CN105706341A - 用于机动车辆的旋转电机的电子组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的旋转电机(1)的电子组件(10)。所述电子组件特征在于包括：电子部件的块(100、200、300)，所述块具有不同散热需求，所述块是：功率块(100)、滤波块(200)、控制块(300)，以及包括用于冷却所述块(100、200、300)的装置(10’)；所述冷却装置(10’)包括：保护盖(400)，适于覆盖功率、滤波和控制块(100、200、300)，所述保护盖包括开口(401、402、403、404)，其适于根据功率块(100)、控制块(300)和滤波块(200)的每个的散热需求来产生不同的冷却空气流；和冷却元件(101、201)，其与所述保护盖(400)联接。

Description

用于机动车辆的旋转电机的电子组件
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的旋转电机的电子组件。本发明还涉及一种包括这样的电子组件的旋转电机。本发明可特别但不排他地应用于机动车辆起动器交流发电机的领域，例如用于适于与轻度混合动力类型的车辆一起使用的起动器交流发电机或马达-发电机。
背景技术
在包括热机和旋转电机(诸如起动器交流发电机)的机动车辆中，这样的电机以非限制性的方式包括：
-转子，包括感应器，激励电流在所述感应器中传导；和
-起动器，包括多相绕组。
起动器交流发电机以马达模式或以发电机模式操作。
该电机称为可逆的。
在交流发电机模式(还称为发电机模式)中，电机使得可以将由车辆热机驱动的转子的旋转运动转换为在定子相中感应的电流。在该情况下，连接至定子相的桥整流器使得可以将感应出的正弦电流整流为直流电流(continuouscurrent)，以便为车辆的耗电装置以及电池供电。
对比地，在马达模式中，电机用作电马达，其使得可以经由转子轴驱动车辆的热机旋转。其使得可以将电能转换为机械能。在该情况下，转换器使得可以将源自电池的直流电流转换为交流电流，以便为定子的相供电，以转动转子。
使用控制部件，以便经由控制信号来确定旋转电机的操作模式(马达模式或发电机模式)。
包含再生制动功能和热机加速辅助功能的起动器交流发电机(称为轻度混合动力起动器交流发电机)还包含滤波部件，所述滤波部件防止功率部件与机动车辆的电网干扰，通常是48伏的电网。这些可逆电机具有大约8至15kW的功率。
功率部件(桥整流器和转换器)、控制部件以及滤波部件产生热。由此必需使用冷却装置，以便将通过所有这些部件发出的这种热散去。
专利FR2847085描述了一种电子组件，其包括功率部件和控制部件(称为控制单元)，这两组部件彼此尽可能靠近地布置，且与用于冷却该组件的冷却装置尽可能靠近地布置。冷却装置包括：
-散热器，在其上安装有功率和控制部件，散热器设置在电机的后支承件上且在其面向该支承件的下表面上包括翅片。另外，转子的旋转轴和散热器之间存在自由空间，空气可流通通过该空间；
-后支承件包括径向空气出口孔；和
-保护盖，包括设置在所述盖的顶部上的开口。
由此，一些空气侧向地吸入到起动器交流发动机中，且朝向支承件的径向出口孔流动，同时在散热器的翅片上扫过，其余空气通过盖中的开口吸入，且然后沿转子的旋转轴(经由自由空间)轴向地流动，以便在散热器下面汇入流动通道。由此，功率和控制部件的组件被冷却。
该现有技术的一个缺点在于，冷却没有关于功率和控制部件的各自散热需求被优化。
在该背景下，本发明的目的是克服上述缺点。
发明内容
为此，本发明提出一种用于机动车辆的旋转电机的电子组件，其中，所述电子组件包括：
-电子部件块，所述块具有不同散热需求，所述块是：
-功率块；
-滤波块；
-控制块；
-用于冷却所述块的装置，所述冷却装置包括：
-保护盖，适于覆盖功率、滤波和控制块，所述保护盖包括开口，所述开口适于产生不同冷却空气流，用于功率块、控制块和滤波块的每个的散热需求；
-和冷却元件，其与保护盖的开口热协作。
由此，电子组件包括结构和冷却装置，其使得可以提供适于每个部件块(功率、控制、滤波)的散热需求的冷却，这是由于用于冷却每个块的特定空气流的形成。
根据非限制性的实施例，电子组件可还包括一个或多个从以下选出的额外特征：
根据非限制性的实施例：
-第一冷却元件是第一散热器，其联接至所述功率块且设置有多个翅片；
-第二冷却元件是第二散热器，其联接至所述滤波块的电容器且设置有多个翅片；
-控制块设置在第一平面上，该第一平面平行于第二平面，在该第二平面上安装有功率块，以便允许冷却空气流在两个块之间的通过；
-保护盖的开口分为：
-第一组开口，其适于定位为面向第一散热器的翅片；
-第二组开口，其适于定位为面向控制块；
这两组开口被分隔下壁分开，以便产生用于所述功率块的第一径向冷却空气流，和用于所述控制块的第二径向冷却空气流；和
-第三组开口，其可定位为面向第二散热器的翅片，以便产生用于所述滤波块的第三径向冷却空气流。
根据非限制性的实施例，第一散热器的翅片设置为成组的平行翅片，且所述组被设置为允许冷却空气流在功率块下方径向流通。
根据非限制性的实施例，功率块和滤波块通过具有负极性的导电元件电连接。
根据非限制性的实施例，第一散热器和第二散热器分别包括安装孔，所述安装孔适于彼此协作。
根据非限制性的实施例，在功率块和滤波块之间的组装需要安装螺钉、导电元件、隔热件、第一电绝缘件和第二电绝缘件，所述隔热件设置在第一散热器的安装凸片和所述导电元件的下部面之间，所述第一电绝缘件设置在所述导电元件和旋转电机的后支承件之间，所述第二电绝缘件设置在安装螺钉的头部和第二散热器的安装凸片的上部面之间。
根据非限制性的实施例，第三冷却元件是第三散热器，其联接至控制块且设置有多个翅片。
根据非限制性的实施例，保护盖的第一组开口的、第二组开口的和第三组开口的开口是侧向的，第一组开口的和第二组开口的开口设置为与第一散热器的翅片对齐。
根据非限制性的实施例，第一散热器的翅片、保护盖和第一组开口设置为满足以下关系：
h≥0.5.ha
H<0.5.ha，和
D≥0.5.(d2-((o-e)/2)2)1/2，
其中，h是保护盖的开口的高度，ha是第一散热器的翅片的高度，H是保护盖的底部和开口的底部之间的距离，D是保护盖的内边缘和第一散热器的翅片的引领边缘之间的距离，d是将第一散热器的两个相邻翅片分开的翅片之间间距，o是开口的宽度，e是翅片的厚度。
根据非限制性的实施例，保护盖还包括第四组开口，它们布置在所述盖的顶部上，且可定位在滤波块的电容器上方，以便形成用于滤波块的第四轴向冷却空气流F4。
还提出一种旋转电机，包括：
-转子；
-定子，联接至所述转子且包括多个相；
-根据前述特征中的任一项的电子组件，所述电子组件的功率块能够连接至所述定子的相；
-后支承件，支撑所述定子；和
-风扇，位于后支承件的附近。
根据非限制性的实施例，所述旋转电机是起动器交流发电机。
根据非限制性的实施例，所述起动器交流发电机包括再生制动功能和加速辅助功能。
附图说明
本发明及其不同应用将在阅读以下描述和研究附图之后被更好地理解。
图1a示出了根据本发明的用于机动车辆旋转电机的电子组件的第一非限制性实施例的分解透视图；
图1b示出了图1a的电子组件的组装透视图；
图2示出了图1的电子组件的功率块的平面图；
图3a示出了图2的功率块的功率模块的透视图；
图3b示出了图2的功率块的激励模块的透视图；
图4示出了联接至图2的功率块的第一散热器的透视图；
图5示出了从图4的第一散热器下方观察的视图；
图6示出了图4和5的第一散热器的轮廓图；
图7示出了图2的功率块与图4至6的第一散热器的组装透视图；
图8示出了图1的电子组件的滤波块的透视图；
图9示出了联接至图8的滤波块的第二散热器的视图；
图10示出了图8和9的滤波块与图4至6的第一散热器的组件的非限制性实施例，其中，没有电容器；
图11示出了图10具有电容器的组件的实施例；
图12示出了图11的组件的一部分的放大视图；
图13示出了图11的滤波块的组件的分解视图；
图14示出了图1的电子组件的控制块的透视图；
图15示出了图14的控制块的轮廓图；
图16示出了从图14和15的控制块下方观察的视图；
图17示出了图1的电子组件的保护盖的透视图；
图18示出了图17的保护盖的轮廓图；
图19示出了图17和18的保护盖的平面图；
图20是解释由图17至19的保护盖的侧向开口产生的空气流的图；
图21是解释图17至19的保护盖的开口的图，所述开口设置为面向图4至6的第一散热器的翅片和图9的第二散热器的翅片；和
图22示出了包括图1的电子组件的旋转电机。
具体实施方式
在不同图中出现的相同(结构或功能)的元件具有相同的附图标记，除非以其他方式特别说明。
用于旋转电机的电子组件10参考图1至22描述。
在非限制性例子中，旋转电机是用在轻度混合动力类型的车辆中的起动器交流发电机。在该类型的应用中的旋转电机不仅用于发电和热机的起动(通过“停止和行进”或“停止/起动”功能)，还用于再生制动、车辆低速时牵引、和热机的扭矩辅助。
如图1所示，根据非限制性的实施例，电子组件10包括：
-电子部件块100、200、300，这些块具有不同散热需求，所述块是：
-功率块100；
-滤波块200；
-控制块300；
用于冷却所述块100、200、300的装置10’，所述冷却装置10’包括：
-保护盖400，适于覆盖功率、滤波和控制块100、200、300，所述保护盖包括开口401、402、403、404，所述开口适于产生不同冷却空气流F1、F2、F3、F4，用于功率块100、控制块300和滤波块200的每个的散热需求；
-和冷却元件101、201、301，其联接至所述保护盖400。
如将在以下详细看到的，由于电子组件成分立的块的结构、用于冷却不同块的不同空气流的产生、以及冷却元件到盖的开口之间的联接，在不同块之间获得热解耦，且每个块的冷却被优化。对于每个块获得目标冷却，每个块具有不同的操作温度，且由此具有不同的热散热需求。由此获得电子组件的改善的冷却。
在非限制性实施例中，
-第一冷却元件是第一散热器101，其联接至所述功率块100且设置有多个翅片1011；
-第二冷却元件是第二散热器201，其联接至所述滤波块200的电容器202且设置有多个翅片2011；
-控制块300设置在第一平面P1上，该第一平面P1平行于其上安装有功率块100的第二平面P2，以便允许冷却空气流F2在两个块100、300之间的通过；
-保护盖400的开口分为：
-第一组开口401，其可定位为面向第一散热器101的翅片；
-第二组开口402，其可定位为面向控制块300；
这两组开口401、402被分隔下壁405分开，以便产生用于所述功率块100的第一径向冷却空气流F1，和用于所述控制块300的第二径向冷却空气流F2；和
-第三组开口403，其可定位为面向第二散热器201的翅片，以便产生用于所述滤波块200的第三径向冷却空气流F3。
将在以下详细地描述功率电子组件和其冷却装置10’的不同元件以及所产生的不同空气流。
功率块
图2示出了控制块100的平面图。在该非限制性例子中，功率块100包括激励模块1002和三个功率模块1001。
功率模块1001包括电子开关，作为非限制性例子诸如MOSFET晶体管，模块的开关意图提供桥整流器/转换器分支，用于旋转电机的一相。功率模块1001的非限制性例子在图3a中示出。其包括在说明书中随后描述的互连销103。
激励模块1002使得可以为所述电机的转子线圈供电，所述模块传统地包括MOSFET晶体管和二极管，使得可以确定转子中的电流。
激励模块1002的非限制性例子在图3b中示出。其包括在说明书中随后描述的互连销103’。可还看见磁传感器1003，其使得可以确定转子的位置。
因为功率模块1001和激励模块1002是热源，必需冷却它们。
为此，冷却装置10’包括第一冷却元件，其是第一散热器101(还称为功率块散热器)，其设置有多个翅片1011，所述第一散热器联接至功率块100。翅片在非限制性实施例中在功率块100下方大体径向地设置。它们传统地由铝制成。
第一散热器101的翅片1011在图4的透视图中和图6中的功率块散热器101的轮廓图中示出。
这些翅片提供了用于与经过电子组件的空气进行交换的大的表面面积。
由此，如在以后可见，块100的冷却将由于散热器101的翅片而优化。
除了功率模块1001和激励模块1002之外，功率块100包括导电迹线，其允许电流通入到部件中。这些导电迹线也是热源且必须被冷却。
应指出，第一散热器101还包括：
-多个安装凸片1013，如图4至6所示，所述凸片使得可以固定控制块300。这些安装凸片1013用作两个块100和300之间的间隔件。控制块300由此设置在与功率块100的平面平行的平面中。在非限制性例子中，使用四个凸片；
-至少两个设置有孔1014的安装凸片，如图4至5所示，这些凸片使得可以固定滤波块200。在非限制性例子中，使用两个安装凸片。在此之后描述滤波块；
-多个安装孔1015，如图4至6所示，所述孔使得可以固定功率块100。在非限制性例子中，使用四个孔。
滤波块
滤波块200在图8至13中示出。
如图8和9所示，滤波块200包括多个电容器202，电容器202意图将源自功率部件(特别是功率模块1001)的干扰滤去。
为了冷却电容器202，冷却装置10’包括第二冷却元件，其是第二散热器201(还称为滤波块散热器)，其设置有多个翅片2011，所述散热器联接至电容器202。
这些翅片提供了用于与通过电子组件的空气进行交换的大的表面面积。
由此，如在以后可见，块200的冷却以及因此电容器202的冷却将由于散热器201的翅片而优化。
在非限制性实施例中，第二散热器201通过树脂件2013联接至滤波块200的电容器202。由此，树脂件使得可以不仅将所述电容器202保持在散热器中，且还具有电容器的热量朝向所述散热器201的良好排空。
在该实施例中，其中，电机1(图22)是起动器交流发电机类型的电机，其在48伏的连续电压(continuousvoltage)下操作，电压电势B+和B-存在于电机1中且分别对应于+48V和该48伏的0V。应在此意识到，B-(0V)和车辆的总地电势(在图22中为附图标记M-)在电机1中电绝缘，这是总地线，其传统地连接至车辆的一个或多个电池的负电端子以及至车辆车体，且还在电机1中连接至其后支承件40，电子组件10固定在该后支承件40上。电绝缘由此在电地线为B-的电子组件和连接至M-的后支承件40之间提供。当然，电连接可在B-和M-之间建立在车辆的电路中，但是在该实施例中，这没有设置在电机1中。
特别地参考8和9，B+经由B-的绝缘电端子205连接至车辆的电路。B-经由电端子206连接至车辆的电路，该电端子206电连接至功率块100的和滤波块200的金属部件(特别是散热器)和控制块300的地线。电连接舌207也在图8和9中显示，且该舌207确保滤波块200和功率块100之间B+的互连。
功率块100和滤波块200二者由此包括分别连接至电势B+和B-的具有正和负极性的导电迹线。这些导电迹线允许电流通过不同块100、200的电子部件。
在功率块100处，第一散热器101连接至地线B-。
如将在以下看到的，由于如图1a所示的在两个块(所述块是功率块100和滤波块200)之间的具有不同散热需求的电子部件的组合500(或组或子组件)，且特别是借助热和电绝缘器件和单导电元件，功率块100和滤波块200之间的B-的电连接与该B-相对于后支承件40的M-的电绝缘以及强热阻一起获得，这使得可以在功率块100和滤波块200之间获得良好的热解耦。
组合500(或组或子组件)在图1a中示出，且这样的组合500的电、热和机械连接在图11至13中示出。在后图中，功率块100已经没有示出，以便提供更大的清晰度。
由此，在非限制性实施例中，在块100和200之间的、组合500的电、热和机械组件以及其在电机的后支承件40上的安装在两个安装点PM1和PM2处确保(图11)。特别地在图12和13所示的第一安装点PM1处，该组件通过以下提供：
-安装螺钉204；
-在电势B-处的导电元件104，其第一端部1040经由上部面与滤波块200的安装凸片在块200的所述凸片的下部面上直接接触，其第二端部1041经由上部面与功率块100的安装凸片在块100的所述凸片的下部面上直接接触，块200的和块100的所述凸片分别通过散热器201和101的延伸部形成；
-设置在以下之间的隔热件105：
-块100的所述凸片，其是第一冷却元件101的延伸部，所述第一冷却元件是第一散热器101，其设置有多个翅片1011且联接至所述功率块100；和
-所述导电元件104的下部面；
-第一电绝缘件106，设置在导电元件104和旋转电机的后支承件40之间；和
-第二电绝缘件106’，其设置在安装螺钉204的头部和滤波块200的所述凸片的上部面之间。
导电元件104的、隔热件105的以及电绝缘件106和106’的功能将在以下解释。
为了连接在相同电势B-下的功率块100和滤波块200，在第一非限制性实施例中，导电元件104如图11至13所示的使用。在非限制性实施例中，所述导电元件总体上是U形形状的汇流条(busbar)。
需指出，汇流条是铜或铝制成的形板。在非限制性实施例中，其可包括附加镀锡，以便防止铜的氧化。
该汇流条104设置在功率块101的散热器和滤波块201的散热器之间，如图12所示，以便在两个块101和201之间建立连结。汇流条由此用作电导体，且通过其与块100和200的凸片的直接接触而具有负极性B-。
如图10至13所示，第一散热器101和第二散热器201分别包括安装凸片，安装凸片设置有适于彼此协作的安装孔1014、2014。
如示出图11的分解图的图13所示，第二散热器201包括安装孔2014，它们与第一散热器101的上述安装孔1014相对布置，安装螺钉204插入到这些安装孔1014、2014中，且旋拧到后支承件40上，由此确保电子组件10机械安装到电机的后支承件40上。
与另一实施例相比，利用汇流条104和隔热件105的该实施例使得可以最小化热交换，在该另一实施例中，两个散热器101和201将通过其金属导电部件布置为直接接触。实际上，在所述实施例中，汇流条的金属导电部件的尺寸设置为获得用于导电的期望电阻，这导致允许散热器101和201之间的热导最小化的小截面和小接触表面，已知散热器101和201之间的热和电导可仅通过汇流条104提供(由于热(和电)绝缘件105的存在)。散热器101和201之间的热阻由此增加，这减小热交换且允许功率块100和滤波块200之间的良好热解耦，两个块100和200在不同温度范围内操作。
应注意到，由于电容器202的存在，滤波块200必须不能达到过高温度(作为非限制性例子，150℃以上)，否则，电容器202可经历劣化。现在，就功率块100而言，其可超过150℃，这是由于MOSFET开关的存在，其释放了大量的热。由此有必要执行滤波块200和功率块100之间的热解耦，同时允许电流在两个块之间通过。
电绝缘件106和106’允许B-的散热器101和201以及旋转电机10的M-的后支承件40之间的电绝缘，已知安装螺钉204旋拧到电机的后支承件40的金属部件中。电绝缘件106和106’防止安装螺钉204和散热器101、201和汇流条104之间的任何接触。
在非限制性例子中，绝缘件105是由低热导性塑料制成的垫圈，绝缘件106和106’是由低热导性塑料制成的垫圈。这些垫圈在图12中所示，图12是图11的点线部分的放大视图。
应指出，安装凸片的孔1014、2014必须具有与安装螺钉204的直径相比足够大的直径，以避免其与孔1014、2014的内壁的任何接触，且允许绝缘垫圈106、106’的围绕领圈(未示出)插入到孔1014、2014的圆形边缘/内壁和安装螺钉204的杆部的表面之间的空间中，该围绕领圈确保这样的接触的不可能性。这些方式使得可以获得期望安装，其带有散热器101/201的金属部件和电机的后支承件之间的电绝缘。
在绝缘电端子205处的第二安装点PM2用于块100和200之间的、组合500的电、热和机械组装，且用于其在电机的后支承件40上的安装。因为所用的方式与在第一安装点PM1处所用的大体相同，这些将不在此详细描述。
控制块
控制块在图14至16中示出。
如图14的透视图所示，控制块300包括部件302，用于通过控制功率块100的功率模块1001而控制旋转电机，且特别是该电机的设定。因为部件302对本领域的技术人员是已知的，它们在说明书其余部分中不再描述。
控制块包括印刷电路板(PCB)，其上安装有控制部件302。
控制块300与功率块100热分离。
由此，功率模块的控制功能没有定位在后者中。为此，在非限制性实施例中，控制块300设置在第一平面P1上，该第一平面P1平行于第二平面P2，在该第二平面上安装有功率块100，以便允许冷却空气流F2在两个块100、300之间通过。由此，通过在两个块100和300之间建立空间，这使得可以在两个块之间引导空气。整体由此被冷却，同时在两个块之间形成热解耦。该空气流的形成将在以下说明书中解释。
在非限制性例子中，控制块300通过安装孔304安装在功率块100上方，所述安装孔304联接至第一散热器101的安装凸片1013上，其用作间隔件，如之前所见。
为了在其之间通信，功率块100和控制块300通过互连销连接至彼此，所述互连销分别为103、103’，如图2、3、4所见。这些互连销103-103’分别插入到控制块中设置的空间303-303’中，如图14所见。图15示出了控制块300的轮廓图。
图16示出了从下方观察的控制块300的视图。前述用于插入互连销103-103’的空间303-303’被显示，如前述安装孔304。
因为每个销具有小截面，最小化了两个块之间的热交换的可能性。
应注意到，功率模块1001包括第一组互连销103，它们是单个销。
另外，激励模块1002包括互连销103’，其使得可以发送测量信号和控制信号。由此，所述互连销使得可以控制转子的激励电流且检查所述电流、发送传感器信号以便检查转子的位置、升高电机的温度等。
还应注意到，在其操作期间，PCB的一些部件将升温，且导致PCB板的温度升高。并且，为了冷却该PCB板，在非限制性实施例中，冷却装置10’包括第三冷却元件，其是第三散热器301(还称为控制块散热器)，其联接至控制块300且设置有多个翅片3011，如图16从下方观察的视图所示。
由此，通过将散热器插入到PCB壳体中，更精确地在PCB的下部面上，还可以使用相同冷却空气流F2，其允许控制块300和功率块100之间的热解耦，以便抽取由PCB部件引入的热量。
在非限制性例子中，第三散热器301通过树脂件、金属条、填缝部或间隙垫而联接至控制块300的部件。
保护盖
如以下所见，产生适于每个不同散热块的冷却空气流，且其通过保护盖在不同块上取向。这些空气流的一些由此在联接至不同块的不同散热器的翅片上扫过，且由此优化所述块的冷却，所述翅片增加升温的部件的散热表面面积。
保护盖400在图17至19中示出。
如图17和18所示，保护盖400包括开口，所述开口分为：
-第一组开口401，其可定位为与第一散热器101的翅片相对；
-第二组开口402，其可定位为面向控制块300；
这两组开口401、402被分隔下壁405分开，以便产生用于所述功率块100的第一径向冷却空气流F1，和用于所述控制块300的第二径向冷却空气流F2；和
-第三组开口403，其可定位为与第二散热器201的翅片相对，以便产生用于所述滤波块200的第三冷却空气流F3。
电机的风扇50吸入空气，以便冷却所述电机的定子。该空气经由保护盖的开口401、402、403侧向地吸入，且然后朝向所述开口流动并通过所述开口。从该被吸入的空气，由于三种类型的开口401、402和403以及分隔下壁405的存在，分别产生三股不同空气流F1、F2和F3。
在该非限制性实施例中，用作第一组开口401和第二组开口402之间的分隔件的分隔下壁405由盖400的材料构成。
·第一组开口401
第一组开口401使得可以产生第一空气流F1。因为该第一空气流F1通过风扇朝向基部吸入，其在功率块100的下表面上扫过(经由第一散热器101)。如图20的解释性图示可见，在轴向地朝向电机1(即，沿转子的轴线AZ)离开之前，第一空气流F1将径向地流动通过所述第一组开口401且将在散热器元件上方在它们的整个长度上扫过，即，在第一散热器101的翅片2011上方。功率块100由此通过第一散热器101经由翅片的冷却而被冷却。
·第二组开口402
第二组开口402使得可以产生第二空气流F2。如图20的示例性图示可见，在轴向地沿轴线AZ离开之前，该第二空气流F2流动通过所述第二组开口402且将在控制块300的下表面下方径向地流动。由此冷却控制块300。
两个块100和300之间的良好热解耦通过将冷却空气流这样分为具有不同流动路径的第一流F1和第二流F2而获得。
应指出，在有第三散热器301存在的非限制性实施例中，控制块300的部件通过空气流F2的冷却被优化，因为所述流F2将在所述散热器301的翅片3011上方扫过。由升温的PCB壳体的一些部件引入的热量的抽取由此被改善。
在非限制性实施例中，保护盖400的第一组开口401和第二组开口402的开口是侧向的，且沿与第一散热器101的翅片相同的方向布置。由此，因为保护盖中的开口沿与第一散热器101的翅片相同的方向设置，即，在此为垂直的，通过所述开口且将在翅片上方扫过的空气流比开口沿不同方向时的大。
由此，通过在保护盖400的高度上产生两组开口401、402而不是单组，可以更好地引导入射空气流。此外，下壁405在两组垂直开口401、402之间的定位使得可以获得两股空气流，分别用于冷却功率块100和滤波块200。
为了优化第一散热器101的盖/翅片中的开口之间的联接，这些开口必需关于第一散热器101的翅片正确地定位。
特别地参考图20和21，第一散热器101的翅片、保护盖400和第一组开口和/或第二组开口401、402的开口设置为满足以下关系：
h≥0.5.ha(1)
H<0.5.ha，和(2)
D≥0.5.(d2-((o-e)/2)2)1/2(3)
其中，h是盖开口的高度，ha是翅片的高度，H是盖的基部和开口的基部之间的距离，D是盖的内边缘和翅片的引领边缘之间的距离，d是将两个相邻翅片分开的翅片之间间距，o是盖开口的宽度，e是翅片的厚度。
上述关系(1)至(3)已经由本发明实体通过测试确定，其目的是确定提供理想冷却的布置。关系(1)特别地使得可以确保盖开口截面Soc比翅片之间的通道Sca的截面大得多。
·第三组开口403
第三组开口403使得可以产生第三空气流F3。在轴向地朝向电机(即，沿转子的轴线AZ)离开之前，该空气流将径向地流动通过所述第三组开口403且将在散热器元件上方在它们的整个长度上扫过，即，在第二散热器201的翅片上方。
在非限制性实施例中，第三组开口403的开口是侧向的，且沿与第二散热器201的翅片相同的方向布置。
由此，因为保护盖中的这些开口沿与第二散热器201的翅片相同的方向布置，即，在此为垂直的，通过所述开口且将在翅片上方扫过的空气流比开口沿不同方向时的大。
这因此使得可以获得与第三空气流F3进行交换的大的表面面积，且因此更多地冷却滤波块200，且特别地，冷却电容器202。
·第四组开口404
在非限制性实施例中，保护盖400还包括第四组开口404，它们布置在所述盖400的顶部上(如图17或19所示)，且可定位在滤波块200的电容器202上方，以便形成用于滤波块200的第四冷却空气流F4。
如图17和18所示，在朝向电机离开之前，该第四流F4将轴向地流动通过第四组开口404，即平行于转子的轴线AZ流动，且将在电容器202上方、以及散热器元件(即，第二散热器201的翅片2011)上方扫过。
由此形成还冷却滤波电容器202的轴向空气流。
由此，第二散热器202的翅片接收径向空气流F3和轴向空气流F4，这使得可以增加与空气进行交换的表面面积，且因此在翅片上方获得优化的空气流(包括两股空气流)。由于热交换的该优化，电容器由此被很好地冷却。
应注意到，保护盖400的另外的功能是保护电子组件不受机械冲击，诸如例如螺钉的或机械工具的侵入等。开口401、402、403和404必须还尺寸设置为避免这样的机械冲击，且符合最大宽度l，其根据针对所述冲击的期望保护而确定。值l由此通过对起动器交流发电机针对外物进入的期望保护程度而决定，所述外物特别是固体(还称为IP保护)。
由此，上述的电子组件10使得可以操作起动器交流发电机1。起动器交流发电机1包括，如图22所示：
-转子(未在图22中示出)；
-定子30，联接至所述转子且包括多个相；
-根据前述特征任一项的电子组件10，所述电子组件10的功率块100适于连接至所述定子30的相；
-后支承件40，支撑所述定子20；和
-风扇50，布置在后支承件40的附近。
当然，本发明的说明书不限于上述应用、实施例或例子。
由此，本发明应用于任何类型的可逆多相旋转电机，诸如起动器交流发电机，其例如被带驱动或被整合，特别是对于混合动力应用。
由此，在另一非限制性示例性应用中，起动器交流发电机是全混合动力的，且使得可以仅通过电马达(通常在起动期间)，或仅通过热机(通常在速度升高时)，或同时通过发动机和电马达(例如，为了获得更强的加速度)来驱动机动车辆。为电马达供电的电池通过再生制动恢复能量。
由此，所述的本发明特别地具有以下优势：
-其允许控制块和功率块之间的热解耦，这是因为：
-其机械组件：两个块布置在两个平行的平面之间，存在允许空气流通过的空间，和
-其电组件：两个块经由互连销连接，这最小化两个块之间的热交换的可能性，热交换表面面积非常低；
-第二空气流在控制块和功率块之间通过；
-其允许功率块和滤波块之间的热解耦，这是因为：
-第二散热器和第一散热器经由绝缘垫圈的隔热；
-其电组件：两个块经由单个汇流条连接，这最小化两个块之间的热交换的可能性，导电部分被减小；
-其允许电组件的部件的冷却的优化，这是由于：
-成分立操作块(功率块、滤波块、控制块)的结构，所述块具有不同操作温度(中等和最大)以及不同散热需求；
-专用于每个功能块的空气流经由冷却装置的保护盖的结构形成：
-分隔下壁存在于两组开口之间；
-用于引导空气进入电子组件的开口；
-这些开口相对于第一和第二散热器的冷却翅片的形状和定位；
-冷却装置的冷却元件(即，不同散热器)与不同功能块联接，所述散热器的翅片使得可以增加用于与空气进行交换的表面面积，以便排空热量；
-径向空气流和轴向空气流通过，以便避免电容器过热且由此防止对其的损坏；
-允许电容器的热量朝向第二散热器良好排空的树脂件；
-第一散热器中的开口的存在，用于冷却汇流条。

Claims (14)

1.一种用于机动车辆的旋转电机(1)的电子组件(10)，其中，所述电子组件包括：
-电子部件块(100、200、300)，所述块具有不同的散热需求，所述块是：
-功率块(100)；
-滤波块(200)；
-控制块(300)；
-用于冷却所述块(100、200、300)的装置(10’)，所述冷却装置(10’)包括：
-保护盖(400)，适于覆盖功率块、滤波块和控制块(100、200、300)，所述保护盖包括开口(401、402、403、404)，所述开口适于产生不同冷却空气流(F1、F2、F3、F4)，用于功率块(100)、控制块(300)和滤波块(200)的每个的散热需求；和
-冷却元件(101、201、301)，其与所述保护盖(400)的开口(401、402、403、404)热协作。
2.如权利要求1所述的电子组件(10)，其中，
-第一冷却元件是第一散热器(101)，其联接至所述功率块(100)且设置有多个翅片(1011)；
-第二冷却元件是第二散热器(201)，其联接至所述滤波块(200)的电容器(202)且设置有多个翅片(2011)；
-控制块(300)设置在第一平面(P1)上，该第一平面(P1)平行于其上安装有功率块(100)的第二平面(P2)，以允许冷却空气流(F2)在两个块(100、300)之间的通过；
-保护盖(400)的开口分为：
-第一组开口(401)，其适于定位为面向第一散热器(101)的翅片；
-第二组开口(402)，其适于定位为面向控制块(300)；
这两组开口(401、402)被分隔下壁(405)分开，以便产生用于所述功率块(100)的第一径向冷却空气流(F1)、和用于所述控制块(300)的第二径向冷却空气流(F2)；和
-第三组开口(403)，其可定位为面向第二散热器(201)的翅片，以产生用于所述滤波块(200)的第三径向冷却空气流(F3)。
3.如权利要求2所述的电子组件(10)，其中，第一散热器(101)的翅片设置为成组的平行翅片，且所述组被设置为允许冷却空气流在功率块(100)下方径向流通。
4.如前述权利要求中的任一项所述的电子组件(10)，其中，功率块(100)和滤波块(200)通过具有负极性的导电元件(104)电连接。
5.如前述权利要求4所述的电子组件(10)，其中，第一散热器(101)和第二散热器(201)分别包括安装孔(1014-2014)，所述安装孔适于彼此协作。
6.如权利要求2或3所述的电子组件(10)，其中，在功率块(100)和滤波块(200)之间的组装需要安装螺钉(204)、导电元件(104)、隔热件(105)、第一电绝缘件(106)和第二电绝缘件(106’)，所述隔热件设置在第一散热器(101)的安装凸片(1014)和所述导电元件(104)的下部面之间，所述第一电绝缘件设置在所述导电元件(104)和旋转电机的后支承件(40)之间，所述第二电绝缘件(106’)设置在安装螺钉(204)的头部和第二散热器(201)的安装凸片(2014)的上部面之间。
7.如权利要求2所述的电子组件(10)，其中，第三冷却元件是第三散热器(301)，所述第三散热器(301)联接至控制块(300)且设置有多个翅片(3011)。
8.如前述权利要求7所述的电子组件(10)，其中，第三散热器(301)通过树脂件、金属条、填缝件或间隙垫而联接至控制块(300)的部件。
9.如前述权利要求2至7中的任一项所述的电子组件(10)，其中，保护盖(400)的第一组开口(401)的、第二组开口(402)的和第三组开口(403)的开口是侧向的，第一组开口(401)的和第二组开口(402)的开口设置为与第一散热器(101)的翅片对齐。
10.如前述权利要求2至8中的任一项所述的电子组件(10)，其中，第一散热器(101)的翅片、保护盖(400)和第一组开口(401)设置为满足以下关系：
h≥0.5.ha
H<0.5.ha，和
D≥0.5.(d2-((o-e)/2)2)1/2，
其中，h是保护盖(400)的开口的高度，ha是第一散热器(101)的翅片的高度，H是保护盖(400)的底部和开口的底部之间的距离，D是保护盖(400)的内边缘和第一散热器(101)的翅片的引领边缘之间的距离，d是将第一散热器(101)的两个相邻翅片分开的翅片之间间距，o是开口的宽度，e是翅片的厚度。
11.如前述权利要求2至9中的任一项所述的电子组件(10)，其中，保护盖(400)还包括第四组开口(404)，所述第四组开口布置在所述盖(400)的顶部上，且所述第四组开口可定位在滤波块(200)的电容器(202)上方，以便形成用于滤波块(200)的第四轴向冷却空气流(F4)。
12.一种旋转电机(1)，包括：
-转子；
-定子(30)，联接至所述转子且包括多个相；
-根据前述权利要求任一项所述的电子组件(10)，所述电子组件(10)的功率块(100)能够连接至所述定子(30)的相；
-后支承件(40)，支撑所述定子(30)；和
-风扇(50)，位于所述后支承件(40)的附近。
13.如前述权利要求12所述的旋转电机，其中，所述旋转电机(1)是起动器交流发电机。
14.如前述权利要求13所述的旋转电机，其中，所述起动器交流发电机包括再生制动功能和加速辅助功能。
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