電路布置、電子控制單元和電動車的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電路布置，所述電路布置包括印刷電路板、布置在所述印刷電路板上的正極匯流條、負極匯流條、開關(guān)電器單元、電源連接器以及電機連接器，其中所述開關(guān)電器單元設(shè)置在所述正極匯流條和所述負極匯流條之間，所述電源連接器包括正極連接器和負極連接器，所述正極連接器整合在所述正極匯流條上，并且所述負極連接器整合在所述負極匯流條上。本實用新型還提供了設(shè)置有該電路布置的電子控制單元，以及配置有該電子控制單元的電動車。本實用新型的電路布置具有結(jié)構(gòu)簡單、連接穩(wěn)定、性能好等諸多優(yōu)點。
【專利說明】電路布置、電子控制單元和電動車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉一種電路布置，設(shè)置有該電路布置的電子控制單元，以及配置有該電子控制單元的電動車。

【背景技術(shù)】
[0002]對于電動車尤其是電動兩輪車、三輪車而言，通常具有電子控制單元(ECU)，用于控制車輛的電機、電源裝置、操縱部件和顯示儀表等電氣元件。電子控制單元通常具有外殼，外殼內(nèi)裝有印刷電路板，印刷電路板上設(shè)有連接電機、電源裝置的連接單元。
[0003]在電子控制單元內(nèi)部，電路板上還設(shè)有開關(guān)電器單元，通常包括多個功率邏輯開關(guān)，用以控制電機的運轉(zhuǎn)。這些邏輯元件可以與電機直接相連或者可以通過上述連接單元與電機電性連接。為了增加載流量，印刷電路板上的導(dǎo)電線路(導(dǎo)線或印制線)可能會布置的非常寬，或者使用大電流載流量的印刷電路板(例如，厚銅制程、嵌體)，或者在印刷電路板上應(yīng)用金屬結(jié)構(gòu)，例如，匯流條、金屬連接單元。這些金屬連接單元通常是由扁平連接器、壓入式接觸件、焊接接觸件或者合適的電纜尾而實現(xiàn)的。匯流條與金屬連接單元之間則采用非常寬的印刷線或?qū)Ь€電性連接。
[0004]因而，亟待尋找一種能進一步減少零件數(shù)量、并且在大電流的情況下運行地更為有效且可靠的電路布置。
實用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，根據(jù)本實用新型的第一方面，它提供了一種電路布置，從而有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和其他方面的問題。在根據(jù)本實用新型的電路布置中，所述電路布置包括印刷電路板、布置在所述印刷電路板上的正極匯流條、負極匯流條、開關(guān)電器單元、電源連接器以及電機連接器，其中所述開關(guān)電器單元設(shè)置在所述正極匯流條和所述負極匯流條之間，所述電源連接器包括正極連接器和負極連接器，所述正極連接器整合在所述正極匯流條上，并且所述負極連接器整合在所述負極匯流條上。
[0006]在根據(jù)本實用新型的電路布置的一個有利實施方式中，所述正極連接器位于所述正極匯流條的中部或端部，并且所述負極連接器位于所述負極匯流條的中部或端部。
[0007]在根據(jù)本實用新型的電路布置的又一個有利實施方式中，所述正極匯流條的形狀和/或長度與所述負極匯流條的形狀和/或長度相同或不同。
[0008]在根據(jù)本實用新型的電路布置的再一個有利實施方式中，所述電路布置還包括U相匯流條、V相匯流條和W相匯流條，布置在所述印刷電路板上并且與所述開關(guān)電器單元電連接，并且所述電機連接器還包括U相連接器、V相連接器和W相連接器，所述U相連接器整合在所述U相匯流條上、所述V相連接器整合在所述V相匯流條上，并且所述W相連接器整合在所述W相匯流條上。
[0009]在根據(jù)本實用新型的電路布置的再一個有利實施方式中，所述U相連接器位于所述U相匯流條的中部或端部，所述V相連接器位于所述V相匯流條的中部或端部，并且所述W相連接器位于所述W相匯流條的中部或端部。
[0010]在根據(jù)本實用新型的電路布置的另外一個有利實施方式中，所述正極匯流條、所述負極匯流條、所述U相匯流條、所述V相匯流條和所述W相匯流條被焊接在所述印刷電路板上。
[0011]在根據(jù)本實用新型的電路布置的又一個有利實施方式中，所述電路布置還包括布置在所述印刷電路板上并且與所述開關(guān)電器單元電連接的導(dǎo)電線路，并且所述電機連接器還包括U相連接器、V相連接器和W相連接器，其中所述U相連接器、所述V相連接器和所述W相連接器與所述導(dǎo)電線路電連接。
[0012]此外，根據(jù)本實用新型的第二方面，它也提供了一種電子控制單元。所述電子控制單元設(shè)置有上述的電路布置。
[0013]另外，根據(jù)本實用新型的第三方面，它也提供了一種電動車。所述電動車配置有上述的電子控制單元，并且所述電動車是電驅(qū)動的兩輪車。
[0014]在根據(jù)本實用新型的電動車的一個有利實施方式中，所述電驅(qū)動的兩輪車是電動助力車或電動自行車或電動摩托車。
[0015]可以理解，在根據(jù)本實用新型的電路裝置中，在連接器與匯流條之間使用一體式構(gòu)造，從而顯著改善了印刷電路板上電流分布的情況，并且進一步地，不僅能夠降低零件數(shù)量、減少印刷電路板的布線，在大電流的情況下還可增強電路布置對電機控制的性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]以下將結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的詳細描述，其中:
[0017]圖1是根據(jù)本實用新型的電路布置的一個【具體實施方式】的正極連接器和正極匯流條之間的整合關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是根據(jù)本實用新型的電路布置的另一個【具體實施方式】的正極連接器和正極匯流條之間的整合關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是根據(jù)本實用新型的電路布置的再一個【具體實施方式】的正極連接器和正極匯流條之間的整合關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是在三相電機作為驅(qū)動裝置情況下的電路圖。

【具體實施方式】
[0021]為幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠確切地理解本實用新型要求保護的主題，以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。首先，需要說明的是，在本說明書中提到或可能提到的上、下、左、右、前、后、內(nèi)側(cè)、外側(cè)、頂部、底部等方位用語是相對于各附圖中所示的構(gòu)造進行定義的，它們是相對的概念，因此有可能會根據(jù)其所處不同位置、不同使用狀態(tài)而進行相應(yīng)地變化。所以，也不應(yīng)當將這些或者其他的方位用語解釋為限制性用語。其次，圖是示意性的，并且出于清楚的目的而被簡化，并且它們僅示出了對于理解本實用新型而言必要的細節(jié)，其余細節(jié)都被省略。
[0022]本實用新型提出了一種新型的用于控制電機運轉(zhuǎn)的電路布置，期望的是，通過該電路布置上的集成電路的主動工作來控制電機按照設(shè)定的方向、速度、角度、響應(yīng)時間進行工作。具體而言，該電路布置包括印刷電路板、布置在該印刷電路板上的正極匯流條102、負極匯流條、開關(guān)電器單元、通過插接等方式與電源裝置(諸如電源、電池等)相連的電源連接器以及與電機側(cè)相連的電機連接器，這些布置在印刷電路板上的以電子元件以電的方式相連，其中正極匯流條和負極匯流條可以以彼此平行的方式布置在印刷電路板上，此外，該電源連接器包括正極連接器101和負極連接器。重要的是，區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型在連接器與匯流條之間提供了一種一體式構(gòu)造。圖1示意性地示出了本實用新型的電路布置的一個【具體實施方式】中正極連接器101與正極匯流條102之間的整合關(guān)系，其中正極連接器101整合在正極匯流條102上，并且負極連接器整合在負極匯流條上(需要指出的是，這種整合是不可拆卸的，好比說連接器成為了匯流條的一部分，或者連接器實質(zhì)上設(shè)置在匯流條上)，從而使得電路布置的結(jié)構(gòu)可以更緊湊且獲得更高的性能。
[0023]在該【具體實施方式】中，開關(guān)電器單元(諸如MOSFET、IGBT、TRIAC等功率半導(dǎo)體器件)布置在印刷電路板上，并且位于正極匯流條和負極匯流條之間，使得來自電源裝置的能量通過電源連接器從正極匯流條和負極匯流條傳輸至開關(guān)電器單元，隨后基于脈寬調(diào)制(PWM)原理這些開關(guān)電器單元交替開啟和關(guān)閉并將能量傳送至電機，從而實現(xiàn)對電機運轉(zhuǎn)的控制。
[0024]出于有利于批量生產(chǎn)的考慮，負極連接器和負極匯流條分別能夠設(shè)計成具有與正極連接器101和正極匯流條102相同或類似的形狀，例如正極匯流條102的形狀和/或長度可以與負極匯流條形狀和/或長度相同，并且正極匯流條102與負極匯流條的長度范圍設(shè)計在20mm到200mm之間。需要指出的是，為了凸顯出本實用新型的主要特征，在圖中僅僅繪出了正極連接器101和正極匯流條102，并省略了其余零部件包括開關(guān)電器單元等的布置情況。
[0025]作為圖2中示出的一種優(yōu)選的情形，正極連接器201可以有利地位于正極匯流條202的中部，并且負極連接器可以有利地位于負極匯流條的中部，以便靈活自由地利用電子控制單元的內(nèi)部空間。盡管采用上述布局方式可能是最優(yōu)選地，然而在未示出的其他一些【具體實施方式】中，可以根本不必考慮這樣的對稱布局方式，或者也可以僅部分地采用上述的對稱布局方式，例如，如圖3中所示的非對稱布局方式:正極連接器301可以位于正極匯流條302的端部處，并且負極連接器可以位于負極匯流條的端部處，這些布局情形都是被本實用新型的設(shè)計思想所允許的。
[0026]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠認識到，以三相電機作為驅(qū)動裝置為例(如圖4所示)，在需要較大電流或較多電源的情況下，電路布置可以設(shè)計有U相匯流條、V相匯流條和W相匯流條，其中該U相匯流條、V相匯流條和W相匯流條可布置在印刷電路板上。此外，電機連接器還包括U相連接器、V相連接器和W相連接器，并且該U相連接器整合在該U相匯流條上、該V相連接器整合在該V相匯流條上，且該W相連接器整合在該W相匯流條上。出于合理利用電子控制單元的空間的目的，U相連接器可有利地位于該U相匯流條的中部或端部，V相連接器可有利地位于該V相匯流條的中部或端部，并且W相連接器可有利地位于該W相匯流條的中部或端部，使它們布置成節(jié)省空間的形式。
[0027]在其他實施方式中，根據(jù)實際情況，例如電流較低的情況下，可以不使用上述U相匯流條、V相匯流條和W相匯流條，而是采用印刷電路板上的常規(guī)的較寬的導(dǎo)電線路(印制線或?qū)Ь€)，并且在該情形下，導(dǎo)電線路(印制線或?qū)Ь€)與開關(guān)電器單元電連接，其中電機連接器中的U相連接器、V相連接器和W相連接器通過印刷電路板上的印制線或?qū)Ь€與開關(guān)電器單元電連接。
[0028]在其它的【具體實施方式】中，為了將正極匯流條102和負極匯流條緊密地固定在印刷電路板上，正極匯流條102和負極匯流條可以通過焊接或其它方式固定在印刷電路板上。同樣地，U相匯流條、V相匯流條和W相匯流條也可以通過焊接或其它方式固定在印刷電路板上。
[0029]這種電路布置可以設(shè)置在電子控制單元中，并且將該電子控制單元應(yīng)用于電動車，尤其用于電驅(qū)動的兩輪車中，其中該電驅(qū)動的兩輪車可以是電動助力車或電動自行車或電動摩托車。
[0030]綜上所述，由于連接器與匯流條之間采用了一體式構(gòu)造，該電路布置具有布置靈活、連接穩(wěn)定等優(yōu)點，不僅滿足了大電流的需求，而且達到了導(dǎo)電性及可靠性的要求。在電子控制單元中使用這樣的電路布置既可減少零件數(shù)量、減少印刷電路板的布線，又能有效利用電子控制單元內(nèi)部空間并提高對電機控制的性能。
[0031]以上列舉了若干【具體實施方式】來詳細闡明本實用新型的電路布置，設(shè)置有該電路布置的電子控制單元，以及配置有該電子控制單元的電動車，這些個例僅供說明本實用新型的原理及其實施方式之用，而非對本實用新型的限制，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還可以做出各種變形和改進。因此，所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)屬于本實用新型的范疇并為本實用新型的各項權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種電路布置，所述電路布置包括印刷電路板、布置在所述印刷電路板上的正極匯流條、負極匯流條、開關(guān)電器單元、電源連接器以及電機連接器，其中所述開關(guān)電器單元設(shè)置在所述正極匯流條和所述負極匯流條之間，所述電源連接器包括正極連接器和負極連接器，其特征在于，所述正極連接器整合在所述正極匯流條上，并且所述負極連接器整合在所述負極匯流條上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路布置，其特征在于，所述正極連接器位于所述正極匯流條的中部或端部，并且所述負極連接器位于所述負極匯流條的中部或端部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項所述的電路布置，其特征在于，所述正極匯流條的形狀和/或長度與所述負極匯流條的形狀和/或長度相同或不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路布置，其特征在于，所述電路布置還包括U相匯流條、V相匯流條和W相匯流條，布置在所述印刷電路板上并且與所述開關(guān)電器單元電連接，并且所述電機連接器還包括U相連接器、V相連接器和W相連接器，所述U相連接器整合在所述U相匯流條上、所述V相連接器整合在所述V相匯流條上，并且所述W相連接器整合在所述W相匯流條上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路布置，其特征在于，所述U相連接器位于所述U相匯流條的中部或端部，所述V相連接器位于所述V相匯流條的中部或端部，并且所述W相連接器位于所述W相匯流條的中部或端部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路布置，其特征在于，所述正極匯流條、所述負極匯流條、所述U相匯流條、所述V相匯流條和所述W相匯流條被焊接在所述印刷電路板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路布置，其特征在于，所述電路布置還包括布置在所述印刷電路板上并且與所述開關(guān)電器單元電連接的導(dǎo)電線路，并且所述電機連接器還包括U相連接器、V相連接器和W相連接器，其中所述U相連接器、所述V相連接器和所述W相連接器與所述導(dǎo)電線路電連接。
8.一種電子控制單元，其特征在于，所述電子控制單元設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的電路布置。
9.一種電動車，其特征在于，所述電動車配置有根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子控制單元，并且所述電動車是電驅(qū)動的兩輪車。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動車，其特征在于，所述電驅(qū)動的兩輪車是電動助力車或電動自行車或電動摩托車。
【文檔編號】H01R24/00GK204130736SQ201420400846
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】K.福格特倫德, S.卡岑貝格爾 申請人:博世汽車部件(蘇州)有限公司, 羅伯特·博世有限公司