电力变换装置的制作方法

文档序号:21368569发布日期:2020-07-04 04:44阅读:253来源:国知局
电力变换装置的制作方法

本发明的实施方式涉及电力变换装置。



背景技术:

变换器(converter)或逆变器(inverter)那样的电力变换装置具备多个开关元件、相对于这些多个开关元件电气地反向并联连接的多个二极管和多个电容器。这些多个开关元件、多个二极管及多个电容器被一体化为一个单元,成为不能容易地分离。

可是,如果在例如负载较大的环境下持续使用电力变换装置,则开关元件有可能故障。另一方面,电容器与开关元件相比更不易故障。但是,在多个开关元件和多个电容器被一体化的结构中,在开关元件故障的情况下,有时需要以包括电容器的单元单位进行更换。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2016-100988号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

本发明的目的是提供一种能够实现修理负担的减轻的电力变换装置。

用来解决课题的手段

实施方式的电力变换装置具备元件组件和电容器组件。上述元件组件,包括相互被电气地串联连接的多个开关元件、相对于上述多个开关元件分别电气地反向并联连接的多个二极管、在上述多个开关元件中与位于电连接关系中的第1端的开关元件电连接的第1正极汇流排、在上述多个开关元件中与位于电连接关系中的与上述第1端相反侧的第2端的开关元件电连接的第1负极汇流排、和收容着上述多个开关元件、上述多个二极管、上述第1正极汇流排及上述第1负极汇流排的第1外框部件。上述电容器组件包括多个电容器、与上述多个电容器中包含的至少1个电容器电连接的第2正极汇流排、与上述多个电容器中包含的至少1个电容器电连接的第2负极汇流排、和收容着上述多个电容器、上述第2正极汇流排及上述第2负极汇流排的第2外框部件。上述第1外框部件和上述第2外框部件能够相互分离。上述第1正极汇流排和上述第2正极汇流排被可拆卸地连结。上述第1负极汇流排和上述第2负极汇流排被可拆卸地连结。

附图说明

图1是表示实施方式的驱动装置的一例的图。

图2是表示实施方式的第1单元组件的图。

图3是表示实施方式的驱动装置的一例的立体图。

图4是图3所示的驱动装置的沿着f4-f4线的剖视图。

图5是表示实施方式的第1单元组件的立体图。

图6是表示实施方式的元件组件的立体图。

图7是表示实施方式的元件组件的一部分的结构的立体图。

图8是表示实施方式的第1模块组和第1支承机架的立体图。

图9是表示从在图8中表示的第1模块组将中性点汇流排拆下的状态的立体图。

图10是表示实施方式的第2模块组和第2支承机架的立体图。

图11是表示实施方式的元件组件中包含的构成要素的电连接关系的图。

图12是表示实施方式的元件组件的正视图。

图13是表示实施方式的元件组件的一部分的立体图。

图14是表示实施方式的电容器组件的立体图。

图15是表示实施方式的第1电容器组件的立体图。

图16是表示实施方式的电容器组件中包含的构成要素的电连接关系的图。

图17是表示实施方式的元件组件、电容器组件及将它们连结的连结部件的立体图。

图18是将实施方式的元件组件一部分分解而表示的立体图。

图19是表示实施方式的搁板的立体图。

图20是表示实施方式的元件组件及电容器组件的下表面的立体图。

图21是表示在实施方式的搁板上载置着电容器组件的状态的立体图。

图22是图21所示的搁板的沿着f22-f22线的剖视图。

图23是图21所示的搁板的沿着f23-f23线的剖视图。

图24是将在图8中由f24线包围的区域放大表示的立体图。

图25是将在图8中由f25线包围的区域放大表示的立体图。

图26是图8所示的变换器的沿着f26-f26线的剖视图。

图27是表示实施方式的元件模块的后表面的立体图。

图28是表示实施方式的第1模块组中包含的元件模块及第1散热器的平面图。

图29是表示第1变形例的单相单元组件的立体图。

图30是表示第2变形例的元件组件的正视图。

具体实施方式

以下,参照附图说明实施方式的电力变换装置。另外,在以下的说明中,对具有相同或类似的功能的结构赋予相同的标号。并且,有时将这些结构的重复的说明省略。另外,以下参照的附图为了说明的方便而有时将控制用的栅极配线等的图示省略。

这里,先对“正极p”、“负极n”及“中性点c”进行定义。所谓的“正极p”,是指在驱动装置1动作的情况下成为正电位的部位。所谓的“负极n”,是指在驱动装置1动作的情况下成为负电位的部位。所谓的“中性点c”,是指在驱动装置1动作的情况下,在中性点钳位型(npc型)的驱动装置1中成为正极p与负极n之间的中间的电位(中性点电位)的部位。

参照图1至图28,对实施方式的驱动装置(电动机驱动装置)1进行说明。驱动装置1是“电力变换装置”的一例。但是,“电力变换装置”也可以不是指驱动装置1中包含的单相单元组件(cellunit)6,也可以是仅具有变换器或逆变器的某一方的功能的电力变换装置。

驱动装置1例如将从交流电源ps供给的交流电力变换为直流电力,将变换后的直流电力变换为希望的频率-电压的交流电力,向负载l供给。负载l例如是电动机,但并不限定于此。在本实施方式中,对驱动装置1具备多个单相单元组件6的例子进行说明。另外,驱动装置1也可以代替多个单相单元组件6而具备3相变换器及3相逆变器。

<1.电气结构>

<1.1整体结构>

首先,对驱动装置1的电气的整体结构进行说明。图1是表示驱动装置1的一例的图。在图1中,将电气电路系统用单线表示,并省略开闭器等的图示。驱动装置1例如具备输入变压器5、多个单相单元组件6和控制装置7。

对于输入变压器5,从交流电源ps供给交流电力。输入变压器5将从交流电源ps供给的交流电力变压为希望的电压,并将变压后的交流电力向多个单相单元组件6分别供给。输入变压器5的2次侧是开口三角形接线。

各单相单元组件6将从输入变压器5的2次绕线供给的分别2个相的交流电力变换为直流电力,将变换后的直流电力变换为希望的频率-电压的交流电力并输出。在本实施方式中,多个单相单元组件6包括多个第1单元组件6a、多个第2单元组件6b及多个第3单元组件6c。

对于第1单元组件6a,从输入变压器5输入交流电力的第1相(例如r相)和第2相(例如s相)。第1单元组件6a作为变换后的交流电力,将交流电力的第1相(例如u相)和第2相(例如v相)向负载l输出。对于第2单元组件6b,从输入变压器5输入交流电力的第2相(例如s相)和第3相(例如t相)。第2单元组件6b作为变换后的交流电力,将交流电力的第2相(例如v相)和第3相(例如w相)向负载l输出。对于第3单元组件6c,从输入变压器5输入交流电力的第3相(例如t相)和第1相(例如r相)。第3单元组件6c作为变换后的交流电力而将交流电力的第3相(例如w相)和第1相(例如u相)向负载l输出。

在本实施方式中,多个第1单元组件6a相互被电气地串联连接。多个第2单元组件6b相互被电气地串联连接。多个第3单元组件6c相互被电气地串联连接。由此,驱动装置1能够将大容量的交流电力向负载l供给。

控制装置7控制多个单相单元组件6。例如,控制装置7基于表示由未图示的电压检测器检测到的交流电力的相电压的信息,通过发送用来控制各单相单元组件6中包含的开关元件的信号,控制各单相单元组件6。

<1.2单相单元组件>

<1.2.1单相单元组件的整体结构>

接着,对单相单元组件6进行说明。这里,第1单元组件6a、第2单元组件6b及第3单元组件6c除了交流电力的相不同以外相互大致相同。因此,以下以它们为代表而对第1单元组件6a进行说明。

图2是表示第1单元组件6a的图。第1单元组件6a例如包括第1电力变换单元pua、第2电力变换单元pub、电容器组件cu、熔断器54和霍尔电流检测器55(以下称作hct55)。另外,关于熔断器54及hct55在后面叙述。

<1.2.2电力变换单元>

第1电力变换单元pua将从输入变压器5输入的交流电力的第1相(例如r相)变换,将变换后的交流电力的第1相(例如u相)输出。第1电力变换单元pua例如包括第1端子11、变换器12、逆变器13及第2端子14。第1电力变换单元pua的变换器12是“第1电力变换模块”的一例。第1电力变换单元pua的逆变器13是“第2电力变换模块”的一例。

另一方面,第2电力变换单元pub将从输入变压器5输入的交流电力的第2相(例如s相)变换,将变换后的交流电力的第2相(例如v相)输出。第2电力变换单元pub例如包括第1端子11、变换器12、逆变器13及第2端子14。第2电力变换单元pub的变换器12是“第3电力变换模块”的一例。第2电力变换单元pub的逆变器13是“第4电力变换模块”的一例。

这里,第1电力变换单元pua及第2电力变换单元pub除了交流电力的相不同以外相互大致相同。因此,以下以它们为代表而对第1电力变换单元pua进行说明。此外,以下先对第1端子11及第2端子14进行说明,接着对变换器12及逆变器13进行说明。

第1端子11与输入变压器5电连接。第1端子11例如从输入变压器5输入交流电力的第1相。

第2端子14与负载l或其他的单相单元组件6电连接。第2端子14例如将变换后的交流电力的第1相向负载l输出。

变换器12例如是npc型的三电平变换器。变换器12具有支路la,将交流电力变换为直流电力。支路la包括第1至第4开关元件sw1a、sw2a、sw3a、sw4a、第1至第4回流二极管df1a、df2a、df3a、df4a和第1及第2钳位二极管dc1a、dc2a。支路la是“第1支路”的一例。

第1至第4开关元件sw1a、sw2a、sw3a、sw4a分别是例如具有自灭弧能力的晶体管型的开关元件。第1至第4开关元件sw1a、sw2a、sw3a、sw4a分别例如是双极晶体管型的开关元件。在本实施方式中,第1至第4开关元件sw1a、sw2a、sw3a、sw4a分别是绝缘栅极双极晶体管(igbt:insulatedgatebipolartransistor)。但是,第1至第4开关元件sw1a、sw2a、sw3a、sw4a分别并不限定于上述例子。

第1至第4开关元件sw1a、sw2a、sw3a、sw4a从正极p朝向负极n以该顺序相互被电气地串联连接在本实施方式中,第1开关元件sw1a的集电极与正极p电连接。第1开关元件sw1a是在第1至第4开关元件sw1a、sw2a、sw3a、sw4a之中位于电连接关系中的第1端的开关元件。第2开关元件sw2a的集电极与第1开关元件sw1a的发射极电连接。第3开关元件sw3a的集电极与第2开关元件sw2a的发射极电连接。第4开关元件sw4a的集电极与第3开关元件sw3a的发射极电连接。第4开关元件sw4a的发射极与负极n电连接。第4开关元件sw4a是在第1至第4开关元件sw1a、sw2a、sw3a、sw4a之中位于电连接关系中的第2端的开关元件。

在本实施方式中,第1端子11与将第2开关元件sw2a的发射极和第3开关元件sw3a的集电极电连接的连接部电连接。由此,第2开关元件sw2a的发射极及第3开关元件sw3a的集电极与第1端子11电连接。

第1至第4回流二极管df1a、df2a、df3a、df4a相对于第1至第4开关元件sw1a、sw2a、sw3a、sw4a分别电气地反向并联连接。即,第1回流二极管df1a与第1开关元件sw1a电气地反向并联连接。第2回流二极管df2a与第2开关元件sw2a电气地反向并联连接。第3回流二极管df3a与第3开关元件sw3a电气地反向并联连接。第4回流二极管df4a与第4开关元件sw4a电气地反向并联连接。所谓的“反向并联连接”,是指开关元件与回流二极管被电气地并联连接、并且在开关元件中电流向正向流动的方向与在回流二极管中电流向正向流动的方向是相反方向。

第1钳位二极管dc1a的阳极与中性点c电连接。第1钳位二极管dc1a的阴极与将第1开关元件sw1a的发射极和第2开关元件sw2a的集电极电连接的连接部电连接。第2钳位二极管dc2a的阴极与中性点c电连接。第2钳位二极管dc2a的阳极与将第3开关元件sw3a的发射极和第4开关元件sw4a的集电极电连接的连接部电连接。

这里,在驱动装置1的物理结构之中先对与变换器12的支路la关联的部分进行说明。变换器12作为支路la的结构而包括第1外侧元件模块q1a、第1内侧元件模块q2a、第2内侧元件模块q3a、第2外侧元件模块q4a及钳位二极管模块dcma。另外,这些名称只不过是为了说明的方便而使用的。即,“外侧”及“内侧”确定的是物理上的位置。

第1外侧元件模块q1a是内置有第1开关元件sw1a和第1回流二极管df1a的半导体模块(模块型半导体)。第1内侧元件模块q2a是内置有第2开关元件sw2a和第2回流二极管df2a的半导体模块。第2内侧元件模块q3a是内置有第3开关元件sw3a和第3回流二极管df3a的半导体模块。第2外侧元件模块q4a是内置有第4开关元件sw4a和第4回流二极管df4a的半导体模块。钳位二极管模块dcma是内置有第1及第2钳位二极管dc1a、dc2a的半导体模块。

逆变器13例如是npc型的三电平逆变器。逆变器13具有支路lb,将由变换器12变换后的直流电力变换为交流电力。支路lb包括第1至第4开关元件sw1b、sw2b、sw3b、sw4b、第1至第4回流二极管df1b、df2b、df3b、df4b和第1及第2钳位二极管dc1b、dc2b。此外,逆变器13作为物理上的结构而例如包括第1外侧元件模块q1b、第1内侧元件模块q2b、第2内侧元件模块q3b、第2外侧元件模块q4b及钳位二极管模块dcmb。支路lb是“第3支路”的一例。

这里,逆变器13的支路lb的结构及功能与变换器12的支路la的结构及功能大致相同。因此,关于支路lb的说明,只要在关于支路la的上述说明中,将第1至第4开关元件sw1a、sw2a、sw3a、sw4a分别改称作第1至第4开关元件sw1b、sw2b、sw3b、sw4b,将第1至第4回流二极管df1a、df2a、df3a、df4a分别改称作第1至第4回流二极管df1b、df2b、df3b、df4b,将第1及第2钳位二极管dc1a、dc2a分别改称作第1及第2钳位二极管dc1b、dc2b,将第1外侧元件模块q1a、第1内侧元件模块q2a、第2内侧元件模块q3a、第2外侧元件模块q4a、钳位二极管模块dcma分别改称作第1外侧元件模块q1b、第1内侧元件模块q2b、第2内侧元件模块q3b、第2外侧元件模块q4b、钳位二极管模块dcmb就可以。第2电力变换单元pub的支路la是“第2支路”的一例。

<1.2.3电容器组件>

电容器组件(unit)cu包括多个电容器c。在图2中,作为代表而仅表示了2个电容器c。在本实施方式中,电容器组件cu具有例如24个电容器c。但是,电容器c的数量并不限定于上述例子。电容器c例如是薄膜电容器,但也可以是电解电容器等。

多个电容器c包括多个第1电容器c1(在图2中仅表示1个)和多个第2电容器c2(在图2中仅表示1个)。第1电容器c1在变换器12与逆变器13之间电连接在正极p与中性点c之间。第2电容器c2在变换器12与逆变器13之间电连接在负极n与中性点c之间。电容器c使例如由变换器12从交流电力变换的直流电力的电压变得平滑。

<2.物理结构>

<2.1整体结构>

接着,对驱动装置1的物理结构进行说明。图3是表示驱动装置1的一例的立体图。这里,对+x方向、-x方向、+y方向、-y方向、+z方向及-z方向进行定义。+x方向、-x方向、+y方向及-y方向是大致沿着水平面的方向。+x方向是从驱动装置1的前表面朝向后表面的方向。-x方向是与+x方向相反方向。在不将+x方向与-x方向区别的情况下,单称作“x方向”。+y方向及-y方向是与x方向不同(例如大致正交)的方向。+y方向从将驱动装置1的前表面正面观察的视点看,是向右侧前进的方向。-y方向是与+y方向相反方向。在不将+y方向与-y方向区别的情况下单称作“y方向”。+z方向及-z方向是与x方向及y方向不同(例如大致正交)的方向,是大致铅直方向。+z方向是向上方前进的方向。-z方向是与+z方向相反方向。在不将+z方向与-z方向区别的情况下,单称作“z方向”。+x方向是“第1方向”的一例。+y方向是“第2方向”的一例。-y方向是“第3方向”的一例。

这里,以单相单元组件6的设置构造为中心进行说明。驱动装置1例如具备箱体20、多个单相单元组件6(在图3中仅表示1个)和多个风扇27。

箱体20形成为箱状。箱体20将多个单相单元组件6一体地收容。箱体20例如具有开口部21、前面罩22和多个搁板23。

开口部21向-x方向开口。这里,单相单元组件6包括元件组件(unit)eu和电容器组件cu。元件组件eu及电容器组件cu相互能够连结及分离。元件组件eu及电容器组件cu分别经由开口部21从箱体20的外部向箱体20内插入。元件组件eu在元件组件eu及电容器组件cu被收容在箱体20中的状态下配置在比电容器组件cu距开口部21更近处。

前面罩22将开口部21可开闭地关闭。前面罩22具有面向各单相单元组件6的多个通气部22a。箱体20的外部的空气能够经由通气部22a流入到箱体20内。

多个搁板23设在箱体20内。多个搁板23在z方向上被分为多段(例如3段)而配置。进而,多个搁板23在z方向的各段中在y方向上被分为多列(例如3列)而配置。由此,在箱体20内形成有多个(例如合计9个)收容部24。

多个单相单元组件6被分开收容到箱体20内的多个收容部24中。单相单元组件6被载置在搁板23之上,被搁板23从下方支承。在本实施方式中,元件组件eu及电容器组件cu在相互分离的状态下从箱体20的外部向收容部24依次插入,在被插入到收容部24中之后相互连结。元件组件eu及电容器组件cu分别被例如升降机那样的装置抬起到与收容部24相同的高度,然后沿着+x方向被向收容部24插入。

多个风扇27例如设在箱体20的上部。多个风扇27是“送风部”的一例。风扇27使后述的第1散热器80a的多个翅片82之间的间隙及第2散热器80b的多个翅片82之间的间隙产生风的流动。

图4是图3所示的驱动装置1的沿着f4-f4线的剖视图。在箱体20内,分别设有规定风的流动的第1分隔部件25和多个第2分隔部件26。第1分隔部件25位于配置在最上段的单相单元组件6的上方。第1分隔部件25形成为沿着x方向及y方向的板状。第2分隔部件26设置在单相单元组件6与位于其上方的搁板23之间、或单相单元组件6与位于其上方的第1分隔部件25之间。第2分隔部件26形成为沿着y方向及z方向的板状。第2分隔部件26将单相单元组件6与位于其上方的搁板23之间、或单相单元组件6与位于其上方的第1分隔部件25之间的冷却风的通道堵塞。例如,第2分隔部件25设置在元件组件eu与电容器组件cu的连接部(边界部)的上方,但并不限定于此。第2分隔部件25也可以设置在单相单元组件6的-x方向侧的端部的上方,也可以设置在单相单元组件6的+x方向侧的端部的上方,也可以设置在其他的地方。

在本实施方式中,多个风扇27将箱体20的里部(+x方向侧的端部)的空气吸入,将所吸入的空气向箱体20的外部排气。由此,箱体20的外部的空气经由箱体20的前面罩22的通气部22a向箱体20内流入。流入到箱体20内的空气通过穿过单相单元组件6的内部而促进单相单元组件6的散热。通过穿过单相单元组件6的内部而被加温的空气随着风扇27的驱动而向箱体20的外部排气。但是,风扇27的位置并不限定于上述例子。风扇27也可以是被配置在前面罩22与单相单元组件6之间的吸气风扇。

<2.2单相单元组件>

<2.2.1单相单元组件的整体结构>

接着,对单相单元组件6的物理结构进行说明。如上述那样,第1单元组件6a、第2单元组件6b及第3单元组件6c除了交流电力的相不同以外相互大致相同。因此,以下以它们为代表而对第1单元组件6a进行说明。

图5是表示第1单元组件6a的立体图。第1单元组件6a包括元件组件eu和电容器组件cu。这里,先对元件组件eu及电容器组件cu的主结构、以及元件组件eu与电容器组件cu的连结构造进行说明,接着对元件组件eu的一部分的零件的细部进行说明。

<2.2.2元件组件的主结构>

图6是表示元件组件eu的立体图。元件组件eu例如包括第1外框部件30、第1电力变换单元pua、第2电力变换单元pub、第1连结板41(参照图12)、第2连结板42(参照图12)、控制基板44(参照图12)、导引部件45(参照图12)、前面罩51、第1连结汇流排52、第2连结汇流排53、熔断器54及hct55。此外,元件组件eu具有第1端部eua和第2端部eub。第1端部eua是-x方向侧的端部。第2端部eub是+x方向侧的端部,位于与第1端部eua相反侧。第2端部eub朝向电容器组件cu。

第1外框部件30形成元件组件eu的外轮廓。第1外框部件30形成为将第1电力变换单元pua、第2电力变换单元pub、第1连结板41、第2连结板42、控制基板44及导引部件45包围的框状,将这些零件收容在第1外框部件30的内部中。这里,在本实施方式中所谓的“框”,泛指“将物体的周围包围的部件”,并不限定于特定的形状。此外,所谓的“包围”,并不限于将物体从4个方向包围(将整周包围)的情况,只要至少从3个方向面向物体就可以。

第1外框部件30例如也可以由1个筒状或箱状的部件形成。此外,第1外框部件30也可以通过将多个部件相互连结并组装而形成。在本实施方式中,第1外框部件30具有基台31、第1支承机架32、第2支承机架33及顶板部件34,通过将它们相互连结并组装而形成。

基台31形成为沿着x方向及y方向的板状。基台31位于第1电力变换单元pua及第2电力变换单元pub的下方。第1支承机架32及第2支承机架33形成为沿着x方向及z方向的板状。第1支承机架32安装在基台31的-y方向侧的端部上,从基台31向+z方向立起。第2支承机架33安装在基台31的+y方向侧的端部上,从基台31向+z方向立起。顶板部件34形成为沿着x方向及z方向的板状。顶板部件34安装在第1支承机架32的+z方向侧的端部和第2支承机架33的+z方向侧的端部上。

接着,对第1电力变换单元pua进行说明。图7是表示元件组件eu的一部分的结构的立体图。另外,在表示图7及元件组件eu的其他图中,各模块的门控端子的图示省略。第1电力变换单元pua例如包括第1模块组70a和第1散热器80a。

第1模块组70a包括第1电力变换单元pua的变换器12及逆变器13和多个汇流排71、72、73、74、75、76、77、78、79、80(参照图8)。即,第1模块组70a包括构成变换器12的支路la的第1外侧元件模块q1a、第1内侧元件模块q2a、第2内侧元件模块q3a、第2外侧元件模块q4a及钳位二极管模块dcma。此外,第1模块组70a包括构成逆变器13的支路lb的第1外侧元件模块q1b、第1内侧元件模块q2b、第2内侧元件模块q3b、第2外侧元件模块q4b及钳位二极管模块dcmb。另外,关于第1模块组70a详细在后面叙述。

第1散热器80a具有底座81和多个翅片82。底座81形成为沿着x方向及z方向的板状。底座81具有朝向+y方向的第1面81a、和位于与第1面81a相反侧的第2面81b。第1面81a是“第1支承面”的一例。在第1面81a上,安装着包含在第1模块组70a中的第1外侧元件模块q1a、q1b、第1内侧元件模块q2a、q2b、第2内侧元件模块q3a、q3b、第2外侧元件模块q4a、q4b及钳位二极管模块dcma、dcmb。第1模块组70a发出的热的至少一部分(例如大部分)传递给第1散热器80a。

多个翅片82在第1散热器80a中被配置在与第1面81a相反侧。多个翅片82设在底座81的第2面81b上,从底座81向-y方向突出。多个翅片82在相互之间隔开间隙而在z方向上排列。在本实施方式中,在风扇27被驱动的情况下,从箱体20的前面罩22的通气部22a流入到箱体20内的空气在与多个翅片82之间的间隙中向+x方向流动。由此,促进了第1模块组70a的冷却。

接着,对第1模块组70a的变换器12详细地进行说明。另外,各模块的门控端子的说明省略。第1外侧元件模块q1a具有收容着第1开关元件sw1a和第1回流二极管df1a的封装(外轮廓部件)61。封装61是“第1封装”的一例。封装61具有金属制的底板和合成树脂制的罩。底板与第1散热器80a的第1面81a相接。罩与底板组合而在底板与罩之间形成收容第1开关元件sw1a及第1回流二极管df1a的收容部。另外,后述的其他的元件模块q2a、q3a、q4a、dcma的封装62、63、64、65具有与第1外侧元件模块q1a的封装61大致相同的结构。

在第1外侧元件模块q1a的封装61的表面上,设有2个端子61a、61b。在端子61a上,在第1外侧元件模块q1a的内部电连接着第1开关元件sw1a的集电极及第1回流二极管df1a的阴极。在端子61b上,在第1外侧元件模块q1a的内部电连接着第1开关元件sw1a的发射极及第1回流二极管df1a的阳极。2个端子61a、61b以端子61b、端子61a的顺序在+x方向上排列。第1外侧元件模块q1a例如形成为在2个端子61a、61b排列的方向(x方向)上具有长度方向的长方体状。此外,端子61a、61b相对于第1外侧元件模块q1a的z方向的中央部向-z方向侧偏倚而配置。

第1内侧元件模块q2a具有收容着第2开关元件sw2a和第2回流二极管df2a的封装62。封装62是“第2封装”的一例。在封装62的表面上设有2个端子62a、62b。在端子62a上,在第1内侧元件模块q2a的内部电连接着第2开关元件sw2a的集电极及第2回流二极管df2a的阴极。在端子62b上,在第1内侧元件模块q2a的内部电连接着第2开关元件sw2a的发射极及第2回流二极管df2a的阳极。2个端子62a、62b以端子62b、端子62a的顺序在+x方向上排列。第1内侧元件模块q2a例如形成为在2个端子62a、62b排列的方向(x方向)上具有长度方向的长方体状。此外,端子62a、62b相对于第1内侧元件模块q2a的z方向的中央部向-z方向侧偏倚而配置。

第2内侧元件模块q3a具有收容着第3开关元件sw3a和第3回流二极管df3a的封装63。封装63是“第3封装”的一例。在封装63的表面上设有2个端子63a、63b。在端子63a上,在第2内侧元件模块q3a的内部电连接着第3开关元件sw3a的集电极及第3回流二极管df3a的阴极。在端子63b上,在第2内侧元件模块q3a的内部电连接着第3开关元件sw3a的发射极及第3回流二极管df3a的阳极。2个端子63a、63b以端子63a、端子63b的顺序在+x方向上排列。第2内侧元件模块q3a例如形成为在2个端子63a、63b排列的方向(x方向)上具有长度方向的长方体状。此外,端子63a、63b相对于第2内侧元件模块q3a的z方向的中央部向+z方向侧偏倚而配置。

第2外侧元件模块q4a具有收容着第4开关元件sw4a和第4回流二极管df4a的封装64。封装64是“第4封装”的一例。在封装64的表面上设有端子64a、64b。在端子64a上,在第2外侧元件模块q4a的内部电连接着第4开关元件sw4a的集电极及第4回流二极管df4a的阴极。在端子64b上,在第2外侧元件模块q4a的内部电连接着第4开关元件sw4a的发射极及第4回流二极管df4a的阳极。2个端子64a、64b以端子64a、端子64b的顺序在+x方向上排列。第2外侧元件模块q4a例如形成为在2个端子64a、64b排列的方向(x方向)上具有长度方向的长方体状。此外,端子64a、64b相对于第2外侧元件模块q4a的z方向的中央部向+z方向侧偏倚而配置。

钳位二极管模块dcma具有收容着第1及第2钳位二极管dc1a、dc2a的封装65。封装65是“第5封装”的一例。在封装65的表面上设有3个端子65a、65b、65c。在端子65a上,在钳位二极管模块dcma的内部电连接着第1钳位二极管dc1a的阴极。在端子65b上,在钳位二极管模块dcma的内部电连接着第2钳位二极管dc2a的阳极。在端子65c上,在钳位二极管模块dcma的内部电连接着第1钳位二极管dc1a的阳极和第2钳位二极管dc2a的阴极。3个端子65a、65b、65c以端子65a、端子65c、端子65b的顺序在-z方向上排列。钳位二极管模块dcma例如形成为在3个端子65a、65b、65c排列的方向(z方向)上具有长度方向的长方体状。端子65a、65b、65c被配置在钳位二极管模块dcma的x方向的大致中央部。

这里,第1散热器80a具有第1端部80a和第2端部80b。第1端部80a是在由风扇27带来的冷却风的流动中成为上风侧的端部。第2端部80b位于与第1端部80a相反侧,是在由风扇27带来的冷却风的流动中成为下风侧的端部。第2端部80b面向电容器组件cu。

在本实施方式中,第1内侧元件模块q2a及第2内侧元件模块q3a在第1散热器80a中被配置在相对于第2端部80b距第1端部80a更近处。第1内侧元件模块q2a及第2内侧元件模块q3a在z方向上排列。另一方面,第1外侧元件模块q1a及第2外侧元件模块q4a在第1散热器80a中被配置在相对于第1端部80a距第2端部80b更近处。第1外侧元件模块q1a及第2外侧元件模块q4a在z方向上排列。钳位二极管模块dcma在x方向上被配置在第1内侧元件模块q2a及第2内侧元件模块q3a的对与第1外侧元件模块q1a及第2外侧元件模块q4a的对之间。另外,关于这些元件模块q1a、q2a、q3a、q4a、dcma的配置布局详细地在后面叙述。

接着,对第1模块组70a的逆变器13进行说明。逆变器13以与变换器12大致相同的配置布局配置在变换器12的+z方向侧。关于逆变器13的说明,只要在关于变换器12的上述说明中,将第1外侧元件模块q1a、第1内侧元件模块q2a、第2内侧元件模块q3a、第2外侧元件模块q4a、钳位二极管模块dcma分别改称作第1外侧元件模块q1b、第1内侧元件模块q2b、第2内侧元件模块q3b、第2外侧元件模块q4b、钳位二极管模块dcmb就可以。

接着,对第2电力变换单元pub进行说明。第2电力变换单元pub例如包括第2模块组70b和第2散热器80b。另外,对具有与第1电力变换单元pua相同或类似的功能的结构赋予相同的标号而省略它们的说明。

第2模块组70b包括第2电力变换单元pub的变换器12及逆变器13和多个汇流排71、72、73、74、75、76、77、78、79、80(参照图10)。即,第2模块组70b包括构成变换器12的支路la的第1外侧元件模块q1a、第1内侧元件模块q2a、第2内侧元件模块q3a、第2外侧元件模块q4a及钳位二极管模块dcma。此外,第2模块组70b包括构成逆变器13的支路lb的第1外侧元件模块q1b、第1内侧元件模块q2b、第2内侧元件模块q3b、第2外侧元件模块q4b及钳位二极管模块dcmb。

第2散热器80b具有底座81和多个翅片82。底座81形成为沿着x方向及z方向的板状。底座81具有朝向-y方向的第1面81a、和位于与第1面81a相反侧的第2面81b。第1面81a是“第2支承面”的一例。在第1面81a上,安装着包含在第2模块组70b中的第1外侧元件模块q1a、q1b、第1内侧元件模块q2a、q2b、第2内侧元件模块q3a、q3b、第2外侧元件模块q4a、q4b及钳位二极管模块dcma、dcmb。第2模块组70b发出的热的至少一部分(例如大部分)传递给第2散热器80b。

多个翅片82配置在底座81的与第1面81a相反侧。多个翅片82设置在底座81的第2面81b上,从底座81向+y方向突出。多个翅片82在相互之间隔开间隙而在z方向上排列。在本实施方式中,在风扇27被驱动的情况下,从箱体20的前面罩22的通气部22a流入到箱体20内的空气在多个翅片82之间的间隙中向+x方向流动。由此,促进了第2模块组70b的冷却。

第1散热器80a及第2散热器80b使第1散热器80a的第1面81a和第2散热器80b的第1面81a相互面对而配置。在第1散热器80a的第1面81a与第2散热器80b的第1面81a之间设置有空间s1(以下称作接近空间s1)(参照图12)。接近空间s1除了前面罩51以外在x方向上将元件组件eu贯通。

接着,对包含在第1模块组70a中的汇流排71、72、73、74、75、76、77、78、79、80进行说明。图8是表示第1模块组70a和第1支承机架32的立体图。图9是表示从图8所示的第1模块组70a将中性点汇流排77拆下的状态的立体图。

第1模块组70a包括中继汇流排71、第1端子汇流排72、第1连接汇流排73、第2连接汇流排74、正极汇流排75、负极汇流排76、中性点汇流排77、第3连接汇流排78、第4连接汇流排79及第2端子汇流排80。中继汇流排71、第1端子汇流排72、第1连接汇流排73、第2连接汇流排74、正极汇流排75、负极汇流排76、中性点汇流排77、第3连接汇流排78、第4连接汇流排79及第2端子汇流排80相对于元件模块q1a、q1b、q2a、q2b、q3a、q3b、q4a、q4b、dcma、dcmb配置在+y方向侧。

中继汇流排71经由设在前面罩51上的熔断器54和第1连结汇流排52(后述的第1连结汇流排52的第1部件52a及第2部件52b)与输入变压器5电连接。中继汇流排71具有第1部分71a和第2部分71b。第1部分71a在-x方向上以直线状延伸。第1部分71a比第1散热器80a及第1支承机架32更向-x方向突出。另一方面,第2部分71b在第1部分71a的+x方向侧从端部向-z方向延伸。

第1端子汇流排72与中继汇流排71的第2部分71b连接。第1端子汇流排72形成为沿着x方向及z方向的板状。第1端子汇流排72与第1内侧元件模块q2a的端子62b及第2内侧元件模块q3a的端子63a连接。

第1连接汇流排73除了后述的弯折部(未图示)以外,形成为沿着x方向及z方向的板状。第1连接汇流排73与第1内侧元件模块q2a的端子62a、钳位二极管模块dcma的端子65a及第1外侧元件模块q1a的端子61b上,将这些端子62a、65a、61b电连接。

在本实施方式中,第1连接汇流排73在z方向上具有比较大的宽度。由此,例如第1连接汇流排73的连续的最大容许电流容量被提高,并且实现了低电感化。在第1连接汇流排73的+z方向侧的端部,安装着支承体82a。支承体82a从第1连接汇流排73向+y方向立起,突出到接近空间s1中。支承体82a在接近空间s1中支承栅极配线83。栅极配线83是被电连接在第1至第4开关元件sw1a、sw2a、sw3a、sw4a中的至少1个开关元件的栅极与控制基板44之间的线缆。

第2连接汇流排74除了后述的弯折部74a以外,形成为沿着x方向及z方向的板状。第2连接汇流排74与第2内侧元件模块q3a的端子63b、钳位二极管模块dcma的端子65b及第2外侧元件模块q4a的端子64a连接,将这些端子63b、65b、64a电连接。第2连接汇流排74在第2内侧元件模块q3a的端子63b的附近具有向+y方向弯折的弯折部74a。这里,第1连接汇流排73具有与弯折部74a大致相同的弯折部。在第1连接汇流排73的弯折部和第2连接汇流排74的弯折部74a上分别安装着绝缘部件(例如绝缘纸)84(被未图示的固定部件固定)。根据这样的结构,与例如将1个绝缘部件夹在第1连接汇流排73的弯折部与第2连接汇流排74的弯折部74a之间的情况相比能够使作业性提高。另外,绝缘部件84只要能够确保绝缘性,也可以仅设置在第1连接汇流排73的弯折部和第2连接汇流排74的弯折部74a中的某一方上。此外,1个绝缘部件84也可以被夹在第1连接汇流排73的弯折部与第2连接汇流排74的弯折部74a之间。

在本实施方式中,第2连接汇流排74在z方向上具有比较大的宽度。由此,例如第2连接汇流排74的连续性的容许电流容量被提高,并且实现了低电感化。进而,通过第1连接汇流排73的弯折部与第2连接汇流排74的弯折部74a对置,能够由互感抑制当第2开关元件sw2a或第3开关元件sw3a电流断路时发生的浪涌电压。在第2连接汇流排74的-z方向侧的端部,安装着支承体82b。支承体82b从第2连接汇流排74向+y方向立起,突出到接近空间s1中。支承体82b在接近空间s1中支承栅极配线83。

正极汇流排75具有正极主体部75a和正极连结部75b。正极主体部75a形成为沿着x方向及z方向的板状(参照图9)。正极主体部75a与变换器12的第1外侧元件模块q1a的端子61a及逆变器13的第1外侧元件模块q1b的端子61a连接,将这些端子61a、61a电连接。正极连结部75b从正极主体部75a的+x方向侧的端部向+y方向弯折。正极连结部75b形成为沿着y方向及z方向的板状。正极连结部75b位于元件组件eu的第2端部eub,面向电容器组件cu。正极连结部75b具有被穿通后述的连结部件121(图17)的第1插通孔75c。正极汇流排75是“第1正极汇流排”的一例。正极主体部75a是“第1正极主体部”的一例。正极连结部75b是“第1正极连结部”的一例。

负极汇流排76具有负极主体部76a和负极连结部76b。负极主体部76a形成为沿着x方向及z方向的板状(参照图9)。负极主体部76a的一部分向+y方向弯曲,以免与正极主体部75a干涉。由此,负极主体部76a的一部分在与正极主体部75a之间隔开用来确保绝缘距离的间隙而在y方向上与正极主体部75a重叠。但是,正极主体部75a与负极主体部76a之间并不限于空间绝缘,也可以是屏障绝缘。负极主体部76a与变换器12的第2外侧元件模块q4a的端子64b及逆变器13的第2外侧元件模块q4b的端子64b连接,将这些端子64b、64b电连接。负极连结部76b从负极主体部76a的+x方向侧的端部向+y方向弯折。负极连结部76b形成为沿着y方向及z方向的板状。负极连结部76b位于元件组件eu的第2端部eub,面向电容器组件cu。负极连结部76b具有供后述的连结部件122(参照图17)穿通的第2插通孔76c。负极汇流排76是“第1负极汇流排”的一例。负极主体部76a是“第1负极主体部”的一例。负极连结部76b是“第1负极连结部”的一例。

中性点汇流排77具有中性点主体部77a和中性点连结部77b。中性点主体部77a形成为沿着x方向及z方向的板状。中性点主体部77a相对于正极主体部75a及负极主体部76a配置在+y方向侧,在与正极主体部75a及负极主体部76a之间隔开用来确保绝缘距离的间隙而在y方向上与正极主体部75a及负极主体部76a重叠。但是,正极主体部75a及负极主体部76a与中性点主体部77a之间并不限于空间绝缘,也可以是屏障绝缘。中性点主体部77a与变换器12的钳位二极管模块dcma的端子65c及逆变器13的钳位二极管模块dcmb的端子65c电连接,将这些端子65c、65c电连接。中性点主体部77a例如经由导电性垫片161与端子65c、65c电连接。另外,关于中性点主体部77a与端子65c、65c的连接构造,详细在后面叙述。中性点连结部77b从中性点主体部77a的+x方向侧的端部向+y方向弯折。中性点连结部77b形成为沿着y方向及z方向的板状。中性点连结部77b位于元件组件eu的第2端部eub,面向电容器组件cu。中性点连结部77b具有供后述的连结部件123(图17)穿通的第3插通孔77c。中性点汇流排77是“第1中性点汇流排”的一例。中性点主体部77a是“第1中性点主体部”的一例。中性点连结部77b是“第1中性点连结部”的一例。

第3连接汇流排78除了后述的弯折部(未图示)以外,形成为沿着x方向及z方向的板状。第3连接汇流排78与第1内侧元件模块q2b的端子62a、钳位二极管模块dcmb的端子65a及第1外侧元件模块q1b的端子61b连接,将这些端子62a、65a、61b电连接。

在本实施方式中,第3连接汇流排78在z方向上具有比较大的宽度。由此,例如第3连接汇流排78的连续性的最大容许电流容量被提高,并且实现了低电感化。在第3连接汇流排78的+z方向侧的端部上安装着支承体82c。支承体82c从第3连接汇流排78向+y方向立起,突出到接近空间s1中。支承体82c在接近空间s1中支承栅极配线83。

第4连接汇流排79除了后述的弯折部79a以外,形成为沿着x方向及z方向的板状。第4连接汇流排79与第2内侧元件模块q3b的端子63b、钳位二极管模块dcmb的端子65b及第2外侧元件模块q4b的端子64a连接,将这些端子63b、65b、64a电连接。第4连接汇流排79在第2内侧元件模块q3b的端子63b的附近具有向+y方向弯折的弯折部79a。这里,第3连接汇流排78具有与弯折部79a大致相同的弯折部。在第3连接汇流排78的弯折部和第4连接汇流排79的弯折部79a上分别安装着绝缘部件(例如绝缘纸)84(通过未图示的固定机构固定)。根据这样的结构,例如与将1个绝缘部件夹在第3连接汇流排78的弯折部与第4连接汇流排79的弯折部79a之间的情况相比,能够使作业性提高。另外,绝缘部件84只要能够确保绝缘性,也可以仅设置在第3连接汇流排78的弯折部和第4连接汇流排79的弯折部79a中的某一方上。此外,1个绝缘部件84也可以夹在第3连接汇流排78的弯折部与第4连接汇流排79的弯折部79a之间。

在本实施方式中,第4连接汇流排79在z方向上具有比较大的宽度。由此,例如第4连接汇流排79的连续性的容许电流容量被提高,并且实现了低电感化。进而,通过第3连接汇流排78的弯折部与第4连接汇流排79的弯折部79a对置,能够通过互感抑制当第2开关元件sw2b或第3开关元件sw3b进行了电流断开时发生的浪涌电压。在第4连接汇流排79的-z方向侧的端部上安装着支承体82d。支承体82d从第4连接汇流排79向+y方向立起,突出到接近空间s1中。支承体82d在接近空间s1中支承栅极配线83。

第2端子汇流排80形成为沿着x方向及z方向的板状。第2端子汇流排80与第1内侧元件模块q2b的端子62b及第2内侧元件模块q3b的端子63a连接。第2端子汇流排80向-x方向以直线状延伸。第2端子汇流排80比第1散热器80a及第1支承机架32更向-x方向突出。第2端子汇流排80与负载l或其他单相单元组件6电连接。

这里,对第1支承机架32进行说明。第1支承机架32具有第1部分32a、第2部分32b及第3部分32c,形成为+x方向、-x方向及+y方向开放的凹状。详细地讲,第1部分32a形成为沿着x方向及z方向的板状。在第1部分32a上设有把手32d。第2部分32b形成为沿着x方向及y方向的板状,从第1部分32a的+z方向侧的端部向+y方向延伸。第3部分32c形成为沿着x方向及y方向的板状,从第1部分32a的-z方向侧的端部向+y方向延伸。

在本实施方式中,第1电力变换单元pua安装在第1支承机架32上。例如,第1散热器80a收容在第1支承机架32的第2部分32b与第3部分32c之间。

图10是表示第2模块组70b和第2支承机架33的立体图。另外,关于第2模块组70b的说明,只要在关于第1模块组70a的上述说明中将“+y方向”和“-y方向”相反地改称就可以。但是,第2模块组70b的中继汇流排71经由将hct55贯通的第2连结汇流排53与输入变压器5电连接,代替了经由熔断器54和第1连结汇流排52与输入变压器5电连接。

第2模块组70b的正极汇流排75是“第3正极汇流排”的一例。第2模块组70b的正极主体部75a是“第3正极主体部”的一例。第2模块组70b的正极连结部75b是“第3正极连结部”的一例。在第2模块组70b中,正极连结部75b从正极主体部75a向-y方向弯折。

第2模块组70b的负极汇流排76是“第3负极汇流排”的一例。第2模块组70b的负极主体部76a是“第3负极主体部”的一例。第2模块组70b的负极连结部76b是“第3负极连结部”的一例。在第2模块组70b中,负极连结部76b被从负极主体部76a向-y方向弯折。

第2模块组70b的中性点汇流排77是“第3中性点汇流排”的一例。第2模块组70b的中性点主体部77a是“第3中性点主体部”的一例。第2模块组70b的中性点连结部77b是“第3中性点连结部”的一例。在第2模块组70b中,中性点连结部77b从中性点主体部77a向-y方向弯折。

这里,对第2支承机架33进行说明。第2支承机架33具有第1部分33a、第2部分33b及第3部分33c,形成为+x方向、-x方向及-y方向开放的凹状。详细地讲,第1部分33a形成为沿着x方向及z方向的板状。在第1部分33a上设有把手33d。第2部分33b形成为沿着x方向及y方向的板状,从第1部分33a的+z方向侧的端部向-y方向延伸。第3部分33c形成为沿着x方向及y方向的板状,从第1部分33a的-z方向侧的端部向-y方向延伸。

在本实施方式中,第2电力变换单元pub安装在第2支承机架33上。例如,第2散热器80b收容在第1支承机架33的第2部分33b与第3部分33c之间。

图11是表示元件组件eu中包含的构成要素的电连接关系的图。另外,图11所示的电连接关系是在关于汇流排71、72、73、74、75、76、77、78、79、80的说明之中所述的,这里的重复的说明省略。

图12是表示元件组件eu的正视图。在图12中,为了说明的方便,省略中继汇流排71、第1端子汇流排72及第2端子汇流排80的图示,图示内侧元件模块q2a、q2b、q3a、q3b、正极汇流排75、负极汇流排76及中性点汇流排77。在本实施方式中,在与第1散热器80a及第2散热器80b之间形成有接近空间s1。在本实施方式中,在沿着+x方向观察的情况下,第1及第2模块组70a、70b的正极汇流排75的正极连结部75b、负极汇流排76的负极连结部76b、中性点汇流排77的中性点连结部77b在接近空间s1中露出(即,面向接近空间s1)。

在本实施方式中,正极连结部75b的第1插通孔75c、负极连结部76b的第2插通孔76c及中性点连结部77b的第3插通孔77c在连结部件121、122、123被从正极连结部75b、负极连结部76b、中性点连结部77b分别拆下的状态下在接近空间s1中露出。进一步讲,这些第1插通孔75c、第2插通孔76c及第3插通孔77c在沿着+x方向观察的情况下,在连结部件121、122、123分别从正极连结部75b、负极连结部76b、中性点连结部77b拆下的状态下在第1模块组70a的中性点主体部77a与第2模块组70b的中性点主体部77a之间的空间s2中露出。

接着,对第1连结板41、第2连结板42及支承板43进行说明。第1连结板41在第1外框部件30的-z方向侧的端部处安装在第1外框部件30的内表面上。第1连结板41位于元件组件eu的第2端部eub。第1连结板41具有后述的连结部件124被穿通的第4插通孔41c。第4插通孔41c在沿着+x方向观察的情况下,在连结部件124被拆下的状态下在接近空间s1中露出。

第2连结板42在第1外框部件30的+z方向侧的端部处安装在第1外框部件30上。第2连结板42位于元件组件eu的第2端部eub。第2连结板42具有供后述的连结部件125穿通的第5插通孔42c。第5插通孔42c在沿着+x方向观察的情况下,在连结部件125拆下的状态下在第1外框部件30的内部的空间(后述的收容空间s3)中露出。

这里,在本实施方式中,第1外框部件30的顶板部件34形成为沿x方向贯通的筒状。在顶板部件34的内部,形成有收容控制基板44及导引部件45的收容空间s3。顶板部件34的下壁形成为沿着x方向及y方向的板状。顶板部件34的下壁形成支承控制基板44及导引部件45的支承板43。控制基板44通过安装在支承材43的上表面上的支承部件46,从支承板43浮起而被支承。

图13是表示元件组件eu的一部分的立体图。控制基板44例如是向第1及第2模块组70a、70b的开关元件sw1a~sw4a、sw1b~sw4b给出栅极信号的控制基板。

导引部件45设在支承板43与控制基板44之间。即,导引部件45配置在元件组件eu的内部。导引部件45例如被未图示的固定部件固定在支承板43上,以与x方向大致平行的姿势被支承。导引部件45例如遍及从元件组件eu的第1端部eua附近到第2端部eub连续地延伸。但是,导引部件45也可以仅设置在第1端部eua与第2端部eub之间的一部分区间中。导引部件45的+x方向侧的端部与第2连结板42之间的距离例如是连结部件125不脱落的距离以下(例如,比连结部件125的螺纹轴的直径或头部的厚度中的较大者的尺寸小)。导引部件45例如由绝缘物形成。导引部件45的一例是绝缘纸,但并不限定于此,也可以是具有刚性的合成树脂部件(例如塑料部件)或具有柔性的合成树脂部件(例如薄膜状的片)等。这在由第2变形例说明的导引部件45a、45b、45c、45d中也是同样的。导引部件45例如形成为-z方向开放的u字状(或圆弧状)。但是,导引部件45也可以形成为筒状(既可以是圆筒状,也可以是方筒状),也可以是其他形状。导引部件45具有在x方向上延伸的内表面45a(导引面)。导引部件45与支承板43之间的空间s6在x方向上朝向1个第5插通孔42c。导引部件45是能够将连结部件125或保持着连结部件125的工具t(参照图17)在元件组件eu的内部中朝向电容器组件cu(换言之朝向第5插通孔42c)导引的导引部的一例。

如果设有导引部件45,则当连结部件125向第5插通孔42c插入时,通过使连结部件125及用来安装连结部件125的工具t中的至少一方沿着导引部件45的内表面45a,能够将连结部件125及工具t稳定且精度良好地朝向作为目的的位置(例如第5插通孔42c)引导。此外,如果设有导引部件45,则当连结部件125向第5插通孔42c插入时等,能够抑制连结部件125及用来安装连结部件125的工具t与控制基板44等元件组件eu内的零件接触。由此,在元件组件eu与电容器组件cu的连结作业时及分解作业时能够实现控制基板44等元件组件eu内的零件的保护(损伤抑制)。进而,如果设有导引部件45,则在元件组件eu与电容器组件cu的连结作业时及分解作业时,能够实现抑制连结部件125的脱落。这里,在没有设置导引部件45的情况下,在万一连结部件125在元件组件eu的里侧(例如第2端部eub)脱落的情况下,有难以将该连结部件125向元件组件eu的外部取出的情况。另一方面,如果设有导引部件45,则即使在万一连结部件125脱落的情况下,连结部件125也不会脱离到导引部件45的外侧,与不存在导引部件45的情况相比,容易将连结部件125用工具t再次保持、或将脱落的连结部件125回收到元件组件eu的外部。由此,能够提高单相单元组件6的组装性。

<2.2.2电容器组件的主结构>

接着,对电容器组件cu进行说明。图14是表示电容器组件cu的立体图。另外,实际上后述的第2外框部件100具有用于在元件组件eu的散热器80a、80b的翅片82之间流动的空气穿过电容器组件cu的内部的开口部。在图14及后述的图中省略了该开口部的图示。

电容器组件cu具有第2外框部件100、第1电容器组件cua、第2电容器组件cub和多个汇流排101、102、103。

第2外框部件100形成电容器组件cu的外轮廓。第2外框部件100例如形成为在y方向上贯通的方筒状。第2外框部件100形成为将第1电容器组件cua、第2电容器组件cub及多个汇流排101、102、103包围的框状,将这些零件收容在第2外框部件100的内部中。在本实施方式中,第2外框部件100与元件组件eu的第1外框部件30分体地形成。第1外框部件30和第2外框部件100能够相互分离。

第1电容器组件cua包括多个(例如12个)电容器c和支承机架110(参照图15)。

电容器c例如形成为柱状(例如,圆柱状、椭圆柱状或方柱状),并且使其轴线沿着y方向配置。多个电容器c在z方向上被分为多段(例如4段)而配置。进而,多个电容器c在z方向的各段中在x方向上各排列有多个(例如3个)。多个电容器c包括多个(例如6个)第1电容器c1和多个(例如6个)第2电容器c2。第1电容器c1包括电连接在正极p上的端子c1a和连接在中性点c上的端子c1b(参照图15)。第2电容器c2具有电连接在负极n上的端子c2a和连接在中性点c上的端子c2b(参照图15)。

第2电容器组件cub包括多个(例如12个)电容器c和支承机架110。第1电容器组件cua及第2电容器组件cub在相互之间隔开空间而在y方向上排列。第2电容器组件cub具有与第1电容器组件cua大致相同的结构。

接着,对与第1电容器组件cua对应而设置的正极汇流排101、负极汇流排102及中性点汇流排103进行说明。正极汇流排101具有正极主体部101a和正极连结部101b。正极主体部101a形成为沿着x方向及z方向的板状。正极主体部101a与第1电容器组件cua中包含的多个第1电容器c1的端子c1a连接。正极连结部101b从正极主体部101a的-x方向侧的端部向+y方向弯折。即,正极连结部101b与元件组件eu的正极连结部75b大致平行地被弯折。正极连结部101b形成为沿着y方向及z方向的板状。正极连结部101b朝向元件组件eu的正极连结部75b。正极连结部101b具有将连结部件121固定的第1固定部101c。第1固定部101c例如是安装在正极连结部101b上的螺母。另外,第1固定部101c也可以是设在正极连结部101b上的螺孔。在此情况下,螺孔通过在形成正极连结部101b的板上设置孔、在该孔的内周面上形成阴螺纹而得到。另外,后述的固定部102c、103c、100c、100d例如与第1固定部101c大致相同。即,固定部102c、103c、100c、100d也可以是安装在汇流排上的螺母,也可以是设在汇流排上的螺孔。第1固定部101c朝向元件组件eu的正极连结部75b的第1插通孔75c。正极汇流排101是“第2正极汇流排”的一例。正极主体部101a是“第2正极主体部”的一例。正极连结部101b是“第2正极连结部”的一例。

负极汇流排102具有负极主体部102a和负极连结部102b。负极主体部102a形成为沿着x方向及z方向的板状。负极主体部102a与第1电容器组件cua中包含的多个第2电容器c2的端子c2a连接。负极连结部102b被从负极主体部102a的-x方向侧的端部向+y方向弯折。即,负极连结部102b与元件组件eu的负极连结部76b大致平行地被弯折。负极连结部102b形成为沿着y方向及z方向的板状。负极连结部102b朝向元件组件eu的负极连结部76b。负极连结部102b具有将连结部件122固定的第2固定部102c。第2固定部102c朝向元件组件eu的负极连结部76b的第2插通孔76c。负极汇流排102是“第2负极汇流排”的一例。负极主体部102a是“第2负极主体部”的一例。负极连结部102b是“第2负极连结部”的一例。

中性点汇流排103具有中性点主体部103a和中性点连结部103b。中性点主体部103a形成为沿着x方向及z方向的板状。在本实施方式中,中性点主体部103a相对于正极主体部101a及负极主体部102a配置在+y方向侧,在与正极主体部101a及负极主体部102a之间隔开用来确保绝缘距离的间隙,在y方向上与正极主体部101a及负极主体部102a重叠。但是,正极主体部101a及负极主体部102a与中性点主体部103a之间并不限于空间绝缘,也可以是屏障绝缘。中性点主体部103a与第1电容器组件cua中包含的多个第1电容器c1的端子c1b及多个第2电容器c2的端子c2b电连接。中性点连结部103b从中性点主体部103a的-x方向侧的端部向+y方向弯折。即,中性点连结部103b与元件组件eu的中性点连结部77b大致平行地弯折。中性点连结部103b形成为沿着y方向及z方向的板状。中性点连结部103b朝向元件组件eu的中性点连结部77b。中性点连结部103b具有将连结部件123固定的第3固定部103c。第3固定部103c朝向元件组件eu的中性点连结部77b的第3插通孔77c。中性点汇流排103是“第2中性点汇流排”的一例。中性点主体部103a是“第2中性点主体部”的一例。中性点连结部103b是“第2中性点极连结部”的一例。

接着,说明对应于第2电容器组件cub而设置的正极汇流排101、负极汇流排102及中性点汇流排103说明。另外,对应于第2电容器组件cub而设置的正极汇流排101、负极汇流排102及中性点汇流排103与对应于第1电容器组件cua而设置的正极汇流排101、负极汇流排102及中性点汇流排103分别大致相同。因此,关于对应于第2电容器组件cub而设置的正极汇流排101、负极汇流排102及中性点汇流排103的说明,只要在关于对应于第1电容器组件cua而设置的正极汇流排101、负极汇流排102及中性点汇流排103的上述说明中将“+y方向”和“-y方向”相反地改称就可以。

对应于第2电容器组件cub而设置的正极汇流排101是“第4正极汇流排”的一例。对应于第2电容器组件cub而设置的正极主体部101a是“第4正极主体部”的一例。对应于第2电容器组件cub而设置的正极连结部101b是“第4正极连结部”的一例。该正极连结部101b从正极主体部101a向-y方向弯折。

对应于第2电容器组件cub而设置的负极汇流排102是“第4负极汇流排”的一例。对应于第2电容器组件cub而设置的负极主体部102a是“第4负极主体部”的一例。对应于第2电容器组件cub而设置的负极连结部102b是“第4负极连结部”的一例。该负极连结部102b从负极主体部102a向-y方向弯折。

对应于第2电容器组件cub而设置的中性点汇流排103是“第4中性点汇流排”的一例。对应于第2电容器组件cub而设置的中性点主体部103a是“第4中性点主体部”的一例。对应于第2电容器组件cub而设置的中性点连结部103b是“第4中性点连结部”的一例。该中性点连结部103b从中性点主体部103a向-y方向弯折。

在第2外框部件100的前表面(-x方向侧的面)上,设有第4固定部100c及多个第5固定部100d。第4固定部100c朝向元件组件eu的第1连结板41的第4插通孔41c。在第4固定部100c上,固定着被穿通到第4插通孔41c中的连结部件124。第5固定部100d朝向元件组件eu的第2连结板42的第5插通孔42c。在第5固定部100d上,固定着被穿通到第5插通孔42c中的连结部件125。

接着,对支承机架110进行说明。图15是表示第1电容器组件cua的立体图。支承机架110具有第1支承板111、第2支承板112及多个连结棒113。第1支承板111及第2支承板112的各自形成为沿着x方向及z方向的板状。第1支承板111安装在多个电容器c的+y方向侧的端部上,支承着多个电容器c。第2支承板112安装在多个电容器c的-y方向侧的端部上,支承着多个电容器c。多个连结棒113将第1支承板111与第2支承板112连结。但是,也可以将第1支承板111及第2支承板112的某一方及连结棒113省略。

在本实施方式中,支承机架110与元件组件eu的第1支承机架32及第2支承机架33分体地形成。支承机架110能够与第1支承机架32及第2支承机架33分离。另外,第2电容器组件cub的支承机架110与第1电容器组件cua的支承机架110大致相同。

图16是表示电容器组件cu中包含的构成要素的电连接关系的图。多个第1电容器c1相互电气地串联或并联连接。多个第2电容器c2相互电气地串联或并联连接。

<2.2.3元件组件与电容器组件的连结构造>

图17是表示元件组件eu、电容器组件cu及将它们连结的连结部件121、122、123、124、125的立体图。图17表示第1外框部件30被从元件组件eu的前面罩51拆下的状态。连结部件121、122、123、124、125沿着x方向设置。连结部件121、122、123、124、125例如是螺钉或螺栓,但并不限定于这些。这些连结部件121、122、123、124、125例如通过长尺寸的套筒扳手等插入到接近空间s1中。

连结部件121在元件组件eu和电容器组件cu被在x方向上排列、在第1外框部件30上没有安装前面罩51的状态下,从元件组件eu的外部插入到接近空间s1中。并且,连结部件121经由接近空间s1沿着+x方向穿通到正极连结部75b的第1插通孔75c中。穿通到第1插通孔75c中的连结部件121与电容器组件cu的正极连结部101b的第1固定部101c卡合而被固定。由此,由连结部件121将元件组件eu的正极连结部75b和电容器组件cu的正极连结部101b可拆卸地连结,将元件组件eu的正极汇流排75和电容器组件cu的正极汇流排101物理及电连接。安装到第1模块组70a的正极汇流排75上的连结部件121分别是“第1连结部件”及“第1连结要素”各自的一例。被安装到第2模块组70b的正极汇流排75上的连结部件121是“第3连结部件”及“第3连结要素”各自的一例。

连结部件122在元件组件eu和电容器组件cu在x方向上排列、在第1外框部件30上没有安装前面罩51的状态下,从元件组件eu的外部插入到接近空间s1中。并且,连结部件122穿过接近空间s1沿着+x方向穿通到负极连结部76b的第2插通孔76c中。穿通到负极连结部76b的第2插通孔76c中的连结部件122与电容器组件cu的负极连结部102b的第2固定部102c卡合而被固定。由此,由连结部件122将元件组件eu的负极连结部76b和电容器组件cu的负极连结部102b可拆卸地连结,元件组件eu的负极汇流排76和电容器组件cu的负极汇流排102被物理及电连接。安装到第1模块组70a的负极汇流排76上的连结部件122是“第2连结部件”及“第2连结要素”各自的一例。安装到第2模块组70b的负极汇流排76上的连结部件122是“第4连结部件”及“第4连结要素”各自的一例。

连结部件123在元件组件eu和电容器组件cu在x方向上排列、在第1外框部件30上没有安装前面罩51的状态下,从元件组件eu的外部插入到接近空间s1中。并且,连结部件123穿过接近空间s1,沿着+x方向穿通到中性点连结部77b的第3插通孔77c中。穿通到中性点连结部77b的第3插通孔77c中的连结部件123与电容器组件cu的中性点连结部103b的第3固定部103c卡合而被固定。由此,由连结部件123将元件组件eu的中性点连结部77b与电容器组件cu的中性点连结部103b可拆卸地连结,元件组件eu的中性点汇流排77和电容器组件cu的中性点汇流排103被物理及电连接。被安装到第1模块组70a的中性点汇流排77上的连结部件123是“第5连结部件”及“第5连结要素”各自的一例。安装到第2模块组70b的中性点汇流排77上的连结部件123是“第6连结部件”及“第6连结要素”各自的一例。

连结部件124在元件组件eu和电容器组件cu在x方向上排列、在第1外框部件30上没有安装前面罩51的状态下,从元件组件eu的外部插入到接近空间s1中。并且,连结部件124穿过接近空间s1沿着+x方向穿通到第1连结板41的第4插通孔41c中。穿通到第1连结板41的第4插通孔41c中的连结部件124与电容器组件cu的第4固定部100c卡合而被固定。由此,由连结部件124将第1外框部件30和第2外框部件100可拆卸地连结。

连结部件125在元件组件eu和电容器组件cu在x方向上排列、在第1外框部件30上没有安装前面罩51的状态下,从元件组件eu的外部插入到收容空间s3中。并且,连结部件125穿过收容空间s3,沿着+x方向穿通到第2连结板42的第5插通孔42c中。穿通到第2连结板42的第5插通孔42c中的连结部件125与电容器组件cu的第5固定部100d卡合而被固定。由此,由连结部件125将第1外框部件30和第2外框部件100可拆卸地连结。

<2.2.4前面罩>

接着,对元件组件eu的前面罩51进行说明。图18是将元件组件eu一部分分解而表示的立体图。前面罩51在由连结部件121、122、123、124、125将元件组件eu与电容器组件cu连结后,安装到第1外框部件30上。前面罩51通过未图示的连结部件可拆装地安装到第1外框部件30上。前面罩51具有将第1外框部件30的前表面的大致全域覆盖的大小。前面罩51具有遮风部(罩部)130、第1开口部131、第2开口部132、第3开口部133及第4开口部134。

遮风部130在x方向上将接近空间s1的至少一部分覆盖。即,遮风部130通过前面罩51安装到第1外框部件30上而将接近空间s1关闭。在本实施方式中,遮风部130将接近空间s1的大致全域覆盖。但是,遮风部130也可以仅将接近空间s1的一部分覆盖。朝向元件组件eu在箱体20内流动的冷却风通过遮风部130而难以流入到接近空间s1中。结果,更多的冷却风被引导到第1散热器80a的多个翅片82之间的间隙及第2散热器80b的多个翅片82之间的间隙中。

第1开口部131在x方向上面向第1散热器80a的多个翅片82。第2开口部132在x方向上面向第2散热器80b的多个翅片82。由此,朝向元件组件eu在箱体20内流动的冷却风穿过第1开口部131及第2开口部132向第1散热器80a的多个翅片82之间的间隙及第2散热器80b的多个翅片82之间的间隙供给。即,通过由遮风部130将接近空间s1的至少一部分覆盖,使更多的风更多的冷却风穿过第1散热器80a的多个翅片82之间的间隙及第2散热器80b的多个翅片82之间的间隙。

第3开口部133设在与中继汇流排71的第1部分71a对应的位置。中继汇流排71的第1部分71a在前面罩51被安装在第1外框部件30上的情况下穿过第3开口部133而比前面罩51向-x方向侧突出。在本实施方式中,中继汇流排71的第1部分71a向-x方向延伸。根据这样的结构,容易使中继汇流排71穿通到第3开口部133中。

第4开口部134设在与第2端子汇流排80对应的位置。第2端子汇流排80在前面罩51被安装在第1外框部件30上的情况下,穿过第4开口部134比前面罩51向-x方向侧突出。在本实施方式中,第2端子汇流排80向-x方向延伸。根据这样的结构,容易使第2端子汇流排80穿通到第4开口部134中。

第1连结汇流排52经由支承工具135安装在前面罩51的外表面上。第1连结汇流排52在前面罩51被安装在第1外框部件30上的状态下位于第1外框部件30的外侧(-x方向侧)。第1连结汇流排52与穿过第3开口部133比前面罩51向-x方向侧突出的第1模块组70a的中继汇流排71连接。在本实施方式中,第1连结汇流排52由作为相互不同零件的第1部件52a和第2部件52b构成。在第1部件52a与第2部件52b之间夹着后述的熔断器54。

第2连结汇流排53经由支承工具135安装在前面罩51的外表面上。第2连结汇流排53在前面罩51被安装在第1外框部件30上的状态下位于第1外框部件30的外侧(-x方向侧)。第2连结汇流排53与穿过第3开口部133比前面罩51向-x方向侧突出的第2模块组70b的中继汇流排71连接。

熔断器54设在第1连结汇流排52的第1部件52a与第2部件52b之间,电气地串联连接在第1部件52a与第2部件52b之间。由此,熔断器54与前面罩51一体地设置。熔断器54在元件组件eu中流过过电流的情况下,将电流流动的路径断开,保护元件组件eu。熔断器54在前面罩51被安装在第1外框部件30上的状态下被配置在第1外框部件30的外部。

这里,熔断器54如果温度变高则容易动作。因此,熔断器54优选的是不怎么成为高温。在本实施方式中,熔断器54由于位于第1外框部件30的外部,所以暴露于在箱体20内流动的冷却风中,被冷却风直接冷却。因此,熔断器54的温度不易上升。结果,能够抑制熔断器54的非意图的动作及劣化。

hct55直接或经由支承工具安装在前面罩51的外表面上。由此,hct55与前面罩51一体地设置。第2连结汇流排53将hct55贯通。hct55检测流到第2连结汇流排53中的电流值。hct55在前面罩51被安装在第1外框部件30上的状态下配置在第1外框部件30的外部。

这里,由hct55检测到的电流值需要进行与hct55的温度对应的温度修正。因此,hct55的温度优选的是尽量不变化。在本实施方式中,hct55由于位于第1外框部件30的外部,所以暴露于在箱体20内流动的冷却风中,被冷却风直接冷却。因此,hct55的温度不易变化。结果,能够提高hct55对于电流值的检测精度。此外,能够抑制因温度上升造成的hct55的劣化。

<2.2.5单相单元组件相对于搁板的固定构造>

接着,对单相单元组件6相对于搁板23的固定构造进行说明。图19是表示搁板23的立体图。驱动装置1作为单相单元组件6相对于搁板23的固定构造而具有多个第1导引部141、多个第2导引部142、多个第3导引部143(参照图20)、多个第4导引部144(参照图20)、后部固定部件145、中间固定部件146及前部固定部件147。前部固定部件147通过螺栓或螺钉那样的连结部件固定到元件组件eu的第1端部eua上。此外,前部固定部件147通过螺栓或螺钉那样的连结部件固定到搁板23上。由此,前部固定部件147将元件组件eu的第1端部eua固定到搁板23上。

第1导引部141安装到搁板23的上表面之中与电容器组件cu对应的区域。第1导引部141沿着x方向以线状延伸。例如,两条第1导引部141在y方向上隔开间隔相互大致并行地配置。

第2导引部142安装到搁板23的上表面之中与元件组件eu对应的区域。第2导引部142沿着x方向以线状延伸。例如,两条第2导引部142在y方向上隔开间隔相互大致并行地配置。这些第1导引部141、第2导引部142及后述的第3导引部143、第4导引部144例如是尼龙树脂制,摩擦系数较小。

图20是表示元件组件eu及电容器组件cu的下表面的立体图。在图20及后述的图21中,固定部101c、102c、103c、100c、100d的图示省略。多个第3导引部143安装到电容器组件cu的下表面上。第3导引部143沿着x方向以线状延伸。多个第3导引部143在y方向上隔开间隔相互大致并行地配置。多个第3导引部143包括配置在第1导引部141的附近的两条第3导引部143a。设在搁板23上的两条第1导引部141进入到两条第3导引部143a之间。两条第3导引部143a在被两条第1导引部141限制了y方向的位置的状态下向+x方向被引导。由此,在搁板23上,电容器组件cu的y方向的位置精度良好地决定,并且y方向的位置被固定。另外,也可以代替两条第1导引部141进入到两条第3导引部143a之间的结构,而采用两条第3导引部143a进入到两条第1导引部141之间的结构。

同样,多个第4导引部144安装到电容器组件cu的下表面上。第4导引部144沿着x方向以线状延伸。多个第4导引部144在y方向上隔开间隔相互大致并行地配置。多个第4导引部144包括配置在第2导引部142的附近的两条第4导引部144a。设在搁板23上的两条第2导引部142进入到两条第4导引部144a的之间。两条第4导引部144a在被两条第2导引部142限制了y方向的位置的状态下向+x方向被引导。由此,在搁板23上,电容器组件cu的y方向的位置精度良好地决定,并且y方向的位置被固定。结果,元件组件eu的插通孔75c、76c、77c、41c、42c和电容器组件cu的固定部101c、102c、103c、100c、100d分别被精度良好地对位。另外,也可以代替两条第2导引部142进入到两条第4导引部144a之间的结构,而采用两条第4导引部144a进入到两条第2导引部142之间的结构。

图21是表示在搁板23上载置着电容器组件cu的状态的立体图。图22是图21所示的搁板23的沿着f22-f22线的剖视图。

如图22所示,后部固定部件145具有第1部分145a、第2部分145b和第3部分145c。第1部分145a形成为与搁板23的上表面大致平行的板状,固定在搁板23上。第2部分145b从第1部分145a的-x方向侧的端部向+z方向立起。第3部分145c从第2部分145b的+z方向侧的端部向-x方向延伸。在第3部分145c与搁板23的上表面之间,形成有插入电容器组件cu的一部分的凹陷145d。电容器组件cu的+x方向侧的端部具有向由后部固定部件145形成的凹陷145d插入的卡合部145e。卡合部145e例如通过螺钉或螺栓那样的连结部件固定在电容器组件cu的第2外框部件100的+x方向侧的面上。卡合部145e插入到凹陷145d中,被后部固定部件145的第3部分145c从上方支承。由此,电容器组件cu的+x方向侧的端部关于z方向及+x方向被固定。

图23是图21所示的搁板23的沿着f23-f23线的剖视图。另外,图23为了说明的方便也图示了元件组件eu。中间固定部件146在电容器组件cu被载置到搁板23上之后、元件组件eu被载置到搁板23上之前,分别被固定到电容器组件cu和搁板23上。

详细地讲,中间固定部件146具有第1部分146a和第2部分146b。第1部分146a位于元件组件eu与电容器组件cu之间。第1部分146a形成为与电容器组件cu的前表面大致平行的板状,通过平头螺钉那样的连结部件149固定到电容器组件cu上。第2部分146b形成为与搁板23的上表面大致平行的板状,通过平头螺钉那样的连结部件149固定到搁板23上。通过设置中间固定部件146,电容器组件cu的-x方向侧的端部在x方向、y方向及z方向上被固定在搁板23上。在电容器组件cu这样被固定后,通过将电容器组件cu和元件组件eu用上述的方法固定,将单相单元组件6的整体在x方向、y方向及z方向上固定。

这里,中间固定部件146的第2部分146b的z方向的厚度t1比第4导引部144(或第2导引部142)的z方向的厚度t2薄。因此,中间固定部件146在元件组件eu载置在搁板23上的状态下不与元件组件eu干涉。第2部分146b的至少一部分位于元件组件eu的下方。即,第2部分146b的至少一部分配置在通过设置第4导引部144(或第2导引部142)而形成的元件组件eu的下表面与搁板23的上表面之间的间隙中。此外,在使用平头螺钉那样的连结部件149的情况下,能够避免连结部件149与元件组件eu干涉。

接着,对元件组件eu的一部分的零件的细节部进行说明。

<2.2.6第1端子汇流排及第2端子汇流排>

首先,对第1端子汇流排72及第2端子汇流排80进行说明。图24是将在图8中由f24线包围的区域放大表示的立体图。第1端子汇流排72通过将多个较薄的板材151在y方向上层叠而形成。

图25是将在图8中由f25线包围的区域放大表示的立体图。第2端子汇流排80通过将多个较薄的板材151在y方向上层叠而形成。

根据这样的结构,与第1端子汇流排72及第2端子汇流排80分别由1片板材形成的情况相比,能够提高第1端子汇流排72及第2端子汇流排80的柔性。如果第1端子汇流排72及第2端子汇流排80的柔性变高,则第1端子汇流排72及第2端子汇流排80能够追随于第1模块组70a的零件中包含的零件公差、设在单相单元组件6的外部的外部连接汇流排与单相单元组件6之间的公差及第1模块组70a的零件的热膨胀等而变形。由此,能够实现减小起因于单相单元组件6的内部的零件公差及设在单相单元组件6的外部的外部连接汇流排与单相单元组件6之间的公差而发生的应力及减小接触热阻。

<2.2.7导电性垫片>

接着,对导电性垫片(导体零件)161进行说明。图26是图8所示的变换器12的沿着f26-f26线的剖视图。中性点汇流排77为了避免与正极汇流排75及负极汇流排76的干涉并确保相对于正极汇流排75及负极汇流排76的绝缘距离,配置在从钳位二极管模块dcma的表面向+y方向离开了规定距离的位置。因此,在中性点汇流排77的中性点主体部77a与钳位二极管模块dcma的封装65的表面之间,存在y方向的间隙。在本实施方式中,在中性点汇流排77的中性点主体部77a与钳位二极管模块dcma的端子65c之间夹装着导电性垫片161。导电性垫片161例如是长方体状的金属块。导电性垫片161具有供将中性点汇流排77和钳位二极管模块dcma的端子65c固定的连结部件162穿通的插通孔h。中性点汇流排77经由导电性垫片161电连接在钳位二极管模块dcma的端子65c上。另外,也可以在导电性垫片161上安装抑制中性点汇流排77在x-z平面中旋转的两点固定用的连结部件163。连结部件163例如在x方向上在与连结部件162不同的位置将中性点汇流排77和导电性垫片161固定。

通过设置这样的导电性垫片161,能够减少或消除由压力加工带来的中性点汇流排77的弯曲形状。由此,能够实现驱动装置1的制造成本的削减。另外,导电性垫片161并不限于中性点汇流排77的连接,也可以用于正极汇流排75或负极汇流排76的连接。这样的导电性垫片161并不限于元件组件eu和电容器组件cu被分割的电力变换装置,能够广泛地应用于各种电力变换装置。

<2.2.8电容器保护用的遮蔽板>

接着,对电容器保护用的遮蔽板171、172进行说明。图27是表示元件组件eu的后表面的立体图。元件组件eu包括第1遮蔽板171和第2遮蔽板172。第1遮蔽板171及第2遮蔽板172分别形成为沿着y方向及z方向的板状。第1遮蔽板171配置在第1模块组70a的开关元件sw1a~sw4a及sw1b~sw4b与电容器组件cu之间,将第1模块组70a的开关元件sw1a~sw4a及sw1b~sw4b从+x方向侧覆盖。第2遮蔽板172配置在第2模块组70b的开关元件sw1a~sw4a及sw1b~sw4b与电容器组件cu之间,将第2模块组70b的开关元件sw1a~sw4a及sw1b~sw4b从+x方向侧覆盖。

如果设置这样的遮蔽板171、172,则即使在开关元件sw1a~sw4a及sw1b~sw4b的中的某个万一破损而碎片飞散的情况下,也能够保护电容器c不受碎片影响。由此,能够实现驱动装置1的修理负担的减轻。此外,还可以期待在单相单元组件6的内部的间隙(例如接近空间s1)中抑制流动的冷却风。

<2.2.9元件模块的配置布局>

接着,对元件模块q1a、q2a、q3a、q4a、dcma的配置布局进行说明。图28是表示第1模块组70a中包含的元件模块q1a~q4a、dcma、q1b~q4b、dcmb及第1散热器80a的平面图。第1散热器80a具有位于上风侧的第1端部80a和位于下风侧的第2端部80b。

在本实施方式中,驱动装置1例如是能够输出比较的大容量的电力的驱动装置。在这样的装置中,一个个模块q1a、q2a、q3a、q4a、dcma比较大型。在此情况下,有时难以将1个支路la中包含的元件模块q1a、q2a、q3a、q4a在一方向(例如z方向)上排列。

在本实施方式中,第1内侧元件模块q2a及第2内侧元件模块q3a与第1散热器80a的第2端部80a相比配置在第1散热器80a的第1端部80b的附近。第1内侧元件模块q2a及第2内侧元件模块q3a在与冷却风的流动方向大致正交的方向(例如z方向)上排列。

另一方面,第1外侧元件模块q1a及第2外侧元件模块q4a与第1散热器80a的第1端部80a相比配置在第1散热器80a的第2端部80b的附近。第1外侧元件模块q1a及第2外侧元件模块q4a在与冷却风的流动方向大致正交的方向(例如z方向)上排列。

这里,在本实施方式中,第1外侧元件模块q1a及第2外侧元件模块q4a之间的间隔p1比第1内侧元件模块q2a及第2内侧元件模块q3a之间的间隔p2大。即,第1外侧元件模块q1a及第2外侧元件模块q4a在与冷却风的流动方向大致正交的方向(例如z方向)上配置在相对于第1内侧元件模块q2a及第2内侧元件模块q3a错开的位置。在本实施方式中,第1外侧元件模块q1a及第2外侧元件模块q4a没有相对于第1内侧元件模块q2a及第2内侧元件模块q3a完全错开,相对于第1内侧元件模块q2a及第2内侧元件模块q3a分别在冷却风的流动方向(例如x方向)上一部分重叠。

根据这样的配置布局,在第1外侧元件模块q1a的附近,在第1散热器80a的多个翅片82之间的间隙中流动的至少一部分的冷却风不易受到由第1内侧元件模块q2a带来的热的吹动。由此,能够提高第1外侧元件模块q1a的散热性。同样,在第2外侧元件模块q4a的附近,在第1散热器80a的多个翅片82之间的间隙中流动的至少一部分的冷却风不易受到由第2内侧元件模块q3a带来的热的吹动。由此,能够提高第2外侧元件模块q4a的散热性。另外,这样的配置布局并不限于元件组件eu和电容器组件cu被分割的电力变换装置,能够广泛地应用于各种电力变换装置。

根据以上那样的结构的驱动装置1,能够实现驱动装置1的修理负担的减轻,并且能够实现驱动装置1的设置负担的减轻。即,在多个开关元件和多个电容器一体化的结构中,在开关元件故障的情况下,有时需要以包括电容器的单元为单位进行更换。此外,在装置的设置时,需要将包括多个开关元件和多个电容器的单元拿起而插入到箱体20内。根据这样的设置方法,作业负担变大。

另一方面,在本实施方式中,单相单元组件6被分割为元件组件eu和电容器组件cu。元件组件eu的第1外框部件30和电容器组件cu的第2外框部件100能够分离。元件组件eu的正极汇流排75和电容器组件cu的正极汇流排101可拆卸地连结。元件组件eu的负极汇流排76和电容器组件cu的负极汇流排102可拆卸地连结。根据这样的结构,通过将正极汇流排75、101及负极汇流排76、102的连结拆卸,能够容易地将元件组件eu和电容器组件cu分离。结果,在开关元件故障的情况下,仅将元件组件eu更换,能够实现电容器组件cu的继续使用。由此,能够实现驱动装置1的修理负担的减轻。此外,如果分割为元件组件eu和电容器组件cu,则在装置的设置时,能够将元件组件eu和电容器组件cu分别拿起而向箱体20内插入。由此,能够减小在一次拿起作业中需要拿起的重量,能够实现作业负担的减轻。

在本实施方式中,驱动装置1的箱体20具有能够将元件组件eu及电容器组件cu向箱体20内插入的开口部21。元件组件eu与电容器组件cu相比配置在开口部21的附近。根据这样的结构,在元件组件eu故障的情况下,能够在将电容器组件cu保留在箱体20内的状态下仅将元件组件eu从箱体20容易地取出而更换。由此,能够实现修理时的作业负担的进一步的减轻。

在本实施方式中,元件组件eu的正极汇流排75具有向+y方向弯折的正极连结部75b。电容器组件cu的正极汇流排101具有向+y方向弯折的正极连结部101b。元件组件eu的正极连结部75b和电容器组件cu的正极连结部101b通过连结部件121可拆卸地连结。根据这样的结构,能够从箱体20的前表面侧容易地进行连结部件121的安装作业及拆卸作业。由此,能够实现装置的设置时及修理时的作业负担的进一步的减轻。

在本实施方式中,元件组件eu具有第1端部eua、和位于与第1端部eua相反侧并面向电容器组件cu的第2端部eub。元件组件eu的正极连结部75b及负极连结部76b配置在元件组件eu的第2端部eub。根据这样的结构,能够在元件组件eu与电容器组件cu的边界部将元件组件eu及电容器组件cu稳定地连结。

在本实施方式中,第1散热器80a及第2散热器80b使第1散热器80a的第1面81a和第2散热器80b的第1面81a相互面对,并在相互之间隔开接近空间s1而配置。元件组件eu的正极连结部75b及负极连结部76b在第1散热器80a与第2散热器80b之间的接近空间s1中露出。根据这样的结构,能够利用第1散热器80a与第2散热器80b之间的接近空间s1,更容易地从箱体20的前表面侧进行连结部件121、122的安装及拆卸。由此,能够实现装置的设置时及修理时的作业负担的进一步的减轻。

在本实施方式中,元件组件eu的正极连结部75b具有供连结部件121穿通的第1插通孔75c。第1插通孔75c在接近空间s1中露出。元件组件eu的负极连结部76b具有供连结部件122穿通的第2插通孔76c。第2插通孔76c在接近空间s1中露出。根据这样的结构,能够利用第1散热器80a与第2散热器80b之间的接近空间s1,更容易地从箱体20的前表面侧进行连结部件121、122的安装及拆卸。由此,能够实现装置的设置时及修理时的作业负担的进一步的减轻。

在本实施方式中,使第1电力变换单元pua的正极连结部75b及负极连结部76b和第2电力变换单元pub的正极连结部75b及负极连结部76b相互面对而配置。根据这样的结构,与使第1电力变换单元pua的正极连结部75b及负极连结部76b和第2电力变换单元pub的正极连结部75b及负极连结部76b朝向相互远离的方向的情况相比,能够将第1散热器80a与第2散热器80b之间的接近空间s1确保得较大。由此,能够实现装置的设置时及修理时的作业负担的进一步的减轻。

这里,考虑第1电力变换单元和第2电力变化单元不是以支路单位、而是以p极侧模块和n极侧模块被分割的情况。在此情况下,通过第1电力变换单元本身或第2电力变换单元本身难以进行断路试验等需要的试验。另一方面,在本实施方式中,第1电力变换单元pua和第2电力变换单元pub以支路单位被分割。因此,能够以第1电力变换单元pua本身或第2电力变换单元pub本身进行断路试验等需要的试验。此外,根据本实施方式的结构,容易使第1电力变换单元pua和第2电力变换单元pub的结构成为相同。因此,容易使第1电力变换单元pua及第2电力变换单元pub中包含的汇流排及其他零件共用。

在本实施方式中,元件组件eu具有安装到第1连接汇流排73上、在接近空间s1中支承着栅极配线83的支承体82a。根据这样的结构,由设在连接汇流排73上的支承体82a将栅极配线83保持在固定位置。因此,在利用接近空间s1的连结部件121、122、123的安装及拆卸的作业时,栅极配线83不易成为妨碍。由此,能够实现装置的设置时及修理时的作业负担的进一步的减轻。

在本实施方式中,元件组件eu具有可拆装地安装在第1外框部件30上、将接近空间s1的至少一部分覆盖的前面罩51。根据这样的结构,即使在设有接近空间s1的情况下也能够抑制冷却风流入到接近空间s1中。由此,能够将冷却风集中地向第1散热器80a的翅片82及第2散热器80b的翅片82供给。由此,能够提高元件组件eu的散热性。

在本实施方式中,设有在元件组件eu与电容器组件cu的边界部将电容器组件cu向搁板23固定的中间固定部件146。根据这样的结构,即使是元件组件eu和电容器组件cu被分割的结构,也能够将电容器组件cu牢固地固定到搁板23上。在本实施方式中,中间固定部件146包括被固定在电容器组件cu上的第1部分146a和被固定在搁板23上的第2部分146b。第2部分147b的至少一部分配置在元件组件eu的下方。根据这样的结构,在元件组件eu与电容器组件cu的连结中,中间固定部件146不易成为妨碍。由此,能够实现单相单元组件6的小型化。

接着,对几个变形例进行说明。

(第1变形例)

图29是表示第1变形例的单相单元组件6的立体图。本变形例在连结部件121、122、123、124、125设置在电容器组件cu上、通过将螺母那样的固定部101c、102c、103c、100c、100d从+x方向安装而进行元件组件eu与电容器组件cu的连结这一点与上述的实施方式不同。另外,以下说明的以外的结构与上述的实施方式相同。

详细地讲,在本变形例中,连结部件121、122、123、124、125例如是螺钉或螺栓,将螺纹轴朝向-x方向,分别通过焊接或其他方法固定到电容器组件cu的正极连结部101b、负极连结部102b、中性点连结部103b、第2外框部件100的下端部及第2外框部件100的上端部上。连结部件121、122、123、124、125的螺纹轴通过使元件组件eu从-x方向侧与电容器组件cu相邻,分别穿通到元件组件eu的正极连结部75b的第1插通孔75c、负极连结部76b的第2插通孔76c、中性点连结部77b的第3插通孔77c、第1连结板41的第4插通孔41c、第2连结板42的第5插通孔42c中。在本变形例中,连结部件121、122、123在后述的固定部101c、102c、103c被从连结部件121、122、123拆下的状态下在接近空间s1(进一步讲,在空间s1之中上述的空间s2)中露出。

固定部101c、102c、103c例如是螺母那样的卡合部件,在元件组件eu和电容器组件cu在x方向上排列、在第1外框部件30上没有安装前面罩51的状态下,从元件组件eu的外部插入到接近空间s1中。并且,固定部101c、102c、103c穿过接近空间s1,与连结部件121、122、123分别卡合而被固定。由此,由固定部101c将元件组件eu的正极连结部75b和电容器组件cu的正极连结部101b可拆卸地连结,元件组件eu的正极汇流排75和电容器组件cu的正极汇流排101被物理及电连接。进而,由固定部102c将元件组件eu的负极连结部76b和电容器组件cu的负极连结部102b可拆卸地连结,元件组件eu的负极汇流排76和电容器组件cu的负极汇流排102被物理及电连接。进而,由固定部103c将元件组件eu的中性点连结部77b和电容器组件cu的中性点连结部103b可拆卸地连结,元件组件eu的中性点汇流排77和电容器组件cu的中性点汇流排103被物理及电连接。在本变形例中,将第1模块组70a的正极汇流排75固定的固定部101c是“第1连结要素”的一例。将第2模块组70b的正极汇流排75固定的固定部101c是“第3连结要素”的一例。将第1模块组70a的负极汇流排76固定的固定部102c是“第2连结要素”的一例。将第2模块组70b的负极汇流排76固定的固定部102c是“第4连结要素”的一例。

固定部100c例如是螺母那样的卡合部件,在元件组件eu和电容器组件cu在x方向上排列、在第1外框部件30上没有安装前面罩51的状态下,从元件组件eu的外部向接近空间s1插入。并且,固定部100c穿过接近空间s1,与连结部件124卡合而被固定。由此,由连结部件124将第1外框部件30和第2外框部件100可拆卸地连结。

固定部100d例如是螺母那样的卡合部件,在元件组件eu和电容器组件cu在x方向上排列、在第1外框部件30上没有安装前面罩51的状态下,从元件组件eu的外部向收容空间s3插入。并且,固定部100c穿过接近空间s3,与连结部件125卡合而被固定。由此,由连结部件125将第1外框部件30和第2外框部件100可拆卸地连结。

通过这样的变形例,也能够实现与上述实施方式同样的功能。

(第2变形例)

图30是表示第2变形例的元件组件eu的正视图。本变形例在除了与连结部件125对应的导引部件45以外还设有与连结部件121、122、123、124分别对应的导引部件45a、45b、45c、45d这一点与上述的实施方式不同。另外,以下说明以外的结构与上述的实施方式相同。

详细地讲,导引部件45a、45b、45c、45d与导引部件45同样,由绝缘物形成并配置在元件组件eu的内部。导引部件45a、45b、45c、45d分别例如遍及第1端部eua附近至第2端部eu而连续地延伸。但是,导引部件45a、45b、45c、45d也可以仅设在第1端部eua与第2端部eub之间的一部分区间中。导引部件45a、45b、45c、45d分别例如通过未图示的固定部件固定在第1连接汇流排73、第2连接汇流排74、中性点汇流排77、第3连接汇流排78或第4连接汇流排上,以与x方向大致平行的姿势被支承。导引部件45a、45b、45c、45d分别具有在x方向上延伸的内表面45a(导引面)。另外,导引部件45a、45b、45c、45d既可以形成为-y方向侧或+y方向侧开放的u字状(或圆弧状),也可以形成为筒状(既可以是圆筒状,也可以是方筒状),也可以是其他形状。

导引部件45a与连结部件121对应而设置,能够将连结部件121和保持着连结部件121的工具t中的至少一方在元件组件eu的内部朝向电容器组件cu的固定部101c(换言之朝向第1插通孔75c)引导。导引部件45a的+x方向侧的端部与正极连结部75b之间的距离例如是连结部件121不脱落的距离以下(例如,比连结部件121的螺纹轴的直径或头部的厚度中的较大的尺寸小)。

导引部件45b与连结部件122对应而设置,能够将连结部件122和保持着连结部件122的工具t中的至少一方在元件组件eu的内部朝向电容器组件cu的固定部102c(换言之朝向第2插通孔76c)引导。导引部件45b的+x方向侧的端部与负极连结部76b之间的距离例如是连结部件122不脱落的距离以下(例如,比连结部件122的螺纹轴的直径或头部的厚度中的较大的尺寸小)。

导引部件45c与连结部件123对应而设置,能够将连结部件123和保持着连结部件123的工具t中的至少一方在元件组件eu的内部朝向电容器组件cu的固定部103c(换言之朝向第3插通孔77c)引导。导引部件45c的+x方向侧的端部与负极连结部77b之间的距离例如是连结部件123不脱落的距离以下(例如,比连结部件123的螺纹轴的直径或头部的厚度中的较大的尺寸小)。

导引部件45d与连结部件124对应而设置,能够将连结部件124和保持着连结部件124的工具t中的至少一方在元件组件eu的内部朝向电容器组件cu的固定部100c(换言之朝向第4插通孔41c)引导。导引部件45d的+x方向侧的端部与第1连结板41之间的距离例如是连结部件124不脱落的距离以下(例如,比连结部件124的螺纹轴的直径或头部的厚度中的较大的尺寸小)。

根据这样的结构,关于连结部件121、122、123、124也能够得到在上述的实施方式中关于导引部件45说明的效果。

以上,对一个实施方式及几个变形例的电力变换装置进行了说明。但是,实施方式及变形例并不限定于上述例子。例如,上述的几个变形例也可以相互组合而实施。例如,在将上述的第1变形例与第2变形例组合的情况下,导引部件45a、45b、45c、45d、45也可以代替连结部件121、122、123、124、125而将作为螺母那样的卡合部件的固定部101c、102c、103c、100c、100d及保持固定部101c、102c、103c、100c、100d的工具t中的至少一方引导。此外,电力变换装置并不限定于三电平的电力变换装置,也可以是二电平的电力变换装置。此外,第1电力变换单元pua和第2电力变换单元pub也可以代替以支路为单位分割,而被分割为p极侧的单元和n极侧的单元。此外,正极汇流排101只要与至少1个电容器c1电连接就可以。负极汇流排102只要与至少1个电容器c2电连接就可以。

根据以上说明的至少一个实施方式,电力变换装置具备元件组件和电容器组件。上述元件组件包括第1正极汇流排、第1负极汇流排和第1外框部件。上述电容器组件包括第2正极汇流排、第2负极汇流排和第2外框部件。上述第1外框部件和上述第2外框部件能够相互分离。上述第1正极汇流排和上述第2正极汇流排可拆卸地连结。上述第1负极汇流排和上述第2负极汇流排可拆卸地连结。根据这样的结构,能够实现电力变换装置的修理负担的减轻。

说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式是作为例子提示的,不是要限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种各样的形态实施,在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种各样的省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨中,并且包含在权利要求书所记载的发明和其等价的范围中。

标号说明

1…驱动装置(电力变换装置);6…单相单元组件;12…变换器(第1电力变换模块);13…逆变器(第2电力变换模块);20…箱体;21…开口部;27…风扇(送风部);30…第1外框部件;45、45a、45b、45c、45d…导引部件;51…前面罩;54…熔断器;55…hct;70a…第1模块组;70b…第2模块组;75…正极汇流排(第1正极汇流排);75a…正极主体部(第1正极主体部);75b…正极连结部(第1正极连结部);75c…第1插通孔;76…负极汇流排(第2负极汇流排);76a…负极主体部(第1负极主体部);76b…负极连结部(第1负极连结部);76c…第2插通孔;80a…第1散热器;80b…第2散热器;82a~82d…支承体;83…栅极配线;100…第2外框部件;101…正极汇流排(第2正极汇流排);101a…正极主体部(第2正极主体部);101b…正极连结部(第2正极连结部);102…负极汇流排(第2负极汇流排);102a…负极主体部(第2负极主体部);102b…负极连结部(第2负极连结部);101c、102c、103c、100c、100d…固定部(连结要素);121、122、123、124、125…连结部件(连结要素);146…中间固定部件;146a…第1部分;146b…第2部分;161…导电性垫片;171、172…遮蔽板;la、lb…支路;sw1a~sw4a、sw1b~sw4b…开关元件;df1a~df4a、df1b~df4b…回流二极管;c…电容器;s1…接近空间。

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