JP2016165202A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
半導体素子を内蔵するとともに、正極端子、負極端子、出力端子及び制御端子を備える半導体モジュールと、
上記制御端子に接続されて上記半導体素子を駆動制御する制御回路が設けられた制御基板と、
上記半導体モジュールの正極端子に接続される主Pバスバと、
上記半導体モジュールの負極端子に接続される主Nバスバと、
コンデンサと、該コンデンサの正極端子に接続されるコンデンサPバスバと、上記コンデンサの負極端子に接続されるコンデンサNバスバと、をコンデンサモールド樹脂によってモールドしてなるコンデンサモジュールと、
直流電源の正極端子に接続される入力Pバスバと、
直流電源の負極端子に接続される入力Nバスバと、
を備え、
上記入力Nバスバは、上記コンデンサNバスバに接続される第1N接続部と、上記主Nバスバに接続される第2N接続部とを有し、上記主Nバスバは、上記コンデンサモールド樹脂の外に配されていることを特徴とする電力変換装置にある。
実施例に係る電力変換装置につき、図1〜図6を用いて説明する。
本例の電力変換装置1は、直流電力と交流電力との間で電力変換を行う。そして、図1に示すように、電力変換装置1は、半導体モジュール10、制御基板20、主Pバスバ30p、主Nバスバ30n、コンデンサモジュール40、入力Pバスバ5p及び入力Nバスバ5nを備える。
制御基板20には、半導体モジュール10の制御端子13に接続されて半導体素子11を駆動制御する制御回路が設けられている。
主Pバスバ30pは、半導体モジュール10の正極端子12に接続されている。
主Nバスバ30nは、半導体モジュール10の負極端子13に接続されている。
コンデンサモジュール40は、コンデンサ41と、コンデンサ41の正極端子41pに接続されるコンデンサPバスバ42pと、コンデンサ41の負極端子41nに接続されるコンデンサNバスバ42nと、をコンデンサモールド樹脂46によってモールドしてなる。
入力Pバスバ5pは、直流電源2の正極端子2p(図6参照)に接続される。
入力Nバスバ5nは、直流電源2の負極端子2n(図6参照)に接続される。
そして、入力Nバスバ5nは、コンデンサNバスバ42nに接続される第1N接続部51nと、主Nバスバ30nに接続される第2N接続部52nとを有し、主Nバスバ30nは、コンデンサモールド樹脂46の外に配されている。
電力変換装置1は、図6に示す回路を有しており、複数の半導体モジュール10によって直流電源2の直流電力を三相交流電力に変換し、当該交流電力を用いて交流負荷3を駆動するように構成されている。
一方、第2N接続部52nには、主Nバスバ接続部31nと負極バスバ接続部46nとがこの順で、図示しないボルトを介して共締めされている。
同様に、第1P接続部71pには、主Pバスバ接続部31pと正極バスバ接続部46pとがこの順で、図示しないボルトを介して互いに接合されている。
電力変換装置1によれば、主Nバスバ30nは、コンデンサモールド樹脂46にモールドされたコンデンサNバスバ42nを介さずに入力Nバスバ5nに接続されているとともに、コンデンサモールド樹脂46にモールドされていない。そのため、直流電力がコンデンサモジュール40内を流通することがない。その結果、直流電力の通電によって生じる熱がコンデンサモジュール40においてコンデンサモールド樹脂46にモールドされたフィルタコンデンサ41、平滑コンデンサ44に伝播することが防止されて、コンデンサ温度の上昇が抑制される。これにより、熱によるフィルタコンデンサ41、平滑コンデンサ44の破損が防止されて、電力変換装置1の信頼性を高めることができる。
10 半導体モジュール
20 制御基板
30p 主Pバスバ
30n 主Nバスバ
40 コンデンサモジュール
41 コンデンサ(フィルタコンデンサ)
42p コンデンサPバスバ
42n コンデンサNバスバ
46 コンデンサモールド樹脂
5p 入力Pバスバ
52p 第2P接続部
5n 入力Nバスバ
51n 第1N接続部
52n 第2N接続部
70 検出用バスバ
71p 第1P接続部
Claims (5)
- 直流電力と交流電力との間で電力変換を行う電力変換装置(1)であって、
半導体素子(11)を内蔵する半導体モジュール(10)と、
上記半導体モジュール(10)の制御端子(13)に接続されて上記半導体素子(11)を駆動制御する制御回路が設けられた制御基板(20)と、
上記半導体モジュール(10)の正極端子(11n)に接続されて直流電力を通電させる主Pバスバ(30p)と、
上記半導体モジュール(10)の負極端子(11n)に接続されて直流電力を通電させる主Nバスバ(30n)と、
第1コンデンサ(41)と、該第1コンデンサ(41)の正極端子(41p)に接続されるコンデンサPバスバ(42p)と、上記第1コンデンサ(41)の負極端子(41n)に接続されるコンデンサNバスバ(42n)と、をコンデンサモールド樹脂(46)によってモールドしてなるコンデンサモジュール(40)と、
直流電源(2)の正極端子(2p)に接続される入力Pバスバ(5p)と、
直流電源(2)の負極端子(2n)に接続される入力Nバスバ(5n)と、
を備え、
上記入力Nバスバ(5n)は、上記コンデンサNバスバ(42n)に接続される第1N接続部(51n)と、上記主Nバスバ(30n)に接続される第2N接続部(52n)とを有し、上記主Nバスバ(30n)は、上記コンデンサモールド樹脂(46)の外に配されていることを特徴とする電力変換装置(1)。 - 上記第1N接続部(51n)と上記第2N接続部(52n)とが隣り合っ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)。
- 上記制御基板(20)には上記主Pバスバ(30p)に接続される第1P接続部(71p)を有する検出用バスバ(70)が接続されており、上記第1P接続部(71p)と上記第2N接続部(52n)とが隣り合っ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)。
- 上記入力Pバスバ(5p)、上記入力Nバスバ(5n)及び上記検出用バスバ(70)は、入力バスバモールド樹脂(54)にモールドされて入力バスバモジュール(5)を構成していることを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置(1)。
- 第2コンデンサ(44)と、該第2コンデンサ(44)に接続されるとともに上記第1P接続部(71p)に接続される正極バスバ(45p)と、上記第2コンデンサ(44)に接続されるとともに上記第2N接続部(52n)に接続される負極バスバ(45n)とを備え、
上記第1N接続部(51n)、上記第2N接続部(52n)、上記第1P接続部(71p)及び上記第2P接続部(52p)は、該各接続部の並び方向(Y)に直交するように同一方向(X)に延出しており、該延出方向(X)に垂直でかつ上記並び方向(Y)に平行な断面において、
上記第1N接続部(51n)とコンデンサNバスバ(42n)との接合部における上記第1N接続部(51n)と反対側の面(431n)と、上記第2N接続部(52n)と上記主Nバスバ(30n)と負極バスバ(45n)との接合部における上記第2N接続部(52n)と反対側の面(461n)と、上記第1P接続部(71p)と上記主Pバスバ(30p)と正極バスバ(45p)との接合部における第1P接続部(71p)と反対側の面(461p)と、上記第2P接続部(52p)と上記コンデンサPバスバ(42p)との接合部における上記第2P接続部(52p)と反対側の面(431p)とが、仮想直線(L)上に位置していることを特徴とする請求項4に記載の電力変換装置(1)。
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