集成式功率模块和电容器模块的热学封装设计制造技术

技术编号:25483917 阅读:29 留言:0更新日期:2020-09-01 23:04
本公开提供了“集成式功率模块和电容器模块的热学封装设计”。一种集成式电容器和功率模块,其包括功率模块、中间冷板和电容器模块。所述中间冷板具有附接到所述功率模块的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧。所述电容器模块附接到所述中间冷板的第二侧。所述电容器模块包括由金属板和基底冷板支撑的多个金属化薄膜电容器单元,其中热界面材料层位于所述金属板和所述基底冷板之间。流体循环系统可操作地连接到所述中间冷板以使流体循环通过所述冷板。所述电容器模块包括壳体、多个电容器单元以及第一汇流排和第二汇流排。交替单元阵列具有相对于彼此反转的P端和N端。

【技术实现步骤摘要】
集成式功率模块和电容器模块的热学封装设计
本公开涉及集成式电容器和功率模块以及具有汇流排的电容器模块,所述汇流排连接相邻的单元阵列的相反取向的单元,并且还可以提供通往冷板的热路径。
技术介绍
电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力车辆(PHEV)的开发目标是提高燃料效率以及减少CO2排放。这些类型的电动车辆可以包括牵引驱动逆变器系统,所述牵引驱动逆变器系统包括功率模块和电容器模块。提高燃料效率的一种方法是减小牵引驱动逆变器系统的尺寸并减轻其重量。但是,牵引驱动逆变器系统的持续小型化带来了部件(诸如功率模块和直流侧电容器)的机械集成和冷却设计的挑战。
技术实现思路
根据本公开的一个方面,公开了一种集成式电容器和功率模块,其包括功率模块、中间冷板和电容器模块。所述中间冷板具有附接到功率模块的第一侧和与第一侧相对的第二侧。电容器模块附接到中间冷板的第二侧。电容器模块包括由金属板和基底冷板支撑的多个金属化薄膜电容器单元,其中热界面材料层位于金属板和基底冷板之间。流体循环系统可操作地连接到中间冷板以使流体循环通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成式电容器和功率模块,其包括:/n功率模块;/n中间冷板,所述中间冷板具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧,所述第一侧附接到所述功率模块;/n电容器模块,所述电容器模块附接到所述中间冷板的第二侧,其中所述电容器模块包括由金属板和基底冷板支撑的多个金属化薄膜电容器单元,其中热界面材料层位于所述金属板和所述基底冷板之间;以及/n流体循环系统,所述流体循环系统可操作地连接到所述中间冷板而使流体循环通过所述冷板。/n

【技术特征摘要】
20190222 US 16/283,6261.一种集成式电容器和功率模块,其包括:
功率模块;
中间冷板,所述中间冷板具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧,所述第一侧附接到所述功率模块;
电容器模块,所述电容器模块附接到所述中间冷板的第二侧,其中所述电容器模块包括由金属板和基底冷板支撑的多个金属化薄膜电容器单元,其中热界面材料层位于所述金属板和所述基底冷板之间;以及
流体循环系统,所述流体循环系统可操作地连接到所述中间冷板而使流体循环通过所述冷板。


2.如权利要求1所述的集成式电容器和功率模块,其中所述流体循环系统包括入口冷却通道和出口冷却通道,所述入口冷却通道和所述出口冷却通道延伸穿过所述功率模块并且连接到由所述中间冷板限定的内部冷却剂流动通道。


3.如权利要求1所述的集成式电容器和功率模块,其中所述金属板是铜板。


4.如权利要求1所述的集成式电容器和功率模块,其中所述电容器模块、中间冷板和功率模块一起限定多个紧固件接收凸台,其中多个紧固件各自被接收在所述紧固件接收凸台中的一个中。


5.如权利要求1所述的集成式电容器和功率模块,其还包括:
所述电容器模块的壳体,所述壳体包括所述金属板和由塑料制成的多个侧板。


6.一种电容器模块,其包括:
壳体;
多个电容器单元,所述多个电容器单元在所述壳体的基底板上以第一单元阵列和第二单元阵列对齐,其中所述第一单元阵列和所述第二单元阵列具有每个单元的P端和每个单元的N端,并且其中相邻的第一单元阵列和第二单元阵列的所述P端和所述N端相对于彼此反转;
第一汇流排,所述第一汇流排具有在所述第一单元阵列下方直接接触每个单元的所述P端的第一下部、在所述第二单元阵列上方直接接触每个单元的所述P端的第一上部以及连接所述第一下部和所述第一上部的第一中间部分;以及
第二汇流排,所述第二汇流排具有在所述第二单元阵列下方直接接触每个单元的所述N端的第二下部、在所述第一单元阵列上方直接接触每个单元的所述N端的第二上部以及连接所述第二下部和所述第二上部的第二中间部分,其中所述第一汇流排和所述第二汇流排彼此电隔离。


7.如权利要求6所述的电容器模块,其还包括:
P端子,所述P端子连接到所述第一汇流排;以及
N端子,所述N端子连接到所述第二汇流排。


8.如权利要求6所述的电容器模块,其还包括:
散热器;以及
热界面材料,所述热界面材料设置在所述散热器和所述基底板之间。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:王凡陈礼华约瑟夫·谢尔曼·基梅尔
申请(专利权)人:福特全球技术公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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