本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種防止電動汽車電機(jī)控制器受到外界強(qiáng)電磁場干擾的電動汽車電機(jī)控制器的電磁場屏蔽系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

一、現(xiàn)有的電機(jī)控制器和電機(jī)控制器的電磁場屏蔽系統(tǒng)的不足之處

1.1在電動汽車中，電機(jī)控制器是實現(xiàn)電池的直流電供電與電機(jī)的交流電用電變換、實現(xiàn)電機(jī)的驅(qū)動運(yùn)行的關(guān)鍵部件，屬于電動汽車的核心功率部件，它必須能夠持續(xù)可靠的運(yùn)行，現(xiàn)有的電機(jī)控制器種類繁多，但布置結(jié)構(gòu)大同小異，在可靠性及耐久性驗證中存一些問題，比如驅(qū)動模塊散熱不佳，影響IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管)的壽命和系統(tǒng)整體效率；控制板與驅(qū)動板之間未能很好隔離，電磁兼容性差。特別嚴(yán)重的是現(xiàn)有的電動汽車電機(jī)控制器的外部只有一層很厚的的金屬殼體，受到外界的強(qiáng)電磁場干擾后，電磁場在金屬殼體上瞬間達(dá)到磁飽和，電磁場攻破金屬殼體后瞬間就攻擊電動汽車電機(jī)控制器集成電路中的核心電子器件，使電機(jī)控制器不能正常工作，使電動汽車驅(qū)動電機(jī)失去控制產(chǎn)生交通事故。

1.2中國專利201420282762.0公開了一種電動汽車電機(jī)控制器的電磁場屏蔽系統(tǒng)，只用電源浪涌保護(hù)器對屏蔽體內(nèi)的電機(jī)控制器的兩相或者三相的電源線的一條進(jìn)行保護(hù)，沒有同時保護(hù)另外一條電源線，外面的電磁場感應(yīng)出的強(qiáng)大電流會沿著這條沒被保護(hù)的電源線進(jìn)入電機(jī)控制器擊穿其里面的芯片，該專利是失敗的。必須用電源浪涌保護(hù)器同時對進(jìn)入屏蔽體內(nèi)與電機(jī)控制器連接的電源線和信號線進(jìn)行保護(hù)，形成封閉的屏蔽。

二、電磁脈沖防護(hù)的三個方面

2.1屏蔽：屏蔽是利用屏蔽體來阻擋或減少電磁能的傳輸，達(dá)到電磁防護(hù)的一種重要手段，這種屏蔽體不讓電磁場到達(dá)被保護(hù)的設(shè)備。

2.2接地：接地處理是將電子設(shè)備通過適當(dāng)?shù)姆椒ê屯緩脚c大地連接，以提高電子設(shè)備電路系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，有效地抑制外界電磁場的影響，避免機(jī)殼因電荷積累過多導(dǎo)致放電所造成的干擾和損壞。

2.3濾波器：濾波器可以由電阻、電感、電容一類無源或有源器件組成選擇性網(wǎng)絡(luò)，以阻止有用頻帶之外的其余成分通過，完成濾波作用，也可以由鐵氧體一類有損耗材料組成，由它把不希望的頻率成分吸收掉，達(dá)到濾波 的作用。(參考文獻(xiàn)：孫永軍《電磁脈沖原理及其防護(hù)》《空間電子技術(shù)》2004年第3期)

三、國際最先進(jìn)的電源浪涌保護(hù)器(SPD)；信號線、控制線路保護(hù)器(SPD)技術(shù)介紹：現(xiàn)有的(以下簡稱S系列產(chǎn)品)系列電源浪涌保護(hù)器(SPD)；信號線、控制線路保護(hù)器(SPD)產(chǎn)品，是全球領(lǐng)先的電力凈化、精密儀器保護(hù)、電源浪涌濾波保護(hù)產(chǎn)品。其正弦波跟蹤濾波及特殊化學(xué)封裝的專利技術(shù)，包含浪涌保護(hù)和濾波技術(shù)，非常符合電磁脈沖防護(hù)的技術(shù)要求。S系列浪涌濾波產(chǎn)品具有以下優(yōu)勢：

3.1多級防護(hù)機(jī)制，殘壓可達(dá)0V。經(jīng)過導(dǎo)流的浪涌電壓一般在2.5KV～15KV之間，所配備的SPD產(chǎn)品應(yīng)該經(jīng)過多級防護(hù)后，達(dá)到極低的殘壓，特殊行業(yè)能夠達(dá)到0伏。市場一般浪涌保護(hù)產(chǎn)品，最大通流40KA，國標(biāo)殘壓值為1800。S產(chǎn)品40KA沖擊，殘壓值小于600V。殘壓越小，保護(hù)效果越好。在8/20us模擬雷電測試環(huán)境下，充電電壓24.9KV，電流峰值47.8KA，殘壓值551V，遠(yuǎn)低于國內(nèi)產(chǎn)品殘壓值。

3.2響應(yīng)速度小于1納秒，有效防護(hù)二次雷、感應(yīng)雷以及電氣內(nèi)部涌流瞬態(tài)電壓抑制器(簡稱TVS)。TVS二級管響應(yīng)時間小于1納秒。其它浪涌保護(hù)產(chǎn)品采用的壓敏電阻響應(yīng)速度為25納秒。TVS優(yōu)點(diǎn)在于：雙向保護(hù)特性、反映速度快(納秒量級)、吸收浪涌功率大(瞬態(tài)功率達(dá)數(shù)千瓦)、箝位電壓易控制、漏電流低、無損壞極限、體積小。

3.3外殼采用NEMA 4標(biāo)準(zhǔn)，防水、防火、防爆、防靜電。

3.4專利的正弦波ORN跟蹤技術(shù)，精確消除浪涌、諧波功能。傳統(tǒng)產(chǎn)品是采用傳統(tǒng)上下夾鉗式閥值濾波，壓敏的特性是當(dāng)電壓達(dá)到閥值時對地導(dǎo)通，從而達(dá)到泄放電流的目的。S產(chǎn)品采用專利技術(shù)增強(qiáng)型ORN正弦波跟蹤濾波，按一定的正弦波正負(fù)偏移百分比，跟蹤消除浪涌“贓電”，凈化用電環(huán)境，而且殘壓值很低。在計算機(jī)通信系統(tǒng)、電子設(shè)備中，電磁脈沖通過導(dǎo)線耦合到電路中去，在線路中產(chǎn)品過壓能量傳導(dǎo)到設(shè)備上從而干擾、損毀設(shè)備。導(dǎo)線耦合時能量表現(xiàn)為過壓。ORN濾波技術(shù)，通過跟蹤技術(shù)濾波抵制范圍，保證電源、信號的“潔凈”，使計算機(jī)系統(tǒng)、電子設(shè)備等避免電磁脈沖的干擾和損毀。

3.5獨(dú)一無二的化學(xué)封裝專利技術(shù)，保障器件持久的可靠性能，500V的電壓測試，沒有化學(xué)封裝保護(hù)的MOV，48秒溫度升至200℃，持續(xù)的測試能在短時間內(nèi)使MOV發(fā)生爆炸。而經(jīng)過特殊化學(xué)封裝后，500V的電壓測試，經(jīng)過化學(xué)封裝保護(hù)的MOV，3分30秒溫度保持在105℃，并一直保持在此溫度。而且特殊的化學(xué)封閉，能迅速吸收浪涌過程中產(chǎn)生的熱量，保護(hù)產(chǎn)品元器件， 延長器件使用壽命。在電磁脈沖耦合過程中，能量很大，對濾波設(shè)備的電子元件器要求也非常高。而S產(chǎn)品的特殊化學(xué)封閉，通過散發(fā)熱量轉(zhuǎn)移能量，保證了元器件的使用壽命，從而保護(hù)系統(tǒng)安全。

3.6真正的10模(全模)保護(hù)，阻斷浪涌所有可能通道。設(shè)備要求線與線之間進(jìn)行濾波保護(hù)。S產(chǎn)品全模保護(hù)，阻斷了線與線、線與地所有可能的通道，從而對設(shè)備起到完美的保護(hù)作用

3.7混合多元化模塊，熱、電雙保險熔斷電容設(shè)計。

3.8唯一可不接地的浪涌保護(hù)產(chǎn)品，采用專利的正弦波跟蹤技術(shù)，特殊化學(xué)封裝，以及納秒級TVS元件，十模保護(hù)以及混合多元化模塊，使得S產(chǎn)品可以不通過接地釋放能量。由于全模保護(hù)，共70片MOV，每片MOV分擔(dān)的能量比較少。當(dāng)外面沒有接地，MOV在吸收浪涌時，可以通過自身的發(fā)熱來釋放浪涌的能量。經(jīng)過特殊的化學(xué)封裝，能迅速吸收MOV產(chǎn)生的熱量，保護(hù)MOV元器件。從而使得產(chǎn)品能在未接地的情況下進(jìn)行能量釋放。S產(chǎn)品不能接地時，要求地線做等電位連接。在軍用通信系統(tǒng)中的移動設(shè)備中，由于移動的性質(zhì)決定了設(shè)備接地系統(tǒng)將不盡完善。而傳統(tǒng)的浪涌濾波產(chǎn)品，都需要高要求的接地。S產(chǎn)品可以在不接地的情況下做到浪涌濾波保護(hù)。(參考文獻(xiàn)：美國公司《系列產(chǎn)品說明書》)

四、電磁屏蔽的種類

4.1高頻電磁波屏蔽，主要采用吸收和反射原理，高頻電磁波在遇到金屬屏蔽體時，產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦流效應(yīng)而使電磁波被吸收，同時由于其波阻抗很高，高頻電磁波產(chǎn)生反射損耗。

4.2靜磁場屏蔽，磁場通過一閉合的高導(dǎo)磁屏蔽體時，由于屏蔽體的導(dǎo)磁率很高，磁阻很低，磁場會通過磁屏蔽通路導(dǎo)出，而使漏入屏蔽體的磁場大幅減少。

4.3超低頻電磁屏蔽，主要以靜磁屏蔽原理為主，同時要考慮電磁兼容，會有部分渦流效應(yīng)產(chǎn)生的屏蔽作用。

五、電磁屏蔽的原理和屏蔽體制造材料的選取

5.1低頻電磁波比高頻電磁波有更高的磁場分量，對于非常低的干擾頻率，屏蔽材料的導(dǎo)磁率遠(yuǎn)比高頻時更為重要。屏蔽低頻(如工頻)電磁干擾的基本原理是磁路并聯(lián)旁路分流。通過使用導(dǎo)磁材料(如低碳鋼、硅鋼等)提供磁旁路來降低屏蔽體內(nèi)部的磁通密度，同時盡量增大渦流損耗，使一部分能量轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉。屏蔽材料越厚則磁阻越小、渦流損耗越大，屏蔽效果越好。導(dǎo)電率高而導(dǎo)磁率低的材料(如銅、鋁等)對電磁波的磁場分量幾乎沒有屏蔽作用。

5.2磁導(dǎo)率還與外加磁場強(qiáng)度有關(guān)。當(dāng)外加磁場強(qiáng)度較低時，磁導(dǎo)率隨外加磁場的增加而升高，當(dāng)外加磁場強(qiáng)度超過一定值時，磁導(dǎo)率急劇下降，這時候材料發(fā)生了飽和，材料一旦發(fā)生飽和，就失去了磁屏蔽作用。材料的磁導(dǎo)率越高，越容易飽和。因此，在很強(qiáng)的磁場中，磁導(dǎo)率很高的材料并沒有良好的屏蔽效能。低碳鋼的磁導(dǎo)率在4000左右，飽和強(qiáng)度在22000左右，低碳鋼板機(jī)械性能好、可焊性好、易加工、不易飽和，是低頻電磁屏蔽材料的首選。

六、現(xiàn)有技術(shù)的不足之處

6.1閉合的屏蔽體，它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低廉的特點(diǎn)，常見的超低頻電磁屏蔽裝置是采用單層高導(dǎo)磁合金組成，不足之處在于：(1)、屏蔽系數(shù)低，一般在20～30dB；(2)、不能同時兼容強(qiáng)磁場和弱磁場的屏蔽；(3)、屏蔽層暴露在外，容易受到?jīng)_擊、碰撞而導(dǎo)致屏蔽效能的降低、當(dāng)高導(dǎo)磁合金受到?jīng)_擊時，磁導(dǎo)率會下降。因此，這種單層結(jié)構(gòu)的超低頻電磁屏蔽裝置，僅適用于屏蔽要求較低的場所(電磁屏蔽系數(shù)在20～30dB；電磁屏蔽系數(shù)越高，儀器設(shè)備的屏蔽要求越嚴(yán))，而對于屏蔽要求較高的場所(電磁屏蔽系數(shù)在75～90dB)，即使屏蔽體加厚，屏蔽也達(dá)不到理想效果。

6.2在防電磁脈沖的三項(屏蔽、接地、濾波)主要措施中，往往單純采用屏蔽，但不能提供完整的電磁脈沖防護(hù)，因為設(shè)備或系統(tǒng)上的電纜是最有效的電磁脈沖接收與發(fā)射天線。尤其是對有外置天線的設(shè)備和多臺設(shè)備由電纜相連組成的系統(tǒng)來說，單純的屏蔽無法達(dá)到相應(yīng)防護(hù)要求。一種有效的措施就是加濾波器，切斷電磁脈沖沿信號線或電源線傳播的路徑，與屏蔽共同構(gòu)成完美的電磁脈沖防護(hù)。濾波是為了防止不希望的電磁振蕩沿與設(shè)備相連的任何外部連線傳播到設(shè)備，一般由濾波器來完成。采用濾波器抑制是電磁脈沖防護(hù)的必要手段之一，特別是對抑制經(jīng)導(dǎo)線耦合到電路中的能量，它是一種廣泛被采用的方法。

6.3現(xiàn)有單層或多層電磁屏蔽裝置在外層屏蔽體表面、多層屏蔽體內(nèi)外層之間、內(nèi)層屏蔽體內(nèi)，沒有安裝電源浪涌保護(hù)器(SPD)和信號線、控制線路保護(hù)器(SPD)，接地導(dǎo)線中沒有安裝電源浪涌保護(hù)器(SPD)。電磁脈沖產(chǎn)生的強(qiáng)電場和強(qiáng)磁場，會在電源線電纜、信號線電纜和接地導(dǎo)線上，感應(yīng)出幾千伏到幾萬伏的電壓和幾千安培到幾萬安培的電流，電流沿著電源線電纜、信號線電纜和接地導(dǎo)線進(jìn)入屏蔽體內(nèi)，摧毀或癱瘓內(nèi)層屏蔽內(nèi)被保護(hù)的計算機(jī)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的電動汽車電機(jī)控制器的外層受到強(qiáng)電磁場攻擊后達(dá)到磁飽 和，電磁場穿透外殼后，破壞電動汽車電機(jī)控制器內(nèi)部電子元器件組成的集成電路，使電動汽車失去控制的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種電動汽車電機(jī)控制器的電磁場屏蔽系統(tǒng)，在電機(jī)控制器的外層屏蔽體內(nèi)部安裝多個電源浪涌保護(hù)器和信號線、控制線路保護(hù)器，達(dá)到卸載和吸收外部強(qiáng)電場在電動汽車電機(jī)控制器外層屏蔽體上、電源線上、信號線上、和冷卻液體箱上感應(yīng)出的電流，使余下的電流無法感應(yīng)出新的強(qiáng)大地電磁場攻擊電動汽車電機(jī)控制器，保證電動汽車電機(jī)控制器內(nèi)部電子器件不會受到外部強(qiáng)電磁場的破壞，達(dá)到保護(hù)電動汽車按設(shè)計要求安全高速行駛的目的，冷卻液體箱降溫系統(tǒng)可以使電動汽車電動汽車電機(jī)控制器溫度不變。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：在散熱器(18)的外部安裝1～5層由導(dǎo)電導(dǎo)磁的金屬制成的外層屏蔽體(16)，用散熱器第一固定器(17)、散熱器第二固定器(20)、散熱器第三固定器(25)和散熱器第四固定器(33)把散熱器(18)固定在外層屏蔽體(16)內(nèi)，冷卻液通過散熱器(18)上安裝的冷卻液進(jìn)口(38)和冷卻液出口(44)循環(huán)進(jìn)出散熱器(18)，降低了外層屏蔽體(16)內(nèi)的溫度。電機(jī)控制器固定板(34)安裝在散熱器(18)的內(nèi)部，用螺絲通過電機(jī)控制器(19)上的電機(jī)控制器第一固定口(22)和電機(jī)控制器第二固定口(35)把電機(jī)控制器(19)固定在電機(jī)控制器固定板(34)上面。彎成彎度90°的信號線進(jìn)出導(dǎo)管(43)和電源線進(jìn)出導(dǎo)管(41)由導(dǎo)電導(dǎo)磁的金屬制成固定在外層屏蔽體(16)上。

在外層屏蔽體(16)的內(nèi)部，電機(jī)控制器固定板(34)的下部安裝：1～5個第一電源浪涌保護(hù)器(28)、1～5個第二電源浪涌保護(hù)器(30)、1～5個第三電源浪涌保護(hù)器(31)和1～5個信號線、控制線路保護(hù)器(32)。第一電源浪涌保護(hù)器(28)上的第一連接線(29)與外層屏蔽體(16)的內(nèi)表面連接后第一電源浪涌保護(hù)器(28)就可以吸收和卸載外部強(qiáng)電磁場在外層屏蔽體(16)的殼體上感應(yīng)出的電流，防止外部電磁場穿透外層屏蔽體(16)后攻擊電機(jī)控制器(19)。第一電源浪涌保護(hù)器(28)上的第二連接線(27)與散熱器(18)的外表面連接，就可以吸收和卸載外部強(qiáng)電磁場在散熱器(18)的冷卻液進(jìn)口(38)和冷卻液出口(44)感應(yīng)出的未被與外層屏蔽體(16)連接第二連接線(27)上的第一電源浪涌保護(hù)器(28)吸收的遺漏的電流。第一電源浪涌保護(hù)器(28)上的第三連接線(26)與電機(jī)控制器(19)外表面連接。就可以吸收和卸載外部強(qiáng)電磁場在第一電源線(39)、第二電源線(40)和信號線(42)感應(yīng)出的未被第二電源浪涌保護(hù)器(30)、第三電源浪涌保護(hù)器(31)器和信號線、控制線路保護(hù)器(32)全部吸收的遺漏電流。

第一電源線(39)進(jìn)入電源線進(jìn)出導(dǎo)管(41)后，進(jìn)入外層屏蔽體(16)內(nèi)部 前與第三電源浪涌保護(hù)器(31)的連接導(dǎo)線并聯(lián)連接于(15c)處，然后第一電源線(39)進(jìn)入外層屏蔽體(16)內(nèi)部與電機(jī)控制器(19)的兩相連接器(2)連接。15c卸載和吸收了外界電磁場沿著第一電源線(39)感應(yīng)出的大電流。第二電源線(40)進(jìn)入電源線進(jìn)出導(dǎo)管(41)后，進(jìn)入外層屏蔽體(16)內(nèi)部前與第二電源浪涌保護(hù)器(30)的連接導(dǎo)線并聯(lián)連接于15b處，然后第二電源線(40)進(jìn)入外層屏蔽體(16)內(nèi)部與電機(jī)控制器(19)的三相連接器(1)連接。15b卸載和吸收了外界電磁場沿著第二電源線(40)感應(yīng)出的大電流。信號線(42)進(jìn)入信號線進(jìn)出導(dǎo)管(43)后，進(jìn)入外層屏蔽體(16)內(nèi)部前，與信號線、控制線路保護(hù)器(32)的連接導(dǎo)線串聯(lián)或者并聯(lián)連接于15a處，然后信號線(42)進(jìn)入信號線進(jìn)出導(dǎo)管(43)與電機(jī)控制器(19)的信號連接器(3)連接。15a卸載和吸收了外界電磁場沿著信號線(42)感應(yīng)出的大電流。用外層屏蔽體固定螺絲(47)把外層屏蔽體(16)上的外層屏蔽體第一接口(16)、外層屏蔽體第二接口(21)、外層屏蔽體第三接口(24)、外層屏蔽體第四接口(36)上的外層屏蔽體第一接合部(48)和外層屏蔽體第二接合部(49)固定在一起。電源浪涌保護(hù)器(SPD)在電路中與電源線常用的連接方式是并聯(lián)。

在電機(jī)控制器(19)中通過盒體(100)將電機(jī)控制器的各功能性構(gòu)件緊湊的集成為一體，盒體(100)設(shè)置有矩形體，盒體(100)包括盒身(101)和盒蓋(102)，盒身(101)為具有開口的矩形體，盒蓋(102)扣合在盒身(101)上，在盒體(100)外部固定有三相連接器(1)、兩相連接器(2)和信號連接器(3)，在盒體內(nèi)部固定有IGBT模塊(4)、驅(qū)動板(5)、控制板(6)、吸收板(7)、AC母排(8)、DC母排(9)和電容(10)，在盒體(100)外部：將三相連接器(1)、兩相連接器(2)和信號連接器(3)集成在盒體(100)上，位于同一側(cè)壁上，三相連接器(1)、兩相連接器(2)和信號連接器(3)分別采用面板安裝式連接器，即將其直接安裝到盒體(100)的側(cè)壁上，在盒體(100)內(nèi)部：IGBT模塊(4)安裝在盒體(100)的底板上；IGBT模塊(4)的上方，自下而上依次設(shè)置有驅(qū)動板(5)、控制板(6)和吸收板(7)；IGBT模塊(4)相對的兩側(cè)分別設(shè)置有AC母排(8)和DC母排(9)，AC母排(8)鄰近三相連接器(1)，DC母排(9)與箱體側(cè)壁之間設(shè)置有電容(10)，盒體(100)內(nèi)部還固定有屏蔽板(11)，屏蔽板(11)設(shè)置在控制板(6)和驅(qū)動板(5)之間，屏蔽板(11)能夠防止控制板(6)上長距離傳導(dǎo)的模擬信號受干擾，以及防止控制板(6)與驅(qū)動板(5)匹配后受振動影響較大，通過設(shè)置屏蔽板(11)，一方面保證了控制板(6)和驅(qū)動板(5)之間的連接強(qiáng)度，使控制板(6)能通過振動測試驗證，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)對高壓功率側(cè)即三相連接器一側(cè)的干擾屏蔽，提高控制板(6)上的模擬信號質(zhì)量，AC母排(8)與盒體(100)側(cè)壁之間，以及DC母排(9)與其鄰近的盒體(100)側(cè)壁之間，分別固定有導(dǎo)熱絕 緣墊，導(dǎo)熱絕緣墊優(yōu)選采用導(dǎo)熱系數(shù)較高的絕緣材質(zhì)制成，以實現(xiàn)是絕緣和導(dǎo)熱的作用，將母排上的熱量能及時散出去，保證電流的流通，以及實現(xiàn)AC母排(8)和DC母排(9)能夠緊密的貼緊在盒體(100)相應(yīng)的側(cè)壁上，驅(qū)動板(5)通過焊盤方式焊接在IGBT模塊(4)上，驅(qū)動板(5)不需要專門的抗振動支撐板，AC母排(8)與三相連接器(1)通過鍍鋅的外六角法蘭螺栓(12)相連接，外六角法蘭螺栓(12)與AC母排(8)的接觸面積大，在擰緊作業(yè)時，相同扭矩下，壓強(qiáng)相對較小，有效防止了母排由于變形而導(dǎo)致母排截面變小的現(xiàn)象，還降低了AC母排(8)與三相連接器(1)之間的接觸電阻；外六角法蘭螺栓(12)的鍍鋅方案，能夠起到分流的作用，控制板(6)與驅(qū)動板(5)之間，以及控制板(6)與信號連接器(3)之間，分別通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)接板(13)相連接，轉(zhuǎn)接板(13)為具有一定彎折角度的板結(jié)構(gòu)，該板結(jié)構(gòu)的形狀可靈活設(shè)置，以用于連接控制板(6)與驅(qū)動板(5)，以及用于連接控制板(6)與信號連接器(3)，控制板(6)與信號連接器(3)之間斷開未連接，實際上是通過轉(zhuǎn)接板(13)電連接，DC母排(9)采用疊層設(shè)計，DC母排(9)的正端和負(fù)端平行疊加在一起，電容(10)，即直流支撐電容(10)，采用外母排形式，DC母排(9)設(shè)置為電容(10)外部，而非集成在電容(10)內(nèi)部，并且將電容(10)的連接端子與IGBT模塊(4)直接連接，IGBT模塊(4)的冷卻液道一側(cè)，在電路布局方面，吸收板(7)與DC母排(9)在電路上導(dǎo)通，電容(10)的連接端和DC母排(9)的一連接端自上而下的分別連接在IGBT模塊(4)上，DC母排(9)的另一連接端通過法蘭螺栓與兩相連接器(2)相連接，形成直流功率輸入路徑，驅(qū)動板(5)上固定有電流傳感器，電流傳感器內(nèi)插裝有銅柱(14)；AC母排(8)的一端通過螺栓固定在銅柱(14)上，其另一端通過法蘭螺栓與三相連接器(1)相連接，形成交流功率輸出路徑，對應(yīng)于三相連接器(1)，銅柱(14)設(shè)置為三個，三個銅柱(14)并排設(shè)置，將AC母排(8)、驅(qū)動板(5)和IGBT模塊(4)貫穿并固定疊壓在一起，然后用螺栓擰緊，即銅柱(14)沿軸向設(shè)置有螺紋孔，盒體(100)采用整體導(dǎo)電導(dǎo)磁的材料加工，DC母排(9)和AC母排(8)的厚度，設(shè)置為3mm左右，銅柱(14)為空心結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果是：電動汽車電機(jī)控制器的電磁場屏蔽系統(tǒng)可以保護(hù)電動汽車電機(jī)控制器內(nèi)部電子器件不會受到外部強(qiáng)電磁場的破壞，冷卻液體降溫系統(tǒng)可以使電動汽車大負(fù)載下運(yùn)行電動汽車電機(jī)控制器溫度不變，上述兩個技術(shù)可以保護(hù)電動汽車按設(shè)計要求安全高速行駛。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施方案對本發(fā)明進(jìn)一步說明

圖1是本發(fā)明實施例1的剖視示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3和圖4是電源浪涌保護(hù)器(SPD)在電路中與電源線的并聯(lián)連接圖；

圖5是本發(fā)明實施例1連接部位剖面圖；

圖6是電機(jī)控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖4的A-A剖視圖；

圖8是圖4的爆炸示意圖。

圖中：100.盒體，101.盒身，102.盒蓋，1.三相連接器，2.兩相連接器，3.信號線連接器，4.IGBT模塊，5.驅(qū)動板，6.控制板，7.吸收板，8.AC母排，9.DC母排，10.電容，11.屏蔽板，12.外六角法蘭螺栓，13.轉(zhuǎn)接板，14.銅柱，15.外層屏蔽體第一接口，16.外層屏蔽體，17.散熱器第一固定器，18.散熱器，19.電機(jī)控制器，20.散熱器第二固定器，21.外層屏蔽體第二接口，22.電機(jī)控制器第一固定口，23.第一托架，24.外層屏蔽體第三接口，25.散熱器第三固定器，26.第三連接線，27.第二連接線，28第一電源浪涌保護(hù)器，30.第二電源浪涌保護(hù)器，31.第三電源浪涌保護(hù)器，32.信號線、控制線路保護(hù)器，33.散熱器第四固定器，34.電機(jī)控制器固定板，35.電機(jī)控制器第二固定口，36.外層屏蔽體第四接口，37.第二托架，38.冷卻液進(jìn)口，39.第一電源線，40.第二電源線，41.電源線進(jìn)出導(dǎo)管，42.信號線，43.信號線進(jìn)出導(dǎo)管，44.冷卻液出口，47.外層屏蔽體固定螺絲；，48.外層屏蔽體第一接合部，49.外層屏蔽體第二接合部。

具體實施方式

在圖1和圖2中，在散熱器(18)的外部安裝1層由導(dǎo)電導(dǎo)磁的金屬制成的外層屏蔽體(16)，用散熱器第一固定器(17)、散熱器第二固定器(20)、散熱器第三固定器(25)和散熱器第四固定器(33)把散熱器(18)固定在外層屏蔽體(16)內(nèi)，冷卻液通過散熱器(18)上安裝的冷卻液進(jìn)口(38)和冷卻液出口(44)循環(huán)進(jìn)出散熱器(18)，降低了外層屏蔽體(16)內(nèi)的溫度。電機(jī)控制器固定板(34)安裝在散熱器(18)的內(nèi)部，用螺絲通過電機(jī)控制器(19)上的電機(jī)控制器第一固定口(22)和電機(jī)控制器第二固定口(35)把電機(jī)控制器(19)固定在電機(jī)控制器固定板(34)上面。彎成彎度90°的信號線進(jìn)出導(dǎo)管(43)和電源線進(jìn)出導(dǎo)管(41)由導(dǎo)電導(dǎo)磁的金屬制成固定在外層屏蔽體(16)上。在外層屏蔽體(16)的內(nèi)部，電機(jī)控制器固定板(34)的下部安裝：1個第一電源浪涌保護(hù)器(28)、1個第二電源浪涌保護(hù)器(30)、1個第三電源浪涌保護(hù)器(31)和1個信號線、控制線路保護(hù)器(32)。第一電源浪涌保護(hù)器(28)上的第一連接線(29)與外層屏蔽體(16)的內(nèi)表面連接。第一電源浪涌保護(hù)器(28)上的第二連接線(27)與散熱器(18)的外表面連 接，第一電源浪涌保護(hù)器(28)上的第三連接線(26)與電機(jī)控制器(19)外表面連接。

第一電源線(39)進(jìn)入電源線進(jìn)出導(dǎo)管(41)后，進(jìn)入外層屏蔽體(16)內(nèi)部前與第三電源浪涌保護(hù)器(31)的連接導(dǎo)線并聯(lián)連接于(15c)處，然后第一電源線(39)進(jìn)入外層屏蔽體(16)內(nèi)部與電機(jī)控制器(19)的兩相連接器(2)連接。第二電源線(40)進(jìn)入電源線進(jìn)出導(dǎo)管(41)后，進(jìn)入外層屏蔽體(16)內(nèi)部前與第二電源浪涌保護(hù)器(30)的連接導(dǎo)線并聯(lián)連接于15b處，然后第二電源線(40)進(jìn)入外層屏蔽體(16)內(nèi)部與電機(jī)控制器(19)的三相連接器(1)連接。信號線(42)進(jìn)入信號線進(jìn)出導(dǎo)管(43)后，進(jìn)入外層屏蔽體(16)內(nèi)部前，與信號線、控制線路保護(hù)器(32)的連接導(dǎo)線串聯(lián)或者并聯(lián)連接于15a處，然后信號線(42)進(jìn)入信號線進(jìn)出導(dǎo)管(43)與電機(jī)控制器(19)的信號連接器(3)連接。用外層屏蔽體固定螺絲(47)把外層屏蔽體(16)上的外層屏蔽體第一接口(16)、外層屏蔽體第二接口(21)、外層屏蔽體第三接口(24)、外層屏蔽體第四接口(36)上的外層屏蔽體第一接合部(48)和外層屏蔽體第二接合部(49)固定在一起。電源浪涌保護(hù)器(SPD)在電路中與電源線常用的連接方式是并聯(lián)。

在圖3和圖4中，電源浪涌保護(hù)器(SPD)在電路中與電源線的常用連接方式是并聯(lián)。

在圖5中，用外層屏蔽體固定螺絲(47)把外層屏蔽體(16)上的外層屏蔽體第一接口(16)、外層屏蔽體第二接口(21)、外層屏蔽體第三接口(24)、外層屏蔽體第四接口(36)上的外層屏蔽體第一接合部(48)和外層屏蔽體第二接合部(49)固定在一起。

在圖6、圖7和圖8中，在電機(jī)控制器(19)中通過盒體(100)將電機(jī)控制器的各功能性構(gòu)件緊湊的集成為一體，盒體(100)設(shè)置有矩形體，盒體(100)包括盒身(101)和盒蓋(102)，盒身(101)為具有開口的矩形體，盒蓋(102)扣合在盒身(101)上，在盒體(100)外部固定有三相連接器(1)、兩相連接器(2)和信號連接器(3)，在盒體內(nèi)部固定有IGBT模塊(4)、驅(qū)動板(5)、控制板(6)、吸收板(7)、AC母排(8)、DC母排(9)和電容(10)，在盒體(100)外部：將三相連接器(1)、兩相連接器(2)和信號連接器(3)集成在盒體(100)上，位于同一側(cè)壁上，三相連接器(1)、兩相連接器(2)和信號連接器(3)分別采用面板安裝式連接器，即將其直接安裝到盒體(100)的側(cè)壁上，在盒體(100)內(nèi)部：IGBT模塊(4)安裝在盒體(100)的底板上；IGBT模塊(4)的上方，自下而上依次設(shè)置有驅(qū)動板(5)、控制板(6)和吸收板(7)；IGBT模塊(4)相對的兩側(cè)分別設(shè)置有AC母排(8)和DC母排(9)，AC母排(8)鄰近三相連接器(1)，DC母排(9)與箱體側(cè)壁之間設(shè)置有電容(10)，盒體(100)內(nèi)部還固定有屏蔽板 (11)，屏蔽板(11)設(shè)置在控制板(6)和驅(qū)動板(5)之間，屏蔽板(11)能夠防止控制板(6)上長距離傳導(dǎo)的模擬信號受干擾，以及防止控制板(6)與驅(qū)動板(5)匹配后受振動影響較大，通過設(shè)置屏蔽板(11)，一方面保證了控制板(6)和驅(qū)動板(5)之間的連接強(qiáng)度，使控制板(6)能通過振動測試驗證，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)對高壓功率側(cè)即三相連接器一側(cè)的干擾屏蔽，提高控制板(6)上的模擬信號質(zhì)量，AC母排(8)與盒體(100)側(cè)壁之間，以及DC母排(9)與其鄰近的盒體(100)側(cè)壁之間，分別固定有導(dǎo)熱絕緣墊，導(dǎo)熱絕緣墊優(yōu)選采用導(dǎo)熱系數(shù)較高的絕緣材質(zhì)制成，以實現(xiàn)是絕緣和導(dǎo)熱的作用，將母排上的熱量能及時散出去，保證電流的流通，以及實現(xiàn)AC母排(8)和DC母排(9)能夠緊密的貼緊在盒體(100)相應(yīng)的側(cè)壁上，驅(qū)動板(5)通過焊盤方式焊接在IGBT模塊(4)上，驅(qū)動板(5)不需要專門的抗振動支撐板，AC母排(8)與三相連接器(1)通過鍍鋅的外六角法蘭螺栓(12)相連接，外六角法蘭螺栓(12)與AC母排(8)的接觸面積大，在擰緊作業(yè)時，相同扭矩下，壓強(qiáng)相對較小，有效防止了母排由于變形而導(dǎo)致母排截面變小的現(xiàn)象，還降低了AC母排(8)與三相連接器(1)之間的接觸電阻；外六角法蘭螺栓(12)的鍍鋅方案，能夠起到分流的作用，控制板(6)與驅(qū)動板(5)之間，以及控制板(6)與信號連接器(3)之間，分別通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)接板(13)相連接，轉(zhuǎn)接板(13)為具有一定彎折角度的板結(jié)構(gòu)，該板結(jié)構(gòu)的形狀可靈活設(shè)置，以用于連接控制板(6)與驅(qū)動板(5)，以及用于連接控制板(6)與信號連接器(3)，控制板(6)與信號連接器(3)之間斷開未連接，實際上是通過轉(zhuǎn)接板(13)電連接，DC母排(9)采用疊層設(shè)計，DC母排(9)的正端和負(fù)端平行疊加在一起，電容(10)，即直流支撐電容(10)，采用外母排形式，DC母排(9)設(shè)置為電容(10)外部，而非集成在電容(10)內(nèi)部，并且將電容(10)的連接端子與IGBT模塊(4)直接連接，IGBT模塊(4)的冷卻液道一側(cè)，在電路布局方面，吸收板(7)與DC母排(9)在電路上導(dǎo)通，電容(10)的連接端和DC母排(9)的一連接端自上而下的分別連接在IGBT模塊(4)上，DC母排(9)的另一連接端通過法蘭螺栓與兩相連接器(2)相連接，形成直流功率輸入路徑，驅(qū)動板(5)上固定有電流傳感器，電流傳感器內(nèi)插裝有銅柱(14)；AC母排(8)的一端通過螺栓固定在銅柱(14)上，其另一端通過法蘭螺栓與三相連接器(1)相連接，形成交流功率輸出路徑，對應(yīng)于三相連接器(1)，銅柱(14)設(shè)置為三個，三個銅柱(14)并排設(shè)置，將AC母排(8)、驅(qū)動板(5)和IGBT模塊(4)貫穿并固定疊壓在一起，然后用螺栓擰緊，即銅柱(14)沿軸向設(shè)置有螺紋孔，盒體(100)采用整體導(dǎo)電導(dǎo)磁的材料加工，DC母排(9)和AC母排(8)的厚度，設(shè)置為3mm左右，銅柱(14)為空心結(jié)構(gòu)。