汽车集成电源模块和电容器制造技术

本公开提供了“汽车集成电源模块和电容器”。一种集成电源模块，包括底壳，所述底壳限定：内部歧管；以及接口表面，所述接口表面包括多个入口孔和出口孔，所述入口孔和所述出口孔各自与所述内部歧管流体连通。所述集成电源模块还包括多个电力卡，所述多个电力卡紧固到所述底壳并与所述接口表面直接接触。所述电力卡中的每一者具有：底盖，其限定内表面和外表面；底板，其用所述底盖密封；基板，其固定在所述底板上，使得所述底板在所述基板与所述底盖之间；以及集成电路，其设置在所述基板上。所述内表面和所述底板限定冷却通道，所述冷却通道被配置为引导来自所述入口孔中的一者的冷却剂穿过所述电力卡并到达所述出口孔中的一者。穿过所述电力卡并到达所述出口孔中的一者。穿过所述电力卡并到达所述出口孔中的一者。

Automotive integrated power module and capacitor

【技术实现步骤摘要】
汽车集成电源模块和电容器


[0001]本公开涉及汽车电力电子部件的封装和冷却。

技术介绍

[0002]电动或混合动力车辆可包含一个或多个马达来用于推进。车辆还可包含牵引电池作为马达的能量源，并且包含发电机以对牵引电池充电。由于马达、牵引电池和发电机可能要求变化的电参数，在它们之间的电连通可能要求修改提供或消耗的电力。这种修改可能产生热量。

技术实现思路

[0003]一种集成电源包括底壳、多个电力卡和电容器。所述底壳限定：内部歧管；以及接口表面，所述接口表面包括多个入口孔和出口孔，所述入口孔和所述出口孔各自与所述内部歧管流体连通。所述多个电力卡紧固到所述底壳并与所述接口表面直接接触。所述电力卡中的每一者具有：底盖，所述底盖限定内表面和外表面；底板，所述底板用所述底盖密封；基板，所述基板固定在所述底板上，使得所述底板在所述基板与所述底盖之间；以及集成电路，所述集成电路设置在所述基板上。所述内表面和所述底板限定冷却通道，所述冷却通道被配置为引导来自所述入口孔中的一者的冷却剂穿过所述电力卡并到达所述出口孔中的一者，以促进从所述集成电路穿过所述基板和所述底板到达所述冷却剂以及从所述电力卡中的相邻一者的集成电路穿过所述外表面、所述底盖的主体、穿过所述内表面并到达所述冷却剂的热量传递。所述电容器紧固到所述底壳并抵靠所述电力卡中的一者以提供夹持力来将所述多个电力卡推动在一起。
附图说明
[0004]图1是集成电源模块的一部分的透视图。
[0005]图2和图3是图1的集成电源模块的部分的分解组装图。
[0006]图4是图1的集成电源模块的一部分的透视图。
[0007]图5是多个堆叠的电力卡的一部分的横截面侧视图。
具体实施方式
[0008]本文中描述了本公开的各种实施例。然而，所公开的实施例仅是示例性的，并且其他实施例可采用未明确地示出或描述的各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中公开的具体的结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅解释为教导本领域的普通技术人员以不同方式采用本专利技术的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解，参考附图中的任一者来示出和描述的各种特征可与在一个或多个其他附图中示出的特征组合，以产生未明确地示出或描述的实施例。所示的特征的组合提供典型的应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致
的特征的各种组合和修改可为特定应用或实现方式期望的。
[0009]逆变器系统控制器是用于在发电装置与消耗装置之间传送和控制电力的设备。逆变器系统控制器可包含3相逆变器。逆变器可用于将来自牵引电池的DC电力转换为AC电力。在替代的实施例中，逆变器系统控制器可包含3相整流器。整流器可用于将来自发电机的AC电力转换为可对牵引电池充电的DC电力。一些实施例可包含3相逆变器和3相整流器两者，其中牵引电池可用于通过逆变器向马达提供电力，并且发电机可用于通过整流器对电池充电。
[0010]逆变器系统控制器可包含多个电气总线网络和电压转换器。逆变器系统控制器可将电气总线网络中的一者指定为高电压，并且将电气总线网络中的另一者指定为低电压。例如，牵引电池可直接地连接到高电压总线网络，而发电机和马达可直接地连接到低电压总线网络。在其他实施例中，逆变器系统控制器可将电气总线网络中的一者指定为DC电力，并且将另一者指定为AC电力。电压转换器可用于促进在电气总线网络之间以及在连接到变化的电气总线网络的装置之间的电连通。电压转换器可用于将由发电机产生并置于低电压总线网络上的低电压电力转换成高电压电力以对牵引电池充电。
[0011]逆变器系统控制器可包含电力卡和直流侧电容器。在一些实施例中，电压转换器可由电力卡和直流侧电容器组成。在其他实施例中，电力卡和直流侧电容器可为独立系统。电力卡和电容器可通过电气总线网络电连通。由于电力卡和电容器可用于修改包括高电压的电参数，因此电力卡和电容器可产生热量。可使用适当的冷却和空间隔离来减少产生的热量的邻近影响。此外，如果电力卡和电容器彼此更靠近，则可能会产生较少的DC电感。
[0012]允许在电力卡与电容器之间的更靠近的空间关系的逆变器系统控制器的实施例包括底板、电力卡和电容器。底板可用于支撑电力卡和电容器。在一些实施例中，底板包含能够支撑多个电力卡和电容器的接口表面。在包含多个电力卡的实施例中，可将电力卡堆叠。因此，电力卡可与相邻的电力卡直接物理接触。
[0013]底板可使用可通过设置在接口表面中的多个入口孔和出口孔进入的多个腔。在一些实施例中，孔可设置在支撑表面的凹入表面中。底板还可包含非圆形凹部以紧固电容器。多个腔可限定入口歧管和出口歧管。
[0014]歧管还可通过大体垂直于支撑表面的入口孔和出口孔进入。在其他实施例中，入口和出口并非大体垂直于支撑表面。入口、多个孔中的一些和多个腔中的一者的组合可用作入口歧管。类似地，出口、多个孔中的另一些和多个腔中的另一个的组合可用作出口歧管。在一些实施例中，入口歧管可与底板内的出口歧管隔离。在其他实施例中，入口歧管和出口歧管可组合在底板内。
[0015]电力卡可包括底盖、冷却板和顶盖。底盖、冷却板和顶盖可配合以在电力卡内形成冷却通道。在其他实施例中，通道可完全地设置在底盖、冷却板和顶盖中的一者中。底盖、冷却板和顶盖还可配合以形成入口和出口。入口和出口可为基本上平行的。
[0016]电力卡可设置在底板上。电力卡还可紧固到底板。电力卡的入口可与底板的入口歧管配合，并且电力卡的出口可与底板的出口歧管配合，其中这两种组合提供底板中的多个腔中的一些与电力卡的冷却通道之间的流体通路。由于电力卡的入口与电力卡的出口流体连通，因此底板和电力卡的组合可提供用于底板的入口歧管和出口歧管的流体连通的路径。
[0017]在底板与电力卡之间的流体连通可为水密的。密封垫圈可用于形成水密密封。密封垫圈可为O形环。密封垫圈可具有可变厚度，以补偿变化的法向力和垂直力。密封垫圈可能够辅助在底板的单个孔与电力卡的入口或出口之间的水密密封。替代地，密封垫圈可能够辅助在底板的多个孔与电力卡的多个入口和出口之间的水密密封。
[0018]电力卡可包含被形成用于安装集成电路的容积。安装件可由第一焊接材料层组成，与基板层热连通，与第二焊接材料层热连通，与冷却板热连通，与冷却剂热连通，其中放置在电力卡中的集成电路将与第一焊料层热连通。基板层可为铜基的。在能够冷却集成电路的多个侧面的实施例中，电力卡还可包含第二集成电路安装件，该第二集成电路安装件由焊接材料层构成，与基板层热连通。第二安装件的基板层可与底盖热连通，并且还与相邻得电力卡的冷却剂热连通。
[0019]电容器可设置在底板上。电容器还可紧固到底板。电容器可与电力卡堆叠，其中电容器与相邻的电力卡物理接触，使得该电容器可通过其冷却板冷却。电容器可朝向相邻的电力卡偏置。将电容器附接到底板的紧固件可造成偏置力，从而将电容器压缩到电力卡中。在其他实施例中，电容器的与电力卡相对的表面还可包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成电源模块，所述集成电源模块包括：底壳，所述底壳限定：内部歧管；以及接口表面，所述接口表面包括多个入口孔和出口孔，所述入口孔和所述出口孔各自与所述内部歧管流体连通；多个电力卡，所述多个电力卡紧固到所述底壳并与所述接口表面直接接触，其中所述电力卡中的每一者具有：底盖，所述底盖限定内表面和外表面；底板，所述底板用所述底盖密封；基板，所述基板固定在所述底板上，使得所述底板在所述基板与所述底盖之间；以及集成电路，所述集成电路设置在所述基板上，其中所述内表面和所述底板限定冷却通道，所述冷却通道被配置为引导来自所述入口孔中的一者的冷却剂穿过所述电力卡并到达所述出口孔中的一者，以促进从所述集成电路穿过所述基板和所述底板到达所述冷却剂以及从所述电力卡中的相邻一者的集成电路穿过所述外表面、所述底盖的主体、所述内表面并到达所述冷却剂的热量传递；以及电容器，所述电容器紧固到所述底壳并抵靠所述电力卡中的一者以提供夹持力来将所述多个电力卡推动在一起。2.如权利要求1所述的集成电源模块，其中所述冷却通道具有入口部段、出口部段和在所述入口部段与所述出口部段之间的蛇形中间部段，使得通过所述入口部段的所述冷却剂的流动与通过所述出口部段的所述冷却剂的流动相反。3.如权利要求1所述的集成电源模块，其中所述冷却通道具有入口部段、出口部段和在所述入口部段与所述出口部段之间的中间部段，使得通过所述入口部段和所述出口部段的所述冷却剂的流动垂直于通过所述内部歧管的所述冷却剂的流动。4.如权利要求3所述的集成电源模块，其中所述中间部段具有蛇形形状。5.如权利要求1所述的集成电源模块，其中所述电力卡中的一者还包括额外集成电路，使得所述电力卡中的额外一者具有多个集成电路。6.如权利要求1所述的集成电源模块，其还包括密封垫圈，所述密封垫圈设置在所述电力卡中的一者与所述接口表面之间。7.如权利要求5所述的集成电源模块，其中所述接口表面还限定包围所述入口孔和所述出口孔中的每一者的凹部，并且其中所述密封垫圈设置在凹入表面内。8.一种用于构造集成电源模块的方法，所述方法包括：将密封垫圈安装在由底壳的接口表面限定的凹部中，其中所述凹部包围入口孔和出口孔，所述入口孔和所述出口孔提供通向所述底壳内的歧管的流体通路；将第一电力卡紧固在所述底壳上并与所述接口表面直接接触，使得所述密封垫圈在所述第一电力卡与所述底壳之间形成密封，其中所述第一电力卡具有：第一底盖，所述第一底盖限定第一内表面和第一外表面；第一底板，所述第一底板用所述第一底盖密封；第一基板，所述第一基板固定在所述第一底板上，使得所述第一底板在所述第一基板与所述第一底盖之间；以及第一集成电路，所述第一集成电路设置在所述第一基板上，其中所述第一内表面和所述第一底板限定第一冷却通道，所述第一冷却通道经由所述入口孔中的一者和所述出口孔中的一者与所述内部歧管流体连通；将第二电力卡紧固在所述底壳上并与所述接口表面直接接触，使得所述密封垫圈在所述第二电力卡与所述底壳之间形成密封，其中所述第二电力卡具有：第二底盖，所述第二底盖限定第二内表面和第二外表面；第二底板，所述第二底板用所述第二底盖密封；第二基
板，所述第二基板固定在所述第二底板上，使得所述第二底板在所述第二基板与所述第二底盖之间；以及第二集成电路安装件，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈礼华，王凡，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：