JP7056267B2

JP7056267B2 - Power converter

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Publication number: JP7056267B2
Application number: JP2018049860A
Authority: JP
Inventors: 貴幸神田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-03-16
Filing date: 2018-03-16
Publication date: 2022-04-19
Anticipated expiration: 2038-03-16
Also published as: JP2019161997A

Description

本発明は、電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device.

インバータ等の電力変換装置として、複数の半導体モジュールと、コンデンサと、これらを電気的に接続する一対のバスバーとを備えたものがある（特許文献１参照）。特許文献１に記載された電力変換装置においては、バスバーを短くしてインダクタンスの低減を図る旨が記載されている。また、バスバーは、複数のパワー端子に向って分岐して延びる部位（以下において、適宜、枝部という）を有する。そして、正極バスバーの枝部と負極バスバーの枝部とが交互に並んでいる。 As a power conversion device such as an inverter, there is a device including a plurality of semiconductor modules, a capacitor, and a pair of bus bars for electrically connecting these (see Patent Document 1). In the power conversion device described in Patent Document 1, it is described that the bus bar is shortened to reduce the inductance. Further, the bus bar has a portion (hereinafter, appropriately referred to as a branch portion) that branches and extends toward a plurality of power terminals. The branches of the positive electrode bus bar and the branches of the negative electrode bus bar are alternately arranged.

特許第５４０３０８９号公報Japanese Patent No. 5403089

しかしながら、正極バスバーの枝部と負極バスバーの枝部とが交互に並んでいる配置では、必ずしもインダクタンスの低減を図ることができない。
スイッチング回路部における同じ相の半導体モジュールに接続される正極バスバーの枝部と負極バスバーの枝部とが隣り合って配置されていると、双方の枝部には、互いに逆向きの電流が流れるため、相互インダクタンスの影響により、インダクタンスの低減を図ることができる。 However, in an arrangement in which the branches of the positive electrode bus bar and the branches of the negative electrode bus bar are arranged alternately, it is not always possible to reduce the inductance.
If the branch of the positive electrode bus bar and the branch of the negative electrode bus bar connected to the semiconductor module of the same phase in the switching circuit section are arranged next to each other, currents in opposite directions flow through both branches. Due to the influence of mutual inductance, the inductance can be reduced.

ところが、スイッチング回路部における互いに異なる相の半導体モジュールに接続される枝部同士の場合、必ずしも逆向きの電流が流れるわけではない。それゆえ、互いに異なる相の正極バスバーの枝部と負極バスバーの枝部とが隣り合って配置されている部分においては、インダクタンスの低減を図ることが困難となる。 However, in the case of branch parts connected to semiconductor modules having different phases in the switching circuit part, currents in opposite directions do not always flow. Therefore, it is difficult to reduce the inductance in the portion where the branch portion of the positive electrode bus bar and the branch portion of the negative electrode bus bar having different phases are arranged next to each other.

ここで、上記のように、正極バスバーの枝部と負極バスバーの枝部とが交互に並んでいる場合、互いに異なる相の正極バスバーの枝部と負極バスバーの枝部とが隣り合う部分が生じることとなる。そうすると、この部分においては、インダクタンスの低減を図ることが困難となる。 Here, as described above, when the branch portion of the positive electrode bus bar and the branch portion of the negative electrode bus bar are alternately arranged, a portion where the branch portion of the positive electrode bus bar and the branch portion of the negative electrode bus bar having different phases are adjacent to each other is generated. It will be. Then, it becomes difficult to reduce the inductance in this portion.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、インダクタンスを効果的に低減することができる電力変換装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a power conversion device capable of effectively reducing an inductance.

本発明の一態様は、複数の半導体モジュール（２）を備えたスイッチング回路部（２０）と、
上記スイッチング回路部に電気的に接続されたコンデンサ（３）と、
上記スイッチング回路部と上記コンデンサとを電気的に接続する第１バスバー（４１）及び第２バスバー（４２）と、を有し、
上記スイッチング回路部は、互いに並列接続された少なくとも一対の上記半導体モジュールからなる並列モジュール群（２Ｂ）を有し、
上記第１バスバーは、第１本体板部（４１１）と、該第１本体板部から分岐すると共に互いに同じ方向に延設された複数の第１枝部（４１２）とを有し、
上記第２バスバーは、第２本体板部（４２１）と、該第２本体板部から分岐すると共に互いに同じ方向に延設された複数の第２枝部（４２２）とを有し、
上記第１本体板部と上記第２本体板部とは、互いに対向配置されており、
上記第１枝部と上記第２枝部とは、互いに同じ方向に延設されており、
上記第１枝部及び上記第２枝部の一方と他方とは、それぞれ上記半導体モジュールの正極パワー端子（２１Ｐ）と負極パワー端子（２１Ｎ）とに接続され、
上記並列モジュール群における一対の上記半導体モジュールのパワー端子（２１）にそれぞれ接続される一対の上記第１枝部は、上記第１本体板部からそれぞれ突出しており、
上記第２枝部は、上記第２本体板部から上記第１枝部の先端よりも先端側へ突出した突出部（４２３）と、該突出部の先端部において上記並列モジュール群を構成する一対の上記半導体モジュールの上記パワー端子にそれぞれ接続される一対の端子接続部（４２４）と、を有し、
同一の上記並列モジュール群に接続される一対の上記第１枝部と１本の上記第２枝部とは、上記第１枝部の並び方向（Ｘ）及び突出方向（Ｙ）の双方に直交する方向（Ｚ）から見たとき、一対の上記第１枝部の間に、１本の上記第２枝部の上記突出部が配置される状態で、互いに隣り合って配設されている、電力変換装置（１）にある。 One aspect of the present invention is a switching circuit unit (20) including a plurality of semiconductor modules (2).
A capacitor (3) electrically connected to the switching circuit section and
It has a first bus bar (41) and a second bus bar (42) that electrically connect the switching circuit unit and the capacitor.
The switching circuit unit has a parallel module group (2B) composed of at least a pair of the semiconductor modules connected in parallel to each other.
The first bus bar has a first main body plate portion (411) and a plurality of first branch portions (412) branched from the first main body plate portion and extended in the same direction to each other.
The second bus bar has a second main body plate portion (421) and a plurality of second branch portions (422) branched from the second main body plate portion and extended in the same direction to each other.
The first main body plate portion and the second main body plate portion are arranged so as to face each other.
The first branch and the second branch extend in the same direction as each other.
One and the other of the first branch and the second branch are connected to the positive electrode power terminal (21P) and the negative electrode power terminal (21N) of the semiconductor module, respectively.
The pair of the first branch portions connected to the power terminals (21) of the pair of semiconductor modules in the parallel module group each protrudes from the first main body plate portion.
The second branch portion is a pair of a protruding portion (423) protruding from the second main body plate portion toward the tip side of the tip of the first branch portion and a pair of the protruding portions forming the parallel module group. It has a pair of terminal connection portions (424) connected to the power terminals of the semiconductor module of the above.
The pair of the first branch and the one second branch connected to the same parallel module group are orthogonal to both the arrangement direction (X) and the protrusion direction (Y) of the first branch. When viewed from the direction (Z), the protrusions of the second branch are arranged next to each other in a state where the protrusions of the second branch are arranged between the pair of the first branches. It is in the power converter (1).

上記電力変換装置において、同一の上記並列モジュール群に接続される一対の上記第１枝部と上記第２枝部とは、第１枝部の並び方向及び突出方向の双方に直交する方向から見たとき、一対の第１枝部の間に、第２枝部の突出部が配置される状態で、互いに隣り合って配設されている。それゆえ、第２枝部の突出部の両側に、第２枝部の突出部と逆向きの電流が流れる第１枝部が、それぞれ配置される。その結果、第２枝部は、両側から第１枝部との間の相互インダクタンスの影響を受け、インダクタンスを効果的に低減することができる。 In the power conversion device, the pair of the first branch and the second branch connected to the same parallel module group are viewed from directions orthogonal to both the arrangement direction and the protrusion direction of the first branch. At that time, the protruding portions of the second branch portions are arranged adjacent to each other in a state where the protruding portions of the second branch portions are arranged between the pair of first branch portions. Therefore, on both sides of the protruding portion of the second branch portion, the first branch portion through which the current flows in the direction opposite to the protruding portion of the second branch portion is arranged. As a result, the second branch portion is affected by the mutual inductance between both sides and the first branch portion, and the inductance can be effectively reduced.

そして、第２枝部の突出部は、第１枝部よりも先端側へ突出している。つまり、第２枝部は、第１枝部よりも長くなりやすい。それゆえ、第２枝部の方が、第１枝部に比べて自己インダクタンスが大きくなりやすい。このように、比較的自己インダクタンスが大きくなりやすい方の第２枝部に対して、上記の配置によるインダクタンスの低減を図ることで、第１バスバー及び第２バスバーの全体のインダクタンスを効果的に低減することができる。 The protruding portion of the second branch portion protrudes toward the tip end side of the first branch portion. That is, the second branch portion tends to be longer than the first branch portion. Therefore, the self-inductance of the second branch portion tends to be larger than that of the first branch portion. In this way, by reducing the inductance by the above arrangement with respect to the second branch portion where the self-inductance tends to be relatively large, the overall inductance of the first bus bar and the second bus bar is effectively reduced. can do.

以上のごとく、上記態様によれば、インダクタンスを効果的に低減することができる電力変換装置を提供することができる。
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。 As described above, according to the above aspect, it is possible to provide a power conversion device capable of effectively reducing the inductance.
The reference numerals in parentheses described in the scope of claims and the means for solving the problem indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and limit the technical scope of the present invention. It's not a thing.

実施形態１における、電力変換装置の平面説明図。The plan view of the power conversion apparatus in Embodiment 1. 実施形態１における、並列モジュール群と第１バスバー及び第２バスバーとを示す、平面説明図。The plan explanatory view which shows the parallel module group and the 1st bus bar and the 2nd bus bar in Embodiment 1. FIG. 図１のIII－III線矢視断面相当の、コンデンサ、第１バスバー及び第２バスバーの断面説明図。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view of a capacitor, a first bus bar, and a second bus bar corresponding to the cross section taken along the line III-III in FIG. 図１のIV-IV線矢視断面相当の、第１枝部及び第２枝部の断面説明図。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view of the first branch portion and the second branch portion corresponding to the cross section taken along the line IV-IV in FIG. 図２のＶ－Ｖ線矢視断面相当の図であり、第２枝部と並列モジュール群のパワー端子との接続部の断面説明図。It is a figure corresponding to the cross section of the VV line arrow of FIG. 2, and is the cross-sectional explanatory view of the connection part of the 2nd branch part and the power terminal of a parallel module group. 図１のVI-VI線矢視断面相当の、スイッチング回路部及び第２バスバーの断面説明図。FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view of a switching circuit section and a second bus bar corresponding to the cross section of the VI-VI line in FIG. 実施形態１における、電力変換装置の回路図。The circuit diagram of the power conversion apparatus in Embodiment 1. 実施形態１における、第１枝部及び第２枝部に流れる電流の向きを示す平面説明図。The plan view which shows the direction of the electric current which flows in the 1st branch part and the 2nd branch part in Embodiment 1. FIG. 実施形態１における、第１枝部及び第２枝部に流れる電流の向きを示す断面説明図。The cross-sectional explanatory view which shows the direction of the electric current flowing through the 1st branch part and the 2nd branch part in Embodiment 1. FIG. 図８のＸ－Ｘ線矢視断面相当の図であり、パワー端子及び第２枝部に流れる電流の向きを示す断面説明図。FIG. 8 is a view corresponding to a cross section corresponding to the cross section taken along the line XX of FIG. 8, and is a cross-sectional explanatory view showing the direction of the current flowing through the power terminal and the second branch portion. 比較形態における、並列モジュール群と第１バスバー及び第２バスバーとを示す、平面説明図。The plan explanatory view which shows the parallel module group and the 1st bus bar and the 2nd bus bar in the comparative form. 比較形態における、一つの並列モジュール群と第１バスバー及び第２バスバーとコンデンサを含む等価回路図。An equivalent circuit diagram including one parallel module group, a first bus bar, a second bus bar, and a capacitor in a comparative form. 実施形態１における、一つの並列モジュール群と第１バスバー及び第２バスバーとコンデンサを含む等価回路図。The equivalent circuit diagram which includes one parallel module group, a 1st bus bar, a 2nd bus bar, and a capacitor in Embodiment 1. FIG. 実施形態２における、並列モジュール群と第１バスバー及び第２バスバーとを示す、平面説明図。The plan view which shows the parallel module group and the 1st bus bar and the 2nd bus bar in Embodiment 2. FIG. 図１４のXV－XV線矢視断面相当の図であり、第２枝部と並列モジュール群のパワー端子との接続部の断面説明図。FIG. 14 is a view corresponding to the cross section of the XV-XV line in FIG. 14, and is a cross-sectional explanatory view of a connection portion between the second branch portion and the power terminal of the parallel module group. 実施形態２における、互いに接続される前の状態の、スイッチング回路部と第２バスバーとの断面説明図。FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view of a switching circuit unit and a second bus bar in a state before being connected to each other in the second embodiment. 実施形態３における、並列モジュール群と第１バスバー及び第２バスバーとを示す、平面説明図。An explanatory plan view showing a parallel module group and a first bus bar and a second bus bar in the third embodiment. 図１７のXVIII－XVIII線矢視断面相当の図であり、第２枝部と並列モジュール群のパワー端子との接続部の断面説明図。It is a figure corresponding to the cross section of the XVIII-XVIII line of FIG. 17, and is the cross-sectional explanatory view of the connection part between the 2nd branch part and the power terminal of a parallel module group.

（実施形態１）
電力変換装置に係る実施形態について、図１～図１０を参照して説明する。
本実施形態の電力変換装置１は、図１に示すごとく、スイッチング回路部２０と、コンデンサ３と、第１バスバー４１及び第２バスバー４２と、を有する。 (Embodiment 1)
An embodiment of the power conversion device will be described with reference to FIGS. 1 to 10.
As shown in FIG. 1, the power conversion device 1 of the present embodiment includes a switching circuit unit 20, a capacitor 3, and a first bus bar 41 and a second bus bar 42.

スイッチング回路部２０は、複数の半導体モジュール２を備えている。コンデンサ３は、スイッチング回路部２０に電気的に接続されている。第１バスバー４１及び第２バスバー４２は、スイッチング回路部２０とコンデンサ３とを電気的に接続する。
スイッチング回路部２０は、互いに並列接続された少なくとも一対の半導体モジュール２からなる並列モジュール群２Ｂを有する。 The switching circuit unit 20 includes a plurality of semiconductor modules 2. The capacitor 3 is electrically connected to the switching circuit unit 20. The first bus bar 41 and the second bus bar 42 electrically connect the switching circuit unit 20 and the capacitor 3.
The switching circuit unit 20 has a parallel module group 2B composed of at least a pair of semiconductor modules 2 connected in parallel to each other.

図１、図２に示すごとく、第１バスバー４１は、第１本体板部４１１と、第１本体板部４１１から分岐すると共に互いに同じ方向に延設された複数の第１枝部４１２とを有する。
第２バスバー４２は、第２本体板部４２１と、第２本体板部４２１から分岐すると共に互いに同じ方向に延設された複数の第２枝部４２２とを有する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the first bus bar 41 has a first main body plate portion 411 and a plurality of first branch portions 412 branching from the first main body plate portion 411 and extending in the same direction to each other. Have.
The second bus bar 42 has a second main body plate portion 421 and a plurality of second branch portions 422 that are branched from the second main body plate portion 421 and are extended in the same direction from each other.

図１～図３に示すごとく、第１本体板部４１１と第２本体板部４２１とは、互いに対向配置されている。
第１枝部４１２と第２枝部４２２とは、互いに同じ方向に延設されている。
第１枝部４１２及び第２枝部４２２の一方と他方とは、それぞれ半導体モジュール２の正極パワー端子２１Ｐと負極パワー端子２１Ｎとに接続される。本形態においては、第１枝部４１２が正極パワー端子２１Ｐに接続され、第２枝部４２２が負極パワー端子２１Ｎに接続される。 As shown in FIGS. 1 to 3, the first main body plate portion 411 and the second main body plate portion 421 are arranged to face each other.
The first branch portion 412 and the second branch portion 422 extend in the same direction as each other.
One and the other of the first branch portion 412 and the second branch portion 422 are connected to the positive electrode power terminal 21P and the negative electrode power terminal 21N of the semiconductor module 2, respectively. In this embodiment, the first branch portion 412 is connected to the positive electrode power terminal 21P, and the second branch portion 422 is connected to the negative electrode power terminal 21N.

図１、図２に示すごとく、並列モジュール群２Ｂにおける一対の半導体モジュール２のパワー端子２１にそれぞれ接続される一対の第１枝部４１２は、第１本体板部４１１からそれぞれ突出している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the pair of first branch portions 412 connected to the power terminals 21 of the pair of semiconductor modules 2 in the parallel module group 2B respectively protrude from the first main body plate portion 411.

第２枝部４２２は、突出部４２３と、一対の端子接続部４２４と、を有する。突出部４２３は、第２本体板部４２１から第１枝部４１２の先端よりも先端側へ突出している。一対の端子接続部４２４は、突出部４２３の先端部において並列モジュール群２Ｂを構成する一対の半導体モジュール２のパワー端子２１にそれぞれ接続される。 The second branch portion 422 has a protruding portion 423 and a pair of terminal connecting portions 424. The projecting portion 423 projects from the second main body plate portion 421 toward the tip end side of the tip end of the first branch portion 412. The pair of terminal connection portions 424 are connected to the power terminals 21 of the pair of semiconductor modules 2 constituting the parallel module group 2B at the tip of the protrusion 423, respectively.

ここで、第１枝部４１２の先端、突出部４２３の先端等の表現は、これらの突出方向における突出側の先端、すなわち第１本体板部４１１等と反対側の端縁を表す。
また、パワー端子２１は、正極パワー端子２１Ｐ及び負極パワー端子２１Ｎの上位概念である。したがって、単にパワー端子２１というときは、正極パワー端子２１Ｐ又は負極パワー端子２１Ｎ、或いは双方を指すことがあり、適宜、他の記載との矛盾が生じないように解釈される。 Here, the expressions such as the tip of the first branch portion 412 and the tip of the protruding portion 423 represent the tip on the protruding side in the protruding direction, that is, the edge opposite to the first main body plate portion 411 and the like.
Further, the power terminal 21 is a superordinate concept of the positive electrode power terminal 21P and the negative electrode power terminal 21N. Therefore, the term power terminal 21 may simply refer to the positive electrode power terminal 21P, the negative electrode power terminal 21N, or both, and is appropriately interpreted so as not to cause a contradiction with other descriptions.

図２に示すごとく、同一の並列モジュール群２Ｂに接続される一対の第１枝部４１２と第２枝部４２２とは、第１枝部４１２の並び方向及び突出方向の双方に直交する方向から見たとき、一対の第１枝部４１２の間に、第２枝部４２２の突出部４２３が配置される状態で、互いに隣り合って配設されている。 As shown in FIG. 2, the pair of the first branch portion 412 and the second branch portion 422 connected to the same parallel module group 2B are from directions orthogonal to both the arrangement direction and the protrusion direction of the first branch portion 412. When viewed, the protruding portions 423 of the second branch portion 422 are arranged adjacent to each other in a state where the protruding portions 423 of the second branch portion 422 are arranged between the pair of first branch portions 412.

なお、第１本体板部４１１からの第１枝部４１２の突出方向を、適宜、Ｙ方向という。第２本体板部４２１からの第２枝部４２２の突出方向も、Ｙ方向となる。また、複数の第１枝部４１２の並び方向は、Ｙ方向に直交する。この方向を、適宜、Ｘ方向という。そして、Ｘ方向とＹ方向との双方に直交する方向を、適宜、Ｚ方向という。本形態において、第１本体板部４１１と第２本体板部４２１との対向方向は、Ｚ方向となる。 The direction of protrusion of the first branch portion 412 from the first main body plate portion 411 is appropriately referred to as the Y direction. The protruding direction of the second branch portion 422 from the second main body plate portion 421 is also the Y direction. Further, the arrangement direction of the plurality of first branch portions 412 is orthogonal to the Y direction. This direction is appropriately referred to as the X direction. The direction orthogonal to both the X direction and the Y direction is appropriately referred to as the Z direction. In the present embodiment, the facing direction between the first main body plate portion 411 and the second main body plate portion 421 is the Z direction.

また、本形態においては、図４に示すごとく、第１枝部４１２と第２枝部の突出部４２３とは、互いにＺ方向にずれた状態で配列されている。そして、Ｘ方向から見て、第１枝部４１２と突出部４２３とが、重ならないような位置関係となっている。
ただし、Ｘ方向から見て、第１枝部４１２と突出部４２３とが、重なるような配置とすることもできる。なお、同一の相を構成する２つの第１枝部４１２同士の距離よりも、第１枝部４１２と突出部４２３との間の距離が短くなるように、配置されていることが好ましい。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the first branch portion 412 and the protruding portion 423 of the second branch portion are arranged so as to be displaced from each other in the Z direction. When viewed from the X direction, the first branch portion 412 and the protruding portion 423 are in a positional relationship so as not to overlap each other.
However, when viewed from the X direction, the first branch portion 412 and the protruding portion 423 may be arranged so as to overlap each other. In addition, it is preferable that the arrangement is made so that the distance between the first branch portion 412 and the protruding portion 423 is shorter than the distance between the two first branch portions 412 constituting the same phase.

本形態において、電力変換装置１は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載されて、直流電力と交流電力との間の電力変換を行うよう構成された、インバータとすることができる。
図１に示すごとく、電力変換装置１は、ケース１１内に、スイッチング回路部２０と、コンデンサ３とを収容している。スイッチング回路部２０とコンデンサ３とは、第１本体板部４１１からの第１枝部４１２の突出方向に並んで配置されている。 In the present embodiment, the power conversion device 1 can be, for example, an inverter mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle and configured to perform power conversion between DC power and AC power.
As shown in FIG. 1, the power conversion device 1 houses a switching circuit unit 20 and a capacitor 3 in a case 11. The switching circuit portion 20 and the capacitor 3 are arranged side by side in the protruding direction of the first branch portion 412 from the first main body plate portion 411.

図３に示すごとく、コンデンサ３は、コンデンサ素子３１をコンデンサケース３２内において封止樹脂３３にて封止してなる。そして、第１バスバー４１及び第２バスバー４２は、コンデンサ素子３１の互いに反対側の電極に接続されている。本形態においては、第１バスバー４１及び第２バスバー４２は、コンデンサケース３２に充填された封止樹脂３３内において、コンデンサ素子３１と接続されている。そして、第１バスバー４１及び第２バスバー４２は、封止樹脂３３からＹ方向におけるスイッチング回路部２０側に突出している。 As shown in FIG. 3, the capacitor 3 has a capacitor element 31 sealed in a capacitor case 32 with a sealing resin 33. The first bus bar 41 and the second bus bar 42 are connected to electrodes on opposite sides of the capacitor element 31. In this embodiment, the first bus bar 41 and the second bus bar 42 are connected to the capacitor element 31 in the sealing resin 33 filled in the capacitor case 32. The first bus bar 41 and the second bus bar 42 project from the sealing resin 33 toward the switching circuit section 20 in the Y direction.

第１バスバー４１の第１本体板部４１１と、第２バスバー４２の第２本体板部４２１とが、互いに厚み方向（すなわちＺ方向）に重なり合った状態で、封止樹脂３３のポッティング面３３１から、Ｙ方向に突出している。第１本体板部４１１と第２本体板部４２１との間には、両者の電気的絶縁を図る絶縁層４３が介在している。そして、第１本体板部４１１及び第２本体板部４２１における、コンデンサ３と反対側の端部において、複数の第１枝部４１２及び複数の第２枝部４２２が分岐している。 From the potting surface 331 of the sealing resin 33 in a state where the first main body plate portion 411 of the first bus bar 41 and the second main body plate portion 421 of the second bus bar 42 overlap each other in the thickness direction (that is, the Z direction). , Protruding in the Y direction. An insulating layer 43 for electrical insulation between the first main body plate portion 411 and the second main body plate portion 421 is interposed. A plurality of first branch portions 412 and a plurality of second branch portions 422 are branched at the ends of the first main body plate portion 411 and the second main body plate portion 421 on the opposite side of the capacitor 3.

図２、図５に示すごとく、並列モジュール群２Ｂを構成する一対の半導体モジュール２は、第２枝部４２２の一対の端子接続部４２４に接続されるパワー端子２１同士を、第１枝部４１２と第２枝部４２２との配列方向（すなわちＸ方向）に並べて配置してなる。第２枝部４２２における一対の端子接続部４２４を繋ぐ連結部４２５は、一対の端子接続部４２４に接続されるパワー端子２１同士の間の空間に配置されている。 As shown in FIGS. 2 and 5, in the pair of semiconductor modules 2 constituting the parallel module group 2B, the power terminals 21 connected to the pair of terminal connection portions 424 of the second branch portion 422 are connected to each other by the first branch portion 412. And the second branch portion 422 are arranged side by side in the arrangement direction (that is, the X direction). The connecting portion 425 connecting the pair of terminal connecting portions 424 in the second branch portion 422 is arranged in the space between the power terminals 21 connected to the pair of terminal connecting portions 424.

連結部４２５は、並列モジュール群４Ｂを構成する一対の半導体モジュール２の積層方向（すなわち、Ｘ方向）に沿って形成されている。
上述の連結部４２５は、その主面をＺ方向に向けている。 The connecting portion 425 is formed along the stacking direction (that is, the X direction) of the pair of semiconductor modules 2 constituting the parallel module group 4B.
The main surface of the above-mentioned connecting portion 425 faces the Z direction.

第１バスバー４１も、第２バスバー４２も、それぞれ金属板を切り曲げすることにより、形成されている。図２に示すごとく、第１バスバー４１は、第１枝部４１２の主面が、Ｘ方向を向くように、形成されている。すなわち、第１枝部４１２の主面は、第１本体板部４１１の主面に対して略直角である。なお、図２等は、第１バスバー４１及び第２バスバー４２の形状、特に第１本体板部４１１と第１枝部４１２との継ぎ目部分や、第２本体板部４２１と第２枝部４２２との継ぎ目部分の形状は、簡略化してある。 Both the first bus bar 41 and the second bus bar 42 are formed by cutting and bending a metal plate. As shown in FIG. 2, the first bus bar 41 is formed so that the main surface of the first branch portion 412 faces the X direction. That is, the main surface of the first branch portion 412 is substantially perpendicular to the main surface of the first main body plate portion 411. In addition, FIG. 2 and the like show the shapes of the first bus bar 41 and the second bus bar 42, particularly the joint portion between the first main body plate portion 411 and the first branch portion 412, and the second main body plate portion 421 and the second branch portion 422. The shape of the seam portion with and is simplified.

図２～図４に示すごとく、第２バスバー４２は、第２枝部４２２の突出部４２３の主面が、Ｘ方向を向くように、形成されている。ただし、図２に示すごとく、突出部４２３は、第１枝部４１２よりも先端側において、厚み方向、すなわちＸ方向に傾斜した傾斜部４２３ａを有する。第２枝部４２２は、この傾斜部４２３ａの先端部から、さらにＹ方向に延びている。そして、第２枝部４２２の先端部において、一対の端子接続部４２４が形成されている。一対の端子接続部４２４のうちの一方は、第２枝部４２２の先端部と連続して平板部を構成している。この平板部の主面は、Ｘ方向を向いている。一対の端子接続部４２４のうちの他方も、主面がＸ方向を向いている。 As shown in FIGS. 2 to 4, the second bus bar 42 is formed so that the main surface of the protruding portion 423 of the second branch portion 422 faces the X direction. However, as shown in FIG. 2, the protruding portion 423 has an inclined portion 423a inclined in the thickness direction, that is, in the X direction, on the tip end side of the first branch portion 412. The second branch portion 422 further extends in the Y direction from the tip end portion of the inclined portion 423a. A pair of terminal connection portions 424 are formed at the tip end portion of the second branch portion 422. One of the pair of terminal connection portions 424 constitutes a flat plate portion continuous with the tip portion of the second branch portion 422. The main surface of this flat plate portion faces the X direction. The main surface of the other of the pair of terminal connection portions 424 also faces the X direction.

図２、図５に示すごとく、一対の端子接続部４２４は、互いの主面をＸ方向に対向配置させている。一対の端子接続部４２４は、Ｚ方向の端縁において、連結部４２５によって、互いに連結されている。本形態においては、一対の端子接続部４２４は、Ｚ方向におけるモジュール本体部２２に近い側の端縁において、連結部４２５にて連結されている。 As shown in FIGS. 2 and 5, the pair of terminal connection portions 424 are arranged so that their main surfaces face each other in the X direction. The pair of terminal connecting portions 424 are connected to each other by a connecting portion 425 at the end edge in the Z direction. In this embodiment, the pair of terminal connecting portions 424 are connected by the connecting portion 425 at the end edge on the side close to the module main body portion 22 in the Z direction.

そして、一対の端子接続部４２４における、互いに反対側の主面に、パワー端子２１がそれぞれ面接触する状態で、接続される。パワー端子２１と端子接続部４２４とは、Ｚ方向の先端部付近において、レーザ溶接等によって溶接されている。図５に、溶接部１２を示す。 Then, the power terminals 21 are connected to the main surfaces of the pair of terminal connection portions 424 on opposite sides in a state of surface contact with each other. The power terminal 21 and the terminal connection portion 424 are welded by laser welding or the like in the vicinity of the tip portion in the Z direction. FIG. 5 shows the welded portion 12.

本形態においては、図１、図６に示すごとく、スイッチング回路部２０が、３つの並列モジュール群２Ｂに属する６個の半導体モジュール２を含む、複数の半導体モジュール２を、Ｘ方向に積層してなる。複数の半導体モジュール２は、図示を省略した冷却管と共に、積層することもできる。並列モジュール群２Ｂに属しない半導体モジュール２も、並列モジュール群２Ｂを構成する半導体モジュール２と、基本的には同じ構造を有する。 In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 6, the switching circuit unit 20 stacks a plurality of semiconductor modules 2 including six semiconductor modules 2 belonging to the three parallel module group 2B in the X direction. Become. The plurality of semiconductor modules 2 can also be laminated together with a cooling tube (not shown). The semiconductor module 2 that does not belong to the parallel module group 2B also has basically the same structure as the semiconductor module 2 that constitutes the parallel module group 2B.

図５、図６に示すごとく、各半導体モジュール２は、スイッチング素子を内蔵したモジュール本体部２２から、Ｚ方向に、パワー端子２１を突出してなる。パワー端子２１としては、正極パワー端子２１Ｐと負極パワー端子２１Ｎとを有する。本形態において、モジュール本体部２２には、図７に示すごとく、互いに直列接続された２つの上アームスイッチング素子２ｕ及び下アームスイッチング素子２ｄが内蔵されている。上アームスイッチング素子２ｕは、その高電位側の電極が正極パワー端子２２Ｐに電気的に接続され、下アームスイッチング素子２ｄは、その低電位側の電極が負極パワー端子２２Ｎに電気的に接続されている。 As shown in FIGS. 5 and 6, each semiconductor module 2 projects a power terminal 21 in the Z direction from a module main body 22 having a built-in switching element. The power terminal 21 has a positive electrode power terminal 21P and a negative electrode power terminal 21N. In this embodiment, as shown in FIG. 7, the module main body 22 contains two upper arm switching elements 2u and lower arm switching elements 2d connected in series with each other. In the upper arm switching element 2u, the electrode on the high potential side is electrically connected to the positive electrode power terminal 22P, and in the lower arm switching element 2d, the electrode on the low potential side is electrically connected to the negative electrode power terminal 22N. There is.

半導体モジュール２は、上アームスイッチング素子２ｕと下アームスイッチング素子２ｄとの接続点に、電気的に接続された中間端子２１０を有する。図２に示すごとく、中間端子２１０も、モジュール本体部２２からパワー端子２１と同じ方向に突出している。 The semiconductor module 2 has an intermediate terminal 210 electrically connected to a connection point between the upper arm switching element 2u and the lower arm switching element 2d. As shown in FIG. 2, the intermediate terminal 210 also protrudes from the module main body 22 in the same direction as the power terminal 21.

３つの並列モジュール群２Ｂを構成する６個の半導体モジュール２は、図７に示すごとく、中間端子２１０を介して三相交流の回転電機ＭＧ２に接続される。半導体モジュール２の中間端子２１０は、並列モジュール群２Ｂごとに、それぞれ、回転電機ＭＧ２の異なる電極に接続される。 As shown in FIG. 7, the six semiconductor modules 2 constituting the three parallel module group 2B are connected to the three-phase alternating current rotary electric machine MG2 via the intermediate terminal 210. The intermediate terminal 210 of the semiconductor module 2 is connected to a different electrode of the rotary electric machine MG2 for each parallel module group 2B.

すなわち、一つの並列モジュール群２Ｂにおける半導体モジュール２の中間端子２１０は、回転電機ＭＧ２のＵ相電極に接続される。他の一つの並列モジュール群２Ｂにおける半導体モジュール２の中間端子２１０は、回転電機ＭＧ２のＶ相電極に接続される。さらに他の一つの並列モジュール群２Ｂにおける半導体モジュール２の中間端子２１０は、回転電機ＭＧ２のＷ相電極に接続される。それゆえ、３つの並列モジュール群２Ｂは、インバータ回路における、互いに異なる相を構成している。 That is, the intermediate terminal 210 of the semiconductor module 2 in one parallel module group 2B is connected to the U-phase electrode of the rotary electric machine MG2. The intermediate terminal 210 of the semiconductor module 2 in the other parallel module group 2B is connected to the V-phase electrode of the rotary electric machine MG2. The intermediate terminal 210 of the semiconductor module 2 in the other parallel module group 2B is connected to the W phase electrode of the rotary electric machine MG2. Therefore, the three parallel module groups 2B form different phases in the inverter circuit.

図２に示すごとく、スイッチング回路部２０の各半導体モジュール２は、Ｙ方向に、正極パワー端子２１Ｐ、負極パワー端子２１Ｎ、中間端子２１０を、この順に並べて配置してなる。 As shown in FIG. 2, each semiconductor module 2 of the switching circuit unit 20 has a positive electrode power terminal 21P, a negative electrode power terminal 21N, and an intermediate terminal 210 arranged side by side in this order in the Y direction.

図７に示すごとく、並列モジュール群２Ｂに属さない複数の半導体モジュール２は、他の回転電機ＭＧ１に接続されるものと、昇圧回路１０１を構成するものとがある。具体的には、３個の半導体モジュール２が、他の回転電機ＭＧ１の互いに異なる電極に接続され、２個の半導体モジュール２が、昇圧回路１０１を構成する。 As shown in FIG. 7, the plurality of semiconductor modules 2 that do not belong to the parallel module group 2B include those connected to another rotary electric machine MG1 and those constituting the booster circuit 101. Specifically, the three semiconductor modules 2 are connected to different electrodes of the other rotary electric machine MG1, and the two semiconductor modules 2 form the booster circuit 101.

図１、図６に示すごとく、並列モジュール群２Ｂを構成する半導体モジュール２は、Ｘ方向における一方側に集中して配置されている。これに伴い、並列モジュール群２Ｂに接続される第１枝部４１２及び第２枝部４２２は、Ｘ方向における一方側に集中して配置されている。 As shown in FIGS. 1 and 6, the semiconductor modules 2 constituting the parallel module group 2B are concentrated on one side in the X direction. Along with this, the first branch portion 412 and the second branch portion 422 connected to the parallel module group 2B are concentrated on one side in the X direction.

ただし、並列モジュール群２Ｂを構成する半導体モジュール２以外の半導体モジュール２については、特に限定されるものではなく、また、これらに接続されるバスバーの形状や配置等についても、特に限定されるものではない。さらに言えば、並列モジュール群２Ｂを構成する半導体モジュール２以外の半導体モジュール２が存在しない電力変換装置を構成することもできる。 However, the semiconductor modules 2 other than the semiconductor modules 2 constituting the parallel module group 2B are not particularly limited, and the shape and arrangement of the bus bars connected to them are not particularly limited. not. Furthermore, it is also possible to configure a power conversion device in which the semiconductor module 2 other than the semiconductor module 2 constituting the parallel module group 2B does not exist.

次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置１において、同一の並列モジュール群２Ｂに接続される一対の第１枝部４１２と第２枝部４２２とは、Ｚ方向から見て、一対の第１枝部４１２の間に、第２枝部４２２の突出部４２３が配置される状態で、互いに隣り合って配設されている。それゆえ、図８、図９に示すごとく、第２枝部４２２の突出部４２３の両側に、第２枝部４２２の突出部４２３と逆向きの電流ｉが流れる第１枝部４１２が、それぞれ配置される。その結果、第２枝部４２２は、両側から第１枝部４１２との間の相互インダクタンスの影響を受け、インダクタンスを効果的に低減することができる。 Next, the action and effect of this embodiment will be described.
In the power conversion device 1, the pair of first branch portions 412 and the second branch portion 422 connected to the same parallel module group 2B are located between the pair of first branch portions 412 when viewed from the Z direction. The protruding portions 423 of the second branch portion 422 are arranged adjacent to each other in a state of being arranged. Therefore, as shown in FIGS. 8 and 9, on both sides of the protruding portion 423 of the second branch portion 422, the first branch portion 412 in which the current i flows in the direction opposite to the protruding portion 423 of the second branch portion 422, respectively. Be placed. As a result, the second branch portion 422 is affected by the mutual inductance between both sides and the first branch portion 412, and the inductance can be effectively reduced.

そして、第２枝部４２２の突出部４１３は、第１枝部４１２よりも先端側へ突出している。つまり、第２枝部４２２は、第１枝部４１２よりも長い。それゆえ、第２枝部４２２の方が、第１枝部４１２に比べて自己インダクタンスが大きくなりやすい。このように、比較的自己インダクタンスが大きくなりやすい方の第２枝部４２２に対して、上記の配置によるインダクタンスの低減を図ることで、第１バスバー４１及び第２バスバー４２の全体のインダクタンスを効果的に低減することができる。 The protruding portion 413 of the second branch portion 422 protrudes toward the tip end side of the first branch portion 412. That is, the second branch portion 422 is longer than the first branch portion 412. Therefore, the second branch portion 422 tends to have a larger self-inductance than the first branch portion 412. In this way, by reducing the inductance due to the above arrangement with respect to the second branch portion 422, which tends to have a relatively large self-inductance, the overall inductance of the first bus bar 41 and the second bus bar 42 is effective. Can be reduced.

第２枝部４２２における連結部４２５が、一対の端子接続部４２４に接続されるパワー端子２１同士の間の空間に配置されている。これにより、一対のパワー端子２１の間の電流経路を短くすることができ、連結部４２５における自己インダクタンスを低減することができる。 The connecting portion 425 in the second branch portion 422 is arranged in the space between the power terminals 21 connected to the pair of terminal connecting portions 424. As a result, the current path between the pair of power terminals 21 can be shortened, and the self-inductance in the connecting portion 425 can be reduced.

また、連結部４２５は、一対の端子接続部４２４を、Ｚ方向における、パワー端子２１の基端側において連結している。それゆえ、図１０に示すごとく、Ｚ方向において、溶接部１２から遠い側の端縁において、端子接続部４２４に連結部４２５が設けてあることとなる。これにより、突出部４２３から遠い側の端子接続部４２４と、これに接続されたパワー端子２１とにおいて、溶接部１２を介して折り返される電流経路が形成される。これにより、パワー端子２１と端子接続部４２４との間の電流ｉの向きがＺ方向において逆向きとなる。その結果、相互インダクタンスの効果を得ることで、第２バスバー４２のインダクタンスを効果的に低減することができる。 Further, the connecting portion 425 connects the pair of terminal connecting portions 424 on the base end side of the power terminal 21 in the Z direction. Therefore, as shown in FIG. 10, a connecting portion 425 is provided at the terminal connecting portion 424 at the end edge on the side far from the welded portion 12 in the Z direction. As a result, a current path is formed in the terminal connecting portion 424 on the side far from the protruding portion 423 and the power terminal 21 connected to the terminal connecting portion 424 so as to be folded back through the welded portion 12. As a result, the direction of the current i between the power terminal 21 and the terminal connection portion 424 is opposite in the Z direction. As a result, the inductance of the second bus bar 42 can be effectively reduced by obtaining the effect of mutual inductance.

連結部４２５は、Ｘ方向に沿う方向に形成されている。これにより、一対の端子接続部４２４を極力短距離で接続することができる。その結果、連結部４２５の自己インダクタンスを極力低減し、第２バスバー４２のインダクタンスを効果的に低減することができる。 The connecting portion 425 is formed in a direction along the X direction. As a result, the pair of terminal connection portions 424 can be connected at the shortest possible distance. As a result, the self-inductance of the connecting portion 425 can be reduced as much as possible, and the inductance of the second bus bar 42 can be effectively reduced.

以上のごとく、本実施形態によれば、インダクタンスを効果的に低減することができる電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a power conversion device capable of effectively reducing the inductance.

（比較形態１）
本比較形態においては、図１１に示すごとく、各第２枝部９２２が有する端子接続部９２４が一つのみであり、Ｚ方向から見て、第１枝部４１２と第２枝部９２２とが、Ｘ方向に交互に並んでいる形態である。その他の構成は、実施形態１と同様である。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。 (Comparative Form 1)
In this comparative embodiment, as shown in FIG. 11, each second branch portion 922 has only one terminal connection portion 924, and the first branch portion 412 and the second branch portion 922 are separated from each other when viewed from the Z direction. , It is a form in which they are arranged alternately in the X direction. Other configurations are the same as those in the first embodiment. In addition, among the codes used in the second and subsequent embodiments, the same codes as those used in the above-mentioned embodiments represent the same components and the like as those in the above-mentioned embodiments, unless otherwise specified.

本形態においては、並列モジュール群２Ｂに接続される第２枝部９２２が２本存在することとなる。そして、２本のうちの一本の第２枝部９２２ａは、Ｘ方向において、同相の第１枝部４１２の間に配置されることとなるが、他の一本の第２枝部９２２ｂは、他の相の第１枝部４１２と隣り合うこととなる。 In this embodiment, there are two second branch portions 922 connected to the parallel module group 2B. Then, one of the two second branch portions 922a is arranged between the first branch portions 412 of the same phase in the X direction, but the other second branch portion 922b is arranged. , Will be adjacent to the first branch 412 of the other phase.

他の相の第１枝部４１２は、当該相の第２枝部４２２ｂに対して、必ずしも逆向きの電流が流れるわけではない。すなわち、ある瞬間において流れる電流の向きが、当該相における第２枝部９２２ｂと、他の相における第１枝部４１２とでは、必ずしも逆向きとなるわけではない。そうすると、他の相に隣り合う第２枝部９２２ｂにおけるインダクタンス低減の効果が得られないだけでなく、場合によっては、インダクタンスが高くなってしまうこともあり得る。すなわち、隣り合う他の相の第１枝部４１２に流れる電流によって、第２枝部９２２ｂが影響を受け、インダクタンスが高くなることも考えられる。 The first branch portion 412 of the other phase does not necessarily have a current flowing in the opposite direction to the second branch portion 422b of the phase. That is, the direction of the current flowing at a certain moment is not necessarily opposite between the second branch portion 922b in the phase and the first branch portion 412 in the other phase. Then, not only the effect of reducing the inductance in the second branch portion 922b adjacent to the other phase cannot be obtained, but also the inductance may become high in some cases. That is, it is conceivable that the second branch portion 922b is affected by the current flowing through the first branch portion 412 of the other adjacent phases, and the inductance becomes high.

また、同じ相の第１枝部４１２の間に配された第２枝部９２２ａは、相互インダクタンスの影響によって、インダクタンスの低減が図られる。これに対して、他の相の第１枝部４１２に隣り合う第２枝部９２２ｂは、上述のように、インダクタンスの低減が図られない。そうすると、図１２に示すごとく、互いに並列接続された２つの半導体モジュール２（すなわち、互いに並列接続された２組の「上アームスイッチング素子２ｕと下アームスイッチング素子２ｄとの直列体」）をそれぞれ通る電流経路の間において、インダクタンスのアンバランスが生じることとなる。 Further, the inductance of the second branch portion 922a arranged between the first branch portions 412 of the same phase is reduced due to the influence of mutual inductance. On the other hand, the inductance of the second branch portion 922b adjacent to the first branch portion 412 of the other phase cannot be reduced as described above. Then, as shown in FIG. 12, the two semiconductor modules 2 connected in parallel to each other (that is, two sets of "series of the upper arm switching element 2u and the lower arm switching element 2d" connected in parallel to each other) pass through each of them. Inductance imbalance will occur between the current paths.

すなわち、第２枝部９２２ｂに接続された半導体モジュール２を通る電流経路の方が、第２枝部９２２ａに接続された半導体モジュール２を通る電流経路よりも、インダクタンスが高くなってしまう。図１２は、一つの並列モジュール群と第１バスバー及び第２バスバーとコンデンサを含む等価回路を示す。同図において、Ｌａ、Ｌｂは、それぞれ第２枝部９２２ａにおけるインダクタンスと、第２枝部９２２ｂにおけるインダクタンスとを表す。そして、インダクタンスＬａよりも、インダクタンスＬｂが大きい。 That is, the inductance of the current path passing through the semiconductor module 2 connected to the second branch portion 922b is higher than that of the current path passing through the semiconductor module 2 connected to the second branch portion 922a. FIG. 12 shows an equivalent circuit including one parallel module group, a first bus bar, a second bus bar, and a capacitor. In the figure, La and Lb represent the inductance in the second branch portion 922a and the inductance in the second branch portion 922b, respectively. And the inductance Lb is larger than the inductance La.

そうすると、インダクタンスの高い方の半導体モジュール２に合わせて、スイッチング速度等が律速されることとなり、電力変換装置の効率を向上させ難くなる等の問題が生じやすい。 Then, the switching speed or the like is controlled according to the semiconductor module 2 having the higher inductance, and problems such as difficulty in improving the efficiency of the power conversion device are likely to occur.

これに対して、実施形態１に示した電力変換装置１においては、上述のように、互いに並列接続された２つの半導体モジュール２に接続された第２枝部４２２のインダクタンスを低減することができる。図１３は、実施形態１の電力変換装置１における、一つの並列モジュール群と第１バスバー及び第２バスバーとコンデンサを含む等価回路を示す。そして、同図において、Ｌ０は、第２枝部４２２のインダクタンスを表す。このインダクタンスＬ０を、上述のように、低減することができる。 On the other hand, in the power conversion device 1 shown in the first embodiment, as described above, the inductance of the second branch portion 422 connected to the two semiconductor modules 2 connected in parallel to each other can be reduced. .. FIG. 13 shows an equivalent circuit in the power conversion device 1 of the first embodiment, which includes one parallel module group, a first bus bar, a second bus bar, and a capacitor. In the figure, L0 represents the inductance of the second branch portion 422. This inductance L0 can be reduced as described above.

しかも、同じ相の第２枝部４２２は、一本に集約されている。そのため、第２枝部４２２のインダクタンスに起因して、２つの半導体モジュール２（すなわち、互いに並列接続された２組の「上アームスイッチング素子２ｕと下アームスイッチング素子２ｄとの直列体」）をそれぞれ通る電流経路の間におけるインダクタンスのアンバランスが生じることを抑制することができる。 Moreover, the second branch portion 422 of the same phase is integrated into one. Therefore, due to the inductance of the second branch portion 422, the two semiconductor modules 2 (that is, two sets of "upper arm switching element 2u and lower arm switching element 2d in series" connected in parallel to each other) are respectively. It is possible to suppress the occurrence of an inductance imbalance between the passing current paths.

（実施形態２）
本実施形態は、図１４、図１５に示すごとく、第２枝部４２２の一対の端子接続部４２４が、Ｘ方向における同じ側の面においてパワー端子２１と接続されている、電力変換装置１の形態である。 (Embodiment 2)
In this embodiment, as shown in FIGS. 14 and 15, the pair of terminal connection portions 424 of the second branch portion 422 are connected to the power terminal 21 on the same side surface in the X direction. It is a form.

すなわち、第１枝部４１２と第２枝部４２２との配列方向における同じ側の面において、一対の端子接続部４２４がそれぞれパワー端子２１と接続されている。
第２枝部４２２における一対の端子接続部４２４を繋ぐ連結部４２５は、パワー端子２１における第２本体板部４２１と反対側に配置されている。すなわち、図１４に示すごとく、連結部４２５は、Ｙ方向における端子接続部４２４の先端において、一対の端子接続部４２４を連結している。 That is, the pair of terminal connecting portions 424 are connected to the power terminals 21 on the same side surface of the first branch portion 412 and the second branch portion 422 in the arrangement direction.
The connecting portion 425 connecting the pair of terminal connecting portions 424 in the second branch portion 422 is arranged on the side opposite to the second main body plate portion 421 in the power terminal 21. That is, as shown in FIG. 14, the connecting portion 425 connects the pair of terminal connecting portions 424 at the tip of the terminal connecting portion 424 in the Y direction.

一対の端子接続部４２４のうちの一方は、実施形態１と同様に、突出部４２３の先端部と連続して平板部を構成している。本形態においては、連結部４２５が、一方の端子接続部４２４の先端からＸ方向に屈曲して形成されている。すなわち、連結部４２５の主面は、Ｙ方向を向いている。そして、連結部４２５は、Ｙ方向において、パワー端子２１に対して第２本体板部４２１から遠い側に配置される。そして、連結部４２５における、突出部４２３から遠い側の端部から、Ｙ方向における第２本体板部４２１側に向って折り返されて、他方の端子接続部４２４が形成されている。
その他の構成は、実施形態１と同様である。 One of the pair of terminal connection portions 424 constitutes a flat plate portion continuous with the tip portion of the protrusion 423, as in the first embodiment. In this embodiment, the connecting portion 425 is formed by bending in the X direction from the tip of one terminal connecting portion 424. That is, the main surface of the connecting portion 425 faces in the Y direction. Then, the connecting portion 425 is arranged on the side far from the second main body plate portion 421 with respect to the power terminal 21 in the Y direction. Then, the end of the connecting portion 425 on the side far from the protruding portion 423 is folded back toward the second main body plate portion 421 in the Y direction to form the other terminal connecting portion 424.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

本形態においては、第２枝部４２２の一対の端子接続部４２４が、Ｘ方向における同じ側の面においてパワー端子２１と接続されている。それゆえ、積層配置された半導体モジュール２のパワー端子２１に対する、第２枝部４２２の端子接続部４２４の位置決めを容易にすることができる。 In this embodiment, the pair of terminal connection portions 424 of the second branch portion 422 are connected to the power terminal 21 on the same side surface in the X direction. Therefore, it is possible to facilitate the positioning of the terminal connection portion 424 of the second branch portion 422 with respect to the power terminal 21 of the semiconductor modules 2 arranged in a laminated manner.

すなわち、端子接続にあたっては、まず、図１６に示すごとく、複数のパワー端子２１と複数の端子接続部４２４とが、Ｘ方向に交互に並ぶように、半導体モジュール２の積層体に対して第２バスバー４２を配置することとなる。それゆえ、隣り合うパワー端子２１の間に複数の端子接続部４２４を配置する等の必要がないため、半導体モジュール２の積層体に対する第２バスバー４２を配置が容易となる。そして、半導体モジュール２の積層体に対して第２バスバー４２をＸ方向に移動させることで、端子接続部４２４とパワー端子２１との位置決めが容易にできる。 That is, in the terminal connection, first, as shown in FIG. 16, the plurality of power terminals 21 and the plurality of terminal connection portions 424 are second with respect to the laminated body of the semiconductor module 2 so as to be arranged alternately in the X direction. The bus bar 42 will be arranged. Therefore, since it is not necessary to arrange a plurality of terminal connection portions 424 between the adjacent power terminals 21, it becomes easy to arrange the second bus bar 42 with respect to the laminated body of the semiconductor modules 2. Then, by moving the second bus bar 42 in the X direction with respect to the laminated body of the semiconductor module 2, the positioning of the terminal connection portion 424 and the power terminal 21 can be easily performed.

また、例えば、パワー端子２１と端子接続部４２４とを溶接等する際には、まず、互いに対向配置したパワー端子２１と端子接続部４２４とを、チャック治具にて挟み込む（図示略）。このとき、複数対のパワー端子２１及び端子接続部４２４を、連動する複数のチャック治具にてそれぞれ挟み込む場合、パワー端子２１と端子接続部４２４との配置関係が揃っていることで、チャック治具の構造が複雑になることを防ぐことができる。 Further, for example, when welding the power terminal 21 and the terminal connection portion 424, first, the power terminals 21 and the terminal connection portion 424 arranged to face each other are sandwiched by a chuck jig (not shown). At this time, when a plurality of pairs of power terminals 21 and terminal connection portions 424 are sandwiched between a plurality of interlocking chuck jigs, the arrangement relationship between the power terminals 21 and the terminal connection portions 424 is aligned, so that the chuck can be cured. It is possible to prevent the structure of the jig from becoming complicated.

また、連結部４２５は、パワー端子２１における第２本体板部４２１と反対側に配置されている。これにより、第２枝部４２２の構成を簡素化して、製造コストを低減することができる。すなわち、連結部４２５を上記の配置とすることで、第２枝部４２２における複数の屈曲部を、Ｚ方向の軸の周りの屈曲とすることができる。つまり、第２枝部４２２の突出部４２３に対して、その板厚方向（すなわちＸ方向）及び突出方向（すなわちＹ方向）の双方に直交する方向（すなわちＺ方向）の軸を中心とした屈曲とすることができる。 Further, the connecting portion 425 is arranged on the side opposite to the second main body plate portion 421 of the power terminal 21. As a result, the configuration of the second branch portion 422 can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. That is, by arranging the connecting portion 425 as described above, the plurality of bent portions in the second branch portion 422 can be bent around the axis in the Z direction. That is, the bending of the second branch portion 422 with respect to the protruding portion 423 about the axis in the direction orthogonal to both the plate thickness direction (that is, the X direction) and the protruding direction (that is, the Y direction) (that is, the Z direction). Can be.

これにより、第２本体板部４２１を形成する際、第２本体板部４２１から突出させた長尺の分岐部を、その長手方向の複数箇所において、二次元的に屈曲させることで、容易に、連結部４２５及び一対の端子接続部４２４を形成することができる。そして、曲げ加工する前の状態の第２バスバー４２の形状（すなわち、第２バスバー４２の展開形状）を簡素化することができる。その結果、材料歩留まりも向上させることができ、また、製造も容易となる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。 Thereby, when forming the second main body plate portion 421, the long branch portion protruding from the second main body plate portion 421 is easily bent two-dimensionally at a plurality of points in the longitudinal direction thereof. , The connecting portion 425 and the pair of terminal connecting portions 424 can be formed. Then, the shape of the second bus bar 42 in the state before bending (that is, the developed shape of the second bus bar 42) can be simplified. As a result, the material yield can be improved and the production becomes easy.
In addition, it has the same effect as that of the first embodiment.

（実施形態３）
本実施形態は、図１７、図１８に示すごとく、第２枝部４２２の一対の端子接続部４２４を、突出部４２３に対してＸ方向の両側に配置した形態である。 (Embodiment 3)
In this embodiment, as shown in FIGS. 17 and 18, a pair of terminal connecting portions 424 of the second branch portion 422 are arranged on both sides in the X direction with respect to the protruding portion 423.

第２枝部４２２の突出部４２３は、第２本体板部４２１から、Ｙ方向に突出している。そして、突出部４２３の先端部において、一対の連結部４２５が、突出部４２３からＸ方向の両側へそれぞれ延びている。一対の連結部４２５におけるＸ方向の端縁に、端子接続部４２４が形成されている。 The protruding portion 423 of the second branch portion 422 protrudes in the Y direction from the second main body plate portion 421. Then, at the tip of the protrusion 423, a pair of connecting portions 425 extend from the protrusion 423 to both sides in the X direction. A terminal connecting portion 424 is formed at the end edge of the pair of connecting portions 425 in the X direction.

一対の端子接続部４２４の主面は、Ｘ方向を向いている。突出部４２３の主面も、Ｘ方向を向いている。突出部４２３と一対の端子接続部４２４とのそれぞれの間隔は、互いに同等としてある。つまり、一対の連結部４２５のＸ方向長さは、同等としてある。連結部４２５の主面は、Ｚ方向を向いている。
本形態において、第２枝部４２２は、突出部４２３の板厚の中心を通る平面であって、Ｘ方向に直交する平面を中心とした、略面対称形状を有する。
その他の構成は、実施形態１と同様である。 The main surface of the pair of terminal connection portions 424 faces the X direction. The main surface of the protrusion 423 also faces the X direction. The distances between the protrusions 423 and the pair of terminal connection portions 424 are equal to each other. That is, the lengths of the pair of connecting portions 425 in the X direction are the same. The main surface of the connecting portion 425 faces the Z direction.
In the present embodiment, the second branch portion 422 is a plane passing through the center of the plate thickness of the protruding portion 423, and has a substantially plane-symmetrical shape centered on a plane orthogonal to the X direction.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

本形態においては、並列モジュール群２Ｂにおける２つの半導体モジュール２をそれぞれ通る電流経路のインダクタンスの偏りを、一層低減することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。 In this embodiment, the bias of the inductance of the current path passing through each of the two semiconductor modules 2 in the parallel module group 2B can be further reduced.
In addition, it has the same effect as that of the first embodiment.

なお、上記実施形態３の変形例として、例えば、連結部４２５の主面方向をＹ方向として、Ｙ方向における第２本体板部４２１と反対側の端縁において、突出部４２３と端子接続部４２４とを連結する構成とすることもできる。 As a modification of the third embodiment, for example, the protruding portion 423 and the terminal connecting portion 424 at the end edge opposite to the second main body plate portion 421 in the Y direction with the main surface direction of the connecting portion 425 as the Y direction. It can also be configured to connect with.

上記実施形態においては、第１バスバー４１を正極側のバスバーとし、第２バスバー４２を負極側のバスバーとした形態を示したが、第１バスバー４１と第２バスバー４２の極性は、逆にすることもできる。 In the above embodiment, the first bus bar 41 is used as the bus bar on the positive electrode side and the second bus bar 42 is used as the bus bar on the negative electrode side, but the polarities of the first bus bar 41 and the second bus bar 42 are reversed. You can also do it.

上記実施形態においては、半導体モジュールとして、２つのスイッチング素子を内蔵したものを用いた形態を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、４つ以上のスイッチング素子を内蔵した半導体モジュールを用いてもよい。また、スイッチング素子を一つ内蔵した半導体モジュールを用いることもできる。この場合、例えば２つの半導体モジュールを互いに直列接続して、一方を上アーム側、他方を下アーム側とすることが考えられる。そして、上下アームの一対の半導体モジュールの直列体を２組、並列接続して、並列モジュール群を構成することが考えられる。
これらの場合も、上記実施形態を適宜変形することで、同様の作用効果を得ることができる。 In the above embodiment, a semiconductor module having two switching elements built-in is shown, but the present invention is not limited to this. For example, a semiconductor module containing four or more switching elements may be used. Further, a semiconductor module having one built-in switching element can also be used. In this case, for example, it is conceivable to connect two semiconductor modules in series with each other so that one is on the upper arm side and the other is on the lower arm side. Then, it is conceivable to connect two sets of a series of a pair of semiconductor modules of the upper and lower arms in parallel to form a parallel module group.
In these cases as well, the same effect can be obtained by appropriately modifying the above embodiment.

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。 The present invention is not limited to each of the above embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.

１電力変換装置
２半導体モジュール
２０スイッチング回路部
２Ｂ並列モジュール群
３コンデンサ
４１第１バスバー
４１１第１本体板部
４１２第１枝部
４２第２バスバー
４２１第２本体板部
４２２第２枝部
４２３突出部
４２４端子接続部 1 Power converter 2 Semiconductor module 20 Switching circuit part 2B Parallel module group 3 Capacitor 41 1st bus bar 411 1st main body plate 412 1st branch 42 2nd bus bar 421 2nd main body plate 422 2nd branch 423 Protruding part 424 terminal connection

Claims

A switching circuit unit (20) provided with a plurality of semiconductor modules (2),
A capacitor (3) electrically connected to the switching circuit section and
It has a first bus bar (41) and a second bus bar (42) that electrically connect the switching circuit unit and the capacitor.
The switching circuit unit has a parallel module group (2B) composed of at least a pair of the semiconductor modules connected in parallel to each other.
The first bus bar has a first main body plate portion (411) and a plurality of first branch portions (412) branched from the first main body plate portion and extended in the same direction to each other.
The second bus bar has a second main body plate portion (421) and a plurality of second branch portions (422) branched from the second main body plate portion and extended in the same direction to each other.
The first main body plate portion and the second main body plate portion are arranged so as to face each other.
The first branch and the second branch extend in the same direction as each other.
One and the other of the first branch and the second branch are connected to the positive electrode power terminal (21P) and the negative electrode power terminal (21N) of the semiconductor module, respectively.
The pair of the first branch portions connected to the power terminals (21) of the pair of semiconductor modules in the parallel module group each protrudes from the first main body plate portion.
The second branch portion is a pair of a protruding portion (423) protruding from the second main body plate portion toward the tip side of the tip of the first branch portion and a pair of the protruding portions forming the parallel module group. It has a pair of terminal connection portions (424) connected to the power terminals of the semiconductor module of the above.
The pair of the first branch and the one second branch connected to the same parallel module group are orthogonal to both the arrangement direction (X) and the protrusion direction (Y) of the first branch. When viewed from the direction (Z), the protrusions of the second branch are arranged next to each other in a state where the protrusions of the second branch are arranged between the pair of the first branches. Power converter (1).

In the pair of semiconductor modules constituting the parallel module group, the power terminals connected to the pair of terminal connection portions of the second branch portion are arranged with the first branch portion and the second branch portion. The connecting portions (425) connecting the pair of terminal connecting portions in the second branch portion are arranged side by side in the direction, and are arranged in the space between the power terminals connected to the pair of the terminal connecting portions. The power conversion device according to claim 1.

The power conversion device according to claim 2, wherein the connecting portion is formed along the stacking direction of the pair of semiconductor modules constituting the parallel module group.

In the pair of semiconductor modules constituting the parallel module group, the power terminals connected to the pair of terminal connection portions of the second branch portion are arranged with the first branch portion and the second branch portion. The power conversion device according to claim 1, wherein the pair of terminal connection portions of the second branch portion are arranged side by side in the direction and are connected to the power terminal on the same side surface in the arrangement direction. ..

The power conversion device according to claim 4, wherein the connecting portion (425) connecting the pair of terminal connecting portions in the second branch portion is arranged on the opposite side of the second main body plate portion in the power terminal.