CN113015398A - 电气设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气设备，包括散热片以及汇流条。所述散热片包括由至少两个相对面定界的内部体积，所述汇流条以由所述散热片冷却的方式抵靠散热片的所述两个相对面。

Description

电气设备

技术领域

本发明涉及电气设备，确切地说涉及包括由散热片的两个面冷却的汇流条的用于电动或混合动力车辆的电气设备，且更精确地说涉及电力系统(如连接到电动化系统中的发动机的逆变器)的冷却。

背景技术

已知的是使用具有汇流条的电气设备。确切地说，此类汇流条意欲从电气设备的接口(确切地说外部接口)将电能传达到电气设备的内部组件。举例来说，汇流条将电气设备的端子与电气设备的电容器连接。汇流条一般包括引线框，所述引线框确切地说由金属制成，由从电绝缘材料(确切地说塑料)制成的主体维持。电子组件可接纳于汇流条上以便允许在引线框中流动的信号的滤波。在汇流条中的电流传递期间，电导体和/或滤波组件散发的热量可损害电气设备的已由于其自身的操作而经由焦耳效应产生热量的其它组件，确切地说电容器。

为冷却汇流条，已知的是使汇流条沿着具备用于循环冷却液体的系统的冷却盒穿过。然而，确切地说当电气设备在高压下，即在高于60伏、甚至80伏或100伏或400伏或800伏的电压下操作时，这可能并不足够。确切地说，电气设备可在50千瓦与300千瓦之间操作。

因此探寻实现引线框的热量的改良耗散的冷却溶液。

发明内容

出于这个目的，提出一件电气设备，包括：

-散热片，包括由至少两个相对面定界的内部体积；以及

-汇流条，以由散热片冷却的方式抵靠散热片的所述两个相对面。

汇流条因此由散热片的两个相对面冷却。在现有技术中，散热片的仅一个面用于冷却汇流条。由此归功于汇流条与散热片的集成，汇流条的冷却相对于现有技术增强。确切地说，所述汇流条与散热片的所述两个相对面直接接触，或经由一或多个中间层抵靠散热片的相对面。

根据一实施例，汇流条沿着两个相对面以围绕散热片的方式延伸。

根据一实施例，散热片包括在其处连接所述两个相对面的第一侧，所述汇流条沿着所述散热片从第一侧延伸返回到所述第一侧。

在一替代方案中，汇流条的输入端子和输出端子在散热片的所述第一侧处。

在一替代方案中，散热片包括在其处连接所述两个相对面的第二侧，所述第二侧与第一侧相对。所述汇流条沿着所述散热片从第一侧延伸到第二侧，随后从第二侧延伸到第一侧。

根据一实施例，汇流条包括组装在一起的两个部分，以围绕散热片的方式，第一部分抵靠散热片的所述面中的第一个且第二部分抵靠散热片的所述面中的第二个。

根据一替代方案，汇流条的第一部分和第二部分在散热片的第二边缘处组装在一起。

根据一实施例，汇流条通过围绕散热片由单件制成。

根据一实施例，汇流条包括围绕引线框的涂层，

涂层包括在散热片的一部分对面的开口，开口以改良所述引线框的冷却的方式包括电绝缘散热片材料。

根据一实施例，汇流条支撑至少一个电组件。在一替代方案中，电组件是EMC滤波组件。

在一替代方案中，电组件夹在汇流条与散热片之间。

根据一实施例，散热片的所述面中的至少一个配置成冷却不由汇流条覆盖的至少一个表面上的其它组件。

根据一替代方案，在不由汇流条覆盖的表面处，散热片的第一面接纳电子电源模块且散热片的第二面接纳电容模块。

根据一替代方案，散热片包括配置成接纳冷却流体的至少一个冷却通道，

冷却通道至少部分地在不由汇流条覆盖的区域中，且由汇流条围绕的散热片的部分不含冷却通道。

附图说明

当参考附图阅读给出为非限制性实例的以下描述时，将较佳地理解本发明且本发明的其它细节、特性和优势将呈现。

图1绘示根据本发明的一件电气设备的实例的透视图。

图2绘示图1的电气设备的透视图，其中汇流条具备组件。

图3绘示图2的电气设备的截面视图。

图4绘示图2的电气设备的分解图。

图5绘示图2的电气设备的替代方案的详细视图。

具体实施方式

如图1中所绘示的电气设备100包括散热片2，所述散热片2包括由至少两个相对面20a、面20b定界的内部体积。在所绘示的实例中，散热片2的称作主部分2a的一部分可包括配置成接纳冷却流体的冷却通道21。散热片的称作辅助部分2b的另一部分则不含冷却通道。辅助部分2b确切地说通过从辅助部分2b到主部分2a的热传导来冷却，其中热量通过在冷却通道21中流动的冷却流体来排出。换句话说，辅助部分2b形成材料从主部分2a的突起。通过不在辅助部分2b中提供冷却通道，其大小和电气设备100的最终大小由此受到限制。散热片2可具有大体上矩形形状。然而，辅助部分2b可接纳冷却通道，所述冷却通道将增大其大小但将改良辅助部分2b处的热耗散。但不含冷却通道的辅助部分2b足以冷却汇流条，确切地说如下文中所描述。辅助部分2b可由不同于主部分2a的材料制成。确切地说，辅助部分2b可由具有高于主部分2a的热导率的材料制成。举例来说，主部分2a由铝制成且辅助部分2b由铜制成。然而，成本可大体上较高。

两个相对面20a、面20b可具有大体上相同轮廓。其可以大体上平行方式叠加。两个相对面20a、面20b的轮廓确切地说由完全沿着轮廓的壁3连接。替代地，两个相对面的轮廓可确切地说在无壁3的情况下在其正中间连接。对于组件的定位或对于连接的传递，或其它，相对面20a、面20b可包括槽口、开口或其它相对于另一相对面20a、面20b的差异。

电气设备包括汇流条4。汇流条4可包括两个引线框41a、引线框41b，确切地说负引线框41a和正引线框41b。引线框41a、引线框41b确切地说由金属制成，例如由铜制成。其形成刚性部件，所述刚性部件通过由电绝缘材料制成的例如由包覆模制沉积的涂层42维持在一起。在图1中，不绘示涂层42的一部分以便使引线框41a、引线框41b可见。引线框41a、引线框41b确切地说使电气设备100的端子与电气设备100的电容器连接。

汇流条4以通过散热片2冷却的方式与散热片2的两个相对面20a、面20b接触。因此，汇流条4受益于待冷却的散热片2的两个面。汇流条4到电气设备100中的集成相对于现有技术改良。汇流条4的冷却受到改良，同时仍控制电气设备100的大小。汇流条4确切地说沿着散热片2的两个相对面20a、面20b以围绕散热片2的方式延伸。汇流条4可因此在其整个长度内冷却。冷却的汇流条4的表面因此相对于现有技术增大。汇流条4的冷却随后较高，因热量导致损害的风险因此大体上降低。此外，通过围绕散热片2，汇流条4与散热片2集成。

确切地说，汇流条4从散热片2的第一侧3a开始；沿着辅助部分2b延伸，确切地说沿着辅助部分2b中所包括的第一面20a的部分延伸。汇流条4随后通过散热片2的第二侧3b接合第二面20b，且同样沿着辅助部分2b延行，确切地说沿着辅助部分2b中所包括的第二面20b的部分延伸，以返回到第一侧3a。因此，汇流条4形成围绕散热片2，确切地说围绕辅助部分2b的回路。返回到第一侧3a，与汇流条4的电连接(例如与电气设备100的端子的连接或与电气设备100的电容器的连接)可设置于散热片2的相同侧3a上。确切地说从工业观点来看，在电气设备100的制造期间，这种布置使得有可能更容易地连接汇流条4。两个连接可因此从散热片2的相同侧执行，而无需翻转电气设备100；这使得还有可能节省制造步骤和时间。因此避免电气设备100在组装期间的不必要操控和/或因此促进质量检测。确切地说，第二侧3b与第一侧3a相对。然而，这第二侧3b可以是散热片2的邻近于第一侧3a的一侧。

汇流条4包括确切地说以围绕散热片2的方式组装在一起的两个部分4a、部分4b。第一部分4a抵靠散热片2的第一面20a；且第二部分4b抵靠散热片2的第二面20b。因此，汇流条4围绕散热片2的组装可在若干步骤中进行。确切地说，汇流条4的第一部分4a和第二部分4b在散热片2的第二侧3b处组装在一起。确切地说，引线框41a、引线框41b各自包括抵靠第一面20a的第一部分和抵靠第二面20b的第二部分。如例如图4中所绘示，引线框41a、引线框41b的第一部分的末端5a、末端5b抵靠引线框41a、引线框41b的第二部分的相应末端5c、末端5d。这些末端5a、末端5b、末端5c、末端5d通过焊接、铜焊、旋拧或任何其它紧固方式来连接。上文所描述的布置允许汇流条4与散热片2沿着单个轴组装。

替代地，汇流条4可通过围绕散热片2而属于单件。引线框41a、引线框41b则是单件中的每一个，且确切地说从第一面20a持续地延伸到第二面20b。这种替代方案相反地使得有可能节省部件，例如连接汇流条4的第一部分4a和第二部分4b的部件，和/或预组装步骤。此外，避免不正确方向上的任何组装。

对于图5中绘示的实例，汇流条4的涂层42可包括面向散热片2的一或多个开口40。开口40确切地说暴露引线框41a、引线框41b的表面。这一开口40随后填充有电绝缘材料，但其传导热量，这以改良引线框41a、引线框41b的冷却的方式起作用。材料可以是热油脂或柔性材料，例如

或具有电绝缘和热传导的特性的任何其它材料。

对于图2、图3以及图4中绘示的实例，汇流条4可支撑组件12、组件16。确切地说，滤波所需的滤波组件12和磁芯16。这些组件12、组件16可组装在电子板14上，电子板14自身安装在汇流条4上，确切地说安装在汇流条4的涂层42上。电子板14确切地说接纳小尺寸的电元件，其中在汇流条4上的直接组装将是困难的。滤波使得有可能减小链接到汇流条4中流动的电流的EMC电磁场以便保护电气设备100的组件。其它组件可放置在另一电子板上且通过缆线、束或刚性连接件来连接到汇流条4。

替代地，组件12、组件16可直接安装在汇流条4上，而无需电子板14的中间件。在这种情况下，组件12、组件16可通过任何其它紧固方法焊接、铜焊或紧固在汇流条4上。

确切地说，汇流条4在散热片2的辅助部分2b处抵靠散热片2。汇流条4仅覆盖散热片2上的一个区域。优选地，汇流条4仅覆盖散热片2的辅助部分2b的一个区域。散热片2的其余部分(确切地说定位于主部分2a中的第一面20a和第二面20b的部分)可接纳其它组件以使其冷却。举例来说，在图1中，散热片2的第一面20a中的开口22由携载电子电源模块的板关闭。通过关闭第一面20a的开口22，所述板确切地说有助于形成定位于散热片2的主部分2a中的冷却通道。举例来说，如图4中所绘示，定位于主部分2b中的第二面20b的部分201b可接纳将通过主部分2a冷却的电容器。由于电源模块和电容器一般通过焦耳效应散发大量热量，因此将电源模块和电容器布置在散热片的主部分2a上是有利的。

在未绘示的替代方案中，组件12、组件16可夹在汇流条4与散热片2之间，这改良组件12、组件16的冷却。在这种特定情况中，散热片2的面20a、面20b的结构可适于组件12、组件16的大小。组件12、组件16抵靠的散热片2的表面可考虑组件12、组件16的不同高度和形状以便确保使其冷却。举例来说，从散热片2开始，首先存在一层电绝缘但导热的柔性材料42，随后组件12、组件16，接着为电子板14以及汇流条4。夹层中的此类布置进一步实现组件12、组件16的牢固固持。因振动导致的劣化随后减轻。电气设备100的寿命延长。

Claims (11)

1.一种电气设备(100)，其特征在于，包括：

散热片(2)，包括由至少两个相对面(20a，20b)定界的内部体积；以及

汇流条(4)；

其中所述汇流条(4)以由所述散热片(2)冷却的方式抵靠所述散热片(2)的所述两个相对面(20a，20b)。

2.根据权利要求1所述的电气设备(100)，其特征在于，所述汇流条(4)沿着所述两个相对面(20a，20b)以围绕所述散热片(2)的方式延伸。

3.根据权利要求1或2所述的电气设备(100)，其特征在于，所述散热片(2)包括第一侧(3a)，所述两个相对面(20a，20b)在所述第一侧(3a)处连接，所述汇流条(4)沿着所述散热片(2)从所述第一侧(3a)延伸返回到所述第一侧(3a)。

4.根据权利要求3所述的电气设备(100)，其特征在于，所述汇流条(4)的输入端子和输出端子在所述散热片(2)的所述第一侧(3a)处。

5.根据权利要求3所述的电气设备(100)，其特征在于，所述散热片(2)包括第二侧(3b)，所述两个相对面(20a，20b)在所述第二侧(3b)处连接，所述第二侧(3b)与所述第一侧(3a)相对；

且其中所述汇流条(4)沿着所述散热片(2)从所述第一侧(3a)延伸到所述第二侧(3b)，随后从所述第二侧(3b)延伸到所述第一侧(3a)。

6.根据权利要求5所述的电气设备(100)，其特征在于，所述汇流条(4)包括组装在一起的两个部分(4a，4b)，以围绕所述散热片(2)的方式，第一部分(4a)抵靠所述散热片(2)的所述面中的第一个(20a)且第二部分(4b)抵靠所述散热片(2)的所述面中的第二个(20b)。

7.根据权利要求6所述的电气设备(100)，其特征在于，所述汇流条(4)的所述第一部分(4a)和所述第二部分(4b)在所述散热片(2)的所述第二侧(3b)处组装在一起。

8.根据权利要求1所述的电气设备(100)，其特征在于，所述汇流条(4)通过围绕所述散热片(2)由单件制成。

9.根据权利要求1所述的电气设备(100)，其特征在于，所述汇流条(4)包括围绕引线框(41a，41b)的涂层(42)；

所述涂层(42)包括在所述散热片(2)的一部分对面的开口，所述开口(40)以改良所述引线框(41a，41b)的冷却的方式包括电绝缘散热片材料。

10.根据权利要求1所述的电气设备(100)，其特征在于，所述散热片(2)的所述相对面(20a，20b)中的至少一个配置成冷却不由所述汇流条(4)覆盖的至少一个表面上的其它组件。

11.根据权利要求10所述的电气设备(100)，其特征在于，所述散热片(2)包括配置成接纳冷却流体的至少一个冷却通道(21)，所述冷却通道(21)至少部分地在不由所述汇流条(4)覆盖的区域中，且所述散热片(2)的由所述汇流条(4)围绕的部分不含所述冷却通道。

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