CN113130203A - 汽车集成电源模块和电容器 - Google Patents

汽车集成电源模块和电容器 Download PDF

Info

Publication number
CN113130203A
CN113130203A CN202110037038.6A CN202110037038A CN113130203A CN 113130203 A CN113130203 A CN 113130203A CN 202110037038 A CN202110037038 A CN 202110037038A CN 113130203 A CN113130203 A CN 113130203A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
inlet
section
outlet
bottom cover
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110037038.6A
Other languages
English (en)
Inventor
陈礼华
王凡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN113130203A publication Critical patent/CN113130203A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • H05K7/20872Liquid coolant without phase change
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/02Mountings
    • H01G2/04Mountings specially adapted for mounting on a chassis
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L23/4012Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws for stacked arrangements of a plurality of semiconductor devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20509Multiple-component heat spreaders; Multi-component heat-conducting support plates; Multi-component non-closed heat-conducting structures
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927Liquid coolant without phase change

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本公开提供了“汽车集成电源模块和电容器”。一种集成电源模块,包括底壳,所述底壳限定:内部歧管;以及接口表面,所述接口表面包括多个入口孔和出口孔,所述入口孔和所述出口孔各自与所述内部歧管流体连通。所述集成电源模块还包括多个电力卡,所述多个电力卡紧固到所述底壳并与所述接口表面直接接触。所述电力卡中的每一者具有:底盖,其限定内表面和外表面;底板,其用所述底盖密封;基板,其固定在所述底板上,使得所述底板在所述基板与所述底盖之间;以及集成电路,其设置在所述基板上。所述内表面和所述底板限定冷却通道,所述冷却通道被配置为引导来自所述入口孔中的一者的冷却剂穿过所述电力卡并到达所述出口孔中的一者。

Description

汽车集成电源模块和电容器
技术领域
本公开涉及汽车电力电子部件的封装和冷却。
背景技术
电动或混合动力车辆可包含一个或多个马达来用于推进。车辆还可包含牵引电池作为马达的能量源,并且包含发电机以对牵引电池充电。由于马达、牵引电池和发电机可能要求变化的电参数,在它们之间的电连通可能要求修改提供或消耗的电力。这种修改可能产生热量。
发明内容
一种集成电源包括底壳、多个电力卡和电容器。所述底壳限定:内部歧管;以及接口表面,所述接口表面包括多个入口孔和出口孔,所述入口孔和所述出口孔各自与所述内部歧管流体连通。所述多个电力卡紧固到所述底壳并与所述接口表面直接接触。所述电力卡中的每一者具有:底盖,所述底盖限定内表面和外表面;底板,所述底板用所述底盖密封;基板,所述基板固定在所述底板上,使得所述底板在所述基板与所述底盖之间;以及集成电路,所述集成电路设置在所述基板上。所述内表面和所述底板限定冷却通道,所述冷却通道被配置为引导来自所述入口孔中的一者的冷却剂穿过所述电力卡并到达所述出口孔中的一者,以促进从所述集成电路穿过所述基板和所述底板到达所述冷却剂以及从所述电力卡中的相邻一者的集成电路穿过所述外表面、所述底盖的主体、穿过所述内表面并到达所述冷却剂的热量传递。所述电容器紧固到所述底壳并抵靠所述电力卡中的一者以提供夹持力来将所述多个电力卡推动在一起。
附图说明
图1是集成电源模块的一部分的透视图。
图2和图3是图1的集成电源模块的部分的分解组装图。
图4是图1的集成电源模块的一部分的透视图。
图5是多个堆叠的电力卡的一部分的横截面侧视图。
具体实施方式
本文中描述了本公开的各种实施例。然而,所公开的实施例仅是示例性的,并且其他实施例可采用未明确地示出或描述的各种和替代形式。附图不一定按比例绘制;一些特征可被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此,本文中公开的具体的结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的,而是仅解释为教导本领域的普通技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解,参考附图中的任一者来示出和描述的各种特征可与在一个或多个其他附图中示出的特征组合,以产生未明确地示出或描述的实施例。所示的特征的组合提供典型的应用的代表性实施例。然而,与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改可为特定应用或实现方式期望的。
逆变器系统控制器是用于在发电装置与消耗装置之间传送和控制电力的设备。逆变器系统控制器可包含3相逆变器。逆变器可用于将来自牵引电池的DC电力转换为AC电力。在替代的实施例中,逆变器系统控制器可包含3相整流器。整流器可用于将来自发电机的AC电力转换为可对牵引电池充电的DC电力。一些实施例可包含3相逆变器和3相整流器两者,其中牵引电池可用于通过逆变器向马达提供电力,并且发电机可用于通过整流器对电池充电。
逆变器系统控制器可包含多个电气总线网络和电压转换器。逆变器系统控制器可将电气总线网络中的一者指定为高电压,并且将电气总线网络中的另一者指定为低电压。例如,牵引电池可直接地连接到高电压总线网络,而发电机和马达可直接地连接到低电压总线网络。在其他实施例中,逆变器系统控制器可将电气总线网络中的一者指定为DC电力,并且将另一者指定为AC电力。电压转换器可用于促进在电气总线网络之间以及在连接到变化的电气总线网络的装置之间的电连通。电压转换器可用于将由发电机产生并置于低电压总线网络上的低电压电力转换成高电压电力以对牵引电池充电。
逆变器系统控制器可包含电力卡和直流侧电容器。在一些实施例中,电压转换器可由电力卡和直流侧电容器组成。在其他实施例中,电力卡和直流侧电容器可为独立系统。电力卡和电容器可通过电气总线网络电连通。由于电力卡和电容器可用于修改包括高电压的电参数,因此电力卡和电容器可产生热量。可使用适当的冷却和空间隔离来减少产生的热量的邻近影响。此外,如果电力卡和电容器彼此更靠近,则可能会产生较少的DC电感。
允许在电力卡与电容器之间的更靠近的空间关系的逆变器系统控制器的实施例包括底板、电力卡和电容器。底板可用于支撑电力卡和电容器。在一些实施例中,底板包含能够支撑多个电力卡和电容器的接口表面。在包含多个电力卡的实施例中,可将电力卡堆叠。因此,电力卡可与相邻的电力卡直接物理接触。
底板可使用可通过设置在接口表面中的多个入口孔和出口孔进入的多个腔。在一些实施例中,孔可设置在支撑表面的凹入表面中。底板还可包含非圆形凹部以紧固电容器。多个腔可限定入口歧管和出口歧管。
歧管还可通过大体垂直于支撑表面的入口孔和出口孔进入。在其他实施例中,入口和出口并非大体垂直于支撑表面。入口、多个孔中的一些和多个腔中的一者的组合可用作入口歧管。类似地,出口、多个孔中的另一些和多个腔中的另一个的组合可用作出口歧管。在一些实施例中,入口歧管可与底板内的出口歧管隔离。在其他实施例中,入口歧管和出口歧管可组合在底板内。
电力卡可包括底盖、冷却板和顶盖。底盖、冷却板和顶盖可配合以在电力卡内形成冷却通道。在其他实施例中,通道可完全地设置在底盖、冷却板和顶盖中的一者中。底盖、冷却板和顶盖还可配合以形成入口和出口。入口和出口可为基本上平行的。
电力卡可设置在底板上。电力卡还可紧固到底板。电力卡的入口可与底板的入口歧管配合,并且电力卡的出口可与底板的出口歧管配合,其中这两种组合提供底板中的多个腔中的一些与电力卡的冷却通道之间的流体通路。由于电力卡的入口与电力卡的出口流体连通,因此底板和电力卡的组合可提供用于底板的入口歧管和出口歧管的流体连通的路径。
在底板与电力卡之间的流体连通可为水密的。密封垫圈可用于形成水密密封。密封垫圈可为O形环。密封垫圈可具有可变厚度,以补偿变化的法向力和垂直力。密封垫圈可能够辅助在底板的单个孔与电力卡的入口或出口之间的水密密封。替代地,密封垫圈可能够辅助在底板的多个孔与电力卡的多个入口和出口之间的水密密封。
电力卡可包含被形成用于安装集成电路的容积。安装件可由第一焊接材料层组成,与基板层热连通,与第二焊接材料层热连通,与冷却板热连通,与冷却剂热连通,其中放置在电力卡中的集成电路将与第一焊料层热连通。基板层可为铜基的。在能够冷却集成电路的多个侧面的实施例中,电力卡还可包含第二集成电路安装件,该第二集成电路安装件由焊接材料层构成,与基板层热连通。第二安装件的基板层可与底盖热连通,并且还与相邻得电力卡的冷却剂热连通。
电容器可设置在底板上。电容器还可紧固到底板。电容器可与电力卡堆叠,其中电容器与相邻的电力卡物理接触,使得该电容器可通过其冷却板冷却。电容器可朝向相邻的电力卡偏置。将电容器附接到底板的紧固件可造成偏置力,从而将电容器压缩到电力卡中。在其他实施例中,电容器的与电力卡相对的表面还可包括弹簧,以将电容器压缩远离弹簧总成的区域。电容器的紧固支撑件可为非圆形的,以与底板的非圆形凹部配合。
描述了一种用于组装底板、多个电力卡和电容器以形成逆变器系统控制器的方法。第一步骤是安装密封垫圈来密封底板的入口歧管和出口歧管。一些实施例可使用多于两个密封垫圈来完全地密封歧管。其他实施例可使用单个垫圈。第二步骤可为将电力卡安装到底板上。电力卡应安装在相对于电容器允许的最远位置处。电力卡可牢固地紧固到底板。第三步骤可为安装其他电力卡。其他电力卡应安装在第一电力卡与指定用于电容器的区域之间。其他电力卡可部分地紧固到底板。第四步骤可为将电容器安装到底板。电容器可部分地紧固到底板。第五步骤可为将偏置总成施加到电容器。这可为弹簧。第六步骤可为完全地紧固电容器和剩余的部分地紧固的电力卡。
图1和图2示出了集成电源模块10,该集成电源模块包括多个堆叠的电力卡12(在该示例中为三个)和与其相邻的电容器14(例如,直流侧电容器),所有这些都安装在底壳15上。电容器14与电力卡12中的相邻一者物理接触,并且如下文所讨论,向其提供夹持力以将电力卡12推动在一起。
在该示例中的电容器14包括在其与接触电力卡12的端部相对的角部上的一对安装臂16。安装臂16中的每一者包括安装狭槽18,该安装狭槽可接纳紧固件以将安装臂16固定到底壳15。
电力卡12中的每一者包括底盖20、底板22、基板24和集成电路26。如普通技术人员将清楚,限定堆叠的端部的电力卡12不包括基板24和集成电路26。底盖20限定内表面27和外表面28。底板22用底盖20的内表面27密封。基板24固定在底板22上,使得底板22在基板24与底盖20之间。集成电路26设置在基板24上。电力卡中的每一者还包括信号引脚29和用于与集成电路26等电连通的端子30。
底壳15限定具有入口32和出口34的内部歧管31。内部歧管31在底壳15内不连续。也就是说,流入内部歧管31的冷却剂在离开内部歧管31之前必须先行进通过电力卡12中的一者。底壳15的顶表面36限定分别包围入口孔40和出口孔42的凹入区域38,该入口孔和出口孔提供通向内部歧管31的通路。
内表面27和底板22限定冷却通道44,该冷却通道引导来自入口孔40中的一者的冷却剂穿过电力卡12并到达出口孔42中的一者,以促进从集成电路26穿过基板24和底板22并到达冷却剂和从电力卡12中的相邻一者的集成电路26穿过底盖20并到达冷却剂的热量传递。
在图2的示例中,冷却通道44具有入口部段46和出口部段48,以及在入口部段46与出口部段48之间的蛇形中间部段50。入口部段46和出口部段48与入口孔40和出口孔42流体连通。因此,通过入口区段46的冷却剂的流动与通过出口区段48的冷却剂的流动相反。此外,通过入口部段46和出口部段48的冷却剂的流动大体垂直于通过内部歧管31的冷却剂的流动。
图2还示出了在底壳15与电力卡12中的一者之间的配合。在该实施例中,电力卡12安置在顶表面36上并在入口孔40和出口孔42上方,使得如上所述,入口部段46和出口部段48与内部歧管31流体连通。冷却剂经由入口32流入内部歧管31、通过入口孔40中的一者并进入冷却通道44。然后,冷却剂流出冷却通道44、通过出口孔42中的一者并进入内部歧管31以经由出口34离开底壳15。
底盖20中的每一者还设置有在相对侧上的安装腿52,该安装腿限定钻孔54,该钻孔可接纳紧固件以将电力卡12安装到底壳15。
图3示出了密封在电力卡12与底壳15之间的密封垫圈56的实施例。密封垫圈56安置在凹入区域38内并包括与各种孔相对应的开口58。电力卡12在安装到底壳15时压抵在密封垫圈56上以确保液密密封。
图4示出了电容器14的一部分。在该示例中,安装狭槽是长圆形的。因此,电容器14可在组装期间朝向电力卡12滑动,使得电容器14可向电力卡12施加压缩力。
图5示出了电力卡12的堆叠的横截面的侧视图。在该实施例中,额外基板24'安装在集成电路26上方以与电力卡12中的相邻一者的底盖20接触。焊料60用于将基板24、24'与集成电路26附接,并且将基板24与底板22附接。这样,集成电路26在其任一侧上与冷却通道44热连通(双侧冷却)。其他布置也是可能的。例如,可不存在额外基板24'和对应的焊料60等(单侧冷却)。
提供了组装底板6、多个电力卡2和电容器4的方法。在该实施例中,第一步骤是安装密封垫圈24来密封底板6的入口歧管8和出口歧管10。第二步骤是在相对于电容器4允许的最远位置处将电力卡2安装到底板6上。电力卡2可牢固地紧固到底板6。第三步骤是安装第二电力卡2和第三电力卡2。第二电力卡2和第三电力卡2应安装在第一电力卡与指定用于电容器4的区域之间。其他电力卡2部分地紧固到底板6。第四步骤是将电容器4安装到底板6。电容器4可部分地紧固到底板6。第五步骤是将偏置总成施加到电容器4。在该实施例中,这是弹簧。第六步骤可为完全地紧固电容器4和剩余的部分地紧固的电力卡2。
说明书中使用的词语是描述性词语而不是限制性词语,并且应理解,在不脱离本公开和权利要求的精神和范围的情况下,可做出各种改变。如前所述,各种实施例的特征可进行组合以形成可能未明确地描述或示出的另外的实施例。尽管各种实施例可能已描述为在一个或多个期望的特性方面提供优于其他实施例或现有技术实现方式的优点或相比其他实施例或现有技术实现方式是优选的,但是本领域的普通技术人员要认识到,一个或多个特征或特性可被折衷以实现期望的整体系统属性,所述期望的整体系统属性取决于具体应用和实现方式。这些属性包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、适用性、重量、可制造性、易组装性等。因此,被描述为在一个或多个特性方面不如其他实施例或现有技术实现方式期望的实施例不在本公开的范围之外,并且对于特定应用来说可能是期望的。
根据本发明,提供了一种集成电源模块,所述集成电源模块具有:底壳,所述底壳限定:内部歧管;以及接口表面,所述接口表面包括多个入口孔和出口孔,所述入口孔和所述出口孔各自与所述内部歧管流体连通;多个电力卡,所述多个电力卡紧固到所述底壳并与所述接口表面直接接触,其中所述电力卡中的每一者具有:底盖,所述底盖限定内表面和外表面;底板,所述底板用所述底盖密封;基板,所述基板固定在所述底板上,使得所述底板在所述基板与所述底盖之间;以及集成电路,所述集成电路设置在所述基板上,其中所述内表面和所述底板限定冷却通道,所述冷却通道被配置为引导来自所述入口孔中的一者的冷却剂穿过所述电力卡并到达所述出口孔中的一者,以促进从所述集成电路穿过所述基板和所述底板到达所述冷却剂以及从所述电力卡中的相邻一者的集成电路穿过所述外表面、所述底盖的主体、所述内表面并到达所述冷却剂的热量传递;以及电容器,所述电容器紧固到所述底壳并抵靠所述电力卡中的一者以提供夹持力来将所述多个电力卡推动在一起。
根据一个实施例,所述冷却通道具有入口部段、出口部段和在所述入口部段与所述出口部段之间的蛇形中间部段,使得通过所述入口部段的所述冷却剂的流动与通过所述出口部段的所述冷却剂的流动相反。
根据一个实施例,所述冷却通道具有入口部段、出口部段和在所述入口部段与所述出口部段之间的中间部段,使得通过所述入口部段和所述出口部段的所述冷却剂的流动垂直于通过所述内部歧管的所述冷却剂的流动。
根据一个实施例,所述中间部段具有蛇形形状。
根据一个实施例,所述电力卡中的一者还包括额外集成电路,使得所述电力卡中的额外一者具有多个集成电路。
根据一个实施例,本发明的特征还在于密封垫圈,所述密封垫圈设置在所述电力卡中的一者与所述接口表面之间。
根据一个实施例,所述接口表面还限定包围所述入口孔和所述出口孔中的每一者的凹部,并且其中所述密封垫圈设置在凹入表面内。
根据一个实施例,所述电容器是直流侧电容器。
根据本发明,一种用于构造集成电源模块的方法包括:将密封垫圈安装在由底壳的接口表面限定的凹部中,其中所述凹部包围入口孔和出口孔,所述入口孔和所述出口孔提供通向所述底壳内的歧管的流体通路;将第一电力卡紧固在所述底壳上并与所述接口表面直接接触,使得所述密封垫圈在所述第一电力卡与所述底壳之间形成密封,其中所述第一电力卡具有:第一底盖,所述第一底盖限定第一内表面和第一外表面;第一底板,所述第一底板用所述第一底盖密封;第一基板,所述第一基板固定在所述第一底板上,使得所述第一底板在所述第一基板与所述第一底盖之间;以及第一集成电路,所述第一集成电路设置在所述第一基板上,其中所述第一内表面和所述第一底板限定第一冷却通道,所述第一冷却通道经由所述入口孔中的一者和所述出口孔中的一者与所述内部歧管流体连通;将第二电力卡紧固在所述底壳上并与所述接口表面直接接触,使得所述密封垫圈在所述第二电力卡与所述底壳之间形成密封,其中所述第二电力卡具有:第二底盖,所述第二底盖限定第二内表面和第二外表面;第二底板,所述第二底板用所述第二底盖密封;第二基板,所述第二基板固定在所述第二底板上,使得所述第二底板在所述第二基板与所述第二底盖之间;以及第二集成电路安装件,所述第二集成电路安装件设置在所述第二基板上,其中所述第二内表面和所述第二底板限定第二冷却通道,所述第二冷却通道经由所述入口孔中的另一者和所述出口孔中的另一者与所述内部歧管流体连通,使得来自所述第二集成电路安装件的热量经由所述第一底盖传递到流过所述第一冷却通道的冷却剂并经由所述第二基板和所述第二底板传递到流过所述第二冷却通道的冷却剂;将电容器定位成邻近所述第二电力卡,使得所述第二电力卡设置在所述第一电力卡与所述电容器之间;以及将所述电容器紧固到所述底壳,使得所述电容器提供夹持力来将所述第一电力卡和所述第二电力卡偏置在一起。
根据本发明,提供了一种集成电源模块,所述集成电源模块具有:底壳,所述底壳限定:内部歧管;以及接口表面,所述接口表面包括多个入口孔和出口孔,所述入口孔和所述出口孔各自与所述歧管流体连通;第一电力卡,所述第一电力卡紧固到所述底壳并与所述接口表面直接接触,其中所述第一电力卡具有:第一底盖,所述第一底盖限定第一内表面和第一外表面;第一底板,所述第一底板用所述第一底盖密封;第一基板,所述第一基板固定在所述第一底板上,使得所述第一底板在所述第一基板与所述第一底盖之间;以及第一集成电路,所述第一集成电路设置在所述第一基板上,其中所述第一内表面和所述第一底板限定第一冷却通道,所述第一冷却通道经由所述入口孔中的一者和所述出口孔中的一者与所述内部歧管流体连通;第二电力卡,所述第二电力卡紧固到所述底壳并与所述接口表面直接接触,其中所述第二电力卡具有:第二底盖,所述第二底盖限定第二内表面和第二外表面;第二底板,所述第二底板用所述第二底盖密封;第二基板,所述第二基板固定在所述第二底板上,使得所述第二底板在所述第二基板与所述第二底盖之间;以及第二集成电路,所述第二集成电路设置在所述第二基板上,其中所述第二内表面和所述第二底板限定第二冷却通道,所述第二冷却通道经由所述入口孔中的另一者和所述出口孔中的另一者与所述内部歧管流体连通,使得来自所述第二集成电路的热量经由所述第一底盖传递到流过所述第一冷却通道的冷却剂并经由所述第二基板和所述第二底板传递到流过所述第二冷却通道的冷却剂;以及电容器,所述电容器紧固到所述底壳并抵靠所述第二电力卡以提供夹持力来将所述第一电力卡和所述第二电力卡偏置在一起。
根据一个实施例,所述第二冷却通道具有入口部段、出口部段和在所述入口部段与所述出口部段之间的蛇形中间部段,使得通过所述入口部段的所述冷却剂的流动与通过所述出口部段的所述冷却剂的流动相反。
根据一个实施例,所述第二冷却通道具有入口部段、出口部段和在所述入口部段与所述出口部段之间的中间部段,使得通过所述入口部段和所述出口部段的所述冷却剂的流动垂直于通过所述内部歧管的所述冷却剂的流动。
根据一个实施例,所述中间部段具有蛇形形状。
根据一个实施例,所述第二电力卡还包括额外集成电路安装件。
根据一个实施例,本发明的特征还在于密封垫圈,所述密封垫圈设置在所述第一电力卡和所述电力卡与所述接口表面之间。
根据一个实施例,所述接口表面还限定包围所述入口孔和所述出口孔中的每一者的凹部,并且其中所述密封垫圈设置在凹入表面内。
根据一个实施例,所述电容器是直流侧电容器。

Claims (15)

1.一种集成电源模块,所述集成电源模块包括:
底壳,所述底壳限定:内部歧管;以及接口表面,所述接口表面包括多个入口孔和出口孔,所述入口孔和所述出口孔各自与所述内部歧管流体连通;
多个电力卡,所述多个电力卡紧固到所述底壳并与所述接口表面直接接触,其中所述电力卡中的每一者具有:底盖,所述底盖限定内表面和外表面;底板,所述底板用所述底盖密封;基板,所述基板固定在所述底板上,使得所述底板在所述基板与所述底盖之间;以及集成电路,所述集成电路设置在所述基板上,其中所述内表面和所述底板限定冷却通道,所述冷却通道被配置为引导来自所述入口孔中的一者的冷却剂穿过所述电力卡并到达所述出口孔中的一者,以促进从所述集成电路穿过所述基板和所述底板到达所述冷却剂以及从所述电力卡中的相邻一者的集成电路穿过所述外表面、所述底盖的主体、所述内表面并到达所述冷却剂的热量传递;以及
电容器,所述电容器紧固到所述底壳并抵靠所述电力卡中的一者以提供夹持力来将所述多个电力卡推动在一起。
2.如权利要求1所述的集成电源模块,其中所述冷却通道具有入口部段、出口部段和在所述入口部段与所述出口部段之间的蛇形中间部段,使得通过所述入口部段的所述冷却剂的流动与通过所述出口部段的所述冷却剂的流动相反。
3.如权利要求1所述的集成电源模块,其中所述冷却通道具有入口部段、出口部段和在所述入口部段与所述出口部段之间的中间部段,使得通过所述入口部段和所述出口部段的所述冷却剂的流动垂直于通过所述内部歧管的所述冷却剂的流动。
4.如权利要求3所述的集成电源模块,其中所述中间部段具有蛇形形状。
5.如权利要求1所述的集成电源模块,其中所述电力卡中的一者还包括额外集成电路,使得所述电力卡中的额外一者具有多个集成电路。
6.如权利要求1所述的集成电源模块,其还包括密封垫圈,所述密封垫圈设置在所述电力卡中的一者与所述接口表面之间。
7.如权利要求5所述的集成电源模块,其中所述接口表面还限定包围所述入口孔和所述出口孔中的每一者的凹部,并且其中所述密封垫圈设置在凹入表面内。
8.一种用于构造集成电源模块的方法,所述方法包括:
将密封垫圈安装在由底壳的接口表面限定的凹部中,其中所述凹部包围入口孔和出口孔,所述入口孔和所述出口孔提供通向所述底壳内的歧管的流体通路;
将第一电力卡紧固在所述底壳上并与所述接口表面直接接触,使得所述密封垫圈在所述第一电力卡与所述底壳之间形成密封,其中所述第一电力卡具有:第一底盖,所述第一底盖限定第一内表面和第一外表面;第一底板,所述第一底板用所述第一底盖密封;第一基板,所述第一基板固定在所述第一底板上,使得所述第一底板在所述第一基板与所述第一底盖之间;以及第一集成电路,所述第一集成电路设置在所述第一基板上,其中所述第一内表面和所述第一底板限定第一冷却通道,所述第一冷却通道经由所述入口孔中的一者和所述出口孔中的一者与所述内部歧管流体连通;
将第二电力卡紧固在所述底壳上并与所述接口表面直接接触,使得所述密封垫圈在所述第二电力卡与所述底壳之间形成密封,其中所述第二电力卡具有:第二底盖,所述第二底盖限定第二内表面和第二外表面;第二底板,所述第二底板用所述第二底盖密封;第二基板,所述第二基板固定在所述第二底板上,使得所述第二底板在所述第二基板与所述第二底盖之间;以及第二集成电路安装件,所述第二集成电路安装件设置在所述第二基板上,其中所述第二内表面和所述第二底板限定第二冷却通道,所述第二冷却通道经由所述入口孔中的另一者和所述出口孔中的另一者与所述内部歧管流体连通,使得来自所述第二集成电路安装件的热量经由所述第一底盖传递到流过所述第一冷却通道的冷却剂并经由所述第二基板和所述第二底板传递到流过所述第二冷却通道的冷却剂;
将电容器定位成邻近所述第二电力卡,使得所述第二电力卡设置在所述第一电力卡与所述电容器之间;以及
将所述电容器紧固到所述底壳,使得所述电容器提供夹持力来将所述第一电力卡和所述第二电力卡偏置在一起。
9.一种集成电源模块,所述集成电源模块包括:
底壳,所述底壳限定:内部歧管;以及接口表面,所述接口表面包括多个入口孔和出口孔,所述入口孔和所述出口孔各自与所述歧管流体连通;
第一电力卡,所述第一电力卡紧固到所述底壳并与所述接口表面直接接触,其中所述第一电力卡具有:第一底盖,所述第一底盖限定第一内表面和第一外表面;第一底板,所述第一底板用所述第一底盖密封;第一基板,所述第一基板固定在所述第一底板上,使得所述第一底板在所述第一基板与所述第一底盖之间;以及第一集成电路,所述第一集成电路设置在所述第一基板上,其中所述第一内表面和所述第一底板限定第一冷却通道,所述第一冷却通道经由所述入口孔中的一者和所述出口孔中的一者与所述内部歧管流体连通;
第二电力卡,所述第二电力卡紧固到所述底壳并与所述接口表面直接接触,其中所述第二电力卡具有:第二底盖,所述第二底盖限定第二内表面和第二外表面;第二底板,所述第二底板用所述第二底盖密封;第二基板,所述第二基板固定在所述第二底板上,使得所述第二底板在所述第二基板与所述第二底盖之间;以及第二集成电路,所述第二集成电路设置在所述第二基板上,其中所述第二内表面和所述第二底板限定第二冷却通道,所述第二冷却通道经由所述入口孔中的另一者和所述出口孔中的另一者与所述内部歧管流体连通,使得来自所述第二集成电路的热量经由所述第一底盖传递到流过所述第一冷却通道的冷却剂并经由所述第二基板和所述第二底板传递到流过所述第二冷却通道的冷却剂;以及
电容器,所述电容器紧固到所述底壳并抵靠所述第二电力卡以提供夹持力来将所述第一电力卡和所述第二电力卡偏置在一起。
10.如权利要求9所述的集成电源模块,其中所述第二冷却通道具有入口部段、出口部段和在所述入口部段与所述出口部段之间的蛇形中间部段,使得通过所述入口部段的所述冷却剂的流动与通过所述出口部段的所述冷却剂的流动相反。
11.如权利要求9所述的集成电源模块,其中所述第二冷却通道具有入口部段、出口部段和在所述入口部段与所述出口部段之间的中间部段,使得通过所述入口部段和所述出口部段的所述冷却剂的流动垂直于通过所述内部歧管的所述冷却剂的流动。
12.如权利要求11所述的集成电源模块,其中所述中间部段具有蛇形形状。
13.如权利要求9所述的集成电源模块,其中所述第二电力卡还包括额外集成电路安装件。
14.如权利要求9所述的集成电源模块,其还包括密封垫圈,所述密封垫圈设置在所述第一电力卡和所述第二电力卡与所述接口表面之间。
15.如权利要求14所述的集成电源模块,其中所述接口表面还限定包围所述入口孔和所述出口孔中的每一者的凹部,并且其中所述密封垫圈设置在凹入表面内。
CN202110037038.6A 2020-01-15 2021-01-12 汽车集成电源模块和电容器 Pending CN113130203A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/743,698 2020-01-15
US16/743,698 US10912231B1 (en) 2020-01-15 2020-01-15 Automotive integrated power module and capacitor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113130203A true CN113130203A (zh) 2021-07-16

Family

ID=74261047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110037038.6A Pending CN113130203A (zh) 2020-01-15 2021-01-12 汽车集成电源模块和电容器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10912231B1 (zh)
CN (1) CN113130203A (zh)
DE (1) DE102021100594A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2608996A (en) * 2021-07-15 2023-01-25 Yasa Ltd Cooling apparatus
EP4120811A3 (en) * 2021-07-16 2023-04-12 Auto Motive Power Inc. Cold plate for power electronic systems
US11950398B2 (en) 2022-01-20 2024-04-02 Borgwarner Luxembourg Automotive Systems Sa Systems and methods for cooling electronic components of a vehicle
US11943903B2 (en) 2022-01-20 2024-03-26 Borgwarner Luxembourg Automotive Systems Sa Systems and methods for cooling electronic components of a vehicle
US11785737B2 (en) 2022-01-20 2023-10-10 Borg Warner Luxembourg Automotive Systems SA Systems and methods for cooling electronic components of a vehicle

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2716769B1 (fr) * 1994-02-28 1996-05-15 Peugeot Dispositif de commande et de contrôle d'un moteur électronique, support utilisable dans un tel dispositif et utilisation de ce support pour la réalisation d'une batterie d'éléments d'accumulateurs électriques.
DE102008008534A1 (de) * 2008-02-11 2009-08-13 Robert Bosch Gmbh Modulares Kühlkonzept
WO2009132620A1 (de) * 2008-05-02 2009-11-05 Danfoss Silicon Power Gmbh Kühlvorrichtung für eine mehrzahl von leistungsmodulen
US8780557B2 (en) 2011-02-11 2014-07-15 Deere & Company Power electronics inverter with capacitor cooling
DE102011100526A1 (de) * 2011-05-05 2012-11-08 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungselektronische Anordnung mit Flüssigkeitskühlung
DE102012206271A1 (de) 2012-04-17 2013-10-17 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Flüssigkeitsgekühlte Anordnung mit anreihbaren Leistungshalbleitermodulen und mindestens einer Kondensatoreinrichtung und Leistungshalbleitermodul hierzu
US8867210B2 (en) * 2012-10-31 2014-10-21 Deere & Company Cooling apparatus for an electrical substrate
US9445532B2 (en) 2013-05-09 2016-09-13 Ford Global Technologies, Llc Integrated electrical and thermal solution for inverter DC-link capacitor packaging
DE112016003876T5 (de) * 2015-08-27 2018-05-09 Dana Canada Corporation Wärmetauscher für zweiseitige Kühlung
JP6635901B2 (ja) * 2016-09-21 2020-01-29 本田技研工業株式会社 電力変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021100594A1 (de) 2021-07-15
US10912231B1 (en) 2021-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113130203A (zh) 汽车集成电源模块和电容器
CN111865123B (zh) 功率变换器
US9941187B2 (en) Power converter and method for manufacturing power converter
EP3755131B1 (en) Motor drive converter
US7177153B2 (en) Vehicle drive module having improved cooling configuration
US7187568B2 (en) Power converter having improved terminal structure
US7061775B2 (en) Power converter having improved EMI shielding
US7016192B2 (en) Electrical power converter method and system employing multiple-output converters
US6898072B2 (en) Cooled electrical terminal assembly and device incorporating same
US11134590B2 (en) Automotive power inverter with cooling channels and cooling pins
CN111386009B (zh) 电气设备
US6965514B2 (en) Fluid cooled vehicle drive module
EP3518413B1 (en) Power conversion device
KR20040083480A (ko) 다중 회로 보드를 지지하는 컴팩트한 유체 냉각식 파워컨버터
US7142434B2 (en) Vehicle drive module having improved EMI shielding
US7032695B2 (en) Vehicle drive module having improved terminal design
US8014151B2 (en) Electrical device, particularly for driving a motively and/or regeneratively operable electric machine
CN112839480A (zh) 具有一体的冷却通道的电力电子模块
CN111934544B (zh) 功率变换器
US20240324153A1 (en) Converter
CN118120140A (zh) 电力转换装置
CN117674615A (zh) 一种带水冷结构的电机控制模块
CN117996135A (zh) 燃料电池装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination