JP2019187081A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019187081A JP2019187081A JP2018075426A JP2018075426A JP2019187081A JP 2019187081 A JP2019187081 A JP 2019187081A JP 2018075426 A JP2018075426 A JP 2018075426A JP 2018075426 A JP2018075426 A JP 2018075426A JP 2019187081 A JP2019187081 A JP 2019187081A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- negative electrode
- electrode connection
- bus bar
- module group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
すなわち、近年、特に高速度化、高集積化が進む中で、異なる機器に接続されるスイッチング素子同士の間で、スイッチングサージが伝搬し合うことが懸念される。つまり、一方の機器を駆動させる際のスイッチング素子のスイッチング動作によって生じるサージ電圧が、他方の機器を駆動するスイッチング素子に伝搬してしまうことが懸念される。
互いに直列接続された上アームスイッチング素子(2u)と下アームスイッチング素子(2d)との直列体(2S)を内蔵した複数の半導体モジュール(2)と、を備え、
上記コンデンサモジュールは、上記コンデンサ素子の一対の電極に電気的に接続された正極バスバー(4P)及び負極バスバー(4N)を有し、
上記半導体モジュールは、上記上アームスイッチング素子の高電位側に電気的に接続された正極パワー端子(21P)と、上記下アームスイッチング素子の低電位側に電気的に接続された負極パワー端子(21N)と、上記上アームスイッチング素子と上記下アームスイッチング素子との接続点に接続された中間パワー端子(21M)と、を有し、
上記複数の半導体モジュールは、上記正極パワー端子において、共通の上記正極バスバーに接続されており、上記負極パワー端子において、共通の上記負極バスバーに接続されており、
また、上記複数の半導体モジュールは、少なくとも、第1機器(61)に上記中間パワー端子が接続される第1モジュール群(201)と、上記第1機器とは異なる第2機器(62)に上記中間パワー端子が接続される第2モジュール群(202)と、に分かれており、
上記第2モジュール群に属する上記半導体モジュールの上記正極パワー端子と上記正極バスバーとの接続部である第2正極接続部(12P)は、上記第1モジュール群に属する上記半導体モジュールの上記正極パワー端子と上記正極バスバーとの接続部である複数の第1正極接続部(11P)から、所定距離以上離れた位置に設けてあり、
上記第2モジュール群に属する上記半導体モジュールの上記負極パワー端子と上記負極バスバーとの接続部である第2負極接続部(12N)は、上記第1モジュール群に属する上記半導体モジュールの上記負極パワー端子と上記負極バスバーとの接続部である複数の第1負極接続部(11N)から、所定距離以上離れた位置に設けてあり、
上記第1正極接続部と上記第2正極接続部との間の最短距離(Lp2)は、互いに隣り合ういずれの上記第1正極接続部同士の間の最短距離(Lp1)よりも長く、
上記第1負極接続部と上記第2負極接続部との間の最短距離(Ln2)は、互いに隣り合ういずれの上記第1負極接続部同士の間の最短距離(Ln1)よりも長い、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8を参照して説明する。
本形態の電力変換装置1は、図1に示すごとく、コンデンサモジュール3と、複数の半導体モジュール2と、を備えている。図2〜図4に示すごとく、コンデンサモジュール3は、コンデンサ素子31を内蔵している。半導体モジュール2は、図5、図6に示すごとく、互いに直列接続された上アームスイッチング素子2uと下アームスイッチング素子2dとの直列体2Sを内蔵している。
本形態において、コンデンサモジュール3は、図3に示すごとく、6個のコンデンサ素子31を、X方向に並べて配置してなる。そして、コンデンサ素子31を3個ずつ、X方向において互いに近接して配置している。X方向における中央の2つのコンデンサ素子31同士の間隔は、他の箇所における隣り合う2つのコンデンサ素子31の間の間隔よりも広い。ただし、6個のコンデンサ素子31は、上述したように、互いに並列接続されている。なお、コンデンサ素子31の個数は、特に限定されるものではない。
第2モジュール群202においても、2つの半導体モジュール2が、X方向に並べて配置されている。これらの半導体モジュール2も、第1モジュール群201と同様に、冷却管と共に積層されていてもよい。
上記電力変換装置1においては、図1に示すごとく、上述した最短距離Lp1、Lp2、Ln1、Ln2が、Lp2>Lp1、Ln2>Ln1、の関係を有する。これにより、第2正極接続部12Pを、第1正極接続部11Pから離れた位置に配置し、第2負極接続部12Nを、第1負極接続部11Nから離れた位置に配置することができる。
本形態は、図9〜図11に示すごとく、第2モジュール群202が、第2正極接続部12Pと、第2負極接続部12Nとを、それぞれ1箇所ずつ有する、電力変換装置1の形態である。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
本形態は、図12に示すごとく、第1機器61及び第2機器62の他に、第3機器63に接続される半導体モジュール2を備えた電力変換装置1の形態である。
本形態においては、第3機器63として、第1機器61とは異なる回転電機MGを接続している。第1機器61と第3機器63とは、異なるインバータ回路部に接続されている。ただし、これらのインバータ回路部は、互いに共通の正極バスバー4P及び負極バスバー4Nに接続されている。
11P 第1正極接続部
11N 第1負極接続部
12P 第2正極接続部
12N 第2負極接続部
2 半導体モジュール
201 第1モジュール群
202 第2モジュール群
3 コンデンサモジュール
4P 正極バスバー
4N 負極バスバー
Claims (8)
- コンデンサ素子(31)を内蔵したコンデンサモジュール(3)と、
互いに直列接続された上アームスイッチング素子(2u)と下アームスイッチング素子(2d)との直列体(2S)を内蔵した複数の半導体モジュール(2)と、を備え、
上記コンデンサモジュールは、上記コンデンサ素子の一対の電極に電気的に接続された正極バスバー(4P)及び負極バスバー(4N)を有し、
上記半導体モジュールは、上記上アームスイッチング素子の高電位側に電気的に接続された正極パワー端子(21P)と、上記下アームスイッチング素子の低電位側に電気的に接続された負極パワー端子(21N)と、上記上アームスイッチング素子と上記下アームスイッチング素子との接続点に接続された中間パワー端子(21M)と、を有し、
上記複数の半導体モジュールは、上記正極パワー端子において、共通の上記正極バスバーに接続されており、上記負極パワー端子において、共通の上記負極バスバーに接続されており、
また、上記複数の半導体モジュールは、少なくとも、第1機器(61)に上記中間パワー端子が接続される第1モジュール群(201)と、上記第1機器とは異なる第2機器(62)に上記中間パワー端子が接続される第2モジュール群(202)と、に分かれており、
上記第2モジュール群に属する上記半導体モジュールの上記正極パワー端子と上記正極バスバーとの接続部である第2正極接続部(12P)は、上記第1モジュール群に属する上記半導体モジュールの上記正極パワー端子と上記正極バスバーとの接続部である複数の第1正極接続部(11P)から、所定距離以上離れた位置に設けてあり、
上記第2モジュール群に属する上記半導体モジュールの上記負極パワー端子と上記負極バスバーとの接続部である第2負極接続部(12N)は、上記第1モジュール群に属する上記半導体モジュールの上記負極パワー端子と上記負極バスバーとの接続部である複数の第1負極接続部(11N)から、所定距離以上離れた位置に設けてあり、
上記第1正極接続部と上記第2正極接続部との間の最短距離(Lp2)は、互いに隣り合ういずれの上記第1正極接続部同士の間の最短距離(Lp1)よりも長く、
上記第1負極接続部と上記第2負極接続部との間の最短距離(Ln2)は、互いに隣り合ういずれの上記第1負極接続部同士の間の最短距離(Ln1)よりも長い、電力変換装置(1)。 - 上記第2モジュール群は、上記第2正極接続部と、上記第2負極接続部とを、それぞれ1箇所ずつ有する、請求項1に記載の電力変換装置。
- 上記正極バスバーは、互いに最も近接する上記第1正極接続部と上記第2正極接続部との間の領域に、上記第1正極接続部と上記第2正極接続部との並び方向に直交する面による断面積が、局部的に小さくなる正極小断面積部(43P)を有し、上記負極バスバーは、互いに最も近接する上記第1負極接続部と上記第2負極接続部との間の領域に、上記第1負極接続部と上記第2負極接続部との並び方向に直交する面による断面積が、局部的に小さくなる負極小断面積部(43N)を有する、請求項1又は2に記載の電力変換装置。
- 上記コンデンサモジュールは、複数の上記コンデンサ素子を並べて配置してなり、複数の上記コンデンサ素子の並び方向(X)において、両端に位置する上記コンデンサ素子の端縁の位置を、それぞれ第1端縁位置(P1)及び第2端縁位置(P2)とし、上記第1端縁位置と上記第2端縁位置との中央の位置を、中間位置(P0)としたとき、上記第1正極接続部及び上記第1負極接続部は、上記中間位置よりも上記第1端縁位置側に配置されており、最も上記中間位置に近い上記第1正極接続部と上記中間位置との間の距離(Bp)は、最も上記中間位置から遠い上記第1正極接続部と上記第1端縁位置との間の距離(Ap)よりも長く、また、最も上記中間位置に近い上記第1負極接続部と上記中間位置との間の距離(Bn)は、最も上記中間位置から遠い上記第1負極接続部と上記第1端縁位置との間の距離(An)よりも長い、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電力変換装置。
- 上記コンデンサモジュールは、複数の上記コンデンサ素子を並べて配置してなり、複数の上記コンデンサ素子の並び方向(X)において、両端に位置する上記コンデンサ素子の端縁の位置を、それぞれ第1端縁位置(P1)及び第2端縁位置(P2)とし、上記第1端縁位置と上記第2端縁位置との中央の位置を、中間位置(P0)としたとき、上記第2正極接続部及び上記第2負極接続部は、上記中間位置よりも上記第2端縁位置側に配置されており、最も上記中間位置に近い上記第2正極接続部と上記中間位置との間の距離(Dp)は、最も上記中間位置から遠い上記第2正極接続部と上記第2端縁位置との間の距離(Cp)よりも長く、また、最も上記中間位置に近い上記第2負極接続部と上記中間位置との間の距離(Dn)は、最も上記中間位置から遠い上記第2負極接続部と上記第2端縁位置との間の距離(Cn)よりも長い、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電力変換装置。
- 上記第2モジュール群に属する上記半導体モジュールにおける上記上アームスイッチング素子及び上記下アームスイッチング素子は、上記第1モジュール群に属する上記半導体モジュールにおける上記上アームスイッチング素子及び上記下アームスイッチング素子よりもスイッチング速度が速い、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電力変換装置。
- 上記第2モジュール群に属する上記半導体モジュールにおける上記直列体は、上記第1モジュール群に属する上記半導体モジュールにおける上記直列体よりも、数が少ない、請求項6に記載の電力変換装置。
- 上記第2モジュール群に属する上記半導体モジュールにおける上記上アームスイッチング素子及び上記下アームスイッチング素子は、上記第1モジュール群に属する上記半導体モジュールにおける上記上アームスイッチング素子及び上記下アームスイッチング素子よりも、高い耐電圧性を有する、請求項6又は7に記載の電力変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018075426A JP7124402B2 (ja) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018075426A JP7124402B2 (ja) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | 電力変換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019187081A true JP2019187081A (ja) | 2019-10-24 |
JP7124402B2 JP7124402B2 (ja) | 2022-08-24 |
Family
ID=68337775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018075426A Active JP7124402B2 (ja) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7124402B2 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013094028A1 (ja) * | 2011-12-20 | 2013-06-27 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体モジュール |
JP2014068428A (ja) * | 2012-09-25 | 2014-04-17 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
JP2015139299A (ja) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | トヨタ自動車株式会社 | 電力変換器 |
JP2016149910A (ja) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
JP2016158358A (ja) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 株式会社デンソー | 半導体モジュール |
JP2016165202A (ja) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
-
2018
- 2018-04-10 JP JP2018075426A patent/JP7124402B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013094028A1 (ja) * | 2011-12-20 | 2013-06-27 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体モジュール |
JP2014068428A (ja) * | 2012-09-25 | 2014-04-17 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
JP2015139299A (ja) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | トヨタ自動車株式会社 | 電力変換器 |
JP2016149910A (ja) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
JP2016158358A (ja) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 株式会社デンソー | 半導体モジュール |
JP2016165202A (ja) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7124402B2 (ja) | 2022-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5700022B2 (ja) | 電力変換装置 | |
US10362703B2 (en) | Electric motor inverter | |
AU2007232027B2 (en) | Power conversion device and fabricating method for the same | |
JP2019118164A (ja) | 電力変換装置 | |
JP6597549B2 (ja) | 半導体モジュール | |
JP2016181576A (ja) | 半導体モジュール、電力変換装置および半導体モジュールの製造方法 | |
JP2011010496A (ja) | 電力変換装置 | |
JP2013118336A (ja) | 半導体装置 | |
US5637918A (en) | Semiconductor stack | |
JP2015139270A (ja) | 電力変換装置 | |
JP2012235128A (ja) | 少なくとも一つの電子部品を、第1および第2端子の間のループインダクタンスを低減する手段を含む電力供給装置に電気的に相互接続するための装置 | |
JP6647189B2 (ja) | 半導体モジュール、半導体装置および電力装置 | |
JP2019030043A (ja) | 電力変換装置 | |
JP7375797B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP4501964B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP4356434B2 (ja) | 3レベルインバータ回路 | |
JP2017118776A (ja) | 電力変換装置 | |
JP2019187081A (ja) | 電力変換装置 | |
US6584001B2 (en) | Power converter module | |
JP2003018860A (ja) | 電力変換装置 | |
JP6973269B2 (ja) | 電力変換装置 | |
CN111937290A (zh) | 电力转换装置和电容器模块 | |
US10554145B2 (en) | Electrical power conversion apparatus | |
US20180233464A1 (en) | Semiconductor module | |
JP2017112682A (ja) | 3レベル電力変換装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210317 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220118 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220315 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220712 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220725 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7124402 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |