(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201720547518.6
(22)申请日 2017.05.17
(73)专利权人 中国第一汽车股份有限公司
地址 130011 吉林省长春市西新经济技术
开发区东风大街2259号
(72)发明人 黄智昊　苍衍　赵慧超　
(74)专利代理机构 北京青松知识产权代理事务
所(特殊普通合伙) 11384
代理人 郑青松
(51)Int.Cl.
H02M  7/00(2006.01)
H05K  7/20(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称车用逆变器(57)摘要本实用新型公开了一种车用逆变器，其包括：壳体；冷却底板，设置于所述壳体与所述电机之间；上盖，固定于所述壳体的上端，用于密封所述壳体的上端的开口；其中，所述冷却底板上固定有电容、功率模块、电流传感器和交流接线座；所述上盖上固定有直流接线座，所述功率模块和所述电流传感器的上方设置有所述电路板。本实用新型的车用逆变器，将功率模块及其电路板、电容、电流传感器和交流接线座通过特定的位置关系集成于冷却底板上，上盖安装在壳体上，将直流接线座集成于逆变器上盖，减少了其他逆变器中的母排与传感器线束，据此实现了车用逆变器的结构更加紧凑，散热效果更好，电磁兼容性更高，
高可靠性及其与电机轴向布置的要求。权利要求书1页  说明书4页  附图1页CN 206790362 U 2017.12.22
C N  206790362
U
1.一种车用逆变器，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体通过螺栓与电机连接；
冷却底板，设置于所述壳体与所述电机之间；
上盖，固定于所述壳体的上端，用于密封所述壳体的上端的开口；
其中，所述冷却底板上固定有电容、功率模块、电流传感器和交流接线座；所述上盖上固定有直流接线座，所述功率模块和所述电流传感器的上方设置有电路板。
2.根据权利要求1所述的车用逆变器，其特征在于，所述功率模块两端分别设置有所述电容和所述电流传感器。
3.根据权利要求2所述的车用逆变器，其特征在于，所述功率模块两侧分别伸出母排，分别用于与所述电容以及所述电机三相线进行电连接。
4.根据权利要求3所述的车用逆变器，其特征在于，所述功率模块的三相输出线穿过所述电流传感器通过所述交流接线座直接与电机三相线相连。
5.根据权利要求4所述的车用逆变器，其特征在于，所述功率模块的直流输入线安装压铆螺母，通过螺栓直接与电容的直流输出线相连。
6.根据权利要求5所述的车用逆变器，其特征在于，电流传感器通过插针与电路板相连。
7.根据权利要求6所述的车用逆变器，其特征在于，所述电容为薄膜电容或电解电容，并通过两个螺栓固定于所述冷却底板上；该电容与所述冷却底板连接面间有绝缘散热垫。
8.根据权利要求7所述的车用逆变器，其特征在于，所述壳体的侧壁上开设有开口，所述开口内设置有橡胶块。
权　利　要　求　书1/1页CN 206790362 U
车用逆变器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种逆变器，尤其涉及一种车用逆变器。
背景技术
[0002]在新能源汽车中，电机逆变器是实现电池的直流电供电与电机的交流电用电变换、实现电机的驱动运行的关键部件，属于电动汽车的核心功率部件，它必须能够持续可靠的运行。
[0003]现在国内电机逆变器的设计水平仍远远落后于发达国家，主要表现为体积大、集成度差、散热不佳、电磁兼容性差等。同时整车厂迫切的需要通过48V技术，以最低的陈本，以整车最小的改动来满足中国四阶段油耗的要求，导致电机系统布置空间紧张，电机系统成本约束大，对逆变器与电机的集成度和逆变器的结构设计提出了更高的要求。
[0004]现有国内多数电动汽车开发选择与传统汽车同平台开发，混和动力汽车在设计方面需要在传统汽车基础上增加电驱动系统，导致传统机舱布置空间紧张，电机逆变器布置边界及布线方式等限制较多，对电机逆变器的结构设计提出了更高的要求。专利文献1 (CN200610108637.8)中公开了一种逆变器一体型旋转电机，所述电机总成在结构上集成了电机逆变器，所述电机逆变器采用强制风冷的形式进行冷却，所述逆变器包括功率电路单元，控制电路单元等部分，该专利并未描述逆变器的结构布置情况。专利文献2 (CN200910006714.2)中公开了一种与电机集成的逆变器的冷却系统，所述系统包括冷却套、第一冷却剂、冷凝器、喷头和第二冷却剂。所述冷却系统采用一种冷却液喷淋的方式对逆变器功率模块进行降温。但是所述冷却系统结构复杂、体积大，对功率模块密封要求高。专利文献3(CN201280056097.7)中公开了一种集成了逆变器的电机驱动装置，所述电机驱动装置包含了与电机轴向集成的逆变器，所述逆变器包括未描述冷却形式的散热器，功率模块，引线框，驱动电路，平滑电容
组成。该专利只对逆变器的构成进行了描述，但是并未描述所述逆变器的结构。专利文献4(CN201410205998.9)中公开了将牵引电机和逆变器集成的方法及一体化电机系统，所述电机系统包括电机与逆变器，所述逆变器采用径向集成的方式与电机集成，所述逆变器采用强制液冷的方式进行冷却，所述逆变器内部母排结构较长，容易造成逆变器内部热量上升，电磁环境差的问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型目的是提供一种车用逆变器，结构上与电机进行轴向集成，同时具有结构简单紧凑、功率密度高、散热效果好、电磁兼容性好等特点。
[0006]本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种车用逆变器，其包括：[0007]壳体，所述壳体通过螺栓与电机连接；
[0008]冷却底板，设置于所述壳体与所述电机之间；
[0009]上盖，固定于所述壳体的上端，用于密封所述壳体的上端的开口；
[0010]其中，所述冷却底板上固定有电容、功率模块、电流传感器和交流接线座；所述上
盖上固定有直流接线座，所述功率模块和所述电流传感器的上方设置有电路板。
[0011]可选的，所述功率模块两端分别设置有所述电容和所述电流传感器。
[0012]可选的，所述功率模块两侧分别伸出母排，分别用于与所述电容以及所述电机三相线进行电连接。
[0013]可选的，所述功率模块的三相输出线穿过所述电流传感器通过所述交流接线座直接与电机三相线相连。
[0014]可选的，所述功率模块的直流输入线安装压铆螺母，通过螺栓直接与电容的直流输出线相连。
[0015]可选的，电流传感器通过插针与电路板相连。
[0016]可选的，所述电容为薄膜电容或电解电容，并通过两个螺栓固定于所述冷却底板上；该电容与所述冷却底板连接面间有绝缘散热垫。
[0017]可选的，所述壳体的侧壁上开设有开口，所述开口内设置有橡胶块。
[0018]本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的车用逆变器，将功率模块及其电路板、电容、电流传感器和交流接线座通过特定的位置关系集成于冷却底板上，上盖安装在壳体上，将直流接线座集成于逆变器上盖，减少了其他逆变器中的母排与传感器线束，据此实现了车用逆变器的结构更加紧凑，散热效果更好，电磁兼容性更高，高可靠性及其与电机轴向布置的要求。
附图说明
[0019]图1为本实用新型的车用逆变器的剖视结构示意图；
[0020]图2为本实用新型的车用逆变器的爆炸结构示意图；
[0021]图中标记示意为：1-冷却底板；2-壳体；3-直流接线座；4-电容；5-功率模块；6-电路板；7-电流传感器；8-交流接线座；9-电机三相线；10-橡胶块；11-上盖；12-电机。
具体实施方式
[0022]下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。
[0023]实施例1
[0024]本实施例提供了一种车用逆变器，其包括壳体、上盖和冷却底板。
[0025]所述壳体通过螺栓与电机连接，同时，所述壳体与所述电机之间设置有冷却底板，即所述冷却底板也被固定于所述电机的后端盖上，所述壳体的上端固定有上盖，所述上盖密封所述壳体的上端的开口。
[0026]所述车用逆变器的各功能性构件分别以特定的位置关系，与所述冷却底板和壳体上盖连接，进而实现，通过所述各功能性构件紧凑的集成为一体，进一步实现了各功能性构件的电连接更简洁、高效，提高了电机逆变器的可靠性和功率密度。
[0027]具体地，所述壳体、冷却底板和上盖均为环形结构，以便于适合整车边界的布置和电机的轴向集成，为了便于与电机集成，该实施例中所优选的，所述冷却底板两侧侧边缘凸起，实现冷却水路与电机的集成。
[0028]在所述冷却底板上固定有电容、功率模块、电流传感器和交流接线座，所述电流传感器通过两个螺栓固定于所述冷却底板上，所述交流接线座通过两个螺栓固定于所述冷却
底板上，所述电容为薄膜电容或电解电容，并通过两个螺栓固定于所述冷却底板上；该电容与所述冷却底板连接面间有绝缘散热垫。
[0029]在所述冷却底板内部开设有冷却液流路，或者所述冷却底板上还设置有翅片，以通过翅片形成风冷结构。
汽车电机[0030]所述冷却底板采用一体化焊接工艺，结构紧凑，尤其适用于本车用逆变器与电机轴向集成的安装形式。
[0031]所述功率模块两侧伸出母排分别用于与所述电容以及所述电机三相线进行电连接，结构紧凑，简化车用逆变器内电连接关系；本实施例中，所述功率模块的三相输出线穿过所述电流传感器通过所述交流接线座直接与电机三相线相连。
[0032]所述电容的输出母排集成有焊接螺母，用于与所述功率模块的电连接，即所述功率模块的直流输入线安装压铆螺母，通过螺栓(焊接螺母)直接与电容的直流输出线相连。[0033]所述交流接线座用于所述电机三相线与所述功率模块的连接。
[0034]所述电机分别在两侧伸出母排用于与所述电容以及所述电机三相线进行电连接，结构紧凑，简化逆变器内电连接关系。
[0035]所述功率模块和所述电流传感器的上方设置有所述电路板，所述电路板集成了控制电路与驱动电路，优选地，所述电路板同时通过螺栓和焊盘的方式连接在所述功率模块和电流传感器上，所述电路板布置一个8针接插件与电机位置传感器(旋转变压器)信号和温度传感器信号连接。
[0036]所述电路板通过螺栓与信号插针与所述功率模块以及所述电流传感器相连，该连接方式提高了所述电路板的抗震性和连接可靠性，尤其适用于电机系统安装于发动机壳体的结构形式，同时所述电路板与所述电流传感器直接通过电流传感器信号插针进行信号连接，信号传输稳定可靠，减少了传感器线束。
[0037]所述电路板集成有控制与驱动功能，该设计实现了电路板设计的简化，结构紧凑，减少了板间线束设计，提高了控制电路与驱动电路信号连接的可靠性。
[0038]所述电路板直接与所述电机的旋转变压器与温度传感器信号线相连。
[0039]所述壳体的侧壁上开设有开口，所述开口内设置有橡胶块，所述橡胶块可以由线束穿过并保证密封性，结构紧凑，保证了电机布置的灵活性。
[0040]所述上盖上安装有直流接线座，集成有正负母排，并与位于所述壳体内部的所述电容相连，所述直流接线座同时集成有直流接线柱与外部直流线束相连。
[0041]所述冷却底板上开设有用于电机三相线与逆变器的主功率回路的连接线通过的通孔；而且所述冷却底板上还开设有电机的旋转变压器和温度传感器与电路板连接线通过的通孔。
[0042]本实用新型的车用逆变器，将功率模块及其电路板、电容(直流母线电容)、电流传感器和交流接线座通过特定的位置关系集成于冷却底板上，逆变器的上盖安装在壳体上，将直流接线座集成于逆变器的上盖，通过优选的功率模块，电流传感器设计，减少了逆变器中的其他母排与传感器线束，据此实现了电机逆变器的结构更加紧凑，散热效果更好，电磁兼容性更高，高可靠性及其与电机轴向布置的要求。
[0043]以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
[0044]最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；