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公開番号2025113866
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-04
出願番号2024008243
出願日2024-01-23
発明の名称電力変換モジュール
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 20070101AFI20250728BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電磁ノイズによる半導体素子の誤オンを抑制できる電力変換モジュールを提供すること。
【解決手段】第1インバータを構成する半導体素子61H,61Lと、第2インバータを構成する半導体素子62H,62Lとは、X方向に並んでいる。半導体素子60と電源端子であるP端子111およびN端子112とは、Y方向に並んでいる。電源配線であるP配線514,524,534を介して切替スイッチ81に接続される半導体素子61H,62Hは、切替スイッチ81よりもY方向においてP端子111およびN端子112から離れた位置に配置されている。N配線515,525,535を介して切替スイッチ82に接続される半導体素子61L,62Lは、切替スイッチ82よりもY方向においてP端子111およびN端子112から離れた位置に配置されている。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
回転電機（３）の巻線の一端に接続される第１インバータ（８）を構成する第１半導体素子（６１Ｈ，６１Ｌ）と、
前記巻線の他端に接続される第２インバータ（９）を構成する第２半導体素子（６２Ｈ，６２Ｌ）と、
平滑コンデンサ（２２，７）に接続される複数の電源端子（１１１，１１２，１１４，１１４Ａ，１１４Ｂ）と、
前記第１インバータおよび前記第２インバータの少なくとも一方と前記電源端子とをつなぐ電源配線（５１４，５１５，５２４，５２５，５３４，５３５）と
前記電源配線のうち前記第１インバータと前記第２インバータとをつなぐ部分に配置され、閉状態で前記平滑コンデンサと前記第２インバータとを接続し、開状態で前記平滑コンデンサと前記第２インバータとの接続を遮断する切替スイッチ（８０）と、
を備え、
前記第１半導体素子と前記第２半導体素子とは、所定方向に並んでおり、
前記第１半導体素子および前記第２半導体素子を含む半導体素子（６０）と前記電源端子とは、前記所定方向に直交する直交方向に並んでおり、
前記電源配線を介して前記切替スイッチに電気的に接続される前記半導体素子は、対応する前記切替スイッチよりも、前記直交方向において前記電源端子から離れた位置に配置されている、電力変換モジュール。
続きを表示（約 490 文字）【請求項２】
充電のために外部機器（２３）に電気的に接続される充電端子（１１３，１１３Ａ）を備え、
前記第２半導体素子は、前記第２インバータの上アームを構成する第２上アーム素子（６２Ｈ）と、前記第２インバータの下アームを構成する第２下アーム素子（６２Ｌ）と、を有し、
前記第２下アーム素子は前記第２上アーム素子よりも、前記直交方向において前記電源端子から離れた位置に配置されている、請求項１に記載の電力変換モジュール。
【請求項３】
前記第１半導体素子は、前記第１インバータの上アームを構成する第１上アーム素子（６１Ｈ）と、前記第１インバータの下アームを構成する第１下アーム素子（６１Ｌ）と、を有し、
前記第１下アーム素子は前記第１上アーム素子よりも、前記直交方向において前記電源端子から離れた位置に配置されている、請求項２に記載の電力変換モジュール。
【請求項４】
前記切替スイッチは、前記所定方向において前記第１半導体素子と前記第２半導体素子との間に位置している、請求項１～３いずれか１項に記載の電力変換モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、電力変換モジュールに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、回転電機の巻線の一端に接続される第１インバータ、巻線の他端に接続される第２インバータ、および切替スイッチを備えた電力変換モジュールを開示している。切替スイッチは、第１インバータと第２インバータとをつなぐ経路に配置され、閉状態で直流電源と第２インバータとを接続し、開状態で直流電源と第２インバータとの接続を遮断する。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１７９９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成では、インバータを構成する半導体素子が電磁ノイズにより誤オンする虞がある。上記した観点において、または言及されていない他の観点において、電力変換モジュールにはさらなる改良が求められている。
【０００５】
開示されるひとつの目的は、電磁ノイズによる半導体素子の誤オンを抑制できる電力変換モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示のひとつの態様は、電力変換モジュールであって、
回転電機（３）の巻線の一端に接続される第１インバータ（８）を構成する第１半導体素子（６１Ｈ，６１Ｌ）と、
巻線の他端に接続される第２インバータ（９）を構成する第２半導体素子（６２Ｈ，６２Ｌ）と、
平滑コンデンサ（２２，７）に接続される複数の電源端子（１１１，１１２，１１４，１１４Ａ，１１４Ｂ）と、
第１インバータおよび第２インバータの少なくとも一方と電源端子とをつなぐ電源配線（５１４，５１５，５２４，５２５，５３４，５３５）と
電源配線のうち第１インバータと第２インバータとをつなぐ部分に配置され、閉状態で平滑コンデンサと第２インバータとを接続し、開状態で平滑コンデンサと第２インバータとの接続を遮断する切替スイッチ（８０）と、
を備え、
第１半導体素子と第２半導体素子とは、所定方向に並んでおり、
第１半導体素子および第２半導体素子を含む半導体素子（６０）と電源端子とは、所定方向に直交する直交方向に並んでおり、
電源配線を介して切替スイッチに電気的に接続される半導体素子は、対応する切替スイッチよりも、直交方向において電源端子から離れた位置に配置されている。
【０００７】
半導体素子のスイッチング動作にともなって、平滑コンデンサの放射する電磁ノイズが半導体素子の動作に影響を及ぼすことを見出した。この知見に基づき、開示の電力変換モジュールによれば、電源配線を介して電気的に接続される半導体素子と切替スイッチとにおいて、半導体素子を切替スイッチよりも電源端子から離れた位置に配置している。つまり、半導体素子を平滑コンデンサから遠ざけている。これにより、平滑コンデンサの放射する電磁ノイズの影響で半導体素子が誤ってオンするのを抑制することができる。
【０００８】
この明細書における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】
電力変換回路および駆動システムを示す図である。
回転電機の動作点マップの一例を示す図である。
スター結線駆動を示す図である。
オープン結線駆動を示す図である。
外部機器が接続された状態を示す回路図である。
電力変換モジュールと外部機器との接続構造を示す図である。
第１実施形態に係る電力変換モジュールを示す平面図である。
図７に対して、冷却器およびハウジングを省略した図である。
図７のIX-IX線に沿う断面図である。
図７のX-X線に沿う断面図である。
参考例を示す図である。
参考例を示す図である。
第２実施形態に係る電力変換モジュールが提供する電力変換回路を示す図である。
電力変換モジュールを示す図である。
第３実施形態に係る電力変換モジュールが提供する電力変換回路を示す図である。
電力変換モジュールを示す図である。
第４実施形態に係る電力変換モジュールが提供する電力変換回路を示す図である。
電力変換モジュールを示す図である。
第５実施形態に係る電力変換モジュールが提供する電力変換回路を示す図である。
電力変換モジュールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて複数の実施形態を説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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