磁性器件及电压变换装置

技术领域

本发明涉及纯电动、混动汽车充电技术和电压变换领域，尤其涉及到车载充电机OBC、电压变换器DCDC以及相关集成产品的磁性器件及电压变换装置。

背景技术

随着节能减排以及控制大气污染的需要，新能源汽车逐渐在市场商用，而电动汽车更是新能源汽车的主力军。电动汽车又分为纯电动汽车和混动汽车，其中车载充电机OBC、电压变换器DCDC是电动汽车中重要的组成部分。而目前车载充电机OBC、电压变化器DCDC、或者相关集成产品常用磁件安装散热方案是通过将磁性器件固定在壳体上，通过磁性器件的磁芯和壳体之间增加导热材料来实现散热，通过磁性器件的磁芯部分导热，非发热源铜排绕阻本身直接导热，因此散热效果差，该方案的散热方式并不能满足磁件器件的散热需求。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中磁性器件的散热效果不好的技术问题，提出一种磁性器件及电压变换装置。

本发明采用的技术方案是：

本发明提出了一种磁性器件，包括骨架，安装在骨架内的线饼和铜排绕组，安装在骨架上的磁芯，所述铜排绕组包括多个与线饼间隔设置的铜排绕组片，至少一个所述铜排绕组片的两端的连接端设有散热脚，所述散热脚与安装磁性器件的壳体之间通过导热材料连接。

骨架包括：第一骨架和安装在第一骨架中部的第二骨架，所述铜排绕组和所述线饼安装在所述第二骨架上，所述第一骨架一侧设有连接线饼的接线端子，另一侧设有对应铜排绕组片的连接端的连接座。

进一步的，第二骨架从上至下间隔设有多个线饼装配槽，每相邻的两个所述线饼装配槽之间设有一插装铜排绕组片的铜排绕组装配槽。

铜排绕组片的连接端向下弯折后平行铜排绕组片伸出，铜排绕组片的连接端向下弯折后平行铜排绕组片伸出，距离所述连接座越远铜排绕组片的弯折高度越大，使多个所述铜排绕组片的连接端叠在一起，且距离所述壳体上的所述导热材料最近的所述铜排绕组片的连接端伸出贴合所述导热材料的所述散热脚。

优选地，所述铜排绕组装配槽的插入铜排绕组片的槽口位于第一骨架的一侧，所述铜排绕组片的外緣设有凸出铜排绕组装配槽位于第一骨架另一侧的凸点。

磁芯包括：安装在第一骨架底部的I型磁芯，安装在第二骨架上与I型磁芯贴合的E型磁芯，所述E型磁芯的中柱穿过第一骨架与第二骨架，两个侧柱贴近第二骨架的相对两侧。

本发明还提出一种电压变换装置，包括壳体和PCB板，还包括上述的安装在壳体上的磁性器件。一组螺钉穿过所述PCB板与连接端子连接，另一组螺钉穿过所述PCB板和铜排绕组片的连接端与连接座连接。

进一步的，所述壳体上设有多个螺纹连接座，所述螺纹连接座上设有通过螺钉固定压在磁芯顶部的压条。

优选地，所述电压变换装置为车载充电机OBC或电压变化器DCDC。

与现有技术比较，本发明通过在铜排绕组片的连接端的边缘设置散热脚，散热脚可与安装磁性器件的壳体之间通过导热材料连接。使本身为磁性器件的发热源的铜排绕组的热量可通过热传导传递出去，直接将发热源的热量导出的散热效率高，远远优于现有技术中的导热方式。同时铜排绕阻设计为单片式结构，有利于装配及成本控制，铜排绕阻尾部设计成台阶式凸点，方便后续点胶把铜排绕组固定在PCB板及骨架上。且线饼单独缠绕在骨架上，操作方便，有利于线饼装配。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中磁性器件的爆炸图；

图2为本发明实施例中的结构示意图；

图3为本发明实施例中第二骨架的正视图；

图4为本发明实施例中第二骨架的剖视图；

图5为本发明实施例中磁性器件左侧的结构示意图；

图6为本发明实施例中磁性器件右侧的结构示意图；

图7为本发明实施例中连接端子的安装示意图；

图8为本发明实施例中的爆炸图；

图9为本发明实施例中磁性器件的结构示意图；

图10为本发明实施例中的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。

如图1、图2所示，本发明提出了一种磁性器件，包括：骨架1、线饼2、铜排绕组3和磁芯4，骨架1为安装线饼2、铜排绕组3和磁芯4的绝缘支撑件，线饼2和铜排绕组3安装在骨架1内，且线饼2和组成铜排绕组3的铜排绕组片31交叉间隔，即每相邻两个线饼2之间设置一个铜排绕组片31，每个铜排绕组片31的两端为与铜排绕组片31主体平行的连接端32，且所有铜排绕组片31共同形成三个叠在一起的连接端32，连接端32具体为带有圆孔可穿过螺钉的连接片，使叠在一起的连接端32可通过螺钉穿过进行导通和固定，且最靠近骨架下部的一片铜排绕组片31的连接端32的边缘水平伸出散热脚33，散热脚33可与安装磁性器件的壳体5之间通过导热材料53连接。使铜排绕组3的热量可通过热传导传递出去，来实现散热需求，而铜排绕阻本身为磁性器件的发热源，直接将发热源的热量导出的散热效率高，远远优于现有技术中的导热方式。

如图2所示，骨架1具体包括第一骨架11和第二骨架12，第一骨架11的中部为圆盘状的安装平台，安装平台的中部设有可穿过磁芯4的预留孔，第二骨架12安装在第一骨架11中部的安装平台上，且安装平台上设有卡口，第二骨架12的底部设有卡扣，使第一骨架11与第二骨架12卡扣连接，便于安装和拆卸。

第一骨架11的右侧设有两个连接线饼2的接线端子111，如图7所示，接线端子111的两端设有卡口112，第一骨架11上设有与其对应的卡扣113，使接线端子111可与第一骨架11卡扣连接，即输出端。接线端子21可穿过螺钉与PCB板进行连接导通，且第一骨架11正对接线端子21的下方设有对应螺钉的螺纹孔来进行定位。

第一骨架11的左侧设有两个带螺纹孔的连接座114，铜排绕组片31的连接端32叠放在连接座114上，通过螺钉穿过PCB板和连接端32上的通孔与连接座114固定，使铜排绕组3与PCB板连通。且铜排绕组3所有的铜排绕组片31一共形成三叠叠在一起的连接端32，且位于中间的一叠连接端32放在设置在壳体上的第二连接座上。如图5所示，同时第一骨架11的左侧位于三叠叠在一起的连接端的两侧设有限位塑胶115，使铜排绕组片的连接端在叠放时不会偏移，降低安装难度。

第二骨架12呈轴向中空的柱形，其轴向中空的位置正对第一骨架11上的预留孔，用于穿过磁芯4。如图3、图4所示，第二骨架12从上至下平行间隔设有多个线饼装配槽121，每相邻的两个线饼装配槽121之间设有插装铜排绕组片31的铜排绕组装配槽122，第二骨架12安装在第一骨架11上后，铜排绕组装配槽122用于插入铜排绕组片32的槽口朝向左侧，使铜排绕组片32的连接端32可叠放在第一骨架左侧的连接座114上，同时铜排绕组片32的单片式结构，有利于装配及成本控制，安装简单方便。

如图5所示，铜排绕组片31通过弯折呈环形使两端的连接端32靠拢，且连接端32向下弯折后平行铜排绕组片31伸出，越靠近第二骨架12上部的铜排绕组片31的弯折高度越大，使多个铜排绕组片31的连接端叠在一起，且最底部的铜排绕组片32的连接端伸出散热脚。如图6所示，铜排绕组片32的尾部外緣设有平行凸出的凸点34，凸点34凸出至铜排绕组装配槽122外，铜排绕组装配槽122上设有对应凸点34的缺口，位于第二骨架12的右侧，使铜排绕组3在第二骨架12的右侧面形成多个台阶式的凸点34，可方便后续点胶把铜排绕组片固定在PCB板及骨架上。

如图4所示，线饼装配槽121的槽口环绕第二骨架12的侧壁，且槽口上下之间的宽度等于线饼2的厚度，从而可直接在第二骨架12上绕线形成线饼2，降低绕线难度并可同时提高绕线精度。

磁芯4包括：相互拼接的I型磁芯41和E型磁芯42，I型磁芯41安装在第一骨架11的底部，E型磁芯42扣在的第二骨架12的顶部，E型磁芯42的中柱穿过第一骨架11与第二骨架12的中心与位于第一骨架底部的I型磁芯41的中部拼接，两个侧柱贴近第二骨架12的相对两侧与位于第一骨架11底部的I型磁芯41的两端拼接，同时第二骨架12的顶部位于E型磁芯42两侧边设有限位筋条，便于E型磁芯42的定位安装，同时防止E型磁芯安装后横向移动。

如图8所示，本发明还包括一种电压变换装置，包括壳体5、PCB板6以及上述磁性器件。壳体5上对应磁性器件设有安装位，并围绕安装位间隔设置限位扣，限制磁性器件在壳体5上横向移动，壳体5上设置第二连接座51的两侧设有导热座52，导热座52上设有导热材料53。如图2所示，磁性器件安装后，铜排绕组3的散热脚33压在导热材料53上，将热量传导至壳体。

壳体5上设有两个带有螺纹孔可安装螺钉的螺纹连接座54，每个螺纹连接座54上设有通过螺钉固定压在磁芯4顶部的压条55，通过压条55可限制磁性器件的纵向方向上的移动，从而将磁性器件固定在壳体5上。

如图9、图10所示，第一骨架上还设有多根垂直向上的定位柱116，PCB板6上对应定位柱116设有开孔，便于PCB板安装时的定位。

在具体的实施例中，电压变换装置具体可以为车载充电机OBC或电压变化器DCDC，还可以为其他带电压变换需求的装置，都在本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。