一种风扇驱动装置

技术领域

本发明涉及冷却风扇驱动领域，尤其是涉及一种风扇驱动装置。

背景技术

无论是传统燃油汽车上面还是现在的空调家电内部一般都有安装有冷却风扇组件，用来对特定器件进行散热冷却。常规的冷却风扇工作通常选择简单地控制驱动模式，即通电即工作，也就是只要设备开机或者运行，风扇就会高速转动，而实际使用过程中，比如汽车上面，当车速很小或者暂停等待红绿灯的时候，这个时候车上面器件是不工作的，其所产生的热量非常少，如果风扇组件仍然是以很高的转速运转，虽然能够确保器件温度不升高产生危险，但同时也造成了能源浪费和风扇提前老化，等到正常工作时又会出现一定的潜在风险，这样既不利于纯电动汽车续航里程的提升，也不利于节能减排的实施。正是因为传统的这种风扇驱动结构没有设置控制逆变装置，使得工作方法无法有效的控制。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种风扇驱动装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种风扇驱动装置，包括侧端盖、PCBA功率组件和电机组件；所述PCBA功率组件包括PCBA板和滤波组件，所述PCBA板上设置了多个一号限位孔和二号限位孔，同时所述PCBA板上安装有磁解码器；

所述电机组件包括电机本体和安装在电机本体一侧的电机后端盖，所述电机后端盖为腔体结构，腔体内设置有交流输出组件、三相绕组端子、电主轴和多个柱形结构，腔体的一侧安装有信号插件和功率插件，所述PCBA功率组件安装在电机后端盖腔体内，所述交流输出组件上端为带有多个凸块的输出铜排，所述凸块与所述PCBA板上一侧的一号限位孔卡合；柱型结构与所述PCBA板上的二号限位孔卡合；所述电主轴内设有与所述磁解码器匹配的磁块。

进一步地，所述滤波组件包括底座，所述底座一侧是集成式薄膜电容，另一侧为呈“回”字形的第一安装孔，所述第一安装孔呈竖直倾斜放置，在PCBA功率组件安装在电机组件上时所述第一安装孔与功率插件平行；所述集成式薄膜电容和第一安装孔之间为带有多个弧形凹槽的凸起墙，所述凸起墙一侧为第二安装孔，第二安装孔的另一侧放置有一立板，立板另一侧为一H型结构，其中包括第四安装孔和第五安装孔，所述第四安装孔和第五安装孔之间连通，所述底座还包括与所述H型结构紧贴的第三安装孔。

进一步地，所述滤波组件包括主滤波环、次滤波环、主滤波电容、次滤波电容和接地铜排，所述主滤波环安装于第一安装孔内；所述主滤波电容安装于第二安装孔内，所述次滤波电容安装于第三安装孔内，所述次滤波环安装于第四安装孔和第五安装孔内。

进一步地，所述滤波组件通过次滤波环夹持在所述PCBA板上，所述底座上包括集成式薄膜电容，所述主滤波电容和集成式薄膜电容的端子均与所述PCBA板连接；所述次滤波电容一侧的端子与PCBA板连接，另一端的端子通过接地铜排与所述电机后端盖连接。

进一步地，所述电机组件还包括进出水管，电机后端盖为空心结构，内集成有散热水道，所述电机后端盖侧面设有凸台，所述凸台上设有进水口和出水口，所述进出水管连接进水口和出水口，所述电机后端盖的下底面设有第一转接水口和第二转接水口，所述进水口通过散热水道与第一转接口相贯通，所述第二转接口与出水口直接交叉贯通，所述第一转接水口和第二转接水口分别与电机本体上的散热水路的进出口机械连接，形成散热冷却通路。

进一步地，所述次滤波环由锌锰和锌镍混合物组成，包括磁板和磁勾，所述磁板为长方体结构，所述磁勾呈“匚”字形。

.根据权利要求所述的一种风扇驱动装置，其特征在于，所述主滤波环为纳米晶材质，外观呈口字形，所述主滤波环分为上下两个“U”形结构，所述“U”形结构件配合面通过燕尾槽结构机械连接。

进一步地，所述交流输出组件包括输出支座和输出铜排，所述输出铜排呈“Z”形，安装在所述输出支座上；所述输出支座呈台阶状，所述输出支座上端面上设有多个第一沉孔和多个第二沉孔，所述输出支座左侧设有豁口状的线束卡口，所述输出支座下端面设有多个豁口状的端子卡口。

进一步地，所述三相绕组端子包括主线束和三相磁环，所述三相磁环通过热缩套管固定在主线束上。

进一步地，所述PCBA功率组件还包括IGBT模块，所述IGBT模块固定在所述PCBA板上。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明通过改变部分元器件结构以及设置连接件等方式，将PCBA功率组件与电机组件集成在了同一个设备中，缩小了设备的体积，降低了安装难度；同时在滤波器件中使用了多道磁环和电容实现了较强的逆变性能，使得整个驱动装置具有更好的电磁兼容性能。

2、本发明在滤波组件的底座设置上使用了倾斜的安装孔以及H型结构等，使得底座整体结构更为紧凑，且在结构紧凑的同时简化了布局，增强了散热能力；设置了凸起墙以便导线的布放，以及设置了立板等结构提高了底座结构的稳定性。

3、本发明在电机驱动装置中设置有循环水冷装置，在设备运行时提供冷却功能，同时也可以对PCBA功率组件进行散热，提高了设备的使用寿命以及可靠性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中PCBA功率组件的结构示意图。

图3为本发明中PCBA板的结构示意图。

图4为本发明中电机组件功率组件的结构示意图。

图5为本发明中交流输出组件的结构示意图。

图6为本发明中交流输出组件的输出支座的结构示意图。

图7为本发明中底座的结构示意图。

图8为本发明中安装了相关电路器件的底座结构示意图。

图9为本发明中主滤波环的结构示意图。

图10为本发明中次滤波环的结构示意图。

图11为本发明中电机后端盖的散热冷却通路示意图。

图12为本发明中三相绕组端子的结构示意图。

附图标记：1-侧端盖，2-PCBA功率组件，21-PCBA板，211-磁解码器，212-一号限位孔，213-二号限位孔，22滤波组件，221-底座，2211-第一安装孔，2212-第二安装孔，2213-第三安装孔，2214-第四安装孔，2215-第五安装孔，2216-集成式薄膜电容，2217-凸起墙，2218-立板，222-主滤波环，223-次滤波环，2231-磁板，2232-磁勾，224-主滤波电容，225-次滤波电容，226-接地铜排，23-IGBT模块，3-电机组件，31-电机本体，32电机后端盖，321-进水口，322-出水口，323-第一转接水口，324-第二转接水口，33-交流输出组件，331-输出支座，3311-第一沉孔，3312-第二沉孔，3313-线束卡口，3314-端子卡口，34-三相绕组端子，341-主线束，342-三相磁环，35-电主轴，36-磁块，37-信号插件，38-功率插件，39-进出水管，310-柱型结构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例提供了一种风扇驱动装置，如图1所示，包括侧端盖1、PCBA功率组件2和电机组件3，PCBA功率组件2如图2所示，包括PCBA板21、滤波组件22和IGBT模块23，PCBA板21和IGBT模块23紧固连接，PCBA板21上设置有多个圆形的一号限位孔212和二号限位孔213，同时PCBA板上还安装有磁解码器211，如图3所示。

在本实施例中，电机组件3如图4所示，包括电机本体31和电机后端盖32，电机后端盖32与电机本体31机械连接。电机后端盖32为圆柱形腔体结构，腔体内设置有交流输出组件33、三相绕组端子34、电主轴35和多个柱形结构310，腔体的一侧安装有信号插件37和功率插件38；PCBA功率组件2安装在电机后端盖32腔体内，侧端盖固定在电机后端盖32上。交流输出组件33包括输出支座331和输出铜排332，如图5所示，输出铜排332呈“Z”形，安装在输出支座331上；输出支座331呈台阶状，输出支座331上端面上设有多个第一沉孔3311和多个第二沉孔3312，通过第一沉孔将交流输出组件33固定在电机后端盖32的腔体内；输出支座331左侧设有豁口状的线束卡口3313，输出支座331下端面设有多个豁口状的端子卡口3314，如图6所示。输出铜排332带有多个圆形的凸块，与PCBA板21上一侧的一号限位孔212卡合；柱型结构310与PCBA板21上的二号限位孔213卡合，通过上述卡合使得PCBA板精确安装在电机后端盖腔体内；电主轴内设有与磁解码器211匹配的磁块36，磁解码器211和磁块36配合后精准控制风扇的转速和扭矩的大小。

在本实施例中，滤波组件22包括底座221，如图7所示，底座221一侧是长方体结构的集成式薄膜电容2216，另一侧为呈“回”字形的第一安装孔2211，第一安装孔2211呈竖直倾斜放置，在PCBA功率组件2安装在电机组件3上时第一安装孔2211与功率插件38平行；集成式薄膜电容2216和第一安装孔2211之间为带有多个弧形凹槽的凸起墙2217，凸起墙2217一侧为第二安装孔2212。第二安装孔的另一侧放置有一立板2218，立板2218另一侧为一H型结构，其中包括第四安装孔2214和第五安装孔2215，第四安装孔2214和第五安装孔2215之间连通，底座221还包括与H型结构紧贴的第三安装孔2213。

另外，在本实施例中，滤波组件22还包括主滤波环222、次滤波环223、主滤波电容224、次滤波电容225和接地铜排226，如图8所示。主滤波环222为纳米晶材质，外观呈口字形，主滤波环222分为上下两个“U”形结构，如图9所示，“U”形结构件配合面通过燕尾槽结构机械连接。主滤波环222通过环氧灌封安装于第一安装孔2211内；第二安装孔2212、第三安装孔2213和第四安装孔2214均为矩形沉孔，主滤波电容224安装于第二安装孔2212内，次滤波电容225安装于第三安装孔2213内；次滤波环223由锌锰和锌镍混合物组成，包括磁板2231和磁勾2232，如图10所示，磁板2231为长方体结构，磁勾2232呈“匚”字形，磁板2231放置于第四安装孔2214内，磁勾2232穿过第五安装孔2215抵住磁板2231。同时滤波组件通过次滤波环223夹持在PCBA板21上，底座221上包括集成式薄膜电容2216，主滤波电容224和集成式薄膜电容2216的端子均通过焊接的方式与PCBA板21连接；次滤波电容225一侧的端子与PCBA板21焊接连接，另一端的端子通过接地铜排226与电机后端盖32电气连接。

此外，在本实施例中，电机组件3还包括进出水管39，电机后端盖32为空心结构，内集成有搅拌摩擦焊的散热水道，电机后端盖侧面设有一处矩形凸台，凸台上设有进水口321和出水口322，进出水管39接到进水口321和出水口322上，电机后端盖的下底面设有第一转接水口323和第二转接水口324，如图11所示，进水口321通过散热水道与第一转接口323彼此交叉贯通，第二转接口324与出水口直接交叉贯通322，第一转接水口323和第二转接水口324分别与电机本体31上的散热水路的进出口机械连接，形成散热冷却通路。

最后，本实施例中，如图12所示，三相绕组端子34包括主线束341和三相磁环342，三相磁环342通过热缩套管固定在主线束341上。

本实施例在滤波组件的逆变部分采用了电容-电感-电容的滤波结构，整个输入端采用了多级电容，首先经过主滤波环222滤出低频干扰，接着经过第二道主滤波电容224滤除差模信号，再通过次滤波电容225滤除共模信号，然后通过次滤波磁环222滤除高频干扰，最后进入集成式薄膜电容2216滤除干扰，使得信号更纯净，EMC等级可达到五级。

该风扇驱动装置的组装过程如下：

首先，组装电机结构组件3。将电机本体31与包含转子的电主轴35组装成一体，将磁块36固定在电主轴35的一端。接着，组装电机后端盖32，将进出水管39分别拧到进水口321和出水口322上，接着将信号插件37和功率插件38安装到电机后端盖32的圆柱面上。然后，组装交流输出组件33，将三相输出铜排332预放置在输出端支座323上，并通过第二沉孔3312将交流输出组件33固定在电机后端盖32的腔体内。再然后，将电机后端盖32通过在底部涂上平面密封胶与电机本体31通过螺栓机械连接，同时确保第一转接口323、第二转接口324和电机本体31的进出水口相匹配。再接着，将电机三相绕组端子34与交流输出组件33通过螺栓实现电气连接。

其次，组装PCBA功率组件。将IGBT模块23与PCBA板21通过自攻钉连接。其次，组装滤波组件22，将主滤波环222通过环氧灌封在第一安装孔2211内，主滤波电容224固定在第二安装孔2212中，次滤波电容225固定在第三安装孔2213中，磁板2231放置在第四安装孔2214内。接着，将PCBA板21预置在底座221的上方，磁勾2232穿入第五安装孔2214抵住磁板2231，同时PCBA板21的部分结构也被磁勾2232和磁板2231组成的次滤波环223圈住。然后将滤波组件22、PCBA板21和IGBT模块23组成的PCBA功率组件2整体放置到电机后端盖32内，并通过螺栓将PCBA板21与电机后端盖32进行固定连接。接着，用楔形滑块顶紧磁勾2232实现次滤波环的223的固定。最后，通过螺栓将功率插件38的甩线端子与PCBA板21电气连接，将信号插件37的端子与PCBA板21对插实现电气连接，将PCBA板21与交流输出组件33的输出铜排332电气连接。

最后，装配侧端盖。将侧端盖1通过螺栓固定在电机后端盖32的上方。至此一种风扇驱动装置组装完成。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。