[发明专利]汽车功率变换器的改进的功率模块配置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年7月30日提交的美国临时专利申请序号60/952,780的优先权(其整个内容在这里引用作为参考)；并且要求2007年7月30日提交的美国临时专利申请序号60/952,765的优先权(其整个内容在这里引用作为参考)。

技术领域

本发明通常涉及汽车功率变换器(power converter)，并且更特别涉及汽车功率变换器的功率模块的改进的配置。

背景技术

近年来，技术的进步和风格品味的不断发展已经带来在汽车设计方面相当可观的变化。其中一个改变涉及汽车内电气系统的复杂性，特别是代用燃料车辆，例如混合、电的和燃料电池车辆。这些代用燃料车辆通常使用一或多个电马达，或许与另外的执行机构结合，来驱动车轮。另外，这样的汽车也可以包括其它马达和其它高电压构件，以便操作汽车内的其它各种各样的系统，例如空调。

由于代用燃料汽车通常只包括直流电(DC)电源，因此设置了直流电到交流电(DC/AC)的变换器(或者功率逆变器(power inverters))，以便将直流电功率转换为这些马达通常所需的交流电(AC)功率。这些车辆，特别是燃料电池车辆，也经常使用两个独立的电压电源，例如蓄电池和燃料电池，以便给驱动车轮的电马达提供动力。因此，通常还设置例如直流电到直流电(DC/DC)变流器之类的功率变换器，以便管理和输送来自两个电压电源的电力。

随着代用燃料车辆中电气系统上功率需求量的持续增加，日益需要使这些系统的效率和可靠性最大化。另外，总是希望降低电气系统内这些构件的所需空间，从而将车辆的总成本和重量减到最少。

因此，期望提供功率逆变器和变流器的一种改进的配置。此外，结合附图和上述技术领域和背景技术，根据随后的详细说明和附加权利要求，本发明的其它可取的特征和特性将变得显而易见。

发明内容

提供了一种汽车功率变换器。所述汽车功率变换器包括衬底，在衬底上的第一和第二电子器件，至少一个导电构件，其连接到所述衬底，并且具有电连接到第一电子器件的第一器件部分和电连接到第二电子器件的第二器件部分；电连接到至少一个导电构件的第一和第二端子。当电源连接到第一和第二端子时，电流基本上沿第一方向从第一端子流向第一器件部分且基本上沿第二方向从第二端子流向第二器件部分。第一方向具有第一分量并且第二方向具有与第一分量反向的第二分量。

提供了一种汽车功率逆变器器。所述汽车功率逆变器包括衬底，在衬底上的第一和第二电子器件，连接到所述衬底并且具有电连接到第一电子器件的第一器件部分和电连接到第二电子器件的第二器件部分的母线，在第一和第二电子器件的相反侧电连接到母线的第一和第二端子。当电源被连接到第一和第二端子时，电流基本上沿第一方向从第一端子的电流流向第一器件部分并且基本上的沿第二方向从第二端子流向第二器件部分。第一和第二方向之间的角度至少为90度。

提供了一种汽车驱动系统。所述汽车驱动系统包括电马达，连接到电马达的直流电(DC)电源；连接到电马达和直流电源的功率变换器，以便接收来自直流电源的直流电功率并且提供交流电(AC)功率给电马达，可操作地与电马达、直流电源和功率逆变器通讯并且构造成控制电马达、直流电源和功率变换器的信息处理器。所述汽车功率逆变器包括衬底，在衬底上的第一和第二电子器件，连接到所述衬底并且具有电连接到第一电子器件的第一器件部分和电连接到第二电子器件的第二器件部分的至少一个导电构件；电连接到至少一个导电构件的第一和第二端子。当电源被连接到第一和第二端子时，电流基本上沿第一方向从第一端子的电流流向第一器件部分，并且基本上的沿第二方向从第二端子流向第二器件部分。第一和第二方向之间的角度至少为90度。

附图说明

在下文中将结合以下图形描述本发明，在所述图形中同样的数字表示同样的部件，并且

图1是根据本发明实施例的典型的汽车的示意性视图；

图2是图1汽车内的电压源变换器系统的方框图；

图3是图1汽车内的变换器的示意性视图；

图4是根据本发明实施例的在图3变换器内的功率模块顶面的平面图；

图5是图4所述功率模块的底面平面图；以及

图6-8是根据本发明不同的实施例的多个功率模块布置的平面图。

具体实施方式

以下详细说明实际上仅仅是示范性的，并且并不用于限制本发明或者本发明的应用和使用。此外，并不受限于在上述的技术领域、背景技术和发明内容或者以下的详细说明中存在的任何明示和暗示的论点。