具有绝缘分开的吸热装置的功率模块以及具有功率模块的车辆的制作方法

本发明涉及一种功率模块、尤其驱动模块。所述功率模块具有构造成进行流体导引的吸热装置、尤其冷却体以及至少两个彼此不同的功率构件。所述功率构件分别与吸热装置、尤其吸热装置的部件可导热地或额外地可导电地连接。

背景技术：

1、由de 197 56 250 c2已知一种施加电压的变流器的自引导的整流器，所述变流器具有高功率模块，所述高功率模块逐相地分别与相冷却体可拆卸连接并且如此上下重叠地与分隔壁相连接，使得所述高功率模块的冷却片穿过所述分隔壁的空隙而伸到通风室中。

2、由de 10 2010 041 589 a1已知一种用于电机的壳体，该壳体能够密封地耦合到用于接纳电机的功率电子器件的壳体元件上。

技术实现思路

1、按照本发明，功率构件分别构造成导引彼此不同的电位、尤其地电位。吸热装置包括至少或仅两个部件、尤其一个部件和另一部件，它们分别具有用于导引流体流的空腔，并且它们借助于电绝缘体来如此彼此连接，使得所述部件能够分别由对这两个部件进行冷却的流体流穿流，其中所述部件如此彼此电绝缘，使得所述功率构件的电位在吸热装置之内彼此分开。此外有利的是，于是没有电流、尤其接地电流能够流经所述吸热装置的例如由铝所形成的部件。此外有利的是，在尤其导引水的冷却体上不会由于这样的接地电流而产生腐蚀、尤其例如由于电解所引起的电腐蚀。

2、优选所述功率模块是用于机动车辆、尤其电动车辆或混合动力车辆的驱动模块。有利的是，逆变器地线能够与驱动装置的电机的地线电分开或者充分地绝缘。此外有利的是，于是不会形成引起电腐蚀的接地回路，因为通过所述吸热装置的彼此绝缘的部件而中断了该吸热装置上的接地路径。

3、优选所述吸热装置的部件分别通过壳体件、优选铝壳体件形成，其中所述壳体件尤其可分开地彼此连接并且在彼此之间将绝缘层围住。有利的是，所述吸热装置能够于是构造成使功率构件彼此电绝缘。

4、优选所述吸热装置的一个部件与功率构件的、尤其电机的壳体相连接，并且所述吸热装置的另一部件与另一功率构件、尤其逆变器或者另一功率构件的壳体相连接。因此有利的是，所述功率构件的地电位能够彼此分开。

5、在一种有利的实施方式中，所述吸热装置的另一部件借助于作为中间件的绝缘元件而以电分开的方式耦合到电机的电机壳体上。为此，耦合部在电机壳体上的耦合面能够在端侧上并且因此横向于马达轴伸展或者耦合在壳体侧上并且于是平行于马达轴布置。有利的是，逆变器于是能够以与电机的壳体绝缘的方式耦合到所述电机附近。

6、所述吸热装置优选由金属、尤其铝或铜形成。

7、有利的是，所述吸热装置于是能够具有良好的导热性。

8、在所述功率模块的一种优选的实施方式中，所述绝缘体通过尤其扁平的电绝缘元件或电绝缘层形成，其被所述部件接触并且尤其根据夹层的方式围在所述部件之间。有利的是，所述功率模块能够如此紧凑地构造，其中所述功率构件分别与同一吸热装置、尤其与冷却体可导热地连接。

9、在一种优选的实施方式中，所述功率构件分别可导热地耦合到流体通道上，其中所述流体通道尤其在吸热装置的内部、优选在通过吸热装置所形成的围住空腔的壳体的内部流体连通地彼此连接。有利的是，所述冷却体于是能够以节省位置空间且成本低廉的方式来提供并且能够在导引电压的部件之间提供大的绝缘电阻。

10、在一种优选的实施方式中，所述冷却体的一个部件具有用于流体的入口，并且所述冷却体的另一部件具有用于流体的出口。所述流体通道分别借助于绝缘体中的、尤其冷却体内的通路(durchlass)来彼此连接、尤其流体连通地连接。因此，有利的是，所述冷却体的部件之间的唯一的电连接于是能够通过尤其可导电的流体、例如冷却水形成。其余的部件、尤其冷却体的所述部件和所述另一部件借助于电绝缘体来彼此电绝缘。

11、在一种优选的实施方式中，所述通路具有通路开口，所述通路开口的横向于流体流的流动方向的横截面构造得小于所述部件的通过绝缘体所分开的接触面。有利的是，所述绝缘电阻能够被如此限制到导引流体、尤其冷却水的小的通路开口上。

12、在一种优选的实施方式中，所述绝缘体通过绝缘元件形成。此外优选的是，包围所述穿孔(durchbruch)的至少一个或仅一个轴颈模制到所述电绝缘元件上，所述轴颈延伸到吸热装置的部件里面、尤其延伸到电机的电机壳体或逆变器的冷却体里面。有利的是，于是所述在穿孔中通过电绝缘元件被绝缘的流体通道区段能够相对于其中一个部件电绝缘。此外优选的是，所述绝缘元件具有两个模制到电绝缘元件上的轴颈，这些轴颈分别延伸到吸热装置的部件里面、尤其延伸到逆变器的冷却体或电机壳体里面。有利的是，于是所述形成在穿孔的流体通道区段能够相对于另一部件电绝缘。

13、有利的是，所述绝缘元件于是能够在穿孔的区域中提供与绝缘元件的厚度延伸部相比得到延长的绝缘段，通过所述绝缘段所述吸热装置的部件彼此电绝缘。

14、优选所述穿孔柱状地形成。在这种实施方式中，所述轴颈空心柱状地形成。在另一种实施方式中，所述穿孔能够具有多边形的横截面。有利的是，所述轴颈能够模制到绝缘体、尤其绝缘元件上。

15、在一种优选的实施方式中，所述绝缘体通过塑料层形成。在一种优选的实施方式中，所述绝缘体是尤其抵抗温度的热塑性塑料。有利的是，所述绝缘体于是能够与所述部件的接触面紧贴地相匹配。

16、所述塑料层例如是聚乙烯层、聚丙烯层、peek层(peek＝poly-ether-ether-keton(聚醚醚酮)，pes层pes＝(poly-ether-sulfon)聚醚砜)或pps层(pps＝(poly-phenylen-sulfid)聚苯硫醚)或聚酰亚胺层。因此，有利的是，所述绝缘体于是能够成本低廉地作为固体提供。

17、在另一种实施方式中，所述绝缘体通过硅橡胶形成。有利的是，所述绝缘体于是除了绝缘功能之外还能够具有对通路的密封功能。在这种实施例中，所述绝缘体以包围通路的方式布置和构造。

18、在一种优选的实施方式中，所述流体极性地构造。所述流体优选是含水的流体。有利的是，所述流体于是能够成本低廉地提供并且具有良好的热容量。所述流体优选具有水和乙二醇、尤其二甘醇。因此，于是能够有利地使所述流体防冻。

19、在另一种实施方式中，所述流体电绝缘地构造。在这种实施方式中，所述流体例如通过油或酯、尤其季戊四醇酯形成。有利的是，于是在穿孔的区域中在吸热装置的部件、尤其冷却体的壳体件之间也不会有电流流动。

20、优选所述功率模块具有电导传感器或电阻传感器，其构造成检测所述部件之间的通过流体所形成的电导或过渡电阻。有利的是，于是能够检测通过所述流体从冷却体的所述部件流动到冷却体的另一部件的泄漏电流。

21、优选所述电阻传感器构造成产生代表着部件之间的电阻的输出信号。优选能够根据所述输出信号例如由电机的控制单元来产生故障信号。所述控制单元能够例如在数据总线上提供故障信号。

22、本发明还涉及一种具有前述类型的功率模块的电动车辆或混合动力车辆。所述车辆包括用于驱动该车辆的电机以及逆变器。在所述车辆中，所述冷却体的一个部件与逆变器电连接，并且另一部件与电机电连接。

23、所述功率构件优选通过逆变器形成，并且另外的功率构件优选通过电机形成。有利的是，于是能够通过同一冷却体不仅对逆变器进行冷却而且也对电机进行冷却。

24、在一种优选的实施方式中，吸热装置的所述部件与逆变器的地电位相连接，并且吸热装置的另一部件与电机的地电位相连接。有利的是，除了通过冷却水所形成的过渡电阻之外，所述逆变器的地电位于是能够借助于绝缘层以及如此构造的功率模块来与电机的地电位彼此电绝缘。