一种功率单元及具有其的高集成装置制造方法及图纸

本申请公开了一种功率单元及具有其的高集成装置，所述功率单元包括：散热模块，所述散热模块上侧集成直流铜排和交流铜排，实现电机控制器的电流输入；功率模块，所述功率模块固定于所述散热模块侧表面，所述功率模块通过所述散热模块实现散热；传感模块，所述传感模块通过支架安装于所述散热模块的侧面，用于对进行电流检测；驱动电路板，所述驱动电路板置于所述散热模块的下侧，能够接收所述传感模块电流信号，实现电机控制器对电机的控制。解决了现有技术中存在由于功率模块散热器占用空间较大，直流母线电容通过空气被动散热造成散热性能差、体积庞大，进而造成电机控制器体积大、重量大、集成度不高、功率密度低的技术问题。功率密度低的技术问题。功率密度低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种功率单元及具有其的高集成装置


[0001]本申请涉及动力总成
，特别涉及一种功率单元及具有其的高集成装置。

技术介绍

[0002]电机控制器作为新能源汽车核心部件，其性能直接影响到整车的舒适性、可靠性以及能耗。功率半导体器件是电机控制器的核心部件，传统的电机控制器主电路逆变器多采用硅基绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT)方案。近年来，以SiC为代表的第三代功率半导体材料，已经被广泛应用在新能源汽车领域。
[0003]同时，集成化、高效化、小型化、轻量化、低成本化和高可靠性是电机控制器的发展趋势，尤其是小型化和轻量化，是下一步发展的重要目标，旨在通过提高电机控制器的集成度、采用高性能的SiC功率模块，在不断降低电机控制器的体积和重量的同时提高峰值功率，从电机控制器设计来看，提高功率密度并具有与整车匹配的大功率性能，意味着要在更紧凑的结构尺寸中要提供更大的散热能力。
[0004]目前采用SiC功率模块的电机控制器，一般采用两层或多层散热器对SiC功率模块进行冷却设计，散热结构一般占用较大的内部空间；而且直流母线电容一般通过塑料外壳进行空气散热，造成直流母线电容也需要更大的体积，如何对SiC功率模块进行高集成度研究仍然是主要研究方向。
[0005]然而，现有技术中存在由于功率模块散热器占用空间较大，直流母线电容通过空气被动散热造成散热性能差、体积庞大，进而造成电机控制器体积大、重量大、集成度不高、功率密度低的技术问题。/>
技术实现思路

[0006]本申请实施例要达到的技术目的是提供一种功率单元及具有其的高集成装置，用于解决现有技术中存在由于功率模块散热器占用空间较大，直流母线电容通过空气被动散热造成散热性能差、体积庞大，进而造成电机控制器体积大、重量大、集成度不高、功率密度低的技术问题。
[0007]为了解决上述问题，本申请实施例提供一种功率单元及具有其的高集成装置。其中，所述功率单元包括：散热模块，所述散热模块用于散热；直流铜排，所述直流铜排在所述散热模块的上侧集成设置，所述直流铜排用于实现电机控制器的直流电输入；交流铜排，所述交流铜排在所述散热模块的上侧集成设置，所述交流铜排用于实现电机的交流电输入；功率模块，所述功率模块固定于所述散热模块侧表面，所述功率模块通过所述散热模块实现散热；传感模块，所述传感模块通过支架与所述散热模块连接，用于对所述交流铜排进行电流检测；驱动电路板，所述驱动电路板置于所述散热模块的下侧，与所述功率模块连接，能够接收所述传感模块传输的电流信号，实现电机控制器对电机的控制。
[0008]优选的，所述散热模块包括：
[0009]电容芯体；
[0010]壳体，所述壳体具有一用于封装所述电容芯体的容置空间，且所述散热模块的冷却水道外嵌于所述壳体外壁的侧表面；
[0011]水道盖板，所述水道盖板用于对所述壳体外壁设置的冷却水道进行密封。
[0012]优选的，所述水道盖板还包括：
[0013]第一对立盖板，所述第一对立盖板焊接于所述壳体的第一对立侧面，且所述第一对立盖板上设有第一进水口和第一出水口，实现冷却液的流入和流出；
[0014]第二对立盖板，所述第二对立盖板焊接于所述壳体的第二对立侧面，其中，所述第一对立侧面与所述第二对立侧面不重叠。
[0015]优选的，所述功率模块通过弹性压板分别固定于所述第二对立盖板的表面。
[0016]优选的，所述功率模块还包括：直流端子、交流端子和信号针；
[0017]其中，所述直流端子与所述散热模块的输出直流接线柱连接，用于实现所述功率模块的直流输出；
[0018]所述交流端子与所述交流铜排连接，用于实现电机的交流电输入；
[0019]所述信号针焊接于所述驱动电路板上，实现对所述功率模块的驱动控制。
[0020]优选的，所述直流铜排的一端与所述散热模块的输入直流接线柱连接，另一端与电池连接，实现电机控制器的直流输入。
[0021]本申请的另一优选实施例提供了一种高集成装置，包括：集成壳体以及如上所述的功率单元；
[0022]其中，所述集成壳体与所述功率单元可拆卸装配，用于实现动力总成。
[0023]优选地，如上所述的高集成装置，其特征在于，所述集成壳体还包括：
[0024]第二进水口，所述第二进水口与所述第一进水口连接；
[0025]第二出水口，所述第二出水口与所述第一出水口连接。
[0026]优选地，如上所述的高集成装置，其特征在于，所述高集成装置还包括：
[0027]直流连接器，所述直流连接器与所述直流铜排连接，实现所述功率单元的直流电输入。
[0028]优选地，如上所述的高集成装置，其特征在于，所述高集成装置还包括：
[0029]对外信号连接器，所述对外信号连接器与所述驱动电路板的信号连接器相连，实现整车控制器与所述功率单元控制信号交互。
[0030]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0031]本申请提供了一种功率单元及具有其的高集成装置。其中，所述装置包括：散热模块，所述散热模块用于散热；直流铜排，所述直流铜排在所述散热模块的上侧集成设置，所述直流铜排用于实现电机控制器的直流电输入；交流铜排，所述交流铜排在所述散热模块的上侧集成设置，所述交流铜排用于实现电机的交流电输入；功率模块，所述功率模块固定于所述散热模块侧表面，所述功率模块通过所述散热模块实现散热；传感模块，所述传感模块通过支架与所述散热模块连接，用于对所述交流铜排进行电流检测；驱动电路板，所述驱动电路板置于所述散热模块的下侧，与所述功率模块连接，能够接收所述传感模块传输的电流信号，实现电机控制器对电机的控制。解决了现有技术中存在由于功率模块散热器占用空间较大，直流母线电容通过空气被动散热造成散热性能差、体积庞大，进而造成电机控制器体积大、重量大、集成度不高、功率密度低的技术问题。达到了通过优化布置和散热结
构进行集成设计，实现小型化、紧凑化，从而减小直流母线电容体积，提高散热性能的技术效果。
附图说明
[0032]图1为本申请实施例中功率单元的正面结构示意图。
[0033]图2为本申请实施例中功率单元的背面结构示意图；
[0034]图3为本申请实施例中功率单元的剖面结构示意图；
[0035]图4为本申请实施例中功率单元的散热模块结构示意图；
[0036]图5为本申请实施例功率单元与集成壳体的装配结构示意图；
[0037]图6为本申请实施例中具有上述功率单元的高集成装置的结构示意图。
[0038]【附图标记说明】
[0039]110、散热模块110；111、壳体；112、第一对立盖板；113、第二对立盖板；1121、第一进水口；1122、第一出水口；115、电容芯体；101、功率模块；1011、直流端子；1012本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率单元，其特征在于，包括：散热模块，所述散热模块用于散热；直流铜排，所述直流铜排在所述散热模块的上侧集成设置，所述直流铜排用于实现电机控制器的直流电输入；交流铜排，所述交流铜排在所述散热模块的上侧集成设置，所述交流铜排用于实现电机的交流电输入；功率模块，所述功率模块固定于所述散热模块侧表面，所述功率模块通过所述散热模块实现散热；传感模块，所述传感模块通过支架与所述散热模块连接，用于对所述交流铜排进行电流检测；驱动电路板，所述驱动电路板置于所述散热模块的下侧，与所述功率模块连接，能够接收所述传感模块传输的电流信号，实现电机控制器对电机的控制。2.如权利要求1所述的功率单元，其特征在于，所述散热模块包括：电容芯体；壳体，所述壳体具有一用于封装所述电容芯体的容置空间，且所述散热模块的冷却水道外嵌于所述壳体外壁的侧表面；水道盖板，所述水道盖板用于对所述壳体外壁设置的冷却水道进行密封。3.如权利要求2所述的功率单元，其特征在于，所述水道盖板还包括：第一对立盖板，所述第一对立盖板焊接于所述壳体的第一对立侧面，且所述第一对立盖板上设有第一进水口和第一出水口，实现冷却液的流入和流出；第二对立盖板，所述第二对立盖板焊接于所述壳体的第二对立侧面，其中，所述第一对立侧面与所述第二对立侧面不重叠。4.如权利要求3所述的功率单元，其特征在于，所述功率模块通过弹性压板...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵清宁，向长虎，蒋荣勋，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：