本實用新型涉及電機控制的技術(shù)領(lǐng)域，具體說，是一種用于電動機輛內(nèi)電流轉(zhuǎn)換控制，特別是電機控制裝置的電流變換模塊。

背景技術(shù)：

電機控制是電動汽車的核心技術(shù)之一，生產(chǎn)者對于電機控制裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案一般有如下期望：

1、在滿足功能、散熱要求的前提下，體積盡可能小；對應(yīng)的，功率密度是電機控制裝置的一項重要指標(biāo)，較大功率密度的電機控制裝置具有更強的市場競爭力。

2、裝配工藝簡單，簡單的裝配工藝意味著較小的裝配工作量和較低的裝配失誤率，可以帶來更高的生產(chǎn)效率和更低的生產(chǎn)成本。

我們對現(xiàn)有技術(shù)進行了研究，典型的現(xiàn)有技術(shù)如下例：

中國專利，一種電機控制器，公開號：CN 203596780 U，公開了技術(shù)方案：控制器包括外殼和裝于外殼內(nèi)的屏蔽鐵板、IGBT 驅(qū)動模塊及驅(qū)動線路板、控制線路板、薄膜電容、電流傳感器和無感吸收電容、匯流條支架和匯流條；所述的匯流條支架旁的外殼殼體上設(shè)有與無感吸收電容形狀配合的凹槽，無感吸收電容位于該凹槽內(nèi)，且匯流條支架上設(shè)有覆蓋無感吸收電容的擋板。這一技術(shù)方案由于冷卻流道舉例功率半導(dǎo)體模塊過遠(yuǎn)，對于IGBT大功率工作的條件下容易發(fā)生散熱不足的情況，同時，將薄膜電容和IGBT并排設(shè)置，明顯增加了在水平方向的面積，將會影響車內(nèi)其它部件的安置。

中國專利，一種電機控制器，公開號：CN205212748U，公開了本實用新型公開了一種電機控制器，包括控制器箱體、DC一DC模塊、電容模塊、驅(qū)動線路板、控制線路板以及至少2個獨立的功率模塊，在控制器箱體中間設(shè)置有散熱墻，散熱墻把控制器箱體中間的空腔分割為位于上部的上空腔和位于下部的下空腔，在上空腔里面、散熱墻的頂面上設(shè)置有凸起，電容模塊安裝在凸起一側(cè)、散熱墻的頂面上，多個功率模塊并排地安裝在凸起另一側(cè)、散熱墻的頂面上，驅(qū)動線路板和控制線路板均安裝在上空腔里面，控制線路板控制驅(qū)動線路板驅(qū)動功率模塊運行工作，DC一DC模塊安裝在下空腔里面、散熱墻的底面上，在散熱墻上開設(shè)有冷卻水道并設(shè)置有與冷卻水道連通的進水口和出水口，通過冷卻水道對DC一DC模塊、電容模塊以及功率模塊迸行統(tǒng)一散熱。這一技術(shù)方案雖然解決了功率模塊的散熱問題，但同樣存在水平方向面積大的問題，影響車內(nèi)其它部件的安置。

中國專利，一種IGBT功率模塊，公開號：CN 203368303 U，公開了一種IGBT功率模塊，包括功率半導(dǎo)體模塊、IGBT散熱器、直流濾波薄膜電容、IGBT交流引出銅排、正負(fù)復(fù)合母排、模塊底架和電容托板;IGBT散熱器固裝在所述模塊底架上，功率半導(dǎo)體模塊設(shè)置在所述工GBT散熱器的內(nèi)側(cè)面上;正負(fù)復(fù)合母排固定設(shè)置在模塊底架上;電容托板固裝在模塊底架上;直流濾波薄膜電容的一端與電容托板連接，另一端與正負(fù)復(fù)合母排連接;IGBT交流引出銅排固裝在IGBT散熱器的內(nèi)側(cè)面上，且該IGBT交流引出銅排與功率半導(dǎo)體模塊交流輸出端相連接。這一技術(shù)方案一定程度上解決了結(jié)構(gòu)緊湊的問題，但在散熱方面仍存在不足。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)普遍存在的問題有以下幾點：

1、空間設(shè)計不好，結(jié)構(gòu)緊湊性不足；

2、電流變換模塊的布置依賴于控制器外殼，模塊化程度低，裝配工藝復(fù)雜；一些成型模塊也是需要類似外殼或者支架的裝置進行配合，其模塊化在結(jié)構(gòu)上存在缺陷；

3、散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，設(shè)計一款汽車級的模塊化的電流變換模塊，解決結(jié)構(gòu)緊湊性不足、模塊化程度低、散熱結(jié)構(gòu)不合理的問題。

本實用新型采用了如下技術(shù)方案：

一種電流變換模塊，包括驅(qū)動板、功率半導(dǎo)體模塊、冷卻結(jié)構(gòu)和電容。

所述的功率半導(dǎo)體模塊的一面設(shè)有散熱面，功率半導(dǎo)體模塊按照驅(qū)動板的命令對電流進行變換。

驅(qū)動板固定在功率半導(dǎo)體模塊上并和功率半導(dǎo)體模塊之間信號連接，驅(qū)動板控制功率半導(dǎo)體模塊進行工作。

所述的冷卻結(jié)構(gòu)上設(shè)有和外部冷卻系統(tǒng)進行熱交換的接口，冷卻結(jié)構(gòu)的一面為冷卻面，冷卻面和功率半導(dǎo)體模塊的散熱面相配合，功率半導(dǎo)體模塊通過冷卻結(jié)構(gòu)進行散熱；

所述電容固定在冷卻結(jié)構(gòu)背向冷卻面的一面，電容和功率半導(dǎo)體模塊之間電連接。

優(yōu)選的，可以采用如下方案：

功率半導(dǎo)體模塊為IGBT模塊或MOSFET模塊。

功率半導(dǎo)體模塊上設(shè)有三相交流銅排或正負(fù)直流銅排，電容上設(shè)有正負(fù)直流銅排；當(dāng)功率半導(dǎo)體模塊上的三相交流銅排或正負(fù)直流銅排為電流輸入銅排時，電容上的正負(fù)直流銅排則為電流輸出銅排；當(dāng)功率半導(dǎo)體模塊上的三相交流銅排或正負(fù)直流銅排為電流輸出銅排時，電容上的正負(fù)直流銅排則為電流輸入銅排。

所述的冷卻結(jié)構(gòu)為液冷結(jié)構(gòu)，冷卻結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有冷卻流道，冷卻流道設(shè)置在冷卻面的內(nèi)側(cè)。

所述的冷卻結(jié)構(gòu)內(nèi)部分層設(shè)有冷卻流道和送液流道，所述的冷卻流道設(shè)置在冷卻面一側(cè)，送液流道設(shè)置在背向冷卻面的一側(cè)，送液流道和冷卻流道之間串聯(lián)連通。

所述的冷卻結(jié)構(gòu)上設(shè)有進液口和出液口，用于和外部冷卻系統(tǒng)之間交換冷卻液，所述的進液口和出液口均設(shè)置在冷卻結(jié)構(gòu)背向冷卻面的一面，冷卻流道和出液口相連通，送液流道和進液口相連通。

所述的冷卻流道和出液口之間通過引流通道連通，引流通道穿過送液流道。

冷卻流道和引流通道之間的連通口設(shè)置在冷卻流道的一端，冷卻流道和送液流道之間的連通口設(shè)置在冷卻冷卻流道的另一端。

所述的功率半導(dǎo)體模塊的散熱面上設(shè)有散熱齒，冷卻結(jié)構(gòu)的冷卻面上設(shè)有冷卻槽口，散熱齒穿過冷卻槽口進入冷卻流道，冷卻槽口的邊緣和散熱面密封配合。

電容上和功率半導(dǎo)體模塊之間通過連接銅排相連接，連接銅排的橫截面呈“L”型。

所述的電容和連接銅排之間一體成型。

所述的冷卻結(jié)構(gòu)還包括工藝柱，工藝柱設(shè)置在冷卻結(jié)構(gòu)面向功率半導(dǎo)體模塊的一面。

附圖說明

圖1是本實用新型電流變換模塊的立體示意圖。

圖2是本實用新型電流變換模塊的設(shè)有三相連接銅排一面的俯視示意圖。

圖3是本實用新型電流變換模塊的電容的立體示意圖。

圖4是本實用新型電容轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的冷卻結(jié)構(gòu)的立體示意圖。

圖5是本實用新型電容轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的冷卻結(jié)構(gòu)的切面示意圖。

附圖標(biāo)號：

1、驅(qū)動板；2、功率半導(dǎo)體模塊；3、冷卻結(jié)構(gòu)；4、電容；5、對外信號模塊；6、冷卻槽口；7、第一流道；8、第二流道；9、引流通道；10、第一進出液口；11、第二進出液口；12、“L”型連接銅排；13、固定柱；14、三相連接銅排；15、正負(fù)連接銅排；16、工藝柱。

具體實施方式

為了便于描述，我們將冷卻結(jié)構(gòu)3面向功率半導(dǎo)體模塊2的方向設(shè)為上，將功率半導(dǎo)體模塊2設(shè)有三相連接銅排14的一面所對方向設(shè)為前，并對應(yīng)設(shè)定其它方向。

為了更好地說明本實用新型技術(shù)方案，我們通過以下具體實施例進行描述。

電流變換模塊，由上至下，依次設(shè)置驅(qū)動板1、功率半導(dǎo)體模塊2、冷卻結(jié)構(gòu)3和電容4。

所述的驅(qū)動板1固定在功率半導(dǎo)體模塊2背向冷卻結(jié)構(gòu)3的一面，并和功率半導(dǎo)體模塊2信號連接，驅(qū)動板1上還設(shè)有對外信號模塊5，用于和外部控制系統(tǒng)相連接。

所述的功率半導(dǎo)體模塊2采用IGBT模塊，功率半導(dǎo)體模塊上設(shè)有散熱齒并固定在冷卻結(jié)構(gòu)3上部。

所述的冷卻結(jié)構(gòu)3的上表面為冷卻面，冷卻面上設(shè)有冷卻槽口6，冷卻槽口的邊緣和功率半導(dǎo)體模塊的下表面密封配合，密封的方式可以采用密封圈。

所述的冷卻結(jié)構(gòu)3內(nèi)部設(shè)有上下兩層流道，我們將上層命名為第一流道7，將下層命名為第二流道8，在本實施例中，第一流道7相當(dāng)于實用新型內(nèi)容中的冷卻流道，第二流道8相當(dāng)于實用新型內(nèi)容中的送液流道。

所述的冷卻結(jié)構(gòu)3的下表面的右端并排設(shè)有第一進出液口10和第二進出液口11，在本實施例中，第一進出液口10相當(dāng)于實用新型內(nèi)容中的出液口，對應(yīng)連接外部的冷卻液回收裝置，第二進出液口11相當(dāng)于實用新型內(nèi)容中的進液口，對應(yīng)連接外部的冷卻液送液裝置。

散熱齒通過冷卻槽6探入第一流道7內(nèi)，第二流道8和第一流道7在雙方左端相連通，第一流道7通過引流通道9和第一進出液口10相連通，引流通道9穿過第二流道8，第二流道8和第二進出液口11相連通。

這樣，當(dāng)冷卻液進入冷卻結(jié)構(gòu)3內(nèi)部后，首先經(jīng)過第二流道8，并在第二流道8中對第一流道7內(nèi)的高溫冷卻液進行輔助降溫，之后通過左端的連通口到達第一流道7，并在第一流道7內(nèi)對散熱齒進行冷卻，之后進入引流通道9，最終到達出液口，并被冷卻液回收結(jié)構(gòu)回收。所述的引流通道9為直管且不和第二流道8連通，因此，我們將引流通道9和第一流道7的連通口設(shè)在第一流道7的中軸線上，對應(yīng)的第一進出液口10設(shè)在第二流道8的中軸線上。

電容4上設(shè)有 “L”型連接銅排12， “L”型連接銅排12的橫截面為“L”型，有兩排，每排三個，共六個，其一端和電容4一體成型連接，其另一端和功率半導(dǎo)體模塊2相連接，電流可通過”L”型連接銅排12進行傳遞。

鑒于實施例中的驅(qū)動板1比功率半導(dǎo)體模塊2略長，為了防止驅(qū)動板1抖動，在冷卻結(jié)構(gòu)3在面向功率半導(dǎo)體模塊2的一面設(shè)有固定柱13，固定柱13將驅(qū)動板1固定。

功率半導(dǎo)體模塊2在正面設(shè)有三相連接銅排14，分別對應(yīng)外部的三相輸出接頭，電容4上設(shè)有正負(fù)連接銅排15，分別對應(yīng)外部的雙相輸入接頭。

為了便于安裝，所述的冷卻結(jié)構(gòu)3的上表面還可拆卸地設(shè)置有工藝柱16，工藝柱16上設(shè)有裝配螺孔，用于和裝配工裝之間的固定連接，便于電流變換模塊各部件及和外部其它部件之間的裝配安裝操作。

實際工作時，啟動外部冷卻液的送液裝置和回收裝置，使冷卻結(jié)構(gòu)3具備開始工作，之后，啟動外部雙相電源（例如車載電池組）進行供電，電流經(jīng)電容4到達功率半導(dǎo)體模塊2，驅(qū)動板1根據(jù)外部控制信號對功率半導(dǎo)體模塊2進行控制并將電流變換模塊的工作狀態(tài)等信息反饋給外部控制系統(tǒng)，功率半導(dǎo)體模塊2根據(jù)驅(qū)動板1的控制信號輸出所需的電流，并對外部需要電流控制的裝備（例如驅(qū)動電機）進行控制。

需要說明的是，本實用新型的設(shè)計初衷雖然是圍繞汽車級電機控制的需求進行設(shè)計，但設(shè)計完成的方案不僅僅適用于汽車級電機，對于其它類似的系統(tǒng)、裝備或部件均適用。

以上對本實用新型所提供的技術(shù)方案進行了詳細(xì)介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實施例的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制，凡依本實用新型創(chuàng)造設(shè)計思想所做的任何改變都在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。