JP2019161997A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
スイッチング回路部における同じ相の半導体モジュールに接続される正極バスバーの枝部と負極バスバーの枝部とが隣り合って配置されていると、双方の枝部には、互いに逆向きの電流が流れるため、相互インダクタンスの影響により、インダクタンスの低減を図ることができる。
上記スイッチング回路部に電気的に接続されたコンデンサ(3)と、
上記スイッチング回路部と上記コンデンサとを電気的に接続する第1バスバー(41)及び第2バスバー(42)と、を有し、
上記スイッチング回路部は、互いに並列接続された少なくとも一対の上記半導体モジュールからなる並列モジュール群(2B)を有し、
上記第1バスバーは、第1本体板部(411)と、該第1本体板部から分岐すると共に互いに同じ方向に延設された複数の第1枝部(412)とを有し、
上記第2バスバーは、第2本体板部(421)と、該第2本体板部から分岐すると共に互いに同じ方向に延設された複数の第2枝部(422)とを有し、
上記第1本体板部と上記第2本体板部とは、互いに対向配置されており、
上記第1枝部と上記第2枝部とは、互いに同じ方向に延設されており、
上記第1枝部及び上記第2枝部の一方と他方とは、それぞれ上記半導体モジュールの正極パワー端子(21P)と負極パワー端子(21N)とに接続され、
上記並列モジュール群における一対の上記半導体モジュールのパワー端子(21)にそれぞれ接続される一対の上記第1枝部は、上記第1本体板部からそれぞれ突出しており、
上記第2枝部は、上記第2本体板部から上記第1枝部の先端よりも先端側へ突出した突出部(423)と、該突出部の先端部において上記並列モジュール群を構成する一対の上記半導体モジュールの上記パワー端子にそれぞれ接続される一対の端子接続部(424)と、を有し、
同一の上記並列モジュール群に接続される一対の上記第1枝部と上記第2枝部とは、上記第1枝部の並び方向(X)及び突出方向(Y)の双方に直交する方向(Z)から見たとき、一対の上記第1枝部の間に、上記第2枝部の上記突出部が配置される状態で、互いに隣り合って配設されている、電力変換装置(1)にある。
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。
電力変換装置に係る実施形態について、図1〜図10を参照して説明する。
本実施形態の電力変換装置1は、図1に示すごとく、スイッチング回路部20と、コンデンサ3と、第1バスバー41及び第2バスバー42と、を有する。
スイッチング回路部20は、互いに並列接続された少なくとも一対の半導体モジュール2からなる並列モジュール群2Bを有する。
第2バスバー42は、第2本体板部421と、第2本体板部421から分岐すると共に互いに同じ方向に延設された複数の第2枝部422とを有する。
第1枝部412と第2枝部422とは、互いに同じ方向に延設されている。
第1枝部412及び第2枝部422の一方と他方とは、それぞれ半導体モジュール2の正極パワー端子21Pと負極パワー端子21Nとに接続される。本形態においては、第1枝部412が正極パワー端子21Pに接続され、第2枝部422が負極パワー端子21Nに接続される。
また、パワー端子21は、正極パワー端子21P及び負極パワー端子21Nの上位概念である。したがって、単にパワー端子21というときは、正極パワー端子21P又は負極パワー端子21N、或いは双方を指すことがあり、適宜、他の記載との矛盾が生じないように解釈される。
ただし、X方向から見て、第1枝部412と突出部423とが、重なるような配置とすることもできる。なお、同一の相を構成する2つの第1枝部412同士の距離よりも、第1枝部412と突出部423との間の距離が短くなるように、配置されていることが好ましい。
図1に示すごとく、電力変換装置1は、ケース11内に、スイッチング回路部20と、コンデンサ3とを収容している。スイッチング回路部20とコンデンサ3とは、第1本体板部411からの第1枝部412の突出方向に並んで配置されている。
上述の連結部425は、その主面をZ方向に向けている。
上記電力変換装置1において、同一の並列モジュール群2Bに接続される一対の第1枝部412と第2枝部422とは、Z方向から見て、一対の第1枝部412の間に、第2枝部422の突出部423が配置される状態で、互いに隣り合って配設されている。それゆえ、図8、図9に示すごとく、第2枝部422の突出部423の両側に、第2枝部422の突出部423と逆向きの電流iが流れる第1枝部412が、それぞれ配置される。その結果、第2枝部422は、両側から第1枝部412との間の相互インダクタンスの影響を受け、インダクタンスを効果的に低減することができる。
本比較形態においては、図11に示すごとく、各第2枝部922が有する端子接続部924が一つのみであり、Z方向から見て、第1枝部412と第2枝部922とが、X方向に交互に並んでいる形態である。その他の構成は、実施形態1と同様である。なお、実施形態2以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
本実施形態は、図14、図15に示すごとく、第2枝部422の一対の端子接続部424が、X方向における同じ側の面においてパワー端子21と接続されている、電力変換装置1の形態である。
第2枝部422における一対の端子接続部424を繋ぐ連結部425は、パワー端子21における第2本体板部421と反対側に配置されている。すなわち、図14に示すごとく、連結部425は、Y方向における端子接続部424の先端において、一対の端子接続部424を連結している。
その他の構成は、実施形態1と同様である。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
本実施形態は、図17、図18に示すごとく、第2枝部422の一対の端子接続部424を、突出部423に対してX方向の両側に配置した形態である。
本形態において、第2枝部422は、突出部423の板厚の中心を通る平面であって、X方向に直交する平面を中心とした、略面対称形状を有する。
その他の構成は、実施形態1と同様である。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
これらの場合も、上記実施形態を適宜変形することで、同様の作用効果を得ることができる。
2 半導体モジュール
20 スイッチング回路部
2B 並列モジュール群
3 コンデンサ
41 第1バスバー
411 第1本体板部
412 第1枝部
42 第2バスバー
421 第2本体板部
422 第2枝部
423 突出部
424 端子接続部
Claims (5)
- 複数の半導体モジュール(2)を備えたスイッチング回路部(20)と、
上記スイッチング回路部に電気的に接続されたコンデンサ(3)と、
上記スイッチング回路部と上記コンデンサとを電気的に接続する第1バスバー(41)及び第2バスバー(42)と、を有し、
上記スイッチング回路部は、互いに並列接続された少なくとも一対の上記半導体モジュールからなる並列モジュール群(2B)を有し、
上記第1バスバーは、第1本体板部(411)と、該第1本体板部から分岐すると共に互いに同じ方向に延設された複数の第1枝部(412)とを有し、
上記第2バスバーは、第2本体板部(421)と、該第2本体板部から分岐すると共に互いに同じ方向に延設された複数の第2枝部(422)とを有し、
上記第1本体板部と上記第2本体板部とは、互いに対向配置されており、
上記第1枝部と上記第2枝部とは、互いに同じ方向に延設されており、
上記第1枝部及び上記第2枝部の一方と他方とは、それぞれ上記半導体モジュールの正極パワー端子(21P)と負極パワー端子(21N)とに接続され、
上記並列モジュール群における一対の上記半導体モジュールのパワー端子(21)にそれぞれ接続される一対の上記第1枝部は、上記第1本体板部からそれぞれ突出しており、
上記第2枝部は、上記第2本体板部から上記第1枝部の先端よりも先端側へ突出した突出部(423)と、該突出部の先端部において上記並列モジュール群を構成する一対の上記半導体モジュールの上記パワー端子にそれぞれ接続される一対の端子接続部(424)と、を有し、
同一の上記並列モジュール群に接続される一対の上記第1枝部と上記第2枝部とは、上記第1枝部の並び方向(X)及び突出方向(Y)の双方に直交する方向(Z)から見たとき、一対の上記第1枝部の間に、上記第2枝部の上記突出部が配置される状態で、互いに隣り合って配設されている、電力変換装置(1)。 - 上記並列モジュール群を構成する一対の上記半導体モジュールは、上記第2枝部の一対の上記端子接続部に接続される上記パワー端子同士を、上記第1枝部と上記第2枝部との配列方向に並べて配置してなり、上記第2枝部における上記一対の端子接続部を繋ぐ連結部(425)は、一対の上記端子接続部に接続される上記パワー端子同士の間の空間に配置されている、請求項1に記載の電力変換装置。
- 上記連結部は、上記並列モジュール群を構成する一対の上記半導体モジュールの積層方向に沿って形成されている、請求項2に記載の電力変換装置。
- 上記並列モジュール群を構成する一対の上記半導体モジュールは、上記第2枝部の一対の上記端子接続部に接続される上記パワー端子同士を、上記第1枝部と上記第2枝部との配列方向に並べて配置してなり、上記第2枝部の一対の上記端子接続部は、上記配列方向における同じ側の面において、上記パワー端子と接続されている、請求項1に記載の電力変換装置。
- 上記第2枝部における上記一対の端子接続部を繋ぐ連結部(425)は、上記パワー端子における上記第2本体板部と反対側に配置されている、請求項4に記載の電力変換装置。
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