[发明专利]用于车辆的功率转换器装置以及车辆

说明书

用于车辆(28)的功率转换器装置(1)，包括冷却介质可以流经的冷却结构(2)，和具有母线布置(4)的中间电路电容器(3)，其中，母线布置(4)与冷却结构(2)导热连接，以达到通过导热装置(5)至少部分地散发来自所述中间电路电容器(3)的热量的目的。

本发明涉及一种用于车辆的功率转换器装置，该功率转换器装置包括冷却介质可以流经的冷却结构，以及具有母线布置的中间电路电容器。本发明还涉及一种车辆。

从US 2012/0250384 A1中可获知这样一种用于车辆的功率转换器装置，其公开了一种具有多个开关组件、平滑直流电的电容器和基板的逆变器装置。该多个开关组件置于基板的组件配置表面上，其中散热片设置在基板的与组件配置表面相对的一侧上。该电容器具有电容器组件和灌封在电容器的容纳区域中的电容器母线。电容器通过空气流冷却。

但是，如果将功率转换器装置封装在车辆中并被保护免受外界影响，则无法通过空气流冷却中间电路电容器。此外，由于不良的散热可能导致高功率要求下的过热并因此导致中间电路电容器的热故障，因此需要改善这种电容器的散热性能。

因此，本发明的目的是描述一种用于车辆的功率转换器装置中的中间电路电容器的改进的冷却。

根据本发明，通过开头提到的那种功率转换器装置来实现该目的，其中，母线布置与冷却结构导热连接，以达到通过导热装置至少部分地散发来自中间电路电容器的热量的目的。

本发明基于这样的知识，即，传统的中间电路电容器与冷却介质的热连接很差，尽管，特别是在灌封的中间电路电容器的情况下，由灌封化合物提供了附加的热绝缘。为此，本发明提出，经由导热装置将中间电路电容器的母线布置热连接到冷却结构，以便利用母线布置的典型的良好导热性来散发由流经母线布置的电流产生的热量以及来自中间电路电容器的内部的热量。

因此，有利的是，将热量从产生热量的点经由导热装置传导至冷却结构，而不是与传统的功率转换器装置一样，仅从外部冷却中间电路电容器。这显著改善了中间电路电容器的散热性能，并开辟了其在高功率和高温应用中使用的可能性，或延长了其在此类应用中的使用寿命。

根据本发明的功率转换器装置的第一优选实施例，导热装置是导热膏，母线布置通过该导热膏直接与冷却结构连接。这样，由于仅将作为间隙填充剂的导热膏用作导热装置，因此可以实现母线布置与冷却结构之间的特别短的传热路径。

根据第二优选实施例，导热装置包括导热板，母线布置可以通过该导热板与冷却结构连接。导热板可以用来有利地桥接母线布置和冷却结构之间的距离，该距离是由设计建立的。导热板优选地由金属制成。当然，在这种情况下，导热装置也可以包括导热膏，该导热膏置于母线布置和导热板之间和/或导热板和冷却结构之间。

在根据本发明的功率转换器装置的情况下，还可以有利地提供：母线布置具有绝缘装置，母线布置通过该绝缘装置与导热装置电绝缘。这样允许足够的电绝缘，这与传统的灌封母线布置情况一样。绝缘装置优选地由绝缘箔形成。

母线布置可以包括至少一个母线元件，该母线元件具有在一个空间方向上延伸的第一母线部分，以及在另一个空间方向上延伸的第二母线部分，且导热装置设置在该第一母线部分上。因此，第一母线部分可以平行于与母线布置热连接的冷却结构的表面。第二母线部分优选地垂直于第一母线部分延伸，并且特别地与功率转换器装置的其他组件电接触。在第一母线部分和第二母线部分之间可以设置，尤其是弯曲的，连接部分。通常，第二母线部分和/或连接部分不接触冷却结构和/或导热结构。此外，冷却结构可以具有通孔，第二母线部分延伸到该通孔中或延伸穿过该通孔。

在根据本发明的功率转换器装置的情况下，中间电路电容器可以具有壳体和电容器结构，该电容器结构至少部分地容纳在壳体中并且与母线布置电接触。电容器结构是由例如一个或更多绕组，特别是箔绕组形成。