包括電容器裝置的功率轉換器布置的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明描述了一種功率轉換器布置，其包括具有至少兩個腔室的殼體，其中一腔室設計成使得冷卻空氣流動通過它，且因此冷卻功率轉換器布置的電容器裝置。
【背景技術】
[0002]在EP I 610 452 A2中公開的現有技術公開了一種逆變器，其包括殼體并包括用于冷卻電氣部件的冷卻組合件，其中所述逆變器的殼體具有至少兩個腔室，其中所述兩個腔室由壁分隔開以便容納損耗部件，其中當這些部件具有散熱器時，所述部件位于一個腔室中的壁的一側上，以及所述散熱器位于另一個腔室中的壁的另一側上，并且其中當將被冷卻的電氣部件自身具有高程度的防護時，該部件位于另一腔室內，優選位于另一腔室壁的壁側上，其中所述另一腔室具有冷卻組合件。
【發明內容】
[0003]鑒于所提及的【背景技術】，本發明的目的是提出一種功率轉換器布置，所述功率轉換器布置具有包括至少兩個腔室的殼體，其中改進了將被冷卻的功率轉換器布置的特別是各部件的布置，同時兩個腔室有效地彼此密封。
[0004]根據本發明的功率轉換器布置包括:具有第一腔室和第二腔室的殼體，所述第二腔室通過分隔體與所述第一腔室分隔開；功率半導體模塊和電容器裝置，所述電容器裝置通過連接裝置導電地連接到所述功率半導體模塊，所述電容器裝置包括連接元件。在這種情況下，功率半導體模塊、所述連接裝置和電容器裝置的連接元件布置在所述第一腔室內，其中所述電容器裝置通過所述第一腔室和第二腔室之間的分隔體延伸進入到所述第二腔室內以便冷卻所述電容器裝置；
[0005]其中所述分隔體具有第一切除部，電容器裝置通過其延伸；
[0006]其中平坦的彈性密封體布置于分隔體的表面上，所述彈性密封體圍繞第一切除部沿周向延伸，所述彈性密封體延伸進入到第一切除部的區域內并在該處以密封的方式圍繞所述電容器裝置，并且其中按壓體將密封體按壓抵靠分隔體并以密封的方式終止于該處。
[0007]當然具體地，密封體、功率半導體模塊、連接裝置和連接元件這些術語也可以被理解成是指多個密封體、功率半導體模塊、連接裝置和多個連接元件，甚至具有不同的功能。電容器裝置被理解成是指單個電容器或優選并聯連接的多個電容器。
[0008]特別優選的是，在分隔體內的第一切除部具有與電容器裝置連同位于其上的密封體相比更大的直徑。這當然涉及電容器裝置在該點處的相應直徑，電容器裝置在該點處延伸通過分隔體。
[0009]可能優選的是，密封體由于其彈性構造而形成相對于所述電容器裝置的第一密封表面，以及因此以形狀配合(form fitting)的方式連接到電容器裝置。優選同時地，密封體可通過按壓體以壓配合(force-fitting)的方式在第二密封表面上連接到分隔體。
[0010]優選地，第二腔室設計成具有流動通過其的冷卻空氣。
[0011]此外，功率半導體模塊可布置于冷卻裝置上，所述冷卻裝置延伸進入到第二腔室內并布置在該處，其中所述冷卻裝置以密封的方式布置成從第二腔室朝向第一腔室。
[0012]優選地，分隔體為分隔金屬片材或由U形金屬片材構成的金屬模制體的形式，其側壁形成第一腔室或第二腔室的壁。
[0013]密封體優選為彈性材料、優選彈性體的形式，具有在1.0兆帕至3.5兆帕之間、優選在1.8兆帕至2.5兆帕之間的彈性模量。優選地，密封體具有在0.2毫米至3.0毫米之間、優選在1.4毫米至2.0毫米之間的厚度。
[0014]在一種有利的配置中，電容器裝置以密封的方式在2毫米至30毫米之間、優選在10毫米至25毫米之間的長度上由密封體包圍。類似優選地，所述電容器裝置在下述區域內具有圓形或橢圓形的橫截面，在該區域內所述電容器裝置由所述密封體包圍并在該處形成第一密封表面。
[0015]一種有利的配置是，電連接到功率半導體模塊、并且優選同時電連接到傳感器裝置的致動裝置布置于所述第一腔室內。
[0016]不言而喻，本發明的各種配置，即功率轉換器布置，可以單獨的方式或以任何期望組合的方式實施以便實現改進。具體地，在不脫離本發明范圍的情況下，上述的和在此處或在下面的文本中解釋說明的特征不僅可以指定組合的方式而且可以其它非排他性組合或獨立的方式使用。
【附圖說明】
[0017]本發明的進一步解釋說明、有利的細節和特征從下文中得出，下文的描述涉及圖1至圖7中示意性示出的根據本發明的功率轉換器布置或其相應部分的示例性實施例。
[0018]圖1示意性地示出根據本發明的功率轉換器布置。
[0019]圖2至圖5示出根據本發明的功率轉換器布置或其部分。
[0020]圖6和圖7分別以局部視圖示出根據本發明的功率轉換器布置的實施例。
【具體實施方式】
[0021]圖1示意性地示出根據本發明的功率轉換器布置I。在這種情況下，所述功率轉換器布置具有殼體10，其通過分隔體20分成兩個腔室12、14。在該配置下，兩個腔室12、14根據IP 54以防塵和防潮的密封方式彼此分隔開。在這種情況下，諸如功率半導體模塊5的部件位于第一腔室12內，其對惡劣環境條件(諸如濕度或灰塵)僅具有低水平的耐性。功率半導體模塊5可能需要的冷卻裝置可附加地布置于第二腔室14內。
[0022]此外，在此處未示出，但在圖2中示出的是，電流傳感器也布置于第一腔室內，布置于外部連接元件108上，以及適于功率半導體模塊的致動裝置可布置于所述第一腔室內，該致動裝置通常可能不設計成適于惡劣環境條件。
[0023]同時或替代地具有高的冷卻需求或設計成適于惡劣環境條件的部件位于第二腔室14內。為此目的，第二腔室14具有冷卻空氣入口 40和出口 42，以便使得該第二腔室14可具有通過風扇44流動通過該第二腔室的冷卻空氣46，因此布置于該處的部件可被冷卻。這種部件特別是電容器裝置7，至少是其主要部分，但也如上所述是功率半導體模塊的冷卻
目.ο
[0024]功率轉換器布置I的功率半導體模塊5通過連接裝置6電連接到電容器裝置7的連接元件70。這些連接元件70和電容器裝置7的電容器主體的一小部分布置于第一腔室12內，而電容器主體的大部分布置于所述第二腔室14內，以便冷卻所述電容器主體。因此，電容器主體從第一腔室延伸到第二腔室內。
[0025]根據本發明，所述殼體的第一腔室12通過分配到電容器裝置7的彈性密封體8與殼體10的第二腔室14密封。為此目的，提供分隔體20，在該情況下，其將第一腔室12與第二腔室14完全分隔開，但具有第一切除部22，電容器裝置7通過該第一切除部從第一腔室12延伸到第二腔室14內。為了以防塵和防潮密封的方式將第一腔室與第二腔室分隔開，所述密封體8圍繞分隔體20的第一切除部22且突出到所述第一切除部內，以至于布置于該處的電容器裝置7的部分由密封體8以形狀配合和密封的方式包圍。
[0026]為了密封的進一步配置，提供按壓體30，其將密封體8平靠分隔體20按壓，更精確地是平靠分隔體20的表面按壓。因此，由于密封體8以密封的方式承靠電容器裝置7這一事實，兩個腔室12、14彼此密封。
[0027]圖2至圖5示出根據本發明的功率轉換器裝置I或其部分。圖2示出功率轉換器裝置1，在這種情況下，其為三相逆變器的形式，沒有示出殼體以便能夠看到第一腔室12。在該第一腔室12內，布置三個功率半導體模塊5，每一個具有相應分配的外部連接元件108，在這種情況下其分配到三相中之一。在這種情況下，這些連接元件的每一個支承用于測量當前交流電流強度的電流傳感器92。此外，功率半導體模塊5通過連接裝置6電連接，在這種情況下，連接裝置6為扁平直流(DC)母線的形式。該連接裝置6將功率半導體模塊5連接到電容器裝置7的連接元件70。此外，示出致動裝置90位于功率半導體模塊5的上方。這些所提及的部件除了電容器裝置之外都位于功率轉換器裝置的第一腔室內。
[0028]功率半導體模塊5的冷卻裝置和電容器裝置7的主要部分位于第二腔室14 (圖2中未示出)內。該第二腔室14設計成允許冷卻空氣流動通過，類似于圖1。
[0029]第一腔室12通過分隔體20與第二腔室14分隔開，在這種情況下，所述分隔體20由U形的金屬片材形成，其在圖3中詳細示出以及在圖5中以另一種配置示出。
[0030]相應分隔體20具有兩個第一切除部22，所述切除部具有第一直徑Dl。在每一種情況下，電容器裝置7的一個電容器主體布置于這些第一切除部22內。電容器主體在第一切除部的區域內具有對應于該切除部的橫截面，在這種情況下，所述橫截面為圓形橫截面并具有第三直徑D3，其小