[發(fā)明專利]電力轉(zhuǎn)換設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910618295.1
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110719042A
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 山浦慧;水尻圭祐
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M1/32;H05K7/20
• 代理公司: 31100 上海專利商標事務(wù)所有限公司
• 代理人: 胡曼

一種電力轉(zhuǎn)換設(shè)備(1)，包括：多個半導(dǎo)體模塊(2)，每個半導(dǎo)體模塊具有集成到其上的半導(dǎo)體元件(20)；多個冷卻管(3)，其冷卻半導(dǎo)體模塊；多個虛置模塊(5)，其沒有集成的半導(dǎo)體元件；以及一對直流母線(4)，其構(gòu)成直流電源(8)和各個半導(dǎo)體模塊之間的電流路徑。半導(dǎo)體模塊或虛置模塊與冷卻管交替堆疊以形成堆疊(10)，多個半導(dǎo)體模塊構(gòu)成逆變器電路(11)，該逆變器電路(11)將從直流電源供給的直流電力轉(zhuǎn)換為組合了具有相互不同相位的多種交流輸出的多相交流電力，并且虛置模塊分別插設(shè)于具有相互不同相位的交流輸出的兩個半導(dǎo)體模塊之間。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種電力轉(zhuǎn)換設(shè)備，在該電力轉(zhuǎn)換設(shè)備中堆疊有集成半導(dǎo)體元件的多個半導(dǎo)體模塊和冷卻半導(dǎo)體模塊的多個冷卻管。

背景技術(shù)

常規(guī)地，已知一種電力轉(zhuǎn)換設(shè)備。例如，JP-A-2011-135725公開了一種設(shè)置有堆疊結(jié)構(gòu)的電力轉(zhuǎn)換設(shè)備，在該電力轉(zhuǎn)換設(shè)備中，已知有集成半導(dǎo)體元件的多個半導(dǎo)體模塊和冷卻半導(dǎo)體模塊的多個冷卻管。根據(jù)該電力轉(zhuǎn)換設(shè)備，直流母線連接到相應(yīng)的半導(dǎo)體模塊。半導(dǎo)體模塊經(jīng)由母線連接到直流電源。

上述電力轉(zhuǎn)換設(shè)備構(gòu)造成操作半導(dǎo)體元件以執(zhí)行切換操作，從而將由直流電源供給的直流電力轉(zhuǎn)換為多相交流電力。

然而，根據(jù)上述電力轉(zhuǎn)換設(shè)備，當切換時，可能會對半導(dǎo)體元件施加顯著的浪涌電壓。也就是說，當切換半導(dǎo)體開關(guān)元件時，由于直流母線中的寄生電感，在每個半導(dǎo)體元件處會產(chǎn)生施加到半導(dǎo)體元件的浪涌電壓(下文也稱為自浪涌電壓(英文：self surgevoltage))。此外，該自浪涌電壓可以在直流母線上傳播，并且可以施加到另一相中的半導(dǎo)體元件(下文中稱為疊加浪涌電壓)。

根據(jù)上述電力轉(zhuǎn)換設(shè)備，當控制多個半導(dǎo)體元件以執(zhí)行切換操作時，從其它半導(dǎo)體元件傳播的上述自浪涌電壓和疊加浪涌電壓可能同時施加到一個半導(dǎo)體元件上。因此，即使當這種浪涌電壓同時施加到半導(dǎo)體元件時，為了避免損壞半導(dǎo)體元件，需要使用具有高擊穿電壓的半導(dǎo)體元件。

發(fā)明內(nèi)容

本公開鑒于上述情況而作，并且提供一種能夠抑制施加到半導(dǎo)體元件的大浪涌電壓的電力轉(zhuǎn)換設(shè)備。

作為本公開第一方面的電力轉(zhuǎn)換設(shè)備(1)包括：多個半導(dǎo)體模塊(2)，每個半導(dǎo)體模塊具有集成到其上的半導(dǎo)體元件(20)；多個冷卻管(3)，其冷卻所述半導(dǎo)體模塊；多個虛置模塊(5)，其沒有集成的半導(dǎo)體元件；以及一對直流母線(4)，其構(gòu)成直流電源(8)和各個半導(dǎo)體模塊之間的電流路徑。半導(dǎo)體模塊或虛置模塊與冷卻管交替堆疊以形成堆疊(10)，多個半導(dǎo)體模塊構(gòu)成逆變器電路(11)，該逆變器電路(11)將從直流電源提供的直流電力轉(zhuǎn)換為組合了具有相互不同相位的多種交流輸出的多相交流電力，并且虛置模塊分別插設(shè)于具有相互不同相位的交流輸出的兩個半導(dǎo)體模塊之間。

在上述電力轉(zhuǎn)換設(shè)備中，上述虛置模塊插設(shè)于具有相互不同相位的交流輸出的兩個半導(dǎo)體模塊之間。因此，可以抑制施加到半導(dǎo)體元件的疊加浪涌電壓。換句話說，當設(shè)置有上述虛置模塊時，可以延長具有相互不同相位的交流輸出的兩個半導(dǎo)體模塊之間的間隔。因此，供疊加浪涌電壓沿其傳播的直流母線上的傳播路徑的距離變得更長，使得疊加浪涌電壓由于直流母線上的寄生電感而被抑制。因此，可以抑制大的浪涌電壓從其它半導(dǎo)體元件施加到每個半導(dǎo)體元件。

根據(jù)上述方面，描述了能夠抑制施加到半導(dǎo)體元件的大疊加浪涌電壓的電力轉(zhuǎn)換設(shè)備。應(yīng)當注意，本說明書或權(quán)利要求書中加括號的附圖標記表示與稍后描述的實施例中的特定裝置的對應(yīng)關(guān)系，并且不限制本公開的技術(shù)范圍。

附圖說明

在附圖中：

圖1是示出了根據(jù)本公開第一實施例的沿圖2所示的I-I線剖開的電力轉(zhuǎn)換設(shè)備的剖視圖的圖；

圖2是示出了根據(jù)本公開第一實施例的沿圖3所示的II-II線剖開的電力轉(zhuǎn)換設(shè)備的剖視圖的圖；