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，电动动力总成用的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转换器以及逆变器等，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进行充电；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、功率转换装置包括用于使功率平滑化的平滑电容器、以及具有由igbt或mosfet等半导体元件构成的上下臂结构的支路在内的功率模块。通常，平滑电容器使用额定电压较高、耐久性能优异的薄膜电容器。但是，由于薄膜电容器每单位体积的容量较小，因此，通过由多个电容器元件构成平滑电容器，平滑电容器确保必要的容量。

3、电容器元件和半导体元件通过汇流条连接。汇流条具有路径电感。在路径电感较大的情况下，为了避免浪涌电压超过半导体元件的耐压而破坏半导体元件，需要采用高价且高耐压的半导体元件，或者降低半导体元件的开关速度。因此，存在装置高成本化、增加半导体元件的损耗的问题。特别是当半导体元件的损耗增加时，半导体元件的温度上升，超过半导体元件的容许温度，半导体元件及周围的密封材料等被破坏。因此，为了抑制半导体元件的温度上升，需要在功率转换装置上搭载冷却性能优异的冷却器。

4、这样的冷却器由于使用了热传导优异的高价材料，因此功率转换装置的成本增加。在不使用高价材料的情况下，由于需要使冷却器大型化来确保冷却性能，因此，存在功率转换装置成本高且功率转换装置大型化的问题。为了解决这样的问题，使功率转换装置小型化、低成本化，减小路径电感是不可缺少的。以往，作为减小路径电感的方法，采用缩短路径长度的方法、以及以汇流条彼此的电流方向相互相反的方式配置汇流条，以使自感变小的方式对路径施加互感的影响的方法。公开了利用互感，降低平滑电容器与半导体元件的连接部分的路径电感的结构(例如参照专利文献1)。

5、在专利文献1所公开的结构中，以相邻的平滑电容器元件为一对，与这些元件连接的汇流条构成平行平板的方式配置在元件之间。由于电流在以成为平行平板的方式配置的汇流条上沿反方向流动，因此能够降低路径电感。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本专利特开2020－88064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，由于汇流条配置成平行平板，因此能够降低路径电感。但是，为了有效地实现平行平板结构的汇流条，在相邻的电容器元件之间配置汇流条，因此汇流条的热量传递到电容器元件。为了避免这种情况，需要进一步设置汇流条及电容器元件的冷却机构，因此存在功率转换装置大型化的问题。另外，由于构成平行平板的汇流条的形状变得复杂，因此存在汇流条的加工费变得昂贵、功率转换装置的价格变高的问题。

3、因此，本申请的目的在于，在降低功率转换装置的路径电感的同时，得到小型且低成本化的功率转换装置。

4、用于解决技术问题的技术手段

5、本申请公开的功率转换装置包括：功率模块；具有元件主体部、设置在元件主体部的第一面上的第一电极、和设置在与第一面相反侧的元件主体部的第二面上的第二电极的多个电容器元件；连接多个电容器元件的第一电极和功率模块的第一汇流条；以及连接多个电容器元件的第二电极和功率模块的第二汇流条，功率模块与仅一个电容器元件的元件主体部的侧面相对地配置，第一汇流条及第二汇流条的一方或双方作为连接第一电极或第二电极与功率模块的连接构件，具有仅与元件主体部的侧面相对于功率模块的相对部分相对的相对板状部。

6、发明效果

7、根据本申请公开的功率转换装置，功率模块与仅一个电容器元件的元件主体部的侧面相对地配置，第一汇流条及第二汇流条的一方或双方作为连接第一电极或第二电极与功率模块的连接构件，由于具有仅与元件主体部的侧面相对于功率模块的相对部分相对的相对板状部，因此具有相对板状部的汇流条中的互感的影响变得均匀，电流在具有相对板状部的汇流条的内部均匀地流动，具有相对板状部的汇流条的自感变小，能够降低具有相对板状部的汇流条的路径电感。通过对形成相对板状部的汇流条进行弯折加工，能够容易地形成相对板状部，因此能够降低功率转换装置的成本。由于电流的路径被均匀化，具有相对板状部的汇流条的损耗降低，因此不需要设置用于冷却汇流条的追加的冷却结构，从而能够使功率转换装置小型化。

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所述的功率转换装置，其特征在于，

4.如权利要求1或2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5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所述功率转换装置，其特征在于，

9.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

10.如权利要求1至9中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，

技术总结
本申请的功率转换装置包括：功率模块；具有元件主体部、设置在元件主体部的第一面上的第一电极、以及设置在元件主体部的第二面上的第二电极的多个电容器元件；连接多个电容器元件的第一电极和功率模块的第一汇流条；以及连接多个电容器元件的第二电极和所述功率模块的第二汇流条，功率模块与仅一个电容器元件的元件主体部的侧面相对地配置，第一汇流条及第二汇流条的一方或双方作为连接第一电极或第二电极与功率模块的连接构件，具有仅与元件主体部的侧面相对于功率模块的相对部分相对的相对板状部。

技术研发人员：高桥一
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