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JP2024091741A - Film capacitor and power conversion device - Google Patents

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JP2024091741A
JP2024091741A JP2024064459A JP2024064459A JP2024091741A JP 2024091741 A JP2024091741 A JP 2024091741A JP 2024064459 A JP2024064459 A JP 2024064459A JP 2024064459 A JP2024064459 A JP 2024064459A JP 2024091741 A JP2024091741 A JP 2024091741A
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隆志 森
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Abstract

To provide a film capacitor which can reduce inductance.SOLUTION: A film capacitor C comprises a plurality of film capacitor elements, a first bus bar of first polarity, a second bus bar of second polarity, and a case 40, in which the first bus bar comprises a first input terminal 22 and a first pole output terminal 23, and the second bus bar comprises a second pole input terminal 32 and second pole output terminals 33. The second pole output terminals 33 are arranged on both sides of the first pole output terminal 23 in each of at least two phases, and the second pole output terminals 33 in different phases adjacent to each other become communized common terminals.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、フィルムコンデンサおよび当該フィルムコンデンサを備える電力変換装置に関する。 The present invention relates to a film capacitor and a power conversion device equipped with the film capacitor.

従来から、ハイブリッド車や電気自動車等の電動車のモータに三相交流電力を供給する電力変換装置が知られている。電力変換装置は、DC/DCコンバータと、インバータと、フィルムコンデンサとを備える。DC/DCコンバータは、バッテリから供給された直流電力を昇圧して出力し、インバータは、DC/DCコンバータが出力した昇圧直流電力を三相交流電力に変換してモータに供給する。フィルムコンデンサは、DC/DCコンバータとインバータとの間に設けられ、平滑コンデンサとして機能する。 Conventionally, power conversion devices that supply three-phase AC power to the motors of electric vehicles such as hybrid cars and electric automobiles are known. The power conversion device includes a DC/DC converter, an inverter, and a film capacitor. The DC/DC converter boosts and outputs DC power supplied from a battery, and the inverter converts the boosted DC power output by the DC/DC converter into three-phase AC power and supplies it to the motor. The film capacitor is provided between the DC/DC converter and the inverter, and functions as a smoothing capacitor.

図6(A)に示すように、上記フィルムコンデンサの出力端子は、陰極(N極)のU相端子、V相端子、W相端子と、陽極(P極)のU相端子、V相端子、W相端子とで構成され、同相の端子が隣り合い、かつ陰極の端子と陽極の端子とが交互に配置されている(例えば、特許文献1参照)。 As shown in FIG. 6(A), the output terminals of the film capacitor are composed of the U-phase terminal, V-phase terminal, and W-phase terminal of the cathode (N pole) and the U-phase terminal, V-phase terminal, and W-phase terminal of the anode (P pole), with terminals of the same phase adjacent to each other and the cathode terminals and anode terminals arranged alternately (see, for example, Patent Document 1).

特開2013-251351号公報JP 2013-251351 A

上記フィルムコンデンサにおいて、出力端子を構成する各端子のインダクタンスは、各端子の幅wによって決まり、幅wが大きいほどインダクタンスは小さくなる。しかしながら、各端子が近接して配置されていると、各端子の幅wを十分に確保できないため、インダクタンスは大きくなるという問題がある。 In the above film capacitor, the inductance of each terminal constituting the output terminal is determined by the width w of each terminal, and the larger the width w, the smaller the inductance. However, if the terminals are placed close to each other, the width w of each terminal cannot be sufficiently secured, resulting in a problem of large inductance.

一方で、出力端子の端子間に十分な隙間があり、各端子の幅を大きくした場合、各端子に形成されている締結用の貫通穴TH間の距離(異極同相の貫通穴TH間の距離)が大きくなり、各相間のインダクタンスが大きくなる。例えば、図6(B)に示すように、各端子の幅をwからw’に大きくすると、異極同相の貫通穴TH間の距離がdからd’に大きくなるため、各相間のインダクタンスは大きくなるという問題がある。 On the other hand, if there is sufficient clearance between the output terminals and the width of each terminal is increased, the distance between the fastening through holes TH formed in each terminal (the distance between through holes TH of different polarities and the same phase) increases, and the inductance between each phase increases. For example, as shown in FIG. 6(B), if the width of each terminal is increased from w to w', the distance between through holes TH of different polarities and the same phase increases from d to d', resulting in a problem of increased inductance between each phase.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、低インダクタンス化を図ることが可能なフィルムコンデンサおよび当該フィルムコンデンサを備える電力変換装置を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and its objective is to provide a film capacitor that can achieve low inductance and a power conversion device equipped with the film capacitor.

上記課題を解決するために、本発明に係るフィルムコンデンサは、
第1電極および第2電極を有する複数のフィルムコンデンサ素子と、
前記第1電極に接続される第1極性の第1バスバと、
前記第2電極に接続される第2極性の第2バスバと、
を備えるフィルムコンデンサであって、
前記第1バスバは、第1極主板と、第1極入力端子と、第1極出力端子を構成する、第1相用の第1極第1相端子および第2相用の第1極第2相端子と、
を備え、
前記第2バスバは、第2極主板と、第2極入力端子と、第2極出力端子を構成する、前記第1相用の第2極第1相端子および前記第2相用の第2極第2相端子と、
を備え、
前記第2極第1相端子は、前記第1極第1相端子を挟んで引き出された第1端子および第2端子を備え、
前記第2極第2相端子は、第3端子を備え、
前記第2端子と前記第3端子は、共通化された単一の第1共通端子であることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the film capacitor according to the present invention comprises:
a plurality of film capacitor elements each having a first electrode and a second electrode;
A first bus bar having a first polarity connected to the first electrode;
a second bus bar having a second polarity connected to the second electrode;
A film capacitor comprising:
the first bus bar includes a first pole first phase terminal for a first phase and a first pole second phase terminal for a second phase, which constitute a first pole main plate, a first pole input terminal, and a first pole output terminal;
Equipped with
the second bus bar includes a second pole first phase terminal for the first phase and a second pole second phase terminal for the second phase, which constitute a second pole main plate, a second pole input terminal, and a second pole output terminal;
Equipped with
the second-pole first-phase terminal includes a first terminal and a second terminal that are drawn out across the first-pole first-phase terminal,
the second pole second phase terminal includes a third terminal;
The second terminal and the third terminal are integrated into a single first common terminal.

この構成によれば、第2極第1相端子が、第1極第1相端子を挟んで引き出された第1端子および第2端子を備えるため、第2極第1相端子の出力部(例えば、締結用の貫通穴)と第1極第1相端子の出力部(例えば、締結用の貫通穴)との距離を大きくすることなく、第2極第1相端子の幅を大きくすることができる。その結果、低インダクタンス化を図ることができる。 With this configuration, the second pole first phase terminal has a first terminal and a second terminal that are pulled out from between the first pole first phase terminal, so the width of the second pole first phase terminal can be increased without increasing the distance between the output part of the second pole first phase terminal (e.g., a through hole for fastening) and the output part of the first pole first phase terminal (e.g., a through hole for fastening). As a result, low inductance can be achieved.

さらに、この構成によれば、第2端子と第3端子とが共通化された単一の第1共通端子であるため、端子幅をより大きくすることができ、さらなる低インダクタンス化を図ることができる。 Furthermore, with this configuration, the second terminal and the third terminal are combined into a single common first terminal, so the terminal width can be made larger, leading to even lower inductance.

上記フィルムコンデンサにおいて、
前記第1バスバは、複数の前記第1極出力端子を備え、
前記第2バスバは、前記第1極出力端子と同数の前記第2極出力端子を備えるよう構成できる。
In the above film capacitor,
The first bus bar includes a plurality of the first pole output terminals,
The second bus bar may be configured to include the second pole output terminals in the same number as the first pole output terminals.

上記課題を解決するために、本発明に係る電力変換装置は、
直流電源から供給された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置であって、
前記直流電力を昇圧して昇圧直流電力を出力するDC/DCコンバータと、
前記昇圧直流電力を平滑して少なくとも二相用の直流電力を出力する、本発明に係るフィルムコンデンサと、
前記少なくとも二相用の直流電力に基づいて少なくとも二相の前記交流電力を生成するインバータと、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a power conversion device according to the present invention comprises:
A power conversion device that converts DC power supplied from a DC power source into AC power and supplies the AC power to a load,
a DC/DC converter that boosts the DC power and outputs boosted DC power;
a film capacitor according to the present invention that smoothes the boosted DC power and outputs DC power for at least two phases;
an inverter that generates the at least two-phase AC power based on the at least two-phase DC power;
The present invention is characterized by comprising:

本発明によれば、低インダクタンス化を図ることが可能なフィルムコンデンサおよび当該フィルムコンデンサを備える電力変換装置を提供することができる。 The present invention provides a film capacitor that can achieve low inductance and a power conversion device that includes the film capacitor.

本発明に係る電力変換装置のブロック図である。1 is a block diagram of a power conversion device according to the present invention. 本発明に係るフィルムコンデンサの斜視図である。1 is a perspective view of a film capacitor according to the present invention; 本発明に係るフィルムコンデンサの分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a film capacitor according to the present invention; (A)はNバスバの出力端子を示す図である。(B)はPバスバの出力端子を示す図である。1A is a diagram showing an output terminal of an N bus bar, and FIG. 1B is a diagram showing an output terminal of a P bus bar. NバスバおよびのPバスバの出力端子に形成された貫通穴間の距離を示す図である。A diagram showing the distance between through holes formed in the output terminals of the N bus bar and the P bus bar. 従来のフィルムコンデンサの問題点を説明するための図である。1A and 1B are diagrams for explaining problems with a conventional film capacitor.

以下、添付図面を参照して、本発明に係るフィルムコンデンサおよび電力変換装置の実施形態について説明する。なお、図中の矢印で示す前後方向X、左右方向Y、上下方向Zは、互いに直交する直線方向である。 Hereinafter, an embodiment of a film capacitor and a power conversion device according to the present invention will be described with reference to the attached drawings. Note that the forward/backward direction X, the left/right direction Y, and the up/down direction Z indicated by the arrows in the drawings are linear directions that are perpendicular to each other.

図1に、本発明の一実施形態に係る電力変換装置1を示す。電力変換装置1は、DC/DCコンバータAと、インバータB1,B2と、本発明の一実施形態に係るフィルムコンデンサCと、制御回路Dとを備える。 Figure 1 shows a power conversion device 1 according to one embodiment of the present invention. The power conversion device 1 includes a DC/DC converter A, inverters B1 and B2, a film capacitor C according to one embodiment of the present invention, and a control circuit D.

電力変換装置1は、例えば、ハイブリッド車や電気自動車等の電動車に搭載され、バッテリ2(本発明の「直流電源」に相当)から供給された直流電力を交流電力に変換してモータ3,4(本発明の「負荷」に相当)に供給する。 The power conversion device 1 is mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle or an electric car, and converts DC power supplied from a battery 2 (corresponding to the "DC power source" of the present invention) into AC power and supplies it to motors 3 and 4 (corresponding to the "load" of the present invention).

DC/DCコンバータAは、制御回路Dの制御下で、バッテリ2から入力された直流電力を昇圧し、昇圧した直流電力をフィルムコンデンサCに出力する。DC/DCコンバータAは、例えば、絶縁トランスと、1次側のスイッチング回路と、2次側の整流平滑回路とで構成できる。 Under the control of the control circuit D, the DC/DC converter A boosts the DC power input from the battery 2 and outputs the boosted DC power to the film capacitor C. The DC/DC converter A can be composed of, for example, an insulating transformer, a switching circuit on the primary side, and a rectifying and smoothing circuit on the secondary side.

インバータB1は、制御回路Dの制御下で、フィルムコンデンサCから入力された三相用の直流電力を三相の交流電力に変換し、当該三相の交流電力をモータ3に出力する。同様に、インバータB2は、制御回路Dの制御下で、フィルムコンデンサCから入力された三相用の直流電力を三相の交流電力に変換し、当該三相の交流電力をモータ4に出力する。インバータB1,B2は、U相の交流電力を生成するU相スイッチ回路と、V相の交流電力を生成するV相スイッチ回路と、W相の交流電力を生成するW相スイッチ回路とを備える。各スイッチ回路は、例えば、直列接続されたスイッチング素子で構成できる。 Under the control of the control circuit D, the inverter B1 converts the three-phase DC power input from the film capacitor C into three-phase AC power and outputs the three-phase AC power to the motor 3. Similarly, under the control of the control circuit D, the inverter B2 converts the three-phase DC power input from the film capacitor C into three-phase AC power and outputs the three-phase AC power to the motor 4. The inverters B1 and B2 each include a U-phase switch circuit that generates U-phase AC power, a V-phase switch circuit that generates V-phase AC power, and a W-phase switch circuit that generates W-phase AC power. Each switch circuit can be composed of, for example, switching elements connected in series.

本実施形態では、インバータB1,B2は、フィルムコンデンサCの出力端子に対応した入力端子を備える。具体的には、インバータB1,B2の各相のスイッチ回路が、N入力端子、第1のP入力端子、第2のP入力端子を備える。例えば、第1のP入力端子および第2のP入力端子はスイッチ回路の一端に接続され、N入力端子はスイッチ回路の他端に接続される。 In this embodiment, the inverters B1 and B2 have input terminals corresponding to the output terminals of the film capacitors C. Specifically, the switch circuits of each phase of the inverters B1 and B2 have an N input terminal, a first P input terminal, and a second P input terminal. For example, the first P input terminal and the second P input terminal are connected to one end of the switch circuit, and the N input terminal is connected to the other end of the switch circuit.

制御回路Dは、上記のとおり、DC/DCコンバータAおよびインバータB1,B2を制御する。制御回路Dは、アナログ制御回路、マイクロコントローラ等を含むデジタル制御回路、または両者を組み合わせた回路で構成できる。 As described above, the control circuit D controls the DC/DC converter A and the inverters B1 and B2. The control circuit D can be configured as an analog control circuit, a digital control circuit including a microcontroller, or a combination of both.

フィルムコンデンサCは、DC/DCコンバータAとインバータB1,B2との間に設けられ、平滑コンデンサとして機能する。図2に、フィルムコンデンサCの斜視図を示し、図3に、フィルムコンデンサCの分解斜視図を示す。 Film capacitor C is provided between DC/DC converter A and inverters B1 and B2, and functions as a smoothing capacitor. Figure 2 shows a perspective view of film capacitor C, and Figure 3 shows an exploded perspective view of film capacitor C.

フィルムコンデンサCは、コンデンサ素子部10と、本発明の「第1極性の第1バスバ」に相当するNバスバ20と、本発明の「第2極性の第2バスバ」に相当するPバスバ30と、ケース40と、絶縁部50と、封止樹脂60とを備える。なお、図3では、封止樹脂60を省略している。 The film capacitor C includes a capacitor element portion 10, an N bus bar 20 corresponding to the "first bus bar of first polarity" of the present invention, a P bus bar 30 corresponding to the "second bus bar of second polarity" of the present invention, a case 40, an insulating portion 50, and a sealing resin 60. Note that the sealing resin 60 is omitted in FIG. 3.

コンデンサ素子部10は、平滑用のコンデンサとして機能する8個のフィルムコンデンサ素子11(本発明の「フィルムコンデンサ素子」に相当)を備える。 The capacitor element section 10 has eight film capacitor elements 11 (corresponding to the "film capacitor elements" of the present invention) that function as smoothing capacitors.

フィルムコンデンサ素子11は、誘電体フィルムの表面に内部電極(陰極、陽極)としての金属膜が形成された一対の金属化フィルムを重ねて巻回し、その両巻回端に外部電極としてのメタリコン部を形成したものである。一方のメタリコン部(本発明の「第1電極」に相当)は、一方の金属化フィルムの内部電極(陰極)に接続され、他方のメタリコン部(本発明の「第2電極」に相当)は、他方の金属化フィルムの内部電極(陽極)に接続される。フィルムコンデンサ素子11は、第1電極が下側、第2電極が上側になるようにケース40内に配置される。 Film capacitor element 11 is formed by overlapping and winding a pair of metallized films, each having a metal film formed on the surface of the dielectric film as internal electrodes (cathode, anode), with metallikon sections formed as external electrodes at both winding ends. One metallikon section (corresponding to the "first electrode" of the present invention) is connected to the internal electrode (cathode) of one metallized film, and the other metallikon section (corresponding to the "second electrode" of the present invention) is connected to the internal electrode (anode) of the other metallized film. Film capacitor element 11 is placed in case 40 with the first electrode on the lower side and the second electrode on the upper side.

Nバスバ20は、金属板を加工して形成された電極端子部品であり、陰極用のバスバである。Nバスバ20は、本発明の「第1極主板」に相当するN主板21と、本発明の「第1極入力端子」に相当するN入力端子22と、本発明の「第1極出力端子」に相当するN出力端子23とを備える。 The N busbar 20 is an electrode terminal component formed by processing a metal plate, and is a busbar for the cathode. The N busbar 20 includes an N main plate 21, which corresponds to the "first pole main plate" of the present invention, an N input terminal 22, which corresponds to the "first pole input terminal" of the present invention, and an N output terminal 23, which corresponds to the "first pole output terminal" of the present invention.

N主板21は、ケース40内に収納され、フィルムコンデンサ素子11の下側の第1電極に接続される。N入力端子22は、N主板21の前端から引き出されてケース40の前面に露出しており、DC/DCコンバータAの陰極用の出力端子に接続される。N出力端子23は、N主板21の左端および右端からケース40外に引き出されている。N出力端子23の詳細については、後述する。 The N main plate 21 is housed in the case 40 and is connected to the first electrode on the lower side of the film capacitor element 11. The N input terminal 22 is pulled out from the front end of the N main plate 21 and exposed to the front surface of the case 40, and is connected to the output terminal for the cathode of the DC/DC converter A. The N output terminal 23 is pulled out from the left and right ends of the N main plate 21 to the outside of the case 40. Details of the N output terminal 23 will be described later.

Pバスバ30は、金属板を加工して形成された電極端子部品であり、陽極用のバスバである。Pバスバ30は、本発明の「第2極主板」に相当するP主板31と、本発明の「第2極入力端子」に相当するP入力端子32と、本発明の「第2極出力端子」に相当するP出力端子33とを備える。 The P busbar 30 is an electrode terminal part formed by processing a metal plate, and is a busbar for the anode. The P busbar 30 includes a P main plate 31, which corresponds to the "second pole main plate" of the present invention, a P input terminal 32, which corresponds to the "second pole input terminal" of the present invention, and a P output terminal 33, which corresponds to the "second pole output terminal" of the present invention.

P主板31は、ケース40内に収納され、フィルムコンデンサ素子11の上側の第2電極に接続される。P入力端子32は、P主板31の前端から引き出されてN入力端子22と隣り合うようにケース40の前面に露出しており、DC/DCコンバータAの陽極用の出力端子に接続される。P出力端子33は、P主板31の左端および右端からケース40外に引き出されている。P出力端子33の詳細については、後述する。 The P main board 31 is housed in the case 40 and is connected to the upper second electrode of the film capacitor element 11. The P input terminal 32 is pulled out from the front end of the P main board 31 and exposed on the front surface of the case 40 adjacent to the N input terminal 22, and is connected to the anode output terminal of the DC/DC converter A. The P output terminals 33 are pulled out from the left and right ends of the P main board 31 to the outside of the case 40. Details of the P output terminals 33 will be described later.

ケース40は、絶縁性樹脂により形成された筐体であり、底部41と、周壁部42とを備える。底部41および周壁部42は、同一の絶縁性樹脂により一体的に形成される。 The case 40 is a housing formed from an insulating resin and includes a bottom 41 and a peripheral wall 42. The bottom 41 and the peripheral wall 42 are integrally formed from the same insulating resin.

底部41は、Nバスバ20のN主板21の下方に位置するように設けられ、周壁部42は、N主板21の側方(前方、後方、左方、右方)を囲むように設けられている。すなわち、底部41および周壁部42により、Nバスバ20のN主板21、コンデンサ素子部10、Pバスバ30のP主板31を収納するための収納空間が形成される。 The bottom 41 is provided so as to be located below the N main plate 21 of the N bus bar 20, and the peripheral wall portion 42 is provided so as to surround the sides (front, rear, left, and right) of the N main plate 21. In other words, the bottom 41 and the peripheral wall portion 42 form a storage space for storing the N main plate 21 of the N bus bar 20, the capacitor element portion 10, and the P main plate 31 of the P bus bar 30.

絶縁部50は、Nバスバ20とPバスバ30との短絡を防止するために設けられている。絶縁部50は、第1絶縁部材51と、第2絶縁部材52と、第3絶縁部材53とを備える。第1絶縁部材51は、N主板21の前端部とP主板31の前端部との間に配置される。第2絶縁部材52は、N主板21の左端部とP主板31の左端部との間に配置される。第3絶縁部材53は、N主板21の右端部とP主板31の右端部との間に配置される。 The insulating section 50 is provided to prevent a short circuit between the N bus bar 20 and the P bus bar 30. The insulating section 50 includes a first insulating member 51, a second insulating member 52, and a third insulating member 53. The first insulating member 51 is disposed between the front end of the N main board 21 and the front end of the P main board 31. The second insulating member 52 is disposed between the left end of the N main board 21 and the left end of the P main board 31. The third insulating member 53 is disposed between the right end of the N main board 21 and the right end of the P main board 31.

封止樹脂60は、ケース40内の収納空間に収納されているコンデンサ素子部10を保護するための樹脂である。封止樹脂60は、例えば、エポキシ樹脂等のポッティング樹脂を、ディスペンサーによってケース40内に所定量だけ充填し、硬化させたものである。 The sealing resin 60 is a resin for protecting the capacitor element portion 10 housed in the storage space inside the case 40. The sealing resin 60 is, for example, a potting resin such as epoxy resin that is filled into the case 40 in a predetermined amount using a dispenser and then hardened.

図4(A)に、Nバスバ20の左側のN出力端子23を示し、図4(B)に、Pバスバ30の左側のP出力端子33を示す。なお、Nバスバ20の右側のN出力端子23は、左側のN出力端子23と同様の構成であり、Pバスバ30の右側のP出力端子33は、左側のP出力端子33と同様の構成である。 Figure 4 (A) shows the N output terminal 23 on the left side of the N bus bar 20, and Figure 4 (B) shows the P output terminal 33 on the left side of the P bus bar 30. Note that the N output terminal 23 on the right side of the N bus bar 20 has the same configuration as the N output terminal 23 on the left side, and the P output terminal 33 on the right side of the P bus bar 30 has the same configuration as the P output terminal 33 on the left side.

N出力端子23は、本発明の「第1極第1相端子」に相当するU相用のN出力端子23Uと、本発明の「第1極第2相端子」に相当するV相用のN出力端子23Vと、本発明の「第1極第3相端子」に相当するW相用のN出力端子23Wとを備える。N出力端子23U,23V,23Wは、それぞれ所定の幅w1,w2,w3を有する。本実施形態では、w1=w2=w3である。 The N output terminal 23 includes an N output terminal 23U for the U phase, which corresponds to the "first pole first phase terminal" of the present invention, an N output terminal 23V for the V phase, which corresponds to the "first pole second phase terminal" of the present invention, and an N output terminal 23W for the W phase, which corresponds to the "first pole third phase terminal" of the present invention. The N output terminals 23U, 23V, and 23W have predetermined widths w1, w2, and w3, respectively. In this embodiment, w1 = w2 = w3.

N出力端子23U,23V,23Wには、出力部として、インバータB1の各相におけるN入力端子との締結用の貫通穴TH(本実施形態では、丸穴)が形成されている。N出力端子23Uは、インバータB1のU相スイッチ回路のN入力端子に接続される。N出力端子23Vは、インバータB1のV相スイッチ回路のN入力端子に接続される。N出力端子23Wは、インバータB1のW相スイッチ回路のN入力端子に接続される。 The N output terminals 23U, 23V, and 23W are formed with through holes TH (round holes in this embodiment) as output sections for fastening to the N input terminals of each phase of the inverter B1. The N output terminal 23U is connected to the N input terminal of the U-phase switch circuit of the inverter B1. The N output terminal 23V is connected to the N input terminal of the V-phase switch circuit of the inverter B1. The N output terminal 23W is connected to the N input terminal of the W-phase switch circuit of the inverter B1.

P出力端子33は、本発明の「第2極第1相端子(第1端子、第2端子)」に相当するU相用のP出力端子33U,33U’と、本発明の「第2極第2相端子(第3端子、第4端子)」に相当するV相用のP出力端子33V,33V’と、本発明の「第2極第3相端子(第5端子、第6端子)」に相当するW相用のP出力端子33W,33W’とを備える。ただし、P出力端子33U’とP出力端子33Vとは、共通化された単一の第1共通端子33UVであり、P出力端子33V’とP出力端子33Wとは、共通化された単一の第2共通端子33VWである。 The P output terminals 33 include U-phase P output terminals 33U, 33U' corresponding to the "second pole first phase terminal (first terminal, second terminal)" of the present invention, V-phase P output terminals 33V, 33V' corresponding to the "second pole second phase terminal (third terminal, fourth terminal)" of the present invention, and W-phase P output terminals 33W, 33W' corresponding to the "second pole third phase terminal (fifth terminal, sixth terminal)" of the present invention. However, P output terminals 33U' and P output terminals 33V are a single common first common terminal 33UV, and P output terminals 33V' and P output terminals 33W are a single common second common terminal 33VW.

P出力端子33UおよびP出力端子33W’は、それぞれ所定の幅w4,w5を有する。本実施形態では、w4=w5であり、w4(=w5)はw1(=w2=w3)よりも小さい。 The P output terminal 33U and the P output terminal 33W' have predetermined widths w4 and w5, respectively. In this embodiment, w4 = w5, and w4 (= w5) is smaller than w1 (= w2 = w3).

第1共通端子33UVおよび第2共通端子33VWは、それぞれ所定の幅w6,w7を有する。本実施形態では、w6=w7である。w6は、P出力端子33Uの幅w4の2倍の値よりも大きい。w7は、P出力端子33W’の幅w5の2倍の値よりも大きい。 The first common terminal 33UV and the second common terminal 33VW have predetermined widths w6 and w7, respectively. In this embodiment, w6=w7. w6 is greater than twice the width w4 of the P output terminal 33U. w7 is greater than twice the width w5 of the P output terminal 33W'.

P出力端子33U、第1共通端子33UV、第2共通端子33VW、およびP出力端子33W’には、出力部として、インバータB1の各相におけるP入力端子との締結用の貫通穴TH(本実施形態では、丸穴)が形成されている。第1共通端子33UVおよび第2共通端子33VWには、各2つの貫通穴THが形成されている。 The P output terminal 33U, the first common terminal 33UV, the second common terminal 33VW, and the P output terminal 33W' are formed with through holes TH (round holes in this embodiment) as output parts for fastening to the P input terminals of each phase of the inverter B1. The first common terminal 33UV and the second common terminal 33VW each have two through holes TH.

P出力端子33Uは、インバータB1のU相スイッチ回路の第1のP入力端子に接続される。第1共通端子33UVは、P出力端子33U側においてインバータB1のU相スイッチ回路の第2のP入力端子に接続され、第2共通端子33VW側においてインバータB1のV相スイッチ回路の第1のP入力端子に接続される。第2共通端子33VWは、第1共通端子33UV側においてインバータB1のV相スイッチ回路の第2のP入力端子に接続され、P出力端子33W’側においてインバータB1のW相スイッチ回路の第1のP入力端子に接続される。P出力端子33W’は、インバータB1のW相スイッチ回路の第2のP入力端子に接続される。 The P output terminal 33U is connected to the first P input terminal of the U-phase switch circuit of the inverter B1. The first common terminal 33UV is connected to the second P input terminal of the U-phase switch circuit of the inverter B1 on the P output terminal 33U side, and is connected to the first P input terminal of the V-phase switch circuit of the inverter B1 on the second common terminal 33VW side. The second common terminal 33VW is connected to the second P input terminal of the V-phase switch circuit of the inverter B1 on the first common terminal 33UV side, and is connected to the first P input terminal of the W-phase switch circuit of the inverter B1 on the P output terminal 33W' side. The P output terminal 33W' is connected to the second P input terminal of the W-phase switch circuit of the inverter B1.

図5に示すように、P出力端子33Uの貫通穴THとN出力端子23Uの貫通穴THとの間の距離をd1とし、N出力端子23Uの貫通穴THと第1共通端子33UVのU相用の貫通穴THとの間の距離をd1’とすると、d1=d1’となる。第1共通端子33UVのV相用の貫通穴THとN出力端子23Vの貫通穴THとの間の距離をd2とし、N出力端子23Vの貫通穴THと第2共通端子33VWのV相用の貫通穴THとの間の距離をd2’とすると、d2=d2’となる。第2共通端子33VWのW相用の貫通穴THとN出力端子23Wの貫通穴THとの間の距離をd3とし、N出力端子23Wの貫通穴THとP出力端子33W’の貫通穴THとの間の距離をd3’とすると、d3=d3’となる。 As shown in FIG. 5, if the distance between the through hole TH of the P output terminal 33U and the through hole TH of the N output terminal 23U is d1, and the distance between the through hole TH of the N output terminal 23U and the through hole TH for the U phase of the first common terminal 33UV is d1', then d1=d1'. If the distance between the through hole TH for the V phase of the first common terminal 33UV and the through hole TH of the N output terminal 23V is d2, and the distance between the through hole TH of the N output terminal 23V and the through hole TH for the V phase of the second common terminal 33VW is d2', then d2=d2'. If the distance between the through hole TH for the W phase of the second common terminal 33VW and the through hole TH of the N output terminal 23W is d3, and the distance between the through hole TH of the N output terminal 23W and the through hole TH of the P output terminal 33W' is d3', then d3=d3'.

換言すれば、d1=d1’およびd2=d2’となるように、第1共通端子33UVにU相用およびV相用の各貫通穴THを形成している。同様に、d2=d2’およびd3=d3’となるように、第2共通端子33VWにV相用およびW相用の各貫通穴THを形成している。 In other words, the first common terminal 33UV is formed with through holes TH for the U phase and the V phase such that d1 = d1' and d2 = d2'. Similarly, the second common terminal 33VW is formed with through holes TH for the V phase and the W phase such that d2 = d2' and d3 = d3'.

本実施形態に係るフィルムコンデンサCは、各相においてN出力端子23(23U,23V,23W)の両側にP出力端子33(33U,33U’,33V,33V’,33W,33W’)が配置されているので、各相において異極性の出力部間(貫通穴TH間)の距離を大きくすることなく、P出力端子33の端子幅を大きくすることができる。その結果、低インダクタンス化を図ることができる。 In the film capacitor C according to this embodiment, the P output terminals 33 (33U, 33U', 33V, 33V', 33W, 33W') are arranged on both sides of the N output terminals 23 (23U, 23V, 23W) in each phase, so that the terminal width of the P output terminals 33 can be increased without increasing the distance between the output parts of opposite polarity (between the through holes TH) in each phase. As a result, low inductance can be achieved.

さらに、本実施形態に係るフィルムコンデンサCは、P出力端子33U’とP出力端子33Vとが共通化された単一の第1共通端子33UVであり、P出力端子33V’とP出力端子33Wとが共通化された単一の第2共通端子33VWであるため、P出力端子33の端子幅をより大きくすることができる。その結果、さらなる低インダクタンス化を図ることができる。 Furthermore, in the film capacitor C according to this embodiment, the P output terminal 33U' and the P output terminal 33V are combined into a single first common terminal 33UV, and the P output terminal 33V' and the P output terminal 33W are combined into a single second common terminal 33VW, so that the terminal width of the P output terminal 33 can be made larger. As a result, the inductance can be further reduced.

また、第1共通端子33UVとすることで、P出力端子33U’とP出力端子33Vとが必然的に同一平面上に位置するため、P出力端子33U’とP出力端子33Vとを別々に設けた場合と比較して、端子の寸法出し(例えば、端子の高さ調整等)が容易になり、組立治具の複雑化を抑制できる。第2共通端子33VWについても、同様の効果が生じる。 In addition, by using the first common terminal 33UV, the P output terminal 33U' and the P output terminal 33V are necessarily located on the same plane, which makes it easier to determine the dimensions of the terminals (e.g., adjust the height of the terminals) and reduces the complexity of the assembly jig compared to when the P output terminals 33U' and 33V are provided separately. The same effect is achieved with the second common terminal 33VW.

[変形例]
以上、本発明に係るフィルムコンデンサおよび電力変換装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
[Modification]
Although the embodiments of the film capacitor and the power conversion device according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments.

本発明に係るフィルムコンデンサは、複数のフィルムコンデンサ素子と、第1極性の第1バスバと、第2極性の第2バスバとを備える。第1バスバは、第1極主板と、第1極入力端子と、少なくとも二相用の第1極出力端子とを備え、第2バスバは、第2極主板と、第2極入力端子と、少なくとも二相用の第2極出力端子とを備える。そして、少なくとも二相の各相において、第1極出力端子の両側に第2極出力端子が配置され、かつ隣り合う異相の第2極出力端子が共通化された共通端子となるのであれば、適宜構成を変更できる。 The film capacitor according to the present invention comprises a plurality of film capacitor elements, a first bus bar of a first polarity, and a second bus bar of a second polarity. The first bus bar comprises a first pole main plate, a first pole input terminal, and a first pole output terminal for at least two phases, and the second bus bar comprises a second pole main plate, a second pole input terminal, and a second pole output terminal for at least two phases. The configuration can be modified as appropriate as long as the second pole output terminals are arranged on both sides of the first pole output terminal in each of the at least two phases, and the second pole output terminals of adjacent different phases are shared to form a common terminal.

本発明に係るフィルムコンデンサは、封止樹脂60のない、いわゆる樹脂レスフィルムコンデンサでもよい。また、本発明に係るフィルムコンデンサは、コンデンサ素子部10、Nバスバ20のN主板21、Pバスバ30のP主板31を外装樹脂で被覆した、いわゆるケースレスフィルムコンデンサでもよい。 The film capacitor according to the present invention may be a so-called resinless film capacitor that does not have the sealing resin 60. The film capacitor according to the present invention may also be a so-called caseless film capacitor in which the capacitor element portion 10, the N main plate 21 of the N bus bar 20, and the P main plate 31 of the P bus bar 30 are covered with an exterior resin.

上記実施形態では、U,V,Wの三相に対応しているが、本発明に係るフィルムコンデンサは、二相に対応したものでもよく、四相以上に対応したものでもよい。 In the above embodiment, the film capacitor is compatible with three phases, U, V, and W, but the film capacitor according to the present invention may be compatible with two phases or four or more phases.

上記実施形態では、各相においてN出力端子23(23U,23V,23W)の両側にP出力端子33(33U,33U’,33V,33V’,33W,33W’)が配置されているが、各相においてP出力端子33の両側にN出力端子23を配置してもよい。その場合、Pバスバ30の代わりに、Nバスバ20が第1共通端子および第2共通端子を備える構成となる。 In the above embodiment, the P output terminals 33 (33U, 33U', 33V, 33V', 33W, 33W') are arranged on both sides of the N output terminals 23 (23U, 23V, 23W) in each phase, but the N output terminals 23 may be arranged on both sides of the P output terminal 33 in each phase. In that case, instead of the P bus bar 30, the N bus bar 20 is configured to have a first common terminal and a second common terminal.

本発明に係る電力変換装置は、直流電源から供給された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置であって、直流電力を昇圧して昇圧直流電力を出力するDC/DCコンバータと、昇圧直流電力を平滑して少なくとも二相用の直流電力を出力する本発明のフィルムコンデンサと、少なくとも二相用の直流電力に基づいて少なくとも二相の交流電力を生成するインバータとを備えるのであれば、適宜構成を変更できる。 The power conversion device according to the present invention is a power conversion device that converts DC power supplied from a DC power source into AC power and supplies it to a load, and can be modified as appropriate as long as it includes a DC/DC converter that boosts the DC power and outputs boosted DC power, a film capacitor according to the present invention that smoothes the boosted DC power and outputs at least two-phase DC power, and an inverter that generates at least two-phase AC power based on the at least two-phase DC power.

A DC/DCコンバータ
B1,B2 インバータ
C フィルムコンデンサ
D 制御回路
1 電力変換装置
2 バッテリ
3,4 モータ
10 コンデンサ素子部
11 フィルムコンデンサ素子
20 Nバスバ
21 N主板
22 N入力端子
23 N出力端子
30 Pバスバ
31 P主板
32 P入力端子
33 P出力端子
33UV 第1共通端子
33VW 第2共通端子
40 ケース
41 底部
42 周壁部
50 絶縁部
51 第1絶縁部材
52 第2絶縁部材
53 第3絶縁部材
60 封止樹脂
A DC/DC converters B1, B2 Inverter C Film capacitor D Control circuit 1 Power conversion device 2 Batteries 3, 4 Motor 10 Capacitor element section 11 Film capacitor element 20 N bus bar 21 N main plate 22 N input terminal 23 N output terminal 30 P bus bar 31 P main plate 32 P input terminal 33 P output terminal 33UV First common terminal 33VW Second common terminal 40 Case 41 Bottom 42 Peripheral wall section 50 Insulating section 51 First insulating member 52 Second insulating member 53 Third insulating member 60 Sealing resin

Claims (3)

第1電極および第2電極を有する複数のフィルムコンデンサ素子と、
前記第1電極に接続される第1極性の第1バスバと、
前記第2電極に接続される第2極性の第2バスバと、
を備えるフィルムコンデンサであって、
前記第1バスバは、第1極主板と、第1極入力端子と、第1極出力端子を構成する、第1相用の第1極第1相端子および第2相用の第1極第2相端子と、
を備え、
前記第2バスバは、第2極主板と、第2極入力端子と、第2極出力端子を構成する、前記第1相用の第2極第1相端子および前記第2相用の第2極第2相端子と、
を備え、
前記第2極第1相端子は、前記第1極第1相端子を挟んで引き出された第1端子および第2端子を備え、
前記第2極第2相端子は、第3端子を備え、
前記第2端子と前記第3端子は、共通化された単一の第1共通端子である
ことを特徴とするフィルムコンデンサ。
a plurality of film capacitor elements each having a first electrode and a second electrode;
A first bus bar having a first polarity connected to the first electrode;
a second bus bar having a second polarity connected to the second electrode;
A film capacitor comprising:
the first bus bar includes a first pole first phase terminal for a first phase and a first pole second phase terminal for a second phase, which constitute a first pole main plate, a first pole input terminal, and a first pole output terminal;
Equipped with
the second bus bar includes a second pole first phase terminal for the first phase and a second pole second phase terminal for the second phase, which constitute a second pole main plate, a second pole input terminal, and a second pole output terminal;
Equipped with
the second-pole first-phase terminal includes a first terminal and a second terminal that are drawn out across the first-pole first-phase terminal,
the second pole second phase terminal includes a third terminal;
A film capacitor, wherein the second terminal and the third terminal are combined into a single first common terminal.
前記第1バスバは、複数の前記第1極出力端子を備え、
前記第2バスバは、前記第1極出力端子と同数の前記第2極出力端子を備える
ことを特徴とする請求項1に記載のフィルムコンデンサ。
The first bus bar includes a plurality of the first pole output terminals,
The film capacitor according to claim 1 , wherein the second bus bar includes the second pole output terminals in the same number as the first pole output terminals.
直流電源から供給された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置であって、
前記直流電力を昇圧して昇圧直流電力を出力するDC/DCコンバータと、
前記昇圧直流電力を平滑して少なくとも二相用の直流電力を出力する請求項1または2に記載のフィルムコンデンサと、
前記少なくとも二相用の直流電力に基づいて少なくとも二相の前記交流電力を生成するインバータと、
を備えることを特徴とする電力変換装置。
A power conversion device that converts DC power supplied from a DC power source into AC power and supplies the AC power to a load,
a DC/DC converter that boosts the DC power and outputs boosted DC power;
a film capacitor according to claim 1 or 2, which smoothes the boosted DC power and outputs at least two-phase DC power;
an inverter that generates the at least two-phase AC power based on the at least two-phase DC power;
A power conversion device comprising:
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