JP6297147B2 - マルチレベルコンバータ - Google Patents
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Description
10 スイッチ
11 半導体スイッチ素子
12 ダイオード
20 スイッチ
30 スイッチ
40 スイッチ
50 直列回路
51 中間接続点
60 冷却体
61 外壁
62 内面
70 直列回路
71 中間接続点
80 冷却体
81 外壁
82 内面
100 締付装置
120 枠部
121 押棒
122 ボルト
210 押圧板
220 スイッチ
300 冷却体
301 内面
302 外壁
310 電極板
400 冷却体
410 スイッチ
420 スイッチ
430 中間接続点
440 直列回路
450 電極板
A1 外部通電用モジュール端子
A2 外部通電用モジュール端子
C コンデンサ
G5a 直流電圧端子
G5b 直流電圧端子
L インダクタンス
SG サブモジュール群
SM サブモジュール
W5 交流電圧端子
Z 中間接続点
Claims (14)
- 直列接続された少なくとも2つのサブモジュール(SM)を有するマルチレベルコンバータであって、各サブモジュール(SM)が、それぞれ少なくとも2つのスイッチ(10,20,30,40,210,220,410,420)と、1つのコンデンサ(C)と、2つの外部通電用モジュール端子(A1,A2)とを有するマルチレベルコンバータ(5)において、
少なくとも1つのサブモジュールが、外側にある冷却体を少なくとも1つ有しており、その冷却体が、外部通電用モジュール端子として用いられており、
少なくとも1つのサブモジュール(SM)が、第1の直列回路(50)と、第2の直列回路(70)と、それら両直列回路(50,70)に対して並列接続されているコンデンサ(C)とを有しており、ここに、第1の直列回路(50)および第2の直列回路(70)は、それぞれ2つの電気的に直列接続されたスイッチ(10,20,30,40)を含んでおり、
第1の直列回路(50)が、サブモジュール(SM)の第1の冷却体(60)に取り付けられており、第2の直列回路(70)が、サブモジュール(SM)の第2の冷却体(80)に取り付けられており、
第1の冷却体(60)が、第1の直列回路(50)の中間接続点(51)に電気的に接続されて、サブモジュール(SM)の第1の外部通電用モジュール端子(A1)を成しており、かつ
第2の冷却体(80)が、第2の直列回路(70)の中間接続点(71)に電気的に接続されて、サブモジュール(SM)の第2の外部通電用モジュール端子(A2)を成している
ことを特徴とするマルチレベルコンバータ。 - 請求項1記載のマルチレベルコンバータ(5)において、
外側にある冷却体(60,80,300,400)が、サブモジュール(SM)の1つの外壁(61,81,302)を成しており、
冷却体(60,80,300,400)の内面(62,82,301)に、各サブモジュール(SM)のスイッチ(10,20,30,40,210,220,410,420)の少なくとも1つが、冷却のために取り付けられており、かつ、そのスイッチの1つのスイッチ端子が、冷却体(60,80,300,400)に電気的に接続されている
ことを特徴とするマルチレベルコンバータ。 - 請求項1又は2記載のマルチレベルコンバータ(5)において、
少なくとも2つの隣接するサブモジュール(SM)が、それぞれ少なくとも1つの冷却体(60,80)を有しており、その冷却体が、各サブモジュールの外部通電用モジュール端子(A1,A2)の1つを成しており、かつ、それら冷却体の内
面に、各モジュール(SM)のスイッチ(10,20,30,40)の少なくとも1つが、冷却のために取り付けられており、かつ
少なくとも2つの隣接するサブモジュール(SM)の冷却体(60,80)同士が、その冷却体(60,80)の外面で互いに当接しており、以てそれら冷却体(60,80)即ちそれら冷却体(60,80)によって構成されている外部通電用モジュール端子(A1,A2)同士が、電気的に互いに接続されている
ことを特徴とするマルチレベルコンバータ。 - 請求項1から3の1つに記載のマルチレベルコンバータ(5)において、
少なくとも2つのサブモジュール(SM)が、それぞれ第1および第2の外側にある冷却体(60,80)を有し、それらの冷却体のうち、第1の冷却体(60)が、第1の外部通電用モジュール端子(A1)として用いられ、第2の冷却体(80)が、第2の外部通電用モジュール端子(A2)として用いられており、かつ
少なくとも2つのサブモジュール(SM)のうちの1つのサブモジュールの、第1の外部通電用モジュール(A1)が、少なくとも2つのサブモジュール(SM)のうちの他の1つのサブモジュールの、第2の外部通電用モジュール端子(A2)と電気的に接続されており、その電気的な接続が、少なくとも2つのサブモジュール(SM)のうちの1つのサブモジュールの第1の冷却体(60)と、少なくとも2つのサブモジュール(SM)のうちの他の1つのサブモジュールの第2の冷却体(80)との間の、機械的接触によって成されている
ことを特徴とするマルチレベルコンバータ。 - 請求項1から4の1つに記載のマルチレベルコンバータ(5)において、
2つ以上のサブモジュール(SM)がそれぞれ、2つの直列接続されたスイッチ(10,20,30,40)を各々有する第1の直列回路(50)および第2の直列回路(70)と、それら両直列回路(50,70)のそれぞれに対して並列接続関係にあるコンデンサ(C)とを有し、
各サブモジュール(SM)の第1の冷却体(60)に、第1の直列回路(50)が取り付けられており、かつ、各サブモジュール(SM)の第2の冷却体(80)に、第2の直列回路(70)が取り付けられており、
各サブモジュール(SM)の第1の冷却体(60)が、第1の直列回路(50)の中間接続点(51)にそれぞれ電気的に接続されて、各サブモジュール(SM)の第1の外部通電用モジュール端子(A1)を成しており、
各サブモジュール(SM)の第2の冷却体(80)が、第2の直列回路(70)の中間接続点(71)にそれぞれ電気的に接続されて、各サブモジュール(SM)の第2の外部通電用モジュール端子(A2)を成しており、かつ
1つのサブモジュールにおける第1の冷却体(60)が、それに隣接する1つのサブモジュール(SM)における第2の冷却体(80)と接して、その第2の冷却体に熱的かつ電気的に導通接続されるように、対を成す各サブモジュール(SM)同士が互いに当接して設けられている
ことを特徴とするマルチレベルコンバータ。 - 請求項1から4の1つに記載のマルチレベルコンバータ(5)において、
少なくとも1つのサブモジュール(SM)が、第1のスイッチ(210,410)および第2のスイッチ(220,420)を有するハーフブリッジモジュールであり、ここに、第1のスイッチ(210,410)が、ハーフブリッジモジュールのコンデンサ(C)に電気的に直列接続されており、その第1のスイッチ(210,410)とコンデンサ(C)の直列回路に第2のスイッチ(220,420)が並列接続されており、かつ
第1のスイッチ(210,410)の両スイッチ端子のうちの一方が、ハーフブリッジモジュールの1つの冷却体又は複数の冷却体のうちの1つ(60,80,400)に接続されて、2つの外部通電用モジュール端子(A1,A2)の1つを成している
ことを特徴とするマルチレベルコンバータ。 - 請求項6記載のマルチレベルコンバータ(5)において、
当該マルチレベルコンバータ(5)が、少なくとも2つのハーフブリッジモジュールを有し、
その少なくとも2つのハーフブリッジモジュールの第1のスイッチ(210)が、各ハーフブリッジモジュールの第1の冷却体(60)に結合され、かつ、少なくとも2つのハーフブリッジモジュールの第2のスイッチ(220)が、各ハーフブリッジモジュールの第2の冷却体(80)に結合されており、
少なくとも2つのハーフブリッジモジュールの第1のスイッチ(210)の両スイッチ端子の一方が、各ハーフブリッジモジュールの第1の冷却体(60)に電気的に接続されて、当該第1の冷却体(60)が各ハーフブリッジモジュールの第1の外部通電用モジュール端子(A1)を成しており、
少なくとも2つのハーフブリッジモジュールの第1のスイッチ(210)の両スイッチ端子の他方が、各ハーフブリッジモジュールの第2の冷却体(80)に電気的に接続されて、当該第2の冷却体(80)が各ハーフブリッジモジュールの第2の外部通電用モジュール端子(A2)を成しており、かつ
少なくとも2つのハーフブリッジモジュールのうちの1つのハーフブリッジモジュールの第1の冷却体(60)が、少なくとも2つのハーフブリッジモジュールのうちの他の1つのハーフブリッジモジュールの第2の冷却体(80)に接して、その第2の冷却体に電気的に接続さるように、少なくとも2つのハーフブリッジモジュールが対を成して互いに当接している
ことを特徴とするマルチレベルコンバータ。 - 請求項1から7の1つに記載のマルチレベルコンバータ(5)において、
少なくとも2つのサブモジュール(SM)の第1および第2の冷却体(60,80)が、互いに平行に配置されて、外部通電用モジュール端子板を成しており、かつ
各サブモジュール(SM)の少なくとも2つのスイッチ(10,20,30,40,210,220)が、空間的に各サブモジュール(SM)の2つの外部通電用モジュール端子板同士の間の領域内に位置している
ことを特徴とするマルチレベルコンバータ。 - 請求項1から8の1つに記載のマルチレベルコンバータ(5)において、
少なくとも1つのサブモジュール(SM)における第1の冷却体(60)を、それに隣接する1つのサブモジュール(SM)における第2の冷却体(80)に向けて押圧する締付装置(100)が設けられている
ことを特徴とするマルチレベルコンバータ。 - 請求項1または2記載のマルチレベルコンバータ(5)において、
少なくとも1つのサブモジュール(SM)が、1つの冷却体を有し、その冷却体に、各サブモジュールのスイッチが取り付けられて、その冷却体がサブモジュールの第1の外部通電用モジュール端子を成しており、かつ
サブモジュールが、1つの電極板を有し、その電極板がサブモジュールの冷却体に対して間隔をおいて配置されて、サブモジュールの第2の外部通電用モジュール端子を成している
ことを特徴とするマルチレベルコンバータ。 - 請求項10記載のマルチレベルコンバータ(5)において、
少なくとも2つのサブモジュール(SM)がそれぞれ、1つの冷却体(300,400)を有し、その冷却体に各サブモジュールのスイッチ(10,20,30,40,410,420)が取り付けられて、その冷却体(300,400)が各サブモジュール(SM)の第1の外部通電用モジュール端子(A1)を成しており、
少なくとも2つのサブモジュール(SM)がそれぞれ、1つの電極板(310,450)を有し、その電極板が各サブモジュール(SM)の冷却体(300,400)に対して間隔をおいて配置されて、各サブモジュール(SM)の第2の外部通電用モジュール端子(A2)を成しており、かつ
少なくとも2つのサブモジュール(SM)のうちの1つのサブモジュールの第1の外部通電用モジュール端子(A1)が、少なくとも2つのサブモジュール(SM)のうちの他の1つのサブモジュールの第2の外部通電用モジュール端子(A2)に電気的に接続されており、その電気的な接続が、少なくとも2つのサブモジュール(SM)うちの1つのサブモジュールの冷却体(300,400)と、少なくとも2つのサブモジュール(SM)のうちの他の1つのサブモジュールの電極板(310,450)との間の、機械的接触によって成されている
ことを特徴とするマルチレベルコンバータ。 - 請求項11記載のマルチレベルコンバータ(5)において、
少なくとも2つのサブモジュール(SM)における冷却体(300,400)および電極板(310,450)が、それぞれ互いに平行に配置されて、各サブモジュール(SM)の外部通電用モジュール端子板を成しており、かつ
少なくとも2つのサブモジュール(SM)のそれぞれの少なくとも2つのスイッチ(10,20,30,40,410,420)が、空間的に、両外部通電用モジュール端子板同士の間の領域内にある
ことを特徴とするマルチレベルコンバータ。 - 請求項11記載のマルチレベルコンバータ(5)において、
少なくとも1つのサブモジュール(SM)の冷却体(300,400)をそれに隣接する1つのサブモジュール(SM)の電極板(310,450)に向けて押圧する締付装置(100)が設けられている
ことを特徴とするマルチレベルコンバータ。 - 請求項1から13の1つに記載のマルチレベルコンバータ(5)用のサブモジュール(SM)であって、少なくとも2つのスイッチ(10,20,30,40,410,420)と、1つのコンデンサ(C)と、2つの外部通電用モジュール端子(A1,A2)とを有しているものにおいて、
サブモジュール(SM)の外面に設けられた少なくとも1つの冷却体(60,80,300,400)が、外部通電用モジュール端子(A1,A2)として用いられている
ことを特徴とするマルチレベルコンバータ用のサブモジュール。
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