[发明专利]具有带至少一个凹进部的壳体的功率电子系统

说明书

技术领域

本发明说明了一种整合的功率电子系统，优选用于构造呈换流器、例如三相逆变器形式的由此实现的电路设备。

背景技术

这种系统优选用于电驱动各种不同类型的车辆，特别是商用车。由DE 10 2010 043 466 B3已知类属的功率电子系统。

该文献公开了一种功率半导体系统，其具有金属成形本体、至少一个电容器和针对流动的工作介质的管路系统。在此情况下，管路系统由金属成形本体中的多个第一中空空间形成。该金属成形本体此外具有针对受冷却的电容器的凹部，其中，电容器是未加壳体的电容器并且借助间隔保持件和灌封介质布置在凹部中。

原则上，具有带凹进部的壳体的功率电子系统可能尤其是在车辆中应用时面对溅水的问题。这类溅水可能积聚在这些凹进部中并且在相应环境条件下冻结。因为在此情况下水膨胀，因此可能毁坏、变形或者至少损伤功率电子系统的壳体。这会更合乎实际，如果功率电子系统以如下方式构建在车辆中，即，水不能从相关凹进部排出、也就是该凹进部大致“向上”取向的话。

发明内容

由于认识到这种情况，本发明基于如下任务，即，提出一种功率电子系统，其形成包括功率电子电路、电容器装置和接口装置的紧凑单元并可在车辆中在任意装入位置中使用。

根据本发明，该任务通过具有权利要求1的特征的功率电子系统来解决。在各自的从属权利要求中描述了优选的实施方式。

依据本发明的功率电子系统具有带至少一个框架式壳体部件和至少一个盖部、然而优选带多个遮盖壳体不同开口的盖部的多部件地构造的壳体。

此外，功率电子系统优选具有布置在框架式壳体部件上的接口装置，这些接口装置包括电的负载接口、电的辅助或者说控制接口和冷却剂接口的任意组合。在应用在车辆中的情况下，大多优选可以设置有具有相应接口装置的水冷却装置。

此外，功率电子系统具有功率电子电路设备，该电路设备以优选方式构造成布置在壳体中的、具有自己的壳体的功率半导体模块。同样可以设置多个相似的或者一致的功率半导体模块。备选或补充地可以设置没有自己的壳体的功率电子电路设备。

伴随功率电子电路和所配属的接口装置以适当的电路形式相连，电容器装置布置在功率电子系统的壳体中。所述电容器装置是多个单个的电容器，它们优选相似地构造并且同样优选布置在一维或二维矩阵中。

电容器装置、尤其是中间空间以及优选电容器的邻近的周围环境用灌封材料灌封，灌封材料不需要完全填充中间空间。该灌封材料可以用于热量排放，并且备选或附加地可以用于例如抵抗电容器装置的震颤的机械稳定。

电容器装置不必要完全由框架式壳体部件围绕，并且同样不必要完全由壳体的第一盖部遮盖。

第一盖部具有至少一个凹进部、优选多个凹进部。这类凹进部的特征在于，其伸入电容器装置的至少一个中间空间，由此来排除在那里例如需设置的灌封材料。通过这类凹进部因此减少了灌封材料的需要量。

凹进部的两种设计方案可以备选地或者共同地设置。第一设计方案的特征在于，第一凹进部伸入电容器装置的仅由电容器界限的第一中间空间。第二设计方案的特征在于，第二凹进部伸入电容器装置的由至少一个电容器和框架式壳体部件的至少一个边缘区域界限的第二中间空间。

此外可以是有利的是，第一盖部具有平坦区域，其紧邻电容器装置。平坦区域具有平坦的主面。该平坦区域优选具有第一凹进部，第一凹进部的开口完全由该平坦区域围绕，并且其中，所述凹进部从该开口出发地构造。平坦区域可以具有第二凹进部，该第二凹进部布置在平坦区域的边缘上，由此第二凹进部的开口未完全而是仅在部分侧面上由平坦区域围绕。

每个第一或第二凹进部具有一个底部或者由隔板彼此分离的多个底部。这类底部优选面式平坦地、球形地或者尖地成形。如果凹进部具有多个底部，那么这些底部可以具有不同设计方案。重要的是，凹进部离开底部向其开口连续或非连续地扩宽。

概念“连续或非连续地扩宽”在整个文案中应当理解为，从所配属的凹进部的任意底部向开口的方向出发，每个在那里画出的四周受界限的、具有平行的面法线的面的面积沿这些法线从底部向开口地连续或非连续地增加。由此，沿着从各自的凹进部的底部向开口的法线，以这种方式限定的面的面积不小于与更邻近底部布置的平行的面的面积。同样，最后画出的面的面积明显大于那些邻近底部的能画出的面的面积。

以备选方式来表达，概念“连续或非连续地扩宽”可以通过如下方式来描述，即，对于每个从所配属的凹进部的底部向开口方向上伸展的矢量适用的是，所有四周受界限的面的面积沿该矢量连续或非连续地增加。