專利名稱：直驅式大巴車用大功率交流異步電機控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于新能源純電動車動カ控制技術領域，特別涉及一種直驅式大巴車用大功率交流異步電機控制器。
背景技術：
近年來，隨著人們對環境保護意識的不斷強化，以及政府對汽車尾氣排放量的限制，新型能源車應運而生。先后出現了混合動力、純電動車等能源車，這些車型的驅動傳遞系統都是從原來傳統燃油車結構演變過來的。新能源純電動大巴車的動カ傳遞順序依次是電動機、變速箱、主減速器、差速器、車輪。目前，電動機的額定功率一般是IOOkW左右，交流電壓等級在AC200 300V左右，峰值功率在150 160kW左右，額定扭矩在400 500N. m左右，峰值扭矩在800 900N. m左右。
隨著技術的發展，人們對駕駛舒適性的追求，手動變速箱逐漸被自動變速箱取代。盡管變速箱可以在功率不變的情況下提高驅動扭矩，讓發動機盡量工作在高效區，然而，變速箱成本較高，需要熟練的操控技能，效率傳遞系數低，特別是自動變速箱成本更高，控制也很復雜，效率也比手動變速箱低。
實用新型內容本實用新型的目的即在于克服現有技術的不足，提供一種采用矢量控制，具有動態響應速度快，加速特性好的直驅式大巴車用大功率交流異步電機控制器。本實用新型的目的通過以下技術方案來實現直驅式大巴車用大功率交流異步電機控制器，它包括殼體，殼體由冷卻底板、殼身和上蓋組成，殼身安裝于冷卻底板和上蓋之間，殼身的一側焊接有接線盒，接線盒上蓋有接線盒蓋，接線盒內設絕緣板，冷卻底板上安裝有絕緣子和至少三個功率模塊，三個功率模塊安裝于流道蓋板上，流道蓋板摩擦焊接于冷卻底板上，絕緣子上安裝有母排，母排由絕緣墊和連接于絕緣墊兩端的母排正、母排負組成，母排上安裝有至少六只豎直朝上的直流支撐電容，直流支撐電容通過頂部的傳熱固定螺栓緊固于電容支撐板上，電容支撐板、屏蔽板分別安裝于殼身內壁的支撐耳上，屏蔽板上安裝有控制板和驅動板，控制板與殼身上的信號接插件電連接，直流連接銅排的兩端分別與母排和接線盒的絕緣板連接，三相連接銅排的兩端分別與功率模塊的輸出端和接線盒的絕緣板連接，三相連接銅排上安裝有至少兩個電流互感器。所述的殼身和冷卻底板之間安裝有殼身密封條，所述的殼身和上蓋之間安裝有上蓋密封條；所述的冷卻底板的兩端分別設有至少ー個提手。本實用新型的有益效果是(I)本實用新型提供一種直驅式大巴車用大功率交流異步電機控制器，采用矢量控制，通過坐標系間的變換將交流電動機等效成直流電動機，模仿直流電動機的控制方法，分別對轉矩和磁場兩個分量進行獨立控制，實現正交或解耦控制。矢量控制可以從零轉速起進行速度控制，即使低速亦能運行，其主要優勢特點在干電壓利用率高、開關損耗低、調速范圍寬廣、調速方法靈活，符合電動車高效率運行，并且可以對轉矩實行精確控制，本實用新型的轉矩控制精度達到全速范圍內的5%，轉速控制精度在±20rpm以下，系統的動態響應速度非常快，電動機的加速特性好；(2)本實用新型提供一種直驅式大巴車用大功率交流異步電機控制器，支撐電容尾部帶有螺栓，該螺栓可以承受電容整個重量，電極的螺紋不必承受重量，提高了電氣連接的可靠性。電容產生的熱量可以通過該螺栓傳遞到殼體，増大了電容的散熱面，確保溫度不會很高，延長了電容的壽命，使得紋波的承受能力增強；(3)本實用新型提供一種直驅式大巴車用大功率交流異步電機控制器，除了冷卻底板外，其余結構件均為鈑金件，可以使用模具加工，具有方便快捷，成本低，便于批量生產等優點；(4)本實用新型提供一種直驅式大巴車用大功率交流異步電機控制器，冷卻底板與流道蓋板采用摩擦焊接，蓋板與底板渾然一體，具有免維護，無焊接缺陷，不變形等優 點；(5)本實用新型提供一種直驅式大巴車用大功率交流異步電機控制器，底板上的零部件裝配完成后再裝殼身，具有裝配方便，提高了裝配效率等優點。
圖I為本實用新型的外部結構示意圖ー；圖2為本實用新型的外部結構示意圖ニ；圖3為本實用新型的內部結構示意圖一；圖4為本實用新型的內部結構示意圖ニ；圖5為本實用新型的工作原理框圖；圖6為本實用新型的工作原理電路框圖；圖中，I-殼體，2-冷卻底板，3-提手，4_殼身，5_上蓋，6-接線盒，7_接線盒蓋，8-功率模塊，9-屏蔽板支撐耳，10-直流支撐電容，11-支撐耳，12-電容支撐板，13-控制板，14-屏蔽板，15-驅動板，16-電流互感器，17-絕緣子，18-母排由母排正，19-絕緣墊，20-母排負，21-IGBT，22-三相連接銅排，23-絕緣板固定直流連接銅排，24-絕緣板。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進ー步的描述，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。如圖I 4所示，直驅式大巴車用大功率交流異步電機控制器，它包括殼體I，殼體I由冷卻底板2、殼身4和上蓋5組成，殼身4安裝于冷卻底板2和上蓋5之間，所述的殼身4和冷卻底板2之間安裝有殼身密封條，所述的殼身4和上蓋5之間安裝有上蓋密封條；殼身4的一側焊接有接線盒6，接線盒6上蓋有接線盒蓋7，接線盒6內設絕緣板24、絕緣板固定直流連接銅排23和三相連接銅排22，外部電源線和電機動力線的端頭也引到絕緣板24上，與絕緣板固定直流連接銅排23和三相連接銅排22用螺栓壓緊相連，所述的冷卻底板2的兩端分別設有至少ー個提手3，便于搬運控制器。[0023]冷卻底板2上安裝有絕緣子17和至少三個功率模塊8，每個功率模塊8上安裝有ー個IGBT21，在冷卻底板2上放置功率模塊8處的內部呈蛇形水道，蛇形水道外再蓋上ー塊鋁板(蓋板)，即流道蓋板，流道蓋板摩擦焊接于冷卻底板2上，采用摩擦焊接技術的焊縫與木材平齊，焊縫光滑，無需二次加工，減少二次加工焊縫帶來的缺陷。在功率模塊8旁邊裝有溫度傳感器，測量冷卻底板溫度。功率模塊8耐壓1200V，額定電流1400A，即使是在電機的最大電流時，也可以承受:ネ旲塊開關時廣生的聞壓。絕緣子17上安裝有母排，母排由絕緣墊19和連接于絕緣墊19兩端的母排正18、母排負20組成，絕緣墊19較薄，耐壓高，母排相當于ー個電容，容值雖小，但可以吸收很高的峰值電流。功率模塊8快速開通和關斷吋，電流急劇變化，會在感性電路中會產生非常高的電壓，威脅著功率模塊8的安全，必須抑制該電流，而由母排構成的小容量電容正好可以吸收這些電流。母排上安裝有至少六只豎直朝上的直流支撐電容10，直流支撐電容10通過頂部的傳熱固定螺栓緊固于電容支撐板12上，電容支撐板12、屏蔽板14分別安裝于殼身4內壁的支撐耳11上，屏蔽板14底部安裝有屏蔽板支撐耳9，電容支撐板12承受了電容大部分重 量，減輕模塊電極上承受的重量。母排下面裝有吸收電路板，吸收電路板上裝有六只吸收電容。母排ー邊裝在功率模塊的正負極上，給功率模塊提供電源。母排另ー邊用絕緣子17支撐起來，高度與功率模塊的正負極高度相同，分擔功率模塊正負極承受的重量。屏蔽板14上安裝有控制板13和驅動板15，控制板13與殼身4上的信號接插件電連接，屏蔽板14裝在殼身4內壁的支撐耳上，控制板13和驅動板15裝在屏蔽板14上。屏蔽板14邊緣開有小孔，便于線束穿過，小孔周圍套有護線套，防止線束被屏蔽板的金屬邊割傷。穿過的線束有溫度測量線、電流測量線、驅動線、模塊故障檢測線、高壓電源引線。控制板13線束直接引至殼身4上的信號接插件，接插件中有接點控制信號、接點輸入信號、CAN信號、串ロ信號、油門信號、編碼器信號。控制板上有電源穩壓電路、模擬量信號采集電路、開關量輸入輸出電路、CAN總線數據傳輸電路、RS232數據傳輸電路、速度信號采集電路、電機控制數字實現電路及軟件仿真電路等。驅動板15具有如下功能脈沖分配、信號隔離、驅動輸出、模塊故障檢測功能。驅動板15上還集成有DC/DC電源，將高壓電轉成低壓電，供給控制板13和驅動板15，有土 18V、+10V、6路驅動隔離+15V。DC/DC電源具有過流保護、欠壓和過壓保護功能。直流連接銅排23的兩端分別與母排和接線盒6的絕緣板24連接,三相連接銅排22的兩端分別與功率模塊8的輸出端和接線盒6的絕緣板24連接，三相連接銅排22上安裝有至少兩個電流互感器16，電流互感器測量電機任意兩相電流，第三相電流通過軟件計算出來。本實用新型的參數如下表I所示表I直驅式大巴車用大功率交流異步電機控制器參數表
權利要求1.直驅式大巴車用大功率交流異步電機控制器，其特征在于它包括殼體(1)，殼體(I)由冷卻底板(2)、殼身(4)和上蓋(5)組成，殼身(4)安裝于冷卻底板(2)和上蓋(5)之間，殼身(4)的一側焊接有接線盒(6)，接線盒(6)上蓋有接線盒蓋(7)，接線盒(6)內設絕緣板(24)，冷卻底板(2 )上安裝有絕緣子(17 )和至少三個功率模塊(8 )，三個功率模塊(8 )安裝于流道蓋板上，流道蓋板摩擦焊接于冷卻底板(2)上，絕緣子(17)上安裝有母排，母排由絕緣墊(19)和連接于絕緣墊(19)兩端的母排正(18)、母排負(20)組成，母排上安裝有至少六只豎直朝上的直流支撐電容(10)，直流支撐電容(10)通過頂部的傳熱固定螺栓緊固于電容支撐板(12)上，電容支撐板(12)、屏蔽板(14)分別安裝于殼身(4)內壁的支撐耳(II)上，屏蔽板(14)上安裝有控制板(13)和驅動板(15)，控制板(13)與殼身(4)上的信號接插件電連接，直流連接銅排(23)的兩端分別與母排和接線盒(6)的絕緣板(24)連接，三相連接銅排(22)的兩端分別與功率模塊(8)的輸出端和接線盒(6)的絕緣板(24)連接，三相連接銅排(22 )上安裝有至少兩個電流互感器(16 )。
2.根據權利要求I所述的直驅式大巴車用大功率交流異步電機控制器，其特征在于所述的殼身(4)和冷卻底板(2)之間安裝有殼身密封條，所述的殼身(4)和上蓋(5)之間安裝有上蓋密封條。
3.根據權利要求I所述的直驅式大巴車用大功率交流異步電機控制器，其特征在于所述的冷卻底板(2 )的兩端分別設有至少一個提手(3 )。
專利摘要本實用新型公開了一種直驅式大巴車用大功率交流異步電機控制器，它包括由冷卻底板(2)、殼身(4)和上蓋(5)組成的殼體(1)，殼身(4)的一側焊接有接線盒(6)，冷卻底板(2)上安裝有絕緣子(17)和至少三個功率模塊(8)，絕緣子(17)上安裝有母排，母排上安裝有至少六只豎直朝上的直流支撐電容(10)，直流支撐電容(10)緊固于電容支撐板(12)上，電容支撐板(12)、屏蔽板(14)分別安裝于殼身(4)內壁的支撐耳(11)上，屏蔽板(14)上安裝有控制板(13)和驅動板(15)，控制板(13)與殼身(4)上的信號接插件電連接。本實用新型采用矢量控制，具有動態響應速度快，加速特性好等優點。
文檔編號H02P21/00GK202565224SQ201220234900
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月23日 優先權日2012年5月23日
發明者鄭曙光, 袁維蓉, 陳平, 唐小春, 張龍, 張燕, 王鵬 申請人:東方電氣集團東風電機有限公司