提出一种具有功率半导体模块和外部负载连接元件的功率电子装置，其中外部负载连接元件具有第一连接装置，并且其中功率半导体模块具有壳体、基板和内部负载连接元件，内部负载连接元件具有第二连接装置，其中所述基板具有第一切口，所述第一连接装置穿过所述第一切口延伸到所述功率半导体模块的内部中并且在此以摩擦锁定和导电的方式连接到内部负载连接元件的第二连接装置。
【技术实现步骤摘要】
功率电子装置和具有这种装置的电动车辆
本专利技术描述了一种具有功率半导体模块并具有安装设备的功率电子装置，以及具有所述装置的电动车辆，其中所述车辆可以是纯电动供以功率的工业卡车，还可以是纯电动供以功率的客车，由借助于电气部件进行混合动力驱动供以功率的客车，以及用于在公司场所内运输或在公共道路上运输的类似供以功率的运输车辆。
技术介绍
从现有技术已知功率电子装置，例如在DE102016107083A1中公开的那样，在本申请的优先权日期之前DE102016107083A1还未公开，所述功率电子装置通过功率半导体模块、接触弹簧、负载连接元件和被实施为电动车辆一部分的安装装置来实施，其中功率半导体模块具有负载连接元件，该负载连接元件优选地从功率半导体模块的内部向外突出并且优选地具有第一外部接触面，即用于外部连接的接触面，并且其中负载连接元件具有第二接触面。第一接触面和第二接触面之间的导电压力接触连接借助于接触弹簧来实施，其中对于此所必需的压力由于功率半导体模块以摩擦锁定方式连接到安装装置的事实而被施加到接触弹簧。
技术实现思路
鉴于所详细说明的现有技术的知识，本专利技术基于提出在功率电子装置和车辆范围内的功率半导体模块的目的，其中功率半导体模块到车辆中的集成以有效且灵活的方式来配置。根据本专利技术，该目的通过具有如下特征的功率电子装置以及具有如下特征的车辆来实现。根据本专利技术的功率电子装置通过功率半导体模块和外部负载连接元件来实施，其中外部负载连接元件具有第一连接装置，并且其中功率半导体模块具有壳体、基板以及内部负载连接元件，内部负载连接元件具有第二连接装置，其中所述基板具有第一切口，所述第一连接装置穿过所述第一切口延伸到所述功率半导体模块的内部并且在此以摩擦锁定且导电的方式连接到内部负载连接元件的第二连接装置。特别优选的是，金属基板被实施为金属体，优选被实施为冷却装置，并且在这种情况下被实施为水冷却装置或空气冷却装置。同样有利的是，将基板相对于第一连接装置电绝缘的绝缘材料体布置于基板中的第一切口中。该绝缘材料体可以被实施为一件并且可以使多个连接装置彼此电绝缘并且相对于基板电绝缘。外部负载连接元件有利地被实施为具有第一连接装置的连接电缆，该第一连接装置以材料结合、摩擦锁定或紧密锁定的方式布置。特别有利的是，第一连接装置被实施为金属挤压部分，并且后者即金属挤压部分具有用于以摩擦锁定的方式连接到第二连接器件的第一连接器件。然而，也可以优选的是，外部负载连接元件被实施为连接销，其具有用于摩擦锁定连接到第二连接器件的第一连接器件。基本上而言，为了简化安装，第一连接器件和第二连接器件一起形成卡口式连接，并且替代地或附加地，第一连接器件可被实施为螺纹或者具有内螺纹的盲孔，并且第二连接器件可被实施为螺母或螺丝，螺丝的螺纹布置于盲孔的螺纹中。可能经常有利的是，壳体具有第二切口，其被设计成用于工具通过进给，以便通过配属的第一连接器件和第二连接器件将第一连接装置以导电方式连接到第二连接装置。根据本专利技术的电动车辆以与本专利技术相关的方式来实施，其具有上述功率电子装置、能量存储装置和作为主驱动装置或辅助驱动装置的电驱动马达。特别有利的是，一些外部负载连接元件被实施为连接销，所述连接销是安装装置的集成部件，并且其中这些外部负载连接元件与安装装置电绝缘地布置。其它外部负载连接元件可以被实施为连接电缆。同样有利的是，安装装置被实施为车轴驱动装置。当然，除非本身被排除，否则以单数形式提及的特征，尤其是具有配属的连接装置的负载连接元件，可以在相应的装置中或在车辆中以复数形式存在。在车辆中也可以存在多个功率电子装置。当然，本专利技术的各种改进可以单独地或以任何期望的组合来实施，以实现改进。具体地，在不脱离本专利技术范围的情况下，不管其是否在所述装置或车辆的范围内提及，上文和下文所提及和解释的特征不仅可以指定的组合使用，而且可以其它组合使用或单独使用。附图说明图1是根据本专利技术的功率电子装置的第一改进的示意图。图2是根据本专利技术的功率电子装置的第二改进的示意图。图3是根据本专利技术的电动车辆的示意图。图4至图6示出根据本专利技术的功率电子装置的进一步改进。具体实施方式图1示出根据本专利技术的功率电子装置1的第一改进的示意图。后者即功率电子装置1具有功率半导体模块3，该功率半导体模块3就其本身而言由壳体30、电路载体4和在此被实施为空气冷却装置60的金属基板6构成。电路载体4在此通过导热层布置在空气冷却装置60上，并且通过在此呈杯状的壳体30相对于空气冷却装置60覆盖或封闭。此外，电容器装置48布置在该壳体30中，并且根据该电路适当地连接到电路载体4。电容器装置48由多个电容器480和连接电容器的电容器连接装置482构成。该电容器连接装置482具有多个接触脚，利用该接触脚在电容器480和电路载体4之间形成导电接触，准确而言是与布置在那里的导体迹线形成导电接触。在这种改进中电路载体4具有常规的衬底40，参照图4至图6，衬底40具有优选陶瓷的绝缘体40，该绝缘体40在背离空气冷却装置60的一侧上具有多个导体轨迹42，并且在面对空气冷却装置60的一侧上装配有金属衬里。轨迹42装配有功率半导体元件44，功率半导体元件44以常规方式在电路方面适当地连接，然而上述常规方式未示出。在此所示的功率半导体模块3，特别是本文所包含的开关装置被设计成将直流电压转换为三相交流电压，也就是说形成三相功率逆变器，如通常用于操作三相电动马达那样，其中能量从电池中汲取。该功率半导体模块3基本上也可以在所连接的三相电动马达的发电机模式将能量供应回到电池中。在此所呈现的所有功率电子装置1基本如在此所述的那样实施。还示出了多个内部负载连接元件46中的一个，其在此形成基板4(更确切地说是基板4的导体轨迹)与配属的外部负载连接元件2之间的连接。该内部负载连接元件46被实施为金属成形体，其以导电方式连接到基板4的配属导体轨迹。这种负载连接元件46通常用作内线和外线，以便从开关装置或者连接到其的电容器装置48获得电能。还示出了多个外部负载连接元件2中的一个，其在此被实施为具有第一连接装置22的连接电缆20，该第一连接装置22被实施为挤压(extruded)部分，并且以摩擦锁定的方式连接到连接电缆20的末端。基本上，外部负载连接元件2延伸穿过基板6中的切口64进入功率半导体模块3的内部。为了电绝缘的目的，绝缘材料体640布置于基板6中的切口64中并且防止第一连接元件22和基体6之间的导电连接。绝缘材料体640自身又具有切口，外部负载连接元件2(更准确而言其第一连接装置22)通过绝缘材料体640自身具有的切口延伸到功率半导体模块3的内部。第一连接装置22具有第一连接器件220，螺纹销，该螺纹销延伸穿过内部连接元件46的配属的第二连接元件460，其被实施为圆形切口。通过第二连接器件48(其在此被实施为螺纹连接到螺纹销上的螺母480)，第一连接元件22以摩擦锁定和导电的方式连接到第二连接元件460，其结果是内部负载连接元件46也以导电方式连接到功率半导体模块3内部的外部负载连接元件2。图2示出根据本专利技术的功率电子装置1的第二改进的示意图，其基本类似于第一改进，其中因此未给出对相同特征的进一步的明确描述。在此示出五个外部负载连接元件2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.功率电子装置(1)，其具有功率半导体模块(3)并具有外部负载连接元件(2)；其特征在于所述外部负载连接元件(2)具有第一连接装置(22,24)，并且其中所述功率半导体模块(3)具有壳体(30)、基板(6)和内部负载连接元件(46)，内部负载连接元件(46)具有第二连接装置(460)，其中基板(6)具有第一切口(64)，所述第一连接装置(2)延伸通过所述第一切口(64)进入所述功率半导体模块(3)的内部，并且在此以摩擦锁定和导电方式连接到内部负载连接元件(46)的第二连接装置(460)。
【技术特征摘要】
2017.05.17 DE 102017110722.31.功率电子装置(1)，其具有功率半导体模块(3)并具有外部负载连接元件(2)；其特征在于所述外部负载连接元件(2)具有第一连接装置(22,24)，并且其中所述功率半导体模块(3)具有壳体(30)、基板(6)和内部负载连接元件(46)，内部负载连接元件(46)具有第二连接装置(460)，其中基板(6)具有第一切口(64)，所述第一连接装置(2)延伸通过所述第一切口(64)进入所述功率半导体模块(3)的内部，并且在此以摩擦锁定和导电方式连接到内部负载连接元件(46)的第二连接装置(460)。2.根据权利要求1所述的功率电子装置，其特征在于：金属基板(6)被实施为金属体。3.根据权利要求1所述的功率电子装置，其特征在于：金属基板(6)被实施为冷却装置(60,62)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的功率电子装置，其特征在于：在基板(6)的第一切口(64)中布置有使基板(6)相对于第一连接装置(22)电绝缘的绝缘材料体(640)。5.根据权利要求1至3中任一项所述的功率电子装置，其特征在于：所述外部负载连接元件(2)被实施为具有第一连接装置(22)的连接电缆(20)，所述第一连接装置(22)以材料结合、摩擦锁定或紧密锁定的方式布置。6.根据权利要求5所述的功率电子装置，其特征在于：第一连接装置(22)被实施为金属挤压部分，并且后者即金属挤压部分具有用于以摩擦锁定的方式连接到第二连接装置的第一连接器件(220,222)。7.根据权利要求1至3中任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·瓦尔特，
申请(专利权)人：赛米控电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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