CN117424426A - 用于机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块和用于运行功率模块的方法 - Google Patents

用于机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块和用于运行功率模块的方法 Download PDF

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Abstract

公开了用于机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块和用于运行功率模块的方法。功率模块包括：具有彼此电绝缘的电的接触区段的联接基底；多个布置在联接基底上的具有第一端子、第二端子、控制端子和信号端子的功率半导体元件，所有功率半导体元件的第一端子与联接基底(350)的第一接触区段(352)电连接；与联接基底(350)的第一接触区段(352)电连接的第一电联接装置(372)；与所有功率半导体元件(360)的第二端子(364)电连接的第二电联接装置(374)，其中，第二联接装置(374)居中布置在这些功率半导体元件(360)之间和/或布置在这些功率半导体元件上方；与所有功率半导体元件(360)的控制端子(366)电连接的电控制联接装置(376)。

Description

用于机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块和用于运 行功率模块的方法
技术领域
本发明涉及用于机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块、用于机动车的电车桥驱动装置的换流器、用于机动车的电车桥驱动装置、机动车以及用于运行这种功率模块的方法。
背景技术
在用于机动车的电车桥驱动装置的换流器领域中，或者换而言之，在针对商用车应用的牵引逆变器的领域中可以使用传统式集成的B6桥式电路模块、集成的半桥模块或分立式独立开关。在US2021313243A1中关于此示出了一种模块，该模块具有引线框架，即，联接框架。在此，半导体元件的定位在很大程度上取决于引线框架的可制造性，引线框架在初始设计中被作为板材。例如在此，流经的电流可以被分配到两个端子上，这可能导致电流分布不均，从而可能使半导体不同地负载。
发明内容
基于此背景，本发明提供了一种用于机动车的电车桥驱动装置的换流器的改进的功率模块、一种用于机动车的电车桥驱动装置的改进的换流器、一种用于机动车的改进的电车桥驱动装置、一种改进的机动车和一种用于运行根据独立权利要求的功率模块的改进的方法。有利的设计方案由从属权利要求和以下说明得到。
可借助前述技术方案获得的优点尤其在于，能够以有利方式实现用于机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块的模块内部的半导体接触。不同于基于传统的引线框架设计的模块，根据实施方式可以在功率模块的情况下例如实现在半导体元件之间更准确地说在功率半导体元件之间在所谓的电源或换而言之半导体元件的端子或功率端子的区域中均匀地引导电流。因此，尤其可以实现电流的均匀分配，由此可以实现半导体的均匀负载。根据实施方案例如可以实现一种功率模块，该功率模块可以具有集中的源极抽头，或换而言之具有关于多个功率半导体元件在中央或居中布置的功率端子。因此，尤其可以通过中央电源接驳部来实现功率半导体元件之间的均匀电流分配。此外，尤其是在功率模块中可以设置有功率半导体元件的所有控制端子至功率模块的对应的联接销的连接部。
提出了一种用于机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块，其中，该功率模块具有下列特征：
联接基底，其具有彼此电绝缘的电的接触区段；
多个功率半导体元件，它们布置在联接基底上，其中，每个功率半导体元件都具有第一端子、第二端子和用于控制第一端子与第二端子之间的电流的控制端子，其中，所有功率半导体元件的第一端子与联接基底的第一接触区段电连接；
第一电联接装置，其用于使功率模块联接至第一电位，其中，第一联接装置与联接基底的第一接触区段电连接；
第二电联接装置，其用于使功率模块联接至第二电位，其中，第二联接装置与所有功率半导体元件的第二端子电连接，其中，第二联接装置居中布置在这些功率半导体元件之间和/或布置在这些功率半导体元件上方；和
电控制联接装置，其用于使功率模块联接至控制电位，其中，控制联接装置与所有功率半导体元件的控制端子电连接。
机动车例如可以是陆地车辆，尤其是乘用车、摩托车、商用车等。换流器可以被实施和被称作为反用换流器或逆变器。换流器可以被构造成用于使用于机动车的电能储存器的直流电转换成用于机动车的电车桥驱动装置的电机的交流电。功率半导体元件可以布置在联接基底的第一接触区段上。其中每个联接装置可以具有集电轨或连接销。第二联接装置可以相对于功率半导体元件居中布置或换而言之定心布置。在此，第二联接装置可以沿两个功率半导体元件或两组功率半导体元件之间的对称轴延伸。附加或替选地，第二联接装置可以至少局部覆盖功率半导体元件的安放面的安放面区域且附加或替选地与之重叠。功率模块可以可选附加地具有用于使功率模块联接至信号电位的电信号联接装置，其中，信号联接装置可以与所有功率半导体元件的可选附加地设置的信号端子电连接。第一联接装置、第二联接装置、控制联接装置和可选附加地设置的信号联接装置可以分别直接地或间接通过中间元件与功率半导体元件的相应端子电连接。联接基底的表面的设计或划分关于接触区段可以是可变的。因此，不仅可以有利地传导电功率而且也可以有利地传输信号。联接基底可以实施为所谓的直接键合铜基底，简称DBC基底。在联接基底尤其是DBC基底上，所有功率半导体元件能够以在热方面彼此间最优的间距布置。此外，联接基底，尤其是DBC基底可以被设计成用于实现从功率半导体元件散热。因此，可以实现通过联接基底的最优排导热。功率模块还可以具有灌封料。灌封料可以被设计成用于保护功率半导体元件免受外部影响、造成电绝缘和传导用于建立电连接和热连接的过程(例如烧结过程)的力。
每个功率半导体元件例如可以具有场效应晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管。在此，针对每个功率半导体元件而言，第一端子可以是漏极端子，第二端子可以是源极端子，并且控制端子可以是栅极端子。可选附加地设置的信号端子可以是开尔文源极端子。这种实施方式的优点在于，可以有效传导和接入高电功率或大电流。
功率模块也可以具有多达四个的功率半导体元件。在此，每个功率半导体元件均具有高达30平方毫米的安放面。每个功率半导体元件可以被设计成功率电子芯片。这种实施方式的优点在于，可以实现在功率模块内使用多达四个的功率电子芯片，例如具有高达30平方毫米的相应尺寸。
根据一个实施方式，第二电联接装置可以通过材料锁合连接直接与所有功率半导体元件的第二端子连接。材料锁合连接可以通过钎焊或烧结建立。这种实施方式的优点在于，可以提供较大的引导电流的面并且可以通过材料锁合可靠且无需其他部件地实现电连接。
在此，第二电联接装置可以针对每个功率半导体元件都具有至少一个联接指或者针对每个功率半导体元件都具有至少一个联接区域。在此，在联接指与功率半导体元件的第二端子之间或者在联接区域与功率半导体元件的第二端子之间建立材料锁合连接。第二电联接装置在联接区域的区域内被深冲和附加或替选地被弯曲。在这里弯曲角度是180度。这种实施方式的优点在于，通过第二联接装置的不同成形也可实现功率半导体元件在联接基底上的不同位置和附加或替选地布置图案。
根据一个实施方式，第二电联接装置可以通过电导线与所有功率半导体元件的第二端子连接。电导线可以被实施为键合线。在此，第二联接装置可以居中布置在功率半导体元件之间。这种实施方式的优点在于，可以实现功率半导体元件灵活地定位在联接基底上，其中，仍可以实现电流从第二联接装置至功率半导体元件的均匀分配。
所有功率半导体元件的控制端子也可以通过电导线直接与控制联接装置连接。在此，所有功率半导体元件的可选附加地设置的信号端子可以通过电导线和联接基底的第二接触区段与可选附加地设置的信号联接装置电连接。电导线可以被实施为键合线。这种实施方式的优点在于，功率半导体元件的控制端子能够以简单的且在布局方面灵活的方式电联接。
替选地，所有功率半导体元件的控制端子可以通过电导线和联接基底的第二接触区段与控制联接装置电连接。在此，所有功率半导体元件的可选附加地设置的信号端子可以通过电导线直接与可选附加地设置的信号联接装置连接。电导线可以被实施为键合线。这种实施方式的优点在于，功率半导体元件的控制端子能够以简单的和在布局方面灵活的方式电联接。
根据一个实施方式，第二电联接装置与联接基底的第二接触区段电连接。在此，第二接触区段通过电导线与所有功率半导体元件的第二端子连接。电导线可以被实施为键合线。在此，联接基底的第二接触区段可以居中布置在功率半导体元件之间。这种实施方式的优点在于，可以有利地引导涉及第一和第二电联接装置、联接基底的接触区段、以及功率半导体元件的第一和第二端子的电负载路径。
在此，联接基底的第一接触区段可以具有U形的轮廓。联接基底的第二接触区段可以具有T形的轮廓。在此，这些轮廓以彼此嵌合的方式布置。这种实施方式的优点在于，关于接触区段可以获得联接基底的节约空间的分布以及电流至功率半导体元件的均匀分配。
此外，所有功率半导体元件的控制端子在此可以通过电导线直接与控制联接装置连接。此外，所有功率半导体元件的可选附加地设置的信号端子可以通过电导线直接与可选附加地设置的信号联接装置连接。电导线可以被实施为键合线。这种实施方式的优点在于，可以实现电负载路径与涉及控制端子、控制联接装置、可选附加地信号端子和信号联接装置的电驱控路径的最大程度的解耦。
也提出一种用于机动车的电车桥驱动装置的换流器，其中，换流器具有下列特征：
直流电端子，其用于机动车的电能储存器的直流电；
中间回路电容器，其与直流电端子电连接；
交流电端子，其用于给电车桥驱动装置的电机提供交流电；和
多个文中提到的功率模块，其中，这些功率模块被设计成用于将直流电转换成交流电。
此外，本发明还涉及一种用于机动车的电车桥驱动装置，其具有至少一个电机、传动装置和文中所描述的换流器的一个实施方式。
换流器可以被实施成反用换流器或逆变器。在使用换流器的情况下可以提供用于运行电机所需的交流电。在使用传动装置的情况下可以将由电机提供的扭矩转换成用于驱动机动车的至少一个车轮的驱动力矩。传动装置可以具有用于降低电机转速的变速器以及可选地具有差速器。
此外，本发明还涉及具有文中所提到的换流器的一个实施方式以及附加或替选地具有文中所提到的电车桥驱动装置的一个实施方式的机动车。
相应地，机动车可以包括文中所提到的换流器和附加或替选地包括所提到的电车桥驱动装置。
此外，提出一种用于运行文中所提到的功率模块的实施方式的方法，其中，该方法具有下列步骤：
通过第一电联接装置和联接基底的第一接触区段将第一电位施加到所有功率半导体元件的第一端子上并且通过第二电联接装置将第二电位施加到所有功率半导体元件的第二端子上；和
通过电控制联接装置将控制电位施加到所有功率半导体元件的控制端子上，以便控制每个功率半导体元件的第一端子与第二端子之间的电流。
通过实施这种方法能够以有利的方式、尤其是结合文中所提到的换流器的实施方式来运行至少一个文中所提到的功率模块。
附图说明
结合附图示例性详细地阐释本发明。其中：
图1示出机动车的一个实施例的示意图；
图2示出机动车电车桥驱动装置的换流器的一个实施例的示意图；
图3示出针对机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块的一个实施例的示意图；
图4示出针对机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块的一个实施例的示意图；
图5示出图4的功率模块的细节视图；
图6示出针对机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块的一个实施例的示意图；
图7示出针对机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块的一个实施例的示意图；
图8示出针对机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块的一个实施例的示意图；和
图9示出用于运行功率模块的方法的一个实施例的流程图。
在本发明优选实施例的以下描述中针对在不同附图中所示的且作用类似的元件使用相同或类似的附图标记，其中，取消对这些元件的重复描述。
具体实施方案
图1示出机动车100的实施例的示意图。在图1的视图中在此示出机动车100的车轮105(仅示例性示出四个车轮105)、电能储存器110(例如电池)和电车桥驱动装置120。电车桥驱动装置120包括换流器130、电机140和传动装置150。
用于运行电机105的电能由此处为电能储存器110的能量供应装置提供。电能储存器110被设计成用于提供直流电，在使用电车桥驱动装置120的换流器130的情况下，该直流电被转换成交流电，例如被转换成三相交流电，并且可以被提供给电机140。由电机140驱动的轴直接地或在使用传动装置150的情况下与机动车100的至少一个车轮105耦接。因此，机动车100可以在使用电机140情况下前行运动。根据一个实施例，电车桥驱动装置120包括其中布置有换流器130、电机140和传动装置150的壳体。
尤其参照以下附图进一步详细阐述换流器130及其部件。
图2示出针对机动车的电车桥驱动装置的换流器130的一个实施例的示意图。在此，换流器130与根据图1的换流器相符或相似。另外，除了换流器130之外，为了说明在图2中还示出了电能储存器110和电车桥驱动装置的电机140。换流器130包括直流电端子231、中间回路电容器233、多个功率模块235和交流电端子237。
直流电端子231被设置成用于机动车的电能储存器110的直流电。换而言之，换流器130经由直流电端子231联接或能联接至电能储存器110。中间回路电容器233与直流电端子231中的第一直流电端子和直流电端子231中的第二直流电端子电连接。交流电端子237被设置成用于将交流电提供给电车桥驱动装置的电机140。换而言之，换流器130经由交流电端子237联接或能联接至电机140。直流电端子231和/或交流电端子237例如分别成形出，以便容纳电缆线的端部并且例如通过拧接、夹紧或钎焊机械接触和电接触。
功率模块235包括开关装置且被设计成用于将直流电转换成交流电。参照以下附图进一步详细阐述功率模块235。根据此处所示的实施例，换流器130仅示例性地包括六个功率模块235，在此是第一功率模块S1、第二功率模块S2、第三功率模块S3、第四功率模块S4、第五功率模块S5和第六功率模块S6。功率模块235或S1、S2、S3、S4、S5和S6在B6桥式电路中互联。在此，直流电端子231中的第一直流电端子与第一功率模块S1的第一端子、第三功率模块S3的第一端子和第五功率模块S5的第一端子电连接。直流电端子231中的第二直流电端子与第二功率模块S2的第一端子、第四功率模块S4的第一端子和第六功率模块S6的第一端子电连接。交流电端子237中的第一交流电端子与第一功率模块S1的第二端子和第二功率模块S2的第二端子电连接。交流电端子237中的第二交流电端子与第三功率模块S3的第二端子和第四功率模块S4的第二端子电连接。交流电端子237中的第三交流电端子与第五功率模块S5的第二端子和第六功率模块S6的第二端子电连接。
根据一个实施例，换流器130可以反向运行，从而电机140可以用作为发电机以给电能储存器110充电。
图3示出针对机动车的电车桥驱动装置的功率模块235的一个实施例的示意图。在此，功率模块235与根据图2的功率模块相符或相似。功率模块235包括联接基底350、多个功率半导体元件360和电联接装置372、374、376和378，在此例如是第一电联接装置372、第二电联接装置374、电控制联接装置376和可选附加的电信号联接装置378。
联接基底350包括彼此电绝缘的电的接触区段352、354，在此例如包括第一接触区段352和第二接触区段354。根据在此所示的实施例，联接基底350被实施为所谓的直接键合铜基板，简称DBC基板。功率半导体元件360布置在联接基底350上。根据在此所示的实施例，功率模块235示例性地包括四个功率半导体元件360。尤其地，各功率半导体元件360在此具有直至30平方毫米的安放面。
每个功率半导体元件360包括第一端子(其图示被功率半导体元件360自身遮盖)、第二端子364、用于控制第一端子与第二端子364之间的电流的控制端子366、以及可选附加的信号端子368。根据在此所示的实施例，每个功率半导体元件360包括场效应晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管或者被实施为场效应晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管。在此，对于每个功率半导体元件360而言，第一端子是漏极端子，第二端子364是源极端子，控制端子366是栅极端子，并且信号端子368是所谓的开尔文源极端子。
所有功率半导体元件360的第一端子与联接基底350的第一接触区段352电连接。联接基底350的第一接触区段352与第一联接装置372电连接。第一联接装置372用于将功率模块235联接至第一电位，尤其是漏极电位。第一联接装置372例如成形为集电轨并且以对称方式与第一接触区段352电连接。
所有功率半导体元件360的第二端子364与第二电联接装置374电连接。第二联接装置374用于将功率模块235联接至第二电位，尤其是源极电位。第二联接装置374居中布置在功率半导体元件360之间。在此，第二联接装置374例如沿对称轴在两组功率半导体元件360之间延伸。在这里，根据在此所示的实施例，功率半导体元件360的第二端子364面朝对称轴布置，其中，功率半导体元件360的控制端子366和信号端子368背离对称轴布置。根据在此所示的实施例，第二联接装置374通过材料锁合连接直接与所有功率半导体元件360的第二端子364连接。在此，第二联接装置374包括至少一个联接指375，此处是每个功率半导体元件360被分配有两个联接指375。材料锁合连接在相应的联接指375和功率半导体元件360的相应的第二端子364之间建立。
所有功率半导体元件360的控制端子366与控制联接装置376电连接。控制联接装置376用于将功率模块235联接至控制电位，尤其是栅极电位。根据在此所示的实施例，所有功率半导体元件360的控制端子366通过电导线直接与控制联接装置376连接。
所有功率半导体元件360的信号端子368与信号联接装置378电连接。信号联接装置378用于将功率模块235联接至信号电位，尤其是开尔文源极电位。根据在此所示的实施例，所有功率半导体元件360的信号端子368通过电导线和联接基底350的第二接触区段354与信号联接装置378电连接。
第一电联接装置372从第一侧移近联接基底350。第二电联接装置374、可选附加的控制联接装置376和信号联接装置378从背离第一侧的第二侧移近联接基底350。
以下描述的图4至图6示出功率模块235的另外的实施例，其中，尤其地，分别设置有中央电源接驳部或者说第二电联接装置374，以便在功率半导体元件360之间获得均匀的配电。
图4示出针对机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块235的一个实施例的示意图。在此，功率模块235与根据图3的功率模块相应，而区别在于第二电联接装置374不同地实施并且功率半导体元件360的控制端子366和信号端子368与各自的联接装置376、378不同地电连接。换而言之，图4示出功率模块235的另一实施例，重点在于较宽的引导电流的路线。
根据在此所示的实施例，第二电联接装置374包括每功率半导体元件360一个联接区域475。在第二联接装置374的联接区域475与功率半导体元件360的第二端子364之间建立材料锁合连接。第二电联接装置374在联接区域475的区域内被弯曲和深冲或冲压。更准确地说，第二联接装置374的联接区域475相对于第二联接装置374的主延伸平面弯曲180度，并且第二联接装置374的沿主延伸平面延伸的板区段在联接区域475的区域内被深冲或深压。对此参考图5地还进一步阐述。
根据所示的实施例，所有功率半导体元件360的控制端子366通过电导线和联接基底350的第二接触区段354与控制联接装置376电连接。所有功率半导体元件360的信号端子368通过电导线直接与信号联接装置378连接。
图5示例性地以局剖图示出根据图4的功率模块235的细节图。换而言之，图5示出根据图4的具有联接区域475的第二联接装置374的弯曲、翻折或翻下的区域的细节图。在此，沿横向延伸穿过第二联接装置374以及其中两个功率半导体元件360的剖面剖开地示出功率模块235。尤其是为了清楚起见，在图5的视图中，功率半导体元件360的端子表示功率模块235，此外，电导线在附图中被取消。
参照图4和图5可知，第二电联接装置374具有板材在附图中于上方示出部分的冲压部，以便补偿针对联接区域475的舌片翻下所需的弯曲半径，从而可以实现在功率半导体元件的第二端子与第二联接装置374(也可称为电源极夹)之间的材料锁合连接(例如烧结/钎焊)的过程压紧力。因此，联接区域475碰触被深压的区域。替选地可以设置由塑料或金属制成的垫片或变压器构件以实现路段桥接。
图6示出针对机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块235的一个实施例的示意图。在此，功率模块235与根据图3的功率模块相应，而区别在于第二电联接装置374不同地实施，并且功率半导体元件360的控制端子366和信号端子368如图4中那样与各自的联接装置376、378电连接。功率模块235也与根据图4的功率模块相应，而区别在于第二电联接装置374不同地实施。
根据在此所示的实施例，第二电联接装置374包括每功率半导体元件360一个联接区域675。在第二联接装置374的联接区域675与功率半导体元件360的第二端子364之间建立材料锁合连接。第二电联接装置374在联接区域675的区域内被深冲或冲压。更准确地说，联接区域675本身被深冲或深压。
根据在此所示的实施例，所有功率半导体元件360的控制端子366通过电导线和联接基底350的第二接触区段354与控制联接装置376电连接。所有功率半导体元件360的信号端子368通过电导线直接与信号联接装置378连接。
换而言之，图6示出具有经深压的半导体端子或第二电联接装置374的联接区域675的功率模块235的一个实施例。在此，第二电联接装置374的深压区域即联接区域675直接与功率半导体元件360材料锁合连接。因此，尤其可以在给出半导体在联接基底350上的定位的情况下实现良好的开尔文源极接驳部。
图7示出针对机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块235的一个实施例的示意图。在此，功率模块235与根据图3的功率模块相应，而区别在于第二电联接装置374不同地实施，并且功率半导体元件360以另外的取向布置在联接基底350上。
根据在此所示的实施例，第二电联接装置374通过电导线775与所有功率半导体元件360的第二端子364连接。电导线775例如是键合线。每个功率半导体元件360示例性地包括四个第二端子364。因此，其中每个功率半导体元件360通过四条电导线775与第二电联接装置374电连接。此外，第二联接装置374例如相对于两组功率半导体元件360之间的对称轴横向或垂直延伸。在此，根据在此所示的实施例，功率半导体元件360的第二端子364背离对称轴布置，其中，功率半导体元件360的控制端子366和信号端子368面对对称轴布置。
换而言之，图7示出功率模块235的一个实施例，其具有通过电导线775或键合线至第二电联接装置374或电源端子的连接部。在此，栅极引脚或控制联接装置376还与四个功率半导体元件360的所有栅极或控制端子366连接。在此，功率半导体元件360在引脚侧具有两个键合触点。这可以实现开尔文源极端子或信号端子368通过位于源极或第二联接装置374的侧上的岛或者联接基底350上的第二联接区域354的接触。
图8示出针对机动车的电车桥驱动装置的换流器的功率模块235的一个实施例的示意图。在此，功率模块235与根据图7的功率模块相应，而区别在于第二电联接装置374不同地实施。
根据在此所示的实施例，第二电联接装置374与联接基底350的第二接触区段354电连接。在此，第二接触区段354通过电导线775与所有功率半导体元件360的第二端子364连接。在此，例如，联接基底350的第一接触区段352具有U形的轮廓，而联接基底350的第二接触区段354具有T形的轮廓。这些轮廓以彼此嵌合的方式布置。此外在这里，所有功率半导体元件360的控制端子366通过电导线直接与控制联接装置376连接。另外，所有功率半导体元件360的信号端子368通过电导线直接与信号联接装置378连接。
换而言之，图8示出功率模块235的一个实施例，其具有在联接基底350或DBC基底中的集中的源极端子。在此设置两层的源极连接，其中，电源引脚或第二联接装置374在联接基底350上接触，并且开尔文源极引脚或者说信号联接装置378布置在其上方。这实现了独立的开尔文源极端子并且因而实现了驱控路径与负载路径的最大程度的解耦。
图9示出用于运行功率模块的方法900的一个实施例的流程图。通过方法900运行的功率模块与根据前述附图之一的功率模块相符或类似。因此，用于运行的方法900可结合根据前述附图之一的功率模块或类似功率模块实施。在此可选地，功率模块是根据前述附图之一的换流器或类似换流器的一部分。用于运行的方法900包括第一施加步骤902和第二施加步骤904。
在第一施加步骤902中，通过第一电联接装置和联接基底的第一接触区段将第一电位施加到所有功率半导体元件的第一端子上，并且通过第二电联接装置将第二电位施加到所有功率半导体元件的第二端子上。在第二施加步骤904中，通过电控制联接装置将控制电位施加到所有功率半导体元件的控制端子上，以便控制每个功率半导体元件的第一端子和第二端子之间的电流。
附图标记列表
100 机动车
105 车轮
110 电能储存器
120 电车桥驱动装置
130 换流器
140 电机
150 传动装置
231 直流电端子
233 中间回路电容器
235 功率模块
237 交流电端子
S1 第一功率模块
S2 第二功率模块
S3 第三功率模块
S4 第四功率模块
S5 第五功率模块
S6 第六功率模块
350 联接基底
352 第一接触区段
354 第二接触区段
360 功率半导体元件
364 第二端子
366 控制端子
368 信号端子
372 第一电联接装置
374 第二电联接装置
375 联接指
376 电控制联接装置
378 电信号联接装置
475 联接区域
675 联接区域
775 电导线
900 用于运行的方法
902 第一施加步骤
904 第二施加步骤

Claims (15)

1.用于机动车(100)的电车桥驱动装置(120)的换流器(130)的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所述功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)具有如下特征：
联接基底(350)，所述联接基底具有彼此电绝缘的电的接触区段(352、354)；
多个功率半导体元件(360)，所述功率半导体元件布置在所述联接基底(350)上，其中，每个功率半导体元件(360)都具有第一端子、第二端子(364)和用于控制所述第一端子与所述第二端子(364)之间的电流的控制端子(366)，其中，所有功率半导体元件(360)的第一端子与所述联接基底(350)的第一接触区段(352)电连接；
第一电联接装置(372)，所述第一电联接装置用于使所述功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)联接至第一电位，其中，所述第一联接装置(372)与所述联接基底(350)的第一接触区段(352)电连接；
第二电联接装置(374)，所述第二电联接装置用于使所述功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)联接至第二电位，其中，所述第二联接装置(374)与所有功率半导体元件(360)的第二端子(364)电连接，其中，所述第二联接装置(374)居中布置在所述功率半导体元件(360)之间和/或布置在所述功率半导体上方；和
电控制联接装置(376)，所述电控制联接装置用于使所述功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)联接至控制电位，其中，所述控制联接装置(376)与所有功率半导体元件(360)的控制端子(366)电连接。
2.根据权利要求1所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，每个功率半导体元件(360)都具有场效应晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管，其中，对于每个功率半导体元件(360)而言，所述第一端子是漏极端子，所述第二端子(364)是源极端子，并且所述控制端子(366)是栅极端子。
3.根据前述权利要求中任一项所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，所述功率模块具有直至四个的功率半导体元件(360)，其中，每个功率半导体元件(360)都具有直至30平方毫米的安放面。
4.根据前述权利要求中任一项所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所述第二电联接装置(374)通过材料锁合连接直接与所有功率半导体元件(360)的第二端子(364)连接。
5.根据权利要求4所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所述第二电联接装置(374)针对每个功率半导体元件(360)都具有至少一个联接指(375)或者针对每个功率半导体元件(360)都具有至少一个联接区域(475；675)，其中，在所述联接指(375)与所述功率半导体元件(360)的第二端子(364)之间或者在所述联接区域(475；675)与所述功率半导体元件(360)的第二端子(364)之间建立有材料锁合连接，其中，所述第二电联接装置(374)在所述联接区域(475；675)的区域中被深冲和/或被弯曲。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所述第二电联接装置(374)经由电导线(775)与所有功率半导体元件(360)的第二端子(364)连接。
7.根据前述权利要求中任一项所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所有功率半导体元件(360)的控制端子(366)经由电导线直接与所述控制联接装置(376)连接。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所有功率半导体元件(360)的控制端子(366)经由电导线和所述联接基底(350)的第二接触区段(354)与所述控制联接装置(376)电连接。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所述第二电联接装置(374)与所述联接基底(350)的第二接触区段(354)电连接，其中，所述第二接触区段(354)经由电导线(775)与所有功率半导体元件(360)的第二端子(364)连接。
10.根据权利要求9所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所述联接基底(350)的第一接触区段(352)具有U形的轮廓，并且所述联接基底(350)的第二接触区段(354)具有T形的轮廓，其中，所述轮廓彼此嵌合地布置。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所有功率半导体元件(360)的控制端子(366)经由电导线直接与所述控制联接装置(376)连接。
12.用于机动车(100)的电车桥驱动装置(120)的换流器(130)，其中，所述换流器(130)具有如下特征：
直流电端子(231)，所述直流电端子用于所述机动车(100)的电能储存器(110)的直流电；
中间回路电容器(233)，所述中间回路电容器与所述直流电端子(231)电连接；
交流电端子(237)，所述交流电端子用于给所述电车桥驱动装置(120)的电机(140)提供交流电；和
多个根据前述权利要求中任一项所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)，其中，所述功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)被设计成用于将直流电转换成交流电。
13.用于机动车(100)的电车桥驱动装置(120)，其中，所述电车桥驱动装置(120)具有至少一个电机、传动装置和根据权利要求12所述的换流器(130)。
14.机动车(100)，所述机动车包括根据权利要求12所述的换流器(130)和/或根据权利要求13所述的电车桥驱动装置(120)。
15.用于运行根据权利要求1至11中任一项所述的功率模块(235；S1、S2、S3、S4、S5、S6)的方法(900)，其中，所述方法(900)具有如下步骤：
通过第一电联接装置(372)和联接基底(350)的第一接触区段(352)将第一电位施加到所有功率半导体元件(360)的第一端子上并且通过第二电联接装置(374)将第二电位施加到所有功率半导体元件(360)的第二端子(364)上；和
通过电控制联接装置(376)将控制电位施加到所有功率半导体元件(360)的控制端子(366)上，以便控制每个功率半导体元件(360)的第一端子与第二端子(364)之间的电流。
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