具有将高伏侧与低伏侧去耦的分隔元件的功率电子器件单元制造技术

本发明专利技术涉及一种功率电子器件单元(1)，其具有导电的壳体(2)以及电路板(5)，该壳体内构造有低伏空间区域(3)和高伏空间区域(4)，该电路板区段式地既伸入低伏空间区域(3)中也伸入高伏空间区域(4)中，其中，在壳体(2)中布置有分隔元件(6)以及借助设置在分隔元件上的接触弹簧区段(7)使分隔元件与壳体(2)和/或电路板(5)接触，使得这些空间区域(3、4)彼此电磁去耦。本发明专利技术还涉及一种用于机动车的电驱动系统，其具有该功率电子器件单元(1)。

Power Electronic Device Unit with Separator Decoupling High Voltage Side and Low Voltage Side

The invention relates to a power electronic device unit (1), which has a conductive shell (2) and a circuit board (5). The shell is constructed with a low volt space area (3) and a high volt space area (4). The circuit board section extends into both the low volt space area (3) and the high volt space area (4), in which a separating element (6) is arranged in the shell (2) and a separating element is arranged by means of the separating element. The contact spring section (7) contacts the separating elements with the housing (2) and/or the circuit board (5) so that the space areas (3, 4) are electromagnetic decoupled from each other. The invention also relates to an electric drive system for a motor vehicle, which has the power electronic device unit (1).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有将高伏侧与低伏侧去耦的分隔元件的功率电子器件单元
本专利技术涉及一种特别是用于机动车的混动的驱动系的功率电子器件单元(也简称为功率电子器件)，该功率电子器件单元具有导电的/导引电流的壳体以及电路板，在壳体中构造有低伏空间区域和高伏空间区域，电路板区段式地伸入低伏空间区域和高伏空间区域中或者布置到低伏空间区域和高伏空间区域中。此外，本专利技术还涉及一种用于机动车的，特别是用于机动车的驱动系的电驱动系统，例如混合动力系统(例如以混合动力模块的形式)、电车桥(E-Achse)或类似的实施方案，该电驱动系统具有电动机和与该电动机电连接的功率电子器件单元。
技术介绍
由DE102015201314A1已知不甚相关的现有技术。该文中公开了在执行器中的功率电子器件。此外公知的是，通过相应的措施消除了在电磁兼容性方面出现的干扰。在此，经常相应地通过适用的接地引线、通过线缆屏蔽和相应的滤波器最小化与线路相关的干扰。但在这些公知的实施方案中出现了问题，即，两个不同的电压空间，亦即高压空间区域/高伏空间区域以及低压空间区域/低伏空间区域，不足以完全彼此屏蔽。
技术实现思路
因此本专利技术所要解决的技术问题是，消除由现有技术公知的缺陷并且特别是提供一种功率电子器件单元，在该功率电子器件单元中应当进一步减小在高伏侧和低伏侧之间的影响。该技术问题按照本专利技术通过如下方式解决，即，在壳体中布置有分隔元件以及借助设置在分隔元件上的接触弹簧区段使分隔元件与壳体和/或电路板接触，使得这些空间区域彼此电磁去耦。通过安装这个分隔元件以简单的方式达到了两个空间区域的完全的去耦。空间区域，即高伏空间区域和低伏空间区域，因此彼此完全去耦并且功率电子器件单元尤为可靠地工作。其它有利的实施方式在从属权利要求中要求保护并且在接下来加以详细阐释。若布置分隔元件并且接触弹簧区段与壳体和/或电路板连接使得每个空间区域构成了自身的法拉第笼，那么也能有效地实现向外解耦。在此也有利的是，壳体总体上已经构成了法拉第笼。若分隔元件构造成板材，优选构造成金属板材，进一步优选构造成钢板材和/或至少是两个法拉第笼中的一个法拉第笼的直接的组成部分，优选是两个法拉第笼的直接的组成部分，那么功率电子器件单元的结构被保持得特别简单。在此特别有利的是，分隔元件基本上构造成(矩形的)板，也就是说构造成板形。分隔元件因此需要特别少的结构空间。若分隔元件构成了至少四个棱边区域，在这些棱边区域上分别安装有至少一个、优选多个接触弹簧区段，那么分隔元件在尽可能多的侧上可靠地进一步电连接。在此尤为有利的是，两个彼此背离的第一和第二棱边区域横向于两个彼此背离的第三和第四棱边区域地取向，其中，这些棱边区域中的至少三个棱边区域导电地接触壳体并且这些棱边区域中的一个棱边区域导电地接触电路板。电路板于是又(以背对分隔元件的那一侧)进一步与壳体/壳体侧电接触。因此空间区域可靠地彼此屏蔽。此外还适宜的是，接触弹簧区段又由板材，优选金属板材，进一步优选钢板材制成。由此进一步简化了接触弹簧区段的制造。对此也有利的是，分隔元件与接触弹簧区段一体地，优选材料上一件式地构造，也就是说，接触弹簧区段是分隔元件的一体的、优选材料上一件式的组成部分。接触弹簧区段由此能直接由和分隔元件相同的材料构成。特别是在分隔元件由金属板材成形出时，接触弹簧区段于是在方法步骤中直接随之成形出，也就是说弯曲以及剪切成形。但作为对此的替选也可能的是，接触弹簧区段原则上由单独的工件，如金属板材制成，并且这些接触弹簧区段紧接着被牢固地安装到分隔元件上。特别是在分隔元件和接触弹簧区段之间的一体式构造方案中进一步有利的是，分隔元件以及接触弹簧区段具有统一的(板材)厚度，优选具有在0.02mm和1mm之间的厚度，特别优选具有约0.08mm的厚度，或者在它们在厚度上可变/不同地设计。特别是在厚度统一的构造方案中，分隔元件的制造耗费被进一步降低。在分隔元件以及接触弹簧区段构造有不同的厚度时，可以个性化地调整各自的区域的强度。也适宜的是，分隔元件具有至少一个加强压筋，该加强压筋优选在横向方向上，特别优选在纵向方向上延伸。在仅纵向延伸/在纵向方向上延伸的加强压筋中，能没有相应地工具地生产该加强压筋。由此进一步改善了分隔元件的强度。但加固压筋也能视需求而定不同地成形出。若分隔元件为了固定在壳体上和/或电路板上而具有多个固定接片，那么分隔元件能相对壳体在多个点上固定。此外有利的是，电路板在与分隔元件和/或壳体电接触的情况下延伸穿过构造在壳体和分隔元件之间的间隙。由此将接触部的结构和数量保持得尽可能小。此外，本专利技术涉及一种用于机动车，特别是用于机动车的驱动系的电驱动系统，如混动系统(例如以混动模块的形式)、电车桥或类似的实施方案，该电驱动系统具有按照前述实施方案中的至少一项所述的与电动机电连接的功率电子器件单元。功率电子器件原则上可以使用在车辆制造中的每一个电驱动系统中(优选使用在插电式混动，48V；轻混动；电车桥等)。因此换句话说，按照本专利技术，通过金属板材(分隔元件)实现了功率电子器件的高伏侧(高伏空间区域)与低伏侧(低伏空间区域)之间的电磁去耦。在此尤其解决了如下问题：避免在功率电子器件的高伏侧和低伏侧之间的电磁影响。因此按照本专利技术，通过(由金属构成的)板材将特别是使用在车辆中的电驱动器的壳体内的功率电子器件的高伏侧与低伏侧电磁分隔，以便由此避免/减少沿着传输路径的干扰。尤其通过使用板材构成了两个法拉第笼。功率电子器件设置在电路板(“印制电路板”PCB)上，其中，电路板的第一部分(低伏侧)(第一电路板区域)布置在第一法拉第笼中并且电路板的第二部分(高伏侧)(第二电路板区域)布置在第二法拉第笼中。板材具有接触弹簧(接触弹簧区段)，以便使板材与电驱动器的壳体和/或与电路板接触。附图说明现在，紧接着借助附图详细说明本专利技术，在此也阐释了原则上不同的实施例。其中：图1示出了按照一种优选的实施例在将功率电子器件单元的壳体的高伏空间区域与低伏空间区域分隔的分隔元件的区域中的按本专利技术的功率电子器件单元的剖面图，其中，该分隔元件一方面接触式贴靠在壳体的底部上，另一方面则接触式贴靠在在两个空间区域之间延伸的电路板上；图2示出图1的功率电子器件单元的等距局部视图，在该局部视图中能特别良好地看到分隔元件的整个延伸以及其在壳体中的安装；以及图3示出如在图1和2中所使用的那样的分隔元件的从多个固定接片位于其上并且其上能看到多个安装在分隔元件上的接触弹簧区段的侧观察的等距图。附图仅是示意性的并且仅用于理解本专利技术。相同的元件配设有同一附图标记。具体实施方式在图1中在功率电子器件单元的原理性结构下能看到按照一种优选的实施例的功率电子器件单元1。该功率电子器件单元1在运行中优选安装在机动车的混动的驱动系的构造成混动模块的混动系统中。功率电子器件单元1优选是混动系统的电驱动器的组成部分，该电驱动器也具有电动机。功率电子器件单元1用于向混动模块的电动机供应电能或者用于从该电动机导出电能。功率电子器件单元1具有壳体2，在该壳体内又布置着在此为清楚起见没有完全示出的功率电子器件。壳体2原则上容纳多个组装成功率电子器件的电子构件。在图1中区段式示出了这个功率电子器件的电路板5。壳体2又被划分成了低伏空间区域/低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.功率电子器件单元(1)，所述功率电子器件单元具有导电的壳体(2)以及电路板(5)，在所述壳体内构造有低伏空间区域(3)和高伏空间区域(4)，所述电路板区段式地既伸入所述低伏空间区域(3)中也伸入所述高伏空间区域(4)中，其特征在于，在所述壳体(2)中布置有分隔元件(6)以及借助设置在所述分隔元件上的接触弹簧区段(7)使所述分隔元件与所述壳体(2)和/或所述电路板(5)接触，使得所述空间区域(3、4)彼此电磁去耦。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.07 DE 102016221728.31.功率电子器件单元(1)，所述功率电子器件单元具有导电的壳体(2)以及电路板(5)，在所述壳体内构造有低伏空间区域(3)和高伏空间区域(4)，所述电路板区段式地既伸入所述低伏空间区域(3)中也伸入所述高伏空间区域(4)中，其特征在于，在所述壳体(2)中布置有分隔元件(6)以及借助设置在所述分隔元件上的接触弹簧区段(7)使所述分隔元件与所述壳体(2)和/或所述电路板(5)接触，使得所述空间区域(3、4)彼此电磁去耦。2.按照权利要求1所述的功率电子器件单元(1)，其特征在于，所述分隔元件(6)布置成并且所述接触弹簧区段(7)与所述壳体(2)和/或所述电路板(5)连接成使得每个空间区域(3、4)构成了自身的法拉第笼(8a、8b)。3.按照权利要求1或2所述的功率电子器件单元(1)，其特征在于，所述分隔元件(6)构成至少四个棱边区域(9、10、11、12)，在所述至少四个棱边区域上分别安装有至少一个接触弹簧区段(7)。4.按照权利要求3所述的功率电子器件单元(1)，其特征在于，两个彼此背离的第一和第二棱边区域(9、10)横向于两个彼此背离的第三和第四棱边区...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞德里克·布莱斯，斯特凡·普赖辛，丹尼尔·埃克施泰因，于尔根·蒂佩尔，尼古拉·格拉曼，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE