JP6432381B2 - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6432381B2 JP6432381B2 JP2015026815A JP2015026815A JP6432381B2 JP 6432381 B2 JP6432381 B2 JP 6432381B2 JP 2015026815 A JP2015026815 A JP 2015026815A JP 2015026815 A JP2015026815 A JP 2015026815A JP 6432381 B2 JP6432381 B2 JP 6432381B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor module
- smoothing capacitor
- module group
- semiconductor
- cooling pipe
- 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.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 235
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 166
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 156
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 73
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 22
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
第1平滑コンデンサと第2平滑コンデンサとの少なくとも2個の平滑コンデンサと、
上記複数の半導体モジュールと上記第1平滑コンデンサと上記第2平滑コンデンサとを互いに電気接続する一対の直流バスバーと、
上記半導体モジュール及び上記平滑コンデンサを冷却する複数の冷却管とを備え、
上記半導体モジュールと上記平滑コンデンサと上記冷却管とを積層して積層体を構成してあり、
上記冷却管を介して互いに隣り合う複数の上記半導体モジュールによって、第1半導体モジュール群と第2半導体モジュール群とが形成され、上記第1半導体モジュール群により、第1交流負荷に電気接続される第1インバータ回路が少なくとも構成され、上記第2半導体モジュール群により、第2交流負荷に電気接続される第2インバータ回路が少なくとも構成されており、
上記第1平滑コンデンサは、上記冷却管を介して上記第1半導体モジュール群に隣り合う位置に配置され、上記第2平滑コンデンサは、上記冷却管を介して上記第2半導体モジュール群に隣り合う位置に配置されており、
上記第1交流負荷は、車両走行用のモータであり、
上記第1半導体モジュール群は、上記冷却管を介して上記第1平滑コンデンサに隣り合うと共に、上記冷却管を介して上記第2平滑コンデンサに隣り合っており、
上記第1半導体モジュール群は、上記積層体の積層方向において、上記2個の平滑コンデンサに挟まれる位置に配されていることを特徴とする電力変換装置にある。
また、本発明の第2の態様は、半導体素子を内蔵した複数の半導体モジュールと、
第1平滑コンデンサと第2平滑コンデンサとの少なくとも2個の平滑コンデンサと、
上記複数の半導体モジュールと上記第1平滑コンデンサと上記第2平滑コンデンサとを互いに電気接続する一対の直流バスバーと、
上記半導体モジュール及び上記平滑コンデンサを冷却する複数の冷却管とを備え、
上記半導体モジュールと上記平滑コンデンサと上記冷却管とを積層して積層体を構成してあり、
上記冷却管を介して互いに隣り合う複数の上記半導体モジュールによって、第1半導体モジュール群と第2半導体モジュール群とが形成され、上記第1半導体モジュール群により、第1交流負荷に電気接続される第1インバータ回路が少なくとも構成され、上記第2半導体モジュール群により、第2交流負荷に電気接続される第2インバータ回路が少なくとも構成されており、
上記第1平滑コンデンサは、上記冷却管を介して上記第1半導体モジュール群に隣り合う位置に配置され、上記第2平滑コンデンサは、上記冷却管を介して上記第2半導体モジュール群に隣り合う位置に配置されており、
直流電源の電圧を昇圧する昇圧回路を構成し、上記第1半導体モジュール群と上記第2半導体モジュール群とのいずれの半導体モジュール群にも含まれない昇圧用半導体モジュールを備え、上記第1平滑コンデンサと上記第2平滑コンデンサとの少なくとも一方は、上記冷却管を介して、上記昇圧用半導体モジュールと上記半導体モジュール群との双方に隣り合う位置に配されていることを特徴とする電力変換装置にある。
そのため、第1半導体モジュール群の近傍に第1平滑コンデンサを配置でき、かつ、第2半導体モジュール群の近傍に第2平滑コンデンサを配置することができる。したがって、第1半導体モジュール群と第1平滑コンデンサとの間において直流バスバーに寄生するインダクタンスと、第2半導体モジュール群と第2平滑コンデンサとの間において直流バスバーに寄生するインダクタンスとを、それぞれ小さくすることができる。そのため、半導体モジュールをスイッチング動作させたときに大きなサージが発生することを抑制できる。
上記電力変換装置に係る実施例について、図1〜図3を用いて説明する。図1に示すごとく、本例の電力変換装置1は、複数の半導体モジュール2と、第1平滑コンデンサ3aと第2平滑コンデンサ3bとの2個の平滑コンデンサ3(3a,3b)と、一対の直流バスバー4(4p,4n)と、複数の冷却管5とを備える。半導体モジュール2には、半導体素子20(図3参照)が内蔵されている。直流バスバー4(4p,4n)は、複数の半導体モジュール2と第1平滑コンデンサ3aと第2平滑コンデンサ3bとを互いに電気接続している。冷却管5は、半導体モジュール2及び平滑コンデンサ3を冷却している。
冷却管5を介して互いに隣り合う複数の半導体モジュール2によって、第1半導体モジュール群21と第2半導体モジュール群22とが形成されている。第1半導体モジュール群21により、第1交流負荷81(図3参照)に電気接続される第1インバータ回路11が少なくとも構成されている。また、第2半導体モジュール群22により、第2交流負荷82に電気接続される第2インバータ回路12が少なくとも構成されている。
そのため、第1半導体モジュール群21の近傍に第1平滑コンデンサ3aを配置でき、かつ、第2半導体モジュール群22の近傍に第2平滑コンデンサ3bを配置することができる。したがって、第1半導体モジュール群21と第1平滑コンデンサ3aとの間において直流バスバー4p,4nに寄生するインダクタンスと、第2半導体モジュール群22と第2平滑コンデンサ3bとの間において直流バスバー4p,4nに寄生するインダクタンスとを、それぞれ小さくすることができる。そのため、半導体モジュール2をスイッチング動作させたときに大きなサージが発生することを抑制できる。
そのため、第2平滑コンデンサ3bを、第2半導体モジュール群22と第1半導体モジュール群21との双方に近い位置に配することができる。したがって、第1半導体モジュール群21と第2平滑コンデンサ3bとの間において直流バスバー4p,4nに寄生するインダクタンスを低減できると共に、第2半導体モジュール群22と第2平滑コンデンサ3bとの間において直流バスバー4p,4nに寄生するインダクタンスを低減できる。
そのため、昇圧用半導体モジュール2cと第1平滑コンデンサ3aとの間の距離を短くすることができる。したがって、昇圧用半導体モジュール2cと第1平滑コンデンサ3aとの間において、直流バスバー4p,4nに寄生するインダクタンスを低減できる。
以下の例においては、図面に用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
その他、実施例1と同様の構成および作用効果を備える。
本例は、昇圧回路13を形成しない例である。図5に示すごとく、本例の電力変換装置1は、昇圧用半導体モジュール2c(図1参照)と、リアクトル6と、フィルタコンデンサ7とを備えていない。第1半導体モジュール群21は、第1インバータ回路11を構成する第1インバータ用半導体モジュール2aのみによって形成されている。本例では、第1平滑コンデンサ3a及び第2平滑コンデンサ3bが、フィルタコンデンサ7の機能を兼ねている。
その他、実施例1と同様の構成および作用効果を備える。
本例は、昇圧用半導体モジュール2cの位置を変更した例である。図6に示すごとく、本例の昇圧用半導体モジュール2cは、第1半導体モジュール群21と第2半導体モジュール群22とのいずれにも含まれていない。第1平滑コンデンサ3aは、冷却管5を介して、第1半導体モジュール群21と昇圧用半導体モジュール2cとの双方に隣り合う位置に配されている。
その他、実施例1と同様の構成および作用効果を備える。
本例は、平滑コンデンサ3a,3bの位置を変更した例である。図9に示すごとく、本例では、2個の平滑コンデンサ3a,3bの間に、第1半導体モジュール群21と第2半導体モジュール群22とを介在させている。第1平滑コンデンサ3aは、冷却管5を介して第1半導体モジュール群21に隣り合う位置に配されている。また、第2平滑コンデンサ3bは、冷却管5を介して第2半導体モジュール群22に隣り合う位置に配されている。
その他、実施例1と同様の構成および作用効果を備える。
10 積層体
11 第1インバータ回路
12 第2インバータ回路
2 半導体モジュール
21 第1半導体モジュール群
22 第2半導体モジュール群
3 平滑コンデンサ
3a 第1平滑コンデンサ
3b 第2平滑コンデンサ
4 直流バスバー
5 冷却管
81 第1交流負荷
82 第2交流負荷
Claims (6)
- 半導体素子(20)を内蔵した複数の半導体モジュール(2)と、
第1平滑コンデンサ(3a)と第2平滑コンデンサ(3b)との少なくとも2個の平滑コンデンサ(3)と、
上記複数の半導体モジュール(2)と上記第1平滑コンデンサ(3a)と上記第2平滑コンデンサ(3b)とを互いに電気接続する一対の直流バスバー(4p,4n)と、
上記半導体モジュール(2)及び上記平滑コンデンサ(3a,3b)を冷却する複数の冷却管(5)とを備え、
上記半導体モジュール(2)と上記平滑コンデンサ(3a,3b)と上記冷却管(5)とを積層して積層体(10)を構成してあり、
上記冷却管(5)を介して互いに隣り合う複数の上記半導体モジュール(2)によって、第1半導体モジュール群(21)と第2半導体モジュール群(22)とが形成され、上記第1半導体モジュール群(21)により、第1交流負荷(81)に電気接続される第1インバータ回路(11)が少なくとも構成され、上記第2半導体モジュール群(22)により、第2交流負荷(82)に電気接続される第2インバータ回路(12)が少なくとも構成されており、
上記第1平滑コンデンサ(3a)は、上記冷却管(5)を介して上記第1半導体モジュール群(21)に隣り合う位置に配置され、上記第2平滑コンデンサ(3b)は、上記冷却管(5)を介して上記第2半導体モジュール群(22)に隣り合う位置に配置されており、
上記第1交流負荷(81)は、車両走行用のモータであり、
上記第1半導体モジュール群(21)は、上記冷却管(5)を介して上記第1平滑コンデンサ(3a)に隣り合うと共に、上記冷却管(5)を介して上記第2平滑コンデンサ(3b)に隣り合っており、
上記第1半導体モジュール群(21)は、上記積層体(10)の積層方向(X)において、上記2個の平滑コンデンサ(3)に挟まれる位置に配されていることを特徴とする電力変換装置(1)。 - 上記第1平滑コンデンサ(3a)と上記第2平滑コンデンサ(3b)とのうち一方の上記平滑コンデンサ(3)は、上記冷却管(5)を介して、上記第1半導体モジュール群(21)と上記第2半導体モジュール群(22)との双方に隣り合う位置に配されていることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置(1)。
- 直流電源(8)の電圧を昇圧する昇圧回路(13)を構成する昇圧用半導体モジュール(2c)を備え、該昇圧用半導体モジュール(2c)は上記第1半導体モジュール群(21)と上記第2半導体モジュール群(22)とのいずれか一方に含まれていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電力変換装置(1)。
- 直流電源(8)の電圧を昇圧する昇圧回路(13)を構成し、上記第1半導体モジュール群(21)と上記第2半導体モジュール群(22)とのいずれの半導体モジュール群(21,22)にも含まれない昇圧用半導体モジュール(2c)を備え、上記第1平滑コンデンサ(3a)と上記第2平滑コンデンサ(3b)との少なくとも一方は、上記冷却管(5)を介して、上記昇圧用半導体モジュール(2c)と上記半導体モジュール群(21,22)との双方に隣り合う位置に配されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電力変換装置。
- 半導体素子(20)を内蔵した複数の半導体モジュール(2)と、
第1平滑コンデンサ(3a)と第2平滑コンデンサ(3b)との少なくとも2個の平滑コンデンサ(3)と、
上記複数の半導体モジュール(2)と上記第1平滑コンデンサ(3a)と上記第2平滑コンデンサ(3b)とを互いに電気接続する一対の直流バスバー(4p,4n)と、
上記半導体モジュール(2)及び上記平滑コンデンサ(3a,3b)を冷却する複数の冷却管(5)とを備え、
上記半導体モジュール(2)と上記平滑コンデンサ(3a,3b)と上記冷却管(5)とを積層して積層体(10)を構成してあり、
上記冷却管(5)を介して互いに隣り合う複数の上記半導体モジュール(2)によって、第1半導体モジュール群(21)と第2半導体モジュール群(22)とが形成され、上記第1半導体モジュール群(21)により、第1交流負荷(81)に電気接続される第1インバータ回路(11)が少なくとも構成され、上記第2半導体モジュール群(22)により、第2交流負荷(82)に電気接続される第2インバータ回路(12)が少なくとも構成されており、
上記第1平滑コンデンサ(3a)は、上記冷却管(5)を介して上記第1半導体モジュール群(21)に隣り合う位置に配置され、上記第2平滑コンデンサ(3b)は、上記冷却管(5)を介して上記第2半導体モジュール群(22)に隣り合う位置に配置されており、
直流電源(8)の電圧を昇圧する昇圧回路(13)を構成し、上記第1半導体モジュール群(21)と上記第2半導体モジュール群(22)とのいずれの半導体モジュール群(21,22)にも含まれない昇圧用半導体モジュール(2c)を備え、上記第1平滑コンデンサ(3a)と上記第2平滑コンデンサ(3b)との少なくとも一方は、上記冷却管(5)を介して、上記昇圧用半導体モジュール(2c)と上記半導体モジュール群(21,22)との双方に隣り合う位置に配されていることを特徴とする電力変換装置。 - 上記第1平滑コンデンサ(3a)と上記第2平滑コンデンサ(3b)とのうち一方の上記平滑コンデンサ(3)は、上記冷却管(5)を介して、上記第1半導体モジュール群(21)と上記第2半導体モジュール群(22)との双方に隣り合う位置に配されていることを特徴とする請求項5に記載の電力変換装置(1)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015026815A JP6432381B2 (ja) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015026815A JP6432381B2 (ja) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | 電力変換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016149908A JP2016149908A (ja) | 2016-08-18 |
JP6432381B2 true JP6432381B2 (ja) | 2018-12-05 |
Family
ID=56688084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015026815A Active JP6432381B2 (ja) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6432381B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022230037A1 (ja) * | 2021-04-27 | 2022-11-03 | 三菱電機株式会社 | コンデンサ基板ユニット及び電力変換装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7107043B2 (ja) * | 2018-07-11 | 2022-07-27 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5821890B2 (ja) * | 2013-04-17 | 2015-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 電力変換装置 |
JP5853998B2 (ja) * | 2013-06-12 | 2016-02-09 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
JP6036585B2 (ja) * | 2013-07-17 | 2016-11-30 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
-
2015
- 2015-02-13 JP JP2015026815A patent/JP6432381B2/ja active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022230037A1 (ja) * | 2021-04-27 | 2022-11-03 | 三菱電機株式会社 | コンデンサ基板ユニット及び電力変換装置 |
JP7459378B2 (ja) | 2021-04-27 | 2024-04-01 | 三菱電機株式会社 | コンデンサ基板ユニット及び電力変換装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016149908A (ja) | 2016-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5655846B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP5821890B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP5505451B2 (ja) | 電力変換装置 | |
US9750166B2 (en) | Electric power converter | |
JP6232315B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP2015149883A (ja) | 電力変換装置 | |
JP2015139299A (ja) | 電力変換器 | |
JP6036585B2 (ja) | 電力変換装置 | |
US10250155B2 (en) | Electrical power conversion device | |
JP6690478B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP2015136223A (ja) | 電力変換器 | |
WO2015019160A1 (en) | Power conversion device | |
JP2011259544A (ja) | 電力変換装置 | |
JP6458529B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP2017099140A (ja) | 電力変換装置 | |
JP6409737B2 (ja) | 電力変換装置 | |
WO2019031408A1 (ja) | 電力変換装置 | |
JP2013074722A (ja) | 電力変換装置 | |
JP6432381B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP5241421B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP6451379B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP6693349B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP2015213406A (ja) | 電力変換器 | |
JP6693348B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP6365336B2 (ja) | 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: 20170623 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180227 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180420 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180807 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180829 |
|
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: 20181009 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181022 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6432381 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |