电力电子系统技术方案

本公开涉及电力电子系统。一种电力电子组件包括壳体和设置在壳体内的功率级的阵列。每个功率级包括被配置为将来自牵引电池的直流电流转换为用于电机的交流电流的基于晶体管的开关布置。功率级通过树脂粘合在一起，以形成粘附至壳体的壁的单片电力模块。本公开还公开了用于形成电力电子组件的方法。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及用于汽车的电动动力传动系统的电力电子系统。
技术介绍
诸如电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)和全混合动力电动车辆(FHEV)的车辆包括牵引电池组件，以用作一个或更多个电机的能量源。牵引电池包括用于协助管理车辆性能和操作的部件和系统。电力逆变器电连接在电池和电机之间，以将来自电池的直流电转换为与电机兼容的交流电。电力逆变器还可用作整流器，以将来自电机的交流电转换为与电池兼容的直流电。
技术实现思路
根据一个实施例，一种电力电子组件包括壳体和设置在壳体内的功率级的阵列。每个功率级包括被配置为将来自牵引电池的直流电流转换为用于电机的交流电流的基于晶体管的开关布置。功率级通过树脂粘合在一起，以形成粘附至壳体的壁的单片电力模块。根据另一实施例，一种电力电子组件包括壳体和设置在壳体内的功率级的阵列。每个功率级包括被配置为将来自牵引电池的直流电流转换为用于电机的交流电流的基于晶体管的开关布置。歧管被设置为抵靠着所述阵列。每个功率级被粘合在一起，并且通过树脂粘合到歧管，从而形成粘附到壳体的壁的单片电力模块。根据本专利技术，提供一种电力电子组件包括：壳体；设置在壳体内的功率级的阵列，每个功率级包括被配置为将来自牵引电池的直流电流转换为用于电机的交流电流的基于晶体管的开关布置；以及歧管，被设置为抵靠着所述阵列，其中，每个功率级被粘合在一起，并且通过树脂粘合到歧管，从而形成粘附到壳体的壁的单片电力模块。根据本专利技术的一个实施例，单片电力模块限定冷却剂腔，所述冷却剂腔与功率级相互交错且被构造为循环冷却剂以在操作期间对功率级进行冷却，并且其中，每个冷却剂腔与歧管形成流体连通。根据本专利技术的一个实施例，所述壁还包括与歧管形成流体连通的端口。根据本专利技术的一个实施例，歧管限定孔，所述孔与所述端口轴向对准并且被设置为抵靠着端口。根据本专利技术的一个实施例，所述端口包括从所述壁向外延伸的突出部分(stub)。根据本专利技术的一个实施例，所述突出部分和所述壁形成为一体。根据本专利技术的一个实施例，所述电力电子组件还包括电容器组，所述电容器组设置在壳体内且经由汇流条机械连接且电连接到所述电力模块。根据本专利技术的一个实施例，单片电力模块还包括与功率级相互交错的易溶芯。根据本专利技术的一个实施例，易溶芯由盐制成。根据又一实施例，一种形成电力模块组件的方法包括：将功率级和冷却剂腔芯布置为线性堆，使得冷却剂腔芯与功率级相互交错；将歧管芯附连到所述线性堆以形成子组件。歧管沿所述线性堆的长度方向延伸。所述方法还包括：将子组件放置在注射成型机的模腔中，将树脂注射到模腔内以将子组件封装形成电力模块。所述方法还包括：使溶剂循环通过电力模块，以使冷却剂腔芯和歧管芯溶解。根据本专利技术的一个实施例，所述方法还包括：将平面部件放置到模腔中，使得平面部件的主侧部被设置为抵靠着子组件的端部。根据本专利技术的一个实施例，所述方法还包括：利用树脂将平面部件粘附到子组件。根据本专利技术的一个实施例，所述方法还包括：将盖部附连至平面部件，以形成围绕电力模块的壳体，其中，平面部件形成壳体的一个侧部。根据本专利技术的一个实施例，平面部件包括在主侧部中的钻孔，歧管芯包括凸起，所述方法还包括：将凸起插入到钻孔中。根据另一实施例，一种形成逆变器系统控制器的方法包括：设置具有底部和侧壁的壳体的L形部分，将具有从侧壁延伸的一对侧面板和在侧面板之间延伸的横向面板的模具连接到所述L形部分，使得侧面板、横向面板、侧壁和底部互相连接以限定模腔。所述方法还包括：将歧管插入到模腔中，将功率级和冷却剂腔芯布置为线性堆，使得冷却剂腔芯与功率级相互交错。所述方法还包括：将线性堆插入到模腔中，将树脂灌注到模腔中，以将线性堆和歧管封装在树脂中，从而形成电力模块。所述方法还包括：使溶剂循环通过电力模块，以使冷却剂腔芯溶解。附图说明图1是示例性混合动力车辆的示意图。图2是可变电压转换器和电力逆变器的示意图。图3是功率级的透视图。图4是沿切割线4-4切割的图3的功率级的截面侧视图。图5是包括图3的功率级和易溶芯的子组件的透视图。图6是注射成型工具的示意性主视图。图7是图3的注射成型工具的透视图。图8是通过图3的注射成型工具制成的电力模块组件的透视图。图9是沿切割线9-9切割的图8的电力模块组件的截面侧视图。图10是逆变器系统控制器的分解透视图。图11是另一电力模块组件的透视图。图12是没有安装电力模块的另一逆变器系统的控制器的一部分的透视图。图13是安装有电力模块的图11的逆变器系统的控制器的一部分的透视图。图14是根据一个实施例的用于制造电力模块组件的流程图。具体实施方式在此描述本公开的实施例。然而，应当理解的是，所公开的实施例仅为示例，其它实施例可采取多种形式和替代形式。附图无需按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。因此，此处所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为教导本领域技术人员以多种形式利用本专利技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参照任一附图说明和描述的各个特征可与一个或更多个其它附图中说明的特征组合以产生未明确说明或描述的实施例。说明的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的多种组合和变型可被期望用于特定的应用或实施方式。在图1中描绘了PHEV的示例，并且PHEV的示例在此统称为车辆16。车辆16包括传动装置12，并且车辆16在内燃发动机20的辅助下由至少一个电机18推进。电机18可以是在图1中被描绘为“马达”18的交流(AC)电动马达。电机18接收电力并提供用于车辆推进的扭矩。电机18还可用作发电机，以通过再生制动将机械能转换为电能。传动装置12可以是动力分流式构造(power-splitconfiguration)。传动装置12包括第一电机18和第二电机24。第二电机24可以是在图1中被描绘为“发电机”24的AC电动马达。与第一电机18类似，第二电机24接收电力并提供输出扭矩。第二电机24还用作发电机，以用于将机械能转换为电能并优化通过传动装置12的动力流。在其它实施例中，传动装置不具有动力分流式构造。传动装置12可包括行星齿轮单元26，所述行星齿轮单元26包括中心齿轮28、行星齿轮架30和环形齿轮32。中心齿轮28连接到第二电机24的输出轴，用于接收发电机扭矩。行星齿轮架30连接到发动机20的输出轴，用于接收发动机扭矩。行星齿轮单元26将发电机扭矩和发动机扭矩组合，并提供环形齿轮32上的组合输出转矩。行星齿轮单元26用作不具有任何固定传动比或“阶梯”传动比的无级变速器。传动装置12还可包括单向离合器(O.W.C)和发电机制动器33。O.W.C连接到发动机20的输出轴，以仅允许输出轴沿着一个方向旋转。O.W.C防止传动装置12反向驱动发动机20。发电机制动器33连接到第二电机24的输出轴。发电机制动器33可被启用以进行“制动”或者防止第二电机24的输出轴和中心齿轮28的旋转。可选地，O.W.C和发电机制动器33可被去除并由用于发动机20和第二电机24的控制策略来代替。传动装置12还可包括具有中间齿轮的副轴，所述中间齿轮包括第一齿轮34、第二齿轮36和第三齿轮38。行星输出齿轮40连接到环形齿轮32。行星输出齿轮40与第一齿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力电子组件，包括：壳体；功率级的阵列，被设置在所述壳体内，并且每个功率级包括被配置为将来自牵引电池的直流电流转换为用于电机的交流电流的基于晶体管的开关布置，功率级通过树脂粘合在一起，以形成粘附至所述壳体的壁的单片电力模块。

【技术特征摘要】
2015.08.19 US 14/830,3161.一种电力电子组件，包括：壳体；功率级的阵列，被设置在所述壳体内，并且每个功率级包括被配置为将来自牵引电池的直流电流转换为用于电机的交流电流的基于晶体管的开关布置，功率级通过树脂粘合在一起，以形成粘附至所述壳体的壁的单片电力模块。2.如权利要求1所述的电力电子组件，还包括：电容器组，所述电容器组被设置在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷光寅，迈克尔·W·德格内尔，陈清麒，纪昌俊，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US