技术领域
[0001] 本
发明涉及
电动车电机领域，特别涉及一种控制器一体复合型电机。
背景技术
[0002] 现有电机和控制器是分开设置的两个独立的装置，连线通常会比较长。连线过程导致
电流损耗严重，
信号反应速度慢，电机壳体上需要设置连线孔，当电动车涉
水时该连线孔易向电机内部渗水，具有一定的安全隐患；
[0003] 目前市面上的一体复合型电机将电机和控制器放在一起可以减少占用空间，但是在电机工作时产生的热量很容易影响到控制器的工作，在加上控制器本身产生的热量，易使得控制器内部环境
温度升高，仅靠电机与外界热交换的
散热是不够的，电机本身以及控制器内的
电路板或电路元件长时间在高温下工作会严重缩短使用寿命。
发明内容
[0004] 本发明提供一种控制器一体复合型电机，可以解决目前市面上的一体式电机将电机和控制器放在一起导致内部温度过高的问题。
[0005] 一种控制器一体复合型电机，包括
外壳，所述外壳内通过
螺栓安装有电机和控制箱，所述控制箱位于所述电机的一侧，所述电机和所述控制箱上均套接有多个
散热片，每个所述散热片的底部均伸出所述外壳外，所述散热片与所述外壳的连接处通过密封垫密封；
[0006] 优选的，所述外壳的底部两侧均固定连接有连接板，两个所述连接板之间设置有转筒，所述转筒的中心处固定连接有
转轴，每个所述散热片的两侧均设置有散热
块，多个所述散热块均固定在所述转筒上，所述转轴的一端可转动地设置在其中一个所述连接板上、另一端贯穿另一个所述连接板并固定连接有转盘，所述外壳的底部还固定连接有
固定板，所述固定板上可转动地设置有
传动轴，所述传动轴的轴心线与所述转轴的轴心线垂直，所述传动轴远离所述固定板的一端连接有用于带动所述传动轴转动的
风力扇，所述壳体的外壁固定连接有用于
支撑所述传动轴的支撑板，所述传动轴转动连接在所述支撑板上，所述传动轴的中间部分为设置有双向
螺纹的螺纹部，所述螺纹部处
螺纹连接有连接块，所述连接块的一侧连接有第一
连接杆，所述第一连接杆的一端铰接在所述连接块的一侧、另一端铰接在所述转盘远离所述连接板的一侧。
[0007] 优选的，所述散热块为圆环形，所述散热块的轴心线与所述转轴的轴心线重合，所述散热块内放置有
相变材料。
[0008] 优选的，所述
相变材料为
石蜡，所述石蜡通过
铝板和
密封圈密封在散热块内，所述散热块内固定设置有四个用于将石蜡平均分开的
挡板。
[0009] 优选的，所述壳体的底部开设有滑槽，所述滑槽位于所述传动轴的上方，所述滑槽内可滑动地设置有滑块，所述滑块通过第二连接杆与所述连接块固定连接。
[0010] 优选的，所述滑槽的长度与所述传动轴的螺纹部的长度相同。
[0011] 优选的，所述控制箱内设置有控制系统，所述控制系统包括
数字信号处理器、接于电动车动力系统主回路的主
接触器、MOSFET驱动电路、
电压取样电路以及缓冲功率回路；
[0012] 所述数字
信号处理器，用于在接收到缓冲上电指令且所述
采样的电压满足缓启开始条件时，向MOSFET驱动电路发送驱动信号驱动MOSFET导通；在所述采样的电压满足缓启完成条件时，停止向MOSFET驱动电路发送驱动信号，并在所述MOSFET的Cgs放电完成后，输出使主接触器闭合的信号；
[0013] 所述电压取样电路，用于采样所述主接触器两端的电压并将所述采样的电压输出到
数字信号处理器；
[0014] 所述电压取样电路采样的电压包括主接触器的两个端电压以及主接触器两端的压差，所述缓启开始条件为采样的两个端电压均低于第一设定值，且所述采样的压差高于第二设定值；所述缓启完成条件为在设定时间内采样的两个端电压均低于第一设定值，且所述采样的压差等于或低于第二设定值；
[0015] 所述缓冲功率回路包括功率
电阻和MOSFET，且所述MOSFET的漏极经由功率电阻连接到主接触器的一端、源极连接到所述主接触器的另一端、栅极连接到MOSFET驱动电路的输出端。
[0016] 与
现有技术相比，本发明的有益效果是：将电机和控制器放在一起，信号反应更快，占用空间更小，通过套在电机和控制器上的散热片对电机和控制器进行辅助散热，将电机和控制器所产生的热量传递至外界，通过散热块对散热片进行散热，可以加快热交换，提高散热片的散热效果。
附图说明
[0017] 图1为本发明的结构示意图；
[0018] 图2为本发明图1的A-A处剖视图；
[0019] 图3为本发明图1的B-B处剖视图；
[0020] 图4为本发明图1的C-C处剖视图。
[0021] 附图标记说明：
[0022] 1-外壳，2-电机，3-控制箱，4-散热片，5-连接板，6-转筒，7-转轴，8-散热块，9-转盘，10-固定板，11-传动轴，12-支撑板，13-连接块，14-第一连接杆，15-挡板，16-滑槽，17-滑块，18-
风力扇。
具体实施方式
[0023] 下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0024] 如图1至图4所示，本发明
实施例提供的一种控制器一体复合型电机，包括外壳1，所述外壳1内通过螺栓安装有电机2和控制箱3，所述控制箱3位于所述电机2的一侧，所述电机2和所述控制箱3上均套接有多个散热片4，每个所述散热片4的底部均伸出所述外壳1外，所述散热片4与所述外壳1的连接处通过密封垫密封；通过散热片4能够将电机2和控制器产生的热量传递出去，加快散热。
[0025] 为了让散热片4快速的散热，进一步的，所述外壳1的底部两侧均固定连接有连接板5，两个所述连接板5之间设置有转筒6，所述转筒6的中心处固定连接有转轴7，每个所述散热片4的两侧均设置有散热块8，多个所述散热块8均固定在所述转筒6上，所述转轴7的一端可转动地设置在其中一个所述连接板5上、另一端贯穿另一个所述连接板5并固定连接有转盘9，所述外壳 1的底部还固定连接有固定板10，所述固定板10上可转动地设置有传动轴11，所述传动轴11的轴心线与所述转轴7的轴心线垂直，所述传动轴11远离所述固定板10的一端连接有用于带动所述传动轴11转动的风力扇18，电机2一般都是横向设置在三轮电动车上的，所以风力扇18的方向与电机2长度的方向垂直，即风力扇18的朝向为电动车行驶的方向，所述壳体1的外壁固定连接有用于支撑所述传动轴11的支撑板12，所述传动轴11转动连接在所述支撑板 12上，支撑板12的下侧设置有加强筋来加固支撑结构，所述传动轴11的中间部分为设置有双向螺纹的螺纹部，所述螺纹部处螺纹连接有连接块13，所述连接块13的一侧连接有第一连接杆14，所述第一连接杆14的一端铰接在所述连接块13的一侧、另一端铰接在所述转盘9远离所述连接板5的一侧，所述散热块8为圆环形，所述散热块8的轴心线与所述转轴7的轴心线重合，所述散热块8内放置有相变材料。
[0026] 散热片4的底部位于两个散热块8之间，散热片4与散热块8的间距为 5mm，散热块8内的相变材料在改变物理状态的时候能够吸收散热片4传递的热量，能够让散热片4快速冷却，从而提高对电机2和控制器的散热效果，在风力扇18和一系列的传动下，能够让散热块8缓慢转动，这样能够让散热块8 的一部分用于给散热片4散热，其余部分通过与外界空气接触而散热，散好热的部分再用于给散热片4散热，这样能够对散热片4循环、长时间的对散热片 4进行散热。
[0027] 进一步的，所述相变材料为石蜡，所述石蜡通过铝板和密封圈密封在散热块8内，所述散热块8内固定设置有四个用于将石蜡平均分开的挡板15，将散热块8分成四部分，可以让远离散热片4的一部分散热块8更好的与外界空气接触散热，不会受到靠近散热片4那一部分散热块8的影响，从而能够给散热片4提供更好的散热效果，不分开的话散热块8内石蜡的温度都相同，即使散热块8的下端能够很好的散热，但是散热所降低的温度受到别的部分的影响，所以散热效果不好，石蜡相变
潜热高、几乎没有
过冷现象、
熔化时蒸气压力低、不易发生化学反应且化学
稳定性较好、在多次吸放热后相变温度和相变潜热变化很小、自成核、没有相分离和
腐蚀性适合用于给散热片4散热，且所采用石蜡的相变温度在50-60区间内，用于封闭石蜡的铝板性价比高，价格低、导热的效果好。
[0028] 进一步的，所述壳体1的底部开设有滑槽16，所述滑槽16位于所述传动轴11的上方，所述滑槽16内可滑动地设置有滑块17，所述滑块17通过第二连接杆与所述连接块13固定连接，在传动轴11转动时，连接块13因为连接有第一连接杆14所以不会和传动轴11一起转动，而是在传动轴11上移动，但时间长了，会损害连接块13与第一连接杆14的铰接关系，所以滑块17通过第二连接杆与连接块13固定连接，能够分担由于传动轴11转动而让连接块 13转动的力，从而让结构更加稳定，从图1中能够看到滑槽16的形状，滑块 17的形状与滑槽
16的截面相通，所以滑块17只能在滑槽16内来回移动。
[0029] 进一步的，所述滑槽16的长度与所述传动轴11的螺纹部的长度相同。
[0030] 进一步的，所述控制箱3内设置有控制系统，所述控制系统包括数字信号处理器、接于电动车动力系统主回路的主接触器、MOSFET驱动电路、电压取样电路以及缓冲功率回路；
[0031] 所述数字信号处理器，用于在接收到缓冲上电指令且所述采样的电压满足缓启开始条件时，向MOSFET驱动电路发送驱动信号驱动MOSFET导通；在所述采样的电压满足缓启完成条件时，停止向MOSFET驱动电路发送驱动信号，并在所述MOSFET的Cgs放电完成后，输出使主接触器闭合的信号；
[0032] 所述电压取样电路，用于采样所述主接触器两端的电压并将所述采样的电压输出到数字信号处理器；
[0033] 所述电压取样电路采样的电压包括主接触器的两个端电压以及主接触器两端的压差，所述缓启开始条件为采样的两个端电压均低于第一设定值，且所述采样的压差高于第二设定值；所述缓启完成条件为在设定时间内采样的两个端电压均低于第一设定值，且所述采样的压差等于或低于第二设定值；
[0034] 所述缓冲功率回路包括功率电阻和MOSFET，且所述MOSFET的漏极经由功率电阻连接到主接触器的一端、源极连接到所述主接触器的另一端、栅极连接到MOSFET驱动电路的输出端；
[0035] 利用MOSFET的强过载能力，可有效代替缓冲接触器实现电动车动力系统主回路的容性负载快速上电，并且，由于MOSFET具有体积小、过电流能力强的特点，本发明可大幅提高控制系统的功率
密度在整个上电缓冲期间，数字信号处理器一直监控主回路电压值是否在预期之内，一旦电压超过预期(即采样的两个端电压超过第一设定值)或者上电缓冲时间过长(在设定时间内采样的压差超过第二设定值，即在数字信号处理器输出驱动信号后，在预设时间内采样的电压始终未达到缓启完成条件)，数字信号处理器将停止向驱动芯片发出驱动信号以停止缓冲充电过程。通过该方式，能够及时探知各种突发情况下上电缓冲电路的过载问题，从而迅速关断缓冲电路，保证安全性。
[0036] 工作原理：在驾驶电动车时，随着行驶时间的增加，电机2和控制箱3内的电路元件都会产生较高的热量，电动车在行驶时所带动的风会让风力扇18 转动，风力扇18便带动传动轴11转动，传动轴11在转动时会使得连接块13 在传动轴11的螺纹部上往复移动，因为连接块13通过第一连接杆14连接至转盘9上，且连接的
位置不是转盘9的中心处，所以在连接块13的往复移动过程中会通过第一连接杆14来让转盘9转动，因为转轴7固定在转盘9的中心，所以转盘9会带动转轴7转动，又因为转轴7设置在转筒6中心处，所述转筒6会带着多个散热块8转动，使得散热块8的四部分交替与散热片4进行散热，从而将电机2和控制箱3内电路元件产生的热量排出。
[0037] 以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
