CN107809172A - 电源转换装置 - Google Patents

Abstract

一种电源转换装置，包含散热基座、直流转直流转换器线路板组立、车载充电器线路板组立与至少一电线。散热基座具有相对的第一表面与第二表面。直流转直流转换器线路板组立设置于第一表面。车载充电器线路板组立设置于第一表面。电线的一端连接直流转直流转换器线路板组立，另一端连接车载充电器线路板组立。电源转换装置能有效减少整体的体积。

Description

电源转换装置

技术领域

本发明是关于一种电源转换装置，且特别是关于一种电动汽车用的电源转换装置。

背景技术

电动汽车，以其高效、节能、低噪音、零排放的显着特点，在节能环保方面具有不可比拟的优势。近年来在世界范围内，电动汽车用的动力电池、电机、控制系统，车载充电器等核心关键技术取得了重大进展，产品安全性、可靠性、寿命得到明显提升，成本也得到一定控制，混合动力汽车、纯电动汽车正逐步进入实用化和小产业化阶段，电动汽车将成为世界汽车产业发展的战略方向。

作为电动汽车的关键配套零部件之一，电动汽车的充电器，是一种电源转换装置，其输入端通过输入线从电网接收交流电，并在其输出端输出高压直流电，用以为车载高压电池包(Battery Pack)提供充电服务，并通过自身通信接口与电池管理系统(BatteryManagement System；BMS)保持实时交互通信。车载充电器综合性能提升和成本控制一直以来就是制约电动汽车进入大规模量产的影响因素之一，而其电气性能、结构设计及热管理水平则是综合评价和衡量车载充电器性能时最为关键的指标之一。

发明内容

本发明揭露的一方面是关于一种电源转换装置。电源转换装置包含散热基座、直流转直流转换器线路板组立、车载充电器线路板组立与至少一电线。散热基座具有相对的第一表面与第二表面。直流转直流转换器线路板组立设置于第一表面。车载充电器线路板组立设置于第一表面。电线的一端连接直流转直流转换器线路板组立，另一端连接车载充电器线路板组立。

在一个或多个实施方式中，电源转换装置还包含电磁干扰控制器线路板组立，此电磁干扰控制器线路板组立设置于第一表面。

在一个或多个实施方式中，直流转直流转换器线路板组立设置在车载充电器线路板组立下方，电磁干扰控制器线路板组立与直流转直流转换器线路板组立并列放置。

在一个或多个实施方式中，电源转换装置还包含顶盖。此顶盖覆盖第一表面，顶盖与第一表面之间具有空间，直流转直流转换器线路板组立与车载充电器线路板组立均位于空间内。

在一个或多个实施方式中，散热基座具有流道，此流道至少部分位于第二表面。电源转换装置还包含密封件，此密封件密封流道。

在一个或多个实施方式中，密封件为钣金件。

在一个或多个实施方式中，电源转换装置还包含电源分配器。此电源分配器连接散热基座，且密封件至少部分位于散热基座与电源分配器之间。

在一个或多个实施方式中，散热基座具有流道，此流道至少部分位于第二表面。电源转换装置还包含电源分配器。此电源分配器连接散热基座，且电源分配器具有底板，此底板密封流道。

在一个或多个实施方式中，电源分配器具有至少一侧壁，此侧壁与底板共同形成容置空间，且底板更凸出于侧壁远离容置空间的一侧。

在一个或多个实施方式中，侧壁与底板一体成形。

在一个或多个实施方式中，散热基座具有穿孔，此穿孔贯穿第一表面与第二表面。电源转换装置还包含密封圈，此密封圈至少部分位于第二表面，并围绕穿孔。

综上所述，本发明上述实施方式与已知先前技术相较，至少具有以下优点：

(1)由于直流转直流转换器线路板组立与车载充电器线路板组立均位于散热基座的同一侧，如此一来，直流转直流转换器线路板组立、车载充电器线路板组立与散热基座的相对位置将更为紧密，使得电源转换装置的整体体积得以有效减少。

(2)由于电源分配器连接散热基座，且密封件至少部分位于散热基座与电源分配器之间，也就是说，密封件密封散热基座的流道，并同时连接电源分配器，使得电源转换装置的整体结构得以简化。

(3)由于电源分配器具有底板，且底板密封散热基座的流道，因此，作为电源分配器的一部分，底板亦可同时用以密封散热基座的流道。如此一来，电源转换装置的整体结构得以简化。而且，在电源分配器的制作过程中，电源分配器的壳体可以由一副压铸模具制作，有效降低模具开发成本。

附图说明

图1为依据本发明揭露的一实施方式的电源转换装置的组装图；

图2为绘示图1的电源转换装置的上视爆炸图；

图3为绘示图1的电源转换装置的下视爆炸图；

图4为绘示沿图1的线段X的剖面图；

图5为绘示图1的散热基座及电源分配器的下视爆炸图；

图6为绘示图5的范围M的局部放大图；

图7为绘示图1的电源分配器的放大图；

图8为绘示依照本发明另一实施方式的散热基座及电源分配器的下视爆炸图；

图9为绘示沿图8的线段Y的剖面图；以及

图10为绘示依照本发明再一实施方式的电源转换装置的组装图。

具体实施方式

下文是实施例并配合所附附图所作的详细说明，以更好地理解本发明的实施方式，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构操作的描述并非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。此外，根据业界的标准及惯常做法，附图仅以辅助说明为目的，并未依照原尺寸作图，实际上各种特征的尺寸可任意地增加或减少以便于说明。下述说明中相同元件将以相同的符号标示来进行说明以便于理解。

在全篇说明书与权利要求书所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此揭露的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本发明揭露的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本发明揭露的描述上额外的引导。

此外，在本发明中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指“包含但不限于”。此外，本发明中所使用的“及/或”，包含相关列举项目中一或多个项目的任意一个以及其所有组合。

于本发明中，当元件被称为“连接”或“耦接”时，可指“电性连接”或“电性耦接”。“连接”或“耦接”亦可用以表示二或多个元件间相互搭配操作或互动。此外，虽然本发明中使用“第一”、“第二”、…等用语描述不同元件，该用语仅是用以区别以相同技术用语描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否则该用语并非特别指称或暗示次序或顺位，亦非用以限定本发明。

请参照图1，其绘示依照本发明一实施方式的电源转换装置100的组装图。电源转换装置100安装于电动汽车(图未示)上，并将地面的交流电网通过电缆线电性连接至电动汽车的电池组，以对电动汽车进行充电。

请参照图2～3。图2绘示图1的电源转换装置100的上视爆炸图。图3绘示图1的电源转换装置100的下视爆炸图。如图2～3所示，一种电源转换装置100包含散热基座110、直流转直流(direct current to direct current；DC/DC)转换器线路板组立120、车载充电器(on board charger module；OBCM)线路板组立130与至少一电线125。散热基座110具有相对的第一表面111与第二表面112。直流转直流转换器线路板组立120设置于散热基座110的第一表面111。车载充电器线路板组立130设置于散热基座110的第一表面111。电线125的一端125a连接直流转直流转换器线路板组立120，另一端125b连接车载充电器线路板组立130，因此，车载充电器线路板组立130电性连接直流转直流转换器线路板组立120。

也就是说，直流转直流转换器线路板组立120与车载充电器线路板组立130均设置于散热基座110的第一表面111，亦即直流转直流转换器线路板组立120与车载充电器线路板组立130均位于散热基座110的同一侧。如此一来，直流转直流转换器线路板组立120、车载充电器线路板组立130与散热基座110的相对位置将更为紧密，使得电源转换装置100的整体体积得以有效减少。

请参照图4，其绘示沿图1的线段X的剖面图。具体而言，如图4所示，在本实施方式中，直流转直流转换器线路板组立120更可至少部分设置在车载充电器线路板组立130下方，并且接近高压直流电的输出二极管135，以增加电源转换装置100的结构密度，并有利于电源转换装置100中流道113(图1～4未示，请参照图5～6)的布置，从而提高电源转换装置100的功率密度。

进一步而言，如图2～3所示，电源转换装置100还包含电磁干扰控制器线路板组立140。在本实施方式中，电磁干扰控制器线路板组立140设置于散热基座110的第一表面111，且与直流转直流转换器线路板组立120并列放置，因此，电磁干扰控制器线路板组立140与直流转直流转换器线路板组立120及车载充电器线路板组立130，均位于散热基座110的同一侧。如此一来，直流转直流转换器线路板组立120、车载充电器线路板组立130、电磁干扰控制器线路板组立140与散热基座110的相对位置将更为紧密，使得电源转换装置100的整体体积得以有效减少。

再者，如图1～4所示，电源转换装置100还包含顶盖150。顶盖150覆盖散热基座110的第一表面111，而顶盖150与第一表面111之间具有空间S，直流转直流转换器线路板组立120、车载充电器线路板组立130与电磁干扰控制器线路板组立140均位于空间S内。

请参照图5，其绘示图1的散热基座110及电源分配器170的下视爆炸图。如图5所示，散热基座110具有流道113，流道113至少部分位于第二表面112。在本实施方式中，流道113适于让冷却液(图未示)流通，以把电源转换装置100运作时所产生的热量带走。为减低冷却液从流道113溢出的机会，电源转换装置100还包含密封件160，密封件160密封流道113。密封件160可为钣金件，并以冲压(stamping)的手段制成。举例而言，密封件160的材质可为铝材AL5052，但本发明并不以此为限。

再者，如图1～5所示，电源转换装置100还包含电源分配器(Power DistributionUnit；PDU)170。在本实施方式中，从结构上而言，电源分配器170连接散热基座110，并且，如图5所示，密封件160至少部分位于散热基座110与电源分配器170之间。也就是说，密封件160密封散热基座110的流道113，并同时让电源分配器170设置于其上，使得电源转换装置100的整体结构得以简化。在实务的应用中，电源分配器170的壳体可以压铸(die-casting)的手段制成。

另外，如图5所示，散热基座110具有穿孔114。穿孔114贯穿第一表面111(请参照图2)与第二表面112，并且，穿孔114是适于让电线(图未示)穿越，以使电源转换装置100得以电性连接，并且电源分配器170分别与直流转直流转换器线路板组立120和车载充电器线路板组立130电性连接。

请参照图6，其绘示图5的范围M的局部放大图。为防止冷却液流入至穿孔114而对电源转换装置100的运作造成影响，如图6所示，电源转换装置100还包含密封圈180，密封圈180至少部分位于散热基座110的第二表面112，并围绕穿孔114。如此一来，冷却液流入至穿孔114的机会得以有效降低，而电源转换装置100的使用寿命也因而得以有效增加。

请参照图7，其绘示图1的电源分配器170的放大图。如图7所示，电源分配器170于其朝向散热基座110(请参照图1～6)的一面具有穿孔175，而穿孔175的位置对应于散热基座110的穿孔114(请参照图5～6)，因此，穿越穿孔114的电线亦能够穿越穿孔175，并电性连接至电源分配器170内。

请参照图8，其绘示依照本发明另一实施方式的散热基座110及电源分配器170的下视爆炸图。在本实施方式中，如图8所示，电源分配器170具有底板171，且底板171密封散热基座110的流道113。也就是说，作为电源分配器170的一部分，底板171亦可同时用以密封散热基座110的流道113。如此一来，电源转换装置100的整体结构得以简化。而且，在电源分配器170的制作过程中，电源分配器170的壳体连同底板171可以使用单一一副压铸模具制作，有效降低模具开发成本。

请参照图9，其绘示沿图8的线段Y的剖面图。具体而言，如图9所示，电源分配器170具有至少一侧壁172，侧壁172与底板171共同形成容置空间A，且底板171更凸出于侧壁172远离容置空间A的一侧。如此一来，如上所述，底板171能够密封散热基座110的流道113(请参照图8)。侧壁172与底板171更可为一体成形的结构，使得侧壁172与底板171的结构强度能够进一步提升，但本发明并不以此为限。

请参照图10，其绘示依照本发明再一实施方式的电源转换装置100的组装图。在实际的应用中，当散热基座110具有保险丝(图未示)于其中，而电源分配器170内并不具有继电器(图未示)时，电源分配器170相对散热基座110的体积将得以有效减小。在此情况下，如图10所示，电源分配器170可具有复数个安装法兰173，位于电源分配器170的外壳上，而安装法兰173具有穿孔174，且穿孔174是对应于散热基座110上的螺孔和密封件160的穿孔(散热基座110上的螺孔和密封件160的穿孔于图10中均被安装法兰173遮挡着)，如此一来，使用者可以利用锁固件190例如螺丝，把穿孔174相对螺孔固定，继而使电源分配器170简单容易地固定于散热基座110上。如此一来，对应于电源分配器170不同的功能要求，用户仍可采用散热基座110相同的壳体，有效降低模具成本与单价。在本实施方式中，如图8所示，安装法兰173的数量为三个，但本发明并不以此为限。

综上所述，本发明的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。通过上述技术方案，可达到相当的技术进步，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有以下优点：

(1)由于直流转直流转换器线路板组立与车载充电器线路板组立均位于散热基座的同一侧，如此一来，直流转直流转换器线路板组立、车载充电器线路板组立与散热基座的相对位置将更为紧密，使得电源转换装置的整体体积得以有效减少。

(2)由于电源分配器连接散热基座，且密封件至少部分位于散热基座与电源分配器之间，也就是说，密封件密封散热基座的流道，并同时连接电源分配器，使得电源转换装置的整体结构得以简化。

(3)由于电源分配器具有底板，且底板密封散热基座的流道，因此，作为电源分配器的一部分，底板亦可同时用以密封散热基座的流道。如此一来，电源转换装置的整体结构得以简化。而且，在电源分配器的制作过程中，电源分配器的壳体可以单一一副压铸模具制作，有效降低模具开发成本。

技术领域通常知识者可以容易理解到揭露的实施例实现一或多个前述举例的优点。阅读前述说明书之后，技术领域通常知识者将有能力对如同此处揭露内容作多种类的更动、置换、等效物以及多种其他实施例。因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定的范围与其均等范围为主。

Claims (11)

1.一种电源转换装置，其特征在于，包含：

一散热基座，具有相对的一第一表面与一第二表面；

一直流转直流转换器线路板组立，设置于所述第一表面；

一车载充电器线路板组立，设置于所述第一表面；以及

至少一电线，所述电线的一端连接所述直流转直流转换器线路板组立，另一端连接所述车载充电器线路板组立。

2.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征在于，还包含：

一电磁干扰控制器线路板组立，设置于所述第一表面。

3.根据权利要求2所述的电源转换装置，其特征在于，所述直流转直流转换器线路板组立设置在所述车载充电器线路板组立下方，所述电磁干扰控制器线路板组立与所述直流转直流转换器线路板组立并列放置。

4.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征在于，还包含：

一顶盖，覆盖所述第一表面，所述顶盖与所述第一表面之间具有一空间，所述直流转直流转换器线路板组立与所述车载充电器线路板组立均位于所述空间内。

5.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征在于，所述散热基座具有一流道，所述流道至少部分位于所述第二表面；以及

还包含：

一密封件，密封所述流道。

6.根据权利要求5所述的电源转换装置，其特征在于，所述密封件为钣金件。

7.根据权利要求5所述的电源转换装置，其特征在于，还包含：

一电源分配器，连接所述散热基座，且所述密封件至少部分位于所述散热基座与所述电源分配器之间。

8.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征在于，所述散热基座具有一流道，所述流道至少部分位于所述第二表面；以及

还包含：

一电源分配器，连接所述散热基座，且所述电源分配器具有一底板，所述底板密封所述流道。

9.根据权利要求8所述的电源转换装置，其特征在于，所述电源分配器具有至少一侧壁，所述侧壁与所述底板共同形成一容置空间，且所述底板更凸出于所述侧壁远离所述容置空间的一侧。

10.根据权利要求9所述的电源转换装置，其特征在于，所述侧壁与所述底板一体成形。

11.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征在于，所述散热基座具有一穿孔，所述穿孔贯穿所述第一表面与所述第二表面；以及

还包含：

一密封圈，至少部分位于所述第二表面，并围绕所述穿孔。