功率模块、电机控制器以及车辆的制作方法

文档序号:30542773发布日期:2022-06-29 00:03阅读:119来源:国知局
功率模块、电机控制器以及车辆的制作方法

1.本发明涉及功率电子器件技术领域,特别涉及一种功率模块、电机控制器以及车辆。


背景技术:

2.功率模块,是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品。
3.例如,新能源电动车的控制器内部包括若干功率模块,并通过这些功率模块控制主电机转动。
4.在诸如逆变器等电气装置中,用于模制功率模块的空间越来越小。通常,在功率模块设置有散热装置时,需要通过固定构件如压块等穿过功率模块的相应固定区域,以将功率模块固定散热装置。功率模块的固定区域会占据功率模块的空间,使得功率模块的体积较大,在需要多个功率模块的情况下,这些固定零件所占据的位置使得无法紧凑地布置这些功率模块。
5.例如,功率模块在散热封装的过程中,多为直接通过螺钉将功率模块锁附在散热装置上,或在功率模块局部裸露出塑封料,供安装压块压附,安装压块上布置螺钉过孔供打螺钉与水道相连。
6.在功率模块上直接锁附螺钉与散热装置相连,会需要在功率模块上额外布置螺接位,如此,不便于缩小功率模块的尺寸。或者,功率模块局部裸露出塑封料,供安装压块压附的方式可以降低螺钉安装带来的尺寸问题。但是压块需要布置在两个功率模块之间的空隙中,变相增加了多个功率模块组装后的长度。
7.上述内容仅用于辅助理解本技术的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素:

8.本发明的主要目的是提供一种功率模块,旨在提高功率模块的整体紧凑性,并同时提高功率模块的自动化装配。
9.为实现上述目的,本发明提出的一种功率模块,所述功率模块包括:
10.至少两个功率单元,定义相邻的两个所述功率单元为第一单元和第二单元,第一单元和第二单元相对侧边均开设有缺口,两个所述缺口围合形成安装通孔;和
11.压块,包括压块主体和凸设于所述压块主体一表面的定位部,所述压块主体压接于相邻的第一单元和第二单元,所述定位部穿过所述安装通孔定位于外部散热装置。
12.可选地,所述第一单元和所述第二单元的相对侧边均设有第一沉槽,所述缺口于所述第一沉槽的槽底开设,两个所述第一沉槽围合形成避让槽,所述压块主体容置于所述避让槽内,并压接于所述避让槽的槽底。
13.可选地,所述压块主体于对应所述避让槽的槽底还凸设有压块齿,所述压块齿与所述压块主体一体成型。
14.可选地,所述压块主体于对应所述安装通孔的部位贯通形成有第一固定通孔,用以通过第一连接件将所述功率单元锁附于所述外部散热装置。
15.可选地,所述压块主体于背离所述定位部的另一表面形成有第二沉槽,所述第一固定通孔于所述第二沉槽的槽底开设,用以容置所述第一连接件。
16.可选地,所述压块主体于背离所述定位部的另一表面形成有第二固定槽,所述第二固定槽与所述第一固定通孔相邻设置,用以通过第二连接件将所述功率单元固定安装于外部驱动板。
17.可选地,所述第一单元和所述第二单元形成有两个所述安装通孔,定义所述功率单元具有相对设置的第一边和第二边,两所述安装通孔分别于靠近所述功率单元的第一边和第二边设置;
18.所述压块包括两所述压块主体和连杆,两所述压块主体对称设于所述连杆的两端,所述连杆的端部连接于所述压块主体背离所述第二固定槽的一侧。
19.可选地,所述功率模块还包括外部驱动板,所述外部驱动板的投影与所述功率单元的平面重叠,所述外部驱动板上形成有开孔,所述开孔的投影对应于所述第二固定槽;
20.所述外部驱动板朝向所述功率单元的信号端子的一侧向外延伸形成信号端子连接部,所述信号端子连接部形成有小孔,所述小孔对应于所述信号端子,所述信号端子连接部的端部形成有避让缺口。
21.本发明还提供一种电机控制器,所述电机控制器包括液冷散热装置及所述的功率模块;
22.其中,所述功率模块通过所述压块安装至所述液冷散热装置上。
23.本发明还提供一种车辆,所述车辆包括所述的功率模块;
24.或,所述车辆包括所述的电机控制器。
25.本发明技术方案提供一种功率模块,通过适配功率单元与压块的结构,使在不增加尺寸的情况下将功率模块有效的安装于外部散热装置。功率模块包括至少两个功率单元和压块,定义相邻的两个功率单元为第一单元和第二单元,第一单元和第二单元相对侧边均开设有缺口,两个缺口围合形成安装通孔,如此,通过在功率单元的结构上形成容纳的空间,使不必额外增大尺寸,并且,该安装通孔由相邻的两功率单元拼接而成,也即每一安装通孔只占用一个功率单元的部分尺寸,以免占用功率单元较多空间,干扰功率单元上的器件布置。并且,压块包括压块主体和凸设于压块主体一表面的定位部,压块主体压接于相邻的第一单元和第二单元,定位部穿过安装通孔定位于外部散热装置。也即,在将各功率单元固定于外部散热装置之前,先通过定位部穿过安装通孔将功率单元定位于外部散热装置,如此,先进行有效定位,使在进行固定的步骤时,用以将功率单元固定于外部散热装置的固定结构能准确穿过安装通孔将功率单元固定于外部散热装置。可以理解的是,该固定结构可以是形成在定位部上,例如是形成在定位部上的卡扣,当定位部定位的同时,通过该卡扣将功率单元固定于外部散热装置,或者是,可以理解是压块主体形成有螺接孔,也即,该固定结构采用螺接的形式将功率单元螺接固定于外部散热装置时,若定位不准,螺接孔与安装通孔对不齐,或螺钉未对准螺接孔,如此,螺钉无法顺利预拧,直接影响装配节奏,或者侥幸顺利拧入,压块上用于压紧功率单元的部位未落在功率单元的金属压合区,而是与功率单元的塑封体干涉,导致脆性的塑封体在装配后即开裂,污染功率单元内部。因此,通过定
位固定的步骤,有利于提高功率模块的自动化装配,提高生产效率和产品良率。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
27.图1为本发明一种电机控制器的分解结构示意图;
28.图2为图1中的电机控制器的组合结构示意图;
29.图3为图2中电机控制器的剖面结构示意图;
30.图4为图3中的电机控制器的分解结构示意图;
31.图5为本发明一种功率单元的结构示意图;
32.图6为图5中功率单元另一视角的结构示意图;
33.图7为本发明一种压块的结构示意图;
34.图8为图7中压块另一视角的结构示意图;
35.图9为本发明一种外部散热装置的结构示意图。
36.附图标号说明:
37.标号名称标号名称1000电机控制器31定位部100功率模块33第一固定通孔10功率单元331第二沉槽11缺口333压块螺钉110安装通孔35第二固定槽12第一沉槽33第一固定通孔13功率端子37压块齿131连接凸起39注胶口避让槽14第一定位销40第二连接件15信号端子50外部散热装置151第一段51定位孔153第二段53螺接孔17散热区域55冷夜连通区域171密封圈70外部驱动板20第一连接件71小孔30压块72信号端子连接部30a压块主体73开孔30b连杆74避让缺口
38.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
40.需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
41.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义为,包括三个并列的方案,以“a和/或b为例”,包括a方案,或b方案,或a和b同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
43.本发明提出一种功率模块,适用于涉及具有结构紧凑(高度约束)的多颗芯片并联的功率器件中,例如新能源汽车电机控制器所采用的的功率模块。
44.旨在设计一种节省装配空间的功率模块100安装方式,可以综合利用功率模块100安装时的长度空间与垂直空间,提高功率模块的整体紧凑性,并同时提高功率模块的自动化装配。
45.如图1至图4所示,图中示出了本发明技术方案提供功率模块100,通过适配功率单元10与压块30的结构,使在不增加尺寸的情况下将功率模块100有效的安装于外部散热装置50。
46.功率模块100包括至少两个功率单元10和压块30,定义相邻的两个功率单元10为第一单元和第二单元,第一单元和第二单元相对侧边均开设有缺口11,两个缺口11围合形成安装通孔110,如此,通过在功率单元10的结构上形成容纳的空间,使不必额外增大尺寸,节省装配空间,缩小功率单元10装配的总长度。并且,该安装通孔110由相邻的两功率单元10拼接而成,也即每一安装通孔110只占用一个功率单元10的部分尺寸,以免占用功率单元10较多空间,干扰功率单元10上的器件布置。并且,压块30包括压块主体30a和凸设于压块主体30a一表面的定位部31,压块主体30a压接于相邻的第一单元和第二单元,定位部31穿过安装通孔110定位于外部散热装置50。
47.也即,在将各功率单元10固定于外部散热装置50之前,先通过定位部31穿过安装通孔110将功率单元10定位于外部散热装置50,如此,先进行有效定位,使在进行固定的步骤时,用以将功率单元10固定于外部散热装置50的固定结构能准确穿过安装通孔110将功
率单元10固定于外部散热装置50。可以理解的是,该固定结构可以是形成在定位部31上,例如是形成在定位部31上的卡扣,当定位部31定位的同时,通过该卡扣将功率单元10固定于外部散热装置50,或者是,可以理解是压块主体30a形成有螺接孔,也即,该固定结构采用螺接的形式将功率单元10螺接固定于外部散热装置50时,若定位不准,螺接孔与安装通孔110对不齐,或螺钉未对准螺接孔,如此,螺钉无法顺利预拧,直接影响装配节奏,或者侥幸顺利拧入,压块30上用于压紧功率单元10的部位未落在功率单元10的金属压合区,而是与功率单元10的塑封体干涉,导致脆性的塑封体在装配后即开裂,污染功率单元10内部。因此,通过定位固定的步骤,有利于提高功率模块的自动化装配,提高生产效率和产品良率。
48.当然,功率模块100也可以是包括一个功率单元10和压块30,一个功率单元10的相对两侧边形成有缺口11,压块30上的定位部31穿过缺口11,压块30压覆在功率单元10的侧边,以将功率单元10定位于外部散热装置50。
49.如图1所示,可以理解的是,功率模块100包括三块功率单元10,三块功率单元10沿着一个方向依次相邻设置,按照从左往右的方向来看,三块功率单元10分别为第一块功率单元10、第二块功率单元10、第三块功率单元10,则第一块功率单元10与第二块功率单元10相邻,第二块功率单元10与第三块功率单元10相邻,相邻的功率单元10之间围合形成安装通孔110,并通过压块30将功率单元10固定于外部散热装置50上。
50.进一步地,如图1、图4和图5所示,第一单元和第二单元的相对侧边均设有第一沉槽12,缺口11于第一沉槽12的槽底开设,两个第一沉槽12围合形成避让槽,压块主体30a容置于避让槽内,并压接于避让槽的槽底。使得在功率单元10上形成有容置压块30的空间,如此,使得压块30不会凸出于功率单元10设置,避免扩大功率模块100的尺寸。
51.进一步地,如图9所示,压块主体30a于对应避让槽的槽底还凸设有压块齿37,压块齿37与压块主体30a为一体成型结构。
52.如图5所示,压块齿37的表面略高于压块主体30a表面,保证压块齿37最先接触功率单元10的避让槽的槽底。可以理解的是,避让槽的槽底部分为金属基板,如此,避免压块齿37压覆在塑胶件上,压块齿37的设计改压块主体30a的整面接触为局部面接触,降低功率单元10上金属基板厚度公差对压块30压覆力均匀分布的不利影响。进一步地,带来可靠压覆效果的同时,降低功率单元10整体高度加工公差要求,有利于降低成本。
53.布置在两相邻功率单元10之间的压块30直接压在两个金属基板上,两个金属基板均摊压块主30的压覆力。金属基板之间只留安装间隙,不预留压块30安装的位置,进一步节省空间。如图1和图4所示,压块30布置在两个功率单元10边缘时,压块30将功率单元10锁紧在外部散热装置50上,压块30的压紧力均匀的分摊到功率单元10金属基板表面和外部散热装置50的接触面上,使得设于功率单元10与外部散热装置50之间的密封圈171在两者之间被压紧,提高密封效果。
54.并且,压块齿37与压块主体30a为一体成型结构,可以理解的是压块齿37与压块主体30a一体成型加工,具有良好的整体强度,和较高的精度,压块齿37为铣床在同一步骤机加而成,以保证各压块齿37的高度一致,公差极小。在采用螺接的方式通过压块30将功率单元10连接至外部散热装置50时,配合大扭矩的锁附螺钉,可以使压块30和功率单元10的金属基板在都只发生弹性变形的情况下,也能满足作用在金属基板上的最小压覆力大于密封圈的反弹力,提高压覆的密封性,避免因密封圈弹性过大,抵抗压覆力之后,于密封圈处形
成缝隙,使得外部散热装置50内的冷液通过密封圈的缝隙流出。
55.进一步地,如图3、图4、图7和图8所示,压块主体30a于对应安装通孔110的部位贯通形成有第一固定通孔33,用以通过第一连接件20将功率单元10锁附于外部散热装置50。可以理解的是,第一连接件20为螺钉,螺钉穿过第一固定通孔33以使功率单元10通过螺钉锁附于外部散热装置50。由于通过压块主体30a一表面的定位部31预先将功率单元10定位于外部散热装置50上,此时,第一固定通孔33能准确对准安装通孔110,以及外部散热装置50的螺接孔53,螺钉能顺利依次通过第一固定通孔33、安装通孔110以及螺接孔53,提高螺钉锁紧的效率。当然第一连接件20还可以是卡扣等结构,用以将功率单元10锁附于外部散热装置50。
56.进一步地,如图7和图8所示,压块主体30a于背离定位部31的另一表面形成有第二沉槽331,第一固定通孔33于第二沉槽331的槽底开设,用以容置第一连接件20。也即,在第一连接件20为螺钉时,螺钉盘头容置在第二沉槽331内,使得螺钉可以沉入压块30内部,降低功率模块100系统整体高度,减少pcb板的禁布区域,因为第二沉槽331留出了安全区域。第二沉槽331的沉槽形状不限,可以为圆孔状也可为方形。并且压块30为完全对称设计,无需考虑防呆,提高装配效率。
57.进一步地,如图4、图7和图8所示,压块主体30a于背离定位部31的另一表面形成有第二固定槽35,第二固定槽35与第一固定通孔33相邻设置,用以通过第二连接件40将功率单元10固定安装于外部驱动板70。可以理解的是,如图1所示,第二连接件40为螺钉时,螺钉穿过外部驱动板70的开孔73,并螺接于第二固定槽35,使外部驱动板70与功率单元10连接。当然,第二连接件40可以为卡扣结构。
58.进一步地,如图4、图5和图9所示,相邻的第一单元和第二单元形成有两个安装通孔110,定义功率单元10具有相对设置的第一边和第二边,两安装通孔110分别于靠近功率单元10的第一边和第二边设置。安装通孔110靠近第一边和第二边设置,使得安装通孔110之间形成较大的跨距,功率单元10的边缘得到较好的固定,如此,在两安装通孔110的位置安装两压块主体30a后,功率单元10的稳定性更好,而且,通过两压块主体30a安装的外部驱动板70的边缘也得到固定,降低外部驱动板70的振动响应。并且,如图9所示,也即,使得适配于外部散热装置50的连接部(定位孔51和螺接孔53)设置在外部散热装置50的侧边,外部散热装置50两侧边之间的空间形成冷夜连通区域55,以方便冷夜流通,减小流动阻力。可以理解的是,供功率模块100散热的水道可以从两侧之间的冷夜连通区域55穿过。
59.并且,如图4、图7和图8所示,压块30包括两压块主体30a和连杆30b,两压块主体30a对称设于连杆30b的两端,连杆30b的端部连接于压块主体30a背离第二固定槽35的一侧。也即,两个第二固定槽35分布在压块30的最外侧,保证最长的螺钉跨距,可以有效降低外部驱动板70的振动响应,提高外部驱动板70上器件与信号端子15引脚的振动可靠性。并且压块30两端的压块主体30a完全对称的设计,便于快速将压块30放置于安装通孔110周围的避让槽内,具有防呆作用。其中,连杆30b可以是加强筋,提高两压块主体30a的连接强度和整体性。
60.并且,如图3、图4、和图8所示,定位部31为凸出于压块主体30a的压块定位销,如图4所示,也即,压块定位销穿过安装通孔110后,对应插接于外部散热装置50的定位孔51内,如此,将功率单元10定位于外部驱动板70上,并且,如图3和图4所示,假设压块30如与功率
单元10或者外部散热装置50之间没有定位关系,将会导致自动化装配时,压块30的第一固定通孔33和功率单元10的安装通孔110,以及外部散热装置50的螺接孔53之间无法做到三者对心,第一连接件40无法顺利预拧,直接影响装配节奏。或者侥幸顺利拧入,压块30上用于压紧功率单元10的部位未落在功率单元10的金属压合区,而是与功率单元10的塑封体干涉,导致脆性的塑封体在装配后即开裂,污染功率单元10内部。通过先定位后固定的步骤,有利于提高功率模块100的自动化装配,实现量产,提高生产效率和产品良率。
61.并且,一压块定位销对应于一第二固定槽35相邻设置,使得定位更精准。使得压块30的定位精度提升至不会与外部散热装置50干涉的程度,且方便自动化装配时螺钉准确穿过安装通孔110和螺接孔53,实现量产。
62.进一步地,如图1和图2所示,功率模块100还包括外部驱动板70,外部驱动板70的投影与功率单元10的平面重叠,也即,外部驱动板70的尺寸与功率单元10的尺寸相匹配,避免外部驱动板70的尺寸较大,影响整个功率模块100的尺寸,影响后续功率模块100安装的空间适配。外部驱动板70上形成有开孔73,开孔73的投影对应于第二固定槽35,开孔73用于通过第二连接件40将外部驱动板70安装于第二固定槽35,考虑到外部驱动板70的安装稳定性,由于第二固定槽35设于功率单元10的侧边部,外部驱动板70的侧边部固定在功率单元10,如此,外部驱动板70安装的更稳定,降低振动响应。
63.外部驱动板70朝向功率单元10的信号端子15的一侧向外延伸形成信号端子连接部72,信号端子连接部72形成有小孔71,小孔71对应于信号端子15,信号端子15插接于小孔71内,由于外部驱动板70安装稳定,信号端子15通过小孔71连接至外部驱动板70也更稳定。并且,信号端子连接部72的端部形成有避让缺口74,有利于在安装功率模块100是避免与外部结构干涉,提高可安装性。
64.进一步地,如图5所示,功率单元10包括电路基板、与电路基板电连接的引脚,以及塑封层,塑封层用以封装电路基板,引脚从塑封层露出,塑封层于引脚处加厚。如此,增加引脚与塑封层连接处的强度,并且,如图6所示,塑封层的对角处形成有第一定位销14,第一定位销14用以适配定位于外部散热装置50上;用以增强功率单元10在外部散热装置50定位,也即,引脚与外部器件通过焊接连接,如果定位有偏差,焊接位点不能形成良好的对接,通过将功率单元10准确定位在外部散热装置50上,提高焊接精度。
65.和/或,进一步地,如图5所示,功率单元10上设有功率端子13,功率端子13折弯凸出于功率单元10,功率端子13远离功率单元10的端部形成连接凸起131,连接凸起131用以与外部器件电气连接。例如,连接凸起131用于通过激光焊接或氩弧焊接于外部器件,在焊接过程中,连接凸起131熔融形成焊接点,增加焊接的连接强度,并且,通过折弯的功率端子13减小产生杂散电感的回路,可以理解的是,功率端子13与转接铜排连接,转接铜排与功率端子13的一折弯段贴合连接,贴合的这一段可以认为杂散电感不存在,如此,缩短功率端子13与转接铜排之间的电流路径,降低系统杂散电感,提升连接的耐久可靠性。
66.和/或,进一步地,如图1、图2和图5所示,功率单元10上设有信号端子15,定义信号端子15具有靠近功率单元10的第一段151,和远离功率单元10的第二段153,第一段151的宽度大于第二段153的宽度,第二段153的宽度于距离功率单元10沿由近及远的方向呈逐渐变窄,第二段153用于插接外部驱动板70。其中,第一段151尺寸宽,提高信号端子15的强度,避免折断,第二段153呈逐渐变窄,方便插入外部驱动板70的小孔71中,同时减小外部驱动板
70的小孔71尺寸。
67.其中,功率模块100受控于驱动芯片,在功率模块100工作时,驱动芯片输出相应的驱动信号,以驱动对应的功率开关管导通/截止,从而输出驱动电能,以驱动电机等负载工作。驱动芯片可以设置于外部驱动板70上,功率模块100的引脚也安装于外部驱动板70上,驱动芯片与功率模块100之间可以通过形成于外部驱动板70上的电路布线层实现电连接。驱动芯片也可以和功率模块100集成于一体,也即和功率单元10封装于同一功率模块100中,实现驱动-功率模块100一体。
68.如图1和图2所示,功率模块100设于外部驱动板70上,外部驱动板70通过压块30连接功率单元10,外部驱动板70设有小孔71,信号端子15穿过小孔71,并与外部驱动板70电连接,信号端子15与小孔71之间还可以通过锡焊进一步电连接固定。
69.如图1和图2所示,多个功率单元10安装于外部散热装置50之后,外部驱动板70可通过外部散热装置50上或者功率单元10上的定位部实现外部驱动板70的定位,保证信号端子15的引脚能正常穿入外部驱动板70的小孔71。
70.进一步地,如图4和图8所示,在一实施例中,每个功率单元10上还设置有注塑口,在对功率单元10进行注塑时,通过注塑口向塑封模具中注塑塑封料,注塑口的受力能力可能较小,为此,本发明还可以在连杆30b的一侧避让形成注胶口避让槽39,避免连杆30b压覆在注塑口处。
71.进一步地,在一实施例中,如图1、图6和图9所示,外部散热装置50包括依次通过冷夜连通区域55连通的多个水道腔体52;功率单元10设置有散热区域17,一散热区域17对应于一水道腔体52内。散热区域17的外围设密封圈171,密封圈171被压覆于功率单元10与外部散热装置50之间,将散热区域17密封于水道腔体52,防止漏液。
72.在外部散热装置50两端的水道腔体52还设置有进水口与出水口,进水口与出水口依次连通各个水道腔体52,形成水流通路,进水口和出水口分别连接液冷供给装置的出水端和回水端,液体经进水口流入,经各个水道腔体后,带走各个功率单元10产生的热量后经出水口流出,实现对功率模块100的液冷散热。
73.本技术还提供一种电机控制器1000,电机控制器1000包括液冷散热装置及的功率模块100;其中,功率模块通过压块30安装至液冷散热装置上。由于功率模块100采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
74.本技术还提供一种车辆,车辆包括功率模块100;或,车辆包括电机控制器1000。由于功率模块100采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
75.在功率模块的安装的安装过程中,功率模块的安装方式包括以下步骤:将多个功率单元10沿着同一个方向依次排列设置,以使任一相邻两功率单元的缺口11之间围合形成一安装通孔110。将多个压块30分别容置于功率单元10的避让槽内。通过定位部31穿过安装通孔110将功率单元10定位于外部散热装置50,也即,当定位部31为压块定位销时,压块定位销穿过安装通孔110,并将压块定位销311插入外部散热装置50的定位孔51内。此时,第一固定通孔33对齐安装通孔110,第一连接件20穿过第一固定通孔33、安装通孔110、以及外部散热装置50的螺接孔53,将功率单元10固定于外部散热装置50。再通过第二连接件40穿过
外部驱动板70的开孔73和第二固定槽35,将功率单元10固定安装于外部驱动板70,并且信号端子15的第二段153呈呈逐渐变窄,方便插入外部驱动板70的小孔71。
76.本技术中,通过功率单元10的金属基板上的安装通孔110,进一步压缩了压块30布置时所需要的长度方向的空间。实现了三个功率单元10布置时总长度的减小,更好的可安装性与可布置性。
77.将第一连接件20的螺钉盘头下沉入压块30内部,进一步节省功率模块100在竖直方向上的安装空间。外部驱动板70于功率模块100上方跨距很大,如果功率单元10之间装配紧凑则没有足够的空间设置第二固定槽35,这会造成外部驱动板70耐振动很差。本技术通过压块30上布置两个第二固定槽35来解决该问题。如图7所示,压块30上的两个第二固定槽35位于压块30的两端部,两个第二固定槽35之间的跨距较长,为外部驱动板70在功率模块100上方提供支撑的空间,显著减小外部驱动板70上器件的振动风险,提升与外部驱动板70连接的信号端子15的引脚的振动可靠性。
78.在量产时,压块30存在自动化装配的问题,压块30如与功率单元10或者外部散热装置50之间没有定位关系,压块30的第一固定通孔33和功率单元10的安装通孔110,以及外部散热装置50的螺接孔53之间无法做到三者对心,第一连接件40无法顺利预拧,直接影响装配节奏。或者侥幸顺利拧入,压块30上用于压紧功率单元10的部位(压块齿37)未落在功率单元10的金属压合区(第一沉槽12的槽底),而是与功率单元10的塑封体干涉,导致脆性的塑封体在装配后即开裂,污染功率单元10内部。通过先定位后固定的步骤,有利于提高功率模块100的自动化装配,实现量产,提高生产效率和产品良率。
79.本技术中的压块30通过定位销部31穿过功率模块100的安装通孔110与外部散热装置上的定位孔51配合,解决了压块30的自动化装配问题,实现了量产时功率模块100,压块30的自动化装配。同时压块30完全对称的设计也极大的降低了生产过程中的防呆成本。
80.上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
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