DE102016216007A1

DE102016216007A1 - Holder for at least one busbar, component assembly for power electronics with such a holder and method for producing such a holder

Info

Publication number: DE102016216007A1
Application number: DE102016216007.9A
Authority: DE
Inventors: Markus Eichner; Christoph Heumann; Christoph Hoyler; Alex Müller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Valeo eAutomotive Germany GmbH
Priority date: 2016-08-25
Filing date: 2016-08-25
Publication date: 2018-03-01
Also published as: CN107785841B; CN107785841A

Abstract

Eine Halterung (1) für zumindest eine Stromschiene (2) umfasst zumindest ein Befestigungselement (10) zur Befestigung an einem Elektronikmodul (9), eine an eine Kontur der Stromschiene angepasste erste Aufnahme (3) und eine zweite Aufnahme (4) für ein blechförmiges Flussleitstück (5). Das in der zweiten Aufnahme (4) angeordnete Flussleitstück (5) umgibt die in der ersten Aufnahme (3) angeordnete Stromschiene (2) zumindest abschnittsweise randseitig. Zwischen der Stromschiene (2) und dem Flussleitstück (5) ist ein elektrisch isolierender Abschnitt (6) angeordnet. Die Erfindung betrifft weiter eine Bauteilanordnung (13) für eine Leistungselektronik mit zumindest einer Stromschiene (2), einem Flussleitstück (5) und einer derartigen Halterung (1) und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Halterung (1).A holder (1) for at least one bus bar (2) comprises at least one fastening element (10) for attachment to an electronic module (9), a first receptacle (3) adapted to a contour of the bus bar and a second receptacle (4) for a plate-shaped one Flux guide (5). The flux guide piece (5) arranged in the second receptacle (4) surrounds the bus bar (2) arranged in the first receptacle (3) at the edge, at least in sections. Between the busbar (2) and the flux guide (5), an electrically insulating portion (6) is arranged. The invention further relates to a component arrangement (13) for power electronics with at least one busbar (2), a flux guide (5) and such a holder (1) and a method for producing such a holder (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterung für zumindest eine Stromschiene, eine Bauteilanordnung für eine Leistungselektronik mit einer derartigen Halterung und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Halterung. The invention relates to a holder for at least one busbar, a component arrangement for power electronics with such a holder and a method for producing such a holder.

Im Bereich der Leistungselektronik, wie sie beispielsweise in elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen eingesetzt wird, ist es bekannt, Ströme mittels Stromschienen zu übertragen. Die Stärke der in den Stromschienen fließenden Ströme muss beispielsweise im Rahmen der Regelung und/oder Steuerung von elektrischen Komponenten des elektrisch betriebenen Fahrzeugs, insbesondere der Steuerung eines als elektrischer Antrieb dienenden Elektromotors gemessen und gegebenenfalls überwacht werden. Die Erfassung der Stromstärke erfolgt beispielsweise unter Ausnutzung des Hall-Effekts mittels so genannter Hall-Sensoren. Die Hall-Sensoren werden oftmals mit Flusskonzentratoren oder Flussleitstücken kombiniert, die aus einem magnetisch hochpermeablen Material bestehen und in unmittelbarer Nähe der stromführenden Stromschiene angeordnet sind, um eine Konzentration der magnetischen Flussdichte zu bewirken. Im Ergebnis kann so die Messgenauigkeit der Strommessung verbessert werden, welche mittels der Hall-Sensoren über eine berührungslose Messung des Magnetfelds erfolgt. Bei einer Veränderung der Position des Hall-Sensors bezüglich des Flussleitstücks wird das Messergebnis jedoch verfälscht, so dass typischer Weise separate Halterungen erforderlich sind, um den Hall-Sensor sicher in der gewünschten Position zu halten. Eine erschütterungsresistente Befestigung ist insbesondere bei Kraftfahrzeuganwendungen wünschenswert. In the field of power electronics, as used for example in electrically powered vehicles, it is known to transfer currents by means of busbars. The strength of the currents flowing in the busbars, for example, must be measured and optionally monitored in the context of the regulation and / or control of electrical components of the electrically operated vehicle, in particular the control of an electric motor serving as an electric drive. The detection of the current takes place, for example, taking advantage of the Hall effect by means of so-called Hall sensors. The Hall sensors are often combined with flux concentrators or flux guides made of a magnetically highly permeable material and placed in close proximity to the current-carrying bus bar to effect concentration of the magnetic flux density. As a result, the measurement accuracy of the current measurement can be improved, which takes place by means of the Hall sensors via a non-contact measurement of the magnetic field. However, a change in the position of the Hall sensor with respect to the flux guide, the measurement result is distorted, so typically separate brackets are required to hold the Hall sensor safely in the desired position. Shock resistant attachment is particularly desirable in automotive applications.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Messung eines in einer Stromschiene geführten Stromes in einer für die Massenproduktion geeigneten Art und Weise zu implementieren. It is an object of the invention to implement the measurement of a current carried in a power rail in a manner suitable for mass production.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Halterung mit den weiteren Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. eine Bauteilanordnung für eine Leistungselektronik mit den weiteren Merkmalen des Patentanspruchs 7. With regard to the device, this object is achieved by a holder with the further features of patent claim 1 or a component arrangement for power electronics with the further features of patent claim 7.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine Halterung für zumindest eine Stromschiene umfasst zumindest ein Befestigungselement zur Befestigung an einem Gehäuseteil für ein Elektronikmodul, eine an eine Kontur der Stromschiene angepasste erste Aufnahme und eine zweite Aufnahme für ein blechförmiges Flussleitstück. Die zweite Aufnahme ist derart ausgebildet, dass das in der zweiten Aufnahme angeordnete Flussleitstück die in der ersten Aufnahme angeordnete Stromschiene zumindest abschnittsweise randseitig umgibt. A holder for at least one busbar comprises at least one fastening element for attachment to a housing part for an electronic module, a first receptacle adapted to a contour of the busbar and a second receptacle for a sheet-like flux guide. The second receptacle is designed in such a way that the flux guide arranged in the second receptacle surrounds the busbar arranged in the first receptacle at least in sections at the edge.

Es wird somit vorgeschlagen, die Strommessung in der Halterung für die Stromschiene zu integrieren. Die Halterung ist zur Befestigung der zumindest einen Stromschiene an dem Elektronikmodul vorgesehen, welches beispielsweise eine Vielzahl von auf einer Leiterplatte miteinander verschalteten Bauelementen, insbesondere Halbleiterelementen und/oder Stromsensoren, beispielsweise Hall-Sensoren, umfasst, die eine Auswertelogik für die von den Stromsensoren bzw. Hall-Sensoren bereitgestellten Messwerte implementiert. Die Halterung weist zumindest ein Befestigungselement, beispielsweise ein Pin oder eine Buchse für eine separates Befestigungsmittel auf, welches insbesondere in einem vorgegebenen Abstand bezüglich der für das Flussleitstück vorgesehenen zweiten Aufnahme angeordnet ist, so dass sich das Flussleitleitstück bei Montage der Halterung an dem Elektronikmodul in einer stets reproduzierbaren Lage befindet. Mit anderen Worten ist die zumindest eine Stromschiene über das Gehäuseteil mittelbar mit dem Elektronikmodul verbunden. Die Lage und Orientierung des Flussleitstücks bezüglich des Elektronikmoduls weist nur eine sehr geringe Toleranz auf, so dass der Stromsensor, insbesondere der Hall-Sensor daher direkt im Elektronikmodul integriert werden kann. Zusätzliche Bauteile, insbesondere zusätzliche Halter für das Flussleitstück, sind zur positionsgenauen Anordnung nicht notwendig, so dass sowohl die Bauteilvielfalt als auch der Montageaufwand reduziert ist. Darüber hinaus wird der verfügbare Bauraum optimal genutzt. It is thus proposed to integrate the current measurement in the holder for the busbar. The holder is provided for fastening the at least one bus bar to the electronic module, which comprises, for example, a multiplicity of components interconnected on a printed circuit board, in particular semiconductor elements and / or current sensors, for example Hall sensors, which comprise an evaluation logic for the current sensors or Hall sensors provided measured values. The holder has at least one fastening element, for example a pin or a socket for a separate fastening means, which is arranged in particular at a predetermined distance with respect to the provided for the flux guide second receptacle, so that the Flußleitleitstück when mounting the bracket to the electronics module in a always reproducible location. In other words, the at least one busbar is indirectly connected via the housing part to the electronic module. The position and orientation of the flux guide with respect to the electronic module has only a very small tolerance, so that the current sensor, in particular the Hall sensor can therefore be integrated directly into the electronics module. Additional components, in particular additional holder for the flux guide, are not necessary for positionally accurate arrangement, so that both the variety of components and the assembly cost is reduced. In addition, the available space is used optimally.

Eine derartige Ausführung ist insbesondere stoß- und erschütterungsfest, so dass die Stromstärke des in der zumindest einen Stromschiene fließenden Stromes auch bei schwierigen Betriebsbedingungen mit hoher Genauigkeit gemessen werden kann. Die von der Erfindung vorgeschlagene Anordnung eignet sich damit im besonderen Maße für eine Leistungselektronik eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, beispielsweise für eine Schaltungsanordnung, die als Teil einer Motorsteuerung mit einem Leistungshalbleitermodul, der die Funktion eines Stromrichters für einen elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs übernimmt, zusammenwirkt. Such an embodiment is in particular impact and vibration resistant, so that the current intensity of the current flowing in the at least one busbar current can be measured with high accuracy even under difficult operating conditions. The proposed arrangement of the invention is thus particularly suitable for power electronics of an electrically driven motor vehicle, for example, a circuit arrangement, which cooperates as part of a motor control with a power semiconductor module, which performs the function of a power converter for an electric drive of the motor vehicle.

Bevorzugt ist das Flussleitstück im Wesentlichen U-förmig ausgebildet und ist derart bezüglich der Stromschiene angeordnet, dass sich das Flussleitstück über einer der beiden Flachseiten der Stromschiene erstreckt. Das Flussleitstück ist somit im Wesentlichen zumindest abschnittsweise entlang der die Stromschiene umgebenden Magnetfeldlinien ausgerichtet, um die Konzentration des magnetischen Flusses und damit die Messgenauigkeit zu optimieren. Darüber hinaus lässt sich das Flussleitstück auf Grund der nach einen Seite offenen, U-förmigen Struktur in besonders einfacher Weise bezüglich einer bereits montierten Stromschiene anordnen. Insbesondere gegenüber geschlossenen Flusskonzentratoren, die die Stromschiene vollumfänglich umgeben, ist somit die Montage vereinfacht. Preferably, the flux guide is formed substantially U-shaped and is arranged with respect to the busbar such that the Flußleitstück extends over one of the two flat sides of the busbar. The flux guide is thus aligned substantially at least in sections along the magnetic field lines surrounding the bus bar in order to optimize the concentration of the magnetic flux and thus the measurement accuracy. In addition, the flux guide can be due to the open to one side, U-shaped Arrange structure in a particularly simple manner with respect to an already mounted busbar. In particular, compared to closed flux concentrators that surround the busbar completely, so the assembly is simplified.

Zwischen der Stromschiene und dem Flussleitstück ist bevorzugt Abschnitt der Halterung angeordnet, der die Stromschiene und das Flussleitstück voneinander elektrisch isoliert. Between the busbar and the Flussleitstück preferred portion of the holder is arranged, which electrically isolates the busbar and the Flussleitstück each other.

Das Flussleitstück besteht vorzugsweise aus einem magnetisch hochpermeablen Material, beispielsweise aus Weicheisen oder aus einem Sintermaterial. The flux guide is preferably made of a magnetically highly permeable material, such as soft iron or a sintered material.

Die Halterung ist besonders bevorzugt durch Umspritzen der zumindest einen Stromschiene mit einem Kunststoff gebildet. Die Ausbildung der Halterung und der form- und stoffschlüssige Verbindung zwischen Halterung und Stromschiene wird somit in einem Fertigungsschritt gebildet, um die Herstellungskosten zu minimieren. Insbesondere ein späteres Verkleben der Stromschiene mit der Halterung kann somit entfallen. Das Flussleitstück ist beispielsweis mittels einer Rastverbindung mit der Halterung verbindbar. Die hierzu erforderlichen Rastmittel, wie insbesondere Rastnasen oder dergleichen, sind vorzugsweise an der Halterung selbst vorgesehen und werden besonderes bevorzugt beim Spritzgießen der Halterung gebildet. The holder is particularly preferably formed by encapsulation of the at least one bus bar with a plastic. The formation of the holder and the positive and cohesive connection between the holder and busbar is thus formed in a manufacturing step in order to minimize the manufacturing cost. In particular, a subsequent bonding of the busbar with the holder can thus be omitted. The flux guide is connectable for example by means of a latching connection with the holder. The locking means required for this purpose, such as in particular locking lugs or the like, are preferably provided on the holder itself and are particularly preferably formed during injection molding of the holder.

Das Befestigungselement ist weiter bevorzugt eine in der Halterung integrierte Buchse, in der beispielweise eine Befestigungsschraube geführt ist, die zur Befestigung der Halterung am Elektronikmodul in ein das Elektronikmodul tragendes Gehäuseteil eingreift. The fastener is further preferably a socket integrated in the holder, in which, for example, a fastening screw is guided, which engages for fastening the holder to the electronics module in a housing part carrying the electronic module.

Gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen sind mehrere erste Aufnahmen für Stromschienen mit jeweilig zugeordneten zweiten Aufnahmen für Flussleitstücke nebeneinander angeordnet. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel sind drei Stromschienen nebeneinander in einer einzigen Halterung geführt, die ein Befestigungselement oder mehrere Befestigungselemente zur Verbindung mit dem Elektronikmodul aufweist. Eine derartige Ausführung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, einen Dreiphasenwechselstrom zu übertragen. Jeder zur Übertragung einer Phase vorgesehenen Stromschiene ist zur Erfassung der Stromstärke ein Flussleitstück zugeordnet. Der Dreiphasenwechselstrom kann beispielsweise von einem Wechselrichter einer Leistungselektronik bereitgestellt werden und mittels der Stromschienen an einen elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs übertagen werden. According to preferred embodiments, a plurality of first receptacles for busbars with respectively associated second receptacles for flux guides are arranged side by side. In a particularly preferred embodiment, three busbars are guided side by side in a single holder, which has a fastening element or a plurality of fastening elements for connection to the electronic module. Such an embodiment may in particular be designed to transmit a three-phase alternating current. Each bus bar provided for the transmission of a phase is assigned a flux guide for detecting the current intensity. The three-phase alternating current can be provided for example by an inverter of power electronics and be transmitted by means of the busbars to an electric drive of a motor vehicle.

Mit elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen sind solche gemeint, die zumindest einen zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs ausgebildeten elektrischen Antrieb aufweisen. Diese Definition schließt insbesondere sogenannte Hybridfahrzeuge ein, bei denen typischer Weise zusätzlich zum elektrischen Antrieb ein Verbrennungsmotor vorgesehen ist. By electrically powered motor vehicles, those are meant which have at least one electric drive designed to drive the motor vehicle. This definition includes in particular so-called hybrid vehicles, in which a combustion engine is typically provided in addition to the electric drive.

Vorzugsweise sind Rastmittel und/oder zumindest ein Verpresselement zur kraft- und/oder formschlüssigen Befestigung des Flussleitstücks an der Halterung vorgesehen. Besonders bevorzugt sind die Rastmittel und/oder die Verpresselemente in der Halterung integriert. Die Befestigung des Flussleitstücks in der zweiten Aufnahme der Halterung erfolgt durch Einpressen, wobei das Flussleitstück und/oder die Halterung geringfügig verspannt wird und so kraft- und gegebenenfalls formschlüssig verklemmt wird. Preferably, latching means and / or at least one pressing element for non-positive and / or positive fastening of the flux guide are provided on the holder. Particularly preferably, the locking means and / or the pressing elements are integrated in the holder. The attachment of the flux guide in the second receptacle of the holder is effected by press-fitting, wherein the flux guide and / or the holder is slightly braced and thus positively and optionally positively clamped.

Eine Bauteilanordnung für eine Leistungselektronik, insbesondere eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs umfasst zumindest eine Stromschiene und ein Flussleitstück, dessen Position mittels einer der vorstehend beschriebenen Halterungen bezüglich eines Elektronikmoduls ortsfest fixiert ist. Die zumindest eine Stromschiene, das Flussleitstück und das Elektronikmodul sind zumindest mittelbar über ein das Elektronikmodul tragendes Gehäuseteil verbunden. Die damit verbundenen Vorteile ergeben sich unmittelbar aus der bisherigen Beschreibung. So ist beispielsweise die Anordnung des Flussleitstücks bezüglich des Elektronikmoduls bzw. des Strom- oder Hall-Sensors des Elektronikmoduls fest vorgegeben, wodurch die erforderliche Messgenauigkeit sichergestellt ist. A component arrangement for power electronics, in particular an electrically driven motor vehicle, comprises at least one bus bar and a flux guide whose position is fixedly fixed relative to an electronic module by means of one of the holders described above. The at least one busbar, the flux guide and the electronics module are connected at least indirectly via a housing part carrying the electronics module. The associated advantages arise directly from the previous description. For example, the arrangement of the flux guide with respect to the electronic module or the current or Hall sensor of the electronic module is fixed, whereby the required measurement accuracy is ensured.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ragt zumindest ein Ende des Flussleitstücks seitlich aus der zweiten Aufnahme heraus. Im Bereich des seitlich herausragenden Endes ist ein bzw. der Hall-Sensor zur Messung des durch die Stromschiene fließenden Stroms angeordnet. Hierzu ist der Hall-Sensor in unmittelbarer Umgebung zum herausragenden Ende berührungsfrei angeordnet. Der Hall-Sensor kann als ein- oder mehrdimensional messender Hall-Sensor ausgebildet sein. In a preferred embodiment, at least one end of the flux guide protrudes laterally out of the second receptacle. In the region of the laterally protruding end, one or the Hall sensor for measuring the current flowing through the busbar current is arranged. For this purpose, the Hall sensor is arranged without contact in the immediate vicinity of the protruding end. The Hall sensor can be designed as a one-dimensional or multi-dimensionally measuring Hall sensor.

In Weiterbildung der Erfindung sind Ausführungen vorgesehen, bei denen zwei gegenüberliegenden Enden des Flussleitstücks jeweils seitlich aus der zweiten Ausnahme herausragen. An jedem der seitlich herausragenden Enden ist jeweils ein Hall-Sensor angeordnet. Die Sensoren stellen redundante Messwerte bereit, um die Wahrscheinlichkeit eines defektbedingten Totalausfalls zumindest zu verringern. Ausführungsbeispiele mit mehreren für die Strommessung in einer Stromschiene vorgesehenen Hall-Sensoren ermöglichen auch alternative Messmethoden. So können beispielsweise Differenzen von den erfassten Messwerten gebildet werden, um Aussagen über die Zuverlässigkeit der ermittelten Stromstärke abzuleiten. In a further development of the invention, embodiments are provided in which two opposite ends of the flux guide piece protrude laterally from the second exception. At each of the laterally projecting ends, a Hall sensor is arranged in each case. The sensors provide redundant readings to at least reduce the likelihood of a total failure due to failure. Embodiments with a plurality of Hall sensors provided for current measurement in a busbar also allow alternative measurement methods. For example, differences can be formed from the acquired measured values. to derive statements about the reliability of the determined current strength.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer der bereits beschriebenen Halterungen mit den weiteren Merkmalen des Patentanspruchs 9. With regard to the method, the object mentioned at the outset is achieved by a method for producing one of the holders already described with the further features of patent claim 9.

Zur Herstellung der Halterung wird die zumindest eine Stromschiene in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt, welches eine zur Halterung komplementäre Formgebung aufweist. Bei einem anschließenden Spritzgießvorgang wird das Spritzgeißwerkzeug bzw. die Spritzgießform mit Kunststoffmaterial verfüllt. To produce the holder, the at least one bus bar is inserted into an injection mold, which has a shape complementary to the holder. In a subsequent injection molding process, the injection molding tool or the injection mold is filled with plastic material.

Die Halterung wird somit direkt an der vorgegebenen Stelle an der Stromschiene gebildet, wobei die form- und stoffschlüssige Verbindung zur Stromschiene bereits beim Spritzgießen gebildet wird, um die Herstellungskosten zu minimieren. Zusätzliche Verfahrensschritte zur Verbindung der Stromschiene mit der Halterung können entfallen. The holder is thus formed directly at the predetermined location on the busbar, wherein the positive and cohesive connection to the busbar is already formed during injection molding in order to minimize the manufacturing cost. Additional process steps for connecting the busbar with the holder can be omitted.

Besonders bevorzugt werde beim Spritzgießen gleichzeitig Rastmittel, wie beispielsweise Rastnasen, Rasthaken oder dergleichen, zur formschlüssigen Befestigung des Flussleitstücks in der zweiten Aufnahme an der Halterung gebildet. During injection molding, locking means, such as latching lugs, latching hooks or the like, are particularly preferably formed for the positive fastening of the flux guide piece in the second receptacle on the holder.

In einem alternativen Verfahren zur Herstellung der Halterung wird die zumindest eine Stromschiene zusammen mit dem Flussleitstück in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt, welches beim anschließenden Spritzgießen mit Kunststoffmaterial verfüllt wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird die form- und stoffschlüssige Verbindung sowohl zwischen der Halterung und der zumindest einen Stromschiene als auch zwischen der Halterung und dem Flussleitstück in einem einzigen Fertigungsschritt gebildet. In an alternative method for producing the holder, the at least one bus bar is inserted together with the flux guide into an injection mold, which is filled with plastic material during the subsequent injection molding. In this embodiment, the positive and cohesive connection is formed both between the holder and the at least one bus bar and between the holder and the flux guide in a single manufacturing step.

Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf das in den Zeichnungsfiguren gezeigte Ausführungsbeispiel verwiesen. Es zeigen in einer schematischen Darstellung: For a further description of the invention reference is made to the embodiment shown in the drawing figures. They show in a schematic representation:

1 eine Halterung für mehrere nebeneinander angeordnete Stromschienen in einer perspektivischen Ansicht, 1 a holder for a plurality of juxtaposed busbars in a perspective view,

2 eine Bauteilanordnung umfassend die Halterung und ein Elektronikmodul in einer perspektivischen Ansicht, 2 a component arrangement comprising the holder and an electronic module in a perspective view,

3 eine Halterung für eine einzelne Stromschiene in einer Schnittdarstellung, und 3 a holder for a single busbar in a sectional view, and

4 eine Halterung in einer weiteren Schnittdarstellung. Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. 4 a holder in a further sectional view. Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 und 2 zeigen in perspektivischen Darstellungen eine Halterung 1, in der drei Stromschienen 2 jeweils in ersten Aufnahmen 3 geführt sind. Die Stromschienen 2 sind derart nebeneinander angeordnet, dass ihre Flachseiten jeweils in Ebenen fluchten. Die Stromschienen 2 verlaufen in der exemplarisch dargestellten Ausführung in einem rechten Winkel, wobei die in 1 am unteren Rand der Halterung 1 gezeigten, seitlich hervorstehenden Enden der Stromschienen 2 im montierten Zustand mit Leistungshalbleitermodulen, welche mehrere verschaltete Leistungshalbleiter, insbesondere Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT), umfassen, angeschlossen sind. Die Fügung erfolgt fertigungstechnisch bevorzugt mittels Stumpfschweißen. 1 and 2 show in perspective views a holder 1 , in the three busbars 2 each in first shots 3 are guided. The busbars 2 are arranged side by side so that their flat sides are aligned in planes. The busbars 2 run in the exemplary embodiment shown in a right angle, the in 1 at the bottom of the bracket 1 shown, laterally protruding ends of the busbars 2 in the assembled state with power semiconductor modules, which comprise a plurality of interconnected power semiconductors, in particular insulated gate bipolar transistors (IGBT). The joining is preferably made by means of butt welding.

Die Stromschienen 2 sind formschlüssig in den ersten Aufnahmen 3 gehalten. Die Halterung 1 umfasst ferner zweite Aufnahmen 4, die schlitzförmig ausgebildet sind und im Bereich der ersten Aufnahme 3 angeordnet sind. In den zweiten Aufnahmen 4 sind jeweils Flussleitstücke 5 angeordnet, welche eine U-förmige Gestalt aufweisen und sich um einen Teil des Umfangs der jeweiligen Stromschiene 2 erstrecken. Zwischen dem Flussleitstück 5 und der Stromschiene 3 befindet sich ein elektrisch isolierender Abschnitt 6 der Halterung 1, welcher aus Kunststoff besteht. Das Flussleitstück 5 ist in der zweiten Aufnahme 4 form- und kraftschlüssig eingepresst und mittels eines nicht näher dargestellten Rastmittels, welches die Form einer Rastnase aufweist, fixiert. The busbars 2 are form-fitting in the first recordings 3 held. The holder 1 also includes second recordings 4 , which are slit-shaped and in the area of the first recording 3 are arranged. In the second shots 4 are each flux guides 5 arranged, which have a U-shaped configuration and around a part of the circumference of the respective busbar 2 extend. Between the flux guide 5 and the busbar 3 there is an electrically insulating section 6 the holder 1 , which consists of plastic. The flux guide 5 is in the second shot 4 positively and non-positively pressed and fixed by means of a locking means, not shown, which has the shape of a latch.

Das Flussleitstück 5 ist aus einem magnetisch hochpermeablen Material, in dem exemplarisch gezeigten Beispiel aus Weicheisen, gebildet und dient in an sich bekannter Art und Weise zur Konzentration der magnetischen Flussdichte, so dass der in der jeweiligen Stromschiene 2 geführte Strom besonders genau über eine Magnetfeldmessung erfassbar ist. The flux guide 5 is made of a magnetically highly permeable material, in the example shown by way of soft iron, and is used in a conventional manner for the concentration of the magnetic flux density, so that in the respective busbar 2 guided current is detected particularly accurately by a magnetic field measurement.

Enden 7 der U-förmigen Flussleitstücke 5 ragen jeweils seitlich aus den zweiten Aufnahmen 4 heraus. Im diesem Bereich sind jeweils Hall-Sensoren 8 angeordnet, deren Lagen 2 zu entnehmen sind. Die Hall-Sensoren 8 sind als Teil eines Elektronikmoduls 9 mit weiteren elektronischen Bauteilen auf einer Leiterplatte verschaltet. end up 7 the U-shaped flux guides 5 each protrude laterally from the second shots 4 out. In this area are each hall sensors 8th arranged, their positions 2 can be seen. The Hall sensors 8th are as part of an electronics module 9 interconnected with other electronic components on a circuit board.

Die Position der auf der Leiterplatte angeordneten Hall-Sensoren 8 bezüglich der freiliegenden Enden 7 der Flussleitstücke 7 wird von Befestigungselementen 10, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel Buchsen 11 sind, bereitgestellt. In den Buchsen 11 sind nicht näher dargestellte Befestigungsschrauben geführt, die in ein Gehäuseteil eingreifen, an welchem auch das Elektronikmodul 9 befestigt ist. Die Halterung 1 ist also, wie in 1 dargestellt, mit dem das Elektronmodul 9 aufnehmenden Gehäuseteil verschraubt, so dass die Lage und Orientierung der an die Flussleitstücke 5 berührungslos angekoppelten Hall-Sensoren 8 in einer definierten Art und Weise fest vorgegeben ist. Die in der Halterung 1 geführten Stromschienen 2 bilden im Verbund mit dem Elektronikmodul 9 eine stoß- und erschütterungsfeste Bauteilanordnung 13, die eine zuverlässige Erfassung der in der jeweiligen Stromschiene 2 fließenden Stromstärke sicherstellt. The position of the Hall sensors arranged on the circuit board 8th regarding the exposed ends 7 the flux guides 7 is made of fasteners 10 which in the embodiment shown jacks 11 are provided. In the jacks 11 not shown fastening screws are guided, which engage in a housing part, on which also the electronic module 9 is attached. The holder 1 So, as in 1 represented, with which the electron module 9 screwed receiving housing part, so that the position and orientation of the to the Flussleitstücke 5 Contactless coupled Hall sensors 8th is fixed in a defined manner. The in the holder 1 guided busbars 2 form in conjunction with the electronic module 9 a shock and vibration resistant component assembly 13 that provides reliable detection of in the respective power rail 2 ensures flowing current.

Konkret handelt es sich bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel um eine Anwendung in einem elektrisch angetrieben Kraftfahrzeug. Die Ausführung der 1 bzw. 2 mit den drei gezeigten Stromschienen 2 dient der Zuführung eines Wechselstroms an einen Elektromotor, der zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Das Elektronikmodul 9 mit den Hall-Sensoren 9 messen die in den einzelnen Stromschienen 2 fließenden Stromstärken für jede Phase getrennt. Specifically, the embodiment shown in the figures is an application in an electrically driven motor vehicle. The execution of 1 respectively. 2 with the three busbars shown 2 serves to supply an alternating current to an electric motor, which is designed for propulsion of the motor vehicle. The electronics module 9 with the Hall sensors 9 measure those in the individual busbars 2 flowing currents for each phase separately.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Schnittdarstellung. In der dargestellten Halterung 1 ist lediglich eine einzelne Stromschiene 2 geführt ist. Im Übrigen entspricht die gezeigte Ausführung dem ersten Aufführungsbeispiel der 1 und 2. Insbesondere ist das U-förmige Flussleitstück 5 derart in die ersten Aufnahme 4 eingepresst, dass die Enden 7 randseitig aus der Halterung 1 herausragen. Dabei ist das Flussleitstück 2 kraftschlüssig von jeweils an gegenüberliegenden Seiten des Flussleitstücks 5 angeordneten Verpresselementen 14 gehalten. Beim Einpressen des Flussleitstücks 5 in die Halterung 1 wird dieses in einer Richtung verspannt und somit in der Aufnahme 5 verklemmt. 3 shows a further embodiment of the invention in a schematic sectional view. In the illustrated holder 1 is just a single busbar 2 is guided. Incidentally, the embodiment shown corresponds to the first performance example of 1 and 2 , In particular, the U-shaped flux guide 5 so in the first shot 4 pressed in that ends 7 at the edge of the holder 1 protrude. This is the flux guide 2 non-positively from each on opposite sides of the flux guide 5 arranged Verpresselementen 14 held. When pressing in the flux guide 5 in the holder 1 this is braced in one direction and thus in the recording 5 jammed.

In der senkrecht zur Zeichenebene der 3 verlaufenden Richtung wird das Flussleitstück 5 von Rastmittel form- und/oder kraftschlüssig gehalten, welches in dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel als Rastnase ausgeführt ist, die eine obere Hinterkante des Flussleitstücks 5 übergreift. In the perpendicular to the plane of the 3 extending direction becomes the flux guide 5 held positively and / or non-positively by locking means, which in the in 4 shown embodiment is designed as a latching nose, which has an upper trailing edge of the flux guide 5 overlaps.

Sowohl die Verpresselemente 14 als auch das Rastmittel 5 sind einstückig mit der Halterung gebildet. Both the pressing elements 14 as well as the locking means 5 are integrally formed with the holder.

Die Halterung 1 ist eine Kunststoffumspritzung der Stromschiene bzw. der Stromschienen 2, d.h. die Halterung 1 wird mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt, bei dem die Stromschienen 2 beim Urformen der Halterung 1 in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt wird, welches anschließend mit Kunststoff verfüllt wird. Beim Spritzgießen wird das Rastmittel und die Verpresselemente zum Fixieren des Flussleitstücks 5 an der Halterung 1 gebildet, d.h. das Rastmittel ist in der Halterung 1 integriert. Das Flussleitstück 5 wird anschließend in die so hergestellte Halterung 1 eingepresst, was mit einer plastischen Verformung der Halterung 1 einhergeht. The holder 1 is a Kunststoffumspritzung the busbar or busbars 2 ie the holder 1 is manufactured by means of an injection molding process in which the busbars 2 during prototyping of the holder 1 is placed in an injection mold, which is then filled with plastic. In injection molding, the locking means and the pressing elements for fixing the flux guide 5 on the bracket 1 formed, ie the locking means is in the holder 1 integrated. The flux guide 5 is then in the holder thus prepared 1 pressed, resulting in a plastic deformation of the holder 1 accompanied.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht hierdurch eingeschränkt. Andere Variationen und Kombinationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne vom wesentlichen Gedanken der Erfindung zu abzuweichen. Although the invention has been illustrated and described in detail by the preferred embodiments, the invention is not limited thereby. Other variations and combinations may be deduced therefrom by those skilled in the art without departing from the essential spirit of the invention.

Claims

Bracket ( 1 ) for at least one busbar ( 2 ) comprising at least one fastening element ( 10 ) for attachment to a housing part for an electronics module ( 9 ), adapted to a contour of the busbar first receptacle ( 3 ) and a second recording ( 4 ) for a sheet-shaped flux guide ( 5 ) such that in the second shot ( 4 ) arranged flux guide ( 5 ) in the first recording ( 3 ) arranged busbar ( 2 ) at least partially peripherally surrounds.

Bracket ( 1 ) according to claim 1, wherein the flux guide ( 5 ) is substantially U-shaped and thus with respect to the busbar ( 2 ) is arranged, that the flux guide ( 5 ) via one of the two flat sides of the busbar ( 2 ).

Bracket ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the flux guide consists of a magnetically highly permeable material.

Bracket ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the holder ( 1 ) by overmolding the at least one busbar ( 5 ) is formed with a plastic.

Bracket ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the fastening element ( 10 ) one in the holder ( 1 ) integrated socket ( 11 ).

Bracket ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein a plurality of first recordings ( 3 ) for busbars ( 2 ) with respectively assigned second recordings ( 4 ) for flux guides ( 5 ) are arranged side by side.

Bracket ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein latching means ( 15 ) and / or at least one pressing element ( 14 ) for non-positive and / or positive fastening of the flux guide ( 5 ) are provided.

Component arrangement ( 13 ) for a power electronics, in particular an electrically driven motor vehicle, comprising at least one busbar ( 2 ) and a flux guide whose position by means of a holder ( 1 ) according to one of the preceding claims with regard to an electronic module ( 9 ) is fixed in place.

Component arrangement ( 13 ) according to claim 8, wherein at least one end ( 7 ) of the flux guide ( 5 ) laterally from the second receptacle ( 4 protrudes) and in the region of the laterally projecting end ( 7 ) a Hall sensor ( 8th ) for the measurement of the by the busbar ( 2 ) flowing stream is arranged.

Method for producing a holder ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, wherein at least one busbar ( 2 ) is inserted into an injection mold, which is a for mounting ( 1 ) has complementary shape and is filled with plastic material during the subsequent injection molding.

Method according to Claim 10, in which latching means ( 15 ) for non-positive and / or positive fastening of the flux guide ( 5 ) in the second picture ( 4 ) on the bracket ( 1 ) are formed.

Method according to claim 10 or 11, wherein during injection molding at least one compression element ( 14 ) for non-positive attachment of the flux guide ( 5 ) on the bracket ( 1 ), in particular in the area of the second recording ( 4 ) is formed.