JP2013090408A - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2013090408A
JP2013090408A JP2011227869A JP2011227869A JP2013090408A JP 2013090408 A JP2013090408 A JP 2013090408A JP 2011227869 A JP2011227869 A JP 2011227869A JP 2011227869 A JP2011227869 A JP 2011227869A JP 2013090408 A JP2013090408 A JP 2013090408A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positive electrode
negative electrode
bus bar
terminal
semiconductor module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011227869A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoko Watanabe
智子 渡邉
Shoji Sakai
昭治 堺
Hiroshi Shimizu
浩史 清水
Tetsuya Matsuoka
哲矢 松岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2011227869A priority Critical patent/JP2013090408A/ja
Publication of JP2013090408A publication Critical patent/JP2013090408A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

【課題】正極バスバーと負極バスバーとの相互インダクタンスの低減に加え、正極バスバー及び負極バスバーの両方を用いて半導体モジュールとの相互インダクタンスを低減する電力変換装置を提供すること。
【解決手段】正極バスバー3は、正極端子5と負極端子6との間であって半導体モジュール1の並び方向に沿って配置される正極本体部31を備える。負極バスバー4は、正極端子5と負極端子6との間であって、半導体モジュール16の並び方向に沿って配置される負極本体部41を備える。正極本体部31と負極本体部41は、正極端子5と負極端子6とを結ぶ方向に対して向かい合うように配置されている。
【選択図】図3

Description

本発明は、半導体素子を内蔵する半導体モジュールと、半導体モジュールを冷却する冷却器とを備える電力変換装置に関する。
内燃機関と電気モータの両方を駆動源として有するハイブリッド車両や、電気モータを駆動源として備えた電気自動車等には、電池から供給される直流電流と電気モータへ出力する交流電流との間で双方向変換する電力変換装置が備えられている。上記電力変換装置としては、例えば特許文献1に開示されているように、正極端子と負極端子を備える半導体モジュールが複数個直列に配置され、正極端子と負極端子との間にバスバーが配置されているものがある。バスバーは、正極バスバーと負極バスバーとを備え、半導体モジュールの並び方向に沿ってそれぞれ延びるように配置されている。正極バスバーには、正極端子と接続するための正極枝部が、正極端子と負極端子とを結ぶ方向に対して突出して形成されている。同様に、負極バスバーには、負極端子と接続するための負極枝部が、正極端子と負極端子とを結ぶ方向に対して突出して形成されている。また、正極バスバーと負極バスバーは、負極バスバー側が半導体モジュールに近接するように、正極端子及び負極端子の突出方向に対して重なるように配置されている。このように配置することにより、正極バスバーと負極バスバーに、それぞれ反対方向に並行な電流を流すことができ、正極バスバーと負極バスバーの周りに発生する磁界を相殺することができる。よって、正極バスバーと負極バスバーとの間の相互インダクタンスを低下することができる。
特開2007−89257号公報
上記構成において、半導体モジュールに電流が流れる際、半導体モジュールの内部では正極端子から負極端子に向かって電流が流れている。ここで、正極バスバー、正極枝部、正極端子、半導体モジュール内、負極端子、負極枝部、負極バスバーという電流経路を考えた場合、正極枝部を流れる電流の向きと半導体モジュール内を流れる電流の向きは反対方向、かつ並行となる。同様に、負極枝部を流れる電流の向きと半導体モジュール内を流れる電流の向きは反対方向、かつ並行となる。
しかし、上記構成において、正極バスバーと負極バスバーは、負極バスバーが半導体モジュールに近接するように、正極端子及び負極端子の突出方向に対して重なるように配置されているため、正極バスバーと半導体モジュール間の距離は、負極バスバーと半導体モジュール間の距離より長くなる。ここで、反対方向に並行に流れる電流に起因する相互インダクタンスの低下は、反対方向に流れる電流間の距離に反比例する。したがって、上記構成は、正極バスバー及び負極バスバーの両方を用いて、半導体モジュールとの間の相互インダクタンスの低下を図れないという問題がある。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、正極バスバーと負極バスバーとの間の相互インダクタンスの低下に加えて、正極バスバー及び負極バスバーの両方を用いて、半導体モジュールとの間の相互インダクタンスの低下を実現させた電力変換装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、半導体素子を内蔵し、正極端子及び負極端子が同一方向に突出して形成された複数の半導体モジュールと、半導体モジュールを冷却する冷却器と、半導体モジュールに電源からの電力を供給する正極バスバー及び負極バスバーとを備えた電力変換装置であって、複数の半導体モジュールは、正極端子同士、及び負極端子同士がそれぞれ略直線状に並ぶように配置され、正極バスバーは、正極端子と負極端子との間であって、半導体モジュールの並び方向に沿って配置される正極本体部と、正極端子と負極端子とを結ぶ直線を第1仮想線とした場合、第1仮想線と略並行であり、正極本体部から正極端子方向に配置される正極枝部とを備え、負極バスバーは、正極端子と負極端子との間であって、半導体モジュールの並び方向に沿って配置される負極本体部と、第1仮想線と略並行であり、負極本体部から負極端子方向に配置される負極枝部とを備え、正極本体部と負極本体部とは、第1仮想線の方向に対して並んで配置され、互いに向かい合うように配置されていることを特徴とする。
このように構成すれば、電源から電力変換装置に電流が供給されると、電源、正極本体部、正極枝部、正極端子、半導体モジュール内、負極端子、負極枝部、負極本体部、電源という電流経路が形成される。ここで、正極本体部と負極本体部は、正極端子と負極端子とを結ぶ直線の方向に対して並び、互いに向かい合うように配置されている。そのため、正極本体部と負極本体部に流れる電流の向きは反対方向、かつ並行となり、正極本体部と負極本体部の周りに発生する磁界を相殺することができる。したがって、正極本体部と負極本体部との間の相互インダクタンスの低下を実現することができる。
また、正極枝部を流れる電流の向きと、半導体モジュール内を正極端子側から負極端子側に流れる電流の向きは反対方向、かつ並行となる。同様に、負極枝部を流れる電流の向きと、半導体モジュール内を正極端子側から負極端子側に流れる電流の向きは反対方向、かつ並行となる。上記構成は、正極バスバーと負極バスバーとを正極端子及び負極端子の突出方向に対して並べ、互いに向かい合うように配置する構成と比較して、正極バスバー又は負極バスバーのいずれか一方を半導体モジュールから離間して配置させる必要がない。したがって、正極バスバーと負極バスバーとを正極端子及び負極端子の突出方向に対して並べ、互いに向かい合うように配置する構成と比較して、正極枝部及び負極枝部の両方を半導体モジュールに近接配置することが可能になり、正極枝部及び負極枝部と半導体モジュールとの間の相互インダクタンスの低下をより効果的に実現することができる。
よって、請求項1に記載の発明によれば、正極バスバーと負極バスバーとの間の相互インダクタンスの低下と、正極バスバー及び負極バスバーと半導体モジュールとの間の相互インダクタンスの低下を両立することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電力変換装置であって、正極枝部は、正極本体部のうち、最も半導体モジュール側の端部から突出して形成されており、負極枝部は、負極本体部のうち、最も半導体モジュール側の端部から突出して形成されていることを特徴とする。
このように構成すれば、正極枝部を正極本体部の最も半導体モジュール側と異なる位置から突出して形成し、負極枝部を負極本体部の最も半導体モジュール側と異なる位置から突出して形成した構成と比較して、正極枝部及び負極枝部の両方を半導体モジュールに近接配置することができる。
よって、請求項2に記載の発明によれば、正極枝部を正極本体部の最も半導体モジュール側と異なる位置から突出して形成し、負極枝部を負極本体部の最も半導体モジュール側と異なる位置から突出して形成した構成と比較して、正極バスバー及び負極バスバーと半導体モジュールとの間の相互インダクタンスの低下をより効果的に実現することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の電力変換装置であって、正極枝部のうち、面積の最も大きい主面が半導体モジュールと対向するように配置されており、負極枝部のうち、面積の最も大きい主面が半導体モジュールと対向するように配置されていることを特徴とする。
このように構成すれば、正極枝部及び負極枝部のうち、面積が最も大きい主面と異なる面を半導体モジュールと対向するように配置する構成と比較して、半導体モジュールと対向する正極枝部及び負極枝部の表面積を大きくすることができる。ここで、反対方向に並行に流れる電流に起因する相互インダクタンスの低下は、反対方向に流れる電流間の距離が一定の場合、流れる電流量に比例する。
よって、請求項3に記載の発明によれば、正極枝部及び負極枝部のうち、面積が最も大きい主面と異なる面を半導体モジュールと対向するように配置する構成と比較して、正極バスバー及び負極バスバーと半導体モジュールとの間の相互インダクタンスの低下をより効果的に実現することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3又のいずれか1項に記載の電力変換装置であって、正極バスバー及び負極バスバーは、正極端子の先端部と負極端子の先端部とを結んだ第2仮想線より、半導体モジュール側に配置されていることを特徴とする。
請求項4に記載の発明によれば、正極バスバー及び負極バスバーを、正極端子の先端部と負極端子の先端部とを結んだ直線より、反半導体モジュール側に配置する構成と比較して、正極端子及び負極端子の突出方向に対する電力変換装置の体格を小型化することができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4又のいずれか1項に記載の電力変換装置であって、半導体モジュールと冷却器とが交互に積層された積層体と、電源に並列接続されるとともに、半導体モジュールに並列に接続され、電源の出力を平滑する平滑コンデンサとを備え、平滑コンデンサは、積層体の積層方向の端部に配置されていることを特徴とする。
このように構成すれば、平滑コンデンサは積層体の積層方向の一方の端部に配置されている。そのため、正極バスバー及び負極バスバーを積層体の積層方向に延長するだけで、正極バスバー及び負極バスバーと平滑コンデンサを接続することができる。すなわち、正極本体部と負極本体部とを向かい合わせた状態で正極バスバー及び負極バスバーと平滑コンデンサとの接続を実現することができる。
よって、請求項5に記載の発明によれば、積層体の積層方向と直交する方向に平滑コンデンサを配置する構成と比較して、簡易に正極バスバー及び負極バスバーと平滑コンデンサとの接続を実現でき、かつ、正極本体部と負極本体部との間の相互インダクタンスをより低下することができる。
本実施例における電力変換装置を示す回路図。 電力変換装置の平面図。 半導体モジュールの正面図。 正極バスバー及び負極バスバーの斜視図。 他の実施例における正極バスバー及び負極バスバーの斜視図。
(実施例1)
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。なお、図1以降の説明において同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
図1は、電力変換装置1の回路図を示す図である。図1に示す電力変換装置1は、昇圧コンバータ部10とインバータ部11とを有する自動車用インバータである。電力変換装置1は、電気自動車やハイブリッド自動車等の動力源である交流モータ12に通電する駆動電流の生成に用いられる。
昇圧コンバータ部10は電源13に接続され、昇圧コンバータ部10と電源13との間には、フィルタコンデンサ14が接続されている。フィルタコンデンサ14は、直流の電源13から昇圧コンバータ部10に入力される電源電流に含まれるリップル電流を吸収して、電源電流を安定化する。
昇圧コンバータ部10は、リアクトルコイル部15と、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)素子161A及びダイオード162Aを内蔵した2個の半導体モジュール16Aを備え、入力電圧を昇圧する。リアクトルコイル部15は、電源13側に接続されている。昇圧コンバータ部10のIGBT素子161Aはリアクトルコイル部15の交流モータ12側に接続され、各IGBT素子161Aにダイオード162Aが一対として接続されている。IGBT素子161Aは、制御部(不図示)による制御によりスイッチング動作を行う。
また、昇圧コンバータ部10のIGBT素子161Aとインバータ部11との間には、平滑コンデンサ17が接続されている。平滑コンデンサ17は、断続電流となる昇圧コンバータ部10の出力電流を平滑化して、安定した直流電流をインバータ部11に入力させる。
インバータ部11は、IGBT素子161B及びダイオード162Bを内蔵した6個の半導体モジュール16Bを備えている。インバータ部11のIGBT素子161Bは平滑コンデンサ17に接続され、各IGBT素子161Bにダイオード162Bが一対となって接続されている。IGBT素子161Bは制御部(不図示)による制御によりスイッチング動作を行う。
また、インバータ部11には、三相の交流モータ12が接続されており、インバータ部11によって生成された駆動電流を交流モータ12に供給する。
図2は、電力変換装置1の平面図を示している。図3は、半導体モジュール16の正面図を示している。図4は、正極バスバー3及び負極バスバー4の斜視図を示している。
図2に示すように、電力変換装置1は、冷却器2、連結管21、冷媒導入管22、冷媒排出管23、半導体モジュール16、平滑コンデンサ17、正極バスバー3、及び負極バスバー4とを備えている。
冷却器2は半導体モジュール16を両面から挟持するように配置されている。そして、全体的には、冷却器2と半導体モジュール16の列とを交互に積層した積層体を構成している。積層体は、後述する半導体モジュール16及び平滑コンデンサ17の各正極端子5及び各負極端子6が略直線状に並ぶように構成されている。ここで、略直線状とは、厳密な直線を意味するものではなく、全体として実質的な直線であるものも含むことを意味している。全ての半導体モジュール16は、その両面を冷却器2により挟持された状態となる。隣り合う冷却器2は、冷却器2の長手方向の両端部が連結管21によって連結されている。積層体の積層方向の一端に配置される冷却器2には、冷却器2の積層体全体に冷却媒体を導入するための冷媒導入管22と、積層体全体から冷却媒体を排出するための冷媒排出管23とが配置されている。また、冷媒導入管22及び冷媒排出管23が配置されている側の積層体の積層方向の端部には、平滑コンデンサ17が配置されている。平滑コンデンサ17は、正極バスバー3と接続する正極端子5と、負極バスバー4と接続する負極端子6とを備えている。図2において平滑コンデンサ17は、冷却器2、冷媒導入管22、及び冷媒排出管23により3方が囲まれている。
このように構成することにより、冷媒導入管22から導入された冷却媒体は、連結管21を介して複数の冷却器2に分配される。冷却媒体は各冷却器2の長手方向のうち冷媒導入管22側の端部から各冷却器2の長手方向のうち冷媒排出管23側の端部方向へ流通する。このとき、冷却媒体は、各冷却器2に密着配置された半導体モジュール16との間で熱交換を行う。熱交換を行った後の冷却媒体は、連結管21を介して冷媒排出管23に達し排出される。
冷却媒体としては、水やアンモニア等の自然冷媒、エチレングリコール系の不凍液を混入した水、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、HCFC123、HFC134a等のフロン系冷媒、メタノール、アルコール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒等の冷媒等を用いることができる。
図3に示すように、半導体モジュール16はIGBT素子161、ダイオード162、本体部163、正極端子5、負極端子6、出力端子7、及び信号端子8とを備えている。
半導体モジュール16は、IGBT素子161及びダイオード162をそれぞれ2個ずつ内蔵している。そして、IGBT素子161とダイオード162は全体がモールドされ矩形状の本体部163を構成している。半導体モジュール16は、半導体モジュール16を制御する制御回路(不図示)と接続する信号端子8と、半導体モジュール16に対して電流を入出力させる正極端子5、負極端子6と、交流モータ12と接続する出力端子7とを備えている。正極端子5、負極端子6、及び出力端子7と信号端子8とは180度異なる方向に突出して形成されている。また、正極端子5、負極端子6、及び出力端子7のそれぞれの主面が同一方向を向くように形成されている。そして、正極端子5、負極端子6、及び出力端子7は、本体部163の長手方向に対して略直線状に並ぶように配置されている。
次に、実施例1の要部について説明する。
図4に示すように、正極バスバー3は、正極本体部31、正極外部端子32、及び正極枝部33とを備えている。
正極本体部31は、直線的な板状に形成されている。図3、図4に示すように、正極本体部3の主面が正極バスバー3の中で面積の最も大きい一対の主面を構成している。正極本体部31は、正極端子5と負極端子6との間であって、かつ、正極端子5と負極端子6とを結ぶ直線(以下、第1仮想線という)の方向に正極本体部31の主面を向けた状態で配置されている。また、正極端子5と負極端子6との間を半導体モジュール16の並び方向に沿って延びるように配置されている。
また、正極本体部31の主面の長手方向と直交する短手方向の両端部のうち、反半導体モジュール16側の端部は、正極端子5の先端部と負極端子6の先端部とを結んだ第2仮想線(図3、破線L参照)より半導体モジュール16側に配置されている。
正極外部端子32は、電源13と接続するための部分である。正極外部端子32は、正極本体部31の主面の長手方向の一方の端部から直角に折れ曲がり形成されている。そのため、正極本体部31と正極外部端子32とで全体的にL字形状になるように形成されている。実施例1においては、図2に示すように、冷媒導入管22及び冷媒排出管23が位置している積層体の積層方向の端部側に正極外部端子32が位置するように配置されている。なお、図2においては、正極外部端子32と電源13との接続構造は省略している。
正極枝部33は、正極本体部31と正極端子5とを接続するための部分である。正極枝部33は、正極本体部31から突出して形成されている。具体的には、正極本体部31を基準とし正極端子5が配置されている方向に対して形成されている。正極枝部33は、直線的な板状に形成されており、正極枝部33の主面が半導体モジュール16と対向している。また、正極枝部33の突出方向と第1仮想線とは略並行である。図3に示すように実施例1の正極枝部33は、正極本体部31の最も半導体モジュール16側の端部から突出して形成されている。
正極枝部33には、正極端子5と接続する正極締結部331が形成されている。実施例1においては、正極締結部331の主面が正極端子5の主面と同一方向を向くように、正極枝部33の端部から反半導体モジュール16方向に突出して形成されている。そのため、正極端子5の主面と正極締結部33の主面とが拝み合わせになるように配置され、正極締結部331の先端と正極端子5の先端とが接続されている。
図4に示すように、負極バスバー4は、負極本体部41、負極外部端子42、及び負極枝部43を備えている。負極バスバー4の負極本体部41、負極外部端子42、及び負極枝部43の構成は、正極バスバー3の正極本体部31、正極外部端子32、及び正極枝部33の構成と同様である。
負極本体部41は、正極端子5と負極端子6との間であって、かつ、第1仮想線の方向に負極本体部41の主面を向けた状態で配置されている。また、正極端子5と負極端子6との間を半導体モジュール16の並び方向に沿って延びるように配置されている。正極本体部31と負極本体部41とは、第1仮想線の方向に対して並んで配置され、正極本体部3の主面と負極本体部41の主面とが向かい合っている。実施例1においては図3に示すように、正極本体部33の主面と負極本体部43の主面とが全て向かい合うように配置されている。
負極外部端子42及び負極枝部43の形状は、正極外部端子32及び正極枝部33と対称な形状を備えている。負極枝部43は、直線的な板状に形成されており、負極枝部43の主面が半導体モジュール16と対向している。また、負極枝部43の突出方向と第1仮想線とは略並行である。そのため、図3に示すように、正極枝部33と負極枝部43とは同一平面状に形成されている。また、負極枝部43は、負極本体部41の最も半導体モジュール16側の端部から突出して形成されている。よって、正極枝部33から半導体モジュール16までの距離と、負極枝部43から半導体モジュール16までの距離は同一となるように構成されている。
次に、実施例1の作用効果について説明する。
上記構成において電源13から電力変換装置1に電流が供給されると、電源13、正極外部端子32、正極本体部31、正極枝部33、正極締結部331、正極端子5、半導体モジュール16内、負極端子6、負極締結部431、負極枝部43、負極本体部41、負極外部端子42、電源13という電流経路が形成される。ここで、半導体モジュール16内では、正極端子5から負極端子6方向、すなわち、第1仮想線の方向と略並行に電流が流れている。図3に示す破線は、電流の流れを模式的に示したものであり、矢印が電流の向きを表している。正極本体部31と負極本体部41は、第1仮想線の方向に対して並び、互いに向かい合うように配置されている。そのため、正極本体部31と負極本体部41に流れる電流の向きは反対方向、かつ並行となり(図3、点線円C1参照)、正極本体部31と負極本体部41の周りに発生する磁界を相殺することができる。したがって、正極本体部31と負極本体部41との間の相互インダクタンスの低下を実現することができる。
また、正極枝部33を流れる電流の向きと、半導体モジュール16内を正極端子5側から負極端子6側に流れる電流の向きは反対方向、かつ並行となる(図3、点線円C2参照)。同様に、負極枝部43を流れる電流の向きと、半導体モジュール16内を正極端子5側から負極端子6側に流れる電流の向きは反対方向、かつ並行となる(図3、点線円C3参照)。実施例1の構成は、正極バスバー3と負極バスバー4とを正極端子5及び負極端子6の突出方向に対して並べ、互いに向かい合うように配置する構成と異なり、正極バスバー3又は負極バスバー4のいずれか一方を半導体モジュール16から離間して配置させる必要がない。したがって、正極バスバー3と負極バスバー4とを正極端子5及び負極端子6の突出方向に対して並べ、互いに向かい合うように配置する構成と比較して、正極枝部33及び負極枝部43の両方を半導体モジュール16に近接配置することが可能になり、正極枝部33及び負極枝部43と半導体モジュール16との間の相互インダクタンスの低下をより効果的に実現することができる。よって、正極バスバー3と負極バスバー4との間の相互インダクタンスの低下と、正極バスバー3及び負極バスバー4と半導体モジュール16との間の相互インダクタンスの低下を両立することができる。
また、上記構成においては、正極枝部33を正極本体部31のうち、最も半導体モジュール16側の端部から突出して形成し、負極枝部43を負極本体部41のうち、最も半導体モジュール16側の端部から突出して形成しているため、正極枝部33及び負極枝部43の両方を半導体モジュール16に対して近接配置することができる。よって、正極枝部33を正極本体部31の最も半導体モジュール16側と異なる位置から突出して形成し、負極枝部43を負極本体部41の最も半導体モジュール16側と異なる位置から突出して形成した構成と比較して、正極バスバー3及び負極バスバー4と半導体モジュール16との間の相互インダクタンスの低下をより効果的に実現することができる。
また、上記構成においては、正極枝部33のうち、面積の最も大きい主面が半導体モジュール16と対向するように配置され、負極枝部43のうち、面積の最も大きい主面が半導体モジュール16と対向するように配置されている。そのため、正極枝部33及び負極枝部43のうち、面積が最も大きい主面と異なる面を半導体モジュール16と対向するように配置する構成と比較して、半導体モジュール16と対向する正極枝部33及び負極枝部43の表面積を大きくすることができる。ここで、反対方向に並行に流れる電流に起因する相互インダクタンスの低下は、反対方向に流れる電流間の距離が一定の場合、流れる電流量に比例する。よって、正極枝部33及び負極枝部43のうち、面積が最も大きい主面と異なる面を半導体モジュール16と対向するように配置する構成と比較して、正極バスバー3及び負極バスバー4と半導体モジュール16との間の相互インダクタンスの低下をより効果的に実現することができる。
また、上記構成においては、正極本体部31の主面の長手方向と直交する短手方向のうち、反半導体モジュール16側の端部は、第2仮想線(L)より半導体モジュール16側に配置されている。同様に、負極本体部41の主面の長手方向と直交する短手方向のうち、反半導体モジュール16側の端部は、第2仮想線(L)より半導体モジュール16側に配置されている。つまり、正極バスバー3及び負極バスバー4の全体が、第2仮想線(L)より半導体モジュール16側に配置されている。よって、正極バスバー3及び負極バスバー4を第2仮想線(L)より反半導体モジュール16側に配置する構成と比較して、正極端子5及び負極端子6の突出方向に対する電力変換装置1の体格を小型化することができる。
また、上記構成において、平滑コンデンサ17は積層体の積層方向の一方の端部に配置されている。このように構成すれば、正極バスバー3及び負極バスバー4を積層体の積層方向に延長するだけで、正極バスバー3及び負極バスバー4と平滑コンデンサ17を接続することができる。すなわち、正極本体部31と負極本体部41とを向かい合わせた状態で正極バスバー3及び負極バスバー4と平滑コンデンサ17との接続を実現することができる。よって、積層体の積層方向と直交する方向に平滑コンデンサ17を配置する構成と比較して、簡易に正極バスバー3及び負極バスバー4と平滑コンデンサ17との接続を実現でき、かつ、正極本体部31と負極本体部41との間の相互インダクタンスをより低下することができる。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されることはなく、本発明の技術的範囲に存在する限り、以下のように変形させてもよい。
・上記実施例において、正極本体部31の主面の長手方向と直交する短手方向のうち、反半導体モジュール16側の端部、及び負極本体部41の主面の長手方向と直交する短手方向のうち、反半導体モジュール16側の端部を、第2仮想線(L)より反半導体モジュール16側に配置してもよい。
・上記実施例において、正極枝部33及び負極枝部43のうち、面積の最も大きい主面と異なる面を半導体モジュール16と対向するように配置してもよい。
・上記実施例において、正極本体部31のうち最も半導体モジュール16側の端部と最も反半導体モジュール側の端部との間から正極枝部33を突出させて形成してもよい。また、負極本体部41のうち最も半導体モジュール16側の端部と最も反半導体モジュール側の端部との間から負極枝部43を突出させて形成してもよい。
・上記実施例において、正極枝部33と負極枝部43は同一平面状に形成されているが、異なる面上に形成してもよい。例えば、図5に示すように正極枝部33を、正極本体部31の長手方向と直交する短手方向の一方の端部と他方の端部の両方から交互に形成してもよい。同様に、負極枝部43を、負極本体部41の長手方向と直交する短手方向の一方の端部と他方の端部の両方から交互に形成してもよい。
・上記実施例において、正極本体部31と負極本体部41の一部が、互いに向かい合うように配置してもよい。
・上記実施例において、正極本体部31と負極本体部41とを異なる形状にしてもよい。例えば、正極本体部31の主面の表面積と負極本体部41の表面積を異なる大きさとしてもよい。
・上記実施例において、正極枝部33と負極枝部43とを異なる形状にしてもよい。例えば、正極枝部33の正極端子5方向に対する長さと、負極枝部43の負極端子6方向に対する長さを異なる長さとしてもよい。
・上記実施例において、平滑コンデンサ17を、積層体の積層方向の端部ではなく、積層体の内側に配置してもよい。また、積層体の積層方向と直交する方向に配置してもよい。
・上記実施例において、半導体モジュール16は、IGBT素子161及びダイオード162をそれぞれ1個ずつ内蔵してもよいし、それぞれ3個ずつ内蔵してもよいし、それぞれ6個ずつ内蔵してもよい。
1 電力変換装置
17 平滑コンデンサ
3 正極バスバー
31 正極本体部
32 正極外部端子
33 正極枝部
331 正極締結部
4 負極バスバー
41 負極本体部
42 負極外部端子
43 負極枝部
431 負極締結部
5 正極端子
6 負極端子
7 出力端子
8 信号端子

Claims (5)

  1. 半導体素子を内蔵し、正極端子(5)及び負極端子(6)が同一方向に突出して形成された複数の半導体モジュール(16)と、
    前記半導体モジュール(16)を冷却する冷却器(2)と、
    前記半導体モジュール(16)に電源(13)からの電力を供給する正極バスバー(3)及び負極バスバー(4)とを備えた電力変換装置(1)であって、
    複数の前記半導体モジュール(16)は、前記正極端子(5)同士、及び前記負極端子(6)同士がそれぞれ略直線状に並ぶように配置され、
    前記正極バスバー(3)は、前記正極端子(5)と前記負極端子(6)との間であって、前記半導体モジュール(16)の並び方向に沿って配置される正極本体部(31)と、
    前記正極端子(5)と前記負極端子(6)とを結ぶ直線を第1仮想線とした場合、前記第1仮想線と略並行であり、前記正極本体部(31)から前記正極端子(5)方向に配置される正極枝部(33)とを備え、
    前記負極バスバー(4)は、前記正極端子(5)と前記負極端子(6)との間であって、前記半導体モジュール(16)の並び方向に沿って配置される負極本体部(41)と、
    前記第1仮想線と略並行であり、前記負極本体部(41)から前記負極端子(6)方向に配置される負極枝部(43)とを備え、
    前記正極本体部(31)と前記負極本体部(41)とは、前記第1仮想線の方向に対して並んで配置され、互いに向かい合うように配置されていること、
    を特徴とする電力変換装置(1)。
  2. 前記正極枝部(33)は、前記正極本体部(31)のうち、最も前記半導体モジュール(16)側の端部から突出して形成されており、
    前記負極枝部(43)は、前記負極本体部(41)のうち、最も前記半導体モジュール(16)側の端部から突出して形成されていること、
    を特徴とする請求項1に記載の電力変換装置(1)。
  3. 前記正極枝部(33)のうち、面積の最も大きい主面が前記半導体モジュール(16)と対向するように配置されており、
    前記負極枝部(43)のうち、面積の最も大きい主面が前記半導体モジュール(16)と対向するように配置されていること、
    を特徴とする請求項1又は2に記載の電力変換装置(1)。
  4. 前記正極バスバー(3)及び前記負極バスバー(4)は、前記正極端子(5)の先端部と前記負極端子(6)の先端部とを結んだ第2仮想線(L)より、前記半導体モジュール(16)側に配置されていること、
    を特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電力変換装置(1)。
  5. 前記半導体モジュール(16)と前記冷却器(2)とが交互に積層された積層体と、
    前記電源(13)に並列接続されるとともに、前記半導体モジュール(16)に並列に接続され、前記電源(13)の出力を平滑する平滑コンデンサ(17)とを備え、
    前記平滑コンデンサ(17)は、前記積層体の積層方向の端部に配置されていること、
    を特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電力変換装置(1)。
JP2011227869A 2011-10-17 2011-10-17 電力変換装置 Pending JP2013090408A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011227869A JP2013090408A (ja) 2011-10-17 2011-10-17 電力変換装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011227869A JP2013090408A (ja) 2011-10-17 2011-10-17 電力変換装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013090408A true JP2013090408A (ja) 2013-05-13

Family

ID=48533825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011227869A Pending JP2013090408A (ja) 2011-10-17 2011-10-17 電力変換装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013090408A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015006033A (ja) * 2013-06-19 2015-01-08 株式会社デンソー 電力変換装置
JP2016173306A (ja) * 2015-03-17 2016-09-29 株式会社デンソー バスバモジュール
WO2016163201A1 (ja) * 2015-04-07 2016-10-13 三菱電機株式会社 電力変換装置
JP2016208841A (ja) * 2016-09-14 2016-12-08 株式会社デンソー 電力変換装置
JP2017201867A (ja) * 2016-04-29 2017-11-09 株式会社デンソー 制御装置一体型回転電機
JP2018050398A (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 本田技研工業株式会社 電力変換装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6344696U (ja) * 1986-09-02 1988-03-25
JP2007089257A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Aisin Aw Co Ltd インバータ装置
JP2007236044A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Mitsubishi Electric Corp 電力半導体装置及びそれを使用したインバータブリッジモジュール
JP2011120358A (ja) * 2009-12-02 2011-06-16 Denso Corp 電力変換装置
JP2011135737A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Denso Corp 電力変換装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6344696U (ja) * 1986-09-02 1988-03-25
JP2007089257A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Aisin Aw Co Ltd インバータ装置
JP2007236044A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Mitsubishi Electric Corp 電力半導体装置及びそれを使用したインバータブリッジモジュール
JP2011120358A (ja) * 2009-12-02 2011-06-16 Denso Corp 電力変換装置
JP2011135737A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Denso Corp 電力変換装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015006033A (ja) * 2013-06-19 2015-01-08 株式会社デンソー 電力変換装置
JP2016173306A (ja) * 2015-03-17 2016-09-29 株式会社デンソー バスバモジュール
WO2016163201A1 (ja) * 2015-04-07 2016-10-13 三菱電機株式会社 電力変換装置
JP6054007B1 (ja) * 2015-04-07 2016-12-27 三菱電機株式会社 電力変換装置
CN107624217A (zh) * 2015-04-07 2018-01-23 三菱电机株式会社 电力转换装置
CN107624217B (zh) * 2015-04-07 2019-12-24 三菱电机株式会社 电力转换装置
JP2017201867A (ja) * 2016-04-29 2017-11-09 株式会社デンソー 制御装置一体型回転電機
JP2016208841A (ja) * 2016-09-14 2016-12-08 株式会社デンソー 電力変換装置
JP2018050398A (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 本田技研工業株式会社 電力変換装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5700022B2 (ja) 電力変換装置
US10410953B2 (en) Power conversion device including semiconductor module provided with laminated structure
JP5747857B2 (ja) 電力変換装置
CN108092525B (zh) 功率单元和具有该功率单元的功率转换装置
JP5488638B2 (ja) 電力変換装置
JP2013090408A (ja) 電力変換装置
CN109873567B (zh) 电力变换装置
JP5664578B2 (ja) 電力変換装置
JP2014090629A (ja) 電力変換装置
JP2015139299A (ja) 電力変換器
JP2015139270A (ja) 電力変換装置
JP2015035862A (ja) 電力変換装置
JP6690478B2 (ja) 電力変換装置
JP2015136224A (ja) 電力変換器
JP6969502B2 (ja) 電力変換器
JP2019103380A (ja) 電力変換装置
CN106253701A (zh) Igbt功率模块结构
JP6693349B2 (ja) 電力変換装置
JP2018098913A (ja) 電力変換装置
JP6500735B2 (ja) 電力変換装置
JP7193003B2 (ja) 電力変換器
JP7035543B2 (ja) 電力変換器
JP2015136225A (ja) 電力変換器
JP6758570B2 (ja) 電力変換装置
JP6372433B2 (ja) 電力変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131202

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140806

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140819

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20140904

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141016

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150127

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150602