JP2018186686A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パワー半導体モジュールに電気的に接続する平滑コンデンサ及び交流出力部の発熱部を確実に冷却することができる電力変換装置を提供する。【解決手段】冷却媒体が流れる冷媒流路ＣＬを設けた筐体４と、冷媒流路側の内壁４ａに密着して筐体に収納されているパワー半導体モジュール１０と、パワー半導体モジュールに電気的に接続されて筐体に収納されている平滑コンデンサ１２及び交流出力部１５と、を備えている。そして、パワー半導体モジュール及び平滑コンデンサを電気的に接続する複数の第１電気接続部と、パワー半導体モジュール及び交流出力部を電気的に接続する複数の第２電気接続部との少なくとも一方が、冷却端子台３５，３６を介して冷媒流路側の内壁に熱的に接続されている。【選択図】図１７

Description

本発明は、電力変換用のパワー半導体モジュールと、パワー半導体モジュールを冷却する冷却器とを備えた電力変換装置に関する。

この種の電力変換装置としては、特許文献１に記載された電力変換装置が知られている。
この電力変換装置は、電力変換用のパワー半導体モジュール、平滑コンデンサ、直流入力コネクタ、交流出力コネクタ、冷却媒体が内部を循環する冷却器、収納空間を形成した筐体など、を備えている。そして、筐体の収納空間に、平滑コンデンサ、直流入力コネクタ、交流出力コネクタを収納するとともに、筐体の外壁に収納空間に連通する開口部が形成されており、冷却器を接合したパワー半導体モジュールを、開口部から挿入して収納空間に配置した状態で開口部を冷却器で閉塞して固定する。そして、冷却器の冷却室に冷却媒体を流すことで、パワー半導体モジュールの素子がスイッチング動作する際の発熱を冷却器で冷却している。
この特許文献１の電力変換装置は、開口部を閉塞して固定される冷却器を筐体の一部として使用しているので、製造コストの低減化を図ることができる。

特開２０１７−６０２９１号公報

ところで、特許文献１の電力変換装置は、パワー半導体モジュールと平滑コンデンサとを電気的に接続する接続部と、パワー半導体モジュールと交流出力部とを電気的に接続する接続部との電力損失による発熱も大きいが、冷却器がパワー半導体のみを冷却する構造としているので、電力変換の際の冷却効率が低下するおそれがある。
そこで、本発明は、パワー半導体モジュールに電気的に接続する平滑コンデンサ及び交流出力部の発熱部を確実に冷却することができる電力変換装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電力変換装置は、冷却媒体が流れる冷媒流路を設けた筐体と、冷媒流路側の内壁に密着して筐体に収納されているパワー半導体モジュールと、パワー半導体モジュールに電気的に接続されて筐体に収納されている平滑コンデンサ及び交流出力部と、を備え、パワー半導体モジュール及び平滑コンデンサを電気的に接続する複数の第１電気接続部と、パワー半導体モジュール及び交流出力部を電気的に接続する複数の第２電気接続部との少なくとも一方が、冷却端子台を介して冷媒流路側の前記内壁に熱的に接続されている。

本発明に係る電力変換装置によれば、パワー半導体モジュールに電気的に接続する平滑コンデンサ及び交流出力部の発熱部を確実に冷却することができる。

本発明に係る第１実施形態の電力変換装置の外観を示す斜視図である。 第１実施形態の電力変換装置を構成する部品の展開斜視図である。 第１実施形態の筐体の底壁の内側を示す図である。 第１実施形態の筐体の底壁を外側から示した図である。 （ａ）が図３の要部を拡大して示した図であり、（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ線矢視図である。 第１実施形態の筐体の底壁の外側に流路カバーを装着した状態を示す図である。 第１実施形態の電力変換装置を構成するパワー半導体モジュールの表側を示す斜視図である。 第１実施形態のパワー半導体モジュールの裏側を示す斜視図である。 第１実施形態の電力変換装置を構成する平滑コンデンサを示す斜視図である。 第１実施形態の平滑コンデンサの要部を示す図である。 第１実施形態の電力変換装置を構成する直流入力部を示す斜視図である。 第１実施形態の電力変換装置を構成する電流検出器を示す斜視図である。 第１実施形態の電力変換装置を構成する交流出力コネクタを示す斜視図である。 第１実施形態の筐体の底壁の内側に冷却端子台を装着した状態を示す図である。 図１４のＣ−Ｃ矢視断面図である。 図１４のＤ−Ｄ矢視断面図である。 第１実施形態の筐体の内部に、電力変換装置の主要部品を配置した状態を示す図である。 第１実施形態の冷却水循環部とパワー半導体モジュールの冷却器との接続構造を示した図である。 第１実施形態のパワー半導体モジュール及び交流出力部の電気的に接続されている箇所に配置されている冷却端子台を示す図である。 第１実施形態のパワー半導体モジュール及び平滑コンデンサの電気的に接続されている箇所に配置されている冷却端子台を示す図である。 第１実施形態の筐体の内部に配置した電力変換装置の主要部品の上部に樹脂シートを配置した状態を示す図である。 第１実施形態の筐体の内部に配置した伝熱シートの上部に固定板を配置した状態を示す図である。 第１実施形態の筐体の内部に配置した固定板の上部に制御回路基板を配置した状態を示す図である。 第１実施形態の電力変換装置の横断面図である。 図２４の符号Ｇで示した箇所の拡大図である。 図２４の符号Ｈで示した箇所の拡大図である。 本発明に係る第２実施形態の電力変換装置の電気的に接続されている箇所を示すものである。 本発明に係る第３実施形態の電力変換装置の電気的に接続されている箇所を示すものである。 本発明に係る第４実施形態のパワー半導体モジュールの冷却器を示す図である。 第４実施形態のパワー半導体モジュールの冷却器が冷却水循環部に接続している状態を示す図である。 本発明に係る第５実施形態の電力変換装置の電気的に接続されている箇所示す図である。 本発明に係る第６実施形態の電力変換装置の電気的に接続されている箇所示す図である。 本発明に係る第７実施形態の電力変換装置の電気的に接続されている箇所示す図である。

次に、図面を参照して、本発明の第１から第７実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。

また、以下に示す第１から第７実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明で記載されている「上」、「下」、「底」、「前」、「後」、「左右」等の方向を示す用語は、添付図面の方向を参照して用いられている。

［第１実施形態の電力変換装置］
以下、本発明の一態様に係る第１実施形態の電力変換装置について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１に示すように、本発明に係る第１実施形態の電力変換装置１は、筐体２と、筐体２の底部に設けた冷却水循環部ＣＬとを備えている。筐体２は、ケース４及びカバー５で構成されている。

ケース４には、冷却水供給パイプ６ａ及び冷却水排出パイプ６ｂが接続しているとともに、外部入力接続口４ｅと外部出力接続口４ｆが開口している。
筐体２の内部には、図２に示すように、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）モジュール１０と、ＩＧＢＴモジュール１０を駆動する駆動回路等が実装された制御回路基板１１と、平滑コンデンサ１２と、直流入力コネクタ１３と、交流出力コネクタ１４と、電流検出器１５とが収納される。

［筐体］
筐体２のケース４及びカバー５は、アルミニウム、又はアルミニウム合金を材料とした鋳造品である。
図３はケース４の内側を示し、図４はケース４を外側から示したものである。
図３に示すように、ケース４は、長方形状の底壁４ａと、底壁４ａの全周から立ち上がる第１側壁〜第４側壁４ｂ１〜４ｂ４と、第１側壁〜第４側壁４ｂ１〜４ｂ４の上端で開口する開口部４ｃと、を備えている。

そして、第２側壁４ｂ２に冷却水供給パイプ６ａ及び冷却水排出パイプ６ｂが圧入或いは溶接で接続されているとともに、第３側壁４ｂ４に外部入力接続口４ｅと外部出力接続口４ｆが形成されている。
ケース４の底壁４ａの外側には、図４において左右方向に延在する入側溝７ａと、入側溝７ａより長尺に左右方向に延在する出側溝７ｂが形成されている。入側溝７ａの左側端部は、冷却水供給パイプ６ａに連通路８ａを介して連通しているとともに、出側溝７ｂの左側端部も、冷却水排出パイプ６ｂに連通路８ｂを介して連通している。また、入側溝７ａの右側端部側に底壁４ａを貫通して入側開口部９ａが形成され、出側溝７ｂの右側端部側に底壁４ａを貫通して出側開口部９ｂが形成されている。

図５（ａ），（ｂ）に示すように、入側開口部９ａの外側には周溝９ａ１が形成されており、この周溝９ａ１にＯリング１６が装着されている。また、出側開口部９ｂの外側にも周溝（不図示）が形成され、この周溝にＯリング１６が装着されている。
これらＯリングは、必要に応じて周溝を増やして二重以上に装着してもよい。

そして、図６に示すように、ケース４の底壁４ａの外側に、入側溝７ａ及び出側溝７ｂの開口部を閉塞するように流路カバー１７が固定されており、冷却水供給パイプ６ａ及び入側開口部９ａに連通する入側流路１８ａと、冷却水排出パイプ６ｂ及び出側開口部９ｂに連通する出側流路１８ｂとが形成される。
これにより、前述した冷却水循環部ＣＬは、冷却水供給パイプ６ａ、連通路８ａ、入側流路１８ａ、入側開口部９ａ、冷却水排出パイプ６ｂ、連通路８ｂ、出側流路１８ｂ及び出側開口部９ｂで構成されている。

［ＩＧＢＴモジュール］
図７及び図８は、ＩＧＢＴモジュール１０を示すものであり、モジュール本体１９と、モジュール本体１９に一体に設けられ、筐体２に設けた冷却水循環部ＣＬに接続して冷却水が循環する冷却器３と、を備えている。
モジュール本体１９は、直方体形状の樹脂パッケージ１９ａと、樹脂パッケージ１９ａの底面に配置された金属ベース板（不図示）とを備え、金属ベース板側に冷却器３が一体に設けられている。

樹脂パッケージ１９ａには、図示しない３個のＩＧＢＴの上アーム半導体チップ、上アーム用配線パターン部、上アーム配線用導体板、下アーム半導体チップ、下アーム用配線パターン部、下アーム配線用導体板及び接地用配線パターン部などが埋め込まれているとともに、上アーム半導体チップ及び下アーム半導体チップが金属ベース板に接触している。

樹脂パッケージ１９ａには、長尺方向の一方の側面２０ａから平板形状の正極側端子２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗ及び負極側端子２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗが、互いの板幅方向の端部を対向させた状態で一列に突出して設けられているとともに、長尺方向の他方の側面２０ｂから平板形状の出力端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗが、互いの板幅方向の端部を対向させた状態で一列に突出して設けられている。

正極側端子２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗは、上アーム用配線パターン部を介して上アーム半導体チップのコレクタに接続しており、負極側端子２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗは、接地用配線パターン部と下アーム配線用導体板を介して下アーム半導体チップのエミッタに接続しており、出力端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗは、下アーム用配線パターン部と上アーム配線用導体板を介して上アーム半導体チップのエミッタ及び下アーム半導体チップのコレクタに接続している。

また、樹脂パッケージ１９ａの上面には、上アーム用の複数の制御電極に接続する複数本の上アーム用リードフレーム２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗと、下アーム用の複数の制御電極に接続する複数本の下アーム用リードフレーム２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗが上方に突出して設けられている。
冷却器３は、図８に示すように、樹脂パッケージ１９ａの底面に接合されている。
この冷却器３の底壁３ａには、ケース４の入側開口部９ａに接続する入側開口部３ｅと、ケース４の出側開口部９ｂに接続する出側開口部３ｆが形成されている。

［平滑コンデンサ］
平滑コンデンサ１２は、直流入力コネクタ１３から入力した直流電圧を平滑化する装置であり、図９に示すように、略直方体形状のコンデンサ本体１２ａと、コンデンサ本体１２ａの長尺方向（矢印Ｂ方向）に延在する側面１２ｂから突出して設けられている複数の端子と、を備えている。

平滑コンデンサ１２の複数の端子は、側面１２ｂの右側に寄った位置に設けられており、平板形状の正極側出力端子２６Ｕ，２６Ｖ，２６Ｗ及び負極側出力端子２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗが、互いの板幅方向の端部を対向させた状態で長尺方向に沿って一列に突出して設けられている。
また、側面１２ｂの左側に寄った位置には、図９及び図１０に示すように、正極側入力端子２８と、負極側入力端子２９とが突出して設けられている。

負極側入力端子２９は平板形状の端子であり、平面方向が長尺方向に延在して突出して設けられている。
正極側入力端子２８は、側面１２ｂから長尺方向に直交した方向に平面方向が延在して突出している平板形状の基部２８ａと、この基部２８ａの先端側から長尺方向に折曲されて形成された接続部２８ｂと、を備えた端子である。

［直流入力コネクタ］
図１１は、直流入力コネクタ１３を示すものであり、樹脂モールド製の入力コネクタ本体１３ａと、入力コネクタ本体１３ａの内部に長尺方向に延在して配置されている２本の板状の正極側バスバー３０及び負極側バスバー３１と、を備えている。
正極側バスバー３０の一端が平滑コンデンサ１２の正極側入力端子２８に接続するコンデンサ側端子３０ａであり、他端が外部入力コンバータ（不図示）の正極側端子に接続する外部入力側端子３０ｂである。また、負極側バスバー３１の一端が平滑コンデンサ１２の負極側入力端子２９に接続するコンデンサ側端子３１ａであり、他端が外部入力コンバータの負極側端子に接続する外部入力側端子３１ｂである。

［電流検出機器］
電流検出器１５は、ＩＧＢＴモジュール１０の交流出力電流を検出する装置であり、図１２に示すように、直方体形状の検出器本体３２と、検出器本体３２の長手方向に離間して配置されている３本の板状の検出器バスバー３３Ｕ，３３Ｖ，３３Ｗと、を備えている。

そして、検出器バスバー３３Ｕの一端がＩＧＢＴモジュール１０の出力端子２３Ｕに接続するＩＧＢＴ側端子３３Ｕａであり、検出器バスバー３３Ｕの他端が交流出力コネクタ１４の出力端子３３Ｕｂとなる。また、検出器バスバー３３Ｖの一端がＩＧＢＴモジュール１０の出力端子２３Ｖに接続するＩＧＢＴ側端子３３Ｖａであり、検出器バスバー３３Ｖの他端が交流出力コネクタ１４の出力端子３３Ｖｂとなる。さらに、検出器バスバー３３Ｗの一端がＩＧＢＴモジュール１０の出力端子２３Ｗに接続するＩＧＢＴ側端子３３Ｗａであり、検出器バスバー３３Ｗの他端が交流出力コネクタ１４の出力端子３３Ｗｂとなる。

［交流出力コネクタ］
図１３は、交流出力コネクタ１４を示すものであり、検出器バスバー３３Ｕ，３３Ｖ，３３Ｗの出力端子３３Ｕｂ，３３Ｖｂ，３３Ｗｂが上部から差し込まれて装着される装着穴３４ａ，３４ｂ、３４ｃが形成されている。

［第１実施形態の電力変換装置の組み立て］
次に、第１実施形態の電力変換装置１の組み立てについて説明する。
先ず、ケース４内に収納する部品の収納空間を図１４に示す。
図１４に示すように、ケース４内には、平滑コンデンサ１２を収納する第１収納空間Ｓ１と、直流入力コネクタ１３を収納する第２収納空間Ｓ２と、電流検出器１５及び交流出力コネクタを収納する第３収納空間Ｓ３と、ＩＧＢＴモジュール１０を収納する第４収納空間Ｓ４と、が設けられている。

第１収納空間Ｓ１は、第１側壁４ｂ１に沿って延在し、互いに対向する第２側壁ｂ２及び第４側壁４ｂ４まで長尺空間として設けられている。
第２収納空間Ｓ２は、第４側壁４ｂ４に沿って延在する長尺空間であり、この空間の長尺方向の一端が第１収納空間Ｓ１に対向し、長尺方向の他端が第３側壁４ｂ３まで設けられている。

第３収納空間Ｓ３は、第４側壁４ｂ４に沿って延在する長尺空間であり、この空間の長尺方向の一端が第２収納空間Ｓ２に対向し、長尺方向の他端が第２側壁４ｂ２まで設けられている。
第４収納空間Ｓ４は、第１収納空間Ｓ１、第２収納空間Ｓ２、第３収納空間Ｓ３及び第２側壁４ｂ２に囲まれた空間である。

ここで、第１収納空間Ｓ１と第４収納空間Ｓ４との間の底壁４ａには冷却端子台３５が固定され、第３収納空間Ｓ３と第４収納空間Ｓ４との間の底壁４ａには冷却端子台３６が固定されている。
冷却端子台３５は、図１４及び図１５に示すように、底壁４ａ上に電気絶縁性の伝熱シート３７を介して載置され、長手方向の両端が固定ねじ３８で底壁４ａに固定された部材である。この冷却端子台３５は、熱伝導性が良好な黄銅製で丸棒形状の６個の冷却端子３９と、これら冷却端子３９を所定間隔を開けて上下端面を外部に露出させた状態でインサート成形している熱可塑性樹脂からなる端子台本体４０と、を備えている。

また。冷却端子台３６も、図１４及び図１６に示すように、底壁４ａ上に電気絶縁性の伝熱シート４１を介して載置され、長手方向に離間した位置において固定ねじ３８で底壁４ａに固定された部材であり、黄銅製で丸棒形状の３個の冷却端子４２と、これら冷却端子４２を所定間隔を開けて上下端面を外部に露出させた状態でインサート成形している熱可塑性樹脂からなる端子台本体４３と、を備えている。

これら冷却端子台３５，３６の冷却端子３９，４２は、端子台本体４０，４３からの抜けを防止するために軸方向中央部に縮径部３９ａ，４２ａが形成されている。
そして、図１７に示すように、ケース４内の第２収納空間Ｓ２に直流入力コネクタ１３を収納し、第３収納空間Ｓ３に交流出力コネクタ１４及び電流検出器１５を収納し、第４収納空間Ｓ４にＩＧＢＴモジュール１０を収納し、第１収納空間Ｓ１に平滑コンデンサ１２を収納し、これらの部品を底壁４ａに固定する。

ここで、図１で示したケース４の外部入力接続口４ｅの内部に直流入力コネクタ１３の外部入力側端子３０ｂ，３１ｂが位置し、ケース４の外部出力接続口４ｆの内部に、交流出力コネクタ１４に一体に装着した電流検出器１５の出力端子３３Ｕｂ，３３Ｖｂ，Ｗｂが位置する。
そして、ＩＧＢＴモジュール１０を第４収納空間Ｓ４に収納して固定すると、図１８に示すように、ＩＧＢＴモジュール１０に一体化された冷却器３の入側開口部３ｅと、第４収納空間Ｓ４の底壁４ａに形成されている入側開口部９ａが対向するとともに、入側開口部９ａの外側の周溝９ａ１に装着したＯリング１６が冷却器３の入側開口部３ｅの周壁に押し潰されることで、入側開口部３ｅ、９ａは液密が保持された状態で接続される。また、図示しないが、互いに対向する冷却器３の出側開口部３ｆ及び第４収納空間Ｓ４の出側開口部９ｂも、出側開口部９ｂの外側の周溝９ａ１に装着したＯリング１６が冷却器３の出側開口部３ｆの周壁に押し潰されることで、出側開口部３ｆ、９ｂは液密が保持された状態で接続される。

これにより、前述した冷却水循環部ＣＬの冷却水供給パイプ６ａから供給された冷却水が入側開口部３ｅ、９ａを通過してＩＧＢＴモジュール１０の冷却器３の内部に供給され、冷却器３から排出された水が出側開口部３ｆ、９ｂを通過して冷却水排出パイプ６ｂから外部に排出可能とされる。
次いで、図１７に示すように、直流入力コネクタ１３の平滑コンデンサ１２側で突出しているコンデンサ側端子３０ａと、平滑コンデンサ１２の正極側入力端子２８の接続部２８ｂとが重なり、直流入力コネクタ１３のコンデンサ側端子３１ａと、平滑コンデンサ１２の負極側入力端子２９も重なるので、これらの重なっている部分を溶接することで電気的に接続する。

また、図１９に示すように、電流検出器１５のＩＧＢＴ側端子３３Ｕａ，３３Ｖａ，３３Ｗａと、ＩＧＢＴモジュール１０の出力端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗも重なるので、これらの重なっている部分を溶接することで電気的に接続する。これら電気的に接続した部分の下面は、冷却端子台３６の冷却端子３９が熱的に接触する。
さらに、図２０に示すように、平滑コンデンサ１２の正極側出力端子２６Ｕ，２６Ｖ，２６Ｗ、負極側出力端子２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗと、ＩＧＢＴモジュール１０の正極側端子２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗ、負極側端子２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗも重なるので、これらの重なっている部分を溶接することで電気的に接続する。そして、これら電気的に接続した部分の下面は、冷却端子台３５の冷却端子３９が熱的に接触する。

次いで、図２１に示すように、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２が電気的に接続している部位の上部と、電流検出器１５及びＩＧＢＴモジュール１０が電気的に接続している部位の上部と、直流入力コネクタ１３及び平滑コンデンサ１２が電気的に接続している部位の上部を樹脂シート４４，４５，４６で覆う。
次いで、図２２に示すように、直流入力コネクタ１３及びＩＧＢＴモジュール１０の上部を覆う固定板４７をケース４に固定した後、図２で示す絶縁紙４８ａを固定板４７の上面に貼る。次いで、図２３に示すように、固定板４７の上方に制御回路基板１１を配置する。

固定板４７は、図２４に示すように、金属板４９と、金属板４９の略全域を被覆した状態でインサート成形している熱可塑性樹脂からなる被覆部５０と、を備えている。
固定板４７の金属板４９は、絞り加工により凸部４９ａ，４９ｂを形成することで高剛性の部材としている。
また、固定板４７の被覆部５０には、図２５に示すように、電流検出器１５及びＩＧＢＴモジュール１０が電気的に接続している部位（ＩＧＢＴ側端子３３Ｕａ，３３Ｖａ，３３Ｗａと、出力端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗの接続部）に向けて突出する突起部５０ａが設けられている。

また、被覆部５０には、図２６に示すように、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の電気的に接続している部位（正極側出力端子２６Ｕ，２６Ｖ，２６Ｗ、負極側出力端子２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗと、正極側端子２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗ、負極側端子２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗの接続部）に向けて突出する突起部５０ｂが設けられている。
さらに、図２６に示すように、被覆部５０にはＩＧＢＴモジュール１０の上面に向けて突出する突起部５０ｃも設けられている。

これにより、固定板４７をケース４に固定すると、被覆部５０の突起部５０ａが、電流検出器１５及びＩＧＢＴモジュール１０が電気的に接続している部位を樹脂シート４５を介して押し付け、被覆部５０の突起部５０ｂが、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の電気的に接続している部位を樹脂シート４４を介して押し付け、被覆部５０の突起部５０ｃがＩＧＢＴモジュール１０を押し付ける。

ここで、図２２に示すように、固定板４７は、表裏に連通する長尺なリードフレーム通過穴５１が形成されており、ＩＧＢＴモジュール１０の上面から突出している上アーム用リードフレーム２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗ、下アーム用リードフレーム２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗがリードフレーム通過穴５１を通過して制御回路基板１１のランドを有するスルーホール（不図示）に挿通され、各リードフレームとスルーホールの間が半田付けされる。
そして、図２に示す絶縁紙４８ｂを裏面に貼ったカバー５をケースの開口部４ｃの周縁に固定する。これにより、筐体２に収納されたＩＧＢＴモジュール１０、制御回路基板１１、平滑コンデンサ１２、直流入力コネクタ１３、交流出力コネクタ１４及び電流検出器１５に対して、外気との液密封止が施される。

［第１実施形態の電力変換装置の動作］
この状態で、外部の入力コンバータ（図示せず）から直流入力コネクタ１３を介して直流電力が供給された平滑コンデンサ１２は、入力した直流電圧の平滑化を行ってＩＧＢＴモジュール１０に出力する。そして、制御回路基板１１から例えばパルス幅変調信号からなるゲート信号がＩＧＢＴモジュール１０に供給されることで３個のＩＧＢＴに対して１２０度ずれたゲート信号でオン・オフ制御されると、ＩＧＢＴモジュール１０からＵ相、Ｖ相及びＷ相の３相交流が、電流検出器１５及び交流出力コネクタ１４を介して負荷に出力される。

ＩＧＢＴモジュール１０の３つのＩＧＢＴが動作状態となると、樹脂パッケージ１９ａに埋め込まれている３つのＩＧＢＴの上アーム半導体チップ、下アーム半導体チップが発熱状態となる。
また、ＩＧＢＴモジュール１０の樹脂パッケージ１９ａに埋め込まれている上アーム半導体チップ、下アーム半導体チップの発熱とともに、直流電圧の平滑化を行っている平滑コンデンサ１２及びＩＧＢＴモジュール１０の３相交流の出力電流を検出している電流検出器１５も発熱状態となる。

ＩＧＢＴモジュール１０の上アーム半導体チップ、下アーム半導体チップの発熱は、ＩＧＢＴモジュール１０のモジュール本体１９に一体に設けた冷却器３に熱伝導される。
ＩＧＢＴモジュール１０の冷却器３に伝熱された熱は、冷却器３を循環する冷却水によって移動するので、ＩＧＢＴモジュール１０の上アーム半導体チップ、下アーム半導体チップは、効率良く冷却されていく。

一方、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の接続端子（平滑コンデンサ１２の正極側出力端子２６Ｕ，２６Ｖ，２６Ｗ、負極側出力端子２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗと、ＩＧＢＴモジュール１０の正極側端子２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗ、負極側端子２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗ）の下部には、冷却端子３９の上端が熱的に接触した状態で冷却端子台３５が配置されている。このため、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の接続端子の発熱は、冷却端子３９、冷却端子３９の下部に配置した伝熱シート３７を介してケース４の底壁４ａに熱伝導される（図２０参照）。

また、ＩＧＢＴモジュール１０及び電流検出器１５の接続端子（電流検出器１５のＩＧＢＴ側端子３３Ｕａ，３３Ｖａ，３３Ｗａと、ＩＧＢＴモジュール１０の出力端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗ）の下部にも、冷却端子４２の上端が熱的に接触した状態で冷却端子台３６が配置されているので、ＩＧＢＴモジュール１０及び電流検出器１５の接続端子の発熱は、冷却端子４２、冷却端子４２の下部に配置した伝熱シート４１を介してケース４の底壁４ａに熱伝導される（図１９参照）。

そして、ケース４の底壁４ａは、図６で示したように冷却水が循環する冷却水循環部ＣＬの入側流路１８ａ、出側流路１８ｂが設けられているので底壁４ａの放熱性が高い。したがって、冷却端子台３５に伝達された熱及び冷却端子台３６を介して伝達された熱は、放熱性が高い底壁４ａに移動していくので、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の接続端子及びＩＧＢＴモジュール１０及び電流検出器１５の接続端子は、効率良く冷却されていく。
ここで、本発明に係るパワー半導体モジュールがＩＧＢＴモジュール１０に対応し、本発明に係る筐体がケース４に対応し、本発明に係る交流出力部が電流検出器１５に対応し、本発明に係る第１突起が突起部５０ｃに対応し、本発明に係る第２突起が突起部５０ａ，５０ｂに対応し、本発明に係る直流入力部が直流入力コネクタ１３に対応している。

［第１実施形態の電力変換装置の効果］
次に、第１実施形態の電力変換装置１の効果について説明する。
ＩＧＢＴモジュール１０の３つのＩＧＢＴが動作状態となり、樹脂パッケージ１９ａに埋め込まれている３つのＩＧＢＴの上アーム半導体チップ、下アーム半導体チップが発熱状態となっても、ＩＧＢＴモジュール１０の冷却器３に冷却水循環部ＣＬから冷却水を循環させることで、ＩＧＢＴモジュール１０の上アーム半導体チップ、下アーム半導体チップを効率良く冷却することができる。

また、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の接続端子（平滑コンデンサ１２の正極側出力端子２６Ｕ，２６Ｖ，２６Ｗ、負極側出力端子２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗと、ＩＧＢＴモジュール１０の正極側端子２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗ、負極側端子２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗ）と、ＩＧＢＴモジュール１０及び電流検出器１５の接続端子（電流検出器１５のＩＧＢＴ側端子３３Ｕａ，３３Ｖａ，３３Ｗａと、ＩＧＢＴモジュール１０の出力端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗ）とが電力損失により発熱状態となると、これら接続端子の下部に配置した冷却端子台３５，３６が接続部の熱を底壁４ａに伝導していくが、底壁４ａは、冷却水が循環する冷却水循環部ＣＬの入側流路１８ａ、出側流路１８ｂが設けられて放熱性が高くなっているので、接続部を効率良く冷却することができる。

また、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の接続端子、ＩＧＢＴモジュール１０及び電流検出器１５の接続端子は溶接で接合されているが、溶接時に接続端子で発生した熱は、冷却端子台３５，３６を介して底壁４ａに逃がすことができるので、溶接時の熱によるＩＧＢＴモジュール１０、平滑コンデンサ１２及び電流検出器１５に対して影響を与えることがない。

また、ＩＧＢＴモジュール１０をケース４の底壁４ａに固定すると、底壁４ａの入側開口部９ａの外側に装着したＯリング１６が冷却器３の入側開口部３ｅの周壁に押し潰されることで、入側開口部３ｅ、９ａは液密が保持された状態で接続される。また、底壁４ａの出側開口部９ｂの外側に装着したＯリング１６が冷却器３の出側開口部３ｆの周壁に押し潰されることで、出側開口部３ｆ、９ｂは液密が保持された状態で接続されるので、底壁４ａに設けた冷却水循環部ＣＬと冷却器３との冷却水の流路を簡単に接続することができる。

また、図１７に示すように、ケース４に収納されている直流入力コネクタ１３及びＩＧＢＴモジュール１０は、平滑コンデンサ１２の長手方向に並んで配置されているが、平滑コンデンサ１２の長手寸法以下で並んで配置されている。また、電流検出器１５は、平滑コンデンサ１２の長手方向に直交する方向にＩＧＢＴモジュール１０に並んで配置されている。これにより、電力変換装置１を構成する部品の中で一番大型の部品である平滑コンデンサ１２の長手方向以下に他の部品を並べて配置することで、底壁４ａの小面積化を図っている。

また、図２４に示すように、ケース４に収納されている直流入力コネクタ１３、ＩＧＢＴモジュール１０、電流検出器１５及び交流出力コネクタ１４の高さ位置は略同一に設定されており、それらの上部に、制御回路基板１１が配置されている。そして、制御回路基板１１の高さ位置が、平滑コンデンサ１２の高さ以下に設定されていることから、ケース４の第１〜第４収納空間Ｓ１〜Ｓ４を小スペースに設定することができる。
このように、ケース４の底壁４ａの小面積化を図り、第１〜第４収納空間Ｓ１〜Ｓ４の小スペースに設定した第１実施形態の電力変換装置は小型化を図ることができる。

さらに、直流入力コネクタ１３及びＩＧＢＴモジュール１０の上部を覆った状態でケース４に固定された固定板４７には、ＩＧＢＴモジュール１０を底壁４ａ側に押し付ける突起部５０ｃが設けられているので、ＩＧＢＴモジュール１０をケース４に固定しているねじの振動の伝達による緩みを確実に防止することができる。
また、固定板４７には、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の接続端子を底壁４ａ側に押し付ける突起部５０ａと、電流検出器１５及びＩＧＢＴモジュール１０の接続端子を底壁４ａ側に押し付ける突起部５０ｂも設けられているので、接続端子の接触不良を確実に防止することができる。

［第２実施形態の電力変換装置］
次に、図２７に示すものは、第２実施形態の電力変換装置の要部を示すものである。なお、第１実施形態と同一構成部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
第２実施形態のＩＧＢＴモジュール１０は、モジュール本体１９の長尺方向の一方の側面に正極側ねじ穴端子５５Ｕ，５５Ｖ，５５Ｗ及び負極側ねじ穴端子５６Ｕ，５６Ｖ，５６Ｗが長手方向に所定間隔をあけて形成されているとともに、長尺方向の他方の側面に、出力ねじ穴端子５７Ｕ，５７Ｖ，５７Ｗが長手方向に所定間隔をあけて形成されている。

平滑コンデンサ１２は、長尺方向の一側に、先端が直角に折り曲げられた平板形状の正極側出力端子５８Ｕ，５８Ｖ，５８Ｗ及び負極側出力端子５９Ｕ，５９Ｖ，５９Ｗが設けられている。
また、電流検出器１５は、先端が直角に折り曲げられた板状の検出器バスバー６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗが設けられている。

そして、平滑コンデンサ１２の正極側出力端子５８Ｕ，５８Ｖ，５８Ｗ及び負極側出力端子５９Ｕ，５９Ｖ，５９Ｗの先端に形成した貫通穴に固定ねじ６１を貫通し、それら固定ねじ６１を、ＩＧＢＴモジュール１０の正極側ねじ穴端子５５Ｕ，５５Ｖ，５５Ｗ及び負極側ねじ穴端子５６Ｕ，５６Ｖ，５６Ｗにねじ込むことで、正極側出力端子５８Ｕ，５８Ｖ，５８Ｗ及び負極側出力端子５９Ｕ，５９Ｖ，５９Ｗを正極側ねじ穴端子５５Ｕ，５５Ｖ，５５Ｗ及び負極側ねじ穴端子５６Ｕ，５６Ｖ，５６Ｗを電気的に接続する。これら電気的に接続した部分の下面は、冷却端子台３５の冷却端子３９が熱的に接触する。

また、電流検出器１５の検出器バスバー６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗの先端に形成した貫通穴に固定ねじ６２を貫通し、これら固定ねじ６２を、ＩＧＢＴモジュール１０の出力ねじ穴端子５７Ｕ，５７Ｖ，５７Ｗねじ込むことで、出力ねじ穴端子５７Ｕ，５７Ｖ，５７Ｗ及び検出器バスバー６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗを電気的に接続する。これら電気的に接続した部分の下面は、冷却端子台３６の冷却端子４２が熱的に接触する。

第２実施形態の電力変換装置によると、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の接続端子とＩＧＢＴモジュール１０及び電流検出器１５の接続端子とを、固定ねじ６１，６２を使用したねじ止めで簡単に固定することができるとともに、接続端子の電力損失による発熱を冷却端子台３５，３６が底壁４ａに伝導していき、冷却効率を高めることができる。

［第３実施形態の電力変換装置］
次に、図２８に示すものは、第３実施形態の電力変換装置の要部を示すものである。なお、第１実施形態と同一構成部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
第２実施形態のＩＧＢＴモジュール１０は、モジュール本体１９の長尺方向の一方の側面に平板形状の正極側端子６３Ｕ，６３Ｖ，６３Ｗ及び負極側端子６４Ｕ，６４Ｖ，６４Ｗが長手方向に所定間隔をあけて形成されているとともに、長尺方向の他方の側面に、平板形状の出力端子６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗが長手方向に所定間隔をあけて形成されている。

平滑コンデンサ１２は、長尺方向の一側に、平板形状の正極側出力端子６６Ｕ，６６Ｖ，６６Ｗ及び負極側出力端子６７Ｕ，６７Ｖ，６７Ｗが設けられている。
また、電流検出器１５は、先平板形状の検出器バスバー６８Ｕ，６８Ｖ，６８Ｗが設けられている。
また、ＩＧＢＴモジュール１０の正極側端子６３Ｕ，６３Ｖ，６３Ｗ及び負極側端子６４Ｕ，６４Ｖ，６４Ｗに貫通穴が形成され、これらの接続端子に対応する平滑コンデンサ１２の正極側出力端子６６Ｕ，６６Ｖ，６６Ｗ及び負極側出力端子６７Ｕ，６７Ｖ，６７Ｗにも貫通穴が形成されている。そして、ＩＧＢＴモジュール１０の接続端子の貫通穴と平滑コンデンサ１２の接続端子の貫通穴を対応させ、これらを貫通した固定ねじ６９を、冷却端子台３５の冷却端子３９に形成したねじ穴にねじ込むことで、正極側端子６３Ｕ，６３Ｖ，６３Ｗ及び負極側端子６４Ｕ，６４Ｖ，６４Ｗと、正極側出力端子６６Ｕ，６６Ｖ，６６Ｗ及び負極側出力端子６７Ｕ，６７Ｖ，６７Ｗを電気的に接続する。

また、ＩＧＢＴモジュール１０の出力端子６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗに貫通穴が形成され、これらの接続端子に対応する電流検出器１５の検出器バスバー６８Ｕ，６８Ｖ，６８Ｗにも貫通穴が形成されている。そして、ＩＧＢＴモジュール１０の接続端子の貫通穴と電流検出器１５の接続端子の貫通穴を対応させ、これらを貫通した固定ねじ７０を、冷却端子台３６の冷却端子４２に形成したねじ穴にねじ込むことで、出力端子６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗ及び検出器バスバー６８Ｕ，６８Ｖ，６８Ｗを電気的に接続する。

第３実施形態の電力変換装置によると、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の接続端子の接続作業と、ＩＧＢＴモジュール１０及び電流検出器１５の接続端子の接続作業と、接続端子を冷却端子台３５，３６に接触させる作業とを、固定ねじ６９，７０のねじ込みだけで同時に行うことができる。

［第４実施形態の電力変換装置］
次に、図２９及び図３０に示すものは、第４実施形態の電力変換装置の要部を示すものである。
第４実施形態のＩＧＢＴモジュール１０のケース４の冷却水循環部ＣＬに接続して冷却水が循環する冷却器３の底壁３ａには、入側パイプ７１ａと、出側パイプ７１ｂとが形成されている。

そして、図３０に示すように、入側パイプ７１ａの外周にはＯリング７２が装着されており、ＩＧＢＴモジュール１０を第４収納空間Ｓ４に収納して固定すると、入側パイプ７１ａが、第４収納空間Ｓ４の底壁４ａに形成されている入側開口部９ａの内部に入り込みＯリング７２が入側開口部９ａの内壁に押し潰されることで、入側パイプ７１ａ及び入側開口部９ａは液密が保持された状態で接続される。

また、図示しないが、出側パイプ７１ｂの外周にもＯリング７２が装着され、ＩＧＢＴモジュール１０を第４収納空間Ｓ４に収納して固定すると、出側パイプ７１ｂが、第４収納空間Ｓ４の底壁４ａに形成されている出側開口部９ｂの内部に入り込みＯリング７２が出側開口部９ｂの内壁に押し潰されることで、出側パイプ７１ｂ及び出側開口部９ｂは液密が保持された状態で接続される。

したがって、ＩＧＢＴモジュール１０をケース４の底壁４ａに固定すると、Ｏリング７２を外周に装着した入側パイプ７１ａ及び出側パイプ７１ｂが底壁４ａの入側開口部９ａ及び出側開口部９ｂに入り込んでＯリング７２が入側開口部９ａ及び出側開口部９ｂの内壁に押し潰され、入側パイプ７１ａ及び入側開口部９ａ、出側パイプ７１ｂ及び出側開口部９ｂは液密が保持された状態で接続されるので、底壁４ａに設けた冷却水循環部ＣＬと冷却器３との冷却水の流路を簡単に接続することができる。

［第５実施形態の電力変換装置］
次に、図３１に示すものは、第５実施形態の電力変換装置の要部を示すものである。
平滑コンデンサ１２の正極側出力端子２６Ｕ，２６Ｖ，２６Ｗ、負極側出力端子２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗと、ＩＧＢＴモジュール１０の正極側端子２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗ、負極側端子２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗが溶接により電気的に接続されている箇所の下面に、第５実施形態の冷却端子台７５が接触している。

この冷却端子台７５は、図１４で示した第１実施形態の冷却端子台３５，３６と同様に長手方向の両端が固定ねじ３８で底壁４ａに固定された部材である。
冷却端子台７５は、熱伝導性が良好な黄銅製であり、横断面Ｕ字形状の６個の冷却端子７６と、これら冷却端子７６を長手方向に所定間隔をあけてインサート成形している熱可塑性樹脂からなる端子台本体７７と、を備えている。

６個の冷却端子７６は、逆Ｕ字形状に配置され、端子台本体７７の上端から平坦部７６ａが外部に露出し、一対の対向片部７６ｂ，７６ｃが端子台本体７７内に埋め込まれている。
第５実施形態によると、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の接続端子が発熱状態となると、冷却端子台７５の冷却端子７６から端子台本体７７を介してケース４の底壁４ａに熱伝導されていき、底壁４ａが冷却水循環部ＣＬの入側流路１８ａ、出側流路１８ｂが設けられて冷却水循環により放熱性が高くなっているので、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の接続部を効率良く冷却することができる。

［第６実施形態の電力変換装置］
次に、図３２に示すものは、第６実施形態の電力変換装置の要部を示すものである。
第６実施形態の冷却端子台７８は、第５実施形態と同様に、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２が電気的に接続されている箇所の下面に長手方向に延在して設けた部材であるとともに、図１４と同様に長手方向の両端が固定ねじ３８で底壁４ａに固定された部材である。

冷却端子台７８は、ケース４の底壁４ａから突出している長尺な立上がり部７９と、この立上がり部７９全体を覆う長尺な合成樹脂性の絶縁カバー８０と、を備えている。
この第６実施形態に冷却端子台７８によると、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の接続端子が発熱状態となると、冷却端子台７８の絶縁カバー８０を介して立上がり部７９に熱伝導されていき、底壁４ａが冷却水循環部ＣＬの入側流路１８ａ、出側流路１８ｂが設けられて冷却水循環により放熱性が高くなっているので、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の接続部を効率良く冷却することができる。

［第７実施形態の電力変換装置］
さらに、図３３に示すものは、第７実施形態の電力変換装置の要部を示すものである。
第７実施形態の冷却端子台８１も、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２が電気的に接続されている箇所の下面に長手方向に延在して設けた部材である。
冷却端子台８１は、ケース４の底壁４ａから突出している立上がり部８２と、この立上がり部８２の上側の外周を覆う合成樹脂性の絶縁カバー８３と、を備えている。

立上がり部８２の長手方向の両端側には、高さ方向の略中間位置に係合凹部８４が形成されている。
絶縁カバー８３の長手方向の両端側にはスナップフィット部８５が設けられており、スナップフィット部８５が弾性変形しながら係合凹部８４に嵌まり込むことで、立上がり部８２の上側の外周に絶縁カバー８３が装着される。

第７実施形態によると、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の接続端子が発熱状態となると、冷却端子台８１の絶縁カバー８３を介して立上がり部８２に熱伝導されていき、底壁４ａが冷却水循環部ＣＬの入側流路１８ａ、出側流路１８ｂが設けられて冷却水循環により放熱性が高くなっているので、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の接続部を効率良く冷却することができる。

また、第７実施形態の冷却端子台８１は、ケース４の底壁４ａから突出している長尺な立上がり部８２に、スナップフィット部８５を使用して長尺な絶縁カバー８３を装着するという簡便な作業なので、製造コストの低減化を図ることができる。
なお、第５〜第７実施形態は、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の電気的な接続端子に接触する冷却端子台７５，７８，８１について説明したが、ＩＧＢＴモジュール１０及び電流検出器１５の電気的な接続端子に接触する冷却端子台に適用しても同様の効果を奏することができる。

また、図１９では冷却端子台３６が電流検出器１５及びＩＧＢＴモジュール１０の接続端子の接続部分直下に配置され、図２０では冷却端子台３５がＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の接続端子の接続部分直下に配置され、図３１から図３３では、ＩＧＢＴモジュール１０及び平滑コンデンサ１２の接続端子の接続部分直下に冷却端子台７５，７８，８１が配置されているが、溶接した接続端子のうち下側の接続端子を冷却端子台が支持しているのであれば、接続端子の接続部分直下に配置する必要はない。

また、冷却端子台３５，３６，７５，７８，８１が熱的に接触しているケース４の位置は冷却水循環路ＣＬの入側流路１８ａ，出側流路１８ｂを形成している底壁４ａに限らず、入側流路１８ａ，出側流路１８ｂの近くの側壁であってもよく、例えば図１５で示した冷却端子台３５の冷却端子３９が、側壁側にＬ字状に屈曲した部材であってよい。
また、図２４で示した固定板４７の金属板４９に形成した絞り加工による凸部４９ａ，４９ｂの形状は、形状、向き、本数などを変化させることで、電力変換装置１が搭載される自動車などの装置で生じる様々な振動への耐性や剛性を高めることができる。

また、図１５で示したように冷却端子台３５は底壁４ａ上に伝熱シート３７を介して載置され、図１６で示したように、冷却端子台３６は底壁４ａ上に伝熱シート４１を介して載置されているが、冷却端子台３５の冷却端子３９の下面、或いは底壁４ａに溝を切ったり、凹凸を設けると伝熱シート３７のずれを防止することができ、冷却端子台３６の冷却端子４２の下面、或いは底壁４ａに溝を切ったり、凹凸を設けると伝熱シート４１のずれを防止することができる。

また、これらの溝や凹凸の形状を、固定板４７の金属板４９に形成した絞り加工の形状に合わせて適切に調整することで、ずれ防止をより効果的にできることもある。
また、図２で示したように、筐体２の一側（第３側壁４ｂ４）に直流入力コネクタ１３が配置される外部入力接続口４ｅと、交流出力コネクタ１４が配置される外部出力接続口４ｆが形成されているが、直流入力コネクタ１３、交流出力コネクタ１４の配置位置はこれに限ることではない。

さらに、図９及び図１０で示したように、平滑コンデンサ１２の正極側入力端子２８は、側面１２ｂから長尺方向に直交した方向に平面方向が延在して突出している平板形状の基部２８ａを備えているが、端子形状をこのようにすると、この基部２８ａが存在せず、接続部２８ｂが側面１２ｂから長尺方向に延在しているものと比較して、平滑コンデンサの長尺方向の短尺化を図ることができる。

１ 電力変換装置
２ 筐体
３ 冷却器
３ａ 底壁
３ｅ 入側開口部
３ｆ 出側開口部
４ ケース
４ａ 底壁
４ｂ１〜４ｂ４ 第１側壁〜第４側壁
４ｃ 開口部
４ｅ 外部入力接続口
４ｆ 外部出力接続口
５ カバー
６ａ 冷却水供給パイプ
６ｂ 冷却水排出パイプ
７ａ 入側溝
７ｂ 出側溝
８ａ 連通路
８ｂ 連通路
９ａ 入側開口部
９ａ１ 周溝
９ｂ 出側開口部
１０ ＩＧＢＴモジュール
１１ 制御回路基板
１２ 平滑コンデンサ
１２ａ コンデンサ本体
１２ｂ 側面
１３ 直流入力コネクタ
１３ａ 入力コネクタ本体
１４ 交流出力コネクタ
１５ 電流検出器
１６ Ｏリング
１７ 流路カバー
１８ａ 入側流路
１８ｂ 出側流路
１９ モジュール本体
１９ａ 樹脂パッケージ
２０ａ 一方の側面
２０ｂ 他方の側面
２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗ 正極側端子
２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗ 負極側端子
２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗ 出力端子
２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗ 上アーム用リードフレーム
２５Ｕ，２５Ｖ，２５Ｗ 下アーム用リードフレーム
２６Ｕ，２６Ｖ，２６Ｗ 正極側出力端子
２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗ 負極側出力端子
２８ 正極側入力端子
２８ａ 平板形状の基部
２８ｂ 接続部
２９ 負極側入力端子
３０ 正極側バスバー
３１ 負極側バスバー
３０ａ コンデンサ側端子
３０ｂ 外部入力側端子
３１ａ コンデンサ側端子
３１ｂ 外部入力側端子
３２ 検出器本体
３３Ｕ，３３Ｖ，３３Ｗ 検出器バスバー
３３Ｕａ，３３Ｖａ，３３Ｗａ ＩＧＢＴ側端子
３３Ｕｂ，３３Ｖｂ，３３Ｗｂ 出力端子
３４ａ，３４ｂ、３４ｃ 装着穴
Ｓ１ 第１収納空間
Ｓ２ 第２収納空間
Ｓ３ 第３収納空間
Ｓ４ 第４収納空間
３５，３６ 冷却端子台
３７、４１ 伝熱シート
３８ 固定ねじ
３９、４２ 冷却端子
３９ａ，４２ａ 縮径部
４０，４３ 端子台本体
４４，４５、４６ 樹脂シート
４７ 固定板
４８ａ，４８ｂ 絶縁紙
４９ 金属板
５０ 被覆部
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ 突起部
５１ リードフレーム通過穴
５５Ｕ，５５Ｖ，５５Ｗ 正極側ねじ穴端子
５６Ｕ，５６Ｖ，５６Ｗ 負極側ねじ穴端子
５７Ｕ，５７Ｖ，５７Ｗ 出力ねじ穴端子
５８Ｕ，５８Ｖ，５８Ｗ 正極側出力端子
５９Ｕ，５９Ｖ，５９Ｗ 負極側出力端子
６０Ｕ，６０Ｖ，６０Ｗ 検出器バスバー
６１，６２ 固定ねじ
６３Ｕ，６３Ｖ，６３Ｗ 正極側端子
６４Ｕ，６４Ｖ，６４Ｗ 負極側端子
６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗ 出力端子
６６Ｕ，６６Ｖ，６６Ｗ 正極側出力端子
６７Ｕ，６７Ｖ，６７Ｗ 負極側出力端子
６８Ｕ，６８Ｖ，６８Ｗ 検出器バスバー
６９、７０ 固定ねじ
７１ａ 入側パイプ
７１ｂ 出側パイプ
７２ Ｏリング
７５ 冷却端子台
７６ 冷却端子
７７ 端子台本体
７６ａ 平坦部
７６ｂ，７６ｃ 一対の対向片部
７８ 冷却端子台
７９ 立上がり部
８０ 絶縁カバー
８１ 冷却端子台
８２ 立上がり部
８３ 絶縁カバー
８４ 係合凹部
８５ スナップフィット部
ＣＬ 冷却水循環部

Claims (15)

1. 冷却媒体が流れる冷媒流路を設けた筐体と、
   前記冷媒流路側の内壁に密着して前記筐体に収納されているパワー半導体モジュールと、
   前記パワー半導体モジュールに電気的に接続されて前記筐体に収納されている平滑コンデンサ及び交流出力部と、を備え、
   前記パワー半導体モジュール及び前記平滑コンデンサを電気的に接続する複数の第１電気接続部と、前記パワー半導体モジュール及び前記交流出力部を電気的に接続する複数の第２電気接続部との少なくとも一方が、冷却端子台を介して前記冷媒流路側の前記内壁に熱的に接続されていることを特徴とする電力変換装置。
2. 前記パワー半導体モジュールは、モジュール本体の一側から突出した平板形状の第１モジュール側端子と、前記モジュール本体の他側から突出した複数の平板形状の第２モジュール側端子と、を備え、
   前記平滑コンデンサは、コンデンサ本体から突出した複数の平板形状のコンデンサ側端子を備えており、
   前記交流出力部は、出力部本体から突出した複数の平板形状の出力部側端子を備え、
   前記第１電気接続部は、対応する前記第１モジュール側端子と前記コンデンサ側端子とを重ねて溶接で接合してなり、
   前記第２電気接続部は、対応する前記第２モジュール側端子及び前記出力部側端子を重ねて溶接で接合してなることを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
3. 前記パワー半導体モジュールを覆った状態で前記筐体に固定された固定板を備え、
   前記固定板は、前記パワー半導体モジュールを前記筐体の内壁に向けて押し付ける第１突起が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の電力変換装置。
4. 前記固定板に、前記複数の第１電気接続部及び前記複数の第２電気接続部を、前記筐体の内壁に向けて押し付ける第２突起が設けられていることを特徴とする請求項３記載の電力変換装置。
5. 前記パワー半導体モジュールは、モジュール本体の一側に形成した複数の第１ねじ穴端子と、前記モジュール本体の他側に形成した複数の第２ねじ穴端子と、を備え、
   前記平滑コンデンサは、コンデンサ本体から突出した複数の平板形状のコンデンサ側端子と、前記コンデンサ側端子に形成した第１貫通穴と、を備え、
   前記交流出力部は、出力部本体から突出した複数の平板形状の出力部側端子と、前記出力部側端子に形成した第２貫通穴と、を備え、
   前記第１電気接続部は、第１ねじを前記コンデンサ側端子の前記第１貫通穴を通過して対応する前記第１ねじ穴端子にねじ込むことで前記第１ねじ穴端子及び前記コンデンサ側端子を接続してなり、
   前記第２電気接続部は、第２ねじを前記出力部側端子の第２貫通穴を通過して対応する前記第２ねじ穴端子にねじ込むことで、前記第２ねじ穴端子及び前記出力部側端子を接続してなることを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
6. 前記平滑コンデンサは、コンデンサ本体から突出した複数の平板形状のコンデンサ側端子と、前記コンデンサ側端子の先端側に形成した複数の第１貫通穴と、を備え、
   前記交流出力部は、出力部本体から突出した複数の平板形状の出力部側端子と、前記出力部側端子の先端側に形成した第２貫通穴と、を備え、
   前記パワー半導体モジュールは、モジュール本体の一側から突出した複数の平板形状の第１モジュール側端子と、前記第１モジュール側端子の先端側に形成した第３貫通穴と、前記モジュール本体の他側から突出した複数の平板形状の第２モジュール側端子と、前記第２モジュール側端子の先端側に形成した第４貫通穴と、を備え、
   前記第１電気接続部は、第１ねじを対応する前記コンデンサ側端子の前記第１貫通穴及び前記第１モジュール側端子の前記第３貫通穴を通過して第１端子台に設けた第１ねじ穴にねじ込むことで、前記コンデンサ側端子及び第１モジュール側端子を接続してなり、
   前記第２電気接続部は、第２ねじを対応する前記出力部側端子の前記第２貫通穴及び前記第２モジュール側端子の前記第４貫通穴を通過して第２端子台に設けた第２ねじ穴にねじ込むことで、前記出力部側端子及び第２モジュール側端子を接続してなり、
   前記第１端子台及び前記第２端子台の少なくとも一方が前記冷却端子台であることを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
7. 前記パワー半導体モジュールに冷却器が一体に設けられており、前記筐体に設けた前記冷媒流路から前記冷却媒体が前記冷却器の内部を循環するようにしたことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の電力変換装置。
8. 前記冷却器は、前記冷媒流路側の前記内壁に接合する面に、前記冷却媒体が出入りする冷却器入側開口部及び冷却器出側開口部が形成され、
   前記筐体の前記冷媒流路は、外部から前記冷却媒体が供給される筐体入側流路と、外部に前記冷却媒体を排出する筐体出側流路とが形成されているとともに、前記内壁に、前記筐体入側流路に連通する筐体入側開口部と、前記筐体出側流路に連通する筐体出側開口部とが形成され、
   前記冷却器入側開口部及び筐体入側開口部の一方の外周と、前記冷却器出側開口部及び筐体出側開口部の一方の外周とに、Ｏリングを装着した周溝が形成されており、
   前記冷却器を前記内壁に接合する際に、前記Ｏリングが押し潰された状態で前記冷却器入側開口部及び前記筐体入側開口部と、前記冷却器出側開口部及び前記筐体出側開口部とが連通することを特徴とする請求項７記載の電力変換装置。
9. 前記冷却器は、前記冷媒流路側の前記内壁に接合する面に、前記冷却媒体が出入りする冷却器入側パイプ及び冷却器出側パイプが形成され、
   前記筐体の前記冷媒流路は、外部から前記冷却媒体が供給される筐体入側流路と、外部に前記冷却媒体を排出する筐体出側流路とが形成されているとともに、前記内壁に、前記筐体入側流路に連通する筐体入側開口部と、前記筐体出側流路に連通する筐体出側開口部とが形成され、
   前記冷却器入側パイプと前記冷却器出側パイプとの外周にＯリングが装着され、
   前記冷却器を前記内壁に接合する際に、前記Ｏリングが押し潰された状態で前記冷却器入側パイプが前記筐体入側開口部に挿入され、前記冷却器出側パイプが筐体出側開口部に挿入されることを特徴とする請求項７記載の電力変換装置。
10. 前記冷却端子台は、
    前記内壁に固定されている樹脂製の端子台本体と、
    両端が外部に露出した状態で前記端子台本体に所定間隔をあけて埋め込まれている金属製の複数の冷却端子と、を備え、
    前記複数の冷却端子の一端が前記第１電気接続部及び前記第２電気接続部に接触し、他端側が電気絶縁性の伝熱シートを介して前記筐体に接触していることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の電力変換装置。
11. 前記冷却端子台は、
    前記内壁に固定されている樹脂製の端子台本体と、
    一端が外部に突出し、他端が突出せずに前記端子台本体に所定間隔をあけて埋め込まれている金属製の複数の冷却端子と、を備え、
    前記複数の冷却端子の一端が前記第１電気接続部及び前記第２電気接続部に接触し、他端側が前記筐体に接触していることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の電力変換装置。
12. 前記冷却端子台は、
    前記筐体の一部から前記第１電気接続部及び前記第２電気接続部に向けて立ち上がっている立上がり部と、
    前記立上がり部の上部を覆った状態で前記筐体、或いは前記立上がり部に固定され、前記第１電気接続部及び前記第２電気接続部に接触している絶縁カバーと、を備えていることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の電力変換装置。
13. 前記平滑コンデンサに直流入力部が電気的に接続され、
    前記筐体に収納されている前記平滑コンデンサの長手方向の寸法以下で、前記直流入力部及び前記パワー半導体モジュールが前記長手方向に並んで収納されているとともに、
    前記交流出力部は、前記平滑コンデンサの長手方向に直交する方向に前記パワー半導体モジュールに並んで収納されていることを特徴とする請求項１から請求項１２の何れか１項に記載の電力変換装置。
14. 前記筐体に収納されている前記直流入力部、前記パワー半導体モジュール及び交流出力部の高さ位置が略同一に設定されており、それらの上部に、前記パワー半導体モジュールを駆動制御する制御基板が配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の電力変換装置。
15. 前記筐体内の前記制御基板の高さ位置は、前記平滑コンデンサの高さ以下に設定されていることを特徴とする請求項１４に記載の電力変換装置。

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