CN104051144B - 用于电动车的变压器模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于电动车的变压器模块。所述变压器模块包括：线圈架，初级侧线圈围绕所述线圈架缠绕；印刷电路板；以及布置在所述线圈架和所述印刷电路板之间的次级侧汇流条，其中由导电材料形成以接触汇流条的模型部件设置在印刷电路板上以将所述模型部件与所述汇流条平行地电连接。

Description

用于电动车的变压器模块

相关申请的交叉引用

本申请在35U.S.C.119and35U.S.C.365下要求韩国专利申请10-2013-0026937（递交于2013年3月13日）的优先权，该申请的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及一种用于电动车的变压器模块，并且更特别地，本申请涉及这样一种用于电动车的变压器模块：其中变压器和印刷电路板（PCB）被模块化从而降低在其制造过程中的工艺数量和制造成本。

背景技术

最近，由于环境问题，人们对环保型车辆的兴趣逐渐被提升，对于环保型车辆的电动车的期望逐渐增强。

这种电动车包括作为电子部件的变压器。

通常，变压器是通过利用电磁感应而接收来自一个电路的AC电力以给另一个电路提供AC电力的设备。在变压器中，电压与初级侧线圈和次级侧线圈的匝数比成正比，并且电流与匝数比成反比。

在电动车中使用的变压器必须允许高的电流流经其中，必须具有高效率，并且必须小型化以在狭窄空间中安装。

图1是根据现有技术的使用在电动车中的变压器的立体图。

参照图1，现有技术的电动车的变压器包括上方铁氧体磁心10、联接到上方铁氧体磁心10的下部的上方线圈架20、布置在上方线圈架20的下部上的上方汇流条30、布置在上方汇流条30的下部上的下方汇流条50、布置在下方汇流条50的下部上的下方线圈架60，以及布置在下方线圈架60的下部上的下方铁氧体磁心70。

具有环形形状的支撑件40被布置在上方汇流条30和下方汇流条50之间以防止发生机械摆动。

如果提供上文所述的构造，由于各上方汇流条30和下方汇流条50应该具有预定尺寸或更大尺寸的横截面面积以允许高电流流经其中，所以变压器的总尺寸会增加。因此，制造小尺寸的变压器很困难。

另外，在包括了上文所述构造的变压器被制造之后，必须把变压器移动到独立的生产线从而通过浸渍过程将其与印刷电路板附接。因此，需要开发高效的制造工艺。

发明内容

实施例提供一种用于电动车的变压器模块，其中减小汇流条的尺寸以使变压器模块小型化，并且集成印刷电路板（PCB）和变压器以减少装配处理的数量和制造成本。

在一个用于电动车的变压器模块的实施例中，变压器模块包括：线圈架，初级侧线圈围绕所述线圈架缠绕；印刷电路板；以及布置在所述线圈架和所述印刷电路板之间的次级侧汇流条，其中由导电材料形成以接触汇流条的模型部件设置在所述印刷电路板上以将模型部件与汇流条平行地电连接。

模型部件的形状可以对应于所述汇流条的形状。

所述模型部件可以包括：上方模型，其布置在印刷电路板的顶部表面上；以及下方模型，其布置在印刷电路板的底部表面上，其中所述汇流条可以包括：接触所述上方模型的上方汇流条；以及接触所述下方模型的下方汇流条，其中所述线圈架可以包括：布置在所述上方汇流条的上部上的上方线圈架，布置在所述下方汇流条的下部上的下方线圈架。

所述变压器模块可以进一步包括铁氧体磁心，其中所述铁氧体磁心可以包括：从其中央垂直地延伸的中央部件；以及与所述中央部件间隔开以垂直地延伸的侧壁部件，其中形状对应于所述侧壁部件的形状的第一切除部件可以垂直地贯穿所述印刷电路板。

所述汇流条可以是中央部分具有环形形状的板形构件，所述模型部件可以具有与所述汇流条相同的形状，并且所述模型部件的中央部分具有环形形状，并且垂直地贯穿的第二切除部件可以被布置在印刷电路板上、模型部件的环状部的内侧。

所述模型部件可以由具有比所述汇流条的电导率优良的电导率的材料形成。

所述模型部件可以被印制在印刷电路板上。

在下文的附图和说明书中阐释了一个或多个实施例的细节。从说明书和附图以及从权利要求书中，其他特征将会是显而易见的。

附图说明

图1是图示了根据现有技术的电动车的变压器的分解立体图。

图2是图示了根据实施例的电动车的变压器的立体图。

图3是图示了根据实施例的电动车的变压器的分解立体图。

具体实施方式

在下文中，将会参照附图详细描述根据实施例的用于电动车的变压器模块。

图2是图示了根据实施例的电动车的变压器的立体图，并且图3是图示了根据实施例的电动车的变压器的分解立体图。

参照图2和图3，通过将变压器联接到印刷电路板（PCB）400而使得联接的变压器和PCB模块化来实施根据本实施例的用于电动车的变压器模块。所述变压器可以包括铁氧体磁心100，被初级侧线圈缠绕的线圈架200，以及次级侧汇流条300。电流流经其中的模型部件（pattern part）410与汇流条300平行地布置在PCB400上。

详细地，如图2所示，根据本实施例的用于电动车的变压器模块可以包括铁氧体磁心100。如图3所示，铁氧体磁心100可以包括上方铁氧体磁心110和下方铁氧体磁心120。

上方铁氧体磁心110具有柱形形状并且包括从上方铁氧体磁心110的中央垂直地向下延伸的中央部件111，在横向方向上成对设置在中央部件111的两侧壁上的侧壁部件112。与中央部件111相似，侧壁部件112垂直地向下延伸。

与上方铁氧体磁心110相似，下方铁氧体磁心120可以包括中央部件121和侧壁部件122。下方铁氧体磁心120和上方铁氧体磁心110可以具有相互垂直对称的形状。

如图2所示，根据本实施例的用于电动车的变压器模块可以进一步包括线圈架200。如图3所示，线圈架200可以包括上方线圈架210和下方线圈架220。

上方线圈架210和下方线圈架220可以具有相互垂直对称的形状。上方线圈架210和下方线圈架220中的每一者都具有柱形中空部件，铁氧体磁心的中央部分被插入到柱形中空部件中。初级侧线圈（未示出）围绕铁氧体磁心的外侧而缠绕并且被连接到电动车的高压电池（未示出）。

如图2所示，根据本实施例的用于电动车的变压器模块可以进一步包括汇流条300。如图3所示，汇流条300可以包括上方汇流条310和下方汇流条320。

汇流条300可以是其中央部分具有环形形状的板形构件。汇流条300具有面向相同方向的两端部。汇流条300可以由诸如铜（Cu）的导电材料形成。

如图2和图3所示，根据本实施例的用于电动车的变压器模块可以进一步包括PCB400。PCB400被布置在上方汇流条310和下方汇流条320之间。

模型部件410被布置在PCB400上。模型部件410可以包括布置在PCB400的顶部表面上的上方模型410和布置在PCB400的底部表面上的下方模型（未示出）。由于图中仅图示了模型部件410的上方模型410，并且图中没有示出下方模型410，所以称为模型部件的上方模型部件和下方模型部件，由与上方模型相同的附图标记“410”表示。

模型部件410可以由导电材料形成并且形状对应于上方汇流条310和下方汇流条320中的每一者的形状。

更详细地，上方汇流条310和下方汇流条320中每一者的中央部分具有环形形状，并且上方汇流条310和下方汇流条320中每一者的两端部都面对相同的方向。于是，上方模型410和下方模型的形状也可以与上方汇流条310和下方汇流条320中每一者的形状相同。

即是说，上方模型410的形状和上方汇流条310相同，并且下方模型（未示出）的形状和下方汇流条320相同。

模型部件410可以被印制到PCB400上。

第一切除部件420垂直地贯穿模型部件410的外侧。第一切除部件420的形状可以对应于铁氧体磁心100的侧壁部件112和122中每一者的形状。当变压器和印刷电路板400作为一个模块装配时，第一切除部件420可以是被上方铁氧体磁心110的侧壁部件112和/或下方铁氧体磁心120的侧壁部件122中的至少一个插入其中的部件，或者是两个侧壁部件112和122都插入其中的部件。

在模型部件410的中央部分中形成第二切除部件430。更详细地，模型部件410的环形中央部分成圆形地打孔以形成垂直地贯穿模型部件410的空间。这里，空间被定义为第二切除部件430。

第二切除部件430可以具有对应于铁氧体磁心100的中央部件111和中央部件121的形状。第二切除部件430的直径与中央部件111和121中每一者的直径相同或大于中央部件111和121中每一者的直径。

再一次总结在上文所述的构造之间的布置，上方铁氧体磁心110、上方线圈架210、上方汇流条310、PCB400、下方汇流条320、下方线圈架220，以及下方铁氧体磁心120被依次向下布置。这里，上方铁氧体磁心110的中央部件111、第二切除部件430，以及下方铁氧体磁心120的中央部件121被垂直地对齐在同一列中。同样，上方铁氧体磁心110的侧壁部件112、第一切除部件420，以及下方铁氧体磁心120的侧壁部件122被垂直地对齐在同一列中。

而且，这些构造相互联接以组成一个模块。这样，当变压器和PCB被模块化时，可以减少待管理的部件的数量。因此，当装配车辆的电气设备时，可以减少装配处理的数量以快速装配电气设备，从而降低制造成本。

之后，将会描述包括上文所述构造的用于电动车的变压器模块的功能。

初级侧线圈（未示出）围绕线圈架200缠绕并且连接到具有相对高电压的高压电池（未示出）。高压电池连接到分别设置于车辆外侧的充电设备并且然后充电。例如，高压电池可以具有大约200V到大约450V的电压。经由变压器，施加到初级侧线圈（未示出）的电流通过次级侧汇流条300输送到具有相对较低电压的低压电池（未示出）。例如，低电压电池可以具有大约12V的电压。低电压电池可以提供用于运行诸如雨刷器、音响装置、电动车窗等用于电动车的电气设备的电力。

在此，通过次级侧汇流条300施加到低电压电池的电流流经平行地电连接至汇流条300的模型部件410以及汇流条300。

与现有技术电流仅流经汇流条不同，由于电流流经汇流条300以及模型部件410，所以汇流条300可以具有相对小的横截面面积。

而且，由于汇流条300的横截面面积减小，所以汇流条的平面面积也可以减小，从而减小汇流条的整体尺寸。

在此，在模型部件410由具有比汇流条300的电导率相对优良的电导率的材料形成的情况下，汇流条300的尺寸可以进一步减小。

汇流条300尺寸的减小可以使变压器的整体体积能够减小。此外，变压器和印刷电路板400可以被模块化以制造更紧凑的变压器模块。

根据实施例，变压器可以被小型化，并且变压器和PCB可以模块化以简化制造过程并且减少处理数量，从而降低制造成本。

另外，可以同时使用在变压器的次级侧线圈处布置的在PCB上的模型和汇流条以减小体积和制造成本，同时增加电流密度。

虽然已经参照多个说明性实施例描述了实施例，但是应该理解的是，本领域的技术人员可以设计出将落在在本公开的原理的精神和范围之内的许多其他的修改和实施例。更具体而言，在本公开、附图和所附权利要求书的范围之内的零部件和/或主题组合布置可以有各种变化和改进。除零部件和/或布置的变体和改进之外，替代使用对本领域的技术人员也是显而易见的。

Claims (7)

1.一种用于电动车的变压器模块，所述变压器模块包括：

线圈架，初级侧线圈围绕所述线圈架缠绕；

印刷电路板；以及

布置在所述线圈架和所述印刷电路板之间的次级侧汇流条，

其中由导电材料形成以接触汇流条的模型部件设置在所述印刷电路板上以将所述模型部件与所述汇流条平行地电连接，

所述模型部件包括：

上方模型，其布置在所述印刷电路板的顶部表面上；以及

下方模型，其布置在所述印刷电路板的底部表面上，

其中所述汇流条包括：

接触所述上方模型的上方汇流条；以及

接触所述下方模型的下方汇流条；

所述模型部件具有与所述汇流条相同的形状。

2.根据权利要求1所述的变压器模块，所述模型部件的形状对应于所述汇流条的形状。

3.根据权利要求1所述的变压器模块，

其中所述线圈架包括：

布置在所述上方汇流条的上方部上的上方线圈架，

布置在所述下方汇流条的下方部上的下方线圈架。

4.根据权利要求3所述的变压器模块，进一步包括铁氧体磁心，

其中所述铁氧体磁心包括：

从其中央垂直地延伸的中央部件；以及

与所述中央部件间隔开以垂直地延伸的侧壁部件，

其中形状对应于所述侧壁部件的形状的第一切除部件垂直地贯穿所述印刷电路板。

5.根据权利要求1所述的变压器模块，其中所述汇流条是中央部分具有环形形状的板形构件，

所述模型部件的中央部分具有环形形状，并且

垂直地贯穿的第二切除部件被布置在印刷电路板上、所述模型部件的环状部分的内侧。

6.根据权利要求1所述的变压器模块，其中所述模型部件由具有比所述汇流条的电导率优良的电导率的材料形成。

7.根据权利要求6所述的变压器模块，其中所述模型部件被印制在所述印刷电路板上。