JP6174824B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1に係る電力変換装置を説明するための回路図である。実施の形態1に係る電力変換装置は、図1に示すように、交流電源1から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータ10、コンデンサセル11aを具備し、コンバータ10から供給される直流電力を蓄積するコンデンサユニット11および、コンデンサユニット11が蓄積した直流電力を交流電力に変換して交流負荷2に供給するインバータ12を有して構成される。
実施の形態2では、コンバータモジュールおよびインバータモジュールに係る配置のバリエーションについて説明する。図6は、実施の形態2に係るコンバータモジュールおよびインバータモジュールの配置例を示す平面図である。図3では、コンバータモジュールにおける接続端子U1a,U1c,V1b,V1dと、インバータモジュールにおける接続端子U2a,V2a,W2aと、が搭載面において向かい合うようにコンバータモジュール10A,10B,10C,10Dおよびインバータモジュール12U,12V,12Wを配置していたが、図6では、コンバータモジュールにおける接続端子U1a,U1c,V1b,V1dと、インバータモジュールにおける接続端子U2a,V2a,W2aと、が基板の外方を向くように、別言すれば、コンバータモジュールにおける正極側コンデンサ接続端子PCT1,PCT2および負極側コンデンサ接続端子NCT1,NCT2と、インバータモジュールにおける正極側コンデンサ接続端子PIT1,PIT2,PIT3および負極側コンデンサ接続端子NIT1,NIT2,NIT3と、が搭載面において向かい合うようにコンバータモジュール10A,10B,10C,10Dおよびインバータモジュール12U,12V,12Wを配置している。
Claims (15)
- コンバータモジュールを具備し、交流電力を直流電力に変換するコンバータと、インバータモジュールを具備し、前記コンバータが変換した直流電力を交流電力に変換するインバータとがシリーズに接続されてコンバータインバータユニットを構成する電力変換装置であって、
前記コンバータと前記インバータとの間には、前記コンバータが変換した直流電力を蓄積するコンデンサセルを具備するコンデンサユニットが設けられ、
前記コンデンサユニットは、前記コンデンサユニットの内部にて前記コンデンサセルの一方の電極に電気的に接続された第1の導体と前記コンデンサユニットの内部にて前記コンデンサセルの他方の電極に電気的に接続された第2の導体とを有し、
前記第1の導体は、一部が前記コンデンサユニットの内部から外部に引き出されて第1の接続導体を構成し、他の一部が前記コンデンサユニットの内部から外部に引き出されて第2の接続導体を構成し、
前記第1の接続導体が前記コンバータモジュールの正極側コンデンサ接続端子に直に接続され、前記第2の接続導体が前記インバータモジュールの正極側コンデンサ接続端子に直に接続され、
前記第2の導体は、一部が前記コンデンサユニットの内部から外部に引き出されて第3の接続導体を構成し、他の一部が前記コンデンサユニットの内部から外部に引き出されて第4の接続導体を構成し、
前記第3の接続導体が前記コンバータモジュールの負極側コンデンサ接続端子に直に接続され、前記第4の接続導体が前記インバータモジュールの負極側コンデンサ接続端子に直に接続されており、
前記第1の導体または前記第2の導体には、前記コンバータモジュールまたは前記インバータモジュール内に設けられたスイッチング素子がスイッチング動作をするときに直流電流が流れる
ことを特徴とする電力変換装置。 - 前記コンデンサユニットは、前記コンバータモジュールの前記正極側コンデンサ接続端子および前記負極側コンデンサ接続端子、ならびに前記インバータモジュールの前記正極側コンデンサ接続端子および前記負極側コンデンサ接続端子に対向する位置に設けら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。
- 前記コンデンサユニットは、前記第1の導体及び前記第2の導体を介して前記コンバータモジュールと前記インバータモジュールに跨るように配置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。
- 前記コンデンサユニットは、前記第1の導体と前記第2の導体とによって支持されていることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の電力変換装置。
- 前記コンデンサユニットは、当該コンデンサユニットを収納する構造物、または、当該コンデンサユニットの側部に設けられた支えフレームによって支持されていることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の電力変換装置。
- 前記コンデンサユニットは、前記コンデンサセルの前記一方の電極をなす端子が前記コンバータモジュールおよび前記インバータモジュールに対向するように設けられていることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の電力変換装置。
- 前記第1の導体と前記第2の導体は、前記コンデンサユニットの外部において並行して配設されていることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の電力変換装置。
- 前記コンデンサセルは、当該コンデンサセルの内部を貫通する導体によって前記他方の電極と前記第2の導体とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の電力変換装置。
- 前記第1の導体と前記第2の導体は、前記コンデンサユニットの内部および外部の双方において並行して配設されていることを特徴とする請求項8に記載の電力変換装置。
- 前記コンバータモジュールと前記インバータモジュールとが同一の基板上に搭載されていることを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載の電力変換装置。
- 前記コンバータインバータユニットは、交流電源との間で交流電力を授受する第1の入出力端子と、交流負荷との間で交流電力を授受する第2の入出力端子と、を備えていることを特徴とする請求項1から10の何れか1項に記載の電力変換装置。
- 前記コンバータインバータユニットでは、前記コンバータモジュールにおける前記正極側コンデンサ接続端子および前記負極側コンデンサ接続端子と前記インバータモジュールにおける前記正極側コンデンサ接続端子および前記負極側コンデンサ接続端子とが、搭載面において向かい合うように前記コンバータモジュールおよび前記インバータモジュールが配置されていることを特徴とする請求項10または11に記載の電力変換装置。
- 前記コンバータと前記インバータとで同一の冷却器を共有することを特徴とする請求項1から12の何れか1項に記載の電力変換装置。
- 前記コンバータモジュールおよび前記インバータモジュールに封止されるスイッチング素子は、ワイドバンドギャップ半導体素子であることを特徴とする請求項1から13の何れか1項に記載の電力変換装置。
- 前記ワイドバンドギャップ半導体素子は、炭化ケイ素、窒化ガリウム系材料または、ダイヤモンドを用いた半導体素子であることを特徴とする請求項14に記載の電力変換装置。
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