微型物流面包车电机驱动控制器的装配与测试
【摘要】面对日益严峻的环境污染和石油资源的枯竭，电动汽车是当前国家重点补助推崇的新能源产品，加快电动汽车的研发和全民普及是重中之重，而电动汽车的核心在于电机与控制器，推出实用性强的产品对于普及电动汽车非常关键。本文主要根据客户要求设计出相应功能的PCB板，将所需物料整合进行控制器的组装，详细介绍控制器的每个组成部分和装配过程。控制器样机装配完成后，再将控制器连接上电机，在后台用程序进行控制测试验证，例如控制器的温升测试、控制器振动测试、控制器过载测试等。最后，对控制器组装过程中遇到的问题，提出合理的解决方案及测试问题的判断和更正。
【Key words】:Electromobile；The controller；The assembly；Test 目 录
引言 1
一、微型物流面包车电机驱动控制器 2
（一）驱动控制器 2
（二）控制器主回路拓扑图 2
二、微型面包车物流集成控制器的装配 3
（一）准备新机壳 3
（二）安装IGBT 3
（三）安装母线电容 4
（四）安装给蓄电池充电的DCDC 5
（五）安装六棱柱支架 6
（六）安装放电电阻和安规电阻 7
（七）安装电接触器 7
（八）安装三项输出霍尔和三项输出铜排 8
（九）安装母线输入输出铜排和快充输入输出铜排 9
（十）连接电容到K3上的负铜排上电线 12
（十一）连接检测板插头 13
（十二）安装保险丝铜排 15
（十三）安装TM控制板铜排 17
（十四）连接安装导线 21
（十五）检查整理盖板 23
三、微面物流集成控制器的测试 24
（一）可靠性要求 24
（二）环境条件 25
（三）EMC要求 28
总结 30
参考文献 31
致 谢 32
引言
面对日益严峻的环境污染和石油资源的枯竭，电动汽车是当前国家重点补助重点推崇的新能源产品，加快电动汽车的研发和全民普及是重中之重，电动汽车的核心
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
在于电机与控制器。推出实用性强的产品对于普及电动汽车非常关键，本控制器瞄准了日益繁荣的物流运输方面，针对物流车的应用特点集成了VCU功能，整机具有功率密度大，环境适应性强，设计寿命长的特点，而且成本低，性价比高，市场销售前景广泛，本微面物流车集成控制器是专门为纯电动物流车设计的集成控制器。控制器内部集成了TM电机驱动器、给12V或24V蓄电池充电的DCDC,绝缘检测仪以及高压配电（给电加热、电除霜、电空调、快充慢充/中速充的高压配电），另外针对物流车的应用特点集成了VCU功能，整机具有功率密度大，环境适应性强，设计寿命长的特点，以及装配控制器的具体流程，对于其他车辆的控制器的组装也有部分映射，能阐述在组装过程中的步骤以及注意事项，常出现的一些问题以及问题的解决方法，并且通俗易懂，容易使新手上手，不造成误区，对其余产型的控制器的组装一样能够加以运用。对于控制器的测试类型方面介绍详细，并且重点介绍了温升测试和IP67测试的过程和注意事项，方便读者理解和操作，本论文加入了大量的实图，更加清晰明了的展示了控制器的各个设备和各个层次，还有关于测试方面的操作图，还有测试过程图等。在写作过程中运用了电器方面的知识，电子电气原理还有实践操作工具使用等知识为背景。
一、微型物流面包车电机驱动控制器
（一）驱动控制器
电机驱动器的作用是控制电动汽车的电机转速和精准度，但现在的电机驱动器一般都集成更多的功能，本驱动器属于三合一控制器，集合了TM控制、逻辑板控制、DCDC控制，TM控制是对电机的基本控制；逻辑板上集合了汽车中许多功能，例如车载照明系统，防ABS系统，电空调系统等；DCDC是控制电动汽车蓄电池充电时高压直流电源变为低压直流电源的变换器。
电机驱动控制器的外观示意图如图11所示：
图11电机驱动控制器
（二）控制器主回路拓扑图
图12控制器主回路
微型物流面包车中集成了多种器件，如图12所示。首先电源电流经过保险丝FU1进入母线，通过K1主正接触器传导母线电容，再从母线电容流入晶闸体门电路IGBT，经过IGBT整流关断电路后进入TM驱动板再到TM控制器，TM控制器连接着TM旋变板和逻辑控制板，旋变板连接着电机，逻辑控制板连接着客户端输出，再经过主负接触器K3完成回路。经过K2接触器与快充串联，控制快充端口的输出；保险丝FU5与K8接触器串联控制DCDC的输出；保险丝FU6与K6接触器串联控制电空调的输出；保险丝FU7与K7接触器串联控制电加热PTC。
二、微型面包车物流集成控制器的装配
（一）准备新机壳
图21干净机壳
准备机壳是应做下列准备：
1. 在机壳底面装上密封圈，并用螺丝打紧校力。
2. 将装完密封圈的机壳拿去做气密性，气密性合格才可以使用。
3.准备安装时，先用气枪将机壳吹干净，防止有螺丝和金属碎皮进入。
（二）安装IGBT
1.涂硅脂（隔热）。
把3块IGBT放到硅脂工装上，在其背面涂上硅脂。如图22所示。
图22涂硅脂
2.把涂好的IGBT放到机壳的规定位置。如图23所示。
图23 电路板上的IGBT
3.要注意在右边红圈内的机壳上贴上诺米克纸进行绝缘。
4.把IGBT上的螺孔与机器上的一一对应，并打上M6*15的螺丝，并用扭力批进行校准，校准后用红笔在校准后的螺丝上做标记。
5.IGBT要注意方向，DC方向朝向母线电容，AC方向指向三项输出，三项的每一项对应一个IGBT。
（三）安装母线电容
1.对电容进行涂硅脂。如图24。
图24母线电容
2.把母线电容装入机壳对应位置。如图25。
3.把IGBT和电容用M6*15的螺丝进行连接，并用扭力批进行校准。
图25 电容与IGBT的位置
（四）安装给蓄电池充电的DCDC
1.涂硅脂（同上）
2.安装到规定位置，如图26。
图26蓄电池位置
3.DCDC的电器参数如图表1所示。
表1 DCDC的电器参数
项目
规格
输入电压范围
190750VDC
满载输出电压范围
250750VDC
额定输出电压
14VDC
输出电压精度
+1%
【Key words】:Electromobile；The controller；The assembly；Test 目 录
引言 1
一、微型物流面包车电机驱动控制器 2
（一）驱动控制器 2
（二）控制器主回路拓扑图 2
二、微型面包车物流集成控制器的装配 3
（一）准备新机壳 3
（二）安装IGBT 3
（三）安装母线电容 4
（四）安装给蓄电池充电的DCDC 5
（五）安装六棱柱支架 6
（六）安装放电电阻和安规电阻 7
（七）安装电接触器 7
（八）安装三项输出霍尔和三项输出铜排 8
（九）安装母线输入输出铜排和快充输入输出铜排 9
（十）连接电容到K3上的负铜排上电线 12
（十一）连接检测板插头 13
（十二）安装保险丝铜排 15
（十三）安装TM控制板铜排 17
（十四）连接安装导线 21
（十五）检查整理盖板 23
三、微面物流集成控制器的测试 24
（一）可靠性要求 24
（二）环境条件 25
（三）EMC要求 28
总结 30
参考文献 31
致 谢 32
引言
面对日益严峻的环境污染和石油资源的枯竭，电动汽车是当前国家重点补助重点推崇的新能源产品，加快电动汽车的研发和全民普及是重中之重，电动汽车的核心
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
在于电机与控制器。推出实用性强的产品对于普及电动汽车非常关键，本控制器瞄准了日益繁荣的物流运输方面，针对物流车的应用特点集成了VCU功能，整机具有功率密度大，环境适应性强，设计寿命长的特点，而且成本低，性价比高，市场销售前景广泛，本微面物流车集成控制器是专门为纯电动物流车设计的集成控制器。控制器内部集成了TM电机驱动器、给12V或24V蓄电池充电的DCDC,绝缘检测仪以及高压配电（给电加热、电除霜、电空调、快充慢充/中速充的高压配电），另外针对物流车的应用特点集成了VCU功能，整机具有功率密度大，环境适应性强，设计寿命长的特点，以及装配控制器的具体流程，对于其他车辆的控制器的组装也有部分映射，能阐述在组装过程中的步骤以及注意事项，常出现的一些问题以及问题的解决方法，并且通俗易懂，容易使新手上手，不造成误区，对其余产型的控制器的组装一样能够加以运用。对于控制器的测试类型方面介绍详细，并且重点介绍了温升测试和IP67测试的过程和注意事项，方便读者理解和操作，本论文加入了大量的实图，更加清晰明了的展示了控制器的各个设备和各个层次，还有关于测试方面的操作图，还有测试过程图等。在写作过程中运用了电器方面的知识，电子电气原理还有实践操作工具使用等知识为背景。
一、微型物流面包车电机驱动控制器
（一）驱动控制器
电机驱动器的作用是控制电动汽车的电机转速和精准度，但现在的电机驱动器一般都集成更多的功能，本驱动器属于三合一控制器，集合了TM控制、逻辑板控制、DCDC控制，TM控制是对电机的基本控制；逻辑板上集合了汽车中许多功能，例如车载照明系统，防ABS系统，电空调系统等；DCDC是控制电动汽车蓄电池充电时高压直流电源变为低压直流电源的变换器。
电机驱动控制器的外观示意图如图11所示：
图11电机驱动控制器
（二）控制器主回路拓扑图
图12控制器主回路
微型物流面包车中集成了多种器件，如图12所示。首先电源电流经过保险丝FU1进入母线，通过K1主正接触器传导母线电容，再从母线电容流入晶闸体门电路IGBT，经过IGBT整流关断电路后进入TM驱动板再到TM控制器，TM控制器连接着TM旋变板和逻辑控制板，旋变板连接着电机，逻辑控制板连接着客户端输出，再经过主负接触器K3完成回路。经过K2接触器与快充串联，控制快充端口的输出；保险丝FU5与K8接触器串联控制DCDC的输出；保险丝FU6与K6接触器串联控制电空调的输出；保险丝FU7与K7接触器串联控制电加热PTC。
二、微型面包车物流集成控制器的装配
（一）准备新机壳
图21干净机壳
准备机壳是应做下列准备：
1. 在机壳底面装上密封圈，并用螺丝打紧校力。
2. 将装完密封圈的机壳拿去做气密性，气密性合格才可以使用。
3.准备安装时，先用气枪将机壳吹干净，防止有螺丝和金属碎皮进入。
（二）安装IGBT
1.涂硅脂（隔热）。
把3块IGBT放到硅脂工装上，在其背面涂上硅脂。如图22所示。
图22涂硅脂
2.把涂好的IGBT放到机壳的规定位置。如图23所示。
图23 电路板上的IGBT
3.要注意在右边红圈内的机壳上贴上诺米克纸进行绝缘。
4.把IGBT上的螺孔与机器上的一一对应，并打上M6*15的螺丝，并用扭力批进行校准，校准后用红笔在校准后的螺丝上做标记。
5.IGBT要注意方向，DC方向朝向母线电容，AC方向指向三项输出，三项的每一项对应一个IGBT。
（三）安装母线电容
1.对电容进行涂硅脂。如图24。
图24母线电容
2.把母线电容装入机壳对应位置。如图25。
3.把IGBT和电容用M6*15的螺丝进行连接，并用扭力批进行校准。
图25 电容与IGBT的位置
（四）安装给蓄电池充电的DCDC
1.涂硅脂（同上）
2.安装到规定位置，如图26。
图26蓄电池位置
3.DCDC的电器参数如图表1所示。
表1 DCDC的电器参数
项目
规格
输入电压范围
190750VDC
满载输出电压范围
250750VDC
额定输出电压
14VDC
输出电压精度
+1%
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