JP7322835B2 - power converter - Google Patents
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Description
本明細書に記載の開示は、電力変換装置に関するものである。 The disclosure provided herein relates to power converters.
特許文献1には半導体モジュール、平滑コンデンサユニット、制御基板、および、これらを収納するケース備える電力変換装置が記載されている。
半導体モジュールおよび平滑コンデンサユニットそれぞれから出力される輻射ノイズが制御基板に侵入する虞がある。 Radiation noise output from each of the semiconductor module and the smoothing capacitor unit may enter the control board.
そこで本開示の目的は、輻射ノイズが基板に侵入することが抑制された電力変換装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present disclosure is to provide a power conversion device in which radiation noise is suppressed from entering the substrate.
本開示の一態様による電力変換装置は、
一方向に並ぶ第1電気部品(340)および第2電気部品(311)と、
一方向に直交する直交方向で第1電気部品と並ぶ基板(500)と、
第1電気部品と基板の間に設けられ、基板の搭載される、空気よりも透磁率の高い第1材料を含む支持部(370)と、
第1電気部品、第2電気部品、基板、および、支持部を収納空間(1000)に収納する、空気よりも透磁率の高い第2材料を含むケース(600,700)と、
ケースの収納空間側の内面(710a)から直交方向に延びて、基板と第2電気部品との間に設けられる突出部(730)と、を有し、
支持部と突出部によって、収納空間が、基板の収納される第1空間(1001)と、第1電気部品と第2電気部品の収納される第2空間(1002)に区分けされている。
A power converter according to one aspect of the present disclosure includes:
a first electrical component (340) and a second electrical component (311) aligned in one direction;
a substrate (500) aligned with the first electrical component in an orthogonal direction orthogonal to one direction;
a support (370) provided between the first electrical component and the substrate on which the substrate is mounted, comprising a first material having a magnetic permeability higher than that of air;
a case (600, 700) containing a second material having a magnetic permeability higher than that of air and housing the first electrical component, the second electrical component, the substrate, and the support portion in the storage space (1000);
a projecting portion (730) extending in the orthogonal direction from the inner surface (710a) of the case on the storage space side and provided between the substrate and the second electrical component,
The storage space is divided into a first space (1001) for housing the board and a second space (1002) for housing the first and second electrical components by the supporting portion and the protruding portion.
これによれば第1電気部品(340)から基板(500)に向かって出力される輻射ノイズが、支持部(370)と突出部(730)によって抑制される。特に直交方向において、第1電気部品(340)から基板(500)に向かって出力される輻射ノイズが基板(500)に侵入することが支持部(370)によって抑制される。 According to this, the radiation noise output from the first electric component (340) toward the substrate (500) is suppressed by the supporting portion (370) and the protruding portion (730). Particularly in the orthogonal direction, the support portion (370) suppresses the radiation noise output from the first electrical component (340) toward the substrate (500) from entering the substrate (500).
また第2電気部品(311)から基板(500)に向かって出力される輻射ノイズが、支持部(370)と突出部(730)によって抑制される。特に一方向において第2電気部品(311)から基板(500)に向かって出力される輻射ノイズが基板(500)に侵入することが突出部(730)によって抑制される。 Also, the radiation noise output from the second electrical component (311) toward the substrate (500) is suppressed by the supporting portion (370) and the protruding portion (730). In particular, the projecting portion (730) suppresses the radiation noise output from the second electrical component (311) toward the substrate (500) in one direction from entering the substrate (500).
なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。 It should be noted that the reference numbers in parentheses above merely indicate the correspondence with the configurations described in the embodiments described later, and do not limit the technical scope in any way.
以下、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。 A plurality of modes for carrying out the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In each form, the same reference numerals may be given to the parts corresponding to the matters described in the preceding form, and overlapping explanations may be omitted. When only a part of the configuration is described in each form, the previously described other forms can be applied to other parts of the configuration.
また、各実施形態で組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士、実施形態と変形例、および、変形例同士を部分的に組み合せることも可能である。 In addition, not only combinations of parts that are explicitly stated that combinations are possible in each embodiment, but also embodiments, embodiments and modifications, even if not explicitly stated, as long as there is no particular problem with the combination. And it is also possible to partially combine the modifications.
(第1実施形態)
先ず、図1に基づいて電力変換装置300の設けられる車載システム100を説明する。この車載システム100は電気自動車用のシステムを構成している。車載システム100はバッテリ200、電力変換装置300、モータ400、および、基板500を有する。
(First embodiment)
First, based on FIG. 1, the vehicle-mounted
基板500には図示しない複数のECUが搭載されている。これら複数のECUはバス配線を介して相互に信号を送受信している。複数のECUは協調して電気自動車を制御している。複数のECUの制御により、バッテリ200のSOCに応じたモータ400の回生と力行が制御される。SOCはstate of chargeの略である。ECUはelectronic control unitの略である。
A plurality of ECUs (not shown) are mounted on the
バッテリ200は複数の二次電池を有する。これら複数の二次電池は直列接続された電池スタックを構成している。この電池スタックのSOCがバッテリ200のSOCに相当する。二次電池としてはリチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池、および、有機ラジカル電池などを採用することができる。
<電力変換装置>
電力変換装置300はインバータとしてバッテリ200とモータ400との間の電力変換を行う。電力変換装置300はバッテリ200の直流電力を交流電力に変換する。電力変換装置300はモータ400の発電(回生)によって生成された交流電力を直流電力に変換する。
<Power converter>
モータ400は図示しない電気自動車の出力軸に連結されている。モータ400の回転エネルギーは出力軸を介して電気自動車の走行輪に伝達される。逆に、走行輪の回転エネルギーは出力軸を介してモータ400に伝達される。
モータ400は電力変換装置300から供給される交流電力によって力行する。これにより走行輪への推進力の付与が成される。またモータ400は走行輪から伝達される回転エネルギーによって回生する。この回生によって発生した交流電力は、電力変換装置300によって直流電力に変換される。この直流電力がバッテリ200に供給される。また直流電力は電気自動車に搭載された各種電気負荷にも供給される。
The
電力変換装置300には後述のスイッチなどの複数の半導体素子が含まれている。複数の半導体素子が樹脂部材360に被覆され、スイッチモジュール340が構成されている。本実施形態ではスイッチとしてnチャネル型のIGBTを採用している。ただしこれらスイッチとしては、IGBTではなくMOSFETを採用することもできる。スイッチとしてMOSFETを採用する場合、ダイオードはなくともよい。なお、スイッチモジュール340は第1電気部品に相当する。
The
またこれら半導体素子は、Siなどの半導体、および、SiCなどのワイドギャップ半導体によって製造することができる。半導体素子の構成材料としては特に限定されない。 Further, these semiconductor elements can be manufactured from semiconductors such as Si and wide-gap semiconductors such as SiC. The constituent material of the semiconductor element is not particularly limited.
<電力変換装置の電気的接続>
電力変換装置300はバッテリ200に第1給電バスバ301と第2給電バスバ302を介して電気的に接続されている。電力変換装置300はコンデンサ310、U相レグ331、V相レグ332、および、W相レグ333を有する。第1給電バスバ301と第2給電バスバ302との間にコンデンサ310およびU相レグ331~W相レグ333それぞれが接続されている。
<Electrical connection of the power converter>
The
コンデンサ310は交流を直流に整流する際に生じる脈流を平滑化する平滑コンデンサである。コンデンサ310は2つの電極を有している。これら2つの電極のうちの一方の電極が第1給電バスバ301に接続されている。これら2つの電極のうちの他方の電極が第2給電バスバ302に接続されている。
U相レグ331~W相レグ333それぞれは直列接続された2つのスイッチを有する。U相レグ331~W相レグ333それぞれはスイッチとしてハイサイドスイッチ321とローサイドスイッチ322を有する。またU相レグ331~W相レグ333それぞれはダイオードとしてハイサイドダイオード321aとローサイドダイオード322aを有する。
Each of
図1に示すようにハイサイドスイッチ321のコレクタ電極は第1給電バスバ301に接続されている。ハイサイドスイッチ321のエミッタ電極とローサイドスイッチ322のコレクタ電極とが接続されている。ローサイドスイッチ322のエミッタ電極が第2給電バスバ302に接続されている。これによりハイサイドスイッチ321とローサイドスイッチ322は第1給電バスバ301から第2給電バスバ302へ向かって順に直列接続されている。
As shown in FIG. 1, the collector electrode of the
またこれらハイサイドスイッチ321それぞれのコレクタ電極にハイサイドダイオード321aのカソード電極が接続されている。これらハイサイドスイッチ321それぞれのエミッタ電極にハイサイドダイオード321aのアノード電極が接続されている。これによりハイサイドスイッチ321にハイサイドダイオード321aが逆並列接続されている。
The collector electrodes of the high side switches 321 are connected to the cathode electrodes of the
同様にしてこれらローサイドスイッチ322それぞれのコレクタ電極にローサイドダイオード322aのカソード電極が接続されている。これらローサイドスイッチ322それぞれのエミッタ電極にローサイドダイオード322aのアノード電極が接続されている。これによりローサイドスイッチ322にローサイドダイオード322aが逆並列接続されている。
Similarly, the collector electrodes of these low-
さらに、U相レグ331の備えるハイサイドスイッチ321とローサイドスイッチ322との間の中点にU相バスバ410が接続されている。U相バスバ410はモータ400のU相ステータコイルに接続されている。
Furthermore, a
V相レグ332の備えるハイサイドスイッチ321とローサイドスイッチ322との間の中点にV相バスバ420が接続されている。V相バスバ420はモータ400のV相ステータコイルに接続されている。
A V-
W相レグ333の備えるハイサイドスイッチ321とローサイドスイッチ322との間の中点にW相バスバ430が接続されている。W相バスバ430はモータ400のW相ステータコイルに接続されている。
A W-
モータ400を力行する場合、ECUからの制御信号によってU相レグ331~W相レグ333の備えるハイサイドスイッチ321とローサイドスイッチ322それぞれがPWM制御される。これにより電力変換装置300で3相交流が生成される。モータ400が発電(回生)する場合、ECUは例えば制御信号の出力を停止する。これによりモータ400の発電によって生成された交流電力がU相レグ331~W相レグ333の備えるダイオードを通る。この結果、交流電力が直流電力に変換される。
When the
<電力変換装置の機械的構成>
次に、電力変換装置300の機械的構成を説明する。それに当たって、以下においては互いに直交の関係にある3方向をx方向、y方向、および、z方向とする。x方向は一方向に相当する。y方向は並び方向に相当する。z方向は直交方向に相当する。なお図面においては「方向」の記載を省略している。なお図面においてはバッテリ200を「BATT」と略記して示している。基板500を「CB」と略記して示している。
<Mechanical Configuration of Power Converter>
Next, the mechanical configuration of the
電力変換装置300はこれまでに説明したように、コンデンサ310、U相レグ331~W相レグ333、第1給電バスバ301、および、第2給電バスバ302を有する。また電力変換装置300は上記した構成要素の他に、コンデンサケース311、ブラケット370、付勢体390、第1ケース600、および、第2ケース700を有する。
なお、コンデンサ310はコンデンサケース311に収納されている。コンデンサケース311は第2電気部品に相当する。ブラケット370は支持部に相当する。
Note that the
<スイッチモジュール>
上記したU相レグ331~W相レグ333それぞれは樹脂部材360によって樹脂封止されている。樹脂部材360からハイサイドスイッチ321のコレクタ電極に接続された図示しないコレクタ端子の一部が露出されている。樹脂部材360からローサイドスイッチ322のエミッタ電極に接続された図示しないエミッタ端子の一部が露出されている。樹脂部材360からハイサイドスイッチ321とローサイドスイッチ322それぞれのゲート電極に接続された複数の信号端子351の一部が露出されている。
<Switch module>
Each of the
樹脂部材360、コレクタ端子、エミッタ端子、および、複数の信号端子351によってスイッチモジュール340が構成されている。3相のスイッチモジュール340は後述する第1ケース600の第2壁部622から第4壁部624に向かって、U相、V相、W相の順に並んでいる。なお、樹脂部材360は封止部材に相当する。
A
図6および図7に示すように樹脂部材360はz方向に厚さの薄い扁平形状を成している。樹脂部材360はz方向に離間して並ぶ、第1樹脂面360aと、その裏側の第2樹脂面360bと、これらを連結する連結樹脂面360cを有している。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
これら連結樹脂面360cのうちの一つから複数の信号端子351の一部が露出されている。連結樹脂面360cのうちの一つから露出された複数の信号端子351は、連結樹脂面360cから遠ざかる態様でx方向に延びた後、第1樹脂面360aに向かってz方向に延びている。
A portion of the plurality of
<給電バスバ>
図6に示すように第1給電バスバ301および第2給電バスバ302はz方向に厚さの薄い導電部材である。第1給電バスバ301と第2給電バスバ302によってバッテリ200から出力される電力がコンデンサ310とスイッチモジュール340それぞれに供給されている。なお、図2~図7においてはバッテリ200に接続される、第1給電バスバ301と第2給電バスバ302それぞれの一部を省略して示している。
<Power supply bus bar>
As shown in FIG. 6, the first power
<基板>
図6および図7に示すように基板500はz方向に厚さの薄い扁平形状を成している。基板500はz方向に離間して並ぶ、第1基板面500aと、その裏側の第2基板面500bと、これらを連結する基板連結面500cを有している。基板500には第1基板面500aと第2基板面500bに開口する複数の基板孔510が形成されている。
<Substrate>
As shown in FIGS. 6 and 7, the
<コンデンサケース>
コンデンサケース311はコンデンサ310を収納するための筐体である。図6に示すようにコンデンサケース311はz方向に並ぶ天面311aおよび底面311bと、これらを連結する側面311cと、を有する。これら天面311a、底面311b、および、側面311cで区画されるケース空間にコンデンサ310が収納されている。コンデンサ310に、第1給電バスバ301と第2給電バスバ302それぞれの一端が接続されている。
<Condenser case>
A
またコンデンサケース311にはy方向に開口する開口孔が形成されている。この開口孔から第1給電バスバ301と第2給電バスバ302それぞれの他端が露出されている。露出された第1給電バスバ301と第2給電バスバ302それぞれの他端がコンデンサケース311から遠ざかる態様でy方向に延びている。
An opening opening in the y direction is formed in the
<ブラケット>
ブラケット370は基板500を支持するための支持体である。ブラケット370は空気よりも透磁率の高い第1金属材料を含んでいる。図6および図7に示すようにブラケット370はz方向に厚さの薄い扁平形状を成している。ブラケット370はz方向に離間して並ぶ基板500側の第1ブラケット面370aとその裏側の第2ブラケット面370bとこれらを連結するブラケット連結面370cを有している。第1金属材料は第1材料に相当する。
<Bracket>
なお、図示しないが、ブラケット370にはその重量を軽くするために第1ブラケット面370aと第2ブラケット面370bに開口する複数の孔部が形成されている。第1ブラケット面370aは第1支持面に相当する。第2ブラケット面370bは第2支持面に相当する。ブラケット連結面370cは支持連結面に相当する。
Although not shown, the
<付勢体>
付勢体390は板状形状を成すばね体である。付勢体390は空気よりも透磁率の高い第3金属材料を含んでいる。付勢体390は後述する底部610に向かう付勢力を樹脂部材360に付与する役割を担っている。第3金属材料は第3材料に相当する。
<Forcing body>
The biasing
<第1ケース>
第1ケース600は略直方体形状を成す筐体である。第1ケース600は空気よりも透磁率の高い第2金属材料を含んでいる。図6および図7に示すように第1ケース600は底部610と、後述する内底面610aから環状に起立する第1側部620を有する。底部610はz方向に厚さの薄い扁平形状を成している。第1側部620は側壁部に相当する。第2金属材料は第2材料に相当する。
<First case>
The
底部610はz方向に並ぶ内底面610aとその裏側の外底面610bとこれらを連結する連結底面610cを有する。底部610には内底面610aと外底面610bと連結底面610cによって区画される空間に、外部から供給される冷媒の流れる冷媒流路611が形成されている。
The
また底部610には冷媒流路611の他に、内底面610aから遠ざかる態様で延びる複数の固定部630が形成されている。固定部630には内底面610aから離間した先端から内底面610aに向かって凹む凹部637が形成されている。
In addition to the
第1側部620はx方向に離間して対向する第1壁部621と第3壁部623、および、y方向に離間して対向する第2壁部622と第4壁部624を有している。
The
これら第1壁部621、第2壁部622、第3壁部623、第4壁部624はz方向まわりの周方向に環状に連結されている。これら4つの壁部の底部610から離間した先端に開口が区画されている。
The
<第2ケース>
第2ケース700は略直方体形状を成す筐体である。第2ケース700は空気よりも透磁率の高い第2金属材料を含んでいる。図6および図7に示すように第2ケース700は上部710と、後述する内面710aから環状に起立する第2側部720を有する。上部710はz方向に厚さの薄い扁平形状を成している。
<Second case>
The
上部710はz方向に並ぶ内面710aとその裏側の外面710bを有している。上部710には内面710aから遠ざかる態様で延びる突出部730が形成されている。突出部730は後述する第6壁部722と第8壁部724に向かって延びている。突出部730の一端が第6壁部722に連結されている。突出部730の他端が第8壁部724に連結されている。突出部730によって第2ケース700の剛性が高くなっている。なお、突出部730は上部710に形成されていなくてもよい。突出部730は上部710に連結されていればよい。
The
第2側部720はx方向に離間して対向する第5壁部721と第7壁部723、および、y方向に離間して対向する第6壁部722と第8壁部724を有している。
The second side 720 has a
これら第5壁部721、第6壁部722、第7壁部723、第8壁部724はz方向まわりの周方向に環状に連結されている。4つの壁部の上部710から離間した先端に開口が区画されている。
The
<ケースの収納形態>
図6および図7に示すように、第1側部620の底部610から離間した第1平面620aと、第2側部720の上部710から離間した第2平面720aとがz方向で対向する態様で、第1ケース600と第2ケース700が連結されている。
<Case storage form>
As shown in FIGS. 6 and 7, a
第1壁部621と第5壁部721がz方向で並んでいる。第2壁部622と第6壁部722がz方向で並んでいる。第3壁部623と第7壁部723がz方向で並んでいる。第4壁部624と第8壁部724がz方向で並んでいる。これによって第1ケース600と第2ケース700の間に収納空間1000が区画されている。
The
この収納空間1000にコンデンサケース311、スイッチモジュール340、ブラケット370、付勢体390、および、基板500が収納されている。
The
コンデンサケース311が底部610の第3壁部623側に設けられている。スイッチモジュール340の樹脂部材360が底部610の第1壁部621側に設けられている。コンデンサケース311とスイッチモジュール340とがx方向に離間して並んでいる。
A
なお、コンデンサケース311の底面311bが内底面610aに設けられている。樹脂部材360の第2樹脂面360bが内底面610aに設けられている。
上記したように3相のスイッチモジュール340は第1ケース600の第2壁部622から第4壁部624に向かって、U相、V相、W相の順に並んでいる。図5に示すようにこれら3相のスイッチモジュール340それぞれから複数の信号端子351の一部が露出されている。複数の信号端子351は第1壁部621側の連結樹脂面360cから遠ざかる態様でx方向に延びた後、第1樹脂面360a向かってz方向に延びている。なお、これら3相のスイッチモジュール340それぞれの並び順については限定されない。
As described above, the three-
また図2~図6に示すようにコンデンサケース311から第1給電バスバ301と第2給電バスバ302それぞれの他端がスイッチモジュール340に向かってx方向に延びている。樹脂部材360のコンデンサケース311側の端に第1給電バスバ301と第2給電バスバ302それぞれ他端に接続される図示しないコレクタ端子とエミッタ端子それぞれの一部が設けられている。コレクタ端子に第1給電バスバ301の他端が接続されている。エミッタ端子に第2給電バスバ302の他端が接続されている。
2 to 6, the other end of each of the first power
図5および図7に示すように第1ケース600の内底面610aには、上記したように内底面610aから遠ざかる態様で延びる複数の固定部630が形成されている。複数の固定部630それぞれには上記したように内底面610aから離間した先端から内底面610aに向かって凹む凹部637が形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 7, the
複数の固定部630は第1固定部631、第2固定部632、第3固定部633、第4固定部634、第5固定部635、および、第6固定部636を有している。第1固定部631~第6固定部636それぞれはz方向まわりの周方向で時計回りに内底面610aに設けられている。スイッチモジュール340が第1固定部631~第6固定部636に周方向で囲まれている。
The plurality of fixing
図6および図7に示すように樹脂部材360の第1樹脂面360aに、付勢体390が設けられている。付勢体390の第1樹脂面360aからz方向に離間した側に、ブラケット370が設けられている。樹脂部材360とブラケット370の間に付勢体390が設けられている。なお、ブラケット370の第2ブラケット面370bが付勢体390側に設けられている。
As shown in FIGS. 6 and 7, a biasing
図4および図7に示すようにブラケット370にはブラケット連結面370cから遠ざかる態様で延びる複数の締結部380が形成されている。複数の締結部380それぞれにはz方向に貫通する貫通孔387が形成されている。複数の締結部380は第1締結部381、第2締結部382、第3締結部383、第4締結部384、第5締結部385、および、第6締結部386を有している。第1締結部381~第6締結部386はz方向まわりの周方向で時計回りにブラケット連結面370cに設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 7, the
具体的に言えば第1締結部381と第2締結部382がブラケット連結面370cにおける第1壁部621側の第1ブラケット連結面370dに設けられている。第3締結部383がブラケット連結面370cにおける第2壁部622側の第2ブラケット連結面に設けられている。第4締結部384と第5締結部385がブラケット連結面370cにおける第3壁部623側の第3ブラケット連結面370eに設けられている。第6締結部386がブラケット連結面370cにおける第4壁部624側の第4ブラケット連結面に設けられている。なお、第1ブラケット連結面370dは第2支持連結面に相当する。第3ブラケット連結面370eは第1支持連結面に相当する。
Specifically, the
図4および図5に示すように第1締結部381~第6締結部386それぞれが、第1固定部631~第6固定部636それぞれとz方向で並んでいる。これによって第1締結部381~第6締結部386それぞれに形成された貫通孔387と、第1固定部631~第6固定部636にそれぞれに形成された凹部637とがz方向で連通している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図7に示すようにこれら連通孔にボルト800の軸部が挿入されている。ボルト800の軸部が凹部637を区画する区画壁に締結されている。これにより、ブラケット370が固定部630にボルト800を介して締結されている。なお、図7においては第1締結部381と第1ブラケット連結面370dとの境界を破線で示している。第5締結部385と第3ブラケット連結面370eとの境界を破線で示している。
As shown in FIG. 7, shafts of
またこれにより、付勢体390が樹脂部材360に押し当てられている。そのために付勢体390から樹脂部材360に底部610へ向かう付勢力が付与されている。その結果、樹脂部材360含まれる複数のスイッチが底部610の冷媒流路611を流れる冷媒によって冷却されやすくなっている。
Further, the biasing
さらにブラケット370の第1ブラケット面370aには、図6および図7に示すように第1ブラケット面370aから遠ざかる態様でz方向に延びる複数の突起部377が形成されている。これら複数の突起部377の第1ブラケット面370aから離間した先端に、基板500が設けられている。
Further, the
基板500の第2基板面500bが、突起部377の第1ブラケット面370aから離間した先端に設けられている。基板500がブラケット370の第1ブラケット面370a側に設けられている。
A
また図2および図3に示すように基板500には第1基板面500aと第2基板面500bを貫通する複数の基板孔510が形成されている。複数の基板孔510は第1壁部621側の端でy方向に一列に並んで基板500に形成されている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the
このようにして、これまでに説明した樹脂部材360、付勢体390、ブラケット370、基板500は、底部610から上部710に向かって樹脂部材360、付勢体390、ブラケット370、基板500の順に配置されている。
In this way, the
また第1ブラケット連結面370dと第1壁部621との間に空隙が設けられている。この空隙を通る態様で、複数の信号端子351が第1壁部621側の連結樹脂面360cから遠ざかる態様でx方向に延びた後、基板500に向かってz方向に延びている。
A gap is provided between the first
基板500に向かって延びた複数の信号端子351が複数の基板孔510に通される。複数の基板孔510に通された複数の信号端子351は基板500に図示しないはんだなどによって電気的および機械的に連結されている。
A plurality of
<第1空間と第2空間>
これまでに説明したように上部710には内面710aから遠ざかる態様でz方向に延びる突出部730が形成されている。突出部730は第6壁部722から第8壁部724に向かってy方向に延び、第6壁部722および第8壁部724に連結されている。突出部730はスイッチモジュール340とコンデンサ310を接続する第1給電バスバ301および第2給電バスバ302に向かってz方向に延びている。
<First space and second space>
As described above, the
また突出部730は図6および図7に示すようにスイッチモジュール340とコンデンサケース311の間に設けられている。さらに突出部730は基板500の突出部730側に位置する基板連結面500cとx方向で離間して対向している。
6 and 7, the projecting
またこれまでに説明したように基板500と樹脂部材360の間にブラケット370が設けられている。
Also, as described above, the
突出部730とブラケット370によって、収納空間1000が第1空間1001と第2空間1002に区分けされている。第1空間1001に基板500が収納されている。第2空間1002に樹脂部材360およびコンデンサケース311が収納されている。
The
なお、第1ブラケット連結面370dと第1壁部621との間のx方向の離間距離は、第3ブラケット連結面370eと突出部730との間のx方向の離間距離がよりも大きくなっている。
The distance in the x direction between the first
また図4および図7に示すように、第1締結部381および第2締結部382と第1壁部621との間のx方向の離間距離は、第1ブラケット連結面370dと第1壁部621との間のx方向の離間距離よりも短くなっている。
4 and 7, the distance in the x direction between the
さらに図2および図7に示すように第4締結部384および第5締結部385それぞれが突出部730とz方向に対向している。
Further, as shown in FIGS. 2 and 7, the
<信号端子と締結部>
上記したように第1ブラケット連結面370dには第1締結部381と第2締結部382が連結されている。複数の信号端子351のうちのV相レグ332に接続された信号端子351が第1締結部381と第2締結部382の間に設けられている。
<Signal terminal and fastening part>
As described above, the
また第1締結部381は第1固定部631にボルト800を介して固定されている。第2締結部382は第2固定部632にボルト800を介して固定されている。なお、これら固定部630の形成された第1ケース600は車体などにグランド接続されている。
Also, the
<作用効果>
これまでに説明したように突出部730とブラケット370によって収納空間1000が第1空間1001と第2空間1002に区分けされている。第1空間1001に基板500が収納されている。第2空間1002に樹脂部材360とコンデンサケース311が収納されている。
<Effect>
As described above, the
そのために樹脂部材360から出力される輻射ノイズがブラケット370と突出部730によって基板500に侵入することが抑制される。特に樹脂部材360から出力される輻射ノイズがブラケット370によって基板500に侵入することが抑制される。
Therefore, radiation noise output from the
またコンデンサ310から出力される輻射ノイズがブラケット370と突出部730によって基板500に侵入することが抑制される。特にコンデンサ310から出力される輻射ノイズが突出部730によって基板500に侵入することが抑制される。
In addition, radiation noise output from
さらに樹脂部材360とコンデンサ310とを接続する第1給電バスバ301および第2給電バスバ302から出力される輻射ノイズがブラケット370と突出部730によって基板500に侵入することが抑制される。
Furthermore,
これまでに説明したように、コンデンサケース311が底部610の第3壁部623側に設けられている。スイッチモジュール340が底部610の第1壁部621側に設けられている。複数の信号端子351が第1ブラケット連結面370dと第1壁部621との間の空隙を通って、基板500に向かって延びている。複数の信号端子351と基板500とが電気的および機械的に接続されている。
As described above, the
そのために複数の信号端子351にコンデンサ310から輻射ノイズが侵入することが抑制される。それに伴い複数の信号端子351から基板500に電流ノイズが侵入することが抑制される。
Therefore, radiation noise from the
これまでに説明したように第4締結部384および第5締結部385それぞれが突出部730とz方向に対向している。そのために第2空間1002に収納された樹脂部材360、コンデンサ310、第1給電バスバ301および第2給電バスバ302を含む複数の電気部品から基板500に輻射ノイズが侵入することが抑制される。
As described above, each of the
これまでに説明したように複数の信号端子351のうちのV相レグ332に接続された信号端子351が第1締結部381と第2締結部382の間に設けられている。
As described above, the
そのために第2空間1002に収納された上記した複数の電気部品から輻射される輻射ノイズが、第1締結部381、第2締結部382、第1固定部631、および、第2固定部632それぞれに入力される。複数の信号端子351のうちのV相レグ332に接続された信号端子351に電気部品から輻射される輻射ノイズが侵入することが抑制される。
Therefore, radiation noise radiated from the plurality of electrical components housed in the
これまでに説明したようにブラケット370と樹脂部材360の間に付勢体390が設けられている。そのために樹脂部材360から輻射される輻射ノイズが付勢体390に入力されやすくなっている。樹脂部材360から基板500に輻射ノイズが侵入することが抑制される。
As described above, biasing
(第1変形例)
これまでに説明した実施形態では複数の信号端子351に接続される基板500を示したが、基板500に制御信号を入力する図示しない制御基板が第2ケース700に設けられていてもよい。制御基板は基板500の第1基板面500a側に設けられ、制御基板と基板500とがz方向で対向して並んでいてもよい。
(First modification)
Although the
(第2変形例)
これまでに説明した実施形態では3相のスイッチモジュール340が底部610に形成された冷媒流路611を流れる冷媒によって冷却される形態を示した。しかしながら別途設けられる冷却器によってスイッチモジュール340が冷却されていてもよい。スイッチモジュール340と冷却器とが積層に並び、樹脂部材360が冷却されていてもよい。
(Second modification)
In the embodiments described so far, the three-
(その他の変形例)
本実施形態では電力変換装置300が電気自動車用の車載システム100に含まれる例を示した。しかしながら電力変換装置300の適用としては特に上記例に限定されない。例えばモータ400と内燃機関を備えるハイブリッドシステムに電力変換装置300が含まれる構成を採用することもできる。
(Other modifications)
In this embodiment, an example in which the
本実施形態では電力変換装置300に1つのモータ400の接続される例を示した。しかしながら電力変換装置300に複数のモータ400の接続される構成を採用することもできる。この場合、電力変換装置300はインバータを構成するための3相のスイッチモジュール340を複数有する。
In this embodiment, an example in which one
311…コンデンサケース、321…ハイサイドスイッチ、322…ローサイドスイッチ、340…スイッチモジュール、351…信号端子、360…樹脂部材、370…ブラケット、370a…第1ブラケット面、370b…第2ブラケット面、370c…ブラケット連結面、370d…第1ブラケット連結面、370e…第3ブラケット連結面、381…第1締結部、382…第2締結部、390…付勢体、500…基板、600…第1ケース、610…底部、610a…内底面、620…第1側部、631…第1固定部、632…第2固定部、700…第2ケース、710a…内面、730…突出部、1000…収納空間、1001…第1空間、1002…第2空間
311...
Claims (6)
前記一方向に直交する直交方向で前記第1電気部品と並ぶ基板(500)と、
前記第1電気部品と前記基板の間に設けられ、前記基板の搭載される、空気よりも透磁率の高い第1材料を含む支持部(370)と、
前記第1電気部品、前記第2電気部品、前記基板、および、前記支持部を収納空間(1000)に収納する、空気よりも透磁率の高い第2材料を含むケース(600,700)と、
前記ケースの前記収納空間側の内面(710a)から前記直交方向に延びて、前記基板と前記第2電気部品との間に設けられる突出部(730)と、を有し、
前記支持部と前記突出部によって、前記収納空間が、前記基板の収納される第1空間(1001)と、前記第1電気部品と前記第2電気部品の収納される第2空間(1002)に区分けされている電力変換装置。 a first electrical component (340) and a second electrical component (311) aligned in one direction;
a substrate (500) aligned with the first electrical component in an orthogonal direction orthogonal to the one direction;
a support (370) provided between the first electrical component and the substrate on which the substrate is mounted and comprising a first material having a magnetic permeability higher than that of air;
a case (600, 700) containing a second material having a magnetic permeability higher than that of air and accommodating the first electrical component, the second electrical component, the substrate, and the support portion in a storage space (1000);
a projecting portion (730) extending in the orthogonal direction from an inner surface (710a) of the case on the storage space side and provided between the substrate and the second electrical component,
The storage space is divided into a first space (1001) in which the substrate is stored and a second space (1002) in which the first electrical component and the second electrical component are stored by the support portion and the projecting portion. Sectioned power converters.
前記支持部は、前記直交方向に離間して並ぶ、前記基板側の第1支持面(370a)と、前記第1支持面の裏側の前記封止部材側の第2支持面(370b)と、前記第1支持面と前記第2支持面とを連結する支持連結面(370c)と、を有し、
前記支持連結面には前記突出部側の第1支持連結面(370e)と、前記第1支持連結面よりも前記突出部から前記一方向に離間した第2支持連結面(370d)が含まれており、
複数の前記信号端子が前記第2支持連結面と前記ケースとの間の空隙を通って、前記基板に向かって延びて、前記基板に接続されている請求項1に記載の電力変換装置。 The first electrical component includes a sealing member (360) sealing a plurality of switches (321, 322), and a plurality of switches (321, 322) having one end connected to the plurality of switches and the other end exposed from the sealing member. and a signal terminal (351) of
The support portion includes a first support surface (370a) on the substrate side and a second support surface (370b) on the sealing member side on the back side of the first support surface, which are spaced apart in the orthogonal direction; a support connection surface (370c) that connects the first support surface and the second support surface;
The support connection surface includes a first support connection surface (370e) on the projection side and a second support connection surface (370d) spaced apart from the projection in the one direction more than the first support connection surface. and
2. The power conversion device according to claim 1, wherein a plurality of said signal terminals pass through a gap between said second support connection surface and said case, extend toward said substrate, and are connected to said substrate.
前記ケースは前記第1電気部品と前記第2電気部品それぞれを搭載する底部(610)と、前記底部の内底面(610a)から前記直交方向に起立する側壁部(620)と、前記内底面から前記直交方向に起立する、前記第1締結部の固定される第1固定部(631)および前記第2締結部の固定される第2固定部(632)と、を有し、
複数の前記信号端子の一部が前記一方向と前記直交方向それぞれに直交する並び方向で前記第1締結部と前記第2締結部の間に設けられている請求項2~4のいずれか1項に記載の電力変換装置。 The support portion has a first fastening portion (381) and a second fastening portion (382) extending in the one direction away from the second support connection surface,
The case has a bottom portion (610) on which the first electrical component and the second electrical component are respectively mounted, a side wall portion (620) rising in the orthogonal direction from an inner bottom surface (610a) of the bottom portion, and Having a first fixing portion (631) to which the first fastening portion is fixed and a second fixing portion (632) to which the second fastening portion is fixed, standing in the orthogonal direction;
5. Any one of claims 2 to 4, wherein a portion of the plurality of signal terminals are provided between the first fastening portion and the second fastening portion in a row direction orthogonal to each of the one direction and the orthogonal direction. The power conversion device according to the item.
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