电力变换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电力变换装置。使汇流条中的电流路径等长来消除电感的偏差，使在开关模块以及平滑电容器的多个端子流过的电流的分担均等化。解决手段在于，使用电力变换装置，该电力变换装置具有为了输出给定的电压而进行开闭动作的开关模块，所述正侧汇流条和所述负侧汇流条中的至少任一者在横穿将与上臂或下臂开关模块连接的端子和与平滑电容器连接的端子连起来的直线的区域具有狭缝部，正侧汇流条中的与平滑电容器的正侧端子连接的多个端子的位置以及负侧汇流条中的与平滑电容器的负侧端子连接的多个端子的位置分别左右对称配置。

Power conversion device

The present invention provides an electric power conversion device. The current path in the bus bar is equal to eliminate the deviation of the inductance so that the sharing of current between the switching module and the plurality of terminals of the smoothing capacitor is equalized. Solution is to use the power conversion device, the power converter having a voltage output given to open and close action of the switch module, at least one of the positive side and the negative side bus bar in the area across the straight connecting terminals are connected with the upper arm or the lower arm switch module and the terminal is connected with a smoothing capacitor with the slit, a plurality of terminals connected to the negative side terminals of a plurality of terminal side terminal positive side bus bar and the smoothing capacitor connection position and negative side bus bar and the smoothing capacitors are respectively symmetrically arranged.

【技术实现步骤摘要】
电力变换装置
本专利技术涉及搭载开关模块、平滑电容器以及汇流条的电力变换装置的结构。
技术介绍
在使用开关模块的电力变换装置中，特别在使用高电压的电源的情况下，开关时的浪涌电压有时会成为问题。为了抑制该浪涌电压，降低主电路的电感即可，使用并联连接的多个开关模块和多个平滑电容器、还有使用接近配置的平板状的汇流条等是有效的。例如在专利文献1中公开了这样的结构。在如专利文献1那样使用并联连接的多个开关模块和多个平滑电容器的电力变换装置的主电路中，在开关模块的多个端子之间出现的电流不平衡成为问题。这是因为，若开关模块以及平滑电容器的端子电流针对一部分变大，则存在产生集中发热从而使焊料等的劣化比所设想的更加恶化的危险。对电流不平衡有影响的主要因素在于开关模块、平滑电容器以及汇流条中固有的电感的偏差，且主要成为汇流条所引起的布线电感大的主要因素。在专利文献2中记载了为了使从电容器流向开关模块的多个端子的电流路径的长度一致而在汇流条设置缺口的技术。另外，在专利文献3中记载了通过使开关模块和平滑电容器的并联数目成为相同数目从而使从各电容器流向开关模块的多个端子的电流路径的长度一致的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：JP特开2012-105382专利文献2：JP特开2000-60126专利文献3：JP特开2012-110099如专利文献2的图7记载的那样，利用专利文献2的汇流条结构，虽然并联连接的开关元件间的电流不平衡比无狭缝结构更加降低，但在电流路径的长度上有偏差，电流偏差的降低效果并不充分。另外，在专利文献2中，研讨了连接与单一电容器并联连接的多个开关元件的汇流条中的电流路径，但并未研讨在将多个电容器和多个开关元件连接的结构中抑制各电容器的端子间的电流的偏置和各开关元件的端子间的电流的偏置。在专利文献3的图1和图8中，公开了分别搭载相同数目的开关模块和电容器且使开关模块与电容器间的各电流路径的长度相同的结构，但在想要根据电力变换装置所要求的性能而使开关模块的并联数目减少的情况下，由于在开关模块与电容器间的各电流路径的长度上出现偏差，因此在各电容器的端子间产生电流的偏置，在各开关元件的端子间也产生电流的偏置。
技术实现思路
鉴于该点，消除开关模块的多个端子间以及电容器的多个端子间的汇流条的电感偏差使在开关模块以及平滑电容器的多个端子中流过的电流的分担均等化就成为课题。解决手段是使用电力变换装置，其以如下要素来构成1相的电力变换电路：将直流电压平滑化的平滑电容器；将多个第1开关元件并联连接而构成的上臂的开关模块；将多个第2开关元件并联连接而构成的下臂的开关模块；与所述上臂的开关模块的多个集电极端子和所述平滑电容器的多个正侧端子连接的正侧汇流条；与所述上臂的开关模块的多个发射极端子和所述下臂的开关模块的多个集电极端子连接的交流汇流条；以及与所述下臂的开关模块的多个发射极端子和所述平滑电容器的负侧端子连接的负侧汇流条，所述电力变换装置的特征在于，所述正侧汇流条和所述负侧汇流条中的至少任一者在横穿将与所述上臂或下臂开关模块连接的端子和与所述平滑电容器连接的端子连起来的直线的区域具有狭缝部，所述正侧汇流条中的与所述平滑电容器的正侧端子连接的多个端子的位置以及所述负侧汇流条中的与所述平滑电容器的负侧端子连接的多个端子的位置分别左右对称地配置。专利技术的效果消除了开关模块端子间的汇流条的电感偏差，在开关模块以及平滑电容器的多个端子中流过的电流的分担均等化。其结果，能提升电力变换装置的可靠性。附图说明图1表示本专利技术的实施例1所涉及的电力变换装置的整体构成。图2表示本专利技术的实施例1～4所涉及的电力变换装置的电气电路。图3表示本专利技术的实施例1～4所涉及的开关模块的内部构成。图4表示从侧面观察本专利技术的实施例1～4所涉及的电力变换装置的整体构成。图5表示本专利技术的实施例1所涉及的P汇流条的电流路径。图6表示没有狭缝的P汇流条的电流路径。图7表示与平滑电容器连接的端子的排列为左右非对称的P汇流条的电流路径。图8表示没有狭缝且与平滑电容器连接的端子的排列为左右非对称的P汇流条的电流路径。图9表示本专利技术的实施例1、2所涉及的M汇流条的电流路径。图10表示本专利技术的实施例1、3所涉及的M汇流条的其他电流路径。图11表示本专利技术的实施例1所涉及的N汇流条的电流路径。图12对于本专利技术的实施例1所涉及的N汇流条示出实质性的电流路径。图13对于本专利技术的实施例1所涉及的电力变换装置示出使用2端子开关模块的情况下的整体构成。图14表示本专利技术的实施例2所涉及的电力变换装置的整体构成。图15对于本专利技术的实施例2所涉及的P汇流条示出电流路径。图16对于本专利技术的实施例2所涉及的P汇流条示出没有狭缝的情况下的电流分担以及电流路径。图17对于本专利技术的实施例2所涉及的N汇流条示出电流路径。图18对于本专利技术的实施例2所涉及的N汇流条示出实质性的电流路径。图19表示本专利技术的实施例3所涉及的电力变换装置的整体构成。图20对于本专利技术的实施例3所涉及的P汇流条示出电流路径。图21对于本专利技术的实施例3所涉及的P汇流条示出实质性的电流路径。图22对于本专利技术的实施例3、4所涉及的M汇流条示出电流路径。图23对于本专利技术的实施例3所涉及的N汇流条示出电流路径。图24对于本专利技术的实施例3所涉及的N汇流条示出实质性的电流路径。图25对于本专利技术的实施例3所涉及的电力变换装置示出关注于开关模块13、14的情况下的整体构成。图26表示本专利技术的实施例4所涉及的电力变换装置的整体构成。图27对于本专利技术的实施例4所涉及的P汇流条示出电流路径。图28对于本专利技术的实施例4所涉及的P汇流条示出实质的电流路径。图29对于本专利技术的实施例4所涉及的N汇流条示出电流路径。图30对于本专利技术的实施例4所涉及的N汇流条示出实质的电流路径。标号的说明11～14开关模块1模块内部的开关元件1a上臂的开关元件1b下臂的开关元件101开关模块的集电极端子102开关模块的发射极端子2平滑电容器201、204平滑电容器的P端子202、203平滑电容器的N端子3P汇流条3b没有狭缝的情况下的P汇流条3c与平滑电容器连接的端子的排列为左右非对称的情况下的P汇流条3d没有狭缝的情况且与平滑电容器连接的端子的排列为左右非对称的情况下的P汇流条31～33P汇流条的狭缝301P汇流条的输入端子311、312P汇流条的与平滑电容器连接的端子321、322P汇流条的与开关模块连接的端子4M汇流条401M汇流条的输出端子411、421、421、422M汇流条的与开关模块连接的端子5N汇流条51、52、53N汇流条的狭缝501N汇流条的输入端子511、512N汇流条的与平滑电容器连接的端子521、522N汇流条的与开关模块连接的端子700表示构成部件间的连接关系的箭头800开关元件开闭时的电流路径811～819P汇流条的电流路径811a～816aP汇流条的净的电流路径821～826M汇流条的电流路径827a、828a、827b、828b、827c、828cM汇流条的假想电流路径831～836N汇流条的电流路径831a～836aN汇流条的净的电流路径901、902从平滑电容器流入到P汇流条的电流911～916从P汇流条向开关模块流出的电流921～926从开关模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力变换装置，其以如下要素来构成1相的电力变换电路：将直流电压平滑化的平滑电容器；将多个第1开关元件并联连接而构成的上臂的开关模块；将多个第2开关元件并联连接而构成的下臂的开关模块；与所述上臂的开关模块的多个集电极端子和所述平滑电容器的多个正侧端子连接的正侧汇流条；与所述上臂的开关模块的多个发射极端子和所述下臂的开关模块的多个集电极端子连接的交流汇流条；以及与所述下臂的开关模块的多个发射极端子和所述平滑电容器的负侧端子连接的负侧汇流条，所述电力变换装置的特征在于，所述正侧汇流条和所述负侧汇流条中的至少任一者在横穿将与所述上臂的开关模块或所述下臂的开关模块连接的端子和与所述平滑电容器连接的端子连起来的直线的区域具有狭缝部，所述正侧汇流条中的与所述平滑电容器的正侧端子连接的多个端子的位置以及所述负侧汇流条中的与所述平滑电容器的负侧端子连接的多个端子的位置分别配置在具有对称性的位置。

【技术特征摘要】
2016.02.05 JP 2016-0203701.一种电力变换装置，其以如下要素来构成1相的电力变换电路：将直流电压平滑化的平滑电容器；将多个第1开关元件并联连接而构成的上臂的开关模块；将多个第2开关元件并联连接而构成的下臂的开关模块；与所述上臂的开关模块的多个集电极端子和所述平滑电容器的多个正侧端子连接的正侧汇流条；与所述上臂的开关模块的多个发射极端子和所述下臂的开关模块的多个集电极端子连接的交流汇流条；以及与所述下臂的开关模块的多个发射极端子和所述平滑电容器的负侧端子连接的负侧汇流条，所述电力变换装置的特征在于，所述正侧汇流条和所述负侧汇流条中的至少任一者在横穿将与所述上臂的开关模块或所述下臂的开关模块连接的端子和与所述平滑电容器连接的端子连起来的直线的区域具有狭缝部，所述正侧汇流条中的与所述平滑电容器的正侧端子连接的多个端子的位置以及所述负侧汇流条中的与所述平滑电容器的负侧端子连接的多个端子的位置分别配置在具有对称性的位置。2.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，所述狭缝部设置于所述正侧汇流条和所述负侧汇流条之中从与开关模块连接的端子到与所述平滑电容器连接的端子的距离短的汇流条。3.根据权利要求1或2所述的电力变换装置，其特征在于，所述平滑电容器的多个端子为2端子。4.根据权利要求3所述的电力变换装置，其特征在于，所述上臂的开关模块以及所述下臂的开关模块的多个端子为2端子...

【专利技术属性】
技术研发人员：前健太郎，片桐优，安田阳介，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP