[實(shí)用新型]逆變器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320340096.7
• 申請(qǐng)日: 2013-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN203554306U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 弗朗茨·赫克特;沃拉迪斯洛·佩施科夫;京特·施韋西希
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號(hào): H02M7/00
• 分類號(hào): H02M7/00
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種逆變器，具有：半導(dǎo)體開關(guān)；和與半導(dǎo)體開關(guān)電接觸的匯流排；以及印刷電路板，該印刷電路板具有用于控制半導(dǎo)體開關(guān)的電子元件。?

背景技術(shù)

例如也用于電動(dòng)車輛中的逆變器通常設(shè)計(jì)用于將電動(dòng)機(jī)連接在高壓電源上。電動(dòng)車輛通常不具有典型的將動(dòng)能從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到車輪的傳動(dòng)系。相反，電動(dòng)機(jī)布置在輪轂中，從內(nèi)部的蓄電池/電池中提取充電電能。蓄電池的直流電壓通過(guò)逆變器典型地轉(zhuǎn)換為用于運(yùn)行電動(dòng)機(jī)的三相交流電壓。?

一種這樣的逆變器通常包括：高保護(hù)等級(jí)的殼體；用于直流電壓源和電動(dòng)機(jī)的接口；用于通信、傳感器和執(zhí)行器的接口；半導(dǎo)體開關(guān)元件；驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置；和用于檢測(cè)物理量（例如電流、電壓或溫度）的控制單元；以及其它用于控制半導(dǎo)體開關(guān)元件的電子設(shè)備。半導(dǎo)體元件通常設(shè)計(jì)為具有一個(gè)或多個(gè)集成晶體管（逆變器）的模塊單元。?

控制單元典型地設(shè)計(jì)為印刷電路板，它符合目的地被直接布置在模塊單元的上方，使得晶體管能無(wú)干擾地通過(guò)相應(yīng)的電子設(shè)備運(yùn)行。為此，在模塊單元上設(shè)置多個(gè)針，它通過(guò)特殊的印刷電路板插頭確保了與控制單元的導(dǎo)電接觸。在分散式的驅(qū)動(dòng)技術(shù)裝置中（其中，驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置和驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備集成在發(fā)動(dòng)機(jī)中），驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置不能布置在模塊單元的下方。?

由于在運(yùn)行中所出現(xiàn)的大約250有效安培的高電動(dòng)機(jī)電流，電流不容易通過(guò)印刷電路板的印刷電路引導(dǎo)，而換而言之必須通過(guò)匯流排來(lái)引導(dǎo)。具有集成的分流器電阻器和/或直接形成的變流器的匯流排作為電流檢測(cè)系統(tǒng)常常用在這種逆變器中。?

直接形成的變流器通常包括作為磁流集中器的磁環(huán)，匯流排通過(guò)該磁環(huán)被引導(dǎo)至安裝狀態(tài)中。在環(huán)內(nèi)壁和匯流排之間典型地存在氣隙，在該氣隙中布置有作為磁巖傳感器的霍爾元件?；魻栐z測(cè)磁流，產(chǎn)生由此在匯流排中流動(dòng)的電流。磁流的大小是用于電流強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)。此外，這種檢測(cè)系統(tǒng)的缺點(diǎn)是測(cè)量精確度降低以及結(jié)構(gòu)體積大，從而使分散式的驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置在逆變器中的使用變得困難或是不可能實(shí)現(xiàn)。?

在借助分流器進(jìn)行電流檢測(cè)的情況下，印刷電路板連同附屬的讀取單元典型地布置在分流器上方。基于流經(jīng)匯流排和分流器的電流，這導(dǎo)致不利的在運(yùn)行時(shí)的多次電子元件發(fā)熱，從而使分散式的驅(qū)動(dòng)技術(shù)裝置的使用變得困難或是不可能實(shí)現(xiàn)。此外在這種設(shè)計(jì)中，用于將電動(dòng)機(jī)的定子繞組連接到匯流排上的接口的結(jié)構(gòu)空間由于螺釘和電纜接頭套管而受到極大限制。?

實(shí)用新型內(nèi)容

因此，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種避免上述缺點(diǎn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且節(jié)省空間的逆變器，所述逆變器特別適于在分散式的驅(qū)動(dòng)技術(shù)裝置中使用。?

該目的根據(jù)本實(shí)用新型的逆變器的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型的有利的實(shí)施方式和改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。?

在此，根據(jù)本實(shí)用新型的逆變器包括：半導(dǎo)體開關(guān)；和與半導(dǎo)體開關(guān)電接觸的匯流排；以及印刷電路板，其具有用于控制半導(dǎo)體開關(guān)的電子元?件。匯流排至少部分地與印刷電路板間隔開并且在該區(qū)域中具有分流器，該分流器借助接觸元件與印刷電路板接觸。用于分接分流器電壓以及將分流器轉(zhuǎn)接到印刷電路板上的接觸元件可以設(shè)計(jì)為接觸接片或接觸線。?

通過(guò)印刷電路板與匯流排的間隔，以及通過(guò)接觸接片與匯流排的接觸，可有利地而且簡(jiǎn)單地避免印刷電路板的電子元件的不必要的發(fā)熱。此外還可提供額外的結(jié)構(gòu)空間。特別的是，半導(dǎo)體開關(guān)的控制單元以及分流器的信號(hào)處理電子設(shè)備布置在印刷電路板上。從而省掉了用于連接信號(hào)處理電子設(shè)備和匯流排的額外的、復(fù)雜的焊接過(guò)程以及信號(hào)處理電子設(shè)備與控制單元的電接觸。特別的是，由此提供了用于分散式的驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的額外的結(jié)構(gòu)空間，從而使這種逆變器在分散式的驅(qū)動(dòng)技術(shù)裝置中的使用能夠有利地簡(jiǎn)單且節(jié)省成本地實(shí)現(xiàn)。?

由于分流器電阻的間隔所產(chǎn)生的額外的結(jié)構(gòu)空間，在分散式的驅(qū)動(dòng)技術(shù)裝置中還可實(shí)現(xiàn)，在匯流排上的電動(dòng)機(jī)的定子繞組通過(guò)例如螺釘和電纜接頭套管可導(dǎo)電耦合。?

在一個(gè)合適的實(shí)施方式中，印刷電路板由非導(dǎo)電的環(huán)氧樹脂或纖維增強(qiáng)塑料制成。在此，印刷電路板的印刷電路由薄的銅層蝕刻而成。元件、例如控制單元或信號(hào)處理電子設(shè)備借助SMD技術(shù)優(yōu)選地安裝在焊接表面上或焊接孔中。由此，電子元件可同時(shí)機(jī)械上運(yùn)行安全地被保持且導(dǎo)電地連接。?

匯流排連同集成的分流器優(yōu)選地通過(guò)接觸接片直接焊接在印刷電路板上。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，匯流排基本上是寬的、低歐姆的銅軌道，分流器電阻被引入到該銅軌道中。信號(hào)處理電子設(shè)備的電子元件通過(guò)接觸接片檢測(cè)分流器上的用于檢測(cè)流經(jīng)匯流排的電流的電壓降。?