CN110581656A - 电动车辆的逆变器模块 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种为电动车辆提供电力的逆变器模块。所述逆变器模块可包括一个电源模块或多个电源模块。所述电源模块可包括电容器和与电容器相连的散热器。电源模块可包括耦合到散热器上的陶瓷板。电源模块可包括具有多个狭缝的定位器和位于所述多个狭缝内的多个晶体管。定位器和多个晶体管可位于陶瓷板的第一表面上。电源模块可包括位于定位器的第一表面上的叠层母线排。电源模块可包括耦合到叠层母线排上的栅极驱动印刷电路板。电源模块可包括位于栅极驱动印刷电路板第一表面上的介电凝胶盘。

Description

电动车辆的逆变器模块

技术领域

本申请涉及车辆动力领域，更具体涉及一种电动车辆的逆变器模块。

背景技术

电池组可包括电化学材料来为连接到其上的不同电部件提供电力。这样的电池组可提供电能到不同的电系统。

发明内容

本文所述的系统和方法涉及一种多相逆变器模块，形成为具有三个排列的电源模块(亦可称作半桥模块、半桥逆变器模块或子模块)，以例如三个一组排列来用于电动车辆驱动系统。逆变器模块可耦合到电动车辆的传动系单元上，且可提供三相电压到传动系单元。例如，每个电源模块可产生单相电压和因此以三个一组排列的三个半桥模块可提供三相电压。

本申请的至少一个方面涉及一种为电动车辆提供电力的逆变器模块。逆变器模块可包括电源模块。电源模块可包括电容器。电源模块可包括耦合到电容器第一表面的散热器。电源模块可包括第一陶瓷板，耦合到散热器的第一表面上。电源模块可包括第二陶瓷板，耦合到散热器的第一表面上。电源模块可包括具有多个狭缝的定位器。电源模块可包括位于多个狭缝内的多个晶体管。定位器和多个晶体管可位于第一陶瓷板的第一表面上和第二陶瓷板的第一表面上。电源模块可包括位于定位器的第一表面上的叠层母线排。电源模块可包括耦合到叠层母线排第一表面上的栅极驱动印刷电路板。电源模块可包括位于栅极驱动印刷电路板第一表面上的介电凝胶盘。

本申请的至少一个方面涉及一种经由逆变器模块提供电力来为电动车辆提供电力的方法。所述方法可包括提供电容器。所述方法可包括将散热器耦合到电容器第一表面。所述方法可包括将第一陶瓷板置于散热器第一表面。所述方法可包括将第二陶瓷板置于散热器第一表面。所述方法可包括提供具有多个狭缝的定位器。所述方法可包括将多个晶体管置于所述多个狭缝内。定位器和多个晶体管可位于第一陶瓷板的第一表面和第二陶瓷板的第一表面。所述方法可包括将叠层母线排提供到定位器的第一表面上。所述方法可包括将栅极驱动印刷电路板耦合到叠层母线排的第一表面上。所述方法可包括将介电凝胶盘置于栅极驱动印刷电路板的第一表面上。

本申请的至少一个方面涉及一种方法。所述方法可提供逆变器模块来为电动车辆提供电力。逆变器模块可包括电源模块。电源模块可包括电容器。电源模块可包括耦合到电容器第一表面上的散热器。电源模块可包括第一陶瓷板，耦合到散热器第一表面上。电源模块可包括第二陶瓷板，耦合到散热器的第一表面上。电源模块可包括具有多个狭缝的定位器。电源模块可包括位于所述多个狭缝内的多个晶体管。定位器和多个晶体管可位于第一陶瓷板的第一表面上和第二陶瓷板的第一表面上。电源模块可包括位于定位器第一表面上的叠层母线排。电源模块可包括栅极驱动印刷电路板，耦合到叠层母线排的第一表面。电源模块可包括介电凝胶盘，位于栅极驱动印刷电路板的第一表面上。

本申请的至少一个方面涉及一种电动车辆。所述电动车辆可包括逆变器模块来为电动车辆提供电力。逆变器模块可包括电源模块。电源模块可包括电容器。电源模块可包括耦合到电容器第一表面上的散热器。电源模块可包括第一陶瓷板，耦合到散热器的第一表面上。电源模块可包括第二陶瓷板，耦合到散热器的第一表面上。电源模块可包括具有多个狭缝的定位器。电源模块可包括位于所述多个狭缝内的多个晶体管。定位器和多个晶体管可位于第一陶瓷板的第一表面上和第二陶瓷板的第一表面上。电源模块可包括位于定位器的第一表面上的叠层母线排。电源模块可包括栅极驱动印刷电路板，耦合到叠层母线排的第一表面。电源模块可包括介电凝胶盘，位于栅极驱动印刷电路板的第一表面上。

本申请的这些及其他方面以及实施例如下详述。前述内容和后述的具体实施方式包括不同的方面和实施例的说明性例子，以及提供用于理解本申请要求保护的技术方案，其性质和特性的概述或框架。本申请的说明书附图提供对于不同本申请的不同方面和实施例的说明和进一步理解，并且引入和构成本说明书的一部分。

附图说明

附图并非意图依照比例绘制。不同附图中相同的附图标记和名称表示相同的元件。为了简要起见，没有标记出每个附图中的每个部件。

图1是根据一种说明性实施例的电动车辆的驱动单元的多相逆变器模块的单相电源模块的示例性分解图；

图2是根据一种说明性实施例的电动车辆的驱动单元的多相逆变器模块的具有正和负连接母线排的子组件的示例性分解图；

图3是根据一种说明性实施例的电动车辆的驱动单元的多相逆变器模块的逆变器外壳的示例性分解图；

图4是根据一种说明性实施例的电动车辆的驱动单元的多相逆变器模块的示例性分解图；

图5是安装有电池组的示例性电动车辆的横截面图；

图6是描述一种为电动车辆的电池组提供电池组电池的示例性方法的流程图；以及

图7是描述一种为电动车辆的电池组提供电池组电池的示例性方法的流程图。

具体实施方式

下面是本申请的电动车辆电池组的电池，其不同概念的详细说明及实施方案。上面介绍的和下面更详细讨论的多种概念可以任何多种方式来实施。

本文所述的系统和方法涉及一种逆变器模块，可由为电动车辆提供电力的一个或多个电源模块形成。每个电源模块可产生或者提供单相电力。多个电源模块可耦合在一起来形成多相逆变器模块。例如，三个电源模块100可三个一组耦合在一起来形成三相电源模块，为电动车辆中的电部件提供三相电力。

图1描述了电源模块100的横截面。电源模块100可为多相逆变器模块(例如图4的逆变器模块400)的一个电源模块，位于电动车辆的传动系单元内，为各自的电动车辆提供电力。例如，电源模块100可以与两个其他电源模块100三个一组相耦合来形成三相逆变器模块(例如图4的逆变器模块400)。每个电源模块100可形成相同部件和尺寸来提供逆变器功能，其至少部分地基于模块设计(例如组装的容易性)和适于多种不同的逆变器应用的能力。

此处所述的电源模块100可形成为在逆变器模块(例如图4的逆变器模块400)中以三个一组排列来提供紧凑设计。例如，电源模块100可形成为具有220mm至230mm的长度。电源模块100可形成为具有80mm至90mm的宽度。电源模块100可形成为具有60mm至70mm的高度。此处所述的电源模块100的大小和尺寸可在这些范围之外变化。如图1所示，电源模块100包括至少一个电容器105，具有第一表面(例如顶表面)和第二表面(例如底表面)。电容器105可包括用作X电容器的直流电连接单相电容器(“DCLSP电容器”)，直流电连接滤波电容器或者汽车、工业或者商业逆变器。电容器105可包括外壳或者外表面，可由多种不同的材料形成，包括但不限于塑性材料或者非导电材料。电容器105的尺寸为可变化，并且可至少部分基于电源模块100的尺寸来选择。例如，电容器105的长度可为140mm至155mm(例如150mm)。电容器105的宽度可为60mm至70mm(例如66mm)。电容器105的高度可为30mm至40mm(例如32mm)。

电容器105可包括端子107、109和分压器110。端子107、109可包括正端子107和负端子109。例如，正端子107可延伸自或者耦合到分压器110的第一侧表面和负端子109可延伸自或者耦合到分压器110的第二侧表面。因此，分压器110可设置或者放置为将电容器105的正端子107与负端子109分开。电容器105可包括位于电容器105内的一个或多个电容器元件。例如，电容器105可容纳单个电容器膜筒或者多个电容器膜筒(例如三至四个电容器膜筒)。电容器膜筒可通过一个或多个垂片耦合到正端子107和负端子109上。电容器膜筒和因此电容器105可具有电容值200至400毫微法拉(nF)，例如300nF。电容值可在这个范围之内或者之外变化。

正端子107可对应于电容器105的正母线排的导线或者端子。负端子109可对应于电容器105的负母线排的导线或者端子。例如，电容器105可包括正母线排和负母线排，例如位于电容器105的外壳内。正端子107可包括正母线排的导线、端子或者扩展部，延伸出电容器105来耦合到电源模块100的其他部件的导线，例如但不限于电源模块100的晶体管(例如晶体管125的导线130)。负端子109可包括负母线排的导线、端子或者扩展部，延伸出电容器105来耦合到电源模块100的其他部件的导线，例如但不限于电源模块100的晶体管(例如晶体管125的导线130)。

分压器110可位于正端子107和负端子109之间来将正端子107和负端子109电隔绝或者电绝缘。分压器110的形状和尺寸可变化并可至少部分地基于正端子107和负端子109的形状和尺寸来选择。例如，分压器110的厚度或者宽带可为0.5mm至1.5mm。分压器110的长度可为130mm至145mm(例如140mm)。分压器110的高度可为20mm至30mm(例如25mm)。分压器110的厚度，宽度、长度或者高度可在这些范围之中或者之外变化。

电源模块100可包括至少一个散热器115，具有第一表面(例如顶表面)和第二表面(例如底表面)。散热器115的第二表面可耦合或接触与电容器105的第一表面，或位于其上。散热器115可包括多种不同的材料，例如但不限于导电材料、金属材料、金属性材料或者铝。散热器115可提供主动冷却到电容器105。例如，散热器115可紧邻至少一个表面来配置，这里电容器105和散热器115的第一表面(例如顶表面)可提供主动冷却到电容器105的第一表面。例如，散热器115可具有一定形状，限定出形成于散热器115中的一个或多个冷却通道。冷却通道可接收和成形来允许冷却剂流过散热器115，以使得散热器115可提供主动冷却到紧邻散热器115的表面配置的部件和电子器件(例如电容器105，晶体管125)。

散热器115的长度可为200mm至225mm(例如215mm)。散热器115的高度(例如厚度)可为5mm至20mm(例如10mm)。散热器115的宽度可为45mm至65mm(例如52mm)。散热器115的长度、高度和宽度可在这些范围之内和之外变化。散热器115可位于电源模块100中，以使得散热器115围绕、设置为靠近或包围，耦合到电源模块100的晶体管(例如晶体管125)的电容器105的端子107、109的一部分的周围或者四周。例如，散热器115可包括形成于散热器115的中部中的小孔117(例如孔洞、孔口)。电容器105可耦合到散热器115，以使得分压器110、正端子107和负端子109延伸穿过散热器115的小孔117。因此，可配置散热器115以使其包围着分压器110、正端子107和负端子109的表面来提供主动冷却到分压器110、正端子107、负端子109和晶体管125。可配置散热器115，以使得冷却表面和流过散热器115的冷却剂更靠近这些电部件来配置。因此，散热器115可提供主动冷却到电源模块100的每个电容器105、正端子107、负端子109和晶体管来降低电源模块100中的电感应值和降低逆变器模块中的电磁干扰噪音。散热器小孔117的宽度可为10mm至20mm(例如12mm)。散热器小孔117的长度可为140mm至120mm(例如150mm)。散热器小孔117的高度(或者深度)可为3mm至15mm(例如4mm至8mm)。散热器小孔117的宽度、长度或者高度可在这些范围之内或者之外变化。

电源模块100可包括一个或多个陶瓷板120，耦合或接触散热器115的第一表面，或位于其上。例如，并如图1所示，电源模块100可包括第一和第二陶瓷板120。每个第一和第二陶瓷板120可包括第一表面(例如顶表面)和第二表面(例如底表面)。第一和第二陶瓷板120的每个第二表面，可耦合或接触散热器115的第一表面，或位于其上。陶瓷板120可将散热器115与位于电源模块100中的一个或多个晶体管(例如晶体管125)绝缘。陶瓷板120可包括陶瓷基材料，并可将散热器115与位于电源模块100中的晶体管(例如晶体管125)电绝缘。例如，陶瓷板120可防止散热器115和位于电源模块100中的晶体管(例如晶体管125)之间的短路情况。陶瓷板120的长度可为100mm至220mm。陶瓷板120的宽度可为40mm至55mm。陶瓷板120的高度(或者厚度)可为2mm至10mm。

电源模块100可包括多个晶体管125。多个晶体管125可耦合或接触陶瓷板120的第一表面或位于其上。每个晶体管125可包括多个导线130。晶体管125可包括离散绝缘的栅双极型晶体管(IGBT)、栅双极型晶体管半导体裸晶、TO-247晶体管，或者TO-247离散栅双极型晶体管封装(例如TO-247晶体管、开关)。每个晶体管125可包括一个或多个导线130。例如，每个晶体管125可包括三个导线130。所述三个导线130每个可对应于晶体管125的至少一个端子。例如，第一导线130可对应于基极端子或者基极导线。第二导线130可对应于集极端子或者集极导线。第三导线130可对应于射极端子或者射极导线。导线130可具有大致上直线或者未弯曲的形状。当晶体管125完全耦合到电源模块100中时，导线130可弯曲、成形或者其他操作来耦合到电源模块100内各自的一个或多个部件(例如栅极驱动印刷电路板160，电容器105)上。例如，导线130可形成为使其垂直于晶体管125的第一表面(例如顶表面)延伸。例如，导线130可形成为使其具有弯曲的形状并相对于晶体管125的第一表面(例如顶表面)向上延伸。

多个晶体管125可以预定的排列来组织。例如，多个晶体管125可以具有多个晶体管125的一行或多行来配置，并且所述行可配置为使得每个晶体管125的导线130彼此紧邻或者相邻，来允许易于耦合到电源模块100的部件(例如栅极驱动印刷电路板160)。例如，第一多个晶体管125可排列在第一行中，并且第二多个晶体管125可排列在第二行中。晶体管125的每行可包括相同数目的晶体管或者晶体管125的行可包括不同数目的晶体管125。同一行中的晶体管125可配置为使得一个或多个侧边与同一行中的单个晶体管125或者两个晶体管125(例如在每侧上的一个晶体管125)的侧边接触。因此，晶体管125可以排列为沿着陶瓷板120第一表面的均匀的行。第一多个晶体管125可与第二多个晶体管125间隔开。第一多个晶体管125可与第二多个晶体管125相对于陶瓷板120的第一表面均匀间隔或者对称。例如，第一多个晶体管125中的每个晶体管125可与第二多个晶体管125的相应的晶体管125间隔相同的距离。第一多个晶体管125可为与第二多个晶体管125相对于陶瓷板120的第一表面非对称间隔。例如，第一多个晶体管125中的一个或多个晶体管125可与第二多个晶体管125的相应的晶体管125间隔不同的距离。第一多个晶体管125中的一个或多个晶体管125可相对于彼此间隔15mm至20mm(例如17.5mm)的间距(例如中心到中心间距)。第二多个晶体管125中的一个或多个晶体管125可相对于彼此间隔15mm至20mm(例如17.5mm)的间距(例如中心到中心间距)。第一多个晶体管125中的一个或多个晶体管125可相对于第二多个晶体管125中的一个或多个晶体管125间隔10mm至20mm(例如14mm)。

电源模块100可包括至少一个温度传感器135，例如晶体管温度传感印刷电路板135。晶体管温度传感印刷电路板135(或者其他温度传感器)可包括控制电子器件来通信或者监控电源模块100的不同部件的温度，例如但不限于晶体管125。例如，晶体管温度传感印刷电路板135可紧邻多个晶体管125配置来提供对应于多个晶体管125的温度数据。例如，晶体管温度传感印刷电路板135可位于陶瓷板120和多个晶体管125之间，或者散热器115和陶瓷板120之间。晶体管温度传感印刷电路板135可收集或者检索对应于多个晶体管125的温度数据。晶体管温度传感印刷电路板135可收集或者检索对应于单个晶体管125，晶体管125组或者全部多个晶体管125全体的温度数据。例如，温度传感可外推来预测栅双极型晶体管结温度。晶体管温度传感印刷电路板135可配置为使其靠着与晶体管125相邻的陶瓷上的油脂包来压缩和密封。例如，晶体管温度传感印刷电路板135可位于距离晶体管125为0mm(例如接触)至2mm的距离上。晶体管温度传感印刷电路板135之间的距离可在这些范围之外变化。

电源模块100可包括定位器140(在此也可称作定位器导轨或者定位器框架)。定位器140可包括第一表面(例如顶表面)和第二表面(例如底表面)。定位器140的第二表面可耦合、接触陶瓷板120或者散热器115的第一表面，或位于其上。定位器140可包括非导电性材料或者塑性材料。定位器140的长度可为200mm至225mm(例如215mm)。定位器140的高度(例如厚度)可为5mm至20mm(例如10mm)。定位器140的宽度可为45mm至65mm(例如52mm)。定位器140的长度、高度和宽度可在这些范围之内和之外变化。定位器140可包括形成于定位器140框架中的多个狭缝142(例如小孔、孔洞、凹进)来将电源模块100的不同部件保持或者耦合到合适之处。定位器140可包括多个狭缝142来保持或者耦合到晶体管125。至少在多个晶体管125的晶体管125上可配置有或耦合定位器140的至少一个狭缝142。

多个线夹145可将晶体管125耦合到定位器140(例如将晶体管125保持在定位器140的狭缝142中)。例如，多个晶体管125每个可位于定位器140的至少一个狭缝142中，并且线夹145可包括弹簧线夹，耦合到定位器140和晶体管125的侧部上，来保持或者压缩各自的狭缝142中的晶体管125，以将晶体管125保持在合适之处，并与定位器140接触。紧固件167可用于将晶体管125耦合到定位器140。定位器140可包括塑性定位器或者塑性材料。

定位器140的狭缝142可包括形成于定位器140的框架中的小孔、孔洞、凹进。狭缝142可具有不同的形状、尺寸和大小，并且具体狭缝142的形状、尺寸和大小可至少部分地基于电源模块100的部件的形状、尺寸或者大小来选择。例如，定位器140可包括狭缝142，用于晶体管125、紧固件、线夹、热敏电阻或者导热垫。晶体管狭缝可常具有大致上矩形的形状，其可基于打算用于电源模块100的具体晶体管125来选择。紧固件狭缝可具有大致上圆形的形状，并可包括螺纹化内部表面来耦合到紧固件的螺纹化部分。热敏电阻狭缝可具有大致上圆形的形状。电源模块100可包括仅仅一个热敏电阻，因此可使用仅仅一个热敏电阻狭缝。但是，可形成两个热敏电阻狭缝来提供对称的和容易的制造。例如，具有两个热敏电阻狭缝可允许定位器140旋转，并且电源模块100的热敏电阻可位于任一热敏电阻狭缝内。定位器140可形成任何数目的狭缝142，且狭缝142的数目可至少部分地基于电源模块100部件的类型来选择。例如，形成于定位器140中的狭缝142的总数可为八个狭缝142到二十四个狭缝142。

定位器140可作为电源模块100的制造方法所用的导轨或者框架，例如在拾起和放置自动化方法过程中，增加制造方法的效率。例如，定位器140可保持电源模块100的不同的部件或者零件，防止其在制造过程中来回移动，导致制造方法过程中紧固量的减少(例如识别和移动零件到正确的位置)。使用定位器140作为用于自动化装置(例如拾起和放置自动化机器)的导轨时，电源模块100可更快和更有效地形成。定位器140可减少人与具体制造方法的交互作用量，从而电源模块100可仅使用拾放机和油脂分配器装置(或者其他形式的流体装置)来形成。

电源模块100可包括叠层母线排150。叠层母线排150可包括第一表面(例如顶表面)和第二表面(例如底表面)。叠层母线排150的第二表面可耦合或接触定位器140的第一表面和晶体管125位于定位器140的狭缝142中的第一表面的一部分或位于其上。晶体管125的导线130可耦合到叠层母线排150的部分上。例如，叠层母线排150可包括多个导线157。叠层母线排150的多个导线157的每个可耦合到多个晶体管125的至少一个导线130上。例如，叠层母线排150的至少两个导线157可耦合到多个晶体管125的晶体管125的至少两个导线上。但是存在耦合叠层母线排150的两个导线的长度可为200mm至225mm。叠层母线排150的高度(例如厚度)可为5mm至20mm。叠层母线排150的宽度可为45mm至65mm。叠层母线排150的长度、高度和宽度可在这些范围之内和之外变化。叠层母线排150可包括导电材料，例如但不限于铜。

叠层母线排150可包括处于或者沿着第一侧面配置的两个输入端子152、154(例如正输入端子和负输入端子)和位于叠层母线排150的第二的、不同的侧面上的输出端子155。例如，两个输入端子152、154可位于输出端子155的相对或者相反侧上。第一和第二输入端子152、154可包括导电材料，例如但不限于铜。第一和第二输入端子152、154可以多种不同的形状形成来适应耦合到逆变器母线排(例如正母线排、负母线排)上。第一和第二输入端子152、154可具有或者包括直线形状，或者曲线或者弯曲形状。例如，第一和第二输入端子152、154可包括平行于叠层母线排150的第一表面(例如顶表面)的第一部分和垂直于叠层母线排150的第一表面的第二部分。第一输入端子152可耦合到正逆变器母线排(未示出)来接收正电压和将正电压提供来为模块100供能。第二输入端子154可耦合到负母线排(未示出)来接收负电压和将负电压提供来为模块100供能。与第二输入端子154相比，第一输入端子152可位于相对于叠层母线排150的侧表面的不同的水平或者高度上。例如，第一输入端子152可位于第一水平或者第一高度，而第二输入端子154可位于第二水平或者第二高度。第一水平或者第一高度可大于第二水平或者第二高度。第一水平或者第一高度可小于第二水平或者第二高度。

输出端子155可包括导电材料，例如但不限于铜。输出端子155可以多种不同的形状形成来适于耦合到逆变器相母线排。输出端子155可形成直线形状或者曲线或者弯曲形状。例如，输出端子155可包括平行于叠层母线排150的第一表面(例如顶表面)第一部分和垂直于叠层母线排150的第一表面的第二部分。输出端子155可耦合到相母线排来将电源模块100所产生的供料提供给电动车辆的其他电部件。

电源模块100可包括栅极驱动印刷电路板(PCB)160。栅极驱动印刷电路板160可包括第一表面(例如顶表面)和第二表面(例如底表面)。栅极驱动印刷电路板160的第二表面可耦合或接触叠层母线排150的第一表面或位于其上。栅极驱动印刷电路板160可包括控制电子器件来控制电源模块100的一个或多个部件或者通信电子器件来通信和接收或者传输信号到逆变器模块的控制板。栅极驱动印刷电路板160可包括控制电子器件并可产生和提供控制信号到晶体管125。例如，晶体管125的导线130可延伸穿过定位器140和叠层母线排150来耦合到栅极驱动印刷电路板160的部分或者表面上。栅极驱动印刷电路板160可产生控制信号，例如用来接通或者切断、打开或者关闭一个或多个晶体管125。栅极驱动印刷电路板160的长度可为140mm至220mm。栅极驱动印刷电路板160的高度(例如厚度)可为5mm至10mm。栅极驱动印刷电路板160的宽度可为60mm至100mm。栅极驱动印刷电路板160的长度、高度和宽度可在这些范围之内和之外变化。

电源模块100可包括介电凝胶盘165。介电凝胶盘165可包括第一表面(例如顶表面)、第二表面(例如底表面)并可限定出包括第二表面的内部区域。介电凝胶盘165的第二表面可耦合或接触栅极驱动印刷电路板160或位于其上。介电凝胶盘165可通过一个或多个紧固件167耦合到电容器105。例如，介电凝胶盘165可形成外壳，位于栅极驱动印刷电路板160、叠层母线排150、定位器140、晶体管125、晶体管温度传感印刷电路板135、陶瓷板120、散热器115上，以使得每个栅极驱动印刷电路板160、叠层母线排150、定位器140、晶体管125、晶体管温度传感印刷电路板135、陶瓷板120和散热器115位于介电凝胶盘165所限定的内部区域中，从而在介电凝胶盘165耦合到电容器105时被介电凝胶盘165覆盖。例如，介电凝胶盘165可包括或者形成内部区域，覆盖、掩盖或者可位于电源模块100的多个部件周围。

介电凝胶盘165(例如封装复合容器)可包括聚碳材料，或者其他形式的高温塑料。介电凝胶盘165可使用不同的注塑技术形成。介电凝胶盘165可位于电源模块100的一个或多个部件上并作为用于电源模块100的部件(例如电子器件)的绝缘体来运行。凝胶盘165可形成长度是160mm至230mm。凝胶盘165可形成宽度是80mm至90mm。凝胶盘165可形成高度是40mm至60mm。凝胶盘165的大小和尺寸可在这些范围之内或者之外变化。

凝胶盘165包括一个或多个电容性孔口170。电容性孔口170可用作电源模块100的输入或者输出。例如，电容性孔口170可作为孔洞或者入口点来将电源(例如直流电源)耦合到电源模块100上。凝胶盘165可包括第一电容性孔口170，将叠层母线排150的第一输入端子152耦合到正母线排来将正电源提供到电源模块100。凝胶盘165可包括第二电容性孔口170，将叠层母线排150的第二输入端子154耦合到负母线排将负电源提供到电源模块100。凝胶盘165可包括第三电容性孔口170，将叠层母线排150的输出端子155耦合到相母线排来将电源模块100所产生的输出电压提供到电动车辆的其他部件。例如，电容性孔口170可作为孔洞或者入口点形成，来将电源模块100所产生的电力(例如电压)提供到电动车辆的其他系统例如传动系单元。

在开发和制造电源模块100的过程中，可对电源模块100的不同部件进行技术或者物理上的折衷，来满足具体电驱动系统的一个或多个需要或者需求。例如，可在各自的电源模块100的一个或多个部件的成本、工程化灵活性、制造、包装设计、热设计或者电设计中间进行折衷。这些折衷会导致不期望的设计变化，会影响电源模块100的性能。此处所述的电源模块100可缓解与这些折衷相关的问题并提供包括栅双极型晶体管125、栅双极型晶体管温度传感印刷电路板135、冷却剂温度传感器(例如图3的冷却剂温度传感器310)、导热垫(例如图3的导热垫320)和电磁干扰屏蔽罩(例如图4的电磁干扰屏蔽罩410)的电源模块100，来降低或者减少逆变器模块(例如图4的逆变器模块400)中的电磁干扰噪音。因此，此处所述的电源模块100可打通高性能(例如低电寄生、高电流容量、低部件温度等)、高功率密度、低体积、低成本和具有允许其与大规模生产相容的性能之间的平衡。

图2描述了子组件200。子组件200可将电力(例如直流电流、直流电压)从电池盒或接线盒转移到电源模块(例如图1的电源模块100)的每个相。子组件可使用正和负母线排过滤电力和提供高电压传感到逆变器模块(图4的逆变器模块400)的控制板(例如图4的控制板415)或者逆变器模块(图4的逆变器模块400)内的电源模块100的控制板(例如图1的栅极驱动印刷电路板160)。例如，子组件200可耦合到电源模块100来将电力通过子组件200的正和负母线排形成的一个或多个导路转移到电源模块100。子组件200可耦合到单个电源模块100或者多个电源模块100。子组件200可包括一个或多个正输入孔口205来耦合到每个电源模块100的正输入152和一个或多个负输入孔口210来耦合到每个电源模块100的负输入154。例如，和如图2所示，子组件200可包括三个正输入孔口205和三个负输入孔口210。因此，子组件200可将电力转移到以三个一组耦合成三相电源模块(例如图4的三相电源模块405)的三个电源模块100。

子组件200可包括正直流电连接母线排215。正直流电连接母线排215可耦合到电源模块100的正输入或者正输入端子(例如正输入152)。正直流电连接母线排215可提供或者将正直流电从电池盒或接线盒转移到各自的电源模块100的正输入。正直流电连接母线排215可包括导电材料、金属材料或者金属性材料(例如铜)。正直流电连接母线排215可包括可作为或者充当子组件200内的导路来运行。

子组件200可包括负直流电连接母线排220。负直流电连接母线排220可耦合到电源模块100的负输入或者负输入端子(例如负输入端子154)。负直流电连接母线排220可提供或者将负直流电从电池盒或接线盒转移到各自的电源模块100的负输入。负直流电连接母线排220可包括导电材料、金属材料或者金属性材料(例如铜)。负直流电连接母线排220可包括可作为或者充当子组件200中的导路来运行。

子组件200可包括正Y电容器母线排225。正Y电容器母线排225可将电源模块100的正输入端子152耦合到正直流电连接母线排215上。正Y电容器母线排225可在直流电提供到电源模块100的输入端子时过滤直流电。正Y电容器母线排225可包括线路滤波器电容器。例如，正Y电容器母线排225可过滤提供到电源模块100的正输入端子(例如正输入端子152)的正直流电来降低或者减少噪音，例如但不限于共模噪音。正Y电容器母线排225可包括导电材料、金属材料或者金属性材料(例如铜)。正Y电容器母线排225可包括可作为或者充当子组件200内的导路来运行。

子组件200可包括负Y电容器母线排230。负Y电容器母线排230可将电源模块100的负输入端子154耦合到负直流电连接母线排220。负Y电容器母线排230可在直流电提供到电源模块100的输入端子时过滤直流电。负Y电容器母线排230可包括线路滤波器电容器。例如，负Y电容器母线排230可过滤提供到电源模块100的负输入端子的负直流电，来降低或者减少噪音，例如但不限于共模噪音。负Y电容器母线排230可包括导电材料、金属材料或者金属性材料(例如铜)。负Y电容器母线排230可包括可作为或者充当了子组件200中的导路而运行。

子组件200可包括接地Y电容器母线排235。接地Y电容器母线排235可在直流电是提供到电源模块100的输入端子时过滤直流电。接地Y电容器母线排235可包括线路滤波器电容器。接地Y电容器母线排235可过滤电源模块100的接地端子上的直流电来降低或者减少噪音，例如但不限于共模噪音。接地Y电容器母线排235可包括导电材料、金属材料或者金属性材料(例如铜)。接地Y电容器母线排235可包括可作为或者充当子组件200中的导路而运行。

子组件200可包括支架240。支架240可包括塑性支架，塑性材料或者介电材料。支架240可保持或者对齐每个正直流电连接母线排215、负直流电连接母线排220、正Y电容器母线排225、负Y电容器直流电连接母线排210和接地Y电容器235，使其可耦合到电源模块100合适的部件上。例如，正直流电连接母线排215、负直流电连接母线排220、正Y电容器母线排225、负Y电容器直流电连接母线排210和接地Y电容器235每个可通过支架240耦合到电源模块100上。支架240可耦合到电源模块100的至少一个侧表面或者边缘表面上。

图3描述了逆变器外壳组件300。逆变器外壳组件300可对应于逆变器模块(例如图4的逆变器模块400)的基础单元或者基础部件。例如，逆变器外壳300的每个不同部件可位于逆变器外壳组件300内来提供紧凑的逆变器模块。逆变器外壳组件300可形成矩形形状、正方形形状、八边形形状或者圆形形状。逆变器外壳组件300的具体形状或者尺寸可至少部分地基于电源模块100的形状和尺寸或者逆变器外壳组件300位于其中的电动车辆传动系单元内的空间的形状和尺寸来选择。逆变器外壳组件300的长度可为270mm至320mm(例如280mm)。逆变器外壳组件300的宽度可为280mm至360mm(例如290mm)。逆变器外壳组件300的高度可为120mm至132mm(例如127mm)。此处所述的逆变器外壳组件300的大小和尺寸可在这些范围之内或者之外变化。

逆变器外壳组件300可包括逆变器外壳305。逆变器外壳305可容纳图1的一个或多个电源模块100来形成电动车辆的传动系单元的逆变器模块。例如，逆变器外壳305可容纳图1的三个单相电源模块100来形成电动车辆的传动系单元的三相逆变器模块。逆变器外壳305可形成逆变器外壳组件300的外表面或者外壳。逆变器外壳305可包括或者限定出内部区域307，逆变器模块的部件位于其中或者掩盖在其中。例如，逆变器外壳305可包含、容纳或者限定出内部区域307容纳冷却剂温度传感器(例如冷却剂温度传感器310)、弹簧线夹(例如弹簧线夹315)、导热垫(例如导热垫320)、主动放电板(例如主动放电板325)、塑性支架(例如塑性支架330)和高电压连接器(例如高电压连接器335)。逆变器外壳305可形成矩形形状、正方形形状、八边形形状或者圆形形状。逆变器外壳305的形状和尺寸可部分地基于打算位于各自的逆变器外壳305内的电源模块100的形状和尺寸来选择。逆变器外壳305的长度可为270mm至290mm(例如280mm)。逆变器外壳305的宽度可为280mm至300mm(例如290mm)。逆变器外壳305的高度可为120mm至132mm(例如127mm)。此处所述的逆变器外壳305的大小和尺寸可在这些范围之内或者之外变化。

逆变器外壳组件300可包括冷却剂温度传感器310。冷却剂温度传感器310可配置来测量逆变器外壳组件300的内部区域307中的温度。例如，冷却剂温度传感器310可测量冷却剂流在它提供到或者从逆变器外壳组件300除去时的温度。逆变器外壳组件300可包括单个冷却剂温度传感器310或者多个冷却剂温度传感器310。冷却剂温度传感器310可与入口冷却剂集管相邻、紧邻配置或者处于距离其预定的距离(例如小于1mm)中，来测量提供到逆变器外壳组件300或者出口冷却剂集管的冷却剂流体的温度，以测量从逆变器外壳组件300释放的冷却剂流体的温度。例如，逆变器外壳305可包括至少两个冷却剂温度传感器310，并且第一冷却剂温度传感器310耦合到或者位于逆变器外壳305的入口处，以及第二冷却剂温度传感器310耦合到或者位于逆变器外壳305的出口处。冷却剂温度传感器310可包括温度传感器。冷却剂温度传感器310可测量、记录和传输对应于在逆变器外壳305中的冷却(例如主动冷却)或者冷却剂流的温度数据。例如，冷却剂温度传感器310可提供相应的冷却剂流体在它提供到或者从逆变器外壳组件300除去时的温度数据(例如温度读数)。

逆变器外壳组件300可包括弹簧线夹315。弹簧线夹315可包括线夹或者紧固件。弹簧线夹315可包括金属材料，塑性材料或者合金材料。弹簧线夹315可将位于逆变器外壳组件300中的不同部件耦合在一起。弹簧线夹315可耦合到主动放电板(例如主动放电板325)上来将位于逆变器外壳组件300中的不同部件耦合在一起。例如，弹簧线夹315可将冷却剂温度传感器310和塑性支架(例如塑性支架330)中的至少一个耦合到主动放电板(例如主动放电板325)，以使得冷却剂温度传感器310和塑性支架330的至少一个位于弹簧线夹315和主动放电板之间。

逆变器外壳组件300可包括导热垫320。导热垫320可包括非导电材料，例如但不限于氧化铝、氮化铝、硅材料或者硅铝混合材料。导热垫320可为位于逆变器外壳组件300内的不同部件提供冷却、热耗散或者热排出。例如，导热垫320可包括导电材料，并可帮助把热导离逆变器外壳305内的要冷却的部件，例如但不限于冷却电源模块100或者逆变器模块400的活动电阻器。导热垫320可耦合到或者接触主动放电板(例如主动放电板325)来为主动放电板提供冷却、热耗散或者热排出。导热垫320可耦合到主动放电板上来为主动放电板处产生的或者通过其从的热提供热耗散或者热排出。

逆变器外壳组件300可包括主动放电板325。主动放电板325可包括主动放电电路或者电路板。例如，主动放电板325可包括具有至少一个电容器，至少一个电阻器或者至少一个开关元件的电路。主动放电板325可在逆变器模块(例如图4的逆变器模块400)的一个或多个电源模块100关闭期间放出电压或者电流。主动放电板325可位于导热垫320和塑性支架(例如塑性支架330)之间。

逆变器外壳组件300可包括支架330。支架330可包括塑性材料。支架330可位于冷却剂温度传感器310和主动放电板325之间。支架330可配置来将位于逆变器外壳组件300中的不同部件耦合在一起。例如，支架330可将弹簧线夹315耦合到至少一个冷却剂温度传感器310上。支架330可将导热垫320耦合到主动放电板325上。

逆变器外壳300可包括高电压连接器335。逆变器外壳300可包括单个高电压连接器335或者多个高电压连接器335(例如两个高电压连接器)。每个高电压连接器335可耦合到逆变器外壳305的至少一个输入端子上。高电压连接器335可包括直流电连接器、电线或者电接头来将电压提供到逆变器模块中的一个或多个电部件。例如，高电压连接器335可将第一电压范围的电压提供到逆变器模块组件300。例如，高电压连接器335可0V至1000V的电压。高电压连接器335可耦合到至少一个正母线排或者至少一个负母线排来通过其各自的正输入152或者负输入154将单相电压提供到每个电源模块100。例如，和如图3所述，逆变器外壳组件300可包括正高电压连接器335和负高电压连接器335。正高电压连接器335可耦合到正母线排(未示出，耦合到位于逆变器外壳组件300中的电源模块100的正输入152上)。负高电压连接器335可耦合到负母线排(未示出，耦合到位于逆变器外壳组件300中的电源模块100的负输入154上)。

逆变器外壳组件300可包括输入接头340。例如，输入接头340可包括冷却剂输入管接头，其可容纳管子、软管或者管道，以使得冷却剂可提供到逆变器外壳组件305。例如，输入接头340可包括孔口、孔洞或者螺纹化孔洞来接受或者耦合到管子、软管或者管道。逆变器外壳组件300可包括输出接头345(或者输出)。输出接头345可包括冷却剂输出管接头，其可容纳管子、软管或者管道，以使得冷却剂可从逆变器外壳组件305移除。例如，输出接头345可包括孔口，孔洞或者螺纹化孔洞来接受或者耦合到管子、软管或者管道。输出接头345可包括输出软管钩并可接纳或者耦合到管子、软管或者管道上，来将冷却剂从逆变器外壳组件300放出。

逆变器外壳组件300可包括一个或多个连接点350。连接点350可包括螺纹化嵌件、孔洞或者插座。连接点350可在逆变器外壳305的不同表面上形成。例如，连接点350可在逆变器外壳305的内部区域307中形成。连接点350可沿着逆变器外壳305的一个或多个边缘或者侧表面形成。连接点350可用于耦合逆变器外壳305中的一个或多个电源模块100。例如，三相电源模块(例如图4的三相电源模块405)可使用一个或多个连接点350耦合到逆变器外壳305上。连接点350可耦合电动车辆的传动系单元中的逆变器外壳305。连接点350可将盖子或者顶表面耦合到逆变器外壳305上来密封逆变器外壳组件300。例如，连接点350可接收紧固件(例如螺钉、螺栓)来将盖子或者顶表面耦合到逆变器外壳305上，来密封逆变器外壳组件300。

图4描述了逆变器模块400。逆变器模块400可形成三个一组耦合或者排列的三个电源模块100来用于电动车辆驱动系统。逆变器模块400可耦合到电动车辆的传动系单元并可提供单相电压或者多相电压(例如三相电压)到传动系单元。例如，每个电源模块100可产生单相电压和因此三个一组耦合或者排列的三个电源模块100可提供三相电压。

逆变器模块400可形成矩形形状、正方形形状、八边形形状或者圆形形状。逆变器模块400具体的形状或者尺寸可至少部分地基于位于其中的电源模块100的形状和尺寸或者逆变器模块400打算位于其中的电动车辆的传动系单元的空间的形状和尺寸来选择。逆变器模块400的长度可为270mm至290mm(例如280mm)。逆变器模块400的宽度可为280mm至300mm(例如290mm)。逆变器模块400的高度可为120mm至132mm(例如127mm)。此处所述的逆变器模块400的大小和尺寸可在这些范围之内或者之外变化。

逆变器模块400可包括图3的逆变器外壳组件300。逆变器模块400可包括三相电源模块405。三相电源模块405可位于逆变器外壳组件300内。三相模块405可包括多个电源模块100。例如，三相电源模块405可包括三个单相电源模块100来提供和形成三相电源模块405。电源模块100可以三个一组排列，以使得第一，第二和第三电源模块100每个以三个一组彼此相邻配置，并且其各自的正输入152和负输入154每个彼此对齐，且其各自的输出端子155彼此对齐。例如，第一、第二、第三电源模块100的每个正输入端子152可进行配置为使其相对于电源模块100的侧表面处于相同水平或者相同高度。第一、第二、第三电源模块100的每个第一、第二、第三负输入端子154可进行配置为使其相对于电源模块100的侧表面处于相同水平或者相同高度。第一、第二和第三电源模块100每个的输出155可进行配置为使其相对于电源模块100的侧表面处于相同水平或者相同高度。第一、第二和第三电源模块100以三个一组排列可为容纳每个第一、第二和第三电源模块100的三相电源模块405提供紧凑尺寸。例如，输入端子152、154和输出端子155的对齐可允许耦合到每个电源模块100的一个或多个母线排彼此相邻和平行配置，来提供紧凑的逆变器模块400。电源模块100可形成具有类似形状、尺寸和大小的模块化单元，以使其可在三相电源模块405和逆变器模块400内互换。因此，单个电源模块100可更换、检修或者修理，而无需更换整个逆变器模块400。在共同的逆变器模块400中的每个电源模块100可具有相同形状、尺寸和大小或者共同的逆变器模块400中的一个或多个半桥模块305可具有不同的形状、尺寸或者大小。

三相电源模块405可包括第一表面(例如顶表面)和第二表面(例如底表面)。三相电源模块405可位于逆变器外壳组件300的内部区域307内，以使得第二表面可与逆变器外壳组件300的内部表面接触，紧邻或者相邻配置(例如位于逆变器外壳组件300的内部表面的顶上)。三相电源模块405可位于逆变器外壳组件300的内部区域中，来完成冷却通道和为三相电源模块405的每个电源模块100提供结构刚度。

逆变器模块400可包括电磁干扰(电磁干扰)屏蔽罩410。电磁干扰屏蔽罩410可包括电流传感器芯。电磁干扰屏蔽罩410可包括第一表面(例如顶表面)和第二表面(例如底表面)。电磁干扰屏蔽罩410的第二表面可耦合或接触，或位于三相电源模块405的第一表面之上。例如，电磁干扰屏蔽罩410可耦合或接触，或位于形成三相电源模块405的每个电源模块100的第一表面之上。

逆变器模块400可包括控制和高电压电路板415(在此也可称作控制板)。控制板415可包括第一表面(例如顶表面)和第二表面(例如底表面)。控制板415的第二表面可耦合或接触电磁干扰屏蔽罩410的第一表面，或位于其上。控制板415可包括多个浮动连接器或者接收部件，其可耦合到三相电源模块405的栅极驱动印刷电路板160的连接器。例如，控制板415可耦合到或者插入形成三相电源模块405的每个电源模块100的栅极驱动印刷电路板160的六个浮动连接器。三相电源模块405、电磁干扰屏蔽罩410和控制板415每个可位于逆变器外壳组件300所限定的内部区域中，以使得当三相电源模块405、电磁干扰屏蔽罩410和控制板415位于逆变器外壳组件300中时，逆变器外壳组件300的侧部或者侧边在三相电源模块405，电磁干扰屏蔽罩410和控制板415每个的周围或者周边延伸。

一个或多个电线或束线可耦合到控制板415来连接电路，例如但不限于控制板415的控制电路。电线或束线可提供信号路径，用于控制板从逆变器模块400的部件或者逆变器模块400外的控制电路传输控制信号或者接收控制信号或者其他形式的信号反馈。当逆变器模块400组装时，逆变器模块400可耦合到、安装到或位于电动车辆的驱动单元之内。

在运行中，逆变器模块400可接收来自于电池组系统或者接线盒的高电压直流电，并将高电压转化成多相交流电来驱动交流发动机。例如，逆变器模块400可接收来自于电池组系统或者接线盒的高电压直流电，并将高电压转化成三相交流电到三相交流发动机。形成三相电源模块405的每个电源模块100中的晶体管125可将直流电转化成交流电(例如将直流电源转化成交流电源)。逆变器模块400可提供热耗散到晶体管125和预定范围(例如逆变器模块400的具体应用所需或者所期望的电压)的高电压，同时降低或者提供低的电磁干扰噪音。此处所述的逆变器模块400的模块化设计可提供高功率密度、低电磁干扰噪音、低成本、容易制造、减少生产过程中的废料或者废品率、有效进行热耗散和提供高电压绝缘。

图5描述了安装有的电池组510的电动车辆505的示例性横截面500。电池组510可包括具有三个电源模块100来通过电池组510为电动车辆505提供三相电力的逆变器模块400。例如，每个电源模块100可产生单相电力并可在逆变器模块400中三个一组耦合来产生用于电动车辆505的三相电力。电池组510可对应于电动车辆505的传动系单元510。例如，电池组510可位于传动系单元510中或者是其的部件。传动系单元510(和电池组510)可提供电力到电动车辆505。例如，传动系单元510可包括电动车辆505这样的部件，其产生或者提供电力来驱动车轮或者移动所述电动车辆505。传动系单元510可为电动车辆驱动系统的部件。电动车辆驱动系统可传输或者提供电力到电动车辆505的不同部件。例如，电动车辆传动系系统可将电力从电池组510或者传动系单元510传输到电动车辆505的车轴或者车轮。

电动车辆505可包括自动、半自动或者非自动的人操作车辆。电动车辆505可包括混合动力车辆，其是由车载电源和由汽油或者其他电源来运行的。电动车辆505可包括汽车、轿车、卡车、客车、工业车辆，摩托车和其他运输车辆。电动车辆505可包括底盘515(在此有时候称作框架、内部框架或者载体结构)。底盘515可支持电动车辆505的不同部件。底盘515可跨过电动车辆505的前部520(有时候在此称作引擎罩或者机罩部分)、主体部分525和后部530(有时候在此称作厢体部分)。前部520可包括电动车辆505从前保险杠到电动车辆505的前轮室的部分。主体部分525可包括电动车辆505从前轮室到电动车辆505的后轮室的部分。后部530可包括电动车辆505从后轮室到电动车辆505的后保险杠的部分。

包括具有三个电源模块100的逆变器模块400的电池组510可安装或者置于电动车辆505内。电池组510可包括或者耦合到功率转换器部件上。例如，功率转换器部件可包括具有三相电源模块405的逆变器模块400。电池组510可安装到电动车辆505的前部520、主体部分525(如图5的例子所示)或者后部530中的底盘515上。电池组510可耦合到第一母线排535和第二母线排540，其连接或者电耦合到电动车辆505的其他电部件，以提供来自于电池组510的电力。例如，每个电源模块100可耦合到第一母线排535和第二母线排540来将电池组510的电力提供到电动车辆505的其他电部件。

图6描述了用于提供逆变器模块400来为电动车辆505提供电力的方法600的流程图。逆变器模块400可包括单个电源模块100或者多个电源模块100来提供电力到电动车辆505的不同电部件。所述方法600可包括提供电容器105(步骤605)。电容器105可位于逆变器模块外壳组件300内。电容器105可形成逆变器模块400的电源模块100的基础部分或者底部。电容器105可形成具有正端子107和负端子109。正端子107和负端子109可配置为使其垂直于电容器105的第一表面(例如顶表面)延伸。提供电容器105可包括将分压器110置于正端子107和负端子109之间来使得正端子107与负端子109电绝缘。一个或多个电容器元件(未示出)可位于电容器105中。例如，单个电容器膜筒或者多个电容器膜筒(例如3-4个电容器膜筒)可位于电容器105内。一个或多个垂片可将电容器膜筒耦合到正端子107和负端子109。

所述方法600可包括耦合散热器115(步骤610)。例如，散热器115可耦合到电容器105。散热器115的第二表面(例如底表面)可位于电容器105的第一表面上。在散热器115的第二表面上形成的一个或多个安装腿可耦合到在电容器105上形成的一个或多个安装孔洞，来将散热器115与电容器105相耦合。散热器115可配置为使得散热器115的小孔117(例如开放的内部区域)包围着或者位于电容器105的正端子107和负端子109周围。例如，散热器115可配置来提供主动冷却到与散热器115表面紧邻配置的部件和电子器件(例如电容器105、晶体管125)，例如但不限于电容器105的正端子107和负端子109。正端子107和负端子109可延伸穿过小孔117，以使得正端子107和负端子109在多个侧面上被散热器115的表面包围。散热器115可提供主动冷却到电容器105的第一表面和电容器105的正端子107和负端子109。

所述方法600可包括配置陶瓷板120(步骤615)。至少一个陶瓷板120可位于散热器115的第一表面上。例如，单个陶瓷板120或者多个陶瓷板120(例如二个或者更多个)可位于散热器115的第一表面上。例如，第一陶瓷板120可位于散热器115的第一表面的第一部分上，而第二陶瓷板120可位于散热器115的第一表面的第二部分上。陶瓷板120可使用陶瓷基材料形成。陶瓷板120可配置来将散热器115与位于电源模块100中的晶体管(例如晶体管125)电绝缘，例如陶瓷板120可位于散热器115的顶表面上，来防止散热器115和位于电源模块100中的晶体管(例如晶体管125)之间的短路条件。

所述方法600可包括提供定位器140(步骤620)。定位器140可使用非导电材料或者塑性材料形成。定位器140可位于陶瓷板120的第一表面上。多个狭缝142可在定位器140中形成。例如，第一行狭缝142可沿着定位器140第一侧形成，而第二行狭缝142可沿着定位器140的第二侧形成。狭缝142的行可包括相同数目的狭缝142或者不同数目的狭缝142。定位器140可配置为使得至少一个陶瓷板120位于各自的狭缝142行下面。例如，第一行狭缝142可与第一陶瓷板120对齐，而第二行狭缝142可与第二陶瓷板120对齐。

所述方法600可包括配置一个或多个晶体管125(步骤625)。至少一个晶体管125可位于定位器140的至少一个狭缝142中。例如，每个晶体管125可位于或者耦合到定位器140的至少一个狭缝142。因此，晶体管125和定位器140可位于陶瓷板120的第一表面上。晶体管125可基于定位器140的狭缝142的排列来组织或者配置。例如，晶体管125可排列在对应于第一行狭缝142和第二行狭缝142的第一行和第二行中。每个晶体管125可包括多个导线130。导线130可弯曲、成形或者其他操作来耦合到电源模块100中各自的一个或多个部件(例如栅极驱动印刷电路板160、电容器105)上。例如，导线130可形成或者配置为使其垂直于晶体管125的第一表面(例如顶表面)延伸。例如，导线130可形成为使其具有弯曲形状并相对于晶体管125的第一表面(例如顶表面)向上延伸来耦合到电源模块100的其他部件上(例如叠层母线排150，栅极驱动印刷电路板160)。配置晶体管125可包括将晶体管125相对于彼此的中心到中心间距是15mm至20mm(例如17.5mm)的间距。

所述方法600可包括提供母线排150(步骤630)。例如，至少一个叠层母线排150可位于电源模块100中。叠层母线排150可位于定位器140和多个晶体管125的第一表面上。例如，叠层母线排150的第二表面可位于或者接触定位器140的第一表面和晶体管125位于定位器140的狭缝142中的第一表面部分。晶体管125的导线130可耦合到叠层母线排150的部分上。例如，叠层母线排150可包括多个导线157。叠层母线排150的多个导线157的每个可耦合到多个晶体管125的至少一个导线130。

提供母线排150可包括在叠层母线排150的第一侧面或者第一边缘处或者沿着其形成至少两个输入端子152、154(例如正输入端子和负输入端子)。提供母线排150可包括在叠层母线排150的第二、不同的侧面或者第二、不同的边缘(与第一侧面或者第一边缘相比)形成输出端子155。例如，两个输入端子152、154可在与输出端子155相对或者相反的侧面处形成。第一和第二输入端子152、154可使用导电材料形成，例如但不限于铜。输出端子155可使用导电材料形成，例如但不限于铜。第一和第二输入端子152、154可以多种不同的形状形成来适于耦合到逆变器母线排(例如正母线排，负母线排)。例如，第一和第二输入端子152、154可形成直线形状，或者曲线或者弯曲形状。第一输入端子152可配置来耦合到正母线排来接收正电压和提供正电压为模块100供能。第二输入端子154可配置来耦合到负母线排(未示出)来接收负电压和提供负电压为模块100供能。例如，与第二输入端子154相比，第一输入端子152可在相对于叠层母线排150侧表面的不同的水平或者高度处形成。第一输入端子152可在第一水平或者第一高度形成，而第二输入端子154可在第二水平或者第二高度形成。第一水平或者第一高度可大于第二水平或者第二高度。第一水平或者第一高度可小于第二水平或者第二高度。输出端子155可形成直线形状，或者曲线或者弯曲形状。输出端子155可配置来耦合到相母线排(未示出)来将电源模块100所产生的电力提供到电动车辆505的其他电部件。

所述方法600可包括耦合驱动印刷电路板(PCB)160(步骤635)。例如，栅极驱动印刷电路板160可位于叠层母线排150的第一表面上。栅极驱动印刷电路板160可包括控制电子器件并可产生和提供控制信号到晶体管125。例如，栅极驱动印刷电路板160的第二表面(例如底表面)可位于或者接触叠层母线排150的第一表面(例如顶表面)，以使得晶体管125的导线130可延伸穿过定位器140和叠层母线排150来耦合到栅极驱动印刷电路板160的部分或者表面上。栅极驱动印刷电路板160可产生控制信号，例如来接通或者切断，打开或者关闭一个或多个晶体管125。

所述方法600可包括配置凝胶盘165(步骤640)。例如，凝胶盘165可使用聚碳材料，或者其他形式的高温度塑料来形成。凝胶盘165可形成具有内部区域，其覆盖、掩盖或者可位于电源模块100的多个部件周围。一个或多个紧固件167可将凝胶盘165耦合到电容器105。凝胶盘165可位于栅极驱动印刷电路板160第一表面上。内部区域可具有位于其中的栅极驱动印刷电路板160、叠层母线排150、多个晶体管125、定位器140、第一陶瓷板120、第二陶瓷板120和散热器115。

一个或多个电容性孔口170可在凝胶盘165的至少一个侧表面上形成。例如，电容性孔口170可作为孔洞或者入口点形成，来将电源(例如直流电电源)耦合到电源模块100。电容性孔口170可用作电源模块100的输入或者输出。第一电容性孔口170可形成为将叠层母线排150的第一输入端子152耦合到正母线排以将正电源提供到电源模块100。第二电容性孔口170可形成为将叠层母线排150的第二输入端子154耦合到负母线排以将负电源提供到电源模块100。第三电容性孔口170可形成为将叠层母线排150的输出端子155耦合到相母线排以将电源模块100所产生的输出电压提供到电动车辆的其他部件。

逆变器模块400可提供来容纳或者包含电源模块100或者多个电源模块100。例如，逆变器外壳组件300可提供来限定了逆变器模块400的内部区域307。提供电源模块100可包括将电源模块100置于逆变器外壳组件300的内部区域307中。例如，单个电源模块100可位于逆变器外壳组件300的内部区域307中或者多个电源模块100可位于逆变器外壳组件300的内部区域307中。例如，三个电源模块100可位于逆变器外壳组件300的内部区域307中来形成逆变器模块400的三相电源模块405。电磁干扰屏蔽罩410可位于多个电源模块100或者单个电源模块100的第一表面上。电磁干扰屏蔽罩410可位于内部区域307中。控制板415可位于电磁干扰屏蔽罩410的第一表面上。控制板415可位于内部区域307中。

为了将电源模块100耦合在一起，子组件200可耦合到电源模块100的侧表面。例如，子组件200可耦合到电源模块100上来将直流电通过子组件200的正母线排215和负母线排220所形成的一个或多个导路转移到电源模块100。子组件200可使用支架240形成。支架240可紧邻(例如接触、小于0.5mm)电源模块100的侧表面来提供或者配置。正直流电母线排215可使用支架240耦合到电源模块100的侧表面。负直流电母线排220可使用支架240耦合到电源模块100的侧表面。形成子组件200可包括使用支架240将正Y电容器母线排225耦合到电源模块的侧表面上。正Y电容器母线排225可包括沿着支架240的第一侧表面延伸的第一正电部分和沿着支架240第二侧表面延伸的第二正电部分。例如，正Y电容器母线排225可配置为使其包裹在支架240的至少一个表面周围(例如支架240表面上的线夹)。形成子组件200可包括使用支架240将负Y电容器母线排230耦合到电源模块的侧表面。负Y电容器母线排230可具有沿着支架240第一侧表面延伸的第一负电部分和沿着支架240第二侧表面延伸的第二负电部分。例如，负Y电容器母线排230可配置为使其包裹在支架240的至少一个表面周围(例如支架240表面上的线夹)。

子组件200可耦合到单个电源模块100或者多个电源模块100。子组件200可形成具有一个或多个正输入孔口205来耦合到每个电源模块100的正输入152，及一个或多个负输入孔口210来耦合到每个电源模块100的负输入154。例如，子组件200可形成具有三个正输入孔口205和三个负输入孔口210。因此，子组件200可将直流电转移到以三个一组耦合形成逆变器模块400的三相电源模块405的三个电源模块100。

逆变器模块400可使用部件例如晶体管125形成，来提供更大的设计控制来用于逆变器模块包装的每个方面。例如，具有多个电源模块100部件的逆变器模块400可适用于多种不同的逆变器应用，例如用于电动车辆驱动系统的传动系单元(例如图5的电动车辆505)。逆变器模块400可设计，以使得子部件可以从上到下的方式组装或者单个组装来提供流线型安装和与电动车辆的其他逆变器系统相比更简单的制造方法。例如，此处所述的逆变器模块400的部件可在垂直方向上安装。因为逆变器模块400对应于至少一个电源模块100和每个电源模块100的每个相可为模块化的，因此各自的电源模块100可在移动到它接下来的组装步骤之前生产和测试。

可形成单个子系统例如逆变器模块400的电源模块100来提供紧凑的设计。因此，当多个电源模块100耦合到彼此或者配置来形成三相电源模块405时，整体逆变器模块400可具有紧凑设计和保持了用于公差和电绝缘的间隙。此处所述的逆变器模块包括具有一个或多个单相电源模块100的模块化设计和因此可设计来用于多种不同的应用，包括用于不同的相或者电压应用。例如，逆变器模块400可用于三相逆变器和三相逆变器应用。逆变器模块400可用于多相逆变器例如两相逆变器或者大于三相逆变器和两相逆变器应用或者大于三相逆变器应用。

模块化设计可在生产中提供较低的废品率，因为例如如果在品质检查步骤中存在问题，则三分之一的其他逆变器系统会需要除去。逆变器模块400与电动车辆的其他逆变器系统相比会降低或者具有较少的电磁干扰噪音。例如，此处所述的逆变器模块400的模块化设计可经由散热器115提供或者产生有效的热耗散，来用于形成各自的电源模块100的晶体管125、放电电阻器、或者电容器185，来将这些部件保持在其预计的运行范围。

当设计和产生逆变器模块时，晶体管125、叠层母线排150、正直流电连接母线排215(参照图2描述如下)、负直流电连接母线排220、正Y电容器母线排225、负Y电容器母线排230、接地Y电容器母线排235和电容器105的包装会是一个挑战性问题。每个部件相对于彼此的位置对于提供足够的热耗散和提供降低或者低的电磁干扰噪音来说会是关键的或者重要的。逆变器模块400可包括在每个电源模块100中的至少一个散热器115。每个电源模块100中的电容器105的正和负端子107、109可延伸穿过(例如向上穿过、向下延伸穿过)在各自的散热器115的中间区域形成的开口、孔洞或者孔口和耦合到(例如直接耦合到)晶体管125的导线130。晶体管125可排列为使其彼此以预定距离配置(例如彼此前后配置，侧部彼此接触配置，彼此紧邻配置)来形成小的电感应回路。

因为逆变器模块400的每个相或者每个电源模块100是模块化的，因此在组装线中质量检查步骤可在每个电源模块100产生后或者在多个电源模块100产生后进行。电容器105可位于三相电源模块405内和逆变器模块400内，以使得每个电容器105可通过逆变器模块400周围的环境中的空气(例如逆变器模块400之外)，通过散热器115内的冷却剂或者通过逆变器模块400周围的环境中的空气和散热器115中的冷却剂的组合来主动冷却。因此，电容器185可在各自的电容器105预定的运行温度(例如理想的运行温度)运行。预定的运行温度可至少部分地基于逆变器模块400的具体应用来选择。例如，预定的运行温度可为-40℃到85℃。

图7描述了一种提供电源模块100的方法70。电源模块100可耦合到一个或多个其他电源模块100来形成逆变器模块400来为电动车辆505提供电力。所述方法700可包括提供电源模块100(步骤705)。电源模块700可包括电容器105。电源模块700可包括耦合到电容器105第一表面上的散热器115。电源模块700可包括耦合到散热器115第一表面上的第一陶瓷板120。电源模块700可包括耦合到散热器115第一表面的第二陶瓷板120。电源模块700可包括具有多个狭缝142的定位器140。电源模块700可包括位于多个狭缝142中的多个晶体管125。定位器140和多个晶体管125可位于第一陶瓷板120的第一表面和第二陶瓷板120的第一表面。电源模块700可包括位于定位器140第一表面上的叠层母线排150。电源模块700可包括耦合到叠层母线排150第一表面上的栅极驱动印刷电路板160。电源模块700可包括位于栅极驱动印刷电路板160第一表面上的介电凝胶盘165。

虽然动作或者运行可在附图中描述或者以具体次序来描述，但是这样的运行无需以所示或者所述的具体次序进行，或者以顺序次序进行，并且全部所示或者所述的运行不是都需要进行的。本文所述的动作可以不同的次序进行。

现在已经描述了一些说明性实施方案，但是很显然前述是示例性而非限制性的，其是作为例子给出。在分别的实施方案上下文中在此描述的特征也可与单个实施方案组合来实施。在单个实施方案的上下文中所述的特征也在多个实施方案中分别的或者以不同的子组合来进行。在此以单数形式提及的系统和方法的实施方案或者元件或者动作也可包括这样的实施方案，其包括多个这些元件，并且任何以复数提及的任何实施方案或者元件或者作用在此也可包括这样的实施方案，其包括仅仅单个元件。以单数或者复数形式提及并非打算限制目前公开的系统或者方法及其部件、作用或者元件到单个或者多个构造。基于任何动作或者元件而提及的任何动作或者元件可包括这样的实施方案，其中所述动作或者元件至少部分地基于任何动作或者元件。

此处所用的措词和术语是用于说明目的，并且不应当认为是限制性的。使用“包含”、“包括”、“具有”、“含有”、“涉及”、“特征是”、“特征在于”及其变体在此表示包括其后所列的项目，其等价物和另外的项目，以及由其后排他所列的项目组成的可选择的实施方案。在一种实施方案中，本文所述的系统和方法组成为一个、大于一个的每个组合，或者全部所述的元件、动作或者部件。

在此以单数体积的系统和方法的任何实施方案或者元件或者动作可包括包含多个这些元件的实施方案，而任何以复数提及的任何实施方案或者元件或者动作在此可包括包含仅仅单个元件的实施方案。以单数或者复数形式提及并非打算限制目前公开的系统或者方法及其部件、作用或者元件到单个或者多个构造。基于任何信息、动作或者元件而提及的任何动作或者元件可包括这样的实施方案，其中所述动作或者元件至少部分地基于任何信息、动作或者元件。

本文公开的任何实施方案可与任何其他实施方案组合，并且提及“一种实施方案”、“一些实施方案”、“一个实施方案”等不必是互斥的，并且打算表示与所述实施方案相关描述的具体的特征、结构或者特性可包括在至少一个实施方案上。作为此处使用的，这样的术语不必需全部指的是相同实施方案。任何实施方案可以与此处公开的方面和实施方案一致的任何方式，包括和排他性的与任何其他实施方案组合。

提及“或者”可解释为包括性的，以使得使用“或者”描述的任何特征可表示任何单个，大于一个和全部所述术语。提及至少一个连续列表术语可解释为包括性的，或者表示任何单个、大于一个和全部所述术语。例如，提及“至少一个‘A’和‘B’”可包括仅仅‘A’、仅仅‘B’以及‘A’和‘B’二者。这样与“包括”或者其他开放术语一起使用可包括另外的项目。

在附图、具体实施方式和任何权利要求中技术特征之后是附图标记的情况中，所述附图标记已经包括来增加附图、具体实施方式和权利要求的易懂性。因此，附图标记在存在或者不存在时对于任何权利要求元件不具有任何限制性作用。

可对所述元件和动作进行改变例如尺寸、大小、结构、形状和不同元件的比例、参数值、安装排列、材料使用、颜色、定向的变化，而不实质性脱离此处公开的主题的教导和优点。例如，显示为整体形成的元件可由多个零件或者元件构成，所述元件的位置可反转或者改变，并且离散元件或者位置的性质或者数目可改变或者变化。其他取代、改变、变化和省略也可在设计，运行条件和公开元件的排列和运行，而不脱离本发明的范围。

本文所述的系统和方法可体现为其他具体形式，而不脱离其特性。例如，沿着电池组电池端子的电压可大于5V。前述实施方案是示例性的，而非限制所述的系统和方法。本文所述的系统和方法的范围因此是通过附加的权利要求表示的，而非前述说明书，并且权利要求其等同的含义和范围之内的变化亦包含在其中。

本文所述的系统和方法可体现为其他具体形式，而不脱离其特性。例如，对于正和负电特性的描述可反转。例如，描述为负元件的元件可替代地配置为正元件，而描述为正元件的元件可替代地配置为负元件。此外相对平行、正交、垂直或者其他配置或者定向说明包括纯垂直、平行或者正交配置的±10％或者±10度内的变化。提及“大约”、“大致”、“基本上”或者其他程度术语包括从给定的测量、单位或者范围的±10％的变化，除非另有明确指示。耦合元件可为电、机械或者物理上彼此直接连接或者具有介于其间的元件。本文所述的系统和方法的范围因此是由权利要求书表示的，而非前述说明书，并且权利要求其等同的含义和范围之内的变化亦包含在其中。

Claims (20)

1.一种为电动车辆提供电力的逆变器模块，其特征在于，包括：

电源模块，所述电源模块包括：

电容器；

散热器，耦合到所述电容器的第一表面上；

第一陶瓷板，耦合到所述散热器的第一表面上；

第二陶瓷板，耦合到所述散热器的第一表面上；

定位器，具有多个狭缝；

多个晶体管，位于所述多个狭缝中，

所述定位器和多个晶体管位于所述第一陶瓷板的所述第一表面上和所述第二陶瓷板的第一表面上；

叠层母线排，位于所述定位器的第一表面上；

栅极驱动印刷电路板，耦合到所述叠层母线排的第一表面上；及

介电凝胶盘，位于所述栅极驱动印刷电路板的第一表面上。

2.如权利要求1所述的逆变器模块，更包括：

内部区域，由所述介电凝胶盘所限定出，

所述内部区域具有位于其中的所述栅极驱动印刷电路板、所述叠层母线排、所述多个晶体管、所述定位器、所述第一陶瓷板、所述第二陶瓷板和所述散热器；及

至少一个紧固件，所述介电凝胶盘通过所述至少一个紧固件耦合到电容器上。

3.如权利要求1所述的逆变器模块，更包括：

至少一个线夹，将所述多个晶体管与所述定位器的多个狭缝相连。

4.如权利要求1所述的逆变器模块，更包括：

正直流电母线排，通过支架耦合到所述电源模块的侧表面上。

5.如权利要求1所述的逆变器模块，更包括：

负直流电母线排，通过支架耦合到所述电源模块的侧表面上。

6.如权利要求1所述的逆变器模块，更包括：

正Y电容器母线排，通过支架耦合到所述电源模块的侧表面上，且

所述正Y电容器母线排具有沿着所述支架的第一侧表面延伸的第一正电部分和沿着所述支架的第二侧表面延伸的第二正电部分。

7.如权利要求1所述的逆变器模块，更包括：

负Y电容器母线排，通过支架耦合到所述电源模块的侧表面上，且

所述负Y电容器母线排具有沿着所述支架的第一侧表面延伸的第一负电部分和沿着所述支架的第二侧表面延伸的第二负电部分。

8.如权利要求1所述的逆变器模块，更包括：

接地Y电容器母线排，通过支架耦合到电源模块的正直流电母线排；并且所述接地Y电容器母线排耦合到支架的第一侧表面上。

9.如权利要求1所述的逆变器模块，更包括：

逆变器外壳组件，限定出内部区域；及

多个电源模块，位于所述内部区域中。

10.如权利要求1所述的逆变器模块，更包括：

电磁干扰屏蔽罩，位于多个电源模块的第一表面上，所述多个电源模块位于所述逆变器模块的内部区域中，且所述电磁干扰屏蔽罩位于所述内部区域内；及

控制板，位于所述电磁干扰屏蔽罩的第一表面上，所述控制板位于所述内部区域内。

11.如权利要求1所述的逆变器模块，更包括：

至少一个电压连接器，位于所述逆变器模块的内部区域中。

12.如权利要求1所述的逆变器模块，更包括：

第一温度传感器，设置为相邻所述逆变器外壳组件的入口，所述第一温度传感器位于所述逆变器模块的内部区域中；及

第二温度传感器，设置为相邻所述逆变器外壳组件的出口，所述第二温度传感器位于所述内部区域中。

13.如权利要求1所述的逆变器模块，更包括：

导热垫；

放电板，耦合到所述导热垫上；

支架，耦合到所述放电板上；

温度传感器；及

线夹，耦合到所述温度传感器、支架、放电板和导热垫上，且

所述导热垫、所述放电板、所述支架、所述温度传感器和所述线夹位于所述逆变器模块的内部区域中。

14.如权利要求1所述的逆变器模块，包括：

三个电源模块，三个一组耦合在所述逆变器模块中；及

所述逆变器模块位于电动车辆中。

15.一种经由逆变器模块提供电电力来为电动车辆提供电力的方法，其特征在于，所述方法包括：

提供电容器；

将散热器耦合到所述电容器的第一表面；

将第一陶瓷板置于所述散热器的第一表面；

将第二陶瓷板置于所述散热器的第一表面；

提供具有多个狭缝的定位器；

将多个晶体管置于所述多个狭缝中，所述定位器和所述多个晶体管位于所述第一陶瓷板的第一表面和所述第二陶瓷板的第一表面上；

将叠层母线排提供到所述定位器的第一表面上；

将栅极驱动印刷电路板耦合到所述叠层母线排的第一表面；及

将介电凝胶盘置于所述栅极驱动印刷电路板的第一表面上。

16.如权利要求15所述的方法，更包括：

提供介电凝胶盘，限定出内部区域；

将所述栅极驱动印刷电路板、所述叠层母线排、所述多个晶体管、所述定位器、所述第一陶瓷板、所述第二陶瓷板和所述散热器每个置于所述介电凝胶盘所限定出的所述内部区域中；及

通过至少一个紧固件将所述介电凝胶盘耦合到电容器上。

17.如权利要求15所述的方法，更包括：

提供与所述电源模块的侧表面紧邻的支架；

使用所述支架将正直流电母线排耦合到所述电源模块的所述侧表面上；及

使用所述支架将负直流电母线排耦合到所述电源模块的所述侧表面上。

18.如权利要求15所述的方法，更包括：

提供与电源模块侧表面紧邻的支架；

使用所述支架将正Y电容器母线排耦合到电源模块的侧表面上；

所述正Y电容器母线排具有沿着支架的第一侧表面延伸的第一正电部分和沿着支架的第二侧表面延伸的第二正电部分；

使用所述支架将负Y电容器母线排耦合到电源模块的侧表面；及

所述负Y电容器母线排具有沿着支架的第一侧表面延伸的第一负电部分和沿着支架的第二侧表面延伸的第二负电部分。

19.如权利要求15所述的方法，更包括：

提供逆变器外壳组件，所述逆变器外壳组件限定出所述逆变器模块的内部区域；

将多个电源模块置于所述内部区域中；

将电磁干扰屏蔽罩置于所述多个电源模块的第一表面上，所述电磁干扰屏蔽罩位于所述内部区域中；及

将控制板提供到所述电磁干扰屏蔽罩的第一表面上，所述控制板位于所述内部区域中。

20.一种电动车辆，包括：

逆变器模块，为所述电动车辆提供电力，所述逆变器模块包括：

电源模块，所述电源模块包括：

电容器；

散热器，耦合到所述电容器的第一表面上；

第一陶瓷板，耦合到所述散热器的第一表面上；

第二陶瓷板，耦合到所述散热器的第一表面上；

定位器，具有多个狭缝；

多个晶体管，位于所述多个狭缝中，

所述定位器和所述多个晶体管位于所述第一陶瓷板的第一表面和所述第二陶瓷板的第一表面上；

叠层母线排，位于所述定位器的第一表面上；

栅极驱动印刷电路板，耦合到所述叠层母线排的第一表面上；及

介电凝胶盘，位于所述栅极驱动印刷电路板的第一表面上。