[发明专利]电力模块系统

说明书

一种用在电动车辆(21)中的电力模块系统(1)，包括：基本模块，该基本模块包括用于流体冷却剂的冷却通路和用于向冷却通路供应流体冷却剂的冷却剂连接件，该基本模块还包括至少一个外部电连接件，该至少一个外部电连接件用于向电力模块系统输入功率和/或从该电力模块系统输出功率；附加模块，该附加模块被构造成安装到并且电连接到该基本模块，使得该附加模块在被安装时可以经由基本模块冷却和供电。当安装了该附加模块时，所述冷却通路至少由设置在基本模块上的第一界定表面和设置在附加模块上的第二界定表面界定，以使得经由该基本模块的冷却剂连接件供应的流体冷却剂与两个所述界定表面均接触。

技术领域

本发明涉及一种用在电动车辆中的电力模块系统。本发明还涉及车辆的电力系统、车辆的车载电池充电器以及包括电力模块系统的车辆。

本发明可以应用于重型车辆，例如卡车、公共汽车以及建筑设备。尽管将参照公共汽车描述本发明，但是本发明不限于这种特定车辆，而是也可以用于诸如卡车和乘用车之类的其它车辆中。

背景技术

存在各种类型的电动车辆。例如，车辆可以仅仅通过电机操作(全电动车辆)，或者通过包括电机和内燃机两者的装置操作。后一种替代方案通常称为混合动力汽车(HEV)，并且可以例如以这样的方式使用：在市区外驾驶时使用内燃机来操作车辆，而可以在市区中使用或者在需要限制一氧化碳和氮氧化物等有害污染物排放的地区或环境中使用电机。此外，通过内燃机和由可再充电储能系统供电的电机操作的车辆通常称为插电式混合电动车辆(PHEV)。插电式混合电动汽车使用带有可再充电电池或其它合适能源的储能系统，该储能系统可以通过连接到外部电源而恢复到充满电的状态。

在本发明的上下文中，术语“电动车辆”即指纯电动车辆又指混合动力车辆。

电动车辆的动力系一方面包括具有电池的储能系统(ESS)，另一方面包括用于推进车辆的一个或多个电动机。此外，该动力系通常包括用于将直流电(DC)转换为交流电(AC)的功率转换器模块(例如，逆变器)、用于将AC转换为DC的功率转换器模块(例如、整流器)以及用于AC到AC转换的功率转换器模块(例如，变压器)。车辆中使用的此类模块的示例例如是牵引逆变器、静态转换器、辅助转换器、储能转换器、发电机转换器、双向逆变器以及静态逆变器。为了不使功率转换器模块过热，需要有效冷却。

功率转换器还用于电动车辆的车载电池充电，其中，这些功率转换器用于将来自外部电源的交流电转换和控制为适合电池充电的直流电。此外，功率转换器用于转换功率以供在车辆的辅助系统中或在经由车辆的电力系统供电的其它系统(例如设置在卡车拖车上的各种系统)中使用。这种系统的示例是冷却拖车的冷却系统，该冷却系统经由设置在卡车中的电力系统供电。

US2011168476公开了一种用于混合驱动系统的功率模块系统。该功率模块系统包括基本转换器模块和补充转换器模块，该基本转换器模块被构造成连接到第一电机，并且该补充转换器模块被构造成安装到基本模块并连接到第二电机。该基本模块还包括冷却连接件，这些冷却连接件用于将液体冷却剂供应到设置于基本模块中的冷却通道。当安装到基本模块时，该补充模块可以经由基本模块冷却。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于电动车辆的电力模块系统，该电力模块系统与现有技术系统相比至少在某些方面有所改进，并且该电力模块系统同时适用于车辆的车载充电器和动力系。特别地，目的是提供一种具有改进的冷却能力的电力模块系统。另一目的是提供电动车辆的至少在某些方面改进的动力系。

根据本发明的第一方面，至少一个目的通过根据本发明的用在电动车辆中的电力模块系统实现。该电力模块系统包括：

-基本模块，该基本模块包括用于流体冷却剂的冷却通路和用于向冷却通路供应流体冷却剂的冷却剂连接件，该基本模块还包括至少一个外部电连接件，该至少一个外部电连接件用于向电力模块系统输入功率和/或从该电力模块系统输出功率，