JP5471114B2

JP5471114B2 - Inverter device

Info

Publication number: JP5471114B2
Application number: JP2009173031A
Authority: JP
Inventors: 祐輔 ▲図▼子; 泰之窪田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2009-07-24
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2029-07-24
Also published as: JP2011030348A

Description

本発明は、直流電源と、交流電流で駆動される回転電機との間に配置され、直流電流を交流電流に変換するためのインバータ装置に関する。 The present invention relates to an inverter device that is disposed between a DC power source and a rotating electrical machine driven by an AC current and converts the DC current into an AC current.

従来より、バッテリ等の直流電源からの直流電流を交流電流に変換する装置として、インバータ装置（電力変換器）が知られている。一般に、このようなインバータ装置は、直流電源から供給される直流電流を通すＤＣバスバーと、ＤＣバスバーに接続されたコンデンサと、コンデンサにＤＣバスバーを介して接続され、直流電流を交流電流に変換して出力するパワーモジュールとを備えている。 Conventionally, an inverter device (power converter) is known as a device for converting a direct current from a direct current power source such as a battery into an alternating current. Generally, such an inverter device is connected to a DC bus bar for passing a DC current supplied from a DC power source, a capacitor connected to the DC bus bar, and the capacitor via the DC bus bar, and converts the DC current to an AC current. Power module for output.

そして、従来のインバータ装置として、パワーモジュールのターンオフ時に生じるサージ電圧を抑制するために、パワーモジュールのＤＣ端子との間に電解コンデンサを設置し、ＤＣ電源引き込み端子部と電解コンデンサとパワーモジュールのＤＣ端子とを、ＤＣバスバーにて結合したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。 As a conventional inverter device, in order to suppress a surge voltage generated when the power module is turned off, an electrolytic capacitor is installed between the DC terminal of the power module, a DC power supply terminal portion, an electrolytic capacitor, and a DC of the power module. A device in which a terminal is coupled by a DC bus bar has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開２００４−２１５３３８号公報JP 2004-215338 A

しかしながら、上記従来の構成では、サージ電圧を抑制するために、最大電流が流れる部位、つまりＤＣ電源引き込み端子部の断面積に合わせてＤＣバスバー全体が形成されており、そのため、ＤＣバスバーの体積が大きくなり、インバータ装置が大型化してしまうという問題点があった。 However, in the above-described conventional configuration, in order to suppress the surge voltage, the entire DC bus bar is formed in accordance with the portion where the maximum current flows, that is, the cross-sectional area of the DC power supply lead-in terminal portion. There is a problem that the inverter device becomes larger and the size of the inverter device increases.

本発明の課題は、インバータ装置の小型化を図ることである。 The subject of this invention is aiming at size reduction of an inverter apparatus.

上記課題を解決するために、本発明のインバータ装置は、直流電源と、交流電流で駆動される回転電機との間に配置される第１のＤＣバスバー及び第２のＤＣバスバーからなるＤＣバスバーと、前記ＤＣバスバーに接続されたコンデンサと、前記ＤＣバスバーに接続され、直流電流を交流電流に変換して出力するパワーモジュールとを備えている。 In order to solve the above-described problems, an inverter device according to the present invention includes a DC bus bar including a first DC bus bar and a second DC bus bar disposed between a DC power source and a rotating electrical machine driven by an AC current. And a capacitor connected to the DC bus bar, and a power module connected to the DC bus bar and converting a direct current into an alternating current and outputting it.

そして、本発明は、上記構成のインバータ装置において、前記第１のＤＣバスバーの中心位置と前記第２のＤＣバスバーの中心位置との距離を中心間距離とした場合、前記第１のＤＣバスバー及び前記第２のＤＣバスバーの前記コンデンサへの接続部の中心間距離は、前記第１のＤＣバスバー及び前記第２のＤＣバスバーの前記パワーモジュールへの接続部の中心間距離よりも短いことを特徴としている。 In the inverter device configured as described above, when the distance between the center position of the first DC bus bar and the center position of the second DC bus bar is a center-to-center distance, the first DC bus bar and The distance between the centers of the connecting portions of the second DC bus bar to the capacitor is shorter than the distance between the centers of the connecting portions of the first DC bus bar and the second DC bus bar to the power module. It is said.

本発明によれば、電流の周波数によってＤＣバスバーの形状を構成することができるので、従来技術のようにＤＣバスバー全体の断面積をＤＣ電源引き込み端子部の断面積に合わせる必要がなくなる。その結果、ＤＣバスバーの体積が小さくなり、インバータ装置の小型化を図ることが可能となる。 According to the present invention, since the shape of the DC bus bar can be configured by the frequency of the current, it is not necessary to match the cross-sectional area of the entire DC bus bar with the cross-sectional area of the DC power supply lead-in terminal portion as in the prior art. As a result, the volume of the DC bus bar is reduced, and the inverter device can be reduced in size.

本発明に係るインバータ装置の内部構成の一例を、インバータ装置に接続される周辺機器と共に示した図である。It is the figure which showed an example of the internal structure of the inverter apparatus which concerns on this invention with the peripheral device connected to an inverter apparatus. 実施例１を示しており、インバータ装置内のＤＣバスバーの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a DC bus bar in the inverter device according to the first embodiment. 図２のＤＣバスバーの各部位における断面形状を示しており、（ａ）は電源ケーブル接続部の断面図、（ｂ）はパワーモジュール接続部の断面図、（ｃ）はコンデンサ接続部の断面図である。FIGS. 3A and 3B show cross-sectional shapes of respective parts of the DC bus bar of FIG. 2, wherein FIG. 2A is a cross-sectional view of a power cable connecting portion, FIG. 2B is a cross-sectional view of a power module connecting portion, and FIG. It is. 断面アスペクト比とインダクタンスとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a cross-sectional aspect-ratio and an inductance. 実施例２を示しており、インバータ装置内のＤＣバスバーの斜視図である。Example 2 is shown, and is a perspective view of a DC bus bar in an inverter device. 図５のＤＣバスバーにおける電流密度分布を示しており、（ａ）は電源ケーブルとパワーモジュール間及び電源ケーブルとコンデンサ間の電流密度分布図、（ｂ）はパワーモジュールとコンデンサ間の電流密度分布図、（ｃ）はパワーモジュールとパワーモジュール間の電流密度分布図である。FIG. 6 shows a current density distribution in the DC bus bar of FIG. 5, (a) is a current density distribution diagram between the power cable and the power module and between the power cable and the capacitor, and (b) is a current density distribution diagram between the power module and the capacitor. (C) is a current density distribution map between a power module and a power module. 実施例３を示しており、インバータ装置内のＤＣバスバーの斜視図である。10 is a perspective view of a DC bus bar in the inverter device according to the third embodiment. FIG. 実施例４を示しており、インバータ装置の斜視図である。Example 4 is shown and is a perspective view of an inverter device. 実施例５を示しており、インバータ装置内のＤＣバスバーの斜視図である。Example 5 is shown, and is a perspective view of a DC bus bar in an inverter device. 実施例６を示しており、インバータ装置内のＤＣバスバーの斜視図である。Example 6 is shown, and is a perspective view of a DC bus bar in an inverter device. 実施例７を示しており、インバータ装置内のＤＣバスバーの斜視図である。Example 7 is shown and is a perspective view of a DC bus bar in an inverter device.

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明に係るインバータ装置は、例えば電気自動車駆動用のモータを駆動するために用いられる。電気自動車においては、モータ及びインバータ装置は車両の性能を確保するためにも、軽量化が強く求められている。高効率化や高出力密度化により、小型軽量化が進んだインバータ装置においては、電源、パワーモジュール及びコンデンサを電気的に接続するＤＣバスバーが大きな割合を占めるようになった。そして、このようなインバータ装置を更に小型軽量化するには、ＤＣバスバーの小型化を図る必要がある。 The inverter device according to the present invention is used to drive a motor for driving an electric vehicle, for example. In an electric vehicle, the motor and the inverter device are strongly required to be lighter in order to ensure the performance of the vehicle. In inverter devices that have become smaller and lighter due to higher efficiency and higher output density, DC bus bars that electrically connect power supplies, power modules, and capacitors have come to occupy a large proportion. In order to further reduce the size and weight of such an inverter device, it is necessary to reduce the size of the DC bus bar.

図１は、本発明に係るインバータ装置の内部構成の一例を、インバータ装置に接続される周辺機器と共に示している。図１に示すように、インバータ装置１０は、バッテリ電源（直流電源）１１と、交流電流で駆動されるモータ（回転電機）１２との間に配置されている。 FIG. 1 shows an example of the internal configuration of an inverter device according to the present invention, together with peripheral devices connected to the inverter device. As shown in FIG. 1, the inverter device 10 is disposed between a battery power source (DC power source) 11 and a motor (rotating electrical machine) 12 driven by an AC current.

インバータ装置１０内にはＤＣバスバー１３が設けられている。このＤＣバスバー１３は、インバータ装置１０の内部に設置された１つのコンデンサ１４、及び３つのパワーモジュール１５，１６，１７に各々接続されている。すなわち、ＤＣバスバー１３は、正極側ＤＣバスバー（第１のＤＣバスバー）１３Ａと、負極側ＤＣバスバー（第２のＤＣバスバー）１３Ｂとから成り、正極側ＤＣバスバー１３Ａがコンデンサ１４及びパワーモジュール１５，１６，１７の正極側の各端子に接続され、負極側ＤＣバスバー１３Ｂがコンデンサ１４及びパワーモジュール１５，１６，１７の負極側の各端子に接続されている。 A DC bus bar 13 is provided in the inverter device 10. The DC bus bar 13 is connected to one capacitor 14 and three power modules 15, 16, and 17 installed inside the inverter device 10. That is, the DC bus bar 13 includes a positive side DC bus bar (first DC bus bar) 13A and a negative side DC bus bar (second DC bus bar) 13B. The positive side DC bus bar 13A includes the capacitor 14 and the power module 15, 16 and 17 are connected to the positive terminals, and the negative DC bus bar 13 B is connected to the capacitor 14 and the negative terminals of the power modules 15, 16 and 17.

また、ＤＣバスバー１３は電源ケーブル１８を介してバッテリ電源１１に接続されている。すなわち、電源ケーブル１８は正極ケーブル１８Ａと負極ケーブル１８Ｂとから成り、正極側ＤＣバスバー１３Ａは正極ケーブル１８Ａを介してバッテリ電源１１に、負極側ＤＣバスバー１３Ｂは負極ケーブル１８Ｂを介してバッテリ電源１１にそれぞれ接続されている。 Further, the DC bus bar 13 is connected to the battery power supply 11 via the power cable 18. That is, the power cable 18 includes a positive cable 18A and a negative cable 18B. The positive DC bus bar 13A is connected to the battery power supply 11 via the positive cable 18A, and the negative DC bus bar 13B is connected to the battery power supply 11 via the negative cable 18B. Each is connected.

さらに、パワーモジュール１５，１６，１７は電源ケーブル１９を介してモータ１２に接続されている。すなわち、電源ケーブル１９は、Ｕ相ケーブル１９ＡとＶ相ケーブル１９ＢとＷ相ケーブル１９Ｃとから成り、パワーモジュール１５はＵ相ケーブル１９Ａを介して、パワーモジュール１６はＶ相ケーブル１９Ｂを介して、パワーモジュール１７はＷ相ケーブル１９Ｃを介してモータ１２にそれぞれ接続されている。 Further, the power modules 15, 16, and 17 are connected to the motor 12 through a power cable 19. That is, the power cable 19 includes a U-phase cable 19A, a V-phase cable 19B, and a W-phase cable 19C. The power module 15 is powered via the U-phase cable 19A, and the power module 16 is powered via the V-phase cable 19B. The module 17 is connected to the motor 12 via a W-phase cable 19C.

本発明においては、複数のパワーモジュールと複数のコンデンサと電源ケーブルを接続するＤＣバスバーにおいて、各所に流れる電流の周波数と実効値の関係から、各所の形状を工夫することにより、インダクタンスを低減するとともに、インバータ装置の小型化を図っている。 In the present invention, in a DC bus bar connecting a plurality of power modules, a plurality of capacitors, and a power cable, the inductance is reduced by devising the shape of each part from the relationship between the frequency of the current flowing through each part and the effective value. The inverter device is miniaturized.

《実施例１》
本実施例では、インダクタンスを低減した状態で小型化を図るために、ＤＣバスバー１３に流れる電流の周波数に着目した点に特徴がある。すなわち、低周波数では電流は良く流れ、高周波数では電流はあまり流れず、高周波数と低周波数の間である中周波数では電流は適度に流れるといった具合に、ＤＣバスバー１３に流れる電流の周波数によって、ＤＣバスバー１３のどの部分に電流が良く流れているのか（流れる電流量）を検討した。 Example 1
The present embodiment is characterized in that attention is paid to the frequency of the current flowing through the DC bus bar 13 in order to reduce the size with the inductance reduced. That is, the current flows well at low frequencies, the current does not flow very much at high frequencies, the current flows moderately at medium frequencies between high and low frequencies, and so on, depending on the frequency of the current flowing through the DC bus bar 13, To which part of the DC bus bar 13 the current flows well (the amount of current flowing) was examined.

その結果、バッテリ電源１１は低周波数で電流が大きいので、ＤＣバスバー１３のうち電源ケーブル１８に接続される部分の断面積は大きい方が良く、また、正極側ＤＣバスバー１３Ａと負極側ＤＣバスバー１３Ｂとは距離が離れていても問題はない。 As a result, since the battery power supply 11 has a low frequency and a large current, it is better that the cross-sectional area of the DC bus bar 13 connected to the power cable 18 is larger, and the positive side DC bus bar 13A and the negative side DC bus bar 13B. There is no problem even if the distance is long.

コンデンサ１４は高周波数で電源が低いので、ＤＣバスバー１３のうちコンデンサ１４に接続される部分の断面積は電源ケーブル接続部の断面積より小さくても良く、また、正極側ＤＣバスバー１３Ａと負極側ＤＣバスバー１３Ｂとの距離を狭くしても、インダクタンスの変化は小さい。 Since the capacitor 14 has a high frequency and a low power supply, the cross-sectional area of the portion connected to the capacitor 14 in the DC bus bar 13 may be smaller than the cross-sectional area of the power cable connecting portion, and the positive side DC bus bar 13A and the negative side Even if the distance from the DC bus bar 13B is reduced, the change in inductance is small.

パワーモジュール１５，１６，１７は中間周波数でバッテリ電源１１とコンデンサ１４の間くらいであり、パワーモジュール１５，１６，１７に接続される正極側ＤＣバスバー１３Ａと負極側ＤＣバスバー１３Ｂとの距離は狭くしても、インダクタンスの変化は小さいと言える。 The power modules 15, 16, and 17 are between the battery power supply 11 and the capacitor 14 at an intermediate frequency, and the distance between the positive side DC bus bar 13 </ b> A and the negative side DC bus bar 13 </ b> B connected to the power modules 15, 16, and 17 is narrow. Even so, the change in inductance is small.

このように、本実施例では、ＤＣバスバー１３に流れる電流の周波数によって、ＤＣバスバー１３の各部における正極側ＤＣバスバー１３Ａと負極側ＤＣバスバー１３Ｂとの最適な距離を設定するとともに、これによって、インバータ装置の小型化を実現する点に特徴がある。以下、本実施例におけるＤＣバスバー１３の具体例について説明する。 As described above, in this embodiment, the optimum distance between the positive side DC bus bar 13A and the negative side DC bus bar 13B in each part of the DC bus bar 13 is set according to the frequency of the current flowing through the DC bus bar 13, and thereby the inverter It is characterized in that the device can be downsized. Hereinafter, a specific example of the DC bus bar 13 in the present embodiment will be described.

図２は実施例１によるＤＣバスバー１３の斜視図である。ＤＣバスバー１３は、図２に示すように、正極側ＤＣバスバー１３Ａと、負極側ＤＣバスバー１３Ｂとから成る。正極側ＤＣバスバー１３Ａは断面矩形の棒状部材で形成され、その一側（負極側ＤＣバスバー１３Ｂに近い側）の両側端部にはフランジ２１，２２が設けられている。負極側ＤＣバスバー１３Ｂも断面矩形の棒状部材で形成され、その一側（正極側ＤＣバスバー１３Ａに近い側）の両側端部にはフランジ２３，２４が設けられている。フランジ２１の厚さはフランジ２２の厚さよりも厚く形成され、フランジ２３の厚さもフランジ２４の厚さよりも厚く形成されている。また、フランジ２１とフランジ２３は厚さが等しく、フランジ２２とフランジ２４も厚さが等しくなっている。そして、正極側ＤＣバスバー１３Ａと負極側ＤＣバスバー１３Ｂとは所定の間隔Ｓを持って対向配置されている。 FIG. 2 is a perspective view of the DC bus bar 13 according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the DC bus bar 13 includes a positive side DC bus bar 13A and a negative side DC bus bar 13B. The positive side DC bus bar 13A is formed of a rod-shaped member having a rectangular cross section, and flanges 21 and 22 are provided at both end portions on one side (side closer to the negative side DC bus bar 13B). The negative electrode side DC bus bar 13B is also formed of a bar-shaped member having a rectangular cross section, and flanges 23 and 24 are provided at both end portions on one side (side closer to the positive electrode side DC bus bar 13A). The flange 21 is thicker than the flange 22, and the flange 23 is thicker than the flange 24. Further, the flange 21 and the flange 23 have the same thickness, and the flange 22 and the flange 24 have the same thickness. The positive electrode side DC bus bar 13A and the negative electrode side DC bus bar 13B are arranged to face each other with a predetermined interval S.

正極側ＤＣバスバー１３Ａには正極ケーブル１８Ａ（図１参照）が接続される電源ケーブルＰ側接続部２５が、負極側ＤＣバスバー１３Ｂには負極ケーブル１８Ｂ（図１参照）が接続される電源ケーブルＮ側接続部２６がそれぞれ上方へ向かって設けられている。ここで、Ｐ側とは正極側という意味であり、Ｎ側とは負極側という意味である。Ｐ側及びＮ側は以下同じ意味で使用する。 A power cable P-side connecting portion 25 to which a positive electrode cable 18A (see FIG. 1) is connected is connected to the positive electrode side DC bus bar 13A, and a power cable N to which a negative electrode cable 18B (see FIG. 1) is connected to the negative electrode side DC bus bar 13B. The side connection portions 26 are provided upward. Here, the P side means the positive electrode side, and the N side means the negative electrode side. Hereinafter, the P side and the N side are used in the same meaning.

正極側ＤＣバスバー１３Ａのフランジ２１にはパワーモジュール１５，１６，１７（図１参照）の正極端子に接続されるパワーモジュールＰ側接続部２７が、負極側ＤＣバスバー１３Ｂのフランジ２３にはパワーモジュール１５，１６，１７の負極端子に接続されるパワーモジュールＮ側接続部２８がそれぞれ上方へ向かって設けられている。そして、パワーモジュールＰ側接続部２７及びパワーモジュールＮ側接続部２８はＬ字型に折り曲げられ、一定の間隔Ｓを保持しつつ横方向に延設されている。 The flange 21 of the positive side DC bus bar 13A has a power module P side connection portion 27 connected to the positive terminal of the power modules 15, 16, 17 (see FIG. 1), and the flange 23 of the negative side DC bus bar 13B has a power module. Power module N-side connection portions 28 connected to the negative terminals of 15, 16, and 17 are respectively provided upward. The power module P-side connection portion 27 and the power module N-side connection portion 28 are bent in an L shape and extend in the lateral direction while maintaining a constant distance S.

さらに、正極側ＤＣバスバー１３Ａのフランジ２２にはコンデンサ１４（図１参照）の正極端子に接続されるコンデンサＰ側接続部２９が、負極側ＤＣバスバー１３Ｂのフランジ２４にはコンデンサ１４の負極端子に接続されるコンデンサＮ側接続部３０がそれぞれ下方へ向かって設けられている。コンデンサＰ側接続部２９はパワーモジュールＰ側接続部２７の略真下の位置に、コンデンサＮ側接続部３０はパワーモジュールＮ側接続部２８の略真下の位置にそれぞれ配置されている。そして、コンデンサＰ側接続部２９及びコンデンサＮ側接続部３０はＬ字型に折り曲げられ、一定の間隔Ｓを保持しつつ横方向に延設されている。 Further, a capacitor P side connection portion 29 connected to the positive terminal of the capacitor 14 (see FIG. 1) is connected to the flange 22 of the positive side DC bus bar 13A, and a negative terminal of the capacitor 14 is connected to the flange 24 of the negative side DC bus bar 13B. The capacitor N side connection part 30 to be connected is provided downward. The capacitor P-side connection portion 29 is disposed at a position substantially directly below the power module P-side connection portion 27, and the capacitor N-side connection portion 30 is disposed at a position substantially directly below the power module N-side connection portion 28. The capacitor P-side connection portion 29 and the capacitor N-side connection portion 30 are bent in an L shape and extend in the lateral direction while maintaining a constant interval S.

図３は、ＤＣバスバー１３の各部位における断面形状を示しており、（ａ）は電源ケーブルＰ側接続部２５及び電源ケーブルＮ側接続部２６の断面図、（ｂ）はパワーモジュールＰ側接続部２７及びパワーモジュールＮ側接続部２８の断面図、（ｃ）はコンデンサＰ側接続部２９及びコンデンサＮ側接続部３０の断面図である。 FIG. 3 shows a cross-sectional shape of each part of the DC bus bar 13, (a) is a cross-sectional view of the power cable P-side connection portion 25 and the power cable N-side connection portion 26, and (b) is a power module P-side connection. Sectional view of the section 27 and the power module N-side connection section 28, (c) is a sectional view of the capacitor P-side connection section 29 and the capacitor N-side connection section 30.

ここで、電源ケーブルＰ側接続部２５の中心位置２５Ｐと電源ケーブルＮ側接続部２６の中心位置２６Ｐとの距離（つまり、電源ケーブルＰ側接続部２５と電源ケーブルＮ側接続部２６との中心間距離）をｄ１とする。また、パワーモジュールＰ側接続部２７の中心位置２７ＰとパワーモジュールＮ側接続部２８の中心位置２８Ｐとの距離（つまり、パワーモジュールＰ側接続部２７とパワーモジュールＮ側接続部２８との中心間距離）をｄ２とする。さらに、コンデンサＰ側接続部２９の中心位置２９ＰとコンデンサＮ側接続部３０の中心位置３０Ｐとの距離（つまり、コンデンサＰ側接続部２９とコンデンサＮ側接続部３０との中心間距離）をｄ３とする。この場合、本実施例では、ｄ１＞ｄ２＞ｄ３に設定されている。このようにすれば、電流の周波数の高い部分（電流変化率の大きい部分）ほど正極側と負極側の接続部の中心間距離が小さくなって（正極側の接続部と負極側の接続部とが互いに近接して）、インダクタンスを低減することができる。 Here, the distance between the center position 25P of the power cable P side connection portion 25 and the center position 26P of the power cable N side connection portion 26 (that is, the center between the power cable P side connection portion 25 and the power cable N side connection portion 26). Distance) is d1. Further, the distance between the center position 27P of the power module P-side connection portion 27 and the center position 28P of the power module N-side connection portion 28 (that is, between the centers of the power module P-side connection portion 27 and the power module N-side connection portion 28). The distance is d2. Further, the distance between the center position 29P of the capacitor P side connection portion 29 and the center position 30P of the capacitor N side connection portion 30 (that is, the distance between the centers of the capacitor P side connection portion 29 and the capacitor N side connection portion 30) is represented by d3. And In this case, in this embodiment, d1> d2> d3 is set. In this way, the distance between the centers of the connecting portions on the positive electrode side and the negative electrode side becomes smaller (the positive electrode side connecting portion and the negative electrode side connecting portion between the portion where the current frequency is high (the portion where the current change rate is large)). In close proximity to each other), the inductance can be reduced.

電源ケーブルＰ側接続部２５及び電源ケーブルＮ側接続部２６は断面が長方形を成しており、長辺の長さをＡ１とし、短辺の長さをＢ１とする。また、パワーモジュールＰ側接続部２７及びパワーモジュールＮ側接続部２８も断面が長方形を成しており、長辺の長さをＡ２とし、短辺の長さをＢ２とする。さらに、コンデンサＰ側接続部２９及びコンデンサＮ側接続部３０も断面が長方形を成しており、長辺の長さをＡ３とし、短辺の長さをＢ３とする。この場合、本実施例においては、各断面のアスペクト比（Ａ１／Ｂ１，Ａ２／Ｂ２，Ａ３／Ｂ３）は（Ａ１／Ｂ１）＜（Ａ２／Ｂ２）＜（Ａ３／Ｂ３）に設定されている。このようにすれば、電流の低周波成分が流れる場所（電源ケーブルＰ側・Ｎ側接続部２５，２６）と、高周波成分が流れる場所（コンデンサＰ側・Ｎ側接続部２９，３０）と、高周波と低周波の間の中周波成分が流れる場所（パワーモジュールＰ側・Ｎ側接続部２７，２８）とに分けられ、発熱集中を抑制することができる。また、図４に示すように、断面アスペクト比が大きいほど、インダクタンスを低減することができる。 The power cable P-side connection portion 25 and the power cable N-side connection portion 26 have a rectangular cross section, and the length of the long side is A1, and the length of the short side is B1. Further, the power module P-side connection portion 27 and the power module N-side connection portion 28 are also rectangular in cross section, and the length of the long side is A2, and the length of the short side is B2. Further, the capacitor P-side connection portion 29 and the capacitor N-side connection portion 30 are also rectangular in cross section, and the length of the long side is A3 and the length of the short side is B3. In this case, in this embodiment, the aspect ratio (A1 / B1, A2 / B2, A3 / B3) of each cross section is set to (A1 / B1) <(A2 / B2) <(A3 / B3). . In this way, the location where the low frequency component of the current flows (power supply cable P side / N side connection portions 25, 26), the location where the high frequency component flows (capacitor P side / N side connection portions 29, 30), It is divided into places (power module P side / N side connection portions 27, 28) where a medium frequency component between a high frequency and a low frequency flows, and heat generation concentration can be suppressed. Further, as shown in FIG. 4, the inductance can be reduced as the cross-sectional aspect ratio is larger.

電源ケーブルＰ側接続部２５の断面積をＳ１ｐとし、電源ケーブルＮ側接続部２６の断面積をＳ１ｎとする。また、パワーモジュールＰ側接続部２７の断面積をＳ２ｐとし、パワーモジュールＮ側接続部２８の断面積をＳ２ｎとする。さらに、コンデンサＰ側接続部２９の断面積をＳ３ｐとし、コンデンサＮ側接続部３０の断面積をＳ３ｎとする。そして、パワーモジュールの数（本実施例では３）が相数Ｎ×並列数Ｍ個で、コンデンサの数（本実施例では１）がＬ個のとき、Ｓ１ｐ＞（Ｓ３ｐ×Ｌ）かつ（Ｓ２ｐ×Ｎ×Ｍ）＞（Ｓ３ｐ×Ｌ）かつＳ１ｎ＞（Ｓ３ｎ×Ｌ）かつ（Ｓ２ｎ×Ｎ×Ｍ）＞（Ｓ３ｎ×Ｌ）に設定されている。このようにすれば、ＤＣバスバー１３が、ＤＣバスバー１３各部の断面積を流れる電流実効値に応じた大きさになるので、ＤＣバスバー１３の重量を低減することができる。なお、本実施例では、（Ｓ１ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ２ｐ，Ｓ２ｎ）＞（Ｓ３ｐ，Ｓ３ｎ）の関係を満たしている。 The cross-sectional area of the power cable P-side connecting portion 25 is S1p, and the cross-sectional area of the power cable N-side connecting portion 26 is S1n. Further, the cross-sectional area of the power module P-side connection portion 27 is S2p, and the cross-sectional area of the power module N-side connection portion 28 is S2n. Furthermore, the cross-sectional area of the capacitor P-side connection portion 29 is S3p, and the cross-sectional area of the capacitor N-side connection portion 30 is S3n. When the number of power modules (3 in this embodiment) is the number of phases N × M in parallel and the number of capacitors (1 in this embodiment) is L, S1p> (S3p × L) and (S2p × N × M)> (S3p × L), S1n> (S3n × L), and (S2n × N × M)> (S3n × L). In this way, the DC bus bar 13 has a size corresponding to the effective value of the current flowing through the cross-sectional area of each part of the DC bus bar 13, so that the weight of the DC bus bar 13 can be reduced. In this embodiment, the relationship (S1p, S1n, S2p, S2n)> (S3p, S3n) is satisfied.

また、電源ケーブルＰ側接続部２５と電源ケーブルＮ側接続部２６との中心間距離ｄ１、パワーモジュールＰ側接続部２７とパワーモジュールＮ側接続部２８との中心間距離ｄ２、及びコンデンサＰ側接続部２９とコンデンサＮ側接続部３０との中心間距離ｄ３を、上記のようにｄ１＞ｄ２＞ｄ３の順に小さくすると、それに伴って、各接続部の断面積は、（Ｓ１ｐ，Ｓ１ｎ）＞（Ｓ２ｐ，Ｓ２ｎ）＞（Ｓ３ｐ，Ｓ３ｎ）の順に小さくなる。また、この場合、パワーモジュールＰ側接続部２７とパワーモジュールＮ側接続部２８との対向面積は、電源ケーブルＰ側接続部２５と電源ケーブルＮ側接続部２６との対向面積よりも大きくなり、コンデンサＰ側接続部２９とコンデンサＮ側接続部３０との対向面積は、パワーモジュールＰ側接続部２７とパワーモジュールＮ側接続部２８との対向面積よりも大きくなる。 Further, the center distance d1 between the power cable P side connection portion 25 and the power cable N side connection portion 26, the center distance d2 between the power module P side connection portion 27 and the power module N side connection portion 28, and the capacitor P side. When the center-to-center distance d3 between the connection portion 29 and the capacitor N-side connection portion 30 is decreased in the order of d1> d2> d3 as described above, the cross-sectional area of each connection portion is accordingly (S1p, S1n)> It becomes smaller in the order of (S2p, S2n)> (S3p, S3n). In this case, the facing area between the power module P-side connecting portion 27 and the power module N-side connecting portion 28 is larger than the facing area between the power cable P-side connecting portion 25 and the power cable N-side connecting portion 26. The facing area between the capacitor P-side connecting portion 29 and the capacitor N-side connecting portion 30 is larger than the facing area between the power module P-side connecting portion 27 and the power module N-side connecting portion 28.

本実施例においては、Ｓ１ｐ＞Ｓ２ｐかつＳ１ｎ＞Ｓ２ｎに設定されている。これにより、パワーモジュール１５，１６，１７に流れる電流経路の細分化が可能であり、その結果、ＤＣバスバー１３の重量の低減を図ることができる。 In this embodiment, S1p> S2p and S1n> S2n are set. Thereby, it is possible to subdivide the current path flowing through the power modules 15, 16, and 17, and as a result, it is possible to reduce the weight of the DC bus bar 13.

次に、インダクタンスは中心間距離ｄ１，ｄ２，ｄ３が小さく、各断面のアスペクト比（Ａ１／Ｂ１，Ａ２／Ｂ２，Ａ３／Ｂ３）が大きいほど低減される。インバータ装置を動作させた場合に、問題となるサージ電圧の要因となるインダクタンスは、主にパワーモジュールとコンデンサの間のインダクタンスであるため、ｄ２，ｄ３を低減し、（Ａ２／Ｂ２），（Ａ３／Ｂ３）を大きくする必要があるが、電源ケーブルとパワーモジュール、コンデンサの間のインダクタンスは低減する必要がない。 Next, the inductance is reduced as the center-to-center distances d1, d2, and d3 are small and the aspect ratio (A1 / B1, A2 / B2, A3 / B3) of each cross section is large. When the inverter device is operated, the inductance that causes a problem surge voltage is mainly the inductance between the power module and the capacitor. Therefore, d2 and d3 are reduced, and (A2 / B2), (A3 / B3) needs to be increased, but it is not necessary to reduce the inductance between the power cable, the power module, and the capacitor.

一方、電流が流れることにより発生する発熱を低減するためには、流れる電流の実効値に応じて断面積を大きくする必要がある。電流実効値は電源ケーブルからパワーモジュール、パワーモジュール間、電源ケーブルからコンデンサの部分で大きく、パワーモジュールとコンデンサ間では小さいため、（Ｓ１ｐ，Ｓ１ｎ，Ｓ２ｐ，Ｓ２ｎ）＞（Ｓ３ｐ，Ｓ３ｎ）とするのが良い。また、（Ｓ２ｐ，Ｓ２ｎ）＞（Ｓ３ｐ，Ｓ３ｎ）を満たしたままインダクタンスを低減するには、（Ａ２／Ｂ２）＜（Ａ３／Ｂ３）かつｄ２＞ｄ３とするのが良い。 On the other hand, in order to reduce the heat generated by the current flowing, it is necessary to increase the cross-sectional area according to the effective value of the flowing current. Since the effective current value is large between the power cable and the power module, between the power module and between the power cable and the capacitor, and small between the power module and the capacitor, (S1p, S1n, S2p, S2n)> (S3p, S3n) Is good. In order to reduce the inductance while satisfying (S2p, S2n)> (S3p, S3n), it is preferable to satisfy (A2 / B2) <(A3 / B3) and d2> d3.

本実施例によれば、ＤＣバスバー１３を、その各部に流れる電流の特徴に合った形状にできるので、ＤＣバスバー１３の重量を低減することが可能となる。 According to the present embodiment, the DC bus bar 13 can be shaped to match the characteristics of the current flowing through each part thereof, so that the weight of the DC bus bar 13 can be reduced.

《実施例２》
図５は実施例２を示している。本実施例では、ＤＣバスバー１３が、複数のパワーモジュールと複数のコンデンサを接続可能な形状となっている。すなわち、正極側ＤＣバスバー１３Ａには、電源ケーブルＰ側接続部２５と、パワーモジュールＰ側接続部２７Ａ，２７Ｂと、コンデンサＰ側接続部２９Ａ，２９Ｂが設けられている。また、負極側ＤＣバスバー１３Ｂには、電源ケーブルＮ側接続部２６と、パワーモジュールＮ側接続部２８Ａ，２８Ｂと、コンデンサＮ側接続部３０Ａ，３０Ｂが設けられている。 Example 2
FIG. 5 shows a second embodiment. In the present embodiment, the DC bus bar 13 has a shape capable of connecting a plurality of power modules and a plurality of capacitors. That is, the positive side DC bus bar 13A is provided with a power cable P side connection portion 25, power module P side connection portions 27A and 27B, and capacitor P side connection portions 29A and 29B. The negative side DC bus bar 13B is provided with a power cable N side connection portion 26, power module N side connection portions 28A and 28B, and capacitor N side connection portions 30A and 30B.

このとき、ＤＣバスバー１３の断面（正極側ＤＣバスバー１３Ａの断面１３Ａ’と負極側ＤＣバスバー１３Ｂの断面１３Ｂ’）に流れる電流密度分布を図６に示す。電源ケーブル１８からパワーモジュール１５，１６，１７とコンデンサ１４に流れる電流は直流電流のため、図６（ａ）に示すように、電源ケーブルＰ側接続部２５及び電源ケーブルＮ側接続部２６においては、電流が最短距離に集中するものの、全体的には均一の電流密度分布となる。 FIG. 6 shows a current density distribution flowing through the cross section of the DC bus bar 13 (the cross section 13A 'of the positive DC bus bar 13A and the cross section 13B' of the negative DC bus bar 13B). Since the current flowing from the power cable 18 to the power modules 15, 16, 17 and the capacitor 14 is a direct current, as shown in FIG. 6A, in the power cable P side connection portion 25 and the power cable N side connection portion 26, Although the current is concentrated at the shortest distance, the current density distribution is uniform as a whole.

一方、コンデンサ１４とパワーモジュール１５，１６，１７間に流れる電流は周波数が数１０ｋＨｚ〜数ＭＨｚと高いため、表皮効果と近接効果により、同図（ｂ）に示すように、正極側ＤＣバスバー１３Ａにおいては負極側ＤＣバスバー１３Ｂに近い側に、負極側ＤＣバスバー１３Ｂにおいては正極側ＤＣバスバー１３Ａに近い側に、それぞれ偏った電流密度分布となる。 On the other hand, the current flowing between the capacitor 14 and the power modules 15, 16, and 17 has a high frequency of several tens of kHz to several MHz, and therefore, due to the skin effect and the proximity effect, as shown in FIG. The current density distribution is biased toward the side closer to the negative side DC bus bar 13B and toward the side closer to the positive side DC bus bar 13A in the negative side DC bus bar 13B.

また、パワーモジュール１５，１６，１７間の電流（つまり、正極側ＤＣバスバー１３ＡのうちパワーモジュールＰ側接続部２７Ａ，２７Ｂ間の部分を流れる電流、及び負極側ＤＣバスバー１３ＢのうちパワーモジュールＮ側接続部２８Ａ，２８Ｂ間の部分を流れる電流）の周波数も数１００Ｈｚ〜数１００ｋＨｚとやや高いため、表皮効果と近接効果による、同図（ｃ）に示すように、偏りが生じるが、本実施例では電流の集中を避けるために、電流の直流成分が流れる部分と交流成分が流れる部分をＤＣバスバー１３の構造を工夫することにより分離している。 Further, the current between the power modules 15, 16, and 17 (that is, the current flowing through the portion between the power module P side connection portions 27A and 27B in the positive DC bus bar 13A and the power module N side of the negative DC bus bar 13B) Since the frequency of the current flowing through the portion between the connection portions 28A and 28B is also slightly high, several hundreds of Hz to several hundreds of kHz, as shown in FIG. Then, in order to avoid the concentration of current, the portion where the direct current component of the current flows and the portion where the alternating current component flow are separated by devising the structure of the DC bus bar 13.

また、本実施例においては、電源ケーブルＰ側接続部２５の断面積をＳ１ｐ、電源ケーブルＮ側接続部２６の断面積をＳ１ｎとし、正極側ＤＣバスバー１３ＡのうちパワーモジュールＰ側接続部２７Ａ，２７Ｂ間の部分の断面積をＳ４ｐ、負極側ＤＣバスバー１３ＢのうちパワーモジュールＮ側接続部２８Ａ，２８Ｂ間の部分の断面積をＳ４ｎとして、さらに、パワーモジュールの数が相数Ｎ×並列数Ｍ個のとき、Ｓ１ｐ＜（Ｓ４ｐ×Ｍ）かつＳ１ｎ＜（Ｓ４ｎ×Ｍ）になるよう設定されている。このようにすれば、パワーモジュール１５，１６，１７間を流れる電流の実効値に適したＤＣバスバー形状となるので、ＤＣバスバー１３の重量を低減することができる。 In the present embodiment, the cross-sectional area of the power cable P-side connecting portion 25 is S1p, the cross-sectional area of the power cable N-side connecting portion 26 is S1n, and the power module P-side connecting portion 27A of the positive-side DC bus bar 13A, The cross-sectional area of the part between 27B is S4p, the cross-sectional area of the part between the power module N-side connecting portions 28A, 28B in the negative side DC bus bar 13B is S4n, and the number of power modules is the number of phases N × the number of parallel M In this case, S1p <(S4p × M) and S1n <(S4n × M) are set. If it does in this way, since it becomes a DC bus-bar shape suitable for the effective value of the current which flows between power modules 15, 16, and 17, the weight of DC bus-bar 13 can be reduced.

《実施例３》
図７は実施例３を示している。通常、ＤＣバスバー１３は導体の塊から作成され、このようなＤＣバスバー１３に、電源ケーブル接続部、パワーモジュール接続部及びコンデンサ接続部を形成するには複雑な工程を必要とする。 Example 3
FIG. 7 shows a third embodiment. Usually, the DC bus bar 13 is formed from a lump of conductor, and a complicated process is required to form a power cable connection portion, a power module connection portion, and a capacitor connection portion on the DC bus bar 13.

本実施例では、ＤＣバスバー１３が板状部材を折り曲げることによって、形成されている。すなわち、本実施例では、一定の板厚を有する導体板３１を折り重ねて正極側ＤＣバスバー１３Ａを形成するとともに、導体板３１と同じ板厚の導体板３２を折り重ねて負極側ＤＣバスバー１３Ｂを形成している。なお、正極側ＤＣバスバー１３Ａ及び負極側ＤＣバスバー１３Ｂにおいて、折り重ねた部分は面同士は電気的に接続されている。また、導体板３１の板厚はコンデンサＰ側接続部２９Ｃ，２９Ｄ，２９Ｅの厚みに等しく、導体板３２の板厚はコンデンサＮ側接続部３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの厚みに等しくなっている。 In this embodiment, the DC bus bar 13 is formed by bending a plate-like member. That is, in the present embodiment, the conductor plate 31 having a constant plate thickness is folded to form the positive side DC bus bar 13A, and the conductor plate 32 having the same thickness as the conductor plate 31 is folded to fold the negative side DC bus bar 13B. Is forming. In addition, in the positive electrode side DC bus bar 13A and the negative electrode side DC bus bar 13B, the surfaces of the folded portions are electrically connected to each other. The plate thickness of the conductor plate 31 is equal to the thickness of the capacitor P side connection portions 29C, 29D, and 29E, and the plate thickness of the conductor plate 32 is equal to the thickness of the capacitor N side connection portions 30C, 30D, and 30E.

正極側ＤＣバスバー１３Ａと負極側ＤＣバスバー１３Ｂとの間には、導体板３１，３２の板厚と同じ板厚の導体板３３，３４が挟持されている。そして、導体板３１，３３の上部には電源ケーブルＰ側接続部２５とパワーモジュールＰ側接続部２７Ｃ，２７Ｄ，２７Ｅがそれぞれ設けられている。すなわち、電源ケーブルＰ側接続部２５として、導体板３１，３３の上縁の一部が上方へ向かって延設され、所定高さの所で逆Ｕ字型に折り曲げられた後、それらの先端部は折り重ねられた導体板３１の上部表面まで達している。また、パワーモジュールＰ側接続部２７Ｃ，２７Ｄ，２７Ｅとして、導体板３１，３３の上縁の一部が上方へ向かって延設され、所定高さの所でＬ字型に折り曲げられた後、横方へ向かって所定の長さだけ延設されている。 Between the positive side DC bus bar 13A and the negative side DC bus bar 13B, conductive plates 33 and 34 having the same thickness as the conductive plates 31 and 32 are sandwiched. And the power cable P side connection part 25 and the power module P side connection part 27C, 27D, 27E are provided in the upper part of the conductor plates 31 and 33, respectively. That is, as the power cable P-side connecting portion 25, a part of the upper edge of the conductor plates 31 and 33 is extended upward, and is bent into an inverted U shape at a predetermined height, and then the tips thereof The portion reaches the upper surface of the folded conductor plate 31. Further, as the power module P-side connecting portions 27C, 27D, and 27E, a part of the upper edge of the conductor plates 31 and 33 is extended upward and is bent into an L shape at a predetermined height. A predetermined length is extended laterally.

また、導体板３２，３４の上部には、電源ケーブルＮ側接続部２６とパワーモジュールＮ側接続部２８Ｃ，２８Ｄ，２８Ｅがそれぞれ設けられている。すなわち、電源ケーブルＮ側接続部２６として、導体板３２，３４の上縁の一部が上方へ向かって延設され、所定高さの所で逆Ｕ字型に折り曲げられた後、それらの先端部は折り重ねられた導体板３２の上部表面まで達している。また、パワーモジュールＮ側接続部２８Ｃ，２８Ｄ，２８Ｅとして、導体板３２，３４の上縁の一部が上方へ向かって延設され、所定高さの所でＬ字型に折り曲げられた後、横方へ向かって所定の長さだけ延設されている。 Further, a power cable N-side connection portion 26 and power module N-side connection portions 28C, 28D, and 28E are provided on the upper portions of the conductor plates 32 and 34, respectively. That is, a part of the upper edge of the conductor plates 32 and 34 is extended upward as the power cable N-side connecting portion 26 and is bent into an inverted U shape at a predetermined height, and then the tip ends thereof. The portion reaches the upper surface of the folded conductor plate 32. Further, as the power module N-side connection portions 28C, 28D, 28E, a part of the upper edge of the conductor plates 32, 34 is extended upward and is bent into an L shape at a predetermined height. A predetermined length is extended laterally.

導体板３１の下部には、コンデンサＰ側接続部２９Ｃ，２９Ｄ，２９Ｅがそれぞれ設けられている。すなわち、コンデンサＰ側接続部２９Ｃ，２９Ｄ，２９Ｅとして、導体板３１の下縁の一部が下方に向かって延設され、所定位置の所でＬ字型に折り曲げられた後、横方へ向かって所定の長さだけ延設されている。また、導体板３２の下部には、コンデンサＮ側接続部３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅがそれぞれ設けられている。すなわち、コンデンサＮ側接続部３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅとして、導体板３２の下縁の一部が下方に向かって延設され、所定位置の所でＬ字型に折り曲げられた後、横方へ向かって所定の長さだけ延設されている。 Capacitor P-side connection portions 29C, 29D, and 29E are provided below the conductor plate 31, respectively. That is, as the capacitor P-side connection portions 29C, 29D, and 29E, a part of the lower edge of the conductor plate 31 is extended downward, bent into an L shape at a predetermined position, and then directed laterally. And a predetermined length. Capacitor N-side connection portions 30C, 30D, and 30E are provided below the conductor plate 32, respectively. That is, as the capacitor N-side connection portions 30C, 30D, and 30E, a part of the lower edge of the conductor plate 32 extends downward, is bent into an L shape at a predetermined position, and then extends laterally. And a predetermined length.

本実施例において、電源ケーブルＰ側・Ｎ側接続部２５，２６、パワーモジュールＰ側・Ｎ側接続部２７Ｃ〜２７Ｅ，２８Ｃ〜２８Ｅ、及びコンデンサＰ側・Ｎ側接続部２９Ｃ〜２９Ｅ，３０Ｃ〜３０Ｅについて、各断面の形状及び面積は実施例１の場合と同様に構成されている。 In the present embodiment, the power cable P side / N side connection portions 25, 26, the power module P side / N side connection portions 27C to 27E, 28C to 28E, and the capacitor P side / N side connection portions 29C to 29E, 30C to 30C About 30E, the shape and area of each cross section are comprised similarly to the case of Example 1. FIG.

本実施例によれば、複数の導体板３１，３２を折り曲げることによって、ＤＣバスバー１３を形成することができ、ＤＣバスバー１３の製作が容易となる。 According to the present embodiment, the DC bus bar 13 can be formed by bending the plurality of conductor plates 31 and 32, and the manufacture of the DC bus bar 13 is facilitated.

《実施例４》
図８は実施例４であり、３相のインバータ装置を示している。本実施例では、円環状冷却器４１が設けられ、この円環状冷却器４１の上面には、９個のパワーモジュールＵ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２，Ｕ３，Ｖ３，Ｗ３が固定されている。また、円環状冷却器４１の下面には、９個のコンデンサ４２が固定されている。ここで、パワーモジュールは３並列に配置され、パワーモジュールＵ１，Ｕ２，Ｕ３はＵ相用、パワーモジュールＶ１，Ｖ２，Ｖ３はＶ相用、パワーモジュールＷ１，Ｗ２，Ｗ３はＷ相用である。 Example 4
FIG. 8 shows a fourth embodiment and shows a three-phase inverter device. In this embodiment, an annular cooler 41 is provided, and nine power modules U1, V1, W1, U2, V2, W2, U3, V3, W3 are fixed on the upper surface of the annular cooler 41. ing. Nine capacitors 42 are fixed to the lower surface of the annular cooler 41. Here, three power modules are arranged in parallel, the power modules U1, U2, and U3 are for the U phase, the power modules V1, V2, and V3 are for the V phase, and the power modules W1, W2, and W3 are for the W phase.

円環状冷却器４１の内周空間部には円環状のＤＣバスバー４３が配置され、このＤＣバスバー４３には、２個の電源ケーブル接続部４４と、９個のパワーモジュール接続部４５と、９個のコンデンサ接続部４６とが設けられている。そして、パワーモジュール接続部４５はパワーモジュールＵ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２，Ｕ３，Ｖ３，Ｗ３に各々接続され、コンデンサ接続部４６はコンデンサ４２に各々接続されている。なお、電源ケーブル接続部４４、パワーモジュール接続部４５及びコンデンサ接続部４６は、それぞれ正極側（Ｐ側）と負極側（Ｎ側）とに分けられている。 An annular DC bus bar 43 is disposed in the inner peripheral space of the annular cooler 41. The DC bus bar 43 includes two power cable connection portions 44, nine power module connection portions 45, and 9 Capacitor connecting portions 46 are provided. The power module connection portion 45 is connected to each of the power modules U1, V1, W1, U2, V2, W2, U3, V3, W3, and the capacitor connection portion 46 is connected to the capacitor 42. The power cable connecting portion 44, the power module connecting portion 45, and the capacitor connecting portion 46 are divided into a positive electrode side (P side) and a negative electrode side (N side), respectively.

本実施例において、ＤＣバスバー４３の円環部の縦断面積は電源ケーブルから供給される電流実効値と、各パワーモジュールＵ１，Ｖ１，Ｗ１等の間に流れる電流の実効値により決定される。 In the present embodiment, the longitudinal sectional area of the annular portion of the DC bus bar 43 is determined by the effective current value supplied from the power cable and the effective value of the current flowing between the power modules U1, V1, W1, and the like.

また、本実施例において、電源ケーブル接続部４４、パワーモジュール接続部４５及びコンデンサ接続部４６について、各断面の形状及び面積は実施例１の場合と同様に構成されている。 In this embodiment, the shape and area of each cross section of the power cable connection portion 44, the power module connection portion 45, and the capacitor connection portion 46 are configured in the same manner as in the first embodiment.

本実施例によれば、各パワーモジュールＵ１，Ｖ１，Ｗ１等と複数のコンデンサ４２が円環状冷却器４１に沿って円周方向に均等に配置されているので、電流変化率の大きい部分のインダクタンスを低減することが可能となる。 According to the present embodiment, the power modules U1, V1, W1 and the like and the plurality of capacitors 42 are arranged uniformly in the circumferential direction along the annular cooler 41, so that the inductance of the portion where the current change rate is large Can be reduced.

《実施例５》
図９は実施例５を示しており、９相のインバータ装置に係るものである。本実施例では、ＤＣバスバー５１が円筒状を成し、このＤＣバスバー５１には、９個のパワーモジュール接続部５２、９個のコンデンサ接続部５３、及び２個の電源ケーブル接続部５４がそれぞれ設けられている。パワーモジュール接続部５２にはパワーモジュール（図示省略）が、コンデンサ接続部５３にはコンデンサ（図示省略）が、電源ケーブル接続部５４には電源ケーブル（図示省略）がそれぞれ接続される。 Example 5
FIG. 9 shows a fifth embodiment, which relates to a nine-phase inverter device. In this embodiment, the DC bus bar 51 has a cylindrical shape, and the nine power module connection parts 52, the nine capacitor connection parts 53, and the two power cable connection parts 54 are respectively connected to the DC bus bar 51. Is provided. A power module (not shown) is connected to the power module connector 52, a capacitor (not shown) is connected to the capacitor connector 53, and a power cable (not shown) is connected to the power cable connector 54.

本実施例において、ＤＣバスバー５１の円筒部の縦断面積は、電源ケーブルから供給される電流実効値と、各パワーモジュール間に流れる電流の実効値により決定される。 In the present embodiment, the longitudinal sectional area of the cylindrical portion of the DC bus bar 51 is determined by the effective current value supplied from the power cable and the effective value of the current flowing between the power modules.

また、本実施例において、電源ケーブル接続部５４、パワーモジュール接続部５２及びコンデンサ接続部５３について、各断面の形状及び面積は実施例１の場合と同様に構成されている。 In the present embodiment, the shape and area of each cross section of the power cable connection portion 54, the power module connection portion 52, and the capacitor connection portion 53 are configured in the same manner as in the first embodiment.

本実施例によれば、パワーモジュール接続部５２及びコンデンサ接続部５３を、ＤＣバスバー５１に沿って円周方向に均等に配置することが可能となり、電流変化率の大きい部分のインダクタンスの低減を図ることができる。 According to the present embodiment, the power module connection portion 52 and the capacitor connection portion 53 can be evenly arranged in the circumferential direction along the DC bus bar 51, and the inductance of the portion where the current change rate is large is reduced. be able to.

《実施例６》
図１０は実施例６を示しており、３相のインバータ装置に係るものである。本実施例では、ＤＣバスバー６１がドーナツ状を成し、その外周部には１２個のパワーモジュール接続部６２が設けられ、内周部には９個のコンデンサ接続部６３が設けられている。また、ＤＣバスバー６１には、２個の電源ケーブル接続部６４が設けられている。なお、パワーモジュール接続部６２は、１２個のパワーモジュール（例えば、Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２，Ｕ３，Ｖ３，Ｗ３，Ｕ４，Ｖ４，Ｗ４からなるパワーモジュール）に接続される。 Example 6
FIG. 10 shows Embodiment 6 and relates to a three-phase inverter device. In this embodiment, the DC bus bar 61 has a donut shape, 12 power module connection portions 62 are provided on the outer peripheral portion, and nine capacitor connection portions 63 are provided on the inner peripheral portion. The DC bus bar 61 is provided with two power cable connection portions 64. The power module connection unit 62 is connected to twelve power modules (for example, a power module including U1, V1, W1, U2, V2, W2, U3, V3, W3, U4, V4, and W4).

本実施例において、電源ケーブル接続部６４、パワーモジュール接続部６２及びコンデンサ接続部６３について、各断面の形状及び面積は実施例１の場合と同様に構成されている。 In the present embodiment, the shape and area of each cross section of the power cable connecting portion 64, the power module connecting portion 62, and the capacitor connecting portion 63 are configured in the same manner as in the first embodiment.

また、本実施例において、扱う電力が同等の場合、コンデンサの数に比例してコンデンサ接続部６３の断面積は小さくなり、パワーモジュールの数に比例してパワーモジュール接続部６２の断面積は小さくなる。 Further, in this embodiment, when the power to be handled is the same, the cross-sectional area of the capacitor connecting portion 63 becomes smaller in proportion to the number of capacitors, and the cross-sectional area of the power module connecting portion 62 becomes smaller in proportion to the number of power modules. Become.

《実施例７》
図１１は実施例７を示しており、６相のインバータ装置に係るものである。本実施例では、ＤＣバスバー７１が円盤状を成している。すなわち、ＤＣバスバー７１は円盤部分７１Ａを有し、その外周部には、６個のパワーモジュール接続部７２と、６個のコンデンサ接続部７３が設けられている。円盤部分７１Ａは上下２つに分かれており、一方のものは正極側（Ｐ側）で、他方のものは負極側（Ｎ側）である。また、ＤＣバスバー７１の中央部には、電源ケーブル接続部７４が設けられている。 Example 7
FIG. 11 shows Embodiment 7 and relates to a six-phase inverter device. In this embodiment, the DC bus bar 71 has a disk shape. That is, the DC bus bar 71 has a disk portion 71A, and six power module connection portions 72 and six capacitor connection portions 73 are provided on the outer periphery thereof. The disc portion 71A is divided into two parts, one on the positive side (P side) and the other on the negative side (N side). In addition, a power cable connecting portion 74 is provided at the center of the DC bus bar 71.

本実施例では、図示していないパワーモジュール及びコンデンサへの電流供給のために、ＤＣバスバー７１上に中心部から放射線状に６本の凸部７５が設けられ、また、パワーモジュール間に電流を流すために円環状の凸部７６がＤＣバスバー７１の外周に沿って設けられている。 In this embodiment, in order to supply current to a power module and a capacitor (not shown), six convex portions 75 are provided radially from the center on the DC bus bar 71, and current is supplied between the power modules. An annular convex portion 76 is provided along the outer periphery of the DC bus bar 71 for flowing.

本実施例において、電源ケーブル接続部７４、パワーモジュール接続部７２及びコンデンサ接続部７３について、各断面の形状及び面積は実施例１の場合と同様に構成されている。 In the present embodiment, the shape and area of each cross section of the power cable connection portion 74, the power module connection portion 72, and the capacitor connection portion 73 are configured in the same manner as in the first embodiment.

本実施例によれば、パワーモジュールとコンデンサの間に流れる高周波電流はＤＣバスバー７１の円盤部分７１Ａに流れ、Ｐ側・Ｎ側が対向した円盤部分ではあらゆる方向から見たインダクタンスは小さくなるため、サージ電圧をより低減することができる。 According to this embodiment, the high-frequency current flowing between the power module and the capacitor flows to the disk portion 71A of the DC bus bar 71, and the inductance viewed from all directions becomes small in the disk portion where the P side and the N side face each other. The voltage can be further reduced.

また、本実施例によれば、各パワーモジュール間の距離が最短になるので、ＤＣバスバー７１における各パワーモジュール間のインダクタンスを低減することができる。 In addition, according to the present embodiment, the distance between the power modules is the shortest, so that the inductance between the power modules in the DC bus bar 71 can be reduced.

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、上記各実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記各実施例の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, each of the above embodiments is only an example of the present invention, and the present invention is not limited only to the configuration of each of the above embodiments. . Needless to say, changes in design and the like within the scope of the present invention are included in the present invention.

例えば、本発明のインバータ装置は、電気自動車だけでなく、直流電流から変換された交流電流で駆動される回転電機を有するものであれば、他の駆動機構にも適用可能である。 For example, the inverter device of the present invention can be applied not only to an electric vehicle but also to other drive mechanisms as long as it has a rotating electrical machine driven by an alternating current converted from a direct current.

１０インバータ装置
１１バッテリ電源（直流電源）
１２モータ（回転電機）
１３ＤＣバスバー
１３Ａ正極側ＤＣバスバー（第１のＤＣバスバー）
１３Ｂ負極側ＤＣバスバー（第２のＤＣバスバー）
１４コンデンサ
１５，１６，１７パワーモジュール
１８，１９電源ケーブル
２５電源ケーブルＰ側接続部
２５Ｐ中心位置
２６電源ケーブルＮ側接続部
２６Ｐ中心位置
２７，２７Ａ〜２７ＥパワーモジュールＰ側接続部
２７Ｐ中心位置
２８，２８Ａ〜２８ＥパワーモジュールＮ側接続部
２８Ｐ中心位置
２９，２９Ａ〜２９ＥコンデンサＰ側接続部
２９Ｐ中心位置
３０，３０Ａ〜３０ＥコンデンサＮ側接続部
３０Ｐ中心位置
４１円環状冷却器
４２コンデンサ
４３，５１，６１，７１ＤＣバスバー
４４，５４，６４，７４電源ケーブル接続部
４５，５２，６２，７２パワーモジュール接続部
４６，５３，６３，７３コンデンサ接続部
Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２，Ｕ３，Ｖ３，Ｗ３パワーモジュール 10 Inverter device 11 Battery power supply (DC power supply)
12 Motor (Rotating electric machine)
13 DC bus bar 13A Positive side DC bus bar (first DC bus bar)
13B Negative DC bus bar (second DC bus bar)
14 Capacitors 15, 16, 17 Power module 18, 19 Power cable 25 Power cable P side connection portion 25P Center position 26 Power cable N side connection portion 26P Center position 27, 27A to 27E Power module P side connection portion 27P Center position 28, 28A to 28E Power module N side connection portion 28P Center position 29, 29A to 29E Capacitor P side connection portion 29P Center position 30, 30A to 30E Capacitor N side connection portion 30P Center position 41 Circular cooler 42 Capacitor 43, 51, 61 , 71 DC bus bar 44, 54, 64, 74 Power cable connection 45, 52, 62, 72 Power module connection 46, 53, 63, 73 Capacitor connection U1, V1, W1, U2, V2, W2, U3 V3, W3 power module

Claims

A DC bus bar composed of a first DC bus bar and a second DC bus bar disposed between a DC power source and a rotating electrical machine driven by an AC current;
A capacitor connected to the DC bus bar;
Connected to said DC bus bar, an inverter device including a power module, a for converting the direct current to alternating current,
When the distance between the center position of the first DC bus bar and the center position of the second DC bus bar is the center-to-center distance,
The distance between the centers of the connection portions of the first DC bus bar and the second DC bus bar to the capacitor is between the centers of the connection portions of the first DC bus bar and the second DC bus bar to the power module. An inverter device characterized by being shorter than the distance .

The first DC bus bar and the second DC bus bar are connected to the DC power source via a power cable,
The distance between the centers of the connection portions of the first DC bus bar and the second DC bus bar to the power cable is the center of the connection portion of the first DC bus bar and the second DC bus bar to the power module. The inverter device according to claim 1, wherein the inverter device is longer than the distance .

A cross-sectional shape of a connection portion of the first DC bus bar and the second DC bus bar to the power cable, a cross-sectional shape of a connection portion of the first bus bar and the second DC bus bar to the power module, and The cross-sectional shape of the connection portion of the first DC bus bar and the second DC bus bar to the capacitor is a rectangle, the length of each long side is A1, A2, A3, and the length of each short side is The inverter apparatus according to claim 2 , wherein when A1, B2, and B3 are set, (A1 / B1) <(A2 / B2) <(A3 / B3) is set .

The cross-sectional areas of the connection portions of the first DC bus bar and the second DC bus bar to the power cable are S1p and S1n, and the connection portions of the first DC bus bar and the second DC bus bar to the power module are disconnected. The area is S2p, S2n, and the cross-sectional area of the connection portion of the first DC bus bar and the second DC bus bar to the capacitor is S3p, S3n, and the number of the power modules is the number of phases N × M in parallel. When the number of capacitors is L, S1p> (S3p × L) and (S2p × N × M)> (S3p × L) and S1n> (S3n × L) and (S2n × N × M)> ( The inverter device according to claim 2, wherein the inverter device is set to S3n × L) .

The DC bus bar is formed in an annular shape along the DC bus bars of the annular, according to claim 1, wherein the power module and the capacitor, and wherein a plurality of arranged Inverter device.

The DC bus bar is formed in a disk shape, along the outer periphery of the disk-shaped DC bus bars, in any one of claims 1 to 4, wherein the power module and the capacitor, and wherein a plurality of arranged The described inverter device.

S1p, S1n are the cross-sectional areas of the connection portions of the first DC bus bar and the second DC bus bar to the power cable, and the cross-sectional areas of the first DC bus bar and the second DC bus bar between the power modules. S4p, and S4n, when said power module number number of parallel of M number of phases N × a, S1p <(S4p × M) and S1n <claims, characterized in that it is set to (S4n × M) 2 Or the inverter apparatus of 3 .

The cross-sectional areas of the connection portions of the first DC bus bar and the second DC bus bar to the power cable are S1p and S1n, and the connection portions of the first DC bus bar and the second DC bus bar to the power module. 4. The inverter device according to claim 2 , wherein when the cross-sectional areas are S2p and S2n, S1p> S2p and S1n> S2n are set .