JP2014068449A

JP2014068449A - Power conversion device

Info

Publication number: JP2014068449A
Application number: JP2012211269A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Kojima; 和成小島
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2014-04-17
Anticipated expiration: 2032-09-25
Also published as: JP5862528B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power conversion device that is easier to assemble and is compact.SOLUTION: The power conversion device comprises: a semiconductor unit having a semiconductor module and a cooler; and a capacitor device 2 having a plurality of capacitor elements 30, a capacitor case 20 and a potting material 29. The capacitor case 20 has a potting surface 290 and a bottom surface 210. The semiconductor unit is arranged opposite the potting surface 290 in a direction perpendicular to a direction of projective forming of power terminals of the semiconductor module. The plurality of capacitor elements 30 are arranged in a line along the bottom surface 210 in the capacitor case 20. The bottom surface 210 of the capacitor case 20 has recessed portions 23 in positions between adjacent capacitor elements 30. The recessed portions 23 are provided with a bottom surface fixing portion 24 for fixing the capacitor device 2 on a fixture part in the direction of projective forming.

Description

本発明は、複数のコンデンサ素子を有するコンデンサ装置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 capacitor device having a plurality of capacitor elements.

電気自動車、ハイブリッド自動車等には、インバータ等の電力変換装置が搭載されている。電力変換装置としては、例えば、半導体素子を内蔵した半導体モジュールと該半導体モジュールを冷却する冷却器とを有する半導体ユニットと、コンデンサケース内において複数のコンデンサ素子をポッティング材によって封止してなるコンデンサ装置とを備えたものがある（特許文献１参照）。 Electric vehicles, hybrid vehicles, and the like are equipped with power conversion devices such as inverters. As the power conversion device, for example, a semiconductor unit having a semiconductor module containing a semiconductor element and a cooler for cooling the semiconductor module, and a capacitor device formed by sealing a plurality of capacitor elements with a potting material in a capacitor case (See Patent Document 1).

このような電力変換装置において、コンデンサ装置のコンデンサケースは、底面部と該底面部から立設された側面部とを有すると共に、底面部側とは反対側を開口してなる。また、コンデンサケースの開口側には、ポッティング材を露出させてなるポッティング面が形成されている。また、半導体ユニットは、半導体モジュールのパワー端子の突出形成方向において、コンデンサケースのポッティング面に対向して配置されている。 In such a power conversion device, the capacitor case of the capacitor device has a bottom surface portion and a side surface portion erected from the bottom surface portion, and is open on the side opposite to the bottom surface portion side. A potting surface is formed on the opening side of the capacitor case to expose the potting material. In addition, the semiconductor unit is disposed to face the potting surface of the capacitor case in the protruding direction of the power terminal of the semiconductor module.

そして、コンデンサケースは、側面部に設けられた固定部によって、電力変換装置の筐体等に対して半導体モジュールのパワー端子の突出形成方向と同一の方向に固定されている。すなわち、半導体モジュールのパワー端子の突出形成方向、つまり半導体ユニットの組み付け方向と、コンデンサケースの固定方向、つまりコンデンサ装置の組み付け方向とが同一の方向となっている。 And the capacitor | condenser case is being fixed to the same direction as the protrusion formation direction of the power terminal of a semiconductor module with respect to the housing | casing etc. of a power converter device by the fixing | fixed part provided in the side part. That is, the protruding direction of the power terminal of the semiconductor module, that is, the assembling direction of the semiconductor unit, and the fixing direction of the capacitor case, that is, the assembling direction of the capacitor device are the same direction.

特開２０１１−１８２６３２号公報JP 2011-182632 A

しかしながら、上記電力変換装置において、半導体ユニットは、半導体モジュールのパワー端子の突出形成方向に直交する方向において、コンデンサケースのポッティング面に対向して配置される構成も考えられる。この場合、コンデンサ装置の向きを単純に変えただけでは、半導体ユニットの組み付け方向とコンデンサ装置の組み付け方向とが同一の方向ではなく、異なる方向となる。そのため、複数の方向から組み付け作業を行う必要が生じ、組み付け性の低下を招くおそれがある。 However, in the above power conversion device, a configuration in which the semiconductor unit is disposed to face the potting surface of the capacitor case in a direction orthogonal to the protruding direction of the power terminals of the semiconductor module is also conceivable. In this case, if the direction of the capacitor device is simply changed, the assembly direction of the semiconductor unit and the assembly direction of the capacitor device are not the same direction but different directions. Therefore, it is necessary to perform the assembly work from a plurality of directions, which may cause a decrease in assembly performance.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、組み付け性の向上、小型化を図る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。 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 capable of improving assemblability and downsizing.

本発明の一の態様は、半導体素子を含む半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する冷却器とを有する半導体ユニットと、
複数のコンデンサ素子と、該複数のコンデンサ素子を収容するコンデンサケースと、該コンデンサケース内において上記複数のコンデンサ素子を封止するポッティング材とを有するコンデンサ装置とを備え、
上記半導体モジュールには、上記半導体素子に電気的に接続されるパワー端子が突出して形成されており、
上記コンデンサケースは、上記ポッティング材を露出させてなるポッティング面と、該ポッティング面の反対側にある底面とを有しており、
上記半導体ユニットは、上記半導体モジュールのパワー端子の突出形成方向に直交する方向において、上記コンデンサケースの上記ポッティング面に対向して配置されており、
上記複数のコンデンサ素子は、上記コンデンサケース内において上記底面に沿って並んで配置されており、
上記コンデンサケースの上記底面には、隣り合う上記コンデンサ素子同士の間の位置において上記コンデンサケースの内側方向に凹ませてなる凹部が設けられており、
該凹部には、上記コンデンサ装置を被固定部に対して上記突出形成方向に固定するための底面固定部が設けら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 aspect of the present invention is a semiconductor unit having a semiconductor module including a semiconductor element, and a cooler for cooling the semiconductor module;
A capacitor device having a plurality of capacitor elements, a capacitor case that accommodates the plurality of capacitor elements, and a potting material that seals the plurality of capacitor elements in the capacitor case;
The semiconductor module is formed with protruding power terminals that are electrically connected to the semiconductor element,
The capacitor case has a potting surface in which the potting material is exposed, and a bottom surface on the opposite side of the potting surface,
The semiconductor unit is disposed to face the potting surface of the capacitor case in a direction perpendicular to the protruding formation direction of the power terminals of the semiconductor module,
The plurality of capacitor elements are arranged along the bottom surface in the capacitor case,
The bottom surface of the capacitor case is provided with a recess that is recessed toward the inside of the capacitor case at a position between the adjacent capacitor elements.
The power converter according to claim 1, wherein the concave portion is provided with a bottom surface fixing portion for fixing the capacitor device to the fixed portion in the projecting direction.

上記電力変換装置において、半導体ユニットは、半導体モジュールのパワー端子の突出形成方向に直交する方向において、コンデンサ装置のコンデンサケースのポッティング面に対向して配置されている。そして、コンデンサケースの底面に設けられた凹部には、コンデンサ装置を被固定部に対して上記突出形成方向に固定するための底面固定部が設けられている。 In the power conversion device, the semiconductor unit is disposed to face the potting surface of the capacitor case of the capacitor device in a direction orthogonal to the protruding formation direction of the power terminals of the semiconductor module. And the recessed part provided in the bottom face of the capacitor | condenser case is provided with the bottom face fixing | fixed part for fixing a capacitor | condenser apparatus with respect to a to-be-fixed part in the said protrusion formation direction.

そのため、半導体ユニットがコンデンサ装置のコンデンサケースのポッティング面に対して上記突出形成方向に直交する方向に対向して配置される構成において、上記突出形成方向（半導体モジュールのパワー端子が突出して形成されている方向）、つまり半導体ユニットの組み付け方向と、コンデンサケースの底面固定部の固定方向、つまりコンデンサ装置の組み付け方向とが同一の方向となる。これにより、電力変換装置の組み付け性の向上を図ることができる。 Therefore, in the configuration in which the semiconductor unit is arranged to face the potting surface of the capacitor case of the capacitor device in a direction perpendicular to the projecting formation direction, the projecting formation direction (the power terminal of the semiconductor module projects and is formed). Direction), that is, the assembling direction of the semiconductor unit, and the fixing direction of the bottom surface fixing portion of the capacitor case, that is, the assembling direction of the capacitor device are the same direction. Thereby, the improvement of the assembly | attachment property of a power converter device can be aimed at.

また、底面固定部は、上述したとおり、コンデンサケースの底面を内側方向に凹ませてなる凹部に設けられている。そのため、コンデンサケースに底面固定部を設けることによってコンデンサケースの体格が外側方向に拡大することを抑制することができる。これにより、コンデンサ装置の小型化を図ることができ、これによって電力変換装置全体の小型化を図ることができる。 Further, as described above, the bottom surface fixing portion is provided in a concave portion formed by denting the bottom surface of the capacitor case inward. Therefore, by providing the bottom surface fixing portion in the capacitor case, it is possible to suppress the physique of the capacitor case from expanding outward. Thereby, size reduction of a capacitor | condenser apparatus can be achieved, and, thereby, size reduction of the whole power converter device can be achieved.

また。底面固定部を設けた凹部は、コンデンサケースの底面において、隣り合うコンデンサ素子同士の間の位置に設けられている。そのため、例えば、隣り合うコンデンサ素子同士の間に生じた隙間等に凹部を設け、スペースの有効活用を図ることができる。これにより、コンデンサ装置の小型化、さらには電力変換装置の小型化をより一層効果的に図ることができる。 Also. The concave portion provided with the bottom surface fixing portion is provided at a position between adjacent capacitor elements on the bottom surface of the capacitor case. Therefore, for example, a recess can be provided in a gap or the like generated between adjacent capacitor elements, so that the space can be effectively used. Thereby, size reduction of a capacitor | condenser apparatus and also size reduction of a power converter device can be achieved still more effectively.

このように、組み付け性の向上、小型化を図ることができる電力変換装置を提供することができる。 As described above, it is possible to provide a power conversion device capable of improving assemblability and downsizing.

実施例１における、電力変換装置を示す斜視図。The perspective view which shows the power converter device in Example 1. FIG. 実施例１における、コンデンサ装置を示す斜視図。1 is a perspective view showing a capacitor device in Embodiment 1. FIG. 図２のIII−III線矢視断面説明図。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view taken along the line III-III in FIG. 2. 図３のIV−IV線矢視断面説明図。FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view taken along the line IV-IV in FIG. 3. 実施例２における、コンデンサ装置を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing a capacitor device in Example 2. 図５のVI−VI線矢視断面説明図。FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view taken along line VI-VI in FIG. 5. 図６のVII−VII線矢視断面説明図。FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view taken along line VII-VII in FIG. 6. 図６のVIII−VIII線矢視断面説明図。VIII-VIII arrow directional cross-sectional explanatory drawing of FIG.

上記電力変換装置において、上記コンデンサケースの上記底面には、隣り合う上記コンデンサ素子同士の間の位置において上記凹部が設けられている。この凹部は、隣り合うコンデンサ素子同士の間の位置が複数である場合、そのすべての位置において設けられていてもよいし、その一部において設けられていてもよい。また、凹部が複数である場合、そのうちの少なくとも１つの凹部に底面固定部が設けられていればよい。 In the power converter, the concave portion is provided on the bottom surface of the capacitor case at a position between the adjacent capacitor elements. When there are a plurality of positions between adjacent capacitor elements, the recess may be provided at all of the positions, or may be provided at a part thereof. Moreover, when there are a plurality of recesses, it is only necessary that the bottom surface fixing portion is provided in at least one of the recesses.

また、上記コンデンサケースの上記凹部は、隣り合う上記コンデンサ素子同士の間に形成された隙間に設けられていてもよい（請求項２）。
この場合には、隣り合うコンデンサ素子同士の間に形成された隙間（スペース）を有効活用することができる。これにより、コンデンサ装置の小型化、さらには電力変換装置の小型化をより一層効果的に図ることができる。 The concave portion of the capacitor case may be provided in a gap formed between the adjacent capacitor elements.
In this case, a gap (space) formed between adjacent capacitor elements can be effectively utilized. Thereby, size reduction of a capacitor | condenser apparatus and also size reduction of a power converter device can be achieved still more effectively.

また、上記コンデンサケースの上記凹部は、上記コンデンサケースにおける上記突出形成方向の一方の端部から他方の端部まで連続的に形成されていてもよい（請求項３）。
この場合には、コンデンサ装置（コンデンサケース）を上記突出形成方向に固定する被固定部（例えば、電力変換装置の筐体等）の固定座用の空間を上記突出形成方向において十分に確保することができる。また、コンデンサ装置（コンデンサケース）を被固定部に対して上記突出形成方向に固定するための固定作業用の空間を十分に確保することができる。これにより、電力変換装置の組み付け性の向上をより一層図ることができる。 Further, the concave portion of the capacitor case may be continuously formed from one end portion to the other end portion in the protruding formation direction of the capacitor case.
In this case, a sufficient space for a fixed seat of a fixed portion (for example, a casing of a power converter) that fixes the capacitor device (capacitor case) in the protruding formation direction is sufficiently secured in the protruding formation direction. Can do. Further, it is possible to secure a sufficient space for fixing work for fixing the capacitor device (capacitor case) to the fixed portion in the protruding formation direction. Thereby, the improvement of the assembly | attachment property of a power converter device can be aimed at further.

また、上記コンデンサケースの上記底面固定部には、上記凹部が形成されている上記突出形成方向と同一の方向に貫通して形成された固定用孔が設けられていてもよい（請求項４）。
この場合には、コンデンサ装置（コンデンサケース）を被固定部に対して上記突出形成方向に固定することが容易となる。例えば、コンデンサケースの底面固定部の固定用孔にボルト等の締結部材を挿通させ、コンデンサ装置（コンデンサケース）を被固定部に対して上記突出形成方向に締結固定することが容易となる。これにより、電力変換装置の組み付け性の向上をより一層図ることができる。 In addition, the bottom surface fixing portion of the capacitor case may be provided with a fixing hole formed so as to penetrate in the same direction as the protrusion forming direction in which the concave portion is formed. .
In this case, it becomes easy to fix the capacitor device (capacitor case) to the fixed portion in the protruding formation direction. For example, it is easy to insert a fastening member such as a bolt into the fixing hole of the bottom fixing portion of the capacitor case and fasten and fix the capacitor device (capacitor case) to the fixed portion in the protruding formation direction. Thereby, the improvement of the assembly | attachment property of a power converter device can be aimed at further.

（実施例１）
上記コンデンサ装置にかかる実施例について、図を用いて説明する。
本例の電力変換装置１は、図１〜図４に示すごとく、半導体素子を含む半導体モジュール６と、半導体モジュール６を冷却する冷却器７とを有する半導体ユニット５と、複数のコンデンサ素子３０と、複数のコンデンサ素子３０を収容するコンデンサケース２０と、コンデンサケース２０内において複数のコンデンサ素子３０を封止するポッティング材２９とを有するコンデンサ装置２とを備えている。 Example 1
Examples of the capacitor device will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 4, the power conversion device 1 of this example includes a semiconductor unit 6 including a semiconductor module 6 including semiconductor elements, a cooler 7 that cools the semiconductor module 6, and a plurality of capacitor elements 30. The capacitor device 2 includes a capacitor case 20 that houses a plurality of capacitor elements 30 and a potting material 29 that seals the plurality of capacitor elements 30 in the capacitor case 20.

同図に示すごとく、半導体モジュール６には、半導体素子に電気的に接続されるパワー端子６２が突出して形成されている。コンデンサケース２０は、ポッティング材２９を露出させてなるポッティング面２９０と、ポッティング面２９０の反対側にある底面２１０とを有している。半導体ユニット５は、半導体モジュール６のパワー端子６２の突出形成方向（Ｙ方向）に直交する方向（Ｚ方向）において、コンデンサケース２０のポッティング面２９０に対向して配置されている。 As shown in the figure, the semiconductor module 6 has a power terminal 62 projectingly connected to the semiconductor element. The capacitor case 20 has a potting surface 290 that exposes the potting material 29 and a bottom surface 210 on the opposite side of the potting surface 290. The semiconductor unit 5 is arranged to face the potting surface 290 of the capacitor case 20 in a direction (Z direction) orthogonal to the protruding formation direction (Y direction) of the power terminal 62 of the semiconductor module 6.

同図に示すごとく、複数のコンデンサ素子３０は、コンデンサケース２０内において底面２１０に沿って並んで配置されている。コンデンサケース２０の底面２１０には、隣り合うコンデンサ素子３０同士の間の位置においてコンデンサケース２０の内側方向に凹ませてなる凹部２３が設けられている。凹部２３には、コンデンサ装置２を被固定部に対して突出形成方向（Ｙ方向）に固定するための底面固定部２４が設けられている。
以下、これを詳説する。 As shown in the figure, the plurality of capacitor elements 30 are arranged side by side along the bottom surface 210 in the capacitor case 20. The bottom surface 210 of the capacitor case 20 is provided with a recess 23 that is recessed toward the inside of the capacitor case 20 at a position between adjacent capacitor elements 30. The concave portion 23 is provided with a bottom surface fixing portion 24 for fixing the capacitor device 2 to the fixed portion in the protruding formation direction (Y direction).
This will be described in detail below.

図１に示すごとく、半導体ユニット５は、複数の半導体モジュール６を備えている。各半導体モジュール６は、スイッチング素子等の半導体素子を内蔵する本体部６１を有している。本体部６１は、半導体素子等をエポキシ樹脂等の絶縁樹脂で封止することによって四角形板状に形成されている。 As shown in FIG. 1, the semiconductor unit 5 includes a plurality of semiconductor modules 6. Each semiconductor module 6 has a main body 61 that contains a semiconductor element such as a switching element. The main body 61 is formed in a rectangular plate shape by sealing a semiconductor element or the like with an insulating resin such as an epoxy resin.

また、本体部６１には、スイッチング素子等の半導体素子に電気的に接続される３つのパワー端子６２が突出するようにして設けられている。３つのパワー端子６２のうち、２つのパワー端子６２は、後述するコンデンサ装置２の一対のコンデンサ端子４３に接続されている。また、残りの１つのパワー端子６２は、図示を省略したが、バスバ等を介して三相モータに接続されている。 The main body 61 is provided with three power terminals 62 that are electrically connected to a semiconductor element such as a switching element so as to protrude. Of the three power terminals 62, the two power terminals 62 are connected to a pair of capacitor terminals 43 of the capacitor device 2 to be described later. The remaining one power terminal 62 is connected to a three-phase motor via a bus bar or the like, although not shown.

また、本体部６１には、スイッチング素子等の半導体素子に電気的に接続される複数の制御端子６３がパワー端子６２とは反対側に突出するようにして設けられている。制御端子６３は、図示を省略したが、スイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御回路が形成された制御回路基板に接続されている。 The main body 61 is provided with a plurality of control terminals 63 that are electrically connected to a semiconductor element such as a switching element so as to protrude to the opposite side of the power terminal 62. Although not shown, the control terminal 63 is connected to a control circuit board on which a control circuit for controlling the switching operation of the switching element is formed.

同図に示すごとく、半導体ユニット５において、冷却器７は、半導体モジュール６を冷却する冷媒を流通させる冷媒流路となる複数の冷却管７１を有する。半導体モジュール６と冷却管７１とは、本体部６１の主面に直交する方向において、交互に積層して配置されている。そして、各半導体モジュール６は、積層方向の両側から冷却管７１によって挟持されている。 As shown in the figure, in the semiconductor unit 5, the cooler 7 has a plurality of cooling pipes 71 serving as a refrigerant flow path for circulating a refrigerant for cooling the semiconductor module 6. The semiconductor modules 6 and the cooling pipes 71 are alternately stacked in the direction orthogonal to the main surface of the main body 61. Each semiconductor module 6 is sandwiched by cooling pipes 71 from both sides in the stacking direction.

また、隣り合う冷却管７１同士は、その両端部において変形可能な連結管７２によって連結されている。また、複数の冷却管７１のうち、積層方向の一端に配置された冷却管７１の両端部には、外部から冷媒を導入するための冷媒導入管７３と、外部に冷媒を排出するための冷媒排出管７４とが連結されている。 Adjacent cooling pipes 71 are connected to each other by connecting pipes 72 that can be deformed at both ends thereof. Further, among the plurality of cooling pipes 71, a refrigerant introduction pipe 73 for introducing a refrigerant from the outside and a refrigerant for discharging the refrigerant to the outside at both ends of the cooling pipe 71 disposed at one end in the stacking direction. A discharge pipe 74 is connected.

そして、冷却器７において、外部から冷媒導入管７３に導入された冷媒は、冷媒導入管７３側の連結管７２を通り、各冷却管７１内を流れる。各冷却管７１内を流れる冷媒は、半導体モジュール６との間で熱交換を行う。熱交換後の冷媒は、冷媒排出管７４側の連結管７２を通り、冷媒排出管７４から外部に排出される。 In the cooler 7, the refrigerant introduced into the refrigerant introduction pipe 73 from the outside flows through the connection pipe 72 on the refrigerant introduction pipe 73 side and flows in each cooling pipe 71. The refrigerant flowing in each cooling pipe 71 exchanges heat with the semiconductor module 6. The refrigerant after heat exchange passes through the connecting pipe 72 on the refrigerant discharge pipe 74 side and is discharged from the refrigerant discharge pipe 74 to the outside.

図３、図４に示すごとく、コンデンサ装置２において、コンデンサケース２０は、底面部２１と、その底面部２１から立設された側面部２２とを有する。側面部２２は、コンデンサケース２０内に収容された複数のコンデンサ素子３０を取り囲むように四角形枠状に形成されている。また、コンデンサケース２０は、底面部２１側とは反対側を開口してなる。 As shown in FIGS. 3 and 4, in the capacitor device 2, the capacitor case 20 has a bottom surface portion 21 and a side surface portion 22 erected from the bottom surface portion 21. The side surface portion 22 is formed in a rectangular frame shape so as to surround a plurality of capacitor elements 30 accommodated in the capacitor case 20. The capacitor case 20 has an opening on the side opposite to the bottom surface portion 21 side.

また、側面部２２は、互いに対向する第１側壁部２２１及び第２側壁部２２２を有する。また、側面部２２は、第１側壁部２２１及び第２側壁部２２２が対向する方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）、すなわち半導体モジュール６のパワー端子６２が突出して形成されている方向（以下、適宜、突出形成方向Ｙとする）において、互いに対向する第３側壁部２２３及び第４側壁部２２４を有する。 The side surface portion 22 has a first side wall portion 221 and a second side wall portion 222 that face each other. Further, the side surface portion 22 is formed so that the power terminal 62 of the semiconductor module 6 protrudes in a direction (Y direction) orthogonal to the direction (X direction) in which the first side wall portion 221 and the second side wall portion 222 face each other. It has the 3rd side wall part 223 and the 4th side wall part 224 which mutually oppose in the direction (Hereafter, it is suitably set as the protrusion formation direction Y).

同図に示すごとく、コンデンサケース２０内には、柱状の４つのコンデンサ素子３０が収容されている。各コンデンサ素子３０は、軸方向に直交する断面が楕円形状である。また、４つのコンデンサ素子３０は、コンデンサケース２０内において底面２１０（底面部２１の表面）に沿って、Ｙ方向に並んで配置されている。また、４つのコンデンサ素子３０は、その軸方向がＸ方向となるように配置されている。 As shown in FIG. 4, four columnar capacitor elements 30 are accommodated in the capacitor case 20. Each capacitor element 30 has an elliptical cross section perpendicular to the axial direction. The four capacitor elements 30 are arranged in the Y direction along the bottom surface 210 (the surface of the bottom surface portion 21) in the capacitor case 20. The four capacitor elements 30 are arranged so that the axial direction thereof is the X direction.

また、４つのコンデンサ素子３０は、コンデンサケース２０内に充填されたポッティング材２９によって封止されている。また、コンデンサケース２０の開口側には、ポッティング材２９を露出させてなるポッティング面２９０が形成されている。ポッティング材２９としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。 The four capacitor elements 30 are sealed with a potting material 29 filled in the capacitor case 20. A potting surface 290 is formed on the opening side of the capacitor case 20 so as to expose the potting material 29. As the potting material 29, for example, an epoxy resin, a silicone resin, or the like can be used.

図１に示すごとく、コンデンサ装置２には、一対の電源入力端子４１１が設けられている。一対の電源入力端子４１１は、それぞれコンデンサケース２０の開口側のポッティング面２９０から引き出され、屈曲形成してなる板状のバスバ４１の先端部を構成している。そして、一対の電源入力端子４１１は、コンデンサケース２０の側面部２２の第４側壁部２２４側に配置されている。 As shown in FIG. 1, the capacitor device 2 is provided with a pair of power input terminals 411. The pair of power input terminals 411 are each drawn out from the potting surface 290 on the opening side of the capacitor case 20 and constitute a tip portion of a plate-like bus bar 41 formed by bending. The pair of power input terminals 411 are arranged on the side of the fourth side wall portion 224 of the side surface portion 22 of the capacitor case 20.

同図に示すごとく、コンデンサ装置２には、一対の電源供給端子４２１が設けられている。一対の電源供給端子４２１は、一対の電源入力端子４１１と同様に、それぞれコンデンサケース２の開口側のポッティング面２９０から引き出され、屈曲形成してなる板状のバスバ４２の先端部を構成している。そして、一対の電源供給端子４２１は、コンデンサケース２０の側面部２２の第３側壁部２２３側に配置されている。 As shown in the figure, the capacitor device 2 is provided with a pair of power supply terminals 421. Like the pair of power input terminals 411, the pair of power supply terminals 421 constitutes the distal end portion of the plate-shaped bus bar 42 that is pulled out from the potting surface 290 on the opening side of the capacitor case 2 and bent. Yes. The pair of power supply terminals 421 are disposed on the side of the third side wall portion 223 of the side surface portion 22 of the capacitor case 20.

また、一対の電源入力端子４１１は、外部に設けられた電源の正極側及び負極側にそれぞれ電気的に接続されている。また、一対の電源入力端子４１１は、一対の電源供給端子４２１に電気的に接続されている。また、一対の電源供給端子４２１は、他の電子機器に電気的に接続されており、一対の電源入力端子４１１に入力された電源の電力を供給することができるよう構成されている。また、一対の電源入力端子４１１及び一対の電源供給端子４２１は、コンデンサケース２０内のコンデンサ素子３０等に電気的に接続されている。 The pair of power input terminals 411 are electrically connected to the positive electrode side and the negative electrode side of the power supply provided outside. The pair of power input terminals 411 are electrically connected to the pair of power supply terminals 421. In addition, the pair of power supply terminals 421 are electrically connected to other electronic devices, and are configured to be able to supply the power of the power input to the pair of power input terminals 411. The pair of power input terminals 411 and the pair of power supply terminals 421 are electrically connected to the capacitor element 30 and the like in the capacitor case 20.

同図に示すごとく、コンデンサ装置２には、複数の半導体モジュール６に接続される一対のコンデンサ端子４３が設けられている。一対のコンデンサ端子４３は、コンデンサケース２０の開口側のポッティング面２９０から突出するように設けられている。また、一対のコンデンサ端子４３は、コンデンサケース２０内のコンデンサ素子３０等に電気的に接続されている。また、各コンデンサ端子４３は、半導体モジュール６のパワー端子６２に接続される複数の接続部４３１を有する。 As shown in the figure, the capacitor device 2 is provided with a pair of capacitor terminals 43 connected to the plurality of semiconductor modules 6. The pair of capacitor terminals 43 are provided so as to protrude from the potting surface 290 on the opening side of the capacitor case 20. Further, the pair of capacitor terminals 43 are electrically connected to the capacitor element 30 and the like in the capacitor case 20. Each capacitor terminal 43 has a plurality of connection portions 431 connected to the power terminal 62 of the semiconductor module 6.

同図に示すごとく、半導体ユニット５は、半導体モジュール６のパワー端子６１及び制御端子６２の突出形成方向Ｙに直交する方向（Ｚ方向）において、コンデンサケース２０のポッティング面２９０に対向して配置されている。また、半導体ユニット５の半導体モジュール６における２つのパワー端子６２は、コンデンサ装置２の一対のコンデンサ端子４３の接続部４３１に溶接等により接合されている。 As shown in the figure, the semiconductor unit 5 is disposed so as to face the potting surface 290 of the capacitor case 20 in a direction (Z direction) orthogonal to the protruding formation direction Y of the power terminal 61 and the control terminal 62 of the semiconductor module 6. ing. Further, the two power terminals 62 in the semiconductor module 6 of the semiconductor unit 5 are joined to the connection portions 431 of the pair of capacitor terminals 43 of the capacitor device 2 by welding or the like.

図２に示すごとく、コンデンサケース２０の底面２１０には、内側方向に凹んで形成された凹部２３が３つ設けられている。凹部２３は、コンデンサケース２０における突出形成方向Ｙの一方の端部から他方の端部まで連続的に形成されている。
図４に示すごとく、凹部２３は、コンデンサケース２０の底面２１０において、隣り合うコンデンサ素子３０同士の間の位置に設けられている。また、凹部２３は、隣り合うコンデンサ素子３０同士の間に形成された隙間３９に設けられている。 As shown in FIG. 2, the bottom surface 210 of the capacitor case 20 is provided with three recesses 23 that are recessed inward. The recess 23 is continuously formed from one end of the capacitor case 20 in the protruding formation direction Y to the other end.
As shown in FIG. 4, the recess 23 is provided at a position between adjacent capacitor elements 30 on the bottom surface 210 of the capacitor case 20. The recess 23 is provided in a gap 39 formed between adjacent capacitor elements 30.

図２、図４に示すごとく、コンデンサケース２０の底面２１０における３つの凹部２３のうち、１つの凹部２３には、コンデンサ装置２を被固定部（例えば、電力変換装置の筐体等）に固定するための底面固定部２４が設けられている。底面固定部２４は、外側に突出するように設けられている。また、底面固定部２４には、凹部２３が形成されている突出形成方向Ｙと同一の方向に貫通して形成され、ボルト等の締結部材を挿通させる固定用孔２４１が設けられている。 As shown in FIGS. 2 and 4, among the three recesses 23 in the bottom surface 210 of the capacitor case 20, the capacitor device 2 is fixed to a fixed portion (for example, a casing of a power conversion device) in one recess 23. A bottom surface fixing part 24 is provided. The bottom surface fixing part 24 is provided so as to protrude outward. The bottom surface fixing portion 24 is provided with a fixing hole 241 that is formed so as to penetrate in the same direction as the protruding formation direction Y in which the concave portion 23 is formed, and through which a fastening member such as a bolt is inserted.

また、コンデンサケース２０において、側面部２２の第１側壁部２２１及び第２側壁部２２２には、コンデンサ装置２を被固定部に固定するための側面固定部２５が設けられている。側面固定部２５は、外側に突出するように設けられている。また、側面固定部２５には、凹部２３が形成されている突出形成方向Ｙと同一の方向に貫通して形成され、ボルト等の締結部材を挿通させる固定用孔２５１が設けられている。
そして、コンデンサケース２０は、底面固定部２４及び側面固定部２５において、ボルト等の締結部材を用いて被固定部に対して突出形成方向Ｙに締結固定されている。 Further, in the capacitor case 20, side surface fixing portions 25 for fixing the capacitor device 2 to the fixed portion are provided on the first side wall portion 221 and the second side wall portion 222 of the side surface portion 22. The side surface fixing part 25 is provided so as to protrude outward. Further, the side surface fixing portion 25 is provided with a fixing hole 251 that is formed so as to penetrate in the same direction as the protruding formation direction Y in which the concave portion 23 is formed, and through which a fastening member such as a bolt is inserted.
And the capacitor | condenser case 20 is fastened and fixed in the protrusion formation direction Y with respect to the to-be-fixed part in the bottom face fixing | fixed part 24 and the side surface fixing | fixed part 25 using fastening members, such as a volt | bolt.

次に、本例のコンデンサ装置１における作用効果について説明する。
電力変換装置１において、半導体ユニット５は、半導体モジュール６に設けた端子（パワー端子６２、制御端子６２）の突出形成方向Ｙに直交する方向（Ｚ方向）において、コンデンサ装置２のコンデンサケース２０のポッティング面２９０に対向して配置されている。そして、コンデンサケース２０の底面２１０に設けられた凹部２３には、コンデンサ装置２を被固定部に対して突出形成方向Ｙに固定するための底面固定部２４が設けられている。 Next, the function and effect of the capacitor device 1 of this example will be described.
In the power conversion device 1, the semiconductor unit 5 includes the capacitor case 20 of the capacitor device 2 in the direction (Z direction) orthogonal to the protruding formation direction Y of the terminals (power terminal 62, control terminal 62) provided on the semiconductor module 6. It is arranged to face the potting surface 290. The recess 23 provided on the bottom surface 210 of the capacitor case 20 is provided with a bottom surface fixing portion 24 for fixing the capacitor device 2 to the fixed portion in the protruding formation direction Y.

そのため、半導体ユニット５がコンデンサ装置２のコンデンサケース２０のポッティング面２９０に対して突出形成方向Ｙに直交する方向（Ｚ方向）に対向して配置される構成において、突出形成方向Ｙ、つまり半導体ユニット５の組み付け方向と、コンデンサケース２０の底面固定部２４の固定方向、つまりコンデンサ装置２の組み付け方向とが同一の方向となる。これにより、電力変換装置１の組み付け性の向上を図ることができる。 Therefore, in the configuration in which the semiconductor unit 5 is arranged to face the potting surface 290 of the capacitor case 20 of the capacitor device 2 in the direction (Z direction) orthogonal to the protrusion forming direction Y, the protrusion forming direction Y, that is, the semiconductor unit. 5 and the fixing direction of the bottom surface fixing portion 24 of the capacitor case 20, that is, the mounting direction of the capacitor device 2 are the same direction. Thereby, the improvement of the assembly | attachment property of the power converter device 1 can be aimed at.

また、底面固定部２４は、上述したとおり、コンデンサケース２０の底面２１０を内側方向に凹ませてなる凹部２３に設けられている。そのため、コンデンサケース２０に底面固定部２４を設けることによってコンデンサケース２０の体格が外側方向に拡大することを抑制することができる。これにより、コンデンサ装置２の小型化を図ることができ、これによって電力変換装置１全体の小型化を図ることができる。 Further, as described above, the bottom surface fixing portion 24 is provided in the concave portion 23 formed by denting the bottom surface 210 of the capacitor case 20 in the inner direction. Therefore, by providing the bottom surface fixing portion 24 in the capacitor case 20, it is possible to suppress the physique of the capacitor case 20 from expanding outward. Thereby, size reduction of the capacitor | condenser apparatus 2 can be achieved, and, thereby, size reduction of the power converter device 1 whole can be achieved.

また、底面固定部２４を設けた凹部２３は、コンデンサケース２０の底面２１０において、隣り合うコンデンサ素子３０同士の間の位置に設けられている。そのため、例えば、本例のように、隣り合うコンデンサ素子３０同士の間に生じた隙間３９等に凹部２３を設け、スペースの有効活用を図ることができる。これにより、コンデンサ装置２の小型化、さらには電力変換装置１の小型化をより一層効果的に図ることができる。 Further, the recess 23 provided with the bottom surface fixing portion 24 is provided at a position between the adjacent capacitor elements 30 on the bottom surface 210 of the capacitor case 20. Therefore, for example, as in this example, the recesses 23 can be provided in the gap 39 or the like generated between the adjacent capacitor elements 30 to effectively use the space. Thereby, size reduction of the capacitor | condenser apparatus 2 and also size reduction of the power converter device 1 can be achieved much more effectively.

また、本例では、コンデンサケース２０の凹部２３は、隣り合うコンデンサ素子３０同士の間に形成された隙間３９に設けられている。そのため、隣り合うコンデンサ素子３０同士の間に形成された隙間３９（スペース）を有効活用することができる。これにより、コンデンサ装置２の小型化、さらには電力変換装置１の小型化をより一層効果的に図ることができる。 In this example, the recess 23 of the capacitor case 20 is provided in a gap 39 formed between adjacent capacitor elements 30. Therefore, the gap 39 (space) formed between the adjacent capacitor elements 30 can be effectively utilized. Thereby, size reduction of the capacitor | condenser apparatus 2 and also size reduction of the power converter device 1 can be achieved much more effectively.

また、コンデンサケース２０の凹部２３は、コンデンサケース２０における突出形成方向Ｙの一方の端部から他方の端部まで連続的に形成されている。そのため、凹部２３における底面固定部２４を設けた部分以外の部分において、コンデンサ装置２（コンデンサケース２０）を突出形成方向Ｙに固定する被固定部の固定座用の空間を突出形成方向Ｙにおいて十分に確保することができる。また、凹部２３における底面固定部２４を設けた部分以外の部分において、コンデンサ装置２（コンデンサケース２０）を被固定部に対して突出形成方向Ｙに固定するための固定作業用の空間を十分に確保することができる。これにより、電力変換装置１の組み付け性の向上をより一層図ることができる。 Further, the concave portion 23 of the capacitor case 20 is continuously formed from one end portion of the capacitor case 20 in the protruding formation direction Y to the other end portion. Therefore, in a portion other than the portion where the bottom surface fixing portion 24 is provided in the concave portion 23, the space for the fixed seat of the fixed portion that fixes the capacitor device 2 (capacitor case 20) in the protruding formation direction Y is sufficient in the protruding formation direction Y. Can be secured. Further, in a portion of the recess 23 other than the portion where the bottom surface fixing portion 24 is provided, a sufficient space for fixing work for fixing the capacitor device 2 (capacitor case 20) in the protruding formation direction Y with respect to the fixed portion is sufficient. Can be secured. Thereby, the improvement of the assembly | attachment property of the power converter device 1 can be aimed at further.

また、コンデンサケース２０の底面固定部２４には、凹部２３が形成されている突出形成方向Ｙと同一の方向に貫通して形成された固定用孔２４１が設けられている。そのため、コンデンサ装置２（コンデンサケース２０）を被固定部に対して突出形成方向Ｙに固定することが容易となる。例えば、本例のように、コンデンサケース２０の底面固定部２４の固定用孔２４１にボルト等の締結部材を挿通させ、コンデンサ装置２（コンデンサケース２０）を被固定部に対して突出形成方向Ｙに締結固定することが容易となる。これにより、電力変換装置１の組み付け性の向上をより一層図ることができる。 In addition, the bottom fixing portion 24 of the capacitor case 20 is provided with a fixing hole 241 formed so as to penetrate in the same direction as the protruding formation direction Y in which the recess 23 is formed. Therefore, it becomes easy to fix the capacitor | condenser apparatus 2 (capacitor case 20) with respect to a to-be-fixed part in the protrusion formation direction Y. FIG. For example, as in this example, a fastening member such as a bolt is inserted into the fixing hole 241 of the bottom surface fixing portion 24 of the capacitor case 20, and the capacitor device 2 (capacitor case 20) protrudes from the fixed portion in the projecting direction Y. It becomes easy to fasten and fix to. Thereby, the improvement of the assembly | attachment property of the power converter device 1 can be aimed at further.

このように、本例によれば、組み付け性の向上、小型化を図ることができる電力変換装置１を提供することができる。 Thus, according to this example, it is possible to provide the power conversion device 1 capable of improving the assembly property and reducing the size.

（実施例２）
本例は、図５〜図８に示すごとく、コンデンサケース２０内に収容される複数のコンデンサ素子３０の構成等を変更した例である。
図６に示すごとく、複数のコンデンサ素子３０は、種類及び大きさが異なるコンデンサ素子３０を有する。本例では、フィルタコンデンサを構成するフィルタコンデンサ素子３０ａと平滑コンデンサを構成する平滑コンデンサ素子３０ｂとの２種類のコンデンサ素子３０を有する。フィルタコンデンサ素子３０ａは、平滑コンデンサ素子３０ｂよりもＸ方向の幅が大きい。 (Example 2)
In this example, as shown in FIGS. 5 to 8, the configuration and the like of the plurality of capacitor elements 30 accommodated in the capacitor case 20 are changed.
As shown in FIG. 6, the plurality of capacitor elements 30 have capacitor elements 30 of different types and sizes. In this example, there are two types of capacitor elements 30 including a filter capacitor element 30a constituting a filter capacitor and a smoothing capacitor element 30b constituting a smoothing capacitor. The filter capacitor element 30a has a larger width in the X direction than the smoothing capacitor element 30b.

同図に示すごとく、コンデンサケース２０の側面部２２の第３側壁部２２３側には、３つのフィルタコンデンサ素子３０ａがＸ方向に並んで配置されている。また、コンデンサケース２０の側面部２２の第４側壁部２２４側には、４つの平滑コンデンサ素子３０ｂがフィルタコンデンサ素子３０ａと同様にＸ方向に並んで配置されている。すなわち、種類の異なるコンデンサ素子３０（３０ａ、３０ｂ）が２列に並んで配置されている。 As shown in the figure, three filter capacitor elements 30a are arranged in the X direction on the side of the third side wall portion 223 of the side surface portion 22 of the capacitor case 20. Further, four smoothing capacitor elements 30b are arranged side by side in the X direction in the same manner as the filter capacitor element 30a on the side of the side wall portion 22 of the capacitor case 20 on the fourth side wall portion 224 side. That is, different types of capacitor elements 30 (30a, 30b) are arranged in two rows.

図７に示すごとく、コンデンサケース２０の底面２１０において、隣り合うフィルタコンデンサ素子３０ａ同士の間の位置には、それぞれ凹部２３が設けられている。また、図８に示すごとく、コンデンサケース２０の底面２１０において、隣り合う平滑コンデンサ素子３０ｂ同士の間の位置には、それぞれ凹部２３が設けられている。 As shown in FIG. 7, in the bottom surface 210 of the capacitor case 20, recesses 23 are respectively provided at positions between adjacent filter capacitor elements 30 a. Further, as shown in FIG. 8, in the bottom surface 210 of the capacitor case 20, concave portions 23 are respectively provided at positions between the adjacent smoothing capacitor elements 30 b.

図５に示すごとく、隣り合うフィルタコンデンサ素子３０ａ同士の間に設けられた２つの凹部２３のうちの１つの凹部２３と、隣り合う平滑コンデンサ素子３０ｂ同士の間に設けられた３つの凹部２３のうちの１つの凹部２３とは、一体的に形成されており、１つの連結凹部２６を構成している。連結凹部２６は、コンデンサケース２０における突出形成方向Ｙの一方の端部から他方の端部まで連続的に形成されている。また、連結凹部２６には、底面固定部２４が設けられている。
その他の基本的な構成及び作用効果は、実施例１と同様である。また、実施例１と同様の構成については、同様の符号を付し、その説明を省略している。 As shown in FIG. 5, one of the two recesses 23 provided between adjacent filter capacitor elements 30a and three recesses 23 provided between adjacent smoothing capacitor elements 30b. One of the recesses 23 is formed integrally and constitutes one connection recess 26. The connection recess 26 is continuously formed from one end of the capacitor case 20 in the protruding formation direction Y to the other end. In addition, a bottom surface fixing portion 24 is provided in the connection recess 26.
Other basic configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment. Moreover, about the structure similar to Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

なお、コンデンサケース２０内に収容される複数のコンデンサ素子３０の構成は、種類（例えば、フィルタコンデンサ素子３０ａ、平滑コンデンサ素子３０ｂ）、大きさ、形状等が異なるコンデンサ素子３０を組み合わせ、配置することによって種々様々な構成とすることができる。 The configuration of the plurality of capacitor elements 30 housed in the capacitor case 20 is a combination of capacitor elements 30 of different types (for example, filter capacitor element 30a, smoothing capacitor element 30b), sizes, shapes, etc. Depending on the configuration, various configurations can be obtained.

１電力変換装置
２コンデンサ装置
３０、３０ａ、３０ｂコンデンサ素子
２コンデンサケース
２１０底面
２３凹部
２４底面固定部
２９ポッティング材
２９０ポッティング面
５半導体ユニット
６半導体モジュール
６２パワー端子
７冷却器
Ｙ突出形成方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power converter device 2 Capacitor device 30, 30a, 30b Capacitor element 2 Capacitor case 210 Bottom surface 23 Recessed portion 24 Bottom surface fixing portion 29 Potting material 290 Potting surface 5 Semiconductor unit 6 Semiconductor module 62 Power terminal 7 Cooler Y Projection formation direction

Claims

A semiconductor unit (5) having a semiconductor module (6) including a semiconductor element and a cooler (7) for cooling the semiconductor module (6);
A plurality of capacitor elements (30, 30a, 30b), a capacitor case (20) accommodating the plurality of capacitor elements (30, 30a, 30b), and the plurality of capacitor elements (30 , 30a, 30b) and a capacitor device (2) having a potting material (29) for sealing,
The semiconductor module (6) is formed with a protruding power terminal (62) electrically connected to the semiconductor element,
The capacitor case (20) has a potting surface (290) from which the potting material (29) is exposed, and a bottom surface (210) opposite to the potting surface (290),
The semiconductor unit (5) is opposed to the potting surface (290) of the capacitor case (20) in a direction perpendicular to the protruding formation direction (Y) of the power terminal (62) of the semiconductor module (6). Arranged,
The plurality of capacitor elements (30, 30a, 30b) are arranged along the bottom surface (210) in the capacitor case (20),
The bottom surface (210) of the capacitor case (20) has a recess (23 formed by recessing inwardly of the capacitor case (20) at a position between the adjacent capacitor elements (30, 30a, 30b). )
The concave portion (23) is provided with a bottom surface fixing portion (24) for fixing the capacitor device (2) to the fixed portion in the protruding formation direction (Y). Conversion device (1).

The power conversion device (1) according to claim 1, wherein the recess (23) of the capacitor case (20) is a gap (39) formed between the adjacent capacitor elements (30, 30a, 30b). The power converter (1) characterized by the above-mentioned.

3. The power conversion device (1) according to claim 1, wherein the concave portion (23) of the capacitor case (20) extends from one end portion of the capacitor case (20) in the protruding formation direction (Y). The power converter (1), which is continuously formed up to the other end.

The power conversion device (1) according to claim 3, wherein the bottom surface fixing portion (24) of the capacitor case (20) is the same as the protrusion forming direction (Y) in which the concave portion (23) is formed. A power converter (1) characterized in that a fixing hole (241) formed so as to penetrate therethrough is provided.