本發(fā)明涉及一種旨在并入旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的ac/dc轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)：

如今，功率電子技術(shù)已經(jīng)取代了以前的電動(dòng)機(jī)械器件，用于現(xiàn)代旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電功率供應(yīng)和控制。

不論旋轉(zhuǎn)電機(jī)是單相還是多相，同步還是異步，作為電動(dòng)機(jī)還是發(fā)電機(jī)使用，一個(gè)或多個(gè)功率電子模塊控制所施加的電流和電壓。

目前用于機(jī)動(dòng)車輛的旋轉(zhuǎn)設(shè)備由可逆旋轉(zhuǎn)電機(jī)構(gòu)成，即該可逆旋轉(zhuǎn)電機(jī)能夠作為發(fā)電機(jī)來操作并能夠在電池聯(lián)接到車輛的熱機(jī)時(shí)對(duì)其進(jìn)行充電、以及能夠作為發(fā)動(dòng)機(jī)來操作用于起動(dòng)或者在其由車載電網(wǎng)系統(tǒng)供電時(shí)提供額外的機(jī)械功率。

這種稱為“交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)器”的電機(jī)通常包括：

-轉(zhuǎn)子，其包括永磁體和/或感應(yīng)器，在該感應(yīng)器中引起勵(lì)磁電流；

-定子，其包括相繞組，相電流在相繞組中流動(dòng)。

valeoequipementselectriquesmoteur公司的專利申請(qǐng)fr2886506以極其詳細(xì)的方式描述了三相交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)器的機(jī)電一體化，包括：

-勵(lì)磁模塊，其構(gòu)成控制激勵(lì)電流的電刷架調(diào)節(jié)器；

-ac/dc轉(zhuǎn)換器的三個(gè)功率模塊，其在發(fā)動(dòng)機(jī)模式下產(chǎn)生相電流或在交流發(fā)電機(jī)模式下整流相電流；

-用于控制勵(lì)磁模塊和功率模塊的模塊；

-冷卻裝置，其通常由包括液壓冷卻回路的散熱器組成。

功率模塊是每相一個(gè)的外部設(shè)置有連接元件的外殼的形式并且被布置在交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)器的后端。這些模塊固定到冷卻裝置，以便允許從所述功率模塊到冷卻回路的熱傳遞，以消散由功率模塊產(chǎn)生的熱量。

為了控制這些功率模塊，控制板連接到模塊的外部連接元件。因此，通常放置在功率模塊上方以便于連接的該控制板遠(yuǎn)離冷卻系統(tǒng)，功率模塊固定在該冷卻系統(tǒng)上。然而，控制板產(chǎn)生熱量，該熱量需要被耗散，以防止存在于所述控制板上的部件的任何劣化。

部件的空間和布置限制了將控制板相對(duì)于組件定位的可行性。因此，控制板不可能靠近冷卻裝置放置。因此，必須建立冷卻控制板的方法，同時(shí)考慮為ac/dc轉(zhuǎn)換器上的組件分配的空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在描述一種固定器件，其意于固定ac/dc轉(zhuǎn)換器的各種元件，同時(shí)執(zhí)行從控制板到冷卻裝置的熱傳遞功能，以解決上述問題。

為此目的，本發(fā)明涉及一種ac/dc轉(zhuǎn)換器，其意于并入旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，該ac/dc轉(zhuǎn)換器包括：至少一個(gè)功率模塊；控制模塊，使得可以控制所述至少一個(gè)功率模塊；冷卻裝置，其中所述至少一個(gè)功率模塊通過至少一個(gè)固定器件固定到冷卻裝置，并且控制模塊擱置在所述至少一個(gè)固定器件上，以便將由控制模塊的至少一部分產(chǎn)生的熱量傳遞到冷卻裝置。

有利地，使用用于將功率模塊固定到冷卻裝置的固定器件，以及通過所述固定器件和控制板之間的接觸表面形成控制板和所述冷卻裝置之間的熱連接，使得可以有效地消散存在于控制板上的熱量，而不用借助另一個(gè)冷卻裝置，從而減小冷卻裝置的尺寸，并從而減小整個(gè)ac/dc轉(zhuǎn)換器的尺寸。

此外，固定器件的尺寸使得可以不干擾存在于控制板上的部件。

根據(jù)本發(fā)明的意于并入旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的ac/dc轉(zhuǎn)換器還可以包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)，以下特征單獨(dú)地或以其技術(shù)上可行的任意組合來考慮：

-固定器件由具有大于400mpa的機(jī)械強(qiáng)度和大于100w/mk的導(dǎo)熱系數(shù)的材料制成；和/或

-控制模塊擱置在固定器件的平坦接觸表面上，所述平坦表面基本上平行于控制模塊的中間平面；和/或

-固定器件的接觸表面積大于或等于控制模塊的要被冷卻的一個(gè)或多個(gè)部件的接觸表面積；和/或

-根據(jù)本發(fā)明的ac/dc轉(zhuǎn)換器包括在固定器件和控制模塊之間的熱粘合劑；和/或

-固定器件由7075-t6鋁制成；和/或

-固定器件是包括螺紋和螺釘頭的螺釘，螺紋允許將功率模塊固定到冷卻裝置上，且所述控制模塊擱置在螺釘頭上；和/或

-所述螺釘頭是六邊形形狀的。

本發(fā)明還涉及包括根據(jù)本發(fā)明的ac/dc轉(zhuǎn)換器的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。

附圖說明

參照附圖，根據(jù)僅以指示的方式并且不以任何方式旨在限制所述發(fā)明的以下描述，本發(fā)明將被更好地理解，在附圖中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)已知的ac/dc轉(zhuǎn)換器的等軸側(cè)視圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的ac/dc轉(zhuǎn)換器的實(shí)施例；

圖3a和3b示出了根據(jù)本發(fā)明的固定器件的兩個(gè)實(shí)施例；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的固定器件與ac/dc轉(zhuǎn)換器的各種元件相互作用的橫截面視圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于車輛的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的ac/dc轉(zhuǎn)換器100。ac/dc轉(zhuǎn)換器100包括冷卻裝置14、設(shè)置在所述冷卻裝置14上方的功率模塊12、和控制板16。控制板16通過設(shè)置在控制板16周邊上的螺釘20固定到冷卻裝置14。功率模塊12通過設(shè)置在功率模塊12的任一側(cè)上的螺釘22也固定到冷卻裝置14。在專利申請(qǐng)fr1361971中描述了功率模塊12的示例。

控制板16包括部件18，部件18此外使得可以控制功率模塊12。然而，這些組件18在ac/dc轉(zhuǎn)換器100的操作期間產(chǎn)生熱量。如圖1所示的ac/dc轉(zhuǎn)換器100無法冷卻控制板16。然而，必須使在這些部件中存在的熱量消散，以防止縮短其使用壽命或干擾其正確的操作。

如圖2所示，本發(fā)明提出通過特殊螺釘23替換用于將功率模塊12固定到冷卻裝置14的螺釘22中的至少一些。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的ac/dc轉(zhuǎn)換器100。ac/dc轉(zhuǎn)換器100包括冷卻裝置14、設(shè)置在冷卻裝置14上方的功率模塊12、和控制板16(在圖2中未示出)。控制板16通過設(shè)置在控制板16周邊上的螺釘20固定到冷卻裝置14。功率模塊12一方面通過螺釘22及通過相對(duì)于在同一功率模塊12上的螺釘22成對(duì)角線地放置的特殊螺釘23也固定到冷卻裝置14。

這些特殊螺釘23由螺紋24和螺釘頭25構(gòu)成，螺釘頭25可以是如圖3a所示的六邊形形狀，或是如圖3b所示的圓柱形形狀。

位于螺釘頭25上方的表面26是平坦的，使得一旦特殊螺釘23被定位和擰入，表面26基本上平行于放置在上方的控制板16的中間平面，如圖4所示。因此，特殊螺釘23的平坦表面26與控制板16的后表面接觸。

如圖4所示的使用特殊螺釘23來將功率模塊12固定到冷卻模塊14的布置，使得可以通過特殊螺釘23執(zhí)行將熱量從控制板16的表面上的發(fā)熱部件18傳遞到冷卻系統(tǒng)14。由部件18消散的熱量然后遵循由圖4中的箭頭40示出的路徑。

此外，特殊螺釘23的螺釘頭25的表面積26通常大于存在于控制板16上的部件18的表面積，以確保由所述部件18消散的熱量完全轉(zhuǎn)移到特殊螺釘23，并允許改善存在于控制板16上的熱量分布。

因此，使用這些特殊螺釘23使得可以在不改變冷卻裝置14的設(shè)計(jì)的情況下在控制板16上產(chǎn)生冷卻功能。此外，特殊螺釘23不會(huì)干擾功率模塊12的定位或控制板16的部件18。

熱粘合劑30可以布置在控制板16的后表面和螺釘頭25的表面26之間，以便于這兩個(gè)表面之間的熱傳遞。此外，使用熱粘合劑30使得可以在控制板16的中心部上提供額外的固定，從而限制由旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)的ac/dc轉(zhuǎn)換器100的運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)。

當(dāng)特殊螺釘23被固定時(shí)，功率模塊12被緊緊地保持抵靠冷卻裝置14。例如由鋼制成的墊圈32設(shè)置在螺釘?shù)钠教贡砻婧凸β誓K12之間，以便分配螺釘?shù)木o固扭矩，以避免在擰緊期間損壞功率模塊12。

為了在最佳條件下提供固定功能，特殊螺釘23必須由具有高機(jī)械強(qiáng)度(通常大于400mpa)的材料制成。此外，由于特殊螺釘23用作熱分配器，優(yōu)選的是材料具有適合其功能的導(dǎo)熱系數(shù)。100w/mk量級(jí)的導(dǎo)熱系數(shù)使得可以正確地產(chǎn)生將熱從控制板16上的部件18分配到冷卻裝置14的功能。

在可以用于制造圖2、3a、3b和4所示實(shí)施例的特殊螺釘23的可用材料中，7075-t6鋁在機(jī)械強(qiáng)度和熱分配方面特別有對(duì)于制造特殊螺釘23是特別地有利的。上面已經(jīng)參照附圖中所示的實(shí)施例描述了本發(fā)明，而不限于總體發(fā)明構(gòu)思。

在對(duì)本申請(qǐng)中所示的各種實(shí)施例進(jìn)行考慮之后，許多其它修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。這些實(shí)施例是作為示例給出的，并不意于限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍僅僅由所附權(quán)利要求確定。

在權(quán)利要求中，“包括”一詞不排除其他元素或步驟，并且不定冠詞“一”或“一個(gè)”的使用不排除多個(gè)。各個(gè)特征在相互從屬的權(quán)利要求中列出的簡單事實(shí)并不表示不能有利地使用這些特征的組合。最后，權(quán)利要求書中使用的任何參考標(biāo)記不能被解釋為對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。