[发明专利]低电感连接器组件

说明书

政府权利声明

本发明在美国能源部授予的DE-FC26-07NT43123的政府支持下作出。政府在本发明中具有一定的权利。

技术领域

本发明总体上涉及机动车母线系统，且更具体地涉及用于机动车母线系统的低电感连接器组件。

背景技术

电动和混合动力电动车辆通常使用高压源(如，蓄电池组或燃料电池)，其输送直流(DC)以驱动车辆马达、电牵引系统和其它车辆系统。这些系统通常包括功率变换器来将来自于功率源的DC输入转换为与电动马达和其它电气部件相容的3相交流(AC)输出。这种变换器通常包括由母线系统互连的功率模块和电容器模块，母线系统将电流在整个变换器中分配。这种母线系统通常包括在母线系统的大多数区域叠置的两个或更多设计复杂的分层正电极和负电极。

此外已经观察到，一些常规变换器在流经功率模块的电流突然变化时(例如在变换器被接通或断开时)招致电压尖峰。这些电压尖峰的幅值与母线的电感至少部分相关。更具体地，电感(L)、电流(i)、电压(V)和时间(t)之间的关系在方程(1)中描述：V＝L*(di/dt)     (1)该方程表明，电压尖峰对于具有高固有电感的系统而言被加剧。即，如果电感高，即使电流的相对小的变化也可能产生相对大的电压尖峰。由于其各个输入和输出端子之间的相对长的电流路径，母线可能对变换器系统的总体电感有显著的贡献。

许多母线设计因素(例如，在正电极和负电极之间的叠置量)可以影响母线系统的电感。由于电流在每个电极中以相反的方向流动，该叠置有效地减少总体系统电感。虽然分层设计对大多数区域提供叠置的电流路径，但是将电流从主母线传递给接收电流的子系统(例如，功率模块)的互连元件具有不叠置的连接器组件。因而，这种组件对总体系统电感的贡献可能是显著的。

因此，期望提供一种在功率模块被接通或断开时减少电压尖峰的用于母线系统的低电感连接器组件。此外，也期望这种连接器组件具有减少的材料成本和部件数，且更易于组装。此外，本发明的其它期望特点和特征从随后的详细说明和所附权利要求书结合附图以及前述技术领域和背景技术将显而易见。

发明内容

根据各个实施例，提供一种用于将两端子装置上的第一和第二端子联接到功率模块上的第一和第二触头的母线连接器组件。所述第一端子位于所述第一触头附近，且所述第二端子位于所述第二触头附近。所述组件包括：第一桥，所述第一桥具有配置成电联接到所述第一端子的第一端部和配置成电联接到所述第二触头的第二端部；和第二桥，所述第二桥基本上叠置所述第一桥且具有电联接到所述第一触头的第一端部和电联接到所述第二端子的第二端部。

附图说明

本发明在下文将结合以下附图描述，其中，相同的附图标记表示相同的元件，且

图1是示例性车辆的示意图，示出了具有示例性连接器组件的功率变换器与车辆的各个子部件整体形成的方式；

图2是图1所示的车辆功率变换器组件的等角投影图，具有根据一个示例性实施例的低电感连接器组件；

图3是与图2所示的功率变换器组件一起使用的示例性连接器组件的等角投影图；

图4是图3所示的连接器组件的端视图；和

图5是图3和4所示的连接器组件的截面图。

具体实施方式

本文所述的本发明的各个实施例提供用于母线系统的连接器组件，所述母线系统具有减少的电感。连接器组件包括两个叠置的、导电的且被电绝缘的桥电极，每个电极配置成将主母线组件的正或负电极与功率模块输入触头电联接。每个桥电极在这些点之间形成导电路径，所述导电路径基本上叠置由另一桥电极形成的路径且与其相交。此外，每个桥电极设置具有连接接线片，所述连接接线片在接线片被紧固的区域处与主母线组件的正和负电极两者叠置。由于主母线和桥电极的叠置区域增加且该构造提供交叉电流路径，因而连接器组件对母线系统电感的贡献减少。

图1示出了根据本发明的一个实施例的车辆10，如机动车。车辆10包括底盘12、车身14、四个车轮16以及电子控制系统(或电子控制单元(ECU))18。车身14布置在底盘12上并大致包围机动车10的其他部件。车身14及底盘12可共同形成车架。车轮16在车身14的各个角落附近均可转动地联接至底盘12。