電源模塊總成的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種電源模塊總成。一種形成電源模塊總成的方法包括：將功率級布置在容器的空腔內(nèi)，使得功率級與容器的壁間隔開。該方法還包括：將芯插入在每個功率級之間；以及將歧管安裝在功率級的頂部。該方法還包括：將樹脂放入空腔中，以形成電源模塊總成的殼體；以及移除芯，以在每個功率級之間呈現(xiàn)冷卻劑室。
【專利說明】
電源模塊總成
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本公開設(shè)及用于自動車輛的電源逆變器。
【背景技術(shù)】
[0002] 諸如電池電動車輛(BEV)、插電式混合動力電動車輛(P皿V)和全混合動力電動車 輛(F肥V)的車輛包含牽引電池總成作為一個或更多個電機(jī)的能量源。牽引電池包括協(xié)助管 理車輛性能和操作的組件和系統(tǒng)。電源逆變器被電連接在電池和電機(jī)之間W將來自電池的 直流電轉(zhuǎn)換為與電機(jī)兼容的交流電。電源逆變器還可W充當(dāng)整流器W將來自電機(jī)的交流電 轉(zhuǎn)換為與電池兼容的直流電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 根據(jù)一個實(shí)施例，一種形成電源模塊總成的方法包括:將功率級布置在容器的空 腔內(nèi)，使得功率級與容器的壁間隔開。該方法還包括:將忍插入在各個功率級之間；W及將 歧管安裝在功率級的頂部。該方法還包括:將樹脂放入空腔中，W形成電源模塊總成的殼 體;W及移除忍，W在各個功率級之間呈現(xiàn)冷卻劑室。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種形成電源模塊總成的方法，包括:將功率級布置在容器的空 腔中，使得功率級與容器的壁間隔開;將忍插入在各個功率級之間；將樹脂放入空腔中，W 形成電源模塊總成的殼體;W及移除忍，W在各個功率級之間呈現(xiàn)冷卻劑室。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，每個功率級進(jìn)一步包括半導(dǎo)體裝置和至少一個端子。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，移除忍包括用溶劑將忍溶解。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述方法還包括:將流動引導(dǎo)件插入每個冷卻劑室中。 [000引根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述樹脂是環(huán)氧樹脂。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述方法還包括:將歧管安裝在功率級的頂部。
[0010] 根據(jù)另一實(shí)施例，一種形成用于汽車電源逆變器的電源模塊總成的方法包括:將 多個功率級布置在容器的模腔中，使得功率級呈在每個功率級之間具有間隔的線性陣列， 并且使得功率級與容器的壁間隔開。該方法還包括:將忍插入模腔中，使得忍的指狀部被設(shè) 置在功率級之間的間隔中。該方法還包括:將歧管插入模腔中，使得歧管被設(shè)置在每個功率 級的頂部。該方法進(jìn)一步包括:將樹脂誘入模腔中，W形成電源模塊總成的殼體的至少一部 分。該方法還包括:移除忍，W在各個功率級之間呈現(xiàn)多個室。
[0011] 根據(jù)又一個實(shí)施例，一種形成電源模塊總成的方法包括:將功率級布置在模腔中， 使得功率級與模腔的壁間隔開。該方法還包括:將冷卻劑裝置插入在每個功率級之間；W及 將歧管安裝在功率級和冷卻劑裝置的頂部，使得所述裝置與所述歧管流體連通。該方法還 包括:將樹脂放入模腔中，W形成電源模塊總成的殼體。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種形成電源模塊總成的方法，包括:將功率級布置在模腔中， 使得功率級與模腔的壁間隔開;將冷卻劑裝置插入在每個功率級之間；將樹脂放入模腔中， W形成電源模塊總成的殼體。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，每個功率級進(jìn)一步包括半導(dǎo)體裝置和至少一個端子。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，每個冷卻劑裝置包括被構(gòu)造為引導(dǎo)冷卻劑在所述裝置 內(nèi)循環(huán)的流動引導(dǎo)組件。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述方法還包括:將歧管安裝在功率級和冷卻劑裝置 的頂部，使得所述裝置與所述歧管流體連通。
[0016] 根據(jù)另一實(shí)施例，一種電源模塊總成包括多個功率級和殼體。殼體通過W下過程 形成:將功率級布置在容器的空腔中，使得功率級與容器的壁間隔開;將忍插入在每個功率 級之間。所述過程還包括:將樹脂誘入空腔中，W形成殼體；W及移除忍，W在每個功率級之 間呈現(xiàn)冷卻劑室。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種電源模塊總成，包括:多個功率級;和殼體，所述殼體通過W 下過程形成:將功率級布置在容器的空腔中，使得功率級與容器的壁間隔開;將忍插入在每 個功率級之間；將樹脂誘入空腔中，W形成所述殼體；W及移除忍，W在每個功率級之間呈 現(xiàn)冷卻劑室。
【附圖說明】
[0018] 圖1是示例性混合動力車輛的示意圖。
[0019] 圖2是可變電壓轉(zhuǎn)換器和電源逆變器的示意圖。
[0020] 圖3是功率級的透視圖。
[0021] 圖4是沿切割線4-4截取的圖3的功率級的橫截面的側(cè)視圖。
[0022] 圖5是模腔中布置有功率級的模具的側(cè)視圖。
[0023] 圖6是圖5的模具的前視圖。
[0024] 圖7是圖5和圖6的模具的透視圖。
[0025] 圖8A至圖8E示出了根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的用于制造電源模塊總成的操作順 序。
[0026] 圖9是圖8A至圖8E中的用于制造電源模塊總成的流程圖。
[0027] 圖10A至圖10D示出了根據(jù)本公開的另一實(shí)施例的用于制造電源模塊總成的操作 順序。
[002引圖11是圖10A至圖10D中的用于制造電源模塊總成的流程圖。
[0029] 圖12A至圖12D示出了根據(jù)本公開的又一實(shí)施例的用于制造電源模塊總成的操作 順序。
[0030] 圖13是圖12A至圖12D中的用于制造電源模塊總成的流程圖。
[0031 ]圖14是電源模塊總成的透視圖。
[0032] 圖15是沿切割線15-15截取的圖14的電源模塊總成的橫截面的側(cè)視圖。
[0033] 圖16是沿切割線16-16截取的圖15的電源模塊總成的橫截面的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 在此描述本公開的實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，所公開的實(shí)施例僅為示例，其它實(shí)施 例可W采取各種和替代的形式。附圖不一定按比例繪制；可夸大或最小化一些特征W示出 特定組件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)該被解釋為限制，而僅為用于 教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員w多種形式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理 解的，參照任一附圖示出并描述的各種特征可與在一個或更多個其它附圖中示出的特征進(jìn) 行組合W產(chǎn)生未明確示出或描述的實(shí)施例。示出的特征的組合為典型應(yīng)用提供代表性實(shí)施 例。然而，與本公開的教導(dǎo)一致的特征的各種組合與變型可被期望用于特定應(yīng)用或?qū)嵤┓?式。
[0035] P皿V的示例在圖1中示出，并總體上被稱為車輛16。車輛16包括傳動裝置12,并在 內(nèi)燃發(fā)動機(jī)20的協(xié)助下通過至少一個電機(jī)18被推進(jìn)。電機(jī)18可W是交流(AC)電動馬達(dá)，在 圖1中被示為"馬達(dá)"18。電機(jī)18接收電力并提供扭矩用于車輛推進(jìn)。電機(jī)18還用作發(fā)電機(jī)， 用于通過再生制動將機(jī)械動力轉(zhuǎn)換成電力。
[0036] 傳動裝置12可W是動力分配式配置。傳動裝置12包括第一電機(jī)18和第二電機(jī)24。 第二電機(jī)24可W是交流電動馬達(dá)，在圖1中被示為"發(fā)電機(jī)"24。如同第一電機(jī)18,第二電機(jī) 24接收電力并提供輸出扭矩。第二電機(jī)24還用作發(fā)電機(jī)，用于將機(jī)械動力轉(zhuǎn)換成電力并優(yōu) 化通過傳動裝置12的動力流。在其它實(shí)施例中，傳動裝置不具有動力分配式配置。
[0037] 傳動裝置12包括行星齒輪單元26,其包括太陽齒輪28、行星齒輪架30和環(huán)形齒輪 32。太陽齒輪28被連接到第二電機(jī)24的輸出軸用于接收發(fā)電機(jī)扭矩。行星齒輪架30連接到 發(fā)動機(jī)20的輸出軸用于接收發(fā)動機(jī)扭矩。行星齒輪單元26將發(fā)電機(jī)扭矩和發(fā)動機(jī)扭矩組合 并圍繞環(huán)形齒輪32提供組合的輸出扭矩。行星齒輪單元26用作無級變速器，而沒有任何固 定的傳動比或"階梯"傳動比。
[0038] 傳動裝置12還可包括單向離合器(O.W.C.)和發(fā)電機(jī)制動器33d0.W.C.連接到發(fā)動 機(jī)20的輸出軸，只允許輸出軸沿一個方向旋轉(zhuǎn)。0. W. C.防止傳動裝置12反向驅(qū)動發(fā)動機(jī)20。 發(fā)電機(jī)制動器33連接到第二電機(jī)24的輸出軸。發(fā)電機(jī)制動器33可W被激活W "制動"第二電 機(jī)24的輸出軸和太陽齒輪28或防止第二電機(jī)24的輸出軸和太陽齒輪28旋轉(zhuǎn)?；蛘?，O.W.C. 和發(fā)電機(jī)制動器33可W被去除并W用于發(fā)動機(jī)20和第二電機(jī)24的控制策略代替。
[0039] 傳動裝置12包括具有中間齒輪的中間軸，所述中間齒輪包括第一齒輪34、第二齒 輪36和第Ξ齒輪38。行星輸出齒輪40連接到環(huán)形齒輪32。行星輸出齒輪40與第一齒輪34曬 合，用于在行星齒輪單元26和中間軸之間傳遞扭矩。輸出齒輪42連接到第一電機(jī)18的輸出 軸。輸出齒輪42與第二齒輪36曬合，用于在第一電機(jī)18和中間軸之間傳遞扭矩。傳動裝置輸 出齒輪44連接到傳動軸46。傳動軸46通過差速器50連接到一對驅(qū)動輪48。傳動裝置輸出齒 輪44與第Ξ齒輪38曬合，用于在傳動裝置12和驅(qū)動輪48之間傳遞扭矩。傳動裝置還包括用 于冷卻傳動裝置流體的熱交換器或自動傳動裝置流體冷卻器49。
[0040] 車輛16包括用于存儲電能的能量存儲裝置，諸如牽引電池52。電池52是能夠輸出 電力來運(yùn)轉(zhuǎn)第一電機(jī)18和第二電機(jī)24的高電壓電池。當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)18和第二電機(jī)24運(yùn)轉(zhuǎn)為發(fā) 電機(jī)時，電池52還接收來自它們的電力。電池52是由若干電池模塊(未示出）組成的電池組， 其中每個電池模塊包含多個電池單元(未示出）。車輛16的其它實(shí)施例可設(shè)想不同類型的能 量存儲裝置，諸如補(bǔ)充或代替電池52的電容器和燃料電池(未示出）。高電壓總線將電池52 電連接到第一電機(jī)18和第二電機(jī)24。
[0041 ]車輛包括用于控制電池52的電池能量控制模塊(肥CM)54dBECM 54接收指示車輛 狀況和電池狀況的輸入，諸如電池溫度、電壓和電流。BECM 54計算并估計電池參數(shù)，諸如電 池荷電狀態(tài)和電池功率容量。BECM 54將指示電池荷電狀態(tài)(BS0C)和電池功率容量(Pcap)的 輸出(BS0C、Pe3p)提供到其它車輛系統(tǒng)和控制器。
[0042] 車輛16包括DC-DC轉(zhuǎn)換器或可變電壓轉(zhuǎn)換器(VVC)IO和逆變器56dVVC10和逆變器 56電連接在牽引電池52和第一電機(jī)18之間W及電池52和第二電機(jī)24之間。VVC 10"增膽'或 使由電池52提供的電力的電壓電位增加。根據(jù)一個或更多個實(shí)施例，VVC 10還"降壓"或使 提供給電池52的電力的電壓電位減小。逆變器56將主電池52(通過WC 10)提供的直流化C) 電轉(zhuǎn)換為用于操作電機(jī)18、24的AC電。逆變器56還將由電機(jī)18、24提供的AC電整流成直流電 用W給牽引電池52充電。傳動裝置12的其它實(shí)施例包括多個逆變器(未示出），諸如每個電 機(jī)18、24與一個逆變器相關(guān)聯(lián)。WC 10包括電感器組件14。
[0043] 傳動裝置12包括傳動裝置控制模塊(TCM)58,用于控制電機(jī)18、電機(jī)24、VVC 10和 逆變器56dTCM 58被配置為監(jiān)測電機(jī)18、24的位置、速度和功率消耗等。TCM 58還監(jiān)測VVC 10和逆變器56內(nèi)各個位置處的電參數(shù)(例如，電壓和電流）dTCM 5則尋對應(yīng)于該信息的輸出 信號提供到其它車輛系統(tǒng)。
[0044] 車輛16包括與其它車輛系統(tǒng)和控制器通信W協(xié)調(diào)它們的功能的車輛系統(tǒng)控制器 (VSC)60。雖然被示為單個控制器，但是VSC 60可包括可用于根據(jù)整體車輛控制邏輯或軟件 控制多個車輛系統(tǒng)的多個控制器。
[0045] 車輛控制器(包括VSC 60和TCM 58)通常包括任意數(shù)量的微處理器、ASIC、1C、存儲 器(例如，閃存、ROM、RAM、EPROM和/或邸PROM)和軟件代碼W彼此協(xié)作來執(zhí)行一系列操作?？?制器還包括預(yù)定數(shù)據(jù)或基于計算和試驗(yàn)數(shù)據(jù)并存儲在存儲器內(nèi)的"查找表"。VSC 60使用共 同的總線協(xié)議(例如，CAN和LIN)經(jīng)由一個或更多個有線或無線的車輛連接與其它車輛系統(tǒng) 和控制器(例如，邸CM 54和TCM 58)通信。VSC 60接收表示傳動裝置12的當(dāng)前位置(例如，駐 車、倒車、空擋或前進(jìn)）的輸入(PRND)dVSC 60還接收表示加速踏板位置的輸入(APP)dVSC 60將表示期望的車輪扭矩、期望的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)制動命令的輸出提供到TCM 58,并 將接觸器控制提供到BECM 54。
[0046] 車輛16包括用于控制發(fā)動機(jī)20的發(fā)動機(jī)控制模塊化CM)64。VSC 60將輸出（期望的 發(fā)動機(jī)扭矩)提供到ECM 64,所述輸出基于多個輸入信號(包括APP)，并對應(yīng)于駕駛員對車 輛推進(jìn)的請求。
[0047] 如果車輛16是P肥V，則電池52可W經(jīng)由充電端口 66周期性地從外部電源或電網(wǎng)接 收AC能量。車輛16還包括車載充電器68,它從充電端口 66接收AC能量。充電器68是AC/DC轉(zhuǎn) 換器，它將所接收的AC能量轉(zhuǎn)換成適合給電池52充電的DC能量。進(jìn)而，在再充電期間，充電 器68將DC能量提供給電池52。雖然在P皿V 16的背景下進(jìn)行示出和描述，但是應(yīng)理解，逆變 器56可在其它類型的電動車輛(諸如肥V或BEV)上實(shí)施。
[004引參照圖2,示出了 WC 10和逆變器56的電氣原理圖。VVC 10可包括第一開關(guān)單元70 和第二開關(guān)單元72,用于使輸入電壓(化at)增壓W提供輸出電壓(Vdc)。第一開關(guān)單元70可包 括并聯(lián)連接到第一二極管76的第一晶體管74,但是第一二極管76和第一晶體管74的極性切 換(反向并聯(lián)）。第二開關(guān)單元72可包括反向并聯(lián)連接到第二二極管80的第二晶體管78。每 個晶體管74、78可W是任何類型的可控開關(guān)(例如，絕緣柵雙極型晶體管（IGBT)或場效應(yīng)晶 體管(FET))。此外，每個晶體管74、78可由TCM 58單獨(dú)控制。電感器組件14被示出為串聯(lián)連 接在牽引電池52和開關(guān)單元70、72之間的輸入電感器。當(dāng)提供電流時，電感器14產(chǎn)生磁通。 當(dāng)流經(jīng)電感器14的電流變化時，產(chǎn)生時變磁場，并感應(yīng)出電壓。WC 10的其它實(shí)施例包括替 代的電路構(gòu)造(例如，兩個w上的開關(guān)）。
[0049] 逆變器56可包括堆疊在總成中的多個半橋82。每個半橋可被封裝為功率級(power stage)。在示出的實(shí)施例中，逆變器56包括六個半橋，Ξ個用于馬達(dá)18，Ξ個用于發(fā)電機(jī)24。 每個半橋82可W包括連接到來自電池的正極DC節(jié)點(diǎn)的正極DC引線84和連接到來自電池的 負(fù)極DC節(jié)點(diǎn)的負(fù)極DC引線86。每個半橋82還可W包括第一開關(guān)單元88和第二開關(guān)單元90。 第一開關(guān)單元88可包括并聯(lián)連接到第一二極管94的第一晶體管92。第二開關(guān)單元90可包括 并聯(lián)連接到第二二極管98的第二晶體管96。第一晶體管92和第二晶體管96可W是IGBT或 FET。每個半橋82的第一開關(guān)單元88和第二開關(guān)單元90將電池的DC電轉(zhuǎn)換成AC引線100處的 單相AC輸出。每個AC引線100被電連接到馬達(dá)18或發(fā)電機(jī)24。在示出的示例中，Ξ個AC引線 100被電連接到馬達(dá)18,其他Ξ個AC引線100被電連接到發(fā)電機(jī)24。
[0050] 參照圖3和圖4,每個半橋82可被封裝為功率級。每個功率級82包括相對的主側(cè) 110、相對的副側(cè)112、頂部138和底部140。功率級82包括正極直流電力端子114、負(fù)極直流電 力端子116、交流電力端子118和信號針120,每個信號針120與功率級82的至少一個半導(dǎo)體 裝置電連接。端子和信號針的位置可根據(jù)實(shí)施例而變化并且不限于示出的配置。
[0化1] 第一板122設(shè)置在主側(cè)110中的一個上，第二板124設(shè)置在功率級82的另一主側(cè)上。 板122、124可W是金屬、塑料、復(fù)合材料或它們的組合。功率級82的半導(dǎo)體裝置可W填充有 環(huán)氧樹脂127或其他填料，W將半導(dǎo)體裝置與板和其它組件電隔離。注意:為了清楚，環(huán)氧樹 脂沒有用交叉的平行線畫出陰影。
[0052] 功率級82可W布置成堆W形成電源模塊總成?？赏ㄟ^在功率級周圍模制殼體而形 成電源模塊總成。參照圖5、圖6和圖7,容器126包括壁128和底部130,壁128和底部130協(xié)作 W限定模腔132。每個功率級82被布置在模腔132內(nèi)，使得功率級82彼此間隔開并與模腔132 的內(nèi)表面133間隔開。功率級82與模腔132之間的空間隨后用樹脂進(jìn)行填充W產(chǎn)生殼體。功 率級82被布置為使得鄰近的功率級82的板122、124彼此面對。模腔132可包括槽或孔，W允 許端子(114、116和118)和信號針120延伸到模腔132的外部。例如，側(cè)壁128可W限定容納正 極直流端子114和負(fù)極直流端子116的槽134,底部130可限定用于容納交流端子118的槽 136。槽和孔可W作為對齊特征W將每個功率級82正確地定位在模腔132中。注意：圖5和圖6 中W簡化形式示出功率級82。容器126可W是作為工具的一部分的模具，或者可W簡單地是 敞開的箱子。
[0053] 圖8A至圖8E示出了根據(jù)圖9中所示的流程圖146的用于制造電源模塊總成的操作 順序。在操作148處，如上所述并且如圖8A所示，將功率級82布置在模腔132內(nèi)。在一些實(shí)施 例中，容器126是成品的一部分。在其他實(shí)施例中，容器是工裝的組件且不是成品的一部分。 在操作150處，將模忍160插入模腔132中，如圖8B所示。模忍160可W包括設(shè)置在每個功率級 82的頂部的平面頂部162W及設(shè)置在鄰近的功率級82之間的指狀部164。模忍160取代模腔 內(nèi)的體積W在電源模塊總成內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)部空腔。模忍可W由擠塑聚苯乙締泡沫（例如， Styrofoam? )、糖、鹽、沙或蠟制成。
[0054] 在操作152處，將第一階段的樹脂誘入模腔132中，如圖8C所示。在容器126不是成 品的一部分的實(shí)施例中，可將脫模劑施加到腔壁W防止樹脂粘附到容器126。在第一階段期 間，可將液態(tài)樹脂163誘入模腔132中，直到樹脂上升到功率級82的頂部138為止。模忍160取 代樹脂163而產(chǎn)生無樹脂區(qū)域，該區(qū)域?qū)⒊蔀殡娫茨K總成中的內(nèi)部空腔。誘注后，容器126 被擱置直到樹脂固化或硬化為止。容器126可被放置在烘箱或其他加熱過程中W促進(jìn)樹脂 固化。樹脂可W是環(huán)氧樹脂或其他聚合物。
[0055] 硬化的樹脂形成封裝功率級82的殼體168,如圖8D所示。樹脂硬化后，在操作154 處，將模忍160移除，W呈現(xiàn)設(shè)置在各個功率級82之間的多個冷卻劑室171。每個冷卻劑室 171由第一板122、第二板124、殼體168的底部165和殼體168的側(cè)壁166限定。冷卻劑室171被 配置為:在逆變器的操作期間，使其中的冷卻劑循環(huán)W冷卻功率級82。在一些實(shí)施例中，可 將流動引導(dǎo)組件插入每個冷卻劑室171中。流動引導(dǎo)組件可W包括翅片W促進(jìn)冷卻劑在室 171中循環(huán)?？赏ㄟ^將溶劑誘入模腔132中W溶解模忍160而將模忍160移除。移除模忍所使 用的方法將取決于所使用的模忍的類型。
[0056] 在操作156處，將歧管170設(shè)置在功率級82的頂部，如圖8D所示。歧管170包括限定 端口 174的底部172。每個端口與一個冷卻劑室171流體連通。端口 174可W從底部172向下突 出并延伸到冷卻劑室中。歧管170包括入口（不可見）和出口 178。入口和出口可延伸穿過限 定在容器126中的槽。入口和出口被構(gòu)造為與供應(yīng)管路和返回管路連接，W將歧管170與冷 卻劑系統(tǒng)(未示出)連接。
[0057] 在操作158處，將第二階段的樹脂誘入模腔132中，如圖8E所示。在第二階段期間， 將液態(tài)樹脂163誘入模腔132中，直到樹脂上升到模腔132內(nèi)的預(yù)定高度為止。來自第二階段 的樹脂封裝歧管170W形成殼體的上部。該樹脂可W與第一階段期間使用的樹脂是相同類 型的樹脂。根據(jù)所使用的樹脂的類型和期望的固化時間，樹脂可W在室溫下固化或可放置 在烘箱中。樹脂硬化后，根據(jù)實(shí)施例，電源模塊總成可W從容器126移除或者保持在容器中。
[0058] 圖10A至圖10D示出了根據(jù)圖11所示的流程圖190的用于形成另一電源模塊總成的 操作順序。在操作192處，將功率級82布置在模腔202內(nèi)，如上所述并如圖10A所示。在操作 194處，將多個冷卻劑裝置204插入在鄰近的功率級82之間，如圖10A所示。每個裝置204包括 限定冷卻劑室208的殼體206。殼體206可包括敞開的頂部，或者可W包括具有開口的頂部， W允許冷卻劑進(jìn)入并離開冷卻劑室208。流動引導(dǎo)組件可W插入室208中W促進(jìn)冷卻。
[0059] 可在單個階段或分多個階段誘注樹脂。例如，在操作196處，將第一階段的樹脂誘 入模腔202中，如圖10B所示。在第一階段期間，將液態(tài)樹脂212誘入模腔202中，直到樹脂上 升到接近冷卻劑裝置204的頂部為止。樹脂可被留在室溫下固化或放置在加熱環(huán)境中。
[0060] 在操作198處，將歧管210設(shè)置在功率級82和冷卻劑裝置204的頂部，如圖10C所示。 歧管210的底部包括與每個冷卻劑室208流體連通的端口。安裝歧管210后，在操作200處，將 第二階段的樹脂誘入模腔202中，如圖10D所示。來自第二階段的樹脂封裝歧管210W形成電 源模塊總成的上部。樹脂硬化后，電源模塊總成可W(或可W不)從容器移除。
[0061] 圖12A至圖12D示出了根據(jù)圖11所示的流程圖211的用于形成又一電源模塊總成的 操作順序。在操作213處，將功率級82布置在容器126內(nèi)，其中，端子和信號針延伸穿過限定 在容器的壁中的開口，如圖12A所示。在操作214處，將密封劑施加在孔和端子周圍W密封腔 132。例如，將密封劑施加在端子118周圍W密封開口 136，并防止在模制過程期間任何樹脂 的泄漏。例如，密封劑可W是施加在每個開口周圍的娃樹脂或環(huán)氧樹脂?？商娲兀萜?26 可浸在密封劑池中W密封所有的開口。在操作216處，將模忍224插入在各個功率級82之間， 如圖12B所示。可在將功率級布置在容器126中之后將模忍224插入在功率級82之間，或者可 在將功率級82布置在容器126內(nèi)之前將模忍224布置在功率級82之間。在操作218處，將歧管 插入腔中并安裝在功率級82的頂部，如圖12C所示。在操作220處，將樹脂228誘入腔132中并 使其硬化。在操作222處，將模忍224移除，W呈現(xiàn)在功率級82之間交錯的冷卻劑室226,如圖 12D所示。
[0062] 流程圖146、190和211示出了利用預(yù)制歧管的方法。但是，在替代實(shí)施例中，本公開 設(shè)想用樹脂形成歧管作為該過程的一部分。運(yùn)里，附加或變型的忍在誘注樹脂之前被布置 在模腔內(nèi)。忍取代了一旦移除忍則將成為歧管的體積。樹脂誘注并凝固后，忍被移除W呈現(xiàn) 歧管。
[0063] 參照圖14、圖15和圖16,用于機(jī)動車輛的電源逆變器包括電源模塊總成230、電容 器模塊(未示出）和柵極板(未示出）。電源模塊總成230可W是例如根據(jù)流程圖146制造的電 源模塊總成。電源模塊總成230可包括由硬化的樹脂形成的殼體168。在一些實(shí)施例中，殼體 168是硬化的樹脂和容器126的組合。殼體168封裝多個功率級82和歧管170。多個冷卻劑室 171與功率級82交錯。歧管170經(jīng)由可延伸到相應(yīng)的室171中的流體端口 174與每個冷卻劑室 171流體連通。歧管170的入口端頭（inlet stub)176和出口端頭(outlet stub)178向外延 伸穿過殼體168,使得歧管可W與冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)相連。正極直流端子114和負(fù)極直流端子 116向外突出穿過殼體168的一側(cè)。直流端子可W電連接到電容器模塊。交流端子118向外突 出穿過殼體168的底部，并且可W電連接到電機(jī)18、24。信號針120向外突出穿過殼體168的 一側(cè)并且可W電連接到柵極板。
[0064] 可選的流動引導(dǎo)組件232可W設(shè)置在一個或更多個冷卻劑室171內(nèi)。流動引導(dǎo)組件 232可包括引導(dǎo)冷卻劑在室171內(nèi)循環(huán)的翅片234。
[0065] 雖然上面描述了示例性實(shí)施例，但是并不意味著運(yùn)些實(shí)施例描述了權(quán)利要求所包 含的所有可能的形式。說明書中使用的詞語為描述性詞語而非限制性詞語，并且應(yīng)理解的 是，在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，可作出各種改變。如之前所描述的，可組合各 個實(shí)施例的特征W形成本發(fā)明的可能未被明確示出或描述的進(jìn)一步的實(shí)施例。雖然各個實(shí) 施例可能已被描述為提供優(yōu)點(diǎn)或在一個或更多個期望的特性方面優(yōu)于其他實(shí)施例或現(xiàn)有 技術(shù)實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，根據(jù)特定應(yīng)用和實(shí)施方式，一個或 更多個特征或特性可被折衷W實(shí)現(xiàn)期望的整體系統(tǒng)屬性。運(yùn)些屬性可包括但不限于成本、 強(qiáng)度、耐久性、生命周期成本、市場性、外觀、包裝、尺寸、可維護(hù)性、重量、可制造性、易組裝 性等。因此，被描述為在一個或更多個特性方面不如其他實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施方式合意 的實(shí)施例并不在本公開的范圍之外，并且可W期望用于特定應(yīng)用。
【主權(quán)項】
1. 一種形成用于汽車電源逆變器的電源模塊總成的方法，包括： 將多個功率級布置在容器的模腔中，使得所述功率級呈在每個功率級之間具有間隔的 線性陣列，并且使得所述功率級與容器的壁間隔開； 將芯插入模腔中，使得芯的指狀部設(shè)置在所述功率級之間的間隔中； 將歧管插入模腔中，使得歧管設(shè)置在每個功率級的頂部； 將樹脂澆入模腔中，以形成電源模塊總成的殼體的至少一部分； 移除芯，以在各個功率級之間呈現(xiàn)多個室。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，每個功率級還包括半導(dǎo)體裝置和至少一個端子。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，功率級布置在模腔中，使得所述至少一個端子延 伸穿過模腔的一個壁。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，移除芯包括用溶劑將芯溶解。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括:將流動引導(dǎo)件插入所述室中的每個中。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，流動引導(dǎo)件與所述歧管流體連通。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述歧管進(jìn)一步包括限定端口的入口端頭，且其 中，所述歧管插入模腔中使得入口端頭延伸穿過模腔的壁。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述樹脂是環(huán)氧樹脂。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，分兩個階段澆注所述樹脂。
【文檔編號】H02M7/00GK106059332SQ201610235741
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】雷光寅, 邁克爾·W·德格內(nèi)爾, 紀(jì)昌俊
【申請人】福特全球技術(shù)公司