本發(fā)明涉及電力轉(zhuǎn)換裝置,特別涉及將直流電流轉(zhuǎn)換為交流電流的電力轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù):
混合動力車或電動車中使用的車輛驅(qū)動用的電動機期望有大輸出,與此相應(yīng)地,電力轉(zhuǎn)換裝置也要求支持大輸出。為了支持大輸出,要求提高電力轉(zhuǎn)換裝置中設(shè)置的電力轉(zhuǎn)換用的功率半導體組件和用于電力平滑化的電容器組件與導體部件的連接可靠性。
專利文獻1(日本特開2008-252962號公報)中,樹脂體24以對電抗器14的端子與電容器13的端子進行中間連接的方式連接。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2008-252962號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的技術(shù)問題是改善組裝性,并且提高端子的連接可靠性。
用于解決問題的技術(shù)方案
為了解決上述問題,本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換裝置包括:具有功率端子(101)的功率半導體組件(100);對上述功率半導體組件供給被平滑化后的電力的電容器組件(200);和使用樹脂件將電連接上述功率半導體組件與上述電容器組件(200)的導體部密封而得到的成型匯流條(500),上述電容器組件具有正極電容器端子(203)和負極電容器端子(204),上述功率端子、上述正極電容器端子和上述負極電容器端子以它們的主面朝向同一方向的方式形成,上述成型匯流條(500)具有與上述功率端子(101)的主面接觸的第一端子(506)、與上述正極電容器端子的主面接觸的第二端子(512)和與上述負極電容器端子的主面接觸的第三端子(514)。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠改善組裝性,并且提高端子的連接可靠性。
附圖說明
圖1是電力轉(zhuǎn)換裝置的主電路部900的立體圖。
圖2是電力轉(zhuǎn)換裝置的主電路部900的分解立體圖。
圖3是圖2所示的范圍a中的功率半導體組件100a的功率端子101和信號端子102的部分放大圖。
圖4是圖2所示的面b的從箭頭方向觀察的功率半導體組件100a的剖視圖。
圖5是圖2的面c的從箭頭方向觀察的電容器組件200的剖視圖。
圖6是成型匯流條500的整體立體圖。
圖7是成型匯流條500的分解立體圖。
圖8是圖6所示的平面d的從箭頭方向觀察的成型匯流條500的剖視圖。
圖9是圖6所示的平面e的從箭頭方向觀察的成型匯流條500的剖視圖。
圖10是圖6所示的范圍c的成型匯流條500的第一端子506的部分放大圖。
圖11是圖6的范圍b的成型匯流條500的第二端子512和第三端子514的部分放大圖。
具體實施方式
以下,使用附圖等說明本發(fā)明的實施方式。以下說明示出了本發(fā)明的內(nèi)容的具體例,本發(fā)明不限定于這些說明,能夠在本說明書公開的技術(shù)思想范圍內(nèi)由本領(lǐng)域技術(shù)人員進行各種變更和修正。另外,在用于說明本發(fā)明的所有圖中,具有相同的功能的部分附加相同的符號,有時省略其重復說明。
圖1是電力轉(zhuǎn)換裝置的主電路部900的立體圖。此處主電路部900指的是從車輛中搭載的電池接收直流電力,對車輛驅(qū)動用電動機輸出交流電力的電路部。圖2是電力轉(zhuǎn)換裝置的主電路部900的分解立體圖。圖3是圖2所示的范圍a中的功率半導體組件100a的功率端子101和信號端子102的部分放大圖。圖4是圖2所示的面b的從箭頭方向觀察的功率半導體組件100a的剖視圖。圖5是圖2的面c的從箭頭方向觀察的電容器組件200的剖視圖。
圖1和圖2所示的功率半導體組件100a~100f具有將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力的逆變器電路。本實施方式中,一個功率半導體組件100a構(gòu)成輸出三相交流電流的逆變器電路中的用于輸出一個相的上下臂電路。例如,功率半導體組件100a是u相的上下臂電路,功率半導體組件100b是v相的上下臂電路,功率半導體組件100c是w相的上下臂電路。功率半導體組件100a~100c構(gòu)成第一逆變器電路。
同樣,功率半導體組件100d是u相的上下臂電路,功率半導體組件100e是v相的上下臂電路,功率半導體組件100f是w相的上下臂電路。功率半導體組件100d~100f構(gòu)成第二逆變器電路。即,本實施方式中,一個電力轉(zhuǎn)換裝置具有2個逆變器電路。這兩個逆變器電路可以分別驅(qū)動不同的電動機,也可以驅(qū)動一個電動機。
圖1和圖2所示的電容器組件200使從電池供給的直流電力平滑化。圖2和圖5所示的電容器組件200例如具有:薄膜電容器這樣的電容器單元201;將該電容器單元201與后述的成型匯流條500電連接的正極側(cè)電容器端子203和負極側(cè)電容器端子204;收納電容器單元201的電容器箱體202;以及填充在電容器箱體202內(nèi)的密封件205。
圖3所示的功率端子101接收從電容器組件200供給的直流電力。
構(gòu)成負極的功率端子101分支成第一負極側(cè)功率端子101a和第二負極側(cè)功率端子101c。構(gòu)成正極的功率端子101分支成第一正極側(cè)功率端子101b和第二正極側(cè)功率端子101d。由此,能夠避免端子中流過的電流的集中,實現(xiàn)低電感化。交流端子101e傳導對車輛驅(qū)動用電動機輸出的交流電流,配置在第一負極側(cè)功率端子101a的側(cè)部。
如圖3所示,功率端子101的主面103是與大致平行于第一負極側(cè)功率端子101a、第一正極側(cè)功率端子101b、第二負極側(cè)功率端子101c和第二正極側(cè)功率端子101d的排列方向105的假想平面106重疊的面。
如圖4所示,功率端子101的側(cè)面104形成為與假想平面106大致垂直。換言之,功率端子101的側(cè)面104與相交于假想平面106的平面重疊。
圖6是成型匯流條500的整體立體圖。圖7是成型匯流條500的分解立體圖。圖8是圖6所示的平面d的從箭頭方向觀察的成型匯流條500的剖視圖。圖9是圖6所示的平面e的從箭頭方向觀察的成型匯流條500的剖視圖。圖10是圖6所示的范圍c的成型匯流條500的第一端子506的部分放大圖。圖11是圖6的范圍b的成型匯流條500的第二端子512和第三端子514的部分放大圖。
如圖8所示,成型匯流條500由負極導體板501、正極導體板502、樹脂件516、交流匯流條504和交流匯流條505構(gòu)成。
如圖7和圖8所示,負極導體板501以負極導體板501的主面與正極導體板502的主面相對的方式,與正極導體板502以疊層狀態(tài)配置。
圖7所示的交流匯流條504由與功率半導體組件100a連接的交流匯流條504a、與功率半導體組件100b連接的交流匯流條504b和與功率半導體組件100c連接的交流匯流條504c構(gòu)成。
圖7所示的交流匯流條505由與功率半導體組件100d連接的交流匯流條505a、與功率半導體組件100e連接的交流匯流條505b和與功率半導體組件100f連接的交流匯流條505c構(gòu)成。
如圖7和圖8所示,樹脂件516將正極導體板502、負極導體板501、交流匯流條504和交流匯流條505各自的一部分密封。另外,樹脂件516也插入到負極導體板501的主面與正極導體板502的主面之間,保持負極導體板501與正極導體板502的絕緣。
本實施方式的成型匯流條500,除負極導體板501和正極導體板502之外,還一同成形交流匯流條504和交流匯流條505,使用樹脂件516密封,成為一體結(jié)構(gòu)。由此,成型匯流條500作為使用樹脂件516密封的強電配線,成為一個部件,由此可以期待安裝性的改善。
如圖7和圖10所示,第一端子506由第一負極側(cè)導體端子507a~507f、第一正極側(cè)導體端子508a~508f、第二負極側(cè)導體端子509a~509f、第二正極側(cè)導體端子510a~510f和交流導體端子503a~503f構(gòu)成。
第一負極側(cè)導體端子507a~507f和第二負極側(cè)導體端子509a~509f從負極導體板501分別分支,分別被分配電流。第一正極側(cè)導體端子508a~508f和第二正極側(cè)導體端子510a~510f從正極導體板502分別分支,分別被分配電流。
第一負極側(cè)導體端子507a與功率半導體組件100a的第一負極側(cè)功率端子101a連接,第一正極側(cè)導體端子508a與功率半導體組件100a的第一正極側(cè)功率端子101b連接,第二負極側(cè)導體端子509a與功率半導體組件100a的第二負極側(cè)功率端子101c連接,第二正極側(cè)導體端子510a與功率半導體組件100a的第二正極側(cè)功率端子101d連接,交流導體端子503a與功率半導體組件100a的交流端子101e連接。其他成型匯流條500的端子也同樣與功率半導體組件100b~100f的端子同樣地連接。
另外,第一端子506以第二負極側(cè)導體端子509a~509f配置在第一正極側(cè)導體端子508a~508f與第二正極側(cè)導體端子510a~510f之間的方式排列各個端子。
如圖8和圖10所示,第一負極側(cè)導體端子507a、第一正極側(cè)導體端子508a、第二負極側(cè)導體端子509a、第二正極側(cè)導體端子510a和交流導體端子503a,以各自的主面朝向同一方向的方式形成。此處,主面指的是與功率半導體組件100b~100f的端子連接的面。即,第一端子506的主面517以朝向同一方向的方式形成。第一端子506的側(cè)面518以橫穿主面517的方式形成。
如圖7所示,本實施方式的第二端子512由與各個負極側(cè)電容器端子204連接的9個負極側(cè)導體端子構(gòu)成。另外,本實施方式的第三端子514由與各個正極側(cè)電容器端子203連接的9個正極側(cè)導體端子構(gòu)成。
如圖9和圖11所示,第二端子512和第三端子514以第二端子512的主面521與第三端子514的主面525朝向同一方向的方式形成。主面521與負極側(cè)電容器端子204連接,主面525與正極側(cè)電容器端子203連接。第二端子512的側(cè)面522以橫穿主面521的方式形成。第三端子514的側(cè)面526以橫穿主面521的方式形成。
并且,如圖7所示,第三端子514以第三端子514的主面525與第一端子506的主面517朝向同一方向的方式形成。因此,第一端子506、第二端子512和第三端子514以第一端子506的主面517、第二端子512的主面521和第三端子514的主面525朝向同一方向的方式形成。
如圖1和圖2所示,功率半導體組件100a~100f以功率端子101面向第一端子506的主面517的方式配置。另外,電容器組件200以正極側(cè)電容器端子203面向第二端子512的主面521并且負極側(cè)電容器端子204面向第三端子514的主面525的方式配置。
在相對于功率半導體組件100a~100f和電容器組件200進行成型匯流條500的位置對準時,能夠使第一端子506的主面517、第二端子512的主面521和第三端子514的主面525中的任意者與功率端子101或正極側(cè)電容器端子203或負極側(cè)電容器端子204接觸,以該接觸位置為中心校正成型匯流條500的位置,使其他端子接觸。
通過具有第一端子506、第二端子512和第三端子514并且使用樹脂件516而成為一個部件的成型匯流條500的位置校正,能夠使需要大電流的功率端子101、正極側(cè)電容器端子203和負極側(cè)電容器端子204這多個端子與成型匯流條500的接合誤差減小,使得容易進行安裝。此處,接合指的是焊接或夾接等。
特別是本實施方式中為了實現(xiàn)低電感化,功率半導體組件100a~100f的功率端子101由第一負極側(cè)功率端子101a、第一正極側(cè)功率端子101b、第二負極側(cè)功率端子101c和第二正極側(cè)功率端子101d構(gòu)成,這些端子的主面朝向同一方向。端子的數(shù)量增加時,與各個端子對應(yīng)的位置校正變得困難。但是,如本實施方式所示,成型匯流條500的第一端子506也與功率端子101相應(yīng)地設(shè)置多個,以第一端子506的主面517朝向同一方向的方式形成,由此能夠?qū)崿F(xiàn)低電感化,同時減少接合誤差,使得容易進行安裝。
另外,即使功率半導體組件100a~100f的功率端子101在正極側(cè)為1個、在負極側(cè)為1個,也能夠應(yīng)用本實施方式的技術(shù)思想。另外,即使功率端子101在正極側(cè)為2個、在負極側(cè)為1個,或者在正極側(cè)為1個、在負極側(cè)為2個,也能夠應(yīng)用本實施方式的技術(shù)思想。
另外,如圖8和圖10所示,構(gòu)成第一端子506的各個端子的主面517,是與大致平行于第一負極側(cè)導體端子507a、第一正極側(cè)導體端子508a、第二負極側(cè)導體端子509a和第二正極側(cè)導體端子510a的排列方向519的假想平面520重疊的面。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)低電感化,同時進一步減少接合誤差而易于安裝。
如圖6和圖11所示,多個第二端子512各自的主面521是與大致平行于多個第二端子512的排列方向523的假想平面524重疊的面。同樣,多個第三端子514各自的主面525是與大致平行于多個第三端子514的排列方向527的假想平面528重疊的面。由此,能夠進一步減少接合誤差而易于安裝。
另外,本實施方式中,成型匯流條500也使用樹脂件516保持交流匯流條504和交流匯流條505。并且,交流導體端子503a~503f的主面也與第一端子506的主面517朝向同一方向地形成,與功率半導體組件100a的交流端子101e連接。由此,能夠進一步減少主電路系統(tǒng)的接合誤差而易于安裝。
其中,圖8所示的529是第一端子506的主面517與功率半導體組件100a的功率端子101的主面103相對的方向,也是功率半導體組件100a與成型匯流條500連接時的成型匯流條500的移動方向。另外,圖9所示的530是第二端子512的主面521與負極側(cè)電容器端子204的主面相對的方向,也是電容器組件200與成型匯流條500連接時的成型匯流條500的移動方向。
符號說明
100a~100f……功率半導體組件,101……功率端子,101a……第一負極側(cè)功率端子,101b……第一正極側(cè)功率端子,101c……第二負極側(cè)功率端子,101d……第二正極側(cè)功率端子,101e……交流端子,102……信號端子,103……主面,104……側(cè)面,105……排列方向,106……假想平面,200……電容器組件,201……電容器單元,202……電容器箱體,203……正極側(cè)電容器端子,204……負極側(cè)電容器端子,205……密封件,500……成型匯流條,501……負極導體板,502……正極導體板,503a~503f……交流導體端子,504……交流匯流條,505……交流匯流條,504a~504c……交流匯流條,505a~505c……交流匯流條,506……第一端子,507a~507f……第一負極側(cè)導體端子,508a~508f……第一正極側(cè)導體端子,509a~509f……第二負極側(cè)導體端子,510a~510f……第二正極側(cè)導體端子,512……第二端子,514……第三端子,516……樹脂件,517……主面,518……側(cè)面,519……排列方向,520……假想平面,521……主面,522……側(cè)面,523……排列方向,524……假想平面,525……主面,526……側(cè)面,527……排列方向,528……假想平面,529……相對的方向,530……相對的方向,900……主電路部。