[实用新型]具有H桥换向功能的串励电机控制器功率模块组结构

说明书

技术领域

本实用新型属于电动汽车技术领域，具体涉及一种具有H桥换向功能的串励电机控制器功率模块组结构。

背景技术

电动观光车是属于区域用电动车的一种，是种专为旅游景区、公园、大型游乐园、封闭社区、校园、花园式酒店、度假村、别墅区、城市步行街、港口等区域开发的自驾游、区域巡逻、代步专用的环保型电动乘用车辆。电动观光车一般采用蓄电池供电方式，电机驱动系统一般采用串励电机驱动系统或他励驱动、交流驱动系统。

串励电机驱动系统具有启动扭矩大、过载能力强的特点，故一般是作为电机驱动系统的首选，串励电机驱动系统的电枢和励磁采用串联方式连接，电流大小和方向相同，因此需要采用换向器来改变电流方向实现换向。现有改变电流方向都是通过直流换向接触器实现的，但直流换向接触器造价比较贵，而且体积大、重量大；同时因其防护性能差、触点易氧化，而导致故障率高。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种成本低、可靠性高的具有H桥换向功能的串励电机控制器功率模块组结构。

本实用新型采用的技术方案是：一种具有H桥换向功能的串励电机控制器功率模块组结构，包括散热器、固定在散热器上的控制元器件和覆盖在控制元器件上的壳体，所述控制元器件包括控制板、电容板、驱动板、铜排和功率驱动模块，所述驱动板贴合散热器安装，所述电容板位于驱动板上方；所述功率驱动模块包括与外接电机励磁绕组之间通过铜排和驱动板连接形成H桥电路的四组MOSFET管和与电机电枢绕组并联的续流二极管，所述控制板控制四组MOSFET管的开启和关闭。

进一步地，所述铜排包括间隔布置在驱动板上的第一铜排、第二铜排、第三铜排、第四铜排、第五铜排、第六铜排和第七铜排，所述第六铜排连接在第四铜排和第七铜排之间，铜排和驱动板一起通绝缘套和螺钉锁紧在散热器上。

进一步地，所述第一铜排和第二铜排长度相同且平行间隔布置，所述第三铜排和第四铜排在第二铜排同一侧间隔布置，第三铜排(28)和第四铜排(29)的长度均小于第二铜排的长度，所述第五铜排位于第七铜排下方叠层布置，所述第五铜排与第七铜排之间通过绝缘条隔开，所述第一铜排与第二铜排之间的距离、第三铜排与第二铜排之间的距离、第四铜排与第二铜排之间的距离以及第三铜排与第五铜排之间的距离均相同。

进一步地，所述四组MOSFET管分别为MOSFET管Q1、MOSFET管Q2、MOSFET管Q3和MOSFET管Q4，所述MOSFET管Q1和MOSFET管Q2间隔焊接在驱动板上分别位于第二铜排和第三铜排之间以及第二铜排和第四铜排之间，所述MOSFET管Q3和MOSFET管Q4间隔焊接在驱动板上分别位于第三铜排和第五铜排之间以及第四铜排和第五铜排之间。

进一步地，所述第二铜排与MOSFET管Q1和MOSFET管Q2的漏极连接，所述第三铜排与MOSFET管Q1的源极和MOSFET管Q3的漏极连接，所述第四铜排与MOSFET管Q2的源极和MOSFET管Q4的漏极连接，所述第七铜排与MOSFET管Q3和MOSFET管Q4的源极连接。

进一步地，所述续流二极管焊接在驱动板上位于第一铜排和第二铜排之间，其阴阳两极分别与第一铜排和第二铜排电连接，所述第一铜排和第二铜排端部分别引出端子作为连接电机电枢绕组两端的输出端，所述第三铜排和第七铜排端部分别引出端子作为连接电机励磁绕组两端的输出端。

进一步地，所述第一铜排和第五铜排分别作为正极和负极，其顶部分别固定有第一铜箔和第二铜箔，所述电容板两端分别与第一铜箔和第二铜箔固定连接。

进一步地，所述电容板一端插有第一塑料块，第一塑料块内锁入螺钉将电容板、第一铜箔、第一铜排、驱动板与散热器压紧；电容板另一端插有绝缘套，绝缘套内锁入螺钉将电容板、第二铜箔、第五铜排、驱动板与散热器压紧。

更进一步地，所示第一铜箔和第二铜箔均为槽型结构，其内部分别夹有第二塑料块和第三塑料块。

本实用新型采用MOSFET管组成H桥来实现换向，可完全替代直流换向接触器，实现换向意图。采用铜排连接MOSFET管及续流二极管，线路连接简单，成本低，也降低了线路寄生电感；铜排与MOSFET管之间采用平行放置方式，保证每个MOSFET管与铜排之间等距离，每个MOSFET管流过电流相同，线路布局合理；MOSFET管与驱动板之间采用贴片焊接工艺，铜排贴近MOSFET管和续流二极管，电流从MOSFET管直接到铜排，提高了系统的过大电流能力；同时铝基板散热器性能好，系统可靠性高。

附图说明