EP4188751A1 - Power module for a vehicle - Google Patents

Power module for a vehicle

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Publication number
EP4188751A1
EP4188751A1 EP21749585.2A EP21749585A EP4188751A1 EP 4188751 A1 EP4188751 A1 EP 4188751A1 EP 21749585 A EP21749585 A EP 21749585A EP 4188751 A1 EP4188751 A1 EP 4188751A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
power
contact
power module
signal
contacts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP21749585.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Alexander Kaiser
Irfan Aydogmus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102021205900.7A external-priority patent/DE102021205900A1/en
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4188751A1 publication Critical patent/EP4188751A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0238—Electrical distribution centers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0239—Electronic boxes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927—Liquid coolant without phase change

Definitions

  • the invention is based on a power module for a vehicle according to the preamble of independent patent claim 1.
  • a circuit unit with a printed circuit board which is equipped with at least one electronic component.
  • the circuit unit which has the printed circuit board with at least one component on a first surface, is modified such that the printed circuit board of the circuit unit is provided with at least one busbar on the second surface facing away from the first surface having electronic components .
  • this busbar is attached to the second surface of the printed circuit board with the aid of at least one attachment means and is used for power transmission and heat dissipation.
  • DE 10 2006 000 958 A1 discloses a generic power module for a vehicle, in particular a power distributor, with a circuit carrier and at least one contact element for supplying power.
  • the power module consists of two circuit carriers that are arranged inside a housing.
  • the circuit carriers can be designed, for example, as printed circuit boards, ceramic substrates or stamped metal parts.
  • the connection of the circuit carriers to one another and the electrical connection of a circuit carrier to external connections is carried out exclusively using press-in technology.
  • press-in pins and, on the other hand, blade contacts are provided.
  • the press-in pins are designed as preferably cylindrical metal pins, which have a press-in zone formed on each of their axial end sections, each of which fits into a recess of a press-in zone a signal contact of the circuit carrier can be pressed in, so that a signal connection is formed between the two circuit carriers.
  • several blade contacts are arranged relative to one another in such a way that a busbar can be inserted into their blade receptacles.
  • the busbars inserted into the knife holders are formed by stamped sheet metal strips. A section protruding laterally from the metal strips protrudes through a housing wall and forms a flat plug as a power contact in one piece with the respective busbar.
  • the power module for a vehicle with the features of independent claim 1 has the advantage that at least one power contact can also be used as a signal contact at the same time. As a result, additional space for the signal contact can be saved, since the space available anyway for the power contact is also used for the signal contact. In addition, the integration of the signal contact in the power contact results in a very short distance for the signal pick-up at the power contact, which means that the signal quality of the picked-off signal is very high.
  • Embodiments of the present invention provide a power module for a vehicle having a housing, multiple power contacts, and multiple signal contacts.
  • a signal contact is additionally integrated in at least one power contact.
  • the power module can be understood to mean an electrical assembly which comprises at least one power semiconductor and can be designed, for example, as a B2 bridge or as a B6 bridge.
  • control devices or electrical consumers such as electric motors
  • Three-phase brushless DC motors are usually controlled by the power module, which is preferably designed as a B6 inverter based on silicon or silicon carbide power semiconductors, preferably with field-oriented control.
  • a bridge driver is used in addition to the actual power semiconductor switches, which switches the power semiconductor switches on and off.
  • the power contacts of the power module can be designed as a phase connection or as a supply connection, for example.
  • the signal contacts can each have a press-in zone with a receptacle into which a press-in pin can be pressed.
  • the press-in pins are designed, for example, as cylindrical metal pins, each of which has a molded press-in area on at least one axial end section, the dimensions of which are adapted to the recess in the press-in zone of the signal contact, so that the press-in area of the press-in pin can be pressed into the recess in the press-in zone of the signal contact .
  • the signal contacts can each have a contact surface to which a contact pin can be soldered or welded.
  • a physical variable can be detected on the integrated signal contact, which represents a current flow through the corresponding power contact.
  • a voltage can be recorded at the power contact via a press-in pin pressed into the integrated signal contact and the current flow through the power contact can be calculated from the recorded voltage.
  • the at least one signal contact can be integrated into a power contact designed as a phase connection.
  • the current flow of current at the phase connection can be determined and supplied as an actual value to a control device for controlling the phase current.
  • at least one signal contact group can be formed on the edge of the housing, which comprises a plurality of signal contacts that can be contacted at the same time.
  • the signal contacts of the at least one signal contact group can be aligned.
  • the simultaneous contacting can be easily implemented by a plug-like contacting device which comprises a plurality of press-in pins, the number of press-in pins corresponding to the number of signal contacts in the signal contact group.
  • the signal contact integrated into the power contact can be part of the at least one signal contact group. This means that the integrated signal contact can be aligned with the other signal contacts of the signal contact assembly.
  • FIG. 1 shows a schematic top view of an exemplary embodiment of a power module according to the invention for a vehicle.
  • Fig. 2 shows a schematic perspective representation of a detail DH from Fig. 1.
  • the illustrated exemplary embodiment of a power module 10 for a vehicle comprises a housing 16, a plurality of power contacts 12 and a plurality of signal contacts 14, 14A.
  • a signal contact 14A is additionally integrated in at least one power contact 12 .
  • the power module 10 has seven power contacts 12 and twenty-eight signal contacts 14, 14 in the exemplary embodiment shown.
  • three power contacts 12 are each designed as phase connections 12A, in each of which a signal contact 14A is integrated.
  • Two power contacts 12 are embodied as first supply connections 12B, at which a negative supply voltage is present, for example.
  • Two power contacts 12 are embodied as second supply connections 12C, at which a positive supply voltage is present, for example.
  • the signal contacts 14, 14A each have a press-in zone 14.1 with a receptacle 14.2, into which a press-in pin 18 can be pressed, as can be seen from FIG.
  • the signal contacts each have a contact surface to which a contact pin can be soldered or welded.
  • a physical variable which represents a current flow through the corresponding power contact 12, is recorded at each of the signal contacts 14A integrated into the phase connections 12A.
  • current flows of current through the power contacts 12 designed as phase connections 12A can be detected and used for current regulation of the individual phase currents at the three phase connections 12A.
  • a plurality of signal contact groups 15, 15A are formed on the edge of the housing 16, which comprise a plurality of signal contacts 14, 14A that can be contacted at the same time.
  • the signal contacts 14, 14A of the signal contact groups 15, 15A are arranged in alignment in the illustrated embodiment.
  • three signal contact groups 15A are formed on the upper edge of the housing 16 of the power module 10, which include a signal contact 14A integrated into a power contact 12 and three signal contacts 14 which are not integrated into a power contact 12 .
  • the individual signal contacts 14, 14A of such a signal contact group 15A can be contacted simultaneously by four press-in pins 18.
  • these four press-in contacts 18 are integrated into a contacting device 20, which is designed here as a spacer 20A.
  • a printed circuit board, not shown, can then be placed on contacting device 20 designed as spacer 20A, for example, which has corresponding signal contacts 14 with press-in zones 14.1 and recesses 14.2, into which press-in pins 18, not shown, of contacting device 20 can be pressed.
  • a signal contact group 15 is formed on the lower edge of the power module 10, which includes twelve signal contacts 14 with press-in zones 14.1 and recesses 14.2, which are not integrated into a power contact 12.
  • two individual signal contacts 14 with press-in zones 14.1 and recesses 14.2 are arranged on the left and right edges of the power module 10, which are not integrated into a power contact 12 and can be contacted individually.
  • the power module 10 is designed as a B6 bridge, so that corresponding power semiconductors are arranged in the housing 16 of the power module 10 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

The invention relates to a power module (10) for a vehicle, comprising a housing (16), a plurality of power contacts (12) and a plurality of signal contacts (14, 14A), a signal contact (14A) being additionally integrated into at least one power contact (12).

Description

Beschreibung description
Titel title
Leistungsmodul für ein Fahrzeug Power module for a vehicle
Die Erfindung geht aus von einem Leistungsmodul für ein Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1. The invention is based on a power module for a vehicle according to the preamble of independent patent claim 1.
Aus der WO 2011/113867 Al ist eine Schaltungseinheit mit einer Leiterplatte bekannt, welche mit zumindest einem elektronischen Bauelement bestückt ist. Die Schaltungseinheit, welche die Leiterplatte mit zumindest einem Bauelement auf einer ersten Oberfläche aufweist, ist gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung so modifiziert, dass die Leiterplatte der Schaltungseinheit auf der von der elektronische Bauelemente aufweisenden ersten Oberfläche abgewandten, zweiten Oberfläche mit zumindest einer Stromschiene versehen ist. Dabei ist diese Stromschiene mithilfe von zumindest einem Befestigungsmittel zu der zweiten Oberfläche der Leiterplatte befestigt und dient zur Stromübertragung sowie zur Wärmeabfuhr. From WO 2011/113867 A1 a circuit unit with a printed circuit board is known, which is equipped with at least one electronic component. According to a first aspect of the invention, the circuit unit, which has the printed circuit board with at least one component on a first surface, is modified such that the printed circuit board of the circuit unit is provided with at least one busbar on the second surface facing away from the first surface having electronic components . In this case, this busbar is attached to the second surface of the printed circuit board with the aid of at least one attachment means and is used for power transmission and heat dissipation.
Aus der DE 10 2006 000 958 Al ist ein gattungsgemäßes Leistungsmodul für ein Fahrzeug, insbesondere ein Leistungsverteiler, mit einem Schaltungsträger und wenigstens einem Kontaktelement zur Stromzuführung bekannt. Das Leistungsmodul besteht aus zwei Schaltungsträgern, die innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind. Die Schaltungsträger können hierbei beispielsweise als Leiterplatten, Keramiksubstrate oder metallene Stanzteile ausgeführt sein. Die Verbindung der Schaltungsträger untereinander sowie der elektrische Anschluss eines Schaltungsträgers an externe Anschlüsse erfolgt ausschließlich in Einpresstechnik. Hierzu sind einerseits Einpressstifte und andererseits Messerkontakte vorgesehen. Die Einpressstifte sind als vorzugsweise zylinderförmige Metallstifte ausgebildet, die an jedem ihrer axialen Endabschnitte jeweils eine angeformte Einpresszone aufweisen, welche jeweils in eine Ausnehmung einer Einpresszone eines Signalkontakts des Schaltungsträgers einpressbar sind, so dass eine Signalverbindung zwischen den beiden Schaltungsträgern ausgebildet wird. Jeweils mehrere Messerkontakte sind derart zueinander angeordnet, dass in ihre Messeraufnahmen eine Stromschiene eingefügt werden kann. Die in die Messeraufnahmen eingefügten Stromschienen sind durch gestanzte Blechstreifen ausgebildet. Ein jeweils seitlich von den Blechstreifen abstehender Abschnitt durchragt eine Gehäusewand und bildet einstückig mit der jeweiligen Stromschiene einen Flachstecker als Leistungskontakt aus. DE 10 2006 000 958 A1 discloses a generic power module for a vehicle, in particular a power distributor, with a circuit carrier and at least one contact element for supplying power. The power module consists of two circuit carriers that are arranged inside a housing. In this case, the circuit carriers can be designed, for example, as printed circuit boards, ceramic substrates or stamped metal parts. The connection of the circuit carriers to one another and the electrical connection of a circuit carrier to external connections is carried out exclusively using press-in technology. For this purpose, on the one hand, press-in pins and, on the other hand, blade contacts are provided. The press-in pins are designed as preferably cylindrical metal pins, which have a press-in zone formed on each of their axial end sections, each of which fits into a recess of a press-in zone a signal contact of the circuit carrier can be pressed in, so that a signal connection is formed between the two circuit carriers. In each case several blade contacts are arranged relative to one another in such a way that a busbar can be inserted into their blade receptacles. The busbars inserted into the knife holders are formed by stamped sheet metal strips. A section protruding laterally from the metal strips protrudes through a housing wall and forms a flat plug as a power contact in one piece with the respective busbar.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of Invention
Das Leistungsmodul für ein Fahrzeug, mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass zumindest ein Leistungskontakt gleichzeitig auch als Signalkontakt verwendet werden kann. Dadurch kann zusätzlicher Bauraum für den Signalkontakt eingespart werden, das der ohnehin vorhandene Bauraum für den Leistungskontakt auch für den Signalkontakt ausgenutzt wird. Zudem ergibt sich durch die Integrierung des Signalkontakts in den Leistungskontakt eine sehr kurze Distanz für den Signalabgriff am Leistungskontakt, wodurch die Signalqualität des abgegriffenen Signals sehr hoch ist. The power module for a vehicle with the features of independent claim 1 has the advantage that at least one power contact can also be used as a signal contact at the same time. As a result, additional space for the signal contact can be saved, since the space available anyway for the power contact is also used for the signal contact. In addition, the integration of the signal contact in the power contact results in a very short distance for the signal pick-up at the power contact, which means that the signal quality of the picked-off signal is very high.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Leistungsmodul für ein Fahrzeug, mit einem Gehäuse, mehreren Leistungskontakten und mehreren Signalkontakten zur Verfügung. Hierbei ist in zumindest einen Leistungskontakt zusätzlich ein Signalkontakt integriert. Embodiments of the present invention provide a power module for a vehicle having a housing, multiple power contacts, and multiple signal contacts. In this case, a signal contact is additionally integrated in at least one power contact.
Unter dem Leistungsmodul kann vorliegend eine elektrische Baugruppe verstanden werden, welche mindestens einen Leistungshalbleiter umfasst und beispielsweise als B2-Brücke oder als B6-Brücke ausgeführt sein kann. So können beispielsweise Steuergeräte oder elektrische Verbraucher, wie beispielsweise Elektromotoren, direkt mit entsprechenden Signalkontakten und Leistungskontakten des Leistungsmoduls kontaktiert werden. Dreiphasige bürstenlose Gleichstrommotoren werden in der Regel von dem Leistungsmodul, welches vorzugsweise als B6-Inverter auf Basis von Silizium- oder Siliziumkarbit-Leistungshalbleitern ausgeführt ist, vorzugsweise mit einer feldorientierten Regelung angesteuert. Um den elektrischen Verbraucher anzusteuern, wird neben den eigentlichen Leistungshalbleiterschaltern ein Brückentreiber eingesetzt, welcher die Leistungshalbleiterschalter ein- und ausschaltet. Die Leistungskontakte des Leistungsmoduls können beispielsweise als Phasenanschluss oder als Versorgungsanschluss ausgeführt sein. In the present case, the power module can be understood to mean an electrical assembly which comprises at least one power semiconductor and can be designed, for example, as a B2 bridge or as a B6 bridge. For example, control devices or electrical consumers, such as electric motors, can be contacted directly with corresponding signal contacts and power contacts of the power module. Three-phase brushless DC motors are usually controlled by the power module, which is preferably designed as a B6 inverter based on silicon or silicon carbide power semiconductors, preferably with field-oriented control. Around To control the electrical load, a bridge driver is used in addition to the actual power semiconductor switches, which switches the power semiconductor switches on and off. The power contacts of the power module can be designed as a phase connection or as a supply connection, for example.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Leistungsmoduls für ein Fahrzeug möglich. Advantageous improvements of the power module specified in independent patent claim 1 for a vehicle are possible as a result of the measures and developments listed in the dependent claims.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Signalkontakte jeweils eine Einpresszone mit einer Aufnahme aufweisen können, in welche ein Einpressstift einpressbar ist. Die Ein pressstifte sind beispielsweise als zylinderförmige Metallstifte ausgebildet, welche jeweils an mindestens einem axialen Endabschnitt einen angeformten Einpressbereich aufweisen, dessen Abmessungen an die Ausnehmung der Einpresszone des Signalkontakts angepasst sind, so dass der Einpressbereich des Einpressstifts in die Ausnehmung der Einpresszone des Signalkontakts eingepresst werden kann. Alternativ können die Signalkontakte jeweils eine Kontaktfläche aufweisen, an welcher ein Kontaktstift angelötet oder angeschweißt werden kann. It is particularly advantageous that the signal contacts can each have a press-in zone with a receptacle into which a press-in pin can be pressed. The press-in pins are designed, for example, as cylindrical metal pins, each of which has a molded press-in area on at least one axial end section, the dimensions of which are adapted to the recess in the press-in zone of the signal contact, so that the press-in area of the press-in pin can be pressed into the recess in the press-in zone of the signal contact . Alternatively, the signal contacts can each have a contact surface to which a contact pin can be soldered or welded.
In vorteilhafter Ausgestaltung des Leistungsmoduls kann am integrierten Signalkontakt eine physikalische Größe erfasst werden, welche einen Stromfluss durch den korrespondierenden Leistungskontakt repräsentiert. So kann beispielsweise über einen in den integrierten Signalkontakt eingepressten Einpressstift eine Spannung am Leistungskontakt erfasst und aus der erfassten Spannung der Stromfluss durch den Leistungskontakt berechnet werden. In an advantageous embodiment of the power module, a physical variable can be detected on the integrated signal contact, which represents a current flow through the corresponding power contact. For example, a voltage can be recorded at the power contact via a press-in pin pressed into the integrated signal contact and the current flow through the power contact can be calculated from the recorded voltage.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Leistungsmoduls kann der zumindest eine Signalkontakt in einen als Phasenanschluss ausgeführten Leistungskontakt integriert sein. Dadurch kann der aktuelle Stromfluss am Phasenanschluss ermittelt und als Istwert einer Regelvorrichtung zur Regelung des Phasenstroms zugeführt werden. ln weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Leistungsmoduls kann am Rand des Gehäuses mindestens eine Signalkontaktgruppe ausgebildet sein, welche mehrere gleichzeitig kontaktierbare Signalkontakte umfasst. Zudem können die Signalkontakte der mindestens einen Signalkontaktgruppe fluchtend angeordnet werden. Durch die fluchtende Anordnung der Signalkontakte kann die gleichzeitige Kontaktierung einfach durch eine steckerartige Kontaktiervorrichtung umgesetzt werden, welche mehrere Einpressstifte umfasst, wobei die Anzahl der Einpressstifte der Anzahl der Signalkontakte der Signalkontaktgruppe entspricht. In a further advantageous configuration of the power module, the at least one signal contact can be integrated into a power contact designed as a phase connection. As a result, the current flow of current at the phase connection can be determined and supplied as an actual value to a control device for controlling the phase current. In a further advantageous embodiment of the power module, at least one signal contact group can be formed on the edge of the housing, which comprises a plurality of signal contacts that can be contacted at the same time. In addition, the signal contacts of the at least one signal contact group can be aligned. Due to the aligned arrangement of the signal contacts, the simultaneous contacting can be easily implemented by a plug-like contacting device which comprises a plurality of press-in pins, the number of press-in pins corresponding to the number of signal contacts in the signal contact group.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Leistungsmoduls kann der in den Leistungskontakt integrierte Signalkontakt Teil der mindestens einen Signalkontaktgruppe sein. Das bedeutet, dass der integrierte Signalkontakt fluchtend zu den anderen Signalkontakten der Signalkontaktbaugruppe angeordnet werden kann. In a further advantageous embodiment of the power module, the signal contact integrated into the power contact can be part of the at least one signal contact group. This means that the integrated signal contact can be aligned with the other signal contacts of the signal contact assembly.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail in the following description. Embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. In the drawing, the same reference symbols denote components or elements that perform the same or analogous functions.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Leistungsmoduls für ein Fahrzeug. 1 shows a schematic top view of an exemplary embodiment of a power module according to the invention for a vehicle.
Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Details DH aus Fig. 1. Fig. 2 shows a schematic perspective representation of a detail DH from Fig. 1.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Leistungsmoduls 10 für ein Fahrzeug ein Gehäuse 16, mehrere Leistungskontakte 12 und mehrere Signalkontakte 14, 14A. Hierbei ist in zumindest einen Leistungskontakt 12 zusätzlich ein Signalkontakt 14A integriert. Wie aus Fig. 1 und 2 weiter ersichtlich ist, weist das Leistungsmodul 10 im dargestellten Ausführungsbeispiel sieben Leistungskontakte 12 und achtundzwanzig Signalkontakte 14, 14 auf. Hierbei sind drei Leistungskontakte 12 jeweils als Phasenanschlüsse 12A ausgebildet, in welche jeweils ein Signalkontakt 14A integriert ist. Zwei Leistungskontakte 12 sind als erste Versorgungsanschlüsse 12B ausgeführt, an welchen beispielsweise eine negative Versorgungsspannung anliegt. Zwei Leistungskontakte 12 sind als zweite Versorgungsanschlüsse 12C ausgeführt, an welchen beispielsweise eine positive Versorgungsspannung anliegt. As can be seen from FIGS. 1 and 2, the illustrated exemplary embodiment of a power module 10 for a vehicle according to the invention comprises a housing 16, a plurality of power contacts 12 and a plurality of signal contacts 14, 14A. In this case, a signal contact 14A is additionally integrated in at least one power contact 12 . As can also be seen from FIGS. 1 and 2, the power module 10 has seven power contacts 12 and twenty-eight signal contacts 14, 14 in the exemplary embodiment shown. In this case, three power contacts 12 are each designed as phase connections 12A, in each of which a signal contact 14A is integrated. Two power contacts 12 are embodied as first supply connections 12B, at which a negative supply voltage is present, for example. Two power contacts 12 are embodied as second supply connections 12C, at which a positive supply voltage is present, for example.
Die Signalkontakte 14, 14A weisen im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils eine Einpresszone 14.1 mit einer Aufnahme 14.2 auf, in welche ein Einpressstift 18 einpressbar ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel des Leistungsmoduls 10 weisen die Signalkontakte jeweils eine Kontaktfläche auf, an welcher ein Kontaktstift angelötet oder angeschweißt werden kann. In the exemplary embodiment shown, the signal contacts 14, 14A each have a press-in zone 14.1 with a receptacle 14.2, into which a press-in pin 18 can be pressed, as can be seen from FIG. In an alternative exemplary embodiment of the power module 10 that is not shown, the signal contacts each have a contact surface to which a contact pin can be soldered or welded.
An den in die Phasenanschlüsse 12A integrierten Signalkontakten 14A wird jeweils eine physikalische Größe erfasst, welche einen Stromfluss durch den korrespondierenden Leistungskontakt 12 repräsentiert. Dadurch können aktuelle Stromflüsse durch die als Phasenanschlüsse 12A ausgeführten Leistungskontakte 12 erfasst und für eine Stromregelung der einzelnen Phasenströme an den drei Phasenanschlüssen 12A verwendet werden. A physical variable, which represents a current flow through the corresponding power contact 12, is recorded at each of the signal contacts 14A integrated into the phase connections 12A. As a result, current flows of current through the power contacts 12 designed as phase connections 12A can be detected and used for current regulation of the individual phase currents at the three phase connections 12A.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, sind am Rand des Gehäuses 16 mehrere Signalkontaktgruppen 15, 15A ausgebildet, welche mehrere gleichzeitig kontaktierbare Signalkontakte 14, 14A umfassen. Hierbei sind die Signalkontakte 14, 14A der Signalkontaktgruppen 15, 15A im dargestellten Ausführungsbeispiel fluchtend angeordnet. Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, sind im dargestellten Ausführungsbeispiel am oberen Rand des Gehäuses 16 des Leistungsmoduls 10 drei Signalkontaktgruppen 15A ausgebildet, welche einen in einen Leistungskontakt 12 integrierten Signalkontakt 14A und drei Signalkontakte 14 umfasst, welche nicht in einen Leistungskontakt 12 integriert sind. Wie aus Fig. 2 weiter er- sichtlich ist, sind die einzelnen Signalkontakte 14, 14A einer solchen Signalkontaktgruppe 15A gleichzeitig durch vier Einpressstifte 18 kontaktierbar. Diese vier Einpresskontakte 18 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel in eine Kontaktiervorrichtung 20 integriert, welche hier als Abstandshalter 20A ausgeführt ist. Das bedeutet, dass die vier Einpresskontakte 18 der Kontaktiervorrichtung 20 beim Aufsetzen der Kontaktiervorrichtung 20 auf das Gehäuse 16 des Leistungsmoduls 10 gleichzeitig in die korrespondierenden Ausnehmungen 14.2 der Einpresszonen 14.1 der Signalkontakte 14, 14A eingepresst werden. Auf die als Abstandshalter 20A ausgeführte Kontaktiervorrichtung 20 kann dann beispielsweise eine nicht dargestellte Leiterplatte aufgelegt werden, welche entsprechende Signalkontakte 14 mit Einpresszonen 14.1 und Ausnehmungen 14.2 aufweist, in welche nicht dargestellte Einpressstifte 18 der Kontaktiervorrichtung 20 eingepresst werden können. As can also be seen from FIG. 1, a plurality of signal contact groups 15, 15A are formed on the edge of the housing 16, which comprise a plurality of signal contacts 14, 14A that can be contacted at the same time. Here, the signal contacts 14, 14A of the signal contact groups 15, 15A are arranged in alignment in the illustrated embodiment. As can also be seen from Fig. 1, in the exemplary embodiment shown, three signal contact groups 15A are formed on the upper edge of the housing 16 of the power module 10, which include a signal contact 14A integrated into a power contact 12 and three signal contacts 14 which are not integrated into a power contact 12 . As can be seen from Fig. 2 As can be seen, the individual signal contacts 14, 14A of such a signal contact group 15A can be contacted simultaneously by four press-in pins 18. In the exemplary embodiment shown, these four press-in contacts 18 are integrated into a contacting device 20, which is designed here as a spacer 20A. This means that the four press-in contacts 18 of the contacting device 20 are pressed simultaneously into the corresponding recesses 14.2 of the press-in zones 14.1 of the signal contacts 14, 14A when the contacting device 20 is placed on the housing 16 of the power module 10. A printed circuit board, not shown, can then be placed on contacting device 20 designed as spacer 20A, for example, which has corresponding signal contacts 14 with press-in zones 14.1 and recesses 14.2, into which press-in pins 18, not shown, of contacting device 20 can be pressed.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, ist am unteren Rand des Leistungsmoduls 10 eine Signalkontaktgruppe 15 ausgebildet, welche zwölf Signalkontakte 14 mit Einpresszonen 14.1 und Ausnehmungen 14.2 umfasst, welche nicht in einen Leistungskontakt 12 integriert sind. Zudem sind am linken und rechten Rand des Leistungsmoduls 10 jeweils zwei einzelne Signalkontakte 14 mit Einpresszonen 14.1 und Ausnehmungen 14.2 angeordnet, welche nicht in einen Leistungskontakt 12 integriert sind und einzeln kontaktiert werden können. As can also be seen from FIG. 1, a signal contact group 15 is formed on the lower edge of the power module 10, which includes twelve signal contacts 14 with press-in zones 14.1 and recesses 14.2, which are not integrated into a power contact 12. In addition, two individual signal contacts 14 with press-in zones 14.1 and recesses 14.2 are arranged on the left and right edges of the power module 10, which are not integrated into a power contact 12 and can be contacted individually.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Leistungsmodul 10 als B6-Brücke ausgeführt, so dass im Gehäuses 16 des Leistungsmoduls 10 entsprechende Leistungshalbleiter angeordnet sind. In the exemplary embodiment shown, the power module 10 is designed as a B6 bridge, so that corresponding power semiconductors are arranged in the housing 16 of the power module 10 .

Claims

- 7 - Ansprüche - 7 - Claims
1. Leistungsmodul (10) für ein Fahrzeug, mit einem Gehäuse (16), mehreren Leistungskontakten (12) und mehreren Signalkontakten (14, 14A), dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einen Leistungskontakt (12) zusätzlich ein Signalkontakt (14A) integriert ist. 1. Power module (10) for a vehicle, having a housing (16), a plurality of power contacts (12) and a plurality of signal contacts (14, 14A), characterized in that a signal contact (14A) is additionally integrated in at least one power contact (12). .
2. Leistungsmodul (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalkontakte (14, 14A) jeweils eine Kontaktfläche aufweisen, an welcher ein Kontaktstift anlötbar oder anschweißbar ist. 2. Power module (10) according to claim 1, characterized in that the signal contacts (14, 14A) each have a contact surface to which a contact pin can be soldered or welded.
3. Leistungsmodul (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalkontakte (14, 14A) jeweils eine Einpresszone (14.1) mit einer Aufnahme (14.2) aufweisen, in welche ein Einpressstift (18) einpressbar ist. 3. Power module (10) according to claim 1, characterized in that the signal contacts (14, 14A) each have a press-in zone (14.1) with a receptacle (14.2) into which a press-in pin (18) can be pressed.
4. Leistungsmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am integrierten Signalkontakt (14A) eine physikalische Größe erfassbar ist, welche einen Stromfluss durch den korrespondierenden Leistungskontakt (12) repräsentiert. 4. Power module (10) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a physical variable can be detected on the integrated signal contact (14A), which represents a current flow through the corresponding power contact (12).
5. Leistungsmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungskontakte (12) als Phasenanschluss (12A) oder als Versorgungsanschluss (12B, 12C) ausgeführt sind. 5. Power module (10) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the power contacts (12) are designed as a phase connection (12A) or as a supply connection (12B, 12C).
6. Leistungsmodul (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Signalkontakt (14A) in einen als Phasenanschluss (12A) ausgeführten Leistungskontakt (12) integriert ist. - 8 - 6. Power module (10) according to claim 5, characterized in that the at least one signal contact (14A) is integrated into a power contact (12) designed as a phase connection (12A). - 8th -
7. Leistungsmodul (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Rand des Gehäuses (16) mindestens eine Signalkontaktgruppe (15, 15A) ausgebildet ist, welche mehrere gleichzeitig kontaktierbare Signalkontakte (14, 14A) umfasst. 7. Power module (10) according to one of claims 3 to 5, characterized in that at the edge of the housing (16) at least one signal contact group (15, 15A) is formed, which comprises a plurality of simultaneously contactable signal contacts (14, 14A).
8. Leistungsmodul (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalkontakte (14, 14A) der mindestens einen Signalkontaktgruppe (15, 15A) fluchtend angeordnet sind. 8. Power module (10) according to claim 7, characterized in that the signal contacts (14, 14A) of the at least one signal contact group (15, 15A) are arranged in alignment.
9. Leistungsmodul (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Leistungskontakt (12) integrierte Signalkontakt (14A) Teil der mindestens einen Signalkontaktgruppe (15A) ist. 9. Power module (10) according to claim 7 or 8, characterized in that the signal contact (14A) integrated into the power contact (12) is part of the at least one signal contact group (15A).
10. Leistungsmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (16) mindestens ein Leistungshalbleiter angeordnet ist. 10. Power module (10) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that at least one power semiconductor is arranged within the housing (16).
11. Leistungsmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungsmodul (10) als B2-Brücke oder als B6- Brücke ausgeführt ist. 11. Power module (10) according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the power module (10) is designed as a B2 bridge or as a B6 bridge.
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