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公開番号2024101333
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-29
出願番号2023005268
出願日2023-01-17
発明の名称電力変換装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20240722BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】コンデンサの体格が小型化された電力変換装置を提供すること。
【解決手段】インバータ回路100は、バッテリ200の高電位側端子Pに接続されたPバスバと、低電位側端子Nに接続されたNバスバと、PバスバとNバスバの間の中点MであるMバスバとを備えている。さらに、インバータ回路100は、PバスバとMバスバに接続されたPMコンデンサ30と、MバスバとNバスバに接続されたMNコンデンサ40と、PバスバとNバスバに接続されたPNコンデンサ50と、を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入力の直流電圧を複数の値に分割し、複数レベルの電圧が出力可能な電力変換装置であって、
電源の正極に接続された高電位配線（７１）と、
前記電源の負極に接続された低電位配線（７２）と、
前記高電位配線と前記低電位配線の間の電位となる少なくとも一つの中点配線（７３）と、
前記高電位配線と前記中点配線に接続された第１コンデンサ（３０）と、
前記中点配線と前記低電位配線に接続された第２コンデンサ（４０）と、
前記高電位配線と前記低電位配線に接続された少なくとも一つの第３コンデンサ（５０）と、を備えている電力変換装置。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記高電位配線、前記低電位配線、前記中点配線のそれぞれに接続されたスイッチング素子を含む複数の半導体装置（１０，２０）と、
前記半導体装置を冷却する冷却器（９０）と、をさらに備え、
前記第１コンデンサと前記第２コンデンサは、前記第３コンデンサよりも前記冷却器の近くに配置された、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記高電位配線と前記低電位配線は、前記第３コンデンサに接続された部位の断面積よりも、前記第１コンデンサおよび前記第２コンデンサに接続された部位の断面積の方が大きい、請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記高電位配線と前記低電位配線は、前記第３コンデンサに接続された部位の熱伝導率よりも、前記第１コンデンサおよび前記第２コンデンサに接続された部位の熱伝導率の方が高い、請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ、前記第３コンデンサは、一体的に保持されたコンデンサ装置をなしており、
前記コンデンサ装置は、前記冷却器と並んで配置されている、請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記第１コンデンサと前記第２コンデンサは積層配置されている、請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記第３コンデンサは、前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとともに積層配置されている、請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記第１コンデンサと前記第２コンデンサは並列配置されている、請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記第３コンデンサは、前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとともに並列配置されている、請求項８に記載の電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、マルチレベルインバータの一例として、特許文献１に開示された電力変換装置がある。電力変換装置は、直列に接続された二つの平滑コンデンサを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１０２６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力変換装置は、二つの平滑コンデンサ間の中点における許容電圧変動を抑える目的と、電力変換装置の外部に流出する電流リプルを減らす目的で二つの平滑コンデンサが設けられている。しかしながら、電力変換装置は、電流リプルを低減するためには大きなコンデンサ容量が必要になる。このため、電力変換装置は、平滑コンデンサの体格が大きくなるという問題がある。また、上記観点において、または言及されていない他の観点において、電力変換装置にはさらなる改良が求められている。
【０００５】
開示される一つの目的は、コンデンサの体格が小型化された電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここに開示された電力変換装置は、
入力の直流電圧を複数の値に分割し、複数レベルの電圧が出力可能な電力変換装置であって、
電源の正極に接続された高電位配線（７１）と、
電源の負極に接続された低電位配線（７２）と、
高電位配線と低電位配線の間の電位となる少なくとも一つの中点配線（７３）と、
高電位配線と中点配線に接続された第１コンデンサ（３０）と、
中点配線と低電位配線に接続された第２コンデンサ（４０）と、
高電位配線と低電位配線に接続された少なくとも一つの第３コンデンサ（５０）と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
ここに開示された電力変換装置は、高電位配線と低電位配線に接続された少なくとも一つの第３コンデンサが設けられている。このため、電力変換装置は、第１コンデンサ、第２コンデンサ、第３コンデンサの総容量を低減できる。よって、電力変換装置は、第１コンデンサ、第２コンデンサ、第３コンデンサの体格を小型化できる。
【０００８】
この明細書において開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態におけるインバータ回路の概略構成を示す回路図である。
インバータ回路の概略構成を示す断面図である。
図２のIII‐III線に沿う断面図である。
図２の矢印IV方向からの平面図である。
コンデンサ装置の配置を示す斜視図である。
第２実施形態におけるコンデンサ装置の配置を示す斜視図である。
第３実施形態におけるインバータ回路の概略構成を示す断面図である。
第４実施形態におけるインバータ回路の概略構成を示す断面図である。
第５実施形態におけるインバータ回路の概略構成を示す断面図である。
第６実施形態におけるインバータ回路の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下において、図面を参照しながら、本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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