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CN106935406A - 功率电子器件装置 - Google Patents

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CN106935406A
CN106935406A CN201610921157.7A CN201610921157A CN106935406A CN 106935406 A CN106935406 A CN 106935406A CN 201610921157 A CN201610921157 A CN 201610921157A CN 106935406 A CN106935406 A CN 106935406A
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CN201610921157.7A
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理查德·弗里德
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
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Abstract

本发明涉及一种功率电子器件装置，其带有至少一个布置在壳体(2)中的电容器(1)，该电容器通过在壳体(2)中延伸的正极电流汇聚线(6)和在壳体(2)中延伸的负极电流汇聚线(7)与至少一个电压源(4)和至少一个消耗器电相连，其中，附加地设置有并联的正极电流汇聚线(10)和并联的负极电流汇聚线(11)。

Description

功率电子器件装置
技术领域
本发明涉及一种根据在权利要求1的前序部分中详细限定的类型的带有至少一个布置在壳体中的电容器的功率电子器件装置。
背景技术
在车辆技术中充分公知了功率电子器件中的电容器，例如中间电路电容器。电容器布置在壳体中，并且通过集成的正极和负极电流汇聚线，也就是所谓的母线与电压源和消耗器电联接。为了将结构大小保持得很小，功率电子器件或电容器的内部结构通过设有绝缘的灌封材料的壳体实现。电容器例如被作为电介质的膜缠绕件(Folienwickeln)包围，并且与内部的现有的正极和负极电流汇聚线导电地连接。通过膜缠绕件可以减小不同的电势之间要维持的间距。
公知的是，在功率电子器件运行时，通过电容器和电容器的内部的正极和负极电流汇聚线产生大量的废热，这是因为在壳体中存在的灌封材料具有减小的导热。运行温度例如在膜电容器中由于所使用的膜材料而受到强烈限制，从而在达到边界温度时需要限制运行。
发明内容
本发明的任务是提出一种开头所描述的类型的功率电子器件装置，其中，热负荷得到减少，并且因此避免了运行中的限制。
该任务根据本发明通过权利要求1的特征来解决，其中，有利的改进方案由从属权利要求和说明书以及附图得到。
因此，提出一种带有布置在壳体中的电容器的功率电子器件装置，电容器通过在壳体中延伸的正极电流汇聚线和在壳体中延伸的负极电流汇聚线与至少一个电压源和至少一个消耗器电联接。
为了不受限制的运行并且为了扩大功能性以及为了减少热负荷，根据本发明可以设置的是，设置有至少一个附加的并联的正极电流汇聚线和至少一个并联的负极电流汇聚线。通过针对每个电压接口的各至少一个并联电流汇聚线或母线，使得各现有的电流汇聚线通过并联电流汇聚线的附加的传导横截面被显著地去负荷，其导致在功率电子器件的壳体内部或在电容器中的废热减少。
根据本发明的一个有利改进方案，可以设置的是，每个电压接口或每个极的分别设置的并联电流汇聚线作为外部电流汇聚线在壳体之外延伸。由此，在运行时产生的废热可以通过外部电流汇聚线例如输出到周围环境空气中，或者通过与例如在壳体上或壳体外的冷却面的热接驳来输出。以该方式可以将并联母线上形成的热量很好地导出。
现有的电流汇聚线的传导横截面可以在不需要改变的情况下在壳体中以最简单的方式变化。并联的在壳体之外延伸的电流汇聚线的传导横截面例如可以增大。以该方式，壳体中的现有的结构空间可以最佳地得到使用。通过提高传导横截面，在所提出的功率电子器件装置中以有利的方式也可以实现更高的电流。
在壳体中形成的废热可以附加地通过例如现有的与并联的电流汇聚线之间的导热的联接区域，例如通过金属连接部从壳体中导出，其方式是，通过导热使内部的现有的电流汇聚线的一部分热量输出到并联的电流汇聚线上，从而总体上更好地冷却电容器或功率电子器件。
当并联的电流汇聚线的传导横截面大于现有的电流汇聚线的传导横截面时，该效果得到进一步改进。例如在电容器的部分负载运行中，当通向冷却部的废热大于壳体中的废热时，可以通过内部的或现有的电流汇聚线与并联的外部的电流汇聚线的良好的热连接来减小电容器温度。
在另一实施变型方案的范围内，也可以设置的是，电压接口的并联的电流汇聚线在功率电子器件装置的灌封的壳体中引导。由此，电容器的内部结构被去负荷。在此，可以设置充分的间距或设置通过例如相对电容器内部结构的足够的灌封厚度而形成的热绝缘部。
所提出的功率电子器件装置优选可以具有一方面与电压源联接，而另一方面与车辆的功率模块联接的中间电路电容器作为电容器。
附图说明
下面，借助附图进一步阐述本发明。其中：
图1示出本发明的功率电子器件装置的示意图。
具体实施方式
本发明的唯一的附图示例性地示出功率电子器件装置的示意图，功率电子器件装置具有在布置有灌封材料3的壳体2中的带有膜缠绕件的多个中间电路电容器1。形成中间电路的中间电路电容器1通过存在于壳体2中的正极电流汇聚线6和存在于壳体2中的负极电流汇聚线7一方面与电压源4电联接，而另一方面与设置为消耗器的功率模块5电联接。
为了冷却壳体2，壳体2的外壁配属有冷却面8。在此，在冷却面8与壳体2的外壁之间的气隙9设置为电绝缘体。为了减小壳体2内部或中间电容器1内部的不期望的升温，附加地设置有并联的正极电流汇聚线10和并联的负极电流汇聚线11。
在本发明的所示的实施例中，优选的是，并联的正极电流汇聚线10和并联的负极电流汇聚线11布置在壳体2之外，作为外部电流汇聚线。外部的正极汇聚线10和外部的负极汇聚线11相互绝缘地布置。在此，外部的电流汇聚线10、11布置在壳体2的周围环境中，从而周围环境空气可以用于冷却正极和负极电流汇聚线10、11。此外，正极电流汇聚线10和负极电流汇聚线11在壳体壁与冷却面8之间的气隙9中引导，从而实现至冷却面8的热接驳，以进一步提高冷却。
所设置的用于每个电压接口的并联的电流汇聚线10、11以有利的方式不影响所提出的功率电子器件装置或壳体2的尺寸，这是因为电流汇聚线可以侧向地在壳体2上引导。
并联的或外部的正极和负极电流汇聚线10、11的传导电流的横截面可以变化或提高，从而对现有的正极电流汇聚线6和现有的负极电流汇聚线7去负荷，以进一步减少壳体2中的废热的产生。
此外，冷却或从壳体2导出废热可以得到进一步改进，其方式是，使现有的正极电流汇聚线6与并联的正极电流汇聚线10之间的以及现有的负极电流汇聚线7与并联的负极电流汇聚线11之间的联接区域由导热的材料，例如由金属的螺纹连接构成，从而实现通过联接区域从壳体2到周围环境中的导热作用。
附图标记列表
1 电容器或中间电路电容器
2 壳体
3 灌封材料
4 电压源
5 功率模块
6 现有的正极电流汇聚线
7 现有的负极电流汇聚线
8 冷却面
9 气隙
10 并联的正极电流汇聚线
11 并联的负极电流汇聚线

Claims (9)

1.一种功率电子器件装置，所述功率电子器件装置带有布置在壳体(2)中的至少一个电容器(1)，所述至少一个电容器通过在所述壳体(2)中延伸的正极电流汇聚线(6)和在所述壳体(2)中延伸的负极电流汇聚线(7)与至少一个电压源(4)和至少一个消耗器电相连，其特征在于，附加地设置有并联的正极电流汇聚线(10)和并联的负极电流汇聚线(11)。
2.根据权利要求1所述的功率电子器件装置，其特征在于，所述并联的正极电流汇聚线(10)和所述并联的负极电流汇聚线(11)布置在所述壳体(2)之外，作为外部电流汇聚线。
3.根据权利要求1或2所述的功率电子器件装置，其特征在于，所述并联的正极电流汇聚线(10)和所述并联的负极电流汇聚线(11)相互绝缘地布置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的功率电子器件装置，其特征在于，外部的正极电流汇聚线(10)和外部的负极电流汇聚线(11)布置在所述壳体(2)的周围环境中，从而周围环境空气被设置成用于冷却所述电流汇聚线(10、11)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的功率电子器件装置，其特征在于，外部的正极电流汇聚线和外部的负极电流汇聚线(10、11)与冷却面(8)热接驳。
6.根据前述权利要求中任一项所述的功率电子器件装置，其特征在于，并联的正极电流汇聚线和负极电流汇聚线(10、11)的传导电流的横截面是可变的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的功率电子器件装置，其特征在于，现有的正极电流汇聚线(6)与所述并联的正极电流汇聚线(10)之间的电联接区域以及现有的负极电流汇聚线(7)与所述并联的负极电流汇聚线(11)之间的电联接区域导热地实施。
8.根据前述权利要求中任一项所述的功率电子器件装置，其特征在于，并联的正极电流汇聚线和负极电流汇聚线(10、11)在所述壳体(2)中引导。
9.根据前述权利要求中任一项所述的功率电子器件装置，其特征在于，作为电容器设置有一方面与电压源(4)联接，而另一方面与车辆的功率模块(5)联接的中间电路电容器(1)。
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