用于逆变器的散热减震结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于车用逆变器的散热减震结构(100)，包括：壳体(1)；设置在壳体(1)内的功率模块(2)和基板(3)；安装到基板(3)的至少一排母线模块(4)；以及熔点保护盖(7)，熔点保护盖(7)套装到母线模块(4)，以防止母线模块(4)与功率模块(2)的熔点间产生电火花。本实用新型专利技术的特征在于，还包括设置在熔点保护盖(7)与基板(3)之间的至少一个散热缓冲块(12)，散热缓冲块(12)与熔点保护盖(7)的接触面形成有彼此相互配合的凹凸表面，从而完全填充熔点保护盖(7)与基板(3)之间的空间。利用本实用新型专利技术的散热减震结构，一方面可以帮助功率模块更好地散热，另一方面可以吸收震动对基板产生的内部应力，同时防止基板的应力严重化。

【技术实现步骤摘要】
用于逆变器的散热减震结构
本技术涉及一种散热减震结构，更具体地说，涉及一种用于车辆用逆变器的散热减震结构。
技术介绍
逆变器是一种将直流转换为交流的转换器。在车辆中，逆变器通常安装在变速箱上部的独立空间内，它可以将车辆提供的最大450V直流电转变为通常使用的交流电，以供电动机使用，从而为车辆提供牵引动力。图1是传统的车用逆变器的立体透视图，图2是图1所示的车用逆变器的内部结构的简要示意图，图3是图1所示的车用逆变器的内部结构的分解示意图。可以看到，车用逆变器100由壳体1、功率模块2、基板3、母线模块4、熔点保护盖7和交流输出端8构成。具体来说，壳体1可以通过诸如螺丝等紧固件5固定到诸如变速箱之类的外部构件，功率模块2放置在壳体1内部，基板3位于功率模块2的上方。母线模块4位于功率模块2与基板3之间，其利用紧固件5安装到基板3。基板3借助基板固定支架6进而固定到壳体1。在母线模块4上还可以套装有熔点保护盖7，以防止母线模块4与功率模块2的熔点间产生电火花。请参见图4，该图以俯视的方式示意性地示出了安装在壳体1内部的功率模块2。从图4中可以看到，在壳体1内部一共安装有六排功率模块2，每排功率模块2以隔壁9隔开。在逆变器工作时，这六排功率模块2会产生大量热量。目前，通常使用冷却液循环冷却的方式对功率模块2进行降温。如图4所示，循环冷却液10从功率模块2的一侧进入，流经由隔壁11间隔出来的循环通路，以对流的方式与功率模块2释放出来的热量进行热交换，并最终从功率模块2的另一侧流出。但是，冷却液循环冷却只能解决逆变器主体冷却的问题，对于逆变器的外露金属连接端的冷却效果较差甚至几乎没有。图5以局部放大的方式示出了车用逆变器的交流输出端的冷却设计。可以看到，在容纳功率模块2的壳体1与交流输出端8之间设置有至少一个散热片9，该散热片通常由具有良好散热性的金属材料制成，从而以传导的方式对逆变器的外露金属连接端进行散热。然而，在实际使用过程中，外露金属连接端处的发热依然严重，给操作人员带来较大的使用隐患。除了散热问题之外，传统的车用逆变器还存在震动问题。如先前所述，壳体1与外部构件、母线模块4与基板3、基板3与基板固定支架6之间均采用紧固件5连接，通常是螺丝锁紧连接。当车辆行驶时，底盘所产生的震动会通过紧固件5连接传导到基板3上，导致基板3内部的应力释放困难，进而使基板固定支架6的两侧发生变形，中间部分的连接不良。此外，由于下方金属连接端具有高温，基板的应力问题的解决会变得更加复杂。目前，为了解决上述散热和震动问题，普遍采用在基板与基板固定支架之间填充缓冲部件的技术方案。图6是另一种现有车用逆变器的内部结构的分解示意图。与图3相比，可以看到这种车用逆变器在基板3与基板固定支架6之间设置有两个缓冲垫圈12'。这些缓冲垫圈12'能够缓冲引导到基板3上的震动，还具有一定的散热能力，能够缓解上述散热和震动问题。然而，在实际使用过程中发现，虽然基板的应力由此得到了一定程度的释放，但其下方金属连接端由于仅能通过空气与周围的树脂材料进行冷却，其自身温度下降有限，依然会产生相当大的应力。也就是说，上述散热与震动问题并没有得到实质性的解决。因此，目前需要设计一种用于车辆用逆变器的散热减震结构，其能够以低成本有效地改善逆变器的散热和震动问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于车辆用逆变器的散热减震结构，其能够以低成本有效地改善逆变器的散热和震动问题。根据本技术的用于车用逆变器的散热减震结构，包括：壳体；设置在壳体内的功率模块和基板；安装到基板的至少一排母线模块；以及熔点保护盖，熔点保护盖套装到母线模块，以防止母线模块经受高温而熔化，其中，还包括设置在熔点保护盖与基板之间的至少一个散热缓冲块，散热缓冲块与熔点保护盖的接触面形成有彼此相互配合的凹凸表面，从而完全填充熔点保护盖与基板之间的空间。在一个较佳实施例中，凹凸表面可以包括至少一个凸部和/或至少一个凹部。在上述较佳实施例中，优选的第一技术方案是至少一排母线模块可以包括六排母线模块，散热缓冲块为一体制成，凹凸表面形成有五个凸部和六个凹部。在上述较佳实施例中，优选的第二技术方案是至少一排母线模块可以包括六排母线模块，散热缓冲块由两个具有相同构造的分块体构成，每个分块体的凹凸表面形成有二个凸部和三个凹部。在上述较佳实施例中，优选的第三技术方案是至少一排母线模块可以包括六排母线模块，散热缓冲块由三个具有相同构造的分块体构成，每个分块体的凹凸表面形成有一个凸部和二个凹部。此外，较佳的是，母线模块可以位于功率模块与基板之间，并利用紧固件安装到基板。另外，基板可以借助基板固定支架固定到壳体。此外，优选的是还可以包括交流输出端，在容纳功率模块的壳体与交流输出端之间设置有至少一个散热片。在另一个较佳实施例中，散热缓冲块可以由具有以下特性中的至少一个的材料制成：·导热系数为1.4W/m·K以上；·硬度使用AskerC型测量仪为10；·压缩率为50％以上(在应力为0.5MPa、压缩速度为0.5mm/min时)；·阻燃性在UL94标准中为V-0；·绝缘破坏电压为15kV/mm以上。较佳的是，散热缓冲块可以由硅胶或橡胶制成。上述散热减震结构能够获得以下技术效果：由于散热缓冲块由弹性系数高且导热系数高的材料制成，因此能够弹性地填充与上下构件之间的间隙以增大接触所产生的保持力。这样，一方面可以帮助功率模块更好地散热，另一方面可以吸收震动对基板产生的内部应力，同时防止基板的应力严重化。此外，使用弹性按压的固定方式，能够更好地保证熔点的绝缘性，提升产品生产作业性和制作性。附图说明为了进一步说明根据本技术的用于车辆用逆变器的散热减震结构，下面将结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明，其中：图1是现有的车用逆变器的立体透视图；图2是图1所示的车用逆变器的内部结构的简要示意图；图3是图1所示的车用逆变器的内部结构的分解示意图；图4是安装在壳体内部的功率模块的俯视示意图；图5是图1所示的车用逆变器的交流输出端的冷却设计的放大示意图；图6是另一种现有的车用逆变器的内部结构的分解示意图；图7是根据本技术的车用逆变器的立体透视图；图8是图7所示的车用逆变器的内部结构的简要示意图；图9是图7所示的车用逆变器的内部结构的分解示意图；图10是图7所示的车用逆变器的交流输出端的冷却设计的放大示意图；图11A是现有的车用逆变器的熔点保护盖的放大示意图；图11B是根据本技术的车用逆变器的熔点保护盖和散热缓冲块的放大示意图；图12A是现有的车用逆变器的熔点保护盖的正视图；图12B是根据本技术的车用逆变器的熔点保护盖和散热缓冲块的正视图；图13A是现有的车用逆变器的熔点保护盖的侧视图；图13B本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车用逆变器的散热减震结构(100)，包括：/n壳体(1)；/n设置在所述壳体(1)内的功率模块(2)和基板(3)；/n安装到所述基板(3)的至少一排母线模块(4)；以及/n熔点保护盖(7)，所述熔点保护盖(7)套装到所述母线模块(4)防止所述母线模块(4)与所述功率模块(2)的熔点间产生电火花，/n其特征在于，/n还包括设置在所述熔点保护盖(7)与所述基板(3)之间的至少一个散热缓冲块(12)，所述散热缓冲块(12)与所述熔点保护盖(7)的接触面形成有彼此相互配合的凹凸表面并完全填充所述熔点保护盖(7)与所述基板(3)之间的空间。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于车用逆变器的散热减震结构(100)，包括：
壳体(1)；
设置在所述壳体(1)内的功率模块(2)和基板(3)；
安装到所述基板(3)的至少一排母线模块(4)；以及
熔点保护盖(7)，所述熔点保护盖(7)套装到所述母线模块(4)防止所述母线模块(4)与所述功率模块(2)的熔点间产生电火花，
其特征在于，
还包括设置在所述熔点保护盖(7)与所述基板(3)之间的至少一个散热缓冲块(12)，所述散热缓冲块(12)与所述熔点保护盖(7)的接触面形成有彼此相互配合的凹凸表面并完全填充所述熔点保护盖(7)与所述基板(3)之间的空间。


2.如权利要求1所述的散热减震结构(100)，其特征在于，所述凹凸表面包括至少一个凸部(12A)和/或至少一个凹部(12B)。


3.如权利要求2所述的散热减震结构(100)，其特征在于，所述至少一排母线模块(4)包括六排母线模块(4)，所述散热缓冲块(12)为一体制成，所述凹凸表面形成有五个凸部(12A)和六个凹部(12B)。


4.如权利要求2所述的散热减震结构(100)，其特征在于，所述至少一排母线模块(4)包括六排母线模块(4)，所述散热缓冲块(12)由两个具有相同构造的分块体构成，每个所述分块体的凹凸表面形成有二个凸部(12A)和三个凹部(12B)。


5.如权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周艺，
申请(专利权)人：日立汽车系统苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32