[发明专利]一种新能源车逆变器用均流母排

说明书

本发明公开了一种新能源车逆变器用均流母排，采用对称设置的直流母排和交流母排；直流正极母排连接逆变器的直流正极输入端和各功率模块的正极端子，直流负极母排连接逆变器的直流负极输入端和各功率模块的负极端子，直流正极母排和直流负极母排层叠布置；交流母排包括U相母排、V相母排、W相母排，U相母排连接逆变器中各功率模块U相输出端子和负载的U相输入端子，V相母排连接逆变器中各功率模块V相输出端子和负载的V相输入端子，W相母排连接逆变器中各功率模块W相输出端子和负载的W相输入端子。本发明从系统层面综合考虑直流侧和交流侧母排影响、各并联模块之间以及集成的三相全桥功率模块内部各工作单元间电流均流效果影响。

技术领域

本发明涉及一种母排结构，尤其是一种新能源车逆变器用均流母排。

背景技术

随着电力电子技术的发展及大规模应用，市场对大功率电子装置的需求不断增加且对IGBT的功率要求越来越高，由于受半导体功率器件自身性能、生产制造工艺及成本的限制，单个IGBT模块的输出参数往往不能满足要求，通常采用多个IGBT模块并联组合构成更高电流密度功率模块的方法来提高电力电子装置的功率等级，此方案不仅可提供所需的输出参数，且具有热分布均匀、布局灵活及性价比较高等优势，是当前应用的主流方案。但该方案也存在一定的缺陷，多IGBT模块并联存在电流分配不均现象，各路不均流电流会导致各模块载荷有差异，有些模块负荷过轻，有些模块负荷过重，从而降低IGBT模块的可靠性及系统的稳定性，大大降低IGBT模块自身寿命，严重时造成模块及装置损坏。多IGBT模块并联不均流的主要原因如下，1.各IGBT模块自身参数不一致；2.各IGBT模块接收驱动信号不同步；3.和IGBT模块直接关联的交流、直流铜排阻抗参数不一致。其中，各IGBT模块自身参数不一致问题，无法从根本上解决，只能尽量保证接近，具体措施是优选同一型号同一批次产品，再对模块进行检测筛选，选择出参数差异在允许范围内的产品。针对各IGBT模块接收驱动信号不同步的问题，最好选用驱动能力强的驱动器，用同一驱动信号同时驱动各并联模块，并尽量保证驱动信号传递路径到各模块距离接近。此两种因素难以在以上措施的基础上通过其他措施进一步改进均流效果，因此本专利重点围绕改进和IGBT模块直接关联的交流、直流铜排阻抗参数来实现均流。

专利CN 104242605A(发明名称：均流母排)该发明公开了一种均流母排，用于一变流器，包括：直流母排，连接至变流器的直流端和该变流器中的各功率模组的正极端子和负极端子；交流母排,连接至该变流器中的各功率模组的交流端子和一负载；其中，当变流器工作时，该直流母排在该直流端与该变流器的一个功率模组的正极端子或负极端子之间产生的电感和该交流母排在该负载与该功率模组的交流端子之间产生的电感之和等效于该直流母排在该直流端与该变流器的其它功率模组的正极端子或负极端子之间产生的电感和该交流母排在该负载与其它功率模组的交流端子之间产生的电感之和。该方案仅考虑电感的因素，没有考虑电阻导致的影响，比较片面。另外该方案适用于半桥模块及半桥模块间的电流均流母排设计，难以应用在较常见的新能源车用三相全桥模块间并联均流。

专利CN 203135694U(发明名称：一种IGBT模块并联输出均流结构)该发明提供一种IGBT模块并联输出均流结构，所述结构包括4个并联支路，所述并联支路具有相同的尺寸，分别连接各并联IGBT模块；4条并联支路两两并联后再经过并联后实现均流输出。本实用新型的有益效果是整个并联输出均流结构由一块铜板加工而成，结构紧凑，最大限度利用了铜板的面积，有效降低了生产加工过程中的材料损耗；同时并联支路还可以穿入电流传感器或者磁环，方便测量调整均流效果，具有试验和生产应用价值。该方案适用于逆变器总成空间要求较为宽松的多半桥模块并联或者单个集成的三相全桥功率模块各工作单元间的电流均流，但该结构不适合逆变器空间较为紧凑的情形，另外，该结构只能应用于直流侧，未考虑交流侧情况。