JP2019221129A - Electric power conversion device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power converter.
インバータ等の電力変換装置は、半導体モジュールの他に、複数の電子部品を有する。半導体モジュール及び電子部品は、ケース内に収容されている。特許文献1に記載の電力変換装置は、ケースの剛性を確保しつつ軽量化、小型化を図るべく、ケースの内側に、内側壁部を形成している。このような内側壁部は、ケースの内部を区画する区隔壁ともなる。そして、区隔壁にて区画された複数の収容空間のそれぞれに、電子部品が収容配置されている。
A power conversion device such as an inverter has a plurality of electronic components in addition to a semiconductor module. The semiconductor module and the electronic component are housed in a case. The power conversion device described in
しかしながら、特許文献1に開示された電力変換装置においては、電子部品同士(例えば、コンデンサと電流センサ)が、区隔壁を介して隣り合うように配置されている。それゆえ、電子部品同士において、区隔壁を介する熱の授受が行われやすい。そうすると、電力変換装置の大電力化に伴い、電子部品の短寿命化が懸念される。
However, in the power conversion device disclosed in
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、部品の長寿命化を図ることができる電力変換装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a power conversion device capable of extending the life of components.
本発明の第1の態様は、半導体モジュール(2)と、
上記半導体モジュールを冷却する冷却器(3)と、
上記半導体モジュールと直接又は間接的に接続された少なくとも2つの電子部品(4)と、
上記半導体モジュール、上記冷却器、及び上記電子部品を収容する金属製のケース(5)と、を有し、
上記ケースは、内部を区画する区隔壁(51)を有し、
上記冷却器を挟んで互いに反対側に、2つの上記電子部品が、分かれて配置されており、
かつ、2つの上記電子部品は、上記冷却器に対して、それぞれ上記区隔壁を介して隣接配置されている、電力変換装置(1、10)にある。
A first aspect of the present invention provides a semiconductor module (2),
A cooler (3) for cooling the semiconductor module;
At least two electronic components (4) directly or indirectly connected to the semiconductor module;
A metal case (5) for housing the semiconductor module, the cooler, and the electronic component;
The case has a partition (51) that partitions the inside,
On the opposite side of the cooler, the two electronic components are separately arranged,
The two electronic components are in the power converters (1, 10) which are arranged adjacent to the cooler via the partition walls, respectively.
本発明の第2の態様は、半導体モジュール(2)と、
上記半導体モジュールを冷却する冷却器(3)と、
上記半導体モジュールと接続されると共にアース端子(81)を備えた発熱部品(8)と、
上記半導体モジュール、上記冷却器、及び上記発熱部品を収容する金属製のケース(5)と、を有し、
上記ケースは、内部を区画する区隔壁(51)を有し、
上記発熱部品の上記アース端子は、上記冷却器に面して配された上記区隔壁である冷却区隔壁(511a、511b、511c)、又は該冷却区隔壁と連続する上記区隔壁である連続区隔壁(512a、512b、512c)に、固定されている、電力変換装置(10)にある。
A second aspect of the present invention provides a semiconductor module (2),
A cooler (3) for cooling the semiconductor module;
A heat-generating component (8) connected to the semiconductor module and having a ground terminal (81);
A metal case (5) for housing the semiconductor module, the cooler, and the heat-generating component;
The case has a partition (51) that partitions the inside,
The ground terminal of the heat-generating component is a cooling partition (511a, 511b, 511c), which is the partition disposed facing the cooler, or a continuous partition, which is the partition that is continuous with the cooling partition. The power converter (10) is fixed to the partition (512a, 512b, 512c).
上記第1の態様の電力変換装置においては、上記冷却器を挟んで互いに反対側に、2つの上記電子部品が、分かれて配置されている。これにより、2つの電子部品同士が、互いに熱干渉することを抑制しやすい。また、2つの電子部品は、冷却器に対して、それぞれ区隔壁を介して隣接配置されている。それゆえ、2つの電子部品は、金属製の区隔壁を介して、冷却器に放熱しやすい。
すなわち、複数の電子部品同士の熱干渉を抑制すると共に、複数の電子部品の放熱性を向上させることができる。その結果、複数の電子部品の長寿命化を図ることができる。
In the power converter according to the first aspect, the two electronic components are separately arranged on opposite sides of the cooler. This makes it easy to suppress thermal interference between the two electronic components. Further, the two electronic components are arranged adjacent to the cooler via the partition walls. Therefore, the two electronic components easily radiate heat to the cooler via the partition wall made of metal.
That is, heat interference between the plurality of electronic components can be suppressed, and the heat dissipation of the plurality of electronic components can be improved. As a result, the life of a plurality of electronic components can be extended.
上記第2の態様の電力変換装置においては、上記発熱部品のアース端子が、上記冷却区隔壁又は上記連続区隔壁に固定されている。これにより、発熱部品の熱を冷却区隔壁を介して冷却器に放熱しやすくなる。その結果、発熱部品の長寿命化を図ることができる。 In the power converter according to the second aspect, the ground terminal of the heat generating component is fixed to the cooling partition or the continuous partition. This makes it easier to radiate the heat of the heat-generating component to the cooler via the cooling partition. As a result, the life of the heat generating component can be extended.
以上のごとく、上記態様によれば、部品の長寿命化を図ることができる電力変換装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
As described above, according to the above aspect, it is possible to provide a power converter that can extend the life of components.
The reference numerals in the parentheses described in the claims and the means for solving the problems indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described below, and limit the technical scope of the present invention. Not something.
(実施形態1)
電力変換装置に係る実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。
本実施形態の電力変換装置1は、図1、図2に示すごとく、半導体モジュール2と、冷却器3と、少なくとも2つの電子部品4と、金属製のケース5と、を有する。
(Embodiment 1)
An embodiment according to a power converter will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
冷却器3は、半導体モジュール2を冷却する。電子部品4は、半導体モジュール2と直接又は間接的に接続されている。ケース5は、半導体モジュール2、冷却器3、及び電子部品4を収容する。
The
ケースは、内部を区画する区隔壁51を有する。
冷却器3を挟んで互いに反対側に、2つの電子部品4が、分かれて配置されている。
2つの電子部品4は、冷却器3に対して、それぞれ区隔壁51を介して隣接配置されている。
The case has a
Two
The two
なお、隣接配置の状態としては、冷却器3と区隔壁51との間、及び、区隔壁51と電子部品4との間に、特に発熱部品や断熱部材等、電子部品の放熱を妨げる部品が配置されていない状態を表す。そして、冷却器3と区隔壁51との間、又は、区隔壁51と電子部品4との間に、空隙等が存在していてもよい。或いは、区隔壁51が冷却器3と電子部品4との少なくとも一方に接触していてもよい。
In addition, as the state of the adjacent arrangement, components that hinder heat radiation of the electronic components, such as heat-generating components and heat insulating members, are particularly provided between the
冷却器3を挟んで互いに反対側に分かれて配置された2つの電子部品4は、電流センサ、コンデンサ、リアクトルのうち、いずれか2つである。本形態においては、冷却器3を挟んで互いに反対側に分かれて配置された2つの電子部品4は、電流センサ41とコンデンサ42とである。
The two
図1に示すごとく、冷却器3は、半導体モジュール2と共に積層された複数の冷却管31を有している。複数の冷却管31と半導体モジュール2との積層体11を挟んで互いに反対側に、2つの電子部品4が、分かれて配置されている。2つの電子部品4は、積層体11に対して、それぞれ区隔壁51を介して隣接配置されている。
As shown in FIG. 1, the
本形態において、積層体11は、複数の半導体モジュール2と複数の冷却管31とを交互に積層してなる。この積層体11の積層方向を、以下において、適宜、X方向という。冷却管31は、内部に冷媒を流通させる冷媒流路を有する。冷媒流路は、X方向に直交する方向に沿って形成されている。この冷媒流路の形成方向を、適宜、Y方向という。また、X方向とY方向との双方に直交する方向を、適宜、Z方向という。
In the present embodiment, the
半導体モジュール2を挟んで互いにX方向に隣り合う冷却管31同士は、Y方向の両端部付近において、互いに連結されている。冷却器3は、X方向の一端に、冷却プレート310を有する。冷却プレート310から、X方向の外側へ、冷媒導入管321及び冷媒排出管322が突出している。冷媒導入管321及び冷媒排出管322は、ケース5の外側へ突出している。
The
半導体モジュール2は、内部にスイッチング素子を内蔵している。スイッチング素子としては、例えば、IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタの略)、MOSFET(MOS型電界効果トランジスタの略)を用いることができる。半導体モジュール2からは、パワー端子21がZ方向に突出している。
The
また、図2に示すごとく、半導体モジュール2は、パワー端子21と反対側に、複数の信号端子22を突出させている。これらの信号端子22は、制御基板15に接続されている。制御基板15は、Z方向に主面を向けた状態で、積層体11に対向配置されている。
Further, as shown in FIG. 2, the
このように構成された積層体11に対して、Y方向の両側に、それぞれ区隔壁51を介して、電子部品4が隣接配置されている。そして、図1、図2に示すごとく、積層体11におけるY方向の両端部は、複数の冷却管31の両端部であり、これらを連結する連結管33が形成された部分である。つまり、積層体11におけるY方向の両端部は、冷却器3の一部である。それゆえ、冷却器3に対するY方向の両側に、それぞれ区隔壁51を介して、電子部品4が隣接配置されていることとなる。
The
より具体的には、冷却器3における、Y方向の一方側に、区隔壁51を介して電流センサ41が配置されている。また、冷却器3における、Y方向の他方側に、区隔壁51を介してコンデンサ42が配置されている。
More specifically, a
また、図1、図2に示すごとく、冷却器3に対して同じ方向に区隔壁51を介して隣接する電子部品4は、1個である。すなわち、冷却器3における、Y方向の一方側に、区隔壁51を介して隣接配置された電子部品4は、電流センサ41のみであり、他の電子部品は隣接配置されていない。また、冷却器3における、Y方向の他方側に、区隔壁51を介して隣接配置された電子部品4は、コンデンサ42のみであり、他の電子部品は隣接配置されていない。
As shown in FIGS. 1 and 2, the number of the
ここで、1個の電子部品4とは、部品として1個であることを意味する。それゆえ、例えば、内部に複数の素子が内蔵された部品であっても、一部品となっているものは、「1個の電子部品4」に該当する。
Here, one
ケース5は、例えば、アルミニウム等の金属からなる。図1〜図3に示すごとく、ケース5における、Y方向の一方側の外側面に、入力コネクタ61と、出力コネクタ62とが固定されている。入力コネクタ61は、直流電源に接続された電源配線のコネクタが、接続されるよう構成されている。出力コネクタ62は、回転電機等の交流負荷に接続された負荷配線のコネクタが、接続されるよう構成されている。
The
図1、図3に示すごとく、入力コネクタ61は、一対の端子61aを備え、一対の入力バスバー71を介して、コンデンサ42の一対の端子421に接続されている。一対の入力バスバー71のうち少なくとも一方は、区隔壁51を介して冷却器3に隣接している。すなわち、入力バスバー71は、区隔壁51を介して、冷却器3に対して、X方向に隣接している。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
コンデンサ42は、入力バスバー71と接続される端子421とは別の位置に設けた一対の端子422において、積層体11における半導体モジュール2の一部のパワー端子21に接続されている。図1においては、端子422とパワー端子21との接続状態の図示は、省略してある。
The
また、積層体11における半導体モジュール2の他のパワー端子21は、出力バスバー72を介して、出力コネクタ62の端子に接続されている。出力バスバー72は、複数本配置されている。出力バスバー72は、複数の出力バスバー72の周囲に、電流センサ41が配置されている。電流センサ41は、出力バスバー72に、電気的又は磁気的に接続されている。すなわち、電流センサ41は、半導体モジュール2と間接的に接続された電子部品4である。そして、電流センサ41は、出力バスバー72を流れる電流を検出することで、出力電流を検出することができる。
The
図2、図3に示すごとく、ケース5は、Z方向に主面を向けたベースプレート52を有する。また、ケース5は、ベースプレート52の外周縁においてZ方向に立設した外周壁部53を有する。外周壁部53は、ベースプレート52に対して、Z方向の両側に突出している。それゆえ、ベースプレート52の両主面側に、それぞれ、外周壁部53によって囲まれた空間が存在する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図2に示すごとく、ベースプレート52の一方面側に、積層体11および複数の電子部品4が配置され、ベースプレート52の他方面側に、制御基板15が配置されている。Z方向において、ベースプレート52に対して積層体11が配置された側を、便宜的に、上側といい、その反対側を下側という。ただし、これらの表現は、特に電力変換装置1の配置姿勢を限定するものではない。
As shown in FIG. 2, the
ベースプレート52には、部分的に開口部521が設けてある。開口部521を介して、半導体モジュール2の信号端子22が制御基板15に向って突出している。また、外周壁部53の上端縁と下端縁には、それぞれ上側蓋部541と下側蓋部542とが固定されている。
The
区隔壁51は、ベースプレート52から、上側に立設している。図1に示すごとく、区隔壁51には、Y方向に主面を向けたものと、X方向に主面を向けたものとがある。Y方向に主面を向けた2つの区隔壁51が、それぞれ、積層体11における、Y方向の両側に配置されている。そして、これらの区隔壁51を介して、それぞれ、電子部品4が積層体11に対して隣接配置されている。すなわち、これらの区隔壁51を介して、それぞれ電子部品4が冷却器3に隣接配置されている。本形態において、冷却器3及び電子部品4は、特に区隔壁51に接触していないが、近接配置されている。
The
また、図1、図3に示すごとく、X方向に主面を向けた区隔壁51を介して、積層体11に対して入力バスバー71が隣接配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, an
図2、図3に示すごとく、区隔壁51の上端縁の上側において、ケース5内の空間は連続している。この空間を介して、半導体モジュール2と電子部品4とが接続されている。すなわち、出力バスバー72及びコンデンサ42の端子422は、それぞれ区隔壁51の上側を通過するように、配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the space in the
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置1においては、冷却器3を挟んで互いに反対側に、2つの電子部品4が、分かれて配置されている。これにより、2つの電子部品4同士が、互いに熱干渉することを抑制しやすい。また、2つの電子部品4は、冷却器3に対して、それぞれ区隔壁51を介して隣接配置されている。それゆえ、2つの電子部品4は、金属製の区隔壁51を介して、冷却器3に放熱しやすい。
Next, the operation and effect of the present embodiment will be described.
In the
すなわち、複数の電子部品4同士の熱干渉を抑制すると共に、複数の電子部品4の放熱性を向上させることができる。その結果、複数の電子部品4の長寿命化を図ることができる。
That is, it is possible to suppress the thermal interference between the plurality of
また、冷却器3に対して同じ方向に区隔壁51を介して隣接する電子部品4は、1個である。これにより、電子部品4をより効率的に冷却することができると共に、複数の電子部品4の間の熱干渉を効果的に抑制することができる。
The number of
また、冷却器3を挟んで互いに反対側に分かれて配置された2つの電子部品4は、電流センサ41とコンデンサ42とである。電流センサ41及びコンデンサ42は、一般に、長寿命化を図ることが比較的困難な電子部品である。そのため、これらの熱劣化を抑制することで、これらの電子部品4の長寿命化を効果的に図ることができる。
The two
また、複数の冷却管31と半導体モジュール2との積層体11を挟んで互いに反対側に、2つの電子部品4が、分かれて配置されている。そして、2つの電子部品4は、積層体11に対して、それぞれ区隔壁51を介して隣接配置されている。これにより、冷却器3は、半導体モジュール2を効率的に冷却すると共に、電子部品4をも効果的に冷却することが可能となる。
Two
以上のごとく、本実施形態によれば、電子部品の長寿命化を図ることができる電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a power conversion device that can extend the life of electronic components.
(実施形態2)
本実施形態は、図4に示すごとく、冷却器3を挟んで互いに反対側に分かれて配置された2つの電子部品4を、コンデンサ42とリアクトル43とした形態である。
すなわち、冷却器3に対して、Y方向の一方側に、区隔壁51を介して、コンデンサ42が隣接配置され、Y方向の他方側に、区隔壁51を介して、リアクトル43が隣接配置されている。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, two
That is, the
本形態の電力変換装置1は、直流電源から入力される直流電力を昇圧してインバータへ供給する昇圧コンバータを備えている。この昇圧コンバータの構成部品として、上記リアクトル43がケース5内に配置されている。
The
なお、図4においては、積層体11、コンデンサ42、リアクトル43、及びケース5の位置関係を示す説明図であり、他の部品や配線等は、適宜省略してある。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a positional relationship among the laminate 11, the
その他の構成は、実施形態1と同様である。なお、実施形態2以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。 Other configurations are the same as in the first embodiment. In addition, among the reference numerals used in the second and subsequent embodiments, the same reference numerals as those used in the above-described embodiments represent the same components and the like as those in the above-described embodiments unless otherwise specified.
本形態の場合には、コンデンサ42とリアクトル43との間の熱干渉を抑制すると共に、これらの電子部品4の放熱性を向上させることができる。これにより、コンデンサ42及びリアクトル43の熱劣化を抑制することで、これらの電子部品4の長寿命化を効果的に図ることができる。すなわち、リアクトル43も、コンデンサ42等と同様、一般に、長寿命化を図ることが比較的困難な電子部品である。それゆえ、本形態の構成によって、コンデンサ42及びリアクトル43の熱劣化を抑制することで、効果的に、電力変換装置1全体の長寿命化を図ることができる。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
In the case of the present embodiment, the heat interference between the
In addition, it has the same function and effect as the first embodiment.
(実施形態3)
本実施形態は、図5に示すごとく、冷却器3を挟んで互いに反対側に分かれて配置された2つの電子部品4を、電流センサ41とリアクトル43とした形態である。
すなわち、冷却器3に対して、Y方向の一方側に、区隔壁51を介して、電流センサ41が隣接配置され、Y方向の他方側に、区隔壁51を介して、リアクトル43が隣接配置されている。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, two
That is, the
なお、図5においては、積層体11、電流センサ41、リアクトル43、及びケース5の位置関係を示す説明図であり、他の部品や配線等は、適宜省略してある。
その他の構成は、実施形態1又は実施形態2と同様である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a positional relationship among the laminate 11, the
Other configurations are the same as those of the first or second embodiment.
本形態の場合には、電流センサ41とリアクトル43との間の熱干渉を抑制すると共に、これらの電子部品4の放熱性を向上させることができる。これにより、電流センサ41及びリアクトル43の熱劣化を抑制することで、これらの電子部品4の長寿命化を効果的に図ることができる。
その他、実施形態1及び実施形態2と同様の作用効果を有する。
In the case of the present embodiment, thermal interference between the
In addition, the third embodiment has the same functions and effects as those of the first and second embodiments.
(実施形態4)
本実施形態は、図6に示すごとく、冷却器3に対して、X方向の両側に、それぞれ区隔壁51を介して2つの電子部品4が分かれて配置された、電力変換装置1の形態である。
本形態においては、冷却器3におけるX方向の一端に配された冷却管31に、区隔壁51を介して、電流センサ41が隣接配置されている。また、冷却器3におけるX方向の他端側に、区隔壁51を介してコンデンサ42が隣接配置されている。
(Embodiment 4)
As shown in FIG. 6, the present embodiment is in the form of a
In the present embodiment, the
冷却器3は、積層方向(すなわちX方向)の一端(すなわちコンデンサ42の配置側の端部)の冷却管31から突出した冷媒導入管321及び冷媒排出管322を、Y方向へ屈曲させている。冷媒導入管321及び冷媒排出管322は、ケース5の外周壁部53からY方向の同じ側へ突出している。
The
そして、ケース5内における、冷媒排出管322のY方向に沿った部分に対して、Xジ方向から、コンデンサ42が、区隔壁51を介して隣接配置されている。
なお、図6においては、積層体11、電流センサ41、コンデンサ42、及びケース5の位置関係を示す説明図であり、他の部品や配線等は、適宜省略してある。
その他の構成は、実施形態1と同様である。
In addition, the
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a positional relationship among the laminate 11, the
Other configurations are the same as in the first embodiment.
本形態の場合にも、複数の電子部品4(すなわち、電流センサ41とコンデンサ42)同士の熱干渉を抑制すると共に、複数の電子部品4の放熱性を向上させることができる。その結果、複数の電子部品4の長寿命化を図ることができる。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
Also in the case of the present embodiment, it is possible to suppress the thermal interference between the plurality of electronic components 4 (that is, the
In addition, it has the same function and effect as the first embodiment.
なお、本形態において、冷媒導入管321と冷媒排出管322との配置を逆にして、冷媒導入管321に対して、コンデンサ42が、区隔壁51を介して隣接配置された構成とすることもできる。この場合には、コンデンサ42の冷却効率をより向上させることができる。
In this embodiment, the arrangement of the
また、本形態においては、冷媒導入管321及び冷媒排出管322を、Y方向の同じ側へ屈曲させた形態を示したが、互いに反対側へ屈曲させたり、Z方向へ屈曲させたりすることもできる。
Further, in this embodiment, the
また、本形態において、冷却器3に対する電流センサ41とコンデンサ42との位置関係を、逆にすることもできる。
さらには、本形態においても、冷却器3に対してX方向に、区隔壁51を介して隣接配置する電子部品4として、電流センサ41又はコンデンサ42に代えて、リアクトル43を配置することもできる。
In the present embodiment, the positional relationship between the
Further, also in the present embodiment, a
(実施形態5)
本形態は、図7〜図10に示すごとく、半導体モジュール2と接続されると共にアース端子81を備えた発熱部品8をさらに有する電力変換装置10の形態である。
図7、図8に示すごとく、発熱部品8のアース端子81は、冷却区隔壁511a、511b、511c又は連続区隔壁512a、512bに、固定されている。冷却区隔壁511a、511b、511cは、冷却器3に面して配された区隔壁51である。連続区隔壁512a、512bは、冷却区隔壁511a、511b、511cのいずれかと連続する区隔壁51である。
(Embodiment 5)
As shown in FIGS. 7 to 10, this embodiment is a form of a
As shown in FIGS. 7 and 8, the
本形態においては、アース端子81は、冷却区隔壁511aに連続する連続区隔壁512aに、固定されている。アース端子81は、例えば、ボルト12等の金属製締結部材によって、連続区隔壁512aに締結されている。
In this embodiment, the
少なくとも一部の冷却区隔壁511a、511cは、複数の冷却管31及び連結管33に面して、複数の冷却管31の積層方向Xに沿って形成されている。つまり、一部の冷却区隔壁511a、511cは、冷却器3に対して、Y方向に対向配置されている。そして、X方向における冷却器3の全体にわたり、冷却区隔壁511a、511cは、冷却器3に面している。このような冷却区隔壁511a、511cが、本形態においては、冷却器3におけるY方向の両側に、それぞれ配置されている。本形態においては、そのうちの一つの冷却区隔壁511aがX方向に延長された区隔壁51として、連続区隔壁512aが存在する。
At least some of the cooling
この連続区隔壁512aと、2つの外周壁部53の一部ずつと、X方向に主面を向けた冷却区隔壁511bと、さらにはこれに連続する連続区隔壁512bと、によって囲まれた空間に、発熱部品8が配置されている(図7〜図9参照)。本形態において、発熱部品8は、一方の電極が接地される接地用コンデンサである。接地用コンデンサは、2つのコンデンサ素子82を備えている。2つのコンデンサ素子82は、図10に示すごとく、互いに直列接続されている。そして、2つのコンデンサ素子82の間の配線に、アース端子81が電気的に接続されている。
A space surrounded by the
また、発熱部品8としての接地用コンデンサは、他のコンデンサ42と並列接続されている。当該他のコンデンサ42は、複数の半導体モジュール2からなるインバータ回路20に入力される電圧を平滑化する平滑コンデンサである。そして、接地用コンデンサ(すなわち発熱部品8)は、直流電源BATの直流電力に含まれるノイズ電流を除去する機能を有する。
The grounding capacitor as the heat-generating
図7に示すごとく、ケース5は、外周壁部53の外側面に設けられたアースボス54を有する。アース端子81が固定された区隔壁51の延長線上に、アースボス54が配置されている。すなわち、冷却区隔壁511a及び連続区隔壁512aのX方向の延長線上に、アースボス54が配置されている。
アースボス54には、図示を省略するアース配線の端子(例えば、ハーネス等の端子)が締結される。
As shown in FIG. 7, the
A ground wiring terminal (not shown) (for example, a terminal such as a harness) is fastened to the
ケース5は、互いに異なる冷却区隔壁である第1冷却区隔壁511a及び第2冷却区隔壁511bを有する。発熱部品8としての接地用コンデンサは、第1固定部121と、第2固定部122とを有する。第1固定部121は、第1冷却区隔壁511a又は第1冷却区隔壁511aに連続する第1連続区隔壁512aに固定された固定部として定義される。また、第2固定部122は、第2冷却区隔壁511b又は第2冷却区隔壁511bに連続する第2連続区隔壁512bに固定された固定部として定義される。
本形態においては、第1固定部121は、第1連続区隔壁512aに固定されている。また、第2固定部122は、第2冷却区隔壁511bに固定されている。
The
In the present embodiment, the
そして、少なくとも第1固定部121は、アース端子81にて構成されている。本形態においては、第1固定部121が、アース端子81にて構成されているが、第2固定部122は、接地用コンデンサの絶縁性筐体部の一部にて構成されている。つまり、コンデンサ素子82を収容した樹脂等からなる筐体の一部に設けたフランジ部83が、第2固定部122として、区隔壁51に固定されている。
その他は、実施形態1と同様である。
Further, at least the
Others are the same as the first embodiment.
次に、本形態の作用効果を説明する。
本形態の電力変換装置10においては、発熱部品8としての接地用コンデンサのアース端子81が、連続区隔壁512aに固定されている。これにより、接地用コンデンサの熱を、連続区隔壁512a及び冷却区隔壁511aを介して冷却器3に放熱しやすくなる。その結果、接地用コンデンサの長寿命化を図ることができる。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
In the
また、接地用コンデンサに流れるノイズ電流を、ケース5を介してグランドへ逃がすことができる。つまり、アース端子81を連続区隔壁512aに固定した構造は、ノイズ電流を逃がす機能と共に、接地用コンデンサの放熱機能をも果たすことができる。
Also, the noise current flowing through the grounding capacitor can be released to the ground via the
また、冷却区隔壁511aが、複数の冷却管31及び連結管33に面して、X方向に沿って形成されている。これにより、接地用コンデンサ(すなわち発熱部品8)の熱を、より効率的に冷却器3へ放熱しやすくなる。
Further, a cooling
また、アース端子81が固定された区隔壁51(本形態においては、連続区隔壁512a)の延長線上に、アースボス54が配置されている。これにより、アース端子81からアースボス54までの電流経路を短くすることができる。その結果、接地用コンデンサに流れたノイズ電流を、迅速にグランドへ逃がすことができる。
The
また、発熱部品8としての接地用コンデンサは、第1固定部121と、第2固定部122とを有する。これにより、接地用コンデンサを安定してケース5に固定することができる。それとともに、接地用コンデンサの熱を、第1固定部121からの放熱と共に、第2固定部122からも放熱することができる。なお、第2固定部122が端子ではなくても、第2固定部122からの放熱経路は、第1固定部121からの放熱経路に対する補助的な放熱経路としての役割を果たし得る。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
The grounding capacitor serving as the heat-generating
In addition, it has the same function and effect as the first embodiment.
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.
1 電力変換装置
2 半導体モジュール
3 冷却器
4 電子部品
5 ケース
51 区隔壁
REFERENCE SIGNS
Claims (10)
上記半導体モジュールを冷却する冷却器(3)と、
上記半導体モジュールと直接又は間接的に接続された少なくとも2つの電子部品(4)と、
上記半導体モジュール、上記冷却器、及び上記電子部品を収容する金属製のケース(5)と、を有し、
上記ケースは、内部を区画する区隔壁(51)を有し、
上記冷却器を挟んで互いに反対側に、2つの上記電子部品が、分かれて配置されており、
かつ、2つの上記電子部品は、上記冷却器に対して、それぞれ上記区隔壁を介して隣接配置されている、電力変換装置(1、10)。 A semiconductor module (2);
A cooler (3) for cooling the semiconductor module;
At least two electronic components (4) directly or indirectly connected to the semiconductor module;
A metal case (5) for housing the semiconductor module, the cooler, and the electronic component;
The case has a partition (51) that partitions the inside,
On the opposite side of the cooler, the two electronic components are separately arranged,
The power converter (1, 10), wherein the two electronic components are arranged adjacent to the cooler via the partition walls, respectively.
上記発熱部品の上記アース端子は、上記冷却器に面して配された上記区隔壁である冷却区隔壁(511a、511b、511c)、又は該冷却区隔壁と連続する上記区隔壁である連続区隔壁(512a、512b、512c)に、固定されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電力変換装置(10)。 A heating component (8) connected to the semiconductor module and having a ground terminal;
The ground terminal of the heat-generating component is a cooling partition (511a, 511b, 511c), which is the partition disposed facing the cooler, or a continuous partition, which is the partition that is continuous with the cooling partition. The power conversion device (10) according to any one of claims 1 to 5, wherein the power conversion device (10) is fixed to a partition (512a, 512b, 512c).
上記半導体モジュールを冷却する冷却器(3)と、
上記半導体モジュールと接続されると共にアース端子(81)を備えた発熱部品(8)と、
上記半導体モジュール、上記冷却器、及び上記発熱部品を収容する金属製のケース(5)と、を有し、
上記ケースは、内部を区画する区隔壁(51)を有し、
上記発熱部品の上記アース端子は、上記冷却器に面して配された上記区隔壁である冷却区隔壁(511a、511b、511c)、又は該冷却区隔壁と連続する上記区隔壁である連続区隔壁(512a、512b、512c)に、固定されている、電力変換装置(10)。 A semiconductor module (2);
A cooler (3) for cooling the semiconductor module;
A heat-generating component (8) connected to the semiconductor module and having a ground terminal (81);
A metal case (5) for housing the semiconductor module, the cooler, and the heat-generating component;
The case has a partition (51) that partitions the inside,
The ground terminal of the heat-generating component is a cooling partition (511a, 511b, 511c), which is the partition disposed facing the cooler, or a continuous partition, which is the partition that is continuous with the cooling partition. The power converter (10) fixed to the partition (512a, 512b, 512c).
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