KR101177415B1 - 콘덴서 모듈, 전력 변환장치 및 차량 탑재용 전기시스템 - Google Patents

콘덴서 모듈, 전력 변환장치 및 차량 탑재용 전기시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101177415B1
KR101177415B1 KR1020060113833A KR20060113833A KR101177415B1 KR 101177415 B1 KR101177415 B1 KR 101177415B1 KR 1020060113833 A KR1020060113833 A KR 1020060113833A KR 20060113833 A KR20060113833 A KR 20060113833A KR 101177415 B1 KR101177415 B1 KR 101177415B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
module
capacitor
connection
current
Prior art date
Application number
KR1020060113833A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070052677A (ko
Inventor
가츠노리 아즈마
마사미츠 이나바
무츠히로 모리
겐이치로 나카지마
Original Assignee
가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
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 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 filed Critical 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Publication of KR20070052677A publication Critical patent/KR20070052677A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101177415B1 publication Critical patent/KR101177415B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/38—Multiple capacitors, i.e. structural combinations of fixed capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/007—Physical arrangements or structures of drive train converters specially adapted for the propulsion motors of electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/003—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/40—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/02—Mountings
    • H01G2/04—Mountings specially adapted for mounting on a chassis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/228—Terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/008—Terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/08—Housing; Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/14—Structural combinations or circuits for modifying, or compensating for, electric characteristics of electrolytic capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/26—Structural combinations of electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices with each other
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422—Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427—Housings
    • H05K7/1432—Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H05K7/14329—Housings specially adapted for power drive units or power converters specially adapted for the configuration of power bus bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/52—Drive Train control parameters related to converters
    • B60L2240/525—Temperature of converter or components thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/10—Emission reduction
    • B60L2270/14—Emission reduction of noise
    • B60L2270/145—Structure borne vibrations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4911—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
    • H01L2224/49111—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting two common bonding areas, e.g. Litz or braid wires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00011—Not relevant to the scope of the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

본 발명은 진동에 강하고, 인덕턴스가 낮은 접속부 구조를 구비한 콘덴서 모듈의 제공을 과제로 하는 것이다.
상기 과제는 복수의 콘덴서를 가지는 콘덴서 모듈에 있어서, 제 1 광폭 도체와 제 2 광폭 도체를 절연 시트를 거쳐 적층한 적층체를 구비하고, 이 적층체를 상기 복수의 콘덴서를 탑재함과 함께, 전기적으로 접속되는 제 1 평면부와, 이 제 1 평면부에 대하여 절곡된 제 2 평면부와, 상기 제 1 평면부 및 제 2 평면부의 단부에 각각 설치되어 외부와 접속되는 접속부를 가지고 구성함으로써 해결할 수 있다.

Description

콘덴서 모듈, 전력 변환장치 및 차량 탑재용 전기시스템{CAPACITOR MODULE, POWER CONVERTER AND A VEHICULAR ELECTRONIC SYSTEM}
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 차량 탑재용 전기 시스템을 탑재한 차량의 구성을 나타내는 시스템 구성도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 차량 탑재용 전기 시스템에 사용하는 전력 변환장치(INV)의 주회로도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 콘덴서 모듈의 외관 사시도,
도 4(a)는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 콘덴서 모듈의 단면도,
도 4(b)는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 콘덴서 모듈의 일부 확대도,
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 콘덴서 모듈의 분해도,
도 6은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 콘덴서 모듈의 주요부의 사시도 및 전류경로의 설명도,
도 7은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 콘덴서 모듈의 주요부의 측면도 및 전류경로의 설명도,
도 8은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 콘덴서 모듈 (CM)과 파워 모듈(PMU)의 접속을 나타내는 분해사시도,
도 9는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 콘덴서 모듈 (CM)과 파워 모듈(PMU)의 접속을 나타내는 단면도,
도 10은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)에 사용하는 파워 모듈(PMU)의 상면도,
도 11은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 콘덴서 모듈(CM)과 파워 모듈(PMU)의 접속부의 확대 단면도와 전류경로의 설명도,
도 12는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 인덕턴스 회로도,
도 13은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 콘덴서 모듈(CM)의 외관 사시도,
도 14는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 파워 모듈(PMU)의 배치도,
도 15는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 콘덴서 모듈(CM)과 파워 모듈(PMU)의 접속을 나타내는 분해도,
도 16은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 콘덴서 모듈(CM)과 파워 모듈(PMU)과 구동제어회로(DCU)와 DC 버스바의 짜임도,
도 17은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 콘덴서 모듈(CM)과 파워 모듈(PMU)의 접속 단면도,
도 18은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 회로도,
도 19는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 파워 반도체소자(IGBT)에 흐르는 전류, 전압의 개략 파형도,
도 20은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 단면 구성 도,
도 21은 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 콘덴서 모듈의 구성을 나타내는 분해 사시도,
도 22는 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 콘덴서 모듈의 구성을 나타내는 단면도,
도 23은 본 발명의 제 5 실시형태에 의한 콘덴서 모듈의 구성을 나타내는 단면도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
MG1, MG2 : 전동기 INV : 전력 변환장치
MCU : 전동기 제어장치 CM, CM1, CM2 : 콘덴서 모듈
PMU, PMU1, PMU2 : 파워 모듈 DCU, DCU1, DCU2 : 구동회로장치
M, Mpu, Mnu, Mpv, Mnv, Mpw, Mnw : 파워 반도체소자
3a, 4a, 3a-U, 4a-U, 3a-V, 4a-V, 3a-W, 4a-W, 24U, 24V, 24W, 24U-1, 24V-1, 24W-1, 24U-2, 24V-2, 24W-2, PMU1-3a-U, PMU1-3a-V, PMU1-3a-W, PMU1-4a-U, PMU1-4a-V, PMU1-4a-W, PMU2-3a-U, PMU2-3a-V, PMU2-3a-W, PMU2-4a-U, PMU2-4a-V, PMU2-4a-W : 파워 모듈접속부
3b, 4b, 3c, 4c, CM1-3b-1U, CM1-3b-2U, CM1-3b-1V, CM1-3b-2V, CM1-3b-1W, CM1-3b-1W, CM1-4b-1U, CM1-4b-2U, CM1-4b-1V, CM1-4b-2V, CM1-4b-1W, CM1-4b-1W, CM2-3b-1U, CM2-3b-2U, CM2-3b-1V, CM2-3b-2V, CM2-3b-1W, CM2-3b-1W, CM2-4b-1U, CM2-4b-2U, CM2-4b-1V, CM2-4b-2V, CM2-4b-1W, CM2-4b-1W : 콘덴서 모듈 접속부
8, 9, CM1-8, CM1-9, CM2-8, CM2-9 : 광폭 도체
10, CM1-10, CM2-10 : 절연 시트 11, 11-A, 11-B : 콘덴서 셀전극
CDS, CDS-A, CDS-B : 콘덴서 셀 12 : 수지 몰드 케이스
13 : 몰드수지
14, 15, 14-A, 15-A, 14-B, 15-B : 일어섬부
본 발명은 콘덴서 모듈, 전력 변환장치 및 차량 탑재용 전기 시스템에 관한 것이다.
최근, 대전류의 스위칭 가능한 파워 반도체소자의 개발이 진행되고, 이것을 사용한 전력 변환장치는, 스위칭에 의하여 효율적으로 모터 등의 부하에 전력을 공급할 수 있다. 이 때문에 전차, 자동차 등의 차량 탑재용 전기 시스템의 모터 구동에 폭넓게 이용되고, 특히 하이브리드자동차에서는 엔진과 전기모터를 조합시켜 모터의 저회전으로부터의 고(高)토오크, 전지로의 회생 에너지의 저장, 아이들 스톱 시스템을 가함으로써 고연비, CO2의 삭감을 실현하고 있다.
이 전력 변환장치에 사용하는 파워 반도체소자는 스위칭시에 손실을 발생한다. 이 스위칭 손실을 낮출 수 있으면, 전력 변환장치의 발열을 낮출 수 있어, 파워 반도체소자량의 삭감, 전력 변환장치를 소형화, 고밀도화할 수 있다.
이 스위칭 손실을 저감하기 위해서는 스위칭 시간을 짧게 하는 것이 필요하고, 전류의 시간 변화(di/dt)를 크게 하여 빠른 스위칭을 하는 편이 좋다. 그러나 대전류의 스위칭시에는 그 급격한 전류의 시간변화(di/dt)와, 배선의 기생 인덕턴스(L) 때문에 파워 반도체에 L?di/dt에 의한 서지전압, 즉 전원 전압 이상의 과전압이 가해진다. 이 서지전압 때문에 전력 변환장치의 파워 반도체소자는 전원 전압 이상의 내압소자를 사용하고 있다. 이 서지전압의 저감, 손실의 저감에는 배선의 기생 인덕턴스의 저감이 필요하다.
전력 변환장치의 저인덕턴스로 해야 할 부품은, 스위칭시에 순간적으로 전류가 변화하는 회로상의 부품으로, 평활 콘덴서, 파워 반도체소자를 사용한 파워 반도체 모듈, 그 사이의 접속용 도체의 부품이다. 이들 부품은 물론, 부품의 접속부분을 포함한 토탈 인덕턴스를 낮게 하는 것이 중요하게 된다.
콘덴서의 저인덕턴스화에 관한 종래기술로서는 특허문헌 1, 2에 나타내는 바와 같이 절연물을 거쳐 대향한 평판형상의 양극, 음극 도체상에 복수의 콘덴서를 배치하여 근접하는 콘덴서의 전극의 극성이 다른 것을 접속하는 것, 또 콘덴서와 파워 반도체 모듈을 근접 접속하여 거리를 가깝게 함으로써 저인덕턴스화를 도모한 것이 있다.
[특허문헌 1]
일본국 특개2001-268942호 공보
[특허문헌 2]
일본국 특개2004-165309호 공보
그러나, 복수의 콘덴서를 조합한 콘덴서 모듈은 크고 무겁다. 이 때문에 HEV 용 인버터의 온도차가 심한 환경, 단차 극복시의 심한 진동 환경에서는, 종래의 콘덴서를 근접 접속한 경우, 전기 접속부에 응력이 집중하여 파단된다는 문제가 생긴다. 이 때문에 콘덴서 모듈과 파워 반도체 모듈의 사이에 제 3 접속부재를 거쳐 접속하여 응력 완화하고 있었다. 이 때문에 접속부에서 인덕턴스가 증가하여 충분한 저인덕턴스를 실현할 수 없었다.
또, 콘덴서는 리플전류에 의한 발열이 생겨 냉각에 적합한 구조로 하는 것이 필요하다. 특히 HEV용 인버터에서는 사용 환경온도가 100℃ 이상이 되는 폐쇄공간에 설치되는 경우가 많아, 내부 공기의 대류에 의한 냉각을 기대할 수 없기 때문에 열전도가 좋은, 방열을 위한 열접촉이 좋은 형상으로 하는 것이 필요하게 된다.
또, 배경기술에서는 콘덴서와 파워 반도체 모듈이 평면상에 늘어서는 배치가 되어, HEV용 인버터에서 요구되는 설치공간 절약, 저인덕턴스 배선, 파워 반도체 모듈의 위에 콘덴서를 설치하는 계층구조에 적합하지 않다.
본 발명은 저인덕턴스로 응력 완화한 접속구조를 가지고, 냉각구조를 겸비한 공간 절약 콘덴서 모듈을 제공한다.
여기에 본 발명은 접속부의 기생 인덕턴스를 저감한 콘덴서 모듈을 특징으로 한다. 이 콘덴서 모듈은 복수의 콘덴서와, 이 복수의 콘덴서와 전기적으로 접속되고, 제 1 광폭 도체 및 제 2 광폭 도체가 절연 시트를 거쳐 적층되어 구성된 적층체를 가지고, 적층체가 복수의 콘덴서가 탑재되어 전기적으로 접속된 제 1 평면부와, 이 제 1 평면부에 연이어 설치되고, 제 1 평면부에 탑재된 복수의 콘덴서로부터 멀어지는 방향으로 광폭 상태에서 연장된 제 2 평면부와, 제 1 및 제 2 평면부의 단부에 각각 설치되어 외부와 전기적으로 접속되는 접속부를 구비하고 있다.
또, 제 1 평면부는 복수의 콘덴서와 함께 수지 몰드되어 있다. 제 2 평면부는 수지 몰드로부터 노출하여 수지 몰드로부터 멀어지는 방향으로 광폭상태에서 연장되어 있다. 제 2 평면부의 도중에는 벤트부가 형성되어 있다.
또, 본 발명은 상기 콘덴서 모듈을 사용한 소형, 고파워 밀도의 전력 변환장치를 제공한다.
여기에 본 발명은 전원과 부하의 사이에 전기적으로 접속되고, 전원과 부하의 사이에서의 전력의 수수를 제어하는 전력 변환장치에 있어서, 스위칭용 파워 반도체소자를 가지고, 전원과 부하의 사이에 전기적으로 접속된 파워 모듈의 전원측에 상기 콘덴서 모듈을 전기적으로 병렬로 접속하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 전력 변환장치를 사용한 차량 탑재용 전기 시스템을 제공한다.
여기에 본 발명은 차량 탑재 전원으로부터 공급된 전력을 전동력으로 변환하는 차량 탑재용 전기 시스템에 있어서, 전동력을 발생하는 전동기와 차량 탑재 전원의 사이에 상기 전력 변환장치를 전기적으로 접속하여 차량 탑재 전원과 전동기 사이에서의 전력의 수수를 전력 변환장치에 의하여 제어하는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 1 내지 도 12를 사용하여 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 콘덴서 모듈, 전력 변환장치 및 차량 탑재용 전기 시스템에 대하여 설명한다.
이하에 설명하는 실시형태에서는 본 발명의 콘덴서 모듈이 사용되는 전력 변환장치로서, 차량 탑재용 전력 변환장치를 예로 든다.
또한 이하에 설명하는 구성은, DC/DC 컨버터나 직류 초퍼 등의 직류 - 직류 전력 변환장치에도 적용 가능하다. 또 이하에 설명하는 구성은, 산업용이나 가정용 등의 전력 변환장치에도 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 콘덴서 모듈을 사용한 전력 변환장치(INV)를 사용하여 구성한 차량 탑재용 전기 시스템과, 내연기관의 엔진 시스템을 조합시킨 하이브리드전기자동차(이하, 「HEV」이라 부른다)의 블럭도이다.
본 실시형태의 HEV는, 전륜(FRW, FLW), 후륜(RPW, RLW), 전륜 차축(FDS), 후륜 차축(RDS), 디퍼런셜 기어(DEF), 변속기(T/M), 엔진(ENG), 전동기(MG1, MG2), 전력 변환장치(INV), 배터리(BAT), 엔진제어장치(ECU), 변속기제어장치(TCU), 전동기제어장치(MCU), 배터리제어장치(BCU), 차량 탑재용 로컬 에어리어 네트워크(LAN)을 구비한다.
본 실시예에서는 구동력은, 엔진(ENG)과 2개의 전동기(MG1, MG2)로 발생하여 변속기(T/M), 디퍼런셜 기어(DEF), 전륜 차축(FDS)을 통하여 전륜(FRW, FLW)에 전해진다.
변속기(T/M)는 복수의 기어로 구성되어 속도 등의 운전상태에 따라 기어비를 바꿀 수 있는 장치이다.
디퍼런셜 기어(DEF)는 커브 등에서 좌우의 차륜(FRW, FLW)에 속도차가 있을 때에 적절하게 좌우로 동력을 분배하는 장치이다.
엔진(ENG)은 인젝터, 슬롯밸브, 점화장치, 흡배기밸브(모두 도시생략) 등의 복수의 컴포넌트로 구성된다. 인젝터는 엔진(ENG)의 기통 내에 분사하는 연료를 제어하는 연료분사밸브이다. 슬롯밸브는 엔진(ENG)의 기통 내에 공급되는 공기의 양을 제어하는 스로틀밸브이다. 점화장치는 엔진(ENG)의 기통 내의 혼합기를 연소시키는 불의 근원이다. 흡배기밸브는 엔진(ENG)의 기통의 흡기 및 배기에 설치된 개폐밸브이다.
전동기(MG1, MG2)는 3상 교류 동기식, 즉 영구자석 회전전기이다.
또한 전동기(MG1, MG2)로서는 3상 교류 유도식 회전전기나 릴럭턴스식 회전전기 등의 것을 사용하여도 좋다.
전동기(MG1, MG2)는 회전하는 회전자와, 회전자계를 발생하는 고정자로 이루어진다. 회전자는 철심의 내부에 복수의 영구자석을 매립한 것, 또는 철심의 외주 표면에 복수의 영구자석을 배치하여 구성한다. 고정자는 전자강판에 구리선을 권회하여 구성한다. 고정자의 권선에 3상 교류전류를 흘림으로써 회전자계가 발생하고, 회전자에 생기는 토오크에 의하여 전동기(MG1, MG2)를 회전시킬 수 있다.
전력 변환장치(INV)는, 파워 반도체의 스위칭에 의하여 전동기(MG1, MG2)의 전력을 제어하는 것이다. 간단하게 말하면 고압 배터리(BAT)의 직류원을, 전동기(MG1, MG2)에 연결하거나(온), 끊거나(오프)함으로써 전동기(MG1, MG2)를 제어한다. 본 실시예에서는 전동기(MG1, MG2)가 3상 교류모터이기 때문에 스위칭(온, 오프)의 시간 폭의 조밀(粗密)에 의하여 3상 교류전압을 발생시켜 전동기(MG1, MG2)의 구동력을 제어한다.
전력 변환장치(INV)는 스위칭시에 순간적으로 전력을 공급하는 콘덴서 모듈(CM), 스위칭하는 파워 모듈(PMU), 파워 모듈의 스위칭을 구동회로장치(DCU) 및 스위칭의 시간 폭의 조밀을 정하는 전동기제어장치(MCU)로 구성한다.
또한, 콘덴서 모듈(CM), 파워 모듈(PMU)은 도 3 이후에 상세하게 설명한다.
전동기제어장치(MCU)는, 종합제어장치(GCU)로부터의 회전수지령(n*), 토오크지령값(τ*)을 전동기(MG1, MG2)로 실현하기 위하여 파워 모듈(PMU)의 스위칭을 결정한다. 이 때문에 연산하기 위한 마이크로컴퓨터, 데이터맵 등의 메모리를 탑재하고 있다.
구동회로장치(DCU)는 전동기제어장치(MCU)에서 결정된 파워 모듈(PMU)의 스위칭에 따라 파워 모듈(PMU)을 구동한다. 이 때문에 파워 모듈(PMU)을 구동에 필요한 수A, 수십V의 구동능력을 가지는 회로를 탑재한다. 또 고전위측의 파워 반도체소자를 구동하기 위하여 제어신호를 절연 분리하는 회로를 탑재하고 있다.
배터리(BAT)는 직류전원으로 니켈 수소전지나, 리튬 이온전지 등의 전력밀도가 높은 2차 전지로 구성한다. 전력 변환장치(INV)를 거쳐 전동기(MG1, MG2)에 전력을 공급하고, 또는 반대로 전동기(MG1, MG2)의 발전력을 전력 변환장치(INV)에서 변환하여 저장한다.
변속기(T/M), 엔진(ENG), 전력 변환장치(INV), 배터리(BAT)는, 각각 변속기제어장치(TCU), 엔진제어장치(ECU), 전동기제어장치(MCU), 배터리제어장치(BCU)에서 제어한다. 이들 제어장치는 차량 탑재용 로컬 에어리어 네트워크(LAN)에 의하여 종합제어장치(GCU)에 접속하고, 종합제어장치로부터의 지령값에 의거하여 통괄함과 함께, 쌍방향의 통신도 가능하다. 각 제어장치는 종합제어장치(GCU)의 지령신호(지령값), 각종 센서, 다른 제어장치의 출력신호(각종 파라미터값), 미리 기억장치에 기억되어 있는 데이터나 맵 등을 기초로 기기를 제어한다.
예를 들면 종합제어장치(GCU)는, 운전자의 가속요구에 의거한 엑셀러레이터의 밟음량에 따라 차량의 필요 토오크값을 산출하고, 이 필요 토오크값을 엔진(ENG)의 운전효율이 좋아지도록 엔진(ENG)측의 출력 토오크값과 제 1 전동기(MG1)측의 출력 토오크값으로 분배한다. 분배된 엔진(ENG)측의 출력 토오크값은 엔진 토오크지령신호로서 엔진제어장치(ECU)에, 분배된 제 1 전동기(MG1)측의 출력 토오크값은 모터 토오크지령신호로서 전동기제어장치(MCU)에 전달되어, 각각 엔진(ENG), 전동기(MG1)를 제어한다.
다음에 하이브리드자동차의 운전모드를 설명한다.
먼저 차량의 발진시나 저속 주행시에서는 주로 전동기(MG1)를 전동기로서 동작시켜 전동기(MG1)에서 발생한 회전 구동력을, 변속기(T/M) 및 디퍼런셜 기어(DEF)를 거쳐 전륜 차축(FDS)에 전달한다. 이에 의하여 전륜 차축(FDS)이 전동기(MG1)의 회전 구동력에 의하여 회전 구동되어 전륜(FRW, FLW)이 회전 구동하여 차량이 주행하는 이때 전동기(MG1)에는 배터리(BAT)로부터의 출력전력(직류전력)이 전력 변환장치(INV)에 의하여 3상 교류전력으로 변환하여 공급한다.
다음에 차량의 통상 주행시(중속, 고속 주행시)에서는 엔진(ENG)과 전동기(MG1)를 병용하여 엔진(ENG)에서 발생한 회전 구동력과, 전동기(MG1)에서 발생한 회전구동력을 변속기(T/M) 및 디퍼런셜 기어(DFF)를 거쳐 전륜 차축(FDS)에 전달한다. 이에 의하여 전륜 차축(FDS)이 엔진(ENG)과 전동기(MG1)의 회전 구동력에 의하여 회전 구동되어 전륜(FRW, FLW)이 회전 구동하여 차량이 주행한다. 또 엔진(ENG)에서 발생한 회전 구동력의 일부는 전동기(MG2)에 공급한다. 이 동력의 분배에 의하여 전동기(MG2)는 엔진(ENG)에서 발생한 회전 구동력의 일부에 의하여 회전구동되고, 발전기로서 동작하여 발전한다. 전동기(MG2)에 의하여 발전된 3상 교류전력은 전력 변환장치(INV)에 공급되어 일단 직류전력으로 정류된 후, 다시 3상 교류전력으로 변환하여 전동기(MG1)에 공급한다. 이에 의하여 전동기(MG11)는 회전 구동력을 발생한다.
다음에 차량의 가속시, 특히 엔진(ENG)에 공급되는 공기량을 제어하는 스로틀밸브의 개방도가 완전개방이 되는 급가속시(예를 들면 급구배 고개길을 오를 때에 엑셀러레이터의 밟음량이 클 때)에서는 상기한 통상 주행시의 동작에 더하여 배터리(BAT)로부터의 출력전력을 전력 변환장치(INV)에 의하여 3상 교류전력으로 변환하여 전동기(MG1)에 공급하고, 전동기(MG1)에 의하여 발생하는 회전 구동력을 증가한다.
다음에 차량의 감속?제동시에서는 전륜(FRW, FLW)의 회동에 의한 구동 차축 (DSF)의 회전 구동력을 디퍼런셜 기어(DFF), 변속기(T/M)를 거쳐 전동기(MG1)에 공급하고, 전동기(MG1)를 발전기로서 동작시켜 발전시키는, 발전에 의하여 얻어진 3상 교류전력(회생 에너지)은, 전력 변환장치(INV)에 의하여 직류전력으로 정류되어 배터리(BAT)에 공급한다. 이것에 의하여 배터리(BAT)를 충전한다. 차량의 정지시는 기본적으로는 엔진(ENG) 및 전동기(MG1, MG2)의 구동은 정지하나, 배터리(BAT)의 잔량이 적은 경우에는 엔진(ENG)을 구동하여 전동기(MG2)를 발전기로서 동작시켜 얻어진 발전전력을 전력 변환장치(INV)를 거쳐 배터리(BAT)를 충전한다.
또한 MG1, MG2의 발전, 구동의 역할은 특별히 한정되지 않고 효율에 따라서는 상기와 반대의 역할로 동작한다.
본 발명의 제 1 실시형태에 의한 차량 탑재용 전기 시스템의 전력 변환장치(INV)의 대전류가 흐르는 주회로의 회로도를 도 2에 나타낸다. 또한 도 1과 동일부호는 동일부분을 나타내고 있다.
본 실시형태의 전력 변환장치(INV)는, 스위칭시에 순간적으로 전력을 공급하는 콘덴서 모듈(CM), 스위칭하는 파워 모듈(PMU), 파워 모듈(PMU)의 스위칭 전력을 공급하는 구동회로장치(DCU), 전동기를 제어하기 위하여 스위칭 파형을 제어하는 전동기제어장치(MCU)로 구성한다. 또한 도 2에서는 제 1 전동기(MG1)에 대한 전력 변환장치(INV)의 구성만을 나타내고 있으나, 도 1의 전력 변환장치(INV)는 제 2 전동기(MG2)에 대한 파워 모듈(PMU), 구동회로장치(DCU)도 구비하고 있고, 그것들의 구성은 도 2에 나타내는 것과 동일하다.
파워 모듈(PMU)은 스위칭(온, 오프)하는 파워 반도체소자(Mpu, Mnu, Mpv, Mnv, Mpw, Mnw)를 사용하고, 3상 교류출력을 위하여 3개(Au, Av, Aw)의 브릿지회로를 구성한다.
브릿지회로의 양단은 접속하는 접속부(3a, 4a)를 통하여 콘덴서 모듈(CM)의 접속부(3b, 4b)와 접속한다.
브릿지회로의 중점은, 접속부(24U, 24V, 24W)를 통하여 전동기(MG1)의 3상 입력 접속부(U 접속부, V 접속부, W 접속부)에 접속한다.
브릿지회로는, 각 상마다 2개의 파워 반도체소자를 전기적으로 직렬로 접속한 직렬 회로로 구성된 것으로, 아암(arm)이라고도 불리우며, 고전위를 출력하는 파워 반도체소자를 상(上)아암, 저전위를 출력하는 파워 반도체소자를 하(下)아암이라고 부른다.
3개의 브릿지회로(Au, Av, Aw)의 파워 반도체소자는, 3상 교류전압을 발생하 도록 120°의 위상차를 가지게 하여 스위칭(온, 오프)하여 고전위측(상아암), 저전위측(하아암)의 접속을 변환한다. 이에 의하여 시간 폭에 조밀이 있는 펄스전압 파형의 3상 교류전압을 발생한다.
파워 반도체소자(Mpu, Mnu, Mpv, Mnv, Mpw, Mnw)는, 대전류를 스위칭하기 위하여 외부로부터 스위칭 구동전원이 필요하게 된다. 이 때문에 파워 반도체 모듈 (PMU)에 스위칭을 구동하는 구동회로(DCU)를 접속한다.
또, 구동회로(DCU)에는 전동기제어장치(MCU)를 접속하여 전동기제어장치(MCU)로부터 전동기의 회전수, 토오크에 따른 스위칭 시간폭, 타이밍(펄스전압의 조밀폭)의 신호를 받는다.
본 실시예의 회로도에서는 파워 반도체소자(Mpu, Mnu, Mpv, Mnv, Mpw, Mnw)로서, IGBT(절연 게이트형 바이폴라 트랜지스터)를 사용하고 있다. 이 때문에 스위칭시에 전류가 환류하는 파워 반도체소자의 다이오드(Dpu, Dnu, Dpv, Dnv, Dpw, Dnw)를 IGBT의 콜렉터?에미터 사이에 역병렬(에미터로부터 콜렉터를 향하는 방향이 순방향이 되도록)접속한다.
또, 본 실시예의 회로도에서는 각 상의 상(하)아암의 파워 반도체소자는 하나로 구성하고 있으나(다이오드를 넣으면 2개), 전류용량에 맞추어 파워 반도체소자를 병렬 접속한다.
본 실시예의 회로도에서는 파워 반도체소자로서 IGBT를 사용하였으나, MOSFET(금속산화물 반도체형 전계 효과 트랜지스터)를 사용하여도 좋다. 이 경우는 MOSFET의 경우, 환류용 다이오드가 내장되어 있기 때문에 특별히 다이오드는 필요로 하지 않는다.
파워 모듈(PMU)은 케이스에 의하여 둘러 싸이고, 베이스라 불리우는 금속판 위에 절연기판을 거쳐 파워 반도체소자를 실장하여 3상 브릿지회로를 형성하도록 반도체 칩 사이, 반도체 칩과 입력단자 사이, 반도체 칩과 출력단자 사이를 알루미늄 와이어나 판형상 도체 등의 접속도체에 의하여 전기적으로 접속하여 구성한다. 베이스는 구리나 알루미늄 등의 열전도성부재로 구성하고, 스위칭에 의한 파워 반도체소자의 발열을 냉각한다. 베이스의 하면은 공기 또는 냉각수 등의 냉각매체에 의하여 냉각한다. 냉각효율을 향상시키기 위하여 냉매와의 접촉면적을 늘리는 핀 등을 설치한다. 절연 기판은 질화 알루미늄 등의 고열전도의 절연부재를 사용한다. 베이스와 절연기판 사이, 절연기판과 파워 반도체소자 사이는, 땜납 등의 접합부재에 의하여 접합한다.
파워 모듈(PMU)은 대전류를 스위칭한다. 이 때문에 스위칭시에 순간적으로 전류가 변화할 수 있는 저임피던스회로가 필요하게 된다. 고압 배터리(BAT)는 내부 임피던스나, 접속 케이블의 인덕턴스가 있기 때문에 임피던스가 높아 파워 모듈(PMU)과 저임피던스의 회로를 구성할 수는 없다.
따라서 콘덴서 모듈(CM)은 전력 변환장치(INV) 내의 파워 모듈(PMU) 근방에 설치, 접속하여 파워 모듈(PMU)의 스위칭시에 저임피던스의 회로를 구성한다. 즉 고주파에서는 콘덴서 자체는 콘덴서 용량(C), 주파수(f)라 하면 임피던스 Z = 1/(2 ×π× f × C)에 의하여 저임피던스가 된다. 그러나 콘덴서 모듈 내부나 파워 모듈 내부의 배선의 기생 인덕턴스, 콘덴서 모듈과 파워 모듈의 접속부의 기생 인덕턴스는 순간적으로 전류 변화되는 고주파에서는 기생 인덕턴스(L), 주파수(f)에서는 임피던스 Z = 2×π× f × L로 커진다. 또 전류변화(di/dt)가 커지면 이 기생 인덕턴스(L)에서 발생하는 서지전압 V = L × dI/dt으로 커진다.
본 실시예의 콘덴서 모듈(CM)은 내부의 배선이 저인덕턴스이고, 또한 파워 모듈(PMU)과의 접속부도 응력 완화구조를 가지는 저인덕턴스 접속을 실현하고 있다. 이 때문에 파워 반도체 모듈의 스위칭을 빠르게(dI/dt를 크게) 할 수 있어, 스위칭 시간이 짧다. 즉, 대전류(I)와 대전압(V)이 크로스하는 시간(t)이 짧아, 발열 Q = I× V × t이 작다. 이 발열(Q)이 작아짐으로써 파워 반도체소자의 온도를 내릴 수 있고, 파워 반도체소자의 수를 적게 할 수 있어, 전력 변환장치의 소형화, 저비용화를 실현할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시형태에 의한 콘덴서 모듈(CM)에 대하여 도 3 ～ 도 12를 사용하여 설명한다.
본 발명의 제 1 실시형태에 의한 콘덴서 모듈(CM)의 외관 사시도를 도 3에 나타낸다. 콘덴서 모듈(CM)은 너트가 매립된 고정용 구멍(17)이 있는 수지 몰드용 케이스(12)로 덮고, 고압 배터리(BAT)로부터의 접속부(3c, 4c), 파워 모듈(PMU)과의 접속부(3b, 4b)를 구비한다. 또 콘덴서 셀(CDS)을 탑재하고, 절연 시트(10)를 거쳐 적층한 광폭 도체(8, 9)의 적층체(뒤에서 설명)를 수지 몰드 케이스(12)로부터 그대로 수지 몰드밖으로 인출하여 파워 모듈(PMU)의 접속부(3b, 4b)를 형성한다.
본 발명의 제 1 실시형태에 의한 콘덴서 모듈의 단면도 및 일부 확대도를 도 4(a), 도 4(b)에 나타낸다.
콘덴서 셀(CDS)은, 절연 시트(10)를 거쳐 적층한 광폭 도체(8, 9)의 적층체의 위에 탑재하고, 광폭 도체(8, 9)의 단부에 형성한 접속부에서 전기적으로 접속한다. 이 콘덴서 셀(CDS)과 적층체의 일부를 개구부가 있는 케이스(12)로 덮고 수지(13)로 몰드한다. 수지 몰드하지 않은 적층체(8, 9, 10)에 응력 완화용 벤드구조를 설치하여 단부에 파워 모듈(PMU) 접속부(3b)(4b)를 형성한다.
몰드(13)에 사용하는 수지(13)는 열전도가 좋고, 내습성이 있는 절연재료이면 좋다. 적층 광폭 도체에 구멍이나 요철을 설치함으로써 몰드수지와의 밀착이 좋아지고, 콘덴서의 발열이 광폭 도체에 전해져 방열성이 좋아진다.
몰드용 케이스(12)는, PPS 등의 내습성, 내열성이 있는 것이 바람직하다. 적층 광폭 도체(8, 9)를 수지 몰드함으로써 몰드용 케이스(12)에 의하여 덮개를 씌우는 형태가 되어 콘덴서 셀(CDS)의 내습성을 높일 수 있다.
이와 같이 수지 몰드함으로써 콘덴서(CDS)와 적층 광폭 도체의 접속부분의 신뢰성, 콘덴서(CDS)와 적층 광폭 도체의 밀착에 의한 콘덴서의 냉각성, 내습성을 향상할 수 있다.
적층체의 벤드부의 확대도를 도 4(b)를 사용하여 벤드구조, 이것에 의한 인덕턴스저감, 응력 완화의 효과를 설명한다.
광폭 도체(8)와 광폭 도체(9)가 절연 시트(10)를 거쳐 적층한 적층체를 U자로 구부린 구조로, 지면(紙面) 상의 방향에서 상하, 좌우의 응력이 가해져도 응력 완화할 수 있다. 이 광폭 도체(8), 광폭 도체를 흐르는 전류방향, 경로는 80, 81이 된다. 이 적층체의 벤드구조에 의하여 벤드부에서 광폭 도체의 길이가 늘어남에도 불구하고, 전류(80, 81)가 서로 상쇄되어 저인덕턴스를 실현할 수 있다. 이 때문에 벤드부의 광폭 도체(8, 9)의 인덕턴스(67-N, 67-P)에 인덕턴스의 결합이 생겨 전류(80, 81)가 동시에 흐르는 경우에 인덕턴스를 작게 할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시형태에 의한 콘덴서 모듈(CM)의 분해도를 도 5에 나타낸다. 도 5에 나타내는 바와 같이 수지 몰드용 케이스(12)의 내부에는 복수의 콘덴서로 이루어지는 콘덴서 셀(CDS)을 배치한다. 여기서 본 실시형태에서는 콘덴서 셀(CDS)로서 금속을 증착한 필름을 감아 적층하고, 금속 분출에 의하여 감은 축방향의 양면에 전극(11)을 형성한 필름 콘덴서를 사용하고 있다. 즉, 본 실시형태의 콘덴서에서는 전극(11)이 양 측면에 대향하는 콘덴서이다.
콘덴서 셀(CDS)의 하부에는 광폭 도체(8), 절연 시트(10), 광폭 도체(9)의 적층체가 배치된다.
광폭 도체(8)는 복수의 콘덴서 셀(CDS)을 모두 탑재할 수 있는 면적을 가지고 있다. 즉, 광폭 도체(8)는 원통형상의 복수의 콘덴서를 병치(竝置)한 경우는 그 길이방향의 폭 이상의 광폭 도체가 된다. 광폭 도체(8)의 상면에는 콘덴서 셀(CDS)의 전극(11)과 접속하기 위한 일어섬부(14)를 설치한다. 예를 들면 도시한 바와 같이 6개의 콘덴서 셀(CDS)로 구성하는 경우, 일어섬부(14)는 6개 형성한다. 또 그 배치는 도시한 바와 같이 제일 바로 앞의 콘덴서 셀(CDS-A)에 접속되는 일어섬부(14-A)는 콘덴서 셀(CDS-A)의 지면의 좌측의 전극(11)에 접속하는 위치에 설치하고, 앞에서 2번째의 콘덴서 셀(CDS-B)에 접속되는 일어섬부(14B)는 콘덴서 셀(CDS-B)의 지면의 우측의 전극(11)에 접속하는 위치에 설치한다. 이와 같이 일어섬부(14)를 지그재그형상으로 한다.
광폭 도체(9)도 광폭 도체(8)와 마찬가지로 복수의 콘덴서 셀(CDS)을 모두 탑재할 수 있는 면적을 가지고 있다. 즉, 광폭 도체(9)는 원통형상의 복수의 콘덴서 셀(CDS)을 병치한 경우의 그 길이방향의 폭 이상의 광폭 도체로 한다. 광폭 도체(9)의 상면에도 마찬가지로 콘덴서 셀(CDS)의 전극(11)과 접속하기 위한 일어섬부(15)를 설치한다. 광폭 도체(8)와 광폭 도체(9)를 적층한 상태에서는 일어섬부(15)는 광폭 도체(8)에 형성된 관통구멍(16)을 관통하여 광폭 도체(8)의 상부로 돌출한다. 도시한 바와 같이 6개의 콘덴서 셀(CDS)에서는 일어섬부(15)는 일어섬부(14)와 마찬가지로 6개 형성한다. 또 그 배치는 도시한 바와 같이 제일 바로 앞의 콘덴서 셀(CDS-A)에 접속하는 일어섬부(15A)는, 콘덴서 셀(CDS)의 우측 전극(11)에 접속하는 위치에 설치하고, 앞에서 2번째의 콘덴서(CDS-B)에 접속하는 일어섬부(K15-B)는 콘덴서 셀(CDS)의 좌측 전극(11)에 접속하는 위치에 설치하여 일어섬부(15)를 지그재그형상으로 설치한다. 따라서 1개의 콘덴서 셀(CDS)에 대하여 보면, 일방의 단면의 전극(11)에 광폭 도체(8)의 일어섬부(14)를 접속하고, 타방의 단면의 전극(11)에는 광폭 도체(9)의 일어섬부(15)를 접속한다. 콘덴서 모듈(CM)을 구성하는 복수의 콘덴서(CDS)는 광폭 도체(8)와 광폭 도체(9)에 대하여 병렬 접속한다. 적층 광폭 도체(8, 9)와 콘덴서 셀(CDS)의 측면 전극(11)은 땜납 등에 의하여 전기적으로 고착된다.
콘덴서 셀(CDS)의 접속용 단자인 일어섬부(14, 15)는 적층 광폭 도체(8, 9)의 일부를 잘라내어 광폭 도체면으로부터 입체적으로 일으켜 세워 형성한다. 이에 의하여 접속부재를 새롭게 사용하지 않고 콘덴서 셀(CDS)과 광폭 적층 도체(8, 9)의 접속을 할 수 있고, 납땜 부분을 줄여 공정수 저감, 비용 저감이 되는 것 외에 접속부의 신뢰성 향상, 전기저항 저감, 방열성 향상이 된다.
적층 광폭 도체(8, 9)는 저항이 낮고, 열전도가 낮은 구리재를 사용한다. 또한 경량화가 요구되는 경우는 알루미늄재를 사용하여 그 표면에 니켈 등을 도금하면 납땜 접속이 가능해진다. 적층 광폭 도체(8, 9)의 두께는 1 mm로 하고 있다.
절연 시트(10)로서는 가능한 한 얇은 것이 바람직하고, 전력 변환장치 내의 환경온도가 최대 120℃이면 폴리프로필렌(PP)이나, 폴리에틸렌(PET)의 1 mm 이하의 0.2 mm, 0.4 mm 정도로 용이하게 형상을 변형할 수 있어, 몰드수지와 밀착성이 좋은 것을 사용한다. 절연 시트(10)가 얇을수록 광폭 도체(8, 9)를 근접하여 적층할 수 있으므로 인덕턴스를 작게 할 수 있다. 전류용량이 낮은 전력 변환장치(INV)이면 적층 광폭 도체(8, 9) 대신에 절연 시트(10)의 양면에 금속을 프린트한 것을 사용함으로써 프린트한 금속을 광폭 도체로 하여도 좋다. 이 경우는 접속도체를 따로 준비하여 접속한다.
광폭 도체(8) 및 광폭 도체(9)는, 콘덴서 셀(CDS)을 탑재하는 제 1 평면부와, 이 제 1 평면부에 대하여 직각으로 절곡된 제 2 평면부를 구비하고 있다. 광폭 도체(8) 및 광폭 도체(9)의 제 2 평면부의 중앙 부근에는 도 4에 나타내는 바와 같이 평면부의 길이방향으로 연장하는 U 자형상의 벤트부(8c, 9c)가 설치되어 있다. 벤트부(8c, 9c)는 접속부의 응력을 완화한다. 벤드부의 구조로서는 U자 벤드 이외에도 V 자 벤드 등, 접속부에 대한 응력을 완화하는 구조이면 좋다.
본 발명의 제 1 실시형태에 의한 콘덴서 모듈의 주요부의 사시도 및 전류경로의 설명도를 도 6에 나타낸다.
광폭 도체(8)의 단부에는 1개의 접속부(4c)와, 3개의 접속부(4b)가 형성되어 있다. 또 광폭 도체(9)의 단부에는 1개의 접속부(3c)와, 3개의 접속부(3b)가 형성되어 있다. 접속부(3c, 4c)는 고압 배터리(BAT)로부터의 버스바, 케이블접속하기 위하여 사용한다. 접속부(3b, 4b)는 각각 파워 모듈의 U상 아암, V상 아암, W상 아암과 접속하기 위하여 사용한다.
접속부(3b, 4b)는 상방향에서 나사를 삽입하여 조일 필요가 있다. 따라서 벤트부(8c, 9c)는 제 2 평면부에 대하여 접속부(3b, 4b)가 돌출하고 있는 방향과는 반대방향에 설치한다.
광폭 도체(8), 절연 시트(10), 광폭 도체(9)의 적층체 위에 콘덴서(CDS)를 접속 고정한 상태를 나타내고 있다. 콘덴서 셀(CDS-A)의 우측면의 전극(11-A)에는 광폭 도체(9)의 일어섬부(15-A)가 접속되고, 콘덴서 셀(CDS-B)의 우측면의 전극(11-B)에는 광폭 도체(8)의 일어섬부(14-B)가 접속된다.
이와 같이 콘덴서 셀(CDS)을 배치 접속함으로써, 적층체에 전류가 서로 상쇄하도록 흘러 저인덕턴스를 실현할 수 있다.
예를 들면 콘덴서 셀(CDS-A, CDS-B)에 흐르는 전류를 생각한다.
콘덴서 셀(CDS-A)에 흐르는 전류는 68-A, 마찬가지로 콘덴서 셀(CDS-B)에 흐르는 전류는 68-B가 된다. 이 2개의 전류는 지면에 대하여 시계 반대 방향, 시계방향과 반대가 된다.
본 발명의 제 1 실시형태에 의한 콘덴서 모듈의 주요부의 측면도 및 전류경로의 설명도를 도 7에 나타낸다.
상기한 도 6의 전류(68-A), 전류(68-B)는 광폭 도체(8, 9)에서 역방향이 된다. 즉, 콘덴서 셀(CDS) 바로 밑의 광폭 도체(8)의 인덕턴스(61-A), 광폭 도체(9)의 인덕턴스(61-B)에 대하여 전류(68-A), 전류(68-B)가 역방향으로 흐르고, 인덕턴스가 결합에 의하여 저인덕턴스가 된다.
또, 전류(68-A), 전류(68-B)가 만드는 자속은, 각각 전류(69-A), 전류(69-B)가 되어 지면으로부터 튀어 나가는 방향, 지면에 꽂히는 방향이 되어 서로 상쇄되어 저인덕턴스가 된다.
다음에 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 콘덴서 모듈(CM)과 파워 모듈(PMU)의 접속을 나타내는 분해도를 도 8에 나타낸다.
도 8의 상측에 나타내는 콘덴서 모듈(CM)은, 도 3 내지 도 7에서 설명한 것이다. 콘덴서 모듈(CM)의 하측에 파워 모듈(PMU)을 배치한다. 파워 모듈(PMU)은 U상 아암, V상 아암, W상 아암이 있고, 각각에 양단 전극(4a-U, 3a-U, 4a-V, 3a-V, 4a-W, 3a-W)을 가지는 구성이다. 이 때문에 본 실시예의 콘덴서 모듈(CM)의 접속부는 3쌍의 접속부(4b, 3b)를 가진다.
콘덴서 모듈(CM)의 접속부(3b, 4b)는 나사를 삽입 가능한 관통구멍을 설치하고, 이 구멍위치를 파워 모듈(PMU)의 접속부(3a, 4a)와 동일하게 하여 나사로 전기적, 기계적으로 접속한다. 또한 콘덴서 모듈(CM)의 접속부 수는 파워 모듈(PMU)의 접속부 수에 맞추어 변경을 할 수 있고, 특히 3쌍으로 구애되지 않는 것은 물론이다.
본 발명의 제 1 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 콘덴서 모듈(CM)과 파워 모듈(PMU)의 접속 단면도를 도 9에 나타낸다.
본 발명의 제 1 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)에 사용하는 파워 모듈(PMU)의 상면도를 도 10에 나타낸다.
도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이 파워 모듈(PMU)은 냉각용 구리베이스(20)와, 그 상면의 외주에 접착한 케이스(21)와, 구리베이스(20)의 상면의 중앙부 부근에 납땜한 절연기판(19), 그 절연기판의 회로패턴의 위에 납땜한 IGBT(M), 다이오드와, 케이스(21)의 내부로부터 외부를 향하여 인출된 외부 접속도체(22)를 가지고 있다. 외부 접속도체(22-C)는 U상 아암, V상 아암, W상 아암의 각 6개의 양단 전극을 구성하고, 단부가 콘덴서 모듈과의 접속부(4a-U, 3a-U, 4a-V, 3a-V, 4a-W, 3a-W)가 된다. 또 외부 접속도체(22-M)는 U상 아암, V상 아암, W상 아암의 중점으로 3상 전압을 출력하는 전극을 구성하고, 단부가 전동기(MG1)에 3상 교류를 출력하는 접속부(24U, 24V, 24W)가 된다. IGBT(M)나 다이오드와 외부 접속도체(22-C)의 접속, 3상 출력의 외부 접속도체(22-M)와 절연기판상의 회로패턴의 접속, 절연기판상의 패턴 사이의 접속은, 복수개의 알루미늄 와이어(18)에 의하여 전기적으로 접속한다.
본 실시예의 파워 모듈(PMU)에서는 각 상의 상아암, 하아암에는 파워 반도체소자(IGBT), 다이오드를 3 병렬 접속하고 있으나, 특별히 이것에 얽매일 필요는 없고, 전류용량에 맞추어 소자 치수, 소자 수를 변경할 수 있는 것은 물론이다. 또 본 실시예에서는 하나의 모듈로 3상 출력하는 6 인 1 모듈을 사용하고 있으나, 하나의 모듈로 1상 출력하는 2 인 1 모듈을 3개 나열하여 사용하여도 좋다. 또한 본 실시예에서는 콘덴서 모듈(CM)과 파워 모듈(PMU)의 대전류가 흐르는 접속부에 대하여 설명하기 때문에 파워 반도체소자의 스위칭하는 배선(게이트 배선)이나, 외부로 취출할 수 있는 단자, 배선패턴은 도시하고 있지 않다.
여기서 본 실시예의 콘덴서 모듈(CM)과 파워 모듈(PMU)의 접속구조를 설명한다.
도 9에 나타내는 바와 같이 파워 모듈(PMU)의 접속부(3a, 4a)가 그 바로 앞의 절곡부로부터 연장하는 방향(도시의 E방향)과, 콘덴서 모듈(CM)의 접속부(3b, 4b)가 그 바로 앞의 절곡부로부터 연장하는 방향(도시의 F방향)은 동일방향으로 하고 있다. 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 콘덴서 모듈(CM)과 파워 모듈(PMU)과의 접속부의 확대 단면도와 전류경로를 도 11에서 설명한다.
여기서 도 11에 나타내는 바와 같이 광폭 도체(8)를 흐르는 전류는, 접속부(4b, 4a)를 지나 화살표(22)와 같이 흐른다. 이때 접속부(4b, 4a) 위의 전류를 보면 전류방향이 역방향이 되어 서로 상쇄하는 것을 알 수 있다. 즉, 콘덴서 모듈(CM)의 접속부(4b)의 인덕턴스(62-P)와, 파워 모듈(PMU)의 접속부의 인덕턴스(57-N)에 상기한 서로 역방향으로 전류가 흐름으로써 인덕턴스가 결합하여 저인덕턴스가 된다.
상기한 3개의 인덕턴스 저감효과를 회로도에서 정리하여 설명한다.
본 발명의 제 1 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 인덕턴스 회로도를 도 12에 나타낸다.
여기서는 급격하게 변화되는 전류, 그것에 의하여 발생하는 전압을 설명하기 때문에 저항성분은 생략하고, 인덕턴스성분을 주로 기술한다. 또 파워 모듈(PMU)은, U상의 1 아암(Au)만을 기술하고, 상아암, 하아암의 파워 반도체 스위칭소자(Mpu, Dpu)는 대표하여 1소자로 한다.
기생 인덕턴스의 동일부호는, 도 4, 도 7, 도 11과 동일부분을 나타내고 있다.
기생 인덕턴스(53)는 고압 배터리(BAT)와 전력 변환장치(INV)의 사이를 접속하는 케이블이나 버스바의 인덕턴스를 나타내고 있다.
기생 인덕턴스(55)는 전력 변환장치(INV)와 MG1 사이를 접속하는 케이블과 버스바의 기생 인덕턴스를 나타내고 있다.
인덕턴스(54)는 전동기(MG1)의 계자권선(field winding)의 일부의 인덕턴스를 나타내고 있다.
파워 모듈(PMU)에는 내부의 기생 인덕턴스(56) 외에, 고전위측과 저전위측의 전원의 접속부에 절연거리 때문에 생기는 기생 인덕턴스(57-P, 57-N)가 있다.
콘덴서 모듈(CM)에는 순간적으로 전력을 공급, 흡수하는 복수의 콘덴서 셀(CDS-A, CDS-B), 각각의 콘덴서 셀(CDS)이 탑재된 광폭 도체의 기생 인덕턴스(61-A, 61-B), 수지 몰드 외의 적층된 광폭 도체의 기생 인덕턴스(67-P, 67-N)가 있고, 접속부에는 기생 인덕턴스(62-P, 62-N)가 있다. 또한 여기서는 콘덴서는 CDS-A, CDS-B 2개만을 기재한다.
지금, 파워 모듈(PMU)의 상아암의 파워 반도체소자(Mpu)가 온에서 오프가 될 때의 전류변화를 생각한다. 상아암의 파워 반도체소자(Mpu)가 온일 때에 흐르는 전류경로는 전류경로(64)가 된다. 인덕턴스(54, 55)는 크기 때문에 여기를 흐르는 전류는 스위칭시에 급격하게 변화할 수 없다. 그 때문에 오프일 때는 하아암의 파워 반도체소자(Dnu)를 지나는 전류경로(65)가 된다. 여기서 급격하게 전류 변화된 회로를 생각하면 전류경로(66)에서 전류가 흐른 것과 동일해진다. 이 전류경로(66)의 폐회로에 존재하는 기생 인덕턴스를 낮게 함으로써, 스위칭시의 서지전압 저감, 스위칭 스피드업에 의한 파워 반도체소자의 발열을 저감할 수 있다. 또한 본 설명의 스위칭은 상아암의 파워 반도체소자(Mpu)가 온에서 오프가 되는 경우를 설명하였으나, 상아암의 파워 반도체소자(Mpu)가 오프에서 온인 경우에도 하아암의 파워 반도체소자(Dnu)는 반대로 온에서 오프가 되기 때문에, 전류방향은 반대가 되나 전류경로(66)에서 전류가 흐른다. 또 하아암의 파워 반도체소자(Mnu)의 스위칭시에도 마찬가지로 전류방향은 반대가 될 때도 있으나 전류경로(66)가 흐르는 것을 알 수 있다.
먼저, 제 1 저인덕턴스의 효과는, 도 4(b)에 나타낸 적층체의 벤드부에 의한다.
벤드구조에 의하여 접속부의 응력이 완화되어 벤드부의 적층체의 광폭 도체(8, 9)에 반대로 전류가 흐름으로써 인덕턴스(67-N, 67-P)에 인덕턴스의 결합이 일어나 인덕턴스를 작게 할 수 있다. 즉, 도 12의 기생 인덕턴스(67-P, 67-N)를 결합시켜 인덕턴스를 작게 할 수 있다.
제 2 저인덕턴스의 효과는 도 7에 나타낸 콘덴서 셀(CDS)과 적층 광폭 도체(8, 9)의 지그재그 접속에 의한다.
도 7과 같이 콘덴서 셀(CDS-A, CDS-B)이 탑재된 광폭 도체(8, 9)의 전류(68-A), 전류(68-B)는, 서로 역방향이 된다. 이것으로 콘덴서 셀(CDS-A, CDS-B) 바로 밑의 광폭 도체(8)의 인덕턴스(61-A), 광폭 도체(9)의 인덕턴스(61-B)에 대하여 전류(68-A), 전류(68-B)가 역방향으로 흐르고, 인덕턴스가 결합에 의하여 저인덕턴스가 된다. 즉, 도 12의 기생 인덕턴스(61-A, 61-B)가 결합하여 저인덕턴스가 된다.
제 3 저인덕턴스의 효과는, 도 11에 나타낸 콘덴서 모듈(CM)과 파워 모듈(PMU)의 접속구조에 의한다.
도 11에 나타내는 바와 같이 콘덴서 모듈(CM)의 접속부(4b), 파워 모듈(PMU)의 접속부(4a)에 전류방향이 역방향으로 서로 상쇄되어 콘덴서 모듈(CM)의 접속부(4b)의 인덕턴스(62-P)와, 파워 모듈(PMU)의 접속부(4a)의 인덕턴스(57-N)의 인덕턴스가 결합하여 저인덕턴스가 된다.
이상, 본 실시예의 콘덴서 모듈(CM)을 사용하여 접속부의 응력 완화에 더하여 상기 3개의 저인덕턴스의 효과에 의하여 도 12의 전류경로(66)상의 저인덕턴스를 실현할 수 있다.
또, 종래 HEV용 인버터의 온도차가 심한 환경, 단차 극복시의 심한 진동환경 때문에 종래의 무거운 콘덴서를 근접 접속할 수 없고, 전기 접속부의 파단을 방지하기 위하여 콘덴서 모듈과 파워 반도체 모듈의 사이에 제 3 접속도체, 즉 콘덴서 모듈(CM)과 파워 모듈(PMU)의 사이에, 응력을 완화하는 다른 저인덕턴스의 접속도체가 사용되는 경우가 있었다. 그 경우 접속부분이 콘덴서 모듈과 접속도체, 접속도체와 파워 모듈의 2부분의 접속이 된다. 접속부분이 늘어나면 외부로부터 나사고정 등의 엑세스가 필요하여 노출상태가 되기 때문에, 절연거리가 필요하게 되어 인덕턴스가 증가한다.
본 실시예에서는 콘덴서 모듈(CM)에 적층체의 벤드구조를 설치하여 파워 모듈(PMU)과 직접 접속을 실현하고 있기 때문에, 응력을 완화하여 접속부분의 저감에 의한 인덕턴스를 저감하고 있다. 예를 들면 가령 내압 600V의 전원 접속부의 절연거리가 연면(沿面)거리로 8 mm 필요한 경우, 1 mm는 약 1 nH의 인덕턴스 증가가 되기 때문에 1부분의 접속을 없앰으로써 8 nH의 인덕턴스를 저감할 수 있다.
다음에 도 13 내지 도 20을 사용하여 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 콘덴서 모듈(CM) 및 전력 변환장치(INV)의 구성에 대하여 설명한다.
본 실시예에 의하여 도 1의 전동기 시스템에 있어서, 2개의 전동기(MG1, MG2)를 제어하는 전력 변환장치(INV)를, 저인덕턴스 또한 응력 완화구조로 소형으 로 실현할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 콘덴서 모듈의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 16은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 파워 모듈의 구성을 나타내는 평면도이다. 도 17은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 전력 변환장치의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 18은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 전력 변환장치의 전체 구성을 나타내는 단면도이다. 또한 도 4 내지 도 14와 동일부호는 동일부분을 나타내고 있다.
콘덴서 모듈(CM1, CM2)의 기본적인 구성은, 도 4 내지 도 12에 나타낸 콘덴서 모듈(CM)과 동일하다. 본 실시예의 특징은 콘덴서 모듈(CM1)에 2개의 파워 모듈(PMU1, PMU2)을 설치할 수 있는 접속구멍을 설치하고, 이것과 쌍이 되는 콘덴서 모듈(CM2)에도 마찬가지로 도 13에 나타내는 바와 같이 2개의 파워 모듈(PMU1, PMU2)을 설치할 수 있는 접속구멍을 설치하고, 또한 콘덴서 모듈(CM1)과 콘덴서 모듈(CM2)과 2개의 파워 모듈(PMU1, PMU2)의 접속부의 구멍위치를 맞추어 모두 함께 조여 접속할 수 있는 점에 있다. 이 때문에 콘덴서 모듈(CM1, CM2)은, 도 4에 나타낸 콘덴서 모듈(CM)의 접속 구멍의 2배의 수를 구비하고 있다.
본 발명의 제 2 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 파워 모듈(PMU)의 배치도를 도 14에 나타낸다. 2개의 파워 모듈(PMU1, PMU2)은 도 10과 동일한 구성을 취한다. 파워 모듈(PMU1, PMU2)을 동극(同極)의 콘덴서 모듈용 접속부가 근접하도록 평면배치를 나타내고 있다. 즉, 파워 모듈(PMU1)의 W상의 음극 접속부(PMU1-3a-W)와 파워 모듈(PMU2)의 U상의 음극 접속부(PMU2-3a-U), 파워 모듈(PMU1)의 W상의 양극 접속부(PMU1-4a-W)와 파워 모듈(PMU2)의 V상의 음극 접속부(PMU2-4a-V)와 같이 양극, 음극이 근접하도록 배치한다. 파워 모듈(PMU1, PMU2)은 동일구성이기 때문에 콘덴서 모듈용 접속부를 동극이 근접하도록 대향 배치하면 파워 모듈(PMU2)의 U상의 양극 접속부(PMU2-4a-U), 파워 모듈(PMU1)의 U상의 양극 접속부(PMU1-4a-U)는 대향하는 파워 모듈의 전극이 없다. 이 때문에 도 13의 콘덴서 모듈(CM1)의 파워 모듈 접속부 수는, 양극이 음극의 수보다 1개 많다.
본 발명의 제 2 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 콘덴서 모듈(CM)과 파워 모듈(PMU)의 접속을 나타내는 분해도를 도 15에 나타낸다.
도 15에 나타내는 바와 같이 콘덴서 모듈과의 접속부를 대향 배치한 2개의 파워 모듈(PMU1, PMU2)의 위에 콘덴서 모듈(CM1), 콘덴서 모듈(CM2)을 위로부터 함께 조여 접속한다. 즉, 콘덴서 모듈(CM2)의 접속부(CM2-4b-2U), 콘덴서 모듈(CM1)의 접속부(CM1-4b-2U), 파워 모듈(PMU2)의 접속부(PMU2-4a-U)가 하나의 나사 등으로 접속된다. 또 마찬가지로 CM2-3b-2U, CM1-3b-2U, PMU2-3a-U가 하나의 나사로, CM2-3b-1W, CM1-3b-1W, PMU1-3a-W가 하나의 나사로, CM2-4b-1W, CM1-4b-1W, PMU1-4a-W가 하나의 나사로, CM2-4b-2V, CM1-4b-2V, PMU2-4b-V가 하나의 나사로, 와 같이 접속된다.
본 발명의 제 2 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 콘덴서 모듈(CM)과 파워 모듈(PMU)과 구동제어회로(DCU)와 DC 버스바의 짜임도를 도 16에 나타낸다.
2개의 파워 모듈(PMU1, PMU2)의 위에 각각 구동회로(DCU1, DCU2)를 배치하여 그 상부에 상기한 콘덴서 모듈(CM1, CM2)을 접속한다. 2개의 콘덴서 모듈(CM1, CM2)은 DC 버스바(DC-Bus)에 의하여 접속하여 고압 배터리(BAT)의 전압을 가한다. DC 버스바(DC-Bus)는 고전위측(양극), 저전위측(음극)의 2 종류의 도체를 절연시트(도시 생략)를 거쳐 부분적으로 적층한 것으로, 고압 배터리(BAT)로부터의 접속부(DC-Bus-P, DC-Bus-N)를 구비한다. 또 외부로의 노이즈 방지를 위해 코먼모드 초크필터(CF)를 콘덴서 모듈(CM1, CM2)과 접속부(DC-Bus-P, DC-Bus-N) 사이에 탑재하고 있다. 또 HEV 동작 정지시의 콘덴서 모듈(CM1, CM2)의 긴급 방전용 저항, 자연 방전 저항을 접속하는 접속부(DC-Bus-PR1, DC-Bus-NR1, DC-Bus-PR2, DC-Bus-NR2)를 구비한다.
본 발명의 제 2 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 콘덴서 모듈(CM)과 파워 모듈(PMU)의 접속 단면도를 도 17(a)에, 확대도를 도 17(b)에 나타낸다. 도 17은 파워 모듈(PMU1, PMU2)의 접속부(PMU1-4a-W, PMU2-4a-V)가 근접한 장소의 단면이다.
2개의 나사(23)에 의하여 2개의 콘덴서 모듈(CM1, CM2)과 2개의 파워 모듈(PMU1, PMU2)이 전기적으로 접속하고 있다. 이 접속에 의하여 파워 모듈(PMU1)과 콘덴서 모듈(CM1), 파워 모듈(PMU2)과 콘덴서 모듈(CM2)과 같이 하나의 파워 모듈상에 하나의 콘덴서 모듈이 반드시 저인덕턴스로 접속된다.
즉, 확대도(b)에 나타내는 바와 같이 파워 모듈(PMU1)의 스위칭시의 온에서 오프로의 과도적인 전류(66-A)는 콘덴서 모듈(CM1)의 접속부(CM1-4b-1W), 파워 모듈(PMU1)의 접속부(PMU1-4a-W)를 서로 역방향으로 흐르고, 이들 접속부의 기생 인덕턴스(CM1-62-P, PMU1-57-P)가 결합하여 저인덕턴스의 배선을 실현할 수 있다. 또 파워 모듈(PMU2)의 스위칭시의 온에서 오프로의 과도적인 전류(66-B)는 콘덴서 모듈(CM2)의 접속부(CM2-4b-2V), 파워 모듈(PMU2)의 접속부(PMU2-4a-V)를 서로 역방향으로 흐르고, 이들 접속부의 기생 인덕턴스(CM2-62-P, PMU2-57-P)가 결합하여 저인덕턴스의 배선을 실현할 수 있다.
또한 본 실시예의 접속구조에서는 파워 모듈(PMU1)의 스위칭시의 온에서 오프로의 과도적인 전류가 콘덴서 모듈(CM2)의 접속부(CM1-4b-2V)에서 파워 모듈(PMU1-4a-W)에 흐르려고 하여도 각 접속부에서의 전류가 서로 역방향이 되지 않기 때문에 각 접속부의 기생 인덕턴스(CM2-62-P, PMU1-57-P)에 자기적으로 결합하지 않아, 저인덕턴스의 배선이 되지 않는다. 즉, 파워 모듈(PMU1)에 대하여 콘덴서 모듈(CM2)은 콘덴서 모듈(CM1)보다 큰 기생 인덕턴스를 가지고 스위칭시의 순간적으로 변화하는 고주파의 전류에 대해서는 고임피던스가 된다. 이 때문에 파워 모듈(PMU1)의 스위칭시의 온에서 오프로의 과도적인 전류가, 파워 모듈(PMU2)과 콘덴서 모듈(CM2)의 저인덕턴스의 경로로 흘러 드는 경우는 적다.
또, 파워 모듈(PMU2)의 스위칭시의 온에서 오프로의 과도적인 전류도, 상기와 마찬가지로 파워 모듈(PMU1)과 콘덴서 모듈(CM1)의 저인덕턴스의 경로로 흘러 드는 경우는 적다.
따라서 파워 모듈(PMU1, PMU2)의 동시에 스위칭하였을 때에도 서로 서지전압이 2중으로 가해져 파워 반도체소자의 내압을 초과하는 악영향이 없어진다.
한편, 파워 모듈(PMU1)에 있어서 콘덴서 모듈(CM2)은 스위칭 후의 온상태의 저주파 전류에 대해서는 병렬접속과 동일하게 되어 전류를 공급할 수 있다. 즉 확 대도(b)에서 온상태에서는 저주파 전류는 콘덴서 모듈(CM1)로부터 전류(64-A), 콘덴서 모듈(CM2)로부터 전류(64-B)를 공급한다.
또한 파워 모듈(PMU2)에 있어서도 저주파 전류는 마찬가지로 콘덴서 모듈(CM1, CM2)로부터 공급할 수 있다.
이와 같이 각 콘덴서 모듈은 바로 밑의 파워 모듈에 대하여 서지전압을 저감하는 저인덕턴스 배선의 바로 근처의 콘덴서로서 작용하고, 비스듬하게 인접하는 아래의 파워 모듈에 대해서는 용량을 늘리는 콘덴서가 된다. 2개의 파워 모듈을 가지는 전력 변환장치에 대하여 서지전압 저감 등의 여분의 콘덴서가 필요없다. 즉, 도 1의 전동기 시스템에 있어서 2개의 전동기(MG1, MG2)를 제어하는 전력 변환장치(INV)를 저인덕턴스로 응력 완화구조를 가지는 콘덴서 모듈을 사용하여 소형으로 실현할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 회로도를 도 18에 나타낸다.
2개의 전동기(MG1, MG2)를 제어하기 위하여 2개의 파워 모듈(PMU1, PMU2), 2개의 콘덴서 모듈(CM1, CM2)로 구성한 도 15 내지 도 17의 전력 변환장치(INV)의 회로도를 나타내고 있다.
또한 콘덴서 모듈(CM1, CM2)과 파워 모듈(PMU1, PMU2)을 함께 조이는 접속부의 기생 인덕턴스를 주로 기술하고, 그 밖의 기생 인덕턴스는 생략한다. 파워 모듈 내의 파워 반도체소자의 브릿지회로로 구성한 3상 아암(Au, Av, Aw)은 박스로 표시한다. 또 구동회로(DCU) 등의 제어회로는 생략한다. 그 밖의 동일부호는 동일부분을 나타내고 있다.
콘덴서 모듈(CM1, CM2)에는 고압 배터리(BAT)로부터 도 16에 나타낸 DC 버스바(DC-bus)에 의하여 전압을 가한다. 회로도상의 기생 인덕턴스(DC-bus-LP, DC-bus-LN)는 DC 버스바(DC-bus)의 고전위측(양극), 저전위측(음극)의 버스바의 기생 인덕턴스를 나타내고 있다. 노이즈방지용 코먼모드 초크필터(CF)는 DC 버스바의 콘덴서 모듈(CM1, CM2)과 입력 접속부(DC-bus-P, DC-bus-N)의 사이에 있다. 또 방전저항(DR)은 DC 버스바의 콘덴서 모듈(CM1, CM2)과 코먼모드 초크필터(CF)의 사이에 있다.
콘덴서 모듈(CM1)과 파워 모듈(PMU1)의 접속부에는 고전위측의 기생 인덕턴스(CM1-62P, PMU1-57P), 저전위측의 기생 인덕턴스(CM1-62N, PMUI-57N)가 있고, 스위칭시에 흐르는 전류(66-A)에 대하여 고전위측, 저전위측에서 각각이 자기적으로 결합하여 저인덕턴스 배선을 실현하고 있다.
또 콘덴서 모듈(CM2)과 파워 모듈(PMU2)의 접속부에는 고전위측의 기생 인덕턴스(CM2-62P, PMU2-57P), 저전위측의 기생 인덕턴스(CM2-62N, PMU2-57N)가 있고, 스위칭시에 흐르는 전류(66-B)에 대하여 고전위측, 저전위측에서 각각이 자기적으로 결합하여 저인덕턴스 배선을 실현하고 있다.
2개의 콘덴서 모듈(CM1, CM2)과 파워 모듈(PMU1, PMU2)을 함께 조이는 접속부를 지나는 전류경로(64B)에 대해서는 고전위측의 접속부의 기생 인덕턴스(CM2-62P, PMU1-57P)가 이 전류방향에 대해서는 자기적으로 결합하지 않아 저인덕턴스가 되지 않는다. 마찬가지로 저전위측의 접속부에 대해서도 동일해진다. 이 때문에 파워 모듈(PMU1, PMU2)의 스위칭시의 과도적인 전류(66-A, 66-B)는 서로 영향을 주지 않는다. 이와 관련하여 하나의 접속부의 길이를 15 mm라 하면, 고전위측의 2개의 접속부에서는 30 mm가 되고, 1 mm 당 인덕턴스 1 nH라 하면, 고전위측(양극)에서 인덕턴스 30 nH가 된다. 고전위측(양극), 저전위측(음극)의 양쪽을 합하면 인덕턴스 60 nH가 된다.
이 크로스 접속부의 인덕턴스에 비하여 본 실시예의 콘덴서 모듈(CM1, CM2)은 기생 인덕턴스를 1 자릿수 작게 할 수 있다. 이 때문에 크로스 접속부를, 스위칭시의 과도적인 전류(수기가 A/s)는 거의 흐르지 않는다. 이 때문에, 파워 모듈(PMU1)의 스위칭시의 전류경로(66-A), 파워 모듈(PMU2)의 전류경로(66-B)가 서로 간섭하지 않는다. 이에 의하여 서로의 서지전압이 겹쳐 파워 반도체소자의 내압을 초과하는 일은 없어진다.
한편 스위칭후의 온상태, 즉 전동기(MG1)에 흐르는 수백 Hz 정도의 저주파(f)의 전류에 대해서는 크로스 접속부의 인덕턴스(L)(예를 들면 60 nH)는 임피던스 Z = 2×π× f ×L로 수μΩ이 되어 거의 저항이 없다. 이 때문에 파워 모듈(PMU1)에 있어서 콘덴서 모듈(CM2)은 콘덴서 모듈(CM1)과 마찬가지로 저임피던스로 병렬 접속한 상태가 되어 전류를 공급할 수 있다. 즉, 온상태에서는 이 저주파 전류는 콘덴서 모듈(CM1)로부터 전류(64-A), 콘덴서 모듈(CM2)로부터 전류(64-B)를 공급한다.
또, 파워 모듈(PMU2)에 있어서도 저주파 전류는 마찬가지로 콘덴서 모듈(CM1, CM2)로부터 공급할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 파워 반도체소자(IGBT)에 흐르는 전류, 전압의 개략 파형을 도 19에 나타낸다.
도 19와 같이 전류파형은 온스위칭으로 급격하게(수기가 A/s) 상승하여 수십 마이크로초의 대략 평탄한 전류(수 100 Hz)가 흐르고, 오프 스위칭으로 급격하게(수 기가 A/s) 하강한다.
도 19에서 평탄하게 보이는 전류는 수 100 Hz의 저주파이나, 수십 마이크로초를 확대하여 보고 있기 때문에 평탄하게 보인다.
도 19의 파형을 도 18의 파워 모듈(PMU1)의 상아암의 IGBT의 파형으로 한다. 상아암의 온스위칭(TR)의 기간은 파워 모듈(PMU1)의 하아암의 다이오드가 오프하기 때문에, 다이오드의 오프시에 발생하는 고주파의 리커버리 전류가 도 18의 회로도의 전류경로(66-A)에서 흐른다. 이 리커버리 전류에 의하여 통전한 전류 이상의 관통전류가 IGBT에 흐른다. 상아암의 IGBT의 전압은 이 온스위칭(TR)에, 대략 제로(실제로는 도통손실이 있기 때문에 수 V)가 된다. 한편, 하아암의 다이오드는 오프되기 때문에 이 다이오드의 오프시의 리커버리 전류에 의한 서지전압이 하아암의 다이오드, IGBT에 생긴다(다이오드의 파형은 도시생략). 본 실시예의 구조에서는 전류경로(66-A)는 저인덕턴스 회로이기 때문에 이 다이오드의 리커버리 전류에 의한 하아암의 서지전압도 저감할 수 있다.
상아암이 완전하게 온상태(TP)인 기간은, 콘덴서 모듈(CM1, CM2)로부터 저주파의 전류가 도 18의 회로도의 전류경로(64-A, 64-B)에서 흐른다. 이 전류는 수백 Hz 정도의 저주파이기 때문에, 콘덴서 모듈, 파워 모듈의 접속부의 기생 인덕턴스 (30 nH)는 이 저주파로는 영향받지 않는다. 이 때문에 2개의 콘덴서 모듈(CM1, CM2)은, 거의 사이에 임피던스를 끼우지 않는 병렬회로가 되어, 2개의 콘덴서 모듈(CM1, CM2)로부터 대략 균등하게 전류가 흘러 든다. 스위칭시간(TR, TS)의 1 μs 미만과 비교하여 온기간(TP)은 수 10us로 길기 때문에 콘덴서 모듈(CM1, CM2)의 발열은 이 온기간(TP)에 흐르는 전류량에 의하여 결정된다. 이 때문에 이 온기간(TP)의 전류가 대략 균등하게 2개의 콘덴서 모듈(CM1, CM2)로부터 공급함으로써 2개의 콘덴서 모듈(CM1, CM2)의 발열이 균등하게 분담되어 콘덴서 모듈(CM1, CM2)의 수명이 향상된다.
상아암이 오프스위칭(TS)인 기간은, 파워 모듈(PMU1)의 전류가 급격하게 제로가 된다. 지금까지 설명하여 온 바와 같이 도 18의 회로도의 전류경로(66-A)에서 고주파의 전류가 흐른다. 이 때문에 도 19의 파형과 같이 상아암에는 이 전류변화에 의하여 전원전압 이상의 서지전압이 생긴다. 본 실시예의 구조에서는 전류경로(66-A)는 저인덕턴스 회로를 실현하고 있기 때문에, 대부분 전압은 뛰어 오르지 않는다.
다음에 본 실시형태에 의한 전력 변환장치의 전체 구성에 대하여 설명한다.
본 발명의 제 2 실시형태에 의한 전력 변환장치(INV)의 단면 구성도를 도 20에 나타낸다.
전력 변환장치(INV)의 박스체(27)는 열전도가 좋고, 가벼운 알루미늄 등의 재료로 구성하고, 바닥면에 냉각수 유로(28)를 설치하여 박스체 전체를 냉각하고, 외부분위기의 온도로부터 내부를 단열한다. 냉각유로(28)에 가장 가까운 장소에 대전류의 통전, 스위칭으로 가장 발열하는 파워 모듈(PMU1, PMU2)을 배치하여 냉각한다. 콘덴서 모듈(CM1, CM2)은 도 3에 나타낸 고정구멍(17)을 사용하고, 나사 등에 의하여 상면을 전력 변환장치의 내부의 박스체(27-In)의 하면에 접촉하도록 박스체(27-In)에 고정한다. 이에 의하여 콘덴서 모듈(CM1, CM2)의 열은 박스체(27-In)에 전달되고, 박스체(27)를 거쳐 냉각매체에 방열 또는 박스체(27)를 거쳐 외기로 방열된다. 방전저항(DR)은 콘덴서 모듈(CM1, CM2)에 축적된 전하를 방전하기 위한 것으로, 콘덴서 모듈(CM1, CM2)의 사이에 배치되고, 전력 변환장치(INV)의 내부의 박스체(27-In)의 하면에 접촉하도록 박스체(27-In)에 고정되어 있다. 이에 의하여 방전시, 방전저항(DR)의 열은 박스체(27-In)에 전달되고, 박스체(27)를 거쳐 냉각매체에 방열, 또는 박스체(27)를 거쳐 외기로 방열된다.
구동회로장치(DCU1, DCU2)는 파워 모듈(PMU1, PMU2)과 콘덴서 모듈(CM1, CM2)의 사이에서, 또한 파워 모듈(PMU1, PMU2)의 상부에 배치하고, 전동기 제어장치(MCU)는 박스체(27-In)의 상면에 배치한다.
또한 콘덴서 모듈(CM1, CM2)의 고정방법은 구멍에 나사산을 설치하여도 좋고, 나사를 수지에 매립하여 돌출부를 설치하여도 좋다. 이와 같이 수지 몰드한 콘덴서 모듈(CM1)의 1면을 냉각함으로써, 리플 전류에 의한 콘덴서 셀(CDS)의 온도의 상승을 방지하여 수명을 길게 할 수 있다.
또, 본 실시형태에서는 콘덴서 모듈(CM1, CM2)의 냉각면을 상면으로 하였으나, 박스체(27)에 접속하는 면을 변경함으로써 측면이나 복수부분으로 하여도 좋다. 이 경우, 본 실시형태에서는 고정부분이 증가하여도 벤드구조 때문에 접속부에 대한 응력을 완화할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 의하면 2개의 전동기(MG1, MG2)를 제어하는 전력 변환장치(INV)를 사용한 차량 탑재 전기 시스템에 있어서, 2개의 파워 모듈(PMU1, PMU2)을 사용하는 콘덴서를, 2개의 저인덕턴스의 콘덴서 모듈(CM1, CM2)로 구성하고, 파워 모듈 하나에 반드시 저인덕턴스의 콘덴서 모듈 하나를 조합시킴으로써 서지전압의 저감과 간섭을 방지할 수 있고, 또 저인덕턴스로 접속되어 있지 않은 나머지 하나의 콘덴서 모듈도 전류를 공급하기 위한 콘덴서 용량을 늘리는 역할을 하여 전력 변환장치(INV)를 소형으로 실현할 수 있다.
다음에 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 콘덴서 모듈의 구성을 도 21에 나타낸다.
도 21은 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 콘덴서 모듈의 구성을 나타내는 분해사시도이다. 또한 도 4와 동일부호는 동일부분을 나타내고 있다.
본 실시형태에서는 콘덴서 모듈(CM)의 기본적인 구성은 도 4 내지 도 10에 나타낸 콘덴서 모듈(CM)과 동일하다. 단, 적층 광폭 도체(8, 9)의 제 2 평면부에는 도 4에 나타낸 바와 같은 U자 형상의 벤트부는 설치하고 있지 않다.
본 실시형태에 의하면 벤트부를 필요한 만큼의 접속부의 응력 완화는 기대할 수 없으나, 인출부가 적층 광폭 도체의 적층체로 되어 있음으로써 응력 완화와 저인덕턴스를 실현할 수 있다.
다음에 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 콘덴서 모듈의 단면도를 도 22에 나타낸다.
본 실시형태에서는 콘덴서 모듈(CM)의 기본적인 구성은 도 4 내지 도 10에 나타낸 콘덴서 모듈(CM)과 동일하다. 본 실시예의 특징은 도 4에 비하여 콘덴서 셀(CDS)의 탑재방향을 바꾼 점이다. 콘덴서 셀(CDS)은, 증착한 필름을 권회하여 제작하고 있기 때문에, 열전도에 이방성이 있다. 즉, 권회하는 축방향(CDS-Ax)이, 지름방향(CDS-Rad)보다 열전도가 좋다. 이 때문에 본 실시예에서는 케이스(12)의 상면이 콘덴서 셀(CDS) 축방향(CDS-Ax)이 되어, 상면에서 전열이 좋은 접속을 할 수 있다. 이 때문에 콘덴서 셀(CDS)의 수명을 향상할 수 있다.
다음에 본 발명의 제 5 실시형태에 의한 콘덴서 모듈의 구성을 도 5에 나타낸다.
본 실시형태에서는 콘덴서 모듈(CM)의 기본적인 구성은 도 4 내지 도 10에 나타낸 콘덴서 모듈(CM)과 동일하다. 본 실시예의 특징은 2개의 전동기를 제어하는 차량 탑재 전기 시스템의 전력 변환장치의 콘덴서 모듈(CM)에 있어서, 파워 모듈 하나에 반드시 저인덕턴스인 콘덴서 모듈 하나를 접속할 수 있는 배치이고, 또한 저인덕턴스로 접속하지 않은 나머지 하나의 콘덴서 모듈도 전류공급하기 위한 콘덴서 용량을 늘리는 역할을 유지하면서, 콘덴서 모듈을 하나로 정리한 점이다. 콘덴서 모듈(CM)은 절연시트를 거쳐 2매의 광폭 도체를 적층한 적층체의 양단에 복수개의 콘덴서 셀(CDS)을 탑재하여 배치하고, 중심위치에서 파워 모듈과 접속하는 구조이다. 이에 의하여 2개의 콘덴서 모듈일 때에 생긴 조립시에 콘덴서 모듈의 나사고정의 위치 맞춤이 불필요하게 된다. 또 본 실시예에서는 2개의 파워 모듈과 접속하는 구조이기 때문에 접속구멍이 복수이나, 2개의 파워 모듈이 1개가 된 파워 모듈을 사용하는 경우는 접속부의 구멍을 줄일 수 있어 바닥 면적을 더욱 작게 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면 저인덕턴스이고 또한 접속부의 응력을 완화한 콘덴서 모듈을 얻을 수 있다.
또 본 실시예에 의하면 소형의 전력 변환장치(INV)를 실현할 수 있다.
또한 본 실시예에 의하면 2개의 전동기(MG1, MG2)를 제어하는 전력 변환장치(INV)를 소형으로 실현할 수 있다.
또한 본 실시예에 의하면 2개의 전동기(MG1, MG2)를 제어하는 전력 변환장치를 구비한 차량 탑재 전기 시스템을 소형으로 제공할 수 있다.
이상 설명한 본 발명에 의하면, 전력 변환장치의 스위칭시의 서지전압을 저감하는 것에 적합한, 저인덕턴스로 응력 완화한 접속구조를 가지는 콘덴서 모듈, 이것을 사용한 소형, 고파워 밀도의 전력 변환장치 및 차량 탑재용 전기 시스템을 제공할 수 있다.

Claims (16)

  1. 직류 전류를 평활하기 위한 필름 콘덴서를 복수 가지는 콘덴서 모듈과,
    배터리로부터의 직류 전류를 교류 전류로 변환하는 파워 반도체 소자를 가지는 파워 모듈을 구비한 전력 변환장치에 있어서,
    상기 필름 콘덴서와 직접 접촉하는 제1 광폭 도체와,
    상기 제1 광폭 도체와 절연 시트와 제2 광폭 도체가 적층되어 구성된 적층체를 구비하고,
    상기 적층체는, 상기 콘덴서 모듈과 전기적으로 접속되고, 상기 콘덴서 모듈의 케이스로부터 밖으로 적층 상태인 채로 인출되어 상기 파워 모듈에 접속되어 있고,
    상기 필름 콘덴서는 각각 양 단면(端面)에 전극을 가지고 있고,
    상기 제1 및 제2 광폭 도체 각각에 상기 필름 콘덴서와 전기적으로 접속하기 위한 접속 단자부가 형성되어 있고,
    상기 필름 콘덴서의 전극의 일방은, 상기 제1 광폭 도체면의 일부를 잘라내어 일어서도록 형성된 접속용 단자부와 직접 접속되어 있고,
    상기 필름 콘덴서의 전극의 타방은, 상기 제2 광폭 도체면의 일부를 잘라내어 일어서도록 형성된 접속용 단자부와 직접 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전력 변환장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 광폭 도체에 있는 상기 접속용 단자부는, 상기 제1 광폭 도체에 설치된 관통 구멍을 관통하여 상기 제1 광폭 도체의 상부에 돌출되는 것을 특징으로 하는 전력 변환장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접속용 단자부는, 상기 제1 및 제2 광폭 도체면 상에 지그재그 형상으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전력 변환장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광폭 도체의 접속용 단자부끼리가 접촉하지 않도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전력 변환장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
KR1020060113833A 2005-11-17 2006-11-17 콘덴서 모듈, 전력 변환장치 및 차량 탑재용 전기시스템 KR101177415B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005332897A JP4859443B2 (ja) 2005-11-17 2005-11-17 電力変換装置
JPJP-P-2005-00332897 2005-11-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070052677A KR20070052677A (ko) 2007-05-22
KR101177415B1 true KR101177415B1 (ko) 2012-08-27

Family

ID=37726551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060113833A KR101177415B1 (ko) 2005-11-17 2006-11-17 콘덴서 모듈, 전력 변환장치 및 차량 탑재용 전기시스템

Country Status (5)

Country Link
US (5) US7974101B2 (ko)
EP (2) EP2234129B1 (ko)
JP (1) JP4859443B2 (ko)
KR (1) KR101177415B1 (ko)
DE (1) DE602006015415D1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101443987B1 (ko) * 2012-12-31 2014-09-23 삼성전기주식회사 반도체 모듈 패키지

Families Citing this family (161)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI120068B (fi) * 2006-04-20 2009-06-15 Abb Oy Sähköinen liitos ja sähkökomponentti
JP4655020B2 (ja) * 2006-10-10 2011-03-23 株式会社デンソー 平滑コンデンサモジュール及びこれを用いた電力変換装置
EP2110824A4 (en) * 2007-02-16 2015-02-25 Panasonic Corp CONDENSATE UNIT AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
JP4305537B2 (ja) 2007-03-15 2009-07-29 株式会社日立製作所 電力変換装置
JP4452952B2 (ja) 2007-06-20 2010-04-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
US8400775B2 (en) * 2007-07-06 2013-03-19 GM Global Technology Operations LLC Capacitor with direct DC connection to substrate
US8107269B2 (en) * 2007-07-06 2012-01-31 Nissan Motor Co., Ltd. Power converter
US7570008B2 (en) * 2007-07-30 2009-08-04 Hitachi, Ltd. Power module, power converter, and electric machine system for mounting in vehicle
KR100891430B1 (ko) * 2007-08-07 2009-04-06 엘에스산전 주식회사 하이브리드 차량용 인버터
JP4452953B2 (ja) * 2007-08-09 2010-04-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP4997056B2 (ja) * 2007-10-05 2012-08-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 バスバー構造及びそれを用いた電力変換装置
FR2924857B1 (fr) * 2007-12-06 2014-06-06 Valeo Equip Electr Moteur Dispositif d'alimentation electrique comportant un bac de reception d'unites de stockage a ultra capacite
JP4640423B2 (ja) * 2008-03-04 2011-03-02 株式会社豊田自動織機 電力変換装置
JP4640425B2 (ja) * 2008-03-04 2011-03-02 株式会社豊田自動織機 電力変換装置
US8018730B2 (en) 2008-03-04 2011-09-13 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Power converter apparatus
JP4640424B2 (ja) * 2008-03-04 2011-03-02 株式会社豊田自動織機 電力変換装置
US8031479B2 (en) 2008-03-04 2011-10-04 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Power converter apparatus
JP4582161B2 (ja) * 2008-03-04 2010-11-17 株式会社豊田自動織機 電力変換装置
JP4580997B2 (ja) * 2008-03-11 2010-11-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP5167893B2 (ja) * 2008-03-24 2013-03-21 パナソニック株式会社 ケースモールド型コンデンサ
JP5199730B2 (ja) * 2008-05-21 2013-05-15 本田技研工業株式会社 電力変換器
JP4988665B2 (ja) * 2008-08-06 2012-08-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 半導体装置および半導体装置を用いた電力変換装置
JP5419406B2 (ja) * 2008-09-18 2014-02-19 三菱重工業株式会社 インバータ装置
DE102008050452B4 (de) * 2008-10-08 2010-09-16 Mtu Aero Engines Gmbh Kontaktierungsanordnung für einen Kondensator, Leistungsmodul und Verfahren zum Herstellen eines Leistungsmoduls
KR101034063B1 (ko) * 2008-11-24 2011-05-12 현대자동차주식회사 필름커패시터
DE102008062657A1 (de) * 2008-12-04 2010-06-10 Stribel Production Gmbh Energiespeichereinrichtung
JP5250442B2 (ja) * 2009-02-06 2013-07-31 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP5469932B2 (ja) 2009-06-30 2014-04-16 株式会社 日立パワーデバイス パワーモジュール及びそれを用いた車両用インバータ
JP5365919B2 (ja) * 2009-06-30 2013-12-11 株式会社指月電機製作所 コンデンサ
JP5203310B2 (ja) * 2009-07-15 2013-06-05 ニチコン株式会社 金属化フィルムコンデンサ
JP2011035027A (ja) * 2009-07-30 2011-02-17 Toyota Motor Corp コンデンサ装置
JP5446921B2 (ja) * 2010-01-22 2014-03-19 マツダ株式会社 電気自動車の車両構造
JP5702988B2 (ja) * 2010-01-29 2015-04-15 株式会社 日立パワーデバイス 半導体パワーモジュール及びそれが搭載される電力変換装置並びに半導体パワーモジュール搭載用水路形成体の製造方法
JP5422468B2 (ja) * 2010-04-01 2014-02-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
DE102010028927A1 (de) 2010-05-12 2011-11-17 Zf Friedrichshafen Ag Leistungselektronikanordnung
KR20110135233A (ko) * 2010-06-10 2011-12-16 현대자동차주식회사 자동차의 인버터용 커패시터
EP2456040A1 (de) 2010-11-19 2012-05-23 Flextronic Int.Kft Schaltung zum Speichern elektrischer Energie
DE102010053392A1 (de) * 2010-12-03 2012-06-06 Volkswagen Ag Leistungshalbleitermodul, Kondensatormodul, Schaltungsanordnung sowie elektrisches System eines Kraftfahrzeugs
JP5624875B2 (ja) * 2010-12-27 2014-11-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP5417314B2 (ja) * 2010-12-27 2014-02-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
US8780557B2 (en) * 2011-02-11 2014-07-15 Deere & Company Power electronics inverter with capacitor cooling
DE102011006988B4 (de) * 2011-04-07 2021-09-30 Siemens Aktiengesellschaft Zweiteilige Stromrichterzelle
JP5506740B2 (ja) * 2011-05-31 2014-05-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
DE102011105346A1 (de) * 2011-06-21 2012-12-27 Schweizer Electronic Ag Elektronische Baugruppe und Verfahren zu deren Herstellung
JP5154676B2 (ja) * 2011-06-29 2013-02-27 双信電機株式会社 コンデンサ
JP5671417B2 (ja) * 2011-07-11 2015-02-18 株式会社豊田中央研究所 バスバー
JP5555206B2 (ja) 2011-07-11 2014-07-23 株式会社 日立パワーデバイス 半導体パワーモジュール
CN102874088B (zh) * 2011-07-14 2015-07-08 北汽福田汽车股份有限公司 用于混合动力汽车的动力输出装置、混合动力汽车
KR20130012469A (ko) * 2011-07-25 2013-02-04 삼성전기주식회사 에너지 저장 모듈
CN102324299B (zh) * 2011-07-29 2013-04-17 上海皓月电气有限公司 高安全性的车用电容器
US9030822B2 (en) 2011-08-15 2015-05-12 Lear Corporation Power module cooling system
FR2982092B1 (fr) * 2011-11-02 2015-01-02 Valeo Systemes De Controle Moteur Module de puissance et dispositif electrique pour l'alimentation et la charge combinees respectivement d'un accumulateur et d'un moteur
US9076593B2 (en) 2011-12-29 2015-07-07 Lear Corporation Heat conductor for use with an inverter in an electric vehicle (EV) or a hybrid-electric vehicle (HEV)
DE102012201752A1 (de) * 2012-02-07 2013-08-08 Zf Friedrichshafen Ag Kondensator und Verfahren zum Herstellen eines Kondensators
DE102012201754A1 (de) * 2012-02-07 2013-08-08 Zf Friedrichshafen Ag Kondensator, Energieversorgungseinrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Kondensators
JP5999308B2 (ja) * 2012-03-19 2016-09-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 パワーコンディショナ
JP5825165B2 (ja) * 2012-03-22 2015-12-02 アイシン精機株式会社 中空筒型コンデンサおよびインバータ装置
US8971041B2 (en) 2012-03-29 2015-03-03 Lear Corporation Coldplate for use with an inverter in an electric vehicle (EV) or a hybrid-electric vehicle (HEV)
JP5738794B2 (ja) * 2012-03-30 2015-06-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP5655873B2 (ja) * 2012-05-09 2015-01-21 株式会社安川電機 インバータ装置
JP5373150B2 (ja) * 2012-05-16 2013-12-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 コンデンサモジュール
US8971038B2 (en) 2012-05-22 2015-03-03 Lear Corporation Coldplate for use in an electric vehicle (EV) or a hybrid-electric vehicle (HEV)
US8902582B2 (en) 2012-05-22 2014-12-02 Lear Corporation Coldplate for use with a transformer in an electric vehicle (EV) or a hybrid-electric vehicle (HEV)
JP5796257B2 (ja) * 2012-05-31 2015-10-21 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 インバータ装置
JP2014039460A (ja) * 2012-07-18 2014-02-27 Daikin Ind Ltd コントローラ
JP2012209598A (ja) * 2012-07-30 2012-10-25 Toyota Industries Corp 半導体装置
EP2889175B1 (en) * 2012-08-24 2018-09-05 Nissan Motor Co., Ltd Integrated high-current unit installed in electric vehicle
KR101425123B1 (ko) * 2012-09-27 2014-08-05 삼화콘덴서공업주식회사 Ｄｃ-링크 커패시터 모듈
JP6072492B2 (ja) * 2012-10-09 2017-02-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 コンデンサモジュール及び電力変換装置
JP5718873B2 (ja) * 2012-10-22 2015-05-13 トヨタ自動車株式会社 電気自動車用の電力変換装置
DE102013222148A1 (de) 2012-11-27 2014-05-28 Lear Corp. Kälteplatte für die Verwendung in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug
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
DE102013102707A1 (de) * 2013-03-18 2014-09-18 Sma Solar Technology Ag Wechselrichter mit mindestens einer Wechselrichterbrücke zwischen zwei Busbars
JP5975916B2 (ja) * 2013-03-22 2016-08-23 株式会社日立製作所 コンデンサ装置および電力変換装置
JP5932704B2 (ja) 2013-04-04 2016-06-08 株式会社日本自動車部品総合研究所 電力変換装置
US9445532B2 (en) * 2013-05-09 2016-09-13 Ford Global Technologies, Llc Integrated electrical and thermal solution for inverter DC-link capacitor packaging
CN203278615U (zh) * 2013-05-22 2013-11-06 Abb技术有限公司 一种用于中高压变频器的功率模块及包含其的变频器
JP5619235B2 (ja) * 2013-08-02 2014-11-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
CN103579217B (zh) * 2013-11-08 2017-02-08 天水天光半导体有限责任公司 一种超小封装的电源模块及其封装方法
JP2017028747A (ja) * 2013-12-05 2017-02-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
US9412518B2 (en) 2013-12-18 2016-08-09 Caterpillar Inc. Method and apparatus for mounting a large capacitor
CN103640494B (zh) * 2013-12-31 2015-10-21 重庆博耐特实业（集团）有限公司 一种电动汽车大功率控制器
KR101436787B1 (ko) * 2013-12-31 2014-09-11 주식회사 뉴인텍 하우징 내장형 자동차 인버터용 저 인덕턴스 커패시터
KR101545410B1 (ko) * 2013-12-31 2015-08-21 현대모비스 주식회사 커패시터 모듈, 이의 제조 방법 및 이를 적용한 차량용 인버터
CN204011078U (zh) * 2014-04-22 2014-12-10 比亚迪股份有限公司 电动汽车及其电容器
US9615490B2 (en) 2014-05-15 2017-04-04 Lear Corporation Coldplate with integrated DC link capacitor for cooling thereof
US9362040B2 (en) 2014-05-15 2016-06-07 Lear Corporation Coldplate with integrated electrical components for cooling thereof
JP6416250B2 (ja) 2014-06-06 2018-10-31 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP6061101B2 (ja) * 2014-06-23 2017-01-18 株式会社安川電機 コンデンサモジュール及びマトリクスコンバータ
KR102188621B1 (ko) * 2014-06-23 2020-12-09 주식회사 만도 인버터 하우징
JP6376917B2 (ja) * 2014-09-18 2018-08-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置及び電動パワーステアリング装置
CN105529188A (zh) * 2014-11-28 2016-04-27 比亚迪股份有限公司 薄膜电容器
US9536671B2 (en) * 2014-12-01 2017-01-03 Telsa Motors, Inc. Planar capacitor terminals
US9960698B2 (en) * 2014-12-22 2018-05-01 Flex Power Control, Inc. Reliable AC-DC power converter with high voltage DC link
JP6421601B2 (ja) * 2015-01-08 2018-11-14 株式会社オートネットワーク技術研究所 キャパシタモジュール
JP6440511B2 (ja) * 2015-01-29 2018-12-19 株式会社明電舎 回転機駆動装置
WO2016152800A1 (ja) * 2015-03-26 2016-09-29 京セラ株式会社 フィルムコンデンサおよび連結型コンデンサ、ならびにインバータ、電動車輌
DE102015105347B4 (de) * 2015-04-09 2022-03-24 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Anordnung mit einem leitstungselektronischen Bauteil und mit einer Gleichspannungsverschienung
US10137798B2 (en) * 2015-08-04 2018-11-27 Ford Global Technologies, Llc Busbars for a power module assembly
US10128764B1 (en) 2015-08-10 2018-11-13 Vlt, Inc. Method and apparatus for delivering power to semiconductors
EP3145286B1 (en) * 2015-09-15 2019-05-01 ABB Schweiz AG Heat dissipation in power electronic assemblies
EP3353876A4 (en) * 2015-09-25 2019-06-12 Hemant Karamchand Rohera POWER GENERATION SYSTEM AND METHOD FOR VEHICLE
DE102015224422A1 (de) 2015-12-07 2017-06-08 Robert Bosch Gmbh Elektronische Schaltungseinheit
DE102015226177A1 (de) * 2015-12-21 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Entstörvorrichtung, elektronische Baugruppe und Verwendung einer Entstörvorrichtung
JP6098705B1 (ja) * 2015-12-28 2017-03-22 ダイキン工業株式会社 インバータ
US9907176B2 (en) 2016-03-28 2018-02-27 Avx Corporation Solid electrolytic capacitor module with improved planarity
WO2017208836A1 (ja) * 2016-05-31 2017-12-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 コンデンサモジュール
WO2018001508A1 (en) * 2016-07-01 2018-01-04 Arcelik Anonim Sirketi Noise filter holder assembly for use in a household appliance
CN109451779B (zh) * 2016-07-08 2020-10-16 三菱电机株式会社 半导体装置及电力转换装置
CN109478462B (zh) * 2016-07-26 2020-12-25 京瓷株式会社 薄膜电容器、连结型电容器、逆变器及电动车辆
US10021802B2 (en) * 2016-09-19 2018-07-10 General Electric Company Electronic module assembly having low loop inductance
JP6631463B2 (ja) * 2016-10-17 2020-01-15 株式会社デンソー 電力変換装置
EP3540932B1 (en) * 2016-11-11 2020-10-07 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device and air conditioning device using same
JP6723141B2 (ja) * 2016-11-11 2020-07-15 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 コンデンサユニット、電動圧縮機
JP6723142B2 (ja) * 2016-11-11 2020-07-15 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 コンデンサユニット、電動圧縮機
DE102016223256A1 (de) * 2016-11-24 2018-05-24 Robert Bosch Gmbh Kondensator, insbesondere Zwischenkreiskondensator für ein Mehrphasensystem
KR102603036B1 (ko) * 2016-11-30 2023-11-16 현대자동차주식회사 자동차 구동모터용 인버터
JP6643972B2 (ja) * 2016-12-13 2020-02-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 バスバ構造およびそれを用いた電力変換装置
US10673349B2 (en) * 2016-12-22 2020-06-02 Hitachi, Ltd. Power conversion device with efficient cooling structure
DE102017203106A1 (de) * 2017-02-27 2018-08-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kondensator mit mehreren Kondensatoreinheiten
FR3064410B1 (fr) * 2017-03-24 2021-06-11 Renault Sas Boitier capacitif pour groupe motopropulseur electrique, et vehicule automobile equipe d'un tel boitier
WO2018193589A1 (ja) 2017-04-20 2018-10-25 三菱電機株式会社 電力変換装置用フィルタモジュール
WO2018198522A1 (ja) * 2017-04-27 2018-11-01 富士電機株式会社 電子部品及び電力変換装置
JP7058171B2 (ja) * 2017-05-15 2022-04-21 本田技研工業株式会社 蓄電式電源装置
DE102017210419A1 (de) 2017-06-21 2018-12-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Zwischenkreiskondensator
US10439505B2 (en) * 2017-07-27 2019-10-08 GM Global Technology Operations LLC Power module
WO2019032874A1 (en) * 2017-08-11 2019-02-14 Galatech, Inc. INVERTER CAPACITOR WITH OMNIBUS PHASE OUTPUT BAR
JP7087304B2 (ja) * 2017-08-24 2022-06-21 株式会社デンソー 電力変換装置
US10199977B1 (en) * 2017-10-13 2019-02-05 Garrett Transportation I Inc. Electrical systems having interleaved DC interconnects
JP2019092282A (ja) * 2017-11-14 2019-06-13 株式会社東芝 車両用電力変換装置及び平滑コンデンサユニット
JP6516817B1 (ja) * 2017-11-20 2019-05-22 三菱電機株式会社 電力変換装置
DE102018103166A1 (de) 2017-11-21 2019-06-06 Tdk Electronics Ag Kondensator
CN111630616B (zh) * 2017-11-21 2022-04-05 Tdk电子股份有限公司 用于电容器组件的非常低的电感汇流排
KR102554923B1 (ko) * 2017-12-18 2023-07-11 현대자동차주식회사 차량의 인버터 구조
JP7024441B2 (ja) * 2018-01-24 2022-02-24 株式会社デンソー 電子機器
US10464439B2 (en) * 2018-01-31 2019-11-05 Galatech, Inc. Casting for motor and gearbox with integrated inverter
WO2019193903A1 (ja) * 2018-04-03 2019-10-10 株式会社デンソー 電力変換装置及びコンデンサモジュール
WO2019225188A1 (ja) * 2018-05-24 2019-11-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 コンデンサ
US11070140B2 (en) * 2018-10-25 2021-07-20 Eaton Intelligent Power Limited Low inductance bus assembly and power converter apparatus including the same
US10447170B1 (en) * 2018-11-09 2019-10-15 Sf Motors, Inc. Inverter module for drivetrain of an electric vehicle
FR3090182B1 (fr) 2018-12-14 2021-01-01 Valeo Siemens Eautomotive France Sas Equipement électrique comportant un film isolant replié sur lui-même
FR3090183B1 (fr) * 2018-12-14 2021-01-01 Valeo Siemens Eautomotive France Sas Dispositif électrique comprenant un film isolant
JP7192490B2 (ja) * 2018-12-26 2022-12-20 トヨタ自動車株式会社 電気自動車
US11923775B2 (en) * 2018-12-28 2024-03-05 Mitsubishi Electric Corporation In-vehicle power conversion device
JP7135949B2 (ja) * 2019-03-14 2022-09-13 株式会社デンソー 電力変換装置
DE102019204889A1 (de) 2019-04-05 2020-10-08 Robert Bosch Gmbh Elektronische Schaltungseinheit
US11282640B2 (en) * 2019-04-12 2022-03-22 Karma Automotive Llc DC link capacitor cooling system
US20200328027A1 (en) * 2019-04-12 2020-10-15 Karma Automotive Llc Integrated dc busbar and dc-link capacitor
JP7349679B2 (ja) * 2019-08-08 2023-09-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 コンデンサ
DE102019218953A1 (de) * 2019-12-05 2021-06-10 Robert Bosch Gmbh Elektronische Schaltungseinheit
CN113012933B (zh) * 2019-12-20 2022-12-30 宁波新容电器科技有限公司 多组电容芯子电极导电引出组件
JP7306279B2 (ja) * 2020-01-24 2023-07-11 株式会社デンソー コンデンサモジュールおよび電力変換装置
JP7470534B2 (ja) * 2020-03-10 2024-04-18 ニチコン株式会社 コンデンサのバスバー構造
DE102020109500A1 (de) 2020-04-06 2021-10-07 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Verbinden von wenigstens zwei elektronischen Bauteilen
JP2022146048A (ja) 2021-03-22 2022-10-05 キオクシア株式会社 半導体記憶装置および放熱用部品
DE102021127369A1 (de) 2021-10-21 2023-04-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stromschieneneinrichtung und Zwischenkreiskondensatorvorrichtung mit Snubber-Wirkung und Kraftfahrzeug
JP2023067151A (ja) * 2021-10-29 2023-05-16 マツダ株式会社 インバータ構造
WO2023162052A1 (ja) * 2022-02-22 2023-08-31 日立Astemo株式会社 電力変換装置
DE102022106988A1 (de) 2022-03-24 2023-09-28 Vacon Oy Niederimpedante Snubber-Kondensator-Anordnung in einem Wandlermodul
CN115101343B (zh) * 2022-06-29 2024-05-10 一巨自动化装备（上海）有限公司 一种带Boost功能的薄膜电容结构及其使用方法
CN115910599A (zh) * 2022-12-06 2023-04-04 上海法雷奥汽车电器系统有限公司 电容支架及逆变器总成

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003009546A (ja) 2001-06-20 2003-01-10 Hitachi Ltd 電力変換装置及びそれを備えた移動体

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63107012A (ja) * 1986-10-23 1988-05-12 マルコン電子株式会社 電子部品
US5729450A (en) * 1995-06-14 1998-03-17 Magnetek, Inc. Power converter with ripple current and bulk filtering supplied by high-current, high-microfarad film capacitor arrangement
JPH09205778A (ja) * 1996-01-26 1997-08-05 Hitachi Ltd インバータ装置
JPH09308267A (ja) * 1996-05-13 1997-11-28 Nippon Soken Inc バスバーとコンデンサの組付け構造
US5879833A (en) * 1996-06-12 1999-03-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Power supply unit and heat radiation method therefor
JPH113837A (ja) 1997-06-12 1999-01-06 Hyogo Nippon Denki Kk 積層セラミックコンデンサー結合体
JPH1189247A (ja) 1997-09-02 1999-03-30 Denso Corp 電力変換器
JP3424532B2 (ja) 1997-11-25 2003-07-07 株式会社日立製作所 電力変換装置
JP2000060145A (ja) * 1998-08-17 2000-02-25 Ebara Densan Ltd 駆動装置
JP4038899B2 (ja) * 1998-11-04 2008-01-30 株式会社デンソー 電源平滑用コンデンサ搭載型インバータ装置
JP2000195753A (ja) 1998-12-24 2000-07-14 Kyocera Corp スタック型セラミックコンデンサ
DE10064648C2 (de) * 1999-12-28 2003-09-18 Honda Motor Co Ltd Batterieeinheit
JP2001211661A (ja) * 2000-01-21 2001-08-03 Mitsubishi Electric Corp 車載用インバータゲート電源
JP2001268942A (ja) 2000-03-16 2001-09-28 Hitachi Ltd 電力変換装置
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
DE10162214B4 (de) * 2000-12-19 2014-02-13 Denso Corporation Kraftfahrzeug-Motor-/Generatorgerät mit Synchronmaschine
JP4468614B2 (ja) * 2001-07-03 2010-05-26 三菱電機株式会社 電力用半導体装置
JP2003133172A (ja) 2001-10-26 2003-05-09 Shizuki Electric Co Inc スナバコンデンサ
JP2004165309A (ja) 2002-11-12 2004-06-10 Mitsubishi Electric Corp コンデンサユニット及びこのコンデンサユニットを有する半導体電力変換装置
US6729450B1 (en) * 2002-12-02 2004-05-04 Robert Bosch Corporation Electro-hydraulic brake booster
JP3914865B2 (ja) * 2002-12-06 2007-05-16 松下電器産業株式会社 金属化フィルムコンデンサ
JP2005012940A (ja) * 2003-06-19 2005-01-13 Toshiba Corp インバータ装置
JP2006262665A (ja) 2005-03-18 2006-09-28 Toyota Motor Corp 車両用インバータユニット

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003009546A (ja) 2001-06-20 2003-01-10 Hitachi Ltd 電力変換装置及びそれを備えた移動体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101443987B1 (ko) * 2012-12-31 2014-09-23 삼성전기주식회사 반도체 모듈 패키지

Also Published As

Publication number Publication date
EP2234129A2 (en) 2010-09-29
EP1788596B1 (en) 2010-07-14
US20100155158A1 (en) 2010-06-24
US20110149625A1 (en) 2011-06-23
JP4859443B2 (ja) 2012-01-25
US20110149467A1 (en) 2011-06-23
EP2234129A3 (en) 2011-02-16
US20070109715A1 (en) 2007-05-17
EP2234129B1 (en) 2017-01-11
US8422244B2 (en) 2013-04-16
DE602006015415D1 (de) 2010-08-26
KR20070052677A (ko) 2007-05-22
US7974101B2 (en) 2011-07-05
JP2007143272A (ja) 2007-06-07
US8369100B2 (en) 2013-02-05
EP1788596A1 (en) 2007-05-23
US8243463B2 (en) 2012-08-14
US8411454B2 (en) 2013-04-02
US20120008357A1 (en) 2012-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101177415B1 (ko) 콘덴서 모듈, 전력 변환장치 및 차량 탑재용 전기시스템
JP4859939B2 (ja) 電力変換装置
JP5335868B2 (ja) 電力変換装置
US7561429B2 (en) Power converter unit
JP2008061282A (ja) 電力変換装置
CN101960706B (zh) 半导体装置及使用半导体装置的电力变换装置
JP4538359B2 (ja) 電気回路モジュール
US8274807B2 (en) Power conversion device
CN1075277C (zh) 一种用于电动车辆动力系统的emi滤除器
JP5452633B2 (ja) 電力変換装置
US20100085787A1 (en) System and method for powering a hybrid electric vehicle
US8054660B2 (en) Inverter module with thermally separated semiconductor devices
JP2012070632A (ja) 電力変換装置
JP5791670B2 (ja) 電力変換装置
JP2006174566A (ja) 電流制御素子、昇圧装置およびインバータ装置
Mertens et al. Bearing Shield Integrated SiC-Based Traction Inverter for a Dual Three Phase PMSM Drive System
WO2021049289A1 (ja) 電力変換装置
JP2021180541A (ja) 電力変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150716

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160720

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170720

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180801

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190730

Year of fee payment: 8