【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于车辆的功率电路装置，尤其可以在用于电机的逆变器中使用。本专利技术还涉及一种用于交流电机的具有这种功率电路装置的逆变器。
技术介绍
1、电驱动车辆、例如电池电动车辆、混合动力车辆或燃料电池车辆都面临着安全处理车辆中例如400v或800v的高压的挑战。由于60伏以上的电压对人来说是危险的，所以例如在维护时或在碰撞情况下，高压部件的安全操作是重要的方面。因此，存在多种安全挑战，这些安全挑战规定：能量存储元件、例如容量为数百微法的直流电压耦合电容器应在特定的时间段内放电至60伏以下的安全电压值。为此，已知用于对能量存储器进行放电的不同的电路装置，所述电路装置具有有源和无源的放电部件。通常使用具有接线、插接连接器和无源欧姆电阻的电路。替代地，使用具有印刷的薄膜电阻的绝缘基板或固定在热沉处的印刷的厚膜电阻。
2、例如，从de 10 2012 218 604 a1中已知一种用于对电能量存储器进行放电的电路装置，所述电路装置可以在整流器中使用。对于能量存储器的不受控的被动放电，电路装置包括第一放电电流路径，所述第一放电电流路径从能量存储器的第一正电流端子伸展至能量存储器的第二负电流端子，并且具有限制第一放电电流路径中的电流的第一放电电阻。为了对能量存储器进行主动放电，该电路装置包括第二放电电流路径，所述第二放电电流路径与第一放电电流路径并联地从能量存储器的正电流端子伸展至能量存储器的负电流端子，并且包括可经由可控的半导体开关接通的第二放电电阻，所述第二放电电阻限制第一放电电流路径中的电流。相应的放电电流路径的放
技术实现思路
1、具有独立权利要求1的特征的用于车辆的功率电路装置具有以下优点：通过将至少一个放电电阻作为导体结构集成到柔性电路板中，可以将功率电路装置的总归存在的结构元件用于在预设的时间段内将至少一个能量存储器通过将放电的电能转换成热能的方式放电到小于60伏特的对于人无害的电压值。因此，至少一个放电电阻不再是单个分立元件或基板，而是集成到柔性电路板中的导体结构。由此得到在模块尺寸(结构空间)和集成密度方面的系统优势，因为所述模块尺寸不被扩展或仅不显著地扩展以实现放电功能。
2、本专利技术的实施方式提供一种用于车辆的功率电路装置，具有：第一电路载体，在所述第一电路载体上布置有至少两个功率半导体开关；至少一个能量存储器，所述能量存储器提供高压并且可以经由至少一个放电电阻放电；第二电路载体，在所述第二电路载体上布置有至少两个驱动电路，所述驱动电路分别与至少两个功率半导体开关中的一个功率半导体开关相关联；和柔性电路板，所述柔性电路板包括至少一条线路并且将第一电路载体和第二电路载体彼此电连接。在此，至少一个放电电阻被设计为导体结构并且集成到柔性电路板中。柔性电路板在至少一个导体结构的区域中与热沉热耦合，使得至少一个导体结构的电阻功率损失直接热传递给热沉。
3、此外，提出一种用于交流电机的逆变器，所述逆变器环接在直流电压供应装置和交流电机之间，并且包括至少一个这种功率电路装置。
4、通过将至少一种导体结构与热沉热耦合，可以主动地冷却至少一个导体结构，使得所述导体结构可以承载多得多的电流或更高的功率损失。这样可以以最小的空间需求实现高功率损耗。有利地，至少一个导体结构在没有许多附加的面积耗费的情况下被集成到柔性电路板的现有的结构中。在此，除了至少一个导体结构之外，供电线路和/或连接印制导线或用于控制信号和/或传感器信号的连接线路集成在柔性电路板中。在此，连接印制导线或连接线路和/或供电线路可以优选地设计为比至少一个导体结构的导体更宽。另外，柔性电路板的多个不同层可用于使至少一个导体结构具有更大的总长度，进而可以用于实现更大的欧姆电阻值。至少一个导体结构可以例如通过塑料膜与连接印制导线或连接线路或供电线路和与热沉电绝缘。由于优异的绝缘特性，至少一种导体结构可以用于低压(<60v)和/或高压(例如800v)。柔性电路板可以例如经由插接连接或焊接连接而与第二电路载体电连接。
5、在根据本专利技术的功率电路装置的实施方式中，可以节省分立的放电电阻(包括其布线和接触部)，以便实现至少一个能量存储器的放电功能。由此可以减少生产线中的制造时间、复杂性和成本。因此，根据本专利技术的功率电路装置的实施方式提供一种用于实现至少一个能量存储器的“主动放电”安全功能的细长且成本有效的解决方案。此外，由于复杂性较小以及部件和元件数量减少，因此在使用寿命期间出现失效的概率更低，进而可靠性高。
6、通过从属权利要求中列出的措施和拓展可以有利地改进用于车辆的、在独立权利要求1中说明的功率电路装置。
7、特别有利地，至少一个导体结构可以被设计为蜿蜒结构或者被设计为锯齿形结构或者被设计为螺旋结构或者被设计为条状结构。通过在至少一个导体结构的导体的总长度，可以对于对应的放电电阻预设任何欧姆电阻值。
8、在功率电路装置的有利的设计方案中，柔性电路板可以被设计为多层的，其中至少一个导体结构可以在多个层上伸展。通过将至少一个导体结构布置在柔性电路板的多层中，可以对于至少一个导体结构的导体实现更大的总长度，进而可以实现对应的放电电阻的较大的欧姆电阻。
9、在功率电路装置的另一有利的设计方案中，柔性电路板可以至少在至少一个导体结构的区域中通过焊接或粘贴或烧结或经由外部导热涂层与热沉连接。由此，至少一个导体结构与热沉的热连接可以适配于热沉的相应的实施方式。
10、在功率电路装置的另一有利的设计方案中，第一电路载体可以被设计为amb基板或dbc基板。在此，第一电路载体可以经由第一金属层与冷却设备热连接。冷却设备可以优选地被设计为针翅式冷却器。此外，柔性电路板的外部导热涂层在至少一个导体结构的区域中可以与第一电路载体的作为热沉的第二金属层连接。由此，为了实现放电功能，功率电路装置可以附加地受益于将已经存在的冷却设备用于冷却第一电路载体，所述冷却设备经由第一电路载体可以附加地用于冷却至少一个导体结构。在此，在实现至少一个能量存储器的放电功能时，根据本专利技术的功率电路装置的所述实施方式在空间要求和系统成本方面实现附加的优点。
11、在功率电路装置的另一有利的设计方案中，柔性电路板可以经由过渡件和至少一个接触区域与第二电路载体电连接。在此，过渡件可以桥接在第一电路载体和第二电路载体之间的间隙或自由空间或空间间距。接触区域例如可以被设计为插头或插座或焊接部位。
12、在功率电路装置的另一有利的设计方案中，布置在第二电路载体上的放电开关可以被设计用于：将至少一个放电电阻与至少一个能量存储器电连接以进行主动放电。放电开关优选地被设计为半导体开关。
13、在功率电路装置的另一有利的设计方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于车辆的功率电路装置(1)，具有：
2.根据权利要求1所述的功率电路装置(1)，其特征在于，所述至少一个导体结构(14)被设计为蜿蜒结构(14A)或者被设计为锯齿形结构或者被设计为螺旋结构或者被设计为条状结构。
3.根据权利要求1或2所述的功率电路装置(1)，其特征在于，所述柔性电路板(10)被设计为多层的，其中所述至少一个导体结构(14)在多个层上伸展。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的功率电路装置(1)，其特征在于，所述柔性电路板(10)至少在所述至少一个导体结构(14)的区域中通过焊接或粘贴或烧结或经由外部导热涂层(15)与所述热沉(16)连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的功率电路装置(1)，其特征在于，所述第一电路载体(2)被设计为AMB基板(2A)或者被设计为DBC基板。
6.根据权利要求5所述的功率电路装置(1)，其特征在于，所述第一电路载体(2)经由第一金属层(17C)与冷却设备(16)热连接。
7.根据权利要求4和6所述的功率电路装置(1)，其特征在于，所述柔性电路板(
8.根据权利要求1至7中任一项所述的功率电路装置(1)，其特征在于，所述柔性电路板(10)经由过渡件(19)和至少一个接触区域(12)与所述第二电路载体(3)电连接。
9.根据权利要求1至9中任一项所述的功率电路装置(1)，其特征在于，布置在所述第二电路载体(2)上的放电开关(4)被设计用于：将所述至少一个放电电阻(13)与所述至少一个能量存储器(7)电连接以进行主动放电。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的功率电路装置(1)，其特征在于，电压转换器(9)被布置在所述第二电路载体(3)上，所述电压转换器将所述至少一个能量存储器(7)的高压转换成小于60伏的低压。
11.根据权利要求9和10所述的功率电路装置(1)，其特征在于，所述放电开关(4)被布置在所述电压转换器(9)的低压输出端与所述柔性电路板(10)的所述至少一个接触区域(12)之间。
12.根据权利要求11所述的功率电路装置(1)，其特征在于，测量电阻(8)被布置在所述放电开关(4)和所述柔性电路板(10)的所述至少一个接触区域(12)之间，借助所述测量电阻能够测量当前的放电电流。
13.一种用于交流电机的逆变器，所述逆变器环接在直流电压供应装置和所述交流电机之间，并且包括至少一个根据权利要求1至12中任一项设计的功率电路装置(1)。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于车辆的功率电路装置(1)，具有：
2.根据权利要求1所述的功率电路装置(1)，其特征在于，所述至少一个导体结构(14)被设计为蜿蜒结构(14a)或者被设计为锯齿形结构或者被设计为螺旋结构或者被设计为条状结构。
3.根据权利要求1或2所述的功率电路装置(1)，其特征在于，所述柔性电路板(10)被设计为多层的，其中所述至少一个导体结构(14)在多个层上伸展。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的功率电路装置(1)，其特征在于，所述柔性电路板(10)至少在所述至少一个导体结构(14)的区域中通过焊接或粘贴或烧结或经由外部导热涂层(15)与所述热沉(16)连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的功率电路装置(1)，其特征在于，所述第一电路载体(2)被设计为amb基板(2a)或者被设计为dbc基板。
6.根据权利要求5所述的功率电路装置(1)，其特征在于，所述第一电路载体(2)经由第一金属层(17c)与冷却设备(16)热连接。
7.根据权利要求4和6所述的功率电路装置(1)，其特征在于，所述柔性电路板(10)的所述外部导热涂层(15)与所述第一电路载体(2)的作为热沉(16)的第二金属层(17a)连接。
8.根据权利要求1至7中任一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·拉夫，A·施皮因勒，W·范埃姆登，M·维尔德，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：
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