專利名稱：低壓大電流三相驅(qū)動功率模塊組結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混合動力汽車驅(qū)動功率模塊連接結(jié)構(gòu)，具體涉及一種低壓大電流三相驅(qū)動功率模塊組連接支撐結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
電機控制器的驅(qū)動單元作為混合動力車中的關(guān)鍵部件，對于利用MOSFET并聯(lián)技術(shù)實現(xiàn)低壓、大電流的功率驅(qū)動單元的中小功率電機控制器，在固定在車輛上時，功率器件固定連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要考慮很多因素，即要保證電機控制器性能滿足整車的要求，同時也要保證電機控制器具有足夠的安全性和可靠性?，F(xiàn)有技術(shù)提供的電機低壓大電流的控制器的驅(qū)動單元或模塊，為了達到更高的能量密度和功率密度，大多通過多個功率單管間的串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成功率驅(qū)動單元模塊，這樣功率模塊的輸出電壓或輸出電流大大提高，以滿足混合動力汽車的驅(qū)動要求。同時，在汽車移動行駛的情況下，驅(qū)動模塊的各個器件、連接部件應(yīng)具有良好的抗震動性和穩(wěn)定性，確保在運行環(huán)境中維持驅(qū)動模塊的性能穩(wěn)定。并且， 汽車運行的地域、季節(jié)等環(huán)境有很大變化，對功率模塊的絕緣密封性，內(nèi)部連接部件的穩(wěn)定性都有很高的要求。特別由于部件間的震動摩擦導(dǎo)致的連接部件或絕緣系統(tǒng)破壞會引起驅(qū)動模塊驅(qū)動能力減弱甚至短路而造成永久性損壞，這些安全問題更是功率模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵問題。如何解決上述問題目前還沒有很好地技術(shù)措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低壓大電流三相驅(qū)動功率模塊組結(jié)構(gòu)，滿足汽車運行環(huán)境的使用。本發(fā)明的技術(shù)方案是低壓大電流三相驅(qū)動功率模塊組結(jié)構(gòu)，它包括功率模塊組功率驅(qū)動PCB板，功率模塊組功率驅(qū)動PCB板一面鋪設(shè)連接有功率模塊組并聯(lián)負極的連接銅排，功率模塊組功率驅(qū)動PCB板功率模塊組功率驅(qū)動PCB板的另一面連接有功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排和功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排，功率器件設(shè)于功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排和功率模塊組功率驅(qū)動PCB板、功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排和功率模塊組功率驅(qū)動PCB板之間，由功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排和功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排支撐，功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排連接功率器件的正極，功率模塊組并聯(lián)負極的連接銅排連接功率器件的負極；所述功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排包括正極連接支撐板，正極連接支撐板一側(cè)設(shè)置的正極端連接板，正極連接支撐板和正極端連接板之間具有夾角，正極端連接板上設(shè)有正極柱連接固定槽；功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排包括支撐板，支撐板一側(cè)設(shè)置的輸出交流端連接板，支撐板和輸出交流端連接板之間具有夾角，輸出交流端連接板上設(shè)有連接固定槽。上述結(jié)構(gòu)中功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排既是多個功率模塊器件的并聯(lián)匯流連接導(dǎo)通結(jié)構(gòu)，同時又是多個功率模塊器件的支撐板，功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排不僅是輸出交流端，同時還是功率模塊器件的支撐板，它們既保證功率模塊組緊湊的連接結(jié)構(gòu)，同時與功率模塊組功率驅(qū)動PCB板連成整體支撐功率模塊器件，大大提高功率模塊器件的抗震性，穩(wěn)定性。所述功率模塊組并聯(lián)負極的連接銅排包括匯流排，匯流排上間隔設(shè)有負極并聯(lián)連接排，匯流排一端穿過功率模塊組功率驅(qū)動PCB板固定在功率模塊組功率驅(qū)動PCB板另一面。該結(jié)構(gòu)使得功率模塊組并聯(lián)負極連接布置規(guī)整，緊湊；有利于功率模塊組并聯(lián)負極的連接端的布置。功率模塊組功率驅(qū)動PCB板上方設(shè)有功率模塊組控制PCB板，功率模塊組功率驅(qū)動PCB板與功率模塊組控制PCB板之間連接傳遞信號插針。上述結(jié)構(gòu)使得功率模塊組功率驅(qū)動單元和功率模塊組控制單元實現(xiàn)集成，減少在車內(nèi)的布置空間。功率模塊組控制PCB板上開設(shè)有電解電容穩(wěn)定孔。電容通過功率模塊組控制PCB 板的孔固定住，這樣的設(shè)計不僅節(jié)約了空間，還大大提高了功率模塊組的抗震性能。它還包括功率模塊組散熱器，功率模塊組散熱器與功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排和功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排之間設(shè)有絕緣層。它解決了散熱問題。 功率模塊組散熱器可以是散熱電扇，散熱板，散熱外殼等結(jié)構(gòu)。它還包括殼體，殼體與底座連接，殼體壁上連接固定有功率模塊組輸出交流側(cè)三相接線柱，所述功率模塊組輸出交流側(cè)三相接線柱分別于殼體內(nèi)的輸出交流端連接板上的連接固定槽卡接；殼體壁上連接固定有功率模塊組正極接線柱，功率模塊組正極接線柱與正極端連接板上的正極柱連接固定槽卡接。上述連接結(jié)構(gòu)保證連接的穩(wěn)定性，大幅度提高控制器的抗震性能。底座上設(shè)有功率模塊組連接負極螺孔，負極螺孔與功率模塊組并聯(lián)負極的連接銅排電連接。結(jié)合功率模塊組并聯(lián)負極的連接銅排的匯流排穿過功率模塊組功率驅(qū)動PCB 板，使得功率模塊組連接負極的連接結(jié)構(gòu)更為緊湊。殼體壁上連接固定有功率模塊組外部接插件，功率模塊組外部接插件與功率模塊組器件電連接。功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排為三個平行間隔設(shè)置，功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排與三個功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排垂直間隔設(shè)置。交錯的設(shè)置結(jié)構(gòu)有利于熱量的散發(fā)。功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排用于串聯(lián)各功率模塊組三相輸出交流。功率模塊組功率驅(qū)動PCB板與功率模塊組控制PCB板之間有封膠。該結(jié)構(gòu)可以大幅度提高控制器的抗震性能和絕緣性能，延長功率模塊組的使用壽命。本發(fā)明將多個交錯方式放置的單管功率器件、串聯(lián)各個單管的功率模塊組輸出交流側(cè)的連接銅排，并聯(lián)電池負極的連接銅排的長條形匯流橋，并聯(lián)正極的連接銅排的長條形匯流橋，功率輸出引出采用交流側(cè)的連接銅排，各種連接銅排和外殼接線柱之間的機械設(shè)計相互咬合(卡接)，功率模塊組由連接銅排支撐，提高了功率模塊組的抗震性和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)緊湊，散熱性能好。


圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)整體外形示意圖I。
圖2本發(fā)明結(jié)構(gòu)整體外形示意圖II。圖3本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體分解圖。圖4功率模塊組封裝蓋總成一面示意圖。圖5功率模塊組封裝蓋總成另一面示意圖。
圖6功率模塊組功率驅(qū)動PCB板示意圖。圖7功率模塊組并聯(lián)負極的連接銅排示意圖。圖8功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，基于多個MOSFET功率器件并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)的整體外形，殼體5下連接底座10，底座10包括散熱支撐板101，散熱支撐板101下設(shè)散熱片外殼102，散熱支撐板101 和散熱片外殼102可以是整體結(jié)構(gòu)，也可以是兩個連接的部件。散熱片外殼102上設(shè)功率模塊組殼體固定連接板11，功率模塊組殼體固定連接板11上設(shè)螺孔111 ；散熱片外殼102 上還設(shè)有功率模塊組連接負極螺孔12 (圖2所示)。殼體5的壁上連接固定有功率模塊組輸出交流側(cè)三相接線柱7和功率模塊組正極接線柱1 (圖2)，功率模塊組輸出交流側(cè)三相接線柱7和功率模塊組正極接線柱1設(shè)在相對的兩個殼體5壁上；殼體5另外的壁上設(shè)有功率模塊組外部接插件13，功率模塊組通過此結(jié)構(gòu)件連接其他車身傳感器，控制器，實現(xiàn)信號的傳輸。功率模塊組功率驅(qū)動PCB板等部件設(shè)在殼體5和底座10內(nèi)，如圖3所示，功率模塊組功率驅(qū)動PCB板6的上方設(shè)有功率模塊組控制PCB板14，功率模塊組控制PCB板14處理功率模塊組所有的控制信號及電源信號；功率模塊組功率驅(qū)動PCB板6與功率模塊組控制PCB板14之間連接傳遞信號插針(圖中未示)，插針依據(jù)具體的電路設(shè)置；功率模塊組控制PCB板14上開設(shè)有電解電容穩(wěn)定孔141，功率模塊組功率驅(qū)動PCB板6上連接有電解電容(圖中未示)，電解電容穿過電解電容穩(wěn)定孔141，不僅節(jié)約了空間，還大大提高了功率模塊組的抗震性能。功率模塊組功率驅(qū)動PCB板6與功率模塊組控制PCB板14之間有封膠(圖中未示)。功率模塊組功率驅(qū)動PCB板6的一面連接有功率模塊組并聯(lián)負極的連接銅排9。如圖3、7所示，功率模塊組并聯(lián)負極的連接銅排9包括匯流排91，匯流排91上間隔設(shè)有負極并聯(lián)連接排92，各負極并聯(lián)連接排92平行設(shè)置，匯流排91的端部具有彎折段 93，彎折段93穿過功率模塊組功率驅(qū)動PCB板固定在功率模塊組功率驅(qū)動PCB板另一面， 它可與散熱片外殼102上的功率模塊組連接負極螺孔12電連接導(dǎo)通，這樣連接結(jié)構(gòu)更為緊湊。多個功率模塊組功率器件16設(shè)在功率模塊組功率驅(qū)動PCB板6的另一面，如圖6 所示；在功率模塊組功率驅(qū)動PCB板6的另一面連接有功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排8和功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排4，如圖4所示。功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排4為三個(三相)平行間隔設(shè)置，功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排 8與三個功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排4垂直間隔設(shè)置。如圖4所示，所述功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排8包括正極連接支撐板81， 正極連接支撐板一側(cè)設(shè)置的正極端連接板82，正極連接支撐板81和正極端連接板82之間具有夾角，本實施例中夾角為90°，正極端連接板82上設(shè)有正極柱連接固定槽83 ；功率模塊組正極接線柱1與正極柱連接固定槽83卡接。 如圖3、8所示，功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排4包括支撐板41，支撐板 41 一側(cè)設(shè)置的輸出交流端連接板42，支撐板41和輸出交流端連接板42之間具有夾角，本實施例中夾角為90° ；輸出交流端連接板上設(shè)有連接固定槽43，功率模塊組輸出交流側(cè)三相接線柱7分別連接固定槽43卡接。如圖3、5多個功率模塊組功率器件16設(shè)有功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排 8和功率模塊組功率驅(qū)動PCB板6、功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排4和功率模塊組功率驅(qū)動PCB板6之間，由功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排和功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排支撐，功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排連接功率器件的正極，功率模塊組并聯(lián)負極的連接銅排連接功率器件的負極；本實施例中，功率模塊組并聯(lián)正極的連接銅排8連接整流橋上橋臂的12個功率管的正極以及正極接線柱1 ；功率模塊組并聯(lián)負極的連接銅排9連接下橋臂的12個功率管的負極以及負極螺孔12 ；功率模塊組三個輸出交流側(cè)的連接銅排4連接三相整流橋臂M個功率管的每一相以及功率模塊組輸出交流側(cè)三相接線柱7。如圖3所示，在散熱支撐板101上鋪絕緣層15，絕緣層15是一層絕緣且導(dǎo)熱性能很好的導(dǎo)熱絕緣墊，功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排8與三個功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排4在下導(dǎo)熱絕緣墊上。殼體5與底座10之間被固定螺栓擰緊后做封膠處理就保證了功率模塊組防水防
/K土。
權(quán)利要求
1.一種低壓大電流三相驅(qū)動功率模塊組結(jié)構(gòu)，它包括功率模塊組功率驅(qū)動PCB板，其特征在于功率模塊組功率驅(qū)動PCB板一面鋪設(shè)連接有功率模塊組并聯(lián)負極的連接銅排，功率模塊組功率驅(qū)動PCB板功率模塊組功率驅(qū)動PCB板的另一面連接有功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排和功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排，功率器件設(shè)于功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排和功率模塊組功率驅(qū)動PCB板、功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排和功率模塊組功率驅(qū)動PCB板之間，由功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排和功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排支撐，功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排連接功率器件的正極，功率模塊組并聯(lián)負極的連接銅排連接功率器件的負極；所述功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排包括正極連接支撐板，正極連接支撐板一側(cè)設(shè)置的正極端連接板， 正極連接支撐板和正極端連接板之間具有夾角，正極端連接板上設(shè)有正極柱連接固定槽； 功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排包括支撐板，支撐板一側(cè)設(shè)置的輸出交流端連接板，支撐板和輸出交流端連接板之間具有夾角，輸出交流端連接板上設(shè)有連接固定槽。
2.如權(quán)利要求1所述低壓大電流三相驅(qū)動功率模塊組結(jié)構(gòu)，其特征在于所述功率模塊組并聯(lián)負極的連接銅排包括匯流排，匯流排上間隔設(shè)有負極并聯(lián)連接排，匯流排一端穿過功率模塊組功率驅(qū)動PCB板固定在功率模塊組功率驅(qū)動PCB板另一面。
3.如權(quán)利要求1所述低壓大電流三相驅(qū)動功率模塊組結(jié)構(gòu)，其特征在于功率模塊組功率驅(qū)動PCB板上方設(shè)有功率模塊組控制PCB板，功率模塊組功率驅(qū)動PCB板與功率模塊組控制PCB板之間連接傳遞信號插針。
4.如權(quán)利要求3所述低壓大電流三相驅(qū)動功率模塊組結(jié)構(gòu)，其特征在于功率模塊組控制PCB板上開設(shè)有電解電容穩(wěn)定孔。
5.如權(quán)利要求1所述低壓大電流三相驅(qū)動功率模塊組結(jié)構(gòu)，其特征在于它還包括功率模塊組散熱器，功率模塊組散熱器與功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排和功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排之間設(shè)有絕緣層。
6.如權(quán)利要求1所述低壓大電流三相驅(qū)動功率模塊組結(jié)構(gòu)，其特征在于它還包括殼體，殼體與底座連接，殼體壁上連接固定有功率模塊組輸出交流側(cè)三相接線柱，所述功率模塊組輸出交流側(cè)三相接線柱分別于殼體內(nèi)的輸出交流端連接板上的連接固定槽卡接；殼體壁上連接固定有功率模塊組正極接線柱，功率模塊組正極接線柱與正極端連接板上的正極柱連接固定槽卡接。
7.如權(quán)利要求6所述低壓大電流三相驅(qū)動功率模塊組結(jié)構(gòu)，其特征在于底座上設(shè)有功率模塊組連接負極螺孔，負極螺孔與功率模塊組并聯(lián)負極的連接銅排電連接。
8.如權(quán)利要求6所述低壓大電流三相驅(qū)動功率模塊組結(jié)構(gòu)，其特征在于殼體壁上連接固定有功率模塊組外部接插件，功率模塊組外部接插件與功率模塊組器件電連接。
9.如權(quán)利要求1所述低壓大電流三相驅(qū)動功率模塊組結(jié)構(gòu)，其特征在于功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排為三個平行間隔設(shè)置，功率模塊組并聯(lián)正極的連接支撐銅排與三個功率模塊組三相輸出交流側(cè)連接支撐銅排垂直間隔設(shè)置。
10.如權(quán)利要求3所述低壓大電流三相驅(qū)動功率模塊組結(jié)構(gòu)，其特征在于功率模塊組功率驅(qū)動PCB板與功率模塊組控制PCB板之間有封膠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低壓大電流三相驅(qū)動功率模塊組結(jié)構(gòu)。本它是將多個交錯方式放置的單管功率器件、串聯(lián)各個單管的功率模塊組輸出交流側(cè)的連接銅排，并聯(lián)電池負極的連接銅排的長條形匯流橋，并聯(lián)正極的連接銅排的長條形匯流橋，功率輸出引出采用交流側(cè)的連接銅排，各種連接銅排和外殼接線柱之間的機械設(shè)計相互咬合(卡接)，功率模塊組由連接銅排支撐，提高了功率模塊組的抗震性和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)緊湊，散熱性能好。
文檔編號H02M1/00GK102412704SQ20111037444
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者吳杰余, 尹國慧, 張紅霞, 王洪濤, 羅建武, 黃春春 申請人:東風汽車公司