CN115315894A - 电容器模块和电力转换装置 - Google Patents
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Abstract
一种电容器模块,包括平滑电容器(20)、作为噪声吸收电容器(P)侧(Y)电容器(30)和(N)侧(Y)电容器(40)、电容器壳体(50)、(P)侧母线(21)、(N)侧母线(22)和接地母线(31、41)。将包括作为平滑电容器(20)的高电位侧的电极面的(P)侧电极面(20a)在内的假想平面设为(P)侧假想平面(VSp)。将包括作为平滑电容器(20)的低电位侧的电极面的(N)侧电极面(20b)在内的假想平面设为(N)侧假想平面(VSn)。将(P)侧假想平面(VSp)与(N)侧假想平面(VSn)之间的区域设为(PN)间区域(VA)。此外,噪声吸收电容器的整体和接地母线(31、41)的整体配置在(PN)间区域(VA)。
Description
相关申请的援引
本申请以2020年3月27日在日本提交申请的专利申请第2020-058522号为基础,将基础申请的内容整体地通过参见的方式援引。
技术领域
本说明书中的公开涉及一种电容器模块和电力变换装置,上述电容器模块包括平滑电容器和噪声吸收电容器。
背景技术
在专利文献1中记载有通过形成上下臂电路的多个开关元件的动作,将直流的电力转换为交流并输出的电力转换装置。该电力转换装置包括:与上下臂电路连接而使电压脉动平滑化的平滑电容器;以及与上下臂电路连接而吸收噪声的噪声吸收电容器。
这些平滑电容器和噪声吸收电容器被收容在共同的壳体中并形成电容器模块。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4425831号公报
发明内容
根据电容器模块所设置的空间,期望在与平滑电容器的电极面垂直的方向上使电容器模块小型化(扁平化)。另外,有时也想要通过使电容器模块扁平化来使电力转换装置扁平化。
所公开的一个目的是提供一种实现扁平化的电容器模块和电力转换装置。
为了实现上述目的,本公开的一个方式的“电容器模块”包括:
平滑电容器,上述平滑电容器与生成并输出交流电力的上下臂电路连接而使电压脉动平滑化;
噪声吸收电容器,上述噪声吸收电容器与上下臂电路连接而吸收噪声;
电容器壳体,上述电容器壳体将平滑电容器和噪声吸收电容器收容在内部;
作为平滑电容器的高电位侧的电极面的P侧电极面以及与噪声吸收电容器连接的P侧母线;
作为平滑电容器的低电位侧的电极面的N侧电极面以及与噪声吸收电容器连接的N侧母线;以及
接地母线,上述接地母线的一端与噪声吸收电容器连接,另一端与位于电容器壳体的外部的接地电位的构件连接,
噪声吸收电容器的整体和接地母线的整体配置在包括P侧电极面的P侧假想平面与包括N侧电极面的N侧假想平面之间的PN间区域。
根据在此公开的电容器模块,噪声吸收电容器的整体和接地母线的整体配置在PN间区域。即,噪声吸收电容器和接地母线以不从PN间区域伸出的方式配置。因此,能够在与平滑电容器的电极面垂直的方向上使电容器模块小型化(扁平化)。
为了实现上述目,本公开的一个方式的“电力转换装置”包括:
半导体模块,上述半导体模块具有多个开关元件,上述多个开关元件形成生成并输出交流电力的上下臂电路;
电容器模块,上述电容器模块与上下臂电路连接;以及
壳体,上述壳体对电容器模块及半导体模块进行收容,
电容器模块包括:
平滑电容器,上述平滑电容器与上下臂电路连接而使电压脉动平滑化;
噪声吸收电容器,上述噪声吸收电容器与上下臂电路连接而吸收噪声;
电容器壳体,上述电容器壳体将平滑电容器和噪声吸收电容器收容在内部;
作为平滑电容器的高电位侧的电极面的P侧电极面以及与噪声吸收电容器连接的P侧母线;
作为平滑电容器的低电位侧的电极面的N侧电极面以及与噪声吸收电容器连接的N侧母线;以及
接地母线,上述接地母线的一端与噪声吸收电容器连接,另一端与位于电容器壳体的外部的接地电位的构件连接,
噪声吸收电容器的整体和接地母线的整体配置在包括P侧电极面在内的P侧假想平面与包括N侧电极面在内的N侧假想平面之间的PN间区域。
根据在此公开的电力转换装置,噪声吸收电容器的整体和接地母线的整体配置在PN间区域。即,噪声吸收电容器和接地母线以不从PN间区域伸出的方式配置。因此,能够在与平滑电容器的电极面垂直的方向上使电容器模块小型化(扁平化),进而能够使电力转换装置扁平化。
另外,上述括号内的附图标记仅表示与后述的实施方式中的具体结构的对应关系的一例,并不限定技术范围。
附图说明
图1是表示第一实施方式的电力转换装置的电路结构的图。
图2是第一实施方式的电力转换装置的剖视图。
图3是图2的III向视图。
图4是第一实施方式的电容器模块的立体图。
图5是表示从电容器模块去除电容器壳体后的状态的立体图。
图6是图5的VI向视图。
图7是图6的VII向视图。
图8是表示第一实施方式的电容器模块的制造方法的制造工序步骤的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对多个实施方式进行说明。在多个实施方式中,对功能上和/或结构上对应的部分标注相同的参照符号。以下,将电力转换装置装设于车辆的状态下的上下方向表示为z方向,将与z方向正交的一方向表示为x方向。此外,将与z方向和x方向这两个方向正交的方向表示为y方向。另外,图中的表示z方向的箭头的方向是车辆装设状态下的上侧。
(第一实施方式)
首先,基于图1和图2,对由电力转换装置1形成的电路的概要进行说明。本实施方式的电力转换装置1装设置于例如电动汽车或混合动力汽车等车辆。
电力转换装置1将从装设置于车辆的电池2(直流电源)供给的直流电压转换为三相交流,并向三相交流方式的电动机3(车载电动机)输出。电动机3作为车辆的行驶驱动源发挥作用。电力转换装置1也可以将由电动机3发电的电力转换为直流并对电池2充电。电力转换装置1能够进行双向的电力转换。
如图1所示,电力转换装置1包括控制基板70、半导体模块PM、电容器模块CM和端子台60。
半导体模块PM具有多个供电卡板(日文:パワーカード)10。供电卡板10构成为具有开关元件10i、与开关元件10i连接的端子以及模制件。模制件是对开关元件10i进行模制的树脂制的。上述端子包括图2所示的P端子10P、N端子10N、O端子10O以及信号端子10S。在图1所示的示例中,一个供电卡板10具有两个开关元件10i,并且形成一个上下臂电路。
多个供电卡板10作为将输入的直流电力转换为规定频率的三相交流并向电动机3输出的逆变器电路发挥作用。上述逆变器电路还具有将由电动机3发电的交流电力转换为直流电力的功能。作为逆变器电路的供电卡板10设置于电动机3的三相中的每一个。
另外,也可以是电力转换装置1包括电抗器,半导体模块PM包括与电抗器连接的供电卡板。此时的供电卡板作为对直流电压进行升压的转换器电路发挥作用。另外,半导体模块PM也可以包括作为逆变器电路发挥作用的供电卡板和作为转换器电路发挥作用的供电卡板这两者。
作为开关元件10i,采用n沟道型的绝缘栅双极晶体管(IGBT)。上臂10U的IGBT的集电极与高电位电力线Hi连接。下臂10L的IGBT的发射极与低电位电力线Lo连接。此外,上臂10U的IGBT的发射极与下臂10L的IGBT的集电极彼此连接。
此外,半导体模块PM具有用于对供电卡板10进行冷却的冷却器。冷却器具有热交换部(未图示)和制冷剂配管12,并且形成使液态制冷剂循环的循环路径的一部分。热交换部与制冷剂配管12连通。热交换部经由热传导性良好的绝缘体与供电卡板10接触,并且对因开关元件10i的发热而温度上升的供电卡板10进行冷却。多个供电卡板10沿着y方向排列并层叠配置。热交换部配置在相邻的供电卡板10之间。即,多个热交换部与供电卡板10交替地层叠配置。
供电卡板10所具有的P端子10P与构成上臂10U的开关元件10i的发射极连接。P端子10P具有与高电位电力线Hi相同的电位。P端子10P与后述的P侧母线21的连接部21b连接。供电卡板10所具有的N端子10N与构成下臂10L的开关元件10i的集电极连接。P端子10P具有与高电位电力线Hi相同的电位。N端子10N与后述的N侧母线22的连接部22b连接。
信号端子10S与开关元件10i的栅极连接。信号端子10S安装于控制基板70。信号端子10S从模制件朝向z方向的控制基板70侧延伸。另外,P端子10P、N端子10N和O端子10O从模制件朝向信号端子10S的相反侧延伸。P端子10P、N端子10N和O端子10O沿x方向排列配置。
电容器模块CM具有平滑电容器20和噪声吸收电容器。平滑电容器20连接在高电位电力线Hi与低电位电力线Lo之间。平滑电容器20与供电卡板10并联连接。平滑电容器20与上臂电路10U和下臂电路10L连接并对电压脉动进行平滑化。
噪声吸收电容器与上臂电路10U和下臂电路10L连接并吸收噪声。噪声吸收电容器被区分为相当于P侧噪声吸收电容器的P侧Y电容器30和相当于N侧噪声吸收电容器的N侧Y电容器40。P侧Y电容器30的一端与高电位电力线Hi连接,并且另一端与接地件连接。N侧Y电容器40的一端与低电位电力线Lo连接,并且另一端与接地件连接。多个平滑电容器20并联连接,而P侧Y电容器30和N侧Y电容器40各由一个构成。
P侧Y电容器30和N侧Y电容器40具有相同的静电容量,并且形状和体格也相同。另外,与一个平滑电容器20相比,噪声吸收电容器中每一个的静电容量较小且体格也较小。
控制基板70具有控制部和驱动电路部(驱动器)。控制部基于从上位ECU输入的转矩要求、由各种传感器检测到的信号,生成用于使开关元件10i动作的驱动指令。控制部构成为包括微型计算机(微机),并且输出PWM信号以作为驱动指令。驱动器根据从控制部输出的驱动指令,对开关元件10i的接通断开动作进行控制。
作为上述各种传感器的具体例,可以列举出电流传感器61、电压传感器、旋转角传感器等。电流传感器61对流过电动机3的各相的绕组的相电流进行检测。旋转角传感器对电动机3的转子的旋转角进行检测。
端子台60具有这些电流传感器61、未图示的基板、保持台、输出连接器端子以及输入连接器端子。各相的电流传感器61安装于基板,该基板被保持于树脂制的保持台。保持台对输出连接器端子62和输入连接器端子63进行保持。输出连接器端子62与电动机3的各相的绕组连接,并且形成供电卡板10的O端子10O与电动机3的绕组之间的通电路径的一部分。高电位侧的输入连接器端子63与电池2连接,并且形成P端子10P与电池2之间的通电路径的一部分。低电位侧的输入连接器端子63与接地件连接,并且形成N端子10N与接地件之间的通电路径的一部分。
电力转换装置1包括金属制的外壳80(参照图2和图3)。外壳80在内部对控制基板70、半导体模块PM、电容器模块CM和端子台60进行收容。外壳80作为接地电位的部件发挥作用。
外壳80呈两端开口的筒形状。电力转换装置1以筒的轴线方向与z方向平行的朝向装设于车辆。外壳80的一个开口部80a被安装于外壳80的盖构件81覆盖。在外壳80的凸缘80c上安装有电动机3的壳体或安装于电动机3的减速器的壳体。即,外壳80的另一个开口部80b被电动机壳体或减速器壳体覆盖。
接着,使用图4~图7更详细地说明电容器模块CM的结构。此外,上述x方向、y方向和z方向如下定义。z方向是与控制基板70的板面垂直的方向。y方向是供多个电卡板10层叠配置的层叠方向。x方向是与z方向及y方向垂直的方向。
如上所述,电容器模块CM包括P侧Y电容器30和N侧Y电容器40(噪声吸收电容器)以及平滑电容器20。在图1中,平滑电容器20用一个电容器符号图示,但是实际上是多个平滑电容器20并联连接而成的。由此,提供所要求的大的静电容量。
噪声吸收电容器和平滑电容器20使用将薄膜卷绕而成的形状的薄膜电容器。通过调节薄膜的宽度、匝数以及薄膜电容器的使用数量来对电容器的体格和个数进行调节。此外,根据电容器模块CM所要求的形状,对多个电容器的配置进行调节。电容器模块CM所具有的所有薄膜电容器以卷绕中心线朝向z方向的方式配置。
如图6和图7所示,噪声吸收电容器的整***于将多个平滑电容器20沿y方向投影的范围内。另外,在该投影范围内,噪声吸收电容器配置在从z方向观察与后述的电绝缘板23不同的位置。P侧Y电容器30和N侧Y电容器40配置在从z方向观察彼此不同的位置。
更具体而言,如图5~图7所示,多个平滑电容器20沿y方向在一直线上排列配置。相对于排列成1列的平滑电容器20组,在y方向的一侧配置P侧Y电容器30,在另一侧配置N侧Y电容器40。噪声吸收电容器的侧面与平滑电容器20的侧面相邻。
此外,电容器模块CM包括上述P侧母线21、N侧母线22和电绝缘板23。P侧母线21和N侧母线22呈具有导电性的板形状。电绝缘板23呈具有电绝缘性的板形状。
在P侧母线21上连接有供电卡板10、平滑电容器20、P侧Y电容器30和电池2,并且P侧母线21形成高电位电力线Hi的一部分。更具体地进行说明,平滑电容器20的P侧电极面20a通过焊接与P侧母线21的连接部21a连接(参照图5)。供电卡板10的P端子10P通过焊接与P侧母线21的连接部21b连接(参照图2和图3)。高电位侧的输入连接器端子63通过螺栓与P侧母线21的连接部21c连接(参照图3和图4)。P侧Y电容器30的高电位侧的电极通过焊接与P侧母线21的连接部21d连接(参照图5~图7)。此外,在图7中,省略了P侧母线21的P侧平板部21f和连接部21b、N侧母线22的N侧平板部22f和连接部22b、电绝缘板23的图示。
在N侧母线22上连接有供电卡板10、平滑电容器20、N侧Y电容器40和接地件。更具体地进行说明,平滑电容器20的N侧电极面20b通过焊接与N侧母线22的连接部22a连接。供电卡板10的N端子10N通过焊接与N侧母线22的连接部22b连接。低电位侧的输入连接器端子63(即接地件)通过螺栓与N侧母线22的连接部22c连接。N侧Y电容器40的低电位侧的电极通过焊接与N侧母线22的连接部22d连接。
P侧母线21具有平板形状的P侧平板部21f,N侧母线22具有平板形状的N侧平板部22f。在P侧平板部21f与N侧平板部22f之间层叠配置有电绝缘板23。P侧平板部21f、电绝缘板23和N侧平板部22f的层叠方向为z方向。
此外,电容器模块CM包括接地母线31、41。接地母线31、41呈具有导电性的板形状。
接地母线31将P侧Y电容器30和接地件连接。更具体地进行说明,P侧Y电容器30的高电位侧的电极与作为接地母线31的一端的连接部31a(参照图7)连接。外壳80经由螺栓BT(参照图3)与作为接地母线31的另一端的连接部31b连接。外壳80作为接地电位的构件发挥作用。
接地母线41将N侧Y电容器40和接地件连接。更具体地进行说明,N侧Y电容器40的低电位侧的电极与作为接地母线41的一端的连接部41a(参照图6)连接。外壳80经由螺栓BT(参照图3)与作为接地母线41的另一端的连接部41b连接。外壳80作为接地电位的构件发挥作用。
此外,电容器模块CM包括树脂制的电容器壳体50。电容器壳体50呈具有一个开口(***口50a)的袋形状。***口50a以在x方向上开口的朝向形成。
在电容器壳体50中收容有平滑电容器20、噪声吸收电容器、P侧母线21、N侧母线22、电绝缘板23和接地母线31、41。在该收容状态下,在电容器壳体50内填充有树脂材料51。平滑电容器20和噪声吸收电容器的整体由树脂材料51密封。与此相对的是,P侧母线21、N侧母线22、电绝缘板23和接地母线31、41的一部分从树脂材料51延伸。换言之,P侧母线21、N侧母线22、电绝缘板23和接地母线31、41的一部分从***口50a延伸。
具体而言,P侧平板部21f和N侧平板部22f从***口50a延伸。即,P侧母线21的连接部21b、21c和N侧母线22的连接部22b、22c从树脂材料51伸出。在接地母线31、41上形成有与***口50a的边缘部卡合的曲柄形状的卡合部31c、41c。
电容器壳体50具有多个紧固固定于外壳80的紧固部50b、50c、50d。两个紧固部50b、50c呈在与***口50a相邻的位置处沿y方向延伸的凸缘形状。紧固部50d位于***口50a的相反侧,并且呈沿x方向延伸的凸缘形状。接地母线31、41与紧固部50b、50c一起通过螺栓BT紧固于外壳80,从而与外壳80电连接。
接地母线31、41穿过***口50a从电容器壳体50的内部向外部延伸。电容器壳体50具有多个紧固部50b、50c、50d。在这些多个紧固部50b、50c、50d中的最接近***口50a的紧固部50b上紧固有接地母线31。另外,在第二接近***口50a的紧固部50c上紧固有接地母线41(参照图3)。
接地母线31、41具有***并嵌入到紧固部50b、50c的***部31d、41d(参照图5)。***部31d、41d在图7中省略了图示,但是呈沿z方向延伸的圆筒形状,通过焊接等与连接部31b、41b连接。
如图7所示,将包括平滑电容器20的P侧电极面20a在内的假想平面设为P侧假想平面VSp,将包括N侧电极面20b在内的假想平面设为N侧假想平面VSn。另外,将P侧假想平面VSp与N侧假想平面VSn之间的区域设为PN间区域VA。
噪声吸收电容器的整***于PN间区域VA。即,噪声吸收电容器以不从PN间区域VA伸出的方式配置。在PN间区域VA内,P侧Y电容器30和N侧Y电容器40在z方向上配置不同的位置。P侧Y电容器30位于比N侧Y电容器40更靠近P侧电极面20a的位置。N侧Y电容器40位于比P侧Y电容器30更靠近N侧电极面20b的位置。在PN间区域VA内,P侧Y电容器30和N侧Y电容器40在x方向上配置在相同的位置。
P侧Y电容器30中的与连接部21d连接的电极面与P侧电极面20a位于同一平面上。换言之,形成于P侧母线21的两个连接部21d、21a在z方向上位于相同的位置。N侧Y电容器40中的与连接部22d连接的电极面与N侧电极面20b位于同一平面上。换言之,形成于N侧母线22的两个连接部22d、22a在z方向上位于相同的位置。
接地母线31、41的整***于PN间区域VA。即,接地母线31、41以不从PN间区域VA伸出的方式配置。接地母线31的连接部31b和接地母线41的连接部41b呈相对于z方向垂直地扩展的平坦面形状,并且在z方向上位于相同的位置。
接着,参照图8对电容器模块CM的制造方法进行说明。
首先,在图8的步骤S10中,准备未图示的夹具。该夹具是用于将构成电容器模块CM的各个部件保持在图5所示的规定位置的台座。
接着,在步骤S11中,将N侧母线22设置在台座的规定位置。接着,在步骤S12中,将电绝缘板23以重叠在N侧母线22上方的方式设置在台座的规定位置。接着,在步骤S13中,将P侧Y电容器30用的接地母线31设置在台座的规定位置。
接着,在步骤S14中,将多个平滑电容器20和N侧Y电容器40以重叠在N侧母线22上方的方式设置在台座的规定位置。另外,将P侧Y电容器30以重叠在接地母线31上方的方式设置在台座的规定位置。
接着,在步骤S15中,将接地母线41以重叠在N侧Y电容器40上方的方式设置在台座的规定位置。接着,在步骤S16中,将P侧母线21以重叠在平滑电容器20和P侧Y电容器30上方的方式设置在规定位置。
在下一步骤S17中,使用未图示的夹具,以将在步骤S11~S16中层叠的部件保持为一体的方式进行预组装。接着,在步骤S18中,将P侧母线21的连接部21a、21d焊接于平滑电容器20的P侧电极面20a和P侧Y电容器30的电极面。另外,将N侧母线22的连接部22a、22d焊接于平滑电容器20的N侧电极面20b和N侧Y电容器40的电极面。另外,将接地母线41的连接部41a焊接于N侧Y电容器40的电极面,将接地母线31的连接部31a焊接于P侧Y电容器30的电极面。
在下一步骤S19中,从如上所述进行了预组装后的结构体上拆下夹具,并将该结构体从***口50a向电容器壳体50的内部***。在下一步骤S20中,向电容器壳体50的内部注入熔融树脂并浇注。由此,利用树脂材料51对上述焊接部位进行封闭。
以下,对包括上述结构的效果进行说明。
在本实施方式中,噪声吸收电容器的整体和接地母线31、41的整体配置在PN间区域VA。即,噪声吸收电容器和接地母线31、41以不从PN间区域VA伸出的方式配置。因此,能够在与平滑电容器20的电极面垂直的方向(z方向)上使电容器模块CM小型化(扁平化)。
另外,这样扁平化的电容器模块CM在与z方向垂直的方向上与半导体模块PM排列配置。因此,随着电容器模块CM的扁平化,电力转换装置1也能够扁平化。另外,端子台60也在与z方向垂直的方向上与电容器模块CM排列配置。因此,能够促进伴随电容器模块CM的扁平化的电力转换装置1的扁平化。
此外,在本实施方式中,P侧母线21具有平板形状的P侧平板部21f,N侧母线22具有平板形状的N侧平板部22f。P侧平板部21f和N侧平板部22f隔着电绝缘板23层叠配置。因此,能够使P侧平板部21f和N侧平板部22f在z方向上接近。因此,如果构成为使在相互的平板部中流动的电流的方向相反,则能够相互抵消电感,从而能够降低电力的通电损耗。
此外,在本实施方式中,噪声吸收电容器配置在从z方向观察与电绝缘板23不同的位置。因此,在将P侧母线21、N侧母线22与噪声吸收电容器连接时,能够不在电绝缘板23上设置穿过这些母线的贯通孔,并且以不损害上述的扁平化的方式实现上述连接。
此外,在本实施方式中,P侧Y电容器30和N侧Y电容器40配置在从z方向观察彼此不同的位置。因此,能够在不使噪声吸收电容器从PN间区域VA伸出的同时,相比于将这些噪声吸收电容器在z方向上重叠地配置的情况,确保各个电容器的z方向的体格较大。
此外,在本实施方式中,电容器模块CM与形成上下臂电路的部件(半导体模块PM)一起收容在共同的外壳80中。外壳80是金属制的,并且作为接地电位的构件发挥作用。电容器壳体50具有紧固固定于外壳80的紧固部50b、50c。接地母线31、41与紧固部50b、50c一起紧固于外壳80,从而与外壳80电连接。
由此,能够使将电容器壳体50紧固于外壳80的作业和将接地母线31、41与外壳80电连接的作业成为同一作业。因此,与分别进行这些作业的情况相比,能够实现作业效率的提高。
此外,在本实施方式中,电容器壳体50具有将平滑电容器20和噪声吸收电容器***内部的***口50a。接地母线31、41穿过***口50a从电容器壳体50的内部向外部延伸。
接地母线31通过多个紧固部50b、50c、50d中的最接近***口50a的紧固部50b紧固于外壳80。另外,接地母线32通过第二接近的紧固部50c紧固于外壳80。因此,与由位于远离***口50a的位置的紧固部50d进行紧固的情况相比,能够缩短接地母线31、32的长度。
此外,在本实施方式中,接地母线31、41的一部分穿过***口50a从电容器壳体50的内部向外部延伸。此外,***口50a以在x方向上开口的朝向形成。因此,能够使接地母线31、41从***口50a延伸的方向设为与z方向平行的方向(x方向)。因此,与***口在z方向上开口的情况相比,能够容易地实现将接地母线31、41以不从PN间区域VA伸出的方式配置。
(其他实施方式)
以上,对本公开的多个实施方式进行了说明,但是不仅是各实施方式的说明中明确记载的结构的组合,只要没有特别地对组合造成阻碍,即使没有明确记载,也可以将多个实施方式的结构彼此部分地进行组合。此外,多个实施方式和变形例所记述的结构彼此的未明确记载的组合也通过以下的说明公开。
P侧Y电容器30中的与连接部21d连接的电极面在图7所示的示例中位于与P侧电极面20a相同的平面上。与此相对,P侧Y电容器30的电极面也可以位于比P侧电极面20a更靠近N侧电极面20b的一侧的位置。N侧Y电容器40中的与连接部22d连接的电极面也可以同样地位于比N侧电极面20b更靠近P侧电极面20a的一侧的位置。
在图5、图6所示的示例中,噪声吸收电容器配置在从z方向观察与电绝缘板23不同的位置。与此相对的是,噪音吸收电容器也可以配置在从z方向观察与电绝缘板23重叠的位置。换言之,如果接地母线31、41的整***于PN间区域VA,则噪音吸收电容器也可以与电绝缘板23在z方向上排列配置。
在图5、图7所示的示例中,P侧Y电容器30和N侧Y电容器40配置在从z方向观察不同的位置。与此相对,这些电容器也可以配置在从z方向观察重叠的位置。换言之,如果噪声吸收电容器的整***于PN间区域VA,则这些电容器也可以沿z方向排列配置。
在图3所示的示例中,接地母线31、41与电容器壳体50的紧固部50b、50c一起通过螺栓BT与外壳80连接。与此相对的是,也可以不经由电容器壳体50而是将接地母线31、41与外壳80连接。
在图4所示的示例中,在使接地母线31、41从电容器壳体50的内部向外部延伸时,使用用于***平滑电容器20的***口50a。与此相对的是,也可以在电容器壳体50上形成与***口50a不同的贯通孔,并使接地母线31、41穿过该贯通孔向壳体外部延伸。
在图4所示的示例中,电容器壳体50的***口50a以在x方向上开口的朝向形成,但是也可以是在y方向上开口的朝向,还可以是在z方向上开口的朝向。
图1所示的电力转换装置1假定的是成为电力供给对象的电动机3为一个,并且包括一个逆变器电路。与此相对的是,也可以是将多个电动机作为电力供给对象,并且包括多个逆变器电路的电力转换装置1。
上述第一实施方式的半导体模块PM是用冷却器对供电卡板10的两面进行冷却的结构。与此相对的是,也可以是用冷却器对供电卡板10的单面进行冷却的结构。
Claims (7)
1.一种电容器模块,包括:
平滑电容器(20),所述平滑电容器与生成并输出交流电力的上下臂电路(10U、10L)连接而使电压脉动平滑化;
噪声吸收电容器(30、40),所述噪声吸收电容器与所述上下臂电路连接而吸收噪声;
电容器壳体(50),所述电容器壳体将所述平滑电容器和所述噪声吸收电容器收容在内部;
作为所述平滑电容器的高电位侧的电极面的P侧电极面(20a)以及与所述噪声吸收电容器连接的P侧母线(21);
作为所述平滑电容器的低电位侧的电极面的N侧电极面(20b)以及与所述噪声吸收电容器连接的N侧母线(22);以及
接地母线(31、41),所述接地母线的一端(31a、41a)与所述噪声吸收电容器连接,另一端(31b、41b)与位于所述电容器壳体的外部的接地电位的构件连接,
所述噪声吸收电容器的整体和所述接地母线的整体配置在包括所述P侧电极面在内的P侧假想平面(VSp)与包括所述N侧电极面在内的N侧假想平面(VSn)之间的PN间区域(VA)。
2.如权利要求1所述的电容器模块,其特征在于,
所述电容器模块包括在所述P侧母线与所述N侧母线之间层叠配置的电绝缘板(23),
所述P侧母线具有与所述电绝缘板相对的平板形状的P侧平板部(21f),
所述N侧母线具有与所述电绝缘板相对的平板形状的N侧平板部(22f),
所述噪声吸收电容器配置在从与所述P侧电极面和所述N侧电极面垂直的方向观察与所述电绝缘板不同的位置。
3.如权利要求1或2所述的电容器模块,其特征在于,
将所述噪声吸收电容器中的与所述P侧母线连接的电容器作为P侧噪声吸收电容器(30),将与所述N侧母线连接的电容器作为N侧噪声吸收电容器(40),
所述P侧噪声吸收电容器和所述N侧噪声吸收电容器配置在从与所述P侧电极面和所述N侧电极面垂直的方向观察彼此不同的位置。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电容器模块,其特征在于,
形成所述上下臂电路的部件被收容在作为所述接地电位的构件发挥作用的外壳(80)中,
所述电容器壳体具有紧固固定于所述外壳的紧固部(50b、50c、50d),
所述接地母线与所述紧固部一起紧固于所述外壳,从而与所述外壳电连接。
5.如权利要求4所述的电容器模块,其特征在于,
所述电容器壳体具有将所述平滑电容器和所述噪声吸收电容器***内部的***口(50a),
所述接地母线穿过所述***口从所述电容器壳体的内部向外部延伸,
所述电容器壳体具有多个所述紧固部,
所述接地母线与最接近所述***口的所述紧固部一起紧固于所述外壳。
6.如权利要求1至4中任一项所述的电容器模块,其特征在于,
所述电容器壳体具有将所述平滑电容器和所述噪声吸收电容器***内部的***口(50a),
所述***口以所述***的方向相对于所述P侧电极面及所述N侧电极面平行的朝向形成,
所述接地母线穿过所述***口从所述电容器壳体的内部向外部延伸。
7.一种电力转换装置,包括:
半导体模块(PM),所述半导体模块具有多个开关元件(10i),所述多个开关元件形成生成并输出交流电力的上下臂电路(10U、10L);
电容器模块(CM),所述电容器模块与所述上下臂电路连接;以及
壳体(80),所述壳体对所述电容器模块及所述半导体模块进行收容,
所述电容器模块包括:
平滑电容器(20),所述平滑电容器与所述上下臂电路连接而使电压脉动平滑化;
噪声吸收电容器(30、40),所述噪声吸收电容器与所述上下臂电路连接而吸收噪声;
电容器壳体(50),所述电容器壳体将所述平滑电容器和所述噪声吸收电容器收容在内部;
作为所述平滑电容器的高电位侧的电极面的P侧电极面(20a)以及与所述噪声吸收电容器连接的P侧母线(21);
作为所述平滑电容器的低电位侧的电极面的N侧电极面(20b)以及与所述噪声吸收电容器连接的N侧母线(22);以及
接地母线(31、41),所述接地母线的一端(31a、41a)与所述噪声吸收电容器连接,另一端(31b、41b)与位于所述电容器壳体的外部的接地电位的构件连接,
所述噪声吸收电容器的整体和所述接地母线的整体配置在包括所述P侧电极面在内的P侧假想平面(VSp)与包括所述N侧电极面在内的N侧假想平面(VSn)之间的PN间区域(VA)。
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