功率转换模块的集成方法、功率转换模块及车载充电机与流程

本发明涉及汽车充变电，特别涉及一种功率转换模块的集成方法、功率转换模块及车载充电机。

背景技术：

1、随着当今对节能减排以及控制大气污染的需求与日俱增，汽车行业需尽早进行能源结构转型。目前新能源汽车逐渐在市场上商用化，而电动汽车更是新能源汽车的主力军，其未来发展潜力和市场需求巨大。功率转换模块作为电动汽车充电系统(包括电动车充电桩、车载obc充电机、电压变换器dcdc及相关集成产品)的重要组成部分，未来市场需求量同样巨大。如今用工成本不断增加，为了保证产品质量稳定以及生产的一致性，实现obc充电模块等功率转换模块的自动化生产是本领域的大势所趋。

2、当前，追求汽车零部件的轻量化为业内追求的目标，obc充电模块尺寸随之逐渐缩小，且obc充电模块内部集成了大量的电路元件及电磁器件，而对于obc充电模块自动化生产，这些电路元件及电磁器件的安装结构和方式仍存在优化空间。传统的obc充电模块，通常在壳体内部空间上下相对设置滤波主板和功率主板，且滤波主板的尺寸与功率主板相匹配并放置在功率板的上方，这种滤波板与主功率板分开放置的常规安装布局导致滤波板尺寸大、obc充电模块功率密度低。同时，这样的布局方式导致obc充电模块的内部散热结构复杂化，且功率器件的散热效果不理想；此外，采用这种布局的obc充电模块在配电接线时，需要在壳体的上下两面分开对多个功率连接器与壳体内各个方位的功率器件进行连线装配，导致obc充电模块的配电布局较分散且配电板设置空间有限，整车输出位置配电匹配度低。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有技术中存在的功率转换模块将主滤波板主功率板分开安装导致滤波板尺寸大、模块功率密度低的技术问题，提出一种集成度和功率密度高的功率转换模块的集成方法、功率转换模块及车载充电机。

2、为解决以上问题，本发明采用的技术方案是：

3、本发明提出一种功率转换模块的集成方法，包括：

4、将面积相近或相同的主功率板和主滤波板中的主滤波板划分为多个副功率板和至少两个副滤波板；

5、通过定位组件将每个副功率板与主功率板垂直安装、各个副滤波板与主功率板平行安装，且各个副滤波板位于主功率板所覆盖的面积内，各个副滤波板的安装高度均小于副功率板的高度。

6、进一步地，在通过定位组件将每个副功率板与主功率板垂直安装、各个副滤波板与主功率板平行安装之前还包括：

7、在功率转换模块的壳体中部设置隔层，将壳体内部分隔成上部配电空间和下部安装空间；

8、在隔层底端中部设置位于下部安装空间内的平面水道和立体水道，在隔层底端设置位于立体水道和壳体两侧之间并连接立体水道的多个灌胶容腔；

9、通过定位组件将每个副功率板与主功率板垂直安装，各个副滤波板与主功率板平行安装具体包括：

10、通过定位组件将多个副功率板固定安装在立体水道上，使副功率板平行贴合于立体水道的水道侧壁；

11、将两个副滤波板分别对应定位安装在立体水道与壳体两侧之间形成的灌胶容腔远离隔层的底端。

12、进一步地，将两个副滤波板分别对应定位安装在立体水道与壳体两侧之间形成的灌胶容腔远离隔层的底端之后还包括：

13、将大电感器件和变压器定位安装在立体水道与平面水道之间形成的散热腔中；

14、在信号转接板上定位装配第一转接端子、第二转接端子和第三转接端子，将信号转接板与下部安装空间预设的lv低压铜排对位装配；

15、将信号端子板定位安装于上部配电空间并与信号端子电连接；

16、在上部配电空间定位安装配电板，在下部安装空间定位安装主功率板；

17、将各副功率板、副滤波板分别通过连接端、连接件与主功率板的对应连接位置对位连接；

18、将两个副滤波板的滤波器件分别通过线束对应连接至配电板的对应连接位置；

19、将第一转接端子对位连接至主功率板的对应连接位置，再通过第二转接端子和第三转接端子连接转接线，将信号转接板通过转接线穿过隔层连接至信号端子板的对应连接位置；将预设于上部配电空间对应的壳体外侧的各个功率连接器以及信号端子板分别通过线束连接至配电板的对应连接位置。

20、进一步地，在将大电感器件和变压器定位安装在立体水道与平面水道之间形成的散热腔中之前还包括：

21、将外层绝缘膜和内层绝缘膜分别对应贴敷于第一屏蔽罩和第二屏蔽罩面向和背离主功率板的内外两面；

22、将第一屏蔽罩和第二屏蔽罩分别对应安装于下部安装空间的对应安装位置，使得第一屏蔽罩、第二屏蔽罩分别对应位于两个副滤波板与主功率板安装在壳体时的安装位置之间；

23、在将信号端子板定位安装于壳体之后还包括：

24、将第三屏蔽罩安装在壳体并覆盖信号端子板；

25、在下部安装空间定位安装主功率板之前包括：

26、在主功率板面向壳体外的一面贴敷主板绝缘膜。

27、本发明还提供一种功率转换模块，包括：壳体、设于壳体的立体水道和主功率板、配电板，功率转换模块采用了上述的功率转换模块的集成方法。

28、优选地，壳体中部设有隔层，隔层将壳体内部分隔成用于安装配电板的上部配电空间和下部安装空间，隔层底端中部设有位于下部安装空间内的平面水道和立体水道，隔层底端设有位于立体水道和壳体两侧之间并连接立体水道的多个灌胶容腔；

29、定位组件包括：

30、设于立体水道的水道侧壁上的限位件和设于副功率板上的定位件，定位件设有与限位件相匹配的定位孔；

31、设于副功率板与主功率板的连接位置上的连接端；

32、设于灌胶容腔中的安装柱和设于副滤波板上的连接孔，安装柱设有与连接孔相匹配的安装孔；

33、设于副滤波板与主功率板的连接位置上的连接件；

34、主功率板和配电板分别对应通过螺钉与壳体固定连接定位安装在上部配电空间和下部安装空间；

35、副功率板通过定位孔和限位件相配合定位安装在立体水道上，副功率板平行贴合于立体水道的水道侧壁，并通过连接端连接于主功率板；

36、副滤波板通过螺钉穿过对应的连接孔和安装孔定位安装在安装柱上，并通过连接件连接主功率板，副滤波板的滤波器件通过线束连接至配电板对应连接位置。

37、优选地，限位件为限位柱，定位件为压条，连接端为设于副功率板端部的五金端子，连接件为连接铜柱。

38、进一步地，功率转换模块还包括：大电感器件、变压器、信号端子板、信号转接板和多个功率连接器；

39、功率连接器设于上部配电空间对应的壳体外侧；

40、大电感器件和变压器定位安装于立体水道与平面水道之间形成的散热腔中；

41、信号端子板定位安装于上部配电空间并与信号端子电连接；

42、信号端子板和各个功率连接器通过线束连接至配电板的对应连接位置。

43、信号转接板装于下部安装空间内与lv低压铜排对位装配，并定位安装有第一转接端子、第二转接端子和第三转接端子，信号转接板通过第一转接端子对位连接至主功率板的对应连接位置，并通过第二转接端子和第三转接端子连接的转接线穿过隔层连接至信号端子板上。

44、优选地，副功率板包括：

45、lv铝基板，与设于hv副滤波板的低压电感电连接；dc/dc铝基板，与变压器连接；ac-dc铝基板，与设于主功率板上的电解电容和pfc电感电连接；

46、或者，副滤波板包括：ac副滤波板和hv副滤波板，其中，ac副滤波板和hv副滤波板的滤波器件分别对应为ac输入滤波和hv输出滤波；

47、多个功率连接器包括：ac端子、bat端子、mcu端子、ptc端子和a/c端子。

48、本发明还提供一种车载充电机，采用了上述功率转换模块，车载充电机还包括：

49、进水嘴和出水嘴，分别对应设于壳体的两端并连通于立体水道；通气阀和接地点，设于壳体上；以及多个安装脚，设于壳体底端。

50、与现有技术相比，本发明提供的功率转换模块的集成方法、功率转换模块及车载充电机将主滤波板拆分为三个立式副功率板和两个水平副滤波板，大幅减小了滤波板的尺寸安装面积、提高整机的功率密度；壳体中部增设隔层，将壳体内部分隔成上部配电空间和下部安装空间，在隔层底端中部设置平面水道和立体水道，在立体水道与壳体两侧之间设置连接至立体水道的灌胶容腔，副功率板竖直贴合于立体水道的水道壁上，副滤波板安装于立体水道与壳体两侧间的灌胶容腔底端，在保持以上副功率板和ac副滤波板、hv副滤波板的安装布局以减小功率板尺寸、提高功率密度的前提下使散热结构布局得到简化、散热效果提高；将配电板和主功率板及副功率板、副滤波板、信号转接板分设在上部配电空间和下部安装空间，ac输入滤波和hv输出滤波通过线束穿过隔层与配电板连接，预设于上部配电空间对应的壳体外侧的各功率连接器通过线束直接连接至配电板的对应连接位置，扩大了配电板的安装空间，各功率连接器输出的位置灵活，提高了整车输出匹配度。