CN108156831A - 用于电换向电动机的去干扰模块、用于制造去干扰模块的方法和带有这种去干扰模块的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电换向电动机（2）的去干扰模块（5），其中去干扰模块具有以下部件：‑电路载体（5.1），‑布置在电路载体（5.1）上的电子电路装置（5.2），‑形状和材料配合地包围该电子电路装置（5.2）的封装（5.3），以及‑被设置用于将该电子电路装置（5.2）与该电换向电动机（2）的控制单元（4）电接触的至少一个接口（5.4）。本发明还涉及一种用于制造这种去干扰模块（5）的方法以及一种带有这种去干扰模块（5）的车辆（1）。

Description

用于电换向电动机的去干扰模块、用于制造去干扰模块的方 法和带有这种去干扰模块的车辆
技术领域
本发明涉及一种用于电换向电动机的去干扰模块。本发明还涉及一种用于制造这种去干扰模块的方法以及一种带有这种去干扰模块的车辆。
背景技术
电换向电动机是充分已知的并且其特点是相比于电刷换向电动机而言磨损部件的数量减少。这种电动机例如被使用在相互组合构成传动电动机的车辆传动装置中。
对这种电动机的操控例如借助脉宽调制运行的功率电子装置来进行，该功率电子装置被集成在控制器（例如传动控制器）中。功率电子装置的电路在此包括三个分压器，这些分压器将输入电压（例如车载电网的12V的供电电压）分成三个相电压，这些相电压时间上分别相互错开例如120°。也就是说，电动机以三相交流电流来运行。
因为相电压由于脉宽调制而可能具有不期望的电压峰值，因此需要去干扰来平滑相电压。例如，将陶瓷电容器或电解质电容器用作去干扰部件，但是它们具有小的温度稳定性。
发明内容
因此本发明的任务在于说明一种相对于现有技术改善的用于电换向电动机的去干扰模块。此外，本发明的任务还在于说明一种用于制造这种去干扰模块的合适方法以及一种带有这种去干扰模块的、相对现有技术改善的车辆。
本发明的有利的扩展方案是从属权利要求的主题。
在去干扰模块方面，按照本发明该任务利用在权利要求1中说明的特征来解决。在方法方面，该任务利用在权利要求9中说明的特征来解决。在车辆方面，该任务按照本发明利用在权利要求10中说明的特征来解决。
用于电换向电动机的去干扰模块包括电路载体、布置在电路载体上的电子电路装置、形状和材料配合地包围该电子电路装置的封装、以及被设置用于将该电子电路装置与该电换向电动机的控制单元电接触的至少一个接口。
与电动机的控制单元分离的去干扰模块使得能够在控制单元的电子装置空间外部给电路载体装配尤其是包括去干扰部件的电子电路装置。因为去干扰部件（例如电解质电容器）通常需要非常大的空间并且此外仅仅具有小的温度稳定性，因此可以借助本发明的单独的去干扰模块来实现去干扰部件的安装空间优化的放置以及电子电路装置的相对于现有技术延长的使用寿命。
此外，去干扰模块相对于现有技术可以明显更扁平地并且在此可模块化缩放地加以构造。在对去干扰模块进行维修的情况下，可以以简单的方式和方法进行更换。此外，该去干扰模块可以与控制单元分离地来加以制造并且在控制单元上不需要单独的壳体来保护去干扰部件，因为电子电路装置通过封装来保护以免遭外部影响（例如齿轮油）。
例如，该去干扰模块可以与传动控制器耦合，该传动控制器操控车辆的传动电动机。在此情况下，该控制单元是传动控制器并且电动机与车辆的传动装置一起构成传动电动机。
按照本发明的一种扩展方案，用于去干扰模块的电接触的接口被构造为冲压栅，该冲压栅集成在电路载体中。
在可替换的扩展方案中，该接口包括露出的接触面，所述接触面经由集成在电路载体中的电线路元件与电子电路装置电连接。去干扰模块的背离控制单元的一侧合乎目的地不具有敞开的电接触部位，从而可以避免短路。
此外，按照本发明一种扩展方案的接口被构造为插塞模块，该插塞模块具有至少一个电接触销以及形状和材料配合地包围该接触销的另外的封装。该去干扰模块在此情况下可以以简单的方式和方法与控制单元连接。
优选地，该封装和该另外的封装彼此一件式地构造。由此可以特别简单地执行具有插塞模块的去干扰模块的制造，因为取消了单独的壳体的构造。
电子电路装置与电路载体的连接优选借助材料配合来进行。例如，电子电路装置与电路载体粘合，例如借助导热粘合剂。可替换地，电子电路装置也可以被钎焊或熔焊到电路载体上。此外也可能的是，为了将电子电路装置与电路载体电接触而设置有焊线。此外，可以例如通过旋拧点、插座或借助保持几何结构（例如保持夹）来实现机械固定。
作为去干扰部件，该电子电路装置具有至少一个电容器，例如陶瓷电容器或电解质电容器。
此外，说明了一种用于制造电换向电动机用的去干扰模块的方法，其中在电路载体的至少一个侧面上布置并且固定电子电路装置，其中用于将电子电路装置与电换向电动机的控制器电接触的至少一个接口被集成在电路载体中，并且其中至少该电子电路装置设置有可硬化的封装材料，该封装材料在硬化时与电子电路装置形状和材料配合地连接并且将该电子电路装置一件式地封装。
该方法使得能够简单并且低成本地制造去干扰模块，该干扰模块可以以简单的方式和方法与用于操控电动机的控制单元耦合。
此外，还设置了车辆，该车辆包括电换向电动机、用于操控电动机的控制单元和本发明的去干扰模块，该去干扰模块与控制单元至少电连接。
由于借助该去干扰模块提高了电子电路装置的使用寿命，因此可以长期地维持车辆的电动机的功能以及因此维持车辆的例如传动电动机的功能。该车辆因此在使用寿命和功能方面相对于现有技术得到改善。
附图说明
下面借助附图更详细地阐述本发明的实施例。
其中：
图1示意性示出带有电动机、用于操控电动机的控制单元和本发明的去干扰模块的车辆，
图2示意性示出在一般的实施中的去干扰模块，以及
图3至6以各种示例性扩展方案示意性示出去干扰模块的剖视图。
彼此相应的部分在所有附图中设置有相同的参考标记。
具体实施方式
图1以极其简化的方式和方法示意性示出车辆1。
车辆1包括电换向电动机2，其在当前实施例中与车辆1的传动装置3一起构成传动电动机GM并且由控制单元4操控。
例如，传动装置3是自动车辆传动装置，其行驶级借助电动机2来予以调整。
电动机2被电换向并且因此被构造为无刷电动机。对电动机2的操控经由控制单元4来进行，该控制单元4为此例如具有脉宽调制运行的功率电子装置（这里未被示出）。
如开始所描述地，功率电子装置包括三个分压器，这些分压器将输入电压（例如车辆1的车载电网的12V的供电电压）分成三个相电压，这些相电压分别在时间上例如相互错开120°。也就是说，电动机2以三相交流电流来运行。
因为这些相电压由于脉宽调制而可能具有不希望的电压峰值，因此设置根据本发明的去干扰模块5，需要该去干扰模块来平滑相电压。
去干扰模块5与控制单元4电连接并且必要时附加地机械连接，并且作为单独的模块来制造和安装。
图2以极其简化的方式示出了在一般实施中的去干扰模块5。
该去干扰模块5包括电路载体5.1（例如所谓的HDI印制电路板），在该电路载体上布置并且材料配合地（例如借助粘合剂、熔焊或者钎焊）固定有电子电路装置5.2。
电子电路装置5.2包括作为去干扰部件的预定数量的电容器，尤其是电解质电容器和/或陶瓷电容器。去干扰部件与电路载体5.1的电接触例如借助焊线、钎焊、熔焊和/或借助导热粘合剂的使用来进行。
封装5.3完全以及一件式地包围在电路载体5.1上的全部组件，也即尤其是电子电路装置5.2，使得它们受到保护以免遭外部的影响（例如削屑、齿轮油）。
由于封装5.3的一件式构造，也封闭了在电子电路装置5.2中的间隙，从而避免敞开的接口。借助封装5.3能够实现电子装置保护与相对于现有技术减少了结构空间需求的壳体设计的最佳组合。此外，由于封装5.3也不需要单独的壳体。
优选地，封装5.3由可硬化的材料（例如热固性塑料）构成，从而可以特别简单地在封装和电子电路装置5.2之间制造形状和材料配合。在此情况下，可硬化的材料可以借助模压、压铸或者可替换地借助浇注来施加。
此外，去干扰模块5包括至少一个接口5.4，该至少一个接口被设置用于将电子电路装置5.2与控制单元4的功率电子装置电接触。
接口5.4可以以各种方式和方法来构造，对此更详细介绍下面的图3至6。
图3至6在此示出了去干扰模块5的各种示例性扩展方案，其中去干扰模块5分别以剖视图、尤其是纵剖视图来示出。
在图3中，接口5.4被构造为冲压栅S，其中两个彼此平行延伸的电导体被引导穿过电路载体5.1并且从电路载体5.1的已装配侧面向上伸出。冲压栅S与电子电路装置5.2导电连接，例如经由在电路载体5.1中延伸的冲压栅区段。
电路载体5.1的已装配侧面在此情况下例如是朝向控制单元4的一侧。电路载体5.1的未装配侧面背离控制单元4，其中所述导体的伸出电路载体5.1的未装配侧面的区段用电绝缘的材料密封。可替换地，电路载体5.1也可以相对于控制单元4不同地来定向。
对此替换地，可以以类似方式和方法布置或引入线缆或压入接触部来作为接口5.4，其中它们分别例如经由集成在电路载体5.1中的印制导线与电子电路装置5.2导电连接。
在图4中，接口5.4包括在电路载体5.1的已装配侧面或者替换地在相对的侧面上露出的接触面K，该接触面与集成在电路载体5.1中的线路元件L连接。线路元件L在此情况下同样可以是印制导线并且与电子电路装置5.2电连接。
电接触面K在此情况下或者是以表面安装器件形式来构造并且直接钎焊到电路载体5.1上，或者被构造为电路载体5.1的敞开的导体面，例如被构造为导电小片或构造为铜面。接触面K合乎目的地由导电材料（例如由金属或导电陶瓷）构成。
优选地，在此情况下电路载体5.1的未装配侧面不具有敞开的电接触部位。
在图5和6中，接口5.4分别被构造为集成的插塞模块SM，所述插塞模块具有两个彼此平行延伸的接触销KS，所述接触销分别在电路载体5.1的已装配侧面上方或根据结构空间也在电路载体5.1的已装配侧面下方被弯曲成直角。
在图5中，接触销KS由另外的封装KP包围，所述另外的封装与电子电路装置5.2的封装5.3分离地构造。
在图6中，封装5.3和另外的封装KP相互一件式地构造，使得它们在去干扰模块5的制造时可以在共同的方法步骤中予以施加。
借助作为接口5.4的插塞模块SM，可以以特别简单的方式和方法将去干扰模块5与控制单元4连接。控制单元4为此具有与插塞模块SM相对应的插孔。
电接触销KS在此情况下可以从两侧来布置，例如借助贯通并且接着在两侧钎焊、熔焊或粘合。替换地，也可以在一侧钎焊、熔焊或粘合电接触销KS。
附图标记列表
1 车辆
2 电动机
3 传动装置
4 控制单元
5 去干扰模块
5.1 电路载体
5.2 电子电路装置
5.3 封装
5.4 接口
GM 传动电动机
K 接触面
KS 接触销
KP 另外的封装
L 线路元件
S 冲压栅
SM 插塞模块

Claims (10)

1.一种用于电换向电动机（2）的去干扰模块（5），包括
电路载体（5.1），
布置在所述电路载体（5.1）上的电子电路装置（5.2），
形状和材料配合地包围所述电子电路装置（5.2）的封装（5.3），以及
至少一个接口（5.4），被设置用于将所述电子电路装置（5.2）与所述电换向电动机（2）的控制单元（4）电接触。
2.如权利要求1所述的去干扰模块（5），其中，
所述接口（5.4）被构造为冲压栅（S）。
3.如权利要求1或2所述的去干扰模块（5），其特征在于，所述接口（5.4）包括露出的接触面（K），所述接触面经由集成在所述电路载体（5.1）中的电线路元件（L）与所述电子电路装置（5.2）电连接。
4.如前述权利要求之一所述的去干扰模块（5），其中，所述接口（5.4）被构造为插塞模块（SM），该插塞模块具有至少一个电接触销（KS）以及形状和材料配合地包围所述至少一个接触销（KS）的另外的封装（KP）。
5.如权利要求4所述的去干扰模块（5），其中，所述封装（5.3）和所述另外的封装（KP）彼此一件式地构造。
6.如前述权利要求之一所述的去干扰模块（5），其中，
所述电子电路装置（5.2）与所述电路载体（5.1）材料配合地连接。
7.如前述权利要求之一所述的去干扰模块（5），其中，所述电子电路装置（5.2）具有至少一个电容器。
8.如权利要求7所述的去干扰模块（5），其中，所述至少一个电容器被构造为电解质电容器。
9.一种用于制造电换向电动机（2）用的去干扰模块（5）的方法，其中
在电路载体（5.1）的至少一个侧面上布置并且固定电子电路装置（5.2），
将用于使得所述电子电路装置（5.2）与所述电动机（2）的控制单元（4）电接触的至少一个接口（5.4）集成在所述电路载体（5.1）中，并且
至少给所述电子电路装置（5.2）设置可硬化的封装材料，所述封装材料在硬化时与所述电子电路装置（5.2）形状和材料配合地连接并且将所述电子电路装置一件式地封装。
10.一种车辆（1），该车辆包括
电换向电动机（2），
用于操控该电动机（2）的控制单元（4），和
根据权利要求1至8之一所述的去干扰模块（5），该去干扰模块（5）与所述控制单元（4）至少电连接。
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