JP6758570B2 - Power converter - Google Patents

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本明細書が開示する技術は、複数の冷却器が平行に配置されており、隣り合う冷却器の間に半導体モジュールが挟まれている積層ユニットを有する電力変換装置に関する。 The technology disclosed herein relates to a power converter having a stacking unit in which a plurality of coolers are arranged in parallel and a semiconductor module is sandwiched between adjacent coolers.

上記した積層ユニットを備えた電力変換装置が例えば特許文献1に開示されている。各半導体モジュールは、1個乃至数個のスイッチング素子を収容している。半導体モジュールの本体からは、内部でスイッチング素子と導通している複数の端子(例えば第1端子と第2端子)が延びている。複数の半導体モジュールの夫々の端子は、半導体モジュールと冷却器の積層方向に一例に並ぶことになる。第1端子群と第2端子群が2列に並ぶことになる。積層ユニットの隣には、コンデンサが配置されている。夫々の半導体モジュールの第1端子とコンデンサの一方の電極が第1バスバで接続されており、夫々の半導体モジュールの第2端子とコンデンサ素子の他方の電極が第2バスバで接続されている。第1バスバと第2バスバは、夫々、板状の基部を有しており、その基部から、夫々の端子と接合される複数の枝部が延びている。第1バスバの板状の基部と第2バスバの板状の基部は近接して対向配置される。2枚の基部を近接して対向配置することで、バスバのインダクタンスが低減される。 For example, Patent Document 1 discloses a power conversion device including the above-mentioned laminated unit. Each semiconductor module houses one to several switching elements. A plurality of terminals (for example, a first terminal and a second terminal) that are electrically connected to the switching element internally extend from the main body of the semiconductor module. The terminals of the plurality of semiconductor modules are arranged in an example in the stacking direction of the semiconductor module and the cooler. The first terminal group and the second terminal group are arranged in two rows. A capacitor is placed next to the stacking unit. The first terminal of each semiconductor module and one electrode of the capacitor are connected by the first bus bar, and the second terminal of each semiconductor module and the other electrode of the capacitor element are connected by the second bus bar. The first bus bar and the second bus bar each have a plate-shaped base, and a plurality of branches to be joined to the respective terminals extend from the base. The plate-shaped base of the first bus bar and the plate-shaped base of the second bus bar are arranged close to each other. By arranging the two bases close to each other and facing each other, the inductance of the bus bar is reduced.

特開2015−015787号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-015787

第1バスバと第2バスバは、夫々の板状の基部が重なっているとともに、夫々が複数の枝部を備えている。そのような2個のバスバが近接配置されていると、両者が短絡するおそれがある。本明細書は、第1バスバと第2バスバの間に高い絶縁性を確保する技術を提供する。 The first bus bar and the second bus bar have their respective plate-shaped bases overlapped with each other, and each has a plurality of branches. If such two bus bars are arranged close to each other, they may be short-circuited. The present specification provides a technique for ensuring high insulation between a first bus bar and a second bus bar.

本明細書が開示する電力変換装置は、積層ユニットと、コンデンサと、板状の第1バスバと、板状の第2バスバと、第1絶縁板と、第2絶縁板と、複数の筒部材を備えている。積層ユニットは、複数の冷却器が並んで配置されており、隣り合う冷却器の間に、スイッチング素子を収容している半導体モジュールが挟まれている。コンデンサは、積層ユニットの隣りに配置されている。第1バスバは、複数の半導体モジュールの夫々の一側面から延びている第1端子と接合しているとともに、コンデンサの一方の電極と接続している。第2バスバは、板状の第1バスバと対向配置されている。第2バスバは、夫々の半導体モジュールの一側面から延びている第2端子と接合しているとともに、コンデンサの他方の電極と接続している。第1絶縁板は、第1バスバと第2バスバの間に挟まれている。第2絶縁板は、第2バスバの第1絶縁板の側とは反対側で第2バスバに重なっている。 The power conversion device disclosed in the present specification includes a laminated unit, a capacitor, a plate-shaped first bus bar, a plate-shaped second bus bar, a first insulating plate, a second insulating plate, and a plurality of tubular members. It has. In the laminated unit, a plurality of coolers are arranged side by side, and a semiconductor module accommodating a switching element is sandwiched between adjacent coolers. The capacitors are located next to the stacking unit. The first bus bar is joined to a first terminal extending from one side of each of the plurality of semiconductor modules, and is also connected to one electrode of the capacitor. The second bus bar is arranged to face the plate-shaped first bus bar. The second bus bar is joined to a second terminal extending from one side of each semiconductor module and is connected to the other electrode of the capacitor. The first insulating plate is sandwiched between the first bus bar and the second bus bar. The second insulating plate overlaps the second bus bar on the side opposite to the side of the first insulating plate of the second bus bar.

板状の第1バスバは、複数の第1端子の夫々が通過する複数の第1孔を有している。夫々の第1孔の縁から夫々の第1端子と接合される第1枝部が延びている。板状の第2バスバは、第1バスバの積層ユニットとは反対側に位置しており、複数の第2端子の夫々が通過する複数の第2孔を有している。夫々の第2孔の縁から夫々の第2端子と接合される第2枝部が延びている。第2バスバは、第1端子の夫々と第1枝部の夫々が通過する複数の第3孔を備えている。第1絶縁板は、夫々の第1端子と第1枝部が通過する複数の第4孔を備えているとともに、第2端子が通過する複数の第5孔を備えている。第2絶縁板は、夫々の第1端子と第1枝部が通過する複数の第6孔を備えている。複数の筒部材の夫々は、第2バスバの第3孔を通過しているとともにその内部を第1端子と前記第1枝部が通過している。また、複数の筒部材の夫々は、その一端が第1絶縁板の第4孔の周囲に接合されており、他端が第2絶縁板の第6孔の周囲に接合されている。また、板状の第1バスバの一辺が、複数の第1端子の列と複数の第2端子の列の間を通過している。 The plate-shaped first bus bar has a plurality of first holes through which each of the plurality of first terminals passes. A first branch that is joined to each first terminal extends from the edge of each first hole. The plate-shaped second bus bar is located on the opposite side of the laminated unit of the first bus bar, and has a plurality of second holes through which each of the plurality of second terminals passes. A second branch that is joined to each second terminal extends from the edge of each second hole. The second bus bar is provided with a plurality of third holes through which each of the first terminal and each of the first branch passes. The first insulating plate is provided with a plurality of fourth holes through which the first terminal and the first branch are passed, and is provided with a plurality of fifth holes through which the second terminal passes. The second insulating plate is provided with a plurality of sixth holes through which the first terminal and the first branch are passed. Each of the plurality of tubular members passes through the third hole of the second bus bar, and the first terminal and the first branch portion pass through the inside thereof. Further, one end of each of the plurality of tubular members is joined around the fourth hole of the first insulating plate, and the other end is joined around the sixth hole of the second insulating plate. Further, one side of the plate-shaped first bus bar passes between the row of the plurality of first terminals and the row of the plurality of second terminals.

第2絶縁板が、第1バスバの基部と第2バスバの基部の間を絶縁する。また、筒部材の内側を第1端子とそれに対応する第1枝部が通過するとともに、筒部材そのものは第2バスバの第3孔を通過している。この構造により第2バスバと第1端子及び第1枝部の間の絶縁が確保される。さらに、筒部の一端が第1絶縁板に接合されており、他端が第2絶縁板に接合されている。この構造により、第1バスバと第2バスバの間に高い絶縁性を確保することができる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 The second insulating plate insulates between the base of the first bus bar and the base of the second bus bar. Further, the first terminal and the corresponding first branch portion pass through the inside of the tubular member, and the tubular member itself passes through the third hole of the second bus bar. This structure ensures insulation between the second bus bar and the first terminal and the first branch. Further, one end of the tubular portion is joined to the first insulating plate, and the other end is joined to the second insulating plate. With this structure, high insulation can be ensured between the first bus bar and the second bus bar. Details and further improvements to the techniques disclosed herein will be described in the "Modes for Carrying Out the Invention" section below.

電力変換装置を含む電気自動車の電力系のブロック図である。It is a block diagram of the electric power system of the electric vehicle including the electric power conversion device. 積層ユニットとバスバとコンデンサユニットのアセンブリの斜視図である。It is a perspective view of the assembly of a laminated unit, a bus bar and a capacitor unit. 積層ユニットとバスバとコンデンサユニットの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of a laminated unit, a bus bar, and a capacitor unit. 図2のIV−IV線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the IV-IV line of FIG. 図2のV−V線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the VV line of FIG.

図面を参照して実施例の電力変換装置を説明する。実施例の電力変換装置は、電気自動車に搭載され、バッテリの電力を走行用モータの駆動電力に変換するデバイスである。図1に、電力変換装置2を含む電気自動車100の電力系のブロック図を示す。電気自動車100は、2個の走行用モータ83a、83bを備える。それゆえ、電力変換装置2は、2セットのインバータ回路13a、13bを備える。なお、2個のモータ83a、83bの出力は、ギアボックス85で合成/分配されて車軸86(即ち駆動輪)へと伝達される。 The power conversion device of the embodiment will be described with reference to the drawings. The electric power conversion device of the embodiment is a device mounted on an electric vehicle and converting the electric power of a battery into the driving electric power of a traveling motor. FIG. 1 shows a block diagram of a power system of an electric vehicle 100 including a power conversion device 2. The electric vehicle 100 includes two traveling motors 83a and 83b. Therefore, the power conversion device 2 includes two sets of inverter circuits 13a and 13b. The outputs of the two motors 83a and 83b are combined / distributed by the gearbox 85 and transmitted to the axle 86 (that is, the drive wheels).

電力変換装置2は、システムメインリレー82を介してバッテリ81と接続されている。電力変換装置2は、バッテリ81の電圧を昇圧する電圧コンバータ回路12と、昇圧後の直流電力を交流に変換する2セットのインバータ回路13a、13bを備えている。 The power conversion device 2 is connected to the battery 81 via the system main relay 82. The power conversion device 2 includes a voltage converter circuit 12 that boosts the voltage of the battery 81, and two sets of inverter circuits 13a and 13b that convert the boosted DC power into alternating current.

電圧コンバータ回路12は、バッテリ側の端子に印加された電圧を昇圧してインバータ側の端子に出力する昇圧動作と、インバータ側の端子に印加された電圧を降圧してバッテリ側の端子に出力する降圧動作の双方を行うことが可能な双方向DC−DCコンバータである。インバータ側の端子に印加される電圧とは、モータ83a、83bが生成した回生電力の電圧である。説明の便宜上、以下では、バッテリ側(低電圧側)の端子を低圧端18と称し、インバータ側(高電圧側)の端子を高圧端19と称する。また、低圧端18の正極端と負極端を夫々、低圧正極端18aと低圧負極端18bと称する。高圧端19の正極端と負極端を夫々、高圧正極端19aと高圧負極端19bと称する。 The voltage converter circuit 12 boosts the voltage applied to the terminal on the battery side and outputs it to the terminal on the inverter side, and steps down the voltage applied to the terminal on the inverter side and outputs it to the terminal on the battery side. It is a bidirectional DC-DC converter capable of performing both step-down operations. The voltage applied to the terminals on the inverter side is the voltage of the regenerative power generated by the motors 83a and 83b. For convenience of explanation, in the following, the terminal on the battery side (low voltage side) will be referred to as a low voltage end 18, and the terminal on the inverter side (high voltage side) will be referred to as a high voltage end 19. Further, the positive end and the negative end of the low pressure end 18 are referred to as a low pressure positive end 18a and a low pressure negative negative end 18b, respectively. The positive electrode end and the negative voltage end of the high voltage end 19 are referred to as a high voltage positive electrode end 19a and a high voltage negative voltage end 19b, respectively.

電圧コンバータ回路12は、2個のスイッチング素子9a、9bの直列回路、リアクトル7、フィルタコンデンサ5、各スイッチング素子に逆並列に接続されているダイオードで構成されている。2個のスイッチング素子9a、9bの直列回路は、高圧正極端19aと高圧負極端19bの間に接続されている。リアクトル7は、一端が低圧正極端18aに接続されており、他端は直列回路の中点に接続されている。フィルタコンデンサ5は、低圧正極端18aと低圧負極端18bの間に接続されている。低圧負極端18bは、高圧負極端19bと直接に接続されている。直列回路の低電位側のスイッチング素子9bが主に昇圧動作に関与し、高電位側のスイッチング素子9aが主に降圧動作に関与する。図1の電圧コンバータ回路12はよく知られているので詳細な説明は省略する。なお、符号8aが示す破線矩形の範囲の回路が、後述する半導体モジュール8aに対応する。符号25a、25bは、半導体モジュール8aから延出している端子を示している。符号25aは、スイッチング素子9a、9bの直列回路の高電位側と導通している端子(正極端子25a)を示している。符号25bは、スイッチング素子9a、9bの直列回路の低電位側と導通している端子(負極端子25b)を表している。次に説明するように、正極端子25a、負極端子25bという表記は、他の半導体モジュールでも用いる。 The voltage converter circuit 12 is composed of a series circuit of two switching elements 9a and 9b, a reactor 7, a filter capacitor 5, and a diode connected in antiparallel to each switching element. The series circuit of the two switching elements 9a and 9b is connected between the high-voltage positive end 19a and the high-voltage negative end 19b. One end of the reactor 7 is connected to the low pressure positive electrode end 18a, and the other end is connected to the midpoint of the series circuit. The filter capacitor 5 is connected between the low pressure positive electrode end 18a and the low pressure negative electrode end 18b. The low voltage negative voltage end 18b is directly connected to the high voltage negative voltage end 19b. The switching element 9b on the low potential side of the series circuit is mainly involved in the step-up operation, and the switching element 9a on the high potential side is mainly involved in the step-down operation. Since the voltage converter circuit 12 of FIG. 1 is well known, detailed description thereof will be omitted. The circuit in the range of the broken line rectangle indicated by reference numeral 8a corresponds to the semiconductor module 8a described later. Reference numerals 25a and 25b indicate terminals extending from the semiconductor module 8a. Reference numeral 25a indicates a terminal (positive electrode terminal 25a) conducting with the high potential side of the series circuit of the switching elements 9a and 9b. Reference numeral 25b represents a terminal (negative electrode terminal 25b) conducting with the low potential side of the series circuit of the switching elements 9a and 9b. As will be described next, the notation of positive electrode terminal 25a and negative electrode terminal 25b is also used in other semiconductor modules.

インバータ回路13aは、2個のスイッチング素子の直列回路が3セット並列に接続された構成を有している。スイッチング素子9cと9d、スイッチング素子9eと9f、スイッチング素子9gと9hがそれぞれ直列回路を構成している。各スイッチング素子にはダイオードが逆並列に接続されている。3セットの直列回路の高電位側の端子(正極端子25a)が電圧コンバータ回路12の高圧正極端19aに接続されており、3セットの直列回路の低電位側の端子(負極端子25b)が電圧コンバータ回路12の高圧負極端19bに接続されている。3セットの直列回路の中点から3相交流(U相、V相、W相)が出力される。3セットの直列回路の夫々が、後述する半導体モジュール8b、8c、8dに対応する。 The inverter circuit 13a has a configuration in which three sets of series circuits of two switching elements are connected in parallel. The switching elements 9c and 9d, the switching elements 9e and 9f, and the switching elements 9g and 9h form a series circuit, respectively. Diodes are connected in anti-parallel to each switching element. The high potential side terminal (positive electrode terminal 25a) of the three sets of series circuits is connected to the high voltage positive electrode end 19a of the voltage converter circuit 12, and the low potential side terminal (negative electrode terminal 25b) of the three sets of series circuits is voltage. It is connected to the high voltage negative electrode end 19b of the converter circuit 12. A three-phase alternating current (U phase, V phase, W phase) is output from the midpoint of the three sets of series circuits. Each of the three sets of series circuits corresponds to the semiconductor modules 8b, 8c, and 8d described later.

インバータ回路13bの構成はインバータ回路13aと同じであるため、図1では具体的な回路の図示を省略している。インバータ回路13bもインバータ回路13aと同様に、2個のスイッチング素子の直列回路が3セット並列に接続された構成を有している。3セットの直列回路の高電位側の端子が電圧コンバータ回路12の高圧正極端19aに接続されており、3セットの直列回路の低電位側の端子が電圧コンバータ回路12の高圧負極端19bに接続されている。各直列回路に対応するハードウエアを半導体モジュール8e、8f、8gと称する。 Since the configuration of the inverter circuit 13b is the same as that of the inverter circuit 13a, the specific circuit is not shown in FIG. Similar to the inverter circuit 13a, the inverter circuit 13b also has a configuration in which three sets of series circuits of two switching elements are connected in parallel. The terminal on the high potential side of the three sets of series circuits is connected to the high voltage positive end 19a of the voltage converter circuit 12, and the terminal on the low potential side of the three sets of series circuits is connected to the high voltage negative end 19b of the voltage converter circuit 12. Has been done. The hardware corresponding to each series circuit is referred to as a semiconductor module 8e, 8f, 8g.

インバータ回路13a、13bの入力端に平滑コンデンサ6が並列に接続されている。平滑コンデンサ6は、別言すれば、電圧コンバータ回路12の高圧端19に並列に接続されている。平滑コンデンサ6は、電圧コンバータ回路12とインバータ13a、13bの間を流れる電流の脈動を除去する。 A smoothing capacitor 6 is connected in parallel to the input ends of the inverter circuits 13a and 13b. In other words, the smoothing capacitor 6 is connected in parallel to the high voltage end 19 of the voltage converter circuit 12. The smoothing capacitor 6 eliminates the pulsation of the current flowing between the voltage converter circuit 12 and the inverters 13a and 13b.

スイッチング素子9a−9hは、トランジスタであり、典型的にはIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)であるが、他のトランジスタ、例えば、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)であってもよい。また、ここでいうスイッチング素子は、電力変換に用いられるものであり、パワー半導体素子と呼ばれることもある。 The switching elements 9a-9h are transistors, typically IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), but may be other transistors, for example, MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors). Further, the switching element referred to here is used for power conversion, and is sometimes called a power semiconductor element.

図1において、破線8a−8gの夫々が半導体モジュールに相当する。電力変換装置2は、2個のスイッチング素子の直列回路を7セット備えている。直列回路を構成する2個のスイッチング素子、および各スイッチング素子に逆並列に接続されているダイオードが一つのパッケージ(半導体モジュールの本体)に収容されている。以下では、半導体モジュール8a−8gのいずれか一つを区別なく示すときには半導体モジュール8と表記する。 In FIG. 1, each of the broken lines 8a-8g corresponds to a semiconductor module. The power conversion device 2 includes seven sets of a series circuit of two switching elements. The two switching elements that make up the series circuit and the diodes that are connected in antiparallel to each switching element are housed in one package (the main body of the semiconductor module). Hereinafter, when any one of the semiconductor modules 8a to 8g is shown without distinction, it is referred to as the semiconductor module 8.

7個の半導体モジュール(7セットの直列回路)の高電位側の端子(正極端子25a)が平滑コンデンサ6の正極電極に接続され、低電位側の端子(負極端子25b)が平滑コンデンサ6の負極電極に接続される。図1において、符号30が示す破線内の導電経路は、複数の半導体モジュール8の正極端子25aと平滑コンデンサ6の正極電極を相互に接続するバスバ(正極バスバ)に対応する。符号40が示す破線内の導電経路は、複数の負極端子25bと平滑コンデンサ6の負極電極を相互に接続するバスバ(負極バスバ)に対応する。次に、複数の半導体モジュール8と正極バスバ30、負極バスバ40の構造について説明する。 The high potential side terminal (positive electrode terminal 25a) of the seven semiconductor modules (7 sets of series circuits) is connected to the positive electrode of the smoothing capacitor 6, and the low potential side terminal (negative electrode terminal 25b) is the negative electrode of the smoothing capacitor 6. Connected to the electrode. In FIG. 1, the conductive path in the broken line indicated by reference numeral 30 corresponds to a bus bar (positive electrode bus bar) that connects the positive electrode terminals 25a of the plurality of semiconductor modules 8 and the positive electrode electrodes of the smoothing capacitor 6 to each other. The conductive path in the broken line indicated by reference numeral 40 corresponds to a bus bar (negative electrode bus bar) that connects the plurality of negative electrode terminals 25b and the negative electrode electrodes of the smoothing capacitor 6 to each other. Next, the structures of the plurality of semiconductor modules 8, the positive electrode bus bar 30, and the negative electrode bus bar 40 will be described.

図2に電力変換装置2のハードウエアの斜視図を示す。なお、図2では、電力変換装置2のハウジングと一部の部品の図示を省略している。複数の半導体モジュール8(8a−8g)は、複数の冷却器22とともに積層ユニット20を構成している。半導体モジュール8a−8gは全て同じ形状であるので、図2と後述する図3では、代表して左端の半導体モジュールにのみ、符号8を付し、他の半導体モジュールには符号を省略した。また、図2と後述する図3では、左端の2個の冷却器にのみ、符号22を付し、他の冷却器には符号を省略した。 FIG. 2 shows a perspective view of the hardware of the power converter 2. In FIG. 2, the housing of the power conversion device 2 and some parts are not shown. The plurality of semiconductor modules 8 (8a-8g) together with the plurality of coolers 22 constitute a stacking unit 20. Since all the semiconductor modules 8a-8g have the same shape, in FIG. 2 and FIG. 3 described later, reference numeral 8 is attached only to the leftmost semiconductor module as a representative, and the reference numerals are omitted for other semiconductor modules. Further, in FIG. 2 and FIG. 3 described later, reference numerals 22 are attached only to the two leftmost coolers, and reference numerals are omitted for the other coolers.

図2は、電力変換装置2の斜視図であるが、積層ユニット20、正極バスバ30、負極バスバ40、及び、コンデンサユニット60のアセンブリのみを描いてあり、他の部品は図示を省略した。積層ユニット20は、複数のカードタイプの冷却器22が平行に配置されているとともに、隣り合う冷却器22の間にカードタイプの半導体モジュール8が挟まれているデバイスである。カードタイプの半導体モジュール8は、その幅広面を冷却器22に対向させて積層されている。各半導体モジュール8の一つの側面80aから3個の端子(正極端子25a、負極端子25b、中点端子25c)が延びている。図2と後述する図3では、積層ユニット20の左端に位置する半導体モジュール8の端子にのみ符号25a、25b、25cを付し、残りの半導体モジュール8には端子を示す符号を省略した。 FIG. 2 is a perspective view of the power conversion device 2, but only the assembly of the laminated unit 20, the positive electrode bus bar 30, the negative electrode bus bar 40, and the capacitor unit 60 is drawn, and the other parts are not shown. The stacking unit 20 is a device in which a plurality of card-type coolers 22 are arranged in parallel, and a card-type semiconductor module 8 is sandwiched between adjacent coolers 22. The card-type semiconductor module 8 is laminated with its wide surface facing the cooler 22. Three terminals (positive electrode terminal 25a, negative electrode terminal 25b, midpoint terminal 25c) extend from one side surface 80a of each semiconductor module 8. In FIG. 2 and FIG. 3, which will be described later, reference numerals 25a, 25b, and 25c are attached only to the terminals of the semiconductor module 8 located at the left end of the laminated unit 20, and the reference numerals indicating the terminals are omitted from the remaining semiconductor modules 8.

正極端子25aと負極端子25bは、先に述べたように、半導体モジュール8に収容されている直列回路の高電位側の端子と低電位側の端子である。中点端子25cは、直列回路の中点と導通している端子である。別言すれば、3個の端子25a−25cは、いずれも、半導体モジュール8の内部でスイッチング素子と導通している。3個の端子25a−25cは、半導体モジュール8の幅広面と交差する一側面80aから図中のZ軸正方向に延びている。一側面80aの反対側の側面から複数の制御端子が図中のZ軸負方向に延びている。制御端子は、半導体モジュール8に内蔵されているスイッチング素子のゲート電極と導通しているゲート端子、及び、半導体モジュール8に内蔵されている温度センサや電流センサと導通している信号端子などである。 As described above, the positive electrode terminal 25a and the negative electrode terminal 25b are a terminal on the high potential side and a terminal on the low potential side of the series circuit housed in the semiconductor module 8. The midpoint terminal 25c is a terminal conducting with the midpoint of the series circuit. In other words, all three terminals 25a-25c are electrically connected to the switching element inside the semiconductor module 8. The three terminals 25a-25c extend in the positive direction of the Z axis in the drawing from one side surface 80a intersecting the wide surface of the semiconductor module 8. A plurality of control terminals extend in the negative direction of the Z axis in the drawing from the opposite side surface of one side surface 80a. The control terminal is a gate terminal conducting with the gate electrode of the switching element built in the semiconductor module 8, a signal terminal conducting with the temperature sensor and the current sensor built in the semiconductor module 8, and the like. ..

以下、説明の便宜上、積層ユニット20における冷却器22と半導体モジュール8の積層方向を単純に「積層方向」と称する。図中のX方向が積層方向に相当する。 Hereinafter, for convenience of explanation, the stacking direction of the cooler 22 and the semiconductor module 8 in the stacking unit 20 is simply referred to as a “stacking direction”. The X direction in the figure corresponds to the stacking direction.

図中の右端の冷却器22には、冷媒供給口28と冷媒排出口29が設けられている。隣接する冷却器22同士は、2個の連結管で接続されている。一方の連結管は、積層方向からみて冷媒供給口28と重なるように位置している。他方の連結管は、積層方向からみて冷媒排出口29と重なるように位置している。冷媒供給口28と冷媒排出口29には、不図示の冷媒循環装置が接続される。冷媒供給口28から供給される冷媒は、一方の連結管を通じて全ての冷却器22に分配される。冷媒は冷却器22を通る間に隣接する半導体モジュール8から熱を吸収する。熱を吸収した冷媒は、他方の連結管と冷媒排出口29を通じて積層ユニット20から排出される。各半導体モジュール8は、その両側から冷却されるので、積層ユニット20は冷却性能が高い。 The rightmost cooler 22 in the figure is provided with a refrigerant supply port 28 and a refrigerant discharge port 29. The adjacent coolers 22 are connected by two connecting pipes. One connecting pipe is positioned so as to overlap the refrigerant supply port 28 when viewed from the stacking direction. The other connecting pipe is positioned so as to overlap the refrigerant discharge port 29 when viewed from the stacking direction. A refrigerant circulation device (not shown) is connected to the refrigerant supply port 28 and the refrigerant discharge port 29. The refrigerant supplied from the refrigerant supply port 28 is distributed to all the coolers 22 through one connecting pipe. The refrigerant absorbs heat from the adjacent semiconductor module 8 while passing through the cooler 22. The heat-absorbed refrigerant is discharged from the stacking unit 20 through the other connecting pipe and the refrigerant discharge port 29. Since each semiconductor module 8 is cooled from both sides thereof, the laminated unit 20 has high cooling performance.

各半導体モジュール8の3個の端子25a−25cはいずれも平板状である。複数の半導体モジュール8の正極端子25aは、隣接する半導体モジュール8の正極端子25aの平坦面と対向するように、積層方向に一列に並んでいる。複数の半導体モジュール8の負極端子25bも、隣接する半導体モジュール8の負極端子25bの平坦面と対向するように、積層方向に一列に並んでいる。複数の半導体モジュール8の中点端子25cも同様である。複数の半導体モジュール8の正極端子25a、負極端子25b、中点端子25cは、3列に並んでいる。 The three terminals 25a-25c of each semiconductor module 8 are all flat plates. The positive electrode terminals 25a of the plurality of semiconductor modules 8 are arranged in a row in the stacking direction so as to face the flat surface of the positive electrode terminals 25a of the adjacent semiconductor modules 8. The negative electrode terminals 25b of the plurality of semiconductor modules 8 are also arranged in a row in the stacking direction so as to face the flat surface of the negative electrode terminals 25b of the adjacent semiconductor modules 8. The same applies to the midpoint terminals 25c of the plurality of semiconductor modules 8. The positive electrode terminals 25a, the negative electrode terminals 25b, and the midpoint terminals 25c of the plurality of semiconductor modules 8 are arranged in three rows.

図3に、正極バスバ30と負極バスバ40と積層ユニット20とコンデンサユニット60(コンデンサ素子61)のアセンブリの分解斜視図を示す。なお、図2のコンデンサユニット60には、2個のコンデンサ素子61が収容されている。図3では、コンデンサユニット60のケースを省略し、内部のコンデンサ素子61を描いてある。詳しくは後述するが、コンデンサユニット60のケースの中でコンデンサ素子61の周囲は充填材で満たされている。コンデンサ素子61は、図1の平滑コンデンサ6に相当する。 FIG. 3 shows an exploded perspective view of the assembly of the positive electrode bus bar 30, the negative electrode bus bar 40, the laminated unit 20, and the capacitor unit 60 (capacitor element 61). The capacitor unit 60 of FIG. 2 accommodates two capacitor elements 61. In FIG. 3, the case of the capacitor unit 60 is omitted, and the internal capacitor element 61 is drawn. As will be described in detail later, in the case of the capacitor unit 60, the periphery of the capacitor element 61 is filled with a filler. The capacitor element 61 corresponds to the smoothing capacitor 6 in FIG.

複数の半導体モジュール8の正極端子25aとコンデンサ素子61の正極電極61aが正極バスバ30で接続され、複数の負極端子25bとコンデンサ素子61の負極電極61bが負極バスバ40で接続される。 The positive electrode terminals 25a of the plurality of semiconductor modules 8 and the positive electrode 61a of the capacitor element 61 are connected by the positive electrode bus bar 30, and the plurality of negative electrode terminals 25b and the negative electrode 61b of the capacitor element 61 are connected by the negative electrode bus bar 40.

正極バスバ30は、板状の電極部39、板状の基部31、及び、複数の枝部33を備えている。電極部39が、コンデンサ素子61の正極電極61aに接続される。正極バスバ30の基部31には、複数の第1孔32が設けられており、各第1孔32の縁から枝部33がZ方向に延びている。各第1孔32を各半導体モジュール8の正極端子25aが通過し、その正極端子25aと枝部33が接合される。 The positive electrode bus bar 30 includes a plate-shaped electrode portion 39, a plate-shaped base portion 31, and a plurality of branch portions 33. The electrode portion 39 is connected to the positive electrode 61a of the capacitor element 61. A plurality of first holes 32 are provided in the base portion 31 of the positive electrode bus bar 30, and a branch portion 33 extends in the Z direction from the edge of each first hole 32. The positive electrode terminal 25a of each semiconductor module 8 passes through each of the first holes 32, and the positive electrode terminal 25a and the branch portion 33 are joined.

負極バスバ40は、板状の電極部49、板状の基部41、及び、複数の枝部43を備えている。電極部49が、コンデンサ素子61の負極電極61bに接続される。負極バスバ40の基部41には、複数の第2孔42が設けられており、各第2孔42の縁から枝部43がZ方向に延びている。各第2孔42を各半導体モジュール8の負極端子25bが通過し、その負極端子25bと枝部43が接合される。 The negative electrode bus bar 40 includes a plate-shaped electrode portion 49, a plate-shaped base portion 41, and a plurality of branch portions 43. The electrode portion 49 is connected to the negative electrode electrode 61b of the capacitor element 61. A plurality of second holes 42 are provided in the base 41 of the negative electrode bus bar 40, and a branch portion 43 extends in the Z direction from the edge of each of the second holes 42. The negative electrode terminal 25b of each semiconductor module 8 passes through each of the second holes 42, and the negative electrode terminal 25b and the branch portion 43 are joined.

負極バスバ40は、正極バスバ30の積層ユニット20とは反対側に位置している。負極バスバ40には、複数の第3孔45が設けられており、各第3孔45を、半導体モジュール8の正極端子25aと、正極バスバ30の枝部33が通過する。正極バスバ30の板状の基部31と、負極バスバ40の板状の基部41が近接対向する。 The negative electrode bus bar 40 is located on the opposite side of the laminated unit 20 of the positive electrode bus bar 30. The negative electrode bus bar 40 is provided with a plurality of third holes 45, and the positive electrode terminal 25a of the semiconductor module 8 and the branch portion 33 of the positive electrode bus bar 30 pass through each of the third holes 45. The plate-shaped base 31 of the positive electrode bus bar 30 and the plate-shaped base 41 of the negative electrode bus bar 40 face each other in close proximity to each other.

正極バスバ30と負極バスバ40の間に第1絶縁板50が挟まれている。第1絶縁板50は、正極バスバ30の基部31と負極バスバ40の基部41の間を絶縁する。第1絶縁板50には、複数の第4孔53と、複数の第5孔54が設けられている。複数の第4孔53の夫々を、正極端子25aと正極バスバ30の枝部33が通過する。複数の第5孔54の夫々を、負極端子25bが通過する。第1絶縁板50の積層方向(X方向)の両側には、Y方向に延びているリブ51が設けられている。一対のリブ51の間に、負極バスバ40の基部41が収まる。 The first insulating plate 50 is sandwiched between the positive electrode bus bar 30 and the negative electrode bus bar 40. The first insulating plate 50 insulates between the base 31 of the positive electrode bus bar 30 and the base 41 of the negative electrode bus bar 40. The first insulating plate 50 is provided with a plurality of fourth holes 53 and a plurality of fifth holes 54. The positive electrode terminal 25a and the branch portion 33 of the positive electrode bus bar 30 pass through each of the plurality of fourth holes 53. The negative electrode terminal 25b passes through each of the plurality of fifth holes 54. Ribs 51 extending in the Y direction are provided on both sides of the first insulating plate 50 in the stacking direction (X direction). The base 41 of the negative electrode bus bar 40 is accommodated between the pair of ribs 51.

負極バスバ40の第1絶縁板50の側とは反対側で負極バスバ40と重なるように、第2絶縁板70が配置されている。第2絶縁板70には、複数の第6孔73が設けられている。複数の第6孔73の夫々を、正極端子25aと、正極バスバ30の枝部33が通過する。第2絶縁板70は、第1絶縁板50の一対のリブ51の間に収まる。 The second insulating plate 70 is arranged so as to overlap the negative electrode bus bar 40 on the side opposite to the side of the first insulating plate 50 of the negative electrode bus bar 40. The second insulating plate 70 is provided with a plurality of sixth holes 73. The positive electrode terminal 25a and the branch portion 33 of the positive electrode bus bar 30 pass through each of the plurality of sixth holes 73. The second insulating plate 70 fits between the pair of ribs 51 of the first insulating plate 50.

第1絶縁板50と第2絶縁板70の間に、複数の筒部材80が配置されている。複数の筒部材80の夫々は、負極バスバ40の第3孔を通過するとともに、筒部材80の内部を正極端子25aと正極バスバ30の枝部33が通過する。複数の筒部材80の夫々は、その一端が第1絶縁板50の第4孔53の周囲に接合され、他端が第2絶縁板70の第6孔73の周囲に接合される。なお、図3では、左端の筒部材にのみ符号80を付し、他の筒部材へは符号を省略した。 A plurality of tubular members 80 are arranged between the first insulating plate 50 and the second insulating plate 70. Each of the plurality of tubular members 80 passes through the third hole of the negative electrode bus bar 40, and the positive electrode terminal 25a and the branch portion 33 of the positive electrode bus bar 30 pass through the inside of the tubular member 80. One end of each of the plurality of tubular members 80 is joined around the fourth hole 53 of the first insulating plate 50, and the other end is joined around the sixth hole 73 of the second insulating plate 70. In FIG. 3, the reference numeral 80 is attached only to the leftmost tubular member, and the reference numeral is omitted for the other tubular members.

図4を参照して正極バスバ30、負極バスバ40、第1絶縁板50、第2絶縁板70、筒部材80の関係を説明する。図4は、図2のIV−IV線に沿った断面図であり、正極端子25aを横断する断面である。なお、図4では、積層ユニット20と正極バスバ30と負極バスバ40と第1絶縁板50と第2絶縁板70と筒部材80のアセンブリの一部の断面のみを示した。 The relationship between the positive electrode bus bar 30, the negative electrode bus bar 40, the first insulating plate 50, the second insulating plate 70, and the tubular member 80 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 2, which is a cross-sectional view crossing the positive electrode terminal 25a. Note that FIG. 4 shows only a partial cross section of the assembly of the laminated unit 20, the positive electrode bus bar 30, the negative electrode bus bar 40, the first insulating plate 50, the second insulating plate 70, and the tubular member 80.

正極バスバ30、負極バスバ40、第1絶縁板50、筒部材80、第2絶縁板70は、この順序で重なっている。先に述べたように、第1絶縁板50は、正極バスバ30と負極バスバ40に挟まれており、両者の間を絶縁する。正極バスバ30、負極バスバ40、第1絶縁板50、筒部材80、第2絶縁板70のうち、正極バスバ30が最も半導体モジュール8の近くに位置する。その正極バスバ30に、第1絶縁板50が重なり、その上に負極バスバ40が重なり、その上に第2絶縁板70が重なる。筒部材80は、第1絶縁板50と第2絶縁板70に挟まれており、負極バスバ40の第3孔45を通過している。正極端子25aの先端側からみると、第2絶縁板70は、負極バスバ40を覆う配置となる。 The positive electrode bus bar 30, the negative electrode bus bar 40, the first insulating plate 50, the tubular member 80, and the second insulating plate 70 are overlapped in this order. As described above, the first insulating plate 50 is sandwiched between the positive electrode bus bar 30 and the negative electrode bus bar 40, and insulates between the two. Of the positive electrode bus bar 30, the negative electrode bus bar 40, the first insulating plate 50, the tubular member 80, and the second insulating plate 70, the positive electrode bus bar 30 is located closest to the semiconductor module 8. The first insulating plate 50 overlaps the positive electrode bus bar 30, the negative electrode bus bar 40 overlaps the positive electrode bus bar 30, and the second insulating plate 70 overlaps the positive electrode bus bar 30. The tubular member 80 is sandwiched between the first insulating plate 50 and the second insulating plate 70, and passes through the third hole 45 of the negative electrode bus bar 40. When viewed from the tip side of the positive electrode terminal 25a, the second insulating plate 70 is arranged to cover the negative electrode bus bar 40.

正極バスバ30の枝部33の一端は、正極バスバ30の基部31の半導体モジュール側に溶接されている。枝部33は、基部31の第1孔32の縁から延びている。正極バスバ30に設けられた第1孔32と、第1絶縁板50に設けられた第4孔53と、負極バスバ40に設けられた第3孔45と、筒部材80と、第2絶縁板70に設けられた第6孔73は、正極バスバ30と負極バスバ40の積層方向(図中のZ方向)からみて重なる。それらの孔及び筒部材80を半導体モジュール8の正極端子25aと、正極バスバ30の枝部33が通過している。筒部材80の内側を、正極端子25aと正極バスバ30の枝部33が通過しており、筒部材80そのものは、負極バスバ40の第3孔45を通過している。筒部材80の一端は第1絶縁板50の第4孔53の縁に接合されており、他端は第2絶縁板70の第6孔73の縁に接合されている。第1絶縁板50と第2絶縁板70と筒部材80は、絶縁性の樹脂で作られている。筒部材80と第1絶縁板50は、レーザ溶着により接合される。筒部材80と第2絶縁板70もレーザ溶着により接合される。 One end of the branch portion 33 of the positive electrode bus bar 30 is welded to the semiconductor module side of the base portion 31 of the positive electrode bus bar 30. The branch portion 33 extends from the edge of the first hole 32 of the base portion 31. The first hole 32 provided in the positive electrode bus bar 30, the fourth hole 53 provided in the first insulating plate 50, the third hole 45 provided in the negative electrode bus bar 40, the tubular member 80, and the second insulating plate. The sixth hole 73 provided in the 70 overlaps the positive electrode bus bar 30 and the negative electrode bus bar 40 when viewed from the stacking direction (Z direction in the drawing). The positive electrode terminal 25a of the semiconductor module 8 and the branch portion 33 of the positive electrode bus bar 30 pass through these holes and the tubular member 80. The positive electrode terminal 25a and the branch portion 33 of the positive electrode bus bar 30 pass through the inside of the tubular member 80, and the tubular member 80 itself passes through the third hole 45 of the negative electrode bus bar 40. One end of the tubular member 80 is joined to the edge of the fourth hole 53 of the first insulating plate 50, and the other end is joined to the edge of the sixth hole 73 of the second insulating plate 70. The first insulating plate 50, the second insulating plate 70, and the tubular member 80 are made of an insulating resin. The tubular member 80 and the first insulating plate 50 are joined by laser welding. The tubular member 80 and the second insulating plate 70 are also joined by laser welding.

上記の構造により、正極端子25aの近傍では、負極バスバ40が、正極バスバ30の枝部33と正極端子25aから隔離される。まず、筒部材80が負極バスバ40の第3孔45を通過し、その筒部材80の内側を正極端子25aと枝部33が通過する。この構造によって、負極バスバ40の第3孔45の周囲が正極端子25aと枝部33から隔離される。また、筒部材80の一端が第1絶縁板50の第4孔53の縁に接合されることで、負極バスバ40の基部41の表面が正極端子25aと枝部33から隔離される。さらに、筒部材80の他端が第2絶縁板70の第6孔73の縁に接合されることで、正極端子25aと正極バスバ30の枝部33が折れ曲がっても負極バスバ40に接触することが回避される。第1絶縁板50と第2絶縁板70とそれらに溶着される筒部材80により、正極バスバ30と負極バスバ40の間に高い絶縁性が確保される。なお、正極端子25aと正極バスバ30の枝部33は、第2絶縁板70から突き出た箇所(図4における箇所P)でレーザ溶接される。 With the above structure, the negative electrode bus bar 40 is separated from the branch portion 33 of the positive electrode bus bar 30 and the positive electrode terminal 25a in the vicinity of the positive electrode terminal 25a. First, the tubular member 80 passes through the third hole 45 of the negative electrode bus bar 40, and the positive electrode terminal 25a and the branch portion 33 pass through the inside of the tubular member 80. With this structure, the periphery of the third hole 45 of the negative electrode bus bar 40 is separated from the positive electrode terminal 25a and the branch portion 33. Further, by joining one end of the tubular member 80 to the edge of the fourth hole 53 of the first insulating plate 50, the surface of the base 41 of the negative electrode bus bar 40 is separated from the positive electrode terminal 25a and the branch 33. Further, since the other end of the tubular member 80 is joined to the edge of the sixth hole 73 of the second insulating plate 70, even if the positive electrode terminal 25a and the branch portion 33 of the positive electrode bus bar 30 are bent, they come into contact with the negative electrode bus bar 40. Is avoided. High insulation is ensured between the positive electrode bus bar 30 and the negative electrode bus bar 40 by the first insulating plate 50, the second insulating plate 70, and the tubular member 80 welded to them. The positive electrode terminal 25a and the branch portion 33 of the positive electrode bus bar 30 are laser welded at a portion (point P in FIG. 4) protruding from the second insulating plate 70.

図5に、図2のV−V線に沿った断面を示す。図5は、筒部材80を横断する断面を示している。図5においても、負極バスバ40の第3孔45の縁と、正極端子25a及び枝部33の間を筒部材80が隔離しているとともに、正極端子25aの周囲では、第2絶縁板70が負極バスバ40を覆っていることが理解される。 FIG. 5 shows a cross section along the VV line of FIG. FIG. 5 shows a cross section crossing the tubular member 80. Also in FIG. 5, the tubular member 80 isolates the edge of the third hole 45 of the negative electrode bus bar 40 from the positive electrode terminal 25a and the branch portion 33, and the second insulating plate 70 is formed around the positive electrode terminal 25a. It is understood that it covers the negative electrode bus bar 40.

図5を参照して、コンデンサユニット60の内部構造を説明する。コンデンサ素子61は、コンデンサユニット60のケース68の中に収容されている。ケース68は、絶縁性の樹脂で作られている。ケース68の内部でコンデンサ素子61の周囲には充填材69が充填されている。充填材69は、例えば、シリコーン含有のポッティング材である。ケース68の内部で、正極バスバ30の電極部39がコンデンサ素子61の正極電極61aに接続されており、負極バスバ40の電極部49がコンデンサ素子61の負極電極61bに接続されている。 The internal structure of the capacitor unit 60 will be described with reference to FIG. The capacitor element 61 is housed in the case 68 of the capacitor unit 60. The case 68 is made of an insulating resin. Inside the case 68, a filler 69 is filled around the capacitor element 61. The filler 69 is, for example, a silicone-containing potting material. Inside the case 68, the electrode portion 39 of the positive electrode bus bar 30 is connected to the positive electrode portion 61a of the capacitor element 61, and the electrode portion 49 of the negative electrode bus bar 40 is connected to the negative electrode electrode 61b of the capacitor element 61.

図4と図5から理解されるように、筒部材80と、その両端の夫々に接合される第1絶縁板50と第2絶縁板70が、負極バスバ40の第3孔45の周囲を、正極バスバ30と正極端子25aからしっかりと隔離する。実施例の電力変換装置2の上記構造は、近接配置される正極バスバ30と負極バスバ40の間に高い絶縁性を確保することができる。 As can be understood from FIGS. 4 and 5, the tubular member 80 and the first insulating plate 50 and the second insulating plate 70 joined to each of both ends thereof are formed around the third hole 45 of the negative electrode bus bar 40. Firmly separate from the positive electrode bus bar 30 and the positive electrode terminal 25a. The above-mentioned structure of the power conversion device 2 of the embodiment can secure high insulation between the positive electrode bus bar 30 and the negative electrode bus bar 40 which are arranged close to each other.

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。実施例の正極バスバ30が「第1バスバ」の一例に相当し、負極バスバ40が「第2バスバ」の一例に相当する。実施例の正極端子25aが「第1端子」の一例に相当し、実施例の負極端子25bが「第2端子」の一例に相当する。実施例の正極バスバ30の枝部33が「第1枝部」の一例に相当し、負極バスバ40の枝部43が「第2枝部」の一例に相当する。実施例の「正極」と「負極」が逆転していてもよい。 The points to be noted regarding the technique described in the examples will be described. The positive electrode bus bar 30 of the embodiment corresponds to an example of the “first bus bar”, and the negative electrode bus bar 40 corresponds to an example of the “second bus bar”. The positive electrode terminal 25a of the embodiment corresponds to an example of the “first terminal”, and the negative electrode terminal 25b of the embodiment corresponds to an example of the “second terminal”. The branch 33 of the positive electrode bus bar 30 of the embodiment corresponds to an example of the “first branch”, and the branch 43 of the negative electrode bus bar 40 corresponds to an example of the “second branch”. The "positive electrode" and the "negative electrode" of the embodiment may be reversed.

実施例の電力変換装置2では、筒部材80は、第1絶縁板50及び第2絶縁板70とは別の部材である。筒部材80は、第1絶縁板50と一体成型されているものであってもよいし、第2絶縁板70と一体成型されているものであってもよい。 In the power conversion device 2 of the embodiment, the tubular member 80 is a member different from the first insulating plate 50 and the second insulating plate 70. The tubular member 80 may be integrally molded with the first insulating plate 50, or may be integrally molded with the second insulating plate 70.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples illustrated above. The technical elements described in the present specification or drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the techniques illustrated in the present specification or drawings can achieve a plurality of purposes at the same time, and achieving one of the purposes itself has technical usefulness.

2:電力変換装置
5:フィルタコンデンサ
6:平滑コンデンサ
7:リアクトル
8、8a−8g:半導体モジュール
9a−9h:スイッチング素子
12:電圧コンバータ回路
13a、13b:インバータ回路
20:積層ユニット
22:冷却器
25a:正極端子
25b:負極端子
25c:中点端子
30:正極バスバ
31、41:基部
32:第1孔
33、43:枝部
39、49:電極部
40:負極バスバ
42:第2孔
45:第3孔
50:第1絶縁板
51:リブ
52:突起
53:第4孔
54:第5孔
60:コンデンサユニット
61:コンデンサ素子
61a:正極電極
61b:負極電極
68:ケース
69:充填材
70:第2絶縁板
73:第6孔
80:筒部材
81:バッテリ
82:システムメインリレー
83a、83b:モータ
85:ギアボックス
100:電気自動車
2: Power converter 5: Filter capacitor 6: Smoothing capacitor 7: Reactor 8, 8a-8g: Semiconductor module 9a-9h: Switching element 12: Voltage converter circuit 13a, 13b: Inverter circuit 20: Stacking unit 22: Cooler 25a : Positive electrode terminal 25b: Negative electrode terminal 25c: Midpoint terminal 30: Positive electrode bus bar 31, 41: Base 32: First hole 33, 43: Branch 39, 49: Electrode 40: Negative electrode bus bar 42: Second hole 45: No. 3 holes 50: 1st insulating plate 51: rib 52: protrusion 53: 4th hole 54: 5th hole 60: capacitor unit 61: capacitor element 61a: positive electrode electrode 61b: negative electrode electrode 68: case 69: filler 70: first 2 Insulation plate 73: 6th hole 80: Cylinder member 81: Battery 82: System main relay 83a, 83b: Motor 85: Gearbox 100: Electric vehicle

Claims (1)

複数の冷却器が並んで配置されており、隣り合う前記冷却器の間に、スイッチング素子を収容している半導体モジュールが挟まれている積層ユニットと、
前記積層ユニットの隣りに配置されているコンデンサと、
複数の前記半導体モジュールの夫々の側面から延びている第1端子と接合しているとともに、前記コンデンサの一方の電極と接続している板状の第1バスバと、
板状の前記第1バスバと対向配置されており、夫々の前記半導体モジュールの前記側面から延びている第2端子と接合しているとともに、前記コンデンサの他方の電極と接続している板状の第2バスバと、
前記第1バスバと前記第2バスバの間に挟まれている第1絶縁板と、
前記第2バスバの前記第1絶縁板の側とは反対側で前記第2バスバに重なっている第2絶縁板と、
前記1絶縁板と前記第2絶縁板に接合されている複数の筒部材と、
を備えており、
前記第1バスバは、複数の前記第1端子の夫々が通過する複数の第1孔を有しており、夫々の第1孔の縁から夫々の前記第1端子と接合される第1枝部が延びており、
前記第2バスバは、前記第1バスバの前記積層ユニットとは反対側に位置しており、複数の前記第2端子の夫々が通過する複数の第2孔を有しており、夫々の第2孔の縁から夫々の前記第2端子と接合される第2枝部が延びており、前記第1端子の夫々と前記第1枝部の夫々が通過する複数の第3孔を備えており、
前記第1絶縁板は、前記第1端子と前記第1枝部が通過する複数の第4孔を備えているとともに、前記第2端子が通過する複数の第5孔を備えており、
前記第2絶縁板は、夫々の前記第1端子と前記第1枝部が通過する複数の第6孔を備えており、
前記複数の筒部材の夫々は、前記第2バスバの前記第3孔を通過しているとともにその内部を前記第1端子と前記第1枝部が通過しており、当該筒部材の一端が前記第1絶縁板の前記第4孔の周囲に接合されており、他端が前記第2絶縁板の前記第6孔の周囲に接合されており、
板状の前記第1バスバの一辺が、複数の前記第1端子の列と複数の前記第2端子の列の間を通過している、電力変換装置。
A laminated unit in which a plurality of coolers are arranged side by side and a semiconductor module accommodating a switching element is sandwiched between the adjacent coolers.
The capacitors placed next to the laminated unit and
Together bonded to the first terminal extending from the side surface of each of the plurality of the semiconductor module, a first bus bar plate of which is connected to one electrode of the capacitor,
Are plate-like first busbar and disposed opposite, with bonded to the second terminal extending from the side surface of the semiconductor module of each, plate-shaped connecting the other electrode of the capacitor No. 2 bus module and
A first insulating plate sandwiched between the first bus bar and the second bus bar,
A second insulating plate that overlaps the second insulating plate on the side opposite to the side of the first insulating plate of the second bus bar.
A plurality of tubular members joined to the first insulating plate and the second insulating plate,
Is equipped with
The first bus bar has a plurality of first holes through which each of the plurality of first terminals passes, and a first branch portion joined from the edge of each of the first holes to each of the first terminals. Is extended,
The second bus bar is located on the opposite side of the laminated unit of the first bus bar, has a plurality of second holes through which each of the plurality of the second terminals passes, and each has a second hole. A second branch portion to be joined to each of the second terminals extends from the edge of the hole, and has a plurality of third holes through which each of the first terminal and the first branch passes.
The first insulating plate includes a plurality of fourth holes through which the first terminal and the first branch portion pass, and also includes a plurality of fifth holes through which the second terminal passes.
The second insulating plate includes a plurality of sixth holes through which the first terminal and the first branch portion pass, respectively.
Each of the plurality of tubular members passes through the third hole of the second bus bar, and the first terminal and the first branch portion pass through the inside thereof, and one end of the tubular member is said. It is joined around the fourth hole of the first insulating plate, and the other end is joined around the sixth hole of the second insulating plate .
A power conversion device in which one side of the plate-shaped first bus bar passes between a plurality of rows of the first terminals and a plurality of rows of the second terminals .
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