一种半桥功率模块组件、电机控制器功率组件及电动汽车制造技术

本发明专利技术实施例涉及功率半导体器件技术领域，公开了一种基于单管并联的半桥功率模块组件、电机控制器功率组件及电动汽车，该半桥功率模块组件采用固定于支撑结构件内的至少两个功率IGBT单管，并通过输出铜排、正极铜排和负极铜排将所述至少两个功率IGBT单管并联，以实现传统功率模块高功率、高电流密度输出的功能，且区别于传统功率模块，其兼容性更好。

A Half Bridge Power Module Component, Motor Controller Power Component and Electric Vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种半桥功率模块组件、电机控制器功率组件及电动汽车
本专利技术涉及功率半导体器件
，特别涉及一种半桥功率模块组件、电机控制器功率组件及电动汽车。
技术介绍
电动汽车不同于传统燃油汽车，具有节能、环保、不依赖于石油等不可再生资源等特点，多年来在国内外政策支持大力发展下，已成为全球汽车工业中重要组成部分，且得到越来越广泛的应用。电动汽车动力系统中的核心部件为电机控制器，电机控制器的作用是进行电能变换，将车载电池的电能进行转换，并将电能提供至驱动电机，以驱使汽车行进。而在电机控制器中，以模块形式存在的功率组件是电机控制器必不可少的部分，其成本占到了电机控制器生成成本的40％左右。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现以上相关技术中至少存在如下问题：目前，功率半导体器件技术为国外公司所垄断，不同厂商生产的功率模块或功率模块组件由于模块形式不同，在需要进行并联以调整功率等级时，其兼容性较差。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种兼容性较好的半桥功率模块组件、电机控制器功率组件及电动汽车。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的：为解决上述技术问题，第一方面，本专利技术实施例中提供了一种半桥功率模块组件，包括：固定支撑结构件，设置有至少两个功率IGBT定位槽；至少两个功率IGBT单管，固定于功率IGBT定位槽内，且包括：上桥臂功率IGBT单管和下桥臂功率IGBT单管；输出铜排，置于所述固定支撑结构件设置有所述功率IGBT定位槽的一面，所述上桥臂功率IGBT单管的发射极针脚和下桥臂功率IGBT单管的集电极针脚与所述输出铜排激光钎焊为一体并通过所述输出铜排电连接；正极铜排，置于所述输出铜排远离所述固定支撑结构件的一面，所述上桥臂功率IGBT单管的集电极针脚与所述正极铜排激光钎焊为一体并通过所述正极铜排用于与电池的直流正母线电连接；负极铜排，置于所述正极铜排远离所述输出铜排的一面，所述下桥臂功率IGBT单管的发射极针脚与所述负极铜排激光钎焊为一体并通过所述负极铜排用于与所述电池的直流负母线电连接。在一些实施例中，所述半桥功率模块组件还包括：功率IGBT单管固定弹片，置于所述功率IGBT单管和所述输出铜排之间。在一些实施例中，所述半桥功率模块组件还包括：绝缘导热片，置于所述固定支撑结构件未放置所述功率IGBT单管的一面，且与所述功率IGBT单管位置相对。在一些实施例中，所述半桥功率模块组件还包括：第一绝缘膜，置于所述输出铜排和所述正极铜排之间；第二绝缘膜，置于所述正极铜排和所述负极铜排之间。在一些实施例中，所述正极铜排远离所述输出铜排的一面上设置有三个正极铜柱，用于作为与所述电池的直流正母线电连接的正极连接点；所述负极铜排远离所述正极铜排的一面上设置有三个负极铜柱，用于作为与所述电池的直流负母线电连接的负极连接点。在一些实施例中，所述半桥功率模块组件还包括：集磁片和集磁片固定结构件，所述集磁片通过所述集磁片固定结构件固定在所述固定支撑结构件上。为解决上述技术问题，第二方面，本专利技术实施例中提供了一种电机控制器功率组件，包括：IGBT驱动板，以及三个如上述第一方面所述的半桥功率模块组件，所述IGBT驱动板与所述半桥功率模块组件中的所述功率IGBT单管的针脚电连接，所述三个半桥功率模块组件分别用于驱动电机的U相、V相和W相。在一些实施例中，所述电机控制器功率组件还包括：电流传感器芯片，所述电流传感器芯片与所述IGBT驱动板激光钎焊为一体。在一些实施例中，所述电机控制器功率组件还包括：散热器，所述半桥功率模块组件通过所述固定支撑结构件固定在所述散热器上；温度传感器，固定在所述散热器上。为解决上述技术问题，第三方面，本专利技术实施例中提供了一种电动汽车，包括：电机和电机控制器，所述电机控制器包括如上述第二方面所述的电机控制器功率组件，所述电机与所述电机控制器功率组件电连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术实施例中提供了一种基于单管并联的半桥功率模块组件、电机控制器功率组件及电动汽车，该半桥功率模块组件采用固定于支撑结构件内的至少两个功率IGBT单管，并通过输出铜排、正极铜排和负极铜排将所述至少两个功率IGBT单管并联，以实现传统功率模块高功率、高电流密度输出的功能，且区别于传统功率模块，其兼容性更好。附图说明一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1是本专利技术实施例提供的一种电动汽车的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种半桥功率模块组件的电气原理图；图3是本专利技术实施例提供的一种电机控制器功率组件的电气原理图；图4是本专利技术实施例提供的一种电机控制器功率组件的分解结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种半桥功率模块组件的分解结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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用以解释本申请，并不用于限定本申请。需要说明的是，如果不冲突，本专利技术实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分。此外，本文所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。为了便于连接结构限定，本专利技术以半桥功率模块组件和电机控制器功率组件的安装顺序为参考进行部件的位置限定，例如，负极铜排置于正极铜排的上方。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本专利技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。新能源汽车的生产制造过程中，电池占制造成本的大头，其次就是电机、电控、电驱动零件等。而其中，作为驱动电机的元器件，电机控制器能够将车载电池的电能进行转换，提供至驱动电机，以驱使汽车行进，因此，电机控制器对功率密度的需求通常较大。功率模块组件作为电机控制器中的核心部件，其模块电流能够达到数百安培，传统的功率模块组件由于不同厂商生产的功率模块组件模块形式不同，兼容性较差且功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半桥功率模块组件，其特征在于，包括：固定支撑结构件，设置有至少两个功率IGBT定位槽；至少两个功率IGBT单管，固定于功率IGBT定位槽内，且包括：上桥臂功率IGBT单管和下桥臂功率IGBT单管；输出铜排，置于所述固定支撑结构件设置有所述功率IGBT定位槽的一面，所述上桥臂功率IGBT单管的发射极针脚和下桥臂功率IGBT单管的集电极针脚与所述输出铜排激光钎焊为一体并通过所述输出铜排电连接；正极铜排，置于所述输出铜排远离所述固定支撑结构件的一面，所述上桥臂功率IGBT单管的集电极针脚与所述正极铜排激光钎焊为一体并通过所述正极铜排用于与电池的直流正母线电连接；负极铜排，置于所述正极铜排远离所述输出铜排的一面，所述下桥臂功率IGBT单管的发射极针脚与所述负极铜排激光钎焊为一体并通过所述负极铜排用于与所述电池的直流负母线电连接。

【技术特征摘要】
1.一种半桥功率模块组件，其特征在于，包括：固定支撑结构件，设置有至少两个功率IGBT定位槽；至少两个功率IGBT单管，固定于功率IGBT定位槽内，且包括：上桥臂功率IGBT单管和下桥臂功率IGBT单管；输出铜排，置于所述固定支撑结构件设置有所述功率IGBT定位槽的一面，所述上桥臂功率IGBT单管的发射极针脚和下桥臂功率IGBT单管的集电极针脚与所述输出铜排激光钎焊为一体并通过所述输出铜排电连接；正极铜排，置于所述输出铜排远离所述固定支撑结构件的一面，所述上桥臂功率IGBT单管的集电极针脚与所述正极铜排激光钎焊为一体并通过所述正极铜排用于与电池的直流正母线电连接；负极铜排，置于所述正极铜排远离所述输出铜排的一面，所述下桥臂功率IGBT单管的发射极针脚与所述负极铜排激光钎焊为一体并通过所述负极铜排用于与所述电池的直流负母线电连接。2.根据权利要求1所述的半桥功率模块组件，其特征在于，所述半桥功率模块组件还包括：功率IGBT单管固定弹片，置于所述功率IGBT单管和所述输出铜排之间。3.根据权利要求1所述的半桥功率模块组件，其特征在于，所述半桥功率模块组件还包括：绝缘导热片，置于所述固定支撑结构件未放置所述功率IGBT单管的一面，且与所述功率IGBT单管位置相对。4.根据权利要求1所述的半桥功率模块组件，其特征在于，所述半桥功率模块组件还包括：第一绝缘膜，置于所述输出铜排和所述正极铜排之间；第二绝缘膜，置于所述正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：文教普，李雄才，文波，
申请(专利权)人：深圳市麦格米特驱动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44