[发明专利]可挠式高功率控制装置及具该装置的马达组件

说明书

一个可挠式高功率控制装置，供导接控制至少一个高功率发电/耗电装置，该发电/耗电装置于具有复数导接端子、导热连结至一个主动式散热单元，并有一具有非平坦表面的壳体，可挠式高功率控制装置包括：一片挠性导热介接绝缘基板，供介接非平坦表面，至少一层位于挠性导热介接绝缘基板上的电路层，具有复数且对应导接至导接端子的导电电极，及至少一个表面安装于电路层上的电路元件，藉以形成控制高功率发电/耗电装置的控制电路；另具可挠式高功率控制装置的马达组件包括，至少一个高功率马达，及至少一个可挠式高功率控制装置。

技术领域

一种控制装置，尤其是一种基板具有挠性、并可控制高功率发电/耗电装置的可挠式高功率控制装置。

背景技术

电能的动力应用始于19世纪初期，由英国科学家法拉第发现电磁感应现象开始，到19世纪晚期，则有许多应用此一现象所发明的器械，如德国人西门子(Siemens)制成发电机，及比利时人格拉姆(Gelam)发明马达(电动机)，也开启了运用电能带动机器的时代。

时至今日电能已成为人类日常生活取得最为稳定、便利，也是最为依赖的能源型式，同时，可将电能转换为机械能的马达(电动机)，也随着科技的日新月异，持续增加其使用的范围，依国际能源总署分析，马达与其动力机械设备(motor-driven equipment)用电量占全球终端用电近半。

近年来，随着科技的发展与环境的变迁，马达的最新运用应属当红的电动车(Electric vehicle，EV)，其实有关电动车的使用，早在19世纪中、晚期，即因其较易操纵的特性，而有初步的研发及使用；但由于使用内燃机汽车的相关技术进步相对快速，因此电动车在进入20世纪后，除了部分特定用途外，几乎是从市场完全消失。但在20世纪末期，由于环境保护与石油危机等议题的发酵，导致使用石化燃料内燃机的汽车受到极大冲击，当再生能源成为石化燃料之后的接替选项时，可使用再生洁净能源的电动车，再度转而受到重视；此外，油电混合车也是现今选项之一。

依电动车发展经验，其整体投入成本，以电池部分为最高，约占20～50％，其次就是动力系统约占整车成本10～20％，因此动力系统对于电动车的发展具有举足轻重的影响，而电动车的动力系统主要是由马达(Motor)、马达控制器(Motor Controller)和变压/转换器(Interver/Converter)所组成，为便于说明，下文会将上述控制器、变压器、转换器等，共同称为控制电路，且本领域人士可理解该等电路元件可以随环境需求而搭配组合。

由于电动车的动力系统仅可使用电池内储存的有限电能，却需提供足以驱动车身的扭力，与适当的续航能力，所以通常选用高效率的高压交流马达，但此类高功率高压交流马达在将电能转换为机械能时，会同步产生大量热能，而控制电路在将电池供应的低压直流电，转换为此类高功率马达适用的高压交流电时，亦会释放大量热能。即使是油电混合车或电动机车，马达运转或反向回收动能时的废热，仍是影响操作性能和安全的重要因素，故如何导出动力系统自身所产生的热能，进而降低温度，以确保动力系统处于适当的工作温度，也是当前电动车等发展的重要课题。

为便于说明起见，以下解说将以电动车为例，如图1所示，目前市售电动车辆的动力系统9，其马达91与马达控制装置93均各自制成单一模组且彼此分离设置，再以导线95连接成为动力系统的方式运作，甚至于还有散热装置97，及分别为马达91与马达控制装置93散热的马达散热器971与控制装置散热器973，因而使得动力系统9有占用体积较大及结构复杂的缺点，并衍生组装维修不易及增加生产成本等问题；尤其，因为电动车辆的耗能较大，动辄由十余千瓦至数百万瓦，因此，由电源、控制电路至马达，所经途径越长、接点越多，其中若有丝毫松脱、锈蚀，就将会造成电能传输过程中的损耗引发热损，并产生极大风险。