鲁达 上接两篇文章：
通用别克增程式电动汽车电驱动控制器（别克蓝）（一）
通用别克增程式电动汽车电驱动控制器（别克蓝）（二）
一、接口分析
两个高压直流端子是箱体上唯一的高压电缆连接端口。分别连接高压直流母线的正负极。由于电驱模块TPIM控制器同时控制两个驱动动力电机和高压电子油泵电机，因此右侧六个大电流端子分别连接两个动力电机的三相交流接线端。并且留有连接油泵电机的三相高压线束连接器。
红色框中蓝色多PIN连接器是连接各种传感器线束，控制动力电机的转速和扭矩以及控制油泵的流量及油压。
图1 接口分析
二、上盖板与控制板
由于整个TPIM电控控制器集成在变速箱内，所以不需要做防水防尘，因此整个TPIM电控控制器不考虑IP等级，上盖板也相对来说做的很简单。上盖板螺丝孔内都内嵌弹垫，增强盖板的受力能力。
上盖板扣在控制板上，拿掉上盖板，就能看到控制板的真容，控制板安装在上壳体上。
图2 上盖板与控制板
三、控制板、柔性连接器和上壳体
控制板上一些芯片进行散热处理，通过在反面底层PCB上涂抹相变材料，在芯片焊盘周围再打上过孔，安装时，相变材料与上壳体预留的凸台紧密贴合，达到散热效果。
拿掉控制板，看到的是上壳体，在上壳体上还包括一块高压直流母线盖板。主要作用是支撑控制板及给控制板上的器件散热，红色部分上面涂有相变材料，给控制板上的器件进行导热。上壳体顶面和底面都做有加强筋，增加壳体强度。
注意上壳体的凸台并没有直接接触控制板，凸台和控制板之间有0.几个毫米的距离。
柔性连接器用于传输控制板与驱动板及功率板的信号，采用的是华印电路板的三层软硬结合板，端子品牌采用的是台湾实盈（SUYIN）。
图3 控制板、柔性连接器和上壳体
四、高压直流盖板与高压直流母线接口
高压母线盖板的作用：1、固定高压直流母线接口。2、隔离高低压。
高压母线接口：其中母线采用叠层母排的设计，叠层母排具有：电感阻抗低、抗干扰能力强以及可靠性高等特点。并且母线负铜柱做了绝缘处理，加大正负极的绝缘间距，高压直流母线接口做成一个模块，更有利于组装并减小体积。接口处主要分为五部分：1：负极，2：正极，3：EMI磁环（抑制共模及高频干扰）4：绝缘垫，5：绝缘塑壳。
高压直流母线电气连接方式：高压电通过右侧的1、2两个镶进铜条的铜柱传到下面功率板的正负极，并通过顶层螺丝将其锁在底层的直流电容模块的正负极上，实现高压母线的电气连接。
图4 高压部分组件安装方式
五、上散热器总成、支撑架和栅极驱动板
上壳体移除之后就是栅极驱动板，栅极驱动板上机械设计部分包括：6个支撑弹簧，支撑上壳体；2个支撑爪，由IGBT正负极铜排处伸出，固定和支撑驱动板；11个固定螺丝，分布在板子四周进行固定。弹簧、支撑爪和螺丝软硬结合进行上壳体和驱动板的连接和固定，保证了板子能够承受足够的抗震动能力。
驱动板背面可以看到柔性连接器与控制板对插端子；白色端子为驱动信号连接端子，与功率板对插连接，白色端子设计有防呆功能。
移除栅极驱动板是支撑架，支撑架包括上壳体支撑架和栅极驱动板支撑架，功率板与栅极驱动板之间有多个支撑架进行支撑。塑料支撑架材料为PBT GF30玻纤增强30%，具有尺寸稳定性，高刚性，高强度，抗撞击，抗蠕变性，耐热老化等性能。注：图5中两个黑色部分为栅极驱动板支撑架独立图。
拿掉支撑架就是上散热器总成，TPIM电控控制器的IGBT水冷系统采用其独创的三明治双面水冷方案，其散热器总成包括上散热器总成和下散热器总成两部分，上下散热器水道并行，上散热器总成单独为12个IGBT散热，下散热器总成兼顾油泵IGBT和安规薄膜电容。
上散热器总成材质由黄铜和紫铜构成，即为TPIM电控系统的IGBT水冷系统的水道部分，左右两个水道通过圆弧形铜管连接，图中画红圈部分是通过FSW( 摩擦搅拌焊接Friction StirWelding ）工艺将铜管与水道焊接在一起。
水道进出水口，与底层的下散热片道进行连接，此焊接也是用摩擦搅拌焊接工艺，将铜管与水道焊接在一起。
12个IGBT与上散热器紧密贴合，IGBT上涂有导热硅脂，增强散热效果。
图5 各部分从左到右依次排开
六、功率板
功率板上有柔性连接器、电机A三相桥输出、电机B三相桥输出和驱动板对插端子。柔性连接器，将顶层控制板与功率板连接在一起；1.2.3为桥臂的三相输出，通过底部的逆变器输出总成铜排连接电机A；4.5.6为桥臂的三相输出，通过底部的逆变器输出总成铜排连接电机B；白色端子为功率板与驱动板对插端子，用于与驱动板上的驱动信号端子对插，此针座与普通针座不同，它的针类似于回型针，在上面起到滤波及传输匹配的作用，回形针式设计也使得匹配针座连接时，减小由公差引起的应力，另外针座具有防呆功能。
图6 功率板正面与背面
功率板背面：黄色框内为高压电子油泵电机驱动电路IGBT和薄膜电容表面涂有相变材料，将热量传导至下壳体，通过水冷系统将热量带走；3PIN黑色连接器与高压电子油泵连接；红色框内为12个IGBT的背面，紧密贴合下散热器， IGBT上涂有导热硅脂，增强散热效果；两个紫色框内为电流传感器板排针的对插母排。
七、下散热器总成、密封圈和绝缘导热片
移除功率板，可以看到下散热器与下壳体水道构成下散热器总成。蓝色框内的紫铜部分和部分下壳体水道为下散热器总成，右边的两个孔为连接上散热片总成的进出水口，红色框内部件为部分下壳体水道。
下散热器总成拆解后的单个水道的正面、反面及侧面图，根据正反面不同材料的颜色和硬度可以判断，与IGBT贴合的面为正面，材质为紫铜，与下壳体贴合的面为反面，材质为黄铜（紫铜也称为纯铜，导热系数高于黄铜，导热性能更好），黄铜与紫铜贴合面的焊接工艺也是采用摩擦搅拌焊接。从顶层第一个图看，涂有导热硅脂的部分紫铜面（正面）上印有规则的网状，便于刷导热硅脂的同时也利于IGBT功率器件的散热。
在水道上下散热器总成的结合处和铜水道与下壳体贴合的进出水口处用到两种不同的密封圈，分别为图中1和2；1为与上散热器总成连接的水道密封圈，2为下散热器总成与水道进出口连接的密封圈。进一步提升防水效果。
在铜水道与下壳体贴合处设计有绝缘导热片，固定螺丝处设计有绝缘垫片。绝缘导热片为美国ITW系列的Formex防火聚丙烯（PP）绝缘材料，给控制器做进一步绝缘。绝缘垫片上设计有三个定位孔，其中一个起到防呆的作用。
图7 下散热器总成、密封圈和绝缘导热片组合方式
八、下壳体和逆变器输出总成
在电子油泵的IGBT模块和安规薄膜电容的散热区域。表面涂层为相变材料。下壳体不仅起到支撑的作用还起到散热作用，箭头方向为水流方向（单边）红色箭头表示水流通过下壳体底层，蓝色为通过上散热器总成。紫色框内为电机A和电机B驱动电路的母线薄膜电容散热区域，表面涂层为相变材料。
移除输出总线模块，看到下壳体底面的全貌和电流传感器板,红色框内是进出水口，与变速箱的水冷系统连接，变速箱水冷系统如右图所示红色框图所示。两个对称的PCB板为电机A与电机B的电流传感器板。
移除下壳体，是逆变器输出总成，逆变器输出总成安装方式如图，6根铜排分别是电机A和B的三相输出，通过铜排上的定位孔与黑色塑料绝缘支架的定位销组成一个模块总成，降低装配难度，黑色塑料绝缘支架根据铜排的形状与走线方式设计铜排走道，并升起隔离墙来满足铜排之间的高压绝缘与爬线距离的要求。
在逆变器输出总成背面，6个铜柱连接至功率板的电机A和B的三相输出，同时穿过电流传感器板；黑色塑料绝缘支架材质为：PA66-GF15；框内灰色为相变材料，铜排热量通过其传到下壳体的水道上，同时起到绝缘的作用。
图8 下壳体与逆变器输出总成
九、电流传感器与母线电容
红色框内为电流传感器板，使用4个螺丝固定在下壳体上；每个电流传感器板上各放有3个LEM电流传感器型号为：HC5F600-S，分别检测电机A和电机B的三相电流。电流传感器板正面，蓝框内为连接至功率板上的针座（针座使用的是台湾实盈（SUYIN）的产品）通过功率板的针座将电流采样信号送到控制板的DSP。
控制器最底层是母线电容模块，制造商为：AVX，型号为：FHC06-0012-D ，参数为：790uF±5%,410V，140Arms，通过铜排连接到功率板的三个正负极铜排上，再用螺丝锁紧固定，铜排中间放有高温绝缘纸作为绝缘介质。
图9 电流传感器与母线电容
未完待续……
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