用于减轻噪声、振动和不平顺性的集成功率电子元件制造技术

一种构造成减轻噪声、振动和不平顺性的集成功率电子元件包括由金属形成的壳体，该壳体构造成衰减具有第一频率和第一振幅的并且可沿第一方向传播的声波。壳体具有第一表面和与第一表面间隔开的第二表面，以及第一刚度和第一强度，第一第二表面均包括在其间限定有多个凹陷的结构。该元件包括固化聚合物，该固化聚合物由设置在多个凹陷中的每个凹陷中的第一表面和第二表面中的至少一个上的组合物形成，从而可将声波沿第一方向及垂直于第一方向的第二方向衰减到小于第一频率的第二频率和小于第一振幅的第二振幅。

Integrated power electronics for noise, vibration and ride reduction

【技术实现步骤摘要】
用于减轻噪声、振动和不平顺性的集成功率电子元件引言本专利技术涉及构造成减轻噪声、振动和不平顺性的集成功率电子元件。装置和元件在操作时经常发出噪声和振动，并且可以根据操作者或用户感受到的不平顺性来测量这种噪声和振动。例如，电动机可能产生以有害声音形式存在的噪声及通常为能感觉到的而非听到的振荡形式的震动和/或不平顺性，即与噪声或振动相关的严重程度或不适。随着时间的推移，这种噪声、振动及不平顺性可能会破坏操作环境并导致用户疲惫或不适。
技术实现思路
一种构造成用于减轻噪声、振动和不平顺性的集成功率电子元件，包括由金属形成的壳体，该壳体构造成衰减具有第一频率和第一振幅的并且可沿第一方向传播的声波。壳体具有第一表面及与第一表面间隔开的第二表面，以及第一刚度和第一强度。第一表面和第二表面均包括在其中限定有多个凹陷的结构。该集成功率电子元件还包括固化聚合物，该固化聚合物由设置在多个凹陷中的每个凹陷中的第一表面和第二表面中的至少一个上的组合物形成，从而可将声波沿第一方向及垂直于第一方向的第二方向衰减到小于第一频率的第二频率和小于第一振幅的第二振幅。该集成功率电子元件具有大于第一刚度的第二刚度和大于第一强度的第二强度。在一个方面，聚合物组分可以完全填充多个凹陷中的每个凹陷。进一步地，结构可以由多个相邻的六边形形成，每个六边形在其中限定有多个凹陷中的一个相应的凹陷。该组合物可包括金属成分、纤维成分及陶瓷成分中的至少一种。在另一方面，该集成功率电子元件还可包括设置在固化聚合物上的第二层，该第二层由金属组合物形成，并且构造成用于保护壳体免受电磁干扰。第二层可包封固化聚合物。固化聚合物可以沿整个第一表面设置。或者，固化聚合物可以仅沿第一表面的一部分设置。在另一实施例中，集成功率电子元件包括由金属形成的壳体，该壳体构造成衰减具有第一频率和第一振幅的并且可沿第一方向传播的声波。壳体具有第一表面及从第一表面延伸并在其中限定有多个互锁腔的多个突起。进一步地，壳体具有第一刚度和第一强度。该集成功率电子元件还包括固化聚合物，该固化聚合物由设置在多个互锁腔内的组合物形成并构造成将声波沿第一方向和垂直于第一方向的第二方向衰减到小于第一频率的第二频率和小于第一振幅的第二振幅。该集成功率电子元件具有大于第一刚度的第二刚度和大于第一强度的第二强度。在一个方面，聚合物组分可插入多个互锁腔中，使得固化聚合物填充多个互锁腔，并且多个突起围绕所述固化聚合物。多个突起可以沿整个第一表面设置。或者，多个突起可以仅沿第一表面的一部分设置。聚合物组分可包括金属组分、纤维组分、陶瓷组分及电磁干扰屏蔽组分中的至少一种。一种装置包括从动部件及构成用于驱动该从动部件的电驱动单元。电驱动单元包括电力牵引电动机及集成功率电子元件，该集成功率电子元件连接到电力牵引电动机并构造成用于减轻噪声、振动和不平顺性。集成功率电子元件包括由金属形成的壳体，该壳体构成为衰减由电力牵引电动机发出的声波，该声波具有第一频率和第一振幅并且可沿第一方向传播。壳体具有第一表面及与第一表面间隔开的第二表面，以及第一刚度和第一强度。第一表面和第二表面均包括在其中限定有多个凹陷的结构。该集成功率电子元件还包括固化聚合物，该固化聚合物由设置在多个凹陷中的每个凹陷中的第一表面和第二表面中的至少一个上的组合物形成，从而可将声波沿第一方向和垂直于第一方向的第二方向衰减到小于第一频率的第二频率和小于第一振幅的第二振幅。该集成功率电子元件具有大于第一刚度的第二刚度和大于第一强度的第二强度。在一个方面，组合物可以完全填充多个凹陷中的每个凹陷。该结构可以由多个相邻的六边形形成，每个六边形在其中限定有多个凹陷中的一个相应的凹陷。进一步地，该组合物可包括金属成分、纤维成分及陶瓷成分中的至少一种。该集成功率电子元件还可包括设置在固化聚合物上的第二层，该第二层由金属组合物形成，并且构造成用于保护壳体免受电磁干扰。第二层可包封固化聚合物。在另一方面，电力牵引电动机可具有中心纵向轴线，并且第一表面和第二表面可均为彼此平行的平面且与中心纵向轴线平行。本专利技术的上述特征及优点，以及其它特征及优点从下面对优选实施例和实现本专利技术的最佳方式的详细描述中并且结合附图和所附权利要求将变得显而易见。附图说明图1是包括附接到电力牵引电动机的集成功率电子元件的装置的透视示意图。图2是图1所示的一种集成功率电子元件的壳体的透视分解俯视示意图。图3是设置在由图2中的沿剖面线3-3截取的壳体的结构限定的多个凹陷内的固化聚合物的横截面示意图。图4是图2中的壳体的另一个实施例的透视分解俯视示意图。图5是图4中的沿剖面线5-5截取的壳体的另一实施例的横截面示意图。具体实施方式参考附图，其中相同的附图标记表示相同的元件。图1总体示出了一种包括集成功率电子元件12的装置10，该集成功率电子元件12构造成用于减轻噪声、震动和不平顺性。装置10和集成功率电子元件12可用于在操作时要求优异的效率和最小的噪声、振动及不平顺性的应用。如本文所使用的，术语噪声指的是有害的声音，术语振动是指通常感觉到而非听到的振荡，术语不平顺性指的是与噪声或振动相关的严重程度或不适，特别是对于相对较短的时间的事件。特别地，集成功率电子元件12可以在操作期间对声波14(图3)进行衰减，以便减轻噪声、振动和不平顺性，还可以具有优异的刚度、强度和机械性能。即，集成功率电子元件12可高效地且有效地驱散声能，但也可以适用于需要优异刚度、强度和韧性以及防止电磁干扰的应用。进一步地，集成功率电子元件12可节约制造成本，可以扩展到批量生产制造操作，改善操作环境，并且可以延迟用户疲劳。这样，装置10和集成功率电子元件12可用于车辆应用，例如但不限于，汽车、公共汽车、叉车、摩托车、自行车、火车、电车、手推车、航天器、飞机、农业设备、土方作业或建筑设备，起重机、坦克、运输车、船等。例如，装置10可以是车辆，且集成功率电子元件12可以是用于非自主，自主或半自主车辆应用的电驱动单元16的元件。或者，装置10和集成功率电子元件12可用于非车辆应用，例如固定式发电、住宅电器、便携式发电、电子、计算机、工具等。更具体地，如参考图1所述，集成功率电子元件12可以管理由电池(未示出)或其他电源输送的电能流，并且可以控制电力牵引电动机18的速度和产生的扭矩。集成功率电子元件12包括壳体20，该壳体20由金属形成并且构造成衰减声波14。壳体20可以构造成用于封闭和保护电气和电子设备，例如但不限于，电源分配器、控制器、放电电阻、电磁干扰滤波器、开关、逆变器等。特别地，壳体20可以由金属形成，以保护电气和电子设备免受内部和外部射频的影响。如图3最佳所示，声波14具有第一频率22和第一振幅24，并且可沿第一方向26传播。进一步地，壳体20可具有第一表面28和与第一表面28间隔开的第二表面30，以及第一刚度和第一强度，并且可以由铝等形成。更具体地，第一表面28和第二表面30均包括在其中限定有多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种构造成减轻噪声、振动和不平顺性的集成功率电子元件，其中，所述集成功率电子元件包括：/n壳体，由金属形成且构造成衰减具有第一频率和第一振幅的并且可沿第一方向传播的声波，/n其中，所述壳体具有：/n第一表面及与所述第一表面间隔开的第二表面；/n第一刚度；以及/n第一强度，/n其中，所述第一表面和所述第二表面均包括在其中限定有多个凹陷的结构；以及/n固化聚合物，由设置在所述多个凹陷中的每个凹陷中的所述第一表面和所述第二表面中的至少一个上的组合物形成，从而可将所述声波沿所述第一方向及垂直于所述第一方向的第二方向衰减到小于所述第一频率的第二频率和小于所述第一振幅的第二振幅；/n其中，所述集成功率电子元件具有大于所述第一刚度的第二刚度和大于所述第一强度的第二强度。/n

【技术特征摘要】
20180907 US 16/1249061.一种构造成减轻噪声、振动和不平顺性的集成功率电子元件，其中，所述集成功率电子元件包括：
壳体，由金属形成且构造成衰减具有第一频率和第一振幅的并且可沿第一方向传播的声波，
其中，所述壳体具有：
第一表面及与所述第一表面间隔开的第二表面；
第一刚度；以及
第一强度，
其中，所述第一表面和所述第二表面均包括在其中限定有多个凹陷的结构；以及
固化聚合物，由设置在所述多个凹陷中的每个凹陷中的所述第一表面和所述第二表面中的至少一个上的组合物形成，从而可将所述声波沿所述第一方向及垂直于所述第一方向的第二方向衰减到小于所述第一频率的第二频率和小于所述第一振幅的第二振幅；
其中，所述集成功率电子元件具有大于所述第一刚度的第二刚度和大于所述第一强度的第二强度。


2.根据权利要求1所述的集成功率电子元件，其中，所述组合物完全填充所述多个凹陷中的每个凹陷。


3.根据权利要求1所述的集成功率电子元件，其中，所述结构由多个相邻的六边形形成，每个六边形在其中限定有所述多个凹陷中的一个相应的凹陷。


4.根据权利要求1所述的集成功率电子元件，其中，所述组合物包括金属组分、纤维组分及陶瓷组分中的至少一个。


5.根据权利要求1所述的集成功率电子元件，其中，还包括设置在所述固化聚合物上的第二层，所述第二层由金属组合物形成，并且构成用于保护所述壳体免...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·帕克，S·J·韩，M·S·克雷默，S·何，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US