一种电机控制器的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种电机控制器。


背景技术：

2.电机控制器是电动汽车的三大核心部件之一，集微电子技术、电力电子技术、热力学、现代控制理论、电磁兼容技术等于一身，其设计技术对整个电动汽车的运行性能有决定性的作用。现如今，电机控制器不但要求内部结构紧凑，功率密度高，同时对控制器的其他性能提出了更高要求。具体要求如下：
3.(1)电动汽车电驱动系统中最主要的干扰源就是电机控制器，同时电机控制器也会受到车内其他电子产品的电磁干扰，影响整车的安全性和可靠性。因此提高电机控制器的emc性能，对提高整车的安全性和可靠性至关重要。
4.(2)随着电子产品的不断发展，对产品的故障检测与隔离能力提出了更高要求。电机控制器在研制的过程中便需要开展测试性要求论证、测试性设计、测试性试验与评价等工作，以保证电机控制器具有所要求的测试性。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种电机控制器，用于至少解决一个上述技术问题。
6.本实用新型的一种电机控制器，包括外壳和设置在所述外壳内的控制板、功率半导体模块、驱动板以及电容，
7.其中，所述驱动板设置在所述功率半导体模块上并与所述功率半导体模块电连接，所述控制板与所述驱动板电连接，所述功率半导体模块与所述电容电连接；
8.所述外壳的侧壁上设有接地端子，所述电容与所述接地端子电连接，从而实现所述电容的接地。
9.在一个实施方式中，所述电容通过接地母排与所述接地端子电连接。
10.在一个实施方式中，所述功率半导体模块与所述电容直接电连接。
11.在一个实施方式中，所述外壳的侧壁上设置有可拆卸的防水透气阀。
12.在一个实施方式中，所述外壳的侧壁上设置有螺纹孔，所述防水透气阀螺纹连接在所述螺纹孔中。
13.在一个实施方式中，所述外壳的同一侧壁上设置有交流连接器、直流连接器和信号连接器，
14.其中，所述交流连接器通过交流母排与所述功率半导体模块电连接，所述直流连接器通过直流母排与所述电容电连接，所述信号连接器通过导线与所述控制板电连接。
15.在一个实施方式中，还包括电流传感器，所述电流传感器设置在部分或全部的交流母排和直流母排上；或者
16.所述电流传感器设置在部分或全部的交流连接器和直流连接器上。
17.在一个实施方式中，所述外壳包括盒体、盒盖和冷却底板，所述盒盖设置在所述盒
体顶部，所述冷却底板设置在所述盒体的底部，所述功率半导体模块和所述电容均设置在所述冷却底板上，所述盒盖和所述冷却底板分别通过紧固件与所述盒体相连，并且盒体与盒盖之间以及盒体与冷却底板之间均设置有密封条。
18.在一个实施方式中，所述冷却底板上还设置有用于所述电容放电的电阻器。
19.在一个实施方式中，所述控制板通过托盘设置在所述驱动板和所述功率半导体模块的上方，所述托盘固定在所述外壳的侧壁上。
20.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型的电机控制器，通过其外壳上设置的接地端子将电容接地，可滤除电路中的交流成分，使输出的直流更平滑，提升了产品的emc性能，从而有利于提高整车的安全性和可靠性。
附图说明
21.在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。
22.图1是本实用新型的一个实施例中的电机控制器的结构示意图；
23.图2是本实用新型的一个实施例中的电机控制器的结构分解示意图；
24.图3是本实用新型的一个实施例中的电机控制器的部分内部组件的示意图。
25.附图标记：
26.1-盒体；2-盒盖；3-交流连接器；4-直流连接器；5-信号连接器；
27.6-防水透气阀；7-冷却底板；8-水嘴；9-安装支架；10-接地端子；
28.11-密封条；12-电容；13-接地母排；14-交流母排；15-电流传感器；
29.16-直流母排；17-控制子板；18-控制主板；19-托盘；20-电阻器；
30.21-功率半导体模块；22-驱动板；23-螺纹孔；
31.121-壳体；122-功率薄膜电容；123-滤波电容。
具体实施方式
32.下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
33.如图1-3中所示，本实用新型提供一种电机控制器，包括外壳和设置在外壳内的控制板、功率半导体模块21、驱动板22以及电容12。其中，驱动板22设置在功率半导体模块21上并与功率半导体模块21电连接，控制板与驱动板22 电连接，功率半导体模块21与电容12电连接；外壳的侧壁上设有接地端子10，电容12与接地端子10电连接，从而实现电容12的接地。
34.其中，驱动板22用于驱动功率半导体模块21以让其正常工作，控制板能够转换外部输入控制电源，为控制电路与驱动板22供电，同时具有电机控制器的逻辑控制、数据分析、igbt脉冲信号生成、状态监测、故障保护、对外通讯等功能。功率半导体模块21可采用igbt模块，并且功率半导体模块21的数量可设置为一个或多个。
35.本实用新型的电机控制器，通过其外壳上设置的接地端子10将电容12接地，可滤除电路中的交流成分，使输出的直流更平滑，提升了产品的emc性能，从而有利于提高整车的安全性和可靠性。
36.具体地，电容12包括壳体121以及设置在壳体121内部的功率薄膜电容122 和滤波电容123(如图3中虚线所示)。其中，滤波电容123与壳体121上的接地端相连，从而通过该接
地端以及设置在电机控制器的外壳上的接地端子10可将滤波电容123接地。功率薄膜电容122分别与功率半导体模块21(igbt模块) 和直流母排16相连。具体地，如图3所示，功率薄膜电容122的直流端122a与直流母排16相连；功率薄膜电容122的交流端122b与功率半导体模块21(igbt 模块)相连。
37.在一个实施例中，电容12通过接地母排13与接地端子10电连接。
38.具体地，接地母排13的一端与电容12相连，另一端与外壳的侧壁相连，从而实现了电容12的接地连接。
39.在一个实施例中，功率半导体模块21与电容12直接电连接。
40.如图3中所示，电容12设置在功率半导体模块21的侧面，功率半导体模块 21与电容12直接相连，取消了两者之间连接用的低感母排，简化了接线，可有效降低主电路的杂散电感，并且使电机控制器的内部结构更加紧凑，稳定可靠。
41.此外，取消了低感母排，还有利于降低电机控制器的成本和重量。
42.在一个实施例中，外壳的侧壁上设置有可拆卸的防水透气阀6。
43.其中，外壳上通过设置防水透气阀6可防止凝露现象的发生，同时可使外壳内部与外部的气压基本平衡。
44.优选地，外壳的侧壁上设置有螺纹孔23，防水透气阀6螺纹连接在螺纹孔 23中。这样，防水透气阀6之间安装在外壳上预留的螺纹孔23上，无需安装螺母等附件，从而可从电机控制器的外部直接安装或拆卸，操作方便。
45.在一个实施例中，外壳的同一侧壁上设置有交流连接器3、直流连接器4和信号连接器5。其中，交流连接器3通过交流母排14与功率半导体模块21电连接，直流交流器通过直流母排16与电容电连接，信号连接器5通过导线与控制板电连接。
46.在本实施例中，交流连接器3、直流连接器4和信号连接器5均设置在外壳的同一侧壁上，结构紧凑，使用方便。进一步地，防水透气阀6也与交流连接器3、直流连接器4和信号连接器5等设置在外壳的同一侧壁上。
47.本实施例中，交流连接器3、直流连接器4和信号连接器5的数量分别可以设置为一个或多个。如图1中所示，外壳的前侧壁上分别设置有三个交流连接器 3、两个直流连接器4和四个信号连接器5。每个交流连接器3分别通过相应的交流母排14与相应的功率半导体模块21电连接。每个直流连接器4分别通过相应的直流母排16与电容12电连接。每个信号连接器5分别通过相应的导线与控制板电连接。
48.优选地，还包括电流传感器15。其中，电流传感器15设置在部分或全部的交流母排14和直流母排16上；或者电流传感器15设置在部分或全部的交流连接器3和直流连接器4上。如图3中所示，本实施例选择在其中两根交流母排14 上安装电流传感器15。
49.在一个实施例中，外壳包括盒体1、盒盖2和冷却底板7，盒盖2设置在盒体1顶部，冷却底板7设置在盒体1的底部，功率半导体模块21和电容均设置在冷却底板7上，盒盖2和冷却底板7分别通过紧固件与盒体1相连，并且盒体1与盒盖2之间以及盒体1与冷却底板7之间均设置有密封条11，以保证密封性。
50.在本实施例中，盒体1作为电机控制器的外壳的主框架，其由前、后、左、右四块侧板连接组成；盒盖2安装在盒体1的上端面，并且盒盖2与盒体1的接触面之间设置有密封条11；冷却底板7安装在盒体1的下端面，同样地，冷却底板7与盒体1的接触面之间也设置有密
封条11，从而可避免内部电磁对外界的干扰。
51.具体地，上述密封条11为导电橡胶密封条11。
52.进一步具体地，盒体1的前侧板上安装有交流连接器3、直流连接器4、信号连接器5和防水透气阀6，左侧板和右侧壁上分别布置有接地端子10。优选的，交流连接器3、直流连接器4、信号连接器5均为面板安装式连接器，防护可靠。
53.具体地，上述的冷却底板7，其具有可通入冷却液体的冷却流道，冷却底板 7的一侧设置有两个水嘴8，其中一个水嘴8用于进水，另一个水嘴8用于出水，从而使冷却流道内的冷却液体循环流动，以迅速带走电机控制器自身工作产出的热量。
54.进一步具体地，上述冷却液为冷却水，水嘴8可通过紧固件固定连接在冷却底板7上，安装方便。同时，水嘴8和冷却底板7之间设置有密封件以保证密封性。
55.上述的功率半导体模块21和电容分别通过螺栓固定在冷却底板7上。
56.具体地，冷却底板7上还设置有用于电容放电的电阻器20。
57.此外，冷却底板7的左右两侧分别设置有安装支架9，以实现电机控制器的安装。
58.在一个实施例中，控制板通过托盘19设置在驱动板22和功率半导体模块21 的上方，托盘19固定在外壳的侧壁上。其中托盘19用于安装和隔离控制板。
59.具体地，上述控制板包括控制主板18和控制子板17，控制子板17设置在控制主板18的上方。控制主板18和控制子板17具有电机控制器的逻辑控制、数据分析、igbt脉冲信号生成、状态监测、故障保护、对外通讯等功能。
60.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
61.此外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
62.虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。