混合動力轎車用交流電機控制器的製作方法
2023-10-17 02:03:19
專利名稱：混合動力轎車用交流電機控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於混合動力車輛的動力裝置，特別涉及混合動力轎車交流電機控制器的改進。
背景技術：
交流驅動正在逐步取代直流驅動而應用於風機、水泵的恆速拖動以及電力機車、電動汽車(簡稱電動車)的調速驅動系統之中。而交流電機、三相異步電機以及開關磁阻電機是應用最為廣泛的三種交流電機，其中，交流電機無轉子損耗，效率較高、功率密度高、結構簡單，基於以上優點，所以交流電機廣泛應用於伺服驅動系統、中小功率工具機主軸驅動、機器人系統應用等，較大容量也應用於太陽能泵以及風能利用系統等，而在混合動力轎車系統中，更是得到了廣泛的應用。在混合動力轎車中，由於空間位置和重量的限制，如何使控制器在同等功率的條件下，既使控制器的體積及重量都達到最小，同時又安裝調試方便，控制器又能很好滿足對電動車驅動性能的要求是研製開發者要解決的關鍵技術問題之在混合動力轎車領域中，電機控制器將作為一種產品走向產業化。結構合理緊湊、安裝快捷、調試方便、安全性能高是未來電機控制器所應具備的最基本條件，也是最重要的特點。在同等功率的條件下，既能使控制器的結構合理，又能使控制器滿足整車驅動性能的要求，已成為大家共同關心的研製開發要解決的問題。
圖3和圖4所示為已有技術一種典型的混合動力轎車交流電機控制器的側面剖視圖和正面剖視圖。
其中主要包括上端蓋305，箱體304，主控板307，屏蔽板306，電解電容上支架308，電解電容309(3個)，電解電容下支架310，安普接插件404，功率及驅動模塊113(2個)，DC-DC模塊302，下端蓋301，直流母線正負極板405、407，絕緣板406，直流母線電流傳感器210，連接極板408、409，U相410、V相411、W相412，A相403、B相402、C相401，出線盒413。
其中水冷底板303與控制器箱體304鑄為一體；功率及驅動模塊113(2個)緊貼於箱體304的水冷底板303上；電解電容309(3個)通過電解電容下支架310平放於功率及驅動模塊113(2個)的上方；C型吸收回路緊貼於電解電容309(3個)上。主控板307位於控制器的最上部，其下通過電解電容上支架308進行固定，並通過屏蔽板306進行屏蔽；直流母線電流傳感器210固定於直流母線正連接極板408上；直流母線正負極板405、407由絕緣板406絕緣；電解電容通過直流母線正負極板405、407連接，然後又由連接極板408、409連接至出線盒413內，兩個電機的三相交流電纜U相410、V相411、W相412，A相403、B相402、C相401，均通過連接極板連接於出線盒413內，其中相電流傳感器215(4個)均安裝於出線盒413內。DC-DC模塊302安裝於機箱底部屏蔽盒內。
從以上控制器元器件安裝布置中，現有混合動力轎車交流電機控制器的結構比較複雜，並且存在以下缺點①引出線接線複雜相電流傳感器215(4個)均位置不當，引出線需穿過傳感器才能接入，即增加了接線的複雜性，又因為引出線較粗，致使傳感器容易被壓壞。②直流母線電流傳感器210固定於直流母線正連接極板408上，由於直流母線正連接極板408為薄銅排，容易引起極板震動。③安裝複雜箱體和水冷底板鑄為一體，由於箱體有一定的高度，致使在安裝功率及其驅動模塊、主母線極板時較為不便。④電容固定電解電容309(3個)由電解電容下支架310固定於箱體304中。由於是單支架固定，致使電解電容固定不牢固；同時直流母線極板405、407受電解電容牽引力並連帶牽引功率及其驅動模塊管角，使管角容易受損。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種混合動力轎車交流電機控制器，在吸取其它同類型控制器安裝調試複雜，導致效率低下的經驗教訓的基礎上，改進了兩電機三相電纜U相、V相、W相，A相、B相、C相的接線結構，改進了電容的固定結構，將控制器機箱分為箱體和水冷底板兩部分，使內部安裝更為簡便。
本實用新型的技術方案是一種混合動力轎車交流電機控制器，其特點是具有前支架和後支架以支撐電解電容的重量，通過電解電容的上壓板將電解電容頭尾固定並平放於功率模塊的上方，電機的三相出線銅排穿過相電流傳感器。
本實用新型進一步技術方案是所述的兩個電機的三相連接極板U相、V相、W相、A相、B相、C相固定在接線盒內，並且四個相電流傳感器被兩個電機U相、W相、A相、C相出線銅排穿過。
所述的直流母線電流傳感器固定於電解電容後支架上。
所述的機箱設有上端蓋、箱體、水冷底板和下端蓋，其中，箱體與水冷底板採用分體結構。
所述的採用電解電容的頭尾固定結構，增加了電解電容的牢固性本實用新型具有以下效果和優點①四個相電流傳感器被兩個電機U相、W相，A相、C相出線銅排穿過，不再需要穿過引出線採集數據，引出線只需插入接線盒直接用出線螺栓固定，安裝簡便，也使電流傳感器不再受引出線擠壓破壞。
②直流母線電流傳感器固定於電解電容後支架上，由於安裝位置的改變使連接極板不再受到震動。
③將控制器的箱體、水冷底板採用分體結構，這樣功率及其驅動模塊、主母線極板及C型吸收回路的安裝在四周敞開的環境下進行，給安裝帶來了極大的便利。
④電解電容通過電解電容前支架、電解電容後支架及電解電容上壓板在頭尾都進行固定，大大增強了電解電容的牢固性，也使功率及其驅動模塊管角不再受力。
總之，本實用新型歸納起來主要以下特點1.採用電流傳感器通過銅排採集數據的結構方式，使電流傳感器不再受引出線擠壓破壞，同時大大的降低了引出線的安裝複雜性；2.採用了箱體、水冷底板分體結構，使功率及其驅動模塊、主母線極板及C型吸收回路可以在水冷底板上安裝，極大降低了安裝難度；3.採用電解電容的頭尾固定結構，增加了電解電容的牢固性。
圖1為本實用新型混合動力轎車交流電機控制器的側面剖視圖。
圖2為本實用新型混合動力轎車交流電機控制器的正面剖視圖(圖1之A-A剖視)。
圖3為現有混合動力轎車交流電機控制器的側面剖視圖。
圖4為現有混合動力轎車交流電機控制器的正面剖視圖(圖3之B-B剖視)。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
進一步說明本實用新型。
本實用新型混合動力轎車交流電機控制器主要元器件安裝結構如圖1和圖2所示。
其中主要包括箱體104、水冷底板103、上端蓋106，主控板107及其屏蔽板108，電路板支柱105(4個)，功率及驅動模塊113(2個)，電解電容109(3個)，電解電容前支架206，電解電容後支架209，電解電容上壓板205(2個)，直流母線電流傳感器210，相電流傳感器215(4個)，直流母線正負極板110、112，連接極板207、208，U相211、V相212、W相213，A相203、B相202、C相201，DC-DC相214，出線盒216；DC-DC模塊102，下端蓋101。
功率及其驅動模塊113(2個)緊貼於水冷底板103上；電解電容109(3個)通過電解電容前支架206、電解電容後支架209、電解電容上壓板205(2個)固定並平放於功率模塊113(2個)的上方；C型吸收回路安裝於功率及其驅動模塊113(2個)管角處。主控板107位於控制器的最上部，其下通過電解電容前支架206、電解電容後支架209上的電路板支柱105(4個)進行固定，並通過屏蔽板108進行屏蔽；直流母線電流傳感器210固定於電解電容後支架209上；直流母線正負極板110、112通過絕緣板111絕緣；電解電容109(3個)通過直流母線正負極板110、112連接，然後又由連接極板207、208連接至出線盒216內，兩個電機的三相連接極板U相211、V相212、W相213，A相203、B相202、C相201，固定在線盒216內，並且四個相電流傳感器被兩個電機U相、W相、A相、C相出線銅排穿過，如圖2所示DC-DC模塊102安裝於水冷底板底部下端蓋101內。
按本實用新型技術方案製造的一臺功率為10kW混合動力交流電機控制器，其外型尺寸為長343mm×186(含出線盒為298)寬mm×高240mm，重量為17.8kg。而已有技術控制器的結構，其外型尺寸為長397mm×寬279mm×高254mm，重量為18.9kg。
權利要求1.一種混合動力轎車交流電機控制器，其特徵是具有前支架和後支架以支撐電解電容的重量，通過電解電容的上壓板將電解電容頭尾固定並平放於功率模塊的上方，電機的三相出線銅排穿過電流傳感器。
2.按照權利要求1所述的混合動力轎車交流電機控制器，其特徵是兩個電機的三相連接極板U相、V相、W相、A相、B相、C相固定在接線盒內，並且四個相電流傳感器被兩個電機U相、W相、A相、C相出線銅排穿過。
3.按照權利要求1所述的混合動力轎車交流電機控制器，其特徵是直流母線電流傳感器固定於電解電容後支架上。
4.按照權利要求1所述的混合動力轎車交流電機控制器，其特徵是機箱設有上端蓋、箱體、水冷底板和下端蓋，其中，箱體與水冷底板採用分體結構。
5.按照權利要求1所述的混合動力轎車交流電機控制器，其特徵是採用電解電容的頭尾固定結構，增加了電解電容的牢固性。
專利摘要一種混合動力轎車用交流電機控制器，屬於混合動力轎車動力裝置。具有前支架和後支架以支撐電解電容的重量，通過電解電容的上壓板將電解電容頭尾固定並平放於功率模塊的上方；電機三相出線銅排穿過相電流傳感器；直流母線電流傳感器固定於電解電容後支架上，使連接極板不再受到震動；採用了箱體、水冷底板分體結構，使功率及其驅動模塊、主母線極板及C型吸收回路可以在水冷底板上安裝，極大降低了安裝難度；採用電解電容的頭尾固定結構，增加了電解電容的牢固性。
文檔編號H05K7/00GK2925014SQ20052014557
公開日2007年7月18日 申請日期2007年1月26日 優先權日2007年1月26日
發明者劉彤彥, 張琴, 範磊 申請人:北京中科易能新技術有限公司