低壓電動汽車的功率集成裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低壓電動汽車的功率集成裝置，屬于電機(jī)驅(qū)動【技術(shù)領(lǐng)域】。所述低壓電動汽車的集成裝置包括一個(gè)鋁基板，該鋁基板由電路層、絕緣導(dǎo)熱層和金屬基層組成。電路層由MOSFET模塊構(gòu)成，且MOSFET模塊貼裝在電路層中，由三組驅(qū)動全橋組成，每組驅(qū)動全橋由上下兩個(gè)橋臂構(gòu)成，每組驅(qū)動全橋的上下橋臂分別由數(shù)量相同的MOSFET元件并聯(lián)組成，三組驅(qū)動全橋與驅(qū)動永磁電動機(jī)的三相相連，可驅(qū)動電動機(jī)輸出。當(dāng)電路層工作產(chǎn)生熱量之后，電路層將產(chǎn)生的熱量通過絕緣導(dǎo)熱層傳導(dǎo)到金屬基層，由金屬基層將產(chǎn)生的熱量擴(kuò)散到功率集成裝置的外部。本發(fā)明采用三層結(jié)構(gòu)的鋁基板簡化了功率集成裝置裝配的復(fù)雜度，降低了成本，提高了功率模塊的使用率。
【專利說明】低壓電動汽車的功率集成裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)驅(qū)動【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種低壓電動汽車的功率集成裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源和環(huán)境問題的日益突出，以低壓電動汽車為代表的新能源電動汽車得到了人們的廣泛關(guān)注。如果將低壓電動汽車的電源供給裝置稱為低壓電動汽車的功率集成裝置，由于低壓電動汽車的功率集成裝置具有電壓低、功率高等要求，導(dǎo)致低壓電動汽車領(lǐng)域可供選擇的功率集成裝置較少:一方面選用IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor,絕緣柵雙極型晶體管)兀件或高功率的MOSFET (Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor,金屬-氧化層半導(dǎo)體場效晶體管)元件的成本較高,另一方面選用單一的低功率的MOSFET又難以滿足電動汽車的動力系統(tǒng)需求，因此，為了推動新能源電動汽車的發(fā)展，需要開發(fā)更多滿足要求的低壓電動汽車的功率集成裝置。
[0003]目前所使用的低壓電動汽車的功率集成裝置主要由多個(gè)MOSFET元件通過復(fù)雜的連接關(guān)系構(gòu)成。另外，目前所使用的低壓電動汽車的功率集成裝置一般未安裝有相應(yīng)的散熱裝置。
[0004]由于目前使用的低壓電動汽車的功率集成裝置裝配復(fù)雜，導(dǎo)致現(xiàn)有的低壓電動汽車的功率裝置的成本較高，且由于現(xiàn)有的低壓電動汽車的功率裝置缺乏散熱裝置，使得低壓電動汽車的功率裝置的散熱速度較慢，導(dǎo)致現(xiàn)有的低壓電動汽車的功率集成裝置損耗較大、使用率較低，因此，現(xiàn)有的低壓電動汽車的功率裝置仍然不能滿足新能源電動汽車的發(fā)展需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種低壓電動汽車的功率集成裝置。
[0006]一方面提供了一種低壓電動汽車的功率集成裝置，所述裝置包括一個(gè)鋁基板，所述鋁基板包括電路層、絕緣導(dǎo)熱層和金屬基層；
[0007]所述電路層至少包括貼裝的MOSFET模塊，所述MOSFET模塊由三組驅(qū)動全橋組成，所述三組驅(qū)動全橋分別與驅(qū)動永磁電機(jī)的三相相連，每組驅(qū)動全橋由上橋臂和下橋臂組成，且每組驅(qū)動全橋的上橋臂和下橋臂均由數(shù)量相同的MOSFET元件并聯(lián)組成；
[0008]所述絕緣導(dǎo)熱層內(nèi)填充陶瓷聚合物，且置于所述電路層的下方；
[0009]所述金屬基層置于所述絕緣導(dǎo)熱層的下方。
[0010]結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述三組驅(qū)動全橋?yàn)閃相驅(qū)動全橋、U相驅(qū)動全橋和V相驅(qū)動全橋，所述W相驅(qū)動全橋與驅(qū)動永磁電機(jī)的W相相連，所述U相驅(qū)動全橋與驅(qū)動永磁電機(jī)的U相相連，所述V相驅(qū)動全橋與驅(qū)動永磁電機(jī)的V相相連。
[0011]結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述組成每組驅(qū)動全橋的上橋臂和下橋臂的MOSFET元件對峙排列。
[0012]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述W相驅(qū)動全橋的下橋臂一端與第一 B-裸露銅箔相連,另一端與W相裸露銅箔相連；所述W相驅(qū)動全橋的上橋臂一端與所述W相裸露銅箔相連，另一端與第一 B+裸露銅箔相連；
[0013]所述V相驅(qū)動全橋的上橋臂一端與所述第一 B+裸露銅箔相連，另一端與V相裸露銅箔相連；所述V相驅(qū)動全橋的下橋臂一端與所述V相裸露銅箔相連，另一端與第二 B-裸露銅箔相連；
[0014]所述U相驅(qū)動全橋的下橋臂一端與所述第二 B-裸露銅箔相連，另一端與U相裸露銅箔相連；所述U相驅(qū)動全橋的上橋臂一端所述U相裸露銅箔相連，另一端與第二 B+裸露銅箔相連；
[0015]其中，所述第一 B-裸露銅箔和所述第二 B-裸露銅箔與電源負(fù)極相連，所述第一 B+裸露銅箔和所述第二 B+裸露銅箔與電源正極相連。
[0016]結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，構(gòu)成W相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件的源極并聯(lián)后與所述第一 B-裸露銅箔相連，構(gòu)成W相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件的漏極并聯(lián)后與所述W相裸露銅箔相連；
[0017]構(gòu)成W相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件的源極并聯(lián)后與所述W相裸露銅箔相連，構(gòu)成W相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件的漏極并聯(lián)后與所述第一 B+裸露銅箔相連。
[0018]結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，構(gòu)成V相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件的源極并聯(lián)后與所述第一 B+裸露銅箔相連，構(gòu)成V相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件的漏極并聯(lián)后與所述V相裸露銅箔相連；
[0019]構(gòu)成V相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件的源極并聯(lián)后與所述V相裸露銅箔相連，構(gòu)成V相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件的漏極并聯(lián)后與所述第二 B-裸露銅箔相連。
[0020]結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，構(gòu)成U相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件的源極并聯(lián)后與所述第二 B-裸露銅箔相連，構(gòu)成U相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件的漏極并聯(lián)后與所述U相裸露銅箔相連；
[0021]構(gòu)成U相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件的源極并聯(lián)后與所述U相裸露銅箔相連，構(gòu)成W相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件的漏極并聯(lián)后與所述第二 B+裸露銅箔相連。
[0022]結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第七種可能的是實(shí)現(xiàn)方式中，所述電路層還包括固定螺釘孔；
[0023]所述固定螺釘孔位于所述第一 B-裸露銅箔、所述W相裸露銅箔、所述第一 B+裸露銅箔、所述V相裸露銅箔、所述第二 B-裸露銅箔、所述U相裸露銅箔和第二 B+裸露銅箔的中間位置，且每個(gè)裸露銅箔上的固定螺釘孔的數(shù)量不少于一個(gè)。
[0024]結(jié)合第一方面，在第一方面的第八種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述電路層還包括一層銅箔、驅(qū)動信號連接端子和保護(hù)電路；
[0025]所述電路層還包括一層銅箔、驅(qū)動信號連接端子、驅(qū)動電路和保護(hù)電路；
[0026]所述銅箔連接所述驅(qū)動信號連接端子、所述MOSFET模塊的三組驅(qū)動全橋和所述保護(hù)電路。
[0027]結(jié)合第一方面，在第一方面的第九種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述電路層還包括鋁基板固定螺釘孔、防錯(cuò)孔和定位孔；
[0028]所述鋁基板固定螺釘孔位于鋁基板兩側(cè)，且所述鋁基板固定螺釘孔的數(shù)量至少為一個(gè)；
[0029]所述防錯(cuò)孔位于電路層的邊緣，且所述防錯(cuò)孔的數(shù)量至少為一個(gè)；
[0030]所述定位孔與金屬基層的金屬散熱片定位捎對應(yīng)，且所述定位孔的數(shù)量至少為一個(gè)。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0032]由于本發(fā)明實(shí)施例提供的低壓電動汽車的集成裝置包括一個(gè)鋁基板，該鋁基板由電路層、絕緣導(dǎo)熱層和金屬基層組成。當(dāng)電路層工作產(chǎn)生熱量之后，電路層將產(chǎn)生的熱量通過絕緣導(dǎo)熱層傳導(dǎo)到金屬基層，由金屬基層將產(chǎn)生的熱量擴(kuò)散到功率集成裝置的外部。因此，簡化了功率集成裝置裝配的復(fù)雜度，降低了成本，提高了功率模塊的使用率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的低壓電動汽車的功率模塊集成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的MOSFET模塊并聯(lián)電路的示意圖；
[0036]圖3是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的低壓電動汽車功率集成裝置的電路層鋁基板的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0038]由于現(xiàn)有的低壓電動汽車的功率集成裝置由各個(gè)MOSFET元件通過復(fù)雜的連接關(guān)系構(gòu)成，導(dǎo)致現(xiàn)有的低壓電動汽車的功率集成裝置的成本較高，且由于現(xiàn)有的低壓電動汽車的功率集成裝置缺乏散熱裝置，導(dǎo)致現(xiàn)有的低壓電動汽車的功率集成裝置損耗較大，使用率較低。
[0039]為了解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種低壓電動汽車的功率集成裝置。參見圖1，該裝置包括一個(gè)鋁基板，該鋁基板包括電路層101、絕緣導(dǎo)熱層102和金屬基層103。
[0040]其中，電路層101至少包括貼裝的MOSFET模塊，且MOSFET模塊由三組驅(qū)動全橋組成，三組驅(qū)動全橋分別與驅(qū)動永磁電機(jī)的三相相連，每組驅(qū)動全橋由上橋臂和下橋臂組成，且每組驅(qū)動全橋的上橋臂和下橋臂均由數(shù)量相同的MOSFET元件并聯(lián)組成；
[0041]絕緣導(dǎo)熱層102內(nèi)填充陶瓷聚合物，且置于電路層101的下方；
[0042]金屬基層103置于絕緣導(dǎo)熱層102的下方。
[0043]本發(fā)明實(shí)施例提供的低壓電動汽車的集成裝置包括一個(gè)鋁基板，該鋁基板由電路層、絕緣導(dǎo)熱層和金屬基層組成。當(dāng)電路層工作產(chǎn)生熱量之后，電路層將產(chǎn)生的熱量通過絕緣導(dǎo)熱層傳導(dǎo)到金屬基層，由金屬基層將產(chǎn)生的熱量擴(kuò)散到功率集成裝置的外部。因此，簡化了功率集成裝置裝配的復(fù)雜度，降低了成本，提高了功率模塊的使用率。
[0044]如圖1所示，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了一種低壓電動機(jī)車的功率集成裝置，該裝置包括一個(gè)鋁基板，該鋁基板包括電路層101、絕緣導(dǎo)熱層102和金屬基層103。
[0045]電路層101由MOSFET模塊組成，且MOSFET模塊貼裝在電路層中，由三組驅(qū)動全橋組成，三組驅(qū)動全橋分別與驅(qū)動永磁電機(jī)的三相相連，用于驅(qū)動電機(jī)輸出。其中，驅(qū)動永磁電機(jī)的三相包括但不限于W相、V相和U相,本實(shí)施例不對驅(qū)動永磁電動器的三相作作具體的限定。
[0046]具體地，每組驅(qū)動全橋由上橋臂和下橋臂組成，且每組驅(qū)動全橋的上橋臂和下橋臂均由數(shù)量相同的MOSFET元件并聯(lián)組成。其中，組成每組驅(qū)動全橋的上橋臂和下橋臂的MOSFET元件的個(gè)數(shù)可以為3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)等，本實(shí)施例不對組成每組驅(qū)動全橋的上橋臂和下橋臂的MOSFET元件的個(gè)數(shù)作具體的限定。
[0047]為了直觀的展現(xiàn)上述介紹的MOSFET元件的結(jié)構(gòu)，下面將一個(gè)具體的例子進(jìn)行介紹。
[0048]參見圖2，圖2為一種MOSFET模塊的并聯(lián)電路圖。由圖2可知，該MOSFET模塊由24 個(gè) MOSFET 元件組成，分別為 Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Qll、Q12、Q13、Q14、Q15、Q16、Q17、Q18、Q19、Q20、Q21、Q22、Q23、Q24。其中，Ql 至 Q8 構(gòu)成 W 相驅(qū)動全橋，Q9 至Q16構(gòu)成V相驅(qū)動全橋，Q17至Q24構(gòu)成U相驅(qū)動全橋。具體地，W相驅(qū)動全橋的上橋臂由Ql至Q4這四個(gè)MOSFET元件并聯(lián)組成，W相驅(qū)動全橋的下橋臂由Q5至Q8這四個(gè)MOSFET元件并聯(lián)組成相驅(qū)動全橋的上橋臂由Q9至Q12這四個(gè)MOSFET元件并聯(lián)組成，V相驅(qū)動全橋的下橋臂由Q13至Q16這四個(gè)MOSFET元件并聯(lián)組成；U相驅(qū)動全橋的上橋臂由Q17至Q20這四個(gè)MOSFET元件并聯(lián)組成，U相驅(qū)動全橋的下橋臂由Q21至Q24這四個(gè)MOSFET元件并聯(lián)組成。
[0049]另外，圖2中的I為MOSFET元件的柵極，2為MOSFET元件的漏極，3為MOSFET元件的源極。其中，源極為起發(fā)射作用的電極，漏極為起集電作用的電極。
[0050]絕緣導(dǎo)熱層102置于電路層101的下方，絕緣導(dǎo)熱層內(nèi)填充陶瓷聚合物，用于傳導(dǎo)電路層產(chǎn)生的熱量。其中，陶瓷聚合物包括但不限于氮化硅等，本實(shí)施例不對陶瓷聚合物作具體的限定。
[0051]金屬基層103置于絕緣導(dǎo)熱層102的下方，金屬基層103用于將電路層101傳導(dǎo)到絕緣導(dǎo)熱層102的熱量擴(kuò)散到低壓電動汽車的功率集成裝置的外部。其中，金屬基層的厚度為2毫米、3毫米、5毫米等，本實(shí)施例不對金屬基層作具體的限定。金屬基層103可以為鋁基層等，本實(shí)施例不對金屬基層作具體的限定。
[0052]需要說明的是，本實(shí)施中MOSFET模塊貼裝在電路層中，最大限度地增加了 MOSFET模塊與電路層鋁基板的接觸面積，減小了接觸熱阻，提高了 MOSFET模塊的散熱性能，降低了損耗，提高了驅(qū)動功率。
[0053]作為一種可選的實(shí)施例，三組驅(qū)動全橋包括但不限于W相驅(qū)動全橋、U相驅(qū)動全橋和V相驅(qū)動全橋等，本實(shí)施例不對三組驅(qū)動全橋作具體的限定。其中，W相驅(qū)動全橋與驅(qū)動永磁電機(jī)的W相相連，U相驅(qū)動全橋與驅(qū)動永磁電機(jī)的U相相連，V相驅(qū)動全橋與驅(qū)動永磁電機(jī)的V相相連。三組驅(qū)動全橋通過與驅(qū)動永磁電機(jī)的三相相連可驅(qū)動電機(jī)輸出電流，為低壓電動汽車提供電能。具體地，三組驅(qū)動全橋中的每組驅(qū)動全橋可輸出的最大電流為720安。
[0054]進(jìn)一步地，由于本發(fā)明的MOSFET模塊中可同時(shí)集成了 U、V和W三相驅(qū)動全橋，當(dāng)?shù)蛪弘妱悠囆枰蟮妮敵鲭娏鲿r(shí)，可將集成了 U、V和W三相驅(qū)動全橋的多個(gè)鋁基板并聯(lián)，而無需在一個(gè)鋁基板上集成多個(gè)MOSFET元件，因此，簡化了低壓電動汽車的功率集成裝置的裝配的復(fù)雜度，降低了低壓電動汽車的成本。
[0055]作為一種可選的實(shí)施例，組成每組驅(qū)動全橋的上橋臂和下橋臂的MOSFET元件為對峙排列。
[0056]作為一種可選的實(shí)施例，W相驅(qū)動全橋的下橋臂一端與第一 B-裸露銅箔相連,另一端與W相裸露銅箔相連;W相驅(qū)動全橋的上橋臂一端與W相裸露銅箔相連,另一端與第一B+裸露銅箔相連；
[0057]V相驅(qū)動全橋的上橋臂一端與第一 B+裸露銅箔相連,另一端與V相裸露銅箔相連；V相驅(qū)動全橋的下橋臂一端與V相裸露銅箔相連,另一端與第二 B-裸露銅箔相連；
[0058]U相驅(qū)動全橋的下橋臂一端與第二 B-裸露銅箔相連，另一端與U相裸露銅箔相連；U相驅(qū)動全橋的上橋臂一端U相裸露銅箔相連,另一端與第二 B+裸露銅箔相連。
[0059]其中，第一 B-裸露銅箔和第二 B-裸露銅箔與電源負(fù)極相連，第一 B+裸露銅箔和第二 B+裸露銅箔與電源正極相連，
[0060]由上述分析可知，三組驅(qū)動全橋的上橋臂與電源正極相連，三組驅(qū)動全橋的下橋臂與電源負(fù)極相連。仍以上述圖2為例，由圖2可知，組成W相驅(qū)動全橋的上橋臂的四個(gè)MOSFET元件Ql至Q4并聯(lián)后與電源負(fù)極B-相連，組成W相驅(qū)動全橋的下橋臂的四個(gè)MOSFET元件Q5至Q8并聯(lián)后與電源正極B+相連；組成V相驅(qū)動全橋的上橋臂的四個(gè)MOSFET元件Q9至Q12并聯(lián)后與電源負(fù)極B-相連，組成V相驅(qū)動全橋的下橋臂的四個(gè)MOSFET元件Q13至Q16并聯(lián)后與電源正極B+相連；組成U相驅(qū)動全橋的上橋臂的四個(gè)MOSFET元件Q17至Q120并聯(lián)后與電源負(fù)極B-相連，組成U相驅(qū)動全橋的下橋臂的四個(gè)MOSFET元件Q21至Q24并聯(lián)后與電源正極B+相連。
[0061]基于上述圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種低壓電動汽車功率集成裝置的電路層鋁基板的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖3，電路層鋁基板按照U相區(qū)、V相區(qū)和W相區(qū)被分為三個(gè)區(qū)域，其中，電路層鋁基板的左側(cè)區(qū)域?yàn)閃相區(qū)，電路層鋁基板的中間區(qū)域?yàn)閂相區(qū)，電路層鋁基板的中間區(qū)域?yàn)閂相區(qū)，即Ql至Q8分布在鋁基板左側(cè)區(qū)域，Q9至Q16分布在鋁基板中間區(qū)域，Q17至Q24分布在鋁基板右側(cè)區(qū)域。除了 MOSFET元件外，電路層鋁基板上還集成了B-裸露銅箔2、12，W相裸露銅箔5，B+裸露銅箔6、11，V相裸露銅箔7，U相裸露銅箔9。其中，W相裸露銅箔5為W相區(qū)內(nèi)的裸露銅箔，V相裸露銅箔7為V相區(qū)內(nèi)的裸露銅箔，U相裸露銅箔9為U相區(qū)內(nèi)的裸露銅箔。
[0062]結(jié)合圖2和圖3, W相驅(qū)動全橋的下橋臂左側(cè)為第一 B-裸露銅箔2,右側(cè)為W相裸露銅箔5，構(gòu)成W相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件Ql至Q4的源極3并聯(lián)后與第一 B-裸露銅箔相連2，構(gòu)成W相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件Ql至Q4的漏極2并聯(lián)后與W相裸露銅箔5相連;W相驅(qū)動全橋的上橋臂左側(cè)為W相裸露銅箔5,右側(cè)為第一 B+裸露銅箔6,構(gòu)成W相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件Q5至Q8的源極2并聯(lián)后與W相裸露銅箔5相連，構(gòu)成W相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件Q5至Q8的漏極3并聯(lián)后與第一 B+裸露銅箔6相連。
[0063]以上述圖2和圖3為例，作為一種可選的實(shí)施例，V相驅(qū)動全橋的上橋臂的左側(cè)為第一 B+裸露銅箔6，右側(cè)為V相裸露銅箔7，構(gòu)成V相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件Q13至Q16的源極3并聯(lián)后與第一 B+裸露銅箔相連6，構(gòu)成V相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件Q13至Q16的漏極2并聯(lián)后與V相裸露銅箔7相連；V相驅(qū)動全橋的下橋臂左側(cè)為V相裸露銅箔7，右側(cè)為第二 B-裸露銅箔12，構(gòu)成V相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件Q9至Q12的源極3并聯(lián)后與V相裸露銅箔7相連，構(gòu)成V相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件Q9至Q12的漏極2并聯(lián)后與第二 B-裸露銅箔12相連。
[0064]以上述圖2和圖3為例，作為一種可選的實(shí)施例，U相驅(qū)動全橋的下橋臂左側(cè)為第二 B-裸露銅箔11，右側(cè)為U相裸露銅箔9，構(gòu)成U相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件Q17至Q20的源極2并聯(lián)后與第二 B-裸露銅箔11相連，構(gòu)成U相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件Q17至Q20的漏極2并聯(lián)后與U相裸露銅箔相連9 ；
[0065]U相驅(qū)動全橋的上橋臂的左側(cè)為U相裸露銅箔9，右側(cè)為第二 B+裸露銅箔11，構(gòu)成U相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件Q21至Q24的源極3并聯(lián)后與U相裸露銅箔9相連，構(gòu)成W相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件Q21至Q24的漏極2并聯(lián)后與第二 B+裸露銅箔11相連。
[0066]作為一種可選的實(shí)施例，參見圖3，為了簡化對低壓電動汽車的功率集成裝置中的各個(gè)MOSFET并聯(lián)的復(fù)雜度，本實(shí)施例提供的方法還在第一 B-裸露銅箔2、W相裸露銅箔5、第一 B+裸露銅箔6、第二 B-裸露銅箔12、V相裸露銅箔7、U相裸露銅箔9和第二 B+裸露銅箔11的中間位置設(shè)置固定螺釘孔3，通過固定螺釘孔3可在每個(gè)裸露銅箔上壓接一個(gè)銅牌，從而將各個(gè)裸露銅箔固定在電路層101上。其中，每個(gè)裸露銅箔上的固定螺釘孔的數(shù)量可以為I個(gè)、2個(gè)、3個(gè)等，本實(shí)施例不對每個(gè)裸露銅箔上的固定螺釘孔的數(shù)量作具體的限定。
[0067]作為一種可選的實(shí)施例，參見圖3，電路層101還包括一層銅箔、驅(qū)動信號連接端子8和保護(hù)電路。
[0068]其中，銅箔的厚度可以為4oz (盎司)、5OZ、6OZ等，本實(shí)施例不對銅箔的厚度作具體的限定。銅箔用于連接驅(qū)動信號連接端子8、M0SFET模塊的三組驅(qū)動全橋和保護(hù)電路。驅(qū)動信號連接端子8用于輸入MOSFET模塊的柵極控制信號，使MOSFET模塊的三組驅(qū)動全橋?qū)ê徒刂褂谕粫r(shí)間，從而便于對各個(gè)并聯(lián)的MOSFET元件進(jìn)行控制。保護(hù)電路用于減少M(fèi)OSFET模塊與電路層鋁基板101的雜散電感，以提高M(jìn)OSFET模塊的穩(wěn)定性、減小損壞率。
[0069]作為一種可選的實(shí)施例，參見圖3，電路層101還包括鋁基板固定螺釘孔1、防錯(cuò)孔10和定位孔4。其中，鋁基板固定螺釘孔I位于鋁基板的兩側(cè)，用于將鋁基板固定在金屬散熱外殼上。鋁基板固定螺釘孔的數(shù)量可以為I個(gè)、2個(gè)、5個(gè)等，本實(shí)施例不對鋁基板固定螺釘孔的數(shù)量作具體的限定。防錯(cuò)孔10位于電路層101的邊緣，用于防止將電路層101的W相驅(qū)動全橋、U相驅(qū)動全橋和V相驅(qū)動全橋裝配反向。對于防錯(cuò)孔的數(shù)量可以為I個(gè)、2個(gè)、3個(gè)等，本實(shí)施例不對防錯(cuò)孔的數(shù)量作具體的限定。定位孔4與金屬基層103的金屬散熱片定位捎對應(yīng)，用于防止裝配金屬基層103時(shí)金屬基層103發(fā)生位移。對于定位孔4的數(shù)量可以為I個(gè)、2個(gè)、3個(gè)等，本實(shí)施例不對定位孔的數(shù)量作具體的限定。
[0070]本發(fā)明提供的低壓電動汽車的集成裝置包括一個(gè)鋁基板，該鋁基板由電路層、絕緣導(dǎo)熱層和金屬基層組成。當(dāng)電路層工作產(chǎn)生熱量之后，電路層將產(chǎn)生的熱量通過絕緣導(dǎo)熱層傳導(dǎo)到金屬基層，由金屬基層將產(chǎn)生的熱量擴(kuò)散到功率集成裝置的外部。因此，簡化了功率集成裝置裝配的復(fù)雜度，降低了成本，提高了功率模塊的使用率。
[0071]需要說明的是:上述實(shí)施例提供的低壓電動汽車的功率模塊，僅以上述各功能模塊的劃分進(jìn)行舉例說明，實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將低壓電動汽車的功率模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述實(shí)施例提供的低壓電動汽車的功率模塊實(shí)施例屬于同一構(gòu)思，其具體實(shí)現(xiàn)過程詳見方法實(shí)施例，這里不再贅述。
[0072]上述本發(fā)明實(shí)施例序號僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0073]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0074]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種低壓電動汽車的功率集成裝置，其特征在于，所述裝置包括一個(gè)鋁基板，所述鋁基板包括電路層、絕緣導(dǎo)熱層和金屬基層； 所述電路層至少包括貼裝的金屬-氧化層半導(dǎo)體場效晶體管MOSFET模塊，所述MOSFET模塊由三組驅(qū)動全橋組成，所述三組驅(qū)動全橋分別與驅(qū)動永磁電機(jī)的三相相連，每組驅(qū)動全橋由上橋臂和下橋臂組成，且每組驅(qū)動全橋的上橋臂和下橋臂均由數(shù)量相同的MOSFET元件并聯(lián)組成； 所述絕緣導(dǎo)熱層內(nèi)填充有陶瓷聚合物，且置于所述電路層的下方； 所述金屬基層置于所述絕緣導(dǎo)熱層的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電動汽車的功率集成裝置，其特征在于，所述三組驅(qū)動全橋?yàn)閃相驅(qū)動全橋、U相驅(qū)動全橋和V相驅(qū)動全橋，所述W相驅(qū)動全橋與驅(qū)動永磁電機(jī)的W相相連，所述U相驅(qū)動全橋與驅(qū)動永磁電機(jī)的U相相連，所述V相驅(qū)動全橋與驅(qū)動永磁電機(jī)的V相相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低壓電動地車的功率集成裝置，其特征在于，組成每組驅(qū)動全橋的上橋臂和下橋臂的MOSFET元件對峙排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低壓電動汽車的功率集成裝置，其特征在于，所述W相驅(qū)動全橋的下橋臂一端與第一 B-裸露銅箔相連,另一端與W相裸露銅箔相連；所述W相驅(qū)動全橋的上橋臂一端與所述W相裸露銅箔相連,另一端與第一 B+裸露銅箔相連； 所述V相驅(qū)動全橋的上橋臂一端與所述第一 B+裸露銅箔相連，另一端與V相裸露銅箔相連；所述V相驅(qū)動全橋的下橋臂一端與所述V相裸露銅箔相連，另一端與第二 B-裸露銅箔相連； 所述U相驅(qū)動全橋的下橋臂一端與所述第二 B-裸露銅箔相連，另一端與U相裸露銅箔相連；所述U相驅(qū)動全橋的上橋臂一端所述U相裸露銅箔相連，另一端與第二 B+裸露銅箔相連； 其中，所述第一 B-裸露銅箔和所述第二 B-裸露銅箔與電源負(fù)極相連，所述第一 B+裸露銅箔和所述第二 B+裸露銅箔與電源正極相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低壓電動汽車的功率集成裝置，其特征在于，構(gòu)成W相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件的源極并聯(lián)后與所述第一 B-裸露銅箔相連，構(gòu)成W相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件的漏極并聯(lián)后與所述W相裸露銅箔相連； 構(gòu)成W相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件的源極并聯(lián)后與所述W相裸露銅箔相連，構(gòu)成W相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件的漏極并聯(lián)后與所述第一 B+裸露銅箔相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低壓電動汽車的功率集成裝置，其特征在于，構(gòu)成V相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件的源極并聯(lián)后與所述第一 B+裸露銅箔相連，構(gòu)成V相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件的漏極并聯(lián)后與所述V相裸露銅箔相連； 構(gòu)成V相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件的源極并聯(lián)后與所述V相裸露銅箔相連，構(gòu)成V相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件的漏極并聯(lián)后與所述第二 B-裸露銅箔相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低壓電動汽車的功率集成裝置，其特征在于，構(gòu)成U相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件的源極并聯(lián)后與所述第二 B-裸露銅箔相連，構(gòu)成U相驅(qū)動全橋的下橋臂的MOSFET元件的漏極并聯(lián)后與所述U相裸露銅箔相連； 構(gòu)成U相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件的源極并聯(lián)后與所述U相裸露銅箔相連，構(gòu)成W相驅(qū)動全橋的上橋臂的MOSFET元件的漏極并聯(lián)后與所述第二 B+裸露銅箔相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低壓電動汽車的功率集成裝置，其特征在于，所述電路層還包括固定螺釘孔； 所述固定螺釘孔位于所述第一 B-裸露銅箔、所述W相裸露銅箔、所述第一 B+裸露銅箔、所述V相裸露銅箔、所述第二 B-裸露銅箔、所述U相裸露銅箔和第二 B+裸露銅箔的中間位置，且每個(gè)裸露銅箔上的固定螺釘孔的數(shù)量不少于一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電動汽車的功率集成裝置，其特征在于，所述電路層還包括一層銅箔、驅(qū)動信號連接端子和保護(hù)電路； 所述銅箔連接所述驅(qū)動信號連接端子、所述MOSFET模塊的三組驅(qū)動全橋和所述保護(hù)電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電動汽車的功率集成裝置，其特征在于，所述電路層還包括鋁基板固定螺釘孔、防錯(cuò)孔和定位孔； 所述鋁基板固定螺釘孔位于鋁基板兩側(cè)，且所述鋁基板固定螺釘孔的數(shù)量至少為一個(gè)； 所述防錯(cuò)孔位于電路層的邊緣，且所述防錯(cuò)孔的數(shù)量至少為一個(gè)； 所述定位孔與金屬基層的金屬散熱片定位捎對應(yīng)，且所述定位孔的數(shù)量至少為一個(gè)。
【文檔編號】H02M7/00GK104167931SQ201410364516
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】凌歡, 吳瑞, 杭孟荀, 邵平 申請人:奇瑞汽車股份有限公司