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CN111356335B - 电气汇流条与冷却模块的电气总成以及电气装置 - Google Patents

电气汇流条与冷却模块的电气总成以及电气装置 Download PDF

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CN111356335B CN201911307067.9A CN201911307067A CN111356335B CN 111356335 B CN111356335 B CN 111356335B CN 201911307067 A CN201911307067 A CN 201911307067A CN 111356335 B CN111356335 B CN 111356335B
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Abstract

本发明提供一种电气汇流条与冷却模块的电气总成(10)以及电气装置，电气总成包括冷却模块(11)和电气汇流条(12)，冷却模块(11)确切地说包括冷却液体在其中流动的网络的有源冷却模块(11)，其中电气汇流条(12)直接附接到用于容纳冷却模块(11)的一部分(110)，其中电气总成(10)配置成添加在第一电气装置(1)的框架(2)中。

Description

电气汇流条与冷却模块的电气总成以及电气装置
技术领域
本发明涉及确切地说用于车辆的电气装置的领域，如逆变器。
更具体地说，本发明涉及一种电气汇流条与冷却模块的电气总成以及电气装置。
背景技术
在配置成为电动车辆马达供电的许多电气装置(确切地说，电力装置，如逆变器)中，包括有冷却模块。
众所周知，冷却模块用于排出由电气组件(如电子卡，或确切地说，DC链路元件)产生的热量。
有源冷却模块使用外部主体，确切地说，冷却液体，如水，例如当所述外部主体在冷却模块的入口与出口之间流动(其中所述冷却模块接近至少一个需要冷却的元件定位或与所述元件接触)时，其使所述需要冷却的元件的温度降低。
无源冷却模块(也称为热消散器)并不涉及外部主体的使用。热消散器通常由具有符合要求的热导率的材料组成。其可包括配置成有助于热耗散的散热器元件、叶片。
在电气装置(如电源逆变器)中，使用有源冷却模块。在以下内容中，表述“冷却模块”指代有源冷却模块。
顺便，在组装电气装置的过程中，现寻求改进的模块化，尤其以通过使用一体式独立子总成而有助于组装。
在这个背景下，本发明涉及在冷却模块上成形的电气装置，所述冷却模块的一部分容纳直接附接到所述模块的电气汇流条，所述电气汇流条特定来说配置成容纳另一电气装置的至少一个电连接器。举例来说，在车辆逆变器的情形中，所述电气汇流条可以是交流电气汇流条，也称为“AC汇流条”，其配置成容纳车辆的电动马达的相位连接器。
发明内容
为这个目的，本发明涉及包括冷却模块和电气汇流条的电气总成，所述冷却模块确切地说是包括冷却液体在其中流动的网络的有源冷却模块，其中所述电气汇流条直接附接到冷却模块的容纳部分，其中所述电气总成配置成附接在第一电气装置的框架中。
根据一个实施方案，电气汇流条旋拧到冷却模块的容纳部分上。
根据一个实施方案，电子电源模块附接到冷却模块的第一表面，且电容式链路元件附接到冷却模块的与第一表面相对的第二表面。
根据一个实施方案，所述容纳部分包括相对面，所述相对面分别位于相同平面中作为冷却模块的第一表面以及作为冷却模块的第二表面。
根据一个实施方案，冷却模块具有包括第一表面和第二表面的第一部分，且其中所述容纳部分形成从冷却模块的第一部分延伸的叉件。
根据一个实施方案，电气汇流条包括：
第一部分，固持于叉件的两个臂之间，以及
交叉臂，从第一部分的一侧延伸，其中所述交叉臂定位于叉件与冷却模块的第一部分的接面处，
其中所述交叉臂沿着冷却模块的第一表面延伸且包括连接端子，所述连接端子与所述电源模块的端子相对定位且随后与其连接。
根据一个实施方案，冷却模块具有冷却液体入口和冷却液体出口，且冷却模块配置成使得冷却液体在电子电源模块与电容式链路元件之间流动。
根据一个实施方案，电气汇流条包括由电绝缘材料制成的将电气汇流条的导体固持在一起的主体，其中所述主体紧靠冷却模块放置以便实现热量从导体到冷却模块的热耗散。
本发明还涉及包括壳体的电气装置，如上文所简要描述的电气装置固持于所述壳体中。
根据一个实施方案，所述电气装置形成逆变器。
附图说明
在阅读仅作为实例给出的以下描述时参考作为非限定性实例给出的随附附图将更好地理解本发明，其中相同参考给予类似的对象，且在附图中：
图1表示根据本发明的电气总成的一实例。
图2表示根据前述发明的与电子电源模块和电容式链路元件附接的电气总成的一实例。
图3示出包括根据本发明的一个实例的电气总成的电气装置(在这一情况下，逆变器)的一实例。
图4示出配置成用于根据本发明的一个实例的电气总成的冷却模块。
图5示出配置成用于根据本发明的一个实例的电气总成的电气汇流条。
应注意，附图详细地解释本发明以便实施本发明，且如果适用，那么所述附图可当然用于改进本发明的定义。
具体实施方式
在以下描述中，将主要出于产生逆变器的目的来描述本发明，所述逆变器特定来说配置成为车辆的马达系统的电机(如旋转电机)供电。然而，本发明还涉及所有能够包括如下文所描述的电气总成的电气装置。
参照图1，提出电气总成10，所述电气总成10包括冷却模块11，所述冷却模块11的容纳部分110容纳直接附接到所述冷却模块11的电气汇流条12。
举例来说，电气汇流条12旋拧到冷却模块11上。替代地，电气汇流条12可通过用头顶(heading)或通过使用圆纹装饰(gadroon)进行齐平拟合或通过任何其它方式来附接到冷却模块11。
第一优点在于电气汇流条12与冷却模块11之间的直接接触使得能够冷却电气汇流条12。实际上，当使用与电气总成10有关的电气装置时，当电气汇流条12在电气装置是车辆的电源逆变器时容纳电连接器(例如，电动车辆马达的相位连接器)时，所述电气汇流条12发热。
在相同情形中，电气汇流条12还包括具有端子122的电连接器120，所述端子122配置成连接到另一电气装置(例如马达)的对应端子，这也使得电气汇流条12发热。
容纳部分110从冷却模块11的第一部分118延伸，其中所述第一部分118具有第一表面114和第二表面115，且其中所述第一表面114和第二表面115配置成同样根据上文所提及的实例而分别容纳电子电源模块和电容式链路元件。
更具体地说，如图2中所表示，根据一个实施方案，电气汇流条12包括电导体120，确切地说，“引线框”型平面连接器。电导体120的电端子123配置成在电气汇流条12的一个末端处由逆变器的电气装置(如电子电源模块20)的电端子容纳，其中所述电子电源模块20附接到冷却模块11且由其冷却。根据这一实施方案，其次，电气汇流条12在与第一末端相对的末端处包括电端子122，所述电端子122配置成容纳经由电子电源模块20由逆变器供电的电动马达的相位连接器。
如图1中所表示，冷却模块11例如具有冷却液体入口111和冷却液体出口112。
因此，确切地说，冷却液体在冷却模块11的第一表面114与第二表面115之间的通道中流动。例如在冷却模块11的第二表面115中制得冷却液体入口111和冷却液体出口112，即在所述表面上电容式链路元件30附接到所述冷却模块11，在与第一表面114相对的侧面上图2中的电子电源模块20附接到所述冷却模块11。
电气汇流条12可包括发射模块13。在电气汇流条1中整合的发射模块13确切地说配置成连接到电气装置的电连接器以对表示所述电气装置的物理特性的电信号采样。此类电气装置是例如由电子电源模块20控制的电动马达，其中发射模块13将表示马达的位置的信号发射到例如逆变器的控制卡。
根据一个实施方案，由电绝缘材料制成的主体121包括于电气汇流条12中以将固持电导体120在一起，且使所述电导体120在其电端子122、电端子123之间电绝缘。然而，主体可以是促进与冷却模块11的热交换的材料。确切地说，在容纳部分的区域中，在电气汇流条12添加且附接到所述冷却模块11上之前，主体121可包覆模制、接合或强力安装在电导体120上。
还应注意，热界面也可添加在电气汇流条12与冷却模块11之间，确切地说，沿电气汇流条12的主体121。此类热界面可由热界面材料(Thermal Interface Material；“TIM”)型材料组成。
如图1中所表示，电气总成10使所述电气汇流条12的硬度能够改进，所述电气总成包括冷却模块11和附接在设计成容纳所述冷却模块11的部分110上的电气汇流条12。
密封装置14可围绕汇流条12并固持在主体121上的适当位置，使得当电导体120横穿框架的孔口且接着连接到另一电气装置(确切地说，电动马达)时，所述汇流条12确切地说抵靠电气装置的框架。
图3孤立地表示如配置成形成根据本发明的一个实例的电气总成的部分的冷却模块11。图4孤立地表示如配置成形成根据本发明的相同实例的电气总成的部分的额外汇流条12。
以详细方式，根据图3中表示的实施方案，冷却模块11具有第一部分118和容纳部分110。第一部分118包括第一表面114和第二表面115。容纳部分110包括相对面，所述相对面分别位于相同平面中作为冷却模块11的第一表面114以及作为冷却模块11的第二表面115。冷却模块11可包括空腔119，所述空腔119配置成容纳电流传感器，所述电流传感器测量电子电源模块20与电气汇流条12之间的电流。电流传感器例如包括磁C核心(图2中可见)。
此外，同样根据图3的实施方案，容纳部分110形成从冷却模块11的第一部分118延伸的叉件，其中所述叉件包括两个臂116、臂117。
参照图4，电气汇流条12以对应方式包括第一部分124，所述第一部分124配置成固持于形成容纳部分110(也如图2中所表示)的叉件的两个臂116、117之间。电气汇流条12还包括从第一部分124的一侧延伸的交叉臂125，其中所述交叉臂125配置成定位于叉件与冷却模块11的第一部分118的接面处。交叉臂125沿着冷却模块11的第一表面114延伸且包括连接端子123，所述连接端子123配置成与附接到冷却模块11的所述第一表面114的电源模块20的端子相对定位，且接着与其连接(也如图2中所表示)。
参照图5，根据本发明的电气总成10配置成整合于电气装置1(确切地说，逆变器)中。
电气装置包括具有冷却模块和电气汇流条的根据本发明的电气总成10，其中所述冷却模块夹在电子电源模块20与电容式链路元件30之间。
在图5中，表示框架2，电气总成10(确切地说，配备有电子电源模块和电容式链路元件)固持在所述框架2内，其中所述框架2由盖板3封闭。
确切地说，电子电源模块20是包括多个半导体芯片的总成，所述半导体芯片形成同一壳体中包封的电路。更具体地说，在当前情况中，如图2中所表示的电子电源模块20可以是包括组件的总成，能量通过所述组件转变成为电机(例如电动马达)供电的电流，其中所述组件配置成确切地说将直流电转换成交流电或反之亦然。此类电子电源模块20配置成实现高电压电源电池与电机之间的的受控电能通路。
此外，术语“电容式链路元件”应理解成意味着DC链路电容器，所述DC链路电容器实施过滤功能，特定地说稳定供应到电子电源模块的电压。
冷却模块11由此首先配置成使首先电子电源模块20以及其次电容式链路元件30冷却。
根据本发明，冷却模块11还冷却电气汇流条12。
在实施方案中，根据所述实施方案，电气装置1是逆变器，电气汇流条12特定地说是交流汇流条，配置成在汇流条120的第二末端处确切地说在电端子122的位置中容纳由所述逆变器供电的电动马达的相位连接器。
根据本发明，冷却模块11由此充当支架，电气汇流条12组装在所述支架上且固持在适当位置。
此外，根据本发明的电气总成10使电气汇流条12能够整合在控制系统中，所述控制系统控制所述电气总成添加到的电气装置的冷却。
冷却模块11与电气汇流条12一起形成的电气总成10内的所述冷却模块11通过所述电气汇流条12同时实施冷却功能和硬化(rigidification)功能。
关于硬化功能，应注意，例如由于电气汇流条12直接附接到冷却模块11而得到改进。
还应注意，本发明的一个优点是将包括冷却模块11和电气汇流条12的电气总成10制造作为单个部件，所述电气汇流条12确切地说通过旋拧附接到所述冷却模块11。所述电气总成10因此形成独立总成，其功能可单独地进行测试。
确切地说，基于根据本发明的电气总成10，有可能组装电子电源模块20与电容式链路元件30以形成逆变器100的子总成。
逆变器100的此类子总成可独立地进行测试，其改进逆变器组装方法的模块化。
在独立地测试所述子总成之后，基础电气总成10或逆变器子总成100可添加在由盖板3封闭的框架2中以形成电气装置1，如逆变器。

Claims (7)

1.一种电气总成，包括有源冷却模块(11)和电气汇流条(12)，所述有源冷却模块(11)包括冷却液体在其中流动的网络，其中所述电气汇流条(12)直接附接到用于容纳所述有源冷却模块(11)的容纳部分(110)，其中所述电气总成(10)配置成添加在第一电气装置(1)的框架(2)中，
其中所述电气总成另外包括电源模块(20)和电容式链路元件(30)，所述电源模块(20)附接到所述有源冷却模块(11)的第一表面(114)，所述电容式链路元件(30)附接到所述有源冷却模块(11)的与所述第一表面(114)相对的第二表面(115)，
其中所述有源冷却模块(11)包括第一部分(118)，所述有源冷却模块(11)的所述第一部分(118)包括所述第一表面(114)和所述第二表面(115)，且其中所述容纳部分(110)形成从所述有源冷却模块(11)的所述第一部分(118)延伸的叉件，
其中所述电气汇流条(12)包括第一部分(124)，所述第一部分(124)固持于所述叉件的两个臂(116，117)之间。
2.根据权利要求1所述的电气总成，其中所述容纳部分(110)包括相对面，所述相对面分别位于相同平面中作为所述有源冷却模块(11)的所述第一表面(114)以及作为所述有源冷却模块(11)的所述第二表面(115)。
3.根据权利要求1所述的电气总成，其中所述电气汇流条(12)还包括：
交叉臂(125)，从所述电气汇流条(12)的所述第一部分(124)的一侧延伸，其中所述交叉臂(125)定位于所述叉件与所述有源冷却模块(11)的所述第一部分(118)的接面处，
其中所述交叉臂(125)沿着所述有源冷却模块(11)的所述第一表面(114)延伸且包括连接端子(123)，所述连接端子(123)与所述电源模块(20)的端子相对定位且随后与其连接。
4.根据权利要求2所述的电气总成，其中所述有源冷却模块(11)具有冷却液体入口(111)和冷却液体出口(112)，其中所述有源冷却模块(11)配置成使得所述冷却液体在所述电源模块(20)与所述电容式链路元件(30)之间流动。
5.根据权利要求1所述的电气总成，其中所述电气汇流条(12)包括由电绝缘材料制成的将所述电气汇流条(12)的连接端子(123)与导体(122)固持在一起的主体(121)，其中所述主体(121)紧靠所述有源冷却模块(11)放置以便实现所述连接端子(123)与所述导体(122)的热量到所述有源冷却模块(11)的热耗散。
6.一种电气装置，包括壳体(2)，如权利要求1所述的电气总成(10)固持于所述壳体(2)中。
7.根据权利要求6所述的电气装置，其形成逆变器。
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