DE102020107131A1 - Power electronics unit and motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Eine Leistungselektronikeinheit (14) für ein Kraftfahrzeug hat ein elektrisch leitendes Gehäuse (18), wenigstens ein erstes elektrisch leitendes Abschirmelement (20) und zumindest eine Leiterplatine (22). Das Abschirmelement (20) ist derart im Gehäuse (18) angeordnet, dass ein erster Bereich (34) und ein zweiter Bereich (36) im Gehäuse (18) ausgebildet sind, die durch das Abschirmelement (20) voneinander elektromagnetisch abgeschirmt sind. Die Leiterplatine (22) ist abschnittsweise sowohl im ersten als auch im zweiten Bereich (34, 36) angeordnet. Das Abschirmelement (20) ist lösbar an der Leiterplatine (22) befestigt und elektrisch mit einem Teil der Leiterplatine (22) verbunden. Ferner ist ein Kraftfahrzeug mit einer Leistungselektronikeinheit (14) gezeigt.A power electronics unit (14) for a motor vehicle has an electrically conductive housing (18), at least one first electrically conductive shielding element (20) and at least one printed circuit board (22). The shielding element (20) is arranged in the housing (18) in such a way that a first region (34) and a second region (36) are formed in the housing (18) and are electromagnetically shielded from one another by the shielding element (20). The printed circuit board (22) is arranged in sections both in the first and in the second area (34, 36). The shielding element (20) is detachably attached to the printed circuit board (22) and electrically connected to part of the printed circuit board (22). A motor vehicle with a power electronics unit (14) is also shown.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leistungselektronikeinheit für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a power electronics unit for a motor vehicle and a motor vehicle.

Eine Leistungselektronikeinheit wird üblicherweise in einem Elektrokraftfahrzeug oder in einem Hybridelektrokraftfahrzeug verwendet. Die Leistungselektronikeinheit stellt dabei sicher, dass einem Elektromotor von einer Antriebsbatterie des Kraftfahrzeugs die gewünschte Leistung zur Verfügung gestellt wird. Beispielsweise wandelt die Leistungselektronikeinheit dabei über einen Wechselrichter die Gleichspannung der Batterie in eine Wechselspannung für den Elektromotor um. Zusätzlich weist die Leistungselektronikeinheit sensible Elektronikbauteile auf, insbesondere Messelektronik, die von den elektromagnetischen Feldern des Wechselrichters beeinflusst wird, was unerwünscht ist.A power electronics unit is usually used in an electric vehicle or in a hybrid electric vehicle. The power electronics unit ensures that the desired power is made available to an electric motor from a drive battery of the motor vehicle. For example, the power electronics unit converts the DC voltage of the battery into an AC voltage for the electric motor via an inverter. In addition, the power electronics unit has sensitive electronic components, in particular measuring electronics, which are influenced by the electromagnetic fields of the inverter, which is undesirable.

Aus dem Stand der Technik ist es daher bekannt, die Komponenten der Leistungselektronikeinheit, also die Elektronikbauteile, entsprechend eines Zonenkonzepts in zwei voneinander elektrisch abgeschirmten Bereichen eines Gehäuses der Leistungselektronikeinheit anzuordnen. Die Bereiche sind üblicherweise durch ein Abschirmelement voneinander getrennt, wobei das Abschirmelement an einer Leiterplatine der Leistungselektronikeinheit angelötet sein kann.It is therefore known from the prior art to arrange the components of the power electronics unit, that is to say the electronic components, in accordance with a zone concept in two areas of a housing of the power electronics unit that are electrically shielded from one another. The areas are usually separated from one another by a shielding element, it being possible for the shielding element to be soldered to a printed circuit board of the power electronics unit.

Aufgrund der Lötverbindung ist es aufwendig, das Abschirmelement und die Leiterplatine nachträglich, also nach der Befestigung des Abschirmelements an der Leiterplatine, relativ zueinander auszurichten oder Komponenten der Leiterplatine auszutauschen.Because of the soldered connection, it is expensive to subsequently align the shielding element and the printed circuit board relative to one another, that is, after the shielding element has been fastened to the printed circuit board, or to replace components of the printed circuit board.

Außerdem ist es bekannt, Abschirmungen zwischen den Bereichen durch Zwischenwände des Gehäuses zu realisieren. Diese Zwischenwände benötigen jedoch sehr viel Platz innerhalb des Gehäuses und weisen starke Beschränkungen auf, da sich z.B. bei Leitungsdurchführungen Hinterschneidungen ergeben können und somit komplexe Werkzeuge benötigt werden.It is also known to provide shielding between the areas by means of partition walls of the housing. These partition walls, however, require a lot of space within the housing and have severe restrictions, as undercuts can arise in cable bushings, for example, and complex tools are therefore required.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Leistungselektronikeinheit und ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, womit die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet.It is the object of the invention to provide a power electronics unit and a motor vehicle, which overcomes the disadvantages known from the prior art.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Leistungselektronikeinheit für ein Kraftfahrzeug, die ein elektrisch leitendendes Gehäuse, wenigstens ein erstes elektrisch leitendes Abschirmelement und zumindest eine Leiterplatine hat. Das Abschirmelement ist derart im Gehäuse angeordnet, dass ein erster Bereich und ein zweiter Bereich im Gehäuse ausgebildet sind, die durch das Abschirmelement voneinander elektromagnetisch abgeschirmt sind. Dabei ist die Leiterplatine abschnittsweise sowohl im ersten als auch im zweiten Bereich angeordnet. Das Abschirmelement ist lösbar an der Leiterplatine befestigt und elektrisch mit einem Teil der Leiterplatine verbunden.The object of the invention is achieved by a power electronics unit for a motor vehicle which has an electrically conductive housing, at least one first electrically conductive shielding element and at least one printed circuit board. The shielding element is arranged in the housing in such a way that a first area and a second area are formed in the housing, which are electromagnetically shielded from one another by the shielding element. The printed circuit board is arranged in sections both in the first and in the second area. The shielding element is releasably attached to the printed circuit board and is electrically connected to a part of the printed circuit board.

Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, das Abschirmelement über eine lösbare Verbindung an der Leiterplatine zu befestigen. Auf diese Weise wird eine einfache und kompakte Montage der Leistungselektronikeinheit ermöglicht, wobei die Montage insbesondere keine komplexen, nicht automatisierbaren Arbeitsschritte aufweist, wie das Durchfädeln von Leitungen zwischen den Bereichen des Gehäuses. Zudem kann das Abschirmelement zerstörungsfrei von der Leiterplatine gelöst werden und wieder mit dieser verbunden werden, sodass Fehler und Ausfälle von Komponenten der Leiterplatine einfach analysiert und diese Komponenten gegebenenfalls ausgetauscht werden können. Zusätzlich sind Komponenten der lösbaren Verbindung sowohl an dem Abschirmelement als auch an der Leiterplatine angeordnet, sodass gleichzeitig eine präzise relative Positionierung des Abschirmelements und der Leiterplatine ermöglicht wird.The invention is based on the basic idea of attaching the shielding element to the printed circuit board via a detachable connection. In this way, simple and compact assembly of the power electronics unit is made possible, the assembly in particular not having any complex, non-automatable work steps, such as the threading of lines between the areas of the housing. In addition, the shielding element can be detached from the circuit board in a non-destructive manner and reconnected to it, so that errors and failures of components of the circuit board can be easily analyzed and these components can be replaced if necessary. In addition, components of the releasable connection are arranged both on the shielding element and on the printed circuit board, so that at the same time precise relative positioning of the shielding element and the printed circuit board is made possible.

Da sich die Leiterplatine über beide Bereiche erstreckt, ergibt sich zudem ein kostengünstiger Aufbau der gesamten Leistungselektronikeinheit, da nicht mehrere Leiterplatinen einzeln in den jeweiligen Bereichen angeordnet werden müssen, wodurch der Montageaufwand entsprechend erhöht wäre.Since the printed circuit board extends over both areas, there is also a cost-effective structure of the entire power electronics unit, since several printed circuit boards do not have to be arranged individually in the respective areas, which would increase the assembly effort accordingly.

Grundsätzlich weisen die Bereiche keine Durchführung oder ähnliches auf, da sich die Leiterplatine über die beiden Bereiche erstreckt, sodass über die Leiterplatine selbst die elektrische Verbindung der Komponenten erfolgen kann, die den beiden Bereichen zugeordnet sind bzw. aufgrund der Abschirmung elektromagnetisch voneinander getrennt sind. Somit werden Kabelverbindungen reduziert und einzelne kleine Leiterplatinen werden durch eine (oder wenige) große Leiterplatinen ersetzt, sodass der Montageaufwand sowie die Produktionskosten geringer sind.Basically, the areas have no feedthrough or the like, since the circuit board extends over the two areas, so that the electrical connection of the components that are assigned to the two areas or are electromagnetically separated from one another due to the shielding can take place via the circuit board itself. This reduces cable connections and individual small circuit boards are replaced by one (or a few) large circuit boards, so that the assembly effort and production costs are lower.

Das Abschirmelement unterteilt das Gehäuse beispielsweise in einen Hochvoltbereich und einen Niedervoltbereich. In den entsprechenden Bereichen können Komponenten der Leistungselektronikeinheit angeordnet sein, die unterschiedlichen Spannungen ausgesetzt und somit eine entsprechend andere elektromagnetische Verträglichkeit aufweisen.The shielding element divides the housing into a high-voltage area and a low-voltage area, for example. Components of the power electronics unit that are exposed to different voltages and thus have a correspondingly different electromagnetic compatibility can be arranged in the corresponding areas.

Alternativ ist es auch denkbar, dass alle elektrischen Störquellen, wie Spannungswandler und Wechselrichter, in einem Bereich, beispielsweise dem ersten, und alle Störsenken, wie sensible Elektronik, in dem anderen Bereich angeordnet sind, beispielsweise in dem zweiten Bereich.Alternatively, it is also conceivable that all electrical interference sources, such as voltage converters and inverters, are arranged in one area, for example the first, and all interference sinks, such as sensitive electronics, are arranged in the other area, for example in the second area.

Die an die Bereiche angrenzenden Komponenten, also das Gehäuse und das Abschirmelement, sind elektrisch leitend und bilden dementsprechend jeweils einen faradayschen Käfig für den ersten bzw. zweiten Bereich, sodass die in dem einen Bereich erzeugten elektromagnetischen Felder die elektrischen Komponenten des anderen Bereichs nicht beeinflussen können. Dies ermöglicht eine sehr gute elektromagnetische Abschirmung der Bereiche voneinander.The components adjoining the areas, i.e. the housing and the shielding element, are electrically conductive and accordingly each form a Faraday cage for the first and second area, so that the electromagnetic fields generated in one area cannot influence the electrical components in the other area . This enables very good electromagnetic shielding of the areas from one another.

Die Leiterplatine kann einen Träger aufweisen, beispielsweise aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, wie einem schwer entflammbaren und flammenhemmenden Verbundwerkstoff, insbesondere der Klasse FR-4. Auf dem Träger können elektrisch leitende Schichten angeordnet sein, die eine entsprechende Signalübertragung ermöglichen. Die Leiterplatine hat also einen üblichen Aufbau und ist dementsprechend günstig in der Herstellung.The printed circuit board can have a carrier, for example made of a glass fiber reinforced plastic, such as a flame-retardant and flame-retardant composite material, in particular of class FR-4. Electrically conductive layers, which enable a corresponding signal transmission, can be arranged on the carrier. The printed circuit board therefore has a conventional structure and is accordingly cheap to manufacture.

Beispielsweise weist die Leiterplatine eine Leiterbahn als elektrisch leitende Schicht auf, die abschnittsweise sowohl im erstem Bereich als auch im zweiten Bereich angeordnet ist und die wenigstens eine elektrische Komponente des ersten Bereichs mit wenigstens einer elektrischen Komponente des zweiten Bereichs elektrisch verbindet. Auf diese Weise lassen sich, wie bereits erläutert, Durchbrüche in dem Abschirmelement und entsprechende Kabelführungen zwischen den Bereichen vermeiden, die die elektromagnetische Abschirmung beeinträchtigen würden. Auch wird so die Gesamtanzahl an Komponenten der Leistungselektronikeinheit reduziert, sodass die Leistungselektronikeinheit mit einem geringeren Montageaufwand und dementsprechend kostengünstig hergestellt werden kann.For example, the printed circuit board has a conductor track as an electrically conductive layer which is arranged in sections both in the first area and in the second area and which electrically connects at least one electrical component of the first area to at least one electrical component of the second area. In this way, as already explained, breakthroughs in the shielding element and corresponding cable guides between the areas, which would impair the electromagnetic shielding, can be avoided. The total number of components of the power electronics unit is also reduced in this way, so that the power electronics unit can be manufactured with less installation effort and accordingly inexpensively.

Die Leiterplatine kann auch eine mit dem Massepotential verbundene elektrisch leitende Schicht aufweisen, also eine mit dem Gehäuse elektrisch verbundene Schicht, und das Abschirmelement kann die mit dem Massepotential verbundene elektrische leitende Schicht kontaktieren.The printed circuit board can also have an electrically conductive layer connected to the ground potential, that is to say a layer electrically connected to the housing, and the shielding element can contact the electrically conductive layer connected to the ground potential.

Beispielsweise ist die elektrisch leitende Schicht auf entgegengesetzten Seiten des Trägers angeordnet und über Durchkontaktierungen („VIAs“) miteinander verbunden. Somit ist das Abschirmelement auch über die Leiterplatine mit dem Gehäuse elektrisch leitend verbunden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Leiterplatine, das Gehäuse und das Abschirmelement auf demselben elektrischen Potential liegen.For example, the electrically conductive layer is arranged on opposite sides of the carrier and connected to one another via plated-through holes (“VIAs”). The shielding element is thus also connected to the housing in an electrically conductive manner via the printed circuit board. This ensures that the printed circuit board, the housing and the shielding element are at the same electrical potential.

Die Leiterplatine kann am Gehäuse befestigt sein, insbesondere lösbar. Dies ermöglicht eine einfache Montage der Leiterplatine innerhalb des Gehäuses. Auch kann die Leiterplatine schwimmend am Gehäuse befestigt sein, was eine vibrationssichere Lagerung zur Folge hat.The printed circuit board can be fastened to the housing, in particular releasably. This enables simple assembly of the printed circuit board within the housing. The printed circuit board can also be attached to the housing in a floating manner, which results in vibration-proof storage.

Ein Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Abschirmelement mittels einer Steckverbindung an der Leiterplatine befestigt ist. Das Abschirmelement kann also ohne zusätzliches Werkzeug in die Leiterplatine eingesteckt (und befestigt) werden. Gleichzeitig wird durch die Anordnung der Komponenten der Steckverbindung eine präzise relative Positionierung zwischen Abschirmelement und Leiterplatine ermöglicht.One aspect of the invention provides that the shielding element is attached to the printed circuit board by means of a plug connection. The shielding element can therefore be plugged into the printed circuit board (and fastened) without any additional tools. At the same time, the arrangement of the components of the plug connection enables precise relative positioning between the shielding element and the printed circuit board.

Mit anderen Worten ist das Abschirmelement steckbar, also einsteckbar in die Leiterplatine.In other words, the shielding element can be plugged, that is, it can be plugged into the printed circuit board.

Alternativ kann das Abschirmelement über eine Schraubverbindung, eine Rastverbindung, oder einer Stift- und Bolzenverbindung an der Leiterplatine befestigt sein.Alternatively, the shielding element can be attached to the printed circuit board via a screw connection, a latching connection, or a pin and bolt connection.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann das Abschirmelement einen endseitigen Fortsatz aufweisen. Dabei ist das Abschirmelement mittels des Fortsatzes in eine Öffnung der Leiterplatine eingesteckt, insbesondere eingepresst. Gleichzeitig kann dabei eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt werden. Somit wird eine lötfreie elektrische Verbindung zwischen Abschirmelement und Leiterplatine bereitgestellt.In one embodiment of the invention, the shielding element can have an extension at the end. In this case, the shielding element is inserted, in particular pressed into, an opening in the printed circuit board by means of the extension. At the same time, an electrically conductive connection can be established. A solder-free electrical connection is thus provided between the shielding element and the printed circuit board.

Der Fortsatz kann sich durch die Leiterplatine hindurch erstrecken. Dabei kontaktiert der Fortsatz außenseitig die Leiterplatine, insbesondere eine Umrandung der Öffnung, über die gesamte Dicke der Leiterplatine, sodass die Leiterplatine und der Fortsatz eine große Kontaktfläche aufweisen.The extension can extend through the circuit board. The extension makes contact on the outside with the printed circuit board, in particular a border of the opening, over the entire thickness of the printed circuit board, so that the printed circuit board and the extension have a large contact area.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist an der Leiterplatine eine Befestigungsklemme befestigt, insbesondere an die Leiterplatine angelötet ist, und das Abschirmelement zwischen Klemmabschnitten der Befestigungsklemme eingeklemmt. Dabei ist das Abschirmelement über die Befestigungsklemme elektrisch leitend mit Leiterplatine verbunden. Durch das Einklemmen des Abschirmelements wird gleichzeitig eine präzise Positionierung ermöglicht und die elektrische Kontaktierung zwischen Abschirmelement und Leiterplatine sichergestellt.In one embodiment of the invention, a fastening clamp is fastened to the printed circuit board, in particular is soldered to the printed circuit board, and the shielding element is clamped between clamping sections of the fastening clamp. The shielding element is connected to the printed circuit board in an electrically conductive manner via the fastening clamp. Clamping the shielding element enables precise positioning and ensures electrical contact between the shielding element and the printed circuit board.

Beispielsweise ist der endseitige Fortsatz des Abschirmelements zwischen die Klemmabschnitte eingesteckt.For example, the end-side extension of the shielding element is inserted between the clamping sections.

Um die Leiterplatine an einer beliebigen Position innerhalb des Gehäuses positionieren zu können, insbesondere hinsichtlich der Höhe der Leiterplatine im Gehäuse, kann ein weiteres Abschirmelement vorgesehen sein, das elektrisch leitend mit der Leiterplatine verbunden und an dieser befestigt ist, insbesondere lösbar befestigt oder angelötet. Dabei ist das weitere Abschirmelement auf einer Seite der Leiterplatine befestigt, die zur Befestigungsseite des ersten Abschirmelements entgegengesetzt ist.In order to be able to position the printed circuit board at any position within the housing, in particular with regard to the height of the printed circuit board in the housing, a further shielding element can be provided, which is electrically conductively connected to the printed circuit board and attached to it, in particular releasably attached or soldered on. The further shielding element is fastened to one side of the printed circuit board which is opposite to the fastening side of the first shielding element.

Die Abschirmelemente sind also auf beiden Seiten der Leiterplatine angeordnet und bilden im Wesentlichen eine Trennwand zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich aus. Dabei ist unter „im Wesentlichen“ zu verstehen, dass die Abschirmelemente nicht miteinander verbunden sein müssen, sondern durch die Leiterplatine voneinander getrennt sind.The shielding elements are thus arranged on both sides of the printed circuit board and essentially form a partition between the first and the second area. In this context, “essentially” is to be understood as meaning that the shielding elements do not have to be connected to one another, but are separated from one another by the printed circuit board.

Die beiden Abschirmelemente können jedoch auch miteinander verbunden sein, beispielsweise innerhalb der Öffnungen in der Leiterplatine.The two shielding elements can, however, also be connected to one another, for example within the openings in the printed circuit board.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das weitere Abschirmelement zumindest eine Ausnehmung auf, in die der Fortsatz des ersten Abschirmelements hineinragt. Auf diese Weise werden die Spalte zwischen erstem und zweitem Bereich möglichst klein gehalten und somit auch hochfrequente elektromagnetische Felder abgeschirmt.In one embodiment of the invention, the further shielding element has at least one recess into which the extension of the first shielding element protrudes. In this way, the gaps between the first and second areas are kept as small as possible and thus high-frequency electromagnetic fields are also shielded.

Die Leistungselektronikeinheit kann eine weitere Leiterplatine aufweisen, die abschnittsweise sowohl im ersten als auch im zweiten Bereich angeordnet ist, wobei das Abschirmelement an die weitere Leiterplatine angelötet ist oder lösbar mit dieser verbunden ist. Auf diese Weise können mehr elektrische Komponenten innerhalb des entsprechenden Bereichs angeordnet werden, nämlich auf zwei Leiterplatinen.The power electronics unit can have a further printed circuit board which is arranged in sections both in the first and in the second area, the shielding element being soldered to the further printed circuit board or detachably connected to it. In this way, more electrical components can be arranged within the corresponding area, namely on two printed circuit boards.

Die Leiterplatinen sind zueinander beabstandet und können über eine elektrische Leitung miteinander verbunden sein. Entsprechend können die elektrischen Komponenten eines Bereichs auf verschiedenen Leiterplatinen angeordnet sein, wodurch eine kompakte Bauweise der Leistungselektronikeinheit ermöglicht wird.The printed circuit boards are spaced apart from one another and can be connected to one another via an electrical line. Correspondingly, the electrical components of an area can be arranged on different printed circuit boards, which enables a compact design of the power electronics unit.

Um das Gewicht der Leistungselektronikeinheit zu reduzieren, kann das Abschirmelement ein, insbesondere gestanztes, Abschirmblech sein, beispielsweise aus Aluminium.In order to reduce the weight of the power electronics unit, the shielding element can be a, in particular stamped, shielding plate, for example made of aluminum.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Abschirmelement einen umgeformten Randabschnitt auf. Dabei kontaktiert das Abschirmelement eine Innenwand des Gehäuses elektrisch leitend über den wenigstens einen Randabschnitt. Durch den umgeformten Randabschnitt haben das Abschirmelement und das Gehäuse eine große Kontaktfläche miteinander.In one embodiment of the invention, the shielding element has a deformed edge section. In this case, the shielding element makes electrically conductive contact with an inner wall of the housing via the at least one edge section. Due to the deformed edge section, the shielding element and the housing have a large contact area with one another.

Das Abschirmelement kann an einer gemeinsamen Seite zwei, in entgegengesetzte Richtungen umgeformte Randabschnitte aufweisen. Auf diese Weise wird die Abstützung des Abschirmelements am Gehäuse verbessert.On a common side, the shielding element can have two edge sections which are deformed in opposite directions. In this way, the support of the shielding element on the housing is improved.

Um eine Elastizität der Randabschnitte zu verbessern, können die Randabschnitte eine Einkerbung aufweisen.In order to improve the elasticity of the edge sections, the edge sections can have a notch.

Die Randabschnitte können abschnittsweise und in entgegengesetzte Richtungen abgekantet oder gebogen sein. Insofern lassen sich die umgeformten Randabschnitte nachträglich realisieren, beispielsweise vor der Montage des Abschirmelements.The edge sections can be folded or bent in sections and in opposite directions. In this respect, the reshaped edge sections can be implemented subsequently, for example before the shielding element is installed.

Zur Abführung der innerhalb des Gehäuses entstehenden Wärme, kann das Gehäuse einen Kühlmittelzulauf und einen Kühlmittelablauf aufweisen sowie einen den Kühlmittelzulauf und Kühlmittelablauf fluidisch verbindenden Kühlmittelkanal.To dissipate the heat generated within the housing, the housing can have a coolant inlet and a coolant outlet and a coolant duct fluidically connecting the coolant inlet and coolant outlet.

Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem durch ein Kraftfahrzeug gelöst, das eine zuvor genannte Leistungselektronikeinheit hat.The object of the invention is also achieved by a motor vehicle that has the aforementioned power electronics unit.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen, auf die im Folgenden Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

  • - 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,
  • - 2 eine Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Leistungselektronikeinheit in einer ersten Ausführungsform,
  • - 3 eine Detailansicht des Details III in 2,
  • - 4 eine Draufsicht auf das Abschirmelement der 2,
  • - 5 eine Detailansicht eines Details V in 2,
  • - 6 eine Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Leistungselektronikeinheit in einer zweiten Ausführungsform,
  • - 7 und 8 eine Seitenansicht und eine Ansicht von unten eines Abschirmelements der 6,
  • - 9 eine Längsschnittansicht der Leistungselektronikeinheit im Bereich A der 6, und
  • - 10 eine weitere Ausgestaltung der Befestigung des Abschirmelements an der Leiterplatine.
Further features and advantages of the invention emerge from the following description and from the accompanying drawings, to which reference is made below. In the drawings show:
  • - 1 a schematic side view of a motor vehicle according to the invention,
  • - 2 a cross-sectional view of a power electronics unit according to the invention in a first embodiment,
  • - 3 a detailed view of the detail III in 2 ,
  • - 4th a plan view of the shielding element of 2 ,
  • - 5 a detailed view of a detail V in 2 ,
  • - 6th a cross-sectional view of a power electronics unit according to the invention in a second embodiment,
  • - 7th and 8th a side view and a view from below of a shielding element of FIG 6th ,
  • - 9 a longitudinal sectional view of the power electronics unit in area A of FIG 6th , and
  • - 10 a further embodiment of the fastening of the shielding element on the printed circuit board.

1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs 10. Beispielsweise ist das Kraftfahrzeug 10 ein Elektrokraftfahrzeug oder ein Hybridelektrokraftfahrzeug . 1 shows a schematic side view of a motor vehicle 10 . For example, the motor vehicle 10 an electric vehicle or a hybrid electric vehicle.

Das Kraftfahrzeug 10 hat einen Elektromotor 12, eine Leistungselektronikeinheit 14 und eine Batterie 16 zum Antrieb des Kraftfahrzeugs 10, beispielsweise einen Hochvoltspeicher.The car 10 has an electric motor 12th , a power electronics unit 14th and a battery 16 to drive the motor vehicle 10 , for example a high-voltage battery.

Die Leistungselektronikeinheit 14 ist dabei, wie durch die Striche dargestellt, mit dem Elektromotor 12 und der Batterie 16 verbunden, und versorgt den Elektromotor 12 mit der Leistung der Batterie 16. Beispielsweise wandelt die Leistungselektronikeinheit 14 die von der Batterie 16 bereitgestellte Gleichspannung in eine Wechselspannung um und legt diese an entsprechenden Kontakten des Elektromotors 12 an.The power electronics unit 14th is, as shown by the lines, with the electric motor 12th and the battery 16 connected, and supplies the electric motor 12th with the performance of the battery 16 . For example, the power electronics unit converts 14th those from the battery 16 The provided direct voltage is converted into an alternating voltage and applies this to the corresponding contacts of the electric motor 12th at.

2 zeigt eine Querschnittansicht der Leistungselektronikeinheit 14, wobei zusätzlich das Koordinatensystem dargestellt ist, das im Folgenden verwendet wird, um Aspekte der Leistungselektronikeinheit 14 zu zeigen. 2 shows a cross-sectional view of the power electronics unit 14th , wherein the coordinate system is also shown, which is used in the following to describe aspects of the power electronics unit 14th to show.

Das Koordinatensystem ist durch die Längsrichtung L, die Querrichtung Q und die Hochrichtung H der Leistungselektronikeinheit 14 definiert. Im Folgenden wird die Einbaulage einzelner Elemente der Leistungselektronikeinheit 14 mithilfe des Koordinatensystems veranschaulicht.The coordinate system is through the longitudinal direction L, the transverse direction Q and the vertical direction H the power electronics unit 14th Are defined. The following is the installation position of individual elements of the power electronics unit 14th illustrated using the coordinate system.

Die Leistungselektronikeinheit 14 (siehe 2) hat ein elektrisch leitendes Gehäuse 18, das auch als Außengehäuse bezeichnet wird. Zudem umfasst die Leistungselektronikeinheit 14 ein innerhalb des Gehäuses 18 angeordnetes Abschirmelement 20 und eine Leiterplatine 22.The power electronics unit 14th (please refer 2 ) has an electrically conductive housing 18th , which is also known as the outer housing. The power electronics unit also includes 14th one inside the case 18th arranged shielding element 20th and a printed circuit board 22nd .

In der Ausgestaltung der 2 ist das Gehäuse 18 durch einen schalenförmigen Grundkörper 24 und einem an dem Grundkörper 24 befestigten Deckel 26 gebildet. Beispielsweise ist der Deckel 26 über eine Schraubverbindung an dem Grundkörper 24 befestigt.In the design of the 2 is the case 18th by a bowl-shaped body 24 and one on the body 24 attached lid 26th educated. For example, the lid 26th via a screw connection on the base body 24 attached.

An dem Gehäuse 18, genauer gesagt an dem Grundkörper 24, sind ein Kühlmittelzulauf 28 und ein Kühlmittelablauf 30 angeordnet. Innerhalb des Gehäuses 18 ist außerdem ein Fluidkanal 32 ausgebildet, der den Kühlmittelzulauf 28 und den Kühlmittelablauf 30 fluidisch miteinander verbindet. Mittels des Kühlmittelzulaufs 28, des Kühlmittelablaufs 30 und des Fluidkanals 32 kann innerhalb des Gehäuses 18 entstehende Wärme über ein Fluid (angedeutet durch einen Pfeil) abgeführt werden.On the case 18th , more precisely on the base body 24 , are a coolant inlet 28 and a coolant drain 30th arranged. Inside the case 18th is also a fluid channel 32 formed, the coolant inlet 28 and the coolant drain 30th connects fluidically with each other. By means of the coolant inlet 28 , the coolant drain 30th and the fluid channel 32 can inside the case 18th resulting heat can be dissipated via a fluid (indicated by an arrow).

Das Abschirmelement 20 ist elektrisch leitend und erstreckt sich innerhalb des Gehäuses 18 entlang von zwei Richtungen, nämlich entlang der Längsrichtung L und der Hochrichtung H des Gehäuses 18, über jeweils im Wesentlichen die gesamte, entsprechende Innenabmessung des Gehäuses 18.The shielding element 20th is electrically conductive and extends within the housing 18th along two directions, namely along the longitudinal direction L and the vertical direction H of the housing 18th , over essentially the entire, corresponding inner dimensions of the housing 18th .

Das Abschirmelement 20 unterteilt das Gehäuse 18 in einen ersten Bereich 34 und einen zweiten Bereich 36. Beispielsweise ist der erste Bereich 34 ein Hochvoltbereich, in dem an eine Hochspannung der Batterie 16 angeschlossene, elektrische Komponenten 38 angeordnet sind, und der zweite Bereich 36 entsprechend ein Niedervoltbereich, in dem Steuerungs- und/oder Messkomponenten angeordnet sind.The shielding element 20th divides the housing 18th in a first area 34 and a second area 36 . For example, the first area is 34 a high-voltage area in which a high voltage of the battery 16 connected electrical components 38 are arranged, and the second area 36 correspondingly a low-voltage area in which control and / or measuring components are arranged.

Dabei werden die elektrische Komponenten 38 über an dem Gehäuse 18 angeordnete Steckanschlüsse 39 von außerhalb des Gehäuses 18 kontaktiert.This is where the electrical components are 38 over on the case 18th arranged plug connections 39 from outside the housing 18th contacted.

In Hochrichtung H kontaktiert das Abschirmelement 20 das Gehäuse 18, genauer gesagt den Deckel 26 (siehe insbesondere 3).In vertical direction H contacts the shielding element 20th the case 18th , more precisely the lid 26th (see in particular 3 ).

Das Abschirmelement 20 hat einen ersten Randabschnitt 40 und einen zweiten Randabschnitt 42, worüber in der gezeigten Ausführungsform das Gehäuse 18, insbesondere der Deckel 26, entsprechend kontaktiert werden. Der zweite Randabschnitt 42 ist in Längsrichtung zum ersten Randabschnitt 40 beabstandet (4) und zur besseren Unterscheidung in 3 gestrichelt dargestellt.The shielding element 20th has a first edge portion 40 and a second edge portion 42 what, in the embodiment shown, the housing 18th , especially the lid 26th to be contacted accordingly. The second edge section 42 is in the longitudinal direction of the first edge portion 40 spaced ( 4th ) and for better differentiation in 3 shown in dashed lines.

Die Randabschnitte 40, 42 weisen jeweils zwei Schenkel 44 auf und sind geschwungen ausgebildet, sodass sie eine Federwirkung haben. Einer der beiden Schenkel 44 kontaktiert die Innenseite des Gehäuses 18, insbesondere des Deckels 26, und stellt dabei einen elektrischen Kontakt zwischen dem Abschirmelement 20 und dem Gehäuse 18 bereit.The edge sections 40 , 42 each have two legs 44 on and are curved so that they have a spring effect. One of the two legs 44 contacts the inside of the housing 18th , especially the lid 26th , and thereby establishes an electrical contact between the shielding element 20th and the case 18th ready.

Zwischen den Schenkeln 44 haben die Randabschnitte 40, 42 jeweils eine Einkerbung 46, um eine gewisse Elastizität der Randabschnitte 40, 42 zu gewährleisten. Die Randabschnitte 40, 42 weisen hierdurch eine zur Eigenelastizität, also derjenigen aufgrund des Materials, nochmal erhöhte Elastizität auf.Between the thighs 44 have the edge sections 40 , 42 one notch each 46 to give some elasticity to the edge sections 40 , 42 to ensure. The edge sections 40 , 42 As a result, they have an elasticity that is even higher than that of their own elasticity, i.e. that due to the material.

Wie in 3 dargestellt, sind der erste Randabschnitt 40 unter der zweite Randabschnitt 42 in entgegengesetzte Richtungen umgeformt.As in 3 shown are the first edge portion 40 under the second edge section 42 reshaped in opposite directions.

In Längsrichtung der Einbaulage weist das Abschirmelement 20 weitere, umgeformte Randabschnitte 43 auf, die die Innenwand des Gehäuses 18, genauer gesagt des Grundkörpers 24, kontaktieren und dementsprechend einen weiteren elektrischen Kontakt zwischen Abschirmelement 20 und Gehäuse 18 herstellen, wie aus 4 deutlich wird.The shielding element points in the longitudinal direction of the installation position 20th further, shaped edge sections 43 on which is the inner wall of the case 18th , more precisely the base body 24 , contact and accordingly a further electrical contact between the shielding element 20th and housing 18th manufacture how from 4th becomes clear.

An der Seite des Abschirmelements 20, die vom Deckel 26 abgewandt ist, ist das Abschirmelement 20 an der Leiterplatine 22 befestigt, was in 5 gezeigt ist, die das entsprechende Detail der 2 zeigt.On the side of the shielding element 20th that from the lid 26th is turned away, is the shielding element 20th on the circuit board 22nd attached what is in 5 is shown, which is the corresponding detail of the 2 shows.

Dabei erstreckt sich die Leiterplatine 22 sowohl im ersten Bereich 34 als auch im zweiten Bereich 36, wobei an der Leiterplatine 22 die elektrischen Komponenten 38 befestigt sind.The printed circuit board extends 22nd both in the first area 34 as well as in the second area 36 , being on the circuit board 22nd the electrical components 38 are attached.

Die Leiterplatine 22 (siehe 5) umfasst einen elektrisch nichtleitenden, plattenförmigen Träger 48, beispielsweise aus einem faserverstärkten Kunststoff, und eine Befestigungsklemme 50, die am Träger 48 befestigt ist.The circuit board 22nd (please refer 5 ) comprises an electrically non-conductive, plate-shaped carrier 48 , for example made of a fiber-reinforced plastic, and a fastening clamp 50 that are on the carrier 48 is attached.

Auf entgegengesetzten Seiten des Trägers 48 sind jeweils eine elektrisch leitende Schicht 52 aufgebracht, beispielsweise eine Metallbeschichtung, wobei die elektrisch leitenden Schichten 52 sind über Durchkontaktierungen 54 (auch bekannt als VIAs) miteinander verbunden.On opposite sides of the wearer 48 are each an electrically conductive layer 52 applied, for example a metal coating, wherein the electrically conductive layers 52 are via vias 54 (also known as VIAs) linked together.

Des Weiteren kann die Leiterplatine 22 mehrere Leiterbahnen 53 (9) aufweisen, welche die elektrischen Komponenten 38 miteinander elektrisch verbinden. Dabei können sich die Leiterbahnen 53 abschnittsweise sowohl im ersten Bereich 34 als auch im zweiten Bereich 36 erstrecken und somit eine elektrische Verbindung der Komponenten 38 des ersten Bereichs 34 mit den Komponenten 38 des zweiten Bereichs 36 herstellen.Furthermore, the printed circuit board 22nd several conductor tracks 53 ( 9 ) which the electrical components 38 electrically connect with each other. The conductor tracks can thereby 53 in sections both in the first area 34 as well as in the second area 36 extend and thus an electrical connection of the components 38 of the first area 34 with the components 38 of the second area 36 produce.

Die Befestigungsklemme 50 weist zwei Klemmabschnitte 56 auf, die elektrisch leitend und auf einer Seite des Trägers 48 angelötet sind. Zwischen den Klemmabschnitten 56 ist das Abschirmelement 20 eingesteckt, sodass eine elektrische Verbindung zwischen dem Abschirmelement 20 und der Leiterplatine 22 über die Befestigungsklemme 50 (und die elektrisch leitende Schicht 52) hergestellt ist.The fastening clamp 50 has two clamping sections 56 on which are electrically conductive and on one side of the support 48 are soldered on. Between the clamping sections 56 is the shielding element 20th inserted, so that an electrical connection between the shielding element 20th and the printed circuit board 22nd via the fastening clamp 50 (and the electrically conductive layer 52 ) is established.

Das Abschirmelement 20 ist also über eine Steckverbindung an der Leiterplatine 22 befestigt und über die Klemmabschnitte 56 elektrisch leitend mit der leitenden Schicht 52 der Leiterplatine 22 verbunden.The shielding element 20th is therefore via a plug connection on the circuit board 22nd attached and over the clamping sections 56 electrically conductive with the conductive layer 52 the printed circuit board 22nd tied together.

Die Steckverbindung stellt eine einfache und lösbare Verbindung des Abschirmelements 20 an der Leiterplatine 22 sicher, um die beiden Bereiche 34, 36 auszubilden.The plug connection provides a simple and detachable connection of the shielding element 20th on the circuit board 22nd sure to the two areas 34 , 36 to train.

Wie in 5 dargestellt, liegt die Leiterplatine 22 auf einem Vorsprung 58 des Gehäuses 18 auf und ist über Schrauben 60 an dem Gehäuse 18 lösbar befestigt.As in 5 shown, is the circuit board 22nd on a ledge 58 of the housing 18th on and is about screws 60 on the housing 18th releasably attached.

Genauer gesagt liegt die Leiterplatine 22 mit der leitenden Schicht 52 auf dem Vorsprung 58 auf, sodass die elektrisch leitende Schicht 52 der Leiterplatine 22 auch mit dem Vorsprung 58 und damit mit dem Gehäuse 18 elektrisch leitend verbunden ist.More precisely, the printed circuit board is located 22nd with the conductive layer 52 on the ledge 58 so that the electrically conductive layer 52 the printed circuit board 22nd even with the lead 58 and thus with the housing 18th is electrically connected.

Folglich ist jeder Bereich 34, 36 allseitig durch elektrisch leitende Elemente umschlossen, nämlich durch das Gehäuse 18, das Abschirmelement 20 und die Leiterplatine 22. Diese elektrisch leitenden Elemente bilden also jeweils einen faradayschen Käfig um den ersten Bereich 34 und den zweiten Bereich 36, sodass die in einem Bereich 34, 36 ausgebildeten elektromagnetischen Felder nicht auf die Komponenten in dem anderen Bereich 36, 34 einwirken können. Dabei wird durch die Steckverbindung des Abschirmelements 20 an der Leiterplatine 22 eine einfache Befestigung zwischen dem Abschirmelement 20 und der Leiterplatine 22 ermöglicht.Hence every area is 34 , 36 enclosed on all sides by electrically conductive elements, namely by the housing 18th , the shielding element 20th and the circuit board 22nd . These electrically conductive elements thus each form a Faraday cage around the first area 34 and the second area 36 so that in one area 34 , 36 generated electromagnetic fields do not affect the components in the other area 36 , 34 can act. It is through the plug connection of the shielding element 20th on the circuit board 22nd a simple attachment between the shielding element 20th and the printed circuit board 22nd enables.

Anhand der 6 bis 9 wird nun eine Leistungselektronikeinheit 14 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben, die im Wesentlichen der ersten Ausführungsform entspricht, sodass im Folgenden lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird. Gleiche und funktionsgleiche Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen versehen, und es wird hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Funktion auf die obigen Erläuterungen verwiesen.Based on 6th until 9 now becomes a power electronics unit 14th described in accordance with a second embodiment, which essentially corresponds to the first embodiment, so that only the differences will be discussed below. Identical and functionally identical components are provided with the same reference numerals, and reference is made to the above explanations with regard to their structure and their function.

Im Unterschied zur Ausführungsform der 2 bis 5 weist die Leistungselektronikeinheit 14 der 6 mehrere Abschirmelemente 20, nämlich die Abschirmelemente 20.1, 20.1 und 20.3, und mehrere Leiterplatinen 22 auf, nämlich die Leiterplatinen 22.1, 22.2 und 22.3.In contrast to the embodiment of the 2 until 5 has the power electronics unit 14th the 6th several shielding elements 20th , namely the shielding elements 20.1 , 20.1 and 20.3 , and several circuit boards 22nd on, namely the circuit boards 22.1 , 22.2 and 22.3 .

Die Leiterplatinen 22 sind dabei in Hochrichtung H innerhalb des Gehäuses 18 voneinander beabstandet angeordnet und über elektrische Verbindungen 62 elektrisch leitend miteinander verbunden.The circuit boards 22nd are in vertical direction H inside the case 18th arranged at a distance from one another and via electrical connections 62 electrically connected to each other.

Beispielsweise sind die elektrischen Verbindungen 62 Kabel, die an den entsprechenden Leiterplatinen 22 angelötet sind oder es handelt sich um sogenannte „Blade“-Kontakte, die auf eine Leiterplatine 22 gelötet und in die benachbarte Leiterplatine 22 eingesteckt sind, beispielsweise mittels einer Einpresstechnik.For example the electrical connections 62 Cables attached to the appropriate circuit boards 22nd are soldered or they are so-called "blade" contacts that are on a printed circuit board 22nd soldered and into the adjacent circuit board 22nd are inserted, for example by means of a press-fit technique.

Die elektrischen Verbindungen 62 erstrecken sich jedoch nur im jeweiligen Bereich 34, 36, sodass keine Durchführungen oder ähnliches nötig sind, da sich die Leiterplatinen 22 teilweise über beide Bereiche 34, 36 erstrecken.The electrical connections 62 however, only extend in the respective area 34 , 36 so that no feed-throughs or the like are necessary, as the circuit boards 22nd partially across both areas 34 , 36 extend.

Im Unterschied zur Ausgestaltung der 2 weist eine der elektrischen Komponente 38 in 6 eine elektrische Abdeckung 63 auf, die mit der entsprechenden leitenden Schicht 52 der Leiterplatine 22 verbunden ist, beispielsweise an diese angelötet. Die elektrische Abdeckung 63 stellt dabei eine Abschirmung für die entsprechende elektrische Komponente 38 innerhalb des zweiten Bereichs zur Verfügung.In contrast to the design of the 2 has one of the electrical components 38 in 6th an electrical cover 63 on that with the corresponding conductive layer 52 the printed circuit board 22nd is connected, for example soldered to this. The electrical cover 63 provides a shield for the corresponding electrical component 38 available within the second area.

Es können natürlich auch mehrere Komponenten 38 eine entsprechende Abdeckung 63 aufweisen.Of course, several components can also be used 38 a corresponding cover 63 exhibit.

Die Abschirmelemente 20 sind an entgegengesetzten Seiten der entsprechenden Leiterplatine 22 befestigt. Dabei ist zumindest ein Abschirmelement 20 lösbar an der entsprechenden Leiterplatine 22 befestigt.The shielding elements 20th are on opposite sides of the corresponding circuit board 22nd attached. There is at least one shielding element 20th detachable on the corresponding circuit board 22nd attached.

Im Allgemeinen können auch alle Abschirmelemente 20 lösbar mit den entsprechenden Leiterplatinen 22 befestigt sein.In general, all shielding elements 20th detachable with the corresponding circuit boards 22nd be attached.

Die 7 und 8 zeigen das Abschirmelement 20.2 der 6 im Detail. An einer Seite hat das Abschirmelement 20.2 mehrere endseitige Fortsätze 64 und an der entgegengesetzten Seite weist das Abschirmelement 20 mehrere Ausnehmungen 66 auf.the 7th and 8th show the shielding element 20.2 the 6th in detail. The shielding element has on one side 20.2 several end extensions 64 and on the opposite side the shielding element 20th several recesses 66 on.

Angrenzend an die Ausnehmungen 66 hat, wie aus 8 deutlich wird, das Abschirmelement 20.2 in entgegengesetzte Richtungen abgekantete Verbindungsabschnitte 68, über die das Abschirmelement 20.2 an der Leiterplatine 22 befestigt ist.Adjacent to the recesses 66 has how out 8th it becomes clear, the shielding element 20.2 connecting sections bent in opposite directions 68 , over which the shielding element 20.2 on the circuit board 22nd is attached.

Die 9 zeigt beispielhaft die Befestigung des Abschirmelements 20.1 durch Löten an der Leiterplatine 22.1 über die Verbindungsabschnitte 68.the 9 shows an example of the fastening of the shielding element 20.1 by soldering to the circuit board 22.1 via the connecting sections 68 .

Dabei ist das (oberste) Abschirmelement 20.1 derart angeordnet, dass das Abschirmelement 20.1 zu in der Leiterplatine 22 angeordneten Öffnungen 70 einen Abstand aufweist.Here is the (top) shielding element 20.1 arranged such that the shielding element 20.1 too in the circuit board 22nd arranged openings 70 has a distance.

In diese Öffnungen 70 ist das Abschirmelement 20.2 von der Seite eingesteckt, die entgegengesetzt zur Befestigungsseite des Abschirmelements 20.1 an der Leiterplatine 22.1 ist.In these openings 70 is the shielding element 20.2 inserted from the side opposite to the fastening side of the shielding element 20.1 on the circuit board 22.1 is.

Das Abschirmelement 20.2 ist in die Leiterplatine 22.1 über die endseitigen Fortsätze 64 in die Öffnungen 70 eingesteckt und dementsprechend elektrisch mit der leitenden Schicht 52 des der Leiterplatine 22.1 verbunden (Einpresstechnik).The shielding element 20.2 is in the circuit board 22.1 via the end-side extensions 64 in the openings 70 plugged in and, accordingly, electrically connected to the conductive layer 52 of the printed circuit board 22.1 connected (press-fit technology).

Genauer gesagt sind die Fortsätze 64 stiftförmig und das Abschirmelement 20.2 ist in die Öffnungen 70 eingepresst. Dabei erstrecken sich die Fortsätze 64 durch die Öffnungen hindurch. Dies wird auch als Pressfit-Verbindung oder Einpresstechnik bezeichnet.More precisely, are the appendages 64 pin-shaped and the shielding element 20.2 is in the openings 70 pressed in. The extensions extend in the process 64 through the openings. This is also known as a press-fit connection or press-fit technique.

10 zeigt eine weitere Möglichkeit, um zwei Abschirmelemente 20 an einer Leiterplatine 22 zu befestigen. In der Ausgestaltung der 10 weist die Leiterplatine 22 auf entgegengesetzten Seiten zwei Befestigungsklemmen 50 auf, in die die Abschirmelemente 20 eingesteckt sind. 10 shows another way to create two shielding elements 20th on a printed circuit board 22nd to fix. In the design of the 10 instructs the circuit board 22nd two fastening clips on opposite sides 50 in which the shielding elements 20th are plugged in.

Vorhergehend wurde eine Reihe an Möglichkeiten gezeigt, um die Abschirmelemente 20 an der Leiterplatine 22 und/oder dem Gehäuse 18 lösbar zu befestigen. Diese Befestigungsmöglichkeiten können beliebig in einer Leistungselektronikeinheit 14 verwendet werden.A number of possibilities for the shielding elements were shown above 20th on the circuit board 22nd and / or the housing 18th to be releasably attached. These fastening options can be used in any power electronics unit 14th be used.

Claims (10)

Leistungselektronikeinheit für ein Kraftfahrzeug, mit einem elektrisch leitenden Gehäuse (18), wenigstens einem ersten elektrisch leitenden Abschirmelement (20) und zumindest einer Leiterplatine (22), wobei das Abschirmelement (20) derart im Gehäuse (18) angeordnet ist, dass ein erster Bereich (34) und ein zweiter Bereich (36) im Gehäuse (18) ausgebildet sind, die durch das Abschirmelement (20) voneinander elektromagnetisch abgeschirmt sind, wobei die Leiterplatine (22) abschnittsweise sowohl im ersten als auch im zweiten Bereich (34, 36) angeordnet ist, und wobei das Abschirmelement (20) lösbar an der Leiterplatine (22) befestigt und elektrisch mit einem Teil der Leiterplatine (22) verbunden ist.Power electronics unit for a motor vehicle, with an electrically conductive housing (18), at least one first electrically conductive shielding element (20) and at least one printed circuit board (22), wherein the shielding element (20) is arranged in the housing (18) in such a way that a first region (34) and a second region (36) are formed in the housing (18), which are electromagnetically shielded from one another by the shielding element (20), wherein the printed circuit board (22) is arranged in sections both in the first and in the second area (34, 36), and wherein the shielding element (20) is releasably attached to the printed circuit board (22) and is electrically connected to a part of the printed circuit board (22). Leistungselektronikeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmelement (20) mittels einer Steckverbindung an der Leiterplatine (22) befestigt ist.Power electronics unit according to Claim 1 , characterized in that the shielding element (20) is attached to the printed circuit board (22) by means of a plug connection. Leistungselektronikeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmelement (20) einen endseitigen Fortsatz (64) aufweist, wobei das Abschirmelement (20) mittels des Fortsatzes (64) in eine Öffnung (70) der Leiterplatine (22) elektrisch leitend eingesteckt ist, insbesondere eingepresst ist.Power electronics unit according to Claim 1 or 2 , characterized in that the shielding element (20) has an extension (64) at the end, wherein the shielding element (20) is inserted into an opening (70) in the printed circuit board (22) in an electrically conductive manner by means of the extension (64), in particular being pressed. Leistungselektronikeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Fortsatz (64) durch die Leiterplatine (22) hindurch erstreckt.Power electronics unit according to Claim 3 , characterized in that the extension (64) extends through the printed circuit board (22). Leistungselektronikeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Leiterplatine (22) eine Befestigungsklemme (50) befestigt ist, insbesondere an die Leiterplatine (22) angelötet ist, und dass das Abschirmelement (20), insbesondere ein Fortsatz (64) des Abschirmelements (20), zwischen Klemmabschnitten (56) der Befestigungsklemme (50) eingeklemmt ist, wobei das Abschirmelement (20) über die Befestigungsklemme (50) elektrisch leitend mit Leiterplatine (22) verbunden ist.Power electronics unit according to one of the preceding claims, characterized in that a fastening clamp (50) is attached to the printed circuit board (22), in particular is soldered to the printed circuit board (22), and that the shielding element (20), in particular an extension (64) of the Shielding element (20), is clamped between clamping sections (56) of the fastening clamp (50), the shielding element (20) being connected to the printed circuit board (22) in an electrically conductive manner via the fastening clamp (50). Leistungselektronikeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Abschirmelement (20) vorgesehen ist, das elektrisch leitend mit der Leiterplatine (22) verbunden ist und an dieser befestigt ist, insbesondere lösbar befestigt oder angelötet, wobei das weitere Abschirmelement (20) auf einer Seite der Leiterplatine (22) befestigt ist, die zur Befestigungsseite des ersten Abschirmelements (20) entgegengesetzt ist.Power electronics unit according to one of the preceding claims, characterized in that a further shielding element (20) is provided, which is electrically conductively connected to the printed circuit board (22) and is fastened to it, in particular detachably fastened or soldered, wherein the further shielding element (20) is fastened on one side of the printed circuit board (22) which is opposite to the fastening side of the first shielding element (20). Leistungselektronikeinheit nach Anspruch 6 soweit rückbezogen auf Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Abschirmelement (20) zumindest eine Ausnehmung (66) aufweist, in die der Fortsatz (64) des ersten Abschirmelements (20) hineinragt.Power electronics unit according to Claim 6 as far as related to Claim 3 or 4th , characterized in that the further shielding element (20) has at least one recess (66) into which the extension (64) of the first shielding element (20) protrudes. Leistungselektronikeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungselektronikeinheit (14) eine weitere Leiterplatine (22) aufweist, die abschnittsweise sowohl im ersten als auch im zweiten Bereich (34, 36) angeordnet ist, wobei das Abschirmelement (20) an die weitere Leiterplatine (22) angelötet ist oder lösbar mit dieser verbunden ist.Power electronics unit according to one of the preceding claims, characterized in that the power electronics unit (14) has a further printed circuit board (22) which is arranged in sections both in the first and in the second area (34, 36), the shielding element (20) being attached to the further printed circuit board (22) is soldered on or is detachably connected to it. Leistungselektronikeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmelement (20) wenigstens einen umgeformten Randabschnitt (40, 42, 43) aufweist, insbesondere zwei, in entgegengesetzte Richtungen umgeformte Randabschnitte (40, 42, 43) an einer gemeinsamen Seite, wobei das Abschirmelement (20) über den wenigstens einen Randabschnitt (40, 42, 43) eine Innenwand des Gehäuses (18) elektrisch leitend kontaktiert.Power electronics unit according to one of the preceding claims, characterized in that the shielding element (20) has at least one deformed edge section (40, 42, 43), in particular two edge sections (40, 42, 43) deformed in opposite directions on a common side, wherein the shielding element (20) makes electrically conductive contact with an inner wall of the housing (18) via the at least one edge section (40, 42, 43). Kraftfahrzeug mit einer Leistungselektronikeinheit (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle with a power electronics unit (14) according to one of the preceding claims.
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