JP2013115952A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電力変換装置1は、複数の半導体モジュール2と複数の冷媒流路11とを積層した積層体10を備える。積層体10は、フレーム5の内側に収容されている。半導体モジュール2のパワー端子21に、複数のバスバー3(3a〜3c)が接続している。個々のバスバー3は、他の電子部品と接続するための接続部4を有する。フレーム5の内面58を含む平面Pと積層体10との間の隙間Gに加圧部材6が配置されている。この加圧部材6によって積層体10を積層方向(X方向)に加圧し、積層体10をフレーム5内に固定している。複数の接続部4のうち一部の接続部4は、パワー端子21の突出方向(Z方向)から見た場合に隙間Gに位置している。
【選択図】図1
Description
該積層体を内側に収容するフレームと、
上記パワー端子に接続した複数のバスバーとを備え、
個々のバスバーは、他の電子部品と接続するための接続部を有し、
上記フレームの内面を含む平面と上記積層体との間の隙間に加圧部材が配置され、該加圧部材によって上記積層体を該積層体の積層方向に加圧して該積層体を上記フレーム内に固定するよう構成され、
複数の上記接続部のうち少なくとも一部の上記接続部は、上記突出方向から見た場合に、上記隙間に位置する隙間接続部となっていることを特徴とする電力変換装置にある(請求項1)。
この場合には、隙間接続部の表面積を充分に確保しつつ、積層方向における隙間接続部の長さを短くすることができる。そのため、上記隙間の積層方向長さが短い場合でも、上記突出方向から見た場合に隙間接続部が上記隙間に位置するように構成することができる。これにより、隙間接続部がフレームの外面から積層方向外側に突出することを防止できる。また、上記構成にすると、隙間接続部の表面積を充分に確保できるため、他の電子部品に電気接続しやすい。
この場合には、電子部品の端子と隙間接続部とを締結するための、ボルト等の締結部材を、フレーム外から切欠部を通して積層方向に挿入することができる。したがって、隙間接続部の主面が積層方向に直交しているため上記端子と隙間接続部とを積層方向に締結する必要がある場合でも、締結作業を行うことが可能になる。
この場合には、端子台によって、隙間接続部をしっかりと固定することができる。そのため、隙間接続部のぐらつきを抑制でき、隙間接続部がフレームに接触して漏電する等の不具合を防止できる。
この場合には、正極バスバーと負極バスバーの2つのバスバーについて、接続部がフレームの外面から積層方向外側に突出することを防止できる。そのため、電力変換装置全体を小型化しやすい。
上記電力変換装置に係る実施例について、図1〜図7を用いて説明する。図1、図2に示すごとく、本例の電力変換装置1は、複数の半導体モジュール2と複数の冷媒流路11とを積層した積層体10を備える。半導体モジュール2は、半導体素子23(図7参照)を内蔵した本体部20を有する。この本体部20からパワー端子21が突出している。冷媒流路11は、冷却管110の内部に形成されている。冷媒流路11には、半導体モジュール2を冷却する冷媒14が流れる。半導体モジュール2と冷媒流路11とは、パワー端子21の突出方向(Z方向)に直交する方向(X方向)に積層されている。
図1に示すごとく、複数の接続部4のうち一部の接続部4は、上記突出方向(Z方向)から見た場合に隙間Gに位置する隙間接続部40となっている。
隙間Gには、絶縁樹脂製の端子台7を配置してある。この端子台7において、隙間接続部40を上記コンデンサ81の端子89(図4参照)に接続し、固定するようになっている。
このようにすると、隙間接続部40の表面積を充分に確保しつつ、X方向における隙間接続部40の長さを短くすることができる。そのため、隙間GのX方向長さが短い場合でも、隙間G内に隙間接続部40を配置することができる。これにより、隙間接続部40がフレーム5の外面59からX方向外側に突出することを防止しやすくなる。また、隙間接続部40の表面積を充分に確保できるため、他の電子部品に接続しやすい。
このようにすると、電子部品の端子89と隙間接続部40とを締結するためのボルト88を、切欠部51を通してフレーム5外からX方向に挿入することができる。したがって、本例のように隙間接続部40の主面400がX方向に直交しているため端子89と隙間接続部40とをX方向に締結する必要がある場合でも、締結作業を行うことが可能になる。
この場合には、端子台7によって、隙間接続部40をしっかりと固定することができる。そのため、隙間接続部40のぐらつきを抑制でき、隙間接続部40がフレーム5に接触して漏電する等の不具合を防止できる。
本例は、図8に示すごとく、電力変換装置1をDC−DCコンバータとして構成した例である。本例の電力変換装置1は、実施例1と同様に、直流電流が流れる正極バスバー3aおよび負極バスバー3bと、被制御電流Iが流れる3個の被制御バスバー3cとを備える。半導体素子23のゲート端子には、制御回路基板(図示しない)が接続している。
その他、実施例1と同様の構成および作用効果を有する。
本例は、負極バスバー3bの形状を変更した例である。本例では図9に示すごとく、正極バスバー3aのみ隙間接続部40を備えており、負極バスバー3bは隙間接続部40を備えていない。負極バスバー3bの接続部4は、導入パイプ12と導出パイプ13との間に位置している。
その他、実施例1と同様の構成および作用効果を有する。
本例は、正極バスバー3aと負極バスバー3bの形状を変更した例である。図10、図11に示すごとく、本例の正極バスバー3aおよび負極バスバー3bは、実施例1と同様に、パワー端子21に接続した板状本体部30と、隙間接続部40とを備える。
また、実施例1と異なり、本例の隙間接続部40は屈曲していない。本例では、隙間接続部40の主面400と、板状本体部30の主面350とは面一になっている。
その他、実施例1と同様の構成を備える。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、加圧部材6の形状を変更した例である。図12に示すごとく、本例では、加圧部材6として2個のコイルばね60を用いている。2個のコイルばね60は、Y方向における隙間Gの両端に設けられている。この2個のコイルばね60を使って積層体10をX方向に押圧し、積層体10をフレーム5内に固定している。
その他、実施例1と同様の構成を備える。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
2 半導体モジュール
21 パワー端子
3 バスバー
4 接続部
40 隙間接続部
5 フレーム
6 加圧部材
7 端子台
G 隙間
Claims (5)
- 半導体素子を内蔵した本体部からパワー端子が突出した複数の半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する冷媒が流れる複数の冷媒流路とを、上記パワー端子の突出方向に直交する方向に積層した積層体と、
該積層体を内側に収容するフレームと、
上記パワー端子に接続した複数のバスバーとを備え、
個々のバスバーは、他の電子部品と接続するための接続部を有し、
上記フレームの内面を含む平面と上記積層体との間の隙間に加圧部材が配置され、該加圧部材によって上記積層体を該積層体の積層方向に加圧して該積層体を上記フレーム内に固定するよう構成され、
複数の上記接続部のうち少なくとも一部の上記接続部は、上記突出方向から見た場合に、上記隙間に位置する隙間接続部となっていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置において、上記バスバーは、上記パワー端子に接続した板状本体部を有し、上記隙間接続部は、上記積層方向における上記板状本体部の端部に屈曲形成されており、上記隙間接続部の主面は上記積層方向に直交していることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項2に記載の電力変換装置において、上記フレームを構成する壁部には、上記積層方向において上記隙間接続部に隣接する位置に切欠部が形成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電力変換装置において、上記隙間に、上記隙間接続部を固定するための端子台が設けられていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電力変換装置において、上記バスバーには、直流電流が流れる正極バスバーおよび負極バスバーと、被制御電流が流れる被制御バスバーとがあり、上記正極バスバーおよび上記負極バスバーに上記隙間接続部がそれぞれ形成されていることを特徴とする電力変換装置。
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