【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于直流电压转换器的存储扼流圈组件、直流电压转换器以及用于制造存储扼流圈组件的方法。
技术介绍
1、在现有技术中，纯电动车辆以及混合动力车辆是已知的，它们完全或辅助性地由作为驱动机组的一个或多个电机来驱动。为了给这些车辆的电机供应电能，这些车辆包括电能存储器，尤其是可再充电的电池。为了高驱动功率，需要电池提供相应的例如400v或800v的高的直流电压。这种功率电池被称为高压电池(hv电池)。
2、对高压电池进行再充电目前是一种挑战，这是因为为此需要几百伏的、例如800v的充电电压，以便有效地对高压电池进行充电而不损害其功能。然而，常见的用于电动车辆的充电站所提供的充电电压通常比所期望的例如800v的充电电压低得多。为了提供这样的充电电压，使用了直流电压转换器(dc-dc转换器)，该直流电压转换器被接在输出电压(如400v)低于所期望的充电电压(如800v)的直流电压源与要再充电的hv电池之间。
3、在直流电压转换器中存在存储扼流圈，它被构造成用于以磁场的形式临时存储能量。线圈和扼流圈芯被安置在例如由铝制成的金属壳体中，并且通过引入灌封物使线圈相对壳体电绝缘。具有冷却肋的冷却体，例如具有针状翅片结构的冷却体，通常被接驳到壳体上。冷却体具有冷却通道，以便借助沿冷却肋流动的冷却流体来冷却存储扼流圈。
4、两种已知的存储扼流圈的壳体结构类型都具有各种缺点。金属壳体的制造成本高且工作量大。对线圈进行电绝缘的过程是耗时的并且必须在真空下使用成本高昂的绝缘材料进行。此外，对于绝缘工艺来说，构件
技术实现思路
1、本专利技术的任务是提供一种存储扼流圈组件，其中，至少部分地克服上述缺点。
2、根据本专利技术，该任务通过根据独立权利要求的存储扼流圈组件、用于制造存储扼流圈组件的方法和直流电压转换器来解决。本专利技术的有利的设计方案和改进方案在从属权利要求中得知。
3、根据本专利技术的存储扼流圈组件被构造成在多相的直流电压转换器中使用，该多相的直流电压转换器用于将dc输入电压转换为dc充电电压以用于对电动车辆、燃料电池车辆或混合动力车辆中的车辆电池或车辆电池组件进行充电。存储扼流圈组件在此具有带一个或多个线圈的存储扼流圈并且具有壳体，存储扼流圈被容纳到该壳体中。壳体在此具有第一壳体区段和第二壳体区段，其中，第一壳体区段由第一热固性材料形成并且直接对一个或多个线圈进行加载，其中，第二壳体区段由第二热固性材料形成。第一热固性材料在此与第二热固性材料相比具有更高的热导率。第一热固性材料和第二热固性材料的热导率相差了至少0.1w(m·k)-1。
4、因此，壳体仅在壳体对一个或多个线圈直接进行加载的第一壳体区段处由第一热固性材料形成。优选地，第一壳体区段完全由第一热固性材料形成。第二壳体区段由第二热固性材料形成。优选地，第二壳体区段完全由第二热固性材料形成。因此，第一热固性材料仅存在于壳体的与冷却体的直接接驳以用于从一个或多个线圈导走热量的第一位置处。以该方式，可以将成本相对较高的第一热固性材料的使用限制在需要冷却的区域上。第二热固性材料存在于壳体的剩余的第二位置，尤其是存在于壳体的那些使得线圈与环境之间不需要或不可能直接接触的位置处。优选地，第二热固性材料仅就足够的机械性能方面进行选定，使得保护存储扼流圈不受机械影响和/或使得可以在第二热固性材料上进行壳体的机械紧固。由此，可以大大减少存储扼流圈组件的壳体的成本并且必要时可以简化制造，而不必以壳体整体上的机械和热性能方面的损失为代价。
5、同时，通过如下方式确保冷却效果，即，使第一壳体区段与冷却器热耦合。因此，根据本专利技术，具有较高热导率的相对成本高昂的第一热固性材料不用于整个壳体，而仅用于壳体的实际上有助于冷却直流电压转换器的区域。
6、如上所述，存储扼流圈具有一个或多个线圈，由此，尤其可以实现模块化的结构形式。例如，可以在直流电压转换器中使用多个分别具有一个线圈的存储扼流圈，其中，存储扼流圈可以被布置在直流电压转换器的不同定位处。替选地，至少一个具有一个线圈的存储扼流圈可以与至少一个具有多个线圈的另外的存储扼流圈组合地被使用在直流电压转换器中。另外替选地，可以在直流电压转换器中使用唯一的具有多个、例如三个线圈的存储扼流圈。上述这些配置纯属示例性而不限制本专利技术的主题。由此，可以实现改进的功率电子器件的空间上的布置并必要时缩短电连接部。此外，存储扼流圈的热性能例如由于表面积的增加而可以得到改善。可以减少或必要时完全避免杂散场对功率电子器件的影响。
7、如果存在具有多个线圈的存储扼流圈，则第一壳体区段可以与多个线圈相应地被划分成多个部分区段，其中，每个部分区段直接对多个线圈中的一个线圈进行加载，优选是形状锁合地接触。这些部分区段可以相互分离，以便进一步降低存储扼流圈组件的壳体的材料成本。
8、优选的是，壳体仅由第一壳体区段和第二壳体区段构成。同样优选地，第一壳体区段、优选是第一壳体区段的多个部分区段，以及第二壳体区段在与接触存储扼流圈的壳体内侧相对置的壳体外侧处共面地存在。
9、优选地，存储扼流圈组件可以通过两种方式制造。一方面，用于制造存储扼流圈组件的方法可以包括：将第一壳体区段置入到热固性模具中，其中，该第一壳体区段由第一热固性材料形成并且还被构造成用于直接对存储扼流圈的一个或多个线圈进行加载，将一个或多个线圈和另外的存储扼流圈构件置入热固性模具中，并用第二热固性材料对另外的存储扼流圈构件进行注塑包封，使得第二热固性材料构成第二壳体区段，该第二壳体区段与第一壳体区段一起构成存储扼流圈的壳体，其中，第一热固性材料与第二热固性材料相比具有更高的热导率。当使用外芯时，则该外芯优选也被置入模具中并同时一起被粘接。
10、替选地，用于制造存储扼流圈组件的方法可以包括：在热固性模具中构成第一壳体区段，其中，该第一壳体区段由第一热固性材料形成并还被构造成用于直接对存储扼流圈的一个或多个线圈进行加载，优选是形状锁合地接触一个或多个线圈，将存储扼流圈的一个或多个线圈和另外的存储扼流圈构件、尤其是由容纳芯和外芯板构成的芯壳体置入到热固性模具中，必要时给一个或多个线圈设置端子，用第二热固性材料对另外的存储扼流圈构件、尤其是由容纳芯和外芯板构成的芯壳体以及可能存在的端子的端子区域进行注塑包封，使得第二热固性材料构成第二壳体区段，该第二壳体区段与第一壳体区段一起构成存储扼流圈的壳体，其中，第一热固性材料与第二热固性材料相比具有更高的热导率。
11、该方法还具有以下优点：在对另外的存储扼流圈构件、尤其是由容纳芯和外芯板构成的芯壳体以及可能存在的端子的端子区域进行注塑包封时，第一热固性材料与第二热固性材料可以发生交联，由此获得了具有良好的电绝缘性能的壳体。
12、根据一个实施方式，壳体包括上侧、与上侧相对置的下侧、以及连接上侧和下侧的侧壁，其中，上侧和侧壁的与上侧邻接的区域确定了存储扼流圈的上部区域，其中，存储扼流圈的端子被布置在该上部区本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于多相的直流电压转换器的存储扼流圈组件(10)，所述多相的直流电压转换器用于将DC输入电压转换为DC充电电压以用于为电动车辆、燃料电池车辆或混合动力车辆中的车辆电池充电，所述存储扼流圈组件包括具有一个或多个线圈(14)的存储扼流圈以及包括壳体(30)，所述存储扼流圈被容纳到所述壳体中，其中，所述壳体(30)具有第一壳体区段(32)和第二壳体区段(34)，其中，所述第一壳体区段(32)由第一热固性材料形成，并直接对所述一个或多个线圈(14)进行加载，其中，所述第二壳体区段(34)由第二热固性材料形成，其中，所述第一热固性材料具有比所述第二热固性材料更高的热导率。
2.根据权利要求1所述的存储扼流圈组件(10)，其中，所述第一壳体区段(32)形状锁合地接触所述一个或多个线圈(14)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的存储扼流圈组件(10)，其中，所述壳体(30)具有上侧(130)、与所述上侧(130)相对置的下侧(230)、以及连接所述上侧(130)和所述下侧(230)的侧壁(330)，其中，所述上侧(130)和所述侧壁(330)的与所述上侧(130)
4.根据权利要求3所述的存储扼流圈组件(10)，其中，在所述壳体(30)的下侧(230)处安置有与所述第一壳体区段(32)并且必要时与所述第二壳体区段(34)接触的导热层(36)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的存储扼流圈组件(10)，其中，所述第一热固性材料和所述第二热固性材料的热导率相差了至少0.1W(m·K)-1。
6.根据前述权利要求中任一项所述的存储扼流圈组件(10)，其中，所述壳体(30)具有上侧(130)、与所述上侧(130)相对置的下侧(230)、以及连接所述上侧(130)和所述下侧(230)的侧壁(330)，其中，所述上侧(130)和所述侧壁(330)的与所述上侧(130)邻接的区域确定了所述存储扼流圈的上部区域，其中，所述存储扼流圈的端子(16)被布置在所述上部区域处，尤其是所述上侧(130)上，其中，所述侧壁(330)具有一个或多个被构造为紧固器件的凸起部(332)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的存储扼流圈组件(10)，其中，所述第一热固性材料和所述第二热固性材料的固化以如下方式实现，即，所述第一热固性材料和所述第二热固性材料被交联。
8.根据前述权利要求中任一项所述的存储扼流圈组件(10)，其中，所述存储扼流圈具备带有用于安置所述一个或多个线圈(14)的容纳芯(18)的扼流圈芯(12)，其中，具有所述一个或多个线圈(14)的容纳芯(18)被布置在外芯板(20)之间。
9.根据权利要求8所述的存储扼流圈组件(10)，其中，所述存储扼流圈具有至少一个外芯板(20)，所述外芯板在外部与至少两个容纳芯(18)连接，尤其是粘接。
10.根据前述权利要求中任一项所述的存储扼流圈组件(10)，所述存储扼流圈组件还包括与所述第一壳体区段(32)热接驳的冷却体。
11.用于制造多相的直流电压转换器的存储扼流圈组件(10)的方法，所述多相的直流电压转换器用于将DC输入电压转换为DC充电电压，以便为电动车辆、燃料电池车辆或混合动力车辆中的车辆电池充电，所述方法包括：
12.多相的直流电压转换器，其用于将DC输入电压转换为DC充电电压，以便为电动车辆、燃料电池车辆或混合动力车辆中的车辆电池充电，所述多相的直流电压转换器包括根据权利要求1至10中任一项所述的存储扼流圈组件(10)。
13.用于车辆、尤其是电动车辆、燃料电池车辆或混合动力车辆的电车桥驱动设备，所述电车桥驱动设备包括电机、传动装置和根据权利要求12所述的多相的直流电压转换器。
14.车辆，尤其是电动车辆、燃料电池车辆或混合动力车辆，所述车辆包括根据权利要求12所述的多相的直流电压转换器。
...【技术特征摘要】
1.用于多相的直流电压转换器的存储扼流圈组件(10)，所述多相的直流电压转换器用于将dc输入电压转换为dc充电电压以用于为电动车辆、燃料电池车辆或混合动力车辆中的车辆电池充电，所述存储扼流圈组件包括具有一个或多个线圈(14)的存储扼流圈以及包括壳体(30)，所述存储扼流圈被容纳到所述壳体中，其中，所述壳体(30)具有第一壳体区段(32)和第二壳体区段(34)，其中，所述第一壳体区段(32)由第一热固性材料形成，并直接对所述一个或多个线圈(14)进行加载，其中，所述第二壳体区段(34)由第二热固性材料形成，其中，所述第一热固性材料具有比所述第二热固性材料更高的热导率。
2.根据权利要求1所述的存储扼流圈组件(10)，其中，所述第一壳体区段(32)形状锁合地接触所述一个或多个线圈(14)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的存储扼流圈组件(10)，其中，所述壳体(30)具有上侧(130)、与所述上侧(130)相对置的下侧(230)、以及连接所述上侧(130)和所述下侧(230)的侧壁(330)，其中，所述上侧(130)和所述侧壁(330)的与所述上侧(130)邻接的区域确定了所述存储扼流圈的上部区域，其中，所述存储扼流圈的端子(16)被布置在所述上部区域处，尤其是所述上侧(130)上，其中，与所述一个或多个线圈(14)接触的第一壳体区段(32)仅构造在所述壳体(30)的下侧(230)上。
4.根据权利要求3所述的存储扼流圈组件(10)，其中，在所述壳体(30)的下侧(230)处安置有与所述第一壳体区段(32)并且必要时与所述第二壳体区段(34)接触的导热层(36)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的存储扼流圈组件(10)，其中，所述第一热固性材料和所述第二热固性材料的热导率相差了至少0.1w(m·k)-1。
6.根据前述权利要求中任一项所述的存储扼流圈组件(10)，其中，所述壳体(30)具有上侧(130)、与所述上侧(130)相对置的下侧(230)、以及连接所述上侧(130)和所述下侧(23...
【专利技术属性】
技术研发人员：伊沃内·特伦茨，斯特凡·绍布，里科·蔡勒，乌多·策尔纳，
申请(专利权)人：采埃孚股份公司，
类型：发明
国别省市：
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