[发明专利]功率模块

说明书

技术领域

本发明涉及功率模块，具体地说，涉及储存在壳体(包装)中的功率模块。

背景技术

目前采用了一种储存在一个壳体中的功率模块，该功率模块带有半导体开关器件，半导体开关器件构成功率转换电路，例如逆变器和转换器(功率半导体器件)。由于这样的功率模块具有以集成方式布置在包装内的功率半导体器件，所以减小尺寸的效果很好。

例如，日本专利公开No.2001-16870公开了一种功率模块，其逆变器电路的全部半导体开关器件都在一个包装中，所述逆变器电路将直流电转换成交流电。这种功率模块专门针对交流电动机的电源用途，所述交流电动机用于驱动车辆(例如混合动力车辆和电动车辆)。根据该文献公开的功率模块，通过减小逆变器电路的尺寸，可以提高车辆布局的自由度，并可以抑止由导线中的电流产生的磁场造成的不利效果。

车辆中各种装置的布局限制已经变得越来越严格，以便确保乘客舒适性并同时获得装载空间(储存能力)。因此，上述混合动力车辆和电动车辆中，构成驱动交流电动机所用电源的功率模块及其电力负载在结合到车辆中时易于在空间和布置方面受到限制。

这引起了下面的问题：取决于功率模块的输出端子与电力负载(例如交流电动机)之间的位置关系，用于在其间进行连接的导线和母线(busbar)的布置变得复杂和/或布线长度更长。考虑到上述问题，必须根据车辆布局限制，基于布置情况以及功率模块与电力负载之间的位置关系来单独设计功率模块的输出端子位置。

单独进行这种专门设计的需求可能造成必须对例如要安装该功率模块的每种型号车辆的设计进行更改。由于部件不能共享，会难以减小制造成本。换句话说，对于在设计布局方面具有严格限制的功率模块，除了减小装置自身尺寸外，即使对于输出功率的输出端子构造，从布局的立场出发也必须提高自由度。但是，上述文献没有提到这个问题，没有公开或建议解决该问题的措施。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种功率模块，它具有一种输出端子构造，该构造可以提高布置的自由度，还可以在与电力负载的位置关系方面提高电路设计的通用性。

根据本发明的一个方面，一种功率模块储存在壳体中，并包括功率转换电路和多个输出端子。功率转换电路把从电源供给的供电功率转换成将要供给到电力负载的供电功率。所述多个输出端子被形成为能够从壳体外侧进行电接触。功率转换电路包括至少一个输出端，用于输出那些将要供给到电力负载的供电功率。多个输出端子包括第一输出端子和第二输出端子，第一输出端子连接到至少一个输出端，第二输出端子不直接连接到各个输出端。第一输出端子和第二输出端子设置成可以通过母线进行电连接，所述母线设置在壳体周边的投影轮廓中。

根据上述功率模块，除了各自连接到功率转换电路输出端的第一输出端子外，还设有第二输出端子，这种第二输出端子设置成能够通过母线电连接到第一输出端子。通过根据需要设置母线，可以用第二输出端子向电力负载供应功率。由于由多个输出端子可以从一侧连接到电力负载，并且这些输出端子的数目多于功率转换电路的输出端，所以可以使可连接的电力负载的布置区域增大，而不必在壳体外侧设置较长的母线或导线。因此，可以提高布置功率模块的自由度以及与输出端子布置有关的设计灵活性。

在本发明的功率模块中，母线优选地设置成在分别位于壳体一端侧和另一端侧的第一、第二输出端子之间建立电连接。

通过上述电连接，使得从两侧都可以与功率转换电路的相同输出端进行接触。因此，可以进一步提高布置功率模块的自由度以及与输出端子布置有关的设计灵活性。

在本发明的功率模块中，还可以特别地将第一、第二输出端子中的第一输出端子或者各个输出端子设置成允许通过线接合连接到功率转换电路的输出端。

因此，通过功率模块的输出端子与功率转换电路的输出端之间的简单设置即可建立电连接。特别是，通过用接合线使第一、第二输出端子中的每一个都可以进行电连接，可以通过相同的输出端子布置来适应不同的功率转换电路。这样，可以进一步提高与输出端子布置有关的设计灵活性。

或者，在本发明的功率模块中，功率转换电路优选地设置成包括至少一个功率半导体器件。这种功率模块还包括绝缘体，该绝缘体设置成覆盖功率半导体器件和输出端子。母线设置在绝缘体外侧。

根据上述功率模块，可以在构成功率转换电路的功率半导体器件和输出端处于被覆盖状态的情况下，完成母线设置和功率模块的安装。因此可以确保绝缘并防止损坏。