车辆用逆变器组件的制作方法

本实用新型涉及车辆用逆变器，具体涉及车辆用逆变器的DC电容器以及放电电阻器，提高散热功能，安全地保护DC电容器，从而控制维持稳定的功能的混合动力车以及电动车的驱动电机。

背景技术：

在最近的控制混合动力车和电动车(下面称为环保汽车)的驱动电机的逆变器中，为了去除从具有DC电压的高电压电池流出的DC电压的脉动成分，并且为了吸收通过由IGBT(Insulated Gate Bipolar Translator，绝缘栅门极晶体管)构成的功率模块的切换产生的高频脉动电流，应用电介质膜类型的DC电容器。

另外，上述DC电容器和IGBT功率模块主要通过总线连接，但是，如果该距离变远，则电感升高，出现电力损失，所以通常靠近IGBT功率模块设置DC电容器。

并且，当上述DC电容器与高电压电池分离时，为了释放在DC电容器内充电的剩余电荷以防止触电事故，应用放电电阻器，在应用电介质膜的环保汽车的放电电阻器中，通常安装于DC电容器的壳体箱上而使用。

而且，尽可能靠近上述DC电容器，实现释放残留在DC电容器的剩余电荷的功能的最大化，并且不进行其他安装，所以空间利用率高，并且缩短从DC电容器连接至放电电阻器的总线或线束长度，从而可以简单地结合。

这样的应用于环保汽车的DC电容器由将电介质膜卷绕形成且两侧形成导电性的热喷涂面的多个电池模块、电连接于多个电池模块的热喷涂面的两侧的总线以及将多个电池模块和总线设在内部的壳体箱构成。

并且，上述DC电容器内部设置两种类型的多个电池模块，包括：X- 电容器用电池模块，为了去除从高电压电池流出的DC电压的脉动成分并且吸收通过由IGBT构成的功率模块的切换产生的高频脉动电流，从而连接于DC电压的阳极与阴极线之间；以及Y-电容器用电池模块，为了抑制电磁波从而连接于阳极线与接地、阴极线与接地之间。

并且，上述X-电容器和Y-电容器的各电池模块通过焊锡焊接与+总线、 -总线和接地总线连接，将上述多个电池模块与各总线放在塑料材质制成的壳体箱内部后利用环氧树脂铸造，简单地进行固定。

另外，为了简单地紧固在DC电容器壳体，应用于环保汽车的现有的放电电阻器通过将多个电阻器铸造为陶瓷并使用安装有金属材质的支架的陶瓷电阻器。

将多个电阻器串联或者并联排列并且电阻器之间利用金属线连接，从而构成电阻，将制成的电阻放入陶瓷箱，内部通过水泥铸造的陶瓷电阻器。

为了将陶瓷电阻器本身简单地紧固在DC电容器壳体，组装金属支架后，利用螺栓固定于电容器壳体箱。另外，将从放电电阻器引出的线束直接连接于DC电容器输入端子总线或者按照形状单独形成输入端子后利用螺栓连接。

对于环保汽车，由于高电压电池的输出以及效率问题，可行驶距离比现有的汽油汽车或柴油汽车短。为了提高行驶距离，需要提高高电压电池的输出，但是与提高电流相比，更加倾向于提高电压的方式。这是因为如果提高电流，则需要加大电气部件、尤其是线束的大小，所以存在与现有的相比大幅增加尺寸的问题。

现有的环保汽车的高电压电池的输出电压是300～400V程度。但是，由于上述理由，为了提高高电压电池的输出，目前将输出电压提高至 600～800V。如果高电压电池的电压上升，则DC电容器的尺寸变大，其结果，DC电容器的尺寸增大约1.7倍。并且，电介质类型的DC电容器由于高频脉动电流而在运行过程中发热，高电压电池的输出电压的上升加大该脉动电流的大小，从而发热现象更加严重。DC电容器内部的温度上升时，缩短DC电容器的寿命，降低逆变器系统整体的性能。

为了对此进行改善，通常，车辆用逆变器中应用水冷式冷却器，具有将严重发热的DC电容器和IGBT功率模块和低电压用转换器的温度降低至适当水平的结构。

但是，如上所述，对于需要高输出的环保汽车，如现有技术仅应用水冷式冷却器时，为了降低上升的温度，需要应用大尺寸的DC电容器和水冷式冷却器。为了对此进行改善，有时在DC电容器的壳体箱中利用高热传导率的金属板。通过利用金属制造DC电容器的壳体箱整体，箱体起到散热板的作用，将内部的热释放到外部，从而可以具有更加优秀的冷却性能。

当利用金属板制造上述DC电容器的壳体箱整体时，在散热方面具有出色的特性，但是随着电流通过的DC电容器内部电池模块和总线以及金属壳体箱的高电压变得越来越高，存在更大的绝缘问题。另外，对于金属壳体箱，难以制造，并且价格高于一般广泛使用的塑料箱体。并且，为了确保与内部总线或电池模块的绝缘，需要隔开充分的空间或者在壳体箱内部裱糊绝缘纸，并且在内部需要进行环氧树脂铸造，所以DC电容器的制造性欠佳。

另外，对于放电电阻器，由于增大2倍以上的电压，需要应用具有4～5 倍以上的电压耐性的电阻器才能够将放电电阻器的发热维持在现有水平。当应用陶瓷类型的电阻器时，由于陶瓷壳体内部的电阻器的尺寸增大3倍以上，整体体积尺寸也增大9～10倍程度，存在有如下问题：将现有的放电电阻器安装于电容器壳体而最小化空间增加的优点消失，并且存在价格也上升几倍的问题。

环保汽车由于高电压电池的输出以及效率，充电后的可行驶距离比现有的汽油汽车或柴油汽车短。

为了提高行驶距离，需要提高高电压电池的输出，但是与提高电流相比，更加倾向于提高电压的方式。这是因为如果提高电流，则需要加大电气部件、尤其是线束的大小，所以存在与现有的相比大幅加大尺寸的问题。

如果将电压上升2倍以上，则DC电容器以及放电电阻的发热变得更加严重，增大部件的尺寸而需要提高部件本身的电压耐性。一般情况下，对于DC电容器的壳体箱，采用容易制造且可以电绝缘的塑料材质，存在有只能执行内部电池以及总线的保护和DC电容器固定功能的问题。

并且，对于放电电阻器，如果应用现有的陶瓷类型的放电电阻器，则部件的尺寸太大，将放电电阻器安装于现有的DC电容器壳体箱，从而通过放电电阻器实现最小化空间的优点会消失的问题。

先行技术文献

专利文献

(专利文献1)韩国公开号第10-2013-0091258号

(专利文献2)韩国注册号第10-1591161号

技术实现要素：

要解决的技术问题

本实用新型鉴于如上所述的情况做出的，其目的在于提供一种车辆用逆变器组件，能够减少DC电容器以及放电电阻器的发热，同时具有现有的陶瓷电阻器性能，并且可以缩小尺寸。

本实用新型的其他目的在于，与相同容量(电阻值/内压)的陶瓷电阻器相比尺寸小，设置空间小，并且能够将电阻安装于DC电容器壳体而无需单独隔开总线进行连接。

本实用新型的又一其他目的在于，不采用冷却板、用于使得DC电容器的散热降低的散热垫以及连接放电电阻器的陶瓷箱体、铸造液、连接电阻器之间的内部金属线，利用DC电容器壳体的金属板作为接地，从而缩小逆变器的尺寸。

本实用新型的其他目的在于，无需电阻器的铸造液，从而使重量比现有的陶瓷电阻器轻。

本实用新型的又一其他目的在于，与相同容量(电阻值/内压)的陶瓷电阻器相比，可以减少上述部件数量以及应用小内压的电阻器，从而节省成本。

解决技术问题的手段

根据本实用新型的一实施例的车辆用逆变器组件，其特征在于，在车辆用逆变器中，由以下构成：塑料壳体，所述塑料壳体内部设置有X-电池模块和Y-电池模块、+总线和-总线以及接地总线；第一金属壳体以及第二金属壳体，所述第一金属壳体和所述第二金属壳分别由设置于所述塑料壳体的上表面和下表面的金属材料构成；直流(DC)电容器，所述直流电容器由露出地设置于所述第一金属壳体的上表面且与所述+总线和-总线电连接的PCB方式的电阻器形成；以及逆变器，所述逆变器在将所述直流电容器设置于门板的上方的一侧连接绝缘栅门极晶体管(IGBT)功率模块以及冷却器，在另一侧连接低压直流转换器(LDC，Low voltage DC-DC Converter)。

本实用新型的目的在于提供车辆用逆变器组件，其特征在于，所述塑料壳体的上表面和下表面的两个末端设置有用于结合所述第一金属壳体和所述第二金属壳体的结合槽。

本实用新型的目的在于提供车辆用逆变器组件，其特征在于，所述第一金属壳体和所述第二金属壳体的两个末端设置有用于插入所述塑料壳体的结合槽的第一结合突起和第二结合突起。

本实用新型的目的在于提供车辆用逆变器组件，其特征在于，在所述第一金属壳体的上表面的一侧设置端子突起，所述端子突起接入所述电阻器及所述+总线和-总线的各+端子和-端子并用于支撑。

本实用新型的目的在于提供车辆用逆变器组件，其特征在于，在所述第一金属壳体的上表面的另一侧设置用于固定所述电阻器的多个固定突起。

本实用新型的目的在于提供车辆用逆变器组件，其特征在于，在所述电阻器的一末端设置用于电接入所述+总线和-总线的+电线端子以及-电线端子。

本实用新型的目的在于提供车辆用逆变器组件，其特征在于，所述直流电容器的第一金属壳体和第二金属壳体构成为：设置成与门板接地而实现接地功能并且能够减少逆变器的整体尺寸。

实用新型的效果

根据本实用新型的车辆用逆变器组件，能够降低DC电容器以及放电电阻器的发热，同时具有现有的陶瓷电阻器性能，并且具有能够缩小尺寸的效果。

本实用新型具有如下效果：与相同容量(电阻值/内压)的陶瓷电阻器相比尺寸小，设置空间小，并且能够将电阻安装于DC电容器壳体而无需单独隔开总线进行连接的效果。

本实用新型具有如下效果：不采用冷却板、用于减少DC电容器散热的散热垫以及连接放电电阻器的陶瓷箱体、铸造液、电阻器的内部金属线，利用DC电容器壳体的金属板作为接地，从而缩小逆变器尺寸以及降低成本。

本实用新型具有如下效果：无需电阻器的铸造液，具有重量比现有的陶瓷电阻器轻的效果。

本实用新型具有如下效果：与相同容量(电阻值/内压)的陶瓷电阻器相比，能够减少上述部件数量以及应用小内压的电阻器，从而降低成本。

附图说明

图1是根据本实用新型的车辆用逆变器的DC电容器以及放电电阻器的结合立体图。

图2是根据图1的车辆用逆变器的DC电容器以及放电电阻器的分解立体图。

图3是放大图1示出的A部分的放大图。

图4是电阻器的平面图。

图5是根据本实用新型的车辆用逆变器的DC电容器以及放电电阻器的逆变器立体图。

图6是根据本实用新型的车辆用逆变器的DC电容器以及放电电阻器的逆变器概念构成图。

附图标记：

10：塑料壳体；11：X-电池模块；12：Y-电池模块；13：+总线；13a： +端子；14：-总线；14a：-端子；15：接地总线；16：结合槽；20：第一金属壳体；21：第一结合突起；22：端子突起；23：固定突起；30：第二金属壳体；31：第二结合突起；40：电阻器；41：+电线端子；42：-电线端子；50：DC电容器；60：逆变器；61：门板；62：IGBT功率模块；63：冷却器；64：LDC转换器。

具体实施方式

对于本实用新型的优点以及特征、还有实现这些优点以及特征的方法，可以通过附图以及在后面详细说明的实施例变得更加清楚。但是，本实用新型并不限定于下面公开的实施例，可以通过不同的各种方式实现，本实施例只是用于使得本实用新型的公开更加完整，用于向本实用新型所属技术领域的技术人员告知本实用新型的范畴，本实用新型基于权利要求书中的记载来限定。另一方面，本说明书中使用的术语是用于说明实施例的，并不是用于限定本实用新型。在本说明书中，在没有特别说明的情况下，单数的表达方式包括多数情况。说明书中使用的“包括(comprises)”或者“构成(comprising)”不排除除了所记载的构成要素、步骤、动作以及/或者元件之外的一个以上的其他构成要素、步骤、动作以及/或者元件的存在或者添加。

下面，参照附图详细说明本实用新型的优选实施例。

如图1至图5示出，根据本实用新型的车辆用逆变器的DC电容器以及放电电阻器涉及车辆用逆变器，形成内部设置有X-电池模块11和Y- 电池模块12、+总线13和-总线14以及接地总线15的塑料壳体10。

上述塑料壳体10是下部开放的筒状，X-电池模块11和Y-电池模块 12、+总线13和-总线14以及接地总线15插入内部，进行固定设置。

另外，形成由金属材料构成的各第一金属壳体20以及第二金属壳体 30，分别设置于上述塑料壳体10的上下表面。

这样的上述第一金属壳体20设置于塑料壳体10的上表面，第二金属壳体30固定于内部插入设有X-电池模块11和Y-电池模块12、+总线13 和-总线14以及接地总线15的塑料壳体10的下表面。

这时，上述X-电池模块11和Y-电池模块12的各热喷涂面具有导电性，构成为与各总线通过焊锡和焊接电连接。

上述X-电池模块11和Y-电池模块12是由电介质膜卷绕形成，并且两侧形成有导电性热喷涂面的电池形状，X-电池模块11为了去除高电压电池的DC输出电压的电压脉动成分且为了吸收通过切换产生的高频脉动电流，设置于阳极线与阴极线之间，上述Y-电池模块12为了抑制电磁波，设置于各线与接地之间。

其中，如图3的放大图示出，在上述塑料壳体10的上下面的两个末端形成用于结合第一金属壳体20以及第二金属壳体30的结合槽16。

而且，在上述第一金属壳体20以及第二金属壳体30的两个末端形成用于插入塑料壳体10的结合槽16的第一结合突起21以及第二结合突起 31。

即、上述第一金属壳体20以及第二金属壳体30按照将第一结合突起 21和第二结合突起31以滑动方式插入塑料壳体10的结合槽16后可以拆卸的方式结合。

形成由PCB方式的电阻器40形成的DC电容器50，其中，PCB方式的电阻器40在上述第一金属壳体20的上表面暴露设置，并且与+总线13 和-总线14电连接。

将这样的上述第一金属壳体20设计成与电阻器40的固定和塑料壳体 10的布局相匹配的适合的形状，并且通过压铸等适当的施工方法制造。

上述塑料壳体10和第一金属壳体20是两种材质，所以为了在作为汽车动作环境的高温/高湿条件下也能够完好地粘贴，优选地，进行如下制造。

与上述第一金属壳体20连接的塑料壳体10的上方部分设计成凹凸状，将所制造的第一金属壳体20放入注塑机，按照插入注塑方式，将第一金属壳体20以及塑料壳体10成形为一体式壳体箱。另外，内部利用环氧树脂铸造后，进行固化，将第一金属壳体20安装于塑料壳体10。

这时，上述第一金属壳体20的上表面的一侧形成用于支撑的端子突起22，电阻器40和+总线13和-总线14的各+端子13a和-端子14a接入该端子突起22。

上述第一金属壳体20的上表面的另一侧形成用于固定电阻器40的多个固定突起23。

另外，上述电阻器40的一末端设有用于电接入+总线13和-总线14 的+电线端子41和-电线端子42。

上述电阻器40由适合高电压/高容量DC电容器的PCB类型的放电电阻器构成。

进行详细说明，提出PCB类型作为上述电阻器40，而不是现有的陶瓷类型，利用应用于现有的陶瓷电阻器的电阻器，维持陶瓷电阻器所具有的电气特性，在PCB内串联或者并联连接多个电阻器，实现需要的电阻值和内压。

即、鉴于DC电容器50的静电容量以及额定电压，将电阻器40的电阻值和内压设计成能够充分地释放在DC电容器50内充电的剩余电荷。

另外，上述电阻器40通过串联或者并联方式对利用焊锡设置于PCB 上的电阻器进行固定，并且利用PCB内图案从而实现电阻器之间的电连接，形成在DC电容器50的+总线13电连接的+电线端子41和在-总线14 电连接的-电线端子42。

另一方面，构成为在将上述DC电容器50设置于门板61的上方的一侧连接IGBT功率模块62以及冷却器63，另一侧连接LDC转换器64的逆变器60。

在这样的上述DC电容器50的第一金属壳体20以及第二金属壳体30 中，第二金属壳体30设置为与门板61接地，从而实现接地功能以及减少逆变器60的整体尺寸。

下面说明如上所述构成的车辆用逆变器的DC电容器以及放电电阻器的组装以及实施例。

如图1至图6示出，在上述塑料壳体10的内部分别设置X-电池模块 11和Y-电池模块12、+总线13和-总线14以及接地总线15。

其中，上述X-电池模块11与+总线13和-总线14电连接，Y-电池模块12与+总线13、-总线14以及接地用接地总线15电连接。

而且，为了降低电感，优选地，将上述+总线13和-总线14设计成重叠结构，当应用重叠结构时，缩短各接地总线15的间隔距离，所以为了维持绝缘距离以及防止彼此短路，多个总线之间插入绝缘纸。

另外，上述接地总线15暴露在DC电容器50的塑料壳体10外部，与外部各模块电连接。即、+总线13和-总线14一侧与高电压电池的输出电源电连接，另一侧与IGBT功率模块62的输入电源电连接。

而且，上述接地总线15与逆变器的塑料壳体10连接，从而执行接地功能。

之后，上述塑料壳体10的上表面设置第一金属壳体20，上述塑料壳体10的下表面设置第二金属壳体30。

这时，将上述第一金属壳体20和第二金属壳体30的第一结合突起21 和第二结合突起31插入结合于结合槽16。

其次，在上述第一金属壳体20的固定突起23的上方固定电阻器40 后，将电阻器40的+电线端子41以及-电线端子42接入分别结合于第一金属壳体20的端子突起22的+总线13和-总线14的各+端子13a和-端子 14a的上方之后，利用螺栓而牢固地固定，从而完成DC电容器50的组装。

完成组装的DC电容器50设置于门板61的上方，在一侧电连接IGBT 功率模块62和冷却器63，在另一侧连接LDC转换器64，由此完成逆变器60。

在现有的陶瓷箱体内配置电阻器时，由于没有固定物，可配置的电阻器的数量是有限的，相反，根据本实用新型，在PCB内固定电阻器，从而电阻器数量可增加到需要的数量。

因此，现有的陶瓷电阻器中可连接几个～几十个内压较大的电阻器，而根据所公开的PCB类型的电阻器40，可以连接内压较小的几十个电阻器，具有可以缩小尺寸的优点。

并且，将上述电阻器40利用PCB内图案进行电连接，从而可以排除在现有的陶瓷箱体中实现电阻器之间的连接的电线用金属线，具有降低成本的优点。

根据本实用新型具有如下效果：固定于上述DC电容器50的塑料壳体10的第一金属壳体20以及第二金属壳体30执行有效地释放热的功能，还执行接地作用，从而可以缩小逆变器60整体大小。

将上述第一金属壳体20以及第二金属壳体30中的一者连接于水冷式冷却器63，向冷却器方向释放DC电容器50内部的热。

根据本实用新型，第一金属壳体20以及第二金属壳体30本身紧固在塑料壳体10的方式，所以无需将Y-电池模块12的接地总线15暴露在外部，可以在DC电容器50内部连接于第一金属壳体20以及第二金属壳体 30，执行接地功能。因此，具有如下优点：可以实现接地总线的长度的最小化并且不受形状的限制，无需在外部进行其他紧固，具有组装简单。

根据本实用新型，上述第一金属壳体20以及第二金属壳体30使得电阻器40的热量减少，执行所紧固的门板61的接地作用，并且紧贴安装电阻器40，从而执行通过金属板降低电阻器40的内部热的功能。

根据本实用新型，具有如下效果：将DC电容器50的第一金属壳体 20以及第二金属壳体30用作门板61的接地功能，可以克服设置门板61 的很多限制，并且缩小逆变器60的整体尺寸。

以上的说明只是示例性地说明了本实用新型的技术构思，本实用新型所属技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的本质特征的范围内可以得到各种修改以及变形。

因此，在本实用新型记载的实施例并不是用于限定本实用新型的技术思想的，而是用于说明本实用新型的技术构思，本实用新型的保护范围并不限定于这样的实施例。应该基于权利要求书来解释本实用新型的保护范围，与其相同或等同的范围内的所有的技术思想均包括在本实用新型的保护范围内。