ES2669508T3 - Sistema de convertidores - Google Patents

Sistema de convertidores Download PDF

Info

Publication number
ES2669508T3
ES2669508T3 ES16001990.7T ES16001990T ES2669508T3 ES 2669508 T3 ES2669508 T3 ES 2669508T3 ES 16001990 T ES16001990 T ES 16001990T ES 2669508 T3 ES2669508 T3 ES 2669508T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
plate
power
converter system
converter
capacitors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES16001990.7T
Other languages
English (en)
Inventor
Werner Bresch
Erik Rehmann
Johannes Soldan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GVA LEISTUNGSELEKTRONIK GmbH
Original Assignee
GVA LEISTUNGSELEKTRONIK GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GVA LEISTUNGSELEKTRONIK GmbH filed Critical GVA LEISTUNGSELEKTRONIK GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2669508T3 publication Critical patent/ES2669508T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/144—Stacked arrangements of planar printed circuit boards
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422—Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427—Housings
    • H05K7/1432—Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H05K7/14324—Housings specially adapted for power drive units or power converters comprising modular units, e.g. DIN rail mounted units
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927—Liquid coolant without phase change
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/04—Assemblies of printed circuits
    • H05K2201/042—Stacked spaced PCBs; Planar parts of folded flexible circuits having mounted components in between or spaced from each other
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09009—Substrate related
    • H05K2201/09063—Holes or slots in insulating substrate not used for electrical connections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10015—Non-printed capacitor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Sistema de convertidores (1) que comprende un primer convertidor (100) con una primera placa (104) dispuesta en un primer plano (102), la cual lleva, como mínimo, un primer conmutador semiconductor eléctrico de potencia (106) y, al menos, dos primeros condensadores de potencia (108, 110), así como con un segundo convertidor (200), esencialmente del mismo diseño constructivo que el primer convertidor (100), que comprende una segunda placa (204), la cual lleva, al menos, un segundo conmutador semiconductor de potencia (206) y, como mínimo, dos segundos condensadores de potencia (208, 210), caracterizado porque la segunda placa (204) está dispuesta frente a los condensadores de potencia (108, 110) de la primera placa (104) en un segundo plano (202), paralelo al primer plano (102), y porque en la primera y la segunda placa (104, 204) se han formado aberturas (112, 212) a través de las cuales se pueden introducir los condensadores de potencia (108, 110, 208, 210) de la correspondiente placa opuesta (104, 204).

Description

5
10
15
20
25
30
Descripción
Sistema de convertidores
La invención se refiere a un sistema de convertidores según el preámbulo de la reivindicación 1.
La solicitante fabrica y vende, desde hace mucho tiempo, convertidores y sistemas de convertidores, particularmente inversores o rectificadores que comprenden múltiples conmutadores semiconductores de potencia, como en particular IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor - transistor bipolar de compuerta aislada) así como múltiples condensadores de potencia, bajo la marca VARIS®. El tamaño de los sistemas de convertidores depende aquí de manera decisiva del número de conmutadores semiconductores de potencia y de la capacitancia eléctrica necesaria de los condensadores. La capacitancia eléctrica se proporciona preferentemente mediante condensadores de potencia en la, así llamada, forma cilindrica de copa redonda o alternativamente en forma de paralelepípedo. Debido a su tamaño y su peso, estos componentes frecuentemente quedan alojados en una carcasa en la cual se instalan otros componentes electrónicos necesarios para el control de los conmutadores semiconductores de potencia, los así llamados excitadores de conmutadores semiconductores de potencia. Los conmutadores semiconductores de potencia, los correspondientes excitadores de conmutadores semiconductores de potencia y las correspondientes conexiones eléctricas se disponen aquí de modo simétrico, por razones de escalabilidad, uno al lado del otro.
El documento EP 2 587 90 A2 describe un sistema de convertidores que comprende un primer convertidor provisto de una placa sobre la cual se han dispuesto dos condensadores que penetran con su parte superior a través de aberturas en la carcasa de un segundo convertidor, carcasa dispuesta sobre la carcasa del primer convertidor. Este documento no indica nada sobre tener
5
10
15
20
25
30
previsto condensadores situados en la placa del segundo convertidor que se extiendan a través de las correspondientes aberturas en las placas del primer convertidor.
En el sistema de convertidores arriba indicado se presenta el problema de que el espacio constructivo necesario depende de modo prácticamente lineal de la cantidad de conmutadores semiconductores de potencia de un sistema de convertidores. Dicho de otro modo, si se duplican los conmutadores semiconductores de potencia resulta un sistema de convertidores de un tamaño que es prácticamente el doble.
Un objetivo de la presente invención consiste, por lo tanto, en crear un sistema de convertidores con un espacio constructivo reducido.
Este objetivo se alcanza según la invención con las características de la reivindicación 1.
Otras características de la invención se han descrito en las subreivindicaciones.
Un sistema de convertidores comprende, según la invención, un primer convertidor con una primera placa dispuesta en un primer plano, que lleva, como mínimo, un primer conmutador semiconductor eléctrico de potencia así como, por lo menos, dos primeros condensadores de potencia. El sistema de convertidores comprende, además, un segundo convertidor, diseñado esencialmente con la misma construcción que el primer convertidor, que tiene una segunda placa que lleva, como mínimo, un segundo conmutador semiconductor de potencia y, como mínimo, dos segundos condensadores de potencia. La invención se caracteriza porque la segunda placa está enfrentada a los condensadores de potencia de la primera placa sobre un segundo plano paralelo al primero, de tal forma que los condensadores de potencia se extienden a través o penetran en la correspondiente placa opuesta por las aberturas conformadas en la primera y la segunda placa.
5
10
15
20
25
30
La invención tiene la ventaja de que la altura constructiva entre las placas puede reducirse de manera que resulte menor que la altura constructiva de los condensadores, por lo que el sistema de convertidores resulta esencialmente más compacto que dos convertidores separados que tienen cada uno una placa individual propia sobre la que se han montado los semiconductores de potencia y los condensadores. Debido a esta disposición particularmente compacta según la invención, una duplicación de tres conmutadores semiconductores de potencia a seis conmutadores semiconductores de potencia en un sistema de convertidores según la invención resulta en un espacio constructivo sólo ligeramente mayor, ya que la altura del sistema de convertidores queda determinada predominantemente por la altura de los condensadores de potencia. Otra ventaja de la invención consiste en que al fallar uno de los condensadores, éste se puede extraer del conjunto a través de la correspondiente abertura y sustituir sin necesidad de desmontar el conjunto, una vez se hayan soltado sus conexiones soldadas.
En un ejemplo de realización preferido de la invención se ha dispuesto entre los conmutadores semiconductores eléctricos de potencia de la primera y la segunda placa un disipador de calor común, el cual está conectado de forma termoconductora con los conmutadores semiconductores de potencia de la primera y segunda placa.
Esta realización de la invención tiene la ventaja de que se necesita únicamente un disipador de calor común para los conmutadores semiconductores de potencia de la primera y la segunda placa.
En la realización preferida del sistema de convertidores según la invención, los condensadores de potencia tienen preferentemente una forma cilíndrica o rectangular.
Esta realización del sistema de convertidores según la invención tiene la ventaja de que los condensadores de potencia pueden disponerse de modo
5
10
15
20
25
30
especialmente compacto y las aberturas pueden realizarse de manera particularmente sencilla en las correspondientes placas.
Según otra idea fundamental de la invención los convertidores primero y segundo forman una unidad. El espacio resultante entre la primera y la segunda placa está preferentemente cerrado periféricamente, al menos de forma parcial, por ejemplo por paredes periféricas de chapa o paredes de material plástico. Con ello se consigue una disposición particularmente estable y compacta que permite, al mismo tiempo, el paso selectivo de aire de refrigeración.
En otro ejemplo de realización, cada placa lleva más de dos, preferentemente cuatro o más condensadores de potencia. Los condensadores de potencia en la correspondiente primera o segunda placa están dispuestos aquí, preferentemente, en filas paralelas formando una retícula, de manera que entre dos condensadores de potencia adyacentes de una fila se crea un espacio libre que tiene, preferentemente, el ancho de un condensador de potencia, particularmente sin embargo, sólo algo más de la mitad del ancho de un condensador de potencia. Esto permite ventajosamente que entre las filas de condensadores se pueda impulsar de modo selectivo aire de refrigeración que forma una corriente efectiva alrededor de las carcasas de los condensadores para la disipación del calor generado durante el funcionamiento.
Según otra idea de la invención, en el ejemplo de realización antes mencionado, los condensadores de potencia de dos filas adyacentes están alternativamente desplazados uno del otro. Esto permite ventajosamente que los condensadores de potencia se puedan disponer entre sí en un conjunto especialmente compacto en superficie, pudiéndose disponer las filas, en caso necesario, con una distancia mutua tan estrecha que la distancia de los centros de los condensadores de potencia de dos filas adyacentes pueda ser incluso menor que el diámetro de un condensador de potencia.
En otro ejemplo de realización de la invención la distancia libre entre la primera y la segunda placa es menor que la altura de un condensador de potencia. La
5
10
15
20
25
30
ventaja consiste aquí en que el sistema de convertidores puede realizarse de forma especialmente plana.
Según otro ejemplo de realización de la invención las placas y/o los conmutadores semiconductores de potencia tienen conexiones eléctricas que salen por un lado de la placa y están dispuestas, vistas desde un lado, en un tercero y cuarto plano, paralelo al primero y segundo plano. Esto es especialmente ventajoso puesto que la conexión eléctrica de este ejemplo de realización del sistema de convertidores según la invención puede realizarse de forma centralizada desde un lado del sistema.
Según otra idea de la invención, la conexión eléctrica de la correspondiente placa y/o de un conmutador semiconductor de potencia se realiza por medio de una brida de empalme, preferentemente de cobre, que se puede enchufar y/o atornillar a un alojamiento hembra, por ejemplo un conector hembra de una conexión de enchufe eléctrica. Esto permite realizar el sistema de convertidores como una especie de módulo enchufable que puede encajarse, por ejemplo, por medio de guías mecánicas adecuadas en un correspondiente alojamiento mecánico en un armario de distribución y conectarse eléctricamente a continuación con ayuda de las conexiones, particularmente mediante conexiones atornilladas. La ventaja consiste aquí en que incluso con corrientes muy intensas se obtiene siempre un contacto eléctrico fiable y que, además, se puede obtener una conexión mecánica positiva entre el armario de distribución y el sistema de convertidores según la invención.
Según otro ejemplo de realización de la invención, el disipador de calor comprende un refrigerador de líquidos que tiene, como mínimo, una entrada y una salida de líquidos, dispuestas ventajosamente en un quinto plano, paralelo al primero y segundo plano. La entrada y la salida de líquidos emergen, preferentemente, por el mismo lado que las conexiones eléctricas de la zona de la primera y segunda placa y pueden enchufarse respectivamente a un conector rápido, preferentemente.
5
10
15
20
25
30
Según otra idea fundamental de la invención el conmutador semiconductor de potencia es un transistor bipolar con un electrodo de compuerta aislada (IGBT). Esto resulta especialmente ventajoso porque el sistema de convertidores según la invención puede conmutar corrientes y/o tensiones especialmente altas a pesar de su construcción compacta. Así, por ejemplo, la máxima tensión de activación del sistema de convertidores es preferentemente mayor de 100 V, preferiblemente mayor de 230 V, de especial preferencia mayor de o igual a 400 V, y la corriente máxima del sistema de convertidores es mayor de 100 A, preferiblemente mayor de 250 A, particularmente preferido mayor de o igual a 292 A.
A continuación se describe la invención haciendo referencia a los dibujos y con ayuda de un ejemplo de realización preferido.
Los dibujos muestran:
Figura 1 una representación en perspectiva del sistema de convertidores según la invención, que comprende dos placas, 22 condensadores de potencia por cada placa, tres conmutadores semiconductores de potencia por placa, dos bridas de empalme por placa y una brida de empalme en cada conmutador semiconductor de potencia, así como un disipador de calor común con una entrada y una salida para líquidos.
Figura 2 una representación en perspectiva de un convertidor según la invención con un disipador de calor.
Figura 3 una vista del lado inferior de un sistema de convertidores según la invención.
Figura 4 Una vista frontal del lado de conexión de un sistema de convertidores según la invención, y
5
10
15
20
25
30
Figura 5 una vista lateral de un sistema de convertidores según invención.
Como muestra la figura 1, un sistema de convertidores 1 según la invención comprende un primer convertidor 100 con una primera placa 104 dispuesta en un primer plano 102 (figura 5), la cual lleva, como mínimo, un primer conmutador eléctrico semiconductor de potencia 106, así como dos primeros condensadores de potencia 108, 110. El sistema de convertidores 1 comprende, además, un segundo convertidor 200, de diseño constructivo esencialmente igual al del primer convertidor 100, provisto de una segunda placa 204, la cual lleva, como mínimo, un segundo conmutador semiconductor de potencia 206, así como al menos dos segundos condensadores de potencia 208, 210. En la primera y la segunda placa 104, 204 se han previsto aberturas 112, 212 con un diámetro que es, preferiblemente, ligeramente mayor que el diámetro de las partes superiores de los condensadores de potencia 108, 110. Según la invención, la segunda placa 204 está dispuesta en un segundo plano 202, paralelo al primer plano 102, enfrentada a los condensadores de potencia 108, 110 de la primera placa 100. La disposición en el espacio es tal, que las dos cabezas o partes superiores de los condensadores de potencia 108, 110 de la placa 104 pasan,
respectivamente, a través de las aberturas de la otra placa 204.
Las placas 204, 104 están conectadas a un contacto eléctrico externo, preferentemente por medio de bridas de empalme eléctrico 226, 228, 116, 118 que sobresalen todas por un lado de la placa 204, 104. Además, como puede verse en las figuras, los conmutadores semiconductores de potencia 206, 106 se han dispuesto uno al lado del otro en el mismo lado que las bridas de empalme 226, 228, 116, 118 de la placa y están conectados a dicha placa de forma eléctrica, preferentemente con ayuda de uniones roscadas no descritas en detalle, uniones soldadas o uniones por enchufe, produciéndose la conexión eléctrica externa de los conmutadores semiconductores de potencia 206, 106 preferentemente mediante bridas de empalme. Las bridas de conexión eléctrica 126, 138, 226, 228; 130, 230 de las respectivas placas 104, 204 y/o de un conmutador semiconductor de potencia 106, 206 han sido fabricadas
5
10
15
20
25
30
preferentemente de cobre y pueden enchufarse y/o atornillarse a una parte hembra de una conexión eléctrica por enchufe.
Además, entre los conmutadores semiconductores de potencia 106, 206 de la primera y la segunda placa 104, 204 se ha dispuesto un disipador de calor 10 común, el cual está acoplado a los conmutadores semiconductores de potencia 106, 206 de forma termoconductora. El disipador de calor 10 es, de preferencia, un refrigerador de líquido cuya entrada de líquido 14 y salida de líquido 16 sobresalen del sistema de convertidores 1, preferentemente por el mismo lado que las bridas de empalme eléctrico 126, 128, 226, 228. Las bridas de empalme 126, 128, 226, 228 se fijan en la zona del disipador de calor 10, preferiblemente con ayuda de separadores aislados no descritos más en detalle.
Los condensadores de potencia 108, 110, 114, 116, 208, 210, 214, 216 han sido realizados, de preferencia, con forma cilíndrica del tipo de una copa cilíndrica; sin embargo también pueden ser rectangulares. Los condensadores de potencia se disponen, preferiblemente, en una retícula de manera que las partes superiores de los condensadores de una placa coincidan y puedan introducirse en las aberturas de la segunda placa diseñada de forma preferiblemente idéntica y de manera que los condensadores de potencia 108, 110, 114, 116, 208, 210, 214, 216 de las dos placas 104, 204 engranen entre sí. Las placas unidas 104, 204 están cerradas periféricamente, al menos parcialmente, en la zona del intersticio 2 con ayuda de placas no descritas con más detalle, y forman una unidad mecánica robusta, en la que las superficies periféricas de los condensadores de potencia se apoyan, al menos parcialmente, sobre las paredes interiores de las correspondientes aberturas con el fin de aumentar la estabilidad mecánica frente a las fuerzas de cizallamiento ejercidas sobre las placas.
Como puede verse, además, en las figuras 2 y 3, cada placa 104, 204 lleva más de dos, preferiblemente más de cuatro, más preferiblemente hasta 22 condensadores de potencia 108, 110, 114, 116. Los condensadores de potencia 108, 110, 114, 116 de la primera o segunda placa 104, 204, respectivamente,
5
10
15
20
25
30
están dispuestos preferiblemente en filas paralelas 118, 120 formando una retícula de manera que entre dos condensadores de potencia adyacentes 108, 110, 114, 116 en una fila 118, 120 se ha previsto un espacio libre 122, 124 que tiene, como mínimo, la mitad del ancho o la mitad del diámetro de un condensador de potencia 108, 110, 114, 116 o preferentemente, sin embargo, el ancho o todo el diámetro de un condensador de potencia. En los espacios libres 122, 124 se han dispuesto preferentemente aberturas 112 en las que se pueden introducir las cabezas de los condensadores de potencia 208, 210, 214, 216 de la correspondiente otra placa 204, 104.
Los condensadores de potencia 108, 110, 114, 116, 208, 210, 214, 216 de dos filas adyacentes 118, 120, 218, 220 están alternativamente desplazados el uno del otro, de tal forma que los condensadores de potencia 108, 110, 208, 210 de una fila 118, 218; 120, 220 se sitúen a la altura del espacio libre 124, 224; 122, 222 de la otra fila 120, 220; 118, 218 adyacente.
En la figura 3 se muestra, además, que las bridas de empalme 126, 128, 130, 226, 228, 230 terminan preferiblemente en el exterior del sistema de convertidores 1 a lo largo de un plano común no mostrado con más detalle.
Las figuras 4 y 5 muestran que la distancia libre B entre la primera y la segunda placa 104, 204 es menor que la altura A de un condensador de potencia 108, 110, 114, 116, 208, 210, 214, 216. Además, se muestra que las conexiones eléctricas 126, 128, 226, 228; 130, 230 salen por un lado de la placa 104, 204 y quedan situadas, vistas desde el lado, en un tercero y cuarto plano 132, 232, paralelo al primero y segundo plano 102, 202.
Como se puede ver, además, en las figuras 4 y 5, el disipador de calor 10 comprende un refrigerador de líquido que tiene, al menos, una entrada 14 y una salida 16 para el líquido, dispuestas en otro quinto plano 12, paralelo al primero y segundo plano 102, 202. La entrada de líquido 14 y la salida de líquido 16 sobresalen de la zona de la primera y segunda placa 104, 204, preferiblemente, por el mismo lado que las conexiones eléctricas 126, 128, 226, 228; 130, 230 y
5
10
15
20
25
30
han sido configuradas en cada caso de forma que puedan enchufarse a una conexión rápida.
Los conmutadores semiconductores eléctricos de potencia 106, 206 son preferentemente transistores bipolares con electrodos de compuerta aislados (IGBTs). Como se puede ver en la figura 4, los IGBTs 106, 206 de dos placas 104, 204, acopladas entre sí, se alojan, preferentemente, uno enfrente de otro en el disipador de calor 10 y están conectados a éste de forma termoconductora.
Lista de referencias
1 Sistema de convertidores según la invención.
2 Intersticio.
10 Disipador de calor.
12 Quinto plano.
14 Entrada de líquido.
16 Salida de líquido.
100 Primer convertidor.
102 Primer plano.
104 Primera placa.
106 Primer conmutador semiconductor de potencia.
108 Condensador de potencia.
110 Condensador de potencia.
112 Abertura.
114 Condensador de potencia.
116 Condensador de potencia.
118 Primera fila.
120 Segunda fila.
122 Espacio libre.
124 Espacio libre.
126 Conexión eléctrica de la placa.
128 Conexión eléctrica de la placa.
130 Conexión eléctrica del conmutador semiconductor de potencia.
132 Tercer plano.
200 Segundo convertidor.
202 Segundo plano.
204 Segunda placa.
5
206 Primer conmutador semiconductor de potencia.
208 Condensador de potencia.
210 Condensador de potencia.
212 Abertura.
214 Condensador de potencia.
10
216 Condensador de potencia.
218 Primera fila.
220 Segunda fila.
222 Espacio libre.
224 Espacio libre.
15
226 Conexión eléctrica de la placa.
228 Conexión eléctrica de la placa.
230 Conexión eléctrica del conmutador semiconductor de potencia
232 Cuarto plano.
A Altura de un condensador de potencia.
20
B Distancia libre.

Claims (11)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    Reivindicaciones
    1. Sistema de convertidores (1) que comprende un primer convertidor (100) con una primera placa (104) dispuesta en un primer plano (102), la cual lleva, como mínimo, un primer conmutador semiconductor eléctrico de potencia (106) y, al menos, dos primeros condensadores de potencia (108, 110), así como con un segundo convertidor (200), esencialmente del mismo diseño constructivo que el primer convertidor (100), que comprende una segunda placa (204), la cual lleva, al menos, un segundo conmutador semiconductor de potencia (206) y, como mínimo, dos segundos condensadores de potencia (208, 210),
    caracterizado porque
    la segunda placa (204) está dispuesta frente a los condensadores de potencia (108, 110) de la primera placa (104) en un segundo plano (202), paralelo al primer plano (102), y porque en la primera y la segunda placa (104, 204) se han formado aberturas (112, 212) a través de las cuales se pueden introducir los condensadores de potencia (108, 110, 208, 210) de la correspondiente placa opuesta (104, 204).
  2. 2. Sistema de convertidores según la reivindicación 1 caracterizado porque
    entre los conmutadores semiconductores eléctricos de potencia (106, 206) de la primera y la segunda placa (104, 204) se ha dispuesto un disipador de calor (10) común, acoplado de forma termoconductora con los conmutadores semiconductores de potencia (106, 206) de la primera y la segunda placa (104, 204).
  3. 3. Sistema de convertidores según una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque
    los condensadores de potencia (108, 110, 208, 210) tienen una forma constructiva cilíndrica.
    5
    10
    15
    20
    25
    30
  4. 4. Sistema de convertidores según una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque
    el primer y segundo convertidor (100, 200) forman una unidad y porque el espacio intermedio resultante (2) entre la primera y la segunda placa (104, 204) está cerrado periféricamente, al menos parcialmente.
  5. 5. Sistema de convertidores según una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque
    cada placa (104, 204) lleva más de dos, preferentemente cuatro o más condensadores de potencia (108, 110, 114, 116, 208, 210, 214, 216) y porque los condensadores de potencia (108, 110, 114, 116, 208, 210, 214, 216) están dispuestos sobre la correspondiente primera o segunda placa (104, 204) preferentemente en filas paralelas (118, 120, 218, 220) formando una retícula, de tal manera que entre dos condensadores de potencia adyacentes (108, 110, 114, 116) de una fila (118, 120, 218, 220) se ha previsto un espacio libre (122, 124, 222, 224) que tiene, preferentemente, como mínimo el ancho de un condensador de potencia (108, 110, 114, 116, 208, 210, 214, 216).
  6. 6. Sistema de convertidores según la reivindicación 5, caracterizado porque
    los condensadores de potencia (108, 110, 114, 116, 208, 210, 214, 216) de dos filas adyacentes (118, 120, 218, 220) están alternativamente desplazados el uno del otro, de manera que los condensadores de potencia (108, 110, 208, 210) de la primera fila (118, 218; 120, 220) queden dispuestos a la altura de los espacios libres (124, 224; 122, 222) de la segunda fila (120, 220; 118, 218) adyacente.
  7. 7. Sistema de convertidores según una de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque
    la distancia libre (B) entre la primera y la segunda placa (104, 204) es menor que la altura (A) de un condensador de potencia (108, 110, 114, 116, 208, 210, 214, 216).
    5
    10
    15
    20
    25
    30
  8. 8. Sistema de convertidores según una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque
    la placa (104, 204) y/o el conmutador semiconductor de potencia (106, 206) tienen conexiones eléctricas (126, 128, 226, 228; 130, 230) que sobresalen por un lado de la placa (104, 204) y están dispuestas, vistas desde el lado, en un tercero y cuarto plano (132, 232), paralelo al primero y segundo plano (102, 202).
  9. 9. Sistema de convertidores según la reivindicación 8, caracterizado porque
    la conexión eléctrica (126, 128, 226, 228; 130, 230) de la correspondiente placa (104, 204) y/o de un conmutador semiconductor de potencia (106, 206) se realiza por medio de una brida de empalme, hecha preferentemente de cobre, y puede enchufarse o atornillarse en una parte hembra de una conexión eléctrica de enchufe.
  10. 10.Sistema de convertidores según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque
    el disipador de calor (10) comprende un refrigerador de líquido que tiene, como mínimo una entrada de líquido (14) y una salida de líquido (16) dispuestas en un quinto plano (12), paralelo al primer y segundo plano (102, 202), que salen preferentemente por el mismo lado que las conexiones eléctricas (126, 128, 226, 228; 130, 230) de la zona de la primera y la segunda placa (104, 204) y que pueden enchufarse respectivamente a un acoplamiento rápido preferiblemente.
  11. 11.Sistema de convertidores según una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque
    como mínimo uno de los conmutadores semiconductores de potencia (106, 206) es un transistor bipolar con un electrodo de compuerta aislado (IGBT).
ES16001990.7T 2016-04-25 2016-09-13 Sistema de convertidores Active ES2669508T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202016002776.0U DE202016002776U1 (de) 2016-04-25 2016-04-25 Umrichteranordnung
DE202016002776U 2016-04-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2669508T3 true ES2669508T3 (es) 2018-05-28

Family

ID=57178181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES16001990.7T Active ES2669508T3 (es) 2016-04-25 2016-09-13 Sistema de convertidores

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3240380B1 (es)
DE (1) DE202016002776U1 (es)
ES (1) ES2669508T3 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019209829A1 (de) * 2019-07-04 2021-01-07 Audi Ag Vorrichtung umfassend einen Kühlkörper und Kraftfahrzeug
DE102020100360A1 (de) * 2020-01-09 2021-07-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Gehäuseeinrichtung für eine Leistungselektronik eines Kraftfahrzeugs sowie Verfahren zum Bereitstellen einer Gehäuseeinrichtung für eine Leistungselektronik eines Kraftfahrzeugs

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012228018A (ja) * 2011-04-18 2012-11-15 Yaskawa Electric Corp 電力変換装置
FI20116054L (fi) * 2011-10-26 2013-04-27 John Deere Forestry Oy Menetelmä energiansyötön järjestämiseksi ja energiansyöttölaite
CN104682670B (zh) * 2013-11-26 2017-12-12 台达电子企业管理（上海）有限公司 电源转换装置与其电源转换板组件
DE102014101024B3 (de) * 2014-01-29 2014-12-04 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungshalbleitereinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE202016002776U1 (de) 2017-07-26
EP3240380A1 (de) 2017-11-01
EP3240380B1 (de) 2018-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2537648T3 (es) Disposición de convertidor de corriente de construcción modular
JP5747963B2 (ja) 電力変換装置
ES2661075T3 (es) Disposición de convertidor de corriente con un convertidor de corriente multifase
ES2279243T3 (es) Modulo de semiconductores de potencia modular.
ES2669508T3 (es) Sistema de convertidores
US11361924B2 (en) Relay unit
ES2762998T3 (es) Disposición de barras conductoras
US9887408B2 (en) Bus bar module and power unit
ES2548560T3 (es) Envolvente eléctrica con disposición mecánica mejorada
KR101865945B1 (ko) 서브시스템 및 냉각 장치를 갖는 전력 전자 시스템
US20150280190A1 (en) Energy storage apparatus
US9545038B2 (en) Inverter housing
BR102013010344A2 (pt) Aparelho de conversão de potência
JP6061487B2 (ja) 電力変換装置
WO2015045231A1 (ja) 光電変換装置および当該装置に使用される光電変換ユニット
US20140098496A1 (en) Power conversion apparatus including semiconductor modules and cooler
JP6086317B2 (ja) 蓄電装置
US20170054116A1 (en) Battery module
JP6191878B2 (ja) 配線モジュール及び蓄電モジュール
JP2017011056A (ja) コンデンサモジュール
WO2016008509A1 (en) Electric module for improved thermal management in electrical equipments
JP2014068449A (ja) 電力変換装置
JP5978885B2 (ja) 電力変換装置
US20160226116A1 (en) Battery pack
ES2299127T3 (es) Dispositivo con un modulo semiconductor de potencia y un conector.