JP2019041478A

JP2019041478A - Power component device

Info

Publication number: JP2019041478A
Application number: JP2017161299A
Authority: JP
Inventors: 泰輔松田; Taisuke Matsuda
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-08-24
Filing date: 2017-08-24
Publication date: 2019-03-14

Abstract

To provide a power component device which is invented in consideration of a concerning problem and can secure an insulation distance in a narrow space.SOLUTION: A power component device 2 is provided with: a bus-bar 10; and two conductive sites 21, 22 between which an insulation distance should be secured. The first conductive site 21 and the second conductive site 22 are exposed on a front face of the bus-bar 10. The bus-bar 10 is folded so as to shield between the two conductive sites 21, 22, and insulation coating is applied to at least a folded part 12.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、パワーコンポーネント装置に関する。 The present invention relates to a power component device.

電動機などの負荷を駆動するために、あるいは直流電力を交流電力に、交流電力を直流電力に変換するために、インバータやコンバータなどの電力変換装置が利用される。電力変換装置は、コンデンサ、パワーモジュール、保護回路、それらを繋ぐ配線などで構成される。 In order to drive a load such as an electric motor or to convert DC power into AC power and to convert AC power into DC power, a power conversion device such as an inverter or a converter is used. The power conversion device includes a capacitor, a power module, a protection circuit, and a wiring that connects them.

電力変換装置は、汎用的な利用のため、あるいは複数個を併用する目的で、モジュール化される場合がある。本明細書においてモジュール化された電力変換装置を、パワーコンポーネント装置と称する。パワーコンポーネント装置において、配線は、ブスバーを利用して構成される。 The power conversion device may be modularized for general use or for the purpose of using a plurality of power conversion devices together. In the present specification, a modularized power conversion device is referred to as a power component device. In the power component device, the wiring is configured using a bus bar.

特開２０１６−１４４３７７号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-144377 特開２０１４−１６８３６０号公報JP 2014-168360 A

近年、パワーコンポーネント装置の小型化が進められている。装置の小型化により、その構成部品である電気部品やブスバーの設置空間が狭小となり、絶縁距離の確保が難しくなっている。 In recent years, miniaturization of power component devices has been promoted. Due to the downsizing of the apparatus, the installation space for the electrical parts and bus bars which are its constituent parts is narrowed, and it is difficult to secure an insulation distance.

本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、狭小なスペースにおいて絶縁距離の確保を可能としたパワーコンポーネント装置の提供にある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and one of exemplary purposes of an aspect thereof is to provide a power component device that can ensure an insulation distance in a narrow space.

本発明のある態様は、パワーコンポーネント装置の構成要素であるブスバー、およびそれを備えるパワーコンポーネント装置に関する。ブスバーの正極、負極の異極間では絶縁のために所定の距離を確保する必要がある。ブスバーは、２つの導電部位の間を遮蔽するように折り曲げられており、少なくとも折り曲げられた部分に絶縁塗料が塗布されている。 An aspect of the present invention relates to a bus bar that is a component of a power component device, and a power component device including the bus bar. It is necessary to secure a predetermined distance for insulation between the positive and negative electrodes of the bus bar. The bus bar is bent so as to shield between the two conductive parts, and an insulating paint is applied to at least the bent part.

この態様によると、ブスバーの折り曲げられた部分によって、２つの導電部位間の沿面距離および空間距離が長くなるため、必要な絶縁距離を確保できる。そしてブスバーを折り曲げて遮蔽部分を形成することにより、ブスバーの組み付け後に、遮蔽のための部材を取り付けや加工が不要であるため、製造コストの増加も抑制できる。またブスバーは金属であるから、遮蔽部分の形状および位置は不変であるため、長期的信頼性の観点からも優れている。 According to this aspect, the creeping distance and the spatial distance between the two conductive portions are increased by the bent portion of the bus bar, so that a necessary insulating distance can be ensured. Then, by bending the bus bar to form the shielding portion, it is not necessary to attach or process a shielding member after the bus bar is assembled, so that an increase in manufacturing cost can also be suppressed. In addition, since the bus bar is made of metal, the shape and position of the shielding portion are not changed, so that it is excellent from the viewpoint of long-term reliability.

ブスバーは、絶縁層を挟んで積層された第１ブスバープレートおよび第２ブスバープレートを含んでもよい。２つの導電部位の一方は、第１ブスバープレートに設けられた端子であり、２つの導電部位の他方は、第２ブスバープレートに設けられた端子であってもよい。 The bus bar may include a first bus bar plate and a second bus bar plate stacked with an insulating layer interposed therebetween. One of the two conductive parts may be a terminal provided on the first bus bar plate, and the other of the two conductive parts may be a terminal provided on the second bus bar plate.

第１ブスバープレートは正極ＤＣリンクであり、第２ブスバープレートは負極ＤＣリンクであってもよい。 The first bus bar plate may be a positive DC link, and the second bus bar plate may be a negative DC link.

２つの導電部位は、ＤＣリンクコンデンサの正負電極と接続されるべき２個の端子であってもよい。 The two conductive parts may be two terminals to be connected to the positive and negative electrodes of the DC link capacitor.

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。 Note that any combination of the above-described constituent elements and the constituent elements and expressions of the present invention replaced with each other among methods, apparatuses, systems, and the like are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、絶縁距離が確保できる。 According to the present invention, an insulation distance can be secured.

実施の形態に係るパワーコンポーネント装置の一部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of power component apparatus which concerns on embodiment. 図１のパワーコンポーネント装置の一部の平面図および正面図である。It is the top view and front view of a part of the power component apparatus of FIG. ブスバーの折り曲げを説明する図である。It is a figure explaining bending of a bus bar. 比較技術に係るパワーコンポーネント装置の一部の斜視図である。It is a one part perspective view of the power component apparatus which concerns on a comparison technique. 一実施例に係るパワーコンポーネント装置の一部の斜視図である。It is a one part perspective view of the power component apparatus which concerns on one Example. 図５のパワーコンポーネント装置におけるＤＣリンクコンデンサとブスバーの接続を説明する図である。It is a figure explaining the connection of the DC link capacitor | condenser and bus bar in the power component apparatus of FIG. 図６のパワーコンポーネント装置を上から見た図である。It is the figure which looked at the power component apparatus of FIG. 6 from the top. 一変形例に係るパワーコンポーネント装置の一部の断面図である。It is a sectional view of a part of a power component device concerning one modification. 一変形例に係るパワーコンポーネント装置の一部の断面図である。It is a sectional view of a part of a power component device concerning one modification.

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate. The embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.

図１は、実施の形態に係るパワーコンポーネント装置の一部を示す斜視図である。図２は、図１のパワーコンポーネント装置の一部の平面図および正面図である。パワーコンポーネント装置２は、ブスバー１０と、絶縁距離を確保すべき２つの導電部位２１，２２（以下、第１導電部位２１および第２導電部位２２という）を備える。 FIG. 1 is a perspective view showing a part of a power component device according to an embodiment. FIG. 2 is a plan view and a front view of a part of the power component device of FIG. The power component device 2 includes a bus bar 10 and two conductive portions 21 and 22 (hereinafter referred to as a first conductive portion 21 and a second conductive portion 22) that should ensure an insulation distance.

第１導電部位２１および第２導電部位２２は、ブスバー１０の表面に露出している。ブスバー１０は、２つの導電部位の間を遮蔽するように折り曲げられ、少なくとも折り曲げられた部分１２に絶縁塗料が塗布されている。図３は、ブスバー１０の折り曲げを説明する図である。一点鎖線は折り曲げ線を表す。ブスバー１０は、パワーコンポーネント装置２に組み付ける前に、予め曲げ加工を施しておくことが望ましい。また絶縁塗料も、ブスバー１０の製造時に予め塗布しておくことが望ましい。 The first conductive portion 21 and the second conductive portion 22 are exposed on the surface of the bus bar 10. The bus bar 10 is bent so as to shield between the two conductive parts, and an insulating paint is applied to at least the bent part 12. FIG. 3 is a diagram for explaining the bending of the bus bar 10. A one-dot chain line represents a fold line. Before the bus bar 10 is assembled to the power component device 2, it is desirable to bend it in advance. Insulating paint is also preferably applied in advance when the bus bar 10 is manufactured.

以上がパワーコンポーネント装置２の構成である。このパワーコンポーネント装置２によれば、ブスバー１０の折り曲げられた部分１２によって、２つの導電部位２１，２２の間の沿面距離および空間距離が長くなるため、必要な絶縁距離を確保できる。 The above is the configuration of the power component device 2. According to the power component device 2, the creeping distance and the spatial distance between the two conductive portions 21 and 22 are increased by the bent portion 12 of the bus bar 10, so that a necessary insulation distance can be ensured.

パワーコンポーネント装置２のさらなる利点は、以下の比較技術との対比によって明確となる。図４は、比較技術に係るパワーコンポーネント装置２Ｒの一部を示す斜視図である。なおこの比較技術を公知技術と認定してはならない。説明の容易化のため、第１導電部位２１と第２導電部位２２の位置関係は図１と同じであるとする。 Further advantages of the power component device 2 will become clear by comparison with the following comparison technique. FIG. 4 is a perspective view showing a part of the power component device 2R according to the comparative technique. This comparison technique should not be recognized as a known technique. For ease of explanation, it is assumed that the positional relationship between the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22 is the same as that in FIG.

この比較技術において、ブスバー１０Ｒには、折り曲げられた部分１２が存在しない。そのかわりに、ブスバー１０Ｒとは別に、第１導電部位２１と第２導電部位２２の間を遮蔽するように、遮蔽部材３２が設けられる。たとえばブスバー１０Ｒの裏面（図中、下面）全体は、絶縁紙３０で覆われており、絶縁紙３０の一部を折り曲げることで、遮蔽部材３２が形成される。 In this comparative technique, the bus bar 10R does not have the bent portion 12. Instead, a shielding member 32 is provided separately from the bus bar 10R so as to shield between the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22. For example, the entire back surface (the lower surface in the drawing) of the bus bar 10R is covered with the insulating paper 30, and the shielding member 32 is formed by bending a part of the insulating paper 30.

この比較技術では、ブスバー１０の組み付け後に、絶縁紙３０を折り曲げる加工を施し、遮蔽部材３２を形成する必要があるため、製造コストが増加する。また、絶縁紙３０は柔軟であることから、遮蔽部材３２の形状や位置が長期的にみて不定である。 In this comparative technique, after the bus bar 10 is assembled, it is necessary to perform a process of bending the insulating paper 30 to form the shielding member 32, so that the manufacturing cost increases. Further, since the insulating paper 30 is flexible, the shape and position of the shielding member 32 are indefinite in the long term.

これに対して、実施の形態に係るパワーコンポーネント装置２によれば、ブスバー１０の構造的剛性によって、遮蔽部分１２の形状および位置は実質的に不変であるため、長期的信頼性の観点からも優れている。 On the other hand, according to the power component device 2 according to the embodiment, the shape and position of the shielding portion 12 are substantially unchanged due to the structural rigidity of the bus bar 10, and also from the viewpoint of long-term reliability. Are better.

図５は、一実施例に係るパワーコンポーネント装置２の一部の斜視図である。ブスバー１０は、第１ブスバープレート１４および第２ブスバープレート１６を含む。第１ブスバープレート１４および第２ブスバープレート１６は、絶縁紙などの絶縁層１８を挟んで積層される。 FIG. 5 is a perspective view of a part of the power component device 2 according to the embodiment. The bus bar 10 includes a first bus bar plate 14 and a second bus bar plate 16. The first bus bar plate 14 and the second bus bar plate 16 are stacked with an insulating layer 18 such as insulating paper interposed therebetween.

第１導電部位２１は、第１ブスバープレート１４に設けられた端子であり、第２導電部位２２は、第２ブスバープレート１６に設けられた端子である。遮蔽部分１２は、上側の第１ブスバープレート１４を折り曲げることにより形成されている。 The first conductive portion 21 is a terminal provided on the first bus bar plate 14, and the second conductive portion 22 is a terminal provided on the second bus bar plate 16. The shielding portion 12 is formed by bending the upper first bus bar plate 14.

たとえば第１ブスバープレート１４および第２ブスバープレート１６は、それぞれ、正極ＤＣリンクと負極ＤＣリンクであってもよい。この場合、２つの導電部位２１，２２は、ＤＣリンクコンデンサ（不図示）の正負電極と接続されるべき２個の端子であってもよい。 For example, the first bus bar plate 14 and the second bus bar plate 16 may be a positive DC link and a negative DC link, respectively. In this case, the two conductive portions 21 and 22 may be two terminals to be connected to the positive and negative electrodes of a DC link capacitor (not shown).

図６は、図５のパワーコンポーネント装置２におけるＤＣリンクコンデンサとブスバーの接続を説明する図である。ＤＣリンクコンデンサ４０の正極端子と負極端子は、ネジ５１，５２によって、第１導電部位２１、第２導電部位２２と機械的および電気的に接続される。 FIG. 6 is a diagram for explaining the connection between the DC link capacitor and the bus bar in the power component device 2 of FIG. The positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the DC link capacitor 40 are mechanically and electrically connected to the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22 by screws 51 and 52.

図７は、図６のパワーコンポーネント装置２を上から見た図である。ＤＣリンクコンデンサ４０の正極と負極のセンター間の距離Ｌは、規格上必要となる距離に対して余裕がない場合もある。小型化によるカスタム設計においては、規格上必要な距離以下にせざるをえない場合もある。第１導電部位２１および第２導電部位２２は、ネジ５１、５２との間の電気的コンタクトを確実に確保するために、ネジの径よりも広めに形成される。したがって、第１導電部位２１の端部と、第２導電部位２２の端部の距離ｌは、規格上必要となる距離よりもさらに狭くなる。したがって、図６に示すように、遮蔽部分１２を形成することにより、第１導電部位２１と第２導電部位２２の間の絶縁性を高めることができる。 FIG. 7 is a view of the power component device 2 of FIG. 6 as viewed from above. The distance L between the positive and negative electrode centers of the DC link capacitor 40 may not have a margin with respect to the distance required for the standard. In custom designs due to miniaturization, there are cases in which the distance must be less than that required by the standard. The first conductive portion 21 and the second conductive portion 22 are formed wider than the screw diameter in order to ensure electrical contact between the screws 51 and 52. Therefore, the distance l between the end portion of the first conductive portion 21 and the end portion of the second conductive portion 22 is further narrower than the distance required in the standard. Therefore, as shown in FIG. 6, the insulation between the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22 can be enhanced by forming the shielding portion 12.

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。 The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are within the scope of the present invention. is there. Hereinafter, such modifications will be described.

実施の形態では、図５、図６の実施例では、第１導電部位２１と第２導電部位２２が、端子である場合を説明したがその限りでない。 In the embodiment, the case where the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22 are terminals has been described in the examples of FIGS. 5 and 6, but this is not restrictive.

また、ブスバー１０の層数も限定されず、単層であってもよいし、３層以上であってもよい。 Further, the number of layers of the bus bar 10 is not limited, and may be a single layer or three or more layers.

図８は、一変形例に係るパワーコンポーネント装置２Ａの一部の断面図である。この変形例においてブスバー１０は単層であり、第１導電部位２１は、ブスバー１０に設けられた端子である。第２導電部位２２は、ブスバー１０と電位が異なる端子、電子部品（抵抗やリアクトル、ダイオード）の電極である。 FIG. 8 is a partial cross-sectional view of a power component device 2A according to a modification. In this modification, the bus bar 10 is a single layer, and the first conductive portion 21 is a terminal provided on the bus bar 10. The second conductive portion 22 is a terminal having a potential different from that of the bus bar 10 and an electrode of an electronic component (resistance, reactor, diode).

図９は、一変形例に係るパワーコンポーネント装置２Ｂの一部の断面図である。この変形例において、第１導電部位２１と第２導電部位２２は、ブスバー１０の表面と垂直方向に離間している。たとえばパワーコンポーネント装置２Ａは、空間的に離間している２つのブスバー１０と６０を備え、第１導電部位２１はブスバー１０の表面に露出しており、第２導電部位２２は別のブスバー６０の表面に露出してもよい。ブスバー１０の一部は、コの字（あるいはＵ字）に折り曲げられて、遮蔽部分１２が形成される。遮蔽部分１２には絶縁塗料が塗布されている。 FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a power component device 2B according to a modification. In this modification, the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22 are separated from the surface of the bus bar 10 in the vertical direction. For example, the power component device 2 </ b> A includes two bus bars 10 and 60 that are spatially separated, the first conductive part 21 is exposed on the surface of the bus bar 10, and the second conductive part 22 is the other bus bar 60. It may be exposed on the surface. A part of the bus bar 10 is bent into a U-shape (or U-shape) to form a shielding portion 12. An insulating paint is applied to the shielding portion 12.

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。 Although the present invention has been described using specific terms based on the embodiments, the embodiments only illustrate the principles and applications of the present invention, and the embodiments are defined in the claims. Many variations and modifications of the arrangement are permitted without departing from the spirit of the present invention.

２…パワーコンポーネント装置、１０…ブスバー、１２…遮蔽部分、１４…第１ブスバープレート、１６…第２ブスバープレート、２１…第１導電部位、２２…第２導電部位。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Power component apparatus, 10 ... Bus bar, 12 ... Shielding part, 14 ... 1st bus bar plate, 16 ... 2nd bus bar plate, 21 ... 1st conductive part, 22 ... 2nd conductive part.

Claims

ブスバーと、
前記ブスバーの表面に露出しており、絶縁距離を確保すべき２つの導電部位と、
を備え、
前記ブスバーは、前記２つの導電部位の間を遮蔽するように折り曲げられ、少なくとも折り曲げられた部分に絶縁塗料が塗布されていることを特徴とするパワーコンポーネント装置。 Busbar,
Two conductive parts that are exposed on the surface of the bus bar and that should secure an insulation distance;
With
The bus bar is bent so as to shield between the two conductive parts, and an insulating paint is applied to at least the bent part.

前記ブスバーは、絶縁層を挟んで積層された第１ブスバープレートおよび第２ブスバープレートを含み、
前記２つの導電部位の一方は、前記第１ブスバープレートに設けられた端子であり、前記２つの導電部位の他方は、前記第２ブスバープレートに設けられた端子であることを特徴とする請求項１に記載のパワーコンポーネント装置。 The bus bar includes a first bus bar plate and a second bus bar plate stacked with an insulating layer interposed therebetween,
The one of the two conductive parts is a terminal provided on the first bus bar plate, and the other of the two conductive parts is a terminal provided on the second bus bar plate. The power component device according to 1.

前記第１ブスバープレートは正極ＤＣリンクであり、前記第２ブスバープレートは負極ＤＣリンクであることを特徴とする請求項２に記載のパワーコンポーネント装置。 The power component device according to claim 2, wherein the first bus bar plate is a positive DC link, and the second bus bar plate is a negative DC link.

前記２つの導電部位は、ＤＣリンクコンデンサの正負電極と接続されるべき２個の端子であることを特徴とする請求項３に記載のパワーコンポーネント装置。 4. The power component device according to claim 3, wherein the two conductive parts are two terminals to be connected to positive and negative electrodes of a DC link capacitor.

ブスバーと、
前記ブスバーの表面に露出した電極と、
前記電極と絶縁距離を確保すべき導電部位と、
を備え、
前記ブスバーは、前記電極と前記導電部位の間を遮蔽するように折り曲げられ、少なくとも折り曲げられた部分に絶縁塗料が塗布されていることを特徴とするパワーコンポーネント装置。 Busbar,
An electrode exposed on the surface of the bus bar;
A conductive portion to ensure an insulation distance from the electrode;
With
The bus bar is bent so as to shield between the electrode and the conductive portion, and an insulating paint is applied to at least the bent portion.