低感高效热管理一体化双电机驱动母线电容与功率模块

本发明属于新能源电动汽车双电机驱动系统母线电容器与功率模块器件集成设计，尤其涉及低感高效热管理一体化双电机驱动母线电容与功率模块。

背景技术：

1、电动汽车零部件研发设计通常需要考虑各个方面。作为电动汽车电驱系统的重要零部件，母线电容器在电动汽车电驱系统中起到了稳定母线电压、能量储存、滤波、降低电磁干扰、提高热稳定性和可靠性、功率因数校正以及提高系统效率和性能等多方面的作用。在电驱系统将动力电池的直流电转换为驱动电机所用的交流电工作中，会产生大量的纹波电流流过母线电容器，同时也产生了大量的热聚集在电容器中。此外，电驱系统中的功率模块器件也会因导通损耗、开关损耗、漏电流损耗、寄生参数损耗而产生大量热，影响电驱系统的工作性能。而功率模块的尖峰电压受到母线电容器交流侧电感影响，过大的电感将会导致过大的尖峰电压，从而影响并损耗功率模块。因此，拥有较好的耐温散热能力和低杂散电感是母线电容器和功率模块器件起到上述作用的前提和基础。

2、现有的热稳定技术中，设计风冷或液冷散热结构为母线电容器或功率模块提供高效散热能力，提高其热稳定性。但类似技术集中在零部件的外部进行直接散热。增大了零部件的整体体积和重量，也提高了生产制造工艺的要求和成本。此外，现有技术中，散热设计也只能起到散热作用，在降低杂散电感、提升导电性能方面仍有欠缺，作用较为单一，集成度不高。

3、现有的低感设计技术中，设计小体型薄膜电容芯子，缩短母排电流流经路径或设计环形状电容器以此来降低电容器杂散电感。但类似技术中，在低感设计的同时有的会牺牲部分散热性能。此外，如环形状电容器，虽降低了电感，但空间利用率较低，并不具有普适性，有一定的局限性。

4、现有的针对母线电容器与功率模块器件一体化技术中，设计功率器件在上，母线电容在下，中间夹层pin-fin散热结构。此种设计散热效率不高，仅能对母线电容的上层进行散热。同时，此种设计针对双电机驱动系统具有局限性。

5、因此，需要设计低感高效热管理一体化双电机驱动母线电容与功率模块以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供低感高效热管理一体化双电机驱动母线电容与功率模块，以解决上述问题，达到杂散电感低、既能散热又能导电、散热效率高、散热均匀、一体化集成度高、且适用于双电机驱动系统的目的。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：低感高效热管理一体化双电机驱动母线电容与功率模块，包括若干电容芯子，若干所述电容芯子等间隔组成芯子组，若干所述芯子组平行并列设置，相邻的所述芯子组的正负极交替设置，所述电容芯子外侧设置有功率模块，所述电容芯子与所述功率模块之间设置有连接机构，所述连接机构用于对所述电容芯子和所述功率模块进行电感消除和降温，所述连接机构包括：

3、第一母排、第二母排，所述第一母排和所述第二母排固定设置所述电容芯子相对的两侧，所述第一母排和所述第二母排均与所述功率模块固定连接；

4、散热机构，所述散热机构上设置有进出口。

5、优选的，所述第一母排包括第一本体，所述第一本体为平放的s形，所述第一本体一端固定连接有第一直流端子，所述第一本体另一端固定连接有若干第一交流端子组，若干所述第一交流端子组等间隔设置，每个所述第一交流端子组包括两个第一交流端子，两个所述第一交流端子间隔设置，若干所述第一交流端子与位于所述电容芯子底端的所述功率模块固定连接，所述第一本体的两个水平段上均设置有若干第一焊点，若干所述第一焊点阵列设置，所述第一本体的竖直段两侧均设置有第一绝缘纸。

6、优选的，所述第二母排包括第二本体，所述第二本体为平放的s形，所述第二本体一端固定连接有第二直流端子，所述第二本体另一端固定连接有若干第二交流端子组，若干所述第二交流端子组等间隔设置，每个所述第二交流端子组包括两个第二交流端子，两个所述第二交流端子间隔设置，若干所述第二交流端子与位于所述电容芯子顶端的所述功率模块固定连接，所述第二本体的两个水平段上均设置有若干第二焊点，若干所述第二焊点阵列设置，所述第二本体的竖直段两侧均设置有第二绝缘纸。

7、优选的，所述散热机构包括两个散热板，两个所述散热板上下错位设置，所述散热板内部开设有s形流道，所述s形流道的两端均连通有所述进出口，两个所述散热板内部相互靠近的两个所述进出口通过连接通道连通，两个所述散热板与所述连接通道组成s形，一个所述散热板与所述第一母排固定连接，另一个所述散热板与所述第二母排固定连接。

8、优选的，所述进出口的内侧壁与所述s形流道的内侧壁均设置有尖角翅片。

9、优选的，所述第一交流端子组中的一个所述第一交流端子固定连接有第一连接排一端，所述第一连接排另一端与所述功率模块固定连接，所述第一交流端子组中的另一个所述第一交流端子固定连接第二连接排一端，所述第二连接排另一端与所述功率模块固定连接。

10、优选的，所述功率模块一端设置有输入端，所述输入端与所述第一连接排、所述第二连接排固定连接，所述功率模块另一端设置有输出端。

11、优选的，所述电容芯子内部、每个所述芯子组的任意相邻的两个所述电容芯子之间、位于所述芯子组端部的所述电容芯子外侧均设置有波形导热片。

12、优选的，所述波形导热片的两侧壁均设置有波形鳍片。

13、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

14、1、本发明的第一母排和第二母排将电容芯子容设在中间，上下放置功率模块；在增大散热接触面积的同时，也符合电感拓扑相消原理，第一母排和第二母排形成自感相消，极大的降低了杂散电感值。

15、2、本发明的散热机构可极大增大散热面积，提高散热效率，实现电容芯子和功率模块的同时散热。此外，散热机构在起到散热的同时，还能与第一母排和第二母排形成一体，起到导电作用，可提高承受大电流的能力。

1.低感高效热管理一体化双电机驱动母线电容与功率模块，包括若干电容芯子(6)，若干所述电容芯子(6)等间隔组成芯子组，若干所述芯子组平行并列设置，相邻的所述芯子组的正负极交替设置，所述电容芯子(6)外侧设置有功率模块(7)，其特征在于，所述电容芯子(6)与所述功率模块(7)之间设置有连接机构，所述连接机构用于对所述电容芯子(6)和所述功率模块(7)进行电感消除和降温，所述连接机构包括：

2.根据权利要求1所述的低感高效热管理一体化双电机驱动母线电容与功率模块，其特征在于，所述第一母排(2)包括第一本体(25)，所述第一本体(25)为平放的s形，所述第一本体(25)一端固定连接有第一直流端子(21)，所述第一本体(25)另一端固定连接有若干第一交流端子组，若干所述第一交流端子组等间隔设置，每个所述第一交流端子组包括两个第一交流端子(24)，两个所述第一交流端子(24)间隔设置，若干所述第一交流端子(24)与位于所述电容芯子(6)底端的所述功率模块(7)固定连接，所述第一本体(25)的两个水平段上均设置有若干第一焊点(22)，若干所述第一焊点(22)阵列设置，所述第一本体(25)的竖直段两侧均设置有第一绝缘纸(23)。

3.根据权利要求2所述的低感高效热管理一体化双电机驱动母线电容与功率模块，其特征在于，所述第二母排(3)包括第二本体(35)，所述第二本体(35)为平放的s形，所述第二本体(35)一端固定连接有第二直流端子(31)，所述第二本体(35)另一端固定连接有若干第二交流端子组，若干所述第二交流端子组等间隔设置，每个所述第二交流端子组包括两个第二交流端子(34)，两个所述第二交流端子(34)间隔设置，若干所述第二交流端子(34)与位于所述电容芯子(6)顶端的所述功率模块(7)固定连接，所述第二本体(35)的两个水平段上均设置有若干第二焊点(32)，若干所述第二焊点(32)阵列设置，所述第二本体(35)的竖直段两侧均设置有第二绝缘纸(33)。

4.根据权利要求3所述的低感高效热管理一体化双电机驱动母线电容与功率模块，其特征在于，所述散热机构包括两个散热板(15)，两个所述散热板(15)上下错位设置，所述散热板(15)内部开设有s形流道(13)，所述s形流道(13)的两端均连通有所述进出口(11)，两个所述散热板(15)内部相互靠近的两个所述进出口(11)通过连接通道(14)连通，两个所述散热板(15)与所述连接通道(14)组成s形，一个所述散热板(15)与所述第一母排(2)固定连接，另一个所述散热板(15)与所述第二母排(3)固定连接。

5.根据权利要求4所述的低感高效热管理一体化双电机驱动母线电容与功率模块，其特征在于，所述进出口(11)的内侧壁与所述s形流道(13)的内侧壁均设置有尖角翅片(12)。

6.根据权利要求2所述的低感高效热管理一体化双电机驱动母线电容与功率模块，其特征在于，所述第一交流端子组中的一个所述第一交流端子(24)固定连接有第一连接排(4)一端，所述第一连接排(4)另一端与所述功率模块(7)固定连接，所述第一交流端子组中的另一个所述第一交流端子(24)固定连接第二连接排(5)一端，所述第二连接排(5)另一端与所述功率模块(7)固定连接。

7.根据权利要求6所述的低感高效热管理一体化双电机驱动母线电容与功率模块，其特征在于，所述功率模块(7)一端设置有输入端(71)，所述输入端(71)与所述第一连接排(4)、所述第二连接排(5)固定连接，所述功率模块(7)另一端设置有输出端(72)。

8.根据权利要求1所述的低感高效热管理一体化双电机驱动母线电容与功率模块，其特征在于，所述电容芯子(6)内部、每个所述芯子组的任意相邻的两个所述电容芯子(6)之间、位于所述芯子组端部的所述电容芯子(6)外侧均设置有波形导热片(8)。

9.根据权利要求8所述的低感高效热管理一体化双电机驱动母线电容与功率模块，其特征在于，所述波形导热片(8)的两侧壁均设置有波形鳍片(81)。