在兩個(gè)母線之間帶有至少一個(gè)逆變器橋的逆變器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種帶有逆變器橋的逆變器，該逆變器橋在輸入側(cè)連接在兩個(gè)DC母線之間并且在輸出側(cè)連接到一個(gè)AC輸出端，其中該逆變器橋在該AC輸出線與每個(gè)DC母線之間具有半導(dǎo)體開關(guān)器的一個(gè)子電路。
[0002]在本說明書中將概念“DC母線”應(yīng)用于在一個(gè)電位上的一個(gè)匯流排。一個(gè)逆變器橋在兩個(gè)此類的DC母線之間延伸。
【背景技術(shù)】
[0003]具有本申請(qǐng)人的型號(hào)名稱“CP”的一個(gè)已知的中央逆變器具有一個(gè)逆變器，該逆變器帶有在輸入側(cè)連接在兩個(gè)DC母線之間并且在輸出側(cè)連接到一個(gè)AC輸出線的逆變器橋，其中該逆變器橋在該AC輸出線與每個(gè)DC母線之間具有兩個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器的一個(gè)并聯(lián)電路。通過這些半導(dǎo)體開關(guān)器的并聯(lián)電路實(shí)現(xiàn)相應(yīng)地只相對(duì)于一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器提高的載流量。因此，該已知的逆變器尤其適合于通過該AC輸出線釋放的高交流電流。在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，該已知的逆變器具有兩個(gè)彼此相鄰安排的半導(dǎo)體構(gòu)造單元，這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元相應(yīng)地形成兩個(gè)并聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)器。這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元通過定向在相同的空間方向上的連接側(cè)處的接口連接到這兩個(gè)DC母線和該AC輸出端。在此，這兩個(gè)DC母線彼此重疊地在相對(duì)彼此平行的平面中延伸。通向該AC輸出端的一個(gè)連接元件在一個(gè)不與這些DC母線重疊的區(qū)域中連接到兩個(gè)半導(dǎo)體構(gòu)造單元。在該已知的逆變器的情況下不僅設(shè)置一個(gè)此類的逆變器橋，而且多個(gè)相同類型的逆變器橋還連接到相同的兩個(gè)DC母線的邊緣。在此，這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元用其與這些連接側(cè)對(duì)置的裝配側(cè)裝配在一個(gè)共同的冷卻體上。
[0004]在另一種已知的帶有在輸入側(cè)連接在兩個(gè)DC母線之間并且在輸出側(cè)連接到一個(gè)AC輸出線的一個(gè)逆變器橋的逆變器的情況下，該逆變器橋在該AC輸出線與每個(gè)DC母線之間具有兩個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器的一個(gè)串聯(lián)電路。這些半導(dǎo)體開關(guān)器的串聯(lián)電路用于使在該逆變器橋上和/或在該AC輸出端與這兩個(gè)DC母線之間施加的電壓通過多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器下降。因此，這些單個(gè)的半導(dǎo)體開關(guān)器能夠具有比在一個(gè)半橋的情況下更低的耐壓強(qiáng)度，該半橋在該AC輸出線與每個(gè)DC母線之間相應(yīng)地只具有一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器。因此，一種此類的逆變器特別適合于高的輸入電壓。
[0005]由DE100 44 570 Al已知一種帶有模塊式結(jié)構(gòu)的逆變器。該逆變器包括一個(gè)中央單元和多個(gè)功率單元。該中央單元具有一個(gè)交流電壓輸出端以及一個(gè)插入式連接器插座。這些功率單元相應(yīng)地具有一個(gè)直流電壓輸入端以及一個(gè)插入式連接器插座和一個(gè)插入式連接器插頭。一個(gè)功率單元能夠用其插入式連接器插頭插入該中央單元的插入式連接器插座。然后其他的功率單元能夠相應(yīng)地用其插入式連接器插頭插入此前連接的功率單元的中央單元的插入式連接器插座。每個(gè)功率單元具有一個(gè)換流器(Inverter)和一個(gè)驅(qū)動(dòng)該換流器的控制器。
[0006]由DE10 2005 060 354 Al已知一種模塊式的變流器系統(tǒng)。該模塊式的變流器系統(tǒng)具有一個(gè)變流器基本設(shè)備和至少一個(gè)變流器附加設(shè)備，其中這些設(shè)備彼此之間借助其網(wǎng)絡(luò)匯流排和負(fù)載匯流排以及借助一個(gè)通信線路是側(cè)向可插拔的并且由此并聯(lián)連接。
[0007]由WO94/14227 Al已知一種逆變器。該逆變器是三相的并且對(duì)于每個(gè)相具有一個(gè)逆變器橋，該逆變器橋帶有兩個(gè)彼此相鄰地安排在一個(gè)冷卻體上的半導(dǎo)體構(gòu)造單元。每個(gè)半導(dǎo)體構(gòu)造單元包括一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器。在該冷卻體之上首先延伸兩個(gè)DC母線，這些逆變器橋在輸入側(cè)連接到這些母線。在此之上在平行于這些DC母線的另一個(gè)平面中延伸用于該逆變器的AC輸出端的這些單個(gè)相的板狀連接元件。這些板狀的連接元件相對(duì)于這些DC母線電絕緣并且這些DC母線相對(duì)于彼此電絕緣。在這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元處的該上部的DC母線的接口延伸通過該下部的DC母線，并且通向這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元的這些板狀的連接元件的接口延伸通過兩個(gè)DC母線。
[0008]由DE 601 19 865 T2，即EP I 195 884 BI的譯文已知一種帶有三對(duì)半導(dǎo)體開關(guān)器的三相逆變器，這些半導(dǎo)體開關(guān)器安排在兩個(gè)DC母線之間。連接到每對(duì)的一個(gè)中心點(diǎn)的、輸出側(cè)的連接元件同樣在這兩個(gè)DC母線之間延伸。由JP 2007215396 A還已知在DC母線之間的半導(dǎo)體開關(guān)器的一個(gè)此類的成對(duì)的中間安排。
[0009]US 2009/0257212 Al描述了一個(gè)半導(dǎo)體構(gòu)造單元，該半導(dǎo)體構(gòu)造單元帶有在兩個(gè)輸入接口之間串聯(lián)連接的兩個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器以及一個(gè)連接到這些開關(guān)器的中心點(diǎn)的輸出接口。這些輸入接口彼此上下地安排在該半導(dǎo)體構(gòu)造單元的殼體的一個(gè)側(cè)面。該輸出接口設(shè)置在該殼體的對(duì)置的側(cè)面。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]本實(shí)用新型的基本目的在于提供一種逆變器，該逆變器能夠用低耗費(fèi)由多個(gè)部件進(jìn)行裝配，這些部件大體上與用于一個(gè)適配于其他電流和/或電壓比的逆變器的部件是相同的。
[0011]本實(shí)用新型涉及一種帶有逆變器橋的逆變器，該逆變器橋在輸入側(cè)連接在兩個(gè)DC母線之間并且在輸出側(cè)連接到一個(gè)AC輸出端，其中這兩個(gè)DC母線彼此重疊地在相對(duì)彼此平行的平面中延伸，其中該逆變器橋在該AC輸出端與每個(gè)DC母線之間具有一個(gè)帶有多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器的子電路，其中形成這兩個(gè)子電路的半導(dǎo)體構(gòu)造單元尤其沿著這兩個(gè)母線的一個(gè)共同邊緣彼此相鄰地安排，其中這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元通過接口連接到這兩個(gè)DC母線和該AC輸出端，其中通向該AC輸出端的連接元件，在這些DC母線的朝向這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元的側(cè)面上在與這些DC母線重疊的一個(gè)區(qū)域中開始并且將這兩個(gè)子電路的半導(dǎo)體構(gòu)造單元在那里相互連接。
[0012]在一個(gè)根據(jù)本實(shí)用新型的帶有在輸入側(cè)連接在兩個(gè)DC母線之間并且在輸出側(cè)連接到一個(gè)AC輸出端的一個(gè)逆變器橋(該逆變器橋在該AC輸出線與每個(gè)DC母線之間具有一個(gè)帶有多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器的串聯(lián)電路)的逆變器的情況下，形成這兩個(gè)串聯(lián)電路的半導(dǎo)體構(gòu)造單元彼此相鄰地安排并且通過接口連接到這兩個(gè)DC母線和該AC輸出端。在此，這兩個(gè)DC母線彼此重疊地在相對(duì)彼此平行的平面中延伸。一個(gè)通向該AC輸出端的連接元件，在這些DC母線的朝向這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元的側(cè)面上在一個(gè)與這些DC母線重疊的區(qū)域中開始并且將這兩個(gè)串聯(lián)電路的半導(dǎo)體構(gòu)造單元在那里相互連接。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的逆變器的實(shí)施方式能夠與一個(gè)已知的逆變器(該逆變器的逆變器橋在一個(gè)AC輸出線與每個(gè)DC母線之間具有半導(dǎo)體開關(guān)器的一個(gè)并聯(lián)電路)僅通過這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元的接口進(jìn)行區(qū)分，一方面這些DC母線以及另一方面該AC輸出線連接到這些接口。在此不同尋常的是:該連接元件(為該輸出線的一部分)延伸直到這些DC母線之下。然而，這種不同尋常的構(gòu)形使得使用與在已知逆變器的情況下大體上相同的部件成為可能，該已知的逆變器的逆變器橋具有并聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)器，并且這在一個(gè)大體上相同的安排中也是可能的。
[0014]這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元的接口能夠在定向在相同的空間方向上的這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元的連接側(cè)處形成，并且該連接元件在這兩個(gè)子電路的這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元的接口之間在這些DC母線之下凸出。然后通過這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元或至少其接口的一個(gè)側(cè)向的間隔能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于該連接元件的一個(gè)足夠的導(dǎo)線橫截面，而這些母線無需復(fù)雜地連接到這些接口并且無需該連接元件的復(fù)雜形狀。這樣，該連接元件可以是一個(gè)大體上平面的例如由銅制成的金屬板。
[0015]—個(gè)此類的金屬板能夠在這些DC母線之下在另一個(gè)平行于這些DC母線的平面中延伸。
[0016]在另一個(gè)實(shí)施方式中，雖然連接到這兩個(gè)DC母線的這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元的接口在定向在相同的空間方向上的這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元的輸入端連接側(cè)處形成，然而連接到該連接元件的這些接口在這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元的成對(duì)相反定向的輸出端連接側(cè)處形成。然后，該連接元件在這兩個(gè)子電路的這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元之間在這些DC母線之下凸出并且能夠這樣相對(duì)于這些DC母線保持一個(gè)更大的間隔。這例如在該連接元件與這些DC母線之間的盡可能小的電容耦合方面是有利的。除了與在DC母線處的接口在相同空間方向上定向的、用于先前所述實(shí)施方式的連接元件的接口之外，也能夠設(shè)置用于這種實(shí)施方式的連接元件的側(cè)向的接口。然后，該連接元件能夠選擇性地從上方或側(cè)向地連接到這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元。
[0017]—個(gè)DC母線能夠相應(yīng)地在另一個(gè)DC母線連接到這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元的一個(gè)接口的那個(gè)地方具有一個(gè)凹陷。在背向這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元的DC母線的情況下，這些凹陷簡(jiǎn)化其他DC母線的連接。在朝向這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元的DC母線的情況下，這些凹陷使得直到穿過這些其他的DC母線進(jìn)行該電連接。
[0018]在這兩個(gè)DC母線之間和在朝向這些半導(dǎo)體構(gòu)造單元的DC母線與該連接元件之間能夠相應(yīng)地安排一個(gè)絕緣層。原則上一個(gè)足夠的電絕緣也能夠通過一個(gè)氣隙實(shí)現(xiàn)。然后但是由于污染物的進(jìn)入存在短路的風(fēng)險(xiǎn)。
[0019]在根據(jù)本實(shí)用新型的逆變器的情況下，這些子電路中的每個(gè)優(yōu)選地通過一個(gè)半導(dǎo)體構(gòu)造單元形成。這就是說，該逆變器橋具有兩個(gè)半導(dǎo)體構(gòu)造單元。在此，每個(gè)構(gòu)造單元包括至少兩個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器。
[0020]然而替代性地也可能的是，這些子電路中的每個(gè)首先通過兩個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體構(gòu)造單元的電連接產(chǎn)生。一個(gè)半導(dǎo)體構(gòu)造單元尤其能夠相應(yīng)地形成兩個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器的至少一個(gè)串聯(lián)電路，并且在每個(gè)子電路中至少兩個(gè)彼此相鄰安排的半導(dǎo)體構(gòu)造單元能夠并聯(lián)連接。這些子電路設(shè)計(jì)為通過串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)器用于高電壓，并且同時(shí)通過這些并聯(lián)連接的半導(dǎo)體構(gòu)造單元用于高電流。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型的逆變器的所有半導(dǎo)體構(gòu)造單元在結(jié)構(gòu)上可以是相同