JP7031521B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
個々の上記パワー端子に接続した複数のバスバー(3)とを備え、
上記複数のパワー端子のうち少なくとも一部の該パワー端子は、
該パワー端子の突出方向(Z)と厚さ方向(X)との双方に直交する幅方向(Y)における長さが部分的に短い幅狭部(23)と、
上記幅狭部よりも上記突出方向における先端側に形成され、上記幅方向における長さが上記幅狭部より長い先端幅広部(24)と、
を備える幅狭パワー端子(22W)であり、上記先端幅広部に上記バスバーを接続してある、電力変換装置(1)にある。
そのため、幅狭部において幅狭パワー端子の熱抵抗を高くすることができる。したがって、電力変換装置の製造工程において、先端幅広部とバスバーとを溶接等する際、熱が幅狭パワー端子を通って半導体素子に伝わりにくくなる。そのため、半導体素子の特性が変動する不具合を抑制できる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
上記電力変換装置に係る実施形態について、図1~図8を参照して説明する。図1に示すごとく、本形態の電力変換装置1は、半導体モジュール2と、複数のバスバー3とを備える。半導体モジュール2は、半導体素子20(図8参照)を内蔵した本体部21と、該本体部21から突出した複数のパワー端子22とを有する。個々の上記バスバー3(3P,3N,3A)は、それぞれパワー端子22に接続している。
そのため、幅狭部23において幅狭パワー端子22Wの熱抵抗を高くすることができる。したがって、電力変換装置1の製造工程において、先端幅広部24とバスバー3とを溶接等する際、熱が幅狭パワー端子22Wを通って半導体素子20に伝わりにくくなる。そのため、半導体素子20の特性が変動する不具合を抑制できる。
このようにすると、先端幅広部24とバスバー3との接触面積を十分に確保できるため、溶接工程を容易に行うことができる。
このようにすると、凸状部32の先端面320と、先端幅広部24との接触面積を大きくすることができる。そのため、溶接工程を容易に行うことができる。また、振動が加わったときに、接続部7に応力が集中することを抑制できる。
すなわち、図14に示すごとく、Y方向において、先端幅広部24の2つの端部241,242の間に、凸状部32の片方の端部321のみ存在させることも可能であるが、この場合、凸状部32と先端幅広部24との接触面積が小さくなるため、溶接工程を行いにくくなる可能性が考えられる。また、振動が加わったときに、接続部7に応力が集中する可能性も考えられる。これに対して、図3に示すごとく、本形態のように、Y方向において、先端幅広部24の2つの端部241,242の間に、凸状部32の2つの端部321,322が両方とも存在するよう構成すれば、凸状部32と先端幅広部24との接触面積を大きくすることができ、溶接工程を容易に行うことができる。また、振動が加わったときに、接続部7に大きな応力が集中することを抑制できる。
このようにすると、一対の凸状部32A,32Bによって先端幅広部24を挟持できるため、溶接工程をより容易に行うことができる。
このようにすると、切欠部25のY方向長さを調整することにより、幅狭部23のY方向長さを容易に制御できる。そのため、幅狭パワー端子22Wの熱抵抗および剛性を調整しやすい。
また、図12に示すごとく、切欠部25を形成せず、スリット27を形成することにより、幅狭部23を形成することも可能であるが、この場合は、幅狭パワー端子22Wの表面積が大きく、溶接熱が放熱されやすいため、若干、溶接しにくくなる可能性が考えられる。しかしながら、本形態のように切欠部25を形成することにより、幅狭部23を形成すれば、表面積の増加を抑制できるため、溶接熱が放熱されることを抑制できる。そのため、溶接工程をより行いやすい。
本形態は、幅狭パワー端子22Wの形状を変更した例である。図9に示すごとく、本形態では、幅狭パワー端子22Wのうち、Z方向において、切欠部25と本体部21との間に存在する部位(以下、基端部230とも記す)に、X方向に貫通した貫通孔26を形成してある。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
本形態は、幅狭パワー端子22Wの形状を変更した例である。図10に示すごとく、本形態の幅狭パワー端子22Wは、第1補助切欠部28Aと、第2補助切欠部28Bとの、一対の補助切欠部28を備える。これら一対の補助切欠部28は、幅狭パワー端子22Wのうち、Z方向において、切欠部25と本体部21との間に存在する部位(すなわち基端部230)に形成されている。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
本形態は、幅狭パワー端子22Wの形状を変更した例である。図11に示すごとく、本形態では、実施形態1と同様に、幅狭パワー端子22Wに、一対の切欠部25(25A,25B)を形成してある。これら一対の切欠部25の間の部位を、幅狭部23としてある。個々の切欠部25は、Y方向において幅狭パワー端子22Wの中心部Mに近づくほど、Z方向における間隔LZが次第に狭くなるように、切り欠かれている。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
本形態は、幅狭パワー端子22Wの形状を変更した例である。図12に示すごとく、本形態では、幅狭パワー端子22Wに、複数のスリット27を形成してある。個々のスリット27は、Z方向に長い長尺形状を呈する。個々のスリット27の間の部位を、幅狭部23としてある。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
本形態は、幅狭パワー端子22Wの本数を変更した例である。図13に示すごとく、本形態では、半導体モジュール2のパワー端子22を、全て幅狭パワー端子22Wとしてある。すなわち、本形態では、正極パワー端子22Pと、負極パワー端子22Nと、交流パワー端子22Aとに、それぞれ幅狭部23を形成してある。これにより、これらのパワー端子22を全て幅狭パワー端子22Wとしてある。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
本形態は、先端幅広部24と凸状部32との位置関係を変更した例である。図14に示すごとく、本形態では、Y方向において、先端幅広部24の2つの端部241,242の間に、凸状部32の2つの端部321,322のうち一方の端部321のみが存在している。他方の端部322は、Y方向における、先端幅広部24の2つの端部241,242の間に存在していない。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
2 半導体モジュール
20 半導体素子
21 本体部
22 パワー端子
22W 幅狭パワー端子
23 幅狭部
24 先端幅広部
3 バスバー
Claims (6)
- 半導体素子(20)を内蔵した本体部(21)と、該本体部から突出した複数のパワー端子(22)とを有する半導体モジュール(2)と、
個々の上記パワー端子に接続した複数のバスバー(3)とを備え、
上記複数のパワー端子のうち少なくとも一部の該パワー端子は、
該パワー端子の突出方向(Z)と厚さ方向(X)との双方に直交する幅方向(Y)における長さが部分的に短い幅狭部(23)と、
上記幅狭部よりも上記突出方向における先端側に形成され、上記幅方向における長さが上記幅狭部より長い先端幅広部(24)と、
を備える幅狭パワー端子(22W)であり、上記先端幅広部に上記バスバーを接続してある、電力変換装置(1)。 - 上記バスバーのうち上記先端幅広部に接続した部位は、その板厚方向が上記突出方向と一致しており、上記突出方向における上記先端幅広部の長さ(h)は、上記バスバーのうち上記先端幅広部に接続した部位の厚さ(d)よりも長い、請求項1に記載の電力変換装置。
- 上記幅狭パワー端子に接続した上記バスバーは、上記突出方向に貫通し上記先端幅広部が挿入された端子挿入孔(30)を有し、該端子挿入孔の内面(31)から上記厚さ方向における上記先端幅広部側へ突出した凸状部(32)が形成され、上記厚さ方向における上記凸状部の先端面(320)を上記先端幅広部に溶接してあり、上記幅方向において、上記先端幅広部の2つの端部(241,242)の間に、上記凸状部の2つの端部(321,322)が両方とも存在している、請求項1又は2に記載の電力変換装置。
- 上記先端幅広部は、上記厚さ方向における一方側に形成された第1凸状部(32A)と、上記厚さ方向における他方側に形成された第2凸状部(32B)との、一対の上記凸状部の間に介在している、請求項3に記載の電力変換装置。
- 上記幅狭パワー端子は、上記幅方向における一方側に開放した第1切欠部(25A)と、上記幅方向における他方側に開放した第2切欠部(25B)との、2個の切欠部(25)を備え、上記幅方向における上記2個の切欠部の間の部位が上記幅狭部とされている、請求項1~4のいずれか一項に記載の電力変換装置。
- 上記幅狭パワー端子のうち、上記突出方向において、上記切欠部と上記本体部との間に存在する部位に、上記厚さ方向に貫通した貫通孔(26)が形成されている、請求項5に記載の電力変換装置。
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