專利名稱：逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及逆變器的設(shè)計，特別涉及逆變器中散熱裝置的設(shè)計。
背景技術(shù)：
逆變器(inverter)是一種具有直/交流轉(zhuǎn)換功能的電子器件，其通過內(nèi)部的一系列開關(guān)開關(guān)電路將直流電源提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并提供給工作在交流環(huán)境的電子裝置。對于應(yīng)用于汽車中的逆變器，其通常由車內(nèi)的電池提供直流電，并將該直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電供車內(nèi)電機運轉(zhuǎn)，以此來驅(qū)動汽車。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，特別是近年來對電動汽車(ECV)、混合電動汽車(HEV)及燃料電池汽車(FCEV)的持續(xù)關(guān)注，相應(yīng)的研發(fā)也不斷深入。其中，由蓄電池、電機及逆變器這三個主要部分構(gòu)成的電氣系統(tǒng)無疑是整個車輛中的關(guān)鍵部件，電氣系統(tǒng)的高可靠性將是保證車輛長期可靠工作的前提。因此，如何提高電氣系統(tǒng)的可靠性始終是業(yè)內(nèi)研發(fā)人員關(guān)注的重點。由于現(xiàn)如今市場對汽車驅(qū)動能力要求的提高，車內(nèi)電機的功率及轉(zhuǎn)矩也相對以前有了很大增加。相對應(yīng)地，逆變器也被要求輸出更高的轉(zhuǎn)換后的交流電。由此帶來的一個問題就是逆變器經(jīng)常工作在很高的溫度環(huán)境下，長此以往，對于逆變器的性能及使用壽命都會產(chǎn)生不良的影響。因而，需要對逆變器采取散熱措施，以降低其工作溫度。目前，針對逆變器的散熱方案通常是采用和逆變器集成在一起的風(fēng)冷系統(tǒng)或獨立于逆變器的冷卻單元。對于風(fēng)冷系統(tǒng)，其所占空間較大且運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的風(fēng)噪都是較大的不足。而對于獨立于逆變器的冷卻單元，由于其需占據(jù)額外空間，也會增加整體電氣系統(tǒng)的尺寸。

實用新型內(nèi)容本實用新型解決的問題是提供一種逆變器，其中的散熱裝置具有較小尺寸且提供良好的散熱性能。為了解決上述問題，本實用新型提供的逆變器包括功率模塊，其具有多個開關(guān)電路、直流輸入端及交流輸出端；所述直流輸入端電連接于直流電源；所述開關(guān)電路將從直流輸入端獲得的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并通過交流輸出端輸出；電容模塊，其具有與所述直流電源電連接的直流連接端；所述功率模塊及電容模塊間的一個或多個散熱腔體，所述散熱腔體具有面向功率模塊及電容模塊的開口；以及，將所述功率模塊、電容模塊及散熱腔體封裝在內(nèi)的逆變器殼體，所述逆變器殼體在其側(cè)壁上具有散熱入口和散熱出口。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的逆變器具有以下優(yōu)點散熱腔體位于功率模塊及電容模塊之間，能夠同時對所述功率模塊及電容模塊進(jìn)行散熱，以降低功率模塊及電容模塊的溫度。[0013]并且，所述散熱腔體本身位于逆變器殼體內(nèi)，并不占用逆變器殼體的額外空間，因 而也具有較小的尺寸。


[0014]圖1為本實用新型逆變器一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖2為本實用新型逆變器另一實施例中功率模塊的基板結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0016]下面參照附圖描述根據(jù)本實用新型的實施例的散熱襯底的制造方法。在下面的描 述中，闡述了許多具體細(xì)節(jié)以便使所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地了解本實用新型。但 是，對于所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明顯的是，本實用新型的實現(xiàn)可不具有這些具體細(xì)節(jié) 中的一些。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，本實用新型并不限于所介紹的特定實施例。相反，可以考慮 用下面的特征和要素的任意組合來實施本實用新型，而無論它們是否涉及不同的實施例。 因此，下面的方面、特征、實施例和優(yōu)點僅作說明之用而不應(yīng)被看作是權(quán)利要求的要素或限 定，除非在權(quán)利要求中明確提出。[0017]圖1示出了本實用新型逆變器的一種實施例的結(jié)構(gòu)。參照圖1所示，所述逆變器 包括[0018]功率模塊10，其具有多個開關(guān)電路、直流輸入端及交流輸出端；所述直流輸入端 電連接于直流電源；所述開關(guān)電路將從直流輸入端獲得的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并通過交 流輸出端輸出；[0019]電容模塊40，其具有與所述直流電源電連接的直流連接端41 ；[0020]所述功率模塊10及電容模塊40間的一個或多個散熱腔體20，所述散熱腔體20具 有面向功率模塊及電容模塊的開口；[0021]以及，將所述功率模塊10、電容模塊40及散熱腔體20封裝在內(nèi)的逆變器殼體30， 所述逆變器殼體30在其側(cè)壁上具有散熱入口 31和散熱出口 32。[0022]具體地說，所述電容模塊40裝配于所述逆變器殼體30的底部，其通過至少兩個直 流連接端41 (正端及負(fù)端)與直流電源電連接。例如，對于逆變器的車載應(yīng)用，所述直流連 接端41通常電連接于車載電池的正極及負(fù)極。繼續(xù)參照圖1所示，多個所述直流連接端41 均位于電容模塊40表面的一側(cè)，其主要是為了在后續(xù)裝配時可以與功率模塊10的直流輸 入端就近連接在一起并與直流電源電連接，以減少布線及精簡裝配空間。因此，所述直流連 接端41也可分散分布于電容模塊40的表面，本實用新型并不對所述直流連接端41在電容 模塊40表面的分布加以限定。[0023]所述逆變器殼體30底部具有面向所述電容模塊40及所述功率模塊10開口的一 個或多個半封閉凸起，所述半封閉凸起構(gòu)成所述散熱腔體20。[0024]由于所述散熱腔體20上下中空，所述功率模塊10和所述電容模塊40在工作時產(chǎn) 生的熱量將釋放到中空的腔體中。并且，所述逆變器殼體30在其側(cè)壁上還具有散熱入口 31 和散熱出口 32，以此構(gòu)成了在所述逆變器殼體30內(nèi)部的空氣流通通道。位于空氣流通通道 中的所述散熱腔體20就將形成與外界良好的熱交換，從而將所述功率模塊10和所述電容模塊40在工作時產(chǎn)生的熱量釋放到外界，進(jìn)而降低工作時的溫度。當(dāng)然，也可選用冷卻水作為熱交換的媒介，在此情況下，冷卻水將通過所述散熱入口 31和散熱出口 32充斥于所述中空的腔體中，所述功率模塊10和所述電容模塊40在工作時產(chǎn)生的熱量將由冷卻水帶走。所述散熱腔體20的數(shù)量可以根據(jù)逆變器的散熱需求而相應(yīng)設(shè)置，例如圖1的散熱腔體20的數(shù)量就為兩個，但本實用新型并不對此加以限定。此外，所述散熱腔體20也可以與逆變器中所述功率模塊10的數(shù)量對應(yīng)，以一一對應(yīng)地對所述功率模塊10進(jìn)行散熱處理?？蛇x地，所述散熱腔體20還可以與所述逆變器殼體30共用側(cè)壁，以進(jìn)一步減小散熱腔體20在所述逆變器殼體30中占用的空間。在此基礎(chǔ)上，還可以將所述散熱腔體20的中空部分直接與散熱入口 31及所述散熱出口 32連通，由此形成所述散熱腔體20與外界的直接熱交換，進(jìn)一步提高散熱效率。結(jié)合參照圖1和圖2所示，所述功率模塊10中的所述開關(guān)電路、直流輸入端級交流輸出端均設(shè)置于基板100上；所述基板100具有多個向所述散熱腔體20延伸并位于所述散熱腔體20中的散熱凸起110，所述散熱凸起110通常采用具有良好導(dǎo)熱性的金屬材料。所述散熱凸起110通常為圓柱狀且均勻地分布于所述銅基板100上。當(dāng)然，所述散熱凸起110的形狀也可采用其他通常的形狀設(shè)計，本實用新型并不對此予以限定。優(yōu)選地，所述散熱凸起110的數(shù)量大于400個，以提供較大的熱交換區(qū)域的面積，提高散熱效率。以所述基板100為銅基板為例,所述散熱凸起110也可為銅質(zhì)的散熱凸起。為更好地固定所述功率模塊10以保證所有的散熱凸起110能始終處于所述散熱腔體20中，可選地，在所述散熱腔體20的周邊設(shè)置有多個支撐柱(未標(biāo)號)。所述支撐柱固定于所述逆變器殼體30底部，所述功率模塊10固定于所述支撐柱上。所述功率模塊10固定于所述支撐柱上的方式可采用常規(guī)的固定方式，例如可以在所述支撐柱面向所述功率模塊10的頂部設(shè)置內(nèi)有螺紋的安裝孔，在所述功率模塊10的基板對應(yīng)位置也設(shè)置配套的過孔，并且通過螺釘連接的方式將所述功率模塊10固定于所述支撐柱的頂部；或者，也可通過焊接的方式將所述功率模塊10的基板焊接于所述支撐柱的頂部。另外，為了充分利用所述散熱腔體20的中空散熱空間，所述支撐柱的高度與所述散熱腔體20等高，以使得所述散熱凸起110能完全處于所述中空的散熱空間中。此外，所述散熱腔體20面向所述功率模塊10的開口處還可以包圍有密封圈，例如O型圈。綜上所述，本實用新型的逆變器通過將散熱腔體設(shè)置于功率模塊及電容模塊之間，能夠同時對所述功率模塊及電容模塊進(jìn)行散熱，以降低功率模塊及電容模塊的溫度。并且，由于所述散熱腔體本身位于逆變器殼體內(nèi)，并不占用逆變器殼體的額外空間，因而也具有較小的尺寸。雖然本實用新型已以較佳實施例披露如上，但本實用新型并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)所作的各種更動與修改，均應(yīng)納入本實用新型的保護范圍內(nèi)，因此本實用新型的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種逆變器,其特征在于,包括功率模塊，其具有多個開關(guān)電路、直流輸入端及交流輸出端；所述直流輸入端電連接于直流電源；所述開關(guān)電路將從直流輸入端獲得的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并通過交流輸出端輸出；電容模塊，其具有與所述直流電源電連接的直流連接端；所述功率模塊及電容模塊間的一個或多個散熱腔體，所述散熱腔體具有面向功率模塊及電容模塊的開口；以及，將所述功率模塊、電容模塊及散熱腔體封裝在內(nèi)的逆變器殼體，所述逆變器殼體在其側(cè)壁上具有散熱入口和散熱出口。
2.如權(quán)利要求1所述的逆變器，其特征在于，所述電容模塊裝配于所述逆變器殼體底部；所述逆變器殼體底部具有面向所述電容模塊及所述功率模塊開口的一個或多個半封閉凸起，所述半封閉凸起構(gòu)成所述散熱腔體。
3.如權(quán)利要求2所述的逆變器，其特征在于，所述散熱腔體與所述逆變器殼體共用側(cè)壁。
4.如權(quán)利要求2所述的逆變器，其特征在于，所述散熱腔體周邊具有多個支撐柱，所述支撐柱固定于所述逆變器殼體底部；所述功率模塊固定于所述支撐柱上。
5.如權(quán)利要求4所述的逆變器，其特征在于，所述支撐柱面向功率模塊的頂部具有安裝孔，所述功率模塊通過所述安裝孔固定于所述支撐柱上。
6.如權(quán)利要求4所述的逆變器，其特征在于，所述支撐柱與所述散熱腔體等高；所述散熱腔體面向所述功率模塊的開口處包圍有密封圈。
7.如權(quán)利要求1至6任一項所述的逆變器，其特征在于，所述功率模塊還具有承載所述開關(guān)電路、直流輸入端級交流輸出端的基板；所述基板具有多個向所述散熱腔體延伸并位于散熱腔體中的散熱凸起。
8.如權(quán)利要求7所述的逆變器，其特征在于，所述散熱凸起為圓柱狀。
9.如權(quán)利要求7所述的逆變器，其特征在于，所述散熱凸起的數(shù)量大于400個。
專利摘要一種逆變器，包括功率模塊，具有多個開關(guān)電路、直流輸入端及交流輸出端；直流輸入端電連接于直流電源；開關(guān)電路將從直流輸入端獲得的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并通過交流輸出端輸出；電容模塊，其具有與直流電源電連接的直流連接端；功率模塊及電容模塊間的一個或多個散熱腔體，所述散熱腔體具有面向功率模塊及電容模塊的開口；以及，將功率模塊、電容模塊及散熱腔體封裝在內(nèi)的逆變器殼體，逆變器殼體在其側(cè)壁上具有散熱入口和散熱出口?；诖?，散熱腔體位于功率模塊及電容模塊之間，能夠同時對所述功率模塊及電容模塊散熱，以降低功率模塊及電容模塊的溫度。且其本身位于逆變器殼體內(nèi)，并不占用額外空間，也具有較小的尺寸。
文檔編號H05K7/20GK202889237SQ20122062383
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者賈允, 李金康, 王建峰, 耿利敏 申請人:大陸汽車投資(上海)有限公司