一种电动汽车的电机驱动控制器的结构制造技术

一种电动汽车的电机驱动控制器的结构，属于电动汽车驱动系统技术领域。本实用新型专利技术主要包括底部开口的机壳，机壳内部的控制板和驱动板，机壳底部的基板等。本实用新型专利技术的机壳及基板采用金属制作并采取密封措施。电机驱动控制器内部没有活动的导线，全是焊接后的金属连接件，充分降低了汽车震动对信号连接线的影响，有效的保证了电机驱动控制器的安全可靠性，并具有结构紧凑，布局合理，散热方式灵活，抗震动性能强，防护等级高，电磁屏蔽效果好等特点。本实用新型专利技术可广泛应用于电动汽车中，特别适用20KW及以下的小型电动汽车中。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电动汽车驱动系统
，具体涉及电动汽车的电机驱动控制器的结构。二
技术介绍
近年来能源已经成为国际竞争和各国争夺的焦点，能源安全是国家安全的重要组成部分。电动汽车技术作为节约能源的重要技术，成为了世界各国研发的焦点。电机驱动控制器是电动车的关键零部件之一，电机驱动控制器由主控电路、驱动电路、功率元件、储能滤波电路等几个主要部分构成，具有重量轻、体积小、结构紧凑等特点，合理的电机驱动器结构布局成为提高电机驱动控制器性能的一个关键因素。现有电动汽车的电机驱动器的结构，如专利号为ZL03230791. 8的“一种用于电动汽车的电机驱动器控制器”专利和《电力电子技术》2004年2月第38卷第1期的“一种用于电动汽车电机驱动器的新型结构设计”一文，公开的控制器主要包括由四个滤波电容器并联而成的滤波电路、三个功率模块(分别构成三个功率桥臂)，三个吸收电容组成的吸收部件。公开的该控制器的结构，主要由封闭式机箱和固接于机箱内的散热板组成，散热板内部设有冷却水道。其机箱用2mm厚的钢板焊接而成，中间内用铝板隔开。在机箱的永久性接缝处采用焊接工艺密封，在机箱的非永久性接缝处加入实心导电橡胶条作为导电衬垫， 机箱通过散热器可靠接地，使得屏蔽体同时具有静电屏蔽和电磁屏蔽的作用。在散热板上固接有三合一母线，在三合一母线的正负极母线上铆接凸台，四个滤波电容器的两端和三个功率模块的两端及三个吸收部件的两端分别用螺栓固接在正、负母线的凸台上。该控制器结构的主要缺点是①采用四个螺栓连接电解电容并联构成的储能滤波电容组，由于这种电容的体积大，在电机驱动控制器设计容量不同，应用场合不同时，增加几个这种电容，会导致控制器体积成倍增加。②用螺栓接连接电解电容需用金属支架固定成一个整体，安装在散热器上。这种电容本身体积大、重量大，用支架固定不能确保能经受汽车上的频繁高强度震动，抗震性能差，容易使支架松动，进一步使得滤波储能电路不能正常工作。③双无感电容的吸收回路，直接安装在功率模块的正负端，无感电容无法充分得到固定保护，经过汽车上频繁的高强度震动，极易使电容的引脚断裂，这样导致吸收电路无法正常工作，导致电机驱动控制器无法可靠工作，可靠性差。④驱动板、控制板、三个功率模块平行放置，其中间仅加铝板隔离，控制板与驱动板之间，驱动板三个与功率模块之间，通过导线相连接，导线极易受汽车震动影响而断裂， 从而导致功率模块无法可靠控制，使电机驱动控制器毁坏，进一步降低电机驱动控制器的可靠性。⑤采用带水道的散热板，体积大，控制器散热方式不灵活，不利于汽车上狭小空间内的安装。三、
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有电动汽车电机驱动控制器结构的不足，提供一种电动汽车的电机驱动控制器的结构，具有结构紧凑，布局合理，散热方式灵活，抗震动性能强，防护等级高，电磁屏蔽效果好等特点。实现本技术的技术方案是一种电动汽车的电机驱动控制器，主要包括滤波储能电路(由8 16个直插式电解电容C1并联构成)，吸收电路(由一个无感电容C2构成)，功率模块(即为一个内部集成了三个功率桥臂的功率模块)，驱动电路(主要由光耦和隔离开关电源构成)，主控电路(由主控芯片及其外围电路构成)以及A、C两相的电流传感器LHa, LHc0所述的电动汽车的电机驱动控制器的结构，主要由机壳、控制板、驱动板、基板等构成。所述的机壳为底部开口的铝合金或铜合金或不锈钢的内空长方形壳体。所述机壳的长度为250 350mm、宽度为130 230mm、高度为60 80mm、壁厚为3 7mm。在所述机壳顶端面的短边处，设置有三个通孔，A、B、C三相交流电的三个交流电接线端子分别用胶木板绝缘材料包裹后分别紧粘在这三个通孔内。三个交流电接线端子位于机壳外的一端， 分别通过电缆分别与永磁同步电机的三个定子绕组的接线端子连接，用以将三相交流电从电机驱动控制器引出至永磁同步电机。在所述机壳顶端面的长边处，设置有二个通孔，正 (P)、负(N) 二个直流电接线端子分别用胶木板绝缘材料包裹后分别紧粘在这二个通孔内。 正(P)、负(N) 二个直流电接线端子位于机壳外的一端，分别通过电缆分别与蓄电池的正、 负极连接，用以将直流电从蓄电池引入至电机驱动控制器。在所述机壳的短边并对应于顶端面设置有三个通孔的另一边的侧面上部，设置有一个通孔，控制信号接线插座(即市售防水塑料插座)，通过螺钉、螺母及密封垫圈固装在这个通孔中。控制信号接线插座位于机壳内的一端，为弯型插针，直接焊接在控制板上。控制信号接线插座位于机壳外的另一端， 通过控制信号接线插座的配套插头电缆，分别与车辆控制系统的插座及永磁同步电机上的转子位置信号引线插座连接。从而，通过控制信号接线插座及其配套插头电缆，将外部的车辆控制系统的控制信号及永磁同步电机的转子位置信号引入到了控制板上，使电机驱动控制器能够接受外部控制信号，实现对永磁同步电机的实时控制，同时，控制信号接线插座与机壳之间密封、绝缘，保护机壳内部的元件不受环境(如雨水、灰尘)的影响。在所述机壳底部开口端的内侧四周均勻设置有4 8个带螺孔的内耳，从基板底部通过的螺钉和带螺孔的内耳及胶垫，将机壳与基板固接，使机壳与基板之间密封，从而保护机壳内部的控制板、驱动板以及功率模块等元件不受环境(如雨水、灰尘)的影响。在所述机壳内部的顶端面的四周，均勻设置4 8个带内螺孔的凸起支撑柱，以便通过螺钉及垫圈将控制板固接在机壳内部的上方。所述的控制板为印刷电路板，长度为200 300mm、宽度为100 200mm。电动汽车的电机驱动控制器的主控电路设置在控制板上。在控制板的四周，并对应于所述机壳顶端面的4 8个带内螺孔的凸起支撑柱处，设置有4 8个通孔，通过这4 8个通孔和螺钉及垫圈，将控制板固接在机壳内部的顶端。板对板接插件为市购产品，有40组对插的金属引脚。板对板接插件的插头端焊接在控制板上，控制板上的主控电路与驱动板上的驱动电路和二个电流传感器LHa、LHc的副边连接电路相连接的输入、输出端均通过板对板接插件的插头和插座的不同组金属引脚连接。板对板接插件的插座端焊接在驱动板上。所述的驱动板为印刷电路板，长度为200 300mm、宽度为100 200mm。电动汽车的电机驱动控制器的驱动电路，滤波储能电路，吸收电路以及二个电流传感器LHa、LHc的副边连接电路设置在驱动板上。驱动板上的驱动电路和二个电流传感器LHa、LHc的副边连接电路与控制板上的主控电路连接的输入、输出端均分别与板对板接插件的插座的不同金属引脚连接。当所述机壳与其底部的基板固接时，板对板接插件插头与插座的40组金属引脚分别成组对接，形成控制板和驱动板之间的信号传递通道，完成控制板上的主控电路与驱动板上的驱动电路和二个电流传感器LHa、LHc的副边之间的信息交互。所述的基板为铝合金或铜合金或不锈钢的长方形板。所述基板的长度为250 350mm、宽度为130 230mm、高度为20 40mm。前述机壳上的三个交流电接线端子位于机壳内的一端，分别与三个交流电引出铜排的一端固接，三个交流电引出铜排的另一端分别通过螺钉分别与三个交流电转接铜排的一端固接，再放置于交流电绝缘支撑凸台上。交流电绝缘支撑凸台固定安装在基板上，用以对交流电转接铜排起支撑作本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电动汽车的电机驱动控制器的结构，所述的电机驱动控制器主要包括滤波储能电路，吸收电路，功率模块（１４），驱动电路（２１），主控电路（２２）以及Ａ、Ｃ两相的电流传感器（１６），所述电机驱动控制器的结构主要由包括机壳（４）、控制板（６）、驱动板（１０）、基板（１１）构成，其特征在于：所述的机壳（４）为底部开口的铝合金或铜合金或不锈钢的内空长方形壳体，所述机壳（４）的长度为２５０～３５０ｍｍ、宽度为１３０～２３０ｍｍ、高度为６０～８０ｍｍ、壁厚为３～７ｍｍ，在所述机壳（４）顶端面的短边处，设置有三个通孔，Ａ、Ｂ、Ｃ三相交流电的三个交流电接线端子（１）分别用胶木板绝缘材料包裹后分别紧粘在这三个通孔内，三个交流电接线端子（１）位于机壳（４）外的一端，分别通过电缆分别与永磁同步电机（ＰＭＳＭ）的三个定子绕组的接线端子连接，在所述机壳（４）顶端面的长边处，设置有二个通孔，正、负二个直流电接线端子（２）分别用胶木板绝缘材料包裹后分别紧粘在这二个通孔内，正、负二个直流电接线端子（２）位于机壳（４）外的一端，分别通过电缆分别与蓄电池的正、负极连接，在所述机壳（４）的短边并对应于顶端面设置有三个通孔的另一边的侧面上部，设置有一个通孔，控制信号接线插座（３），即市售防水塑料插座，通过螺钉、螺母及密封垫圈固装在这个通孔中，控制信号接线插座（３）位于机壳（４）内的一端，为弯型插针，直接焊接在控制板（６）上，控制信号接线插座（３）位于机壳（４）外的另一端，通过控制信号接线插座（３）的配套插头电缆，分别与车辆控制系统的插座及永磁同步电机（ＰＭＳＭ）上的转子位置信号引线插座连接，在所述机壳（４）底部开口端的内侧四周均匀设置有４～８个带螺孔的内耳，从基板（１１）底部通过的螺钉和带螺孔的内耳及胶垫，将机壳（４）与基板（１１）固接，在所述机壳（４）内部的顶端面的四周，均匀设置４～８个带内螺孔的凸起支撑柱；所述的控制板（６）为印刷电路板，长度为２００～３００ｍｍ、宽度为１００～２００ｍｍ，电动汽车的电机驱动控制器的主控电路（２２）设置在控制板（１０）上，在控制板（６）的四周，并对应于所述机壳（４）顶端面的４～８个带内螺孔的凸起支撑柱处，设置有４～８个通孔，通过这４～８个通孔和螺钉及垫圈，将控制板（６）固接在机壳（４）内部的顶端，市售的板对板接插件（７）有４０组对插的金属引脚，板对板接插件（７）的插头端焊接在控制板（６）上，控制板（６）上的主控电路（２２）与驱动板（１０）上的驱动电路（２１）和二个电流传感器（１６），即ＬＨａ、ＬＨｃ的副边连接电路相连接的输入、输出端均通过板对板接插件（７）的插头和插座的不同组金属引脚连接，板对板接插件（７）的插座端焊接在驱动板（１０）上；所述的驱动板（１０）为印刷电路板，长度为２００～３００ｍｍ、宽度为１００～２００ｍｍ，电动汽车的电机驱动控制器的驱动电路（２１），滤波储能电路，吸收电路以及二个电流传感器（１６），即ＬＨａ、ＬＨｃ的副边连接电路设置在驱动板（１０）上，驱动板（１０）上的驱动电路（２１）和二个电流传感器（１６），即ＬＨａ、ＬＨｃ的副边连接电路与控制板（６）上的主控电路（２２）连接的输入、输出端均分别与板对板接插件（７）的插座的不同金属引脚连接；所述的基板（１１）为铝合金或铜合金或不锈钢的长方形板，所述基板（１１）的长度为２５０～３５０ｍｍ、宽度为１３０～２３０ｍｍ、高度为２０～４０ｍｍ，前述机壳（４）上的三个交流电接线端子（１）位于机壳（４）内的一端，分别与三个交流电引出铜排（５）的一端固接，三个交流电引出铜排（５）的另一端分别通过螺钉分别与三个交流电转接铜排（１５）的一端固接，再放置于交流电绝缘支撑凸台（１７）上，交流电绝缘支撑凸台（１７）固定安装在基板（１１）上，三个交流电转接铜排（１５）的另一端与分别通过穿过驱动板（１０）的螺钉，分别与功率模块（１４）的三个交流电接线引脚固接，在三个交流电转接铜排（１５）下方的基板（１１）上，设置有放置二个电流传感器（１６），即ＬＨａ、ＬＨｃ的凹槽，简称电流传感器凹槽，电流传感器凹槽的长度为９０～１５０ｍｍ、宽度为２０～４０ｍｍ、深度为１０～３０ｍｍ，在所述基板（１１）的另一端，设置有放置有８～１６个直插式电解电容Ｃ１（１２）的凹槽，简称电容器凹槽，电容器凹槽的长度为１２０～２００ｍｍ、宽度为１００～１５０ｍｍ、深度为１０～３０ｍｍ，电流传感器凹槽与电容器凹槽之间的基板（１１）上，通过４～８个螺钉固定安装一个功率模块（１４），市售的功率模块（１４）电压等级为６００～１２００Ｖ、电流等级为２００～４５０Ａ，功率模块（１４）的驱动引脚（９）焊接在驱动板（１０）上的驱动电路（２１）上，在前述的三个交流电转接铜排（１５）中的Ａ、Ｃ相二个交流电转接铜排（１５）分别从二个电流传感器（１６）...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张彬，邓世刚，杨运，朱春堂，倪勇，唐晓春，
申请(专利权)人：重庆红宇精密工业有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：85