电机驱动控制器和电动汽车的制作方法

1.本实用新型涉及电机驱动控制技术领域，具体涉及一种电机驱动控制器和电动汽车。


背景技术：

2.现有的电机驱动控制器包括壳体、设置在壳体上的直流输入端口，还包括交流输出端口以及设置在壳体内的母线电容模块、三相功率模块、驱动板和主控板，直流输入端口、母线电容模块、三相功率模块和交流输出端口依次电连接，主控板、驱动板和三相功率模块依次电连接。
3.现有的电机驱动控制器存在的问题是，由于一体的母线电容模块体积较大，为避免影响接线和其他器件的空间布置，母线电容模块布置在壳体内远离直流输入端口和交流输出端的一侧并几乎占据该侧的全部空间，且需要转接铜排等进行连接。该设置方式影响了驱动控制器的功率密度和体积。另外，一体式母线电容模块通常需定制，成本较高，通用性低。


技术实现要素：

4.本实用新型的第一目的在于提供一种提升功率密度、减小体积和降低成本的电机驱动控制器。
5.本实用新型的第二目的在于提供一种具有上述电机驱动控制器的电动汽车。
6.本实用新型第一目的提供的电机驱动控制器包括壳体、设置在所述壳体上的直流输入端口和交流输出端口和设置在所述壳体内的母线电容模块和三相功率模块；所述直流输入端口、所述母线电容模块、所述三相功率模块和所述交流输出端口依次电连接；所述母线电容模块包括功率板和母线电容组；所述功率板上设置有直流连接端和三相连接端，所述功率板通过所述直流连接端与所述直流输入端口电连接，所述功率板通过所述三相连接端与所述三相功率模块电连接；所述母线电容组包括二个以上的母线电容，多个所述母线电容固定在所述功率板上。
7.由上述方案可见，根据负载功率计算出容值并选择合适的多个母线电容后，通过分离和并联的方式有序的排布在功率板上，此设置提高了实现母线电容模块不同布置和不同连接方式的可能性，电容总体积减小且免除连接铜排的设置能提高驱动控制器的功率密度。另外，母线电容可选用标准件，降低生产成本，且可更换不同大小和不同数量的母线电容以适应不同功率的驱动控制器，提高驱动控制器的通用性。
8.进一步的方案是，三相功率模块和母线电容模块在壳体的高度方向上依次设置。
9.由上可见，此设置下母线电容模块更靠近三相功率模块以及直流输入端口，可采用更方便和更牢固的连接方式，且进一步提升功率密度。另外，三相功率模块和母线电容模块在高度方向上布置，从高度方向提高空间利用率，缩减壳体在长度方向或宽度方向上的尺寸，从而使驱动控制器体积更小，结构更紧凑。
10.进一步的方案是，电机驱动控制器还包括设置在所述壳体内的驱动板和主控板，且所述主控板、所述驱动板和所述三相功率模块依次电连接；在第一方向上，所述壳体内，所述母线电容模块和所述三相功率模块设置在第一侧，所述驱动板和所述主控板设置在第二侧，所述第一方向为所述壳体的长度方向或宽度方向。
11.进一步的方案是，功率板、所述驱动板和所述主控板的至少一个在第二方向上延伸，所述第二方向为所述壳体的长度方向或宽度方向，且所述第二方向垂直于所述第一方向。进一步的方案是，所述驱动板和所述主控板在所述壳体的高度方向上相互叠合。
12.由上可见，此设置使驱动控制器内部空间布置更紧凑，空间利用率更高，进一步缩小驱动控制器的体积，且多个模块之间可选择直接插接的连接方式，降低装配难度，节省了相应的线束、连接更稳定、信号传输效果更好。
13.进一步的方案是，多个所述母线电容沿所述功率板的长度方向布置。
14.进一步的方案是，在所述功率板的长度方向上，所述三相连接端设置在多个所述母线电容之间。
15.由上可见，此设置使多个母线电容更合理地布置且不影响三相连接端的正常使用。进一步的方案是，所述直流连接端设置在所述功率板的靠近所述直流输入端口的延伸端部上。由上可见，此设置能节省连接用的线束，连接更稳定，信号传输效果更好。
16.进一步的方案是，所述母线电容模块还包括滤波电容，所述滤波电容电连接在所述功率板上，且所述滤波电容设置在所述功率板的靠近所述直流输入端口的延伸端部上。由上可见，滤波电容靠近直流输入端口，谐波路径短，造成的干扰更小且有效增强滤波效果和提升emc性能，提高了产品的可靠性。
17.进一步的方案是，所述三相功率模块包括三个功率器件，每个所述功率器件上均设置有正极输入连接端和负极输入连接端；所述三相连接端包括三个正极输出连接端和三个负极输出连接端；所述正极输出连接端与所述正极输入连接端电连接，所述负极输出连接端与所述负极输入连接端电连接。
18.进一步的方案是，每个所述功率器件上还设有交流输出连接端，所述三相连接端还包括三个检测连接端，所述交流输出连接端与所述检测连接端电连接；所述母线电容模块还包括电流传感器，所述电流传感器连接在所述功率板上且与所述检测连接端电连接。
19.由上可见，流传感器采用板载的方式能减少固定铜排和连接线束，节省材料成本。
20.进一步的方案是，三个所述功率器件沿所述功率板的长度方向依次设置。
21.由上可见，此设置使三个功率器件与功率板在空间布置上更配合。
22.进一步的方案是，所述三相连接端与所述三相功率模块之间通过螺钉固定连接，且所述三相连接端与所述三相功率模块通过所述螺钉电连接。由上可见，此设置有效降低了安装难度和节省材料成本，且提高了连接稳定性。
23.进一步的方案是，多个母线电容并联。
24.本实用新型第二目的提供的电动汽车包括上述的电机驱动控制器。
附图说明
25.图1为本实用新型电机驱动控制器第一实施例去除部分部件的结构图。
26.图2为本实用新型电机驱动控制器第一实施例中三相功率模块与壳体的结构图。
27.图3为本实用新型电机驱动控制器第一实施例隐藏主控板与驱动板的结构图。
28.图4为本实用新型电机驱动控制器第一实施例隐藏母线电容模块的结构图。
29.图5为本实用新型电机驱动控制器第一实施例中三相功率模块、主控板与驱动板的结构图。
30.图6为本实用新型电机驱动控制器第一实施例中母线电容组的连接图。
31.图7为本实用新型电机驱动控制器第二实施例中母线电容模块的结构图。
具体实施方式
32.电机驱动控制器第一实施例
33.参见图1和图4，本实施例的电机驱动控制器包括壳体1、设置在壳体1上的直流输入端口21和交流输出端口22，还包括设置在壳体1内的母线电容模块3、三相功率模块4、驱动板5和主控板6。直流输入端口21、母线电容模块3、三相功率模块4和交流输出端口22依次电连接，主控板6、驱动板5和三相功率模块4依次电连接。
34.壳体1具有矩形的内部空间，图示x轴方向为壳体1的宽度方向，y轴方向为壳体1的长度方向，z轴方向为壳体1的高度方向。本实施例中，第一方向为宽度方向，第二方向为长度方向。直流输入端口21和交流输出端口22为快插端口，直流输入端口21和交流输出端口22均设置在壳体1上y轴方向的同一端。
35.参见图2，三相功率模块4包括分别对应u、v、w三相的三个igbt功率器件41，三个功率器件41沿y轴方向依次设置，且在x轴方向上，三个功率器件41靠近壳体1的第一侧。功率器件41涂敷散热硅脂后通过螺钉固定在壳体1的底壁上。每个功率器件41上均具有沿x轴负向依次设置的正极输入连接端411、负极输入连接端412和交流输出连接端413，正极输入连接端411、负极输入连接端412和交流输出连接端413均为螺孔。
36.结合图1至图3，母线电容模块3包括功率板31、母线电容组、滤波电容33和电流传感器34。功率板31沿y轴方向延伸成长形，即y轴方向为功率板31的长度方向，功率板31上设有直流连接端311和三相连接端312，直流连接端311设置在功率板31于y轴方向上的靠近直流输入端口21的延伸端部上。三相连接端312包括三个正极输出连接端313、三个负极输出连接端314和三个检测连接端315，正极输出连接端313、负极输出连接端314和检测连接端31均为供螺钉穿过的穿孔。
37.三个正极输出连接端313沿y轴方向依次设置，三个负极输出连接端314沿y轴方向依次设置，三个检测连接端315沿y轴方向依次设置，正极输出连接端313、负极输出连接端314和检测连接端315沿x轴负向依次设置。
38.母线电容组包括六个母线电容32。母线电容32为标准封装电容，根据所需负载功率15kw和输入电压540v计算出所需电容值为60μf
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70μf，然后选择6个并联相接的900v/25μf标准封装电容作为母线电容32。
39.结合图6，c1至c6是六个母线电容32，六个母线电容32固定在功率板31上且通过功率板31中的线路实现并联。六个母线电容32沿y轴方向依次设置，且在y轴方向上，三个正极输出连接端313和三个负极输出连接端314均设置在六个母线电容32之间。如图3所示，本实施例中，每个正极输出连接端313以及负极输出连接端314的左右两侧分别设置有一个母线电容32。
40.在x轴方向上，功率板31靠近壳体1的第一侧，并在z轴方向上，壳体1、三相功率模块4、功率板31和母线电容组依次设置，通过螺钉，正极输出连接端313与正极输入连接端411相互固定且电连接，负极输出连接端314与负极输入连接端412相互固定且电连接，交流输出连接端413与检测连接端315相互固定且电连接。
41.另外，滤波电容33电连接在功率板31上，且滤波电容33设置在功率板31的靠近直流输入端口21的延伸端部上。另外，三个电流传感器34连接在功率板31上，且通过线束和螺钉与检测连接端315电连接。
42.参见图1至图5，x轴方向上，由于母线电容模块3和三相功率模块4均靠近壳体1的第一侧，因此，壳体1内的第二侧具有接近一半的未使用空间以放置驱动板5和主控板6。驱动板5和主控板6均沿y轴方向延伸成长形，驱动板5和主控板6在z轴方向上通过对插端子连接实现连接以及相互叠合，驱动板5与三相功率模块4之间通过tab接口414连接。
43.本实用新型的驱动控制器中，根据负载功率计算出容值并选择合适的多个母线电容32后，通过分离和并联的方式有序的排布在功率板31上，此设置提高了实现母线电容模块不同布置和不同连接方式的可能性，电容总体积减小且免除连接铜排的设置能提高驱动控制器的功率密度。另外，母线电容32可选用标准件，降低生产成本且可更换不同大小和不同数量的母线电容32以适应不同功率的驱动控制器，提高驱动控制器的通用性。
44.电机驱动控制器第二实施例
45.本实施例中，六个母线电容72的布置方式与第一实施例不同，如图7所示，每个正极输出连接端713的右侧均设置有连续的两个母线电容72，位于最左侧的正极输出连接端713的左侧不设置母线电容72。
46.在其他实施例中，在壳体内，母线电容模块、三相功率模块、驱动板和主控板以其他布置方式布置。
47.在其他实施例中，设置更多的母线电容，如，母线电容的数量为9个。
48.在其他实施例中，多个母线电容在功率板上沿曲线布置、阵列布置或其他预设规则布置。
49.在其他实施例中，第一方向为壳体的长度方向，第二方向为壳体的宽度方向。
50.最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。