[发明专利]逆变器设备和带有这样的逆变器设备的机动车

说明书

本发明涉及一种尤其用于机动车(2)的电机(6)的逆变器设备(8)，其带有一定数量的呈板状的半导体模块(10)、尤其SiC半导体模块，其在其共同的板法线(N)的方向上彼此相叠地布置，其中，半导体模块(10)中的每个为了其冷却关于板法线(N)的方向在两侧与导热元件(12)相联接，且其中，导热元件(12)与经空气冷却的或者可空气冷却的冷却体(16)相连接。此外，本发明涉及一种带有这样的逆变器设备(8)的机动车(2)。

技术领域

本发明涉及一种尤其用于机动车的电机的逆变器设备(Wechselrichtereinrichtung)，其带有一定数量的半导体模块且带有导热元件。此外，本发明涉及一种带有这样的逆变器设备的机动车。

背景技术

电驱动的机动车通常具有电池(牵引电池)，其向用于驱动机动车的电机供以能量。在此，电驱动的机动车尤其应理解为将对于驱动必要的能量仅存储在电池中的电动车(BEV, battery electric vehicle，电池电动车)、带有增程器的电动车(REEV, rangeextended electric vehicle，增程型电动车)、混合动力车辆(HEV, hybrid electricvehicle，混合动力车辆)和/或插电式混合动力车辆(PHEV, plug-in hybrid electricvehicle，插电式混合动力车辆)。

为了电机的运行在此考虑逆变器，其将由电池所提供的直流电压转换成交流电压。通常，这样的逆变器借助于(硅半导体)Si半导体形成。在此，在运行逆变器的情形中所给出的热量必须被传出(导出)，由此Si半导体的工作温度范围的相对较低的上限温度(所谓的阻挡层温度(Sperrschicht-Temperatur),Junction temperature(结面温度))不被超出。尤其，为此考虑液体冷却装置、尤其水-乙二醇循环，因为空气冷却由于空气的较小的导热能力具有相对较小的冷却能力。液体冷却装置尤其具有泵、换热器、用于液体的软管以及液体本身，因此这样的冷却不利地具有相对较高的重量且需要相对较多的结构空间。

例如，在B. Wrzecionko等,IEEE Transactions on power electronics, Vol.29, No.5,2014年5月5日的Design and Analysis of a 55-kW Air-Cooled AutomotiveTraction Drive Inverter中公开了一种逆变器系统，其借助于SiC-JFETs(Siliciumcarbid junction gate field-effect transistors，碳化硅结栅场效应晶体管)形成。

这样的SiC半导体(碳化硅半导体,碳化硅半导体)相比Si半导体有利地具有更高的阻挡层温度和更少的损失功率。因此，使得这样的SiC半导体或者SiC半导体模块的空气冷却成为可能。

此外，例如由文件DE 10 2012 021 445 A1已知一种用于冷却电子部件的装置。在此，电子部件布置在容纳装置中。其外壳设有布置在车辆-空调设施的蒸发器下游的空气管道。为了冷却电子部件，空气管道可由借助于车辆-空调设施冷却的空气流穿流。

发明内容

本发明基于如下任务，即，说明一种合适的逆变器设备。尤其，在此其冷却应尽可能节省结构空间、重量和/或成本。此外应说明一种带有这样的逆变器设备的机动车。

关于逆变器设备，该任务根据本发明通过权利要求1的特征来解决。鉴于机动车，该任务利用权利要求8的特征根据本发明来解决。有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的对象。在此，与逆变器设备相关联的实施方案按意义同样适用于机动车且反之亦然。

逆变器设备尤其被设置且设立用于机动车的电机。逆变器设备具有一定数量的呈板状的半导体模块、优选地SiC半导体模块(碳化硅半导体模块)，其在其共同的板法线的方向上彼此相叠地堆垛。因此，半导体模块彼此平行地布置。借助于半导体模块形成逆变器。