(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111653035.1 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 深圳市禾望电气股份有限公司 地址 518000 广东省深圳市福田区沙 头街 道天安社区滨河路与香蜜湖路交汇处 天安创新科技广场(二期)六层西座 609室 (72)发明人 王武华　唐佛源　周党生　吕一航　 王琰　 (74)专利代理 机构 广东君熙律师事务所 4 4488 专利代理师 黄仁东 (51)Int.Cl. H02M 7/00(2006.01) H02M 1/14(2006.01) H02M 1/42(2007.01)H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种三相功率模块 (57)摘要 本发明公开了一种三相功 率模块， 包括模块 结构本体、 液冷换热器、 6N个半导体模块、 若干直 流连接母排、 3M个交流连接母排， 所述液冷换热 器包括液冷换热器主体、 设置于液冷换热器主体 上的两个散热面、 设置于液冷换热器主体上的进 水口及出水口； 所述6N个半导体模块均分为六个 半导体组， 各个所述半导体组设置有至少一个散 热面、 至少两个直流端子和至少一个交流端子， 所述半导体组的直流端子位于所述半导体组的 一侧， 该三相功率模块纹波电流小、 结构紧凑、 功 率密度高扩容效果好、 重量轻维护方便,提高了 整个功率模块的散热效率。 权利要求书2页 说明书5页 附图6页 CN 114513136 A 2022.05.17 CN 114513136 A 1.一种三相功率模块， 其特征在于， 包括模块结构本体、 装配于所述模块结构本体上的 液冷换热器、 6N个半导体模块、 若干直流连接母排、 3M个交流连接母排， 所述液冷换热器包 括液冷换热器主体、 设置于液冷换热器主体上 的两个散热面、 设置于液冷换热器主体上 的 进水口及出水口； 所述6N个半导体模块均分为六个半导体组， 各个所述半导体组设置有至 少一个散热面、 至少 两个直流端子和至少一个交流端子， 所述半导体组的直流端子位于所 述半导体组的一侧， 所述半导体组的交流端子位于半导体组的直流端子相对的另一侧， 所 述第一半导体组、 第二半导体组、 第三半导体组的散热面平行安装在液冷换热器的第一散 热面， 所述第四半导体组、 第五半导体组、 第六半导体组的散热面平行安装在液冷换热器的 第二散热面； 所述第一半导体组与第四半导体组为三相功率模块的第一相， 设置于液冷换 热器相同位置的不同散热面上； 所述第二半导体组与所述第五半导体组为三相功率模块的 第二相， 设置于液冷换热器相同位置的不同散热面上； 所述第三半导体组与所述第六半导 体组为三相功率模块的第三相， 设置于液冷换热器相同位置的不同散热面上； 所述若干直 流连接母排组合成直流连接母排组， 所述直流连接母排组设置有若干第一直流连接端和若 干第二直流连接端； 六个所述半导体组的直流端子与所述直流连接母排组的若干第一直流 连接端相连， 所述第一相的两个半导体组的交流端子与第一相的交流连接母排相连， 所述 第二相的两个半导体组的交流端子与第二相的交流连接母排相连， 所述第三相的两个半导 体组的交流端子与第三相的交流连接母排相连。 2.根据权利要求1所述的三相功率模块， 其特征在于， 所述三相功率模块为三相三电平 功率模块， 所述半导体组经连接后的电路拓扑为三电平， 各个所述半导体组包含3个半导体 模块， 所述半导体模块包括串联连接的两个半导体开关和与各自半导体开关反 并联的半导 体二极管， 所述三个半导体模块呈品字形排列布局， 所述品字形排列布局的下部平行 的两 个半导体模块与所述直流连接母排组的若干第一直流连接端连接， 所述品字形排列 布局的 上部半导体模块与所述交流连接母排连接， 所述品字形排列 布局的上部半导体模块与下部 平行的两个半导体模块由母排连接， 所述直流连接母排组的第二直流连接端包括正母线连 接端、 负母线连接端、 母线中点连接端。 3.根据权利要求1或2所述的三相功率模块， 其特征在于： 所述直流连接母排组设置有 2P个第二直流连接端， 依次排列的1号到P号第二直流连接端为第一组， 依次排列的P+1号到 2P号第二直流连接端为第二组， 电位相同的第一组第二直流连接端 里的连接端 数量与第二 组第二直流连接端里的连接端数量相等。 4.根据权利要求1或2所述的三相功率模块， 其特征在于： 所述直流连接母排组设置有 2P+1个第二直流连接端， 依次排列的1到P号第二直流连接端为第一组， 依次排列的P+2 号到 2P+1号第二直流连接端为第二组， 电位相同的第一组第二直流连接端 里的连接端 数量与第 二组第二 直流连接端里的连接端数量相等。 5.根据权利要求1或2所述的三相功率模块， 其特征在于： 所述三相功率模块还包括直 流滤波电容组， 所述直流滤波电容组的连接端子与直流连接母排组的若干第二直流连接端 相连。 6.根据权利要求1或2所述的三相功率模块， 其特征在于： 所述三相功率模块还包括驱 动半导体模块的驱动器， 所述驱动器包括实现电压隔离的变压器器件和 光耦器件、 与半导 体模块连接的驱动接口。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114513136 A 27.根据权利要求1或2所述的三相功率模块， 其特征在于： 所述三相功率模块还包括驱 动半导体模块的驱动控制器， 所述驱动控制器包括实现电压隔离的变压器器件和光耦器 件、 与半导体模块连接的驱动接口、 进 行三相功 率模块控制的控制芯片、 与外部连接的控制 电源接口。 8.根据权利要求1或2所述的三相功率模块， 其特征在于： 所述三相功率模块还包括驱 动半导体模块的驱动控制器， 所述驱动控制器包含实现电压隔离的变压器器件和光耦器 件、 与半导体模块连接的驱动接口、 进 行三相功 率模块控制的控制芯片、 给驱动控制器供电 的辅助电源， 所述辅助电源包括实现电压隔离和变换 的变压器器件、 与外部输入电源连接 的端口。 9.根据如权利要求1或2所述的三相功率模块， 其特征在于： 所述三相功率模块还包括 电流采样器件， 所述电流采样器件 采集流过交流连接母排的电流。 10.根据权利要求1或2所述的三相功率模块， 其特征在于： 所述连接母排包括具有电连 接功能的铝排、 导线、 编织电缆及其它具有电连接功能的导电体。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114513136 A 3