[发明专利]多电平功率变换器系统及其制造方法

权利要求书

1.一种三电平有源中性点箝位(ANPC)式变换器系统，所述变换器系统包括：

多个印刷电路板(PCB)，在所述多个印刷电路板(PCB)上设置有多个DC总线电容器，其中，所述多个印刷电路板(PCB)层压在一起，在其中间存有空气间隙，以用于热耗散和绝缘爬电；

三电平功率变换器和三个DC总线端子，所述三个DC总线端子电连接到所述三电平功率变换器，其中，所述三电平功率变换器安装于散热器上，所述三电平功率变换器包括第一直流(DC)总线结构和第二直流(DC)总线结构，所述第一直流(DC)总线结构和所述第二直流(DC)总线结构包括所述多个印刷电路板(PCB)上的多个DC总线电容器中的至少一个，其中，所述第一直流(DC)总线结构电连接至正电压电位和AC功率源而所述第二直流(DC)总线结构电连接至负电压电位和AC功率源，其中，所述DC总线电容器布置成将横跨所述正电压电位和所述负电压电位的电压分开；以及

电联接到所述印刷电路板(PCB)的汇流条，其中，所述汇流条包括正汇流条、中性汇流条和负汇流条，其中，所述空气间隙构造成提供用于所述中性汇流条的空气流。

2.根据权利要求1所述的变换器系统，其特征在于，所述印刷电路板(PCB)构造成相对于厚铜印刷电路板(PCB)而重量轻的结构并且具有寄生电感和等效串联电阻结构。

3.根据权利要求1所述的变换器系统，其特征在于，所述空气间隙构造成提供用于使通过传导高频纹波电流而生成的热耗散的空气流。

4.根据权利要求1所述的变换器系统，其特征在于，所述空气间隙为一毫米或大于一毫米。

5.根据权利要求1所述的变换器系统，其特征在于，所述第一直流(DC)总线结构和第二直流(DC)总线结构定位于所述中性汇流条的相反的侧部处。

6.根据权利要求1所述的变换器系统，其特征在于，所述变换器系统进一步包括所述印刷电路板(PCB)的相反的侧部上的并联连接的薄膜电容器。

7.根据权利要求6所述的变换器系统，其特征在于，所述薄膜电容器构造成减小所述印刷电路板(PCB)的寄生电感。

8.根据权利要求1所述的变换器系统，其特征在于，所述第一直流(DC)总线结构和第二直流(DC)总线结构构造成减小电压应力。

9.根据权利要求1所述的变换器系统，其特征在于，所述三电平功率变换器从AC功率源接收大于100 kW的电功率。

10.根据权利要求1所述的变换器系统，其特征在于，所述散热器是冷板。

11.一种制造根据权利要求1-10中任一项所述的三电平有源中性点箝位(ANPC)式变换器系统的方法，所述方法包括：

提供构造成减小功率构件的电压应力的第一直流(DC)总线结构和第二直流(DC)总线结构；以及

将多个印刷电路板(PCB)定位成通过空气间隙而分开，所述空气间隙构造成在所述印刷电路板(PCB)之间提供空气流，

其中，所述方法进一步包括将汇流条置于所述第一直流(DC)总线结构与第二直流(DC)总线结构之间，所述汇流条包括正汇流条、中性汇流条和负汇流条，其中，所述汇流条构造成减小换向回路电感，其中，所述空气间隙构造成将空气流提供到所述中性汇流条上，以提供用于使通过传导高频纹波电流而生成的热耗散的空气流。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括将并联连接的薄膜电容器联接在所述印刷电路板(PCB)的相反的侧部上。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述空气间隙构造成置于所述并联连接的薄膜电容器之间。