用于机动车辆的电路装置和电路装置的应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于机动车辆的电路装置，该电路装置具有至少一个半导体元件30和至少一个第一金属承载板2a和金属电路板2b。当承载板2a与电路板2b电绝缘地间隔并且承载板2a通过至少一个半导体元件30与至少其中一个电路板2b电连接从而承载板2a和电路板2b形成电气的三极时，则提供了多样化的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于机动车辆的电路装置以及用于机动车辆的电路装置在各种应用中的用途。
技术介绍
在机动车辆技术的领域中增加着的成本压力导致电子元件也必须适用于各种使用目的。当前的实践中，特别是在电力电子设备中，例如在电池管理中、在启停技术中以及例如在回收过程中的充电管理中使用个性化的电路装置。然而这些以适应结构空间的方式设置在电池电缆的区域中的个性化的电路装置在研发中复杂并且因此昂贵。因为必须为每个应用研发与此合适的电路装置，其单位数量也不能量化。
技术实现思路
这些缺点造成了本专利技术的任务，即，提供一种用于在机动车辆中的电力电子设备的电路装置，该电路装置以这样的方式模块化，即，使其可以根据装配方式而定地用于各种目的。该目的根据本专利技术通过根据权利要求1的电路装置以及根据权利要求24的电路装置的应用实现。根据本专利技术的电路装置具有至少一个半导体元件。例如，这里可以使用晶体管，例如FETs、MOSFETs、IGBTs、晶闸管或类似元件。根据本专利技术，电路装置装配有至少一个半导体元件，其中，装配优选通过SMD((Surface-Mounted-Device)表面安装器件)技术进行。为了多样化的适用性，必须以这样的方式构造电路装置，即，在区别最大的应用情况下可以在相同的布局上进行装配和随后的电路接通。也即，电路装置的几何形状以及布置尽可能地就许多不同的应用情况而言以相同的方式构造。特别布设、尤其是电路板的布置这样实施，即，自身同样的布置始终可以在区别最大的应用中使用。这样的优点在于，根据本专利技术的电路装置可以高产量生产并且可以根据相应的使用目的以半导体元件进行装配。通过半导体元件的合适的调控，于是电路装置可以用于在机动车技术内的不同的应用领域。可以这样实现一致的装置构造，即，设置一个第一金属承载板和两个金属电路板。承载板以及电路板用作一个或多个半导体元件的机械载体并且因为它们是金属的而能非常好地导热。由此实现了，在电力电子的领域中，对于半导体元件而言足够好的散热。因此，可以实现电路装置例如对于50安培，100安培和更大的电流的载流能力的增加。特别地，优选用作电动汽车或混合动力汽车中的整流器。优选地，建议在大于10A的、优选大于50A的或大于300A的电流下工作的应用中使用。以电绝缘的方式隔开承载板和电路板。在此可以形成间隙，例如在承载板和电路板之间的气隙。该间隙也可以填充绝缘材料。在装配中，承载板通过至少一个半导体元件与至少其中一个电路板电连接。优选地，设置至少两个半导体元件并且承载板分别通过至少各一个半导体元件分别与其中各一个电路板电连接。从支承板到电路板的电流路径分别通过至少各一个半导体元件引导。根据半导体元件的类型和/或半导体元件的调控，可以在电路板和承载板之间实现适合于相应的使用目的的不同的电路。已经证明，如果半导体元件将承载板和电路板连接从而使承载板和电路板形成电三极时，这种情况下模块化程度特别高。在运行中，通过半导体元件的适当调控，以这样的方式运行电路装置，即，使得载板和电路板各自可以具有不同的电势。然而，也可以使电路板短路连接，从而从三极变成两极。然而，这取决于各个应用。然而，布设总是能够通过半导体的控制、特别是栅极/基极的控制而实现三极。该控制通过电路板上的导电电路实现并且对于所有应用而言布设优选是相同的。根据本专利技术的三极可以用于各种不同电路中。例如建议在电子电池安全连接端子中使用或为了电子电池安全连接端子而使用电气的三极。这种电子电池安全连接端子使得可以将电池，特别是B+极与整车电源断开。在发生碰撞时，必须将电池与整车电源，特别是起动器电路断开。为此，必须能够借助于合适的电力电子元件非常快速地切换电池电缆，并且必要时在电流下切换。根据本专利技术，电路装置可以以承载板连接到电池电极。至少一个电路板与电池电缆，特别是起动器电缆电连接。在碰撞情况下，可以控制承载板和电路板之间的半导体元件，使得其断开承载板和电路板之间的电连接。通过使这两个电路板在输出侧短路，由此可以实现电池安全连接端子的载流能力增加。因此，存在从承载板到各一个电路板的两个电流路径。在运行期间，电池电流通过这两个电流路径流动。在碰撞的情况下，这两个电流路径可以彼此断开或共同地关闭。还可能的是，一个电路板与对安全至关重要的电池电缆连接并且另一电路板与汽车电路的与安全无关的部分电连接。在碰撞情况下，例如承载板和这两个电路板中的第一电路板之间的电连接可以由此断开，从而进行安全至关重要的切断。汽车电路的其余部分可以保持连接到电池。还可以将根据本专利技术的电路装置用于启动电流限制。启动电流限制主要用于启停
在启动时，必须防止整车电源的电压的跌落。然而这通常在起动器开始运转时发生。此时，启动线圈几乎引起电池电极的短路并且电池电压会跌落。然而，必须防止这种情况，即，由于起动器电流过大使得电池电压跌落到临界值以下。因此，在启动时刻必须增加起动器电缆的电阻，这促使对电流的限制。根据本专利技术的三极因此例如通过承载板与电池电极连接。至少其中一个电路板可以与电池电缆连接。在承载板和电路板之间设置有电阻，该电阻也可以由半导体形成。除了电阻之外，还可以通过半导体元件形成电开关。在启动时刻，打开开关，启动电流通过电阻流动并受到限制。在启动之后的短时间内，开关可以闭合，然后启动电流通过开关以及电阻流动。因此可以这样实现具有几乎两倍的载流能力的启动限流，即，使这两个电路板都在输出侧与电池电缆连接。承载板可以与电池电极连接。在承载板和各其中一个电路板之间连接至少一个由半导体元件和电阻组成的开关。这两个开关在启动情况下打开并且电流通过这两个电阻从承载板流到电路板。在启动之后，开关可以同时关闭或者串联(kaskadiert)相继关闭并且然后启动电流通过一个或两个开关和电路板从承载板流动到电池电缆。同样在启动停止技术中能够使用的是，电路装置可以用作汽车电路稳定器。这里，例如可以设置起动器电池以及电源电池。该电路装置可以用作电池的这两个正电极之间的Q-二极管。承载板与整车电源电池的正极连接并且至少其中一个电路板与起动器电池的正极连接。在启动期间，可以打开设置为承载板和电路板之间的开关的半导体元件并且启动电流仅从起动器电池流动到起动器。然后，整车电源电池不通过起动器而负载并保持其电压。开关可以在启动后立即关闭。开关也可以用作Q-二极管。这导致在电源电池和起动器电池之间的补偿电流仅能够在一个方向上流动。特别地，电路装置可以这样运作，即，不必强制性地接通三极的所有三个极。还可以切换一个极并且可以通过适当的装配和控制来实现不同的功能。例如如果电池使用到过充保护，则也是这种情况。这例如对于锂离子电池是必需的。电路装置可以在电池电极和电池单元的输出端之间接通。一个电路板与电池单元的输出端连接并且一个电路板与电池电极连接。承载板一方面通过半导体开关并且另一方面优选通过反并联的二极管来与其中各一个电路板连接。根据开关的设置，电流可以例如仅从电池电极流到电池单元或者反过来从电池单元流到电池电极。这实现了对电池单元进行过充保护以及对于电池单元的深度放电而言的保护电路。还可以实现反极性保护。在工作期间，根据半导体元件的装配及其调控，电路装置因此提供各种应用可能性。当承载板在运行期间带有三极的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机动车辆的电路装置，所述电路装置具有：‑至少一个半导体元件和‑至少一个金属的第一承载板和金属的电路板，其中所述承载板与所述电路板电绝缘地间隔并且所述承载板通过至少其中一个半导体元件与其中至少一个电路板电连接，从而所述承载板和所述电路板形成电气的三极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.13 DE 102014006841.21.一种用于机动车辆的电路装置，所述电路装置具有：-至少一个半导体元件和-至少一个金属的第一承载板和金属的电路板，其中所述承载板与所述电路板电绝缘地间隔并且所述承载板通过至少其中一个半导体元件与其中至少一个电路板电连接，从而所述承载板和所述电路板形成电气的三极。2.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于，所述电气的三极至少设置为A)电子的电池安全连接端子，B)启动电流限制器，C)车载电源稳定器，D)Q二极管，E)电池过充保护器这些电路的一个。3.根据权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，在运行中所述承载板具有三极的第一电势并且所述电路板具有三极的两个不同的并且与第一电势不同的电势。4.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置，其特征在于，所述电路板互相电绝缘。5.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置，其特征在于，所述半导体元件在承载板和至少其中一个电路板之间形成开关或二极管。6.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置，其特征在于，至少一个半导体元件成型为晶体管。7.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置，其特征在于，所述电路板中的至少一个具有半导体元件的两个互相电绝缘的触点并且所述承载板具有半导体元件的一个触点，特别地，所述电路板中的至少一个具有开关触点和晶体管的电源触点和/或承载板具有晶体管的电源触点。8.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置，其特征在于，所述承载板与将承载板与电路板连接的半导体元件的各个连接端构成了共同的电势。9.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置，其特征在于，在运行中，所述承载板上恰好具有一个电势。10.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置，其特征在于，所述承载板与半导体元件这样接触，使得所述承载板与所述半导体元件的各一个连接件电短路连接。11.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置，其特征在于，所述电路板与将电路板与承载板连接的半导体元件的连接端形成一个电势并且为了控制半导体元件，在电路板上引导一个电势。12.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置，其特征在于，所述电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦西姆·塔扎里，西蒙·贝奇尔，弗兰克·格龙瓦尔德，索赫·拉法提，
申请(专利权)人：自动电缆管理有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE