JP2011091250A - Capacitor and power conversion apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一対のバスバーを備えたコンデンサと、該コンデンサを用いた電力変換装置に関する。 The present invention relates to a capacitor having a pair of bus bars and a power conversion device using the capacitor.
従来から、電力変換装置等に使用されるコンデンサが知られている(下記特許文献1参照)。図14、図15に、従来のコンデンサ90の分解斜視図および断面図を示す。同図に示すごとく、このコンデンサ90は、両端に電極面96を有する複数個のコンデンサ素子91を備え、この両端の電極面96に一対のバスバー93,94を接続して、複数個のコンデンサ91を並列接続したものである。コンデンサ素子91及びバスバー93,94は収納ケース92に収納され、図15に示すごとく、樹脂95によって封止される。
Conventionally, a capacitor used in a power converter or the like is known (see
バスバー93,94は、外部装置と接続するための接続端子93a,94aを備える。これらの接続端子93a,94aは、バスバー93,94から収納ケース92の開口部97へ向かって立設し、樹脂95の表面から突出している。
The
コンデンサ90を使用すると接続端子93a,94a間に電流が流れ、コンデンサ素子91が発熱する。発熱によって温度が上昇し、許容値を超えると、コンデンサ素子91が破損するおそれがあるため、コンデンサ素子91の温度が許容値を超えないように電流量を制限する必要がある。
When the
しかしながら従来のコンデンサ90は、複数個のコンデンサ素子91のうち、接続端子94aに隣接するコンデンサ素子91aの温度が特に上昇しやすい問題があった。そのため、このコンデンサ素子91aの温度が許容値に早く達してしまい、他のコンデンサ素子は比較的低温であるにもかかわらず、それ以上電流を流せなくなっていた。
However, the
接続端子94aに隣接するコンデンサ素子91aの温度が特に上昇しやすい理由は、大きく分けると3つ存在する。
第1の理由は、コンデンサ素子91aのインピーダンスが他のコンデンサ素子と比較して小さくなりやすく、このコンデンサ素子91aに大きな電流が流れて発熱しやすくなるからである。すなわち、図15に示すごとく、コンデンサ素子91a内を流れる電流i1の向きと、接続端子94aを流れる電流i2の向きは逆向きになる。それゆえ、この逆向きの電流経路となるコンデンサ素子91aと接続端子94aとが近接することにより、これらの間のインダクタンスLが小さくなる。これにより、コンデンサ素子91のインピーダンスZも低下しやすくなる。
There are three main reasons why the temperature of the
The first reason is that the impedance of the
第2の理由は、接続端子94aとコンデンサ素子91aとが近接しているため、接続端子94aから発生した抵抗熱が、コンデンサ素子91aに伝わりやすくなるからである。
The second reason is that since the
第3の理由は、接続端子94aに高周波電流が流れた場合に、コンデンサ素子91aに渦電流が発生し、誘導加熱により熱が発生して温度が上昇するためである。
特に、コンデンサ90を電力変換装置に使用した場合は、他のコンデンサを並列接続する場合があり、これらのコンデンサによって共振現象が起きて、接続端子94aに高周波電流が流れやすくなる。
The third reason is that when a high frequency current flows through the
In particular, when the
上述したように、従来のコンデンサ90は、上記コンデンサ素子91aの温度が許容値に早く達してしまい、他のコンデンサ素子は比較的低温であるにもかかわらず、それ以上電流を流せなくなっていた。そのため、コンデンサ素子の局所的な温度上昇を防止でき、ひいてはコンデンサ素子全体に流れる電流の許容量を増やすことができるコンデンサと、該コンデンサを用いた電力変換装置が望まれていた。
As described above, in the
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、コンデンサ素子の局所的な温度上昇を防止でき、ひいてはコンデンサ素子全体に流れる電流の許容量を増やすことができるコンデンサと、該コンデンサを用いた電力変換装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and it is possible to prevent a local temperature rise of the capacitor element, and thus to increase the allowable amount of current flowing through the entire capacitor element, and the capacitor. The power converter used is to be provided.
第1の発明は、開口部を有する収納ケースと、
該収納ケースに収納されると共に、該収納ケースの開口部側と底面側の端部に一対の電極面を有する複数個のコンデンサ素子と、
該コンデンサ素子の、上記開口部側の上記電極面に配置された開口側バスバーと、
上記コンデンサ素子の、上記底面側の上記電極面に配置された底面側バスバーとを備え、
上記開口側バスバーと上記底面側バスバーとにより、複数個の上記コンデンサ素子が並列接続されており、
上記開口側バスバー及び上記底面側バスバーは、上記コンデンサ素子の側面と近接しない状態で配設された、外部機器接続用の接続端子をそれぞれ有することを特徴とするコンデンサにある(請求項1)。
A first invention includes a storage case having an opening,
A plurality of capacitor elements housed in the housing case and having a pair of electrode surfaces at the opening side and bottom side of the housing case;
An opening-side bus bar disposed on the electrode surface on the opening side of the capacitor element;
A bottom-side bus bar disposed on the electrode surface on the bottom side of the capacitor element;
The plurality of capacitor elements are connected in parallel by the opening-side bus bar and the bottom-side bus bar,
The opening-side bus bar and the bottom-side bus bar each have a connection terminal for connecting to an external device, arranged in a state not close to the side surface of the capacitor element.
第2の発明は、上記コンデンサと、電力変換回路を構成するスイッチング素子を内蔵した半導体モジュールと、該半導体モジュールのサージ電圧を吸収するためのスナバコンデンサとを備え、上記コンデンサと上記スナバコンデンサとが並列接続されていることを特徴とする電力変換装置にある(請求項6)。 A second invention includes the capacitor, a semiconductor module incorporating a switching element constituting a power conversion circuit, and a snubber capacitor for absorbing a surge voltage of the semiconductor module, wherein the capacitor and the snubber capacitor are The power converter is connected in parallel (Claim 6).
第1の発明の作用効果について説明する。本発明のコンデンサは、収納ケースに収納された複数個のコンデンサ素子と、該複数個のコンデンサ素子を並列接続する開口側バスバーと底面側バスバーとを備える。この開口側バスバー及び底面側バスバーは、コンデンサ素子の側面と近接しない状態で配設された、外部機器接続用の接続端子をそれぞれ備える。
このようにすると、コンデンサ素子の局所的な温度上昇を防止することができる。
すなわち本発明では、上記接続端子を、コンデンサ素子の側面と近接しない状態で配設したため、この接続端子に流れる電流の影響をコンデンサ素子が受けにくくなる。これにより、従来のように(図15参照)、接続端子94aに流れる電流i2の影響を受けてコンデンサ素子91aのインダクタンスおよびインピーダンスが低下し、このコンデンサ素子91aにのみ大きな電流が流れて発熱する不具合を防止できる。
The function and effect of the first invention will be described. The capacitor of the present invention includes a plurality of capacitor elements stored in a storage case, and an opening-side bus bar and a bottom-side bus bar that connect the plurality of capacitor elements in parallel. Each of the opening-side bus bar and the bottom-side bus bar includes a connection terminal for connecting to an external device, which is disposed in a state not close to the side surface of the capacitor element.
In this way, local temperature rise of the capacitor element can be prevented.
That is, in the present invention, since the connection terminal is disposed in a state not close to the side surface of the capacitor element, the capacitor element is hardly affected by the current flowing through the connection terminal. As a result, as in the prior art (see FIG. 15), the inductance and impedance of the
また、本発明では、接続端子がコンデンサ素子と近接していないため、接続端子から発生する抵抗熱をコンデンサ素子が受けにくくなる。 In the present invention, since the connection terminal is not close to the capacitor element, it is difficult for the capacitor element to receive resistance heat generated from the connection terminal.
さらに本発明では、接続端子がコンデンサ素子と近接していないため、接続端子に高周波電流が流れた場合でも、その高周波電流によって生じた磁界の影響をコンデンサ素子が受けにくくなる。そのため、コンデンサ素子に渦電流が生じにくくなり、誘導加熱によってコンデンサ素子が発熱する不具合を防止できる。 Furthermore, in the present invention, since the connection terminal is not close to the capacitor element, even when a high-frequency current flows through the connection terminal, the capacitor element is not easily affected by the magnetic field generated by the high-frequency current. Therefore, eddy currents are less likely to be generated in the capacitor element, and a problem that the capacitor element generates heat due to induction heating can be prevented.
このように、本発明ではコンデンサ素子の局所的な温度上昇を防止でき、複数個のコンデンサ素子の温度を均等にすることができる。これにより、コンデンサ全体に流れる電流の許容量を増やすことができる。 As described above, according to the present invention, the local temperature rise of the capacitor elements can be prevented, and the temperatures of the plurality of capacitor elements can be made uniform. Thereby, the allowable amount of current flowing through the entire capacitor can be increased.
次に、第2の発明の作用効果について説明する。本発明の電力変換装置は、上記半導体モジュールと、上記第1の発明に係るコンデンサと、上記スナバコンデンサを備え、コンデンサとスナバコンデンサとが並列接続されている。 Next, the function and effect of the second invention will be described. The power conversion device of the present invention includes the semiconductor module, the capacitor according to the first invention, and the snubber capacitor, and the capacitor and the snubber capacitor are connected in parallel.
コンデンサとスナバコンデンサとが並列接続されていると、共振現象が起き、コンデンサの接続端子に高周波電流が流れやすくなる。そのため、仮に従来のように(図15参照)、接続端子94aをコンデンサ素子91aに近接して配置したコンデンサ90を用いたとすると、誘導加熱によってコンデンサ素子91aが発熱しやすくなる。
しかしながら、本発明のように、接続端子がコンデンサ素子の側面に近接して配置されていないコンデンサを用いれば、高周波電流が流れてもコンデンサ素子に渦電流が発生しにくくなる。そのため、接続端子と隣り合うコンデンサ素子が誘導加熱によって発熱する不具合を防止しやすくなる。これにより、複数個のコンデンサ素子の温度を均等にすることができ、コンデンサ素子全体に流れる電流の許容量を増やすことができる。
When the capacitor and the snubber capacitor are connected in parallel, a resonance phenomenon occurs, and a high-frequency current tends to flow through the connection terminal of the capacitor. Therefore, if the
However, if a capacitor whose connection terminal is not disposed close to the side surface of the capacitor element as in the present invention is used, an eddy current is hardly generated in the capacitor element even when a high-frequency current flows. For this reason, it is easy to prevent the capacitor element adjacent to the connection terminal from generating heat due to induction heating. Thereby, the temperature of a some capacitor | condenser element can be equalized, and the allowable amount of the electric current which flows into the whole capacitor | condenser element can be increased.
また、本発明では、接続端子を、コンデンサ素子と近接しない状態で配設したコンデンサを用いている。そのため、この接続端子に流れる電流の影響をコンデンサ素子が受けにくくなる。これにより、従来(図15参照)のように、接続端子94aに流れる電流i2の影響を受けてコンデンサ素子91aのインダクタンスおよびインピーダンスが低下し、このコンデンサ素子91aにのみ大きな電流が流れて発熱する不具合を防止できる。
Further, in the present invention, a capacitor is used in which the connection terminal is disposed in a state where the connection terminal is not close to the capacitor element. Therefore, the capacitor element is not easily affected by the current flowing through the connection terminal. As a result, as in the prior art (see FIG. 15), the inductance and impedance of the
また、本発明では、接続端子がコンデンサ素子と近接していないコンデンサを用いている。そのため、接続端子から発生する抵抗熱をコンデンサ素子が受けにくくなる。 In the present invention, a capacitor whose connection terminal is not close to the capacitor element is used. Therefore, it becomes difficult for the capacitor element to receive resistance heat generated from the connection terminal.
以上のごとく、本発明によれば、コンデンサ素子の局所的な温度上昇を防止でき、ひいてはコンデンサ素子全体に流れる電流の許容量を増やすことができるコンデンサと、該コンデンサを用いた電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, a capacitor capable of preventing a local temperature rise of the capacitor element and thus increasing the allowable amount of current flowing through the entire capacitor element, and a power converter using the capacitor are provided. can do.
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
第1の発明において、上記底面側バスバーの上記接続端子は、該底面側バスバーの側方へ延出し、上記収納ケースの側壁から突出するよう構成されていることが好ましい(請求項2)。
このようにすると、接続端子に流れる電流の向きと、コンデンサ素子に流れる電流の向きとが直交する。そのため、接続端子に流れる電流の影響をコンデンサ素子が受けにくくなる。これにより、接続端子と隣り合うコンデンサ素子のインピーダンスが低下し、大きな電流が流れて発熱したり、コンデンサ素子に渦電流が発生して発熱したりする不具合を防止しやすくなる。また、接続端子から抵抗熱が発生しても、コンデンサ素子の温度は上昇しにくくなる。
A preferred embodiment of the present invention described above will be described.
In the first invention, it is preferable that the connection terminal of the bottom-side bus bar extends to the side of the bottom-side bus bar and protrudes from the side wall of the storage case.
In this way, the direction of the current flowing through the connection terminal and the direction of the current flowing through the capacitor element are orthogonal. Therefore, the capacitor element is not easily affected by the current flowing through the connection terminal. As a result, the impedance of the capacitor element adjacent to the connection terminal is reduced, and it becomes easy to prevent a problem that a large current flows to generate heat or an eddy current is generated in the capacitor element to generate heat. Further, even if resistance heat is generated from the connection terminal, the temperature of the capacitor element is hardly increased.
また、上記収納ケースは底面に平行な断面が四角形状をしており、上記底面側バスバーの上記接続端子は平板状であり、上記収納ケースの角部において上記開口部側へ立設し、該接続端子の幅方向が上記収納ケースの側壁に対して傾斜していることが好ましい(請求項3)。
このようにすると、収納ケースの角部のスペースを有効活用して、接続端子と、この接続端子と隣り合うコンデンサ素子との間の距離を長くすることができる。そのため、接続端子に流れる電流の影響をコンデンサ素子が受けにくくなり、コンデンサ素子の局所的な温度上昇を防止することができる。また、接続端子から発生する抵抗熱を、コンデンサ素子が受けにくくなる。
また、収納ケースの角部のスペースを有効活用できるため、コンデンサをコンパクト化することができる。
The storage case has a quadrangular cross section parallel to the bottom surface, the connection terminal of the bottom side bus bar is a flat plate shape, and stands on the opening side at the corner of the storage case. It is preferable that the width direction of the connection terminal is inclined with respect to the side wall of the storage case.
If it does in this way, the space between the corner of a storage case can be used effectively and the distance between a connecting terminal and a capacitor element adjacent to this connecting terminal can be lengthened. Therefore, the capacitor element is not easily affected by the current flowing through the connection terminal, and a local temperature rise of the capacitor element can be prevented. Moreover, it becomes difficult for the capacitor element to receive resistance heat generated from the connection terminal.
Further, since the space at the corner of the storage case can be used effectively, the capacitor can be made compact.
また、上記開口側バスバー及び上記底面側バスバーの上記接続端子は各々上記開口部側へ立設しており、上記底面側バスバーの上記接続端子は、上記開口側バスバーの上記接続端子よりも、上記コンデンサ素子の側面から離れた位置において立設していることが好ましい(請求項4)。
このようにすると、底面側バスバーの接続端子が、開口側バスバーの接続端子よりも、コンデンサ素子から離れた位置において立設しているため、底面側バスバーの接続端子に流れる電流の影響や、この接続端子から発生する抵抗熱の影響を、接続端子と隣り合うコンデンサ素子が受けにくくなる。これにより、コンデンサ素子の局所的な温度上昇を防止できる。
Further, the connection terminals of the opening-side bus bar and the bottom-side bus bar are respectively erected on the opening side, and the connection terminal of the bottom-side bus bar is more than the connection terminal of the opening-side bus bar. It is preferable to stand upright at a position away from the side surface of the capacitor element.
In this case, since the connection terminal of the bottom side bus bar is erected at a position farther from the capacitor element than the connection terminal of the opening side bus bar, the influence of the current flowing through the connection terminal of the bottom side bus bar, The capacitor element adjacent to the connection terminal is not easily affected by the resistance heat generated from the connection terminal. Thereby, the local temperature rise of a capacitor | condenser element can be prevented.
また、上記底面側バスバーの上記接続端子は上記コンデンサ素子の側面と対向する面に貫通孔を有することが好ましい(請求項5)。
このようにすると、本発明の効果を特に得やすくなる。すなわち、上記構成によれば、底面側バスバーの接続端子に電流を流しても、貫通孔が形成されている部分には電流が流れないため、接続端子と隣り合うコンデンサ素子に与える電流の影響を小さくすることができる。これにより、コンデンサ素子のインピーダンスの低下や渦電流の発生を防止できる。また、貫通孔が形成されている部分は抵抗熱が発生しないので、接続端子と隣り合うコンデンサ素子は、抵抗熱によって温度が上昇しにくくなる。
また、上記構成によれば、底面側バスバーの接続端子がコンデンサ素子の比較的近くに存在していたとしても、発明の効果を得られる。そのため、コンデンサをコンパクト化できる。
Moreover, it is preferable that the connection terminal of the bottom surface side bus bar has a through hole on a surface facing the side surface of the capacitor element.
If it does in this way, it will become easy to acquire the effect of the present invention especially. That is, according to the above configuration, even if a current is passed through the connection terminal of the bottom side bus bar, the current does not flow through the portion where the through hole is formed. Can be small. Thereby, the fall of the impedance of a capacitor | condenser element and generation | occurrence | production of an eddy current can be prevented. In addition, since resistance heat is not generated in the portion where the through hole is formed, the temperature of the capacitor element adjacent to the connection terminal is hardly increased by resistance heat.
Moreover, according to the said structure, even if the connection terminal of a bottom face side bus bar exists comparatively near the capacitor | condenser element, the effect of invention can be acquired. Therefore, the capacitor can be made compact.
(実施例1)
本発明の実施例にかかるコンデンサ及び電力変換装置につき、図1〜図5を用いて説明する。
本例のコンデンサ1は、図1〜図4に示すごとく、開口部20を有する収納ケース2を備える。この収納ケース2に複数個のコンデンサ素子3が収納されている。コンデンサ素子3は、収納ケース2の開口部20側と底面21側の端部に一対の電極面30を有している。
コンデンサ素子3の、開口部20側の電極面30に開口側バスバー4aが配置されている。さらに、コンデンサ素子3の、底面21側の電極面30に底面側バスバー4bが配置されている。これら開口側バスバー4aと底面側バスバー4bとにより、複数個のコンデンサ素子3が並列接続されている。
そして、開口側バスバー4a及び底面側バスバー4bは、コンデンサ素子3の側面と近接しない状態で配設された、外部機器接続用の接続端子5a,5bをそれぞれ有している。
以下、詳説する。
Example 1
A capacitor and a power converter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The
An opening-
The opening-
The details will be described below.
本例のコンデンサ1は、コンデンサ素子3として、金属化フィルムを巻回してなるフィルムコンデンサを使用している。そして、その巻回軸方向の両端に、一対の電極面30が形成されている。また、複数個のコンデンサ素子3は、上記巻回軸方向を上下方向(底面21に直交する方向)にして収納ケース2内に並んでいる。コンデンサ素子3は、収納ケース2内において、樹脂6に埋設されている。開口側バスバー4a及び底面側バスバー4bも、接続端子5a,5bを除いて、樹脂6に埋設されている。コンデンサ素子3は、略楕円柱形状をしている。
また、開口側バスバー4a及び底面側バスバー4bとして、銅板を用いている。後述するように、このコンデンサ1は、車両用の電力変換装置10に使用される。
The
Moreover, the copper plate is used as the opening
図1〜図4に示すごとく、底面側バスバー4bの接続端子5bは、底面側バスバー4bの側方へ延出し、収納ケース2の側壁から突出するよう構成されている。
また、図3に示すごとく、開口側バスバー4aの接続端子5aは、収納ケース2の開口部20側へ向かって立設し、樹脂6の表面から突出している。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
Further, as shown in FIG. 3, the
次に、本例の電力変換装置10の回路図を図5に示す。同図に示すごとく、本例の電力変換装置10は、上述したコンデンサ1と、電力変換回路を構成するスイッチング素子11aを内蔵した半導体モジュール11と、該半導体モジュール11のサージ電圧を吸収するためのスナバコンデンサ12とを備え、コンデンサ1とスナバコンデンサ12とが並列接続されている。
Next, a circuit diagram of the
本例の電力変換装置10は、ハイブリッドカーや電気自動車等の車両に搭載される。この電力変換装置10は、図5に示すごとく、昇圧部10aとインバータ部10bとを備える。この昇圧部10aで直流電源14の電圧を昇圧し、インバータ部10bによって、昇圧した直流電力を交流電力に変換する。そして、交流電力を使って三相交流モータ15を駆動し、車両を走行させる。上記コンデンサ1は、昇圧部10aで昇圧した電圧を平滑化するための平滑用コンデンサ1aとして用いられる。
The
インバータ部10bは、複数個の上記半導体モジュール11と、スナバコンデンサ12を備える。半導体モジュール11は、スイッチング素子としてのIGBT素子11aと、フライホイールダイオード11bを内蔵している。IGBT素子11aをスイッチング動作させることにより、直流電力を交流に変換している。
The
IGBT素子11aがスイッチング動作した際に、IGBT素子11aの端子間にサージ電圧が発生する。このサージ電圧が高くなると、IGBT素子11aが破壊される場合がある。そのため、サージ電圧を吸収し、IGBT素子11aを保護するためのスナバコンデンサ12が設けられている。
When the IGBT element 11a performs a switching operation, a surge voltage is generated between the terminals of the IGBT element 11a. When this surge voltage increases, the IGBT element 11a may be destroyed. Therefore, the
なお、昇圧部10aには昇圧用コンデンサ16が設けられている。この昇圧用コンデンサ16を構成するコンデンサ素子と、上述した平滑用コンデンサ1aを構成するコンデンサ素子とを1個の収納ケース2内に収納しても良い。
Note that a boosting
本例の作用効果について説明する。図1〜図4に示すごとく、本例のコンデンサ1は、収納ケース2に収納された複数個のコンデンサ素子3と、該複数個のコンデンサ素子3を並列接続する開口側バスバー4aと底面側バスバー4bとを備える。この開口側バスバー4a及び底面側バスバー4bは、コンデンサ素子3の側面と近接しない状態で配設された、外部機器接続用の接続端子5a,5bをそれぞれ備える。
このようにすると、コンデンサ素子3の局所的な温度上昇を防止することができる。
すなわち本例のコンデンサ1は、接続端子5a,5bを、コンデンサ素子3と近接しない状態で配設したため、この接続端子5a,5bに流れる電流の影響をコンデンサ素子3が受けにくくなる。
The effect of this example will be described. As shown in FIGS. 1 to 4, the
If it does in this way, the local temperature rise of the capacitor |
That is, in the
本例のコンデンサ1は、図4に示すごとく、コンデンサ素子3aが、底面側バスバー4bの接続端子5bと近接していない。そのため、接続端子5bに流れる電流I2の影響をコンデンサ素子3aが受けにくくなり、コンデンサ素子3aのインダクタンスおよびインピーダンスが低下しにくくなる。そのため、コンデンサ素子3aにのみ大きな電流が流れて、このコンデンサ素子3aが発熱する不具合を防止できる。
In the
また、本例のコンデンサ1は、接続端子5bがコンデンサ素子3aと近接していないため、接続端子5bから発生する抵抗熱をコンデンサ素子3aが受けにくくなる。
Further, in the
さらに本例のコンデンサ1は、接続端子5bがコンデンサ素子3aと近接していないため、接続端子5bに高周波電流が流れた場合でも、その高周波電流によって生じた磁界の影響をコンデンサ素子3aが受けにくくなる。そのため、コンデンサ素子3aに渦電流が生じにくくなり、誘導加熱によってコンデンサ素子3aが発熱する不具合を防止できる。
Furthermore, in the
特に本例のコンデンサ1は、図4に示すごとく、底面側バスバー4bの接続端子5bが、底面側バスバー4bの側方へ延出し、収納ケース2の側壁から突出するよう構成されている。そのため、接続端子5bに流れる電流I2の向きと、コンデンサ素子3aに流れる電流I1の向きとが直交する。したがって、接続端子5bに流れる電流I2の影響をコンデンサ素子3aが受けにくくなる。
In particular, as shown in FIG. 4, the
このように、本例のコンデンサ1は、コンデンサ素子3の局所的な温度上昇を防止でき、複数個のコンデンサ素子3の温度を均等にすることができる。これにより、コンデンサ1全体に流れる電流の許容量を増やすことができる。
Thus, the
また、本例の電力変換装置10は、図5に示すごとく、半導体モジュール11と、コンデンサ1と、スナバコンデンサ12を備え、コンデンサ1とスナバコンデンサ12とが並列接続されている。
コンデンサ1とスナバコンデンサ12とが並列接続されていると、共振現象が起き、コンデンサ1の接続端子5に高周波電流が流れやすくなる。そのため、仮に、従来のように(図15参照)接続端子94aをコンデンサ素子91aに近接して配置したコンデンサ90を用いたとすると、誘導加熱によって、近接するコンデンサ素子91aが発熱しやすくなる。
しかしながら、本例の電力変換装置10のように、接続端子5bがコンデンサ素子3aに近接して配置されていないコンデンサ1を用いれば、高周波電流が流れてもコンデンサ素子3aに渦電流が発生しにくくなる。そのため、接続端子5b(図4参照)に隣り合うコンデンサ素子3aが誘導加熱によって発熱する不具合を防止しやすくなる。これにより、複数個のコンデンサ素子3の温度を均等にすることができ、コンデンサ素子3全体に流れる電流の許容量を増やすことができる。
Moreover, the
When the
However, if the
以上のごとく、本例によれば、コンデンサ素子3の局所的な温度上昇を防止でき、ひいてはコンデンサ素子3全体に流れる電流の許容量を増やすことができるコンデンサ1と、該コンデンサ1を用いた電力変換装置10を提供することができる。
As described above, according to this example, the local temperature rise of the
(実施例2)
本例は、底面側バスバー4bの接続端子5bの形状を変更した例である。図6〜図8に示すごとく、本例のコンデンサ1では、収納ケース2は底面21に平行な断面が四角形状をしており、底面側バスバー4bの接続端子5bは平板状であり、収納ケース2の角部において開口部20側へ立設し、接続端子5bの幅方向が収納ケース2の側壁に対して傾斜している。
その他、実施例1と同様の構成を有する。
(Example 2)
In this example, the shape of the
In addition, the configuration is the same as that of the first embodiment.
本例の作用効果について説明する。
上記構成にすると、収納ケース2の角部のスペースを有効活用して、接続端子5bとコンデンサ素子3aとの間の平均的な距離を長くすることができる。そのため、接続端子5bに流れる電流の影響をコンデンサ素子3aが受けにくくなり、コンデンサ素子3aの局所的な温度上昇を防止することができる。また、接続端子5bから発生する抵抗熱を、コンデンサ素子3aが受けにくくなる。
また、収納ケース2の角部のスペースを有効活用できるため、コンデンサ1をコンパクト化することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
The effect of this example will be described.
With the above configuration, the space at the corner of the
Further, since the corner space of the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例3)
本例は、底面側バスバー4bの接続端子5bの形状を変更した例である。図9〜図11に示すごとく、本例のコンデンサ1は、開口側バスバー4a及び底面側バスバー4bの接続端子5a,5bが各々開口部側へ立設しており、底面側バスバー4bの接続端子5bは、開口側バスバー4aの接続端子5aよりも、コンデンサ素子3の側面から離れた位置において立設している。
本例では、コンデンサ素子3の耐熱温度よりも温度が上がらないように、コンデンサ素子3aの側面から接続端子5bを十分に離してある。例えば、コンデンサ素子3aと接続端子5bとの間の距離を10mm以上離すことが好ましい。
その他、実施例1と同様の構成を有する。
(Example 3)
In this example, the shape of the
In this example, the
In addition, the configuration is the same as that of the first embodiment.
本例の作用効果について説明する。上記構成にすると、底面側バスバー4bの接続端子5bが、開口側バスバー4aの接続端子5aよりも、コンデンサ素子3の側面から離れた位置において立設しているため、底面側バスバー4bの接続端子5bに流れる電流の影響や、この接続端子5bから発生する抵抗熱の影響を、コンデンサ素子3aが受けにくくなる。これにより、コンデンサ素子3の局所的な温度上昇を防止できる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
The effect of this example will be described. With the above configuration, the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例4)
本例は、底面側バスバー4bの接続端子5bの形状を変更した例である。図12、図13に示すごとく、本例のコンデンサ1では、底面側バスバー4bの接続端子5bはコンデンサ素子3aの側面と対向する面に貫通孔50を有する。抵抗熱によって上昇した接続端子5bの温度が、コンデンサ素子3aの耐熱温度を超えないように、貫通孔50の面積が定められている。
その他、実施例1と同様の構成を有する。
Example 4
In this example, the shape of the
In addition, the configuration is the same as that of the first embodiment.
本例の作用効果について説明する。上記構成にすると、底面側バスバー4bの接続端子5bに電流を流しても、貫通孔50が形成されている部分には電流が流れないため、接続端子5bと隣り合うコンデンサ素子3aに与える電流の影響を小さくすることができる。これにより、コンデンサ素子3aのインピーダンスの低下や渦電流の発生を防止できる。また、貫通孔50が形成されている部分は抵抗熱が発生しないので、コンデンサ素子3aは、抵抗熱によって温度が上昇しにくくなる。
また、上記構成によれば、底面側バスバー4bの接続端子5bがコンデンサ素子3aの比較的近くに存在していたとしても、発明の効果を得られる。そのため、コンデンサをコンパクト化できる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
The effect of this example will be described. With the above configuration, even if a current flows through the
Moreover, according to the said structure, even if the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
1 コンデンサ
10 電力変換装置
2 収納ケース
3 コンデンサ素子
4a 開口側バスバー
4b 底面側バスバー
5a (開口側バスバーの)接続端子
5b (底面側バスバーの)接続端子
DESCRIPTION OF
Claims (6)
該収納ケースに収納されると共に、該収納ケースの開口部側と底面側の端部に一対の電極面を有する複数個のコンデンサ素子と、
該コンデンサ素子の、上記開口部側の上記電極面に配置された開口側バスバーと、
上記コンデンサ素子の、上記底面側の上記電極面に配置された底面側バスバーとを備え、
上記開口側バスバーと上記底面側バスバーとにより、複数個の上記コンデンサ素子が並列接続されており、
上記開口側バスバー及び上記底面側バスバーは、上記コンデンサ素子の側面と近接しない状態で配設された、外部機器接続用の接続端子をそれぞれ有することを特徴とするコンデンサ。 A storage case having an opening;
A plurality of capacitor elements housed in the housing case and having a pair of electrode surfaces at the opening side and bottom side of the housing case;
An opening-side bus bar disposed on the electrode surface on the opening side of the capacitor element;
A bottom-side bus bar disposed on the electrode surface on the bottom side of the capacitor element;
The plurality of capacitor elements are connected in parallel by the opening-side bus bar and the bottom-side bus bar,
The capacitor, wherein the opening-side bus bar and the bottom-side bus bar each have a connection terminal for connecting to an external device, disposed in a state not close to the side surface of the capacitor element.
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