CN214959265U - 电力转换器以及包含该电力转换器的电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电力转换器以及一种包含该电力转换器的电动汽车。所述电力转换器包括：壳体(1)；印刷电路板(2)；散热器(3)，具有安装孔(6)；绝缘件(4)，至少部分设置于所述印刷电路板(2)与所述散热器(3)之间；以及紧固件(5)，能够设置于所述安装孔(6)内以将所述散热器(3)固定至所述壳体(1)，其中，所述绝缘件(4)包括引导部(7)，所述引导部(7)具有使所述紧固件(5)穿过的引导通道(71)，所述引导通道与所述安装孔(6)对准且从所述绝缘件(4)朝向所述安装孔(6)延伸。

Description

电力转换器以及包含该电力转换器的电动汽车

技术领域

本实用新型涉及一种电力转换器以及包含该电力转换器的电动汽车。

背景技术

随着国家对节能减排的推进以及对控制大气污染的需求，电动汽车市场快速增长，且电动汽车将成为未来汽车市场的主流产品。车载充电机(OBC)、DC-DC转换器以及高压电源分配单元(PDU)是电动汽车的重要组成部分。DC-DC转换器将由直流电源电压转换成任意直流电压，为动力转向系统、车辆中的空调以及其他辅助设备提供所需的电力。高压电源分配单元与车辆的动力电池、电机控制器、变频器等相连，为电动汽车高压系统提供充放电控制、高压部件上电控制、电路过载短路保护、高压采样、低压控制等功能，保护和监控高压系统的运行。

在一些已知的电动汽车中使用车载充电机、DC-DC转换器以及高压电源分配单元单独封装的产品，这种产品装配分散复杂、成本增加、占用空间较大且各个装置之间的通信布线困难。因此，这种装配方式不适合于空间较小且部件繁多的电动汽车。此外，随着整车功能配置增加、电源功率需求提升，零部件的体积增大、布线错综复杂、装配困难等问题逐渐显露。因此，零部件的集成化设计受到越来越多的重视。

随着技术的不断进步，在另一些电动汽车中使用车载充电机、DC-DC转换器以及高压电源分配单元三合一产品。这种产品不仅可以减小占用的空间，而且节约了布线的成本。

然而，随着对电源功率的需求的提升，上述产品的装配越来越困难、复杂。如何在集成化产品中实现有效的散热，以及如何提供一种装配、拆卸及维护方便的产品已成为本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种电力转换器以及包含该电力转换器的电动汽车。该电力转换器的装配、拆卸及维护方便，占用空间较小且成本低廉。此外，该电力转换器可以在集成化产品中实现有效的散热。

通过下文所述的电力转换器以及包含该电力转换器的电动汽车来实现上述目的。

本实用新型涉及一种电力转换器，所述电力转换器包括：壳体；印刷电路板；散热器，具有安装孔；绝缘件，至少部分设置于所述印刷电路板与所述散热器之间；以及紧固件，能够设置于所述安装孔内以将所述散热器固定至所述壳体。所述绝缘件包括引导部，所述引导部具有使所述紧固件穿过的引导通道，所述引导通道与所述安装孔对准且从所述绝缘件朝向所述安装孔延伸。

在一些实施例中，所述引导部包括从所述绝缘件的本体延伸的多个瓣部，所述引导通道由所述多个瓣部形成。

在一些实施例中，所述多个瓣部形成朝向所述安装孔渐缩的所述引导通道。

在一些实施例中，所述瓣部的自由端位于所述紧固件的顶表面的水平之上。

在一些实施例中，所述瓣部的自由端位于所述紧固件的顶表面的水平之下。

在一些实施例中，所述瓣部压靠在所述紧固件的位于所述安装孔上方的部分上。

在一些实施例中，所述紧固件为螺钉。

在一些实施例中，所述引导通道的靠近所述印刷电路板的部分的直径大于所述螺钉的头部直径，所述引导通道的靠近所述安装孔的部分的直径大于所述螺钉的螺纹直径且小于所述螺钉的头部直径。

在一些实施例中，所述瓣部由可变形材料制成。

在一些实施例中，所述引导部与所述绝缘件一体成型。

在一些实施例中，所述安装孔的内壁不具有螺纹。

在一些实施例中，所述引导部位于所述绝缘件的角部处。

在一些实施例中，所述电力转换器为DC-AC转换器、DC-DC转换器或AC-DC转换器。

本实用新型还涉及一种电动汽车，所述电动汽车包括如上文所述的电力转换器。

附图说明

从下面结合附图详细描述的本实用新型的优选实施方式中，本实用新型的优点和目的可以得到更好地理解。为了在附图中更好地显示各部件的关系，附图并非按比例绘制。附图中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的电力转换器的局部示意图，其中示出了引导部的内部；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的电力转换器的局部分解图；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的电力转换器的绝缘件的示意图；

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的电力转换器的绝缘件的引导部的引导通道的高度示意性剖面图；

图5示出了根据本实用新型的一个实施例的电力转换器的局部示意图，其中示出了绝缘件的引导部；以及

图6示出了根据本实用新型的另一个实施例的电力转换器的局部示意图，其中示出了绝缘件的引导部。

具体实施方式

为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”、“包含”或者“具有”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“连通”等类似的词语并非限定于附图中所示的物理的或者机械的连接或连通，而是可以包括与其等效的连接或连通，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

下面，参见图1至图6详细描述本实用新型的各个实施例。

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的用于电动汽车的电力转换器。例如，本实用新型的电力转换器可以为DC-AC转换器、DC-DC转换器或AC-DC转换器(例如，车载充电机)。本实用新型的电力转换器例如可以与高压电源分配单元(PDU)集成在一起。例如，本实用新型的电力转换器可以参与集成以形成车载充电机、DC-DC转换器以及高压电源分配单元的三合一产品。本实用新型的电力转换器不限于用于电动汽车，而是可以用于混合动力汽车或其他机动车辆。

如图1和2所示，电力转换器包括壳体1、印刷电路板2、散热器3、绝缘件4。电力转换器的各种电气元件以及线路设置于印刷电路板2上，且在工作过程中产生热量，这些热量需要被消散掉，以避免影响电力转换器的使用寿命或造成元器件的损坏。特别是在集成化产品中，更多的电气元件和线路设置于印刷电路板2上，因此需要更有效快捷的散热，以避免造成对多个电气元件的影响。为了提供更快更有效的散热效果，散热器3通常与壳体1分开，并且散热器3被焊接在印刷电路板2上。散热器3中设置有供冷却流体流通的通道，以将印刷电路板2上产生的热量消散掉。绝缘件4至少部分设置于印刷电路板2与散热器3之间，例如被夹置在印刷电路板2与散热器3之间，以对二者起到绝缘作用。例如，绝缘件3为板状形式。例如，绝缘件3设置有朝向印刷电路板2的一个或多个凸起，而印刷电路板2上设置有与其对应的凹部，通过凸起与凹部的配合来避免绝缘件3相对于印刷电路板2移动。

然后，将焊接在一起的散热器3与印刷电路板2设置于壳体1上。在本实用新型的一个实施例中，电力转换器还包括紧固件5，而散热器3上设置有安装孔6。所述紧固件5能够设置于安装孔6内以将散热器3固定至壳体1。例如，所述紧固件5螺钉，焊接在一起的印刷电路板2和散热器3可以通过螺钉而被拧紧在壳体1上。在一些实施方式中，通过拆卸紧固件5，例如通过拧下螺钉，可以实现散热器3与壳体1的拆卸。在一些实施方式中，安装孔6的内壁不具有螺纹，螺钉可以穿过安装孔6而仅被拧紧在壳体1上的对应螺纹孔中。

如图2所示，印刷电路板2的尺寸通常比散热器3的尺寸大很多，一般完全覆盖散热器3，这限制了将散热器2固定于壳体1上的紧固件5的设置方式。为了节省空间以及提供集成程度，紧固件5通常需要穿过印刷电路板2，然后将散热器3固定于壳体1上。在本实用新型的电力转换器中，散热器3的体积较大导致印刷电路板2与壳体1之间的距离较大，即，图1和2中竖直方向上的距离过大，紧固件5在穿过印刷电路板5上的孔后要行进较大距离才能被拧入壳体1上的螺纹孔。如果紧固件5在通过这一较大距离时没有引导部件的引导，将不利于散热器3至壳体的安装，严重时甚至可能因紧固件无法正确设置于散热器3的安装孔6中而导致无法实现散热器与壳体的装配。

为了避免上述情况，本实用新型的电力转换器的绝缘件4包含引导部7，用于引导紧固件5通过在印刷电路板2与壳体1之间的距离，特别是印刷电路板2与散热器3的安装孔6之间的距离。如图3所示，所述引导部7具有使紧固件5穿过的引导通道71。如图1和2所示，所述引导通道71与散热器3的安装孔6对准且从绝缘件4朝向安装孔6延伸。

例如，所述引导部7与绝缘件4一体成型且例如由与绝缘件4相同的绝缘材料制成。所述引导部7中的至少一个位于绝缘件4的角部处。例如，如图3所示，三个引导部7分别位于绝缘件4的三个角部处。在图1至3中所示的示例中，引导部7的数量为四个，分别用于装配所使用的四个紧固件5。在其他实施方式中，四个引导部7可以位于绝缘件4的四个角度处。本实用新型不对引导部的位置和数量进行限制，可以根据电力转换器的设计要求以及应用情形等因素设置引导部的数量以及修改引导部的位置。

再次参见图3，所述引导部7包括从绝缘件4的本体41延伸的多个瓣部72，引导通道71由所述多个瓣部72形成。所述多个瓣部72例如大致垂直于绝缘件4的本体41延伸。例如，所述引导部7包括分离的两个瓣部72。在其他实施方式中，瓣部72可以具有其他数量。例如，瓣部72由可变形材料制成。

参见图1和图4中所示的引导通道71在垂直于绝缘件4的本体41的平面中的剖面图，所述多个瓣部72形成朝向散热器3的安装孔6渐缩的引导通道71。在自然状态下，即没有其他部件的影响下，在引导部7靠近印刷电路板2的部分，即其顶端处，引导通道71的尺寸为d1；在引导部7靠近散热器3的安装孔6的部分，即其底端处，引导通道71的尺寸为d2，其中d2小于d1。如图3所示，引导通道71在平行于绝缘件4的本体的平面中的横截面可以为圆形。此时，尺寸d1和d2分别为顶端的直径和底端的直径。在其他实施方式中，引导通道71可以具有大致圆锥形的剖面。

为了使作为紧固件5的螺钉能够穿过引导部7中的引导通道71且对螺钉提供没有阻碍的良好引导，引导通道71的靠近印刷电路板2的部分的直径(即，引导通道71的顶端的直径d1)大于螺钉的头部直径，引导通道71的靠近安装孔6的部分的直径(即，引导通道71的底端的直径d2)大于螺钉的螺纹直径且小于螺钉的头部直径。

通过上述尺寸设置，在螺钉穿过引导通道71的过程中，由可变形材料制成的瓣部72可以被螺钉撑开，并压靠于螺钉上对螺钉施加一应力，使得可以将螺钉保持在与安装孔6对准的位置处。采用这种设置有利于散热器与壳体的装配。

如图5所示，在本实用新型的一个实施方式中，在紧固件5将散热器3固定于壳体1上后，瓣部72的自由端位于紧固件5的顶表面的水平之上。即，瓣部72的自由端与紧固件5的顶表面相距一段距离。上述瓣部72的自由端指的是，瓣部72远离绝缘件4的本体41且可以在紧固件的作用下变形的一端。在图5中，瓣部72的自由端与螺钉头部的顶表面相距一段距离。在这种实施方式中，由于螺钉头部不再位于引导通道71中，且引导通道71的靠近安装孔6的部分的直径d2小于螺钉的头部直径，所以当拧松螺钉时，瓣部72的自由端将阻止螺钉的进一步移动，使得不能从安装孔6中移除螺钉。也就是说，此实施方式中的螺钉是不可拆卸的。

如图6所示，在本实用新型的一个实施方式中，在紧固件5将散热器3固定于壳体1上后，瓣部72的自由端位于紧固件5的顶表面的水平之下。所述瓣部72压靠在紧固件5的位于安装孔6上方的部分51上，例如对该部分51施加一力。在图6中，紧固件5的位于安装孔6上方的部分51，即，螺钉头部，仍位于引导通道71中。在此情况下，瓣部72被螺钉头部撑开变形，使得引导通道71的底端的直径d2等于螺钉的头部直径。由于螺钉头部至少仍有一部分位于引导通道71中，所以当拧松螺钉时，可以在引导通道71的引导下从安装孔6中移除螺钉。也就是说，此实施方式中的螺钉是可拆卸的。因此，可以将散热器从壳体上拆卸下来，便于进行更换或维修。

本实用新型的电力转换器的装配、拆卸及维护方便，占用空间较小且成本低廉。特别是，本实用新型的电力转换器可以无需对壳体等部件进行大幅修改即可实现更高功率，且能够在集成化产品中实现有效的散热。

此外，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据实用新型目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本实用新型之目的为准。

Claims (14)

1.一种电力转换器，包括：

壳体(1)；

印刷电路板(2)；

散热器(3)，具有安装孔(6)；

绝缘件(4)，至少部分设置于所述印刷电路板(2)与所述散热器(3)之间；以及

紧固件(5)，能够设置于所述安装孔(6)内以将所述散热器(3)固定至所述壳体(1)，

其特征在于，

所述绝缘件(4)包括引导部(7)，所述引导部(7)具有使所述紧固件(5)穿过的引导通道(71)，所述引导通道与所述安装孔(6)对准且从所述绝缘件(4)朝向所述安装孔(6)延伸。

2.如权利要求1所述的电力转换器，其特征在于，

所述引导部(7)包括从所述绝缘件(4)的本体(41)延伸的多个瓣部(72)，所述引导通道(71)由所述多个瓣部(72)形成。

3.如权利要求2所述的电力转换器，其特征在于，

所述多个瓣部(72)形成朝向所述安装孔(6)渐缩的所述引导通道。

4.如权利要求3所述的电力转换器，其特征在于，

所述瓣部(72)的自由端位于所述紧固件(5)的顶表面的水平之上。

5.如权利要求3所述的电力转换器，其特征在于，

所述瓣部(72)的自由端位于所述紧固件(5)的顶表面的水平之下。

6.如权利要求5所述的电力转换器，其特征在于，

所述瓣部(72)压靠在所述紧固件(5)的位于所述安装孔(6)上方的部分(51)上。

7.如权利要求2至6中任一项所述的电力转换器，其特征在于，

所述紧固件(5)为螺钉。

8.如权利要求7所述的电力转换器，其特征在于，

所述引导通道(71)的靠近所述印刷电路板(2)的部分的直径大于所述螺钉的头部直径，所述引导通道(71)的靠近所述安装孔(6)的部分的直径大于所述螺钉的螺纹直径且小于所述螺钉的头部直径。

9.如权利要求2至6中任一项所述的电力转换器，其特征在于，

所述瓣部(72)由可变形材料制成。

10.如权利要求1至6中任一项所述的电力转换器，其特征在于，

所述引导部(7)与所述绝缘件(4)一体成型。

11.如权利要求1至6中任一项所述的电力转换器，其特征在于，

所述安装孔(6)的内壁不具有螺纹。

12.如权利要求1至6中任一项所述的电力转换器，其特征在于，

所述引导部(7)位于所述绝缘件(4)的角部处。

13.如权利要求1至6中任一项所述的电力转换器，其特征在于，

所述电力转换器为DC-AC转换器、DC-DC转换器或AC-DC转换器。

14.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求1至13中任一项所述的电力转换器。

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