电力变换装置制造方法及图纸

一种将多相交流电力直接变换为交流电力的电力变换装置(3)，具备：变换电路，其具有与上述多相交流电力的各相(R、S、T)连接并能够切换向双方向的通电的多个第一开关单元(311、313、315)和与上述各相连接并能够切换向双方向的通电的多个第二开关单元(312、314、316)；以及与上述变换电路连接的输出线(331、332)，其中，上述多个第一开关单元和上述多个第二开关单元被配置成各自的输出端子分别排成一列，该电力变换装置(3)还包含一对第一输出线(331a、332a)，该一对第一输出线与上述输出端子连接并沿一个方向引出，被配置成将宽幅状母线沿直立方向排列。

Power conversion device

A multi phase AC power is directly converted to electric power conversion AC power device (3), has a converter circuit with the polyphase AC power of each phase (R, S, T) the first switch unit is connected to the power switch and the double direction (311, 313, 315) and a plurality of second switch units above and connected to switch power to the double direction (312, 314, 316); and connected with the circuit output lines (331, 332), wherein, the first switch unit and the second switch unit is configured the output terminal respectively in a row, the power conversion device (3) includes a pair of first output lines (331a, 332a), one of the first output line is connected with the output terminal and leads in one direction, is configured to wide shape arranged along the vertical direction of the bus.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力变换装置
本专利技术涉及一种将商用频率的交流电力直接变换为任意的交流电力的电力变换装置。
技术介绍
作为构成装置的部件件数少、能够使装置小型化并将交流电力直接且高效地变换为交流电力的电力变换装置，已知有矩阵变换器(专利文献1)。专利文献1：日本特开2006-333590号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在上述以往的矩阵变换器中，存在如下问题：将多个IGBT配置成串联状，将来自各IGBT的输入线聚集并进行连接，因此输出线变长。特别是在输出线中流动高频交流电流的电力变换装置中，如果配线长度长，则容易受到L成分的影响。本专利技术要解决的课题在于提供一种能够缩短输出线的电力变换装置。用于解决问题的方案本专利技术针对构成电力变换电路的多个开关单元，将宽幅状母线沿直立方向并列配置成沿一个方向引出输出线，由此解决上述课题。专利技术的效果根据本专利技术，通过将多个开关单元并列配置，能够沿一个方向引出输出线，因此能够缩短输出线。附图说明图1是表示应用了本专利技术的一个实施方式的电力变换系统的电路图。图2是表示本专利技术的一个实施方式所涉及的电力变换装置的俯视图、左右侧视图、主视图以及后视图。图3是表示图2的电力变换装置的IGBT、滤波电容器以及母线的布局的俯视图。图4是表示图2的电力变换装置部分的俯视图、侧视图、主视图以及后视图。图5是简化示出图2的电力变换装置部分的俯视图和主视图。具体实施方式<<电力变换系统1的概要>>首先，参照图1说明应用了本专利技术的一个实施方式的电力变换系统的概要。本例的电力变换系统1为如下的系统：将从三相交流电源2供给的三相交流电力通过本专利技术的一个实施方式所涉及的电力变换装置3直接变换为单相交流电力，将其通过变压器4升高或降低为适当的电压之后，通过整流器5变换为直流电力来对二次电池6充电。此外，7是平滑电路。在本例的电力变换系统1中，在从三相交流电源2供给三相交流电力的输出线(R相、S相、T相所示)的各相上，作为应对噪声的对策而设置有使高频衰减的滤波电路8。本例的滤波电路8具备与各相R、S、T相连接的三个滤波电抗器81以及连接在各相R、S、T之间的六个滤波电容器82L、82R。稍后记述滤波电容器82L、82R(在图2、4中用滤波电容器821～836表示)的布局。在本例的电力变换系统1中，三相交流电力经由滤波电路8被供给到电力变换装置3，并被变换为单相交流电力。本例的电力变换装置3与R相、S相、T相对应地具备排列成矩阵状的六个双向开关元件31(311～316)。下面在统称一个双向开关元件的情况下使用附图标记31进行说明，另一方面，在如图1所示那样表示六个双向开关元件中的特定元件的情况下使用311～316进行说明。本例的双向开关元件31中的各个开关元件由将作为半导体开关元件的IGBT与回流二极管组合且反并联连接得到的IGBT模块构成。此外，一个双向开关元件31的结构不限定于图示的结构，除此以外，例如也可以是将反向阻断型IGBT的两个元件反并联连接得到的结构。在双向开关元件31的各个中，为了保护该双向开关元件31免受与该双向开关元件31的接通/断开动作同时产生的浪涌电压的影响，而在双向开关元件31的输入侧和输出侧设置有将一个缓冲电容器327(参照该图右下方的电路图)以及三个二极管组合而成的缓冲电路32(321～326)。下面，在统称一个缓冲电路的情况下使用附图标记32，在如图1所示那样表示六个缓冲电路中的特定的缓冲电路的情况下使用321～326。本例的电力变换系统1为了对电力变换装置3的双向开关元件31中的各个进行接通/断开控制而具备矩阵变换器控制电路9。矩阵变换器控制电路9输入从三相交流电源2供给的电压值、当前正在输出的直流电流值以及目标电流指令值，根据这些值来控制双向开关元件31中的各个的栅极信号，调整向变压器4输出的单相交流电力，由此获得与目标一致的直流电力。变压器4将由电力变换装置3变换得到的单相交流电力的电压升高或降低为规定值。整流器5具备四个整流二极管51～54，将调压后的单相交流电力变换为直流电力。另外，平滑电路7具备线圈71和电容器72，将整流后的直流电流中所包含的脉动电流平滑化来形成为更接近直流的状态。通过如以上那样构成的本例的电力变换系统1，从三相交流电源2供给的三相交流电力被电力变换装置3直接变换为单相交流电力，在被调整为适当的电压之后变换为直流电力。由此，对二次电池6充电。此外，上述的电力变换系统1是应用了本专利技术所涉及的电力变换装置3的一例，本专利技术不仅仅限定于应用到该电力变换系统1中。即，只要变换源和变换目的地中的至少一方的电力是多相交流电力即可，也能够应用于其它的电力变换系统。<<电力变换装置3的部件配置>>接着，参照图2～图5说明构成图1的电力变换装置3的部件的配置结构。此外，设为通过对与图1相同的部件附加相同的附图标记，来表示彼此的对应关系。另外，图2～图3中还示出了本例的电力变换装置3以外的整流器5和平滑电路7，但是图1的变压器4被设置在图外。图3是表示在散热片10的上面安装六个双向开关元件31(将其一体也称为IGBT模块。)并在其上安装将各双向开关元件31的端子连接的母线而成的装配中途的状态的俯视图，图2是表示在其上安装有构成缓冲电路32的三个二极管和滤波电路8的六个滤波电容器82的装配状态的俯视图、左右侧视图、主视图以及后视图。构成本例的电力变换装置3的部件在俯视图中相互重叠，因此在下面的说明中，在其它图(图4、5)中示出主要部分，有时也参照该图。本例的双向开关元件31如图3、5所示那样在模块封装的上面设置有双向开关元件31的输入侧端子、输出侧端子以及成对的两个IGBT的中点端子。图3、5所示的六个双向开关元件311～316中的左侧的三个双向开关元件311、313、315的左端的端子为输入端子(在图3中被母线333、334、335隐藏)，右端的端子为输出端子，中央的端子为中点端子。另外，图3、5所示的六个双向开关元件311～316中的右侧三个双向开关元件312、314、316的右端的端子为输入端子(在图3中被母线333、334、335隐藏)，左端的端子为输出端子，中央的端子为中点端子。此外，双向开关元件31的栅极端子被设置在模块封装的其它部分。如图2、3、5所示，六个双向开关元件311～316通过螺栓等固定单元被固定在散热片10的上面。这六个双向开关元件311～316如该图所示那样将成对的双向开关元件311和312、双向开关元件313和314、双向开关元件315和316被配置成分别排列在中心线CL的左右。换言之，沿着一个双向开关元件31的三个端子(输入端子、中点端子、输出端子)的延伸方向将成对的两个双向开关元件311和312、双向开关元件313和314、双向开关元件315和316被配置成分别排列在中心线CL的左右。下面，将该排列也说成“相对于中心线CL或将输出端子连结的输出线P、N并列地配置”。此外，成对的双向开关元件是指输入线相同的与相R、S、T相连接的一对双向开关元件。这样，成对的双向开关元件311和312、双向开关元件313和314、双向开关元件315和316被配置成分别排列在中心线CL的左右，由此形成能够向一个方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力变换装置，将多相交流电力直接变换为单相交流电力，该电力变换装置具备：变换电路，其具有多个第一开关单元和多个第二开关单元，该多个第一开关单元与上述多相交流电力的各相连接，能够切换向双方向的通电，该多个第二开关单元与上述多相交流电力的各相连接，能够切换向双方向的通电；以及输出线，其与上述变换电路相连接，其中，上述多个第一开关单元的输出端子和上述多个第二开关单元的输出端子被配置成彼此相向地排成一列，上述输出线包含一对第一输出线，上述第一输出线沿一个方向引出，配置成沿直立方向排列，该一对第一输出线由与上述多个第一开关单元的输出端子相连接的宽幅状母线和与上述多个第二开关单元的输出端子相连接的宽幅状母线构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.07 JP 2011-2232881.一种电力变换装置，将多相交流电力直接变换为单相交流电力，该电力变换装置具备：变换电路，其具有多个第一开关单元和多个第二开关单元，该多个第一开关单元与上述多相交流电力的各相连接，能够切换向双方向的通电，该多个第二开关单元与上述多相交流电力的各相连接，能够切换向双方向的通电；以及输出线，其与上述变换电路相连接，其中，上述多个第一开关单元的输出端子和上述多个第二开关单元的输出端子被配置成彼此相向地排成一列，上述输出线包含一对第一输出线，上述第一输出线沿一个方向引出，配置成沿直立方向排列，该一对第一输出线由与上述多个第一开关单元的输出端子相连接的宽幅状母线和与上述多个第二开关单元的输出端子相连接的宽幅状母线构成。2.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，上述输出线还包含一对第二输出线，该一对第二输出线与上述一对第一输出线的各顶端连接，与上述第一输出线相比形...

【专利技术属性】
技术研发人员：小屋野博宪，中村孝雅，山本光治，伊东淳一，大沼喜也，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，国立大学法人长冈技术科学大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP