一种功率组件和具有功率组件的电机控制器的制作方法

本技术涉及功率组件，尤其是涉及一种模块化功率组件及其电机控制器。

背景技术：

1、电机控制器是通过主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作的集成电路。在电动车辆中，电机控制器的功能是根据档位、油门、刹车等指令，将动力电池所存储的电能转化为驱动电机所需的电能，来控制电动车辆的启动运行、进退速度、爬坡力度等行驶状态，或者将帮助电动车辆刹车，并将部分刹车能量存储到动力电池中，是电动车辆的关键零部件之一。功率模块是功率电力电子器件按一定的功能组合再灌封成一个模块。功率器件的水冷板一般集成在电机控制器箱体上，因此导致箱体的结构较为复杂，而功率组件的模块化程度又偏低。虽然不同的电机控制器可能会采用相同的功率器件，但是仍然需要重新设计功率器件的水冷板。

2、经过检索，授权公告号cn213184276u公开了一种单管高功率模块装置，具体公开了：装置包括冷却板、输入支座、igbt、输出支座、交流输出铜排和压板，所述冷却板的左右两侧分别与输出支座和输入支座固定连接；所述igbt通过绝缘片设置在冷却板的上表面，所述igbt设有偶数个，并且每两个为一组旋转对称设置；所述压板通过板体部分的加强筋从上侧压紧igbt的上表面；所述交流输出铜排设置在igbt输出端铜排的上表面。

3、但该专利仅适用于特定构成的功率组件，通用性较低。因此，如何设计一种通用性较高的功率组件成为需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的电机控制器箱体结构复杂且功率组件通用性低的缺陷而提供一种功率组件和具有功率组件的电机控制器。

2、本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、根据本实用新型的一个方面，提供了一种功率组件，包括水冷板、功率模块、水道盖板和压板，所述水冷板一面安装有功率模块，另一面安装有水道盖板，所述压板安装在功率模块的两侧并固定在水冷板上。

4、作为优选的技术方案，所述的功率模块和水冷板之间通过密封圈密封，所述水道盖板焊接在水冷板上，所述压板通过螺钉固定在水冷板上。

5、作为优选的技术方案，所述的压板分为第一压板和第二压板，所述压板包括压紧面。

6、作为优选的技术方案，所述的功率模块共有三个，布置为一排；所述第一压板安装在三个功率模块整体的最外两侧，所述第二压板安装在三个功率模块之间的缝隙中，所述压紧面压在功率模块上。

7、作为优选的技术方案，所述的水冷板一面包括冷却水槽、限位筋、冷却水槽入口、冷却水槽出口、密封槽和定位凸台；所述冷却水槽为矩形，设于水冷板内，其数量和功率模块数量相同，所述限位筋位于冷却水槽的一组对边上，所述冷却水槽入口和冷却水槽出口位于冷却水槽的另一组对边内，所述密封槽设于冷却水槽边沿，所述定位凸台位于限位筋上。

8、作为优选的技术方案，所述的水冷板另一面包括出水槽和入水槽，所述入水槽和冷却水槽入口相连通，所述出水槽和冷却水槽出口相连通。

9、作为优选的技术方案，所述的水道盖板上设有入水口和出水口，所述入水口和入水槽相连通，所述出水口和出水槽相连通。

10、作为优选的技术方案，所述的压板还包括定位孔，所述定位孔的数量和定位凸台的数量相同，所述定位孔和定位凸台相互配合。

11、根据本实用新型的另一个方面，提供了一种具有上述任一所述功率组件的电机控制器，包括箱盖、控制板、两相滤波器和三相输出组件，该电机控制器还包括功率组件和薄膜电容及壳体组件，所述薄膜电容及壳体组件包括薄膜电容支架、壳体、薄膜电容、水管接头、呼吸器、第一低压插件和第二低压插件；所述薄膜电容支架通过卡槽结构嵌装在壳体上，在壳体内部围成了一个灌封槽，所述薄膜电容灌封在灌封槽内；所述水管接头、呼吸器、第一低压插件和第二低压插件位于壳体上。

12、作为优选的技术方案，所述的壳体内部包括两相滤波器腔体、低压线束腔体、薄膜电容腔体、功率组件腔体和三相输出腔体，所述两相滤波器腔体内安装两相滤波器，所述低压线束腔体内安装第一低压插件和第二低压插件，所述薄膜电容腔体内安装薄膜电容，所述功率组件腔体内安装功率组件，所述三相输出腔体内安装三相输出组件。

13、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

14、1)本实用新型将功率器件与水冷板设计成一个模块化的功率组件，通用性较强，可应用在不同的控制器中；

15、2)本实用新型通过在水冷板上增加限位筋，可以提高功率模块的定位精度；同时在水冷板上设计有定位凸台，并在压板上设计有与其适配的定位孔，可以提高压板的定位精度，并防止压板及功率模块在装配过程中翘起；

16、3)本实用新型薄膜电容直接灌封在箱体内部，集成化程度更高，简化了装配工艺；降低了薄膜电容的热阻，提高了薄膜电容的散热性能；

17、4)本实用新型在壳体内部设计若干腔体，各组件装配在不同的腔体内部，避免了各组件的电路之间所产生的相互干扰。

技术特征：

1.一种功率组件，其特征在于，包括水冷板(1)、功率模块(2)、水道盖板(3)和压板，所述水冷板(1)一面安装有功率模块(2)，另一面安装有水道盖板(3)，所述压板安装在功率模块(2)的两侧并固定在水冷板(1)上。

2.根据权利要求1所述的一种功率组件，其特征在于，所述的功率模块(2)和水冷板(1)之间通过密封圈密封，所述水道盖板(3)焊接在水冷板(1)上，所述压板通过螺钉固定在水冷板(1)上。

3.根据权利要求1所述的一种功率组件，其特征在于，所述的压板分为第一压板(41)和第二压板(42)，所述压板包括压紧面(401)。

4.根据权利要求3所述的一种功率组件，其特征在于，所述的功率模块(2)共有三个，布置为一排；所述第一压板(41)安装在三个功率模块(2)整体的最外两侧，所述第二压板(42)安装在三个功率模块(2)之间的缝隙中，所述压紧面(401)压在功率模块(2)上。

5.根据权利要求1所述的一种功率组件，其特征在于，所述的水冷板(1)一面包括冷却水槽(11)、限位筋(12)、冷却水槽入口(13)、冷却水槽出口(14)、密封槽(15)和定位凸台(16)；所述冷却水槽(11)为矩形，设于水冷板(1)内，其数量和功率模块(2)数量相同，所述限位筋(12)位于冷却水槽(11)的一组对边上，所述冷却水槽入口(13)和冷却水槽出口(14)位于冷却水槽(11)的另一组对边内，所述密封槽(15)设于冷却水槽(11)边沿，所述定位凸台(16)位于限位筋(12)上。

6.根据权利要求5所述的一种功率组件，其特征在于，所述的水冷板(1)另一面包括出水槽(17)和入水槽(18)，所述入水槽(18)和冷却水槽入口(13)相连通，所述出水槽(17)和冷却水槽出口(14)相连通。

7.根据权利要求6所述的一种功率组件，其特征在于，所述的水道盖板(3)上设有入水口(30)和出水口(31)，所述入水口(30)和入水槽(18)相连通，所述出水口(31)和出水槽(17)相连通。

8.根据权利要求5所述的一种功率组件，其特征在于，所述的压板还包括定位孔(400)，所述定位孔(400)的数量和定位凸台(16)的数量相同，所述定位孔(400)和定位凸台(16)相互配合。

9.一种具有权利要求1～8中任一所述功率组件的电机控制器，包括箱盖(5)、控制板(6)、两相滤波器(7)和三相输出组件(8)，其特征在于，该电机控制器还包括功率组件(9)和薄膜电容及壳体组件(10)，所述薄膜电容及壳体组件(10)包括薄膜电容支架(100)、壳体(101)、薄膜电容(102)、水管接头(103)、呼吸器(104)、第一低压插件(105)和第二低压插件(106)；所述薄膜电容支架(100)通过卡槽结构嵌装在壳体(101)上，在壳体(101)内部围成了一个灌封槽，所述薄膜电容(102)灌封在灌封槽内；所述水管接头(103)、呼吸器(104)、第一低压插件(105)和第二低压插件(106)位于壳体(101)上。

10.根据权利要求9所述的电机控制器，其特征在于，所述的壳体(101)内部包括两相滤波器腔体(1010)、低压线束腔体(1011)、薄膜电容腔体(1012)、功率组件腔体(1013)和三相输出腔体(1014)，所述两相滤波器腔体(1010)内安装两相滤波器(7)，所述低压线束腔体(1011)内安装第一低压插件(105)和第二低压插件(106)，所述薄膜电容腔体(1012)内安装薄膜电容(102)，所述功率组件腔体(1013)内安装功率组件(9)，所述三相输出腔体(1014)内安装三相输出组件(8)。

技术总结本技术涉及一种功率组件和和具有功率组件的电机控制器，其中功率组件包括水冷板、功率模块、水道盖板和压板，水冷板一面安装有功率模块，另一面安装有水道盖板，压板安装在功率模块的两侧并固定在水冷板上。与现有技术相比，本技术具有将功率器件与水冷板设计成一个模块化的功率组件，可应用在不同的控制器中；通过在水冷板上增加限位筋，提高了功率模块的定位精度；同时在水冷板上设计有定位凸台，并在压板上设计有与其适配的定位孔，提高了压板的定位精度，并防止了压板及功率模块在装配过程中翘起；薄膜电容直接灌封在箱体内部，简化了装配工艺；在壳体内部设计若干腔体，各组件装配在不同的腔体内部，避免了各组件的电路之间所产生的相互干扰等优点。技术研发人员：秦基伟,陈登峰,张安冉,吕成受保护的技术使用者：上海汽车电驱动有限公司技术研发日：20231117技术公布日：2024/7/23