一种风冷式车载驱动电机控制器制造技术

本发明专利技术涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种风冷式车载驱动电机控制器，包括散热器和安装于其上的控制单元，控制单元包括驱动板以及安装于驱动板上的若干个导电柱和多个igbt单管，其特征在于：还包括薄膜电容、温度传感器、电流传感器和MCU，散热器设有上桥臂和下桥臂，二者之间安装位置对应设有薄膜电容和导电柱，igbt单管对称设有两列分别对应于上桥臂和下桥臂设置，温度传感器及电流传感器均与MCU连接，MCU运行有温度管控程序，温度管控程序根据当前温度T及驱动电流I，预测t时长后的散热器预测温度Tt，并根据预测温度Tt生成驱动电流允许上限值。本发明专利技术的有益技术效果包括：提高散热效率，保障车辆的正常运行。保障车辆的正常运行。保障车辆的正常运行。

【技术实现步骤摘要】
一种风冷式车载驱动电机控制器


[0001]本专利技术涉及车辆控制
，具体涉及一种风冷式车载驱动电机控制器。

技术介绍

[0002]随着汽车的轻量化及成本压力，在保证性能的前提下，使驱动电机控制器的体积做小、功率密度大、成本低是大家一致的标准。而电机控制器上设有功率元器件，工作过程中会产生大量热量，若不能有效散热，将影响产品本身的使用寿命，甚至会有安全隐患。在汽车行驶过程中，为避免车载驱动电机控制器过热，需要对控制器实时的温度进行控制。同时应兼顾最大发挥车辆性能的要求。但目前缺乏能够对车载驱动电机控制器进行温度控制的技术方案。
[0003]中国专利CN103204072A，公开日2013年7月17日，公开了一种车载控制器，包括：整流功率模块、逆变功率模块和控制电路，所述整流功率模块、所述逆变功率模块和所述动力电池均并联，所述整流功率模块、所述逆变功率模块和所述动力电池之间通过母线连接，所述整流功率模块与所述发电机连接，所述逆变功率模块与所述驱动电机连接，所述控制电路分别单独与所述整流功率模块、所述逆变功率模块连接。其技术方案将发电机控制器和驱动电机控制器设计成整流功率模块和逆变功率模块，将这两个模块有机的集成连接为一体，并通过共同的控制电路进行控制，优化集成后本专利技术可以作为一个部件直接装车。但其技术方案不能控制车载驱动电机控制器的温度，不能有效保障。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题：目前缺乏高效散热并具有温度控制功能的车载驱动电机控制器的技术问题。提出了一种风冷式车载驱动电机控制器，能够提高散热效率并更为有效的对温度进行控制。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种风冷式车载驱动电机控制器，包括散热器和安装于其上的控制单元，所述的控制单元包括驱动板以及安装于驱动板上的若干个导电柱和多个igbt单管，还包括薄膜电容、温度传感器、电流传感器和MCU，所述散热器设有上桥臂和下桥臂，二者之间安装位置对应设有薄膜电容和导电柱，所述的igbt单管对称设有两列分别对应于上桥臂和下桥臂设置，所述igbt单管通过导电柱与车载电机驱动端连接，所述温度传感器检测所述散热器的当前温度T，所述电流传感器检测所述车载电机的驱动电流I，所述温度传感器及所述电流传感器均与所述MCU连接，所述MCU运行有温度管控程序，所述温度管控程序根据所述当前温度T及所述驱动电流I，预测t时长后的散热器预测温度Tt，并根据所述预测温度Tt生成驱动电流允许上限值。
[0006]作为优选，所述MCU计算预测温度Tt时，执行以下步骤：
[0007]所述MCU周期性读取所述散热器的当前温度T及所述车载电机的驱动电流I；
[0008]所述MCU计算Tt＝T*(1+k1*I
‑
k2*T)，其中k1和k2为预设常数系数；
[0009]计算所得Tt即为t时长后的散热器预测温度Tt。
[0010]作为优选，所述MCU计算预测温度Tt时，还执行以下步骤：
[0011]所述MCU控制驱动电流I瞬时增大至预设驱动电流Im，并持续预设时长
△
t后，恢复到驱动电流I；
[0012]分别检测驱动电流增大前后的散热器的当前温度值，记为T1和T2；
[0013]当驱动电流I处于增大趋势时，所述MCU计算k3＝(T2
‑
T1)/T0，其中T0为预设常数值，而后计算Tt＝T*(1+k1*k3*I
‑
k2*k3*T)；
[0014]当驱动电流I处于减小趋势时，所述MCU计算k3＝T0/(T2
‑
T1)，而后计算Tt＝T*(1+k1*k3*I
‑
k2*k3*T)。
[0015]作为优选，获得预设驱动电流Im的方法包括：
[0016]在实验室条件下，从预设值开始按照预设步长逐步增大驱动电流I，同时检测车辆产生的加速度；
[0017]保持所述车辆加速度低于预设阈值，所述驱动电流I取得的最大值作为预设驱动电流Im。
[0018]作为优选，获得预设时长
△
t的方法包括：
[0019]在实验室条件下，将驱动电流设置为Im，同时检测车辆产生的速度变化值；
[0020]当所述速度变化值达到预设阈值时，持续的时长作为预设时长
△
t。
[0021]作为优选，还包括压条和陶瓷导热片，各个igbt单管分别通过对应设置的压条压接在散热器上，散热器与igbt单管之间设有陶瓷导热片；
[0022]还包括薄膜电容散热板，所述的薄膜电容散热板与散热器接触面设有导热硅脂。
[0023]作为优选，所述的驱动板为六层板线路板，所述的导电柱包括正极导电柱、负极导电柱、U相导电柱、V相导电柱、W相导电柱分别与驱动板固定导通。
[0024]作为优选，还包括导热块和绝缘导热垫，所述的正极导电柱、负极导电柱安装位置下方散热器位置设置有导热块，导热块上方设置有绝缘导热垫。
[0025]作为优选，还包括导热固定胶，所述的igbt单管引脚上下位置铺有导热固定胶。
[0026]作为优选，所述igbt单管的表面贴有石墨片。
[0027]作为优选，所述控制单元的母线输入和三相输出端采用简易快插安装接头。
[0028]作为优选，所述的散热器为6063铝型材散热器。
[0029]作为优选，所述的导热块为导热铝块。
[0030]本专利技术的有益技术效果包括：通过上桥臂和下桥臂实现了提高薄膜电容、导电柱及igbt单管散热效率的效果；通过温度管控程序，实现对温度的控制，能够有效避免车载驱动电机控制器过热的情况出现，保障车辆的正常运行；通过短时间增大驱动电流，迫使车载驱动电机控制器发热，并在持续预设时长后检测温度的变化值，能够反映车载驱动电机控制器实时的散热效率，更为有效的预测散热器的温度，从而为当前驱动电流的最大允许值进行计算，进一步保障车载驱动电机控制器的安全；通过对驱动电机控制器整体结构进行重新设计，使驱动电机控制器的体积减小、功率密度增大且成本降低。
[0031]本专利技术的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
附图说明
[0032]下面结合附图对本专利技术做进一步的说明：
[0033]图1为本专利技术实施例车载驱动电机控制器结构示意图。
[0034]图2为本专利技术实施例计算预测温度Tt方法流程示意图。
[0035]图3为本专利技术实施例更准确的计算预测温度Tt方法流程示意图。
[0036]图4为本专利技术实施例车载驱动电机控制器侧视图。
[0037]图5为本专利技术实施例车载驱动电机控制器分解图。
[0038]图6为本专利技术实施例散热器顶部的局部视图。
[0039]图7为本专利技术实施例散热器侧部的局部视图。
[0040]图8为本专利技术实施例薄膜电容的结构示意图。
[0041]其中，1、上盖板，2、端子座，3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风冷式车载驱动电机控制器，包括散热器和安装于其上的控制单元，所述的控制单元包括驱动板以及安装于驱动板上的若干个导电柱和多个igbt单管，其特征在于：还包括薄膜电容、温度传感器、电流传感器和MCU，所述散热器设有上桥臂和下桥臂，二者之间安装位置对应设有薄膜电容和导电柱，所述的igbt单管对称设有两列分别对应于上桥臂和下桥臂设置，所述igbt单管通过导电柱与车载电机驱动端连接，所述温度传感器检测所述散热器的当前温度T，所述电流传感器检测所述车载电机的驱动电流I，所述温度传感器及所述电流传感器均与所述MCU连接，所述MCU运行有温度管控程序，所述温度管控程序根据所述当前温度T及所述驱动电流I，预测t时长后的散热器预测温度Tt，并根据所述预测温度Tt生成驱动电流允许上限值。2.根据权利要求1所述的一种风冷式车载驱动电机控制器，其特征在于：所述MCU计算预测温度Tt时，执行以下步骤：所述MCU周期性读取所述散热器的当前温度T及所述车载电机的驱动电流I；所述MCU计算Tt＝T*(1+k1*I
‑
k2*T)，其中k1和k2为预设常数系数；计算所得Tt即为t时长后的散热器预测温度Tt。3.根据权利要求2所述的一种风冷式车载驱动电机控制器，其特征在于：所述MCU计算预测温度Tt时，还执行以下步骤：所述MCU控制驱动电流I瞬时增大至预设驱动电流Im，并持续预设时长
△
t后，恢复到驱动电流I；分别检测驱动电流增大前后的散热器的当前温度值，记为T1和T2；当驱动电流I处于增大趋势时，所述MCU计算k3＝(T2
‑
T1)/T0，其中T0为预设常数值，而后计算Tt＝T*(1+k1*k3*I
‑
k2*k3*T)；当驱动电流I处于减小趋势时，所述MCU计算k3＝T0/(T2
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐建，柳贤桂，曹冠晖，
申请(专利权)人：浙江奥思伟尔电动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：