JP2016208841A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電力変換装置1は、複数の半導体モジュール2と、コンデンサ13と、半導体モジュール2とコンデンサ13とを電気的に接続するバスバー3と、を有する。半導体モジュール2は、スイッチング素子を内蔵したモジュール本体部21と、モジュール本体部21から突出すると共にバスバー3に接続される主電極端子22と、を備えている。バスバー3は、主電極端子22と接続されるバスバー端子部32と、主電極端子22の突出方向に交差する主面を有する上板部33と、を有する。上板部33は、主電極端子22とバスバー端子部32との接続部11よりも、主電極端子22の突出方向においてモジュール本体部21から遠い側に配されている。接続部11のうち少なくとも一つは、主電極端子22の突出方向に上板部33を投影した投影領域に、配置されている。
【選択図】図9
Description
上記電力変換装置において、バスバーには、各主電極端子を接続するためのバスバー端子部が形成されている。そして、各バスバー端子部に主電極端子が接合されている。
コンデンサと、
上記半導体モジュールと上記コンデンサとを電気的に接続するバスバーと、を有し、
上記半導体モジュールは、スイッチング素子を内蔵したモジュール本体部と、該モジュール本体部から突出すると共に上記バスバーに接続される主電極端子と、を備え、
上記バスバーは、上記主電極端子と接続されるバスバー端子部と、上記主電極端子の突出方向に交差する主面を有する上板部と、を有し、
上記上板部は、上記主電極端子と上記バスバー端子部との接続部よりも、上記主電極端子の突出方向において上記モジュール本体部から遠い側に配されており、
上記接続部のうち少なくとも一つは、上記主電極端子の突出方向に上記上板部を投影した投影領域に配置されている、電力変換装置にある。
該複数の半導体モジュールを接続するバスバーと、を備え、
上記半導体モジュールは、スイッチング素子を内蔵したモジュール本体部と、該モジュール本体部から積層方向に直交する方向に突出した主電極端子とを有し、
上記バスバーは、積層方向に伸びるように形成されたバスバー本体部と、複数の上記半導体モジュールの上記主電極端子をそれぞれ接続する複数のバスバー端子部とを備え、
該複数のバスバー端子部は積層方向に一直線状に並んで配置されており、
上記バスバー端子部と上記主電極端子とは、積層方向に重なり合って接触して、接続部を構成しており、
積層方向に隣り合う上記接続部の間には、スペーサが介設されており、
上記複数の接続部を貫通する締結部材と、該締結部材と締結される被締結部材と、上記スペーサとによって、複数の上記接続部における上記バスバー端子部と上記主電極端子とが互いに圧接されている電力変換装置がある。
また、複数の接続部におけるバスバー端子部と主電極端子とは、締結部材と、被締結部材と、スペーサとによって、互いに圧接されている。これにより、複数の接続部を、確実に接触させることができる。すなわち、仮に、スペーサを隣り合う接続部の間に介設させないと、主電極端子やバスバー端子部等が変形するなどして、両者を安定して接続することが困難である。そこで、上述のようにスペーサを用いることにより、複数の接続部を安定して接続することができる。
以上のごとく、上記構成によれば、メンテナンス性に優れた電力変換装置を提供することができる。
また、積層方向に一直線状に並んだ複数の接続部を貫通する締結部材は、1本であっても、複数本であってもよい。
この場合には、正極バスバー及び負極バスバーに対して、半導体モジュールを容易に着脱可能となり、電力変換装置のメンテナンス性を充分に確保することができる。また、正極バスバーと負極バスバーとが、積層方向に直交する方向に互いに近接配置されているため、正極バスバー及び負極バスバーのインダクタンスを低減することができる。そして、これに加えて、正極締結体と負極締結体とが積層方向に直交する方向に互いに近接配置されているため、これによってもインダクタンスの低減効果を得ることができる。すなわち、バスバー本体部のみならず、正極締結体と負極締結体とにも積層方向に電流が流れ、これらが互いに近接していることにより、インダクタンスを効果的に低減することができる。その結果、電力変換装置は、電力損失を抑制すると共に、サージ電圧を抑制することができる。
上記電力変換装置の参考例につき、図1〜図5を用いて説明する。
本例の電力変換装置1は、図1に示すごとく、互いに積層配置された複数の半導体モジュール2と、複数の半導体モジュール2を接続するバスバー3と、を備えている。
図2に示すごとく、半導体モジュール2は、スイッチング素子を内蔵したモジュール本体部21と、モジュール本体部21から積層方向Xに直交する方向に突出した主電極端子22とを有する。
また、正極バスバー3pと負極バスバー3nとは、互いに鏡像関係にある形状である。つまり、正極バスバー3pにおけるバスバー本体部31の主面311を対称面として反転させた立体形状が、負極バスバー3nの立体形状となっている。
上記電力変換装置1においては、複数の接続部11を貫通する1本のボルト51によって、複数の接続部11が接続されている。それゆえ、複数の半導体モジュール2のうちの一部を交換する場合等において、ボルト51を外すことにより、当該一部の半導体モジュール2を、電力変換装置1から取り外すことができる。そして、新たな半導体モジュール2を電力変換装置1に組み付ける際に、ボルト51を複数の接続部11に挿通し直すことができる。このように、電力変換装置1のメンテナンス性を向上させることができる。
また、正極バスバー3pと負極バスバー3nとは、互いに鏡像関係にある形状であるため、一対のバスバー3の製造コストを低減することができる。
本例は、図6〜図10に示すごとく、一枚の導体板を曲げ加工することにより形成してあるバスバー3を用いた例である。
すなわち、本例の電力変換装置1におけるバスバー3は、図6、図7に示すごとく、曲げ加工によって、バスバー本体部31と、該バスバー本体部31から横方向Yに突出した複数のバスバー端子部32とを形成している。より具体的には、バスバー本体部31の高さ方向Zの両端からは、適宜横方向Yへ曲げられた上板部33と下板部34とがそれぞれ複数個突出している。これらの上板部33及び下板部34は、主面311が高さ方向Zを向いている。そして、上板部33及び下板部34における、積層方向Xの一端から、高さ方向Zへ曲げられた部分が、バスバー端子部32となる。ここで、上板部33及び下板部34は、特に上下の位置関係が限定されるものではなく、上下の表現は、便宜的な表現である。
一対のバスバー3(正極バスバー3p及び負極バスバー3n)は、参考例1と同様に、図8、図9に示すごとく、複数の冷却管12と共に積層された複数の半導体モジュール2における主電極端子22に接続されている。半導体モジュール2と冷却管12との積層体10の構造は、参考例1と同様である。
その他は、参考例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、参考例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、参考例1と同様の構成要素等を表す。
また、バスバー3が端子当接面331を有するため、上述のように、バスバー3を半導体モジュール2に対して配置する際に、高さ方向Zの位置決めを容易かつ正確に行うことができる。その結果、電力変換装置1の生産効率を向上させることができる。
その他、参考例1と同様の作用効果を有する。
11 接続部
2 半導体モジュール
21 モジュール本体部
22 主電極端子
3 バスバー
31 バスバー本体部
32 バスバー端子部
4 スペーサ
51 ボルト(締結部材)
52 ナット(被締結部材)
Claims (3)
- 複数の半導体モジュール(2)と、
コンデンサ(13)と、
上記半導体モジュールと上記コンデンサとを電気的に接続するバスバー(3)と、を有し、
上記半導体モジュールは、スイッチング素子を内蔵したモジュール本体部(21)と、該モジュール本体部から突出すると共に上記バスバーに接続される主電極端子(22)と、を備え、
上記バスバーは、上記主電極端子と接続されるバスバー端子部(32)と、上記主電極端子の突出方向に交差する主面を有する上板部(33)と、を有し、
上記上板部は、上記主電極端子と上記バスバー端子部との接続部(11)よりも、上記主電極端子の突出方向において上記モジュール本体部から遠い側に配されており、
上記接続部(11)のうち少なくとも一つは、上記主電極端子の突出方向に上記上板部を投影した投影領域に配置されている、電力変換装置(1)。 - 上記バスバー端子部の主面は、上記上板部の主面と直交している、請求項1に記載の電力変換装置。
- 上記バスバー端子部の少なくとも一つは、上記上板部から、上記主電極端子の突出方向において、上記モジュール本体部側へ折り曲げられている、請求項1又は2に記載の電力変換装置。
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