一种基于铝基板的大功率电动车控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于铝基板的大功率电动车控制器，属于电动车控制器技术领域，包括铝基板和第一主板本体，铝基板上设置有三相同步续流模块、第一铜柱和第二铜柱，每相同步续流模块均包括多组功率MOS管，第一主板本体上设有主控MCU模块、电源模块、电流采样模块、多个PWM驱动模块和第三铜柱，主控MCU模块与电源模块、电流采样模块和PWM驱动模块连接，各个PWM驱动模块与各相同步续流模块经板间连接器一一对应地通信连接，主控MCU模块还经端口连接器与功能模块连接，各个第一铜柱与各个第三铜柱对应连接，各个第三铜柱自电源模块取电，各个第二铜柱将各相同步续流模块输出的相电流一一对应地传输至外部电机的各相线圈。流一一对应地传输至外部电机的各相线圈。流一一对应地传输至外部电机的各相线圈。

【技术实现步骤摘要】
一种基于铝基板的大功率电动车控制器


[0001]本专利技术属于电动车控制器
，具体涉及一种基于铝基板的大功率电动车控制器。

技术介绍

[0002]电动车控制器作为电动车的核心控制元件，其结构和控制电路的设计优劣很大程度上决定了电动车的性能优劣，由此电动车控制器的改良俨然已成为了本行业核心关注的问题。与此同时，近年来人们对电动车的续航性能要求也越来越高。为满足长续航要求，大功率电动车在研发时，核心在于如何改良电动车控制器的散热、功耗、抗电磁干扰等性能指标，而目前传统大功率电动车存在散热效果欠佳、功耗大、抗电磁干扰性能差、制造成本高等诸多问题。
[0003]综上所述，一种改进地大功率电动车控制器方案亟待提出。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提出了一种基于铝基板的大功率电动车控制器，用以克服
技术介绍
中提出的当前传统大功率电动车存在的一项或多项不足。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于铝基板的大功率电动车控制器，包括相互层叠设置的铝基板和第一主板本体，铝基板上设置有三相同步续流模块、多个第一铜柱和多个第二铜柱，每相同步续流模块均包括并联设置的多组功率MOS管，第一主板本体上设置有主控MCU模块、电源模块、用于采集各相同步续流模块输出相电流的电流采样模块、多个PWM驱动模块和多个第三铜柱，主控MCU模块分别与电源模块、电流采样模块和各个PWM驱动模块连接，各个PWM驱动模块与各相同步续流模块经板间连接器一一对应地通信连接，主控MCU模块还用于经端口连接器与外部的各个功能模块连接，电源模块还与电流采集模块和各个PWM驱动模块连接；各个第一铜柱与各个第三铜柱一一对应连接，各个第三铜柱用于自电源模块取电；各相同步续流模块自第一铜柱取电；各个第二铜柱用于将各相同步续流模块输出的相电流一一对应地传输至外部电机的各相线圈。
[0006]进一步改进地，所述控制器还包括壳体，所述铝基板和第一主板本体安装在所述壳体内，壳体上开设有多个散热沟槽。
[0007]进一步改进地，所述PWM驱动模块包括第一电容、第一NPN管、第一PNP管、第一电阻、第二电阻、第二PNP管和第二NPN管；所述第一电容的第一端用于自电源模块接入第一工作电压且还与第一PNP管的发射极连接，第一电容的第二端与该PWM驱动模块对应的同步续流模块内各组功率MOS管的相电流输出端连接，第一PNP管的集电极与该PWM驱动模块对应的同步续流模块内各组功率
MOS管的上桥驱动端连接，各组功率MOS管的电源端均用于自电源模块接入第二工作电压，第一PNP管的基极分别与第一电阻的第一端和第一NPN管的集电极连接，第一电阻的第二端用于接入第一工作电压，第一NPN管的基极与主控MCU模块的第一PWM输出端连接，第一NPN管的发射极接地；所述第二PNP管的发射极用于接入第一工作电压，第二PNP管的集电极与该PWM驱动模块对应的同步续流模块内各组功率MOS管的下桥驱动端连接，该PWM驱动模块对应的同步续流模块内各组功率MOS管的接地端连接至参考地端，第二PNP管的基极分别与第二电阻的第一端和第二NPN管的集电极连接，第二电阻的第二端用于接入第一工作电压，第二NPN管的发射极与主控MCU模块的第二PWM输出端连接，第二NPN管的基极接入第二工作电压。
[0008]进一步改进地，所述同步续流模块还包括第二电容、第三PNP管、第三电阻、第四电阻、第三电容、第四PNP管和第五电阻；所述第二电容的第一端分别与该同步续流模块内各组功率MOS管的上桥驱动端、第三PNP管的发射极和第一PNP管的集电极连接，第二电容的第二端分别与该同步续流模块内各组功率MOS管的相电流输出端和第三电阻的第一端连接，第二电容的第二端还与第三PNP管的集电极连接，第三PNP管的基极与第一PNP管的集电极连接，第四电阻串联在第三PNP管的集电极和基极之间，第三电阻的第二端连接至参考地端；所述第三电容的第一端分别与该同步续流模块内各组功率MOS管的下桥驱动端、第四PNP管的发射极和第二PNP管的集电极连接，第三电容的第二端与该同步续流模块内各组功率MOS管的接地端连接，第三电容的第二端还与第四PNP管的集电极连接，第四PNP管的基极与第二PNP管的集电极连接，第五电阻串接在第四PNP管的集电极和基极之间。
[0009]进一步改进地，所述第一铜柱和第三铜柱均包括电源铜柱和接地铜柱，各个第一铜柱内的电源铜柱与各个第三铜柱内的电源铜柱一一对应连接，各个第三铜柱内的电源铜柱用于自电源模块取电，各个第一铜柱内的接地铜柱与各个第三铜柱内的接地铜柱一一对应连接，各个第一铜柱内的接地铜柱用于连接至铝基板上具有的参考地端，各个第三铜柱内的接地铜柱用于连接至第一主板本体上具有的参考地端。
[0010]进一步改进地，所述同步续流模块内各组功率MOS管的电源端与接地端之间并联设置有多个滤波电容且各个滤波电容设置在铝基板上，所述电源模块内用于输出第二工作电压的输出端与第一主板本体上具有的参考地端之间并联设置有多个退耦电容，且各个退耦电容设置在第一主板本体上。
[0011]进一步改进地，所述电流采集模块还用于采集电源模块的母线电流，并将采集到的母线电流发送至主控MCU模块，主控MCU模块用于判断母线电流是否大于预设阈值，若是，则执行过流保护。
[0012]本专利技术的有益效果为：（1）通过将传统控制器内的电路板整板进行分板设计，分离为铝基板和第一主板本体，将对其他电路元件电磁干扰严重且自身工作时发热较多的大功率MOS管组设置在铝基板上，将主控MCU模块、电源模块等对其他电路元件电磁干扰较少的模块设置在第一主板本体上，实现了控制器EMI性能的优化，并结合具备导电、散热功能的第一铜柱和第三铜柱，低阻抗的实现铝基板和第一主板本体之间的供电传输，以及结合第二铜柱，低阻抗的将
三相电流输出至外部电机的三相线圈，与同步续流模块结合整体降低了控制器的功耗；据此，基于铝基板实现的大功率电动车控制器兼具了低功耗、良好的散热性能和较好的EMI性能，相较于传统的大功率电动车控制器而言，工作可靠性得到了整体提升；（2）结合板间连接器、端口连接器、第一铜柱、第二铜柱和第三铜柱，实现了控制器内部无线束，从而提高了电动车的生产效率；（3）基于壳体上散热沟槽的开设，提升了控制器的散热性能；（4）将传统控制器内的PWM驱动芯片用本专利技术中的PWM驱动模块替代，PWM驱动模块由分离的多个三极管和电容等组成，在保证了等同控制精度的前提下，各个三极管在选型时只要其能够驱动大功率MOS管即可，相比PWM驱动芯片而言，选型更容易，从而实现了控制器制造成本的降低；（5）通过同步续流模块内第二电容、第三PNP管、第三电阻、第四电阻、第三电容、第四PNP管和第五电阻的设置，提高了各组功率MOS管上桥MOS和下桥MOS的开启或关闭速度，降低了本专利技术实现的控制器的整体功耗；（6）通过母线电流的采集，及时发现硬件过流现象，避免了过流造成的控制器烧坏，进而提高了控制器的工作可靠性。
附图说明
[0013]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于铝基板的大功率电动车控制器，其特征在于，包括相互层叠设置的铝基板和第一主板本体，铝基板上设置有三相同步续流模块、多个第一铜柱和多个第二铜柱，每相同步续流模块均包括并联设置的多组功率MOS管，第一主板本体上设置有主控MCU模块、电源模块、用于采集各相同步续流模块输出相电流的电流采样模块、多个PWM驱动模块和多个第三铜柱，主控MCU模块分别与电源模块、电流采样模块和各个PWM驱动模块连接，各个PWM驱动模块与各相同步续流模块经板间连接器一一对应地通信连接，主控MCU模块还用于经端口连接器与外部的各个功能模块连接，电源模块还与电流采集模块和各个PWM驱动模块连接；各个第一铜柱与各个第三铜柱一一对应连接，各个第三铜柱用于自电源模块取电；各相同步续流模块自第一铜柱取电；各个第二铜柱用于将各相同步续流模块输出的相电流一一对应地传输至外部电机的各相线圈。2.根据权利要求1所述的一种基于铝基板的大功率电动车控制器，其特征在于，所述控制器还包括壳体，所述铝基板和第一主板本体安装在所述壳体内，壳体上开设有多个散热沟槽。3.根据权利要求1所述的一种基于铝基板的大功率电动车控制器，其特征在于，所述PWM驱动模块包括第一电容、第一NPN管、第一PNP管、第一电阻、第二电阻、第二PNP管和第二NPN管；所述第一电容的第一端用于自电源模块接入第一工作电压且还与第一PNP管的发射极连接，第一电容的第二端与该PWM驱动模块对应的同步续流模块内各组功率MOS管的相电流输出端连接，第一PNP管的集电极与该PWM驱动模块对应的同步续流模块内各组功率MOS管的上桥驱动端连接，各组功率MOS管的电源端均用于自电源模块接入第二工作电压，第一PNP管的基极分别与第一电阻的第一端和第一NPN管的集电极连接，第一电阻的第二端用于接入第一工作电压，第一NPN管的基极与主控MCU模块的第一PWM输出端连接，第一NPN管的发射极接地；所述第二PNP管的发射极用于接入第一工作电压，第二PNP管的集电极与该PWM驱动模块对应的同步续流模块内各组功率MOS管的下桥驱动端连接，该PWM驱动模块对应的同步续流模块内各组功率MOS管的接地端连接至参考地端，第二PNP管的基极分别与第二电阻的第一端和第二NPN管的集电极连接，第二电阻的第二端用于接入第一工作电压，第二NPN...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅洹，
申请(专利权)人：成都金洹科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：