JP2017060266A

JP2017060266A - Power conversion device

Info

Publication number: JP2017060266A
Application number: JP2015182194A
Authority: JP
Inventors: 秀晃立花; Hideaki Tachibana
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2017-03-23
Anticipated expiration: 2035-09-15
Also published as: JP6631112B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power conversion device that is able to improve versatility of a case body.SOLUTION: A power conversion device comprises an inverter part 2, a power branch part 3, and a case 4. The inverter part 2 converts DC power, supplied from DC power source, to AC power. The power branch part 3 is provided in order to branch part of DC power and supply it to an external apparatus 8. The inverter part 2 and power branch part 3 are accommodated in the case 4. The case 4 comprises a case body 41 and a cover 44. The inverter part 2 is accommodated in the case body 41. The cover 44 closes an opening 42 formed in the case body 41. The power branch part 3 is disposed in the cover 44.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、直流電源から供給された直流電力を交流電力に変換するインバータ部と、上記直流電力の一部を分岐して外部機器に送る電力分岐部とを備える電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device including an inverter unit that converts DC power supplied from a DC power source into AC power, and a power branching unit that branches a part of the DC power and sends it to an external device.

直流電源から供給された直流電力を交流電力に変換するインバータ部と、上記直流電力の一部を分岐して外部機器に送る電力分岐部とを備える電力変換装置が知られている（下記特許文献１参照）。上記電力分岐部は、上記インバータ部に接続した分岐用電力線と、該分岐用電力線に設けられたヒューズとを備える。 There is known a power conversion device including an inverter unit that converts DC power supplied from a DC power source into AC power, and a power branching unit that branches a part of the DC power and sends it to an external device (the following patent document). 1). The power branch unit includes a branch power line connected to the inverter unit, and a fuse provided in the branch power line.

インバータ部及び電力分岐部は、ケースに収容されている。このケースは、ケース本体と、該ケース本体の開口部を塞ぐカバーとを備える。上記電力変換装置では、上記ケース本体に、インバータ部と電力分岐部とを両方とも収容している。 The inverter unit and the power branching unit are accommodated in the case. The case includes a case main body and a cover that closes an opening of the case main body. In the power converter, both the inverter unit and the power branch unit are accommodated in the case body.

特開２０１３−４６４４７号公報JP 2013-46447 A

しかしながら、上記電力変換装置は、ケース本体の汎用性が低いという問題がある。すなわち、電力変換装置の顧客によっては、電力分岐部を必要としないことがある。この場合、ケース本体に収容された電力分岐部を単に取り除くと、ケース本体内に無駄なスペースができてしまう。したがって、この無駄なスペースをなくすため、電力分岐部を必要としない顧客には、より小さなケース本体を用意し、このケース本体にインバータ部を収容する必要が生じる。そのため、電力分岐部を必要とする顧客と、必要としない顧客とで、インバータ部を共通化できる場合でも、ケース本体は共通化できず、それぞれ別のケース本体を用いる必要が生じる。 However, the power conversion device has a problem that the versatility of the case body is low. That is, depending on the customer of the power converter, the power branching unit may not be required. In this case, if the power branch housed in the case body is simply removed, useless space is created in the case body. Therefore, in order to eliminate this useless space, it is necessary to prepare a smaller case body and accommodate the inverter portion in this case body for customers who do not need the power branching portion. Therefore, even if the customer who needs the power branching unit and the customer who does not need it can share the inverter unit, the case body cannot be shared, and it is necessary to use different case bodies.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ケース本体の汎用性を高くすることができる電力変換装置を提供しようとするものである。 This invention is made | formed in view of this subject, and is going to provide the power converter device which can make the versatility of a case main body high.

本発明の一態様は、直流電源（１０）から供給される直流電力を交流電力に変換するインバータ部（２）と、
該インバータ部に接続し、上記直流電力の一部を外部機器（８）に供給する経路をなす分岐用電力線（３１）と、該分岐用電力線に設けられたヒューズ（３２）とを有する電力分岐部（３）と、
上記インバータ部及び上記電力分岐部を収容するケース（４）とを備え、
該ケースは、上記インバータ部を収容するケース本体（４１）と、該ケース本体に形成された開口部（４２）を塞ぐカバー（４４）とを備え、
上記電力分岐部は、上記カバー内の凹状空間（Ｓ）に配されている、電力変換装置（１）にある。 One aspect of the present invention is an inverter unit (2) that converts DC power supplied from a DC power source (10) into AC power;
A power branch having a branch power line (31) connected to the inverter unit and forming a path for supplying a part of the DC power to the external device (8), and a fuse (32) provided in the branch power line Part (3),
A case (4) for housing the inverter unit and the power branch unit;
The case includes a case main body (41) that accommodates the inverter portion, and a cover (44) that closes an opening (42) formed in the case main body.
The power branching portion is in the power conversion device (1) disposed in the concave space (S) in the cover.

上記電力変換装置においては、上記電力分岐部を、カバー内に配している。そのため、電力分岐部を必要としない顧客に対しては、ケース本体とインバータ部とは変更せず、カバーのみを、電力分岐部が配されていないカバーに変更して、電力変換装置を組み立てることができる。したがって、電力分岐部を必要とする顧客と、必要としない顧客とで、ケース本体を共通して用いることが可能になる。 In the power converter, the power branching unit is arranged in the cover. Therefore, for customers who do not need the power branching unit, the case body and the inverter unit are not changed, and only the cover is changed to a cover without the power branching unit, and the power converter is assembled. Can do. Accordingly, the case main body can be used in common by customers who need the power branching unit and customers who do not need the power branching unit.

以上のごとく、上記態様によれば、ケース本体の汎用性を高くすることができる電力変換装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 As mentioned above, according to the said aspect, the power converter device which can make the versatility of a case main body high can be provided.
In addition, the code | symbol in the parenthesis described in the means to solve a claim and a subject shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later, and limits the technical scope of this invention. It is not a thing.

実施形態１における、電力変換装置の断面図であって、図２のI-I断面図。It is sectional drawing of the power converter device in Embodiment 1, Comprising: II sectional drawing of FIG. 図１のII-II断面図。II-II sectional drawing of FIG. 図２のIII矢視図。FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow III in FIG. 2. 図１のIV矢視図。The IV arrow line view of FIG. 図１のV-V断面図。VV sectional drawing of FIG. 図１のVI-VI断面図。VI-VI sectional drawing of FIG. 図１のVII-VII断面図。VII-VII sectional view of FIG. 実施形態１における、電力変換装置の回路図。The circuit diagram of the power converter device in Embodiment 1. FIG. 実施形態１における、電力変換装置の製造工程説明図。The manufacturing process explanatory drawing of the power converter device in Embodiment 1. FIG. 図９に続く図。The figure following FIG. 参考形態における、カバーを変更した電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the power converter device which changed the cover in a reference form.

上記電力変換装置は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置とすることができる。 The power conversion device can be a vehicle-mounted power conversion device to be mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.

（実施形態１）
上記電力変換装置に係る実施形態について、図１〜図１０を用いて説明する。図１に示すごとく、電力変換装置１は、インバータ部２と、電力分岐部３と、ケース４とを備える。インバータ部２は、直流電源１０（図８参照）から供給される直流電力を交流電力に変換する。電力分岐部３は、分岐用電力線３１とヒューズ３２とを有する。分岐用電力線３１は、直流電力の一部を外部機器８（図８参照）に供給する経路をなしている。ヒューズ３２は、分岐用電力線３１に設けられている。 (Embodiment 1)
An embodiment according to the power conversion device will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the power conversion device 1 includes an inverter unit 2, a power branch unit 3, and a case 4. The inverter unit 2 converts DC power supplied from the DC power supply 10 (see FIG. 8) into AC power. The power branch unit 3 includes a branch power line 31 and a fuse 32. The branch power line 31 forms a path for supplying a part of the DC power to the external device 8 (see FIG. 8). The fuse 32 is provided in the branch power line 31.

図１に示すごとく、インバータ部２及び電力分岐部３は、ケース４に収容されている。ケース４は、ケース本体４１とカバー４４とを備える。インバータ部２は、ケース本体４１に収容されている。カバー４４は、ケース本体４１に形成された開口部４２を塞いでいる。電力分岐部３は、カバー４４内の凹状空間Ｓに配されている。 As shown in FIG. 1, the inverter unit 2 and the power branch unit 3 are accommodated in a case 4. The case 4 includes a case main body 41 and a cover 44. The inverter unit 2 is accommodated in the case main body 41. The cover 44 closes the opening 42 formed in the case main body 41. The power branch portion 3 is disposed in the concave space S in the cover 44.

本形態の電力変換装置１は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置である。図８に示すごとく、インバータ部２は、複数の半導体モジュール２１と、平滑コンデンサ２４と、制御回路基板２２とを備える。半導体モジュール２１は、半導体素子２０（ＩＧＢＴ素子）を内蔵している。平滑コンデンサ２４は、直流電源１０の直流電圧を平滑化する。また、制御回路基板２２は、半導体モジュール２１のスイッチング動作を制御している。制御回路基板２２によって半導体モジュール２１をスイッチング動作させることにより、直流電力を交流電力に変換している。これにより、三相交流モータ８１を駆動し、上記車両を走行させている。 The power conversion device 1 of this embodiment is a vehicle-mounted power conversion device to be mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. As shown in FIG. 8, the inverter unit 2 includes a plurality of semiconductor modules 21, a smoothing capacitor 24, and a control circuit board 22. The semiconductor module 21 includes a semiconductor element 20 (IGBT element). The smoothing capacitor 24 smoothes the DC voltage of the DC power supply 10. The control circuit board 22 controls the switching operation of the semiconductor module 21. DC power is converted into AC power by switching the semiconductor module 21 with the control circuit board 22. As a result, the three-phase AC motor 81 is driven to drive the vehicle.

図１、図５に示すごとく、電力分岐部３は、インバータ部２に接続した分岐用電力線３１と、該分岐用電力線３１上に設けられたヒューズ３２と、該ヒューズ３２を保持するヒューズ保持部３３と、分岐用電力線３１をインバータ部２に接続するための分岐用端子台３４とを備える。直流電源１０から供給される直流電力は、その一部が分岐され、分岐用電力線３１を通って外部機器８（図８参照）に送られる。本形態の外部機器８は、車載エアコンである。分岐用電力線３１に過電流が流れると、ヒューズ３２が溶断する。これにより、外部機器８を過電流から保護している。 As shown in FIGS. 1 and 5, the power branch unit 3 includes a branch power line 31 connected to the inverter unit 2, a fuse 32 provided on the branch power line 31, and a fuse holding unit that holds the fuse 32. 33 and a branching terminal block 34 for connecting the branching power line 31 to the inverter unit 2. Part of the DC power supplied from the DC power supply 10 is branched and sent to the external device 8 (see FIG. 8) through the branching power line 31. The external device 8 of this embodiment is an in-vehicle air conditioner. When an overcurrent flows through the branch power line 31, the fuse 32 is blown. Thereby, the external device 8 is protected from overcurrent.

図１、図４に示すごとく、カバー４４には、分岐用コネクタ７と、蓋部４４１と、制御用コネクタ５とが設けられている。分岐用コネクタ７には、外部機器８のケーブルが接続する。また、ヒューズ３２が溶断したときには、上記蓋部４４１を取り外して、ヒューズ３２を交換するようになっている。また、上記制御用コネクタ５は、後述する信号線６を介して、制御回路基板２２に接続している。 As shown in FIGS. 1 and 4, the cover 44 is provided with a branch connector 7, a lid 441, and a control connector 5. A cable of the external device 8 is connected to the branch connector 7. Further, when the fuse 32 is blown, the lid portion 441 is removed and the fuse 32 is replaced. The control connector 5 is connected to the control circuit board 22 via a signal line 6 described later.

図５に示すごとく、分岐用電力線３１は、バスバーからなる第１部分３１１と、被覆配線からなる第２部分３１２とを備える。第１部分３１１と第２部分３１２との間に、ヒューズ３２が設けられている。ヒューズ３２は、ヒューズ保持部３３に保持されている。 As shown in FIG. 5, the branching power line 31 includes a first portion 311 made of a bus bar and a second portion 312 made of a covered wiring. A fuse 32 is provided between the first portion 311 and the second portion 312. The fuse 32 is held in the fuse holding portion 33.

また、カバー４４内には、複数の分岐用固定部１８（ボス）が形成されている。この分岐用固定部１８を用いて、ヒューズ保持部３３と分岐用端子台３４とを、カバー４４に固定してある。 A plurality of branch fixing portions 18 (bosses) are formed in the cover 44. Using this branch fixing portion 18, the fuse holding portion 33 and the branch terminal block 34 are fixed to the cover 44.

図１に示すごとく、分岐用端子台３４内には、ナット３４１がインサートされている。そして、分岐用電力線３１の第１部分３１１と、インバータ部２の分岐用端子２９とを重ね合せ、締結部材１５（ボルト）をナット３４１に螺合してある。これにより、分岐用電力線３１と分岐用端子２９とを締結している。 As shown in FIG. 1, a nut 341 is inserted in the branch terminal block 34. The first portion 311 of the branch power line 31 and the branch terminal 29 of the inverter unit 2 are overlapped, and the fastening member 15 (bolt) is screwed to the nut 341. Thereby, the branch power line 31 and the branch terminal 29 are fastened.

また、図２に示すごとく、ケース本体４１内には、複数の半導体モジュール２１と冷却管２３とを積層した積層体１６が配されている。積層体１６の積層方向（Ｘ方向）において積層体１６に隣り合う位置に、上記平滑コンデンサ２４が配されている。冷却管２３の長手方向（Ｙ方向）において、平滑コンデンサ２４に隣り合う位置に、端子台２７５が設けられている。また、ケース本体４１には、複数個のインバータ用固定部１７が形成されている。このインバータ用固定部１７（ボス）を用いて、平滑コンデンサ２４及び端子台２７５を、ケース本体４１に固定してある。 As shown in FIG. 2, a laminated body 16 in which a plurality of semiconductor modules 21 and cooling pipes 23 are laminated is arranged in the case main body 41. The smoothing capacitor 24 is disposed at a position adjacent to the stacked body 16 in the stacking direction (X direction) of the stacked body 16. A terminal block 275 is provided at a position adjacent to the smoothing capacitor 24 in the longitudinal direction (Y direction) of the cooling pipe 23. The case main body 41 is formed with a plurality of inverter fixing portions 17. The smoothing capacitor 24 and the terminal block 275 are fixed to the case main body 41 using the inverter fixing portion 17 (boss).

図２に示すごとく、半導体モジュール２１は、半導体素子２０（図８参照）を内蔵した本体部２１０と、該本体部２１０から突出した直流端子２１１，２１２及び交流出力端子２１３と、制御端子２１４（図１参照）とを備える。直流端子２１１，２１２は、図示しない直流バスバーによって、平滑コンデンサ２４の出力端子２４９に接続されている。また、交流出力端子２１３には、交流バスバー２７が接続している。交流バスバー２７の端部は、三相交流モータ８１（図８参照）に電気接続するための出力端子２７１になっている。 As shown in FIG. 2, the semiconductor module 21 includes a main body 210 containing the semiconductor element 20 (see FIG. 8), DC terminals 211 and 212 and an AC output terminal 213 protruding from the main body 210, and a control terminal 214 ( 1). The DC terminals 211 and 212 are connected to the output terminal 249 of the smoothing capacitor 24 by a DC bus bar (not shown). An AC bus bar 27 is connected to the AC output terminal 213. The end of the AC bus bar 27 is an output terminal 271 for electrical connection to a three-phase AC motor 81 (see FIG. 8).

図２に示すごとく、Ｘ方向に隣り合う２個の冷却管２３は、Ｙ方向における両端において、連結管２３１によって連結されている。また、複数の冷却管２３のうち、Ｘ方向における一方の端部に配された端部冷却管２３ａには、冷媒１４を導入するための導入管１２と、冷媒１４を導出するための導出管１３とが接続している。導入管１２から冷媒１４を導入すると、冷媒１４は、連結管２３１を通って全ての冷却管２３内を流れ、導出管１３から導出する。これにより、半導体モジュール２１を冷却している。 As shown in FIG. 2, two cooling pipes 23 adjacent in the X direction are connected by connecting pipes 231 at both ends in the Y direction. In addition, among the plurality of cooling pipes 23, an end cooling pipe 23 a disposed at one end in the X direction has an introduction pipe 12 for introducing the refrigerant 14 and an outlet pipe for deriving the refrigerant 14. 13 is connected. When the refrigerant 14 is introduced from the introduction pipe 12, the refrigerant 14 flows through all the cooling pipes 23 through the connection pipe 231 and is led out from the outlet pipe 13. Thereby, the semiconductor module 21 is cooled.

また、積層体１６と平滑コンデンサ２４との間には、加圧部材１６１が配されている。この加圧部材１６を用いて、積層体１６を、ケース本体４１の第１壁部４６１に向けて押圧している。これにより、積層体１６をケース本体４１内に固定すると共に、冷却管２３と半導体モジュール２１との接触圧を確保している。 A pressure member 161 is disposed between the multilayer body 16 and the smoothing capacitor 24. Using this pressure member 16, the laminated body 16 is pressed toward the first wall portion 461 of the case main body 41. Thereby, the laminated body 16 is fixed in the case main body 41 and the contact pressure between the cooling pipe 23 and the semiconductor module 21 is secured.

また、図１に示すごとく、平滑コンデンサ２４は、コンデンサ素子２４１と、該コンデンサ素子２４１を収容するコンデンサケース２４２と、コンデンサ素子２４１を封止する封止部２４３とを備える。コンデンサ素子２４１は、フィルムコンデンサからなる。コンデンサ素子２４１には、電極板２４４が接続している。この電極板２４４から、上述した分岐用端子２９、出力端子２４９、入力端子２５が延出している。また、ケース本体４１には、平滑コンデンサ２４を収容するための凹状部４００が形成されている。この凹状部４００に平滑コンデンサ２４を収容し、インバータ用固定部１７（図２参照）を用いて、平滑コンデンサ２４をケース本体４１に固定してある。 As shown in FIG. 1, the smoothing capacitor 24 includes a capacitor element 241, a capacitor case 242 that houses the capacitor element 241, and a sealing portion 243 that seals the capacitor element 241. The capacitor element 241 is a film capacitor. An electrode plate 244 is connected to the capacitor element 241. From the electrode plate 244, the branch terminal 29, the output terminal 249, and the input terminal 25 are extended. The case body 41 is formed with a concave portion 400 for accommodating the smoothing capacitor 24. The smoothing capacitor 24 is accommodated in the concave portion 400, and the smoothing capacitor 24 is fixed to the case body 41 using the inverter fixing portion 17 (see FIG. 2).

また、図２、図３に示すごとく、ケース本体４１には、入力コネクタ接続部４１１と、出力コネクタ接続部４１２とが形成されている。これらの接続部４１１，４１２に、図示しない入力コネクタ、及び出力コネクタが接続する。平滑コンデンサ２４の入力端子２５は、端子台２７５において、入力コネクタ内のバスバーに締結される。この入力コネクタを介して、入力端子２５を、直流電源１０（図８参照）に電気接続している。同様に、出力端子２７１は、端子台２７５において、出力コネクタ内のバスバーに締結される。この出力コネクタを介して、出力端子２７１を、三相交流モータ８１に電気接続している。 As shown in FIGS. 2 and 3, the case main body 41 is formed with an input connector connecting portion 411 and an output connector connecting portion 412. An input connector and an output connector (not shown) are connected to these connection portions 411 and 412. The input terminal 25 of the smoothing capacitor 24 is fastened to the bus bar in the input connector at the terminal block 275. The input terminal 25 is electrically connected to the DC power source 10 (see FIG. 8) via this input connector. Similarly, the output terminal 271 is fastened to the bus bar in the output connector at the terminal block 275. The output terminal 271 is electrically connected to the three-phase AC motor 81 through this output connector.

図１、図７に示すごとく、ケース本体４１には、上記開口部４２と、補助開口部４３とが形成されている。開口部４２はカバー４４によって塞がれている。また、補助開口部４３は補助カバー４５によって塞がれている。補助開口部４３は、開口部４２の開口方向（Ｚ方向）において、開口部４２を設けた側とは反対側に形成されている。 As shown in FIGS. 1 and 7, the case main body 41 is formed with the opening 42 and the auxiliary opening 43. The opening 42 is closed by a cover 44. In addition, the auxiliary opening 43 is closed by an auxiliary cover 45. The auxiliary opening 43 is formed on the side opposite to the side where the opening 42 is provided in the opening direction (Z direction) of the opening 42.

図２に示すごとく、ケース本体４１内には、接続用貫通部４７が形成されている。接続用貫通部４７は、ケース本体４１の壁部４６と、平滑コンデンサ２４との間に形成されている。接続用貫通部４７は、開口部４２から補助開口部４３まで、Ｚ方向に貫通している。図６、図７に示すごとく、分岐用電力線３１とインバータ部２との接続部１１は、Ｚ方向から見たときに、接続用貫通部４７と重なる位置に形成されている。 As shown in FIG. 2, a connection through portion 47 is formed in the case main body 41. The connection through portion 47 is formed between the wall portion 46 of the case body 41 and the smoothing capacitor 24. The connecting through portion 47 penetrates from the opening 42 to the auxiliary opening 43 in the Z direction. As shown in FIGS. 6 and 7, the connecting portion 11 between the branching power line 31 and the inverter unit 2 is formed at a position overlapping the connecting through portion 47 when viewed from the Z direction.

また、上述したように本形態のインバータ部２は、図１に示すごとく、半導体モジュール２１と、制御回路基板２２とを備える。制御回路基板２２は、Ｚ方向において半導体モジュール２１よりも補助開口部４３側に配されている。また、カバー４４には、制御コネクタ５（図３参照）が形成されている。制御コネクタ５は、ＥＣＵ等の外部制御装置８９（図８参照）に接続する。また、図６、図７に示すごとく、制御回路基板２２と制御コネクタ５とは、信号線６によって互いに接続されている。信号線６は、信号用貫通部４９内を通っている。信号用貫通部４９は、接続用貫通部４７に隣り合う位置に形成されている。信号用貫通部４９は、開口部４２から補助開口部４３まで、Ｚ方向に貫通している。 Further, as described above, the inverter unit 2 of the present embodiment includes the semiconductor module 21 and the control circuit board 22 as shown in FIG. The control circuit board 22 is arranged closer to the auxiliary opening 43 than the semiconductor module 21 in the Z direction. The cover 44 is formed with the control connector 5 (see FIG. 3). The control connector 5 is connected to an external control device 89 (see FIG. 8) such as an ECU. Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the control circuit board 22 and the control connector 5 are connected to each other by a signal line 6. The signal line 6 passes through the signal through portion 49. The signal through portion 49 is formed at a position adjacent to the connection through portion 47. The signal penetrating portion 49 penetrates from the opening 42 to the auxiliary opening 43 in the Z direction.

また、図７に示すごとく、接続用貫通部４７と信号用貫通部４９との間には、接続部１１から発生した放射ノイズを遮蔽する遮蔽板４８が設けられている。遮蔽板４８は、ケース本体４１の壁部４６と一体に形成されている。遮蔽板４８は、金属製である。 Further, as shown in FIG. 7, a shielding plate 48 that shields radiation noise generated from the connecting portion 11 is provided between the connecting through portion 47 and the signal through portion 49. The shielding plate 48 is formed integrally with the wall portion 46 of the case main body 41. The shielding plate 48 is made of metal.

次に、電力変換装置１の製造方法について説明する。図９に示すごとく、電力変換装置１を製造する際には、まず、ケース本体４１内にインバータ２を収容する。すなわち、半導体モジュール２１と冷却管２３とを積層して積層体１６を形成し、この積層体１６を、加圧部材１６１を用いてケース本体４１内に固定する。また、平滑コンデンサ２４を凹部４００内に収容し、さらに、ケース本体４１内に端子台２７５を収容する。そして、インバータ用固定部１７を用いて、平滑コンデンサ２４および端子台２７５をケース本体４１に固定する。また、補助開口部４３から制御回路基板２２を入れ、該制御回路基板２２を半導体モジュール２１の制御端子２１４に接続する。 Next, the manufacturing method of the power converter device 1 is demonstrated. As shown in FIG. 9, when manufacturing the power converter 1, first, the inverter 2 is accommodated in the case body 41. That is, the semiconductor module 21 and the cooling pipe 23 are stacked to form the stacked body 16, and the stacked body 16 is fixed in the case body 41 using the pressurizing member 161. Further, the smoothing capacitor 24 is accommodated in the recess 400, and the terminal block 275 is accommodated in the case body 41. Then, the smoothing capacitor 24 and the terminal block 275 are fixed to the case body 41 using the inverter fixing portion 17. Further, the control circuit board 22 is inserted from the auxiliary opening 43, and the control circuit board 22 is connected to the control terminal 214 of the semiconductor module 21.

次いで、図１０に示すごとく、カバー４４内に電力分岐部３を設け、制御用コネクタ５（図７参照）に信号線６を接続する。そして、カバー４４を、ケース本体４１の開口部４２に取り付ける。このようにすると、分岐用電力線３１の第１部分３１１と、平滑コンデンサ２４の分岐用接続端子２９とが重なり合う。また、信号線６を、信号用貫通部４９に通しておく。その後、締結部材１５を補助開口部４３から接続用貫通部４７に挿入し、分岐用端子台３４内のナット３４１に螺合する。これにより、分岐用電力線３１とインバータ部２とを電気接続する。次いで、上記信号線６を制御回路基板２２に接続する。その後、補助カバー４５をケース本体４１に取り付けて、補助開口部４３を塞ぐ。以上の工程を行うことにより、電力変換装置１を製造する。 Next, as shown in FIG. 10, the power branch 3 is provided in the cover 44, and the signal line 6 is connected to the control connector 5 (see FIG. 7). Then, the cover 44 is attached to the opening 42 of the case main body 41. In this way, the first portion 311 of the branch power line 31 and the branch connection terminal 29 of the smoothing capacitor 24 overlap each other. Further, the signal line 6 is passed through the signal through portion 49. Thereafter, the fastening member 15 is inserted from the auxiliary opening 43 into the connection through portion 47 and screwed into the nut 341 in the branch terminal block 34. As a result, the branch power line 31 and the inverter unit 2 are electrically connected. Next, the signal line 6 is connected to the control circuit board 22. Thereafter, the auxiliary cover 45 is attached to the case body 41 to close the auxiliary opening 43. The power converter device 1 is manufactured by performing the above processes.

なお、電力変換装置１の顧客が、電力分岐部３を必要としない場合は、図１１に示すごとく、電力分岐部３を内蔵しない薄型のカバー４４’を用いる。そして、ケース本体４１及びインバータ部２は変更せず、上記カバー４４’をケース本体４１に取り付ける。これにより、電力分岐部３を備えない電力変換装置１’を製造する。 When the customer of the power conversion device 1 does not need the power branching unit 3, a thin cover 44 'that does not incorporate the power branching unit 3 is used as shown in FIG. The case body 41 and the inverter unit 2 are not changed, and the cover 44 ′ is attached to the case body 41. As a result, the power conversion device 1 ′ without the power branching unit 3 is manufactured.

本形態の作用効果について説明する。図１に示すごとく、本形態では、電力分岐部３を、カバー４４内に配している。そのため、電力分岐部３を必要としない顧客に対しては、図１１に示すごとく、ケース本体４１とインバータ部２とは変更せず、カバー４４のみを、電力分岐部３を内蔵しないカバー４４’に変更して、電力変換装置１’を組み立てることができる。したがって、電力分岐部３を必要とする顧客と、必要としない顧客とで、ケース本体４１を共通して用いることが可能になる。 The effect of this form is demonstrated. As shown in FIG. 1, in this embodiment, the power branch portion 3 is arranged in the cover 44. Therefore, for a customer who does not need the power branching section 3, as shown in FIG. It is possible to assemble the power conversion device 1 ′. Accordingly, the case main body 41 can be used in common by customers who need the power branching unit 3 and customers who do not need it.

また、本形態のように、電力分岐部３をカバー４４内に設けると、電力変換装置１を小型化しやすくなる。すなわち、図２に示すごとく、ケース本体４１内には、インバータ部２を構成する平滑コンデンサ２４や端子台２７５等の部品を固定するための、複数のインバータ用固定部１７を設けてある。ここで仮に、電力分岐部３をケース本体４１内に配置したとすると、電力分岐部３を構成するヒューズ保持部３３や分岐用端子台３４を固定するための分岐用固定部１８（図５参照）を、ケース本体４１内に形成する必要が生じる。そのため、ケース本体４１内に多くの固定部１７，１８を形成する必要が生じ、ケース本体４１が大型化しやすくなる。これに対して、本形態のように、電力分岐部３をカバー４４内に設ければ、分岐用固定部１８をカバー４４内に形成することができる。したがって、ケース本体４１内の固定部の数を減らすことができ、平滑コンデンサ２４や積層体１６等の配置レイアウトの自由度を高めることができる。そのため、ケース本体４１を小型化しやすくなり、電力変換装置１を小型化しやすくなる。 Moreover, when the power branching unit 3 is provided in the cover 44 as in this embodiment, the power conversion device 1 can be easily downsized. That is, as shown in FIG. 2, a plurality of inverter fixing portions 17 for fixing components such as the smoothing capacitor 24 and the terminal block 275 constituting the inverter portion 2 are provided in the case main body 41. Assuming that the power branching section 3 is disposed in the case body 41, the branch fixing section 18 for fixing the fuse holding section 33 and the branch terminal block 34 constituting the power branching section 3 (see FIG. 5). ) Must be formed in the case body 41. Therefore, it is necessary to form many fixing portions 17 and 18 in the case main body 41, and the case main body 41 is easily increased in size. On the other hand, if the power branch portion 3 is provided in the cover 44 as in the present embodiment, the branch fixing portion 18 can be formed in the cover 44. Therefore, the number of fixing parts in the case main body 41 can be reduced, and the degree of freedom in the layout of the smoothing capacitor 24, the laminated body 16, and the like can be increased. Therefore, the case main body 41 can be easily downsized, and the power conversion device 1 can be easily downsized.

また、図６に示すごとく、本形態では、ケース本体４１内に、Ｚ方向に貫通した接続用貫通部４７を形成してある。分岐用電力線３１とインバータ部２との接続部１１は、Ｚ方向から見たときに接続用貫通部４７と重なる位置に形成されている。また、図１に示すごとく、接続部１１は、締結部材１５によって、Ｚ方向における補助開口部４３側から締結されている。
このようにすると、カバー４４の構造を簡素にすることができる。すなわち、仮に、接続部１１を、締結部材１５によって、Ｚ方向におけるカバー４４側から締結しようとすると、カバー４４に、締結部材１５を挿入するための挿入用開口を設ける必要が生じる。また、接続部１１を接続した後、上記挿入用開口を塞ぐための蓋部を取り付ける必要が生じる。そのため、カバー４４の構造が複雑化しやすい。さらに、分岐用端子台３４をケース本体４１内に設ける必要が生じるため、電力分岐部３を必要としない顧客に対しては、分岐用端子台３４をケース本体４１から取り外した状態で、電力変換装置１’を組み立てる必要がある。そのため、電力変換装置１’の製造工程が複雑化しやすくなる。
これに対して、本形態のように、ケース本体４１に接続用貫通部４７を形成し、接続部１１をＺ方向から見たときに接続用貫通部４７と重なる位置に設ければ、図１０に示すごとく、締結部材１５を補助開口部４３側から挿入して、接続部１１を締結することができる。したがって、カバー４４に上記挿入用開口を形成する必要がなくなり、カバー４４の構造を簡素にすることができる。また、分岐用端子台３４をカバー４４内に設けることができるため、電力分岐部３を必要としない顧客に対しては、カバー４４を取り換えるだけ（図１１参照）で、分岐用端子台３４を含めて電力分岐部３を全て取り外すことができる。そのため、電力変換装置１’の製造工程を簡素化できる。 Further, as shown in FIG. 6, in this embodiment, a connection through portion 47 that penetrates in the Z direction is formed in the case main body 41. The connection part 11 between the branch power line 31 and the inverter part 2 is formed at a position overlapping the connection through part 47 when viewed from the Z direction. As shown in FIG. 1, the connecting portion 11 is fastened from the auxiliary opening 43 side in the Z direction by the fastening member 15.
In this way, the structure of the cover 44 can be simplified. That is, if the connection portion 11 is to be fastened from the cover 44 side in the Z direction by the fastening member 15, it is necessary to provide an insertion opening for inserting the fastening member 15 in the cover 44. Moreover, after connecting the connection part 11, it becomes necessary to attach the cover part for closing the said opening for insertion. Therefore, the structure of the cover 44 is likely to be complicated. Furthermore, since it is necessary to provide the branch terminal block 34 in the case main body 41, for customers who do not need the power branch portion 3, power conversion is performed with the branch terminal block 34 removed from the case main body 41. It is necessary to assemble the device 1 '. Therefore, the manufacturing process of the power conversion device 1 ′ is likely to be complicated.
On the other hand, if the connection through-hole 47 is formed in the case main body 41 and the connection part 11 is provided at a position overlapping the connection through-hole 47 when viewed from the Z direction as in the present embodiment, FIG. As shown in FIG. 5, the connecting member 11 can be fastened by inserting the fastening member 15 from the auxiliary opening 43 side. Therefore, it is not necessary to form the insertion opening in the cover 44, and the structure of the cover 44 can be simplified. Further, since the branching terminal block 34 can be provided in the cover 44, for customers who do not need the power branching unit 3, the branching terminal block 34 can be installed only by replacing the cover 44 (see FIG. 11). Including the power branching section 3 can be removed. Therefore, the manufacturing process of power converter device 1 'can be simplified.

また、本形態では、補助開口部４３を用いて、制御回路基板２２をケース本体４１内に収容している。そのため、補助開口部４３を、制御回路基板２２の収納と、締結部材１５の挿入との、両方の目的に使用することができる。 In this embodiment, the control circuit board 22 is accommodated in the case main body 41 using the auxiliary opening 43. Therefore, the auxiliary opening 43 can be used for both purposes of storing the control circuit board 22 and inserting the fastening member 15.

また、本形態では、図１に示すごとく、Ｚ方向において半導体モジュール２１よりも補助開口部４３側に、制御回路基板２２を設けてある。また、図７に示すごとく、カバー４４に、制御コネクタ５を形成してある。制御コネクタ５と制御回路基板２２とは、信号線６によって接続されている。信号線６は、信号用貫通部４９内を通っている。信号用貫通部４９は、ケース本体４１の開口部４２から補助開口部４３までＺ方向に貫通している。信号用貫通部４９は、接続用貫通部４７と隣り合う位置に形成されている。
そのため、接続用貫通部４７と信号用貫通部４９とを近い位置に形成することができる。したがって、これら接続用貫通部４７と信号用貫通部４９との間に無駄なスペースができにくくなり、ケース本体４１を小型化することができる。これにより、電力変換装置１を小型化することが可能になる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the control circuit board 22 is provided on the auxiliary opening 43 side of the semiconductor module 21 in the Z direction. Further, as shown in FIG. 7, the control connector 5 is formed on the cover 44. The control connector 5 and the control circuit board 22 are connected by a signal line 6. The signal line 6 passes through the signal through portion 49. The signal penetrating portion 49 penetrates from the opening 42 of the case main body 41 to the auxiliary opening 43 in the Z direction. The signal penetration 49 is formed at a position adjacent to the connection penetration 47.
Therefore, the connection through portion 47 and the signal through portion 49 can be formed at close positions. Therefore, it is difficult to create a useless space between the connection through portion 47 and the signal through portion 49, and the case body 41 can be downsized. Thereby, the power converter device 1 can be reduced in size.

また、本形態では、接続用貫通部４７と信号用貫通部４９との間に、遮蔽板４８を設けてある。この遮蔽板４８により、接続部１１から発生した放射ノイズを遮蔽している。
接続部１１の分岐用端子２９や分岐用電力線３１には比較的大きな電流が流れるのに対し、信号線６には僅かな電流しか流れない。そのため、信号線６は、接続部１１から発生する放射ノイズの影響を受けやすい。本形態では、上記遮蔽板４８を形成してあるため、接続部１１から発生する放射ノイズを遮蔽することができる。そのため、信号線６にノイズ電流が発生することを抑制でき、制御回路基板２２がノイズ電流の影響を受けることを抑制できる。 In this embodiment, a shielding plate 48 is provided between the connection through portion 47 and the signal through portion 49. The shielding plate 48 shields radiation noise generated from the connecting portion 11.
A relatively large current flows through the branch terminal 29 and the branch power line 31 of the connecting portion 11, whereas only a small current flows through the signal line 6. Therefore, the signal line 6 is easily affected by radiation noise generated from the connection portion 11. In this embodiment, since the shielding plate 48 is formed, radiation noise generated from the connecting portion 11 can be shielded. Therefore, it can suppress that noise current generate | occur | produces in the signal wire | line 6, and it can suppress that the control circuit board 22 receives the influence of noise current.

また、本形態では、ケース本体４１を鋳造により製造している。遮蔽板４８は、鋳造により、ケース本体４１の壁部４６と一体的に形成されている。
遮蔽板４８を別部材として製造し、ケース本体４１に取り付けることも可能であるが、この場合、電力変換装置１の製造工程が複雑になるおそれがある。したがって、本形態のように、ケース本体４１と遮蔽板４８とを一体的に形成すれば、遮蔽板４８を別部材として製造しなくてすみ、電力変換装置１の製造工程を簡素化することができる。 In this embodiment, the case body 41 is manufactured by casting. The shielding plate 48 is integrally formed with the wall portion 46 of the case main body 41 by casting.
Although it is possible to manufacture the shielding plate 48 as a separate member and attach it to the case main body 41, in this case, the manufacturing process of the power conversion device 1 may be complicated. Therefore, if the case main body 41 and the shielding plate 48 are integrally formed as in the present embodiment, the shielding plate 48 need not be manufactured as a separate member, and the manufacturing process of the power conversion device 1 can be simplified. it can.

以上のごとく、本形態によれば、ケース本体の汎用性を高くすることができる電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to provide a power conversion device that can increase the versatility of the case body.

１電力変換装置
２インバータ部
３電力分岐部
３１分岐用電力線
３２ヒューズ
４ケース
４１ケース本体
４４カバー
８外部機器
Ｓ凹状空間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power converter 2 Inverter part 3 Power branch part 31 Power line 32 for branch 32 Fuse 4 Case 41 Case main body 44 Cover 8 External apparatus S Concave space

Claims

An inverter unit (2) for converting DC power supplied from the DC power source (10) into AC power;
A power branch having a branch power line (31) connected to the inverter unit and forming a path for supplying a part of the DC power to the external device (8), and a fuse (32) provided in the branch power line Part (3),
A case (4) for housing the inverter unit and the power branch unit;
The case includes a case main body (41) that accommodates the inverter portion, and a cover (44) that closes an opening (42) formed in the case main body.
The power converter (1), wherein the power branch portion is disposed in a concave space (S) in the cover.

The case main body has an auxiliary opening (43) formed on the opposite side of the opening in the opening direction of the opening, and the opening from the opening to the auxiliary opening is formed in the case main body. A connecting through portion (47) penetrating in the direction is formed, and the connecting portion (11) between the branch power line and the inverter portion is formed at a position overlapping the connecting through portion when viewed from the opening direction. The power converter according to claim 1, wherein the connecting portion is fastened by a fastening member (15) from the auxiliary opening (43) side in the opening direction.

The inverter unit includes a semiconductor module (21) including a semiconductor element and a control circuit board (22) connected to the semiconductor module, and the control circuit board is more in the opening direction than the semiconductor module. The cover is located on the auxiliary opening side, and the cover includes a control connector (5) connected to an external control device (89) disposed outside the case, and the control connector (5) and the control circuit The substrate is connected to each other by a signal line (6), and the case body penetrates in the opening direction from the opening to the auxiliary opening at a position adjacent to the connection through-hole. The power converter according to claim 2, wherein a signal penetrating part (49) through which the line passes is formed.

The power converter according to claim 3, wherein a shielding plate (48) for shielding radiation noise generated from the connection portion is provided between the connection penetration portion and the signal penetration portion.