JP6736286B2 - Power converter - Google Patents
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Description
本発明による実施形態は、電力変換装置に関する。 Embodiments according to the present invention relate to a power converter.
従来から電気車の主電動機(モータ)等の駆動システムを動作させるために電力変換装置が用いられている。電力変換装置は、電気車の車輪を回転させるために、架線から得た電力を駆動システムに必要な電力に変換する。 Conventionally, a power converter is used to operate a drive system such as a main electric motor (motor) of an electric vehicle. The power converter converts the electric power obtained from the overhead wire into electric power required for the drive system in order to rotate the wheels of the electric vehicle.
このような電力変換装置は、複数のスイッチング素子(例えば、GTO(Gate Turn Off Thyristor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等)により構成されたコンバータやインバータを含み、スイッチングにより損失(熱)を発生する。このため、電力変換装置は、冷却器を用いて冷却する必要がある。 Such a power converter includes a converter or an inverter configured by a plurality of switching elements (for example, GTO (Gate Turn Off Thyristor), IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), etc.), and generates loss (heat) by switching. To do. Therefore, the power conversion device needs to be cooled by using the cooler.
冷却器としては、例えば、放熱フィンやブロアが用いられている。放熱フィンは、スイッチング素子の熱を車両の走行風またはブロアの強制風によって空中へ放出する。 As the cooler, for example, a radiation fin or a blower is used. The radiating fins radiate the heat of the switching element to the air by running wind of the vehicle or forced wind of the blower.
しかし、発熱量の大きなスイッチング素子が局所的に偏って配置されている場合、受熱板や放熱フィンの温度はそのスイッチング素子の位置において局所的に高くなる。従って、放熱フィンを局所的または全体的に大きくする必要がある。この場合、電力変換装置のサイズが大きくなってしまう。 However, when the switching elements that generate a large amount of heat are locally distributed, the temperatures of the heat receiving plate and the radiation fins are locally high at the positions of the switching elements. Therefore, it is necessary to increase the size of the radiation fin locally or entirely. In this case, the size of the power converter becomes large.
スイッチング素子から生じる熱を効率良く放出することができ、小型化された電力変換装置を提供する。 (EN) Provided is a miniaturized power conversion device capable of efficiently radiating heat generated from a switching element.
本実施形態による電力変換装置は、電気車の負荷に供給する電力を生成する。コンバータは、第1交流電力を直流電力へ変換する。インバータは、直流電力を第2交流電力へ変換する。コンバータは、第1交流電力の第1相配線と直流電力の配線との間に接続された第1スイッチング部と、第1交流電力の第2相配線と直流電力の配線との間に接続された第2スイッチング部とを備える。第1および第2スイッチング部は、電気車の進行方向に対して略垂直方向に並ぶように配置される。インバータは、直流電力の配線と第2交流電力の第1相配線との間に接続された第3スイッチング部と、直流電力の配線と第2交流電力の第2相配線との間に接続された第4スイッチング部と、直流電力の配線と第2交流電力の第3相配線との間に接続された第5スイッチング部とを備える。第3〜第5スイッチング部は、電気車の進行方向に対して略垂直方向に並ぶように配置され、かつ、第1および第2スイッチング部に対して電気車の進行方向に並ぶように配置されている。 The power converter according to the present embodiment generates electric power to be supplied to the load of the electric vehicle. The converter converts the first AC power into DC power. The inverter converts the DC power into the second AC power. The converter is connected between a first switching unit connected between the first phase wiring of the first AC power and the wiring of the DC power, and a second switching section connected between the second phase wiring of the first AC power and the wiring of the DC power. And a second switching unit. The first and second switching units are arranged so as to be aligned in a direction substantially perpendicular to the traveling direction of the electric vehicle. The inverter is connected between a DC power line and a second AC power line and a third switching unit connected between the DC power line and a second AC power line. And a fourth switching unit, and a fifth switching unit connected between the DC power line and the second AC power third-phase line. The third to fifth switching units are arranged so as to be aligned in a direction substantially perpendicular to the traveling direction of the electric vehicle, and are arranged so as to be arranged in the traveling direction of the electric vehicle with respect to the first and second switching units. ing.
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment does not limit the present invention.
(第1の実施形態)
図1は、電気車に搭載される電力変換装置100の構成の一例を示す概略図である。電気車は、例えば、鉄道等の線路上を電力で走行する車両である。電力変換装置100は、架線13からパンタグラフ12を介して交流電力を受け、該交流電力を三相交流電力に変換して、該三相交流電力を電動機(例えば、三相交流モータ)11に供給する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a
電力変換装置100は、制御部10と、変圧器20と、コンバータ30と、インバータ40と、遮断器50と、充電抵抗61、62と、接触器71〜74と、分圧コンデンサ81、82と、電流検出器90とを備えている。尚、変圧器20および遮断器50は、電力変換装置100とは別体であってもよい。
The
変圧器20は、パンタグラフ12を介して架線13からの交流電力を1次コイルで受け、その交流電力を変圧して2次コイルからコンバータ30へ供給する。例えば、変圧器20は、2次コイルからU相およびV相の単相交流電力をコンバータ30へ供給する。変圧器20とコンバータ30との間には、2本の配線(U相配線およびV相配線)が設けられており、これらの配線が単相交流電力をコンバータ30へ伝達する。
The
コンバータ30は、変圧器20の2次コイルから交流電力(第1交流電力)を受けて、その交流電力を直流電力へ変換する。コンバータ30は、例えば、第1相としてのU相のスイッチング部31と、第2相としてのV相のスイッチング部32とを備えている。U相のスイッチング部(第1スイッチング部)31は、第1相配線としてのU相配線と直流電力の配線との間に接続され、単相交流電力のうちU相をスイッチングすることによって該U相の電力を直流電力へ変換する。V相のスイッチング部32(第2スイッチング部)は、第2相配線としてのV相配線と直流電力の配線との間に接続され、単相交流電力のうちV相をスイッチングすることによって該V相の電力を直流電力へ変換する。コンバータ30とインバータ40との間には、3本の配線(正極配線P、負極配線Nおよび中性点配線C)が設けられており、これらの配線が直流電力をインバータ40へ伝達する。スイッチング部31、32の内部構成については後で説明する。
インバータ40は、コンバータ30からの直流電力を受けて、その直流電力を三相交流電力(第2交流電力)へ変換する。インバータ40は、例えば、U相のスイッチング部41と、V相のスイッチング部42と、第3相としてのW相のスイッチング部43とを備えている。U相のスイッチング部41(第3スイッチング部)は、直流電力の配線と三相交流電力のU相配線との間に接続され、直流電力を受けて三相交流電力のうちU相の交流電力を出力する。V相のスイッチング部42(第4スイッチング部)は、直流電力の配線と三相交流電力のV相配線との間に接続され、直流電力を受けて三相交流電力のうちV相の交流電力を出力する。W相のスイッチング部43(第5スイッチング部)は、直流電力の配線と三相交流電力のW相配線との間に接続され、直流電力を受けて三相交流電力のうちW相の交流電力を出力する。インバータ40と電動機11との間には、3本の配線(U相配線、V相配線およびW相配線)が設けられており、これらの配線が三相交流電力を電動機11へ伝達する。三相交流電力は、電動機11を駆動するために用いられる。スイッチング部41〜43の内部構成については後で説明する。
遮断器50は、パンタグラフ12と変圧器20との間に設けられた主電源スイッチであり、例えば、VCB(Vacuum Circuit Breaker)である。接触器72および接触器74は、変圧器20の2次コイルとコンバータ30との間のU相配線およびV相配線にそれぞれ設けられている。接触器72および接触器74は、例えば、重大な故障が生じたときに電力を遮断する高速度遮断器である。接触器71および充電抵抗61は、直列に接続され、接触器72に対して並列に接続されている。接触器73および充電抵抗62も、直列に接続され、接触器74に対して並列に接続されている。接触器71、72および充電抵抗61、62は、電力変換装置100の起動時に分圧コンデンサ81、82をゆっくり充電するために用いられる。
The
分圧コンデンサ81は、正極配線Pと中性点配線Cとの間に接続されている。分圧コンデンサ82は、中性点配線Cと負極配線Nとの間に接続されている。分圧コンデンサ81、82によって、中性点配線Cは、正極配線Pと負極配線Nとの間の電圧(例えば、中間電圧)になる。
The
電流検出器90は、中性点配線C、グランドおよび制御部10に接続されており、中性点配線Cを介してグランドに流れる電流あるいはその逆方向に流れる電流を検出し、その電流測定値を制御部10へ出力する。
The
制御部10は、コンバータ30、インバータ40、遮断器50、71〜74等の電力変換装置の各構成要素を制御する。例えば、制御部10は、コンバータ30およびインバータ40を構成するスイッチング素子のスイッチング状態(オン状態またはオフ状態)を制御する。
The
負荷としての電動機11は、電力変換装置100からの三相交流電力を受けて駆動する。電動機11が電気車の車輪を回転させることにより、電気車は、鉄道等の線路上を走行することができる。
The
図2は、電力変換装置100の各構成要素の配置の一例を示す斜視図である。電力変換装置100の構成要素は、筐体200の内部に収容されている。矢印Xは、電気車の進行方向(電気車の長手方向)を示す。矢印Yは電気車の進行方向に対して略垂直方向を示す。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of the arrangement of each component of the
コンバータ部201は、コンバータ30を含む部分である。インバータ部202は、インバータ40を含む部分である。コントロール部203は、制御部10を含む部分である。スイッチ・センサ部204は、接触器71〜74および電流検出器90を含む部分である。コンバータ部201およびインバータ部202は、それぞれ個別に設けられていてもよいが、図2に示すように一体化されたユニット210として構成してもよい。ユニット210では、後述する受熱板は、コンバータ部201とインバータ部202とにおいて共通であってもよい。一方、ユニット201、コントロール部203、およびスイッチ・センサ部204は、配線や熱耐性などの特性によって比較的近傍に設置される機器をグループ化したもので、ユニット化されていることを示すものではない。また、電力変換装置100は、少なくともコンバータ部201、インバータ部202および放熱フィン300によって構成され得る。
The
また、電力変換装置100内において、コンバータ部201およびインバータ部202は、電気車の進行方向Xに並べて配置されている。また、コンバータ部201とインバータ部202を電気車の片方の側面に寄せて配置することによって、電気車の側面側に設けられた電力変換装置100の開口部からコンバータ部201およびインバータ部202へ容易にアクセスすることができる。これにより、コンバータ部201およびインバータ部202の出し入れが容易になる。さらに電気車の側面において行う検査等の作業は多いので、電気車の側面において継続的に作業を行うことによって、作業を効率化することができる。
Further, in
さらに、コンバータ部201内のスイッチング部31、32は、受熱板(図4(B)の350参照)に取り付けられており、受熱板から筐体200の外部へ延伸する放熱フィン300に熱的に接続されている。インバータ部202内のスイッチング部41〜43も、受熱板に取り付けられており、受熱板から筐体200の外部へ延伸する放熱フィン300に熱的に接続されている。これにより、スイッチング部31、32、41〜43において発生する熱は、受熱板を介して放熱フィン300に伝導し、放熱フィン300から放熱される。尚、コンバータ部201の受熱板とインバータ部202の受熱板は、それぞれ別体でもよく、あるいは、一体であってもよい。
Further, the switching
図3は、スイッチング部41の構成の一例を示す等価回路図である。スイッチング部31、32、41〜43は、交流電力の配線(U相配線、V相配線、W相配線)および直流電力の配線(正極配線P、負極配線N、中性点配線C)との接続関係において異なるものの、それぞれ同様の構成を有する。以下、スイッチング部41について説明し、他のスイッチング部31、32、42、43についての説明は省略する。
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing an example of the configuration of the switching
スイッチング部41は、第1スイッチング素子Q1と、第2スイッチング素子Q2と、第3スイッチング素子Q3と、第4スイッチング素子Q4と、第1クランプ素子CD1と、第2クランプ素子CD2とを備えている。
The switching
第1スイッチング素子Q1および第2スイッチング素子Q2は、直流電力の正極配線Pと交流電力のU相配線(第1相配線)との間に直列に接続されている。第3スイッチング素子Q3および第4スイッチング素子Q4は、交流電力のU相配線と直流電力の負極配線Nとの間に直列に接続されている。換言すると、等価回路において、第1から第4スイッチング素子Q1〜Q4は、Q1、Q2、Q3、Q4の順番で正極配線Pから負極配線Nまで直列に接続されている。第2スイッチング素子Q2と第3スイッチング素子Q3との間のノードがU相配線に接続されている。スイッチング素子Q1〜Q4は、それぞれ、例えば、GTO、IGBT等のパワー半導体トランジスタにより構成されている。スイッチング素子Q1〜Q4には、ダイオードが設けられている。ダイオードは、スイッチング素子Q1〜Q4のそれぞれのソース−ドレイン間に接続されている。ここで、スイッチング素子Q1〜Q4に設けられたダイオードやクランプ素子CD1、CD2はSiCダイオードとしてもよい。SiCダイオードは、低損失であるので、冷却部となる放熱フィン300の枚数削減や受熱版の小型等、電力変換装置100の小型化に寄与することができる。
The first switching element Q1 and the second switching element Q2 are connected in series between the positive electrode wiring P for DC power and the U-phase wiring (first phase wiring) for AC power. The third switching element Q3 and the fourth switching element Q4 are connected in series between the U-phase wiring for AC power and the negative wiring N for DC power. In other words, in the equivalent circuit, the first to fourth switching elements Q1 to Q4 are connected in series from the positive electrode wiring P to the negative electrode wiring N in the order of Q1, Q2, Q3, and Q4. A node between the second switching element Q2 and the third switching element Q3 is connected to the U-phase wiring. Each of the switching elements Q1 to Q4 is composed of a power semiconductor transistor such as a GTO or an IGBT. The switching elements Q1 to Q4 are provided with diodes. The diode is connected between the source and drain of each of the switching elements Q1 to Q4. Here, the diodes provided in the switching elements Q1 to Q4 and the clamp elements CD1 and CD2 may be SiC diodes. Since the SiC diode has a low loss, it can contribute to downsizing of the
第1クランプ素子CD1は、第1スイッチング素子Q1と第2スイッチング素子Q2との間の第1ノードN1と直流電力の中性点配線Cとの間に接続されている。第2クランプ素子CD2は、第3スイッチング素子Q3と第4スイッチング素子Q4との間の第2ノードN2と直流電力の中性点配線Cとの間に接続されている。換言すると、第1および第2クランプ素子CD1、CD2は、第1ノードN1と第2ノードN2との間に直列に接続されている。第1クランプ素子CD1と第2クランプ素子CD2との間のノードは、中性点配線Cに接続されている。クランプ素子CD1、CD2は、例えば、クランプ用ダイオードで構成されている。第1クランプ素子CD1のアノードは、中性点配線Cに接続され、カソードは、ノードN1に接続されている。第2クランプ素子CD2のアノードはノードN2に接続されており、カソードは中性点配線Cに接続されている。 The first clamp element CD1 is connected between the first node N1 between the first switching element Q1 and the second switching element Q2 and the neutral point wiring C of the DC power. The second clamp element CD2 is connected between the second node N2 between the third switching element Q3 and the fourth switching element Q4 and the neutral point wiring C of the DC power. In other words, the first and second clamp elements CD1 and CD2 are connected in series between the first node N1 and the second node N2. The node between the first clamp element CD1 and the second clamp element CD2 is connected to the neutral point wiring C. The clamp elements CD1 and CD2 are composed of, for example, clamp diodes. The anode of the first clamp element CD1 is connected to the neutral point wiring C, and the cathode is connected to the node N1. The anode of the second clamp element CD2 is connected to the node N2, and the cathode thereof is connected to the neutral point wiring C.
このような構成を有するスイッチング部41は、正極配線P、負極配線Nおよび中性点配線Cから直流電力を受けて、三相交流電力のU相電力の正弦波を生成する。
The switching
(正極側の正弦波の生成)
例えば、まず、第2スイッチング素子Q2が継続的にオン状態であり、第4スイッチング素子Q4がオフ状態であるときに、第1スイッチング素子Q1および第3スイッチング素子Q3が相補的かつ交互にスイッチング動作する。即ち、第1スイッチング素子Q1がオン状態とオフ状態とを繰り返し、第3スイッチング素子Q3が第1スイッチング素子Q1とは逆にオフ状態とオン状態とを繰り返す。第1スイッチング素子Q1がオン状態であり、第3スイッチング素子Q3がオフ状態のときに、U相配線は、正極配線Pに接続され正電圧を受ける。第3スイッチング素子Q3がオン状態であり、第1スイッチング素子Q1がオフ状態のときに、U相配線は、第1および第2クランプ素子CD1、CD2を介して中性点配線Cに接続され中間電圧(正電圧と負電圧との間の電圧)を受ける。
(Generation of positive side sine wave)
For example, first, when the second switching element Q2 is continuously on and the fourth switching element Q4 is off, the first switching element Q1 and the third switching element Q3 perform complementary and alternating switching operations. To do. That is, the first switching element Q1 repeats the ON state and the OFF state, and the third switching element Q3 repeats the OFF state and the ON state, contrary to the first switching element Q1. When the first switching element Q1 is on and the third switching element Q3 is off, the U-phase wiring is connected to the positive wiring P and receives a positive voltage. When the third switching element Q3 is in the ON state and the first switching element Q1 is in the OFF state, the U-phase wiring is connected to the neutral point wiring C via the first and second clamp elements CD1 and CD2, It receives a voltage (a voltage between a positive voltage and a negative voltage).
第2スイッチング素子Q2が継続的にオン状態であり、第4スイッチング素子Q4が継続的にオフ状態である期間において、U相配線の電圧を正弦波にするためには、第1スイッチング素子Q1がオン状態である第1オン期間と第3スイッチング素子Q3がオン状態である第3オン期間とを以下のように変更する。 In order to make the voltage of the U-phase wiring a sine wave during the period in which the second switching element Q2 is continuously on and the fourth switching element Q4 is continuously off, the first switching element Q1 is The first ON period in the ON state and the third ON period in which the third switching element Q3 is in the ON state are changed as follows.
例えば、当初、第3スイッチング素子Q3がほとんど継続的にオン状態となっている。このとき、U相配線の電圧は、直流電力の中性点配線Cの電圧にほぼ等しい。 For example, initially, the third switching element Q3 is almost continuously turned on. At this time, the voltage of the U-phase wiring is almost equal to the voltage of the neutral point wiring C of the DC power.
この状態から第3スイッチング素子Q3がオン状態である第3オン期間が次第に短くなり、逆に、第1スイッチング素子Q3がオン状態である第1オン期間が次第に長くなっていく。これにより、U相配線の電圧は、中性点配線Cの電圧から次第に正極配線Pの電圧に近づいていく。 From this state, the third ON period in which the third switching element Q3 is in the ON state becomes gradually shorter, and conversely, the first ON period in which the first switching element Q3 is in the ON state becomes gradually longer. As a result, the voltage of the U-phase wiring gradually approaches the voltage of the positive wiring P from the voltage of the neutral wiring C.
その後、第1オン期間が第3オン期間より次第に長くなり、第1スイッチング素子Q1がほとんど継続的にオン状態になる。これにより、U相配線の電圧は、直流電力の正極配線Pの電圧にほぼ等しくなる。 After that, the first ON period gradually becomes longer than the third ON period, and the first switching element Q1 is almost continuously turned on. As a result, the voltage of the U-phase wiring becomes substantially equal to the voltage of the positive wiring P of the DC power.
さらにその後、第3オン期間が第1オン期間より次第に長くなり、第3スイッチング素子Q3がほとんど継続的にオン状態になる。これにより、U相配線の電圧は、中性点配線Cの電圧に戻る。このように、U相配線の電圧は、中性点配線Cの電圧から正極配線Pの電圧へ一旦上昇し、中性点配線Cの電圧へ戻るように変化する。その結果、U相配線の電圧は、中性点配線Cの電圧と正極配線Pの電圧との間で正弦波状に変化する。即ち、U相配線の電圧は、正極側の正弦波(山成りの曲線)となる。 After that, the third ON period gradually becomes longer than the first ON period, and the third switching element Q3 is almost continuously turned on. As a result, the voltage of the U-phase wiring returns to the voltage of the neutral point wiring C. In this manner, the voltage of the U-phase wiring changes from the voltage of the neutral wiring C to the voltage of the positive wiring P once and then returns to the voltage of the neutral wiring C. As a result, the voltage of the U-phase wiring changes sinusoidally between the voltage of the neutral wiring C and the voltage of the positive wiring P. That is, the voltage of the U-phase wiring becomes a positive side sine wave (curved curve).
(負極側の正弦波の生成)
次に、第3スイッチング素子Q3が継続的にオン状態であり、第1スイッチング素子Q1がオフ状態であるときに、第2スイッチング素子Q2および第4スイッチング素子Q4が相補的かつ交互にスイッチング動作する。即ち、第2スイッチング素子Q2がオン状態とオフ状態とを繰り返し、第4スイッチング素子Q4が第2スイッチング素子Q2とは逆にオフ状態とオン状態とを繰り返す。第2スイッチング素子Q2がオン状態であり、第4スイッチング素子Q4がオフ状態のときに、U相配線は、第1および第2クランプ素子CD1、CD2を介して中性点配線Cに接続され中間電圧(正電圧と負電圧との間の電圧)を受ける。第4スイッチング素子Q4がオン状態であり、第2スイッチング素子Q2がオフ状態のときに、U相配線は、負極配線Nに接続され負電圧を受ける。
(Generation of negative side sine wave)
Next, when the third switching element Q3 is continuously on and the first switching element Q1 is off, the second switching element Q2 and the fourth switching element Q4 perform complementary and alternating switching operations. .. That is, the second switching element Q2 repeats the ON state and the OFF state, and the fourth switching element Q4 repeats the OFF state and the ON state, contrary to the second switching element Q2. When the second switching element Q2 is in the on state and the fourth switching element Q4 is in the off state, the U-phase wiring is connected to the neutral point wiring C via the first and second clamp elements CD1 and CD2, It receives a voltage (a voltage between a positive voltage and a negative voltage). When the fourth switching element Q4 is on and the second switching element Q2 is off, the U-phase wiring is connected to the negative wiring N and receives a negative voltage.
第3スイッチング素子Q3が継続的にオン状態であり、第1スイッチング素子Q1が継続的にオフ状態である期間において、U相配線の電圧を正弦波にするために、第2スイッチング素子Q2がオン状態である第2オン期間と第4スイッチング素子Q4がオン状態である第4オン期間とを以下のように変更する。 During the period in which the third switching element Q3 is continuously on and the first switching element Q1 is continuously off, the second switching element Q2 is turned on in order to make the voltage of the U-phase wiring a sine wave. The second ON period in the state and the fourth ON period in which the fourth switching element Q4 is in the ON state are changed as follows.
例えば、正側の正弦波の生成後、第2および第3スイッチング素子Q2、Q3は、オン状態となっており、第1および第4スイッチング素子Q1、Q4はオン状態となっている。このとき、U相配線の電圧は、直流電力の中性点配線Cの電圧にほぼ等しい。 For example, after the positive side sine wave is generated, the second and third switching elements Q2 and Q3 are in the ON state, and the first and fourth switching elements Q1 and Q4 are in the ON state. At this time, the voltage of the U-phase wiring is almost equal to the voltage of the neutral point wiring C of the DC power.
この状態から第2スイッチング素子Q2がオン状態である第2オン期間が次第に短くなり、逆に、第4スイッチング素子Q4がオン状態である第4オン期間が次第に長くなっていく。これにより、U相配線の電圧は、中性点配線Cの電圧から次第に負極配線Nの電圧に近づいていく。 From this state, the second ON period in which the second switching element Q2 is ON is gradually shortened, and conversely, the fourth ON period in which the fourth switching element Q4 is ON is gradually lengthened. As a result, the voltage of the U-phase wiring gradually approaches the voltage of the negative wiring N from the voltage of the neutral wiring C.
その後、第4オン期間が第2オン期間より次第に長くなり、第4スイッチング素子Q4がほとんど継続的にオン状態になる。これにより、U相配線の電圧は、直流電力の負極配線Nの電圧にほぼ等しくなる。 After that, the fourth ON period gradually becomes longer than the second ON period, and the fourth switching element Q4 is almost continuously turned on. As a result, the voltage of the U-phase wiring becomes substantially equal to the voltage of the negative wiring N of the DC power.
さらにその後、第2オン期間が第4オン期間より次第に長くなり、第2スイッチング素子Q2がほとんど継続的にオン状態になる。これにより、U相配線の電圧は、中性点配線Cの電圧に戻る。これにより、U相配線の電圧は、中性点配線Cの電圧から負極配線Nの電圧へ一旦低下し、中性点配線Cの電圧へ戻るように変化する。これにより、U相配線の電圧は、中性点配線Cの電圧と負極配線Nの電圧との間で正弦波状に変化する。即ち、U相配線の電圧は、負側の正弦波(谷型の曲線)となる。 After that, the second ON period gradually becomes longer than the fourth ON period, and the second switching element Q2 is almost continuously turned on. As a result, the voltage of the U-phase wiring returns to the voltage of the neutral point wiring C. As a result, the voltage of the U-phase wiring changes from the voltage of the neutral wiring C to the voltage of the negative wiring N once and then returns to the voltage of the neutral wiring C. As a result, the voltage of the U-phase wiring changes sinusoidally between the voltage of the neutral wiring C and the voltage of the negative wiring N. That is, the voltage of the U-phase wiring becomes a negative side sine wave (valley-shaped curve).
スイッチング部41は、上記正極側の正弦波の生成と負極側の正弦波の生成とを繰り返し実行することによって、U相の電圧を正弦波にすることができる。
The switching
スイッチング部42、43は、スイッチング部41と同様に動作することによって、それぞれV相およびW相の電圧を正弦波にすることができる。ただし、スイッチング部41〜43は、それぞれ位相を約120度ずつずらして正弦波を生成する。これにより、スイッチング部41〜43を含むインバータ40は、直流電力を三相交流電力へ変換することができる。
The switching
また、スイッチング部31、32も、基本的にスイッチング部41と同様に動作することによって、変圧器20からの単相交流電力を直流電力へ変換することができる。例えば、スイッチング部31は、単相交流電力のU相を図3の第2スイッチング素子Q2と第3スイッチング素子Q3との間のノードで受ける。そして、スイッチング部31のスイッチング素子Q1〜Q4は、図3の正極配線Pから正電圧を出力し、負極配線Nから負電圧を出力するようにスイッチング動作する。これにより、スイッチング部31は、単相交流電力のU相を直流電力へ変換することができる。スイッチング部32は、スイッチング部31と同様に動作し、単相交流電力のV相を直流電力へ変換する。ただし、U相およびV相の各位相は、180度ずれているので、スイッチング部31、32は、それぞれU相およびV相に適合したタイミングでスイッチング動作を実行する。これにより、スイッチング部31、32を含むコンバータ30は、単相交流電力を直流電力へ変換することができる。
In addition, the switching
次に、スイッチング部31〜32、41〜43、第1〜第4スイッチング素子Q1〜Q4の配置について説明する。
Next, the arrangement of the switching
図4(A)は、コンバータ30内のスイッチング部31、32の配置およびインバータ40内のスイッチング部41〜43の配置を示す概略的なレイアウト図である。スイッチング部31、32は、電気車の進行方向Xに対して略垂直方向Yに配列されている。スイッチング部41〜43も、電気車の進行方向Xに対して略垂直方向Yに配列されている。これにより、コンバータ30およびインバータ40のY方向(電気車の幅方向)の幅が広くなるので、コンバータ30およびインバータ40の下方にある放熱フィンが走行風を受けやすくなり、放熱効率が向上する。また、コンバータ30およびインバータ40のX方向(電気車の長手方向)の長さがそれぞれ短くなる。これにより、電力変換装置100全体のX方向の長さが短くなるので、電気車の車輪間の距離が短くても、電力変換装置100が配置し易くなる。
FIG. 4A is a schematic layout diagram showing the arrangement of switching
また、スイッチング部41〜43は、スイッチング部31、32に対して電気車の進行方向Xに並ぶように配置されている。これにより、Y方向における2つのスイッチング部31、32の幅の合計W30が、Y方向における3つのスイッチング部41〜43の幅の合計W40にほぼ等しくなるように、スイッチング部31、32、41〜43は配置され得る。これは、スイッチング部31、32のそれぞれのスイッチング素子Q1〜Q4およびクランプ素子CD1、CD2が2行×3列で配置されているのに対し、スイッチング部41〜43のそれぞれのスイッチング素子Q1〜Q4およびクランプ素子CD1、CD2が3行×2列で配置されているからである。各スイッチング部31、32、41〜43のスイッチング素子Q1〜Q4およびクランプ素子CD1、CD2の配置については後で説明する。図4(B)は、コンバータ30のスイッチング部31、32の第1〜第4スイッチング素子Q1〜Q4の配置を示す概略的なレイアウト図である。尚、図4(B)に示す第1〜第4スイッチング素子Q1〜Q4は、スイッチング部31、32のいずれのスイッチング素子であってもよい。勿論、全てのスイッチング部31、32のスイッチング素子が図4(B)に示すレイアウトで配置されていてもよい。また、図4(B)は、受熱板350上におけるスイッチング素子Q1〜Q4およびクランプ素子CD1、CD2の配置を示す。図4(B)では、スイッチング素子Q1〜Q4の端子およびクランプ素子CD1、CD2の端子を接続する金属配線プレートの図示を省略している。金属配線プレートは、スイッチング素子Q1〜Q4の端子およびクランプ素子CD1、CD2の端子上に設けられることによって、スイッチング素子Q1〜Q4およびクランプ素子CD1、CD2を図3に示す等価回路と同様に電気的に接続する。
Further, the switching
第1スイッチング素子Q1および第4スイッチング素子Q4は、電気車の進行方向Xに対して略垂直方向Yに並ぶように配置されている。第2スイッチング素子Q2および第3スイッチング素子Q3も、第1スイッチング素子Q1および第4スイッチング素子Q4の並びと並行して、方向Yに並ぶように配置されている。また、第1スイッチング素子Q1および第2スイッチング素子Q2は、電気車の進行方向Xに隣接して配列されている。第3スイッチング素子Q3および第4スイッチング素子Q4も、方向Xに隣接して配列されている。 The first switching element Q1 and the fourth switching element Q4 are arranged so as to be aligned in a direction Y substantially perpendicular to the traveling direction X of the electric vehicle. The second switching element Q2 and the third switching element Q3 are also arranged in the direction Y in parallel with the arrangement of the first switching element Q1 and the fourth switching element Q4. The first switching element Q1 and the second switching element Q2 are arranged adjacent to each other in the traveling direction X of the electric vehicle. The third switching element Q3 and the fourth switching element Q4 are also arranged adjacent to each other in the direction X.
さらに、第1スイッチング素子Q1と第4スイッチング素子Q4との間の間隔D1、および、第2スイッチング素子Q2と第3スイッチング素子Q3との間の間隔D2は、第1スイッチング素子Q1とそれに隣接する第2スイッチング素子Q2との間の間隔D3、および、第4スイッチング素子Q4とそれに隣接する第3スイッチング素子Q3との間の間隔D4よりも広い。 Further, the distance D1 between the first switching element Q1 and the fourth switching element Q4 and the distance D2 between the second switching element Q2 and the third switching element Q3 are adjacent to the first switching element Q1. It is wider than the distance D3 between the second switching element Q2 and the distance D4 between the fourth switching element Q4 and the third switching element Q3 adjacent thereto.
第1クランプ部CD1は、第1スイッチング素子Q1と第4スイッチング素子Q4との間に配置されている。第2クランプ部CD2は、第2スイッチング素子Q2と第3スイッチング素子Q3との間に配置されている。このように、スイッチング部31、32では、スイッチング素子Q1〜Q3およびクランプ部CD1、CD2は、2行×3列のマトリクス状に配置されている。
The first clamp portion CD1 is arranged between the first switching element Q1 and the fourth switching element Q4. The second clamp portion CD2 is arranged between the second switching element Q2 and the third switching element Q3. As described above, in the switching
ここで、上述の正弦波の生成動作を参照すると、第1および第4スイッチング素子Q1、Q4は、タイミングにおいて異なるが、周期的に同様の動作を繰り返すことがわかる。第1および第4スイッチング素子Q1、Q4は、互いに対称的な動作を繰り返すと言ってもよい。第2および第3スイッチング素子Q2、Q3も、タイミングにおいて異なるが、周期的に同様の動作を繰り返すことがわかる。第2および第3スイッチング素子Q2、Q3は、互いに対称的な動作を繰り返すと言ってもよい。一方、第1および第4スイッチング素子Q1、Q4の動作は、第2および第3スイッチング素子Q2、Q3の動作と基本的に異なる。即ち、第1および第4スイッチング素子Q1、Q4の動作は、第2および第3スイッチング素子Q2、Q3の動作と対称的でない。従って、電気車の走行中において、第1および第4スイッチング素子Q1、Q4は、ほぼ等しい熱損失(スイッチング損失)を生じ、第2および第3スイッチング素子Q2、Q3は、ほぼ等しい熱損失(スイッチング損失)を生じる。即ち、電気車の走行中において、第1および第4スイッチング素子Q1、Q4の発熱量はほぼ等しく、第2および第3スイッチング素子Q2、Q3の発熱量はほぼ等しい。 Here, referring to the above-described sine wave generating operation, it can be seen that the first and fourth switching elements Q1 and Q4 are different in timing, but periodically repeat the same operation. It can be said that the first and fourth switching elements Q1 and Q4 repeat mutually symmetrical operations. It can be seen that the second and third switching elements Q2 and Q3 also differ in timing, but periodically repeat the same operation. It can be said that the second and third switching elements Q2 and Q3 repeat operations symmetrical to each other. On the other hand, the operations of the first and fourth switching elements Q1 and Q4 are basically different from the operations of the second and third switching elements Q2 and Q3. That is, the operations of the first and fourth switching elements Q1 and Q4 are not symmetrical to the operations of the second and third switching elements Q2 and Q3. Therefore, during traveling of the electric vehicle, the first and fourth switching elements Q1 and Q4 generate substantially equal heat loss (switching loss), and the second and third switching elements Q2 and Q3 generate substantially equal heat loss (switching loss). Loss) occurs. That is, while the electric vehicle is traveling, the heat generation amounts of the first and fourth switching elements Q1 and Q4 are substantially equal, and the heat generation amounts of the second and third switching elements Q2 and Q3 are substantially equal.
このように、熱損失のほぼ等しいスイッチング素子同士の間隔D1、D2を広くすることによって、熱が受熱板350および放熱フィン300に局所的に集中することを抑制することができる。これにより、受熱板350および放熱フィン300が効率的に熱を放出することができる。また、熱が分散することによって、放熱フィン300は、局所的に大きく形成する必要が無く、かつ、全体的にほぼ均一に小さくすることができる。これは、電力変換装置100の小型化に繋がる。
As described above, by widening the distances D1 and D2 between the switching elements having substantially the same heat loss, it is possible to suppress the heat from locally concentrating on the
本実施形態では、第1スイッチング素子Q1と第4スイッチング素子Q4との間に第1クランプ素子CD1を設けている。これにより、第1スイッチング素子Q1と第4スイッチング素子Q4との間のスペースを無駄にすること無く、間隔D1を広くすることができる。また、第2スイッチング素子Q2と第3スイッチング素子Q3との間に第2クランプ素子CD2を設けている。これにより、第2スイッチング素子Q2と第3スイッチング素子Q3との間のスペースを無駄にすること無く、間隔D2を広くすることができる。 In the present embodiment, the first clamp element CD1 is provided between the first switching element Q1 and the fourth switching element Q4. Accordingly, the space D1 can be widened without wasting the space between the first switching element Q1 and the fourth switching element Q4. Further, the second clamp element CD2 is provided between the second switching element Q2 and the third switching element Q3. As a result, the space D2 can be widened without wasting the space between the second switching element Q2 and the third switching element Q3.
間隔D3は比較的狭いが、第1および第2スイッチング素子Q1、Q2は、上述の通り、非対称的な動作を繰り返すため、熱損失が互いに相違する。間隔D4もD3と同様に比較的狭いが、第3および第4スイッチング素子Q3、Q4も、上述の通り、非対称的な動作を繰り返すため、熱損失が互いに相違する。従って、間隔D3、D4は、間隔D1、D2と比較して狭くても構わない。間隔D3、D4を狭くすることによって、電気車の進行方向Xにおけるスイッチング部31、32、41〜43の長さが短くなる。これにより、電気車の前輪と後輪との間の距離が短くても、電力変換装置100が配置し易くなる。
Although the distance D3 is relatively narrow, the first and second switching elements Q1 and Q2 repeat asymmetrical operation as described above, and thus have different heat losses. The distance D4 is also relatively narrow like D3, but the third and fourth switching elements Q3 and Q4 also repeat asymmetrical operations as described above, and therefore have different heat losses. Therefore, the intervals D3 and D4 may be narrower than the intervals D1 and D2. By reducing the distances D3 and D4, the lengths of the switching
また、図4(B)に示すように、スイッチング素子Q1、クランプ素子CD1、スイッチング素子Q4を、それぞれスイッチング素子Q2、クランプ素子CD2、スイッチング素子Q3に対してX方向に隣接配置することによって、金属配線プレートを小さくすることができる。これにより、金属配線プレートのインダクタンスを低下させることができる。金属配線プレートのインダクタンスを低下させることによって、スイッチング素子Q1〜Q4のスイッチング動作におけるサージ電圧を低下させることができる。 Further, as shown in FIG. 4B, by arranging the switching element Q1, the clamp element CD1, and the switching element Q4 adjacent to the switching element Q2, the clamp element CD2, and the switching element Q3, respectively, in the X direction, the metal The wiring plate can be made smaller. As a result, the inductance of the metal wiring plate can be reduced. By reducing the inductance of the metal wiring plate, the surge voltage in the switching operation of the switching elements Q1 to Q4 can be reduced.
尚、図4(B)に示すレイアウトにおいて、第1クランプ素子CD1と第2クランプ素子CD2の位置は互いに入れ替えてもよい。また、第1スイッチング素子Q1と第2スイッチング素子Q2の位置も互いに入れ替えてもよい。第1スイッチング素子Q1と第2スイッチング素子Q2の位置を入れ替えた場合、第2スイッチング素子Q2と第3スイッチング素子Q3との距離が長くならないように、第3スイッチング素子Q3と第4スイッチング素子Q4の位置も互いに入れ替えることが好ましい。図4(C)は、インバータ40の第1〜第4スイッチング素子Q1〜Q4の配置を示す概略的なレイアウト図である。尚、図4(C)に示す第1〜第4スイッチング素子Q1〜Q4は、スイッチング部41〜43のいずれのスイッチング素子であってもよい。勿論、全てのスイッチング部41〜43のスイッチング素子が図4(C)に示すレイアウトで配置されていてもよい。また、図4(C)は、受熱板450上におけるスイッチング素子Q1〜Q4およびクランプ素子CD1、CD2の配置を示す。
In the layout shown in FIG. 4B, the positions of the first clamp element CD1 and the second clamp element CD2 may be interchanged with each other. Further, the positions of the first switching element Q1 and the second switching element Q2 may be replaced with each other. When the positions of the first switching element Q1 and the second switching element Q2 are exchanged, the distance between the second switching element Q2 and the third switching element Q3 does not become long, so that the third switching element Q3 and the fourth switching element Q4 are It is preferable to replace the positions with each other. FIG. 4C is a schematic layout diagram showing the arrangement of the first to fourth switching elements Q1 to Q4 of the
受熱板450は、コンバータ30の受熱板350と一体化された金属板であってもよい。図4(C)では、スイッチング素子Q1〜Q4の端子およびクランプ素子CD1、CD2の端子を接続する金属配線プレートの図示を省略している。金属配線プレートは、スイッチング素子Q1〜Q4の端子およびクランプ素子CD1、CD2の端子上に設けられることによって、スイッチング素子Q1〜Q4およびクランプ素子CD1、CD2を図3に示す等価回路と同様に電気的に接続する。
The
第1スイッチング素子Q1および第4スイッチング素子Q4は、電気車の進行方向Xに並ぶように配置されている。第2スイッチング素子Q2および第3スイッチング素子Q3も、第1スイッチング素子Q1および第4スイッチング素子Q4の並びと並行して、方向Xに並ぶように配置されている。また、第1スイッチング素子Q1および第2スイッチング素子Q2は、電気車の進行方向Xに対して略垂直方向Yに隣接して配列されている。第3スイッチング素子Q3および第4スイッチング素子Q4も、方向Yに隣接して配列されている。 The first switching element Q1 and the fourth switching element Q4 are arranged side by side in the traveling direction X of the electric vehicle. The second switching element Q2 and the third switching element Q3 are also arranged in the direction X in parallel with the arrangement of the first switching element Q1 and the fourth switching element Q4. Further, the first switching element Q1 and the second switching element Q2 are arranged adjacent to each other in the direction Y substantially perpendicular to the traveling direction X of the electric vehicle. The third switching element Q3 and the fourth switching element Q4 are also arranged adjacent to each other in the direction Y.
さらに、第1スイッチング素子Q1と第4スイッチング素子Q4との間の間隔D1、および、第2スイッチング素子Q2と第3スイッチング素子Q3との間の間隔D2は、第1スイッチング素子Q1とそれに隣接する第2スイッチング素子Q2との間の間隔D3、および、第4スイッチング素子Q4とそれに隣接する第3スイッチング素子Q3との間の間隔D4よりも広い。即ち、図4(C)の間隔D1〜D4は、図4(B)の間隔D1〜D4と同様の関係にある。 Further, the distance D1 between the first switching element Q1 and the fourth switching element Q4 and the distance D2 between the second switching element Q2 and the third switching element Q3 are adjacent to the first switching element Q1. It is wider than the distance D3 between the second switching element Q2 and the distance D4 between the fourth switching element Q4 and the third switching element Q3 adjacent thereto. That is, the intervals D1 to D4 in FIG. 4C have the same relationship as the intervals D1 to D4 in FIG. 4B.
第1クランプ部CD1は、第1スイッチング素子Q1と第4スイッチング素子Q4との間に配置されている。第2クランプ部CD2は、第2スイッチング素子Q2と第3スイッチング素子Q3との間に配置されている。このように、スイッチング部41〜43では、スイッチング素子Q1〜Q3およびクランプ部CD1、CD2は、3行×2列のマトリクス状に配置されている。
The first clamp portion CD1 is arranged between the first switching element Q1 and the fourth switching element Q4. The second clamp portion CD2 is arranged between the second switching element Q2 and the third switching element Q3. As described above, in the switching
インバータ40のスイッチング素子Q1〜Q4およびクランプ部CD1、CD2は、コンバータ30のそれらと配列方向において異なるが、配列順および配列間隔においてコンバータ30のそれらと等しい。インバータ40のスイッチング素子Q1〜Q4およびクランプ部CD1、CD2の動作も、コンバータ30のそれらの動作と類似する。従って、電気車の走行中において、第1および第4スイッチング素子Q1、Q4は、ほぼ等しい熱損失(スイッチング損失)を生じ、第2および第3スイッチング素子Q2、Q3は、ほぼ等しい熱損失(スイッチング損失)を生じる。即ち、電気車の走行中において、第1および第4スイッチング素子Q1、Q4の発熱量はほぼ等しく、第2および第3スイッチング素子Q2、Q3の発熱量はほぼ等しい。
The switching elements Q1 to Q4 and the clamp parts CD1 and CD2 of the
従って、コンバータ30だけでなく、インバータ40においても、熱損失のほぼ等しいスイッチング素子同士の間隔D1、D2を広くすることによって、熱が受熱板450および放熱フィン300に局所的に集中することを抑制することができる。これにより、受熱板450および放熱フィン300が効率的に熱を放出することができる。また、熱が分散することによって、放熱フィン300は、局所的に大きく形成する必要が無く、かつ、全体的にほぼ均一に小さくすることができる。これは、電力変換装置100の小型化に繋がる。
Therefore, not only in the
また、インバータ40においても、第1スイッチング素子Q1と第4スイッチング素子Q4との間に第1クランプ素子CD1を設けている。これにより、第1スイッチング素子Q1と第4スイッチング素子Q4との間のスペースを無駄にすること無く、間隔D1を広くすることができる。また、第2スイッチング素子Q2と第3スイッチング素子Q3との間に第2クランプ素子CD2を設けている。これにより、第2スイッチング素子Q2と第3スイッチング素子Q3との間のスペースを無駄にすること無く、間隔D2を広くすることができる。
Also in the
間隔D3は比較的狭いが、第1および第2スイッチング素子Q1、Q2は、上述の通り、非対称的な動作を繰り返すため、熱損失が互いに相違する。間隔D4もD3と同様に比較的狭いが、第3および第4スイッチング素子Q3、Q4も、上述の通り、非対称的な動作を繰り返すため、熱損失が互いに相違する。従って、間隔D3、D4は、間隔D1、D2と比較して狭くても構わない。 Although the distance D3 is relatively narrow, the first and second switching elements Q1 and Q2 repeat asymmetrical operation as described above, and thus have different heat losses. The distance D4 is also relatively narrow like D3, but the third and fourth switching elements Q3 and Q4 also repeat asymmetrical operations as described above, and therefore have different heat losses. Therefore, the intervals D3 and D4 may be narrower than the intervals D1 and D2.
また、図4(C)に示すように、スイッチング素子Q1、クランプ素子CD1、スイッチング素子Q4を、それぞれスイッチング素子Q2、クランプ素子CD2、スイッチング素子Q3に対してY方向に隣接配置することによって、金属配線プレートを小さくすることができる。これにより、金属配線プレートのインダクタンスを低下させることができる。金属配線プレートのインダクタンスを低下させることによって、スイッチング素子Q1〜Q4のスイッチング動作におけるサージ電圧を低下させることができる。 Further, as shown in FIG. 4C, by arranging the switching element Q1, the clamp element CD1, and the switching element Q4 adjacent to the switching element Q2, the clamp element CD2, and the switching element Q3 in the Y direction, respectively, the metal The wiring plate can be made smaller. As a result, the inductance of the metal wiring plate can be reduced. By reducing the inductance of the metal wiring plate, the surge voltage in the switching operation of the switching elements Q1 to Q4 can be reduced.
尚、図4(C)に示すレイアウトにおいて、第1クランプ素子CD1と第2クランプ素子CD2の位置は互いに入れ替えてもよい。また、第1スイッチング素子Q1と第2スイッチング素子Q2の位置も互いに入れ替えてもよい。第1スイッチング素子Q1と第2スイッチング素子Q2の位置を入れ替えた場合、第2スイッチング素子Q2と第3スイッチング素子Q3との距離が長くならないように、第3スイッチング素子Q3と第4スイッチング素子Q4の位置も互いに入れ替えることが好ましい。 In the layout shown in FIG. 4C, the positions of the first clamp element CD1 and the second clamp element CD2 may be interchanged with each other. Further, the positions of the first switching element Q1 and the second switching element Q2 may be replaced with each other. When the positions of the first switching element Q1 and the second switching element Q2 are exchanged, the distance between the second switching element Q2 and the third switching element Q3 does not become long, so that the third switching element Q3 and the fourth switching element Q4 are It is preferable to replace the positions with each other.
図5は、本実施形態によるスイッチング部31、32および41〜43内におけるスイッチング素子Q1〜Q4およびクランプ素子CD1、CD2の配置を示すレイアウト図である。尚、図5では、受熱板は、便宜的にスイッチング部31、32、41〜43のそれぞれ個別に設けられているように図示されている。しかし、受熱板は、コンバータ部30とインバータ部40とで分けて、スイッチング部31、32において一体化し、かつ、スイッチング部41〜43において一体化してもよい。また、受熱板は、コンバータ部30とインバータ部40とで一体化してもよい。
FIG. 5 is a layout diagram showing the arrangement of the switching elements Q1 to Q4 and the clamp elements CD1 and CD2 in the switching
以下、便宜的に、第1および第2スイッチング部31、32において、第1〜第4スイッチング素子Q1〜Q4は、第1〜第4コンバータスイッチング素子Qc1〜Qc4とし、第1および第2クランプ素子CD1、CD2は、第1および第2コンバータクランプ素子CDc1、CDc2とする。第1〜第3スイッチング部41〜43において、第1〜第4スイッチング素子Q1〜Q4は、第1〜第4インバータスイッチング素子Qi1〜Qi4とし、第1および第2クランプ素子CD1、CD2は、第1および第2インバータクランプ素子CDi1、CDi2とする。
Hereinafter, for convenience, in the first and
図5に示すように、第1および第2スイッチング部31、32のそれぞれは、第1〜第4コンバータスイッチング素子Qc1〜Qc4および第1および第2コンバータクランプ素子CDc1、CDc2を備えている。第1〜第4コンバータスイッチング素子Qc1〜Qc4および第1および第2コンバータクランプ素子CDc1、CDc2は、Y方向に2行、かつ、X方向に3列に配列されている。配列の仕方は、図4(B)を参照して説明した通りである。
As shown in FIG. 5, each of the first and
第3〜第5スイッチング部41〜43のそれぞれは、第1〜第4インバータスイッチング素子Qi1〜Qi4および第1および第2インバータクランプ素子CDi1、CDi2を備えている。第1〜第4インバータスイッチング素子Qi1〜Qi4および第1および第2インバータクランプ素子CDi1、CDi2は、Y方向に3行、かつ、X方向に2列に配列されている。配列の仕方は、図4(C)を参照して説明した通りである。
Each of the third to
第1スイッチング部31において、第1コンバータスイッチング素子Qc1および第2コンバータスイッチング素子Qc2は、変圧器20からの交流電力(第1交流電力)のU相配線と直流電力の正極配線Pとの間に直列に接続されている。第3コンバータスイッチング素子Qc3および第4コンバータスイッチング素子Qc4は、直流電力の負極配線Nと第1交流電力のU相配線との間に直列に接続されている。そして、第1および第2コンバータスイッチング素子Qc1、Qc2は、X方向(電気車の進行方向)に並ぶように配置され、第3および第4コンバータスイッチング素子Qc3、Qc4は、X方向に並ぶように配置されている。
In the
第1コンバータクランプ素子CDc1は、第1コンバータスイッチング素子Qc1と第2コンバータスイッチング素子Qc2との間の接続ノードと直流電力の中性点Cとの間に接続されている。第2コンバータクランプ素子CDc2は、第3コンバータスイッチング素子Qc3と第4コンバータスイッチング素子Qc4との間の接続ノードと直流電力の中性点Cとの間に接続されている。そして、第1コンバータクランプ素子CDc1は、第1コンバータスイッチング素子Qc1と第4コンバータスイッチング素子Qc4との間に配置されている。第2コンバータクランプ素子CDc2は、第2コンバータスイッチング素子Qc2と第3コンバータスイッチング素子Qc3との間に配置されている。 The first converter clamp element CDc1 is connected between a connection node between the first converter switching element Qc1 and the second converter switching element Qc2 and the neutral point C of the DC power. The second converter clamp element CDc2 is connected between a connection node between the third converter switching element Qc3 and the fourth converter switching element Qc4 and the neutral point C of the DC power. The first converter clamp element CDc1 is arranged between the first converter switching element Qc1 and the fourth converter switching element Qc4. The second converter clamp element CDc2 is arranged between the second converter switching element Qc2 and the third converter switching element Qc3.
第2スイッチング部32において、第1〜第4コンバータスイッチング素子Qc1〜Qc4は、変圧器20からの交流電力(第1交流電力)のV相配線に接続されている点で第1スイッチング部31と異なる。第2スイッチング部32のその他の構成は、第1スイッチング部31の対応する構成と同様でよい。
In the
このように、第1および第2スイッチング部31、32の各々において、第1および第2コンバータスイッチング素子Qc1、Qc2はX方向(電気車の進行方向)に第1列として配列されている。第1および第2コンバータクランプ素子CDc1、CDc2はX方向に第2列として配列されている。第3および第4コンバータスイッチング素子Qc3、Qc4はX方向に第3列として配列されている。第1コンバータスイッチング素子Qc1、第1コンバータクランプ素子CDc1および第4コンバータスイッチング素子Qc4は、Y方向に第1行として配列されている。第2コンバータスイッチング素子Qc2、第2コンバータクランプ素子CDc2および第3コンバータスイッチング素子Qc3は、Y方向に第2行として配列されている。即ち、第1〜第4コンバータスイッチング素子Qc1〜Qc4および第1および第2コンバータクランプ素子CDc1、CDc2は、Y方向に2行、かつ、X方向に3列に配列されている。
Thus, in each of the first and
第3スイッチング部41において、第1インバータスイッチング素子Qi1および第2インバータスイッチング素子Qi2は、直流電力の正極配線Pと電動機11へ供給される三相交流電力(第2交流電力)のU相配線との間に直列に接続されている。第3インバータスイッチング素子Qi3および第4インバータスイッチング素子Qi4は、第2交流電力のU相配線と直流電力の負極配線Nとの間に直列に接続されている。そして、第1および第4インバータスイッチング素子Qi1、Qi4は、X方向に並ぶように配置され、2および第3インバータスイッチング素子Qi2、Qi3は、X方向に並ぶように配置されている。
In the
第1インバータクランプ素子CDi1は、第1インバータスイッチング素子Qi1と第2インバータスイッチング素子Qi2との間の接続ノードと直流電力の中性点Cとの間に接続されている。第2インバータクランプ素子CDi2は、第3インバータスイッチング素子Qi3と第4インバータスイッチング素子Qi4との間の接続ノードと直流電力の中性点Cとの間に接続されている。そして、第1インバータクランプ素子CDi1は、第1インバータスイッチング素子Qi1と第4インバータスイッチング素子Qi4との間に配置され、第2インバータクランプ素子CDi2は、第2インバータスイッチング素子Qi2と第3インバータスイッチング素子Qi3との間に配置されている。 The first inverter clamp element CDi1 is connected between a connection node between the first inverter switching element Qi1 and the second inverter switching element Qi2 and the neutral point C of the DC power. The second inverter clamp element CDi2 is connected between the connection node between the third inverter switching element Qi3 and the fourth inverter switching element Qi4 and the neutral point C of the DC power. The first inverter clamp element CDi1 is arranged between the first inverter switching element Qi1 and the fourth inverter switching element Qi4, and the second inverter clamp element CDi2 is the second inverter switching element Qi2 and the third inverter switching element. It is arranged between Qi3 and Qi3.
第4スイッチング部42において、第1〜第4インバータスイッチング素子Qi1〜Qi4は、負荷への交流電力(第2交流電力)のV相配線に接続されている点で第3スイッチング部41と異なる。第4スイッチング部42のその他の構成は、第3スイッチング部41の対応する構成と同様でよい。また、第5スイッチング部43において、第1〜第4インバータスイッチング素子Qi1〜Qi4は、負荷への交流電力(第2交流電力)のW相配線に接続されている点で第3スイッチング部41と異なる。第5スイッチング部43のその他の構成も、第3スイッチング部41の対応する構成と同様でよい。
In the
このように、第3〜第5スイッチング部41〜43の各々において、第1インバータスイッチング素子Qi1、第1インバータクランプ素子CDi1および第4インバータスイッチング素子Qi4は、X方向(電気車の進行方向)に第1列として配列されている。第2インバータスイッチング素子Qi2、第2インバータクランプ素子CDi2および第3インバータスイッチング素子Qi3は、X方向に第2列として配列されている。第1および第2インバータスイッチング素子Qi1、Qi2はY方向に第1行として配列されている。第1および第2インバータクランプ素子CDi1、CDi2はY方向に第2行として配列されている。第3および第4インバータスイッチング素子Qi3、Qi4はY方向に第3行として配列されている。即ち、第1〜第4インバータスイッチング素子Qi1〜Qi4および第1および第2インバータクランプ素子CDi1、CDi2は、Y方向に3行、かつ、X方向に2列に配列されている。
Thus, in each of the third to
次に、スイッチング部31、32とスイッチング部41〜43との間におけるスイッチング素子およびクランプ素子の配置関係について説明する。
Next, the positional relationship between the switching elements and the clamp elements between the switching
第1スイッチング部31の第1および第2コンバータスイッチング素子Qc1、Qc2は、第3スイッチング部41の第1および第4インバータスイッチング素子Qi1、Qi4および第1インバータクランプ部CDi1に対してX方向に直線状に並ぶように配列されている。即ち、第1スイッチング部31の第1列は、第3スイッチング部41の第1列に対してX方向にカラムCol1として直線状に配列されている。
The first and second converter switching elements Qc1, Qc2 of the
第1スイッチング部31の第1および第2コンバータクランプ部CDc1、CDc2は、第3スイッチング部41の第2および第3インバータスイッチング素子Qi2、Qi3および第2インバータクランプ部CDi2に対してX方向に直線状に並ぶように配列されている。即ち、第1スイッチング部31の第2列は、第3スイッチング部41の第2列に対してX方向に直線状にカラムCol2として配列されている。
The first and second converter clamp parts CDc1 and CDc2 of the first switching
第1スイッチング部31の第3および第4コンバータスイッチング部Qc3、Qc4は、第4スイッチング部42の第1および第4インバータスイッチング素子Qi1、Qi4および第1インバータクランプ部CDi1とX方向に直線状に並ぶように配列されている。即ち、第1スイッチング部31の第3列は、第4スイッチング部42の第1列に対してX方向に直線状にカラムCol3として配列されている。
The third and fourth converter switching sections Qc3, Qc4 of the
第2スイッチング部32の第1および第2コンバータスイッチング部Qc1、Qc2は、第4スイッチング部42の第2および第3インバータスイッチング素子Qi2、Qi3および第2インバータクランプ部CDi2に対してX方向に直線状に並ぶように配列されている。即ち、第2スイッチング部32の第1列は、第4スイッチング部42の第2列に対してX方向にカラムCol4として直線状に配列されている。
The first and second converter switching sections Qc1 and Qc2 of the
第2スイッチング部32の第1および第2コンバータクランプ部CDc1、CDc2は、第4スイッチング部43の第1および第4インバータスイッチング素子Qi1、Qi4および第1インバータクランプ部CDi1に対してX方向に直線状に並ぶように配列されている。即ち、第2スイッチング部32の第2列は、第5スイッチング部43の第1列に対してX方向に直線状にカラムCol5として配列されている。
The first and second converter clamp parts CDc1 and CDc2 of the
第2スイッチング部32の第3および第4コンバータスイッチング部Qc3、Qc4は、第5スイッチング部43の第2および第3インバータスイッチング素子Qi2、Qi3および第2インバータクランプ部CDi2に対してX方向に直線状に並ぶように配列されている。即ち、第2スイッチング部32の第2列は、第5スイッチング部43の第2列に対してX方向にカラムCol6として直線状に配列されている。
The third and fourth converter switching sections Qc3, Qc4 of the
このように、コンバータ30のスイッチング素子やクランプ素子の各列は、インバータ40のそれらの各列に対応しており、X方向に直線状に並ぶ。また、2つのコンバータ30のスイッチング素子やクランプ素子の列数は、3つのインバータ40のそれらの列数と同数となる。
As described above, the respective columns of the switching elements and the clamp elements of the
本実施形態では、このような各列Col1〜Col6に対応するように、図2に示す放熱フィン300を設ける。放熱フィン300は、第1〜第5スイッチング部31、32、41〜43の列Col1〜Col6のそれぞれに対応して受熱板の下方に延伸し、かつ、列Col1〜Col6と同様にX方向に延伸するように設けられる。これにより、放熱フィン300は、第1および第2スイッチング部31、32と第3〜第5スイッチング部41〜43との間で共有されるものの、スイッチング素子およびクランプ素子の列Col1〜Col6の直下に設けられるので高効率で放熱することができる。また、スイッチング素子およびクランプ素子の列Col1〜Col6は、電気車の進行方向に延伸しており、それに対応して放熱フィン300も電気車の進行方向に延伸している。従って、放熱フィン300は、スイッチング素子およびクランプ素子の熱を高効率で放熱することができる。
In this embodiment, the
コンバータ30およびインバータ40は、電気車の進行方向Xに配列されており、かつ、放熱フィン300は、コンバータ30およびインバータ40において共通化されている。これにより、コンバータ30の下の放熱フィン300の凹部を流れてきた走行風が、そのままインバータ40の下の放熱フィン300の凹部に流れ込む。その結果、コンバータ30およびインバータ40がともに走行風に当たりやすくなり、放熱効率を向上させることができる。
The
図5を参照して分かるように、スイッチング素子は、受熱板上において略均等に配置されている。従って、スイッチング素子からの発熱は、局所に集中せず(偏らず)、受熱板均等に伝達し、放熱フィン300から放熱される。これにより、コンバータ30およびインバータ40の放熱効率はさらに高まる。
As can be seen from FIG. 5, the switching elements are arranged substantially evenly on the heat receiving plate. Therefore, the heat generated from the switching element is not locally concentrated (not biased) but is uniformly transmitted to the heat receiving plate and is radiated from the
また、放熱フィン300は、コンバータ30およびインバータ40において共通化されているので、構造が簡単化され、コストを低減させることができる。
Further, since the
本実施形態において、図4(A)に示すコンバータ30とインバータ40との配置は交換してもよい。コンバータ30とインバータ40との配置は交換しても、図5を参照して分かるように、スイッチング素子およびクランプ素子の列Col1〜Col6は直線状にすることができるので、本実施形態の効果は失われない。
In the present embodiment, the arrangement of the
また、図4(B)および図4(C)に示すスイッチング部31、32、41〜43において、スイッチング素子Q1とQ4との配置は交換してもよい。スイッチング素子Q2とQ3との配置も交換してもよい。スイッチング部31、32、41〜43において、スイッチング素子Q1とQ2との配置は交換してもよい。スイッチング素子Q3とQ3との配置も交換してもよい。さらに、スイッチング部31、32、41〜43において、クランプ素子CD1とCD2との配置は交換してもよい。
Further, in the switching
電力変換装置100は、放熱フィン300に代えて、あるいは、放熱フィン300とともに、均熱パイプ310を設けてもよい。図6は、均熱パイプ310を備えた電力変換装置100の一例を示すレイアウト図である。均熱パイプ310は、受熱板内において、列Col1〜Col6のそれぞれに対応しており、放熱フィン300と同様に電気車の進行方向Xへ延伸して配置されている。均熱パイプ310は、導熱性の高い材料(例えば、ステンレス等の金属材料)で形成されている。
The
均熱パイプ310内には、冷媒が充填されており、スイッチング素子Qc1〜Qc4、Qi1〜Qi4やクランプ素子CDc1、CDc2、CDi1、CDi2から生じる熱をほぼ均等に分散(拡散)する。冷媒は、均熱パイプ310内に封入されていてもよく、循環可能になっていてもよい。冷媒は、導熱性の高い液体であり、例えば、水、オイル等でよい。
The
均熱パイプ310および冷媒は、スイッチング素子Qc1〜Qc4、Qi1〜Qi4やクランプ素子CDc1、CDc2、CDi1、CDi2から生じる熱をほぼ均等に分散させることができる。これにより、電力変換装置100の放熱効率をさらに向上させることができる。
The
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although the embodiment of the present invention has been described, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and the gist of the invention.
10…制御部、20…変圧器、30…コンバータ、40…インバータ、50…遮断器、61,62…充電抵抗、71〜74…接触器、81、82…分圧コンデンサ、90…電流検出器、100…電力変換装置、31、32・・・スイッチング部、41〜43・・・スイッチング部、Q1〜Q4・・・スイッチング素子、CD1、CD2・・・クランプ素子 10... Control part, 20... Transformer, 30... Converter, 40... Inverter, 50... Circuit breaker, 61, 62... Charging resistance, 71-74... Contactor, 81, 82... Voltage dividing capacitor, 90... Current detector , 100... Power converters, 31, 32... Switching parts, 41-43... Switching parts, Q1-Q4... Switching elements, CD1, CD2... Clamp elements
Claims (10)
第1交流電力を直流電力へ変換するコンバータと、
前記直流電力を第2交流電力へ変換するインバータとを備え、
前記コンバータは、前記第1交流電力の第1相配線と前記直流電力の配線との間に接続された第1スイッチング部と、前記第1交流電力の第2相配線と前記直流電力の配線との間に接続された第2スイッチング部とを備え、
前記第1および第2スイッチング部は、前記電気車の進行方向に対して略垂直方向に並ぶように配置され、
前記インバータは、前記直流電力の配線と前記第2交流電力の第1相配線との間に接続された第3スイッチング部と、前記直流電力の配線と前記第2交流電力の第2相配線との間に接続された第4スイッチング部と、前記直流電力の配線と前記第2交流電力の第3相配線との間に接続された第5スイッチング部とを備え、
前記第3〜第5スイッチング部は、前記電気車の進行方向に対して略垂直方向に並ぶように配置され、かつ、前記第1および第2スイッチング部に対して前記電気車の進行方向に並ぶように配置されており、
前記第1および第2スイッチング部のそれぞれは、前記直流電力の配線のうち正極配線と負極配線との間に直列接続された第1〜第4コンバータスイッチング素子を備え、
前記第1スイッチング部の前記第1および第2コンバータスイッチング素子は、前記第1交流電力の前記第1相配線と前記正極配線との間に直列に接続され、前記第1スイッチング部の前記第3および第4コンバータスイッチング素子は、前記負極配線と前記第1交流電力の前記第1相配線との間に直列に接続され、
前記第2スイッチング部の前記第1および第2コンバータスイッチング素子は、前記第1交流電力の前記第2相配線と前記正極配線との間に直列に接続され、前記第2スイッチング部の前記第3および第4コンバータスイッチング素子は、前記負極配線と前記第1交流電力の前記第2相配線との間に直列に接続され、
前記第1および第2コンバータスイッチング素子は、前記電気車の進行方向に並ぶように配置され、前記第3および第4コンバータスイッチング素子は、前記電気車の進行方向に並ぶように配置され、
前記第3〜第5スイッチング部のそれぞれは、前記正極配線と前記負極配線との間に直列接続された第1〜第4インバータスイッチング素子を備え、
前記第3スイッチング部の前記第1および第2インバータスイッチング素子は、前記正極配線と前記第2交流電力の前記第1相配線との間に直列に接続され、前記第3スイッチング部の前記第3および第4インバータスイッチング素子は、前記第2交流電力の前記第1相配線と前記負極配線との間に直列に接続され、
前記第4スイッチング部の前記第1および第2インバータスイッチング素子は、前記正極配線と前記第2交流電力の前記第2相配線との間に直列に接続され、前記第4スイッチング部の前記第3および第4インバータスイッチング素子は、前記第2交流電力の前記第2相配線と前記負極配線との間に直列に接続され、
前記第5スイッチング部の前記第1および第2インバータスイッチング素子は、前記正極配線と前記第2交流電力の前記第3相配線との間に直列に接続され、前記第5スイッチング部の前記第3および第4インバータスイッチング素子は、前記第2交流電力の前記第3相配線と前記負極配線との間に直列に接続され、
前記第1および第4インバータスイッチング素子は、前記電気車の進行方向に並ぶように配置され、前記第2および第3インバータスイッチング素子は、前記電気車の進行方向に並ぶように配置されており、
さらに、前記第1および第2スイッチング部のそれぞれは、
前記第1コンバータスイッチング素子と前記第2コンバータスイッチング素子との間のノードと前記直流電力の中性点との間に接続された第1コンバータクランプ素子と、
前記第3コンバータスイッチング素子と前記第4コンバータスイッチング素子との間のノードと前記直流電力の中性点との間に接続された第2コンバータクランプ素子と、を備え、
前記第1コンバータクランプ素子は、前記第1コンバータスイッチング素子と前記第4コンバータスイッチング素子との間に配置され、前記第2コンバータクランプ素子は、前記第2コンバータスイッチング素子と前記第3コンバータスイッチング素子との間に配置され、
前記第3〜第5スイッチング部のそれぞれは、
前記第1インバータスイッチング素子と前記第2インバータスイッチング素子との間のノードと前記直流電力の中性点との間に接続された第1インバータクランプ素子と、
前記第3インバータスイッチング素子と前記第4インバータスイッチング素子との間のノードと前記直流電力の中性点との間に接続された第2インバータクランプ素子と、を備え、
前記第1インバータクランプ素子は、前記第1インバータスイッチング素子と前記第4インバータスイッチング素子との間に配置され、前記第2インバータクランプ素子は、前記第2インバータスイッチング素子と前記第3インバータスイッチング素子との間に配置されており、
前記第1および第2スイッチング部のそれぞれにおいて、前記第1〜第4コンバータスイッチング素子および前記第1および第2コンバータクランプ素子は、前記電気車の進行方向に対して略垂直方向に2行、かつ、前記電気車の進行方向に3列に配列されており、 前記第3〜第5スイッチング部のそれぞれにおいて、前記第1〜第4インバータスイッチング素子および前記第1および第2インバータクランプ素子は、前記電気車の進行方向に対して略垂直方向に3行、かつ、前記電気車の進行方向に2列に配列されている、電力変換装置。 A power conversion device for generating electric power supplied to a load of an electric vehicle,
A converter for converting the first AC power into DC power;
An inverter for converting the DC power into a second AC power,
The converter includes a first switching unit connected between a first phase wiring of the first AC power and a wiring of the DC power, a second phase wiring of the first AC power, and a wiring of the DC power. And a second switching unit connected between
The first and second switching units are arranged so as to be substantially perpendicular to the traveling direction of the electric vehicle,
The inverter includes a third switching unit connected between the DC power wiring and the first phase wiring of the second AC power, the DC power wiring, and the second phase wiring of the second AC power. A fourth switching unit connected between the first and second switching units, and a fifth switching unit connected between the wiring for the DC power and the third phase wiring for the second AC power,
The third to fifth switching units are arranged so as to be arranged in a direction substantially perpendicular to the traveling direction of the electric vehicle, and are arranged in the traveling direction of the electric vehicle with respect to the first and second switching units. are arranged so that,
Each of the first and second switching units includes first to fourth converter switching elements connected in series between a positive electrode wiring and a negative electrode wiring of the DC power wiring,
The first and second converter switching elements of the first switching unit are connected in series between the first phase wiring of the first AC power and the positive wiring, and the third switching element of the first switching unit is connected in series . And a fourth converter switching element is connected in series between the negative electrode wiring and the first phase wiring of the first AC power,
The first and second converter switching elements of the second switching section are connected in series between the second phase wiring of the first AC power and the positive wiring, and the third switching element of the second switching section is connected in series. And a fourth converter switching element is connected in series between the negative electrode wiring and the second phase wiring of the first AC power,
The first and second converter switching elements are arranged so as to be arranged in a traveling direction of the electric vehicle, and the third and fourth converter switching elements are arranged so as to be arranged in a traveling direction of the electric vehicle,
Each of the third to fifth switching units includes first to fourth inverter switching elements connected in series between the positive electrode wiring and the negative electrode wiring,
The first and second inverter switching elements of the third switching unit are connected in series between the positive electrode wiring and the first phase wiring of the second AC power, and the third and third inverters of the third switching unit are connected. And a fourth inverter switching element is connected in series between the first phase wiring of the second AC power and the negative electrode wiring,
The first and second inverter switching elements of the fourth switching unit are connected in series between the positive electrode wiring and the second phase wiring of the second AC power, and the third and third inverters of the fourth switching unit are connected. And a fourth inverter switching element is connected in series between the second phase wiring of the second AC power and the negative wiring.
The first and second inverter switching elements of the fifth switching unit are connected in series between the positive wiring and the third phase wiring of the second AC power, and the third switching circuit of the fifth switching unit is connected. And a fourth inverter switching element is connected in series between the third phase wiring of the second AC power and the negative electrode wiring,
The first and fourth inverter switching elements are arranged side by side in the traveling direction of the electric vehicle, and the second and third inverter switching elements are arranged side by side in the traveling direction of the electric vehicle,
Further, each of the first and second switching units is
A first converter clamp element connected between a node between the first converter switching element and the second converter switching element and a neutral point of the DC power;
A second converter clamp element connected between a node between the third converter switching element and the fourth converter switching element and the neutral point of the DC power;
The first converter clamp element is disposed between the first converter switching element and the fourth converter switching element, and the second converter clamp element includes the second converter switching element and the third converter switching element. Placed between
Each of the third to fifth switching units includes
A first inverter clamp element connected between a node between the first inverter switching element and the second inverter switching element and the neutral point of the DC power;
A second inverter clamp element connected between the node between the third inverter switching element and the fourth inverter switching element and the neutral point of the DC power;
The first inverter clamp element is disposed between the first inverter switching element and the fourth inverter switching element, and the second inverter clamp element includes the second inverter switching element and the third inverter switching element. Is located between
In each of the first and second switching units, the first to fourth converter switching elements and the first and second converter clamp elements are arranged in two rows substantially perpendicular to the traveling direction of the electric vehicle, and , Arranged in three rows in the traveling direction of the electric vehicle, and in each of the third to fifth switching units, the first to fourth inverter switching elements and the first and second inverter clamp elements are A power conversion device, which is arranged in three rows substantially perpendicular to the traveling direction of the electric vehicle and in two columns in the traveling direction of the electric vehicle.
前記均熱パイプ内に設けられた冷媒とをさらに備えた、請求項5に記載の電力変換装置。 A soaking pipe provided corresponding to the first row and extending in the same direction as the row;
The power conversion device according to claim 5 , further comprising: a refrigerant provided in the heat equalizing pipe.
前記第3コンバータスイッチング素子がオン状態であり、かつ、前記第1コンバータスイッチング素子がオフ状態であるときに、前記第2コンバータスイッチング素子と前記第4コンバータスイッチングトランジスタとが相補的かつ交互にスイッチング動作し、
前記第2インバータスイッチング素子がオン状態であり、かつ、前記第4インバータスイッチング素子がオフ状態であるときに、前記第1インバータスイッチング素子と前記第3インバータスイッチング素子とが相補的かつ交互にスイッチング動作し、
前記第3インバータスイッチング素子がオン状態であり、かつ、前記第1インバータスイッチング素子がオフ状態であるときに、前記第2インバータスイッチング素子と前記第4インバータスイッチングトランジスタとが相補的かつ交互にスイッチング動作する、請求項1に記載の電力変換装置。 When the second converter switching element is on and the fourth converter switching element is off, the first converter switching element and the third converter switching element perform complementary and alternating switching operations. Then
When the third converter switching element is in the ON state and the first converter switching element is in the OFF state, the second converter switching element and the fourth converter switching transistor perform complementary and alternating switching operations. Then
When the second inverter switching element is on and the fourth inverter switching element is off, the first inverter switching element and the third inverter switching element perform complementary and alternating switching operations. Then
When the third inverter switching element is in the ON state and the first inverter switching element is in the OFF state, the second inverter switching element and the fourth inverter switching transistor perform complementary and alternating switching operations. The power converter according to claim 1.
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