CN106411170A - 供电装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种供电装置。所述供电装置包括电力模块和电容器。电力模块包括逆变电路并且被配置为将电力输送至电机。电容器被设置为邻近于电力模块并且被布置为限制在逆变电路输入处由于纹波电流导致的电压变化。逆变电路和电容器由在电力模块和电容器之间提供电压隔离的整体非金属壳体包围。

Description

供电装置
技术领域
本公开涉及电动车辆和用于电动车辆的供电装置。
背景技术
电动车辆和混合动力车辆可包括电力模块，所述电力模块被配置为将来自牵引电池的直流(DC)电力转换为交流(AC)电力，以向被配置为推进车辆的马达供应交流电力。
发明内容
一种车辆包括电机、电力模块和电容器。电力模块包括逆变电路并被配置为将电力输送到电机。电容器被布置为吸收由电力模块产生的纹波电流。逆变电路和电容器由整体非金属绝缘材料包覆成型并被其封装。
一种供电装置包括电力模块和电容器。电力模块包括逆变电路并被配置为将电力输送到电机。电容器被设置为邻近于所述电力模块并被布置为限制逆变电路输入处由于纹波电流导致的电压变化。逆变电路和电容器由在电力模块和电容器之间提供电压隔离的整体非金属壳体包围。
一种供电装置包括逆变器、连接到电容器总线的多个电容单元、冷却歧管和主总线。所述逆变器被配置为将电力输送到电机。电容单元被布置为吸收由逆变器产生的纹波电流。冷却歧管邻近于逆变器和电容器总线。主总线将电容器总线连接到逆变器。逆变器、电容单元以及冷却歧管由整体绝缘环氧树脂包覆成型并被整体绝缘环氧树脂封装。整体绝缘环氧树脂在逆变器和电容器之间提供电压隔离。
根据本发明，提供一种供电装置，包括：电力模块，包括逆变电路并且被配置为将电力输送至电机；电容器，被设置为邻近于电力模块并且被配置为限制在逆变电路的输入处由于纹波电流导致的电压变化，其中，所述逆变电路和所述电容器由在电力模块和电容器之间提供电压隔离的整体非金属壳体包围。
根据本发明的一个实施例，所述供电装置还包括冷却歧管，所述冷却歧管由整体非金属壳体包围。
根据本发明的一个实施例，所述电容器包括被连接到逆变电路的多个电容单元。
根据本发明的一个实施例，所述供电装置还包括电容器总线，所述电容器总线由整体非金属壳体包围，并且被配置为连接逆变电路和所述多个电容单元。
根据本发明的一个实施例，所述冷却歧管被设置为邻近于逆变电路和电容器总线。
根据本发明的一个实施例，所述多个电容单元包括第一单元组和第二单元组，并且其中所述冷却歧管被设置在第一单元组和第二单元组之间。
根据本发明的一个实施例，所述电力模块包括连接器，所述连接器从所述整体非金属壳体延伸并且被配置为将逆变电路连接至栅极驱动板。
根据本发明的一个实施例，所述电力模块包括连接器，所述连接器从所述整体非金属壳体延伸并且被构造为将逆变电路连接至电机。
根据本发明的一个实施例，所述供电装置还包括被配置为将逆变电路和电容器总线连接至电池的主总线。
根据本发明的一个实施例，所述主总线的一部分由所述整体非金属壳体包围。
根据本发明的一个实施例，所述电力模块是逆变器。
根据本发明，提供一种供电装置，包括：逆变器，被配置为将电力输送到电机；多个电容单元，连接到电容器总线并且被布置为吸收由逆变器产生的纹波电流；冷却歧管，邻近于逆变器和电容器总线；主总线，将电容器总线连接到逆变器，其中，逆变器、电容单元和冷却歧管是由在逆变器和电容器之间提供电压隔离的整体绝缘环氧树脂包覆成型并被其封装。
附图说明
图1是示出了连接到电源和负载的供电装置的电路图；
图2是供电装置的等轴测主视图；
图3是在供电装置的等轴测后视图；
图4是沿图3中的线4-4剖开的供电装置的剖视图；以及
图5是沿图3中的线5-5剖开的供电装置的剖视图。
具体实施方式
在此描述本公开的实施例。然而，应理解公开的实施例仅为示例，其它实施例可以采用各种和替代的形式。附图无需按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以显示特定部件的细节。因此，在此所公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本发明的代表性基础。如本领域内的普通技术人员将理解的，参考任一附图示出和描述的各个特征可与一个或更多个其它附图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可以期望用于特定应用或实施方式。
参照图1，示出了被连接到电源12和负载14的供电装置10的电路图。供电装置10可用于车辆11(比如电动车辆或混合动力车辆)的电驱动系统中。电源12可被连接到供电装置10以驱动负载14。在一些情况(包括电动车辆或混合动力车辆的情况)下，电源12可以是电池(比如牵引电池)，而负载14可以是电机(比如电动马达或电动马达/发电机)。电源12还可包括被连接到电压转换器的高压电池。供电装置10可包括电力模块(power module)16。电力模块16可被配置为将电力输送至负载14。此外，电力模块16可以是逆变器。
电力模块16可包括逆变电路。逆变电路可包括开关单元18。开关单元18可各自包括与二极管22反并联的晶体管20(诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT))。开关单元18可被配置为向负载14提供交流电流。电力模块16还可被配置为将直流电流转换为交流电流。供电装置10可包括链式电容器(linking capacitor)24。链式电容器24可被设置在电源12和电力模块16之间。链式电容器24可被配置为吸收在电力模块16或电源12处产生的纹波电流并稳定直流链(DC-link)电压Vo，以用于电力模块16的控制。换句话说，链式电容器24可被布置为限制逆变电路的输入处的电压变化，所述电压变化是由于电力模块16或可包括电源12的电池(比如牵引电池)中的逆变电路所产生的纹波电流而导致的。
本公开不应被解释为限于在图1中的电路图，而应包括供电装置，所述供电装置包括其他类型的电力模块、逆变器、电容器或它们的组合。例如，电力模块16可以是包括任何数量的开关单元并且不限于图1所示的多个开关单元的逆变器。或者，链式电容器24可被配置为将一个或多个逆变器连接到电源。
参照图2至图4，示出了供电装置10。链式电容器24被示为连接到被配置为将电力输送至负载(电机)14的电力模块16。电力模块16和链式电容器24均可由在电力模块16和链式电容器24之间提供电压隔离的整体(monolithic，或称为“单块”)非金属绝缘材料(或壳体)26包覆成型(over mold，包覆成型是将固体部件插入模具中并注入液体塑料，当塑料固化后围绕固体部件的外部形成塑料层的工艺)并被其封装。更具体地，电力模块16的逆变电路和链式电容器24均可由整体非金属绝缘材料26包覆成型并被其封装，以在电力模块16和链式电容器24之间提供电压隔离。
整体非金属绝缘材料26可包括非导电的环氧树脂、树脂、塑料或能够对电力模块16和链式电容器24包覆成型并封装为单个封装或组件的其它材料，使得在电力模块16和链式电容器24之间提供电压隔离。整体非金属绝缘材料可以是整体式固体单件。整体非金属绝缘材料可形成这样的固体单件，所述固体单件围绕电力模块16和链式电容器24二者并且填充可能存在于电力模块16和链式电容器24之间的任何空隙。整体非金属绝缘材料26还可在电力模块16和链式电容器24之间提供热绝缘。
供电装置10还可包括冷却歧管28。冷却歧管28也可由整体非金属绝缘材料26包覆成型并被其封装。冷却歧管28可由整体非金属绝缘材料26包覆成型并被其封装，使得冷却歧管28被设置为邻近于电力模块16和/或电力模块16的逆变电路。冷却歧管可被构造为除去来自电力模块16和/或电力模块16的逆变电路的余热。冷却歧管28可包括端口30，所述端口30被用作通过冷却歧管28循环的冷却流体的入口和出口。冷却歧管28也可由整体非金属绝缘材料26包覆成型并被其封装，使得冷却歧管28被设置为邻近于链式电容器24。冷却歧管28还可被构造为除了除去来自电力模块16的热外，还除去来自链式电容器24的余热。
链式电容器24可包括被连接到电容器总线34的多个电容单元32。电容器总线34可包括正极连接36和负极连接38。电容器总线34的正极连接36和负极连接38可包括汇流条或板，所述汇流条或板包括正极端子40和负极端子42。电容单元32和/或电容器总线34也可由整体非金属绝缘材料26包覆成型并被其封装。
冷却歧管28也可由整体非金属绝缘材料26包覆成型并被其封装，使得冷却歧管28被设置为邻近于电容单元32和/或电容器总线34。冷却歧管28还可被构造为除去来自电容单元32和/或电容器总线34的余热。
多个电容单元32可包括第一单元组44和第二单元组46。第一单元组44和第二单元组46也可由整体非金属绝缘材料26包覆成型并被其封装。冷却歧管28可由整体非金属绝缘材料26包覆成型并被其封装，使得冷却歧管28被设置为邻近于第一单元组44和第二单元组46或位于第一单元组44和第二单元组46之间。冷却歧管还可被构造为除去来自第一单元组44和第二单元组46的余热。
电力模块16可包括从整体非金属绝缘材料26伸出或延伸的连接器48。连接器48被配置为将电力模块16和电力模块16的逆变电路连接至控制器50。控制器50可以是栅极驱动板，所述栅极驱动板被配置为当将电力输送至负载14时，操作电力模块(或逆变器)16的开关单元18的晶体管20，所述操作可包括将直流电流转换为交流电流。
电力模块16还可包括被配置为将电力模块16和电力模块16的逆变电路连接至负载14的连接器52。连接器52也可从整体非金属绝缘材料26伸出。
链式电容器24(可以是多个电容单元32)可通过主总线54被连接到电力模块16。主总线54可包括正极连接56和负极连接58。主总线54的正极连接56和负极连接58可包括汇流条或板，所述汇流条或板包括正极端子60和负极端子62。
如果链式电容器24包括多个电容单元32，那么所述多个电容单元可经由电容器总线34连接到主总线54。此外，所述多个电容单元32可经由电容器总线34的正极端子40和负极端子42被连接到主总线54。电容器总线34的正极端子40可被连接到主总线54的正极连接56。电容器总线34的负极端子42可被连接到主总线54的负极连接58。
电力模块16可包括被构造为将电力模块16连接到主总线54的连接器64。连接器64可包括正极端子和负极端子。连接器64的正极端子可被连接到主总线54的正极连接。连接器64的负极端子可被连接到主总线54的负极连接58。主总线54可被配置为将电力模块16(或电力模块的逆变电路)和链式电容器24连接至电源12。主总线54或主总线54的一部分也可由整体非金属绝缘材料26包覆成型并被其封装。可替代地，电力模块16的连接器64和链式电容器24(或电容器总线34)可被直接连接到电源12。
说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，而且应该理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下能够进行各种变化。如前所述，各个实施例的特征可组合以形成本发明可能没有明确描述或说明的进一步的实施例。虽然各个实施例可能已被描述为提供优点或者在一个或更多个期望特性方面优于其它实施例或现有技术实施方式，但是本领域的普通技术人员认识到，根据具体应用和实施方式，一个或更多个特点或特性可被折衷以实现期望的总体系统属性。这样，在此讨论的被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术实施方式合意的实施例不在本公开的范围之外，且可期望用于特定应用。

Claims (8)

1.一种车辆，包括：
电机；
电力模块，包括逆变电路并且被配置为将电力输送至电机；以及
电容器，被布置为吸收由电力模块产生的纹波电流，其中，逆变电路和电容器由整体非金属绝缘材料包覆成型并被整体非金属绝缘材料封装。
2.如权利要求1所述的车辆，还包括冷却歧管，所述冷却歧管由整体非金属绝缘材料包覆成型并被整体非金属绝缘材料封装。
3.如权利要求2所述的车辆，还包括电容器总线，所述电容器总线由整体非金属绝缘材料包覆成型并被整体非金属绝缘材料封装，并且被配置为连接逆变电路和电容器。
4.根据权利要求3所述的车辆，其中，冷却歧管被设置为邻近于电容器总线。
5.如权利要求1所述的车辆，其中，电力模块包括连接器，所述连接器从整体非金属绝缘材料延伸并且被配置为将逆变电路连接至栅极驱动板。
6.如权利要求1所述的车辆，其中，电力模块包括连接器，所述连接器从整体非金属绝缘材料延伸并且被配置为将逆变电路连接至电机。
7.如权利要求1所述的车辆，还包括主总线，所述主总线被配置为将逆变电路和电容器总线连接至电池。
8.如权利要求7所述的车辆，其中，主总线的一部分由整体非金属绝缘材料包覆成型并被整体非金属绝缘材料封装。
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