CN115117826A - 用于与至少一个电部件电连接的设备 - Google Patents

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CN115117826A CN202210263037.8A CN202210263037A CN115117826A CN 115117826 A CN115117826 A CN 115117826A CN 202210263037 A CN202210263037 A CN 202210263037A CN 115117826 A CN115117826 A CN 115117826A
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Abstract

用于与至少一个电部件电连接的设备(1)，包括：第一汇流排(2)；第二汇流排(3)，其中第一汇流排(2)和第二汇流排(3)在电运行时彼此具有不同的电位(P‑，P+)并且彼此平行地设置；第一绝缘元件(4)和第二绝缘元件(5)，其中第一绝缘元件(4)和第二绝缘元件(5)部分地在轴向上重叠地但是在径向上间隔开地至少部分地设置在所述第一汇流排(2)和所述第二汇流排(3)之间，其中至少所述第一汇流排(2)具有用于与电部件电接触的接触机构(6)，其中所述第二绝缘元件(5)设置在所述接触机构(6)的区域中。

Description

用于与至少一个电部件电连接的设备
技术领域
本发明涉及一种用于与至少一个电部件电连接的设备，所述设备包括：第一汇流排；第二汇流排，其中第一汇流排和第二汇流排在电运行中彼此具有不同的电位并且彼此平行地设置；第一绝缘元件和第二绝缘元件，其中第一绝缘元件和第二绝缘元件部分地在轴向上相叠地然而在径向上间隔开地至少部分地设置在第一汇流排和第二汇流排之间，其中第一汇流排具有用于电接触的接触机构，其中第二绝缘元件设置在接触机构的区域中。
背景技术
上述类型的设备通常具有彼此相距小的距离设置的汇流排。具有在电运行中分别不同的电位的汇流排之间的距离被选择得越小，由于这两个汇流排之间的空气隙或爬电距离设计得不足而出现呈电压击穿形式的短路的风险就越大。通过在这两个汇流排之间引入电绝缘件能够防止这种电压击穿。对于彼此间距离小的汇流排例如使用电绝缘薄膜，所述电绝缘薄膜使汇流排彼此电绝缘。
电部件与两个相对置的汇流排的电连接例如能够借助于形状配合的连接或借助于材料配合的连接来实现。
尤其在材料配合的连接例如(激光或电阻)焊接的情况下，在电部件与汇流排的材料配合的连接的区域中使用电绝缘材料是不可能的，因为该电绝缘材料通常不能承受温度输入。
为了避免这种情况，在电运行中具有不同电位的汇流排构成为并且彼此远离地(不重叠地)设置为，使得所述汇流排能够在没有绝缘介质的情况下遵循空气隙和爬电距离。
然而，如此提高了电感并且降低了效率。
发明内容
本发明的目的是给出一种用于与至少一个电部件电连接的改进的设备，所述设备的特征尤其在于，能够实现与电部件的安全的、即符合空气隙和爬电距离的低电感的电连接。
该需要能够通过根据本发明的主题来满足。在下文中描述了本发明的有利的实施方式。
在电环境中两个电导体之间的最短距离通常被称为空气隙，在当前情况下，所述电导体即在电运行中不同的电位的这两个汇流排。电环境中的爬电距离描述沿着两个电导体之间的(固态的)绝缘介质的表面的最短距离，所述电导体即电运行中不同电位的汇流排。
根据本发明的设备用于与至少一个电部件电连接并且包括第一汇流排和第二汇流排，其中第一汇流排和第二汇流排在电运行中彼此具有不同的电位并且彼此平行地设置。
此外，根据本发明的设备包括第一绝缘元件和第二绝缘元件，其中第一绝缘元件和第二绝缘元件部分地在轴向上相叠地然而在径向上间隔开地至少部分地设置在第一汇流排和第二汇流排之间。
根据本发明，至少第一汇流排具有用于电接触的接触机构，其中第二绝缘元件设置在接触机构的区域中。
通过所述设备的根据本发明的构成，这两个在电运行中具有不同电位的汇流排能够尽可能相叠地(在轴向上和径向上)彼此平行地设置，而没有安全限制。优化的绝缘设计引起电感的降低并且改进所述设备的功能，因为电感的降低实现更高的开关频率从而实现更高的效率。
优选地，第一绝缘元件构成为电绝缘薄膜，其中薄膜优选设置在第一汇流排的朝向第二汇流排的面上。
第二绝缘元件优选构成为电绝缘的成型的构件。
接触机构能够构成为接触开口，所述接触开口用于容纳形状配合的和/或力配合的连接机构，例如螺丝或螺栓，经由所述连接机构，第一汇流排与电部件的相应的连接元件电连接，或者接触机构能够构成为接触面，所述接触面用于与电部件的相应的连接元件材料配合地电连接，例如经由(激光或电阻)焊接。
在该设备的一个优选的实施方案中，接触机构构成为接触开口并且第二绝缘元件优选罐形地构成，其中接触开口和罐形的第二绝缘元件的开口在轴向上以及在径向上重叠。
在所述设备的一个特别优选的实施方案中，接触机构构成为第一汇流排的背离第二汇流排的面上的接触面，并且第二绝缘元件构成为，使得所述第二绝缘元件在接触面的区域中在第一汇流排的朝向第二汇流排的面上贴靠在第一汇流排上。
附图说明
下面参照附图示例性地描述本发明。
图1示出根据第一实施方案的设备的俯视图。
图2示出沿着根据图1的剖平面的C-C的剖视图。
图3示出图1中的详细视图。
图4示出沿着根据图3的剖平面A-A的剖视图。
图5示出沿着根据图3的剖平面B-B的剖视图。
图6示出根据第二实施方案的设备的俯视图。
图7示出沿着根据图6的剖平面C-C的剖视图。
图8示出图6中的详细视图。
图9示出沿着根据图8的剖平面A-A的剖视图。
图10示出沿着根据图8的剖平面B-B的剖视图。
具体实施方式
图1至10示出根据本发明的设备1，其中在图1至5中示出根据本发明的设备1的第一实施方案并且在图6至图10中示出根据本发明的设备1的第二实施方案。
在这两个实施方案中，设备1与电部件，即功率模块连接。
设备1具有两个汇流排，即第一汇流排2和第二汇流排3。在电运行中，这两个汇流排2、3彼此具有不同的电位P-、P+。在当前情况中，第一汇流排2具有负电位P-并且第二汇流排3具有正电位P+(图1、图3、图6、图8)。
第一汇流排2和第二汇流排3相互平行，但在径向上，即在z方向上彼此间隔开地设置。
方向说明“轴向”对应于沿着或平行于y方向的方向。方向说明“径向”方向对应于沿着或平行于z方向的方向。
这两个汇流排2、3与功率模块的连接元件8形状配合地(第一实施方案)或材料配合地(第二实施方案)连接。连接元件8具有矩形的横截面。此外，连接元件8在x方向上彼此间隔开并且不重叠(图1、图3、图6、图8)。所述连接元件能够根据实施方案具有接触开口6a'或接触面6b'。汇流排2、3的几何构成在这两个所示出的实施方案中简单地保持，即不需要压印或卷边来建立材料配合或形状配合或力配合的和电的连接。因此，能够实现生产优化、公差优化和成本优化的设计。
在第一汇流排2和第二汇流排3之间设置有两个绝缘元件，即第一绝缘元件4和第二绝缘元件5。绝缘元件4、5具有将这两个汇流排2、3彼此电绝缘的任务。
第一绝缘元件4和第二绝缘元件5在轴向上，即在y方向上相叠地然而在径向上即在z方向上间隔地至少部分地(与相应地实施方案相关地)设置在在第一汇流排2和第二汇流排3之间。
至少第一汇流排2具有接触机构6，所述接触机构用于与功率模块电接触，更准确地说，与其相应的连接元件8电接触。第二绝缘元件5设置在接触机构6的区域中。
在设备1的这两个实施方案中，第一绝缘元件4构成为电绝缘薄膜，所述电绝缘薄膜设置在第一汇流排2的朝向第二汇流排3的面上，即层压或胶合到其上。第二绝缘元件5构成为电绝缘的经成型的构件。在这两个当前的实施方案中作为塑料注塑成型件。
在根据图1至图5的设备1的第一实施方案中，接触机构6构成为接触开口6a并且适合于容纳形状配合的和/或力配合的连接机构11，设备1经由所述连接机构与功率模块，更准确地说，功率模块的相应的连接元件8电连接。在当前的第一实施例中，连接机构11构成为螺丝。
该螺丝需要第一汇流排2的接触开口6a和相对置的、平行于第一汇流排2引导的第二汇流排3的通孔9，其中通孔9和接触开口6a在轴向上以及在径向上重叠。此外，相应的连接元件8具有相应的接触开口6a'。
第二绝缘元件5构成为基本上罐形地具有凸缘10的电绝缘的经成型的构件，其中凸缘10基本上轴向地，即在z方向上从罐形地构成的第二绝缘元件5的开口7起在这两个汇流排2、3之间延伸。第二绝缘元件5的罐形部分延伸穿过第二汇流排3的通孔9。罐形的第二绝缘元件5的开口7在轴向方向以及径向方向上与第一汇流排2的接触开口6a以及连接元件8的接触开口6a'重叠。第二绝缘元件5的单侧闭合的罐形构成实现：满足对技术清洁度的要求，因为在旋拧时例如在螺母螺纹或螺丝螺纹中的颗粒可能松动并且进入内部空间中，即进入第一汇流排2和第二汇流排3之间的区域中，在所述区域中尤其设置有第一绝缘元件4。
在根据图6至10的第二实施例的情况下，接触机构6构成为接触表面6b并且适用于与功率模块、更准确地说与功率模块的相应的连接元件8的材料配合地(电)连接。接触面6b在第一汇流排2处在第一汇流排2的背离第二汇流排3的面上构成。第二绝缘元件5设置为，使得其在接触面6b的区域中在第一汇流排2的朝向第二汇流排3的面上贴靠在该第一汇流排上。
也就是说，设备1的第二实施方案适合于将接触面6b与功率模块的适合地构成的相应的连接元件8材料配合地连接，在当前情况下即焊接。
第二绝缘元件5在此在几何形状以及材料技术方面相应地设计，由此其在(熔化)焊接期间无损地承受热负荷。
附图标记列表
1 设备
2 第一汇流排
3 第二汇流排
4 第一绝缘元件
5 第二绝缘元件
6 接触机构
6a 接触开口
6b 接触面
7 (罐形的第二绝缘元件的)开口
8 连接元件
9 通孔
10 凸缘
11 连接机构(螺丝)
P+ 正电位
P- 负电位
x x方向
y y方向
z z方向

Claims (7)

1.一种用于与至少一个电部件电连接的设备(1)，包括
-第一汇流排(2)，
-第二汇流排(3)，
其中所述第一汇流排(2)和所述第二汇流排(3)在电运行时彼此具有不同的电位(P-，P+)并且彼此平行地设置，
-第一绝缘元件(4)，和
-第二绝缘元件(5)，
其中所述第一绝缘元件(4)和所述第二绝缘元件(5)部分地在轴向上重叠地但是在径向上间隔开地至少部分地设置在所述第一汇流排(2)和所述第二汇流排(3)之间，其中至少所述第一汇流排(2)具有用于与电部件电接触的接触机构(6)，其中所述第二绝缘元件(5)设置在所述接触机构(6)的区域中。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，
其特征在于，所述第一绝缘元件(4)构成为电绝缘的薄膜。
3.根据权利要求2所述的设备(1)，
其特征在于，所述薄膜设置在所述第一汇流排(2)朝向所述第二汇流排(3)的面上。
4.根据权利要求1、2或3所述的设备(1)，
其特征在于，所述第二绝缘元件(5)构成为电绝缘的、成型的构件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备(1)，
其特征在于，所述接触机构(6)设计为用于容纳形状配合和/或力配合的连接机构(11)的接触开口(6a)或构成为用于与连接元件(8)材料接合地连接的接触面(6b)。
6.根据权利要求5所述的设备(1)，
其特征在于，所述接触机构(6)是接触开口(6a)，并且所述第二绝缘元件(5)罐状地构成，其中所述接触开口(6a)和所述罐状的第二绝缘元件(5)的开口(7)在轴向上和径向上重叠。
7.根据权利要求5所述的设备(1)，
其特征在于，所述接触机构(6)是所述第一汇流排(2)的背离所述第二汇流排(3)的面上的接触面(6b)，并且所述第二绝缘元件(5)构成为，使得其在所述接触面(6b)的区域中在所述第一汇流排(2)的朝向第二汇流排(3)的面上贴靠在所述第一汇流排上。
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