功率电子器件与电机的能松开的电连接制造技术

本发明专利技术涉及一种功率电子器件与电机的能松开的电连接。连接设备(1)用于将用于运行电机(3)的功率电子器件(2)与电机(3)的电的绕组(4)以能松开的方式导电连接，该连接设备具有连接导体(9)，在功率电子器件(2)的端子(6)与连接导体(9)之间设置有导电的第一连接点(9A)，在连接导体(9)与绕组(4)之间设置有导电的第二连接点(9B)，第一和第二连接点(9A、9B)中的一个以不能松开的方式实施，而第一和第二连接点(9A、9B)中的另一个以能松开的方式实施。本发明专利技术还涉及这种连接设备(1)的一种建立方法和一种具有这种连接设备(1)的驱动单元(5)和一种具有这种驱动单元(5)的车辆驱动系统。

【技术实现步骤摘要】
功率电子器件与电机的能松开的电连接
本专利技术涉及一种用于将用于运行电机的功率电子器件与电机的电的绕组以能松开的方式导电连接的连接设备。本专利技术还涉及建立这种连接设备的方法。本专利技术还涉及一种驱动单元，其具有电机、功率电子器件和这种连接设备。本专利技术还涉及一种具有这种驱动单元的车辆驱动系统。
技术介绍
例如，在使用电机作为车辆驱动系统中的牵引驱动器时，为了运行电机可能需要将非常高的电流从功率电子器件引导向电机。在这种应用中，电连接必须相对于振动有抵抗力地实施，并且此外还必须能够相对容易地松开，以便能够将电机与功率电子器件分开(例如用于更换/修理)。此外，连接点的数量应保持较小，以便使可能的故障源和重量保持较低。在申请人的未在先公开的DE102016208291A1中提出了一种用于机械和电连接接触配对件的弹簧夹。这些弹簧夹原则上适用于这种连接设备。
技术实现思路
本专利技术的任务是改进现有技术。该任务通过独立权利要求中说明的主题来解决。其优选的实施方式能从属权利要求获知。因此，提出了一种连接设备，其用于将用于运行电机的功率电子器件与电机的电的绕组以能松开的方式导电连接。所提出的连接设备具有连接导体。其还具有功率电子器件的端子与连接导体之间的导电的第一连接点。此外，它还具有连接导体与绕组之间的导电的第二连接点。第一和第二连接点中的一个在此以不能松开的方式实施。与之相对地，第一和第二连接点中的另一个以能松开的方式实施。功率电子器件的端子与电机的绕组之间通过所提出的连接设备因此尤其是存在恰好两个连接点，也就是所说的第一和第二连接点。两者之一以能松开的方式实施，而两者中的另一个以不能松开的方式实施。在建立连接设备时，优选首先建立能松开的连接点，然后才建立不能松开的连接点。原则上，连接设备可以拥有多个这种连接导体。其中每个连接导体在此将功率电子器件的多个端子中的一个与电机的多个绕组中的一个以能松开的方式电连接。为此，在每个连接导体中设置有相应实施的第一和第二连接点。尤其地，以不能松开的方式实施的连接点只有在破坏形成或产生实际上的连接点的连接机构的情况下才能被拆开。因此，不能松开并不意味着连接点原则上不再能拆开。不能松开的连接点例如可以通过材料锁合的(stoffschlüssig)连接来建立，譬如通过熔焊或钎焊或压焊来建立，并且/或者通过塑性变形，譬如通过压接或铆接来建立。与之相对地，以能松开的方式实施的连接点尤其能够在不破坏形成或产生实际上的连接点的连接机构的情况下拆开。能松开的连接点例如可以通过螺丝或插塞接触部或借助能松开的夹具或能松开的卡子来建立。因此，在将连接点拆开之后很大程度上保留了各自的连接机构，例如螺丝、夹具，卡子或插头/插座等，并且必要时可以被再次使用。在当前，以能松开的方式实施的连接点优选借助在DE102016208291A1中提出的弹簧夹中的一个来建立。电机尤其被理解为如下机器：其将电能(电流、电压)转换成机械能(转速、轴上的转矩)或者反之。因此其尤其可以是电动马达或相应实施的发电机。电机尤其可以是旋转磁场电机，如异步或同步电机。替选地，它可以是直流电机。这种电机拥有至少一个、尤其是多个绕组。这些绕组可以设置在电机的定子和/或转子中。绕组用于所说的将电能转化为机械能，或者反之。绕组例如可以通过由能导电的实心材料构成的唯一的电导体形成，或者通过具有多条电导体的绞合线(线束)形成。连接设备尤其用于功率电子器件与绕组端部，即与绕组的自由端部电连接。绕组端部尤其位于电机的绕组头上。用于运行电机的功率电子器件尤其被理解为如下电子器件：其拥有相应的电的构件，功率电子器件可以利用这些电的构件提供用于运行电机的电能(马达运行)，并且/或者功率电子器件可以利用这些电的构件导出来自电机的电能(发电机运行)。优选地，功率电子器件具有电的功率半导体开关，譬如MOSFET或IGBT。优选地，功率电子器件是指逆变器或逆变器的至少一部分。逆变器被实施成用于将直流电转换为交流电，或者相反地转换。这种逆变器因此也被称为AC/DC转换器。对此替选地，功率电子器件也可以是指变流器或变流器的至少一部分。这种变流器被实施成用于将具有一种频率的交变电流转换成具有另一种频率的交变电流，或者相反地转换。这种变流器因此也被称为AC/AC转换器。然而，功率电子器件也可以具有这种逆变器和这种变流器，例如集合在功率电子模块中。连接导体优选是指具有低电阻的电导体。为此，连接导体尤其由铜或铝(这包括相应的Cu或Al合金)制成。优选地，连接导体通过由实心材料制成的唯一的电导体形成。因此，连接导体尤其被称为导电轨，也被称为汇流条(BusBar)。连接导体具有合适的形状，以便能够用作绕组与功率电子器件的所配属的端子之间的连接部。呈L形的连接导体已被证明是特别合适的。在此，L形状的一个侧边可以比L形状的另一侧边更短。在所提出的连接设备中，所需的连接点的数量较少。此外，只需要其中一个连接点以能松开的方式实施。因此可以明显节省结构空间、重量和成本。此外，由此使连接点和引导电流的构件由于制造公差和热膨胀差异所造成的机械负载很小。因此，在使用寿命期间可以防止连接点或相关的构件损坏，譬如松动或断裂。此外，可以节省花费高的和有风险的制造步骤，譬如对电机的绕组的电缆接线柱的定位。此外，在功率电子器件的壳体中不需要为用于断开或闭合能松开的连接点的工具(例如，扳手或钳子)强制设置单独的开口，这是因为能松开的连接点能够位于电机的壳体中，而不在功率电子器件的壳体中。因此，可以使用已经存在于电机的壳体中的开口。优选地，连接导体的两个端部或全部两个端部被实施成用于建立连接点。这两个连接点因此处于连接导体的端部的区域中。因此，其中一个端部被实施成用于建立第一连接点，而另一个端部被实施成用于建立第二连接点。优选地，连接导体的其中一个端部为了建立第二连接点实施为圈环。电机的绕组，尤其是绕组端部可以导入到该圈环中。接着，圈环例如通过压焊或钎焊或熔焊或压接与绕组材料锁合和/或形状锁合(formschlüssig)地导电连接，以便形成不能松开的第二连接点。然后，连接导体的另一个端部实施成用于建立第一连接点。为此，该另一个端部可以实施有针对相应的连接机构的容纳部。由于连接导体上的这种圈环，使得电机的绕组仅需要被导入其中作为对建立第二连接点的准备。因此不需要通常在绕组端部额外设置的电缆接线柱或套管。因此，在连接设备的优选改进方案中，第一连接点以能松开的方式实施，而第二连接点以不能松开的方式实施。因此，功率电子器件的端子与连接导体之间的(第一)连接点是能松开的，而连接导体与绕组之间的(第二)连接点是不能松开的。功率电子器件优选形成自己的模块。为此，功率电子器件可以布置在自己的壳体中，即功率电子器件壳体中。该壳体可以是完全闭合的，或者可以至少朝电机方向开放。在后一种情况下，壳体尤其呈盆形地实施。电机同样优选形成自己的模块。为此，电机可以布置在自己的壳体，即电机壳体中。除了一些必需的开口(譬如用于电机的驱动轴，以及用于功率电子器件的端子和/或用于冷却剂供应和导出)之外，壳体可以是完全闭合的，或者至少朝功率电子器件方向开放。两个模块“功率电子器件”和“电机”尤其分别如下这样地构成，即，使得它们能够接合在一起用以形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.连接设备(1)，其用于将用于运行电机(3)的功率电子器件(2)与所述电机(3)的电的绕组(4)以能松开的方式导电连接，所述连接设备具有连接导体(9)，其中，在所述功率电子器件(2)的端子(6)与所述连接导体(9)之间设置有导电的第一连接点(9A)，并且其中，在所述连接导体(9)与所述绕组(4)之间设置有导电的第二连接点(9B)，并且其中，第一和第二连接点(9A、9B)中的一个以不能松开的方式实施，而所述第一和第二连接点(9A、9B)中的另一个以能松开的方式实施。

【技术特征摘要】
2017.04.07 DE 102017205970.21.连接设备(1)，其用于将用于运行电机(3)的功率电子器件(2)与所述电机(3)的电的绕组(4)以能松开的方式导电连接，所述连接设备具有连接导体(9)，其中，在所述功率电子器件(2)的端子(6)与所述连接导体(9)之间设置有导电的第一连接点(9A)，并且其中，在所述连接导体(9)与所述绕组(4)之间设置有导电的第二连接点(9B)，并且其中，第一和第二连接点(9A、9B)中的一个以不能松开的方式实施，而所述第一和第二连接点(9A、9B)中的另一个以能松开的方式实施。2.根据权利要求1所述的连接设备(1)，其中，所述第一连接点(9A)以能松开的方式实施，而所述第二连接点(9B)以不能松开的方式实施。3.根据前述权利要求中任一项所述的连接设备(1)，其中，所述功率电子器件(2)布置在自己的壳体中，并且所述电机(3)布置在自己的壳体中，并且其中，所述功率电子器件(2)的端子(6)从所述功率电子器件(2)的壳体探出，并且穿过所述电机(3)的壳体的开口(8)探伸进入到所述电机(3)的壳体中，并且其中，所述第一和第二连接点(9A、9B)布置在所述电机(3)的壳体内部。4.根据权利要求3所述连接设备(1)，其中，所述电机(3)的壳体的开口(8)具有密封件(13)，所述功率电子器件的(2)的端子(6)穿引过所述密封件。5.根据权利要求3或4所述的连接设备(1)，其中，在电机(3)与功率电子器件(2)之间设置有至少一个信号线路(14)，所述至少一个信号线路穿引过所述开口(8)。6.根据前述权利要求中任一项所述的连接设备(1)，其中，所述功率电子器件(2)的端子(6)具有塑料壳体。7.根据权利要求6所述的连接设备(1)，其中，所述端子(6)的塑料壳体·紧固在所述功率电子器件(2)的电路板(7)或功率模块上，并且/或者·紧固在所述功率电子器件(2)的壳体上。8.根据前述权利要求中任一项所述的连接设备(1)，其中，所述连接导体(9)具有塑料壳体。9.根据权利要求8所述的连接设备(1)，其中，所述连接导体(9)的塑料壳体紧固在所述电机(3)的壳体上...

【专利技术属性】
技术研发人员：海因茨·赖歇特，克里斯蒂安·布吕克纳，迈克尔·科尔，
申请(专利权)人：ZF腓德烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE