模块化电子器件壳体概念制造技术

用于安装电子部件的电子模块包括在纵向方向上由两个端面界定的壳体，每个端面具有开口。可以经由开口为壳体适配装备有电子部件的第一电路板和装备有插头和/或夹持连接件的第二电路板。壳体在一个壳体壁的内侧包括沿纵向方向构造的圆顶件，第一电路板可以基本横向于纵向方向接附至圆顶件。壳体在两个相对内侧和/或圆顶件上还包括保持槽，第二电路板沿着纵向方向插入保持槽中。第一电路板经由插头和/或夹持连接件无线地电连接至壳体内的第二电路板以传输电力信号和通信信号。在第二电路板上布置有附加插头和/或夹持连接件，使得另一电子器件壳体模块的插头和/或夹持连接件可通过插头和/或夹持连接件无线连接到第二电路板以传输电力信号和通信信号。

【技术实现步骤摘要】
模块化电子器件壳体概念
本专利技术涉及模块化电子器件壳体概念或具有用于安装电子部件的壳体的电子模块概念。根据本专利技术的电子模块的壳体可以用于安装至少电路板，该电路板具有位于其上、其中或接触它们的电子部件以及所讨论的应用所要求的其他电子部件。
技术介绍
电子部件在最多样化的应用中广泛使用，其目的是为每种用途建立电子部件的单独配置。然而，其目的同时是保证通用零件和/或标准零件的高度可再现性，特别是对于电子器件安装设备及其附件。考虑到可再生能源的转换的增加和电动汽车的增加，在电力电子领域中对电子和电力电子组件的单独配置的需求也在增长，因此，使用尽可能多的通用零件或标准零件的模块化配置变得越来越重要，尤其是出于成本原因。从DE102012220280A1已知一种电子器件壳体，该电子器件壳体可以用于安装转换器，例如用于电压转换或频率转换的DC/DC、AC/DC、DC/AC和AC/AC转换器。为了实现适合于其使用的电力电子系统的模块化结构，提供了电子器件壳体，该电子器件壳体可以通过凸缘-凸缘连接来连接，从而使电子器件壳体的体积适应于所需的电力电子系统。DE202006009669U1示出了具有用于安装电子零件的模块化结构的壳体系统，其中，该壳体包括单独的挤压型材。可以使用布置成横向于挤压方向的合适的型面连接件、前面板和后面板按比例缩放该壳体。
技术实现思路
本专利技术的目的是在一种模块化结构中提供电子部件，根据需求定制的(电力)电子系统和电子配件可以安装在该模块化结构中，从而可以简单地以模块化方式配置电子系统，以适应相应的应用。该目的在很大程度上避免了任何复杂的安装工作，尤其是为了获得足够的防护或屏蔽而需要的安装工作。为了安装和装配专门为各种应用设计的电子系统，使用简单、坚固且低成本的装置来提供一种壳体，该壳体可以用于以模块化的方式配置相关应用所需的电子系统。通过根据权利要求1所述的电子模块来实现该目的，该电子模块具有壳体，诸如变压器、变频器、电阻器、电容器、蓄能器、电池等的电子部件或电力电子部件可以安装在该壳体中。壳体在纵向方向上的高度/长度由两个端面界定，每个端面都包括开口。可以通过这些开口为壳体适配至少一个第一电路板和至少一个第二电路板。在这里基本上使用两种类型的电路板，第一电路板(功能电路板)适配有用于电流转换和/或频率转换等的电子部件，第二电路板(电源电路板)在至少一个第一电路板和第二电路板之间建立无线电力和通信连接。第二电路板在至少一个自由端——优选地是在已安装的电子模块的开口处应用的端部——处具有其他适当的插头和/或夹持连接件，使得可以将附加的第二电路板连接至该自由端，以能够在第二电路板之间传输电力信号和通信信号。为此，第二电路板可以例如连接至附加电子模块的第二电路板或同一壳体中的另一第二电路板。考虑到根据本专利技术的第二电路板配置有至少两个插头和/或夹持连接件——一个用于连接至第一电路板，一个用于连接至另一第二电路板——可以在壳体中和模块之间建立用于无线传输电力信号和通信信号的所有连接。首先，这避免了通常手动施加的各电子部件之间的屏蔽元件的复杂连接。其次，除了通信信号之外，通信连接还可以专门用于传输或中继控制、开关和测量信号。在本专利技术的后续描述中，所有这些信号被组合在一起用术语通信信号表示。为了适配根据本专利技术的电子模块，可以将多个第一电路板连接至第二电路板，其中，例如可以使用两个第二电路板，使得该电子模块可以适配有包括一个或多个第一电路板和一个第二电路板的组件。在这里，也通过适当的插头和/或夹持连接件使壳体中的两个第二电路板建立连接。在另一实施例中，多个第一电路板可以以基本上横向于壳体的纵向方向的方式平行连接，并且接附至该壳体的圆顶件。在此也可以设想，第二电路板同时经由第一电路板至第二电路板的插头和/或夹持连接件固定在其在壳体中的位置。根据本专利技术，优选地经由布置在壳体壁的相对朝向的内侧上的保持槽将至少一个第二电路板插入壳体中。附加于或替代壳体内侧上的保持槽，本专利技术还在至少两个相对朝向的圆顶件上设置有保持槽。以这种方式，可以将多个纵向对齐的第一和/或第二电路板彼此平行地安装。它们可以例如经由适当的插头和/或夹持连接件连接至第一电路板，该第一电路板沿着横向方向旋拧至圆顶件。根据本专利技术，插头和/或夹持连接件布置在第二电路板的朝向外部的边缘上，附加电子模块的相应的第二电路板可以通过该插头和/或夹持连接件彼此无线地连接，以传输电力信号和通信信号。通过使简单构造的壳体与沿着纵向方向延伸的壳体壁相结合(在该壳体壁的内侧布置有至少一个圆顶件，并且在该壳体壁上，在不同情况下，在至少两个成对的相对朝向的壳体内侧和/或圆顶件上构成有保持槽)，可以以简单且成本有效的方式将至少一个适配有电子部件并且基本上横向于纵向方向对齐的电路板接附至至少一个圆顶件。通过基本上沿着壳体的纵向方向对齐的第二电路板或连接板，在电子模块的电路板之间以及多个电子模块的电路板之间还提供了简单但可靠的电力和通信连接，这无需过多的屏蔽工作即可实现。根据本专利技术的思想使得电子器件预装配组能够经由保持槽插入壳体中，并且例如通过壳体中的圆顶件在纵向方向上固定在壳体中，其中，保持槽同时沿着横向于纵向方向的方向提供固定。不言而喻，连接至在壳体中构成的两个或多个圆顶件在本领域的技术范围内，因此被本专利技术的概念所涵盖。同样，在一个或多个圆顶件中构成通孔、盲孔和/或螺纹，以通过螺钉连接来接附第一电路板也在本领域的技术范围内，因此也被本专利技术所涵盖。然而，根据本专利技术，也可以设想用于固定至少一个第一电路板的所有其他类型连接，例如通过夹紧销、胶合、钎焊、焊接等。对于本领域技术人员而言，显然，对于第一电路板横向于纵向方向的布置以及由此对于第二电路板在纵向方向上的定位，壳体内侧的具有或不具有保持槽的圆顶件的高度或长度可以调节。因此，根据本专利技术，圆顶件在壳体的纵向方向上的高度或长度可以适合于各种应用。本专利技术的概念还涵盖了即使在壳体的制造期间或在随后的材料去除过程中也可以改变各圆顶件的长度或高度，以能够改变第一电路板在壳体中的位置，或者在壳体中布置彼此平行的多个第一电路板。在后一种情况下，单个电路板具有相关的切口，使得安装板所不需要的圆顶件可以穿过该切口，并且可以用于接附另一板或另一电子部件。另外，根据本专利技术，可以从两个端面经由相应的开口适配电子模块的壳体，使得也能够根据本专利技术从两侧调节圆顶件的高度或长度。根据本专利技术，电子模块的壳体优选地由金属例如通过挤压、连续铸造或(压力)铸造制成，优选地由铝或铝合金制成。类似地，可以设想使用机加工工艺或甚至低压工艺来制造，但是在每种情况下都必须对成本进行评估。根据应用，也可以设想用于制造根据本专利技术的电子模块的壳体的其他材料，例如锌或镁。另外，例如可以考虑将塑料作为壳体材料，因为它能够容易地通过注模或挤压成型。通常，对于壳体的制造，诸如挤压的连续或半连续工艺是优选的。然而，也可以设想批量制造或单件制造，它们出于经济或质量的原因可能是优选的。如果使用连续或半连续工艺来制造壳体，则圆顶件沿着壳体壁的整个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于安装电子部件(100)的电子模块(1)，具有壳体(2)，所述壳体(2)在纵向方向(3)上由两个端面(7)界定，每个端面(7)包括开口(8)，使得可以经由所述开口(8)为所述壳体(2)适配装备有电子部件(100)的至少一个第一电路板(110)和装备有插头和/或夹持连接件(35)的至少一个第二电路板(120)，其中，所述壳体(2)在壳体壁(4)的内侧(5)具有沿着纵向方向(3)构造的至少一个圆顶件(25)，所述至少一个第一电路板(110)可以基本上横向于所述纵向方向(3)接附至所述至少一个圆顶件(25)，所述壳体(2)在两个相对朝向的内侧(5)和/或两个相对朝向的圆顶件(25)上还具有保持槽(70)，所述保持槽(70)在每种情况下用于使至少一个第二电路板(120)沿着所述纵向方向(3)插入，其中，所述至少一个第一电路板(110)和所述至少一个第二电路板(120)在壳体(2)内经由插头和/或夹持连接件(35、38)彼此无线地电连接，以传输电力信号和通信信号，并且，在所述至少一个第二电路板(120)上布置有附加的插头和/或夹持连接件(35、38)，以使得另一电子模块(1)的插头和/或夹持连接件(35、38)可以经由插头和/或夹持连接件(38)无线连接至所述至少一个第二电路板(120)，以传输电力信号和通信信号。/n...

【技术特征摘要】
20190329 DE 102019002350.11.用于安装电子部件(100)的电子模块(1)，具有壳体(2)，所述壳体(2)在纵向方向(3)上由两个端面(7)界定，每个端面(7)包括开口(8)，使得可以经由所述开口(8)为所述壳体(2)适配装备有电子部件(100)的至少一个第一电路板(110)和装备有插头和/或夹持连接件(35)的至少一个第二电路板(120)，其中，所述壳体(2)在壳体壁(4)的内侧(5)具有沿着纵向方向(3)构造的至少一个圆顶件(25)，所述至少一个第一电路板(110)可以基本上横向于所述纵向方向(3)接附至所述至少一个圆顶件(25)，所述壳体(2)在两个相对朝向的内侧(5)和/或两个相对朝向的圆顶件(25)上还具有保持槽(70)，所述保持槽(70)在每种情况下用于使至少一个第二电路板(120)沿着所述纵向方向(3)插入，其中，所述至少一个第一电路板(110)和所述至少一个第二电路板(120)在壳体(2)内经由插头和/或夹持连接件(35、38)彼此无线地电连接，以传输电力信号和通信信号，并且，在所述至少一个第二电路板(120)上布置有附加的插头和/或夹持连接件(35、38)，以使得另一电子模块(1)的插头和/或夹持连接件(35、38)可以经由插头和/或夹持连接件(38)无线连接至所述至少一个第二电路板(120)，以传输电力信号和通信信号。


2.根据权利要求1所述的电子模块(1)，所述电子模块(1)具有基本上沿着纵向方向(3)延伸的多个保持槽(70)和/或狭槽(26)，所述保持槽(70)和/或狭槽(26)布置在成对的相对朝向的壳体内侧(5)和/或圆顶件(25)上，其中，多个第一电路板(110)和/或第二电路板(120)布置在沿着所述纵向方向(3)延伸的所述保持槽(70)中，并且沿着所述纵向方向(3)布置的所述电路板(110、120)可以经由插头和/或夹持连接件(35、38)无线连接至横向于所述纵向方向(3)布置的电路板(110/120)。


3.根据权利要求1或2所述的电子模块(1)，其中，所述壳体(2)通过使用挤压、连续铸造或(压力)铸造方法由金属铸造成，优选地由铝或铝合金铸造成，或通过注模或挤压由塑料制成。


4.根据上述权利要求中任一项所述的电子模块(1)，其中，在所述壳体壁(4)上布置有基本上在平行于所述纵向方向的平面上延伸的散热片(30)，和/或在所述壳体壁(4)上沿着所述纵向方向(30)设置有流体通道(40)，使得冷却剂能够在各个壳体(2)之间通过。


5.根据上述权利要求中任一项所述的电子模块(1)，其中，至少一个夹子(60)可以接附在至少一个圆顶件(25)上，优选地沿着所述纵向方向(3)拧紧，以使得夹紧力基本上横向于或倾斜于所述纵向方向(3)起作用。


6.根据权利要求5所述的电子模块(1)，其中，所述夹子(60)和/或包括多个夹子(60)的端子板(62)可以用于将在工作中需要冷却的一个或多个电子部件(130)平坦地压靠在所述壳体壁(4)的所述内侧(5)上，以使得热量能够从所述电子部件(130)的壳体直接散发到所述壳体壁(4)和/或所述夹子(60)和/或端子板(62)。


7.根据上述权利要求中任一项所述的电子模块(1)，其中，所述壳体(2)具有壳体壁(4)，所述壳体壁(4)以框架状的成型的方式构成，并且在周向上封闭，所述壳体壁(4)沿着所述纵向方向(3)由所述端面(7)界定，以使得基本一致地串在一起的多个壳体(2)可以在所述纵向方向(3)优选地经由在所述壳体壁(4)中构造成的通孔(15)彼此连接，其中，在所述端面(7)上可以构造有周向的密封轮廓线(20)或密封表面(22)，以使相邻的壳体(2)通过O形圈密封件、平面密封件、泡沫密封件或粘合密封件(24)在所述纵向方向上液密连接。


8.根据权利要求4或7中任一项所述的电子模块(1)，其中，所述通孔(15)和/或液体通道(40)和/或散热片(30)布置在所述壳体壁(4)的所述内侧(5)和/或外侧(6)上和/或所述圆顶件(25)上。


9.根据权利要求7或8中任一项所述的电子模块(1)，其中，所述通孔(15)具有螺纹，通过所述螺纹例如可以接附有沿着所述纵向方向(3)封闭所述壳体(2)的端部部件(10)，其中，所述壳体(2)和所述端部部件(10)之间的连接可以通过密封件(4)构造成液密式，并且所述端部部件(10)可以具有插头和/或夹持连接件(35)，用于与布置在所述壳体(2)中的所述第一电路板(110)和第二电路板(120)之间进行无线连接和电力信号和通信信号的传输。


10.根据权利要求7至9中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·辛恩，多米尼克·施瓦格，
申请(专利权)人：辛恩电力公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE