大、装配不便的问题。本技术的目的是通过下述技术方案予以实现的。本技术的第一个目的是提供一种空气压缩机控制器，包括外壳、安装在外壳底部的散热底板、以及安装在外壳上的若干接线柱，其特征在于：所述外壳内安装有驱动板和控制板，所述驱动板安装在所述散热底板上，所述控制板安装在所述驱动板上方且所述驱动板和所述控制板通过接插件电连接，所述驱动板上安装有DC/DC变换模块和电机驱动模块，所述控制板上安装有微处理器控制所述DC/DC变换模块和电机驱动模块，所述接线柱与所述DC/DC变换模块及所述电机驱动模块电连接。上述所述外壳顶部设有若干接线孔，所述接线柱的端部从所述接线孔伸出所述外壳外，所述控制板上与所述接线柱对应的设有通孔，所述接线柱穿过所述通孔与所述驱动板联接。上述所述DC/DC变换模块为隔离型升压变换器。上述所述DC/DC变换模块包括输入滤波电路、DC/DC功率器件、变压器和输出整流滤波电路；所述电机驱动模块包括电机功率器件、高压母线支撑电容和电流传感器。上述所述输出整流滤波电路包括由整流桥、输出滤波电感和输出滤波电容，所述整流桥由二极管组成。上述所述二极管、所述DC/DC功率器件以及所述电机功率器件安装在所述驱动板的底部，所述二极管、所述DC/DC功率器件以及所述电机功率器件与所述驱动板之间由压板隔开，所述压板设有供所述二极管、所述DC/DC功率器件以及所述电机功率器件的管脚穿过的过孔，所述压板上向上凸出有若干凸柱，所述凸柱支承所述驱动板，所述二极管、所述DC/DC功率器件以及所述电机功率器件的散热面贴在所述散热底板上。上述所述散热底板上设有若干凹槽，所述二极管、所述DC/DC功率器件以及所述电机功率器件设置在所述凹槽内，所述二极管、所述DC/DC功率器件以及所述电机功率器件与所述散热底板之间还设置有绝缘导热片。上述所述DC/DC功率器件及所述电机功率器件为开关MOSFET功率管或IGBT功率管。上述所述接线柱设有七个，分别为低压正极柱、低压负极柱、高压正极柱、高压负极柱和UVW三相输出柱，所述DC/DC变换模块的输入端与所述所述低压正极柱、所述低压负极柱连接，所述电机控制器的输出端与所述UVW三相输出柱连接，所述DC/DC变换模块的输出端与所述电机控制器的直流输入端并联后与所述高压正极柱、高压负极柱连接。上述所述接线柱与所述驱动板通过焊接或螺栓联接。上述所述UVW三相输出柱位于驱动板的中部，所述高压正极柱、所述高压母线支撑电容、以及DC/DC输出滤波电路位于所述UVW三相输出柱一侧，所述低压正极柱、所述低压负极柱、以及所述高压负极柱位于所述三相输出柱的另一侧，所述电机功率器件包括上桥功率元件和下桥功率元件，所述上桥功率元件和下桥功率元件对称设置在所述UVW三相输出柱两侧。上述所述DC/DC功率器件由电源管理电路控制，所述电源管理电路和所述电机功率器件分别由所述微处理器控制。本技术的第二个目的是提供一种空气压缩机，包括电机、空气压缩机组件及空气压缩机控制器，其特征在于：所述空气压缩机控制器为上述所述的空气压缩机控制器。本技术的第三个目的是提供一种燃料电池系统，包括燃料电池和电动空气压缩机，其特征在于：所述空气压缩机为上述所述的空气压缩机。本技术与现有技术相比，具有如下效果：1)所述空气压缩机控制器，所述控制板安装在所述驱动板上方且所述驱动板和所述控制板通过接插件电连接，所述驱动板上安装有DC/DC变换模块和电机驱动模块，所述控制板上安装有微处理器控制所述DC/DC变换模块和电机驱动模块，所述接线柱与所述DC/DC变换模块及所述电机驱动模块电连接，在空气压缩机控制器内集成了DC/DC变换器和电机控制器，两者间的连接无需使用线束，直接通过电路板过电，减小了空气压缩机控制器的体积，降低了制造成本，减小了DC/DC变换器与电机控制器之间的电磁干扰；2)所述外壳顶部设有若干接线孔，所述接线柱的端部从所述接线孔伸出所述外壳外，所述控制板上与所述接线柱对应的设有通孔，所述接线柱穿过所述通孔与所述驱动板联接，所述DC/DC变换模块为隔离型升压变换器，所述DC/DC变换模块包括输入滤波电路、DC/DC功率器件、变压器和输出整流滤波电路；所述电机驱动模块包括电机功率器件、高压母线支撑电容和电流传感器，所述输出整流滤波电路包括由整流桥、输出滤波电感和输出滤波电容，所述整流桥由二极管组成，电路结构简单，布局合理，节约空间。3)所述二极管、所述DC/DC功率器件以及所述电机功率器件安装在所述驱动板的底部，所述二极管、所述DC/DC功率器件以及所述电机功率器件与所述驱动板之间由压板隔开，所述压板设有供所述二极管、所述DC/DC功率器件以及所述电机功率器件的管脚穿过的过孔，所述压板上向上凸出有若干凸柱，所述凸柱支承所述驱动板，所述二极管、所述DC/DC功率器件以及所述电机功率器件的散热面贴在所述散热底板上，所述接线柱与所述驱动板通过焊接或螺栓联接，结构简单，安装简便，节约空间。4)上述所述二极管、所述DC/DC功率器件以及所述电机功率器件安装在所述驱动板的底部，所述二极管、所述DC/DC功率器件以及所述电机功率器件与所述驱动板之间由压板隔开，所述压板设有供所述二极管、所述DC/DC功率器件以及所述电机功率器件的管脚穿过的过孔，所述压板上向上凸出有若干凸柱，所述凸柱支承所述驱动板，所述二极管、所述DC/DC功率器件以及所述电机功率器件的散热面贴在所述散热底板上5)所述电动空气压缩机，将电机控制器与DC－DC变换器深度集成为一体，大幅减少现有技术中接插件及管线的使用量，降低电动空气压缩机的体积和装配复杂程度，减少DC/DC变换器与电机控制器之间外露管线对电动空气压缩机系统的影响，提高系统效率和可靠性，为燃料电池系统的正常工作提供保障；6)所述燃料电池系统，通过对电动空气压缩机的改进，降低了燃料电池系统制造及装配复杂度，使其特别适用于燃料电池汽车等领域，可减少整车零部件数量，简化车辆装配程序。附图说明：图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气压缩机控制器，包括外壳(1)、安装在外壳(1)底部的散热底板(4)、以及安装在外壳(1)上的若干接线柱(6)，其特征在于：所述外壳(1)内安装有驱动板(3)和控制板(2)，所述驱动板(3)安装在所述散热底板(4)上，所述控制板(2)安装在所述驱动板(3)上方且所述驱动板(3)和所述控制板(2)通过接插件(7)电连接，所述驱动板(3)上安装有DC/DC变换模块(31)和电机驱动模块(32)，所述控制板(2)上安装有微处理器控制所述DC/DC变换模块(31)和电机驱动模块(32)，所述接线柱(6)与所述DC/DC变换模块(31)及所述电机驱动模块(32)电连接。

【技术特征摘要】
1.一种空气压缩机控制器，包括外壳(1)、安装在外壳(1)底部的散热底板(4)、以及安装在外壳(1)上的若干接线柱(6)，其特征在于：所述外壳(1)内安装有驱动板(3)和控制板(2)，所述驱动板(3)安装在所述散热底板(4)上，所述控制板(2)安装在所述驱动板(3)上方且所述驱动板(3)和所述控制板(2)通过接插件(7)电连接，所述驱动板(3)上安装有DC/DC变换模块(31)和电机驱动模块(32)，所述控制板(2)上安装有微处理器控制所述DC/DC变换模块(31)和电机驱动模块(32)，所述接线柱(6)与所述DC/DC变换模块(31)及所述电机驱动模块(32)电连接。2.根据权利要求1所述的一种空气压缩机控制器，其特征在于：所述外壳(1)顶部设有若干接线孔(11)，所述接线柱(6)的端部从所述接线孔(11)伸出所述外壳(1)外，所述控制板(2)上与所述接线柱(6)对应的设有通孔(23)，所述接线柱(6)穿过所述通孔(23)与所述驱动板(3)联接。3.根据权利要求2所述的一种空气压缩机控制器，其特征在于：所述DC/DC变换模块(31)为隔离型升压变换器。4.根据权利要求3所述的一种空气压缩机控制器，其特征在于：所述DC/DC变换模块(31)包括输入滤波电路、DC/DC功率器件(312)、变压器(313)和输出整流滤波电路；所述电机驱动模块(32)包括电机功率器件(323)、高压母线支撑电容(321)和电流传感器(322)。5.根据权利要求4所述的一种空气压缩机控制器，其特征在于：所述输出整流滤波电路包括由整流桥、输出滤波电感(315)和输出滤波电容(316)，所述整流桥由二极管(314)组成。6.根据权利要求5所述的一种空气压缩机控制器，其特征在于：所述二极管(314)、所述DC/DC功率器件(312)以及所述电机功率器件(323)安装在所述驱动板(3)的底部，所述二极管(314)、所述DC/DC功率器件(312)以及所述电机功率器件(323)与所述驱动板(3)之间由压板(5)隔开，所述压板(5)设有供所述二极管(314)、所述DC/DC功率器件(312)以及所述电机功率器件(323)的管脚穿过的过孔(51)，所述压板(5)上向上凸出有若干凸柱(52)，所述凸柱(52)支承所述驱动板(3)，所述二极管(314)、所述DC/DC功率器件(312)以及所述电机功率器件(323)的散热面贴在所述散热底板(4)上。7.根据权利要求6所述的一种空气压缩机控制器，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓佳，刘静，朱太荣，赵勇富，
申请(专利权)人：中山大洋电机股份有限公司，大洋电机新动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44