逆变器制造技术

一种逆变器，包括：功率模块，具有多个开关电路、直流输入端及交流输出端；直流输入端电连接于直流电源；开关电路将从直流输入端获得的直流电转换为交流电，并通过交流输出端输出；电容模块，其具有与直流电源电连接的直流连接端；功率模块及电容模块间的一个或多个散热腔体，所述散热腔体具有面向功率模块及电容模块的开口；以及，将功率模块、电容模块及散热腔体封装在内的逆变器壳体，逆变器壳体在其侧壁上具有散热入口和散热出口。基于此，散热腔体位于功率模块及电容模块之间，能够同时对所述功率模块及电容模块散热，以降低功率模块及电容模块的温度。且其本身位于逆变器壳体内，并不占用额外空间，也具有较小的尺寸。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及逆变器的设计，特别涉及逆变器中散热装置的设计。
技术介绍
逆变器(inverter)是一种具有直/交流转换功能的电子器件，其通过内部的一系列开关开关电路将直流电源提供的直流电转换为交流电，并提供给工作在交流环境的电子装置。对于应用于汽车中的逆变器，其通常由车内的电池提供直流电，并将该直流电转换为三相交流电供车内电机运转，以此来驱动汽车。随着汽车技术的发展，特别是近年来对电动汽车(ECV)、混合电动汽车(HEV)及燃料电池汽车(FCEV)的持续关注，相应的研发也不断深入。其中，由蓄电池、电机及逆变器这三个主要部分构成的电气系统无疑是整个车辆中的关键部件，电气系统的高可靠性将是保证车辆长期可靠工作的前提。因此，如何提高电气系统的可靠性始终是业内研发人员关注的重点。由于现如今市场对汽车驱动能力要求的提高，车内电机的功率及转矩也相对以前有了很大增加。相对应地，逆变器也被要求输出更高的转换后的交流电。由此带来的一个问题就是逆变器经常工作在很高的温度环境下，长此以往，对于逆变器的性能及使用寿命都会产生不良的影响。因而，需要对逆变器采取散热措施，以降低其工作温度。目前，针对逆变器的散热方案通常是采用和逆变器集成在一起的风冷系统或独立于逆变器的冷却单元。对于风冷系统，其所占空间较大且运转时产生的风噪都是较大的不足。而对于独立于逆变器的冷却单元，由于其需占据额外空间，也会增加整体电气系统的尺寸。
技术实现思路
本技术解决的问题是提供一种逆变器，其中的散热装置具有较小尺寸且提供良好的散热性能。为了解决上述问题，本技术提供的逆变器包括功率模块，其具有多个开关电路、直流输入端及交流输出端；所述直流输入端电连接于直流电源；所述开关电路将从直流输入端获得的直流电转换为交流电，并通过交流输出端输出；电容模块，其具有与所述直流电源电连接的直流连接端；所述功率模块及电容模块间的一个或多个散热腔体，所述散热腔体具有面向功率模块及电容模块的开口；以及，将所述功率模块、电容模块及散热腔体封装在内的逆变器壳体，所述逆变器壳体在其侧壁上具有散热入口和散热出口。与现有技术相比，本技术的逆变器具有以下优点散热腔体位于功率模块及电容模块之间，能够同时对所述功率模块及电容模块进行散热，以降低功率模块及电容模块的温度。并且，所述散热腔体本身位于逆变器壳体内，并不占用逆变器壳体的额外空间，因 而也具有较小的尺寸。附图说明图1为本技术逆变器一实施例的结构示意图；图2为本技术逆变器另一实施例中功率模块的基板结构示意图。具体实施方式下面参照附图描述根据本技术的实施例的散热衬底的制造方法。在下面的描 述中，阐述了许多具体细节以便使所属
的技术人员更全面地了解本技术。但 是，对于所属
内的技术人员明显的是，本技术的实现可不具有这些具体细节 中的一些。此外，应当理解的是，本技术并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑 用下面的特征和要素的任意组合来实施本技术，而无论它们是否涉及不同的实施例。 因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限 定，除非在权利要求中明确提出。图1示出了本技术逆变器的一种实施例的结构。参照图1所示，所述逆变器 包括功率模块10，其具有多个开关电路、直流输入端及交流输出端；所述直流输入端 电连接于直流电源；所述开关电路将从直流输入端获得的直流电转换为交流电，并通过交 流输出端输出；电容模块40，其具有与所述直流电源电连接的直流连接端41 ；所述功率模块10及电容模块40间的一个或多个散热腔体20，所述散热腔体20具 有面向功率模块及电容模块的开口；以及，将所述功率模块10、电容模块40及散热腔体20封装在内的逆变器壳体30， 所述逆变器壳体30在其侧壁上具有散热入口 31和散热出口 32。具体地说，所述电容模块40装配于所述逆变器壳体30的底部，其通过至少两个直 流连接端41 (正端及负端)与直流电源电连接。例如，对于逆变器的车载应用，所述直流连 接端41通常电连接于车载电池的正极及负极。继续参照图1所示，多个所述直流连接端41 均位于电容模块40表面的一侧，其主要是为了在后续装配时可以与功率模块10的直流输 入端就近连接在一起并与直流电源电连接，以减少布线及精简装配空间。因此，所述直流连 接端41也可分散分布于电容模块40的表面，本技术并不对所述直流连接端41在电容 模块40表面的分布加以限定。所述逆变器壳体30底部具有面向所述电容模块40及所述功率模块10开口的一 个或多个半封闭凸起，所述半封闭凸起构成所述散热腔体20。由于所述散热腔体20上下中空，所述功率模块10和所述电容模块40在工作时产 生的热量将释放到中空的腔体中。并且，所述逆变器壳体30在其侧壁上还具有散热入口 31 和散热出口 32，以此构成了在所述逆变器壳体30内部的空气流通通道。位于空气流通通道 中的所述散热腔体20就将形成与外界良好的热交换，从而将所述功率模块10和所述电容模块40在工作时产生的热量释放到外界，进而降低工作时的温度。当然，也可选用冷却水作为热交换的媒介，在此情况下，冷却水将通过所述散热入口 31和散热出口 32充斥于所述中空的腔体中，所述功率模块10和所述电容模块40在工作时产生的热量将由冷却水带走。所述散热腔体20的数量可以根据逆变器的散热需求而相应设置，例如图1的散热腔体20的数量就为两个，但本技术并不对此加以限定。此外，所述散热腔体20也可以与逆变器中所述功率模块10的数量对应，以一一对应地对所述功率模块10进行散热处理。可选地，所述散热腔体20还可以与所述逆变器壳体30共用侧壁，以进一步减小散热腔体20在所述逆变器壳体30中占用的空间。在此基础上，还可以将所述散热腔体20的中空部分直接与散热入口 31及所述散热出口 32连通，由此形成所述散热腔体20与外界的直接热交换，进一步提高散热效率。结合参照图1和图2所示，所述功率模块10中的所述开关电路、直流输入端级交流输出端均设置于基板100上；所述基板100具有多个向所述散热腔体20延伸并位于所述散热腔体20中的散热凸起110，所述散热凸起110通常采用具有良好导热性的金属材料。所述散热凸起110通常为圆柱状且均匀地分布于所述铜基板100上。当然，所述散热凸起110的形状也可采用其他通常的形状设计，本技术并不对此予以限定。优选地，所述散热凸起110的数量大于400个，以提供较大的热交换区域的面积，提高散热效率。以所述基板100为铜基板为例,所述散热凸起110也可为铜质的散热凸起。为更好地固定所述功率模块10以保证所有的散热凸起110能始终处于所述散热腔体20中，可选地，在所述散热腔体20的周边设置有多个支撑柱(未标号)。所述支撑柱固定于所述逆变器壳体30底部，所述功率模块10固定于所述支撑柱上。所述功率模块10固定于所述支撑柱上的方式可采用常规的固定方式，例如可以在所述支撑柱面向所述功率模块10的顶部设置内有螺纹的安装孔，在所述功率模块10的基板对应位置也设置配套的过孔，并且通过螺钉连接的方式将所述功率模块10固定于所述支撑柱的顶部；或者，也可通过焊接的方式将所述功率模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆变器，其特征在于，包括：功率模块，其具有多个开关电路、直流输入端及交流输出端；所述直流输入端电连接于直流电源；所述开关电路将从直流输入端获得的直流电转换为交流电，并通过交流输出端输出；电容模块，其具有与所述直流电源电连接的直流连接端；所述功率模块及电容模块间的一个或多个散热腔体，所述散热腔体具有面向功率模块及电容模块的开口；以及，将所述功率模块、电容模块及散热腔体封装在内的逆变器壳体，所述逆变器壳体在其侧壁上具有散热入口和散热出口。

【技术特征摘要】
1.一种逆变器,其特征在于,包括功率模块，其具有多个开关电路、直流输入端及交流输出端；所述直流输入端电连接于直流电源；所述开关电路将从直流输入端获得的直流电转换为交流电，并通过交流输出端输出；电容模块，其具有与所述直流电源电连接的直流连接端；所述功率模块及电容模块间的一个或多个散热腔体，所述散热腔体具有面向功率模块及电容模块的开口；以及，将所述功率模块、电容模块及散热腔体封装在内的逆变器壳体，所述逆变器壳体在其侧壁上具有散热入口和散热出口。2.如权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述电容模块装配于所述逆变器壳体底部；所述逆变器壳体底部具有面向所述电容模块及所述功率模块开口的一个或多个半封闭凸起，所述半封闭凸起构成所述散热腔体。3.如权利要求2所述的逆变器，其特征在于，所述散热腔体与所述逆变器壳体共用侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾允，李金康，王建峰，耿利敏，
申请(专利权)人：大陆汽车投资上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：