[发明专利]集成供电装置

说明书

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种用于新能源汽车负载的集成供电装置。

背景技术

随着汽车工业的发展，尾气排放成为日益严重的环境污染问题。因此，新能源汽车行业逐步成为主流趋势。新能源汽车车载高压电池除了给电机提供动力外，还需要给汽车负载提供输入。而汽车负载的输入一般都是低压电源，为了实现车载高压电池的高压直流到汽车负载所需的低压直流的转换，就需要利用DCDC转换器。变压器是高、低压电压转换的关键器件被广泛应用于高压直流到低压直流的转换中。为了避免电压波形对汽车负载影响，还需要电感的实现整流才能获得汽车负载所需的低压直流电源。

现有将车载高压电池的高压直流转化为汽车负载所需低压直流的变压器、电感均为独立元件占用空间大不利于器件小型化，安装较为繁琐，生产制造成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种将新能源汽车车载高压电池的高压直流转化为汽车负载所需低压直流的集成供电装置。

为解决上述技术问题，本发明提供用于汽车负载的集成供电装置，包括：冷却部、导热过渡部、第一磁芯、第二磁芯、PCB组件和封装部；

导热过渡部安装在冷却部上，第一磁芯安装在导热过渡部上，PCB组件安装在第一磁芯上方，第二磁芯自上而下穿过PCB组件上的通孔并与第一磁芯接触，封装部位于第二磁芯上方，封装部和冷却部固定连接在一起，绕阻布置在PCB组件各层PCB通孔周围的PCB内层中，同一PCB不同层之间的绕阻通过过孔连接，不同PCB之间的绕阻通过焊接件焊接导通；

PCB组件各PCB一部分绕组和第一、第二磁芯共同形成电感；PCB组件各PCB其余部分绕组和第一、第二磁芯共同形成变压器。

进一步改进，第一磁芯为I型磁芯，第二磁芯为E型磁芯。

其中，所述PCB组件由至少两层焊接在一起的PCB组成。

进一步改进，导热过渡部和第一磁芯之间还设有第一类导热材料，第一类导热材料为绝缘导热材料，第一类导热材料导热系数大于2.0，例如导热硅胶。

进一步改进，冷却部为具有侧壁的凹形结构。

其中，冷却部为水冷板。

进一步改进，还包括紧固件，封装部通过紧固件与冷却部的侧壁固定连接在一起。

其中，紧固件是螺栓。

进一步改进，封装部和第二磁芯之间还设有弹性缓冲层。弹性缓冲受到封装部向下的压力产生形变，将压力缓冲后压向第二磁芯。其中，弹性缓冲层是硅胶泡棉。

进一步改进，将集成供电装置实现电感功能的区域和实现变压器低压功能的区域定义为低压区，将集成供电装置实现变压器高压功能的区域定义为高压区，将高、低压区通过沟槽进行隔离；

将导热过渡部与高、低压区竖直方向对应的位置分别定义为高、低压散热区，高压散热区为独立区域，通过沟槽与低压散热区隔离。

进一步改进，高压区设有第一类导热材料，低压区设有第二类导热材料，第一类导热材料为绝缘导热材料，第一类导热材料和第二类导热材料导热系数均大于2.0。

其中，第一类导热材料是导热硅胶垫，第二类导热材料导热脂。

由于高压区有高压爬电要求，所以只能采用绝缘导热材料。由于导热脂内部存在空气，并且在涂抹过程中很难保证厚度均匀，导热脂的厚度直接关系到耐压绝缘性能，所以在高压区采用导热硅胶垫。

进一步改进，导热硅胶垫具有定位结构，导热硅胶垫通过定位结构固定在高压区。

进一步改进，在PCB组件各层PCB空白区域的相同位置设置多个第一类过孔，第一类过孔穿通PCB组件；

空白区域是指该处PCB无电气元件并且无布线。

其中，第一类过孔内壁敷设导热金属材料，例如：铜。

进一步改进，PCB组件除顶层PC板之外其他各层PCB空白区域的相同位置设置多个第二类过孔，在导热过渡部设置多个导热结构，导热结构穿过第二类过孔与顶层PCB形成接触；空白区域是指该处PCB无电气元件并且无布线。

其中，第二类过孔内壁敷设导热金属材料，例如：铜。

进一步改进，导热结构上敷设有第二类导热材料，例如导热脂。

进一步改进，导热结构为设置在导热过度部上的导热凸台。

进一步改进，在除顶层PCB之外其他各层PCB的侧壁敷设导热金属材料。

本发明与现有技术相比至少具有以下技术效果：

1、本发明将现有技术中独立设置的电感和变压器集成在一起，有利于供电装置的小型化，提高了集成度，有利于新能源汽车发动机仓内空间的优化。