DE102015118591A1 - Elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung - Google Patents

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Naohisa HARADA
Akira Nakasaka
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Abstract

Eine elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 umfasst ein Halbleitermodul 2, einen Kondensator 3 und eine DC-Stromschiene 5, die sie elektrisch verbindet. Der Kondensator 3 weist ein Kondensatorelement 30 und einen Kondensatoranschluss 4 auf, der mit dem Kondensatorelement 30 verbunden ist. Die Kondensatoranschlüsse 4 und die DC-Stromschiene 5 sind miteinander zumindest bei zwei Verbindungsabschnitten 6a, 6b verbunden. Die DC-Stromschiene 5 weist einen Stromschienenhauptkörperabschnitt 51 auf, der mit dem Halbleitermodul 2 verbunden ist. Die zwei Verbindungsabschnitte 6a, 6b sind durch zumindest einen Abschnitt des Stromschienenhauptkörperabschnitts 51 verbunden. Der Kondensatoranschluss 4 weist einen Anschlusshauptkörperabschnitt 41 auf, der mit dem Kondensatorelement 30 verbunden ist. Die zwei Verbindungsabschnitte 6a, 6b sind durch zumindest einen Abschnitt des Anschlusshauptkörperabschnitts 41 verbunden.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung, die ein Halbleitermodul, das ein eingebautes Halbleiterelement aufweist, einen Kondensator und eine Gleichstrom- bzw. DC-Stromschiene umfasst, die diese elektrisch verbindet.
  • BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN STANDES DER TECHNIK
  • Als eine elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung, die eine Leistungsumwandlung zwischen einer Gleichstromleistung bzw. DC-Leistung und einer Wechselstromleistung bzw. AC-Leistung ausführt, ist bisher eine bekannt gewesen, die Halbleitermodule mit eingebauten Halbleiterelementen, einen Kondensator und ein Paar von Gleichstrom- bzw. DC-Stromschienen umfasst, die diese elektrisch verbindet (siehe japanische Patentveröffentlichung Nr. JP 2010-183748 A ).
  • In der elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung wird eine Spannung einer Gleichstromleistungsquelle unter Verwendung des Kondensators geglättet.
  • Dann ist sie konfiguriert, die Gleichstromleistung, die von der Gleichstromleistungsquelle zugeführt wird, in eine Wechselstromleistung durch einen Schaltbetrieb der Halbleiterelemente umzuwandeln.
  • Der Kondensator umfasst Kondensatorelemente und Kondensatoranschlüsse, die mit den Kondensatorelementen verbunden sind.
  • Die DC-Stromschienen sind mit den Kondensatoranschlüssen verbunden.
  • In der vorstehend beschriebenen elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung sind eine jeweilige DC-Stromschiene und der Kondensatoranschluss unter Verwendung von Bolzen oder dergleichen nur bei einer Position verbunden.
  • Es gibt jedoch eine Möglichkeit, dass eine große parasitäre Induktivität bei der DC-Stromschiene und den Kondensatoranschlüssen in der vorstehend beschriebenen elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung auftreten kann.
  • Das heißt, die jeweilige DC-Stromschiene und der Kondensatoranschluss sind nur bei einer Position in der vorstehend beschriebenen elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung verbunden.
  • Folglich geht ein Strom, der zwischen der DC-Stromschiene und dem Kondensatoranschluss fließt, immer durch einen einzelnen Verbindungsabschnitt hindurch, wobei es somit lediglich einen Weg gibt, in dem der Strom fließt.
  • Wenn die Anzahl von Stromwegen klein ist, ist es wahrscheinlich, dass eine große Induktivität parasitiert.
  • Folglich gibt es eine Möglichkeit, dass eine große Induktivität möglicherweise bei den DC-Stromschienen und den Kondensatoranschlüssen in der vorstehend beschriebenen elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung parasitiert.
  • Als Ergebnis wird in Betracht gezogen, dass es eine Möglichkeit gibt, dass ein relativ großer Spannungsstoß bzw. Stromstoß aufgrund der Induktivität auftritt, wenn ein Schaltbetrieb bei den Halbleiterelementen aufgeführt wird.
  • KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend angegebenen Probleme gemacht worden und weist als eine zugehörige Aufgabe auf, eine elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung bereitzustellen, die eine Induktivität, die bei einer DC-Stromschiene und einem Kondensatoranschluss parasitiert, weiter verringern kann.
  • In einer elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausgestaltung umfasst die elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung ein Halbleitermodul mit einem eingebauten Halbleiterelement, einen Kondensator mit einem Kondensatorelement und einem Kondensatoranschluss, der mit dem Kondensatorelement verbunden ist, und eine DC-Stromschiene, die das Halbleitermodul und den Kondensatoranschluss elektrisch verbindet.
  • Der Kondensatoranschluss und die DC-Stromschiene sind miteinander bei zumindest zwei Verbindungsabschnitten verbunden.
  • Die DC-Stromschiene umfasst einen Stromschienenhauptkörperabschnitt, der mit dem Halbleitermodul verbunden ist, wobei die zwei Verbindungsabschnitte durch zumindest einen Abschnitt des Stromschienenhauptkörperabschnitts verbunden sind.
  • Der Kondensatoranschluss umfasst einen Anschlusshauptkörperabschnitt, der mit dem Kondensatorelement verbunden ist, wobei die zwei Verbindungsabschnitte durch zumindest einen Abschnitt des Anschlusshauptkörperabschnitts verbunden sind.
  • In der vorstehend beschriebenen elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung sind die DC-Stromschiene und der Kondensatoranschluss miteinander bei zumindest zwei Verbindungsabschnitten verbunden.
  • Die DC-Stromschiene umfasst den Stromschienenhauptkörperabschnitt, der mit dem Halbleitermodul verbunden ist, wobei die zwei Verbindungsabschnitte durch zumindest einen Abschnitt des Stromkörperhauptkörperabschnitts verbunden sind.
  • Zusätzlich umfasst der Kondensatoranschluss den Anschlusshauptkörperabschnitt, der mit dem Kondensatorelement verbunden ist, wobei die zwei Abschnitte durch zumindest einen Abschnitt des Anschlusshauptkörperabschnitts verbunden sind.
  • Folglich ist es möglich, die Induktivität, die bei der DC-Stromschiene und dem Kondensatoranschluss parasitiert, weiter zu verringern.
  • Das heißt, indem die vorstehend beschriebene Konfiguration angewendet wird, kann der Strom, der zwischen dem Halbleitermodul und dem Kondensatorelement fließt, in zumindest zwei Stromwege aufgeteilt werden, um durch den Weg, der durch einen der Verbindungsabschnitte hindurchgeht, und den anderen Weg, der durch den anderen der Verbindungsabschnitte aus den zwei Verbindungsabschnitten hindurchgeht, zu fließen.
  • Folglich ist es möglich, die Anzahl von Stromwegen zu vergrößern.
  • Obwohl die parasitäre Induktivität bei dem individuellen Stromweg auftritt, sind diese Induktivitäten parallel miteinander verbunden.
  • Folglich ist ein Wert der Gesamtinduktivitäten, der durch ein Kombinieren einer Vielzahl von Induktivitäten erhalten wird, kleiner als ein Wert jeder Induktivität.
  • Als Ergebnis ist es möglich, die Induktivität, die bei der DC-Stromschiene und dem Kondensatoranschluss parasitiert (kombinierte Induktivität), zu verringern, wobei, wenn die Halbleiterelemente eingeschaltet und ausgeschaltet werden, es möglich ist, ein Auftreten des großen Stromstoßes bzw. Spannungsstoßes, der durch die Induktivität verursacht wird, zu verhindern.
  • Wie es vorstehend beschrieben ist, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung bereitzustellen, die die Induktivität, die bei der DC-Stromschiene und dem Kondensatoranschluss parasitiert, weiter verringern kann.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Es zeigen:
  • 1 eine Schnittansicht einer elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung, wobei sie eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie I-I einer 2 in einem ersten Ausführungsbeispiel entnommen ist;
  • 2 eine Schnittansicht, die entlang der Linie II-II gemäß 1 entnommen ist;
  • 3 eine Schnittansicht, die entlang der Linie III-III gemäß 1 entnommen ist;
  • 4 eine perspektivische Darstellung von DC-Stromschienen und eines Kondensators in dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 5 eine Schnittansicht, die entlang der V-V-Linie gemäß 2 entnommen ist;
  • 6 eine vergrößerte Schnittansicht einer Umgebung eines zweiten Verbindungsabschnitts der elektrischen Leitungsumwandlungsvorrichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 7 eine vergrößerte Schnittansicht einer Umgebung eines ersten Verbindungsabschnitts der elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 8 ein Schaltungsdiagramm der elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 9 ein Herstellungsschrittdiagramm der elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 10 ein Diagramm, das nachfolgend zu 9 ist;
  • 11 ein Diagramm, das nachfolgend zu 10 ist;
  • 12 ein Diagramm, das nachfolgend zu 11 ist;
  • 13 eine vergrößerte Schnittansicht der elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung in einem Zustand, bei dem ein Stromschienenverbindungsabschnitt und ein Anschlussverbindungsabschnitt in Kontakt sind, in dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 14 eine Schnittansicht einer elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung, wobei sie eine Schnittansicht ist, die entlang einer Linie XVI-XVI gemäß
  • 15 in einem zweiten Ausführungsbeispiel entnommen ist; 15 eine Schnittansicht, die entlang der Linie XV-XV gemäß 14 entnommen ist;
  • 16 eine Schnittansicht einer elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung, wobei sie eine Schnittansicht ist, die entlang einer Linie XVI-XVI gemäß
  • 17 in einem dritten Ausführungsbeispiel entnommen ist; 17 eine Schnittansicht, die entlang einer Linie XVII-XVII gemäß 16 entnommen ist;
  • 18 eine Schnittansicht einer elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung, wobei sie eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie XVIII-XVIII gemäß 15 in einem vierten Ausführungsbeispiel entnommen ist;
  • 19 eine Schnittansicht, die entlang der Linie XIX-XIX gemäß 18 entnommen ist;
  • 20 eine Schnittansicht einer elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung, wobei sie eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie XX-XX gemäß
  • 21 in einem fünften Ausführungsbeispiel entnommen ist;
  • 21 eine Schnittansicht, die entlang der Linie XXI-XXI gemäß 20 entnommen ist;
  • 22 eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils der elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung in einem sechsten Ausführungsbeispiel;
  • 23 ein Diagramm, das entlang einer Pfeillinie XXIII gemäß 22 betrachtet wird;
  • 24 eine Schnittansicht einer elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung in einem siebten Ausführungsbeispiel; und
  • 25 eine Schnittansicht einer elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung in einem achten Ausführungsbeispiel.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Eine vorstehend genannte elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung kann als eine fahrzeugmontierte elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung für ein Anbringen bei einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem elektrischen Fahrzeug oder einem Hybridfahrzeug, definiert sein.
  • [Ausführungsbeispiele]
  • [Erstes Ausführungsbeispiel]
  • Ein Ausführungsbeispiel entsprechend einer elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 12 beschrieben.
  • Wie es in 1 gezeigt ist, umfasst eine elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Halbleitermodule 2, einem Kondensator 3 und Gleichstrom- bzw. DC-Stromschienen 5 (5p, 5n).
  • Jedes Halbleitermodul 2 umfasst in sich Halbleiterelemente 20 (siehe 8).
  • Der Kondensator 3 weist Kondensatorelemente 30 und Kondensatoranschlüsse 4 auf, die mit den Kondensatorelementen 30 verbunden sind. Die DC-Stromschienen 5 (5p, 5n) stellen eine elektrische Verbindung zwischen den Halbleitermodulen 2 und den Kondensatoranschlüssen 4 her.
  • Die Kondensatoranschlüsse 4 und die DC-Stromschienen 5 sind miteinander bei zwei Verbindungsabschnitten 6 (ein erster Verbindungsabschnitt 6a und ein zweiter Verbindungsabschnitt 6b) verbunden.
  • Die DC-Stromschienen 5 weisen Stromschienenhauptkörperabschnitte 51 auf, die mit den Halbleitermodulen 2 verbunden sind.
  • Zwei Verbindungsabschnitte 6a, 6b sind durch Teile der Stromschienenhauptkörperabschnitte 51 verbunden.
  • Zusätzlich weisen die Kondensatoranschlüsse 4 Anschlusshauptkörperabschnitte 41 auf, die mit den Kondensatorelementen 30 verbunden sind.
  • Zwei Verbindungsabschnitte 6a, 6b sind durch Teile der Anschlusshauptkörperabschnitte 41 verbunden.
  • Die elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine fahrzeugmontierte elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung für ein Anbringen bei einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem elektrischen Fahrzeug oder einem Hybridfahrzeug.
  • Wie es in 2 gezeigt ist, umfasst der Kondensator 3 zwei Kondensatoranschlüsse 4 (4p, 4n), die ein Positivseiten-Kondensatoranschluss 4p, der elektrisch mit einer positiven Elektrode 88 einer Gleichstromleistungsquelle 8 verbunden ist, und ein Negativseiten-Kondensatoranschluss 4n sind, der elektrisch mit einer negativen Elektrode 89 der Gleichstromleistungsquelle 8 verbunden ist (siehe 8).
  • Die elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 umfasst ferner zwei DC-Stromschienen 5 (5p, 5n), die eine Positivseiten-DC-Stromschiene 5p, die mit dem Positivseiten-Kondensatoranschluss 4p verbunden ist, und eine Negativseiten-DC-Stromschiene 5n sind, die mit dem Negativseiten-Kondensatoranschluss 4n verbunden ist.
  • Außerdem ist, wie es in 1 gezeigt ist, ein geschichteter Körper 10 gebildet, indem eine Vielzahl von Halbleitermodulen 2 und eine Vielzahl von Kühlungsrohren 11 zur Kühlung der Halbleitermodule 2 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel geschichtet werden.
  • Wie es in 1 und 4 gezeigt ist, umfasst jeder Stromschienenhauptkörperabschnitt 51 einen Stromschienenverbindungsabschnitt 511 zur Verbindung zweier Verbindungsabschnitte 6a, 6b und einen Stromschienenstehabschnitt 512, der von dem Stromschienenverbindungsabschnitt 511 absteht.
  • Jeder Stromschienenverbindungsabschnitt 511 weist eine lange verlängerte Form in einer Schichtungsrichtung des geschichteten Körpers 10 (X-Richtung) auf.
  • Jeder Stromschienenstehabschnitt 512 steht auf dem Stromschienenverbindungsabschnitt 511 auf der Seite des Halbleitermoduls 2 in einer Dickenrichtung des Verbindungsabschnitts 6 (Z-Richtung).
  • Außerdem umfasst jeder Anschlusshauptkörperabschnitt 41 einen Anschlussverbindungsabschnitt 411 zur Verbindung zweier Verbindungsabschnitte 6a, 6b und einen Anschlussstehabschnitt 412, der von dem Anschlussverbindungsabschnitt 411 absteht.
  • Jeder Anschlussstehabschnitt 412 weist eine lange verlängerte Form in der X-Richtung auf.
  • Jeder Anschlussstehabschnitt 412 steht auf den Anschlussverbindungsabschnitten 411 auf der Seite der Kondensatorelemente 30 in der Z-Richtung.
  • Wie es in 2 gezeigt ist, sind die Stromschienenstehabschnitte 512 (512p, 512n), die jeweils bei den zwei DC-Stromschienen 5p, 5n ausgebildet sind, nebeneinander bei vorbestimmten Intervallen angeordnet.
  • Wie es in 8 gezeigt ist, wird eine Umrichterschaltung 200 durch eine Vielzahl von Halbleitermodulen 2 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gebildet.
  • Eine Gleichstromleistung, die von der Gleichstromsleistungsquelle 8 zugeführt wird, wird in eine Wechselstromleistung durch einen Schaltbetrieb der Halbleiterelemente 20 (IGBT-Elemente), die in den jeweiligen Halbleitermodulen 2 eingebaut sind, umgewandelt.
  • Dann wird ein Drei-Phasen-Wechselstrommotor 81 durch eine Verwendung der erhaltenen AC-Leistung angetrieben, wodurch das Fahrzeug angetrieben wird.
  • Wie es in 2 gezeigt ist, umfasst der Kondensator 3 die Kondensatorelemente 30, ein Kondensatorgehäuse 31 zur Unterbringung der Kondensatorelemente 30, ein Versiegelungselement 32 zur Versiegelung der Kondensatorelemente 30 in dem Kondensatorgehäuse 31 und die Kondensatoranschlüsse 4.
  • Wie es in 6 und 7 gezeigt ist, überlappen der Stromschienenverbindungsabschnitt 511 und der Anschlussverbindungsabschnitt 411 einander in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
  • Ein Raum S ist zwischen dem Stromschienenverbindungsabschnitt 511 und dem Anschlussverbindungsabschnitt 411 gebildet.
  • Folglich ist ein Weg, in dem ein Strom I fließt, in zwei Wege aufgeteilt; nämlich ein Weg, der durch einen der Verbindungsabschnitte 6a hindurchgeht, und ein anderer Weg, der durch den anderen der Verbindungsabschnitte 6b aus den zwei Verbindungsabschnitten 6a, 6b hindurchgeht.
  • Zusätzlich werden eine Richtung des Stroms I, der durch den Stromschienenverbindungsabschnitt 511 fließt, und eine Richtung des Stroms I, der durch den Anschlussverbindungsabschnitt 411 fließt, zueinander entgegengesetzt.
  • Zusätzlich wird, wie es in 1 und 4 gezeigt ist, ein rohrförmiger Abschnitt 34 in dem Kondensatorgehäuse 31 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gebildet.
  • Ein Durchgangsloch 33 ist in dem rohrförmigen Abschnitt 34 gebildet.
  • Das Durchgangsloch 33 dringt in der Z-Richtung von einem Bodenwandabschnitt 311 zu einer Öffnung 312 des Kondensatorgehäuses 31 hindurch (siehe 1).
  • Der erste Verbindungsabschnitt 6a ist bei einer Position ausgebildet, die das Durchgangsloch 33 in der Z-Richtung überlappt.
  • Wenn die elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 hergestellt wird, werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die ersten Verbindungsabschnitte 6a durch ein Einfügen eines Befestigungselements 13 in das Durchgangsloch 33 von der Seite des Bodenwandabschnitts 311 befestigt, wie es nachstehend beschrieben ist.
  • Außerdem werden die zweiten Verbindungsabschnitte 6b bei einer Außenseite des Kondensatorgehäuses 31 ausgebildet.
  • Unterdessen wird, wie es in 3 gezeigt ist, der geschichtete Körper 10 durch ein Schichten der Vielzahl von Halbleitermodulen 2 und der Vielzahl von Kühlungsrohren 11 in der X-Richtung, wie es vorstehend beschrieben ist, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gebildet.
  • Zwei Kühlungsrohre 11, die in der X-Richtung benachbart sind, werden durch Verbindungsrohre 15 bei beiden Endabschnitten in einer Breitenrichtung (Y-Richtung), die sowohl zu der X-Richtung als auch der Z-Richtung senkrecht ist, verbunden.
  • Außerdem werden ein Einlassrohr 16 zum Einbringen eines Kühlmittels 18 und ein Auslassrohr 17 zum Ausstoßen des Kühlmittels 18 bei einem Endkühlungsrohr 11a, das bei einem Ende in der X-Richtung positioniert ist, aus der Vielzahl von Kühlungsrohren 11 angebracht.
  • Wenn das Kühlmittel 18 von dem Einlassrohr 16 eingebracht wird, strömt das Kühlmittel 18 durch alle Kühlungsrohre 11 über die Verbindungsrohre 15 und wird von dem Auslassrohr 17 ausgestoßen.
  • Hierdurch ist das vorliegende Ausführungsbeispiel konfiguriert, die Halbleitermodule 2 zu kühlen.
  • Der geschichtete Körper 10 ist innerhalb eines Rahmens 70 fixiert. Ein Presselement 14 (eine Blattfeder) ist in einer Position angeordnet, die in der X-Richtung benachbart zu dem geschichteten Körper 10 ist.
  • Der geschichtete Körper 10 wird zu einem Wandabschnitt 700 des Rahmens 70 durch das Presselement 14 gepresst bzw. gedrückt.
  • Hierdurch wird, während ein Kontaktdruck zwischen den Halbleitermodulen 2 und den Kühlungsrohren 11 sichergestellt ist, der geschichtete Körper 10 in dem Rahmen 70 fixiert.
  • Der Rahmen 70 ist bei dem Gehäuse 71 fixiert.
  • Wie es in 2 gezeigt ist, umfasst jedes Halbleitermodul 2 einen versiegelten Abschnitt 21 mit den eingebauten Halbleiterelementen 20 und eine Vielzahl von Leistungsanschlüssen 22 und Steuerungsanschlüssen 23, die von dem versiegelten Abschnitt 21 herausragen.
  • Die Leistungsanschlüsse 22 sind ein positiver Anschluss 22p, der mit der Positivseiten-DC-Stromschiene 5p verbunden ist, ein negativer Anschluss 22n, der mit der Negativseiten-DC-Stromschiene 5n verbunden ist, und ein Wechselstromanschluss bzw. AC-Anschluss 22c zur Ausgabe der Wechselstromleistung.
  • Eine (nicht gezeigte) Wechselstrom- bzw. AC-Stromschiene ist mit dem AC-Anschluss 22c verbunden.
  • Der AC-Anschluss 22c und der Drei-Phasen-Wechselstrommotor 81 sind elektrisch durch die AC-Stromschiene verbunden (siehe 8).
  • Zusätzlich sind die Steuerungsanschlüsse 23 mit einer Steuerungsschaltungsplatine 12 verbunden.
  • Schaltbetriebe der Halbleiterelemente 20 werden durch die Steuerungsschaltungsplatine 12 gesteuert.
  • Hierdurch wandelt diese Konfiguration die Gleichstromleistung, die von der Gleichstromleistungsquelle 8 zugeführt wird (siehe 8), in die Wechselstromleistung um.
  • Wie es in 5 gezeigt ist, umfasst ein jeweiliger Leistungsanschluss 22 einen herausragenden Abschnitt 221, der in der Z-Richtung von dem versiegelten Abschnitt 21 der Halbleitermodule 2 herausragt, und einen Verlängerungsabschnitt 222, der sich in der X-Richtung von einem entfernten Ende bzw. Distalende des herausragenden Abschnitts 221 erstreckt.
  • Ferner sind kammförmige Abschnitte 521 (siehe 4) in den vorstehend genannten Stromschienenstehabschnitten 512 der DC-Stromschienen 5p, 5n ausgebildet.
  • Wie es in 5 gezeigt ist, sind jeder kammförmige Abschnitt 521 und der Verlängerungsabschnitt 222 der Leistungsanschlüsse 22 überlappend.
  • Eine Spitze 229 des Verlängerungsabschnitts 222 ist nicht mit dem kammförmigen Abschnitt 521 überlappend.
  • Ein Laserstrahl L wird auf die Spitze 229 und die kammförmigen Abschnitte 521 gestrahlt, um sie zu verschweißen.
  • Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen der elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 beschrieben.
  • Bei einer Herstellung der elektrischen Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 wird zuerst, wie es in 9 gezeigt ist, der geschichtete Körper 10 gebildet, indem die Halbleitermodule 2 und die Kühlungsrohre 11 geschichtet werden, wobei der geschichtete Körper 10 innerhalb des Rahmens 70 durch das Presselement 14 fixiert wird (siehe 3).
  • Dann wird die Steuerungsschaltungsplatine 12 mit den Steuerungsanschlüssen 23 der Halbleitermodule 2 verbunden.
  • Als Nächstes wird, wie es in 1 gezeigt ist, die Negativseiten-DC-Stromschiene 5n mit dem negativen Anschluss 22n des Halbleitermoduls 2 verbunden.
  • Zu dieser Zeit wird der Laserstrahl L auf den kammförmigen Abschnitt 521 (siehe 5) der Negativseiten-DC-Stromschiene 5n und den Verlängerungsabschnitt 222 des negativen Anschluss 22n gestrahlt, wobei sie verschweißt werden.
  • Dann wird, wie es in 11 gezeigt ist, die Positivseiten-DC-Stromschiene 5p mit dem positiven Anschluss 22p der Halbleitermodule 2 verbunden.
  • Zu dieser Zeit wird der Laserstrahl L auf den kammförmigen Abschnitt 521 (siehe 5) der Positivseiten-DC-Stromschiene 5p und den Verlängerungsabschnitt 22 des positiven Anschluss 22p gestrahlt, wobei sie verschweißt werden.
  • Nachfolgend werden, wie es in 12 gezeigt ist, die Stromschienenverbindungsabschnitte 511 der DC-Stromschienen 5 und die Anschlussverbindungsabschnitte 411 der Kondensatoranschlüsse 4 miteinander überlappt.
  • Dann werden die Verbindungsabschnitte 6a, 6b (siehe 1) befestigt.
  • Zu dieser Zeit wird der erste Verbindungsabschnitt 6a durch ein Einfügen des Befestigungselements 13 in das Durchgangsloch 33 von der Seite des Bodenwandabschnitts 311 des Kondensatorgehäuses 31 befestigt.
  • Dann werden der geschichtete Körper 10 und der Kondensator 3 in dem Gehäuse 71 untergebracht.
  • Abschließend werden der jeweilige Rahmen 70 und der Kondensator 3 bei dem Gehäuse 71 fixiert.
  • Indem die vorstehend beschriebenen Schritte ausgeführt werden, wird die elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 hergestellt.
  • Als Nächstes werden Funktionen und Wirkungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • Wie es in 1 gezeigt ist, sind die DC-Stromschienen 5 und die Kondensatoranschlüsse 4 zumindest durch zwei Verbindungsabschnitte 6a, 6b in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verbunden.
  • Jede DC-Stromschiene 5 weist den Stromschienenhauptkörperabschnitt 51 auf, der mit dem Halbleitermodul 2 verbunden ist.
  • Zwei Verbindungsabschnitte 6a, 6b werden durch die Teile der Stromschienenhauptkörperabschnitte 51 verbunden.
  • Zusätzlich weisen die Kondensatoranschlüsse 4 Anschlusshauptkörperabschnitte 41 auf, die mit den Kondensatorelementen 30 verbunden sind.
  • Zwei Verbindungsabschnitte 6a, 6b werden durch die Teile der Anschlusshauptkörperabschnitte 41 verbunden.
  • Folglich ist es möglich, die parasitäre Induktivität bei den DC-Stromschienen 5 und den Kondensatoranschlüssen 4 weiter zu verringern.
  • Das heißt, indem die vorstehend beschriebene Konfiguration angewendet wird, kann, wie es in den 6 und 7 gezeigt ist, der Strom I, der zwischen den Halbleitermodulen 2 und den Kondensatorelementen 30 fließt, in zumindest zwei Stromwege aufgeteilt werden, um durch den Weg, der durch einen der Verbindungsabschnitte 6a hindurchgeht, und den anderen Weg, der durch den anderen der Verbindungsabschnitte 6b aus den zwei Verbindungsabschnitten 6a, 6b hindurchgeht, zu fließen.
  • Folglich ist es möglich, die Anzahl von Stromwegen zu vergrößern.
  • Obwohl die parasitäre Induktivität bei dem einzelnen Stromweg auftritt, ist, da diese Induktivitäten parallel miteinander verbunden sind, ein Wert der Gesamtinduktivität, der durch ein Kombinieren einer Vielzahl von Induktivitäten erhalten wird, kleiner als ein Wert jeder Induktivität.
  • Folglich ist es möglich, die Induktivität, die bei den DC-Stromschienen 5 und den Kondensatoranschlüssen 4 parasitiert (kombinierte Induktivität), zu verringern, wobei, wenn die Halbleiterelemente 20 eingeschaltet und ausgeschaltet werden, es möglich ist zu verhindern, dass der große Stromstoß bzw. Spannungsstoß, der durch die Induktivität verursacht wird, auftritt.
  • Zusätzlich fließt, wie es in 13 gezeigt ist, wenn der Stromschienenhauptkörperabschnitt 51 und der Anschlusshauptkörperabschnitt 41 in Kontakt sind, der Strom I direkt zwischen dem Stromschienenhauptkörperabschnitt 51 und dem Anschlusshauptkörperabschnitt 41, ohne durch die Verbindungsabschnitte 6a, 6b hindurchzugehen.
  • Folglich wird die Länge des Stromweges verkürzt.
  • Somit ist es auch in diesem Fall möglich, die Induktivität, die bei den DC-Stromschienen 5 und den Kondensatoranschlüssen 4 parasitiert, zu verringern.
  • Ferner sind, wie es in 1 gezeigt ist, der Stromschienenverbindungsabschnitt 511 und der Anschlussverbindungsabschnitt 411 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zueinander überlappend.
  • Folglich können, wie es in 6 und 7 gezeigt ist, die Stromschienenverbindungsabschnitte 511 und die Anschlussverbindungsabschnitte 411 nahe zueinander gebracht werden.
  • Die Richtung des Stroms I, der durch den Stromschienenverbindungsabschnitt 511 fließt, und die Richtung des Stroms I, der durch den Anschlussverbindungsabschnitt 411 fließt, sind zueinander entgegengesetzt.
  • Folglich ist es, indem die Stromschienenverbindungsabschnitte 511 und die Anschlussverbindungsabschnitte 411 nahe aneinander gebracht werden, möglich, ein Magnetfeld, das durch den Strom I erzeugt wird, der durch die Stromschienenverbindungsabschnitte 511 fließt, und ein Magnetfeld, das durch den Strom I erzeugt wird, der durch den Anschlussverbindungsabschnitt 411 fließt, gegenseitig aufzuheben.
  • Folglich ist es möglich, eine wechselseitige Induktivität, die zwischen den Stromschienenverbindungsabschnitten 511 und den Anschlussverbindungsabschnitten 411 auftritt, zu verringern.
  • Zusätzlich wird, wie es in 1 gezeigt ist, das Durchgangsloch 33, das in der Z-Richtung hindurch dringt, in dem Kondensator 3 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgebildet.
  • Einer der Verbindungsabschnitte 6 (der erste Verbindungsabschnitt 6a) der zwei Verbindungsabschnitte 6 (6a, 6b) ist bei einer Position angeordnet, die das Durchgangsloch 33 in der Z-Richtung überlappt.
  • Dann wird der erste Verbindungsabschnitt 6a befestigt, indem das Befestigungselement 13 in das Durchgangsloch 33 von einer Seite eingeführt wird, die entgegengesetzt zu einer Seite ist, bei der der erste Verbindungsabschnitt 6a angeordnet ist.
  • Folglich ist es möglich, den ersten Verbindungsabschnitt 6a innerhalb einer Außenperipherie des Kondensators 3 anzuordnen, wenn es von der Z-Richtung aus betrachtet wird.
  • Somit ist es möglich, die Länge in der X-Richtung des Anschlussverbindungsabschnitts 411 und des Stromschienenverbindungsabschnitts 511 zu verkürzen, wobei die DC-Stromschienen 5 und die Kondensatoranschlüsse 4 leichter gemacht werden können.
  • Außerdem stören sich, da der erste Verbindungsabschnitt 6a befestigt wird, indem das Befestigungselement 13 in das Durchgangsloch 33 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eingeführt wird, der Rahmen 70, das Presselement 14 oder dergleichen sich nicht während eines Befestigungsbetriebs, wobei der Befestigungsbetrieb reibungslos ausgeführt werden kann.
  • Ferner ist es, wie es vorstehend beschrieben ist, möglich, eine Oberfläche des Versiegelungselements 32 zu vergrößern, indem das Durchgangsloch 33 in dem Kondensatorgehäuse 31 ausgebildet wird.
  • Folglich ist es möglich, den Kühlungswirkungsgrad der Kondensatorelemente 30 zu verbessern.
  • Außerdem ist, wie es in 2 gezeigt ist, das Paar der DC-Stromschienen 5p, 5n benachbart angeordnet, wobei die Stromschienenstehabschnitte 512p, 512n der DC-Stromschienen 5p, 5n nahe beieinander mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angeordnet ist.
  • Folglich ist es möglich, eine wechselseitige Induktivität, die zwischen dem Stromschienenstehabschnitt 512p der Positivseiten-DC-Stromschienen 5p und dem Stromschienenstehabschnitt 512n der Negativseiten-DC-Stromschienen 5n parasitiert, zu verringern.
  • Somit kann ein Stromstoß bzw. Spannungsstoß, der erzeugt wird, wenn ein Schaltbetrieb der Halbleiterelemente 20 ausgeführt wird, weiter verringert werden.
  • Außerdem wird, wie es in 1 gezeigt ist, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der zweite Verbindungsabschnitt 6b bei einer Position ausgebildet, die nicht mit dem Kondensator 3 überlappt, wenn es aus der Z-Richtung betrachtet wird.
  • Folglich stört der Kondensator 3 nicht während einer Befestigung des zweiten Verbindungsabschnitts 6b, wobei der Befestigungsbetrieb reibungslos ausgeführt werden kann.
  • Zusätzlich umfassen, wie es in 1 und 2 gezeigt ist, die DC-Stromschienen 5 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Stromschienenstehabschnitte 512.
  • Die Stromschienenstehabschnitte 512 stehen in der Z-Richtung von den Stromschienenverbindungsabschnitten 511 ab.
  • Dementsprechend können die Halbleitermodule 2, die mit den Stromschienenstehabschnitten 512 verbunden sind, bei Positionen angeordnet werden, die von den Verbindungsabschnitten 6a, 6b getrennt bzw. entfernt sind.
  • Folglich stören die Halbleitermodule 2 oder dergleichen nicht während eines Verbindens der Verbindungsabschnitte 6a, 6b, wobei der Verbindungsbetrieb einfach ausgeführt werden kann.
  • Ferner werden die Leistungsanschlüsse 22 der Halbleitermodule 2 und die DC-Stromschienen 5 unter Verwendung des Laserstrahls L in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verschweißt.
  • Herkömmlicherweise ist, da die Leistungsanschlüsse 22 und die DC-Stromschienen 5 durch ein TIG-Schweißen verschweißt worden sind, es leicht passiert, dass eine große Wärme während des Schweißens auftritt.
  • Folglich kann, wenn die Leistungsanschlüsse 22 verkürzt werden, die Wärme, die durch das Schweißen erzeugt wird, zu dem Halbleiterelement 20 durch die Leistungsanschlüsse 22 übertragen werden, wobei es eine Möglichkeit gibt, dass die Eigenschaften der Halbleiterelemente 20 sich wahrscheinlich verändern.
  • Folglich ist es unvermeidbar, die Leistungsanschlüsse 22 lang auszubilden, wobei es einfach ist, dass eine große Induktivität bei den Leistungsanschlüssen 22 parasitiert.
  • Da jedoch die DC-Stromschienen 5 und die Leistungsanschlüsse 22 durch ein Laserschweißen in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verschweißt werden, ist es somit möglich, das Auftreten eines derartigen Problems zu unterdrücken.
  • Das heißt, da es für das Laserschweißen möglich ist, eine hohe Energie innerhalb eines engen Bereichs zu konzentrieren, ist es weniger wahrscheinlich, dass eine übermäßige Wärme auftritt.
  • Folglich kann, auch wenn die Länge der Leistungsanschlüsse 22 verkürzt wird, verhindert werden, dass sich die Eigenschaften der Halbleiterelemente 20 aufgrund der großen Wärme, die zu den Halbleiterelementen 20 durch die Leistungsanschlüsse 22 übertragen wird, verändern.
  • Somit ist es möglich, die Leistungsanschlüsse 22 zu verkürzen, wobei es möglich ist, die Induktivität, die bei den Leistungsanschlüsse 22 parasitiert, zu verringern.
  • Als Ergebnis ist es möglich, den Stromstoß bzw. Spannungsstoß, der den Halbleiterelementen 20 zugeführt wird, weiter zu verringern.
  • Wie es vorstehend beschrieben ist, ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, eine elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung bereitzustellen, die die Induktivität, die bei den DC-Stromschienen und den Kondensatoranschlüssen parasitiert, weiter verringern kann.
  • Es ist anzumerken, dass, wie es in 1 gezeigt ist, obwohl die Verbindungsabschnitte 6 unter Verwendung des Befestigungselements 13 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verbunden sind, die vorliegende Erfindung nicht hierauf begrenzt ist, wobei es ebenso möglich ist, die Verbindungsabschnitte 6 zu schweißen.
  • Außerdem ist, obwohl die zwei Verbindungsabschnitte 6 des ersten Verbindungsabschnitts 6a und des zweiten Verbindungsabschnitts 6b in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgebildet sind, die vorliegende Erfindung nicht hierauf begrenzt.
  • Anders ausgedrückt ist es ebenso möglich, andere Verbindungsabschnitte 6 auszubilden, indem der Stromschienenverbindungsabschnitt 511 und die Anschlussverbindungsabschnitte 411 in der Y-Richtung ausgedehnt werden und sie verbunden werden.
  • Hierdurch ist es möglich, drei oder mehr Verbindungsabschnitte 6 auszubilden. Ferner ist, obwohl die Verbindungsabschnitte 6 in der Z-Richtung in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel befestigt sind, die vorliegende Erfindung nicht hierauf begrenzt.
  • Das heißt, sie kann konfiguriert sein, die Verbindungsabschnitte 6 zu biegen und sie in der Y-Richtung oder X-Richtung zu befestigen.
  • Ferner ist, obwohl die DC-Stromschienen 5 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Stromschienenverbindungsabschnitte 511 und die Stromschienenstehabschnitte 512 umfassen, die vorliegende Erfindung nicht hierauf begrenzt.
  • Das heißt, die Halbleitermodule 2 können direkt mit den Stromschienenverbindungsabschnitten 511 verbunden sein, ohne die Stromschienenstehabschnitte 512 auszubilden.
  • Anders ausgedrückt ist es ebenso möglich, zwei Verbindungsabschnitte 6a, 6b bei allen Positionen der Stromschienenhauptkörperabschnitte 51 zu verbinden.
  • Ähnlich ist, obwohl die Kondensatoranschlüsse 4 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Anschlussverbindungsabschnitte 411 und die Anschlussstehabschnitte 412 umfassen, die vorliegende Erfindung nicht hierauf begrenzt.
  • Das heißt, die Kondensatorelemente 30 können direkt mit den Anschlussverbindungsabschnitten 411 verbunden sein, ohne die Anschlussstehabschnitte 412 auszubilden.
  • Anders ausgedrückt ist es ebenso möglich, zwei Verbindungsabschnitte 6a, 6b bei allen Positionen der Anschlusshauptkörperabschnitte 41 zu verbinden.
  • [Zweites Ausführungsbeispiel]
  • In den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen stellen unter den Bezugszeichen, die in der Zeichnung verwendet werden, diejenigen, die die gleichen Bezugszeichen wie die aufweisen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden, die gleichen Bauelemente wie in dem ersten Ausführungsbeispiel dar, solange es nicht anderweitig angegeben ist.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel einer Änderung einer Form des Kondensatoranschlusses 4.
  • Wie es in 14 und 15 gezeigt ist, sind die Anschlussverbindungsabschnitte 411 innerhalb des Kondensatorgehäuses 31 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angeordnet.
  • Die Anschlussverbindungsabschnitte 411 werden nicht mit dem Versiegelungselement 32 versiegelt.
  • Zusätzlich sind die Stromschienenverbindungsabschnitte 511 außerhalb des Kondensatorgehäuses 31 angeordnet.
  • Funktionen und Wirkungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels werden beschrieben.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Anschlussverbindungsabschnitte 411 in dem Kondensatorgehäuse 31 angeordnet.
  • Folglich ist es möglich, die Längen der Anschlussstehabschnitte 412 in der Z-Richtung zu verkürzen, wobei die Kondensatoranschlüsse 4 leichter gemacht werden können.
  • Ferner sind die Stromschienenverbindungsabschnitte 511 außerhalb des Kondensatorgehäuses 31 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angeordnet.
  • Folglich ist es möglich, einen relativ großen Raum S zwischen den Stromschienenverbindungsabschnitten 511 und den Anschlussverbindungsabschnitten 411 zu bilden.
  • Wenn die elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 einen Betrieb beginnt, erzeugen die Halbleitermodule 2 Wärme, wobei diese Wärme auf den DC-Stromschienen 5 übertragen wird.
  • Folglich nimmt die Temperatur der Stromschienenverbindungsabschnitte 511 zu.
  • Wenn jedoch der große Raum S zwischen den Stromschienenverbindungsabschnitten 511 und den Anschlussverbindungsabschnitten 411 wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gebildet ist, wird die Wärme der Stromschienenverbindungsabschnitte 511 schwerlich zu den Anschlussverbindungsabschnitten 411 übertragen.
  • Folglich ist es möglich, einen Anstieg der Temperatur der Kondensatorelemente 30 zu unterdrücken.
  • Der Rest weist die gleiche Struktur, die gleichen Funktionen und die gleichen Wirkungen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel auf.
  • [Drittes Ausführungsbeispiel]
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel einer Änderung einer Form des Kondensatoranschlusses 4.
  • Wie es in 16 und 17 gezeigt ist, sind ähnlich zu dem zweiten Ausführungsbeispiel die Anschlussverbindungsabschnitte 411 innerhalb des Kondensatorgehäuses 31 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel untergebracht.
  • Die Anschlussverbindungsabschnitte 411 sind mit dem Versiegelungselement 32 versiegelt.
  • Es gibt einen Teil des Versiegelungselements 32 zwischen den Anschlussverbindungsabschnitten 411 und den Stromschienenverbindungsabschnitten 511.
  • Zusätzlich sind die Stromschienenverbindungsabschnitte 511 außerhalb des Kondensatorgehäuses 31 angeordnet.
  • Funktionen und Wirkungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels werden beschrieben.
  • Ein Teil des Versiegelungselements 32 ist zwischen den Anschlussverbindungsabschnitten 411 und den Stromschienenverbindungsabschnitten 511 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorhanden.
  • Wie es vorstehend beschrieben ist, erzeugen, wenn die elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 einen Betrieb startet, die Halbleitermodule 2 Wärme, wobei diese Wärme zu den DC-Stromschienen 5 übertragen wird, was veranlasst, dass die Temperatur der Stromschienenverbindungsabschnitte 511 zunimmt.
  • Indem der Teil des Versiegelungselements 32 zwischen den Anschlussverbindungsabschnitten 411 und den Stromschienenverbindungsabschnitten 511 wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird, kann die Wärme, die von den Stromschienenverbindungsabschnitten 511 abgestrahlt wird, durch das Versiegelungselement 32 blockiert werden.
  • Folglich wird die Wärme schwerlich zu den Anschlussverbindungsabschnitten 411 von den Stromschienenverbindungsabschnitten 511 übertragen, wobei dies auf effektive Weise einen Anstieg der Temperatur der Kondensatorelemente 30 unterdrücken kann.
  • Ferner sind die Stromschienenverbindungsabschnitte 511 außerhalb des Kondensatorgehäuses 31 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angeordnet.
  • Folglich ist es möglich, einen großen Raum S zwischen den Stromschienenverbindungsabschnitten 511 und dem Versiegelungselement 32 zu bilden.
  • Als Ergebnis kann auf effektive Weise eine Übertragung der Wärme von den Stromschienenverbindungsabschnitten 511 zu den Anschlussverbindungsabschnitten 411 durch den Raum S unterdrückt werden.
  • Der Rest weist die gleiche Struktur, die gleichen Funktionen und die gleichen Wirkungen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel auf.
  • [Viertes Ausführungsbeispiel]
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel für eine Änderung einer Position des Kondensators 3.
  • Wie es in 18 und 19 gezeigt ist, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Kondensator 3 bei einer Position angeordnet, die in Bezug auf den geschichteten Körper 10 in der X-Richtung benachbart ist.
  • Die jeweiligen Anschlussverbindungsabschnitte 411 der Kondensatoranschlüsse 4 und die Stromschienenverbindungsabschnitte 511 der DC-Stromschienen 5 weisen schlanke verlängerte Formen in der Y-Richtung auf.
  • Die zwei Verbindungsabschnitte 6a, 6b, sind bei einer Position ausgebildet, die in der Y-Richtung durch die Anschlussverbindungsabschnitte 411 und die Stromschienenverbindungsabschnitte 511 eingekeilt ist.
  • Ferner sind die Verbindungsabschnitte 6 in der X-Richtung unter Verwendung des Befestigungselements 13 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel befestigt.
  • Der Rest weist die gleiche Struktur, die gleichen Funktionen und die gleichen Wirkungen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel auf.
  • [Fünftes Ausführungsbeispiel]
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel für eine Änderung einer Position des Kondensators 3.
  • Wie es in 20 und 21 gezeigt ist, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Kondensator 3 bei einer Position angeordnet, die in Bezug auf den geschichteten Körper 10 in der Y-Richtung benachbart ist.
  • Die jeweiligen Anschlussverbindungsabschnitte 411 der Kondensatoranschlüsse 4 und die Stromschienenverbindungsabschnitte 511 der DC-Stromschienen 5 weisen schlanke verlängerte Formen in der X-Richtung auf.
  • Die zwei Verbindungsabschnitte 6a, 6b, sind bei einer Position ausgebildet, die in der X-Richtung durch die Anschlussverbindungsabschnitte 411 und die Stromschienenverbindungsabschnitte 511 eingekeilt ist.
  • Ferner sind die Verbindungsabschnitte 6 in der Y-Richtung unter Verwendung des Befestigungselements 13 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel befestigt.
  • Der Rest weist die gleiche Struktur, die gleichen Funktionen und die gleichen Wirkungen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel auf.
  • [Sechstes Ausführungsbeispiel]
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel einer Änderung einer Form der DC-Stromschiene 5.
  • Wie es in 22 und 23 gezeigt ist, sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Klemmenabschnitte 59 in den kammförmigen Abschnitten 521 der DC-Stromschienen 5 ausgebildet.
  • Die Verlängerungsabschnitte 222 der Leistungsanschlüsse 22 sind durch die Klemmenabschnitte 59 in der Z-Richtung eingekeilt.
  • Dementsprechend wird, wenn die Verlängerungsabschnitte 222 und die kammförmigen Abschnitte 521 verschweißt werden, verhindert, dass sich diese in der Z-Richtung voneinander trennen.
  • Folglich wird schwerlich eine Lücke zwischen den Verlängerungsabschnitten 222 und den kammförmigen Abschnitten 521 gebildet, wobei es möglich ist, sie auf einfache Weise zu verschweißen.
  • Der Rest weist die gleiche Struktur, die gleichen Funktionen und die gleichen Wirkungen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel auf.
  • [Siebtes Ausführungsbeispiel]
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel für eine Änderung einer Ausbildungsposition des ersten Verbindungsabschnitts 6a.
  • Wie es in 24 gezeigt ist, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der erste Verbindungsabschnitt 6a bei einer Position ausgebildet, die nicht mit dem Kondensator 3 überlappt, wenn es aus der Z-Richtung betrachtet wird.
  • Folglich kann der erste Verbindungsabschnitt 6a auf einfache Weise mit dem Kondensator 3 verbunden werden, auch ohne das Durchgangsloch 33 auszubilden.
  • Folglich ist es möglich, eine Struktur des Kondensators 3 zu vereinfachen.
  • Der Rest weist die gleiche Struktur, die gleichen Funktionen und die gleichen Wirkungen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel auf.
  • [Achtes Ausführungsbeispiel]
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel für eine Änderung einer Form des Kondensators 3 und einer Ausbildungsposition des zweiten Verbindungsabschnitts 6b.
  • Wie es in 25 gezeigt ist, umfasst der Kondensator 3 des vorliegenden Ausführungsbeispiels zwei rohrförmige Abschnitte 34 (34a, 34b).
  • Die Durchgangslöcher 33 (33a, 33b) sind jeweils innerhalb jedes rohrförmigen Abschnitts 34a, 34b ausgebildet.
  • Die zwei Verbindungsabschnitte 6a, 6b sind bei Positionen ausgebildet, die jeweils die Durchgangslöcher 33a, 33b in der Z-Richtung überlappen.
  • Wenn die elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 hergestellt wird, werden zwei Verbindungsabschnitte 6a, 6b befestigt, indem die Befestigungselemente 13 in die zwei Durchgangslöcher 33a bis 33b jeweils von der Seite des Bodenwandabschnitts 311 eingeführt werden.
  • Gemäß der vorliegenden Struktur ist es, da es möglich ist, die Oberfläche des Versiegelungselements 32 weiter zu vergrößern, möglich, den Kühlungswirkungsgrad der Kondensatorelemente 30 zu verbessern.
  • Ferner stören der Rahmen, der geschichtete Körper 10 oder dergleichen nicht während eines Befestigungsbetriebs der zwei Verbindungsabschnitte 6a, 6b.
  • Folglich kann der Befestigungsbetrieb auf einfache Weise ausgeführt werden.
  • Der Rest weist die gleiche Struktur, die gleichen Funktionen und die gleichen Wirkungen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel auf.
  • Eine elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung 1 umfasst ein Halbleitermodul 2, einen Kondensator 3 und eine DC-Stromschiene 5, die sie elektrisch verbindet. Der Kondensator 3 weist ein Kondensatorelement 30 und einen Kondensatoranschluss 4 auf, der mit dem Kondensatorelement 30 verbunden ist. Die Kondensatoranschlüsse 4 und die DC-Stromschiene 5 sind miteinander zumindest bei zwei Verbindungsabschnitten 6a, 6b verbunden. Die DC-Stromschiene 5 weist einen Stromschienenhauptkörperabschnitt 51 auf, der mit dem Halbleitermodul 2 verbunden ist. Die zwei Verbindungsabschnitte 6a, 6b sind durch zumindest einen Abschnitt des Stromschienenhauptkörperabschnitts 51 verbunden. Der Kondensatoranschluss 4 weist einen Anschlusshauptkörperabschnitt 41 auf, der mit dem Kondensatorelement 30 verbunden ist. Die zwei Verbindungsabschnitte 6a, 6b sind durch zumindest einen Abschnitt des Anschlusshauptkörperabschnitts 41 verbunden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2010-183748 A [0002]

Claims (5)

  1. Elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung (1) mit: einem Halbleitermodul (2) mit einem eingebauten Halbleiterelement (20); einem Kondensator (3) mit einem Kondensatorelement (30) und einem Kondensatoranschluss (4), der mit dem Kondensatorelement (30) verbunden ist; und einer DC-Stromschiene (5), die das Halbleitermodul (2) und den Kondensatoranschluss (4) elektrisch verbindet; wobei der Kondensatoranschluss (4) und die DC-Stromschiene (5) miteinander zumindest bei zwei Verbindungsabschnitten (6) verbunden sind; die DC-Stromschiene (5) einen Stromschienenhauptkörperabschnitt (51) umfasst, der mit dem Halbleitermodul (2) verbunden ist, wobei die zwei Verbindungsabschnitte (6) durch zumindest einen Abschnitt des Stromschienenhauptkörperabschnitts (51) verbunden sind; und der Kondensatoranschluss (4) einen Anschlusshauptkörperabschnitt 41 umfasst, der mit dem Kondensatorelement (30) verbunden ist, wobei die zwei Verbindungsabschnitte (6) durch zumindest einen Abschnitt des Anschlusshauptkörperabschnitts (41) verbunden sind.
  2. Elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei ein Stromschienenverbindungsabschnitt (511), der die zwei Verbindungsabschnitte (6) unter dem Stromschienenhauptkörperabschnitt (51) verbindet, und ein Anschlussverbindungsabschnitt (411), der die zwei Verbindungsabschnitte (6) unter dem Anschlusshauptkörperabschnitt (41) verbindet, einander überlappen.
  3. Elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Kondensator (3) ein Kondensatorgehäuse (31) zur Unterbringung des Kondensatorelements (30) und ein Versiegelungselement (32) zur Versiegelung des Kondensatorelements (30) in dem Kondensatorgehäuse (31) umfasst; und der Anschlussverbindungsabschnitt (411), der die zwei Verbindungsabschnitte (6) unter dem Anschlusshauptkörperabschnitt (41) verbindet, in dem Kondensatorgehäuse (31) angeordnet ist.
  4. Elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei die Anschlussverbindungsabschnitte (411) durch das Versiegelungselement (32) versiegelt sind; und ein Teil des Versiegelungselements (32) zwischen dem Anschlussverbindungsabschnitt (411) und dem Stromschienenhauptkörperabschnitt (51) vorhanden ist.
  5. Elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Durchgangsloch (33), das in einer Dickenrichtung des Verbindungsabschnitts (6) hindurchdringt, in dem Kondensator (3) ausgebildet ist; zumindest einer der Verbindungsabschnitte (6a) unter den zwei Verbindungsabschnitten (6a, 6b) bei einer Position angeordnet ist, die das Durchgangsloch (33) in der Dickenrichtung überlappt; und der eine der Verbindungsabschnitte (6a) durch ein Einführen eines Befestigungselements (13) in das Durchgangsloch (33) von einer Seite, die entgegengesetzt zu einer Seite ist, bei der der eine der Verbindungsabschnitte (6a) angeordnet ist, befestigt wird.
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