JP2013051747A - Power converter - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power converter in which a capacitor and a reactor can be easily cooled and a control circuit is less likely to malfunction.SOLUTION: A power converter 1 comprises: a laminate 10; a control circuit board 3; a capacitor 4; a reactor 5; and a first cooler 6. The laminate 10 is formed by laminating a plurality of semiconductor modules 2 and a plurality of coolant flow paths 11. The control circuit board 3 is connected to control terminals 21 of the semiconductor modules. The first cooler 6 cools the capacitor 4 and the reactor 5. A second cooler 7 that cools the semiconductor modules 2 is composed of the plurality of coolant flow paths 11. In the protruding direction (Z direction) of the control terminals 21, the control circuit board 3, the laminate 10, the capacitor 4, the reactor 5, and the first cooler 6 are arranged in this order.

Description

本発明は、半導体素子を内蔵した半導体モジュールと、コンデンサと、リアクトルとを備えた電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device including a semiconductor module including a semiconductor element, a capacitor, and a reactor.

従来から、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の電力変換装置として、図１４に示すごとく、複数の半導体モジュール９２と、複数の冷却管９１２とを積層した積層体９１０を備えたものが知られている（下記特許文献参照）。半導体モジュール９２は、ＩＧＢＴ素子等の半導体素子を内蔵した本体部９２０と、該本体部９２０から突出した制御端子９２１およびパワー端子９２２を備える。冷却管９１２の内部には、冷媒９１９が流れる冷媒流路９９が形成されている。冷媒９１９を流すことによって、半導体モジュール９２を冷却している。   Conventionally, as a power conversion device such as a DC-DC converter, as shown in FIG. 14, a device including a stacked body 910 in which a plurality of semiconductor modules 92 and a plurality of cooling pipes 912 are stacked is known (described below). See patent literature). The semiconductor module 92 includes a main body 920 containing a semiconductor element such as an IGBT element, and a control terminal 921 and a power terminal 922 protruding from the main body 920. Inside the cooling pipe 912, a refrigerant channel 99 through which the refrigerant 919 flows is formed. The semiconductor module 92 is cooled by flowing the coolant 919.

また、電力変換装置９は、コンデンサ９４とリアクトル９５とを備える。コンデンサ９４及びリアクトル９５は、図示しないバスバーによって、半導体モジュール９２のパワー端子９２２と電気的に接続している。これらコンデンサ９４と、リアクトル９５と、半導体モジュール９２とによって電力変換回路を構成してある。   The power conversion device 9 includes a capacitor 94 and a reactor 95. The capacitor 94 and the reactor 95 are electrically connected to the power terminal 922 of the semiconductor module 92 by a bus bar (not shown). The capacitor 94, the reactor 95, and the semiconductor module 92 constitute a power conversion circuit.

半導体モジュール９２の制御端子９２１には、制御回路基板９３が接続している。この制御回路基板９３に形成された制御回路９３０によって、半導体モジュール９２のスイッチング動作を制御している。制御回路基板９３と、積層体９１０やリアクトル９５等は収納ケース９８内に収納されている。また、収納ケース９８にはカバー９８０が取り付けられ、水や埃等が入らないよう密閉されている。   A control circuit board 93 is connected to the control terminal 921 of the semiconductor module 92. The control circuit 930 formed on the control circuit board 93 controls the switching operation of the semiconductor module 92. The control circuit board 93, the laminated body 910, the reactor 95, and the like are stored in a storage case 98. A cover 980 is attached to the storage case 98 and is sealed so that water, dust and the like do not enter.

リアクトル９５は、複数の冷却管９１２のうち、積層体９１０の積層方向（Ｘ方向）における一端に位置する冷却管９１２ａに接触している。この冷却管９１２ａによって、リアクトル９５を冷却している。コンデンサ９４を冷却する部品は特に設けられていない。   The reactor 95 is in contact with the cooling pipe 912a located at one end in the stacking direction (X direction) of the stacked body 910 among the plurality of cooling pipes 912. The reactor 95 is cooled by the cooling pipe 912a. There is no particular component for cooling the capacitor 94.

特許第４３９６６２７号公報Japanese Patent No. 4396627

しかしながら、従来の電力変換装置９は、半導体モジュール９２を冷却するための冷却管９１２ａを、リアクトル９５の冷却に兼用しているため、リアクトル９５を充分に冷却することができなかった。また、コンデンサ９４を冷却する冷却器は特に設けられていないため、温度が上昇しやすかった。そのため、リアクトル９５やコンデンサ９４から発生した熱Ｈによって、収納ケース９８内の空気の温度が上昇しやすくなり、制御回路基板９３を構成する電子部品が故障しやすくなるという問題があった。   However, since the conventional power converter 9 also uses the cooling pipe 912a for cooling the semiconductor module 92 for cooling the reactor 95, the reactor 95 cannot be cooled sufficiently. Moreover, since the cooler for cooling the condenser 94 is not particularly provided, the temperature is likely to rise. Therefore, there is a problem that the temperature of the air in the storage case 98 is likely to rise due to the heat H generated from the reactor 95 and the condenser 94, and the electronic components constituting the control circuit board 93 are likely to fail.

また、電力変換装置９を稼動すると、リアクトル９５やコンデンサ９４から放射ノイズＮが発生する。従来の電力変換装置９は、制御回路基板９３とリアクトル９５とが隣接配置されており、これらの間に放射ノイズＮを遮るものがないため、制御回路９３０が、リアクトル９５から発生した放射ノイズＮの影響を受けやすく、誤動作しやすいという問題があった。   Further, when the power conversion device 9 is operated, radiation noise N is generated from the reactor 95 and the capacitor 94. In the conventional power conversion device 9, the control circuit board 93 and the reactor 95 are disposed adjacent to each other, and there is nothing to block the radiation noise N between them, so that the control circuit 930 generates the radiation noise N generated from the reactor 95. There is a problem that it is easy to be affected by, and malfunctions easily.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、コンデンサ及びリアクトルを冷却しやすく、制御回路が誤動作しにくい電力変換装置を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a power conversion device in which a capacitor and a reactor are easily cooled and a control circuit is unlikely to malfunction.

本発明の一態様は、半導体素子を内蔵した本体部から制御端子およびパワー端子が突出した複数の半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する冷媒が流れる複数の冷媒流路とを積層した積層体と、
上記制御端子に接続され、上記半導体モジュールのスイッチング動作を制御する制御回路基板と、
上記半導体モジュールの上記パワー端子に電気的に接続されるコンデンサ及びリアクトルと、
上記コンデンサ及び上記リアクトルを冷却する第１冷却器とを備え、
上記コンデンサ及び上記リアクトルは、上記冷却器の冷却面にそれぞれ載置され、
上記複数の冷媒流路により、上記半導体モジュールを冷却する第２冷却器が構成され、
上記制御端子の突出方向において、上記制御回路基板と、上記積層体と、上記コンデンサ及び上記リアクトルと、上記第１冷却器とが、この順に配置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）。 One embodiment of the present invention is a stacked body in which a plurality of semiconductor modules in which control terminals and power terminals protrude from a main body portion incorporating a semiconductor element, and a plurality of refrigerant flow paths through which a refrigerant for cooling the semiconductor modules flows are stacked. ,
A control circuit board connected to the control terminal for controlling the switching operation of the semiconductor module;
A capacitor and a reactor electrically connected to the power terminal of the semiconductor module;
A first cooler for cooling the condenser and the reactor,
The capacitor and the reactor are respectively placed on the cooling surface of the cooler,
A second cooler configured to cool the semiconductor module is configured by the plurality of refrigerant flow paths.
In the power conversion device, the control circuit board, the laminate, the capacitor and the reactor, and the first cooler are arranged in this order in the protruding direction of the control terminal. (Claim 1).

上記電力変換装置においては、半導体モジュールを冷却する冷却器（上記第２冷却器）と、コンデンサ及びリアクトルを冷却する冷却器（上記第１冷却器）との、２個の冷却器を設けてある。このようにすると、第１冷却器によって、コンデンサのみならず、リアクトルをも冷却することができる。また、第１冷却器は、第２冷却器とは別に設けてあるので冷却効率が高く、コンデンサとリアクトルを効率よく冷却することができる。これにより、コンデンサ及びリアクトルから発生する熱を低減し、電力変換装置内の雰囲気温度の上昇を抑制し、制御回路基板の温度上昇を抑制することが可能になる。   In the power converter, two coolers are provided, a cooler for cooling the semiconductor module (the second cooler) and a cooler for cooling the condenser and the reactor (the first cooler). . If it does in this way, not only a capacitor | condenser but a reactor can be cooled with a 1st cooler. Further, since the first cooler is provided separately from the second cooler, the cooling efficiency is high, and the condenser and the reactor can be efficiently cooled. As a result, it is possible to reduce heat generated from the capacitor and the reactor, suppress an increase in the ambient temperature in the power converter, and suppress an increase in the temperature of the control circuit board.

また、上記電力変換装置は、上記突出方向において、制御回路基板と、積層体と、コンデンサ及びリアクトルと、第１冷却器とを、この順に配置してある。このようにすると、積層体と第１冷却器との間にコンデンサ及びリアクトルが介在するため、コンデンサ及びリアクトルから発生する放射ノイズを、積層体および第１冷却器によって遮蔽することができる。そのため、放射ノイズが制御回路基板に届きにくくなり、制御回路基板に形成した制御回路が誤動作しにくくなる。   Moreover, the said power converter device has arrange | positioned the control circuit board | substrate, the laminated body, the capacitor | condenser and the reactor, and the 1st cooler in this order in the said protrusion direction. If it does in this way, since a capacitor and a reactor intervene between a layered product and the 1st cooler, radiation noise generated from a capacitor and a reactor can be shielded by a layered product and a 1st cooler. Therefore, radiation noise is difficult to reach the control circuit board, and the control circuit formed on the control circuit board is less likely to malfunction.

以上のごとく、本例によれば、コンデンサ及びリアクトルを冷却しやすく、制御回路が誤動作しにくい電力変換装置を提供することができる。   As described above, according to this example, it is possible to provide a power conversion device in which the capacitor and the reactor are easily cooled and the control circuit is unlikely to malfunction.

実施例１における、電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the power converter device in Example 1. FIG. 図１のＡ−Ａ断面図。AA sectional drawing of FIG. 図１のＢ−Ｂ断面図。BB sectional drawing of FIG. 図３の高電圧バスバーおよびリアクトル接続バスバーを取り除いた図。The figure which removed the high voltage bus-bar and reactor connection bus-bar of FIG. 図１のＣ−Ｃ断面図。CC sectional drawing of FIG. 図１のＤ−Ｄ断面図。DD sectional drawing of FIG. 実施例１における、電力変換装置の回路図。The circuit diagram of the power converter device in Example 1. FIG. 実施例１における、半導体モジュールと冷媒流路を一体化した例。The example which integrated the semiconductor module and the refrigerant | coolant flow path in Example 1. FIG. 実施例２における、電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the power converter device in Example 2. FIG. 実施例２における、コンデンサおよびリアクトルを含む平面における電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the power converter device in the plane containing a capacitor | condenser and a reactor in Example 2. FIG. 実施例３における、コンデンサおよびリアクトルを含む平面における電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the power converter device in the plane containing a capacitor | condenser and a reactor in Example 3. FIG. 実施例４における、電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the power converter device in Example 4. FIG. 実施例４における、電力変換装置の側面図。The side view of the power converter device in Example 4. FIG. 従来例における、電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the power converter device in a prior art example.

上記電力変換装置において、外部機器と接続するための入出力端子と、該入出力端子を固定する端子台と、上記積層体を積層方向に押圧して固定する弾性部材とを備え、上記突出方向から見た場合に、上記弾性部材の少なくとも一部と重なる位置に、上記端子台が設けられていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、電力変換装置を小型化することができる。すなわち、上記構成にすると、上記突出方向から見た場合に、弾性部材の少なくとも一部と端子台とが重なっているため、突出方向から見た電力変換装置の面積を小さくすることが可能になる。そのため、電力変換装置を小型化しやすい。 In the power conversion device, the projecting direction includes an input / output terminal for connecting to an external device, a terminal block for fixing the input / output terminal, and an elastic member for pressing and fixing the laminate in the stacking direction. When viewed from above, it is preferable that the terminal block is provided at a position overlapping at least a part of the elastic member (claim 2).
In this case, the power conversion device can be reduced in size. That is, with the above configuration, when viewed from the protruding direction, at least a part of the elastic member and the terminal block overlap, so that the area of the power conversion device viewed from the protruding direction can be reduced. . Therefore, it is easy to reduce the size of the power conversion device.

また、外部機器と接続するための入出力端子と、該入出力端子を固定する端子台とを備え、上記突出方向から見た場合に、上記積層体の積層方向と上記突出方向との双方に直交する幅方向における、上記積層体に隣接する位置に、上記端子台が設けられていることが好ましい（請求項３）。
この場合には、電力変換装置を小型化することができる。すなわち、電力変換装置は、多数の半導体モジュールと多数の冷媒流路とを積層した上記積層体を備えるため、上記積層方向に長くなりやすい。そのため、仮に、上記突出方向から見た場合に、積層方向における、積層体に隣接する位置に端子台を設けたとすると、電力変換装置の積層方向の長さが更に長くなり、電力変換装置が大型化することがある。しかしながら、上記突出方向から見た場合に、上記幅方向における、積層体に隣接する位置に端子台を設ければ、電力変換装置の積層方向の長さを抑制でき、電力変換装置が大型化することを防止できる。 In addition, an input / output terminal for connecting to an external device and a terminal block for fixing the input / output terminal are provided, and when viewed from the protruding direction, both the stacking direction and the protruding direction of the stacked body It is preferable that the terminal block is provided at a position adjacent to the laminated body in the orthogonal width direction.
In this case, the power conversion device can be reduced in size. That is, since the power conversion device includes the stacked body in which a large number of semiconductor modules and a large number of refrigerant channels are stacked, the power conversion device tends to be long in the stacking direction. Therefore, if the terminal block is provided at a position adjacent to the stacked body in the stacking direction when viewed from the projecting direction, the length of the power converter in the stacking direction is further increased, and the power converter is large. It may become. However, when viewed from the protruding direction, if a terminal block is provided at a position adjacent to the stacked body in the width direction, the length of the power converter in the stacking direction can be suppressed, and the power converter is increased in size. Can be prevented.

また、上記第１冷却器と上記第２冷却器とは空冷式であり、上記第１冷却器には貫通穴が形成され、上記冷媒流路と上記貫通穴とは、上記積層体の積層方向と上記突出方向との双方に直交する幅方向に貫通しており、上記冷媒流路と上記貫通穴とにそれぞれ空気が流れるよう構成されていることが好ましい（請求項４）。
この場合には、例えば、送風機を使って、上記貫通穴と上記冷媒流路とに送風することにより、半導体モジュールと、コンデンサと、リアクトルとを冷却することができる。また、貫通穴と冷媒流路とはそれぞれ同一方向に貫通しているため、貫通穴用の送風機と、冷媒流路用の送風機とを別々に設ける必要はなく、１個の送風機を使って、冷媒流路と貫通穴とにそれぞれ送風することが可能となる。 In addition, the first cooler and the second cooler are air-cooled, the first cooler is formed with a through hole, and the coolant channel and the through hole are in the stacking direction of the stacked body. It is preferable that air is passed through the refrigerant flow path and the through hole, respectively, through the width direction perpendicular to both the projecting direction and the projecting direction.
In this case, for example, the semiconductor module, the capacitor, and the reactor can be cooled by blowing air to the through hole and the coolant channel using a blower. In addition, since the through hole and the refrigerant flow path penetrate in the same direction, it is not necessary to separately provide a blower for the through hole and a blower for the refrigerant flow path. It becomes possible to blow air to the refrigerant flow path and the through hole, respectively.

（実施例１）
電力変換装置に係る実施例について、図１〜図８を用いて説明する。
図１、図２に示すごとく、本例の電力変換装置１は、積層体１０と、制御回路基板３と、コンデンサ４と、リアクトル５と、第１冷却器６とを備える。積層体１０は、複数の半導体モジュール２と複数の冷媒流路１１とを積層してなる。
半導体モジュール２は、半導体素子２３（図７参照）を内蔵した本体部２０を備える。この本体部２０から制御端子２１およびパワー端子２２がそれぞれ反対方向に突出している。
冷媒流路１１には、半導体モジュール２を冷却する冷媒１９が流れる。 Example 1
The Example which concerns on a power converter device is described using FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the power conversion device 1 of this example includes a laminated body 10, a control circuit board 3, a capacitor 4, a reactor 5, and a first cooler 6. The stacked body 10 is formed by stacking a plurality of semiconductor modules 2 and a plurality of refrigerant channels 11.
The semiconductor module 2 includes a main body portion 20 in which a semiconductor element 23 (see FIG. 7) is built. A control terminal 21 and a power terminal 22 protrude from the main body 20 in opposite directions.
A refrigerant 19 for cooling the semiconductor module 2 flows through the refrigerant flow path 11.

制御回路基板３は制御端子２１に接続されている。制御回路基板３には、制御回路３０が形成されている。この制御回路３０によって、半導体モジュール２のスイッチング動作を制御する。
コンデンサ４及びリアクトル５は、半導体モジュール２のパワー端子２２に電気的に接続されている。
第１冷却器６は、コンデンサ４及びリアクトル５を冷却する。 The control circuit board 3 is connected to the control terminal 21. A control circuit 30 is formed on the control circuit board 3. The control circuit 30 controls the switching operation of the semiconductor module 2.
The capacitor 4 and the reactor 5 are electrically connected to the power terminal 22 of the semiconductor module 2.
The first cooler 6 cools the condenser 4 and the reactor 5.

コンデンサ４及びリアクトル５は、第１冷却器６の冷却面６９にそれぞれ載置されている。
また、複数の冷媒流路１１により、半導体モジュール２を冷却する第２冷却器７が構成されている。
制御端子２１の突出方向（Ｚ方向）において、制御回路基板３と、積層体１０と、コンデンサ４及びリアクトル５と、第１冷却器６とが、この順に配置されている。 The condenser 4 and the reactor 5 are respectively placed on the cooling surface 69 of the first cooler 6.
In addition, the plurality of refrigerant flow paths 11 constitute a second cooler 7 that cools the semiconductor module 2.
In the protruding direction (Z direction) of the control terminal 21, the control circuit board 3, the laminated body 10, the capacitor 4, the reactor 5, and the first cooler 6 are arranged in this order.

本例の電力変換装置１は、電気自動車やハイブリッド車に搭載される車載用電力変換装置である。また、本例の電力変換装置１は、直流電源１００（図７参照）の電圧を昇圧するためのＤＣ−ＤＣコンバータである。   The power converter 1 of this example is a vehicle-mounted power converter mounted on an electric vehicle or a hybrid vehicle. Moreover, the power converter device 1 of this example is a DC-DC converter for boosting the voltage of the DC power supply 100 (see FIG. 7).

積層体１０やコンデンサ４等は、収納ケース８内に収納されている。また、収納ケース８にはカバー８０が取り付けられ、水や埃等が入らないよう密閉されている。   The laminated body 10, the capacitor 4 and the like are stored in a storage case 8. In addition, a cover 80 is attached to the storage case 8 and is sealed so that water, dust and the like do not enter.

コンデンサ４とリアクトル５とは、バスバー１４によって、半導体モジュール２のパワー端子２２に接続されている。また、電力変換装置１は、外部機器と接続するための入出力端子７０と、該入出力端子７０を固定する端子台７１とを備える。   The capacitor 4 and the reactor 5 are connected to the power terminal 22 of the semiconductor module 2 by the bus bar 14. In addition, the power conversion device 1 includes an input / output terminal 70 for connecting to an external device and a terminal block 71 for fixing the input / output terminal 70.

図４に示すごとく、積層体１０は、冷却管１２と半導体モジュール２とを積層してなる。冷却管１２の内部に、上記冷媒流路１１が形成されている。また、積層体１０の積層方向（Ｘ方向）に隣り合う２個の冷却管１２は、連結管１２０によって連結されている。連結管１２０は、冷却管１２の長手方向（Ｙ方向）における、冷却管１２の両端に設けられている。また、複数の冷却管１２のうち、Ｘ方向における一端に位置する冷却管１２ａには、冷媒１９を積層体１０内に導入するための積層体側導入パイプ１５と、積層体１０から冷媒１９が導出される積層体側導出パイプ１６とが取り付けられている。積層体側導入パイプ１５から冷媒１９を導入すると、冷媒１９は連結管１２０を通って全ての冷却管１２を流れ、積層体側導出パイプ１６から導出される。これにより、半導体モジュール２を冷却している。   As shown in FIG. 4, the stacked body 10 is formed by stacking a cooling pipe 12 and a semiconductor module 2. The refrigerant flow path 11 is formed inside the cooling pipe 12. The two cooling pipes 12 adjacent to each other in the stacking direction (X direction) of the stacked body 10 are connected by a connecting pipe 120. The connecting pipe 120 is provided at both ends of the cooling pipe 12 in the longitudinal direction (Y direction) of the cooling pipe 12. Further, among the cooling pipes 12, the cooling pipe 12 a positioned at one end in the X direction has a laminated body side introduction pipe 15 for introducing the refrigerant 19 into the laminated body 10, and the refrigerant 19 is led out from the laminated body 10. The laminated body side outlet pipe 16 is attached. When the refrigerant 19 is introduced from the laminate side introduction pipe 15, the refrigerant 19 flows through all the cooling pipes 12 through the connecting pipe 120 and is led out from the laminate side outlet pipe 16. Thereby, the semiconductor module 2 is cooled.

また、積層体１０はフレーム８１内に固定されている。フレーム８１は、Ｚ方向から見た形状が矩形状である。フレーム８１の、Ｘ方向に直交する２つの側壁８１１，８１２のうち、一方の側壁８１１と積層体１０との間に弾性部材１７（板ばね）が設けられている。この弾性部材１７によって積層体１０をＸ方向に押圧し、他方の側壁８１２（パイプ１５，１６を設けた側の側壁）に押し当てて固定している。
なお、本例では、一方の側壁８１１と積層体１０との間に弾性部材１７を設けたが、他方の側壁８１２と積層体１０との間に弾性部材１７を設けてもよい。この場合、積層体１０は一方の側壁８１１に向けて押圧されることになる。 The laminated body 10 is fixed in the frame 81. The frame 81 is rectangular when viewed from the Z direction. An elastic member 17 (leaf spring) is provided between one side wall 811 of the two side walls 811 and 812 perpendicular to the X direction of the frame 81 and the laminate 10. The laminated body 10 is pressed in the X direction by the elastic member 17 and pressed against the other side wall 812 (the side wall on which the pipes 15 and 16 are provided) and fixed.
In this example, the elastic member 17 is provided between the one side wall 811 and the laminated body 10, but the elastic member 17 may be provided between the other side wall 812 and the laminated body 10. In this case, the laminated body 10 is pressed toward the one side wall 811.

図２に示すごとく、半導体モジュール２は３本のパワー端子２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）を備える。パワー端子２２には、昇圧後の電圧が加わる高電圧端子２２ａ（図７参照）と、接地された接地端子２２ｂと、リアクトル５に接続されたリアクトル接続端子２２ｃとがある。高電圧端子２２ａには高電圧バスバー１４ａが接続し、接地端子２２ｂには接地バスバー１４ｂが接続している。また、リアクトル接続端子２２ｃにはリアクトル接続バスバー１４ｃ，１４ｄ（図３参照）が接続している。これらのバスバー１４によって、コンデンサ４及びリアクトル５と、パワー端子２２とを電気的に接続し、電力変換回路を構成している。   As shown in FIG. 2, the semiconductor module 2 includes three power terminals 22 (22a, 22b, 22c). The power terminal 22 includes a high voltage terminal 22 a (see FIG. 7) to which the boosted voltage is applied, a ground terminal 22 b that is grounded, and a reactor connection terminal 22 c that is connected to the reactor 5. The high voltage bus bar 14a is connected to the high voltage terminal 22a, and the ground bus bar 14b is connected to the ground terminal 22b. Reactor connection bus bars 14c and 14d (see FIG. 3) are connected to the reactor connection terminal 22c. By these bus bars 14, the capacitor 4 and the reactor 5 and the power terminal 22 are electrically connected to constitute a power conversion circuit.

図６に示すごとく、第１冷却器６は、Ｚ方向から見た場合の形状が略矩形状である。第１冷却器６は、第１側壁６１と、第２側壁６２と、第３側壁６３と、第４側壁６４との４個の側壁を備える。また、第１冷却器６は、第１仕切板６５と第２仕切板６６との２個の仕切板を有する。この２個の仕切板６５，６６によって、第１冷却器６の内部は、第１室６０１と、第２室６０２と、第３室６０３との３個の部屋に分けられている。第１室６０１と第２室６０２との間は、第１連通部６１１において連通している。また、第２室６０２と第３室との間は、第２連通部６１２において連通している。第１連通部６１１は第４側壁６４に隣接形成され、第２連通部６１２は第３側壁６３に隣接形成されている。   As shown in FIG. 6, the first cooler 6 has a substantially rectangular shape when viewed from the Z direction. The first cooler 6 includes four side walls including a first side wall 61, a second side wall 62, a third side wall 63, and a fourth side wall 64. The first cooler 6 has two partition plates, a first partition plate 65 and a second partition plate 66. By the two partition plates 65 and 66, the inside of the first cooler 6 is divided into three rooms, a first chamber 601, a second chamber 602, and a third chamber 603. The first chamber 601 and the second chamber 602 communicate with each other at the first communication portion 611. The second chamber 602 and the third chamber communicate with each other at the second communication portion 612. The first communication part 611 is formed adjacent to the fourth side wall 64, and the second communication part 612 is formed adjacent to the third side wall 63.

第３側壁６３には、冷媒１９を第１冷却器６内に導入するための導入パイプ６７が設けられている。また、第４側壁６４には、第１冷却器６から冷媒１９が導出する導出パイプ６８が設けられている。第３側壁６３から冷媒１９を導入すると、冷媒１９は第１室６０１、第１連通部６１１、第２室６０２、第２連通部６１２、第３室６０３を通り、導出パイプ６８から導出される。これにより、コンデンサ４及びリアクトル５を冷却している。   The third side wall 63 is provided with an introduction pipe 67 for introducing the refrigerant 19 into the first cooler 6. The fourth side wall 64 is provided with a lead-out pipe 68 through which the refrigerant 19 is led out from the first cooler 6. When the refrigerant 19 is introduced from the third side wall 63, the refrigerant 19 passes through the first chamber 601, the first communication portion 611, the second chamber 602, the second communication portion 612, and the third chamber 603, and is led out from the outlet pipe 68. . Thereby, the capacitor | condenser 4 and the reactor 5 are cooled.

図１に示すごとく、導出パイプ６８と積層体側導入パイプ１５とは、ホース１８によって接続している。導出パイプ６８から導出した冷媒１９は、ホース１８を流れ、積層体側導入パイプ１５を通って積層体１０内（図４参照）内に導入される。その後、上述したように、冷媒１９は積層体側導出パイプ１６から導出される。   As shown in FIG. 1, the outlet pipe 68 and the laminate side introduction pipe 15 are connected by a hose 18. The refrigerant 19 derived from the outlet pipe 68 flows through the hose 18 and is introduced into the multilayer body 10 (see FIG. 4) through the multilayer body side introduction pipe 15. Thereafter, as described above, the refrigerant 19 is led out from the laminate side lead-out pipe 16.

次に、電力変換装置１の回路の説明をする。図７に示すごとく、本例の電力変換装置１は、直流電源１００の電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータを構成している。電力変換装置１は、２個のコンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２と、２個のコイル素子Ｌ１，Ｌ２と、６個の半導体モジュール２とを備える。２個のコンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２は、図５に示すごとく１個のコンデンサ４（コンデンサモジュール）内に収容されている。また、２個のコイル素子Ｌ１，Ｌ２は、それぞれ別のリアクトル５（５ａ，５ｂ）内に収容されている。   Next, the circuit of the power converter 1 will be described. As shown in FIG. 7, the power conversion device 1 of this example constitutes a DC-DC converter that boosts the voltage of the DC power supply 100. The power conversion apparatus 1 includes two capacitor elements C1 and C2, two coil elements L1 and L2, and six semiconductor modules 2. The two capacitor elements C1 and C2 are accommodated in one capacitor 4 (capacitor module) as shown in FIG. Further, the two coil elements L1 and L2 are accommodated in different reactors 5 (5a and 5b), respectively.

図７に示すごとく、半導体モジュール２内には、２セットの半導体素子２３（ＩＧＢＴ素子およびフリーホイールダイオード素子）が封止されている。半導体素子２３には、上アーム側半導体素子２３ａと、下アーム側半導体素子２３ｂとがある。上アーム側半導体素子２３ａのコレクタ端子は、上述した高電圧端子２２ａとなっている。高電圧端子２２ａは高電圧バスバー１４ａに接続している。   As shown in FIG. 7, two sets of semiconductor elements 23 (IGBT elements and free wheel diode elements) are sealed in the semiconductor module 2. The semiconductor element 23 includes an upper arm side semiconductor element 23a and a lower arm side semiconductor element 23b. The collector terminal of the upper arm side semiconductor element 23a is the above-described high voltage terminal 22a. The high voltage terminal 22a is connected to the high voltage bus bar 14a.

下アーム側半導体素子２３ｂのエミッタ端子は、上述した接地端子２２ｂとなっている。接地端子２２ｂは、接地バスバー１４ｂに接続している。
上アーム側半導体素子２３ａと下アーム側半導体素子２３ｂには、それぞれフリーホイールダイオード素子２５０が逆並列接続している。 The emitter terminal of the lower arm side semiconductor element 23b is the ground terminal 22b described above. The ground terminal 22b is connected to the ground bus bar 14b.
A free wheel diode element 250 is connected in reverse parallel to each of the upper arm side semiconductor element 23a and the lower arm side semiconductor element 23b.

上アーム側半導体素子２３ａのエミッタ端子と、下アーム側半導体素子２３ｂのコレクタ端子とは、上述したリアクトル接続端子２２ｃにそれぞれ接続している。
第１半導体モジュール２ａ〜第３半導体モジュール２ｃのリアクトル接続端子２２ｃは、第１リアクトル接続バスバー１４ｃを介して、第１コイル素子Ｌ１の一方の端子５１に接続している。また、第４半導体モジュール２ｄ〜第６半導体モジュール２ｆのリアクトル接続端子２２ｃは、第２リアクトル接続バスバー１４ｄを介して、第２コイル素子Ｌ２の一方の端子５３に接続している。 The emitter terminal of the upper arm side semiconductor element 23a and the collector terminal of the lower arm side semiconductor element 23b are connected to the reactor connection terminal 22c described above.
The reactor connection terminals 22c of the first semiconductor module 2a to the third semiconductor module 2c are connected to one terminal 51 of the first coil element L1 via the first reactor connection bus bar 14c. In addition, the reactor connection terminals 22c of the fourth semiconductor module 2d to the sixth semiconductor module 2f are connected to one terminal 53 of the second coil element L2 via the second reactor connection bus bar 14d.

電力変換装置１は３個の入出力端子７０を備える。入出力端子７０には、直流電源１００の正電極に接続される第１入出力端子７０ＶＬと、直流電源１００の負電極に接続される第２入出力端子７０Ｎと、外部装置に接続される第３入出力端子７０ＶＨとがある。接地バスバー１４ｂは第２入出力端子７０Ｎに接続しており、高電圧バスバー１４ａは第３入出力端子７０ＶＨに接続している。 The power conversion device 1 includes three input / output terminals 70. The input / output terminal 70 is connected to a first input / output terminal 70 VL connected to the positive electrode of the DC power supply 100, a second input / output terminal 70 N connected to the negative electrode of the DC power supply 100, and an external device. And a third input / output terminal 70 VH . Ground bus bar 14b is connected to the second output terminal 70 N, the high-voltage bus bar 14a is connected to the third output terminal 70 VH.

コイル素子Ｌ１，Ｌ２の他方の端子５２，５４は、第１入出力端子７０ＶＬに接続している。第１入出力端子７０ＶＬと第２入出力端子７０Ｎとの間に、第１コンデンサ素子Ｃ１が設けられている。また、高電圧バスバー１４ａと接地バスバー１４ｂとの間に、第２コンデンサ素子Ｃ２が設けられている。 The other terminals 52 and 54 of the coil elements L1 and L2 are connected to the first input / output terminal 70VL . Between the first input-output terminal 70 VL and a second output terminal 70 N, the first capacitor element C1 is provided. A second capacitor element C2 is provided between the high voltage bus bar 14a and the ground bus bar 14b.

上アーム側半導体素子２３ａと下アーム側半導体素子２３ｂのゲート端子は、上記制御回路基板３に接続している。制御回路基板３に形成した制御回路３０によって、下アーム側半導体素子２３ｂをオンオフ動作させ、直流電源１００の電圧を昇圧している。制御回路３０は、第１コイル素子Ｌ１に接続した３個の半導体モジュール２ａ〜２ｃと、第２コイル素子Ｌ２に接続した３個の半導体モジュール２ｄ〜２ｆとを、互いに位相をずらしつつオンオフ動作させている。   The gate terminals of the upper arm side semiconductor element 23 a and the lower arm side semiconductor element 23 b are connected to the control circuit board 3. The control circuit 30 formed on the control circuit board 3 turns on and off the lower arm side semiconductor element 23b to boost the voltage of the DC power supply 100. The control circuit 30 causes the three semiconductor modules 2a to 2c connected to the first coil element L1 and the three semiconductor modules 2d to 2f connected to the second coil element L2 to perform an on / off operation while shifting the phase from each other. ing.

図３に示すごとく、高電圧バスバー１４ａは、板状の本体部１４３と、該本体部１４３に設けられた櫛歯状部１４４とを備える。櫛歯状部１４４は、半導体モジュール２の高電圧端子２２ａに接続している。本体部１４３には、コンデンサ４の第１端子４１（図５参照）に接続するための接続端子１４１が形成されている。   As shown in FIG. 3, the high voltage bus bar 14 a includes a plate-like main body 143 and a comb-like portion 144 provided on the main body 143. The comb-like portion 144 is connected to the high voltage terminal 22 a of the semiconductor module 2. A connection terminal 141 for connecting to the first terminal 41 (see FIG. 5) of the capacitor 4 is formed on the main body 143.

図４に示すごとく、接地バスバー１４ｂ（図４参照）も同様の構造になっており、板状の本体部１４５と、該本体部１４５に設けられた櫛歯状部１４６とを備える。櫛歯状部１４６は、半導体モジュール２の接地端子２２ｂに接続している。本体部１４５には、コンデンサ４の第２端子４２（図５参照）に接続するための接続端子１４２が形成されている。   As shown in FIG. 4, the ground bus bar 14 b (see FIG. 4) has a similar structure, and includes a plate-like main body 145 and a comb-like portion 146 provided on the main body 145. The comb-like portion 146 is connected to the ground terminal 22 b of the semiconductor module 2. The main body 145 is formed with a connection terminal 142 for connection to the second terminal 42 (see FIG. 5) of the capacitor 4.

また、図３に示すごとく、本例の電力変換装置１は、第１リアクトル接続バスバー１４ｃと、第２リアクトル接続バスバー１４ｄとの、２個のリアクトル接続バスバーを備える。第１リアクトル接続バスバー１４ｃは、第１半導体モジュール２ａ〜第３半導体モジュール２ｃのリアクトル接続端子２２ｃに接続している。また、第２リアクトル接続バスバー１４ｄは、第４半導体モジュール２ｄ〜第６半導体モジュール２ｆのリアクトル接続端子２２ｃに接続している。   Moreover, as shown in FIG. 3, the power converter device 1 of this example is provided with two reactor connection bus bars, a first reactor connection bus bar 14c and a second reactor connection bus bar 14d. The first reactor connection bus bar 14c is connected to the reactor connection terminals 22c of the first semiconductor module 2a to the third semiconductor module 2c. The second reactor connection bus bar 14d is connected to the reactor connection terminals 22c of the fourth semiconductor module 2d to the sixth semiconductor module 2f.

第１リアクトル接続バスバー１４ｃには、第１リアクトル５ａの第１端子５１（図５参照）に接続するための電極端子１４７が形成されている。第２リアクトル接続バスバー１４ｄには、第２リアクトル５ｂの第１端子５３（図５参照）に接続するための電極端子１４８が形成されている。   The first reactor connection bus bar 14c is formed with an electrode terminal 147 for connection to the first terminal 51 (see FIG. 5) of the first reactor 5a. An electrode terminal 148 for connecting to the first terminal 53 (see FIG. 5) of the second reactor 5b is formed on the second reactor connection bus bar 14d.

図５に示すごとく、本例の電力変換装置１は、第１リアクトル５ａと第２リアクトル５ｂとの２個のリアクトル５と、コンデンサ４とを有する。そして、これらコンデンサ４とリアクトル５ａ，５ｂとがＺ方向視において互いに重ならないように配置されている。第１リアクトル５ａと第２リアクトル５ｂとは、Ｘ方向に隣接配置されている。また、コンデンサ４は、第１リアクトル５ａ及び第２リアクトル５ｂに対して、Ｙ方向に隣接配置されている。   As shown in FIG. 5, the power conversion device 1 of this example includes two reactors 5, that is, a first reactor 5 a and a second reactor 5 b, and a capacitor 4. These capacitors 4 and reactors 5a and 5b are arranged so as not to overlap each other when viewed in the Z direction. The first reactor 5a and the second reactor 5b are disposed adjacent to each other in the X direction. Moreover, the capacitor | condenser 4 is adjacently arranged by the Y direction with respect to the 1st reactor 5a and the 2nd reactor 5b.

コンデンサ４は、第１バスバー４５と、第２バスバー４６と、第３バスバー４７との、３個のバスバーを備える。第１バスバー４５は、第１コイル素子Ｌ１に接続した第３端子４３と、第２コイル素子Ｌ２に接続した第４端子４４と、第１入出力端子７０ＶＬが接続した第１端子締結部４５０とを有する。第２バスバー４６は、接地バスバー１４ｂ（図４参照）に接続した第２端子４２と、第２入出力端子７０Ｎが接続した第２端子締結部４６０とを有する。第３バスバー４７は、高電圧バスバー１４ａ（図３参照）に接続した第１端子４１と、第３入出力端子７０ＶＨが接続した第３端子締結部４７０とを有する。第１バスバー４５と第２バスバー４６との間には、第１コンデンサ素子Ｃ１が設けられ、第２バスバー４６と第３バスバー４７との間には、第２コンデンサ素子Ｃ２が設けられている。 The capacitor 4 includes three bus bars, a first bus bar 45, a second bus bar 46, and a third bus bar 47. First bus bar 45 includes a third terminal 43 connected to the first coil element L1, and a fourth terminal 44 connected to the second coil element L2, the first terminal engagement portion first output terminal 70 VL connects 450 And have. The second bus bar 46 has a second terminal 42 connected to the ground bus bar 14b (see FIG. 4), and a second terminal connection part 460 in which the second input-output terminal 70 N is connected. The third bus bar 47 includes a first terminal 41 connected to the high voltage bus bar 14a (see FIG. 3) and a third terminal fastening portion 470 connected to the third input / output terminal 70VH . A first capacitor element C 1 is provided between the first bus bar 45 and the second bus bar 46, and a second capacitor element C 2 is provided between the second bus bar 46 and the third bus bar 47.

第１リアクトル５ａは、第１端子５１と第２端子５２との２個の端子を備える。これら２個の端子５１，５２の間に、第１コイル素子Ｌ１が接続している。
また、第２リアクトル５ｂは、第１端子５３と第２端子５４との２個の端子を備える。これら２個の端子５３，５４の間に、第２コイル素子Ｌ２が接続している。 The first reactor 5 a includes two terminals, a first terminal 51 and a second terminal 52. Between these two terminals 51 and 52, the first coil element L1 is connected.
The second reactor 5 b includes two terminals, a first terminal 53 and a second terminal 54. Between these two terminals 53 and 54, the second coil element L2 is connected.

第１リアクトル５ａの第２端子５２には、コンデンサ４の第３端子４３が接続している。また、第２リアクトル５ｂの第２端子５４には、コンデンサ４の第４端子４４が接続している。   The third terminal 43 of the capacitor 4 is connected to the second terminal 52 of the first reactor 5a. The fourth terminal 44 of the capacitor 4 is connected to the second terminal 54 of the second reactor 5b.

第１リアクトルの第１端子５１と、第１リアクトル接続バスバー１４ｃ（図３参照）の電極端子１４７とは、ボルト締結されている。また、第２リアクトルの第１端子５３と、第２リアクトル接続バスバー１４ｄ（図３参照）の電極端子１４８とは、ボルト締結されている。   The first terminal 51 of the first reactor and the electrode terminal 147 of the first reactor connection bus bar 14c (see FIG. 3) are bolted. The first terminal 53 of the second reactor and the electrode terminal 148 of the second reactor connection bus bar 14d (see FIG. 3) are bolted.

コンデンサ４の第１端子４１と、高電圧バスバー１４ａ（図３参照）の接続端子１４１とは、ボルト締結されている。また、コンデンサ４の第２端子４２と、接地バスバー１４ｂの接続端子１４２とは、ボルト締結されている。   The first terminal 41 of the capacitor 4 and the connection terminal 141 of the high voltage bus bar 14a (see FIG. 3) are bolted. The second terminal 42 of the capacitor 4 and the connection terminal 142 of the ground bus bar 14b are bolted.

図５に示すごとく、第１端子締結部４５０には、第１入出力端子７０ＶＬが締結しており、第２端子締結部４６０には第２入出力端子７０Ｎが締結している。第３端子締結部４７０には第３入出力端子７０ＶＨが締結している。 As shown in FIG. 5, the first input / output terminal 70 VL is fastened to the first terminal fastening portion 450, and the second input / output terminal 70 N is fastened to the second terminal fastening portion 460. A third input / output terminal 70 VH is fastened to the third terminal fastening portion 470.

また、本例の電力変換装置１は、入出力端子７０を固定するための端子台７１を備える。端子台７１は絶縁樹脂からなり、３本の入出力端子７０の一部を封止している。図４、図５に示すごとく、Ｚ方向から見た場合に、弾性部材１７の一部と重なる位置に、端子台７１が設けられている。   In addition, the power conversion device 1 of this example includes a terminal block 71 for fixing the input / output terminal 70. The terminal block 71 is made of an insulating resin and seals part of the three input / output terminals 70. As shown in FIGS. 4 and 5, the terminal block 71 is provided at a position overlapping with a part of the elastic member 17 when viewed from the Z direction.

本例の作用効果について説明する。図１に示すごとく、本例の電力変換装置１は、半導体モジュール２を冷却する冷却器（第２冷却器７）と、コンデンサ４及びリアクトル５を冷却する冷却器（第１冷却器６）との、２個の冷却器を設けてある。このようにすると、第１冷却器６によって、コンデンサ４とリアクトル５とを冷却することができる。第１冷却器６は、第２冷却器７とは別に設けてあるので、コンデンサ４とリアクトル５を効率よく冷却することができる。これにより、コンデンサ４及びリアクトル５から発生する熱を低減し、電力変換装置１内の雰囲気温度の上昇を抑制し、制御回路基板３の温度上昇を抑制することが可能になる。   The effect of this example will be described. As shown in FIG. 1, the power conversion device 1 of this example includes a cooler (second cooler 7) that cools the semiconductor module 2, a cooler (first cooler 6) that cools the condenser 4 and the reactor 5, and the like. These two coolers are provided. In this way, the condenser 4 and the reactor 5 can be cooled by the first cooler 6. Since the first cooler 6 is provided separately from the second cooler 7, the condenser 4 and the reactor 5 can be efficiently cooled. Thereby, the heat generated from the capacitor 4 and the reactor 5 can be reduced, the rise in the ambient temperature in the power converter 1 can be suppressed, and the temperature rise in the control circuit board 3 can be suppressed.

また、本例の電力変換装置１は、Ｚ方向において、制御回路基板３と、積層体１０と、コンデンサ４及びリアクトル５と、第１冷却器６とを、この順に配置してある。このようにすると、積層体１０と第１冷却器６との間に、コンデンサ４及びリアクトル５が介在するため、コンデンサ４及びリアクトル５から発生する放射ノイズＮを、積層体１０および第１冷却器６によって遮蔽することができる。そのため、放射ノイズＮが制御回路基板３に届きにくくなり、制御回路３０が誤動作しにくくなる。   Moreover, the power converter device 1 of this example arrange | positions the control circuit board 3, the laminated body 10, the capacitor | condenser 4, the reactor 5, and the 1st cooler 6 in this order in the Z direction. If it does in this way, since the capacitor | condenser 4 and the reactor 5 intervene between the laminated body 10 and the 1st cooler 6, the radiation noise N which generate | occur | produces from the capacitor | condenser 4 and the reactor 5 will be used for the laminated body 10 and the 1st cooler. 6 can be shielded. Therefore, the radiation noise N is difficult to reach the control circuit board 3, and the control circuit 30 is less likely to malfunction.

また、本例では、Ｚ方向から見た場合に、弾性部材１７の一部と重なる位置に、端子台７１が設けられている。
このようにすると、電力変換装置１を小型化することができる。すなわち、上記構成にすると、Ｚ方向から見た場合に、弾性部材１７の一部と端子台７１とが重なっているため、Ｚ方向から見た電力変換装置１の面積を小さくすることが可能になる。そのため、電力変換装置１を小型化しやすい。
また、本例では図１、図５に示すごとく、コンデンサ４に対してＸ方向に隣接し、かつ弾性部材１７に対してＺ方向に隣接するスペースＳに、端子台７１を配置できる。そのため、このスペースＳを有効活用することができる。 In this example, the terminal block 71 is provided at a position overlapping with a part of the elastic member 17 when viewed from the Z direction.
If it does in this way, the power converter device 1 can be reduced in size. That is, with the above configuration, when viewed from the Z direction, a part of the elastic member 17 and the terminal block 71 overlap, so that the area of the power conversion device 1 viewed from the Z direction can be reduced. Become. Therefore, it is easy to reduce the size of the power conversion device 1.
In this example, as shown in FIGS. 1 and 5, the terminal block 71 can be arranged in a space S adjacent to the capacitor 4 in the X direction and adjacent to the elastic member 17 in the Z direction. Therefore, this space S can be used effectively.

以上のごとく、本例によれば、コンデンサ及びリアクトルを冷却しやすく、制御回路が誤動作しにくい電力変換装置を提供することができる。   As described above, according to this example, it is possible to provide a power conversion device in which the capacitor and the reactor are easily cooled and the control circuit is unlikely to malfunction.

また、本例では図１に示すごとく、弾性部材１７の、Ｘ方向における積層体１０側の端部１７０は、端子台７１の、Ｘ方向におけるリアクトル５側の端部７１０よりも、Ｘ方向においてパイプ１５，１６側に位置している。また、フレーム８１の上記一方の側壁８１１は、コンデンサ４との締結部７１５よりも、Ｘ方向における外側（パイプ１５，１６とは反対側）に位置している。
また、弾性部材１７のＺ方向における長さは、フレーム８１のＺ方向における長さよりも短い。フレーム８１の端子台７１側の端部８１９と、弾性部材１７との間には隙間ＥＳが形成されている。そして、端子台７１の入出力端子７０と、コンデンサ４の端子とを締結するボルト７１６の一部（頭部）が、隙間ＥＳ内に位置している。
このようにすると、隙間ＥＳ内にボルト７１６の一部を入れることができるため、ボルト７１６とフレーム８１とが干渉することを防止でき、電力変換装置１の、Ｚ方向における長さを短くすることができる。これにより、電力変換装置１を小型化することが可能になる。 Further, in this example, as shown in FIG. 1, the end portion 170 on the laminated body 10 side in the X direction of the elastic member 17 is more in the X direction than the end portion 710 of the terminal block 71 on the reactor 5 side in the X direction. Located on the pipes 15 and 16 side. Further, the one side wall 811 of the frame 81 is located on the outer side in the X direction (opposite to the pipes 15 and 16) than the fastening portion 715 with the capacitor 4.
Further, the length of the elastic member 17 in the Z direction is shorter than the length of the frame 81 in the Z direction. A gap ES is formed between the end portion 819 on the terminal block 71 side of the frame 81 and the elastic member 17. A part (head) of the bolt 716 that fastens the input / output terminal 70 of the terminal block 71 and the terminal of the capacitor 4 is located in the gap ES.
If it does in this way, since a part of volt | bolt 716 can be put in the clearance gap ES, it can prevent that the volt | bolt 716 and the flame | frame 81 interfere, and shorten the length in the Z direction of the power converter device 1. Can do. Thereby, the power converter device 1 can be reduced in size.

なお、本例では、冷媒流路１１を内部に有する複数の冷却管１２と、複数の半導体モジュール２とを積層して積層体１０を構成したが、図８に示すごとく、半導体素子を内蔵した半導体モジュール２の本体部２０と枠部２８とを一体に備えた冷却器一体型半導体モジュール２９を積層することにより、半導体モジュール２と冷媒流路１１とが積層される構造にしてもよい。冷却器一体型半導体モジュール２９の枠部２８は、本体部２０よりもＸ方向における幅が大きい。また、枠部２８と本体部２０との間には空間が設けられている。この空間が、冷媒流路１１となる。   In this example, the laminated body 10 is configured by laminating a plurality of cooling pipes 12 having the refrigerant flow path 11 therein and a plurality of semiconductor modules 2. However, as shown in FIG. The semiconductor module 2 and the coolant channel 11 may be stacked by stacking the cooler-integrated semiconductor module 29 integrally including the main body portion 20 and the frame portion 28 of the semiconductor module 2. The frame portion 28 of the cooler-integrated semiconductor module 29 is wider in the X direction than the main body portion 20. A space is provided between the frame portion 28 and the main body portion 20. This space becomes the refrigerant flow path 11.

（実施例２）
本例は、コンデンサ４と、リアクトル５と、端子台７１の配置位置を変更した例である。図１０に示すごとく、本例の電力変換装置１は、Ｘ方向に向って、第１リアクトル５ａと、コンデンサ４と、第２リアクトル５ｂとをこの順に配置してある。 (Example 2)
In this example, the arrangement positions of the capacitor 4, the reactor 5, and the terminal block 71 are changed. As shown in FIG. 10, the power converter device 1 of this example has a first reactor 5a, a capacitor 4, and a second reactor 5b arranged in this order in the X direction.

コンデンサ４は、実施例１と同様に、第１端子締結部４５０と、第２端子締結部４６０と、第３端子締結部４７０との３個の端子締結部と、第１端子４１〜第４端子４４の４個の端子とを備える。第１端子４１と、第２端子４２と、３個の端子締結部４５０，４６０，４７０は、コンデンサ４からＹ方向に突出している。また、第３端子４３と第４端子４４は、Ｘ方向に向って互いに反対側に突出している。   Similarly to the first embodiment, the capacitor 4 includes three terminal fastening portions including a first terminal fastening portion 450, a second terminal fastening portion 460, and a third terminal fastening portion 470, and first terminals 41 to 4. 4 terminals of the terminal 44. The first terminal 41, the second terminal 42, and the three terminal fastening portions 450, 460, 470 protrude from the capacitor 4 in the Y direction. Moreover, the 3rd terminal 43 and the 4th terminal 44 protrude in the mutually opposite side toward the X direction.

第１端子４１と第３端子締結部４７０は一体化している。また、第２端子４２と第２端子締結部４６０とは一体化している。第３入出力端子７０ＶＨは第３端子締結部４７０に締結され、第２入出力端子７０Ｎは第２端子締結部４６０に締結されている。また、第１入出力端子７０ＶＬは第１端子締結部４５０に締結されている。 The first terminal 41 and the third terminal fastening portion 470 are integrated. Moreover, the 2nd terminal 42 and the 2nd terminal fastening part 460 are integrated. The third input / output terminal 70 VH is fastened to the third terminal fastening portion 470, and the second input / output terminal 70 N is fastened to the second terminal fastening portion 460. The first input / output terminal 70 VL is fastened to the first terminal fastening portion 450.

第１端子４１は、高電圧バスバー１４ａ（図９参照）の接続端子１４１にボルト締結され、第２端子４２は、接地バスバー１４ｂの接続端子１４２にボルト締結されている。   The first terminal 41 is bolted to the connection terminal 141 of the high voltage bus bar 14a (see FIG. 9), and the second terminal 42 is bolted to the connection terminal 142 of the ground bus bar 14b.

また、本例の電力変換装置１は、実施例１と同様に、端子台７１を備える。図９、図１０に示すごとく、本例では、Ｚ方向から見た場合に、Ｘ方向とＺ方向との双方に直交する幅方向（Ｙ方向）において、積層体１０に隣接する位置に、端子台７１が設けられている。   Further, the power conversion device 1 of this example includes a terminal block 71 as in the first embodiment. As shown in FIGS. 9 and 10, in this example, when viewed from the Z direction, the terminal is located at a position adjacent to the stacked body 10 in the width direction (Y direction) orthogonal to both the X direction and the Z direction. A stand 71 is provided.

第１リアクトル５ａの第１端子５１と、第２リアクトル５ｂの第１端子５３とは、Ｙ方向における、端子台７１を設けた側とは反対側にそれぞれ突出している。第１リアクトル５ａの第１端子５１は、第１リアクトル接続バスバー１４ｃ（図９参照）の電極端子１４７に接続している。第２リアクトル５ｂの第１端子５３は、第２リアクトル接続バスバー１４ｄ（図９参照）の電極端子１４８に接続している。
その他、実施例１と同様の構成を備える。 The first terminal 51 of the first reactor 5a and the first terminal 53 of the second reactor 5b protrude in the Y direction on the opposite side to the side where the terminal block 71 is provided. The first terminal 51 of the first reactor 5a is connected to the electrode terminal 147 of the first reactor connection bus bar 14c (see FIG. 9). The first terminal 53 of the second reactor 5b is connected to the electrode terminal 148 of the second reactor connection bus bar 14d (see FIG. 9).
In addition, the same configuration as that of the first embodiment is provided.

本例の作用効果について説明する。
本例では、Ｚ方向から見た場合に、Ｙ方向における、積層体１０に隣接する位置に、端子台７１が設けられている。
このようにすると、電力変換装置１を小型化することができる。すなわち、電力変換装置１は、多数の半導体モジュール２と多数の冷媒流路１１とを積層した積層体１０を備えるため、Ｘ方向に長くなりやすい。そのため、仮に、Ｚ方向から見た場合に、Ｘ方向における、積層体１０に隣接する位置に端子台７１を設けたとすると、電力変換装置１のＸ方向の長さが更に長くなり、電力変換装置１が大型化することがある。しかしながら、Ｚ方向から見た場合に、Ｙ方向における、積層体１０に隣接する位置に端子台７１を設ければ、電力変換装置１のＸ方向の長さを抑制でき、電力変換装置１が大型化することを防止できる。 The effect of this example will be described.
In this example, the terminal block 71 is provided at a position adjacent to the stacked body 10 in the Y direction when viewed from the Z direction.
If it does in this way, the power converter device 1 can be reduced in size. That is, since the power conversion device 1 includes the stacked body 10 in which a large number of semiconductor modules 2 and a large number of refrigerant channels 11 are stacked, the power conversion device 1 tends to be long in the X direction. Therefore, assuming that the terminal block 71 is provided at a position adjacent to the stacked body 10 in the X direction when viewed from the Z direction, the length of the power conversion device 1 in the X direction is further increased. 1 may increase in size. However, when viewed from the Z direction, if the terminal block 71 is provided at a position adjacent to the stacked body 10 in the Y direction, the length of the power conversion device 1 in the X direction can be suppressed, and the power conversion device 1 is large. Can be prevented.

また、本例では、第１端子４１と、第２端子４２と、３個の端子締結部４５０，４６０，４７０が、コンデンサ４から同一方向（Ｙ方向）に突出しているため、締結作業を行いやすい。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。 In this example, the first terminal 41, the second terminal 42, and the three terminal fastening portions 450, 460, and 470 protrude from the capacitor 4 in the same direction (Y direction). Cheap.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

（実施例３）
本例は、コンデンサ４の端子締結部４５０，４６０，４７０の延出方向を変えた例である。図１１に示すごとく、本例では、第１端子締結部４５０と、第２端子締結部４６０と、第３端子締結部４７０とが、それぞれＹ方向における一方側に延出し、第１端子４１と第２端子４２とが、それぞれＹ方向における他方側に延出している。
その他、実施例２と同様の構成を備える。 (Example 3)
In this example, the extending direction of the terminal fastening portions 450, 460, 470 of the capacitor 4 is changed. As shown in FIG. 11, in this example, the first terminal fastening portion 450, the second terminal fastening portion 460, and the third terminal fastening portion 470 extend to one side in the Y direction, and the first terminal 41 and The second terminals 42 each extend to the other side in the Y direction.
In addition, the same configuration as that of the second embodiment is provided.

本例の作用効果について説明する。本例では、端子締結部４５０，４６０，４７０がＹ方向における一方側に延出し、端子４１，４２がＹ方向における他方側に延出しているため、電力変換装置１のレイアウト自由度を上げることが可能になる。
その他、実施例２と同様の作用効果を有する。 The effect of this example will be described. In this example, since the terminal fastening portions 450, 460, and 470 extend to one side in the Y direction and the terminals 41 and 42 extend to the other side in the Y direction, the layout flexibility of the power conversion device 1 is increased. Is possible.
In addition, the same effects as those of the second embodiment are obtained.

（実施例４）
本例は、第１冷却器６と第２冷却器７とを空冷式にした例である。図１２、図１３に示すごとく、第１冷却器６には貫通穴６０が形成されている。第２冷却器７の冷媒流路１１と貫通穴６０とは、それぞれＹ方向に貫通している。 Example 4
In this example, the first cooler 6 and the second cooler 7 are air-cooled. As shown in FIGS. 12 and 13, a through hole 60 is formed in the first cooler 6. The refrigerant flow path 11 and the through hole 60 of the second cooler 7 respectively penetrate in the Y direction.

図１３に示すごとく、収納ケース８の壁部には、第１冷却器６に対応した位置に第１穴部８２が形成され、第２冷却器７に対応した位置に第２穴部８３が形成されている。そして、収納ケース８外に送風機（図示しない）を配置し、冷媒流路１１と貫通穴６０とにそれぞれ送風することにより、半導体モジュール２、コンデンサ４、リアクトル５を冷却するようになっている。   As shown in FIG. 13, a first hole 82 is formed at a position corresponding to the first cooler 6 in the wall of the storage case 8, and a second hole 83 is formed at a position corresponding to the second cooler 7. Is formed. Then, a blower (not shown) is disposed outside the storage case 8, and the semiconductor module 2, the capacitor 4, and the reactor 5 are cooled by blowing air to the refrigerant flow path 11 and the through hole 60, respectively.

なお、収納ケース８内に水等が入らないように、穴部８２，８３の周辺は、シール部材（図示しない）によってシールされている。
その他、実施例１と同様の構成を備える。 In addition, the periphery of the holes 82 and 83 is sealed by a seal member (not shown) so that water or the like does not enter the storage case 8.
In addition, the same configuration as that of the first embodiment is provided.

本例の作用効果について説明する。本例では、送風機を使って、貫通穴６０と冷媒流路１１とに送風することにより、半導体モジュール２と、コンデンサ４と、リアクトル５とを冷却することができる。また、貫通穴６０と冷媒流路１１とはそれぞれ同一方向に貫通しているため、貫通穴６０用の送風機と、冷媒流路１１用の送風機とを別々に設ける必要はなく、１個の送風機を使って、冷媒流路１１と貫通穴６０とにそれぞれ送風することが可能となる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。 The effect of this example will be described. In this example, the semiconductor module 2, the capacitor | condenser 4, and the reactor 5 can be cooled by ventilating to the through-hole 60 and the refrigerant | coolant flow path 11 using an air blower. Moreover, since the through-hole 60 and the refrigerant | coolant flow path 11 have each penetrated in the same direction, it is not necessary to provide the air blower for the through-hole 60, and the air blower for the refrigerant | coolant flow paths 11, and one air blower It is possible to blow air to the refrigerant flow path 11 and the through hole 60 respectively.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

１ 電力変換装置
１０ 積層体
１１ 冷媒流路
２ 半導体モジュール
２１ 制御端子
２２ パワー端子
３ 制御回路基板
４ コンデンサ
５ リアクトル
６ 第１冷却器
７ 第２冷却器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power converter 10 Laminate 11 Refrigerant flow path 2 Semiconductor module 21 Control terminal 22 Power terminal 3 Control circuit board 4 Capacitor 5 Reactor 6 1st cooler 7 2nd cooler

Claims (4)

半導体素子を内蔵した本体部から制御端子およびパワー端子が突出した複数の半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する冷媒が流れる複数の冷媒流路とを積層した積層体と、
上記制御端子に接続され、上記半導体モジュールのスイッチング動作を制御する制御回路基板と、
上記半導体モジュールの上記パワー端子に電気的に接続されるコンデンサ及びリアクトルと、
上記コンデンサ及び上記リアクトルを冷却する第１冷却器とを備え、
上記コンデンサ及び上記リアクトルは、上記冷却器の冷却面にそれぞれ載置され、
上記複数の冷媒流路により、上記半導体モジュールを冷却する第２冷却器が構成され、
上記制御端子の突出方向において、上記制御回路基板と、上記積層体と、上記コンデンサ及び上記リアクトルと、上記第１冷却器とが、この順に配置されていることを特徴とする電力変換装置。 A laminated body in which a plurality of semiconductor modules in which a control terminal and a power terminal protrude from a main body portion incorporating a semiconductor element, and a plurality of refrigerant flow paths through which a refrigerant for cooling the semiconductor module flows;
A control circuit board connected to the control terminal for controlling the switching operation of the semiconductor module;
A capacitor and a reactor electrically connected to the power terminal of the semiconductor module;
A first cooler for cooling the condenser and the reactor,
The capacitor and the reactor are respectively placed on the cooling surface of the cooler,
A second cooler configured to cool the semiconductor module is configured by the plurality of refrigerant flow paths.
In the projecting direction of the control terminal, the control circuit board, the laminated body, the capacitor and the reactor, and the first cooler are arranged in this order. 請求項１に記載の電力変換装置において、外部機器と接続するための入出力端子と、該入出力端子を固定する端子台と、上記積層体を積層方向に押圧して固定する弾性部材とを備え、上記突出方向から見た場合に、上記弾性部材の少なくとも一部と重なる位置に、上記端子台が設けられていることを特徴とする電力変換装置。   The power conversion device according to claim 1, comprising: an input / output terminal for connecting to an external device; a terminal block for fixing the input / output terminal; and an elastic member for pressing and fixing the stacked body in the stacking direction. And the terminal block is provided at a position overlapping with at least a part of the elastic member when viewed from the protruding direction. 請求項１に記載の電力変換装置において、外部機器と接続するための入出力端子と、該入出力端子を固定する端子台とを備え、上記突出方向から見た場合に、上記積層体の積層方向と上記突出方向との双方に直交する幅方向における、上記積層体に隣接する位置に、上記端子台が設けられていることを特徴とする電力変換装置。   The power conversion device according to claim 1, comprising: an input / output terminal for connecting to an external device; and a terminal block for fixing the input / output terminal; The terminal block is provided at a position adjacent to the laminate in the width direction orthogonal to both the direction and the protruding direction. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電力変換装置において、上記第１冷却器と上記第２冷却器とは空冷式であり、上記第１冷却器には貫通穴が形成され、上記冷媒流路と上記貫通穴とは、上記積層体の積層方向と上記突出方向との双方に直交する幅方向に貫通しており、上記冷媒流路と上記貫通穴とにそれぞれ空気が流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。   4. The power conversion device according to claim 1, wherein the first cooler and the second cooler are air-cooled, and a through hole is formed in the first cooler. The refrigerant flow path and the through hole penetrate in the width direction orthogonal to both the stacking direction of the laminate and the protruding direction, and air flows through the refrigerant flow path and the through hole, respectively. It is comprised so that the power converter device characterized by the above-mentioned.
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