(57)【要約】  本発明によるパワー電子モジュールは、ハウジング（４）に配置される電子部品（８）と、回転電気機械の電力回路の電力導体（１３）に電気的に接続させることができる少なくとも１つの電力配線（１０）を備える外部接続要素（１０、１２）とを備える。本発明によれば、ハウジングと、電力配線（１０）で流れる電流の強度を測定するための測定装置（１６、１７）の少なくとも１つの要素とは、一体式の組立体を形成する。具体的な特徴によれば、測定装置（１６、１７）の前述の要素は磁気回路である。有利には、この磁気回路は、フェライトから形成され、電力導体（１３）を包囲する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体（４）に配置される電子部品（８）と、回転電気機械の電力回路の電力導体（１３）に電気的につながれるのに適した少なくとも１つの電力線（１０）を備える外部接続要素（１０、１１、１２）とを備えるパワー電子モジュール（１、２）であって、
前記筐体（４）と、前記電力線（１０）における電流循環の強度を測定するための装置（１４、１６、１７）の少なくとも１つの要素とが、一個構成の組立体を形成することを特徴とするパワー電子モジュール（１、２）。
【請求項２】
前記測定装置（１４、１６、１７）の前記要素が磁気回路（１４、１７）であることを特徴とする、請求項１に記載のパワー電子モジュール（１、２）。
【請求項３】
前記磁気回路（１４、１７）がフェライトからなることを特徴とする、請求項２に記載のパワー電子モジュール（１、２）。
【請求項４】
前記磁気回路（１４）が前記電力導体（１３）を包囲するのに適することを特徴とする、請求項２または３に記載のパワー電子モジュール（１、２）。
【請求項５】
前記磁気回路（１７）が前記電力線（１０）を包囲することを特徴とする、請求項２または３に記載のパワー電子モジュール。
【請求項６】
前記磁気回路（１４）が環状の形態のものであることを特徴とする、請求項２から５のいずれか一項に記載のパワー電子モジュール。
【請求項７】
前記磁気回路（１７）が矩形の形態のものであることを特徴とする、請求項２から５のいずれか一項に記載のパワー電子モジュール。
【請求項８】
前記磁気回路（１４、１７）が、ホール効果センサ（１６）を受け入れるのに適するスリット（１５）を備えることを特徴とする、請求項２から７のいずれか一項に記載のパワー電子モジュール。
【請求項９】
前記筐体（４）、前記磁気回路（１４、１７）、および前記ホール効果センサ（１６）が、前記一個構成の組立体を形成することを特徴とする、請求項８に記載のパワー電子モジュール（１、２）。
【請求項１０】
前記ホール効果センサ（１６）が、前記筐体（４）の内部の電子基板にはんだ付けされることを特徴とする、請求項９に記載のパワー電子モジュール（１、２）。
【請求項１１】
前記一個構成の組立体がオーバーモールドによって製作されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のパワー電子モジュール（１、２）を製作するための方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のパワー電子モジュール（１、２）を備える自動車の回転電気機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワー電子モジュールと、その製作方法とに関する。本発明は、このパワー電子モジュールを備える自動車の回転電気機械にも関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、現代の回転電気機械の電力供給および制御のために、パワーエレクトロニクスが過去の電気機械手段に置き換わっている。
【０００３】
単相または多相の回転電気機械が、同期または非同期で、モータとして運転しようと発電機として運転しようと、１つまたは複数のパワー電子モジュールは、印加される電流および電圧を制御する。
【０００４】
自動車の標準的な機器品目は、可逆回転電気機械、つまり、発電機として運転するのに適しており、車両の熱機関に連結されるときに電池を充電するのに適しており、また始動のためのモータとして運転するのにも、車載電気ネットワークによって動力供給されるとき、追加の機械的動力を供給するのにも適しているものからなる。
【０００５】
この機械は、「交流発電機−始動機」としばしば呼ばれ、以下のものを備える。
−  永久磁石、および／または、励磁電流が送り込まれる界フレームを備える回転子。
−  相電流が循環する相巻線を備える固定子。
【０００６】
VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR社による特許文献１は、三相交流発電機−始動機のメカトロニクスを非常に詳細に説明している。
−  励磁電流を制御する調節ブラシ保持器を形成する励磁モジュール。
−  モータモードで相電流を発生する、または、交流発電機モードで相電流を整流する３つのパワーモジュール。
−  励磁モジュールおよびパワーモジュールのための制御モジュール。
【０００７】
モジュールは、接続要素を外部に設けられた筐体の形態であり、交流発電機−始動機の後軸受に配置されている。
【０００８】
筐体は、特に、ほとんどの場合でＭＯＳＦＥＴ式のパワートランジスタである電子部品を収容し、特に銅である切板からなる電力線によって一体につながれる。
【０００９】
パワーモジュールのこの例では、電力線は、筐体の第１の面の近辺にすべて配置されている端を備える。
【００１０】
電力線の端は、筐体の外部であり、相巻線の端に適合するような形で成形されている。
【００１１】
同じくVALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR社による特許文献２は、頭字語IML（Insulated Molded Leadframe:絶縁成型リードフレーム）によって知られる、高強度の電流の循環を可能にする電力線のこの同じ技術を実施する、パワーモジュールの別の非常に最近の例を説明している。
【００１２】
電力線の端は、正しい角度で折り曲げられたブレードの形態で、モジュールの外部との電気接続のために、筐体の外側に突出している。
【００１３】
エポキシ樹脂またはシリコーンゲルなどの充填材料が、電力部品の周りの筐体の自由な内部空間を満たしている。
【００１４】
発明者の構成によって交流発電機−始動機に行われた新規の改良は、各相における電流を測定することを必要とする。
【００１５】
この測定は、上記の例が示すようなもっとも最近のものであっても、先行技術から分かっているパワーモジュールによっては実施されない。
【００１６】
各相の導体に近接するホール効果センサなど、それ自体においてよく知られている、電流の強度を測定するための装置の実現は、各相に対して設置されるセンサがなければならないため、発明者に嵩の問題を提起する。これが、発明者が解決しようと考えた問題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】仏国特許第２８８６５０６号明細書
【特許文献２】欧州特許第２５３６２６１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
そのため、本発明は、上記のバルクの問題に対して解決策を提供するために、筐体に配置される電子部品と、回転電気機械の電力回路の電力導体に電気的につながれるのに適した少なくとも１つの電力線を備える外部接続要素とを備え、パワー電子モジュールの設計を目標としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一般的な実施形態では、このパワー電子モジュールは、特筆すべきは、その筐体と、電力線における電流循環の強度を測定するための装置の少なくとも１つの要素とが、一個構成の組立体を形成することにある。
【００２０】
測定装置のこの要素は、有利には、好ましくはフェライトからなる磁気回路である。
【００２１】
本発明の第１の具体的な実施形態では、この磁気回路は、好ましくは、回転電気機械の電力導体を包囲するのに適する。
【００２２】
本発明の第２の具体的な実施形態では、この磁気回路は、好ましくは、パワー電子モジュールの電力線を包囲する。
【００２３】
本発明によれば、磁気回路は、有利には環状の形態のもの、または代替で、矩形の形態のものである。
【００２４】
好ましくは、この磁気回路は、ホール効果センサを受け入れるのに適するスリットを備える。
【００２５】
この場合、恩恵は、筐体、磁気回路、およびホール効果センサが、パワー電子モジュールの一個構成の組立体を形成することから得られる。
【００２６】
そして、ホール効果センサは、有利には、筐体の内部の電子基板にはんだ付けされる。
【００２７】
本発明は、特筆すべきは、一個構成の組立体がオーバーモールドによって製作されることである、上記の特徴を呈するパワー電子モジュールを製作するための方法にも関する。
【００２８】
自動車の回転電気機械がこのようなパワー電子モジュールの統合から恩恵を得ることは、言うまでもない。
【００２９】
これらの小数の必須の仕様は、このパワー電子モジュールによって提供される先行技術と比較しての利点を、当業者に明らかとさせている。
【００３０】
本発明の詳細な仕様は、添付の図と併せて、以下の説明で与えられている。これらの図面は、説明の文章を図示しようとする以外の機能は有しておらず、本発明の範囲に対する限定を決して構成しないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】先行技術から分かっている、本発明によって影響される種類の、３つのパワー電子モジュールを備える交流発電機−始動機の後軸受を示している図である。
【図２ａ】先行技術から分かっている、パワー電子モジュールの１つの例を詳細に示す図である。
【図２ｂ】先行技術から分かっている、パワー電子モジュールの１つの例を詳細に示す図である。
【図３ａ】本発明によるパワー電子モジュールの第１の実施形態の詳細を示す図である。
【図３ｂ】本発明によるパワー電子モジュールの第２の実施形態の詳細を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明との関連において、パワー電子モジュールは、筐体に配置されている電子部品と、その作動のために外部からアクセス可能な接続要素とを備えており、これらの接続要素は、制御信号の送信および強い電流の循環を可能にする。
【００３３】
図１は、先に言及した先行技術の三相交流発電機−始動機の後軸受３に配置された、この種類のパワー電子モジュール１、２を示している。
【００３４】
この後軸受３は、相電流を管理する３つのパワーモジュール１と、発電機として機能する回転電気機械の励磁電流を制御する励磁モジュール２とを備える。
【００３５】
各々のパワー電子モジュール１、２は、以下のものを備える。
−  筐体４。
−  電力コネクタ５（車載電池の正極および負極の電気接続を可能にする）。
−  信号コネクタ６（制御モジュールとの電気的なつながりを可能にする）。
−  機械のフレームに取り付けるための固定箇所７。
【００３６】
図２ａは、図１の後軸受のパワーモジュール１を詳細に示しており、その筐体４は開いており、内部の電子部品８が配線９の回路によって共につながれている。
【００３７】
筐体４の外側に延びる電力線１０は、この第１の例において、はんだ付け、ロウ付け、または任意の他の適切な方法によって、相線を電気機械の固定子から接続することを可能にする第１の端１１を、フックの形態で備える。
【００３８】
先行技術から分かっているパワー電子モジュール１、２の第２の例は、図２ｂに示されている。
【００３９】
この第２の例では、パワーモジュール１の全体の囲い込みの外側に延びている電力線１０が、はんだ付け、ロウ付け、または任意の他の適切な方法によって、電気機械の固定子から始まる相舌部１３を接続することを可能にする第２の端１２を、配線９の回路の平面に直角なタブの形態で備える。
【００４０】
前文で説明した、各相の電流を測定するための装置の追加によって生じる嵩の問題を解決するために、発明者は、この測定装置をパワーモジュール１に組み込み、一方、完成したシステムの体積とＰＣＢの統合とに対する影響を制限している。
【００４１】
これを行うために、パワーモジュール１の相線１０において循環する電流の強度を測定するための装置１４，１６、１７の少なくとも１つの要素が、筐体４と共に、一個構成の組立体を形成している。
【００４２】
図３ａに示している本発明の第１の好ましい実施形態では、フェライトから作られた環状の形態の第１の磁気回路１４が、筐体４に近接して、電力線１０のタブを形成している端１２を向いて配置されている。
【００４３】
矩形の放射部分のこの環体１４の旋回の軸線は、電力線１０との接続の後、相舌部１３が環体１４の中心に据え付けられるように、タブ１２の対称の長手方向軸線と平行である。
【００４４】
環体１４は、相回路１３、１２、１０で循環している電流の強度の測定を提供するために筐体４に組み込まれている「ＡＳＩＣ」形式の適切な電子回路によって自身の信号が処理されるホール効果センサ１６を受け入れるのに適した径方向のスリット１５を備える。
【００４５】
図３ｂに示している本発明の第２の好ましい実施形態では、フェライトから作られた矩形の形態の第２の磁気回路１７が、筐体４に近接して、タブを形成している端１２と筐体４との間で電力線１０を包囲して配置されている。
【００４６】
スリット１５に配置されており、第２の磁気回路１７の連続性の解決策を構成するホール効果センサ１６は、センサからの信号の処理を確実にし、必要な強度測定を提供する、筐体４に組み込まれたＡＳＣＩ８につながれている。
【００４７】
筐体４、第１の磁気回路１４または第２の磁気回路１７、およびホール効果センサ１６からなる一個構成の組立体は、これらの構成部品のオーバーモールドによって形成されている。
【００４８】
本発明が前述の実行の好ましい態様に限定されないことは、言うまでもない。
【００４９】
特に、指し示された第１の磁気回路１４または第２の磁気回路１７の形態、領域および材料は単なる例であり、異なる磁気回路が、電力線１０のパワーモジュール１の他の構成、または、相巻線の端１３の他の構成に、より良く適合されてもよい。
【００５０】
最後に、本発明によるパワー電子モジュールを製作するためのオーバーモールド以外の方法が存在し、特に、磁気回路１４、１７が所定位置に置かれた後に磁気回路１４、１７を樹脂被覆することによるものがある。
【００５１】
そのため、本発明は、これらの変形が以下の特許請求の範囲によって定められた範囲内にある程度まで、すべての可能な様々な実施形態を包含している。
【符号の説明】
【００５２】
１  パワー電子モジュール
２  パワー電子モジュール、励磁モジュール
３  後軸受
４  筐体
８  電子部品
９  配線
１０  電力線、相回路
１１  第１の端
１２  第２の端、タブ、相回路
１３  相舌部、相回路
１４  装置、第１の磁気回路、環体
１５  スリット
１６  装置、ホール効果センサ
１７  装置、第２の磁気回路
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
2016510204.tif 000007
【国際調査報告】
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2016510204.tif 000009
2016510204.tif 000010
2016510204.tif 000011