JP2008253056A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008253056A JP2008253056A JP2007091378A JP2007091378A JP2008253056A JP 2008253056 A JP2008253056 A JP 2008253056A JP 2007091378 A JP2007091378 A JP 2007091378A JP 2007091378 A JP2007091378 A JP 2007091378A JP 2008253056 A JP2008253056 A JP 2008253056A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power module
- cooler
- power
- switching element
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
【課題】パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる電力変換装置を提供すること。
【解決手段】電力変換装置１は、スイッチング素子４とスイッチング素子４を冷却する冷却媒体が流れる冷却器５とを備えるパワーモジュール２と、パワーモジュール２を支持すると共に、スイッチング素子４の電極端子４１に接続され被制御電流の電流路となる導電部材６と、冷却器５へ供給する冷却媒体及び冷却器５から排出される冷却媒体をそれぞれ流通させる冷媒流通路７とを備える支持体３とを有する。パワーモジュール２は、少なくとも、冷却器５と冷媒流通路７とが接続する冷却通路接続部１１と、スイッチング素子４の電極端子４１と導電部材６とが電気的に接続する電気接続部１２とにおいて、支持体３と接続されている。冷却通路接続部１１と電気接続部１２とのいずれか一方を着脱するときに、他方も着脱されるよう構成されている。
【選択図】図１
【解決手段】電力変換装置１は、スイッチング素子４とスイッチング素子４を冷却する冷却媒体が流れる冷却器５とを備えるパワーモジュール２と、パワーモジュール２を支持すると共に、スイッチング素子４の電極端子４１に接続され被制御電流の電流路となる導電部材６と、冷却器５へ供給する冷却媒体及び冷却器５から排出される冷却媒体をそれぞれ流通させる冷媒流通路７とを備える支持体３とを有する。パワーモジュール２は、少なくとも、冷却器５と冷媒流通路７とが接続する冷却通路接続部１１と、スイッチング素子４の電極端子４１と導電部材６とが電気的に接続する電気接続部１２とにおいて、支持体３と接続されている。冷却通路接続部１１と電気接続部１２とのいずれか一方を着脱するときに、他方も着脱されるよう構成されている。
【選択図】図１
Description
本発明は、スイッチング素子とこれを冷却する冷却器とを内蔵したインバータやコンバータ等の電力変換装置に関する。
例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等には、動力源であるモータを駆動するため駆動電力を生成するインバータ等の電力変換装置が配設されている。
かかる電力変換装置においては、電力変換回路の一部を構成するスイッチング素子の過熱を防ぐために、スイッチング素子を冷却するための冷却器が配設されている。そして、該冷却器に冷却液を流すことにより、冷却液とスイッチング素子との間において熱交換を行い、スイッチング素子を冷却している。
かかる電力変換装置においては、電力変換回路の一部を構成するスイッチング素子の過熱を防ぐために、スイッチング素子を冷却するための冷却器が配設されている。そして、該冷却器に冷却液を流すことにより、冷却液とスイッチング素子との間において熱交換を行い、スイッチング素子を冷却している。
このような電力変換装置として、一つのスイッチング素子とこれを冷却する冷却器とを有するパワーユニットを複数個接続してなるものがある（特許文献１）。
上記電力変換装置において、例えば、一つのパワーユニットに故障が発生した場合に、当該パワーユニットを電力変換装置から取り外して交換する必要がある。
ところが、パワーユニットを交換しようとする場合、冷却器に冷却液を流すためのホースを外し、スイッチング素子の電極端子とバスバーとを接続しているネジの締結を外し、更にパワーユニットを電力変換装置の筐体から取り外す必要がある。そのため、パワーユニットの交換には多数の工程を要し、交換作業が煩雑となるという問題がある。
上記電力変換装置において、例えば、一つのパワーユニットに故障が発生した場合に、当該パワーユニットを電力変換装置から取り外して交換する必要がある。
ところが、パワーユニットを交換しようとする場合、冷却器に冷却液を流すためのホースを外し、スイッチング素子の電極端子とバスバーとを接続しているネジの締結を外し、更にパワーユニットを電力変換装置の筐体から取り外す必要がある。そのため、パワーユニットの交換には多数の工程を要し、交換作業が煩雑となるという問題がある。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる電力変換装置を提供しようとするものである。
第１の発明は、スイッチング素子と該スイッチング素子を冷却する冷却媒体が流れる冷却器とを備えるパワーモジュールと、
該パワーモジュールを支持すると共に、上記スイッチング素子の電極端子に接続され被制御電流の電流路となる導電部材と、上記冷却器へ供給する冷却媒体及び上記冷却器から排出される冷却媒体をそれぞれ流通させる冷媒流通路とを備える支持体とを有し、
上記パワーモジュールは、少なくとも、上記冷却器と上記冷媒流通路とが接続する冷却通路接続部と、上記スイッチング素子の上記電極端子と上記導電部材とが電気的に接続する電気接続部とにおいて、上記支持体と接続され、
上記冷却通路接続部と上記電気接続部とのいずれか一方を着脱するときに、他方も着脱されるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。
該パワーモジュールを支持すると共に、上記スイッチング素子の電極端子に接続され被制御電流の電流路となる導電部材と、上記冷却器へ供給する冷却媒体及び上記冷却器から排出される冷却媒体をそれぞれ流通させる冷媒流通路とを備える支持体とを有し、
上記パワーモジュールは、少なくとも、上記冷却器と上記冷媒流通路とが接続する冷却通路接続部と、上記スイッチング素子の上記電極端子と上記導電部材とが電気的に接続する電気接続部とにおいて、上記支持体と接続され、
上記冷却通路接続部と上記電気接続部とのいずれか一方を着脱するときに、他方も着脱されるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置は、上記冷却通路接続部と上記電気接続部とのいずれか一方を着脱するときに、他方も着脱されるよう構成されている。即ち、例えば、上記パワーモジュールを交換する際に、上記冷却通路接続部と上記電気接続部とにおける着脱を個別に行う必要がなく、両者を一度に着脱することができる。
そのため、上記支持体に対する上記パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる。その結果、上記パワーモジュールの組付けや交換を容易に行うことができる。
上記電力変換装置は、上記冷却通路接続部と上記電気接続部とのいずれか一方を着脱するときに、他方も着脱されるよう構成されている。即ち、例えば、上記パワーモジュールを交換する際に、上記冷却通路接続部と上記電気接続部とにおける着脱を個別に行う必要がなく、両者を一度に着脱することができる。
そのため、上記支持体に対する上記パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる。その結果、上記パワーモジュールの組付けや交換を容易に行うことができる。
以上のごとく、本発明によれば、パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる電力変換装置を提供することができる。
第２の発明は、スイッチング素子と該スイッチング素子を冷却する冷却媒体が流れる冷却器とを備えるパワーモジュールと、
該パワーモジュールを支持すると共に、上記スイッチング素子の電極端子に接続され被制御電流の電流路となる導電部材と、上記冷却器へ供給する冷却媒体及び上記冷却器から排出される冷却媒体をそれぞれ流通させる冷媒流通路とを備える支持体とを有し、
上記パワーモジュールは、少なくとも、上記冷却器と上記冷媒流通路とが接続する冷却通路接続部と、上記スイッチング素子の上記電極端子と上記導電部材とが電気的に接続する電気接続部とにおいて、上記支持体と接続され、
上記パワーモジュールと上記支持体とを固定部材によって互いに固定したときに、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部が接続されるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置（請求項２）。
該パワーモジュールを支持すると共に、上記スイッチング素子の電極端子に接続され被制御電流の電流路となる導電部材と、上記冷却器へ供給する冷却媒体及び上記冷却器から排出される冷却媒体をそれぞれ流通させる冷媒流通路とを備える支持体とを有し、
上記パワーモジュールは、少なくとも、上記冷却器と上記冷媒流通路とが接続する冷却通路接続部と、上記スイッチング素子の上記電極端子と上記導電部材とが電気的に接続する電気接続部とにおいて、上記支持体と接続され、
上記パワーモジュールと上記支持体とを固定部材によって互いに固定したときに、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部が接続されるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置（請求項２）。
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置は、上記パワーモジュールと上記支持体とを固定部材によって互いに固定したときに、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部が接続されるよう構成されている。即ち、上記支持体への上記パワーモジュールの固定を行うことによって、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部の接続をも一度に行うことができる。また、固定部材を外すことによって、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部における接続解除を一度に行うことができる。
そのため、上記支持体に対する上記パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる。その結果、上記パワーモジュールの組付けや交換を容易に行うことができる。
上記電力変換装置は、上記パワーモジュールと上記支持体とを固定部材によって互いに固定したときに、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部が接続されるよう構成されている。即ち、上記支持体への上記パワーモジュールの固定を行うことによって、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部の接続をも一度に行うことができる。また、固定部材を外すことによって、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部における接続解除を一度に行うことができる。
そのため、上記支持体に対する上記パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる。その結果、上記パワーモジュールの組付けや交換を容易に行うことができる。
以上のごとく、本発明によれば、パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる電力変換装置を提供することができる。
第３の発明は、スイッチング素子と該スイッチング素子を冷却する冷却媒体が流れる冷却器とを備えるパワーモジュールと、
該パワーモジュールを支持すると共に、上記スイッチング素子の電極端子に接続され被制御電流の電流路となる導電部材と、上記冷却器へ供給する冷却媒体及び上記冷却器から排出される冷却媒体をそれぞれ流通させる冷媒流通路とを備える支持体とを有し、
上記パワーモジュールは、少なくとも、上記冷却器と上記冷媒流通路とが接続する冷却通路接続部と、上記スイッチング素子の上記電極端子と上記導電部材とが電気的に接続する電気接続部とにおいて、上記支持体と接続され、
上記冷却通路接続部及び上記電気接続部は、上記パワーモジュールにおける同一面又は互いに平行かつ同一方向に面した複数の面と、これに対向配置される上記支持体における同一面又は互いに平行かつ同一方向に面した複数の面との間に形成されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項４）。
該パワーモジュールを支持すると共に、上記スイッチング素子の電極端子に接続され被制御電流の電流路となる導電部材と、上記冷却器へ供給する冷却媒体及び上記冷却器から排出される冷却媒体をそれぞれ流通させる冷媒流通路とを備える支持体とを有し、
上記パワーモジュールは、少なくとも、上記冷却器と上記冷媒流通路とが接続する冷却通路接続部と、上記スイッチング素子の上記電極端子と上記導電部材とが電気的に接続する電気接続部とにおいて、上記支持体と接続され、
上記冷却通路接続部及び上記電気接続部は、上記パワーモジュールにおける同一面又は互いに平行かつ同一方向に面した複数の面と、これに対向配置される上記支持体における同一面又は互いに平行かつ同一方向に面した複数の面との間に形成されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項４）。
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置においては、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部が、上記パワーモジュールにおける同一面又は互いに平行かつ同一方向に面した複数の面と、これに対向配置される上記支持体における同一面又は互いに平行かつ同一方向に面した複数の面との間に形成されている。これにより、例えば、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部を設けた平面に直交する方向に上記支持体と上記パワーモジュールとを相対移動させることにより、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部を一度に着脱することが可能となる。
そのため、上記支持体に対する上記パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる。その結果、上記パワーモジュールの組付けや交換を容易に行うことができる。
上記電力変換装置においては、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部が、上記パワーモジュールにおける同一面又は互いに平行かつ同一方向に面した複数の面と、これに対向配置される上記支持体における同一面又は互いに平行かつ同一方向に面した複数の面との間に形成されている。これにより、例えば、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部を設けた平面に直交する方向に上記支持体と上記パワーモジュールとを相対移動させることにより、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部を一度に着脱することが可能となる。
そのため、上記支持体に対する上記パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる。その結果、上記パワーモジュールの組付けや交換を容易に行うことができる。
以上のごとく、本発明によれば、パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる電力変換装置を提供することができる。
上記第１〜第３の発明において、上記電力変換装置としては、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータやインバータ等がある。また、上記電力変換装置は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の動力源である交流モータに通電する駆動電流の生成に用いることができる。
また、上記スイッチング素子は、例えば、ＩＧＢＴ等の半導体素子とダイオードを内蔵したものがある。
また、上記冷却器に流れる冷却媒体としては、例えば、水やアンモニア等の自然冷媒、エチレングリコール系の不凍液を混入した水、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、ＨＣＦＣ１２３、ＨＦＣ１３４ａ等のフロン系冷媒、メタノール、アルコール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒等の冷媒を用いることができる。
また、上記スイッチング素子は、例えば、ＩＧＢＴ等の半導体素子とダイオードを内蔵したものがある。
また、上記冷却器に流れる冷却媒体としては、例えば、水やアンモニア等の自然冷媒、エチレングリコール系の不凍液を混入した水、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、ＨＣＦＣ１２３、ＨＦＣ１３４ａ等のフロン系冷媒、メタノール、アルコール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒等の冷媒を用いることができる。
また、上記固定部材は、上記冷却通路接続部における冷媒流路連通手段として、若しくは上記電気接続部における導通手段としても機能することが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記固定部材を、上記支持体に対する上記パワーモジュールの固定手段の他に上記冷媒流路連通手段、若しくは上記導通手段としても用いることができる。そのため、これとは別個に冷媒流路を連通するための部材、若しくは上記スイッチング素子と上記導電部材とを電気的に接続するための部材を用いる必要がなく、部品点数を少なくすることができる。
この場合には、上記固定部材を、上記支持体に対する上記パワーモジュールの固定手段の他に上記冷媒流路連通手段、若しくは上記導通手段としても用いることができる。そのため、これとは別個に冷媒流路を連通するための部材、若しくは上記スイッチング素子と上記導電部材とを電気的に接続するための部材を用いる必要がなく、部品点数を少なくすることができる。
また、上記パワーモジュールは、上記支持体に対して複数個取付けられていることが好ましい（請求項５）。
この場合には、電力変換装置を構成する複数のスイッチング素子等を複数個の上記パワーモジュールに分けて配設することができるため、一部のスイッチング素子等が故障した際に、その故障したスイッチング素子等を備えたパワーモジュールのみを交換すればよい。それ故、部品交換によるコストを低減することができると共に、パワーモジュールの着脱作業性も向上させることができる。
この場合には、電力変換装置を構成する複数のスイッチング素子等を複数個の上記パワーモジュールに分けて配設することができるため、一部のスイッチング素子等が故障した際に、その故障したスイッチング素子等を備えたパワーモジュールのみを交換すればよい。それ故、部品交換によるコストを低減することができると共に、パワーモジュールの着脱作業性も向上させることができる。
また、上記パワーモジュールは平板形状を有し、該パワーモジュールにおける主面と直交する面に、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部が形成されていることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記支持体における取付面に対し、上記パワーモジュールの主面を略直交させた状態で組付けることができる。そのため、パワーモジュールの着脱を一層容易に行うことができる。
この場合には、上記支持体における取付面に対し、上記パワーモジュールの主面を略直交させた状態で組付けることができる。そのため、パワーモジュールの着脱を一層容易に行うことができる。
また、上記冷却通路接続部は、弾性シール部材によって密封されていることが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記冷却通路接続部からの冷却媒体の漏れを効果的に防ぐことができる。そして、特に、上記冷却媒体が水などの場合、冷却媒体の漏洩防止は、上記電気接続部におけるショート等の原因を防ぐことに寄与することとなる。それ故、上記冷却通路接続部と上記電気接続部とを、上記パワーモジュールと上記支持体との同一の対向面に形成した場合などには、特に上記弾性シール部材による密封が重要となる。
この場合には、上記冷却通路接続部からの冷却媒体の漏れを効果的に防ぐことができる。そして、特に、上記冷却媒体が水などの場合、冷却媒体の漏洩防止は、上記電気接続部におけるショート等の原因を防ぐことに寄与することとなる。それ故、上記冷却通路接続部と上記電気接続部とを、上記パワーモジュールと上記支持体との同一の対向面に形成した場合などには、特に上記弾性シール部材による密封が重要となる。
また、上記冷却通路接続部は、上記冷却器側と上記冷媒流通路側とのいずれか一方に設けた突出開口部と他方に設けた開口部とを、互いに嵌合することによって構成されていることが好ましい（請求項８）。
この場合には、上記冷却通路接続部を容易かつ確実に接続することができる。
この場合には、上記冷却通路接続部を容易かつ確実に接続することができる。
また、上記突出開口部の外周面に、弾性シール部材を設けてあることが好ましい（請求項９）。
この場合には、上記冷却通路接続部からの冷却媒体の漏れを効果的に防ぐことができる。
この場合には、上記冷却通路接続部からの冷却媒体の漏れを効果的に防ぐことができる。
また、上記弾性シール部材はＯリングとすることができる（請求項１０）。
この場合には、上記弾性シール部材を上記冷却通路接続部に容易に取付けることができると共に、上記冷却通路接続部からの冷却媒体の漏れを効果的に防ぐことができる。
この場合には、上記弾性シール部材を上記冷却通路接続部に容易に取付けることができると共に、上記冷却通路接続部からの冷却媒体の漏れを効果的に防ぐことができる。
また、上記弾性シール部材は、外周面と内周面との少なくとも一方に突出した複数のシール片を設けた筒状部材であることが好ましい（請求項１１）。
この場合には、上記冷却通路接続部からの冷却媒体の漏れをより効果的に防ぐことができる。即ち、例えば、仮に冷媒流通路に最も近い側の１番目のシール片から冷却媒体が漏れても、１番目のシール片と２番目のシール片との間に冷却媒体を留めておくことができる。そして、冷却媒体が全てのシール片を通り抜けて漏れる可能性を極めて小さくすることができる。
この場合には、上記冷却通路接続部からの冷却媒体の漏れをより効果的に防ぐことができる。即ち、例えば、仮に冷媒流通路に最も近い側の１番目のシール片から冷却媒体が漏れても、１番目のシール片と２番目のシール片との間に冷却媒体を留めておくことができる。そして、冷却媒体が全てのシール片を通り抜けて漏れる可能性を極めて小さくすることができる。
また、上記冷却通路接続部は、一つの上記冷媒流通路と複数の上記冷却器とを接続する冷媒分岐手段を有していてもよい（請求項１２）。
この場合には、複数のパワーモジュールを一度に着脱することが容易となる。
この場合には、複数のパワーモジュールを一度に着脱することが容易となる。
また、上記冷却通路接続部と上記電気接続部との間には、上記パワーモジュールと上記支持体との互いの対向面に密着して、上記冷却通路接続部側の領域と上記電気接続部側の領域とを液密的に分離する密封部材が設けてあることが好ましい（請求項１３）。
この場合には、仮に上記冷却通路接続部から液体の冷却媒体が漏れても、冷却媒体が上記電気接続部にまで達しないようにすることができる。これにより、上記電気接続部におけるショート等の不具合を効果的に防ぐことができる。
この場合には、仮に上記冷却通路接続部から液体の冷却媒体が漏れても、冷却媒体が上記電気接続部にまで達しないようにすることができる。これにより、上記電気接続部におけるショート等の不具合を効果的に防ぐことができる。
また、上記電気接続部は、上記冷却通路接続部よりも上方に配置されていることが好ましい（請求項１４）。
この場合には、仮に上記冷却通路接続部から液体の冷却媒体が漏れても、冷却媒体は下方に流下するため、冷却通路接続部よりも上方に配置されている上記電気接続部に達することがない。その結果、上記電気接続部におけるショート等の不具合を効果的に防ぐことができる。
この場合には、仮に上記冷却通路接続部から液体の冷却媒体が漏れても、冷却媒体は下方に流下するため、冷却通路接続部よりも上方に配置されている上記電気接続部に達することがない。その結果、上記電気接続部におけるショート等の不具合を効果的に防ぐことができる。
また、上記支持体は、上記冷媒流通路として、上記冷却器へ供給する冷却媒体を流通させる冷媒供給路と、上記冷却器から排出される冷却媒体を流通させる冷媒排出路とを有し、該冷媒排出路は上記冷媒供給路よりも上方に配置されていることが好ましい（請求項１５）。
この場合には、上記冷却器に供給される冷却媒体の流れも、下方から供給され、上方へ排出される流れとなる。そのため、冷却器に空気が混入しても、その空気を冷却媒体の流れに沿って、容易に冷媒排出路に排出することができる。その結果、冷却器によるスイッチング素子の冷却効率の低下を防ぐことができる。
この場合には、上記冷却器に供給される冷却媒体の流れも、下方から供給され、上方へ排出される流れとなる。そのため、冷却器に空気が混入しても、その空気を冷却媒体の流れに沿って、容易に冷媒排出路に排出することができる。その結果、冷却器によるスイッチング素子の冷却効率の低下を防ぐことができる。
また、上記導電部材及び上記冷媒流通路は、上記支持体の内部に埋設されていることが好ましい（請求項１６）。
この場合には、上記導電部材及び上記冷媒流通路を上記支持体に安定して保持させることができる。
この場合には、上記導電部材及び上記冷媒流通路を上記支持体に安定して保持させることができる。
また、上記支持体は、上記導電部材及び上記冷媒流通路を樹脂材料でモールドしてなることが好ましい（請求項１７）。
この場合には、上記導電部材及び上記冷媒流通路を、容易に上記支持体に保持させることができる。
この場合には、上記導電部材及び上記冷媒流通路を、容易に上記支持体に保持させることができる。
また、上記導電部材は複数配設されていると共に、該複数の導電部材の中の一部が電源のＰ極に接続されるＰ極バスバーであり、他の一部が電源のＮ極に接続されるＮ極バスバーでり、上記Ｐ極バスバーと上記Ｎ極バスバーとは、互いに対向配置されていることが好ましい（請求項１８）。
この場合には、上記Ｐ極バスバーおよび上記Ｎ極バスバーにおけるインピーダンスを低減することができる。その結果、上記Ｐ極バスバーおよび上記Ｎ極バスバーに高周波電流が流れても、大きなサージ電圧が発生することを効果的に抑制することができる。
この場合には、上記Ｐ極バスバーおよび上記Ｎ極バスバーにおけるインピーダンスを低減することができる。その結果、上記Ｐ極バスバーおよび上記Ｎ極バスバーに高周波電流が流れても、大きなサージ電圧が発生することを効果的に抑制することができる。
また、上記パワーモジュールは、上記スイッチング素子を駆動制御する制御回路を内蔵することが好ましい（請求項１９）。
この場合には、各スイッチング素子を駆動制御する各制御回路に故障が生じても、当該制御回路を含むパワーモジュールのみを交換することができ、修理コストを低減することができると共に、交換時の作業性を向上させることができる。
この場合には、各スイッチング素子を駆動制御する各制御回路に故障が生じても、当該制御回路を含むパワーモジュールのみを交換することができ、修理コストを低減することができると共に、交換時の作業性を向上させることができる。
また、上記パワーモジュールは、上記スイッチング素子のスイッチングにより生じるサージ電圧を抑制するコンデンサを内蔵することが好ましい（請求項２０）。
この場合には、各スイッチング素子に対応する各コンデンサに故障が生じても、当該コンデンサを含むパワーモジュールのみを交換することができ、修理コストを低減することができると共に、交換時の作業性を向上させることができる。
この場合には、各スイッチング素子に対応する各コンデンサに故障が生じても、当該コンデンサを含むパワーモジュールのみを交換することができ、修理コストを低減することができると共に、交換時の作業性を向上させることができる。
また、上記冷却器は、上記スイッチング素子の両主面に密着配置されていることが好ましい（請求項２１）。
この場合には、上記スイッチング素子を両主面から冷却することができ、その冷却を効率的に行うことができる。
この場合には、上記スイッチング素子を両主面から冷却することができ、その冷却を効率的に行うことができる。
また、上記冷却器は、略Ｕ字状の冷媒流路を有することが好ましい（請求項２２）。
この場合には、上記冷却器における冷却媒体の出入口をパワーモジュールの同一の面に配置しやすくなる。
この場合には、上記冷却器における冷却媒体の出入口をパワーモジュールの同一の面に配置しやすくなる。
また、上記冷却器は、内部の冷媒流路にフィンを設けてなることが好ましい（請求項２３）。
この場合には、上記フィンを通じて、冷却媒体との熱交換を行いやすくなり、スイッチング素子の冷却をより効率的に行うことができる。また、上記フィンを設けることにより、冷却媒体を上記冷媒流路の全体に均等に流しやすくなる。
この場合には、上記フィンを通じて、冷却媒体との熱交換を行いやすくなり、スイッチング素子の冷却をより効率的に行うことができる。また、上記フィンを設けることにより、冷却媒体を上記冷媒流路の全体に均等に流しやすくなる。
また、上記冷却器は、上記冷媒流通路から冷却媒体を導入する冷媒入口に連続する部分と、上記冷媒流通路へ冷却媒体を排出する冷媒出口に連続する部分とに、それぞれ流路抵抗の小さい入口側ヘッダ部と出口側ヘッダ部とを有し、上記入口側ヘッダ部と上記出口側ヘッダ部との間には、上記フィンを設けた熱交換部が形成されていることが好ましい（請求項２４）。
この場合には、上記冷却器内の冷媒流路において、冷却媒体の圧力損失を小さくしつつ、冷媒流路の全体に冷却媒体を行き渡らせることができる。その結果、スイッチング素子の冷却効率を向上させることができる。
この場合には、上記冷却器内の冷媒流路において、冷却媒体の圧力損失を小さくしつつ、冷媒流路の全体に冷却媒体を行き渡らせることができる。その結果、スイッチング素子の冷却効率を向上させることができる。
また、上記冷却器は、上記冷媒流通路から冷却媒体を導入する冷媒入口と、上記冷媒流通路へ冷却媒体を排出する冷媒出口とを有し、該冷媒出口が上記冷媒入口よりも上方に配置されていることが好ましい（請求項２５）。
この場合には、冷媒入口から冷却器に空気が混入しても、その空気を冷却媒体の流れに沿って、容易に冷媒出口から排出することができる。その結果、冷却器によるスイッチング素子の冷却効率の低下を防ぐことができる。
この場合には、冷媒入口から冷却器に空気が混入しても、その空気を冷却媒体の流れに沿って、容易に冷媒出口から排出することができる。その結果、冷却器によるスイッチング素子の冷却効率の低下を防ぐことができる。
また、上記第１の発明（請求項１）において、上記パワーモジュールと上記支持体との間における全ての上記冷却通路接続部及び全ての上記電気接続部は、これらのいずれか一つを着脱するときに、他の全ての接続部も着脱されるよう構成されていることが好ましい（請求項２６）。
この場合には、全ての上記冷却通路接続部及び全ての上記電気接続部とを一度に着脱することができるため、一層パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる。
この場合には、全ての上記冷却通路接続部及び全ての上記電気接続部とを一度に着脱することができるため、一層パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる。
また、上記第２の発明（請求項２）において、上記パワーモジュールと上記支持体とを固定部材によって互いに固定したときに、上記パワーモジュールと上記支持体との間における全ての上記冷却通路接続部及び全ての上記電気接続部が接続されるよう構成されていることが好ましい（請求項２８）。
この場合にも、全ての上記冷却通路接続部及び全ての上記電気接続部とを一度に着脱することができるため、一層パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる。
この場合にも、全ての上記冷却通路接続部及び全ての上記電気接続部とを一度に着脱することができるため、一層パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる。
また、上記第３の発明（請求項４）において、上記パワーモジュールと上記支持体との間における全ての上記冷却通路接続部及び全ての上記電気接続部は、上記パワーモジュールにおける同一面又は互いに平行かつ同一方向に面した複数の面と、これに対向配置される上記支持体における同一面又は互いに平行かつ同一方向に面した複数の面との間に形成されていることが好ましい（請求項２７）。
この場合にも、全ての上記冷却通路接続部及び全ての上記電気接続部とを一度に着脱することができるため、一層パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる。
この場合にも、全ての上記冷却通路接続部及び全ての上記電気接続部とを一度に着脱することができるため、一層パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる。
次に、上記第１の発明（請求項１）又は上記第３の発明（請求項４）において、上記パワーモジュールと上記支持体とを固定部材によって互いに固定したときに、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部が接続されるよう構成されていることが好ましい（請求項２９）。
この場合には、上記第１の発明の作用効果又は上記第３の発明の作用効果に、上記第２の発明の作用効果が加わり、パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる電力変換装置を提供することができる。
この場合には、上記第１の発明の作用効果又は上記第３の発明の作用効果に、上記第２の発明の作用効果が加わり、パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる電力変換装置を提供することができる。
また、上記固定部材は、上記パワーモジュール及び上記支持体における上記冷却通路接続部及び上記電気接続部が形成された面に配置されていることが好ましい（請求項３０）。
この場合には、上記固定部材による固定をより容易に行うことができる。
この場合には、上記固定部材による固定をより容易に行うことができる。
また、上記パワーモジュールは上記スイッチング素子の電極端子と電気的に接続された雌ネジ部を有し、上記支持体は上記導電部材と電気的に接続された座面部を有し、上記固定部材としての雄ネジを上記雌ネジ部に締結したとき、上記雌ネジ部と上記座面部とが電気的に接続されるよう構成されていることが好ましい（請求項３１）。
この場合には、容易かつ確実に上記パワーモジュールを上記支持体に固定することができると共に、容易かつ確実に上記電気接続部を接続することができる。
なお、上記雄ネジとしては、例えば金属材料からなるボルトを用いることができ、上記雌ネジ部は、例えば、金属材料からなるナットを上記パワーモジュールに固定することによって構成することができる。
この場合には、容易かつ確実に上記パワーモジュールを上記支持体に固定することができると共に、容易かつ確実に上記電気接続部を接続することができる。
なお、上記雄ネジとしては、例えば金属材料からなるボルトを用いることができ、上記雌ネジ部は、例えば、金属材料からなるナットを上記パワーモジュールに固定することによって構成することができる。
また、上記パワーモジュールは上記スイッチング素子の電極端子と電気的に接続された雄ネジ部を有し、上記支持体は上記導電部材と電気的に接続された座面部を有し、上記固定部材としての雌ネジを上記雄ネジ部に締結したとき、上記雄ネジ部と上記座面部とが電気的に接続されるよう構成されていることが好ましい（請求項３２）。
この場合にも、容易かつ確実に上記パワーモジュールを上記支持体に固定することができると共に、容易かつ確実に上記電気接続部を接続することができる。
なお、上記雄ネジ部は、例えば、金属材料からなるボルトを上記パワーモジュールに固定することによって構成することができ、上記雌ネジとしては、例えば金属材料からなるナットを用いることができる。
この場合にも、容易かつ確実に上記パワーモジュールを上記支持体に固定することができると共に、容易かつ確実に上記電気接続部を接続することができる。
なお、上記雄ネジ部は、例えば、金属材料からなるボルトを上記パワーモジュールに固定することによって構成することができ、上記雌ネジとしては、例えば金属材料からなるナットを用いることができる。
また、上記固定部材は、上記パワーモジュール及び上記支持体における互いの対向面に対して略垂直方向の締結力が作用するように、上記パワーモジュールと上記支持体とを固定していることが好ましい（請求項３３）。
この場合には、容易かつ確実に上記パワーモジュールを上記支持体に固定することができる。
この場合には、容易かつ確実に上記パワーモジュールを上記支持体に固定することができる。
（実施例１）
本発明の実施例にかかる電力変換装置につき、図１〜図１０を用いて説明する。
本例の電力変換装置１は、図１、図３、図４に示すごとく、パワーモジュール２と、該パワーモジュール２を支持する支持体３とを有する。パワーモジュール２は、スイッチング素子４と該スイッチング素子４を冷却する冷却媒体が流れる冷却器５とを備える。また、支持体３は、スイッチング素子４の電極端子４１に接続され被制御電流の電流路となる導電部材６と、冷却器５へ供給する冷却媒体及び冷却器５から排出される冷却媒体をそれぞれ流通させる冷媒流通路７とを備える。
本発明の実施例にかかる電力変換装置につき、図１〜図１０を用いて説明する。
本例の電力変換装置１は、図１、図３、図４に示すごとく、パワーモジュール２と、該パワーモジュール２を支持する支持体３とを有する。パワーモジュール２は、スイッチング素子４と該スイッチング素子４を冷却する冷却媒体が流れる冷却器５とを備える。また、支持体３は、スイッチング素子４の電極端子４１に接続され被制御電流の電流路となる導電部材６と、冷却器５へ供給する冷却媒体及び冷却器５から排出される冷却媒体をそれぞれ流通させる冷媒流通路７とを備える。
上記パワーモジュール２は、少なくとも、冷却器５と上記冷媒流通路とが接続する冷却通路接続部１１と、スイッチング素子４の電極端子４１と導電部材６とが電気的に接続する電気接続部１２とにおいて、上記支持体３と接続されている。
そして、図１、図２に示すごとく、冷却通路接続部１１と電気接続部１２とのいずれか一方を着脱するときに、他方も着脱されるよう構成されている。
そして、図１、図２に示すごとく、冷却通路接続部１１と電気接続部１２とのいずれか一方を着脱するときに、他方も着脱されるよう構成されている。
また、冷却通路接続部１１及び電気接続部１２は、パワーモジュール２における同一面（取付面２１）と、これに対向配置される支持体３における同一面（取付面３１）との間に形成されている。
また、パワーモジュール２と支持体３とは、固定部材であるボルト１３によって固定されている。そして、パワーモジュール２と支持体３とをボルト１３によって互いに固定したときに、冷却通路接続部１１及び電気接続部１２が接続されるよう構成されている。
また、パワーモジュール２と支持体３とは、固定部材であるボルト１３によって固定されている。そして、パワーモジュール２と支持体３とをボルト１３によって互いに固定したときに、冷却通路接続部１１及び電気接続部１２が接続されるよう構成されている。
また、図３、図４に示すごとく、パワーモジュール２は、支持体３に対して複数個取付けられている。
図６に示すごとく、各パワーモジュール２は平板形状を有し、該パワーモジュール２における主面と直交する面に、冷却通路接続部１１及び電気接続部１２が形成されている。即ち、パワーモジュール２における主面と直交する面が上記取付面２１となる。
そして、図４に示すごとく、一つの支持体２に対して、同様の形状、構造を有する複数のパワーモジュール２が、互いに平行に配列した状態で固定されている。
図６に示すごとく、各パワーモジュール２は平板形状を有し、該パワーモジュール２における主面と直交する面に、冷却通路接続部１１及び電気接続部１２が形成されている。即ち、パワーモジュール２における主面と直交する面が上記取付面２１となる。
そして、図４に示すごとく、一つの支持体２に対して、同様の形状、構造を有する複数のパワーモジュール２が、互いに平行に配列した状態で固定されている。
図２、図５に示すごとく、支持体３は、冷媒流通路７として、冷却器５へ供給する冷却媒体を流通させる冷媒供給路７１と、冷却器５から排出される冷却媒体を流通させる冷媒排出路７２とを有する。冷媒排出路７２は、冷媒供給路７１よりも上方に配されている。
また、冷媒流通路７は冷却通路接続部１１を構成する接続開口部７３を、支持体２の取付面２１側に有する。
また、支持体３は、導電部材６として、電源（図示略）のＰ極に接続されるＰ極バスバー６１と、電源のＮ極に接続されるＮ極バスバー６２と、回転電機（図示略）に接続される出力バスバー６３とを有する。また、Ｐ極バスバー６１とＮ極バスバー６２とは、互いに対向配置されている。
また、冷媒流通路７は冷却通路接続部１１を構成する接続開口部７３を、支持体２の取付面２１側に有する。
また、支持体３は、導電部材６として、電源（図示略）のＰ極に接続されるＰ極バスバー６１と、電源のＮ極に接続されるＮ極バスバー６２と、回転電機（図示略）に接続される出力バスバー６３とを有する。また、Ｐ極バスバー６１とＮ極バスバー６２とは、互いに対向配置されている。
導電部材６（Ｐ極バスバー６１、Ｎ極バスバー６２、出力バスバー６３）、及び冷媒流通路７（冷媒供給路７１、冷媒排出路７２）は、樹脂にてモールドされることにより、支持体３の内部に埋設されている。各導電部材６の一部は、支持体３における取付面３１側に座面部６４として露出していると共に、取付面３１とは反対側に端子部６５として突出している。
また、座面部６４が形成された位置において、支持体３を貫通するボルト挿通孔６６が形成されている。また、Ｐ極バスバー６１及びＮ極バスバー６２には、ボルト挿通孔６６をがその内側を通るように、開口部６７が形成されている。
また、座面部６４が形成された位置において、支持体３を貫通するボルト挿通孔６６が形成されている。また、Ｐ極バスバー６１及びＮ極バスバー６２には、ボルト挿通孔６６をがその内側を通るように、開口部６７が形成されている。
また、図１、図２、図７に示すごとく、パワーモジュール２は、スイッチング素子４と、該スイッチング素子４を冷却する冷却器５と、スイッチング素子４のスイッチングにより生じるサージ電圧を抑制するコンデンサ２２とを内蔵してなる。また、パワーモジュール２は、スイッチング素子４を駆動制御する制御回路やスイッチング素子４を保護する保護回路を内蔵することもできる。
冷却器５は、図７に示すごとく、スイッチング素子４を両主面に密着配置されている。そして、スイッチング素子４の両主面に密着配置される冷却器５は、図９に示すごとく一体化されており、冷却媒体を導入する冷媒入口５１と、冷却媒体を排出する冷媒出口５２とを共有する。また、図１０に示すごとく、冷却器５は、冷媒入口５１に連続する部分と、冷媒出口５２に連続する部分とに、それぞれ流路抵抗の小さい入口側ヘッダ部５３１と出口側ヘッダ部５３２とを有する。入口側ヘッダ部５３１と出口側ヘッダ部５３２との間における冷媒流路には、フィン５４が設けられている。そして、このフィン５４が設けられた部分が、スイッチング素子４との熱交換を行う熱交換部５４０となる。
また、冷媒出口５２は冷媒入口５１よりも上方に配置されている。冷媒入口５１から導入された冷却媒体ｗは、入口側ヘッダ部５３１からフィン５４の間をフィン５４に沿って上方へ通過して出口側ヘッダ部５３２へ達し、冷媒出口５２から排出される。このように、冷媒流路は略Ｕ字状となる。
また、図２、図６に示すごとく、冷媒入口５１及び冷媒出口５２には、それぞれパワーモジュール２の取付面２１から突出した突出開口部２３が設けてある。突出開口部２３の外周面には、弾性シール部材２３１としてのＯリングが配設されている。
これにより、図１に示すごとく、突出開口部２３を冷媒流通路７の接続開口部７３に嵌合したとき、弾性シール部材２３１によって冷却通路接続部１１が密封される。
また、図２、図６に示すごとく、冷媒入口５１及び冷媒出口５２には、それぞれパワーモジュール２の取付面２１から突出した突出開口部２３が設けてある。突出開口部２３の外周面には、弾性シール部材２３１としてのＯリングが配設されている。
これにより、図１に示すごとく、突出開口部２３を冷媒流通路７の接続開口部７３に嵌合したとき、弾性シール部材２３１によって冷却通路接続部１１が密封される。
また、図８に示すごとく、スイッチング素子４は、２個のＩＧＢＴ４２と２個のフライホイールダイオード４３とを内蔵してなる。スイッチング素子４は、４本の電極端子４１を有し、図１、図２に示すごとく、そのうちの２本がコンデンサ２２と接続され、他の２本は互いに短絡させてある。コンデンサ２２と接続された２本の電極端子４１は、それぞれ個別に、パワーモジュール２の取付面２１に露出した電極パッド４３１、４３２に電気的に接続されている。また、互いに短絡させた２本の電極端子４１は、パワーモジュール２の取付面２１に露出した共通の電極パッド４３３に電気的に接続されている。
また、各電極パッド４３１、４３２、４３３には貫通孔が形成されていると共に、その後方位置には、各電極パッド４３１、４３２、４３３に電気的に接続されたナット２４が埋設されている。
なお、スイッチング素子４は、図４に示す制御回路基板１５と接続する制御端子４４を有し、該制御端子４４の先端部はパワーモジュール２における取付面３１とは異なる端面から露出している。
なお、スイッチング素子４は、図４に示す制御回路基板１５と接続する制御端子４４を有し、該制御端子４４の先端部はパワーモジュール２における取付面３１とは異なる端面から露出している。
このように、パワーモジュール２の取付面２１には、スイッチング素子４と電気的に接続された３個の電極パッド４３１、４３２、４３３と、冷却器５に連通する２個の突出開口部２３が配設されている。そして、支持体３の取付面３１のうち一つのパワーモジュール２の取付面２１に対向する位置には、３個の導電部材６の座面部６４と２個の冷媒流通路７の接続開口部７３が形成されている。
図１に示すごとく、パワーモジュール２を支持体３に固定するに当っては、ボルト１３を、支持体３のボルト挿通孔６６に挿通して、パワーモジュール２に固定されたナット２４に螺合させねじ込む。このとき、３個の電極パッド４３１、４３２、４３３が、それぞれ３個の座面部６４に電気的に接続され、２個の突出開口部２３がそれぞれ２個の接続開口部７３に接続される。これにより、３個の電気接続部１２及び２個の冷却通路接続部１１が形成される。
具体的には、Ｐ極バスバー６１の座面部６４と電極パッド４３１とが電気的に接続される。また、Ｎ極バスバー６２の座面部６４と電極パッド４３２とが電気的に接続される。更に、出力バスバー６３の座面部６４と電極パッド４３３とが接触して電気的に接続される。また、冷媒供給路７１の接続開口部７３に冷却器５の冷媒入口５１の突出開口部２３が嵌合し、冷媒排出路７２の接続開口部７３に冷却器５の冷媒出口５２の突出開口部２３が嵌合する。
このように、パワーモジュール２と支持体３との間における全ての冷却通路接続部１１及び全ての電気接続部１２は、これらのいずれか一つを着脱するときに、他の全ての接続部も着脱されるよう構成されている。
また、パワーモジュール２と支持体３との間における全ての冷却通路接続部１１及び全ての電気接続部１２は、パワーモジュール２における同一面（取付面２１）と、これに対向配置される支持体３における同一面（取付面３１）との間に形成される。
また、パワーモジュール２と支持体３とをボルト１３によって互いに固定したときに、パワーモジュール２と支持体３との間における全ての冷却通路接続部１１及び全ての電気接続部１２が接続される。
また、パワーモジュール２と支持体３との間における全ての冷却通路接続部１１及び全ての電気接続部１２は、パワーモジュール２における同一面（取付面２１）と、これに対向配置される支持体３における同一面（取付面３１）との間に形成される。
また、パワーモジュール２と支持体３とをボルト１３によって互いに固定したときに、パワーモジュール２と支持体３との間における全ての冷却通路接続部１１及び全ての電気接続部１２が接続される。
また、固定部材１３は、電気接続部１２の一部を構成し、その導通手段としても機能する。即ち、金属材料からなるボルト１３も導電部材６とスイッチングモジュール４の電極端子４１との間の電流路となり、導通手段として機能する。
また、図１に示すごとく、冷却通路接続部１１と電気接続部１２との間には、パワーモジュール２と支持体３との互いの対向面（取付面２１、３１）に密着して、冷却通路接続部１１側の領域と電気接続部１２側の領域とを液密的に分離する密封部材１４が設けてある。この密封部材１４は、パワーモジュール２と支持体３との組付前の状態において、例えば、図２に示すごとく、支持体３の取付面３１における所定の位置に配設しておくことができる。
また、図４に示すごとく、電力変換装置１は、支持体３に複数のパワーモジュール２、その他の構成部品を取付けた状態で、カバー部材１６等によって覆われる。
また、図４に示すごとく、電力変換装置１は、支持体３に複数のパワーモジュール２、その他の構成部品を取付けた状態で、カバー部材１６等によって覆われる。
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置１は、上記冷却通路接続部１１と上記電気接続部１２とのいずれか一方を着脱するときに、他方も着脱されるよう構成されている。即ち、例えば、上記パワーモジュール２を交換する際に、冷却通路接続部１１と電気接続部１２とにおける着脱を個別に行う必要がなく、両者を一度に着脱することができる。
そのため、上記支持体３に対する上記パワーモジュール２の着脱を容易に行うことができる。その結果、上記パワーモジュール２の組付けや交換を容易に行うことができる。
上記電力変換装置１は、上記冷却通路接続部１１と上記電気接続部１２とのいずれか一方を着脱するときに、他方も着脱されるよう構成されている。即ち、例えば、上記パワーモジュール２を交換する際に、冷却通路接続部１１と電気接続部１２とにおける着脱を個別に行う必要がなく、両者を一度に着脱することができる。
そのため、上記支持体３に対する上記パワーモジュール２の着脱を容易に行うことができる。その結果、上記パワーモジュール２の組付けや交換を容易に行うことができる。
また、上記電力変換装置１においては、冷却通路接続部１１及び電気接続部１２が、パワーモジュール２における同一面（取付面２１）と、これに対向配置される支持体３における同一面（取付面３１）との間に形成されている。これにより、例えば、取付面２１、３１に直交する方向に支持体３とパワーモジュール２とを相対移動させることにより、冷却通路接続部１１及び電気接続部１２を一度に着脱することが可能となる。
また、上記電力変換装置１は、パワーモジュール２と支持体３とをボルト１３によって互いに固定したときに、冷却通路接続部１１及び電気接続部１２が接続されるよう構成されている。即ち、支持体３へのパワーモジュール２の固定を行うことによって、冷却通路接続部１１及び電気接続部１２の接続をも一度に行うことができる。また、ボルト１３を外すことによって、冷却通路接続部１１及び電気接続部１２における接続解除を一度に行うことができる。
また、固定部材としてのボルト１３は、電気接続部１２における導通手段としても機能する。即ち、ボルト１３を、支持体３に対するパワーモジュール２の固定手段の他に上記導通手段としても用いることができる。そのため、これとは別個にスイッチング素子４と導電部材６とを電気的に接続するための部材を用いる必要がなく、部品点数を少なくすることができる。
また、パワーモジュール２は、支持体３に対して複数個取付けられている。これにより、電力変換装置１を構成する複数のスイッチング素子４等を複数個のパワーモジュール２に分けて配設することができるため、一部のスイッチング素子４等が故障した際に、その故障したスイッチング素子４等を備えたパワーモジュール２のみを交換すればよい。それ故、部品交換によるコストを低減することができると共に、パワーモジュール２の着脱作業性も向上させることができる。
また、パワーモジュール２は平板形状を有し、該パワーモジュール２における主面と直交する面に、冷却通路接続部１１及び電気接続部１２が形成されている。これにより、支持体３における取付面３１に対し、パワーモジュール２の主面を略直交させた状態で組付けることができる。そのため、パワーモジュール２の着脱を一層容易に行うことができる。
また、冷却通路接続部１１は、冷却器５側に設けた突出開口部２３と、冷媒流通路７に設けた接続開口部７３とを、互いに嵌合することによって構成されている。そのため、冷却通路接続部１１を容易かつ確実に接続することができる。
また、冷却通路接続部１１は、弾性シール部材２３１によって密封されているため、冷却通路接続部１１からの冷却媒体の漏れを効果的に防ぐことができる。そして、特に、冷却媒体が水などの場合、冷却媒体の漏洩防止は、電気接続部１２におけるショート等の原因を防ぐことに寄与することとなる。それ故、冷却通路接続部１１と電気接続部１２とを、パワーモジュール２と支持体３との同一の対向面に形成した本例の構成においては、特に弾性シール部材２３１による密封が重要となる。
また、冷却通路接続部１１は、弾性シール部材２３１によって密封されているため、冷却通路接続部１１からの冷却媒体の漏れを効果的に防ぐことができる。そして、特に、冷却媒体が水などの場合、冷却媒体の漏洩防止は、電気接続部１２におけるショート等の原因を防ぐことに寄与することとなる。それ故、冷却通路接続部１１と電気接続部１２とを、パワーモジュール２と支持体３との同一の対向面に形成した本例の構成においては、特に弾性シール部材２３１による密封が重要となる。
また、冷却通路接続部１１と電気接続部１２との間には、上記密封部材１４が設けてある。これにより、仮に冷却通路接続部１１から液体の冷却媒体が漏れても、冷却媒体が電気接続部１２にまで達しないようにすることができる。これにより、電気接続部１２におけるショート等の不具合を効果的に防ぐことができる。
また、冷媒排出路７２は冷媒供給路７１よりも上方に配置されている。これに伴い、冷却器５は、冷媒出口５２が冷媒入口５１よりも上方に配置している。これにより、冷媒入口から冷却器５に空気が混入しても、その空気を冷却媒体の流れに沿って、容易に冷媒出口５２から冷媒排出路７２へ排出することができる。その結果、冷却器５によるスイッチング素子４の冷却効率の低下を防ぐことができる。
また、導電部材６及び冷媒流通路７は、支持体３の内部に埋設されているため、導電部材６及び冷媒流通路７を支持体３に安定して保持させることができる。
また、複数の導電部材６の中の、Ｐ極バスバー６１とＮ極バスバー６２とは、互いに対向配置されているため、Ｐ極バスバー６１およびＮ極バスバー６２におけるインピーダンスを低減することができる。その結果、Ｐ極バスバー６１およびＮ極バスバー６２に高周波電流が流れても、大きなサージ電圧が発生することを効果的に抑制することができる。
また、複数の導電部材６の中の、Ｐ極バスバー６１とＮ極バスバー６２とは、互いに対向配置されているため、Ｐ極バスバー６１およびＮ極バスバー６２におけるインピーダンスを低減することができる。その結果、Ｐ極バスバー６１およびＮ極バスバー６２に高周波電流が流れても、大きなサージ電圧が発生することを効果的に抑制することができる。
また、パワーモジュール２は、スイッチング素子４を駆動制御する制御回路やスイッチング素子４を保護する保護回路を内蔵することにより、各制御回路や各保護回路に故障が生じても、当該制御回路等を含むパワーモジュール２のみを交換することができ、修理コストを低減することができると共に、交換時の作業性を向上させることができる。
また、パワーモジュール２はコンデンサ２２を内蔵するため、各スイッチング素子４に対応する各コンデンサ２２に故障が生じても、当該コンデンサ２２を含むパワーモジュール２のみを交換することができ、修理コストを低減することができると共に、交換時の作業性を向上させることができる。
また、冷却器５は、スイッチング素子４の両主面に密着配置されているため、スイッチング素子４を両主面から冷却することができ、その冷却を効率的に行うことができる。
また、冷却器５は、略Ｕ字状の冷媒流路を有するため、冷却器５における冷却媒体の出入口（冷媒入口５１及び冷媒出口５２）をパワーモジュール２の同一の面（取付面２１）に配置しやすくなる。
また、冷却器５は、略Ｕ字状の冷媒流路を有するため、冷却器５における冷却媒体の出入口（冷媒入口５１及び冷媒出口５２）をパワーモジュール２の同一の面（取付面２１）に配置しやすくなる。
また、冷却器５は、内部の冷媒流路にフィン５４を設けてなるため、フィン５４を通じて、冷却媒体との熱交換を行いやすくなり、スイッチング素子４の冷却をより効率的に行うことができる。また、フィン５４を設けることにより、冷却媒体を冷媒流路の全体に均等に流しやすくなる。
また、冷却器５は、入口側ヘッダ部５３１と出口側ヘッダ部５３２とを有し、入口側ヘッダ部５３１と出口側ヘッダ部５３２との間に、フィン５４を設けた熱交換部５４０が形成されている。これにより、冷却器５内の冷媒流路において、冷却媒体の圧力損失を小さくしつつ、冷媒流路の全体に冷却媒体を行き渡らせることができる。その結果、スイッチング素子４の冷却効率を向上させることができる。
以上のごとく、本例によれば、パワーモジュールの着脱を容易に行うことができる電力変換装置を提供することができる。
また、上記実施例１においては、スイッチング素子４の両主面に配置する冷却器５を一体型としたもの（図９）を示したが、スイッチング素子４の両主面に、独立した冷却器をそれぞれ配置することもできる。この場合には、それぞれの冷却器ごとに冷媒入口および冷媒出口を形成する必要がある。
（実施例２）
本例は、図１１、図１２に示すごとく、パワーモジュール２に、スイッチング素子４の電極端子４１と電気的に接続された雄ネジ部を設けた例である。雄ネジ部は、図１２に示すごとく、金属材料からなるボルト１３０をパワーモジュール２の取付面２１から垂直に突出させた状態で固定したものによって構成することができる。
そして、図１１に示すごとく、ボルト１３０をボルト挿通孔６６に挿通させながら支持体３にパワーモジュール２を組付ける。そして、固定部材としての雌ネジであるナット２４０を、ボルト１３０に締結する。このとき、ボルト１３０と座面部６４とが電気的に接続される。
その他は、実施例１と同様である。
本例は、図１１、図１２に示すごとく、パワーモジュール２に、スイッチング素子４の電極端子４１と電気的に接続された雄ネジ部を設けた例である。雄ネジ部は、図１２に示すごとく、金属材料からなるボルト１３０をパワーモジュール２の取付面２１から垂直に突出させた状態で固定したものによって構成することができる。
そして、図１１に示すごとく、ボルト１３０をボルト挿通孔６６に挿通させながら支持体３にパワーモジュール２を組付ける。そして、固定部材としての雌ネジであるナット２４０を、ボルト１３０に締結する。このとき、ボルト１３０と座面部６４とが電気的に接続される。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合にも、容易かつ確実にパワーモジュール２を支持体３に固定することができると共に、容易かつ確実に電気接続部１１を接続することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
（実施例３）
本例は、図１３、図１４に示すごとく、冷却器５における突出開口部２３の外周面に設けた弾性シール部材２３１として、外周面に突出した複数のシール片２３２を設けた筒状部材を用いた例である。
本例の場合、図１３に示すごとく、突出開口部２３に上記弾性シール部材２３１を装着した状態で、弾性シール部材２３１を支持体３における冷媒流通路７の接続開口部７３に嵌入する。このとき、弾性シール部材２３１の複数のシール片２３２が、突出開口部２３の内壁面に当接する。これにより、突出開口部２３と接続開口部７３との間がシールされる。
その他は、実施例１と同様である。
本例は、図１３、図１４に示すごとく、冷却器５における突出開口部２３の外周面に設けた弾性シール部材２３１として、外周面に突出した複数のシール片２３２を設けた筒状部材を用いた例である。
本例の場合、図１３に示すごとく、突出開口部２３に上記弾性シール部材２３１を装着した状態で、弾性シール部材２３１を支持体３における冷媒流通路７の接続開口部７３に嵌入する。このとき、弾性シール部材２３１の複数のシール片２３２が、突出開口部２３の内壁面に当接する。これにより、突出開口部２３と接続開口部７３との間がシールされる。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合には、冷却通路接続部１１からの冷却媒体の漏れをより効果的に防ぐことができる。即ち、例えば、仮に冷媒流通路７に最も近い側の１番目のシール片２３２から冷却媒体が漏れても、１番目のシール片２３２と２番目のシール片２３２との間に冷却媒体を留めておくことができる。そして、冷却媒体が全てのシール片２３２を通り抜けて漏れる可能性を極めて小さくすることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
（実施例４）
本例は、図１５、図１６に示すごとく、冷却通路接続部１１が、一つの冷媒流通路７と複数の冷却器５とを接続する冷媒分岐手段１７を有する例である。
冷媒分岐手段１７は、一方の側面に突出開口部１７１を一つ設け、他方の側面に筒状開口部１７２を３個設けている。突出開口部１７１は、外周面に弾性シール部材１７３を設けてなる。そして、冷媒分岐手段１７における突出開口部１７１を冷媒流通路７の接続開口部７３に嵌入し、冷媒分岐手段１７における筒状開口部１７２に３個のパワーモジュール２の冷却器５にそれぞれ設けた突出開口部２３を嵌入する。
本例は、図１５、図１６に示すごとく、冷却通路接続部１１が、一つの冷媒流通路７と複数の冷却器５とを接続する冷媒分岐手段１７を有する例である。
冷媒分岐手段１７は、一方の側面に突出開口部１７１を一つ設け、他方の側面に筒状開口部１７２を３個設けている。突出開口部１７１は、外周面に弾性シール部材１７３を設けてなる。そして、冷媒分岐手段１７における突出開口部１７１を冷媒流通路７の接続開口部７３に嵌入し、冷媒分岐手段１７における筒状開口部１７２に３個のパワーモジュール２の冷却器５にそれぞれ設けた突出開口部２３を嵌入する。
このようにして、冷媒供給路７１と冷却器５の冷媒入口５１との間に形成される冷却接続部１２と、冷媒排出路７２と冷却器５の冷媒出口５２との間に形成される冷却接続部１２とを、冷媒分岐手段１７によって構成する。
これにより、冷媒供給路７１から冷媒分岐手段１７に流入した冷却媒体は、３つの筒状開口部１７２から分岐して、３個の冷却器５に導入される。そして、各冷却器５を循環してきた冷却媒体は、冷却器５の冷媒出口５２から冷媒分岐手段１７において合流し、冷媒排出路７２に流出する。
その他は、実施例１と同様である。
これにより、冷媒供給路７１から冷媒分岐手段１７に流入した冷却媒体は、３つの筒状開口部１７２から分岐して、３個の冷却器５に導入される。そして、各冷却器５を循環してきた冷却媒体は、冷却器５の冷媒出口５２から冷媒分岐手段１７において合流し、冷媒排出路７２に流出する。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合には、複数のパワーモジュール２を一度に着脱することが容易となる。
即ち、冷媒分岐手段１７における突出開口部１７１と冷媒流通路７の接続開口部７３とを着脱すれば、３個のパワーモジュール２を一度に支持体３との間で着脱することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
なお、本例においては、一つの冷媒流通路７と３個の冷却器５とを接続する冷媒分岐手段１７を用いたが、冷媒分岐手段１７に接続する冷却器５の数は、３個に限らず、２個或いは４個以上とすることもできる。
即ち、冷媒分岐手段１７における突出開口部１７１と冷媒流通路７の接続開口部７３とを着脱すれば、３個のパワーモジュール２を一度に支持体３との間で着脱することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
なお、本例においては、一つの冷媒流通路７と３個の冷却器５とを接続する冷媒分岐手段１７を用いたが、冷媒分岐手段１７に接続する冷却器５の数は、３個に限らず、２個或いは４個以上とすることもできる。
（実施例５）
本例は、図１７、図１８に示すごとく、冷却通路接続部１１側の領域と電気接続部１２側の領域とを水密的に分離する密封部材１４を、パワーモジュール２の取付面２１における突出開口部２３の周囲に設けた例である。
実施例１と同様に、冷却器５の冷媒入口５１或いは冷媒出口５２に設けた突出開口部２３の外周面には、弾性シール部材２３１が設けてある。そして、該弾性シール部材２３１によって、冷媒流通路７の接続開口部７３と突出開口部２３との間を密封している。
本例は、図１７、図１８に示すごとく、冷却通路接続部１１側の領域と電気接続部１２側の領域とを水密的に分離する密封部材１４を、パワーモジュール２の取付面２１における突出開口部２３の周囲に設けた例である。
実施例１と同様に、冷却器５の冷媒入口５１或いは冷媒出口５２に設けた突出開口部２３の外周面には、弾性シール部材２３１が設けてある。そして、該弾性シール部材２３１によって、冷媒流通路７の接続開口部７３と突出開口部２３との間を密封している。
そして更に、突出開口部２３を囲むようにして、突出開口部２３の周囲におけるパワーモジュール２の取付面２１に、環状の密封部材１４を設けている。密封部材１４は、パワーモジュール２の取付面２１に固定されたシールリング１４１と、該シールリング１４１の先端面に取付けられ、接続開口部７３の周囲において支持体３の取付面３１に密着する弾性部材１４２とからなる。例えば、シールリング１４１は樹脂からなり、弾性部材１４２はゴムからなる。
その他は、実施例１と同様である。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合には、冷却通路接続部１１の周囲において２重に冷却媒体のシールを行う形となるため、冷却媒体が電気接続部１２へ漏洩することをより確実に防ぐことができる。
また、密封部材１４を冷却通路接続部１１の周囲のみを囲うように設けるため、より確実な密封を行うことができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
また、密封部材１４を冷却通路接続部１１の周囲のみを囲うように設けるため、より確実な密封を行うことができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
（実施例６）
本例は、図１９に示すごとく、電気接続部１２を冷却通路接続部１１よりも上方に配置した例である。
即ち、実施例１（図１、図２）に示すものに対して、パワーモジュール２を上下逆向きに配置するように構成している。その結果、パワーモジュール２における電極パッド４３１、４３２、４３３が、冷却器５の冷媒出入口である突出開口部２３よりも上方に配置される。
また、これに合わせて、支持体３は、導電部材６の座面部６４が冷媒流通路７の接続開口部７３よりも上方に配置されるようにする。即ち、支持体３の向きも、実施例１（図１、図２）に示すものと上下逆の向きとなる。
その他は、実施例１と同様である。
本例は、図１９に示すごとく、電気接続部１２を冷却通路接続部１１よりも上方に配置した例である。
即ち、実施例１（図１、図２）に示すものに対して、パワーモジュール２を上下逆向きに配置するように構成している。その結果、パワーモジュール２における電極パッド４３１、４３２、４３３が、冷却器５の冷媒出入口である突出開口部２３よりも上方に配置される。
また、これに合わせて、支持体３は、導電部材６の座面部６４が冷媒流通路７の接続開口部７３よりも上方に配置されるようにする。即ち、支持体３の向きも、実施例１（図１、図２）に示すものと上下逆の向きとなる。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合には、仮に冷却通路接続部１１から液体の冷却媒体が漏れても、冷却媒体は下方に流下するため、冷却通路接続部１１よりも上方に配置されている電気接続部１２に達することがない。その結果、電気接続部１２におけるショート等の不具合を効果的に防ぐことができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
（実施例７）
本例は、図２０に示すごとく、冷却通路接続部１１と電気接続部１２とが、パワーモジュール２における互いに平行かつ同一方向に面した２つの取付面２１１、２１２と、これに対向配置される支持体３における互いに平行かつ同一方向に面した２つの取付面３１１、３１２との間に形成されている例である。
本例は、図２０に示すごとく、冷却通路接続部１１と電気接続部１２とが、パワーモジュール２における互いに平行かつ同一方向に面した２つの取付面２１１、２１２と、これに対向配置される支持体３における互いに平行かつ同一方向に面した２つの取付面３１１、３１２との間に形成されている例である。
パワーモジュール２における取付面２１１と取付面２１２との間には段差があり、取付面２１１よりも取付面２１２の方が前方へ突出している。そして、取付面２１１に２個の突出開口部２３が設けられ、取付面２１２に３個の電極パッド４３１、４３２、４３３が設けられている。
支持体３における取付面３１１と取付面３１２との間にも段差があり、取付面３１１よりも取付面３１２の方が後方へ後退している。そして、取付面３１１に２個の冷媒流通路７の接続開口部７３が設けられ、取付面３１２に３個の導電部材６の座面部６４が設けられている。
これにより、支持体３にパワーモジュール２を組付けたとき、パワーモジュール２の取付面２１１、２１２が、それぞれ、支持体３の取付面３１１、３１２に対向配置される。そして、取付面２１１と取付面３１１との間に２個の冷却通路接続部１１が形成され、取付面２１２と取付面３１２との間に３個の電気接続部１２が形成される。
その他は、実施例１と同様である。
その他は、実施例１と同様である。
本例のように、支持体３における同一面とパワーモジュール２における同一面との間ではなくても、冷却通路接続部１１及び電気接続部１２を形成することが可能である。
また、この場合、仮に冷却通路接続部１１から冷却媒体が漏れたとしても、段差部において冷却媒体が堰き止められ、電気接続部１２にまで至り難いという利点もある。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
また、この場合、仮に冷却通路接続部１１から冷却媒体が漏れたとしても、段差部において冷却媒体が堰き止められ、電気接続部１２にまで至り難いという利点もある。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
なお、本例において、取付面２１１と取付面２１２との段差、及び取付面３１１と取付面３１２との段差は、逆の段差であってもよい。即ち、取付面２１１、３１２の方が突出した状態とすることもできる。
また、上述した実施例１〜７以外にも、例えば、冷却通路接続部における冷媒流路を連結する冷媒流路連結手段として機能する固定部材を用いることもできる。この場合、例えば、電気接続部にはバネ端子等を用いることができる。
また、上述した実施例１〜７以外にも、例えば、冷却通路接続部における冷媒流路を連結する冷媒流路連結手段として機能する固定部材を用いることもできる。この場合、例えば、電気接続部にはバネ端子等を用いることができる。
１ 電力変換装置
１１ 冷却通路接続部
１２ 電気接続部
２ パワーモジュール
２１ 取付面
３ 支持体
３１ 取付面
４ スイッチング素子
４１ 電極端子
５ 冷却器
６ 導電部材
７ 冷媒流通路
１１ 冷却通路接続部
１２ 電気接続部
２ パワーモジュール
２１ 取付面
３ 支持体
３１ 取付面
４ スイッチング素子
４１ 電極端子
５ 冷却器
６ 導電部材
７ 冷媒流通路
Claims (33)
- スイッチング素子と該スイッチング素子を冷却する冷却媒体が流れる冷却器とを備えるパワーモジュールと、
該パワーモジュールを支持すると共に、上記スイッチング素子の電極端子に接続され被制御電流の電流路となる導電部材と、上記冷却器へ供給する冷却媒体及び上記冷却器から排出される冷却媒体をそれぞれ流通させる冷媒流通路とを備える支持体とを有し、
上記パワーモジュールは、少なくとも、上記冷却器と上記冷媒流通路とが接続する冷却通路接続部と、上記スイッチング素子の上記電極端子と上記導電部材とが電気的に接続する電気接続部とにおいて、上記支持体と接続され、
上記冷却通路接続部と上記電気接続部とのいずれか一方を着脱するときに、他方も着脱されるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置。 - スイッチング素子と該スイッチング素子を冷却する冷却媒体が流れる冷却器とを備えるパワーモジュールと、
該パワーモジュールを支持すると共に、上記スイッチング素子の電極端子に接続され被制御電流の電流路となる導電部材と、上記冷却器へ供給する冷却媒体及び上記冷却器から排出される冷却媒体をそれぞれ流通させる冷媒流通路とを備える支持体とを有し、
上記パワーモジュールは、少なくとも、上記冷却器と上記冷媒流通路とが接続する冷却通路接続部と、上記スイッチング素子の上記電極端子と上記導電部材とが電気的に接続する電気接続部とにおいて、上記支持体と接続され、
上記パワーモジュールと上記支持体とを固定部材によって互いに固定したときに、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部が接続されるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項２において、上記固定部材は、上記電気接続部における導通手段として、若しくは、上記冷却通路接続部における冷媒流路連通手段としても機能することを特徴とする電力変換装置。
- スイッチング素子と該スイッチング素子を冷却する冷却媒体が流れる冷却器とを備えるパワーモジュールと、
該パワーモジュールを支持すると共に、上記スイッチング素子の電極端子に接続され被制御電流の電流路となる導電部材と、上記冷却器へ供給する冷却媒体及び上記冷却器から排出される冷却媒体をそれぞれ流通させる冷媒流通路とを備える支持体とを有し、
上記パワーモジュールは、少なくとも、上記冷却器と上記冷媒流通路とが接続する冷却通路接続部と、上記スイッチング素子の上記電極端子と上記導電部材とが電気的に接続する電気接続部とにおいて、上記支持体と接続され、
上記冷却通路接続部及び上記電気接続部は、上記パワーモジュールにおける同一面又は互いに平行かつ同一方向に面した複数の面と、これに対向配置される上記支持体における同一面又は互いに平行かつ同一方向に面した複数の面との間に形成されていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項１〜４のいずれか一項において、上記パワーモジュールは、上記支持体に対して複数個取付けられていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１〜５のいずれか一項において、上記パワーモジュールは平板形状を有し、該パワーモジュールにおける主面と直交する面に、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部が形成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１〜６のいずれか一項において、上記冷却通路接続部は、弾性シール部材によって密封されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１〜７のいずれか一項において、上記冷却通路接続部は、上記冷却器側と上記冷媒流通路側とのいずれか一方に設けた突出開口部と他方に設けた開口部とを、互いに嵌合することによって構成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項８において、上記突出開口部の外周面に、弾性シール部材を設けてあることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項７又は９において、上記弾性シール部材はＯリングであることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項９において、上記弾性シール部材は、外周面と内周面との少なくとも一方に突出した複数のシール片を設けた筒状部材であることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１〜１１のいずれか一項において、上記冷却通路接続部は、一つの上記冷媒流通路と複数の上記冷却器とを接続する冷媒分岐手段を有することを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１〜１２のいずれか一項において、上記冷却通路接続部と上記電気接続部との間には、上記パワーモジュールと上記支持体との互いの対向面に密着して、上記冷却通路接続部側の領域と上記電気接続部側の領域とを液密的に分離する密封部材が設けてあることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１〜１３のいずれか一項において、上記電気接続部は、上記冷却通路接続部よりも上方に配置されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１〜１４のいずれか一項において、上記支持体は、上記冷媒流通路として、上記冷却器へ供給する冷却媒体を流通させる冷媒供給路と、上記冷却器から排出される冷却媒体を流通させる冷媒排出路とを有し、該冷媒排出路は上記冷媒供給路よりも上方に配置されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１〜１５のいずれか一項において、上記導電部材及び上記冷媒流通路は、上記支持体の内部に埋設されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１〜１６のいずれか一項において、上記支持体は、上記導電部材及び上記冷媒流通路を樹脂材料でモールドしてなることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１〜１７のいずれか一項において、上記導電部材は複数配設されていると共に、該複数の導電部材の中の一部が電源のＰ極に接続されるＰ極バスバーであり、他の一部が電源のＮ極に接続されるＮ極バスバーであり、上記Ｐ極バスバーと上記Ｎ極バスバーとは、互いに対向配置されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１〜１８のいずれか一項において、上記パワーモジュールは、上記スイッチング素子を駆動制御する制御回路を内蔵することを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１〜１９のいずれか一項において、上記パワーモジュールは、上記スイッチング素子のスイッチングにより生じるサージ電圧を抑制するコンデンサを内蔵することを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１〜２０のいずれか一項において、上記冷却器は、上記スイッチング素子の両主面に密着配置されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１〜２１のいずれか一項において、上記冷却器は、略Ｕ字状の冷媒流路を有することを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１〜２２のいずれか一項において、上記冷却器は、内部の冷媒流路にフィンを設けてなることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項２３において、上記冷却器は、上記冷媒流通路から冷却媒体を導入する冷媒入口に連続する部分と、上記冷媒流通路へ冷却媒体を排出する冷媒出口に連続する部分とに、それぞれ流路抵抗の小さい入口側ヘッダ部と出口側ヘッダ部とを有し、上記入口側ヘッダ部と上記出口側ヘッダ部との間には、上記フィンを設けた熱交換部が形成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１〜２４のいずれか一項において、上記冷却器は、上記冷媒流通路から冷却媒体を導入する冷媒入口と、上記冷媒流通路へ冷却媒体を排出する冷媒出口とを有し、該冷媒出口が上記冷媒入口よりも上方に配置されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１において、上記パワーモジュールと上記支持体との間における全ての上記冷却通路接続部及び全ての上記電気接続部は、これらのいずれか一つを着脱するときに、他の全ての接続部も着脱されるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項４において、上記パワーモジュールと上記支持体との間における全ての上記冷却通路接続部及び全ての上記電気接続部は、上記パワーモジュールにおける同一面又は互いに平行かつ同一方向に面した複数の面と、これに対向配置される上記支持体における同一面又は互いに平行かつ同一方向に面した複数の面との間に形成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項２において、上記パワーモジュールと上記支持体とを固定部材によって互いに固定したときに、上記パワーモジュールと上記支持体との間における全ての上記冷却通路接続部及び全ての上記電気接続部が接続されるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項１、４、２６、２７のいずれか一項において、上記パワーモジュールと上記支持体とを固定部材によって互いに固定したときに、上記冷却通路接続部及び上記電気接続部が接続されるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項２、３、又は２９において、上記固定部材は、上記パワーモジュール及び上記支持体における上記冷却通路接続部及び上記電気接続部が形成された面に配置されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項３において、上記パワーモジュールは上記スイッチング素子の電極端子と電気的に接続された雌ネジ部を有し、上記支持体は上記導電部材と電気的に接続された座面部を有し、上記固定部材としての雄ネジを上記雌ネジ部に締結したとき、上記雌ネジ部と上記座面部とが電気的に接続されるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項３において、上記パワーモジュールは上記スイッチング素子の電極端子と電気的に接続された雄ネジ部を有し、上記支持体は上記導電部材と電気的に接続された座面部を有し、上記固定部材としての雌ネジを上記雄ネジ部に締結したとき、上記雄ネジ部と上記座面部とが電気的に接続されるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項２、３、２８〜３２のいずれか一項において、上記固定部材は、上記パワーモジュール及び上記支持体における互いの対向面に対して略垂直方向の締結力が作用するように、上記パワーモジュールと上記支持体とを固定していることを特徴とする電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007091378A JP4605173B2 (ja) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007091378A JP4605173B2 (ja) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | 電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008253056A true JP2008253056A (ja) | 2008-10-16 |
| JP4605173B2 JP4605173B2 (ja) | 2011-01-05 |
Family
ID=39977354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007091378A Expired - Fee Related JP4605173B2 (ja) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4605173B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010055580A1 (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | 株式会社MERSTech | モジュール型磁気エネルギー回生スイッチ |
| JP2011223744A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Toyota Motor Corp | 高電圧機器一体型電動機 |
| JP2011254004A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Toyota Industries Corp | 電子部品装置 |
| JP2014103807A (ja) * | 2012-11-21 | 2014-06-05 | Toyota Central R&D Labs Inc | 電力変換装置 |
| US8988861B2 (en) | 2011-07-26 | 2015-03-24 | Denso Corporation | Power converter |
| JP2016185067A (ja) * | 2016-05-20 | 2016-10-20 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電力変換装置 |
| JP2017184413A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置 |
| WO2020217983A1 (ja) * | 2019-04-26 | 2020-10-29 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0374168A (ja) * | 1989-08-14 | 1991-03-28 | Fuji Electric Co Ltd | 液冷却式半導体変換装置 |
| JPH0884483A (ja) * | 1994-09-13 | 1996-03-26 | Fuji Electric Co Ltd | インバータユニット及びインバータ装置 |
| JP2004096832A (ja) * | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Toshiba Corp | 液冷式電力変換装置 |
| JP2004254358A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
| JP2006304522A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | パワーユニット装置及び電力変換装置 |
-
2007
- 2007-03-30 JP JP2007091378A patent/JP4605173B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0374168A (ja) * | 1989-08-14 | 1991-03-28 | Fuji Electric Co Ltd | 液冷却式半導体変換装置 |
| JPH0884483A (ja) * | 1994-09-13 | 1996-03-26 | Fuji Electric Co Ltd | インバータユニット及びインバータ装置 |
| JP2004096832A (ja) * | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Toshiba Corp | 液冷式電力変換装置 |
| JP2004254358A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
| JP2006304522A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | パワーユニット装置及び電力変換装置 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010055580A1 (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | 株式会社MERSTech | モジュール型磁気エネルギー回生スイッチ |
| JP2011223744A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Toyota Motor Corp | 高電圧機器一体型電動機 |
| JP2011254004A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Toyota Industries Corp | 電子部品装置 |
| US8988861B2 (en) | 2011-07-26 | 2015-03-24 | Denso Corporation | Power converter |
| JP2014103807A (ja) * | 2012-11-21 | 2014-06-05 | Toyota Central R&D Labs Inc | 電力変換装置 |
| JP2017184413A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置 |
| JP2016185067A (ja) * | 2016-05-20 | 2016-10-20 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電力変換装置 |
| WO2020217983A1 (ja) * | 2019-04-26 | 2020-10-29 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
| JP2020182362A (ja) * | 2019-04-26 | 2020-11-05 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4605173B2 (ja) | 2011-01-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4605173B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| KR102253247B1 (ko) | 열전-기반 열 관리 시스템 | |
| EP1538730B1 (en) | Drive device | |
| JP4800987B2 (ja) | プラズマアークトーチの冷却装置およびシステムならびに関連する方法 | |
| CN111478499A (zh) | 一种用于开关磁阻电机自散热系统 | |
| JP6127784B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| CN215735460U (zh) | 冷却装置 | |
| US7660120B2 (en) | Power supply unit for an electrical appliance and method for making electrical power available at components of an electrical appliance | |
| CN116805833A (zh) | 电力转换装置 | |
| CN109302083B (zh) | 堆叠式逆变器 | |
| US12048129B2 (en) | Modular electrical assembly comprising an integrated cooling system | |
| US20220400580A1 (en) | Circuit assembly | |
| KR20190110700A (ko) | 컨버터 냉각장치 및 이를 구비한 자동차 | |
| CN115707210A (zh) | 液冷式散热模块及具有该液冷式散热模块的电子装置 | |
| CN110601427A (zh) | 一种电机与控制器集成的电驱系统 | |
| JP2010529660A (ja) | モータ駆動のために統合された水電流接続 | |
| CN218959346U (zh) | 电子设备及散热装置 | |
| CN113437037B (zh) | 功率半导体的封装冷却装置 | |
| JP2009045969A (ja) | 冷媒を用いる冷却器 | |
| CN115696803B (zh) | 一种壳体、控制器总成、电驱动系统以及车辆 | |
| JP7218828B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| CN220492748U (zh) | 一种电子水泵电机后端盖防水透气阀装置 | |
| CN221373934U (zh) | 水冷散热泵及其散热器装置 | |
| KR20190110696A (ko) | 컨버터 냉각장치 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 컨버터 냉각장치를 구비한 자동차 | |
| KR20190110698A (ko) | 컨버터 냉각장치 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 컨버터 냉각장치를 구비한 자동차 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090420 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100907 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100920 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4605173 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131015 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |