電動車用驅動厚膜電路逆變模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及變流模塊技術領域，特別是一種電動車用驅動厚膜電路逆變模塊。
【背景技術】
[0002]大功率IGBT逆變模塊主要應用于電動車動力系統中，以將直流電源轉變為高壓交流電源、并驅動動力系統中的電機。但是，目前的大功率IGBT逆變模塊主要具有以下不足:(1)其為一個整體的模塊，一旦模塊內部某一芯片損壞，則導致整個大功率IGBT逆變模塊無法工作，動力系統停止工作，帶來一定的危險性；(2)由于大功率IGBT逆變模塊采用的是大功率IGBT芯片，在同等的材質設計技術下，IGBT芯片功率越大，其體積也越大，因其工作時發熱量很大，所以，即使在靠近大功率IGBT芯片的表面位置設置散熱體(水冷或風冷等)，也難以使得大功率IGBT芯片內部的熱量散走，增加了大功率IGBT芯片損壞的風險，縮減了整個大功率IGBT逆變模塊的使用壽命。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、合理，個別小功率子變流模塊損壞不影響其整體使用，體積小、工藝簡單的電動車用驅動厚膜電路逆變模塊，以克服現有技術的不足。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現的:
[0005]一種電動車用驅動厚膜電路逆變模塊，包括至少兩個相互并聯的小功率變流子模塊，其特征在于:所述小功率變流子模塊包括基板、底層線路、電子元件和至少一層上層線路，底層線路設置在基板上，電子元件設置在底層線路上，上層線路設置在底層線路上、并與底層線路連接結合成具有一定厚度的電路；所述電子元件至少包括IGBT芯片和二極管。
[0006]本實用新型的目的還可以采用以下技術措施解決:
[0007]作為更具體的方案，所述電子元件具有與電路導電接觸的引腳，引腳固定在底層線路與上層線路之間。
[0008]所述基板為柔性纖維片材。
[0009]所述基板上至少對應電子元件外依次設有相變材質吸熱絕緣罩和固封散熱外層，固封散熱外層覆蓋在所述基板及相變材質吸熱絕緣罩外。該結構通過將常態下呈固態的相變材質吸熱絕緣罩封裝在小功率變流子模塊外，當小功率變流子模塊發熱量達到相變材質相變的溫度時，相變材質吸熱絕緣罩發生相變，這時相變材料將吸收或釋放大量的潛熱，從而使得小功率變流子模塊快速降溫，以提高其使用壽命。
[0010]所述基板底部還設有散熱體。
[0011]所述散熱體表面設有散熱翅片，散熱翅片之間形成有水流通道，水流通道設有次級進水口和次級出水口 ；各小功率變流子模塊的水流通道并聯在主進水管和主回水管之間，主進水管和主回水管分別設有主進水口和主回水口，各小功率變流子模塊的水流通道的次級進水口至主進水口路程與次級出水口至主回水口路程之和相等，以實現水流通道設有次級進水口和次級出水口的水壓相等，即散熱體各處降溫速度一致。
[0012]所述小功率變流子模塊的底層線路、電子元件和上層線路構成三組相輸出電路，所述相輸出電路包括兩個IGBT芯片和兩個二極管；其中，一個IGBT芯片的集電極與正極輸入母線電性連接，其發射極和另一 IGBT芯片的集電極連接后形成一相交流輸出端，另一IGBT芯片的發射極與負極輸入母線電性連接；每個IGBT芯片的集電極與發射極之間并聯有一個二極管。
[0013]所述電子元件還包括濾波電容，濾波電容連接在正極輸入母線和負極輸入母線之間。
[0014]所述小功率變流子模塊設有斷電隔離結構，斷電隔離結構分別設置在正極輸入母線和負極輸入母線上；或者，斷電隔離結構串聯在IGBT芯片的集電極和/或發射極上。斷電隔離結構的作用在于當電路發生異常時，斷電隔離結構處于可復位或不可復位的開路狀態，以保護小功率變流子模塊。
[0015]所述斷電隔離結構為熔斷器、繼電器、開關元件或者與控制電路結合的主動熔斷器。上述熔斷器和主動熔斷器斷開后不可復位，繼電器和開關元件斷開后可以復位。
[0016]本實用新型的有益效果如下:
[0017](I)此款電動車用驅動厚膜電路逆變模塊由至少兩個相互并聯、并縱向堆疊或橫向排布的小功率變流子模塊構成，在使用過程中，其中一部分的小功率子變流模塊損壞了，也可以確保動力系統繼續運行，以便于用戶進行下一步的補救措施；另外，小功率變流子模塊采用全新的工藝設置在基板上通過一層一層的金屬疊加形成電路，該電路的底層線路主要采用涂漿(涂導熱、導電漿料)的方式形成，而上層疊加的線路主要通過金屬熱噴涂技術或激光打印熔結技術形成，從而實現了該電路的體積小，生產工藝簡單、成本低、無污染、生產效率高(可以是目前工藝的10倍)等優點；
[0018](2)上層線路形成的同時可以把電子元件需要與電路焊接的引腳固定在電路上、并且使得引腳與電路形成良好的導電接觸；
[0019](3)采用金屬熱噴涂技術或激光打印熔結技術制備上層電路時，其工作溫度在80°C以下；
[0020](4)由于小功率變流子模塊表面都具有散熱體，所以可以使得電動車用驅動厚膜電路逆變模塊的外表面和內部都可以同時散熱，快速傳遞耗散散功率，平坦化耗散功率導致的溫度聚集溫升，降低局部溫升對元件和材料的傷害，提高其模塊的使用壽命；
[0021](5)即使某一小功率子變流模塊損壞了，也只需單獨更換，以減少維護成本。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型一實施例結構示意圖。
[0023]圖2為小功率變流子模塊中電子元件連接結構示意圖。
[0024]圖3為圖2的A-A剖視結構示意圖。
[0025]圖4為小功率變流子模塊散熱結構示意圖。
[0026]圖5為本實用新型冷卻水路連接示意圖。
[0027]圖6為本實用新型另一實施例結構示意圖。
[0028]圖7為本實用新型又一實施例結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述。
[0030]實施例一，參見圖1至圖3所示，一種電動車用驅動厚膜電路逆變模塊，包括至少兩個相互并聯的小功率變流子模塊I (本實施例為三個小功率變流子模塊I縱向并聯連接，可以根據實際需要，做成是由兩個、四個、五個等并聯在一起，形成大功率的變流模組)，小功率變流子模塊I包括基板14、底層線路13、電子元件和至少一層上層線路12，底層線路13設置在基板14上，電子元件設置在底層線路13上，上層線路12設置在底層線路13上、并與底層線路13連接結合成具有一定厚度的電路；所述電子元件至少包括IGBT芯片3和二極管2。
[0031]所述電子元件具有與電路導電接觸的引腳31，引腳31固定在底層線路13與上層線路12之間。
[0032]所述基板14為柔性纖維片材。
[0033]結合圖4所示，所述基板14上至少對應電子元件外依次設有相變材質吸熱絕緣罩8和固封散熱外層9，固封散熱外層9覆蓋在所述基板1