JP2012105373A - Power converter - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power converter capable of eliminating the need of prolonging a connection member or increasing the number of connection members when connecting primary side and secondary side capacitors to a circuit, improving space efficiency, reducing power loss, and reducing the number of components.SOLUTION: A power control unit includes a primary side capacitor 42 and a secondary side capacitor 43. Then, external connection terminals of a pair of conductor plates of the secondary side capacitor include: a secondary side capacitor positive electrode terminal 50a and a secondary side capacitor negative electrode terminal 51a arranged on one side of an opening and respectively connected with the transistor of a power module; the other secondary side capacitor positive electrode terminal and the other secondary side capacitor negative electrode terminal respectively connected with the transistor of the power module; and a secondary side capacitor intermediate part negative electrode terminal arranged between the secondary side capacitor negative electrode terminal and the other secondary side capacitor negative electrode terminal of a negative electrode conductor plate and connected with the primary side capacitor negative electrode terminal 47b of the primary side capacitor.

Description

本発明は、電力変換装置に関し、特に、電動車両やハイブリッド車両などの電動機を備えた車両に用いられる電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device, and more particularly to a power conversion device used for a vehicle including an electric motor such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.

従来、電気自動車やハイブリッド自動車、燃料電池自動車など、バッテリやモータなどを使用して駆動を行う車両の電力変換装置では、複数のコンデンサが使用されており、バッテリに並列接続される一次側コンデンサと、インバータの入力側に接続される二次側コンデンサと、を備えたものが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, in a power conversion device for a vehicle that uses a battery, a motor, or the like, such as an electric vehicle, a hybrid vehicle, or a fuel cell vehicle, a plurality of capacitors are used, and a primary side capacitor connected in parallel to the battery and And a secondary-side capacitor connected to the input side of the inverter are disclosed (for example, see Patent Document 1).

また、このような一次側及び二次側コンデンサは容量が大きいため、複数のコンデンサセルを並列配置し、バスバー(導体板)によって各電極を接続し、樹脂モールドしたケースモールド型コンデンサが考案されている(例えば、特許文献2参照。)。   In addition, since such primary and secondary capacitors have a large capacity, a case mold type capacitor in which a plurality of capacitor cells are arranged in parallel, each electrode is connected by a bus bar (conductor plate), and resin molding is devised. (For example, refer to Patent Document 2).

特開2010−119175号公報JP 2010-119175 A 特開2008−258405号公報JP 2008-258405 A

ところで、上述した一次側及び二次側コンデンサを回路に接続する際には、各コンデンサは大きいため、バスバー等の接続部材が長くなってしまったり、接続部材の数を増やしたりする必要があり、スペース効率の低下、電力損失、部品点数増加の要因となる。特許文献1及び2は、各コンデンサを回路に接続した際の具体的な配置について記載されていない。   By the way, when connecting the above-mentioned primary side and secondary side capacitors to the circuit, since each capacitor is large, it is necessary to lengthen the connection members such as bus bars or increase the number of connection members, It becomes a factor of a decrease in space efficiency, power loss, and an increase in the number of parts. Patent Documents 1 and 2 do not describe a specific arrangement when each capacitor is connected to a circuit.

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、一次側及び二次側コンデンサを回路に接続する際に、接続部材を長くしたり、接続部材の数を増やしたりする必要がなく、スペース効率がよく、電力損失が小さく、且つ、部品点数を削減できる電力変換装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems. The purpose of the present invention is to lengthen the connection member or increase the number of connection members when connecting the primary side and secondary side capacitors to the circuit. An object of the present invention is to provide a power conversion device that is unnecessary, has a high space efficiency, has a small power loss, and can reduce the number of components.

上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、
一次側コンデンサ(例えば、後述の実施形態における一次側コンデンサ42)と、
所定の方向(例えば、後述の実施形態のおける上下方向)における少なくとも一方の端面に電極をそれぞれ有して、並べて配置される複数のコンデンサセル(例えば、後述の実施形態におけるコンデンサセル43a)、該複数のコンデンサセルの各電極をそれぞれ接続する一対の導体板(例えば、後述の実施形態における正極導体板50及び負極導体板51)、前記複数のコンデンサセル及び前記一対の導体板を収容する凹状のケース(例えば、後述の実施形態におけるコンデンサケース53)、及び、前記一対の導体板の外部接続端子が前記ケースの開口部(例えば、後述の実施形態における開口部53a)から外部に露出した状態で該開口部を覆う樹脂部(例えば、後述の実施形態におけるポッティング樹脂52)を有する二次側コンデンサ(例えば、後述の実施形態における二次側コンデンサ43)と、
を備える電力変換装置(例えば、後述の実施形態におけるコンバータ回路7)であって、
前記外部接続端子は、前記開口部の一辺に配置され、パワーモジュールのスイッチング素子(例えば、後述の実施形態におけるトランジスタS1,S2,UH,UL,VH,VL,WH,WL)とそれぞれ接続される正極及び負極の第1外部接続端子(例えば、後述の実施形態における二次側コンデンサ正極端子50a、二次側コンデンサ負極端子51a)と、前記一辺の対辺に配置され、前記パワーモジュールのスイッチング素子とそれぞれ接続される正極及び負極の第2外部接続端子(例えば、後述の実施形態における他の二次側コンデンサ正極端子50b、他の二次側コンデンサ負極端子51b)と、少なくとも一方の前記導体板の前記第1外部接続端子と前記第2外部接続端子との間に配置され、前記一次側コンデンサの少なくとも一方の電極(例えば、後述の実施形態における一次側コンデンサ負極端子47b)と接続される第3外部接続端子(例えば、後述の実施形態における二次側コンデンサ中間部負極端子51c)と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1
A primary side capacitor (for example, a primary side capacitor 42 in an embodiment described later);
A plurality of capacitor cells (for example, a capacitor cell 43a in an embodiment described later) each having an electrode on at least one end face in a predetermined direction (for example, the vertical direction in the embodiment described later), A pair of conductor plates (for example, a positive electrode conductor plate 50 and a negative electrode conductor plate 51 in an embodiment described later) connecting the respective electrodes of the plurality of capacitor cells, and a concave shape that accommodates the plurality of capacitor cells and the pair of conductor plates. In a state where the case (for example, the capacitor case 53 in the embodiment described later) and the external connection terminals of the pair of conductor plates are exposed to the outside from the opening of the case (for example, the opening 53a in the embodiment described later). A secondary-side condenser having a resin portion (for example, a potting resin 52 in an embodiment described later) covering the opening. Sa (for example, the secondary-side capacitor 43 in the embodiment to be described later),
A power converter (e.g., a converter circuit 7 in an embodiment described later),
The external connection terminal is disposed on one side of the opening and is connected to a switching element of a power module (for example, transistors S1, S2, UH, UL, VH, VL, WH, WL in the embodiments described later). First external connection terminals of positive and negative electrodes (for example, a secondary capacitor positive electrode terminal 50a and a secondary capacitor negative electrode terminal 51a in an embodiment described later), and a switching element of the power module disposed on the opposite side of the one side A second external connection terminal of positive and negative electrodes connected to each other (for example, another secondary capacitor positive electrode terminal 50b and another secondary capacitor negative electrode terminal 51b in an embodiment described later), and at least one of the conductor plates Between the first external connection terminal and the second external connection terminal, at least of the primary-side capacitor; A third external connection terminal (for example, a secondary-side capacitor intermediate negative terminal 51c in an embodiment described later) connected to the other electrode (for example, a primary capacitor negative electrode terminal 47b in an embodiment described later). It is characterized by.

請求項2に係る発明は、請求項1の構成に加えて、
前記一次側コンデンサは、前記電極が延出する他の開口部(例えば、後述の実施形態における他の開口部49a)が、前記二次側コンデンサのケースの開口部と前記所定の方向において反対側に向くように配置される凹状の他のケース(例えば、後述の実施形態におけるコンデンサケース49)を備えることを特徴とする。
In addition to the configuration of claim 1, the invention according to claim 2
In the primary capacitor, the other opening from which the electrode extends (for example, another opening 49a in the embodiment described later) is opposite to the opening of the case of the secondary capacitor in the predetermined direction. The other case (for example, the capacitor | condenser case 49 in below-mentioned embodiment) arrange | positioned so that it may face may be provided.

請求項3に係る発明は、請求項2の構成に加えて、
前記一方の導体板の第3外部接続端子と前記一次側コンデンサの電極とは、前記ケースの側方に設けられた端子台(例えば、後述の実施形態におけるケース貫通端子54)を介して接続されており、
前記第3外部接続端子は、前記端子台における前記二次側コンデンサのケース開口部側で接続され、前記一次側コンデンサの電極は、前記端子台における前記二次側コンデンサのケース底部側で接続されることを特徴とする。
In addition to the structure of claim 2, the invention according to claim 3
The third external connection terminal of the one conductor plate and the electrode of the primary capacitor are connected via a terminal block (for example, a case through terminal 54 in an embodiment described later) provided on the side of the case. And
The third external connection terminal is connected on the case opening side of the secondary capacitor in the terminal block, and the electrode of the primary capacitor is connected on the case bottom side of the secondary capacitor in the terminal block. It is characterized by that.

請求項4に係る発明は、請求項1から3のいずれかの構成に加えて、
前記一方の導体板の第3外部接続端子は、前記一方の導体板の中間部に配置されることを特徴とする。
In addition to the structure of any one of claims 1 to 3, the invention according to claim 4
The third external connection terminal of the one conductor plate is disposed in an intermediate portion of the one conductor plate.

請求項1の発明によれば、一次側コンデンサの電極と二次側コンデンサの第3外部接続端子とを接続するためのバスバーが別途必要なくなり、スペース効率がよく、電力損失が小さくなり、且つ、部品点数を削減することが可能となる。   According to the invention of claim 1, a bus bar for connecting the electrode of the primary capacitor and the third external connection terminal of the secondary capacitor is not required separately, space efficiency is good, power loss is reduced, and It is possible to reduce the number of parts.

請求項2の発明によれば、電力変換装置のコンパクトな設計に寄与することができる。   According to invention of Claim 2, it can contribute to the compact design of a power converter device.

請求項3の発明によれば、一次側コンデンサの電極と二次側コンデンサの第3外部接続端子との接続を容易に行うことができる。   According to the invention of claim 3, it is possible to easily connect the electrode of the primary capacitor and the third external connection terminal of the secondary capacitor.

請求項4の発明によれば、パワーモジュールのスイッチング素子と接続される第1及び第2外部接続端子へ均等に電流を流し、バスバーの局所的な発熱を抑制することができる。   According to invention of Claim 4, an electric current can be sent equally to the 1st and 2nd external connection terminal connected with the switching element of a power module, and the local heat_generation | fever of a bus bar can be suppressed.

本発明の一実施形態に係る電力変換装置を備えたパワーコントロールユニットを含む回路図である。It is a circuit diagram containing the power control unit provided with the power converter device which concerns on one Embodiment of this invention. パワーコントロールユニットのハードウエア構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the hardware constitutions of a power control unit. パワーコントロールユニットのハードウエア構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the hardware constitutions of a power control unit. ウォータージャケットの凹部内に配置されたリアクトル、一次側及び二次側コンデンサを下方から見た裏面図である。It is the back view which looked at the reactor arrange | positioned in the recessed part of a water jacket, the primary side, and the secondary side capacitor | condenser from the downward direction. 図4のV−V線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the VV line of FIG. リアクトル、一次側及び二次側コンデンサを斜め下方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the reactor, the primary side, and the secondary side capacitor | condenser from diagonally downward. リアクトル、一次側及び二次側コンデンサを斜め上方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the reactor, the primary side, and the secondary side capacitor | condenser from diagonally upward. パワーモジュールを模式的に示す図である。It is a figure which shows a power module typically. (a)は、二次側コンデンサ中間部負極端子を負極導体板の中間部に配置した場合の電流の流れを示す模式図であり、(b)は、二次側コンデンサ中間部負極端子を負極導体板の中間部に配置した場合の電流の流れを示す模式図である。(A) is a schematic diagram which shows the flow of an electric current at the time of arrange | positioning a secondary side capacitor | condenser intermediate | middle part negative electrode terminal in the intermediate part of a negative electrode conductor plate, (b) is a negative electrode of a secondary side capacitor | condenser intermediate part negative electrode. It is a schematic diagram which shows the flow of the electric current at the time of arrange | positioning in the intermediate part of a conductor board.

以下、本発明の一実施形態に係る電力変換装置を備えたパワーコントロールユニットについて、添付図面に基づいて説明する。なお、図中、Frは前方、Reは後方、Lは左方、Rは右方、Uは上方、Dは下方を示している。   Hereinafter, a power control unit including a power conversion device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawing, Fr is the front, Re is the rear, L is the left, R is the right, U is the upper side, and D is the lower side.

図1は、ハイブリッド車両用のパワーコントロールユニット(PCU)1を含む回路構成を示している。このハイブリッド車両は、エンジン(図示せず)と、エンジンの機械的出力により駆動される第2の電動機としての発電機(GEN)2と、発電機2の発電出力により充電される直流電源としての高圧系のバッテリ(BAT)3と、バッテリ3の放電出力と発電機2の発電出力の少なくとも一方を用いて駆動輪(図示せず)を駆動する第1の電動機としてのモータ(MOT)4と、を備えている。   FIG. 1 shows a circuit configuration including a power control unit (PCU) 1 for a hybrid vehicle. This hybrid vehicle includes an engine (not shown), a generator (GEN) 2 as a second electric motor driven by the mechanical output of the engine, and a DC power source charged by the power generation output of the generator 2 A high-voltage battery (BAT) 3, a motor (MOT) 4 as a first electric motor that drives a drive wheel (not shown) using at least one of a discharge output of the battery 3 and a power generation output of the generator 2; It is equipped with.

パワーコントロールユニット1は、バッテリ3から供給される電圧を昇圧、又はバッテリ3に供給する電圧を降圧する本発明の電力変換装置としてのコンバータ回路7、コンバータ回路7とモータ4との間に接続され、直流電圧を交流電圧に、或いは、交流電圧を直流電圧に変換する第1インバータ回路(Tr/MPDU)5、及びコンバータ回路7と発電機2との間に接続され、直流電圧を交流電圧に、或いは、交流電圧を直流電圧に変換する第2インバータ回路(GENPDU)6と、を備えている。そして、パワーコントロールユニット1は、バッテリ3から供給された直流電圧を昇圧した後に交流電圧に変換し、この電圧をモータ4に供給してモータ4を駆動するとともに、モータ4を回生作動させた際の電圧を直流電圧に変換し、さらに降圧してバッテリ3に供給する。また、パワーコントロールユニット1は、発電機2により発生する電圧を直流電圧に変換した後に、降圧してバッテリ3に供給し、あるいは発電機2により発生する電圧でモータ4を駆動する。
これらコンバータ回路7、第1インバータ回路5及び第2インバータ回路6は、制御装置(ECU)8からの制御指令により駆動回路としてのゲートドライブ基板(GDCB)9を介して駆動制御される。
The power control unit 1 is connected between a converter circuit 7 as a power converter of the present invention that boosts the voltage supplied from the battery 3 or steps down the voltage supplied to the battery 3, and between the converter circuit 7 and the motor 4. The first inverter circuit (Tr / MPDU) 5 that converts the DC voltage into the AC voltage or the AC voltage into the DC voltage, and the converter circuit 7 and the generator 2 are connected to convert the DC voltage into the AC voltage. Alternatively, a second inverter circuit (GENPDU) 6 that converts an AC voltage into a DC voltage is provided. The power control unit 1 boosts the DC voltage supplied from the battery 3 and then converts it to an AC voltage. When the power control unit 1 drives the motor 4 by supplying this voltage to the motor 4, the motor 4 is regenerated. Is converted into a direct current voltage, and further stepped down and supplied to the battery 3. Further, the power control unit 1 converts the voltage generated by the generator 2 into a DC voltage, and then steps down the voltage and supplies it to the battery 3 or drives the motor 4 with the voltage generated by the generator 2.
The converter circuit 7, the first inverter circuit 5, and the second inverter circuit 6 are driven and controlled through a gate drive substrate (GDCB) 9 as a drive circuit according to a control command from a control device (ECU) 8.

第1インバータ回路5は、例えば、スイッチング素子としてのトランジスタ(例えば、IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)を複数用いブリッジ接続してなるブリッジ回路を具備するパルス幅変調(PWM)によるPWMインバータであって、この第1インバータ回路5はコンバータ回路7に接続されるとともに、モータ4のU相、V相、W相の各コイルに接続されている。   The first inverter circuit 5 is, for example, a PWM inverter by pulse width modulation (PWM) including a bridge circuit formed by bridge connection using a plurality of transistors (for example, IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor) as switching elements, The first inverter circuit 5 is connected to the converter circuit 7 and is connected to the U-phase, V-phase, and W-phase coils of the motor 4.

コンバータ回路7には、リアクトル41とスイッチング素子としての2つのトランジスタ(例えば、IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)からなるチョッパ回路66とが設けられるとともに、第1インバータ回路5の入力側、且つ、チョッパ回路66の下流側に2次側平滑コンデンサ43、リアクトル41の上流側に1次側平滑コンデンサ42が各々並列接続されている。   The converter circuit 7 is provided with a reactor 41 and a chopper circuit 66 composed of two transistors (for example, IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor) as a switching element, and the input side of the first inverter circuit 5 and a chopper circuit. A secondary-side smoothing capacitor 43 is connected in parallel to the downstream side of 66, and a primary-side smoothing capacitor 42 is connected in parallel to the upstream side of the reactor 41.

コンバータ回路7と第1インバータ回路5との間には第1インバータ回路5と同様の構成を備えた第2インバータ回路6が正極側端子Ptと負極側端子Ntに接続され、この第2インバータ回路6に発電機2のU相、V相、W相の各コイルが接続されている。この第2インバータ回路6は、第1インバータ回路5と同様に、スイッチング素子としてのトランジスタを複数用いブリッジ接続してなるブリッジ回路を具備するパルス幅変調(PWM)によるPWMインバータであって、この第2インバータ回路6には発電機2とコンバータ回路7が接続されている。   Between the converter circuit 7 and the first inverter circuit 5, a second inverter circuit 6 having a configuration similar to that of the first inverter circuit 5 is connected to the positive terminal Pt and the negative terminal Nt. This second inverter circuit 6, the U-phase, V-phase, and W-phase coils of the generator 2 are connected. Similar to the first inverter circuit 5, the second inverter circuit 6 is a PWM inverter by pulse width modulation (PWM) having a bridge circuit formed by a bridge connection using a plurality of transistors as switching elements. A generator 2 and a converter circuit 7 are connected to the 2 inverter circuit 6.

第1インバータ回路5、第2インバータ回路6は、各相毎に対をなすハイ側,ロー側U相トランジスタUH,UL及びハイ側,ロー側V相トランジスタVH,VL及びハイ側,ロー側W相トランジスタWH,WLをブリッジ接続してなるブリッジ回路を備えている。各トランジスタUH,VH,WHはコンバータ回路7の正極側端子Ptに接続されてハイサイドアームを構成し、各トランジスタUL,VL,WLはコンバータ回路7の負極側端子Ntに接続されローサイドアームを構成しており、相毎に対をなす各トランジスタUH,UL及びVH,VL及びWH,WLはコンバータ回路7に対して直列に接続されている。トランジスタUH,UL,VH,VL,WH,WLのコレクタ−エミッタ間には、エミッタからコレクタに向けて順方向となるようにして、ダイオードDUH,DUL,DVH,DVL,DWH,DWLが各々接続されている。   The first inverter circuit 5 and the second inverter circuit 6 include a high side, a low side U phase transistor UH, UL and a high side, a low side V phase transistor VH, VL and a high side, a low side W, which are paired for each phase. A bridge circuit formed by bridge-connecting phase transistors WH and WL is provided. The transistors UH, VH, and WH are connected to the positive terminal Pt of the converter circuit 7 to form a high side arm, and the transistors UL, VL, and WL are connected to the negative terminal Nt of the converter circuit 7 to form a low side arm. The transistors UH, UL and VH, VL and WH, WL that make a pair for each phase are connected in series to the converter circuit 7. Diodes DUH, DUL, DVH, DVL, DWH, and DWL are connected between the collectors and emitters of the transistors UH, UL, VH, VL, WH, and WL, respectively, in a forward direction from the emitter to the collector. ing.

コンバータ回路7のリアクトル41は、一端がバッテリ3に接続されてバッテリ電圧が印加されるものであり、チョッパ回路66はこのリアクトル41の他端に接続される第1及び第2のトランジスタS1,S2から構成されている。トランジスタS1,S2のコレクタ−エミッタ間には、エミッタからコレクタに向けて順方向となるようにして、各々ダイオードDS1,DS2が接続されている。   The reactor 41 of the converter circuit 7 has one end connected to the battery 3 and applied with a battery voltage, and the chopper circuit 66 has first and second transistors S1 and S2 connected to the other end of the reactor 41. It is composed of Diodes DS1 and DS2 are connected between the collectors and emitters of the transistors S1 and S2, respectively, so as to be in the forward direction from the emitter to the collector.

そして、リアクトル41の一端はバッテリ3の正極側端子に接続され、リアクトル41の他端は、第1トランジスタS1のコレクタ及び第2トランジスタS2のエミッタに接続されている。第1トランジスタS1のエミッタはバッテリ3の負極側端子及びコンバータ回路7の負極側端子Ntに接続されている。また、第2トランジスタS2のコレクタはコンバータ回路7の正極側端子Ptに接続されている。   One end of the reactor 41 is connected to the positive terminal of the battery 3, and the other end of the reactor 41 is connected to the collector of the first transistor S1 and the emitter of the second transistor S2. The emitter of the first transistor S1 is connected to the negative terminal of the battery 3 and the negative terminal Nt of the converter circuit 7. The collector of the second transistor S2 is connected to the positive terminal Pt of the converter circuit 7.

さらに、第1インバータ回路5、第2インバータ回路6、コンバータ回路7の各トランジスタS1,S2,UH,UL,VH,VL,WH,WLのゲートにゲートドライブ基板9からの信号線が接続されている。   Further, a signal line from the gate drive substrate 9 is connected to the gates of the transistors S1, S2, UH, UL, VH, VL, WH, WL of the first inverter circuit 5, the second inverter circuit 6, and the converter circuit 7. Yes.

図2から図8は、パワーコントロールユニット1のハードウエア構成を示している。パワーコントロールユニット1は、例えばハイブリッド車両のエンジンルームに搭載されるものであり、冷却流路20(図3参照。)を構成するウォータージャケット10と、ウォータージャケット10の下部にボルト締結されるロアケース11と、ウォータージャケット10の上部にボルト締結されるアッパケース12と、アッパケース12の上部にボルト締結されるアッパカバー13と、を備える。   2 to 8 show the hardware configuration of the power control unit 1. The power control unit 1 is mounted in an engine room of a hybrid vehicle, for example, and includes a water jacket 10 that forms a cooling flow path 20 (see FIG. 3), and a lower case 11 that is bolted to a lower portion of the water jacket 10. And an upper case 12 that is bolted to the upper part of the water jacket 10 and an upper cover 13 that is bolted to the upper part of the upper case 12.

図3に示すように、ウォータージャケット10の重力方向下方で、ウォータージャケット10とロアケース11とで区画された第1空間14内には、リアクトル41、一次側及び二次側コンデンサ42,43、バッテリ3に接続される接続コネクタ44、及びバッテリ3から供給された電流の検出信号を制御装置8に送る電流センサ45が収容されている。また、ウォータージャケット10の重力方向上方で、ウォータージャケット10とアッパケース12とアッパカバー13とで区画された第2空間15内には、インバータ回路5,6及びコンバータ回路7の一部をそれぞれ構成する複数のトランジスタ(スイッチング素子)S1,S2,UH,UL,VH,VL,WH,WLを内蔵するパワーモジュール60、及びパワーモジュール60のトランジスタS1,S2,UH,UL,VH,VL,WH,WLを駆動するゲートドライブ基板9、ゲートドライブ基板9に制御指令を送る制御装置8、モータ4に接続される接続コネクタ71、発電機2に接続される接続コネクタ72、パワーモジュール60と各接続コネクタ71,72との間を配策する各バスプレートコンポーネント73,74における電流の検出信号を制御装置8に送る電流センサ75,76が収容されている。   As shown in FIG. 3, a reactor 41, primary and secondary side capacitors 42 and 43, a battery are disposed in a first space 14 defined by the water jacket 10 and the lower case 11 below the water jacket 10 in the direction of gravity. 3, and a current sensor 45 that sends a detection signal of the current supplied from the battery 3 to the control device 8 are accommodated. Further, in the second space 15 defined by the water jacket 10, the upper case 12, and the upper cover 13 above the water jacket 10 in the direction of gravity, the inverter circuits 5 and 6 and a part of the converter circuit 7 are respectively configured. A power module 60 including a plurality of transistors (switching elements) S1, S2, UH, UL, VH, VL, WH, WL, and transistors S1, S2, UH, UL, VH, VL, WH, Gate drive board 9 for driving WL, control device 8 for sending a control command to gate drive board 9, connection connector 71 connected to motor 4, connection connector 72 connected to generator 2, power module 60 and each connection connector 71, 72 to each bus plate component 73, 74 Current sensors 75, 76 for sending a detection signal of the current to the control unit 8 is accommodated that.

ウォータージャケット10は、アルミニウム製で、下向き凹状の略矩形形状を有しており、その流入口21と流出口22は、同じ短辺側の側面に設けられ、図示しない冷却装置のポンプ等の機器類に接続されている。ウォータージャケット10の上面には、図示しないシール部材を介して、アルミダイキャスト製のベースフレーム61が蓋部材として取り付けられ、これにより、冷却流路20を構成する。また、ベースフレーム61の下面には、ヒートシンク62のフィン63が取り付けられており(図5参照。)、ベースフレーム61がウォータージャケット10にボルト締結されることで、ヒートシンク62は冷却流路20内に収容される。また、冷却流路20の流入口21と反対側の端部には、図示しないタンクが取り付けられるエア抜き用パイプ27が接続されている(図4参照。)。   The water jacket 10 is made of aluminum and has a substantially concave downward rectangular shape. The inflow port 21 and the outflow port 22 are provided on the same side of the short side, and a device such as a pump of a cooling device (not shown). Connected to A base frame 61 made of aluminum die cast is attached as a lid member to the upper surface of the water jacket 10 via a seal member (not shown), thereby constituting the cooling flow path 20. Further, fins 63 of the heat sink 62 are attached to the lower surface of the base frame 61 (see FIG. 5), and the base frame 61 is bolted to the water jacket 10 so that the heat sink 62 is placed in the cooling channel 20. Is housed in. Further, an air vent pipe 27 to which a tank (not shown) is attached is connected to the end of the cooling channel 20 opposite to the inlet 21 (see FIG. 4).

また、ウォータージャケット10の冷却流路20を構成しない、長手方向両端部には、リアクトル41に接続されたバスバー67と、二次側コンデンサ43の二次側コンデンサ正極端子50a,50b及び二次側コンデンサ負極端子51a,51bが引き出される、窓部28,29が形成されている。また、ベースフレーム61にも、第1及び第2の窓部28,29に対応して窓孔64,65(図8参照。)が形成されている。   Moreover, the bus bar 67 connected to the reactor 41, the secondary side capacitor positive terminals 50a and 50b of the secondary side capacitor 43, and the secondary side are provided at both longitudinal ends, which do not constitute the cooling flow path 20 of the water jacket 10. Window portions 28 and 29 from which the capacitor negative terminals 51a and 51b are drawn are formed. The base frame 61 also has window holes 64 and 65 (see FIG. 8) corresponding to the first and second window portions 28 and 29, respectively.

図4に示すように、第1空間14に配置される、リアクトル41、一次側及び二次側コンデンサ42,43、接続コネクタ44、及び電流センサ45は、いずれもウォータージャケット10の裏側に形成される凹部30にボルト締結されている。   As shown in FIG. 4, the reactor 41, the primary side and secondary side capacitors 42, 43, the connection connector 44, and the current sensor 45 arranged in the first space 14 are all formed on the back side of the water jacket 10. The recessed portion 30 is bolted.

リアクトル41と一次側コンデンサ42は、凹部30の左寄り部分で、ウォータージャケット10の長手方向に並んで配置され、リアクトル41は、冷却流路20の流入口21近傍で、ウォータージャケット10の下面に固定される。また、ウォータージャケット10には、長辺側左側面を左方に突出することで形成されるコネクタ取付部31が形成されており、このコネクタ取付部31に接続コネクタ44が取り付けられる。一方、二次側コンデンサ43は、長辺側右側面の内面に沿って、凹部30の右寄り部分に取り付けられている。   The reactor 41 and the primary side capacitor 42 are arranged side by side in the longitudinal direction of the water jacket 10 at the left portion of the recess 30, and the reactor 41 is fixed to the lower surface of the water jacket 10 near the inlet 21 of the cooling channel 20. Is done. Further, the water jacket 10 is formed with a connector attachment portion 31 formed by projecting the left side of the long side to the left, and the connection connector 44 is attached to the connector attachment portion 31. On the other hand, the secondary side capacitor 43 is attached to the right side portion of the recess 30 along the inner surface of the long side right side surface.

図6に示すように、一次側コンデンサ42は、一対のコンデンサセル42aを備えて凹状のコンデンサケース(凹状の他のケース)49内に収容されている。この一次側コンデンサ42は、コンデンサケース49の開口部(他の開口部)49aを下方に向けて、底部をウォータージャケット10の上面に近接させて配置されている。また、一次側コンデンサ42は、各コンデンサセル42aの正極側がコンデンサケース49の底部側で正極導体板46に接続され、負極側がコンデンサケース49の開口部側で負極導体板47に接続され、コンデンサケース49の開口部49aをポッティング樹脂48により覆っている。正極導体板46には、一次側コンデンサ正極端子46aが開口部49aから延出して設けられており、負極導体板47には、2つの一次側コンデンサ負極端子47a,47bが開口部49aから延出して設けられている。   As shown in FIG. 6, the primary capacitor 42 includes a pair of capacitor cells 42 a and is accommodated in a concave capacitor case (another concave case) 49. The primary side capacitor 42 is disposed with the opening (other opening) 49 a of the capacitor case 49 facing downward and the bottom close to the upper surface of the water jacket 10. The primary side capacitor 42 has a positive electrode side of each capacitor cell 42 a connected to the positive electrode conductor plate 46 on the bottom side of the capacitor case 49 and a negative electrode side connected to the negative electrode conductor plate 47 on the opening side of the capacitor case 49. 49 is covered with a potting resin 48. The positive conductor plate 46 is provided with a primary capacitor positive terminal 46a extending from the opening 49a. The negative conductor plate 47 has two primary capacitor negative terminals 47a and 47b extending from the opening 49a. Is provided.

なお、コンデンサセル42a及び後述のコンデンサセル43aは、例えば、金属化フィルムコンデンサであり、ポリプロピレンからなる誘電体フィルムの片面または両面に金属蒸着電極を形成した金属化フィルムを一対とし、金属蒸着電極が誘電体フィルムを介して対向する状態で巻回し、両端面に亜鉛を溶射したメタリコン電極を形成することによって正極と負極の一対の取り出し電極をそれぞれ設けて構成されたものである。   The capacitor cell 42a and the capacitor cell 43a described later are, for example, metallized film capacitors, and a pair of metallized films in which metal vapor-deposited electrodes are formed on one or both sides of a dielectric film made of polypropylene are used. A pair of extraction electrodes of a positive electrode and a negative electrode are respectively provided by winding metallicon electrodes which are wound in a state facing each other through a dielectric film and sprayed with zinc on both end faces.

二次側コンデンサ43は、図6及び図7に示すように、直線状に並んで配置された複数のコンデンサセル43aを備えて凹状のコンデンサケース53に収容されている。この二次側コンデンサ43は、コンデンサケース53の開口部53aを上方に向けて配置しており、即ち、この二次側コンデンサ43のコンデンサケース53の開口部53aと一次側コンデンサ42のコンデンサケース49の他の開口部49aは、上下方向において反対側に向けて配置されている。また、二次側コンデンサ43は、各コンデンサセル43aの正極側がコンデンサケース53の底面側で正極導体板50に接続され、負極側がコンデンサケースの開口部側で負極導体板51に接続され、コンデンサケース53の開口部をポッティング樹脂52により覆っている。これにより、二次側コンデンサ43の各コンデンサセル43aは電気的に並列接続され、負極導体板51には、開口部53aの長手方向一辺に二次側コンデンサ負極端子51aが、該長手方向一辺の対辺に他の二次側コンデンサ負極端子51bがそれぞれパワーモジュール60側に向けて延出して設けられるとともに、中間部に二次側コンデンサ中間部負極端子51cが開口部53aから延出して設けられる。また、正極導体板50には、開口部53aの長手方向一辺に二次側コンデンサ正極端子50aが、該長手方向一辺の対辺に他の二次側コンデンサ正極端子50bがそれぞれパワーモジュール60側に向けて延出して設けられる。   As shown in FIGS. 6 and 7, the secondary capacitor 43 includes a plurality of capacitor cells 43 a arranged in a straight line and is accommodated in a concave capacitor case 53. The secondary side capacitor 43 is arranged with the opening 53 a of the capacitor case 53 facing upward, that is, the opening 53 a of the capacitor case 53 of the secondary side capacitor 43 and the capacitor case 49 of the primary side capacitor 42. The other opening 49a is arranged toward the opposite side in the vertical direction. Further, the secondary side capacitor 43 has a positive electrode side of each capacitor cell 43a connected to the positive electrode conductor plate 50 on the bottom surface side of the capacitor case 53, and a negative electrode side connected to the negative electrode conductor plate 51 on the opening side of the capacitor case. The opening 53 is covered with a potting resin 52. Accordingly, the capacitor cells 43a of the secondary side capacitor 43 are electrically connected in parallel, and the negative electrode conductor plate 51 has a secondary side capacitor negative electrode terminal 51a on one side in the longitudinal direction of the opening 53a. The other secondary-side capacitor negative electrode terminal 51b is provided on the opposite side so as to extend toward the power module 60, and the secondary-side capacitor intermediate-port negative terminal 51c is provided on the intermediate portion so as to extend from the opening 53a. The positive electrode conductor plate 50 has a secondary capacitor positive electrode terminal 50a on one side in the longitudinal direction of the opening 53a, and another secondary capacitor positive electrode terminal 50b on the opposite side of the one side in the longitudinal direction. And extended.

接続コネクタ44の正極端子44aに接続された正極バスバー56は、一次側コンデンサ42の一次側コンデンサ正極端子46aとともにリアクトル41の一方の端子41aに接続され、接続コネクタ44の負極端子44bに接続された負極バスバー57は、一次側コンデンサ42の一次側コンデンサ負極端子47aに接続される。また、正極バスバー56または負極バスバー57のいずれか一方には、電流センサ45が接続されている。   The positive bus bar 56 connected to the positive terminal 44 a of the connection connector 44 is connected to one terminal 41 a of the reactor 41 together with the primary side capacitor positive terminal 46 a of the primary capacitor 42, and is connected to the negative terminal 44 b of the connection connector 44. The negative electrode bus bar 57 is connected to the primary side capacitor negative electrode terminal 47 a of the primary side capacitor 42. The current sensor 45 is connected to either the positive bus bar 56 or the negative bus bar 57.

図5に示すように、二次側コンデンサ43のコンデンサケース53には、二次側コンデンサ中間部負極端子51cとケース開口部側の一端部が接触するケース貫通端子54が収容されており、ケース貫通端子54のケース底部側の他端部が一次側コンデンサ負極端子47bと接触した状態で、ボルト90にて締結される。これにより、一次側コンデンサ42の一次側コンデンサ負極端子47bは、二次側コンデンサ43の二次側コンデンサ中間部負極端子51cと接続される。   As shown in FIG. 5, the capacitor case 53 of the secondary capacitor 43 accommodates a case through terminal 54 in which the secondary capacitor intermediate negative electrode terminal 51c and one end of the case opening are in contact with each other. The other end of the through terminal 54 on the case bottom side is fastened with a bolt 90 in a state where the other end of the through terminal 54 is in contact with the primary capacitor negative electrode terminal 47b. Accordingly, the primary side capacitor negative electrode terminal 47 b of the primary side capacitor 42 is connected to the secondary side capacitor intermediate portion negative electrode terminal 51 c of the secondary side capacitor 43.

さらに、ウォータージャケット10の凹部30内には、二次側コンデンサ43の二次側コンデンサ正極側端子50cと、一次側コンデンサ42の一次側コンデンサ負極端子47bとの間を接続するノイズ吸収用コンデンサ(Yコンデンサ)58が他のケース貫通端子59を介してボルト締結されている。また、ウォータージャケット10の凹部30内には、ノイズ吸収用コンデンサ58の両端子を接続して、放電抵抗器91が配置されている。   Further, in the recess 30 of the water jacket 10, a noise absorbing capacitor (a capacitor for connecting between the secondary capacitor positive terminal 50 c of the secondary capacitor 43 and the primary capacitor negative terminal 47 b of the primary capacitor 42 ( Y capacitor) 58 is fastened with bolts through other case through terminals 59. A discharge resistor 91 is disposed in the recess 30 of the water jacket 10 by connecting both terminals of the noise absorbing capacitor 58.

そして、リアクトル41の他方の端子41bには、バスバー67の一端部67aが接続され、屈曲してウォータージャケット10の第2の窓部29及びベースフレーム61の第2の窓孔65を貫通し、バスバー67の他端部67bがパワーモジュール60の一端側に接続されるように、第2空間15に延出する。また、二次側コンデンサ43の二次側コンデンサ正極端子50aと二次側コンデンサ負極端子51aとが、パワーモジュール60の一端側に接続されるように、第2の窓部29及びベースフレーム61の第2の窓孔65を貫通し第2空間15に延出する。さらに、二次側コンデンサ43の他の二次側コンデンサ正極端子50bと他の二次側コンデンサ負極端子51bとが、パワーモジュール60の他端側に接続されるように、第1の窓部28及びベースフレーム61の第1の窓孔64を貫通し第2空間15に延出する。   Then, one end 67a of the bus bar 67 is connected to the other terminal 41b of the reactor 41, bent and penetrates through the second window 29 of the water jacket 10 and the second window hole 65 of the base frame 61, The other end 67 b of the bus bar 67 extends into the second space 15 so as to be connected to one end of the power module 60. Further, the second window 29 and the base frame 61 are connected so that the secondary capacitor positive terminal 50 a and the secondary capacitor negative terminal 51 a of the secondary capacitor 43 are connected to one end of the power module 60. It extends through the second window hole 65 to the second space 15. Further, the first window portion 28 is arranged such that the other secondary side capacitor positive terminal 50 b and the other secondary side capacitor negative terminal 51 b of the secondary side capacitor 43 are connected to the other end side of the power module 60. And extends through the first window hole 64 of the base frame 61 into the second space 15.

図8に模式的に示すように、コンバータ回路7のトランジスタS1,S2、第1のインバータ回路5のトランジスタUH,UL,VH,VL,WH,WL、第2のインバータ回路6のトランジスタUH,UL,VH,VL,WH,WLを有するパワーモジュール60は、これらの周囲に設けられた樹脂部55がベースフレーム61に締結されることによって、ウォータージャケット10の上面に固定される。これらトランジスタS1,S2,UH,UL,VH,VL,WH,WLを接続するパワーモジュール60の複数の導体板(図示せず)には、リアクトル41から延びるバスバー67の他端部67b、二次側コンデンサ43の二次側コンデンサ正極端子50aと二次側コンデンサ負極端子51aと、及び他の二次側コンデンサ正極端子50bと他の二次側コンデンサ負極端子51bが接続されている。   As schematically shown in FIG. 8, the transistors S1 and S2 of the converter circuit 7, the transistors UH, UL, VH, VL, WH, WL of the first inverter circuit 5, and the transistors UH, UL of the second inverter circuit 6 , VH, VL, WH, WL are fixed to the upper surface of the water jacket 10 by fastening the resin part 55 provided around these to the base frame 61. A plurality of conductor plates (not shown) of the power module 60 connecting these transistors S1, S2, UH, UL, VH, VL, WH, WL are connected to the other end 67b of the bus bar 67 extending from the reactor 41, the secondary The secondary capacitor positive terminal 50a and the secondary capacitor negative terminal 51a of the side capacitor 43, and the other secondary capacitor positive terminal 50b and the other secondary capacitor negative terminal 51b are connected.

具体的には、バスバー67の他端部67bが、コンバータ回路7を構成する一方のトランジスタS1のコレクタ及び他方のトランジスタS2のエミッタに導通される導体板のバス端子60aに接続される。また、長手方向両側に位置する二次側コンデンサ43の二次側コンデンサ正極端子50aと他の二次側コンデンサ正極端子50bとが正極導体板のバス端子60b,60cにそれぞれ接続され、長手方向両側に位置する二次側コンデンサ43の二次側コンデンサ負極端子51aと他の二次側コンデンサ負極端子51bとが負極導体板のバス端子60d,60eに接続される。   Specifically, the other end 67b of the bus bar 67 is connected to a bus terminal 60a of a conductor plate that is electrically connected to the collector of one transistor S1 and the emitter of the other transistor S2 constituting the converter circuit 7. Further, the secondary capacitor positive terminal 50a of the secondary capacitor 43 located on both sides in the longitudinal direction and the other secondary capacitor positive terminal 50b are connected to the bus terminals 60b and 60c of the positive conductor plate, respectively. The secondary side capacitor negative electrode terminal 51a of the secondary side capacitor 43 located at the other side and the other secondary side capacitor negative electrode terminal 51b are connected to the bus terminals 60d and 60e of the negative electrode conductor plate.

また、パワーモジュール60の上方では、ゲートドライブ基板9が樹脂部55にボルト締結されている。さらに、ベースフレーム61を介してウォータージャケット10の上部にアッパケース12をボルト締結することで、アッパケース12上の制御装置8が、絶縁シート(図示せず)を介して、ゲートドライブ基板9の上方に配置される。   Further, the gate drive substrate 9 is bolted to the resin portion 55 above the power module 60. Further, the upper case 12 is bolted to the upper portion of the water jacket 10 via the base frame 61, so that the control device 8 on the upper case 12 is connected to the gate drive substrate 9 via an insulating sheet (not shown). Arranged above.

図3に示すように、アッパケース12の側方及び前方に延出する各凹部12a,12b内には、モータ4に接続される接続コネクタ71及び発電機2に接続される接続コネクタ72がそれぞれ固定されている。また、第2空間15内で、パワーモジュール60の長手方向側方の樹脂部55上には、モータ4用の3本のバス端子78と発電機2用の3本のバス端子79が配置されており、モータ4用の3本のバス端子78と接続コネクタ71の各端子が3本のバスバーを樹脂モールドで一体化したバスプレートコンポーネント73によって接続され、発電機2用の3本の出力端子79と接続コネクタ72の各端子が、他の3本のバスバーを樹脂モールドで一体化した他のバスプレートコンポーネント74によって接続されている。   As shown in FIG. 3, in each recess 12a, 12b extending to the side and front of the upper case 12, a connection connector 71 connected to the motor 4 and a connection connector 72 connected to the generator 2 are respectively provided. It is fixed. In the second space 15, three bus terminals 78 for the motor 4 and three bus terminals 79 for the generator 2 are arranged on the resin portion 55 on the side in the longitudinal direction of the power module 60. The three bus terminals 78 for the motor 4 and each terminal of the connection connector 71 are connected by a bus plate component 73 in which three bus bars are integrated with a resin mold, and three output terminals for the generator 2 are connected. 79 and each terminal of the connection connector 72 are connected by another bus plate component 74 in which the other three bus bars are integrated with a resin mold.

さらに、ベースフレーム61上で、パワーモジュール60の側方には、モータ4用の電流センサ75と発電機2用の電流センサ76とが、モータ4用のバスプレートコンポーネント73と発電機2用のバスプレートコンポーネント74とにそれぞれ接続されている。   Further, on the side of the power module 60 on the base frame 61, a current sensor 75 for the motor 4 and a current sensor 76 for the generator 2 are provided for the bus plate component 73 for the motor 4 and the generator 2. Each is connected to a bus plate component 74.

なお、制御装置8から延びる高圧ハーネス80は、二次側コンデンサ43の二次側コンデンサ正極端子50aや制御装置8と正極バスバー56に接続されており、また、制御装置8から延びるサブハーネス81は、各電流センサ45,75,76に接続されている。   The high-voltage harness 80 extending from the control device 8 is connected to the secondary-side capacitor positive terminal 50a of the secondary-side capacitor 43, the control device 8 and the positive bus bar 56, and the sub-harness 81 extending from the control device 8 is The current sensors 45, 75, and 76 are connected to each other.

以上説明したように、本実施形態に係るパワーコントロールユニット1は、一次側コンデンサ42と、所定の方向における両端面に電極をそれぞれ有して、並べて配置される複数のコンデンサセル43a、複数のコンデンサセル43aの各電極を接続する正極導体板50及び負極導体板51、複数のコンデンサセル及び一対の導体板50,51を収容する凹状のコンデンサケース53、及び、一対の導体板50,51の外部接続端子がコンデンサケース53の開口部53aから外部に露出した状態で開口部53aを覆うポッティング樹脂52を有する二次側コンデンサ43と、を備える。そして、一対の導体板50,51の外部接続端子は、開口部53aの一辺に配置され、パワーモジュール60のトランジスタS1,S2,UH,UL,VH,VL,WH,WLとそれぞれ接続される二次側コンデンサ正極端子50a、二次側コンデンサ負極端子51aと、開口部53aの一辺の対辺に配置され、パワーモジュール60のトランジスタS1,S2,UH,UL,VH,VL,WH,WLとそれぞれ接続される他の二次側コンデンサ正極端子50b及び他の二次側コンデンサ負極端子51bと、負極導体板51の二次側コンデンサ負極端子51aと他の二次側コンデンサ負極端子51bとの間に配置され、一次側コンデンサ42の一次側コンデンサ負極端子47bと接続される二次側コンデンサ中間部負極端子51cと、を有する。これにより、一次側コンデンサ42の一次側コンデンサ負極端子47bと二次側コンデンサ43の外部接続端子とを接続するためのバスバーが別途必要なくなり、スペース効率がよく、電力損失が小さくなり、且つ、部品点数を削減できる電力変換装置となる。   As described above, the power control unit 1 according to the present embodiment includes the primary capacitor 42, the plurality of capacitor cells 43a that are arranged side by side with electrodes on both end surfaces in a predetermined direction, and the plurality of capacitors. A positive electrode conductor plate 50 and a negative electrode conductor plate 51 that connect each electrode of the cell 43a, a concave capacitor case 53 that houses a plurality of capacitor cells and a pair of conductor plates 50, 51, and the outside of the pair of conductor plates 50, 51 A secondary capacitor 43 having a potting resin 52 that covers the opening 53a in a state where the connection terminal is exposed to the outside from the opening 53a of the capacitor case 53. The external connection terminals of the pair of conductor plates 50 and 51 are arranged on one side of the opening 53a and are connected to the transistors S1, S2, UH, UL, VH, VL, WH, and WL of the power module 60, respectively. The secondary capacitor positive terminal 50a, the secondary capacitor negative terminal 51a, and the opposite side of the opening 53a are connected to the transistors S1, S2, UH, UL, VH, VL, WH, WL of the power module 60, respectively. The other secondary side capacitor positive electrode terminal 50b and the other secondary side capacitor negative electrode terminal 51b are disposed between the secondary side capacitor negative electrode terminal 51a of the negative electrode conductor plate 51 and the other secondary side capacitor negative electrode terminal 51b. And a secondary side capacitor intermediate portion negative electrode terminal 51c connected to the primary side capacitor negative electrode terminal 47b of the primary side capacitor 42. . This eliminates the need for a separate bus bar for connecting the primary-side capacitor negative electrode terminal 47b of the primary-side capacitor 42 and the external connection terminal of the secondary-side capacitor 43, improves space efficiency, reduces power loss, and components. The power conversion device can reduce the number of points.

また、一次側コンデンサ42は、一次側コンデンサ負極端子47bが延出する他の開口部49aが、二次側コンデンサ43のコンデンサケース53の開口部53aと上下方向において反対側に向くように配置された凹状のコンデンサケース49を備える。即ち、二次側コンデンサ43は、コンデンサケース53の開口部53aをパワーモジュール60が上方に載置されるウォータージャケット10に向けて配置されることで、パワーモジュール60のトランジスタS1,S2,UH,UL,VH,VL,WH,WLと接続するために各導体板50,51を長くする必要がなくなり、また、各導体板50,51を配策するスペースも小さくすることができる。また、一次側コンデンサ42は、コンデンサケース49の他の開口部49aを、二次側コンデンサ43のコンデンサケース53の開口部53aと反対側の、下方に向けて配置されるので、上方に向けて配置した場合に必要なウォータージャケット60と一次側コンデンサ42の各端子46a,47a,47bとの絶縁距離を確保する必要がなくなり、一次側コンデンサ42をウォータージャケット60に接近して配置することができる。従って、パワーコントロールユニット1をコンパクトに設計することができる。   Further, the primary side capacitor 42 is arranged so that the other opening 49a from which the primary side capacitor negative electrode terminal 47b extends is directed to the opposite side in the vertical direction to the opening 53a of the capacitor case 53 of the secondary side capacitor 43. A concave capacitor case 49 is provided. That is, the secondary side capacitor 43 is arranged with the opening 53a of the capacitor case 53 facing the water jacket 10 on which the power module 60 is placed, so that the transistors S1, S2, UH, It is not necessary to lengthen the conductor plates 50 and 51 in order to connect to UL, VH, VL, WH and WL, and the space for arranging the conductor plates 50 and 51 can be reduced. In addition, the primary side capacitor 42 is arranged with the other opening 49a of the capacitor case 49 facing downward on the opposite side of the opening 53a of the capacitor case 53 of the secondary side capacitor 43, so that it faces upward. It is not necessary to secure an insulation distance between the water jacket 60 and the terminals 46 a, 47 a, 47 b of the primary side capacitor 42 required when the primary side capacitor 42 is arranged, and the primary side capacitor 42 can be arranged close to the water jacket 60. . Therefore, the power control unit 1 can be designed compactly.

この際、負極導体板51の二次側コンデンサ中間部負極端子51cと一次側コンデンサ42の一次側コンデンサ負極端子47bとは、コンデンサケース53の側方に設けられたケース貫通端子54を介して接続される。また、二次側コンデンサ中間部負極端子51cは、ケース貫通端子54のケース開口部側で接続され、一次側コンデンサ42の一次側コンデンサ負極端子47bは、ケース貫通端子54のケース底部側で接続される。これにより、上記一次側及び二次側コンデンサ42,43の配置において、一次側コンデンサ42の一次側コンデンサ負極端子47bと二次側コンデンサ43の二次側コンデンサ中間部負極端子51cとをケース貫通端子54によって容易に接続することができる。   At this time, the secondary capacitor intermediate negative electrode terminal 51 c of the negative electrode conductor plate 51 and the primary capacitor negative electrode terminal 47 b of the primary capacitor 42 are connected via a case through terminal 54 provided on the side of the capacitor case 53. Is done. Further, the secondary side capacitor intermediate negative terminal 51 c is connected on the case opening side of the case through terminal 54, and the primary side capacitor negative terminal 47 b of the primary capacitor 42 is connected on the case bottom side of the case through terminal 54. The Thereby, in the arrangement of the primary side and secondary side capacitors 42 and 43, the primary side capacitor negative electrode terminal 47b of the primary side capacitor 42 and the secondary side capacitor intermediate portion negative electrode terminal 51c of the secondary side capacitor 43 are connected to the case through terminal. 54 can be easily connected.

さらに、負極導体板51の二次側コンデンサ中間部負極端子51cは、負極導体板51の中間部に配置される。これにより、図9(a)に示すように、二次側コンデンサ中間部負極端子51cからパワーモジュール60のトランジスタS1,S2,UH,UL,VH,VL,WH,WLと接続される二次側コンデンサ負極端子51a及び他の二次側コンデンサ負極端子51bまでの距離がほぼ等しくなり、二次側コンデンサ負極端子51a及び他の二次側コンデンサ負極端子51bへ均等に電流を流し、負極導体板51の局所的な発熱を抑制することができる。一方、図9(b)に示すように、負極導体板51の二次側コンデンサ中間部負極端子51cが、負極導体板51の端部に配置される場合には、二次側コンデンサ中間部負極端子51cから二次側コンデンサ負極端子51a及び他の二次側コンデンサ負極端子51bまでの距離が異なり、距離が近い二次側コンデンサ負極端子51aの方を通る電流が増大し、局所的な発熱が生じてしまう可能性がある。なお、本発明における二次側コンデンサ中間部負極端子51cが設けられる負極導体板51の中間部とは、局所的な発熱を抑制できる程度に電流が略均等に流れる位置を含むものであり、本実施形態では、直線状に並ぶ8つのコンデンサセル43aの上方で長手方向に延びる負極導体板51において、二次側コンデンサ中間部負極端子51cが端から3番目のコンデンサセル43aの位置に設けられるものも含まれる。   Further, the secondary-side capacitor intermediate portion negative electrode terminal 51 c of the negative electrode conductor plate 51 is disposed in the intermediate portion of the negative electrode conductor plate 51. As a result, as shown in FIG. 9A, the secondary side connected to the transistors S1, S2, UH, UL, VH, VL, WH, WL of the power module 60 from the secondary side capacitor middle negative terminal 51c. The distances between the capacitor negative electrode terminal 51a and the other secondary side capacitor negative electrode terminal 51b are substantially equal, and a current is allowed to flow evenly to the secondary side capacitor negative electrode terminal 51a and the other secondary side capacitor negative electrode terminal 51b. Can suppress local heat generation. On the other hand, as shown in FIG. 9 (b), when the secondary side capacitor intermediate negative electrode terminal 51 c of the negative electrode conductor plate 51 is disposed at the end of the negative electrode conductor plate 51, the secondary side capacitor intermediate portion negative electrode The distance from the terminal 51c to the secondary capacitor negative electrode terminal 51a and the other secondary capacitor negative electrode terminal 51b is different, the current passing through the secondary capacitor negative electrode terminal 51a closer to the distance increases, and local heat generation occurs. It may occur. In addition, the intermediate part of the negative electrode conductor plate 51 provided with the secondary side capacitor intermediate part negative terminal 51c in the present invention includes a position where the current flows almost uniformly to the extent that local heat generation can be suppressed. In the embodiment, in the negative electrode conductor plate 51 extending in the longitudinal direction above the eight capacitor cells 43a arranged in a straight line, the secondary-side capacitor intermediate negative electrode terminal 51c is provided at the position of the third capacitor cell 43a from the end. Is also included.

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.

なお、本実施形態では、二次側コンデンサの複数のコンデンサセルは一直線状に並列配置されているが、このような配置に限定されるものでなく、レイアウトに応じて任意に配置されてもよい。このため、バスバーは、各コンデンサセルの電極を接続して、ケースの開口部の一辺側と対辺側で第1及び第2外部接続端子がそれぞれ外部に延出する構成であればよい。   In the present embodiment, the plurality of capacitor cells of the secondary-side capacitor are arranged in parallel in a straight line, but are not limited to such an arrangement, and may be arbitrarily arranged according to the layout. . For this reason, the bus bar only needs to have a configuration in which the electrodes of the capacitor cells are connected and the first and second external connection terminals extend outward on one side and the opposite side of the opening of the case.

1 パワーコントロールユニット(電力変換装置)
2 発電機(第2の電動機)
4 モータ(第1の電動機)
5,6 インバータ回路
7 コンバータ回路
8 制御装置
9 ゲートドライブ基板(駆動回路)
10 ウォータージャケット
14 第1空間
15 第2空間
20 冷却流路
21 流入口
22 流出口
41 リアクトル
42 一次側コンデンサ
43 二次側コンデンサ
44 接続コネクタ
47b 一次側コンデンサ負極端子
49 コンデンサケース(他の凹状のケース)
49a 他の開口部
50a 二次側コンデンサ正極端子(第1外部接続端子)
50b 他の二次側コンデンサ正極端子(第2外部接続端子)
51a 二次側コンデンサ負極端子(第1外部接続端子)
51b 他の二次側コンデンサ負極端子(第2外部接続端子)
51c 二次側コンデンサ中間部負極端子(第3外部接続端子)
52 ポッティング樹脂(樹脂部)
53 コンデンサケース(凹状のケース)
53a 開口部
54 ケース貫通端子(端子台)
60 パワーモジュール
S1,S2,UH,UL,VH,VL,WH,WL トランジスタ(スイッチング素子)
1 Power control unit (power converter)
2 Generator (second motor)
4 Motor (first motor)
5, 6 Inverter circuit 7 Converter circuit 8 Controller 9 Gate drive substrate (drive circuit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Water jacket 14 1st space 15 2nd space 20 Cooling flow path 21 Inlet 22 Outlet 41 Reactor 42 Primary side capacitor | condenser 43 Secondary side capacitor | condenser 44 Connector 47b Primary side capacitor | condenser negative electrode terminal 49 Capacitor case (other concave case) )
49a Other opening 50a Secondary side capacitor positive terminal (first external connection terminal)
50b Other secondary capacitor positive terminal (second external connection terminal)
51a Secondary capacitor negative electrode terminal (first external connection terminal)
51b Other secondary capacitor negative electrode terminal (second external connection terminal)
51c Secondary side capacitor middle negative terminal (third external connection terminal)
52 Potting resin (resin part)
53 Capacitor case (concave case)
53a Opening 54 Case through terminal (terminal block)
60 Power modules S1, S2, UH, UL, VH, VL, WH, WL Transistors (switching elements)

Claims (4)

一次側コンデンサと、
所定の方向における少なくとも一方の端面に電極をそれぞれ有して、並べて配置される複数のコンデンサセル、該複数のコンデンサセルの各電極をそれぞれ接続する一対の導体板、前記複数のコンデンサセル及び前記一対の導体板を収容する凹状のケース、及び、前記一対の導体板の外部接続端子が前記ケースの開口部から外部に延出した状態で該開口部を覆う樹脂部を有する二次側コンデンサと、
を備える電力変換装置であって、
前記外部接続端子は、前記開口部の一辺に配置され、パワーモジュールのスイッチング素子とそれぞれ接続される正極及び負極の第1外部接続端子と、前記一辺の対辺に配置され、前記パワーモジュールのスイッチング素子とそれぞれ接続される正極及び負極の第2外部接続端子と、少なくとも一方の前記導体板の前記第1外部接続端子と前記第2外部接続端子との間に配置され、前記一次側コンデンサの少なくとも一方の電極と接続される第3外部接続端子と、を有することを特徴とする電力変換装置。
A primary capacitor;
A plurality of capacitor cells each having an electrode on at least one end face in a predetermined direction and arranged side by side, a pair of conductor plates respectively connecting the electrodes of the plurality of capacitor cells, the plurality of capacitor cells, and the pair of capacitors A concave case that accommodates the conductive plate, and a secondary capacitor having a resin portion that covers the opening in a state where the external connection terminals of the pair of conductive plates extend from the opening of the case,
A power conversion device comprising:
The external connection terminal is disposed on one side of the opening, and is connected to a positive and negative first external connection terminal respectively connected to the switching element of the power module, and is disposed on the opposite side of the one side, and the switching element of the power module And at least one of the primary-side capacitors disposed between the first external connection terminal and the second external connection terminal of at least one of the conductor plates; And a third external connection terminal connected to the electrode.
前記一次側コンデンサは、前記電極が延出する他の開口部が、前記二次側コンデンサのケースの開口部と前記所定の方向において反対側に向くように配置される凹状の他のケースを備えることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。   The primary capacitor includes a concave other case in which the other opening from which the electrode extends is arranged so as to face the opposite side of the opening of the case of the secondary capacitor in the predetermined direction. The power conversion apparatus according to claim 1. 前記一方の導体板の第3外部接続端子と前記一次側コンデンサの電極とは、前記ケースの側方に設けられた端子台を介して接続されており、
前記第3外部接続端子は、前記端子台における前記二次側コンデンサのケース開口部側で接続され、前記一次側コンデンサの電極は、前記端子台における前記二次側コンデンサのケース底部側で接続されることを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。
The third external connection terminal of the one conductor plate and the electrode of the primary capacitor are connected via a terminal block provided on the side of the case,
The third external connection terminal is connected on the case opening side of the secondary capacitor in the terminal block, and the electrode of the primary capacitor is connected on the case bottom side of the secondary capacitor in the terminal block. The power conversion device according to claim 2, wherein:
前記一方の導体板の第3外部接続端子は、前記一方の導体板の中間部に配置されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電力変換装置。
4. The power conversion device according to claim 1, wherein the third external connection terminal of the one conductor plate is disposed in an intermediate portion of the one conductor plate. 5.
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