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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-08-06
(54)【発明の名称】バスコンデンサ及び自動車
(51)【国際特許分類】
H01G 4/30 20060101AFI20240730BHJP
H01G 4/232 20060101ALI20240730BHJP
H01G 4/224 20060101ALI20240730BHJP
H02M 7/48 20070101ALI20240730BHJP
【ＦＩ】
H01G4/30 201C
H01G4/30 201F
H01G4/232 Z
H01G4/224
H01G4/224 100
H01G4/30 513
H02M7/48 Z
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023577863
(86)(22)【出願日】2022-07-29
(85)【翻訳文提出日】2024-01-19
(86)【国際出願番号】 CN2022109057
(87)【国際公開番号】W WO2023020260
(87)【国際公開日】2023-02-23
(31)【優先権主張番号】202110945614.7
(32)【優先日】2021-08-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】510177809
【氏名又は名称】ビーワイディー カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100169904
【弁理士】
【氏名又は名称】村井 康司
(74)【代理人】
【識別番号】100198650
【弁理士】
【氏名又は名称】小出 宗一郎
(72)【発明者】
【氏名】▲韓▼冰
(72)【発明者】
【氏名】▲張▼信
(72)【発明者】
【氏名】何永斌
(72)【発明者】
【氏名】▲賀▼瑞▲興▼
【テーマコード（参考）】
5E001
5E082
5H770
【Ｆターム（参考）】
5E001AC05
5E001AF06
5E001AG01
5E082AA11
5E082AB03
5E082BB03
5E082FF05
5E082FG24
5E082FG26
5E082FG32
5E082GG08
5E082JJ03
5H770AA05
5H770AA21
5H770BA02
5H770DA44
5H770JA10X
5H770QA06
5H770QA22
(57)【要約】
バスコンデンサ及び自動車を提供する。バスコンデンサは、バスコンデンサの厚さ方向に沿って積層された複数のコンデンサ層と、隣接する２つのコンデンサ層の間に充填された誘電と、を備え、複数のコンデンサ層は、複数の正極コンデンサ層及び複数の負極コンデンサ層を含み、バスコンデンサには、その厚さ方向に沿って延びる第１孔が設けられ、第１孔は、複数の正極コンデンサ層を貫通し、第１孔内に第１導電部材が設けられ、第１導電部材は、複数の正極コンデンサ層が電気的に接続されるように、複数の正極コンデンサ層と接触し、バスコンデンサには、その厚さ方向に沿って延びる第２孔が設けられ、第２孔は、複数の負極コンデンサ層を貫通し、第２孔内に第２導電部材が設けられ、第２導電部材は、複数の負極コンデンサ層が電気的に接続されるように、複数の負極コンデンサ層と接触する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バスコンデンサ（１０００）であって、前記バスコンデンサの厚さ方向に沿って積層された複数のコンデンサ層と、任意の隣接する２つの前記コンデンサ層の間に充填された誘電体（３００）と、を備え、前記複数のコンデンサ層は、複数の正極コンデンサ層（１００）及び複数の負極コンデンサ層（２００）を含み、前記バスコンデンサには、その厚さ方向に沿って延びる第１孔４０１が設けられ、前記第１孔は、前記複数の正極コンデンサ層を貫通し、
前記第１孔内に第１導電部材（４００）が設けられ、前記第１導電部材は、前記複数の正極コンデンサ層が電気的に接続されるように、前記複数の正極コンデンサ層と接触し、
前記バスコンデンサには、その厚さ方向に沿って延びる第２孔（４１１）が設けられ、前記第２孔は、前記複数の負極コンデンサ層を貫通し、
前記第２孔内に第２導電部材（４１０）が設けられ、前記第２導電部材は、前記複数の負極コンデンサ層が電気的に接続されるように、前記複数の負極コンデンサ層と接触する、ことを特徴とするバスコンデンサ（１０００）。
【請求項2】
前記第１導電部材は、前記第１孔内に挿入される第１導電ロッド（４０２）を含み、前記第２導電部材は、前記第２孔内に挿入される第２導電ロッド（４１２）を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のバスコンデンサ。
【請求項3】
前記第１導電部材は、前記第１孔の内壁に塗布された第１導電層（４０３）を含み、前記第２導電部材は、前記第２孔の内壁に塗布された第２導電層（４１３）を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のバスコンデンサ。
【請求項4】
前記複数の正極コンデンサ層と前記複数の負極コンデンサ層とは、前記厚さ方向に沿って交互に積層され、前記第１孔は、さらに前記負極コンデンサ層を貫通し、前記負極コンデンサ層は、任意の隣接する２つの正極コンデンサ層の間に挟まれ、前記第１導電部材は、前記第１孔が貫通した負極コンデンサ層から離間され、
前記第２孔は、さらに前記正極コンデンサ層を貫通し、前記正極コンデンサ層は、任意の隣接する２つの負極コンデンサ層の間に挟まれ、前記第２導電部材は、前記第２孔が貫通した正極コンデンサ層から離間される、ことを特徴とする請求項１に記載のバスコンデンサ。
【請求項5】
前記バスコンデンサには、その厚さ方向に沿って延びる複数の前記第１孔と、その厚さ方向に沿って延びる複数の前記第２孔とが設けられ、前記複数の第１孔内の複数の前記第１導電部材は、前記複数の正極コンデンサ層の異なる部分を電気的に接続するように、異なる位置に分布し、前記複数の第２孔内の複数の前記第２導電部材は、前記複数の負極コンデンサ層の異なる部分を電気的に接続するように、異なる位置に分布する、ことを特徴とする請求項１に記載のバスコンデンサ。
【請求項6】
前記複数の正極コンデンサ層は、第１正極層（１１０）及び第２正極層（１２０）を含み、前記第１正極層の厚さは、前記第２正極層の厚さより大きく、前記複数の負極コンデンサ層は、第１負極層（２１０）及び第２負極層（２２０）を含み、前記第１負極層の厚さは、前記第２負極層の厚さより大きい、ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のバスコンデンサ。
【請求項7】
正極入力端子（５００）、負極入力端子（５１０）、正極出力端子（５２０、５２０ａ）及び負極出力端子（５３０、５３０ａ）をさらに含み、前記正極入力端子は、前記第１正極層と接触することで前記第１正極層に電気的に接続され、
前記負極入力端子は、前記第１負極層と接触することで前記第１負極層に電気的に接続され、
前記正極出力端子は、前記複数の正極コンデンサ層と接触することで前記複数の正極コンデンサ層に電気的に接続され、
前記負極出力端子は、前記複数の負極コンデンサ層と接触することで前記複数の負極コンデンサ層に電気的に接続される、ことを特徴とする請求項６に記載のバスコンデンサ。
【請求項8】
絶縁ケース（６００）をさらに含み、前記複数のコンデンサ層は、前記絶縁ケースの内部に設けられ、前記正極入力端子は、前記厚さ方向に沿って前記バスコンデンサを貫通し、かつ前記正極入力端子は、前記厚さ方向において両側の２つの端が前記絶縁ケースの外部に露出し、前記負極入力端子は、前記厚さ方向に沿って前記バスコンデンサを貫通し、かつ前記負極入力端子は、前記厚さ方向において両側の２つの端が前記絶縁ケースの外部に露出し、
前記正極入力端子には、前記厚さ方向に沿って貫通する正極入力孔（５０１）が設けられ、前記負極入力端子には、前記厚さ方向に沿って貫通する負極入力孔（５１１）が設けられる、ことを特徴とする請求項７に記載のバスコンデンサ。
【請求項9】
絶縁ケース（６００）をさらに含み、前記複数のコンデンサ層は、前記絶縁ケースの内部に設けられ、前記正極出力端子は、前記厚さ方向に沿って前記バスコンデンサを貫通し、かつ前記正極出力端子は、前記厚さ方向において両側の２つの端が前記絶縁ケースの外部に露出し、前記負極出力端子は、前記厚さ方向に沿って前記バスコンデンサを貫通し、かつ前記負極出力端子は、前記厚さ方向において両側の２つの端が前記絶縁ケースの外部に露出し、前記正極出力端子には、前記厚さ方向に沿って貫通する正極出力孔（５２１）が設けられ、前記負極出力端子には、前記厚さ方向に沿って貫通する負極出力孔（５３１）が設けられる、ことを特徴とする請求項７に記載のバスコンデンサ。
【請求項10】
絶縁ケース（６００）をさらに含み、前記複数のコンデンサ層は、前記絶縁ケースの内部に設けられ、前記正極出力端子は、アーチ型シート状を呈し、前記負極出力端子は、アーチ型シート状を呈し、前記バスコンデンサには、その厚さ方向に沿って貫通する取付孔（８００）が設けられ、前記正極出力端子及び前記負極出力端子は、いずれも前記取付孔内に設けられ、前記正極出力端子及び前記負極出力端子は、前記取付孔の同じ側又は異なる側に位置する、ことを特徴とする請求項７に記載のバスコンデンサ。
【請求項11】
前記正極入力端子と前記正極出力端子とを結ぶ線と、前記負極入力端子と前記負極出力端子とを結ぶ線とは、互いに交差する、ことを特徴とする請求項７に記載のバスコンデンサ。
【請求項12】
前記複数の正極コンデンサ層は、複数の前記第２正極層を含み、前記複数の負極コンデンサ層は、複数の前記第２負極層を含み、前記第２正極層の層数と前記第２負極層の層数は等しい、ことを特徴とする請求項６に記載のバスコンデンサ。
【請求項13】
正極入力端子（５００）及び負極入力端子（５１０）をさらに含み、前記正極入力端子は、前記第１正極層及び前記第２正極層に電気的に接続され、前記負極入力端子は、前記第１負極層及び前記第２負極層に電気的に接続される、ことを特徴とする請求項６に記載のバスコンデンサ。
【請求項14】
請求項１～１３のいずれか一項に記載のバスコンデンサ（１０００）と、パワーモジュール（７００）と、を含み、前記パワーモジュールに正極接続端子（７１０、７１０ａ）及び負極接続端子（７２０、７２０ａ）が設けられ、前記正極接続端子は、前記バスコンデンサの前記正極コンデンサ層に接続され、前記負極接続端子は、前記バスコンデンサの前記負極コンデンサ層に接続される、ことを特徴とする自動車（２０００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０２１年８月１７日に中国国家知識産権局に提出された、名称が「バスコンデンサ及び自動車」である中国特許出願第２０２１１０９４５６１４．７号の優先権を主張するものであり、その全ての内容は参照により本願に組み込まれるものとする。
本願は、２０２１年８月１７日に中国国家知識産権局に提出された、名称が「バスコンデンサ及び自動車」である中国特許出願第２０２１１０９４５６１４．７号の優先権を主張するものであり、その全ての内容は参照により本願に組み込まれるものとする。
【0002】
本願は、バスコンデンサ及び自動車に関する。
【背景技術】
【0003】
炭化ケイ素（ＳｉＣ）を代表とする第３世代半導体は、新エネルギー自動車の電気制御において優れた性能を有し、広いバンドギャップ、高い熱伝導率、高い融点、高い臨界破壊電場、高い飽和電子移動速度などの利点を有し、ＳｉＣで製造された金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＭＯＳＦＥＴ）は、低いオン抵抗、速いスイッチング速度、高温耐性、高電圧耐性などの優れた性能を有する。
【0004】
新エネルギー自動車のモータ駆動パワーモジュールにおいて、ＳｉＣで製造されたＭＯＳＦＥＴ素子をスイッチング素子とすることにより、損失を低減し、新しいヨーロッパの運転サイクル（Ｎｅｗ Ｅｕｒｏｐｅ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｃｙｃｌｅ、ＮＥＤＣ）の航続距離を増加させ、体積を減少し、空間利用率を向上させることができる。現在、システムの浮遊インダクタンスを適切に制御することができないため、スイッチング時に浮遊インダクタンスにより引き起こされた衝撃電圧による素子への損傷を防止するために、スイッチング速度を低下させることによってしか、浮遊インダクタンスによる素子への衝撃を緩和することしかできない。しかしながら、スイッチング速度を低下させた後、ＭＯＳＦＥＴのスイッチング速度が速いという利点を十分に発揮することができない。より具体的には、ＭＯＳＦＥＴ素子に使用されるＳｉＣの性能を十分に発揮することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本願は、浮遊インダクタンスを低減することにより、浮遊インダクタンスによる素子への衝撃を緩和して、ＭＯＳＦＥＴのスイッチング速度が速いという利点を十分に発揮し、すなわち、ＭＯＳＦＥＴ素子に使用されるＳｉＣの性能を十分に発揮することができるバスコンデンサ及び自動車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本願の第１態様は、バスコンデンサを提供する。バスコンデンサは、バスコンデンサの厚さ方向に沿って積層された複数のコンデンサ層と、任意の隣接する２つのコンデンサ層の間に充填された誘電体と、を備え、複数のコンデンサ層は、複数の正極コンデンサ層及び複数の負極コンデンサ層を含み、バスコンデンサには、その厚さ方向に沿って延びる第１孔が設けられ、第１孔は、複数の正極コンデンサ層を貫通し、第１孔内に第１導電部材が設けられ、第１導電部材は、複数の正極コンデンサ層が電気的に接続されるように、複数の正極コンデンサ層と接触し、バスコンデンサには、その厚さ方向に沿って延びる第２孔が設けられ、第２孔は、複数の負極コンデンサ層を貫通し、第２孔内に第２導電部材が設けられ、第２導電部材は、複数の負極コンデンサ層が電気的に接続されるように、複数の負極コンデンサ層と接触する。
【0007】
いくつかの実施例において、第１導電部材は、第１孔内に挿入される第１導電ロッドを含み、第２導電部材は、第２孔内に挿入される第２導電ロッドを含む。
【0008】
いくつかの実施例において、第１導電部材は、第１孔の内壁に塗布された第１導電層を含み、第２導電部材は、第２孔の内壁に塗布された第２導電層を含む。
【0009】
いくつかの実施例において、複数の正極コンデンサ層と複数の負極コンデンサ層とは、厚さ方向に沿って交互に積層され、第１孔は、さらに負極コンデンサ層を貫通し、負極コンデンサ層は、任意の隣接する２つの正極コンデンサ層の間に挟まれ、第１導電部材は、第１孔が貫通した負極コンデンサ層から離間され、第２孔は、さらに正極コンデンサ層を貫通し、正極コンデンサ層は、任意の隣接する２つの負極コンデンサ層の間に挟まれ、第２導電部材は、第２孔が貫通した正極コンデンサ層から離間される。
【0010】
いくつかの実施例において、バスコンデンサには、その厚さ方向に沿って延びる複数の第１孔と、その厚さ方向に沿って延びる複数の第２孔とが設けられ、複数の第１孔内の複数の第１導電部材は、複数の正極コンデンサ層の異なる部分を電気的に接続するように、異なる位置に分布し、複数の第２孔内の複数の第２導電部材は、複数の負極コンデンサ層の異なる部分を電気的に接続するように、異なる位置に分布する。
【0011】
いくつかの実施例において、複数の正極コンデンサ層は、第１正極層及び第２正極層を含み、第１正極層の厚さは、第２正極層の厚さより大きく、複数の負極コンデンサ層は、第１負極層及び第２負極層を含み、第１負極層の厚さは、第２負極層の厚さより大きい。
【0012】
いくつかの実施例において、バスコンデンサは、正極入力端子、負極入力端子、正極出力端子及び負極出力端子をさらに含み、正極入力端子は、第１正極層と接触することで第１正極層に電気的に接続され、負極入力端子は、第１負極層と接触することで第１負極層に電気的に接続され、正極出力端子は、複数の正極コンデンサ層と接触することで複数の正極コンデンサ層に電気的に接続され、負極出力端子は、複数の負極コンデンサ層と接触することで複数の負極コンデンサ層に電気的に接続される。
【0013】
いくつかの実施例において、バスコンデンサは、絶縁ケースをさらに含み、複数のコンデンサ層は、絶縁ケースの内部に設けられ、正極入力端子は、厚さ方向に沿ってバスコンデンサを貫通し、かつ正極入力端子は、厚さ方向において両側の２つの端が絶縁ケースの外部に露出し、負極入力端子は、厚さ方向に沿ってバスコンデンサを貫通し、かつ負極入力端子は、厚さ方向において両側の２つの端が絶縁ケースの外部に露出し、正極入力端子には、厚さ方向に沿って貫通する正極入力孔が設けられ、負極入力端子には、厚さ方向に沿って貫通する負極入力孔が設けられる。
【0014】
いくつかの実施例において、バスコンデンサは、絶縁ケースをさらに含み、複数のコンデンサ層は、絶縁ケースの内部に設けられ、正極出力端子は、厚さ方向に沿ってバスコンデンサを貫通し、かつ正極出力端子は、厚さ方向において両側の２つの端が絶縁ケースの外部に露出し、負極出力端子は、厚さ方向に沿ってバスコンデンサを貫通し、かつ負極出力端子は、厚さ方向において両側の２つの端が絶縁ケースの外部に露出し、正極出力端子には、厚さ方向に沿って貫通する正極出力孔が設けられ、負極出力端子には、厚さ方向に沿って貫通する負極出力孔が設けられる。
【0015】
別のいくつかの実施例において、バスコンデンサは、絶縁ケースをさらに含み、複数のコンデンサ層は、絶縁ケースの内部に設けられ、正極出力端子は、アーチ型シート状を呈し、負極出力端子は、アーチ型シート状を呈し、バスコンデンサには、その厚さ方向に沿って貫通する取付孔が設けられ、正極出力端子及び負極出力端子は、いずれも取付孔内に設けられ、正極出力端子及び負極出力端子は、取付孔の同じ側又は異なる側に位置する。
【0016】
いくつかの実施例において、正極入力端子と正極出力端子とを結ぶ線と、負極入力端子と負極出力端子とを結ぶ線とは、互いに交差する。
【0017】
いくつかの実施例において、複数の正極コンデンサ層は、複数の第２正極層を含み、複数の負極コンデンサ層は、複数の第２負極層を含み、第２正極層の層数と第２負極層の層数は等しい。
【0018】
いくつかの実施例において、バスコンデンサは、正極入力端子及び負極入力端子をさらに含み、正極入力端子は、第１正極層及び第２正極層に電気的に接続され、負極入力端子は、第１負極層及び第２負極層に電気的に接続される。
【0019】
本願の第２態様は、自動車を提供する。自動車は、本願の第１態様のいずれか一項に記載のバスコンデンサ及びパワーモジュールを含む。パワーモジュールに正極接続端子及び負極接続端子が設けられ、正極接続端子は、バスコンデンサの正極コンデンサ層に接続され、負極接続端子は、バスコンデンサの負極コンデンサ層に接続される。
【発明の効果】
【0020】
本願に係るバスコンデンサによれば、バスコンデンサの複数の正極コンデンサ層は、バスコンデンサの厚さ方向に沿って延び、かつ該複数の正極コンデンサ層を貫通する第１孔内の第１導電部材を介して電気的に接続され、バスコンデンサの複数の負極コンデンサ層は、バスコンデンサの厚さ方向に沿って延び、かつ該複数の負極コンデンサ層を貫通する第２孔内の第２導電部材を介して電気的に接続される。このように、パワーモジュールが正極出力端子及び負極出力端子を介してバスコンデンサに接続される場合、各正極コンデンサ層とパワーモジュールとの接続距離が大幅に短縮され、各負極コンデンサ層とパワーモジュールとの接続距離も大幅に短縮されるため、浮遊インダクタンスを低減し、浮遊インダクタンスによる素子への衝撃を緩和して、ＭＯＳＦＥＴのスイッチング速度が速いという利点を十分に発揮し、すなわち、ＭＯＳＦＥＴ素子に使用されるＳｉＣの性能を十分に発揮することができる。
【0021】
本願の１つ以上の実施例の詳細は、以下の図面及び説明において示される。本願の他の特徴及び利点は、明細書、図面及び特許請求の範囲から明らかになる。
【0022】
本願の技術手段をより明確に説明するために、以下、発明を実施するための形態に使用する必要のある図面を簡単に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】浮遊インダクタンスの発生原理を示す概略図である。
【図2】浮遊インダクタンスにより引き起こされた電圧オーバーシュートを示す概略図である。
【図3】本願の一実施例に係るバスコンデンサの概略構成図である。
【図8】バスコンデンサとパワーモジュールとの組み合わせの概略構成図である。
【図9】本願の別の実施例に係るバスコンデンサの概略構成図である。
【図11】本願のさらに別の実施例に係るバスコンデンサの概略構成図である。
【図13】本願の一実施例に係る自動車の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本願の実施例における図面を参照しながら、本願の実施例における技術手段を明確かつ完全に説明する。
【0025】
本願の明細書及び特許請求の範囲における用語「第１」、「第２」などは、類似した対象を区別するためのものであり、特定の順序又は優先順位を説明するものではない。本願の実施例がここでの図示又は説明以外の順序でも実施できるように、このように使用されたデータは、適宜入れ替えてもよく、かつ「第１」、「第２」などで区別される対象は、一般的に同じ種類であり、対象の数が限定されず、例えば、第１対象が１つであってもよく、複数であってもよいことを理解されたい。
【0026】
本願において、別に明確な規定及び限定がない限り、用語「接続」などは、広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続、着脱可能な接続、及び一体的な接続のいずれであってもよく、機械的な接続と電気的な接続のいずれであってもよく、直接的な連結と中間媒体を介した間接的な連結のいずれであってもよく、２つの部品の内部の連通又は２つの部品の相互作用の関係であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて本願における上記用語の具体的な意味を理解することができる。
【0027】
本願において、明確な規定及び限定がない限り、第１特徴が第２特徴の「上」又は「下」にあることは、第１特徴と第２特徴とが直接的に接触することを含んでもよく、第１特徴と第２特徴とが中間媒体を介して間接的に接触することを含んでもよい。また、第１特徴が第２特徴の「上」、「上方」又は「上面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真上及び斜め上にあることを含んでもよく、第１特徴の水平高さが第２特徴より高いことだけを表してもよい。第１特徴が第２特徴の「下」、「下方」又は「下面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真下及び斜め下にあることを含んでもよく、第１特徴の水平高さが第２特徴より低いことだけを表してもよい。
【0028】
図１は、浮遊インダクタンスの発生原理を示す概略図である。浮遊インダクタンスは、２つの部分からなり、一部はバスコンデンサＣからパワーモジュール７００の端子までの銅バーにより発生した浮遊インダクタンスであり、図１におけるＬＤＣ－Ｌｉｎｋとして示され、他の一部はパワーモジュール自体の内部インダクタンスであり、図１におけるＬｍｏｄｅとして示される。当然のことながら、パワーモジュール全体は、ＤＣ－ＡＣコンバータのような、直流－交流（ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｏ ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ、ＤＣ－ＡＣ）変換モジュールであるということが理解されるであろう。パワーモジュール内に２つのＭＯＳＦＥＴ素子が設けられ、２つのＭＯＳＦＥＴの間のノードＡは、パワーモジュールの出力端子である。一般的に、図１における上方に位置するＭＯＳＦＥＴ素子がオンにされた後にコンデンサＣの正極に接続され、下方に位置するＭＯＳＦＥＴ素子がオンにされた後にコンデンサＣの負極に接続され、上方のＭＯＳＦＥＴと下方のＭＯＳＦＥＴが交互にオンにされることにより、ＤＣからＡＣへの変換を実現する。
【0029】
図２は、浮遊インダクタンスにより引き起こされた電圧オーバーシュートを示す概略図である。図２における左側の縦軸は、電流Ｉを示し、その単位がアンペア（Ａ）であり、右側の縦軸は、電圧Ｕを示し、その単位がボルト（Ｖ）であり、横軸は、時間Ｔを示し、単位がナノ秒（ｎｓ）である。曲線Ｌ１は、電圧変化を示し、曲線Ｌ２は、電流変化を示す。図２から分かるように、電源がオフにされた後の瞬時衝撃電圧は、ΔＶであり、ΔＶは、以下の式により計算される。
ΔＶ＝（ＬＤＣ－Ｌｉｎｋ＋Ｌｍｏｄｅ）＊（ｄｉ／ｄｔ） 式１
ΔＶ＝（ＬＤＣ－Ｌｉｎｋ＋Ｌｍｏｄｅ）＊（ｄｉ／ｄｔ） 式１
【0030】
式１において、ΔＶは、ＭＯＳＦＥＴ素子がオフにされた時の瞬時衝撃電圧であり、ＬＤＣ－Ｌｉｎｋは、バスコンデンサＣからパワーモジュールの端子までの銅バーにより発生した浮遊インダクタンスであり、Ｌｍｏｄｅは、パワーモジュールの内部インダクタンスであり、（ｄｉ／ｄｔ）は、ＭＯＳＦＥＴ素子のスイッチング速度である。式１から分かるように、浮遊インダクタンスＬｍｏｄｅが変化しないように保持する場合、浮遊インダクタンスＬＤＣ－Ｌｉｎｋが大きいほど、瞬時衝撃電圧ΔＶが大きくなる。浮遊インダクタンスＬＤＣ－Ｌｉｎｋを低減することができなければ、瞬時衝撃電圧ΔＶが過大になることを防止するために、ＭＯＳＦＥＴ素子のスイッチング速度（ｄｉ／ｄｔ）を低下させるように制御する必要がある。
【0031】
しかしながら、ＭＯＳＦＥＴ素子のスイッチング速度を低下させると、ＭＯＳＦＥＴ素子の利点（すなわち、スイッチング速度が速い）の十分な発揮が阻害される。より具体的には、ＭＯＳＦＥＴ素子に使用されるＳｉＣの性能を十分に発揮することができない。
【0032】
上記問題を解決するために、本願の実施例は、バスコンデンサを提供する。該バスコンデンサは、自動車の電気制御モジュールに用いることができ、該電気制御モジュールは、モータコントローラであってもよい。当然のことながら、該バスコンデンサは、一般的にパワーモジュール７００（例えば、ＩＧＢＴ、ＳｉＣ・ＭＯＳＦＥＴ又はＳｉ・ＭＯＳＦＥＴを含むパワーチップ）と合わせて使用されるということを理解されたい。
【0033】
図３～図６及び図８に示すように、図３は、本願の一実施例に係るバスコンデンサの概略構成図であり、図４は、図３に示すバスコンデンサの別の視点からの概略構成図であり、図５は、図３のＡ－Ａ線に沿ったバスコンデンサの断面図であり、図６は、図３のＢ－Ｂ線に沿ったバスコンデンサの断面図であり、図８は、バスコンデンサとパワーモジュールの組み合わせの概略構成図である。本願の一実施例に係るバスコンデンサは、絶縁ケース６００、複数のコンデンサ層及び誘電体３００を含む。複数のコンデンサ層及び誘電体３００は、いずれも絶縁ケース６００の内部に位置し、複数のコンデンサ層は、バスコンデンサの厚さ方向（すなわち、Ｚ軸方向）に沿って積層して設けられ、隣接する２つのコンデンサ層の間にいずれも誘電体３００が設けられる。
【0034】
絶縁ケース６００は、プラスチックで製造されてもよく、誘電体３００は、マイカ、セラミック及び有機薄膜のうちの任意の一種であってもよい。絶縁ケース６００は、コンデンサ層及び誘電体３００を保護する役割を果たし、コンデンサ層及び誘電体３００の水濡れなどを防止する。絶縁ケース６００は、実際の需要に応じて、円柱状、直方体状、正方体状又は楕円柱状などに製造されてもよく、本願において限定されない。
【0035】
当業者に理解されたいこととして、バスコンデンサが最終的にパワーモジュール７００に接続される必要があるため、端子をさらに含んでもよく、具体的には、バスコンデンサは、正極入力端子５００、負極入力端子５１０、正極出力端子５２０及び負極出力端子５３０をさらに含む。正極入力端子５００と負極入力端子５１０は、電気エネルギーの入力ポートとして、一般的に、銅バーを介してコントローラの内部の給電点に接続され、正極出力端子５２０と負極出力端子５３０は、それぞれパワーモジュール７００の正接続端子と負接続端子に接続される。
【0036】
該実施例において、正極入力端子と正極出力端子が接続される正極コンデンサ層は、同じ正極コンデンサ層であるが、正極入力端子と正極出力端子が正極コンデンサ層の異なる部位に接続されることにより、正極コンデンサ層は、電気エネルギー伝送機能を兼ねるということを理解されたい。同様に、負極入力端子と負極出力端子は、同じ負極コンデンサ層の異なる部位に接続されることにより、負極コンデンサ層は、電気エネルギー伝送機能を兼ねる。
【0037】
該実施例において、複数のセットの出力端子が設けられてもよく、図に示すように、いずれも１つの正極出力端子５２０と１つの負極出力端子５３０を含む３セットの出力端子が設けられてもよい。各セットの出力端子は、１つのパワーモジュール７００に対応して接続されてもよい。
【0038】
いくつかの具体的な実施形態において、設けやすくするために、正極入力端子５００と正極出力端子５２０は、一列に分布し、負極入力端子５１０と負極出力端子５３０は、一列に分布する。
【0039】
別のいくつかの具体的な実施形態において、正極入力端子５００と正極出力端子５２０は、対角線上に分布し、負極入力端子５１０と負極出力端子５３０は、対角線上に分布し、上記正極入力端子５００と上記正極出力端子５２０とを結ぶ線と、上記負極入力端子５１０と上記負極出力端子５３０とを結ぶ線とは、互いに交差する。これにより、正極電流と負極電流とを交差して分布させることができ、インダクタンスを低減することができる。
【0040】
内部で接続される場合、正極入力端子５００及び正極出力端子５２０は、正極コンデンサ層１００に接続され、負極入力端子５１０及び負極出力端子５３０は、負極コンデンサ層２００に接続される。
【0041】
具体的には、複数の上記コンデンサ層は、複数の正極コンデンサ層１００及び複数の負極コンデンサ層２００を含む。より具体的には、複数の上記正極コンデンサ層１００は、第１正極層１１０及び第２正極層１２０を含み、上記第１正極層１１０の厚さは、上記第２正極層１２０の厚さより厚く、複数の上記負極コンデンサ層２００は、第１負極層２１０及び第２負極層２２０を含み、上記第１負極層２１０の厚さは、上記第２負極層２２０の厚さより大きい。
【0042】
いくつかの具体的な実施形態において、上記正極入力端子５００は、上記第１正極層１１０と接触することで上記第１正極層１１０に電気的に接続されるように設けられ、上記負極入力端子５１０は、上記第１負極層２１０と接触することで上記第１負極層２１０に電気的に接続されるように設けられる。
【0043】
上記正極出力端子５２０は、複数の上記正極コンデンサ層１００と接触することで複数の上記正極コンデンサ層１００に電気的に接続されるように、すなわち、第１正極層１１０及び第２正極層１２０のいずれにも接続されるように設けられる。上記負極出力端子５３０は、複数の上記負極コンデンサ層２００と接触することで複数の上記負極コンデンサ層２００に電気的に接続され、すなわち、第１負極層２１０及び第２負極層２２０のいずれにも接続されるように設けられる。
【0044】
すなわち、正極入力端子５００は、第１正極層１１０のみに接続され、負極入力端子５１０は、第１負極層２１０のみに接続され、正極出力端子５２０は、第１正極層１１０以外、第２正極層１２０にも接続され、負極出力端子５３０は、第１負極層２１０以外、第２負極層２２０にも接続される。これにより、第１正極層１１０と第１負極層２１０との間で負荷電流を伝送することができ、第２正極層１２０及び第２負極層２２０は、リップル電流のみを流し、負荷電流の伝送に関与しない。
【0045】
一般的に、負荷電流がリップル電流よりはるかに大きいため、第１正極層１１０及び第１負極層２１０は、厚く設けられることで、負荷電流をうまく伝送することができ、第２正極層１２０及び第２負極層２２０は、薄く設けられることで、資源を節約し、バスコンデンサの厚さを低減するとともに、リップル電流をうまく流すことができる。
【0046】
該実施例において、第１正極層１１０及び第１負極層２１０は、主に電流伝送の作用を担い、両者の厚さ及び層数が実際に伝送する必要がある負荷電流に応じて設計されてもよい。第２正極層１２０及び第２負極層２２０は、主な容量値を提供する部分として、容量要件を満たすために、複数設けられてもよい。
【0047】
他のいくつかの具体的な実施形態において、正極入力端子５００は、第１正極層１１０に接続されるだけでなく、第２正極層１２０にも接続されるように設けられてもよい。それに対応して、負極入力端子５１０は、第１負極層２１０に接続されるだけでなく、第２負極層２２０にも接続されるように設けられてもよい。これにより、正極入力端子５００及び負極入力端子５１０も負荷電流の伝送に関与することにより、バスコンデンサの負荷を増加させることができる。
【0048】
いずれの接続方式においても、第１正極層１１０と第１負極層２１０は、層数が等しく、いずれも１層設けられてもよく、２層以上設けられてもよい。第２正極層１２０と第２負極層２２０は、層数が等しく、いずれも１層設けられてもよく、２層以上設けられてもよい。
【0049】
複数のコンデンサ層は、第１正極層１１０及び第１負極層２１０が最上層又は最下層に設けられる形態、第１正極層１１０及び第１負極層２１０が中間層に設けられる形態など、いずれ形態で積層されてもよいということが理解されるであろう。以下、いくつかの形態を挙げる。第１の形態として、上から下へ順に第１正極層１１０、第１負極層２１０、第２正極層１２０、第２負極層２２０、第２正極層１２０、第２負極層２２０、第２正極層１２０、第２負極層２２０が積層される。第２の形態として、上から下へ順に第１負極層２１０、第１正極層１１０、第２正極層１２０、第２負極層２２０、第２正極層１２０、第２負極層２２０、第２正極層１２０、第２負極層２２０が積層される。第３の形態として、第１正極層１１０、第１負極層２１０、第１正極層１１０、第１負極層２１０、第２正極層１２０、第２負極層２２０、第２正極層１２０、第２負極層２２０が積層される。第４の形態として、上から下へ順に第１正極層１１０、第１負極層２１０、第２正極層１２０、第２正極層１２０、第２負極層２２０、第２負極層２２０、第２正極層１２０、第２負極層２２０が積層される。以上、いくつかの形態のみを挙げ、他の類似する形態は挙げない。
【0050】
第１正極層１１０、第１負極層２１０、第２正極層１２０及び第２負極層２２０は、厚さ及び層数について、いずれも実際の需要に応じて設けることができ、本願において限定されない。
【0051】
図７に示すように、図７は、図３に示す、第１導電部材及び第２導電部材が設けられたバスコンデンサの概略構成図である。該実施例において、浮遊インダクタンスを低減するために、上記バスコンデンサには、その厚さ方向に沿って延びる第１孔が設けられ、上記第１孔は、複数の上記正極コンデンサ層１００を貫通し、上記第１孔内に第１導電部材４００が設けられ、上記第１導電部材４００は、複数の上記正極コンデンサ層１００が電気的に接続されるように、複数の上記正極コンデンサ層１００と接触する。上記バスコンデンサには、その厚さ方向に沿って延びる第２孔が設けられ、上記第２孔は、複数の上記負極コンデンサ層２００を貫通し、上記第２孔内に第２導電部材４１０が設けられ、上記第２導電部材４１０は、複数の上記負極コンデンサ層２００が電気的に接続されるように、複数の上記負極コンデンサ層２００と接触する。
【0052】
上記から分かるように、該実施例において、複数の正極コンデンサ層１００は、第１導電部材４００を介して電気的に接続することができ、複数の負極コンデンサ層２００は、第２導電部材４１０を介して電気的に接続することができる。これにより、パワーモジュール７００が正極出力端子５２０及び負極出力端子５３０を介してバスコンデンサに接続される場合、各正極コンデンサ層１００とパワーモジュール７００との接続距離が大幅に短縮され、各負極コンデンサ層２００とパワーモジュール７００との接続距離が大幅に短縮される。銅バー又は接続ワイヤなどを使用する従来の方式と比較して、バスコンデンサと正極出力端子５２０及び負極出力端子５３０との距離が大幅に短縮されるため、浮遊インダクタンスを低減し、浮遊インダクタンスによる素子への衝撃を緩和して、ＭＯＳＦＥＴのスイッチング速度が速いという利点を十分に発揮し、すなわち、ＭＯＳＦＥＴ素子に使用されるＳｉＣの性能を十分に発揮することができる。
【0053】
なお、コンデンサ層が多少抵抗を有してもよいため、伝送された電気エネルギーに損失をもたらすことがあり、それで、複数の正極コンデンサ層１００が第１導電部材４００を介して電気的に接続され、複数の負極コンデンサ層２００が第２導電部材４１０を介して電気的に接続されるように設けられることにより、等価直列抵抗を低減することもできる。具体的には、電気エネルギーが薄いコンデンサ層の間で伝送される場合、薄いコンデンサ層の抵抗が大きく、伝送された電気エネルギーに大きな損失をもたらすが、第１導電部材４００により薄い第２正極層１２０と厚い第１正極層１１０が接続され、第２導電部材４１０により薄い第２負極層２２０と厚い第２正極層１２０が接続されることにより、電流が薄い第２正極層１２０及び第２負極層２２０を流して伝送される場合、一部が厚い第１正極層１１０及び第１負極層２１０に分流して伝送され、一方、厚い第１正極層１１０及び第１負極層２１０の抵抗が小さいため、電気エネルギーの伝送際の損失も小さく、電気エネルギー伝送過程における等価直列抵抗を低減することに相当する。
【0054】
例示的に、第１導電部材４００の数が１つであってもよく、２つ以上であってもよく、複数の第１導電部材４００は、複数の正極コンデンサ層１００の異なる部位を接続することにより、薄い正極コンデンサ層１００の各部位の等価抵抗を効果的に低減するように、異なる位置に分布してもよい。同様に、第２導電部材４１０の数が１つであってもよく、２つ以上であってもよく、複数の第２導電部材４１０は、複数の負極コンデンサ層２００の異なる部位を接続するように、異なる位置に分布してもよい。これにより、薄い負極コンデンサ層２００の各部位の等価抵抗を効果的に低減することができる。
【0055】
第１導電部材４００及び第２導電部材４１０は、様々な形態が可能である。いくつかの具体的な実施形態において、上記第１導電部材４００は、上記第１孔４０１内に挿入される第１導電ロッド４０２を含み、上記第２導電部材４１０は、上記第２孔４１１内に挿入される第２導電ロッド４１２を含む。第１導電ロッドは、第１孔内に注入された導電性液体により形成されてもよく、導電性材料により予め製造された後に第１孔内に挿入されてもよく、無電解銅めっきプロセスにより製造されてもよく、該実施例において限定されない。第２導電ロッドは同様であり、説明は省略する。このような第１導電部材４００及び第２導電部材４１０は、電気的接続の安定性が高く、加工しやすい。
【0056】
別のいくつかの具体的な実施形態において、上記第１導電部材４００は、上記第１孔の内壁に塗布された第１導電層を含み、上記第２導電部材４１０は、上記第２孔の内壁に塗布された第２導電層を含む。すなわち、第１孔の内壁に導電性材料を塗布して第１導電部材４００を形成し、第２孔の内壁に導電性材料を塗布して第２導電部材４１０を形成する。これにより、第１導電部材４００及び第２導電部材４１０は、電気的接続の安定性が高く、消費する材料が少なく、加工しやすく、バスコンデンサの軽量化設計に役立つ。
【0057】
上述したように、複数の上記正極コンデンサ層１００と複数の上記負極コンデンサ層２００とは、上記厚さ方向に沿って交互に積層されてもよい。この場合、第１孔は、正極コンデンサ層１００を貫通すると、隣接する２つの正極コンデンサ層１００に挟まれた負極コンデンサ層２００をも貫通する。第１孔内の第１導電部材４００と負極コンデンサ層２００との接触による短絡を防止するために、上記第１導電部材４００を上記第１孔が貫通した負極コンデンサ層２００から離間することができる。具体的には、第１孔が負極コンデンサ層２００を貫通する位置に孔位置が形成され、該孔位置を大きく設け、すなわち、該孔位置の孔径を第１孔の孔径より大きくすることができ、この場合、第１孔内に位置する第１導電部材４００は、該負極コンデンサ層２００から離間される。
【0058】
同様に、第２孔は、さらに任意の隣接する２つの負極コンデンサ層２００の間に挟まれた正極コンデンサ層１００を貫通し、第２孔内の第２導電部材４１０と正極コンデンサ層１００との接触による短絡を防止するために、上記第２導電部材４１０を上記第１孔が貫通した正極コンデンサ層１００から離間することができる。具体的には、第２孔が負極コンデンサ層２００を貫通する位置に孔位置が形成され、該孔位置を大きく設け、すなわち、該孔位置の孔径を第２孔の孔径より大きくすることができ、この場合、第２孔内に位置する第２導電部材４１０は、該正極コンデンサ層１００から離間される。
【0059】
該実施例において、正極入力端子５００の具体的な構成として、上記正極入力端子５００は、上記厚さ方向に沿って上記バスコンデンサを貫通し、かつ上記正極入力端子５００は、上記厚さ方向において両側の２つの端が上記絶縁ケース６００の外部に露出する。負極入力端子５１０の具体的な構成として、上記負極入力端子５１０は、上記厚さ方向に沿って上記バスコンデンサを貫通し、かつ上記負極入力端子５１０は、上記厚さ方向において両側の２つの端が上記絶縁ケース６００の外部に露出する。上記正極入力端子５００には、上記厚さ方向に沿って貫通する正極入力孔５０１が設けられ、上記負極入力端子５１０には、上記厚さ方向に沿って貫通する負極入力孔５１１が設けられる。
【0060】
該実施例において、正極出力端子５２０の構成として、上記正極出力端子５２０は、上記厚さ方向に沿って上記バスコンデンサを貫通し、かつ上記正極出力端子５２０は、上記厚さ方向において両側の２つの端が上記絶縁ケース６００の外部に露出する。負極出力端子５３０の構成として、上記負極出力端子５３０は、上記厚さ方向に沿って上記バスコンデンサを貫通し、かつ上記負極出力端子５３０は、上記厚さ方向において両側の２つの端が上記絶縁ケース６００の外部に露出し、上記正極出力端子５２０には、上記厚さ方向に沿って貫通する正極出力孔５２１が設けられ、上記負極出力端子５３０には、上記厚さ方向に沿って貫通する負極出力孔５３１が設けられる。
【0061】
このような構成の正極出力端子５２０及び負極出力端子５３０に対して、パワーモジュール７００の正極接続端子７１０は、パワーモジュール７００に形成された正極端子孔であり、パワーモジュール７００の負極接続端子７２０は、パワーモジュール７００に形成された負極端子孔である。バスコンデンサとパワーモジュール７００とを接続する場合、１つの導電締結ロッド７３０を正極出力孔５２１及び正極端子孔内に挿入する。正極端子孔がネジ孔であって、導電締結ロッド７３０が、ネジ孔内に締め付けられることによりパワーモジュール７００とバスコンデンサとを接続する締結ボルトであってもよい。同様に、もう１つの導電締結ロッド７３０を負極出力孔５３１及び負極端子孔内に挿入する。負極端子孔がネジ孔であって、導電締結ロッド７３０が、ネジ孔内に締め付けられることによりパワーモジュール７００とバスコンデンサとを接続する締結ボルトであってもよい。これにより、機械的接続を実現するとともに、電気的な接続を実現することができ、かつパワーモジュール７００とバスコンデンサとの間の接触距離がゼロであるため、浮遊インダクタンスを低減することにより、浮遊インダクタンスによる素子への衝撃を緩和して、ＭＯＳＦＥＴのスイッチング速度が速いという利点を十分に発揮し、すなわち、ＭＯＳＦＥＴ素子に使用されるＳｉＣの性能を十分に発揮することができる。
【0062】
図９及び図１０に示すように、図９は、本願の別の実施例に係るバスコンデンサの概略構成図であり、図１０は、図９のＣ－Ｃ線に沿ったバスコンデンサの断面図である。本願の別のいくつかの実施例に係るバスコンデンサと上述した実施例におけるバスコンデンサとの相違点として、上記正極出力端子５２０ａは、アーチ型シート状を呈し、上記負極出力端子５３０ａは、アーチ型シート状を呈し、上記バスコンデンサには、その厚さ方向に沿って貫通する取付孔８００が設けられ、上記正極出力端子５２０ａ及び上記負極出力端子５３０ａは、いずれも取付孔８００内に設けられる。また、上記正極出力端子５２０ａ及び上記負極出力端子５３０ａは、上記取付孔８００の同じ側に位置する。
【0063】
具体的には、正極出力端子５２０ａと負極出力端子５３０ａは、いずれもＵ字形を呈してもよい。図における方向を基準として、その開口が上向きであり、かつ一側が取付孔８００の側壁に接続され、該取付孔８００の側壁は、上述したコンデンサ層及び誘電体３００が取付孔８００に露出するように形成される。当然のことながら、短絡を防止するために、取付孔８００の側壁における正極出力端子５２０ａとの接続箇所に正極コンデンサ層１００のみが露出し、負極出力端子５３０ａとの接続箇所に負極コンデンサ層２００のみが露出するということを理解されたい。
【0064】
このような構成のバスコンデンサがパワーモジュールに接続される場合、パワーモジュールには、対応して正極接続端子及び負極接続端子を有する挿入ロッドが設けられ、該挿入ロッドは、取付孔８００内に挿入され、かつ正極接続端子が正出力端子に当接し、負極接続端子が負出力端子に当接することにより、バスコンデンサとパワーモジュールとの電気的な接続距離がゼロであることを実現して、浮遊インダクタンスを低減することができる。
【0065】
上記正極出力端子５２０ａ及び上記負極出力端子５３０ａは、上記取付孔８００の同じ側に位置し、それに対応して、正極接続端子及び負極接続端子は、バスコンデンサの取付孔８００の同じ側の方向、すなわち図における上記バスコンデンサの幅方向に沿って分布することができる。これにより、正極出力端子５２０ａ及び負極出力端子５３０ａを配置しやすい。
【0066】
図１１及び図１２に示すように、図１１は、本願のさらに別の実施例に係るバスコンデンサの概略構成図であり、図１２は、図１１に示すバスコンデンサとパワーモジュールとの組み合わせの概略構成図である。本願のさらに別のいくつかの実施例に係るバスコンデンサにおいて、上述した実施例に係るバスコンデンサとの相違点として、上記正極出力端子５２０ａ及び上記負極出力端子５３０ａは、上記取付孔８００の異なる側に位置し、図から分かるように、正極出力端子５２０ａは、取付孔８００の右側に位置し、負極出力端子５３０ａは、取付孔８００の左側に位置する。これに対応して、正極接続端子７１０ａ及び負極接続端子７２０ａは、バスコンデンサの取付孔８００の両側方向、すなわち、図における上記バスコンデンサの長さ方向に沿って分布してもよい。これにより、正極出力端子５２０ａ及び負極出力端子５３０ａは、パワーモジュール７００の挿入ロッドを固くクランプし、機械的接続と電気的な接続を実現することができ、構造が簡単で信頼性が高く、安定性が高い。
【0067】
図１３は、本願の一実施例に係る自動車の概略構成図である。いくつかの実施例において、自動車は、上述したバスコンデンサと、該バスコンデンサに結合される少なくとも１つのパワーモジュールとを含む。該パワーモジュールに正極接続端子及び負極接続端子が設けられ、正極接続端子は、バスコンデンサの正極コンデンサ層に接続され、負極接続端子は、バスコンデンサの負極コンデンサ層に接続される。なお、図１３は、自動車におけるバスコンデンサとパワーモジュールとの組み合わせを例示的に示すものに過ぎず、本願において、バスコンデンサの他のタイプの構造に基づいて、自動車におけるバスコンデンサとパワーモジュールとの他の組み合わせ形態を得ることができ、ここでは説明を省略する。
【0068】
以上、本願の実施例を詳細に説明し、本明細書において具体例を用いて本願の原理及び具体的な実施形態を解説したが、以上の実施例の説明は、本願の方法及びその主旨の理解を助けることができる。
【符号の説明】
【0069】
１０００ バスコンデンサ
１００ 正極コンデンサ層
１１０ 第１正極層
１２０ 第２正極層
２００ 負極コンデンサ層
２１０ 第１負極層
２２０ 第２負極層
３００ 誘電体
４００ 第１導電部材
４０１ 第１孔
４０２ 第１導電ロッド
４０３ 第１導電層
４１０ 第２導電部材
４１１ 第２孔
４１２ 第２導電ロッド
４１３ 第２導電層
５００ 正極入力端子
５０１ 正極入力孔
５１０ 負極入力端子
５１１ 負極入力孔
５２０、５２０ａ 正極出力端子
５２１ 正極出力孔
５３０、５３０ａ 負極出力端子
５３１ 負極出力孔
６００ 絶縁ケース
７００ パワーモジュール
７１０、７１０ａ 正極接続端子
７２０、７２０ａ 負極接続端子
７３０ 導電締結ロッド
８００ 取付孔、
２０００ 自動車
１００ 正極コンデンサ層
１１０ 第１正極層
１２０ 第２正極層
２００ 負極コンデンサ層
２１０ 第１負極層
２２０ 第２負極層
３００ 誘電体
４００ 第１導電部材
４０１ 第１孔
４０２ 第１導電ロッド
４０３ 第１導電層
４１０ 第２導電部材
４１１ 第２孔
４１２ 第２導電ロッド
４１３ 第２導電層
５００ 正極入力端子
５０１ 正極入力孔
５１０ 負極入力端子
５１１ 負極入力孔
５２０、５２０ａ 正極出力端子
５２１ 正極出力孔
５３０、５３０ａ 負極出力端子
５３１ 負極出力孔
６００ 絶縁ケース
７００ パワーモジュール
７１０、７１０ａ 正極接続端子
７２０、７２０ａ 負極接続端子
７３０ 導電締結ロッド
８００ 取付孔、
２０００ 自動車
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【手続補正書】
【提出日】2024-01-19
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バスコンデンサ（１０００）であって、前記バスコンデンサの厚さ方向に沿って積層された複数のコンデンサ層と、任意の隣接する２つの前記コンデンサ層の間に充填された誘電体（３００）と、を備え、前記複数のコンデンサ層は、複数の正極コンデンサ層（１００）及び複数の負極コンデンサ層（２００）を含み、前記バスコンデンサには、その厚さ方向に沿って延びる第１孔４０１が設けられ、前記第１孔は、前記複数の正極コンデンサ層を貫通し、
前記第１孔内に第１導電部材（４００）が設けられ、前記第１導電部材は、前記複数の正極コンデンサ層が電気的に接続されるように、前記複数の正極コンデンサ層と接触し、
前記バスコンデンサには、その厚さ方向に沿って延びる第２孔（４１１）が設けられ、前記第２孔は、前記複数の負極コンデンサ層を貫通し、
前記第２孔内に第２導電部材（４１０）が設けられ、前記第２導電部材は、前記複数の負極コンデンサ層が電気的に接続されるように、前記複数の負極コンデンサ層と接触する、ことを特徴とするバスコンデンサ（１０００）。
【請求項2】
前記第１導電部材は、前記第１孔内に挿入される第１導電ロッド（４０２）を含み、前記第２導電部材は、前記第２孔内に挿入される第２導電ロッド（４１２）を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のバスコンデンサ。
【請求項3】
前記第１導電部材は、前記第１孔の内壁に塗布された第１導電層（４０３）を含み、前記第２導電部材は、前記第２孔の内壁に塗布された第２導電層（４１３）を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のバスコンデンサ。
【請求項4】
前記複数の正極コンデンサ層と前記複数の負極コンデンサ層とは、前記厚さ方向に沿って交互に積層され、前記第１孔は、さらに前記負極コンデンサ層を貫通し、前記負極コンデンサ層は、任意の隣接する２つの正極コンデンサ層の間に挟まれ、前記第１導電部材は、前記第１孔が貫通した負極コンデンサ層から離間され、
前記第２孔は、さらに前記正極コンデンサ層を貫通し、前記正極コンデンサ層は、任意の隣接する２つの負極コンデンサ層の間に挟まれ、前記第２導電部材は、前記第２孔が貫通した正極コンデンサ層から離間される、ことを特徴とする請求項１に記載のバスコンデンサ。
【請求項5】
前記バスコンデンサには、その厚さ方向に沿って延びる複数の前記第１孔と、その厚さ方向に沿って延びる複数の前記第２孔とが設けられ、前記複数の第１孔内の複数の前記第１導電部材は、前記複数の正極コンデンサ層の異なる部分を電気的に接続するように、異なる位置に分布し、前記複数の第２孔内の複数の前記第２導電部材は、前記複数の負極コンデンサ層の異なる部分を電気的に接続するように、異なる位置に分布する、ことを特徴とする請求項１に記載のバスコンデンサ。
【請求項6】
前記複数の正極コンデンサ層は、第１正極層（１１０）及び第２正極層（１２０）を含み、前記第１正極層の厚さは、前記第２正極層の厚さより大きく、前記複数の負極コンデンサ層は、第１負極層（２１０）及び第２負極層（２２０）を含み、前記第１負極層の厚さは、前記第２負極層の厚さより大きい、ことを特徴とする請求項１に記載のバスコンデンサ。
【請求項7】
正極入力端子（５００）、負極入力端子（５１０）、正極出力端子（５２０、５２０ａ）及び負極出力端子（５３０、５３０ａ）をさらに含み、前記正極入力端子は、前記第１正極層と接触することで前記第１正極層に電気的に接続され、
前記負極入力端子は、前記第１負極層と接触することで前記第１負極層に電気的に接続され、
前記正極出力端子は、前記複数の正極コンデンサ層と接触することで前記複数の正極コンデンサ層に電気的に接続され、
前記負極出力端子は、前記複数の負極コンデンサ層と接触することで前記複数の負極コンデンサ層に電気的に接続される、ことを特徴とする請求項６に記載のバスコンデンサ。
【請求項8】
絶縁ケース（６００）をさらに含み、前記複数のコンデンサ層は、前記絶縁ケースの内部に設けられ、前記正極入力端子は、前記厚さ方向に沿って前記バスコンデンサを貫通し、かつ前記正極入力端子は、前記厚さ方向において両側の２つの端が前記絶縁ケースの外部に露出し、前記負極入力端子は、前記厚さ方向に沿って前記バスコンデンサを貫通し、かつ前記負極入力端子は、前記厚さ方向において両側の２つの端が前記絶縁ケースの外部に露出し、
前記正極入力端子には、前記厚さ方向に沿って貫通する正極入力孔（５０１）が設けられ、前記負極入力端子には、前記厚さ方向に沿って貫通する負極入力孔（５１１）が設けられる、ことを特徴とする請求項７に記載のバスコンデンサ。
【請求項9】
絶縁ケース（６００）をさらに含み、前記複数のコンデンサ層は、前記絶縁ケースの内部に設けられ、前記正極出力端子は、前記厚さ方向に沿って前記バスコンデンサを貫通し、かつ前記正極出力端子は、前記厚さ方向において両側の２つの端が前記絶縁ケースの外部に露出し、前記負極出力端子は、前記厚さ方向に沿って前記バスコンデンサを貫通し、かつ前記負極出力端子は、前記厚さ方向において両側の２つの端が前記絶縁ケースの外部に露出し、前記正極出力端子には、前記厚さ方向に沿って貫通する正極出力孔（５２１）が設けられ、前記負極出力端子には、前記厚さ方向に沿って貫通する負極出力孔（５３１）が設けられる、ことを特徴とする請求項７に記載のバスコンデンサ。
【請求項10】
絶縁ケース（６００）をさらに含み、前記複数のコンデンサ層は、前記絶縁ケースの内部に設けられ、前記正極出力端子は、アーチ型シート状を呈し、前記負極出力端子は、アーチ型シート状を呈し、前記バスコンデンサには、その厚さ方向に沿って貫通する取付孔（８００）が設けられ、前記正極出力端子及び前記負極出力端子は、いずれも前記取付孔内に設けられ、前記正極出力端子及び前記負極出力端子は、前記取付孔の同じ側又は異なる側に位置する、ことを特徴とする請求項７に記載のバスコンデンサ。
【請求項11】
前記正極入力端子と前記正極出力端子とを結ぶ線と、前記負極入力端子と前記負極出力端子とを結ぶ線とは、互いに交差する、ことを特徴とする請求項７に記載のバスコンデンサ。
【請求項12】
前記複数の正極コンデンサ層は、複数の前記第２正極層を含み、前記複数の負極コンデンサ層は、複数の前記第２負極層を含み、前記第２正極層の層数と前記第２負極層の層数は等しい、ことを特徴とする請求項６に記載のバスコンデンサ。
【請求項13】
正極入力端子（５００）及び負極入力端子（５１０）をさらに含み、前記正極入力端子は、前記第１正極層及び前記第２正極層に電気的に接続され、前記負極入力端子は、前記第１負極層及び前記第２負極層に電気的に接続される、ことを特徴とする請求項６に記載のバスコンデンサ。
【請求項14】
請求項１～１３のいずれか一項に記載のバスコンデンサ（１０００）と、パワーモジュール（７００）と、を含み、前記パワーモジュールに正極接続端子（７１０、７１０ａ）及び負極接続端子（７２０、７２０ａ）が設けられ、前記正極接続端子は、前記バスコンデンサの前記正極コンデンサ層に接続され、前記負極接続端子は、前記バスコンデンサの前記負極コンデンサ層に接続される、ことを特徴とする自動車（２０００）。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0035】
当業者に理解されたいこととして、バスコンデンサが最終的にパワーモジュール７００に接続される必要があるため、端子をさらに含んでもよく、具体的には、バスコンデンサは、正極入力端子５００、負極入力端子５１０、正極出力端子５２０及び負極出力端子５３０をさらに含む。正極入力端子５００と負極入力端子５１０は、電気エネルギーの入力ポートとして、一般的に、銅バーを介してコントローラの内部の給電点に接続され、正極出力端子５２０と負極出力端子５３０は、それぞれパワーモジュール７００の正極接続端子と負極接続端子に接続される。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0053】
なお、コンデンサ層が多少抵抗を有してもよいため、伝送された電気エネルギーに損失をもたらすことがあり、それで、複数の正極コンデンサ層１００が第１導電部材４００を介して電気的に接続され、複数の負極コンデンサ層２００が第２導電部材４１０を介して電気的に接続されるように設けられることにより、等価直列抵抗を低減することもできる。具体的には、電気エネルギーが薄いコンデンサ層の間で伝送される場合、薄いコンデンサ層の抵抗が大きく、伝送された電気エネルギーに大きな損失をもたらすが、第１導電部材４００により薄い第２正極層１２０と厚い第１正極層１１０が接続され、第２導電部材４１０により薄い第２負極層２２０と厚い第１負極層２１０が接続されることにより、電流が薄い第２正極層１２０及び第２負極層２２０を流して伝送される場合、一部が厚い第１正極層１１０及び第１負極層２１０に分流して伝送され、一方、厚い第１正極層１１０及び第１負極層２１０の抵抗が小さいため、電気エネルギーの伝送際の損失も小さく、電気エネルギー伝送過程における等価直列抵抗を低減することに相当する。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0064】
このような構成のバスコンデンサがパワーモジュールに接続される場合、パワーモジュールには、対応して正極接続端子及び負極接続端子を有する挿入ロッドが設けられ、該挿入ロッドは、取付孔８００内に挿入され、かつ正極接続端子が正極出力端子に当接し、負極接続端子が負極出力端子に当接することにより、バスコンデンサとパワーモジュールとの電気的な接続距離がゼロであることを実現して、浮遊インダクタンスを低減することができる。
【国際調査報告】