CN112272867A - 开关元件单元以及开关元件模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及开关元件单元以及开关元件模块。第一开关元件(31)和第二开关元件(32)在第一方向(X)上排列配置。输出汇流条(40)沿着第一方向(X)配置。第一开关元件(31)以及第二开关元件(32)以埋设于模具部(2)的方式配置。输出汇流条(40)具备:埋设部(40c),埋设于模具部(2);第一露出部(40a),相对于开关元件组(20)在第一方向(X)的一侧从模具部(2)露出;以及第二露出部(40b),相对于开关元件组(20)在第一方向(X)的另一侧从模具部(2)露出。

Description

开关元件单元以及开关元件模块
技术领域
本发明涉及具备用于构成逆变器电路的开关元件组的开关元件单元、以及具备多个这样的开关元件单元的开关元件模块。
背景技术
在日本特开2002-369496号公报(专利文献1)中记载有如上述这样的开关元件单元的一个例子。在专利文献1中,公开了在将用于构成逆变器电路的智能功率模块(IPM)并联连接来使用的情况下,用于实现防止由功率元件的开关时的不平衡引起的错误的过电流检测、热量集中的技术。虽然在专利文献1中未明确记载,但通过像这样并联连接IPM,能够使作为逆变器电路整体的电流容量增大,而驱动大容量的交流设备。
然而,在通过变更并联连接的开关元件单元的数量,作为具备多个开关元件单元的开关元件模块整体的电流容量为可变的结构的情况下,从减少成本、配置空间的小型化的观点考虑,希望用于将相互不同的开关元件单元所具备的开关元件彼此并联电连接的电连接结构是简单的。然而,在专利文献1中,没有关于这样的电连接结构的具体的公开。
专利文献1:日本特开2002-369496号公报
因此,希望在并联连接多个开关元件单元的情况下,能够实现用于将相互不同的开关元件单元所具备的开关元件彼此并联电连接的电连接结构的简单化的技术。
发明内容
本公开的开关元件单元具备:开关元件组,用于构成逆变器电路;第一汇流条,与直流电源的正极以及负极的一方连接;第二汇流条,与上述直流电源的正极以及负极的另一方连接;输出汇流条,与交流设备连接;以及模具部,上述开关元件组包含:第一开关元件,与上述第一汇流条以及上述输出汇流条连接;以及第二开关元件,与上述第二汇流条以及上述输出汇流条连接,在第一方向上排列配置上述第一开关元件和上述第二开关元件,上述输出汇流条以与上述第一开关元件中的和与上述第一汇流条接触的面相反侧的面接触,并且与上述第二开关元件中的和与上述第二汇流条接触的面相反侧的面接触的状态,沿着上述第一方向配置,以埋设于上述模具部的方式配置上述第一开关元件以及上述第二开关元件,上述输出汇流条具备:埋设部,埋设于上述模具部;第一露出部,相对于上述开关元件组在上述第一方向的一侧从上述模具部露出;以及第二露出部,相对于上述开关元件组在上述第一方向的另一侧从上述模具部露出。
在并联连接多个这样的结构的开关元件单元的情况下,通过连接相互不同的开关元件单元所具备的输出汇流条彼此、第一汇流条彼此、以及第二汇流条彼此,能够将相互不同的开关元件单元所具备的开关元件彼此并联电连接。根据上述的结构,由于输出汇流条具备相对于开关元件组在第一方向的两侧从模具部露出的露出部,所以通过将连接对象的多个开关元件单元以相同的方向在第一方向上排列配置,能够使得用于连接输出汇流条彼此的电连接结构成为简单的结构。具体而言,通过连接在第一方向上邻接的2个开关元件单元中的一个开关元件单元的输出汇流条的第一露出部、和另一个开关元件单元的输出汇流条的第二露出部,能够不跨过这2个开关元件单元中的任何开关元件组地连接输出汇流条彼此,所以能够使得用于连接输出汇流条彼此的电连接结构成为简单的结构。
此外,在像这样将多个开关元件单元在第一方向上排列配置,并连接邻接的2个开关元件单元的输出汇流条彼此的情况下,通过将任意一个开关元件单元的输出汇流条与交流设备连接,能够将这多个开关元件单元的全部输出汇流条与交流设备电连接。此时,通过将配置于第一方向的端部的开关元件单元的输出汇流条的露出部中的、未与在第一方向上邻接的另一个开关元件单元的输出汇流条连接的露出部与交流设备连接,能够避免与用于连接输出汇流条彼此的电连接结构的干扰,来设置开关元件单元与交流设备的电连接结构。
综上所述,根据上述的结构,在并联连接多个开关元件单元的情况下,能够实现用于将相互不同的开关元件单元所具备的开关元件彼此并联电连接的电连接结构的简单化。
附图说明
开关元件单元的进一步的特征和优点根据参照附图说明的有关实施方式的以下的记载变得明确。
图1是实施方式的模具单元的立体图。
图2是实施方式的模具单元的一部分的立体图。
图3是实施方式的模具单元的一部分分解立体图。
图4是实施方式的模具单元的剖视图。
图5是实施方式的开关元件单元的立体图。
图6是实施方式的开关元件模块的立体图。
图7是实施方式的逆变器电路的结构图。
图8是其它实施方式的开关元件模块的立体图。
具体实施方式
参照附图,对开关元件单元以及开关元件模块的实施方式进行说明。此外,以下说明中的与有关各部件的尺寸、配置方向、配置位置等相关的用语是包含具有由误差(在制造上可允许的程度的误差)引起的差异的状态的概念。另外,在本说明书中,“旋转电机”作为包含马达(电动机)、发电机(generator)、以及根据需要起到马达和发电机双方的功能的马达和发电机中的任意一个的概念来使用。
开关元件单元10用于进行直流电力与交流电力之间的电力转换的逆变器电路100(参照图7)。如图7所示,逆变器电路100设置于直流电源6(直流电压的供给源)与旋转电机MG之间。直流电源6例如使用蓄电池、电容等而构成。在直流电源6与逆变器电路100之间,设置有电容器7(平滑电容器)。电容器7使逆变器电路100的直流侧的电压平滑化。旋转电机MG是以交流电力驱动的交流旋转电机,从逆变器电路100向旋转电机MG供给交流电力来驱动旋转电机MG。旋转电机MG例如为在电动车辆、混合动力汽车等中作为车辆(车轮)的驱动力源来使用的旋转电机。详细内容后述,然而开关元件单元10能够以单体来使用(参照图5),也能够并联连接(并联电连接)多个来使用(参照图6)。在图7中,例示出将2个由单体构成一个逆变器电路100的开关元件单元10并联连接的情况,对直流电源6并联电连接有2个逆变器电路100。在本实施方式中,旋转电机MG相当于“交流设备”。
如图7所示,逆变器电路100由电桥电路构成。在本实施方式中,该电桥电路通过并联电连接与相数数目相同的臂而构成。在本实施方式中,旋转电机MG是以3相(多相的一个例子)交流电力驱动的交流旋转电机,电桥电路通过并联电连接3个臂而构成。一个臂由构成上段臂的上段侧开关元件30U和构成下段臂的下段侧开关元件30L的串联电路构成。该串联电路的正极侧的端部与连接于直流电源6的正极6P的正极汇流条70P连接,该串联电路的负极侧的端部与连接于直流电源6的负极6N的负极汇流条70N连接。而且,多个臂的每一个的中间点(上段侧开关元件30U与下段侧开关元件30L的连接点)与旋转电机MG的对应的相的线圈(这里,为定子线圈)电连接。此外,在开关元件(30U、30L)的每一个,并联连接有整流用的二极管元件33(续流二极管)。
开关元件(30U、30L)的控制端子(这里,为栅极端子)经由驱动电路5与控制装置4连接。而且,通过根据控制装置4所生成的开关控制信号来开关控制开关元件(30U、30L)的每一个,来从逆变器电路100向旋转电机MG供给交流电力。此外,也能够与图7所示的例子不同,为直流电源6的正负极间的电压被升压或者降压,并施加于正极汇流条70P与负极汇流条70N之间的结构。在该情况下,正极汇流条70P经由升压电路或者降压电路与直流电源6的正极6P连接。
如图1~图4所示,开关元件单元10具备:开关元件组20、第一汇流条71、第二汇流条72、输出汇流条40、以及模具部2。如图5所示,在本实施方式中,开关元件单元10是与电容器7、收纳电容器7的壳体92一体化的单元,但在图1以及图4中仅示出其一部分(主要仅为模具单元3)。在这里,模具单元3是通过模具部2一体化的单元。具体而言,利用通过模具部2相互一体化的开关元件组20、第一汇流条71、第二汇流条72、以及输出汇流条40,构成模具单元3。模具部2由模具材料(具体而言,树脂)形成,并设置为保持开关元件组20、第一汇流条71、第二汇流条72、以及输出汇流条40。
开关元件组20是用于构成逆变器电路100(参照图7)的开关元件的组。如图4所示,开关元件组20包含:与第一汇流条71和输出汇流条40连接的第一开关元件31、以及与第二汇流条72和输出汇流条40连接的第二开关元件32。在本实施方式中,开关元件组20包含有一个第一开关元件31以及一个第二开关元件32。如图1以及图4所示,第一开关元件31以及第二开关元件32以埋设于模具部2的方式配置。输出汇流条40与第一开关元件31以及第二开关元件32双方连接。即,输出汇流条40被设置为电连接第一开关元件31与第二开关元件32,输出汇流条40的电位为逆变器电路100的臂的中间点的电位。
作为第一开关元件31以及第二开关元件32,例如,能够使用IGBT(Insulated GateBipolar Transistor:绝缘栅双极晶体管)、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor:金属氧化物半导体场效应晶体管)等功率半导体元件。在本实施方式中,第一开关元件31以及第二开关元件32是内置有二极管元件33(参照图7)的芯片型元件。该芯片型元件的外形形成为平板状,以与板面正交的方向为沿着后述的第三方向Z的方向来配置。
第一汇流条71与直流电源6的正极6P以及负极6N的一方连接,第二汇流条72与直流电源6的正极6P以及负极6N的另一方连接。在本实施方式中,开关元件单元10具备一个第一汇流条71以及一个第二汇流条72。如上所述,第一开关元件31与第一汇流条71以及输出汇流条40连接,第二开关元件32与第二汇流条72以及输出汇流条40连接。因此,在第一汇流条71与直流电源6的正极6P连接,且第二汇流条72与直流电源6的负极6N连接的情况下,即,在第一汇流条71是正极汇流条70P,第二汇流条72是负极汇流条70N的情况下,第一开关元件31为上段侧开关元件30U,第二开关元件32为下段侧开关元件30L。另外,在第一汇流条71与直流电源6的负极6N连接,且第二汇流条72与直流电源6的正极6P连接的情况下,即,在第一汇流条71为负极汇流条70N,第二汇流条72为正极汇流条70P的情况下,第一开关元件31为下段侧开关元件30L,第二开关元件32为上段侧开关元件30U。在本实施方式中,将第一汇流条71作为负极汇流条70N,并将第二汇流条72作为正极汇流条70P,但也可以将第一汇流条71作为正极汇流条70P,并将第二汇流条72作为负极汇流条70N。
输出汇流条40与交流设备(在本实施方式中,为旋转电机MG)连接。在本实施方式中,输出汇流条40经由设备连接汇流条91(参照图5~图7)与旋转电机MG电连接。在本实施方式中,开关元件单元10具备多个开关元件组20,并且以与多个开关元件组20中的每一个对应的方式具备多个输出汇流条40。在这里,开关元件单元10具备:与相数数目相同的开关元件组20、以及与相数数目相同的输出汇流条40。具体而言,如图3所示,开关元件单元10具备:第一开关元件组21、第二开关元件组22、以及第三开关元件组23这3个开关元件组20,并且具备第一输出汇流条41、第二输出汇流条42、以及第三输出汇流条43这3个输出汇流条40。因此,在本实施方式中,如图7所示,通过一个开关元件单元10构成一个逆变器电路100。
如图3以及图4所示(也参照图2),一个开关元件组20所包含的第一开关元件31和第二开关元件32在第一方向X上排列配置。而且,输出汇流条40配置为与对应的开关元件组20所包含的第一开关元件31以及第二开关元件32接触。具体而言,输出汇流条40以与第一开关元件31中的和与第一汇流条71接触的面相反侧的面接触,并且与第二开关元件32中的和与第二汇流条72接触的面相反侧的面接触的状态,沿着第一方向X配置。此外,在本说明书中,“接触”作为包含直接接触、以及经由接合层接触双方的概念来使用。以下,将第一方向X的一侧(具体而言,对开关元件组20配置后述的第一露出部40a的一侧)作为第三侧X1,将第一方向X上的与第三侧X1相反侧作为第四侧X2。
虽然省略图示,然而第一开关元件31以及第二开关元件32中的每一个具备一对主端子(在作为开关元件使用IGBT的情况下,为发射极端子以及集电极端子)。而且,在第一开关元件31中的与第一汇流条71接触的面,一对主端子的一方形成为与第一汇流条71电连接,在第一开关元件31中的与输出汇流条40接触的面,一对主端子的另一方形成为与输出汇流条40电连接。另外,在第二开关元件32中的与第二汇流条72接触的面,一对主端子的一方形成为与第二汇流条72电连接,在第二开关元件32中的与输出汇流条40接触的面,一对主端子的另一方形成为与输出汇流条40电连接。
如上所述,在本实施方式中,开关元件单元10具备多个开关元件组20。因此,开关元件单元10具备多个第一开关元件31和多个第二开关元件32。在本实施方式中,开关元件单元10具备:与开关元件组20数目相同的第一开关元件31、以及与开关元件组20数目相同的第二开关元件32。如图3所示,多个第一开关元件31在第二方向Y上排列配置,多个第二开关元件32在第二方向Y上排列配置。而且,多个输出汇流条40与多个开关元件组20的配置对应地在第二方向Y上排列配置。在这里,第二方向Y是与第一方向X交叉的方向。在本实施方式中,第二方向Y是与第一方向X正交的方向。以下,将第二方向Y的一侧作为第五侧Y1,将第二方向Y上的与第五侧Y1相反侧作为第六侧Y2。
如图4所示,在本实施方式中,一个开关元件组20所包含的第一开关元件31和第二开关元件32配置在作为共用的基准面的第一基准面S1上。在这里,开关元件单元10所具备的所有第一开关元件31以及所有第二开关元件32配置在第一基准面S1上。在这里,将与第一基准面S1正交的正交方向作为第三方向Z,将第三方向Z的一侧作为第一侧Z1,将第三方向Z上的与第一侧Z1相反侧作为第二侧Z2。第三方向Z与和第一方向X以及第二方向Y的双方正交的方向一致。
如图4所示,输出汇流条40具备:与第一开关元件31接触的第一接合部51b、以及与第二开关元件32接触的第二接合部52b。而且,在本实施方式中,第一接合部51b配置为与第一开关元件31的第一侧Z1的面接触,第二接合部52b配置为与第二开关元件32的第二侧Z2的面接触。因此,在本实施方式中,输出汇流条40在该输出汇流条40的延伸方向上的第一接合部51b与第二接合部52b之间,具备用于将第一接合部51b配置于比第二接合部52b靠第一侧Z1的弯曲部53。如图4所示,在本实施方式中,以第一接合部51b上的第一侧Z1的面、和第二汇流条72上的第一侧Z1的面配置在与第一基准面S1平行的同一平面上(后述的第三基准面S3上),第二接合部52b上的第二侧Z2的面、和第一汇流条71上的第二侧Z2的面配置于与第一基准面S1平行的同一平面上(后述的第二基准面S2上)的方式,形成有弯曲部53。
如图1~图3所示,第一汇流条71以及第二汇流条72沿着第二方向Y配置。具体而言,第一汇流条71以与所有的第一开关元件31(在这里,为3个第一开关元件31)接触的状态,沿着第二方向Y配置。在本实施方式中,由于输出汇流条40的第一接合部51b与第一开关元件31的第一侧Z1的面接触,所以第一汇流条71配置为与第一开关元件31的第二侧Z2的面接触。另外,第二汇流条72以与所有的第二开关元件32(在这里,为3个第二开关元件32)接触的状态,沿着第二方向Y配置。在本实施方式中,由于输出汇流条40的第二接合部52b与第二开关元件32的第二侧Z2的面接触,所以第二汇流条72配置为与第二开关元件32的第一侧Z1的面接触。
也设想该开关元件单元10不是以单体使用,而并联连接(并联电连接)多个来使用。通过变更并联连接的开关元件单元10的数量、组合,能够调整整体的电流容量。例如,制造电流容量为C1[A]的开关元件单元10(以下,称为“第一种单元”。)、以及电流容量为C2[A]的开关元件单元10(以下,称为“第二种单元”。),在以单元单体使用、或者并联连接2个单元来使用的情况下,可调整的电流容量的变更可以为:以单体使用第一种单元的情况下的C1[A]、以单体使用第二种单元的情况下的C2[A]、并联连接2个第一种单元的情况下的(2×C1)[A]、并联连接一个第一种单元和一个第二种单元的情况下的(C1+C2)[A]、以及并联连接2个第二种单元的情况下的(2×C2)[A]这5种。
像这样,在不仅以单体使用开关元件单元10,还并联连接多个开关元件单元10来使用的情况下,希望用于并联连接多个开关元件单元10的电连接结构简单。以下,对用于实现本实施方式的开关元件单元10中的用于并联连接多个开关元件单元10的电连接结构的简单化的结构进行说明。
如图1以及图4所示,输出汇流条40具备:埋设于模具部2的埋设部40c、相对于对应的开关元件组20在第一方向X的一侧(第三侧X1)从模具部2露出的第一露出部40a、以及相对于对应的开关元件组20在第一方向X的另一侧(第四侧X2)从模具部2露出的第二露出部40b。在本实施方式中,第一露出部40a以及第二露出部40b双方由从输出汇流条40中的模具部2在第二侧Z2露出的区域构成。
具体而言,如图4所示,输出汇流条40从该输出汇流条40的延伸方向的一侧依次具备:第一延伸部51a、上述的第一接合部51b、上述的第二接合部52b、以及第二延伸部52a。而且,第一延伸部51a具备:从第一接合部51b沿着第一方向X朝向第三侧X1延伸的第一部分61、以及从第一部分61的与第一接合部51b侧相反侧的端部(即,第三侧X1的端部)朝向第二侧Z2延伸的第二部分62。此外,第二部分62从模具部2朝向第二侧Z2延伸,而在第二侧Z2露出。另外,第二延伸部52a具备从第二接合部52b沿着第一方向X朝向第四侧X2延伸的第三部分63。此外,第二接合部52b中的第二侧Z2的面从模具部2在第二侧Z2露出,第三部分63以从模具部2在第二侧Z2露出的状态从第二接合部52b沿着第一方向X延伸。而且,第二部分62中的从模具部2在第二侧Z2露出的区域构成第一露出部40a,第三部分63中的从模具部2在第二侧Z2露出的区域构成第二露出部40b。
如图1所示,在本实施方式中,第一汇流条71被设置为相对于多个第一开关元件31(在这里,为3个第一开关元件,以下相同)在第二方向Y的两侧从模具部2露出。具体而言,第一汇流条71具备:相对于多个第一开关元件31在第五侧Y1从模具部2露出的第三露出部71a、以及相对于多个第一开关元件31在第六侧Y2从模具部2露出的第四露出部71b。在本实施方式中,如图1所示,第一汇流条71被配置为遍及配置多个第一开关元件31的第二方向Y的区域的整个区域,从模具部2在第二侧Z2露出。而且,第一汇流条71中的相对于多个第一开关元件31在第五侧Y1从模具部2在第二侧Z2露出的区域构成第三露出部71a,第一汇流条71中的相对于多个第一开关元件31在第六侧Y2从模具部2在第二侧Z2露出的区域构成第四露出部71b。
另外,如图1所示,在本实施方式中,第二汇流条72被设置为相对于多个第二开关元件32(在这里,为3个第二开关元件32,以下相同)在第二方向Y的两侧,从模具部2露出。具体而言,第二汇流条72具备:相对于多个第二开关元件32在第五侧Y1从模具部2露出的第五露出部72a、以及相对于多个第二开关元件32在第六侧Y2从模具部2露出的第六露出部72b。在本实施方式中,如图2所示,第二汇流条72形成为第五侧Y1的端部相对于多个第二开关元件32在第五侧Y1从模具部2朝向第二侧Z2延伸而在第二侧Z2露出,第二汇流条72的第五侧Y1的端部中的从模具部2在第二侧Z2露出的区域构成第五露出部72a。另外,第二汇流条72形成为第六侧Y2的端部相对于多个第二开关元件32在第六侧Y2从模具部2朝向第二侧Z2延伸而在第二侧Z2露出,第二汇流条72的第六侧Y2的端部中的从模具部2在第二侧Z2露出的区域构成第六露出部72b。
如上述那样输出汇流条40具备相对于开关元件组20在第一方向X的两侧从模具部2露出的露出部(40a、40b)。另外,在本实施方式中,第一汇流条71具备相对于多个第一开关元件31在第二方向Y的两侧从模具部2露出的露出部(71a、71b),第二汇流条72具备相对于多个第二开关元件32在第二方向Y的两侧从模具部2露出的露出部(72a、72b)。通过像这样构成开关元件单元10,如以下所示,能够实现用于并联连接多个开关元件单元10的电连接结构的简单化。
如图6所示,开关元件模块1是具备多个开关元件单元10的模块。此外,在图5、图6、以及在后面参照的图8中,为了容易理解输出汇流条40等的配置结构,省略模具部2来表示。该开关元件模块1所具备的多个开关元件单元10中,包含在第一方向X上排列配置的第一开关元件单元11以及第二开关元件单元12。第一开关元件单元11相对于第二开关元件单元12配置于第一方向X上的第三侧X1。如图6所示,第一开关元件单元11和第二开关元件单元12除了仅在第二开关元件单元12设置检测在设备连接汇流条91中流动的电流的电流传感器8的点以外,具备基本上相同的结构。而且,第一开关元件单元11和第二开关元件单元12在第二方向Y的相同的位置在第一方向X上排列配置。因此,第一开关元件单元11的第一输出汇流条41和第二开关元件单元12的第一输出汇流条41在第一方向X排列,第一开关元件单元11的第二输出汇流条42和第二开关元件单元12的第二输出汇流条42在第一方向X上排列,第一开关元件单元11的第三输出汇流条43和第二开关元件单元12的第三输出汇流条43在第一方向X上排列。
而且,如图6所示(也参照图2),第一开关元件单元11的第二露出部40b(第一开关元件单元11所具备的输出汇流条40的第二露出部40b)和第二开关元件单元12的第一露出部40a(第二开关元件单元12所具备的输出汇流条40的第一露出部40a)通过沿着第一方向X配置的连接汇流条90连接。具体而言,第一开关元件单元11所具备的第一输出汇流条41的第二露出部40b和第二开关元件单元12所具备的第一输出汇流条41的第一露出部40a通过连接汇流条90(第一连接汇流条)连接。另外,第一开关元件单元11所具备的第二输出汇流条42的第二露出部40b和第二开关元件单元12所具备的第二输出汇流条42的第一露出部40a通过连接汇流条90(第二连接汇流条)连接。进一步,第一开关元件单元11所具备的第三输出汇流条43的第二露出部40b和第二开关元件单元12所具备的第三输出汇流条43的第一露出部40a通过连接汇流条90(第三连接汇流条)连接。
像这样,通过将多个开关元件单元10在第一方向X上排列配置,并连接邻接的2个开关元件单元10中的、配置在第三侧X1的开关元件单元10(在图6所示的例子中,为第一开关元件单元11)的第二露出部40b、和配置在第四侧X2的开关元件单元10(在图6所示的例子中,为第二开关元件单元12)的第一露出部40a,能够不跨过这2个开关元件单元10中的任何的开关元件组20地连接输出汇流条40彼此。进一步,由于连接对象的2个输出汇流条40在第一方向X上排列配置,所以能够也不跨过其它的输出汇流条40彼此的电连接结构地、连接输出汇流条40彼此。由此,能够使得用于连接输出汇流条40彼此的电连接结构成为简单的结构。
此外,在图6所示的例子中,在第二开关元件单元12所具备的输出汇流条40的第二露出部40b连接有设备连接汇流条91。具体而言,在第二开关元件单元12所具备的多个输出汇流条40(在这里,为3个输出汇流条40)中的每一个的第二露出部40b连接有设备连接汇流条91。如以上所述,通过并联连接2个开关元件单元10(第一开关元件单元11以及第二开关元件单元12),如图7所示,形成2个逆变器电路100并联电连接的电路。
如图6所示,在本实施方式中,第一开关元件单元11以及第二开关元件单元12中的每一个单元为与电容器7一体化的单元,其中,上述电容器7与构成开关元件组20的第一开关元件31和第二开关元件32的串联电路并联电连接。即,在本实施方式中,将开关元件单元10作为与电容器7一体化的单元。
具体而言,如图5所示,开关元件单元10除了模具单元3以外,还具备:电容器7、以及收纳电容器7的壳体92。虽然省略详细说明,但在本实施方式中,壳体92中,收纳有构成电容器7的多个电容器元件。而且,模具单元3固定于固定部93,上述固定部93形成于壳体92。如图4所示,固定部93的上表面形成为平坦面,模具单元3从第二侧Z2固定于固定部93。虽然省略图示,但在本实施方式中,在模具单元3与固定部93之间,夹有绝缘树脂片(粘合片)。另外,在本实施方式中,固定部93构成为通过设置于壳体92的冷却装置冷却。即,固定部93构成为作为散热片发挥作用,能够通过冷却装置对构成固定于固定部93的模具单元3的各部件进行冷却。即,模具单元3中的第一侧Z1的面为通过冷却装置冷却的冷却面3a。
如图5所示,电容器7具备:与第一汇流条71连接的第一端子7a、以及与第二汇流条72连接的第二端子7b。在第一汇流条71为正极汇流条70P,第二汇流条72为负极汇流条70N的情况下,第一端子7a为电容器7的正极端子7P,第二端子7b为电容器7的负极端子7N。另外,在第一汇流条71为负极汇流条70N,第二汇流条72为正极汇流条70P的情况下,第一端子7a为电容器7的负极端子7N,第二端子7b为电容器7的正极端子7P。在本实施方式中,电容器7在相对于模具单元3在第二方向Y的两侧分别具备第一端子7a与第二端子7b的组。而且,如图5所示(也参照图2),连接第一汇流条71的第三露出部71a和第五侧Y1的第一端子7a(在这里,通过第一电极汇流条81连接),并连接第一汇流条71的第四露出部71b与第六侧Y2的第一端子7a(在这里,通过其它的第一电极汇流条81连接)。另外,连接第二汇流条72的第五露出部72a和第五侧Y1的第二端子7b(在这里,通过第二电极汇流条82连接),并连接第二汇流条72的第六露出部72b和第六侧Y2的第二端子7b(在这里,通过其它的第二电极汇流条82连接)。像这样,在本实施方式中,第一汇流条71以及第二汇流条72相对于开关元件组20在第二方向Y的两侧与电容器7连接,由此,能够较短地抑制开关元件组20与电容器7的有效布线长并减少电感。
此外,虽然省略图示,但也可以为开关元件模块1所具备的多个开关元件单元10包含在第二方向Y上排列配置的2个开关元件单元10的结构。在该情况下,通过连接在第二方向Y上邻接的2个开关元件单元10中的、配置于第五侧Y1的开关元件单元10所具备的第一汇流条71的第四露出部71b、和配置于第六侧Y2的开关元件单元10所具备的第一汇流条71的第三露出部71a,能够使得用于连接第一汇流条71彼此的电连接结构成为简单的结构。同样地,通过连接在第二方向Y上邻接的2个开关元件单元10中的、配置于第五侧Y1的开关元件单元10所具备的第二汇流条72的第六露出部72b、和配置于第六侧Y2的开关元件单元10所具备的第二汇流条72的第五露出部72a,能够将用于连接第二汇流条72彼此的电连接结构成为简单的结构。
然而,如图4所示,在本实施方式中,第二部分62的前端部(第二侧Z2的端面)亦即第一前端部62a、第二接合部52b中的第二侧Z2的面、以及第三部分63中的第二侧Z2的面配置在与第一基准面S1平行的同一平面上(在这里,为第二基准面S2上)。第二基准面S2配置于比模具部2的第二侧Z2的端面靠第二侧Z2。在本实施方式中,第一汇流条71中的第二侧Z2的面、以及第二汇流条72的第二方向Y的两端部中的第二侧Z2的面(构成露出部(72a、72b)的部分的前端部(第二侧Z2的端面))也配置于第二基准面S2上。由此,当在制造开关元件单元10时模具单元3从第二侧Z2压接固定于固定部93的情况下,能够将配置于第二基准面S2的这多个部分作为通过夹具等朝向第一侧Z1按压的被按压部。此时,由于多个被按压部配置在同一平面上,所以对这多个被按压部均衡地施加载荷,使模具单元3适当地压接于固定部93变得容易。
另外,如图4所示,在本实施方式中,输出汇流条40的第二延伸部52a具备从第三部分63的与第二接合部52b侧相反侧的端部(即,第四侧X2的端部)朝向第一侧Z1延伸的第四部分64。而且,第四部分64的前端部(第一侧Z1的端面)亦即第二前端部64a、第一接合部51b中的第一侧Z1的面、以及第一部分61中的第一侧Z1的面配置于与第一基准面S1平行的同一平面上(在这里,为第三基准面S3上)。在图4中,例示出第三基准面S3配置于与模具部2的第一侧Z1的端面相同的位置的情况,但也可以将第三基准面S3作为相对于模具部2的第一侧Z1的端面向第一侧Z1或者第二侧Z2偏移的面。在本实施方式中,第二汇流条72中的第一侧Z1的面、第一汇流条71的第三前端部71c、以及第一汇流条71的第四前端部71d也配置在第三基准面S3上。如图2所示,在本实施方式中,第一汇流条71形成为第五侧Y1的端部相对于多个第一开关元件31在第五侧Y1朝向第一侧Z1延伸,第一汇流条71的第五侧Y1的端部中的第一侧Z1的端面构成第三前端部71c。另外,第一汇流条71形成为第六侧Y2的端部相对于多个第一开关元件31在第六侧Y2朝向第一侧Z1延伸,第一汇流条71的第六侧Y2的端部中的第一侧Z1的端面构成第四前端部71d。
像这样,在本实施方式中,由于第二前端部64a、第一接合部51b中的第一侧Z1的面、以及第一部分61中的第一侧Z1的面配置在第三基准面S3上,所以将这各部接近冷却冷却面3a的冷却装置(固定部93)来配置(例如,以与固定部93对置的方式来配置),能够高效地冷却输出汇流条40。在本实施方式中,进一步,由于第二汇流条72中的第一侧Z1的面、第一汇流条71的第三前端部71c、以及第一汇流条71的第四前端部71d也配置在第三基准面S3上,所以将这些各部接近冷却冷却面3a的冷却装置(固定部93)来配置(例如,以与固定部93对置的方式来配置),也能够高效地冷却第一汇流条71、第二汇流条72。
进一步,当在制造开关元件单元10时将模具单元3从第二侧Z2压接固定于固定部93的情况下,能够将配置在第三基准面S3上的多个部分作为承受针对模具单元3的按压载荷的支承部。即,能够使输出汇流条40、第一汇流条71、以及第二汇流条72中的每一个的第二侧Z2的端面作为上述的被按压部发挥作用,并且使第一侧Z1的端面作为这里叙述的支承部发挥作用。由此,在压接固定时按压载荷难以作用于开关元件组20,而能够适当地保护开关元件组20。
〔其它实施方式〕
接下来,对开关元件单元以及开关元件模块的其它实施方式进行说明。
(1)在上述的实施方式中,以一个开关元件单元10具备与相数数目相同的第一开关元件31、以及与相数数目相同的第二开关元件32的结构为例进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,也可以为一个开关元件单元10具备与相数数目不相同的第一开关元件31、以及与相数数目不相同的第二开关元件32的结构。将这样的结构的例子示于图8。
在图8所示的例子中,开关元件单元10相当于共享图6所示的2个开关元件单元10的壳体92而将这2个开关元件单元10一体化的结构。因此,图8所示的开关元件单元10具备2个图1所示的模具单元3,并具备相数的2倍的第一开关元件31、以及相数的2倍的第二开关元件32。在该情况下,通过一个开关元件单元10,形成相互并联电连接的2个逆变器电路100(参照图7)。另外,在该情况下,与上述的实施方式不同,一个开关元件单元10具备:相数的2倍的数量的开关元件组20、以及相数的2倍的输出汇流条40。
此外,在图8所示的结构中,也能够为将在第一方向X上排列的2个输出汇流条40形成为一体,且未设置连接汇流条90的结构。在该情况下,与上述的实施方式不同,输出汇流条40的第一露出部40a形成为相对于包含2个第一开关元件31和2个第二开关元件32的开关元件组20在第三侧X1从模具部2露出,输出汇流条40的第二露出部40b形成为相对于包含2个第一开关元件31和2个第二开关元件32的开关元件组20在第四侧X2从模具部2露出。像这样,也能够为一个开关元件组20包含多个第一开关元件31和多个第二开关元件32的结构。
(2)在上述的实施方式中,将旋转电机MG作为以多相的交流电力驱动的交流旋转电机,但也能够将旋转电机MG作为以单相的交流电力驱动的交流旋转电机。在该情况下,开关元件单元10不是如上述的实施方式那样与相数数目相同(具体而言为3个),而能够为具备2个开关元件组20的结构。
(3)在上述的实施方式中,以一个开关元件单元10具备为了构成一个逆变器电路100所需的个数(在上述的实施方式中,为3个)的开关元件组20的结构为例进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,也可以为一个开关元件单元10具备小于为了构成一个逆变器电路100所需的个数的开关元件组20(例如,一个开关元件组20),且通过多个开关元件单元10(例如,在第二方向Y上排列配置的多个开关元件单元10)形成一个逆变器电路100的结构。
(4)在上述的实施方式中,以第一开关元件单元11的第二露出部40b、和第二开关元件单元12的第一露出部40a通过沿着第一方向X配置的连接汇流条90连接的结构为例进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,也能够为将输出汇流条40形成为能够使第一开关元件单元11的第二露出部40b和第二开关元件单元12的第一露出部40a接触的形状,且第一开关元件单元11的第二露出部40b与第二开关元件单元12的第一露出部40a直接连接的结构。
(5)在上述的实施方式中,以作为第二部分62的前端部的第一前端部62a、第二接合部52b中的第二侧Z2的面、以及第三部分63中的第二侧Z2的面配置于与第一基准面S1平行的同一平面上(第二基准面S2上)的结构为例进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,例如,也能够为第一前端部62a在第三方向Z上,配置于与第二接合部52b中的第二侧Z2的面、第三部分63中的第二侧Z2的面不同的位置的结构。
(6)在上述的实施方式中,以输出汇流条40的第二延伸部52a具备第四部分64的结构为例进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,也能够为第二延伸部52a不具备第四部分64的结构。
(7)在上述的实施方式中,对第一露出部40a以及第二露出部40b双方由从输出汇流条40中的模具部2在第二侧Z2露出的区域构成的例子进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,也可以第一露出部40a由从输出汇流条40中的模具部2在第三侧X1露出的区域构成、或者第一露出部40a由从输出汇流条40中的模具部2在第二侧Z2露出的区域和在第三侧X1露出的区域双方构成。另外,也可以第二露出部40b由从输出汇流条40中的模具部2在第四侧X2露出的区域构成、或者第二露出部40b由从输出汇流条40中的模具部2在第二侧Z2露出的区域和在第四侧X2露出的区域双方构成。
(8)在上述的实施方式中,对第三露出部71a以及第四露出部71b双方由从第一汇流条71中的模具部2在第二侧Z2露出的区域构成的例子进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,也可以第三露出部71a由从第一汇流条71中的模具部2在第五侧Y1露出的区域构成、或者第三露出部71a由从第一汇流条71中的模具部2在第二侧Z2露出的区域和在第五侧Y1露出的区域双方构成。另外,也可以第四露出部71b由从第一汇流条71中的模具部2在第六侧Y2露出的区域构成、或者第四露出部71b由从第一汇流条71中的模具部2在第二侧Z2露出的区域和在第六侧Y2露出的区域的双方构成。
(9)在上述的实施方式中,对第五露出部72a以及第六露出部72b双方由从第二汇流条72中的模具部2在第二侧Z2露出的区域构成的例子进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,也可以第五露出部72a由从第二汇流条72中的模具部2在第五侧Y1露出的区域构成、或者第五露出部72a由从第二汇流条72中的模具部2在第二侧Z2露出的区域和在第五侧Y1露出的区域双方构成。另外,也可以第六露出部72b由从第二汇流条72中的模具部2在第六侧Y2露出的区域构成、或者第六露出部72b由从第二汇流条72中的模具部2在第二侧Z2露出的区域和在第六侧Y2露出的区域双方构成。
(10)在上述的实施方式中,以第一汇流条71设置为相对于多个第一开关元件31在第二方向Y的两侧,从模具部2露出,第二汇流条72设置为相对于多个第二开关元件32在第二方向Y的两侧,从模具部2露出的结构为例进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,也可以为第一汇流条71设置为相对于多个第一开关元件31仅在第二方向Y的一侧,从模具部2露出的结构。另外,也可以为第二汇流条72设置为相对于多个第二开关元件32仅在第二方向Y的一侧,从模具部2露出的结构。
(11)在上述的实施方式中,以第一开关元件31和第二开关元件32配置在共用的基准面上(第一基准面S1上)的结构为例进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,也可以为第一开关元件31和第二开关元件32配置于第三方向Z(与第一方向X以及第二方向Y的双方正交的方向)上的相互不同的位置的结构。在这样的情况下等,与上述的实施方式不同,也可以为输出汇流条40不具备弯曲部53,第一接合部51b与第二接合部52b配置在同一平面上的结构。
(12)在上述的实施方式中,以第一接合部51b配置为与第一开关元件31的第一侧Z1的面接触,第二接合部52b配置为与第二开关元件32的第二侧Z2的面接触的结构为例进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,也可以为第一接合部51b配置为与第一开关元件31的第二侧Z2的面接触,第二接合部52b配置为与第二开关元件32的第一侧Z1的面接触的结构。另外,也可以为第一接合部51b配置为与第一开关元件31的第二侧Z2的面接触,并且第二接合部52b配置为与第二开关元件32的第二侧Z2的面接触的结构,或者,第一接合部51b配置为与第一开关元件31的第一侧Z1的面接触,并且第二接合部52b配置为与第二开关元件32的第一侧Z1的面接触的结构。在这样的情况下等,与上述的实施方式不同,也可以为输出汇流条40不具备弯曲部53,第一接合部51b与第二接合部52b配置在同一平面上的结构。
(13)在上述的实施方式中,以开关元件单元10是通过壳体92与电容器7一体化的单元的结构为例进行了说明。但是,并不限定于这样的结构,也可以为电容器7与开关元件单元10收纳于不同壳体的结构等,这些未被一体化的结构。
(14)此外,在上述的各实施方式中公开的结构只要不产生矛盾,也能够与在其它实施方式中公开的结构组合来应用(包含作为其它实施方式说明的实施方式彼此的组合)。关于其它结构,在本说明书中公开的实施方式在全部的点仅仅是例示。因此,能够在不脱离本公开的主旨的范围内,适当地进行各种改变。
〔上述实施方式的概要〕
以下,对在上述说明的开关元件单元以及开关元件模块的概要进行说明。
开关元件单元(10)具备:开关元件组(20),用于构成逆变器电路(100);第一汇流条(71),与直流电源(6)的正极(6P)以及负极(6N)的一方连接;第二汇流条(72),与上述直流电源(6)的正极(6P)以及负极(6N)的另一方连接;输出汇流条(40),与交流设备(MG)连接;以及模具部(2),上述开关元件组(20)包含:第一开关元件(31),与上述第一汇流条(71)以及上述输出汇流条(40)连接;以及第二开关元件(32),与上述第二汇流条(72)以及上述输出汇流条(40)连接,上述第一开关元件(31)和上述第二开关元件(32)在第一方向(X)上排列配置,上述输出汇流条(40)以与上述第一开关元件(31)中的和与上述第一汇流条(71)接触的面相反侧的面接触,并且与上述第二开关元件(32)中的和与上述第二汇流条(72)接触的面相反侧的面接触的状态,沿着上述第一方向(X)配置,上述第一开关元件(31)以及上述第二开关元件(32)以埋设于上述模具部(2)的方式配置,上述输出汇流条(40)具备:埋设部(40c),埋设于上述模具部(2);第一露出部(40a),相对于上述开关元件组(20)在上述第一方向(X)的一侧从上述模具部(2)露出;以及第二露出部(40b),相对于上述开关元件组(20)在上述第一方向(X)的另一侧从上述模具部(2)露出。
在并联连接多个这样的结构的开关元件单元(10)的情况下,通过连接相互不同的开关元件单元(10)所具备的输出汇流条(40)彼此、第一汇流条(71)彼此、以及第二汇流条(72)彼此,能够将相互不同的开关元件单元(10)所具备的开关元件彼此并联电连接。根据上述的结构,由于输出汇流条(40)具备相对于开关元件组(20)在第一方向(X)的两侧,从模具部(2)露出的露出部(40a、40b),所以通过将连接对象的多个开关元件单元(10)以相同的方向在第一方向(X)上排列配置,能够使得用于连接输出汇流条(40)彼此的电连接结构成为简单的结构。具体而言,通过连接在第一方向(X)上邻接的2个开关元件单元(10)的一个开关元件单元(10)的输出汇流条(40)的第一露出部(40a)和另一个的开关元件单元(10)的输出汇流条(40)的第二露出部(40b),能够不跨过这2个开关元件单元(10)中的任何一个开关元件组(20)地连接输出汇流条(40)彼此,所以能够使得用于连接输出汇流条(40)彼此的电连接结构成为简单的结构。
此外,在像这样将多个开关元件单元(10)在第一方向(X)上排列配置,并连接邻接的2个开关元件单元(10)的输出汇流条(40)彼此的情况下,通过将任意一个开关元件单元(10)的输出汇流条(40)与交流设备(MG)连接,能够将这多个开关元件单元(10)的全部输出汇流条(40)与交流设备(MG)电连接。此时,通过将配置于第一方向(X)的端部的开关元件单元(10)的输出汇流条(40)的露出部(40a、40b)中的、未与在第一方向(X)上邻接的其它开关元件单元(10)的输出汇流条(40)连接的露出部与交流设备(MG)连接,能够避免与用于连接输出汇流条(40)彼此的电连接结构的干扰,设置开关元件单元(10)与交流设备(MG)的电连接结构。
综上所述,根据上述的结构,在并联连接多个开关元件单元(10)的情况下,能够实现用于并联电连接相互不同的开关元件单元(10)所具备的开关元件彼此的电连接结构的简单化。
在这里,优选上述第一开关元件(31)和上述第二开关元件(32)配置在共用的基准面(S1)上,将与上述基准面(S1)正交的正交方向(Z)的一侧作为第一侧(Z1),并将上述正交方向(Z)上的与上述第一侧(Z1)相反侧作为第二侧(Z2),上述输出汇流条(40)从该输出汇流条(40)的延伸方向的一侧开始依次具备:第一延伸部(51a)、与上述第一开关元件(31)的上述第一侧(Z1)的面接触的第一接合部(51b)、与上述第二开关元件(32)的上述第二侧(Z2)的面接触的第二接合部(52b)、以及第二延伸部(52a),上述第一延伸部(51a)具备:第一部分(61),从上述第一接合部(51b)沿着上述第一方向(X)延伸;以及第二部分(62),从上述第一部分(61)的与上述第一接合部(51b)侧相反侧的端部朝向上述第二侧(Z2)延伸,上述第二延伸部(52a)具备从上述第二接合部(52b)沿着上述第一方向(X)延伸的第三部分(63),从上述第二部分(62)中的上述模具部(2)在上述第二侧(Z2)露出的区域构成上述第一露出部(40a),从上述第三部分(63)中的上述模具部(2)在上述第二侧(Z2)露出的区域构成上述第二露出部(40b)。
根据该结构,输出汇流条(40)具备与第一开关元件(31)的第一侧(Z1)的面接触的第一接合部(51b)、以及和与第二开关元件(32)的第一侧(Z1)相反侧的第二侧(Z2)的面接触的第二接合部(52b)。因此,在第一开关元件(31)和第二开关元件(32)配置于共用的基准面(S1)上的情况下,能够将第一开关元件(31)和第二开关元件(32)朝向正交方向(Z)的相同的侧(例如,将设置有栅极端子等控制用端子的面朝向第二侧(Z2))配置同一面。而且,根据上述的结构,即使在将输出汇流条(40)形成为可实现第一开关元件(31)以及第二开关元件(32)的这样的配置的形状的情况下,能够以具备第一露出部(40a)以及第二露出部(40b)双方的方式形成输出汇流条(40)。
如上述那样,优选上述第二部分(62)中的从上述模具部(2)在上述第二侧(Z2)露出的区域构成上述第一露出部(40a),上述第三部分(63)中的从上述模具部(2)在上述第二侧(Z2)露出的区域构成上述第二露出部(40b)的结构中,上述第二部分(62)的前端部(62a)、上述第二接合部(52b)中的上述第二侧(Z2)的面、以及上述第三部分(63)中的上述第二侧(Z2)的面配置在与上述基准面(S1)平行的同一平面上。
根据该结构,在开关元件组(20)以及输出汇流条(40)通过模具部(2)一体化的模具单元(3)能够为从第二侧(Z2)压接固定于固定部(93)的情况下,将第二部分(62)的前端部(62a)、第二接合部(52b)中的第二侧(Z2)的面、以及第三部分(63)中的第二侧(Z2)的面通过夹具等朝向第一侧(Z1)按压的被按压部。而且,根据上述的结构,由于这3个被按压部配置于同一平面上,所以对这3个被按压部均衡地施加载荷,并使模具单元(3)适当地压接于固定部(93)变得容易。
另外,优选上述第二延伸部(52a)具备第四部分(64),该第四部分(64)从上述第三部分(63)的与上述第二接合部(52b)侧相反侧的端部朝向上述第一侧(Z1)延伸,上述第四部分(64)的前端部(64a)、上述第一接合部(51b)中的上述第一侧(Z1)的面、以及上述第一部分(61)中的上述第一侧(Z1)的面配置于与上述基准面(S1)平行的同一平面上。
根据该结构,在开关元件组(20)以及输出汇流条(40)通过模具部(2)一体化的模具单元(3)的第一侧(Z1)的面为通过冷却装置冷却的冷却面(3a)的情况下,不光是第一接合部(51b)中的第一侧(Z1)的面、第一部分(61)中的第一侧(Z1)的面,第四部分(64)的前端部(64a)也能够接近冷却装置(例如,以与冷却装置对置的方式)来配置,所以能够高效地冷却输出汇流条(40)。另外,根据上述的结构,在模具单元(3)从第二侧(Z2)压接固定于固定部(93)的情况下,能够以第四部分(64)的前端部(64a)、第一接合部(51b)中的第一侧(Z1)的面、以及第一部分(61)中的第一侧(Z1)的面承受压接固定时的针对模具单元(3)的按压载荷。因此,在压接固定时按压载荷难易作用于开关元件组(20),而能够适当地保护开关元件组(20)。
在上述的各结构的开关元件单元(10)中,优选具备多个上述开关元件组(20),并且以与多个上述开关元件组(20)中的每一个对应的方式具备多个上述输出汇流条(40),多个上述第一开关元件(31)在与上述第一方向(X)交叉的第二方向(Y)上排列配置,多个上述第二开关元件(32)在上述第二方向(Y)上排列配置,多个上述输出汇流条(40)与多个上述开关元件组(20)的配置对应地在上述第二方向(Y)上排列配置。
根据该结构,在开关元件单元(10)具备多个(例如,与逆变器电路(100)的相数数目相同)开关元件组(20)的情况下,通过将连接对象的多个开关元件单元(10)以相同的方向在第一方向(X)上排列配置,并连接邻接的2个开关元件单元(10)中的配置于第二方向(Y)的相同的位置的输出汇流条(40)彼此,能够使得用于连接输出汇流条(40)彼此的电连接结构成为简单的结构。具体而言,通过连接在第一方向(X)上邻接的2个开关元件单元(10)的一个开关元件单元(10)的输出汇流条(40)的第一露出部(40a)和另一个开关元件单元(10)的配置于第二方向(Y)的相同的位置的输出汇流条(40)的第二露出部(40b),不跨越这2个开关元件单元(10)中的任何一个开关元件组(20),进一步,也不跨越另一个输出汇流条(40)彼此的电连接结构地、连接输出汇流条(40)彼此,所以能够使用于连接输出汇流条(40)彼此的电连接结构成为简单的结构。
如上述那样,在多个上述第一开关元件(31)在上述第二方向(Y)上排列配置,且多个上述第二开关元件(32)在上述第二方向(Y)上排列配置的结构中,优选上述第一汇流条(71)以及上述第二汇流条(72)沿着上述第二方向(Y)配置,上述第一汇流条(71)设置为相对于多个上述第一开关元件(31)在上述第二方向(Y)的两侧从上述模具部(2)露出,上述第二汇流条(72)设置为相对于多个上述第二开关元件(32)在上述第二方向(Y)的两侧从上述模具部(2)露出。
根据该结构,在使连接对象的多个开关元件单元(10)不仅在第一方向(X)上也在第二方向(Y)上排列配置的情况下,能够使得用于连接在第二方向(Y)上邻接的2个开关元件单元(10)的第一汇流条(71)彼此、第二汇流条(72)彼此的电连接结构成为简单的结构。另外,在将第一汇流条(71)以及第二汇流条(72)与电容器(7)连接的情况下,能够将第一汇流条(71)以及第二汇流条(72)在第二方向(Y)的两侧与电容器(7)连接,所以也具有较短地抑制开关元件组(20)与电容器(7)的有效布线长度并容易减少电感这样的优点。
优选开关元件模块(1)具备多个上述开关元件单元(10),多个上述开关元件单元(10)包含在上述第一方向(X)上排列配置的第一开关元件单元(11)以及第二开关元件单元(12),将上述第一方向(X)上的相对于上述开关元件组(20)配置上述第一露出部(40a)的一侧作为第三侧(X1),相对于上述第二开关元件单元(12)在上述第一方向(X)上的上述第三侧(X1)配置上述第一开关元件单元(11),上述第一开关元件单元(11)的上述第二露出部(40b)和上述第二开关元件单元(12)的上述第一露出部(40a)通过沿着上述第一方向(X)配置的连接汇流条(90)连接。
根据该结构,由于能够不跨越第一开关元件单元(11)以及第二开关元件单元(12)中的任何一个开关元件组(20)地、经由连接汇流条(90)连接第一露出部(40a)和第二露出部(40b),所以能够使第一开关元件单元(11)与第二开关元件单元(12)之间的输出汇流条(40)彼此的电连接结构成为简单的结构。另外,根据上述的结构,与第一露出部(40a)和第二露出部(40b)直接连接的情况相比,能够较小地抑制第一露出部(40a)、第二露出部(40b)的从模具部(2)的露出量,所以也具有能够实现以单体使用第一开关元件单元(11)、第二开关元件单元(12)的情况下的配置空间的小型化的优点。
在这里,优选上述第一开关元件单元(11)以及上述第二开关元件单元(12)中的每一个为与电容器(7)一体化的单元,其中,上述电容器(7)与构成上述开关元件组(20)的上述第一开关元件(31)和上述第二开关元件(32)的串联电路并联电连接。
根据该结构,通过并联连接第一开关元件单元(11)和第二开关元件单元(12),能够也包括电容器(7)的电容在内增加开关元件模块(1)整体的电容。因此,与电容器(7)未与开关元件单元(10)一体化的情况相比,能够实现并联连接多个开关元件单元(10)的情况下的设计作业、实际的连接作业的简单化。
本公开的开关元件单元以及开关元件模块能够起到上述的各效果中的至少一个效果即可。
附图标记说明
1…开关元件模块;2…模具部;6…直流电源;6P…正极;6N…负极;7…电容器;10…开关元件单元;11…第一开关元件单元;12…第二开关元件单元;20…开关元件组;31…第一开关元件;32…第二开关元件;40…输出汇流条;40a…第一露出部;40b…第二露出部;40c…埋设部;51a…第一延伸部;51b…第一接合部;52a…第二延伸部;52b…第二接合部;61…第一部分;62…第二部分;62a…第一前端部(第二部分的前端部);63…第三部分;64…第四部分;64a…第二前端部(第四部分的前端部);71…第一汇流条;72…第二汇流条;90…连接汇流条;100…逆变器电路;MG…旋转电机(交流设备);S1…第一基准面(基准面);X…第一方向;X1…第三侧;Y…第二方向;Z…第三方向(正交方向);Z1…第一侧;Z2…第二侧。

Claims (8)

1.一种开关元件单元,具备:开关元件组,用于构成逆变器电路;第一汇流条,与直流电源的正极以及负极的一方连接;第二汇流条,与上述直流电源的正极以及负极的另一方连接;输出汇流条,与交流设备连接;以及模具部,
上述开关元件组包含:第一开关元件,与上述第一汇流条以及上述输出汇流条连接;以及第二开关元件,与上述第二汇流条以及上述输出汇流条连接,
在第一方向上排列配置上述第一开关元件和上述第二开关元件,
上述输出汇流条以与上述第一开关元件中的和与上述第一汇流条接触的面相反侧的面接触,并且与上述第二开关元件中的和与上述第二汇流条接触的面相反侧的面接触的状态,沿着上述第一方向配置,
以埋设于上述模具部的方式配置上述第一开关元件以及上述第二开关元件,
上述输出汇流条具备:埋设部,埋设于上述模具部;第一露出部,相对于上述开关元件组在上述第一方向的一侧从上述模具部露出;以及第二露出部,相对于上述开关元件组在上述第一方向的另一侧从上述模具部露出。
2.根据权利要求1所述的开关元件单元,其中,
上述第一开关元件和上述第二开关元件配置在共用的基准面上,
将与上述基准面正交的正交方向的一侧作为第一侧,将上述正交方向上的与上述第一侧相反侧作为第二侧,
上述输出汇流条从该输出汇流条的延伸方向的一侧开始依次具备:第一延伸部、与上述第一开关元件的上述第一侧的面接触的第一接合部、与上述第二开关元件的上述第二侧的面接触的第二接合部、以及第二延伸部,
上述第一延伸部具备:第一部分,从上述第一接合部沿着上述第一方向延伸;以及第二部分,从上述第一部分的与上述第一接合部侧相反侧的端部朝向上述第二侧延伸,
上述第二延伸部具备第三部分,上述第三部分从上述第二接合部沿着上述第一方向延伸,
上述第二部分中的从上述模具部向上述第二侧露出的区域构成上述第一露出部,
上述第三部分中的从上述模具部向上述第二侧露出的区域构成上述第二露出部。
3.根据权利要求2所述的开关元件单元,其中,
上述第二部分的前端部、上述第二接合部中的上述第二侧的面、以及上述第三部分中的上述第二侧的面配置在与上述基准面平行的同一平面上。
4.根据权利要求2或3所述的开关元件单元,其中,
上述第二延伸部具备第四部分,上述第四部分从上述第三部分的与上述第二接合部一侧相反侧的端部朝向上述第一侧延伸,
上述第四部分的前端部、上述第一接合部中的上述第一侧的面、以及上述第一部分中的上述第一侧的面配置于与上述基准面平行的同一平面上。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的开关元件单元,其中,
具备多个上述开关元件组,并且以与多个上述开关元件组中的每一个开关元件组对应的方式具备多个上述输出汇流条,
多个上述第一开关元件在与上述第一方向交叉的第二方向上排列配置,
多个上述第二开关元件在上述第二方向上排列配置,
对应于多个上述开关元件组的配置,在上述第二方向上排列配置多个上述输出汇流条。
6.根据权利要求5所述的开关元件单元,其中,
上述第一汇流条以及上述第二汇流条沿着上述第二方向配置,
上述第一汇流条被设置为相对于多个上述第一开关元件在上述第二方向的两侧,从上述模具部露出,
上述第二汇流条被设置为相对于多个上述第二开关元件在上述第二方向的两侧,从上述模具部露出。
7.一种开关元件模块,具备多个权利要求1~6中的任一项所述的开关元件单元,
多个上述开关元件单元包含在上述第一方向上排列配置的第一开关元件单元以及第二开关元件单元,
将上述第一方向上的相对于上述开关元件组配置上述第一露出部的一侧作为第三侧,
相对于上述第二开关元件单元在上述第一方向上的上述第三侧配置上述第一开关元件单元,
上述第一开关元件单元的上述第二露出部和上述第二开关元件单元的上述第一露出部通过沿着上述第一方向配置的连接汇流条连接。
8.根据权利要求7所述的开关元件模块,其中,
上述第一开关元件单元以及上述第二开关元件单元中的每一个单元为与电容器一体化的单元,其中,上述电容器与构成上述开关元件组的上述第一开关元件和上述第二开关元件的串联电路并联电连接。
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