电力转换器的制造方法

文档序号:9813564阅读:488来源:国知局
电力转换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力转换器,该电力转换器包括具有内置的半导体元件的半导体模±夬、电容器以及将它们电连接的DC汇流条。
【背景技术】
[0002]作为执行DC电力与AC电力之间电力转换的电力转换器,已知一种电力转换器,该电力转换器包括具有内置的半导体元件的半导体模块、电容器以及将它们电连接的一对DC汇流条(有关于日本专利公开N0.2010-183748)。
[0003]在该电力转换器中,通过使用该电容器来使DC电源的电压平滑。
然后,其被配置为通过开关操作该半导体元件来把从DC电源提供的DC电力转换为AC电力。
[0004]该电容器包括电容器元件和连接至该电容器元件的电容器端子。
该DC汇流条连接至该电容器端子。
在上述电力转换器中,通过仅在一个位置处使用螺钉等来连接相应的DC汇流条与电容器端子。
[0006]然而,存在大电感可能寄生在上述电力转换器中的DC汇流条与电容器端子上的可能性。
即,仅在上述电力转换器中的一个位置处连接相应的DC汇流条与电容器端子。
因此,在DC汇流条与电容器端子之间流动的电流总是通过单个连接部,因此仅存在一条电流流动的路径。
当电流路径的数量很小时,大电感可能寄生。
因此,存在大的电感可能寄生在上述电力转换器中的DC汇流条与电容器端子上的可能性。
因此,考虑到存在当开关操作半导体元件时由于电感发生相对较大浪涌的可能性。

【发明内容】

[0007]本发明针对上述问题而作出,并且具有提供一种能进一步降低寄生在DC汇流条与电容器端子上的电感的电力转换器的目的。
[0008]根据第一方面的电力转换器中,该电力转换器包含具有内置的半导体元件的半导体模块、具有电容器元件和连接至该电容器元件的电容器端子的电容器、以及将该半导体模块与该电容器端子电连接的DC汇流条。
该电容器端子与该DC汇流条在至少两个连接部处彼此连接。
该DC汇流条包括连接至该半导体模块的汇流条主体部,并且该两个连接部通过该汇流条主体部的至少一部分来连接。
该电容器端子包括连接至该电容器元件的端子主体部,并且该两个连接部通过该端子主体部的至少一部分来连接。
[0009]在上述电力转换器中,该DC汇流条与该电容器端子在至少两个连接部处彼此连接。
该DC汇流条包括连接至该半导体模块的该汇流条主体部,并且该两个连接部通过该汇流条主体部的至少一部分来连接。
此外,该电容器端子包括连接至该电容器元件的该端子主体部,并且该两个连接部通过该端子主体部的至少一部分来连接。
因此,有可能进一步降低寄生在该DC汇流条与该电容器端子上的电感。
即,通过采取上述配置,在该半导体模块与该电容器元件之间流动的电流可被分成至少两个电流路径以在两个连接部之中穿过该连接部中的一个的路径上流动并且在穿过该连接部的另一个的另一路径上流动。
因此,有可能增加电流路径的数量。
虽然电感寄生于单独的电流路径,但是这些电感彼此并联连接。
因此,通过组合多个电感获得的总电感值小于每个电感值。
因此,有可能降低寄生在该DC汇流条与该电容器端子上的电感(组合电感),并且当该半导体元件被接通与断开时,有可能防止发生由电感引起的大浪涌。
[0010]如上所述,根据本发明有可能提供能进一步降低寄生在DC汇流条与电容器端子上的电感的电力转换器。
【附图说明】
[0011]在附图中:
图1是第一实施例中的电力转换器的剖视图,并且是沿着图2的线1-1所得到的剖视图;
图2是沿着图1的线I1-1I所得到的剖视图;
图3是沿图1的线II1-1II所得到的剖视图;
图4示出第一实施例中的DC汇流条与电容器的透视图;
图5是沿图2的线V-V所得到的剖视图;
图6示出第一实施例中的电力转换器的第二连接部附近的放大剖视图;
图7示出第一实施例中的电力转换器的第一连接部附近的放大剖视图;
图8示出第一实施例中的电力转换器的电路图;
图9示出第一实施例中的电力转换器的制造步骤图;
图10示出图9后续的示图;
图11示出图10后续的示图;
图12示出图11后续的示图;
图13示出第一实施例中的电力转换器的放大剖视图,该电力转换器处于汇流条连接部与端子连接部接触的状态;
图14是第二实施例中的电力转换器的剖视图,并且是沿着图15的线XIV-XIV所得到的剖视图;
图15是沿图14的线XV-XV所得到的剖视图;
图16是第三实施例中的电力转换器的剖视图,并且是沿着图17的线XV1-XVI所得到的剖视图;
图17是沿着图16的线XV1-XVII所得到的截面图;
图18是第四实施例中的电力转换器的剖视图,并且是沿着图19的线XVII1-XVIII所得到的剖视图;
图19是沿图18的线XIX-XIX所得到的剖视图;
图20是第五实施例中的电力转换器的剖视图,并且是沿着图21的线XX-XX所得到的剖视图;
图21是沿图20的线XX1-XXI所得到的剖视图;
图22示出第六实施例中的电力转换器的主要部分的放大剖视图;
图23示出沿图22的箭头线XXIII所示出的示图;
图24示出第七实施例中的电力转换器的剖视图;以及图25示出第八实施例中的电力转换器的剖视图。
【具体实施方式】
[0012]上述电力转换器可被定义为车载电力转换器以用于安装在车辆上,诸如电动车或混合动力车。
(实施例)
[0013][第一实施例]
将参考图1至12描述根据电力转换器的实施例。
如图1中所示,本实施例的电力转换器I包括半导体模块2、电容器3以及DC汇流条5(5ρ, 5η)ο
每个半导体模块2于其中并入多个半导体元件20 (参见图8)。
电容器3具有电容器元件30以及连接至电容器元件30的电容器端子4。
DC汇流条5 (5p, 5n)电连接在半导体模块2与电容器端子4之间。
[0014]电容器端子4与DC汇流条5在两个连接部6 (第一连接部6a和第二连接部6b)处彼此连接。
DC汇流条5具有与半导体模块2连接的汇流条主体部51。
两个连接部6a、6b通过汇流条主体部51的部分来连接。
此外,电容器端子4具有与电容器元件30连接的端子主体部41。
两个连接部6a、6b通过端子主体部41的部分来连接。
[0015]本实施例的电力转换器是车载电力转换器以用于安装在车辆上,诸如电动车或混合动力车。
[0016]如图2中所示,电容器3包括两个电容器端子4(4p,4n),即与DC电源8的正电极88电连接的正极侧电容器端子4p以及与DC电源8的负电极89电连接的负极侧电容器端子4n (参见图8) ο
该电力转换器I进一步包括两个DC汇流条5 (5p, 5n),即与该正极侧电容器端子4p连接的正极侧DC汇流条5p以及与负极侧电容器端子4n连接的负极侧DC汇流条5n。
[0017]此外如图1所示,在本实施例中,层积体10是通过层积多个半导体模块2和用于冷却半导体模块2的多个冷却管11来形成的。
[0018]如图1与图4所示,每个汇流条主体部51包括用于连接两个连接部6a、6b的汇流条连接部511以及从汇流条连接部511竖立的汇流条竖立部512。
每个汇流条连接部511在层积体10的层积方向(X方向)上具有拉长的形状。
每个汇流条竖立部512以连接部6的厚度方向(Z方向)在半导体模块2侧竖立在汇流条连接部511上。
[0019]此外,每个端子主体部41包括用于连接两个连接部6a、6b的端子连接部411以及从端子连接部411竖立的端子竖立部412。
每个端子竖立部412在X方向上具有拉长的形状。
每个端子竖立部412以Z方向在电容器元件30侧竖立在端子连接部411上。
[0020]如图2所示,在两个DC汇流条5p,5n上分别形成的汇流条竖立部512(512ρ,512η)以预定的间隔靠近彼此安置。
[0021]如图8所示,在本实施例中,转换器电路200由多个半导体模块2构成。
从DC电源8提供的DC电力通过开关操作相应的半导体模块2中内置的半导体元件20 (IGBT元件)而被转换为AC电力。
然后,三相AC电动机81通过使用所得的AC电力来驱动,由此驱动车辆。
[0022]如图2所示,电容器3包括电容器元件30、用于容纳电容器元件30的电容器外壳31、用于将电容器元件30密封在电容器外壳31中的密封部件32以及电容器端子4。
[0023]如图6与图7所示,在本实施例中,汇流条连接部511与端子连接部411彼此重叠。 空间S形成在汇流条连接部511与端子连接部411之间。
因此,电流I流动的路径被分为两个路径;即在两个连接部6a、6b之中穿过连接部中的一个6a的路径以及穿过连接部中的另一个6b的另一路径。
此外,电流I流过汇流条连接部511的方向与电流I流过端子连接部411的方向变得彼此相反。
[0024]此外,如图1与图4所示,在本实施例中,在电容器外壳31中形成管状部34。
在管状部34中形成通孔33。
通孔33从底壁部311在Z方向上穿透到电容器外壳31的开口 312(参见图1)。
在Z方向上与通孔33重叠的位置处形成第一连接部6a。
当制造电力转换器I时,在本实施例
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