本发明涉及一种诸如逆变器的电气设备,所述电气设备配备有功率模块并且与电机相关联,例如电动或混合动力车辆的引擎。
背景技术:
1、众所周知,电动或混合动力机动车辆包括由高压电源电池(该高压电源电池的电压通常大于100v)经由高压车载电气系统来供电的电驱动系统,和由低压电源电池经由低压车载电气系统来供电的多个辅助电气设备项目。高压电源电池提供了向电驱动系统供应能量的功能,这允许车辆被推进。更准确地,为了控制驱动车辆车轮的电机,已知使用逆变器将由高压电源电池传递的直流电压转换为一个或多个交流控制电压,例如正弦电压。
2、还已知将电容滤波设备(本领域技术人员称为链路电容器或直流链路电容器)集成到逆变器中,这尤其具有使传递到逆变器的有源功率电子部件的电压稳定的作用,特别是向电机提供电能的功率模块。
3、在电动或混合动力车辆(例如多用途车辆)需要高功率水平的背景下,已知通过多个功率模块向电机供电,通常为两个功率模块,所述两个功率模块各自传递三相电流。该架构则通常使用两个链路电容器,每个链路电容器连接到一功率模块。
4、电机通常包括六个相,每个相由来自两个功率模块中的一个的电流中的一个供电。然而,这种配置对于具有两个来自独立源的三相电流并且特性不同的电机存在缺点,这可能导致在电机操作中的干扰,或至少在该电机的驱动方面产生困难。此外,在具有连接到所述电机的三个相的三相逆变器的情况下,来自两个功率模块中的每一个的、具有相似的相位偏移的电流必须在连接接口内相关联,以便向电机的相供电,从而导致连接接口的复杂架构,特别是由于诸如紧固到功率模块的电子卡的其他组件的存在。因此,在这些条件下制造逆变器构成了复杂的布置并且使得驱动困难。
5、本发明旨在通过提出具有降低的成本和提高的性能的简化的逆变器架构来克服现有技术的缺点。
技术实现思路
1、更准确地,本发明的一个主题是一种逆变器,特别地配置为容纳在机动车辆上,所述逆变器包括:
2、电容模块;
3、第一功率模块,第一功率模块通过第一直流连接件连接到电容模块并且包括第一交流连接件,该第一交流连接件配置为在电容模块与交流电机之间输送电流,第一交流连接件布置在第一功率模块的相对于第一直流连接件的相对侧上;
4、第二功率模块,第二功率模块通过第二直流连接件连接到电容模块并且包括第二交流连接件,该第二交流连接件配置为在电容模块与交流电机之间输送电流,第二交流连接件布置在第二功率模块的相对于第二直流连接件的相对侧上;
5、第一功率模块和第二功率模块布置在电容模块的同一侧,在电容模块的中间平面的两侧,所述逆变器的特征在于,第一功率模块的第一交流连接件和第二功率模块的第二交流连接件比第一直流连接件和第二直流连接件更接近电容模块的中间平面。
6、凭借这种特征组合,由于逆变器的对称整体布置,这种逆变器的功率模块表现出相似的操作性能,同时,功率模块连接到相同的电容模块,因此被供给有相同的电流。第一和第二交流连接件也不太可能阻碍逆变器的附加部件的布置,例如用于驱动功率模块的电子卡。
7、有利地,第一功率模块的第一交流连接件和第二功率模块的第二交流连接件在电容模块的中间平面中延伸。以这种配置,两个功率模块更接近彼此,由此进一步提高逆变器的整体紧凑性。
8、有利地,第一功率模块的第一交流连接件和第二功率模块的第二交流连接件汇集在连接接口中,该连接接口配置为向交流电马达供电。以这种配置,与标准架构相比,连接接口,优选地对于本领域技术人员来说是电连接条或“汇流排”,具有用于连接到电机端子的小尺寸,其中连接接口尽可能汇集靠近电机端子。
9、有利地,第一交流电连接件包括多个第一电连接器,并且第二交流连接件包括多个第二电连接器。
10、有利地,第一交流连接件的第一连接器和第二交流连接件的第二连接器的电流具有相等的相位偏移角,所述第一连接器和所述第二连接器在连接接口中成对地关联,连接接口包括配置为向三相交流电机的相应的相供电的至少三个输出部。以这种配置,三相电机的相尽可能靠近功率模块而被供电,并且在这些条件下具有相同的相位偏移的电流的连接器的成对关联保证了由两个功率模块传递的相似特性。
11、有利地,连接接口的输出部平行于电容模块的中间平面延伸。以这种配置,连接接口的输出部的取向和方向直接对应于位于逆变器外部的电马达的相连接器的取向和方向。
12、有利地,连接接口的输出部与第一直流连接件布置在第一功率模块的同一侧。
13、有利地,第一功率模块和第二功率模块是相同的。
14、有利的是,电容模块是链路电容器(link capacitor)。以这种配置,供应到两个功率模块的直流电流来自同一个链路电容器,由此进一步增强了在两个功率模块之间的性能对称性。
15、有利地,连接接口的输出部与第一交流连接件布置在第一功率模块的同一侧。
16、有利地,逆变器还包括用于驱动垂直于中间平面延伸的功率模块的电子卡,连接接口则在功率模块和电子卡之间平行于所述电子卡延伸,并且连接接口的输出部平行于中间平面延伸,穿过用于通过电子卡的孔。
17、根据本发明的另一方面,本发明涉及一种运输机器,例如电动或混合动力车辆。
1.一种逆变器(1),特别地配置为被容纳在机动车辆上,所述逆变器包括:
2.根据权利要求1所述的逆变器(1),其特征在于,所述第一功率模块(3a)的所述第一交流连接件(5a)和所述第二功率模块(3b)的所述第二交流连接件(5b)在所述电容模块(2)的所述中间平面(p)中延伸。
3.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(1),其特征在于,所述第一功率模块(3a)的所述第一交流连接件(5a)和所述第二功率模块(3b)的所述第二交流连接件(5b)汇集在连接接口(6)中,所述连接接口配置为向交流电马达供电。
4.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(1),其特征在于,所述第一交流电连接件(5a)包括多个第一电连接器(50a、50b、50c),并且所述第二交流连接件(5b)包括多个第二电连接器(52a、52b、52c)。
5.根据权利要求4所述的逆变器(1),其特征在于,所述第一交流连接件(5a)的所述第一连接器(50a、50b、50c)和所述第二交流连接件(5b)的所述第二连接器(52a、52b、52c)的电流具有相等的相位偏移角,所述第一连接器(50a、50b、50c)和所述第二连接器(52a、52b、52c)在连接接口(6)中成对地相关联,所述连接接口(6)包括配置为向三相交流电马达的各个相供电的至少三个输出部(60a、60b、60c)。
6.根据权利要求5所述的逆变器(1),其特征在于,所述连接接口(6)的输出部(60a、60b、60c)平行于所述电容模块(2)的中间平面(p)延伸。
7.根据权利要求5和6中任一项所述的逆变器(1),其特征在于,所述连接接口的输出部(60a、60b、60c)与所述第一直流连接件(4a)布置在所述第一功率模块(3a)的同一侧。
8.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(1),其特征在于,所述第一功率模块(3a)和所述第二功率模块(3b)相同。
9.根据前述权利要求中任一项所述的逆变器(1),其特征在于,所述电容模块(2)是链路电容器(2)。
10.一种运输机器,其特征在于,所述运输机器包括根据前述权利要求中的任一项所述的逆变器(1)。
