用于集成式地测量在混合模块的高压接触装置内的电流的装置和具有该装置的混合模块的制作方法

本发明涉及一种用于集成式地测量在混合模块的高压接触装置内的电流的装置。本发明还涉及一种具有该装置的混合模块。

背景技术：

电流测量是变流器的重要部分。在每个变流器中由发动机相位测得电流，以便实现控制。由现有技术已知，通过外部电流传感器进行电流测量。驱动装置的效率与测量的精度有关。

现有技术的缺点是，已知的电流传感器不能集成在高压接触装置中，因为这种电子构件需要较大的结构空间和特定的电流导引件。

此外，电流测量的精度与构件的设计有关，并且几乎不可能保证在电流传感器的整个测量范围内的高精度。因此，驱动装置的效率主要在较小电流的情况下下降。

技术实现要素：

因此，所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷。应该实现节省空间的设计，其中能够非常精确地进行在高压接触装置内的电流测量。

根据本发明，该技术问题特别通过一种用于集成式地测量在混合模块的高压接触装置内的电流的装置来解决，该装置具有

-电路板，该电路板具有至少一个在电路板上安置的电流传感器芯片，以及

-在电路板上装配的高压接触装置插接连接件，

其中高压接触插接连接件具有至少一个霍尔环和通过该霍尔环导引的汇流条，其中霍尔环具有开环设计的横截面，并且电流传感器芯片至少部分地容置在开环设计的横截面中。

通过对霍尔环设置用于容置传感器芯片的开环设计的横截面，高压接触装置内集成的电流测量装置被设计得尽可能紧凑。因此能够实现非常精确的电流测量。能够简单地测量全部的电压及电流范围。

优选地，开环设计的横截面是指非封闭的横截面。因此，霍尔环具有环状连续几何结构的中断处。

优选地，霍尔环根据霍尔效应原理工作。在这种情况下，霍尔效应描述了在电流贯穿的电导体中会出现电压，所述电导体位于静止磁场中。在这种情况下，电压降既与在导体上的电流方向垂直又与磁场方向垂直，并被称为霍尔电压。由此，在电流贯穿的电导体中出现霍尔效应，所述电导体位于磁场中，其中形成与电流方向以及磁场垂直的电场，并且该电场补偿在电子上作用的洛伦兹力。霍尔环优选由铁磁材料制成。

优选地，通过开环设计的霍尔环能够产生“开环霍尔效应”。通过设置这种霍尔环能够实现电流测量精度的优化。

传感器芯片优选钎焊或焊接在电路板上。

优选针对该装置设置三个插接件、三个传感器和三个霍尔环。

优选地，装置被设计为接触接口。

电路板优选为板件。电路板优选为完全集成的系统，该完全集成的系统用于控制电动机和发电装置。

优选地，替代高压接触装置备选地还能够设置48v接触装置。相应地，高压接触装置插接连接件能够被设计为48v接触装置插接连接件。

在根据本发明的另外的实施方式中，汇流条的第一端部与供电部件贴靠，该供电部件被安置在电路板上。

供电部件优选被钎焊或焊接在电路板上。优选地，供电部件被这样设置，使电流由功率电子器件经由汇流条向电路板进而向电动机引导。

供电部件优选安置在电流传感器芯片的区域中。

汇流条的第一端部优选平坦地，即平面地与供电部件的一侧贴靠。特别优选地，在供电部件和汇流条之间构成接触面。

在根据本发明的另外的实施方式中，汇流条具有第二端部，该第二端部与插接连接。

以这种方式，能够形成连接电发动机的ac相位(定子汇流条)的插接连接件。这样实现了紧凑、快速且流程高效的安装。

在根据本发明的另外的实施方式中，汇流条的第一端部具有开口，供电部件也具有开口。

在根据本发明的另外的实施方式中，开口中至少一者被设计为长孔。

通过设置长孔，能够以简单的方式补偿在电路板的电流供应件和高压接触插接连接件之间的高度差。因此，可以以简单地方式补偿公差。

在根据本发明的另外的实施方式中，连接件被导引穿过供电部件上的开口以及穿过汇流条的第一端部的开口，以便将所述高压接触插接连接件固定在电路板上。

因此，电路板与高压接触插接连接件能够以简单的方式连接。

在根据本发明的另外的实施方式中，连接件是螺栓或铆钉。

连接件优选是螺栓，优选是具有外螺纹的销或销钉。开口优选具有内螺纹。因此，能够以简单的方式将螺栓拧入开口中。

通过设置铆钉能够使连接件快速固定在汇流条的第一端部上。

在根据本发明的另外的实施方式中设置螺母，该螺母安置在汇流条的第一端部的与所述供电部件对置的一侧上，其中，所述连接件被设计为螺栓，并且被导引穿过供电部件的开口以及穿过所述汇流条的开口，并且与所述螺母螺栓连接。

在这种情况下，螺栓首先穿过电流供应件的开口并且接着被导引通过汇流条的开口，以便随后与螺母螺栓连接。

电路板与高压接触插接连接件同样能够以这种方式连接。

螺母优选具有内螺纹。因此，开口不必具有内螺纹。螺母优选与汇流条的第一端部连接。螺母特别优选焊接在汇流条的第一端部上。

在根据本发明的另外的实施方式中，汇流条和霍尔环至少部分地安置在高压接触插接连接件的塑料壳体中。

以这种方式能够产生防止灰尘和水侵入的密封式封闭。

此外，技术问题根据本发明特别通过具有上述装置的混合模块来解决。

混合模块优选具有功率电子器件。装置优选被安置在功率电子器件内。

定子汇流条优选通过插接过程与装置的插接连接，以便实现电流或电压向混合模块的电动机的传输。

附图说明

通过附图来示意性地阐述本发明。附图为：

图1是根据本发明的装置的示意性的视图，

图2是集成的功率电子器件的示意性的视图，以及

图3是根据本发明的混合模块的示意性的视图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的装置的示意性的视图。

装置1用于集成式地测量在混合模块的高压接触装置内的电流。装置1具有电路板2，该电路板被设计为板件。在该电路板2上安置三个电流传感器芯片5。装置1还具有在电路板2上装配的高压接触插接连接件6。高压接触插接连接件6具有与电流传感器芯片5相应数量的三个霍尔环7以及分别穿过霍尔环7导引的汇流条9。霍尔环7具有开环设计的横截面8。开环设计的横截面是指非封闭的横截面。电流传感器芯片5至少部分地容置在开环设计的横截面8中。

高压接触插接连接件6具有三个汇流条9。每个汇流条9的第一端部10与电流供应件3贴靠。电流供应件3在电路板2上安置在电流传感器芯片5的区域中。电流供应件3焊接在电路板2上。在这种情况下，汇流条9的第一端部10平坦地，即平面地与电流供应件3的一侧贴靠。

汇流条9还具有第二端部11。汇流条9的第二端部11具有插接件14

汇流条9的第一端部10具有开口12。电流供应件3同样具有开口4。电流供应件3的开口4设计为长孔。

在高压接触插接连接件6被成功装配在电路板2上之后能够容易地补偿在电路板2上的电流供应件3和高压接触插接连接件6之间存在的高度差。

在汇流条9的第一端部10和霍尔环7之间的区域内安置螺母13。每个螺母13被安置在汇流条9的第一端部10的与电流供应件3对置的一侧上。

为了使电路板2与高压接触插接连接件6固定，设置连接件，在图1中仅示出一个连接件15。

连接件15首先穿过电流供应件3的开口4、并且接着被导引通过汇流条9的开口12，以便随后与螺母13螺栓连接。在这种情况下，连接件15被设计为螺栓。

汇流条2、霍尔环7和螺母13至少部分地安置在高压接触插接连接件6的塑料壳体中。以这种方式能够产生防止灰尘和水侵入的密封式封闭。

通过对霍尔环设置用于容置传感器芯片的开环设计的横截面，在高压接触装置内集成的电流测量装置被设计得尽可能紧凑。因此，能够实现非常精确的电流测量。

图2示出集成的功率电子器件的示意性的视图。

功率电子器件20具有功率电子器件壳体下部21，其中功率输出级模块(未示出)安置在功率电子器件壳体下部21中。此外，冷却盖23插入功率电子器件壳体下部21中并且装配在功率输出级模块上。在功率电子器件壳体下部21中还安置有控制模块、电源板和电流传感器(未示出)。功率电子器件壳体下部21具有用于冷却剂供给和/或排放的端口26、27。

功率电子器件20还具有传感器端口25和三个定子汇流条24。

功率电子器件20具有如在图1中所描述的装置1(未示出)。定子汇流条24借助设在电路板2中的接触装置通过插接过程与装置1的插接件14连接，以便实现电流或电压向混合模块的电动机的传输。

图3示出根据本发明的混合模块的示意性的视图。

混合模块30具有配备装置1的在图2中所示的功率电子器件20。

在功率电子器件壳体下部21中集成的根据图2所示的功率电子器件20通过混合模块30的功率电子器件壳体上部22封闭。

附图标记列表

1装置

2电路板

3汇流条

4开口

5电流传感器芯片

6高压接触插接连接件

7霍尔环

8开环的横截面

9汇流条

10第一端部

11第二端部

12开口

13螺母

14插接件

15固定器件

16方向

20功率电子器件

21功率电子器件壳体下部

22功率电子器件壳体下部

23冷却盖

24定子汇流条

25传感器端口

26端口

27端口

30混合模块