安装在支撑件上的电气组件的制作方法

1.本发明涉及电气设备领域，特别是用于电动或混合动力车辆的逆变器。
2.更具体地，本发明涉及一种电气组件，其包括支撑件，在支撑件上组装有电气和机械部件，特别是连接电容器和冷却装置，所述电气组件旨在安装在机架中以形成电气设备，尤其是逆变器。
3.所述支撑件可以例如但非必须地是电气设备的盖。


背景技术：

4.这样的电气设备是已知的，其特别是逆变器或功率转换器，包括电子卡，诸如线圈的电气部件和连接或固定并容纳在机架或壳体中的机械元件，所述机架或壳体特别是由盖封闭。
5.这种电气设备尤其用于机动车领域。特别地，在电动或混合动力车辆中，为了实现电动化系统，使用能够以大于100v的电压操作的这种电气设备。
6.特别是在机动车辆、尤其是电动或混合动力车辆的制造领域中，出于与特定组装过程兼容的目的，可能需要具有不带机架或壳体的电气组件。
7.因此，需要设计一种电气组件，其电气和机械部件(可能是电子卡)保持在一起，形成一个整体组件，而在组装过程的某个阶段，所述组件不能支承在机械参考件上，该机械参考件通常构成机架以便被保持。
8.因此，需要一种电气组件，该电气组件包括不同的部件，所述部件包括连接电容器和散热装置，其组装在支撑件上，并且该电气组件适于被独立操纵以便在组装过程的后期阶段被插入机架中，以形成电气设备，例如逆变器。


技术实现要素：

9.更具体地，本发明涉及一种电气组件，其包括：
10.‑
支撑件，包括冷却装置，该冷却装置被构造为消散由电容器散发的热量；
11.分离器元件，其布置在冷却装置和电容器之间，构造成在电容器和冷却装置之间实现电绝缘；
12.‑
所述电容器，包括至少一个电容线圈和固定到所述至少一个电容线圈的至少一个电连接杆，所述至少一个电连接杆至少部分地布置在分离器元件那一侧上；
13.所述电气组件包括用于将分离器元件保持在所述支撑件上的第一保持构件，
14.所述分离器元件还包括第二保持构件，所述第二保持构件适于确保电容器在支撑件上的保持。
15.特别地，本发明允许在将电气组件翻转之后，即电容器在电气组件的底部、支撑件置在电气组件的顶部，将所述电气组件在该方向上插入电气设备的机架中。
16.根据一个实施例，分离器元件由塑料制成，并且第二保持构件包括与分离器元件一体并且从分离器元件朝向连接电容器延伸的铆钉式凸起(bouterolle)，所述凸起被构造
为在电气组件的组装期间在压力下压碎，以形成与连接电容器之间的连接区域。
17.根据一个实施例，所述凸起的至少一部分构造成在所述分离器元件和所述至少一个电连接杆之间形成连接区域。
18.根据一个实施例，第一保持构件包括与分离器元件一体的并从分离器元件朝向支撑件延伸的附加凸起，所述附加凸起被构造为在电气组件的组装期间在压力下压碎，以便形成支撑件与分离器元件之间的连接区域，使得电气组件形成能够翻转的整体组件，在电气组件翻转之后，连接电容器位于电气组件的底部，以将所述电气组件插入电气设备的机架中。
19.根据一个实施例，第一保持构件包括互补的凸起，互补的凸起与支撑件是一体的并从支撑件、特别是从冷却装置朝向分离器元件延伸，所述互补的凸起被构造为在电气组件的组装期间在压力下压碎，以在支撑件和分离器元件之间形成连接区域，从而使电气组件形成能够翻转的整体组件，在该整体组件翻转之后，连接电容器位于电气组件的底部，以将所述电气组件插入电气设备的机架中。
20.有利地，电气组件可以包括布置在连接电容器和支撑件之间的电绝缘元件，特别是电绝缘片，以使所述至少一个电连接杆绝缘并且增加泄漏电流的漏电线路(la ligne de fuite)，泄漏电流可能经由分离器元件和/或散热垫的表面传播。
21.根据一个实施例，所述至少一个电连接杆包括至少在所述至少一个线圈的一侧上延伸的端部电连接端子，并且所述电绝缘元件包括延伸部，所述延伸部构造成至少面对所有所述电连接端子延伸。
22.根据一个实施例，分离器元件包括基部表面和在连接电容器的方向上正交于所述基部表面延伸的至少一个引导壁，并且支撑件包括形成冷却装置的冷却流体的入口或出口的至少一个管状嘴，所述管状嘴在连接电容器的方向上正交于所述支撑件延伸，所述至少一个引导壁被构造成与所述至少一个管状嘴协作以参与分离器元件、并且因此连接电容器在所述支撑件上的定位。
23.根据一个实施例，冷却装置形成支撑件的组成部分。
24.根据一个实施例，分离器元件被构造为接收散热垫，所述分离器元件用于限制散热垫的压缩比，以确保所述散热垫的预定最小厚度。
25.分离器元件还允许维持散热垫的厚度及其热特性随时间的一致性。
26.根据一个实施例，电容器是被构造为过滤连续电信号的连接电容器。
27.有利地，支撑件、特别是冷却装置由铝制成，并且分离器元件由塑料、特别是pbt gf30制成。
28.本发明还针对电气设备，特别是逆变器，其包括：机架，形成具有底部和侧壁的壳体；以及如上所述的电气组件，所述电气组件被插入到所述机架的内部。
29.有利地，支撑件形成所述电气设备的盖。
30.有利地，所述电气组件固定至与所述机架联结的元件。
31.有利地，与机架联结的所述元件是机架本身的一部分或中间支撑板或属于所述电气设备并固定至所述机架的冷却回路的一部分。
32.有利地，所述电气组件至少部分地通过铝制凸起固定到与所述机架联结的元件，所述铝制凸起与所述机架的所述部分或所述中间支撑板或冷却回路的所述部分成一体。
33.根据一个实施例，电气设备是电气逆变器，特别是用于机动车辆。
附图说明
34.通过阅读下面仅作为示例给出的描述，并参考通过非限制性示例给出的附图，将更好地理解本发明，在附图中，对相似的部件给出相同的附图标记，在附图中：
35.图1是根据本发明的电气组件的示例的示意图，该电气组件包括附加部件；
36.图2是根据本发明的电气组件的示例的示意图；
37.图3是在图1和2所示的根据本发明的电气组件的示例中提供的连接电容器的示意图；
38.图4是在图1和图2所示的根据本发明的电气组件的示例中所提供的容纳散热垫的分离器元件的示意图；
39.图5是在图1和2所示的根据本发明的电气组件的示例中提供的冷却模块的示意图。
40.应当注意的是，附图详细地阐述了本发明以便能够实施本发明，如果必要的话，所述附图当然能够更好地定义本发明。
具体实施方式
41.如图1所示，其示出了示例性实施例，本发明涉及一种电气组件1。图1的实施例表示一种电气组件1，该电气组件尤其包括连接电容器10，该连接电容器10设置有对应于带正电荷的电连接端子120的第一电连接杆12和对应于带负电荷的电连接端子130的第二电连接杆13。众所周知，连接电容器10是电滤波部件，其一方面被构造为衰减经由所考虑的电气设备传输的电流信号的干扰，另一方面构成用于为所述电气设备的部件供电的电压储备。
42.电气组件1进一步包括分离器元件20，该分离器元件接收布置在所述连接电容器10与冷却装置30之间的散热垫25(在图4中可见)。
43.该冷却装置30在这里通过螺钉固定在支撑件50上，但替代地也可以构成与其一体的部分。冷却装置30例如由铝制成。
44.冷却装置30与其附接或集成到其上的支撑件50一起形成基座，在该基座上组装接收散热垫25的分离器元件20和连接电容器10。
45.因此，在电气设备的组装过程中，首先形成电气组件1，如图1所示。在支撑件上，以此顺序组装接收散热垫25的分离器元件20和连接电容器10。当然，可以在选定的时刻将其他电气或机械部件和/或一个或多个电子卡固定在电气组件1的上述元件之一上。支撑件优选地包括集成有冷却装置30的支撑件50。替代地，所述冷却装置30例如通过螺钉或双头螺栓或任何其他等效器件固定到所述支撑件50。
46.如图2和图3所示，连接电容器10包括多个线圈11，第一和第二电连接杆12、13焊接到所述多个线圈11，正电连接端子120和负电连接端子130分别位于第一和第二电连接杆12、13的端部处。
47.冷却装置30在图5中示出并且在图2中可见。所述冷却装置30被构造成消散由连接电容器10发出的热量。冷却装置30包括用于冷却流体的入口31和出口32，以允许负责消散由连接电容器10散发的热量的冷却流体进入和排出。冷却流体的该入口31和该出口32形成
管状部分，管状部分在连接电容器10的方向上，特别是在连接电容器10的两侧正交于冷却装置30的基部表面延伸。
48.参照图4，布置在连接电容器10与冷却装置30之间的分离器元件20起着重要的作用。所述分离器元件20形成主要为平面的框架，其基部表面呈矩形框架的形式，特别是由塑料制成。在该框架的中心处接收散热垫25(英文为“gap pad”)，该散热垫旨在与连接电容器10接触以进行压缩，以消散后者所散发的热量。
49.分离器元件20特别地由刚性塑料制成，例如pbt gf30。该分离器元件20的功能是限制散热垫25的压缩，以确保所述压缩保持在预定阈值以下，该预定阈值特别是散热垫25的大约30％。因此，散热垫25保持期望的最小厚度，从而允许其有效地确保散热功能，散热垫25的所述最小厚度大约等于分离器元件20的厚度。
50.根据所示的实施例，分离器元件20还包括引导壁21、22，其对应于在连接电容器10的方向上、特别是在所述连接电容器10的两侧上正交于分离器元件20的基部表面延伸的壁，以便为了引导目的而基本匹配属于冷却装置30的管状的冷却流体入口31和出口32的部分。
51.因此，在组装电气组件1的过程中，规定了从下到上并以此顺序堆叠分离器元件20、容纳在由所述分离器元件20形成的框架中的散热垫25、然后是连接电容器10。优选地，分离器元件20包括与所述分离器元件20一体的定心螺柱23，定心螺柱23允许连接电容器10在分离器元件20上分度，即定位或定心。另外，分离器元件20包括来自其质量的形成突出部的凸起200(以下详细描述)，凸起200允许实现铆接或铆固以将连接电容器10保持在分离器元件20上。在堆叠了各种元件之后，因此导致了用于使凸起变型的专用工具。连接电容器10的正确定位有利于将电气组件1拧入机架中以形成电气设备。
52.因此，众所周知，凸起是突出部，例如蘑菇状，来自用于固定到另一元件的元件的材料。具体地，根据一个实施例，提供了来自分离器元件20的材料的塑料凸起200，以将连接电容器10固定到所述分离器元件20。
53.由分离器元件20、散热垫25和连接电容器10组成的子组件布置在冷却装置30上，该冷却装置30固定到支撑件50或集成到支撑件50。如上所述，引导壁21、22与冷却装置30的冷却流体的入口31和出口32协作，以允许将所述子组件引导到冷却装置30上，换句话说，将所述子组件在冷却装置30上定心，冷却装置30固定到支撑件50或集成到支撑件50，从而形成电气组件1的支撑件。如图5示，优选地在冷却装置上设置第二定心螺柱33，其形成来自冷却装置30的材料的螺柱，以确保分离器元件20在所述冷却装置30上的定位。第二定心螺柱33穿过分离器元件20的开口24'
54.仍然参考图5，可以在例如由铝制成的冷却装置30上设置凸起300。对应的凸起300则由铝制成并且允许将分离器元件20固定在冷却装置30上。特别地，铝制凸起300在被铆固之前穿过分离器元件20的开口24，并且因此将分离器元件20固定在冷却装置30上。
55.因此，根据一个实施例，设置来自分离器元件20的材料的塑料凸起200，以确保在分离器元件20上保持连接电容器10。此外，可以设置来自分离器元件20的材料的其他塑料凸起和/或来自冷却装置30的材料的铝制凸起300，以确保将分离器元件20保持在所述冷却装置30上。
56.凸起通常也称为可变形角锥(gaudron)。
57.电绝缘片优选布置在分离器元件20和冷却装置30之间。所述电绝缘片使得可以增加可能的泄漏电流的漏电路径，可能的泄漏电流经由散热垫25或分离器元件20传播。电绝缘片也可以集成到散热垫25。漏电路径的长度通常由本领域技术人员已知的规范和标准来定义，尤其取决于使用领域和所使用的功率。另外，可以设置所述电绝缘片的延伸部以与正电连接端子120和负电连接端子130相对，从而相对于冷却装置30和支撑件50、并且更一般而言相对于所考虑的电气设备的机架使连接电容器10所述电连接端子120、130绝缘。
58.因此，凸起200、300形成蘑菇状件，其材料通过压缩和/或在加热下变碎，以在抵靠彼此压紧的元件之间形成连接区域。特别地，被设置用于在分离器元件20上保持连接电容器10的塑料凸起200可以被布置成在它们所源自的分离器元件20与连接电容器10的电连接杆之间产生连接区域。
59.应当注意，通过施加适当的压力并加上热量通过变形来制造合成能塑料凸起200。铝制凸起300在不增加热量的情况下通过施加适当的压力而通过变形制成。
60.设置在分离器元件20上的塑料凸起200尤其是通过模制获得的。设置在冷却装置30上的铝制凸起300通过铝模制获得，并根据需要可选地进行额外的机加工。
61.注意，凸起200、300构成用于确保连接电容器10在分离器元件200上的保持和分离器元件20在冷却装置30(固定或集成到支撑件50)上的保持的优选实施方式。然而，其他替代的保持方式是可能的，特别是保持螺钉或夹。
62.如此保持以便形成整体组件，换言之，一件式组件，特别地具有塑料凸起200和/或铝制凸起300，从而允许将连接电容器10保持在分离器元件20上并将分离器元件20保持在冷却装置30和支撑件50，所述电气组件1可以上下颠倒，连接电容器10位于电气组件1的底部，支撑件50位于顶部，而连接电容器10则不会坠落，以便插入用于组装电气设备的机架中。
63.电气组件1特别地固定至与所述机架联结的元件，例如机架本身的一部分、固定至所述机架的中间支撑板(英文中为“bracket”)或属于所述电气设备并被容纳在或集成在所述机架中的冷却回路的一部分。
64.特别地，所述电气组件1例如通过铝制凸起固定到与所述机架联结的元件，所述铝制凸起与机架的所述部分或所述中间支撑板或冷却回路的所述部分成一体。
65.电气设备例如是用于电动或混合动力车辆的逆变器。
66.要注意的是，电气组件1在整体式组件中的这种保持，特别是由于凸起200、300，不一定是持久的。实际上，由于运输或翻转所述电气组件1以允许其插入机架中以形成所考虑的电气设备这一必要步骤，除了将电气组件1保持为临时整体式组件之前，可能没有其他功能。一旦实现了这种插入，通常设置有最终的固定器件，用于将所述电气组件1持久地固定到所述机架，特别是例如通过螺钉或者甚至通过在压力保持的内部元件，诸如弹簧。