DE202023105539U1 - Vehicle control unit combining several functional modules - Google Patents

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Abstract

Mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät (100), umfassend:- ein erstes Schaltungssubstrat (1), dessen zwei einander gegenüberliegende Seiten als eine erste Seite (11) und eine zweite Seite (12) definiert sind;- ein Lademodul (2), das ein erstes elektronisches Element (21) umfasst, das an der ersten Seite (11) des ersten Schaltungssubstrats (1) angeordnet ist und eine erste Wärmeableitfläche (211) aufweist;- ein Motorantriebsmodul (3), das ein zweites elektronisches Element (31) umfasst, das an der ersten Seite (11) des ersten Schaltungssubstrats (1) angeordnet ist und eine zweite Wärmeableitfläche (311) aufweist; und- einen wassergekühlten Kühlkörper (4), der an der ersten Seite (11) des ersten Schaltungssubstrats (1) angeordnet ist und an der ersten Wärmeableitfläche (211) und der zweiten Wärmeableitfläche (311) anliegt, um das erste elektronische Element (21) und das zweite elektronische Element (31) abzukühlen; wobei das Lademodul (2) und das Motorantriebsmodul (3) an der ersten Seite (11) des ersten Schaltungssubstrats (1) integriert sind und gemeinsam durch den wassergekühlten Kühlkörper (4) gekühlt werden.Vehicle control unit (100) combining several functional modules, comprising: - a first circuit substrate (1), the two opposite sides of which are defined as a first side (11) and a second side (12); - a charging module (2), which a first electronic element (21) which is arranged on the first side (11) of the first circuit substrate (1) and has a first heat dissipation surface (211); - a motor drive module (3) which comprises a second electronic element (31). which is arranged on the first side (11) of the first circuit substrate (1) and has a second heat dissipation surface (311); and - a water-cooled heat sink (4), which is arranged on the first side (11) of the first circuit substrate (1) and rests on the first heat dissipation surface (211) and the second heat dissipation surface (311) in order to provide the first electronic element (21) and cooling the second electronic element (31); wherein the charging module (2) and the motor drive module (3) are integrated on the first side (11) of the first circuit substrate (1) and are cooled together by the water-cooled heat sink (4).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät, insbesondere ein mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät, das in einem Elektrofahrzeug eingesetzt wird.The present invention relates to a control device, in particular a vehicle control device combining several functional modules, which is used in an electric vehicle.

Verschiedene derzeit gängige Elektrofahrzeuge oder Hochleistungsgeräte umfassen mehrere Steuergeräte, die verteilt angeordnet und jeweils mit einem eigenen Kühlkörper ausgestattet sind. Diese Konstruktion nimmt relativ viel Platz in Anspruch und hat den Nachteil hoher Kosten. Sollen mehrere Steuergeräte auf engem Raum integriert werden, stellt sich das Problem der schlechten Wärmeableitung.Various currently common electric vehicles or high-performance devices include several control devices that are distributed and each equipped with its own heat sink. This construction takes up a relatively large amount of space and has the disadvantage of high costs. If several control devices are to be integrated in a small space, the problem of poor heat dissipation arises.

Die vorliegende Erfindung offenbart ein mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät, mit dem vor allem die bekannten Elektrofahrzeuge oder Hochleistungsgeräte verbessert werden sollen, bei denen das Lademodul und das Motorantriebsmodul völlig unabhängig voneinander ausgebildet sind, was relativ viel Platz beansprucht und zudem das Problem der schlechten Wärmeableitung verursacht.The present invention discloses a vehicle control unit combining several functional modules, with which the aim is primarily to improve the known electric vehicles or high-performance devices in which the charging module and the motor drive module are designed completely independently of one another, which takes up a relatively large amount of space and also poses the problem of poor heat dissipation caused.

Eines der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung offenbart ein mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät, das ein erstes Schaltungssubstrat, ein Lademodul, ein Motorantriebsmodul und einen wassergekühlten Kühlkörper umfasst. Dabei sind zwei einander gegenüberliegende Seiten des ersten Schaltungssubstrats als eine erste Seite und eine zweite Seite definiert. Das Lademodul umfasst ein erstes elektronisches Element, das an der ersten Seite des ersten Schaltungssubstrats angeordnet ist und eine erste Wärmeableitfläche aufweist. Das Motorantriebsmodul umfasst ein zweites elektronisches Element, das an der ersten Seite des ersten Schaltungssubstrats angeordnet ist und eine zweite Wärmeableitfläche aufweist. Der wassergekühlte Kühlkörper ist an der ersten Seite des ersten Schaltungssubstrats angeordnet und liegt an der ersten Wärmeableitfläche und der zweiten Wärmeableitfläche an, um das erste elektronische Element und das zweite elektronische Element abzukühlen. Dabei sind das Lademodul und das Motorantriebsmodul an der ersten Seite des ersten Schaltungssubstrats integriert und werden gemeinsam durch den wassergekühlten Kühlkörper gekühlt.One of the exemplary embodiments of the present invention discloses a vehicle control device combining several functional modules, which includes a first circuit substrate, a charging module, a motor drive module and a water-cooled heat sink. Two opposing sides of the first circuit substrate are defined as a first side and a second side. The charging module includes a first electronic element that is arranged on the first side of the first circuit substrate and has a first heat dissipation surface. The motor drive module includes a second electronic element disposed on the first side of the first circuit substrate and having a second heat dissipation surface. The water-cooled heat sink is disposed on the first side of the first circuit substrate and abuts the first heat dissipation surface and the second heat dissipation surface to cool the first electronic element and the second electronic element. The charging module and the motor drive module are integrated on the first side of the first circuit substrate and are cooled together by the water-cooled heat sink.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das mehrere Funktionsmodule in sich vereinende Fahrzeugsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Gestaltung des ersten Schaltungssubstrats, des Lademoduls, des Motorantriebsmoduls und des wassergekühlten Kühlkörpers das Problem, dass bei bekannten Elektrofahrzeugen das Lademodul und das Motorantriebsmodul einen relativ großen Raum einnehmen müssen und der Wärmeableitungseffekt nicht gut ist, wirksam verbessern kann.In summary, the vehicle control device according to the present invention, which combines several functional modules, solves the problem that in known electric vehicles the charging module and the motor drive module take up a relatively large space through the design of the first circuit substrate, the charging module, the motor drive module and the water-cooled heat sink need and the heat dissipation effect is not good, can effectively improve.

Zum besseren Verständnis der Merkmale und des technischen Inhalts der vorliegenden Erfindung wird auf die folgende ausführliche Beschreibung der Erfindung und die beigefügten Zeichnungen verwiesen. Diese Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen dienen jedoch nur zur Veranschaulichung der Erfindung und schränken den Schutzumfang der Erfindung nicht ein.

  • 1 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine Draufsicht auf 1.
  • 3 zeigt eine schematische teilweise Explosionsdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 4 zeigt eine weitere schematische teilweise Explosionsdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 5 und 6 zeigen Seitenansichten des ersten Ausführungsbeispiels des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung aus verschiedenen Blickwinkeln.
  • 7 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes elektronisches Element und ein zweites elektronisches Element eines zweiten Ausführungsbeispiels des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 8 zeigt eine weitere schematische teilweise Explosionsdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 9 und 10 zeigen Seitenansichten des zweiten Ausführungsbeispiels des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung aus verschiedenen Blickwinkeln.
  • 11 und 12 zeigen schematische Ansichten eines ersten elektronischen Elements und eines zweiten elektronischen Elements eines Ausführungsbeispiels des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung aus verschiedenen Blickwinkeln und
  • 13 zeigt eine schematische teilweise Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
For a better understanding of the features and technical content of the present invention, reference is made to the following detailed description of the invention and the accompanying drawings. However, this description and the accompanying drawings are intended to illustrate the invention only and do not limit the scope of the invention.
  • 1 shows a schematic representation of a first exemplary embodiment of a vehicle control unit according to the present invention that combines several functional modules.
  • 2 shows a top view 1 .
  • 3 shows a schematic partial exploded view of the first exemplary embodiment of the vehicle control unit according to the present invention, which combines several functional modules.
  • 4 shows a further schematic partial exploded view of the first exemplary embodiment of the vehicle control unit according to the present invention, which combines several functional modules.
  • 5 and 6 show side views of the first exemplary embodiment of the vehicle control unit according to the present invention, which combines several functional modules, from different perspectives.
  • 7 shows a schematic representation of a first electronic element and a second electronic element of a second exemplary embodiment of the vehicle control unit according to the present invention, which combines several functional modules.
  • 8th shows a further schematic partial exploded view of the second exemplary embodiment of the vehicle control unit according to the present invention, which combines several functional modules.
  • 9 and 10 show side views of the second exemplary embodiment of the vehicle control unit according to the present invention, which combines several functional modules, from different perspectives.
  • 11 and 12 show schematic views of a first electronic element and a second electronic element of an exemplary embodiment of the vehicle combining several functional modules expensive device according to the present invention from different angles and
  • 13 shows a schematic partial exploded view of an exemplary embodiment of the vehicle control unit according to the present invention, which combines several functional modules.

Wird in der folgenden Beschreibung auf eine bestimmte Zeichnung oder auf die Darstellung in einer bestimmten Zeichnung Bezug genommen, so dient dies nur dazu, hervorzuheben, dass der größte Teil des in der nachfolgenden Beschreibung beschriebenen relevanten Inhalts in dieser bestimmten Zeichnung enthalten ist, beschränkt aber nicht die Bezugnahme in der nachfolgenden Beschreibung auf diese bestimmte Zeichnung allein.Reference in the following description to a particular drawing or to the representation in a particular drawing is only to emphasize that most of the relevant content described in the following description is contained in, but is not limited to, that particular drawing reference in the following description to this particular drawing alone.

Es wird auf die 1 bis 5 verwiesen, wobei 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung, 2 eine Draufsicht auf 1, 3 eine schematische teilweise Explosionsdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung, 4 eine weitere schematische teilweise Explosionsdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung sowie 5 und 6 Seitenansichten des ersten Ausführungsbeispiels des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung aus verschiedenen Blickwinkeln zeigen.It will be on the 1 until 5 referred, whereby 1 a schematic representation of a first exemplary embodiment of a vehicle control device combining several functional modules according to the present invention, 2 a top view 1 , 3 a schematic partial exploded view of the first exemplary embodiment of the vehicle control unit according to the present invention, which combines several functional modules, 4 a further schematic partial exploded view of the first exemplary embodiment of the vehicle control unit according to the present invention, which combines several functional modules 5 and 6 Show side views of the first exemplary embodiment of the vehicle control unit according to the present invention, which combines several functional modules, from different perspectives.

Das mehrere Funktionsmodule in sich vereinende Fahrzeugsteuergerät 100 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein erstes Schaltungssubstrat 1, ein Lademodul 2, ein Motorantriebsmodul 3 und einen wassergekühlten Kühlkörper 4. Das mehrere Funktionsmodule in sich vereinende Fahrzeugsteuergerät 100 gemäß der vorliegenden Erfindung eignet sich für den Einsatz in einem Elektrofahrzeug, das einen wiederaufladbaren Batteriepack und einen Motor A umfasst. Bei dem ersten Schaltungssubstrat 1 handelt es sich um eine Schaltungsplatine. Das Lademodul 2 ist zur Verbindung mit dem wiederaufladbaren Batteriepack eingerichtet und dient dazu, eine externe Energieversorgung in einen bzw. eine für die wiederaufladbare Batterie erforderliche(n) Strom und Spannung umzuwandeln. Das Motorantriebsmodul 3 ist zur Verbindung mit dem Motor A und dem wiederaufladbaren Batteriepack eingerichtet, um die vom wiederaufladbaren Batteriepack gelieferte Energie in eine bzw. einen für den Betrieb des Motors A erforderliche(n) Spannung und Strom umzuwandeln. Der wassergekühlte Kühlkörper 4 kann z.B. eine gewöhnliche wassergekühlte Kühlplatte, ein gewöhnliches wassergekühltes Kühlregister usw. sein, ist aber nicht darauf beschränkt.The vehicle control unit 100 according to the present invention, which combines several functional modules, comprises a first circuit substrate 1, a charging module 2, a motor drive module 3 and a water-cooled heat sink 4. The vehicle control unit 100 according to the present invention, which combines several functional modules, is suitable for use in one Electric vehicle comprising a rechargeable battery pack and a motor A. The first circuit substrate 1 is a circuit board. The charging module 2 is set up for connection to the rechargeable battery pack and serves to convert an external energy supply into a current and voltage required for the rechargeable battery. The motor drive module 3 is adapted to be connected to the motor A and the rechargeable battery pack in order to convert the energy supplied by the rechargeable battery pack into a voltage and current required for the operation of the motor A. The water-cooled heat sink 4 may be, for example, an ordinary water-cooled cold plate, an ordinary water-cooled cooling coil, etc., but is not limited to this.

Wie sich aus 3 ergibt, sind zwei einander gegenüberliegende Seiten des ersten Schaltungssubstrats 1 als eine erste Seite 11 und eine zweite Seite 12 definiert. Das Lademodul 2 umfasst mehrere erste elektronische Elemente 21, von denen mindestens eines an der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 angeordnet ist, wobei das erste elektronische Element 21 eine erste Wärmeableitfläche 211 aufweist. Das erste elektronische Element 21 ist ein Element, das während des Betriebs des Lademoduls 2 (d.h. während einer Aufladung der wiederaufladbaren Batterie durch das Lademodul 2 mittels einer externen Energieversorgung) eine große Wärmemenge erzeugt. Bei dem ersten elektronischen Element 21 handelt es sich beispielsweise, aber nicht ausschließlich, um einen Leistungsfaktorkorrekturregler (Power Factor Correction, PFC), ein Vollbrückenwandlerelement (F-bridge, D-bridge) oder dergleichen. In einem Ausführungsbeispiel kann das Lademodul 2 ein On-Board-Batterieladegerät (On-Board Battery Charger, OBC) sein.How out 3 results, two opposite sides of the first circuit substrate 1 are defined as a first side 11 and a second side 12. The charging module 2 comprises a plurality of first electronic elements 21, at least one of which is arranged on the first side 11 of the first circuit substrate 1, the first electronic element 21 having a first heat dissipation surface 211. The first electronic element 21 is an element that generates a large amount of heat during operation of the charging module 2 (ie, during charging of the rechargeable battery by the charging module 2 using an external power supply). The first electronic element 21 is, for example, but not exclusively, a power factor correction controller (PFC), a full-bridge converter element (F-bridge, D-bridge) or the like. In one embodiment, the charging module 2 may be an on-board battery charger (OBC).

Es sollte beachtet werden, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 3 das Lademodul 2 in beispielhafter Weise drei erste elektronische Elemente 21 (z.B. FPC, F-bridge, D-bridge) umfasst, die an der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 angeordnet sind; aber die Anzahl der ersten elektronischen Elemente 21 des Lademoduls 2, die sich an der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 befindet, ist nicht auf diese Weise begrenzt. Bei praktischer Anwendung kann die Anzahl der ersten elektronischen Elemente 21 an der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 u.a. je nach der Größe und der Schaltungsanordnung (layout) des ersten Schaltungssubstrats 1 erhöht oder verringert werden.It should be noted that in the present embodiment according to 3 the charging module 2 comprises, by way of example, three first electronic elements 21 (eg FPC, F-bridge, D-bridge), which are arranged on the first side 11 of the first circuit substrate 1; but the number of the first electronic elements 21 of the charging module 2 located on the first side 11 of the first circuit substrate 1 is not limited in this way. In practical use, the number of the first electronic elements 21 on the first side 11 of the first circuit substrate 1 can be increased or reduced depending, among other things, on the size and the circuit arrangement (layout) of the first circuit substrate 1.

In 3 umfasst das Motorantriebsmodul 3 drei Leistungseinheiten, die jeweils aus zwei zweiten elektronischen Elementen 31 bestehen, von denen mindestens eines an der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 angeordnet ist, wobei das zweite elektronische Element 31 eine zweite Wärmeableitfläche 311 aufweist. Das zweite elektronische Element 31 ist ein Element, das eine große Menge an Wärmeenergie erzeugt, wenn das Motorantriebsmodul 3 in Betrieb ist (z.B. wenn die wiederaufladbare Batterie den Motor A mit Energie versorgt, damit der Motor A läuft). Bei dem zweiten elektronischen Element 31 handelt es sich beispielsweise, aber nicht ausschließlich, um verschiedene Schaltelemente (z.B. einen Leistungschip). Darüber hinaus besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel jede Leistungseinheit aus zwei zweiten elektronischen Elementen 31, die parallel zueinander geschaltet sind, um die Bereitstellung eines größeren Antriebsstroms zum Antrieb des Motors zu begünstigen; aber hinsichtlich der Art der Verschaltung der zweiten elektronischen Elemente 31 besteht keine Beschränkung auf die obige Beschreibung. Je nach Bedarf kann jede Leistungseinheit auch mit einem einzigen zweiten elektronischen Element 31 oder mit einer größeren Anzahl zweiter elektronischer Elemente 31 ausgestattet sein. Außerdem kann es sich bei diesen parallel geschalteten zweiten elektronischen Elementen 31 um elektronische Elemente mit denselben Spezifikationen (z.B. demselben Ausgangsstrom) oder um elektronische Elemente mit unterschiedlichen Spezifikationen handeln. Der durch die Leistungseinheit erzeugte Antriebsstrom wird von der zweiten Seite 12 des ersten Schaltungssubstrats 1 über eine Metalleinlage nach außen geleitet. In einem Ausführungsbeispiel kann dieses Motorantriebsmodul 3 ein Traktionsumrichter (traction inverter) sein.In 3 the motor drive module 3 comprises three power units, each of which consists of two second electronic elements 31, of which at least one is arranged on the first side 11 of the first circuit substrate 1, the second electronic element 31 having a second heat dissipation surface 311. The second electronic element 31 is an element that generates a large amount of heat energy when the motor drive module 3 is in operation (eg, when the rechargeable battery energizes the motor A to make the motor A run). The second electronic element 31 is, for example, but not exclusively, various switching elements (eg a power chip). In addition, in the present exemplary embodiment, each power unit consists of two second electronic ones elements 31 connected in parallel to promote the provision of a larger driving current for driving the motor; but with regard to the type of connection of the second electronic elements 31 there is no limitation to the above description. Depending on requirements, each power unit can also be equipped with a single second electronic element 31 or with a larger number of second electronic elements 31. In addition, these second electronic elements 31 connected in parallel can be electronic elements with the same specifications (eg the same output current) or electronic elements with different specifications. The drive current generated by the power unit is conducted from the second side 12 of the first circuit substrate 1 to the outside via a metal insert. In one embodiment, this motor drive module 3 can be a traction inverter.

Es ist anzumerken, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Motorantriebsmodul 3 in beispielhafter Weise sechs zweite elektronische Elemente 31 (z.B. sechs Schaltelemente) umfasst, die an der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 angeordnet sind; aber die Anzahl der zweiten elektronischen Elemente 31 des Motorantriebsmoduls 3, die sich an der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 befindet, ist nicht auf diese Weise begrenzt. Bei praktischer Anwendung kann die Anzahl der zweiten elektronischen Elemente 31 an der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 u.a. je nach der Größe und der Schaltungsanordnung des ersten Schaltungssubstrats 1 erhöht oder verringert werden.It should be noted that in the present exemplary embodiment, the motor drive module 3 exemplarily comprises six second electronic elements 31 (e.g. six switching elements) which are arranged on the first side 11 of the first circuit substrate 1; but the number of the second electronic elements 31 of the motor drive module 3 located on the first side 11 of the first circuit substrate 1 is not limited in this way. In practical use, the number of second electronic elements 31 on the first side 11 of the first circuit substrate 1 can be increased or reduced depending, among other things, on the size and circuit arrangement of the first circuit substrate 1.

Bei praktischer Anwendung kann, wie in 1 gezeigt, mindestens einer bzw. eines der mehreren Kondensatoren 22, 32, Induktoren und Sensorelemente, die in dem Lademodul 2 bzw. dem Motorantriebsmodul 3 enthalten sind, an der zweiten Seite 12 des ersten Schaltungssubstrats 1 angeordnet sein. Diese Kondensatoren 22, 32 können über das erste Schaltungssubstrat 1 durchsetzende Metalleinlagen mit den ersten elektronischen Elementen 21 oder den zweiten elektronischen Elementen 31 an der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 elektrisch verbunden sein. In einem Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, dass sich ein Teil der elektronischen Bauteile des Lademoduls 2 und des Motorantriebsmoduls 3 auf einem Hilfsschaltungssubstrat 500 befindet, das in dem mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergerät 100 enthalten ist. Das Hilfsschaltungssubstrat 500 kann beispielsweise ferner mit einem Transformator 200, einem Kondensator 300, einem Induktor 400 usw. versehen sein.In practical application, as in 1 shown, at least one or one of the plurality of capacitors 22, 32, inductors and sensor elements, which are contained in the charging module 2 or the motor drive module 3, can be arranged on the second side 12 of the first circuit substrate 1. These capacitors 22, 32 can be electrically connected to the first electronic elements 21 or the second electronic elements 31 on the first side 11 of the first circuit substrate 1 via metal inserts passing through the first circuit substrate 1. In one exemplary embodiment, it is also possible for some of the electronic components of the charging module 2 and the motor drive module 3 to be located on an auxiliary circuit substrate 500, which is contained in the vehicle control unit 100, which combines several functional modules. The auxiliary circuit substrate 500 may be further provided with, for example, a transformer 200, a capacitor 300, an inductor 400, etc.

In einem Ausführungsbeispiel kann das Motorantriebsmodul 3, wie in 1 erkennbar, ferner einen Hallsensor 34 umfassen. Der Hallsensor 34 ist an der zweiten Seite 12 angeordnet und weist mehrere Durchgangslöcher auf. Die Verbindungsdrähte zwischen dem Motorantriebsmodul 3 und dem Motor sind durch die Durchgangslöcher hindurchgeführt. Wenn das Motorantriebsmodul 3 einen Strom erzeugt, der durch einen Verbindungsdraht fließt, wird um den Verbindungsdraht herum ein Magnetfeld erzeugt. Der Hallsensor 34 dient dazu, Änderungen des Magnetfelds zu erfassen und entsprechende Signale zu erzeugen, während ein mit dem Hallsensor 34 verbundener zugehöriger Prozessor anhand dieser Signale den Rotationszustand des Motors bestätigen kann.In one embodiment, the motor drive module 3, as in 1 recognizable, further comprising a Hall sensor 34. The Hall sensor 34 is arranged on the second side 12 and has several through holes. The connecting wires between the motor drive module 3 and the motor are passed through the through holes. When the motor drive module 3 generates a current flowing through a connection wire, a magnetic field is generated around the connection wire. The Hall sensor 34 serves to detect changes in the magnetic field and generate corresponding signals, while an associated processor connected to the Hall sensor 34 can use these signals to confirm the rotational state of the motor.

Wie aus 3 bis 4 zu ersehen ist, kann in einem spezifischen Ausführungsbeispiel die zweite Seite 12 des ersten Schaltungssubstrats 1 eine erste Zone 13 und eine zweite Zone 14 aufweisen, wobei die ersten elektronischen Elemente 21 und die zweiten elektronischen Elemente 31 in einem der ersten Zone 13 zugeordneten Bereich der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 angeordnet sind, während sich die Kondensatoren 22 und 32, die in dem Lademodul 2 bzw. dem Motorantriebsmodul 3 enthalten sind, in der ersten Zone 13 befinden können. In einem Ausführungsbeispiel kann die im Motorantriebsmodul 3 enthaltene Antriebsschaltung in der zweiten Zone 14 angeordnet sein.How out 3 until 4 As can be seen, in a specific exemplary embodiment, the second side 12 of the first circuit substrate 1 can have a first zone 13 and a second zone 14, with the first electronic elements 21 and the second electronic elements 31 in an area of the first zone assigned to the first zone 13 Page 11 of the first circuit substrate 1 are arranged, while the capacitors 22 and 32, which are contained in the charging module 2 and the motor drive module 3, respectively, can be located in the first zone 13. In one exemplary embodiment, the drive circuit contained in the motor drive module 3 can be arranged in the second zone 14.

In einem Ausführungsbeispiel umfasst das mehrere Funktionsmodule in sich vereinende Fahrzeugsteuergerät 100 ferner eine Steuerplatine 5, die sich entsprechend in der zweiten Zone 14 befinden und auf der zweiten Zone 14 aufgeständert angeordnet sein kann. Vorzugsweise kann das erste Schaltungssubstrat 1 eine größere Dicke als die Steuerplatine 5 haben, um die strukturelle Gesamtfestigkeit des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts 100 zu gewährleisten.In one exemplary embodiment, the vehicle control unit 100, which combines several functional modules, further comprises a control board 5, which can be located in the second zone 14 and can be arranged on a stand on the second zone 14. Preferably, the first circuit substrate 1 may have a greater thickness than the control board 5 in order to ensure the overall structural strength of the vehicle control unit 100, which combines several functional modules.

Das mehrere Funktionsmodule in sich vereinende Fahrzeugsteuergerät 100 umfasst eine Steuereinrichtung 52 (z.B. eine MCU), die beispielsweise auf der Steuerplatine 5 angeordnet sein kann. In einem Ausführungsbeispiel kann die zweite Seite 12 des ersten Schaltungssubstrats 1 zusätzlich mit mehreren ersten Verbindungsanschlüssen 15 versehen sein, während an einer Seite der Steuerplatine 5 entsprechend mehrere zweite Verbindungsanschlüsse 51 vorgesehen sind, wobei die Steuerplatine 5 über die mehreren zweiten Verbindungsanschlüsse 51 mit den mehreren ersten Verbindungsanschlüssen 15 verbunden sein kann. Diese Konstruktion ermöglicht es, die Steuerplatine 5 in einer erhöhten Position auf der zweiten Seite 12 des ersten Schaltungssubstrats 1 anzuordnen, wodurch die Gesamtlänge und -breite des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts 100 effektiv reduziert wird. Des Weiteren kann zwischen der Steuerplatine 5 und dem ersten Schaltungssubstrat 1 ein Spalt erzeugt werden, durch den Luft strömen kann, um die Wärmeabfuhr zu unterstützen.The vehicle control unit 100, which combines several functional modules, includes a control device 52 (eg an MCU), which can be arranged on the control board 5, for example. In one exemplary embodiment, the second side 12 of the first circuit substrate 1 can additionally be provided with a plurality of first connection connections 15, while a number of second connection connections 51 are provided on one side of the control board 5, the control board 5 being connected via the plurality of second connection terminals 51 to the plurality of first ones Connection connections 15 can be connected. This construction allows the control board 5 to be in an elevated position on the second side 12 of the first circuit substrate 1 to be arranged, whereby the overall length and width of the vehicle control unit 100, which combines several functional modules, is effectively reduced. Furthermore, a gap can be created between the control board 5 and the first circuit substrate 1 through which air can flow to support heat dissipation.

Der wassergekühlte Kühlkörper 4 ist derart an der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 angeordnet, dass er einer Seitenfläche des ersten Schaltungssubstrats 1 zugewandt ist und an den ersten Wärmeableitflächen 211 und den zweiten Wärmeableitflächen 311 anliegt, um die ersten elektronischen Elemente 21 und die zweiten elektronischen Elemente 31 abzukühlen. Um eine bessere Anlage jedes der ersten elektronischen Elemente 21 und jedes der zweiten elektronischen Elemente 31 an dem wassergekühlten Kühlkörper 4 zu erreichen, kann bei praktischer Anwendung zwischen der ersten Wärmeableitfläche 211 und dem wassergekühlten Kühlkörper 4 bzw. zwischen der zweiten Wärmeableitfläche 311 und dem wassergekühlten Kühlkörper 4 eine wärmeleitende Struktur vorgesehen sein, bei der es sich z.B. um einen Wärmeableitkleber usw. handeln kann.The water-cooled heat sink 4 is arranged on the first side 11 of the first circuit substrate 1 in such a way that it faces a side surface of the first circuit substrate 1 and rests on the first heat dissipation surfaces 211 and the second heat dissipation surfaces 311 to form the first electronic elements 21 and the second electronic ones Elements 31 to cool down. In order to achieve a better contact of each of the first electronic elements 21 and each of the second electronic elements 31 on the water-cooled heat sink 4, in practical use between the first heat dissipation surface 211 and the water-cooled heat sink 4 or between the second heat dissipation surface 311 and the water-cooled heat sink 4 a heat-conducting structure can be provided, which can be, for example, a heat-dissipating adhesive, etc.

Die Art der Befestigung des ersten Schaltungssubstrats 1 mit dem wassergekühlten Kühlkörper 4 kann je nach den tatsächlichen Bedürfnissen gestaltet werden. So können z.B. in dem ersten Schaltungssubstrat 1 und dem wassergekühlten Kühlkörper 4 mehrere Schraubenlöcher oder Strukturen mit Schraubenlöchern ausgebildet sein, die mit mehreren Schrauben zusammenwirken, um das erste Schaltungssubstrat 1 und den wassergekühlten Kühlkörper 4 aneinander zu befestigen. Alternativ kann eine Spannvorrichtung oder ein ähnlicher Mechanismus verwendet werden, um sowohl das erste Schaltungssubstrat 1 als auch den wassergekühlten Kühlkörper 4 einzuspannen. Als eine weitere Alternative kann vorgesehen sein, dass das erste Schaltungssubstrat 1 und der wassergekühlte Kühlkörper 4 an einer zugehörigen Halterung so befestigt sind, dass im befestigten Zustand der beiden Bauteile der wassergekühlte Kühlkörper 4 entsprechend an den ersten elektronischen Elementen 21 und den zweiten elektronischen Elementen 31 anliegt. Bei praktischer Anwendung kann das erste Schaltungssubstrat 1 relativ dick ausgeführt sein, um sicherzustellen, dass das erste Schaltungssubstrat 1 über eine ausreichende Tragfähigkeit verfügt, damit das erste Schaltungssubstrat 1 und der wassergekühlte Kühlkörper 4 miteinander befestigt werden können.The manner of attaching the first circuit substrate 1 to the water-cooled heat sink 4 can be designed according to actual needs. For example, in the first circuit substrate 1 and the water-cooled heat sink 4, a plurality of screw holes or structures with screw holes that cooperate with a plurality of screws can be formed in order to fasten the first circuit substrate 1 and the water-cooled heat sink 4 to one another. Alternatively, a jig or similar mechanism may be used to clamp both the first circuit substrate 1 and the water-cooled heat sink 4. As a further alternative, it can be provided that the first circuit substrate 1 and the water-cooled heat sink 4 are attached to an associated holder in such a way that, in the attached state of the two components, the water-cooled heat sink 4 is correspondingly attached to the first electronic elements 21 and the second electronic elements 31 applied. In practical use, the first circuit substrate 1 may be made relatively thick to ensure that the first circuit substrate 1 has sufficient load-bearing capacity so that the first circuit substrate 1 and the water-cooled heat sink 4 can be secured to each other.

Wie in 3 dargestellt ist, kann in einer spezifischen Ausführungsform des vorliegenden Ausführungsbeispiels das mehrere Funktionsmodule in sich vereinende Fahrzeugsteuergerät 100 ferner ein Gleichstromwandlerelement 6 und ein Fahrzeugverdichter-Antriebselement 7 umfassen, wobei das Gleichstromwandlerelement 6 und das Fahrzeugverdichter-Antriebselement 7 an der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 angeordnet sind und der wassergekühlte Kühlkörper 4 an dem Gleichstromwandlerelement 6 und dem Fahrzeugverdichter-Antriebselement 7 anliegt. Das Gleichstromwandlerelement 6 dient zur Umwandlung von Gleichspannung/-strom (allgemein als DC/DC-Wandler bekannt), während es sich bei dem Fahrzeugverdichter-Antriebselement 7 um ein Element zum Steuern/Antrieb eines zugehörigen Luftverdichters (air compressor) im Elektrofahrzeug handelt. Indem das Gleichstromwandlerelement 6 und das Fahrzeugverdichter-Antriebselement 7 an der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 angeordnet sind und an dem wassergekühlten Kühlkörper 4 anliegen, ist es möglich, eine weiter verbesserte Wärmeableitung des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts 100 bei dessen Betrieb zu erzielen.As in 3 is shown, in a specific embodiment of the present exemplary embodiment, the vehicle control unit 100, which combines several functional modules, can further comprise a DC converter element 6 and a vehicle compressor drive element 7, the DC converter element 6 and the vehicle compressor drive element 7 being on the first side 11 of the first circuit substrate 1 are arranged and the water-cooled heat sink 4 rests on the DC converter element 6 and the vehicle compressor drive element 7. The DC converter element 6 is for converting DC voltage/current (commonly known as a DC/DC converter), while the vehicle compressor driving element 7 is an element for controlling/driving an associated air compressor in the electric vehicle. By arranging the DC converter element 6 and the vehicle compressor drive element 7 on the first side 11 of the first circuit substrate 1 and resting against the water-cooled heat sink 4, it is possible to achieve further improved heat dissipation of the vehicle control unit 100, which combines several functional modules, during its operation .

Aus 5 und 6 geht hervor, dass sich die ersten elektronischen Elemente 21 und die zweiten elektronischen Elemente 31 zwischen dem wassergekühlten Kühlkörper 4 und dem ersten Schaltungssubstrat 1 befinden, wobei der Abstand zwischen der ersten Wärmeableitfläche 211 eines jeden ersten elektronischen Elements 21 und dem ersten Schaltungssubstrat 1 als erste Höhe und der Abstand zwischen der zweiten Wärmeableitfläche 311 eines jeden zweiten elektronischen Elements 31 und dem ersten Schaltungssubstrat 1 als zweite Höhe definiert ist. In einer bevorzugten Anwendung beträgt die Differenz zwischen der zweiten Höhe und der ersten Höhe nicht mehr als 10% der ersten Höhe.Out of 5 and 6 It appears that the first electronic elements 21 and the second electronic elements 31 are located between the water-cooled heat sink 4 and the first circuit substrate 1, with the distance between the first heat dissipation surface 211 of each first electronic element 21 and the first circuit substrate 1 as the first height and the distance between the second heat dissipation surface 311 of every second electronic element 31 and the first circuit substrate 1 is defined as the second height. In a preferred application, the difference between the second height and the first height is no more than 10% of the first height.

Gemäß den obigen Ausführungen sieht das mehrere Funktionsmodule in sich vereinende Fahrzeugsteuergerät 100 eine Integration der meisten elektronischen Elemente, die im Lademodul 2 bzw. im Motorantriebsmodul 3 enthalten sind, auf ein und demselben ersten Schaltungssubstrat 1, eine Anordnung der im Lademodul 2 enthaltenen ersten elektronischen Elemente 21 und der im Motorantriebsmodul 3 enthaltenen zweiten elektronischen Elemente 31 an der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 und eine Anlage der ersten elektronischen Elemente 21 und der zweiten elektronischen Elemente 31 am wassergekühlten Kühlkörper 4 vor. Durch diese Konstruktion kann nicht nur die Gesamtgröße des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts 100 effektiv reduziert werden, sondern auch die Wärmeableitung des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts 100 lässt sich wirksam verbessern.According to the above statements, the vehicle control unit 100, which combines several functional modules, sees an integration of most of the electronic elements contained in the charging module 2 or in the motor drive module 3 on one and the same first circuit substrate 1, an arrangement of the first electronic elements contained in the charging module 2 21 and the second electronic elements 31 contained in the motor drive module 3 on the first side 11 of the first circuit substrate 1 and a system of the first electronic elements 21 and the second electronic elements 31 on the water-cooled heat sink 4. With this construction, not only can the overall size of the vehicle control unit 100 combining multiple functional modules be effectively reduced, but also the heat dissipation of the vehicle control unit 100 combining multiple functional modules can be effectively improved.

Es ist erwähnenswert, dass bei praktischer Anwendung die Abmessungen des wassergekühlten Kühlkörpers 4 im Wesentlichen gleich wie die des ersten Schaltungssubstrats 1 sind, so dass sowohl die ersten elektronischen Elemente 21 als auch die zweiten elektronischen Elemente 31, welche an der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 angeordnet sind, im Wesentlichen an dem wassergekühlten Kühlkörper 4 anliegen können, was jedoch nicht als einschränkend anzusehen ist. Vielmehr kann die Größe und Form des wassergekühlten Kühlkörpers 4 je nach Bedarf variiert werden, sofern die ersten elektronischen Elemente 21 und die zweiten elektronischen Elemente 31 an dem wassergekühlten Kühlkörper 4 anliegen können.It is worth noting that in practical use, the dimensions of the water-cooled heat sink 4 are substantially the same as those of the first circuit substrate 1, so that both the first electronic elements 21 and the second electronic elements 31, which are on the first side 11 of the first circuit substrate 1 are arranged, can essentially rest on the water-cooled heat sink 4, but this should not be viewed as limiting. Rather, the size and shape of the water-cooled heat sink 4 can be varied as required, provided that the first electronic elements 21 and the second electronic elements 31 can rest on the water-cooled heat sink 4.

Nach dem Stand der Technik werden das Lademodul und das Motorantriebsmodul in einem Elektrofahrzeug in der Regel von verschiedenen Herstellern gefertigt und verfügen über getrennte Schaltungsplatinen, so dass der Hersteller des Elektrofahrzeugs zwei Lüfter verwenden muss, um das Lademodul und das Motorantriebsmodul abkühlen zu können. Dadurch nehmen das Lademodul und das Motorantriebsmodul zwangsläufig viel Platz in Anspruch. Weiterhin erfordert eine solche Konstruktion eine zusätzliche Auslegung der Anordnung der beiden Lüfter, da sonst die vom Lademodul bzw. dem Motorantriebsmodul erzeugte Wärme nicht effizient abgeführt werden könnte.According to the prior art, the charging module and the motor drive module in an electric vehicle are usually manufactured by different manufacturers and have separate circuit boards, so that the manufacturer of the electric vehicle must use two fans to be able to cool the charging module and the motor drive module. As a result, the charging module and the motor drive module inevitably take up a lot of space. Furthermore, such a construction requires an additional design of the arrangement of the two fans, otherwise the heat generated by the charging module or the motor drive module could not be dissipated efficiently.

Es wird auf 7 bis 10 Bezug genommen, wobei 7 in schematischer Darstellung ein erstes elektronisches Element und ein zweites elektronisches Element eines zweiten Ausführungsbeispiels des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung, 8 eine weitere schematische teilweise Explosionsdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung und 9 und 10 Seitenansichten des zweiten Ausführungsbeispiels des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung aus verschiedenen Blickwinkeln zeigen.It will be on 7 until 10 Referred to, where 7 a schematic representation of a first electronic element and a second electronic element of a second exemplary embodiment of the vehicle control unit according to the present invention, which combines several functional modules, 8th a further schematic partial exploded view of the second exemplary embodiment of the vehicle control device combining several functional modules according to the present invention and 9 and 10 Show side views of the second exemplary embodiment of the vehicle control unit according to the present invention, which combines several functional modules, from different perspectives.

Wie den 7 bis 9 entnehmbar ist, besteht einer der Unterschiede zwischen dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und dem vorigen Ausführungsbeispiel darin, dass das erste elektronische Element 21 und das zweite elektronische Element 31, wie zuvor beschrieben, jeweils einen Grundkörper B und mehrere Anschlussstifte C umfassen können. Die Anschlussstifte C erstrecken sich von einer dem ersten Schaltungssubstrat 1 zugewandten Unterseite B1 des Grundkörpers B nach außen, wobei sich die Verbindungsstellen zwischen den Anschlussstiften C und dem Grundkörper B nicht an einer Seitenflanke des Grundkörpers B befinden. Überdies kann die Konfiguration (z.B. Anzahl und Position) der Anschlussstifte C auf beiden Seiten des Grundkörpers B je nach den tatsächlichen Bedürfnissen unterschiedlich sein. Das erste elektronische Element 21 und das zweite elektronische Element 31 sind jeweils über mehrere Anschlussstifte C an dem ersten Schaltungssubstrat 1 befestigt, während zwischen dem Grundkörper B und dem ersten Schaltungssubstrat 1 ein Spalt S (siehe 9) entsteht. Beispielsweise können das erste elektronische Element 21 und das zweite elektronische Element 31 mittels der Oberflächenmontagetechnik (SMT) oder im Dual-Inline-Gehäuse (DIP) auf dem ersten Schaltungssubstrat 1 angeordnet sein. Vorzugsweise kann der Spalt S zwischen 1 und 5 Millimetern (mm) betragen. Wie in 10 gezeigt ist, kann ein Teil der vom ersten Schaltungssubstrat 1 enthaltenen Schaltungsanordnung 16 in dem Spalt S liegen. Die oben beschriebene Konstruktion erlaubt auch eine Strömung der Umgebungsluft während des Betriebs des ersten elektronischen Elements 21 und des zweiten elektronischen Elements 31 in den Spalt S, um die Wärmeabfuhr zu unterstützen.Like that 7 until 9 As can be seen, one of the differences between the present exemplary embodiment and the previous exemplary embodiment is that the first electronic element 21 and the second electronic element 31, as described above, can each comprise a base body B and a plurality of connection pins C. The connection pins C extend outwards from an underside B1 of the base body B facing the first circuit substrate 1, with the connection points between the connection pins C and the base body B not being located on a side flank of the base body B. Furthermore, the configuration (eg number and position) of the connection pins C on both sides of the base body B may be different depending on the actual needs. The first electronic element 21 and the second electronic element 31 are each attached to the first circuit substrate 1 via a plurality of connection pins C, while a gap S (see 9 ) arises. For example, the first electronic element 21 and the second electronic element 31 may be arranged on the first circuit substrate 1 using surface mount technology (SMT) or in a dual inline package (DIP). Preferably, the gap S can be between 1 and 5 millimeters (mm). As in 10 is shown, a part of the circuit arrangement 16 contained by the first circuit substrate 1 can lie in the gap S. The above-described construction also allows ambient air to flow into the gap S during operation of the first electronic element 21 and the second electronic element 31 to assist in heat dissipation.

Vorzugsweise kann die Oberseite B2 des Grundkörpers B (d.h. die oben erwähnte erste Wärmeableitfläche bzw. die zweite Wärmeableitfläche) auch mit einer wärmeleitenden Struktur B3 versehen sein. Bei praktischer Anwendung ist die wärmeleitende Struktur B3 beispielsweise eine Metallschicht, die durch Galvanisieren, Beschichten usw. an der Oberseite B2 des Grundkörpers B erzeugt wird. Durch die Konstruktion der wärmeleitenden Struktur B3 steht die wärmeleitende Struktur B3 dann, wenn der wassergekühlte Kühlkörper 4 an der ersten Wärmeableitfläche und der zweiten Wärmeableitfläche des ersten elektronischen Elements 21 bzw. des zweiten elektronischen Elements 31 anliegt, mit dem wassergekühlten Kühlkörper 4 in Kontakt, so dass die durch den Betrieb des ersten elektronischen Elements 21 und des zweiten elektronischen Elements 31 erzeugte Wärme durch die wärmeleitende Struktur B3 besser an den wassergekühlten Kühlkörper 4 übertragen werden kann. Das Verfahren zur Erzeugung der wärmeleitenden Struktur B3, ihre Form und die Fläche, die sie einnimmt, können je nach Bedarf variiert werden und sind nicht auf die Darstellung in der Zeichnung beschränkt.Preferably, the top side B2 of the base body B (i.e. the above-mentioned first heat dissipation surface or the second heat dissipation surface) can also be provided with a heat-conducting structure B3. In practical use, the heat-conducting structure B3 is, for example, a metal layer which is produced by electroplating, coating, etc. on the top side B2 of the base body B. Due to the construction of the heat-conducting structure B3, the heat-conducting structure B3 is in contact with the water-cooled heat sink 4 when the water-cooled heat sink 4 rests on the first heat dissipation surface and the second heat dissipation surface of the first electronic element 21 and the second electronic element 31, respectively that the heat generated by the operation of the first electronic element 21 and the second electronic element 31 can be better transferred to the water-cooled heat sink 4 through the heat-conducting structure B3. The method of producing the heat-conducting structure B3, its shape and the area it occupies can be varied as required and are not limited to the representation in the drawing.

Es wird darauf hingewiesen, dass bei praktischer Anwendung alle elektronischen Elemente, die an der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 angeordnet sind, mit dem oben erwähnten Grundkörper B, den mehreren Anschlussstiften C und der wärmeleitenden Struktur B3 ausgeführt sein können. Das heißt, das oben beschriebene Gleichstromwandlerelement 6 und das Fahrzeugverdichter-Antriebselement 7 können ebenfalls den Grundkörper B, die mehreren Anschlussstifte C und die wärmeleitende Struktur B3 umfassen.It is noted that in practical use, all electronic elements arranged on the first side 11 of the first circuit substrate 1 can be implemented with the above-mentioned base body B, the plurality of connection pins C and the heat-conducting structure B3. That is, the above-described DC-DC converter element 6 and the vehicle compressor driving element 7 may also include the base body B, the plurality of terminal pins C, and the heat-conducting structure B3.

Wie sich aus 2, 4 und 8 bis 10 ergibt, ist bei praktischer Anwendung die Schaltungsanordnung 16 an der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 abschnittsweise mit einer Lötzone versehen, die zusätzlich mit einem elektrisch leitenden Hilfsstreifen 8 versehen sein kann, wobei die Dicke des elektrisch leitenden Hilfsstreifens 8 geringer als der Spalt S ist und sich der elektrisch leitende Hilfsstreifen 8 abschnittsweise in dem Spalt S befindet.How out 2 , 4 and 8th until 10 results, in practical use the circuit arrangement 16 is provided in sections on the first side 11 of the first circuit substrate 1 with a soldering zone, which can additionally be provided with an electrically conductive auxiliary strip 8, the thickness of the electrically conductive auxiliary strip 8 being less than the gap S and the electrically conductive auxiliary strip 8 is located in sections in the gap S.

Insbesondere können zwei der elektrisch leitenden Hilfsstreifen 8 in dem Spalt S zwischen den zweiten elektronischen Elementen 31 und dem ersten Schaltungssubstrat 1 angeordnet sein und jeweils mit einem Ende über eine Seite des ersten Schaltungssubstrats 1 hinausragen, wobei die über das erste Schaltungssubstrat 1 hinausragenden Enden der beiden elektrisch leitenden Hilfsstreifen 8 zur Verbindung mit der wiederaufladbaren Batterie verwendet werden. Dabei sind einige der Anschlussstifte C eines jeden zweiten elektronischen Elements 31 mit der mit den elektrisch leitenden Hilfsstreifen 8 versehenen Schaltungsanordnung 16 verbunden. Durch das Vorsehen der elektrisch leitenden Hilfsstreifen 8 kann die Verbindung der wiederaufladbaren Batterie mit der Schaltungsanordnung 16 auf dem ersten Schaltungssubstrat 1 erleichtert und zudem die Impedanz verringert werden.In particular, two of the electrically conductive auxiliary strips 8 can be arranged in the gap S between the second electronic elements 31 and the first circuit substrate 1 and each have one end protruding beyond one side of the first circuit substrate 1, the ends of the two protruding beyond the first circuit substrate 1 electrically conductive auxiliary strip 8 can be used to connect to the rechargeable battery. Some of the connection pins C of every second electronic element 31 are connected to the circuit arrangement 16 provided with the electrically conductive auxiliary strips 8. By providing the electrically conductive auxiliary strips 8, the connection of the rechargeable battery to the circuit arrangement 16 on the first circuit substrate 1 can be facilitated and the impedance can also be reduced.

Einige der Anschlussstifte C, die in jedem der drei zweiten elektronischen Elemente 31 enthalten sind, sind auch mit drei elektrisch leitenden Verbindungsstrukturen 9 an der zweiten Seite 12 des ersten Schaltungssubstrats 1 verbunden, die ihrerseits zur Verbindung mit den dreiphasigen Leitungen des Motors A dienen. Durch die Gestaltung des Spalts S kann die Schaltungsanordnung 16, die sich an der ersten Seite 11 des ersten Schaltungssubstrats 1 befindet und zur Verbindung mit den drei elektrisch leitenden Verbindungsstrukturen 9 eingerichtet ist, in dem Spalt untergebracht sein, wodurch der Platz des ersten Schaltungssubstrats 1 effizienter genutzt und somit die Gesamtgröße des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts 100 verringert werden kann.Some of the connection pins C contained in each of the three second electronic elements 31 are also connected to three electrically conductive connection structures 9 on the second side 12 of the first circuit substrate 1, which in turn serve to connect to the three-phase lines of the motor A. By designing the gap S, the circuit arrangement 16, which is located on the first side 11 of the first circuit substrate 1 and is set up for connection to the three electrically conductive connection structures 9, can be accommodated in the gap, thereby making the space of the first circuit substrate 1 more efficient used and thus the overall size of the vehicle control unit 100, which combines several functional modules, can be reduced.

11 und 12 zeigen schematische Ansichten eines ersten elektronischen Elements und eines zweiten elektronischen Elements eines Ausführungsbeispiels des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster aus verschiedenen Blickwinkeln. Die Oberseite B2 des Grundkörpers B dient als Wärmeableitfläche (d.h. die erste Wärmeableitfläche des oben erwähnten ersten elektronischen Elements bzw. die zweite Wärmeableitfläche des zweiten elektronischen Elements), auf der die wärmeleitende Struktur B3 entsprechend angeordnet ist. 11 and 12 show schematic views of a first electronic element and a second electronic element of an exemplary embodiment of the vehicle control unit combining several functional modules according to the present utility model from different perspectives. The top side B2 of the base body B serves as a heat dissipation surface (ie the first heat dissipation surface of the above-mentioned first electronic element or the second heat dissipation surface of the second electronic element), on which the heat-conducting structure B3 is arranged accordingly.

Der größte Unterschied zwischen dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und den vorhergehenden Ausführungsbeispielen besteht darin, dass der Grundkörper B, den das erste elektronische Element 21 bzw. das zweite elektronische Element 31 umfasst, auch noch zwei Rillen B4 umfassen kann, von denen jede in der Nähe des Randes der Wärmeableitfläche angeordnet ist. Die beiden Rillen B4 werden jeweils durch eine Aussparung der mit der wärmeleitenden Struktur B3 versehenen Seite des Grundkörpers B gebildet und befinden sich jeweils in der Nähe mehrerer Anschlussstifte C in ein und derselben Reihe. Durch die Gestaltung der beiden Rillen B4 kann die Kriechstrecke (Creepage) von den einzelnen Anschlussstiften C zur wärmeleitenden Struktur B3 vergrößert werden, um die isolierende Wirkung zwischen den Anschlussstiften C einerseits und der wärmeleitenden Struktur B3, die in der Regel ein Leiter ist, und einem externen wassergekühlten Kühlkörper andererseits zu gewährleisten. Die Tiefe, Breite, Größe usw. der einzelnen Rillen B4 sind nicht auf die Darstellung in der Zeichnung beschränkt und können bei praktischer Anwendung je nach Bedarf variiert werden.The biggest difference between the present exemplary embodiment and the previous exemplary embodiments is that the base body B, which comprises the first electronic element 21 or the second electronic element 31, can also include two grooves B4, each of which is close to the edge the heat dissipation surface is arranged. The two grooves B4 are each formed by a recess in the side of the base body B provided with the heat-conducting structure B3 and are each located in the vicinity of several connecting pins C in one and the same row. By designing the two grooves B4, the creepage distance from the individual connection pins C to the heat-conducting structure B3 can be increased in order to increase the insulating effect between the connection pins C on the one hand and the heat-conducting structure B3, which is usually a conductor, and a external water-cooled heat sink on the other hand. The depth, width, size, etc. of each groove B4 are not limited to those shown in the drawing and can be varied as needed in practical use.

Es sei angemerkt, dass in der Zeichnung des vorliegenden Ausführungsbeispiels die einzelnen Anschlussstifte C sich von einer Seite des Grundkörpers nach außen und unten erstrecken und am freien Ende einen horizontalen Abschnitt zur Verbindung mit dem ersten Schaltungssubstrat aufweisen; aber die Art und Weise, in der die Anschlussstifte C in Bezug auf den Grundkörper B angeordnet sind, ist nicht darauf beschränkt. In einer Ausführungsvariante des vorliegenden Ausführungsbeispiels können die Anschlussstifte C auch wie in 7 dargestellt in Bezug auf den Grundkörper B angeordnet sein, d.h. die Anschlussstifte C erstrecken sich von der Unterseite B1 des Grundkörpers B nach außen. Die Anschlussstifte C des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind so ausgebildet, dass sie sich für die Oberflächenmontage (SMT) eignen. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.It should be noted that in the drawing of the present embodiment, the individual connection pins C extend outward and downward from one side of the base body and have a horizontal portion at the free end for connection to the first circuit substrate; but the manner in which the terminal pins C are arranged with respect to the base body B is not limited to this. In an embodiment variant of the present exemplary embodiment, the connecting pins C can also be as in 7 shown in relation to the base body B, ie the connecting pins C extend from the underside B1 of the base body B outwards. The terminal pins C of the present embodiment are designed to be suitable for surface mount (SMT). However, the invention is not limited to this.

In 13 ist eine schematische teilweise Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der größte Unterschied zwischen dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und den obigen Ausführungsbeispielen besteht darin, dass das mehrere Funktionsmodule in sich vereinende Fahrzeugsteuergerät 100 weiterhin ein zweites Schaltungssubstrat 600 umfassen kann, das auf derselben Seite des wassergekühlten Kühlkörpers 4 wie das erste Schaltungssubstrat 1 angeordnet ist.In 13 a schematic partial exploded view of an exemplary embodiment of the vehicle control unit according to the present invention, which combines several functional modules, is shown. The biggest difference between the present exemplary embodiment and the above exemplary embodiments is that the vehicle control unit 100 combining multiple functional modules may further include a second circuit substrate 600 which is arranged on the same side of the water-cooled heat sink 4 as the first circuit substrate 1.

Bei praktischer Anwendung kann der vertikale Abstand zwischen dem zweiten Schaltungssubstrat 600 und dem wassergekühlten Kühlkörper 4 mit dem vertikalen Abstand zwischen dem ersten Schaltungssubstrat 1 und dem wassergekühlten Kühlkörper 4 identisch sein oder nicht. An der dem wassergekühlten Kühlkörper 4 zugewandten Seite des zweiten Schaltungssubstrats 600 sind zwei dritte elektronische Elemente 601 vorgesehen, wobei es sich bei den beiden dritten elektronischen Elementen 601 beispielsweise um ein Gleichstromwandlerelement und ein Fahrzeugverdichter-Antriebselement handeln kann. Sowohl die Art als auch die Anzahl der dritten elektronischen Elemente 601, die auf dem zweiten Schaltungssubstrat 600 vorgesehen sind, sind weder durch die Zeichnung noch durch die obige Beschreibung eingeschränkt.In practical use, the vertical distance between the second circuit substrate 600 and the water-cooled heat sink 4 may or may not be identical to the vertical distance between the first circuit substrate 1 and the water-cooled heat sink 4. On the side of the second circuit substrate 600 facing the water-cooled heat sink 4, two third electronic elements 601 are provided, wherein the two third electronic elements 601 can be, for example, a DC converter element and a vehicle compressor drive element. Both the type and the number of the third electronic elements 601 provided on the second circuit substrate 600 are not limited by the drawings or the above description.

Bei praktischer Anwendung kann das zweite Schaltungssubstrat 600 z. B. mittels Schrauben, Muttern oder ähnlicher Fixiermittel lösbar oder unlösbar an einer Seite des wassergekühlten Kühlkörpers 4 so angebracht sein, dass zwischen dem zweiten Schaltungssubstrat 600 und dem wassergekühlten Kühlkörper 4 ein Spalt besteht, der zur Aufnahme der auf dem zweiten Schaltungssubstrat 600 angeordneten dritten elektronischen Elemente 601 dient.In practical use, the second circuit substrate 600 can e.g. B. by means of screws, nuts or similar fixing means detachably or permanently attached to one side of the water-cooled heat sink 4 so that between the second circuit substrate 600 and the water-cooled heat sink 4 there is a gap, which is used to accommodate the third electronic one arranged on the second circuit substrate 600 Elements 601 serves.

Es sollte beachtet werden, dass das erste Schaltungssubstrat 1 und das zweite Schaltungssubstrat 600, die in dem mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergerät 100 enthalten sind, beispielsweise, aber nicht ausschließlich, mittels zugehöriger elektrischer Verbinder, Drähte oder ähnlicher Mittel elektrisch miteinander verbunden sein können.It should be noted that the first circuit substrate 1 and the second circuit substrate 600 included in the multi-function vehicle controller 100 may be electrically connected to each other, for example, but not exclusively, by associated electrical connectors, wires, or similar means.

Indem das mehrere Funktionsmodule in sich vereinende Fahrzeugsteuergerät 100 so ausgebildet ist, dass es ein erstes Schaltungssubstrat 1 und ein zweites Schaltungssubstrat 600 umfasst, kann die betreffende Person in Abhängigkeit von der Anzahl, den Größen, den Volumina und den Höhen der ersten elektronischen Elemente 21 und der zweiten elektronischen Elemente 31 und der Anzahl, der Größe, dem Volumen und der Höhe der dritten elektronischen Elemente 601 die Abmessungen des ersten Schaltungssubstrats 1 und des zweiten Schaltungssubstrats 600, den vertikalen Abstand zwischen dem ersten Schaltungssubstrat 1 und dem wassergekühlten Kühlkörper 4, den vertikalen Abstand zwischen dem zweiten Schaltungssubstrat 600 und dem wassergekühlten Kühlkörper 4, die Dicke des ersten Schaltungssubstrats 1, die Dicke des zweiten Schaltungssubstrats 600 usw. so gestalten, dass eine optimale Wärmeableitung der ersten elektronischen Elemente 21, der zweiten elektronischen Elemente 31 und der dritten elektronischen Elemente 601 möglich ist.By designing the vehicle control unit 100, which combines several functional modules, to include a first circuit substrate 1 and a second circuit substrate 600, the person concerned can, depending on the number, sizes, volumes and heights of the first electronic elements 21 and of the second electronic elements 31 and the number, size, volume and height of the third electronic elements 601, the dimensions of the first circuit substrate 1 and the second circuit substrate 600, the vertical distance between the first circuit substrate 1 and the water-cooled heat sink 4, the vertical Design the distance between the second circuit substrate 600 and the water-cooled heat sink 4, the thickness of the first circuit substrate 1, the thickness of the second circuit substrate 600, etc. so that optimal heat dissipation of the first electronic elements 21, the second electronic elements 31 and the third electronic elements 601 is possible.

Wenn beispielsweise die einzelnen ersten elektronischen Elemente 21 (oder die einzelnen zweiten elektronischen Elemente 31) und die einzelnen dritten elektronischen Elemente 601 auf dem ersten Schaltungssubstrat 1 angeordnet sind, befinden sich die Oberseiten der ersten elektronischen Elemente 21 (oder der zweiten elektronischen Elemente 31) und die Oberseiten der dritten elektronischen Elemente 601 in Bezug auf das erste Schaltungssubstrat 1 in unterschiedlichen Höhenlagen. So kann es dann, wenn die ersten elektronischen Elemente 21 (oder die zweiten elektronischen Elemente 31) und die dritten elektronischen Elemente 601 an einer Seite desselben ersten Schaltungssubstrats 1 angeordnet sind, vorkommen, dass entweder nur die ersten elektronischen Elemente 21 (bzw. die zweiten elektronischen Elemente 31) oder nur die dritten elektronischen Elemente 601 an dem wassergekühlten Kühlkörper 4 anliegen können. Dies hat zur Folge, dass die elektronischen Elemente, die nicht am wassergekühlten Kühlkörper 4 anliegen können, im Gegensatz zu den elektronischen Elementen, die am wassergekühlten Kühlkörper 4 anliegen können, keine gute Wärmeableitung erhalten.For example, when the individual first electronic elements 21 (or the individual second electronic elements 31) and the individual third electronic elements 601 are arranged on the first circuit substrate 1, the tops of the first electronic elements 21 (or the second electronic elements 31) and the tops of the third electronic elements 601 in relation to the first circuit substrate 1 at different heights. Thus, when the first electronic elements 21 (or the second electronic elements 31) and the third electronic elements 601 are arranged on one side of the same first circuit substrate 1, it can happen that either only the first electronic elements 21 (or the second electronic elements 31) or only the third electronic elements 601 can rest on the water-cooled heat sink 4. The result of this is that the electronic elements that cannot rest on the water-cooled heat sink 4 do not receive good heat dissipation, in contrast to the electronic elements that can rest on the water-cooled heat sink 4.

Hingegen ermöglicht das mehrere Funktionsmodule in sich vereinende Fahrzeugsteuergerät 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels es dem zuständigen technischen Personal durch die Gestaltung des zweiten Schaltungssubstrats 600, entsprechend den tatsächlichen Erfordernissen die elektronischen Elemente mit annähernd gleicher Höhe (d.h. die ersten elektronischen Elemente 21 und die zweiten elektronischen Elemente 31) auf dem ersten Schaltungssubstrat 1 und die weiteren dritten elektronischen Elemente 601 auf dem zweiten Schaltungssubstrat 600 anzuordnen. Auf diese Weise können sowohl die ersten elektronischen Elemente 21 und die zweiten elektronischen Elemente 31 als auch die dritten elektronischen Elemente 601 im Wesentlichen mit dem wassergekühlten Kühlkörper 4 in Kontakt treten, um eine gute Wärmeableitung zu erzielen.On the other hand, the vehicle control unit 100 of the present exemplary embodiment, which combines several functional modules, enables the responsible technical personnel to use the electronic elements with approximately the same height (i.e. the first electronic elements 21 and the second electronic elements 31) according to the actual requirements by designing the second circuit substrate 600 ) on the first circuit substrate 1 and the further third electronic elements 601 on the second circuit substrate 600. In this way, both the first electronic elements 21 and the second electronic elements 31 as well as the third electronic elements 601 can substantially come into contact with the water-cooled heat sink 4 to achieve good heat dissipation.

Weiters können durch die Konstruktion des zweiten Schaltungssubstrats 600 die Größe und somit auch die Verformung des ersten Schaltungssubstrats 1 verringert werden. Durch die Gestaltung des zweiten Schaltungssubstrats 600 ist es auch möglich, den Durchgang des Luftstroms durch den Spalt zwischen dem ersten Schaltungssubstrat 1 oder dem zweiten Schaltungssubstrat 600 und dem wassergekühlten Kühlkörper 4 zu begünstigen, wodurch der Wärmeableitungseffekt weiter verbessert wird.Furthermore, through the construction of the second circuit substrate 600, the size and thus also the deformation of the first circuit substrate 1 can be reduced. By designing the second circuit substrate 600, it is also possible to promote the passage of the air flow through the gap between the first circuit substrate 1 or the second circuit substrate 600 and the water-cooled heat sink 4, thereby further improving the heat dissipation effect.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das mehrere Funktionsmodule in sich vereinende Fahrzeugsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung eine Integration mehrerer Steuereinrichtungen (wie etwa des Lademoduls und des Motorantriebsmoduls) und eine gemeinsame Nutzung eines wassergekühlten Kühlkörpers durch diese Steuereinrichtungen ermöglicht, so dass das Gesamtvolumen und die Größe effektiv reduziert werden können. Darüber hinaus sind in dem mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung die ersten elektronischen Elemente und die zweiten elektronischen Elemente an der gleichen Seite des Schaltungssubstrats so angeordnet, dass die erste Wärmeableitfläche eines jeden ersten elektronischen Elements und die zweite Wärmeableitfläche eines jeden zweiten elektronischen Elements an dem wassergekühlten Kühlkörper anliegen, was zur wirksamen Verbesserung des gesamten Wärmeableitungseffekts beitragen kann. Das mehrere Funktionsmodule in sich vereinende Steuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung ist sowohl für Elektrofahrzeuge als auch für allgemeine Hochleistungsgeräte geeignet und bietet eine effektive zentrale Wärmeabfuhr.In summary, it can be said that the vehicle control device according to the present invention, which combines several functional modules, is an integration of several control devices (such as the charging module and the motor drive module) and sharing a water-cooled heat sink by these controllers, so that the overall volume and size can be effectively reduced. Furthermore, in the vehicle control device combining multiple functional modules according to the present invention, the first electronic elements and the second electronic elements are arranged on the same side of the circuit substrate so that the first heat dissipation surface of each first electronic element and the second heat dissipation surface of every second electronic Elements rest on the water-cooled heat sink, which can help effectively improve the overall heat dissipation effect. The control device according to the present invention, which combines several functional modules, is suitable for both electric vehicles and general high-performance devices and offers effective central heat dissipation.

Das oben Beschriebene stellt lediglich mögliche bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar und schränkt nicht den Schutzumfang der Ansprüche der vorliegenden Erfindung ein. Jede gleichwertige Abänderung, die aus der Beschreibung und den Zeichnungen der vorliegenden Erfindung ableitbar ist, fällt daher in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.The above described merely represents possible preferred embodiments of the present invention and does not limit the scope of the claims of the present invention. Any equivalent modification that can be derived from the description and drawings of the present invention therefore falls within the scope of the present invention.

BezugszeichenlisteReference symbol list

100100
Mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes FahrzeugsteuergerätVehicle control unit combining several functional modules
11
Erstes SchaltungssubstratFirst circuit substrate
1111
Erste SeiteFirst page
1212
Zweite SeiteSecond page
1313
Erste ZoneFirst zone
1414
Zweite ZoneSecond zone
1515
Erster VerbindungsanschlussFirst connection port
1616
SchaltungsanordnungCircuit arrangement
22
LademodulLoading module
2121
Erstes elektronisches ElementFirst electronic element
211211
Erste WärmeableitflächeFirst heat dissipation surface
2222
Kondensatorcapacitor
33
MotorantriebsmodulMotor drive module
3131
Zweites elektronisches ElementSecond electronic element
311311
Zweite WärmeableitflächeSecond heat dissipation surface
3232
Kondensatorcapacitor
3434
HallsensorHall sensor
44
Wassergekühlter KühlkörperWater-cooled heatsink
55
Steuerplatinecontrol board
5151
Zweiter VerbindungsanschlussSecond connection port
5252
SteuereinrichtungControl device
66
GleichstromwandlerelementDC converter element
77
Fahrzeugverdichter-AntriebselementVehicle compressor drive element
88th
Elektrisch leitender HilfsstreifenElectrically conductive auxiliary strip
99
Elektrisch leitende VerbindungsstrukturElectrically conductive connection structure
200200
Transformatortransformer
300300
Kondensatorcapacitor
400400
Induktorinductor
500500
HilfsschaltungssubstratAuxiliary circuit substrate
600600
Zweites SchaltungssubstratSecond circuit substrate
601601
Drittes elektronisches Element Third electronic element
AA
Motorengine
Bb
GrundkörperBasic body
B1B1
Unterseitebottom
B2B2
OberseiteTop
B3B3
Wärmeleitende StrukturHeat-conducting structure
B4B4
Rillegroove
CC
AnschlussstiftConnection pin
SS
Spaltgap

Claims (15)

Mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät (100), umfassend: - ein erstes Schaltungssubstrat (1), dessen zwei einander gegenüberliegende Seiten als eine erste Seite (11) und eine zweite Seite (12) definiert sind; - ein Lademodul (2), das ein erstes elektronisches Element (21) umfasst, das an der ersten Seite (11) des ersten Schaltungssubstrats (1) angeordnet ist und eine erste Wärmeableitfläche (211) aufweist; - ein Motorantriebsmodul (3), das ein zweites elektronisches Element (31) umfasst, das an der ersten Seite (11) des ersten Schaltungssubstrats (1) angeordnet ist und eine zweite Wärmeableitfläche (311) aufweist; und - einen wassergekühlten Kühlkörper (4), der an der ersten Seite (11) des ersten Schaltungssubstrats (1) angeordnet ist und an der ersten Wärmeableitfläche (211) und der zweiten Wärmeableitfläche (311) anliegt, um das erste elektronische Element (21) und das zweite elektronische Element (31) abzukühlen; wobei das Lademodul (2) und das Motorantriebsmodul (3) an der ersten Seite (11) des ersten Schaltungssubstrats (1) integriert sind und gemeinsam durch den wassergekühlten Kühlkörper (4) gekühlt werden.Vehicle control unit (100) combining several functional modules, comprising: - a first circuit substrate (1), the two opposite sides of which are defined as a first side (11) and a second side (12); - a charging module (2) which comprises a first electronic element (21) which is arranged on the first side (11) of the first circuit substrate (1) and has a first heat dissipation surface (211); - a motor drive module (3) comprising a second electronic element (31) arranged on the first side (11) of the first circuit substrate (1) and having a second heat dissipation surface (311); and - a water-cooled heat sink (4), which is arranged on the first side (11) of the first circuit substrate (1) and rests on the first heat dissipation surface (211) and the second heat dissipation surface (311), around the first electronic element (21) and to cool the second electronic element (31); wherein the charging module (2) and the motor drive module (3) are integrated on the first side (11) of the first circuit substrate (1) and are cooled together by the water-cooled heat sink (4). Mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät (100) nach Anspruch 1, bei dem sich das erste elektronische Element (21) und das zweite elektronische Element (31) zwischen dem wassergekühlten Kühlkörper (4) und dem ersten Schaltungssubstrat (1) befinden, wobei der Abstand zwischen der ersten Wärmeableitfläche (211) und dem ersten Schaltungssubstrat (1) als erste Höhe und der Abstand zwischen der zweiten Wärmeableitfläche (311) und dem ersten Schaltungssubstrat (1) als zweite Höhe definiert ist, wobei die Differenz zwischen der zweiten Höhe und der ersten Höhe nicht mehr als 10% der ersten Höhe beträgt.Several functional modules combining vehicle control unit (100). Claim 1 , in which the first electronic element (21) and the second electronic element (31) are located between the water-cooled heat sink (4) and the first circuit substrate (1), the distance between the first heat dissipation surface (211) and the first circuit substrate ( 1) is defined as the first height and the distance between the second heat dissipation surface (311) and the first circuit substrate (1) is defined as the second height, the difference between the second height and the first height not being more than 10% of the first height. Mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät (100) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das mehrere Funktionsmodule in sich vereinende Fahrzeugsteuergerät (100) ferner ein Gleichstromwandlerelement (6) und ein Fahrzeugverdichter-Antriebselement (7) umfasst, wobei das Gleichstromwandlerelement (6) und das Fahrzeugverdichter-Antriebselement (7) an der ersten Seite (11) des ersten Schaltungssubstrats (1) angeordnet sind und der wassergekühlte Kühlkörper (4) an dem Gleichstromwandlerelement (6) und dem Fahrzeugverdichter-Antriebselement (7) anliegt.Several functional modules combining vehicle control unit (100). Claim 1 or 2 , in which the vehicle control unit (100), which combines several functional modules, further comprises a DC converter element (6) and a vehicle compressor drive element (7), the DC converter element (6) and the vehicle compressor drive element (7) being on the first side (11). of the first circuit substrate (1) are arranged and the water-cooled heat sink (4) rests on the DC converter element (6) and the vehicle compressor drive element (7). Mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem mindestens einer bzw. eines von einem Kondensator (22, 32), einem Induktor und einem Sensorelement, die in dem Lademodul (2) bzw. dem Motorantriebsmodul (3) enthalten sind, an der zweiten Seite (12) des ersten Schaltungssubstrats (1) angeordnet ist.Vehicle control unit (100) combining several functional modules according to one of the Claims 1 until 3 , in which at least one of a capacitor (22, 32), an inductor and a sensor element, which are contained in the charging module (2) and the motor drive module (3), respectively, on the second side (12) of the first circuit substrate (1) is arranged. Mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die erste Wärmeableitfläche (211) mit einer wärmeleitenden Struktur (B3) versehen ist, über die das erste elektronische Element (21) mit dem wassergekühlten Kühlkörper (4) in Kontakt steht, wobei die wärmeleitende Struktur (B3) ein Wärmeleitkleber oder eine am ersten elektronischen Element (21) ausgebildete Metallschicht ist.Vehicle control unit (100) combining several functional modules according to one of the Claims 1 until 4 , in which the first heat dissipation surface (211) is provided with a heat-conducting structure (B3), via which the first electronic element (21) is in contact with the water-cooled heat sink (4), the heat-conducting structure (B3) being a heat-conducting adhesive or a is a metal layer formed on the first electronic element (21). Mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die zweite Wärmeableitfläche (311) mit einer wärmeleitenden Struktur (B3) versehen ist, über die das zweite elektronische Element (31) mit dem wassergekühlten Kühlkörper (4) in Kontakt steht, wobei die wärmeleitende Struktur (B3) ein Wärmeleitkleber oder eine am zweiten elektronischen Element (31) ausgebildete Metallschicht ist.Vehicle control unit (100) combining several functional modules according to one of the Claims 1 until 5 , in which the second heat dissipation surface (311) is provided with a heat-conducting structure (B3), via which the second electronic element (31) is in contact with the water-cooled heat sink (4), the heat-conducting structure (B3) being a heat-conducting adhesive or a is a metal layer formed on the second electronic element (31). Mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das erste elektronische Element (21) und das zweite elektronische Element (31) jeweils einen Grundkörper (B) und mehrere Anschlussstifte (C) umfassen, welcher Grundkörper (B) mittels der mehreren Anschlussstifte (C) an der ersten Seite (11) des ersten Schaltungssubstrats (1) befestigt ist, wobei zwischen dem Grundkörper (B) und dem ersten Schaltungssubstrat (1) ein Spalt (S) entsteht, der zwischen 1 und 5 Millimetern beträgt.Vehicle control unit (100) combining several functional modules according to one of the Claims 1 until 6 , in which the first electronic element (21) and the second electronic element (31) each comprise a base body (B) and a plurality of connection pins (C), which base body (B) is attached to the first side (11 ) of the first circuit substrate (1) is attached, a gap (S) being created between the base body (B) and the first circuit substrate (1), which is between 1 and 5 millimeters. Mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät (100) nach Anspruch 7, bei dem sich die einzelnen Anschlussstifte (C) von einer dem ersten Schaltungssubstrat (1) zugewandten Unterseite (B1) des Grundkörpers (B) nach außen erstrecken.Several functional modules combining vehicle control unit (100). Claim 7 , in which the individual connection pins (C) extend outwards from an underside (B1) of the base body (B) facing the first circuit substrate (1). Mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät (100) nach Anspruch 7 oder 8, bei dem mehrere Schaltungsanordnungen (16) an der ersten Seite (11) des ersten Schaltungssubstrats (1) abschnittsweise mit einem elektrisch leitenden Hilfsstreifen (8) versehen sind, wobei die Dicke des elektrisch leitenden Hilfsstreifens (8) geringer als der Spalt (S) ist und sich der elektrisch leitende Hilfsstreifen (8) abschnittsweise in dem Spalt (S) befindet.Several functional modules combining vehicle control unit (100). Claim 7 or 8th , in which several circuit arrangements (16) on the first side (11) of the first circuit substrate (1) are provided in sections with an electrically conductive auxiliary strip (8), the thickness of the electrically conductive auxiliary strip (8) being less than the gap (S) is and the electrically conductive auxiliary strip (8) is located in sections in the gap (S). Mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem der Grundkörper (B) ferner eine Wärmeableitfläche und mehrere Rillen (B4) umfasst, wobei jede der Rillen (B4) am Rand der Wärmeableitfläche angeordnet ist.Vehicle control unit (100) combining several functional modules according to one of the Claims 7 until 9 , in which the base body (B) further comprises a heat dissipation surface and a plurality of grooves (B4), each of the grooves (B4) being arranged on the edge of the heat dissipation surface. Mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die zweite Seite (12) des ersten Schaltungssubstrats (1) eine erste Zone (13) und eine zweite Zone (14) aufweist, wobei das erste elektronische Element (21) und das zweite elektronische Element (31) in einem der ersten Zone (13) zugeordneten Bereich der ersten Seite (11) des ersten Schaltungssubstrats (1) angeordnet sind und sich die in dem Lademodul (2) bzw. dem Motorantriebsmodul (3) enthaltenen Kondensatoren in der ersten Zone (13) befinden, während eine Steuerplatine (15) des mehrere Funktionsmodule in sich vereinenden Fahrzeugsteuergeräts (100) in der zweiten Zone (14) angeordnet ist.Vehicle control unit (100) combining several functional modules according to one of the Claims 1 until 10 , in which the second side (12) of the first circuit substrate (1) has a first zone (13) and a second zone (14), the first electronic element (21) and the second electronic element (31) in one of the first Zone (13) assigned area of the first side (11) of the first circuit substrate (1) are arranged and the capacitors contained in the charging module (2) or the motor drive module (3) are in the first zone (13), while a control board (15) of the vehicle control unit (100) combining several functional modules is arranged in the second zone (14). Mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem die zweite Seite (12) des ersten Schaltungssubstrats (1) mit mehreren ersten Verbindungsanschlüssen (15) versehen ist und das mehrere Funktionsmodule in sich vereinende Fahrzeugsteuergerät (100) ferner eine Steuerplatine (5) umfasst, an deren einer Seite mehrere zweite Verbindungsanschlüsse (51) vorgesehen sind, wobei die Steuerplatine (5) über die mehreren zweiten Verbindungsanschlüsse (51) mit den mehreren ersten Verbindungsanschlüssen (15) verbunden ist.Vehicle control unit (100) combining several functional modules according to one of the Claims 1 until 11 , in which the second side (12) of the first circuit substrate (1) is provided with a plurality of first connection connections (15) and the vehicle control unit (100), which combines several functional modules, also has a control circuit board (5), on one side of which a plurality of second connection terminals (51) are provided, the control board (5) being connected to the plurality of first connection terminals (15) via the plurality of second connection terminals (51). Mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät (100) nach Anspruch 12, bei dem das erste Schaltungssubstrat (1) eine größere Dicke als die Steuerplatine (5) hat.Several functional modules combining vehicle control unit (100). Claim 12 , in which the first circuit substrate (1) has a greater thickness than the control board (5). Mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend ferner ein zweites Schaltungssubstrat (600) und mindestens ein drittes elektronisches Element (601), wobei sich das zweite Schaltungssubstrat (600) auf derselben Seite des wassergekühlten Kühlkörpers (4) wie das erste Schaltungssubstrat (1) befindet, während das dritte elektronische Element (601) an der dem wassergekühlten Kühlkörper (4) zugewandten Seite des zweiten Schaltungssubstrats (600) angeordnet ist und an dem wassergekühlten Kühlkörper (4) anliegt.Vehicle control unit (100) combining several functional modules according to one of the Claims 1 until 13 , further comprising a second circuit substrate (600) and at least one third electronic element (601), wherein the second circuit substrate (600) is on the same side of the water-cooled heat sink (4) as the first circuit substrate (1), while the third electronic element (601) is arranged on the side of the second circuit substrate (600) facing the water-cooled heat sink (4) and rests on the water-cooled heat sink (4). Mehrere Funktionsmodule in sich vereinendes Fahrzeugsteuergerät (100) nach Anspruch 14, bei dem der vertikale Abstand zwischen dem ersten Schaltungssubstrat (1) und dem wassergekühlten Kühlkörper (4) anders als der vertikale Abstand zwischen dem zweiten Schaltungssubstrat (600) und dem wassergekühlten Kühlkörper (4) ist.Several functional modules combining vehicle control unit (100). Claim 14 , in which the vertical distance between the first circuit substrate (1) and the water-cooled heat sink (4) is different than the vertical distance between the second circuit substrate (600) and the water-cooled heat sink (4).
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