JP2014128133A - Shovel with electric power conversion system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shovel with electric power conversion system, capable of reducing an area to be ensured on a heat sink.SOLUTION: An upper rotating body is rotatably mounted on an undercarriage. An attachment is swingably mounted on the upper rotating body. A motor rotates the upper rotating body. An electric power conversion system supplies electric power to the motor. A power module is disposed in an enclosure of the electric power conversion system. A card plate is disposed at a different height from a surface on which the power module is disposed, and is supported on the enclosure. A CPU that transmits a control signal to the power module is mounted on the card plate.

Description

本発明は、電力変換装置を搭載したショベルに関する。   The present invention relates to an excavator equipped with a power converter.

従来の油圧式ショベルに代わって、電動機によって旋回等を行うハイブリッド型ショベルが注目されている。ハイブリッド型ショベルには、電動機を駆動するためのインバータ等の電力変換装置が搭載される。この電力変換装置は、通常、ショベルの上部旋回体に搭載される。上部旋回体には、エンジン、キャビン、油圧回路、旋回用の電動機等が搭載されるため、電力変換装置を搭載するための十分な空間を確保することが困難である。このため、電力変換装置の小型化が望まれている。   In place of the conventional hydraulic excavator, a hybrid excavator that turns by an electric motor has attracted attention. A hybrid excavator is equipped with a power converter such as an inverter for driving an electric motor. This power converter is usually mounted on an upper swing body of an excavator. Since the engine, cabin, hydraulic circuit, turning electric motor, and the like are mounted on the upper swing body, it is difficult to secure a sufficient space for mounting the power conversion device. For this reason, size reduction of a power converter device is desired.

電動機駆動用の電力変換装置には、大電流が流れるため、電力変換装置内の配線を太くしなければならない。電力変換装置内には、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)を含むインテリジェントパワーモジュール(IPM)、電流センサ、スナバコンデンサ、制御用のプロセッサ(CPU)等の電気部品が収容されるため、小型化された電力変換装置内に、配線を配置するための十分な空間を確保することができない。狭い空間内で、剛性の高い太い配線を取り回す必要が有るため、組立作業の効率が低下する。配線に代えて、ブスバーを用いたインバータ等が知られている(特許文献1〜3)。   Since a large current flows through the electric power converter for driving the electric motor, the wiring in the electric power converter must be thickened. The power conversion device is miniaturized because it accommodates electrical components such as an intelligent power module (IPM) including an insulated gate bipolar transistor (IGBT), a current sensor, a snubber capacitor, and a control processor (CPU). A sufficient space for arranging the wiring cannot be secured in the power conversion device. Since it is necessary to route thick wiring with high rigidity in a narrow space, the efficiency of assembly work is reduced. An inverter using a bus bar is known instead of wiring (Patent Documents 1 to 3).

特開2003−319665号公報JP 2003-319665 A 特開2008−245461号公報JP 2008-245461 A 特開2012−110152号公報JP 2012-110152 A

IPMやCPU等の半導体素子は、冷却のためにヒートシンク等に搭載される。これらの半導体素子をヒートシンク上に搭載するために、ヒートシンク上に大きな領域を確保しなければならない。本発明の目的は、ヒートシンク上に確保すべき領域を小さくすることができる電力変換装置を搭載したショベルを提供することである。   Semiconductor elements such as IPM and CPU are mounted on a heat sink or the like for cooling. In order to mount these semiconductor elements on the heat sink, a large area must be secured on the heat sink. The objective of this invention is providing the shovel carrying the power converter device which can make the area | region which should be ensured on a heat sink small.

本発明の一観点によると、
下部走行体と、
前記下部走行体に、旋回可能に取り付けられた上部旋回体と、
前記上部旋回体に、スイング可能に取り付けられたアタッチメントと、
前記上部旋回体を旋回させる電動機と、
前記電動機に電力を供給する電力変換装置と
を有し、
前記電力変換装置は、
筐体と、
前記筐体内に配置されたパワーモジュールと、
前記パワーモジュールが配置された面とは異なる高さに配置され、前記筐体に支持されたカードプレートと、
前記カードプレートに取り付けられ、前記パワーモジュールに制御信号を送出するCPUと
を有するショベルが提供される。
According to one aspect of the invention,
A lower traveling body,
An upper revolving unit attached to the lower traveling unit so as to be capable of swiveling; and
An attachment attached to the upper swing body so as to be swingable;
An electric motor for turning the upper turning body;
A power converter for supplying power to the electric motor,
The power converter is
A housing,
A power module disposed in the housing;
A card plate disposed at a height different from the surface on which the power module is disposed and supported by the housing;
An excavator having a CPU attached to the card plate and sending a control signal to the power module is provided.

パワーモジュールとCPUとが、異なる高さに配置されているため、筐体内の空間の横方向の広がりを抑制することができる。   Since the power module and the CPU are arranged at different heights, the lateral expansion of the space in the housing can be suppressed.

図1は、実施例1によるショベルの側面図である。FIG. 1 is a side view of an excavator according to the first embodiment. 図2は、実施例1によるショベルのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the shovel according to the first embodiment. 図3は、蓄電回路のブロック図及びインバータの等価回路図である。FIG. 3 is a block diagram of a storage circuit and an equivalent circuit diagram of an inverter. 図4は、蓄電回路の等価回路図である。FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the power storage circuit. 図5は、電力変換装置の筐体内の概略正面図である。FIG. 5 is a schematic front view inside the housing of the power conversion device. 図6は、電力変換装置の第1のレイヤの平面図である。FIG. 6 is a plan view of the first layer of the power conversion device. 図7A及び図7Bは、それぞれブスバーの平面図及び正面図である。7A and 7B are a plan view and a front view of the bus bar, respectively. 図8Aは、図7Aの一点鎖線8A−8Aにおける断面図であり、図8Bは、図7Aの一点鎖線8B−8Bにおける断面図である。8A is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 8A-8A in FIG. 7A, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 8B-8B in FIG. 7A. 図9は、電力変換装置の第2のレイヤの平面図である。FIG. 9 is a plan view of the second layer of the power conversion device. 図10は、電力変換装置の第3のレイヤの平面図である。FIG. 10 is a plan view of a third layer of the power conversion device. 図11は、図10の一点鎖線11−11における断面図である。11 is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 11-11 in FIG. 図12Aは、P極プレートと接続端子との接続構造、及びN極プレートと接続端子との接続構造の正面図であり、図12Bは、P極プレートと接続端子との接続構造、及びN極プレートと接続端子との接続構造の側面図である。12A is a front view of a connection structure between a P-pole plate and a connection terminal and a connection structure between an N-pole plate and a connection terminal, and FIG. 12B is a connection structure between the P-pole plate and the connection terminal, and an N-pole. It is a side view of the connection structure of a plate and a connection terminal. 図13は、電力変換装置の第4のレイヤの平面図である。FIG. 13 is a plan view of the fourth layer of the power conversion device. 図14Aは、電力変換装置の第5のレイヤの平面図であり、図14Bは、図14Aの一点鎖線14B−14Bにおける断面図である。14A is a plan view of a fifth layer of the power conversion device, and FIG. 14B is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 14B-14B in FIG. 14A. 図15A及び図15Bは、図14Aの一点鎖線14B−14Bにおける他の構成例の断面図である。15A and 15B are cross-sectional views of other configuration examples taken along one-dot chain line 14B-14B in FIG. 14A. 図16は、実施例2による電力変換装置の平断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional plan view of the power converter according to the second embodiment. 図17A及び図17Bは、図16の一点鎖線17A−17Aにおける断面図である。17A and 17B are cross-sectional views taken along one-dot chain line 17A-17A in FIG. 図18は、実施例2の変形例による電力変換装置の平断面図である。FIG. 18 is a plan sectional view of a power conversion device according to a modification of the second embodiment. 図19は、図18の一点鎖線19−19における断面図である。19 is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 19-19 in FIG. 図20は、実施例2の変形例2による電力変換装置の平断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional plan view of a power conversion device according to a second modification of the second embodiment. 図21は、図20の一点鎖線21−21における断面図である。21 is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 21-21 in FIG.

[実施例1]
図1に、実施例1によるハイブリッド型ショベルの側面図を示す。下部走行体20に、上部旋回体21が旋回可能に搭載されている。上部旋回体21にブーム23が連結され、ブーム23にアーム25が連結され、アーム25にバケット27が連結されている。ブームシリンダ24の伸縮により、ブーム23、アーム25、及びバケット27からなるアタッチメントが、上部旋回体21に対して上下にスイングする。アームシリンダ26の伸縮により、アーム25の姿勢が変化する。バケットシリンダ28の伸縮により、バケット27の姿勢が変化する。ブームシリンダ24、アームシリンダ26、及びバケットシリンダ28は、油圧駆動される。
[Example 1]
FIG. 1 shows a side view of a hybrid excavator according to the first embodiment. An upper turning body 21 is mounted on the lower traveling body 20 so as to be turnable. A boom 23 is connected to the upper swing body 21, an arm 25 is connected to the boom 23, and a bucket 27 is connected to the arm 25. Due to the expansion and contraction of the boom cylinder 24, the attachment including the boom 23, the arm 25, and the bucket 27 swings up and down with respect to the upper swing body 21. As the arm cylinder 26 expands and contracts, the posture of the arm 25 changes. Due to the expansion and contraction of the bucket cylinder 28, the posture of the bucket 27 changes. The boom cylinder 24, the arm cylinder 26, and the bucket cylinder 28 are hydraulically driven.

上部旋回体21に、旋回電動機22、エンジン30、電動発電機31、蓄電回路32、及び電力変換装置33等が搭載されている。エンジン30の動力によって電動発電機31が発電を行う。発電された電力によって、蓄電回路32が充電される。旋回電動機22は、蓄電回路32からの電力によって駆動され、上部旋回体21を旋回させる。電動発電機
31は、電動機としても動作し、エンジン30のアシストを行う。旋回電動機22は、発電機としても動作し、上部旋回体21の旋回運動エネルギから回生電力を発生する。
A swing motor 22, an engine 30, a motor generator 31, a power storage circuit 32, a power converter 33, and the like are mounted on the upper swing body 21. The motor generator 31 generates power with the power of the engine 30. The power storage circuit 32 is charged with the generated power. The turning electric motor 22 is driven by the electric power from the power storage circuit 32 to turn the upper turning body 21. The motor generator 31 also operates as an electric motor and assists the engine 30. The turning electric motor 22 also operates as a generator and generates regenerative power from the turning kinetic energy of the upper turning body 21.

図2に、実施例1によるハイブリッド型ショベルのブロック図を示す。図2において、機械的動力系を二重線で表し、高圧油圧ラインを太い実線で表し、電気制御系を細い実線で表し、パイロットラインを破線で表す。   FIG. 2 is a block diagram of the hybrid excavator according to the first embodiment. In FIG. 2, the mechanical power system is represented by a double line, the high-pressure hydraulic line is represented by a thick solid line, the electric control system is represented by a thin solid line, and the pilot line is represented by a broken line.

エンジン30の駆動軸がトルク伝達機構41の入力軸に連結されている。エンジン30には、電気以外の燃料によって駆動力を発生するエンジン、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関が用いられる。エンジン30は、作業機械の運転中は、常時駆動されている。   The drive shaft of the engine 30 is connected to the input shaft of the torque transmission mechanism 41. The engine 30 is an engine that generates a driving force by a fuel other than electricity, for example, an internal combustion engine such as a diesel engine. The engine 30 is always driven during operation of the work machine.

電動発電機31の駆動軸が、トルク伝達機構41の他の入力軸に連結されている。電動発電機31は、電動(アシスト)運転と、発電運転との双方の運転動作を行うことができる。電動発電機31には、例えば磁石がロータ内部に埋め込まれた内部磁石埋込型モータが用いられる。   The drive shaft of the motor generator 31 is connected to the other input shaft of the torque transmission mechanism 41. The motor generator 31 can perform both the electric (assist) operation and the power generation operation. For the motor generator 31, for example, an internal magnet embedded motor in which magnets are embedded in the rotor is used.

トルク伝達機構41は、2つの入力軸と1つの出力軸とを有する。この出力軸には、メインポンプ42の駆動軸が連結されている。   The torque transmission mechanism 41 has two input shafts and one output shaft. A drive shaft of the main pump 42 is connected to the output shaft.

エンジン30に加わる負荷が大きい場合には、電動発電機31がアシスト運転を行い、電動発電機31の駆動力がトルク伝達機構41を介してメインポンプ42に伝達される。これにより、エンジン30に加わる負荷が軽減される。一方、エンジン30に加わる負荷が小さい場合には、エンジン30の駆動力がトルク伝達機構41を介して電動発電機31に伝達されることにより、電動発電機31が発電運転される。   When the load applied to the engine 30 is large, the motor generator 31 performs an assist operation, and the driving force of the motor generator 31 is transmitted to the main pump 42 via the torque transmission mechanism 41. Thereby, the load applied to the engine 30 is reduced. On the other hand, when the load applied to the engine 30 is small, the driving force of the engine 30 is transmitted to the motor generator 31 via the torque transmission mechanism 41, whereby the motor generator 31 is operated for power generation.

メインポンプ42は、高圧油圧ライン43を介して、コントロールバルブ44に油圧を供給する。コントロールバルブ44は、運転者からの指令により、油圧モータ29A、29B、ブームシリンダ24、アームシリンダ26、及びバケットシリンダ28に油圧を分配する。油圧モータ29A及び29Bは、それぞれ図1に示した下部走行体20に備えられた左右の2本のクローラを駆動する。   The main pump 42 supplies hydraulic pressure to the control valve 44 via the high pressure hydraulic line 43. The control valve 44 distributes hydraulic pressure to the hydraulic motors 29 </ b> A and 29 </ b> B, the boom cylinder 24, the arm cylinder 26, and the bucket cylinder 28 according to a command from the driver. The hydraulic motors 29A and 29B drive the two left and right crawlers provided in the lower traveling body 20 shown in FIG.

電動発電機31がインバータ33Aを介して蓄電回路32に接続されている。旋回電動機22がインバータ33Bを介して蓄電回路32に接続されている。インバータ33A、33B、及び蓄電回路32は、制御装置55により制御される。電力変換装置33(図1)は、インバータ33A及び33Bを含む。   The motor generator 31 is connected to the storage circuit 32 via an inverter 33A. The turning electric motor 22 is connected to the storage circuit 32 via an inverter 33B. The inverters 33A and 33B and the power storage circuit 32 are controlled by the control device 55. Power conversion device 33 (FIG. 1) includes inverters 33A and 33B.

インバータ33Aは、制御装置55からの指令に基づき、電動発電機31の運転制御を行う。電動発電機31のアシスト運転と発電運転との切り替えが、インバータ33Aにより行われる。   The inverter 33A controls the operation of the motor generator 31 based on a command from the control device 55. Switching between the assist operation and the power generation operation of the motor generator 31 is performed by the inverter 33A.

電動発電機31がアシスト運転されている期間は、必要な電力が、蓄電回路32からインバータ33Aを通して電動発電機31に供給される。電動発電機31が発電運転されている期間は、電動発電機31によって発電された電力が、インバータ33Aを通して蓄電回路32に供給される。   During the period in which the motor generator 31 is assisted, necessary power is supplied from the power storage circuit 32 to the motor generator 31 through the inverter 33A. During the period in which the motor generator 31 is generating, the electric power generated by the motor generator 31 is supplied to the power storage circuit 32 through the inverter 33A.

旋回電動機22は、インバータ33Bによって交流駆動され、力行動作及び回生動作の双方の運転を行うことができる。旋回電動機22には、例えば内部磁石埋込型モータが用いられる。旋回電動機22の力行動作中は、蓄電回路32からインバータ33Bを介して旋回電動機22に電力が供給される。旋回電動機22が、減速機51を介して、上部旋回体21(図1)を旋回させる。回生運転時には、上部旋回体21の回転運動が、減速機5
1を介して旋回電動機22に伝達されることにより、旋回電動機22が回生電力を発生する。発生した回生電力は、インバータ33Bを介して蓄電回路32に供給される。これにより、蓄電回路32内の蓄電装置が充電される。
The swing electric motor 22 is AC driven by the inverter 33B and can perform both the power running operation and the regenerative operation. For the turning electric motor 22, for example, an internal magnet embedded motor is used. During the power running operation of the swing motor 22, electric power is supplied from the power storage circuit 32 to the swing motor 22 via the inverter 33B. The turning electric motor 22 turns the upper turning body 21 (FIG. 1) through the speed reducer 51. During the regenerative operation, the rotational motion of the upper swing body 21 is reduced by the speed reducer 5.
1 is transmitted to the turning electric motor 22 through the electric motor 1 so that the turning electric motor 22 generates regenerative electric power. The generated regenerative power is supplied to the power storage circuit 32 via the inverter 33B. Thereby, the power storage device in the power storage circuit 32 is charged.

レゾルバ52が、旋回電動機22の回転軸の回転方向の位置を検出する。検出結果は、制御装置55に入力される。旋回電動機22の運転前と運転後における回転軸の回転方向の位置を検出することにより、旋回角度及び旋回方向が導出される。   The resolver 52 detects the position of the rotating shaft of the turning electric motor 22 in the rotational direction. The detection result is input to the control device 55. By detecting the position of the rotating shaft in the rotational direction before and after the operation of the turning electric motor 22, the turning angle and the turning direction are derived.

メカニカルブレーキ53が、旋回電動機22の回転軸に連結されており、機械的な制動力を発生する。メカニカルブレーキ53の制動状態と解除状態とは、制御装置55からの制御を受け、電磁的スイッチにより切り替えられる。   A mechanical brake 53 is connected to the rotating shaft of the turning electric motor 22 and generates a mechanical braking force. The braking state and release state of the mechanical brake 53 are controlled by the control device 55 and switched by an electromagnetic switch.

パイロットポンプ45が、油圧操作系に必要なパイロット圧を発生する。発生したパイロット圧は、パイロットライン46を介して操作装置48に供給される。操作装置48は、レバーやペダルを含み、運転者によって操作される。操作装置48は、パイロットライン46から供給される1次側の油圧を、運転者の操作に応じて、2次側の油圧に変換する。2次側の油圧は、油圧ライン49を介してコントロールバルブ44に伝達されると共に、他の油圧ライン50を介して圧力センサ47に伝達される。   The pilot pump 45 generates a pilot pressure necessary for the hydraulic operation system. The generated pilot pressure is supplied to the operating device 48 via the pilot line 46. The operating device 48 includes a lever and a pedal and is operated by a driver. The operating device 48 converts the primary side hydraulic pressure supplied from the pilot line 46 into a secondary side hydraulic pressure in accordance with the operation of the driver. The secondary side hydraulic pressure is transmitted to the control valve 44 via the hydraulic line 49 and to the pressure sensor 47 via the other hydraulic line 50.

圧力センサ47で検出された圧力の検出結果が、制御装置55に入力される。これにより、制御装置55は、下部走行体20、ブーム23、アーム25、バケット27(図1)、及び旋回電動機22の操作の状況を検知することができる。   The detection result of the pressure detected by the pressure sensor 47 is input to the control device 55. Thereby, the control apparatus 55 can detect the operation state of the lower traveling body 20, the boom 23, the arm 25, the bucket 27 (FIG. 1), and the turning electric motor 22.

図3に、蓄電回路32のブロック図及びインバータ33Bの等価回路図を示す。インバータ33A(図2)の等価回路図も、インバータ33Bの等価回路図と同一である。蓄電回路32は、蓄電装置34及び昇降圧コンバータ35を含む。昇降圧コンバータ35が、インバータ33BのDCバスライン36に接続されている。昇降圧コンバータ35は、蓄電装置34の出力電圧を昇圧してDCバスライン36に印加する。これにより、蓄電装置34が放電し、DCバスライン36に電力が供給される。昇降圧コンバータ35は、さらに、DCバスライン36から、蓄電装置34に電力を供給することにより、蓄電装置34を充電する。昇降圧コンバータ35の放電動作及び充電動作は、制御装置55により制御される。   FIG. 3 shows a block diagram of the storage circuit 32 and an equivalent circuit diagram of the inverter 33B. The equivalent circuit diagram of the inverter 33A (FIG. 2) is also the same as the equivalent circuit diagram of the inverter 33B. The power storage circuit 32 includes a power storage device 34 and a step-up / down converter 35. A step-up / down converter 35 is connected to the DC bus line 36 of the inverter 33B. The step-up / down converter 35 boosts the output voltage of the power storage device 34 and applies it to the DC bus line 36. As a result, the power storage device 34 is discharged, and power is supplied to the DC bus line 36. The step-up / step-down converter 35 further charges the power storage device 34 by supplying power from the DC bus line 36 to the power storage device 34. The discharging operation and the charging operation of the step-up / step-down converter 35 are controlled by the control device 55.

DCバスライン36の間に、U相用パワーモジュール38U、V相用パワーモジュール38V、及びW相用パワーモジュール38Wが並列に挿入されている。これらパワーモジュール38U、38V、38Wの各々は、直列接続された2つのIGBT、及びIGBTの各々に並列に接続された還流ダイオード(フリーホイールダイオード)を含む。2つのIGBTの相互接続点が、それぞれ旋回電動機22のU相、V相、W相の端子に接続される。各IGBTのゲート電極には、制御装置55からパルス幅変調(PWM)された制御信号が印加される。   Between the DC bus lines 36, a U-phase power module 38U, a V-phase power module 38V, and a W-phase power module 38W are inserted in parallel. Each of these power modules 38U, 38V, and 38W includes two IGBTs connected in series, and a free wheel diode connected in parallel to each of the IGBTs. The interconnection points of the two IGBTs are connected to the U-phase, V-phase, and W-phase terminals of the swing electric motor 22, respectively. A control signal subjected to pulse width modulation (PWM) is applied from the control device 55 to the gate electrode of each IGBT.

さらに、DCバスライン36の間に、平滑キャパシタ37が接続されている。平滑キャパシタ37には、例えばフィルムコンデンサが用いられる。   Further, a smoothing capacitor 37 is connected between the DC bus lines 36. As the smoothing capacitor 37, for example, a film capacitor is used.

図4に、蓄電回路32の等価回路図を示す。蓄電回路32は、蓄電装置34と昇降圧コンバータ35とを含む。昇降圧コンバータ35に、DCバスライン36と接続するためのコネクタ203、及び蓄電装置34と接続するためのコネクタ204が準備されている。コネクタ203のグランド側端子と、高電圧側端子との間に、IGBT202AとIGBT202Bとの直列回路が挿入されている。グランド側のIGBT202A及び高電圧側のIGBT202Bに、それぞれ還流ダイオード202a、202bが接続されている。
IGBT202Aと202Bとの相互接続点が、リアクトル201を介して、コネクタ204の高電圧側端子に接続されている。コネクタ203のグランド側端子及びコネクタ204のグランド側端子は、共に接地されている。
FIG. 4 shows an equivalent circuit diagram of the storage circuit 32. Power storage circuit 32 includes a power storage device 34 and a step-up / down converter 35. A connector 203 for connecting to the DC bus line 36 and a connector 204 for connecting to the power storage device 34 are prepared in the step-up / step-down converter 35. Between the ground side terminal of the connector 203 and the high voltage side terminal, a series circuit of the IGBT 202A and the IGBT 202B is inserted. The free-wheeling diodes 202a and 202b are connected to the IGBT 202A on the ground side and the IGBT 202B on the high voltage side, respectively.
An interconnection point between the IGBTs 202 </ b> A and 202 </ b> B is connected to the high voltage side terminal of the connector 204 via the reactor 201. The ground side terminal of the connector 203 and the ground side terminal of the connector 204 are both grounded.

制御装置55が2つのIGBTのゲート電極に、制御用のパルス幅変調(PWM)信号を印加する。グランド側のIGBT202Aのゲート電極にPWM信号を印加すると、蓄電装置34の端子間電圧が昇圧されて、放電電流が流れる。高電圧側のIGBT202Bのゲート電極にPWM信号を印加すると、DCバスライン36から蓄電装置34に充電電流が流れる。   The control device 55 applies a control pulse width modulation (PWM) signal to the gate electrodes of the two IGBTs. When a PWM signal is applied to the gate electrode of the IGBT 202A on the ground side, the voltage between the terminals of the power storage device 34 is boosted and a discharge current flows. When a PWM signal is applied to the gate electrode of the high-voltage-side IGBT 202B, a charging current flows from the DC bus line 36 to the power storage device 34.

図5に、電力変換装置33の筐体内の概略正面図を示す。図5に示した電力変換装置33は、インバータ33Aまたはインバータ33B(図2)に相当する。なお、インバータ33Aとインバータ33Bとを、1つの筐体内に収容してもよい。   In FIG. 5, the schematic front view in the housing | casing of the power converter device 33 is shown. The power converter 33 shown in FIG. 5 corresponds to the inverter 33A or the inverter 33B (FIG. 2). In addition, you may accommodate the inverter 33A and the inverter 33B in one housing | casing.

ヒートシンク60の上面に、U相用パワーモジュール38U、V相用パワーモジュール38V、及びW相用パワーモジュール38Wが実装されている。以下、各部品の相対位置関係の理解を容易にするために、xyz直交座標系を定義する。x軸及びy軸が、ヒートシンク60の実装面に平行である。U相用パワーモジュール38U、V相用パワーモジュール38V、及びW相用パワーモジュール38Wは、x方向にこの順番に配列している。   On the upper surface of the heat sink 60, a U-phase power module 38U, a V-phase power module 38V, and a W-phase power module 38W are mounted. Hereinafter, in order to facilitate the understanding of the relative positional relationship of each component, an xyz orthogonal coordinate system is defined. The x axis and the y axis are parallel to the mounting surface of the heat sink 60. The U-phase power module 38U, the V-phase power module 38V, and the W-phase power module 38W are arranged in this order in the x direction.

ドライバカード61が、絶縁支柱62によってヒートシンク60に固定されている。ドライバカード61は、3個のパワーモジュール38U、38V、38Wの上面よりもやや上方に支持されている。ドライバカード61には、パワーモジュール38U、38V、38Wを駆動するためのドライバ回路が組み込まれている。   A driver card 61 is fixed to the heat sink 60 by insulating columns 62. The driver card 61 is supported slightly above the upper surfaces of the three power modules 38U, 38V, and 38W. The driver card 61 incorporates a driver circuit for driving the power modules 38U, 38V, and 38W.

ドライバカード61の上方に、N極プレート63及びP極プレート65が配置されている。一例として、N極プレート63がP極プレート65よりもヒートシンク60側に配置されている。N極プレート63とP極プレート65との間に絶縁シート64が挿入されており、両者の間の絶縁が確保されている。N極プレート63、絶縁シート64、及びP極プレート65は、絶縁支柱66によりヒートシンク60に支持されている。N極プレート63及びP極プレート65により、DCバスライン36(図3)が構成される。N極プレート63、絶縁シート64、及びP極プレート65の3層を、「バスラインプレート67」ということとする。   Above the driver card 61, an N-pole plate 63 and a P-pole plate 65 are arranged. As an example, the N-pole plate 63 is disposed closer to the heat sink 60 than the P-pole plate 65. An insulating sheet 64 is inserted between the N-pole plate 63 and the P-pole plate 65 to ensure insulation between the two. The N-pole plate 63, the insulating sheet 64, and the P-pole plate 65 are supported on the heat sink 60 by insulating posts 66. The N pole plate 63 and the P pole plate 65 constitute a DC bus line 36 (FIG. 3). The three layers of the N-pole plate 63, the insulating sheet 64, and the P-pole plate 65 are referred to as “bus line plate 67”.

バスラインプレート67の上に、キャパシタボックス68が取り付けられている。キャパシタボックス68内に平滑キャパシタ37(図3)が収容されている。キャパシタボックス68の上にカードプレート70が取り付けられている。カードプレート70の上に、中央処理装置(CPU)71が取り付けられており、その上にコントロールカード72が取り付けられている。コントロールカード72には、ドライバカード61に組み込まれているドライバ回路に制御信号を送出するためのコントロール回路が組み込まれている。複数の制御線73が、コントロールカード72に組み込まれたコントロール回路と、ドライバカード61に組み込まれたドライバ回路とを接続する。   A capacitor box 68 is mounted on the bus line plate 67. A smoothing capacitor 37 (FIG. 3) is accommodated in the capacitor box 68. A card plate 70 is attached on the capacitor box 68. A central processing unit (CPU) 71 is mounted on the card plate 70, and a control card 72 is mounted thereon. The control card 72 incorporates a control circuit for sending a control signal to a driver circuit incorporated in the driver card 61. A plurality of control lines 73 connect a control circuit incorporated in the control card 72 and a driver circuit incorporated in the driver card 61.

ヒートシンク60の上に、カバー75が配置されている。ヒートシンク60とカバー75とで、電力変換装置33の筐体79が構成される。パワーモジュール38U、38V、38Wからコントロールカード72までの部品は、ヒートシンク60とカバー75とで囲まれた空間内に格納されている。カバー75に、コネクタ76が取り付けられている。コネクタ76は、筐体79の内部の部品と、筐体79の外部の部品とを電気的に接続するための接続端子を含む。   A cover 75 is disposed on the heat sink 60. The heat sink 60 and the cover 75 constitute a housing 79 of the power conversion device 33. Components from the power modules 38U, 38V, 38W to the control card 72 are stored in a space surrounded by the heat sink 60 and the cover 75. A connector 76 is attached to the cover 75. Connector 76 includes a connection terminal for electrically connecting a component inside housing 79 and a component outside housing 79.

電力変換装置33は、複数のレイヤに区分することができる。第1のレイヤに、パワーモジュール38U、38V、38Wが含まれる。第2のレイヤに、ドライバカード61が含まれる。第3のレイヤに、バスラインプレート67が含まれる。第4レイヤに、キャパシタボックス68が含まれる。第5のレイヤに、カードプレート70、CPU71、及びコントロールカード72が含まれる。次に、各レイヤの構造について、より具体的に説明する。   The power conversion device 33 can be divided into a plurality of layers. Power modules 38U, 38V, and 38W are included in the first layer. The driver card 61 is included in the second layer. A bus line plate 67 is included in the third layer. A capacitor box 68 is included in the fourth layer. The fifth layer includes a card plate 70, a CPU 71, and a control card 72. Next, the structure of each layer will be described more specifically.

図6に、電力変換装置33の第1のレイヤの平面図を示す。ヒートシンク60の上に、U相用パワーモジュール38U、V相用パワーモジュール38V、及びW相用パワーモジュール38Wが、この順番にx方向に並んで搭載されている。U相用パワーモジュール38Uは、その上面に、出力端子80U、P極端子81U、及びN極端子82Uを有する。出力端子80U、P極端子81U、及びN極端子82Uは、この順番にy方向に並んでいる。同様に、V相用パワーモジュール38Vの上面に、出力端子80V、P極端子81V、及びN極端子82Vが設けられており、W相用パワーモジュール38Wの上面に、出力端子80W、P極端子81W、及びN極端子82Wが設けられている。   In FIG. 6, the top view of the 1st layer of the power converter device 33 is shown. On the heat sink 60, a U-phase power module 38U, a V-phase power module 38V, and a W-phase power module 38W are mounted in this order in the x direction. The U-phase power module 38U has an output terminal 80U, a P-pole terminal 81U, and an N-pole terminal 82U on the upper surface thereof. The output terminal 80U, the P pole terminal 81U, and the N pole terminal 82U are arranged in this order in the y direction. Similarly, an output terminal 80V, a P-pole terminal 81V, and an N-pole terminal 82V are provided on the upper surface of the V-phase power module 38V, and an output terminal 80W and a P-pole terminal are provided on the upper surface of the W-phase power module 38W. 81W and an N pole terminal 82W are provided.

P極端子81U、81V、81Wは、DCバスライン36(図3)のP極に接続され、N極端子82U、82V、82Wは、DCバスライン36(図3)のN極に接続される。出力端子80U、80V、80Wは、それぞれ旋回電動機22(図3)のU相、V相、W相の入力端子に接続される。   The P pole terminals 81U, 81V, 81W are connected to the P pole of the DC bus line 36 (FIG. 3), and the N pole terminals 82U, 82V, 82W are connected to the N pole of the DC bus line 36 (FIG. 3). . The output terminals 80U, 80V, and 80W are connected to the U-phase, V-phase, and W-phase input terminals of the turning electric motor 22 (FIG. 3), respectively.

ヒートシンク60の、y方向と平行な縁と交差するように、コネクタ76A、76Bが配置されている。コネクタ76A、76Bが、図5に示したコネクタ76に対応する。コネクタ76Aは、高さ方向(z方向)に配列された接続端子90U、90V、90Wを含む。U相用パワーモジュール38Uがコネクタ76Aから最も遠い位置に配置され、W相用パワーモジュール38Wがコネクタ76Aに最も近い位置に配置されている。   Connectors 76A and 76B are arranged so as to intersect the edge of the heat sink 60 parallel to the y direction. The connectors 76A and 76B correspond to the connector 76 shown in FIG. The connector 76A includes connection terminals 90U, 90V, 90W arranged in the height direction (z direction). The U-phase power module 38U is disposed at a position farthest from the connector 76A, and the W-phase power module 38W is disposed at a position closest to the connector 76A.

出力端子80Uが、出力ブスバー83U、中間導電部材85U、及び接続ブスバー84Uを介して、接続端子90Uに接続されている。出力端子80Vが、出力ブスバー83V、中間導電部材85V、及び接続ブスバー84Vを介して、接続端子90Vに接続されている。出力端子80Wが、出力ブスバー83W、中間導電部材85W、及び接続ブスバー84Wを介して、接続端子90Wに接続されている。   The output terminal 80U is connected to the connection terminal 90U via the output bus bar 83U, the intermediate conductive member 85U, and the connection bus bar 84U. The output terminal 80V is connected to the connection terminal 90V via the output bus bar 83V, the intermediate conductive member 85V, and the connection bus bar 84V. The output terminal 80W is connected to the connection terminal 90W via the output bus bar 83W, the intermediate conductive member 85W, and the connection bus bar 84W.

出力ブスバー83U、83V、83Wは、y方向に関して同じ位置に配置されている。出力ブスバー83Uと接続ブスバー84Uとが、中間導電部材85Uを介して相互に電気的に接続される。出力ブスバー83U、中間導電部材85U、及び接続ブスバー84Uは、ボルトとナット等の締結具86により共締めされている。同様に、出力ブスバー83Vと接続ブスバー84Vとが、中間導電部材85Vを介して相互に電気的に接続される。出力ブスバー83Wと接続ブスバー84Wとが、中間導電部材85Wを介して相互に電気的に接続される。相互に対応する出力ブスバー83U、83V、83Wと、接続ブスバー84U、84V、84Wとの接続個所は、x方向に平行な1本の仮想直線上に位置する。   The output bus bars 83U, 83V, 83W are arranged at the same position in the y direction. Output bus bar 83U and connection bus bar 84U are electrically connected to each other via intermediate conductive member 85U. The output bus bar 83U, the intermediate conductive member 85U, and the connection bus bar 84U are fastened together by a fastener 86 such as a bolt and a nut. Similarly, the output bus bar 83V and the connection bus bar 84V are electrically connected to each other via the intermediate conductive member 85V. The output bus bar 83W and the connection bus bar 84W are electrically connected to each other via the intermediate conductive member 85W. Connection portions of the output bus bars 83U, 83V, 83W and the connection bus bars 84U, 84V, 84W corresponding to each other are located on one virtual straight line parallel to the x direction.

3本の接続ブスバー84U、84V、84Wは、相互に接触しないように、高さ方向(z方向)または幅方向(y方向)に迂回している。   The three connection bus bars 84U, 84V, 84W are detoured in the height direction (z direction) or the width direction (y direction) so as not to contact each other.

図7A及び図7Bに、それぞれブスバーの平面図及び正面図を示す。図7Aに示した平面図は、図6に示した平面図のブスバーの部分と同一であるため、ここでは説明を省略する。   7A and 7B are a plan view and a front view of the bus bar, respectively. The plan view shown in FIG. 7A is the same as the bus bar portion of the plan view shown in FIG.

図7Bに示すように、出力ブスバー83U、83V、83Wは、それぞれU相用パワー
モジュール38U、V相用パワーモジュール38V、及びW相用パワーモジュール38Wから上方に向かって(z方向に)立ち上がっている。出力ブスバー83U、83V、83Wの各々は、それらの先端に、zx面(第1の仮想平面)に平行な板状部分を含む。接続ブスバー84U、84V、84Wの各々も、zx面に平行な板状部分を含む。相互に対応する出力ブスバー83U、83V、83Wと、接続ブスバー84U、84V、84Wとは、zx面に平行な板状部分同士で相互に結合されている。締結具86は、この板状部分を、zx面に直交する方向(y方向)に貫通している。相互に対応する出力ブスバー83U、83V、83Wと、接続ブスバー84U、84V、84Wとの結合個所は、ヒートシンク60の実装面を基準として、同一の高さに位置する。
As shown in FIG. 7B, the output bus bars 83U, 83V, and 83W rise upward (in the z direction) from the U-phase power module 38U, the V-phase power module 38V, and the W-phase power module 38W, respectively. Yes. Each of output bus bars 83U, 83V, and 83W includes a plate-like portion parallel to the zx plane (first virtual plane) at the tip thereof. Each of the connection bus bars 84U, 84V, 84W also includes a plate-like portion parallel to the zx plane. The mutually corresponding output bus bars 83U, 83V, 83W and the connection bus bars 84U, 84V, 84W are coupled to each other at plate-like portions parallel to the zx plane. The fastener 86 passes through this plate-like portion in a direction (y direction) orthogonal to the zx plane. The joint portions of the output bus bars 83U, 83V, 83W and the connection bus bars 84U, 84V, 84W corresponding to each other are located at the same height with respect to the mounting surface of the heat sink 60.

コネクタ76Aが、接続端子90U、90V、90Wを含んでいる。接続端子90U、90V、90Wは、高さ方向(z方向)に、上方に向かってこの順番に配列している。接続端子90U、90V、90Wの各々は、zx面に平行な板状部分を含んでいる。接続端子90U、90V、90Wは、それぞれ、この板状部分において接続ブスバー84U、84V、84Wと結合される。   The connector 76A includes connection terminals 90U, 90V, and 90W. The connection terminals 90U, 90V, 90W are arranged in this order in the height direction (z direction) upward. Each of the connection terminals 90U, 90V, 90W includes a plate-like portion parallel to the zx plane. The connection terminals 90U, 90V, 90W are respectively coupled to the connection bus bars 84U, 84V, 84W at the plate-like portions.

接続ブスバー84Wが、出力ブスバー83Wと接続端子90Wとを接続する。接続端子90Wは、出力ブスバー83Wと接続ブスバー84Wとの結合個所と同じ高さに位置している。このため、接続ブスバー84Wは、x方向に直線的に延びる。   The connection bus bar 84W connects the output bus bar 83W and the connection terminal 90W. The connection terminal 90W is located at the same height as the joint between the output bus bar 83W and the connection bus bar 84W. For this reason, the connection bus bar 84W extends linearly in the x direction.

接続ブスバー84Vが、出力ブスバー83Vと接続端子90Vとを接続する。接続ブスバー84Vは、出力ブスバー83Vとの結合個所からコネクタ76Aに向かってx方向と平行に延びた後、出力ブスバー83Wの手前で、接続端子90Vと同じ高さまで下降し、その後、接続端子90Vに向かって直線的に延びる。   The connection bus bar 84V connects the output bus bar 83V and the connection terminal 90V. The connection bus bar 84V extends in parallel with the x direction from the joint with the output bus bar 83V toward the connector 76A, and then descends to the same height as the connection terminal 90V before the output bus bar 83W. Extends linearly towards.

接続ブスバー84Uが、出力ブスバー83Uと接続端子90Uとを接続する。接続ブスバー84Uは、出力ブスバー83Uとの結合個所からコネクタ76Aに向かってx方向と平行に延び、出力ブスバー83Vの手前で、図7Aに示すようにy方向に迂回している。その後、図7Bに示すように、接続端子90Vと同じ高さまで下降した後、接続端子90Vに向かって延びる。接続ブスバー84Uは、zx面内に関して出力ブスバー83Wと交差した後、一旦、接続端子90Wと同じ高まで上昇した後、接続端子90Wに向かって延びる。その後、接続端子90Uと同じ高さまで下降した後、図7Aに示すように、y方向に関して元の位置まで戻り、接続端子90Uに向かって直線的に延びる。   The connection bus bar 84U connects the output bus bar 83U and the connection terminal 90U. The connection bus bar 84U extends in parallel with the x direction from the joint with the output bus bar 83U toward the connector 76A, and bypasses the y direction in front of the output bus bar 83V as shown in FIG. 7A. Thereafter, as shown in FIG. 7B, after descending to the same height as the connection terminal 90V, it extends toward the connection terminal 90V. After the connection bus bar 84U intersects the output bus bar 83W in the zx plane, the connection bus bar 84U once rises to the same height as the connection terminal 90W, and then extends toward the connection terminal 90W. Then, after descending to the same height as the connection terminal 90U, as shown in FIG. 7A, it returns to the original position in the y direction and extends linearly toward the connection terminal 90U.

上述のように、複数の接続ブスバー84U、84V、84Wの各々をzx面(第1の仮想平面)に垂直投影した像が、他の接続ブスバーと出力ブスバーとの結合箇所をzx面に垂直投影した像と重ならないように、接続ブスバー84U、84V、84Wが配置されている。このため、相互に対応する出力ブスバー83U、83V、83Wと、接続ブスバー84U、84V、84Wとの結合個所の側方に、作業スペースが確保される。作業スペースが確保されているため、締結具86の締め付け作業を容易に行うことができる。   As described above, an image obtained by vertically projecting each of the plurality of connection bus bars 84U, 84V, and 84W on the zx plane (first virtual plane) is a vertical projection of the connection point between the other connection bus bars and the output bus bar on the zx plane. Connection bus bars 84U, 84V, 84W are arranged so as not to overlap with the image. For this reason, a work space is ensured at the side of the joint between the output bus bars 83U, 83V, 83W and the connection bus bars 84U, 84V, 84W corresponding to each other. Since the work space is secured, the fastening operation of the fastener 86 can be easily performed.

また、図7Bに示したように、出力ブスバー83Wとコネクタ76Aとの間で、接続ブスバー84Uの一部が、接続端子90Wと同じ高さに配置される。この部分に、電流センサ87を取り付けることができる。   7B, a part of the connection bus bar 84U is arranged at the same height as the connection terminal 90W between the output bus bar 83W and the connector 76A. A current sensor 87 can be attached to this portion.

図8Aに、図7Aの一点鎖線7A−7Aにおける断面図を示し、図8Bに、図7Aの一点鎖線7B−7Bにおける断面図を示す。   8A shows a cross-sectional view taken along one-dot chain line 7A-7A in FIG. 7A, and FIG. 8B shows a cross-sectional view taken along one-dot chain line 7B-7B in FIG. 7A.

図8Aに示すように、W相用パワーモジュール38Wの出力端子80Wに、出力ブスバー83Wが接続されている。接続ブスバー84W、中間導電部材85W、及び出力ブスバ
ー83Wが、締結具86により共締めされている。接続ブスバー84Vが接続ブスバー84Wの下方を通過する。接続ブスバー84Uが接続ブスバー84Vの側方を通過する。出力ブスバー83Wと接続ブスバー84Wとの間に、絶縁支持板88が配置されている。絶縁支持板88は、ヒートシンク60に固定されている。
As shown in FIG. 8A, an output bus bar 83W is connected to the output terminal 80W of the W-phase power module 38W. The connection bus bar 84 </ b> W, the intermediate conductive member 85 </ b> W, and the output bus bar 83 </ b> W are fastened together by a fastener 86. The connection bus bar 84V passes below the connection bus bar 84W. The connection bus bar 84U passes the side of the connection bus bar 84V. An insulating support plate 88 is disposed between the output bus bar 83W and the connection bus bar 84W. The insulating support plate 88 is fixed to the heat sink 60.

図8Bに示すように、絶縁支持板88は、x方向に関して、一方の端の中間導電部材85Uから、他方の端の中間導電部材85Wまで、連続的に配置される。絶縁支持板88の上側の縁に、U字状の複数の切り込み89が設けられている。中間導電部材85U、85V、85Wが、切り込み89に挿入されることにより、絶縁支持板88に機械的に支持される。出力ブスバー83U、83V、83Wよりも大面積の絶縁支持板88が、中間導電部材85U、85V、85Wを支持しているため、出力ブスバー83U、83V、83W、及び接続ブスバー84U、84V、84Wの耐衝撃性を高めることができる。   As shown in FIG. 8B, the insulating support plate 88 is continuously arranged from the intermediate conductive member 85U at one end to the intermediate conductive member 85W at the other end in the x direction. A plurality of U-shaped notches 89 are provided on the upper edge of the insulating support plate 88. The intermediate conductive members 85U, 85V, and 85W are mechanically supported by the insulating support plate 88 by being inserted into the notch 89. Since the insulating support plate 88 having a larger area than the output bus bars 83U, 83V, 83W supports the intermediate conductive members 85U, 85V, 85W, the output bus bars 83U, 83V, 83W and the connection bus bars 84U, 84V, 84W Impact resistance can be increased.

図9に、電力変換装置33の第2のレイヤの平面図を示す。U相用パワーモジュール38U、V相用パワーモジュール38V、及びW相用パワーモジュール38Wと重なるように、ドライバカード61が配置されている。ドライバカード61に、3個の開口69が形成されている。1つの開口69は、平面視において出力端子80U、P極端子81U、及びN極端子82Uを内包する。同様に、他の開口69は、平面視において出力端子80V、P極端子81V、及びN極端子82Vを内包し、さらに他の開口69は、平面視において出力端子80W、P極端子81W、及びN極端子82Wを内包する。   In FIG. 9, the top view of the 2nd layer of the power converter device 33 is shown. The driver card 61 is arranged so as to overlap with the U-phase power module 38U, the V-phase power module 38V, and the W-phase power module 38W. Three openings 69 are formed in the driver card 61. One opening 69 includes the output terminal 80U, the P-pole terminal 81U, and the N-pole terminal 82U in plan view. Similarly, the other opening 69 includes the output terminal 80V, the P-pole terminal 81V, and the N-pole terminal 82V in a plan view, and the other opening 69 has an output terminal 80W, a P-pole terminal 81W, and N pole terminal 82W is included.

出力ブスバー83U、83V、83W(図7B)は、開口69を通って上方に延びる。P極端子81U、81V、81W、及びN極端子82U、82V、82Wが、開口69を通って上層のレイヤの部品と電気的に接続される。   The output bus bars 83U, 83V, 83W (FIG. 7B) extend upward through the opening 69. The P-pole terminals 81U, 81V, 81W and the N-pole terminals 82U, 82V, 82W are electrically connected to the components of the upper layer through the opening 69.

図10に、電力変換装置33の第3のレイヤの平面図を示す。U相用パワーモジュール38U、V相用パワーモジュール38V、及びW相用パワーモジュール38Wと重なるように、バスラインプレート67が配置されている。ヒートシンク60の、y方向と平行な縁と重なるように、コネクタ76A、76Bが配置されている。コネクタ76Bは、接続端子90N、90Pを含む。   In FIG. 10, the top view of the 3rd layer of the power converter device 33 is shown. A bus line plate 67 is arranged so as to overlap the U-phase power module 38U, the V-phase power module 38V, and the W-phase power module 38W. Connectors 76A and 76B are arranged so as to overlap the edge of the heat sink 60 parallel to the y direction. The connector 76B includes connection terminals 90N and 90P.

バスラインプレート67の、出力端子80U、80V、80Wに対応する位置に、それぞれ開口92が形成されている。出力ブスバー83U、83V、83W(図7B)が、開口92内を通過する。   Openings 92 are formed in the bus line plate 67 at positions corresponding to the output terminals 80U, 80V, and 80W, respectively. Output bus bars 83U, 83V, 83W (FIG. 7B) pass through the opening 92.

バスラインプレート67は、図5に示したように、N極プレート63、絶縁シート64、及びP極プレート65を積層した構造を有する。N極プレート63の、P極端子81U、81V、81Wに対応する位置に、それぞれ開口93が形成されている。P極プレート65の、N極端子82U、82V、82Wに対応する位置に、それぞれ開口94が形成されている。   As shown in FIG. 5, the bus line plate 67 has a structure in which an N-pole plate 63, an insulating sheet 64, and a P-pole plate 65 are laminated. Openings 93 are formed in the N-pole plate 63 at positions corresponding to the P-pole terminals 81U, 81V, and 81W. Openings 94 are formed in the P-pole plate 65 at positions corresponding to the N-pole terminals 82U, 82V, and 82W, respectively.

N極プレート63の接続箇所95Nが、N極接続ブスバー96Nを介して接続端子90Nに接続されている。P極プレート65の接続個所95Pが、P極接続ブスバー96Pを介して接続端子90Pに接続されている。   A connection point 95N of the N-pole plate 63 is connected to the connection terminal 90N via an N-pole connection bus bar 96N. A connection point 95P of the P-pole plate 65 is connected to the connection terminal 90P via a P-pole connection bus bar 96P.

図11に、図10の一点鎖線10−10における断面図を示す。U相用パワーモジュール38Uの上方にバスラインプレート67が支持されている。バスラインプレート67は、N極プレート63、絶縁シート64、及びP極プレート65を含む。N極プレート63とP極プレート65との間に、絶縁シート64が挟まれている。N極プレート63がP極プレート65より下側に配置されている。   FIG. 11 is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 10-10 in FIG. A bus line plate 67 is supported above the U-phase power module 38U. The bus line plate 67 includes an N-pole plate 63, an insulating sheet 64, and a P-pole plate 65. An insulating sheet 64 is sandwiched between the N-pole plate 63 and the P-pole plate 65. The N pole plate 63 is disposed below the P pole plate 65.

U相用パワーモジュール38Uの上面に、P極端子81U及びN極端子82Uが画定されている。N極プレート63の、P極端子81Uに対応する位置に、開口93が形成されている。絶縁シート64にも、同じ位置に開口が形成されている。これにより、P極端子81Uに対向する位置に、P極プレート65の底面が露出する。上端と下端とが、同一方向にL字型に折り曲げられたP極ブスバー97Pが、P極プレート65の露出した底面と、P極端子81Uとを接続する。P極ブスバー97PとP極プレート65とは、ボルトとナット等の締結具100により相互に接続される。P極ブスバー97PとP極端子81Uとは、ボルト等の締結具101により相互に接続される。   A P-pole terminal 81U and an N-pole terminal 82U are defined on the upper surface of the U-phase power module 38U. An opening 93 is formed in the N-pole plate 63 at a position corresponding to the P-pole terminal 81U. An opening is also formed in the insulating sheet 64 at the same position. As a result, the bottom surface of the P-pole plate 65 is exposed at a position facing the P-pole terminal 81U. A P pole bus bar 97P whose upper end and lower end are bent in an L shape in the same direction connects the exposed bottom surface of the P pole plate 65 to the P pole terminal 81U. The P pole bus bar 97P and the P pole plate 65 are connected to each other by a fastener 100 such as a bolt and a nut. P pole bus bar 97P and P pole terminal 81U are connected to each other by a fastener 101 such as a bolt.

上端と下端とが、同一方向にL字型に折り曲げられたN極ブスバー97Nが、N極端子82Uと、N極プレート63とを接続する。P極プレート65の、N極端子82Uに対応する位置に、開口94が形成されている。絶縁シート64にも、開口94と同じ位置に開口が形成されている。N極ブスバー97NとN極プレート63とは、ボルトとナット等の締結具102により相互に接続される。開口94は、締結具102の収容スペースを確保する。N極ブスバー97NとN極端子82Uとは、ボルト等の締結具103で相互に接続される。   An N pole bus bar 97N whose upper end and lower end are bent in an L shape in the same direction connects the N pole terminal 82U and the N pole plate 63. An opening 94 is formed at a position of the P-pole plate 65 corresponding to the N-pole terminal 82U. An opening is also formed in the insulating sheet 64 at the same position as the opening 94. The N pole bus bar 97N and the N pole plate 63 are connected to each other by a fastener 102 such as a bolt and a nut. The opening 94 secures an accommodation space for the fastener 102. The N pole bus bar 97N and the N pole terminal 82U are connected to each other by a fastener 103 such as a bolt.

P極ブスバー97P及びN極ブスバー97Nは、それぞれP極端子81UとP極プレート65との間、及びN極端子82UとN極プレート63との間の電気的接続を確保するとともに、バスラインプレート67を機械的に支持する。   The P-pole bus bar 97P and the N-pole bus bar 97N ensure electrical connection between the P-pole terminal 81U and the P-pole plate 65 and between the N-pole terminal 82U and the N-pole plate 63, respectively. 67 is mechanically supported.

図12A及び図12Bを参照して、P極プレート65と接続端子90Pとの接続構造、及びN極プレート63と接続端子90Nとの接続構造について説明する。図12Aは、y方向と平行な方向から見たときの接続構造の正面図を示し、図12Bは、x方向と平行な方向から見たときの接続構造の側面図を示す。   With reference to FIGS. 12A and 12B, a connection structure between the P-pole plate 65 and the connection terminal 90P and a connection structure between the N-pole plate 63 and the connection terminal 90N will be described. 12A shows a front view of the connection structure when viewed from a direction parallel to the y direction, and FIG. 12B shows a side view of the connection structure when viewed from a direction parallel to the x direction.

接続端子90P及び接続端子90Nは、高さ方向(z方向)、すなわちバスラインプレート67に対して垂直方向に並ぶ。接続端子90Pが接続端子90Nよりも上方に配置されている。接続端子90P、90Nは、zx面に平行な板状部分を含む。   The connection terminal 90 </ b> P and the connection terminal 90 </ b> N are arranged in the height direction (z direction), that is, in the direction perpendicular to the bus line plate 67. The connection terminal 90P is disposed above the connection terminal 90N. The connection terminals 90P and 90N include a plate-like portion parallel to the zx plane.

P極接続ブスバー96Pが、P極プレート65と接続端子90Pとを接続する。P極接続ブスバー96Pは、プレート側ブスバー99Pと、端子側ブスバー98Pとを含む。プレート側ブスバー99Pの下端及び上端が、相互に反対向きにL字状に折り曲げられている。プレート側ブスバー99Pの下端が、P極プレート65に接続される。プレート側ブスバー99Pの上端が、端子側ブスバー98Pに接続される。   A P-pole connection bus bar 96P connects the P-pole plate 65 and the connection terminal 90P. The P-pole bus bar 96P includes a plate-side bus bar 99P and a terminal-side bus bar 98P. The lower end and the upper end of the plate-side bus bar 99P are bent in an L shape in opposite directions. The lower end of the plate-side bus bar 99P is connected to the P-pole plate 65. The upper end of the plate side bus bar 99P is connected to the terminal side bus bar 98P.

端子側ブスバー98Pの一端は、xy面に平行な板状部分で構成され、他端は、zx面に平行な板状部分で構成される。端子側ブスバー98Pの、xy面に平行な板状部分が、プレート側ブスバー99Pの上端に接続され、zx面に平行な板状部分が、接続端子90Pに接続される。プレート側ブスバー99PとP極プレート65との接続個所に、N極プレート63及び絶縁シート64を貫通する開口105が形成されている。開口105により、P極プレート65とプレート側ブスバー99Pとを締結するための締結具107の収容スペースが確保される。   One end of the terminal-side bus bar 98P is constituted by a plate-like portion parallel to the xy plane, and the other end is constituted by a plate-like portion parallel to the zx plane. A plate-like portion parallel to the xy plane of the terminal-side bus bar 98P is connected to the upper end of the plate-side bus bar 99P, and a plate-like portion parallel to the zx plane is connected to the connection terminal 90P. An opening 105 penetrating the N-pole plate 63 and the insulating sheet 64 is formed at a connection portion between the plate-side bus bar 99P and the P-pole plate 65. The opening 105 secures a storage space for the fastener 107 for fastening the P-pole plate 65 and the plate-side bus bar 99P.

N極接続ブスバー96Nが、N極プレート63と接続端子90Nとを接続する。N極接続ブスバー96Nは、プレート側ブスバー99Nと、端子側ブスバー98Nとを含む。プレート側ブスバー99Nの下端及び上端が、相互に反対向きにL字状に折り曲げられている。プレート側ブスバー99Nの下端が、P極プレート65に形成された開口106を通って、N極プレート63に接続される。プレート側ブスバー99Nの上端が、端子側ブス
バー98Nに接続される。
An N pole connection bus bar 96N connects the N pole plate 63 and the connection terminal 90N. The N pole connection bus bar 96N includes a plate side bus bar 99N and a terminal side bus bar 98N. The lower end and the upper end of the plate-side bus bar 99N are bent in an L shape in opposite directions. The lower end of the plate-side bus bar 99N is connected to the N-pole plate 63 through the opening 106 formed in the P-pole plate 65. The upper end of the plate-side bus bar 99N is connected to the terminal-side bus bar 98N.

端子側ブスバー98Nの一端は、xy面に平行な板状部分で構成され、他端は、zx面に平行な板状部分で構成される。端子側ブスバー98Nの、xy面に平行な板状部分が、プレート側ブスバー99Nの上端に接続され、zx面に平行な板状部分が、接続端子90Nに接続される。   One end of the terminal-side bus bar 98N is constituted by a plate-like portion parallel to the xy plane, and the other end is constituted by a plate-like portion parallel to the zx plane. A plate-like portion parallel to the xy plane of the terminal-side bus bar 98N is connected to the upper end of the plate-side bus bar 99N, and a plate-like portion parallel to the zx plane is connected to the connection terminal 90N.

図13に、電力変換装置33の第4のレイヤの平面図を示す。バスラインプレート67の上に、キャパシタボックス68が取り付けられている。キャパシタボックス68からP極端子110P及びN極端子110Nが突出している。P極端子110Pは、バスラインプレート67のP極プレート65(図5)に電気的に接続されるとともに、機械的に固定される。N極端子110Nは、バスラインプレート67のN極プレート63(図5)に電気的に接続されるとともに、機械的に固定される。   In FIG. 13, the top view of the 4th layer of the power converter device 33 is shown. A capacitor box 68 is mounted on the bus line plate 67. A P-pole terminal 110P and an N-pole terminal 110N protrude from the capacitor box 68. The P-pole terminal 110P is electrically connected to the P-pole plate 65 (FIG. 5) of the bus line plate 67 and is mechanically fixed. The N pole terminal 110N is electrically connected to the N pole plate 63 (FIG. 5) of the bus line plate 67 and is mechanically fixed.

図14Aに、電力変換装置33の第5のレイヤの平面図を示す。図14Bに、図14Aの一点鎖線13B−13Bにおける断面図を示す。キャパシタボックス68の上に、カードプレート70が配置されている。カードプレート70は、幅方向(y方向)に関して、カバー75の一方の壁面から他方の壁面(筐体79の1つの側面から、それに対向する側面)まで達する。カードプレート70の、x方向に平行な縁が、下方にL字型に折り曲げられている。カードプレート70の、折り曲げ個所より先端の部分が、締結具113によりカバー75に固定されている。   FIG. 14A shows a plan view of the fifth layer of the power conversion device 33. FIG. 14B is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 13B-13B in FIG. 14A. A card plate 70 is disposed on the capacitor box 68. The card plate 70 extends from one wall surface of the cover 75 to the other wall surface (from one side surface of the housing 79 to the side surface facing it) in the width direction (y direction). An edge of the card plate 70 parallel to the x direction is bent downward in an L shape. The tip of the card plate 70 from the bent portion is fixed to the cover 75 by a fastener 113.

さらに、カードプレート70の内奥部において、カードプレート70が、締結具115により、キャパシタボックス68に固定されている。カードプレート70の上に、CPU71が搭載されている。CPU71の上に、コントロールカード72が取り付けられている。   Further, the card plate 70 is fixed to the capacitor box 68 by a fastener 115 in the inner back portion of the card plate 70. A CPU 71 is mounted on the card plate 70. A control card 72 is attached on the CPU 71.

キャパシタボックス68は、N極端子110N及びP極端子110P(図13)によりバスラインプレート67に固定されている。バスラインプレート67は、絶縁支柱66によりヒートシンク60に固定されるとともに、N極ブスバー97N、P極ブスバー97P(図11)、及びパワーモジュール38U、38V、38W(図5)を介してヒートシンク60に支持されている。このため、キャパシタボックス68は、ヒートシンク60に強固に固定される。カードプレート70が、その内奥部において、キャパシタボックス68に固定されているため、カードプレート70の振動を抑制することができる。これにより、CPU71に加わる衝撃を軽減することができる。   The capacitor box 68 is fixed to the bus line plate 67 by an N pole terminal 110N and a P pole terminal 110P (FIG. 13). The bus line plate 67 is fixed to the heat sink 60 by insulating posts 66, and is connected to the heat sink 60 via the N pole bus bar 97N, the P pole bus bar 97P (FIG. 11), and the power modules 38U, 38V, and 38W (FIG. 5). It is supported. For this reason, the capacitor box 68 is firmly fixed to the heat sink 60. Since the card plate 70 is fixed to the capacitor box 68 at the inner back thereof, the vibration of the card plate 70 can be suppressed. Thereby, the impact applied to CPU71 can be reduced.

図15Aに、図14Aの一点鎖線13B−13Bにおける他の構成例の断面図を示す。以下、図14Bに示した断面図との相違点について説明する。ヒートシンク60内に、冷却媒体用流路77が形成されている。カバー75は、底面及び側面を含む。カバー75の底面の外側の表面がヒートシンク60に密着している。V相用パワーモジュール38Vは、カバー75の底面に取り付けられている。同様に、U相用パワーモジュール38U及びW相用パワーモジュール38W(図5)も、カバー75の底面に取り付けられている。U相用パワーモジュール38U、V相用パワーモジュール38V、及びW相用パワーモジュール38Wで発生した熱は、カバー75の底面を介して、ヒートシンク60に伝達される。   FIG. 15A is a cross-sectional view of another configuration example taken along one-dot chain line 13B-13B in FIG. 14A. Hereinafter, differences from the cross-sectional view illustrated in FIG. 14B will be described. A cooling medium channel 77 is formed in the heat sink 60. The cover 75 includes a bottom surface and a side surface. The outer surface of the bottom surface of the cover 75 is in close contact with the heat sink 60. The V-phase power module 38 </ b> V is attached to the bottom surface of the cover 75. Similarly, the U-phase power module 38U and the W-phase power module 38W (FIG. 5) are also attached to the bottom surface of the cover 75. Heat generated in the U-phase power module 38U, the V-phase power module 38V, and the W-phase power module 38W is transmitted to the heat sink 60 via the bottom surface of the cover 75.

カバー75が、その底面においてヒートシンク60に密着しているため、カバー75とヒートシンク60との間の良好な熱移動を確保することができる。これにより、ヒートシンク60から、カバー75及びカードプレート70を介して、CPU71を効率的に冷却することができる。CPU71をU相用パワーモジュール38U等と同様に、カバー75
の底面に配置する構成を採用する場合には、カバー75の底面を広くしなければならない。実施例1においては、CPU71と、U相用パワーモジュール38U等とが、異なるレイヤに配置されている。このため、電力変換装置33の、平面視における寸法の増大を抑制することができる。CPU71が、U相用パワーモジュール38U等とは異なるレイヤに配置されているが、カバー75及びカードプレート70を介して、CPU71を効率的に冷却することができる。
Since the cover 75 is in close contact with the heat sink 60 on the bottom surface, good heat transfer between the cover 75 and the heat sink 60 can be ensured. Thereby, the CPU 71 can be efficiently cooled from the heat sink 60 through the cover 75 and the card plate 70. Similarly to the U-phase power module 38U and the like, the CPU 71 covers the cover 75.
In the case of adopting a configuration arranged on the bottom surface of the cover 75, the bottom surface of the cover 75 must be widened. In the first embodiment, the CPU 71, the U-phase power module 38U, and the like are arranged in different layers. For this reason, the increase in the dimension in the planar view of the power converter device 33 can be suppressed. Although the CPU 71 is arranged in a layer different from the U-phase power module 38U and the like, the CPU 71 can be efficiently cooled via the cover 75 and the card plate 70.

図15Bに示すように、カバー75の側面内に、冷却媒体用流路78を形成してもよい。または、カバー75の外側の表面に、流路を熱的に結合させてもよい。カバー75の側面に冷却媒体用流路78を形成することにより、CPU71を、より効率的に冷却することができる。   As shown in FIG. 15B, a cooling medium channel 78 may be formed in the side surface of the cover 75. Alternatively, the flow path may be thermally coupled to the outer surface of the cover 75. By forming the cooling medium channel 78 on the side surface of the cover 75, the CPU 71 can be cooled more efficiently.

図15A及び図15Bでは、ヒートシンク60及びカバー75からなる筐体79を冷却する冷却機構として、筐体79に組み込んだ冷却媒体用流路77、78を用いた。冷却機構として、冷却媒体用流路77、78に代えて、空冷機構、ペルチェ素子等を用いてもよい。   15A and 15B, the cooling medium channels 77 and 78 incorporated in the housing 79 are used as a cooling mechanism for cooling the housing 79 including the heat sink 60 and the cover 75. As a cooling mechanism, an air cooling mechanism, a Peltier element, or the like may be used instead of the cooling medium channels 77 and 78.

[実施例2]
図16に、実施例2によるショベルに搭載される電力変換装置33の平断面図を示す。以下、実施例1との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。図16では、筐体79の内部に、第1のレイヤの部品、例えばU相用パワーモジュール38U等が示されている。接続ブスバー84U、84V、84Wと、筐体79の側面との間に、絶縁部材120が配置されている。絶縁部材120には、例えば熱硬化性樹脂、絶縁紙等が用いられる。
[Example 2]
In FIG. 16, the plane sectional view of the power converter device 33 mounted in the shovel by Example 2 is shown. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted. In FIG. 16, a first layer component, for example, a U-phase power module 38 </ b> U or the like is shown inside the housing 79. The insulating member 120 is disposed between the connection bus bars 84U, 84V, 84W and the side surface of the housing 79. For the insulating member 120, for example, a thermosetting resin, insulating paper, or the like is used.

図17Aに、図16の一点鎖線16A−16Aにおける断面図を示す。筐体79は、ヒートシンク60、上方に開口部を有する容器75A、及び容器75Aの開口部を塞ぐ蓋75Bを含む。接続ブスバー84U、84V、84Wと、筐体79の側面との間に、絶縁部材120が配置されている。絶縁部材120は、接続ブスバー84U、84V、84Wと、筐体79の側面との電気的な短絡を防止する。出力ブスバー83U、83V、83Wが接続ブスバー84U、84V、84Wよりも、筐体79の側面に近い位置に配置されている場合には、出力ブスバー83U、83V、83Wと、筐体79の側面との間に、絶縁部材120を配置すればよい。   FIG. 17A is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 16A-16A in FIG. The housing 79 includes a heat sink 60, a container 75A having an opening above it, and a lid 75B that closes the opening of the container 75A. The insulating member 120 is disposed between the connection bus bars 84U, 84V, 84W and the side surface of the housing 79. The insulating member 120 prevents an electrical short circuit between the connection bus bars 84U, 84V, 84W and the side surface of the housing 79. When the output bus bars 83U, 83V, 83W are arranged closer to the side surface of the housing 79 than the connection bus bars 84U, 84V, 84W, the output bus bars 83U, 83V, 83W, The insulating member 120 may be disposed between the two.

図17Bに示すように、絶縁部材120を筐体79の側面の内側の表面に接着剤等で貼り付けてもよい。図17Bに示した構成にすることにより、電力変換装置33に衝撃や振動が発生した場合でも、絶縁部材120の位置ずれ等に起因する短絡防止機能の低下を防止することができる。   As shown in FIG. 17B, the insulating member 120 may be attached to the inner surface of the side surface of the housing 79 with an adhesive or the like. With the configuration shown in FIG. 17B, even when an impact or vibration occurs in the power conversion device 33, it is possible to prevent the short-circuit prevention function from being lowered due to the displacement of the insulating member 120 or the like.

[実施例2の変形例1]
図18に、実施例2の変形例1による電力変換装置33の平断面図を示す。実施例2の変形例1においては、平面視において、絶縁部材120が、筐体79の内部に配置された電気部品を取り囲む筒状の形状を有する。絶縁部材120の高さは、容器75Aの底面からカードプレート70までの高さとほぼ等しい。接続ブスバー84U、84V、84Wは、絶縁部材120に形成されたスリット121を通って、絶縁部材120の外側まで導出され、接続端子90U、90V、90Wに接続されている。
[Modification 1 of Embodiment 2]
In FIG. 18, the plane sectional view of the power converter device 33 by the modification 1 of Example 2 is shown. In the first modification of the second embodiment, the insulating member 120 has a cylindrical shape that surrounds the electrical component disposed inside the housing 79 in plan view. The height of the insulating member 120 is substantially equal to the height from the bottom surface of the container 75A to the card plate 70. The connection bus bars 84U, 84V, 84W are led out to the outside of the insulating member 120 through the slit 121 formed in the insulating member 120, and are connected to the connection terminals 90U, 90V, 90W.

図19に、図18の一点鎖線18−18における断面図を示す。この断面において、V相用パワーモジュール38V等の電気部品の両側に絶縁部材120が配置されている。絶縁部材120は、絶縁部材120のみで、その形態を保持することができる形態保持性を
有する。すなわち、水平面上に、筒状の絶縁部材120を立てると、絶縁部材120は、その形態を保持して自立する。このため、蓋75B及びカードプレート70が取り外された状態で、絶縁部材120を、容器75A内に容易に位置決めして装着することができる。
FIG. 19 is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 18-18 in FIG. In this cross section, the insulating members 120 are arranged on both sides of the electrical component such as the V-phase power module 38V. The insulating member 120 has a form retentivity capable of retaining its form only with the insulating member 120. That is, when the cylindrical insulating member 120 is erected on the horizontal plane, the insulating member 120 is self-supporting while maintaining its form. For this reason, the insulating member 120 can be easily positioned and mounted in the container 75A with the lid 75B and the card plate 70 removed.

実施例2の変形例1では、絶縁部材120が筒状の形状を有し、その高さが容器75Aの底面からカードプレート70までの高さとほぼ等しいため、電力変換装置33が振動しても、絶縁部材120が、初期の位置から移動しにくい。このため、接続ブスバー84U、84V、84Wと、筐体79の側面との短絡防止機能を、安定して維持することができる。絶縁部材120の高さは、容器75Aの底面からカードプレート70までの高さの90%以上とすることが好ましい。   In the first modification of the second embodiment, the insulating member 120 has a cylindrical shape, and its height is substantially equal to the height from the bottom surface of the container 75A to the card plate 70. Therefore, even if the power conversion device 33 vibrates. The insulating member 120 is difficult to move from the initial position. For this reason, the short-circuit preventing function between the connection bus bars 84U, 84V, 84W and the side surface of the housing 79 can be stably maintained. The height of the insulating member 120 is preferably 90% or more of the height from the bottom surface of the container 75A to the card plate 70.

[実施例2の変形例2]
図20に、実施例2の変形例2による電力変換装置33の平断面図を示す。図21に、図20の一点鎖線21−21における断面図を示す。実施例2の変形例2においては、絶縁部材120が筐体79の側面の内面に接着剤で接着されている。その他の構成は、実施例2の変形例1の構成と同一である。
[Modification 2 of Embodiment 2]
In FIG. 20, the plane sectional view of the power converter device 33 by the modification 2 of Example 2 is shown. FIG. 21 is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 21-21 in FIG. In the second modification of the second embodiment, the insulating member 120 is bonded to the inner surface of the side surface of the housing 79 with an adhesive. Other configurations are the same as those of the first modification of the second embodiment.

実施例2の変形例2においては、絶縁部材120が筐体79に接着されているため、電力変換装置の耐振動性をより高めることができる。   In the second modification of the second embodiment, since the insulating member 120 is bonded to the housing 79, the vibration resistance of the power conversion device can be further improved.

図5〜図21では、電力変換装置の例として、インバータ33A、33Bについて説明した。図4に示した昇降圧コンバータ35も、図5〜図21に示した電力変換装置と同様の構成とすることができる。例えば、IGBT202A、202B、及びリアクトル201が、ヒートシンク60(図5)の上に搭載される。コネクタ203と、IGBT202A、202Bとが、ブスバーで接続される。コネクタ204とリアクトル201とがブスバーで接続される。   5 to 21, the inverters 33 </ b> A and 33 </ b> B have been described as examples of the power converter. The buck-boost converter 35 shown in FIG. 4 can also have the same configuration as that of the power converter shown in FIGS. For example, the IGBTs 202A and 202B and the reactor 201 are mounted on the heat sink 60 (FIG. 5). Connector 203 and IGBTs 202A and 202B are connected by a bus bar. Connector 204 and reactor 201 are connected by a bus bar.

以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。   Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

20 下部走行体
21 上部旋回体
22 旋回電動機
23 ブーム
24 ブームシリンダ
25 アーム
26 アームシリンダ
27 バケット
28 バケットシリンダ
29A、29B 油圧モータ
30 エンジン
31 電動発電機
32 蓄電回路
33 電力変換装置
33A、33B インバータ
34 蓄電装置
35 昇降圧コンバータ
36 DCバスライン
37 平滑キャパシタ
38U U相用パワーモジュール
38V V相用パワーモジュール
38W W相用パワーモジュール
41 トルク伝達機構
42 メインポンプ
43 高圧油圧ライン
44 コントロールバルブ
45 パイロットポンプ
46 パイロットライン
47 圧力センサ
48 操作装置
49、50 油圧ライン
51 減速機
52 レゾルバ
53 メカニカルブレーキ
55 制御装置
60 ヒートシンク
61 ドライバカード
62 絶縁支柱
63 N極プレート
64 絶縁シート
65 P極プレート
66 絶縁支柱
67 バスラインプレート
68 キャパシタボックス
69 開口
70 カードプレート
71 中央処理装置(CPU)
72 コントロールカード
73 制御線
75 カバー
76、76A、76B コネクタ
77、78 冷却媒体用流路
79 筐体
80U、80V、80W 出力端子
81U、81V、81W P極端子
82U、82V、82W N極端子
83U、83V、83W 出力ブスバー
84U、84V、84W 接続ブスバー
85U、85V、85W 中間導電部材
86 締結具
87 電流センサ
88 絶縁支持板
89 切り込み
90U、90V、90W、90N、90P 接続端子
92、93、94 開口
95N、95P 接続箇所
96N N極接続ブスバー
96P P極接続ブスバー
97N N極ブスバー
97P P極ブスバー
98N、98P 端子側ブスバー
99N、99P プレート側ブスバー
100、101、102、103 締結具
105、106 開口
107 締結具
110P P極端子
110N N極端子
113、115 締結具
120 絶縁部材
121 スリット
201 リアクトル
202A、202B IGBT
202a、202b 還流ダイオード
203、204 コネクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Lower traveling body 21 Upper turning body 22 Turning electric motor 23 Boom 24 Boom cylinder 25 Arm 26 Arm cylinder 27 Bucket 28 Bucket cylinder 29A, 29B Hydraulic motor 30 Engine 31 Motor generator 32 Power storage circuit 33 Power converters 33A, 33B Inverter 34 Power storage Device 35 Step-up / down converter 36 DC bus line 37 Smoothing capacitor 38U U-phase power module 38V V-phase power module 38W W-phase power module 41 Torque transmission mechanism 42 Main pump 43 High-pressure hydraulic line 44 Control valve 45 Pilot pump 46 Pilot line 47 Pressure sensor 48 Operating device 49, 50 Hydraulic line 51 Reducer 52 Resolver 53 Mechanical brake 55 Control device 60 Heat sink 61 Driver card 62 Strut 63 N-pole plate 64 insulating sheet 65 P electrode plate 66 insulating posts 67 bus line plate 68 capacitor box 69 opening 70 card plate 71 central processing unit (CPU)
72 Control card 73 Control line 75 Cover 76, 76A, 76B Connector 77, 78 Coolant flow path 79 Housing 80U, 80V, 80W Output terminal 81U, 81V, 81W P-pole terminal 82U, 82V, 82W N-pole terminal 83U, 83V, 83W Output bus bar 84U, 84V, 84W Connection bus bar 85U, 85V, 85W Intermediate conductive member 86 Fastener 87 Current sensor 88 Insulation support plate 89 Cut 90U, 90V, 90W, 90N, 90P Connection terminal 92, 93, 94 Opening 95N , 95P Connection point 96N N pole connection bus bar 96P P pole connection bus bar 97N N pole bus bar 97P P pole bus bar 98N, 98P Terminal side bus bar 99N, 99P Plate side bus bar 100, 101, 102, 103 Fastener 105, 106 Opening 107 Fastener 110P Terminal 110N N terminal 113,115 fastener 120 insulating member 121 slit 201 reactor 202A, 202B IGBT
202a, 202b Freewheeling diode 203, 204 Connector

Claims (4)

下部走行体と、
前記下部走行体に、旋回可能に取り付けられた上部旋回体と、
前記上部旋回体に、スイング可能に取り付けられたアタッチメントと、
前記上部旋回体を旋回させる電動機と、
前記電動機に電力を供給する電力変換装置と
を有し、
前記電力変換装置は、
筐体と、
前記筐体内に配置されたパワーモジュールと、
前記パワーモジュールが配置された面とは異なる高さに配置され、前記筐体に支持されたカードプレートと、
前記カードプレートに取り付けられ、前記パワーモジュールに制御信号を送出するCPUと
を有するショベル。
A lower traveling body,
An upper revolving unit attached to the lower traveling unit so as to be capable of swiveling; and
An attachment attached to the upper swing body so as to be swingable;
An electric motor for turning the upper turning body;
A power converter for supplying power to the electric motor,
The power converter is
A housing,
A power module disposed in the housing;
A card plate disposed at a height different from the surface on which the power module is disposed and supported by the housing;
A shovel having a CPU attached to the card plate and sending a control signal to the power module.
前記カードプレートは、その両端において前記筐体に支持されており、
さらに、
前記パワーモジュールに電気的に接続されたキャパシタと、
前記キャパシタを収容し、前記筐体に固定されたキャパシタボックスと
を有し、
前記カードプレートは、その内奥部において前記キャパシタボックスに固定されている請求項1に記載のショベル。
The card plate is supported by the housing at both ends thereof,
further,
A capacitor electrically connected to the power module;
A capacitor box that houses the capacitor and is fixed to the housing;
The shovel according to claim 1, wherein the card plate is fixed to the capacitor box at an inner back portion thereof.
前記キャパシタは、フィルムコンデンサである請求項2に記載のショベル。   The shovel according to claim 2, wherein the capacitor is a film capacitor. さらに、前記筐体を冷却する冷却機構を有する請求項1乃至3のいずれか1項に記載のショベル。   The shovel according to any one of claims 1 to 3, further comprising a cooling mechanism that cools the casing.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000092858A (en) * 1998-09-17 2000-03-31 Hitachi Ltd Power converting apparatus
JP2001136756A (en) * 1999-11-01 2001-05-18 Hitachi Ltd Motor drive device and semiconductor element cooling device
JP2007020238A (en) * 2005-07-05 2007-01-25 Diamond Electric Mfg Co Ltd Inverter unit for automobile
JP2009261139A (en) * 2008-04-17 2009-11-05 Hitachi Ltd Power conversion apparatus
WO2010058768A1 (en) * 2008-11-18 2010-05-27 住友重機械工業株式会社 Working machine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000092858A (en) * 1998-09-17 2000-03-31 Hitachi Ltd Power converting apparatus
JP2001136756A (en) * 1999-11-01 2001-05-18 Hitachi Ltd Motor drive device and semiconductor element cooling device
JP2007020238A (en) * 2005-07-05 2007-01-25 Diamond Electric Mfg Co Ltd Inverter unit for automobile
JP2009261139A (en) * 2008-04-17 2009-11-05 Hitachi Ltd Power conversion apparatus
WO2010058768A1 (en) * 2008-11-18 2010-05-27 住友重機械工業株式会社 Working machine

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