一種電動(dòng)汽車電機(jī)控制器總成的殼體結(jié)構(gòu)及裝配方式的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001 ] 本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車行駛的電機(jī)控制器總成密閉外殼的殼體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，及控制器功率IGBT或MOSFET半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)、電子控制(E⑶)PCB板在電機(jī)控制器總成殼體內(nèi)的固定安裝和散熱方式。
【背景技術(shù)】
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[0002]電機(jī)控制器作為電動(dòng)汽車的核心關(guān)鍵部件，綜合了微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、電磁兼容技術(shù)、熱力學(xué)、現(xiàn)代控制理論等等。通常電機(jī)控制器產(chǎn)品需要解決好幾個(gè)方面的問題，如主控模塊與功率模塊間的電磁輻射影響控制器可靠性問題；電機(jī)控制器內(nèi)部發(fā)熱量大，散熱不均勻影響控制器使用壽命問題；以及電機(jī)控制器需要解決好電動(dòng)車輛對(duì)零部件集成度的要求等等問題。
[0003]在以往有眾多專利文獻(xiàn)公布電機(jī)控制器或電機(jī)控制器總成的布局結(jié)構(gòu)方式，例如專利:201410467894.5申請的技術(shù)(以下稱作專利文獻(xiàn)I)。
[0004]圖1是表示專利文獻(xiàn)I中記載的電機(jī)控制器總成內(nèi)部結(jié)構(gòu)方式，該電機(jī)控制器總成由功率模塊部分包括:平滑電壓的電容器模塊lb、功率轉(zhuǎn)換的IGBT或MOSFET半導(dǎo)體模塊la、帶有電流傳感器的輸出端子模塊lc，用于半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)及電子控制的主控模塊部分組成的電機(jī)控制器單元和直流接觸器、功率熔斷器等器件組成的功率保護(hù)單元所構(gòu)成。
[0005]在專利文獻(xiàn)I中所述的電機(jī)控制器總成布局結(jié)構(gòu)方式中，電機(jī)控制器總成密閉外殼分為控制器底板1、殼體2、上蓋三個(gè)部分，殼體2側(cè)壁上分布有電機(jī)控制器總成B+、B-極輸入端子孔2a ;電機(jī)控制器U、V、W極輸出端子孔2b ;電機(jī)控制器信號(hào)連接器端子孔2c等；殼體2下側(cè)有與控制器底板I安裝的固定孔2d，殼體上側(cè)有與上蓋安裝的固定孔2e ;殼體2內(nèi)部有電機(jī)控制器單元與功率保護(hù)單元的分隔板3 ;帶有控制信號(hào)連接器端子7b的用于半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)和電子控制的PCB板5 (7)，安裝時(shí)使連接器端子7b通過殼體2側(cè)壁上的電機(jī)控制器信號(hào)連接器端子孔2c進(jìn)行密封固定，再將半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)和電子控制的PCB板5(7)與殼體2側(cè)壁上的安裝支架固定。
[0006]其中帶有控制信號(hào)連接器端子的用于半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)和電子控制的PCB板即主控模塊5 (7)，位于功率模塊上方，復(fù)雜的電磁場環(huán)境會(huì)影響電機(jī)控制器運(yùn)行的可靠性；電機(jī)控制器外殼嚴(yán)格密閉，內(nèi)部空間空氣不流動(dòng)，由于此主控模塊驅(qū)動(dòng)芯片和電子控制芯片產(chǎn)生熱量較大，且產(chǎn)生的熱量只能通過輻射方式將熱量存在殼體內(nèi)，這樣也會(huì)影響主控模塊芯片的使用壽命從而導(dǎo)致電機(jī)控制器使用壽命降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0007]本發(fā)明是鑒于以上專利文獻(xiàn)I所述背景而作出的，其目的在于解決專利文獻(xiàn)I技術(shù)中主控模塊即帶有控制信號(hào)連接器端子的用于半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)和電子控制的PCB板5 (7)與功率模塊間的電磁屏蔽所影響的控制器可靠性問題；主控模塊即帶有控制信號(hào)連接器端子的用于半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)和電子控制的PCB板所用芯片無法散熱所導(dǎo)致的降低控制器使用壽命問題，進(jìn)而解決主控模塊即用于半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)和電子控制的PCB板在電機(jī)控制器內(nèi)部的裝配、固定問題。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種電動(dòng)汽車電機(jī)控制器總成的殼體2內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及主控模塊5(7)在殼體2內(nèi)部的固定安裝方式，主控模塊由兩塊分別用于功率轉(zhuǎn)換IGBT或MOSFET半導(dǎo)體的驅(qū)動(dòng)PCB板5和帶有控制信號(hào)連接器端子7a的電子控制PCB板7組成；殼體2內(nèi)部有下階水平金屬板4、上階水平金屬板6，與控制器總成電機(jī)控制器單元和功率保護(hù)單元分隔板3 —同采用鑄鋁方式與殼體2連鑄為一體方式制成；其中下階水平金屬板4在功率轉(zhuǎn)換IGBT或MOSFET半導(dǎo)體模塊Ia上方，用作功率半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)PCB板5的固定、散熱和電磁屏蔽，下階金屬板4上有功率半導(dǎo)體與驅(qū)動(dòng)PCB板5的連接端子孔4a、驅(qū)動(dòng)PCB板5安裝固定孔4b、在驅(qū)動(dòng)PCB板5電子驅(qū)動(dòng)芯片5a對(duì)應(yīng)位置有突起金屬平臺(tái)4c，用于將驅(qū)動(dòng)芯片5a熱量通過與其緊密接觸的硅膠片9傳導(dǎo)至金屬平臺(tái)4c，使熱量通過金屬板4傳導(dǎo)至殼體2散發(fā)到殼體2外的空氣中；上階水平金屬板6在電容器模塊Ib上方，用作電子控制PCB板7的固定、散熱以及電磁屏蔽，電子控制PCB板7安裝在上階水平金屬板6和功率半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)PCB板5上方，上階金屬板6上有電子控制PCB板7安裝固定孔6b、電容器模塊+、_極輸入端子孔6a、在電子控制PCB板7主控芯片7a對(duì)應(yīng)位置有突起金屬平臺(tái)6c，用于將主控芯片7a熱量通過與其緊密接觸的硅膠片9傳導(dǎo)至金屬平臺(tái)6c，使熱量通過金屬板6傳導(dǎo)至殼體2散發(fā)到殼體2外的空氣中；為達(dá)成更好地電磁屏蔽效果，在下、上兩階水平金屬板之間以及控制器主控模塊和功率模塊之間盡可能多的采用連鑄金屬板進(jìn)行電磁屏蔽。
[0009]通過以上將主控模塊分成驅(qū)動(dòng)PCB板5和電子控制PCB板7，分別安裝到電機(jī)控制器總成殼體2內(nèi)下、上兩階水平金屬板上，較好的解決了主控模塊與功率模塊間的電磁輻射所影響控制器運(yùn)行的可靠性問題；再將PCB板驅(qū)動(dòng)芯片5a和電子控制芯片7a背面通過導(dǎo)熱硅膠片9與金屬板或金屬板上突起金屬平臺(tái)緊密接觸，解決了主控模塊驅(qū)動(dòng)芯片5a和電子控制芯片7a的散熱問題，提高了電機(jī)控制器的使用壽命。
【附圖說明】
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[0010]圖1:是表示以往公布專利文獻(xiàn)技術(shù)I的電機(jī)控制器總成結(jié)構(gòu)裝配圖；
[0011]圖2:是本發(fā)明電機(jī)控制器總成功率模塊和功率保護(hù)單元在底板上的裝配圖；
[0012]圖3:是本發(fā)明電機(jī)控制器總成結(jié)構(gòu)殼體在斜上方的下視圖；
[0013]圖4:是電機(jī)控制器總成結(jié)構(gòu)殼體裝配到電機(jī)控制器總成上在斜上方的下視圖；
[0014]圖5:是本發(fā)明電機(jī)控制器總成結(jié)構(gòu)殼體內(nèi)功率模塊驅(qū)動(dòng)PCB板的裝配圖；
[0015]圖6:是本發(fā)明電機(jī)控制器總成結(jié)構(gòu)殼體內(nèi):電子控制PCB板的裝配圖；
[0016]圖7:是驅(qū)動(dòng)芯片或電子控制芯片通過導(dǎo)熱硅膠片和凸起金屬平臺(tái)散熱的剖面示意圖。圖中數(shù)字代表:
[0017]1、電機(jī)控制器總成安裝底板，
[0018]其中，Ia電機(jī)控制器總成功率半導(dǎo)體模塊；
[0019]Ib電機(jī)控制器總成電容器模塊；
[0020]Ic電機(jī)控制器總成U、V、W極輸出端子模塊；
[0021]2、電機(jī)控制器總成結(jié)構(gòu)殼體，
[0022]其中，2a電機(jī)控制器總成B+、B_極輸入端子孔；
[0023]2b電機(jī)控制器U、V、W極輸出端子孔；
[0024]2c電機(jī)控制器信號(hào)連接器端子孔；
[0025]2d殼體下側(cè)與控制器底板安裝的固定孔；
[0026]2e殼體上側(cè)與上蓋安裝固定孔；
[0027]3、殼體內(nèi)部電機(jī)控制器單元與功率保護(hù)單元的分隔板，
[0028]4、下階水平金屬板，
[0029]其中，4a功率半導(dǎo)體與驅(qū)動(dòng)PCB板的連接端子孔；
[0030]4b驅(qū)動(dòng)PCB板安裝固定孔；
[0031]4c驅(qū)動(dòng)PCB板驅(qū)動(dòng)芯片散熱突起金屬平臺(tái)；
[0032]5、功率半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)PCB板，
[0033]其中，5a驅(qū)動(dòng)芯片；
[0034]6、上階水平金屬板，
[0035]其中，5a電容器模塊+、-極輸入端子孔；
[0036]5b電子控制PCB板安裝固定孔；
[0037]5c電子控制PCB板主控芯片散熱突起金屬平臺(tái)；
[0038]7、電子控制PCB板，
[0039]其中，7a電子控制芯片；
[0040]7b控制信號(hào)連接器端子
[0041]8、電機(jī)控制器總成殼體內(nèi)U、V、W極輸出端子結(jié)構(gòu)框架，
[0042]其中，8a電子控制PCB板安裝固定孔；
[0043]9、導(dǎo)熱硅膠墊片。
具體實(shí)施例:
[0044]以下參考附圖描述本發(fā)明具體實(shí)施例。
[0045]圖1是專利文獻(xiàn)I的電機(jī)控制器總成結(jié)構(gòu)裝配圖為本發(fā)明【背景技術(shù)】。
[0046]圖2是電機(jī)控制器總成功率模塊部分，包括平滑電壓的電容器模塊lb、功率轉(zhuǎn)換的IGBT或MOSFET半導(dǎo)體模塊la、帶有電流傳感器的輸出端子模塊Ic和直流接觸器、功率熔斷器等器件組成的功率保護(hù)單元在電機(jī)控制器總成散熱器底板上的布局裝配圖。
[0047]圖3是本發(fā)明電機(jī)控制器總成的殼體2內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，殼體2側(cè)