CN110336481A - 电力转换装置和电力转换装置用电容器 - Google Patents

电力转换装置和电力转换装置用电容器 Download PDF

Info

Publication number
CN110336481A
CN110336481A CN201910169846.0A CN201910169846A CN110336481A CN 110336481 A CN110336481 A CN 110336481A CN 201910169846 A CN201910169846 A CN 201910169846A CN 110336481 A CN110336481 A CN 110336481A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric conductor
capacitor
terminal
pole side
side electric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910169846.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110336481B (zh
Inventor
采女贵宽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of CN110336481A publication Critical patent/CN110336481A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110336481B publication Critical patent/CN110336481B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
    • H01L23/64—Impedance arrangements
    • H01L23/642—Capacitive arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/18—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

一种电力转换装置和电力转换装置用电容器，该电力转换装置具有半导体模块、电容器、连接它们的导电体组、搭载部，导电体组具有第1极侧导电体和第2极侧导电体，电容器具有电容器元件、第1极端子和第2极端子，第1极端子和第2极端子中的至少一部分露出到电容器的外侧，第1极侧导电体和第2极侧导电体配置在电容器与搭载部之间，在电容器搭载在搭载部上的状态下，第1极侧导电体面对着第1极端子而电连接，并且第2极侧导电体面对着第2极端子而电连接。据此，能够简化对半导体模块的第1极侧导电体和电容器的第1极端子进行电连接、并且对半导体模块的第2极侧导电体和电容器的第2极端子进行电连接的工序。

Description

电力转换装置和电力转换装置用电容器
技术领域
本发明涉及电力转换装置和电力转换装置用电容器。
背景技术
以往，公知有在配置半导体元件时不需要将半导体元件上下翻转的工序的半导体装置(例如参照专利文献1：日本特开2012-235081号公报)。在专利文献1所记载的半导体装置中，第1半导体元件(上臂元件)和第2半导体元件(下臂元件)并列配置。另外，通过固定与第1半导体元件的上表面侧的电极电连接的导电体的薄板部和与第2半导体元件的下表面侧的电极电连接的导电体的薄板部，第1半导体元件的上表面侧的电极和第2半导体元件的下表面侧的电极电连接。
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献1中没有记载在与第1半导体元件的下表面侧的电极电连接的正极侧导电体和与第2半导体元件的上表面侧的电极电连接的负极侧导电体上电连接电容器的正极端子和负极端子的工序。
因此，在专利文献1所记载的半导体装置中，将电容器的正极端子和负极端子与半导体模块的正极侧导电体和负极侧导电体电连接的工序可能繁琐。
本发明的目的在于，提供能够简化对半导体模块的第1极侧导电体和电容器的第1极端子进行电连接、并且对半导体模块的第2极侧导电体和电容器的第2极端子进行电连接的工序的电力转换装置和电力转换装置用电容器。
用于解决课题的手段
(1)本发明的一个方案的电力转换装置具有：半导体模块，其具有上臂元件和下臂元件；电容器；搭载部，其用于搭载所述电容器；以及导电体组，其连接所述半导体模块和所述电容器，所述导电体组具备第1极侧导电体和具有与所述第1极侧导电体不同的极性的第2极侧导电体，所述电容器具备电容器元件、具有与所述第1极侧导电体相同的极性的第1极端子、具有与所述第2极侧导电体相同的极性的第2极端子，所述第1极端子和所述第2极端子中的至少一部分露出到所述电容器的外侧，所述第1极侧导电体和所述第2极侧导电体配置在所述电容器与所述搭载部之间，在所述电容器搭载在所述搭载部上的状态下，所述电容器配置在所述第1极侧导电体面对着所述第1极端子、并且所述第2极侧导电体面对着所述第2极端子的位置，所述第1极侧导电体与所述第1极端子电连接，并且所述第2极侧导电体与所述第2极端子电连接。
(2)在上述(1)所记载的电力转换装置中，也可以是，在所述电容器与所述搭载部之间，所述第1极侧导电体配置在比所述第1极端子更靠所述搭载部的一侧，所述第2极侧导电体配置在比所述第2极端子更靠所述搭载部的一侧。
(3)在上述(1)或(2)所记载的电力转换装置中，所述第1极端子和所述第2极端子分开规定距离，以相互平行的状态进行配置，在所述电容器与所述搭载部之间，所述第1极侧导电体和所述第2极侧导电体分开规定距离，以相互平行的状态进行配置。
(4)在上述(1)～(3)中的任意一项所记载的电力转换装置中，在所述第1极侧导电体与所述第1极端子的接合部配置有导电性的第1可缩部件，在所述第2极侧导电体与所述第2极端子的接合部配置有导电性的第2可缩部件。
(5)在上述(1)～(4)中的任意一项所记载的电力转换装置中，在从所述电容器的一侧观察所述第1极侧导电体和所述第2极侧导电体的情况下，所述第1极侧导电体的一部分被所述第2极侧导电体覆盖，所述第1极侧导电体中的未被所述第2极侧导电体覆盖的部分面对着所述第1极端子，覆盖所述第1极侧导电体的一部分的所述第2极侧导电体面对着所述第2极端子。
(6)本发明的另一个方案的电力转换装置用电容器至少具备第1电容器元件、与所述第1电容器元件相邻配置的第2电容器元件、第1极端子、具有与所述第1极端子不同的极性的第2极端子，所述第1电容器元件具有：第1主体部；板状的第1端子部，其配置在所述第1主体部的一个端部，并且具有与所述第1极端子相同的极性；以及板状的第2端子部，其配置在所述第1主体部的另一个端部，并且具有与所述第2极端子相同的极性，并且与所述第1端子部平行，所述第2电容器元件具有：第2主体部；板状的第3端子部，其配置在所述第2主体部的一个端部，并且具有与所述第1极端子相同的极性；以及板状的第4端子部，其配置在所述第2主体部的另一个端部，并且具有与所述第2极端子相同的极性，并且与所述第3端子部平行，所述第1极端子与所述第1端子部和所述第3端子部正交配置，所述第2极端子与所述第2端子部和所述第4端子部正交配置，并且与所述第1极端子相邻配置，所述第2端子部和所述第3端子部相邻且面对，所述第2端子部具有与所述第2极端子电连接的突出部，所述第3端子部具有与所述第1极端子电连接的突出部，所述第2端子部的突出部的位置和所述第3端子部的突出部的位置错开。
发明效果
在上述(1)所记载的电力转换装置中，在电容器搭载在搭载部上时，连接半导体模块和电容器的第1极侧导电体面对着电容器的第1极端子，并且连接半导体模块和电容器的第2极侧导电体面对着电容器的第2极端子，第1极侧导电体与电容器的第1极端子电连接，并且第2极侧导电体与电容器的第2极端子电连接。
因此，在上述(1)所记载的电力转换装置中，电容器搭载在搭载部上，由此，能够对半导体模块的第1极侧导电体和电容器的第1极端子进行电连接，并且对半导体模块的第2极侧导电体和电容器的第2极端子进行电连接。
即，在上述(1)所记载的电力转换装置中，能够容易地进行半导体模块的第1极侧导电体与电容器的第1极端子的电连接和半导体模块的第2极侧导电体与电容器的第2极端子的电连接。
在上述(2)所记载的电力转换装置中，也可以是，在电容器与搭载部之间，第1极侧导电体配置在比第1极端子更靠搭载部的一侧，第2极侧导电体配置在比第2极端子更靠搭载部的一侧。
在这样构成的情况下，在电容器与搭载部之间，能够对第1极侧导电体和电容器的第1极端子进行电连接，对第2极侧导电体和电容器的第2极端子进行电连接。
在上述(3)所记载的电力转换装置中，也可以是，在电容器搭载在搭载部上的状态下，第1极端子和第2极端子分开规定距离，以相互平行的状态进行配置，第1极侧导电体和第2极侧导电体分开规定距离，以相互平行的状态进行配置。
在这样构成的情况下，与第1极端子和第2极端子不以分开规定距离且相互平行的状态进行配置、第1极侧导电体和第2极侧导电体不以分开规定距离且相互平行的状态进行配置的情况相比，能够抑制电力转换电路中的杂散电感的增加。
在上述(4)所记载的电力转换装置中，也可以是，在第1极侧导电体与第1极端子的接合部配置有导电性的第1可缩部件，在第2极侧导电体与第2极端子的接合部配置有导电性的第2可缩部件。
在这样构成的情况下，能够通过第1可缩部件吸收第1极侧导电体或第1极端子的高度的偏差，并且通过第1可缩部件对第1极侧导电体和第1极端子进行电连接。另外，能够通过第2可缩部件吸收第2极侧导电体或第2极端子的高度的偏差，并且通过第2可缩部件对第2极侧导电体和第2极端子进行电连接。
在上述(5)所记载的电力转换装置中，也可以是，在从电容器的一侧观察第1极侧导电体和第2极侧导电体的情况下，第1极侧导电体的一部分被第2极侧导电体覆盖。
在这样构成的情况下，与第1极侧导电体和第2极侧导电体配置在相互不重叠的位置的情况相比，能够使电力转换装置小型化。
在上述(6)所记载的电力转换装置用电容器中，第2端子部和第3端子部相邻且面对，与第2极端子电连接的第2端子部的突出部的位置和与第1极端子电连接的第3端子部的突出部的位置错开。
因此，在上述(6)所记载的电力转换装置用电容器中，能够使第2端子部和第3端子部相邻配置，并且确保第2端子部的突出部与第3端子部的突出部之间的绝缘距离。
附图说明
图1是示出第1实施方式的电力转换装置的概略结构的一例的图。
图2是第1实施方式的电力转换装置的一例的立体图。
图3是图2的(A)中的功率模块的放大图。
图4是沿着图2的(B)中的B-B线的电力转换装置的铅垂剖视图。
图5是用于概略地说明图4中的正极侧导电体与正极端子的接合部和负极侧导电体与负极端子的接合部的结构的图。
图6是用于说明图1～图5所示的电力转换装置中使用的电容器单元的内部的图。
图7是负极端子部和正极端子部的立体图。
图8是图6所示的电容器单元的立体图。
图9是图6所示的电容器单元等的分解立体图。
图10是用于说明图6所示的电容器单元等的组装步骤的图。
图11是示出能够应用第1～第3实施方式的电力转换装置的车辆的一部分的一例的图。
符号说明
1：电力转换装置；UH：上臂元件；UL：下臂元件；21：功率模块；23：电容器单元；23A：电容器壳体；23B：电容器壳体；50p：正极端子；50p1：连接部；50p21：连接孔；50p22：连接孔；50p23：连接孔；50n：负极端子；50n1：连接部；50n21：连接孔；50n22：连接孔；50n23：连接孔；23C1、23C2、23C3：电容器元件；23C1A、23C2A、23C3A：主体部；23C1P、23C2P、23C3P：正极端子部；23C1P1、23C2P1、23C3P1：突出部；23C1N、23C2N、23C3N：负极端子部；23C1N1、23C2N1、23C3N1：突出部；23D：封装材料；23E：凸缘部；MP：搭载部；MP1：搭载位置；MP2：搭载位置；SP1：可缩部件；SP2：可缩部件；PI：正极侧导电体；NI：负极侧导电体；WJ：散热部；CS：模块壳体；BT：螺栓；GS：栅极信号线；SA：基板；10：车辆。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的电力转换装置和电力转换装置用电容器的实施方式进行说明。
<第1实施方式>
图1是示出第1实施方式的电力转换装置1的概略结构的一例的图。详细地讲，图1的(A)是电容器单元23组装在搭载部MP上之前的状态的电力转换装置1的主视图。图1的(B)是电容器单元23组装在搭载部MP上之后的状态的电力转换装置1的主视图。图1的(C)是沿着图1的(B)中的A-A线的电力转换装置1的概略铅垂剖视图。
图2是第1实施方式的电力转换装置1的一例的立体图。详细地讲，图2是从左前侧且上侧观察的电力转换装置1的立体图。图2的(A)是与图1的(A)所示的状态对应的电力转换装置1的立体图。图2的(B)是与图1的(B)所示的状态对应的电力转换装置1的立体图。
图3是图2的(A)中的功率模块21的放大图。图4是沿着图2的(B)中的B-B线的电力转换装置1的铅垂剖视图。图5是用于概略地说明图4中的正极侧导电体PI与正极端子50p的接合部和负极侧导电体NI与负极端子50n的接合部的结构的图。
在图1～图5所示的例子中，电力转换装置1具有功率模块(半导体模块)21、电容器单元23、搭载部MP、正极侧导电体PI、负极侧导电体NI。
功率模块(半导体模块)21具有上臂元件UH、VH、WH、S1(参照图11)和下臂元件UL、VL、WL、S2(参照图11)。上臂元件UH、VH、WH、S1和下臂元件UL、VL、WL、S2例如是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、MOSFET(Metal Oxide Semi-conductor FieldEffect Transistor)等开关元件。上臂元件UH、VH、WH、S1和下臂元件UL、VL、WL、S2搭载在基板SA(参照图4)上。上臂元件UH、VH、WH、S1的下表面电极(未图示)与正极侧导电体PI电连接。下臂元件UL、VL、WL、S2的上表面电极(未图示)与负极侧导电体NI电连接。上臂元件UH、VH、WH的上表面电极(未图示)和下臂元件UL、VL、WL的下表面电极(未图示)与输出侧导电体51、52(参照图3和图4)电连接。在上臂元件UH、VH、WH、S1和下臂元件UL、VL、WL、S2的栅极电极(未图示)连接有栅极信号线GS(参照图3和图4)。
在图2～图4所示的例子中，功率模块21具有第1电力转换电路部31、第2电力转换电路部32、第3电力转换电路部33。
第1电力转换电路部31例如将从电池11(参照图11)经由第3电力转换电路部33输入的直流电力转换为三相交流电力，例如将其供给到第1马达12(参照图11)。第1电力转换电路部31具备具有上臂元件UH的U相的上臂部分Hi(参照图3)、具有下臂元件UL的U相的下臂部分Lo(参照图3)、具有上臂元件VH的V相的上臂部分Hi、具有下臂元件VL的V相的下臂部分Lo、具有上臂元件WH的W相的上臂部分Hi、具有下臂元件WL的W相的下臂部分Lo。
第2电力转换电路部32例如将从第2马达13(参照图11)输入的三相交流电力转换为直流电力。由第2电力转换电路部32转换后的直流电力能够供给到电池11和第1电力转换电路部31中的至少一方。第2电力转换电路部32具备具有上臂元件UH的U相的上臂部分Hi、具有下臂元件UL的U相的下臂部分Lo、具有上臂元件VH的V相的上臂部分Hi、具有下臂元件VL的V相的下臂部分Lo、具有上臂元件WH的W相的上臂部分Hi、具有下臂元件WL的W相的下臂部分Lo。
第3电力转换电路部33是电压控制单元(VCU)。第3电力转换电路部33具备具有上臂元件S1的上臂部分Hi和具有下臂元件S2的下臂部分Lo。
在图1～图4所示的例子中，功率模块21具有模块壳体CS和散热部WJ。
搭载有第1电力转换电路部31的上臂元件UH、VH、WH和下臂元件UL、VL、WL的基板SA收容在模块壳体CS中。基板SA与散热部WJ(参照图1和图4)连接。
在基板SA上搭载有第2电力转换电路部32的上臂元件UH、VH、WH和下臂元件UL、VL、WL。另外，在基板SA上搭载有第3电力转换电路部33的上臂元件S1和下臂元件S2。
在图2和图3所示的例子中，模块壳体CS例如通过螺栓(未图示)搭载(固定)在搭载部MP(参照图1的(A)和图1的(B))的搭载位置MP1(参照图1的(A)和图1的(B))。
在其他例子中，模块壳体CS例如也可以通过铆接等任意的公知方法搭载(固定)在搭载部MP的搭载位置MP1。
在图2的(A)和图4所示的例子中，电容器单元23具有电容器元件23C1、23C2、23C3(电容器元件23C2、23C3参照图6等)、收容电容器元件23C1、23C2、23C3的电容器壳体(上壳体)23A和电容器壳体(下壳体)23B、注入电容器壳体23A、23B内的封装材料23D、凸缘部23E。电容器壳体23B由通过电绝缘层(参照图5)相互电绝缘的正极端子50p和负极端子50n构成。
在图4和图5所示的例子中，电容器单元23的正极端子50p的一部分(连接部50p1)露出到电容器单元23的外侧。即，电容器单元23的正极端子50p的连接部50p1以能够从图4和图5的下侧接入的方式露出。
同样，电容器单元23的负极端子50n的一部分(连接部50n1)露出到电容器单元23的外侧。即，电容器单元23的负极端子50n的连接部50n1以能够从图4和图5的下侧接入的方式露出。
在图1～图5所示的例子中，电容器单元23例如通过螺栓BT(图1参照)搭载(固定)在搭载部MP(参照图1的(A)和图1的(B))的搭载位置MP2(参照图1的(A)和图1的(B))。
在其他例子中，电容器单元23例如也可以通过铆接等任意的公知方法搭载(固定)在搭载部MP的搭载位置MP2。
在图2的(A)和图4所示的例子中，与第2电力转换电路部32的上臂元件UH、VH、WH(参照图11)的下表面电极电连接的正极侧导电体PI延伸到电容器单元23的下侧的位置(详细地讲，电容器单元23的面对着正极端子50p的连接部50p1的位置)。与第2电力转换电路部32的下臂元件UL、VL、WL(参照图11)的上表面电极电连接的负极侧导电体NI在对正极侧导电体PI进行电绝缘的状态下延伸到电容器单元23的下侧的位置(详细地讲，电容器单元23的面对着负极端子50n的连接部50n1的位置)。与第2电力转换电路部32连接的正极侧导电体PI和负极侧导电体NI构成连接功率模块21的第2电力转换电路部32和电容器单元23的导电体组。
同样，在图2的(A)所示的例子中，与第1电力转换电路部31的上臂元件UH、VH、WH(参照图11)的下表面电极电连接的正极侧导电体PI延伸到电容器单元23的下侧的位置(详细地讲，电容器单元23的面对着正极端子50p的连接部50p1的位置)。与第1电力转换电路部31的下臂元件UL、VL、WL(参照图11)的上表面电极电连接的负极侧导电体NI在对正极侧导电体PI进行电绝缘的状态下延伸到电容器单元23的下侧的位置(详细地讲，电容器单元23的面对着负极端子50n的连接部50n1的位置)。与第1电力转换电路部31连接的正极侧导电体PI和负极侧导电体NI构成连接功率模块21的第1电力转换电路部31和电容器单元23的导电体组。
另外，在图2的(A)所示的例子中，与第3电力转换电路部33的上臂元件S1(参照图11)的下表面电极电连接的正极侧导电体PI延伸到电容器单元23的下侧的位置(详细地讲，电容器单元23的面对着正极端子50p的连接部50p1的位置)。与第3电力转换电路部33的下臂元件S2(参照图11)的上表面电极电连接的负极侧导电体NI在对正极侧导电体PI进行电绝缘的状态下延伸到电容器单元23的下侧的位置(详细地讲，电容器单元23的面对着负极端子50n的连接部50n1的位置)。与第3电力转换电路部33连接的正极侧导电体PI和负极侧导电体NI构成连接功率模块21的第3电力转换电路部33和电容器单元23的导电体组。
在图1～图5所示的例子中，与第2电力转换电路部32连接的正极侧导电体PI和负极侧导电体NI的电容器单元23的一侧(图1的(A)、图1的(B)、图4和图5的右侧)的端部配置在电容器单元23与搭载部MP(参照图1的(A)和图1的(B))之间。
接着，如图1的(A)和图1的(B)所示，电容器单元23搭载在搭载部MP上。
在电容器单元23搭载在搭载部MP上的状态下，如图4和图5所示，与第2电力转换电路部32连接的正极侧导电体PI的端部面对着电容器单元23的正极端子50p的连接部50p1。与第2电力转换电路部32连接的负极侧导电体NI的端部面对着电容器单元23的负极端子50n的连接部50n1。
详细地讲，在图1～图5所示的例子中，电容器单元23搭载在搭载部MP上，由此，与第2电力转换电路部32连接的正极侧导电体PI与电容器单元23的正极端子50p电连接，并且与第2电力转换电路部32连接的负极侧导电体NI与电容器单元23的负极端子50n电连接。
在图1～图5所示的例子中，为了实现与第2电力转换电路部32连接的正极侧导电体PI与电容器单元23的正极端子50p的电连接，例如使用螺旋弹簧等这样的导电性的可缩部件SP1。详细地讲，如图2的(A)和图3所示，在电容器单元23搭载在搭载部MP上之前的阶段，可缩部件SP1配置在与第2电力转换电路部32连接的正极侧导电体PI的端部(接合部)上。
另外，在图1～图5所示的例子中，为了实现与第2电力转换电路部32连接的负极侧导电体NI与电容器单元23的负极端子50n的电连接，例如使用螺旋弹簧等这样的导电性的可缩部件SP2。详细地讲，如图2的(A)和图3所示，在电容器单元23搭载在搭载部MP上之前的阶段，可缩部件SP2配置在与第2电力转换电路部32连接的负极侧导电体NI的端部(接合部)上。
另外，在图1～图5所示的例子中，在电容器单元23搭载在搭载部MP上之前的阶段，与第1电力转换电路部31连接的正极侧导电体PI和负极侧导电体NI的电容器单元23的一侧(图2的(A)的右上侧)的端部配置在电容器单元23与搭载部MP(参照图1的(A)和图1的(B))之间。另外，如图3所示，可缩部件SP1配置在与第1电力转换电路部31连接的正极侧导电体PI的端部(接合部)上，可缩部件SP2配置在与第1电力转换电路部31连接的负极侧导电体NI的端部(接合部)上。
接着，在电容器单元23搭载在搭载部MP上的状态下，与第1电力转换电路部31连接的正极侧导电体PI的端部面对着电容器单元23的正极端子50p的连接部50p1，与第1电力转换电路部31连接的负极侧导电体NI的端部面对着电容器单元23的负极端子50n的连接部50n1。
详细地讲，电容器单元23搭载在搭载部MP上，由此，与第1电力转换电路部31连接的正极侧导电体PI经由可缩部件SP1而与电容器单元23的正极端子50p电连接，与第1电力转换电路部31连接的负极侧导电体NI经由可缩部件SP2而与电容器单元23的负极端子50n电连接。
同样，在图1～图5所示的例子中，在电容器单元23搭载在搭载部MP上之前的阶段，与第3电力转换电路部33连接的正极侧导电体PI和负极侧导电体NI的电容器单元23的一侧(图2的(A)的右上侧)的端部配置在电容器单元23与搭载部MP(参照图1的(A)和图1的(B))之间。另外，如图3所示，可缩部件SP1配置在与第3电力转换电路部33连接的正极侧导电体PI的端部(接合部)上，可缩部件SP2配置在与第3电力转换电路部33连接的负极侧导电体NI的端部(接合部)上。
接着，在电容器单元23搭载在搭载部MP上的状态下，与第3电力转换电路部33连接的正极侧导电体PI的端部面对着电容器单元23的正极端子50p的连接部50p1，与第3电力转换电路部33连接的负极侧导电体NI的端部面对着电容器单元23的负极端子50n的连接部50n1。
详细地讲，电容器单元23搭载在搭载部MP上，由此，与第3电力转换电路部33连接的正极侧导电体PI经由可缩部件SP1而与电容器单元23的正极端子50p电连接，与第3电力转换电路部33连接的负极侧导电体NI经由可缩部件SP2而与电容器单元23的负极端子50n电连接。
如上所述，在第1实施方式的电力转换装置1中，当电容器单元23搭载在搭载部MP上时，与功率模块21连接的正极侧导电体PI面对着电容器单元23的正极端子50p，并且与功率模块21连接的负极侧导电体NI面对着电容器单元23的负极端子50n，正极侧导电体PI与电容器单元23的正极端子50p电连接，并且负极侧导电体NI与电容器单元23的负极端子50n电连接。
因此，在第1实施方式的电力转换装置1中，电容器单元23搭载在搭载部MP上，由此，能够对与功率模块21连接的正极侧导电体PI和电容器单元23的正极端子50p进行电连接，并且对与功率模块21连接的负极侧导电体NI和电容器单元23的负极端子50n进行电连接。
即，在第1实施方式的电力转换装置1中，能够容易地进行与功率模块21连接的正极侧导电体PI与电容器单元23的正极端子50p的电连接以及与功率模块21连接的负极侧导电体NI与电容器单元23的负极端子50n的电连接。
如图4和图5所示，在电容器单元23与搭载部MP(参照图1的(A)和图1的(B))之间，与第2电力转换电路部32连接的正极侧导电体PI配置在比电容器单元23的正极端子50p更靠搭载部MP的一侧(图4和图5的下侧)，与第2电力转换电路部32连接的负极侧导电体NI配置在比电容器单元23的负极端子50n更靠搭载部MP的一侧(图4和图5的下侧)。
同样，在图1～图5所示的例子中，在电容器单元23与搭载部MP之间，与第1电力转换电路部31连接的正极侧导电体PI配置在比电容器单元23的正极端子50p更靠搭载部MP的一侧(图2的(A)的下侧)，与第1电力转换电路部31连接的负极侧导电体NI配置在比电容器单元23的负极端子50n更靠搭载部MP的一侧(图2的(A)的下侧)。
另外，在图1～图5所示的例子中，在电容器单元23与搭载部MP之间，与第3电力转换电路部33连接的正极侧导电体PI配置在比电容器单元23的正极端子50p更靠搭载部MP的一侧(图2的(A)的下侧)，与第3电力转换电路部33连接的负极侧导电体NI配置在比电容器单元23的负极端子50n更靠搭载部MP的一侧(图2的(A)的下侧)。
因此，在图1～图5所示的例子中，在电容器单元23与搭载部MP之间(即电容器单元23的正下方)，能够对正极侧导电体PI和电容器单元23的正极端子50p进行电连接，对负极侧导电体NI和电容器单元23的负极端子50n进行电连接。即，在图1～图5所示的例子中，与在电容器单元23的正下方以外的场所进行正极侧导电体PI与电容器单元23的正极端子50p的电连接和负极侧导电体NI与电容器单元23的负极端子50n的电连接的情况相比，能够使电力转换装置1的整体的宽度方向尺寸(图4和图5的左右方向尺寸)小型化。
如图2的(A)、图4和图5所示，例如经由层叠体薄膜等这种电绝缘层(参照图5)相互接合的正极端子50p和负极端子50n分开规定距离，以相互平行的状态进行配置。另外，在电容器单元23与搭载部MP(参照图1的(A)和图1的(B))之间(即电容器单元23的正下方)，与第1电力转换电路部31、第2电力转换电路部32和第3电力转换电路部33分别连接的正极侧导电体PI和负极侧导电体NI分开规定距离，以相互平行的状态进行配置。
其结果，在图1～图5所示的例子中，当电容器单元23搭载在搭载部MP上时，正极端子50p、负极端子50n、正极侧导电体PI、负极侧导电体NI成为在电容器单元23与搭载部MP之间(即电容器单元23的正下方)以成为平行平板的方式扩展的状态。即，正极端子50p与正极侧导电体PI的电连接部和负极端子50n与负极侧导电体NI的电连接部以成为平行平板的方式扩展。
因此，在图1～图5所示的例子中，与正极端子50p、负极端子50n、正极侧导电体PI、负极侧导电体NI未在电容器单元23与搭载部MP之间以成为平行平板的方式扩展的情况相比，能够抑制电力转换电路中的杂散电感的增加。
如上所述，在图1～图5所示的例子中，在正极侧导电体PI(参照图3和图5)与电容器单元23的正极端子50p(参照图2的(A)和图5)的接合部配置有导电性的可缩部件SP1(参照图3和图5)。在负极侧导电体NI(参照图3和图5)与电容器单元23的负极端子50n(参照图2的(A)和图5)的接合部配置有导电性的可缩部件SP2(参照图3和图5)。
因此，在图1～图5所示的例子中，能够通过可缩部件SP1吸收正极侧导电体PI或电容器单元23的正极端子50p的高度(图5的上下方向的位置)的偏差，并且通过可缩部件SP1对正极侧导电体PI和电容器单元23的正极端子50p进行电连接。另外，能够通过可缩部件SP2吸收负极侧导电体NI或电容器单元23的负极端子50n的高度(图5的上下方向的位置)的偏差，并且通过可缩部件SP2对负极侧导电体NI和电容器单元23的负极端子50n进行电连接。
如图2的(A)和图3所示，在从电容器单元23的一侧(图2的(A)和图3的上侧)观察与第1电力转换电路部31、第2电力转换电路部32和第3电力转换电路部33分别连接的正极侧导电体PI和负极侧导电体NI的情况下，正极侧导电体PI的一部分(图2的(A)和图3的左下侧的部分)被比正极侧导电体PI短的负极侧导电体NI覆盖。
如图2的(A)所示，正极侧导电体PI中的未被负极侧导电体NI覆盖的部分(图2的(A)的右上侧的部分)面对着电容器单元23的正极端子50p。覆盖正极侧导电体PI的一部分的负极侧导电体NI面对着电容器单元23的负极端子50n。
因此，在图2的(A)和图3所示的例子中，跟与第1电力转换电路部31连接的正极侧导电体PI和负极侧导电体NI以不重叠的方式在图2的(A)和图3的左上-右下方向上排列、与第2电力转换电路部32连接的正极侧导电体PI和负极侧导电体NI以不重叠的方式在图2的(A)和图3的左上-右下方向上排列、与第3电力转换电路部33连接的正极侧导电体PI和负极侧导电体NI以不重叠的方式在图2的(A)和图3的左上-右下方向上排列的情况相比，能够使电力转换装置1的整体的进深方向尺寸(图2的(A)和图3的左上-右下方向尺寸)小型化。
图6是用于说明图1～图5所示的电力转换装置1中使用的电容器单元23的内部的图。详细地讲，图6的(A)是透视电容器壳体(上壳体)23A和封装材料23D进行观察的电容器单元23的俯视图。图6的(B)是透视电容器壳体23A和封装材料23D进行观察的电容器单元23的左侧视图。图6的(C)是透视电容器壳体23A和封装材料23D进行观察的电容器单元23的仰视图。图6(D)是图6的(B)中的Z部的放大图。
图7是负极端子部23C1N和正极端子部23C2P的立体图。详细地讲，图7是从电容器单元23的左前侧且上侧观察的负极端子部23C1N和正极端子部23C2P的立体图。
图8是图6所示的电容器单元23的立体图。详细地讲，图8的(A)是从左前侧且上侧观察的电容器单元23的立体图。图8的(B)是以使图8的(A)所示的电容器单元23的左前上部位于左后下部的方式进行翻转的状态下的电容器单元23的立体图。
图9是图6所示的电容器单元23等的分解立体图。详细地讲，图9是从电力转换装置1的左前侧且上侧观察的电容器单元23等的分解立体图。
图10是用于说明图6所示的电容器单元23等的组装步骤的图。
在图6～图10所示的例子中，电容器单元23具有3个电容器元件23C1、23C2、23C3。电容器元件23C1和电容器元件23C2相邻配置，电容器元件23C2和电容器元件23C3相邻配置。
如图6、图8和图9所示，电容器元件23C1具有主体部23C1A、板状的正极端子部23C1P、板状的负极端子部23C1N。
正极端子部23C1P配置在主体部23C1A的一个(图6的(A)和图6的(B)的右侧、图8的(A)和图9的右下近前侧)端部。
如图9所示，正极端子部23C1P例如具有4个突出部23C1P1。突出部23C1P1不与负极端子50n接触，而与正极端子50p的连接孔50p21嵌合。正极端子部23C1P不与负极端子50n电连接，而与正极端子50p电连接。其结果，正极端子部23C1P的极性与正极端子50p的极性相同。
如图6和图9所示，负极端子部23C1N配置在主体部23C1A的另一个(图6的(A)和图6的(B)的左侧、图8的(A)和图9的左上里侧)端部。另外，负极端子部23C1N与正极端子部23C1P平行配置。
如图7和图9所示，负极端子部23C1N例如具有4个突出部23C1N1。如图9所示，突出部23C1N1与负极端子50n的连接孔50n21嵌合，而不与正极端子50p接触。负极端子部23C1N不与正极端子50p电连接，而与负极端子50n电连接。其结果，负极端子部23C1N的极性与负极端子50n的极性相同。
如图6、图8和图9所示，电容器元件23C2具有主体部23C2A、板状的正极端子部23C2P、板状的负极端子部23C2N。
如图6所示，正极端子部23C2P配置在主体部23C2A的一个(图6的(A)和图6的(B)的右侧)端部。
如图7所示，正极端子部23C2P例如具有4个突出部23C2P1。突出部23C2P1不与负极端子50n接触，而与正极端子50p的连接孔50p22(参照图9和图10的(A))嵌合。正极端子部23C2P不与负极端子50n电连接，而与正极端子50p电连接。其结果，正极端子部23C2P的极性与正极端子50p的极性相同。
如图6和图9所示，负极端子部23C2N配置在主体部23C2A的另一个(图6的(A)和图6的(B)的左侧、图9的左上里侧)端部。另外，负极端子部23C2N与正极端子部23C2P平行配置。
如图9所示，负极端子部23C2N例如具有4个突出部23C2N1。突出部23C2N1与负极端子50n的连接孔50n22嵌合，而不与正极端子50p接触。负极端子部23C2N不与正极端子50p电连接，而与负极端子50n电连接。其结果，负极端子部23C2N的极性与负极端子50n的极性相同。
如图6、图8和图9所示，电容器元件23C3具有主体部23C3A、板状的正极端子部23C3P、板状的负极端子部23C3N。
如图6所示，正极端子部23C3P配置在主体部23C3A的一个(图6的(A)和图6的(B)的右侧)端部。
与正极端子部23C1P同样，正极端子部23C3P例如具有4个突出部23C3P1(参照图6的(C)和图8的(B))。突出部23C3P1不与负极端子50n接触，而与正极端子50p的连接孔50p23(参照图9和图10的(A))嵌合。正极端子部23C3P不与负极端子50n电连接，而与正极端子50p电连接。其结果，正极端子部23C3P的极性与正极端子50p的极性相同。
如图6和图9所示，负极端子部23C3N配置在主体部23C3A的另一个(图6的(A)和图6的(B)的左侧、图9的左上里侧)端部。另外，负极端子部23C3N与正极端子部23C3P平行配置。
如图9所示，负极端子部23C3N例如具有4个突出部23C3N1。突出部23C3N1与负极端子50n的连接孔50n23嵌合，而不与正极端子50p接触。负极端子部23C3N不与正极端子50p电连接，而与负极端子50n电连接。其结果，负极端子部23C3N的极性与负极端子50n的极性相同。
如图6的(B)和图9所示，正极端子50p与正极端子部23C1P、23C2P、23C3P正交配置。负极端子50n与负极端子部23C1N、23C2N、23C3N正交配置。另外，负极端子50n与正极端子50p相邻配置。详细地讲，正极端子50p与负极端子50n之间配置有电绝缘层(参照图5)。
如图6(D)和图7所示，电容器元件23C1的负极端子部23C1N和电容器元件23C2的正极端子部23C2P相邻配置且面对。
如图6的(C)和图7所示，电容器元件23C1的负极端子部23C1N的突出部23C1N1的位置和电容器元件23C2的正极端子部23C2P的突出部23C2P1的位置在电力转换装置1的宽度方向(负极端子部23C1N和正极端子部23C2P延伸的方向)(图6的(C)的上下方向、图7的左下-右上方向)上错开。
因此，在第1实施方式的电容器单元23中，与负极端子部23C1N的突出部23C1N1的位置和正极端子部23C2P的突出部23C2P1的位置未在电力转换装置1的宽度方向(图6的(C)的上下方向、图7的左下-右上方向)上错开、为了确保负极端子部23C1N与正极端子部23C2P的绝缘距离而分开配置负极端子部23C1N和正极端子部23C2P的情况相比，能够使电力转换装置1的整体的进深方向尺寸(图6的(A)、图6的(B)和图6的(C)的左右方向尺寸)小型化。
即，在第1实施方式的电容器单元23中，能够使负极端子部23C1N和正极端子部23C2P在图6(D)的左右方向上相邻配置，并且在图6的(C)的上下方向上确保负极端子部23C1N的突出部23C1N1与正极端子部23C2P的突出部23C2P1之间的绝缘距离。
如图6的(A)和图6的(B)所示，电容器元件23C2的负极端子部23C2N和电容器元件23C3的正极端子部23C3P相邻配置且面对。
如图6的(C)所示，电容器元件23C2的负极端子部23C2N的突出部23C2N1的位置和电容器元件23C3的正极端子部23C3P的突出部23C3P1的位置在电力转换装置1的宽度方向(负极端子部23C2N和正极端子部23C3P延伸的方向)(图6的(C)的上下方向)上错开。
因此，在第1实施方式的电容器单元23中，与负极端子部23C2N的突出部23C2N1的位置和正极端子部23C3P的突出部23C3P1的位置未在电力转换装置1的宽度方向(图6的(C)的上下方向)上错开、为了确保负极端子部23C2N与正极端子部23C3P的绝缘距离而分开配置负极端子部23C2N和正极端子部23C3P的情况相比，能够使电力转换装置1的整体的进深方向尺寸(图6的(A)、图6的(B)和图6的(C)的左右方向尺寸)小型化。
即，在第1实施方式的电容器单元23中，能够使负极端子部23C2N和正极端子部23C3P在图6的(B)的左右方向上相邻配置，并且在图6的(C)的上下方向上确保负极端子部23C2N的突出部23C2N1与正极端子部23C3P的突出部23C3P1之间的绝缘距离。
如图10的(A)和图10的(B)所示，由正极端子50p和负极端子50n构成的电容器壳体(下壳体)23B例如通过焊接等公知方法而与电容器壳体(上壳体)23A接合，电容器单元23的组装完成。
接着，如图10的(C)和图10(D)所示，电容器单元23组装在搭载部MP(参照图1)上，由此，功率模块21和电容器单元23电连接，电力转换装置1的组装完成。
详细地讲，与第2电力转换电路部32连接的正极侧导电体PI和负极侧导电体NI与图10的(B)的中央的连接部50p1和连接部50n1电连接。与第1电力转换电路部31连接的正极侧导电体PI和负极侧导电体NI与图10的(B)的最右侧的连接部50p1和连接部50n1电连接。
与第3电力转换电路部33连接的正极侧导电体PI和负极侧导电体NI与图10的(B)的最左侧的连接部50p1和连接部50n1电连接。
<第2实施方式>
下面，对本发明的电力转换装置和电力转换装置用电容器的第2实施方式进行说明。
除了后述方面，第2实施方式的电力转换装置1和电容器单元23与上述第1实施方式的电力转换装置1和电容器单元23同样构成。因此，根据第2实施方式的电力转换装置1和电容器单元23，除了后述方面，能够发挥与上述第1实施方式的电力转换装置1和电容器单元23相同的效果。
在第1实施方式的电力转换装置1中，如图3所示，功率模块21具有第1电力转换电路部31、第2电力转换电路部32、第3电力转换电路部33。即，功率模块21具有多个上臂元件UH、VH、WH、S1(参照图11)和多个下臂元件UL、VL、WL、S2(参照图11)。
另一方面，在第2实施方式的电力转换装置1中，功率模块21具有一个上臂元件UH和一个下臂元件UL。即，功率模块21和电容器单元23通过一个正极侧导电体PI和一个负极侧导电体NI电连接。
在第1实施方式的电力转换装置1中，如图6所示，电容器单元23具有3个电容器元件23C1、23C2、23C3。
另一方面，在第2实施方式的电力转换装置1中，电容器单元23具有一个电容器元件23C1。
通过功率模块21具有一个上臂元件UH和一个下臂元件UL、电容器单元23具有一个电容器元件23C1的第2实施方式的电力转换装置1，也能够发挥与第1实施方式的电力转换装置1相同的效果。
<第3实施方式>
下面，对本发明的电力转换装置和电力转换装置用电容器的第3实施方式进行说明。
除了后述方面，第3实施方式的电力转换装置1和电容器单元23与上述第1实施方式的电力转换装置1和电容器单元23同样构成。因此，根据第3实施方式的电力转换装置1和电容器单元23，除了后述方面，能够发挥与上述第1实施方式的电力转换装置1和电容器单元23相同的效果。
在第1实施方式的电力转换装置1中，如图6所示，电容器单元23具有3个电容器元件23C1、23C2、23C3。
另一方面，在第3实施方式的电力转换装置1中，电容器单元23具有2个电容器元件23C1、23C2。
通过电容器单元23具有2个电容器元件23C1、23C2的第3实施方式的电容器单元23，也能够发挥与第1实施方式的电容器单元23相同的效果。
<应用例>
下面，参照附图对本发明的电力转换装置和电力转换装置用电容器的应用例进行说明。
图11是示出能够应用第1～第3实施方式的电力转换装置1的车辆10的一部分的一例的图。
在第1或第3实施方式的电力转换装置1应用于图11所示的例子的情况下，一个第1或第3实施方式的电力转换装置1应用于图11所示的车辆10。
详细地讲，第1或第3实施方式的电力转换装置1的功率模块21的第1电力转换电路部31、第2电力转换电路部32和第3电力转换电路部33(参照图3)构成图11所示的第1电力转换电路部31、第2电力转换电路部32和第3电力转换电路部33。
第1或第3实施方式的电力转换装置1的具有正极端子50p和负极端子50n的电容器单元23构成图11所示的电容器单元23的正极端子(正极母线)50p、负极端子(负极母线)50n以及配置在它们之间的第2平滑电容器42。
在第2实施方式的电力转换装置1应用于图11所示的例子的情况下，七个第2实施方式的电力转换装置1应用于图11所示的车辆10。
详细地讲，第一个第2实施方式的电力转换装置1的功率模块21构成图11所示的第1电力转换电路部31的U相。第二个第2实施方式的电力转换装置1的功率模块21构成图11所示的第1电力转换电路部31的V相。
第三个第2实施方式的电力转换装置1的功率模块21构成图11所示的第1电力转换电路部31的W相。
第四个第2实施方式的电力转换装置1的功率模块21构成图11所示的第2电力转换电路部32的U相。第五个第2实施方式的电力转换装置1的功率模块21构成图11所示的第2电力转换电路部32的V相。第六个第2实施方式的电力转换装置1的功率模块21构成图11所示的第2电力转换电路部32的W相。
第七个第2实施方式的电力转换装置1的功率模块21构成图11所示的第3电力转换电路部33。
七个第2实施方式的电力转换装置1的具有正极端子50p和负极端子50n的电容器单元23并联连接，构成图11所示的电容器单元23的正极端子(正极母线)50p、负极端子(负极母线)50n以及配置在它们之间的第2平滑电容器42。
在图11所示的例子中，车辆10在电力转换装置1的基础上，还具有电池11(BATT)、行驶驱动用的第1马达12(MOT)、发电用的第2马达13(GEN)。
电池11具有电池壳体和收容在电池壳体内的多个电池模块。电池模块具有串联连接的多个电池单体。电池11具有与电力转换装置1的直流连接器1a连接的正极端子PB和负极端子NB。正极端子PB和负极端子NB在电池壳体内与串联连接的多个电池模块的正极端和负极端连接。
第1马达12通过从电池11供给的电力产生旋转驱动力(动力运行动作)。第2马达13通过输入到旋转轴的旋转驱动力产生发电电力。这里，构成为能够向第2马达13传递内燃机的旋转动力。例如，第1马达12和第2马达13分别是三相交流的无刷DC马达。三相是U相、V相和W相。第1马达12和第2马达13分别为内转子型。第1马达12和第2马达13分别具备具有励磁用的永久磁铁的转子、以及具有用于产生使转子旋转的旋转磁场的三相的定子绕组的定子。第1马达12的三相的定子绕组与电力转换装置1的第1三相连接器1b连接。第2马达13的三相的定子绕组与电力转换装置1的第2三相连接器1c连接。
图11所示的电力转换装置1具有功率模块21、电抗器22、电容器单元23、电阻器24、第1电流传感器25、第2电流传感器26、第3电流传感器27、电子控制单元28(MOT GEN ECU)、栅极驱动单元29(G/D VCU ECU)。
功率模块21具有第1电力转换电路部31、第2电力转换电路部32、第3电力转换电路部33。
第1电力转换电路部31的输出侧导电体(输出母线)51汇集成U相、V相和W相这三个相，与第1三相连接器1b连接。即，第1电力转换电路部31的输出侧导电体51经由第1三相连接器1b而与第1马达12的三相的定子绕组连接。
第1电力转换电路部31的正极侧导电体(P母线)PI汇集成U相、V相和W相这三个相，与电池11的正极端子PB连接。
第1电力转换电路部31的负极侧导电体(N母线)NI汇集成U相、V相和W相这三个相，与电池11的负极端子NB连接。
即，第1电力转换电路部31将从电池11经由第3电力转换电路部33输入的直流电力转换为三相交流电力。
第2电力转换电路部32的输出侧导电体(输出母线)52汇集成U相、V相和W相这三个相，与第2三相连接器1c连接。即，第2电力转换电路部32的输出侧导电体52经由第2三相连接器1c而与第2马达13的三相的定子绕组连接。
第2电力转换电路部32的正极侧导电体(P母线)PI汇集成U相、V相和W相这三个相，与电池11的正极端子PB和第1电力转换电路部31的正极侧导电体PI连接。
第2电力转换电路部32的负极侧导电体(N母线)NI汇集成U相、V相和W相这三个相，与电池11的负极端子NB和第2电力转换电路部32的负极侧导电体NI连接。
第2电力转换电路部32将从第2马达13输入的三相交流电力转换为直流电力。由第2电力转换电路部32转换后的直流电力能够供给到电池11和第1电力转换电路部31中的至少一方。
在图11所示的例子中，第1电力转换电路部31的U相上臂元件UH、V相上臂元件VH、W相上臂元件WH和第2电力转换电路部32的U相上臂元件UH、V相上臂元件VH、W相上臂元件WH与正极侧导电体PI连接。正极侧导电体PI与电容器单元23的正极端子(正极母线)50p连接。
第1电力转换电路部31的U相下臂元件UL、V相下臂元件VL、W相下臂元件WL和第2电力转换电路部32的U相下臂元件UL、V相下臂元件VL、W相下臂元件WL与负极侧导电体NI连接。负极侧导电体NI与电容器单元23的负极端子(负极母线)50n连接。
在图11所示的例子中，第1电力转换电路部31的U相上臂元件UH与U相下臂元件UL的连接点TI、V相上臂元件VH与V相下臂元件VL的连接点TI、W相上臂元件WH与W相下臂元件WL的连接点TI与输出侧导电体51连接。
第2电力转换电路部32的U相上臂元件UH与U相下臂元件UL的连接点TI、V相上臂元件VH与V相下臂元件VL的连接点TI、W相上臂元件WH与W相下臂元件WL的连接点TI与输出侧导电体52连接。
在图11所示的例子中，第1电力转换电路部31的输出侧导电体51与第1输入输出端子Q1连接。第1输入输出端子Q1与第1三相连接器1b连接。第1电力转换电路部31的各相的连接点TI经由输出侧导电体51、第1输入输出端子Q1和第1三相连接器1b而与第1马达12的各相的定子绕组连接。
第2电力转换电路部32的输出侧导电体52与第2输入输出端子Q2连接。第2输入输出端子Q2与第2三相连接器1c连接。第2电力转换电路部32的各相的连接点TI经由输出侧导电体52、第2输入输出端子Q2和第2三相连接器1c而与第2马达13的各相的定子绕组连接。
在图11所示的例子中，第1电力转换电路部31的上臂元件UH、VH、WH和下臂元件UL、VL、WL分别具有续流二极管。
同样，第2电力转换电路部32的上臂元件UH、VH、WH和下臂元件UL、VL、WL分别具有续流二极管。
在图11所示的例子中，栅极驱动单元29分别向第1电力转换电路部31的上臂元件UH、VH、WH和下臂元件UL、VL、WL输入栅极信号。
同样，栅极驱动单元29分别向第2电力转换电路部32的上臂元件UH、VH、WH和下臂元件UL、VL、WL输入栅极信号。
第1电力转换电路部31将从电池11经由第3电力转换电路部33输入的直流电力转换为三相交流电力，向第1马达12的三相的定子绕组供给交流的U相电流、V相电流和W相电流。第2电力转换电路部32通过与第2马达13的旋转取得了同步的第2电力转换电路部32的上臂元件UH、VH、WH和下臂元件UL、VL、WL各自的接通(导通)/断开(截止)驱动，将从第2马达13的三相的定子绕组输出的三相交流电力转换为直流电力。
第3电力转换电路部33是电压控制单元(VCU)。第3电力转换电路部33具有1个相的上臂元件S1和下臂元件S2。
上臂元件S1的正极侧的电极与正极母线PV连接。正极母线PV与电容器单元23的正极端子(正极母线)50p连接。下臂元件S2的负极侧的电极与负极母线NV连接。负极母线NV与电容器单元23的负极端子(负极母线)50n连接。电容器单元23的负极端子50n与电池11的负极端子NB连接。上臂元件S1的负极侧的电极与下臂元件S2的正极侧的电极连接。上臂元件S1和下臂元件S2具有续流二极管。
构成第3电力转换电路部33的上臂元件S1与下臂元件S2的连接点的母线53与电抗器22的一端连接。电抗器22的另一端与电池11的正极端子PB连接。电抗器22具有线圈和检测线圈的温度的温度传感器。温度传感器通过信号线而与电子控制单元28连接。
第3电力转换电路部33根据从栅极驱动单元29输入到上臂元件S1的栅极电极和下臂元件S2的栅极电极的栅极信号，切换上臂元件S1和下臂元件S2的接通(导通)/断开(截止)。
第3电力转换电路部33在升压时，交替切换下臂元件S2设定为接通(导通)且上臂元件S1设定为断开(遮断)的第1状态以及下臂元件S2设定为断开(遮断)且上臂元件S1设定为接通(导通)的第2状态。在第1状态下，依次向电池11的正极端子PB、电抗器22、下臂元件S2、电池11的负极端子NB流过电流，电抗器22被直流励磁而蓄积磁能。在第2状态下，妨碍由于流过电抗器22的电流被遮断而引起的磁通变化，在电抗器22的两端之间产生起电电压(感应电压)。基于电抗器22中蓄积的磁能产生的感应电压与电池电压重叠，对第3电力转换电路部33的正极母线PV与负极母线NV之间施加比电池11的端子间电压高的升压电压。
第3电力转换电路部33在再生时交替切换第2状态和第1状态。在第2状态下，依次向第3电力转换电路部33的正极母线PV、上臂元件S1、电抗器22、电池11的正极端子PB流过电流，电抗器22被直流励磁而蓄积磁能。在第1状态下，妨碍由于流过电抗器22的电流被遮断而引起的磁通变化，在电抗器22的两端之间产生起电电压(感应电压)。基于电抗器22中蓄积的磁能产生的感应电压被降压，对电池11的正极端子PB与负极端子NB之间施加比第3电力转换电路部33的正极母线PV和负极母线NV之间的电压低的降压电压。
电容器单元23具有第1平滑电容器41、第2平滑电容器42、噪声滤波器43。
第1平滑电容器41连接在电池11的正极端子PB与负极端子NB之间。第1平滑电容器41对伴随第3电力转换电路部33再生时的上臂元件S1和下臂元件S2的接通/断开的切换动作而产生的电压变动进行平滑化。
第2平滑电容器42连接在第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32各自的正极侧导电体PI和负极侧导电体NI之间、以及第3电力转换电路部33的正极母线PV和负极母线NV之间。第2平滑电容器42经由正极端子(正极母线)50p和负极端子(负极母线)50n而与多个正极侧导电体PI和负极侧导电体NI、以及正极母线PV和负极母线NV连接。第2平滑电容器42对伴随第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32的上臂元件UH、VH、WH和下臂元件UL、VL、WL各自的接通/断开的切换动作而产生的电压变动进行平滑化。第2平滑电容器42对伴随第3电力转换电路部33升压时的上臂元件S1和下臂元件S2的接通/断开的切换动作而产生的电压变动进行平滑化。
噪声滤波器43连接在第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32各自的正极侧导电体PI和负极侧导电体NI之间、以及第3电力转换电路部33的正极母线PV和负极母线NV之间。噪声滤波器43具有串联连接的2个电容器。2个电容器的连接点与车辆10的车身搭铁等连接。
电阻器24连接在第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32各自的正极侧导电体PI和负极侧导电体NI之间、以及第3电力转换电路部33的正极母线PV和负极母线NV之间。
第1电流传感器25配置在构成第1电力转换电路部31的各相的连接点TI且与第1输入输出端子Q1连接的输出侧导电体51上，检测U相、V相和W相各自的电流。第2电流传感器26配置在构成第2电力转换电路部32的各相的连接点TI且与第2输入输出端子Q2连接的输出侧导电体52上，检测U相、V相和W相各自的电流。第3电流传感器27配置在构成上臂元件S1和下臂元件S2的连接点且与电抗器22连接的母线53上，检测流过电抗器22的电流。
第1电流传感器25、第2电流传感器26和第3电流传感器27分别通过信号线而与电子控制单元28连接。
电子控制单元28对第1马达12和第2马达13各自的动作进行控制。例如，电子控制单元28是通过CPU(Central Processing Unit)等处理器执行规定的程序而发挥功能的软件功能部。软件功能部是具有CPU等处理器、存储程序的ROM(Read Only Memory)、暂时存储数据的RAM(Random Access Memory)和计时器等电子电路的ECU(Electronic ControlUnit)。需要说明的是，电子控制单元28中的至少一部分也可以是LSI(Large ScaleIntegration)等集成电路。例如，电子控制单元28使用第1电流传感器25的电流检测值和与针对第1马达12的转矩指令值对应的电流目标值执行电流的反馈控制等，生成输入到栅极驱动单元29的控制信号。例如，电子控制单元28使用第2电流传感器26的电流检测值和与针对第2马达13的再生指令值对应的电流目标值执行电流的反馈控制等，生成输入到栅极驱动单元29的控制信号。控制信号是表示对第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32的上臂元件UH、VH、WH和下臂元件UL、VL、WL分别进行接通(导通)/断开(截止)驱动的时机的信号。例如，控制信号是进行脉冲宽度调制后的信号等。
栅极驱动单元29根据从电子控制单元28接收的控制信号，生成用于实际对第1电力转换电路部31和第2电力转换电路部32的上臂元件UH、VH、WH和下臂元件UL、VL、WL分别进行接通(导通)/断开(截止)驱动的栅极信号。例如，栅极驱动单元29执行控制信号的放大和电平移动等，生成栅极信号。
栅极驱动单元29生成用于对第3电力转换电路部33的上臂元件S1和下臂元件S2分别进行接通(导通)/断开(截止)驱动的栅极信号。例如，栅极驱动单元29生成与第3电力转换电路部33升压时的升压电压指令或第3电力转换电路部33再生时的降压电压指令对应的负载比的栅极信号。负载比是上臂元件S1和下臂元件S2的比率。
在图11所示的例子中，第1～第3实施方式的电力转换装置1应用于车辆10，但是，在其他例子中，例如也可以对电梯、泵、风扇、铁道车辆、空调机、冰箱、洗衣机等车辆10以外的装置应用第1～第3实施方式的电力转换装置1。
本发明的实施方式作为例子进行提示，并不意图限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施，能够在不脱离发明主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和主旨内，同样，包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

Claims (6)

1.一种电力转换装置，其具有：
半导体模块，其具有上臂元件和下臂元件；
电容器；
搭载部，其用于搭载所述电容器；以及
导电体组，其连接所述半导体模块和所述电容器，
所述导电体组具备第1极侧导电体和具有与所述第1极侧导电体不同的极性的第2极侧导电体，
所述电容器具备电容器元件、具有与所述第1极侧导电体相同的极性的第1极端子、具有与所述第2极侧导电体相同的极性的第2极端子，
所述第1极端子和所述第2极端子中的至少一部分露出到所述电容器的外侧，
所述第1极侧导电体和所述第2极侧导电体配置在所述电容器与所述搭载部之间，
在所述电容器搭载在所述搭载部上的状态下，
所述电容器配置在所述第1极侧导电体面对着所述第1极端子、并且所述第2极侧导电体面对着所述第2极端子的位置，
所述第1极侧导电体与所述第1极端子电连接，并且所述第2极侧导电体与所述第2极端子电连接。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其中，
在所述电容器与所述搭载部之间，所述第1极侧导电体配置在比所述第1极端子更靠所述搭载部的一侧，所述第2极侧导电体配置在比所述第2极端子更靠所述搭载部的一侧。
3.根据权利要求1或2所述的电力转换装置，其中，
所述第1极端子和所述第2极端子分开规定距离，以相互平行的状态进行配置，
在所述电容器与所述搭载部之间，所述第1极侧导电体和所述第2极侧导电体分开规定距离，以相互平行的状态进行配置。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的电力转换装置，其中，
在所述第1极侧导电体与所述第1极端子的接合部配置有导电性的第1可缩部件，
在所述第2极侧导电体与所述第2极端子的接合部配置有导电性的第2可缩部件。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的电力转换装置，其中，
在从所述电容器的一侧观察所述第1极侧导电体和所述第2极侧导电体的情况下，
所述第1极侧导电体的一部分被所述第2极侧导电体覆盖，
所述第1极侧导电体中的未被所述第2极侧导电体覆盖的部分面对着所述第1极端子，
覆盖所述第1极侧导电体的一部分的所述第2极侧导电体面对着所述第2极端子。
6.一种电力转换装置用电容器，其中，
所述电力转换装置用电容器至少具备第1电容器元件、与所述第1电容器元件相邻配置的第2电容器元件、第1极端子、具有与所述第1极端子不同的极性的第2极端子，
所述第1电容器元件具有：
第1主体部；
板状的第1端子部，其配置在所述第1主体部的一个端部，并且具有与所述第1极端子相同的极性；以及
板状的第2端子部，其配置在所述第1主体部的另一个端部，并且具有与所述第2极端子相同的极性，并且与所述第1端子部平行，
所述第2电容器元件具有：
第2主体部；
板状的第3端子部，其配置在所述第2主体部的一个端部，并且具有与所述第1极端子相同的极性；以及
板状的第4端子部，其配置在所述第2主体部的另一个端部，并且具有与所述第2极端子相同的极性，并且与所述第3端子部平行，
所述第1极端子与所述第1端子部和所述第3端子部正交配置，
所述第2极端子与所述第2端子部和所述第4端子部正交配置，并且与所述第1极端子相邻配置，
所述第2端子部和所述第3端子部相邻且面对，
所述第2端子部具有与所述第2极端子电连接的突出部，
所述第3端子部具有与所述第1极端子电连接的突出部，
所述第2端子部的突出部的位置和所述第3端子部的突出部的位置错开。
CN201910169846.0A 2018-03-30 2019-03-06 电力转换装置和电力转换装置用电容器 Active CN110336481B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018066824A JP2019180114A (ja) 2018-03-30 2018-03-30 電力変換装置および電力変換装置用コンデンサ
JP2018-066824 2018-03-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110336481A true CN110336481A (zh) 2019-10-15
CN110336481B CN110336481B (zh) 2021-03-09

Family

ID=68139020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910169846.0A Active CN110336481B (zh) 2018-03-30 2019-03-06 电力转换装置和电力转换装置用电容器

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2019180114A (zh)
CN (1) CN110336481B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115039189A (zh) * 2020-01-24 2022-09-09 株式会社电装 电容器模块和电力转换装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101527302A (zh) * 2008-03-04 2009-09-09 株式会社丰田自动织机 电力变换器设备
CN102142783A (zh) * 2010-01-29 2011-08-03 本田技研工业株式会社 电力转换装置
US20110242860A1 (en) * 2010-04-06 2011-10-06 Fuji Electric Holdings Co., Ltd. Power semiconductor device and power conversion system using the device
CN103563234A (zh) * 2011-05-31 2014-02-05 日立汽车系统株式会社 电力转换装置
CN104704734A (zh) * 2012-10-09 2015-06-10 日立汽车系统株式会社 电容器组件和电力转换装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003219661A (ja) * 2002-01-24 2003-07-31 Toshiba Mach Co Ltd サーボアンプ
JP4609504B2 (ja) * 2008-03-04 2011-01-12 株式会社豊田自動織機 電子機器
JP2011023254A (ja) * 2009-07-17 2011-02-03 Chugoku Electric Power Co Inc:The 端子装置
JP5508357B2 (ja) * 2011-07-29 2014-05-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP5932605B2 (ja) * 2012-10-30 2016-06-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101527302A (zh) * 2008-03-04 2009-09-09 株式会社丰田自动织机 电力变换器设备
CN102142783A (zh) * 2010-01-29 2011-08-03 本田技研工业株式会社 电力转换装置
US20110242860A1 (en) * 2010-04-06 2011-10-06 Fuji Electric Holdings Co., Ltd. Power semiconductor device and power conversion system using the device
CN103563234A (zh) * 2011-05-31 2014-02-05 日立汽车系统株式会社 电力转换装置
CN104704734A (zh) * 2012-10-09 2015-06-10 日立汽车系统株式会社 电容器组件和电力转换装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115039189A (zh) * 2020-01-24 2022-09-09 株式会社电装 电容器模块和电力转换装置
CN115039189B (zh) * 2020-01-24 2024-04-26 株式会社电装 电容器模块和电力转换装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110336481B (zh) 2021-03-09
JP2019180114A (ja) 2019-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5248542B2 (ja) 電力変換装置
CN110247538B (zh) 电力转换装置
CN104160501B (zh) 开关元件单元
US11424689B2 (en) Power conversion device
US10790730B2 (en) Power conversion device
CN110323952B (zh) 电力转换装置
US11394311B2 (en) Power conversion apparatus
CN110137167B (zh) 元件单元
CN110336481A (zh) 电力转换装置和电力转换装置用电容器
JP6786463B2 (ja) 電力変換装置
CN110277359B (zh) 电力转换装置
CN209435130U (zh) 电力转换装置
CN110798076B (zh) 元件模块
CN209435132U (zh) 电力转换装置
JP2019160969A (ja) 電力変換装置
CN209434173U (zh) 电力转换装置
CN110323951B (zh) 电力转换装置
JP2021061650A (ja) 素子モジュール
JP2022128162A (ja) 電気機器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant