电力转换器制造技术

一种电力转换器，绝缘构件在突出方向上介于近DC母线的第一重叠部与远DC母线的第二重叠部之间。第一重叠部定位成在突出方向上比第二重叠部更靠近转换器部件。近DC端子配置成在垂直于堆叠方向和突出方向的布置方向上比远DC端子更靠近第一重叠部和第二重叠部。近DC母线和远DC母线接合于相应的近DC端子和远DC端子。远DC母线接合于相应半导体模块的远DC端子，同时绕过相应半导体模块的近DC端子。

Power converter

【技术实现步骤摘要】
电力转换器
本专利技术涉及电力转换器，每个电力转换器包括成对直流(DC)母线以及具有内置半导体元件的半导体模块。
技术介绍
在日本专利申请公开第2011-114193号中公开了一种已知的电力转换器的示例，该电力转换器包括多个半导体模块，在每个半导体模块中结合有诸如IGBT之类的一个或多个半导体元件、多个冷却管以及成对DC母线。具体地，半导体模块和冷却管例如交替堆叠，以构成堆叠半导体组件。每个半导体模块包括转换器部件以及从转换器部件突出的成对DC端子，在转换器部件中结合一个或多个半导体元件。DC母线配置成彼此面对，并且连接于每个半导体模块的相应DC端子。DC电源连接于DC母线，使得DC电源经由DC母线向每个半导体模块供给DC电力。上面描述的电力转换器构造成对半导体元件的接通/断开操作进行控制，从而将从DC电源供给来的DC电力转换为交流(AC)电力。每根DC母线在其突出方向、即其长度方向上包括重叠部，并且该DC母线的重叠部在垂直于它们的长度方向的方向上彼此重叠，同时绝缘构件介于这些重叠部之间(参见图12和图13)。DC母线包括近母线和远母线，近母线定位成在其突出方向上比转换器部件的远母线更接近、即更靠近转换器部件，并且远母线定位成在其突出方向上比近母线更加远离转换器部件。DC端子包括近端子和远端子，近端子定位成在其突出方向上比远端子更接近相应DC母线的重叠部，并且远端子定位成在其突出方向上比近端子更远离相应DC母线的重叠部。近母线连接于远端子，并且远母线连接于近端子。近母线具有穿过其形成的通孔。近母线的通孔布置成面向相应半导体模块的近端子，使得每个近端子已经穿过近母线的对应通孔。穿过近母线形成的通孔的存在可能导致近母线的面向远母线的对应区域的区域变小。这会导致DC母线有可能在至少近母线中具有较大的寄生电感。穿过近母线形成的通孔的存在还可能需要增加相邻的半导体模块的相邻近端子之间的距离，即，在堆叠半导体模块和冷却管的堆叠方向上，相邻的半导体模块之间的距离增加。这旨在防止用于相应的相邻近端子的两个相邻通孔在堆叠方向上彼此被接合。遗憾的是，这会导致电力转换器有可能具有更大的尺寸。此外，上述已知的电力转换器构造成使得每个近端已经穿过了穿过近母线形成的通孔中的对应一个，以接合于远母线，从而导致近端子比远端子更长(参见图12)。这会导致近端子有可能具有更大的寄生电感。
技术实现思路
从这些观点来看，本公开寻求提供一种电力转换器，每个电力转换器能够具有较小尺寸的DC端子和/或具有较小寄生电感的DC母线。根据本公开的第一示例性方面，提供了一种包括堆叠组件的电力转换器。该堆叠组件包括多个半导体模块以及用于冷却半导体模块的多个冷却管。半导体模块和冷却管在作为堆叠方向的预定的第一方向上堆叠，以构成堆叠组件。该堆叠组件包括直流母线组件。每个半导体模块包括转换器部件，该转换器部件包括用于电力转换的至少一个半导体元件，以及成对直流端子，成对所述直流端子连接于所述至少一个半导体元件并且构造成在作为突出方向的预定的第二方向上从转换器部件突出。直流母线组件包括：成对的近直流母线和远直流母线，成对的所述近直流母线和所述远直流母线起到直流电源与半导体模块之间的电流路径的作用；以及绝缘构件，所述绝缘构件在突出方向上介于近直流母线的第一部分与远直流母线的第二部分之间。相应的近直流母线的第一部分和远直流母线的第二部分分别起到在突出方向上经由绝缘构件彼此重叠的第一重叠部和第二重叠部的作用。近直流母线的第一重叠部定位成在突出方向上比远直流母线的第二重叠部更靠近转换器部件。直流端子包括近直流端子和远直流端子。近直流端子布置成在同时垂直于堆叠方向和突出方向的作为布置方向的预定的第三方向上，比远直流端子更靠近第一重叠部和第二重叠部。近直流母线和远直流母线接合于相应的近直流端子和远直流端子。远直流母线构造成接合于相应的半导体模块的远直流端子，同时绕过相应半导体模块的近直流端子。这一构造避免了在近母线中形成供近端子插入的通孔的需要。因此，这使得可以增加成对直流母线中的一根面向另一根的面积，从而导致直流母线中的寄生电感更低。附图说明参照附图，本公开的其它方面将从实施例的以下说明中变得明确，其中：图1是根据本专利技术第一实施例的电力转换器的沿图4的线I-I剖取的剖视图；图2是图1中所示的电力转换器的主要部件的放大图；图3是图1中所示的电力转换器的主要部件的放大立体图；图4是沿着图1中的线IV-IV剖取的剖视图；图5是对应于图4的视图，从图4中已将远母线移除；图6是对应于图5的视图，从图5中已将近母线移除；图7是图1中所示的电力转换器的主要部件的放大平面图；图8是图1中所示的电力转换器的电路图；图9是根据本公开第二实施例的电力转换器的主要部件的放大剖视图；图10是根据本公开第三实施例的电力转换器的主要部件的放大剖视图；图11是根据本公开第四实施例的电力转换器的主要部件的放大剖视图；图12是根据比较例的电力转换器的主要部件的剖视图；以及图13是沿着图12中的线XIII-XIII剖取的剖视图。具体实施方式以下参照附图描述作为本公开的实施例的电力转换器。在实施例中，省略或简化了实施例之间分配有相同的附图标记的类似或等同的部分以避免多余的描述。第一实施例以下参照图1至图8以及图12和图13，描述根据本公开第一实施例的电力转换器1。第一实施例的电力转换器1起到例如安装在诸如电动车辆或混合动力车辆之类的车辆中的电力转换器的作用。例如，如图1和图6所示，电力转换器1包括堆叠组件10、具有成对DC母线3(3A和3B)的DC母线组件3BA、AC母线3B、控制电路板19、平滑电容器12和壳体13。注意，DC母线3(3A和3B)可以统称为“DC母线3”或“DC母线3(3A和3B)”，或者在下文中也单独地称为“DC母线3A和3B”。堆叠组件10包括多个半导体模块2和多个冷却管11。堆叠组件10构造成使得半导体模块2和冷却管11在预定方向上交替堆叠，以具有堆叠结构，所述预定方向将被称为X方向。堆叠组件10在X方向上具有相反的第一端面ES1和第二端面ES2。平滑电容器12具有相反的正电极121和负电极122，这两个电极彼此面对且在其间具有预定的空间。壳体13具有大致长方体的形状，其具有相对的第一成对侧壁13A1和13A2、第二成对侧壁13B1和13B2、以及第三成对侧壁13C1和13C2。例如，堆叠组件10设置在壳体13中，使得堆叠组件10的第一表面ES1和第二表面ES2面向相应的侧壁13A1和13A2，并且设置成垂直于X方向(堆叠方向)(参见例如图1和图4)。堆叠组件10和平滑电容器12配置成在与X方向垂直的方向上对准，该方向将被称为Y方向。垂直于X方向和Y方向的方向在下文中将被定义为Z方向，上述X方向、Y方向、Z本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力转换器，所述电力转换器包括：/n堆叠组件，所述堆叠组件包括多个半导体模块和多个冷却管，其中，/n多个所述冷却管用于对所述半导体模块进行冷却，所述半导体模块和所述冷却管在作为堆叠方向的预定的第一方向上堆叠，以构成所述堆叠组件；以及/n直流母线组件，/n每个所述半导体模块包括：/n转换器部件，所述转换器部件包括用于电力转换的至少一个半导体元件；以及/n成对的直流端子，成对的所述直流端子连接于所述至少一个半导体元件并且构造成在起到突出方向的作用的预定的第二方向上从转换器部件突出，/n所述直流母线组件包括：/n成对的近直流母线和远直流母线，所述近直流母线和所述远直流母线起到直流电源与所述半导体模块之间的电流路径的作用；以及/n绝缘构件，所述绝缘构件在所述突出方向上介于所述近直流母线的第一部分与所述远直流母线的第二部分之间，相应所述近直流母线的所述第一部分和所述远直流母线的所述第二部分分别起到第一重叠部和第二重叠部的作用，所述第一重叠部和所述第二重叠部在突出方向上经由所述绝缘构件彼此重叠，/n所述近直流母线的所述第一重叠部定位成在所述突出方向上比所述远直流母线的所述第二重叠部更靠近所述转换器部件，/n所述直流端子包括：/n近直流端子；以及/n远直流端子，/n所述近直流端子配置成在同时垂直于所述堆叠方向和所述突出方向的作为布置方向的预定的第三方向上，比所述远直流端子更靠近所述第一重叠部和所述第二重叠部，/n所述近直流母线和所述远直流母线接合于相应所述近直流端子和所述远直流端子，/n所述远直流母线构造成接合于相应所述半导体模块的所述远直流端子，同时绕过相应所述半导体模块的所述近直流端子。/n...

【技术特征摘要】
20180719 JP 2018-1359971.一种电力转换器，所述电力转换器包括：
堆叠组件，所述堆叠组件包括多个半导体模块和多个冷却管，其中，
多个所述冷却管用于对所述半导体模块进行冷却，所述半导体模块和所述冷却管在作为堆叠方向的预定的第一方向上堆叠，以构成所述堆叠组件；以及
直流母线组件，
每个所述半导体模块包括：
转换器部件，所述转换器部件包括用于电力转换的至少一个半导体元件；以及
成对的直流端子，成对的所述直流端子连接于所述至少一个半导体元件并且构造成在起到突出方向的作用的预定的第二方向上从转换器部件突出，
所述直流母线组件包括：
成对的近直流母线和远直流母线，所述近直流母线和所述远直流母线起到直流电源与所述半导体模块之间的电流路径的作用；以及
绝缘构件，所述绝缘构件在所述突出方向上介于所述近直流母线的第一部分与所述远直流母线的第二部分之间，相应所述近直流母线的所述第一部分和所述远直流母线的所述第二部分分别起到第一重叠部和第二重叠部的作用，所述第一重叠部和所述第二重叠部在突出方向上经由所述绝缘构件彼此重叠，
所述近直流母线的所述第一重叠部定位成在所述突出方向上比所述远直流母线的所述第二重叠部更靠近所述转换器部件，
所述直流端子包括：
近直流端子；以及
远直流端子，
所述近直流端子配置成在同时垂直于所述堆叠方向和所述突出方向的作为布置方向的预定的第三方向上，比所述远直流端子更靠近所述第一重叠部和所述第二重叠部，
所述近直流母线和所述远直流母线接合于相应所述近直流端子和所述远直流端子，
所述远直流母线构造成接合于相应所述半导体模块的所述远直流端子，同时绕过相应所述半导体模块的所述近直流端子。


2.如权利要求1所述的电力转换器，其特征在于，
所述远直流母线构造成延伸超出相应所述半导体模块的所述近直流端子，以便接合于相应所述半导体模块的所述远直流端子。


3.如权利要求1或2所述的电力转换器，其特征在于，
所述远直流母线包括：
所述第二重叠部；
覆盖部，所述覆盖部构造成从所述第二重叠部连续地延伸，以从所述突出方向的一侧覆盖相应所述半导体模块的所述近直流端子，并且在所述突出方向上具有预定的厚度；
倾斜部，所述倾斜部构造成从平板部连续地延伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：三浦智也，大濱健一，木暮晋太郎，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP