汽车逆变器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种汽车逆变器，所述汽车逆变器包括水冷板以及直流母线电容，所述水冷板上开设有凹槽，所述直流母线电容容置于所述凹槽内。通过在水冷板上开设凹槽来容纳直流母线电容，从而使直流母线电容绝大部分被水冷板包围，极大降低了直流母线电容的整个外界环境的温度以及散热路径的热阻，避免因直流母线电容外壳暴露于高温环境下，导致散热效果不佳的问题，提高了汽车逆变器整体的性能。

【技术实现步骤摘要】
汽车逆变器
本技术涉及电机控制器
，特别涉及一种汽车逆变器。
技术介绍
电动汽车因节油、环保而逐渐进入汽车市场，其中的电机控制器(汽车逆变器)，为电动汽车核心零部件，其与电动机共同构成了新能源汽车的“发动机”，对电动汽车的成本与性能产生巨大影响。汽车逆变器中的核心零部件主要包括IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)和与IGBT连接的DC_Link电容(直流母线电容)，IGBT和DC_Link电容封装优劣及机械散热布置，极大影响了整个汽车逆变器的性能。电动汽车/混合动力汽车的汽车逆变器采用的直流母线电容一般为采用聚丙烯薄膜电容器，聚丙烯膜的优点在于：具有很高的耐水性，且不受强酸强碱腐蚀，对有机溶剂也有较强的抵抗力；电性能优良，介电强度高，损耗角正切值小，且与温度频率的关系不大；聚丙烯膜的缺点在于：由于聚丙烯易受光、热和空气中的氧所腐蚀，导致介质老化而性能变差；耐温性较差。虽然针对聚丙烯膜的特点，电动汽车/混合动力汽车的汽车逆变器选用聚丙烯膜电容器具有很多优点，但是受聚丙烯膜的缺点的限制，实际应用时必须考虑密封，散热的问题，以更大程度的发挥聚丙烯薄膜电容器的性能。请参考图1及图2，目前，汽车逆变器中的聚丙烯薄膜电容器一般通过环氧树脂6’灌封于塑料(PPS)外壳2’内，由于塑料外壳2’的热阻较大，使得散热成为当前亟需解决的首要问题。现有的聚丙烯薄膜电容器散热方式有两种：1)如图1所示，在塑料外壳2’的一侧设置水冷板1’，聚丙烯薄膜芯子3’的热量依次通过聚丙烯薄膜电容器的母排4’、塑料外壳2’传导到DC_Link电容外部。但是采用该方法的不足在于，由于聚丙烯薄膜电容器灌封于塑料(PPS)外壳2’内，其散热效果较差。2)如图2所示，在塑料外壳2’的一侧设置水冷板1’，电容器内部的母排4’穿过邻接水冷板1’一侧的塑料外壳2’并通过导热绝缘垫片直贴水冷板1’，通过母排4’将热量传导到DC_Link电容外面。其中，母排4’包括正铜排40’、负铜排41’。但是采用该方法的不足在于，由于外界环境温度较高，需要大面积的母排包裹聚丙烯薄膜芯子3’，图2中主要通过负铜排41’将热量传导到电容器外面，DC_Link电容底部正铜排40’与负铜排41’存在铜排叠层，正铜排40’与负铜排41’叠层之间、负铜排41’与冷水板1’之间设置有绝缘纸5’，若叠层效果不好将大大影响散热效果，结构工艺复杂。现有的汽车逆变器的构型为两种，第一种为叠层结构，即DC_Link电容、IGBT、水冷板1’自上而下分布，所述IGBT位于DC_Link电容和水冷板1’之间，该构型的汽车逆变器，由于DC_Link电容到水冷板1’的热阻较大，导致散热效果不佳。第二种为平铺结构，即IGBT和DC_Link电容均设置于水冷板1’上，但是由于DC_Link电容采用塑料外壳2’，热阻较大，导致散热效果不佳。针对上述两种构型的汽车逆变器存在的问题，为了使DC_Link电容正常工作且不被损坏，一种通用方法通过大幅增加DC_Link电容容值(高于系统纹波需求)，降低DC_Link电容单位容值下的电流密度及功耗，但这会大幅增加电容的体积及成本。而电动汽车/混合动力汽车对汽车逆变器的体积及成本均有较高的要求，作为汽车逆变器中最大的元器件，该方法难以被接受。另外一种方法是设置电容器温度传感器，在其过温时进行功率降额，使整个电驱动系统的动力输出被DC_Link电容的热瓶颈所限定，降低了汽车逆变器性能。随着电动汽车/混合动力汽车的输出功率的增加以及环境温度的提高，电容器的纹波电流需求逐渐增大，对电容器的散热提出了更高的要求，本领域技术人员一直在寻找满足这一需求的解决方法。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种汽车逆变器关键器件布局及散热方案，以解决使用现有技术中DC_Link电容散热效果不佳，导致汽车逆变器性能下降的问题。为解决上述技术问题，本技术提供一种汽车逆变器，所述汽车逆变器包括：水冷板以及直流母线电容，所述水冷板上开设有凹槽，所述直流母线电容容置于所述凹槽内。可选的，在所述的汽车逆变器中，还包括设置于所述水冷板的表面并与所述直流母线电容连接的IGBT。可选的，在所述的汽车逆变器中，所述IGBT与所述直流母线电容位于所述水冷板的同一表面。可选的，在所述的汽车逆变器中，所述水冷板包括第一水冷板及设置于所述第一水冷板下方并与所述第一水冷板的底面接触的第二水冷板，所述凹槽开设于所述第二水冷板上，所述IGBT设置于所述第一水冷板上。可选的，在所述的汽车逆变器中，所述第二水冷板上的所述凹槽的开口朝向所述第一水冷板的下表面。可选的，在所述的汽车逆变器中，所述直流母线电容包括芯子及用于引出所述芯子正负电极的母排，所述母排与所述IGBT连接。可选的，在所述的汽车逆变器中，所述母排贯穿所述第一水冷板与所述IGBT连接。可选的，在所述的汽车逆变器中，所述直流母线电容通过环氧树脂灌封于所述凹槽中。可选的，在所述的汽车逆变器中，所述直流母线电容为聚丙烯薄膜电容器，所述芯子为聚丙烯薄膜。可选的，在所述的汽车逆变器中，还包括容置于所述凹槽中的Y电容，所述Y电容与所述直流母线电容并联，并且接地。在本技术所提供的汽车逆变器中，所述汽车逆变器包括水冷板以及直流母线电容，所述水冷板上开设有凹槽，所述直流母线电容置于所述凹槽内。通过在水冷板上开设凹槽来容纳直流母线电容，从而使直流母线电容绝大部分被水冷板包围，极大降低了直流母线电容的整个外界环境的温度以及散热路径的热阻，避免因直流母线电容外壳暴露于高温环境下，导致散热效果不佳的问题，提高了汽车逆变器整体的性能。附图说明图1是现有的聚丙烯薄膜电容器散热方式的结构示意图一；图2是现有的聚丙烯薄膜电容器散热方式的结构示意图二；图3是本技术实施例一中汽车逆变器的半剖图；图4是本技术实施例二中汽车逆变器的半剖图。图1-图2中：1’-水冷板；2’-塑料外壳；3’-聚丙烯薄膜芯子；4’-母排；40’-正铜排；41’-负铜排；5’-绝缘纸；6’-环氧树脂；图3-图4中：1-水冷板；10-凹槽；11-第一水冷板；12-第二水冷板；2-IGBT；30-芯子；31-母排；310-正铜排；320-负铜排；4-环氧树脂。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术提出的汽车逆变器作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。实施例一请参考图3，其为本实施例中汽车逆变器的半剖图。所述汽车逆变器包括：水冷板1、IGBT2以及直流母线电容，所述水冷板1上开设有凹槽10，所述直流母线电容容置于所述凹槽10内，IGBT2设置于所述水冷板1的表面并与所述直流母线电容连接，其中，所述IGBT2与所述直流母线电容位于所述水冷板1的同一表面。通过在水冷板1上开设凹槽10来容纳直流母线电容，从而使直流母线电容绝大部分被水冷板1包围，极大降低了直流母线电容的整个外界环境的温度，有利于提高汽车逆变器的性能。进一步地，所述直流母线电容包括芯子30及用于引出所述芯子30正负电极的母排3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车逆变器，其特征在于，包括：水冷板以及直流母线电容，所述水冷板上开设有凹槽，所述直流母线电容容置于所述凹槽内。

【技术特征摘要】
1.一种汽车逆变器，其特征在于，包括：水冷板以及直流母线电容，所述水冷板上开设有凹槽，所述直流母线电容容置于所述凹槽内。2.如权利要求1所述的汽车逆变器，其特征在于，还包括设置于所述水冷板的表面并与所述直流母线电容连接的IGBT。3.如权利要求2所述的汽车逆变器，其特征在于，所述IGBT与所述直流母线电容位于所述水冷板的同一表面。4.如权利要求2所述的汽车逆变器，其特征在于，所述水冷板包括第一水冷板及设置于所述第一水冷板下方并与所述第一水冷板的底面接触的第二水冷板，所述凹槽开设于所述第二水冷板上，所述IGBT设置于所述第一水冷板上。5.如权利要求4所述的汽车逆变器，其特征在于，所述第二水冷板上的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宣，陈迎，袁宝成，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31