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，屬于電機驅動【技術領域】。所述低壓電動汽車的集成裝置包括一個鋁基板，該鋁基板由電路層、絕緣導熱層和金屬基層組成。電路層由MOSFET模塊構成，且MOSFET模塊貼裝在電路層中，由三組驅動全橋組成，每組驅動全橋由上下兩個橋臂構成，每組驅動全橋的上下橋臂分別由數量相同的MOSFET元件并聯組成，三組驅動全橋與驅動永磁電動機的三相相連，可驅動電動機輸出。當電路層工作產生熱量之后，電路層將產生的熱量通過絕緣導熱層傳導到金屬基層，由金屬基層將產生的熱量擴散到功率集成裝置的外部。本發(fā)明采用三層結構的鋁基板簡化了功率集成裝置裝配的復雜度，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

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電機驅動【技術領域】，特別涉及一種低壓電動汽車的功率集成裝置。

【背景技術】
[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，導致低壓電動汽車領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MOSFET元件通過復雜的連接關系構成。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雜，導致現有的低壓電動汽車的功率裝置的成本較高，且由于現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，導致現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)明內容】

[0005]為了解決現有技術的問題，本發(fā)明實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，所述裝置包括一個鋁基板，所述鋁基板包括電路層、絕緣導熱層和金屬基層；
[0007]所述電路層至少包括貼裝的MOSFET模塊，所述MOSFET模塊由三組驅動全橋組成，所述三組驅動全橋分別與驅動永磁電機的三相相連，每組驅動全橋由上橋臂和下橋臂組成，且每組驅動全橋的上橋臂和下橋臂均由數量相同的MOSFET元件并聯組成；
[0008]所述絕緣導熱層內填充陶瓷聚合物，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熱層的下方。
[0010]結合第一方面，在第一方面的第一種可能的實現方式中，所述三組驅動全橋為W相驅動全橋、U相驅動全橋和V相驅動全橋，所述W相驅動全橋與驅動永磁電機的W相相連，所述U相驅動全橋與驅動永磁電機的U相相連，所述V相驅動全橋與驅動永磁電機的V相相連。
[0011]結合第一方面或第一方面的第一種可能的實現方式，在第一方面的第二種可能的實現方式中，所述組成每組驅動全橋的上橋臂和下橋臂的MOSFET元件對峙排列。
[0012]結合第一方面的第一種可能的實現方式，在第一方面的第三種可能的實現方式中，所述W相驅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]結合第一方面的第三種可能的實現方式，在第一方面的第四種可能的實現方式中，構成W相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件的源極并聯后與所述第一 B-裸露銅箔相連，構成W相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件的漏極并聯后與所述W相裸露銅箔相連；
[0017]構成W相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件的源極并聯后與所述W相裸露銅箔相連，構成W相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件的漏極并聯后與所述第一 B+裸露銅箔相連。
[0018]結合第一方面的第三種可能的實現方式，在第一方面的第五種可能的實現方式中，構成V相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件的源極并聯后與所述第一 B+裸露銅箔相連，構成V相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件的漏極并聯后與所述V相裸露銅箔相連；
[0019]構成V相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件的源極并聯后與所述V相裸露銅箔相連，構成V相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件的漏極并聯后與所述第二 B-裸露銅箔相連。
[0020]結合第一方面的第三種可能的實現方式，在第一方面的第六種可能的實現方式中，構成U相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件的源極并聯后與所述第二 B-裸露銅箔相連，構成U相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件的漏極并聯后與所述U相裸露銅箔相連；
[0021]構成U相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件的源極并聯后與所述U相裸露銅箔相連，構成W相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件的漏極并聯后與所述第二 B+裸露銅箔相連。
[0022]結合第一方面的第三種可能的實現方式，在第一方面的第七種可能的是實現方式中，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，且每個裸露銅箔上的固定螺釘孔的數量不少于一個。
[0024]結合第一方面，在第一方面的第八種可能的實現方式中，所述電路層還包括一層銅箔、驅動信號連接端子和保護電路；
[0025]所述電路層還包括一層銅箔、驅動信號連接端子、驅動電路和保護電路；
[0026]所述銅箔連接所述驅動信號連接端子、所述MOSFET模塊的三組驅動全橋和所述保護電路。
[0027]結合第一方面，在第一方面的第九種可能的實現方式中，所述電路層還包括鋁基板固定螺釘孔、防錯孔和定位孔；
[0028]所述鋁基板固定螺釘孔位于鋁基板兩側，且所述鋁基板固定螺釘孔的數量至少為一個；
[0029]所述防錯孔位于電路層的邊緣，且所述防錯孔的數量至少為一個；
[0030]所述定位孔與金屬基層的金屬散熱片定位捎對應，且所述定位孔的數量至少為一個。
[0031]本發(fā)明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0032]由于本發(fā)明實施例提供的低壓電動汽車的集成裝置包括一個鋁基板，該鋁基板由電路層、絕緣導熱層和金屬基層組成。當電路層工作產生熱量之后，電路層將產生的熱量通過絕緣導熱層傳導到金屬基層，由金屬基層將產生的熱量擴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)明實施例中的技術方案，下面將對實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)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1是本發(fā)明一個實施例提供的低壓電動汽車的功率模塊集成裝置的結構示意圖；
[0035]圖2是本發(fā)明另一個實施例提供的MOSFET模塊并聯電路的示意圖；
[0036]圖3是本發(fā)明另一個實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構示意圖。

【具體實施方式】
[0037]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
[0038]由于現有的低壓電動汽車的功率集成裝置由各個MOSFET元件通過復雜的連接關系構成，導致現有的低壓電動汽車的功率集成裝置的成本較高，且由于現有的低壓電動汽車的功率集成裝置缺乏散熱裝置，導致現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，該裝置包括一個鋁基板，該鋁基板包括電路層101、絕緣導熱層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模塊由三組驅動全橋組成，三組驅動全橋分別與驅動永磁電機的三相相連，每組驅動全橋由上橋臂和下橋臂組成，且每組驅動全橋的上橋臂和下橋臂均由數量相同的MOSFET元件并聯組成；
[0041]絕緣導熱層102內填充陶瓷聚合物，且置于電路層101的下方；
[0042]金屬基層103置于絕緣導熱層102的下方。
[0043]本發(fā)明實施例提供的低壓電動汽車的集成裝置包括一個鋁基板，該鋁基板由電路層、絕緣導熱層和金屬基層組成。當電路層工作產生熱量之后，電路層將產生的熱量通過絕緣導熱層傳導到金屬基層，由金屬基層將產生的熱量擴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)明的另一個實施例提供了一種低壓電動機車的功率集成裝置，該裝置包括一個鋁基板，該鋁基板包括電路層101、絕緣導熱層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，由三組驅動全橋組成，三組驅動全橋分別與驅動永磁電機的三相相連，用于驅動電機輸出。其中，驅動永磁電機的三相包括但不限于W相、V相和U相,本實施例不對驅動永磁電動器的三相作作具體的限定。
[0046]具體地，每組驅動全橋由上橋臂和下橋臂組成，且每組驅動全橋的上橋臂和下橋臂均由數量相同的MOSFET元件并聯組成。其中，組成每組驅動全橋的上橋臂和下橋臂的MOSFET元件的個數可以為3個、4個、5個等，本實施例不對組成每組驅動全橋的上橋臂和下橋臂的MOSFET元件的個數作具體的限定。
[0047]為了直觀的展現上述介紹的MOSFET元件的結構，下面將一個具體的例子進行介紹。
[0048]參見圖2，圖2為一種MOSFET模塊的并聯電路圖。由圖2可知，該MOSFET模塊由24 個 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 構成 W 相驅動全橋，Q9 至Q16構成V相驅動全橋，Q17至Q24構成U相驅動全橋。具體地，W相驅動全橋的上橋臂由Ql至Q4這四個MOSFET元件并聯組成，W相驅動全橋的下橋臂由Q5至Q8這四個MOSFET元件并聯組成相驅動全橋的上橋臂由Q9至Q12這四個MOSFET元件并聯組成，V相驅動全橋的下橋臂由Q13至Q16這四個MOSFET元件并聯組成；U相驅動全橋的上橋臂由Q17至Q20這四個MOSFET元件并聯組成，U相驅動全橋的下橋臂由Q21至Q24這四個MOSFET元件并聯組成。
[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]絕緣導熱層102置于電路層101的下方，絕緣導熱層內填充陶瓷聚合物，用于傳導電路層產生的熱量。其中，陶瓷聚合物包括但不限于氮化硅等，本實施例不對陶瓷聚合物作具體的限定。
[0051]金屬基層103置于絕緣導熱層102的下方，金屬基層103用于將電路層101傳導到絕緣導熱層102的熱量擴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，本實施例不對金屬基層作具體的限定。
[0052]需要說明的是，本實施中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，提高了驅動功率。
[0053]作為一種可選的實施例，三組驅動全橋包括但不限于W相驅動全橋、U相驅動全橋和V相驅動全橋等，本實施例不對三組驅動全橋作具體的限定。其中，W相驅動全橋與驅動永磁電機的W相相連，U相驅動全橋與驅動永磁電機的U相相連，V相驅動全橋與驅動永磁電機的V相相連。三組驅動全橋通過與驅動永磁電機的三相相連可驅動電機輸出電流，為低壓電動汽車提供電能。具體地，三組驅動全橋中的每組驅動全橋可輸出的最大電流為720安。
[0054]進一步地，由于本發(fā)明的MOSFET模塊中可同時集成了 U、V和W三相驅動全橋，當低壓電動汽車需要更大的輸出電流時，可將集成了 U、V和W三相驅動全橋的多個鋁基板并聯，而無需在一個鋁基板上集成多個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雜度，降低了低壓電動汽車的成本。
[0055]作為一種可選的實施例，組成每組驅動全橋的上橋臂和下橋臂的MOSFET元件為對峙排列。
[0056]作為一種可選的實施例，W相驅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，三組驅動全橋的上橋臂與電源正極相連，三組驅動全橋的下橋臂與電源負極相連。仍以上述圖2為例，由圖2可知，組成W相驅動全橋的上橋臂的四個MOSFET元件Ql至Q4并聯后與電源負極B-相連，組成W相驅動全橋的下橋臂的四個MOSFET元件Q5至Q8并聯后與電源正極B+相連；組成V相驅動全橋的上橋臂的四個MOSFET元件Q9至Q12并聯后與電源負極B-相連，組成V相驅動全橋的下橋臂的四個MOSFET元件Q13至Q16并聯后與電源正極B+相連；組成U相驅動全橋的上橋臂的四個MOSFET元件Q17至Q120并聯后與電源負極B-相連，組成U相驅動全橋的下橋臂的四個MOSFET元件Q21至Q24并聯后與電源正極B+相連。
[0061]基于上述圖2，本發(fā)明實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構示意圖。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)被分為三個區(qū)域，其中，電路層鋁基板的左側區(qū)域為W相區(qū)，電路層鋁基板的中間區(qū)域為V相區(qū)，電路層鋁基板的中間區(qū)域為V相區(qū)，即Ql至Q8分布在鋁基板左側區(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)內的裸露銅箔，V相裸露銅箔7為V相區(qū)內的裸露銅箔，U相裸露銅箔9為U相區(qū)內的裸露銅箔。
[0062]結合圖2和圖3, W相驅動全橋的下橋臂左側為第一 B-裸露銅箔2,右側為W相裸露銅箔5，構成W相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件Ql至Q4的源極3并聯后與第一 B-裸露銅箔相連2，構成W相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件Ql至Q4的漏極2并聯后與W相裸露銅箔5相連;W相驅動全橋的上橋臂左側為W相裸露銅箔5,右側為第一 B+裸露銅箔6,構成W相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件Q5至Q8的源極2并聯后與W相裸露銅箔5相連，構成W相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件Q5至Q8的漏極3并聯后與第一 B+裸露銅箔6相連。
[0063]以上述圖2和圖3為例，作為一種可選的實施例，V相驅動全橋的上橋臂的左側為第一 B+裸露銅箔6，右側為V相裸露銅箔7，構成V相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件Q13至Q16的源極3并聯后與第一 B+裸露銅箔相連6，構成V相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件Q13至Q16的漏極2并聯后與V相裸露銅箔7相連；V相驅動全橋的下橋臂左側為V相裸露銅箔7，右側為第二 B-裸露銅箔12，構成V相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件Q9至Q12的源極3并聯后與V相裸露銅箔7相連，構成V相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件Q9至Q12的漏極2并聯后與第二 B-裸露銅箔12相連。
[0064]以上述圖2和圖3為例，作為一種可選的實施例，U相驅動全橋的下橋臂左側為第二 B-裸露銅箔11，右側為U相裸露銅箔9，構成U相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件Q17至Q20的源極2并聯后與第二 B-裸露銅箔11相連，構成U相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件Q17至Q20的漏極2并聯后與U相裸露銅箔相連9 ；
[0065]U相驅動全橋的上橋臂的左側為U相裸露銅箔9，右側為第二 B+裸露銅箔11，構成U相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件Q21至Q24的源極3并聯后與U相裸露銅箔9相連，構成W相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件Q21至Q24的漏極2并聯后與第二 B+裸露銅箔11相連。
[0066]作為一種可選的實施例，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MOSFET并聯的復雜度，本實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的中間位置設置固定螺釘孔3，通過固定螺釘孔3可在每個裸露銅箔上壓接一個銅牌，從而將各個裸露銅箔固定在電路層101上。其中，每個裸露銅箔上的固定螺釘孔的數量可以為I個、2個、3個等，本實施例不對每個裸露銅箔上的固定螺釘孔的數量作具體的限定。
[0067]作為一種可選的實施例，參見圖3，電路層101還包括一層銅箔、驅動信號連接端子8和保護電路。
[0068]其中，銅箔的厚度可以為4oz (盎司)、5OZ、6OZ等，本實施例不對銅箔的厚度作具體的限定。銅箔用于連接驅動信號連接端子8、M0SFET模塊的三組驅動全橋和保護電路。驅動信號連接端子8用于輸入MOSFET模塊的柵極控制信號，使MOSFET模塊的三組驅動全橋導通和截止于同一時間，從而便于對各個并聯的MOSFET元件進行控制。保護電路用于減少MOSFET模塊與電路層鋁基板101的雜散電感，以提高MOSFET模塊的穩(wěn)定性、減小損壞率。
[0069]作為一種可選的實施例，參見圖3，電路層101還包括鋁基板固定螺釘孔1、防錯孔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，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量可以為I個、2個、5個等，本實施例不對鋁基板固定螺釘孔的數量作具體的限定。防錯孔10位于電路層101的邊緣，用于防止將電路層101的W相驅動全橋、U相驅動全橋和V相驅動全橋裝配反向。對于防錯孔的數量可以為I個、2個、3個等，本實施例不對防錯孔的數量作具體的限定。定位孔4與金屬基層103的金屬散熱片定位捎對應，用于防止裝配金屬基層103時金屬基層103發(fā)生位移。對于定位孔4的數量可以為I個、2個、3個等，本實施例不對定位孔的數量作具體的限定。
[0070]本發(fā)明提供的低壓電動汽車的集成裝置包括一個鋁基板，該鋁基板由電路層、絕緣導熱層和金屬基層組成。當電路層工作產生熱量之后，電路層將產生的熱量通過絕緣導熱層傳導到金屬基層，由金屬基層將產生的熱量擴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行舉例說明，實際應用中，可以根據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部結構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，上述實施例提供的低壓電動汽車的功率模塊實施例屬于同一構思，其具體實現過程詳見方法實施例，這里不再贅述。
[0072]上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。
[0073]本領域普通技術人員可以理解實現上述實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的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，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，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種低壓電動汽車的功率集成裝置，其特征在于，所述裝置包括一個鋁基板，所述鋁基板包括電路層、絕緣導熱層和金屬基層； 所述電路層至少包括貼裝的金屬-氧化層半導體場效晶體管MOSFET模塊，所述MOSFET模塊由三組驅動全橋組成，所述三組驅動全橋分別與驅動永磁電機的三相相連，每組驅動全橋由上橋臂和下橋臂組成，且每組驅動全橋的上橋臂和下橋臂均由數量相同的MOSFET元件并聯組成； 所述絕緣導熱層內填充有陶瓷聚合物，且置于所述電路層的下方； 所述金屬基層置于所述絕緣導熱層的下方。
2.根據權利要求1所述的低壓電動汽車的功率集成裝置，其特征在于，所述三組驅動全橋為W相驅動全橋、U相驅動全橋和V相驅動全橋，所述W相驅動全橋與驅動永磁電機的W相相連，所述U相驅動全橋與驅動永磁電機的U相相連，所述V相驅動全橋與驅動永磁電機的V相相連。
3.根據權利要求1或2所述的低壓電動地車的功率集成裝置，其特征在于，組成每組驅動全橋的上橋臂和下橋臂的MOSFET元件對峙排列。
4.根據權利要求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.根據權利要求4所述的低壓電動汽車的功率集成裝置，其特征在于，構成W相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件的源極并聯后與所述第一 B-裸露銅箔相連，構成W相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件的漏極并聯后與所述W相裸露銅箔相連； 構成W相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件的源極并聯后與所述W相裸露銅箔相連，構成W相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件的漏極并聯后與所述第一 B+裸露銅箔相連。
6.根據權利要求4所述的低壓電動汽車的功率集成裝置，其特征在于，構成V相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件的源極并聯后與所述第一 B+裸露銅箔相連，構成V相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件的漏極并聯后與所述V相裸露銅箔相連； 構成V相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件的源極并聯后與所述V相裸露銅箔相連，構成V相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件的漏極并聯后與所述第二 B-裸露銅箔相連。
7.根據權利要求4所述的低壓電動汽車的功率集成裝置，其特征在于，構成U相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件的源極并聯后與所述第二 B-裸露銅箔相連，構成U相驅動全橋的下橋臂的MOSFET元件的漏極并聯后與所述U相裸露銅箔相連； 構成U相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件的源極并聯后與所述U相裸露銅箔相連，構成W相驅動全橋的上橋臂的MOSFET元件的漏極并聯后與所述第二 B+裸露銅箔相連。
8.根據權利要求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，且每個裸露銅箔上的固定螺釘孔的數量不少于一個。
9.根據權利要求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、驅動信號連接端子和保護電路； 所述銅箔連接所述驅動信號連接端子、所述MOSFET模塊的三組驅動全橋和所述保護電路。
10.根據權利要求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、防錯孔和定位孔； 所述鋁基板固定螺釘孔位于鋁基板兩側，且所述鋁基板固定螺釘孔的數量至少為一個； 所述防錯孔位于電路層的邊緣，且所述防錯孔的數量至少為一個； 所述定位孔與金屬基層的金屬散熱片定位捎對應，且所述定位孔的數量至少為一個。
【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