JP2014192936A - Power supply bus bar and power converter using the same - Google Patents

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Taisuke Matsuda
泰輔 松田
Atsushi Kato
敦 加藤
Sotetsu Yoshida
聡哲 吉田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To equalize a current flowing into each DC terminal of power modules to be connected in parallel, in a power converter.SOLUTION: In a power supply bus bar 18 to be connected with the arm of a power converter, when the arm includes a plurality of power modules 10a, 10b to be connected electrically in parallel, the power supply bus bar 18 includes a P side bus bar 18P to be connected with a P side power supply, an N side bus bar 18N running parallel to the P side bus bar 18P and to be connected with an N side power supply, and an intermediate magnetic shield 18C provided between the P side bus bar 18P and N side bus bar 18N, while being insulated therefrom, and to be connected with a frame ground.

Description

本発明は、電力変換装置の電源ブスバーに関する。   The present invention relates to a power bus bar of a power conversion device.

交流電動機などの負荷を駆動するために、電力変換装置(インバータ)が利用されることがある。一般に、電力変換装置は、負荷の各相に設けられた上アームトランジスタ、下アームトランジスタ、負荷の状態に応じて変調された制御信号を生成するコントローラ、制御信号にもとづいて上アームトランジスタおよび下アームトランジスタを駆動するゲート駆動回路、を備える。   In order to drive a load such as an AC motor, a power converter (inverter) may be used. In general, a power conversion device includes an upper arm transistor, a lower arm transistor, a controller that generates a control signal modulated according to the state of the load, an upper arm transistor, and a lower arm provided on each phase of the load. A gate driving circuit for driving the transistor.

上アームトランジスタおよび下アームトランジスタは、FET(Field Effect Transistor)やIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、バイポーラトランジスタなどのスイッチ素子を含むパワーモジュールで構成されることがある。大容量の電力変換装置では、パワーモジュールに大電流が流れるため、パワーモジュールへの電力供給に平板ブスバーが用いられることが多い。   The upper arm transistor and the lower arm transistor may be configured by a power module including a switching element such as a field effect transistor (FET), an insulated gate bipolar transistor (IGBT), or a bipolar transistor. In a large-capacity power conversion device, a large current flows through the power module, so that a flat bus bar is often used to supply power to the power module.

特開2002−34135号公報JP 2002-34135 A

大容量の電力変換装置を実現するため、複数のパワーモジュールを並列接続して用いる場合、特性が同じパワーモジュールを選択することが一般的である。このとき、同じ特性の各パワーモジュールの容量を最大限利用するには、電源から各パワーモジュールに流れ込む電流が均等に分配されることが望ましい。   In order to realize a large-capacity power conversion device, when a plurality of power modules are connected in parallel, it is common to select power modules having the same characteristics. At this time, in order to make maximum use of the capacity of each power module having the same characteristics, it is desirable that the current flowing from the power source to each power module is evenly distributed.

しかし、電源の配置やブスバー形状の制約等により、各パワーモジュールに均等な電流が分配されないことがある。各パワーモジュールへ電流が均等に流れないと、一部のパワーモジュールに大電流が流れ込むため、対策として容量のより大きなパワーモジュールを用いたり、並列接続するパワーモジュールの数を増したりする必要が生じ、コストアップにつながる。   However, there may be a case where an equal current is not distributed to each power module due to power supply arrangement, bus bar shape restrictions, and the like. If current does not flow evenly to each power module, a large current flows into some power modules, so it is necessary to use a power module with a larger capacity or increase the number of power modules connected in parallel as countermeasures. , Leading to increased costs.

本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、複数のパワーモジュールを並列接続させた構成を有する電力変換装置において、パワーモジュールの各直流端子に流入する電流の均等化にある。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and one exemplary object of one aspect thereof is a power conversion apparatus having a configuration in which a plurality of power modules are connected in parallel to each DC terminal of the power module. It is in equalization of the inflowing current.

上記課題を解決するために、本発明のある態様は、電力変換装置における電源ブスバーに関する。この電源ブスバーは、電力変換装置のアームに接続される電源ブスバーであって、アームが、電気的に並列接続されるべき複数のパワーモジュールを含むとき、複数のパワーモジュールの上側直流端子のそれぞれと接続されるべき第1ブスバーと、第1ブスバーと並走し、複数のパワーモジュールの下側直流端子のそれぞれと接続されるべき第2ブスバーと、第1ブスバーと第2ブスバーとの間に、第1ブスバーおよび第2ブスバーと絶縁された状態で設けられる中間磁気シールドと、を備える。   In order to solve the above problems, an aspect of the present invention relates to a power bus bar in a power conversion device. This power bus bar is a power bus bar connected to the arm of the power converter, and when the arm includes a plurality of power modules to be electrically connected in parallel, each of the upper DC terminals of the plurality of power modules Between the first bus bar to be connected, the second bus bar that runs in parallel with the first bus bar and is connected to each of the lower DC terminals of the plurality of power modules, and the first bus bar and the second bus bar, An intermediate magnetic shield provided in an insulated state from the first bus bar and the second bus bar.

また、本発明のある別の態様は電力変換装置に関する。この電力変換装置は、上アームと、下アームとを有し、上アームと下アームの少なくとも一方は、電気的に並列接続されるべき複数のパワーモジュールを含むアームと、上アームに接続される第1ブスバーと、下アームに接続され、第1ブスバーと並走する第2ブスバーと、第1ブスバーと第2ブスバーとの間に、第1ブスバーおよび第2ブスバーと絶縁された状態で設けられ、フレームグランドに接続されるべき中間磁気シールドと、を備える。   Another embodiment of the present invention relates to a power conversion device. This power conversion device has an upper arm and a lower arm, and at least one of the upper arm and the lower arm is connected to an arm including a plurality of power modules to be electrically connected in parallel to the upper arm. The first bus bar, the second bus bar connected to the lower arm and running in parallel with the first bus bar, and the first bus bar and the second bus bar are provided in a state insulated from the first bus bar and the second bus bar. And an intermediate magnetic shield to be connected to the frame ground.

この態様によると、第1ブスバーと第2ブスバーとの間に磁気シールドが設けられるため、第1ブスバーを流れる電流により生じる磁界によって第2ブスバーを流れる電流が乱れることを防ぐことができる。また、第2ブスバーを流れる電流により生じる磁界によって第1ブスバーを流れる電流が乱れることも防ぐことができる。これにより、それぞれのブスバーを流れる電流が、別のブスバーを流れる電流の影響を受けて不均一となることを抑え、並列接続される複数のパワーモジュールのそれぞれに流れ込む電源電流を均等化させることができる。   According to this aspect, since the magnetic shield is provided between the first bus bar and the second bus bar, it is possible to prevent the current flowing through the second bus bar from being disturbed by the magnetic field generated by the current flowing through the first bus bar. It is also possible to prevent the current flowing through the first bus bar from being disturbed by the magnetic field generated by the current flowing through the second bus bar. As a result, the current flowing through each bus bar is prevented from becoming non-uniform under the influence of the current flowing through another bus bar, and the power supply current flowing into each of the plurality of power modules connected in parallel can be equalized. it can.

本発明によれば、電力変換装置におけるアームとして並列接続される複数のパワーモジュールのそれぞれに流入する電源電流が均等化される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power supply current which flows in into each of several power module connected in parallel as an arm in a power converter device is equalized.

本発明の実施形態に係る電力変換装置の回路図である。It is a circuit diagram of a power converter concerning an embodiment of the present invention. 図1のU相のアームとパワーモジュールの関係を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the relationship between the U-phase arm of FIG. 1, and a power module. 電力変換装置の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a power converter device. (a)〜(c)は、電源ブスバーと、整流ダイオード、平滑コンデンサ、パワーモジュールの接続関係を示す模式図である。(A)-(c) is a schematic diagram which shows the connection relation of a power supply bus bar, a rectifier diode, a smoothing capacitor, and a power module. 図3の電力変換装置に電源ブスバーを取り付けたときの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view when a power supply bus bar is attached to the power converter device of FIG. メインブスバーおよびサブブスバーの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a main bus bar and a sub bus bar. メインブスバーおよびサブブスバーの断面図である。It is sectional drawing of a main bus bar and a sub bus bar. N側サブブスバーの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of an N side sub bus bar. サブブスバーの配置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows arrangement | positioning of a sub bus bar. 中間磁気シールドを設けていないサブブスバーに流れる電流を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the electric current which flows into the sub bus bar which is not providing an intermediate magnetic shield. 中間磁気シールドを設けたサブブスバーに流れる電流を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the electric current which flows into the sub bus bar which provided the intermediate magnetic shield. 変形例1に係るメインブスバーおよびサブブスバーの平面図である。FIG. 10 is a plan view of a main bus bar and a sub bus bar according to Modification 1. 変形例1に係るメインブスバーおよびサブブスバーの断面図である。It is sectional drawing of the main bus bar which concerns on the modification 1, and a sub bus bar. 変形例2に係る電源ブスバーの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the power bus bar concerning the modification 2. 変形例3に係る電源ブスバーの断面図である。It is sectional drawing of the power bus bar which concerns on the modification 3. FIG.

本発明を好適な実施形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。   The present invention will be described based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components and members shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are appropriately omitted.

図1は、本発明の実施形態に係る電力変換装置1の回路図である。電力変換装置1は、電源4からの直流電圧を交流信号に変換して、モータをはじめとする負荷2を駆動する。電源4は、三相交流INを整流する整流ダイオード5と、平滑コンデンサ6を含む。電源4は電池であってもよい。本実施の形態では、三相の場合を説明するが、相数は特に限定されない。   FIG. 1 is a circuit diagram of a power conversion device 1 according to an embodiment of the present invention. The power converter 1 converts a DC voltage from a power source 4 into an AC signal and drives a load 2 including a motor. The power supply 4 includes a rectifier diode 5 that rectifies the three-phase alternating current IN and a smoothing capacitor 6. The power source 4 may be a battery. In this embodiment, the case of three phases will be described, but the number of phases is not particularly limited.

上アーム7P(U〜W)は、対応する相の出力端子OUT(U、V、W)とP側電源ラインLPとの間に設けられ、IGBTであるP側半導体スイッチ8Pにより構成される。P側半導体スイッチ8PのコレクタはP側電源ラインLPに接続され、そのエミッタが出力端子OUTと接続される。   The upper arm 7P (U to W) is provided between the corresponding phase output terminal OUT (U, V, W) and the P-side power supply line LP, and is configured by a P-side semiconductor switch 8P which is an IGBT. The collector of the P-side semiconductor switch 8P is connected to the P-side power supply line LP, and the emitter thereof is connected to the output terminal OUT.

下アーム7N(U〜W)は、対応する相の出力端子OUT(U、V、W)とN側電源ラインLNとの間に設けられ、IGBTであるN側半導体スイッチ8Nにより構成される。N側半導体スイッチ8Nのコレクタは出力端子OUT(U、V、W)と接続され、そのエミッタがN側電源ラインLNと接続される。   The lower arm 7N (U to W) is provided between the corresponding phase output terminal OUT (U, V, W) and the N-side power supply line LN, and includes an N-side semiconductor switch 8N that is an IGBT. The collector of the N-side semiconductor switch 8N is connected to the output terminal OUT (U, V, W), and its emitter is connected to the N-side power supply line LN.

図2は、図1のU相のアーム7Uとパワーモジュール10の関係を示す回路図である。U相のアーム7Uとして、パワーモジュール10が2個並列接続されている。V相、W相のアームも同様である。   FIG. 2 is a circuit diagram showing the relationship between the U-phase arm 7U and the power module 10 in FIG. Two power modules 10 are connected in parallel as the U-phase arm 7U. The same applies to the V-phase and W-phase arms.

パワーモジュール10は、一つまたは複数のIGBTである半導体スイッチ8P、8Nによって構成される。上アーム7Pを構成するP側半導体スイッチ8Pと、下アーム7Nを構成するN側半導体スイッチ8Nは、1個のパワーモジュール10に含まれる。パワーモジュール10は、P側電源ラインLPに接続されるべきP側直流端子12Pと、N側電源ラインLNに接続されるべきN側直流端子12Nと、負荷2に接続されるべき交流端子14を備える。   The power module 10 includes semiconductor switches 8P and 8N that are one or a plurality of IGBTs. The P-side semiconductor switch 8P constituting the upper arm 7P and the N-side semiconductor switch 8N constituting the lower arm 7N are included in one power module 10. The power module 10 includes a P-side DC terminal 12P to be connected to the P-side power line LP, an N-side DC terminal 12N to be connected to the N-side power line LN, and an AC terminal 14 to be connected to the load 2. Prepare.

図3は、電力変換装置1の外観斜視図である。電力変換装置1は、各アーム7(U〜W)を構成するパワーモジュール群10(U〜W)、筐体70、ファンモジュール72、ヒートシンク74(U〜W)、75、ダイオードモジュール85、コンデンサモジュール86を備える。   FIG. 3 is an external perspective view of the power conversion device 1. The power converter 1 includes a power module group 10 (U to W) constituting each arm 7 (U to W), a housing 70, a fan module 72, a heat sink 74 (U to W), 75, a diode module 85, a capacitor. A module 86 is provided.

U相を構成するパワーモジュール10Ua、10Ubは、ヒートシンク74Uの上に第1の方向(x軸方向)に並置される。V相、W相を構成するパワーモジュール10V(a、b)、10W(a、b)も、U相と同様に、それぞれヒートシンク74(V、W)の上にx軸方向に並置される。各相(U〜W)を構成するパワーモジュール群10U、10V、10Wは、それぞれ第1の方向(x軸方向)に垂直な第2の方向(y軸方向)に並置される。   The power modules 10Ua and 10Ub constituting the U phase are juxtaposed in the first direction (x-axis direction) on the heat sink 74U. Similarly to the U phase, the power modules 10V (a, b) and 10W (a, b) constituting the V phase and the W phase are also juxtaposed in the x-axis direction on the heat sink 74 (V, W), respectively. The power module groups 10U, 10V, and 10W constituting each phase (U to W) are juxtaposed in a second direction (y-axis direction) perpendicular to the first direction (x-axis direction).

ダイオードモジュール85は、図1に示す整流ダイオード5であり、コンデンサモジュール86は、平滑コンデンサ6である。ダイオードモジュール85は、ヒートシンク75の上に設けられる。コンデンサモジュール86は、筐体70に設けられる取り付け孔76に挿入され、固定される。ダイオードモジュール85、コンデンサモジュール86、パワーモジュール10は、後述する電源ブスバーを介して電気的かつ機械的に接続される。   The diode module 85 is the rectifier diode 5 shown in FIG. 1, and the capacitor module 86 is the smoothing capacitor 6. The diode module 85 is provided on the heat sink 75. The capacitor module 86 is inserted into a mounting hole 76 provided in the housing 70 and fixed. The diode module 85, the capacitor module 86, and the power module 10 are electrically and mechanically connected via a power bus bar described later.

ファンモジュール72は、コンデンサモジュール86の近傍に設けられ、ファンモジュール72の吸気孔を形成する平面がx軸方向と垂直に配置される。ファンモジュール72は、コンデンサモジュール86およびヒートシンク74(U〜W)に対して、x軸方向に送風する。   The fan module 72 is provided in the vicinity of the capacitor module 86, and a plane that forms the air intake hole of the fan module 72 is arranged perpendicular to the x-axis direction. The fan module 72 blows air in the x-axis direction with respect to the capacitor module 86 and the heat sinks 74 (U to W).

図4(a)は、電源ブスバー18と、整流ダイオード5、平滑コンデンサ6、パワーモジュール10の接続関係を示す模式図である。電源ブスバー18は、P側ブスバー18Pと、中間磁気シールド18Cと、N側ブスバー18Nを備える。   FIG. 4A is a schematic diagram showing a connection relationship between the power supply bus bar 18, the rectifier diode 5, the smoothing capacitor 6, and the power module 10. The power bus bar 18 includes a P-side bus bar 18P, an intermediate magnetic shield 18C, and an N-side bus bar 18N.

P側ブスバー18Pは、図1のP側電源ラインLPとして機能し、N側ブスバー18Nは、N側電源ラインLNとして機能する。P側ブスバー18PおよびN側ブスバー18Nは、銅(Cu)やアルミニウム(Al)等を含む導電性に優れた金属板で構成される平板状のブスバーである。後述するその他のブスバーについても同様である。   The P-side bus bar 18P functions as the P-side power line LP in FIG. 1, and the N-side bus bar 18N functions as the N-side power line LN. The P-side bus bar 18P and the N-side bus bar 18N are flat bus bars made of a metal plate having excellent conductivity including copper (Cu), aluminum (Al), and the like. The same applies to other bus bars described later.

中間磁気シールド18Cは、銅(Cu)やアルミニウム(Al)等を含む導電性に優れた金属板や、鉄(Fe)やコバルト(Co)、ニッケル(Ni)等を含む強磁性を有する金属板で構成され、フレームグランドとなる筐体70に接続される。中間磁気シールド18Cは、P側ブスバー18PとN側ブスバー18Nの間に設けられており、P側ブスバー18Pを流れる電流およびN側ブスバー18Nを流れる電流により生じる磁束を吸収する。   The intermediate magnetic shield 18C is a metal plate excellent in conductivity including copper (Cu), aluminum (Al), or the like, or a metal plate having ferromagnetism including iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), or the like. And is connected to a housing 70 serving as a frame ground. The intermediate magnetic shield 18C is provided between the P-side bus bar 18P and the N-side bus bar 18N, and absorbs magnetic flux generated by the current flowing through the P-side bus bar 18P and the current flowing through the N-side bus bar 18N.

図4(b)は、P側ブスバー18Pの接続関係を示す模式図である。P側ブスバー18Pは、P側メインブスバー20Pと、P側サブブスバー30Pを備える。P側サブブスバー30Pは、パワーモジュール10(a、b)のP側直流端子12Pに接続される。P側メインブスバー20Pは、P側サブブスバー30Pと、整流ダイオード5のP側端子に接続されるP側ダイオードブスバー66Pと、平滑コンデンサ6の正極端子に接続されるP側コンデンサブスバー68Pとを接続する。   FIG. 4B is a schematic diagram showing the connection relationship of the P-side bus bar 18P. The P-side bus bar 18P includes a P-side main bus bar 20P and a P-side sub bus bar 30P. The P-side sub bus bar 30P is connected to the P-side DC terminal 12P of the power module 10 (a, b). P-side main bus bar 20P connects P-side sub bus bar 30P, P-side diode bus bar 66P connected to the P-side terminal of rectifier diode 5, and P-side capacitor bus bar 68P connected to the positive terminal of smoothing capacitor 6. .

図4(c)は、N側ブスバー18Nの接続関係を示す模式図である。P側ブスバー18Pと同様に、N側ブスバー18Nは、N側メインブスバー20Nと、N側サブブスバー30Nを備える。N側サブブスバー30Nは、パワーモジュール10(a、b)のN側直流端子12Nに接続される。N側メインブスバー20Nは、N側サブブスバー30Nと、整流ダイオード5のN側端子に接続されるN側ダイオードブスバー66Nと、平滑コンデンサ6の負極端子に接続されるN側コンデンサブスバー68Nを接続する。   FIG. 4C is a schematic diagram showing the connection relationship of the N-side bus bar 18N. Similar to the P-side bus bar 18P, the N-side bus bar 18N includes an N-side main bus bar 20N and an N-side sub bus bar 30N. The N-side sub bus bar 30N is connected to the N-side DC terminal 12N of the power module 10 (a, b). N-side main bus bar 20N connects N-side sub bus bar 30N, N-side diode bus bar 66N connected to the N-side terminal of rectifier diode 5, and N-side capacitor bus bar 68N connected to the negative terminal of smoothing capacitor 6.

図5は、図3の電力変換装置1に電源ブスバー18を取り付けたときの外観斜視図である。図5の電力変換装置1には、コンデンサブスバー68と、ダイオードブスバー66も取り付けられている。電源ブスバー18は、対応する相(U〜W)ごとに設けられたメインブスバー20(U〜W)と、サブブスバー30(U〜W)とを備える。   FIG. 5 is an external perspective view when the power bus bar 18 is attached to the power conversion device 1 of FIG. 3. A capacitor bus bar 68 and a diode bus bar 66 are also attached to the power converter 1 of FIG. The power bus bar 18 includes a main bus bar 20 (U to W) provided for each corresponding phase (U to W) and a sub bus bar 30 (U to W).

コンデンサモジュール86は、上面に正極端子6Pおよび負極端子6Nを備える。正極端子6Pは、P側コンデンサブスバーと接続され、負極端子6Nは、N側コンデンサブスバー68Nと接続される。ダイオードモジュール85は、ダイオードブスバー66に接続される。   The capacitor module 86 includes a positive terminal 6P and a negative terminal 6N on the upper surface. The positive terminal 6P is connected to the P-side capacitor bus bar, and the negative terminal 6N is connected to the N-side capacitor bus bar 68N. The diode module 85 is connected to the diode bus bar 66.

パワーモジュール10のP側直流端子12PとN側直流端子12Nは、x方向に隣接して設けられており、U相、V相、W相それぞれのメインブスバー20(U〜W)は、コンデンサブスバー68からx軸方向に延設される。W相に着目すると、メインブスバー20Wとパワーモジュール10Wのそれぞれの直流端子12の間は、サブブスバー30Wによって接続される。   The P-side DC terminal 12P and the N-side DC terminal 12N of the power module 10 are provided adjacent to each other in the x direction, and the U-phase, V-phase, and W-phase main bus bars 20 (U to W) are capacitor bus bars. 68 extends in the x-axis direction. Paying attention to the W phase, the main bus bar 20W and the DC terminals 12 of the power module 10W are connected by the sub bus bar 30W.

なお、「Aブスバーは、Bに接続される」というとき、「接続」とは、物理的かつ電気的に接続されること、具体的には、AブスバーとBとにそれぞれ設けられた穴を同一軸上でネジ止めする等により固定されることをいう。必要に応じ、ネジを外すことで各ブスバーに分解することができ、再度ネジを用いてブスバーを組み立てることができる。   In addition, when “A bus bar is connected to B”, “connection” means that physical and electrical connection is made, specifically, holes provided in A bus bar and B respectively. It is fixed by screwing on the same shaft. If necessary, the bus bars can be disassembled by removing the screws, and the bus bars can be assembled again using the screws.

以下、電源ブスバー18が備えるメインブスバー20と、サブブスバー30の形状および機能について詳述する。
図6は、メインブスバー20およびサブブスバー30の外観斜視図であり、図7は、断面図である。メインブスバー20は、順に積層されるP側メインブスバー20Pと、メイン磁気シールド20Cと、N側メインブスバー20Nと、を含む。P側メインブスバー20Pには、P側サブブスバー30PのP側接続部35Pが接続される。また、N側メインブスバー20Nには、N側サブブスバー30NのN側接続部35Nが接続される。
Hereinafter, the shapes and functions of the main bus bar 20 and the sub bus bar 30 included in the power bus bar 18 will be described in detail.
6 is an external perspective view of the main bus bar 20 and the sub bus bar 30, and FIG. 7 is a cross-sectional view. The main bus bar 20 includes a P-side main bus bar 20P, a main magnetic shield 20C, and an N-side main bus bar 20N that are sequentially stacked. The P-side main bus bar 20P is connected to the P-side connection portion 35P of the P-side sub bus bar 30P. The N-side main bus bar 20N is connected to the N-side connection portion 35N of the N-side sub bus bar 30N.

メイン磁気シールド20Cは、磁性体層52と、絶縁体層54を有し、磁性体層52は、絶縁体層54により覆われている。そのため、P側メインブスバー20Pと、メイン磁気シールド20Cと、N側メインブスバー20Nは、互いに絶縁された状態で積層される。磁性体層52は、フレームグランドとなる筐体70と電気的に接続される。   The main magnetic shield 20 </ b> C includes a magnetic layer 52 and an insulator layer 54, and the magnetic layer 52 is covered with the insulator layer 54. Therefore, the P-side main bus bar 20P, the main magnetic shield 20C, and the N-side main bus bar 20N are stacked in a state of being insulated from each other. The magnetic layer 52 is electrically connected to the housing 70 that serves as a frame ground.

サブブスバー30は、P側サブブスバー30Pと、サブ磁気シールド30Cと、N側サブブスバー30Nと、を含む。メインブスバー20と同様、P側サブブスバー30Pと、サブ磁気シールド30Cと、N側サブブスバー30Nは、互いに絶縁された状態で順に積層される。   The sub bus bar 30 includes a P side sub bus bar 30P, a sub magnetic shield 30C, and an N side sub bus bar 30N. As with the main bus bar 20, the P-side sub bus bar 30P, the sub magnetic shield 30C, and the N-side sub bus bar 30N are sequentially stacked while being insulated from each other.

P側サブブスバー30Pは、P側第1端子部31P、P側第2端子部32P、P側第1サイドバー33P、P側第2サイドバー34P、P側接続部35P、P側分岐部36Pを有する。   The P-side sub bus bar 30P includes a P-side first terminal portion 31P, a P-side second terminal portion 32P, a P-side first side bar 33P, a P-side second side bar 34P, a P-side connection portion 35P, and a P-side branching portion 36P. Have.

P側サブブスバー30Pは、P側メインブスバー20Pに接続されるP側接続部35PからP側分岐部36Pに向かって+z方向に延びる。P側分岐部36Pにおいて、−x方向に延びるP側第1サイドバー33Pと、+x方向に延びるP側第2サイドバー34Pに分岐する。P側第1サイドバー33Pは、−x方向に延びてから+z方向に折れ曲がって延び、第1のパワーモジュール10aのP側直流端子12Pに接続されるP側第1端子部31Pに向かう。P側第2サイドバー34Pは、+x方向に延びてから+z方向に折れ曲がって延び、第2のパワーモジュール10bのP側直流端子12Pに接続されるP側第2端子部32Pに向かう。これにより、P側サブブスバー30Pは、P側メインブスバー20Pと、複数のパワーモジュール10a、10bのP側直流端子12Pとの間を接続する。   The P-side sub bus bar 30P extends in the + z direction from the P-side connection part 35P connected to the P-side main bus bar 20P toward the P-side branch part 36P. The P-side branch portion 36P branches into a P-side first side bar 33P extending in the −x direction and a P-side second side bar 34P extending in the + x direction. The P-side first side bar 33P extends in the −x direction, then bends in the + z direction, and travels toward the P-side first terminal portion 31P connected to the P-side DC terminal 12P of the first power module 10a. The P-side second side bar 34P extends in the + x direction, then bends in the + z direction, and travels toward the P-side second terminal portion 32P connected to the P-side DC terminal 12P of the second power module 10b. Thereby, P side sub bus bar 30P connects between P side main bus bar 20P and P side DC terminal 12P of a plurality of power modules 10a and 10b.

P側サブブスバー30Pは、P側電源ラインLPとして機能し、電源からパワーモジュール10に向かう電流が流れる。P側メインブスバー20PからP側サブブスバー30Pへ流れ込む電流Iは、P側分岐部36Pにて電流Ip1と電流Ip2に分流される。第1のパワーモジュール10aのP側直流端子12Pに向けて電流Ip1が流れ、第2のパワーモジュール10bのP側直流端子12Pに向けて電流Ip2が流れる。 The P-side sub bus bar 30P functions as a P-side power line LP, and a current flows from the power source to the power module 10. Current I p from P-side main bus bar 20P flows to the P-side Sabubusuba 30P, the current I p1 and the current I p2 divided into two parts at the P-side branch portion 36P. A current I p1 flows toward the P-side DC terminal 12P of the first power module 10a, and a current I p2 flows toward the P-side DC terminal 12P of the second power module 10b.

図8は、N側サブブスバーの外観斜視図である。N側サブブスバー30Nは、P側と同様、N側第1端子部31N、N側第2端子部32N、N側第1サイドバー33N、N側第2サイドバー34N、N側接続部35N、N側分岐部36Nを有する。   FIG. 8 is an external perspective view of the N-side sub bus bar. The N-side sub bus bar 30N, like the P-side, has an N-side first terminal portion 31N, an N-side second terminal portion 32N, an N-side first side bar 33N, an N-side second side bar 34N, and an N-side connection portion 35N, N A side branch portion 36N is provided.

N側サブブスバー30Nは、N側メインブスバー20Nに接続されるN側接続部35NからN側分岐部36Nに向かって+z方向に延びる。N側分岐部36Nにおいて、−x方向に延びるN側第1サイドバー33Nと、+x方向に延びるN側第2サイドバー34Nに分岐する。N側第1サイドバー33Nは、−x方向に延びてから+z方向に折れ曲がって延び、第1のパワーモジュール10aのN側直流端子12Nに接続されるN側第1端子部31Nに向かう。N側第2サイドバー34Nは、+x方向に延びてから+z方向に折れ曲がって延び、第2のパワーモジュール10bのN側直流端子12Nに接続されるN側第2端子部32Nに向かう。これにより、N側サブブスバー30Nは、N側メインブスバー20Nと、複数のパワーモジュール10a、10bのN側直流端子12Nとの間を接続する。   The N-side sub bus bar 30N extends in the + z direction from the N-side connection portion 35N connected to the N-side main bus bar 20N toward the N-side branch portion 36N. The N-side branch portion 36N branches into an N-side first side bar 33N extending in the −x direction and an N-side second side bar 34N extending in the + x direction. The N-side first side bar 33N extends in the −x direction, then bends in the + z direction, and travels toward the N-side first terminal portion 31N connected to the N-side DC terminal 12N of the first power module 10a. The N-side second side bar 34N extends in the + x direction, then bends in the + z direction, and travels toward the N-side second terminal portion 32N connected to the N-side DC terminal 12N of the second power module 10b. Thereby, N side sub bus bar 30N connects between N side main bus bar 20N and N side DC terminal 12N of a plurality of power modules 10a and 10b.

N側サブブスバー30Nは、N側電源ラインLNとして機能し、パワーモジュール10から電源に引き込まれる電流が流れる。第1のパワーモジュール10aのN側直流端子12Nからの電流IN1と、第2のパワーモジュール10bのN側直流端子12Nからの電流IN2は、N側分岐部36Nで合流し、N側サブブスバー30NからN側メインブスバー20Nへ電流Iが流れる。 The N-side sub bus bar 30N functions as an N-side power line LN, and a current drawn from the power module 10 to the power source flows. The current I N1 from the N-side DC terminal 12N of the first power module 10a and the current I N2 from the N-side DC terminal 12N of the second power module 10b are merged at the N-side branch portion 36N, and the N-side sub bus bar A current I N flows from 30N to the N-side main bus bar 20N.

図9は、サブブスバー30の配置を示す断面図であり、図6に示すサブブスバー30のxy平面における断面を示す。P側サブブスバー30PとN側サブブスバー30Nは、x方向に隣接して設けられるパワーモジュール10のP側直流端子12PとN側直流端子12Nの位置に対応して、互いにx方向にずれて設けられる。また、P側サブブスバー30PとN側サブブスバー30Nは、y方向に離間しており、その間にサブ磁気シールド30Cが設けられる。   9 is a cross-sectional view showing the arrangement of the sub bus bars 30, and shows a cross section of the sub bus bar 30 shown in FIG. 6 in the xy plane. The P-side sub bus bar 30P and the N-side sub bus bar 30N are provided so as to be shifted from each other in the x direction corresponding to the positions of the P side DC terminal 12P and the N side DC terminal 12N of the power module 10 provided adjacent to each other in the x direction. The P-side sub bus bar 30P and the N-side sub bus bar 30N are separated in the y direction, and a sub magnetic shield 30C is provided therebetween.

サブ磁気シールド30Cは、メイン磁気シールド20Cと同様、磁性体層52と、絶縁体層54を有し、磁性体層52は、絶縁体層54により覆われている。そのため、P側サブブスバー30Pと、サブ磁気シールド30Cと、N側サブブスバー30Nは、互いに絶縁された状態で積層される。   Similar to the main magnetic shield 20C, the sub magnetic shield 30C includes a magnetic layer 52 and an insulator layer 54, and the magnetic layer 52 is covered with the insulator layer 54. Therefore, the P-side sub bus bar 30P, the sub magnetic shield 30C, and the N-side sub bus bar 30N are stacked in a state of being insulated from each other.

なお、サブ磁気シールド30Cは、P側サブブスバー30PとN側サブブスバー30Nが近接する箇所に設けられる。P側サブブスバー30PとN側サブブスバー30Nはx方向にずれて配置されるため、両者が互いに近接する箇所として、P側分岐部36PとN側第1サイドバー33Nの間や、N側分岐部36NとP側第2サイドバー34Pの間に設けられる。   The sub magnetic shield 30C is provided at a location where the P-side sub bus bar 30P and the N-side sub bus bar 30N are close to each other. Since the P-side sub bus bar 30P and the N-side sub bus bar 30N are arranged so as to be shifted in the x direction, the P-side branch portion 36P and the N-side first side bar 33N, or the N-side branch portion 36N are positioned as close to each other. And the P-side second side bar 34P.

以上の構成により、電源ブスバー18は、互いに並走するP側ブスバー18PとN側ブスバー18Nが近接する箇所において、両者の間に絶縁された状態で設けられる中間磁気シールド18Cを備える。中間磁気シールド18Cは、P側ブスバー18PおよびN側ブスバー18Nに接して設けられることから、P側ブスバー18PおよびN側ブスバー18Nを流れる電流により生じる磁束を吸収する。このため、中間磁気シールド18Cは、P側ブスバー18Pを流れる電流により生じる磁界がN側ブスバー18Nを流れる電流に作用することを防ぐ。同様に、N側ブスバー18Nを流れる電流により生じる磁界がP側ブスバー18Pを流れる電流に作用することを防ぐ。   With the above configuration, the power bus bar 18 includes the intermediate magnetic shield 18C provided in an insulated state between the P-side bus bar 18P and the N-side bus bar 18N that are parallel to each other. Since the intermediate magnetic shield 18C is provided in contact with the P-side bus bar 18P and the N-side bus bar 18N, it absorbs magnetic flux generated by the current flowing through the P-side bus bar 18P and the N-side bus bar 18N. Therefore, the intermediate magnetic shield 18C prevents the magnetic field generated by the current flowing through the P-side bus bar 18P from acting on the current flowing through the N-side bus bar 18N. Similarly, the magnetic field generated by the current flowing through the N-side bus bar 18N is prevented from acting on the current flowing through the P-side bus bar 18P.

図10は、中間磁気シールドを設けていないサブブスバーに流れる電流を模式的に示す図である。図10は、図9と異なり、P側サブブスバー30PとN側サブブスバー30Nの間にサブ磁気シールド30Cが設けられていないサブブスバーを示す。まず、図10を用いて本発明が解決しようとする電流の不均一について示し、後述する図11を用いて本発明の実施形態において奏する電流の均等化について示す。   FIG. 10 is a diagram schematically showing the current flowing through the sub bus bar not provided with the intermediate magnetic shield. Unlike FIG. 9, FIG. 10 shows a sub bus bar in which the sub magnetic shield 30C is not provided between the P side sub bus bar 30P and the N side sub bus bar 30N. First, current non-uniformity to be solved by the present invention will be described with reference to FIG. 10, and current equalization performed in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

P側サブブスバー30PのP側分岐部36Pは、N側第1サイドバー33Nに近接しているため、N側第1サイドバー33Nを+x方向に流れる電流IN1の影響を受けて−x方向に電流が流れやすくなる。そのため、P側分岐部36Pで分岐する電流Ip1、Ip2に差が生じ、−x方向に流れる電流Ip1の方が電流Ip2よりも大きくなる。この結果、電源から並列接続されるパワーモジュールへ流れ込む電流が不均一となる。 Since the P-side branch portion 36P of the P-side sub bus bar 30P is close to the N-side first side bar 33N, it is affected by the current I N1 flowing in the + x direction through the N-side first side bar 33N in the −x direction. It becomes easier for current to flow. Therefore, a difference occurs in the current I p1, I p2 branching in P-side branch portion 36P, who current I p1 flowing in the -x direction is larger than the current I p2. As a result, the current flowing from the power source to the power modules connected in parallel becomes uneven.

同様に、N側サブブスバー30NのN側分岐部36Nは、P側第2サイドバー34Pに近接しているため、P側第2サイドバー34Pを+x方向に流れる電流Ip2の影響を受けて−x方向に電流が流れやすくなる。そのため、N側分岐部36Nに引き込まれる電流Ip1、Ip2に差が生じ、−x方向に流れる電流IN2の方が電流IN1よりも大きくなる。この結果、並列接続されるパワーモジュールから電源へ引き込まれる電流が不均一となる。 Similarly, since the N-side branch portion 36N of the N-side sub bus bar 30N is close to the P-side second side bar 34P, it is affected by the current I p2 flowing in the + x direction through the P-side second side bar 34P − A current easily flows in the x direction. Therefore, there is a difference between the currents I p1 and I p2 drawn into the N-side branch part 36N, and the current I N2 flowing in the −x direction becomes larger than the current I N1 . As a result, the current drawn from the power modules connected in parallel to the power source becomes uneven.

図11は、中間磁気シールドを設けたサブブスバーに流れる電流を模式的に示す図である。P側サブブスバー30PのP側分岐部36Pは、N側第1サイドバー33Nに近接しているが、その間にサブ磁気シールド30Cが設けられているため、N側第1サイドバー33Nを流れる電流IN1の影響を受けにくい。その結果、P側分岐部36Pにおいて分岐する分岐する電流Ip1、Ip2に差が生じにくくなり、電源から並列接続されるパワーモジュールへ流れ込む電流を均等化させることができる。 FIG. 11 is a diagram schematically showing the current flowing through the sub bus bar provided with the intermediate magnetic shield. The P-side branch portion 36P of the P-side sub bus bar 30P is close to the N-side first side bar 33N, but since the sub-magnetic shield 30C is provided therebetween, the current I flowing through the N-side first side bar 33N Not easily affected by N1 . As a result, the difference between the branching currents I p1 and I p2 that branches at the P-side branching part 36P hardly occurs, and the current flowing from the power source to the power modules connected in parallel can be equalized.

同様に、N側サブブスバー30NのN側分岐部36Nは、P側第2サイドバー34Pに近接しているが、その間にサブ磁気シールド30Cが設けられているため、P側第2サイドバー34Pを流れる電流Ip2の影響を受けにくい。その結果、N側分岐部36Nに引き込まれる電流Ip1、Ip2には差が生じにくくなり、並列接続されるパワーモジュールから電源に引き込まれる電流を均等化させることができる。 Similarly, the N-side branch portion 36N of the N-side sub bus bar 30N is close to the P-side second side bar 34P, but since the sub-magnetic shield 30C is provided therebetween, the P-side second side bar 34P is Insensitive to the flowing current Ip2 . As a result, the currents I p1 and I p2 drawn into the N-side branch part 36N are unlikely to differ, and the current drawn from the power modules connected in parallel to the power source can be equalized.

以上、本発明を実施形態にもとづいて説明した。本発明は上記実施形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例を説明する。   In the above, this invention was demonstrated based on embodiment. It will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various design changes are possible, various modifications are possible, and such modifications are within the scope of the present invention. By the way. Hereinafter, such modifications will be described.

(変形例1)
図12は、変形例1に係るメインブスバー20およびサブブスバー30の平面図であり、図13は、その断面図である。上述した実施形態に係るサブブスバー30は、x方向に延びるメインブスバー20からz方向に延びる構成であったが、変形例1に係るサブブスバー30は、メインブスバー20からz方向に延びる代わりにy方向に延びてパワーモジュール10に接続される。したがって、変形例1においては、P側サブブスバー30Pと、サブ磁気シールド30Cと、N側サブブスバー30Nとがいずれもy方向に延びて、順に互いに絶縁された状態で積層される。以下、実施形態との相違点を中心に述べる。
(Modification 1)
12 is a plan view of the main bus bar 20 and the sub bus bar 30 according to the first modification, and FIG. 13 is a cross-sectional view thereof. The sub bus bar 30 according to the above-described embodiment is configured to extend in the z direction from the main bus bar 20 extending in the x direction. However, the sub bus bar 30 according to the modification 1 is configured in the y direction instead of extending from the main bus bar 20 in the z direction. It extends and is connected to the power module 10. Therefore, in the first modification, the P-side sub bus bar 30P, the sub magnetic shield 30C, and the N-side sub bus bar 30N all extend in the y direction and are sequentially stacked in a mutually insulated state. Hereinafter, differences from the embodiment will be mainly described.

P側サブブスバー30Pは、P側メインブスバー20Pに接続されるP側接続部35PからP側分岐部36Pに向かって+y方向に延びる。P側分岐部36Pにおいて、−x方向に延びるP側第1サイドバー33Pと、+x方向に延びるP側第2サイドバー34Pに分岐する。P側第1サイドバー33Pは、−x方向に延びてから+y方向に折れ曲がって延び、第1のパワーモジュール10aのP側直流端子12Pに接続されるP側第1端子部31Pに向かう。P側第2サイドバー34Pは、+x方向に延びてから+y方向に折れ曲がって延び、第2のパワーモジュール10bのP側直流端子12Pに接続されるP側第2端子部32Pに向かう。これにより、P側サブブスバー30Pは、P側メインブスバー20Pと、複数のパワーモジュール10a、10bのP側直流端子12Pとの間を接続する。   The P-side sub bus bar 30P extends in the + y direction from the P-side connection part 35P connected to the P-side main bus bar 20P toward the P-side branch part 36P. The P-side branch portion 36P branches into a P-side first side bar 33P extending in the −x direction and a P-side second side bar 34P extending in the + x direction. The P-side first side bar 33P extends in the −x direction, and then bends in the + y direction, toward the P-side first terminal portion 31P connected to the P-side DC terminal 12P of the first power module 10a. The P-side second side bar 34P extends in the + x direction, then bends in the + y direction, and travels toward the P-side second terminal portion 32P connected to the P-side DC terminal 12P of the second power module 10b. Thereby, P side sub bus bar 30P connects between P side main bus bar 20P and P side DC terminal 12P of a plurality of power modules 10a and 10b.

N側サブブスバー30Nは、N側メインブスバー20Nに接続されるN側接続部35NからN側分岐部に向かって+y方向に延びる。N側分岐部において、−x方向に延びるN側第1サイドバーと、+x方向に延びるN側第2サイドバーに分岐する。N側第1サイドバーは、−x方向に延びてから+y方向に折れ曲がって延び、第1のパワーモジュール10aのN側直流端子12Nに接続されるN側第1端子部31Nに向かう。N側第2サイドバーは、+x方向に延びてから+y方向に折れ曲がって延び、第2のパワーモジュール10bのN側直流端子12Nに接続されるN側第2端子部32Nに向かう。これにより、N側サブブスバー30Nは、N側メインブスバー20Nと、複数のパワーモジュール10a、10bのN側直流端子12Nとの間を接続する。   The N-side sub bus bar 30N extends in the + y direction from the N-side connection portion 35N connected to the N-side main bus bar 20N toward the N-side branch portion. The N-side branch part branches into an N-side first side bar extending in the −x direction and an N-side second side bar extending in the + x direction. The N-side first sidebar extends in the −x direction and then bends in the + y direction and travels toward the N-side first terminal portion 31N connected to the N-side DC terminal 12N of the first power module 10a. The N-side second side bar extends in the + x direction, then bends in the + y direction, and travels toward the N-side second terminal portion 32N connected to the N-side DC terminal 12N of the second power module 10b. Thereby, N side sub bus bar 30N connects between N side main bus bar 20N and N side DC terminal 12N of a plurality of power modules 10a and 10b.

以上の構成により、メインブスバー20と、分岐構造を有するサブブスバー30とが同一平面(xy平面)上に配置されることとなる。このような構成としても、上述の実施形態と同様、並列接続されるパワーモジュール10に流れる電流を均等化させる効果を得ることができる。
(変形例2)
図14は、変形例2に係る電源ブスバー18の外観斜視図である。上述の実施形態に係る電源ブスバー18は、各パワーモジュールの直流端子へと分岐する構造を有するサブブスバー30を備えることとしたが、変形例2ではサブブスバー30が設けられず、メインブスバー20が分岐構造を有する。以下、実施形態との相違点を中心に述べる。
With the above configuration, the main bus bar 20 and the sub bus bar 30 having a branch structure are arranged on the same plane (xy plane). Even with such a configuration, an effect of equalizing the current flowing through the power modules 10 connected in parallel can be obtained, as in the above-described embodiment.
(Modification 2)
FIG. 14 is an external perspective view of the power bus bar 18 according to the second modification. The power bus bar 18 according to the above-described embodiment includes the sub bus bar 30 having a structure that branches to the DC terminal of each power module. However, in the second modification, the sub bus bar 30 is not provided, and the main bus bar 20 is branched. Have Hereinafter, differences from the embodiment will be mainly described.

変形例2に係る電源ブスバー18は、P側メインブスバー20Pと、N側メインブスバー20Nと、メイン磁気シールド20Cを備える。実施形態と同様、P側メインブスバー20Pと、メイン磁気シールド20Cと、N側メインブスバー20Nと、は互いに絶縁された状態で順に積層される。   The power bus bar 18 according to Modification 2 includes a P-side main bus bar 20P, an N-side main bus bar 20N, and a main magnetic shield 20C. Similar to the embodiment, the P-side main bus bar 20P, the main magnetic shield 20C, and the N-side main bus bar 20N are sequentially stacked while being insulated from each other.

P側メインブスバー20Pは、x方向に延びるとともに、y方向に突出するP側第1端子部31Pと、P側第2端子部32Pを備える。これにより、P側メインブスバー20Pは、第1のパワーモジュール10aのP側直流端子12Pと、第2のパワーモジュール10bのP側直流端子12Pとに分岐する構造を有し、それぞれのP側直流端子12Pと接続される。   The P-side main bus bar 20P includes a P-side first terminal portion 31P and a P-side second terminal portion 32P that extend in the x direction and project in the y direction. As a result, the P-side main bus bar 20P has a structure that branches into a P-side DC terminal 12P of the first power module 10a and a P-side DC terminal 12P of the second power module 10b. Connected to terminal 12P.

N側メインブスバー20Nは、同様にx方向に延びるとともに、y方向に突出するN側第1端子部31Nと、N側第2端子部32Nを備える。これにより、N側メインブスバー20Nは、第1のパワーモジュール10aのN側直流端子12Nと、第2のパワーモジュール10bのN側直流端子12Nとに分岐する構造を有し、それぞれのN側直流端子12Nと接続される。   Similarly, the N-side main bus bar 20N includes an N-side first terminal portion 31N and an N-side second terminal portion 32N that extend in the x direction and project in the y direction. Thus, the N-side main bus bar 20N has a structure that branches into an N-side DC terminal 12N of the first power module 10a and an N-side DC terminal 12N of the second power module 10b. Connected to terminal 12N.

ここで、P側メインブスバー20Pに着目すると、P側第1端子部31Pに流れ込む電流Ip1と、P側第2端子部32Pに流れ込む電流Ip2は、P側メインブスバー20Pに接続される整流ダイオード5や平滑コンデンサ6などの電源配置により不均一が生じることがある。例えば、電源から供給される電流Ipが、P側メインブスバー20Pを+x方向に流れるとすると、電流源に近いP側第1端子部31Pに流れる電流Ip1の方が、電流源から遠いP側第2端子部32Pに流れる電流Ip2よりも大きくなる。 Here, paying attention to the P-side main bus bar 20P, the current I p1 flowing into the P-side first terminal portion 31P and the current I p2 flowing into the P-side second terminal portion 32P are rectified connected to the P-side main bus bar 20P. Nonuniformity may occur due to the power supply arrangement such as the diode 5 and the smoothing capacitor 6. For example, the current Ip supplied from the power supply, when flowing through the P-side main busbar 20P in the + x direction, towards the current I p1 flowing through P-side first terminal portion 31P near the current source, farther P side from the current source It becomes larger than the current I p2 flowing in the second terminal portion @ 32 P.

仮に、中間磁気シールド18Cが設けられない構造とすると、P側メインブスバー20Pと積層して配置されるN側メインブスバー20Nは、P側メインブスバー20Pを流れる電流の影響を大きく受ける。そのため、相対的に大きな電流が流れるP側第1端子部31Pに近接したN側第1端子部31Nでは、N側第2端子部32Nと比べて相対的に大きな電流が流れることとなる。その結果、それぞれのN側直流端子12Nから引き込まれる電流に差が生じることなり、電流の不均一が生じてしまう。   Assuming that the intermediate magnetic shield 18C is not provided, the N-side main bus bar 20N disposed in a stack with the P-side main bus bar 20P is greatly affected by the current flowing through the P-side main bus bar 20P. Therefore, a relatively large current flows in the N-side first terminal portion 31N adjacent to the P-side first terminal portion 31P through which a relatively large current flows, as compared with the N-side second terminal portion 32N. As a result, a difference is generated in the current drawn from each N-side DC terminal 12N, resulting in uneven current.

しかし、変形例2に係る電源ブスバー18は、P側メインブスバー20PとN側メインブスバー20Nの間にメイン磁気シールド20Cを備えるため、仮に、P側メインブスバー20Pを流れる電流が不均一となったとしても、その影響がN側メインブスバー20Nに伝播することを防ぐ。同様に、N側メインブスバー20Nを流れる電流が不均一となった場合においても、その影響がP側メインブスバー20Pに伝播することを防ぐ。これにより、並列接続されるパワーモジュールを流れる電流を均等化することができる。   However, since the power bus bar 18 according to the modified example 2 includes the main magnetic shield 20C between the P-side main bus bar 20P and the N-side main bus bar 20N, the current flowing through the P-side main bus bar 20P becomes uneven. However, the influence is prevented from propagating to the N-side main bus bar 20N. Similarly, even when the current flowing through the N-side main bus bar 20N becomes non-uniform, the influence is prevented from propagating to the P-side main bus bar 20P. Thereby, the electric current which flows through the power module connected in parallel can be equalized.

(変形例3)
図15は、変形例3に係る電源ブスバー18の断面図である。変形例3に係る電源ブスバー18は、P側ブスバー18P、中間磁気シールド18C、N側ブスバー18Nに加えて、上側磁気シールド18Aと、下側磁気シールド18Bをさらに備える点で実施形態と異なる。以下、実施形態との相違点を中心に述べる。
(Modification 3)
FIG. 15 is a cross-sectional view of the power bus bar 18 according to the third modification. The power supply bus bar 18 according to the modification 3 is different from the embodiment in that in addition to the P-side bus bar 18P, the intermediate magnetic shield 18C, and the N-side bus bar 18N, an upper magnetic shield 18A and a lower magnetic shield 18B are further provided. Hereinafter, differences from the embodiment will be mainly described.

上側磁気シールド18Aおよび下側磁気シールド18Bは、中間磁気シールド18Cと同様、銅(Cu)やアルミニウム(Al)等を含む導電性に優れた金属板や、鉄(Fe)やコバルト(Co)、ニッケル(Ni)等を含む強磁性を有する金属板で構成され、フレームグランドとなる筐体70に接続される。   As with the intermediate magnetic shield 18C, the upper magnetic shield 18A and the lower magnetic shield 18B are made of a metal plate excellent in conductivity including copper (Cu), aluminum (Al), etc., iron (Fe), cobalt (Co), It is made of a ferromagnetic metal plate containing nickel (Ni) or the like, and is connected to a housing 70 that serves as a frame ground.

上側磁気シールド18Aは、P側ブスバー18Pの上にP側ブスバー18Pと並走して設けられ、上側磁気シールド18Aと中間磁気シールド18CとでP側ブスバー18Pを挟み込むように配置される。いいかえれば、P側ブスバー18Pが中間磁気シールド18Cと対向する第1主面41を有する場合に、上側磁気シールド18Aは、第1主面41に背向するP側ブスバー18Pの第2主面42に対向して設けられる。   The upper magnetic shield 18A is provided on the P side bus bar 18P in parallel with the P side bus bar 18P, and is arranged so that the P side bus bar 18P is sandwiched between the upper magnetic shield 18A and the intermediate magnetic shield 18C. In other words, when the P-side bus bar 18P has the first main surface 41 opposed to the intermediate magnetic shield 18C, the upper magnetic shield 18A has the second main surface 42 of the P-side bus bar 18P facing away from the first main surface 41. Are provided opposite to each other.

下側磁気シールド18Bは、N側ブスバー18Nの下にN側ブスバー18Nと並走して設けられ、下側磁気シールド18Bと中間磁気シールド18CとでN側ブスバー18Nを挟み込むように配置される。いいかえれば、N側ブスバー18Nが中間磁気シールド18Cと対向する第3主面43を有する場合に、下側磁気シールド18Bは、第3主面43に背向するN側ブスバー18Nの第4主面44に対向して設けられる。   The lower magnetic shield 18B is provided in parallel with the N side bus bar 18N below the N side bus bar 18N, and is arranged so that the N side bus bar 18N is sandwiched between the lower magnetic shield 18B and the intermediate magnetic shield 18C. In other words, when the N-side bus bar 18N has the third main surface 43 facing the intermediate magnetic shield 18C, the lower magnetic shield 18B is the fourth main surface of the N-side bus bar 18N facing away from the third main surface 43. 44 is provided to face.

上側磁気シールド18A、P側ブスバー18P、中間磁気シールド18C、N側ブスバー18N、下側磁気シールド18Bの順に積層されるブスバーおよび磁気シールドの間には、磁性体層52が設けられる。これにより、それぞれのブスバーおよび磁気シールドは互いに絶縁した状態で積層される。   A magnetic layer 52 is provided between the bus bar and the magnetic shield that are laminated in the order of the upper magnetic shield 18A, the P-side bus bar 18P, the intermediate magnetic shield 18C, the N-side bus bar 18N, and the lower magnetic shield 18B. Thereby, each bus bar and magnetic shield are laminated in a state of being insulated from each other.

以上の構成により、変形例3に係る電源ブスバー18は、P側ブスバー18PとN側ブスバー18Nの間に生じる磁束を吸収するだけなく、P側ブスバー18Pの第2主面42側に生じる磁束や、N側ブスバー18Nの第4主面44側に生じる磁束も吸収する。これにより、P側ブスバー18Pの第2主面42側に生じる磁界が回りこんでN側ブスバー18Nに影響を与えることを防ぐとともに、N側ブスバー18Nの第4主面44側に生じる磁界がP側ブスバー18Pに影響を与えることを防ぐ。これにより、P側ブスバー18PおよびN側ブスバー18Nに流れる電流が不均一となることを防ぎ、並列接続される複数のパワーモジュールに流れる電流を均等化させることができる。   With the above configuration, the power bus bar 18 according to the modified example 3 not only absorbs the magnetic flux generated between the P-side bus bar 18P and the N-side bus bar 18N but also generates magnetic flux generated on the second main surface 42 side of the P-side bus bar 18P. The magnetic flux generated on the fourth main surface 44 side of the N-side bus bar 18N is also absorbed. This prevents the magnetic field generated on the second main surface 42 side of the P-side bus bar 18P from flowing around and affecting the N-side bus bar 18N, and the magnetic field generated on the fourth main surface 44 side of the N-side bus bar 18N This prevents the side bus bar 18P from being affected. Thereby, it is possible to prevent the currents flowing through the P-side bus bar 18P and the N-side bus bar 18N from becoming non-uniform, and to equalize the currents flowing through the plurality of power modules connected in parallel.

上述の実施形態および変形例1においては、分岐構造を有するサブブスバー30とメインブスバー20とが取り外し可能な別のブスバーとして構成される場合を示したが、電源ブスバー18として、メインブスバー20とサブブスバー30とが一体的に成形されたブスバーを用いてもよい。このブスバーは、実施形態または変形例1に示したように複数のパワーモジュールのそれぞれの直流端子に向けて分岐する構造を有する。   In the above-described embodiment and Modification 1, the case where the sub bus bar 30 having the branch structure and the main bus bar 20 are configured as separate removable bus bars has been described, but the main bus bar 20 and the sub bus bar 30 are used as the power bus bar 18. Alternatively, a bus bar formed integrally with each other may be used. As shown in the embodiment or the first modification, the bus bar has a structure that branches toward each DC terminal of the plurality of power modules.

実施形態では、メインブスバー20およびサブブスバー30に中間磁気シールドを設けることとしたが、ダイオードブスバー66やコンデンサブスバー68に中間磁気シールドを設けてもよい。これにより、各相(U〜W)のアームのそれぞれに供給する電源電流を均等化させることができる。また、上側磁気シールド18Aおよび下側磁気シールド18Bを、ダイオードブスバー66やコンデンサブスバー68に設けることとしてもよい。   In the embodiment, the intermediate magnetic shield is provided on the main bus bar 20 and the sub bus bar 30, but the intermediate magnetic shield may be provided on the diode bus bar 66 and the capacitor bus bar 68. Thereby, the power supply current supplied to each of the arms of each phase (U to W) can be equalized. Further, the upper magnetic shield 18A and the lower magnetic shield 18B may be provided on the diode bus bar 66 or the capacitor bus bar 68.

実施形態では、各相に対応するアーム7(U〜W)として、2個のパワーモジュール10が並列接続されていることとしたが、各相のアームとして用いるパワーモジュール10の個数は2個に限られず、3個以上を並列接続する場合に適用してもよい。   In the embodiment, the two power modules 10 are connected in parallel as the arms 7 (U to W) corresponding to the respective phases. However, the number of the power modules 10 used as the arms of each phase is two. The present invention is not limited, and may be applied when three or more are connected in parallel.

実施形態では上アーム7Pを構成するP側半導体スイッチ8Pと、下アーム7Nを構成するN側半導体スイッチ8Nとが1個のパワーモジュール10に含まれる場合について説明したが、P側半導体スイッチ8PとN側半導体スイッチ8Nとが別個のパワーモジュール10に含まれる場合に対しても適用が可能である。   In the embodiment, the case where the P-side semiconductor switch 8P constituting the upper arm 7P and the N-side semiconductor switch 8N constituting the lower arm 7N are included in one power module 10 has been described. The present invention can also be applied to a case where the N-side semiconductor switch 8N is included in a separate power module 10.

実施形態では、パワーモジュール10に含まれる半導体スイッチ8としてIGBTを用いたものを紹介したが、その他、電界効果トランジスタ(FET)、バイポーラトランジスタ、サイリスタなどその他の半導体スイッチおよびそれらを組み合わせたものに対しても適用することが可能である。   In the embodiment, the semiconductor switch 8 included in the power module 10 is introduced using an IGBT. However, other semiconductor switches such as a field effect transistor (FET), a bipolar transistor, and a thyristor, and combinations thereof are used. It is possible to apply.

実施形態では電源ブスバーを電力変換装置に用いる場合について説明したが、本発明に係る電源ブスバーの用途は、これに限られない。電気機器が備える電子部品等に対し、電源からの電流を均等に分配するための電源ブスバーとして用いることもできる。   In the embodiment, the case where the power bus bar is used in the power conversion device has been described. However, the application of the power bus bar according to the present invention is not limited thereto. It can also be used as a power bus bar for evenly distributing the current from the power source to the electronic components and the like provided in the electrical equipment.

1…電力変換装置、4…電源、7,7U,7V,7W…アーム、7N…下アーム、7P…上アーム、10…パワーモジュール、12…直流端子、12N…N側直流端子、12P…P側直流端子、18…電源ブスバー、18P…P側ブスバー、18N…N側ブスバー、18C…中間磁気シールド、18A…上側磁気シールド、18B…下側磁気シールド、20P…P側メインブスバー、20N…N側メインブスバー、20C…メイン磁気シールド、30…サブブスバー、30P…P側サブブスバー、30N…N側サブブスバー、30C…サブ磁気シールド、41…第1主面、42…第2主面、43…第3主面、44…第4主面。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power converter device, 4 ... Power supply, 7, 7U, 7V, 7W ... Arm, 7N ... Lower arm, 7P ... Upper arm, 10 ... Power module, 12 ... DC terminal, 12N ... N side DC terminal, 12P ... P Side DC terminal, 18 ... Power bus bar, 18P ... P side bus bar, 18N ... N side bus bar, 18C ... Intermediate magnetic shield, 18A ... Upper magnetic shield, 18B ... Lower magnetic shield, 20P ... P side main bus bar, 20N ... N Side main bus bar, 20C ... main magnetic shield, 30 ... sub bus bar, 30P ... P side sub bus bar, 30N ... N side sub bus bar, 30C ... sub magnetic shield, 41 ... first main surface, 42 ... second main surface, 43 ... third Main surface, 44 ... 4th main surface.

Claims (8)

電力変換装置のアームに接続される電源ブスバーであって、前記アームが、電気的に並列接続されるべき複数のパワーモジュールを含むとき、
当該電源ブスバーは、
前記複数のパワーモジュールの上側直流端子のそれぞれと接続されるべき第1ブスバーと、
前記第1ブスバーと並走し、前記複数のパワーモジュールの下側直流端子のそれぞれと接続されるべき第2ブスバーと、
前記第1ブスバーと前記第2ブスバーとの間に、前記第1ブスバーおよび前記第2ブスバーと絶縁された状態で設けられる中間磁気シールドと、
を備えることを特徴とする電源ブスバー。
A power busbar connected to an arm of a power converter, wherein the arm includes a plurality of power modules to be electrically connected in parallel;
The power bus bar is
A first bus bar to be connected to each of the upper DC terminals of the plurality of power modules;
A second bus bar that runs in parallel with the first bus bar and is connected to each of the lower DC terminals of the plurality of power modules;
An intermediate magnetic shield provided between the first bus bar and the second bus bar in an insulated state from the first bus bar and the second bus bar;
A power bus bar characterized by comprising:
前記第1ブスバーは、前記上側直流端子に向けて分岐する構造を有し、
前記第2ブスバーは、前記下側直流端子に向けて分岐する構造を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電源ブスバー。
The first bus bar has a structure branching toward the upper DC terminal,
The second bus bar has a structure that branches toward the lower DC terminal.
The power bus bar according to claim 1.
前記第1ブスバーは、前記複数のパワーモジュールのそれぞれの前記上側直流端子に向けて分岐し、それぞれの前記上側直流端子と接続されるべき第1サブブスバーを有し、
前記第2ブスバーは、前記複数のパワーモジュールのそれぞれの前記下側直流端子に向けて分岐し、それぞれの前記下側直流端子と接続されるべき第2サブブスバーを有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電源ブスバー。
The first bus bar has a first sub bus bar to be branched to each of the upper DC terminals of the plurality of power modules and to be connected to each of the upper DC terminals,
The second bus bar has a second sub bus bar that is branched toward the lower DC terminal of each of the plurality of power modules and to be connected to the lower DC terminal.
The power bus bar according to claim 1.
前記中間磁気シールドは、少なくとも前記第1サブブスバーと前記第2ブスバーとの間に設けられることを特徴とする請求項3に記載の電源ブスバー。   4. The power bus bar according to claim 3, wherein the intermediate magnetic shield is provided at least between the first sub bus bar and the second bus bar. 前記中間磁気シールドは、フレームグランドに接続されることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の電源ブスバー。   The power bus bar according to claim 1, wherein the intermediate magnetic shield is connected to a frame ground. 前記第1ブスバーが、前記中間磁気シールドと対向する第1主面と、前記第1主面に背向する第2主面を有し、
前記第2ブスバーが、前記中間磁気シールドと対向する第3主面と、前記第3主面に背向する第4主面を有するとき、
前記第1ブスバーと並走し、前記第1ブスバーと絶縁された状態で前記第2主面と対向して設けられる上側磁気シールドと、
前記第2ブスバーと並走し、前記第2ブスバーと絶縁された状態で前記第4主面と対向して設けられる下側磁気シールドと、
をさらに備えることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の電源ブスバー。
The first bus bar has a first main surface facing the intermediate magnetic shield, and a second main surface facing away from the first main surface;
When the second bus bar has a third main surface facing the intermediate magnetic shield and a fourth main surface facing away from the third main surface,
An upper magnetic shield that runs parallel to the first bus bar and is provided to face the second main surface while being insulated from the first bus bar;
A lower magnetic shield that runs in parallel with the second bus bar and is opposed to the fourth main surface in a state of being insulated from the second bus bar;
The power supply bus bar according to claim 1, further comprising:
前記上側磁気シールドおよび前記下側磁気シールドの少なくとも一方は、フレームグランドに接続されることを特徴とする請求項6に記載の電源ブスバー。   The power bus bar according to claim 6, wherein at least one of the upper magnetic shield and the lower magnetic shield is connected to a frame ground. 上アームと、下アームとを有し、前記上アームと前記下アームの少なくとも一方は、電気的に並列接続されるべき複数のパワーモジュールを含むアームと、
前記上アームに接続される第1ブスバーと、
前記下アームに接続され、前記第1ブスバーと並走する第2ブスバーと、
前記第1ブスバーと前記第2ブスバーとの間に、前記第1ブスバーおよび前記第2ブスバーと絶縁された状態で設けられ、フレームグランドに接続されるべき中間磁気シールドと、
を備えることを特徴とする電力変換装置。
An upper arm and a lower arm, wherein at least one of the upper arm and the lower arm includes a plurality of power modules to be electrically connected in parallel;
A first bus bar connected to the upper arm;
A second bus bar connected to the lower arm and running in parallel with the first bus bar;
An intermediate magnetic shield provided between the first bus bar and the second bus bar in a state of being insulated from the first bus bar and the second bus bar and to be connected to a frame ground;
A power conversion device comprising:
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