JPH11329898A - 電子パワ―デバイス及びそのアセンブリ - Google Patents

電子パワ―デバイス及びそのアセンブリ

Info

Publication number
JPH11329898A
JPH11329898A JP11098994A JP9899499A JPH11329898A JP H11329898 A JPH11329898 A JP H11329898A JP 11098994 A JP11098994 A JP 11098994A JP 9899499 A JP9899499 A JP 9899499A JP H11329898 A JPH11329898 A JP H11329898A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
plate
battery
capacitor
electronic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11098994A
Other languages
English (en)
Inventor
Bernard Regnier
ベルナール・レニエ
Jacques Cettour-Rose
ジャック・セトゥール−ロゼ
Patrick Luscher
パトリック・ルシェ
Daniel Fellmann
ダニエル・フェルマン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom Transport SA
Original Assignee
Alstom Transport SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Transport SA filed Critical Alstom Transport SA
Publication of JPH11329898A publication Critical patent/JPH11329898A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/38Multiple capacitors, i.e. structural combinations of fixed capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/08Cooling arrangements; Heating arrangements; Ventilating arrangements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】寄生インダクタンスを抑えつつパワーデバイス
を小型化する。 【解決手段】電子パワーデバイスはパワーモジュールを
支持している少なくとも一つのサブシステムと、パワー
モジュールへ接続された電源と導通した状態に設置され
たコンデンサバッテリとを有する。バッテリは第1及び
第2の二つの連結プレートの間に平行に配置された一つ
又は複数のコンデンサを有している。サブシステムは少
なくとも一つの第1のパワーモジュールを支持している
第1の面と、この第1の面と対向するとともに少なくと
も一つの第2のパワーモジュールを支持している第2の
面とを有する。第1のプレートは第1のパワーモジュー
ルへ接続され、第2のプレートは第2のパワーモジュー
ルへ接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は電子パワーデバイ
ス及びそうしたデバイスを有する電子パワーアセンブリ
に関する。
【0002】
【従来の技術】熱交換流体を循環させるための容積部分
を備えた金属製の冷却用部材の上にパワーモジュールを
ボルト止めすることによって形成されたパワーデバイス
が知られている。そして、冷却用部材は強制対流又は自
然対流で空気又は水が循環される。こうしたパワーデバ
イスは、パワーモジュールの上に取り付けられて分離と
フィルタリングという二つの機能を果たすコンデンサも
有している。しかし、こうした従来の構造は、パワーモ
ジュールの上にコンデンサを取り付けることで、一旦形
成したパワーデバイスの全体の厚みが大きくなり、こう
した厚みの増大は望ましくないことから、いくつかの欠
点を有している。コンデンサをパワーモジュールの上方
ではなく、その側部に取り付けることも行われる。しか
し、そうした構成では面積が非常に大きくなる。これ
は、パワーデバイスアセンブリの電気的性能に悪影響を
与える寄生インダクタンスの原因となる。
【0003】米国特許第5,142,439号には、コンデンサ
の両側の面上を延びる二つの連結プレートの間に平行に
配置される複数のコンデンサからコンデンサバッテリを
形成することが記載されている。プレートの一つは絶縁
表面によって覆われており、さらに別の導電性プレート
によっても覆われていてバスバーを形成している。この
バスバーは連結導体を介して他方の連結プレートへ連結
されている。このコンデンサバッテリはパワーデバイス
へ連結され、バスバーの導電性プレートはこのパワーデ
バイスのエミッタとコレクタへそれぞれ接続されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このバスバー
を使用すると、寄生インダクタンスの原因になる多数の
接続部が存在するためにいくつかの欠点が生じるし、そ
れに加えて、パワーモジュールの上方に多数の接続部が
存在するために小型のパワーデバイスを製造できなくな
る。上述した従来の技術の様々な欠点を克服するため
に、この発明は、製造が容易であり寄生インダクタンス
を抑えることのできる全体寸法が小さい電子パワーデバ
イスを提案している。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の電子パワーデ
バイスはパワーモジュールを支持している少なくとも一
つのサブシステムと、前記パワーモジュールへ接続され
た電源と導通した状態に設置されたコンデンサバッテリ
とを有する。前記バッテリは第1及び第2の二つの連結
プレートの間に平行に配置された一つあるいは複数のコ
ンデンサを有している。前記サブシステムは少なくとも
一つの第1のパワーモジュールを支持している第1の面
と、この第1の面と対向した状態で少なくとも一つの第
2のパワーモジュールを支持している第2の面とを有す
る。第1のプレートは前記第1のパワーモジュールへ接
続され、第2のプレートは第2のパワーモジュールへ接
続されている。
【0006】また、この発明の電子パワーアセンブリは
複数の上述したような構成の電子パワーデバイスと、こ
れらのデバイスを相互に接続するための接続手段とを有
する。
【0007】この発明は、添付図面を参照した以下の説
明を読めば容易に理解することができよう。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本願発
明の実施の形態を説明する。まず、図1を参照して、第
1の実施の形態について説明する。ここに示されている
電子パワーデバイスは、参照番号2によって表されたイ
ンバータである。このインバータ2はコンデンサバッテ
リ4を有しており、バッテリの周辺にはインバータの三
つのサブシステムすなわちフェーズ6,8,10が配置
されている。以下では、よりわかりやすくするために、
インバータ2は水平に置かれているものと仮定する。
【0009】バッテリ4は並んで配置された複数の円柱
状の巻線型コンデンサ(wound capacitor)12を有して
いる。コンデンサ12はそれらの下側端面で支持されて
いる。コンデンサ12は、例えばティー・ピー・シー
(TPC)社から製品番号97RCF02として販売さ
れているものであり、貫通開口部(図示されていない)
を有している。コンデンサ12はそれぞれ上側端面及び
下側端面に沿って延びる二つのプレート14,16の間
に挟持されている。
【0010】上側プレート14がコンデンサ12のそれ
ぞれの上端のところに溶接されており、これによってコ
ンデンサを互いに電気的に接続できるようになってい
る。この上側プレート14には電源の端子(図示されて
いない)と接続されるタブ14Aが設けられている。さ
らに上側プレート14には、以下で詳しく説明するよう
に、フェーズ6,8,10のパワーモジュールのところ
に固定された複数の舌片すなわちタング14Bが設けら
れている。同様に、下側プレート16はコンデンサ12
のアセンブリの下端のところで溶接されており、電源の
別の端子へ電気的に接続されるタブ16Aを有してい
る。このプレート16にも、上側プレート14に備えら
れたタング14Bと同様のタング(図示されていない)
が設けられている。
【0011】各フェーズ6,8,10はそれぞれの冷却
用部材6A,8A,10Aを有している。この冷却用部
材については、1998年2月23日に出願された”ク
ーリング・エレメント・フォー・エレクトロニック・パ
ワー・デバイス・アンド・エレクトロニック・パワー・
デバイス・コンプライジング・サッチ・アン・エレメン
ト(Cooling element for electronic power device and
electronic power device comprising such an elemen
t)”という名称の仏国特許願第98 02142号に開示されて
いる。
【0012】これらの冷却用部材は水を循環させるため
の容積部分(volume)を有している。この容積部分は水の
流入部及び流出部とそれぞれ連通している。図面には冷
却用部材6Aの流入部6A’及び流出部6A”のみが示
されている。各フェーズは対向する二つの面すなわち上
側表面6’,8’,10’及び下側表面6”,8”,1
0”にパワーモジュールを有している。図面には上側表
面に設けられたパワーモジュール6B,8B,10Bの
みが示されている。プレート14には、コンデンサに設
けられた貫通開口部と位置を揃えて形成されたオリフィ
ス14Cが設けられている。プレート16にもこうした
オリフィスが設けられているが、図面には示されていな
い。これら様々なオリフィスが、コンデンサ12の開口
部と協動することによって、例えば絶縁材料から形成さ
れたボルトや離間部材などの固定用部材を通せるように
なっている。
【0013】各フェーズ6,8,10にはさらにパワー
モジュール6B,8B,10Bを制御するためのイグナ
イタ(igniter)も設けられている。図面にはフェーズ6
のイグナイタ6Cのみが示されている。さらに、各フェ
ーズ6,8,10の上側表面6’,8’,10’に沿っ
てフェーズバー6D,8D,10Dが延びている。これ
ら三つのフェーズバーはほぼ共面を成すように配置され
ている。
【0014】これらのフェーズ6,8,10はコンデン
サバッテリ4が有する三つの側部の上を延びている。バ
ッテリは上から見るとほぼ長方形の形状を有している。
上側プレート14に設けられたタング14Bの各々は、
この発明のインバータのフェーズの上側表面6’,
8’,10’上に配置された対応するパワーモジュール
へ電気的に接続されている。同様に、下側プレート16
のタング(図示されていない)は、インバータのフェー
ズの下側表面6”,8”,10”上に配置されたパワー
モジュールへ接続されている。従って、これらのタング
によって、電源の端子(図示されていない)を、この発
明によるインバータに設けられたパワーモジュールアセ
ンブリと電気的に接続することが可能となる。
【0015】上側プレート14はインバータのフェーズ
の上側表面6’,8’,10’上に配置されたフェーズ
バー6D,8D,10Dとほぼ共面を成す。同様に、下
側プレート16はこれらのフェーズ6,8,10の下側
表面6”,8”,10”とほぼ共面を成す。このように
して製造されるインバータ2はほぼ平行六面体形状であ
り、従って著しくコンパクトになる。
【0016】次に、図2に基づいて、本願発明の電子パ
ワーデバイスの第2の実施の形態について説明する。な
お、この実施の形態における構成部材には100番台の
三桁の数字が付されているが、これらの部材のうち第1
の実施の形態における部材と類似の部材においては、二
桁目以下の数字が一致するように配慮している。また、
この実施の形態における構成のうち第1の実施の形態と
類似しているものについては説明を簡略化又は省略し、
異なる構成のみについて説明している。この電子パワー
デバイスは参照番号102によって表されたインバータ
である。このインバータ102は中央にコンデンサバッ
テリ104を有する。このバッテリは上で述べたバッテ
リ4と同様にコンデンサ112の端部の上に溶接された
上側及び下側の二つのプレート114、プレート116
を有している。これらのプレートにはタブ114A,1
16Aが設けられている。図面には上側プレート114
のタング114Bのみが示されており、プレート114
のオリフィス114Cのみが示されている。
【0017】インバータ102の二つのサブシステムす
なわちアーム106,108が長方形のプレート114
の大きい側部の近傍に配置されている。各アームは、上
側表面106’,108’と下側表面106”,10
8”の両方の上にパワーモジュール106B,108B
を支持している冷却用部材106A,108Aを有す
る。インバータアームのイグナイタも設けられている
が、図面にはイグナイタ106Cのみが示されている。
各アーム106,108にはさらに二つのフェーズアー
ム106D,108Dも設けられている。フェーズアー
ムはこれらのスイッチの上側表面106’,108’と
下側表面106”,108”に沿ってそれぞれ延びてい
る。インバータ2の場合と同様に、上側プレート114
と下側プレート116の各タングは対応するパワーモジ
ュールへ電気的に接続されていて、パワーモジュールを
電源(図示されていない)へ接続している。
【0018】アーム106,108の上側プレート11
4と上側フェーズバーはほぼ共面を成すように配置され
ている。同じことが、下側プレート116及びこれらの
アームの下側表面の上に配置されたフェーズバーにもあ
てはまる。このように形成されたインバータはほぼ平行
六面体形状を有しており、非常にコンパクトになる。こ
れらのインバータ2,102は特にそれらの厚みが小さ
いために、いわゆる「低床」電気自動車のフロアへ一体
化することができる。
【0019】これまでに説明した実施の形態において
は、上から見るとほぼ長方形の形状を有しており、その
二つあるいは三つの側部が囲まれているような一対のプ
レートのみについて述べてきた。この発明は、任意の数
の側部を有し、その側部のうちのいくつかが、一つある
いは二つのフェーズバーを有するサブシステムによって
囲まれた一対のプレートにも適用が可能である。
【0020】次に、図3に基づいて、本願発明の第3の
実施の形態について説明する。なお、この実施の形態に
おける構成部材には200番台の三桁の数字が付されて
いるが、これらの部材のうち上記の実施の形態における
部材と類似の部材においては、二桁目以下の数字が一致
するように配慮している。また、この実施の形態におけ
る構成のうち上記の実施の形態と類似しているものにつ
いては説明を簡略化又は省略し、異なる構成のみについ
て説明している。図3は参照番号204によって表され
た第2のコンデンサバッテリを示している。このバッテ
リ204は複数の巻込み型コンデンサ212を有してお
り、コンデンサの各側部には、上で参照したプレート1
4,16,114,116と同様に、通常、上側プレー
ト214及び下側プレート216と呼ばれるプレートが
溶接されている。
【0021】各プレート214,216はパワーモジュ
ール(図示されていない)へ接続するための複数のタン
グ214B,216Bを有している。さらに、各プレー
トをオリフィスが貫いている。図面にはオリフィス21
4Cのみが示されている。これらのプレート214,2
16には延長部も設けられており、図面には延長部21
4Dのみが示されている。これらの延長部を介して、パ
ワーモジュールを支持している冷却用部材(図示されて
いない)の電気絶縁領域の上にコンデンサバッテリ20
4が固定される。この固定によって、コンデンサバッテ
リをこの冷却用部材へ接近させることが可能になる。従
って、選んだ冷却用部材の領域が絶縁性を有しているた
めに、そうしたバッテリを備えたパワーデバイスの全体
容積を電気的な問題を生じることなく低減することが可
能である。
【0022】二つのプレート214,216にはそれぞ
れのフラップ214E,216Eも設けられている。こ
れらのフラップはタング214Bと反対側のコンデンサ
212の端部から直角に曲げられている。これらのフラ
ップ214E,216Eはそれらの表面の一部において
相互に重なり合っている。絶縁フォイル218がフラッ
プ214E,216Eの間には絶縁フォイル218が挟
まれており、例えば接着剤によってそこへ固定されてい
る。絶縁フォイル218は例えば「NOMEX(商品
名)」から形成されたフォイルであり、その面にはエポ
キシ接着剤がコーティングされている。フラップ214
E,216Eと絶縁フォイル218によって形成された
アセンブリはバスバーを形成している。この構造によれ
ば、コンデンサバッテリ204がフィルタリングに寄与
しないような十分に弱いインダクタンスしか発生しない
ようにすることによって、アセンブリの正しい機能に悪
影響を与える発振を引き起こすことなく、パワーモジュ
ールに電源供給することができる。バッテリ204は、
この図には示されていない通常の外側フィルタリングコ
ンデンサを補完してフィルタリングの役割を果たす。各
フラップ214E,216Eには電源の端子(図示され
ていない)へ電気接続するためのタブ214F,216
Fも設けられている。
【0023】次に、図4に基づいて、本願発明の第4の
実施の形態について説明する。なお、この実施の形態に
おける構成部材には300番台の三桁の数字が付されて
いるが、これらの部材のうち上記の実施の形態における
部材と類似の部材においては、二桁目以下の数字が一致
するように配慮している。また、この実施の形態におけ
る構成のうち上記の実施の形態と類似しているものにつ
いては説明を簡略化又は省略し、異なる構成のみについ
て説明している。図4は電子パワーアセンブリを示して
いる。この電子パワーアセンブリは、参照番号302に
よって表されたインバータである。このアセンブリ30
2は三つの電子パワーデバイス304,306,308
を有している。これらの各々はコンデンサ304A,3
06A,308Aのバッテリを有している。これらのバ
ッテリの各々は、図3に示されているバッテリ204と
同様であり、プレート304B,304C,306B,
306C,308B,308Cを有する。そのフラップ
は間に絶縁フォイル304D,306D,308Dを挟
むことによってバスバーを形成している。各プレートに
はタブ304E,304F,306E,306F,30
8E,308Fが設けられている。
【0024】タブ304E,306E,308Eは第1
の電源の端子316へ接続された第1の導電性ロッド3
12によって一体に接続されている。一方、タブ304
F,306F,308Fは第2の電源の端子318へそ
れ自身は接続されている第2の導電性ロッド314へ接
続されている。絶縁フォイル320が導電性ロッド31
2,314の間に挟まれている。その結果、これらのロ
ッドによって形成されたアセンブリとこの絶縁フォイル
はバスバーを形成している。各電子パワーデバイス30
4,306,308には単一の電子サブシステムすなわ
ちインバータフェーズ304G,306G,308Gが
設けられている。これらのフェーズの各々は周知のよう
に、冷却用部材304H,306H,308Hを有す
る。これらの冷却用部材はフェーズバー304J,30
6J,308Jへ接続されたパワーモジュール304
I,306I,308Iを支持している。冷却用部材3
04H,306H,308Hは流体的に互いに一体に連
通しており、単一の冷却流体流入部によって供給を受け
る。
【0025】冷却用部材はほぼT字形の横断面を有して
おり、その結果互いに積み重ねられるようになっている
ことに留意すべきである。この構造によれば、電子パワ
ーデバイス304,306,308を互いに積み重ね
て、この発明によるインバータ302を形成することが
できる。この図4においては、前記インバータは三つの
フェーズしか有していないが、抵抗チョッパを設けて、
この図4の電子パワーデバイス304,306,308
と類似した四つの電子パワーデバイスを積み重ねること
によって四つの電子パワーデバイスを設けることもでき
る。フェーズバー304J,306J,308Jを電気
的に一体化することによって、もとのフェーズ304
G,306G,308Gから単一の総合フェーズ(overa
ll phase)を形成してもよい。総合フェーズのパワーは
もとのフェーズのパワーの合計に等しい。総合フェーズ
は他のフェーズへ接続されて、ハイパワーのインバータ
を形成する。
【0026】次に、図5に基づいて、本願発明の第5の
実施の形態について説明する。なお、この実施の形態に
おける構成部材には400番台の三桁の数字が付されて
いるが、これらの部材のうち第4の実施の形態における
部材と類似の部材においては、二桁目以下の数字が一致
するように配慮している。また、この実施の形態におけ
る構成のうち第4の実施の形態と類似しているものにつ
いては説明を簡略化又は省略し、異なる構成のみについ
て説明している。図5は電子パワーアセンブリを示して
いる。この電子パワーアセンブリは参照番号402によ
って表されたインバータである。このインバータは四つ
の電子パワーデバイス404,406,408,410
を有し、これら電子パワーデバイスのそれぞれがこの発
明によるコンデンサバッテリ404A〜410Aを有し
ている。これらのバッテリの各々は二つのプレート40
4B,404C〜410B,410Cを有する。これら
のプレートにはそれぞれフラップが設けられており、フ
ラップの間には絶縁フォイル404D〜410Dが挟ま
れていてバスバーを形成している。
【0027】各プレートにはタブ404E,404F〜
410E,410Fが設けられている。タブ404E,
406E,408E,410Eは、それ自身は第1の電
源の端子416へ接続されているロッド412などの導
電性部材によって互いに接続されている。一方、タブ4
04F,406F,408F,410Fは、それ自身は
第2の電源の端子418へ接続されている第2のロッド
414によって互いに接続されている。これらの端子4
16,418の間には絶縁フォイル420が挟まれてい
て、バスバーを形成している。コンデンサバッテリ40
4A〜410Aが隣接しているとすると、それらのタブ
404E,404F〜410E,410Fを一対の導電
性ロッド412,414によって連結することが可能で
ある。
【0028】各コンデンサバッテリ404A〜410A
には単一のパワーサブアセンブリすなわち対応するイン
バータフェーズ404G〜410Gが設けられている。
これらのフェーズの各々にはフェーズバー404J〜4
10Jへ接続されたパワーモジュール404I〜410
Iを支持している冷却用部材404H〜410Hが設け
られている。冷却用部材404H〜410HはT字形の
断面を有しており、その結果、デバイス404,406
の第1の対はパワーデバイス408,410の第2の対
の上に、その各々の冷却用部材のところに積み重ねられ
ている。さらに、冷却用流体を輸送するための連結部4
22は下側の冷却用部材408H,410Hを連通させ
ており、その結果、これらの冷却用部材は単一の流体流
入部によって供給を行うことができる。さらに、これら
冷却用部材の各々はその上に配置されている冷却用部材
と連通されている。従って、この発明によるインバータ
402は抵抗チョッパを含めて四つのフェーズを有して
おり、2対のパワーデバイスを互いに積み重ねることに
よって形成されている。
【0029】また、一方ではフェーズバー404J,4
08Jを電気的に接続し、他方ではフェーズバー406
J,410Jを接続するようにしてもよい。このときに
は、もとのフェーズ404G,408Gから第1の総合
フェーズが形成され、もとのフェーズ406G,410
Gから第2の総合フェーズが形成される。総合フェーズ
は2倍のパワーを有し、一つあるいは二つの他のフェー
ズへ接続してハイパワーのインバータを構成してもよ
い。
【0030】次に、図6に基づいて、本願発明の第6の
実施の形態について説明する。なお、この実施の形態に
おける構成部材には500番台の三桁の数字が付されて
いるが、これらの部材のうち第4又は第5の実施の形態
における部材と類似の部材においては、二桁目以下の数
字が一致するように配慮している。また、この実施の形
態における構成のうち第4又は第5の実施の形態と類似
しているものについては説明を簡略化又は省略し、異な
る構成のみについて説明している。図6は電子パワーア
センブリを示している。この電子パワーアセンブリは参
照番号502によって表されたインバータである。この
インバータは四つの電子パワーデバイス504,50
6,508,510を有している。これらの電子パワー
デバイスは各々単一の電子サブシステムすなわち対応す
るインバータフェーズ504G〜510Gを有してい
る。フェーズ504G,506Gの第1の対はほぼ共通
の平面内に配置されており、それ自身は別の共通の平面
内に配置されているフェーズ508G,510Gの第2
の対の上に積み重ねられている。
【0031】同じ平面内に配置されたフェーズの各対は
共通の冷却用部材すなわちフェーズ504G,506G
に対する部材505Hと、フェーズ508G,510G
に対する部材509Hとを有している。各フェーズ50
4G〜510Gは、対応する冷却用部材に支持されてい
てフェーズバー504J〜510Jへ接続されたパワー
モジュール504I,510Iを有している。フェーズ
504G〜510Gの各々はこの発明によるコンデンサ
バッテリ504A〜510Aへそれぞれ接続されてい
る。これらのバッテリの各々にはフラップを備えた一対
のプレート504B,504C〜510B,510Cが
設けられている。フラップの間には絶縁フォイル504
D〜510Dが挟まれていて、バスバーを形成してい
る。プレートによって形成されたフラップの各々は図3
に示されているタブ412F,416Fと類似したタブ
504E,504F〜510E,510Fを有してい
る。
【0032】タブ504E,508Eは第1の導電性ロ
ッド512によって互いに電気的に接続されており、一
方、タブ504F,508Fは第3の導電性ロッド51
4によって相互に連結されている。第1及び第2の電源
の端子516,518へ接続されたこれらの導電性ロッ
ド512,514の間には絶縁フォイル520が挟まれ
ていて、これらの導電性ロッドといっしょになってバス
バーを形成している。同様に、一方においてはタブ50
6E,510Eが、他方においてはタブ506F,51
0Fが、電源の対応する端子526,528へ接続され
た各ロッド522,524によって相互に接続されてい
る。さらに、これら導電性ロッド526,528の間に
は絶縁フォイル530が挟まれていて、バスバーを形成
している。
【0033】一方においてはフェーズバー504J,5
06Jを、他方においてはフェーズバー508J,51
0Jを電気的に接続してもよい。このように、2倍のパ
ワーを有する二つの総合フェーズが、一方においてはも
とのフェーズ504G,506Gから、他方においては
もとのフェーズ508G,510Gからそれぞれ得られ
る。これら二つの総合フェーズは別の一つ又は二つのフ
ェーズと連通されて、ハイパワーのインバータを構成す
る。図4〜図6を参照して説明し示したすべての例はコ
ンデンサバッテリであり、そのプレートはフラップを有
し、フラップの間には絶縁フォイルが挟まれていてバス
バーを形成するようになっている。しかし、図4〜図6
に示されているインバータ301,402,502に類
似したインバータを、図1及び図2を参照して示したコ
ンデンサバッテリ4,104に類似したコンデンサバッ
テリから製造することも可能である。さらに、これら図
4〜図6においては、コンデンサバッテリは前後に配置
された複数のコンデンサからなる単一の列を有してい
る。これらの列を複数並べたコンデンサバッテリを製造
してもよい。
【0034】この発明により、前述した目的を達成する
ことが可能である。実際、この発明のコンデンサバッテ
リによれば、それに備わったパワーデバイスに対して、
寄生インダクタンスを著しく低減できる。この点に関し
ては、図7を参照すべきである。図7は、この発明によ
るコンデンサバッテリを有するパワーデバイスの動作を
示す電気回路図である。この図7は図3に示されている
コンデンサバッテリ204を構成する様々な部材を示し
ている。例えば、電源の端子(図示されていない)へ接
続されたプレート214F,216Fが示されている。
これらのプレート214F,216Fは、それら自身は
図4を参照して示した304Iなどのパワーモジュール
へ接続されたコンデンサ212へ接続されている。図4
の304Jなどのフェーズバーがこれらのパワーモジュ
ール304Iのアセンブリへ電気的に接続されている。
【0035】この図7からわかるように、この発明によ
るコンデンサバッテリを備えた電子パワーデバイスの中
には多数の通信(communication)ループBが存在する。
これらの通信ループの各々は過電圧を発生するインダク
タンスを有している。この発明においては、これらの通
信ループは並列に配置されており、その結果、こうして
発生する過電圧が電流とともにわずかにしか増大しない
ようになる。これは、図8に示されている従来の電気回
路と比較する必要がある。図8では、通信ループB’の
アセンブリへ供給を行うために単一のコンデンサCが設
けられている。こうした構造のために、そのパワーデバ
イスの過電圧は電流とともに実質的に直線的に増大す
る。
【0036】様々なパワーモジュールへの電源が、コン
デンサバッテリに設けられた二つの連結用プレートを介
して電気的に直接接続されているため、この発明のパワ
ーデバイスの形状によれば、従来の技術において使用さ
れていたものに比べて、コネクタが著しく減少する。電
気サブシステムの各面と共平面に二つの連結プレートが
配置されているという事実によって、この発明によるパ
ワーデバイスが著しくコンパクトになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の第1の実施の形態を示す電子パワー
デバイスの斜視図である。
【図2】本願発明の第2の実施の形態を示す電子パワー
デバイスの斜視図である。
【図3】本願発明の第3の実施の形態を示す電子パワー
デバイスの斜視図である。
【図4】本願発明の第4の実施の形態を示す電子パワー
アセンブリの正面図である。
【図5】本願発明の第5の実施の形態を示す電子パワー
アセンブリの正面図である。
【図6】本願発明の第6の実施の形態を示す電子パワー
アセンブリの正面図である。
【図7】本願発明のパワーデバイスの動作を示す電気回
路図である。
【図8】従来の技術によるパワーデバイスの動作を示す
電気回路図である。
【符号の説明】
4,104 コンデンサバッテリ 6,8,10 フェーズ 6A,8A,10A,106A,108A 冷却用部材 6B,8B,10B,106B,108B パワーモジ
ュール 6D,8D,10D,106D,108D フェーズバ
ー 6’,8’,10’,106’,108’ 上側表面 6”,8”,10”,106”,108” 下側表面 12,112,212 コンデンサ 14,16,114,116,214,216 プレー
ト 14A,16A,114A,116A タブ 14B,114B.214B,216B タング 14C、114C、214C オリフィス 106,108 アーム 214E,216E フラップ 302,402,502 アセンブリ 304,306,308 パワーデバイス 304G,306G.308G フェーズ 312,314,412,414,512,514 ロ
ッド 404,406,408,410 パワーデバイス 404A,406A,408A,410A バッテリ 404G,406G.408G,410G フェーズ 504,506,508,510 パワーデバイス 504G,506G.508G,510G フェーズ 505H,509H 部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パトリック・ルシェ フランス F−38540 エイユー,レジダ ンス・レ・ボスケ 38 (72)発明者 ダニエル・フェルマン フランス F−65420 イボ,ル・デ・ピ レネ 29

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パワーモジュール(6B,8B,10
    B,106B,108B)を支持する少なくとも一つの
    サブシステム(6,8,10,106,108)と、 前記パワーモジュールへ接続された電源と導通した状態
    に設置されたコンデンサバッテリ(4,104)と、 を有し、前記バッテリが第1及び第2の二つの連結プレ
    ート(14,16,114,116,214,216)
    の間に平行に配置された一つあるいは複数のコンデンサ
    (12,112,212)を有し、前記サブシステム
    (6,8,10,106,108)が少なくとも一つの
    第1のパワーモジュールを支持している第1の面
    (6’,8’,10’,106’,108’)と、この
    第1の面と対向した状態で少なくとも一つの第2のパワ
    ーモジュールを支持している第2の面(6”,8”,1
    0”,106”,108”)とを有し、第1のプレート
    (14,114)が第1のパワーモジュールへ接続さ
    れ、第2のプレート(16,116)が第2のパワーモ
    ジュールへ接続されている電子パワーデバイス。
  2. 【請求項2】 前記第1のプレート(14,114)が
    サブシステムの第1の面(6’,8’,10’,10
    6’,108’)とほぼ共面を成すように配置され、一
    方、前記第2のプレート(16,116)がサブシステ
    ムの第2の面(6”,8”,10”,106”,10
    8”)とほぼ共面を成すように配置されている請求項1
    記載のデバイス。
  3. 【請求項3】 複数のサブシステムが設けられ、前記サ
    ブシステム(6,8,10,106,108)の第1の
    面(6’,8’,10’,106’,108’)と前記
    第1の面と対向する前記サブシステムの第2の面
    (6”,8”,10”,106”,108”)とがほぼ
    共面を成すように配置され、前記コンデンサバッテリ
    (4,104)の全体容積が前記第1の面(6’,
    8’,10’,106’,108’)と第2の面
    (6”,8”,10”,106”,108”)によって
    形成される容積部の中に含まれている請求項1又は請求
    項2記載のデバイス。
  4. 【請求項4】 前記コンデンサバッテリ(4,104)
    が前記デバイス2のおよそ中心に設置され、前記サブシ
    ステム(6,8,10,106,108)が前記バッテ
    リ(4,104)の周辺の少なくとも一部の上に配置さ
    れている請求項3記載のデバイス。
  5. 【請求項5】 前記バッテリの前記プレートが前記電子
    デバイスの冷却用部材の電気絶縁領域の上に固定されて
    いる請求項1〜請求項4のいずれか一項記載のデバイ
    ス。
  6. 【請求項6】 前記デバイスがインバータとして構成さ
    れ、前記コンデンサバッテリ(4,104)の第1のプ
    レート(14,114)が前記コンデンサ(12,11
    2)の第1の端部を電気的に一体に接続し、前記バッテ
    リ(4,104)の第2のプレート(16,116)が
    前記コンデンサ(12,112)の第2の端部を電気的
    に一体に接続し、前記第1のプレート14,114と第
    2のプレート(16,116)によって第1及び第2の
    電源の端子が前記インバータのサブシステム(6,8,
    10,106,108)に設けられた冷却用部材(6
    A,8A,10A,106A,108A)の第1の面
    (6’,8’,10’,106’,108’)及び第2
    の面(6”,8”,10”,106”,108”)の上
    に配置されたパワーモジュールの第1及び第2(6B,
    8B,10B,106B,108B)のシリーズへ電気
    的に接続されている請求項1〜請求項5のいずれか一項
    記載のデバイス。
  7. 【請求項7】 前記プレート(14,16)がほぼ長方
    形であり、三つのフェーズ(6,8,10)が前記プレ
    ートの三つの側部の近傍に設けられ、また、これらサブ
    システムにはそれぞれフェーズバー(6D,8D,10
    D)が取り付けられている請求項6記載のデバイス。
  8. 【請求項8】 前記プレート(114,116)がほぼ
    長方形であり、二つのアーム(106,108)が前記
    プレートの大きい側部の近傍に設けられ、また、これら
    アームにはそれぞれ二つのフェーズバー(106D,1
    08D)が取り付けられている請求項6記載のデバイ
    ス。
  9. 【請求項9】 前記プレート(14,16,114,1
    16,214,216)にタング(14B,114B,
    214B,216B)が設けられ、これらのタングの各
    々は対応するパワーモジュール(6B,8B,10B,
    106B,108B)への接続を意図したものである請
    求項1〜請求項8のいずれか一項記載のデバイス。
  10. 【請求項10】 前記プレート(14,16,114,
    116,214,216)の各々が電源の対応する端子
    へ電気的に接続されるタブ(14A,16A,114
    A,116A,214F,216F)を有する請求項1
    〜請求項9のいずれか一項記載のデバイス。
  11. 【請求項11】 前記コンデンサ(12,112,21
    2)が中央に貫通開口部を有し、各プレート(14,1
    6,114,116,214,216)には前記開口部
    と位置を揃えた状態でオリフィス(14C,114C,
    214C)が形成されている請求項1〜請求項10のい
    ずれか一項記載のデバイス。
  12. 【請求項12】 前記二つのプレート(214,21
    6)には相互に対向する方向へ突出するフラップ(21
    4E,216E)が設けられ、この二つのフラップは少
    なくとも部分的に重なり合うとともにそれらの間には絶
    縁フォイル(218)が挟持されている請求項1〜請求
    項11のいずれか一項記載のデバイス。
  13. 【請求項13】 複数の電子パワーデバイス(304,
    306,308,404,406,408,410,5
    04,506,508,510)と、 前記パワーデバイスを一体状に接続するための接続手段
    (312,314,412,414,512,514,
    522,524)と、 を有し、前記電子パワーデバイス(304,306,3
    08,404,406,408,410,504,50
    6,508,510)が請求項1〜請求項12のいずれ
    か一項に記載された構成を有する電子パワーアセンブリ
    (302,402,502)。
  14. 【請求項14】 前記アセンブリが複数のフェーズを有
    するインバータであり、前記フェーズの各々が並列に配
    置された複数の前記電子パワーデバイスを有し、前記フ
    ェーズのそれぞれのパワーが配置されているパワーデバ
    イスの数に比例する請求項13記載の電子アセンブリ。
  15. 【請求項15】 前記アセンブリがインバータであり、
    前記パワーデバイス(304,306,308,40
    4,406,408,410,504,506,50
    8,510)のそれぞれが単一のサブシステムを有し、
    このサブシステムはインバータのフェーズ(304G,
    306G,308G,404G,406G,408G,
    410G,504G,506G,508G,510G)
    である請求項13記載の電子アセンブリ。
  16. 【請求項16】 前記パワーデバイス(304,30
    6,308)が相互に積み重ねられている請求項15記
    載の電子アセンブリ。
  17. 【請求項17】 パワーデバイスが第1の対のパワーデ
    バイス(404,406,504,506)及び第2の
    対のパワーデバイス(408,410,508,51
    0)を有し、前記第1及び第2の対のパワーデバイスが
    ほぼ第1及び第2の平面内に配置されるとともに相互に
    積み重ねられている請求項15記載の電子アセンブリ。
  18. 【請求項18】 前記各対のパワーデバイス(404,
    406,408,410)がそれぞれコンデンサバッテ
    リ(404A,406A,408A,410A)を有
    し、これらコンデンサバッテリが隣接配置されている請
    求項17記載の電子アセンブリ。
  19. 【請求項19】 前記各対のパワーデバイス(504,
    506,508,510)がそれぞれフェーズ(504
    G,506G,508G,510G)を有し、これらフ
    ェーズが隣接配置されている請求項17記載の電子アセ
    ンブリ。
  20. 【請求項20】 前記隣接するフェーズ(504G,5
    06G,508G,510G)が共通の冷却用部材(5
    05H,509H)を有している請求項19記載の電子
    アセンブリ。
JP11098994A 1998-04-06 1999-04-06 電子パワ―デバイス及びそのアセンブリ Pending JPH11329898A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9804228A FR2777109B1 (fr) 1998-04-06 1998-04-06 Batterie de condensateurs, dispositif electronique de puissance comportant une telle batterie et ensemble electronique de puissance comportant un tel dispositif
FR9804228 1998-04-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11329898A true JPH11329898A (ja) 1999-11-30

Family

ID=9524884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11098994A Pending JPH11329898A (ja) 1998-04-06 1999-04-06 電子パワ―デバイス及びそのアセンブリ

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6249448B1 (ja)
EP (1) EP0949752B1 (ja)
JP (1) JPH11329898A (ja)
KR (1) KR100533856B1 (ja)
CA (1) CA2268306C (ja)
DE (1) DE69940413D1 (ja)
ES (1) ES2320396T3 (ja)
FR (1) FR2777109B1 (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20009207U1 (de) * 2000-05-22 2001-09-27 CEAG Sicherheitstechnik GmbH, 59494 Soest Einrichtung zur Signalübertragung
EP1217638A1 (de) * 2000-12-21 2002-06-26 ABB Schweiz AG Kondensator für ein Leistungshalbleitermodul
DE10161178A1 (de) * 2001-12-13 2003-07-10 Aloys Wobben Wechselrichter
DE10326321A1 (de) * 2003-06-11 2005-01-13 Compact Dynamics Gmbh Elektronische Baugruppe zum Schalten elektrischer Leistung
EP2306477B1 (de) * 2005-05-02 2013-07-03 Epcos AG Leistungskondensator
WO2006116967A2 (de) * 2005-05-02 2006-11-09 Epcos Ag Leistungskondensator
DE102005055608B3 (de) * 2005-11-22 2007-05-10 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungshalbleitermodul mit zueinander parallel geschalteten Kondensatoren
KR20080094917A (ko) * 2006-02-17 2008-10-27 가부시키가이샤 야스카와덴키 버스 바를 구비한 전력 변환 장치
US7717747B2 (en) * 2006-11-06 2010-05-18 Gm Global Technology Operations, Inc. Power inverter connector having integrated current sensors
US20080117602A1 (en) * 2006-11-20 2008-05-22 Korich Mark D Power inverter having liquid cooled capacitor and low inductance bus structure
DE102007005436B4 (de) * 2007-01-30 2014-08-07 Platinum Gmbh Trägermodul für einen Wechselrichter
US7907385B2 (en) * 2008-07-14 2011-03-15 GM Global Technology Operations LLC Low inductance interconnect device for a power capacitor component
DE102008050452B4 (de) 2008-10-08 2010-09-16 Mtu Aero Engines Gmbh Kontaktierungsanordnung für einen Kondensator, Leistungsmodul und Verfahren zum Herstellen eines Leistungsmoduls
DE102010006850A1 (de) 2010-02-04 2011-08-04 Compact Dynamics GmbH, 82319 Elektronische Baugruppe zum Schalten elektrischer Leistung
KR20110135233A (ko) * 2010-06-10 2011-12-16 현대자동차주식회사 자동차의 인버터용 커패시터
US9984953B2 (en) 2012-12-07 2018-05-29 Abb Schweiz Ag Semiconductor assembly having a press pack stack
CN104038085B (zh) * 2013-03-08 2016-07-06 台达电子工业股份有限公司 三电平变流器
KR101966463B1 (ko) * 2013-12-19 2019-04-08 현대자동차주식회사 소음 억제 필름 커패시터 모듈 및 이를 갖는 차량용 인버터
US10014794B2 (en) * 2015-07-28 2018-07-03 Ford Global Technologies, Llc Power inverter assembly for a vehicle
EP3522188A1 (de) * 2018-02-06 2019-08-07 Siemens Aktiengesellschaft Kondensatoraufbau und leistungsmodul mit einem leistungselektronischen bauelement
CN209488460U (zh) * 2018-11-28 2019-10-11 深圳市长昊机电有限公司 功率模组以及电力电子设备
CN111482928B (zh) * 2020-06-24 2020-12-08 湖州达立智能设备制造有限公司 一种能够快速更换的电容器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2242580B (en) * 1990-03-30 1994-06-15 Mitsubishi Electric Corp Inverter unit with improved bus-plate configuration
US5172310A (en) * 1991-07-10 1992-12-15 U.S. Windpower, Inc. Low impedance bus for power electronics
US5142439A (en) * 1991-08-28 1992-08-25 Allied-Signal Inc. Integrated bus bar/multilayer ceramic capacitor module
JP3486828B2 (ja) * 1995-10-19 2004-01-13 富士電機ホールディングス株式会社 電力変換装置
FR2775416B1 (fr) * 1998-02-23 2000-06-23 Gec Alsthom Transport Sa Element de refroidissement pour dispositif electronique de puissance et dispositif electronique de puissance comprenant un tel element

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990082947A (ko) 1999-11-25
ES2320396T3 (es) 2009-05-21
EP0949752A1 (fr) 1999-10-13
KR100533856B1 (ko) 2005-12-06
US6249448B1 (en) 2001-06-19
CA2268306A1 (fr) 1999-10-06
FR2777109B1 (fr) 2000-08-04
CA2268306C (fr) 2006-10-10
FR2777109A1 (fr) 1999-10-08
DE69940413D1 (de) 2009-04-02
EP0949752B1 (fr) 2009-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11329898A (ja) 電子パワ―デバイス及びそのアセンブリ
JP3914865B2 (ja) 金属化フィルムコンデンサ
WO2007113979A1 (ja) 電力変換装置およびその組み立て方法
JPH08126349A (ja) インバータ装置
US4009425A (en) Capacitor with intersecting lead plates
JPH07203669A (ja) 低インダクタンスの転流回路を有するコンバータ装置
JP3486828B2 (ja) 電力変換装置
US4442473A (en) Multi-section power capacitor with internal fusing arrangement
JP3701382B2 (ja) コンデンサおよびコンデンサの接続方法
CN113437908A (zh) 开关电路及其开关布局结构、电机控制器、变换器
US20090154056A1 (en) Low inductance capacitor and method of manufacturing same
CN211127600U (zh) 分体功率模块
JP3583034B2 (ja) 低インダクタンスコンデンサ
JPH1094256A (ja) 電力変換素子モジュール
WO2018014982A1 (en) Power capacitor module with cooling arrangement
JPH0629149A (ja) コンデンサ及びコンデンサユニット
JP3015663B2 (ja) 半導体電力変換装置
CN215834666U (zh) 动力电池模组
JPS63157677A (ja) ブリツジ形インバ−タ装置
JP4758923B2 (ja) 電力変換装置、コンバータ、インバータ及び端子台
CN214588392U (zh) 电感器、光伏逆变器以及光伏发电系统
JP2586482Y2 (ja) 高周波nhコンデンサ
CN220140030U (zh) 功率单元和变频器
CN114464864B (zh) 一种应用于燃料电池的高压组件以及燃料电池
CN216353809U (zh) 一种母排叠层结构的电容器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050518

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080229

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080318

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20080617

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20080624

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080717

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090331