本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車控制器，特別涉及一種基于小型集成的分腔式模塊化控制器結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器外形結(jié)構(gòu)尺寸往往受限于整車動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、整車控制器、減速箱等關(guān)鍵部件的布局；而且新能源汽車的復(fù)雜工況對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器有著高性能、抗干擾、大功率、高可靠性等嚴(yán)格要求；因此控制器的功率體積比的提升有著重要的意義，高功率密度也是未來(lái)電動(dòng)汽車電機(jī)控制器發(fā)展的重要方向。

現(xiàn)有技術(shù)對(duì)控制器內(nèi)部空間的壓縮，實(shí)現(xiàn)小型化的技術(shù)主要體現(xiàn)在：1、控制器驅(qū)動(dòng)板、控制電路板和電源板層疊設(shè)計(jì)；2、采用電容與功率模塊疊加設(shè)計(jì)；3、功率模塊igbt的定制開(kāi)發(fā)。如專利文獻(xiàn)1（公開(kāi)號(hào)：cn203193453u）公開(kāi)了一種電動(dòng)汽車的電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)，包括箱體和安裝于箱體頂部的上蓋，箱體設(shè)有第一空腔，第一空腔頂部設(shè)有開(kāi)口，上蓋安裝在箱體的頂部并遮蔽開(kāi)口，上蓋設(shè)有第二空腔，在第二空腔里安裝有主控板，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、安裝方便、連接線束小、調(diào)試維修方便、屏蔽效果好、而且可以有效防水，避免電機(jī)控制器進(jìn)水損壞。專利文獻(xiàn)2（公開(kāi)號(hào)：cn202827184u）公開(kāi)了一種汽車電機(jī)用控制器結(jié)構(gòu)，包括箱體組件、發(fā)電igbt模塊、驅(qū)動(dòng)igbt模塊、發(fā)電電容、驅(qū)動(dòng)電容、第一線路板、第二線路板和箱蓋，箱體組件的底部開(kāi)設(shè)有水道，在水道上、箱體組件底面上安裝有發(fā)電igbt模塊和驅(qū)動(dòng)igbt模塊，在發(fā)電igbt模塊和驅(qū)動(dòng)igbt模塊上方安裝有發(fā)電電容和驅(qū)動(dòng)電容，在發(fā)電電容和驅(qū)動(dòng)電容上方安裝有第一線路板和第二線路板，在第一線路板和第二線路板上方、箱蓋安裝在箱體組件上，它控制器結(jié)構(gòu)內(nèi)部分三層結(jié)構(gòu)，將充分利用高度空間彌補(bǔ)長(zhǎng)度方向和寬度方向的空間限制，空間利用率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，占用空間少，安裝方便，工藝性好。

現(xiàn)有技術(shù)的缺陷主要是：

1、各電路板接插件較多，線束布置復(fù)雜；安裝不便；電磁兼容性差，抗干擾能力差；

2、電容散熱效果差，導(dǎo)致控制器內(nèi)部溫度較高，控制器整體性能下降

3、目前對(duì)功率模塊開(kāi)發(fā)成本較高，且國(guó)內(nèi)技術(shù)與國(guó)際品牌存在很大差距。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是：為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種基于小型集成的分腔式模塊化控制器結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)模塊化，結(jié)構(gòu)緊湊，抗干擾能力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)小型集成化。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種基于小型集成的分腔式模塊化控制器結(jié)構(gòu)，包括散熱基板、控制器上殼體、dcdc殼體、控制器上蓋、下隔離板、上隔離板和薄膜電容；

所述上隔離板與下隔離板平行置于控制器上殼體內(nèi)部，控制器上蓋板蓋于控制器上殼體上方，控制器上殼體、上隔離板與控制器上蓋板之間的空間通過(guò)豎直隔板隔成第一腔室和第二腔室，分別用于安裝母線直流輸入模塊和三相交流輸出模塊；

所述薄膜電容設(shè)置于控制器上殼體內(nèi)壁一內(nèi)側(cè)，上端與下端分別連接至上隔離板與散熱基板，散熱基板安裝于控制器上殼體下方，所述上隔離板、控制器上殼體、薄膜電容與下隔離板之間形成第三腔室，用于安裝控制電路板；

所述下隔離板、控制器上殼體、薄膜電容與散熱基板之間形成第四腔室，用于安裝igbt模塊；

所述dcdc殼體安裝于散熱基板下方，dcdc殼體與散熱基板之間形成第五腔室，用于安裝dcdc模塊。

優(yōu)選的，所述第四腔室內(nèi)設(shè)置一豎直隔板，豎直隔板與下隔離板、控制器上殼體之間形成第六腔體，用于安裝外部通信模塊。

優(yōu)選的，所述薄膜電容和igbt模塊分別貼合在散熱基板上表面，dcdc模塊貼合在散熱基板下表面。

優(yōu)選的，所述第一腔室和第二腔室的正面分別安裝有分別對(duì)應(yīng)與直流輸入模塊和三相交流輸出模塊連接的直流母線輸入接口和三相輸出接口。

優(yōu)選的，直流母線輸入接口和三相輸出接口之間設(shè)置有第一外部高壓插件，所述第二腔室的側(cè)面設(shè)置有第二外部高壓插件，在第一腔室和第二腔室之間的豎直隔板上為低壓和高壓線束預(yù)留2個(gè)屏蔽蔽通道。

優(yōu)選的，所述第六腔體使用鈑金罩進(jìn)行防護(hù)隔離，用于保護(hù)低壓通信信號(hào)不受干擾。

優(yōu)選的，所述散熱基板通過(guò)冷卻水接頭接入整車?yán)鋮s系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述控制器上殼體上還設(shè)置有透氣閥。

優(yōu)選的，所述第一腔室和第二腔室采用注塑工藝和焊接工藝將母線直流輸入模塊和三相交流輸出模塊，銅排、銅柱、屏蔽金屬罩做成一體的三相接線座、母線接線座；母線輸入通過(guò)銅柱穿過(guò)上、下隔離板進(jìn)入控制器中部腔室，連接至薄膜電容，其中，銅柱通過(guò)屏蔽通道穿過(guò)腔體，連接在薄膜電容的集成銅排，使用長(zhǎng)螺釘從控制器上腔體打入。

優(yōu)選的，所述igbt模塊三相輸出，采用三相接線座中注塑的銅柱通過(guò)屏蔽通道穿過(guò)上下隔離板進(jìn)入控制器上第二腔體，使用長(zhǎng)螺釘將三相接線座銅柱與igbt模塊連接；控制電路板、igbt模塊的線束插件通過(guò)專用通道進(jìn)行通信。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明所提供的基于小型集成的分腔式模塊化控制器結(jié)構(gòu)，采用隔離屏蔽板將控制器上殼體、基板形成不同的腔室，進(jìn)而將高壓與低壓、直流與交流隔離；腔室內(nèi)部采用注塑銅排工藝，將電氣元件與銅排一體化設(shè)計(jì)，減少線束使用，實(shí)現(xiàn)模塊化；各腔室間采用專用屏蔽通道進(jìn)行連接，結(jié)構(gòu)緊湊，抗干擾能力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)小型集成化。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1為本發(fā)明涉及的結(jié)構(gòu)原理框圖；

圖2為本發(fā)明控制器的整體外形圖；

圖3為本發(fā)明控制器各腔室橫向剖視圖；

圖4為本發(fā)明控制器各腔室縱向剖視圖；

圖5為本發(fā)明各模塊集成分部圖。

圖中：1、散熱基板；2、控制器上殼體；3、透氣閥；4、直流母線輸入接口；5、控制器上蓋；6、第一外部高壓插件；7、三相輸出接口；8、第二外部高壓插件；9、控制器低壓插件；10、dcdc輸出；11、冷卻水接頭；12、dcdc模塊；13、下隔離板；14、上隔離板；15、腔體屏蔽連接通道；16、igbt模塊與控制電路板通信通道；17、控制電路模塊輸出通道；18、外部通信屏蔽罩；19、薄膜電容；20、母線接線座；21、dcdc殼體；22、igbt模塊；23、外部高壓插件安裝螺釘；24、控制電路板；25、三相接線座。

具體實(shí)施方式

如圖1-4所示，根據(jù)整車布置方案，假設(shè)本實(shí)施例中高壓插件、通信插件、冷卻系統(tǒng)和dcdc輸出插件如圖2所示。本發(fā)明所揭示的基于小型集成的分腔式模塊化控制器結(jié)構(gòu)，包括散熱基板1、控制器上殼體2、dcdc殼體21、控制器上蓋5、下隔離板13、上隔離板14和薄膜電容19。

如圖3-4所示，所述上隔離板14與下隔離板13平行置于控制器上殼體2內(nèi)部，控制器上蓋板5蓋于控制器上殼體2上方，控制器上殼體2、上隔離板14與控制器上蓋板5之間的空間通過(guò)豎直隔板隔成第一腔室100和第二腔室200，分別用于安裝母線直流輸入模塊和三相交流輸出模塊。所述第一腔室100和第二腔室200的正面分別安裝有分別對(duì)應(yīng)與直流輸入模塊和三相交流輸出模塊連接的直流母線輸入接口4和三相輸出接口7。直流母線輸入接口4和三相輸出接口7之間設(shè)置有第一外部高壓插件6，所述第二腔室200的側(cè)面設(shè)置有第二外部高壓插件8。根據(jù)整車布置需要第二外部高壓插件8位于三相高壓側(cè)，并與直流母線輸入接口4存在一定距離和干擾，所以在第一腔室100和第二腔室200之間的豎直隔板上為高壓和低壓線束預(yù)留2個(gè)屏蔽通道15。

所述薄膜電容19設(shè)置于控制器上殼體2內(nèi)壁一內(nèi)側(cè)，上端與下端分別連接至上隔離板14與散熱基板1，散熱基板1安裝于控制器上殼體2下方，所述上隔離板14、控制器上殼體2、薄膜電容19與下隔離板13之間形成第三腔室300，用于安裝控制電路板；所述下隔離板13、控制器上殼體2、薄膜電容19與散熱基板1之間形成第四腔室400，用于安裝igbt模塊22；所述dcdc殼體21安裝于散熱基板1下方，dcdc殼體21與散熱基板1之間形成第五腔室500，用于安裝dcdc模塊12。所述薄膜電容19和igbt模塊分別貼合在散熱基板1上表面，dcdc模塊貼合在散熱基板1下表面。所述散熱基板1通過(guò)冷卻水接頭11接入整車?yán)鋮s系統(tǒng)。所述控制器上殼體2上還設(shè)置有透氣閥3。

所述第四腔室400內(nèi)設(shè)置一豎直隔板，豎直隔板與下隔離板13、控制器上殼體2之間形成第六腔體600，用于安裝外部通信模塊。所述第六腔體600使用鈑金罩18進(jìn)行防護(hù)隔離，用于保護(hù)控制器低壓插件9的低壓通信信號(hào)不受干擾。

具體實(shí)施中，見(jiàn)圖5，控制器上部腔體分別用于安裝三相交流輸出模塊、母線輸入模塊及外部取電模塊，分別采用注塑工藝和焊接工藝將銅排、銅柱、屏蔽金屬罩做成一體的三相接線座、母線接線座；母線輸入通過(guò)銅柱穿過(guò)上、下隔離板進(jìn)入控制器中部腔室，連接至薄膜電容，其中，銅柱通過(guò)屏蔽通道穿過(guò)腔體，連接在薄膜電容的集成銅排，使用長(zhǎng)螺釘從控制器上腔體打入；同樣的，igbt模塊22三相輸出，采用三相接線座中注塑的銅柱通過(guò)屏蔽通道穿過(guò)上下隔離板進(jìn)入控制器上腔體b，使用長(zhǎng)螺釘將三相接線座銅柱與igbt模塊連接；控制電路模塊24、igbt驅(qū)動(dòng)模塊22通過(guò)專用通道16進(jìn)行通信；dcdc模塊12封閉在dcdc殼體21與散熱基板1形成的第五腔體內(nèi)，與其他模塊充分隔絕，僅通過(guò)薄膜電容集成銅排取電，dcdc通信線束通過(guò)基板專用通道17連接至控制電路板24中；控制電路板24外部通信接口處安裝有鈑金屏蔽罩18保護(hù)通信信號(hào)不受干擾。各模塊充分利用形成的腔體空間，各信號(hào)分別使用專用通道進(jìn)行通信，結(jié)構(gòu)緊湊，抗干擾能力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)分腔式模塊化，控制器功率體積比也將得到大幅提升。

上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。