JP2008193867A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インバータ回路の上アームと下アームを備えた直列回路を一つの半導体モジュール500に内蔵し、半導体モジュールは両側に冷却金属を有し冷却金属の間に上アーム用の半導体チップと下アーム用の半導体チップとを挟み込み、半導体モジュールを水路筐体本体部214内に挿入し、半導体モジュールには、半導体チップの直流正極端子532と直流負極端子572と交流端子582とが配置され、これらの直流端子532,572がコンデンサモジュールの端子と電気的に接続され、交流端子582は交流コネクタを経てモータジェネレータと電気的に接続される。
【選択図】図14
Description
上記両面冷却の半導体モジュールは、外側の面が放熱面である第1と第2の放熱金属を有し、上記第1と第2の放熱金属の間に上記上下アームの直列回路を密閉して配置すると共に、外部に突出する直流正極端子と直流負極端子と交流端子とを有し、
上記水路筐体に開口が設けられ、上記開口から上記両面冷却の半導体モジュールの第1と第2の放熱金属が冷却水路の内部に挿入されるようにして、複数個の上記両面冷却の半導体モジュールが配置され、
上記両面冷却の半導体モジュールの上記第1と第2の放熱金属の内側の面の側に絶縁部材がそれぞれ配置され、上記絶縁部材の間には上記上下アームの直列回路を構成するための複数個の半導体チップが配置され、
上記両面冷却の半導体モジュールの内部には、さらに上記複数個の半導体チップと上記直流正極端子と直流負極端子と交流端子とをそれぞれ電気的につなぐ直流正極導体と直流負極導体と交流導体とがそれぞれ配置され、
上記両面冷却の半導体モジュールの上記直流正極端子と直流負極端子はそれぞれ上記コンデンサモジュールの端子と電気的に接続されると共に上記直流コネクタと電気的に接続され、上記複数個の両面冷却の半導体モジュールの上記交流端子は上記交流コネクタとそれぞれ電気的に接続される電力変換装置。
上記両面冷却の半導体モジュールは、一方の面に放熱フィンを有する第1と第2の放熱金属を有し、上記第1と第2の放熱金属の間に上記上下アームの直列回路を密閉して配置すると共に、外部に突出する直流正極端子と直流負極端子と交流端子とを有しており、
上記両面冷却の半導体モジュールには、上記第1と第2の放熱金属が、上記放熱金属の冷却水路に沿った長さより短い間隔で放熱面が互いに外側を向くように対向させて配置されており、上記第1と第2の放熱金属に挟まれた側から直流正極端子と直流負極端子と交流端子とが突出し、上記直流正極端子と上記直流負極端子とが対向して配置されており、
上記水路筐体に複数の開口が設けられ、上記複数の開口から上記両面冷却の半導体モジュールの放熱金属が冷却水路の内部にそれぞれ挿入されるようにして、複数個の上記両面冷却の半導体モジュールが配置され、
上記両面冷却の半導体モジュールは、上記対向する第1と第2の放熱金属の他方の面には絶縁部材がそれぞれ配置され、上記絶縁部材の内側には上記上下アームの直列回路を構成するための複数個の半導体チップが配置されていて、上記上アームとして作用する半導体チップと上記下アームとして作用する半導体チップとが、上記両面冷却の半導体モジュールの上記開口からの挿入方向において互いにずれて配置されており、
上記両面冷却の半導体モジュールの内部にはさらに、上記上下アームの直列回路と上記直流正極端子と直流負極端子と交流端子とをそれぞれ電気的につなぐ直流正極導体と直流負極導体と交流導体とがそれぞれ配置され、
上記両面冷却の半導体モジュールの上記直流正極端子と直流負極端子はそれぞれ上記コンデンサモジュールの端子と電気的に接続される、電力変換装置。
上記両面冷却の半導体モジュールは、一方の面に放熱フィンを有する第1と第2の放熱金属を有し、上記第1と第2の放熱金属の他方の面にそれぞれ絶縁部材を有し、上記それぞれの絶縁部材の間に上記上下アームの直列回路を配置すると共に、外部に突出する直流正極端子と直流負極端子と交流端子と信号端子とを有しており、
上記両面冷却の半導体モジュールは、上記第1と第2の放熱金属が、上記放熱金属の冷却水路に沿った長さより短い間隔でそれぞれの絶縁部材が互いに対向するように配置され、上記それぞれの絶縁部材の平面に直交する側から直流正極端子と直流負極端子と交流端子と信号端子とが突出し、上記直流正極端子と直流負極端子とが対向して配置されており、
上記水路筐体に複数の開口が設けられ、上記複数の開口から上記両面冷却の半導体モジュールが冷却水路の内部にそれぞれ挿入されて、複数個の上記両面冷却の半導体モジュールが上記水路筐体に保持され、
上記両面冷却の半導体モジュールの第1と第2の放熱金属の他方の面にそれぞれ設けられた絶縁部材の間に上記上下アームの直列回路を構成するための複数個の半導体チップが配置されており、
上記上下アームの内の上アームとして作用する半導体チップおよび下アームとして作用する半導体チップの面と、それぞれ対向する上記第1と第2の放熱金属の他方の面との間には、上記絶縁部材を介して熱伝導路が形成されており、
上記両面冷却の半導体モジュールの内部には、さらに上記上下アームとして作用する複数個の半導体チップと上記直流正極端子と直流負極端子と交流端子と信号端子とをそれぞれ電気的につなぐ直流正極導体と直流負極導体と交流導体と信号導体とが配置され、
上記両面冷却の半導体モジュールの上記直流正極端子と直流負極端子はそれぞれ上記コンデンサモジュールの端子と電気的に接続される、電力変換装置。
上記冷却水路には、上記複数の挿入口が並列に配置されて形成されており、
並列に配置された上記挿入口からそれぞれ上記半導体モジュールが冷却水路に挿入されるようにして、複数個の上記半導体モジュールが並列に配置されて上記水路筐体に保持され、
上記半導体モジュールは、一方の面が放熱面で他方の面に絶縁部材を設けた第1と第2の放熱金属をそれぞれの放熱面が互いに外側を向くように並列に配置した状態で有しており、上記第1と第2の放熱金属に設けられたそれぞれの絶縁部材の間に、上記上下アームの直列回路を構成する上アーム用の半導体チップと下アーム用の半導体チップとを密閉した状態で有しており、さらに外部に突出する直流正極端子と直流負極端子と交流端子と上記上アーム用の半導体チップを制御するための制御端子と上記下アーム用の半導体チップを制御するための制御端子とを有し、
上記第1の放熱金属の絶縁部材には上記直流正極端子と電気的に接続されている正極側導体と直列接続用の第1の導体とが設けられ、上記第2の放熱金属の絶縁部材には上記直流負極端子と電気的に接続されている負極側導体と直列接続用の第2の導体とが設けられ、上記正極側導体と上記第2の導体とは対向して配置され、上記負極側導体と上記第1の導体とは対向して配置され、
上記上下アーム用の半導体チップの一方を上記正極側導体と上記第2の導体との間に配置し、上記上下アーム用の半導体チップの他方を上記負極側導体と上記第1の導体との間に配置し、上記第1の導体と上記第2の導体と上記交流端子とが電気的に接続されている、電力変換装置。
インバータ回路の上下アームの直列回路を内蔵すると共に直流正極端子と直流負極端子と交流端子とを有する複数個の半導体モジュールと、コンデンサを内蔵したコンデンサモジュールとを有し、
水路筐体には、並列に形成された冷却水路にそれぞれ通ずる開口が並列の位置関係で複数個形成され、上記複数個の開口にはそれぞれ上記半導体モジュールが挿入されて、上記複数の半導体モジュールが並列に配置される位置関係で固定され、上記半導体モジュールの並列配置の軸に沿って上記コンデンサモジュールが位置する配置関係で、上記コンデンサモジュールが上記水路筐体に固定され、
並列配置された複数個の上記半導体モジュールの交流端子と上記コンデンサモジュールとの間に上記半導体モジュールの直流正極端子と直流負極端子とが位置するように上記半導体モジュールの上記直流正極端子と上記直流負極端子と上記交流端子とが配置され、上記半導体モジュールの直流正極端子と直流負極端子とが上記コンデンサモジュールの端子とそれぞれ電気的に接続されている、電力変換装置。
本実施形態に係る電力変換装置は、両側に冷却金属を備えた半導体モジュールの内部にインバータの上下アームの直列回路を収納し、半導体モジュールを冷却水内に挿入し、両側の冷却金属を冷却水で冷却する構造を備えている。この構造により冷却効率が向上し、半導体モジュールの小型化が可能となる。また、具体的な構造として、両側の冷却金属の内側にそれぞれ絶縁シートあるいはセラミック板などの絶縁板である絶縁部材を設け、それぞれの絶縁部材に固定した導体金属の間に上下アームの直列回路を構成する上アームおよび下アームの半導体チップを挟み込んでいる。この構造で上アームおよび下アームの半導体チップの両面と冷却金属との間に良好な熱伝導路ができ、半導体モジュールの冷却効率は大きく向上する。
本実施形態に係る電力変換装置では、上述のとおり、半導体モジュールの冷却効率を大幅に改善でき、結果的に半導体チップの温度上昇を抑えることが可能となり、信頼性の改善に繋がる。
本実施形態に係る電力変換装置では、上述したとおり、半導体モジュールと冷却筐体とをそれぞれ別々に製造し、その後半導体モジュールを冷却筐体に固定する工程を行うようにすることが可能であり、電気系の製造ラインで半導体モジュールを製造することが可能となる。これにより生産性と信頼性が向上する。また、コンデンサモジュールも同様に他の製造工程で製造し、その後水路筐体に固定できるので、生産性が向上する。
次に、本実施形態に関する半導体モジュールにおける工夫された回路配置による低インダクタンス化について、主として、図34と図35を参照しながら説明する。まずその前に、半導体チップの取り付け方法について、図2、図22、図24、図25を用いて再度まとめて説明する。ここで、上アームについて説明すると、放熱フィン(A側)522において、正極端子532(P端子)となる正極板の導体板534(Cuリード)にIGBTとダイオードからなる半導体チップのコレクタとカソードを半田付けし、半導体チップの表面にIGBTのエミッタ電極とダイオードのアノード電極を露出させる。放熱フィン(B側)562において、交流用の導体板584(Cuリード)上に、放熱フィン(A側)522のエミッタ電極とアノード電極に対向して、凸部586,588を設ける。交流用の導体板584の延長部に交流端子582(モータジェネレータ92のU相、V相又はW相に連結する端子)を設ける。そして、放熱フィン(A側)522と放熱フィン(B側)562を重ね合わせて半田付けすると、図2の上アーム52,56の回路が形成され、交流端子582と正極端子532が図18、図22に示すようにトップケース512から突出した形状となる。
図13はモータジェネレータへの各相に対して半導体モジュールを並列接続する場合(図3の回路構成を参照)の6個の半導体モジュール500における、水路筐体212への配置構造を示している。図3に示す上下アーム直列回路50が、U相用に50U1,50U2として、V相用に50V1,50V2として、W相用に50WU1,50W2として、図示するように配置されている。コンデンサモジュールのコンデンサ端子96が図31及び図32に示すように、半導体モジュール500の正極端子532と負極端子572の配列方向と同一方向に配置されて、半導体モジュールとコンデンサモジュールの端子同士が直接に結合するので、寄生インダクタンスが小さく且つ均等になり、各半導体モジュールが均等で且つ安定して動作する。
52:上アームのIGBT、53:上アームのコレクタ電極、54:上アームのゲート電極端子、55:上アームの信号用エミッタ電極端子、56:上アームのダイオード、57:正極(P)端子、58:負極(N)端子、59:交流端子、62:下アームのIGBT、63:下アームのコレクタ電極、64:下アームのゲート電極端子、65:下アームの信号用エミッタ電極端子、66:下アームのダイオード、69:中間電極、70:制御部、72:制御回路(制御基板370に内蔵)、74:ドライバ回路(制御基板372に内蔵)、76:信号線、80:検出部、82:信号線、86:交流電力線、88:交流コネクタ、90:コンデンサ(コンデンサモジュール390に内蔵)、92,94:モータジェネレータ、95:コンデンサモジュール、96:コンデンサ端子、
100:電力変換装置、112:上ケース、114:上ケースの下部開口、116:入口部用窪み、118:出口部用窪み、120:上ケースの上部開口、122:コネクタ用窪み、124:フランジ、132:カバー、142:下ケース、144:下ケースの上部開口、146:入口部用窪み、148:出口部用窪み、154:フランジ、
212:水路筐体、214:水路筐体の本体部、216:本体部の水路、218:挿入口、224:水路筐体の正面部、226:正面部の入口水路、227:正面部の折り返し水路、228:正面部の出口水路、234:水路筐体の背面部、236:背面部の折り返し水路、246:入口部、248:出口部、249:導水部、250〜255:水流、270:水路形成部、271:隔壁、280:コネクタ部、370:制御基板(制御回路72を内蔵)、372:制御基板(ドライバ回路74を内蔵)、373:コネクタ(制御回路用)、374:ドライバIC、386:バスバーアッセンブリ、390:コンデンサモジュール、
500:半導体モジュール、502:モールド樹脂、504:窪み(コンデンサ端子絶縁板受)、508:サイドケース、512:トップケース、513:孔、516:ボトムケース、522:放熱フィン(A側)、524:絶縁シート(A側)、532:正極端子、533:櫛歯形状、534:正極側の導体板、536:凸部、537:半田層、538:IGBTチップ(上アーム用)、540:凸部、541:半田層、542:ダイオードチップ(上アーム用)、544:導体板、545:凸部、546:半田層、547:IGBTチップ(下アーム用)、548:凸部、549:半田層、550:ダイオードチップ(下アーム用)、552:信号用端子(上アーム用)、553:ゲート端子(上アーム用)、554:信号用導体、555:ゲート用導体(上アーム用)、556:信号用端子(下アーム用)、557:ゲート端子(下アーム用)、558:信号用導体(下アーム用)、559:ゲート用導体(下アーム用)、562:放熱フィン(B側)、564:絶縁シート(B側)、570:中央フィン、572:負極端子、573:櫛歯形状、574:負極側の導体板、576:凸部(IGBTチップに接続)、578:凸部(ダイオードチップに接続)、582:交流端子、583:櫛歯形状、584:交流用の導体板、586:凸部(IGBTチップに接続)、588:凸部(ダイオードチップに接続)、592:凸部(上下アームの中間電極に接続)、593:半田層(上下アームの中間電極に接続)、594:接続板(上下アームの中間電極を構成)、
605,606:うず電流、611:コンデンサ正極端子、612:コンデンサ負極端子、613:絶縁ガイド(コンデンサ端子絶縁板)、630:挿入口(窪み)、622:半導体モジュールにおける上段の冷却水流れ、623:半導体モジュールにおける下段の冷却水流れ、650,651,652,653,654,655,656,657:水流、660:ガイド部、661:信号用エミッタ電極端子、662:ゲート電極端子
S1:図24の部分拡大表示、S2:図25の部分拡大表示、D1:凸部586の厚さ、D2:凸部588の厚さ、D3:凸部540の厚さ、D4:凸部536の厚さ、D5:凸部592の厚さ
Claims (17)
- 冷却水路を内蔵する水路筐体と、インバータ回路の上下アームの直列回路を内蔵した両面冷却の半導体モジュールと、コンデンサモジュールと、直流コネクタと、交流コネクタとを有し、
上記両面冷却の半導体モジュールは、一方の面が放熱面である第1と第2の放熱金属を有し、上記第1と第2の放熱金属の間に上記上下アームの直列回路を密閉して配置すると共に、外部に突出する直流正極端子と直流負極端子と交流端子とを有し、
上記水路筐体に開口が設けられ、
上記開口から上記両面冷却の半導体モジュールの第1と第2の放熱金属が冷却水路の内部に挿入されるようにして、複数個の上記両面冷却の半導体モジュールが配置され、
上記両面冷却の半導体モジュールの上記第1と第2の放熱金属の他方の面の側に絶縁部材がそれぞれ配置され、上記絶縁部材の間には上記上下アームの直列回路を構成するための複数個の半導体チップが配置され、
上記両面冷却の半導体モジュールの内部には、さらに上記複数個の半導体チップと上記直流正極端子と直流負極端子と交流端子とをそれぞれ電気的につなぐ直流正極導体と直流負極導体と交流導体とがそれぞれ配置され、
上記両面冷却の半導体モジュールの上記直流正極端子と直流負極端子はそれぞれ上記コンデンサモジュールの端子と電気的に接続されると共に上記直流コネクタと電気的に接続され、上記複数個の両面冷却の半導体モジュールの上記交流端子は上記交流コネクタとそれぞれ電気的に接続される、電力変換装置。 - 冷却水路を内蔵する水路筐体と、インバータ回路の上下アームの直列回路を内蔵した両面冷却の半導体モジュールと、コンデンサモジュールと、を有し、
上記両面冷却の半導体モジュールは、一方の面に放熱フィンを有する第1と第2の放熱金属を有し、上記第1と第2の放熱金属の間に上記上下アームの直列回路を密閉して配置すると共に、外部に突出する直流正極端子と直流負極端子と交流端子とを有しており、
上記両面冷却の半導体モジュールには、上記第1と第2の放熱金属が、上記放熱金属の冷却水路に沿った長さより短い間隔で放熱面が互いに外側を向くように対向させて配置されており、上記第1と第2の放熱金属に挟まれた側から直流正極端子と直流負極端子と交流端子とが突出し、上記直流正極端子と上記直流負極端子とが対向して配置されており、
上記水路筐体に複数の開口が設けられ、
上記複数の開口から上記両面冷却の半導体モジュールの放熱金属が冷却水路の内部にそれぞれ挿入されるようにして、複数個の上記両面冷却の半導体モジュールが配置され、
上記両面冷却の半導体モジュールは、上記対向する第1と第2の放熱金属の他方の面には絶縁部材がそれぞれ配置され、上記絶縁部材の内側には上記上下アームの直列回路を構成するための複数個の半導体チップが配置されていて、上記上アームとして作用する半導体チップと上記下アームとして作用する半導体チップとが、上記両面冷却の半導体モジュールの上記開口からの挿入方向において互いにずれて配置されており、
上記両面冷却の半導体モジュールの内部にはさらに、上記上下アームの直列回路と上記直流正極端子と直流負極端子と交流端子とをそれぞれ電気的につなぐ直流正極導体と直流負極導体と交流導体とがそれぞれ配置され、
上記両面冷却の半導体モジュールの上記直流正極端子と直流負極端子はそれぞれ上記コンデンサモジュールの端子と電気的に接続される、電力変換装置。 - 冷却水路を内蔵する水路筐体と、インバータ回路の上下アームの直列回路を内蔵した両面冷却の半導体モジュールと、コンデンサモジュールと、を有し、
上記両面冷却の半導体モジュールは、一方の面に放熱フィンを有する第1と第2の放熱金属を有し、上記第1と第2の放熱金属の他方の面にそれぞれ絶縁部材を有し、上記それぞれの絶縁部材の間に上記上下アームの直列回路を配置すると共に、外部に突出する直流正極端子と直流負極端子と交流端子と信号端子とを有しており、
上記両面冷却の半導体モジュールは、上記第1と第2の放熱金属が、上記放熱金属の冷却水路に沿った長さより短い間隔でそれぞれの絶縁部材が互いに対向するように配置され、上記それぞれの絶縁部材の平面に直交する側から直流正極端子と直流負極端子と交流端子と信号端子とが突出し、上記直流正極端子と直流負極端子とが対向して配置されており、
上記水路筐体に複数の開口が設けられ、
上記複数の開口から上記両面冷却の半導体モジュールが冷却水路の内部にそれぞれ挿入されて、複数個の上記両面冷却の半導体モジュールが上記水路筐体に保持され、
上記両面冷却の半導体モジュールの第1と第2の放熱金属の他方の面にそれぞれ設けられた絶縁部材の間に上記上下アームの直列回路を構成するための複数個の半導体チップが配置されており、
上記上下アームの内の上アームとして作用する半導体チップおよび下アームとして作用する半導体チップの面と、それぞれ対向する上記第1と第2の放熱金属の他方の面との間には、上記絶縁部材を介して熱伝導路が形成されており、
上記両面冷却の半導体モジュールの内部には、さらに上記上下アームとして作用する複数個の半導体チップと上記直流正極端子と直流負極端子と交流端子と信号端子とをそれぞれ電気的につなぐ直流正極導体と直流負極導体と交流導体と信号導体とが配置され、
上記両面冷却の半導体モジュールの上記直流正極端子と直流負極端子はそれぞれ上記コンデンサモジュールの端子と電気的に接続される、電力変換装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1つの請求項に記載の電力変換装置において、
上記第1と第2の放熱金属の他方の面にそれぞれ設けられた絶縁部材は上記放熱金属の面に熱圧着された絶縁シートである、電力変換装置 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1つの請求項に記載の電力変換装置において、
上記半導体モジュールの第1と第2の放熱金属の他方の面にそれぞれ設けられた絶縁部材は上記放熱金属の面に固定された絶縁板である、電力変換装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか1つの請求項に記載の電力変換装置において、
上記半導体モジュールの上記直流正極端子と上記直流負極端子とは対向して配置されており、上記対向配置された直流正極端子と直流負極端子とに対し、冷却水の流れに沿った方向において、ずれた位置に上記半導体モジュールの上記交流端子が配置されている、電力変換装置。 - 請求項6に記載の電力変換装置において、
上記半導体モジュールは、冷却水の流れに沿った軸に対して垂直の方向から冷却水路に挿入されて上記冷却筐体に保持され、
上記上アーム用の半導体チップと上記下アーム用の半導体チップが上記挿入方向においてずれて配置されている、電力変換装置。 - 請求項6または7に記載の電力変換装置において、
上記コンデンサモジュールは、上記半導体モジュールの直流正極端子と直流負極端子側の面に対向して端子を設け、
上記コンデンサモジュールの端子と上記半導体モジュールの交流端子との間に、上記コンデンサモジュールの端子に接続される上記半導体モジュールの直流正極端子と直流負極端子が位置するように、上記半導体モジュールの直流正極端子と直流負極端子と交流端子が配置される位置関係をもって、上記コンデンサモジュールが上記水路筐体に固定され、
上記コンデンサモジュールの端子と上記半導体モジュールの直流正極負極端子とが電気的に接続されている、電力変換装置。 - 請求項8に記載の電力変換装置において、
上記コンデンサには、上記半導体モジュールの上記直流正極端子と上記直流負極端子とに対応してそれぞれ端子が設けられており、対応する上記半導体モジュールの端子と上記コンデンサの端子とがそれぞれ接続されている、電力変換装置。 - 複数個の挿入口を有する冷却水路を内蔵する水路筐体と、インバータ回路の上下アームの直列回路を内蔵し上記挿入口から冷却水路に挿入された半導体モジュールと、コンデンサモジュールとを有し、
上記冷却水路には、上記複数の挿入口が並列に配置されて形成されており、
並列に配置された上記挿入口からそれぞれ上記半導体モジュールが冷却水路に挿入されるようにして、複数個の上記半導体モジュールが並列に配置されて上記水路筐体に保持され、
上記半導体モジュールは、一方の面が放熱面で他方の面に絶縁部材を設けた第1と第2の放熱金属をそれぞれの放熱面が互いに外側を向くように並列に配置した状態で有しており、上記第1と第2の放熱金属に設けられたそれぞれの絶縁部材の間に、上記上下アームの直列回路を構成する上アーム用の半導体チップと下アーム用の半導体チップとを密閉した状態で有しており、さらに外部に突出する直流正極端子と直流負極端子と交流端子と上記上アーム用の半導体チップを制御するための制御端子と上記下アーム用の半導体チップを制御するための制御端子とを有し、
上記第1の放熱金属の絶縁部材には上記直流正極端子と電気的に接続されている正極側導体と直列接続用の第1の導体とが設けられ、
上記第2の放熱金属の絶縁部材には上記直流負極端子と電気的に接続されている負極側導体と直列接続用の第2の導体とが設けられ、
上記正極側導体と上記第2の導体とは対向して配置され、
上記負極側導体と上記第1の導体とは対向して配置され、
上記上下アーム用の半導体チップの一方を上記正極側導体と上記第2の導体との間に配置し、
上記上下アーム用の半導体チップの他方を上記負極側導体と上記第1の導体との間に配置し、
上記第1の導体と上記第2の導体と上記交流端子とが電気的に接続されている、電力変換装置。 - 請求項10に記載の電力変換装置において、
上記半導体モジュールは、冷却水の流れに沿った軸に対して垂直の方向から水路に挿入されて上記冷却筐体に保持され、
上記上アーム用の半導体チップと上記下アーム用の半導体チップが上記挿入方向においてずれて配置されている、電力変換装置。 - 複数回折り返されて並列に形成された冷却水路を有する水路筐体と、
インバータ回路の上下アームの直列回路を内蔵すると共に直流正極端子と直流負極端子と交流端子とを有する複数個の半導体モジュールと、コンデンサを内蔵したコンデンサモジュールとを有し、
水路筐体には、並列に形成された冷却水路にそれぞれ通ずる開口が並列の位置関係で複数個形成され、
上記複数個の開口にはそれぞれ上記半導体モジュールが挿入されて、上記複数の半導体モジュールが並列に配置される位置関係で固定され、上記半導体モジュールの並列配置の軸に沿って上記コンデンサモジュールが位置する配置関係で、上記コンデンサモジュールが上記水路筐体に固定され、
並列配置された複数個の上記半導体モジュールの交流端子と上記コンデンサモジュールとの間に上記半導体モジュールの直流正極端子と直流負極端子とが位置するように上記半導体モジュールの上記直流正極端子と上記直流負極端子と上記交流端子とが配置され、
上記半導体モジュールの直流正極端子と直流負極端子とが上記コンデンサモジュールの端子とそれぞれ電気的に接続されている、電力変換装置。 - 請求項12に記載の電力変換装置において、
上記半導体モジュールは、一方の面が冷却水と接して放熱する放熱面で他方の面に絶縁部材を設けた第1と第2の放熱金属をそれぞれの放熱面が互いに外側を向くように並列に配置した状態で有しており、上記第1と第2の放熱金属に設けられたそれぞれの絶縁部材の間に、上記上下アームの直列回路を構成する上アーム用の半導体チップと下アーム用の半導体チップとを有しており、さらに外部に突出する直流正極端子と直流負極端子と交流端子と上記上アーム用の半導体チップを制御するための制御端子と上記下アーム用の半導体チップを制御するための制御端子とを有し、
上記第1の放熱金属の絶縁部材には上記直流正極端子と電気的に接続されている正極側導体と直列接続用の第1の導体とが設けられ、
上記第2の放熱金属の絶縁部材には上記直流負極端子と電気的に接続されている負極側導体と直列接続用の第2の導体とが設けられ、
上記正極側導体と上記第2の導体とは対向して配置され、
上記負極側導体と上記第1の導体とは対向して配置され、
上記上下アーム用の半導体チップの一方を上記正極側導体と上記第2の導体との間に配置し、
上記上下アーム用の半導体チップの他方を上記負極側導体と上記第1の導体との間に配置し、
上記第1の導体と上記第2の導体と上記交流端子とが電気的に接続されている、電力変換装置。 - 請求項13に記載の電力変換装置において、
上記第1の放熱金属の一方の面と上記第2の放熱金属の一方の面とがそれぞれ接する冷却水の流れ方向が逆方向となるように冷却水路が形成されている、電力変換装置。 - 請求項12、13または14に記載の電力変換装置において、
上記半導体モジュールは、冷却水の流れに沿った軸に対して垂直の方向から水路に挿入されて上記冷却筐体に保持され、
上記上アーム用の半導体チップと上記下アーム用の半導体チップが上記挿入方向においてずれて配置されている、電力変換装置。 - 請求項15に記載の電力変換装置において、
上記水路筐体の開口から上記半導体モジュールは冷却水の流れに対し略垂直の方向で冷却水路に挿入され、
上記水路筐体は、上記半導体モジュールの挿入方向の奥側の冷却水を挿入方向の入口側にあるいは挿入方向の入口側の冷却水を挿入方向の奥側に流路変更する折り返し流路を有し、上記半導体モジュールの挿入方向の入口側と挿入方向の奥側とで冷却水の流れ方向が逆になるように冷却水路が形成されている、電力変換装置。 - 請求項16に記載の電力変換装置において、
第1と第2の放熱金属の上記上アーム用の半導体チップを挟んでいる部分と上記下アーム用の半導体チップを挟んでいる部分とで冷却水路の流れの方向が逆になるように冷却水路が形成されている、電力変換装置。
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