JP2014166080A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
パワー半導体モジュールの冷却性能の向上および性能バラツキの低減を図る。
【解決手段】
パワー半導体モジュール150と、第1流路形成体2と、前記パワー半導体モジュール150と前記第1流路形成体2を収納する収納空間20aを形成する第2流路形成体20と、を備え、前記第1流路形成体2は、第1側壁部と、第2側壁部と、底面部と、により構成され、前記第1側壁部は、前記パワー半導体モジュール150の一方の面との間に第1流路空間を形成し、前記第2側壁部は、前記パワー半導体モジュール150の他方の面との間に第2流路空間を形成し、前記収納空間、前記第1流路空間及び前記第2流路空間には、冷却冷媒が流される。
【選択図】図6
Description
3e、パワー半導体モジュール後合流後冷媒進行方向23f、出口側冷媒進行方向23g、とそれぞれの冷媒進行方向に沿って流れる。
2:流路形成部材
2a:第1流路形成部材
2b:第2流路形成部材
2c:モジュール毎の流路形成部材
2d:上部スペーサ
2e:下部スペーサ
2f:側面部材
3:モジュールフランジ部
5:カバー
5a:カバー開口部
5b:凹部
6:モジュールとカバー間のシール材
7:放熱部
7a:第1放熱部
7b:第2放熱部
7c:一体フランジ
8:下フタと筐体間のシール材
20:筐体
20a:モジュール収納空間
20b:コンデンサモジュール下流路
20c:入口流路
20d:出口流路
21:コネクタ
22:下フタ
23:冷媒進行方向
23a:インレット側冷媒進行方向
23b:ターン部冷媒進行方向
23c:コンデンサモジュール下冷媒進行方向
23d:パワー半導体モジュール手前分岐前冷媒進行方向
23e:パワー半導体モジュール直後分岐後冷媒進行方向
23f:パワー半導体モジュール後合流後冷媒進行方向
23g:アウトレット側冷媒進行方向
25a:第1側壁部
25b:第2側壁部
25c:凸部
26:底面部
27a:第1放熱部側流路
27b:第2放熱部側流路
30a:入口配管
30b:出口配管
40:金属ケース
40a:放熱部7を保持する部位
40b:側面でシール材と接触する部位
120:エンジン
130:厚肉部
131:薄肉部
136:バッテリ
138:直流コネクタ
140、142:インバータ回路
144:放熱フィン群
150:上下アーム直列回路
150a:2in1パワー半導体モジュール
153:上アームのIGBTのコレクタ電極
154:ゲート電極
155:信号用エミッタ電極
156:上アームのダイオード
157:正極端子
157a:コンデンサ側正極バスバー
157b:パワー半導体モジュール側正極端子
158:負極端子
158a:コンデンサ側負極バスバー
158b:パワー半導体モジュール側負極端子
159:交流端子
159a:出力側交流バスバー
159b:パワー半導体モジュール側交流端子
160:制御ピン、信号ピン、温度出力ピン等
163:下アームのIGBTのコレクタ電極
164:ゲート電極
165:信号用のエミッタ電極
166:下アームのダイオード
169:中間電極
172:制御回路
172a:制御回路基板
174:ドライバ回路
174a:ドライバ回路基板
174b:ドライバ回路基板開口部
180:電流センサ
188:交流コネクタ
189:交流端子台
198:交流コネクタ
200:電力変換装置
328:上アームのIGBT
330:下アームのIGBT
500:コンデンサモジュール
501:コンデンサセル
504:負極側のコンデンサ端子
506:正極側のコンデンサ端子
508:負極側の電源端子
509:正極側の電源端子
Claims (9)
- 直流電流を交流電流に変換するパワー半導体モジュールと、
第1流路形成体と、
前記パワー半導体モジュールと前記第1流路形成体を収納する収納空間を形成する第2流路形成体と、を備え、
前記第1流路形成体は、前記パワー半導体モジュールと対向する第1側壁部と、前記パワー半導体モジュールを挟んで前記第1側壁部と対向する第2側壁部と、前記パワー半導体モジュールの底面を跨ぐとともに前記第1側壁部と前記第2側壁部を繋ぐ底面部と、により構成され、
前記第1側壁部は、前記パワー半導体モジュールの一方の面との間に第1流路空間を形成し、
前記第2側壁部は、前記パワー半導体モジュールの他方の面との間に第2流路空間を形成し、
前記収納空間、前記第1流路空間及び前記第2流路空間には、冷却冷媒が流される電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記パワー半導体モジュールは、前記第1側壁部と対向する第1放熱部と、前記第2側壁部と対向しかつ当該パワー半導体モジュールを挟んで前記第1放熱部と対向する第2放熱部と、前記第1放熱部と前記第2放熱部の間に配置されるパワー半導体素子と、を有し、
前記第1放熱部は、放熱フィンが形成される領域と、放熱フィンが形成されていない領域と、を有し、
前記第1流路空間は、前記放熱フィンが形成される領域と対向する領域に形成され、
前記第1側壁部は、凸部を有し、
前記凸部は、前記放熱フィンが形成されていない領域と対向する領域に、前記第1放熱部に向かって突出する電力変換装置。 - 請求項1又は2のいずれかに記載の電力変換装置であって、
前記第1流路形成体は、前記底面部が前記パワー半導体モジュールの前記底面と接触するように形成される電力変換装置。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載の電力変換装置であって、
前記収納空間を覆うカバーを備え、
前記カバーは、凹部と、前記凹部の底面に形成された開口部と、を有し、
前記パワー半導体モジュールの端子は、前記開口部を貫通し、
前記パワー半導体モジュールは、当該パワー半導体モジュールの一部が前記凹部内に固定されるように配置される電力変換装置。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の電力変換装置であって、
前記パワー半導体モジュールは、第1パワー半導体モジュールと、第2パワー半導体モジュールと、を有し、
前記第2パワー半導体モジュールは、前記第2側壁部を挟んで前記第1パワー半導体モジュールと対向して配置され、
前記第1流路形成体は、前記第2パワー半導体モジュールを挟んで前記第2側壁部と対向する第3側壁部を有し、
前記第2側壁部は、前記第2パワー半導体モジュールの一方の面との間に第3流路空間を形成し、
前記第3側壁部は、前記第2パワー半導体モジュールの他方の面との間に第4流路空間を形成し、
前記第1流路形成体は、連結流路空間を形成し、
前記第1流路形成体は、前記連結流路空間が前記第1流路空間と前記第2流路空間と前記第3流路空間と前記第4流路空間とに繋がるように形成される電力変換装置。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載の電力変換装置において、
前記第1流路形成体は、弾性体により形成される電力変換装置。 - 請求項6に記載の電力変換装置において、
前記弾性体は、シリコン/EPDM/ブチル/クロロプレン系のゴムである電力変換装置。 - 請求項6に記載の電力変換装置において、
前記弾性体は、ポリエチレン/ウレタン/EPDM/ブチルゴム/シリコン系の発砲体である電力変換装置。 - 請求項1ないし5に記載の電力変換装置において、
前記第1流路形成体は、前記第1側壁部または前記第2側壁部の一方または両方が前記パワー半導体モジュールに向かって付勢する板バネ構造となるように形成される電力変換装置。
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