功率转换装置的制作方法

本申请涉及功率转换装置。

背景技术：

1、像电动车或混合动力汽车那样，多个功率转换装置被搭载在将电动机用作为驱动源的电动车辆上。作为功率转换装置，能例举充电器、dc/dc转换器和逆变器等，该充电器用于将商用交流电源转换为直流电源并对高压电池充电，该dc/dc转换器用于将高压电池的直流电源转换为用于辅助设备的电池的电压(例如，12v)，该逆变器用于将来自电池的直流电转换为到电动机的交流电。

2、公开的功率转换装置(例如参照专利文献1)包括:功率模块，该功率模块安装有用于进行功率转换的半导体元件；冷却器，该冷却器用于冷却功率模块；以及电容器，该电容器具有用于对从外部的直流电源提供的直流电压进行滤波的电容器元件的电容器。由于纹波电流流过电容器元件，所以电容器元件消耗功率并发热。此外，由于电容器元件通过汇流条连接到功率模块，所以当功率模块变为高温时，热量通过汇流条从功率模块传递到电容器元件，并且由于传递的热量，电容器元件的温度也会变高。尤其是在高输出密度的功率转换装置中，向连接功率模块和电容器元件的汇流条传递的热量以及由汇流条的焦耳热产生的热量变大。当汇流条的温度上升变得显著时，热量被传递到电容器元件，从而电容器元件的温度上升。由于电容器元件的温度上升缩短了电容器元件的寿命，因此针对电容器元件的温度上升的对策成为课题。

3、在专利文献1公开的结构中，电容器包括电容器元件、密封电容器元件的密封树脂、以及连接到电容器元件的一对汇流条。各个汇流条具有从密封树脂露出的露出部，各个露出部具有板状部、从板状部延伸设置并且电连接到直流电源的电源端子、以及从板状部延伸设置并且电连接到功率模块等其他电子部件的部件连接端子。在各个板状部中，在比部件连接端子更靠电源端子侧的区域中形成厚度比周围要小的特定部。特定部是凹部、在各板状部的厚度方向(z)上贯通的贯通孔、或呈与板状部的端缘连通的狭缝状形成的狭缝部。当将露出部和电容器元件的排列方向设为横向(x)，且将从横向观察时的密封树脂的长边方向设为纵向(y)时，电源端子形成在露出部的纵向的一个端部，部件连接端子形成在露出部的纵向的形成有电源端子的一侧的相反侧的端部。特定部在横向上形成在电源端子、汇流条和电容器元件的连接部之间。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本专利第7031452号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、在上述专利文献1中，汇流条连接电容器元件、直流电源、功率模块，使直流电源和功率模块之间的直流路径露出到密封树脂的外部，在汇流条的露出部形成厚度比周围要小的特定部。因此，露出部在特定部周围的电阻变高。另外，在比露出部中的部件连接端子更靠近电源端子侧的区域中，在电源端子与汇流条以及电容器元件的连接部之间形成特定部。因此，电源端子侧的区域的电阻高于板状部中的部件连接端子的电阻。

3、通过这样构成，容易将流入电源端子的直流电流的直流分量感应到部件连接端子侧。因此，容易防止从电源端子流入板状部的直流电流的直流分量流向连接到密封树脂内的电容器元件的汇流条侧。此外，当大电流流过从电源端子到部件连接端子的直流路径部时，容易有效地使由该电流引起的热量散热。然而，汇流条的露出部是直流电源与功率模块之间的电流路径，并且是直流电源与电容器元件之间的电流路径，又是电容器元件与功率模块之间的电流路径，因此在特定部中的电容器元件与功率模块之间的电流路径的电阻变高，因此存在电容器元件与功率模块之间的布线电感增大的问题。此外，若电容器元件和功率模块之间的布线电感增大，则汇流条的温度上升。若汇流条的温度上升变得显著，则热量被传递到电容器元件，从而电容器元件的温度上升。

4、因此，本申请的目的是获得一种功率转换装置，其在抑制电容器元件和功率模块部之间的布线电感增大的同时，提高连接电容器元件和功率模块部的汇流条的散热性。

5、用于解决技术问题的技术手段

6、本申请所公开的功率转换装置，包括：功率模块部，该功率模块部具有沿第一方向排列的多个半导体元件、将多个半导体元件分成多个或汇总成一个地而收纳的功率主体部、以及连接到多个半导体元件中的每一个，并且从功率主体部向与第一方向正交的第二方向上的一侧突出，并且沿第一方向排列的多个功率端子；以及电容器模块，该电容器模块具有电容器元件、经由电容器用密封树脂收纳电容器元件的电容器外壳、以及连接到电容器元件的电容器汇流条，电容器汇流条具有：平板部，该平板部形成为第一方向上的宽度长于第二方向上的宽度的板状，并且从电容器用密封树脂露出到外部；多个功率端子连接部，该多个功率端子连接部从平板部向第二方向上的另一侧延伸，在第一方向上排列并连接到多个功率端子中的每一个；电源连接部，该电源连接部连接到平板部并连接到直流电源；以及多个元件连接部，该多个元件连接部具有连接到平板部，配置在相对于平板部更靠第二方向上的一侧，沿第一方向排列并连接到电容器元件，配置在多个元件连接部中的第一方向上的两端的两个元件连接部之间的第一方向上的位置范围即元件连接部的位置范围、以及配置在多个功率端子连接部中的第一方向上的两端的两个功率端子连接部之间的第一方向上的位置范围即功率端子连接部的位置范围是配置有平板部的第一方向上的位置范围的内侧，元件连接部的位置范围的长度与功率端子连接部的位置范围的长度等同，元件连接部的位置范围的中心位置与功率端子连接部的位置范围的中心位置是等同位置。

7、发明效果

8、根据本申请所公开的功率转换装置，包括功率模块部和电容器模块，电容器汇流条具有：平板部，该平板部形成为第一方向上的宽度长于第二方向上的宽度的板状，并且从电容器用密封树脂露出到外部；多个功率端子连接部，该多个功率端子连接部从平板部向第二方向上的另一侧延伸，在第一方向上排列并连接到多个功率端子中的每一个；电源连接部，该电源连接部连接到平板部并连接到直流电源；以及多个元件连接部，该多个元件连接部连接到平板部，配置在相对于平板部更靠第二方向上的一侧，沿第一方向排列并连接到电容器元件，配置在多个元件连接部中的第一方向上的两端的两个元件连接部之间的第一方向上的位置范围即元件连接部的位置范围、以及配置在多个功率端子连接部中的第一方向上的两端的两个功率端子连接部之间的第一方向上的位置范围即功率端子连接部的位置范围是配置有平板部的第一方向上的位置范围的内侧，元件连接部的位置范围的长度与功率端子连接部的位置范围的长度等同，元件连接部的位置范围的中心位置与功率端子连接部的位置范围的中心位置是等同位置，因此，电容器汇流条在多个元件连接部与多个功率端子连接部之间的第二方向上的电流路径中，在第一方向上具有足够的宽度，因此，抑制了该电流路径的电阻的增大，因而能抑制电容器元件与功率模块部之间的布线电感的增大。作为电容器元件和功率模块部之间的电流路径，并且作为直流电源和功率模块部之间的电流路径的平板部从电容器用密封树脂露出到外部，因此能提高电容器汇流条的散热性。

技术特征：

1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

3.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，

4.如权利要求3所述的功率转换装置，其特征在于，

5.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，

6.如权利要求3所述的功率转换装置，其特征在于，

7.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，

8.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，

9.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，

10.如权利要求9所述的功率转换装置，其特征在于，

11.如权利要求9所述的功率转换装置，其特征在于，

12.如权利要求9所述的功率转换装置，其特征在于，

13.如权利要求9所述的功率转换装置，其特征在于，

14.如权利要求4所述的功率转换装置，其特征在于，

15.如权利要求14所述的功率转换装置，其特征在于，

16.如权利要求9所述的功率转换装置，其特征在于，

17.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，

18.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，

19.如权利要求17所述的功率转换装置，其特征在于，

20.如权利要求19所述的功率转换装置，其特征在于，

21.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，

22.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明的功率转换装置包括功率模块部、具有电容器元件和电容器汇流条的电容器模块，电容器汇流条具有平板部、多个功率端子连接部、电源连接部、多个元件连接部，配置在两端的两个元件连接部之间的第一方向上的位置范围即元件连接部的位置范围、配置在两端的两个功率端子连接部之间的第一方向位置范围即功率端子连接部的位置范围在配置有平板部的第一方向上的位置范围的内侧，元件连接部的位置范围的长度与功率端子连接部的位置范围的长度等同，元件连接部的位置范围的中心位置与功率端子连接部的位置范围的中心位置是等同位置。

技术研发人员：胜部弘辉,谷昌和,山边翔太,中村拓哉
受保护的技术使用者：三菱电机株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15