CN113708668A - 一种分立式igbt并联功率组件及双电机驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种分立式IGBT单管、一种逆变器、一种分立式IGBT并联功率组件及一种双电机驱动系统；该分立式IGBT单管包括：集电极与发射极的引脚端子，引脚端子的长度根据所述引脚端子截面积、实际载流量及损耗温升值确定；该分立式IGBT并联功率组件，包括至少一个逆变器，直流支撑电容、叠层母排、冷却系统和IGBT驱动板；每个逆变器的U相逆变单元、V相逆变单元及W相逆变单元的分立式IGBT单管通过级联方式，分别形成U相逆变单元、V相逆变单元和W相逆变单元的分立式IGBT级联单元。该双电机驱动系统，设置于新能源车辆内，包括：壳体，及设置于壳体内部的分立式IGBT并联功率组件，该双电机驱动系统用于高压逻辑上下电、停机放电、及至少一个驱动电机的四象限运行以及与新能源车辆的控制器通讯。

Description

一种分立式IGBT并联功率组件及双电机驱动系统
技术领域
本发明涉及IGBT功率组件领域，特别涉及一种分立式IGBT并联功率组件及双电机驱动系统。
背景技术
目前，纯电动汽车受续航里程限制，无法大范围推广，因此，混合动力车型受到广泛关注，汽车动力系统对电机控制器的成本以及功率密度比要求越来越严苛，汽车电机控制器正朝着高功率密度、低成本、高集成化方向发展，传统IGBT 功率模块的封装以及高额成本严重制约了电机控制器的设计。
中国专利申请号为CN201821064758.1的发明专利中公开了一种驱动电机控制器及电动汽车，该专利采用分立式IGBT单管并联方式方式搭建了单电机控制器，但是没有考虑支撑电容位置对并联换流回路杂感影响，可能会导致IGBT并联不均流问题发生；
中国专利申请号为CN201710132362.X的发明专利中公开了一种交流电机控制器的制作方法，将分立式IGBT管脚折弯90°后进行并联组成三相全桥逆变器，分立式IGBT平铺在水冷板上，导致整个功率组件体积增大，且没有内置直流母线上电回路，不利于集成化。
基于以上现有技术中存在的问题，急需提出一种基于分立式IGBT功率组件的双电机驱动系统，为混合动力车型或具有双电机驱动的汽车提供动力系统，同时驱动系统具有高功率密度、低成本、高集成化的特点。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提出了一种基于分立式IGBT功率组件的双电机驱动系统，为混合动力车型或具有双电机驱动的汽车提供动力系统，同时驱动系统具有高功率密度、低成本、高集成化的特点。
本发明具体实施例提出了一种分立式IGBT单管，包括：集电极与发射极的引脚端子，所述引脚端子的长度根据所述引脚端子截面积、实际载流量及损耗温升值确定。
本发明具体实施例提出了一种逆变器，采用如上所述分立式IGBT单管，包括U相逆变单元、V相逆变单元和W相逆变单元，U相逆变单元、V相逆变单元和W相逆变单元分别由多个分立式IGBT单管并联组成。
本发明具体实施例提出了一种分立式IGBT并联功率组件，采用如上所述逆变器，包括至少一个逆变器，直流支撑电容、叠层母排、冷却系统和IGBT驱动板；每个逆变器的U相逆变单元、V相逆变单元及W相逆变单元的分立式IGBT 单管通过级联方式，分别形成U相逆变单元、V相逆变单元和W相逆变单元的分立式IGBT级联单元。
作为优选，上述直流支撑电容连接于叠层母排及分立式IGBT级联单元，直流支撑电容包括至少一个电容模块，每个电容模块由至少一个芯子并联组成。
作为优选，上述冷却系统设置于直流支撑电容上，冷却系统包括：至少一个散热器及设置于散热器内部并垂直于散热器横截面方向的并行接入的水道。
作为优选，上述分立式IGBT单管背靠背固定设置于散热器上，在分立式 IGBT与散热器之间设置绝缘垫片，通过绝缘垫片完成绝缘与散热；所述绝缘垫片的一部分凸出于所述散热器。
作为优选，上述散热器两端预留至少一个埋孔，埋孔用于叠层母排的固定安装及分立式IGBT并联功率组件的温度检测。
作为优选，上述叠层母排固定设置于散热器上方，叠层母排连接分立式IGBT 单管与直流支撑电容；叠层母排包括：正极母排、负极母排和交流输出排。
作为优选，上述正极母排到分立式IGBT单管的引脚回路与负极母排到分立式IGBT单管的引脚回路的路径保持对称及一致，以保证分立式IGBT单管的开通与关断速度保持一致。
本发明具体实施例提出了一种双电机驱动系统，采用如上所述分立式IGBT 并联功率组件，其特征在于，包括：壳体，及设置于壳体内部的分立式IGBT并联功率组件，双电机驱动系统用于高压逻辑上下电、停机放电、及至少一个驱动电机的四象限运行以及与新能源车辆的控制器通讯。
本发明的突出技术效果和优点在于：
1、本发明提供了一种车用双电机驱动系统方案，集成了直流高压配电单元与绝缘检测功能、双电机控制单元，实现动力系统集成化，相对比同功率等级的方案，系统功率密度比显著提高；
2、本发明摒弃传统IGBT功率模块，提出基于分立式IGBT单管级联方案来搭建逆变单元，在原有设计功率不变前提下，提高系统功率密度，系统成本大幅降低；
3、本发明提出基于分立式IGBT管脚裁剪工艺，避免因IGBT引脚过热传导至内部结温，限制IGBT电流输出能力；
4、针对分立式IGBT单管内部结温无法检测问题，提出一种IGBT结温间接预估方案，保证双电机驱动系统功率输出合理化；
5、本发明提出的双电机驱动系统壳体设计可以极大方便生产装配，提高生产效率；
6、本发明提出一种叠层母排结构，保证分立式IGBT单管并联方案换流回路路径对称以及换流回路路径基本一致，极大提高了IGBT并联均流性能。
附图说明
图1为本发明双电机驱动系统外形结构图；
图2为本发明分立式IGBT功率组件及双电机驱动系统框图；
图3为本发明实施例的电路原理框图；
图4为本发明分立式IGBT功率组件结构示意图；
图5A为本发明分立式IGBT级联单元结构示意图；
图5B为本发明IGBT单管引脚焊接示意图；
图6A和图6B为本发明叠层母排结构示意图；
图7为直流支撑电容结构示意图；
图8为本发明安装支架结构示意图。
以上图中：
100、分立式IGBT单管 200、双电机驱动系统
1、上壳体 2、3和4、对外连接器
5、分立式IGBT并联功率组件 6、安装支架
7、低压连接器 8、9、10、顶端开孔
11、直流配电电路与绝缘监测
12、下壳体 13、进出口水嘴
2A、散热器 20、U型卡扣
21、22、23及24、25和26、IGBT引脚端子
27、陶瓷绝缘垫片 28、埋孔
29、测温元件
31、交流输出排 32、正负引出铜排
311、312、三相交流输出铜排焊接端子
321、负极引脚 322、正极引脚
41X、正极母排 42X、中间层为负极母排，
43X、交流输出排
51、IGBT驱动板 52、IGBT级联单元
53、直流支撑电容 54、叠层母排
55、水冷系统 56、驱动板温度检测焊盘
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。
本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
本发明旨在提供一种分立式IGBT功率组件及双电机驱动系统，该双电机驱动系统的壳体分为上下两部分，在下壳体完成所有装配后，扣上上壳体完成组装。
图1为本发明双电机驱动系统外形结构图，如图1所示，双电机驱动系统 200具体包括：上壳体1与下壳体12，对外连接器2、3和4，分立式IGBT并联功率组件5、安装支架6、低压连接器7、顶端开孔8、9、10，直流配电电路与绝缘监测11及13进出口水嘴部分构成。
如图1所示，双电机驱动系统200通过对外连接器4获取直流母线电压，经对外低压连接器7与整车控制器通讯，通过主控板控制预充回路与主接触器分别按逻辑顺序断开与闭合，后经驱动板控制分立式IGBT功率组件输出频率和电压可调的交流电，对外连接器2和3与驱动电机M1和M2相连，进而控制电机的转速和转矩性能。
考虑双电机控制器装配工艺友好性，摒弃了传统的盖板安装方式，下壳体侧壁高度降低，进而方便装配操作，提高生产效率，待内部整体装配完成后，上壳体1完成最终装配，其中，直流母线进线连接器4与三相交流输出连接器(2与 3)通过上壳体穿入控制器内部，通过顶端开孔8、9、10安装螺栓固定。
直流配电电路11主要包括主接触器、预充电阻和预充接触器以及板载绝缘监测功能组成。通过整车控制器与双电机控制器主控板通信来决定接触器上下电逻辑顺序，进而为功率模块提供母线电压，绝缘监测功能主要监测双电机驱动系统直流正负母线对地绝缘性能。
图2为本发明分立式IGBT功率组件及双电机驱动系统框图，图3所示为本发明实施例的电路原理框图，如图2及图3所示，本发明实施例的分立式IGBT 并联功率组件5及双电机驱动系统200，采用分立式IGBT单管作为功率器件，根据图2所示完成分立式IGBT功率组件5的搭建，整个双电机驱动系统200可以完成高压逻辑上下电、停机放电、驱动电机M1和电机M2四象限运行以及与整车控制器通讯等功能。
本发明具体实施例中，如图3所示，分立式IGBT功率组件5分为逆变器 Tm1单元和逆变器Tm2单元，逆变器Tm1单元和逆变器Tm2单元分别包含3 个逆变单元U/V/W，每个逆变器模块的上下桥壁分别由四个分立式IGBT单管并联组成，紧贴绝缘垫片固定于散热板两侧，逆变器Tm1/Tm2模块分别由24个分立式IGBT单管组成。
如图3所示，逆变器Tm1和Tm2，分别包括U相逆变单元、V相逆变单元和W相逆变单元，U相逆变单元、V相逆变单元和W相逆变单元分别由至少一个分立式IGBT单管并联组成。
图4为本发明分立式IGBT功率组件结构示意图，如图4所示，主要包括驱动板51、IGBT级联单元52、直流支撑电容53，叠层母排54和测温元件55，驱动板温度检测焊盘56及IGBT单管100组成。具体实施方案如下所示：
逆变器Tm1和Tm2的U相逆变单元的分立式IGBT单管通过级联方式形成 U相逆变单元的分立式IGBT级联单元52；同理类推，V相逆变单元及W相逆变单元的分立式IGBT单管通过级联方式，分别形成V相逆变单元和W相逆变单元的分立式IGBT级联单元。
本发明具体实施例中，冷却系统为三个散热器2A及设置于散热器内部并垂直于散热器横截面方向的并行接入总进总出水道，分立式IGBT单管100与散热器2A通过陶瓷绝缘垫片27完成绝缘与散热，分立式IGBT单管100经过U型卡扣20与散热器2A固定；叠层母排54位于散热器2A上侧，主要完成分立式 IGBT级联单元与直流支撑电容53的连接。
分立式IGBT单管100背靠背固定设置于散热器2A上，在分立式IGBT单管100与散热器2A之间设置绝缘垫片27，通过绝缘垫片27完成绝缘与散热；绝缘垫片27的一部分凸出于散热器2A。
图5A为本发明分立式IGBT级联单元结构示意图，如图5A所示，单个IGBT 级联单元2作为本实施例双电机控制器的两个U相逆变单元，同理可知，另外两个IGBT级联单元2构成了双电机驱动系统的V相与W相逆变单元模块。
分立式IGBT级联单元2没有内置测温元件，无法根据功率器件内部结温的高低来控制功率器件输出，这会严重制约双电机驱动系统的峰值功率输出，本实施例中综合考虑系统成本与工艺问题，三个散热器模块两端均预留了埋孔28，其中外侧散热器四个埋孔28用作叠层母排54固定安装，中间散热器2A两侧的孔用于功率模块温度检测。具体实施方案如图5所示，将测温元件29一端深入到散热器两端埋孔中灌胶固定，另一端焊接到IGBT驱动板1处焊盘56，从而为分立式IGBT单管100内部结温预估提供参考。
一个散热器2A上背靠背安装16个分立式IGBT单管100，组成双电机控制器的两个相控制单元。分立式IGBT单管100通过U型卡扣20施加一定压力安装于散热器2A两侧，本发明具体实施例中，绝缘垫片采用陶瓷导热绝缘垫片，陶瓷导热绝缘垫片27放置于分立式IGBT单管100与散热器2A中间，保证IGBT 单管100与散热器2A之间绝缘性能的前提下提供足够的导热性能，为保证系统电气间隙与爬电距离，陶瓷导热绝缘垫片略高于散热器顶部与底部；
分立式IGBT单管100包括：集电极与发射极的引脚端子，引脚端子的长度根据引脚端子截面积、实际载流量及损耗温升值确定。分立式IGBT单管100引脚截面积计算载流量远小于IGBT引脚实际载流量，引脚过热会把热量引入IGBT 内部，结温过高会降低功率器件的使用寿命，乃至于引起炸机，因此，本实施例设计中分立式IGBT集电极与发射极端子长度如图5A中IGBT单管100的发射极引脚21/24、集电极引脚22/25、驱动级引脚23/26所示，根据具体载流量、损耗温升计算以及装配工艺，确定分立式IGBT功率引脚端子(集电极与发射极)长度，确保引脚端子尽可能短，保证功率输出不会因引脚温度高度而出现降额问题；
图5B为本发明IGBT单管引脚焊接示意图，如图5B所示为分立式IGBT单管100的内部结构以及引脚焊接距离，其中Rth(jc)为单管IGBT结到外部壳体的热阻，Rth(ch)为单管IGBT壳体到散热器热阻，101为散热器系统，102为陶瓷绝缘垫片(对应图5A设计中为27)，104为单管IGBT内部结温监测点，103为引脚焊接的叠层母排(对应图4设计中为54)，106为单管IGBT的引脚端子，105 为单管IGBT与叠层母排之间的焊接距离，107为单管IGBT的内部键合线。
如表1所示为单管IGBT载流能力与焊接引脚温度的关系，由于总功率回路中的寄生电阻，如PCB轨迹、焊点、端子和连接线，需要限制最大电流，以避免过热，键合线温度需要始终低于220℃，根据表1中所示75Arms最大有效值电流。Tpin(℃)为：IGBT外壳温度；Tvj(℃)为：单管IGBT内部结温；t(s)为：运行时间。
Tpin(℃) t(s) Tvj(℃) 最大载流量Arms
125 1 100 90
125 5 120 70
125 10 130 65
110 连续 105 75
表1
随着功率器件管脚长度增加，IGBT管脚和内部键合线在同样载流量前提下温度也会增加，外壳温度也会增加，这对IGBT的载流量以及寿命有着至关重要的影响，为保证IGBT引脚载流量足够，理论设计中需要保证管脚足够短，具体设计中需要根据结构以及温升计算进行裁剪。
根据设计功率与给定环境温度计算出损耗，根据IGBT手册中热阻参数可以计算得出额定工况下的平均温升为(P为IGBT单管损耗功率)：
ΔT＝P·(Rth(jc)+Rth(ch))＝＝13.22℃
即可得出额定工况下的平均结温为(Th为散热器表面温度)
Tj＝Th+ΔT＝90℃+13.22℃＝103.22℃
实际中IGBT结温是波动的，同时也需要考虑IGBT芯片与二极管芯片之间的热辐射。权衡实际设计功率损耗温升与实际结构焊接，最终将单管IGBT的发射极引脚及集电极引脚从21mm部分裁剪为11mm，满足焊接工艺前提最大程度满足功率输出。
图6A和图6B为本发明叠层母排结构示意图，如图4及图6A和图6B所示，叠层母排54按照图3所示原理图将IGBT级联单元52、直流支撑电容53等关键器件进行电气连接，组成分立式IGBT功率组件。叠层母排54通过散热器2A两侧埋孔28安装点固定于散热器2A两侧，最上层为正极母排41X，中间层为负极母排42X，最下层为双电机控制器交流输出排43X，作为双电机驱动系统的三相输出，三层母排之间通过高温聚酯薄膜进行绝缘压合处理。
分立式IGBT单管100并联不可避免的会出现不均流问题，这也是并联设计中的重难点问题，本设计实施例从叠层母排54设计和IGBT驱动板51设计两方面来改善不均流问题，叠层母排54设计尽量保证分立式IGBT单管100换流回路路径长度基本保持一致，也即叠层母排正极到分立式IGBT单管100引脚回路与负极到分立式IGBT单管100引脚回路基本保持一致，从而保证并联IGBT单管100的开通关断速度基本一致。
图7为直流支撑电容结构示意图，如图4及图7所示，直流支撑电容53连接于叠层母排54及分立式IGBT级联单元52，直流支撑电容53包括至少一个电容模块，每个电容模块由至少一个芯子并联组成；
直流支撑电容53中分立电容的输出通过正负引出铜排32的负极引脚321 和正极引脚322与分立式IGBT单管100就近对称连接，每个正负引出铜排有八个正负极引脚，这八个引脚根据图3所示原理图对应每个IGBT级联单元52的八对IGBT单管100，保证换流回路尽可能短同时，又能保证分立式IGBT单管 100并联换流回路长度保持一致。双电机驱动系统的交流输出排31设计思路与正负引出铜排设计思路保持一致。
直流支撑电容53一方面吸收逆变器Tm1/Tm2从母线端的高脉冲电流，防止在母线端产生高脉冲电压，使逆变器端的电压波动处在可接受范围内，也防止逆变器Tm1/Tm2受到母线端的电压过冲和瞬时过电压的影响；叠层母排54和直流支撑电容53保证逆变器Tm1/Tm2换流回路中有较小的杂散电感，减小电压对系统的冲击。
支撑电容实施例见图7所示，功率组件系统内部换流路径中杂散电感对分立式IGBT器件并联均流性能影响较大，整个直流支撑电容内部分为三个独立的电容模块，每个模块内部为六个芯子并联组成，每个独立的电容模块分别通过直流正负引出排32引出焊接端子与叠层母排对应位置进行焊接，与此同时双电机驱动系统三相交流输出铜排(31、33)与支撑电容浇铸为一体，三相交流输出铜排焊接端子311、312与叠层母排对应位置焊接，通过两侧对外输出。
上述逆变器、IGBT级联单元52以及支撑电容53通过以下方式焊接于叠层母排54上：
逆变器Tm1或Tm2逆变相单元上下各由4个分立式IGBT单管100并联而成，其中分立式IGBT单管100的驱动端子(图5引脚23)通过叠层母排54的避让孔直接焊接于驱动板51，分立式IGBT单管100的发射极(图5引脚21)通过叠层母排54上对应端子焊接于驱动板，分立式IGBT单管100的集电极(图5引脚22)上传驱动板主要用作有源钳位以及短路保护设计，因此，双电机驱动系统的U相逆变单元的上下桥臂的四个并联IGBT单管，仅需上传一个集电极电位点即可，具体可见图6引脚413所示，以此类推，双电机驱动系统的两个V和W 相逆变单元的其他两相如上所述设计。
如本实施例所述，以双电机驱动系统的任意一个U相逆变单元桥臂为例阐述分立式IGBT并联功率组件5的具体连接方式。本实施例所示支撑电容53有交流输出排31，交流输出排31穿过叠层母排54的避让孔44，与叠层母排最底层43X的引脚432采用电阻焊工艺进行焊接，该逆变单元U相交流输出铜排31 总共需要与叠层母排54四处进行焊接，具体连接方式如上所述；所示直流支撑电容53的正负极输出铜排32的正极322穿过叠层母排避让孔42与叠层母排4 的顶层41X中引脚412焊接，焊接工艺同样为电阻焊，同理，支撑电容3的负极排322穿过叠层母排避让孔43与叠层母排中间层42X的引脚421通过电阻焊接工艺焊接，支撑电容内部分为三个独立的电容模块，每个独立的电容通过正负排上部的八对焊接引脚与叠层母排对应引脚位置焊接，连接方式与焊接工艺如上述所示。
IGBT级联单元52由16个分立式IGBT单管100组成，构成了Tm1或Tm2 控制器逆变单元的两个U相逆变单元模块，U逆变相单元的上桥臂某个IGBT单管100的发射极引脚21穿过叠层母排4的避让孔41与叠层母排引脚431焊接(同理，某个IGBT单管的发射极也会穿过叠层母排4的避让孔45与叠层母排引脚 433进行焊接)，上桥臂IGBT单管100的集电极引脚22穿过叠层母排54的避让孔41与叠层母排54引脚411焊接，上桥臂IGBT单管100的驱动极引脚23穿过叠层母排54的避让孔41直接与IGBT驱动板51对应位置进行焊接，与叠层母排54之间无电气连接；逆变相单元下桥臂某个IGBT单管100的发射极引脚 26穿过叠层母排4的避让孔46与叠层母排引脚434焊接，下桥臂IGBT单管100 的集电极引脚25穿过叠层母排54的避让孔46与叠层母排54引脚414焊接，下桥臂IGBT单管100的驱动极引脚24穿过叠层母排54的避让孔46直接与IGBT 驱动板51对应位置进行焊接,与叠层母排之间无电气连接。双电机驱动系统的两个逆变单元各由24个分立式IGBT单管100按照图3所示原理图串并联完成，与叠层母排54的连接方式以及焊接工艺如上述所示完成。
图8为本发明安装支架结构示意图，如图8所示，安装支架6主要完成双电机驱动系统与对外连接器的固定以及主控板的固定。
安装支架6主要为双电机驱动系统交流输出提供安装点支撑以及主控板64 的支撑，其中，铜排61下侧与直流支撑电容53的交流输出排31连接，上侧通过对外连接器2、3输出控制驱动电机，电流传感器66穿过铜排61，为主控板提供电流信号采集，铜排62、63、65以及图中未标出交流输出铜排亦如上述所述连接。
本发明旨在提供一种分立式IGBT功率组件及双电机驱动系统，具有以下突出的优点：
1、摒弃传统新能源汽车功率模块，采用分立式IGBT单管并联技术完成功率模块设计；
2、根据分立式IGBT单管引脚截面积与实际载流量关系，裁剪IGBT功率端子长度，权衡功率输出与寿命周期；
3、分立式IGBT级联单元设有结温监测功能，提出分立式IGBT单管结温间接预估计方案；
4、本设计案例可以同步驱动双电机四象限运行；
5、传统汽车电机控制器需要配合高压配电箱，才能完成上电逻辑，本设计案例内部集成高压配电逻辑与绝缘监测功能；
6、本设计实施例所述驱动系统具有高功率密度、低成本、高度集成化；
7、双电机控制器壳体摒弃传统电机控制器顶部盖板安装方式，整体高度一分为二，在底部壳体完成所有装配；
8、分立式IGBT并联功率组件换流回路反向关断电压过冲击问题，本实施例所设计的叠层母排保证分立式IGBT单管并联后换流路径基本一致，并联桥臂环流路径对称，本实施例所设计驱动板驱动路径尽量保持一致。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分立式IGBT单管，其特征在于，包括：集电极与发射极引脚端子，所述引脚端子的长度根据所述引脚端子截面积、实际载流量及损耗温升值确定。
2.一种逆变器，采用如权利要求1所述分立式IGBT单管，其特征在于，包括U相逆变单元、V相逆变单元和W相逆变单元，所述U相逆变单元、V相逆变单元和W相逆变单元分别由多个分立式IGBT单管并联组成。
3.一种分立式IGBT并联功率组件，其特征在于，包括至少一个采用如权利要求2所述逆变器，直流支撑电容、叠层母排、冷却系统和IGBT驱动板；每个所述逆变器的U相逆变单元、V相逆变单元及W相逆变单元的所述分立式IGBT单管通过级联方式，分别形成所述U相逆变单元、V相逆变单元和W相逆变单元的分立式IGBT级联单元。
4.根据权利要求3所述分立式IGBT并联功率组件，其特征在于，所述直流支撑电容连接于所述叠层母排及所述分立式IGBT级联单元，所述直流支撑电容包括至少一个电容模块，每个所述电容模块由至少一个芯子并联组成。
5.根据权利要求3所述分立式IGBT并联功率组件，其特征在于，所述冷却系统设置于所述直流支撑电容上，所述冷却系统包括：至少一个散热器及设置于所述散热器内部并垂直于所述散热器横截面方向的并行接入的水道。
6.根据权利要求5所述分立式IGBT并联功率组件，其特征在于，所述分立式IGBT单管背靠背固定设置于所述散热器上，在所述分立式IGBT单管与所述散热器之间设置绝缘垫片，通过所述绝缘垫片完成绝缘与散热；所述绝缘垫片的一部分凸出于所述散热器。
7.根据权利要求5所述分立式IGBT并联功率组件，其特征在于，所述散热器两端预留至少一个埋孔，所述埋孔用于所述叠层母排的固定安装及所述分立式IGBT并联功率组件的温度检测。
8.根据权利要求3所述分立式IGBT并联功率组件，其特征在于，所述叠层母排固定设置于所述散热器上方，所述叠层母排连接分立式IGBT单管及所述直流支撑电容；所述叠层母排包括：正极母排、负极母排和交流输出排。
9.根据权利要求8所述分立式IGBT并联功率组件，其特征在于，所述正极母排到所述分立式IGBT单管的引脚回路与所述负极母排到分立式IGBT单管的引脚回路的路径保持对称及一致，以保证所述分立式IGBT单管的开通与关断速度保持一致。
10.一种双电机驱动系统，采用如权利要求3-9中任意一项所述分立式IGBT并联功率组件，其特征在于，包括：壳体，及设置于所述壳体内部的所述分立式IGBT并联功率组件，所述双电机驱动系统用于高压逻辑上下电、停机放电、及至少一个驱动电机的四象限运动功率模块以及与所述新能源车辆的控制器通讯。
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