功率组件及电机控制器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种功率组件及电机控制器，所述功率组件包括印刷电路板、集成铜排以及多个相电压转换模块；每一所述相电压转换模块包括散热器、上桥开关以及下桥开关，所述上桥开关和所述下桥开关分别包括多个并联连接的分立器件；所述集成铜排为平板状并与所述印刷电路板平行，且所述印刷电路板位于所述集成铜排的第一侧、所述多个相电压转换模块分别位于所述集成铜排的第二侧；所述多个相电压转换模块中的每一分立器件分别连接到所述集成铜排和印刷电路板。本实用新型专利技术通过集成铜排及散热器将多个分立器件集成在一起，大大提高了功率组件的功率密度，同时散热性较好、成本较低、结构简单、体积和重量小。

Power Module and Motor Controller

The utility model provides a power component and a motor controller, the power component includes a printed circuit board, an integrated copper bar and a plurality of phase voltage conversion modules; each phase voltage conversion module includes a radiator, an upper bridge switch and a lower bridge switch, the upper bridge switch and the lower bridge switch respectively comprise a plurality of discrete devices connected in parallel; the integrated copper bar is level. The printed circuit board is parallel to the printed circuit board, and the printed circuit board is located on the first side of the integrated copper bar, and the plurality of phase voltage conversion modules are located on the second side of the integrated copper bar, respectively. Each discrete component of the plurality of phase voltage conversion modules is connected to the integrated copper bar and the printed circuit board respectively. The utility model integrates several discrete devices together by integrating copper bars and radiators, greatly improves the power density of power components, and has good heat dissipation, low cost, simple structure, small volume and weight.

【技术实现步骤摘要】
功率组件及电机控制器
本技术涉及电机控制领域，更具体地说，涉及一种功率组件及电机控制器。
技术介绍
随着国家对环保和能源问题的日益关注，新能源电动汽车的发展逐步加快。电机驱动系统是电动汽车的核心，电机控制器作为电机驱动系统的关键部件，需要具有很好的防水、散热、防震性能。随着电机控制器的日趋成熟，电机控制器的功率密度的大小也越来越受到重视，功率组件是电机控制器的核心组件，其是影响功率密度大小、散热性能以及成本的主要因素。现有电机控制器中的功率组件主要采用功率模块，一个功率模块集成了一相的上下桥。但功率模块的电流比较大，例如可达到500A，价格也很高。此外，各个生产厂家的功率模块的各个引脚的定义和位置各不相同，功率模块的结构也有差异，从而导致功率模块的替代性较差，使用时存在较大风险。此外，功率组件还可采用分立器件。分立器件具有价格便宜的优点，且所有厂家的分立器件的都采用相同的封装方式，并有国际标准，但分立器件的电流较小，例如最大只能做到50A，从而导致500A功率组件中需要并联10个甚至更多个分立器件。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对上述集成有上下桥的功率模块价格高、替代性差以及分立器件功率密度小的问题，提供一种功率组件及电机控制器。本技术解决上述技术问题的技术方案是，提供一种功率组件，包括印刷电路板、集成铜排以及多个相电压转换模块；每一所述相电压转换模块包括散热器、上桥开关以及下桥开关，所述上桥开关和所述下桥开关分别包括多个并联连接的分立器件，且在每一相电压转换模块中，所述多个分立器件分别贴于所述散热器的表面；所述集成铜排为平板状并与所述印刷电路板平行，且所述印刷电路板位于所述集成铜排的第一侧、所述多个相电压转换模块分别位于所述集成铜排的第二侧；所述多个相电压转换模块中的每一分立器件分别连接到所述集成铜排和印刷电路板。在本技术所述的功率组件中，所述散热器为双面液冷散热器，且多个相电压转换模块的散热器平行设置并分别垂直于所述集成铜排；在每一相电压转换模块中，多个所述分立器件分别通过绝缘材料固定到所述散热器的两侧表面。在本技术所述的功率组件中，所述多个相电压转换模块中的散热器的冷却液入口和冷却液出口分别背向所述集成铜排设置。在本技术所述的功率组件中，所述集成铜排包括依次叠加设置并相互绝缘的第一铜排、第二铜排以及第三铜排，且所述多个相电压转换模块位于所述第三铜排的外侧；所述第一铜排上具有第一通孔，第二铜排上具有第二通孔，且所述第一通孔和第二通孔的位置对应；所述第一铜排上还具有多个第一连接引脚，所述第二铜排上具有多个第二连接引脚，所述第三铜排上具有多个第三连接引脚，且所述第一连接引脚延伸到所述集成铜排的第一侧，所述第二连接引脚穿过所述第一通孔延伸到所述集成铜排的第一侧，所述第三连接引脚穿过所述第二通孔和第一通孔延伸到所述集成铜排的第一侧。在本技术所述的功率组件中，所述第一铜排外侧、所述第一铜排和第二铜排之间、所述第二铜排和第三铜排之间以及所述第三铜排外侧分别具有绝缘层，且每一所述绝缘层上具有与所述第一通孔对应的第三通孔。在本技术所述的功率组件中，所述第一铜排和第二铜排为片状单体；所述第三铜排包括多个独立的、相互绝缘的条状单体，且每一所述条状单体上具有多个第三连接引脚；所述第一铜排上具有用于连接供电电源的正极的第一接线端子，所述第二铜排上具有用于连接所述供电电源的负极的第二接线端子，所述第三铜排的多个条状单体上具有用于分别连接电机各个相线的第三接线端子，且所述第一接线端子、第二接线端子、第三接线端子错开设置。在本技术所述的功率组件中，所述分立器件为N沟道金属氧化物半导体场效应管；所述多个相电压转换模块包括U相电压转换模块、V相电压转换模块以及W相电压转换模块；所述第三铜排的多个条状单体包括U相输出铜排、V相输出铜排以及W相输出铜排；所述U相电压转换模块的上桥开关的多个分立器件的栅极分别焊接到所述印刷电路板、漏极分别焊接到所述第一铜排的第一连接引脚、源极分别焊接到所述U相输出铜排的第三连接引脚；所述U相电压转换模块的下桥开关的多个分立器件的栅极分别焊接到所述印刷电路板、漏极分别焊接到所述U相输出铜排的第三连接引脚、源极分别焊接到所述第二铜排的第二连接引脚；所述V相电压转换模块的上桥开关的多个分立器件的栅极分别焊接到所述印刷电路板、漏极分别焊接到所述第一铜排的第一连接引脚、源极分别焊接到所述V相输出铜排的第三连接引脚；所述V相电压转换模块的下桥开关的多个分立器件的栅极分别焊接到所述印刷电路板、漏极分别焊接到所述V相输出铜排的第三连接引脚、源极分别焊接到所述第二铜排的第二连接引脚；所述W相电压转换模块的上桥开关的多个分立器件的栅极分别焊接到所述印刷电路板、漏极分别焊接到所述第一铜排的第一连接引脚、源极分别焊接到所述W相输出铜排的第三连接引脚；所述W相电压转换模块的下桥开关的多个分立器件的栅极分别焊接到所述印刷电路板、漏极分别焊接到所述W相输出铜排的第三连接引脚、源极分别焊接到所述第二铜排的第二连接引脚。在本技术所述的功率组件中，在所述第一铜排上，多个所述第一通孔排列成平行的三行，多个所述第一连接引脚排列成平行的三行，且两行所述第一连接引脚分别突伸入两行所述第一通孔后垂直向所述集成铜排的第一侧延伸、另一行所述第一引脚突伸出所述第一铜排的边缘后垂直向所述集成铜排的第一侧延伸；在所述第二铜排上，多个所述第二通孔排列成平行的三行，多个所述第二连接引脚排列成平行的三行，且三行所述第二连接引脚分别突伸入三行所述第二通孔后垂直向所述集成铜排的第一侧延伸。在本技术所述的功率组件中，所述U相输出铜排、V相输出铜排以及W相输出铜排分别具有两行第三连接引脚；所述U相输出铜排上的一行第三连接引脚分别穿过一行第二通孔和第一通孔后延伸到所述集成铜排的第一侧、另一行第三连接引脚从所述第一铜排和第二铜排侧面延伸到所述集成铜排的第一侧；所述V相输出铜排以及W相输出铜排上的两行第三连接引脚分别穿过相邻的两行第二通孔和第一通孔后延伸到所述集成铜排的第一侧。本技术还提供一种电机控制器，包括如上所述的功率组件。本技术的功率组件及电机控制器具有以下有益效果：通过集成铜排及散热器将多个分立器件集成在一起，大大提高了功率组件的功率密度，同时散热性较好、成本较低、结构简单、体积和重量小。附图说明图1是本技术功率组件实施例的示意图；图2是本技术功率组件中相电压转换模块实施例的示意图；图3是本技术功率组件中集成铜排实施例的示意图；图4是本技术功率组件中集成铜排实施例的分解示意图；图5是本技术功率组件中集成铜排的第一铜排实施例的示意图；图6是本技术功率组件中集成铜排的第二铜排实施例的示意图；图7是本技术功率组件中集成铜排的第三铜排实施例的示意图；图8是本技术功率组件中分立元件的连接示意图；图9是本技术电机控制器实施例的示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，是本技术功率组件实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率组件，其特征在于，包括印刷电路板、集成铜排以及多个相电压转换模块；每一所述相电压转换模块包括散热器、上桥开关以及下桥开关，所述上桥开关和所述下桥开关分别包括多个并联连接的分立器件，且在每一相电压转换模块中，所述多个分立器件分别贴于所述散热器的表面；所述集成铜排为平板状并与所述印刷电路板平行，且所述印刷电路板位于所述集成铜排的第一侧、所述多个相电压转换模块分别位于所述集成铜排的第二侧；所述多个相电压转换模块中的每一分立器件分别连接到所述集成铜排和印刷电路板。

【技术特征摘要】
1.一种功率组件，其特征在于，包括印刷电路板、集成铜排以及多个相电压转换模块；每一所述相电压转换模块包括散热器、上桥开关以及下桥开关，所述上桥开关和所述下桥开关分别包括多个并联连接的分立器件，且在每一相电压转换模块中，所述多个分立器件分别贴于所述散热器的表面；所述集成铜排为平板状并与所述印刷电路板平行，且所述印刷电路板位于所述集成铜排的第一侧、所述多个相电压转换模块分别位于所述集成铜排的第二侧；所述多个相电压转换模块中的每一分立器件分别连接到所述集成铜排和印刷电路板。2.根据权利要求1所述的功率组件，其特征在于，所述散热器为双面液冷散热器，且多个相电压转换模块的散热器平行设置并分别垂直于所述集成铜排；在每一相电压转换模块中，多个所述分立器件分别通过绝缘材料固定到所述散热器的两侧表面。3.根据权利要求2所述的功率组件，其特征在于，所述多个相电压转换模块中的散热器的冷却液入口和冷却液出口分别背向所述集成铜排设置。4.根据权利要求1所述的功率组件，其特征在于，所述集成铜排包括依次叠加设置并相互绝缘的第一铜排、第二铜排以及第三铜排，且所述多个相电压转换模块位于所述第三铜排的外侧；所述第一铜排上具有第一通孔，第二铜排上具有第二通孔，且所述第一通孔和第二通孔的位置对应；所述第一铜排上还具有多个第一连接引脚，所述第二铜排上具有多个第二连接引脚，所述第三铜排上具有多个第三连接引脚，且所述第一连接引脚延伸到所述集成铜排的第一侧，所述第二连接引脚穿过所述第一通孔延伸到所述集成铜排的第一侧，所述第三连接引脚穿过所述第二通孔和第一通孔延伸到所述集成铜排的第一侧。5.根据权利要求4所述的功率组件，其特征在于，所述第一铜排外侧、所述第一铜排和第二铜排之间、所述第二铜排和第三铜排之间以及所述第三铜排外侧分别具有绝缘层，且每一所述绝缘层上具有与所述第一通孔对应的第三通孔。6.根据权利要求4所述的功率组件，其特征在于，所述第一铜排和第二铜排为片状单体；所述第三铜排包括多个独立的、相互绝缘的条状单体，且每一所述条状单体上具有多个第三连接引脚；所述第一铜排上具有用于连接供电电源的正极的第一接线端子，所述第二铜排上具有用于连接所述供电电源的负极的第二接线端子，所述第三铜排的多个条状单体上具有用于分别连接电机各个相线的第三接线端子，且所述第一接线端子、第二接线端子、第三接线端子错开设置。7.根据权利要求6所述的功率组件，其特征在于，所述分立器件为N沟道金属氧化物半导体场效应管；所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：许文兴，
申请(专利权)人：苏州汇川联合动力系统有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32