用于电气组合件的导电部件的制作方法

本发明涉及用于电动或混合动力车辆的电气设备的领域，且更明确地说，涉及一种用于电气组合件的导电部件以及一种包含至少一个此类部件的电气组合件。

本发明尤其旨在能够测量在电动或混合动力车辆的电气组合件的电端子中循环的电流强度或电流强度的变化。

背景技术：

众所周知，电动或混合动力车辆包括由高电压供电电池经由车载高电压电网供电的电动机动系统，以及由低电压供电电池经由车载低电压电网供电的多个电气设备辅助项。

高电压供电电池确保为电动机动系统供应允许车辆推进的能量的功能。更精确地说，为了控制驱动车辆车轮的电动发动机，已知使用逆变器使得有可能将由高电压供电电池供应的直流电转换成一或多个交流控制电流，例如正弦交流控制电流。

在已知的解决方案中，逆变器呈其中安装电子电源模块和电子控制单元的壳体的形式。电子电源模块包括主体，所述主体包括电气组件，通过所述电气组件来传递对电动发动机供电的能量。电子控制单元包括电子组件，所述电子组件使得有可能控制电子电源模块的电气组件。

在三相发动机的情况下，电子电源模块包括三个称为“相连接器”的电连接器，所述电连接器使得有可能使用相位偏移二乘二(例如120°)的三个所谓的“相”电流来控制发动机。这些相电流由逆变器从由高电压电池递送的电流产生。为实现这一点，电子电源模块包括适合于连接到电池的正电位的称为“正连接器”的第一电池连接器，以及适合于连接到高电压供电电池的负电位的称为“负连接器”的第二电池连接器。

电子控制单元控制电子电源模块，以便所述电子电源模块将从高电压电池接收到的直流电转化成发动机的三个交流相位控制电流，所述直流电定义正连接器与负连接器之间的直流电电压。

为此目的，电子控制单元呈电子板的形式，在所述电子板上安装有通过电轨道连接的电子组件，且使得有可能控制电子电源模块。

为了控制逆变器的操作，可能必需测量在相连接器或电池连接器中循环的相电流强度的变化。由此，需要一种简单、可靠以及有效的解决方案，使得有可能测量这些变化。

技术实现要素：

为此目的，本发明首先涉及一种用于电气组合件的导电部件，所述组合件包括电子电源模块和所述电子电源模块的电子控制单元，所述电子电源模块包括至少一个外部电端子。所述部件显著之处在于，其配置成将所述至少一个外部电端子电连接到电子控制单元，且其包括：导电平坦部分，配置成与至少一个外部电端子电连接；以及至少一个电连接销，从平坦部分的边缘延伸且包括连接到平坦部分、至少一个中间部分以及至少一个自由端的连接端，所述至少一个自由端通过所述至少一个中间部分连接到所述连接端，所述至少一个自由端适合于尤其通过在电子控制单元的电路的轨道层级处焊接来电连接到电子控制单元。

通过与电子控制单元的导电表面直接接触，部件使得有可能进行对在至少一个外部电端子中循环的电流的强度或电流的强度变化的测量。

电气组合件可例如是逆变器。

根据本发明的特性，至少一个电连接销来源于平坦部分的材料，使得导电部件易于制造。

根据本发明的一方面，平坦部分限定开口，所述开口能够允许电子电源模块的外部电端子上的导电部件的固定构件通过。

以有利的方式，至少一个自由端与平坦部分的平面正交地延伸。

优选地，电连接销包括两个自由端，使得当部件电连接到电子控制单元时，能够实现部件的防旋转功能。此功能在将部件安装在电子控制单元上期间特别有用，以便避免损坏部件与电子控制单元之间的电连接。

另外优选地，电连接销的至少一个中间部分是至少部分弯曲的，以便允许至少一个自由端与电子控制单元的电连接表面接触。

有利地，部件包括多个斜向地延伸，优选地与平坦部分的平面正交地延伸的部分，以便改良部件的超静力并减少由部件上的振动引起的潜在损坏。

根据本发明的有利方面，部件更包括在电子控制单元上的所述部件的安装支撑件上的保持部分，以便有助于将部件安装在电子控制单元上。

以优选的方式，保持部分呈两个弯曲保持凸片的形式，所述保持凸片从与电连接销从其延伸的边缘相对的边缘延伸，此类保持凸片使得有可能有效且以可靠的方式保持部件相对于安装支撑件的位置，尤其在其通过焊接炉期间。

优选地，保持部分来源于平坦部分的材料，使得导电部件易于制造。

根据本发明的另一有利方面，部件更包括在电子控制单元上的所述部件的安装支撑件上的至少一个锁定部分。

优选地，至少一个锁定部分从与至少一个电连接销从其延伸的边缘相对的边缘延伸。

有利地，至少一个锁定部分呈锁定凸耳的形式，此类锁定凸耳防止部件在其安装在电子控制单元上期间侧向地移位。

优选地，至少一个锁定部分来源于平坦部分的材料，使得导电部件易于制造。

以有利的方式，平坦部分的厚度小于1.5毫米，优选地大约1毫米，这尤其使得在部件制造期间能够容易地形成至少一个连接销、保持部分以及锁定部分。

根据本发明的特性，部件是金属的，以便易于制造并易于传导电流。

优选地，部件由铜、钢或铝制成，所述铜、钢或铝是具有高传导性的金属，且在制造期间易于处理。

根据本发明的另一特性，部件覆盖有防磨损表面，优选地由锡和镍构成。此类处理改良电接触，限制电接触的腐蚀且改良材料的兼容性(在固定构件、部件与对应外部电端子之间)。

本发明还涉及一种尤其用于电动或混合动力车辆的电气组合件，所述电气组合件包括电子电源模块和电子控制单元，所述电子电源模块包括至少一个外部电端子。所述电气组合件显著之处在于，其包括如先前所描述的至少一个导电部件，所述导电部件固定在所述至少一个外部电端子上，且电连接到电子控制单元。

电气组合件可例如是逆变器。

根据本发明的一方面，导电部件借助于穿过在导电部件的平坦部分中形成的开口的固定构件来安装在外部电端子上，以便电连接导电部件与电子电源模块的外部电端子。

有利地，电气组合件更包括至少一个电连接器，所述电连接器配置成将电子电源模块与外部电元件(例如，电机或电池)连接，所述至少一个电连接器电连接到所述至少一个外部电端子。

明确地说，电连接器可以是电机的电相连接器或替代地是电池的端口的电连接器。

以有利的方式，外部电端子、导电部件的平坦部分以及对应电连接器重叠且接触。

根据本发明的一方面，平坦部分布置在外部电端子与对应电连接器之间。

本发明还涉及一种电动或混合动力车辆，所述电动或混合动力车辆包括由高电压供电电池经由车载高电压电网供电的电机(例如机动机器)以及如先前所描述连接到所述电机的电气组合件(例如逆变器)。

本发明最后涉及一种用于将至少一个导电部件安装在用于电气组合件的电子控制单元上的方法，所述方法包括：定位包括电子控制单元的安装支撑件的步骤；将如先前所描述的至少一个导电部件定位在安装支撑件上使得电连接销的至少一个自由端容纳在形成在电子控制单元中的至少一个口孔中的步骤；在至少一个口孔和电连接销的至少一个自由端的层级处施加焊接材料的步骤；以及在安装支撑件的烘炉中通过的步骤，电子控制单元和至少一个导电部件位于所述安装支撑件上，以便在至少一个电连接销的至少一个自由端的层级处将所述至少导电部件焊接在电子控制单元上。

优选地，方法更包括切割其上焊接至少一个导电部件的电子控制单元的步骤，以便将其从安装支撑件拆离。

附图说明

通过阅读仅作为实例给出的以下描述且通过参考作为非限制性实例给出的附图，将更好地理解本发明，在附图中相同的标号给予类似的对象，且在附图中：

-图1是根据本发明的逆变器的实施例的透视图。

-图2是图1的逆变器的局部透视图。

-图3是根据本发明的导电部件的实施例的透视图。

-图4是图3的导电部件的另一透视图。

-图5是图3的导电部件的侧视图。

-图6是其上定位有图1和图2的逆变器的电子控制单元、其上安装有如图3到图5中所示出的三个导电部件的安装支撑件的透视图。

-图7是示出电子控制单元上的导电部件中的一个的定位的图6的电子控制单元的局部侧视图。

-图8是图6的电子控制单元的局部透视图。

-图9是图2的逆变器的局部侧视图，其中特别地，电子控制单元20以透明形式部分地表示。

应注意，附图以用于实施本发明的详细方式来阐述本发明，所述附图显然能够在需要时用以更好地定义本发明。

具体实施方式

在下文将进行的描述中，将以本发明在电动或混合动力车辆中的应用来描述本发明，而不限制本发明的范围。

在下文所描述的实例中，车辆尤其包括电机、呈逆变器形式的电气组合件、高电压供电电池、车载高电压电网、低电压供电电池、车载低电压电网以及多个电气设备辅助项。

根据本发明的电气组合件在下文中描述于其用于逆变器的实施方案中。然而，应注意，电气组合件可以是除逆变器之外的某物，例如车载充电器或车辆中的转换器dcdc，而这不会限制本发明的范围。

车载低电压电网使低电压供电电池与多个电气设备辅助项连接，以使低电压供电电池对所述电气设备辅助项(如车载计算机、摇窗装置电动机、多媒体系统等)供电。低电压供电电池通常递送例如大约12伏、24伏或48伏的电压。经由直流电-直流电电压转换器(通常称为dc-dc转换器)从高电压电池实施对低电压电池的再充电。

车载高电压电网连接高电压供电电池与逆变器，以便高电压供电电池确保经由逆变器对电机供电的功能。高电压供电电池通常递送介于100伏与900伏、优选地介于100伏与500伏之间的电压。通过经由车辆的高电压dc电网将高电压供电电池连接到例如家用ac电网的外部电网来进行用电能对高电压供电电池再充电。

电机是旋转电机，优选地配置成根据由高电压供电电池供应的能量来驱动车辆的车轮。更精确地说，电机是由多相电流源供应的交流电电机。举例来说，电机可以是交流电发动机。在下文描述的优选实例中，电机由三相电流源供电，而这不会限制本发明的范围。

在这一实例中，对电机的控制借助于逆变器来实现。所述逆变器使得有可能将由高电压供电电池供应的直流电转换成三个交流控制电流，例如正弦交流控制电流。换句话说，逆变器具有将由高电压供电电池在输入处递送的直流电转换成三相电流的功能，使得有可能控制电机。相反，在另一操作模式中，电机还可将三个交流电供应到逆变器，以便所述逆变器将其转换成直流电，使得有可能对高电压供电电池充电。

在图1中示出的实例中，逆变器1包括壳体5，参考图2，在所述逆变器1中安装有电子电源模块10和电子控制单元20。

如图1中所示出，壳体5包括下壁(在图1中不可见)、侧壁5-1以及盖板5-2。电子电源模块10可例如由壳体5的第一壁支撑，所述第一壁尤其形成所述壳体5的底部(不可见)。

在图1中所示出的实例中，逆变器1以非限制性方式包括安装在壳体5的盖板5-2上的两个信号连接器5-31、信号连接器5-32以及电源连接器5-4。信号连接器5-31、信号连接器5-32配置成实现例如使用车辆的控制器在逆变器1的组件与逆变器1的外部之间交换数据信号。明确地说，可将这些信号连接器5-31、信号连接器5-32连接到电子控制单元20。电源连接器5-4配置成将逆变器1连接到电气供应缆线，例如连接到车载低电压电网，以便实现电子控制单元20的电气供应。

参考图1和图2，电子电源模块10包括主体100以及多个电连接器111、电连接器112、电连接器113、电连接器114、电连接器115。更精确地说，在这一实例中，电子电源模块10包括配置成将逆变器1电连接到高电压供电电池的两个电池连接器114、电池连接器115，以及配置成将逆变器1电连接到电机的三个相连接器111、相连接器112、相连接器113。

明确地说，每一相连接器111、相连接器112、相连接器113使得有可能将由逆变器控制的电机的相位与电子电源模块10电连接。应注意，逆变器1可包括不同数量的相连接器111、相连接器112、相连接器113，尤其随由逆变器1控制的电机的相位数而变的数量。

在图2中所示出的实例中，逆变器1包括适合于连接到高电压供电电池的负电位的称为负连接器114的第一电池连接器，和适合于连接到高电压供电电池的正电位的称为正连接器115的第二电池连接器。应注意，在替代方案中，第一连接器114可连接到高电压供电电池的正电位，且第二连接器115可连接到高电压供电电池的负电位。

此外，电子电源模块10包括组件，通过所述组件来传递对电机供电的能量，所述组件尤其配置成将直流电转变成交流电或反之亦然。这些组件可包括电子开关，例如半导体晶体管，所述电子开关布置在电路中，以使得电能能够在高电压供电电池与电机之间受控地通过。明确地说，组件是裸半导体芯片，主体100形成用于所述裸半导体芯片的封装。参考图2，电子电源模块10包括三个外部电端子，所述三个外部电端子尤其形成各自递送发动机控制相电流的三个相端口121、相端口122、相端口123。

每一相连接器111、相连接器112、相连接器113使得有可能将所述相端口121、相端口122、相端口123电连接到电机的相位。为实现这一点，相连接器111、相连接器112、相连接器113借助于固定构件安装在对应相端口121、相端口122、相端口123上。在图2中所示出的实例中，这一固定构件呈螺钉130的形式。

每一相连接器111、相连接器112、相连接器113穿过壳体5的开口，以使得有可能将逆变器1连接到电机，且尤其能够使交流电在电子电源模块10与电机之间循环。

电子控制单元20包括用于控制电子电源模块10的组件的组件。更精确地说，电子控制单元20控制电子电源模块10，以便电子电源模块10实现将从高电压电池接收到的直流电转化成三个发动机控制交流相电流(或反之亦然)的功能，所述直流电定义负连接器114与正连接器115之间的直流电电压。

为此目的，电子控制单元20呈电子板200的形式，所述电子板200尤其包括称为dc总线的第一电轨道组合件(为清楚起见未表示),和称为ac总线的第二电轨道组合件(为清楚起见未表示)dc总线连接到负连接器114和正连接器115，在所述负连接器114与所述正连接器115之间循环由高电压供电电池递送的直流电。ac总线连接到电子电源模块10的相连接器111、相连接器112、相连接器113。

电子板200可安装在壳体5的壁上或安装在悬挂在由壳体5界定的外壳中的支撑元件(未表示，例如可以是板件)上。明确地说，电子电源模块10、支撑元件以及电子控制单元20可在由壳体5界定的外壳中面向彼此重叠，支撑元件随后定位在电子电源模块10与电子控制单元20之间。举例来说，此类支撑元件可转移到壳体5中，且通过靠在所述壳体5的部分材料，尤其来自壳体5的表面的突起上而保持在适当位置。支撑件尤其可通过靠在其周边的层级处而保持在适当位置。这一支撑元件可例如由金属制成，以改良电子控制单元20的热耗散。

电子控制单元20的电子板200控制电子电源模块10的组件，尤其开关。为此目的，电子控制单元20可配置成经由信号连接器5-31、信号连接器5-32与逆变器1的外部(例如与车辆的控制器)交换数据信号。

为了能够测量在相连接器111、相连接器112、相连接器113中循环的电流的强度或强度变化，逆变器1在每一相连接器111、相连接器112、相连接器113的层级处包括导电部件30。在这一实例中，尤其参考图2，导电部件30安装在每一相连接器111、相连接器112、相连接器113与对应相端口121、相端口122、相端口123之间。在一替代方案中，导电部件30可安装在相连接器111、相连接器112、相连接器113与对应螺钉头130之间。

电子控制单元20包括一或多个电流传感器(未表示)，使得有可能经由每一导电部件30测量在相连接器111、相连接器112、相连接器113中循环的电流的强度或变化。此类电流传感器可尤其安装在电子控制单元20的电子板200的表面上。明确地说，电子控制单元20可包括用于两个相连接器(例如，相连接器111和相连接器112)而不是用于第三相连接器(相应地，相连接器113)的相应电流传感器，在第三相连接器113中循环的电流能够从在两个其它相连接器111、相连接器112上测量的电流推导出。明确地说，每一电流传感器可测量来自由电流通过诱发的磁场的电流。电流传感器例如是霍尔(hall)效应传感器。每一电流传感器可包括收纳在电子控制单元20的电子板200中以向电流传感器传送测量的电流值的销。

如图3到图5以及图9中所示出，导电部件30包括大体上矩形的平坦部分300，所述平坦部分300适合于与相连接器111、相连接器112、相连接器113的平坦部分以及对应相端口121、相端口122、相端口123的平坦部分接触。所述平坦部分300沿着主平面β延伸。如图3和图4中所示出，开口300a形成在这一平坦部分300中，以便收纳对应相端口121、相端口122、相端口123上的相连接器111、相连接器112、相连接器113的固定螺钉130的柄部。

电连接销310参考图3从平坦部分300的称为“前边缘”的边缘300-1延伸。所述销310包括在所述前边缘300-1的层级处连接到平坦部分300的连接端310a、中间部分310b以及两个自由端310c。应注意，电连接销310可包括多于或少于两个自由端310c。在这一实例中，使用多个自由端310c使得当部件30安装在电子板200上时可在主平面β中赋予部件30防旋转功能。

连接端310a主要在与主平面β正交的平面中延伸。中间部分310b主要在平行于主平面β的平面中延伸。中间部分310b是部分弯曲的，以便连接连接端310a与自由端310c。自由端310c与主平面β正交地延伸，且具有一部分，所述部分的形状适合于容纳在电子板200的口孔中以便焊接到电子板200上。在这一非限制性实例中，自由端310c的形状大体上是尖的。

电连接销310的形状使得销310的自由端310c可远离平坦部分300移动，使得所述自由端310c从平坦部分300延伸一段距离。换句话说，中间部分310b使得有可能跨越平坦部分300与自由端310c之间的距离，以便尤其将自由端310c中的每一个定位成在自由端310c分别适合于例如通过焊接进行电连接的电子板200的层级处与电子板200的轨道或电连接端子成直线。

部件30的此类布置尤其使得有可能改良逆变器1的壳体5中的组件的集成，且确保在部件安装在电子板200上期间的灵活性以及在自由端310c与其在电子板200上的电连接点之间的良好电接触。

为了有助于部件30安装在电子板200上(如将在下文描述的)，如尤其图3到图6中所示出，部件30包括两个弯曲的保持凸片320，所述保持凸片320从与前边缘300-1相对的后边缘300-2延伸，且使得有可能将部件30保持在电子控制单元20上的所述部件30的安装支撑件40(参考图6)上的其安装位置。

部件30还包括锁定凸耳330，所述锁定凸耳330从部件30的后边缘300-2延伸且使得有可能将部件30锁定在安装支撑件40上，如下文将描述。

在这一优选实例中，电连接销310、保持凸片320以及锁定凸耳330来源于平坦部分300的材料，也就是说，部件30都是一体的。由此，它们可有利地通过由相同材料，尤其由单个条带成型而形成。

在这一优选实例中，导电部件30是金属的，且可例如由铜、钢、铝或任何其它导电材料制成。导电部件30可有利地覆盖有例如由锡和镍构成的防磨损表面。

以有利的方式，平坦部分300的厚度小于1.5毫米，优选地大约1毫米，以便在制造部件30期间简化电连接销310、保持凸片320以及锁定凸耳330的形成。

现将尤其参考图6到图9描述逆变器1的示范性安装。

首先，电子控制单元20的电子板200形成在环氧树脂板类型的矩形安装支撑件40上。换句话说，例如通过铣削来切割电子板200的所要轮廓，同时留下紧固件405以便维持电子板200与安装支撑件40成一体。安装支撑件40具有规则的形状(在这一实例中，矩形)，以便在下文所描述的其余操作期间比单独的电子板200更容易操作。电子板200的轨道在电子板200界定在安装支撑件40中之前或之后在电子板40上产生。

三个导电部件30随后布置在所述电子板200上，使得导电部件30的相应自由端310c插入在电子板200的适合口孔205中。此时，如图6中所示出，保持凸片320靠在安装支撑件40上，且锁定凸耳330容纳在形成在安装支撑件40中的对应锁定空间410中。

将焊膏涂覆在销310的自由端310c的层级处，随后将由此形成的组合件放置在烘炉中。烘炉释放的热量使得有可能熔化焊膏，以便将每一自由端310c焊接到电子板200上，如图7中所示出。接下来切割紧固件405，以将电子板200从安装支撑件40释放。

弯曲的中间部分310b的存在在部件30安装在电子板200上期间赋予所述部件30灵活性，随后当安装部件30时，尤其使得有可能避免损坏部件30与电子板200之间的电连接。

电子控制单元20接下来定位在电子电源模块10上，使得部件30分别靠在控制模块10的相端口121、相端口122、相端口123上。

相连接器111、相连接器112、相连接器113接下来依次定位在部件30上，随后螺钉130插入每一相连接器111、相连接器112、相连接器113以及每一部件30的每一开口300a。

随后拧紧螺钉130，使每一相连接器111、相连接器112、相连接器113与部件30以及对应相端口121、相端口122、相端口123成一体。

每一螺钉130可包括与相端口121、相端口122、相端口123的螺纹对应的螺纹，以便将相连接器111、相连接器112、相连接器113牢固地固定在部件30以及相端口121、相端口122、相端口123上。

根据所使用的配置，垫圈可插入螺钉头130与相连接器111、相连接器112、相连接器113之间，螺钉头130与部件30之间，相连接器111、相连接器112、相连接器113与部件30之间或部件30与相端口121、相端口122、相端口123之间。

螺钉130有助于相连接器111、相连接器112、相连接器113以及部件30机械保持在相端口121、相端口122、相端口123上。此外，每一相连接器111、相连接器112、相连接器113在对应部件30与螺钉头130之间的安装尤其使得有可能避免螺钉130在部件30上的摩擦。

应注意，一旦螺钉130已拧紧在相连接器111、相连接器112、相连接器113上，则保持凸片320和锁定凸耳330可在相连接器111、相连接器112、相连接器113与相端口121、相端口122、相端口123之间平坦化。

本发明不仅限于上文所描述的单个实例。附图表示组合若干实施例的特定示范性实现。然而，从权利要求中将变得清楚的是，与实施例有关的特性可从一个实施例到另一实施例彼此独立，或组合到一起。

明确地说，部件30已在上文描述了其在相连接器111、相连接器112、相连接器113与相端口121、相端口122、相端口123之间的使用，但应注意，部件30还可用于负连接器114与电子电源模块10的负端子之间和/或正连接器115与电子电源模块10的正端子之间。类似地，逆变器1已描述为具有三个相连接器111、相连接器112、相连接器113，但其可包括不同于三个的数量。