一种电动汽车集成滤波结构的制作方法

1.本发明涉及纯电动、混动汽车充电技术领域，特别是一种电动汽车集成滤波结构。


背景技术：

2.现有的集成滤波结构，一般将壳体分为上下两个腔体，分别安装滤波电路板和主功率电路板，有线缆连接器与滤波电路板通过线缆连接，滤波电路板与主功率电路板通过转接铜排连接，壳体安装上盖板和下盖板满足产品的防护等级要求。
3.该连接方式存在以下问题：1、产品尺寸较大，物料成本高；2、产品正反面都有安装需求，生产工序复杂，生产效率低。
4.因此，如何设计一种电动汽车集成滤波结构，能改善以上问题，减小产品尺寸，是业界亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本发明提出了一种集成滤波结构。
6.本发明的技术方案为，提出了一种电动汽车集成滤波结构，包括壳体、以及集成于所述壳体上的主功率电路板、滤波电路板、功率转接电路板和无线线缆连接器，所述壳体内设有一容值腔，所述容值腔内设有至少一个定位柱和第一安装孔，所述滤波电路板安装于所述容值腔内，且所述功率转接电路板通过所述定位柱和第一安装孔安装于所述滤波电路板上方，所述功率转接电路板背向所述滤波电路板的一面上设有定位结构，所述主功率电路板通过所述定位结构安装于所述功率转接电路板上，在所述壳体外壁上设有一安装面，所述无线线缆连接器安装于所述安装面上。
7.进一步，所述滤波电路板包括滤波电容电路板和滤波电感电路板，所述滤波电容电路板上集成有至少一个滤波电容、以及封装所述滤波电容的滤波电容屏蔽罩；所述滤波电感电路板上集成有至少一个滤波电感和转接铜排，所述滤波电感与所述转接铜排安装于所述滤波电感电路板相对的两个面上。
8.进一步，所述功率转接电路板上设有多个插孔，所述滤波电容电路板的一个侧面上设有至少一个第一插脚，所述滤波电容电路板垂直设置，且使所述第一插脚与所述插孔配合以电连接所述滤波电容电路板与功率转接电路板。
9.进一步，所述滤波电感设于所述滤波电感电路板背向所述功率转接电路板的一侧，所述转接铜排设于所述滤波电感电路板朝向所述功率转接电路板的一侧，所述转接铜排垂直设于所述滤波电感电路板上，且所述转接铜排朝向所述功率转接电路板的一侧设有至少一个第二插脚，所述第二插脚与所述插孔配合以电连接所述滤波电感电路板与功率转接电路板。
10.进一步，所述安装面的形状为环形，且所述壳体在环形的开口处设有与之匹配的缺口，所述无线缆连接器包括有一用于连接主功率电路板的连接台，在所述安装面上设有
至少一个第二安装孔，所述无线缆连接器通过所述第二安装孔安装于所述安装面上，并使所述连接台通过所述缺口置于所述容置腔内。
11.进一步，所述功率转接电路板靠近所述连接台处设有至少一个焊接孔，所述无线线缆连接器通过所述焊接孔并采用二次选焊工艺实现所述功率转接电路板与连接台的电连接。
12.进一步，还包括设于所述功率转接电路板与所述主功率电路板之间的主功率屏蔽罩和绝缘片，所述绝缘片盖设于所述功率转接电路板上，且避开所述定位结构设置，所述主功率屏蔽罩的形状与所述绝缘片匹配，且在所述主功率屏蔽罩与功率转接电路板上设有相互匹配的第三安装孔。
13.进一步，所述定位结构包括功率连接柱与信号连接针，所述主功率电路板通过所述功率连接柱与信号连接针安装于所述功率转接电路板上。
14.进一步，还包括用于封装所述主功率电路板的盖板，在所述壳体外壁上还设有至少一个用于固定所述盖板的第四安装孔。
15.进一步，所述盖板与所述壳体通过点胶密封。
16.与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：本发明将滤波电路板进行集成化设计，减少了50%的安装空间需求，降低了物料成本，提高了生产效率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明壳体的结构示意图；图3为本发明无线线缆连接器的安装示意图；图4为本发明滤波电容电路板的结构示意图；图5为本发明滤波电感电路板的结构示意图；图6为本发明滤波电路板与功率转接电路板的连接示意图；图7为本发明功率转接电路板的安装示意图；图8为本发明绝缘片的安装示意图；图9为本发明主功率屏蔽罩的安装示意图；图10为本发明主功率电路板的安装示意图；图11为本发明盖板的安装示意图；其中，1为盖板、11开孔、2为壳体、21为灌胶挡墙、22为定位柱、23为第一安装孔、24为第五安装孔、25为安装面、26为第二安装孔、27为第四安装孔、3为无线线缆连接器、31为连接台、4为功率转接电路板、41为焊接孔、42为功率连接柱、43为信号连接针、5为滤波电容电路板、51为滤波电容、52为第一插脚、6为滤波电感电路板、61为转接铜排、62为滤波电感、63为第二插脚、64为第三插脚、7为滤波电容屏蔽罩、8为主功率屏蔽罩、81为第三安装孔、9
为绝缘片、10为主功率电路板。
具体实施方式
19.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
20.由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
21.下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。
22.现有的集成滤波方式为，将壳体分为上壳体和下壳体两个腔体，分别安装滤波电路板与主功率电路板，然后有线缆连接器与滤波电路板通过线缆连接，滤波电路板与主功率电路板通过连接铜排连接，壳体安装上盖板和下盖板完成产品的防护等级要求。但采用上述方式，会使得产品的尺寸较大，物料成本较高，而且产品的正反面都有装配需求，生产工序复杂，生产效率低。本发明的思路在于，提出一种电动汽车集成滤波结构，其将各部分集成到一个壳体内，节省了至少一半的安装空间需求，从而降低了物料成本，提高了生产效率。
23.请参见图1，本发明提出的电动汽车集成滤波结构，包括壳体2、以及集成在壳体上的主功率电路板10、滤波电路板、功率转接电路板4和无线缆连接器3，具体的，在壳体2内设有一容置腔，容置腔内设有至少一个定位柱22和第一安装孔23，滤波电路板安装在容置腔内，且避开定位柱22和第一安装孔23设置，然后通过定位柱22和第一安装孔23安装功率转接电路板4，其中，定位柱22和第一安装孔23可以设置在滤波电路板的周侧，使功率转接电路板4安装到滤波电路板的上方，在功率转接电路板4背向滤波电路板的一面上设有定位结构，主功率电路板10通过该定位结构安装到功率转接电路板4上，在壳体2的外壁上设有一安装面25，无线功率连接器3安装在安装面25上。
24.通过该设计方式，可以将主功率电路板10、滤波电路板、功率转接电路板4和无线缆连接器3集成到一个壳体上，不用额外增设上壳体和下壳体部分，节省了至少一半的安装空间需求，减少了物料使用。壳体2上设置的安装面25、定位柱22、第一安装孔23、第四安装孔27及第五安装孔24均通过数控机床加工，提高加工精度，保证各器件能自动化设备装配。
25.请参见图4及图5，滤波电路板包括滤波电容电路板5和滤波电感电路板6，滤波电容电路板5上集成有至少一个滤波电容51、以及封装滤波电容51的滤波电容屏蔽罩7；滤波电感电路板6上集成有至少一个滤波电感62、以及转接铜排61，其滤波电感62与转接铜排61安装在滤波电感电路板6相对的两个面上；具体的，请参见图4，功率转接电路板4上设有多个插孔，滤波电容电路板5的一个侧面上设有至少一个第一插脚52，第一插脚52可以与插孔配合以电连接功率转接电路板4与滤波电容电路板5，并对滤波电容电路板5起到固定作用，其安装时将滤波电容电路板5垂直设置，且使第一插脚52朝向功率转接电路板4设置，然后完成第一插脚52与插孔的装配，
以实现滤波电容电路板5与功率转接电路板4的电连接。其滤波电容屏蔽罩7采用金属材质，用于对滤波电容51起固定作用及屏蔽作用，提升了滤波电容51抗振动要求，取代了常规滤波电容51需要点胶的设置需要。
26.请参见图5，滤波电感62设置在滤波电感电路板6背向功率转接电路板4的一侧，使转接铜排61设于滤波电感电路板6朝向功率转接电路板4的一侧，转接铜排61垂直安装于滤波电感电路板6上，在转接铜排61朝向功率转接电路板4的一侧设有至少一个第二插脚63，安装时第二插脚63与功率转接电路板4上的插孔配合，以实现滤波电感电路板6与功率转接电路板4的电连接及固定。其中，转接铜排61与滤波电感电路板6的连接方式可以为焊接，或通过插孔与插脚的配合方式，只需要保证转接铜排61与滤波电感电路板4之间的电连接以及固定的可靠性即可；在滤波电感62上设有多个第三插脚64，滤波电感电路板6上设有与之匹配的多个插孔，滤波电感62通过第三插脚64安装于滤波电感电路板6上，实现两者的电连接，以及滤波电感62的固定。其中，转接铜排61可以改变滤波电感电路板6与功率转接电路板4的连接位置，并增加高度方向的尺寸，使滤波电感电路板6与功率转接电路板4之间的高度方向空间内可以布置器件，提升了空间利用率。
27.请参见图1及图2，在壳体2上还设有灌胶挡墙21，其将滤波电容电路板5与滤波电感电路板6分隔开，用于对滤波电感电路板6上的滤波电感进行散热，及起到屏蔽作用。
28.请参见图2及图3，安装面25的形状为环形，且壳体2在环形的开口处设有与之匹配的缺口，无线缆连接器3包括有一用于连接主功率电路板10的连接台31，在安装面25上设有至少一个第二安装孔26，无线缆连接器3通过第二安装孔26安装于安装面25上，并使连接台31通过缺口置于容置腔内，以便于无线缆连接器3与主功率电路板10的连接，本发明中，为保证各电路板与主功率电路板10的功率匹配，在容置腔内设有功率转接电路板4，以此在连接时，连接台31伸入容置腔后，先与功率转接电路板4连接，再通过功率转接电路板4实现与主功率电路板10的电连接。
29.其中，无线缆连接器3相比于有线缆连接器，减少了安装空间，缩短了与其它电路板之间的安装距离，有利于emc性能的提升。
30.请参见图3及图7，功率转接电路板4安装在容置腔内，并在功率转接电路板4靠近连接台31处设有多个焊接孔41，连接台31上设有多个信号插针，信号插针插入焊接孔41内，实现无线缆连接器3与功率转接电路板4的电连接，其中，连接台31上的信号插针与焊接孔41通过二次选焊工艺连接，达到良好的固定以及电连接效果。通过该设计方式，无线缆连接器3与功率转接电路板4之间能够完全取消线缆的设置，大大降低了无线缆连接器3的设计成本。
31.请参见图1、图8及图9，在功率转接电路板4与主功率电路板10之间设有主功率屏蔽罩8和绝缘片9，其安装在功率转接电路板4背向滤波电路板的一面上，绝缘片9先盖设于功率转接电路板4上，且避开其上的定位结构设置，主功率屏蔽罩8的形状与绝缘片9相匹配，并安装在绝缘片9上方，在主功率屏蔽罩8与功率转接电路板4上还设有相互匹配的第三安装孔81，达到固定主功率屏蔽罩8以及绝缘片9的目的。其中，主功率屏蔽罩8用于将功率转接电路板4与主功率电路板10进行隔离，有利于emc性能，绝缘片9有绝缘耐压作用，可以减少功率转接电路板4与主功率电路板10的安装距离，提升空间利用率，满足电器间隙不足情况下的绝缘耐压要求。
32.请参见图8、图9及图10，其定位结构包括有功率连接柱42和信号连接针43，主功率电路板10通过功率连接柱42和信号连接针43安装在功率转接电路板4上，实现主功率电路板10与功率转接电路板4的电连接和固定。其中，功率连接柱42和信号连接针42实现了主功率电路10与功率转接电路板4在高度方向的电路连接，使壳体长度、宽度及高度方向的空间利用率达到80%以上，从而达到缩小产品体积，降低物料成本的效果。
33.请参见图2、图9及图10，在容置腔内还设有第五安装孔24，第五安装孔24的高度高于定位柱22和第一安装孔23，功率转接电路板4安装于定位柱22和第一安装孔23上时，避开第五安装孔24设置，使第五安装孔24能够露出于功率转接电路板4，在安装主功率电路板10时，可以通过第五安装孔24进一步加固主功率电路板10的连接可靠性。
34.请参见图2及图11，在壳体2的外壁还上还设有至少一个第四安装孔27，在盖板1上设有与第四安装孔27相匹配的开孔11，在完成主功率电路板10的安装后，通过第四安装孔27和开孔11安装盖板1，达到封装并保护滤波电路板、功率转接电路板4、主功率电路板10的目的。为满足盖板1与壳体2之间的密封效果，在盖板1与壳体2之间进行点胶。
35.与现有技术相比，本发明将主功率电路板、滤波电路板、功率转接电路板以及无线缆连接器集成到一个壳体上，且各电路板之间连接紧密，空间利用率高，无线缆连接器取消了线缆的设置，装置整体减少了至少50%的安装空间需求，从而达到了降低物料成本，提高生产效率的目的。
36.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。