JP2012070570A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電力変換装置に係り、電力変換装置を構成する各構成部品を冷却するための冷却効果を向上させることにある。
【解決手段】それぞれスイッチング素子を有し、互いに離間して配置された２つのパワーモジュールと、２つのパワーモジュールに電気的に接続される昇圧後平滑用コンデンサと、スイッチング素子の駆動を制御する制御基板と、２つのパワーモジュールに対応して延び、それぞれ冷却流体が流れる２つの冷却通路と、を備え、昇圧後平滑用コンデンサ及び制御基板をそれぞれ、冷却通路に面するように配置し、制御基板を、パワーモジュールとの間で冷却通路を挟むように配置すると共に、昇圧後平滑用コンデンサを、冷却通路と冷却通路との間に配置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電力変換装置に係り、特に、電力変換を行うインバータ装置や昇圧又は降圧コンバータ装置などの電力変換装置に関する。

従来、ハイブリッド自動車や電気自動車等に用いられるインバータ装置としての電力変換装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この電力変換装置は、複数のスイッチング素子を有するパワーモジュールと、パワーモジュールに電気的に接続されるリアクトル及び平滑用コンデンサと、パワーモジュール内のスイッチング素子の駆動を制御する制御基板と、を備えている。リアクトル及び平滑用コンデンサは平板形状の冷却プレートの一方の面側に配置され、一方、パワーモジュールはその冷却プレートの他方の面側に配置されている。また、制御基板は、冷却プレートの他方の面側でパワーモジュールの上方に配置されている。

特開２００７−８９２５８号公報

しかしながら、上記した特許文献１記載の技術では、パワーモジュール内のスイッチング素子の駆動を制御する制御基板が冷却プレートに隣接しておらず、その制御基板と冷却プレートとの間にパワーモジュールが介在しているので、制御基板を効果的に冷却することができない。このため、上記した特許文献１記載の技術では、電力変換装置内の各部品の耐熱性を向上させることが必要であり、この点、電力変換装置が大型化し或いはその製造コストが増大するおそれがある。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、コンパクト化を図りつつ冷却効果を向上させた電力変換装置を提供することを目的とする。

上記の目的は、それぞれスイッチング素子を有し、互いに離間して配置された第１及び第２のパワーモジュールと、前記第１及び第２のパワーモジュールに電気的に接続される受動素子と、前記スイッチング素子の駆動を制御する制御基板と、前記第１及び第２のパワーモジュールに対応して延び、それぞれ冷却流体が流れる第１及び第２の冷却通路と、を備え、前記受動素子及び前記制御基板はそれぞれ、前記冷却通路に面するように配置され、前記制御基板は、前記第１のパワーモジュールとの間で前記第１の冷却通路を挟みかつ前記第２のパワーモジュールとの間で前記第２の冷却通路を挟むように配置されていると共に、前記受動素子は、前記第１の冷却通路と前記第２の冷却通路との間に配置されている電力変換装置により達成される。

本発明によれば、電力変換装置のコンパクト化を図りつつその電力変換装置を構成する各構成部品の冷却効果を向上させることができる。

本発明の一実施例である電力変換装置を備えるシステムの回路構成図である。 本実施例の電力変換装置の上面図である。 本実施例の電力変換装置を図２に示すIII−IIIで切断した際の断面図である。

本発明の実施の形態である電力変換装置は、それぞれスイッチング素子を有し、互いに離間して配置された第１及び第２のパワーモジュールと、前記第１及び第２のパワーモジュールに電気的に接続される受動素子と、前記スイッチング素子の駆動を制御する制御基板と、前記第１及び第２のパワーモジュールに対応して延び、それぞれ冷却流体が流れる第１及び第２の冷却通路と、を備え、前記受動素子及び前記制御基板はそれぞれ、前記冷却通路に面するように配置され、前記制御基板は、前記第１のパワーモジュールとの間で前記第１の冷却通路を挟みかつ前記第２のパワーモジュールとの間で前記第２の冷却通路を挟むように配置されていると共に、前記受動素子は、前記第１の冷却通路と前記第２の冷却通路との間に配置されている電力変換装置である。

この態様の発明において、第１及び第２のパワーモジュール、受動素子、並びに制御基板はそれぞれ、第１及び第２の冷却通路に面する。このため、第１及び第２のパワーモジュール、受動素子、並びに制御基板のすべてを、冷却通路内を流れる冷却流体により冷却することが可能である。また、制御基板は、第１のパワーモジュールとの間で第１の冷却通路を挟みかつ第２のパワーモジュールとの間で第２の冷却通路を挟む。このため、パワーモジュールで発生する輻射熱や伝達熱が冷却流体との熱交換により吸収されることでその熱が制御基板に伝達され難くなると共に、制御基板がパワーモジュールで発生する電磁ノイズの影響を受け難くなる。この場合には、パワーモジュール及び制御基板の双方を効果的に冷却することができると共に、制御基板を電磁ノイズから保護するための専用部品を設けることは不要である。また、受動素子は、第１の冷却通路と第２の冷却通路との間に配置される。このため、受動素子が冷却され易くなる。従って、本発明によれば、電力変換装置のコンパクト化を図りつつその電力変換装置を構成する各構成部品の冷却効果を向上させることができる。

尚、上記した電力変換装置において、前記第１及び第２のパワーモジュールはそれぞれ、前記受動素子に、前記制御基板が設けられた側とは反対側で配策された高圧配線を介して電気的に接続されていることとしてもよい。

この態様の発明において、パワーモジュールは、受動素子に、制御基板が設けられた側とは反対側で配策された高圧配線を介して電気的に接続されている。このため、パワーモジュールと受動素子とを繋ぐ高圧配線の線長が長くなるのを抑制することができ、パワーモジュールと受動素子との間のインダクタンスを低減することができる。従って、本発明によれば、更に、パワーモジュール及び受動素子の耐電圧を下げることができるので、装置のコンパクト化及び低コスト化を図ることができる。

また、上記した電力変換装置において、前記受動素子は、前記制御基板上で前記第１の冷却通路及び前記第１のパワーモジュールの双方に対向しかつ前記第２の冷却通路及び前記第２のパワーモジュールの双方に対向することができる高さを有するように形成されていることとしてもよい。

この態様の発明において、受動素子は、制御基板上で冷却通路及びパワーモジュールの双方に対向している。すなわち、制御基板上で、受動素子の高さと、冷却通路及びパワーモジュールの全高と、は略同じである。このため、パワーモジュールと受動素子とを繋ぐ高圧配線の線長を最短なものとすることができ、パワーモジュールと受動素子との間のインダクタンスを最小なものとすることができると共に、制御基板上における空間のデッドスペースを削減することができる。従って、本発明によれば、更に、装置のコンパクト化及び低コスト化を図ることができる。

尚、上記した電力変換装置において、前記第１及び第２の冷却通路は、互いに平行に延びていることが好ましい。

この態様の発明によれば、第１の冷却通路と第２の冷却通路との間に挟まれる受動素子を効果的に冷却することができる。

また、上記した電力変換装置において、前記受動素子は、平滑用コンデンサ又はリアクトルであることとしてもよい。

この態様の発明によれば、作動により高温となる平滑用コンデンサ又はリアクトルを冷却し易くすることができる。

以下、図面を用いて、本発明に係る電力変換装置の具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施例である電力変換装置１０を備えるシステムの回路構成図を示す。図２は、本実施例の電力変換装置１０の上面図を示す。また、図３は、本実施例の電力変換装置１０を図２に示すIII−IIIで切断した際の断面図を示す。

本実施例の電力変換装置１０は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車等に搭載されている。電力変換装置１０は、図１に示す如く、バッテリＢＴとモータジェネレータＭＧとの間で電力変換を行う装置であって、バッテリＢＴの電圧を昇圧して交流電圧に変換した後にモータジェネレータＭＧに供給し、また、モータジェネレータＭＧにより発電して得た交流電圧を直流電圧に変換して降圧した後にバッテリＢＴに供給するための装置である。

電力変換装置１０は、ＩＧＢＴなどのスイッチング素子を有するパワーモジュール１２を備えている。上記したモータジェネレータＭＧは、三相交流モータジェネレータである。パワーモジュール１２は、モータジェネレータＭＧの各相に対応する三組のスイッチング素子Ｑａ１，Ｑｂ１，Ｑａ２，Ｑｂ２，Ｑａ３，Ｑｂ３を有している。

スイッチング素子Ｑａ１，Ｑｂ１にはダイオードＤａ１，Ｄｂ１が、スイッチング素子Ｑａ２，Ｑｂ２にはダイオードＤａ２，Ｄｂ２が、また、スイッチング素子Ｑａ３，Ｑｂ３にはダイオードＤａ３，Ｄｂ３が、それぞれ並列接続されている。スイッチング素子Ｑａ１及びダイオードＤａ１の一端、スイッチング素子Ｑａ２及びダイオードＤａ２の一端、及びスイッチング素子Ｑａ３及びダイオードＤａ３の一端には、正極端子Ｔｐが接続されている。一方、スイッチング素子Ｑｂ１及びダイオードＤｂ１の一端、スイッチング素子Ｑｂ２及びダイオードＤｂ２の一端、及びスイッチング素子Ｑｂ３及びダイオードＤｂ３の一端には、負極端子Ｔｎが接続されている。また、スイッチング素子Ｑａ１及びダイオードＤａ１の他端並びにスイッチング素子Ｑｂ１及びダイオードＤｂ１の他端には、モータジェネレータＭＧのＵ相が接続されている。スイッチング素子Ｑａ２及びダイオードＤａ２の他端並びにスイッチング素子Ｑｂ２及びダイオードＤｂ２の他端には、モータジェネレータＭＧのＶ相が接続されている。スイッチング素子Ｑａ３及びダイオードＤａ３の他端並びにスイッチング素子Ｑｂ３及びダイオードＤｂ３の他端には、モータジェネレータＭＧのＷ相が接続されている。

スイッチング素子Ｑａ１，Ｑｂ１は、Ｕ相に流れる電流を生成すべくスイッチング駆動される。スイッチング素子Ｑａ２，Ｑｂ２は、Ｖ相に流れる電流を生成すべくスイッチング駆動される。また、スイッチング素子Ｑａ３，Ｑｂ３は、Ｗ相に流れる電流を生成すべくスイッチング駆動される。

電力変換装置１０は、また、昇圧前平滑用コンデンサ１４、リアクトル１６、昇圧後平滑用コンデンサ１８、及び一対の昇圧スイッチング素子Ｑａ０，Ｑｂ０を備えている。昇圧スイッチング素子Ｑａ０，Ｑｂ０には、ダイオードＤａ０，Ｄｂ０が並列接続されている。スイッチング素子Ｑａ０及びダイオードＤａ０の一端には、正極端子Ｔｐが接続されている。一方、スイッチング素子Ｑｂ０及びダイオードＤｂ０の一端には、負極端子Ｔｎが接続されている。また、スイッチング素子Ｑａ０及びダイオードＤａ０の他端及びスイッチング素子Ｑｂ０及びダイオードＤｂ０の他端には、リアクトル１６の一端が接続されている。スイッチング素子Ｑａ０，Ｑｂ０は、リアクトル１６による昇圧を制御すべくスイッチング駆動される。

リアクトル１６の他端には、バッテリＢＴの正極端子が接続されている。昇圧前平滑用コンデンサ１４は、バッテリＢＴに並列接続されている。昇圧前平滑用コンデンサ１４は、バッテリＢＴの電圧（すなわちリアクトル１６による昇圧前の電圧）を平滑化するコンデンサである。リアクトル１６は、バッテリＢＴの電圧を昇圧すると共に、回路に流れる電流を平滑化する機能を有している。昇圧後平滑用コンデンサ１８は、正極端子Ｔｐと負極端子Ｔｎとの間に接続されている。昇圧後平滑用コンデンサ１８は、リアクトル１６による昇圧後の電圧を平滑化するコンデンサである。

電力変換装置１０は、また、図２に示す如く、各スイッチング素子Ｑの駆動を制御する制御基板２０を備えている。制御基板２０は、各スイッチング素子Ｑに電気的に接続されており、バッテリＢＴとモータジェネレータＭＧとの間で電力変換を行うべく各スイッチング素子Ｑをそれぞれ駆動する。

電力変換装置１０を構成する上記の各部品は、図３に示す如く、ケース２２内に収納されている。制御基板２０は、平板状に形成されている。制御基板２０上には、上記した昇圧後平滑用コンデンサ１８が配置されている。昇圧後平滑用コンデンサ１８は、立方体形状に形成されており、制御基板２０上で所定の高さを有している。

制御基板２０上には、冷却流体（例えば、冷却水やオイル）が流れる２本の冷却通路２４，２６が設置されている。２本の冷却通路２４，２６は、互いに平行に延びている。各冷却通路２４，２６はそれぞれ、断面コノ字状の溝部２４ａ，２６ａと、蓋部としての上壁面２４ｂ，２６ｂと、により形成されている。制御基板２０は、冷却通路２４，２６の溝部２４ａ，２６ｂの底面に面している。尚、制御基板２０の全面のうち冷却通路２４，２６の溝部２４ａ，２６ｂの底面に面する部位は、少なくとも発熱が生じ易い部位であればよく、例えば端子接続領域を除く部分などである。また、制御基板２０と冷却通路２４，２６の溝部２４ａ，２６ｂの底面とは、互いに直接的に接触して面することが熱交換を促進させるうえでは望ましいが、金属などの熱伝導性の良い部材を介して間接的に接することとしてもよいし、また、制御基板２０と冷却通路２４，２６内の冷却流体との間で熱交換を行うことができれば空間を介して間接的に接することとしてもよい。

２本の冷却通路２４，２６は、制御基板２０上において昇圧後平滑用コンデンサ１８の両側に配置されている。すなわち、昇圧後平滑用コンデンサ１８は、２つの冷却通路２４，２６の間に挟まれて配置されており、冷却通路２４，２６の溝部２４ａ，２６ａの側壁面に面している。冷却通路２４，２６はそれぞれ、昇圧後平滑用コンデンサ１８が延びる方向に直線状に延びており、所定の断面積を有している。冷却通路２４，２６の一方端には、冷却流体が流入する流入口２８，３０が設けられており、また、冷却通路２４，２６の他方端には、冷却流体が流出する流出口３２，３４が設けられている。

尚、昇圧後平滑用コンデンサ１８は、上記の如く、冷却通路２４，２６の溝部２４ａ，２６ａの側壁面に面するが、昇圧後平滑用コンデンサ１８と冷却通路２４，２６の溝部２４ａ，２６ａの側壁面とは、互いに直接的に接触して面することが熱交換を促進させるうえでは望ましいが、金属などの熱伝導性の良い部材を介して間接的に接することとしてもよいし、また、昇圧後平滑用コンデンサ１８と冷却通路２４，２６内の冷却流体との間で熱交換を行うことができれば空間を介して間接的に接することとしてもよい。

上記したパワーモジュール１２は、正極端子Ｔｐに接続するスイッチング素子Ｑａ１，Ｑａ２，Ｑａ３を有する上アームパワーモジュール１２ａと、負極端子Ｔｎに接続するスイッチング素子Ｑｂ１，Ｑｂ２，Ｑｂ３を有する下アームパワーモジュール１２ｂと、からなる。上アームパワーモジュール１２ａは、冷却通路２４の上壁面２４ｂに接触している。一方、下アームパワーモジュール１２ｂは、冷却通路２６の上壁面２６ｂに接触している。上アームパワーモジュール１２ａと下アームパワーモジュール１２ｂとは、昇圧後平滑用コンデンサ１８を挟むように離間して配置されている。

尚、パワーモジュール１２ａ，１２ｂのうち冷却通路２４，２６の上壁面２４ｂ，２６ｂに接触する部位は、少なくともスイッチング素子Ｑの搭載領域を含む発熱が生じ易い部位であればよい。また、パワーモジュール１２ａ，１２ｂと冷却通路２４，２６とは、互いに直接的に接触して面することが熱交換を促進させるうえでは望ましいが、金属などの熱伝導性の良い部材を介して間接的に接することとしてもよい。

また、上記した冷却通路２４，２６の冷却流体が流れる内面側（具体的には、冷却通路２４，２６の溝部２４ａ，２６ａの側壁面及び底面並びに上壁面２４ｂ，２６ｂの内面側）にフィン等の熱交換促進部材を設けることが、制御基板２０と冷却流体との熱交換、昇圧後平滑用コンデンサ１８と冷却流体との熱交換、及びパワーモジュール１２ａ，１２ｂと冷却流体との熱交換を促進させるうえで望ましい。

上記した昇圧後平滑用コンデンサ１８は、制御基板２０上で冷却通路２４及び上アームパワーモジュール１２ａの双方に対向しかつ冷却通路２６及び下アームパワーモジュール１２ｂの双方に対向することができる高さを有している。すなわち、制御基板２０上で、昇圧後平滑用コンデンサ１８の高さは、制御基板２０表面から冷却通路２４，２６を介して上アームパワーモジュール１２ａ，１２ｂの上端までの距離にほぼ等しい。

上アームパワーモジュール１２ａのスイッチング素子Ｑａ１，Ｑａ２，Ｑａ３の一端は、昇圧後平滑用コンデンサ１８の正極端子Ｔｐに、制御基板２０が設けられた側とは反対側で配策された各相ごとの高圧配線４０−１，４０−２，４０−３を介して電気的に接続されている。また、下アームパワーモジュール１２ｂのスイッチング素子Ｑｂ１，Ｑｂ２，Ｑｂ３の一端は、昇圧後平滑用コンデンサ１８の負極端子Ｔｎに、制御基板２０が設けられた側とは反対側で配策された各相ごとの高圧配線４２−１，４２−２，４２−３を介して電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑａ１，Ｑｂ１，Ｑａ２，Ｑｂ２，Ｑａ３，Ｑｂ３の他端は、モータジェネレータＭＧの各相に、制御基板２０が設けられた側とは反対側で配策された高圧配線４４−ａ１，４４−ｂ１，４４−ａ２，４４−ｂ２，４４−ａ３，４４−ｂ３を介して電気的に接続されている。

上アームパワーモジュール１２ａと制御基板２０とは、制御配線４６を介して電気的に接続されている。また、下アームパワーモジュール１２ｂと制御基板２０とは、制御配線４８を介して電気的に接続されている。制御配線４６，４８はそれぞれ、昇圧後平滑用コンデンサ１８側とは反対側で（すなわち、ケース２２の側面と冷却通路２４との間或いはケース２２の側面と冷却通路２６との間の隙間を通して）配策されており、冷却通路２４，２６の側面に対して平行に延びている。

本実施例の電力変換装置１０において、上アームパワーモジュール１２ａ、昇圧後平滑用コンデンサ１８、及び制御基板２０はそれぞれ、冷却通路２４に面するように配置されていると共に、下アームパワーモジュール１２ｂ、昇圧後平滑用コンデンサ１８、及び制御基板２０はそれぞれ、冷却通路２６に面するように配置されている。具体的には、上アームパワーモジュール１２ａは冷却通路２４の上壁面２４ｂ側に、下アームパワーモジュール１２ｂは冷却通路２６の上壁面２６ｂ側に、昇圧後平滑用コンデンサ１８は冷却通路２４，２６の溝部２４ａ，２６ａの側壁面側に、また、制御基板２０は冷却通路２４，２６の溝部２４ａ，２６ａの底面側に、それぞれ配置されている。

このため、上アームパワーモジュール１２ａ、下アームパワーモジュール１２ｂ、昇圧後平滑用コンデンサ１８、及び制御基板２０はすべて、流入口２８，３０から冷却通路２４，２６内に流入した冷却流体との間で熱交換を行うことで、冷却される。冷却通路２４，２６内に流入した冷却流体は、上記した熱交換を行った後に流出口３２，３４から外部へ流出することで、上アームパワーモジュール１２ａ、下アームパワーモジュール１２ｂ、昇圧後平滑用コンデンサ１８、及び制御基板２０の発した熱を外部へ排出させる。

従って、本実施例の電力変換装置１０によれば、上アームパワーモジュール１２ａ、下アームパワーモジュール１２ｂ、昇圧後平滑用コンデンサ１８、及び制御基板２０のすべてを冷却することができるので、各構成部品を冷却するための冷却効果を向上させることができる。このため、電力変換装置１０の各構成部品の耐熱性を下げることができるので、電力変換装置１０のコンパクト化を図ることができ、製造コストの削減を図ることができる。

尚、昇圧後平滑用コンデンサ１８は、２本の冷却通路２４，２６の間に挟まれて配置されている。このため、電力変換装置１０は、昇圧後平滑用コンデンサ１８を冷却し易い構造を有しているので、昇圧後平滑用コンデンサ１８を効果的に冷却することが可能である。

また、本実施例の電力変換装置１０において、上アームパワーモジュール１２ａと下アームパワーモジュール１２ｂとは、昇圧後平滑用コンデンサ１８を挟むように配置されており、上アームパワーモジュール１２ａと昇圧後平滑用コンデンサ１８とは互いに狭い空間を介して隣接しており、かつ、下アームパワーモジュール１２ｂと昇圧後平滑用コンデンサ１８とは互いに狭い空間を介して隣接している。そして、上アームパワーモジュール１２ａと昇圧後平滑用コンデンサ１８とを繋ぐ高圧配線４０−１，４０−２，４０−３、及び、下アームパワーモジュール１２ｂと昇圧後平滑用コンデンサ１８とを繋ぐ高圧配線４２−１，４２−２，４２−３はそれぞれ、昇圧後平滑用コンデンサ１８に対して、制御基板２０が設けられた側とは反対側で配策されている。

このため、上記した各高圧配線４０−１，４０−２，４０−３，４２−１，４２−２，４２−３の線長をあまり長くする必要はなく、その長さを短くすることができる。また、上アームパワーモジュール１２ａと昇圧後平滑用コンデンサ１８とを繋ぐ高圧配線４０−１，４０−２，４０−３と、下アームパワーモジュール１２ｂと昇圧後平滑用コンデンサ１８とを繋ぐ高圧配線４２−１，４２−２，４２−３と、を両者間で長さのバラツキを生じさせることなく配策することが可能である。

また、上記の如く、昇圧後平滑用コンデンサ１８は、制御基板２０上で冷却通路２４及び上アームパワーモジュール１２ａの双方に対向しかつ冷却通路２６及び下アームパワーモジュール１２ｂの双方に対向する程度の高さを有している。すなわち、制御基板２０上で、昇圧後平滑用コンデンサ１８の高さと、冷却通路２４，２６とパワーモジュール１２ａ，１２ｂとの全高と、は略同じである。この場合、上記した各高圧配線４０−１，４０−２，４０−３，４２−１，４２−２，４２−３を、制御基板２０に対して水平に直線状に延ばしつつかつ最短な経路で上アームパワーモジュール１２ａ又は下アームパワーモジュール１２ｂと昇圧後平滑用コンデンサ１８とを繋ぐような構造とすることが可能である。

従って、本実施例の電力変換装置１０によれば、パワーモジュール１２ａ，１２ｂと昇圧後平滑用コンデンサ１８との間の高圧配線によるインダクタンスを可能な限り低減することができるため、パワーモジュール１２ａ，１２ｂ及び昇圧後平滑用コンデンサ１８の耐電圧を下げることができると共に、制御基板２０上における空間のデッドスペースを削減することができる。この点、本実施例によれば、電力変換装置１０自体のコンパクト化を図ることができ、その製造コストの削減を図ることができる。

また、本実施例の電力変換装置１０において、制御基板２０と、上アームパワーモジュール１２ａ、下アームパワーモジュール１２ｂ、及び高圧配線４０−１，４０−２，４０−３，４２−１，４２−２，４２−３と、は冷却通路２４，２６を挟んで配置されている。このため、上アームパワーモジュール１２ａ、下アームパワーモジュール１２ｂ、及び高圧配線４０−１，４０−２，４０−３，４２−１，４２−２，４２−３で発生する輻射熱や伝達熱が制御基板２０に至るまでに冷却通路２４，２６内の冷却流体との間で熱交換を行うので、その輻射熱や伝達熱が制御基板２０に伝達され難くなる。従って、上アームパワーモジュール１２ａ、下アームパワーモジュール１２ｂ、高圧配線４０−１，４０−２，４０−３，４２−１，４２−２，４２−３、及び制御基板２０を共に効果的に冷却することが可能である。

また、制御基板２０は、上アームパワーモジュール１２ａ、下アームパワーモジュール１２ｂ、及び高圧配線４０−１，４０−２，４０−３，４２−１，４２−２，４２−３から大きく離間するので、制御基板２０が、上アームパワーモジュール１２ａ、下アームパワーモジュール１２ｂ、及び高圧配線４０−１，４０−２，４０−３，４２−１，４２−２，４２−３で発生する電磁ノイズの影響を受け難くなり、その電磁ノイズに起因した誤動作を生じ難くなる。従って、本実施例の電力変換装置１０によれば、上記の電磁ノイズから制御基板２０を保護するための専用部品を設けることは不要であり、特別な電磁ノイズ対策を講じることは不要であるので、装置自体のコンパクト化・低コスト化を図ることが可能である。

尚、上記の実施例においては、スイッチング素子Ｑａ１，Ｑｂ１，Ｑａ２，Ｑｂ２，Ｑａ３，Ｑｂ３が特許請求の範囲に記載した「スイッチング素子」に、上アームパワーモジュール１２ａ及び下アームパワーモジュール１２ｂが特許請求の範囲に記載した「第１のパワーモジュール」及び「第２のパワーモジュール」に、昇圧後平滑用コンデンサ１８が特許請求の範囲に記載した「受動素子」に、冷却通路２４，２６が特許請求の範囲に記載した「第１の冷却通路」及び「第２の冷却通路」に、それぞれ相当している。

ところで、上記の実施例においては、インバータ側のスイッチング素子Ｑａ１，Ｑａ２，Ｑａ３を有する上アームパワーモジュール１２ａを冷却通路２４の上壁面２４ｂに配置し、スイッチング素子Ｑｂ１，Ｑｂ２，Ｑｂ３を有する下アームパワーモジュール１２ｂを冷却通路２６の上壁面２６ｂに配置し、かつ、昇圧後平滑用コンデンサ１８を２つの冷却通路２４，２６の間に配置することとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その配置と共に或いはその配置に代えて、昇圧コンバータ側のスイッチング素子Ｑａ０を冷却通路２４の上壁面２４ｂに配置し、スイッチング素子Ｑｂ０を冷却通路２６の上壁面２６ｂに配置し、かつ、昇圧前平滑用コンデンサ１４又はリアクトル１６を２つの冷却通路２４，２６の間に配置することとしてもよい。かかる変形例においても、上記の実施例と同様の効果を得ることが可能となる。

また、上記の実施例においては、直線状に延びた２つの冷却通路２４，２６を互いに平行に延ばし、その一方端に冷却流体が流入する流入口２８，３０を設けかつその他方端に冷却流体が流出する流出口３２，３４を設け、冷却通路２４，２６を流れる冷却流体をそれぞれ直線的に流すこととしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、各冷却通路２４，２６それぞれの形状をコの字状とし、一方端に流入口及び流出口の双方を設け、冷却通路２４，２６を流れる冷却流体をコの字状に流すこととしてもよい。また、昇圧後平滑用コンデンサ１８を挟んだ冷却通路２４，２６を互いに連結し、冷却通路２４，２６の一方に流入口を設けかつその他方に流出口を設け、冷却流体を循環的に流すこととしてもよい。

また、上記の実施例においては、上アームパワーモジュール１２ａと制御基板２０とを繋ぐ制御配線４６、及び、下アームパワーモジュール１２ｂと制御基板２０とを繋ぐ制御配線４８をそれぞれ、ケース２２の側面と冷却通路２４，２６との間の隙間を通して配策することとしたが、冷却通路２４，２６と昇圧後平滑用コンデンサ１８との間の隙間を通して配策することとしてもよい。

更に、上記の実施例は、モータジェネレータＭＧが一つ接続された電力変換装置１０の例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、２つ以上のモータジェネレータが接続される電力変換装置に適用することも可能である。かかる変形例においては、モータジェネレータの増加に伴って、上アームパワーモジュール１２ａ及び下アームパワーモジュール１２ｂそれぞれが備えるスイッチング素子Ｑの数を増やすこととしてもよいし、また、パワーモジュール１２ａ，１２ｂの数を増やすこととしてもよい。パワーモジュール１２ａ，１２ｂ内のスイッチング素子Ｑの数を増やす場合は、パワーモジュール１２ａ，１２ｂの大きさを冷却通路２４，２６が延びる方向に延ばし、スイッチング素子Ｑをその冷却通路２４，２６が延びる方向に並べて配置することとすればよい。また、パワーモジュール１２ａ，１２ｂの数を増やす場合は、パワーモジュール１２ａ，１２ｂを冷却通路２４，２６が延びる方向に並べて配置することとすればよい。

１０ 電力変換装置
１２ パワーモジュール
１２ａ 上アームパワーモジュール
１２ｂ 下アームパワーモジュール
１４ 昇圧前平滑用コンデンサ
１６ リアクトル
１８ 昇圧後平滑用コンデンサ
２０ 制御基板
２４，２６ 冷却通路
４０−１，４０−２，４０−３，４２−１，４２−２，４２−３，４４−ａ１，４４−ｂ１，４４−ａ２，４４−ｂ２，４４−ａ３，４４−ｂ３ 高圧配線
Ｑａ０，Ｑｂ０，Ｑａ１，Ｑｂ１，Ｑａ２，Ｑｂ２，Ｑａ３，Ｑｂ３ スイッチング素子

Claims (5)

1. それぞれスイッチング素子を有し、互いに離間して配置された第１及び第２のパワーモジュールと、
   前記第１及び第２のパワーモジュールに電気的に接続される受動素子と、
   前記スイッチング素子の駆動を制御する制御基板と、
   前記第１及び第２のパワーモジュールに対応して延び、それぞれ冷却流体が流れる第１及び第２の冷却通路と、を備え、
   前記受動素子及び前記制御基板はそれぞれ、前記冷却通路に面するように配置され、
   前記制御基板は、前記第１のパワーモジュールとの間で前記第１の冷却通路を挟みかつ前記第２のパワーモジュールとの間で前記第２の冷却通路を挟むように配置されていると共に、
   前記受動素子は、前記第１の冷却通路と前記第２の冷却通路との間に配置されていることを特徴とする電力変換装置。
2. 前記第１及び第２のパワーモジュールはそれぞれ、前記受動素子に、前記制御基板が設けられた側とは反対側で配策された高圧配線を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
3. 前記受動素子は、前記制御基板上で前記第１の冷却通路及び前記第１のパワーモジュールの双方に対向しかつ前記第２の冷却通路及び前記第２のパワーモジュールの双方に対向することができる高さを有するように形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電力変換装置。
4. 前記第１及び第２の冷却通路は、互いに平行に延びていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の電力変換装置。
5. 前記受動素子は、平滑用コンデンサ又はリアクトルであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の電力変換装置。
   

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