本發(fā)明涉及一種功率轉換電子設備。
背景技術:
1、為了能夠對電池進行定期充電,電動車輛和混合動力車輛配備有特殊的設備(所謂的“車載充電器(obc)”),該設備可以在輸入端處連接到交流電源線,在輸出端處連接到車輛電池。
2、具體而言,已知的設備設置有印刷電路板,在該印刷電路板上安裝有多個功率部件,這些功率部件適于將輸入的交流電轉換成預定義的相應直流電,并將該直流電輸送到電池中進行儲存。
3、在各種功率部件中,這種設備包括一個或多個smd或pth(通過孔)頂部冷卻型mosfet(場效應晶體管),其由特殊的晶體管組成,其中所產生的熱量通過特殊的散熱器耗散,該散熱器所在的位置與印刷電路板相關聯(lián)并與mosfet所在的部分相對。
4、與上述mosfet和相關散熱器的組裝相關的已知設備的一個細節(jié)以示例的方式在圖1中示出,其中具體考慮的設備、印刷電路板和mosfet已分別用參考字母a、c和m來標識。
5、mosfet(場效應晶體管)m的散熱器的上述特殊布置使得完全沒有必要提供特殊的絕緣金屬基板(ims)電路用于散熱,從而減小了這種設備a的整體尺寸及其制造復雜性。
6、為了使熱量能夠從設備a向外排出,各個部件的散熱器與設備本身的散熱器d相關聯(lián),散熱器d可以是液體冷卻回路的類型。
7、不過,為了符合當前的安全規(guī)定,必須在部件的散熱器和設備的散熱器d之間實現(xiàn)適當?shù)碾娊^緣;為此目的,設備a提供了間隙填充物g,該間隙填充物g是由具有高導熱性的電絕緣材料制成的單組分層或雙組分層。
8、在這種情況下,間隙填充物g是彈性的雙組分層,適于在施加到功率部件上之后固化。
9、因此,在設備a的組裝過程中,可以擠壓間隙填充物g以將間隙填充物g裝配在各種功率部件之間并對各種功率部件進行電絕緣。
10、綜上所述,在此需要特別指出的是,監(jiān)控場效應晶體管m的工作溫度對于確保它們在使用設備a期間不會出現(xiàn)任何危險的過熱現(xiàn)象起著重要作用。
11、出于這個原因,設備a包括多個溫度傳感器s,每個溫度傳感器s都與一個或多個場效應晶體管m相關聯(lián)并配置為檢測一個或多個場效應晶體管m的工作溫度。
12、在所考慮的已知設備a的特定情況下,溫度傳感器s以最小距離放置在靠近各自的場效應晶體管m的位置;以這種方式,間隙填充物g通過自身的擠壓安裝在一個元件和另一個元件之間,由場效應晶體管m產生的熱量可以因此傳遞到相應的溫度傳感器s。
13、盡管如此,必須要指出的是,迄今為止討論的方法并非沒有缺點。
14、首先,應該理解的是,溫度傳感器s的尺寸通常比場效應晶體管m的尺寸小得多,因此需要提供過量的間隙填充物g,以確保間隙填充物g充分地介于每個場效應晶體管m和相應的溫度傳感器s之間。
15、然而,即使使用較小的場效應晶體管m,在場效應晶體管m和溫度傳感器s之間放置間隙填充物g的精度和可重復性仍然非常低。
16、在這方面,實際上必須考慮到,間隙填充物g的擠壓本身是一種執(zhí)行起來高度不精確的操作;這意味著,即使以看似相同的方式重復,該操作也不總是返回相同的最終結果。
17、很容易理解的是,工業(yè)生產過程缺乏可重復性是一種相當不方便的情況,因為從長遠來看,這可能是導致投放市場的產品出現(xiàn)不確定性和問題的原因。
18、另一個缺點是,溫度傳感器s的位置導致它不僅會檢測到場效應晶體管m的溫度,還會檢測到設備a的散熱器d的溫度,因為如上所述,散熱器d和場效應晶體管m都通過間隙填充物g與溫度傳感器s熱連接。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的主要目的是設計一種用于電動車輛或混合動力車輛的功率轉換電子設備,其能夠實現(xiàn)mosfet和相關溫度傳感器之間的熱耦合,該熱耦合對于所有制造的產品都是精確且可重復的。
2、本發(fā)明的另一個目的是設計一種用于電動車輛或混合動力車輛的功率轉換電子設備,其可以在簡單、合理、易于使用和有效以及低成本的解決方案的框架內克服現(xiàn)有技術的上述缺點。
3、上述目的通過具有權利要求1的特征的用于電動車輛或混合動力車輛的功率轉換電子設備來實現(xiàn)。
1.用于電動車輛或混合動力車輛的功率轉換電子設備(1),其安裝在至少一輛電動車輛或混合動力車輛內并可連接到所述車輛的至少一個電池,包括:
2.根據(jù)權利要求1所述的設備(1),其特征在于,所述熱連接裝置(8)包括至少一個熱連接元件(10),所述至少一個熱連接元件(10)位于所述mosfet器件(3)和所述墊(9)之間,并且適于促進熱量從所述mosfet器件(3)傳遞到所述墊(9)。
3.根據(jù)權利要求2所述的設備(1),其特征在于,所述熱連接元件(10)是導熱膏的類型。
4.根據(jù)前述權利要求中的一項或多項所述的設備(1),其特征在于,所述印刷電路板(2)包括彼此相對的至少一個第一面(2a)和至少一個第二面(2b),所述mosfet器件(3)和所述傳感器器件(5)布置在所述第一面(2a)上,并且所述墊(9)安裝在所述第一面(2a)上的所述mosfet器件(3)和所述傳感器器件(5)之間。
5.根據(jù)權利要求4所述的設備(1),其特征在于,所述熱連接裝置(8)包括單個所述墊(9),所述墊(9)布置成與在所述第一面(2a)上的所述mosfet器件(3)和所述傳感器器件(5)接觸。
6.根據(jù)權利要求1至3中的一項或多項所述的設備(1),其特征在于:
7.根據(jù)權利要求6所述的設備(1),其特征在于,所述熱連接裝置(8)包括至少一個熱連接孔(11),所述至少一個熱連接孔(11)穿過所述印刷電路板(2)而形成,并且適于將所述第一墊(9a)和所述第二墊(9b)彼此熱連接。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的設備(1),其特征在于,所述熱連接元件(10)位于所述mosfet器件(3)和所述第一墊(9a)之間。
9.根據(jù)權利要求6或7所述的設備(1),其特征在于,所述熱連接裝置(8)包括至少一個熱連接開口(12),所述至少一個熱連接開口(12)穿過所述第一墊(9a)、所述印刷電路板(2)和所述第二墊(9b)而形成,所述熱連接元件(10)至少部分地安裝在所述熱連接開口(12)內。