[發(fā)明專利]車輛用電力變換裝置有效

申請?zhí)枺?/td>	201380074122.9	申請日：	2013-03-08
公開（公告）號：	CN105027411B	公開（公告）日：	2017-09-05
發(fā)明（設計）人：	戶田伸一;安岡育雄;藤戶春彥	申請（專利權）人：	株式會社東芝
主分類號：	H02M7/48	分類號：	H02M7/48;H02M7/00
代理公司：	中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038	代理人：	金春實
地址：	日本***	國省代碼：	暫無信息
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摘要：
搜索關鍵詞：	車輛用電變換裝置
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【說明書】：

技術領域

本發(fā)明的實施方式涉及車輛用電力變換裝置。

背景技術

以往，在鐵道車輛用VVVF(Variable Voltage Variable Frequency，變壓變頻)逆變器等車輛用電力變換裝置中，1500A用的Si的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)模塊正被實用化。在使用Si的IGBT模塊(元件模塊)來構成逆變器以用于1500A的情況下，元件模塊的額定電流在用于3.3kV的情況下為每一個元件模塊1500A左右，所以針對并聯(lián)地驅動4臺在鐵道車輛中一般使用的感應電動機(IM：Induction Motor)的逆變器，搭載6個元件模塊，構成3相的逆變器。另外，針對近年來正被實用化的PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor，永磁同步電動機)驅動用的逆變器，關于PMSM，對于1臺馬達需要1臺3相逆變器。因此，為了驅動4臺馬達，需要4臺逆變器，但每1臺的逆變器的額定電流小到500A左右而就行。因此，構成在1個元件模塊中搭載2個IGBT和二極管而得到的2in1的元件模塊，使用3個該元件模塊來構成1臺逆變器，進而，將4臺量的逆變器、共計12個2in1元件模塊平面地安裝到一個冷卻器中來構成4in1的逆變器。

然而，關于上述的現(xiàn)有技術中的IM用的逆變器、PMSM用的逆變器中的任一個，元件模塊都平面地安裝到冷卻器中，所以逆變器的外形的大小被元件模塊所占的面積的大小較大地影響。因此，在使用Si的IGBT模塊的當前的結構中，小型化存在界限。

發(fā)明內容

實施方式的車輛用電力變換裝置具備半導體元件模塊以及1個冷卻單元。關于半導體元件模塊，作為在進行開關動作的開關元件以及流過回流電流的回流二極管中應用SiC(碳化硅)、并進行驅動1臺永磁鐵式同步電動機的3相的交流輸出的電路，具有3個相量的將所述回流二極管與所述開關元件反并聯(lián)連接的支路串聯(lián)連接而得到的1相的交流輸出所涉及的電路。冷卻單元冷卻4個所述半導體元件模塊。

另外，實施方式的車輛用電力變換裝置具備：逆變器用的半導體元件模塊，作為在進行開關動作的開關元件以及流過回流電流的回流二極管中應用SiC(碳化硅)、并進行用于驅動并聯(lián)連接了的4臺感應電動機的1相的交流輸出的電路，具有將所述回流二極管與所述開關元件反并聯(lián)連接的支路串聯(lián)連接而得到的電路；以及1個冷卻單元，冷卻用于進行驅動所述4臺感應電動機的3相的交流輸出的3個所述逆變器用的半導體元件模塊。

另外，實施方式的車輛用電力變換裝置具備：逆變器用的半導體元件模塊，作為在進行開關動作的開關元件以及流過回流電流的回流二極管中應用SiC(碳化硅)、并且進行感應電動機的驅動所涉及的3相的交流輸出的電路，具有3個相量的將所述回流二極管與所述開關元件反并聯(lián)連接的支路串聯(lián)連接而得到的1相的交流輸出所涉及的電路；以及1個冷卻單元，冷卻2個所述逆變器用的半導體元件模塊，從將2個所述逆變器用的半導體元件模塊并聯(lián)連接的中性點進行驅動并聯(lián)連接了的4臺感應電動機的3相的交流輸出。

附圖說明

圖1是示出第1實施方式的車輛用電力變換裝置的電路構成的一個例子的圖。

圖2是例示半導體元件模塊向冷卻單元的設置的圖。

圖3是例示在向冷卻單元設置了半導體元件模塊的情況下的側面的圖。

圖4是示出第2實施方式的車輛用電力變換裝置的電路構成的一個例子的圖。

圖5是例示半導體元件模塊向冷卻單元的設置的圖。

圖6圖5中的IV-IV的剖面圖。

圖7是示出第3實施方式的車輛用電力變換裝置的電路構成的一個例子的圖。

圖8是例示半導體元件模塊向冷卻單元的設置的圖。

圖9是圖8中的V-V的剖面圖。

圖10是示出第4實施方式的車輛用電力變換裝置的電路構成的一個例子的圖。

圖11是例示變形例1的車輛用電力變換裝置的外觀的圖。