一种控制器的安装支架及电气设备的制作方法

1.本实用新型涉及电气设备技术领域，更具体地说，涉及一种控制器的安装支架及电气设备。


背景技术：

2.随着新能源汽车的飞速发展，其安全性受到广泛关注。作为电动汽车核心“三电”部件之一的电机控制器，更是设计考量的重点。电驱动力总成不仅会在行驶过程中产生自振，还会受到路面产生的激振；当振动激励频率与控制器结构固有频率产生耦合时，控制器低阶模态非常容易被激发、产生共振继而发生振动疲劳损伤。
3.如图1所示，目前的控制器的安装结构普遍采用的方式为控制器的箱体1的底角位置设置与箱体一体压铸成型的安装角座2，安装角座2与电气设备(比如，电机)的机壳通过紧固件连接。该种控制器的安装结构下，控制器的整机约束模态很低，极易被激发产生共振，在随机振动试验中安装角座容易出现疲劳开裂现象，严重影响控制器的安全性。
4.综上所述，如何解决控制器的安装结构存在容易出现疲劳开裂而影响控制器的安全性的问题已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供了一种控制器的安装支架及电气设备，以解决控制器的安装结构存在容易出现疲劳开裂而影响控制器的安全性的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种控制器的安装支架，包括第一固定部和第二固定部，所述第一固定部与控制器的箱体的箱壁为分体式固定连接，所述第二固定部用于与电气设备的机壳固定连接；
8.其中，所述安装支架所用材料的弹性模量高于所述箱体所用材料的弹性模量，所述安装支架所用材料的屈服强度高于所述箱体所用材料的屈服强度。
9.可选地，所述安装支架为钢材料制作而成的安装支架，所述箱体为铝合金材料制作而成的箱体。
10.可选地，所述安装支架为q235钢质材料制作而成的安装支架；所述箱体为adc12压铸铝合金材料制作而成的箱体。
11.可选地，所述安装支架为多个钢质结构件拼装固定连接而成，或一体成型的钢质结构件。
12.可选地，当所述安装支架为多个钢质结构件拼装固定连接而成时，相互拼装的两个钢质结构件之间的固定连接方式为紧固件连接和/或焊接连接。
13.可选地，所述钢质结构件为折弯钢板或槽钢。
14.可选地，所述安装支架包括主体构件和加强构件，所述主体构件的数量至少为两个且呈间隔排布，相邻两个所述主体构件之间通过至少一个所述加强构件固定连接，所述第一固定部和所述第二固定部均设置于所述主体构件上。
15.可选地，相邻两个所述主体构件之间设置有至少三个所述加强构件，其中，两个所述加强构件分别布置于所述主体构件的两端侧，至少一个所述加强构件布置于所述主体构件的中部，且位于所述主体构件的中部的加强构件的两端分别延伸至相邻两个所述主体构件的相背侧的外部。
16.可选地，相邻两个主体构件以共面且不平行的方式布置，或以共面且平行的方式布置。
17.可选地，所述第一固定部包括设置于所述安装支架的多个第一固定孔，所述第一固定孔通过第一紧固件与所述箱体固定连接；和/或，所述第二固定部包括设置于所述安装支架的多个第二固定孔，所述第二固定孔通过第二紧固件与所述机壳固定连接。
18.可选地，当所述第一固定部包括多个第一固定孔时，所述第一固定孔为腰型孔或多个间隔布置的圆形孔；当所述第二固定部包括多个第二固定孔时，所述第二固定孔为腰型孔或多个间隔布置的圆形孔。
19.相比于背景技术介绍内容，上述控制器的安装支架，包括第一固定部和第二固定部，第一固定部与控制器的箱体的箱壁为分体式固定连接，第二固定部用于与电气设备的机壳固定连接；并且安装支架所用材料的弹性模量高于箱体所用材料的弹性模量，安装支架所用材料的屈服强度高于箱体所用材料的屈服强度。通过采用上述控制器的安装支架对控制器的箱体进行固定，由于控制器的箱体的箱壁与安装支架的第一固定部为分体固定连接，安装支架的第二固定部与电气设备的机壳固定连接，避免了控制器的箱体设置一体压铸成型的安装角座，而且安装支架所用材料的弹性模量高于箱体所用材料的弹性模量，安装支架所用材料的屈服强度高于箱体所用材料的屈服强度，因此，相比于传统的控制器的安装结构而言，采用上述安装支架的控制器的整机约束模态得到大幅提升，提高控制器结构强度，提升振动疲劳寿命，大大提升了控制器的安全性。
20.另外，本实用新型还提供了一种电气设备，包括机壳和安装于所述机壳的控制器，其中，所述控制器采用上述任一方案所描述的控制器的安装支架安装至所述机壳。由于前述控制器的安装支架具有上述技术效果，因此采用了该控制器的安装支架的电气设备也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为现有技术中控制器的箱体设置一体成型的安装角座的结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例提供的安装支架的结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例提供的控制器的箱体安装至安装支架的轴侧结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例提供的控制器的箱体安装至安装支架的底部结构示意图。
26.其中，图1-图4中：
27.箱体1；
28.安装角座2；
29.安装支架3、第一固定部31、第二固定部32、主体构件33、加强构件34。
具体实施方式
30.本实用新型的核心在于提供一种控制器的安装支架及电气设备，以解决控制器的安装结构存在容易出现疲劳开裂而影响控制器的安全性的问题。
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.参照图2-图4，其中，图2为本实用新型实施例提供的安装支架的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的控制器的箱体安装至安装支架的轴侧结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的控制器的箱体安装至安装支架的底部结构示意图。
33.本实用新型具体提供了一种控制器的安装支架，参照图2结合图3，包括第一固定部31和第二固定部32，第一固定部31与控制器的箱体1的箱壁为分体式固定连接，第二固定部32用于与电气设备的机壳固定连接；其中，安装支架3所用材料的弹性模量高于箱体1所用材料的弹性模量，安装支架3所用材料的屈服强度高于箱体1所用材料的屈服强度。
34.通过采用上述控制器的安装支架3对控制器的箱体1进行固定，由于控制器的箱体1的箱壁与安装支架3的第一固定部31为分体固定连接，安装支架3的第二固定部32与电气设备的机壳固定连接，避免了控制器的箱体1设置一体压铸成型的安装角座，而且安装支架3所用材料的弹性模量高于箱体1所用材料的弹性模量，安装支架3所用材料的屈服强度高于箱体1所用材料的屈服强度，因此，相比于传统的控制器的安装结构而言，采用上述安装支架3的控制器的整机约束模态得到大幅提升，提高控制器结构强度，提升振动疲劳寿命，大大提升了控制器的安全性。同时在不改变控制器的箱体1的结构的前提下，可通过调整安装支架的结构及安装孔位置适配不同的电气设备的机壳结构及不同的控制器的机箱结构，大大提高了控制器安装的匹配性能，降低了控制器箱体的模具费用，具有极高的可行性和经济性。
35.在一些具体的实施方案中，上述安装支架3优选采用钢材料制作而成的安装支架，比如q235钢质材料制作而成的安装支架；箱体1优选采用铝合金材料制作而成的箱体，比如adc12压铸铝合金材料制作而成的箱体。由于钢材料弹性模量及屈服强度均比铝合金材料高，故而可大幅提升控制器整机约束模态，提高控制器结构强度，提升振动疲劳寿命。当然可以理解的是上述安装支架3采用钢质材料，箱体1采用铝合金材质的方式，仅仅是本实用新型实施例的举例而已，实际应用过程中，还可以其他材质，只要能够满足安装支架3所用材料的弹性模量高于箱体1所用材料的弹性模量，且安装支架3所用材料的屈服强度高于箱体1所用材料的屈服强度即可，在此不做更具体的限定。
36.在一些具体的实施方案中，上述安装支架3具体可以采用多个钢质结构件拼装固定连接而成，其中，相互拼装的两个钢质结构件之间的固定连接方式可以采用紧固件连接，也可以采用焊接连接，又或者是紧固件连接和焊接连接的组合方式，还可以是本领域技术
人员常用的其他固定连接方式，实际应用过程中，可以根据实际需求选择布置，在此不做更具体的限定。
37.需要说明的是，上述安装支架3采用多个钢质结构件拼装固定连接而成的方式，仅仅是本实用新型实施例的举例而已，实际应用过程中，还可以选择设计成一体成型的钢质结构件，比如，冲压成型或压铸成型等，在此不做更具体的限定。
38.在一些具体的实施方案中，上述钢质结构件具体可以采用折弯钢板，也可以采用槽钢，又或者是本领域技术人员常用的其他钢质结构件，比如工字钢等。实际应用过程中，可以根据技术需求选择布置，只要能够满足相应的抗震需求即可，在此不做更具体的限定。
39.在另外一些具体的实施方案中，参照图2-图4，上述安装支架3具体可以包括主体构件33和加强构件34，其中，主体构件33的数量至少为两个且呈间隔排布，相邻两个主体构件33之间通过至少一个加强构件34固定连接，具体地，加强构件34的两端部或靠近加强构件34的两端部的位置分别固定于相邻两个主体构件33上，第一固定部31和第二固定部32均设置于主体构件33上。其中，主体构件33作为电气设备的机壳与控制器的箱体1之间的主要固定连接部件，加强构件34主要用于将主体构件33连接并起到加强结构稳定性的作用。通过将安装支架3设计成上述结构形式，不仅结构更加简单，而且加工制作更加方便。需要说明的是，主体构件33的具体数量及加强构件34的数量可以根据具体需求进行选择部部布置，一般与控制器的机箱的尺寸及重量相关。
40.进一步的实施方案中，相邻两个主体构件33之间具体可以设置有至少三个加强构件34，其中，两个加强构件34分别布置于主体构件33的两端侧，至少一个加强构件34布置于主体构件33的中部，且位于主体构件33的中部的加强构件34的两端分别延伸至相邻两个主体构件33的相背侧的外部。通过设计成该种结构形式，使得安装支架3的整体结构更加稳定可靠，并且通过大量模拟仿真测试，发现该种结构能够满足大部分的控制器的箱体1的安装固定。
41.在另外一些具体的实施方案中，相邻两个主体构件33具体可以设计成共面且不平行的结构形式，也可以设计成共面且平行的结构形式，还可以设计成不共面的结构形式，具体的布置方式与电气设备的机壳的安装位置相关联，在此不做更具体的限定。
42.在一些更具体的实施方案中，上述第一固定部31具体可以包括设置于安装支架3的多个第一固定孔，第一固定孔可以通过第一紧固件与箱体1固定连接；同理，第二固定部32可以包括设置于安装支架3的多个第二固定孔，第二固定孔通过第二紧固件与机壳固定连接。通过设计成上述第一/第二固定孔配合第一/第二紧固件的方式进行固定，使得安装支架的安装固定操作更加简单方便，位置更加精准。当然可以理解的是，上述紧固件固定的方式，仅仅是本实用新型实施例的举例而已，实际应用过程中，还可以选择其他固定连接方式，比如，控制器的箱体1可以通过紧固带的方式固定于安装支架3上，具体可以设置横向纵向交错布置的紧固带等，在此不做更具体的限定。
43.进一步的实施方案中，当第一固定部31包括多个第一固定孔时，第一固定孔具体可以为腰型孔或多个间隔布置的圆形孔，通过设计成该种结构形式，使得同一安装支架3可以匹配多种规格尺寸的控制器的箱体1，有助于提升安装支架3的通用性，降低制造成本。同理，当第二固定部32包括多个第二固定孔时，第二固定孔具体也可以为腰型孔或多个间隔布置的圆形孔，通过设计成该种结构形式，使得同一安装支架3可以匹配多种规格尺寸的电
气设备的机壳安装位置，同样有助于提升安装支架3的通用性，降低制造成本。
44.为了本领域技术人员更好的理解本实用新型所提供的控制器的安装支架的技术效果，对现有技术中控制器的安装结构，及本实用新型的控制器的安装结构分别进行了模拟仿真测试，测试结果表明：现有技术中控制器的箱体1的一阶约束模态，固有频率432.5hz，振型表现为控制器上下往复振动，主要原因是因为安装角座2结构刚度较差导致；而采用本新型所提供的安装支架的控制器的安装结构中机箱1的一阶约束模态，固有频率629hz，相比现有技术结构刚度约提升46％，效果非常明显。
45.另外，本实用新型还提供了一种电气设备，包括机壳和安装于所述机壳的控制器，其中，所述控制器采用上述任一方案所描述的控制器的安装支架安装至所述机壳。由于前述控制器的安装支架具有上述技术效果，因此采用了该控制器的安装支架的电气设备也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。
46.需要说明的是，上述电气设备具体可以是驱动电机，也可以是其他需要配置控制器的电气设备，在此不做更具体的限定。
47.另外，需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
48.应当理解，本技术中如若使用了“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”，仅是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。
49.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
50.其中，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，在本技术实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
51.以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
52.本技术中如若使用了流程图，则该流程图是用来说明根据本技术的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
53.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种控制器的安装支架，其特征在于，包括第一固定部(31)和第二固定部(32)，所述第一固定部(31)与控制器的箱体(1)的箱壁为分体式固定连接，所述第二固定部(32)用于与电气设备的机壳固定连接；其中，所述安装支架(3)所用材料的弹性模量高于所述箱体(1)所用材料的弹性模量，所述安装支架(3)所用材料的屈服强度高于所述箱体(1)所用材料的屈服强度。2.如权利要求1所述的控制器的安装支架，其特征在于，所述安装支架(3)为钢材料制作而成的安装支架，所述箱体(1)为铝合金材料制作而成的箱体。3.如权利要求2所述的控制器的安装支架，其特征在于，所述安装支架(3)为q235钢质材料制作而成的安装支架；所述箱体(1)为adc12压铸铝合金材料制作而成的箱体。4.如权利要求1所述的控制器的安装支架，其特征在于，所述安装支架(3)为多个钢质结构件拼装固定连接而成，或一体成型的钢质结构件。5.如权利要求4所述的控制器的安装支架，其特征在于，当所述安装支架(3)为多个钢质结构件拼装固定连接而成时，相互拼装的两个钢质结构件之间的固定连接方式为紧固件连接和/或焊接连接。6.如权利要求4所述的控制器的安装支架，其特征在于，所述钢质结构件为折弯钢板或槽钢。7.如权利要求1所述的控制器的安装支架，其特征在于，所述安装支架(3)包括主体构件(33)和加强构件(34)，所述主体构件(33)的数量至少为两个且呈间隔排布，相邻两个所述主体构件(33)之间通过至少一个所述加强构件(34)固定连接，所述第一固定部(31)和所述第二固定部(32)均设置于所述主体构件(33)上。8.如权利要求7所述的控制器的安装支架，其特征在于，相邻两个所述主体构件(33)之间设置有至少三个所述加强构件(34)，其中，两个所述加强构件(34)分别布置于所述主体构件(33)的两端侧，至少一个所述加强构件(34)布置于所述主体构件(33)的中部，且位于所述主体构件(33)的中部的加强构件(34)的两端分别延伸至相邻两个所述主体构件(33)的相背侧的外部。9.如权利要求7所述的控制器的安装支架，其特征在于，相邻两个主体构件(33)以共面且不平行的方式布置，或以共面且平行的方式布置。10.如权利要求1所述的控制器的安装支架，其特征在于，所述第一固定部(31)包括设置于所述安装支架(3)的多个第一固定孔，所述第一固定孔通过第一紧固件与所述箱体(1)固定连接；和/或，所述第二固定部(32)包括设置于所述安装支架(3)的多个第二固定孔，所述第二固定孔通过第二紧固件与所述机壳固定连接。11.如权利要求10所述的控制器的安装支架，其特征在于，当所述第一固定部(31)包括多个第一固定孔时，所述第一固定孔为腰型孔或多个间隔布置的圆形孔；当所述第二固定部(32)包括多个第二固定孔时，所述第二固定孔为腰型孔或多个间隔布置的圆形孔。12.一种电气设备，包括机壳和安装于所述机壳的控制器，其特征在于，所述控制器采用如权利要求1-11中任一项所述的控制器的安装支架安装至所述机壳。

技术总结
本实用新型公开了一种控制器的安装支架及电气设备，包括第一固定部和第二固定部，第一固定部与控制器的箱体的箱壁为分体式固定连接，第二固定部用于与电气设备的机壳固定连接；并且安装支架所用材料的弹性模量高于箱体所用材料的弹性模量，安装支架所用材料的屈服强度高于箱体所用材料的屈服强度。采用上述安装支架的控制器的整机约束模态得到大幅提升，提高控制器结构强度，提升振动疲劳寿命，大大提升了控制器的安全性。提升了控制器的安全性。提升了控制器的安全性。


技术研发人员：武文杰 时晓蕾 关鹏 束洋 吉宏选
受保护的技术使用者：阳光电源股份有限公司
技术研发日：2022.12.06
技术公布日：2023/8/17