電力變換裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了將多相交流電力直接變換為交流電力的電力變換裝置(3)。變換電路具有連接到多相交流電力的各相(R、S、T)并可切換向雙方向的通電的多個第1開關(guān)元件(311、313、315)和多個第2開關(guān)元件(312、314、316)。在各相之間分別設(shè)置電容器(821～826)。所述第1開關(guān)元件和所述第2開關(guān)元件的輸入端子分別排列成一列。所述多個電容器中的一部分電容器(821，822)相對于所述端子的排列方向傾斜設(shè)置。可以縮短電容器和開關(guān)元件之間的布線距離。
【專利說明】電力變換裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及將商用頻率的交流電力直接變換為任意的交流電力的電力變換裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]作為構(gòu)成裝置的部件數(shù)少、可進行裝置的小型化、將交流電力直接并且高效率地變換為交流電力的電力變換裝置，已知矩陣變換器(專利文獻I)。
[0003]但是，在上述以往的矩陣變換器中，在上述以往的矩陣變換器中，將構(gòu)成濾波器電路的濾波電容器在基板上縱向地排列為一列并裝入組件外殼(unit case)內(nèi)，但有用于連接到開關(guān)裝置即IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor ;絕緣柵雙極晶體管)的布線的環(huán)繞距離長的問題。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:特開2006-333590號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供可以縮短濾波電容器和開關(guān)裝置中間的布線距離的電力變
換裝置。
[0008]本發(fā)明相對于開關(guān)元件的端子的排列方向傾斜設(shè)置了一部分濾波電容器。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，能夠使一部分濾波電容器和開關(guān)元件之間的距離與其他濾波電容器和開關(guān)元件之間的距離大致均勻，所以能夠縮短濾波電容器和開關(guān)元件之間的布線距離。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是表示適用了本發(fā)明的一實施方式的電力變換系統(tǒng)的電路圖。
[0011]圖2A是本發(fā)明的一實施方式的電力變換裝置的組裝中途的平面圖。
[0012]圖2B是本發(fā)明的一實施方式的電力變換裝置的組裝中途的平面圖。
[0013]圖2C是本發(fā)明的一實施方式的電力變換裝置的組裝中途的平面圖。
[0014]圖2D是本發(fā)明的一實施方式的電力變換裝置的組裝中途的側(cè)面圖。
[0015]圖3是表示圖2的電力變換裝置的IGBT及濾波電容器的布局的平面圖及側(cè)面圖。
[0016]圖4A是表示圖3的IGBT及濾波電容器的另一個布局的平面圖。
[0017]圖4B是圖4A的側(cè)面圖。
[0018]圖5是表示圖3的IGBT及濾波電容器的再另一個布局的平面圖及側(cè)面圖。
[0019]圖6是表示圖3的IGBT及濾波電容器的另一個布局的平面圖及側(cè)面圖。
[0020]圖7是表示適用了本發(fā)明的另一實施方式的電力變換系統(tǒng)的電路圖。
[0021]圖8是表示圖7的電力變換裝置的IGBT及濾波電容器的布局的平面圖及側(cè)面圖。
[0022]圖9是表示圖7的電力變換裝置的IGBT及濾波電容器的另一個布局的平面圖及側(cè)面圖?！揪唧w實施方式】
[0023]《電力變換系統(tǒng)I的概要》
[0024]參照圖1首先說明適用了本發(fā)明的一實施方式的電力變換系統(tǒng)的概要。本例的電力變換系統(tǒng)I是，將從三相交流電源2供給的三相交流電力通過本發(fā)明的一實施方式的電力變換裝置3直接變換為單相交流電力，并將該電力通過變壓器4升壓或降壓到合適的電壓后，通過整流器5變換為直流電力而將二次電池6充電的系統(tǒng)。再有，7是平滑電路。
[0025]在本例的電力變換系統(tǒng)I中，在從三相交流電源2供給三相交流電力的輸出線(以R相、S相、T相表示)的各相中，作為噪聲對策而設(shè)置使高諧波衰減的濾波器電路8。本例的濾波器電路8包括連接到各相R、S、T的3個濾波電抗器81 ;以及連接到各相R、S、T之間的6個濾波電容器82L、82R。有關(guān)濾波電容器82L、82R(在圖3?圖6中以濾波電容器821?836表不)的布局后面論述。
[0026]在本例的電力變換系統(tǒng)I中，三相交流電力經(jīng)由濾波器電路8而供給到電力變換裝置3，變換為單相交流電力。本例的電力變換裝置3包括對應(yīng)于R相、S相、T相矩陣狀排列的6個雙向開關(guān)元件31。以下，在統(tǒng)稱一個雙向開關(guān)元件的情況下，使用標號31進行說明，另一方面，在表示圖1所示6個雙向開關(guān)元件中的特定的元件的情況下，使用標號311?316進行說明。
[0027]本例的雙向開關(guān)元件31分別由將半導體開關(guān)元件即IGBT(Insulated GateBipolar Transistor)與續(xù)流二極管組合而反并聯(lián)地連接的IGBT模塊構(gòu)成。再有,一個雙向開關(guān)元件31的結(jié)構(gòu)不限于圖示的結(jié)構(gòu)，除此以外，例如也可以是將反向阻斷型IGBT的2元件反并聯(lián)地連接的結(jié)構(gòu)。
[0028]在各個雙向開關(guān)元件31中，為了避免隨著該雙向開關(guān)元件31的導通/截止(0N/OFF)動作產(chǎn)生浪涌電壓而保護該雙向開關(guān)元件31，在雙向開關(guān)元件31的輸入側(cè)及輸出側(cè)設(shè)有將I個緩沖電容器和3個二極管組合的緩沖電路32。以下，在統(tǒng)稱一個緩沖電路的情況下使用標號32，在表示圖1所示6個緩沖電路中特定的緩沖電路的情況下使用標號321?326。
[0029]本例的電力變換系統(tǒng)I包括用于對電力變換裝置3的雙向開關(guān)元件31的各個開關(guān)元件進行導通/截止控制的矩陣變換器控制電路9。矩陣變換器控制電路9通過將從三相交流電源2供給的電壓值、當前輸出中的直流電流值及目標電流指令值作為輸入，基于這些輸入來控制雙向開關(guān)元件31各自的柵極(gate)信號，調(diào)整對變壓器4輸出的單相交流電力，從而得到與目標一致的直流電力
[0030]變壓器4將電力變換裝置3變換后的單相交流電力的電壓升壓或降壓為規(guī)定值。整流器5包括4個整流二極管，將調(diào)壓后的單相交流電力變換為直流電力。此外，平滑電路7包括線圈和電容器，將整流后的直流電流所包含的脈動電流平滑為更接近為直流的狀態(tài)。
[0031]通過如以上構(gòu)成的本例的電力變換系統(tǒng)I,從三相交流電源2供給的三相交流電力，通過電力變換裝置3直接變換為單相交流電力，在被調(diào)壓為合適的電壓后變換為直流電力。通過該直流電力將二次電池充電。再有，上述的電力變換系統(tǒng)I是適用了本發(fā)明的電力變換裝置3的一例，本發(fā)明不限定為僅適用于該電力變換系統(tǒng)I。即，只要變換源或變換目的地的至少一方的電力是多相交流電力，也可以適用于其他的電力變換系統(tǒng)。[0032]《電力變換裝置3的部件配置》
[0033]接著，參照圖2?圖6說明構(gòu)成圖1的電力變換裝置3的部件的空間的配置結(jié)構(gòu)。再有，通過對與圖1相同的部件附加相同的標號來表示彼此的對應(yīng)關(guān)系。
[0034]圖2由圖2A?圖2D組成。圖2A是表示在散熱器10的上面組裝了 6個雙向開關(guān)元件31 (將其中的一個也稱為IGBT模塊)后的組裝中途的狀態(tài)的平面圖，圖2B是表示在該上面組裝了連接各雙向開關(guān)元件31的端子的母線后的組裝中途的狀態(tài)的平面圖，圖2C是表示在該上面組裝了構(gòu)成緩沖電路32的3個二極管和濾波器電路8的濾波電容器82中的左側(cè)的3個濾波電容器后的組裝中途的狀態(tài)的平面圖，圖2D是它的側(cè)面圖。構(gòu)成本例的電力變換裝置3的部件平面上看彼此重合，所以在以下的說明中將主要部分表示在另外的圖中。
[0035]本例的雙向開關(guān)元件31如圖2及圖3所示在模塊封裝的上面設(shè)有雙向開關(guān)元件31的輸入側(cè)端子、輸出側(cè)端子、形成對的2個IGBT的中間點端子。圖3所示的6個雙向開關(guān)元件311?316中的左側(cè)的3個雙向開關(guān)元件311、313、315的左端的端子是輸入端子，右端的端子是輸出端子，中央的端子是中間點端子。此外，圖3所示的6個雙向開關(guān)元件311?316中的右側(cè)的3個雙向開關(guān)元件312、314、316的右端的端子是輸入端子，左端的端子是輸出端子，中央的端子是中間點端子。再有，雙向開關(guān)元件31的柵極端子設(shè)置在模塊封裝的其他部分中，但省略其圖示。
[0036]如圖2及圖3所示，6個雙向開關(guān)元件311?316通過螺栓(blot)等的固定方式被固定在散熱器10的上面。這些6個雙向開關(guān)元件311?316，如該圖所示，成對的雙向開關(guān)元件311和312、雙向開關(guān)元件313和314、雙向開關(guān)元件315和316分別并排配置在中心線CL的左右。換句話說，沿一個雙向開關(guān)元件31的3個端子(輸入端子，中間點端子，輸出端子)的延伸方向形成對的2個雙向開關(guān)元件311和312、雙向開關(guān)元件313和314、雙向開關(guān)元件315和316分別在中心線CL的左右并排配置。以下將該排列稱為‘相對于中心線CL或連結(jié)輸出端子的輸出線P、N并列地配置’。在本發(fā)明中，是與后述的圖5的排列不同的排列。再有，成對的雙向開關(guān)元件是指連接到輸入線的相同相R、S、T的一對的雙向開關(guān)元件。
[0037]這樣，通過成對的雙向開關(guān)元件311和312、雙向開關(guān)元件313和314、雙向開關(guān)元件315和316分別并排配置在中心線CL的左右，成為可以將輸出線P、N(母線331、332)向一方向以最短距離引出的布局。由于輸出高頻交流電力的布線長度長時容易受到L成分的影響，所以根據(jù)本例的配置，可以抑制L成分的影響。該排列與圖5的其他例子的排列比較成為有利的效果。即，至變壓器4為止成為幾乎接近直線狀態(tài)的輸出線P、N。
[0038]此外，如上述，靠中心線CL左側(cè)的雙向開關(guān)元件311、313、315的右端的端子全部是輸出端子，左端的端子全部是輸入端子。相反地，靠中心線CL右側(cè)的雙向開關(guān)元件312、314、316的左端的端子全部是輸出端子,右端的端子全部是輸入端子。
[0039]而且，在靠中心線CL左側(cè)的雙向開關(guān)元件311、313、315的左端的輸入端子中，從三相交流電源2的輸入線分支的一方的輸入線R、S、T向中心線CL連接，另一方面，在靠中心線CL右側(cè)的雙向開關(guān)元件312、314、316的右端的輸入端子中，從三相交流電源2的輸入線分支的另一方的輸入線R、S、T向中心線CL連接。即，在雙向開關(guān)元件311、312的輸入端子中連接R相，在雙向開關(guān)元件313、314的輸入端子中連接S相，在雙向開關(guān)元件315、316的輸入端子中連接T相。通過將左右的輸入線R、S、T的連接方向都朝向中心線CL，與圖6所示的其它例子的排列相比，可以使散熱器10的左右方向的距離短。
[0040]再有，在圖1中，從三相交流電源2到電力變換裝置3的輸入線R、S、T構(gòu)成為在濾波電抗器81和濾波電容器82L、82R之間進行分支，但也可以在濾波電抗器81的上游側(cè)分支，在分支后的輸入線R、S、T的各自上設(shè)置濾波電抗器81。
[0041]此外，在靠中心線CL左側(cè)的雙向開關(guān)元件311、313、315的右端的輸出端子中，連接著構(gòu)成電力變換裝置3的輸出線P的I條母線331，另一方面，在靠中心線CL右側(cè)的雙向開關(guān)元件312、314、316的左端的輸出端子中，連接著構(gòu)成電力變換裝置3的輸出線N的I條母線332。這些母線331、332的前端側(cè)連接到變壓器4。再有，包含這些母線331、332在內(nèi)，以下的母線由銅等的導電性良好的導體構(gòu)成。
[0042]中心線CL的左右所配置的成對的雙向開關(guān)元件311和312的輸入端子間用母線333連接，雙向開關(guān)元件313和314的輸入端子間用母線334連接，雙向開關(guān)元件315和316的輸入端子間用母線335連接。圖1的等效電路中用相同的標號表示相當于母線的布線。再有，在電力變換裝置3的功能上，這些母線333?335不是必需的，所以也可以省略。
[0043]這些母線333?335與構(gòu)成輸出線P、N的母線331、332平面上看時交叉，但如圖3的側(cè)面圖所示，通過連接輸入端子間的母線333?335被設(shè)定在比輸出線P、N的母線331、332高的位置，構(gòu)成為兩者立體交叉而不干擾。
[0044]通過分別連接中心線CL的左右所配置的成對的雙向開關(guān)元件311和312、雙向開關(guān)元件313和314、雙向開關(guān)元件325和316，可以彼此共用各相間設(shè)置的濾波電容器82L、82R。S卩，在圖3的左側(cè)的R相和S相之間設(shè)置濾波電容器821，在右側(cè)的R相和S相之間設(shè)置濾波電容器824，但被輸入R相的雙向開關(guān)元件311、312的輸入端子用母線333連接。因此，三相交流電源2的R相的噪聲由2個濾波電容器821、824協(xié)同而進行濾波，所以可以將一個濾波電容器小容量化，其結(jié)果，可以將濾波電容器小型化。對于S相及T相可以說也是同樣的。
[0045]在本例中，濾波器電路8包括6個濾波電容器821?826，如圖3所示在中心線CL的左側(cè)和右側(cè)的輸入線上分別各配置3個。左側(cè)的濾波電容器821設(shè)置在與雙向開關(guān)元件311的輸入端子對應(yīng)的R相和S相之間。同樣地，左側(cè)的濾波電容器822設(shè)置在與雙向開關(guān)元件313的輸入端子對應(yīng)的S相和T相之間，左側(cè)的濾波電容器823設(shè)置在與雙向開關(guān)元件315的輸入端子對應(yīng)的T相和R相之間。此外，右側(cè)的濾波電容器824設(shè)置在與雙向開關(guān)元件312的輸入端子對應(yīng)的R相和S相之間，右側(cè)的濾波電容器825設(shè)置在與雙向開關(guān)元件314的輸入端子對應(yīng)的S相和T相之間，右側(cè)的濾波電容器826設(shè)置在與雙向開關(guān)元件316的輸入端子對應(yīng)的T相和R相之間。
[0046]這樣，通過相對于在中心線CL的左右各配置3個的6個雙向開關(guān)元件311?316進行配置，以使在中心線CL的左右各3個的6個的濾波電容器821?826分別對應(yīng)，從而可以使濾波電容器821?826和雙向開關(guān)元件311?316之間的各個連接布線的環(huán)繞距離短。
[0047]在本例中，左右分別各3個的濾波電容器821?826，相對于中心線CL，配置在設(shè)置了 6個雙向開關(guān)元件311?316的區(qū)域的外側(cè)。具體地說，如圖2D所示被固定在母線的上部。通過將濾波電容器821?826配置在雙向開關(guān)元件311?316外側(cè)，可以使左右的雙向開關(guān)元件31L、31R的左右方向的間隔最短，所以可以將散熱器10的左右方向的距離設(shè)定為最短距離，其結(jié)果，與圖4A的其他例子的排列相比，可以將散熱器10小型化。
[0048]接著，基于圖2的實機的平面圖及側(cè)面圖來說明在中心線CL的左右分別各設(shè)置3個濾波電容器821?826的組裝狀態(tài)。
[0049]在此之前說明有關(guān)母線的連接結(jié)構(gòu)時，如圖2B所示，母線331是連接雙向開關(guān)元件311、313、315的輸出端子并至變壓器4的輸出線P，母線332是連接雙向開關(guān)元件312、
314,316的輸出端子并至變壓器4的輸出線N。母線333是連接雙向開關(guān)元件311和312的輸入端子的母線，由兩輸入端子延伸到左右外側(cè)，在那里連接著用于分別連接濾波電容器823和826的母線336和337 (有關(guān)與濾波電容器823、826之間的連接狀態(tài)，參照圖2C及圖3)。該母線333的兩端所連接的母線336、337，相對于連結(jié)雙向開關(guān)元件311、313、315的輸入端子的線、即在圖2C中上下方向上延伸的線傾斜設(shè)置。
[0050]母線334是連接雙向開關(guān)元件313和314的輸入端子的母線，延伸到兩輸入端子的左右外側(cè)，在那里連接著用于分別連接濾波電容器821、822、824、825的母線338和339 (有關(guān)濾波電容器821、822、824、825之間的連接狀態(tài)，參照圖2C及圖3)。該母線334的兩端所連接的母線338，339沿連結(jié)雙向開關(guān)元件311、313、315的輸入端子的線、即圖2的左上圖中上下方向上延伸的線延伸。
[0051]母線335是連接雙向開關(guān)元件315和316的輸入端子的母線，延伸到兩輸入端子的左右外側(cè)，在那里連接著用于分別連接濾波電容器823和826的母線340和341 (有關(guān)與濾波電容器823、826之間的連接狀態(tài)，參照圖2C及圖3)。該母線335的兩端所連接的母線340，341相對于連結(jié)雙向開關(guān)元件311、313、315的輸入端子的線、即在圖2C中上下方向上延伸的線傾斜設(shè)置。
[0052]如圖2D所示，這些母線333、334、335通過數(shù)條母線345、346連接到雙向開關(guān)元件311?316的輸入端子，設(shè)置在高于構(gòu)成輸出線P、N的母線331、332的位置。由此，母線333?335和母線331、332不干擾地在高度方向上具有規(guī)定的間隙而立體交叉。
[0053]如圖2C中虛線所示，濾波電容器821、822、823相對于中心線CL配置在外側(cè)，并且以濾波電容器821、822、823的中心位于一個頂點向外方向的三角形(等腰三角形或正三角形更理想)的各頂點來配置。通過將3個濾波電容器821、822、823配置在三角形的各頂點，可以將各電容器間的布線長度設(shè)定為最短距離，可以實現(xiàn)電力變換裝置3的小型化，此外可以獲得電容器間的調(diào)諧。此外，通過以一個頂點向外方向配置，與一個頂點向內(nèi)方向的排列相比，各電容器所連接的布線的平衡提高，并且至各母線333、334、335的距離也短。再有，使連接到濾波電容器823、826的母線336、340、母線337、341傾斜以彼此靠近，由此能夠使濾波電容器823、826和母線333、335之間的距離更短，有助于各電容器間的布線長度的均勻化。此外，通過將母線338、339在相對于母線334的縱向方向正交的方向延伸設(shè)置，無論濾波電容器821、822、824、825的大小如何都可以組裝，所以可以提高設(shè)計的自由度。
[0054]而且，R相和S相之間所連接的濾波電容器821被組裝在母線342的上面，S相和T相之間所連接的濾波電容器822被組裝在母線343的上面。這些2個母線342、343相對于連結(jié)雙向開關(guān)元件311、313、315的輸入端子的線、即在圖2C中上下方向延伸的線傾斜連接。此外，這些2個母線342、343跨越連結(jié)雙向開關(guān)元件311、313、315的輸入端子的線、即在圖2C中上下方向延伸的線，連接到母線333、342、335。再有，關(guān)于中心線CL的右側(cè)所組裝的濾波電容器824、825，也相對于中心線CL對稱地設(shè)置。
[0055]通過將母線342、343相對于連結(jié)雙向開關(guān)元件311、313、315的輸入端子的線傾斜設(shè)置，可以盡力與R相和T相之間所連接的濾波電容器823的布線距離相等，所以可以在濾波電容器821、822、823間獲得調(diào)諧。此外，通過以跨越連結(jié)雙向開關(guān)元件311、313、315的輸入端子的線來設(shè)置母線342、343，可以使濾波電容器821、822和母線333、334、335之間的連接距離短，可以實現(xiàn)電力變換裝置3的小型化。而且，通過將各濾波電容器821?826配置在母線的上面，換句話說，相對于母線在與雙向開關(guān)元件311?316的相反側(cè)上配置濾波電容器821?826，濾波電容器821?826的布局的設(shè)計自由度大。
[0056]再有，R相和T相之間所連接的濾波電容器823被組裝在母線336和340之間所連接的母線344的上面，該母線344相對于連結(jié)雙向開關(guān)元件311、313、315的輸入端子的線平行地設(shè)置。
[0057]接著，說明構(gòu)成圖1所示的一個緩沖電路32的3個二極管和I個緩沖電容器的組裝例子。如圖1所示，例如雙向開關(guān)元件311的緩沖電路321，分別是一個端子連接到雙向開關(guān)元件311的輸入端子，另一個端子連接到雙向開關(guān)元件311的中間點端子，而且再一個端子連接到雙向開關(guān)元件311的輸出端子。因此，如圖2C及圖2D所示，3個二極管分別固定并連接在由各雙向開關(guān)元件31L、31R的中間點端子上所連接的導體構(gòu)成的托架351?356上。圖2D中僅表示托架355。
[0058]此外，在本例中，緩沖電容器使用比較大型的電解電容器，對6個緩沖電路321?326采用共同的緩沖電容器327 (參照圖3)。而且，在構(gòu)成輸出線P、N的母線331、332之間沿相同方向設(shè)置用于連接該緩沖電容器327和3個二極管的母線347、348。
[0059]如圖2D及圖3所示，緩沖電容器327上所連接的2個母線347、348，被固定在高于構(gòu)成輸出線P、N的母線331、332的位置且低于母線333、334、335的位置。再有，這些2個母線347、348被散熱器10或除此以外的底座(未圖示)支承。再有，為了防止與母線333、334,335之間的短路，也可以將母線347、348的表面絕緣覆蓋。
[0060]關(guān)于構(gòu)成輸出線P、N的母線311、312和到緩沖電容器327的母線347、348之間的配置，通過在母線311、312之間配置母線347、348，可以同時縮短輸出線P、N及到緩沖電容器327的布線距離。此外，通過將母線347、348設(shè)定在高于母線311、312的位置，可以縮短距各緩沖電路321?326的二極管的距離。
[0061]根據(jù)以上的實施方式，具有以下優(yōu)點。
[0062]I)在本例中，相對于在中心線CL的左右各3個配置的6個雙向開關(guān)元件311?316，將在中心線CL的左右各3個的6個濾波電容器821?826分別對應(yīng)配置，所以可以縮短濾波電容器821?826和雙向開關(guān)元件311?316之間的各個連接布線的環(huán)繞距離。
[0063]2)在本例中，形成對的雙向開關(guān)元件311和312、雙向開關(guān)元件313和314、雙向開關(guān)元件315和316分別并排地配置在中心線CL的左右，所以成為可以將輸出線P、N(母線331,332)向一方向縮短引出的布局。因此，在輸出高頻交流電力的布線長度長時容易受到L成分的影響，但根據(jù)本例的配置，可以抑制L成分的影響。
[0064]3)在本例中，左右分別各3個的濾波電容器821?826相比設(shè)置了 6個雙向開關(guān)元件311?316的區(qū)域，相對于中心線CL配置在外側(cè)，所以可以使左右的雙向開關(guān)元件31L、31R的左右方向的間隔最短。因此，可以將散熱器10的左右方向的距離設(shè)定為最短距離，其結(jié)果，可以將散熱器10小型化。
[0065]4)在本例中，在中心線CL的左右配置的成對的雙向開關(guān)元件311和312、雙向開關(guān)元件313和314、雙向開關(guān)元件325和316的輸入端子分別用母線333、334、335連接，所以可以彼此共用各相間設(shè)置的濾波電容器82L、82R。因此，可以將一個濾波電容器進行小容量化，其結(jié)果可以將濾波電容器小型化。
[0066]5)在本例中，相對于雙向開關(guān)元件31L、31R的輸入端子，將左右的輸入線R、S、T的連接方向都朝向中心線CL的方向，所以可以縮短散熱器10的左右方向的距離。
[0067]6)在本例中，將各濾波電容器821?826配置在母線的上面，換句話說在相對于母線與雙向開關(guān)元件311?316相反側(cè)上配置了濾波電容器821?826，所以濾波電容器821?826的布局的設(shè)計自由度大。
[0068]7)在本例中，關(guān)于構(gòu)成輸出線P、N的母線311、312和到緩沖電容器327的母線347、348之間的配置，在母線311、312之間配置了母線347、348，所以可以同時縮短輸出線P、N及到緩沖電容器327的布線距離。
[0069]8)在本例中，將母線347、348設(shè)定在高于母線311、312的位置，所以可以縮短距各緩沖電路321?326的二極管的距離。
[0070]9)在本例中，將3個濾波電容器821、822、823配置在三角形的各頂點，所以可以將各電容器間的布線長度設(shè)定為最短距離，可以實現(xiàn)電力變換裝置3的小型化，還可以取得電容器間的調(diào)諧。
[0071]10)在本例中，配置成三角形的3個濾波電容器的一個頂點向外方向配置，所以與一個頂點向內(nèi)方向的排列相比，各電容器所連接的布線的平衡提高，同時到各母線333、334,335的距離也短。
[0072]11)在本例中，將母線342、343相對于連結(jié)雙向開關(guān)元件311、313、315的輸入端子的線傾斜設(shè)置，可以盡力等于在R相和T相之間連接的濾波電容器823的布線距離。因此，可以在濾波電容器821、822、823間取得調(diào)諧。
[0073]12)在本例中，設(shè)置了母線342、343，以使其跨越連結(jié)雙向開關(guān)元件311、313、315的輸入端子的線，所以可以縮短濾波電容器821、822和母線333、334、335之間的連接距離，可以實現(xiàn)電力變換裝置3的小型化。
[0074]《其他實施方式》
[0075]本發(fā)明可以在上述實施方式以外適宜地改變。以下說明本發(fā)明的變形例，但沒有本發(fā)明僅限于上述實施方式及以下的實施方式的意思。再有，對與上述實施方式共同的構(gòu)件附加相同的標號，適當省略其說明。
[0076]在上述實施方式中，如圖3所示，將左右分別各3個的濾波電容器82L、82R相對于中心線CL配置在雙向開關(guān)元件311、313、315及312、314、316的外側(cè)，但也可以如圖4A、4B所示，相對于中心線CL配置在左右排列的雙向開關(guān)元件311、313、315及312、314、316之間。
[0077]此外，在上述實施方式中，如圖3所示，將6個雙向開關(guān)元件311?316相對于中心線CL在左側(cè)配置雙向開關(guān)元件311、313、315，在右側(cè)配置雙向開關(guān)元件312、314、316，但也可以如圖5所示沿中心線CL，配置雙向開關(guān)元件311、313、315和雙向開關(guān)元件312、314、316。[0078]此外，在上述實施方式中，如圖3所示，將6個雙向開關(guān)元件311?316相對于中心線CL在左側(cè)配置雙向開關(guān)元件311、313、315，在右側(cè)配置雙向開關(guān)元件312、314、316，將各雙向開關(guān)元件的輸入端子及輸出端子相對于中心線CL線對稱地設(shè)置，但如圖6所示，也可以相對于中心線CL在左側(cè)配置雙向開關(guān)元件311、313、315，在右側(cè)配置雙向開關(guān)元件312、314、316，將各雙向開關(guān)元件的輸入端子及輸出端子相同配置。在該情況下，將兩系統(tǒng)的輸入線R、S、T分別朝向相同的方向(在圖示的例子中為從左向右)來連接到各雙向開關(guān)元件的輸入端子。
[0079]此外，在上述實施方式中，如圖3所示，將濾波電容器821?826設(shè)置在各相間，以分別相對于6個雙向開關(guān)元件311?316各對應(yīng)一個，如圖7所示，也可以將濾波電容器821?826設(shè)置在各相間，以分別相對于6個雙向開關(guān)元件311?316各對應(yīng)多個(圖示的例子中為兩個)。
[0080]該情況中，濾波電容器的配置可以如圖8所示在電力變換裝置3的中央，也可以如圖9所示在電力變換裝置3的外側(cè)。如圖8所示，配置在電力變換裝置3的中央時可以利用空閑的空間，所以可以盡可能抑制電力變換裝置3的大小。
[0081]上述雙向開關(guān)元件311、313、315相當于本發(fā)明的權(quán)利要求中的第I開關(guān)元件，上述雙向開關(guān)元件312、314、316相當于本發(fā)明的權(quán)利要求中的第2開關(guān)元件，上述電力變換裝置3相當于本發(fā)明的權(quán)利要求中的變換電路，上述濾波電容器821?826、831?836相當于本發(fā)明的權(quán)利要求中的電容器，上述母線331、332相當于本發(fā)明的權(quán)利要求中的輸出線。
【權(quán)利要求】
1.一種電力變換裝置，將多相交流電力直接變換為交流電力，包括: 變換電路，具有連接到所述多相交流電力的各相并可切換向雙方向的通電的多個第I開關(guān)元件；以及連接到所述多相交流電力的各相并可切換向雙方向的通電的多個第2開關(guān)元件；以及 多個電容器，連接到所述變換電路， 在與所述第I開關(guān)元件及所述第2開關(guān)元件分別對應(yīng)的所述多相交流電力的各相之間，設(shè)置至少一個所述電容器， 作為空間配置， 所述多個第I開關(guān)元件的各個端子和所述多個第2開關(guān)元件的各個端子分別排列為一列， 所述多個電容器中的一部分電容器相對于所述端子的排列方向傾斜設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的電力變換裝置， 所述一部分電容器的兩端的連接端子以跨越連結(jié)線方式配置排列為所述一列的多個端子。
3.如權(quán)利要求1所述的電力變換裝置， 所述多個電容器中的其他電容器在所述端子的排列方向上平行地配置。
4.如權(quán)利要求3所述的電力變換裝置， 連接所述其他電容器和所述相的布線相對于所述端子的排列方向傾斜設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1所述的電力變換裝置，還包括: 第I母線，在垂直于所述端子的排列方向的方向上延伸，連接了與某一相對應(yīng)的第I開關(guān)元件及第2開關(guān)元件的至少一個；以及 第2母線，從所述第I母線的一端部向所述排列方向延伸而連接到所述一部分電容器的一個連接端子。
6.如權(quán)利要求1所述的電力變換裝置， 與各相對應(yīng)的多個直線狀的母線彼此平行地配置，所述一部分電容器相對于這些母線傾斜配置。
7.如權(quán)利要求6所述的電力變換裝置， 所述母線將與相同的相對應(yīng)的所述第I開關(guān)元件的輸入端子和所述第2開關(guān)元件的輸入端子彼此連接。
【文檔編號】H02M5/293GK103650317SQ201280025374
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月31日
【發(fā)明者】小屋野博憲, 中村孝雅, 齊藤真生, 山本光治, 松川勉, 越條學, 伊東淳一, 大沼喜也 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社, 國立大學法人長岡技術(shù)科學大學