CN113965049A - 功率转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明得到一种使发热构件的散热性提高并使功率模块的散热性均匀的功率转换装置。功率转换装置包括：功率模块；散热器；冷却制冷剂流路；从制冷剂流入口在沿着散热器的另一个面的方向上延伸并在另一个面的法线方向上延伸的供给制冷剂流路；从制冷剂流出口在沿着散热器的另一个面的方向上延伸并在另一个面的法线方向上延伸的排出制冷剂流路；以及与供给制冷剂流路或排出制冷剂流路的侧壁热连接的发热构件，具有在供给制冷剂流路和排出制冷剂流路的第四侧面一侧和法线方向一侧的部分处与第四侧面一侧的表面隔开地设置的第一突起部和第二突起部中的一方或双方。

Description

功率转换装置

技术领域

本申请涉及功率转换装置。

背景技术

像电动车或混合动力汽车那样，多个功率转换装置搭载在将电动机用作为驱动源的电动车辆上。功率转换装置是将输入电流从直流电转换成交流电、从交流电转换成直流电或将输入电压转换成不同电压的装置。具体而言，功率转换装置例举：充电器，该充电器用于将商用交流电源转换为直流电源并对高压电池充电；DC/DC转换器，该DC/DC转换器用于将高压电池的直流电源转换为用于辅助设备的电池的电压(例如，12V)；以及逆变器等，该逆变器用于将来自电池的直流电转换为到电动机的交流电。

搭载于电动汽车或混合动力汽车上的功率转换装置期求小型化和高输出化。随着功率转换装置的高输出化，容纳在功率转换装置中的电容器处理大电流，并且电容器的发热量增大。电容器的耐热温度低于构成功率转换装置的其他部件。此外，电容器的温度上升使电容器的寿命降低，因此，作为针对电容器元件的温度上升的对策，电容器的冷却方法成为问题。

为了抑制电容器的温度上升，公开了一种与通过制冷剂冷却有助于功率转换的功率模块的冷却构造同样地冷却电容器的构造(例如，参照专利文献1)。在所公开的构造中，在功率模块和电容器的各自中设置有冷却流路。另外，作为通过制冷剂冷却功率模块的冷却构造，公开了一种即使在远离流速变慢的制冷剂流入口的位置也能提高流速的结构，以使功率模块的散热性均匀，而与和功率模块相接的冷却构造的部位无关(例如，参照专利文献2)。在所公开的结构中，设为流路部的宽度不均匀且通过增加构成流路部分的壁的厚度来减小流路部的宽度的构造，因而，即使在远离制冷剂流入口的位置也能够提高流速。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013－31330号公报

专利文献2：国际公开第2013/054887号

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述专利文献1中，由于在电容器中也设置有冷却流路，所以电容器也能够与功率模块同样地进行冷却。然而，由于在功率模块和电容器的各自设置有不同的冷却流路，因而，存在部件个数增加并且功率转换装置大型化这样的问题。

此外，在上述专利文献2中，改变了流路部的壁的厚度，因而，能够使功率模块的散热性均匀，而与和功率模块相接的冷却构造的部位无关。然而，在所公开的构造中，当为了使功率模块与电容器的冷却流路共用化而在流路部的侧壁一侧配置电容器时，增加流路部的壁的厚度的位置连续设置到流路部的端部，因此存在以下问题：在厚度增加且不与制冷剂相接的位置，电容器的散热能变差，特别是在壁的厚度增加最多的流路部的端部处电容器未充分冷却。

因此，本申请的目的是得到一种功率转换装置，能够在抑制大型化的同时，使电容器等发热构件的散热性提高且使功率模块的散热性均匀，而与部位无关。

用于解决技术问题的技术手段

本申请所公开的功率转换装置，包括：功率模块，该功率模块具有半导体元件；矩形板状的散热器，该矩形板状的散热器的一个面与功率模块热连接；冷却制冷剂流路，沿着散热器的另一个面，制冷剂在从散热器的第一侧面一侧朝向与第一侧面相反侧的第二侧面一侧的第一、第二方向上流过该冷却制冷剂流路；供给制冷剂流路，该供给制冷剂流路使冷却制冷剂流路的第一侧面一侧从设置于散热器的第三侧面一侧的制冷剂流入口起，在从第三侧面一侧朝向与第三侧面相反侧的第四侧面一侧的第三、第四方向上延伸，且在散热器的另一个面的法线方向上延伸，并且所述供给制冷剂流路连接到冷却制冷剂流路的第一侧面一侧的部分；排出制冷剂流路，该排出制冷剂流路使冷却制冷剂流路的第二侧面一侧从设置于第三侧面的制冷剂流出口起在第三、第四方向上延伸，且在散热器的另一个面的法线方向上延伸，并且所述排出制冷剂流路连接到冷却制冷剂流路的第二侧面一侧的部分；以及发热构件，该发热构件与功率模块电连接，且热连接到供给制冷剂流路的第一侧面一侧或第二侧面一侧的侧壁、或排出制冷剂流路的第一侧面一侧或第二侧面一侧的侧壁，该功率转换装置具有在供给制冷剂流路的第四侧面一侧和法线方向上的一侧的部分处与供给制冷剂流路的第四侧面一侧的表面隔开地设置的第一突起部、以及在排出制冷剂流路的第四侧面一侧和法线方向上的一侧的部分处与排出制冷剂流路的第四侧面一侧的表面隔开地设置的第二突起部中的一方或双方。

发明效果

根据本申请所公开的功率转换装置，包括供给制冷剂流路，该供给制冷剂流路在第三、第四方向上延伸且在散热器的另一个面的法线方向上延伸，并且连接到冷却制冷剂流路的第一侧面一侧的部分；排出制冷剂流路，该排出制冷剂流路在第三、第四方向上延伸且在散热器的另一个面的法线方向上延伸，并且连接到冷却制冷剂流路的第二侧面一侧的部分；以及发热构件，该发热构件与功率模块电连接，并且热连接到供给制冷剂流路或排出制冷剂流路的第一侧面一侧或第二侧面一侧的侧壁，具有在供给制冷剂流路的第四侧面一侧和法线方向上的一侧的部分处与供给制冷剂流路的第四侧面一侧的表面隔开地设置的第一突起部、以及在排出制冷剂流路的第四侧面一侧和法线方向上的一侧的部分处与排出制冷剂流路的第四侧面一侧的表面隔开地设置的第二突起部中的一方或双方，因而，能不针对功率模块和电容器等发热构件中的每一个设置不同的冷却流路，从而抑制了大型化，将供给制冷剂流路或排出制冷剂流路的侧壁与电容器等发热构件热连接从而使发热构件的散热性提高，并且通过包括突起部来使功率模块的散热性均匀，而与部位无关。

附图说明

图1是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的概要的剖视图。

图2是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的主要部分的概要的俯视图。

图3是在图1的A-A截面位置处切断的功率转换装置的主要部分剖视图。

图4是示出实施方式1所涉及的其他的功率转换装置的概要的剖视图。

图5是示出实施方式1所涉及的其他的功率转换装置的概要的剖视图。

图6是示出实施方式2所涉及的功率转换装置的概要的剖视图。

图7是示出实施方式2所涉及的功率转换装置的主要部分的概要的俯视图。

图8是示出实施方式3所涉及的功率转换装置的概要的剖视图。

图9是示出实施方式3所涉及的功率转换装置的主要部分的概要的俯视图。

图10是示出实施方式3所涉及的其他的功率转换装置的概要的剖视图。

图11是示出实施方式4所涉及的功率转换装置的概要的剖视图。

图12是示出实施方式4所涉及的功率转换装置的主要部分的概要的俯视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本申请的实施方式所涉及的功率转换装置进行说明。另外，各图中关于相同或相当的构件、部位，标注相同标号来进行说明。

实施方式1.

图1是示出实施方式1所涉及的功率转换装置100的概要的剖视图，图2是示出实施方式1所涉及的功率转换装置100的主要部分的概要的俯视图，图3是在图1的A-A截面位置处切断的功率转换装置100的主要部分剖视图，图4是示出实施方式1所涉及的其他的功率转换装置100的概要的剖视图，图5是示出实施方式1所涉及的其他的功率转换装置100的概要的剖视图。图1是在图2的B-B截面位置处切断的功率转换装置100的剖视图。图2是移除配置在壳体70中的一部分的部件而示出的结构图，用虚线示出散热器90的外形。图3是省略电容器模块30的一部分而示出的图，图4和图5是在与图2的B-B截面位置相同的位置处切断的其他的功率转换装置100的剖面图。功率转换装置100是将输入电流从直流转换成交流、从交流转换成直流或将输入电压转换成不同电压的装置。

如图1所示，功率转换装置100包括具有半导体元件11的功率模块10、具有作为发热构件的滤波电容器的电容器模块30、AC汇流条50、端子台51、壳体70、电流传感器80、一个面与功率模块10热连接的矩形板状的散热器90、以及设置于散热器90的另一个面的散热器翅片91。功率转换装置100是如下装置：将滤波后的直流电经由电容器模块30从外部传输至功率模块10，并且通过功率模块10进行功率转换以将交流电发送至AC汇流条50，并将交流电输出到外部。功率模块10例如输出三相交流。功率转换装置100还可以通过与上述路径相反的路径向外部发送直流电。AC汇流条50安装在端子台51上，电流传感器80搭载在AC汇流条50上。

＜功率模块10＞

功率模块10包括半导体元件11、半导体元件用布线构件12、功率模块用布线构件13a、13b、导电性接合材料14、模塑树脂15以及绝缘构件16。功率模块10在通电时发热。功率模块用布线构件13a在一个面上经由导电性接合材料14电连接且热连接至半导体元件11。功率模块用布线构件13a在另一个面上与绝缘构件16热连接。功率模块用布线构件13a的一部分从模塑树脂15延伸到外部，并且与AC汇流条50电连接。功率模块用布线构件13b在一个面上经由导电性接合材料14电连接且热连接至半导体元件用布线构件12的一端。功率模块用布线构件13b在另一个面上与绝缘构件16热连接。功率模块用布线构件13b的一部分从模塑树脂15延伸到外部，并且与电容器用布线构件34电连接。半导体元件用布线构件12的另一端经由导电性接合材料14电连接且热连接至半导体元件11。半导体元件11等功率模块10的结构要素被模塑树脂15进行密封。绝缘构件16的不与功率模块用布线构件13a、13b连接的一侧的表面从模塑树脂15露出，并且与散热器90的一个面热连接。散热器90和散热器翅片91由铝等热传导率较高的金属形成。功率模块用布线构件13a和AC汇流条50之间的连接以及功率模块用布线构件13b和电容器用布线构件34之间的连接使用螺钉紧固或焊接等。

＜电容器模块30＞

电容器模块30包括对直流电进行滤波的电容器即电容器元件32、电容器外壳31、密封材料33、电容器用布线构件34以及散热构件35。电容器元件32经由密封材料33容纳于电容器外壳31中。电容器用布线构件34的一端与电容器元件32电连接，而另一端从电容器外壳31延伸至外部，并且与功率模块用布线构件13b电连接。电容器外壳31容纳在壳体70中并且固定至壳体70。散热构件35在电容器外壳31的外侧配置在壳体70之间，并且电容器外壳31和壳体70热连接。本实施方式中，如图1所示，示出了仅在供给制冷剂流路71一侧的壳体70与电容器外壳31之间配置散热构件35的示例，但是散热构件35的配置结构不限于此，也可以在其他的壳体70与电容器外壳31之间进一步配置散热构件35。散热构件35例如是散热用油脂，但散热构件35不限于散热用油脂，也可为散热片或散热化合物。散热构件35也可设置于功率模块10和散热器90之间。

＜制冷剂流路＞

说明作为本申请的主要部分之一的制冷剂流路。制冷剂流过的制冷剂流路由供给制冷剂流路71、排出制冷剂流路72和冷却制冷剂流路73构成。壳体70包括制冷剂流路、制冷剂流入口76、制冷剂流出口77和第一突起部74。制冷剂例如使用水或乙二醇液体。壳体70由例如由铝压铸来制成。冷却制冷剂流路73是制冷剂沿着散热器90的另一个面，在从散热器90的第一侧面90a一侧朝向与第一侧面90a相反侧的第二侧面90b一侧的第一、第二方向上流动的流路。散热器90和散热器翅片91由制冷剂来冷却。如图3所示，散热器翅片91沿着制冷剂流过的第一、第二方向来设置。

供给制冷剂流路71是如下流路：使冷却制冷剂流路73中的散热器90的第一侧面90a一侧从设置于散热器90的第三侧面90c一侧的制冷剂流入口76起，在从第三侧面90c一侧朝向与第三侧面90c相反侧的第四侧面90d一侧的第三、第四方向上延伸，且在散热器90的另一个面的法线方向上延伸，并与冷却制冷剂流路73中的散热器90的第一侧面90a一侧的部分相连接。排出制冷剂流路72是如下流路：使冷却制冷剂流路73中的散热器90的第二侧面90b一侧从设置于第三侧面90c上的制冷剂流出口77起在第三、第四方向上延伸，且在散热器90的另一个面的法线方向上延伸，并与冷却制冷剂流路73中的散热器90的第二侧面90b一侧的部分相连接。

发热构件电连接到功率模块10，并且热连接到供给制冷剂流路71的第一侧面90a一侧或第二侧面90b一侧的侧壁、或者排出制冷剂流路72的第一侧面90a一侧或第二侧面90b一侧的侧壁。在本实施方式中的发热构件是电容器元件32，电容器元件32与供给制冷剂流路71的第一侧面90a一侧的侧壁热连接。发热构件不限于电容器元件32，并且作为发热构件的DC汇流条、电抗器、放电电阻、AC汇流条、功率模块用布线构件13a、13b、和电容器用布线构件34等中的至少一个也可以热连接到供给制冷剂流路71或排出制冷剂流路72的侧壁。

配置于功率转换装置100的电流路径中的电容器模块30、功率模块10和AC汇流条50等布线构件在通电时产生功耗且发热。功率模块10和电容器模块30的发热特别大，并且它们的耐热温度低于布线构件的耐热温度。在由于它们自身的发热和其他部件的热干扰从而发生温度上升的情况下，功率模块10和电容器模块30可能会超过耐热温度。因而，需要使功率模块10和电容器模块30的散热性提高，并且冷却功率模块10和电容器模块30。

根据该结构，由于散热器90和散热器翅片91被制冷剂冷却，所以通过绝缘构件16而与散热器90热连接的功率模块10也被制冷剂冷却。由于电容器元件32热连接到制冷剂流过的供给制冷剂流路71的侧壁，所以在不设置新的制冷剂流路的情况下，电容器元件32也被制冷剂冷却，并且电容器元件32的散热性提高。由于供给制冷剂流路71在第三、第四方向上延伸且在散热器90的另一个面的法线方向上延伸，侧壁被扩大，所以，与电容器元件32热连接的位置也被扩大，因此，电容器元件32的散热性进一步提高。

流过制冷剂流路的制冷剂的温度在通过冷却制冷剂流路73之前的供给制冷剂流路71中较低，在通过冷却制冷剂流路73之后的排出制冷剂流路72中较高。由于作为发热构件的电容器元件32与制冷剂温度较低的供给制冷剂流路71热连接，因此电容器元件32的散热性进一步提高。

此外，为了以较低布线电感来连接电容器模块30和半导体模块10之间，将电容器模块30与半导体模块10靠近地配置。由于电容器模块30和功率模块10相靠近，并且电容器模块30和功率模块10以较低布线电感连接，因此可以抑制在连接电容器模块30和功率模块10的布线构件中产生过大损耗。由于抑制了损耗的产生，因此抑制了由布线构件的焦耳热所引起的发热，并且能保护电容器元件32免受温度上升的影响。

＜第一突起部74＞

说明作为本申请的另一个主要部分的第一突起部74。第一突起部74设置在供给制冷剂流路71的第四侧面90d一侧和散热器90的另一个面的法线方向一侧的部分中，与供给制冷剂流路71的第四侧面90d一侧的表面隔开地设置。第一突起部74形成于与电容器元件32热连接的侧壁。第一突起部74的第三侧面90c一侧和散热器90的另一个面一侧倾斜，以不妨碍制冷剂的流动。

根据该结构，与电容器元件32热连接的侧壁的与制冷剂相接的面积增加，因此能够进一步提高电容器元件32的散热性。此外，由于第一突起部74与供给制冷剂流路71的第四侧面90d一侧的表面隔开，所以供给制冷剂流路71的第四侧面90d一侧的侧壁的厚度不会增加，且侧壁的与制冷剂相接的面积可靠地增加，因此能够提高电容器元件32的散热性。另外，虽然也可将第一突起部74形成于与和电容器元件32热连接的供给制冷剂流路71的侧壁垂直的壁面上，但在第一突起部74形成于与电容器元件32热连接的侧壁上时，提高电容器元件32的散热性的效果较大。

虽然在本实施方式中示出第一突起部74本身是一个冷却翅片的示例，但第一突起部74的结构并不限于此，并且如图4所示，第一突起部74也可以包括多个冷却翅片74a。由于第一突起部74包括多个冷却翅片74a，因而侧壁与制冷剂相接的面积进一步增加，因此能够进一步提高电容器元件32的散热性。另外，冷却翅片74a的配置不限于与图4所示的散热片90的另一面平行的配置，也可以朝向冷却制冷剂流路73倾斜地设置。

在供给制冷剂流路71的宽度为均匀的情况下，在比靠近供给制冷剂流路71的制冷剂流入口76的位置要远的位置即第四侧面90d一侧，制冷剂的流速变慢。通过在制冷剂的流速变慢的第四侧面90d一侧设置第一突起部74，第一突起部74附近的制冷剂的流路变窄，从而流过制冷剂流路变窄的位置的制冷剂的流速增大。由于即使在供给制冷剂流路71的第四侧面90d一侧，制冷剂的流速也不会降低，因而，制冷剂稳定地流过冷却制冷剂流路73，而与是在远离制冷剂流入口76的位置还是在靠近制冷剂流入口76的位置无关，因此，不管冷却制冷剂流路73的部位如何，都能使功率模块10的散热性均匀。此外，由于第一突起部74设置在供给制冷剂流路71的法线方向一侧的部分，所以可使制冷剂的流动方向朝向冷却制冷剂流路73。

本实施方式中，电容器元件32设为与供给制冷剂流路71中的第一侧面90a一侧的侧壁热连接的配置，但电容器元件32的配置不限于此。例如，如图5所示，电容器元件32也可热连接到供给制冷剂流路71的第二侧面90b一侧的侧壁。即使在这样的配置中，由于电容器元件32热连接到制冷剂流过的供给制冷剂流路71的侧壁，所以在不设置新的制冷剂流路的情况下，电容器元件32也被制冷剂冷却，并且电容器元件32的散热性提高。由于供给制冷剂流路71在第三、第四方向上延伸且在散热器90的另一个面的法线方向上延伸，侧壁被扩大，因而，与电容器元件32热连接的位置也被扩大，因此，电容器元件32的散热性进一步提高。此外，电容器元件32与制冷剂流过的排出制冷剂流路72的侧壁也热连接，因此，电容器元件32的散热性进一步提高。此外，电容器用布线构件34经由绝缘构件(未图示)而与供给制冷剂流路71的第一侧面90a一侧的侧壁热连接，因而电容器用布线构件34的散热性也提高。

如上，实施方式1所涉及的功率转换装置100中，包括供给制冷剂流路71，该供给制冷剂流路71在第三、第四方向上延伸且在散热器90的另一个面的法线方向上延伸，并且连接到冷却制冷剂流路73的第一侧面90a一侧的部分；排出制冷剂流路72，该排出制冷剂流路72在第三、第四方向上延伸且在散热器90的另一个面的法线方向上延伸，并且连接到冷却制冷剂流路73的第二侧面90b一侧的部分；以及电容器元件32，该电容器元件32与功率模块10电连接，并且热连接到供给制冷剂流路71的第一侧面90a一侧或第二侧面90b一侧的侧壁，该功率转换装置100具有在供给制冷剂流路71的第四侧面90d一侧和散热器90的另一个面的法线方向上的一侧的部分处与供给制冷剂流路71的第四侧面90d一侧的表面隔开地设置的第一突起部74，因此，能不针对功率模块10和电容器元件32中的每一个设置不同的冷却流路，从而抑制了大型化，将供给制冷剂流路71的侧壁与电容器元件32热连接从而使电容器元件32的散热性提高，并且通过具备第一突起部74来使功率模块10的散热性均匀，而与冷却制冷剂流路73的部位无关。

此外，由于供给制冷剂流路71在第三、第四方向上延伸且在散热器90的另一个面的法线方向上延伸，侧壁被扩大，因而，与电容器元件32热连接的位置也被扩大，因此，电容器元件32的散热性进一步提高。此外，由于第一突起部74与供给制冷剂流路71的第四侧面90d一侧的表面隔开，所以供给制冷剂流路71的第四侧面90d一侧的侧壁的厚度不会增加，并且侧壁的与制冷剂相接的面积可靠地增加，因此能够提高电容器元件32的散热性。此外，在与电容器元件32热连接的供给制冷剂流路71的侧壁上具备第一突起部74的情况下，在与电容器元件32热连接的侧壁上，与制冷剂相接的面积增加，因而，能够进一步提高电容器元件32的散热性。此外，在第一突起部74包括多个冷却翅片74a的情况下，侧壁与制冷剂相接的面积进一步增加，因而能够进一步提高电容器元件32的散热性。

此外，不限于电容器元件32，在作为发热构件的DC汇流条、电抗器、放电电阻和AC汇流条中的至少一个电连接至功率模块10并且热连接至供给制冷剂流路71的第一侧面90a一侧或第二侧面90b一侧的侧壁的情况下，能够在不在这些发热构件周围新设置冷却流路的情况下抑制功率转换装置100的大型化，并将供给制冷剂流路71的侧壁和发热构件热连接以提高发热构件的散热性。

实施方式2.

对实施方式2所涉及的功率转换装置100进行说明。图6是示出实施方式2所涉及的功率转换装置100的概要的剖视图，图7是示出功率转换装置100的主要部分的概要的俯视图。图6是在图7的C-C截面位置处切断的功率转换装置100的剖视图。图7是移除配置在壳体70中的一部分的部件而示出的结构图。实施方式2所涉及的功率转换装置100构成为在实施方式1所示的功率转换装置100的基础上还具备第二突起部75和DC汇流条52。

在排出制冷剂流路72的第四侧面90d一侧和散热器90的另一个面的法线方向一侧的部分中，与排出制冷剂流路72的第四侧面90d一侧的表面隔开地设置第二突起部75。DC汇流条52是在外部的电池和电容器模块30之间交换电力的布线构件。DC汇流条52在电容器模块30的上部电连接到电容器元件32，并经由第二散热构件53热连接到壳体70。第二散热构件53例如是热传导性优异的硅材料或散热化合物，但并不限于这些。功率模块用布线构件13a和AC汇流条50也经由第二散热构件53而与壳体70热连接。在第二散热构件53不具备绝缘性的情况下，绝缘构件(未图示)设置在第二散热构件53与壳体70之间或者第二散热构件53与各个布线构件之间。功率转换装置100对从DC汇流条52输入的直流电进行电力转换，并从AC汇流条50输出。功率转换装置100还可以通过相反的路径来向外部发送直流电。

AC汇流条50和DC汇流条52是在电流流过时发热的发热构件。当AC汇流条50发热时，热量传递到安装有AC汇流条50的端子台51，端子台51升温。当端子台51升温时，端子台51可能超过耐热温度。当DC汇流条52发热时，热量传递至与DC汇流条52连接的电容器元件32，电容器元件32升温。当电容器元件32升温时，电容器元件32可能超过耐热温度。因而，需要使AC汇流条50和DC汇流条52的散热性提高，并且冷却AC汇流条50和DC汇流条52。

AC汇流条50热连接至排出制冷剂流路72的第二侧面90b一侧的侧壁。DC汇流条52热连接至供给制冷剂流路71的第一侧面90a一侧的侧壁。根据该结构，由于AC汇流条50热连接到制冷剂流过的排出制冷剂流路72的侧壁，所以AC汇流条50也被制冷剂冷却，并且AC汇流条50的散热性提高。由于DC汇流条52热连接到制冷剂流过的供给制冷剂流路71的侧壁，所以DC汇流条52也被制冷剂冷却，并且DC汇流条52的散热性提高。

第一突起部74形成于与DC汇流条52热连接的侧壁上，第二突起部75形成于与AC汇流条50热连接的侧壁上。根据该结构，在与AC汇流条50和DC汇流条52热连接的侧壁上，制冷剂与侧壁相接的面积增加，因此，能够进一步提高AC汇流条50和DC汇流条52的散热性。此外，由于第一突起部74与供给制冷剂流路71的第四侧面90d一侧的表面隔开，所以在供给制冷剂流路71的第四侧面90d一侧，侧壁的厚度不会增加，并且侧壁的与制冷剂相接的面积可靠地增加，因此，能够提高DC汇流条52的散热性。此外，由于第二突起部75与排出制冷剂流路72的第四侧面90d一侧的表面隔开，所以在排出制冷剂流路72的第四侧面90d一侧，侧壁的厚度不会增加，并且侧壁的与制冷剂相接的面积可靠地增加，因此，能够提高AC汇流条50的散热性。

通过在第四侧面90d一侧设置第二突起部75，制冷剂的流速变慢，第二突起部75附近的制冷剂的流路变窄，从而流过制冷剂流路变窄的位置的制冷剂的流速增大。由于即使在排出制冷剂流路72的第四侧面90d一侧，制冷剂的流速也不会降低，因而，制冷剂稳定地流过冷却制冷剂流路73，而与是在远离制冷剂流入口77的位置还是在靠近制冷剂流入口77的位置无关，因此，不管冷却制冷剂流路73的部位如何，都能使功率模块10的散热性均匀。

在本实施方式中，如图7所示，以与DC汇流条52和壳体70热连接的位置相匹配的大小来形成第一突起部74，但第一突起部74的大小并不限于此。为了提高电容器模块30的散热性，也可以使第一突起部74的大小沿着供给制冷剂流路71的侧壁朝向电容器模块30一侧扩大。

此外，在本实施方式中，将发热构件示出为AC汇流条50以及DC汇流条52，但是功率模块用布线构件13a、13b和电容器用布线构件34也为发热构件。因此，也可将它们热连接到供给制冷剂流路71或者排出制冷剂流路72的侧壁。将功率模块用布线构件13a、13b和电容器用布线构件34热连接至供给制冷剂流路71或排出制冷剂流路72的侧壁，由此它们的散热性提高。此外，在与功率模块用布线构件13a、13b和电容器用布线构件34热连接的侧壁上形成第一突起部74或第二突起部75，由此它们的散热性进一步提高。此外，作为发热构件的电抗器和放电电阻中的至少一个也可热连接至供给制冷剂流路71或排出制冷剂流路72的侧壁。

此外，本实施方式中，在AC汇流条50上搭载有对AC汇流条50中流过的电流的电流值进行测定的电流传感器80。电流传感器80例如由围绕AC汇流条50的磁性材料形成的铁芯构件和配置在铁芯构件的间隙部中的电流传感器元件构成。通过将电流传感器80搭载于AC汇流条50上，能够容易地测定流过AC汇流条50的电流的大小。电流传感器80的搭载位置不限于AC汇流条50。电流传感器80也可搭载于DC汇流条52、功率模块用布线构件13a、13b以及电容器用布线构件34上。在电流传感器80搭载于DC汇流条52、功率模块用布线构件13a、13b或者电容器用布线构件34上的情况下，电流传感器80能够容易地测定在所搭载的这些布线构件中流过的电流的大小。此外，在搭载有电流传感器80的布线构件热连接至供给制冷剂流路71的第一侧面一侧或第二侧面一侧的侧壁或者排出制冷剂流路72的第一侧面一侧或第二侧面一侧的侧壁的情况下，能够使电流传感器80的散热性提高。当在供给制冷剂流路71或排出制冷剂流路72中形成第一突起部74或第二突起部75时，能够进一步提高电流传感器80的散热性。

如上所述，实施方式2所涉及的功率转换装置100中，包括供给制冷剂流路71，该供给制冷剂流路71在第三、第四方向上延伸且在散热器90的另一个面的法线方向上延伸，并且连接到冷却制冷剂流路73的第一侧面90a一侧的部分；排出制冷剂流路72，该排出制冷剂流路72在第三、第四方向上延伸且在散热器90的另一个面的法线方向上延伸，并且连接到冷却制冷剂流路73的第二侧面90b一侧的部分；以及DC汇流条52，该DC汇流条52与功率模块10电连接，并与供给制冷剂流路71的第一侧面90a一侧的侧壁热连接，该功率转换装置100具有在供给制冷剂流路71的第四侧面90d一侧和散热器90的另一个面的法线方向上的一侧的部分处与供给制冷剂流路71的第四侧面90d一侧的表面隔开地设置的第一突起部74，因此，能不针对功率模块10和DC汇流条52中的每一个设置不同的冷却流路，从而抑制了大型化，将供给制冷剂流路71的侧壁与DC汇流条52热连接从而使DC汇流条52的散热性提高，并且通过具备第一突起部74来使功率模块10的散热性均匀，而与冷却制冷剂流路73的部位无关。

此外，包括与功率模块10电连接且与排出制冷剂流路72的第二侧面90b一侧的侧壁热连接的AC汇流条50，具有在排出制冷剂流路72的第四侧面90d一侧和散热器90的另一个面的法线方向上的一侧的部分处与排出制冷剂流路72的第四侧面90d一侧的表面隔开地设置的第二突起部75，因此，在不针对功率模块10和AC汇流条50中的每一个设置不同的冷却流路的情况下，抑制了大型化，并将排出制冷剂流路72的侧壁与AC汇流条50热连接而使AC汇流条50的散热性提高，并且通过具备第二突起部75来使功率模块10的散热性均匀，而与冷却制冷剂流路73的部位无关。

此外，在电流传感器80搭载于DC汇流条52和AC汇流条50中的任一方或双方的情况下，可容易地测定流过搭载有电流传感器80的DC汇流条52或AC汇流条50的电流的大小。此外，在搭载有电流传感器80的DC汇流条52或AC汇流条50与供给制冷剂流路71中的第一侧面一侧或第二侧面一侧的侧壁、或排出制冷剂流路72中的第一侧面一侧或第二侧面一侧的侧壁热连接的情况下，能够使电流传感器80的散热性提高。此外，当在供给制冷剂流路71或排出制冷剂流路72中形成第一突起部74或第二突起部75时，能够进一步提高电流传感器80的散热性。

实施方式3.

对实施方式3所涉及的功率转换装置100进行说明。图8是示出实施方式3所涉及的功率转换装置100的概要的剖视图，图9是示出功率转换装置100的主要部分的概要的俯视图，图10是示出实施方式3所涉及的其他的功率转换装置100的概要的剖视图。图8是在图9的D-D截面位置处切断的功率转换装置100的剖视图。图9是移除配置在壳体70中的一部分的部件而示出的结构图。图10是在与图9的D-D截面位置同等的位置处切断的其他的功率转换装置100的剖视图。在实施方式3所涉及的功率转换装置100中，第一突起部74构成为配置于与实施方式1不同的位置。

第一突起部74设置在供给制冷剂流路71的第四侧面90d一侧和散热器90的另一个面的法线方向一侧的部分中，与供给制冷剂流路71的第四侧面90d一侧的表面隔开地设置。第一突起部74形成于与和作为发热构件的电容器元件32热连接的供给制冷剂流路71的侧壁相垂直的供给制冷剂流路71的壁面上。第一突起部74包括经由制冷剂而与热连接有电容器元件32的侧壁相对的表面，在该侧壁与相对的表面之间形成有间隙流路78。

在供给制冷剂流路71的宽度均匀的情况下，在比接近供给制冷剂流路71的制冷剂流入口76的部位要远的部位即第四侧面90d一侧，制冷剂的流速变慢。通过在制冷剂的流速变慢的第四侧面90d一侧设置第一突起部74，形成间隙流路78，在间隙流路78中，制冷剂的流路变窄，因而，流过间隙流路78的制冷剂的流速增大。流过间隙流路78的制冷剂的流速增加，从而能够提高电容器元件32的散热性。

此外，在与热连接有电容器元件32的供给制冷剂流路71的侧壁相对的供给制冷剂流路71的侧壁和第一突起部74之间的流路中，制冷剂的流速也增大。因此，制冷剂稳定地流过冷却制冷剂流路73，而与是在远离制冷剂流入口76的位置还是在靠近制冷剂流入口76的位置无关，因此，不管冷却制冷剂流路73的部位如何，都能使功率模块10的散热性均匀。

此外，在本实施方式中，将第一突起部74形成于与热连接有电容器元件32的供给制冷剂流路71的侧壁相垂直的供给制冷剂流路71的壁面上，但是第一突起部74的配置并不限于此。如图10所示，第一突起部74包括经由制冷剂而与热连接有电容器元件32的侧壁相对的表面，形成有间隙流路78即可。图10中，第一突起部74形成为L字状，配置于热连接有电容器元件32的供给制冷剂流路71的侧壁上。

如上，在实施方式3所涉及的功率转换装置100中，第一突起部74具有经由制冷剂而与热连接有电容器元件32的供给制冷剂流路71的侧壁相对的表面，在该侧壁与相对的表面之间形成有间隙流路78，因此，在间隙流路78中，制冷剂的流速增大，流过间隙流路78的制冷剂的流速增大，从而能够提高电容器元件32的散热性。此外，由于即使在热连接有电容器元件32的供给制冷剂流路71的侧壁相对的供给制冷剂流路71的侧壁和第一突起部74之间的流路中制冷剂的流速也会增大，因此，制冷剂稳定地流过冷却制冷剂流路73，而与是在远离制冷剂流入口76的位置还是在靠近制冷剂流入口76的位置无关，因此，不管冷却制冷剂流路73的部位如何，都能够使功率模块10的散热性均匀。

实施方式4.

对实施方式4所涉及的功率转换装置100进行说明。图11是示出实施方式3所涉及的功率转换装置100的概要的剖视图，图12是示出功率转换装置100的主要部分的概要的俯视图。图11是在图12的E-E截面位置处切断的功率转换装置100的剖视图。图12是移除配置在壳体70中的一部分的部件而示出的结构图。实施方式4所涉及的功率转换装置100构成为在实施方式1所示的功率转换装置100的基础上，还具备第二突起部75，变更AC汇流条50的配置。

在排出制冷剂流路72的第四侧面90d一侧和散热器90的另一个面的法线方向一侧的部分中，与排出制冷剂流路72的第四侧面90d一侧的表面隔开地设置第二突起部75。作为发热构件的AC汇流条50热连接至排出制冷剂流路72的第二侧面90b一侧的侧壁。在本实施方式中，AC汇流条50经由第二散热构件53与端子台51一起安装在排出制冷剂流路72的第二侧面90b一侧的侧壁的外壁。

根据该结构，AC汇流条50与制冷剂流过的排出制冷剂流路72的侧壁靠近且热连接，所以AC汇流条50也被制冷剂进一步地冷却，并且AC汇流条50的散热性提高。此外，第二突起部75形成于与AC汇流条50热连接的排出制冷剂流路72的侧壁，与AC汇流条50热连接的侧壁的与制冷剂相接的面积增加，因此，能够进一步提高AC汇流条50的散热性。此外，由于第二突起部75与排出制冷剂流路72的第四侧面90d一侧的表面隔开，所以在排出制冷剂流路72的第四侧面90d一侧，侧壁的厚度不会增加，并且侧壁的与制冷剂相接的面积可靠地增加，因此能够提高AC汇流条50的散热性。另外，作为发热构件的DC汇流条、电抗器、放电电阻、功率模块用布线构件13a、13b、以及电容器用布线构件34等中的至少一个也可进一步地热连接到供给制冷剂流路71或排出制冷剂流路72的侧壁。

如上，在实施方式4所涉及的功率转换装置100中，由于作为发热构件的AC汇流条50与端子台51一起经由第二散热构件53安装在排出制冷剂流路72的第二侧面90b一侧的侧壁的外壁上，因而，AC汇流条50与制冷剂所流过的排出制冷剂流路72的侧壁靠近且热连接，因此，AC汇流条50被制冷剂进一步冷却，从而能够使AC汇流条50的散热性提高。

以上，以功率转换装置100是输出三相交流的功率转换装置为例进行了说明。但是，功率转换装置100可以是DC-DC转换器等各种功率转换装置，并且电容器模块30可设置在连接到负载的输出侧等需要滤波的各部分中。此外，电容器模块30所连接的不限于功率模块10，例如也可以是具备了半导体开关元件的基板。

另外，本申请虽然记载了各种示例性的实施方式以及实施例，但是1个或多个实施方式所记载的各种特征、方式及功能并不仅限于适用特定的实施方式，也可以单独适用于实施方式，或者进行各种组合来适用于实施方式。

因此，可以认为未例示的无数变形例也包含在本申请说明书所公开的技术范围内。例如，设为包括对至少一个构成要素进行变形、追加或省略的情况，以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。

标号说明

10功率模块，11半导体元件，12半导体元件用布线构件，13a功率模块用布线构件，13b功率模块用布线构件，14导电性接合材料，15模塑树脂，16绝缘构件，30电容器模块，31电容器外壳，32电容器元件，33密封材料，34电容器用布线构件，35散热构件，50AC汇流条，51端子台，52DC汇流条，53第二散热构件，70壳体，71供给制冷剂流路，72排出制冷剂流路，73冷却制冷剂流路，74第1突起部，74a冷却翅片，75第二突起部，76制冷剂流入口，77制冷剂流出口，78间隙流路，80电流传感器，90散热器，91散热器翅片，100功率转换装置。

Claims (6)

1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：

功率模块，该功率模块具有半导体元件；

矩形板状的散热器，该矩形板状的散热器的一个面与所述功率模块热连接；

冷却制冷剂流路，制冷剂沿着所述散热器的另一个面，在从所述散热器的第一侧面一侧朝向与所述第一侧面相反侧的第二侧面一侧的第一、第二方向上流过该冷却制冷剂流路；

供给制冷剂流路，该供给制冷剂流路使所述冷却制冷剂流路的所述第一侧面一侧从设置于所述散热器的第三侧面一侧的制冷剂流入口起，在从所述第三侧面一侧朝向与所述第三侧面相反侧的第四侧面一侧的第三、第四方向上延伸，且在所述散热器的另一个面的法线方向上延伸，并与所述冷却制冷剂流路的所述第一侧面一侧的部分相连接；

排出制冷剂流路，该排出制冷剂流路使所述冷却制冷剂流路的所述第二侧面一侧从设置于所述第三侧面上的制冷剂流出口起，在所述第三、第四方向上延伸，且在所述散热器的另一个面的法线方向上延伸，并与所述冷却制冷剂流路的所述第二侧面一侧的部分相连接；以及

发热构件，该发热构件电连接到所述功率模块，并且热连接到所述供给制冷剂流路的所述第一侧面一侧或所述第二侧面一侧的侧壁、或者所述排出制冷剂流路的所述第一侧面一侧或所述第二侧面一侧的侧壁，

所述功率转换装置具有在所述供给制冷剂流路的所述第四侧面一侧和所述法线方向一侧的部分处与所述供给制冷剂流路的所述第四侧面一侧的表面隔开地设置的第一突起部、以及在所述排出制冷剂流路的所述第四侧面一侧和所述法线方向一侧的部分处与所述排出制冷剂流路的所述第四侧面一侧的表面隔开地设置的第二突起部中的一方或双方。

2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

所述第一突起部和所述第二突起部中的一方或双方形成在热连接有所述发热构件的侧壁上。

3.如权利要求2所述的功率转换装置，其特征在于，

所述第一突起部和所述第二突起部中的一方或双方包括一个或多个冷却翅片。

4.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

所述第一突起部和所述第二突起部中的一方或双方包括经由制冷剂而与热连接有所述发热构件的侧壁相对的表面。

5.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

所述发热构件包括滤波电容器、DC汇流条、电抗器、放电电阻以及AC汇流条中的至少一个。

6.如权利要求5所述的功率转换装置，其特征在于，

所述DC汇流条和所述AC汇流条中的任一方或双方搭载有电流传感器。

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