JP2015012639A - Electric power conversion system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power conversion system which can efficiently cool a connection electronic component.SOLUTION: An electric power conversion system 1 includes: a semiconductor lamination unit 2 formed by laminating a semiconductor module 21 and a cooler 22 which cools the semiconductor module 21; a connection electronic component (a capacitor element 4) which is electrically connected with the semiconductor module 21 through a bus bar 3; and a component case 5 which houses the connection electronic component. The semiconductor lamination unit 2 is disposed in a state where the cooler 22 is placed in contact with an outer surface 50 of the component case 5. A part of the bus bar 3 is disposed in the component case 5 and between the connection electronic component and the cooler 22.

Description

本発明は、半導体モジュールと冷却器と電子部品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, a cooler, and an electronic component.

半導体モジュールと冷却器とを積層してなる半導体積層ユニットと、コンデンサとを備えた電力変換装置において、半導体積層ユニットにおける冷却器によってコンデンサを冷却する構造としたものがある(特許文献1)。   There is a power conversion device including a semiconductor multilayer unit in which a semiconductor module and a cooler are stacked and a capacitor, and the capacitor is cooled by a cooler in the semiconductor multilayer unit (Patent Document 1).

特許文献1に開示された電力変換装置は、冷却器を、コンデンサのポッティング樹脂の表面(ポッティング面)又はコンデンサ端子に当接させている。これにより、半導体モジュールを冷却するための冷却器によって、コンデンサをも冷却できるよう構成されている。   In the power conversion device disclosed in Patent Literature 1, the cooler is brought into contact with the surface (potting surface) of the potting resin of the capacitor or the capacitor terminal. Thus, the condenser can also be cooled by the cooler for cooling the semiconductor module.

特開2010−252461号公報JP 2010-252461 A

しかしながら、特許文献1に開示された電力変換装置では、コンデンサの冷却が不十分となるおそれがある。つまり、ポッティング面は平面度が低いため、冷却器をコンデンサのポッティング面に当接させた構成においては、冷却器とコンデンサとの接触面積を大きくし難い。また、冷却器をコンデンサ端子に当接させた構成においては、漏電を防ぐために冷却器とコンデンサ端子との間に絶縁材を介在させる。ところが、この絶縁材の表面の平面度が低いと、上記と同様に、冷却器とコンデンサ端子との接触面積が小さくなるおそれがある。なお、絶縁材を介在させずに冷却器をコンデンサ端子に接触させると、コンデンサ端子と冷却器とが電気的に通電して漏電を招くおそれがある。   However, in the power conversion device disclosed in Patent Document 1, there is a possibility that cooling of the capacitor may be insufficient. That is, since the potting surface has low flatness, it is difficult to increase the contact area between the cooler and the capacitor in the configuration in which the cooler is in contact with the potting surface of the capacitor. In the configuration in which the cooler is in contact with the capacitor terminal, an insulating material is interposed between the cooler and the capacitor terminal in order to prevent electric leakage. However, when the flatness of the surface of the insulating material is low, the contact area between the cooler and the capacitor terminal may be reduced as described above. Note that if the cooler is brought into contact with the capacitor terminal without interposing an insulating material, the capacitor terminal and the cooler may be electrically energized to cause leakage.

上記のような問題は、コンデンサに限らず、半導体モジュールに接続される電子部品(接続電子部品)を上記の冷却器で冷却しようとする場合には、同様に生じ得る。   The above problems are not limited to capacitors and may occur in the same manner when an electronic component (connected electronic component) connected to a semiconductor module is to be cooled by the above cooler.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、接続電子部品の冷却を効率的に行うことができる電力変換装置を提供しようとするものである。   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 that can efficiently cool connected electronic components.

本発明の一態様は、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積層してなる半導体積層ユニットと、
上記半導体モジュールとバスバーを介して電気的に接続された接続電子部品と、
該接続電子部品を収納する部品ケースと、を有し、
上記半導体積層ユニットは、上記部品ケースの外側面に上記冷却器を当接させた状態で配置されており、
上記バスバーの一部は、上記部品ケース内に配置されていると共に上記接続電子部品と上記冷却器との間に配置されていることを特徴とする電力変換装置にある。
One aspect of the present invention is a semiconductor laminated unit formed by laminating a semiconductor module and a cooler that cools the semiconductor module;
A connection electronic component electrically connected to the semiconductor module via a bus bar;
A component case for storing the connection electronic component;
The semiconductor laminated unit is arranged in a state where the cooler is in contact with the outer surface of the component case,
A part of the bus bar is disposed in the component case and is disposed between the connection electronic component and the cooler.

上記電力変換装置においては、半導体積層ユニットは、部品ケースの外側面に冷却器を当接させた状態で配置されている。ここで、部品ケースの外側面は、ポッティング面とは異なり、平面度を高くしやすい。それゆえ、冷却器と部品ケースとの間の接触面積を大きくしやすい。その結果、冷却器によって、上記接続電子部品を、上記部品ケースを介して効率的に冷却することができる。   In the power converter, the semiconductor stacked unit is arranged in a state where the cooler is in contact with the outer surface of the component case. Here, unlike the potting surface, the outer surface of the component case tends to have high flatness. Therefore, it is easy to increase the contact area between the cooler and the component case. As a result, the connection electronic component can be efficiently cooled by the cooler via the component case.

また、上記バスバーの一部は、部品ケース内に配置されていると共に接続電子部品と冷却器との間に配置されている。これにより、バスバーが冷却器によって冷却されやすくなり、バスバーを介して上記接続電子部品の冷却が効率的に行われることとなる。また、バスバーと冷却器とを直接接触させていないので漏電のおそれはない。   Further, a part of the bus bar is disposed in the component case and is disposed between the connection electronic component and the cooler. Accordingly, the bus bar is easily cooled by the cooler, and the connection electronic component is efficiently cooled via the bus bar. Moreover, since the bus bar and the cooler are not in direct contact, there is no fear of electric leakage.

以上のごとく、本発明によれば、接続電子部品の冷却を効率的に行うことができる電力変換装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a power conversion device that can efficiently cool connected electronic components.

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. 実施例1における、電力変換装置の平面図。The top view of the power converter device in Example 1. FIG. 実施例1における、フィルムコンデンサの斜視図。2 is a perspective view of a film capacitor 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3における、電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the power converter device 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.

上記電力変換装置は、例えば、直流電力を交流電力に変換するインバータ装置であって、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載され、電源電力を駆動用モータの駆動に必要な駆動用電力に変換することに用いることができる。   The power conversion device is, for example, an inverter device that converts DC power into AC power, and is mounted on an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like, and converts power supply power to drive power necessary for driving a drive motor. Can be used.

(実施例1)
上記電力変換装置の実施例につき、図1〜図3を用いて説明する。
本例の電力変換装置1は、図1、図2に示すごとく、半導体モジュール21と半導体モジュール21を冷却する冷却器22とを積層してなる半導体積層ユニット2と、半導体モジュール21とバスバー3を介して電気的に接続された接続電子部品としてのコンデンサ素子4と、コンデンサ素子4を収納する部品ケース5と、を備える。半導体積層ユニット2は、部品ケース5の外側面50に冷却器22を当接させた状態で配置されている。バスバー3の一部は、部品ケース5内に配置されていると共にコンデンサ素子4と冷却器22との間に配置されている。
Example 1
Examples of the power conversion device will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the power conversion device 1 of this example includes a semiconductor stacked unit 2 formed by stacking a semiconductor module 21 and a cooler 22 that cools the semiconductor module 21, And a capacitor case 4 as a connecting electronic component electrically connected to each other, and a component case 5 for storing the capacitor element 4. The semiconductor laminated unit 2 is arranged in a state where the cooler 22 is in contact with the outer side surface 50 of the component case 5. A part of the bus bar 3 is disposed in the component case 5 and is disposed between the capacitor element 4 and the cooler 22.

半導体積層ユニット2は、冷却器22を半導体モジュール21の主面に当接させてなる。そして、冷却器22における半導体モジュール21と反対側の面を部品ケース5に当接させている。半導体モジュール21は、例えば、IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)、MOSFET(MOS型電界効果トランジスタ)等のスイッチング素子を内蔵してなる。また、半導体モジュール21は、半導体モジュール21と冷却器22との積層方向Xに直交する方向の一方(上方)に突出する主電極端子211を備える。この方向を、適宜「高さ方向Z」という。さらに、積層方向Xと高さ方向Zとの双方に直交する方向を、適宜「横方向Y」という。また、本明細書において、主電極端子211の突出方向を上方として説明するが、上下は特に限定されるものではなく、上下の表現は便宜的なものである。主電極端子211は、バスバー3を介してコンデンサ素子4と電気的に接続されている。   The semiconductor stacked unit 2 is formed by bringing the cooler 22 into contact with the main surface of the semiconductor module 21. The surface of the cooler 22 opposite to the semiconductor module 21 is in contact with the component case 5. The semiconductor module 21 includes a switching element such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or a MOSFET (MOS field effect transistor). In addition, the semiconductor module 21 includes a main electrode terminal 211 that protrudes in one direction (upward) in a direction orthogonal to the stacking direction X of the semiconductor module 21 and the cooler 22. This direction is appropriately referred to as a “height direction Z”. Further, a direction orthogonal to both the stacking direction X and the height direction Z is appropriately referred to as a “lateral direction Y”. Further, in this specification, the projecting direction of the main electrode terminal 211 is described as being upward, but the upper and lower are not particularly limited, and the upper and lower expressions are for convenience. The main electrode terminal 211 is electrically connected to the capacitor element 4 via the bus bar 3.

部品ケース5は、同図に示すごとく、矩形形状の底部51とその各辺から上方に起立した4つの壁部52とからなる。部品ケース5は、高さ方向Zの上方に開放した開口部53を有する。部品ケース5内には、コンデンサ素子4が配置されており、その周囲にはエポキシ等からなるポッティング樹脂8が充填されている。   As shown in the figure, the component case 5 includes a rectangular bottom 51 and four wall portions 52 erected upward from each side. The component case 5 has an opening 53 that opens upward in the height direction Z. A capacitor element 4 is disposed in the component case 5, and a potting resin 8 made of epoxy or the like is filled around the capacitor element 4.

コンデンサ素子4は、図3に示すごとく、金属化フィルムを巻回して構成されたフィルムコンデンサ素子であって、巻回軸方向の一方の端面40が冷却器22を向くように配置されている。また、コンデンサ素子4の巻回軸方向における両側の端面40には、それぞれバスバー3が接続されている。   As shown in FIG. 3, the capacitor element 4 is a film capacitor element formed by winding a metallized film, and is arranged so that one end face 40 in the winding axis direction faces the cooler 22. The bus bars 3 are connected to the end faces 40 on both sides in the winding axis direction of the capacitor element 4.

コンデンサ素子4と冷却器22との間に配置されたバスバー3の一部は、図1、図2に示すごとく、その主面が冷却器22を向くように配置されている。つまり、部品ケース5内において、コンデンサ素子4における冷却器22側の端面40に接続されたバスバー3は、その主面の法線方向が積層方向Xを向くように配されている。バスバー3における部品ケース5内に配された部分は、コンデンサ素子4と共にポッティング樹脂8に埋設されている。そして、バスバー3におけるコンデンサ素子4と接続された部分と、冷却器3が接触した壁部52との間は、ポッティング樹脂8が介在している。また、バスバー3は、コンデンサ素子4との接続部から部品ケース5の開口部53側へ延設され、その一部がポッティング樹脂8から露出している。そして、バスバー3は、主電極端子211側に屈曲され、主電極端子211に当接する部分からさらに上方へ向かって屈曲している。そして、この部分が主電極端子211と重なり、溶接等によって接続されている。   A part of the bus bar 3 disposed between the capacitor element 4 and the cooler 22 is disposed such that its main surface faces the cooler 22 as shown in FIGS. That is, in the component case 5, the bus bar 3 connected to the end face 40 on the cooler 22 side in the capacitor element 4 is arranged so that the normal direction of the main surface thereof faces the stacking direction X. A portion of the bus bar 3 arranged in the component case 5 is embedded in the potting resin 8 together with the capacitor element 4. The potting resin 8 is interposed between the portion of the bus bar 3 connected to the capacitor element 4 and the wall portion 52 in contact with the cooler 3. The bus bar 3 extends from the connection portion with the capacitor element 4 to the opening 53 side of the component case 5, and a part of the bus bar 3 is exposed from the potting resin 8. The bus bar 3 is bent toward the main electrode terminal 211, and is further bent upward from a portion in contact with the main electrode terminal 211. This portion overlaps with the main electrode terminal 211 and is connected by welding or the like.

なお、コンデンサ素子4の巻回軸方向における冷却器22と反対側の端面40に接続されたバスバー3も、その一部がポッティング樹脂8から露出して半導体モジュール21における他方の主電極端子211に接続されている。   A part of the bus bar 3 connected to the end face 40 opposite to the cooler 22 in the winding axis direction of the capacitor element 4 is also exposed from the potting resin 8 and is connected to the other main electrode terminal 211 in the semiconductor module 21. It is connected.

半導体積層ユニット2は、部品ケース5の外側面50に冷却器22を当接させた状態で配置されている。また、冷却器22が当接した外側面50の四隅には、柱状の支持部6が立設されている。そして、支持部6は、外側面50に垂直な方向に延びるように、部品ケース5と一体的に形成されている。   The semiconductor laminated unit 2 is arranged in a state where the cooler 22 is in contact with the outer side surface 50 of the component case 5. In addition, columnar support portions 6 are erected at the four corners of the outer surface 50 with which the cooler 22 abuts. The support portion 6 is formed integrally with the component case 5 so as to extend in a direction perpendicular to the outer surface 50.

半導体積層ユニット2の積層方向Xにおいて、部品ケース5と反対側の端部には、固定用部材7が設けられている。固定用部材7は、上述の4本の支持部6の先端部61に固定されている。すなわち、固定用部材7の四隅に形成された孔部にそれぞれネジ62を通し、それらのネジ62を支持部6の先端部61に設けられたネジ孔に螺合することにより、固定用部材7を4本の支持部6に固定してある。また、固定用部材7は、ネジ62を締め付けることにより、半導体積層ユニット2を部品ケース5に押圧する。それにより、半導体モジュール21と冷却器22とが圧接され、また、冷却器22が外側面50に圧接される。そして、半導体積層ユニット2は、外側面50と固定用部材7との間で狭持される。   In the stacking direction X of the semiconductor stacked unit 2, a fixing member 7 is provided at the end opposite to the component case 5. The fixing member 7 is fixed to the tip portions 61 of the four support portions 6 described above. That is, the screws 62 are respectively passed through the holes formed in the four corners of the fixing member 7, and these screws 62 are screwed into the screw holes provided in the tip portion 61 of the support portion 6, thereby fixing the fixing member 7. Are fixed to the four support portions 6. The fixing member 7 presses the semiconductor laminated unit 2 against the component case 5 by tightening the screws 62. As a result, the semiconductor module 21 and the cooler 22 are pressed against each other, and the cooler 22 is pressed against the outer surface 50. The semiconductor stacked unit 2 is held between the outer surface 50 and the fixing member 7.

なお、図示を省略したが、電力変換装置1は、コンデンサ素子4を収納した部品ケース5と半導体積層ユニット2とを有する構造体を、装置ケース内に収容して構成されている。   Although not shown, the power conversion device 1 is configured by housing a structure having a component case 5 containing the capacitor element 4 and the semiconductor multilayer unit 2 in the device case.

次に、本例の作用効果につき説明する。
本例の電力変換装置1は、半導体積層ユニット2が、部品ケース5の外側面50に冷却器22を当接させた状態で配置されている。ここで、部品ケース5の外側面50は、ポッティング面81とは異なり、平面度を高くしやすい。それゆえ、冷却器22と部品ケース5との間の接触面積を大きくしやすい。その結果、冷却器22によって、コンデンサ素子4を、部品ケース5を介して効率的に冷却することができる。
Next, the function and effect of this example will be described.
In the power conversion device 1 of this example, the semiconductor multilayer unit 2 is arranged in a state where the cooler 22 is in contact with the outer side surface 50 of the component case 5. Here, unlike the potting surface 81, the outer surface 50 of the component case 5 tends to have high flatness. Therefore, it is easy to increase the contact area between the cooler 22 and the component case 5. As a result, the condenser element 4 can be efficiently cooled via the component case 5 by the cooler 22.

また、バスバー3の一部は、部品ケース5内に配置されていると共にコンデンサ素子4と冷却器22との間に配置されている。これにより、バスバー3が冷却器22によって冷却されやすくなり、バスバー3を介してコンデンサ素子4の冷却が効率的に行われることとなる。また、バスバー3と冷却器22とを直接接触させていないので漏電のおそれはない。   A part of the bus bar 3 is disposed in the component case 5 and is disposed between the capacitor element 4 and the cooler 22. Thereby, the bus bar 3 is easily cooled by the cooler 22, and the capacitor element 4 is efficiently cooled via the bus bar 3. Further, since the bus bar 3 and the cooler 22 are not in direct contact, there is no fear of leakage.

また、コンデンサ素子4と冷却器22との間に配置されたバスバー3の一部は、その主面が冷却器22を向くように配置されている。これにより、バスバー3の冷却が効率的に行われる。その結果、バスバー3を介したコンデンサ素子4の冷却をより効率的に行うことができる。   Further, a part of the bus bar 3 disposed between the capacitor element 4 and the cooler 22 is disposed such that a main surface thereof faces the cooler 22. Thereby, the cooling of the bus bar 3 is performed efficiently. As a result, the capacitor element 4 can be cooled more efficiently via the bus bar 3.

また、フィルムコンデンサ素子であるコンデンサ素子4は、巻回軸方向の端面40の一方が冷却器22を向くように配置されている。これにより、冷却器22とコンデンサ素子4全体との伝熱距離を短くすることができ、一層効率的にコンデンサ素子4を冷却することができる。   Further, the capacitor element 4 which is a film capacitor element is arranged so that one of the end faces 40 in the winding axis direction faces the cooler 22. Thereby, the heat transfer distance between the cooler 22 and the entire capacitor element 4 can be shortened, and the capacitor element 4 can be cooled more efficiently.

以上のごとく、本例によれば、コンデンサ素子の冷却を効率的に行うことができる電力変換装置を提供することができる。   As described above, according to this example, it is possible to provide a power conversion device that can efficiently cool a capacitor element.

(実施例2)
本例は、図4に示すごとく、部品ケース5内に複数のコンデンサ素子4を収納した例である。バスバー3は、上記複数のコンデンサ素子4を互いに接続する部分が、コンデンサ素子4と冷却器2との間に配置されている。本例において、複数のコンデンサ素子4は、平滑コンデンサ素子41及びフィルタコンデンサ素子42である。平滑コンデンサ素子41は、インバータ回路部に入力される直流電圧を平滑化させるものであり、フィルタコンデンサ素子42は、リプル電流を吸収して直流電源の電流を安定化させるものである。
(Example 2)
In this example, as shown in FIG. 4, a plurality of capacitor elements 4 are housed in a component case 5. In the bus bar 3, a portion connecting the plurality of capacitor elements 4 to each other is disposed between the capacitor element 4 and the cooler 2. In this example, the plurality of capacitor elements 4 are a smoothing capacitor element 41 and a filter capacitor element 42. The smoothing capacitor element 41 smoothes the DC voltage input to the inverter circuit unit, and the filter capacitor element 42 absorbs the ripple current and stabilizes the current of the DC power supply.

図4においては、2つのコンデンサ素子4は、高さ方向Zに並んで配置されているが、これらは横方向Yに並んで配置されていてもよい。
また、平滑コンデンサ素子41の冷却器22と反対側の面の電極に接続されたバスバー(図示略)は、半導体モジュール21の主電極端子211に接続されている。
その他は、実施例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
In FIG. 4, the two capacitor elements 4 are arranged side by side in the height direction Z, but they may be arranged side by side in the horizontal direction Y.
A bus bar (not shown) connected to the electrode on the surface opposite to the cooler 22 of the smoothing capacitor element 41 is connected to the main electrode terminal 211 of the semiconductor module 21.
Others are the same as in the first embodiment. Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment denote the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.

本例の場合には、バスバー3を介して複数のコンデンサ素子4を効率的に冷却することができる。その他、実施例1と同様の作用効果を有する。   In the case of this example, the plurality of capacitor elements 4 can be efficiently cooled via the bus bar 3. In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

(実施例3)
本例は、図5に示すごとく、半導体積層ユニット2が、複数の半導体モジュール21と複数の冷却器22とを交互に積層してなる例である。積層方向Xの一端に配された冷却器22が部品ケース5に面接触しており、積層方向Xの他端側に配された加圧部材23によって、積層方向Xに加圧されると共に部品ケース5に押し付けられている。
Example 3
In this example, as shown in FIG. 5, the semiconductor lamination unit 2 is an example in which a plurality of semiconductor modules 21 and a plurality of coolers 22 are alternately laminated. A cooler 22 disposed at one end in the stacking direction X is in surface contact with the component case 5 and is pressed in the stacking direction X by a pressing member 23 disposed on the other end side in the stacking direction X and the component. It is pressed against the case 5.

積層方向Xに隣り合う冷却器22は、その横方向Yの両端部付近において連結管(図示略)によって互いに連結されている。連結管は、積層方向Xに変形可能に構成されている。隣り合う一対の冷却器22の間には、半導体モジュール21が狭持される状態で配されている。   The coolers 22 adjacent in the stacking direction X are connected to each other by connecting pipes (not shown) in the vicinity of both ends in the lateral direction Y. The connecting pipe is configured to be deformable in the stacking direction X. Between the adjacent pair of coolers 22, the semiconductor module 21 is disposed in a sandwiched state.

加圧部材23は、弾性部材によって構成することができ、例えば、ゴム、弾性樹脂、板バネ、コイルばね、又はこれらの内の複数を組み合わせたものから形成することができる。加圧部材23は半導体積層ユニット2と固定用部材7との間に介設されている。自由状態における加圧部材23の積層方向Xの厚さは、冷却器22と固定用部材7との幅よりも若干大きい。加圧部材23は、ネジ62を締め付けることにより、固定用部材7と冷却器22とにより圧縮される。これにより、加圧部材23に反力が生じて、半導体積層ユニット2が積層方向Xに加圧され、積層された半導体モジュール21と冷却器22、及び冷却管22と部品ケース5、とが密着させられる。   The pressurizing member 23 can be constituted by an elastic member, and can be formed from, for example, rubber, elastic resin, a leaf spring, a coil spring, or a combination of these. The pressure member 23 is interposed between the semiconductor laminated unit 2 and the fixing member 7. The thickness in the stacking direction X of the pressure member 23 in the free state is slightly larger than the width between the cooler 22 and the fixing member 7. The pressure member 23 is compressed by the fixing member 7 and the cooler 22 by tightening the screw 62. As a result, a reaction force is generated in the pressurizing member 23, the semiconductor stacked unit 2 is pressed in the stacking direction X, and the stacked semiconductor module 21 and the cooler 22, and the cooling pipe 22 and the component case 5 are in close contact with each other. Be made.

その他は、実施例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。   Others are the same as in the first embodiment. Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment denote the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.

本例の場合には、冷却器22と半導体モジュール21及び部品ケース5との間の接触圧を確保して、これらの間の接触面積を確保することができる。その結果、半導体モジュール21及びコンデンサ素子4の冷却を効率的に行うことができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, the contact pressure between the cooler 22 and the semiconductor module 21 and the component case 5 can be secured, and the contact area between them can be secured. As a result, the semiconductor module 21 and the capacitor element 4 can be efficiently cooled.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

(実施例4)
本例は、図6に示すごとく、部品ケース5が金属製であって、部品ケース5とバスバー3との間には、絶縁体82が介在している例である。
すなわち、具体的には、外側面50に冷却器22が当接した壁部52の内側面に絶縁体82が塗布されている。絶縁体82は、放熱グリス等の熱伝導性に優れた樹脂からなる。また、絶縁体82として、樹脂に代えて、セラミック板等を配置してもよい。
Example 4
In this example, as shown in FIG. 6, the component case 5 is made of metal, and an insulator 82 is interposed between the component case 5 and the bus bar 3.
Specifically, the insulator 82 is applied to the inner surface of the wall 52 where the cooler 22 is in contact with the outer surface 50. The insulator 82 is made of a resin having excellent thermal conductivity such as heat radiation grease. Further, as the insulator 82, a ceramic plate or the like may be disposed instead of the resin.

絶縁体82は、コンデンサ素子4、バスバー3、ポッティング樹脂8を部品ケース5内に配置する前に予め壁部52の内側面に配設する。
なお、絶縁体82は、部品ケース5の内側面の全面に形成してもよい。
その他は、実施例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
The insulator 82 is disposed on the inner surface of the wall 52 in advance before the capacitor element 4, the bus bar 3, and the potting resin 8 are disposed in the component case 5.
The insulator 82 may be formed on the entire inner surface of the component case 5.
Others are the same as in the first embodiment. Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment denote the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.

本例の場合には、部品ケース5が金属製であるため、部品ケース5を介したコンデンサ素子4の冷却を効率的に行うことができる。また、金属製の部品ケース5とバスバー3との間に絶縁体82を介在させていることにより、漏電を確実に防止することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, since the component case 5 is made of metal, the capacitor element 4 can be efficiently cooled via the component case 5. Moreover, since the insulator 82 is interposed between the metal component case 5 and the bus bar 3, it is possible to reliably prevent electric leakage.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

なお、実施例1〜4においては、冷却器22を、部品ケース5における壁部52の外側面50に当接させているが、底部51の外側面50に当接させてもよい。この場合は、コンデンサ素子4と底部51との間にバスバー3が配置されるようにする。
また、実施例1〜4においては、接続電子部品としてコンデンサ素子を用いる例を示したが、接続電子部品として、リアクトル等、他の部品を用いた構成とすることもできる。
In the first to fourth embodiments, the cooler 22 is brought into contact with the outer surface 50 of the wall portion 52 of the component case 5, but may be brought into contact with the outer surface 50 of the bottom portion 51. In this case, the bus bar 3 is arranged between the capacitor element 4 and the bottom 51.
Moreover, in Examples 1-4, although the example which uses a capacitor | condenser element as a connection electronic component was shown, it can also be set as the structure using other components, such as a reactor, as a connection electronic component.

1 電力変換装置
2 半導体積層ユニット
21 半導体モジュール
22 冷却器
3 バスバー
4 コンデンサ素子(接続電子部品)
5 部品ケース
50 外側面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power converter 2 Semiconductor laminated unit 21 Semiconductor module 22 Cooler 3 Bus bar 4 Capacitor element (connection electronic component)
5 Parts case 50 Outside

Claims (7)

半導体モジュール(21)と該半導体モジュール(21)を冷却する冷却器(22)とを積層してなる半導体積層ユニット(2)と、
上記半導体モジュール(21)とバスバー(3)を介して電気的に接続された接続電子部品(4)と、
該接続電子部品(4)を収納する部品ケース(5)と、を有し、
上記半導体積層ユニット(2)は、上記部品ケース(5)の外側面(50)に上記冷却器(22)を当接させた状態で配置されており、
上記バスバー(3)の一部は、上記部品ケース(5)内に配置されていると共に上記接続電子部品と上記冷却器(22)との間に配置されていることを特徴とする電力変換装置(1)。
A semiconductor laminated unit (2) formed by laminating a semiconductor module (21) and a cooler (22) for cooling the semiconductor module (21);
A connection electronic component (4) electrically connected to the semiconductor module (21) via the bus bar (3);
A component case (5) for housing the connecting electronic component (4);
The semiconductor laminated unit (2) is arranged in a state where the cooler (22) is in contact with the outer surface (50) of the component case (5),
A part of the bus bar (3) is disposed in the component case (5) and is disposed between the connection electronic component and the cooler (22). (1).
上記接続電子部品(4)と上記冷却器(22)との間に配置された上記バスバー(3)の一部は、その主面が上記冷却器(22)を向くように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置(1)。   A part of the bus bar (3) disposed between the connection electronic component (4) and the cooler (22) is disposed such that a main surface thereof faces the cooler (22). The power converter (1) according to claim 1, characterized in that: 上記接続電子部品(4)は、コンデンサ素子であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電力変換装置(1)。   The power conversion device (1) according to claim 1 or 2, wherein the connection electronic component (4) is a capacitor element. 上記部品ケース(5)内には、上記接続電子部品(4)として、複数のコンデンサ素子(4)を収納してあり、上記バスバー(3)は、上記複数のコンデンサ素子(4)を互いに接続する部分が、上記接続電子部品と上記冷却器(22)との間に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置(1)。   The component case (5) contains a plurality of capacitor elements (4) as the connection electronic component (4), and the bus bar (3) connects the capacitor elements (4) to each other. The power conversion device (1) according to claim 3, wherein a portion to be arranged is disposed between the connection electronic component and the cooler (22). 上記コンデンサ素子(4)は、金属化フィルムを巻回して構成されたフィルムコンデンサ素子であって、巻回軸方向の端面の一方が上記冷却器(22)を向くように配置されていることを特徴とする請求項3又は4に記載の電力変換装置(1)。   The capacitor element (4) is a film capacitor element formed by winding a metallized film, and is arranged so that one of the end faces in the winding axis direction faces the cooler (22). The power conversion device (1) according to claim 3 or 4, characterized by the above. 上記半導体積層ユニット(2)は、複数の半導体モジュール(21)と複数の上記冷却器(22)とを交互に積層してなり、積層方向の一端に配された上記冷却器(22)が上記部品ケース(5)に面接触しており、積層方向の他端側に配された加圧部材(8)によって、積層方向に加圧されると共に上記部品ケース(5)に押し付けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の電力変換装置(1)。   The semiconductor stacked unit (2) is formed by alternately stacking a plurality of semiconductor modules (21) and a plurality of coolers (22), and the cooler (22) disposed at one end in the stacking direction includes the above-described cooler (22). It is in surface contact with the component case (5) and is pressed in the stacking direction and pressed against the component case (5) by the pressing member (8) disposed on the other end side in the stacking direction. The power converter device (1) according to any one of claims 1 to 5, characterized by: 上記部品ケース(5)は金属製であって、該部品ケース(5)と上記バスバー(3)との間には、絶縁体(82)が介在していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の電力変換装置(1)。   The component case (5) is made of metal, and an insulator (82) is interposed between the component case (5) and the bus bar (3). The power converter device (1) as described in any one of Claims 6.
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