JP2014011819A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷却体の対向する面の外側に各々半導体素子を取付け、冷媒の流れ方向に直列に冷却体と複数のコンデンサとを設置し、複数のコンデンサのうち半数の端子方向は一方の面に取付けた半導体素子の端子方向と同じにし、残りの半数の端子方向は他方の面に取付けた半導体素子の端子方向と同じにし、両面の各々のコンデンサの同電位同士を接続する導体の配置位置をコンデンサ配置内部の冷媒の通流を遮る位置とする。
【選択図】図1
Description
従って、本発明の課題は、両面取付形の冷却体を用いた電力変換部スタックの冷却構造として、構造部品を増やすことなく、コンデンサの冷却を略均一に実現できる冷却構造を提供することである。
この結果、構造部品を増やすことなく、コンデンサの均一な冷却を安価なコストで実現することが可能となる。
図3に示す実施例では、IGBT側とコンデンサ側の接続において、電位が同じである導体MB7とMB8を分割した例を示したが、分割せずに一体型導体として導体PB5及びNB5と絶縁物を挟んだラミネート構造とすると配線インダクタンスを一層低減することができる。
尚、上記実施例には両面冷却用冷却体のそれぞれの面に機能の異なる回路を構成する半導体モジュールを搭載した例を示したが、並列接続される半導体モジュールを分割して用いる構成でも同様に実現可能である。また冷却体として片面に半導体モジュールを搭載する冷却体を複数配置して両面冷却用冷却体と同様な構成にしても実現可能である。
さらに、両面の直流回路の電位は共通な二つ以上の極があれば同様に実現可能である。即ち、両方の面に正極Pと負極Nがある場合や、一方の面に正極Pと負極Nと中間極Mが他方の面に正極Pと負極N又は正極と中性極M又は中性極Mと負極Nがある場合にも同様に実現可能である。
FLi、FLo・・・フィルタ L1、L2・・・リアクトル
CV・・・コンバータ IN・・・インバータ
CH・・・チョッパ BT・・・蓄電池
MD1〜MD5、SM1〜SM8・・・IGBTモジュール(半導体モジュール)
Cp、Cn、Cp1〜Cp3、Cn1〜Cn3、SC1〜SC12・・・コンデンサ
OB1〜OB3・・・障害物
PB1〜PB5、MB1〜MB8、NB1〜NB5・・・導体
Jp、Jm1、Jm2、Jn・・・導体 ISL・・・絶縁物
Claims (5)
- 対向する両面に半導体素子を取付ける金属基板を備え、前記金属基板間に複数の冷却用薄板フィンを冷媒を流せる間隔を保って接合した両面冷却用冷却体と、前記両面冷却用冷却体の金属基板の両面外部に各々設置した半導体モジュールと、前記金属基板の一方の外部面に設置した半導体モジュールの端子と端子方向が同方向となるように並列配置され冷媒の通流を遮るように配置した複数個のコンデンサからなる第1のコンデンサ群と、前記金属基板の他方の外部面に設置した半導体モジュールの端子と端子方向が同方向となるように並列配置され冷媒の通流を遮るように配置した複数個のコンデンサからなる第2のコンデンサ群と、を備え、前記第1のコンデンサ群のコンデンサと前記第2のコンデンサ群のコンデンサのそれぞれ同電位同士を接続する導体は、前記第1のコンデンサ群と前記第2のコンデンサ群との配置内部の冷媒の通流を遮る位置に設置す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、前記第1のコンデンサ群のコンデンサと前記第2のコンデンサ群のコンデンサのそれぞれ同電位同士を接続する導体は、前記第1又は第2のコンデンサ群の各コンデンサの電位が正極と負極の場合には前記正極同士を接続する導体と前記負極同士を接続する導体とは導体間に絶縁物を挟んだラミネート配線構造とすることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1又は2に記載の電力変換装置において、前記第1のコンデンサ群のコンデンサと前記第2のコンデンサ群のコンデンサのそれぞれ同電位同士を接続する導体は、前記第1又は第2のコンデンサ群のコンデンサの電位が正極、負極及び中間極の場合には前記正極同士を接続する導体と前記中間極同士を接続する導体、又は前記中間極同士を接続する導体と前記負極同士を接続する導体、又は前記正極同士を接続する導体と前記負極同士を接続する導体とは、各々導体間に絶縁物を挟んだラミネート配線構造とすることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1又は3に記載の電力変換装置において、前記第1のコンデンサ群のコンデンサと前記第2のコンデンサ群のコンデンサのそれぞれ同電位同士を接続する導体は、前記第1及び第2のコンデンサ群の電位が正極、負極及び中間極の場合には、前記正極同士を接続する導体と前記中間極同士を接続する導体、及び前記中間極同士を接続する導体と前記負極同士を接続する導体とは、前記第1のコンデンサ群と前記第2のコンデンサ群の配置内部の冷媒の通流を遮る異なる位置に各々設置することを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の電力変換装置において、前記第1のコンデンサ群の各コンデンサと前記第2のコンデンサ群の各コンデンサとは交互に配置することを特徴とする電力変換装置。
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