本发明专利技术公开一种电动车控制器功率单元的铝电解电容器集束散热方式，包括集束封装在一体化外壳内的铝电解电容器模组；与模组一体用于与功率开关器件连接的母排端子；与模组一体用于与蓄电池连接的接线端子柱和功率开关器件及其散热器，其中一体化方块状的集束铝电解电容器模组有散热面与散热器或控制器壳体贴合安装，将电容器产生热量导出控制器以外。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及小型电动车辆中低压小功率电机驱动控制器，具体讲是电机控制器的铝电解电容器布局安装及散热结构。
技术介绍
:用于电动车辆可编程的驱动控制器对汽车驱动电机的转速和转矩进行控制，是电动汽车的关键零部件之一，与普通电机驱动控制器不同的是电动汽车电机驱动控制器要求具有小体积、高功率，既具有高功率密度特点。驱动控制器大致可分为功率部分、驱动部分和控制部分三大系统，本说明中所述功率单元即主要指控制器的功率部分。功率单元是指电机驱动控制器功率回路及散热系统，具体包括功率开关器件；为功率开关器件散热的散热器；和为开关器件提供平滑电压的电容器；以及连接母线、接线端子或接线柱等等。由于功率MOSEFT具有开关频率高、小体积、大电流、成本低特点，被低压电机驱动控制器普遍采用为功率开关器件，同样小型引线式铝电解电容器具有高频特性好、小体积、大容量、低成本优势被广泛采用，为功率MOSEFT提供稳压滤波和吸收高频噪音用途。通常电机控制器结构如图1所示，功率MOSEFT管IA表贴在铝基板I上，铝基板I背面与散热器4贴合安装。铝基板上输入端接线柱1B、1C与中层电路板2连接，多只铝电解电容器2A并联安装于中层电路板2上，由中层电路板2引出控制器壳体外的正极接线柱2B、负极接线柱2C，再与蓄电池连接；铝基板I输出端接线柱U1D、VIE、W1F、直接引出控制器壳体5外与驱动电机相连接。控制器上层电路板3为驱动电机控制器驱动和控制部分，有导线分别与下层铝基板1、中层电路板2和外部控制接口 5A连接(参见图3、图4)。电机控制器 电路结构如图2所示。由于功率回路是由众多分立型元器件并联构成，均压均流问题比较突出；由于结构复杂，主电路中脉冲电流或纹波电流的存在，使整个电路结构空间中存在较强的电场和磁场辐射，对电机控制器的驱动和控制系统带来极大干扰，降低了控制器的运行可靠性；又由于主回路中铝电解电容器(2A)ESR值较大，负载工作时大量产生热，而铝电解电容器2A没有散热通道设计，只能通过电路本身导体将热量传导出去，或将热量散发到驱动控制器壳体内部的空气中，致使控制器壳体内温升很高，使元器件或控制器本身可靠性降低；此外目前电机驱动控制器还存在组装工艺难度大，不易实现小型化等等问题(参见图3、图4)
技术实现思路
:本专利技术公开一种电动车控制器功率单元的电容器集束散热方式，包括集束封装在一体化壳体内的铝电解电容器模组6 ;与模组一体用于与功率开关器件连接的母排端子6D、6E ;与模组一体用于与蓄电池连接的接线端子柱6B、6C ;和功率开关器件I及其散热器4，其中一体化方块状的集束铝电解电容器模组6有散热面6A与散热器4或控制器壳体贴合安装，将电容器产生热量导出控制器以外(参见图5)。本专利技术方案将铝电解电容器2A集束安装后，电机控制器可以减小功率回路结构空间，从而使电磁辐射干扰强度得到降低，提高电机控制器运行可靠性；一体化封装电解电容器模组6可以将热量通过散热面6A散发到控制器以外，从而降低控制器密封壳体内温升，提高元器件和电机控制器的可靠性，此外电容器集束散热方式的实施，还有利于电机控制器小型化即提高控制器功率密度比，简化控制器产品组装工艺和产品结构等等(参见图4、图 6)。采用的技术方案如下:利用导电母线结构将铝电解电容器2A并联为电容器模组，封入矩形壳体内，成为集束招电解电容器模组方块体6,方块体外壳其中开口 一侧平面为散热面6A，与底部散热器4贴合安装，使集束铝电解电容器模组6内部热量经由散热器4散发到电机控制器壳体以外空气中，从而达到减小电磁辐射、降低内部温升、提高功率密度、简化工艺结构的目的(参见图6)。附图说明:图1:通常低压电机控制器内部安装结构图；图2:低压电机控制器电路简图；图3:贴装功率MOSFET的铝基板和电容器并联线路板安装结构图；图4:贴装功率MOSFET的铝基板和电容器并联线路板安装结构侧视图；图5:贴装功率MOSFET的铝基板与集束铝电解电容器模组安装结构图；图6:采用铝电解电容器集束模组的低压电机控制器内部安装结构侧视图；图7:采用铝电解电容器集束模组的低压电机控制器内部安装结构图。图中数字代表:1、贴装功率MOSFET的铝基板，其中1A、分立功率MOSFET管；1B、贴装功率MOSFET铝基板的正极输入端；1C、贴装功率MOSFET铝基板的负极输入端；1D、贴装功率MOSFET铝基板的U极输出端；1E、贴装功率MOSFET铝基板的V极输出端；1F、贴装功率MOSFET铝基板的W极输出端；1G、铝基板上电容并联线路板间隔固定支柱；1H、功率MOSFET管驱动控制接口端子。2、铝电解电容器并联线路板其中2A、铝电解电容器；2B、电机控制器正极输入接线固定柱；2C、电机控制器负极输入接线固定柱；2D、铝电解电容器并联线路板正极输出端；2E、铝电解电容器并联线路板负极输出端；2F、电容器并联线路板上驱动控制单元线路板间隔固定支柱。3、电机控制器驱动控制单元线路板；4、电机控制器底座散热器；5、电机控制器上部外壳；其中5A为电机控制器控制单元外部接口线槽。6、集束方块状铝电解电容器模组；其中6A、集束方块状铝电解电容器模组散热面；6B、电机控制器正极输入接线固定柱,等同2B ；6C、电机控制器负极输入接线固定柱，等同2C ；6D、集束方块状铝电解电容器模组正极输出端子，等同2D ；6E、集束方块状铝电解电容器模组负极输出端子，等同2E ；6F、集束方块状铝电解电容器模组安装螺孔。具体实施例:以下将参考附图描述本专利技术的优选实施例。利用导电母线结构将铝电解电容器2A并联为电容器模组，封入矩形方块状壳体内，成为集束铝电解电容器模组方块体6。集束方块状铝电解电容器模组6上部有圆柱形接线柱6B、6C，用于与电池连接导线；集束方块状铝电解电容器模组6在功率开关元件一侧有三组正极引出端子6D和负极引出端子6E，分别与贴装功率MOSFET (IA)铝基板的功率MOSFET模组I三组正极输入端子IB和负极输入端子IC连接安装，方块体6外壳其中下部开口 一侧平面为散热面6A，与底部散热器4贴合，通过矩形外壳安装螺孔6F进行安装(参见图5)。贴装功率MOSFET (IA)的铝基板I与方块状集束铝电解电容器模组6的散热面6A共用底部散热器4进行散热(参见图5、图6)。采用集束方块状铝电解电容器模组6，使电机控制器内部成为贴装功率MOSFET(IA)的铝基板I和控制器驱动控制单元线路板3的两层板结构，降低了电机控制器的整体高度；铝电解电容器集束结构模组6以后，大大减小了控制器功率主回路距离，使电磁辐射程度得到降低；一体化封装集束铝电解电容器模组的外壳，使铝电解电容器2A产生热量通过外壳开口侧的集束铝电解电容器模组6的散热面6A向外经散热器4散发到控制器以外的空气中，极大降低了控制器壳体内的温升，达到了减小电磁辐射、降低内部温升、提高功率密度、简化工艺结构的目的(参见图6、图7)。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动车控制器功率单元的铝电解电容器集束散热方式，包括集束封装在一体化外壳内的铝电解电容器模组；与模组一体用于与功率开关器件连接的母线排；与模组一体用于与蓄电池连接的接线端子柱和功率开关器件及其散热器，其中矩形方块状的集束铝电解电容器模组外壳的一个侧面为散热面，与散热器或控制器壳体接触贴合安装，将电容器产生热量传导出控制器以外。
【技术特征摘要】
1.一种电动车控制器功率单元的铝电解电容器集束散热方式，包括集束封装在一体化外壳内的铝电解电容器模组；与模组一体用于与功率开关器件连接的母线排；与模组一体用于与蓄电池连接的接线端子柱和功率开关器件及其散热器，其中矩形方块状的集束铝电解电容器模组外壳的一个侧面为散热面，与散热器或控制器壳体接触贴合安装，将电容器产生热量传导出控制器以外。2.根据权利要求1所述用于电动车控制器功率单元的电容器集束散热方式，其中所述母线排的特征:是分正负极的两组端子或者是有正负极安装孔位的层叠母线排。3.根据权利要求1所述用于电动车控制器功率单元的电容器集束散热方式，其中所述母线排的特征:可以是对称形状的连接端子，也可以是不对称、不规则形状的连接端子。4.根据权利要求1所述用于电动车控制器功率单元的电容器集束散热方式，其中所述功率开关器件的特征是:功率开关器...
【专利技术属性】
技术研发人员：周旺龙，
申请(专利权)人：周旺龙，
类型：发明
国别省市：
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