DE102013221834A1 - Kondensatoranordnung und Verfahren zum Betreiben einer Kondensatoranordnung - Google Patents

Kondensatoranordnung und Verfahren zum Betreiben einer Kondensatoranordnung Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine niederinduktive und mechanisch stabile Verbindung eines Zwischenkreiskondensators mit einem Schaltmodul für ein leistungselektronisches System. Hierzu werden Zwischenkreiskondensator und Schaltmodul über eine elektrisch leitfähige, flexible Verbindungsanordnung aus elektrisch leitfähigen Bändern bzw. Folien miteinander verbunden. Die einzelnen Bänder bzw. Folien sind dabei über geeignete Isolationsmedien voneinander beabstandet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kondensatoranordnung und ein Verfahren zum Betreiben einer Kondensatoranordnung.
  • Sowohl bei stationären Anwendungen, wie zum Beispiel bei Windkraftanlagen, als auch bei mobilen Anwendungen, wie zum Beispiel in Elektro- oder Hybridfahrzeugen, kommen zunehmend leistungselektronische Systeme zum Einsatz. Diese leistungselektronischen Systeme ermöglichen es beispielsweise, eine angeschlossene elektrische Maschine mit variabler Drehzahl zu betreiben oder eine von einer Eingangsspannung abweichende Ausgangsspannung zu erzeugen. Diese leistungselektronischen Systeme werden in der Regel von einer Gleichspannung gespeist, die über einen Pulswechselrichter, auch Inverter genannt, gespeist wird. Kennzeichnend für derartige Systeme ist ein sogenannter Gleichspannungszwischenkreis, über den das leistungselektronische System mit der Gleichspannungsquelle verbunden ist. Damit der Zwischenkreis auch dynamisch die aktuell benötigte Leistung bereitstellen kann, ist der Zwischenkreis mit einem Zwischenkreiskondensator gepuffert. Dieser Zwischenkreis des leistungselektronischen Systems ist ferner mit Leistungshalbleitern, beispielsweise IGBT oder MOSFET, elektrisch verbunden. Diese Verbindung sollte möglichst niederohmig, niederinduktiv und sehr kurz ausgeführt werden, damit eine beim Schalten an den Leistungshalbleitern entstehende Überspannung gering bleibt.
  • Die Deutsche Patentanmeldung DE 10 2012 218 579 A1 offenbart beispielsweise ein niederinduktives Kondensatormodul und ein Leistungssystem mit einem solchen niederinduktiven Kondensatormodul. Hierbei werden eine Vielzahl von Kondensatoren auf einem metallisierten Substrat angeordnet. Ein Satz von Kondensatoren aus dieser Vielzahl von Kondensatoren ist dabei jeweils parallelgeschaltet.
  • Beim Betrieb eines solchen leistungselektronischen Systems entsteht insbesondere in den Leistungshalbleitern eine Verlustleistung. Hierdurch kommt es in dem leistungselektronischen System zu Erwärmungen. Dabei erwärmen sich jedoch nicht alle Bauelemente gleich stark. Ferner dehnen sich die verwendeten unterschiedlichen Materialien unterschiedlich stark aus. Hierdurch ist es möglich, dass in dem leistungselektronischen System, insbesondere zwischen den Leistungsmodulen und dem Zwischenkreis mechanische Spannungen entstehen.
  • Es besteht daher ein Bedarf nach einer Kondensatoranordnung, die eine möglichst niederinduktive Verbindung zwischen Zwischenkreiskondensator und Schaltmodulen ermöglicht. Ferner besteht ein Bedarf nach einer Kondensatoranordnung, die es ermöglicht, mechanische Spannungen zwischen Zwischenkreis und Schaltmodulen zu vermeiden oder zumindest zu minimieren.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einem ersten Aspekt eine Kondensatoranordnung, mit einem Zwischenkreiskondensator mit einem ersten Kondensatoranschluss und einem zweiten Kondensatoranschluss; ein Schaltmodul mit einem ersten Modulanschluss und einem zweiten Modulanschluss; und einer Verbindungsanordnung, mit einem ersten Verbindungselement, das dazu ausgelegt ist, den ersten Kondensatoranschluss mit dem ersten Modulanschluss elektrisch zu verbinden, und mit einem zweiten Verbindungselement, das dazu ausgelegt ist, den zweiten Kondensatoranschluss mit dem zweiten Modulanschluss elektrisch zu verbinden, wobei das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement ein flexibles, elektrisch leitfähiges Material umfassen.
  • Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Betreiben einer Kondensatoranordnung, mit den Schritten des Bereitstellens eines Zwischenkreiskondensators mit einem ersten Kondensatoranschluss und einem zweiten Kondensatoranschluss; des Bereitstellens eines Schaltmoduls mit einem ersten Modulanschluss und einem zweiten Modulanschluss; des Verbindens des ersten Kondensatoranschlusses und des ersten Modulanschlusses mit einem ersten elektrisch leitfähigen, flexiblen ersten Verbindungselement; und des Verbindens des zweiten Kondensatoranschlusses und des zweiten Modulanschlusses mit einem zweiten elektrisch leitfähigen, flexiblen Verbindungselement.
  • Vorteile der Erfindung
  • Gemäß einer der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee wird der Zwischenkreiskondensator eines leistungselektronischen Systems mit einem Schaltmodul des leistungselektronischen Systems über eine flexible, elektrisch leitfähige Verbindung hergestellt. Durch diese flexible Verbindung zwischen Zwischenkreiskondensator und Leistungsmodulen kann eine Ausdehnung der Verbindung zwischen Zwischenkreiskondensator und Schaltmodul aufgrund von Erwärmung besonders gut kompensiert werden. Spannungen, wie sie aufgrund einer thermischen Expansion bei starren Verbindungen entstehen können, werden somit vermieden. Eine solche flexible Verbindung zwischen Zwischenkreiskondensator und Leistungsmodul ist darüber hinaus auch weniger anfällig gegenüber Erschütterungen, Vibrationen oder ähnlichen mechanischen Beanspruchungen.
  • Durch die Verwendung von flexiblen Verbindungen zwischen Zwischenkreiskondensator und Leistungsmodul ist es darüber hinaus auch möglich, eine besonders niederinduktive Verbindung zwischen den Bauelementen herzustellen. Sowohl Form, als auch Leiterbahnverlauf für die Verbindung zwischen Zwischenkreiskondensator und Leistungsmodul kann dabei für eine besonders niederinduktive Kopplung der Komponenten einfach angepasst werden.
  • Die flexible Verbindung zwischen Zwischenkreiskondensator und Leistungsmodul kann dabei beispielsweise über ein flexibles Metallband bereitgestellt werden. Beispielsweise eignet sich hierzu besonders gut ein flexibles Kupferband oder ähnliches. Andere Materialien, insbesondere Metalle, aus denen sich flexible leitfähige Bänder herstellen lassen, sind ebenso geeignet. Solche flexible Verbindungen zwischen Zwischenkreiskondensator und Leistungsmodul erleichtern darüber hinaus auch die Montage des leistungselektronischen Systems im Vergleich zu Systemen, die ausschließlich aus starren Komponenten aufgebaut werden müssen und dabei nur sehr geringe Toleranzen bei der Fertigung zulassen.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfassen das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement jeweils mindestens eine elektrisch leitfähige Folie. Solche elektrisch leitfähigen Folien können beispielsweise dünne Metallfolien aus Kupfer oder einem anderen Metall sein, das sich für die Herstellung von flexiblen, elektrisch leitfähigen Metallfolien eignet. Durch solche elektrisch leitfähigen Folien kann eine besonders gute, niederinduktive flexible Verbindung zwischen Zwischenkreiskondensator und Schaltmodule bereitgestellt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Verbindungsanordnung ferner ein Isolationsmedium, das zwischen dem ersten Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement angeordnet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei diesem Isolationsmedium um eine elektrisch isolierende Folie. Beispielsweise kann es sich hierbei um eine Kunststofffolie aus einem flexiblen Kunststoffmaterial handeln. Durch ein solches Isolationsmedium zwischen den einzelnen Verbindungselementen können die einzelnen Verbindungselemente in einem geringen räumlichen Abstand zueinander angeordnet werden, ohne dass es dabei zu einem Kurzschluss zwischen den einzelnen Verbindungselementen kommen kann. Hierdurch wird eine besonders effiziente, niederinduktive Verbindung zwischen Zwischenkreiskondensator und Schaltmodul ermöglicht. Vorzugsweise sind dabei die elektrisch leitfähigen Folien und das Isolationsmedium miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verklebt.
  • In einer Ausführungsform umfasst das erste Verbindungselement eine Mehrzahl von elektrisch leitfähigen Folien und das zweite Verbindungselement umfasst eine Mehrzahl von elektrisch leitfähigen Folien. Durch die Verwendung mehrerer elektrisch leitfähiger Folien für jedes der Verbindungselemente kann eine besonders gut leitfähige und dabei niederohmige und niederinduktive Verbindung zwischen Zwischenkreiskondensator und Schaltmodul ermöglicht werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Verbindungsanordnung einen Folienstapel, wobei die Folien des ersten Verbindungselements und die Folien des zweiten Verbindungselements jeweils abwechselnd übereinander gestapelt sind, und wobei zwischen zwei benachbarten Folien jeweils ein elektrisch isolierendes Isolationsmedium angeordnet ist. Eine solche Verbindungsanordnung mit mehreren Folienlagen für jedes Verbindungselement, bei der abwechselnd Folien von unterschiedlichen Verbindungselementen angeordnet sind, ermöglicht dabei eine besonders niederinduktive Verbindung. Vorzugsweise sind die Isolationsmedien zwischen den einzelnen elektrisch leitfähigen Folienlagen aus elektrisch isolierenden Folien, beispielsweise aus einem flexiblen Kunststoff hergestellt.
  • In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Kondensatoranordnung ferner einen Kühlkörper, wobei der Zwischenkreiskondensator und das Schaltmodul mit dem Kühlkörper thermisch gekoppelt sind. Auf diese Weise kann durch einen einzigen Kühlkörper eine besonders effiziente Kühlung aller verwendeten Baugruppen ermöglicht werden.
  • In einer Ausführungsform weist das erste Verbindungselement einen ersten Anschluss auf, der dazu ausgelegt ist, das erste Verbindungselement mit dem ersten Kondensatoranschluss elektrisch zu verbinden, und das zweite Verbindungselement weist einen zweiten Anschluss auf, der dazu ausgelegt ist, das zweite Verbindungselement mit dem zweiten Kondensatoranschluss elektrisch zu verbinden. Durch solche Anschlüsse an den Verbindungselementen kann eine besonders effiziente und auch zuverlässige elektrische Kontaktierung des Verbindungselements mit dem Kondensator ermöglicht werden.
  • In einer Ausführungsform weist das erste Verbindungselement einen dritten Anschluss auf, der dazu ausgelegt ist, das erste Verbindungselement mit dem ersten Modulanschluss elektrisch zu verbinden, und das zweite Verbindungselement weist einen vierten Anschluss auf, der dazu ausgelegt ist, das zweite Verbindungselement mit dem zweiten Modulanschluss elektrisch zu verbinden. Auf diese Weise kann auch zwischen Verbindungselement und Schaltmodul auf einfache Weise eine sichere elektrische Kontaktierung erfolgen.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Stromrichteranordnung mit einer zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Kondensatoranordnung.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Ausführungsformen und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
  • 1: eine schematische Darstellung eines Prinzipschaltbilds einer Stromrichterschaltung mit einer Kondensatoranordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 2: eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch eine Kondensatoranordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
  • 3: eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf ein Verbindungselement für eine Kondensatoranordnung gemäß einem weiterem Ausführungsbeispiel;
  • 4: eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch ein Verbindungselement für eine Kondensatoranordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und
  • 5: eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms für ein Verfahren, wie es einem weiteren Ausführungsbeispiel zugrundeliegt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Prinzipschaltbilds einer dreiphasigen Wechselrichterschaltung. Das leistungselektronische System wird von einer Speicherbatterie 10 gespeist. Die von dieser Speicherbatterie 10 bereitgestellte Gleichspannung wird durch einen Zwischenkreiskondensator 1 gepuffert und daraufhin einem Schaltmodul 2 mit mehreren Leistungshalbleitern 21 bis 26 zugeführt. Durch entsprechende Ansteuerung der Leistungshalbleiter 21 bis 26 wird dabei die Gleichspannung in eine Wechselspannung konvertiert und einer elektrischen Maschine 20 zugeführt.
  • Obwohl die Kondensatoranordnung im Folgenden unter Bezug auf die zuvor beschriebene Schaltungsanordnung eines Antriebssystems beschrieben wird, ist die erfindungsgemäße Kondensatoranordnung nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt. Vielmehr kann die erfindungsgemäße Kondensatoranordnung für alle Anwendungsfälle eingesetzt werden, bei denen ein Zwischenkreiskondensator mit einem Schaltmodul elektrisch gekoppelt werden soll. Solche Anwendungen können beispielsweise stationäre Anwendungen wie Wechselrichter von Windkraftanlagen oder Photovoltaikanlagen sein. Darüber hinaus sind auch mobile Anwendungen in Fahrzeugen oder ähnlichem möglich. Ebenso kann die Kondensatoranordnung sowohl für Anwendungen zur Gleichspannungskonvertierung eingesetzt werden, als auch für Anwendungen, die eine Gleichspannung in eine Gleichspannung einer anderen Spannungshöhe umsetzen.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch eine Kondensatoranordnung gemäß einer Ausführungsform. Der Zwischenkreiskondensator 1 weist dabei einen ersten Kondensatoranschluss 1a und einen zweiten Kondensatoranschluss 1b auf. Diese beiden Kondensatoranschlüsse 1a und 1b können beispielsweise mit einer Speicherbatterie 10 aus 1 verbunden sein (hier nicht dargestellt). Alternativ ist auch eine Verbindung mit einer beliebigen anderen Gleichspannungsquelle möglich.
  • Die Kondensatoranordnung umfasst ferner ein Schaltmodul 2 mit mindestens zwei Modulanschlüssen 2a und 2b. Über diese beiden Modulanschlüsse 2a und 2b wird das Schaltmodul 2 mit einer Gleichspannung gespeist. Bei dem Schaltmodul 2 kann es sich beispielsweise um eine Wechselrichterschaltung aus mehreren Leistungshalbleiterschaltern gemäß 1 handeln. Darüber hinaus sind jedoch ebenso alternative Schaltmodule, vorzugsweise Schaltmodule auf Basis von Halbleiterschaltern möglich. Die Schaltmodule 2 können beispielsweise einen oder mehrere IGBT oder MOSFET enthalten. Der oder die Schaltelemente in dem Schaltmodul 2 werden dabei über eine nicht dargestellte Steuerschaltung individuell angesteuert.
  • Der Zwischenkreiskondensator 1 ist mit dem Schaltmodul 2 mittels einer Verbindungsanordnung 3 verbunden. Dabei ist der erste Kondensatoranschluss 1a des Zwischenkreiskondensators 1 mit dem ersten Modulanschluss 2a des Schaltmoduls 2 über ein erstes elektrisch leitfähiges, flexibles Verbindungselement 31 verbunden. Beispielsweise kann es sich bei diesem ersten flexiblen Verbindungselement 31 um ein Metallband oder eine metallische Folie, beispielsweise aus Kupfer oder einem ähnlichen, gut leitfähigen, flexiblen Metall handeln. In gleicher Weise ist auch der zweite Kondensatoranschluss 1b des Zwischenkreiskondensators 1 mit dem zweiten Modulanschluss 2b des Schaltmoduls 2 ebenfalls über ein flexibles, elektrisch leitfähiges Verbindungselement 32 verbunden. Auch hierbei handelt es sich vorzugsweise um ein elektrisch leitfähiges Metallband oder eine flexible Metallfolie, die analog zu dem ersten Verbindungselement 31 aufgebaut ist.
  • Zur elektrischen Isolation zwischen dem ersten Verbindungselement 31 und dem zweiten Verbindungselement 32 ist zwischen den beiden Verbindungselementen 31 und 32 ein Isolationsmedium 33 angeordnet. Bei diesem Isolationsmedium 33 handelt es sich beispielsweise um eine elektrisch isolierende, flexible Kunststofffolie. Hierbei ist jedes Material möglich, das einerseits eine ausreichende Isolationsfestigkeit aufweist und darüber hinaus auch ausreichend flexibel ist. Ferner muss das Isolationsmedium 33 auch eine ausreichende Temperaturbeständigkeit aufweisen, um eine Erwärmung, beispielsweise aufgrund der Verlustleistung in dem Schaltmodul 2 Rechnung zu tragen.
  • Für die Verbindungsanordnung 3 zwischen dem Zwischenkreiskondensator 1 und Schaltmodul 2 ergibt sich somit in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel eine Verbindungsanordnung, die mindestens drei flexible Schichten aufweist: das erste elektrisch leitfähige, flexible Verbindungselement 31 und das zweite elektrisch leitfähige, flexible Verbindungselement 32, und dazwischen das ebenfalls flexible, elektrisch nicht leitfähige, isolierende Isolationsmedium 33. Aufgrund der Flexibilität dieser Verbindungsanordnung entstehen auch bei Ausdehnungen aufgrund einer Erwärmung zwischen dem Zwischenkreiskondensator 1 und dem Schaltmodul 2 keinerlei Spannungen. Darüber hinaus ermöglicht die Ausgestaltung des ersten Verbindungselements 31 und des zweiten Verbindungselements 32 als parallel verlaufende elektrisch leitfähige Folien oder Bänder eine besonders niederinduktive elektrische Kopplung von Zwischenkreiskondensator 1 und Schaltmodul 2.
  • Zur Kühlung der Kondensatoranordnung und insbesondere zur Abfuhr der im Schaltmodul 2 entstehenden Verlustleistung ist an dem Schaltmodul 2 ein Kühlkörper 4 angeordnet. Dieser Kühlkörper 4 ist mit dem Schaltmodul thermisch gekoppelt, so dass er die im Schaltmodul 2 entstehende Wärme sehr gut in die Umgebung abführen kann. Darüber hinaus kann auch die Kondensatoranordnung 1 ebenfalls mit dem Kühlkörper 4 thermisch gekoppelt sein. Auf diese Weise ist eine besonders effiziente Kühlung aller Komponenten der Kondensatoranordnung möglich.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Verbindungsanordnung für eine Kondensatoranordnung. In dem hier dargestellten Beispiel ist die Verbindungsanordnung 3 dabei nur mit dem Schaltmodul 2 verbunden. Zur besseren Darstellung ist der Zwischenkreiskondensator 1 dabei entfernt. Die Verbindungsanordnung 3 ist ferner in diesem Beispiel eben dargestellt und nicht wie in 2 gebogen.
  • Wie dabei zu erkennen ist, besitzt die Verbindungsanordnung 3 mehrere Anschlüsse zum Anschluss der Verbindungsanordnung 3 an dem Zwischenkreiskondensator 1 und dem Schaltmodul 2. Das erste Verbindungselement, hier oben dargestellt, weist dabei einen ersten Anschluss 34 auf, mit dem das erste Verbindungselement 31 mit dem ersten Kondensatoranschluss 1a elektrisch verbunden werden kann. Auf der gegenüberliegenden Seite weist dieses erste Verbindungselement 31 einen weiteren Anschluss 36 auf, mit dem das erste Verbindungselement an dem ersten Modulanschluss 1a des Schaltmoduls 1 elektrisch gekoppelt werden kann. Diese Anschlüsse 34, 36 können beispielsweise als Schraubverbindungen, Klemmverbindungen, Lötverbindung oder Schweißverbindungen ausgeführt werden. Insbesondere ist im Bereich dieser Anschlüsse 34, 36 kein Isolationsmedium und auch kein Teil des zweiten Verbindungselements 32 vorhanden.
  • In analoger Form weist das zweite Verbindungselement 32 einen Anschluss 35 auf, an dem das zweite Verbindungselement 32 mit dem zweiten Kondensatoranschluss 2b elektrisch verbunden werden kann. Auf der gegenüberliegenden Seite weist dieses zweite Verbindungselement 2 einen weiteren Anschluss 37 auf, an dem das zweite Verbindungselement 32 mit dem zweiten Modulanschluss 2b des Schaltmoduls 2 elektrisch verbunden werden kann. Das zweite Verbindungselement 32 kann dabei an den Anschlüssen 35, 37 auf gleiche Weise mit dem Zwischenkreiskondensator 1 bzw. dem Schaltmodul 2 verbunden werden, wie das erste Verbindungselement 31.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch eine Verbindungsanordnung entlang der Achse A-A aus 3. Wie dabei zu erkennen ist, kann die Verbindungsanordnung 3 dabei für das erste Verbindungselement 31 und/oder das zweite Verbindungselement 32 auch mehr als eine elektrisch leitfähige, flexible Materialbahn aufweisen. Beispielsweise können jeweils abwechselnd eine elektrisch leitfähige, flexible Materialbahn des ersten Verbindungselements 31 und eine elektrisch leitfähige, flexible Materialbahn des zweiten Verbindungselements 32 übereinander angeordnet werden. Dabei sind die einzelnen elektrisch leitfähigen, flexiblen Materialbahnen jeweils durch ein geeignetes Isolationsmedium 33 voneinander beabstandet und elektrisch isoliert. Wie bereits zuvor erwähnt, kann es sich bei diesem Isolationsmedium 33 beispielsweise um eine flexible, elektrisch isolierende Folie oder ähnliches handeln. Zur besseren Stabilität können dabei die einzelnen elektrisch leitfähigen Bahnen der Verbindungselemente 31, 32 und die dazwischen angeordneten Isolationsmedien 33 jeweils miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verklebt sein.
  • Wie dabei zu erkennen ist, ist jeweils in den Bereichen, in denen die Anschlüsse 34 bis 37 zur Kontaktierung mit dem Kondensatoranschluss 1a, 1b bzw. dem Modulanschluss 2a, 2b erfolgt, so ausgestaltet, dass hier nur elektrisch leitfähige Materialbahnen eines Verbindungselementes 31, 32 vorhanden sind. Die elektrisch leitfähigen Materialbahnen des jeweils anderen Verbindungselements 31, 32, wie auch das Isolationsmedium 33 sind im Bereich dieser Anschlüsse 34 bis 37 nicht vorhanden. Auf diese Weise kann eine einfache und dennoch sichere Kontaktierung des Verbindungselements 31, 32 mit den Kondensatoranschlüssen 1a, 1b bzw. den Modulanschlüssen 2a, 2b erfolgen.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung für ein Verfahren 100 zum Betreiben einer Kondensatoranordnung, wie es einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt. In Schritt 110 wird ein Zwischenkreiskondensator 1 mit einem ersten Kondensatoranschluss 1a und einem zweiten Kondensatoranschluss 1b bereitgestellt. In Schritt 120 wird ein Schaltmodul 2 mit einem ersten Modulanschluss 2a und einem zweiten Modulanschluss 2b bereitgestellt. Daraufhin wird in Schritt 130 der erste Kondensatoranschluss 1a und der erste Modulanschluss 2a mit einem elektrisch leitfähigen, flexiblen ersten Verbindungselement 31 verbunden, und in den Schritt 140 der zweite Kondensatoranschluss 1b und der zweite Modulanschluss 2b mit einem elektrisch leitfähigen, flexiblen zweiten Verbindungselement 32 verbunden.
  • Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine niederinduktive und mechanisch stabile Verbindung eines Zwischenkreiskondensators mit einem Schaltmodul für ein leistungselektronisches System. Hierzu werden Zwischenkreiskondensator und Schaltmodul über eine elektrisch leitfähige, flexible Verbindungsanordnung aus elektrisch leitfähigen Bändern bzw. Folien miteinander verbunden. Die einzelnen Bänder bzw. Folien sind dabei über geeignete Isolationsmedien voneinander beabstandet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012218579 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Kondensatoranordnung, mit: einem Zwischenkreiskondensator (1), mit einem ersten Kondensatoranschluss (1a) und einem zweiten Kondensatoranschluss (1b); einem Schaltmodul (2), mit einem ersten Modulanschluss (2a) und einem zweiten Modulanschluss (2b); einer Verbindungsanordnung (3), mit einem ersten Verbindungselement (31), das dazu ausgelegt ist, den ersten Kondensatoranschluss (1a) mit dem ersten Modulanschluss (2a) elektrisch zu verbinden, und mit einem zweiten Verbindungselement (32), das dazu ausgelegt ist, den zweiten Kondensatoranschluss (1b) mit dem zweiten Modulanschluss (2b) elektrisch zu verbinden, wobei das erste Verbindungselement (31) und das zweite Verbindungselement (32) ein flexibles, elektrisch leitfähiges Material umfassen.
  2. Kondensatoranordnung nach Anspruch 1, wobei das erste Verbindungselement (31) und das zweite Verbindungselement (32) elektrisch leitfähige Folien umfassen.
  3. Kondensatoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verbindungsanordnung (3) ein Isolationsmedium (33) umfasst, das zwischen dem ersten Verbindungselement (31) und dem zweiten Verbindungselement (32) angeordnet ist.
  4. Kondensatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Verbindungselement (31) eine Mehrzahl von elektrisch leitfähigen Folien umfasst, und das zweite Verbindungselement (32) eine Mehrzahl von elektrisch leitfähigen Folien umfasst.
  5. Kondensatoranordnung nach Anspruch 4, wobei die Verbindungsanordnung (3) einen Folienstapel umfasst, und die Folien des ersten Verbindungselements (31) und die Folien des zweiten Verbindungselements (32) jeweils abwechselnd übereinander gestapelt sind, und wobei zwischen zwei benachbarten Folien jeweils ein elektrisch isolierendes Isolationsmedium (33) angeordnet ist.
  6. Kondensatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Kühlkörper (4), wobei der Zwischenkreiskondensator (1) und das Schaltmodul (2) mit dem Kühlkörper (4) thermisch gekoppelt sind.
  7. Kondensatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das erste Verbindungselement (31) einen ersten Anschluss (34) aufweist, der dazu ausgelegt ist, das erste Verbindungselement (31) mit dem ersten Kondensatoranschluss (1a) elektrisch zu verbinden, und das zweite Verbindungselement (32) einen zweiten Anschluss (35) aufweist, der dazu ausgelegt ist, das zweite Verbindungselement (32) mit dem zweiten Kondensatoranschluss (1b) elektrisch zu verbinden.
  8. Kondensatoranordnung nach Anspruch 7, wobei das erste Verbindungselement (31) einen dritten Anschluss (36) aufweist, der dazu ausgelegt ist, das erste Verbindungselement (31) mit dem ersten Modulanschluss (2a) elektrisch zu verbinden, und das zweite Verbindungselement (32) einen vierten Anschluss (37) aufweist, der dazu ausgelegt ist, das zweite Verbindungselement (32) mit dem zweiten Modulanschluss (2b) elektrisch zu verbinden.
  9. Stromrichteranordnung mit einer Kondensatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Verfahren (100) zum Betreiben einer Kondensatoranordnung mit dem Schritten: Bereitstellen (110) eines Zwischenkreiskondensators (1) mit einem ersten Kondensatoranschluss (1a) und einem zweiten Kondensatoranschluss (1b); Bereitstellen (120) eines Schaltmoduls (2) mit einem ersten Modulanschluss (2a) und einem zweiten Modulanschluss (2b); Verbinden (130) des ersten Kondensatoranschlusses (1a) und des ersten Modulanschlusses (2a) mit einem ersten elektrisch leitfähigen, flexiblen Verbindungselement (31); und Verbinden (140) des zweiten Kondensatoranschlusses (1b) und des zweiten Modulanschlusses (2b) mit einem zweiten elektrisch leitfähigen, flexiblen zweiten Verbindungselement (32).
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