JP2020137134A

JP2020137134A - Power converter

Info

Publication number: JP2020137134A
Application number: JP2019022874A
Authority: JP
Inventors: 雅彦日比野; Masahiko Hibino; 上田　晃宏; Akihiro Ueda; 晃宏上田; 洋平今井; Yohei Imai
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2020-08-31

Abstract

【課題】本明細書は、複数のパワーモジュールが積層されており、パワーモジュールの正極端子（負極端子）がバスバでコンデンサに接合されている電力変換器において、正極端子（負極端子）とバスバの接合の作業性のよい構造を提供する。【解決手段】電力変換器２は、積層されている複数のパワーモジュール８と、コンデンサ６と、正極バスバ３０と、負極バスバ４０を備えている。コンデンサ６は、Ｚ方向で複数の半導体モジュール８の積層体の隣に配置されている。それぞれの半導体モジュール８は、コンデンサ６に対向する面に正極端子１７ａと負極端子１７ｂを備える。正極バスバ３０は、複数の半導体モジュール８の正極端子１７ａとコンデンサ６の第１電極６ａを接続する。負極バスバ４０は、複数の半導体モジュール８の負極端子１７ｂとコンデンサ６の第２電極６ｂを接続する。【選択図】図３PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power converter in which a plurality of power modules are stacked and a positive electrode terminal (negative electrode terminal) of the power module is joined to a capacitor by a bus bar. Provide a structure with good joining workability. A power converter (2) includes a plurality of stacked power modules (8), a capacitor (6), a positive electrode bus bar (30), and a negative electrode bus bar (40). The capacitor 6 is arranged next to the laminate of the plurality of semiconductor modules 8 in the Z direction. Each semiconductor module 8 includes a positive electrode terminal 17a and a negative electrode terminal 17b on a surface facing the capacitor 6. The positive electrode bus bar 30 connects the positive electrode terminals 17a of the plurality of semiconductor modules 8 and the first electrode 6a of the capacitor 6. The negative electrode bus bar 40 connects the negative electrode terminals 17b of the plurality of semiconductor modules 8 and the second electrode 6b of the capacitor 6. [Selection diagram] Fig. 3

Description

本明細書が開示する技術は、電力変換器に関する。特に、複数の半導体モジュールが積層されている電力変換器に関する。 The techniques disclosed herein relate to power converters. In particular, the present invention relates to a power converter in which a plurality of semiconductor modules are stacked.

特許文献１、２に、複数の半導体モジュールが積層されている電力変換器が開示されている。それぞれの半導体モジュールは、電力変換用の半導体素子を収容している。電力変換用の半導体素子は発熱量が大きい。それゆえ、複数の半導体モジュールは複数の冷却器と１個ずつ交互に積層されており、それぞれの半導体モジュールは両面から冷却される。 Patent Documents 1 and 2 disclose a power converter in which a plurality of semiconductor modules are laminated. Each semiconductor module houses a semiconductor element for power conversion. Semiconductor elements for power conversion generate a large amount of heat. Therefore, the plurality of semiconductor modules are alternately laminated one by one with the plurality of coolers, and each semiconductor module is cooled from both sides.

説明の便宜上、複数の半導体モジュールの積層方向を第１方向と称し、第１方向に直交する方向を第２方向と称し、第１方向及び第２方向に直交する方向を第３方向と称する。それぞれの半導体モジュールは、第２方向を向いている面に正極端子と負極端子を備えている。複数の半導体モジュールの正極端子と負極端子は、バスバを介してコンデンサに接続されている。 For convenience of explanation, the stacking direction of the plurality of semiconductor modules is referred to as a first direction, the direction orthogonal to the first direction is referred to as a second direction, and the directions orthogonal to the first direction and the second direction are referred to as a third direction. Each semiconductor module has a positive electrode terminal and a negative electrode terminal on a surface facing the second direction. The positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the plurality of semiconductor modules are connected to the capacitor via a bus bar.

特開２０１１−１５１９９２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-151992 特開２０１７−１５２６１２号公報JP-A-2017-152612

複数の半導体モジュールの正極端子は第１方向に一例に並ぶことになり、複数の負極端子は、正極端子の列の横で同じ方向に一列に並ぶことになる。多くの端子が密集しているところで複数の正極端子のそれぞれを正極バスバと接合し、複数の負極端子のそれぞれを負極バスバに接合する。特許文献１、２の電力変換器の構造は、複数の正極／負極端子とバスバの接合工程の作業性に対する配慮が十分であるとは言い難かった。 The positive electrode terminals of the plurality of semiconductor modules are arranged in an example in the first direction, and the plurality of negative electrode terminals are arranged in a row in the same direction next to the row of positive electrode terminals. Where many terminals are densely packed, each of the plurality of positive electrode terminals is joined to the positive electrode bus bar, and each of the plurality of negative electrode terminals is joined to the negative electrode bus bar. It cannot be said that the structures of the power converters of Patent Documents 1 and 2 are sufficiently considered for workability in the joining process of the plurality of positive electrode / negative electrode terminals and the bus bar.

本明細書が開示する電力変換器は、第１方向に沿って積層されている複数の半導体モジュールと、コンデンサと、正極バスバと、負極バスバを備えている。コンデンサは、第２方向で複数の半導体モジュールの積層体の隣に配置されている。それぞれの半導体モジュールは、コンデンサに対向する面に正極端子と負極端子を備えている。正極端子と負極端子は第３方向に沿って並んでいる。正極バスバは、複数の半導体モジュールの正極端子とコンデンサの第１電極を接続する。負極バスバは、複数の半導体モジュールの負極端子とコンデンサの第２電極を接続する。コンデンサは、一面に第１電極が設けられているとともに、その一面の反対側の面に第２電極が設けられている。コンデンサは、一面と反対側の面が、第３方向を向く姿勢で、正極端子と負極端子の間に配置されている。正極バスバは、第１方向に沿って延びており、第１電極に接合されているとともに、第１方向に並んでいる複数の正極端子に接合されている。負極バスバは、第１方向に沿って延びており、第２電極に接合されているとともに、第１方向に並んでいる複数の負極端子に接合されている。 The power converter disclosed in the present specification includes a plurality of semiconductor modules stacked along the first direction, a capacitor, a positive electrode bus bar, and a negative electrode bus bar. Capacitors are arranged next to a stack of semiconductor modules in the second direction. Each semiconductor module has a positive electrode terminal and a negative electrode terminal on the surface facing the capacitor. The positive electrode terminal and the negative electrode terminal are arranged along the third direction. The positive electrode bus bar connects the positive electrode terminals of a plurality of semiconductor modules to the first electrode of the capacitor. The negative electrode bus bar connects the negative electrode terminals of a plurality of semiconductor modules to the second electrode of the capacitor. The capacitor is provided with a first electrode on one surface and a second electrode on the surface opposite to the first electrode. The capacitor is arranged between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal in a posture in which the surface opposite to one surface faces the third direction. The positive electrode bus bar extends along the first direction, is bonded to the first electrode, and is bonded to a plurality of positive electrode terminals arranged in the first direction. The negative electrode bus bar extends along the first direction, is bonded to the second electrode, and is bonded to a plurality of negative electrode terminals arranged in the first direction.

上記の構造によると、コンデンサは、電極を備える面が第３方向を向く姿勢で、正極端子と負極端子の間に配置されている。それゆえ、正極バスバと正極端子の接合部位と、負極バスバと負極端子の接合部位が、コンデンサを挟んで離れることになり、正極（負極）端子を接合する際に負極（正極）端子が邪魔になることがない。すなわち、本明細書が開示する電力変換器は、正極（負極）端子と正極（負極）バスバの接合工程に好適な構造を有している。 According to the above structure, the capacitor is arranged between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal in a posture in which the surface provided with the electrode faces the third direction. Therefore, the joint portion between the positive electrode bus bar and the positive electrode terminal and the joint portion between the negative electrode bus bar and the negative electrode terminal are separated from each other with the capacitor in between, and the negative electrode (positive electrode) terminal becomes an obstacle when joining the positive electrode (negative electrode) terminal. Never become. That is, the power converter disclosed in the present specification has a structure suitable for the joining process of the positive electrode (negative electrode) terminal and the positive electrode (negative electrode) bus bar.

正極（負極）端子は、幅広面と幅狭面を有する板状であり、正極（負極）端子の幅広面が第２方向または第３方向を向いているとともに当該幅広面で正極（負極）バスバに接合されているとよい。複数の半導体モジュールが第１方向に沿って積層されているので、それぞれの半導体モジュールの第１方向の位置が正確に定まらない場合がある。正極（負極）端子の幅広面が第２方向または第３方向を向いているので、幅広面の位置が第１方向で多少ずれても正極（負極）バスバとの間に広い接合面を確保することができる。 The positive electrode (negative electrode) terminal has a plate shape having a wide surface and a narrow surface, and the wide surface of the positive electrode (negative electrode) terminal faces the second or third direction, and the wide surface faces the positive electrode (negative electrode) bus bar. It is good to be joined to. Since a plurality of semiconductor modules are stacked along the first direction, the position of each semiconductor module in the first direction may not be accurately determined. Since the wide surface of the positive electrode (negative electrode) terminal faces the second or third direction, a wide joint surface with the positive electrode (negative electrode) bus bar is secured even if the position of the wide surface deviates slightly in the first direction. be able to.

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 Details and further improvements to the techniques disclosed herein will be described in the "Modes for Carrying Out the Invention" section below.

実施例の電力変換器を含む電気自動車の回路図である。It is a circuit diagram of the electric vehicle including the power converter of an embodiment. 電力変換器の斜視図である。It is a perspective view of a power converter. 電力変換器の分解図である。It is an exploded view of a power converter. 第１変形例の電力変換器の一部拡大図である。It is a partially enlarged view of the power converter of the 1st modification. 第２変形例の電力変換器の一部拡大図である。It is a partially enlarged view of the power converter of the 2nd modification. 第３変形例の電力変換器の一部拡大図である。It is a partially enlarged view of the power converter of the 3rd modification. 第４変形例の電力変換器の一部拡大図である。It is a partially enlarged view of the power converter of the 4th modification.

（実施例）図面を参照して実施例の電力変換器を説明する。実施例の電力変換器は電気自動車に搭載され、バッテリの電力を走行用モータの駆動電力に変換するデバイスである。図１に、電力変換器２を含む電気自動車１００の電力系のブロック図を示す。 (Example) The power converter of the embodiment will be described with reference to the drawings. The electric power converter of the embodiment is a device mounted on an electric vehicle and converting the electric power of a battery into the driving electric power of a traveling motor. FIG. 1 shows a block diagram of an electric power system of an electric vehicle 100 including a power converter 2.

電気自動車１００は、バッテリ１０１、システムメインリレー１０２、電力変換器２、走行用のモータ１０３を備えている。モータ１０３の出力軸（不図示）は、電気自動車１００の駆動輪（不図示）に連結されている。 The electric vehicle 100 includes a battery 101, a system main relay 102, a power converter 2, and a traveling motor 103. The output shaft (not shown) of the motor 103 is connected to the drive wheels (not shown) of the electric vehicle 100.

電力変換器２は、システムメインリレー１０２を介してバッテリ１０１と接続されている。電力変換器２は、バッテリ１０１の電圧を昇圧する電圧コンバータ回路１２と、昇圧後の直流電力を交流に変換するインバータ回路１３を備えている。インバータ回路１３の交流出力がモータ１０３に供給される。 The power converter 2 is connected to the battery 101 via the system main relay 102. The power converter 2 includes a voltage converter circuit 12 that boosts the voltage of the battery 101, and an inverter circuit 13 that converts the boosted DC power into alternating current. The AC output of the inverter circuit 13 is supplied to the motor 103.

電圧コンバータ回路１２は、バッテリ側の端子に印加された電圧を昇圧してインバータ側の端子に出力する昇圧動作と、インバータ側の端子に印加された電圧を降圧してバッテリ側の端子に出力する降圧動作の双方を行うことが可能な双方向ＤＣ−ＤＣコンバータである。説明の便宜上、以下では、バッテリ側（低電圧側）の端子を入力端１８と称し、インバータ回路側（高電圧側）の端子を出力端１９と称する。また、入力端１８の正極と負極を夫々、入力正極端１８ａと入力負極端１８ｂと称する。出力端１９の正極と負極を夫々、出力正極端１９ａと出力負極端１９ｂと称する。「入力端１８」、「出力端１９」との表記は説明の便宜を図るためのものであり、先に述べたように、電圧コンバータ回路１２は双方向ＤＣ−ＤＣコンバータであるので、出力端１９から入力端１８へ電力が流れる場合がある。 The voltage converter circuit 12 boosts the voltage applied to the terminal on the battery side and outputs it to the terminal on the inverter side, and steps down the voltage applied to the terminal on the inverter side and outputs it to the terminal on the battery side. It is a bidirectional DC-DC converter capable of performing both step-down operations. For convenience of explanation, in the following, the terminal on the battery side (low voltage side) will be referred to as an input terminal 18, and the terminal on the inverter circuit side (high voltage side) will be referred to as an output terminal 19. Further, the positive electrode and the negative electrode of the input end 18 are referred to as an input positive electrode end 18a and an input negative electrode end 18b, respectively. The positive electrode and the negative electrode of the output end 19 are referred to as an output positive electrode end 19a and an output negative electrode end 19b, respectively. The notations "input end 18" and "output end 19" are for convenience of explanation, and as described above, since the voltage converter circuit 12 is a bidirectional DC-DC converter, the output end Power may flow from 19 to the input end 18.

電圧コンバータ回路１２は、２個のスイッチング素子９ａ、９ｂの直列回路、リアクトル７、フィルタコンデンサ５、各スイッチング素子に逆並列に接続されているダイオードで構成されている。２個のスイッチング素子９ａ、９ｂの直列回路は、出力正極端１９ａと出力負極端１９ｂの間に接続されている。リアクトル７は、一端が入力正極端１８ａに接続されており、他端は直列回路の中点に接続されている。フィルタコンデンサ５は、入力正極端１８ａと入力負極端１８ｂの間に接続されている。入力負極端１８ｂは、出力負極端１９ｂと直接に接続されている。スイッチング素子９ｂが主に昇圧動作に関与し、スイッチング素子９ａが主に降圧動作に関与する。図１の電圧コンバータ回路１２はよく知られているので詳細な説明は省略する。なお、符号８ａが示す破線矩形の範囲の回路が、後述するパワーモジュール８ａに対応する。符号１７ａ、１７ｂは、パワーモジュール８ａから延出している端子を示している。符号１７ａは、スイッチング素子９ａ、９ｂの直列回路の高電位側と導通している端子（正極端子１７ａ）を示している。符号１７ｂは、スイッチング素子９ａ、９ｂの直列回路の低電位側と導通している端子（負極端子１７ｂ）を示している。次に説明するように、正極端子１７ａ、負極端子１７ｂという表記は、他のパワーモジュールでも用いる。 The voltage converter circuit 12 is composed of a series circuit of two switching elements 9a and 9b, a reactor 7, a filter capacitor 5, and a diode connected in antiparallel to each switching element. The series circuit of the two switching elements 9a and 9b is connected between the output positive terminal end 19a and the output negative negative end 19b. One end of the reactor 7 is connected to the input positive electrode end 18a, and the other end is connected to the midpoint of the series circuit. The filter capacitor 5 is connected between the input positive electrode end 18a and the input negative electrode end 18b. The input negative electrode end 18b is directly connected to the output negative electrode end 19b. The switching element 9b is mainly involved in the step-up operation, and the switching element 9a is mainly involved in the step-down operation. Since the voltage converter circuit 12 of FIG. 1 is well known, detailed description thereof will be omitted. The circuit in the range of the broken line rectangle indicated by the reference numeral 8a corresponds to the power module 8a described later. Reference numerals 17a and 17b indicate terminals extending from the power module 8a. Reference numeral 17a indicates a terminal (positive electrode terminal 17a) conducting with the high potential side of the series circuit of the switching elements 9a and 9b. Reference numeral 17b indicates a terminal (negative electrode terminal 17b) conducting with the low potential side of the series circuit of the switching elements 9a and 9b. As will be described next, the notation of positive electrode terminal 17a and negative electrode terminal 17b is also used in other power modules.

インバータ回路１３は、２個のスイッチング素子の直列回路が３セット並列に接続された構成を有している。スイッチング素子９ｃと９ｄ、スイッチング素子９ｅと９ｆ、スイッチング素子９ｇと９ｈがそれぞれ直列回路を構成している。各スイッチング素子にはダイオードが逆並列に接続されている。 The inverter circuit 13 has a configuration in which three sets of series circuits of two switching elements are connected in parallel. The switching elements 9c and 9d, the switching elements 9e and 9f, and the switching elements 9g and 9h form a series circuit, respectively. Diodes are connected in anti-parallel to each switching element.

３セットの直列回路の夫々が、後述するパワーモジュール８ｂ、８ｃ、８ｄに対応する。パワーモジュール８ｂ、８ｃ、８ｄは、先に述べたパワーモジュール８ａと同じ構造を有しており、それぞれのパワーモジュール８ｂ、８ｃ、８ｄは、正極端子１７ａと負極端子１７ｂを備えている。正極端子１７ａは、パワーモジュール８ｂ、８ｃ、８ｄ（すなわち、３セットの直列回路）の高電位側の端子に相当し、電圧コンバータ回路１２の出力正極端１９ａに接続されている。負極端子１７ｂは、パワーモジュール８ｂ、８ｃ、８ｄ（すなわち、３セットの直列回路）の低電位側の端子に相当し、電圧コンバータ回路１２の出力負極端１９ｂに接続されている。３セットの直列回路の中点から３相交流（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）が出力される。 Each of the three sets of series circuits corresponds to the power modules 8b, 8c, and 8d described later. The power modules 8b, 8c, and 8d have the same structure as the power module 8a described above, and each of the power modules 8b, 8c, and 8d includes a positive electrode terminal 17a and a negative electrode terminal 17b. The positive electrode terminal 17a corresponds to the terminal on the high potential side of the power modules 8b, 8c, 8d (that is, three sets of series circuits), and is connected to the output positive electrode end 19a of the voltage converter circuit 12. The negative electrode terminal 17b corresponds to a terminal on the low potential side of the power modules 8b, 8c, 8d (that is, three sets of series circuits), and is connected to the output negative electrode end 19b of the voltage converter circuit 12. A three-phase alternating current (U phase, V phase, W phase) is output from the midpoint of the three sets of series circuits.

インバータ回路１３の入力端に平滑コンデンサ６が並列に接続されている。平滑コンデンサ６は、別言すれば、電圧コンバータ回路１２の出力端１９に並列に接続されている。平滑コンデンサ６は、電圧コンバータ回路１２とインバータ回路１３の間を流れる電流の脈動を除去する。 A smoothing capacitor 6 is connected in parallel to the input end of the inverter circuit 13. In other words, the smoothing capacitor 6 is connected in parallel to the output terminal 19 of the voltage converter circuit 12. The smoothing capacitor 6 eliminates the pulsation of the current flowing between the voltage converter circuit 12 and the inverter circuit 13.

スイッチング素子９ａ−９ｈは、トランジスタであり、典型的にはＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）であるが、他のトランジスタ、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）であってもよい。また、ここでいうスイッチング素子は、電力変換に用いられるものであり、パワー半導体素子と呼ばれることもある。 The switching elements 9a-9h are transistors, typically IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), but may be other transistors, for example, MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors). Further, the switching element referred to here is used for power conversion, and is sometimes called a power semiconductor element.

図１において、破線８ａ−８ｄの夫々がパワーモジュールに相当する。電力変換器２は、２個のスイッチング素子の直列回路を４セット備えている。ハードウエアとしては、直列回路を構成する２個のスイッチング素子、および各スイッチング素子に逆並列に接続されているダイオードが一つのパッケージに収容されている。以下では、パワーモジュール８ａ−８ｄのいずれか一つを区別なく示すときにはパワーモジュール８と表記する。 In FIG. 1, each of the broken lines 8a-8d corresponds to a power module. The power converter 2 includes four sets of a series circuit of two switching elements. As hardware, two switching elements constituting a series circuit and a diode connected in antiparallel to each switching element are housed in one package. In the following, when any one of the power modules 8a-8d is shown without distinction, it is referred to as the power module 8.

４個のパワーモジュール（４セットの直列回路）の高電位側の端子（正極端子１７ａ）が平滑コンデンサ６の第１電極に接続され、低電位側の端子（負極端子１７ｂ）が平滑コンデンサ６の第２電極に接続される。図１において、符号３０が示す破線内の導電経路は、複数のパワーモジュール８の正極端子１７ａと平滑コンデンサ６の第１電極を相互に接続するバスバ（正極バスバ３０）に対応する。符号４０が示す破線内の導電経路は、複数の負極端子１７ｂと平滑コンデンサ６の第２電極を相互に接続するバスバ（負極バスバ４０）に対応する。次に、複数のパワーモジュール８と正極バスバ３０、負極バスバ４０の構造について説明する。 The high potential side terminal (positive electrode terminal 17a) of the four power modules (four sets of series circuits) is connected to the first electrode of the smoothing capacitor 6, and the low potential side terminal (negative electrode terminal 17b) is the smoothing capacitor 6. It is connected to the second electrode. In FIG. 1, the conductive path in the broken line indicated by reference numeral 30 corresponds to a bus bar (positive electrode bus bar 30) that interconnects the positive electrode terminals 17a of the plurality of power modules 8 and the first electrode of the smoothing capacitor 6. The conductive path in the broken line indicated by reference numeral 40 corresponds to a bus bar (negative electrode bus bar 40) that connects the plurality of negative electrode terminals 17b and the second electrode of the smoothing capacitor 6 to each other. Next, the structures of the plurality of power modules 8, the positive electrode bus bar 30, and the negative electrode bus bar 40 will be described.

図２に電力変換器２のハードウエアの斜視図を示す。図２は、正極バスバ３０と負極バスバ４０で接続された積層ユニット２０と平滑コンデンサ６のアセンブリの斜視図であり、電力変換器２の残りの部品の図示は省略されている。積層ユニット２０は、先に述べたパワーモジュール８（８ａ−８ｄ）と複数の冷却器２１を積層したデバイスである。図３に、電力変換器２の分解図を示す。図３は、先に述べたアセンブリの分解図であり、図３でも、電力変換器２の残りの部品の図示は省略されている。以下では、説明を簡単にするため、平滑コンデンサ６を単純にコンデンサ６と表記する。 FIG. 2 shows a perspective view of the hardware of the power converter 2. FIG. 2 is a perspective view of the assembly of the stacking unit 20 and the smoothing capacitor 6 connected by the positive electrode bus bar 30 and the negative electrode bus bar 40, and the illustration of the remaining parts of the power converter 2 is omitted. The stacking unit 20 is a device in which the power module 8 (8a-8d) described above and a plurality of coolers 21 are laminated. FIG. 3 shows an exploded view of the power converter 2. FIG. 3 is an exploded view of the assembly described above, and FIG. 3 also omits the illustration of the remaining parts of the power converter 2. In the following, for the sake of simplicity, the smoothing capacitor 6 will be simply referred to as a capacitor 6.

図２と図３を参照しつつ、電力変換器２のハードウエア、特に、上記したアセンブリについて説明する。複数のパワーモジュール８（８ａ−８ｄ）は、複数の冷却器２１とともに積層ユニット２０を構成している。パワーモジュール８ａ−８ｄは全て同じ形状であるので、図２では、代表して左端のパワーモジュールにのみ、符号８を付し、他のパワーモジュールには符号を省略した。図２では、代表して左端の冷却器にのみ、符号２１を付し、残りの冷却器には符号を省略した。 The hardware of the power converter 2, in particular the assembly described above, will be described with reference to FIGS. 2 and 3. The plurality of power modules 8 (8a-8d) together with the plurality of coolers 21 constitute a stacking unit 20. Since all the power modules 8a-8d have the same shape, in FIG. 2, reference numeral 8 is attached only to the leftmost power module, and the reference numeral is omitted for the other power modules. In FIG. 2, reference numeral 21 is attached only to the leftmost cooler, and the reference numeral is omitted for the remaining coolers.

積層ユニット２０は、カードタイプの複数の冷却器２１が平行に配置されているとともに、隣り合う冷却器２１の間にカードタイプのパワーモジュール８が挟まれているデバイスである。カードタイプのパワーモジュール８は、その幅広面を冷却器２１に対向させて積層されている。 The stacking unit 20 is a device in which a plurality of card-type coolers 21 are arranged in parallel, and a card-type power module 8 is sandwiched between adjacent coolers 21. The card type power module 8 is laminated so that its wide surface faces the cooler 21.

図中の左端の冷却器２１には、冷媒供給口２２ａと冷媒排出口２２ｂが設けられている。隣接する冷却器２１同士は、２個の連結管２３ａ、２３ｂで接続されている。図２、図３では、左端の連結管２３ａ、２３ｂにのみ、符号を付し、残りの連結管では符号を省略した。冷却器２１は、内部が空洞（冷媒流路）になっており、連結管２３ａ、２３ｂは、隣り合う冷却器２１の冷媒流路を連通する。 The leftmost cooler 21 in the figure is provided with a refrigerant supply port 22a and a refrigerant discharge port 22b. The adjacent coolers 21 are connected by two connecting pipes 23a and 23b. In FIGS. 2 and 3, only the leftmost connecting pipes 23a and 23b are designated by reference numerals, and the remaining connecting pipes are omitted from the reference numerals. The inside of the cooler 21 is hollow (refrigerant flow path), and the connecting pipes 23a and 23b communicate with the refrigerant flow paths of adjacent coolers 21.

一方の連結管２３ａは、積層方向からみて冷媒供給口２２ａと重なるように位置している。他方の連結管２３ｂは、積層方向からみて冷媒排出口２２ｂと重なるように位置している。冷媒供給口２２ａと冷媒排出口２２ｂには、不図示の冷媒循環装置が接続される。冷媒供給口２２ａから供給される冷媒は、一方の連結管２３ａを通じて全ての冷却器２１に分配される。冷媒は冷却器２１を通る間に隣接するパワーモジュール８から熱を吸収する。熱を吸収した冷媒は、他方の連結管２３ｂと冷媒排出口２２ｂを通じて積層ユニット２０から排出される。各パワーモジュール８は、その両側から冷却されるので、積層ユニット２０は、パワーモジュール８に対する冷却性能が高い。 One connecting pipe 23a is located so as to overlap the refrigerant supply port 22a when viewed from the stacking direction. The other connecting pipe 23b is positioned so as to overlap the refrigerant discharge port 22b when viewed from the stacking direction. A refrigerant circulation device (not shown) is connected to the refrigerant supply port 22a and the refrigerant discharge port 22b. The refrigerant supplied from the refrigerant supply port 22a is distributed to all the coolers 21 through one connecting pipe 23a. The refrigerant absorbs heat from the adjacent power module 8 while passing through the cooler 21. The heat-absorbed refrigerant is discharged from the stacking unit 20 through the other connecting pipe 23b and the refrigerant discharge port 22b. Since each power module 8 is cooled from both sides thereof, the laminated unit 20 has a high cooling performance with respect to the power module 8.

パワーモジュール８の本体は、スイッチング素子を収容しているパッケージである。パッケージは樹脂で作られている。各パワーモジュール８のパッケージの一つの幅狭面である側面８１から正極端子１７ａと負極端子１７ｂが延びている。なお、側面８１には、パワーモジュール８に収容されている２個のスイッチング素子の直列回路の中点に導通している端子（中点端子）も備えられているが、中点端子の図示は省略した。図２と図３では、左端のパワーモジュール８の側面にのみ、符号８１を付し、残りのパワーモジュール８の同じ側面に対しては符号を省略した。 The main body of the power module 8 is a package containing a switching element. The package is made of resin. The positive electrode terminal 17a and the negative electrode terminal 17b extend from the side surface 81, which is one narrow surface of the package of each power module 8. The side surface 81 is also provided with a terminal (midpoint terminal) conducting to the midpoint of the series circuit of the two switching elements housed in the power module 8, but the midpoint terminal is not shown. Omitted. In FIGS. 2 and 3, reference numerals 81 are attached only to the leftmost side surface of the power module 8, and reference numerals are omitted for the same side surfaces of the remaining power modules 8.

複数のパワーモジュール８の積層方向（図中のＸ方向）に直交するＺ方向で、複数のパワーモジュール８の隣にコンデンサ６が配置されている。別言すれば、複数のパワーモジュール８の側面８１に対向するようにコンデンサ６が配置されている。パワーモジュール８のコンデンサ６に対向する側面８１から正極端子１７ａと負極端子１７ｂが延びている。正極端子１７ａと負極端子１７ｂは、パワーモジュール８の側面８１からコンデンサ６に向かって（別言すれば＋Ｚ方向に向かって）延びている。 A capacitor 6 is arranged next to the plurality of power modules 8 in the Z direction orthogonal to the stacking direction (X direction in the drawing) of the plurality of power modules 8. In other words, the capacitors 6 are arranged so as to face the side surfaces 81 of the plurality of power modules 8. A positive electrode terminal 17a and a negative electrode terminal 17b extend from a side surface 81 of the power module 8 facing the capacitor 6. The positive electrode terminal 17a and the negative electrode terminal 17b extend from the side surface 81 of the power module 8 toward the capacitor 6 (in other words, in the + Z direction).

正極端子１７ａと負極端子１７ｂは、図中の座標系のＸ方向とＺ方向のそれぞれに直交するＹ方向に沿って並んで設けられている。 The positive electrode terminal 17a and the negative electrode terminal 17b are provided side by side along the Y direction orthogonal to each of the X direction and the Z direction of the coordinate system in the drawing.

コンデンサ６は、＋Ｙ方向を向いている一面に第１電極６ａが設けられているとともに、反対方向（−Ｙ方向）を向く面に第２電極６ｂが設けられている。コンデンサ６は、第１電極６ａの面と第２電極６ｂの面がＹ方向を向く姿勢で、パワーモジュール８の正極端子１７ａと負極端子１７ｂの間に配置されている。 The capacitor 6 is provided with a first electrode 6a on one surface facing the + Y direction, and a second electrode 6b is provided on a surface facing the opposite direction (−Y direction). The capacitor 6 is arranged between the positive electrode terminal 17a and the negative electrode terminal 17b of the power module 8 in a posture in which the surface of the first electrode 6a and the surface of the second electrode 6b face the Y direction.

正極バスバ３０は、Ｘ方向に沿って延びており、コンデンサ６の第１電極６ａに接合されているとともに、Ｘ方向に並んでいる複数の正極端子１７ａに接合されている。負極バスバ４０は、Ｘ方向に沿って延びており、第２電極６ｂに接合されているとともに、Ｘ方向に並んでいる複数の負極端子１７ｂに接合されている。正極バスバ３０は、延設方向（Ｘ方向）から見てＬ字に屈曲しており、Ｌ字の一辺がコンデンサ６の第１電極６ａに接合されており、Ｌ字の他辺が一列に並んでいる正極端子１７ａに接合されている。負極バスバ４０についても同様である。 The positive electrode bus bar 30 extends along the X direction and is bonded to the first electrode 6a of the capacitor 6 and to a plurality of positive electrode terminals 17a arranged in the X direction. The negative electrode bus bar 40 extends along the X direction and is bonded to the second electrode 6b and to a plurality of negative electrode terminals 17b arranged in the X direction. The positive electrode bus bar 30 is bent in an L shape when viewed from the extension direction (X direction), one side of the L shape is joined to the first electrode 6a of the capacitor 6, and the other side of the L shape is lined up in a row. It is joined to the positive electrode terminal 17a. The same applies to the negative electrode bus bar 40.

正極端子１７ａと負極端子１７ｂは、それぞれ、幅広面と幅狭面を有している平板状である。正極端子１７ａと負極端子１７ｂの基部（パワーモジュール８に近い側）は、幅広面がＹ方向を向いている。正極端子１７ａの先端と負極端子１７ｂの先端は、Ｙ方向で互いに逆方向に屈曲している。正極端子１７ａの先端では幅広面がＺ方向を向いており、先端の幅広面が正極バスバ３０と接合されている。負極端子１７ｂも同様であり、その先端において幅広面がＺ方向を向いているとともにその幅広面が負極バスバ４０に接合されている。 The positive electrode terminal 17a and the negative electrode terminal 17b are flat plates having a wide surface and a narrow surface, respectively. The wide surface of the base portion (the side close to the power module 8) of the positive electrode terminal 17a and the negative electrode terminal 17b faces the Y direction. The tip of the positive electrode terminal 17a and the tip of the negative electrode terminal 17b are bent in opposite directions in the Y direction. At the tip of the positive electrode terminal 17a, the wide surface faces the Z direction, and the wide surface at the tip is joined to the positive electrode bus bar 30. The same applies to the negative electrode terminal 17b, and the wide surface at the tip thereof faces the Z direction and the wide surface is joined to the negative electrode bus bar 40.

上記した構造の利点を説明する。実施例の電力変換器２では、コンデンサ６が、第１電極６ａを備える面と第２電極６ｂを備える面がＹ方向を向く姿勢で、正極端子１７ａと負極端子１７ｂの間に配置されている。それゆえ、正極バスバ３０と正極端子１７ａの接合部位と、負極バスバ４０と負極端子１７ｂの接合部位が、コンデンサを挟んで離れることになる。それゆえ、正極端子１７ａ（負極端子１７ｂ）を正極バスバ３０（負極バスバ４０）に接合する際に負極端子１７ｂ（正極端子１７ａ）が邪魔になることがない。すなわち、電力変換器２は、正極端子１７ａ（負極端子１７ｂ）と正極バスバ３０（負極バスバ４０）の接合工程に好適な構造を有している。 The advantages of the above structure will be described. In the power converter 2 of the embodiment, the capacitor 6 is arranged between the positive electrode terminal 17a and the negative electrode terminal 17b in a posture in which the surface provided with the first electrode 6a and the surface provided with the second electrode 6b face in the Y direction. .. Therefore, the joint portion between the positive electrode bus bar 30 and the positive electrode terminal 17a and the joint portion between the negative electrode bus bar 40 and the negative electrode terminal 17b are separated from each other with the capacitor in between. Therefore, the negative electrode terminal 17b (positive electrode terminal 17a) does not get in the way when the positive electrode terminal 17a (negative electrode terminal 17b) is joined to the positive electrode bus bar 30 (negative electrode bus bar 40). That is, the power converter 2 has a structure suitable for the joining process of the positive electrode terminal 17a (negative electrode terminal 17b) and the positive electrode bus bar 30 (negative electrode bus bar 40).

正極端子１７ａと正極バスバ３０は、幅広面同士が接合されている。両者を接合する際、治具が正極端子１７ａと正極バスバ３０を一緒に挟む。負極端子１７ｂと負極バスバ４０も同様である。実施例の電力変換器２の構造では、一方の治具が＋Ｙ方向の側から正極端子１７ａと正極バスバ３０に近づき、他方の治具は−Ｙ方向の側から負極端子１７ｂと負極バスバ４０に近づく。正極端子１７ａと負極端子１７ｂは、それぞれ別の方向から近づく治具によって対応するバスバと挟まれ、接合される。治具の近づく方向を別々にできるので、他方の端子が邪魔にならず、治具の構造を単純化できる。実施例の電力変換器２は、複数の正極／負極端子とバスバの接合工程の作業性がよくなる。 The wide surfaces of the positive electrode terminal 17a and the positive electrode bus bar 30 are joined to each other. When joining the two, the jig sandwiches the positive electrode terminal 17a and the positive electrode bus bar 30 together. The same applies to the negative electrode terminal 17b and the negative electrode bus bar 40. In the structure of the power converter 2 of the embodiment, one jig approaches the positive electrode terminal 17a and the positive electrode bus bar 30 from the + Y direction side, and the other jig approaches the negative electrode terminal 17b and the negative electrode bus bar 40 from the −Y direction side. Get closer. The positive electrode terminal 17a and the negative electrode terminal 17b are sandwiched and joined to the corresponding bus bar by jigs approaching from different directions. Since the jigs can be approached in different directions, the other terminal does not get in the way and the jig structure can be simplified. In the power converter 2 of the embodiment, the workability of the joining process of the plurality of positive electrode / negative electrode terminals and the bus bar is improved.

正極端子１７ａと負極端子１７ｂは、先端がパワーモジュール８のパッケージの側面８１に沿うように折れ曲がっている。それゆえ、コンデンサ６をパワーモジュール８に近づけることができ、パワーモジュール８の内部のスイッチング素子とコンデンサ６との間の導電経路を短くすることができる。導電経路を短くすることができれば、導電経路が有する寄生インダクタンスや寄生抵抗を小さくすることができる。また、コンデンサ６をパワーモジュール８に近づけることができるので、パワーモジュール８とコンデンサ６と正極バスバ３０と負極バスバ４０のアセンブリの体格を小さくすることができる。 The positive electrode terminal 17a and the negative electrode terminal 17b are bent so that their tips are along the side surface 81 of the package of the power module 8. Therefore, the capacitor 6 can be brought closer to the power module 8, and the conductive path between the switching element inside the power module 8 and the capacitor 6 can be shortened. If the conductive path can be shortened, the parasitic inductance and resistance of the conductive path can be reduced. Further, since the capacitor 6 can be brought closer to the power module 8, the physique of the assembly of the power module 8, the capacitor 6, the positive electrode bus bar 30 and the negative electrode bus bar 40 can be reduced.

正極端子１７ａ（負極端子１７ｂ）は、幅広面と幅狭面を有する板状であり、正極端子１７ａ（負極端子１７ｂ）の幅広面がＺ方向を向いているとともに幅広面が正極バスバ３０（負極バスバ４０）に接合されている。複数のパワーモジュール８がＸ方向に沿って積層されているので、それぞれのパワーモジュール８のＸ方向の位置が正確に定まらない場合がある。正極端子１７ａ（負極端子１７ｂ）の幅広面がＺ方向を向いているので、幅広面の位置がＸ方向で多少ずれても正極バスバ３０（負極バスバ４０）との間に広い接合面を確保することができる。正極端子１７ａ（負極端子１７ｂ）のＹ方向の位置が多少ずれても、正極バスバ３０（負極バスバ４０）との間に広い接合面を確保することができる。 The positive electrode terminal 17a (negative electrode terminal 17b) has a plate shape having a wide surface and a narrow surface, and the wide surface of the positive electrode terminal 17a (negative electrode terminal 17b) faces the Z direction and the wide surface is the positive electrode bus bar 30 (negative electrode). It is joined to the bus bar 40). Since a plurality of power modules 8 are stacked along the X direction, the positions of the respective power modules 8 in the X direction may not be accurately determined. Since the wide surface of the positive electrode terminal 17a (negative electrode terminal 17b) faces the Z direction, a wide joint surface with the positive electrode bus bar 30 (negative electrode bus bar 40) is secured even if the position of the wide surface is slightly deviated in the X direction. be able to. Even if the position of the positive electrode terminal 17a (negative electrode terminal 17b) in the Y direction is slightly displaced, a wide joint surface with the positive electrode bus bar 30 (negative electrode bus bar 40) can be secured.

（第１変形例）図４に、第１変形例の電力変換器２ａの斜視図を示す。図４は、電力変換器２ａの主要部品である積層ユニット２０とコンデンサ６と正極バスバ１３０のアセンブリの一部である。第１変形例の電力変換器２ａでは、正極バスバ１３０（負極バスバ）の形状が実施例の電力変換器２の場合と異なる。その他の構造は第１実施例の電力変換器２と同じである。正極バスバ１３０は、Ｘ方向からみてＬ字に屈曲しており、Ｌ字の一方の辺に相当する第１平板１３１と、Ｌ字の他方の辺に相当する第２平板１３２を有している。第２平板１３２には、切り込み１３４が設けられている。切り込み１３４は、Ｌ字形状の角部まで達している。すなわち、第２平板１３２は、相互に独立した複数の小板片１３２ａ−１３２ｃの集合体となる。複数の小板片１３２ａ−１３２ｃのそれぞれが、それぞれのパワーモジュール８の正極端子１７ａと接合される。切り込み１３４を設けることで、第２平板１３２が複数の小板片１３２ａ−１３２ｃの集合体となり、第１平板１３１に対して各小板片１３２ａ−１３２ｃが折り曲げ易くなる。また、接合前の正極端子１７ａと正極バスバ１３０の間にＺ方向の位置誤差がある状態で両者が接合された場合、各小板片１３２ａ−１３２ｃは互いに独立しており剛性が低くなっているので、位置誤差に伴う歪が吸収される。正極バスバ１３０の図４では省略されている部分、及び、負極バスバについても同様である。 (First Modified Example) FIG. 4 shows a perspective view of the power converter 2a of the first modified example. FIG. 4 is a part of the assembly of the stacking unit 20, the capacitor 6, and the positive electrode bus bar 130, which are the main components of the power converter 2a. In the power converter 2a of the first modification, the shape of the positive electrode bus bar 130 (negative electrode bus bar) is different from that of the power converter 2 of the embodiment. Other structures are the same as those of the power converter 2 of the first embodiment. The positive electrode bus bar 130 is bent in an L shape when viewed from the X direction, and has a first flat plate 131 corresponding to one side of the L shape and a second flat plate 132 corresponding to the other side of the L shape. .. The second flat plate 132 is provided with a notch 134. The notch 134 reaches the corner of the L-shape. That is, the second flat plate 132 is an aggregate of a plurality of small plate pieces 132a-132c that are independent of each other. Each of the plurality of small plate pieces 132a-132c is joined to the positive electrode terminal 17a of each power module 8. By providing the notch 134, the second flat plate 132 becomes an aggregate of a plurality of small plate pieces 132a-132c, and each small plate piece 132a-132c can be easily bent with respect to the first flat plate 131. Further, when the positive electrode terminals 17a and the positive electrode bus bar 130 before joining are joined together with a positional error in the Z direction, the small plate pieces 132a-132c are independent of each other and have low rigidity. Therefore, the distortion due to the position error is absorbed. The same applies to the portion omitted in FIG. 4 of the positive electrode bus bar 130 and the negative electrode bus bar.

（第２変形例）図５に、第２変形例の電力変換器２ｂの斜視図を示す。図５は、電力変換器２ｂの主要部品である積層ユニット２０とコンデンサ６と正極バスバ２３０のアセンブリの一部である。第２変形例の電力変換器２ｂでは、正極バスバ２３０（負極バスバ）の形状と正極端子２１７ａ（負極端子）の形状が実施例の電力変換器２の場合と異なる。その他の構造は第１実施例の電力変換器２と同じである。正極バスバ２３０は、一枚の単純な平板であり、幅広面がコンデンサ６の第１電極６ａに接合されている。正極バスバ２３０の幅広面はＹ方向を向いている。 (Second Modified Example) FIG. 5 shows a perspective view of the power converter 2b of the second modified example. FIG. 5 is a part of the assembly of the stacking unit 20, the capacitor 6, and the positive electrode bus bar 230, which are the main components of the power converter 2b. In the power converter 2b of the second modification, the shape of the positive electrode bus bar 230 (negative electrode bus bar) and the shape of the positive electrode terminal 217a (negative electrode terminal) are different from those of the power converter 2 of the embodiment. Other structures are the same as those of the power converter 2 of the first embodiment. The positive electrode bus bar 230 is a simple flat plate, and its wide surface is joined to the first electrode 6a of the capacitor 6. The wide surface of the positive electrode bus bar 230 faces the Y direction.

パワーモジュール８の正極端子２１７ａも一枚の単純な平板で作られている。正極端子２１７ａは、幅広面がＹ方向を向く姿勢でパワーモジュール８の側面８１からまっすぐ＋Ｚ方向に延びている。すなわち、正極バスバ２３０と正極端子２１７ａは、ともに幅広面がＹ方向を向く姿勢で対向し、接合されている。図５に示されているように、第２変形例の電力変換器２ｂでは、正極端子２１７ａと正極バスバ２３０の構造が単純になる。 The positive electrode terminal 217a of the power module 8 is also made of a simple flat plate. The positive electrode terminal 217a extends straight from the side surface 81 of the power module 8 in the + Z direction in a posture in which the wide surface faces the Y direction. That is, the positive electrode bus bar 230 and the positive electrode terminal 217a are both opposed to each other with their wide surfaces facing the Y direction and joined to each other. As shown in FIG. 5, in the power converter 2b of the second modification, the structure of the positive electrode terminal 217a and the positive electrode bus bar 230 is simplified.

また、正極端子２１７ａと正極バスバ２３０は、Ｙ方向を向いている幅広面同士が接合されている。それゆえ、接合前の正極端子２１７ａと正極バスバ２３０にＸ方向あるいはＺ方向の位置誤差があっても、両者の間に広い接合面が確保される。図示はされていないが、負極端子と負極バスバについても同様である。 Further, the positive electrode terminal 217a and the positive electrode bus bar 230 are joined to each other by wide surfaces facing the Y direction. Therefore, even if there is a positional error in the X direction or the Z direction between the positive electrode terminal 217a and the positive electrode bus bar 230 before joining, a wide joining surface is secured between them. Although not shown, the same applies to the negative electrode terminal and the negative electrode bus bar.

（第３変形例）図６に、第３変形例の電力変換器２ｃの斜視図を示す。図６は、電力変換器２ｃの主要部品である積層ユニット２０とコンデンサ６と正極バスバ３３０のアセンブリの一部である。第３変形例の電力変換器２ｂでは、正極バスバ３３０（負極バスバ）の形状と正極端子３１７ａ（負極端子）の形状が実施例の電力変換器２の場合と異なる。その他の構造は第１実施例の電力変換器２と同じである。正極バスバ３３０は、第２変形例の正極バスバ２３０と同様に、一枚の単純な平板であり、幅広面がコンデンサ６の第１電極６ａに接合されている。正極バスバ３３０の幅広面はＹ方向を向いている。 (Third Modified Example) FIG. 6 shows a perspective view of the power converter 2c of the third modified example. FIG. 6 is a part of the assembly of the stacking unit 20, the capacitor 6, and the positive electrode bus bar 330, which are the main components of the power converter 2c. In the power converter 2b of the third modification, the shape of the positive electrode bus bar 330 (negative electrode bus bar) and the shape of the positive electrode terminal 317a (negative electrode terminal) are different from those of the power converter 2 of the embodiment. Other structures are the same as those of the power converter 2 of the first embodiment. The positive electrode bus bar 330 is a simple flat plate similar to the positive electrode bus bar 230 of the second modification, and its wide surface is bonded to the first electrode 6a of the capacitor 6. The wide surface of the positive electrode bus bar 330 faces in the Y direction.

パワーモジュール８の正極端子３１７ａは、一枚の単純な平板を２回折り曲げて作られている。正極端子３１７ａは、幅広面がＸ方向を向いている基部３１８ａと、基部３１８ａの先端からＸ方向に直角に折り曲げられている中間部３１８ｂと、中間部３１８ｂの先端からＺ方向に直角に折り曲げられている先端部３１８ｃを有している。先端部３１８ｃの幅広面は、第２変形例の電力変換器２ｂの正極端子２１７ａと同様に、Ｙ方向を向いている。正極端子３１７ａの先端部３１８ｃが正極バスバ３３０と接合される。正極端子３１７ａは、平板を２回折り曲げた構造を有しており、全体の剛性が低くなっている。それゆえ、接合前の正極バスバ３３０との間にＹ方向の位置誤差がある状態で正極バスバ３３０に接合されても発生する内部応力は小さい。また、正極バスバ３３０と正極端子３１７ａは、Ｙ方向を向いている幅広面同士で接合されているので、両者の間にＸ方向あるいはＺ方向に位置誤差があっても広い接合面積が確保される。正極バスバ３３０の図６では省略されている部分、及び、負極バスバについても同様である。 The positive electrode terminal 317a of the power module 8 is made by bending a simple flat plate twice. The positive electrode terminal 317a is bent at a right angle in the Z direction from the tip of the base portion 318a whose wide surface faces the X direction, the intermediate portion 318b which is bent at a right angle in the X direction from the tip of the base portion 318a, and the tip of the intermediate portion 318b. It has a tip portion 318c. The wide surface of the tip portion 318c faces in the Y direction, similarly to the positive electrode terminal 217a of the power converter 2b of the second modification. The tip portion 318c of the positive electrode terminal 317a is joined to the positive electrode bus bar 330. The positive electrode terminal 317a has a structure in which a flat plate is bent twice, and the overall rigidity is low. Therefore, the internal stress generated even if the positive electrode bus bar 330 is joined to the positive electrode bus bar 330 with a positional error in the Y direction before joining is small. Further, since the positive electrode bus bar 330 and the positive electrode terminal 317a are joined to each other by wide surfaces facing the Y direction, a wide joining area is secured even if there is a positional error in the X direction or the Z direction between them. .. The same applies to the portion omitted in FIG. 6 of the positive electrode bus bar 330 and the negative electrode bus bar.

（第４変形例）図７に、第４変形例の電力変換器２ｄの斜視図を示す。図７は、電力変換器２ｄの主要部品である積層ユニット２０とコンデンサ６と正極バスバ４３０のアセンブリの一部である。第４変形例の電力変換器２ｄでは、正極バスバ４３０（負極バスバ）の形状と正極端子４１７ａ（負極端子）の形状が実施例の電力変換器２の場合と異なる。その他の構造は第１実施例の電力変換器２と同じである。正極バスバ４３０は、Ｘ方向からみたときにＵ字形状を有している。正極端子４１７ａは、一枚の単純な平板であり、幅広面がＹ方向を向いている。 (Fourth Modified Example) FIG. 7 shows a perspective view of the power converter 2d of the fourth modified example. FIG. 7 is a part of the assembly of the stacking unit 20, the capacitor 6, and the positive electrode bus bar 430, which are the main components of the power converter 2d. In the power converter 2d of the fourth modification, the shape of the positive electrode bus bar 430 (negative electrode bus bar) and the shape of the positive electrode terminal 417a (negative electrode terminal) are different from those of the power converter 2 of the embodiment. Other structures are the same as those of the power converter 2 of the first embodiment. The positive electrode bus bar 430 has a U shape when viewed from the X direction. The positive electrode terminal 417a is a simple flat plate having a wide surface facing the Y direction.

Ｕ字形状の正極バスバ４３０は、Ｕ字の一方の腕に相当する平板部分がコンデンサ６の第１電極６ａに接合され、Ｕ字の他方の腕に相当する平板部分が複数のパワーモジュール８の正極端子４１７ａに接合される。接合前の正極バスバ４３０と正極端子４１７ａの間にＹ方向の位置誤差がある状態で正極バスバ４３０と正極端子４１７ａが接合されても発生する歪みはＵ字の湾曲部分で吸収されるので、正極バスバ４３０と正極端子４１７ａに大きな内部応力が発生しない。 In the U-shaped positive electrode bus bar 430, the flat plate portion corresponding to one U-shaped arm is joined to the first electrode 6a of the capacitor 6, and the flat plate portion corresponding to the other U-shaped arm is a plurality of power modules 8. It is joined to the positive electrode terminal 417a. Even if the positive electrode bus bar 430 and the positive electrode terminal 417a are joined in a state where there is a position error in the Y direction between the positive electrode bus bar 430 and the positive electrode terminal 417a before joining, the distortion generated is absorbed by the U-shaped curved portion, so that the positive electrode No large internal stress is generated in the bus bar 430 and the positive electrode terminal 417a.

また、正極バスバ４３０と正極端子４１７ａは、Ｙ方向を向いている幅広面同士で接合されているので、両者の間にＸ方向あるいはＺ方向に位置誤差があっても広い接合面積が確保される。正極バスバ４３０の図７では省略されている部分、及び、負極バスバについても同様である。 Further, since the positive electrode bus bar 430 and the positive electrode terminal 417a are joined to each other by wide surfaces facing the Y direction, a wide joining area is secured even if there is a positional error in the X direction or the Z direction between them. .. The same applies to the portion omitted in FIG. 7 of the positive electrode bus bar 430 and the negative electrode bus bar.

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。Ｘ方向が複数のパワーモジュール８の積層方向に相当する。Ｘ方向が第１方向に相当し、Ｚ方向が第２方向に相当し、Ｙ方向が第３方向に相当する。実施例のパワーモジュール８が半導体モジュールの一例である。 The points to be noted regarding the technique described in the examples will be described. The X direction corresponds to the stacking direction of the plurality of power modules 8. The X direction corresponds to the first direction, the Z direction corresponds to the second direction, and the Y direction corresponds to the third direction. The power module 8 of the embodiment is an example of a semiconductor module.

実施例及び変形例の正極端子と負極端子は、幅広面と幅狭面を有する板状である。正極端子の幅広面は第２方向または第３方向を向いているとともにその幅広面で正極バスバに接合されている。負極端子についても同様である。 The positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the embodiment and the modified example have a plate shape having a wide surface and a narrow surface. The wide surface of the positive electrode terminal faces the second or third direction, and the wide surface is joined to the positive electrode bus bar. The same applies to the negative electrode terminal.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples illustrated above. The technical elements described in the present specification or drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the techniques illustrated in the present specification or drawings can achieve a plurality of purposes at the same time, and achieving one of the purposes itself has technical usefulness.

２、２ａ−２ｄ：電力変換器
５：フィルタコンデンサ
６：平滑コンデンサ（コンデンサ）
６ａ：第１電極
６ｂ：第２電極
８、８ａ−８ｄ：パワーモジュール
９ａ−９ｈ：スイッチング素子
１２：電圧コンバータ回路
１３：インバータ回路
１７ａ、２１７ａ、３１７ａ、４１７ａ：正極端子
１７ｂ：負極端子
２０：積層ユニット
２１：冷却器
３０、１３０、２３０、３３０、４３０：正極バスバ
４０：負極バスバ
８１：側面
１００：電気自動車 2, 2a-2d: Power converter 5: Filter capacitor 6: Smoothing capacitor (capacitor)
6a: First electrode 6b: Second electrode 8, 8a-8d: Power module 9a-9h: Switching element 12: Voltage converter circuit 13: Inverter circuit 17a, 217a, 317a, 417a: Positive electrode terminal 17b: Negative electrode terminal 20: Lamination Unit 21: Coolers 30, 130, 230, 330, 430: Positive electrode bus bar 40: Negative electrode bus bar 81: Side surface 100: Electric vehicle

Claims

A plurality of semiconductor modules, each of which has a positive electrode terminal and a negative electrode terminal and are stacked along the first direction, and
Capacitors arranged next to a stack of the plurality of semiconductor modules in the second direction orthogonal to the first direction, and
A positive electrode bus bar connecting the positive electrode terminals of the plurality of semiconductor modules and the first electrode of the capacitor, and
A negative electrode bus bar that connects the negative electrode terminal of the plurality of semiconductor modules and the second electrode of the capacitor, and
Is equipped with
The positive electrode terminal and the negative electrode terminal are provided on a surface of the semiconductor module facing the capacitor, and are provided side by side along a third direction orthogonal to the first direction and the second direction.
The capacitor is provided with the first electrode on one surface and a second electrode on the surface opposite to the one surface, so that the one surface and the opposite surface face the third direction. It is arranged between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal.
The positive electrode bus bar extends along the first direction, is bonded to the first electrode, and is bonded to a plurality of the positive electrode terminals arranged in the first direction.
The negative electrode bus bar extends along the first direction, is bonded to the second electrode, and is bonded to a plurality of the negative electrode terminals arranged in the first direction.
Power converter.

The positive electrode terminal and the negative electrode terminal are plate-shaped having a wide surface and a narrow surface.
The wide surface of the positive electrode terminal faces the second direction or the third direction, and the wide surface is joined to the positive electrode bus bar.
The power converter according to claim 1, wherein the wide surface of the negative electrode terminal faces the second direction or the third direction and is joined to the negative electrode bus bar on the wide surface.