[發明專利]基于碳化硅器件中點箝位型三電平單相橋臂的疊層母排

有效

• 申請號: 202010028070.3
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111130361B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 謝奕婷;徐云飛;袁婷婷;王來利;楊旭
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;西安交通大學
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H01R25/16;H01B5/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

1.一種基于碳化硅器件中點箝位型三電平單相橋臂的疊層母排，其特征在于，包括：

疊層母排，用于連接功率模塊和直流母線電容的混合型母排；

所述疊層母排包括上下依次堆疊的第一層正、負母排、中間層零母排和第三層中間正、負母排；

所述功率模塊，位于疊層母排下方的一對上、下半橋模塊和中間半橋模塊；功率模塊設于散熱器上；

所述直流母線電容，位于疊層母排下方另一側邊的一對正、負母線電容；一對正、負母線電容的正極和負極之間連線的延長線的交點形成的角度為120°；

疊層母排連接功率模塊和直流母線電容分別構成上橋臂大換流回路、上橋臂小換流回路、下橋臂大換流回路和下橋臂小換流回路。

2.根據權利要求1所述的疊層母排，其特征在于，所述第一層正、負母排和第三層中間正、負母排分別為一對并列放置的銅排；所述中間層零母排為一體結構的銅排。

3.根據權利要求2所述的疊層母排，其特征在于，在各銅排上分別設有與功率模塊和直流母線電容電氣連接和避讓的貫通孔；在中間半橋模塊驅動端口留出有連接位。

4.根據權利要求1所述的疊層母排，其特征在于，在第一層正、負母排左側引出有正、負極端口；在中間層零母排的左側引出有中性點端口，各端口向下彎折與疊層母排平面成L型。

5.根據權利要求4所述的疊層母排，其特征在于，

第一層正母排用于連接正母線電容的正極和上半橋模塊的正端口；

中間層零母排用于連接正母線電容的負極、負母線電容的正極、上半橋模塊的負端口和下半橋模塊的正端口；

第一層負母排用于連接負母線電容的負極和下半橋模塊的負端口；

第三層中間正母排用于連接上半橋模塊的中點和中間半橋模塊的正端口；

第三層中間負母排用于連接下半橋模塊的中點和中間半橋模塊的負端口。

6.根據權利要求1所述的疊層母排，其特征在于，一對串聯的正、負母線電容并聯在電源正負極上，一對上、下半橋模塊為碳化硅半橋模塊，分別并聯在正、負母線電容上，一個中間半橋模塊與上、下半橋模塊的中點相接。

7.根據權利要求1-6任一項所述的疊層母排，其特征在于，疊層母排連接功率模塊和直流母線電容構成上橋臂大換流回路：

電流路徑從正母線電容的正極流入上半橋模塊的正端口；隨后從上半橋模塊的中點流出至中間半橋模塊正端口；隨后從中間半橋模塊的負端口流出至下半橋模塊中點；后從下半橋模塊正端口流出至正母線電容的負極。

8.根據權利要求1-6任一項所述的疊層母排，其特征在于，疊層母排連接功率模塊和直流母線電容構成上橋臂小換流回路：

電流路徑從正母線電容的正極流入上半橋模塊的正端口；后從上半橋模塊的負端口流出至正母線電容的負極。

9.根據權利要求1-6任一項所述的疊層母排，其特征在于，疊層母排連接功率模塊和直流母線電容構成下橋臂大換流回路：

電流路徑從負母線電容的正極出發流入上半橋模塊的負端口；后從上半橋模塊的中點流出至中間半橋模塊正端口；再從中間半橋模塊的負端口流出至下半橋模塊中點；最后從下半橋模塊負端口流出至負母線電容的負極。

10.根據權利要求1-6任一項所述的疊層母排，其特征在于，疊層母排連接功率模塊和直流母線電容構成上橋臂小換流回路：

電流路徑從負母線電容的正極出發流入下半橋模塊的正端口；隨后從上半橋模塊的負端口流出至負母線電容的負極。