具有用于电流传导和感测的绞合分段导线导体的功率逆变器的制作方法

文档序号:35541409发布日期:2023-09-23 18:23阅读:18来源:国知局

本公开涉及逆变器,尤其涉及用于电动车辆的功率逆变器。


背景技术:

1、电动车辆(ev)诸如电池电动车辆(bev)、混合动力车辆和/或燃料电池车辆,包括一个或多个电机和电池系统,该电池系统包括一个或多个电池单元、模块和/或电池组。功率控制系统用于在充电和/或驱动期间控制电池系统的充电和/或放电。

2、功率控制系统包括布置在电池系统和电机之间的功率逆变器。功率逆变器包括将功率逆变器连接至电池系统以及从功率逆变器连接至电机的实心铜母线。由于铜母线的缘故,功率逆变器具有显著的体积和重量。

3、在较低频率下,铜母线的横截面以均匀的方式传导电流。随着频率的增加,铜母线的横截面不均匀地传导电流。在较高频率下,由于法拉第感应效应(趋肤效应和邻近效应),电流密度越来越多地积聚在母线的拐角处,这导致较高的电阻。

4、电流密度随频率的变化也会对使用基于磁场的方法检测相电流产生不利影响。传感器被布置在邻近铜母线的固定位置,以感测由流经铜母线的相电流产生的磁场。由于铜母线传导的电流的位置随频率而变化,因此从感测到的磁场确定相电流变得更加复杂。


技术实现思路

1、一种功率逆变器,包括第一和第二输入端以及与第一和第二输入端通信的多个功率开关。第一、第二和第三输出端与多个功率开关通信。第一、第二和第三导体被配置为将第一、第二和第三输出端连接至电机。第一、第二和第三导体中的每一个均包含多根绞合分段导线。

2、在其他特征中,多个功率开关各自包括第一端子、第二端子和控制端子。多个功率开关中的第一个的第一端子连接至第一输入端。多个功率开关中的第二个的第二端子连接至第二输入端。第一、第二和第三输出端连接在多个功率开关中的第一个的第二端子和多个功率开关中的第二个的第一端子之间。

3、在其他特征中,第一、第二和第三导体包括将多根绞合分段导线封装的第一、第二和第三壳体。磁场传感器邻近第二导体的第二壳体布置。磁场传感器从由以下组成的组中选择:各向异性磁阻(amr)传感器、巨磁阻(gmr)传感器、隧道磁阻(tmr)传感器和霍尔效应传感器。

4、在其他特征中,第一、第二和第三导体包括将多根绞合分段导线封装的第一、第二和第三壳体。第一、第二和第三壳体中的至少两个在至少三个平面中延伸。

5、在其他特征中,第一壳体包括第一部分、第二部分和第三部分。第一部分在第一平面中延伸。第二部分从第一部分沿横向于第一平面的方向延伸。第三部分从第二部分在平行于第一平面的第二平面中延伸。

6、在其他特征中,第二壳体具有矩形形状,并且在第一平面中与第一壳体的第一部分间隔开延伸。

7、在其他特征中,第三壳体包括第一部分、第二部分和第三部分,第三壳体的第一部分在第一平面中延伸,第三壳体的第二部分从第一部分沿横向于第一平面的方向延伸,并且第三部分从第二部分在横向于第一平面的第二平面中延伸。

8、在其他特征中,多根绞合分段导线中的每一根包含第一绝缘套管和布置在第一绝缘套管中的多个多导线导体。多个多导线导体彼此缠绕。每个多导线导体包括在第二绝缘套管内部彼此缠绕的多根导线。

9、一种功率逆变器,包括第一和第二输入端以及与第一和第二输入端通信的多个功率开关。第一、第二和第三输出端与多个功率开关通信。第一、第二和第三导体被配置为将第一、第二和第三输出端连接至电机。第一、第二和第三导体中的每一个均包含多根绞合分段导线。多根绞合分段导线中的每一根均包含第一绝缘套管和布置在第一绝缘套管中的多个多导线导体。多个多导线导体彼此缠绕。每个多导线导体包括在第二绝缘套管内部彼此缠绕的多根导线。第一、第二和第三导体包括将多根绞合分段导线封装的第一、第二和第三壳体。第一、第二和第三壳体中的至少两个在至少三个平面中延伸。

10、在其他特征中,多个功率开关各自包括第一端子、第二端子和控制端子,多个功率开关中的第一个的第一端子连接至第一输入端,多个功率开关中的第二个的第二端子连接至第二输入端,并且第一、第二和第三输出端被连接在多个功率开关中的第一个的第二端子和多个功率开关中的第二个的第一端子之间。

11、在其他特征中,第一、第二和第三导体包括将多根绞合分段导线封装的第一、第二和第三壳体。磁场传感器邻近第二导体的第二壳体布置。磁场传感器从由以下组成的组中选择:各向异性磁阻(amr)传感器、巨磁阻(gmr)传感器、隧道磁阻(tmr)传感器和霍尔效应传感器。

12、在其他特征中,第一壳体包括第一部分、第二部分和第三部分,第一部分在第一平面中延伸,第二部分从第一部分沿横向于第一平面的方向延伸,并且第三部分从第二部分在平行于第一平面的第二平面中延伸。

13、在其他特征中,第二壳体具有矩形形状,并且在第一平面中与第一壳体的第一部分间隔开延伸。

14、在其他特征中,第三壳体包括第一部分、第二部分和第三部分,并且第三壳体的第一部分在第一平面中延伸。第三壳体的第二部分从第一部分沿横向于第一平面的方向延伸。第三部分从第二部分在横向于第一平面的第二平面中延伸。

15、本公开具有以下方案。

16、方案1. 功率逆变器,包含:

17、第一输入端和第二输入端;

18、多个功率开关,其与所述第一输入端和所述第二输入端通信;

19、第一输出端、第二输出端和第三输出端,其与所述多个功率开关通信;以及

20、第一导体、第二导体和第三导体,其被配置为将所述第一输出端、所述第二输出端和所述第三输出端连接至电机,

21、其中,所述第一导体、所述第二导体和所述第三导体中的每一个都包含多根绞合分段导线。

22、方案2. 根据方案1所述的功率逆变器,其中:

23、所述多个功率开关各自包括第一端子、第二端子和控制端子,

24、所述多个功率开关中的第一功率开关的第一端子被连接至所述第一输入端,

25、所述多个功率开关中的第二功率开关的第二端子被连接至所述第二输入端,并且

26、所述第一输出端、所述第二输出端和所述第三输出端被连接在所述多个功率开关中的第一功率开关的第二端子和所述多个功率开关中的第二功率开关的第一端子之间。

27、方案3. 根据方案1所述的功率逆变器,其中,所述第一导体、所述第二导体和所述第三导体包括将所述多根绞合分段导线封装的第一壳体、第二壳体和第三壳体。

28、方案4. 根据方案3所述的功率逆变器,另外包含磁场传感器,所述磁场传感器被布置成邻近所述第二导体的第二壳体。

29、方案5. 根据方案4所述的功率逆变器,其中,所述磁场传感器从由以下组成的组中选择:各向异性磁阻(amr)传感器、巨磁阻(gmr)传感器、隧道磁阻(tmr)传感器和霍尔效应传感器。

30、方案6. 根据方案1所述的功率逆变器,其中,所述第一导体、所述第二导体和所述第三导体包括将所述多根绞合分段导线封装的第一壳体、第二壳体和第三壳体,其中,所述第一壳体、所述第二壳体和所述第三壳体中的至少两个在至少三个平面中延伸。

31、方案7. 根据方案6所述的功率逆变器,其中:

32、所述第一壳体包括第一部分、第二部分和第三部分;

33、所述第一部分在第一平面中延伸,

34、所述第二部分从所述第一部分沿横向于所述第一平面的方向延伸,

35、所述第三部分从所述第二部分在平行于所述第一平面的第二平面中延伸。

36、方案8. 根据方案7所述的功率逆变器,其中,所述第二壳体具有矩形形状,并且在所述第一平面中与所述第一壳体的第一部分间隔开延伸。

37、方案9. 根据方案8所述的功率逆变器,其中:

38、所述第三壳体包括第一部分、第二部分和第三部分,所述第三壳体的第一部分在所述第一平面中延伸,所述第三壳体的第二部分从所述第一部分沿横向于所述第一平面的方向延伸,并且

39、所述第三部分从所述第二部分在横向于所述第一平面的第二平面中延伸。

40、方案10. 根据方案1所述的功率逆变器,其中,所述多根绞合分段导线中的每一根包含:

41、第一绝缘套管;以及

42、多个多导线导体,其被布置在所述第一绝缘套管中,

43、其中,所述多个多导线导体彼此缠绕,以及

44、其中,所述多导线导体中的每一个包括多根导线,其在第二绝缘套管内部彼此缠绕。

45、方案11. 功率逆变器,包含:

46、第一输入端和第二输入端;

47、多个功率开关,其与所述第一输入端和所述第二输入端通信;

48、第一输出端、第二输出端和第三输出端,其与所述多个功率开关通信;以及

49、第一导体、第二导体和第三导体,其被配置为将所述第一输出端、所述第二输出端和所述第三输出端连接至电机,

50、其中:

51、所述第一导体、所述第二导体和所述第三导体中的每一个都包含多根绞合分段导线,

52、所述多根绞合分段导线中的每一根包含第一绝缘套管和布置在所述第一绝缘套管中的多个多导线导体,

53、所述多个多导线导体彼此缠绕,

54、所述多导线导体中的每一个包括在第二绝缘套管内部彼此缠绕的多根导线,

55、所述第一导体、所述第二导体和所述第三导体包括将所述多根绞合分段导线封装的第一壳体、第二壳体和第三壳体,并且

56、所述第一壳体、所述第二壳体和所述第三壳体中的至少两个在至少三个平面中延伸。

57、方案12. 根据方案11所述的功率逆变器,其中:

58、所述多个功率开关各自包括第一端子、第二端子和控制端子,

59、所述多个功率开关中的第一功率开关的第一端子被连接至所述第一输入端,

60、所述多个功率开关中的第二功率开关的第二端子被连接至所述第二输入端,并且

61、所述第一输出端、所述第二输出端和所述第三输出端被连接在所述多个功率开关中的第一功率开关的第二端子和所述多个功率开关中的第二功率开关的第一端子之间。

62、方案13. 根据方案11所述的功率逆变器,其中,所述第一导体、所述第二导体和所述第三导体包括将所述多根绞合分段导线封装的第一壳体、第二壳体和第三壳体。

63、方案14. 根据方案13所述的功率逆变器,其另外包含磁场传感器,所述磁场传感器被布置成邻近所述第二导体的第二壳体。

64、方案15. 根据方案14所述的功率逆变器,其中,所述磁场传感器从由以下组成的组中选择:各向异性磁阻(amr)传感器、巨磁阻(gmr)传感器、隧道磁阻(tmr)传感器和霍尔效应传感器。

65、方案16. 根据方案15所述的功率逆变器,其中:

66、所述第一壳体包括第一部分、第二部分和第三部分,

67、所述第一部分在第一平面中延伸,

68、所述第二部分从所述第一部分沿横向于所述第一平面的方向延伸,并且

69、所述第三部分从所述第二部分在平行于所述第一平面的第二平面中延伸。

70、方案17. 根据方案16所述的功率逆变器,其中,所述第二壳体具有矩形形状,并且在所述第一平面中与所述第一壳体的第一部分间隔开延伸。

71、方案18. 根据方案17所述的功率逆变器,其中:

72、所述第三壳体包括第一部分、第二部分和第三部分,所述第三壳体的第一部分在所述第一平面中延伸,所述第三壳体的第二部分从所述第一部分沿横向于所述第一平面的方向延伸,并且

73、所述第三部分从所述第二部分在横向于所述第一平面的第二平面中延伸。

74、从详细描述、权利要求和附图中,本公开的进一步应用领域将变得显而易见。详细描述和具体示例仅仅是为了说明的目的,而不是为了限制本公开的范围。

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