一种电驱动系统的驱动机控制器的制作方法

1.本实用新型涉及驱动机控制器技术领域，尤其是涉及一种电驱动系统的驱动机控制器。

背景技术：

2.随着国家的大力推广和市场的逐步发展，纯电动汽车在汽车行业的比重越来越高，而电驱动系统是纯电动汽车的关键总成，高效、高功率密度、低振动噪音是其重点发展方向。驱动机控制器是电驱动系统的核心部件，还存在以下不足。
3.1、当前驱动机控制器的体积较大，需要提高驱动机控制器的功率密度，一种方式是通过半导体器件等级的提升，但这会引起成本的增加，另一种方式则是通过提高驱动机控制器的结构集成度来实现，现有技术中尚未有高集成度的驱动机控制器结构设计；
4.2、驱动机控制器在工作时，由于半导体器件高速的导通与关断，常常会向外辐射电磁干扰，严重时可影响整车的安全行使，而电池端输入到驱动机控制器中的直流电流一般也会带有一定的谐波杂质，会对功率模块造成一定的损伤，因此，驱动机控制器中的emc(电磁兼容问题)设计也是目前开发的重点和难点；
5.3、与此同时，为了提高系统效率、功率密度和可靠性，电驱动系统向结构集成化和控制一体化方向发展，但随之也带来了新的问题和挑战，其中nvh(噪声、振动、平顺性)问题是亟待解决的重要问题之一。
6.现有技术中，中国实用新型专利cn212572453u公开了一种驱动电机控制系统用电机控制器，但是，该技术方案中前端滤波器的滤波阶次较少，对于不同频率段的干扰不能完全去除，同时该技术方案的控制器防护盖长宽跨度过大，在搭载整车运行的过程中，振动源很容易通过结构件的辐射传递在防护盖上方放大形成振动噪音，进而影响整车的品质。中国实用新型专利cn214900677u公开了一种电机控制器用输入侧整流装置，虽然该技术方案使用了4阶次滤波组件来抗干扰，但是滤波组件的集成度不高，正负铜排和接地铜排需要分别组装到安装支架上，导致安装复杂、效率慢；同时技术方案中磁环的压紧仅是采用卡扣形式固定，在驱动机系统恶劣的振动工况下极易存在失效的风险。
7.因此，在控制成本的前提下，急需一种高集成和低振动噪音的驱动机控制器，并对电磁兼容和nvh问题进行规避和优化。

技术实现要素：

8.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电驱动系统的驱动机控制器，通过结构设计在提高驱动机控制器集成化程度的前提下，进一步对电磁兼容和nvh问题进行规避和优化，提高驱动机控制器的功率密度、抗电磁干扰和抗振动噪音的能力，从而使得整个驱动机控制器具有高滤波能力、高集成、低成本、低振动噪音等优点。
9.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
10.一种电驱动系统的驱动机控制器，包括安装壳和大防护盖，所述安装壳内部以平铺方式安装有前端抗干扰组件、储能膜电容、功率逆变组件、霍尔检测器和三相包塑载流铜钣金，所述大防护盖安装在安装壳上方，在安装壳底部安装有通讯插件和塑料水管头；
11.所述前端抗干扰组件包括滤波注塑件、高导磁器件和y电容，所述滤波注塑件由正极载流板、负极载流板、共地漏电片与塑料本体一体注塑成型而来，滤波注塑件内部设有适配高导磁器件和y电容的安装槽。
12.进一步地，所述高导磁器件包括i型高导磁器件和u型高导磁器件，所述y电容包括第一组y电容和第二组y电容，两组y电容前后采用不同数量级的容值，滤波注塑件内部设有一号槽、二号槽、三号槽和四号槽；2个i型高导磁器件分别装入二号槽内；2个u型高导磁器件分别从一号槽穿入并紧压i型高导磁器件上表面；所述第一组y电容和第二组y电容分别放置在四号槽与三号槽内，第一组y电容和第二组y电容的引脚分别与正极载流板、负极载流板和共地漏电片的端子电气连接。
13.进一步地，所述前端抗干扰组件还包括缓冲垫和金属压板，2个缓冲垫分别紧贴在2个u型高导磁器件的上表面；2个金属压板紧贴着缓冲垫锁紧在滤波注塑件上方。
14.进一步地，驱动机控制器还包括小防护盖，所述前端抗干扰组件还包括接触式开关钮，固定在滤波注塑件一侧，所述小防护盖固定在大防护盖的上方，小防护盖上设有圆凸起结构，用于压紧接触式开关钮来实现驱动机控制器的开盖保护功能。
15.进一步地，所述安装壳内中心区域设有支撑柱，所述大防护盖中心区域设有沉槽结构，用于压紧所述支撑柱结构。
16.进一步地，所述支撑柱的上方设有密封槽结构，用于放置密封组件。
17.进一步地，所述功率逆变组件包括集成电路板和半导体器件，所述半导体器件针脚通过波峰焊与集成电路板电气连接。
18.进一步地，所述储能膜电容一端与前端抗干扰组件电气相连，一端与半导体器件电气相连；所述霍尔检测器为三联体结构，内部设有信号针脚，所述信号针脚通过波峰焊与集成电路板电气连接。
19.进一步地，所述驱动机控制器与匹配的驱动机和变速器组成三合一驱动系统，并通过一定的结构形式来实现机械和冷却通道的连接，所述三相包塑载流铜钣金一端穿过霍尔检测器与半导体器件电气连接，一端与驱动机的三相载流铜钣金电气连接。
20.进一步地，安装壳内设置有散热水槽结构，所述半导体器件底部带有散热翅针结构，组装时插入安装壳的散热水槽内。
21.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
22.(1)集成度高：前端抗干扰组件、功率逆变组件和三相包塑载流铜钣金零部件大量使用层叠和注塑等工艺来提高系统集成度，同时采用平铺的布局方式将前端抗干扰组件、储能膜电容、功率逆变组件和三相包塑载流铜钣金布置在安装壳内部，驱动机控制器整体呈扁平化结构，有利于提升驱动机控制器的功率密度，也有利于在整车上布置，节约安装空间。
23.(2)滤波性能优异：设计了高度集成的4阶c-l-c-l前端抗干扰组件，该抗干扰组件不同于常规的跑道型磁环，它由2组i型高导磁器件和u型高导磁器件通过拼接压紧形成，这种新颖的高导磁器件设计形式可有效的提升安装的灵活度，同时抗干扰组件中放置的两组
y电容前后采用不同数量级的容值，可用于分别过滤不同频率段的电磁干扰，高导磁器件与y电容的组合搭配能够有效的提升驱动机控制器对电磁干扰的滤波能力。
24.(3)振动噪声低：相比传统动力总成，由于驱动机控制器缺少发动机噪声的掩蔽效应，驱动机电磁噪声、结构件的共振噪声等中高频噪声显得格外刺耳；而随着驱动机控制器集成化和扁平化程度的不断提升，其内部安装壳和大防护盖振动噪声问题也越来越明显。针对驱动机控制器的共振噪声问题，本技术基于模态应变能理论对驱动机控制器的安装壳和大防护盖进行了结构优化，在安装壳的中心区域增加支撑柱，并通过螺栓将大防护盖模态最薄弱的中心区域的沉槽固定在安装壳的支撑柱上，配合密封槽结构，优化后驱动机控制器模态应变能不再集中，弱化了振动灵敏度，降低了共振风险。
25.(4)较高的装配性、较低的成本：本技术驱动机控制器设计的前端抗干扰组件和功率逆变组件采用了模组的装配方式，线下将前端抗干扰组件和功率逆变组件的各零部件都组装成相应的组件，在批量生产时能够节省产线的生产节拍，提升生产效率，节约成本。
附图说明
26.图1为驱动机控制器及其安装示意图；
27.图2为驱动机控制器的爆炸结构示意图；
28.图3为前端抗干扰组件的爆炸结构示意图；
29.图4为滤波注塑件的结构示意图；
30.图5为安装壳的结构示意图；
31.图6为大防护盖的结构示意图；
32.图7为小防护盖的结构示意图；
33.图8为功率逆变组件的爆炸结构示意图；
34.图9为霍尔检测器的结构示意图；
35.附图标记：1、驱动机控制器，2、驱动机，3、减速器；
36.1-1、大防护盖，1-2、小防护盖，1-3、前端抗干扰组件，1-4、储能膜电容，1-5、功率逆变组件，1-6、霍尔检测器，1-7、三相包塑载流铜钣金，1-8、安装壳，1-9、通讯插件，1-10、塑料水管头；
37.1-1-1、沉槽，1-2-1、圆凸起；
38.1-3-1、滤波注塑件，1-3-2、i型高导磁器件，1-3-3、u型高导磁器件，1-3-4、第一组y型电容，1-3-5、第二组y型电容，1-3-6、缓冲垫，1-3-7、金属压板，1-3-8、接触式开关钮；
39.1-3-1-1、正极载流板，1-3-1-2、负极载流板，1-3-1-3、一号槽，1-3-1-4、二号槽，1-3-1-5、三号槽，1-3-1-6、四号槽，1-3-1-7、共地漏电片；
40.1-5-1、集成电路板，1-5-2、半导体器件，1-6-1、信号针脚；
41.1-8-1、支撑柱，1-8-2、密封槽，1-8-3、散热水槽。
具体实施方式
42.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
43.在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件。
44.在本技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
45.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
47.实施例1：
48.一种电驱动系统的驱动机控制器1，如图1所示，驱动机控制器1与匹配的驱动机2和变速器3组成三合一驱动系统，驱动机控制器1布置在驱动机2和变速器3的上方，并通过一定的结构形式来实现机械和冷却通道的连接，如管道、连接件等。
49.驱动机控制器1包括大防护盖1-1、小防护盖1-2、前端抗干扰组件1-3、储能膜电容1-4、功率逆变组件1-5、霍尔检测器1-6、三相包塑载流铜钣金1-7、安装壳1-8、通讯插件1-9和塑料水管头1-10。
50.其中，如图2所示，前端抗干扰组件1-3、储能膜电容1-4、功率逆变组件1-5、霍尔检测器1-6和三相包塑载流铜钣金1-7均固定在安装壳1-8内部，并以平铺的方式从左往右布置，大防护盖1-1固定在安装壳1-8顶部，小防护盖1-2固定在大防护盖1-1的上方，通讯插件1-9和塑料水管头1-10固定在安装壳1-8底部。
51.如图3和图4所示，前端抗干扰组件1-3包括滤波注塑件1-3-1、高导磁器件和y电容，其中，滤波注塑件1-3-1由正极载流板1-3-1-1、负极载流板1-3-1-2、两个共地漏电片1-3-1-7与塑料本体一体注塑成型而来，滤波注塑件1-3-1内部设有适配高导磁器件和y电容的安装槽。
52.高导磁器件i型高导磁器件1-3-2和u型高导磁器件1-3-3，y电容包括第一组y电容1-3-4和第二组y电容1-3-5，两组y电容前后采用不同数量级的容值，第一组y电容1-3-4包括2个y电容，第二组y电容1-3-5包括2个y电容；如图4所示，滤波注塑件1-3-1内部设有一号槽1-3-1-3、二号槽1-3-1-4、三号槽1-3-1-5和四号槽1-3-1-6，如图3所示，一号槽1-3-1-3位于二号槽1-3-1-4的上方，左侧的一号槽1-3-1-3两侧为四号槽1-3-1-6和三号槽1-3-1-5；2个i型高导磁器件1-3-2分别装入二号槽1-3-1-4内；2个u型高导磁器件1-3-3分别从一号槽1-3-1-3穿入并紧压i型高导磁器件1-3-2上表面；第一组y电容1-3-4和第二组y电容1-3-5分别放置在四号槽1-3-1-6与三号槽1-3-1-5内，并通过灌封环氧胶固定；第一组y电容1-3-4和第二组y电容1-3-5的引脚分别与正极载流板1-3-1-1、负极载流板1-3-1-2和共地
漏电片1-3-1-7的端子通过电阻夹焊电气连接。
53.本技术设计了4阶c-l-c-l前端抗干扰组件1-3，由2组i型高导磁器件1-3-2和u型高导磁器件1-3-3通过拼接压紧形成，这种新颖的高导磁器件设计形式可有效的提升安装的灵活度，同时前端抗干扰组件1-3中放置的两组y电容前后采用不同数量级的容值，可用于分别过滤不同频率段的电磁干扰，高导磁器件与y电容的组合搭配能够有效的提升驱动机控制器1对电磁干扰的滤波能力。
54.前端抗干扰组件1-3还包括缓冲垫1-3-6和金属压板1-3-7，2个缓冲垫1-3-6分别紧贴在2个u型高导磁器件1-3-3的上表面；2个金属压板1-3-7紧贴着缓冲垫1-3-6并通过螺栓锁紧在滤波注塑件1-3-1上方。这样可以保证高导磁器件的结构稳定，避免在恶劣的振动工况下的失效风险。
55.如图5所示，安装壳1-8内中心区域设有支撑柱1-8-1，安装壳1-8内设置有散热水槽1-8-3结构，如图6所示，大防护盖1-1中心区域设有沉槽1-1-1结构，用于压紧支撑柱1-8-1结构，使得驱动机控制器1模态应变能不再集中，弱化了振动灵敏度，降低了共振风险。其中，支撑柱1-8-1的上方还设有密封槽1-8-2结构，用于放置密封组件，如o型圈，通过沉槽1-1-1压紧密封组件，进一步降低振动。
56.前端抗干扰组件1-3还包括接触式开关钮1-3-8，也称微动开关，接触式开关钮1-3-8通过螺栓固定在滤波注塑件1-3-1一侧。小防护盖1-2固定在大防护盖1-1的上方，如图7所示，小防护盖1-2上设有圆凸起1-2-1结构，用于压紧接触式开关钮1-3-8来实现驱动机控制器1的开盖保护功能。
57.如图8所示，功率逆变组件1-5包括集成电路板1-5-1和半导体器件1-5-2，半导体器件1-5-2针脚通过波峰焊与集成电路板1-5-1电气连接；半导体器件1-5-2底部带有散热翅针结构，组装时插入安装壳1-8的散热水槽1-8-3内。
58.储能膜电容1-4一端与前端抗干扰组件1-3电气相连，一端与半导体器件1-5-2电气相连。
59.如图9所示，霍尔检测器1-6为三联体结构，内部设有信号针脚1-6-1，信号针脚1-6-1通过波峰焊与集成电路板1-5-1电气连接。
60.三相包塑载流铜钣金1-7一端穿过霍尔检测器1-6与半导体器件1-5-2电气连接，一端与驱动机2的三相载流铜钣金电气连接。
61.下面对本技术的具体装配过程进行描述：
62.①
首先将正极载流板1-3-1-1、负极载流板1-3-1-2、共地漏电片1-3-1-7与塑料本体一体注塑成型得到滤波注塑件1-3-1；
63.②
将2个i型高导磁器件1-3-2分别装入二号槽1-3-1-4内，2个u型高导磁器件1-3-3分别从一号槽1-3-1-3穿入并紧压i型高导磁器件1-3-2上表面；同时将2个缓冲垫1-3-6分别紧贴在2个u型高导磁器件1-3-3的上表面；再将2个金属压板1-3-7紧贴着缓冲垫1-3-6并通过螺栓锁紧在滤波注塑件1-3-1上方；最后将接触式开关钮1-3-8通过螺栓固定在滤波注塑件1-3-1一侧。
64.③
将第一组y电容1-3-4和第二组y电容1-3-5分别放置在四号槽1-3-1-6与三号槽1-3-1-5内，并通过灌封环氧胶固定。然后将第一组y电容1-3-4和第二组y电容1-3-5的引脚分别与正极载流板1-3-1-1、负极载流板1-3-1-2和共地漏电片1-3-1-7的端子通过电阻夹
焊电气连接，最终得到前端抗干扰组件1-3。
65.④
将集成电路板1-5-1和半导体器件1-5-2线下组装焊接成功率逆变组件1-5；
66.⑤
依次将前端抗干扰组件1-3、储能膜电容1-4、功率逆变组件1-5、霍尔检测器1-6和三相包塑载流铜钣金1-7固定在安装壳1-8内部；同时使用螺栓将上述零部件之间电气连接；
67.⑥
通过螺栓将通讯插件1-9和塑料水管头1-10固定在安装壳1-8底部，同时将通讯插件1-9和接触式开关钮1-3-8的线束端子和集成电路板1-5-1上的插件对插，完成线路的连接；
68.⑦
将大防护盖1-1固定在安装壳1-8上方，特别的，在安装壳1-8的支撑柱1-8-1上方的密封槽1-8-2内放置密封组件o型圈，并通过大防护盖1-1中心区域的沉槽1-1-1结构压紧o型圈；
69.⑧
将小防护盖1-2固定在大防护盖上1-1，将小防护盖1-2上的圆凸起1-2-1结构压紧接触式开关钮1-3-8来实现驱动机控制器1的开盖保护功能。
70.⑨
将组装完成的驱动机控制器1布置在驱动机2和变速器3的上方，并通过一定的结构形式来实现机械和冷却通道的连接，最终组成三合一驱动系统，相关从业人员可以理解，在此不再赘述。
71.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：

1.一种电驱动系统的驱动机控制器，其特征在于，包括安装壳(1-8)和大防护盖(1-1)，所述安装壳(1-8)内部以平铺方式安装有前端抗干扰组件(1-3)、储能膜电容(1-4)、功率逆变组件(1-5)、霍尔检测器(1-6)和三相包塑载流铜钣金(1-7)，所述大防护盖(1-1)安装在安装壳(1-8)上方；所述前端抗干扰组件(1-3)包括滤波注塑件(1-3-1)、高导磁器件和y电容，所述滤波注塑件(1-3-1)由正极载流板(1-3-1-1)、负极载流板(1-3-1-2)、共地漏电片(1-3-1-7)与塑料本体一体注塑成型而成，滤波注塑件(1-3-1)内部设有适配高导磁器件和y电容的安装槽。2.根据权利要求1所述的一种电驱动系统的驱动机控制器，其特征在于，所述高导磁器件包括i型高导磁器件(1-3-2)和u型高导磁器件(1-3-3)，所述y电容包括第一组y电容(1-3-4)和第二组y电容(1-3-5)，两组y电容前后采用不同数量级的容值，滤波注塑件(1-3-1)内部设有一号槽(1-3-1-3)、二号槽(1-3-1-4)、三号槽(1-3-1-5)和四号槽(1-3-1-6)；2个i型高导磁器件(1-3-2)分别装入二号槽(1-3-1-4)内；2个u型高导磁器件(1-3-3)分别从一号槽(1-3-1-3)穿入并紧压i型高导磁器件(1-3-2)上表面；所述第一组y电容(1-3-4)和第二组y电容(1-3-5)分别放置在四号槽(1-3-1-6)与三号槽(1-3-1-5)内，第一组y电容(1-3-4)和第二组y电容(1-3-5)的引脚分别与正极载流板(1-3-1-1)、负极载流板(1-3-1-2)和共地漏电片(1-3-1-7)的端子电气连接。3.根据权利要求2所述的一种电驱动系统的驱动机控制器，其特征在于，所述前端抗干扰组件(1-3)还包括缓冲垫(1-3-6)和金属压板(1-3-7)，2个缓冲垫(1-3-6)分别紧贴在2个u型高导磁器件(1-3-3)的上表面；2个金属压板(1-3-7)紧贴着缓冲垫(1-3-6)锁紧在滤波注塑件(1-3-1)上方。4.根据权利要求1所述的一种电驱动系统的驱动机控制器，其特征在于，驱动机控制器还包括小防护盖(1-2)，所述前端抗干扰组件(1-3)还包括接触式开关钮(1-3-8)，固定在滤波注塑件(1-3-1)一侧，所述小防护盖(1-2)固定在大防护盖(1-1)的上方，小防护盖(1-2)上设有圆凸起(1-2-1)结构，用于压紧接触式开关钮(1-3-8)来实现驱动机控制器(1)的开盖保护功能。5.根据权利要求1所述的一种电驱动系统的驱动机控制器，其特征在于，所述安装壳(1-8)内中心区域设有支撑柱(1-8-1)，所述大防护盖(1-1)中心区域设有沉槽(1-1-1)结构，用于压紧所述支撑柱(1-8-1)结构。6.根据权利要求5所述的一种电驱动系统的驱动机控制器，其特征在于，所述支撑柱(1-8-1)的上方设有密封槽(1-8-2)结构，用于放置密封组件。7.根据权利要求1所述的一种电驱动系统的驱动机控制器，其特征在于，所述功率逆变组件(1-5)包括集成电路板(1-5-1)和半导体器件(1-5-2)，所述半导体器件(1-5-2)针脚与集成电路板(1-5-1)电气连接。8.根据权利要求7所述的一种电驱动系统的驱动机控制器，其特征在于，所述储能膜电容(1-4)一端与前端抗干扰组件(1-3)电气相连，一端与半导体器件(1-5-2)电气相连；所述霍尔检测器(1-6)为三联体结构，内部设有信号针脚(1-6-1)，所述信号针脚(1-6-1)与集成电路板(1-5-1)电气连接。9.根据权利要求7所述的一种电驱动系统的驱动机控制器，其特征在于，所述驱动机控
制器(1)与匹配的驱动机(2)和变速器(3)组成三合一驱动系统，所述三相包塑载流铜钣金(1-7)一端穿过霍尔检测器(1-6)与半导体器件(1-5-2)电气连接，一端与驱动机(2)的三相载流铜钣金电气连接。10.根据权利要求7所述的一种电驱动系统的驱动机控制器，其特征在于，安装壳(1-8)内设置有散热水槽(1-8-3)结构，所述半导体器件(1-5-2)底部带有散热翅针结构，组装时插入安装壳(1-8)的散热水槽(1-8-3)内。

技术总结

本实用新型涉及一种电驱动系统的驱动机控制器，包括安装壳和大防护盖，安装壳内部以平铺的方式安装有前端抗干扰组件、储能膜电容、功率逆变组件、霍尔检测器和三相包塑载流铜钣金，大防护盖安装在安装壳上方，安装壳的底部安装有通讯插件和塑料水管头；前端抗干扰组件包括滤波注塑件、I型高导磁器件、U型高导磁器件、第一组Y电容、第二组Y电容、缓冲垫、金属压板和接触式开关钮。与现有技术相比，本实用新型通过结构设计在提高驱动机控制器集成化程度的前提下，对电磁兼容和NVH问题进行规避和优化，提高驱动机控制器的功率密度、抗电磁干扰和抗振动噪音的能力，从而使得整个驱动机控制器具有高滤波能力、高集成、低成本、低振动噪音等优点。动噪音等优点。动噪音等优点。