CN107210680A - 电力转换装置 - Google Patents

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CN107210680A CN201680006338.5A CN201680006338A CN107210680A CN 107210680 A CN107210680 A CN 107210680A CN 201680006338 A CN201680006338 A CN 201680006338A CN 107210680 A CN107210680 A CN 107210680A
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Abstract

本发明目的在于改善组装性并且提高端子的连接可靠性。本发明的电力转换装置包括：具有功率端子的功率半导体组件；对上述功率半导体组件供给被平滑化后的电力的电容器组件；和使用树脂件将电连接上述功率半导体组件与上述电容器组件的导体部密封而得到的成型汇流条，上述电容器组件具有正极电容器端子和负极电容器端子，上述功率端子、上述正极电容器端子和上述负极电容器端子以它们的主面朝向同一方向的方式形成，上述成型汇流条具有与上述功率端子的主面接触的第一端子、与上述正极电容器端子的主面接触的第二端子和与上述负极电容器端子的主面接触的第三端子。

Description

电力转换装置
技术领域
本发明涉及电力转换装置，特别涉及将直流电流转换为交流电流的电力转换装置。
背景技术
混合动力车或电动车中使用的车辆驱动用的电动机期望有大输出，与此相应地，电力转换装置也要求支持大输出。为了支持大输出，要求提高电力转换装置中设置的电力转换用的功率半导体组件和用于电力平滑化的电容器组件与导体部件的连接可靠性。
专利文献1(日本特开2008-252962号公报)中，树脂体24以对电抗器14的端子与电容器13的端子进行中间连接的方式连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-252962号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的技术问题是改善组装性，并且提高端子的连接可靠性。
用于解决问题的技术方案
为了解决上述问题，本发明的电力转换装置包括：具有功率端子(101)的功率半导体组件(100)；对上述功率半导体组件供给被平滑化后的电力的电容器组件(200)；和使用树脂件将电连接上述功率半导体组件与上述电容器组件(200)的导体部密封而得到的成型汇流条(500)，上述电容器组件具有正极电容器端子(203)和负极电容器端子(204)，上述功率端子、上述正极电容器端子和上述负极电容器端子以它们的主面朝向同一方向的方式形成，上述成型汇流条(500)具有与上述功率端子(101)的主面接触的第一端子(506)、与上述正极电容器端子的主面接触的第二端子(512)和与上述负极电容器端子的主面接触的第三端子(514)。
发明效果
根据本发明，能够改善组装性，并且提高端子的连接可靠性。
附图说明
图1是电力转换装置的主电路部900的立体图。
图2是电力转换装置的主电路部900的分解立体图。
图3是图2所示的范围A中的功率半导体组件100a的功率端子101和信号端子102的部分放大图。
图4是图2所示的面B的从箭头方向观察的功率半导体组件100a的剖视图。
图5是图2的面C的从箭头方向观察的电容器组件200的剖视图。
图6是成型汇流条500的整体立体图。
图7是成型汇流条500的分解立体图。
图8是图6所示的平面D的从箭头方向观察的成型汇流条500的剖视图。
图9是图6所示的平面E的从箭头方向观察的成型汇流条500的剖视图。
图10是图6所示的范围C的成型汇流条500的第一端子506的部分放大图。
图11是图6的范围B的成型汇流条500的第二端子512和第三端子514的部分放大图。
具体实施方式
以下，使用附图等说明本发明的实施方式。以下说明示出了本发明的内容的具体例，本发明不限定于这些说明，能够在本说明书公开的技术思想范围内由本领域技术人员进行各种变更和修正。另外，在用于说明本发明的所有图中，具有相同的功能的部分附加相同的符号，有时省略其重复说明。
图1是电力转换装置的主电路部900的立体图。此处主电路部900指的是从车辆中搭载的电池接收直流电力，对车辆驱动用电动机输出交流电力的电路部。图2是电力转换装置的主电路部900的分解立体图。图3是图2所示的范围A中的功率半导体组件100a的功率端子101和信号端子102的部分放大图。图4是图2所示的面B的从箭头方向观察的功率半导体组件100a的剖视图。图5是图2的面C的从箭头方向观察的电容器组件200的剖视图。
图1和图2所示的功率半导体组件100a～100f具有将直流电力转换为交流电力的逆变器电路。本实施方式中，一个功率半导体组件100a构成输出三相交流电流的逆变器电路中的用于输出一个相的上下臂电路。例如，功率半导体组件100a是U相的上下臂电路，功率半导体组件100b是V相的上下臂电路，功率半导体组件100c是W相的上下臂电路。功率半导体组件100a～100c构成第一逆变器电路。
同样，功率半导体组件100d是U相的上下臂电路，功率半导体组件100e是V相的上下臂电路，功率半导体组件100f是W相的上下臂电路。功率半导体组件100d～100f构成第二逆变器电路。即，本实施方式中，一个电力转换装置具有2个逆变器电路。这两个逆变器电路可以分别驱动不同的电动机，也可以驱动一个电动机。
图1和图2所示的电容器组件200使从电池供给的直流电力平滑化。图2和图5所示的电容器组件200例如具有：薄膜电容器这样的电容器单元201；将该电容器单元201与后述的成型汇流条500电连接的正极侧电容器端子203和负极侧电容器端子204；收纳电容器单元201的电容器箱体202；以及填充在电容器箱体202内的密封件205。
图3所示的功率端子101接收从电容器组件200供给的直流电力。
构成负极的功率端子101分支成第一负极侧功率端子101a和第二负极侧功率端子101c。构成正极的功率端子101分支成第一正极侧功率端子101b和第二正极侧功率端子101d。由此，能够避免端子中流过的电流的集中，实现低电感化。交流端子101e传导对车辆驱动用电动机输出的交流电流，配置在第一负极侧功率端子101a的侧部。
如图3所示，功率端子101的主面103是与大致平行于第一负极侧功率端子101a、第一正极侧功率端子101b、第二负极侧功率端子101c和第二正极侧功率端子101d的排列方向105的假想平面106重叠的面。
如图4所示，功率端子101的侧面104形成为与假想平面106大致垂直。换言之，功率端子101的侧面104与相交于假想平面106的平面重叠。
图6是成型汇流条500的整体立体图。图7是成型汇流条500的分解立体图。图8是图6所示的平面D的从箭头方向观察的成型汇流条500的剖视图。图9是图6所示的平面E的从箭头方向观察的成型汇流条500的剖视图。图10是图6所示的范围C的成型汇流条500的第一端子506的部分放大图。图11是图6的范围B的成型汇流条500的第二端子512和第三端子514的部分放大图。
如图8所示，成型汇流条500由负极导体板501、正极导体板502、树脂件516、交流汇流条504和交流汇流条505构成。
如图7和图8所示，负极导体板501以负极导体板501的主面与正极导体板502的主面相对的方式，与正极导体板502以叠层状态配置。
图7所示的交流汇流条504由与功率半导体组件100a连接的交流汇流条504a、与功率半导体组件100b连接的交流汇流条504b和与功率半导体组件100c连接的交流汇流条504c构成。
图7所示的交流汇流条505由与功率半导体组件100d连接的交流汇流条505a、与功率半导体组件100e连接的交流汇流条505b和与功率半导体组件100f连接的交流汇流条505c构成。
如图7和图8所示，树脂件516将正极导体板502、负极导体板501、交流汇流条504和交流汇流条505各自的一部分密封。另外，树脂件516也插入到负极导体板501的主面与正极导体板502的主面之间，保持负极导体板501与正极导体板502的绝缘。
本实施方式的成型汇流条500，除负极导体板501和正极导体板502之外，还一同成形交流汇流条504和交流汇流条505，使用树脂件516密封，成为一体结构。由此，成型汇流条500作为使用树脂件516密封的强电配线，成为一个部件，由此可以期待安装性的改善。
如图7和图10所示，第一端子506由第一负极侧导体端子507a～507f、第一正极侧导体端子508a～508f、第二负极侧导体端子509a～509f、第二正极侧导体端子510a～510f和交流导体端子503a～503f构成。
第一负极侧导体端子507a～507f和第二负极侧导体端子509a～509f从负极导体板501分别分支，分别被分配电流。第一正极侧导体端子508a～508f和第二正极侧导体端子510a～510f从正极导体板502分别分支，分别被分配电流。
第一负极侧导体端子507a与功率半导体组件100a的第一负极侧功率端子101a连接，第一正极侧导体端子508a与功率半导体组件100a的第一正极侧功率端子101b连接，第二负极侧导体端子509a与功率半导体组件100a的第二负极侧功率端子101c连接，第二正极侧导体端子510a与功率半导体组件100a的第二正极侧功率端子101d连接，交流导体端子503a与功率半导体组件100a的交流端子101e连接。其他成型汇流条500的端子也同样与功率半导体组件100b～100f的端子同样地连接。
另外，第一端子506以第二负极侧导体端子509a～509f配置在第一正极侧导体端子508a～508f与第二正极侧导体端子510a～510f之间的方式排列各个端子。
如图8和图10所示，第一负极侧导体端子507a、第一正极侧导体端子508a、第二负极侧导体端子509a、第二正极侧导体端子510a和交流导体端子503a，以各自的主面朝向同一方向的方式形成。此处，主面指的是与功率半导体组件100b～100f的端子连接的面。即，第一端子506的主面517以朝向同一方向的方式形成。第一端子506的侧面518以横穿主面517的方式形成。
如图7所示，本实施方式的第二端子512由与各个负极侧电容器端子204连接的9个负极侧导体端子构成。另外，本实施方式的第三端子514由与各个正极侧电容器端子203连接的9个正极侧导体端子构成。
如图9和图11所示，第二端子512和第三端子514以第二端子512的主面521与第三端子514的主面525朝向同一方向的方式形成。主面521与负极侧电容器端子204连接，主面525与正极侧电容器端子203连接。第二端子512的侧面522以横穿主面521的方式形成。第三端子514的侧面526以横穿主面521的方式形成。
并且，如图7所示，第三端子514以第三端子514的主面525与第一端子506的主面517朝向同一方向的方式形成。因此，第一端子506、第二端子512和第三端子514以第一端子506的主面517、第二端子512的主面521和第三端子514的主面525朝向同一方向的方式形成。
如图1和图2所示，功率半导体组件100a～100f以功率端子101面向第一端子506的主面517的方式配置。另外，电容器组件200以正极侧电容器端子203面向第二端子512的主面521并且负极侧电容器端子204面向第三端子514的主面525的方式配置。
在相对于功率半导体组件100a～100f和电容器组件200进行成型汇流条500的位置对准时，能够使第一端子506的主面517、第二端子512的主面521和第三端子514的主面525中的任意者与功率端子101或正极侧电容器端子203或负极侧电容器端子204接触，以该接触位置为中心校正成型汇流条500的位置，使其他端子接触。
通过具有第一端子506、第二端子512和第三端子514并且使用树脂件516而成为一个部件的成型汇流条500的位置校正，能够使需要大电流的功率端子101、正极侧电容器端子203和负极侧电容器端子204这多个端子与成型汇流条500的接合误差减小，使得容易进行安装。此处，接合指的是焊接或夹接等。
特别是本实施方式中为了实现低电感化，功率半导体组件100a～100f的功率端子101由第一负极侧功率端子101a、第一正极侧功率端子101b、第二负极侧功率端子101c和第二正极侧功率端子101d构成，这些端子的主面朝向同一方向。端子的数量增加时，与各个端子对应的位置校正变得困难。但是，如本实施方式所示，成型汇流条500的第一端子506也与功率端子101相应地设置多个，以第一端子506的主面517朝向同一方向的方式形成，由此能够实现低电感化，同时减少接合误差，使得容易进行安装。
另外，即使功率半导体组件100a～100f的功率端子101在正极侧为1个、在负极侧为1个，也能够应用本实施方式的技术思想。另外，即使功率端子101在正极侧为2个、在负极侧为1个，或者在正极侧为1个、在负极侧为2个，也能够应用本实施方式的技术思想。
另外，如图8和图10所示，构成第一端子506的各个端子的主面517，是与大致平行于第一负极侧导体端子507a、第一正极侧导体端子508a、第二负极侧导体端子509a和第二正极侧导体端子510a的排列方向519的假想平面520重叠的面。由此，能够实现低电感化，同时进一步减少接合误差而易于安装。
如图6和图11所示，多个第二端子512各自的主面521是与大致平行于多个第二端子512的排列方向523的假想平面524重叠的面。同样，多个第三端子514各自的主面525是与大致平行于多个第三端子514的排列方向527的假想平面528重叠的面。由此，能够进一步减少接合误差而易于安装。
另外，本实施方式中，成型汇流条500也使用树脂件516保持交流汇流条504和交流汇流条505。并且，交流导体端子503a～503f的主面也与第一端子506的主面517朝向同一方向地形成，与功率半导体组件100a的交流端子101e连接。由此，能够进一步减少主电路系统的接合误差而易于安装。
其中，图8所示的529是第一端子506的主面517与功率半导体组件100a的功率端子101的主面103相对的方向，也是功率半导体组件100a与成型汇流条500连接时的成型汇流条500的移动方向。另外，图9所示的530是第二端子512的主面521与负极侧电容器端子204的主面相对的方向，也是电容器组件200与成型汇流条500连接时的成型汇流条500的移动方向。
符号说明
100a～100f……功率半导体组件，101……功率端子，101a……第一负极侧功率端子，101b……第一正极侧功率端子，101c……第二负极侧功率端子，101d……第二正极侧功率端子，101e……交流端子，102……信号端子，103……主面，104……侧面，105……排列方向，106……假想平面，200……电容器组件，201……电容器单元，202……电容器箱体，203……正极侧电容器端子，204……负极侧电容器端子，205……密封件，500……成型汇流条，501……负极导体板，502……正极导体板，503a～503f……交流导体端子，504……交流汇流条，505……交流汇流条，504a～504c……交流汇流条，505a～505c……交流汇流条，506……第一端子，507a～507f……第一负极侧导体端子，508a～508f……第一正极侧导体端子，509a～509f……第二负极侧导体端子，510a～510f……第二正极侧导体端子，512……第二端子，514……第三端子，516……树脂件，517……主面，518……侧面，519……排列方向，520……假想平面，521……主面，522……侧面，523……排列方向，524……假想平面，525……主面，526……侧面，527……排列方向，528……假想平面，529……相对的方向，530……相对的方向，900……主电路部。

Claims (5)

1.一种电力转换装置，其特征在于，包括：
具有功率端子的功率半导体组件；
对所述功率半导体组件供给被平滑化后的电力的电容器组件；和
使用树脂件将电连接所述功率半导体组件与所述电容器组件的导体部密封而得到的成型汇流条，
所述电容器组件具有正极电容器端子和负极电容器端子，
所述功率端子、所述正极电容器端子和所述负极电容器端子以它们的主面朝向同一方向的方式形成，
所述成型汇流条具有与所述功率端子的主面接触的第一端子、与所述正极电容器端子的主面接触的第二端子和与所述负极电容器端子的主面接触的第三端子。
2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：
所述功率端子由第一正极侧功率端子、第一负极侧功率端子、第二正极侧功率端子和第二负极侧功率端子构成，并且以它们的主面朝向同一方向的方式形成，
所述第一端子由与所述第一正极侧功率端子连接的第一正极侧导体端子、与所述第一负极侧功率端子连接的第一负极侧导体端子、与所述第二正极侧功率端子连接的第二正极侧导体端子和与所述第二负极侧功率端子连接的第二负极侧导体端子构成，并且以它们的主面朝向同一方向的方式形成。
3.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：
所述第一端子，以所述第一正极侧导体端子的主面、所述第一负极侧导体端子的主面、所述第二正极侧导体端子的主面和所述第二负极侧导体端子的主面，与平行于该第一正极侧导体端子、该第一负极侧导体端子、该第二正极侧导体端子和该第二负极侧导体端子的排列方向的假想平面重叠的方式形成。
4.如权利要求1～3中任一项所述的电力转换装置，其特征在于：
所述正极电容器端子形成多个，并且，
所述多个正极电容器端子以该多个正极电容器端子的主面与平行于该多个正极电容器端子的排列方向的假想平面重叠的方式形成。
5.如权利要求4所述的电力转换装置，其特征在于：
所述负极电容器端子形成多个，并且，
所述多个负极电容器端子以该多个负极电容器端子的主面与平行于该多个负极电容器端子的排列方向的假想平面重叠的方式形成。
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