电源模块及使用电源模块的逆变器制造技术

本申请涉及电源模块及使用电源模块的逆变器。一种逆变器包括：上模块，具有定义三相逆变器的三个电极的开关元件之中的连接至第一基板上的正电极的三个开关元件；以及下模块，具有定义三相逆变器的三个电极的开关元件之中的连接至第二基板上的负电极的三个开关元件。上模块和下模块被配置为彼此堆叠，并且上模块的正极端子和下模块的负极端子被堆叠成与放置在其间的绝缘体彼此相对。

【技术实现步骤摘要】
电源模块及使用电源模块的逆变器
本公开涉及被配置为包括开关元件的电源模块和被配置为使用该电源模块驱动电机的逆变器。
技术介绍
在混合动力车辆或电动车辆中，逆变器用于驱动电机。在逆变器中使用作为功率半导体的多个开关元件，以便准确控制三相交流电被供应至电机。用于控制三相电流的逆变器通常需要六个开关元件，其中，执行互补开关的两个开关元件串联连接以形成单电极或桥臂(leg)，并且三个这种电极并联连接至电源，从而组成逆变器。在相关技术中，电源模块具有在一个基板上与其他必要组件(诸如，二极管)一起组成的一个开关元件，使得一个逆变器通过组合六个这种电源模块配置而成。可替换地，电源模块具有组成在一个基板上组成的一个电极的两个开关元件，使得一个逆变器通过组合三个电源模块配置而成。如上所述，当逆变器使用六个电源模块配置而成时，或者当逆变器使用三个电源模块配置而成时，存在电源模块之间的电路连接所需的组件的数量和空间相对较大的倾向。应当理解，本专利技术构思的以上描述仅是为了提高对本公开的背景的理解的目的，并且不应被认为是本领域中的技术人员已知的现有技术。
技术实现思路
考虑到相关技术中出现的以上问题进行了本公开，并且本公开具有提供使用电源模块的逆变器的目标，其中，与相关技术相比，包括多个电源模块的逆变器被紧凑配置，电源模块之间的电连接所需的组件数量和空间大大降低并且因此降低逆变器的成本，并且与由逆变器占用的容积相比，从逆变器输出的电流的密度大大增加，从而提高输出密度。为了实现上述目标，根据本公开的一方面的使用电源模块的逆变器可包括：上模块，其中，定义三相逆变器的三个电极的开关元件之中的三个第一开关元件连接至正电极且布置在第一基板上；以及下模块，其中，具有定义三相逆变器的三个电极的开关元件之中的三个第二开关元件连接至负电极且布置在第二基板上，其中，上模块和下模块被配置为彼此堆叠，并且上模块的正极端子和下模块的负极端子被堆叠成彼此相对，绝缘体放置在正极端子和负极端子之间。组成上模块的开关元件的正极端子和输出端子可以在相同方向上的相同平面上彼此隔开；并且组成下模块的开关元件的负极端子和输出端子可以在相同方向上的相同平面上彼此隔开。组成上模块的开关元件的输出端子和组成下模块的开关元件的输出端子可以堆叠成一个接一个地彼此相对，以便形成电极。上模块的正极端子可以布置在彼此隔开的一系列输出端子的一侧上，并且下模块的负极端子可以布置在彼此隔开的一系列输出端子的另一侧上。中间冷却介质可以插入在上模块和下模块之间，上冷却介质可以设置在上模块的顶侧上，下冷却介质可以设置在下模块的底侧上，并且上冷却介质、中间冷却介质和下冷却介质可以彼此协作以执行冷却功能。上冷却介质、中间冷却介质和下冷却介质可以分别配置有上冷却管、中间冷却管和下冷却管，并且上模块和下模块可以通过制冷剂入口管和制冷剂出口管使制冷剂循环而被冷却，其中，制冷剂入口管和制冷剂出口管连接成将制冷剂供应至上冷却管、中间冷却管和下冷却管并且从上冷却管、中间冷却管和下冷却管回收制冷剂。上模块可包括：第一绝缘基板，与中间冷却管的顶侧处于表面接触；以及第二绝缘基板，与上冷却管的底侧处于表面接触，其中，开关元件安装在第一绝缘基板或第二绝缘基板上；并且导体块插入在开关元件与第一绝缘基板和第二绝缘基板之中的未安装开关元件的基板之间。下模块可包括：第三绝缘基板，与下冷却管的顶侧处于表面接触；以及第四绝缘基板，与中间冷却管的底侧处于表面接触，其中，开关元件安装在第三绝缘基板或第四绝缘基板上；并且导体块插入在开关元件与第三绝缘基板和第四绝缘基板之中的未安装开关元件的基板之间。此外，为了实现上述目标，根据本公开的另一方面的电源模块可包括：定义三相逆变器的三个电极的开关元件之中的连接至正电极且布置在基板上的三个开关元件；以及正极端子，连接至三个开关元件之中的相应的开关元件，其中，三个开关元件的正极端子和输出端子在相同方向上的相同平面上彼此隔开。此外，为了实现上述目标，根据本公开的另一方面的电源模块可包括：定义三相逆变器的三个电极的开关元件之中的连接至负电极且布置在基板上的三个开关元件；以及负极端子，连接至三个开关元件之中的相应的开关元件，其中，开关元件的负极端子和输出端子在相同方向上的相同平面上彼此隔开。根据本公开，与相关技术相比，包括多个电源模块的逆变器可以被紧凑配置，电源模块之间的电连接所需的组件数量和空间可以大大降低并且因此可以降低逆变器的成本，并且与由逆变器占用的容积相比，从逆变器输出的电流的密度可以大大增加，从而提高输出密度。附图说明当结合附图时，通过以下详细描述，将更明确地理解本公开的以上和其他目标、特征和其他优点，在附图中：图1是示出了根据本公开的逆变器的电源模块的视图；图2是根据本公开的逆变器的立体图；图3是沿着图2中的线III-III截取的横截面图；以及图4是沿着图2中的线IV-IV截取的横截面图。具体实施方式参考图1至图4，根据本公开的实施方式的逆变器1包括：上模块3，其中，形成三相逆变器的三个电极的开关元件SW之中的连接至正电极的三个开关元件SW组装在一个基板上；以及下模块5，其中，形成三相逆变器的三个电极的开关元件SW之中的连接至负电极的三个开关元件SW组装在一个基板上，其中，上模块3和下模块5以彼此重叠的方式配置而成，并且上模块3的正极端子7和下模块5的负极端子9被堆叠成与放置在其间的绝缘体11彼此相对。即，参考图1，由A指示的部分示出了相关技术中的基于每个电极组成电源模块的结构，并且在本文中，电源模块被配置为配置一个电极的两个开关元件SW被布置在一个基板上。根据本公开的逆变器如由B和C所示的进行配置，其中，上模块3(由B指示的)被配置为连接至组成一个逆变器的正电极的三个开关元件SW组装在一个基板上，并且下模块5(由C指示的)被配置为连接至负电极的三个开关元件SW组装在一个基板上，并且在本文中上模块3和下模块5一个接一个地组合，从而组成一个逆变器。即，根据本公开，电源模块统称为上模块3和下模块5。在此，上模块3被设置为使得形成三相逆变器的三个电极的开关元件之中的连接至正电极的三个开关元件SW布置在一个基板上，并且连接至相应的开关元件SW的正极端子7和开关元件SW的输出端子13彼此隔开同时在相同方向上形成相同平面。此外，下模块5被设置为使得形成三相逆变器的三个电极的开关元件之中的连接至负电极的三个开关元件SW布置在一个基板上，并且连接至相应的开关元件SW的负极端子9和开关元件SW的输出端子13彼此隔开同时在相同方向上形成相同平面。在这个实施方式中，如图1所示，上模块3的正极端子7被布置在彼此隔开的一系列输出端子13的左侧上，并且下模块5的负极端子9被布置在彼此隔开的一系列输出端子13的右侧上，使得当下模块5利用基于上模块3将下模块5内部向外翻转而堆叠在上模块3上时，正极端子7和负极端子9彼此相对堆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用电源模块的逆变器，所述逆变器包括：/n上模块，具有定义三相逆变器的三个电极的开关元件之中的连接至正电极且布置在第一基板上的三个第一开关元件；以及/n下模块，具有定义所述三相逆变器的所述三个电极的所述开关元件之中的连接至负电极且布置在第二基板上的三个第二开关元件。/n

【技术特征摘要】
20190426 KR 10-2019-00493291.一种使用电源模块的逆变器，所述逆变器包括：
上模块，具有定义三相逆变器的三个电极的开关元件之中的连接至正电极且布置在第一基板上的三个第一开关元件；以及
下模块，具有定义所述三相逆变器的所述三个电极的所述开关元件之中的连接至负电极且布置在第二基板上的三个第二开关元件。


2.根据权利要求1所述的连接系统，其中，所述上模块和所述下模块被配置为彼此堆叠，并且
其中，所述上模块的正极端子和所述下模块的负极端子被堆叠成彼此相对，绝缘体放置在所述正极端子和所述负极端子之间。


3.根据权利要求2所述的连接系统，其中，所述第一开关元件的所述正极端子和输出端子在相同方向上的相同平面上彼此隔开，并且
其中，所述第二开关元件的所述负极端子和输出端子在相同方向上的相同平面上彼此隔开。


4.根据权利要求3所述的连接系统，其中，所述第一开关元件的所述输出端子和所述第二开关元件的所述输出端子被堆叠成在电极中一个接一个地彼此相对。


5.根据权利要求3所述的连接系统，其中，所述上模块的所述正极端子与所述第一开关元件的所述输出端子串联布置且隔开，并且
其中，所述下模块的所述负极端子与所述第二开关元件的所述输出端子串联布置且隔开。


6.根据权利要求1所述的连接系统，还包括：
中间冷却介质，插入在所述上模块和所述下模块之间；
上冷却介质，布置在所述上模块的顶侧上；以及
下冷却介质，布置在所述下模块的底侧上，
其中，所述上冷却介质、所述中间冷却介质和所述下冷却介质共同被配置为执行冷却功能。


7.根据权利要求6所述的连接系统，其中，所述上冷却介质、所述中间冷却介质和所述下冷却介质分别包括上冷却管、中间冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贤求，朴圣源，金现旭，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR