JP2014011926A - Power conversion apparatus for electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体モジュールからなるインバータおよびインバータに加える直流電圧の平滑化用コンデンサを備える電動車両用動力変換装置に係り、特に高出力密度が要求される電力変換装置の実装構造に関する。 The present invention relates to an inverter made of a semiconductor module and a power converter for an electric vehicle including a capacitor for smoothing a DC voltage applied to the inverter, and more particularly to a mounting structure of a power converter that requires high output density.
電動車両用電力変換装置は、直流電力を回転電機に供給する交流電力に変換するための複数組の半導体素子を備える半導体モジュールと、直流電圧を平滑化するコンデンサとを備えて構成される。近年、電動車両用の回転電機に要求される出力が大きくなり、それに伴って、回転電機に供給する電力が増大する傾向にある。この電力の増大に伴い、電力変換装置も大型化する傾向にある。しかしながら、車両用の電力変換装置は限られた空間内に収めなければならないため、電力変換装置の体積をむやみに大きくすることはできず、電力変換装置を比較的小型に構成することが要求される。 The electric vehicle power conversion device includes a semiconductor module including a plurality of sets of semiconductor elements for converting DC power into AC power supplied to a rotating electrical machine, and a capacitor that smoothes the DC voltage. In recent years, the output required for a rotating electrical machine for electric vehicles has increased, and accordingly, the power supplied to the rotating electrical machine tends to increase. With this increase in power, power converters tend to be larger. However, since the power conversion device for a vehicle must be contained in a limited space, the volume of the power conversion device cannot be increased unnecessarily, and it is required to make the power conversion device relatively small. The
この小型化の要求に応えるため、特許文献1には、電力変換装置として、温度上昇を抑えるための冷却流体を流す流路を形成した板状取付け部品の上面側にパワー半導体チップを有する半導体モジュールを配置し、取付け部品の下面側にコンデンサを配置した構造が開示されている。そしてこのコンデンサの端子と半導体モジュールの端子とを接続するため、取付け部品に貫通孔を設け、その貫通孔に接続導体を挿通し、その接続導体の下端を、コンデンサ端子に接続用ボルトにより接続し、接続導体の上端を半導体モジュールの端子に接続用ボルトによって接続している。また、コンデンサの端子と半導体モジュールの端子は上下方向に向けて設けられており、従ってコンデンサや半導体モジュールの各端子と接続導体とを接続するボルトは横向きに設けられている。
In order to meet this demand for miniaturization,
一方、特許文献2には、半導体モジュール接続導体とコンデンサとの間のインダクタンスを低減すると共に、取扱いが簡単な電力変換装置を実現するため、半導体モジュールの端子の配列方向とコンデンサの端子の配列方向が直交するように配列したものが開示されている。そして、半導体モジュール側の平板形状の正側接続導体と平板形状の負側接続導体のいずれかを、コンデンサ側接続導体と平行になるようにL型に折り曲げると共に、半導体モジュールとコンデンサの正側接続導体同士、および半導体モジュールとコンデンサの負側接続導体同士をそれぞれ接続するボルトが異なる方向となるように位置決めしている。この構成によれば、コンデンサの正負の接続導体同士が近接し、半導体素子の正負の接続導体同士も近接するため、インダクタンスの低減が可能となる。
On the other hand, in
しかしながら、特許文献1に記載の電力変換装置においては、コンデンサの端子と半導体モジュールの端子とを接続するボルトの取付け方向が横向きであり、しかも外向き、内向きと多岐にわたっているため、組立構造が複雑化している。また、コンデンサの端子と接続導体とを接続するボルトの上にベース板等が存在するため、組立作業性が悪い。また、コンデンサの端子と半導体モジュールの端子とを接続導体に接続するボルトを取付けるための作業空間を確保するため、取付け部品とコンデンサとの間の空間および取付け部品と半導体モジュールとの間の空間が増大し、インダクタンスの増大を引き起こすと共に、コンデンサと半導体モジュールとの間の無駄スペースを発生させ、この無駄スペースが小型化の障害になるという問題点がある。
However, in the power conversion device described in
また、特許文献2に記載の電力変換装置においては、半導体モジュールとコンデンサの端子間の接続導体をL字形に形成しているため、配線経路が長く、接続導体間および装置の他の部分との絶縁を保つために大きな空間が必要となり、装置が大型化するという問題点がある。
Further, in the power conversion device described in
本発明は、上記問題点に鑑み、小型化と組立性向上が可能になると共に、インダクタンスの低減が可能となる構成の電動車両用電力変換装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a power conversion device for an electric vehicle having a configuration that enables downsizing and improvement in assemblability and reduction in inductance.
請求項1の電動車両用電力変換装置は、直流電力を交流電力に変換する半導体素子を備える半導体モジュールと、直流電圧を平滑化するコンデンサと、内部に冷却用流体を流す流路を有し、かつ前記コンデンサおよび前記半導体モジュールを取付けた取付け部品とを備えた電動車両用電力変換装置において、
前記取付け部品の一方の取付け面に前記半導体モジュールを配置し、他方の取付け面に前記コンデンサを配置し、
前記半導体モジュールの前記取付け部品への取付け面の反対側の面に、前記取付け面に接続部が平行をなし、交流側接続導体にボルトにより接続される交流端子と、前記取付け面に接続部が平行をなし、前記コンデンサの端子に直接または直流側接続導体を介してボルトにより接続される直流端子とを設け、
前記コンデンサの端子を前記取付け部品へのコンデンサ取付け面側に設けたことを特徴とする。
The power conversion device for an electric vehicle according to
The semiconductor module is disposed on one mounting surface of the mounting component, the capacitor is disposed on the other mounting surface,
An AC terminal connected to the AC-side connecting conductor by a bolt on a surface opposite to the mounting surface of the semiconductor module to the mounting component, and connected to the AC-side connecting conductor by a bolt, and a connecting portion on the mounting surface A parallel terminal, and a direct current terminal connected to the capacitor terminal by a bolt directly or via a direct current side connection conductor;
The capacitor terminal is provided on the capacitor mounting surface side to the mounting part.
請求項2の電動車両用電力変換装置は、請求項1に記載の電動車両用電力変換装置において、
前記コンデンサの端子を前記コンデンサの前記取付け部品への取付け面から延出させ、その延出部の先端に前記半導体モジュールの直流端子に重ねてボルトにより接続する接続部を形成したことを特徴とする。
The electric power converter for electric vehicles according to
The capacitor terminal is extended from a mounting surface of the capacitor to the mounting part, and a connection portion is formed at the tip of the extension portion to overlap the DC terminal of the semiconductor module and connect with a bolt. .
請求項3の電動車両用電力変換装置は、請求項1に記載の電動車両用電力変換装置において、
前記コンデンサの前記取付け部品への取付け面に、その取付け面に平行をなす接続面を有するコンデンサの端子を設け、
前記端子に、直流側接続導体の一端側の接続部を重ねてボルトにより接続し、
前記直流側接続導体の他端側の接続部を前記半導体モジュールの直流端子にボルトにより接続したことを特徴とする。
The electric power converter for electric vehicles according to
On the mounting surface of the capacitor to the mounting part, a capacitor terminal having a connection surface parallel to the mounting surface is provided,
To the terminal, the connection part on one end side of the DC side connection conductor is overlapped and connected by a bolt,
The connecting portion on the other end side of the DC side connection conductor is connected to a DC terminal of the semiconductor module by a bolt.
請求項4の電動車両用電力変換装置は、請求項1に記載の電動車両用電力変換装置において、
前記取付け部品に、その前記半導体モジュールの取付け面から前記コンデンサの取付け面にわたって貫通する開口部を設け、
前記コンデンサの一部に、コンデンサ電極が絶縁材により覆われた延出部を前記半導体モジュール側に延出させて形成し、
前記延出部を前記開口部に貫挿し、
前記延出部の半導体モジュール側端面に、前記取付け面と平行をなし、前記半導体モジュールの前記直流端子に前記直流側接続導体を介してボルトにより接続されるコンデンサの端子を設けたことを特徴とする。
The electric power converter for electric vehicles according to
The mounting part is provided with an opening penetrating from the mounting surface of the semiconductor module to the mounting surface of the capacitor,
A part of the capacitor is formed by extending an extension part in which the capacitor electrode is covered with an insulating material to the semiconductor module side,
Inserting the extension into the opening;
A capacitor terminal connected to the direct current terminal of the semiconductor module by a bolt via the direct current side connection conductor is provided on the semiconductor module side end surface of the extension portion and parallel to the mounting surface. To do.
請求項5の電動車両用電力変換装置は、請求項1から4までのいずれかに記載の電動車両用電力変換装置において、
前記コンデンサの前記取付け部品に対する取付け面側にインサートナットを埋め込み、
前記取付け部品に半導体モジュール配置面側から貫通するボルトを前記インサートナットに螺合することにより、前記コンデンサを前記取付け部品に取付けたことを特徴とする。
The electric power converter for electric vehicles according to
An insert nut is embedded on the mounting surface side of the capacitor with respect to the mounting component,
The capacitor is attached to the attachment part by screwing a bolt that penetrates the attachment part from the semiconductor module placement surface side to the insert nut.
請求項1の発明によれば、取付け部品の表裏面に半導体モジュールとコンデンサとを配置し、半導体モジュールの交流端子および直流端子をその接続部が取付け部品の取付け面に平行をなすように設けたので、交流側接続導体や直流側接続導体またはコンデンサの端子との接続を行なうためのボルトの取付け方向が統一されるため、組立性が良好となる。また、ボルトを締め付ける順番が自由となり、組立後もどの部品からも取外しができ、メンテナンスにおける作業性も向上する。 According to the first aspect of the present invention, the semiconductor module and the capacitor are arranged on the front and back surfaces of the mounting component, and the AC terminal and the DC terminal of the semiconductor module are provided so that the connecting portion thereof is parallel to the mounting surface of the mounting component. Therefore, the mounting direction of the bolt for connecting to the AC side connecting conductor, the DC side connecting conductor, or the terminal of the capacitor is unified, so that the assemblability is improved. Further, the bolts can be tightened in any order, and can be removed from any part even after assembly, improving workability in maintenance.
また、コンデンサと取付け部品との間に、コンデンサの端子を接続導体に接続する作業スペースを設ける必要が無くなると共に、接続するための部品数が少なくなり、小型化が可能となる。 In addition, it is not necessary to provide a work space for connecting the capacitor terminal to the connection conductor between the capacitor and the mounting component, and the number of components for connection is reduced, thereby enabling miniaturization.
また、コンデンサの端子を取付け部品への取付け面側に設けたので、コンデンサ端子と半導体モジュール端子間を接続する経路が短くなり、その結果低インダクタンスとなり、耐振動性も向上する。 Further, since the capacitor terminal is provided on the mounting surface side to the mounting component, the path connecting the capacitor terminal and the semiconductor module terminal is shortened, resulting in a low inductance and improved vibration resistance.
請求項2の発明によれば、コンデンサの端子を前記コンデンサの前記取付け部品への取付け面から延出させ、その延出部の先端に前記半導体モジュールの直流端子に重ねて接続する接続部を形成したので、構成部品の点数をより削減でき、小型化が促進される。 According to the second aspect of the present invention, the terminal of the capacitor is extended from the mounting surface of the capacitor to the mounting part, and the connecting portion is formed at the tip of the extending portion so as to overlap and connect to the DC terminal of the semiconductor module. As a result, the number of component parts can be further reduced, and miniaturization is promoted.
請求項3の発明によれば、コンデンサの取付け部品への取付け面に平行をなす接続部を有するコンデンサ端子を設け、この端子に、直流側接続導体の接続部を重ねてボルトにより接続する構造としたので、コンデンサ端子に対する直流側接続導体の接続を、交流側接続導体や直流側接続導体を半導体モジュールに接続するボルトと同方向をなすボルトにより行なえるので、ボルトの取付け方向が統一されるため、組立性が良好となる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、コンデンサの端子を先端部に有し、絶縁材により覆われた延出部を取付け部品に設けた開口部に貫挿した構造としたので、コンデンサと取付け部品との電気的絶縁が確保され、開口部の幅を狭くすることができ、取付け部品の小型化が可能となる。さらに、取付け部品に開口部を設けた構造において、コンデンサ端子が取付け部品への取付け面側に設けられていることにより、開口部の直下にコンデンサに接続する接続導体を配設するスペースを設けることが不要となるため、このスペース形成のためにコンデンサを分割する必要がなく、コンデンサの数及び端子のスペースを低減できることから、さらなる小型化が可能となる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、コンデンサの前記取付け部品に対する取付け面側にインサートナットを固定し、前記半導体モジュール配置面側から貫通するボルトを前記インサートナットに螺合する構造としたので、コンデンサを取付けるボルトの方向も他のボルトの取付け方向と統一され、組立性やメンテナンスにおける作業性がさらに向上する。
According to the invention of
図1は本発明の電動車両用電力変換装置の一実施の形態を示す回路図である。図1において、1はバッテリーからなる直流電源、2はこの直流電源1の出力電圧を安定化させるコンデンサ、3は直流電力を交流電力に変換するインバータを構成する半導体モジュールであり、それぞれスイッチング用半導体素子を備えて構成されたものである。この例では3組の半導体モジュール3によりインバータを構成したものを示す。4,5は直流電源1とコンデンサ2および半導体モジュール3に接続された直流側接続導体であり、このうち、4は正側接続導体、5は負側接続導体である。6は車両に搭載された電動機、7はこの電動機6と半導体モジュール3とを接続する交流側接続導体である。電動機6としては発電機能を持たせて構成される場合もあり、発電機として機能する場合には不図示のゲート駆動回路により半導体モジュール3が制御されて電動機6による発電電力により直流電源1が充電される。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of an electric vehicle power converter according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a DC power source comprising a battery, 2 is a capacitor for stabilizing the output voltage of the
図2は本発明による電力変換装置の一実施の形態を示す縦断面図、図3はその一部断面平面図である。図2、図3において、9は車両の車体、10はこの車体9にベース板11を介してボルト12により取付けられる電動車両用電力変換装置のケースを示す。13はこのケース10にボルト14により取付けられた蓋である。15はコンデンサ2と半導体モジュール3の取付け部品である。取付け部品15は、半導体モジュール3を表面に面当接して配置し、裏面にコンデンサ2を面当接して配置した平板状をなす。この実施の形態においては、この取付け部品15を、内部に冷却流体通路15aを有して半導体モジュール3により生じる熱を吸収するヒートシンクからなる例について示している。この例においては、取付け部品15をケース10と一体に設けた例を示しているが、この取付け部品15をケース10と別体に構成してボルト等によりケース10に取付けてもよい。16は各半導体モジュール3上に搭載されたゲート駆動基板であり、駆動用素子(図示せず)を搭載したものである。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a power conversion device according to the present invention, and FIG. 3 is a partial sectional plan view thereof. 2 and 3,
18は半導体モジュール3の取付け用ボルトであり、これらのボルト18は、半導体モジュール3の上方から半導体モジュール3に設けたボルト挿通孔に貫通し、取付け部品15に設けたねじ孔に螺合して半導体モジュール3を取付け部品15に取付ける。20はコンデンサ2の上面、すなわちコンデンサ2の取付け部品15への取付け面に埋め込まれたインサートナット、21はコンデンサ2を取付けるためのボルトであり、このボルト21は、取付け部品15に設けたボルト挿通孔に半導体モジュール3側から貫通してインサートナット20に螺合することにより、コンデンサ2を取付け部品15に取付ける。
23は半導体モジュールの交流端子、24,25はそれぞれ半導体モジュールの直流端子となる正側端子、負側端子である。これらの端子23〜25は板状をなし、半導体モジュール3の上面、すなわち取付け面の反対側の面に固定して設けられている。これらの端子23〜25は、取付け部品15への取付け面とほぼ平行をなす。交流端子23は前記交流側接続導体7にボルト26により接続される。交流側接続導体7はケース10に設けた開口部10aに通して図1に示した電動機6に接続される。
27,28はコンデンサ2の正側端子および負側端子である。これらの端子27,28は、コンデンサ2の取付け部品25への取付け面から半導体モジュール3側に延出させて設ける。正側端子27は3つの半導体モジュール3の正側端子24に共通に接続されるものであり、この正側端子27の先端をL字形に曲成して、取付け部品15の取付け面と平行をなす接続部27aを形成する。負側端子28にも同様に、この負側端子28の先端をL字形に曲成して、取付け部品15の取付け面と平行をなす接続部28aを形成する。そして、これらの接続部27a,28aを、半導体モジュール3の正側端子24と負側端子25に重ねてボルト30,31により接続する。
図3に示すように、図1に示した直流電源1に接続される直流側接続導体4,5は、それぞれ正側端子27,28の接続部27a,28aに重ね、ボルト32,33により半導体モジュール3の正側端子24、負側端子25に接続される。これらの直流側接続導体4,5は、ケース10に設けた開口部10bに通して外部に引き出し、図1に示した直流電源1に接続される。なお、直流電源1はケース10内に設ける構成も採用できる。
As shown in FIG. 3, the DC
この実施の形態においては、取付け部品15の表裏面に半導体モジュール3とコンデンサ2を配置し、半導体モジュール3の交流端子23、およびコンデンサ2の端子27,28に接続する直流端子24,25をその接続部が取付け部品15の取付け面に平行となるように設けたので、交流側接続導体7や直流側接続導体4,5または交流端子23との接続を行なうためのボルト26,30〜33の取付け方向が統一されるため、組立性が良好となる。また、ボルト26,30〜33を締め付ける順番が自由となり、組立後もどの部品からも取外しができ、メンテナンスにおける作業性も向上する。
In this embodiment, the
さらに、この実施の形態においては、コンデンサ2の取付け部品15に対する取付け面側にインサートナット20を埋め込み、半導体モジュール3の配置面側から貫通するボルト21をインサートナット20に螺合することにより、コンデンサ2を取付ける構造としたので、ボルト21の方向も他のボルト26,30〜33の取付け方向と統一され、組立性やメンテナンスにおける作業性がさらに向上する。
Furthermore, in this embodiment, the
また、コンデンサ2の取付け部品15への取付け面からコンデンサ2の正側端子27および負側端子28を半導体モジュール3側に延出するように形成して半導体モジュール3の正側端子24、負側端子25に直接接続する構造としたので、部品数が少なくなる上、コンデンサ2を半導体モジュール3の端子24,25に接続する作業スペースをコンデンサ2と取付け部品15との間に設ける必要が無くなり、小型化が可能となる。
Further, the
また、コンデンサ2の端子27,28を取付け部品15への取付け面側に設けたので、コンデンサ2の端子27,28と半導体モジュール3の端子24,25との間を接続する経路が短くなり、その結果低インダクタンスとなり、耐振動性も向上する。
In addition, since the
図4は本発明の電動車両用電力変換装置の他の実施の形態を示す縦断面図、図5はその一部断面平面図であり、これらの図において、図2、図3と同じ符号は同じ機能を有する部品を示す。この実施の形態は、それぞれ3つの半導体モジュール3からなるインバータを2組備えたものである。各組のインバータは同一あるいはそれぞれ異なる電動機に接続される。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the electric power converter for an electric vehicle of the present invention, and FIG. 5 is a partial sectional plan view thereof. In these drawings, the same reference numerals as those in FIGS. Parts having the same function are shown. In this embodiment, two sets of inverters each including three
この実施の形態においても、半導体モジュール3に設けた交流端子23や直流端子24,25は取付け部品15の取付け面と平行に設けられている。取付け部品15の中央部にはコンデンサ2と半導体モジュール3との接続を行なうための開口部15bが設けられている。この実施の形態においては、コンデンサ2の取付け部品15への取付け面(上面)における開口部15bに対応する箇所に、正側端子35と負極端子36を上面と平行に形成する。そして、これらの端子35,36に重ねて、それぞれ半導体モジュール3の正側端子24、負側端子25に接続するための直流側接続導体である正側接続導体38、負側接続導体39をボルト40,41により接続する。
Also in this embodiment, the
図6(A)、(C)はそれぞれ正側接続導体38、負側接続導体39の平面図、図6(B)、(D)はそれぞれ(A)、(C)の正面図である。また、図7(A)はこれらの接続導体38,39を組み合わせた状態を示す平面図、図7(B)、(C)、(D)はそれぞれ(A)のE−E、F−F、G−G断面図である。
FIGS. 6A and 6C are plan views of the positive
これらの図に示すように、正側接続導体38、負側接続導体39はいずれもコンデンサ2の正側端子35、負側端子36に重ねてボルト40,41により接続する平板状の接続部38a,39aを有し、これらの平板部38a,39aにボルト40,41を挿通するボルト挿通孔38b,39bを有する。また、半導体モジュール3側の端部には、半導体モジュール3の正側端子24、負側端子25に接続する平板状の接続部38c、39cを有し、各接続部38c,39cに接続用ボルト42,43を挿通するボルト挿通孔38d,39dを有する。
As shown in these drawings, the positive
前記正側接続導体38および負側接続導体39は、半導体モジュール3の正側端子24、負側端子25に対し、接続部38c、39cを重ねてボルト42,43により接続する。また、正側接続導体38、負側接続導体39の端部は、外部の直流電源1に接続される直流側接続導体4,5が、半導体モジュール3の端子24,25と共にボルト44,45により接続される(図5参照)。
The positive
この実施の形態は、コンデンサ2の取付け部品15への取付け面に平行をなす接続部からなるコンデンサ端子35,36を設け、これらの端子35,36に、直流側接続導体38,39の接続部38a,39aを重ねてボルト40,41により接続する構造としたものである。このため、コンデンサ端子35,36に対する直流側接続導体38,39の接続を、前記ボルト26,42,43と同方向をなすボルトに40,41により行なえるので、ボルトの取付け方向が統一されるため、組立性が良好となる。
In this embodiment,
また、コンデンサ2の端子35,36が取付け部品15への取付け面側に設けられて接続導体38,39のコンデンサ2と半導体モジュール3との間の長さが短くなる上、コンデンサ2と半導体モジュール3との間において、正側接続導体38と負側接続導体39とが並べて設けられるため、インダクタンスが低減される。また、コンデンサ2の端子35,36がコンデンサ2の取付け部品15側に設けられているため、コンデンサ端子を取付け部品15の反対側に設ける場合のように、コンデンサ端子への接続導体を通すスペースを開口部15bの直下に設けることが不要となる。このため、この接続導体を通すスペース形成のために2組のインバータそれぞれにコンデンサを分割する必要がなく、2組のコンデンサに共通の一体のコンデンサを使用することができ、もってコンデンサの数及び端子のスペースを低減できることから、さらなる小型化が可能となる。
Further, the
また、前記実施の形態と同様に、コンデンサ2と半導体モジュール3を接続する直流側接続導体38,39を半導体モジュール3の端子24,25に接続する作業スペースをコンデンサ2と取付け部品15との間に設ける必要が無くなり、小型化が可能となる。
Similarly to the above embodiment, a working space for connecting the DC
図8は本発明の電動車両用電力変換装置の他の実施の形態を示す縦断面図、図8はその一部断面平面図である。図10、図11はそれぞれ図8、図9の部分拡大図である。この実施の形態は、コンデンサ2のケースの一部に、コンデンサ電極が絶縁材により覆われた延出部2aを半導体モジュール3側に延出させて形成し、この延出部2aの先端にコンデンサ2の正側端子46、負側端子47を、取付け部品15への取付け面と平行をなすように形成したものである。この延出部2aは取付け部品15に設けた開口部15bに貫挿する。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the electric power converter for an electric vehicle of the present invention, and FIG. 8 is a partial sectional plan view thereof. 10 and 11 are partially enlarged views of FIGS. 8 and 9, respectively. In this embodiment, an
コンデンサの端子46,47は半導体モジュール3の正側端子24、負側端子25とほぼ同面をなし、コンデンサ2の正側端子46と半導体モジュール3の正側端子24とは正側接続導体48を介してボルト49,50により接続される。同様に、コンデンサ2の負側端子47と半導体モジュール3の負側端子25とは負側接続導体51を介してボルト52,53により接続される。直流電源1に接続される直流側接続導体4,5は、それぞれコンデンサ2の正側端子46、負側端子47にそれぞれボルト54,55により接続される。
The
この実施の形態によれば、絶縁材により覆われた延出部2aを取付け部品15に設けた開口部15bに貫挿した構造としたので、コンデンサ2と取付け部品15との電気的短絡のおそれがなく、開口部15bの幅を狭くすることができ、取付け部品の小型化が可能となる。また、前記各実施の形態と同様に、ボルト18,21,26とボルト52〜55が同方向であることによる作業の容易化の他、インダクタンスの低減が可能となる。また、コンデンサ2の端子46,47がコンデンサ2の取付け部品15側に設けられているため、コンデンサ端子を取付け部品15の反対側に設ける場合のように、コンデンサ端子への接続導体を通すスペースを開口部15bの直下に設けることが不要となる。このため、この接続導体を通すスペース形成のために2組のインバータそれぞれにコンデンサを分割する必要がなく、2組のコンデンサに共通の一体のコンデンサを使用することができ、もってコンデンサの数及び端子のスペースを低減できることから、さらなる小型化が可能となる。
According to this embodiment, since the
以上本発明を実施の形態により説明したが、本発明は、取付け部品15の取付け面を上下の向きとする場合のみならず、横向きとする場合にも適用できる。また、本発明を適用する車両としては乗用車や運搬車のみならず、例えばハイブリッド型のショベルやホイールローダ等の建設用車両等にも適用できる。また、本発明を実施する場合、上記実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。
Although the present invention has been described above by the embodiments, the present invention can be applied not only when the mounting surface of the mounting
1:直流電源、2:コンデンサ、3:半導体モジュール、4,5:直流側接続導体、6:電動機、7:交流側接続導体、9:車体、10:ケース、13:蓋、15:取付け部品、15a:冷却流体通路、15b:開口部、16:ゲート駆動基板、18:ボルト、20:インサートナット、21:ボルト、23:交流端子、24:正側端子、25:負側端子、26:ボルト、27:正側端子、28:負側端子、30〜33:ボルト、35:正側端子、36:負側端子、38:正側接続導体、38a,38c:接続部、39:負側接続導体、39a,39c:接続部、40〜45:ボルト、46,47:端子、48:正側接続導体、49,50:ボルト、51:負側接続導体、52〜55:ボルト
1: DC power supply, 2: capacitor, 3: semiconductor module, 4, 5: DC side connection conductor, 6: electric motor, 7: AC side connection conductor, 9: vehicle body, 10: case, 13: lid, 15: mounting
Claims (5)
前記取付け部品の一方の取付け面に前記半導体モジュールを配置し、他方の取付け面に前記コンデンサを配置し、
前記半導体モジュールの前記取付け部品への取付け面の反対側の面に、前記取付け面に接続部が平行をなし、交流側接続導体にボルトにより接続される交流端子と、前記取付け面に接続部が平行をなし、前記コンデンサの端子に直接または直流側接続導体を介してボルトにより接続される直流端子とを設け、
前記コンデンサの端子を前記取付け部品へのコンデンサ取付け面側に設けたことを特徴とする電動車両用電力変換装置。 A semiconductor module composed of a semiconductor element that converts DC power into AC power, a capacitor that smoothes the DC voltage, a flow path through which a cooling fluid flows, and a mounting part to which the capacitor and the semiconductor module are attached In an electric vehicle power conversion device comprising:
The semiconductor module is disposed on one mounting surface of the mounting component, the capacitor is disposed on the other mounting surface,
An AC terminal connected to the AC-side connecting conductor by a bolt on a surface opposite to the mounting surface of the semiconductor module to the mounting component, and connected to the AC-side connecting conductor by a bolt, and a connecting portion on the mounting surface A parallel terminal, and a direct current terminal connected to the capacitor terminal by a bolt directly or via a direct current side connection conductor;
A power converter for an electric vehicle, characterized in that a terminal of the capacitor is provided on a capacitor mounting surface side to the mounting component.
前記コンデンサの端子を前記コンデンサの前記取付け部品への取付け面から延出させ、その延出部の先端に前記半導体モジュールの直流端子に重ねてボルトにより接続する接続部を形成したことを特徴とする電動車両用電力変換装置。 In the electric power converter for electric vehicles according to claim 1,
The capacitor terminal is extended from a mounting surface of the capacitor to the mounting part, and a connection portion is formed at the tip of the extension portion to overlap the DC terminal of the semiconductor module and connect with a bolt. Electric power converter for electric vehicles.
前記コンデンサの前記取付け部品への取付け面に、その取付け面に平行をなす接続面を有するコンデンサの端子を設け、
前記端子に、直流側接続導体の一端側の接続部を重ねてボルトにより接続し、
前記直流側接続導体の他端側の接続部を前記半導体モジュールの直流端子にボルトにより接続したことを特徴とする電動車両用電力変換装置。 In the electric power converter for electric vehicles according to claim 1,
On the mounting surface of the capacitor to the mounting part, a capacitor terminal having a connection surface parallel to the mounting surface is provided,
To the terminal, the connection part on one end side of the DC side connection conductor is overlapped and connected by a bolt,
A power converter for an electric vehicle characterized in that a connecting portion on the other end side of the DC side connecting conductor is connected to a DC terminal of the semiconductor module by a bolt.
前記取付け部品に、その前記半導体モジュールの取付け面から前記コンデンサの取付け面にわたって貫通する開口部を設け、
前記コンデンサの一部に、コンデンサ電極が絶縁材により覆われた延出部を前記半導体モジュール側に延出させて形成し、
前記延出部を前記開口部に貫挿し、
前記延出部の半導体モジュール側端面に、前記取付け面と平行をなし、前記半導体モジュールの前記直流端子に前記直流側接続導体を介してボルトにより接続されるコンデンサの端子を設けたことを特徴とする電動車両用電力変換装置。 In the electric power converter for electric vehicles according to claim 1,
The mounting part is provided with an opening penetrating from the mounting surface of the semiconductor module to the mounting surface of the capacitor,
A part of the capacitor is formed by extending an extension part in which the capacitor electrode is covered with an insulating material to the semiconductor module side,
Inserting the extension into the opening;
A capacitor terminal connected to the direct current terminal of the semiconductor module by a bolt via the direct current side connection conductor is provided on the semiconductor module side end surface of the extension portion and parallel to the mounting surface. A power conversion device for an electric vehicle.
前記コンデンサの前記取付け部品に対する取付け面側にインサートナットを埋め込み、
前記取付け部品に半導体モジュール配置面側から貫通するボルトを前記インサートナットに螺合することにより、前記コンデンサを前記取付け部品に取付けたことを特徴とする電動車両用電力変換装置。 In the electric power converter for electric vehicles in any one of Claim 1 to 4,
An insert nut is embedded on the mounting surface side of the capacitor with respect to the mounting component,
A power converter for an electric vehicle, wherein the capacitor is attached to the attachment part by screwing a bolt that penetrates the attachment part from the semiconductor module arrangement surface side to the insert nut.
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