JP2018067998A - Power converter - Google Patents

Power converter Download PDF

Info

Publication number
JP2018067998A
JP2018067998A JP2016204045A JP2016204045A JP2018067998A JP 2018067998 A JP2018067998 A JP 2018067998A JP 2016204045 A JP2016204045 A JP 2016204045A JP 2016204045 A JP2016204045 A JP 2016204045A JP 2018067998 A JP2018067998 A JP 2018067998A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
connection portion
capacitor
switching device
cooler
heat transfer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016204045A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
英樹 杉田
Hideki Sugita
英樹 杉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2016204045A priority Critical patent/JP2018067998A/en
Publication of JP2018067998A publication Critical patent/JP2018067998A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power converter capable of being downsized as a whole apparatus by preventing heat from a switching device and a bus bar, which generate heat during high-frequency driving, from being transferred to a capacitor element.SOLUTION: A power converter includes: a switching device 12a for performing DC/AC conversion of input power; a capacitor 11 for smoothing input power to the switching device 12a; a cooler 16 for cooling the switching device 12a and the capacitor 11; a first connection 14 connected with the switching device 12a; a second connection 15 connected with the first connection 14 and the capacitor 11; and an electrically insulative heat transfer member 17 to serve as a heat transfer section for transferring heat from the first connection 14 and the second connection 15 to a cooler 16.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

この発明は、例えば車両に搭載された永久磁石式交流同期モータを代表とする回転電機などを駆動するための電力変換装置に関し、特に搭載されるコンデンサの温度上昇を抑制可能な電力変換装置に関するものである。   The present invention relates to a power converter for driving a rotating electrical machine represented by, for example, a permanent magnet AC synchronous motor mounted on a vehicle, and more particularly to a power converter capable of suppressing a temperature rise of a mounted capacitor. It is.

近年、ハイブリッド自動車やプラグインハイブリッド自動車ならびに電気自動車等の電動パワートレインコンポーネントを搭載した自動車が普及している。これらの車両では、駆動力を得るためのモータ(以下、回転電機と称す)とそれを駆動するためのインバータ(以下、電力変換装置と称す)とを搭載している。この電力変換装置はパワー半導体素子を使用してバッテリーに蓄電された電力を直流から交流に変換しており、その変換に際して発生するリップルの除去等を目的に平滑コンデンサを搭載している。この電力変換装置については、その搭載容易性を要求し小型化のニーズがある。電力変換装置の中で平滑コンデンサが占める容積割合は大きく、従ってそのサイズを小型化するための提案が従来からなされている。
コンデンサを小型化するためには、温度上昇を抑制することが効果的とされる。従来の電力変換装置では、コンデンサのエレメントを接続する結線導体について、その一部をコンデンサ正負端子とし、別の一部を伝熱部として、かつこの結線導体の伝熱部と接触する電気絶縁性の放熱板を備えた構成とすることで、コンデンサエレメントから冷却器までの伝熱経路の熱抵抗を低減することにより、コンデンサの小型化が可能なものが提案されている。(例えば、特許文献1)
In recent years, vehicles equipped with electric powertrain components such as hybrid vehicles, plug-in hybrid vehicles, and electric vehicles have become widespread. These vehicles are equipped with a motor (hereinafter referred to as a rotating electrical machine) for obtaining a driving force and an inverter (hereinafter referred to as a power converter) for driving the motor. This power conversion device converts power stored in a battery from direct current to alternating current using a power semiconductor element, and is equipped with a smoothing capacitor for the purpose of removing ripples generated during the conversion. About this power converter, there is a need for downsizing because of its ease of mounting. The volume ratio occupied by the smoothing capacitor in the power conversion device is large, and therefore proposals for reducing the size have been made.
In order to reduce the size of the capacitor, it is effective to suppress the temperature rise. In the conventional power conversion device, part of the connection conductor connecting the capacitor elements is the positive and negative terminals of the capacitor, another part is the heat transfer part, and the electrical insulation is in contact with the heat transfer part of the connection conductor. By adopting a configuration including the heat radiation plate, it has been proposed to reduce the size of the capacitor by reducing the thermal resistance of the heat transfer path from the capacitor element to the cooler. (For example, Patent Document 1)

特開2008−148530号公報JP 2008-148530 A

一方近年においては、電力変換装置の小型・高効率化を求めて炭化珪素(SiC)等のワイドバンドギャップ半導体をスイッチングデバイスに適用することも考えられている。スイッチングデバイスを高周波駆動とすることで受動部品を小型化することができる。このような高周波駆動化における温度上昇を考えた場合、コンデンサのエレメントとスイッチングデバイスおよびコンデンサエレメントから正負端子を介してスイッチングデバイスに接続する結線導体(以下、バスバーと称す)で比べると、コンデンサエレメントの温度上昇よりもスイッチングデバイスやバスバーの温度上昇が大きくなる。即ち、高周波駆動化を考慮した場合、コンデンサエレメントにスイッチングデバイスやバスバーでの温度上昇を伝達しにくくするため、バスバーを積極的に冷却する構成が有効と言える。ここで上述した特許文献1の構造では、スイッチングデバイスを高周波駆動化してスイッチングデバイスやバスバーの温度上昇がコンデンサエレメントの温度上昇より大きくなった場合には、スイッチングデバイスやバスバーでの発熱がコンデンサエレメントに伝熱して、コンデンサエレメントも高温になってしまう。このように、従来の電力変換装置においては、高周波駆動時においては、発熱源となるスイッチングデバイスやバスバーからの熱が伝熱部でもあるバスバーを介してコンデンサエレメントへ伝熱して、スイッチングデバイスやバスバーの発熱の影響を受けてコンデンサが高温となるため、コンデンサの冷却による装置全体の小型化などの効果を十分に獲得しえないという課題があった。   On the other hand, in recent years, it has been considered to apply a wide band gap semiconductor such as silicon carbide (SiC) to a switching device in order to reduce the size and increase the efficiency of the power converter. Passive components can be reduced in size by switching the switching device to a high frequency drive. When considering the temperature rise in such high frequency drive, compared with the capacitor element and the switching device and the wiring conductor (hereinafter referred to as busbar) connected to the switching device from the capacitor element via the positive and negative terminals, The temperature rise of the switching device and the bus bar is larger than the temperature rise. That is, when high frequency driving is considered, it can be said that a configuration in which the bus bar is actively cooled is effective in order to make it difficult to transmit the temperature rise of the switching device or the bus bar to the capacitor element. In the structure of Patent Document 1 described above, when the switching device is driven at a high frequency and the temperature rise of the switching device or the bus bar becomes larger than the temperature rise of the capacitor element, the heat generated by the switching device or the bus bar is generated in the capacitor element. Heat transfer causes the capacitor element to become hot. As described above, in the conventional power conversion device, at the time of high frequency driving, heat from the switching device or bus bar serving as a heat source is transferred to the capacitor element via the bus bar serving also as the heat transfer unit, and thus the switching device or bus bar. Since the capacitor becomes hot under the influence of the heat generation, there is a problem that it is not possible to sufficiently obtain the effect of downsizing the entire apparatus by cooling the capacitor.

この発明は以上のような課題を解決するためになされたもので、高周波駆動時の発熱源
となるスイッチングデバイスやバスバーからの熱がコンデンサエレメントに伝熱するのを抑制することで、装置全体として小型化することが可能となる電力変換装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and suppresses heat from a switching device or a bus bar serving as a heat generation source during high-frequency driving from being transferred to the capacitor element. It aims at providing the power converter device which can be reduced in size.

この発明に係る電力変換装置は、入力電力を直交変換するスイッチングデバイスと、前記スイッチングデバイスへの入力電力を平滑化するコンデンサと、前記スイッチングデバイスおよび前記コンデンサを冷却する冷却器と、前記スイッチングデバイスに接続された第一の接続部と、前記第一の接続部に接続されるとともに前記コンデンサに接続された第二の接続部と、前記第一の接続部および前記第二の接続部からの熱を前記冷却器に伝熱する伝熱構成部を備えていることを特徴とするものである。   A power conversion apparatus according to the present invention includes a switching device that orthogonally converts input power, a capacitor that smoothes input power to the switching device, a cooling device that cools the switching device and the capacitor, and a switching device. Heat from the connected first connecting part, the second connecting part connected to the first connecting part and connected to the capacitor, the first connecting part and the second connecting part Is provided with a heat transfer component for transferring heat to the cooler.

この発明によれば、入力電力を直交変換するスイッチングデバイスと、前記スイッチングデバイスへの入力電力を平滑化するコンデンサと、前記スイッチングデバイスおよび前記コンデンサを冷却する冷却器と、前記スイッチングデバイスに接続された第一の接続部と、前記第一の接続部に接続されるとともに前記コンデンサに接続された第二の接続部と、前記第一の接続部および前記第二の接続部からの熱を前記冷却器に伝熱する伝熱構成部を備えているため、高周波駆動時の発熱源となるスイッチングデバイスやバスバーからの熱がコンデンサエレメントに伝熱するのを抑制することが可能な電力変換装置を得ることができる効果がある。   According to this invention, the switching device that orthogonally transforms the input power, the capacitor that smoothes the input power to the switching device, the cooling device that cools the switching device and the capacitor, and the switching device are connected A first connecting portion; a second connecting portion connected to the first connecting portion and connected to the capacitor; and cooling the heat from the first connecting portion and the second connecting portion. Since the heat transfer component that transfers heat to the condenser is provided, it is possible to obtain a power conversion device that can suppress heat from the switching device or the bus bar serving as a heat source during high frequency driving to the capacitor element. There is an effect that can.

この発明の実施の形態1における電力変換装置により車両に搭載された回転電機を駆動する場合の概略構成を示す結線図である。It is a connection diagram which shows schematic structure in the case of driving the rotary electric machine mounted in the vehicle by the power converter device in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における電力変換装置の外観構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance structure of the power converter device in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power converter device in Embodiment 1 of this invention in the AA cross section of FIG. この発明の実施の形態1における電力変換装置のコンデンサの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the capacitor | condenser of the power converter device in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における電力変換装置のコンデンサの構成部品を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the component of the capacitor | condenser of the power converter device in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power converter device in Embodiment 2 of this invention in the AA cross section of FIG. この発明の実施の形態2における電力変換装置のコンデンサの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the capacitor | condenser of the power converter device in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2における電力変換装置のコンデンサの構成部品を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the component of the capacitor | condenser of the power converter device in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power converter device in Embodiment 3 of this invention in the AA cross section of FIG. この発明の実施の形態4における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power converter device in Embodiment 4 of this invention in the AA cross section of FIG. この発明の実施の形態4における電力変換装置の接続部の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the connection part of the power converter device in Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power converter device in Embodiment 5 of this invention in the AA cross section of FIG. この発明の実施の形態6における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power converter device in Embodiment 6 of this invention in the AA cross section of FIG. この発明の実施の形態6における電力変換装置の接続部の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the connection part of the power converter device in Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態6における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power converter device in Embodiment 6 of this invention in the AA cross section of FIG. この発明の実施の形態7における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power converter device in Embodiment 7 of this invention in the AA cross section of FIG. この発明の実施の形態8における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power converter device in Embodiment 8 of this invention in the AA cross section of FIG. この発明の実施の形態9における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power converter device in Embodiment 9 of this invention in the AA cross section of FIG. この発明の実施の形態9における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power converter device in Embodiment 9 of this invention in the AA cross section of FIG.

以下、この発明の実施の形態について説明するが、各図において同一、または相当部分については同一符号を付して説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における電力変換装置により車両に搭載された回転電機を駆動する場合の概略構成を示す結線図、図2はこの発明の実施の形態1における電力変換装置の外観構成を示す斜視図、図3はこの発明の実施の形態1における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図、図4aはこの発明の実施の形態1における電力変換装置のコンデンサの構成を示す斜視図、図4bはこの発明の実施の形態1における電力変換装置のコンデンサの構成部品を示す分解斜視図である。なお、断面図については断面部分にハッチングを施すのが一般的であるが、図面が見難くなるためハッチングの記入は省略している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the drawings, the same or corresponding parts will be described with the same reference numerals.
Embodiment 1 FIG.
1 is a connection diagram showing a schematic configuration when a rotating electrical machine mounted on a vehicle is driven by a power conversion device according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is an external view of the power conversion device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the power conversion device according to the first embodiment of the present invention in section AA in FIG. 2, and FIG. 4a is a diagram of the capacitor of the power conversion device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4B is an exploded perspective view showing components of the capacitor of the power conversion device according to Embodiment 1 of the present invention. As for the cross-sectional view, the cross-sectional portion is generally hatched, but the hatching is omitted because the drawing becomes difficult to see.

図1において、電動パワートレインコンポーネントを搭載した車両における電力変換装置10は、電力を蓄える高電圧バッテリー20と電動パワートレインコンポーネントを駆動するモータ30との間で直流と交流の電力変換を行う。電力変換装置10は、回路に入力する電力を平滑化するコンデンサ11と、図示していない制御装置からの制御によって駆動されるスイッチングデバイス12a,12b,12c,12d,12e,12fと、スイッチングデバイス12a,12b,12c,12d,12e,12fのそれぞれに併設されたダイオード13a,13b,13c,13d,13e,13fを備えている。   In FIG. 1, a power conversion device 10 in a vehicle equipped with an electric power train component performs direct current and alternating current power conversion between a high voltage battery 20 that stores electric power and a motor 30 that drives the electric power train component. The power converter 10 includes a capacitor 11 that smoothes power input to the circuit, switching devices 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, and 12f that are driven by control from a control device (not shown), and a switching device 12a. , 12b, 12c, 12d, 12e, and 12f are provided with diodes 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, and 13f, respectively.

なお、実施の形態1においては、高電圧バッテリー20はニッケル水素電池やリチウムイオン電池を使用しており、スイッチングデバイス12a,12b,12c,12d,12e,12fはシリコン(Si)のIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)やシリコン(Si)ないし炭化珪素(SiC)の電界効果トランジスタ(MOSFET等)などの高周波駆動されるワイドバンド半導体を使用しており、コンデンサ11はフィルムコンデンサをそれぞれ使用しているが、これ以外であっても構わない。また、実施の形態1ではダイオード13a,13b,13c,13d,13e,13fをスイッチングデバイス12a,12b,12c,12d,12e,12fのそれぞれに併設する場合について図1に図示しているが、スイッチングデバイス12a,12b,12c,12d,12e,12fをMOSFETとする場合にはその寄生ダイオードを活用するとして、スイッチングデバイスの外部にダイオードを設けない構成としても構わない。   In the first embodiment, the high voltage battery 20 uses a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery, and the switching devices 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, and 12f are silicon (Si) IGBTs (insulated gates). Bipolar transistors) and wide band semiconductors such as silicon (Si) or silicon carbide (SiC) field effect transistors (MOSFETs, etc.) are used, and the capacitors 11 are film capacitors. It may be other than this. In the first embodiment, the diodes 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, and 13f are shown in FIG. 1 for the case where the switching devices 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, and 12f are provided together. When the devices 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, and 12f are MOSFETs, a parasitic diode may be used so that no diode is provided outside the switching device.

電力変換装置10の外観構成を示す図2において、コンデンサ11とスイッチングデバイス12aが冷却器16の同一平面に搭載されている。なお、図示および説明は省略しているがスイッチングデバイス12b,12c,12d,12e,12fのそれぞれとコンデンサ11および冷却器16との関係についても、図2と同様に構成されている。図2のA−A断面図を図3に示す。   In FIG. 2 showing the external configuration of the power conversion device 10, the capacitor 11 and the switching device 12 a are mounted on the same plane of the cooler 16. Although illustration and description are omitted, the relationship between each of the switching devices 12b, 12c, 12d, 12e, and 12f, the capacitor 11, and the cooler 16 is also configured in the same manner as in FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA in FIG.

図3において、コンデンサ11とスイッチングデバイス12aは冷却器16の同一平面上に配置されている。スイッチングデバイス12aに接続された第一の接続部14が設けられている。また、コンデンサ11は、図4aおよび図4bに詳細構成を示すように、電極面が両側面に向けて並べられた複数(図では4個)のコンデンサエレメント11aが樹脂などのケース11bにポッティングされて内包されており、このコンデンサエレメント11aに接続された第二の接続部15がコンデンサ11のケース11bの外部に引き出された構成となっている。第二の接続部15は、コンデンサエレメント11aの両側面にそれぞれ接触した2極の平行平板配線15a,15bで構成されている。なお、コンデンサエレメント11aの数量および第二の接続部15のコンデンサ11からの端子取り出し数は、図4aおよび図4bに図示した数量でなくとも構わない。第一の接続部14と第二の接続部15は溶接により接続されている。第一の接続部14および第二の接続部15と冷却器16との間には、樹脂成形された電気絶縁材17aと伝熱グリスを使用した伝熱材17bで構成された電気絶縁性熱伝導材17が設けられており、冷却器16から第一の接続部14および第二の接続部15までの間の寸法に合わせて隙間が生じないように電気絶縁性熱伝導材17の厚みが調整されており、スイッチングデバイス12aやバスバーでの発熱を冷却器16に伝熱する。   In FIG. 3, the capacitor 11 and the switching device 12 a are arranged on the same plane of the cooler 16. A first connection portion 14 connected to the switching device 12a is provided. As shown in detail in FIGS. 4a and 4b, the capacitor 11 is potted with a plurality of capacitor elements 11a (four in the figure) having electrode surfaces arranged on both side surfaces in a case 11b made of resin or the like. The second connecting portion 15 connected to the capacitor element 11a is drawn out of the case 11b of the capacitor 11. The second connection portion 15 is composed of two-pole parallel plate wirings 15a and 15b that are in contact with both side surfaces of the capacitor element 11a. Note that the number of capacitor elements 11a and the number of terminals taken out from the capacitors 11 of the second connection portion 15 may not be the numbers shown in FIGS. 4a and 4b. The first connection portion 14 and the second connection portion 15 are connected by welding. Between the first connection portion 14 and the second connection portion 15 and the cooler 16, an electrically insulating heat composed of a resin-formed electrical insulating material 17a and a heat transfer material 17b using heat transfer grease. The conductive material 17 is provided, and the thickness of the electrically insulating heat conductive material 17 is set so that no gap is generated in accordance with the dimension between the cooler 16 and the first connection portion 14 and the second connection portion 15. The heat generated by the switching device 12 a and the bus bar is transferred to the cooler 16.

冷却器16には図3に破線で示す流体路16aが形成されており、この流体路16aに冷却流体を通す構成になっている。この場合にはスイッチングデバイス12aやコンデンサ11および電気絶縁性熱伝導材17を介しての第一の接続部14と第二の接続部15に対して冷却効果を一層高めることが可能となる。なお、流体路16aは、例えば冷却器16の電気絶縁性熱伝導材17と接する部位にのみ形成するなど、集中的に冷却したい部分のみに設けてもよい。このようにすることで、冷却器16の構造を簡素化して開発・製造工程を削減し低コスト化が可能となる。なお、図3においては、電気絶縁性熱伝導材17はコンデンサ11とスイッチングデバイス12aの接続部の2極のうちの1極に対して実装された形態を示しており、他方の1極は図示しないが同様に構成されている。   A fluid passage 16a indicated by a broken line in FIG. 3 is formed in the cooler 16, and the cooling fluid is passed through the fluid passage 16a. In this case, the cooling effect can be further enhanced with respect to the first connection portion 14 and the second connection portion 15 via the switching device 12a, the capacitor 11, and the electrically insulating heat conductive material 17. Note that the fluid path 16a may be provided only in a portion where it is desired to cool intensively, such as being formed only in a portion of the cooler 16 that is in contact with the electrically insulating heat conductive material 17. By doing in this way, the structure of the cooler 16 can be simplified, the development / manufacturing process can be reduced, and the cost can be reduced. In FIG. 3, the electrically insulating heat conducting material 17 is shown mounted on one of the two poles of the connecting portion of the capacitor 11 and the switching device 12a, and the other pole is shown. Although not configured in the same way.

なお、本実施の形態において、コンデンサ11はリプルの除去用を想定しているが、例えばノイズフィルタ用のコンデンサを含めるなどとしてもよい。また、図3においてコンデンサ11は、コンデンサエレメント11aが樹脂などのケース11bに内包されている構成を想定して図示しているが、この構成に限らず、例えばコンデンサエレメント11aを電力変換装置10の筐体に直接実装する構成としても構わない。また、図2および図3においてスイッチングデバイス12aとして図示しているが、この部分は複数のスイッチングデバイス12a,12b,12c,12d,12e,12fを全て内蔵したモジュールであってもよく、さらにダイオード13a,13b,13c,13d,13e,13fをも内蔵した電力変換器全体としてもよい。   In the present embodiment, it is assumed that the capacitor 11 is for ripple removal, but a capacitor for a noise filter, for example, may be included. In FIG. 3, the capacitor 11 is illustrated assuming a configuration in which the capacitor element 11 a is enclosed in a case 11 b such as a resin. However, the configuration is not limited to this, and for example, the capacitor element 11 a is connected to the power conversion device 10. It may be configured to be directly mounted on the housing. 2 and 3, the switching device 12a is illustrated as a switching device 12a. However, this portion may be a module in which a plurality of switching devices 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, and 12f are incorporated, and a diode 13a. , 13b, 13c, 13d, 13e, and 13f may be incorporated as a whole.

また、電気絶縁性熱伝導材17の電気絶縁材17aは樹脂を、伝熱材17bは伝熱グリスをそれぞれ用いている場合について説明したが、電気絶縁性熱伝導材17はこれらに限定せずともよく、例えばモールドすることとしてもよい。さらに、第一の接続部14と第二の接続部15は溶接により接続されている場合について説明したが、第一の接続部14と第二の接続部15の接続手段はこれに限らなくてもよい。また、電気絶縁性熱伝導材17は冷却器16にあらかじめ実装してもよく、あるいは第一の接続部14または第二の接続部15にあらかじめ固定する構成としてもよい。また、電気絶縁性熱伝導材17によって、第一の接続部14および第二の接続部15と冷却器16との間の寸法の変化を吸収する弾性変形または寸法調整の機能を持たせているため、第一の接続部14ないし第二の接続部15の取り出し位置等の寸法公差を電気絶縁性熱伝導材17で吸収することが可能となり、接触不良による伝熱性の低下を抑制することができる。   Moreover, although the case where the electrical insulating material 17a of the electrical insulating heat conductive material 17 uses resin and the heat transfer material 17b uses heat transfer grease has been described, the electric insulating heat conductive material 17 is not limited thereto. For example, it may be molded. Furthermore, although the case where the 1st connection part 14 and the 2nd connection part 15 were connected by welding was demonstrated, the connection means of the 1st connection part 14 and the 2nd connection part 15 is not restricted to this. Also good. The electrically insulating heat conductive material 17 may be mounted in the cooler 16 in advance, or may be fixed in advance to the first connection portion 14 or the second connection portion 15. Further, the electrically insulating heat conductive material 17 has a function of elastic deformation or dimensional adjustment that absorbs a change in dimensions between the first connecting portion 14 and the second connecting portion 15 and the cooler 16. Therefore, it becomes possible to absorb the dimensional tolerances such as the taking-out position of the first connection part 14 to the second connection part 15 with the electrically insulating heat conductive material 17, and to suppress the decrease in heat transfer due to poor contact. it can.

以上説明したように、スイッチングデバイスに接続された第一の接続部およびコンデンサに接続された第二の接続部からの熱を冷却器に伝熱する電気絶縁性熱伝導材による伝熱構成部を備えているため、高周波駆動時の発熱源となるスイッチングデバイスや第一および第二の接続部であるバスバーからの熱が、バスバーを積極的に冷却することでコンデンサエレメントに伝熱するのを抑制することが可能な電力変換装置を得ることができる。
また、2極のバスバーを平行平板化とすることにより、配線インダクタンスを極小化できノイズやサージを抑制することができるうえ、バスバー部材を最小限にすることが可能となる。
As described above, the heat transfer component by the electrically insulating heat conductive material that transfers the heat from the first connection connected to the switching device and the second connection connected to the capacitor to the cooler. As a result, heat from the switching device, which is a heat source during high-frequency driving, and the bus bar, which is the first and second connections, is suppressed from being transferred to the capacitor element by actively cooling the bus bar. It is possible to obtain a power conversion device that can be used.
Further, by making the two-pole bus bar into parallel plates, the wiring inductance can be minimized, noise and surge can be suppressed, and the bus bar member can be minimized.

実施の形態2.
図5はこの発明の実施の形態2における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図、図6aはこの発明の実施の形態2における電力変換装置のコンデンサの構成を示す斜視図、図6bはこの発明の実施の形態2における電力変換装置のコンデンサの構成部品を示す分解斜視図である。上記実施の形態1では、コンデンサエレメント11aの電極面が両側面に向けて並べられた場合について説明したが、実施の形態2では、図5,図6a,図6bに示すように、コンデンサエレメント11aの電極面が上下面に向けて並べられた構成となっている。また、コンデンサエレメント11aおよび第二の接続部15の構成はこれら以外としても構わない。
なお、他の部分については上記実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
5 is a cross-sectional view showing the power conversion device according to Embodiment 2 of the present invention in the AA cross section of FIG. 2, and FIG. 6a is a perspective view showing the configuration of the capacitor of the power conversion device according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 6b is an exploded perspective view showing components of the capacitor of the power conversion device according to Embodiment 2 of the present invention. In the first embodiment, the case where the electrode surfaces of the capacitor element 11a are arranged toward both side surfaces has been described. However, in the second embodiment, as shown in FIGS. 5, 6a, and 6b, the capacitor element 11a The electrode surfaces are arranged facing the upper and lower surfaces. Further, the configurations of the capacitor element 11a and the second connecting portion 15 may be other than these.
Since other parts are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

実施の形態3.
図7はこの発明の実施の形態3における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図である。上記実施の形態1では、伝熱構成部が第一の接続部14および第二の接続部15と冷却器16との間に電気絶縁性熱伝導材17を設けた場合について説明したが、実施の形態3では伝熱構成部に冷却ブロック16bを設けた場合について説明する。
図7において、冷却器16に搭載されたコンデンサ11とスイッチングデバイス12aの間に介在させて、一面が構造的に冷却器16に接触した冷却ブロック16bが設けられており、冷却ブロック16bを貫通させて第一の接続部14と第二の接続部15が配置されており、電気絶縁性熱伝導材17を介して冷却ブロック16bに接触させる構成となっている。
Embodiment 3 FIG.
7 is a cross-sectional view showing the power conversion device according to Embodiment 3 of the present invention, taken along the line AA in FIG. In the first embodiment, the case where the heat transfer component is provided with the electrically insulating heat conductive material 17 between the first connecting portion 14 and the second connecting portion 15 and the cooler 16 has been described. In Embodiment 3, the case where the cooling block 16b is provided in the heat transfer component will be described.
In FIG. 7, there is provided a cooling block 16b that is interposed between the capacitor 11 mounted on the cooler 16 and the switching device 12a and whose one surface is structurally in contact with the cooler 16, and penetrates the cooling block 16b. The first connecting portion 14 and the second connecting portion 15 are arranged so as to be brought into contact with the cooling block 16b through the electrically insulating heat conductive material 17.

このように、第一の接続部14と第二の接続部15を冷却ブロック16bで取囲む構成することにより、バスバーを積極的に冷却することができる。このため、高周波駆動化を図った場合でも、この状況でコンデンサエレメントよりもバスバーの温度上昇が大きくなるとしても、バスバーを積極的に冷却することからその温度上昇を緩和し、かつバスバーからの熱のコンデンサエレメントへの伝搬抑止を、バスバー部材を最小限として実現できる。また、コンデンサまたはコンデンサエレメント自体についても、高温となるスイッチングデバイスからのバスバーを介しての受熱を抑制できるため温度上昇を抑制できる。
なお、他の部分については上記実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
Thus, the bus bar can be positively cooled by configuring the first connecting portion 14 and the second connecting portion 15 to be surrounded by the cooling block 16b. For this reason, even when high frequency driving is attempted, even if the temperature rise of the bus bar is larger than that of the capacitor element in this situation, the bus bar is actively cooled, so that the temperature rise is mitigated and the heat from the bus bar is reduced. Can be suppressed with a minimum number of bus bar members. In addition, the capacitor or the capacitor element itself can also suppress a rise in temperature because heat reception from the switching device that is at a high temperature via the bus bar can be suppressed.
Since other parts are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

実施の形態4.
図8はこの発明の実施の形態4における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図、図9はこの発明の実施の形態4における電力変換装置の接続部の構成を示す分解斜視図である。なお、図9では第一の接続部14が接続されるスイッチングデバイス12aおよび第二の接続部15が接続されるコンデンサ11を省略して図示している。上記実施の形態1では、伝熱構成部が第一の接続部14および第二の接続部15を溶接で接続し、冷却器16との間に電気絶縁性熱伝導材17を設けた場合について説明したが、実施の形態3では、第一の接続部14および第二の接続部15をネジ止めにて接続する場合について説明する。
Embodiment 4 FIG.
8 is a cross-sectional view showing the power conversion device according to Embodiment 4 of the present invention in the AA cross section of FIG. 2, and FIG. 9 is an exploded perspective view showing the configuration of the connecting portion of the power conversion device according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. In FIG. 9, the switching device 12a to which the first connection portion 14 is connected and the capacitor 11 to which the second connection portion 15 is connected are omitted. In the first embodiment, the heat transfer component connects the first connection 14 and the second connection 15 by welding, and the electrically insulating heat conductive material 17 is provided between the cooler 16 and the heat transfer component. Although demonstrated, Embodiment 3 demonstrates the case where the 1st connection part 14 and the 2nd connection part 15 are connected by screwing.

図8および図9において、電気絶縁性熱伝導材17の電気絶縁材17aは平面の中央部にネジ穴17cが設けられた袋ナットになっており、ボルト18が電気絶縁材17aのネジ穴17cに螺合することにより、第一の接続部14と第二の接続部15がネジ止めにより締結される。なお、ネジ穴17cを設けた電気絶縁材17aは、冷却器16にあらかじめ実装してもよく、あるいは第一の接続部14ないし第二の接続部15にあらかじめ固定して成す構成としてもよい。
なお、図示していないが、第一の接続部14または第二の接続部15を板厚方向に曲げて寸法差を吸収する構造とすることで、第一の接続部14と第二の接続部15の締結部での接触の確実性を向上させ、接触不良による抵抗成分および熱の増大を抑制し、冷却器への伝熱性の低下を抑制することができる。
8 and 9, the electric insulating material 17a of the electric insulating heat conducting material 17 is a cap nut having a screw hole 17c provided in the center of the plane, and the bolt 18 is a screw hole 17c of the electric insulating material 17a. The first connecting portion 14 and the second connecting portion 15 are fastened by screwing. The electrical insulating material 17a provided with the screw holes 17c may be mounted in the cooler 16 in advance, or may be configured to be fixed in advance to the first connecting portion 14 or the second connecting portion 15.
Although not shown in the drawing, the first connection portion 14 and the second connection portion 15 are bent in the thickness direction by absorbing the first connection portion 14 or the second connection portion 15 to thereby absorb the dimensional difference. The certainty of contact at the fastening portion of the portion 15 can be improved, an increase in resistance component and heat due to poor contact can be suppressed, and a decrease in heat transfer to the cooler can be suppressed.

以上のように、電気絶縁材17aを袋ナットとしてボルト18により第一の接続部14と第二の接続部15をネジ止めすることにより、別のナットを追加で用いる必要が無くなるため、ナット追加による熱抵抗増加での冷却器16への伝熱性の低下や、ナット追加スペースを必要とすることでの小型化の阻害を抑止することができ、コストアップも抑制が可能となる。
また、電気絶縁性熱伝導材17が冷却器16あるいは第一の接続部14ないし第二の接続部15にあらかじめ固定された構成とすることにより、組み立ての容易性を確保しつつバスバーの積極的冷却を実現することができる。
なお、他の部分については上記実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
As described above, since the first connecting portion 14 and the second connecting portion 15 are screwed with the bolt 18 using the electrical insulating material 17a as a cap nut, there is no need to use another nut. It is possible to suppress a decrease in heat transfer to the cooler 16 due to an increase in thermal resistance due to the above, and an inhibition of downsizing due to the need for additional space for nuts, and an increase in cost can be suppressed.
In addition, by adopting a configuration in which the electrically insulating heat conductive material 17 is fixed in advance to the cooler 16 or the first connection portion 14 or the second connection portion 15, the bus bar can be positively maintained while ensuring ease of assembly. Cooling can be realized.
Since other parts are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

実施の形態5.
図10はこの発明の実施の形態5における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図である。上記実施の形態1では、第一の接続部14と第二の接続部15が平板状の場合について説明したが、実施の形態5では、第一の接続部14と第二の接続部15をそれぞれラミネートバスバーにより構成した場合について説明する。
図10において、導電層と絶縁層を重ね合わせ、熱と圧力を加えて一体構造にしたラミネートバスバーを使用した第一の接続部14cと第二の接続部15cは、接着剤17dにより冷却器16に接触して固定されている。ラミネートバスバーは絶縁層により被覆されているため、絶縁材を追加で設けることなく、直に冷却器16に接触させることができるため、ラミネートバスバーの冷却が良好になるとともに、追加で絶縁材を設ける必要がないため、部材削減による構成の簡素化および低コスト化を実現することができる。
Embodiment 5. FIG.
10 is a cross-sectional view showing a power conversion device according to Embodiment 5 of the present invention, taken along the line AA of FIG. In the first embodiment, the case where the first connection portion 14 and the second connection portion 15 are flat has been described. However, in the fifth embodiment, the first connection portion 14 and the second connection portion 15 are connected to each other. The case where each is comprised by the laminate bus bar is demonstrated.
In FIG. 10, a first connecting portion 14c and a second connecting portion 15c using a laminated bus bar in which a conductive layer and an insulating layer are overlapped and heat and pressure are applied to form an integrated structure are connected to a cooler 16 by an adhesive 17d. It is fixed in contact with. Since the laminated bus bar is covered with an insulating layer, the laminated bus bar can be directly brought into contact with the cooler 16 without providing an additional insulating material, so that the laminated bus bar can be cooled well and an additional insulating material is provided. Since it is not necessary, the structure can be simplified and the cost can be reduced by reducing the number of members.

なお、冷却器16への接触固定は必ずしも接着剤17dを使用しなくてもよいが、冷却器16に接着剤17dにより接触固定する構造とすることで、第一の接続部14cおよび第二の接続部15cを冷却器16に確実に接触させ固定して冷却効果を得ることができ、接触不良による抵抗成分および熱の増大を抑制することができる。
なお、他の部分については上記実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
The contact fixing to the cooler 16 may not necessarily use the adhesive 17d. However, the first connection portion 14c and the second connection 14c can be fixed to the cooler 16 with the adhesive 17d. The connecting portion 15c can be reliably brought into contact with the cooler 16 and fixed to obtain a cooling effect, and an increase in resistance component and heat due to poor contact can be suppressed.
Since other parts are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

実施の形態6.
図11はこの発明の実施の形態6における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図、図12はこの発明の実施の形態6における電力変換装置の接続部の構成を示す分解斜視図、図13はこの発明の実施の形態6における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図である。なお、図12ではラミネートバスバーが使用された第一の接続部14cが接続されるスイッチングデバイス12aおよび第二の接続部15cが接続されるコンデンサ11を省略して図示している。上記実施の形態5では、ラミネートバスバーを使用した第一の接続部14cと第二の接続部15cを接着剤17dにより冷却器16へ接触固定する場合について説明したが、実施の形態6では、ラミネートバスバーを使用した第一の接続部14cと第二の接続部15cをネジ止めにより冷却器16へ接触固定する場合について説明する。
Embodiment 6 FIG.
11 is a cross-sectional view showing the power conversion device according to Embodiment 6 of the present invention in the AA cross section of FIG. 2, and FIG. 12 is an exploded perspective view showing the configuration of the connecting portion of the power conversion device according to Embodiment 6 of the present invention. FIGS. 13A and 13B are cross-sectional views showing the power conversion device according to Embodiment 6 of the present invention, taken along the line AA in FIG. In FIG. 12, the switching device 12a to which the first connection portion 14c using the laminated bus bar is connected and the capacitor 11 to which the second connection portion 15c is connected are omitted. In the fifth embodiment, the case where the first connection portion 14c and the second connection portion 15c using the laminate bus bar are fixed to the cooler 16 by the adhesive 17d has been described. However, in the sixth embodiment, the laminate is laminated. A case where the first connecting portion 14c and the second connecting portion 15c using the bus bar are fixed to the cooler 16 by screwing will be described.

図11および図12において、ラミネートバスバーを使用した第一の接続部14cと第二の接続部15cを取付ける位置の冷却器16には、一面が構造的に冷却器16に接触した冷却ブロック16bが設けられており、冷却ブロック16bはネジ穴16cが設けられた袋ナットになっている。この冷却ブロック16bの袋ナットにボルト18を螺合してラミネートバスバーを使用した第一の接続部14cと第二の接続部15cをネジ止めする。このように構成することで、冷却器16の冷却ブロック16bにネジ穴を設け、第一の接続部14cと第二の接続部15cはボルト18によって冷却ブロック16bに締結されていることから、別途ナットを追加で用いて第一の接続部14cと第二の接続部15cをボルト締結することによる熱抵抗増加での冷却器16への伝熱性の低下や、ナット追加スペースを必要とすることでの小型化の阻害を抑止することができコストアップも抑制が可能となる。この構成は特に2極のうちの接地側の端子部に適用される。   In FIG. 11 and FIG. 12, a cooling block 16b whose one surface is structurally in contact with the cooler 16 is provided in the cooler 16 at a position where the first connection portion 14c and the second connection portion 15c using the laminated bus bar are attached. The cooling block 16b is a cap nut provided with a screw hole 16c. The bolt 18 is screwed into the cap nut of the cooling block 16b, and the first connecting portion 14c and the second connecting portion 15c using the laminated bus bar are screwed. With this configuration, a screw hole is provided in the cooling block 16b of the cooler 16, and the first connection portion 14c and the second connection portion 15c are fastened to the cooling block 16b by bolts 18. By reducing the heat transfer to the cooler 16 by increasing the thermal resistance by bolting the first connecting portion 14c and the second connecting portion 15c using an additional nut, and by requiring a space for adding the nut Inhibition of downsizing can be suppressed, and cost increase can also be suppressed. This configuration is particularly applied to the ground side terminal portion of the two poles.

また、ラミネートバスバーは容易に曲げることが可能なため、図13に示すように、スイッチングデバイス12aから取り出された第一の接続部14cならびにコンデンサ11から取り出された第二の接続部15cを、取り出し位置から双方接続部すなわちボルト18により冷却ブロック16bのネジ穴に螺合される接続部分までの間で、折り曲げ構造を設けるような構成としてもよい。このように取り出し位置から接続部分までの間で折り曲げ部を設けた構造とすることで、第一の接続部14cと第二の接続部15cの締結部での接触の確実性を向上させ、接触不良による抵抗成分および熱の増大を抑制し、冷却器16への伝熱性の低下を抑制することができる。
なお、他の部分については上記実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
Further, since the laminated bus bar can be easily bent, as shown in FIG. 13, the first connection portion 14c taken out from the switching device 12a and the second connection portion 15c taken out from the capacitor 11 are taken out. It is good also as a structure which provides a bending structure from a position to the connection part screwed in the screw hole of the cooling block 16b by the both connection part, ie, the volt | bolt 18, for example. In this way, by providing a structure in which the bent portion is provided between the take-out position and the connection portion, the reliability of the contact at the fastening portion of the first connection portion 14c and the second connection portion 15c is improved, and the contact An increase in resistance component and heat due to defects can be suppressed, and a decrease in heat transfer to the cooler 16 can be suppressed.
Since other parts are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

実施の形態7.
図14はこの発明の実施の形態7における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図である。上記実施の形態1では、冷却器16に設置されたコンデンサ11とスイッチングデバイス12aとの間に、第一の接続部14および第二の接続部15からの熱を冷却器16に伝熱する伝熱構成部を設けた場合について説明したが、実施の形態7では、コンデンサ11とスイッチングデバイス12aとの間に、スイッチングデバイス12aからコンデンサ11への伝熱を抑制する伝熱緩和構造部としての冷却ブロック16dを設けた場合について説明する。
Embodiment 7 FIG.
14 is a cross-sectional view showing the power conversion device according to Embodiment 7 of the present invention, taken along the line AA of FIG. In the first embodiment, the heat transferred from the first connection portion 14 and the second connection portion 15 to the cooler 16 is transferred between the capacitor 11 installed in the cooler 16 and the switching device 12a. Although the case where the thermal component is provided has been described, in the seventh embodiment, cooling as a heat transfer mitigation structure that suppresses heat transfer from the switching device 12a to the capacitor 11 between the capacitor 11 and the switching device 12a. A case where the block 16d is provided will be described.

図14において、冷却器16に設置されたコンデンサ11とスイッチングデバイス12aとの間に介在して、伝熱緩和構造部としての冷却ブロック16dが設けられている。冷却ブロック16dは下面が冷却器16と構造的に接続されており、コンデンサ11またはスイッチングデバイス12aとの両方または少なくとも一方とは、接触しないで離した状態(以下、隔離と称す)に配置されている。冷却ブロック16dをコンデンサ11またはスイッチングデバイス12aと隔離して配置することで、高温となったスイッチングデバイス12aからの熱が冷却ブロック16dを介してコンデンサ11に伝熱するのを抑制できるため、コンデンサ11がスイッチングデバイス12aから受熱し温度上昇することを抑制することができる。
なお、他の部分については上記実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
In FIG. 14, a cooling block 16 d as a heat transfer relaxation structure is provided between the capacitor 11 installed in the cooler 16 and the switching device 12 a. The cooling block 16d has a lower surface structurally connected to the cooler 16, and is disposed in a state of being separated from the capacitor 11 and / or the switching device 12a without contact (hereinafter referred to as isolation). Yes. By disposing the cooling block 16d separately from the capacitor 11 or the switching device 12a, it is possible to suppress heat from the switching device 12a having reached a high temperature from being transferred to the capacitor 11 through the cooling block 16d. Can be prevented from receiving heat from the switching device 12a and rising in temperature.
Since other parts are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

実施の形態8.
図15はこの発明の実施の形態8における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図である。上記実施の形態7では、伝熱緩和構造部が冷却ブロック16dの場合について説明したが、実施の形態8では、伝熱緩和構造部が断熱材ブロックの場合について説明する。
図15において、冷却器16に設置されたコンデンサ11とスイッチングデバイス12aとの間に介在して、伝熱緩和構造部としての断熱材ブロック19が設けられている。断
熱材ブロック19はコンデンサ11とスイッチングデバイス12aと接触して配置しても図15に示すように隔離するように配置しても構わない。
Embodiment 8 FIG.
15 is a cross-sectional view showing the power conversion device according to Embodiment 8 of the present invention, taken along the line AA in FIG. In the said Embodiment 7, although the case where the heat-transfer mitigation structure part was the cooling block 16d was demonstrated, in Embodiment 8, the case where a heat-transfer mitigation structure part is a heat insulating material block is demonstrated.
In FIG. 15, a heat insulating material block 19 is provided as a heat transfer mitigation structure portion, which is interposed between the capacitor 11 installed in the cooler 16 and the switching device 12 a. The heat insulating material block 19 may be arranged in contact with the capacitor 11 and the switching device 12a or may be arranged so as to be isolated as shown in FIG.

以上のように、コンデンサ11とスイッチングデバイス12aとの間に断熱材ブロック19を介在させる構成とすることで、スイッチングデバイス12aからコンデンサ11への伝熱を抑制し、その結果、コンデンサ11がスイッチングデバイス12aから受熱し温度上昇することを抑制することができる。また、断熱材ブロック19を設けることのみで冷却器16に冷却ブロック16dを付加する設計を変更することなく実現でき、冷却器16の構造および構造設計を簡素化することができるため、冷却器16の部材削減および低コスト化を実現することができる。
なお、他の部分については上記実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
As described above, by adopting a configuration in which the heat insulating material block 19 is interposed between the capacitor 11 and the switching device 12a, heat transfer from the switching device 12a to the capacitor 11 is suppressed, and as a result, the capacitor 11 becomes the switching device. It is possible to suppress an increase in temperature due to heat received from 12a. Further, since the design for adding the cooling block 16d to the cooler 16 can be realized only by providing the heat insulating material block 19, and the structure and structural design of the cooler 16 can be simplified. It is possible to reduce the number of members and reduce the cost.
Since other parts are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

実施の形態9.
図16はこの発明の実施の形態9における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図、図17はこの発明の実施の形態9における電力変換装置を図2のA−A断面で示す断面図である。なお、図16と図17の違いはすでに説明済みのコンデンサとスイッチングデバイスの間の構成の違いのみであるため、実施の形態9ではこの部分の説明については省略する。上記実施の形態1では、冷却器16の上面にコンデンサ11の下面を接触して冷却している場合について説明したが、実施の形態9ではコンデンサ11の下面以外の面も冷却器16に接触させた場合について説明する。
Embodiment 9 FIG.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a power converter according to Embodiment 9 of the present invention in the AA cross section of FIG. 2, and FIG. 17 is a cross section of the power converter according to Embodiment 9 of the present invention in the AA cross section of FIG. It is sectional drawing shown. Since the difference between FIG. 16 and FIG. 17 is only the difference in the configuration between the capacitor and the switching device already described, the description of this part is omitted in the ninth embodiment. In the first embodiment, the case where the upper surface of the cooler 16 is brought into contact with the lower surface of the capacitor 11 for cooling has been described, but in the ninth embodiment, surfaces other than the lower surface of the capacitor 11 are also brought into contact with the cooler 16. The case will be described.

図16および図17において、冷却器16の上面にコンデンサ11とスイッチングデバイス12aが設置されており、コンデンサ11のスイッチングデバイス12aと対向する面とは反対側の面に、その下面が冷却器16に構造的に接続された冷却ブロック16eを設けて、冷却ブロック16eとコンデンサ11を接触するように構成している。なお、図16および図17では、コンデンサ11のスイッチングデバイス12aと対向する面とは反対側の面に冷却ブロック16eを構成したが、コンデンサ11に対する冷却ブロック16eの配置はこれに限定せずともよく、コンデンサ11の上面にも配置したり、あるいはコンデンサ11の側面の周囲を囲うように配置してもよく、複数の面に配置することで冷却効果をより一層高めることができる。
以上のように、コンデンサ11の下面以外の面に接触させて冷却ブロック16eを設けることで、コンデンサ11の熱を冷却ブロック16eから冷却器16に放熱できるため、高い冷却効果を得ることができる。
なお、他の部分については上記実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
16 and 17, the capacitor 11 and the switching device 12 a are installed on the upper surface of the cooler 16, and the lower surface of the capacitor 11 faces the cooler 16 on the surface opposite to the surface facing the switching device 12 a. A structurally connected cooling block 16e is provided, and the cooling block 16e and the capacitor 11 are in contact with each other. 16 and 17, the cooling block 16e is formed on the surface of the capacitor 11 opposite to the surface facing the switching device 12a. However, the arrangement of the cooling block 16e with respect to the capacitor 11 is not limited to this. Further, it may be disposed on the upper surface of the capacitor 11 or may be disposed so as to surround the periphery of the side surface of the capacitor 11, and the cooling effect can be further enhanced by arranging it on a plurality of surfaces.
As described above, by providing the cooling block 16e in contact with a surface other than the lower surface of the capacitor 11, the heat of the capacitor 11 can be radiated from the cooling block 16e to the cooler 16, so that a high cooling effect can be obtained.
Since other parts are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

なお、この発明は、その発明の範囲内において実施の形態を自由に組み合わせたり、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能であり、上記実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   In the present invention, the embodiments can be freely combined within the scope of the invention, or the embodiments can be appropriately modified and omitted, and the present invention is not limited to the above embodiments. Absent.

10 電力変換装置、11 コンデンサ、11a コンデンサエレメント、11b ケース、12a スイッチングデバイス、13a ダイオード、14 第一の接続部、14c
第一の接続部、15 第二の接続部、15a 平行平板配線、15b 平行平板配線、15c 第二の接続部、16 冷却器、16a 流体路、16b 冷却ブロック、16c
ネジ穴、16d 冷却ブロック、16e 冷却ブロック、17 電気絶縁性熱伝導材、17a 電気絶縁材、17b 伝熱材、17c ネジ穴、17d 接着剤、18 ボルト、19 断熱材ブロック、20 高電圧バッテリー、30 モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power converter device, 11 Capacitor, 11a Capacitor element, 11b Case, 12a Switching device, 13a Diode, 14 1st connection part, 14c
1st connection part, 15 2nd connection part, 15a Parallel plate wiring, 15b Parallel plate wiring, 15c 2nd connection part, 16 cooler, 16a Fluid path, 16b Cooling block, 16c
Screw hole, 16d cooling block, 16e cooling block, 17 electrically insulating heat conductive material, 17a electric insulating material, 17b heat transfer material, 17c screw hole, 17d adhesive, 18 volts, 19 heat insulating material block, 20 high voltage battery, 30 motor

この発明に係る電力変換装置は、入力電力を直交変換するスイッチングデバイスと、前記スイッチングデバイスへの入力電力を平滑化するコンデンサと、前記スイッチングデバイスおよび前記コンデンサを冷却する冷却器と、絶縁被覆されたラミネートバスバーで構成され前記スイッチングデバイスに接続された第一の接続部と、絶縁被覆されたラミネートバスバーで構成され前記第一の接続部に接続されるとともに前記コンデンサに接続された第二の接続部と、前記冷却器に前記ラミネートバスバーを接触させる構造により前記第一の接続部および前記第二の接続部からの熱を前記冷却器に伝熱する伝熱構成部を備えていることを特徴とするものである。 The power conversion device according to the present invention includes a switching device that orthogonally converts input power, a capacitor that smoothes input power to the switching device, a cooler that cools the switching device and the capacitor, and an insulation coating A first connecting portion configured by a laminated bus bar and connected to the switching device; and a second connecting portion configured by an insulating-coated laminated bus bar and connected to the first connecting portion and connected to the capacitor. And a heat transfer component that transfers heat from the first connection part and the second connection part to the cooler by a structure in which the laminate bus bar is brought into contact with the cooler. To do.

この発明によれば、入力電力を直交変換するスイッチングデバイスと、前記スイッチングデバイスへの入力電力を平滑化するコンデンサと、前記スイッチングデバイスおよび前記コンデンサを冷却する冷却器と、絶縁被覆されたラミネートバスバーで構成され前記スイッチングデバイスに接続された第一の接続部と、絶縁被覆されたラミネートバスバーで構成され前記第一の接続部に接続されるとともに前記コンデンサに接続された第二の接続部と、前記冷却器に前記ラミネートバスバーを接触させる構造により前記第一の接続部および前記第二の接続部からの熱を前記冷却器に伝熱する伝熱構成部を備えているため、高周波駆動時の発熱源となるスイッチングデバイスやバスバーからの熱がコンデンサエレメントに伝熱するのを抑制することが可能な電力変換装置を得ることができる効果がある。

According to the present invention, the switching device for orthogonally converting the input power, the capacitor for smoothing the input power to the switching device, the cooler for cooling the switching device and the capacitor, and the insulation-coated laminate bus bar a first connecting portion that is configured connected to the switching device, and a second connecting portion connected to the capacitor with which is composed of laminated bus bar is insulating coating connected to the first connecting portion, wherein Since it has a heat transfer component that transfers heat from the first connection part and the second connection part to the cooler by a structure in which the laminate bus bar is brought into contact with a cooler, heat is generated during high-frequency driving. Suppresses heat from the switching device or bus bar that is the source from being transferred to the capacitor element. There is an effect that can be obtained capable of power conversion device.

Claims (15)

入力電力を直交変換するスイッチングデバイスと、前記スイッチングデバイスへの入力電力を平滑化するコンデンサと、前記スイッチングデバイスおよび前記コンデンサを冷却する冷却器と、前記スイッチングデバイスに接続された第一の接続部と、前記第一の接続部に接続されるとともに前記コンデンサに接続された第二の接続部と、前記第一の接続部および前記第二の接続部からの熱を前記冷却器に伝熱する伝熱構成部を備えていることを特徴とする電力変換装置。   A switching device that orthogonally transforms input power, a capacitor that smoothes input power to the switching device, a cooling device that cools the switching device and the capacitor, and a first connection connected to the switching device A second connection portion connected to the first connection portion and connected to the capacitor, and heat transfer from the first connection portion and the second connection portion to the cooler. A power conversion device comprising a thermal component. 前記伝熱構成部は、前記第一の接続部および前記第二の接続部の少なくとも一方に一面が接し、他面が前記冷却器に接した電気絶縁性熱伝導材であることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。   The heat transfer component is an electrically insulating heat conductive material having one surface in contact with at least one of the first connection portion and the second connection portion and the other surface in contact with the cooler. The power conversion device according to claim 1. 前記電気絶縁性熱伝導材は、前記冷却器から前記第一の接続部および前記第二の接続部までの間隔に合う厚みに調整可能なことを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。   The power conversion device according to claim 2, wherein the electrically insulating heat conductive material is adjustable to a thickness that matches a distance from the cooler to the first connection portion and the second connection portion. . 前記第一の接続部および前記第二の接続部は、ネジ止めによって前記電気絶縁性熱伝導材に設けられた袋ナットに締結されていることを特徴とする請求項2または3に記載の電力変換装置。   4. The electric power according to claim 2, wherein the first connection portion and the second connection portion are fastened to a cap nut provided on the electrically insulating heat conductive material by screwing. 5. Conversion device. 前記第一の接続部と前記第二の接続部は、板厚方向に重ね合わせてネジ止めによって接続されることを特徴とする請求項4に記載の電力変換装置。   5. The power converter according to claim 4, wherein the first connection portion and the second connection portion are overlapped in a plate thickness direction and connected by screwing. 前記第一の接続部および前記第二の接続部を絶縁被覆されたラミネートバスバーで構成し、前記伝熱構成部は前記冷却器にこのラミネートバスバーを接触させる構造としたことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。   The first connection portion and the second connection portion are configured by an insulation-coated laminate bus bar, and the heat transfer component is configured to contact the laminate bus bar with the cooler. The power converter according to 1. ラミネートバスバーで構成された前記第一の接続部および前記第二の接続部は、ネジ止めによって前記冷却器に設けられた袋ナットに締結されていることを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置。   7. The electric power according to claim 6, wherein the first connection portion and the second connection portion configured by a laminated bus bar are fastened to a cap nut provided in the cooler by screwing. Conversion device. ラミネートバスバーで構成された前記第一の接続部および前記第二の接続部は、折り曲げられて接続位置の調整がされていることを特徴とする請求項6または7に記載の電力変換装置。   8. The power conversion device according to claim 6, wherein the first connection portion and the second connection portion configured by a laminate bus bar are bent to adjust a connection position. 9. ラミネートバスバーで構成された前記第一の接続部および前記第二の接続部は、接着剤により前記冷却器に貼り付けられていることを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置。   The power conversion device according to claim 6, wherein the first connection portion and the second connection portion configured by a laminate bus bar are attached to the cooler with an adhesive. 入力電力を直交変換するスイッチングデバイスと、前記スイッチングデバイスへの入力電力を平滑化するコンデンサと、前記スイッチングデバイスおよび前記コンデンサを冷却する冷却器と、前記スイッチングデバイスと前記コンデンサとの間に設けられ前記スイッチングデバイスから前記コンデンサへの伝熱を減少させる伝熱緩和構造部を備えていることを特徴とする電力変換装置。   A switching device that orthogonally transforms input power; a capacitor that smoothes input power to the switching device; a cooling device that cools the switching device and the capacitor; and the switching device and the capacitor provided between the switching device and the capacitor A power conversion device comprising a heat transfer relaxation structure that reduces heat transfer from a switching device to the capacitor. 前記伝熱緩和構造部は、前記冷却器と構造的に接続された冷却ブロックであることを特徴とする請求項10に記載の電力変換装置。   The power conversion device according to claim 10, wherein the heat transfer mitigation structure is a cooling block structurally connected to the cooler. 前記冷却ブロックは、前記スイッチングデバイスまたは前記コンデンサと離した状態に設置されていることを特徴とする請求項11に記載の電力変換装置。   The power converter according to claim 11, wherein the cooling block is installed in a state separated from the switching device or the capacitor. 前記伝熱緩和構造部は、断熱材ブロックであることを特徴とする請求項10に記載の電力変換装置。   The power conversion device according to claim 10, wherein the heat transfer relaxation structure is a heat insulating material block. 前記コンデンサの前記スイッチングデバイス側の面以外の面の少なくとも一つの面に接触して設けられ前記冷却器と構造的に接続された冷却ブロックを備えていることを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の電力変換装置。   14. The cooling block according to claim 1, further comprising a cooling block provided in contact with at least one surface of the capacitor other than the surface on the switching device side and structurally connected to the cooler. The power converter device as described in any one. 前記スイッチングデバイスは、ワイドバンドギャップ半導体であることを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載の電力変換装置。   The power converter according to any one of claims 1 to 14, wherein the switching device is a wide band gap semiconductor.
JP2016204045A 2016-10-18 2016-10-18 Power converter Pending JP2018067998A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016204045A JP2018067998A (en) 2016-10-18 2016-10-18 Power converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016204045A JP2018067998A (en) 2016-10-18 2016-10-18 Power converter

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018134687A Division JP2018166400A (en) 2018-07-18 2018-07-18 Electric power conversion device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018067998A true JP2018067998A (en) 2018-04-26

Family

ID=62086405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016204045A Pending JP2018067998A (en) 2016-10-18 2016-10-18 Power converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018067998A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019234467A1 (en) * 2018-06-08 2019-12-12 日産自動車株式会社 Power converter
WO2019244502A1 (en) * 2018-06-19 2019-12-26 株式会社デンソー Electric power converter
JP2019221048A (en) * 2018-06-19 2019-12-26 株式会社デンソー Electric power conversion device
JP2020010560A (en) * 2018-07-11 2020-01-16 株式会社デンソー Power conversion device
EP3700315A1 (en) 2019-02-20 2020-08-26 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Power converter
WO2020218014A1 (en) * 2019-04-26 2020-10-29 株式会社デンソー Power conversion device
JP2021166441A (en) * 2020-04-07 2021-10-14 株式会社デンソー Drive device with conversion circuit
KR20220002518A (en) * 2020-03-17 2022-01-06 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 Laminate busbars, power converters, power converters and uninterruptible power supplies
WO2022149366A1 (en) * 2021-01-08 2022-07-14 株式会社デンソー Electric power converting device
US20240276684A1 (en) * 2021-06-14 2024-08-15 Meidensha Corporation Bus bar heat dissipation structure and inverter device

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007006584A (en) * 2005-06-22 2007-01-11 Mitsubishi Electric Corp Power converter
US20100165575A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Caterpillar Inc. Electronics component packaging for power converter
JP2010252460A (en) * 2009-04-14 2010-11-04 Denso Corp Power converter
JP2011239485A (en) * 2010-05-06 2011-11-24 Mitsubishi Electric Corp On-vehicle power conversion device
WO2012108048A1 (en) * 2011-02-10 2012-08-16 三菱電機株式会社 Power conversion device
JP2012191768A (en) * 2011-03-11 2012-10-04 Denso Corp Electric power conversion device
JP2014131445A (en) * 2012-12-28 2014-07-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Integrated-inverter electric compressor
JP2015006018A (en) * 2013-06-19 2015-01-08 富士電機株式会社 Power conversion device
JP2015084609A (en) * 2013-10-25 2015-04-30 三菱電機株式会社 Cooling device of connection conductor and electric power conversion system using the same
JP2015152532A (en) * 2014-02-18 2015-08-24 公立大学法人首都大学東京 current detector
WO2015162712A1 (en) * 2014-04-23 2015-10-29 株式会社日立製作所 Semiconductor module and power converter using same

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007006584A (en) * 2005-06-22 2007-01-11 Mitsubishi Electric Corp Power converter
US20100165575A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Caterpillar Inc. Electronics component packaging for power converter
JP2010252460A (en) * 2009-04-14 2010-11-04 Denso Corp Power converter
JP2011239485A (en) * 2010-05-06 2011-11-24 Mitsubishi Electric Corp On-vehicle power conversion device
WO2012108048A1 (en) * 2011-02-10 2012-08-16 三菱電機株式会社 Power conversion device
JP2012191768A (en) * 2011-03-11 2012-10-04 Denso Corp Electric power conversion device
JP2014131445A (en) * 2012-12-28 2014-07-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Integrated-inverter electric compressor
JP2015006018A (en) * 2013-06-19 2015-01-08 富士電機株式会社 Power conversion device
JP2015084609A (en) * 2013-10-25 2015-04-30 三菱電機株式会社 Cooling device of connection conductor and electric power conversion system using the same
JP2015152532A (en) * 2014-02-18 2015-08-24 公立大学法人首都大学東京 current detector
WO2015162712A1 (en) * 2014-04-23 2015-10-29 株式会社日立製作所 Semiconductor module and power converter using same

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019234467A1 (en) * 2018-06-08 2019-12-12 日産自動車株式会社 Power converter
WO2019244502A1 (en) * 2018-06-19 2019-12-26 株式会社デンソー Electric power converter
JP2019221048A (en) * 2018-06-19 2019-12-26 株式会社デンソー Electric power conversion device
JP2020010560A (en) * 2018-07-11 2020-01-16 株式会社デンソー Power conversion device
EP3700315A1 (en) 2019-02-20 2020-08-26 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Power converter
JP2020184810A (en) * 2019-04-26 2020-11-12 株式会社デンソー Power conversion device
WO2020218014A1 (en) * 2019-04-26 2020-10-29 株式会社デンソー Power conversion device
CN113728546A (en) * 2019-04-26 2021-11-30 株式会社电装 Power conversion device
CN113728546B (en) * 2019-04-26 2024-01-05 株式会社电装 Power conversion device
KR20220002518A (en) * 2020-03-17 2022-01-06 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 Laminate busbars, power converters, power converters and uninterruptible power supplies
KR102645318B1 (en) 2020-03-17 2024-03-07 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 Laminated bus bars, power converters, power conversion devices and uninterruptible power supplies
JP2021166441A (en) * 2020-04-07 2021-10-14 株式会社デンソー Drive device with conversion circuit
WO2022149366A1 (en) * 2021-01-08 2022-07-14 株式会社デンソー Electric power converting device
US20240276684A1 (en) * 2021-06-14 2024-08-15 Meidensha Corporation Bus bar heat dissipation structure and inverter device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018067998A (en) Power converter
JP6214710B2 (en) Power converter
JP2018166400A (en) Electric power conversion device
KR100328193B1 (en) Power converter
US9147634B2 (en) Semiconductor device, and on-board power conversion device
CN107645232B (en) Power conversion apparatus including semiconductor module having stacked structure
WO2016027557A1 (en) Power conversion device
MX2008012609A (en) Power converter and its assembling method.
JP2012115128A (en) Switching module
JP6169181B2 (en) DC-DC converter device
WO2014038299A1 (en) Power semiconductor module
JPWO2016189658A1 (en) Mechanical and electric integrated rotating electrical machine
JP4538474B2 (en) Inverter device
JP6180489B2 (en) Power converter
WO2016189674A1 (en) Power conversion device
JP6230946B2 (en) Power conversion device and railway vehicle equipped with the same
CN113329587B (en) Power conversion device
CN111697846B (en) Motor controller and vehicle
JP2015012639A (en) Electric power conversion system
JP2017017861A (en) Capacitor module
JP6070581B2 (en) Terminal block and power conversion device including the terminal block
JP4055643B2 (en) Inverter device
JPWO2018109884A1 (en) Power converter
WO2016063386A1 (en) Electric power conversion device
JP7319945B2 (en) power converter

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180605

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190122