[发明专利]变流器系统有效

专利信息
申请号: 201010295672.1 申请日: 2010-09-21
公开(公告)号: CN102035356A 公开(公告)日: 2011-04-27
发明(设计)人: 夫朗苏瓦斯·万伏特;布里格·奥兰 申请(专利权)人: 赛米控电子股份有限公司
主分类号: H02M1/00 分类号: H02M1/00;H05K7/20
代理公司: 中原信达知识产权代理有限责任公司 11219 代理人: 车文;樊卫民
地址: 德国*** 国省代码: 德国;DE
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摘要:
搜索关键词: 变流器 系统
【说明书】:

技术领域

发明介绍了变流器系统,诸如所述变流器系统作为基本模块例如被用在风力设备或光伏设备中,用以将在那里产生的电流适配于供电网络。风力设备依赖于风速地产生随时间变化的输出电压,该输出电压具有同样变化的频率。在光伏设备中通常产生随时间变化的直流电压。但为了馈入供电网络中,大多必需产生具有恒定频率的限定的电压。

背景技术

为此,例如由DE 198 32 225 A1公知市面上常见的功率半导体模块的级联系统。该发明描述了一种例如用于构造这种类型的级联系统的基本模块,这种基本模块优选适用于超过100kW的较高功率。由此,不言而喻的是,这种基本模块作为单模块的应用时不受限制的。

发明内容

本发明基于如下任务,提出一种由相同的变流器结构组件构成的变流器系统,其中,变流器系统被特别紧凑地构造,并且该变流器系统在变流器结构组件之间具有低电感的且高载流能力的直流电连接件。

该任务依照本发明通过具有权利要求1特征的变流器系统得以解决。优选的实施方式在从属权利要求中有所介绍。

由数个优选相同的变流器结构组件构成的变流器系统形成了本发明的出发点。这些变流器结构组件中的每一个均具有用于空气冷却或液体冷却的冷却体。该冷却体承载有至少一个功率半导体模块,优选承载有数个相同类型的功率半导体模块。此外,优选的是,功率半导体模块构造为半桥电路,并且以并联的方式接线,由此,该功率半导体模块像具有各功率半导体模块的多重功率的半桥电路那样起作用。

紧邻该至少一个功率半导体模块地布置有电容器装置,该电容器装置优选由数个并联接线的相同的电容器组成。此外,具有优点的是,电容器单元被布置在冷却装置上,这是因为由此确保了非常紧凑的并且在机械上稳定的构造。电容器装置具有优点地构成了与变流器系统一同实现的功率电子电路的直流电中间电路。

为此,电容器装置借助汇流排(Verschienung)与至少一个功率半导体模块的直流电端子元件(Gleichstromanschlusselement)相连。当该汇流排平面式地构成时,也就是,即由两个紧邻布置的、带有绝缘中间层的平面式金属成型体构造而成时,该汇流排的电感是非常低的。汇流排在其布局(Verlauf)方面在至少一个取向上遮盖电容器装置,优选遮盖那些其中布置有其他变流器结构组件的电容器装置。

为了将两个变流器结构组件低电感地并且具备高载流能力的连接,汇流排的第一金属成型体和第二金属成型体分别借助所配属的第一连接体和第二连接体相互导电连接。各连接体自身具有优点地同样如同汇流排的金属成型体那样构造为平面式的金属成型体。为此,分别提供由高导通性的金属(例如铜)制造的适当厚度的金属板。

为构造汇流排的各金属成型体与各连接体的能导电的连接,以如下方式设置有适当的连接装置,即,同样对于连接,至少大致维持汇流排的低电感。对此特别重要的是,第一连接体和第二连接体彼此的间距以不明显大于汇流排的金属成型体间距的方式来构造。同样地,在连接体之间设置有另一绝缘的中间层。此外,为实施本发明重要的是:第二连接体遮盖第一连接体。由此,在与适当的连接机构相组合的情况下,存在数个变流器结构组件的、低电感的、稳定耐用的且具备高载流能力的连接,以形成依据本发明的变流器系统。

附图说明

在对实施例的相应说明中提到本发明的特别优选的改进方案。此外,依据本发明的解决方案结合实施例和图1至5进行进一步阐述。

图1以三维视图示出依据本发明的变流器系统的变流器结构组件。

图2和3以两个不同的二维视图示出变流器结构组件。

图4示出依据本发明的变流器系统。

图5以部分视图示出依据本发明的变流器系统的两个变流器结构组件的连接件。

具体实施方式

图1以三维视图示出作为依据本发明的变流器系统1的一部分的变流器结构组件2,该变流器结构组件2具有:冷却装置10、数个功率半导体模块40以及电容器装置20。示出冷却装置10,冷却装置10在这里构造为带冷却机构14的基板12,冷却机构14在这里呈空气冷却装置的鳍片的形式构造。同样也可以考虑利用液体冷却的构造方案,利用液体冷却的构造方案通过更高的冷却效率而允许变流器结构组件2在兆瓦范围内的较高的电功率。在这里,出于冷却效率的原因,冷却机构14在功率半导体模块40的下方示出。在基板12的整个区域上的伸展同样可以是具有优点的,以便进一步提高冷却效率。

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