JPWO2014203571A1 - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2014203571A1
JPWO2014203571A1 JP2015522596A JP2015522596A JPWO2014203571A1 JP WO2014203571 A1 JPWO2014203571 A1 JP WO2014203571A1 JP 2015522596 A JP2015522596 A JP 2015522596A JP 2015522596 A JP2015522596 A JP 2015522596A JP WO2014203571 A1 JPWO2014203571 A1 JP WO2014203571A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bus bar
connection
bus bars
power conversion
bus
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.)
Granted
Application number
JP2015522596A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6022062B2 (ja
Inventor
公之 小柳
公之 小柳
雅博 木下
雅博 木下
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
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 Mitsubishi Electric Corp, Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP6022062B2 publication Critical patent/JP6022062B2/ja
Publication of JPWO2014203571A1 publication Critical patent/JPWO2014203571A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427Housings
    • H05K7/1432Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H05K7/14329Housings specially adapted for power drive units or power converters specially adapted for the configuration of power bus bars

Abstract

コンデンサ直列回路(CA)の正極と電力変換部(QA)の正極とを結線する2枚の正極側ブスバー(11、12)と、コンデンサ直列回路(CA)の負極と電力変換部(QA)の負極とを結線する負極側ブスバー(13)と、コンデンサ直列回路(CA)内の2つの平滑コンデンサ(CF1、CF2)を直列接続する中間接続用ブスバー(14)との4枚のブスバー(11〜14)を絶縁層(15)を介して密接に積層して4層ブスバー(10)を構成する。そして、2枚の正極側ブスバー(11、12)は隣接せずに並列接続され、その内の1枚の正極側ブスバー(11)と負極側ブスバー(13)とが隣接配置されて、コンデンサ直列回路(CA)と電力変換部(QA)とを接続する配線構造の直流配線インダクタンスが低減される。

Description

この発明は、電力変換装置の配線構造に関するものである。
従来の電力変換装置では、直流電源回路の直流電圧を平滑するコンデンサ直列回路と、平滑された直流電圧を半導体スイッチング素子により交流電圧に変換する電力変換部を備え、コンデンサ直列回路の正極と前記電力変換部の正極とを接続する正極側ブスバーと、前記コンデンサ直列回路の負極と前記電力変換部の負極とを接続する負極側ブスバーと、第1の平滑コンデンサと第2の平滑コンデンサとを直列接続する中間接続用ブスバーとを備える。そして、すべての前記ブスバーの外形をほぼ同一形状に形成すると共に、前記中間接続用ブスバーを挟んで、前記正極側ブスバー、中間接続用ブスバー及び負極側ブスバーを積層することにより、3層構造とし、隣接するブスバー同士の電流の流れを対向させて直流配線インダクタンスを減少させ、半導体スイッチング素子のスパイク電圧を低減させることが可能な構成のものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−153951号公報
このような電力変換装置にあっては、3層構造で正極側ブスバーと負極側ブスバーとの間に中間接続用ブスバーを挟んでいるため、コンデンサ直列回路、電力変換部の正極同士を結ぶ正極側ブスバーと、負極同士を結ぶ負極側ブスバーとの対向距離が離れてしまう。このため、インダクタンスの低減効果が充分に得られないと言う問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するために成されたものであって、直流配線インダクタンスの低減を促進できる電力変換装置を得ることを目的としている。
この発明に係る電力変換装置は、第1平滑コンデンサと第2平滑コンデンサとが直列接続されて成るコンデンサ直列回路と、複数の半導体スイッチング素子を備えて上記コンデンサ直列回路の直流電力と交流電力との間で電力変換する電力変換部とを備える。また、この電力変換装置は、上記コンデンサ直列回路の正極と上記電力変換部の正極とを結線する第1結線と、上記コンデンサ直列回路の負極と上記電力変換部の負極とを結線する第2結線と、上記第1平滑コンデンサと上記第2平滑コンデンサとを直列接続する第3結線とを備える。そして、上記第1、第2結線の一方は、2枚のブスバーが隣接することなく並列接続されて成り、上記第1、第2結線の他方は、並列接続された上記2枚のブスバー内の1枚と隣接するように配置された1枚のブスバーから成り、上記第3結線は1枚のブスバーから成り、計4枚の上記ブスバーが絶縁層を介して密接に積層されて積層ブスバーが構成される。
この発明に係る電力変換装置は、以上のように構成されるため、電力変換装置の直流配線インダクタンスを大幅に低減できる。これにより半導体スイッチング素子の電流遮断時に発生するスパイク電圧を抑制でき、半導体スイッチング素子の劣化を防止できる。
この発明の実施の形態1による電力変換装置の構成を示す側面図である。 図1に示す電力変換装置の平面図である。 この発明の実施の形態1による電力変換装置の等価回路図である。 この発明の実施の形態2による電力変換装置の構成を示す側面図である。 この発明の実施の形態2による電力変換装置の等価回路図である。 この発明の実施の形態3による電力変換装置の構成を示す側面図である。 この発明の実施の形態3による電力変換装置の等価回路図である。 この発明の実施の形態4による電力変換装置の構成を示す側面図である。 この発明の実施の形態4による電力変換装置の等価回路図である。 この発明の実施の形態5による電力変換装置の構成を示す側面図である。 この発明の実施の形態5による電力変換装置の等価回路図である。 この発明の実施の形態6による電力変換装置の構成を示す側面図である。 この発明の実施の形態6による電力変換装置の等価回路図である。 この発明の実施の形態7による電力変換装置の構成を示す側面図である。
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1による電力変換装置を図1〜図3に基づいて以下に説明する。図1は、この発明の実施の形態1による電力変換装置の構成を示す側面図であり、図2は、この電力変換装置の平面図である。また電力変換装置の等価回路図を図3に示す。
図に示すように、電力変換装置は、コンデンサ直列回路CAと電力変換部QAと積層ブスバーとしての4層ブスバー10とを備える。
コンデンサ直列回路CAは、第1平滑コンデンサとしての平滑コンデンサCF1と、第2平滑コンデンサとしての平滑コンデンサCF2とを直列接続して構成され、正極CP、負極CNを備える。電力変換部QAは、例えばIGBTモジュールから成る2つの半導体スイッチング素子Q1、Q2を接続して構成され、正極QP、負極QNおよび出力端子QACを備えて2レベルの交流電圧を出力する。なお、電力変換部QAは、この場合、コンデンサ直列回路CAの直流電力を交流電力に変換するものとして説明するが、交流電力を直流電力に変換するものであっても良い。
4層ブスバー10は、2枚の正極側ブスバー11、12と、1枚の負極側ブスバー13と、1枚の中間接続用ブスバー14との4枚のブスバー11〜14を、各ブスバー間にそれぞれ絶縁層15を配して密接に積層して構成される。また、この4枚のブスバー11〜14の外形は、ほぼ同一形状に形成される。
2枚の正極側ブスバー11、12は、1層目と4層目に配置されて並列接続され、コンデンサ直列回路CAの正極CPと電力変換部QAの正極QPとを結線する第1結線16を構成する。負極側ブスバー13は3層目に配置され、コンデンサ直列回路CAの負極CNと電力変換部QAの負極QNとを結線する第2結線となる。中間接続用ブスバー14は2層目に配置されて、平滑コンデンサCF1(の負極)と平滑コンデンサCF2(の正極)とを直列に接続する第3結線となる。
このように、2枚の正極側ブスバー11、12は、負極側ブスバー13と中間接続用ブスバー14とを間に挟んで配置されている。
また、4層ブスバー10の長手方向の第1側(図中左側)にコンデンサ直列回路CAが、上記積層ブスバーの長手方向の第2側に電力変換部QAが接続される。そして、コンデンサ直列回路CAの正極CP側の平滑コンデンサCF1は、負極CN側の平滑コンデンサCF2よりも電力変換部QAから遠方に配置される。このため、コンデンサ直列回路CAの正極CPと正極側ブスバー11、12との接続点A、平滑コンデンサCF1と中間接続用ブスバー14との接続点B、平滑コンデンサCF2と中間接続用ブスバー14との接続点Cは、4層ブスバー10の長手方向の第1側端から第2側に向かい、接続点A、接続点B、接続点Cの順に配置される。
図3に、正極側ブスバー11のインダクタンスL11、正極側ブスバー12のインダクタンスL12、負極側ブスバー13のインダクタンスL13、中間接続用ブスバー14のインダクタンスL14および、各ブスバー11〜14に流れる電流の向きを表す矢印を示した。
図に示すように、正極側ブスバー12と負極側ブスバー13とが隣接して、しかも電流の流れる方向が対向する。また、正極側ブスバー11と中間接続用ブスバー14とが隣接して、しかも電流の流れる方向が対向する。
このように隣接するブスバーで電流方向を対向させることができ、直流配線インダクタンスを打ち消し合って低減させることができる。このため、電力変換部QAの半導体スイッチング素子Q1、Q2の電流遮断時に発生するスパイク電圧を抑制でき、半導体スイッチング素子Q1、Q2の劣化を防止できる。
またブスバー11〜14の外形をほぼ同一形状に形成しているため、4層ブスバー10を形成する為の位置合わせが容易で製造が容易であるため、上記のような直流配線インダクタンスの低減効果を容易に実現できる。
なお、この実施の形態では、負極側ブスバー13を3層目、中間接続用ブスバー14を2層目に配置するものとしたが、負極側ブスバー13を2層目、中間接続用ブスバー14を3層目に配置するものとしても良く、同様の効果を有する。
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2による電力変換装置を図4、図5に基づいて以下に説明する。図4は、この発明の実施の形態2による電力変換装置の構成を示す側面図であり、この電力変換装置の等価回路図を図5に示す。なお、この電力変換装置の平面図は上記実施の形態1の図2と同様である。
この実施の形態2では、第1結線16を構成する2枚の正極側ブスバー11、12が2層目と4層目に配置され、第2結線の負極側ブスバー13が3層目、第3結線の中間接続用ブスバー14が1層目に配置されて、積層ブスバーとしての4層ブスバー10aを構成する。即ち、2枚の正極側ブスバー11、12は、負極側ブスバー13を間に挟んで配置され、その外側に中間接続用ブスバー14が配置されている。その他の構成は上記実施の形態1と同様である。
図5に、正極側ブスバー11のインダクタンスL11、正極側ブスバー12のインダクタンスL12、負極側ブスバー13のインダクタンスL13、中間接続用ブスバー14のインダクタンスL14および、各ブスバー11〜14に流れる電流の向きを表す矢印を示した。
図に示すように、正極側ブスバー12と負極側ブスバー13とが隣接して、しかも電流の流れる方向が対向する。また、正極側ブスバー11と中間接続用ブスバー14とが隣接して、しかも電流の流れる方向が対向する。
この実施の形態2においても、隣接するブスバーで電流方向を対向させることができ、直流配線インダクタンスを打ち消し合って低減させることができる。このため、上記実施の形態1と同様に、電力変換部QAの半導体スイッチング素子Q1、Q2の電流遮断時に発生するスパイク電圧を抑制でき、半導体スイッチング素子Q1、Q2の劣化を防止できる。またブスバー11〜14の外形をほぼ同一形状に形成しているため、4層ブスバー10aを形成する為の位置合わせが容易で製造が容易であるため、上記のような直流配線インダクタンスの低減効果を容易に実現できる。
なお、正極側ブスバー11、12を1層目と3層目に配置して、その間の2層目に負極側ブスバー13を配置し、中間接続用ブスバー14を4層目に配置するものとしても良く、同様の効果を有する。
実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3による電力変換装置を図6、図7に基づいて以下に説明する。図6は、この発明の実施の形態3による電力変換装置の構成を示す側面図であり、この電力変換装置の等価回路図を図7に示す。なお、この電力変換装置の平面図は上記実施の形態1の図2と同様である。
この実施の形態3では、第1結線16を構成する2枚の正極側ブスバー11、12が1層目と3層目に配置され、第2結線の負極側ブスバー13が4層目、第3結線の中間接続用ブスバー14が2層目に配置されて、積層ブスバーとしての4層ブスバー10bを構成する。即ち、2枚の正極側ブスバー11、12は、中間接続用ブスバー14を間に挟んで配置され、その外側に負極側ブスバー13が配置されている。その他の構成は上記実施の形態1と同様である。
図7に、正極側ブスバー11のインダクタンスL11、正極側ブスバー12のインダクタンスL12、負極側ブスバー13のインダクタンスL13、中間接続用ブスバー14のインダクタンスL14および、各ブスバー11〜14に流れる電流の向きを表す矢印を示した。
図に示すように、正極側ブスバー12と負極側ブスバー13とが隣接して、しかも電流の流れる方向が対向する。また、正極側ブスバー11と中間接続用ブスバー14とが隣接して、しかも電流の流れる方向が対向する。
この実施の形態3においても、隣接するブスバーで電流方向を対向させることができ、直流配線インダクタンスを打ち消し合って低減させることができる。このため、上記実施の形態1と同様に、電力変換部QAの半導体スイッチング素子Q1、Q2の電流遮断時に発生するスパイク電圧を抑制でき、半導体スイッチング素子Q1、Q2の劣化を防止できる。またブスバー11〜14の外形をほぼ同一形状に形成しているため、4層ブスバー10bを形成する為の位置合わせが容易で製造が容易であるため、上記のような直流配線インダクタンスの低減効果を容易に実現できる。
なお、正極側ブスバー11、12を2層目と4層目に配置して、その間の3層目に中間接続用ブスバー14を配置し、負極側ブスバー13を1層目に配置するものとしても良く、同様の効果を有する。
実施の形態4.
次に、この発明の実施の形態4による電力変換装置を図8、図9に基づいて以下に説明する。図8は、この発明の実施の形態4による電力変換装置の構成を示す側面図であり、この電力変換装置の等価回路図を図9に示す。
電力変換装置は、コンデンサ直列回路CAと電力変換部QAと積層ブスバーとしての4層ブスバー20とを備える。コンデンサ直列回路CAおよび電力変換部QAは上記実施の形態1と同様である。
4層ブスバー20は、1枚の正極側ブスバー21と、2枚の負極側ブスバー22、23と、1枚の中間接続用ブスバー24との4枚のブスバー21〜24を、各ブスバー間にそれぞれ絶縁層15を配して密接に積層して構成される。また、この4枚のブスバー21〜24の外形は、ほぼ同一形状に形成される。
2枚の負極側ブスバー22、23は、1層目と4層目に配置されて並列接続され、コンデンサ直列回路CAの負極CNと電力変換部QAの負極QNとを結線する第2結線26を構成する。正極側ブスバー21は2層目に配置され、コンデンサ直列回路CAの正極CPと電力変換部QAの正極QPとを結線する第1結線となる。中間接続用ブスバー24は3層目に配置されて、平滑コンデンサCF1(の負極)と平滑コンデンサCF2(の正極)とを直列に接続する第3結線となる。
このように、2枚の負極側ブスバー22、23は、正極側ブスバー21と中間接続用ブスバー24とを間に挟んで配置されている。
また、4層ブスバー10の長手方向の第1側(図中左側)にコンデンサ直列回路CAが、上記積層ブスバーの長手方向の第2側に電力変換部QAが接続される。そして、コンデンサ直列回路CAの負極CN側の平滑コンデンサCF2は、正極CP側の平滑コンデンサCF1よりも電力変換部QAから遠方に配置される。このため、コンデンサ直列回路CAの負極CNと負極側ブスバー22、23との接続点D、平滑コンデンサCF2と中間接続用ブスバー24との接続点C、平滑コンデンサCF1と中間接続用ブスバー24との接続点Bは、4層ブスバー20の長手方向の第1側端から第2側に向かい、接続点D、接続点C、接続点Bの順に配置される。
図9に、正極側ブスバー21のインダクタンスL21、負極側ブスバー22のインダクタンスL22、負極側ブスバー23のインダクタンスL23、中間接続用ブスバー24のインダクタンスL24および、各ブスバー21〜24に流れる電流の向きを表す矢印を示した。
図に示すように、正極側ブスバー21と負極側ブスバー22とが隣接して、しかも電流の流れる方向が対向する。また、負極側ブスバー23と中間接続用ブスバー24とが隣接して、しかも電流の流れる方向が対向する。
この実施の形態4においても、隣接するブスバーで電流方向を対向させることができ、直流配線インダクタンスを打ち消し合って低減させることができる。このため、上記実施の形態1と同様に、電力変換部QAの半導体スイッチング素子Q1、Q2の電流遮断時に発生するスパイク電圧を抑制でき、半導体スイッチング素子Q1、Q2の劣化を防止できる。またブスバー21〜24の外形をほぼ同一形状に形成しているため、4層ブスバー20を形成する為の位置合わせが容易で製造が容易であるため、上記のような直流配線インダクタンスの低減効果を容易に実現できる。
なお、この実施の形態では、正極側ブスバー21を2層目、中間接続用ブスバー24を3層目に配置するものとしたが、正極側ブスバー21を3層目、中間接続用ブスバー24を2層目に配置するものとしても良く、同様の効果を有する。
実施の形態5.
次に、この発明の実施の形態5による電力変換装置を図10、図11に基づいて以下に説明する。図10は、この発明の実施の形態5による電力変換装置の構成を示す側面図であり、この電力変換装置の等価回路図を図11に示す。
この実施の形態5では、第2結線26を構成する2枚の負極側ブスバー22、23が1層目と3層目に配置され、第1結線の正極側ブスバー21が2層目、第3結線の中間接続用ブスバー24が4層目に配置されて、積層ブスバーとしての4層ブスバー20aを構成する。即ち、2枚の負極側ブスバー22、23は、正極側ブスバー21を間に挟んで配置され、その外側に中間接続用ブスバー24が配置されている。その他の構成は上記実施の形態4と同様である。
図11に、正極側ブスバー21のインダクタンスL21、負極側ブスバー22のインダクタンスL22、負極側ブスバー23のインダクタンスL23、中間接続用ブスバー24のインダクタンスL24および、各ブスバー21〜24に流れる電流の向きを表す矢印を示した。
図に示すように、正極側ブスバー21と負極側ブスバー22とが隣接して、しかも電流の流れる方向が対向する。また、負極側ブスバー23と中間接続用ブスバー24とが隣接して、しかも電流の流れる方向が対向する。
この実施の形態5においても、隣接するブスバーで電流方向を対向させることができ、直流配線インダクタンスを打ち消し合って低減させることができる。このため、上記実施の形態1と同様に、電力変換部QAの半導体スイッチング素子Q1、Q2の電流遮断時に発生するスパイク電圧を抑制でき、半導体スイッチング素子Q1、Q2の劣化を防止できる。またブスバー21〜24の外形をほぼ同一形状に形成しているため、4層ブスバー20aを形成する為の位置合わせが容易で製造が容易であるため、上記のような直流配線インダクタンスの低減効果を容易に実現できる。
なお、負極側ブスバー22、23を2層目と4層目に配置して、その間の3層目に正極側ブスバー21を配置し、中間接続用ブスバー24を1層目に配置するものとしても良く、同様の効果を有する。
実施の形態6.
次に、この発明の実施の形態6による電力変換装置を図12、図13に基づいて以下に説明する。図12は、この発明の実施の形態6による電力変換装置の構成を示す側面図であり、この電力変換装置の等価回路図を図13に示す。
この実施の形態6では、第2結線26を構成する2枚の負極側ブスバー22、23が2層目と4層目に配置され、第1結線の正極側ブスバー21が1層目、第3結線の中間接続用ブスバー24が3層目に配置されて、積層ブスバーとしての4層ブスバー20bを構成する。即ち、2枚の負極側ブスバー22、23は、中間接続用ブスバー24を間に挟んで配置され、その外側に正極側ブスバー21が配置されている。その他の構成は上記実施の形態4と同様である。
図13に、正極側ブスバー21のインダクタンスL21、負極側ブスバー22のインダクタンスL22、負極側ブスバー23のインダクタンスL23、中間接続用ブスバー24のインダクタンスL24および、各ブスバー21〜24に流れる電流の向きを表す矢印を示した。
図に示すように、正極側ブスバー21と負極側ブスバー22とが隣接して、しかも電流の流れる方向が対向する。また、負極側ブスバー23と中間接続用ブスバー24とが隣接して、しかも電流の流れる方向が対向する。
この実施の形態6においても、隣接するブスバーで電流方向を対向させることができ、直流配線インダクタンスを打ち消し合って低減させることができる。このため、上記実施の形態1と同様に、電力変換部QAの半導体スイッチング素子Q1、Q2の電流遮断時に発生するスパイク電圧を抑制でき、半導体スイッチング素子Q1、Q2の劣化を防止できる。またブスバー21〜24の外形をほぼ同一形状に形成しているため、4層ブスバー20bを形成する為の位置合わせが容易で製造が容易であるため、上記のような直流配線インダクタンスの低減効果を容易に実現できる。
なお、負極側ブスバー22、23を1層目と3層目に配置して、その間の2層目に中間接続用ブスバー24を配置し、正極側ブスバー21を4層目に配置するものとしても良く、同様の効果を有する。
実施の形態7.
上記実施の形態1〜6では、4枚のブスバー11〜14(21〜24)の外形をほぼ同一形状に形成したが、異なる形状に形成しても良い。
図14は、この発明の実施の形態7による電力変換装置の構成を示す側面図である。図に示すように、4層ブスバー10cは、2枚の正極側ブスバー11a、12と、1枚の負極側ブスバー13と、1枚の中間接続用ブスバー14aとの4枚のブスバー11a、12、13、14aを、各ブスバー間にそれぞれ絶縁層15を配して密接に積層して構成される。2枚の正極側ブスバー11a、12は、1層目と4層目に配置されて並列接続され、コンデンサ直列回路CAの正極CPと電力変換部QAの正極QPとを結線する第1結線16aを構成する。負極側ブスバー13は3層目に配置され、コンデンサ直列回路CAの負極CNと電力変換部QAの負極QNとを結線する第2結線となる。中間接続用ブスバー14aは2層目に配置されて、平滑コンデンサCF1(の負極)と平滑コンデンサCF2(の正極)とを直列に接続する第3結線となる。この場合、1層目に配置された正極側ブスバー11aと2層目に配置された中間接続用ブスバー14aは、他のブスバー12、13よりも短く形成されている。その他の構成は、上記実施の形態1と同様である。
正極側ブスバー11aと中間接続用ブスバー14aとは、上記実施の形態1に比べて短くなっているが、省略された領域は、コンデンサ直列回路CAや電力変換部QAとの接続に寄与する領域ではなく、また、直流配線インダクタンスの低減に寄与する電流が流れる領域でもない。このため、隣接するブスバーで電流方向を対向させることができ、直流配線インダクタンスを打ち消し合って低減させることができ上記実施の形態1と同様の効果が得られると共に、コストおよび重量の削減が図れる。
なお、正極側ブスバー11a、中間接続用ブスバー14aにおいて省略される領域の大きさは、各ブスバー11a、14aの面積低減による配線インダクタンスの上昇が悪影響を与えない程度に決定される。
この実施の形態では、上記実施の形態1の4層ブスバー10を変形するものを示したが、他の実施の形態2〜6による4層ブスバーを同様に変形しても良い。
なお、この発明は、発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

Claims (8)

  1. 第1平滑コンデンサと第2平滑コンデンサとが直列接続されて成るコンデンサ直列回路と、複数の半導体スイッチング素子を備えて上記コンデンサ直列回路の直流電力と交流電力との間で電力変換する電力変換部とを備えた電力変換装置において、
    上記コンデンサ直列回路の正極と上記電力変換部の正極とを結線する第1結線と、上記コンデンサ直列回路の負極と上記電力変換部の負極とを結線する第2結線と、上記第1平滑コンデンサと上記第2平滑コンデンサとを直列接続する第3結線とを備え、
    上記第1、第2結線の一方は、2枚のブスバーが隣接することなく並列接続されて成り、上記第1、第2結線の他方は、並列接続された上記2枚のブスバー内の1枚と隣接するように配置された1枚のブスバーから成り、上記第3結線は1枚のブスバーから成り、計4枚の上記ブスバーが絶縁層を介して密接に積層されて積層ブスバーが構成される
    電力変換装置。
  2. 上記4枚のブスバーは、隣接するブスバーを流れる電流方向が対向するように配置される
    請求項1に記載の電力変換装置。
  3. 上記第1結線は上記2枚のブスバーが並列接続されて成り、該2枚のブスバーの間に、上記第2結線のブスバーと上記第3結線のブスバーとが配置される
    請求項1または請求項2に記載の電力変換装置。
  4. 上記第1結線は上記2枚のブスバーが並列接続されて成り、上記第2、第3結線の一方のブスバーは上記2枚のブスバーの間に配置され、他方のブスバーは上記2枚のブスバーの外側に配置される
    請求項1または請求項2に記載の電力変換装置。
  5. 上記第1結線は上記2枚のブスバーが並列接続されて成り、
    上記積層ブスバーの長手方向の第1側に上記コンデンサ直列回路が、上記積層ブスバーの長手方向の第2側に上記電力変換部が接続され、上記コンデンサ直列回路の正極と上記第1結線のブスバーとの接続点A、上記第1平滑コンデンサと上記第3結線のブスバーとの接続点B、および上記第2平滑コンデンサと上記第3結線のブスバーとの接続点Cは、上記積層ブスバーの上記第1側端から上記第2側に向かい、上記接続点A、上記接続点B、上記接続点Cの順に配置される
    請求項1または請求項2に記載の電力変換装置。
  6. 上記第2結線は上記2枚のブスバーが並列接続されて成り、該2枚のブスバーの間に、上記第1結線のブスバーと上記第3結線のブスバーとが配置される
    請求項1または請求項2に記載の電力変換装置。
  7. 上記第2結線は上記2枚のブスバーが並列接続されて成り、上記第1、第3結線の一方のブスバーは上記2枚のブスバーの間に配置され、他方のブスバーは上記2枚のブスバーの外側に配置される
    請求項1または請求項2に記載の電力変換装置。
  8. 上記第2結線は上記2枚のブスバーが並列接続されて成り、
    上記積層ブスバーの長手方向の第1側に上記コンデンサ直列回路が、上記積層ブスバーの長手方向の第2側に上記電力変換部が接続され、上記コンデンサ直列回路の負極と上記第2結線のブスバーとの接続点D、上記第1平滑コンデンサと上記第3結線のブスバーとの接続点B、および上記第2平滑コンデンサと上記第3結線のブスバーとの接続点Cは、上記積層ブスバーの上記第1側端から上記第2側に向かい、上記接続点D、上記接続点C、上記接続点Bの順に配置される
    請求項1または請求項2に記載の電力変換装置。
JP2015522596A 2013-06-17 2014-03-14 電力変換装置 Active JP6022062B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013126427 2013-06-17
JP2013126427 2013-06-17
PCT/JP2014/056986 WO2014203571A1 (ja) 2013-06-17 2014-03-14 電力変換装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6022062B2 JP6022062B2 (ja) 2016-11-09
JPWO2014203571A1 true JPWO2014203571A1 (ja) 2017-02-23

Family

ID=52104316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015522596A Active JP6022062B2 (ja) 2013-06-17 2014-03-14 電力変換装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9559612B2 (ja)
JP (1) JP6022062B2 (ja)
KR (1) KR101740174B1 (ja)
CN (1) CN105308846B (ja)
WO (1) WO2014203571A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102134074B1 (ko) 2018-11-05 2020-07-14 한양대학교 산학협력단 순환 전류를 저감하는 전력 변환 장치 및 이의 제어 방법
CN111724928A (zh) * 2019-03-22 2020-09-29 中车大连电力牵引研发中心有限公司 复合母排以及功率模块

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03289346A (ja) * 1990-04-03 1991-12-19 Mitsubishi Electric Corp インバータ装置の導体配置方法
JPH11155286A (ja) * 1997-11-25 1999-06-08 Hitachi Ltd 電力変換装置
JP2001332688A (ja) * 2000-05-25 2001-11-30 Nissan Motor Co Ltd 電力配線構造及び半導体装置
JP2004153951A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 半導体電力変換回路
JP2006019367A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Nippon Chemicon Corp 接続体、電子部品の接続構造、及び電子部品装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4436953A (en) * 1981-03-31 1984-03-13 Rogers Corporation Bus bar assembly with discrete capacitor elements
JPH087829Y2 (ja) 1990-09-05 1996-03-04 株式会社東芝 電力変換装置
US5422440A (en) * 1993-06-08 1995-06-06 Rem Technologies, Inc. Low inductance bus bar arrangement for high power inverters
US6359331B1 (en) * 1997-12-23 2002-03-19 Ford Global Technologies, Inc. High power switching module
US5995380A (en) * 1998-05-12 1999-11-30 Lear Automotive Dearborn, Inc. Electric junction box for an automotive vehicle
JP3642012B2 (ja) * 2000-07-21 2005-04-27 株式会社日立製作所 半導体装置,電力変換装置及び自動車
SE525572C2 (sv) * 2002-12-23 2005-03-15 Danaher Motion Stockholm Ab Motordrivenhet av växelriktartyp
US7248483B2 (en) * 2004-08-19 2007-07-24 Xantrex Technology, Inc. High power density insulated metal substrate based power converter assembly with very low BUS impedance
JP4567029B2 (ja) * 2007-06-22 2010-10-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
CN102640408B (zh) * 2009-11-17 2015-05-20 三菱电机株式会社 三电平电力变换装置
WO2012108048A1 (ja) * 2011-02-10 2012-08-16 三菱電機株式会社 電力変換装置
FR2985597B1 (fr) * 2012-01-05 2014-10-24 Valeo Equip Electr Moteur Dispositif d'assemblage de capacites pour convertisseur electronique
CN103368359B (zh) * 2012-04-11 2016-04-13 台达电子工业股份有限公司 变流器功率单元及其母线排
US9445532B2 (en) * 2013-05-09 2016-09-13 Ford Global Technologies, Llc Integrated electrical and thermal solution for inverter DC-link capacitor packaging

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03289346A (ja) * 1990-04-03 1991-12-19 Mitsubishi Electric Corp インバータ装置の導体配置方法
JPH11155286A (ja) * 1997-11-25 1999-06-08 Hitachi Ltd 電力変換装置
JP2001332688A (ja) * 2000-05-25 2001-11-30 Nissan Motor Co Ltd 電力配線構造及び半導体装置
JP2004153951A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 半導体電力変換回路
JP2006019367A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Nippon Chemicon Corp 接続体、電子部品の接続構造、及び電子部品装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105308846A (zh) 2016-02-03
US20160111976A1 (en) 2016-04-21
KR20160012162A (ko) 2016-02-02
CN105308846B (zh) 2018-01-09
KR101740174B1 (ko) 2017-05-25
JP6022062B2 (ja) 2016-11-09
US9559612B2 (en) 2017-01-31
WO2014203571A1 (ja) 2014-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5807516B2 (ja) 電力変換装置及び電力変換装置における導体の配置方法
TWI600038B (zh) 直流電容模組及其疊層母排結構
WO2011061813A1 (ja) 3レベル電力変換装置
CN111630616B (zh) 用于电容器组件的非常低的电感汇流排
CN104081649A (zh) 对于双端子hvdc连接的ac/dc多单元功率转换器
JP2014233193A (ja) 電力変換装置
WO2012101858A1 (ja) Dc-dcコンバータモジュールおよび多層基板
JP6455523B2 (ja) コンデンサ回路、コンデンサモジュールおよび電力変換システム
JP2008245451A (ja) 電力変換装置
JP6804326B2 (ja) 電力変換装置、太陽光パワーコンディショナーシステム、蓄電システム、無停電電源システム、風力発電システム、及びモータ駆動システム
CN111865100A (zh) 电力转换装置
JP6022062B2 (ja) 電力変換装置
JP5475722B2 (ja) 電力変換装置
WO2015041127A1 (ja) コンデンサモジュール、および、電力変換装置
KR101463388B1 (ko) 배압 회로 구조를 이용한 양방향 반도체 변압기
JP4957842B2 (ja) 電力変換装置
JP6206090B2 (ja) 3レベル電力変換装置
JP2019004633A (ja) 電力変換装置
JP2017112682A (ja) 3レベル電力変換装置
JP5877020B2 (ja) 電力変換装置のスイッチモジュール
JP6786943B2 (ja) コンデンサ装置
JP7086308B2 (ja) Dc/dcコンバータ装置
JP5795219B2 (ja) 整流回路モジュール
JP2018182850A (ja) 電力変換装置
JPWO2022230037A5 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160906

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161004

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6022062

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250