模塊化電氣裝置、及包括這種電氣裝置的電氣系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電氣系統(tǒng)、尤其是用于被插設(shè)在電池和機動車輛電動機之間的電氣系統(tǒng)的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]已知使用具有被稱為模塊的、每個都用于在相互之間電氣連接的同時實施預(yù)設(shè)功能的部分的電氣裝置。
[0003]—般需要將電氣裝置的每個模塊固定在冷板上以排走由該模塊散發(fā)的熱量。
[0004]然而，由于該模塊化構(gòu)造，會出現(xiàn)大間隙，使得在將模塊固定在形成用于該第一模塊的支承件的冷板部分上時，另一模塊沒有正確地與形成用于該另一模塊的另一冷板部分接觸地布置。由此，當固定另一模塊時，電氣裝置的箱體變形，且應(yīng)力被施加在箱體包含的元件上，并且如有必要尤其是施加在箱體包含的電子卡上。另外，與冷板的接觸可能是不完美，使得不良地排走熱量。
[0005]本發(fā)明的目的在于至少部分地改善前述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為此，提出一種電氣裝置，其包括:
[0007]-主模塊，該主模塊用于被固定在第一支承件上，
[0008]-輔助模塊，該輔助模塊被電氣連接到主模塊且用于被固定在第二支承件上，
[0009]-至少一個將輔助模塊附接到主模塊以阻止輔助模塊脫離主模塊的附接件，所述附接件允許輔助模塊沿前-后方向相對主模塊在接近和遠離主模塊的位置之間移動。
[0010]借助于本發(fā)明，能夠調(diào)節(jié)輔助模塊相對主模塊的位置，使得兩個模塊能夠被正確地與其各自的支承件相接觸地布置。由此，電氣裝置上的應(yīng)力被減夠被正確地與其各自的支承件相接觸地布置。由此，電氣裝置上的應(yīng)力被減小且電氣裝置的使用壽命被改善。另夕卜，模塊與其各自的支承件的接觸被改善，使得在支承件為冷板部分時能夠獲得更好的熱傳導。
[0011]可選地，移動行程為至少0.5mm。
[0012]還可選地，移動行程為至多10mm。
[0013]還可選地，主模塊具有稱為主后表面的用于抵著冷板的形成第一支承件的部分地貼緊的后表面，輔助模塊具有稱為輔助后表面的用于抵著冷板的形成第二支承件的另一部分地貼緊的后表面，并且在輔助模塊處于接近和遠離主模塊的位置的中途處的中間位置上時，輔助后表面在主后表面的后方延伸。
[0014]還可選地，在輔助模塊處于中間位置上時，輔助后表面在主后表面的后方延伸的距離包括在5mm和20mm之間。
[0015]還可選地，主模塊包括箱體，在箱體中設(shè)置有空氣輸入開口，并且電氣裝置還包括用于將主模塊和輔助模塊固定到其各自的支承件上的螺釘，這些螺釘具有比空氣輸入開口大的頭部。
[0016]還可選地，主模塊用于基于電池供應(yīng)的電力向電動機的各相供應(yīng)稱為驅(qū)動電力的電力，且輔助模塊用于基于由電池供應(yīng)的電力向電動機轉(zhuǎn)子供應(yīng)稱為磁勵電力的電力。
[0017]還可選地，主模塊包括主箱體，輔助模塊包括輔助箱體，且附接件被主箱體和輔助箱體承載，以將輔助箱體附接到主箱體。
[0018]特別地，附接件允許輔助模塊相對于主模塊僅沿前-后方向在接近和遠離主模塊的位置之間移動。由此，主模塊和輔助模塊之間的移動被沿所述前-后方向約束。特別地，所述前-后方向為直線方向。
[0019]還提出一種電氣系統(tǒng)，其包括:
[0020]-符合本發(fā)明的電氣裝置，
[0021]-具有凹進支座和在凹進支座前方延伸的凸出支座的冷板，兩個支座通過臺階相連接，
[0022]并且其中主模塊被固定在形成第一支承件的凸出支座上，且其中輔助模塊被固定在形成第二支承件的凹進支座上。
[0023]可選地，臺階在前-后方向上呈現(xiàn)的高度被包括在5mm和20mm之間。
[0024]還可選地，所述電氣系統(tǒng)包括用于使冷卻液在凸出支座下方循環(huán)的冷卻系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0025]現(xiàn)在將參照如下附圖，僅示例性地描述本發(fā)明的一個實施例。
[0026]圖1為符合本發(fā)明的電氣系統(tǒng)的簡化視圖。
[0027]圖2為圖1的電氣系統(tǒng)的電氣裝置的功能性視圖。
[0028]圖3、4和5為圖2的電氣裝置的三維視圖。
[0029]圖6為圖2的裝置的三維分解視圖。
[0030]參考標號清單
[0031]電氣系統(tǒng)100
[0032]冷板102
[0033]凹進支座104
[0034]凸出支座106
[0035]臺階108
[0036]冷卻系統(tǒng)110
[0037]冷卻液112
[0038]電氣裝置114
[0039]主模塊116
[0040]輔助模塊118[0041 ] 主后表面120
[0042]輔助后表面122
[0043]電動機202
[0044]電池204
[0045]驅(qū)動控制部分206
[0046]驅(qū)動操縱部分208
[0047]驅(qū)動電轉(zhuǎn)換器210
[0048]磁勵操縱部分212
[0049]磁勵電轉(zhuǎn)換器214
[0050]主箱體302
[0051 ]主箱體的主體304
[0052]主箱體的蓋體306
[0053]輔助箱體308
[0054]附接件310
[0055]插槽312
[0056]舌片314
[0057]自由端316
[0058]輔助固定件318
[0059]外部連接器402
[0060]主輸入端子404
[0061]前開口406
[0062]輔助輸入端子408
[0063]輸入電互連件410
[0064]磁勵輸出電纜412
[0065]主固定件414
[0066]磁勵輸出端子502
[0067]驅(qū)動輸出端子504
[0068]井505
[0069]空氣輸入開口 506
[0070]電功率模塊602
[0071]基板604
[0072]箱體606
[0073]電磁屏蔽件608
[0074]電磁絕緣片610
[0075]第一電子卡612
[0076]第二電子卡614
[0077]第三電子卡616
[0078]第四電子卡618
[0079]柔性連接件620
【具體實施方式】
[0080]將參照圖1到6來描述一種尤其用于將機動車輛電池連接到該機動車輛的電動機的電氣系統(tǒng)。以下將用總參考標號100來指示電氣系統(tǒng)。另外，將參照包括三個方向的標準正交坐標系來描述電氣系統(tǒng)100的元件，這三個方向為:低-高B-H，右-左D-G和前-后Av-Ar。
[0081]參照圖1，電氣系統(tǒng)100首先包括大致在由低-高B-H方向和右-左D-G方向定義的平面中延伸的冷板102。冷板102具有凹進支座104和在凹進支座104前方延伸的凸出支座106。兩個支座104、106通過在前-后Av-A方向上具有包括在5mm和20mm之間的高度的臺階108相連接。
[0082]電氣系統(tǒng)100還包括用于使由兩個箭頭112表示的冷卻液在凸出支座106下方循環(huán)的冷卻系統(tǒng)110。相反地，在凹進支座104下方未設(shè)置有任何冷卻液循環(huán)。
[0083]由此，借助于臺階108和支座104、106，冷板102在凹進支座104下方的厚度比在凸出支座106下方更小。這允許節(jié)省凹進支座104對面的空間，以及節(jié)省用于制造冷板102的材料，同時留出足夠用于冷卻系統(tǒng)110的冷板厚度。
[0084]電氣系統(tǒng)100還包括被固定在冷板102上的電氣裝置114。
[0085]更確切地，電氣裝置114包括主模塊116和附接在主模塊116上的輔助模塊118。輔助模塊118自主模塊116的較高部分向主模塊116的后方伸出。主模塊116在輔助模塊118下方具有稱為主后表面120的被抵著凸出支座106地貼緊和固定的后表面。輔助模塊118同樣具有稱為輔助后表面122的被抵著凹進支座104地貼緊和固定的后表面。
[0086]輔助模塊118用于能夠至少沿前-后Av-Ar方向在接近主模塊116和遠離主模塊116的位置之間移動。輔助模塊118的移動行程、即輔助模塊118能夠相對主模塊116沿前-后Av-Ar方向移動的距離優(yōu)選地包括在0.5mm和I Omm之間。
[0087]而且，當輔助模塊118處于接近和遠離主模塊116的中途的中間位置上時，輔助后表面122例如在主后表面120的后方延伸的距離包括在5_和20_之間。
[0088]優(yōu)選地，輔助后表面122在輔助模塊118的整個移動行程上都在主后表面120的后方延伸。
[0089]由此，輔助后表面122在主后表面120后方延伸的事實允許將電氣裝置114固定在如冷板102的、具有連接兩個支座的臺階的冷板上。
[0090]現(xiàn)在將參照圖2功能性地描述主模塊116和輔助模塊118。
[0091]主模塊116用于基于由機動車輛電池204提供的電力向該機動車輛的電動機202的各相(未不出)提供稱為驅(qū)動電力的電力。由此被供電的各相用于驅(qū)動電動機202的轉(zhuǎn)子(未示出)轉(zhuǎn)動。
[0092]由此，主模塊116包括稱為驅(qū)動控制部分206的用于基于例如從機動車輛計算器(未示出)接收的信息來提供控制信號的第一部分?？刂菩盘柪绫硎緳C動車輛所期望的電動機扭矩。
[0093]主模塊116還包括稱為驅(qū)動操縱部分208的用于基于從驅(qū)動控制部分206接收的控制信號來提供操縱信號的第二部分。驅(qū)動操縱部分208在英文中通常被稱為“driver”。
[0094]主模塊116還包括稱為驅(qū)動電轉(zhuǎn)換器210的用于將電池204提供的電力轉(zhuǎn)換成驅(qū)動電力的第一電轉(zhuǎn)換器。在所描述的示例中，驅(qū)動電轉(zhuǎn)換器210為用于將由電池204提供的直流電壓轉(zhuǎn)換成用于電機202的各相的三相交流電流的第一電轉(zhuǎn)換器。為此，驅(qū)動電轉(zhuǎn)換器210包括由從驅(qū)動操縱部分208接收的操縱信號操縱的受控開關(guān)(未示出)，如IGBT。例如，驅(qū)動電轉(zhuǎn)換器210包括六個受控開關(guān)。
[0095]輔助模塊118用于基于由電池204提供的電力向電動機202的轉(zhuǎn)子提供稱為勵磁電力的電力。勵磁電力用于激勵轉(zhuǎn)子以使其極化，以使得轉(zhuǎn)子能夠被電動機202的各相驅(qū)動。
[0096]由此，輔助模塊118首先包括稱為勵磁操縱部分212的用于根據(jù)例如從機動車輛計算器接收的信息來提供操縱信號的部分。
[0097]輔助模塊118還包括稱為勵磁電轉(zhuǎn)換器214的用于將由電池204提供的電力轉(zhuǎn)換成用于電動機202轉(zhuǎn)子的電力的電轉(zhuǎn)換器。在所描述的不例中，勵磁電轉(zhuǎn)換器214用于將由電池204提供的通常大約為400V的直流電壓轉(zhuǎn)換成值通?？蛇_到16A的用于轉(zhuǎn)子的直流電流。為此，勵磁電轉(zhuǎn)換器214包括由從勵磁操縱部分212接收的操縱信號操縱的受控開關(guān)(未示出)，如IGBT。勵磁電轉(zhuǎn)換器214包括例如兩個受控開關(guān)。
[0098]參照圖3，主模塊116包括主箱體302，主箱體302包括限定圍繞前-后Av-Ar方向的側(cè)壁的主體304和用于覆蓋主體304以向前方閉合主箱體302的蓋體306。
[0099]輔助模塊118包括限定圍繞前-后Av-Ar方向的側(cè)壁的輔助箱體308。
[0100]另外，電氣裝置114包括將輔助模塊118附接到主模塊116上以阻止