DE102020208438A1 - Inverter for an electric drive of an electric vehicle or a hybrid vehicle, modular system and a method for producing the inverter - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Inverter (10) für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, umfassend eine Vielzahl von Halbbrückenmodulen (11) mit Leistungskontakten (12, 12', 12", 12''') und Signalkontakten (13), wobei die Leistungskontakte (12, 12', 12", 12''') über die Signalkontakte (13) stromleitend und stromsperrend schaltbar sind, so dass über die Leistungskontakte (12, 12', 12", 12''') ein Gleichstrom zuführbar ist und als Wechselstrom ausgebbar ist und wobei die Leistungskontakte (12, 12', 12", 12''') über Stromschienen kontaktiert (20, 21, 22) sind Der erfindungsgemäße Inverter (10) zeichnet sich dadurch aus, dass die Leistungskontakte (12, 12', 12", 12''') mit den Stromschienen (20, 21, 22) verschweißt sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Baukastensystem und ein Verfahren zum Herstellen des Inverters.The invention relates to an inverter (10) for an electric drive of an electric vehicle or a hybrid vehicle, comprising a large number of half-bridge modules (11) with power contacts (12, 12', 12", 12''') and signal contacts (13), the Power contacts (12, 12', 12", 12''') can be switched to conduct and block current via the signal contacts (13), so that a direct current can be supplied via the power contacts (12, 12', 12", 12'''). and can be output as alternating current and wherein the power contacts (12, 12', 12", 12''') are contacted via busbars (20, 21, 22) The inverter (10) according to the invention is characterized in that the power contacts (12 , 12', 12", 12''') are welded to the busbars (20, 21, 22). The invention also relates to a modular system and a method for producing the inverter.

Description

Die Erfindung betrifft einen Inverter für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Baukastensystem und ein Verfahren zum Herstellen des Inverters.The invention relates to an inverter for an electric drive of an electric vehicle or a hybrid vehicle according to the preamble of claim 1 and a modular system and a method for producing the inverter.

Im Stand der Technik sind reine Elektrofahrzeuge sowie Hybridfahrzeuge bekannt, welche ausschließlich bzw. unterstützend von einer oder mehreren elektrischen Maschinen als Antriebsaggregate angetrieben werden. Um die elektrischen Maschinen solcher Elektrofahrzeuge bzw. Hybridfahrzeuge mit elektrischer Energie zu versorgen, umfassen die Elektrofahrzeuge und Hybridfahrzeuge elektrische Energiespeicher, insbesondere wiederaufladbare elektrische Batterien. Diese Batterien sind dabei als Gleichspannungsquellen ausgebildet, die elektrischen Maschinen benötigen in der Regel jedoch eine Wechselspannung. Daher ist zwischen eine Batterie und eine elektrische Maschine eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs üblicherweise eine Leistungselektronik mit einem sog. Inverter geschaltet.Purely electric vehicles and hybrid vehicles are known in the prior art, which are driven exclusively or in support of one or more electric machines as drive units. In order to supply the electric machines of such electric vehicles or hybrid vehicles with electric energy, the electric vehicles and hybrid vehicles include electric energy stores, in particular rechargeable electric batteries. These batteries are designed as DC voltage sources, but the electrical machines usually require an AC voltage. Therefore, power electronics with a so-called inverter are usually connected between a battery and an electric machine of an electric vehicle or a hybrid vehicle.

Derartige Inverter umfassen Halbleiterschaltelemente, die typischerweise aus Transistoren gebildet sind. Dabei ist es bekannt, die Halbleiterschaltelemente in unterschiedlichen Integrationsgraden bereitzustellen, nämlich entweder als diskrete Einzelschalter mit einem geringen Integrationsgrad, jedoch hoher Skalierbarkeit, als Brückenmodule mit einem hohen Integrationsgrad, jedoch geringer Skalierbarkeit, sowie als Halbbrückenmodule, die hinsichtlich Integrationsgrad und Skalierbarkeit zwischen Einzelschaltern und Brückenmodulen rangieren.Such inverters include semiconductor switching elements typically formed of transistors. It is known to provide the semiconductor switching elements in different degrees of integration, namely either as discrete individual switches with a low degree of integration but high scalability, as bridge modules with a high degree of integration but low scalability, and as half-bridge modules, which in terms of degree of integration and scalability between individual switches and bridge modules rank

In der DE 10 2006 050 291 A1 wird eine elektronische Baugruppe beschrieben, die einen Halbleiterleistungsschalter und eine Halbleiterdiode umfasst. Dabei umfasst eine untere Seite des Halbleiterleistungsschalters einen auf ein Chipfeld eines Trägerstreifens montierten Ausgangskontakt und eine obere Seite des Halbleiterleistungsschalters umfasst einen Steuerungskontakt und einen Eingangskontakt. Ein Anodenkontakt der Halbleiterdiode ist auf dem Eingangskontakt des Halbleiterleistungsschalters angeordnet und elektrisch mit diesem verbunden. Ein Kathodenkontakt der Diode wird elektrisch mit dem Ausgangskontakt des Leistungshalbleiterschalters verbunden.In the DE 10 2006 050 291 A1 describes an electronic assembly that includes a semiconductor power switch and a semiconductor diode. In this case, a lower side of the semiconductor power switch comprises an output contact mounted on a die pad of a leadframe and an upper side of the semiconductor power switch comprises a control contact and an input contact. An anode contact of the semiconductor diode is arranged on and electrically connected to the input contact of the semiconductor power switch. A cathode contact of the diode is electrically connected to the output contact of the power semiconductor switch.

Die DE 10 2006 008 632 A1 offenbart ein Leistungshalbleiterbauteil, das einen Flachleiterrahmen, mindestens ein vertikales Leistungshalbleiterbauelement und mindestens ein weiteres elektronisches Bauteil umfasst. Das vertikale Leistungshalbleiterbauelement weist eine erste Seite und eine zweite Seite auf. Mindestens eine erste Kontaktfläche und mindestens eine Steuerungskontaktfläche sind auf der ersten Seite angeordnet und eine zweite Kontaktfläche ist auf der zweiten Seite angeordnet. Das mindestens eine weitere elektronische Bauteil ist auf der zweiten Kontaktfläche des vertikalen Leistungshalbleiterbauelements angeordnet.the DE 10 2006 008 632 A1 discloses a power semiconductor component comprising a lead frame, at least one vertical power semiconductor component and at least one further electronic component. The vertical power semiconductor component has a first side and a second side. At least a first contact area and at least one control contact area are arranged on the first side and a second contact area is arranged on the second side. The at least one further electronic component is arranged on the second contact surface of the vertical power semiconductor component.

Die noch unveröffentlichte DE 10 2019 220 010.9 - deren Offenbarung in die vorliegende Patentanmeldung vollständig einbezogen sein soll - beschreibt ein Halbbrückenmodul für einen Inverter, bei dem die Signalanschlüsse und die Leistungsanschlüsse alle an einer gemeinsamen Seite des Substrats angeordnet sind und von einer Moldmasse umgeben sind. Die Leistungsanschlüsse und die Signalanschlüsse sind allesamt von der gemeinsamen Seite des Substrats aus zugänglich, derart, dass sich die Leistungsanschlüsse und die Signalanschlüsse von der gemeinsamen Seite des Substrats aus gesehen durch die Moldmasse hindurch erstrecken und aus ihrer Durchtrittsrichtung durch die Moldmasse gesehen innerhalb einer von dem Substrat aufgespannten Grundfläche angeordnet sind.The as yet unreleased DE 10 2019 220 010.9 - the disclosure of which should be fully incorporated into the present patent application - describes a half-bridge module for an inverter in which the signal connections and the power connections are all arranged on a common side of the substrate and are surrounded by a molding compound. The power connections and the signal connections are all accessible from the common side of the substrate, such that the power connections and the signal connections extend through the molding compound, viewed from the common side of the substrate, and, viewed from their direction of passage through the molding compound, within one of the Substrate spanned base are arranged.

Die bekannten Inverter sind dahingehend nachteilbehaftet, dass sie vergleichsweise große Induktivitäten aufweisen, die zu Schaltverlusten führen und somit den effizienten Betrieb eines Elektromotors beeinträchtigen.The known inverters are disadvantageous in that they have comparatively large inductances, which lead to switching losses and thus impair the efficient operation of an electric motor.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Inverter für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs vorzuschlagen.It is an object of the invention to propose an improved inverter for an electric drive of an electric vehicle or a hybrid vehicle.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Inverter für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs gemäß Anspruch 1 gelöst. According to the invention, this object is achieved by the inverter for an electric drive of an electric vehicle or a hybrid vehicle according to claim 1 .

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.Advantageous refinements and developments of the invention emerge from the dependent claims.

Die Erfindung betrifft einen Inverter für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, umfassend eine Vielzahl von Halbbrückenmodulen mit Leistungskontakten und Signalkontakten, wobei die Leistungskontakte über die Signalkontakte stromleitend und stromsperrend schaltbar sind, so dass über die Leistungskontakte ein Gleichstrom zuführbar ist und als Wechselstrom ausgebbar ist und wobei die Leistungskontakte über Stromschienen kontaktiert sind. Der erfindungsgemäße Inverter zeichnet sich dadurch aus, dass die Leistungskontakte mit den Stromschienen verschweißt sind.The invention relates to an inverter for an electric drive of an electric vehicle or a hybrid vehicle, comprising a multiplicity of half-bridge modules with power contacts and signal contacts, the power contacts being able to be switched to conduct and block current via the signal contacts, so that a direct current can be supplied via the power contacts and can be output as alternating current is and the power contacts are contacted via busbars. The inverter according to the invention is characterized in that the power contacts are welded to the busbars.

Es ist also ein Inverter vorgesehen, welcher zur Verwendung in einem elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs geeignet ist.An inverter is therefore provided which is suitable for use in an electric drive of an electric vehicle or a hybrid vehicle.

Der Inverter umfasst dabei eine Vielzahl von Halbbrückenmodulen, wobei unter einer Vielzahl von Halbbrückenmodulen im Sinne der Erfindung mindestens zwei Halbbrückenmodule, vorzugsweise drei Halbbrückenmodule und besonders bevorzugt ein ganzzahliges Vielfaches von drei Halbbrückenmodulen zu verstehen sind. Die Halbbrückenmodule sind vorteilhaft allesamt identisch ausgebildet, wodurch sich ein kostenreduzierender Stückzahleffekt ergibt.The inverter comprises a multiplicity of half-bridge modules, a multiplicity of half-bridge modules in the context of the invention being understood to mean at least two half-bridge modules, preferably three half-bridge modules and particularly preferably an integer multiple of three half-bridge modules. The half-bridge modules are advantageously all of identical design, which results in a cost-reducing number of pieces effect.

Ganz besonders bevorzugt ist die Vielzahl von Halbbrückenmodulen im Inverter derart angeordnet, dass der Inverter einen dreiphasigen Wechselstrom bereitstellen kann. Die Halbbrückenmodule als solche sind dabei bevorzugt für eine vorgegebene maximale Stromstärke und für eine vorgegebene maximale Spannung designt, insbesondere hinsichtlich ihrer elektrischen Leitfähigkeit und der einzuhaltenden Luft- bzw. Kriechstrecken. Bei der Bestückung der Halbbrückenmodule mit Halbleiterschaltelementen kann dann durch Auswahl einer bestimmten Leistungsklasse von Halbleiterschaltelementen eine tatsächliche Leistungsfähigkeit der Halbbrückenmodule vorgegeben werden, insbesondere eine bereitstellbare Spannung, aber auch ein bereitstellbarer Strom. Der bereitstellbare Strom kann darüber hinaus auch skaliert werden, indem je Phase mehr als nur ein Halbbrückenmodul vorgesehen ist, also mehrere Halbbrückenmodule parallel geschaltet werden und gemeinsam angesteuert werden. Dadurch ergibt sich eine sehr gute Skalierbarkeit des Inverters bei geringen Skalierungskosten und geringem Skalierungsaufwand.The multiplicity of half-bridge modules is very particularly preferably arranged in the inverter in such a way that the inverter can provide a three-phase alternating current. The half-bridge modules as such are preferably designed for a specified maximum current and for a specified maximum voltage, in particular with regard to their electrical conductivity and the air or creepage distances to be maintained. When equipping the half-bridge modules with semiconductor switching elements, an actual performance of the half-bridge modules can then be specified by selecting a specific performance class of semiconductor switching elements, in particular a voltage that can be provided, but also a current that can be provided. In addition, the current that can be provided can also be scaled in that more than just one half-bridge module is provided for each phase, that is to say a plurality of half-bridge modules are connected in parallel and are controlled together. This results in very good scalability of the inverter with low scaling costs and low scaling effort.

Die Halbleiterschaltelemente sind insbesondere als Transistoren und Dioden mit Leistungsanschlüssen und Signalanschlüssen ausgebildet.The semiconductor switching elements are designed in particular as transistors and diodes with power terminals and signal terminals.

Bevorzugt ist es dabei vorgesehen, dass die Halbleiterschaltelemente als Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode und/oder als Siliciumcarbid-Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren ausgebildet sind. Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode sind dabei im Allgemeinen auch als sog. IGBTs bekannt und Siliciumcarbid-Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren sind im Allgemeinen auch als sog. SiC-Mosfets bekannt. Diese Arten von Halbleiterschaltelementen sind vergleichsweise gut zum verlustarmen und schnellen Schalten auch von hohen Strömen geeignet.It is preferably provided that the semiconductor switching elements are designed as bipolar transistors with an insulated gate electrode and/or as silicon carbide-metal-oxide-semiconductor field effect transistors. Bipolar transistors with an insulated gate electrode are generally also known as so-called IGBTs, and silicon carbide-metal-oxide-semiconductor field-effect transistors are generally also known as so-called SiC MOSFETs. These types of semiconductor switching elements are comparatively well suited for low-loss and fast switching, even of high currents.

Die Signalkontakte dienen zum elektrischen Schalten der Leistungskontakte durch entsprechende Ansteuerung der Halbleiterschaltelemente der Halbbrückenmodule.The signal contacts are used for electrical switching of the power contacts by appropriately driving the semiconductor switching elements of the half-bridge modules.

Die Leistungskontakte ermöglichen es, elektrische Leistung von einem Leistungskontakt zu einem weiteren Leistungskontakt zu übertragen, wobei über eine erste Gleichstrom-Stromschiene und eine zweite Gleichstrom-Stromschiene elektrische Leistung in Form von Gleichstrom bzw. Gleichspannung zugeführt werden kann und über eine Wechselstrom-Stromschiene ausgegeben werden kann. Die Gleichstrom-Stromschienen und die Wechselstrom-Stromschiene sind dabei elektrisch mit den entsprechenden Leistungskontakten verbunden bzw. kontaktieren diese.The power contacts make it possible to transmit electrical power from one power contact to another power contact, with electrical power in the form of direct current or direct voltage being able to be supplied via a first direct current busbar and a second direct current busbar and output via an alternating current busbar can. The DC busbars and the AC busbar are electrically connected to the corresponding power contacts or make contact with them.

Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass die Leistungskontakte mit den Stromschienen verschweißt sind. Gegenüber der im Stand der Technik üblichen Verschraubung der Leistungskontakte mit den Stromschienen ergibt sich daraus der Vorteil einer vergleichsweise geringeren Induktivität. Somit können vergleichsweise höhere elektrische Ströme geschaltet werden, ohne dass durch die dabei entstehende induktive Wirkung ein unbeabsichtigter Schaltvorgang im Inverter ausgelöst wird.According to the invention, it is now provided that the power contacts are welded to the busbars. This results in the advantage of a comparatively lower inductance compared to the screw connection of the power contacts to the busbars, which is customary in the prior art. In this way, comparatively higher electrical currents can be switched without the resulting inductive effect triggering an unintended switching process in the inverter.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Stromschienen zumindest teilweise durch eine elektrisch isolierende Folie voneinander getrennt sind. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Stromschienen vergleichsweise näher aneinander angeordnet werden können, da durch die elektrisch isolierende Folie eine elektrisch isolierende Barriere zwischen den Stromschienen geschaffen wird. Sowohl Kurzschlüsse als auch elektrische Durschläge durch Überspringen der Luftstrecke zwischen zwei Stromschienen können durch die Folie trotz des reduzierten Abstands vermieden bzw. deutlich erschwert werden. Der reduzierte Abstand zwischen den Stromschienen - und somit das reduzierte Volumen zwischen den Stromscheinen - wiederum trägt wesentlich dazu bei, die Streuinduktivität zu verringern und damit den Wirkungsgrad des Inverters zu verbessern.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the busbars are at least partially separated from one another by an electrically insulating film. This results in the advantage that the busbars can be arranged comparatively closer together, since the electrically insulating film creates an electrically insulating barrier between the busbars. Both short circuits and electrical breakdowns caused by skipping the air gap between two busbars can be avoided or made significantly more difficult by the foil despite the reduced distance. The reduced distance between the busbars - and thus the reduced volume between the busbars - in turn contributes significantly to reducing the leakage inductance and thus improving the efficiency of the inverter.

Bei der ersten Gleichstrom-Stromschiene und der zweiten Gleichstrom-Stromschiene handelt es sich bevorzugt um gegenpolige Gleichstrom-Stromschienen, als um eine Plus-Stromschiene und eine Minus-Stromschiene.The first direct current busbar and the second direct current busbar are preferably opposite-pole direct current busbars, rather than a plus busbar and a minus busbar.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Stromschienen zumindest teilweise laminiert sind. Die Stromschienen, insbesondere die erste Gleichstrom-Stromschiene und die zweite Gleichstrom-Stromschiene, können dabei zusätzlich zum Vorhandensein der Folie oder alternativ zum Vorhandensein der Folie laminiert sein. Der sich hieraus ergebende Effekt ist ähnlich der Wirkung der Folie, d.h. eine induktive Wirkung wird reduziert und eine notwendige Beabstandung der Stromschienen kann reduziert werden. Vorteilhaft werden die Stromschienen mit einem elektrisch isolierenden Kunststoff laminiert.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the busbars are at least partially laminated. The busbars, in particular the first DC busbar and the second DC busbar, can in addition to the presence of the film or as an alternative to the presence be laminated to the foil. The resulting effect is similar to the effect of the foil, ie an inductive effect is reduced and the necessary spacing of the busbars can be reduced. The busbars are advantageously laminated with an electrically insulating plastic.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Stromschienen zumindest teilweise mit Kunststoff umspritzt sind. Die Kunststoffumspritzung kann dabei zusätzlich oder alternativ zum Vorhandensein der Folie bzw. der Laminierung angeordnet werden. Neben einer Reduzierung von induktiven Wirkungen im Inverter und einer möglichen Verringerung der Beabstandung der Stromschienen zueinander oder zu anderen elektrisch leitfähigen Elementen des Inverters ergibt sich durch die Kunststoffumspritzung auch eine erhöhte Stabilität der Stromschienen im Inverter. Zudem können auf einfache Weise zusätzlich Funktionen durch die Kunststoffumspritzung integriert werden, beispielsweise kann eine Halteklammer oder ähnliches mit den Stromschienen verbunden werden. Die Halteklammer ermöglicht dann z.B. das Befestigen zusätzlicher Elemente an den Stromschienen.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the busbars are at least partially encapsulated with plastic. The plastic encapsulation can be arranged in addition to or as an alternative to the presence of the film or the lamination. In addition to a reduction in inductive effects in the inverter and a possible reduction in the spacing of the busbars from one another or from other electrically conductive elements of the inverter, the plastic encapsulation also results in increased stability of the busbars in the inverter. In addition, additional functions can be easily integrated through the plastic encapsulation, for example a retaining clip or the like can be connected to the busbars. The retaining clip then makes it possible, for example, to attach additional elements to the busbars.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Signalkontakte über eine Leiterplatte kontaktiert sind. Da die Signalkontakte üblicherweise nur geringe Spannungen bzw. Ströme benötigen, können sie kostengünstig mittels Leiterplatten und darauf angebrachter Leiterbahnen kontaktiert werden. Eine vergleichsweise aufwändige Verdrahtung kann vorteilhaft entfallen.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the signal contacts are contacted via a printed circuit board. Since the signal contacts usually only require low voltages or currents, they can be contacted inexpensively using printed circuit boards and conductor tracks attached to them. Comparatively complex wiring can advantageously be omitted.

Die Leiterplatte kann beispielsweise mit geringem Abstand zu einer Stromschiene oder anliegend an eine Stromschiene am Inverter angeordnet werden. Insbesondere kann die Leiterplatte durch eine weitere elektrisch isolierende Folie von den Stromschienen getrennt sein.The printed circuit board can be arranged, for example, at a small distance from a busbar or adjacent to a busbar on the inverter. In particular, the printed circuit board can be separated from the busbars by a further electrically insulating film.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass alle ersten Leistungskontakte über eine gemeinsame erste Gleichstrom-Stromschiene kontaktiert sind und dass alle zweiten Leistungskontakte über eine gemeinsame zweite Gleichstrom-Stromschiene kontaktiert sind. Somit ergibt sich ein kompakter Aufbau des Inverters, der zudem einfach und kostengünstig herstellbar ist.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that all first power contacts are contacted via a common first direct current busbar and that all second power contacts are contacted via a common second direct current busbar. This results in a compact structure for the inverter, which can also be produced easily and inexpensively.

Vorteilhaft weist der Inverter weiterhin auch für jede Phase des bereitstellbaren Wechselstroms eine gemeinsame Wechselstrom-Stromschiene auf.The inverter also advantageously has a common AC busbar for each phase of the AC current that can be provided.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Inverter eine metallische Kühlvorrichtung umfasst. Eine metallische Kühlvorrichtung eignet sich vergleichsweise gut zur Wärmeableitung, da Metalle vergleichsweise gute Wärmeleiter sind. Bevorzugt ist die Kühlvorrichtung zudem wasserführend. Somit kann der Inverter zum Schalten auch vergleichsweise hoher elektrischer Ströme verwendet werden, da die durch Schaltverluste und Leitungsverluste entstehenden Wärme effektiv abgeführt werden kann.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the inverter includes a metallic cooling device. A metallic cooling device is comparatively well suited for dissipating heat, since metals are comparatively good conductors of heat. In addition, the cooling device is preferably water-carrying. Thus, the inverter can also be used to switch comparatively high electrical currents, since the heat generated by switching losses and conduction losses can be effectively dissipated.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Kühlvorrichtung mittels Sinterns oder Lötens insbesondere an einer Unterseite des Inverters angeordnet ist.Provision is preferably made for the cooling device to be arranged in particular on an underside of the inverter by means of sintering or soldering.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die ersten Leistungskontakte, die zweiten Leistungskontakte und dritte Leistungskontakte alle in eine gemeinsame Richtung weisen. Bevorzugt weisen die ersten Leistungskontakte, die zweiten Leistungskontakte und die dritten Leistungskontakte nach oben, wobei unter dem Begriff „oben“ eine dem Kühlkörper gegenüberliegende Seite des Inverters verstanden wird. Dies ermöglicht einerseits eine vergleichsweise einfache Herstellung des Inverters, da die elektrische Kontaktierung wesentlich vereinfacht wird und führt andererseits zu einer Reduzierung von Streuinduktivitäten der Kommutierungszelle.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the first power contacts, the second power contacts and third power contacts all point in a common direction. The first power contacts, the second power contacts and the third power contacts preferably point upwards, the term “top” meaning a side of the inverter opposite the heat sink. On the one hand, this enables the inverter to be manufactured in a comparatively simple manner, since the electrical contacting is significantly simplified, and on the other hand it leads to a reduction in stray inductances of the commutation cell.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Baukastensystem zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Inverters, umfassend eine Vielzahl von identischen Halbbrückenmodulen mit Leistungskontakten und Signalkontakten,
eine Vielzahl von unterschiedlichen Halbleiterschaltelementen,
eine Vielzahl von unterschiedlichen ersten Gleichstrom-Stromschienen,
eine Vielzahl von unterschiedlichen zweiten Gleichstrom-Stromschienen,
eine Vielzahl von unterschiedlichen Wechselstrom-Stromschienen und
eine Vielzahl von unterschiedlichen Kühlvorrichtungen.The invention also relates to a modular system for producing an inverter according to the invention, comprising a large number of identical half-bridge modules with power contacts and signal contacts,
a large number of different semiconductor switching elements,
a large number of different first direct current busbars,
a large number of different second direct current busbars,
a variety of different AC power rails and
a variety of different cooling devices.

Somit kann mittels des Baukastensystems auf sehr einfache Art und Weise ein den jeweiligen elektrischen Leistungserfordernissen entsprechender Inverter hergestellt werden. Zunächst wird anhand der Leistungserfordernisse Leistungserfordernisse, d.h. anhand der Anforderungen an die bereitzustellende elektrische Spannung und den bereitzustellenden elektrischen Strom eine bestimmte Leistungsklasse von Halbleiterschaltelementen ausgewählt, mit denen die Halbbrückenmodule dann bestückt werden. Über die Auswahl der Leistungsklasse ist insbesondere eine Skalierung der bereitstellbaren Spannung möglich. Weiterhin kann ggf. eine Anzahl von erforderlichen Halbbrückenmodulen ausgewählt werden, die dann insbesondere zum Bereitstellen eines erforderlichen Stroms parallel geschaltet werden, so dass auch eine Skalierung des bereitstellbaren Stroms möglich istDie benötigten Halbleiterschaltelemente werden aus der Vielzahl unterschiedlicher Halbleiterschaltelemente nach Maßgabe der benötigten maximalen Spannung ausgewählt. Anschließend können die Halbbrückenmodule mit den ausgewählten Halbleiterschaltelementen bestückt werden. Die erste Gleichstrom-Stromschiene wird entsprechend der Anzahl der anzusteuernden Halbbrückenmodule ausgewählt, ebenso die zweite Gleichstrom-Stromschiene, wobei für den Inverter bevorzugt nur eine einzige erste Gleichstrom-Stromschiene und eine einzige zweite Gleichstrom-Stromschiene verwendet werden. Die Wechselstrom-Stromschienen sind ebenfalls unterschiedlich ausgebildet, wobei für einen Inverter für jede Wechselstrom-Phase eine Wechselstrom-Stromschiene ausgewählt werden muss. Je nachdem, wie viele Halbbrückenmodule zu einer Wechselstrom-Phase zusammengefasst sind, werden entsprechende Wechselstrom-Stromschienen ausgewählt. Wenn der Inverter beispielsweise dreiphasig ausgebildet ist und jede Phase beispielsweise zwei parallel geschaltete Halbbrückenmodule umfasst, so werden aus der Vielzahl von unterschiedlichen Wechselstrom-Stromschienen drei identische Wechselstrom-Stromschienen ausgewählt, welche jeweils die zwei pro Wechselstrom-Phase parallel geschalteten Halbbrückenmodule kontaktieren. Schließlich kann eine Kühlvorrichtung ausgewählt werden, welcher der Größe des Inverters bzw. der Vielzahl der vom Inverter umfassten Halbbrückenmodule entspricht.An inverter that corresponds to the respective electrical power requirements can thus be produced in a very simple manner by means of the modular system. First, based on the power requirements, ie based on the requirements for the electrical voltage to be provided and the electrical current to be provided, a specific power class of semiconductor switching elements is selected, with which the half-bridge modules are then fitted. About the choice of In particular, a scaling of the voltage that can be provided is possible for each performance class. Furthermore, if necessary, a number of necessary half-bridge modules can be selected, which are then connected in parallel in particular to provide a required current, so that scaling of the current that can be provided is also possible. The required semiconductor switching elements are selected from the large number of different semiconductor switching elements according to the required maximum voltage. The half-bridge modules can then be fitted with the selected semiconductor switching elements. The first DC busbar is selected according to the number of half-bridge modules to be controlled, as is the second DC busbar, preferably only a single first DC busbar and a single second DC busbar being used for the inverter. The AC busbars are also designed differently, with an AC busbar having to be selected for each AC phase for an inverter. Corresponding AC busbars are selected depending on how many half-bridge modules are combined to form an AC phase. If the inverter has a three-phase design, for example, and each phase comprises two half-bridge modules connected in parallel, three identical AC busbars are selected from the large number of different AC busbars, each of which makes contact with the two half-bridge modules connected in parallel for each AC phase. Finally, a cooling device can be selected which corresponds to the size of the inverter or the multiplicity of half-bridge modules comprised by the inverter.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Inverters, umfassend die Schritte:

  • - Bereitstellen einer Vielzahl von identischen Halbbrückenmodulen mit Leistungskontakten und Signalkontakten,
  • - Bereitstellen einer Vielzahl von unterschiedlichen Halbleiterschaltelementen,
  • - Bereitstellen einer Vielzahl von unterschiedlichen ersten Gleichstrom-Stromschienen,
  • - Bereitstellen einer Vielzahl von unterschiedlichen zweiten Gleichstrom-Stromschienen,
  • - Bereitstellen einer Vielzahl von unterschiedlichen Wechselstrom-Stromschienen,
  • - Bereitstellen einer Vielzahl von unterschiedlichen Kühlvorrichtungen,
  • - Auswählen einer erforderlichen Anzahl von identischen Halbbrückenmodulen,
  • - Auswählen einer der Anzahl von Halbbrückenmodulen entsprechenden ersten Gleichstrom-Stromschiene,
  • - Auswählen einer der Anzahl von Halbbrückenmodulen entsprechenden zweiten Gleichstrom-Stromschiene,
  • - Auswählen einer der Anzahl von Halbbrückenmodulen je Phase eines Wechselstroms entsprechenden Anzahl von Wechselstrom-Stromschienen,
  • - Auswählen einer der Anzahl von Halbbrückenmodulen entsprechenden Kühlvorrichtung.
The invention also relates to a method for producing an inverter according to the invention, comprising the steps:
  • - Providing a large number of identical half-bridge modules with power contacts and signal contacts,
  • - Providing a large number of different semiconductor switching elements,
  • - Providing a large number of different first direct current busbars,
  • - Providing a large number of different second direct current busbars,
  • - Providing a variety of different AC power rails,
  • - Providing a variety of different cooling devices,
  • - selecting a required number of identical half-bridge modules,
  • - selecting a first DC bus bar corresponding to the number of half-bridge modules,
  • - selecting a second DC power rail corresponding to the number of half-bridge modules,
  • - Selecting a number of AC busbars corresponding to the number of half-bridge modules per phase of an AC current,
  • - selecting a cooling device corresponding to the number of half-bridge modules.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Leistungskontakte mit der ausgewählten ersten Gleichstrom-Stromschiene, der ausgewählten zweiten Gleichstrom-Stromschiene und den ausgewählten Wechselstrom-Stromschienen verschweißt sind.The method according to the invention is characterized in that the power contacts are welded to the selected first DC busbar, the selected second DC busbar and the selected AC busbars.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit die Herstellung des erfindungsgemäßen Inverters, insbesondere mittels des erfindungsgemäßen Baukastensystems, und führt somit zu den bereits beschriebenen Vorteilen.The method according to the invention thus enables the manufacture of the inverter according to the invention, in particular by means of the modular system according to the invention, and thus leads to the advantages already described.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert.The invention is explained below by way of example using the embodiments shown in the figures.

Es zeigen:

  • 1 zeigt beispielhaft und schematisch einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Inverter,
  • 2 beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Inverters,
  • 3 beispielhaft und schematisch eine weitere mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Inverters und
  • 4 beispielhaft und schematisch eine weitere mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Inverters.
Show it:
  • 1 shows an example and a schematic cross section through an inverter according to the invention,
  • 2 exemplary and schematic of a possible embodiment of an inverter according to the invention,
  • 3 by way of example and schematically another possible embodiment of an inverter according to the invention and
  • 4 a further possible embodiment of an inverter according to the invention is shown schematically and by way of example.

Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer technischen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.Identical objects, functional units and comparable components are denoted by the same reference symbols across the figures. These objects, functional units and comparable components are designed to be identical in terms of their technical features, unless the description explicitly or implicitly states otherwise.

1 zeigt beispielhaft und schematisch einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Inverter 10 für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs. Der Inverter 1 umfasst eine Vielzahl von Halbbrückenmodulen 11 mit Leistungskontakten 12 und Signalkontakten 13, wobei im Querschnitt der 1 nur ein einziges Halbbrückenmodul 11 dargestellt ist. Die Leistungskontakte 12 können über die Signalkontakte 13 stromleitend und stromsperrend geschaltet werden, so dass über die Leistungskontakte 12 ein Gleichstrom zuführbar ist und als Wechselstrom ausgebbar ist. Die Leistungskontakte 12 stellen entsprechend einen Plus-Kontakt 12', einen Minus-Kontakt 12'' und einen Wechselstromkontakt 12''' dar. Außerdem sind Stromschienen 20, 21, 22 zu sehen, wobei die Stromschienen 20 und 21 als Gleichstrom-Stromschienen 20 und 21 ausgebildet sind und die Stromschiene 22 als Wechselstrom-Stromschiene 22 ausgebildet ist. Die Leistungskontakte 12 sind dabei jeweils mit den Stromschienen 20, 21, 22 verschweißt. Wie weiterhin zu sehen ist, sind die erste Gleichstrom-Stromschiene 21 und die Wechselstrom-Stromschiene 22 mit Kunststoff 23 umspritzt. Dadurch ergibt sich eine verbesserte elektrische Isolation, eine verringerte induktive Wirkung auf benachbarte Elemente beim Schalten von hohen elektrischen Strömen sowie eine größere mechanische Stabilität. Die Signalkontakte 13 sind über Leiterbahnen auf einer Leiterplatte 24 kontaktiert. Schließlich umfasst der Inverter 10 auch eine metallische Kühlvorrichtung 30. 1 shows, by way of example and schematically, a cross section through an inverter 10 according to the invention for an electric drive of an electric vehicle or a hybrid vehicle. the inver Ter 1 includes a plurality of half-bridge modules 11 with power contacts 12 and signal contacts 13, wherein the cross-section 1 only a single half-bridge module 11 is shown. The power contacts 12 can be switched on and off via the signal contacts 13 so that a direct current can be supplied via the power contacts 12 and can be output as an alternating current. The power contacts 12 accordingly represent a plus contact 12', a minus contact 12'' and an AC contact 12'''. Busbars 20, 21, 22 can also be seen, with the busbars 20 and 21 acting as DC busbars 20 1 and 21 are formed and the busbar 22 is formed as an AC busbar 22 . The power contacts 12 are each welded to the busbars 20, 21, 22. As can also be seen, the first DC busbar 21 and the AC busbar 22 are overmoulded with plastic 23 . This results in improved electrical insulation, a reduced inductive effect on adjacent elements when switching high electrical currents, and greater mechanical stability. The signal contacts 13 are contacted via conductor tracks on a printed circuit board 24 . Finally, the inverter 10 also includes a metallic cooling device 30.

2 zeigt beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Inverters 10 für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs. Der Inverter 10 der 2 umfasst 3 Halbbrückenmodule 11, eine erste Gleichstrom-Stromschiene 21 und eine zweite Gleichstrom-Stromschiene 22. Wie zu sehen ist, sind die erste Gleichstrom-Stromschiene 21 und die zweite Gleichstrom-Stromschiene 22 jeweils derart ausgebildet, dass sie sämtliche ihnen zugeordnete Leistungskontakte 12 kontaktieren können. Mit anderen Worten sind die erste Gleichstrom-Stromschiene 21 und die zweite Gleichstrom-Stromschiene 22 an eine Ausführungsform des Inverters 10 mit drei Halbbrückenmodulen 11 angepasst. Der Inverter 10 der 2 umfasst weiterhin drei Wechselstrom-Stromschienen 22, welche jeweils einer Phase des Wechselstroms zugeordnet sind und jeweils einen Wechselstromkontakt 12''' der drei Halbbrückenmodulen 11 kontaktieren. Der Inverter 10 der 2 stellt also über die drei Wechselstrom-Stromschienen 22 einen dreiphasigen Wechselstrom bereit. 2 shows an example and a schematic of a possible embodiment of an inverter 10 according to the invention for an electric drive of an electric vehicle or a hybrid vehicle. The inverter 10 of 2 comprises 3 half-bridge modules 11, a first DC busbar 21 and a second DC busbar 22. As can be seen, the first DC busbar 21 and the second DC busbar 22 are each designed in such a way that they contact all power contacts 12 assigned to them be able. In other words, the first DC bus bar 21 and the second DC bus bar 22 are adapted to an embodiment of the inverter 10 with three half-bridge modules 11 . The inverter 10 of 2 also includes three AC busbars 22, each of which is associated with a phase of the AC current and each contact an AC contact 12''' of the three half-bridge modules 11. The inverter 10 of 2 thus provides a three-phase alternating current via the three alternating current busbars 22 .

3 zeigt beispielhaft und schematisch eine weitere mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Inverters 10 für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs. Der Inverter 10 der 3 unterscheidet sich vom Inverter 10 der 2 durch seine sechs Halbbrückenmodule 11 umfassende Ausbildungsform. Sowohl die erste Gleichstrom-Stromschiene 21 als auch die zweite Gleichstrom-Stromschiene 22 der 3 sind gegenüber der ersten Gleichstrom-Stromschiene 21 und der zweiten Gleichstrom-Stromschiene 22 der 2 verlängert, um alle sechs Halbbrückenmodule 11 gleichzeitig kontaktieren zu können. Somit benötigt auch der Inverter 10 der 3 jeweils nur eine einzige erste Gleichstrom-Stromschiene 21 und eine einzige zweite Gleichstrom-Stromschiene 22. Die drei Wechselstrom-Stromschienen 22 der 3 unterscheiden sich von den drei Wechselstrom-Stromschienen 22 der 2 dahingehend, dass sie jeweils zwei Halbbrückenmodule 11 gleichzeitig kontaktieren. Obwohl der Inverter 10 der 3 ebenfalls dreiphasig ausgebildet ist, ist er für doppelt so große elektrische Leistungen je Phase ausgebildet wie der Inverter 10 der 2, da je Phase zwei Halbbrückenmodule 11 parallel geschaltet sind. 3 shows an example and schematically another possible embodiment of an inverter 10 according to the invention for an electric drive of an electric vehicle or a hybrid vehicle. The inverter 10 of 3 differs from the inverter 10 of 2 through its six half-bridge modules 11 comprehensive training form. Both the first DC busbar 21 and the second DC busbar 22 of 3 are compared to the first DC bus bar 21 and the second DC bus bar 22 of 2 extended in order to be able to contact all six half-bridge modules 11 at the same time. Thus, the inverter 10 also requires the 3 only a single first DC busbar 21 and a single second DC busbar 22. The three AC busbars 22 of FIG 3 differ from the three AC power rails 22 of FIG 2 to the effect that they contact two half-bridge modules 11 at the same time. Although the inverter 10 of the 3 is also three-phase, it is designed for twice as large electrical power per phase as the inverter 10 of 2 , since two half-bridge modules 11 are connected in parallel for each phase.

4 zeigt beispielhaft und schematisch eine weitere mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Inverters 10 für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs. Der Inverter 10 der 4 entspricht von seinem Aufbau her prinzipiell dem Inverter 10 der 3, ist jedoch in einer perspektivischen Schrägsicht dargestellt und zeigt zusätzlich eine Kühlvorrichtung 30, die beispielgemäß wasserführend ausgebildet ist und mittels Sinterns an der Unterseite der Halbbrückenmodule 11 angeordnet ist. Die Sinterverbindung erlaubt dabei eine gute Wärmeableitung von im Inverter 10 entstehender Abwärme in die Kühlvorrichtung 30. Mittels Bohrungen 31 kann der Inverter 10 über die Kühlvorrichtung 30 beispielsweise in einem dafür vorgesehenen Gehäuse verschraubt werden. Der Inverter 10 der 4 kann je nach den Anforderungen an die seine elektrische Leistungsfähigkeit skaliert werden: Je höher der benötigte elektrische Storm ist, desto mehr Halbbrückenmodule 11 werden parallel geschaltet und von einer gemeinsamen Wechselstrom-Stromschiene 22 kontaktiert. Je höher die benötigte elektrische Spannung ist, desto leistungsfähigere Halbleiterschaltelemente werden verwendet. 4 shows an example and schematically another possible embodiment of an inverter 10 according to the invention for an electric drive of an electric vehicle or a hybrid vehicle. The inverter 10 of 4 corresponds in principle to the inverter 10 in terms of its structure 3 , but is shown in a perspective oblique view and additionally shows a cooling device 30 which, for example, is designed to carry water and is arranged on the underside of the half-bridge modules 11 by means of sintering. The sintered connection allows good heat dissipation of waste heat generated in the inverter 10 into the cooling device 30. By means of bores 31, the inverter 10 can be screwed via the cooling device 30, for example in a housing provided for this purpose. The inverter 10 of 4 can be scaled depending on the requirements for its electrical performance: the higher the electrical current required, the more half-bridge modules 11 are connected in parallel and contacted by a common AC busbar 22 . The higher the electrical voltage required, the more powerful the semiconductor switching elements are used.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Inverterinverters
1111
Halbbrückenmodulhalf bridge module
1212
Leistungskontaktpower contact
12'12'
Plus-Kontaktplus contact
12''12''
Minus-Kontaktnegative contact
12'''12'''
WechselstromkontaktAC contact
1313
Signalkontaktsignal contact
2020
Stromschiene, zweite Gleichstrom-StromschieneBusbar, second DC busbar
2121
Stromschiene, erste Gleichstrom-StromschieneBusbar, first DC busbar
2222
Stromschiene, Wechselstrom-StromschieneBusbar, AC Busbar
2323
Kunststoffplastic
2525
Foliefoil
2424
Leiterplattecircuit board
2626
erste Fingerfirst fingers
2727
zweite Fingersecond fingers
2828
Öffnung in der zweiten StromschieneOpening in the second busbar
2929
Öffnung in der Folieopening in the foil
3030
Kühlvorrichtungcooler
3131
Bohrungdrilling

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Claims (10)

Inverter (10) für einen elektrischen Antrieb eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, umfassend eine Vielzahl von Halbbrückenmodulen (11) mit Leistungskontakten (12, 12', 12'', 12''') und Signalkontakten (13), wobei die Leistungskontakte (12, 12', 12'', 12''') über die Signalkontakte (13) stromleitend und stromsperrend schaltbar sind, so dass über die Leistungskontakte (12, 12', 12'', 12''') ein Gleichstrom zuführbar ist und als Wechselstrom ausgebbar ist und wobei die Leistungskontakte (12, 12', 12'', 12''') über Stromschienen kontaktiert (20, 21, 22) sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungskontakte (12, 12', 12'', 12''') mit den Stromschienen (20, 21, 22) verschweißt sind.Inverter (10) for an electric drive of an electric vehicle or a hybrid vehicle, comprising a multiplicity of half-bridge modules (11) with power contacts (12, 12', 12'', 12''') and signal contacts (13), the power contacts (12 , 12', 12'', 12''') can be switched to conduct and block current via the signal contacts (13), so that a direct current can be supplied via the power contacts (12, 12', 12'', 12''') and can be output as alternating current and the power contacts (12, 12', 12'', 12''') are contacted via busbars (20, 21, 22), characterized in that the power contacts (12, 12', 12'' , 12''') are welded to the busbars (20, 21, 22). Inverter (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschienen (20, 21, 22) zumindest teilweise durch eine elektrisch isolierende Folie (25) voneinander getrennt sind.Inverter (10) after claim 1 , characterized in that the conductor rails (20, 21, 22) are at least partially separated from one another by an electrically insulating film (25). Inverter (10) nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschienen (20, 21, 22) zumindest teilweise laminiert sind.Inverter (10) according to at least one of Claims 1 and 2 , characterized in that the busbars (20, 21, 22) are at least partially laminated. Inverter (10) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschienen (20, 21, 22) zumindest teilweise mit Kunststoff (23) umspritzt sind.Inverter (10) according to at least one of Claims 1 until 3 , characterized in that the conductor rails (20, 21, 22) are at least partially encapsulated with plastic (23). Inverter (10) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalkontakte (13) über eine Leiterplatte (24) kontaktiert sind.Inverter (10) according to at least one of Claims 1 until 4 , characterized in that the signal contacts (13) are contacted via a printed circuit board (24). Inverter (10) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass alle ersten Leistungskontakte (12') über eine gemeinsame erste Gleichstrom-Stromschiene (21) kontaktiert sind und dass alle zweiten Leistungskontakte (12'') über eine gemeinsame zweite Gleichstrom-Stromschiene (20) kontaktiert sind.Inverter (10) according to at least one of Claims 1 until 5 , characterized in that all first power contacts (12') are contacted via a common first direct current busbar (21) and that all second power contacts (12'') are contacted via a common second direct current busbar (20). Inverter (10) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Inverter (10) eine metallische Kühlvorrichtung (30) umfasst.Inverter (10) according to at least one of Claims 1 until 6 , characterized in that the inverter (10) comprises a metallic cooling device (30). Inverter (10) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Leistungskontakte (12'), die zweiten Leistungskontakte (12'') und dritte Leistungskontakte (12''') alle in eine gemeinsame Richtung weisen.Inverter (10) according to at least one of Claims 1 until 7 , characterized in that the first power contacts (12'), the second power contacts (12'') and third power contacts (12''') all point in a common direction. Baukastensystem zum Herstellen eines Inverters (10) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend eine Vielzahl von identischen Halbbrückenmodulen (11) mit Leistungskontakten (12, 12', 12'', 12''') und Signalkontakten (13), eine Vielzahl von unterschiedlichen Halbleiterschaltelementen, eine Vielzahl von unterschiedlichen ersten Gleichstrom-Stromschienen (21), eine Vielzahl von unterschiedlichen zweiten Gleichstrom-Stromschienen (20), eine Vielzahl von unterschiedlichen Wechselstrom-Stromschienen (22) und eine Vielzahl von unterschiedlichen Kühlvorrichtungen (30).Modular system for producing an inverter (10) according to at least one of Claims 1 until 8th , comprising a multiplicity of identical half-bridge modules (11) with power contacts (12, 12', 12'', 12''') and signal contacts (13), a multiplicity of different semiconductor switching elements, a multiplicity of different first DC busbars (21) , a plurality of different second DC bus bars (20), a plurality of different AC bus bars (22) and a plurality of different cooling devices (30). Verfahren zum Herstellen eines Inverters (10) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend die Schritte: - Bereitstellen einer Vielzahl von identischen Halbbrückenmodulen (11) mit Leistungskontakten (12, 12', 12'', 12''') und Signalkontakten (13), - Bereitstellen einer Vielzahl von unterschiedlichen Halbleiterschaltelementen, - Bereitstellen einer Vielzahl von unterschiedlichen ersten Gleichstrom-Stromschienen (21), - Bereitstellen einer Vielzahl von unterschiedlichen zweiten Gleichstrom-Stromschienen (20), - Bereitstellen einer Vielzahl von unterschiedlichen Wechselstrom-Stromschienen (22), - Bereitstellen einer Vielzahl von unterschiedlichen Kühlvorrichtungen (30), - Auswählen einer erforderlichen Anzahl von identischen Halbbrückenmodulen (11), - Auswählen einer der Anzahl von Halbbrückenmodulen (11) entsprechenden ersten Gleichstrom-Stromschiene (21), - Auswählen einer der Anzahl von Halbbrückenmodulen (11) entsprechenden zweiten Gleichstrom-Stromschiene (20), - Auswählen einer der Anzahl von Halbbrückenmodulen (11) je Phase eines Wechselstroms entsprechenden Anzahl von Wechselstrom-Stromschienen (22), - Auswählen einer der Anzahl von Halbbrückenmodulen (11) entsprechenden Kühlvorrichtung (30), dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungskontakte (12, 12', 12", 12''') mit der ausgewählten ersten Gleichstrom-Stromschiene (21), der ausgewählten zweiten Gleichstrom-Stromschiene (20) und den ausgewählten Wechselstrom-Stromschienen (22) verschweißt sind.Method for producing an inverter (10) according to at least one of Claims 1 until 8th , comprising the steps: - providing a multiplicity of identical half-bridge modules (11) with power contacts (12, 12', 12'', 12''') and signal contacts (13), - providing a multiplicity of different semiconductor switching elements, - providing a multiplicity of different first direct current busbars (21), - providing a multiplicity of different second direct current busbars (20), - providing a multiplicity of different alternating current busbars (22), - providing a multiplicity of different cooling devices (30), - selecting a required number of identical half-bridge modules (11), - selecting a first DC busbar (21) corresponding to the number of half-bridge modules (11), - selecting a second DC busbar (20) corresponding to the number of half-bridge modules (11), - selecting one corresponding to the number of half-bridge modules (11) per phase of an alternating current Number of AC power rails (22), - Selecting a cooling device (30) corresponding to the number of half-bridge modules (11), characterized in that the power contacts (12, 12', 12", 12''') are connected to the selected first direct current - busbar (21), the selected second DC busbar (20) and the selected AC busbars (22) are welded.
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