電動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)厚膜電路逆變模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及變流模塊技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種電動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)厚膜電路逆變模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]大功率IGBT逆變模塊主要應(yīng)用于電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)中，以將直流電源轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏航涣麟娫?、并?qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)中的電機(jī)。但是，目前的大功率IGBT逆變模塊主要具有以下不足:(1)其為一個(gè)整體的模塊，一旦模塊內(nèi)部某一芯片損壞，則導(dǎo)致整個(gè)大功率IGBT逆變模塊無(wú)法工作，動(dòng)力系統(tǒng)停止工作，帶來(lái)一定的危險(xiǎn)性；(2)由于大功率IGBT逆變模塊采用的是大功率IGBT芯片，在同等的材質(zhì)設(shè)計(jì)技術(shù)下，IGBT芯片功率越大，其體積也越大，因其工作時(shí)發(fā)熱量很大，所以，即使在靠近大功率IGBT芯片的表面位置設(shè)置散熱體(水冷或風(fēng)冷等)，也難以使得大功率IGBT芯片內(nèi)部的熱量散走，增加了大功率IGBT芯片損壞的風(fēng)險(xiǎn)，縮減了整個(gè)大功率IGBT逆變模塊的使用壽命。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，個(gè)別小功率子變流模塊損壞不影響其整體使用，體積小、工藝簡(jiǎn)單的電動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)厚膜電路逆變模塊，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種電動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)厚膜電路逆變模塊，包括至少兩個(gè)相互并聯(lián)的小功率變流子模塊，其特征在于:所述小功率變流子模塊包括基板、底層線路、電子元件和至少一層上層線路，底層線路設(shè)置在基板上，電子元件設(shè)置在底層線路上，上層線路設(shè)置在底層線路上、并與底層線路連接結(jié)合成具有一定厚度的電路；所述電子元件至少包括IGBT芯片和二極管。
[0006]本實(shí)用新型的目的還可以采用以下技術(shù)措施解決:
[0007]作為更具體的方案，所述電子元件具有與電路導(dǎo)電接觸的引腳，引腳固定在底層線路與上層線路之間。
[0008]所述基板為柔性纖維片材。
[0009]所述基板上至少對(duì)應(yīng)電子元件外依次設(shè)有相變材質(zhì)吸熱絕緣罩和固封散熱外層，固封散熱外層覆蓋在所述基板及相變材質(zhì)吸熱絕緣罩外。該結(jié)構(gòu)通過(guò)將常態(tài)下呈固態(tài)的相變材質(zhì)吸熱絕緣罩封裝在小功率變流子模塊外，當(dāng)小功率變流子模塊發(fā)熱量達(dá)到相變材質(zhì)相變的溫度時(shí)，相變材質(zhì)吸熱絕緣罩發(fā)生相變，這時(shí)相變材料將吸收或釋放大量的潛熱，從而使得小功率變流子模塊快速降溫，以提高其使用壽命。
[0010]所述基板底部還設(shè)有散熱體。
[0011]所述散熱體表面設(shè)有散熱翅片，散熱翅片之間形成有水流通道，水流通道設(shè)有次級(jí)進(jìn)水口和次級(jí)出水口 ；各小功率變流子模塊的水流通道并聯(lián)在主進(jìn)水管和主回水管之間，主進(jìn)水管和主回水管分別設(shè)有主進(jìn)水口和主回水口，各小功率變流子模塊的水流通道的次級(jí)進(jìn)水口至主進(jìn)水口路程與次級(jí)出水口至主回水口路程之和相等，以實(shí)現(xiàn)水流通道設(shè)有次級(jí)進(jìn)水口和次級(jí)出水口的水壓相等，即散熱體各處降溫速度一致。
[0012]所述小功率變流子模塊的底層線路、電子元件和上層線路構(gòu)成三組相輸出電路，所述相輸出電路包括兩個(gè)IGBT芯片和兩個(gè)二極管；其中，一個(gè)IGBT芯片的集電極與正極輸入母線電性連接，其發(fā)射極和另一 IGBT芯片的集電極連接后形成一相交流輸出端，另一IGBT芯片的發(fā)射極與負(fù)極輸入母線電性連接；每個(gè)IGBT芯片的集電極與發(fā)射極之間并聯(lián)有一個(gè)二極管。
[0013]所述電子元件還包括濾波電容，濾波電容連接在正極輸入母線和負(fù)極輸入母線之間。
[0014]所述小功率變流子模塊設(shè)有斷電隔離結(jié)構(gòu)，斷電隔離結(jié)構(gòu)分別設(shè)置在正極輸入母線和負(fù)極輸入母線上；或者，斷電隔離結(jié)構(gòu)串聯(lián)在IGBT芯片的集電極和/或發(fā)射極上。斷電隔離結(jié)構(gòu)的作用在于當(dāng)電路發(fā)生異常時(shí)，斷電隔離結(jié)構(gòu)處于可復(fù)位或不可復(fù)位的開路狀態(tài)，以保護(hù)小功率變流子模塊。
[0015]所述斷電隔離結(jié)構(gòu)為熔斷器、繼電器、開關(guān)元件或者與控制電路結(jié)合的主動(dòng)熔斷器。上述熔斷器和主動(dòng)熔斷器斷開后不可復(fù)位，繼電器和開關(guān)元件斷開后可以復(fù)位。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0017](I)此款電動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)厚膜電路逆變模塊由至少兩個(gè)相互并聯(lián)、并縱向堆疊或橫向排布的小功率變流子模塊構(gòu)成，在使用過(guò)程中，其中一部分的小功率子變流模塊損壞了，也可以確保動(dòng)力系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，以便于用戶進(jìn)行下一步的補(bǔ)救措施；另外，小功率變流子模塊采用全新的工藝設(shè)置在基板上通過(guò)一層一層的金屬疊加形成電路，該電路的底層線路主要采用涂漿(涂導(dǎo)熱、導(dǎo)電漿料)的方式形成，而上層疊加的線路主要通過(guò)金屬熱噴涂技術(shù)或激光打印熔結(jié)技術(shù)形成，從而實(shí)現(xiàn)了該電路的體積小，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低、無(wú)污染、生產(chǎn)效率高(可以是目前工藝的10倍)等優(yōu)點(diǎn)；
[0018](2)上層線路形成的同時(shí)可以把電子元件需要與電路焊接的引腳固定在電路上、并且使得引腳與電路形成良好的導(dǎo)電接觸；
[0019](3)采用金屬熱噴涂技術(shù)或激光打印熔結(jié)技術(shù)制備上層電路時(shí)，其工作溫度在80°C以下；
[0020](4)由于小功率變流子模塊表面都具有散熱體，所以可以使得電動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)厚膜電路逆變模塊的外表面和內(nèi)部都可以同時(shí)散熱，快速傳遞耗散散功率，平坦化耗散功率導(dǎo)致的溫度聚集溫升，降低局部溫升對(duì)元件和材料的傷害，提高其模塊的使用壽命；
[0021](5)即使某一小功率子變流模塊損壞了，也只需單獨(dú)更換，以減少維護(hù)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為小功率變流子模塊中電子元件連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為圖2的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為小功率變流子模塊散熱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5為本實(shí)用新型冷卻水路連接示意圖。
[0027]圖6為本實(shí)用新型另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖7為本實(shí)用新型又一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0030]實(shí)施例一，參見圖1至圖3所示，一種電動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)厚膜電路逆變模塊，包括至少兩個(gè)相互并聯(lián)的小功率變流子模塊I (本實(shí)施例為三個(gè)小功率變流子模塊I縱向并聯(lián)連接，可以根據(jù)實(shí)際需要，做成是由兩個(gè)、四個(gè)、五個(gè)等并聯(lián)在一起，形成大功率的變流模組)，小功率變流子模塊I包括基板14、底層線路13、電子元件和至少一層上層線路12，底層線路13設(shè)置在基板14上，電子元件設(shè)置在底層線路13上，上層線路12設(shè)置在底層線路13上、并與底層線路13連接結(jié)合成具有一定厚度的電路；所述電子元件至少包括IGBT芯片3和二極管2。
[0031]所述電子元件具有與電路導(dǎo)電接觸的引腳31，引腳31固定在底層線路13與上層線路12之間。
[0032]所述基板14為柔性纖維片材。
[0033]結(jié)合圖4所示，所述基板14上至少對(duì)應(yīng)電子元件外依次設(shè)有相變材質(zhì)吸熱絕緣罩8和固封散熱外層9，固封散熱外層9覆蓋在所述基板1