[发明专利]功率单元、电机控制器、动力总成和电动车

说明书

本发明提供一种功率单元、电机控制器、动力总成和电动车，包括基板、电容组件、功率管组件和霍尔传感器组件，功率单元还包括连接框架和夹持件组件，连接框架设置有冷却桥和外框，冷却桥和外框围成电容容纳槽，冷却桥内设置有冷却通道，连接框架连接在基板上，夹持件组件对功率管组件夹持使多个功率管分别邻接在冷却桥的两侧上，电容组件包括多个电容，电容设置在电容容纳槽内，功率管组件位于电容组件和霍尔传感器组件之间。通过在基板上设置有连接框架，冷却桥用于对功率管进行导热和固定，且将电容设置在电容容纳槽中进行相应的位置固定，可利用回流波峰焊对基板上的所有元件一次性焊接，可有利于提高焊接品质和生产效率。

技术领域

本发明涉及新能源汽车领域，尤其涉及一种功率单元、电机控制器、动力总成和电动车。

背景技术

电动车因其不燃烧汽油产生动力，具有环保、污染小的特点，在旅游景区等对环境要求较高的地方得到广泛的应用。现有的电动车设有一个交流电机控制器，用于将蓄电池输出的直流电源转换成三相交流电源并驱动电机转动。

电机控制器内的功率单元接收蓄电池输出的直流电，并将直流电逆变转换成交流电向电机输出，因此每一个功率模块对应于三相电机的一相，用于向电机输出U、V、W三相电源中的一相电源。每一功率模块设有两个接收直流电源的端子，分别用于接收正极电源及负极电源，并设有一个电流输出端子，向电机的一相输出电流信号。并且，两个直流电源端子与电流输出端子之间需要设置可控开关器件如功率管和电容，功率管可为晶闸管或IGBT等，用于对直流电进行控制，在工作时功率管会产生废热，故一般需要对功率管进行散热处理。

由于功率单元上设置有多种元器件，故对于功率单元的电路布局、电流流向、装配工艺和生产效率均提出较高的要求，以及功率单元在电机控制器内的安装布置和防护性能尤其重要。

随着电动车的动力总成的集成化，在电机和电机控制器集成时，需要考虑电机与电机控制器之间连接结构以及相关的布局优化，需要将电机的冷却以及电机控制器的冷却一并考虑，以及相关的电连接结构的优化布置，才能够避免外部环境对动力总成的影响。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种优化器件布局提高生产效率的功率单元。

本发明的第二目的是提供一种安装有上述功率单元的电机控制器。

本发明的第三目的是提供一种安装有上述电机控制器的动力总成。

本发明的第四目的是提供一种安装有上述动力总成的电动车。

为了实现本发明的第一目的，本发明提供一种功率单元，包括基板、电容组件、功率管组件和霍尔传感器组件，电容组件、功率管组件和霍尔传感器组件均焊接在基板上，功率单元还包括连接框架和夹持件组件，连接框架设置有冷却桥和外框，冷却桥和外框围成电容容纳槽，冷却桥内设置有冷却通道，连接框架固定连接在基板上，功率管组件包括多个功率管，夹持件组件对功率管组件夹持使多个功率管分别邻接在冷却桥的两侧上，电容组件包括多个电容，电容设置在电容容纳槽内，功率管组件位于电容组件和霍尔传感器组件之间。

由上述方案可见，通过在基板上设置有连接框架，连接框架设置有冷却桥和外框，冷却桥用于对功率管进行导热和固定，且将电容设置在电容容纳槽中进行相应的位置固定，继而将连接框架固定在基板上后，功率管和电容的位置都相对固定，随后可利用回流波峰焊对基板上的所有元件一次性焊接，可有利于提高焊接品质、生产效率及功率单元的良品率。

更进一步的方案是，多个功率管分别设置在基于冷却桥延伸方向的宽度方向的两侧部，第一侧部的功率管位于电容容纳槽中，第二侧部的功率管位于电容容纳槽外，霍尔传感器组件位于电容容纳槽外；电容组件、功率管组件和霍尔传感器沿宽度方向布置。

由上可见，基于冷却桥的冷却布局，使基板上的主要器件沿宽度方向布置，也通过优化的电路布局实现电流流向的优化，减少回路干扰。