尤其用于电力驱动的机动车辆中的多极大电流电连接的汇流排组件的制作方法

本发明涉及一种尤其用于电力驱动的机动车辆中的多极大电流电连接的汇流排组件。

背景技术：

1、人们对机动车辆中、尤其电力驱动的机动车辆中的汇流排组件提出了各种要求。一方面，汇流排组件必须具有必要的载流能力，载流能力总是随着电机驱动器功率的增长以及牵引电池或充电基础设施的充电功率的增长而增大。另外，由于不可避免的欧姆损耗，常常需要用于从汇流排组件的载流部件排热的措施。另外，试图实现较高的集成密度，以便能够为牵引电池提供尽可能多的构造空间以及由此能够提供较高的电容量。这使得在施加有不同电势的汇流排之间维持所需的空气路径和爬电路径(luft-und kriechstrecken)变得困难，并且随着充电电势升高和牵引电池的电势升高，构造上的耗费变得越来越高。虽然例如由de 10 2019214 18a1已知，用塑料来包覆模制汇流排。由于所使用的部件的不同的热膨胀系数，这种解决方案是相对高耗费的。另外例如从cn 102255162 a1已知，通过层叠来制造多极的汇流排组件。由于在层叠区域中汇流排被设计成仅为平坦的，无法实现汇流排的复杂的走向。此外，这样的构造大多缺少足够的机械稳定性，在电力机动车辆的情况下不仅在行驶运行中而且在事故情况下都必须保证这种足够的机械稳定性。

技术实现思路

1、在此背景下需要一种尤其用于电力驱动的机动车辆中的多极大电流电连接的汇流排组件，所述汇流排组件具有高集成密度，在将上述空气路径和爬电路径维持在最小距离的情况下允许汇流排的相对复杂的走向，另外还具有足够大且持久的机械稳定性。这个目的通过根据权利要求1所述的汇流排组件来实现。同样有利的用途是并列权利要求的主题。有利的设计方案分别是从属权利要求的主题。要注意的是，在权利要求书中单独详述的特征可以以任意的技术上有意义的方式彼此组合并且展现出本发明的其他设计方案。说明书尤其与附图结合地附加表征并且详细说明本发明。

2、本发明涉及一种尤其用于电力驱动的机动车辆中例如在牵引电池与驱动电机之间和/或在位于机动车辆外部的充电基础设施与牵引电池之间的多极大电流电连接的汇流排组件。根据本发明的汇流排组件具有沿着堆叠方向堆叠布置的多个基本上平坦的由电绝缘材料形成的载体，所述载体分别形成一个或多个单侧开放的槽状接纳件。根据本发明，设置有由金属如铜或者金属合金形成的多个汇流排，所述汇流排分别被布置在所述接纳件之一中。优选在汇流排组件的至少一个载体中、更优选所有载体中，多个汇流排分别被接纳在相关的接纳件中。对于每个载体优选提出，多个汇流排相对彼此电绝缘。

3、根据本发明，至少一个载体、优选所有载体具有底部以及第一腹板，所述底部形成相应的汇流排的贴靠面并且同时形成槽状接纳件的槽底，对于每一个接纳件，第一腹板环绕相应的汇流排并形成槽状接纳件的侧壁，以便在由电绝缘材料形成的载体上提供相关的空气路径和爬电路径。腹板优选环绕分别被接纳的汇流排的短边。电绝缘材料例如是塑料如热塑料。例如以热成形法如注塑法制造载体。载体可以是一件式或多件式形成的。载体例如单件式形成并且具有由底部与从底部突起的一个或多个第一腹板形成的一体结构。汇流排优选分别以无粘合剂的方式被接纳在相关的接纳件中。汇流排优选形状配合和/或力配合地被接纳在槽状接纳件中。通过本发明的解决方案提供了一种尤其用于电力驱动的机动车辆中的多极大电流电连接的汇流排组件，所述汇流排组件具有高集成密度，在将上述空气路径和爬电路径维持在最小距离的情况下允许汇流排的相对复杂的走向，另外还具有足够大且持久的机械稳定性。本发明的汇流排组件的核心是以尽可能紧凑的构造方式将不同的要求进行组合和功能集成。例如从单一的板材冲裁出汇流排，然后汇流排被载体电相对彼此绝缘。由此实现了紧凑的结构，同时保持在热学上接近冷却连接(kühlanbindung)并且由此提供较短的传输途径，进而其结果是紧凑的构造方式和铜汇流排的材料减少。另外，通过汇流排的彼此接近可以向非活跃的汇流排/区域中进行热扩散并且因此利用汇流排材料的良好的热导特性，以便例如尽可能宽且平面式地连接到散热器如冷却通道。

4、优选至少一个载体具有在朝向最邻近的载体的方向上突出的第二腹板，所述第二腹板与所述最邻近的载体的第一腹板在被接纳在所述最紧邻的载体中的两个汇流排之间形成迷宫状的爬电路径和/或空气路径。通过由此迷宫状延长的空气路径提高了爬电电阻(kriechstromfestigkeit)，可以减小最邻近的载体的汇流排之间的间距，这节省了构造空间并且还改进了在因此更密集地相邻布置的汇流排上的热扩散。例如，第二腹板被形成且布置为，使其伸入到最邻近的载体的两个第一腹板之间并且伸入到最邻近的载体的两个汇流排之间，而不影响最邻近的载体。

5、所述载体优选分别仅在其两个主表面之一的侧面上(即单侧地)形成一个或多个槽状接纳件。例如第二腹板，作为载体的底部的无接纳件的底面，从底部的背离这个或这些接纳件的侧面突起。

6、所有槽状接纳件优选沿着堆叠方向以向相同方向开放的方式指向。汇流排组件的所有接纳件例如向背离散热器的方向上开放，其中散热器被布置为邻接外部载体的底部的无接纳件的底面。

7、根据本发明汇流排组件的一个优选的设计方案，所述汇流排组件的至少一个外部载体具有底部，所述底部被形成为用于以导热方式与散热器偶联。例如由导热材料形成的颗粒被嵌入到所述载体的材料中、尤其仅仅嵌入到所述载体的形成无接纳件的底面的底部区域中。

8、所述外部载体优选具有形成这个或这些第一腹板的骨架以及至少部分形成所述外部载体的底部的绝缘箔。由此实现了高效地从被接纳在外部载体中的汇流排中排热。例如涉及具有热塑性箔基底的绝缘箔。术语绝缘箔仅仅涉及箔的电绝缘性，而并非一定或至少以可忽略的方式涉及绝热性。外部载体的绝缘箔的材料和厚度优选地被选择为，使其热导率在堆叠方向上比所有其余载体的底部的热导率更佳。

9、外部载体优选为具有最大外部尺寸的那个载体。

10、骨架应理解为具有中断部的载体。例如对于每个接纳件设置有中断部，其外部边缘相对于第一腹板平行偏置地延伸并且由此形成支承边缘作为汇流排的底部的贴靠面，而绝缘箔封闭中断部并且至少部分形成载体的底部且由此形成这个或这些相关的接纳件的底部。

11、在绝缘箔与相关的汇流排之间优选布置有基于硅酮的、基于聚氨酯的或基于丙烯酸酯的、优选弹性体的插入件，所述插入件具有陶瓷填料如氧化铝、氧化锌和/或氮化硼。此类插入件在商标名称“gap”下可商购。插入件更优选被布置为填充在汇流排与绝缘箔之间的由支承边缘产生的间隙并且由此与用空气填充相比在热导率方面进行跨越。

12、例如所述多个汇流排中的被布置在最邻近的载体中的至少两个汇流排通过力配合的连接(如铆接或拧接)而导电连接。汇流排组件的所有汇流排优选被布置为相对彼此电绝缘。

13、至少一个载体优选具有用于电接触插针的中断部，以便对汇流排组件进行电接触并且导入导出电流。术语接触插针应广泛地进行解释。

14、汇流排优选分别被形成为例如金属板的冲裁件或冲压件。

15、至少一个汇流排优选在其被布置于相关的槽状接纳件中的走向之内形成用于安装电接触元件的插座部。插座部例如被形成为用于产生力配合的电连接，如与连接零件(如接触插针)拧接或铆接。插座部例如通过挤压被引入到汇流排中。

16、根据所述汇流排组件的一个优选的设计方案，所述汇流排组件还具有散热器如热交换器(用于对流冷却的冷却体)，其中所述散热器被布置为邻接所述多个载体中的外部载体。

17、本发明另外还涉及上述实施方式之一中的汇流排组件在电机驱动的机动车辆中的用途。