JP7140260B1 - コンデンサ装置、電力変換装置および車両 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1 特開2015-154586号公報
特許文献2 国際公開2019/239771号公報
図1は、本実施形態に係る電力変換装置1を示す。電力変換装置1は、供給される電力を異なる電力に変換して出力する装置であり、本実施形態では一例として、供給される直流電力を3相の交流電力に変換して出力するインバータである。なお、図中のXYZ方向は互いに直交する方向であり、本実施形態では一例としてZ方向は図の紙面の表面側から裏面側に向かう方向である。
筐体部10は、直方体状に形成されている。筐体部10は、スイッチング素子2と、制御基板4と、コンデンサ装置5と、マイクロチャネル6とを収容してよい。
各対のスイッチング素子2は、図示しない正側電源線および負側電源線の間に電気的に直列に接続されて、電力変換装置1の上下のアームをなす。本実施形態においては一例として、正側電源線,負側電源線は筐体部10の内部のうち、図の紙面の表面側,裏面側の端部に配置されてよく、上アームのスイッチング素子2と下アームのスイッチング素子2とは互いにZ方向に並ぶように配置されてよい。各スイッチング素子2は半導体スイッチであってよく、本実施形態においては一例としてIGBTである。
入出力コネクタ3は、筐体部10を貫通して設けられ、図示しないバッテリから直流電力の供給を受け、電力変換装置1によって生成された交流電力を出力する。入出力コネクタ3は、正側電源線および負側電源線を介してバッテリからの直流電力を各対のスイッチング素子2に供給してよい。また、入出力コネクタ3は、各相の半導体パッケージ20の出力端子22から出力される交流電力を、図示しないモータに供給してよい。入出力コネクタ3は、さらに外部から信号を受信して制御基板4に供給してよい。
制御基板4は、各スイッチング素子2を制御する制御回路40を有する。制御回路40は、導電経路40を介して各スイッチング素子2のゲート端子と電気的に接続されてよい。制御回路40は、入出力コネクタ3を介して外部から入力される信号に基づいて、各スイッチング素子2のゲート端子を駆動してよい。
コンデンサ装置5は、コンデンサ本体50と、筐体部51と、挿入孔部52と、接続端子53とを有する。
以上の電力変換装置1は、自動車などの車両に搭載されてよい。例えば、車両は、電力変換装置1と、電力変換装置1から出力される交流電力により駆動されるモータとを備えてよい。モータは、車両駆動用やステアリング用、空調用など、任意の用途に用いられてよい。なお、図1のXYZ方向は、それぞれ車両の上下方向や進行方向、幅方向などの何れであってもよい。
図2は、コンデンサ装置5と、半導体パッケージ20との接続部分の第1変形例を示す。なお、図2から後述の図5においては、コンデンサ装置5および半導体パッケージ20を部分的に拡大して図示している。
図6は、第5の変形例に係る電力変換装置1Aを示す。本変形例に係る電力変換装置1Aは、半導体パッケージ20Aおよびコンデンサ装置5Aを備える。
なお、上記の実施形態および変形例においては、電力変換装置1には相ごとに1対のスイッチング素子2が具備されることとして説明したが、相ごとに複数対のスイッチング素子が具備されてもよい。別言すれば、電力変換装置1には、相ごとに複数の半導体パッケージ20が具備されてよい。相ごとの半導体パッケージ20は、図1のY方向に並んで配置されてもよいし、Z方向に並んで配置されてもよい。
2 スイッチング素子
3 入出力コネクタ
4 制御基板
5 コンデンサ装置
6 マイクロチャネル
10 筐体部
20 半導体パッケージ
21 接続端子
22 出力端子
30 導電経路
40 導電経路
50 コンデンサ本体
51 筐体部
52 挿入孔部
53 接続端子
200 凹部
210 凹部
211 変形部
520 押圧部
521 導電性接着剤
Claims (11)
- コンデンサ本体と、
2つの外部端子が外面に設けられた柱状部材が挿入される挿入孔部と、
前記コンデンサ本体の端子対と電気的に接続されて単一の前記挿入孔部の内面に設けられ、前記2つの外部端子と電気的に接続する2つの第1接続端子と、
を備えるコンデンサ装置。 - 前記挿入孔部は、当該挿入孔部に挿入された前記外部端子を前記第1接続端子に押圧する押圧部を有する、請求項1に記載のコンデンサ装置。
- 前記挿入孔部は、前記第1接続端子と前記外部端子とに接着する導電性接着剤を内部に有する、請求項1に記載のコンデンサ装置。
- 当該コンデンサ装置の外面に露出して他の外部端子と電気的に接続する第2接続端子をさらに備える、請求項1から3の何れか一項に記載のコンデンサ装置。
- 前記コンデンサ本体を収容し、前記挿入孔部が形成された筐体部をさらに備える、請求項1から4の何れか一項に記載のコンデンサ装置。
- 前記コンデンサ本体は、誘電体としてプラスチックフィルムを有する、請求項5に記載のコンデンサ装置。
- 請求項1から6の何れか一項に記載のコンデンサ装置を備える電力変換装置。
- 正側電源線および負側電源線の間に電気的に接続された少なくとも1つのスイッチング素子をさらに備え、
前記挿入孔部には、前記スイッチング素子の正側および負側の主端子が挿入される、請求項7に記載の電力変換装置。 - 前記コンデンサ装置は、外面に露出して前記正側電源線および前記負側電源線と電気的に接続する第2接続端子をさらに有する、請求項8に記載の電力変換装置。
- 前記コンデンサ装置は、前記挿入孔部に前記スイッチング素子の前記主端子が挿入された状態で、封止材により封止される、請求項8または9に記載の電力変換装置。
- 請求項7から10の何れか一項に記載の前記電力変換装置と、
前記電力変換装置から出力される交流電力により駆動されるモータと、
を備える車両。
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