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WO2018193589A1 - 電力変換装置用フィルタモジュール - Google Patents

電力変換装置用フィルタモジュール Download PDF

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Publication number
WO2018193589A1
WO2018193589A1 PCT/JP2017/015922 JP2017015922W WO2018193589A1 WO 2018193589 A1 WO2018193589 A1 WO 2018193589A1 JP 2017015922 W JP2017015922 W JP 2017015922W WO 2018193589 A1 WO2018193589 A1 WO 2018193589A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bus bar
module
inductor
filter module
space
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/015922
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
勇太 瓜生
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2017/015922 priority Critical patent/WO2018193589A1/ja
Priority to EP17906715.2A priority patent/EP3614547B1/en
Priority to US16/603,742 priority patent/US11431237B2/en
Priority to CN201780089652.9A priority patent/CN110521100B/zh
Priority to JP2019513169A priority patent/JP6716025B2/ja
Publication of WO2018193589A1 publication Critical patent/WO2018193589A1/ja

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    • H01G4/40—Structural combinations of fixed capacitors with other electric elements, the structure mainly consisting of a capacitor, e.g. RC combinations
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/0115—Frequency selective two-port networks comprising only inductors and capacitors

Definitions

  • the present invention relates to an output filter of a power conversion device mounted on a vehicle having a motor as one of driving sources, for example.
  • a DC / DC converter which is a power conversion device mounted on an electric vehicle or a hybrid vehicle, steps down the high-voltage power supplied from a vehicle driving battery to the operating voltage of auxiliary equipment while insulating. ing.
  • a high voltage is applied to the primary circuit, and a large current flows to the secondary circuit. For this reason, a configuration for dissipating heat generated from the components and a configuration for securing an insulation distance between the components are required, and it is difficult to reduce the size of the apparatus.
  • a surge voltage may be generated due to parasitic inductance existing in the wiring in the circuit, causing the power semiconductor element to fail. Then, a surge voltage is superimposed on the output voltage, causing a failure of auxiliary equipment and peripheral devices to which power is supplied.
  • it is necessary to provide a configuration for reducing the parasitic inductance of components such as a smoothing capacitor constituting the DC / DC converter, or to add an output filter.
  • the first wide conductor and the second wide conductor connected to a plurality of capacitor elements are laminated via an insulating sheet, and the magnetic flux is canceled by energizing in the opposite direction to reduce the parasitic inductance.
  • What is made to be disclosed is disclosed (for example, refer to Patent Document 1).
  • the size of the housing cannot be increased.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to reduce the size of a power converter without reducing the size of existing components, and to add an inductor for countermeasures against surge voltage and noise.
  • the filter module for power converters which can be obtained is obtained.
  • the filter module for a power converter includes a capacitor module, an inductor module, and a case member.
  • the capacitor module includes a positive bus bar on which a positive terminal is formed and a negative bus bar on which a negative terminal is formed. And a plurality of capacitor elements respectively connected to the positive electrode side bus bar and the negative electrode side bus bar, the inductor module has an inductor bus bar and a magnetic member through which the inductor bus bar is inserted, and the case member is And a first space in which the capacitor module is stored and a second space in which the inductor module is stored.
  • the filter module of the power conversion device of the present invention existing parts and additional parts are integrated.
  • additional filter parts can be installed without increasing the size of the casing of the existing power converter, without reducing the size of the existing components, and without changing the layout of the existing components. It can arrange
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a capacitor module constituting the filter module according to the first embodiment. It is a figure which shows the negative electrode side bus-bar of the capacitor
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an inductor module that constitutes the filter module according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is an exploded view of the inductor module of FIG. 7.
  • FIG. 1 It is the perspective view which looked at the filter module by Embodiment 1 of this invention from the upper surface side. It is the perspective view which looked at the modification of the filter module by Embodiment 1 of this invention from the upper surface side. It is the figure which looked at the positive electrode terminal of the positive electrode side bus bar which comprises the capacitor
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a power conversion device 1 as an insulated DC / DC converter in which a filter module 20 according to Embodiment 1 of the present invention is arranged.
  • the power conversion device 1 includes an input filter circuit unit 100, a switching circuit unit 110, a transformer unit 120, a rectifier circuit unit 130, a smoothing circuit unit 140, and a filter circuit unit 150. ing.
  • the input filter circuit unit 100 includes a common mode choke coil 101 and capacitors 102 and 103. And the surge component of the specific frequency input from a PN line is removed.
  • the switching circuit unit 110 includes a plurality of MOSFETs or IGBT switching elements 111. And the input DC voltage applied between PN is converted into an AC voltage.
  • the transformer section 120 has a primary side high voltage coil 121 and a secondary side low voltage coil 122. And the high voltage input voltage converted into alternating current by the switching circuit part 110 is stepped down and output to the drive voltage of the auxiliary machine in the vehicle, and an electrical component, isolating.
  • the primary side high voltage coil 121 has more turns than the secondary side low voltage coil 122, and the transformation ratio is determined according to the turns ratio.
  • the rectifier circuit unit 130 includes a plurality of diodes 131 that are rectifier elements. Then, the low-voltage AC voltage output from the secondary side low-voltage coil 122 of the transformer unit 120 is converted into a DC voltage.
  • the smoothing circuit unit 140 includes a smoothing reactor 141 and a smoothing capacitor 142. Then, the DC voltage rectified by the rectifier circuit unit 130 is smoothed and output.
  • the smoothing capacitor 142 is inserted between the smoothing reactor 141 and the output terminal, and the negative electrode side terminal of the smoothing capacitor 142 is grounded to the GND portion.
  • the filter circuit unit 150 includes an inductor 151 and a capacitor 152. Then, the surge voltage superimposed on the output voltage is removed.
  • the power conversion device 1 that is an isolated DC / DC converter steps down an input DC voltage of, for example, 100 to 500 V to a DC voltage of 12 to 16 V that is a driving voltage for vehicle auxiliary equipment and electrical components. Output.
  • the input filter circuit unit 100, the switching circuit unit 110, the transformer unit 120, the rectifier circuit unit 130, the smoothing circuit unit 140, and the filter circuit unit 150 are fixed to a housing such as an aluminum die cast having a cooler (not shown).
  • the housing itself functions as a heat radiating member for each component to be mounted and a GND ground line.
  • FIG. 2 is a perspective view of the filter module 20 according to Embodiment 1 as viewed from the bottom surface side which is the mounting surface side
  • FIG. 3 is a diagram in which the potting material is removed from the filter module 20 of FIG.
  • FIG. 4 is an exploded view of the filter module 20.
  • the filter module 20 has a case 50, a capacitor module 30 as a smoothing capacitor 142, and an inductor module 40 as an inductor 151.
  • the case 50 has a first space 50a and a second space 50b.
  • the capacitor module 30 is stored in the first space 50a and filled with the potting material 60
  • the inductor module 40 is stored in the second space 50b and filled with the potting material 61.
  • FIG. 5 is a diagram showing a capacitor module 30 constituting the filter module 20 of the first embodiment.
  • the capacitor module 30 includes five capacitor elements 80, a positive side bus bar 31, and a negative side bus bar 32.
  • the capacitor element 80 is a film capacitor in which a plastic film on which a metal is deposited is laminated and an electrode is formed on a terminal joint surface by metal spraying.
  • the positive electrode side bus bar 31 and the negative electrode side bus bar 32 are made of a copper material, and are subjected to metal plating in order to improve the bondability with the capacitor element 80.
  • the number of capacitor elements 80 is not limited to five, and is appropriately determined according to the capacitance (capacitance) required for the power conversion device 1.
  • the type of the capacitor element 80 is not limited to the film capacitor, and may be other than the film capacitor as long as it has a predetermined capacitance.
  • the material of the positive electrode side bus bar 31 and the negative electrode side bus bar 32 is not limited to a copper material, but may be a metal material having a predetermined electrical resistivity.
  • the positive electrode side bus bar 31 includes a main body 31a, five joints 31b, and a fixing part 31c.
  • the five joint portions 31b are formed to extend below the main body portion 31a and are joined to the positive electrode sides of the five capacitor elements 80, respectively.
  • the fixing portion 31 c extends above the main body portion 31 a, is bent toward the negative electrode side bus bar 32, and is formed so as to intersect the negative electrode side bus bar 32 above the negative electrode side bus bar 32. Further, the fixing portion 31c is formed with a through hole 31d through which a fastening member such as a screw is inserted.
  • FIG. 6 is a view showing the negative electrode bus bar 32 in the capacitor module 30 of FIG.
  • the negative electrode side bus bar 32 includes a main body portion 32a, five joint portions 32b, and two fixing portions 32c.
  • the five joint portions 32b are formed to extend below the main body portion 32a and are joined to the negative electrode sides of the five capacitor elements 80, respectively.
  • the two fixing portions 32c are formed to extend to the side of the main body portion 32a, and a through hole 32d through which a fastening member such as a screw is inserted is formed.
  • the capacitor module 30 is arranged with the positive electrode side bus bar 31 and the negative electrode side bus bar 32 facing each other with respect to the five capacitor elements 80. Then, the five joint portions 31b of the positive electrode side bus bar 31 are joined to the electrode surfaces 80a of the five capacitor elements 80 by welding or soldering, respectively, and the five joint portions 32b of the negative electrode side bus bar 32 are joined to the five capacitor elements. Each of the electrode surfaces 80b is joined by welding or soldering.
  • the capacitor module 30 as the smoothing capacitor 142 configured as described above stores the electric power whose current is smoothed by the smoothing reactor 141 after rectification, and smoothes the output voltage according to the capacitance.
  • FIG. 7 is a perspective view of the inductor module 40 as the inductor 151 constituting the filter module 20.
  • the inductor module 40 includes an inductor bus bar 41, a core 42, a tape 43, and a clip 44.
  • FIG. 8 is an exploded view of the inductor module 40 of FIG.
  • FIG. 9 is a diagram showing the inductor bus bar 41 constituting the inductor module 40
  • FIG. 10 is a diagram showing the core 42.
  • the inductor bus bar 41 is formed by integrating a resin bar 41g with a bus bar made of a copper material by insert molding.
  • the inductor bus bar 41 includes a straight portion 41a, two flat portions 41b and 41c, and a rising portion 41f obtained by bending a portion of the flat portion 41b. Further, through holes 41d and 41e are formed in the flat portions 41b and 41c, respectively.
  • the resin part 41g is formed of an insulating resin such as PPS or PBT, and covers both ends of the straight part 41a.
  • the material of the bus bar is not limited to copper, and may be a metal material having a predetermined electrical resistivity.
  • the core 42 is formed of a U-type core 45 and an I-type core 46.
  • the U-type core 45 and the I-type core 46 are made of ferrite.
  • the U-shaped core 45 has a stepped portion 45a
  • the I-shaped core 46 has a stepped portion 46a.
  • the I-type core 46 is formed with a chamfered portion 46 c that matches the shape of the case 50.
  • the gap sheet 46b is bonded to the surface of the I-type core 46 that covers the inductor bus bar 41.
  • the material of the U-type core 45 and the I-type core 46 is not limited to ferrite, but may be any magnetic material having a defined magnetic characteristic.
  • the clip 44 is a spring member formed of a stainless steel plate having a certain strength.
  • the material of the clip 44 is not limited to stainless steel, and may be iron or non-metal such as resin as long as it has a predetermined elasticity and strength.
  • the tape 43 is an adhesive tape in which an adhesive is applied to a resin base material.
  • a polyester film tape is used as the tape 43.
  • the inductor module 40 is formed by sandwiching the inductor bus bar 41 between the U-shaped core 45 and the I-shaped core 46, winding the tape 43, and fitting the clip 44.
  • the inductor module 40 configured in this manner has an inductance and an impedance determined by the cross-sectional area of the core 42 covering the bus bar and the length in the longitudinal direction, and functions as an inductor. Further, by disposing the gap sheet 46b on the core 42, an inductor having a superimposition characteristic corresponding to the current is obtained.
  • the inductor module 40 removes a surge component in a specific frequency band that causes noise and is superimposed on the voltage smoothed by the smoothing capacitor 142 according to the impedance held by the inductor module 40.
  • FIG. 11 is a perspective view of the case 50. As shown in FIG. 11, the case 50 has a first space 50a and a second space 50b. A wall 50c is formed between the first space 50a and the second space 50b.
  • the capacitor module 30 is stored in the first space 50a of the case 50, and the inductor module 40 is stored in the second space 50b.
  • Notches 50g are formed on both side surfaces of the second space 50b in the longitudinal direction.
  • a chamfered portion 50f is formed so as not to interfere with surrounding components when the filter module 20 is arranged in the power conversion device 1.
  • case 50 has a pair of fixing
  • An iron bush 51 is disposed on the pair of fixed portions 50d.
  • positioning pins 50e that are engaged with positioning holes of a housing (not shown) of the power conversion device 1 are formed in the two fixing portions 50d.
  • the case 50 is formed of an insulating PPS resin, and the bush 51 is integrated with the case 50 by insert molding.
  • the material of the case 50 is not limited to PPS, and the material of the bush 51 is not limited to iron.
  • the material of the case 50 may be an insulating resin such as PBT, and the material of the bush 51 may be stainless steel.
  • the inductor module 40 is stored in the second space 50b of the case 50.
  • the inductor module 40 is stored so that the two flat portions 41b and 41c of the inductor bus bar 41 are accommodated in a pair of notches 50g and 50g formed on the side surface of the second space 50b.
  • the inductor module 40 is positioned with respect to the case 50 by the pair of notches 50g in the second space 50b.
  • the capacitor module 30 is stored in the first space 50a. At this time, it stores so that the fixing
  • a through hole 31 d is formed in the fixing portion 31 c of the positive electrode side bus bar 31, and a through hole 41 e is formed in the flat surface portion 41 c of the inductor module 40.
  • the inner diameter of the through hole 31d is formed larger than the inner diameter of the through hole 41e.
  • the fixing portion 32 c of the negative electrode side bus bar 32 of the capacitor module 30 is overlapped with the bush 51 arranged in the fixing portion 50 d of the case 50.
  • the inner diameter of the through hole 32 d formed in the fixing portion 32 c of the negative electrode side bus bar 32 is formed larger than the inner diameter of the bush 51.
  • the first space 50a in which the capacitor module 30 is stored and the second space 50b in which the inductor module 40 is stored are filled with a potting material and cured.
  • the first space 50a in which the capacitor module 30 is stored is filled with an epoxy potting resin
  • the second space 50b in which the inductor module 40 is stored is filled with a silicon potting resin.
  • the filter module 20 is formed. Next, the incorporation of the filter module 20 into the power conversion device 1 will be described.
  • FIG. 12 is a perspective view of the filter module 20 as viewed from the upper surface side.
  • the case 50 is assembled with the opening side of the case 50 facing the housing of the power conversion device 1 (not shown).
  • the filter module 20 is fastened to the housing by inserting a fastening member through the bushes 51 of the pair of fixing portions 50d of the case 50 and fastening the fastening member.
  • the pair of fixing portions 32 c and 32 c of the negative electrode side bus bar 32 of the capacitor module 30 are overlapped with the pair of fixing portions 50 d and 50 d of the case 50. Therefore, when the case 50 is attached to the casing, the pair of fixing portions 32c and 32c of the negative electrode side bus bar 32 are fixed in a state of being in contact with the casing.
  • one planar portion 41b of the inductor bus bar 41 of the inductor module 40 is fixed and electrically connected to a wiring bus bar (not shown) attached to the inductor 151 in the circuit of the power converter 1 of FIG.
  • the flat portion 41c of the inductor bus bar 41 is fixed on and electrically connected to the wiring bus bar attached to the capacitor 152 of the filter circuit portion 150.
  • the filter module 20 is incorporated in the power conversion device 1.
  • the capacitor module 30 corresponding to the existing smoothing capacitor 142 constituting the power conversion device 1 and the inductor 151 as an additional component. are integrated in a case 50 formed of an insulating member.
  • an inductor can be added without enlarging the housing of the power converter 1.
  • the volume of the components constituting the power conversion device 1 can be reduced. Therefore, the power converter device 1 can be reduced in size and weight.
  • members for holding the components can be reduced, and the manufacturing cost of the power conversion device 1 can be reduced.
  • the negative side bus bar 32 of the capacitor module 30 is disposed on the side close to the inductor module 40. Since the negative electrode side bus bar 32 is connected to the GND of the casing, the heat generated from the core 42 and the inductor bus bar 41 is driven via the negative electrode side bus bar 32 of the capacitor module 30 when the inductor module 40 is driven. Heat can be radiated to the housing. Thereby, while the temperature rise of the inductor module 40 can be suppressed, the temperature rise of the several capacitor
  • the heat generation of the capacitor module 30 can also be radiated to the housing via the negative electrode side bus bar 32, the influence on the inductor module 40 due to the heat generation of the capacitor module 30 can be suppressed. Therefore, the deterioration of the characteristics of the power conversion device 1 due to temperature rise can be suppressed, and the power conversion device 1 can be operated stably.
  • the capacitor module 30 has a positive electrode side bus bar 31 and a negative electrode side bus bar 32 arranged in a three-dimensionally intersecting manner. Thereby, the magnetic flux generated in the positive electrode side bus bar 31 and the negative electrode side bus bar 32 can be canceled. Thereby, the parasitic inductance generated in the positive electrode side bus bar 31 and the negative electrode side bus bar 32 can be removed, and the parasitic inductance of the capacitor module 30 itself and the parasitic inductance of the capacitor element 80 can be reduced. Therefore, surge voltage suppression and EMC characteristics can be improved.
  • the negative electrode side bus bar 32 of the capacitor module 30 adjacent to the inductor module 40 has two branched fixing portions 32c.
  • the cross-sectional area of the negative electrode side bus bar 32 can be increased, and the parasitic inductance of the negative electrode side bus bar 32 and the capacitor module 30 can be further reduced.
  • the two branched fixing portions 32c are in contact with the casing, the thermal resistance can be lowered also on the heat radiating surface, and the heat radiating effect via the negative electrode side bus bar 32 can be further enhanced.
  • connection of the negative electrode side bus bar 32 to the housing is performed together with the fixing of the fixing portion 50d of the case 50.
  • the filter module 20 can be reduced in size and the power converter device 1 can be reduced in size.
  • the number of fastening points is reduced, so that productivity is improved and processing costs can be reduced.
  • the inner diameter of the through hole 32 d of the negative electrode side bus bar 32 is larger than the inner diameter of the bush 51.
  • the positive electrode side bus bar 31 of the capacitor module 30 crosses the capacitor module 30, intersects with the negative electrode side bus bar 32, and is connected to the flat portion 41 c of the inductor bus bar 41.
  • the length of the inductor bus bar 41 can be increased without increasing the parasitic inductance. Therefore, the stress accompanying the displacement when the inductor bus bar 41 is fixed can be reduced, and the vibration resistance of the inductor bus bar 41 can be improved.
  • the fixing portion 31 c of the positive electrode side bus bar 31 is overlapped and fixed with the flat portion 41 c of the inductor module 40. Thereby, it is not necessary to add a fixed part newly. Therefore, the power converter 1 can be further downsized. Furthermore, it is possible to reduce the fastening process by fixing, and it is possible to improve the productivity and reduce the processing cost.
  • the positive-side bus bar 31 which is thinner than the inductor bus bar 41 of the inductor module 40 and weak in strength, is arranged on the housing side and overlapped. Thereby, the deformation
  • the inductor bus bar 41 is thicker than the positive electrode bus bar 31, but the present invention is not limited to this.
  • the positive electrode side bus bar 31 may be thicker than the inductor bus bar 41 and the arrangement may be reversed.
  • the inductor bus bar 41 or the positive electrode side bus bar 31 may be rotated and deformed during the fastening process
  • the inductor bus bar 41 or the positive electrode side bus bar is disposed in the case 50 as shown in the modified example of FIG. Protrusions 50m and 50n that prevent rotation of 31 may be formed.
  • the inner diameter of the through hole 31 d of the fixing portion 31 c of the positive electrode side bus bar 31 is formed in advance larger than the inner diameter of the through hole 41 e of the inductor bus bar 41. Accordingly, even when the center of the through hole 41e of the inductor bus bar 41 and the position of the through hole 31d of the positive electrode bus bar 31 are displaced during the fastening process, the positive bus bar 31 is scraped by the fastening member. It is possible to suppress the generation of conductive foreign matter due to the above.
  • the inner diameter of through hole 31d of positive electrode side bus bar 31 is increased, but this is not restrictive.
  • the inner diameter of the through hole 41 e of the inductor bus bar 41 may be larger than the through hole 31 d of the positive electrode side bus bar 31.
  • the first space 50a and the second space 50b of the case 50 are separated by the wall 50c.
  • the types of potting materials used in the first space 50a in which the capacitor module 30 is stored and the second space 50b in which the inductor module 40 is stored can be made different. Therefore, the optimal potting material according to the capacitor module 30 and the inductor module 40 to be stored can be filled, and the characteristics of each module can be optimized and stabilized.
  • the opening directions of the first space 50a and the second space 50b of the case 50 are the same, but they may be opposite to each other. Thereby, the freedom degree of the component layout as the power converter device 1 can be raised. Therefore, the space can be effectively utilized to reduce the size. If the opening directions of the first space 50a and the second space 50b are the same, there is no need to change the orientation of the case 50 when filling different potting materials into the first space 50a and the second space 50b. The potting process can be simplified and productivity is improved. Furthermore, since the wiring can be connected in the vicinity of the component mounting surface of the power conversion device 1, the wiring can be shortened, and the thickness of the power conversion device 1 can be reduced and the size can be reduced.
  • the inductor module 40 by using a silicon-based potting resin for the inductor module 40, it is possible to prevent a brittle material such as ferrite constituting the core 42 from cracking during a heat cycle. Therefore, the characteristics of the inductor module 40 can be stabilized and long-term reliability can be ensured.
  • notches 50g are formed on both side surfaces of the second space 50b of the case 50, and the flat portions 41b and 41c of the inductor bus bar 41 of the inductor module 40 are disposed in the notches 50g.
  • the height direction of the inductor module 40 is positioned, and the workability of the assembly is improved. Furthermore, the dimension of the filter module 20 in the height direction can be suppressed.
  • a bush 51 is insert-molded and integrated with the fixed portion 50d of the case 50. Then, when the case 50 is fixed to the housing, a fastening member such as a screw is brought into contact with the metal bush 51. Thereby, since a fastening member does not contact a resin part, the creep of resin can be suppressed. Therefore, the case 50 can be stably fixed, and long-term durability and reliability can be ensured.
  • a positioning pin 50e is formed in the fixed portion 50d of the case 50 and is engaged with a positioning hole formed in the housing.
  • a gap sheet 46b is arranged on the core 42 of the component part.
  • the inductor bus bar 41 is insert-molded in the resin portion 41g.
  • the core 42 and the resin portion 41g are brought into contact with each other.
  • the core 42 can be prevented from coming into contact with the inductor bus bar 41 and being damaged, and the inductor bus bar 41 can be protected.
  • the straight portion 41a is exposed from the resin. Further, step portions 45 a and 46 a are formed in the core 42 at a portion where the resin portion 41 g and the core 42 are in contact with each other. Thereby, in the straight part 41a, the cross-sectional area of the core 42 can be enlarged, and the size of the core 42 can be reduced while obtaining desired inductance and impedance. In addition, in the straight portion 41a, when there is a concern about contact between the inductor bus bar 41 and the core 42, the inductor bus bar 41 may be protected with a tape or the like.
  • the straight portion 41a may be entirely covered with resin. In this case, it is not necessary to protect the straight portion 41a with a tape or the like, and productivity is improved.
  • a hole may be provided in a portion that is insert-molded in the resin portion 41g.
  • resin is filled in the hole portion of the bus bar, and the adhesive strength between the bus bar and the resin can be improved by the anchor effect.
  • the tape 43 is wound around the core 42.
  • the core 42 can be temporarily fixed and the workability
  • the core 42 can be protected when the clip 44 is mounted in a later process.
  • the clip 44 is attached to fix the core 42 to the inductor bus bar 41.
  • the clip 44 is attached to fix the core 42 to the inductor bus bar 41.
  • the inductor bus bar 41 and the core 42 are separate components, but the present invention is not limited to this.
  • the core 42 and the inductor bus bar 41 may be integrated by insert molding.
  • the tape 43 and the clip 44 are not necessary, and the number of assembling steps can be reduced.
  • a wiring bus bar (not shown) is disposed below the flat surface portion 41 b of the inductor module 40 for the capacitor 152 in the filter circuit portion 150. Further, a rising portion 41 f is formed on the flat portion 41 b of the inductor module 40. Therefore, when the filter module 20 is assembled to the power converter 1, if the wiring bus bar is mistakenly assembled to the upper portion of the flat portion 41b of the inductor module 40, the wiring module is brought into contact with the rising portion 41f to The bus bar cannot be fixed. Thereby, the mistake at the time of assembling the filter module 20 can be prevented.
  • the rising portion 41f may be formed on the flat surface portion 41c.
  • the filter module 20 is configured by the smoothing capacitor 142 in the circuit diagram of FIG. 1 and the inductor 151 that is an additional filter component. However, including the plurality of capacitors 152 in the circuit diagram of FIG. The filter module 20 may be configured.
  • Embodiment 1 demonstrated the power converter device 1 as a step-down DC / DC converter, it is not restricted to this.
  • the power conversion device 1 may be an inverter for driving a motor, an in-vehicle charger, other inverters, and a converter.
  • Embodiment 2 The filter module 20 of the power conversion device 1 according to the second embodiment is different from the filter module 20 of the first embodiment in the shapes of the positive electrode bus bar 31 and the inductor bus bar 41 of the capacitor module 30. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 14 is a side view of the fixed portion 31c of the positive electrode bus bar 31 and the flat portion 41c of the inductor bus bar 41, which constitute the capacitor module 30 of the first embodiment.
  • FIG. 15 is a side view of the fixing portion 31c of the positive electrode bus bar 31 and the flat portion 41c of the inductor bus bar 41 constituting the capacitor module 30 of the second embodiment.
  • the positive electrode side bus bar 31 of the capacitor module 30 is adjacent to the flat portion 41c of the inductor bus bar 41 without being overlapped.
  • a bent portion 41h is formed on the flat surface portion 41c of the inductor module 40
  • a bent portion 31e is formed on the positive-side bus bar 31 of the capacitor module 30, and the bent portion 41h and the bent portion 31e are brought into contact with each other and joined. ing.
  • the man-hour for fastening the inductor bus bar 41 and the positive electrode side bus bar 31 of the capacitor module 30 can be reduced, and contact failure due to loosening of the fastening member can be eliminated. Therefore, the reliability of the power converter device 1 can be ensured and the quality can be stabilized.
  • the electrical resistance of the contact portion can be greatly reduced. Therefore, when a large current is energized, performance degradation and failure of the power converter 1 due to local heat generation can be prevented. Therefore, the quality of the power converter device 1 can be stabilized.
  • the bent portion 41h of the inductor module 40 and the bent portion 31e of the positive electrode side bus bar 31 of the capacitor module 30 are formed in a plane. Thereby, a junction part becomes a parallel plate and the magnetic flux generated at the time of energization is canceled. Therefore, the parasitic inductance of the junction can be reduced.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the filter module 20 according to the third embodiment.
  • the filter module 20 according to the third embodiment is different from the first embodiment in the structure of the wall 50c of the case 50. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the wall 50c formed between the capacitor module 30 and the inductor module 40 has a space 50h inside.
  • the space 50h reduces the thermal conductivity by interposing air between the capacitor module 30 and the inductor module 40.
  • it is possible to further suppress a temperature rise due to thermal interference between the capacitor module 30 and the inductor module 40. Therefore, the temperature rise of the filter module 20 whole can be suppressed, and the performance of the power converter device 1 can be stabilized.
  • the space 50h is formed in the wall 50c.
  • the present invention is not limited to this.
  • a highly heat conductive metal plate 19 made of aluminum or copper may be insert-molded and arranged on the wall 50 c. This metal plate 19 can provide the same effect as that of the space 50h.
  • the metal plate 19 may be bent and extended from the wall 50 c of the case 50 to the bottom surface side and exposed to the outside of the case 50. In this case, heat loss from the capacitor module 30 and the inductor module 40 can be efficiently radiated to the outside.
  • the metal plate 19 may not be exposed from the surface of the case 50.
  • the bending direction of the metal plate 19 may be the capacitor module 30 or the inductor module 40 side, or may be branched to both.
  • Embodiment 4. 19 and 20 are perspective views of the filter module 20 according to the fourth embodiment.
  • the filter module 20 according to the fourth embodiment is different from the filter module 20 according to the first embodiment in the shapes of the positive electrode bus bar 31 and the negative electrode bus bar 32 of the capacitor module 30. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the positive terminal bus bar 31 of the capacitor module 30 is formed with an extension terminal 31f
  • the negative terminal bus bar 32 is formed with an extension terminal 32e.
  • the extension terminal 31f and the extension terminal 32e extend to the outside of the case 50, respectively.
  • the extension terminal 31f and the extension terminal 32e are inserted into through holes of a control board (not shown) arranged around the mounting portion of the filter module 20, and are connected to the control board by soldering.
  • an output voltage is detected by a sensor, sensor information is input to a control board, and feedback control is performed.
  • the sensor is generally connected to the control board using a harness or the like by connecting the positive electrode side near the B terminal on the output side in the circuit diagram of FIG. 1 and connecting the GND terminal to the housing. .
  • additional parts such as a harness are required, and a space for connecting terminals is required.
  • the extension terminal 31f and the extension terminal 32e are formed on the positive electrode side bus bar 31 and the negative electrode side bus bar 32 of the capacitor module 30 corresponding to the smoothing capacitor 142 arranged near the B terminal. And connected to the control board.
  • the output voltage can be detected through the extension terminal 31f and the extension terminal 32e. Therefore, the output voltage can be detected without requiring additional parts such as a harness, and the number of parts can be reduced, and the power converter 1 can be reduced in size and cost.
  • the inductor module 40 is formed as an inductor that is a passive element that stores magnetic energy generated by current.
  • the present invention can also be applied to a coil as a component.
  • the core 42 of the inductor module 40 is formed by a combination of the U-type core 45 and the I-type core 46, but the present invention is not limited to this.
  • any shape other than the combination of the U type and the I type may be used as long as the bus bar can be circulated.

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Abstract

電力変換装置用フィルタモジュールにおいて、コンデンサモジュールと、インダクタモジュールと、ケース部材とを有し、コンデンサモジュールは、正極端子が形成された正極側バスバーと、負極端子が形成された負極側バスバーと、正極側バスバー及び負極側バスバーに、それぞれ接続された複数のコンデンサ素子とを有し、インダクタモジュールは、インダクタ用バスバーと、インダクタ用バスバーが挿通される磁性部材とを有し、ケース部材は、コンデンサモジュールが格納される第１スペースと、インダクタモジュールが格納される第２スペースとを有する。

Description

電力変換装置用フィルタモジュール
　本発明は、例えばモータを駆動源の一つとする車両に搭載される、電力変換装置の出力フィルタに関するものである。
　従来、電気自動車、ハイブリッド車に搭載される電力変換装置であるＤＣ／ＤＣコンバータは、車両駆動用のバッテリから供給される高電圧の電力を、絶縁させながら補機電装品の使用電圧まで降圧させている。この降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータは、一次側回路では高電圧が印加され、二次側回路では大電流が流れる。このため、部品の発熱を放熱する構成及び部品間の絶縁距離を確保する構成が必要となり、装置の小型化が困難であった。
　また、ＤＣ／ＤＣコンバータでは、回路内の配線に存在する寄生インダクタンスにより、サージ電圧が発生し、パワー半導体素子を故障させることがある。そして、出力される電圧にサージ電圧が重畳され、電力が供給される補機電装品及び周辺機器の故障の原因となっていた。サージ電圧を抑制するためには、ＤＣ／ＤＣコンバータを構成する平滑用コンデンサなどの構成部品の寄生インダクタンスを低減させる構成を設けるか、又は出力フィルタを追加する必要がある。
　そこで、複数のコンデンサ素子と接続される第１の幅広の導体と第２の幅広の導体とを、絶縁シートを介して積層し、逆方向に通電させて磁束をキャンセルして、寄生インダクタンスを低減させるものが開示されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００７-１４３２７２号公報
　特許文献１の方法では、寄生インダクタンスを完全に除去することはできないので、インダクタ及びコンデンサの出力フィルタを追加する必要がある。出力フィルタを追加する場合、通常は既存の構成に、フィルタ部品としてのインダクタ、コンデンサを追加している。このため、追加する部品を配置するスペースに加え、インダクタ、コンデンサを保持する構成と、配線及び絶縁をするためのクリアランスを確保する必要がある。
　しかしながら、電力変換装置は小型化が要求されているため、筐体の寸法を大きくすることはできない。電力変換装置を小型化し、かつフィルタ部材を追加するためには、既存の構成部品を小型化する必要があり、設計変更に伴うコストが増大するという課題があった。
　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、既存の構成部品を小型化することなく電力変換装置を小型化し、さらにサージ電圧及びノイズ対策用のインダクタを追加することのできる、電力変換装置用フィルタモジュールを得るものである。
　本発明の電力変換装置用フィルタモジュールは、コンデンサモジュールと、インダクタモジュールと、ケース部材とを有し、コンデンサモジュールは、正極端子が形成された正極側バスバーと、負極端子が形成された負極側バスバーと、正極側バスバー及び負極側バスバーに、それぞれ接続された複数のコンデンサ素子とを有し、インダクタモジュールは、インダクタ用バスバーと、インダクタ用バスバーが挿通される磁性部材とを有し、ケース部材は、コンデンサモジュールが格納される第１スペースと、インダクタモジュールが格納される第２スペースとを有する。
　本発明の電力変換装置のフィルタモジュールによれば、既存の部品と追加部品とを一体化させている。これにより、既存の電力変換装置の筐体の寸法を大きくすることなく、また、既存の構成部品の小型化及び既存の構成部品の大きなレイアウト変更をすることなく、追加のフィルタ部品を、既存の電力変換装置に配置することができる。
本発明の実施の形態１によるフィルタモジュールを配置した、電力変換装置の回路図である。 本発明の実施の形態１による電力変換装置のフィルタモジュールを、底面側から見た斜視図である。 図２のフィルタモジュールからポッティング材を取り除いた図である。 実施の形態１のフィルタモジュールの分解図である。 実施の形態１のフィルタモジュールを構成するコンデンサモジュールを示す図である。 図５のコンデンサモジュールの負極側バスバーを示す図である。 実施の形態１のフィルタモジュールを構成するインダクタモジュールを示す図である。 図７のインダクタモジュールの分解図である。 図７のインダクタモジュールを構成するインダクタ用バスバーを示す図である。 図７のインダクタモジュールを構成するコア部材を示す図である。 実施の形態１のフィルタモジュールを構成するケース部材の斜視図である。 本発明の実施の形態１によるフィルタモジュールを、上面側から見た斜視図である。 本発明の実施の形態１によるフィルタモジュールの変形例を、上面側から見た斜視図である。 実施の形態１のコンデンサモジュールを構成する正極側バスバーの正極端子と、インダクタ用バスバーの入力端子を、側面から見た図である。 本発明の実施の形態２のコンデンサモジュールを構成する正極側バスバーの正極端子と、インダクタ用バスバーの入力端子を、側面から見た図である。 本発明の実施の形態２のコンデンサモジュールの変形例を構成する正極側バスバーの正極端子と、インダクタ用バスバーの入力端子を、側面から見た図である。 本発明の実施の形態３による電力変換装置のフィルタモジュールの断面を示す図である。 本発明の実施の形態３による電力変換装置のフィルタモジュールの変形例の断面を示す図である。 本発明の実施の形態４による電力変換装置のフィルタモジュールを底面側からみた斜視図である。 本発明の実施の形態４による電力変換装置のフィルタモジュールを、上面側からみた図である。
　以下、本発明の電力変換装置のフィルタモジュールの好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
　実施の形態１．
　図１は本発明の実施の形態１によるフィルタモジュール２０が配置された、絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータとしての電力変換装置１の回路図である。
　図１に示す様に、電力変換装置１は、入力フィルタ回路部１００と、スイッチング回路部１１０と、トランス部１２０と、整流回路部１３０と、平滑回路部１４０と、フィルタ回路部１５０を有している。
　入力フィルタ回路部１００は、コモンモードチョークコイル１０１と、コンデンサ１０２及び１０３を有している。そして、ＰＮラインから入力される特定周波数のサージ成分を除去する。
　スイッチング回路部１１０は、複数のＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴによるスイッチング素子１１１を有している。そして、ＰＮ間に印加される入力直流電圧を交流電圧に変換する。
　トランス部１２０は、一次側高圧コイル１２１と、二次側低圧コイル１２２を有している。そして、スイッチング回路部１１０で交流に変換された高圧な入力電圧を、絶縁させながら、車両内の補機及び電装品の駆動電圧まで降圧して出力している。一次側高圧コイル１２１は、二次側低圧コイル１２２よりも巻数が多く、これらの巻数比に応じて変圧比が決定される。
　整流回路部１３０は、整流素子である複数のダイオード１３１で構成されている。そして、トランス部１２０の二次側低圧コイル１２２から出力された低圧な交流電圧を、直流電圧に変換する。
　平滑回路部１４０は、平滑リアクトル１４１と平滑コンデンサ１４２を有している。そして、整流回路部１３０で整流された直流電圧を、平滑化して出力する。平滑コンデンサ１４２は、平滑リアクトル１４１と出力端子の間に挿入され、平滑コンデンサ１４２の負極側の端子は、ＧＮＤ部に接地される。
　フィルタ回路部１５０は、インダクタ１５１とコンデンサ１５２を有している。そして、出力電圧に重畳されたサージ電圧を除去する。
　以上の構成により、絶縁型ＤＣ/ＤＣコンバータである電力変換装置１は、例えば１００～５００Ｖの入力直流電圧を、車両の補機及び電装品の駆動電圧である１２～１６Ｖの直流電圧に降圧して出力する。
　なお、入力フィルタ回路部１００、スイッチング回路部１１０、トランス部１２０、整流回路部１３０、平滑回路部１４０、フィルタ回路部１５０は、図示しない冷却器を有するアルミダイカスト等の筐体に固定される。筐体自体は、実装される各構成部品の放熱部材、及びＧＮＤ接地ラインとして機能する。
　次に、図２～図１９を用いて、実施の形態１による電力変換装置１のフィルタモジュール２０について、詳細に説明する。
　図２は、実施の形態１によるフィルタモジュール２０を、取り付け面側である底面側から見た斜視図であり、図３は、図２のフィルタモジュール２０からポッティング材を取り除いた図である。また、図４は、フィルタモジュール２０の分解図である。
　図２～図４に示すように、フィルタモジュール２０は、ケース５０と、平滑コンデンサ１４２としてのコンデンサモジュール３０と、インダクタ１５１としてのインダクタモジュール４０を有している。図４に示すように、ケース５０は、第１スペース５０ａと第２スペース５０ｂを有している。そして、第１スペース５０ａには、コンデンサモジュール３０が格納されて、ポッティング材６０が充填され、第２スペース５０ｂには、インダクタモジュール４０が格納されて、ポッティング材６１が充填される。
　図５は、実施の形態１のフィルタモジュール２０を構成する、コンデンサモジュール３０を示す図である。図５に示すように、コンデンサモジュール３０は、５つのコンデンサ素子８０と、正極側バスバー３１と、負極側バスバー３２により構成されている。コンデンサ素子８０は、金属を蒸着させたプラスチックフィルムを積層させて、金属吹付けにより端子接合面に電極を形成したフィルムコンデンサである。正極側バスバー３１及び負極側バスバー３２は銅材で形成されており、コンデンサ素子８０との接合性を高める為に金属メッキ処理が施されている。
　なお、コンデンサ素子８０の数は、５つに限るものではなく、電力変換装置１に要求されるキャパシタンス（静電容量）により、適宜決定される。また、コンデンサ素子８０の種類は、フィルムコンデンサに限るものではなく、定められたキャパシタンスを有するコンデンサであれば、フィルムコンデンサ以外であってもよい。さらに、正極側バスバー３１及び負極側バスバー３２の材質は、銅材に限らず、定められた電気抵抗率を有する金属材であればよい。
　図５に示すように、正極側バスバー３１は、本体部３１ａと、５つの接合部３１ｂと、固定部３１ｃにより構成されている。５つの接合部３１ｂは、本体部３１ａの下方に延出して形成されており、５つのコンデンサ素子８０の正極側にそれぞれ接合される。固定部３１ｃは、本体部３１ａの上方に延出して、負極側バスバー３２側に曲げられ、負極側バスバー３２の上方で、負極側バスバー３２と交差するように形成されている。また、固定部３１ｃには、ネジなどの締結部材を挿通させる貫通孔３１ｄが形成されている。
　図６は、図５のコンデンサモジュール３０における、負極側バスバー３２を示す図である。図６に示すように、負極側バスバー３２は、本体部３２ａと、５つの接合部３２ｂと、２つの固定部３２ｃにより構成されている。５つの接合部３２ｂは、本体部３２ａの下方に延出して形成されており、５つのコンデンサ素子８０の負極側にそれぞれ接合される。２つの固定部３２ｃは、本体部３２ａの側方に延出して形成されており、ネジなどの締結部材を挿通させる貫通孔３２ｄが形成されている。
　図５に示すように、コンデンサモジュール３０は、５つのコンデンサ素子８０に対して、正極側バスバー３１と負極側バスバー３２を、対面させた状態で配置している。そして、正極側バスバー３１の５つの接合部３１ｂを、５つのコンデンサ素子８０の電極面８０ａに、溶接又は半田付けによりそれぞれ接合し、負極側バスバー３２の５つの接合部３２ｂを、５つのコンデンサ素子８０の電極面８０ｂに、溶接又は半田付けによりそれぞれ接合している。
　このように構成された、平滑コンデンサ１４２としてのコンデンサモジュール３０は、整流後、平滑リアクトル１４１により電流が平滑された電力を蓄え、キャパシタンスに応じて出力電圧を平滑化させる。
　図７は、フィルタモジュール２０を構成するインダクタ１５１としてのインダクタモジュール４０の斜視図である。図７に示すように、インダクタモジュール４０は、インダクタ用バスバー４１と、コア４２と、テープ４３と、クリップ４４を有している。
　図８は、図７のインダクタモジュール４０の分解図である。また、図９は、インダクタモジュール４０を構成するインダクタ用バスバー４１を示す図であり、図１０は、コア４２を示す図である。
　図９に示すように、インダクタ用バスバー４１は、インサート成形により、銅材で形成されたバスバーを樹脂部４１ｇと一体化して形成されている。インダクタ用バスバー４１は、ストレート部４１ａと、２つの平面部４１ｂ，４１ｃと、平面部４１ｂの一部を曲げ加工した立上げ部４１ｆとを有している。また、平面部４１ｂ，４１ｃには、それぞれ貫通孔４１ｄ，４１ｅが形成されている。
　樹脂部４１ｇは、絶縁性を有するＰＰＳ又はＰＢＴなどの樹脂で形成され、ストレート部４１ａの両端部を覆っている。なお、バスバーの材質は、銅に限るものではなく、定められた電気抵抗率を有する金属材であればよい。
　図８及び図１０に示すように、コア４２は、Ｕ型コア４５とＩ型コア４６により形成されている。Ｕ型コア４５とＩ型コア４６は、フェライトで形成されている。図８に示すように、Ｕ型コア４５は、段差部４５ａを有しており、Ｉ型コア４６は、段差部４６ａを有している。また、Ｉ型コア４６には、ケース５０の形状に合わせた面取り部４６ｃが形成されている。
　また、Ｉ型コア４６は、インダクタ用バスバー４１を覆う側の面に、ギャップシート４６ｂが接着されている。なお、Ｕ型コア４５及びＩ型コア４６の材質は、フェライトに限るものではなく、定められた磁気特性を有する磁性体であればよい。
　クリップ４４は、一定の強度を有するステンレス製の板材で形成されたバネ部材である。なお、クリップ４４の材質は、ステンレスに限るものではなく、定められた弾性と強度を有するものであれば、鉄であってもよいし、樹脂などの非金属であってもよい。
　テープ４３は、樹脂の母材に粘着剤が塗布された粘着テープである。テープ４３には、例えばポリエステルフィルムテープが用いられる。
　そして、インダクタモジュール４０は、インダクタ用バスバー４１を、Ｕ型コア４５とＩ型コア４６によって挟み、テープ４３を巻回してクリップ４４を嵌合することにより形成される。
　この様に構成されたインダクタモジュール４０は、バスバーを覆うコア４２の断面積及び長手方向の長さにより決定される、インダクタンス及びインピーダンスを有し、インダクタとして機能する。また、ギャップシート４６ｂをコア４２に配置することにより、電流に対応する重畳特性を有するインダクタとなる。
　インダクタモジュール４０は、平滑コンデンサ１４２で平滑された電圧に重畳する、ノイズの原因となる特定の周波数帯域のサージ成分を、インダクタモジュール４０が保有するインピーダンスに応じて除去する。
　図１１は、ケース５０の斜視図である。図１１に示すように、ケース５０は、第１スペース５０ａと第２スペース５０ｂとを有している。そして、第１スペース５０ａと第２スペース５０ｂとの間には壁５０ｃが形成されている。
　ケース５０の第１スペース５０ａには、コンデンサモジュール３０が格納され、第２スペース５０ｂには、インダクタモジュール４０が格納される。第２スペース５０ｂの、長手方向の両側面には、それぞれ切欠き５０gが形成されている。
　また、第２スペース５０ｂの底部には、フィルタモジュール２０を電力変換装置１に配置する場合に、周辺の部品と干渉しないように、面取り部５０ｆが形成されている。そして、ケース５０は、第１スペース５０ａの側面から延出する、一対の固定部５０ｄを有している。一対の固定部５０ｄには、鉄製のブッシュ５１が配置されている。さらに、２つの固定部５０ｄには、それぞれ、電力変換装置１の、図示しない筐体の位置決め穴と係合する、位置決めピン５０ｅが形成されている。
　ケース５０は、絶縁性を有するＰＰＳ樹脂により形成されており、ブッシュ５１は、インサート成形によって、ケース５０と一体化されている。なお、ケース５０の材質はＰＰＳに限るものではなく、ブッシュ５１の材質は鉄に限るものではない。例えば、ケース５０の材質は絶縁性を有するＰＢＴなどの樹脂であってもよいし、ブッシュ５１の材質はステンレスであってもよい。
　次に、図４の分解図を用いて、フィルタモジュール２０の組み立てについて説明する。
　まず、ケース５０の第２スペース５０ｂに、インダクタモジュール４０を格納する。インダクタモジュール４０は、インダクタ用バスバー４１の２つの平面部４１ｂ，４１ｃが、第２スペース５０ｂの側面に形成された一対の切欠き部５０g，５０ｇに収まるように格納する。この第２スペース５０ｂの一対の切欠き部５０ｇにより、インダクタモジュール４０は、ケース５０に対して位置決めされる。
　次に、第１スペース５０ａにコンデンサモジュール３０を格納する。このとき、図４に破線の円で示した、コンデンサモジュール３０の正極側バスバー３１の固定部３１cと、インダクタモジュール４０の平面部４１ｃとが重なるように格納する。正極側バスバー３１の固定部３１ｃには、貫通孔３１ｄが形成されており、インダクタモジュール４０の平面部４１ｃには、貫通孔４１ｅが形成されている。そして、貫通孔３１ｄの内径は、貫通孔４１ｅの内径よりも大きく形成されている。正極側バスバー３１の固定部３１cと、インダクタモジュール４０の平面部４１ｃとを重ねる際には、正極側バスバー３１の貫通孔３１ｄの中心と、インダクタモジュール４０の貫通孔４１ｅの中心とを合わせるようにする。
　さらに、コンデンサモジュール３０の負極側バスバー３２の固定部３２ｃを、ケース５０の固定部５０ｄに配置されたブッシュ５１に重ねる。負極側バスバー３２の固定部３２ｃに形成された貫通孔３２ｄの内径は、ブッシュ５１の内径よりも大きく形成されている。負極側バスバー３２の固定部３２ｃをブッシュ５１に重ねる際には、負極側バスバー３２の貫通孔３２ｄの中心と、ブッシュ５１の中心とを合わせるようにする。
　次に、コンデンサモジュール３０が格納された第１スペース５０ａと、インダクタモジュール４０が格納された第２スペース５０ｂに、それぞれポッティング材を充填して硬化させる。コンデンサモジュール３０が格納される第１スペース５０ａには、エポキシ系のポッティング樹脂を充填し、インダクタモジュール４０が格納される第２スペース５０ｂには、シリコン系のポッティング樹脂を充填する。
　以上により、フィルタモジュール２０が形成される。続いて、フィルタモジュール２０の、電力変換装置１への組み込みについて説明する。
　図１２は、フィルタモジュール２０を、上面側から見た斜視図である。フィルタモジュール２０を電力変換装置１に組み付ける際には、図１２に示すように、ケース５０の開口側を、図示しない電力変換装置１の筐体に向けた状態で組み付けられる。フィルタモジュール２０は、ケース５０の一対の固定部５０ｄのブッシュ５１に、それぞれ締結部材を挿通させて、締結部材を締め付けることにより筐体に締結される。
　図２に示すように、コンデンサモジュール３０の負極側バスバー３２の一対の固定部３２ｃ，３２ｃは、ケース５０の一対の固定部５０ｄ，５０ｄと重ね合わせられている。よって、ケース５０が筐体に取付けられたとき、負極側バスバー３２の一対の固定部３２ｃ，３２ｃは、筐体に接した状態で固定される。
　一方、インダクタモジュール４０の、インダクタ用バスバー４１の一方の平面部４１ｂは、図１の電力変換装置１の回路における、インダクタ１５１に付属する図示しない配線用バスバー上に固定され、電気的に接続される。そして、インダクタ用バスバー４１の平面部４１ｃは、フィルタ回路部１５０のコンデンサ１５２に付属する配線用バスバー上に固定され、電気的に接続される。以上により、フィルタモジュール２０は、電力変換装置１に組み込まれる。
　このように構成された実施の形態１による電力変換装置１のフィルタモジュール２０によれば、電力変換装置１を構成する、既存の平滑コンデンサ１４２に対応するコンデンサモジュール３０と、追加部品であるインダクタ１５１に対応するインダクタモジュール４０を、絶縁部材で形成されたケース５０に格納して一体化している。これにより、フィルタモジュール２０を電力変換装置１に組み込む際に、電力変換装置１の筐体を大きくすることなく、インダクタを追加することができる。さらに、既存の部品とインダクタを一体化してコンパクトに配置することができるため、電力変換装置１を構成する部品の体積を小さくすることができる。よって、電力変換装置１を小型化及び軽量化することができる。さらに、複数のコンデンサ素子８０とインダクタモジュール４０をケース５０で保持することにより、部品を保持するための部材を減らすことができ、電力変換装置１の製造コストを削減することができる。
　また、フィルタモジュール２０は、インダクタモジュール４０に近接する側にコンデンサモジュール３０の負極側バスバー３２を配置している。負極側バスバー３２は、筐体のＧＮＤに接続されるので、インダクタモジュール４０が駆動される際に、コア４２及びインダクタ用バスバー４１から発生する熱を、コンデンサモジュール３０の負極側バスバー３２を介して筐体に放熱することができる。これにより、インダクタモジュール４０の温度上昇を抑制するとともに、ケース５０に一体化された複数のコンデンサ素子８０の温度上昇を抑制することができる。
　また、コンデンサモジュール３０の発熱についても、負極側バスバー３２を介して筐体に放熱することができるため、コンデンサモジュール３０の発熱による、インダクタモジュール４０への影響を抑制することができる。よって、温度上昇による電力変換装置１の特性の低下が抑制でき、電力変換装置１を安定して動作させることができる。
　また、コンデンサモジュール３０は、正極側バスバー３１と負極側バスバー３２とを、立体的に交差させて配置している。これにより、正極側バスバー３１と負極側バスバー３２で発生する磁束をキャンセルすることができる。これにより、正極側バスバー３１及び負極側バスバー３２で発生する寄生インダクタンスを除去することができ、コンデンサモジュール３０自体の寄生インダクタンス、及びコンデンサ素子８０の寄生インダクタンスを低減させることができる。よって、サージ電圧の抑制、及びEMC特性を改善させることができる。
　そして、インダクタモジュール４０に近接するコンデンサモジュール３０の負極側バスバー３２は、２つの分岐させた固定部３２ｃを有している。これにより、負極側バスバー３２の断面積を大きくさせることが可能となり、負極側バスバー３２及びコンデンサモジュール３０の寄生インダクタンスをさらに低減させることができる。また、分岐させた２つの固定部３２ｃを筐体に接触させていることから、放熱面においても熱抵抗を下げることが可能となり、負極側バスバー３２を介した放熱効果をさらに高めることができる。
　また、負極側バスバー３２の筐体への接続を、ケース５０の固定部５０ｄの固定とともに行っている。これにより、フィルタモジュール２０を小型化することができ、電力変換装置１を小型化することができる。さらに、締結箇所が減ることにより、生産性が向上し、加工コストが削減できる。また、負極側バスバー３２の貫通孔３２ｄ内径が、ブッシュ５１の内径より大きくしている。これにより、フィルタモジュール２０の筐体への取り付けの際、負極側バスバー３２の貫通孔３２ｄとブッシュ５１の中心がずれた場合であっても、締結部材により負極側バスバー３２の固定部３２ｃが削られて、導電性の異物を発生させることが防止できる。
　また、コンデンサモジュール３０の正極側バスバー３１は、コンデンサモジュール３０を横断する形で、負極側バスバー３２と交差させ、インダクタ用バスバー４１の平面部４１ｃに接続させている。これにより、寄生インダクタンスを増加させずに、インダクタ用バスバー４１の長さを大きくすることができる。よって、インダクタ用バスバー４１の固定時の変位に伴う、応力を低減することができ、インダクタ用バスバー４１の耐振性を向上させることができる。
　また、フィルタモジュール２０では、正極側バスバー３１の固定部３１ｃを、インダクタモジュール４０の平面部４１ｃと重ねて固定している。これにより、新たに固定部を追加する必要が無い。よって、電力変換装置１としてさらに小型化させることができる。さらに固定による締結工程も削減することができ、生産性向上と共に加工コスト削減も可能とである。
　さらに、フィルタモジュール２０では、インダクタモジュール４０のインダクタ用バスバー４１より厚みが薄く、強度の弱い正極側バスバー３１を、筐体側に配置させて重ねている。これにより、ネジ締め等の締結工程時に、ネジの接触に伴う正極側バスバー３１の変形を抑制することができる。なお、実施の形態１では、インダクタ用バスバー４１を、正極側バスバー３１よりも厚くしているが、これに限るものではない。例えば、正極側バスバー３１をインダクタ用バスバー４１よりも厚くして、配置を逆にしてもよい。また、締結工程時に、インダクタ用バスバー４１又は正極側バスバー３１が回転して変形するおそれがある場合には、ケース５０に、図１３の変形例に示すように、インダクタ用バスバー４１又は正極側バスバー３１の回転を防止する突起部５０ｍ、５０ｎを形成するとよい。
　また、フィルタモジュール２０では、正極側バスバー３１の固定部３１ｃの貫通孔３１ｄの内径を、インダクタ用バスバー４１の貫通孔４１ｅの内径より予め大きく形成している。これにより、締結工程の際、インダクタ用バスバー４１の貫通孔４１ｅの中心と、正極側バスバー３１の貫通孔３１ｄの位置がずれた場合であっても、締結部材によって正極側バスバー３１が削られることによる導電性異物の発生を抑制することができる。なお、実施の形態１では、締結時に正極側バスバー３１が下に配置されるため、正極側バスバー３１の貫通孔３１ｄの内径を大きくしているが、これに限るものではない。例えば、インダクタ用バスバー４１を下に配置する場合には、インダクタ用バスバー４１の貫通孔４１ｅの内径を、正極側バスバー３１の貫通孔３１ｄより大きくしてもよい。
　また、フィルタモジュール２０では、ケース５０の第１スペース５０ａと第２スペース５０ｂを、壁５０ｃによって分離させている。これにより、コンデンサモジュール３０が格納される第１スペース５０ａと、インダクタモジュール４０が格納される第２スペース５０ｂで使用するポッティング材の種類を、異なるものとすることができる。よって、格納されるコンデンサモジュール３０及びインダクタモジュール４０に応じた最適なポッティング材を充填することができ、各モジュールの特性を最適化且つ安定化させることができる。
　なお、実施の形態１では、ケース５０の第１スペース５０ａ及び第２スペース５０ｂの開口方向は同一であるが、互いに逆の方向にしてもよい。これにより、電力変換装置１としての部品レイアウトの自由度を高めることができる。よって、スペースを有効に活用して小型化することができる。第１スペース５０ａと第２スペース５０ｂの開口方向を同一とした場合には、第１スペース５０ａと第２スペース５０ｂに異なるポッティング材を充填する場合に、ケース５０の向きを変える必要がないため、ポッティング工程を簡略化することができ、生産性が向上する。さらに、電力変換装置１の部品実装面の近傍に配線を接続できるため、配線を短縮することができ、電力変換装置１の厚みを薄くし、小型化することができる。
　また、インダクタモジュール４０には、シリコン系のポッティング樹脂を使用することにより、コア４２を構成するフェライト等の脆性材料が、ヒートサイクル時にクラックを発生することが防止できる。よって、インダクタモジュール４０の特性を安定化させるとともに、長期信頼性を確保することができる。
　また、ケース５０の第２スペース５０ｂの両側面に、切り欠き部５０ｇを形成し、この切り欠き部５０ｇに、インダクタモジュール４０のインダクタ用バスバー４１の平面部４１ｂ，４１ｃを配置している。これにより、インダクタモジュール４０の高さ方向が位置決めされ、組立の作業性が向上する。さらに、フィルタモジュール２０の高さ方向の寸法を抑制させることができる。
　また、ケース５０の固定部５０ｄに、ブッシュ５１をインサート成形して一体化させている。そして、ケース５０を筐体に固定する際に、ネジ等の締結部材を、金属製のブッシュ５１に接触させる。これにより、締結部材が樹脂部分に接触しないので、樹脂のクリープを抑制することができる。よって、ケース５０を安定して固定することができ、長期の耐久性、信頼性を確保することができる。
　また、ケース５０の固定部５０ｄに位置決めピン５０ｅを形成し、筐体に形成された位置決め穴に係合させている。これにより、フィルタモジュール２０を筐体に対して位置決めすることができる。よって、電力変換装置１の特性を安定させることができ、さらに、組立の際の作業性、生産性も向上させることができる。
　また、インダクタモジュール４０において、構成部品のコア４２に、ギャップシート４６ｂを配置している。これにより、電力変換装置１の二次側回路に大電流が通電された場合であっても、インダクタとして磁気的飽和を起こすことがない。よって、インダクタモジュール４０の性能を安定させることができる。
　また、インダクタ用バスバー４１を樹脂部４１ｇにインサート成形している。これにより、コア４２をインダクタ用バスバー４１に装着した際に、コア４２と樹脂部４１ｇを当接させている。これにより、コア４２がインダクタ用バスバー４１に接触して破損させることを防止し、インダクタ用バスバー４１を保護することができる。
　さらに、樹脂部４１ｇをインサート成形によってインダクタ用バスバー４１一体化することにより、別部品を装着する工程をなくすことができ、生産性及び部品の寸法精度が向上し、加工コストが低減できる。
　インダクタ用バスバー４１では、ストレート部４１ａを樹脂から露出させている。また、樹脂部４１ｇとコア４２が接触する部分には、コア４２に段差部４５ａ，４６ａを形成している。これにより、ストレート部４１ａではコア４２の断面積を大きくすることができ、所望のインダクタンス及びインピーダンスを得ながら、コア４２のサイズを小型化させることができる。
なお、ストレート部４１ａにおいて、インダクタ用バスバー４１とコア４２との接触が懸念される場合には、インダクタ用バスバー４１をテープなどで保護すればよい。なお、所望のインダクタンス、及びインピーダンスが十分確保できており、コア４２の断面積を増加させる必要がない場合には、ストレート部４１ａを全て樹脂で被覆してもよい。この場合、ストレート部４１ａをテープなどで保護する必要がなく、生産性が向上する。
　また、インダクタ用バスバー４１において、樹脂部４１ｇにインサート成形される部位に、穴を設けてもよい。これにより、バスバーの穴部に樹脂が充填され、アンカー効果によりバスバーと樹脂の接着強度を向上させることができる。
　また、コア４２を装着した後に、コア４２の周囲にテープ４３を巻回している。これにより、コア４２を仮止めすることができ、後工程の作業性を向上させることができる。さらに、後工程でクリップ４４を装着する際に、コア４２を保護することができる。
　そして、テープ４３を巻回した後に、クリップ４４を装着して、コア４２をインダクタ用バスバー４１に固定している。これにより、インダクタ用バスバー４１の組立時又は組立後のギャップ長の変化を防止させることが可能となり、製品特性及び長期信頼性を安定化させることができる。また、金属製のクリップ４４をコア４２に接触させることにより、クリップ４４を介してコア４２の熱を放熱することができる。
なお、実施の形態１では、インダクタ用バスバー４１とコア４２を別部品としているが、これに限るものではない。例えば、コア４２とインダクタ用バスバー４１を、インサート成形により一体化してもよい。この場合、テープ４３及びクリップ４４が不要となり、組立工数が削減できる。
　フィルタモジュール２０を電力変換装置１に実装する際、インダクタモジュール４０の平面部４１ｂの下部には、フィルタ回路部１５０におけるコンデンサ１５２用に、図示しない配線用バスバーが配置される。また、インダクタモジュール４０の平面部４１ｂには、立上げ部４１ｆが形成されている。よって、フィルタモジュール２０を電力変換装置１に組み付ける際に、この配線用バスバーを間違ってインダクタモジュール４０の平面部４１ｂの上部に組み付けようとした場合には、立上げ部４１ｆに当接して、配線用バスバーを固定することができない。これにより、フィルタモジュール２０を組み付ける際の間違いを防止することができる。なお、立上げ部４１ｆは、平面部４１ｃに形成してもよい。
　なお、実施の形態１では、図１の回路図における平滑コンデンサ１４２と、追加フィルタ部品であるインダクタ１５１によりフィルタモジュール２０を構成したが、図１の回路図における、複数のコンデンサ１５２を含めて、フィルタモジュール２０を構成してもよい。
　なお、実施の形態１では、電力変換装置１を、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータとして説明したが、これに限るものではない。例えば、電力変換装置１は、モータ駆動用のインバータ、車載充電器、その他のインバータ、コンバータであってもよい。
　実施の形態２.
　実施の形態２による電力変換装置１のフィルタモジュール２０は、コンデンサモジュール３０の正極側バスバー３１と、インダクタ用バスバー４１の形状が、実施の形態１のフィルタモジュール２０とは異なる。他の構成は実施の形態１と同様である。
　図１４は、実施の形態１のコンデンサモジュール３０を構成する、正極側バスバー３１の固定部３１ｃと、インダクタ用バスバー４１の平面部４１ｃを側面から見た図である。そして、図１５は、実施の形態２のコンデンサモジュール３０を構成する正極側バスバー３１の固定部３１ｃと、インダクタ用バスバー４１の平面部４１ｃを、側面から見た図である。
　図１５に示すように、実施の形態２によるフィルタモジュール２０は、コンデンサモジュール３０の正極側バスバー３１を、インダクタ用バスバー４１の平面部４１ｃと重ねずに、隣接させている。インダクタモジュール４０の平面部４１ｃに、曲げ部４１ｈを形成し、コンデンサモジュール３０の正極側バスバー３１に、曲げ部３１ｅを形成して、曲げ部４１ｈと曲げ部３１ｅとを互いに当接させて接合している。
　これにより、インダクタ用バスバー４１とコンデンサモジュール３０の正極側バスバー３１を締結する工数が削減でき、締結部材が緩むことによる接触不良をなくすことができる。よって、電力変換装置１の信頼性を確保し、品質を安定させることができる。
　また、インダクタ用バスバー４１とコンデンサモジュール３０の正極側バスバー３１を、溶接又は半田付けによって接合することにより、接触部の電気抵抗を大幅に低減させることができる。これにより、大電流が通電された場合に、局所的な発熱による電力変換装置１の性能劣化及び故障を防止することができる。よって、電力変換装置１の品質を安定させることができる。
　そして、インダクタモジュール４０の曲げ部４１ｈと、コンデンサモジュール３０の正極側バスバー３１の曲げ部３１ｅは平面に形成されている。これにより、接合部が平行平板となって、通電時に発生する磁束がキャンセルされる。よって、接合部の寄生インダクタンスを低減させることができる。
　なお、図１５では、曲げ部４１ｈと曲げ部３１ｅの接合部をケース５０に近接させているが、図１６に示す変形例のように、ケース５０から遠ざかる方向に折り曲げて接合してもよい。
　実施の形態３.
　図１７は、実施の形態３によるフィルタモジュール２０の断面図である。実施の形態３によるフィルタモジュール２０は、ケース５０の壁５０ｃの構造が、実施の形態１とは異なる。他の構成は実施の形態１と同様である。
　図１７に示す様に、コンデンサモジュール３０とインダクタモジュール４０間に形成された壁５０ｃは、内部に空間５０ｈを有している。そして、空間５０ｈにより、コンデンサモジュール３０とインダクタモジュール４０の間に空気を介在させて、熱伝導率を低下させている。これにより、ケース５０の壁５０ｃに、空間５０ｈを形成することにより、コンデンサモジュール３０とインダクタモジュール４０との間の熱干渉による温度上昇をさらに抑制することができる。よって、フィルタモジュール２０全体の温度上昇を抑制することができ、電力変換装置１の性能を安定化させることができる。
　なお、実施の形態３では、壁５０ｃに空間５０ｈを形成したが、これに限るものではない。例えば、図１８に示す変形例のように、壁５０ｃに、アルミ又は銅製の高熱伝導性の金属板１９をインサート成形して配置してもよい。この金属板１９によっても、空間５０ｈと同様の効果が得られる。
　また、図１８に示すように、ケース５０の壁５０ｃから底面側に金属板１９折り曲げて延出させ、ケース５０の外に露出させてもよい。この場合、コンデンサモジュール３０、インダクタモジュール４０からの熱損失を効率的に外部に放熱することが可能となる。金属板１９は、ケース５０の表面から露出させなくてもよい。さらに、金属板１９の折り曲げ方向は、コンデンサモジュール３０であっても、インダクタモジュール４０側であってもよいし、両方に分岐させてもよい。
　実施の形態４.
　図１９及び図２０は、実施の形態４によるフィルタモジュール２０の斜視図である。実施の形態４によるフィルタモジュール２０は、実施の形態１のフィルタモジュール２０とは、コンデンサモジュール３０の正極側バスバー３１及び負極側バスバー３２の形状が異なる。他の構成は実施の形態１と同様である。
　図１９及び図２０に示す様に、コンデンサモジュール３０の正極側バスバー３１には、延長端子３１ｆが形成されており、負極側バスバー３２には、延長端子３２ｅが形成されている。延長端子３１ｆ及び延長端子３２ｅは、それぞれケース５０の外側に延出している。延長端子３１ｆ及び延長端子３２ｅは、フィルタモジュール２０の取り付け部の周辺に配置された図示しない制御基板のスルーホールに挿入され、半田付けにより制御基板と接続される。
　降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータである電力変換装置１では、出力電圧をセンサにより検出して、制御基板にセンサ情報を入力し、フィードバック制御を実施している。センサは、図１の回路図における、出力側のＢ端子付近に正極側を接続し、筐体にＧＮＤ端子を接続して、ハーネスなどを使用して制御基板に接続する手法が一般的である。しかしながら、ハーネスなどの追加部品が必要になり、端子を接続するスペースが必要となる。
　実施の形態４のフィルタモジュール２０によれば、Ｂ端子付近に配置されている平滑コンデンサ１４２に相当するコンデンサモジュール３０の、正極側バスバー３１と負極側バスバー３２に延長端子３１ｆと延長端子３２ｅを形成し、制御基板に接続させている。これにより、これらの延長端子３１ｆと延長端子３２ｅを介して、出力電圧を検出することができる。よって、ハーネスなどの追加部品を必要とせずに出力電圧を検出することができる、部品点数の削減、及び電力変換装置１の小型化、及び低コスト化が実現できる。
　なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜変更し、部分的に省略することができる。
　なお、本発明では、電流によって発生する磁気エネルギーを蓄える受動素子であるインダクタとしてインダクタモジュール４０を形成したが、構成部品としてコイルであっても適用可能である。
　また、インダクタモジュール４０のコア４２は、本発明ではＵ型コア４５とＩ型コア４６の組み合わせにより形成したが、これに限るものではない。例えば、バスバーを周回させることができる形状であれば、Ｕ型とＩ型の組み合わせ以外であってもよい。
　１　電力変換装置、１９　金属板、２０　フィルタモジュール、３０　コンデンサモジュール、３１　正極側バスバー、３１ａ　本体部、３１ｂ　接合部、３１ｃ　固定部（正極端子）、３１ｄ　貫通孔、３１ｅ　曲げ部、３１ｆ　延長端子、３２　負極側バスバー、３２ａ　本体部、３２ｂ　接合部、３２ｃ　固定部（負極端子）、３２ｄ　貫通孔、３２ｅ　延長端子、４０　インダクタモジュール、４１　インダクタ用バスバー、４１ａ　ストレート部、４１ｂ　平面部（出力端子）、４１ｃ　平面部（入力端子）、４１ｄ，４１ｅ　貫通孔、４１ｆ　立上げ部　４１ｇ　樹脂部、４１ｈ　曲げ部、４２　コア、４３　テープ、４４　クリップ、４５　Ｕ型コア、４５ａ，４６ａ　段差部、４６　Ｉ型コア、４６ｂ　ギャップシート、４６ｃ　面取り部、５０　ケース（ケース部材）、５０ａ　第１スペース、５０ｂ　第２スペース、５０ｃ　壁、５０ｄ　固定部、５０ｅ　位置決めピン、５０ｆ　面取り部、５０ｇ　切り欠き部、５０ｈ　空間、５０ｍ、５０ｎ　突起部、５１　ブッシュ、６０，６１　ポッティング材、８０　コンデンサ素子、８０ａ，８０ｂ　電極面、１００　入力フィルタ回路部、１１０　スイッチング回路部、１２０　トランス部、１３０　整流回路部、１４０　平滑回路部、１５０　フィルタ回路部。

Claims (18)

  1. 　コンデンサモジュールと、
    　インダクタモジュールと、
    　ケース部材とを有する電力変換装置のフィルタモジュールであって、
    　前記コンデンサモジュールは、
    　正極端子が形成された正極側バスバーと、
    　負極端子が形成された負極側バスバーと、
    　前記正極側バスバー及び前記負極側バスバーに、それぞれ接続された複数のコンデンサ素子とを有し、
    　前記インダクタモジュールは、
    　インダクタ用バスバーと、前記インダクタ用バスバーが挿通される磁性部材とを有し、
    　前記ケース部材は、
    　前記コンデンサモジュールが格納される第１スペースと、
    　前記インダクタモジュールが格納される第２スペースとを有する、
      電力変換装置用フィルタモジュール。
  2. 　前記第１スペースに前記コンデンサモジュールを格納し、
    　前記第２スペースに前記インダクタモジュールを格納した場合に、
    　前記コンデンサモジュールの前記負極側バスバーは、
    　前記インダクタモジュール側に配置される、
    　請求項１に記載の電力変換装置用フィルタモジュール。
  3. 　前記正極端子と前記負極端子は、
    　前記正極側バスバーと前記負極側バスバーが前記複数のコンデンサ素子に接続された場合に、互いに立体的に交差して配置される、
    　請求項１又は２に記載の電力変換装置用フィルタモジュール。
  4. 　前記ケース部材は、
    　前記ケース部材を電力変換装置に固定するケース固定部を有し、
    　前記負極端子は、前記ケース固定部と共に、前記電力変換装置に固定される、
    　請求項１に記載の電力変換装置用フィルタモジュール。
  5. 　前記負極側バスバーは、複数の前記負極端子を有する、
    　請求項１又は４に記載の電力変換装置用フィルタモジュール。
  6. 　前記ケース部材は、
    　前記第１スペースと前記第２スペースとの間に壁を有する、
    　請求項１に記載の電力変換装置用フィルタモジュール。
  7. 　前記インダクタ用バスバーは、入力端子と出力端子を有し、
    　前記入力端子は、前記正極側バスバーの前記正極端子と重ねて配置される、
    　請求項１に記載の電力変換装置用フィルタモジュール。
  8. 　前記入力端子と前記正極端子とは、
    　重ね合わされた状態で、締結部材により電力変換装置に固定され、
    　前記入力端子と前記正極端子のうち、
    　前記締結部材と接触する方の肉厚は、他方の肉厚よりも厚い、
    　請求項７に記載の電力変換装置用フィルタモジュール。
  9. 　前記第１スペースと前記第２スペースは、同一の方向に開口する、
    　請求項６に記載の電力変換装置用フィルタモジュール。
  10. 　前記ケース部材は、前記第２スペースの開口部に切り欠き部を有する、
    　請求項１に記載の電力変換装置用フィルタモジュール。
  11. 　前記負極端子は、貫通孔を有し、
    　前記ケース固定部は、固定孔を有し、
    　前記貫通孔は、前記固定孔よりも大きい、
    　請求項４に記載の電力変換装置用フィルタモジュール。
  12. 　前記インダクタ用バスバーは、入力端子を有し、
    　前記入力端子は、前記正極側バスバーの前記正極端子に隣接する位置に配置されて、
    　前記正極端子の曲げ部に接合される、
    　請求項１に記載の電力変換装置用フィルタモジュール。
  13. 　前記インダクタ用バスバーは、一方の端部側に立ち上げ部を有する、
    　請求項１又は７に記載の電力変換装置用フィルタモジュール。
  14. 　前記ケース部材は、前記インダクタ用バスバーの移動を規制する、突起部を有する請求項１又は７に記載の電力変換装置用フィルタモジュール。
  15. 　前記ケース部材は、前記壁の内部に空間を有する、
    　請求項６に記載の電力変換装置用フィルタモジュール。
  16. 　前記ケース部材は、前記壁の内部に、金属板を有する、
    　請求項６に記載の電力変換装置用フィルタモジュール。
  17. 　前記コンデンサモジュールの前記正極側バスバーと前記負極側バスバーは、
    　前記コンデンサモジュールが、前記ケース部材の前記第１スペースに格納された場合に、それぞれ、前記第１スペースの外部に延出するバスバー延長部を有する、
    　請求項１に記載の電力変換装置用フィルタモジュール。
  18. 　前記インダクタモジュールの前記インダクタ用バスバーの一部は、樹脂部材にインサート成形されている、
    　請求項１に記載の電力変換装置用フィルタモジュール。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020088945A (ja) * 2018-11-19 2020-06-04 三菱電機株式会社 電力変換装置
JP2020087699A (ja) * 2018-11-26 2020-06-04 矢崎総業株式会社 バスバー誤組付防止構造
JP2020171109A (ja) * 2019-04-02 2020-10-15 株式会社デンソー 電力変換装置
JP2021012991A (ja) * 2019-07-09 2021-02-04 株式会社デンソー コイルモジュール及び電力変換装置
EP3905500A4 (en) * 2018-12-28 2021-12-29 Mitsubishi Electric Corporation In-vehicle power conversion device
US20220375845A1 (en) * 2021-05-24 2022-11-24 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device
EP4057490A4 (en) * 2019-11-07 2022-12-07 Mitsubishi Electric Corporation POWER CONVERSION DEVICE

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7116028B2 (ja) * 2019-09-13 2022-08-09 矢崎総業株式会社 車載電源装置
DE102022203946A1 (de) * 2022-04-22 2023-10-26 Magna powertrain gmbh & co kg Verfahren zur Herstellung eines Inverters und Inverter
CN115910599A (zh) * 2022-12-06 2023-04-04 上海法雷奥汽车电器系统有限公司 电容支架及逆变器总成

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09285125A (ja) * 1996-04-12 1997-10-31 Ricoh Co Ltd Ｏａ機器用電源装置
JP2004296813A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Tdk Corp コアユニット及びスイッチング電源装置
JP2005093536A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Tdk Corp コアユニット、スイッチング電源装置、及びコア保持部材
JP2007143272A (ja) 2005-11-17 2007-06-07 Hitachi Ltd コンデンサモジュール，電力変換装置及び車載用電機システム
JP2014082894A (ja) * 2012-10-18 2014-05-08 Denso Corp 同期整流装置および電源装置
JP2015035862A (ja) * 2013-08-08 2015-02-19 トヨタ自動車株式会社 電力変換装置
JP2015177585A (ja) * 2014-03-13 2015-10-05 トヨタ自動車株式会社 電力変換器
JP2016039699A (ja) * 2014-08-07 2016-03-22 株式会社デンソー 電力変換装置
JP2016058688A (ja) * 2014-09-12 2016-04-21 株式会社豊田自動織機 コンデンサモジュールおよびコンデンサモジュールの製造方法
JP2016100913A (ja) * 2014-11-18 2016-05-30 株式会社デンソー 電力変換装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8670237B2 (en) * 2010-12-28 2014-03-11 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion apparatus
JP5506740B2 (ja) * 2011-05-31 2014-05-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP5508357B2 (ja) * 2011-07-29 2014-05-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP5818754B2 (ja) * 2012-08-14 2015-11-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ装置
JP5974761B2 (ja) * 2012-09-18 2016-08-23 株式会社豊田自動織機 車載用電動圧縮機
JP5718873B2 (ja) * 2012-10-22 2015-05-13 トヨタ自動車株式会社 電気自動車用の電力変換装置
JP6152722B2 (ja) * 2013-07-08 2017-06-28 株式会社オートネットワーク技術研究所 ノイズフィルタ装置
JP2015082951A (ja) * 2013-10-24 2015-04-27 トヨタ自動車株式会社 電力変換装置
JP6387278B2 (ja) * 2014-09-30 2018-09-05 太陽誘電株式会社 回路モジュール及びその製造方法
CN204271909U (zh) * 2014-12-08 2015-04-15 厦门银江智慧城市技术有限公司 一种电源滤波电路
JP6459648B2 (ja) * 2015-03-06 2019-01-30 株式会社デンソー 電力変換装置
JP2020088888A (ja) * 2018-11-15 2020-06-04 株式会社日立製作所 電圧フィルタおよび電力変換装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09285125A (ja) * 1996-04-12 1997-10-31 Ricoh Co Ltd Ｏａ機器用電源装置
JP2004296813A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Tdk Corp コアユニット及びスイッチング電源装置
JP2005093536A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Tdk Corp コアユニット、スイッチング電源装置、及びコア保持部材
JP2007143272A (ja) 2005-11-17 2007-06-07 Hitachi Ltd コンデンサモジュール，電力変換装置及び車載用電機システム
JP2014082894A (ja) * 2012-10-18 2014-05-08 Denso Corp 同期整流装置および電源装置
JP2015035862A (ja) * 2013-08-08 2015-02-19 トヨタ自動車株式会社 電力変換装置
JP2015177585A (ja) * 2014-03-13 2015-10-05 トヨタ自動車株式会社 電力変換器
JP2016039699A (ja) * 2014-08-07 2016-03-22 株式会社デンソー 電力変換装置
JP2016058688A (ja) * 2014-09-12 2016-04-21 株式会社豊田自動織機 コンデンサモジュールおよびコンデンサモジュールの製造方法
JP2016100913A (ja) * 2014-11-18 2016-05-30 株式会社デンソー 電力変換装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3614547A4

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020088945A (ja) * 2018-11-19 2020-06-04 三菱電機株式会社 電力変換装置
JP2020087699A (ja) * 2018-11-26 2020-06-04 矢崎総業株式会社 バスバー誤組付防止構造
JP7182129B2 (ja) 2018-11-26 2022-12-02 矢崎総業株式会社 バスバー誤組付防止構造
EP3905500A4 (en) * 2018-12-28 2021-12-29 Mitsubishi Electric Corporation In-vehicle power conversion device
US11923775B2 (en) 2018-12-28 2024-03-05 Mitsubishi Electric Corporation In-vehicle power conversion device
JP2020171109A (ja) * 2019-04-02 2020-10-15 株式会社デンソー 電力変換装置
JP7095645B2 (ja) 2019-04-02 2022-07-05 株式会社デンソー 電力変換装置
JP2021012991A (ja) * 2019-07-09 2021-02-04 株式会社デンソー コイルモジュール及び電力変換装置
JP7268508B2 (ja) 2019-07-09 2023-05-08 株式会社デンソー コイルモジュール及び電力変換装置
EP4057490A4 (en) * 2019-11-07 2022-12-07 Mitsubishi Electric Corporation POWER CONVERSION DEVICE
US12113451B2 (en) 2019-11-07 2024-10-08 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device and arrangement of a wire therein
US20220375845A1 (en) * 2021-05-24 2022-11-24 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device

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Publication number Publication date
US20210099072A1 (en) 2021-04-01
CN110521100B (zh) 2021-12-07
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