[發明專利]一種用于電動車輛驅動控制的變換器裝置

有效

• 申請號: 201310323525.4
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103368414A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 徐鳴謙;李民旭;彭昌宗;蕭子淵;彭健強;袁佳
• 申請（專利權）人: 海能能電動車輛有限公司
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 黃美英

技術領域

本發明涉及一種功率半導體元件組成的裝置，具體涉及一種用于電動車輛驅動控制的變換器裝置。

背景技術

電動車輛在長期運行中必須安全可靠。但對公路運輸及非公路運輸的移動車輛中功率較大的車輛驅動控制的變換器裝置及電機在散熱與性能穩定方面，比小功率的驅動控制的變換器及電機要求更高，而目前市場上的大功率的控制器技術還不完善，特別是在高可靠性和小型化等方面。當前市場上的變換器裝置中，一般PCB板的材料為FR4基板，其熱導系數為0.8W/mK，故其熱導率很小、熱阻很大。若在功率晶體管附近放置較不耐熱的電子元件（如電容），這些電子元件會吸收功率MOS管的熱量而導致溫度上升，降低其使用壽命。加上發熱元件都焊接在印刷電路板PCB板上，而印刷電路板PCB板為熱的不良導體，故其發熱元件的熱量也不容易被帶走，造成電子元件因熱散逸現象而失效。

日本專利JP2001-16870公開了一種功率模塊，由于該專利對于在設計布局方面是有嚴格限制的功率模塊，除了減小裝置自身的尺寸外，即使對于輸出功率的輸出端子構造，從布局的立場出發，也必須提高自由度。但是上述文獻沒有提到這個問題，沒有公開或建議解決該問題的措施。

日本專利JP2001-16870需要通過風扇來幫助散熱，這就必然增加驅動器的體積和成本，同時也會降低變換器的效率。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種用于電動車輛驅動控制的變換器裝置，它具有冷卻效果好、體積小、通電容量高、可靠性高的優點。

本發明的目的是這樣實現的：一種用于電動車輛驅動控制的變換器裝置，包括一冷卻底板、三個平行地布置在冷卻底板上的橋臂、一正極端子及一負極端子；每個橋臂包括一上橋臂、一下橋臂、一驅動電路板、一負極銅條板及電解電容；所述上橋臂包括多個并聯連接且并排地布置在上橋臂金屬條上的上橋臂MOS管；所述下橋臂包括多個并聯連接且并排地布置在下橋臂金屬條上的下橋臂MOS管；其中，每個橋臂的所述上橋臂金屬條和下橋臂金屬條分別通過螺釘間隔并平行地固定在所述冷卻底板上，并且上橋臂金屬條的下表面和下橋臂金屬條的下表面分別通過一導熱絕緣墊與所述冷卻底板的上表面貼合；所有的上橋臂MOS管的金屬外殼的下表面與所述上橋臂金屬條的上表面通過螺釘連接后貼合，每個上橋臂MOS管的三個引腳都朝著所述下橋臂金屬條并且向上彎折90°；所有的下橋臂MOS管以與相對的上橋臂MOS管錯位一有效距離L的方式布置在所述下橋臂金屬條上，并且所有的下橋臂MOS管的金屬外殼的下表面與所述下橋臂金屬條的上表面通過螺釘連接后貼合，每個下橋臂MOS管的三個引腳都朝著所述上橋臂金屬條并且向上彎折90°；每個橋臂的驅動電路板平行地設置在所有的所述上橋臂MOS管和所有的下橋臂MOS管的上方，使每個橋臂的所有的所述上橋臂MOS管的引腳和所有的下橋臂MOS管的引腳以最短的距離連接到相應的所述驅動電路板上；所述負極銅條板連接在所述驅動電路板的上表面并且與所有的垂直穿過所述驅動電路板的所述下橋臂MOS管的源極引腳連接；所述電解電容布置在所述上橋臂金屬條和下橋臂金屬條之間的所述冷卻底板上，以使電解電容的引腳以最短的布線距離與所述驅動電路板連接；所述正極端子與三個所述上橋臂金屬條連接；所述負極端子與三個所述負極銅條板連接。

上述的用于電動車輛驅動控制的變換器裝置，其中，每個橋臂的所述上橋臂金屬條和下橋臂金屬條之間的所述冷卻底板的上表面橫向開設一凹槽，使所述電解電容位于所述凹槽內，并且所述電解電容與所述凹槽的底面和側面之間分別設有導熱膏。

上述的用于電動車輛驅動控制的變換器裝置，其中，所述L為所述上橋臂MOS管或下橋臂MOS管上的每兩個相鄰的引腳的間隙。

上述的用于電動車輛驅動控制的變換器裝置，其中，每個所述上橋臂MOS管的源極引腳與相對的所述下橋臂MOS管的漏極引腳在所述驅動電路板上的同一個焊孔內連接。

上述的用于電動車輛驅動控制的變換器裝置，其中，所述導熱絕緣墊的厚度為0.05～0.15mm，熱傳導率為2～4W/mK。

上述的用于電動車輛驅動控制的變換器裝置，其中，所述正極端子通過一正極連接銅條與三個上橋臂金屬條連接；該正極連接銅條垂直跨接在三個上橋臂金屬條的一頭；所述負極端子通過一負極連接銅條與三個負極銅條板連接；該負極連接銅條垂直跨接在三個負極銅條板的一頭并位于所述正極連接銅條的正上方。

上述的用于電動車輛驅動控制的變換器裝置，其中，所述變換器裝置還包括布置在三個橋臂上方的控制器電路板。