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Querverweis auf korrespondierende Anmeldungen
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/244,331 mit Anmeldedatum 21. September 2009.
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Hinweis bezüglich staatlich geförderter Forschung oder Entwicklung
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Diese Erfindung wurde mit Unterstützung der Regierung mit vom US-Ministerium für Energie bereitgestellten Fördermitteln im Rahmen von DE-FC26-07NT43123 gemacht. Die Regierung besitzt gewisse Rechte an dieser Erfindung.
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Leistungselektronik, und insbesondere eine Leistungselektronikanordnung mit geringer Induktivität für elektrische Systeme in Fahrzeugen.
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Hintergrund der Erfindung
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In früheren Jahren haben sowohl technologische Fortschritte als auch sich immer weiter entwickelnde Geschmacksrichtungen zu grundlegenden Änderungen im Design von Automobilen geführt. Eine der Änderungen umfasst die Komplexität von elektrischen Systemen in Automobilen, insbesondere mit alternativem Kraftstoff (oder Antrieb) betriebene Fahrzeuge, welche Spannungsversorgungen verwenden, wie zum Beispiel Hybrid- und batteriebetriebene Elektrofahrzeuge. Solche mit alternativem Kraftstoff betriebene Fahrzeuge verwenden herkömmlicherweise einen oder mehrere Elektromotoren, welche oft mit Batterien angetrieben werden, unter Umständen in Kombination mit einem weiteren Antrieb, um die Räder anzutreiben.
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Solche Fahrzeuge verwenden oft zwei separate Spannungsquellen, wie zum Beispiel eine Batterie und eine Brennstoffzelle, um die Elektromotoren, welche die Räder antreiben, mit Energie zu versorgen. Leistungselektronik (oder Leistungselektroniksysteme), wie zum Beispiel Gleichstrom-zu-Gleichstrom(DC/DC)-Umwandler, werden typischerweise verwendet, um die Energie von den zwei Spannungsquellen zu verwalten und zu übertragen. Außerdem sind, aufgrund der Tatsache, dass mit alternativem Kraftstoff betriebene Fahrzeuge typischerweise lediglich Gleichstrom(DC)-Energieversorgungen umfassen, Gleichstrom-zu-Wechselstrom(DC/AC)-Wechselrichter (oder Energiewechselrichter) ebenso vorgesehen, um die DC-Energie in Wechselstrom(AC)-Energie umzuwandeln, was im Allgemeinen für die Motoren erforderlich ist.
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Mit wachsendem Energiebedarf der elektrischen Systeme in mit alternativem Kraftstoff betriebenen Fahrzeugen gibt es einen stetig wachsenden Bedarf, die elektrische Effizienz solcher Systeme zu maximieren. Außerdem gibt es ein stetes Bedürfnis, die Größe der Komponenten in den elektrischen Systemen zu reduzieren, um die Gesamtkosten und das Gewicht der Fahrzeuge zu minimieren.
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Dementsprechend ist es wünschenswert, eine Leistungselektronikanordnung von reduzierter Größe und Gewicht, geringer Anzahl von Teilen und verbesserter Leistung bereitzustellen. Weiterhin werden andere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und dem vorangegangenen technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es wird eine Leistungselektronikanordnung bereitgestellt. Ein erstes Unterstützungselement umfasst eine erste Mehrzahl von Leitern. Eine erste Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen ist mit dem ersten Unterstützungselement gekoppelt. Ein erster Kondensator ist mit dem ersten Unterstützungselement gekoppelt. Ein zweites Unterstützungselement umfasst eine zweite Mehrzahl von Leitern. Eine zweite Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen ist mit dem zweiten Unterstützungselement gekoppelt. Ein zweiter Kondensator ist mit dem zweiten Unterstützungselement gekoppelt. Die ersten und zweiten Mehrzahlen von Leitern, die ersten und zweiten Mehrzahlen von Leistungsschaltungsvorrichtungen sowie die ersten und zweiten Kondensatoren sind derart elektrisch miteinander verbunden, dass die erste Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen parallel zu dem ersten Kondensator und dem zweiten Kondensator geschaltet ist, und die zweite Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen parallel zu dem zweiten Kondensator und dem ersten Kondensator geschaltet ist.
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Es wird eine Fahrzeug-Leistungselektronikanordnung bereitgestellt. Ein erstes Unterstützungsglied umfasst darin gebildete erste und zweite leitfähige Schichten. Eine erste Mehrzahl von Energiemodulen, wobei jedes wenigstens eine Leistungsschaltungsvorrichtung umfasst, ist mit dem ersten Unterstützungsglied gekoppelt. Ein erster Kondensator ist mit dem ersten Unterstützungsglied gekoppelt. Ein zweites Unterstützungsglied umfasst darin gebildete erste und zweite leitfähige Schichten. Eine zweite Mehrzahl von Energiemodulen, wobei jedes wenigstens eine Leistungsschaltungsvorrichtung umfasst, ist mit dem zweiten Unterstützungselement gekoppelt. Ein zweiter Kondensator ist mit dem zweiten Unterstützungselement gekoppelt. Die ersten und zweiten leitfähigen Schichten der entsprechenden ersten und zweiten Unterstützungselemente, die wenigstens eine Leistungsschaltungsvorrichtung der entsprechenden ersten und zweiten Mehrzahlen von Energiemodulen, sowie die ersten und zweiten Kondensatoren sind derart elektrisch miteinander verbunden, dass die wenigstens eine Leistungsschaltungsvorrichtung jeweils der ersten Mehrzahl von Energiemodulen parallel zu dem ersten Kondensator und dem zweiten Kondensator geschaltet ist, und die wenigstens eine Leistungsschaltungsvorrichtung jeder zweiten Mehrzahl von Energiemodulen parallel zu dem zweiten Kondensator und dem ersten Kondensator geschaltet ist.
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Es wird ein Fahrzeug-Antriebssystem bereitgestellt. Das System umfasst einen Elektromotor, eine Gleichstrom-DC-Spannungsquelle, eine Leistungselektronikanordnung sowie ein Prozessorsystem. Die DC-Spannungsquelle ist mit dem Elektromotor gekoppelt. Die Leistungselektronikanordnung ist mit dem Elektromotor und der DC-Spannungsquelle gekoppelt. Die Leistungselektronikanordnung umfasst ein erstes Unterstützungssubstrat mit einem ersten leitfähigen Element und einem zweiten leitfähigen Element, eine erste Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen, welche mit dem ersten Unterstützungssubstrat gekoppelt sind, einen ersten mit dem ersten Unterstützungssubstrat gekoppelten Kondensator, ein zweites Unterstützungselement mit einem ersten leitfähigen Element und einem zweiten leitfähigen Element, eine zweite Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen, welche mit dem zweiten Unterstützungssubstrat gekoppelt sind, sowie einen mit dem zweiten Unterstützungssubstrat gekoppelten zweiten Kondensator. Die ersten und zweiten leitfähigen Elemente der entsprechenden ersten und zweiten Unterstützungssubstrate, die ersten und zweiten Mehrzahlen von Leistungsschaltungsvorrichtungen, sowie die ersten und zweiten Kondensatoren sind elektrisch derart verbunden, dass die erste Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen parallel zu dem ersten Kondensator und dem zweiten Kondensator geschaltet ist, und die zweite Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen parallel zu dem zweiten Kondensator und dem ersten Kondensator geschaltet ist. Das Prozessorsystem ist mit dem Elektromotor, der DC-Spannungsquelle sowie der Leistungselektronikanordnung gekoppelt.
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Beschreibung der Figuren
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsfiguren erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und
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1 und 2 isometrische Ansichten einer Leistungselektronikanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind;
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3 eine isometrische Ansicht eines Moduls in der Leistungselektronikanordnung aus 1 und 2 ist;
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4 eine isometrische Ansicht eines Substrats in dem Modul aus 3 ist;
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5 eine Seitenansicht der Leistungselektronikanordnung aus 1 und 2 entlang Linie 5-5 in 2 ist;
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6 eine schematische Ansicht eines beispielhaften Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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7 ein Blockdiagramm eines Spannungsquellen-Wechselrichtersystems in dem Fahrzeug aus 6 ist; und
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8 eine schematische Ansicht einer Batterie, eines Wechselrichters sowie eines Elektromotors in dem Fahrzeug aus 6 ist.
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Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform
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Die folgende detaillierte Beschreibung dient lediglich der Erläuterung und soll die Erfindung oder die Anwendung und Verwendungen der Erfindung nicht beschränken. Weiterhin ist eine Beschränkung durch eine ausdrücklich oder implizit in dem vorangegangenen technischen Gebiet, Hintergrund und der kurzen Zusammenfassung oder der folgenden detaillierten Beschreibung dargestellte Theorie nicht beabsichtigt.
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Die folgende Beschreibung betrifft Elemente oder Merkmale, welche miteinander „verbunden” oder „gekoppelt” sind. Wie hierin verwendet, kann sich „verbunden” darauf beziehen, dass ein Element/Merkmal mechanisch verbunden ist mit (oder in direkter Verbindung stehend ist mit) einem anderen Element/Merkmal, und zwar nicht notwendigerweise direkt. Ebenso kann sich „gekoppelt” darauf beziehen, dass ein Element/Merkmal direkt oder indirekt verbunden ist mit (oder direkt oder indirekt in Verbindung stehend mit) einem anderen Element/Merkmal, und zwar nicht notwendigerweise mechanisch. Jedoch soll davon ausgegangen werden, dass, obwohl zwei Elemente unten als in einer Ausführungsform „verbunden” beschrieben werden können, in alternativen Ausführungsformen ähnliche Elemente „gekoppelt” sein können und umgekehrt. Daher können, obwohl die hierin gezeigten schematischen Diagramme Beispielanordnungen von Elementen zeigen, zusätzliche wechselwirkende Elemente, Vorrichtungen, Merkmale oder Komponenten in einer tatsächlichen Ausführungsform vorhanden sein.
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Weiterhin können sich verschiedene hierin beschriebene Komponenten und Merkmale auf die Verwendung bestimmter numerischer Bezeichnungen beziehen, wie zum Beispiel erster, zweiter, dritter usw., als auch auf Positions- und/oder Winkel-Angaben, wie zum Beispiel horizontal und vertikal. Jedoch sollen solche Bezeichnungen lediglich zum Zwecke der Erläuterung mit Bezug auf die Figuren verwendet und sollen nicht als begrenzend verstanden werden, da verschiedene Komponenten in anderen Ausführungsformen anders angeordnet sein können. Außerdem sollen die 1–8 lediglich der Darstellung dienen und sollen nicht maßstäblich sein.
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1–8 zeigen eine Leistungselektronikanordnung. Ein erstes Unterstützungselement umfasst eine erste Mehrzahl von Leitern. Eine erste Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen ist mit dem ersten Unterstützungselement gekoppelt. Ein erster Kondensator ist mit dem ersten Unterstützungselement gekoppelt. Ein zweites Unterstützungselement umfasst eine zweite Mehrzahl von Leitern. Eine zweite Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen ist mit dem zweiten Unterstützungselement gekoppelt. Ein zweiter Kondensator ist mit dem zweiten Unterstützungselement gekoppelt. Die ersten und zweiten Mehrzahlen von Leitern, die ersten und zweiten Mehrzahlen von Leistungsschaltungsvorrichtungen sowie die ersten und zweiten Kondensatoren sind derart elektrisch miteinander verbunden, dass die erste Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen parallel zu dem ersten Kondensator und dem zweiten Kondensator geschaltet ist, und die zweite Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen parallel zu dem zweiten Kondensator und dem ersten Kondensator geschaltet ist.
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Gegenüberliegende Seiten jeder Schaltvorrichtung können jeweils elektrisch mit einem Elektromotor und einer Spannungsquelle verbunden sein. Die ersten und zweiten Kondensatoren können jeweils zwei Elektroden umfassen. Eine der Elektroden kann elektrisch mit einem ersten Anschluss der Spannungsquelle verbunden sein, wobei die andere Elektrode elektrisch mit einem zweiten Anschluss der Spannungsquelle verbunden sein kann. Die Anordnung kann in einem Gleichstrom-zu-Wechselstrom(DC/AC)-Wechselrichter oder einem Gleichstrom-zu-Gleichstrom(DC/DC)-Umwandler verwendet werden.
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1, 2, und 3 zeigen eine Leistungselektronikanordnung 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Anordnung 10 umfasst erste und zweite Module (oder Gate-Antriebsschaltungsanordnungen) 12 und 14 und eine Leistungsmessbrücke 16, welche die Module 12 und 14 miteinander verbindet.
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Obwohl nicht extra dargestellt, sind die ersten und zweiten Module 12 und 14 in einer Ausführungsform im Wesentlichen identisch. Obwohl in 3 das zweite Modul 14 dargestellt ist, soll sich die folgende Beschreibung entweder auf das erste Modul 12 oder das zweite Modul 14 beziehen.
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Weiterhin mit Bezug auf 1, 2 und 3 umfasst das zweite Modul 14 (und/oder das erste Modul 12) ein Substrat 18, Energiemodule 20, Kondensatorspulen 22 sowie verschiedene andere elektronische Komponenten 24.
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Das Substrat 18, bzw. Unterstützungselement, ist im Wesentlichen rechtwinkelig und weist einen ersten Abschnitt 26 und einen zweiten Abschnitt 28 auf, welche jeweiligen Enden davon entsprechen. Wie in 4 dargestellt ist (welche nicht maßstäblich gezeichnet ist), umfasst das Substrat 18 ein erstes leitfähiges Element 30, ein zweites leitfähiges Element 32 und mehrere Isolierschichten 34. In einer Ausführungsform sind die ersten und zweiten leitfähigen Elemente 30 und 32 aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellte Schichten, wie zum Beispiel Kupfer oder Aluminium, wobei jede eine Dicke 36 von beispielsweise zwischen 100 Mikrometer (μm) und 1 Millimeter (mm) aufweist. Wie dargestellt, teilen sich die ersten und zweiten leitfähigen Elemente 30 und 32 eine Breite 38 (wenigstens an einigen Abschnitten davon), welche sich über das gesamte Substrat 18 erstreckt (das heißt im Wesentlichen über die Länge und Breite des Substrats), einschließlich zwischen den ersten und zweiten Abschnitten 26 und 28 des Substrats 18.
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Wie dargestellt, sind in der ausgewählten Ausführungsform drei Isolierschichten 34 vorhanden, wobei eine Schicht zwischen den ersten und zweiten leitfähigen Elementen 30 und 32 angeordnet ist und die anderen zwei entsprechende untere und obere Oberflächen des Substrats 18 bilden. Obwohl nicht dargestellt, weisen die Isolierschichten 34 eine Dicke von beispielsweise zwischen 50 μm und 0,5 mm auf. Die Isolierschichten können ein herkömmliches „pre-preg”-Kompositmaterial oder ein Keramik-Material sein. In einer Ausführungsform ist das Substrat 18 eine Schaltkreisplatine aus solidem Kupfer, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Abschnitte der Isolierschichten 34 können entfernt werden, um freigelegte Kontaktabschnitte 40 zu bilden, welche beispielhaft in 4 gezeigt sind, wobei sie verwendet werden können, um beispielsweise die Energiemodule 20 und die Kondensatorspulen 22 mit den leitfähigen Elementen 30 und 32 zu verbinden.
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Wiederum mit Bezug auf 3 sind die Energiemodule 20 (beispielsweise drei Module) an dem Substrat 18 auf dem zweiten Abschnitt 28 und einem Mittenabschnitt davon befestigt. Obwohl in 3 nicht extra dargestellt, umfasst jedes der Energiemodule beispielsweise ein Paar von Leistungsschaltungsvorrichtungen, wie zum Beispiel auf den Halbleiterbeispielsweise Silizium-)-Substraten gebildete Transistoren. In einer Ausführungsform sind die Transistoren Bipolartransistoren mit isoliertem Gateanschluss (IGBT). Die Leistungsschaltungsvorrichtungen in den Energiemodulen 20 sind mit den anderen Komponenten auf dem Modul 14 durch die ersten und/oder die zweiten leitfähigen Elemente 30 und 32 in dem Substrat 18 verbunden (zum Beispiel über die freigelegten Abschnitte 40 und/oder durch die freigelegten Abschnitte 40 gebildete Kontakte). Wie dargestellt umfasst jedes der Energiemodule 20 eine Kühlstruktur 42 (beispielsweise eine Wärmesenke oder eine Reihe von Pins), welche sich von einer Oberfläche davon gegenüber dem Substrat 18 erstreckt.
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Die Kondensatorspulen 22 (beispielsweise zwei) sind auf dem ersten Abschnitt 26 des Substrats 18 befestigt. Obwohl nicht ausdrücklich dargestellt, umfasst jede der Kondensatorspulen 22 zwei leitfähige Lagen oder Bänder (das heißt Elektroden) und ein zwischen den leitfähigen Bändern angeordnetes dielektrisches Material, um, wie allgemein bekannt ist, Kondensatoren zu bilden. Die leitfähigen Bänder sind elektrisch mit den anderen Komponenten auf dem Modul 14 durch die ersten und/oder die zweiten leitfähigen Elemente 30 und 32 in dem Substrat 18 verbunden (beispielsweise über die freigelegten Abschnitte 40 und/oder durch die freigelegten Abschnitte 40 gebildete Kontakte).
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Die anderen Elektronik-Komponenten 24 können beispielsweise einen Transformator, Stromsensoren und eine Gate-Antriebsschaltung umfassen. Die anderen Elektronik-Komponenten 24 können elektrisch mit den Energiemodulen 20 und den Kondensatorspulen 22 durch die ersten und/oder die zweiten leitfähigen Elemente 30 und 32 des Substrats 18 verbunden sein (beispielsweise über die freigelegten Abschnitte 40 und/oder durch die freigelegten Abschnitte 40 gebildete Kontakte).
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Nunmehr mit Bezug auf 1, 2 und 5, sind die ersten und zweiten Module 12 und 14 derart angeordnet, dass die jeweiligen Gruppen von Energiemodulen 20, Kondensatorspulen 22 und weiteren Elektronik-Komponenten 24 einander „gegenüberstehen” (das heißt, sie sind zwischen den Substraten 18 angeordnet). Mit anderen Worten, falls jedes der Substrate 18 erste und zweite gegenüberliegende Seiten aufweisen soll, dann sind die Energiemodule 20, die Kondensatorspulen 22 und die weiteren Elektronik-Komponenten 24 auf der ersten Seite des entsprechenden Substrats 18 angeordnet, wobei die Substrate 18 derart angeordnet sind, dass die ersten Seiten der Substrate 18 zwischen den zweiten Seiten der Substrate 18 angeordnet sind.
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Die Leistungsmessbrücke 16 verbindet die Substrate 18 der ersten und zweiten Module 12 und 14 an den zweiten Abschnitten (oder Enden) 28 davon. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Leistungsmessbrücke 16 erste und zweite Brückenleiter 44 und 46, welche eine rechtwinkelige Gestalt aufweisen und eine Breite 48 teilen. Das heißt, der erste Brückenleiter 44 weist eine erste Breite auf, und der zweite Brückenleiter 46 weist eine zweite Breite auf, welche im Wesentlichen die gleiche ist wie die erste Breite. Herkömmlicherweise sind die ersten und zweiten Brückenleiter 44 und 46 derart ausgerichtet, dass der zweite Brückenleiter 46 mit dem ersten Brückenleiter 44 „überlappt”, und umgekehrt.
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Der erste Brückenleiter 44 ist elektrisch mit dem ersten leitfähigen Element 30 des Substrats 18 sowohl der ersten als auch zweiten Module 12 und 14 verbunden, und der zweite Brückenleiter 46 ist elektrisch mit dem zweiten leitfähigen Element 32 des Substrats 18 sowohl der ersten als auch zweiten Module 12 und 14 verbunden. Die ersten und zweiten Brückenleiter 44 und 46 können aus Kupfer hergestellt sein und eine Dicke (nicht dargestellt) von beispielsweise zwischen 1 und 2 mm aufweisen. Obwohl in 1, 2 und 5 nicht dargestellt, können die ersten und zweiten Module 12 und 14 ebenso befestigt sein mit und fixiert sein durch einen Rahmen bzw. ein Gestell (zum Beispiel eine Karosserie eines Fahrzeugs).
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6 zeigt ein beispielhaftes Fahrzeug (oder „Automobil”) 110, in welchem die oben beschriebene Leistungselektronikanordnung verbaut sein kann. Das Automobil 110 umfasst ein Fahrgestell 112, eine Karosserie 114, vier Räder 116 sowie ein elektronisches Steuersystem 118. Die Karosserie 114 ist auf dem Fahrgestell 112 angeordnet und umschließt im Wesentlichen die anderen Komponenten des Automobils 110. Die Karosserie 114 und das Fahrgestell 112 können zusammen einen Rahmen bilden. Die Räder 116 sind jeweils drehbar mit dem Fahrgestell 112 nahe einer entsprechenden Ecke der Karosserie 114 gekoppelt.
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Das Automobil 110 kann ein beliebiges einer Anzahl verschiedener Arten von Automobilen sein, wie zum Beispiel eine Limousine, ein Kombi, ein Lastwagen, oder ein Sports Utility Vehicle (SUV), und kann Zweiradantrieb (2WD) (das heißt Hinterradantrieb oder Vorderradantrieb), Vierradantrieb (4WD), oder Allradantrieb (AWD) aufweisen. Das Automobil 110 kann auch jede Art oder Kombination von Arten verschiedener Motoren umfassen, wie beispielsweise einen mit Benzin oder Dieselkraftstoff betriebenen Verbrennungsmotor, einen „Gemischt-Kraftstoff-Fahrzeug” (FFV = Flex Fuel Vehicle)-Motor (das heißt unter Verwendung einer Mischung von Benzin und Alkohol), einen mit Gasgemisch (zum Beispiel Wasserstoff und/oder Erdgas) betriebenen Motor, oder einen Verbrennungs-/Elektro-Motor-Hybridantrieb (das heißt, wie in einem Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV)), und einen Elektromotor.
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In der in 6 dargestellten beispielhaften Ausführungsform ist das Automobil 110 ein HEV, wobei es weiterhin eine Antriebsanordnung 120, eine Batterie (oder eine DC-Spannungsquelle) 122, eine Energieumwandleranordnung (zum Beispiel einen Wechselrichter oder Wechselrichteranordnung) 124 und einen Kühler 126 umfasst. Die Antriebsanordnung 120 umfasst eine Verbrennungskraftmaschine 128 und in einer Ausführungsform zwei elektrische Motoren/Generatoren (oder Motoren) 130 und 132.
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Weiterhin mit Bezug auf 4 sind die Verbrennungskraftmaschine 128 und/oder die Elektromotoren 130 und 132 derart integriert, dass einer oder beide mechanisch mit wenigstens einigen der Räder 116 über eine oder mehrere Antriebswellen 134 gekoppelt ist bzw. sind. In einer Ausführungsform ist das Automobil 110 ein „serielles HEV”, in welchem die Verbrennungskraftmaschine 128 nicht direkt mit dem Antrieb gekoppelt ist, sondern mit einem Generator (nicht dargestellt), welcher verwendet wird, um den Elektromotor 130 anzutreiben. In einer weiteren Ausführungsform ist das Automobil 110 ein „paralleles HEV”, in welchem die Verbrennungskraftmaschine 128 direkt mit dem Antrieb gekoppelt ist, beispielsweise indem die Rotoren der Elektromotoren 130 und 132 in drehbarer Weise mit der Antriebswelle der Verbrennungskraftmaschine 128 gekoppelt sind.
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Der Kühler 126 ist mit dem Rahmen an einem äußeren Abschnitt davon verbunden und umfasst, obwohl nicht im Detail dargestellt, mehrere Kühlkanäle darin, welche ein Kühlfluid (das heißt Kühlmittel) enthalten, wie zum Beispiel Wasser und/oder Ethylenglycol (das heißt „Antifrost”), und ist mit dem Antrieb 128 und dem Wechselrichter 124 gekoppelt.
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Weiterhin mit Bezug auf 6 nimmt der Wechselrichter 124 in der dargestellten Ausführungsform Kühlmittel auf und teilt es mit dem Elektromotor 130. Jedoch können andere Ausführungsformen separate Kühlmittel für den Wechselrichter 124 und die Elektromotoren 130 und 132 verwenden. Der Kühler 126 kann in ähnlicher Weise mit dem Wechselrichter 124 und/oder den Elektromotoren 130 und 132 verbunden sein.
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Das elektronische Steuersystem 118 ist in betrieblicher Verbindung mit der Antriebsanordnung 120, der Hochspannungsbatterie 122 sowie dem Wechselrichter 124. Obwohl nicht im Detail dargestellt, umfasst das elektronische Steuersystem 118 verschiedene Sensoren und Fahrzeug-Steuermodule, oder elektronische Steuereinheiten (ECUs), wie zum Beispiel ein Wechselrichter-Steuerungsmodul, eine Motorsteuerung und eine Fahrzeugsteuerung, und wenigstens einen Prozessor und/oder einen Speicher, welcher darin (oder in einem anderen computerlesbaren Medium) gespeicherte Anweisungen zum Ausführen der unten beschriebenen Abläufe und Verfahren umfasst.
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7 zeigt ein Spannungsquellen-Wechselrichtersystem (oder elektrisches Antriebssystem) 134 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Spannungsquellenwechselrichtersystem 134 umfasst eine Steuerung 136 in betrieblicher Verbindung mit einem Pulsbreitenmodulations(PWM)-Modulator 138 (oder einem Pulsbreitenmodulator) und dem Wechselrichter 124 (an einem Ausgang davon). Der PWM-Modulator 138 ist mit einem Gate-Antrieb 139 gekoppelt, welcher wiederum einen mit einem Eingang des Wechselrichters 124 gekoppelten Eingang aufweist. Der Wechselrichter 124 weist einen mit dem Motor 130 (und/oder Motor 132, welcher nicht dargestellt ist) gekoppelten zweiten Ausgang auf. Die Steuerung 136 und der PWM-Modulator 138 können integral mit dem in 1 dargestellten elektronischen Steuersystem 118 ausgebildet sein.
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8 zeigt schematisch die Batterie 122 (oder eine andere Spannungsquelle (Vdc)), den Wechselrichter 124 sowie die Motoren 130 und 132 aus 6 und 7 in einem detaillierteren Ausschnitt. Es wird darauf hingewiesen, dass 8 in schematischer Weise die elektrischen Verbindungen zwischen einigen der Komponenten der ersten und zweiten Module 12 und 14 (1) darstellt. In einer Ausführungsform umfasst der Wechselrichter 124 zwei dreiphasige Schaltkreise, welche jeweils durch die ersten und zweiten Module 12 und 14 der oben beschriebenen Leistungselektronikanordnung 10 (1) gebildet sind. Das erste Modul 12 ist mit Motor 130 gekoppelt, und das zweite Modul 14 ist mit Motor 132 gekoppelt. Insbesondere umfasst jedes der Module 12 und 14 ein Schaltungsnetzwerk mit einem mit der Batterie 122 gekoppelten ersten Eingang und einen entsprechend mit Motor 130 oder 132 gekoppelten Ausgang. Obwohl eine einzelne Spannungsquelle dargestellt ist, kann ein Verteiler-DC-Link mit zwei Quellen in Reihe verwendet werden.
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Wie es dem Fachmann geläufig ist, umfassen die Elektromotoren 130 und 132 in einer Ausführungsform jeweils eine Statoranordnung 140 (einschließlich leitfähiger Spulen oder Windungen) und eine Rotoranordnung 142 (einschließlich eines ferromagnetischen Kerns und/oder Magnete), als auch einen Antrieb und ein Kühlfluid (nicht dargestellt). Innerhalb jedes Motors 130 und 132 umfasst die Statoranordnung 140 eine Mehrzahl (zum Beispiel drei) von leitfähigen Spulen oder Windungen 144, 146 und 148, wobei jede einer der drei Phasen des Elektromotors 130 in herkömmlicher Weise zugeordnet ist. Die Rotoranordnung 142 umfasst eine Mehrzahl von Magneten 150 und ist in rotierbarer Weise mit der Statoranordnung 140 in herkömmlicher Weise gekoppelt. Die Magnete 150 können, wie allgemein bekannt ist, mehrfache elektromagnetische Pole (zum Beispiel sechszehn Pole) umfassen. Es wird darauf hingewiesen, dass die oben bereitgestellte Beschreibung als ein Beispiel einer Art von zu verwendendem Elektromotor gedacht sein soll.
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Jedes der durch die entsprechenden Module 12 und 14 gebildete Schaltungsnetzwerk umfasst drei Paare (a, b und c) von Reihen-Leistungsschaltungsvorrichtungen (oder Schaltvorrichtungen) mit anti-parallelen Dioden (das heißt antiparallel zu jeder Schaltungsvorrichtung), und zwar entsprechend jeder Phase des Motors 130. Jedes der Paare von Reihen-Schaltvorrichtungen umfasst eine erste Schaltvorrichtung oder Transistor (das heißt eine „Hoch”-Schaltvorrichtung) 152, 154 und 156 mit einer positiven Elektrode der Batterie 122 gekoppelten ersten Anschluss und eine zweite Schaltvorrichtung (das heißt eine „Niedrig”-Schaltvorrichtung) 158, 160 und 162 mit einem mit einer negativen Elektrode der Batterie 122 gekoppelten zweiten Anschluss und einem mit einem zweiten Anschluss der entsprechenden ersten Schaltvorrichtung 152, 154 und 156 gekoppelten ersten Anschluss.
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Jede der Schaltvorrichtungen 152–162 kann in der Form von innerhalb der Energiemodule 20, wie oben beschrieben, gebildeten individuellen Halbleitervorrichtungen ausgebildet sein. Wie dargestellt, ist eine Diode 164 in einer antiparallelen Konfiguration (das heißt „freilaufende Dioden”) mit jeder der Schaltvorrichtungen 152–162 in beiden Modulen 12 und 14 verbunden. Als solche können die Schaltvorrichtungen 152–162 und die entsprechende Diode 164 jeweils ein Schaltvorrichtung-Diode-Paar oder Satz bilden, wobei sechs davon in der dargestellten Ausführungsform umfasst sind.
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Weiterhin mit Bezug auf 8 umfasst der Wechselrichter 124 (und/oder die Motoren 130 und 132) eine Mehrzahl von Stromsensoren 166, wobei jeder dazu eingerichtet ist, um den Stromfluss durch eine entsprechende der Windungen 144, 146 und 148 der Motoren 130 und 132 zu detektieren (und/oder durch die entsprechenden Schaltvorrichtungen 152–162 oder Dioden 164).
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Der Wechselrichter 124 umfasst außerdem Kondensatoren 168, welche durch die oben beschriebenen Kondensatorspulen 22 gebildet sind. Wie dargestellt, sind die Module 12 und 14 derart elektrisch angeordnet, dass der Kondensator 128 jedes Moduls 12 und 14 von den Schaltvorrichtungen 152–162 des anderen Moduls „geteilt” wird (das heißt, der Kondensator 168 jedes Moduls 12 und 14 ist parallel zu den Schaltvorrichtungen 152–162 beider Module 12 und 14 geschaltet). Wie aus 8 ersichtlich ist, ist für jeden der Kondensatoren 168 eine der Elektroden elektrisch mit dem positiven (+)-Anschluss der Batterie 122 verbunden, wobei die andere Elektrode elektrisch mit dem negativen (–)-Anschluss der Batterie 122 verbunden ist.
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In der dargestellten speziellen Ausführungsform sind die „Hoch”-Seiten der Hoch-Schaltvorrichtungen 152, 154 und 156 in beiden Modulen 12 und 14 elektrisch mit dem positiven (+)-Anschluss der Batterie 122 verbunden, wobei die „Niedrig”-Seiten der Niedrig-Schaltvorrichtungen 158, 160 und 162 der beiden Module 12 und 14 elektrisch mit dem negativen (–)-Anschluss der Batterie 122 verbunden sind. Wie dem Fachmann geläufig ist, können die in 8 dargestellten elektrischen Verbindungen wenigstens teilweise unter Verwendung der ersten und zweiten Brückenleiter 44 und 46 der Leistungsmessbrücke 16 (5) gebildet sein.
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Während normalen Betriebs (das heißt Fahren), siehe 6, 7 und 8, wird das Automobil 110 durch Bereitstellen von Energie für die Räder 116 betrieben, und zwar abwechselnd durch die Verbrennungskraftmaschine 128 und den oder die Elektromotoren 130 und 132 und/oder gleichzeitig durch die Verbrennungskraftmaschine 128 und den oder die Elektromotoren 130 und 132. Um die Elektromotoren 130 und 132 anzutreiben, wird DC-Energie von der Batterie 122 (und im Fall eines Brennstoffzellen-Automobils von einer Brennstoffzelle) für den Wechselrichter 124 bereitgestellt, welcher die DC-Energie in AC-Energie umwandelt, bevor die Energie an die Elektromotoren 130 und 132 übertragen wird. Wie es dem Fachmann geläufig ist, wird die Umwandlung von DC-Energie in AC-Energie im Wesentlichen durch Betreiben (das heißt wiederholtes Schalten) der Schaltvorrichtungen 152–162 beider Module 12 und 14 bei einer „Schaltfrequenz” ausgeführt, wie zum Beispiel 12 Kilohertz (KHz). Im Allgemeinen erzeugt die Steuerung 136 ein Pulsbreitenmodulations(PWM)-Signal zum Steuern des Schaltvorgangs des Wechselrichters 124. Der Wechselrichter 124 wandelt dann das PWM-Signal in eine modulierte Spannungswellenform zum Betreiben der Motoren 130 und 132 um.
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Ein Vorteil der oben beschriebenen Leistungselektronikanordnung ist, dass die Gesamt-Hauptkapazität zu gleichen Teilen zwischen den zwei Modulen, wie zum Beispiel aufgelötete individuelle Spulen, zum Zwecke der Stromaufteilung aufgeteilt werden kann. Dies ist aufgrund der unmittelbaren Nähe der Kondensatorspulen zu den Schaltvorrichtungen und der Verwendung des Busses mit geringer Induktivität möglich, welcher durch den durch die Leistungsmessbrücke bereitgestellten laminaren Stromfluss erzeugt wird. Eine solche vorteilhafte Anordnung wäre auch an einzelnen Mehrfachphasenwechselrichtern anwendbar. Im Ergebnis werden Materialien für das Gehäuse und als Vergussmasse, welche herkömmlicherweise mit Bulk-Kondensatoren in Verbindung gebracht werden, nicht benötigt. Außerdem wird der Bedarf für eine Busstruktur beseitigt, um die Kondensatoren mit den Modulen zu verbinden, sowie jegliche davon umfasste Befestigungsmittel, da der Bus durch die soliden Schichten in der Schaltkreisplatine (das heißt die leitfähigen Elemente im Substrat) bereitgestellt wird. Die Struktur der solide Schicht-Schaltkreisplatine zusammen mit der laminaren Brückenbusstruktur sowie der kurze Abstand von den Bulk-Kondensatorspulen zu den Energiemodulen reduziert in bedeutender Weise die Gesamtinduktivität der Anordnung. Die Verwendung der Gate-Antriebskarte (das heißt das Substrat) als eine Energieeinrichtung) gestattet, dass jede Hälfte des Wechselrichters oder eines der Module (das heißt der Gate-Antriebsschaltkreis, Bulk-Kondensator, Energiemodule und Stromsensoren) unter Verwendung einer einzigen Schaltkreisplatine oder -karte befestigt und elektrisch verbunden ist. Als ein Ergebnis ist die durch die Anordnung beanspruchte Gesamt-Masse und das Gesamt-Volumen reduziert. Zusätzlich ist der Bedarf für ein separates Gehäuse und Verdrahtungsummantelung für die Stromsensoren, welche oftmals in Leistungselektronikanordnungen anzutreffen sind, reduziert.
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Während in der vorangegangenen detaillierten Beschreibung wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform aufgezeigt wurde, wird darauf hingewiesen, dass eine große Anzahl von verschiedenen Ausführungsformen existiert. Es wird auch darauf hingewiesen, dass die hierin beschriebene Ausführungsform oder Ausführungsformen lediglich Beispiele sind, und nicht den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Ausführung des beanspruchten Erfindungsgegenstands in irgendeiner Weise beschränken sollen. Vielmehr soll durch die vorangegangene detaillierte Beschreibung dem Fachmann eine praktische Anleitung für die Implementierung einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zur Verfügung gestellt werden. Verschiedene Änderungen in der Funktion und Anordnung der Elemente sollen vorgenommen werden können, ohne dass der durch die beigefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente definierte Schutzbereich verlassen wird.
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Weitere Ausführungsformen
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- 1. Leistungselektronikanordnung, umfassend:
Ein erstes Unterstützungselement, welches eine erste Mehrzahl von Leitern umfasst;
eine Mehrzahl von Leistungsschaltvorrichtungen, welche mit dem ersten Unterstützungselement gekoppelt ist;
einen ersten Kondensator, welcher mit dem ersten Unterstützungselement gekoppelt ist;
ein zweites Unterstützungselement, welches eine zweite Mehrzahl von Leitern umfasst;
eine zweite Mehrzahl von Leistungsschaltvorrichtungen, welche mit dem zweiten Unterstützungselement gekoppelt sind; und
einen zweiten Kondensator, welcher mit dem zweiten Unterstützungselement gekoppelt ist,
wobei die erste und zweite Mehrzahl von Leitern, die erste und zweite Mehrzahl von Leistungsschaltvorrichtungen sowie die ersten und zweiten Kondensatoren derart elektrisch verbunden sind, dass die erste Mehrzahl von Leistungsschaltvorrichtungen parallel zu dem ersten Kondensator und dem zweiten Kondensator geschaltet ist und die zweite Mehrzahl von Leistungsschaltvorrichtungen parallel zu dem zweiten Kondensator und dem ersten Kondensator geschaltet ist.
- 2. Leistungselektronikanordnung nach Ausführungsform 1, weiterhin umfassend eine Leistungsmessbrücke, welche das erste Unterstützungselement und das zweite Unterstützungselement verbindet.
- 3. Leistungselektronikanordnung nach Ausführungsform 2, wobei die Leistungsmessbrücke einen ersten Brückenleiter und einen zweiten Brückenleiter umfasst.
- 4. Leistungselektronikanordnung nach Ausführungsform 3, wobei die erste Mehrzahl von Leitern und die zweite Mehrzahl von Leitern jeweils ein erstes leitfähiges Element und ein zweites leitfähiges Element umfassen.
- 5. Leistungselektronikanordnung nach Ausführungsform 4, wobei der erste Brückenleiter elektrisch mit den ersten leitfähigen Elementen jeweils der ersten und zweiten Mehrzahlen von Leitern verbunden ist und der zweite Brückenleiter elektrisch mit den zweiten leitfähigen Elementen jeweils der ersten und zweiten Mehrzahlen von Leitern verbunden ist.
- 6. Leistungselektronikanordnung nach Ausführungsform 5, wobei der erste Brückenleiter eine erste Breite aufweist und der zweite Brückenleiter eine zweite Brücke aufweist, wobei die erste und zweite Breite im Wesentlichen gleich sind.
- 7. Leistungselektronikanordnung nach Ausführungsform 6, wobei die ersten und zweiten Brückenleiter derart angeordnet sind, dass der zweite Brückenleiter mit dem ersten Brückenleiter überlappt.
- 8. Leistungselektronikanordnung nach Ausführungsform 1, wobei das erste Unterstützungselement und das zweite Unterstützungselement Schaltkreisplatinen aus solidem Kupfer sind, und wobei die entsprechenden ersten und zweiten leitfähigen Elemente Kupferschichten sind, welche in den entsprechenden Schaltkreisplatinen aus solidem Kupfer gebildet sind.
- 9. Leistungselektronikanordnung nach Ausführungsform 1, wobei das erste und zweite Unterstützungselement jeweils erste und zweite gegenüberliegende Seiten aufweisen, wobei die erste Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen und der erste Kondensator auf der ersten Seite des ersten Unterstützungselementes angeordnet sind, die zweite Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen und der zweite Kondensator auf der ersten Seite des zweiten Unterstützungselementes angeordnet sind, und die ersten und zweiten Unterstützungselemente derart angeordnet sind, dass die ersten Seiten der ersten und zweiten Unterstützungselemente zwischen den zweiten Seiten der ersten und zweiten Unterstützungselemente angeordnet sind.
- 10. Leistungselektronikanordnung nach Ausführungsform 2, wobei die ersten und zweiten Kondensatoren jeweils eine Mehrzahl von Kondensatorspulen umfassen.
- 11. Fahrzeug-Leistungselektronikanordnung, umfassend:
Ein erstes Unterstützungselement, welches darin gebildete erste und zweite leitfähige Schichten umfasst;
eine erste Mehrzahl von Leistungsmodulen, wobei jedes wenigstens eine Leistungsschaltungsvorrichtung umfasst, welche mit dem ersten Unterstützungselement gekoppelt ist;
einen ersten Kondensator, welcher mit dem ersten Unterstützungselement gekoppelt ist;
ein zweites Unterstützungselement, welches darin gebildete erste und zweite leitfähige Schichten umfasst;
eine zweite Mehrzahl von Leistungsmodulen, wobei jedes wenigstens eine Leistungsschaltungsvorrichtung umfasst, welche mit dem zweiten Unterstützungselement gekoppelt ist; und
einen zweiten Kondensator, welcher mit dem zweiten Unterstützungselement gekoppelt ist,
wobei die ersten und zweiten leitfähigen Schichten der jeweils ersten und zweiten Unterstützungselemente, die wenigstens eine Leistungsschaltungsvorrichtung der entsprechenden ersten und zweiten Mehrzahlen von Leistungsmodulen und die ersten und zweiten Kondensatoren elektrisch derart miteinander verbunden sind, dass die wenigstens eine Leistungsschaltungsvorrichtung jeder der ersten Mehrzahl von Leistungsmodulen parallel zu dem ersten Kondensator und dem zweiten Kondensator geschaltet ist und die wenigstens eine Leistungsschaltungsvorrichtung der jeweils zweiten Mehrzahl von Leistungsmodulen parallel zu dem zweiten Kondensator und dem ersten Kondensator geschaltet ist.
- 12. Fahrzeug-Leistungselektronikanordnung nach Ausführungsform 11, wobei die ersten und zweiten Unterstützungselemente jeweils erste und zweite gegenüberliegende Seiten aufweisen, wobei die erste Mehrzahl von Leistungsmodulen und der erste Kondensator auf der ersten Seite des Erstunterstützungselementes ist, die zweite Mehrzahl von Leistungsmodulen und der zweite Kondensator auf der ersten Seite des zweiten Unterstützungselementes ist, und die ersten und zweiten Unterstützungselemente derart angeordnet sind, dass die ersten Seiten der ersten und zweiten Unterstützungselemente zwischen den zweiten Seiten der ersten und zweiten Unterstützungselemente angeordnet sind.
- 13. Fahrzeug-Leistungselektronikanordnung nach Ausführungsform 12, weiterhin umfassend eine die ersten und zweiten Unterstützungselemente verbindende Leistungsmessbrücke.
- 14. Fahrzeug-Leistungselektronikanordnung nach Ausführungsform 13, wobei die Leistungsmessbrücke einen ersten Brückenleiter und einen zweiten Brückenleiter umfasst, und wobei der erste Brückenleiter elektrisch mit der ersten leitfähigen Schicht des ersten Unterstützungselements und mit der ersten leitfähigen Schicht des zweiten Unterstützungselements verbunden ist, wobei der zweite Brückenleiter elektrisch mit der zweiten leitfähigen Schicht des ersten Unterstützungselements und mit der zweiten leitfähigen Schicht des zweiten Unterstützungselements verbunden ist.
- 15. Fahrzeug-Leistungselektronikanordnung nach Ausführungsform 14, wobei der erste Brückenleiter eine erste Breite aufweist und der zweite Brückenleiter eine zweite Breite aufweist, wobei die erste und zweite Breite im Wesentlichen die gleich ist, und wobei der erste und zweite Brückenleiter derart angeordnet sind, dass der zweite Brückenleiter mit dem ersten Brückenleiter überlappt.
- 16. Fahrzeug-Antriebssystem, umfassend:
Einen Elektromotor;
eine Gleichstrom(DC)-Spannungsquelle, welche mit dem Elektromotor gekoppelt ist;
eine Leistungselektronikanordnung, welche mit dem Elektromotor und der DC-Spannungsquelle gekoppelt ist, insbesondere eine Leistungsanordnung nach einem der Ansprüche 1–8, wobei die Leistungselektronikanordnung umfasst:
ein erstes Unterstützungssubstrat, welches ein erstes leitfähiges Element und ein zweites leitfähiges Element umfasst;
eine erste Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen, welche mit dem ersten Unterstützungssubstrat gekoppelt ist;
einen ersten Kondensator, welcher mit dem ersten Unterstützungssubstrat gekoppelt ist;
ein zweites Unterstützungselement, welches ein erstes leitfähiges Element und ein zweites leitfähiges Element umfasst, welche damit gekoppelt sind;
eine zweite Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen, welche mit dem zweiten Unterstützungssubstrat gekoppelt ist; und
einen zweiten Kondensator, welcher mit dem zweiten Unterstützungssubstrat gekoppelt ist,
wobei die ersten und zweiten leitfähigen Elemente der jeweils ersten und zweiten Unterstützungssubstrate, die erste und zweite Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen sowie die ersten und zweiten Kondensatoren derart elektrisch verbunden sind, dass die erste Mehrzahl von Leistungsschaltungsvorrichtungen parallel zu dem ersten Kondensator und dem zweiten Kondensator geschaltet ist und die zweite Mehrzahl von Leistungs-Schaltungsvorrichtungen parallel zu dem zweiten Kondensator und dem ersten Kondensator geschaltet ist; und
ein mit dem Elektromotor, der DC-Spannungsquelle und der Leistungselektronikanordnung gekoppeltes Bearbeitungssystem.
- 17. Fahrzeug-Antriebssystem nach Ausführungsform 16, wobei die ersten und zweiten Kondensatoren jeweils erste und zweite Elektroden aufweisen, wobei die DC-Spannungsquelle erste und zweite Anschlüsse umfasst, wobei die ersten Elektroden jeweils des ersten und zweiten Kondensators elektrisch mit dem ersten Anschluss der DC-Spannungsquelle verbunden ist, und wobei die zweiten Elektroden der jeweils ersten und zweiten Kondensatoren elektrisch mit dem zweiten Anschluss der DC-Spannungsquelle verbunden sind.
- 18. Fahrzeug-Antriebssystem nach Ausführungsform 17, wobei die Leistungselektronikanordnung weiterhin eine Leistungsmessbrücke umfasst, welche das erste Unterstützungselement und das zweite Unterstützungselement verbindet, und wobei die Leistungsmessbrücke einen ersten Brückenleiter und einen zweiten Brückenleiter umfasst.
- 19. Fahrzeug-Antriebssystem nach Ausführungsform 18, wobei der erste Brückenleiter elektrisch mit dem ersten leitfähigen Element jeweils der ersten und zweiten Mehrzahl von Leitern verbunden ist und der zweite Brückenleiter elektrisch mit dem zweiten leitfähigen Element jeweils der ersten und zweiten Mehrzahl von Leitern verbunden ist.
- 20. Fahrzeug-Antriebssystem nach Ausführungsform 19, wobei der erste Brückenleiter eine erste Breite aufweist und der zweite Brückenleiter eine zweite Breite aufweist, wobei die erste und zweite Breite im Wesentlichen gleich sind, und wobei der erste und zweite Brückenleiter derart angeordnet sind, dass der zweite Brückenleiter mit dem ersten Brückenleiter überlappt.
