JP2022019040A - Electric power conversion device - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、電力変換装置に関するものである。 The present application relates to a power conversion device.
電気自動車またはハイブリッド自動車のように、駆動源にモータが用いられている電動車両には、複数の電力変換装置が搭載されている。電力変換装置は、入力電流を直流から交流、交流から直流、または入力電圧を異なる電圧に変換する装置である。具体的には、商用の交流電源から直流電源に変換して高圧バッテリに充電する充電器、高圧バッテリの直流電源から補助機器用のバッテリの電圧(例えば12V)に変換するDC/DCコンバータ、バッテリからの直流電力をモータへの交流電力に変換するインバータ等が挙げられる。 Electric vehicles, such as electric vehicles or hybrid vehicles, in which a motor is used as a drive source, are equipped with a plurality of electric power conversion devices. A power conversion device is a device that converts an input current from direct current to alternating current, from alternating current to direct current, or an input voltage to a different voltage. Specifically, a charger that converts a commercial AC power supply to a DC power supply to charge a high-voltage battery, a DC / DC converter that converts the DC power supply of a high-pressure battery to the voltage of a battery for auxiliary equipment (for example, 12V), and a battery. Examples thereof include an inverter that converts DC power from a battery into AC power to a motor.
電気自動車またはハイブリッド自動車に搭載される電力変換装置は、小型化及び高出力化が求められている。電力変換装置の高出力化に伴って電力変換装置に収容されたコンデンサは大電流を扱うことになり、コンデンサの発熱量は増大している。コンデンサの耐熱温度は、電力変換装置を構成する他の部品と比べて低い。また、コンデンサの温度上昇は、コンデンサの寿命を低下させるため、コンデンサ素子の温度上昇への対策としてコンデンサの冷却方法が課題となっている。 Power conversion devices mounted on electric vehicles or hybrid vehicles are required to be smaller and have higher output. As the output of the power conversion device increases, the capacitor housed in the power conversion device handles a large current, and the amount of heat generated by the capacitor is increasing. The heat resistant temperature of the capacitor is lower than that of other components constituting the power conversion device. Further, since the temperature rise of the capacitor shortens the life of the capacitor, a method of cooling the capacitor has become an issue as a countermeasure against the temperature rise of the capacitor element.
コンデンサの温度上昇を抑制するために、電力変換に寄与するパワーモジュールを冷媒で冷却する冷却構造と同様に、コンデンサを冷却する構造が開示されている(例えば特許文献1参照)。開示された構造では、パワーモジュールとコンデンサのそれぞれに冷却流路が設けられている。また、パワーモジュールを冷媒で冷却する冷却構造として、パワーモジュールと接した冷却構造の場所によらずパワーモジュールの放熱性を均一にするため、流速が遅くなる冷媒流入口から遠い箇所でも流速を高めることができる構造が開示されている(例えば特許文献2参照)。開示された構造では、流路部の幅が均一ではなく、流路部を構成する壁の厚みを増して流路部の幅を狭める構造としているため、冷媒流入口から遠い箇所でも流速を高めることができる。 In order to suppress the temperature rise of the capacitor, a structure for cooling the capacitor is disclosed as well as a cooling structure for cooling the power module contributing to power conversion with a refrigerant (see, for example, Patent Document 1). In the disclosed structure, cooling channels are provided in each of the power module and the capacitor. In addition, as a cooling structure that cools the power module with refrigerant, in order to make the heat dissipation of the power module uniform regardless of the location of the cooling structure in contact with the power module, the flow velocity is increased even at a place far from the refrigerant inlet where the flow velocity becomes slow. A structure that can be used is disclosed (see, for example, Patent Document 2). In the disclosed structure, the width of the flow path portion is not uniform, and the wall thickness of the flow path portion is increased to narrow the width of the flow path portion. Therefore, the flow velocity is increased even at a location far from the refrigerant inlet. be able to.
上記特許文献1においては、コンデンサにも冷却流路が設けられているため、コンデンサもパワーモジュールと同様に冷却することができる。しかしながら、パワーモジュールとコンデンサのそれぞれに別々の冷却流路が設けられているため、部品点数が増加し、電力変換装置が大型化するという課題があった。 In Patent Document 1, since the capacitor is also provided with a cooling flow path, the capacitor can be cooled in the same manner as the power module. However, since separate cooling channels are provided for each of the power module and the capacitor, there is a problem that the number of parts increases and the power conversion device becomes large.
また、上記特許文献2においては、流路部の壁の厚みを変えたため、パワーモジュールと接した冷却構造の場所によらずパワーモジュールの放熱性を均一にすることができる。しかしながら、開示された構造においてパワーモジュールとコンデンサの冷却流路を共通化するために流路部の側壁の側にコンデンサを配置した場合、流路部の壁の厚みを増した箇所が流路部の端部まで連続して設けられているため、厚みが増して冷媒と接しない箇所ではコンデンサの放熱性が悪くなり、特に最も壁の厚みが増加した流路部の端部においてコンデンサが十分に冷えないという課題があった。 Further, in Patent Document 2, since the thickness of the wall of the flow path portion is changed, the heat dissipation of the power module can be made uniform regardless of the location of the cooling structure in contact with the power module. However, in the disclosed structure, when the capacitor is arranged on the side wall of the flow path portion in order to make the cooling flow path of the power module and the capacitor common, the portion where the wall thickness of the flow path portion is increased is the flow path portion. Since the capacitor is continuously provided up to the end of the wall, the heat dissipation of the capacitor deteriorates in the place where the thickness increases and does not come into contact with the refrigerant, and the capacitor is sufficiently provided at the end of the flow path where the wall thickness is the largest. There was a problem that it did not get cold.
そこで、本願は、大型化を抑制しつつ、コンデンサ等の発熱部材の放熱性を向上させると共に、場所によらずパワーモジュールの放熱性を均一にすることができる電力変換装置を得ることを目的としている。 Therefore, an object of the present application is to obtain a power conversion device capable of improving the heat dissipation of a heat generating member such as a capacitor while suppressing the increase in size and making the heat dissipation of a power module uniform regardless of the location. There is.
本願に開示される電力変換装置は、半導体素子を有したパワーモジュールと、一方の面がパワーモジュールと熱的に接続された矩形板状のヒートシンクと、ヒートシンクの他方の面に沿って、ヒートシンクの第1の側面の側から第1の側面とは反対側の第2の側面の側に向かう第1第2方向に冷媒が流れる冷却冷媒流路と、冷却冷媒流路の第1の側面の側を、ヒートシンクの第3の側面の側に設けられた冷媒流入口から、第3の側面の側から第3の側面とは反対側の第4の側面の側に向かう第3第4方向に延びる共に、ヒートシンクの他方の面の法線方向に延び、冷却冷媒流路における第1の側面の側の部分に接続される供給冷媒流路と、冷却冷媒流路の第2の側面の側を、第3の側面に設けられた冷媒流出口から、第3第4方向に延びる共に、ヒートシンクの他方の面の法線方向に延び、冷却冷媒流路における第2の側面の側の部分に接続される排出冷媒流路と、パワーモジュールと電気的に接続されると共に、供給冷媒流路における第1の側面の側又は第2の側面の側の側壁、又は排出冷媒流路における第1の側面の側又は第2の側面の側の側壁と熱的に接続された発熱部材とを備え、供給冷媒流路における第4の側面の側及び法線方向の側の部分に供給冷媒流路の第4の側面の側の面と離間して設けられた第1の突起部、及び排出冷媒流路における第4の側面の側及び法線方向の側の部分に排出冷媒流路の第4の側面の側の面と離間して設けられた第2の突起部の一方又は双方を有するものである。 The power conversion device disclosed in the present application includes a power module having a semiconductor element, a rectangular plate-shaped heat sink in which one surface is thermally connected to the power module, and a heat sink along the other side of the heat sink. A cooling refrigerant flow path in which the refrigerant flows in the first second direction from the side of the first side surface to the side of the second side surface opposite to the first side surface, and the side of the first side surface of the cooling refrigerant flow path. Extends from the refrigerant inlet provided on the third side surface side of the heat sink in the third and fourth directions from the side of the third side surface toward the side of the fourth side surface opposite to the third side surface. Both the supply refrigerant flow path, which extends in the normal direction of the other surface of the heat sink and is connected to the side portion of the first side surface of the cooling refrigerant flow path, and the side of the second side surface of the cooling refrigerant flow path. From the refrigerant outlet provided on the third side surface, it extends in the third and fourth directions and extends in the normal direction of the other surface of the heat sink, and is connected to the side portion of the second side surface in the cooling refrigerant flow path. The discharge refrigerant flow path is electrically connected to the power module, and the side wall on the side of the first side surface or the side of the second side surface in the supply refrigerant flow path, or the first side surface in the discharge refrigerant flow path. A fourth side of the supply refrigerant flow path is provided with a heat generating member thermally connected to the side wall on the side or the second side surface, and is provided on the side of the fourth side surface and the portion on the side in the normal direction in the supply refrigerant flow path. The fourth side surface of the discharge refrigerant flow path is provided on the side of the fourth side surface and the portion on the side in the normal direction in the first protrusion portion provided apart from the side surface of the side surface of the discharge refrigerant flow path. It has one or both of the second protrusions provided apart from the side surface.
本願に開示される電力変換装置によれば、第3第4方向に延びる共にヒートシンクの他方の面の法線方向に延び、冷却冷媒流路における第1の側面の側の部分に接続される供給冷媒流路と、第3第4方向に延びる共にヒートシンクの他方の面の法線方向に延び、冷却冷媒流路における第2の側面の側の部分に接続される排出冷媒流路と、パワーモジュールと電気的に接続されると共に、供給冷媒流路又は排出冷媒流路における第1の側面の側又は第2の側面の側の側壁と熱的に接続された発熱部材とを備え、供給冷媒流路における第4の側面の側及び法線方向の側の部分に供給冷媒流路の第4の側面の側の面と離間して設けられた第1の突起部、及び排出冷媒流路における第4の側面の側及び法線方向の側の部分に排出冷媒流路の第4の側面の側の面と離間して設けられた第2の突起部の一方又は双方を有するため、パワーモジュールとコンデンサ等の発熱部材のそれぞれに別々の冷却流路を設けることなく大型化が抑制され、供給冷媒流路又は排出冷媒流路の側壁とコンデンサ等の発熱部材とを熱的に接続して発熱部材の放熱性を向上させると共に、突起部を備えたことで場所によらずパワーモジュールの放熱性を均一にすることができる。 According to the power conversion apparatus disclosed in the present application, a supply extending in the third and fourth directions and extending in the normal direction of the other surface of the heat sink and connected to a portion on the side of the first side surface in the cooling refrigerant flow path. A refrigerant flow path, a discharge refrigerant flow path that extends in the third and fourth directions and extends in the normal direction of the other surface of the heat sink and is connected to a side portion of the second side surface of the cooling refrigerant flow path, and a power module. A heating member that is electrically connected to and thermally connected to the side wall on the side of the first side surface or the side of the second side surface in the supply refrigerant flow path or the discharge refrigerant flow path is provided, and the supply refrigerant flow is provided. A first protrusion provided on the side of the fourth side surface and a portion on the side in the normal direction of the road away from the surface on the side of the fourth side surface of the supply refrigerant flow path, and a second in the discharge refrigerant flow path. Since one or both of the second protrusions provided apart from the surface on the side of the fourth side surface of the discharged refrigerant flow path are provided on the side surface side and the side portion in the normal direction of the fourth, the power module and the power module. The size increase is suppressed without providing a separate cooling flow path for each of the heat generating members such as the condenser, and the side wall of the supply refrigerant flow path or the discharge refrigerant flow path is thermally connected to the heat generation member such as the condenser to generate heat. In addition to improving the heat dissipation of the power module, the provision of protrusions makes it possible to make the heat dissipation of the power module uniform regardless of the location.
以下、本願の実施の形態による電力変換装置を図に基づいて説明する。なお、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。 Hereinafter, the power conversion device according to the embodiment of the present application will be described with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding members and parts will be described with the same reference numerals.
実施の形態1.
図1は実施の形態1に係る電力変換装置100の概略を示す断面図、図2は電力変換装置100の要部の概略を示す平面図、図3は図1のA-A断面位置で切断した電力変換装置100の要部断面図、図4は実施の形態1に係る別の電力変換装置100の概略を示す断面図、図5は実施の形態1に係る別の電力変換装置100の概略を示す断面図である。図1は図2のB-B断面位置で切断した電力変換装置100の断面図である。図2は筐体70に配置された一部の部品を取り去って示した構成図で、ヒートシンク90の外形を破線で示す。図3はコンデンサモジュール30の一部を省略して示した図、図4及び図5は図2のB-B断面位置と同等の位置で切断した別の電力変換装置100の断面図である。電力変換装置100は、入力電流を直流から交流、交流から直流、または入力電圧を異なる電圧に変換する装置である。
Embodiment 1.
1 is a cross-sectional view showing an outline of the
電力変換装置100は、図1に示すように、半導体素子11を有したパワーモジュール10、発熱部材である平滑コンデンサを有したコンデンサモジュール30、ACバスバー50、端子台51、筐体70、電流センサ80、一方の面がパワーモジュール10と熱的に接続された矩形板状のヒートシンク90、及びヒートシンク90の他方の面に設けられたヒートシンクフィン91を備える。電力変換装置100は、コンデンサモジュール30を介して外部からパワーモジュール10に平滑化された直流電力が伝わり、パワーモジュール10で電力変換してACバスバー50に交流電力を送り、外部へ交流電力を出力する装置である。パワーモジュール10は、例えば、3相交流を出力する。電力変換装置100は、上述した経路とは逆の経路で直流電力を外部へ送ることもできる。ACバスバー50は端子台51に取り付けられ、ACバスバー50に電流センサ80が搭載されている。
As shown in FIG. 1, the
<パワーモジュール10>
パワーモジュール10は、半導体素子11、半導体素子用配線部材12、パワーモジュール用配線部材13a、13b、導電性接合材14、モールド樹脂15、絶縁部材16を備える。パワーモジュール10は、通電時に発熱する。パワーモジュール用配線部材13aは、一方の面で導電性接合材14を介して半導体素子11と電気的かつ熱的に接続される。パワーモジュール用配線部材13aは、他方の面で絶縁部材16と熱的に接続される。パワーモジュール用配線部材13aの一部はモールド樹脂15から外部に延出し、ACバスバー50と電気的に接続される。パワーモジュール用配線部材13bは、一方の面で導電性接合材14を介して半導体素子用配線部材12の一端と電気的かつ熱的に接続される。パワーモジュール用配線部材13bは、他方の面で絶縁部材16と熱的に接続される。パワーモジュール用配線部材13bの一部はモールド樹脂15から外部に延出し、コンデンサ用配線部材34と電気的に接続される。半導体素子用配線部材12の他端は、導電性接合材14を介して半導体素子11と電気的かつ熱的に接続される。半導体素子11等のパワーモジュール10の構成要素は、モールド樹脂15により封止される。絶縁部材16のパワーモジュール用配線部材13a、13bと接続されていない側の面はモールド樹脂15から露出して、ヒートシンク90の一方の面と熱的に接続される。ヒートシンク90及びヒートシンクフィン91は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属で形成される。パワーモジュール用配線部材13aとACバスバー50との接続、及びパワーモジュール用配線部材13bとコンデンサ用配線部材34との接続には、ネジ締結または溶接などが用いられる。
<
The
<コンデンサモジュール30>
コンデンサモジュール30は、直流電力を平滑化する平滑コンデンサであるコンデンサ素子32、コンデンサケース31、封止材33、コンデンサ用配線部材34、及び放熱部材35を備える。コンデンサ素子32は、封止材33を介してコンデンサケース31に収納される。コンデンサ用配線部材34は、一端がコンデンサ素子32と電気的に接続され他端がコンデンサケース31から外部に延出してパワーモジュール用配線部材13bと電気的に接続される。コンデンサケース31は筐体70に収納され、筐体70に固定される。放熱部材35は、コンデンサケース31の外側で筐体70との間に配置され、コンデンサケース31と筐体70とは熱的に接続される。本実施の形態では、図1に示すように、供給冷媒流路71の側の筐体70とコンデンサケース31との間にのみ放熱部材35を配置した例を示したが、放熱部材35の配置の構成はこれに限るものではなく、その他の筐体70とコンデンサケース31との間に放熱部材35をさらに配置しても構わない。放熱部材35は、例えば放熱用グリスであるが、放熱部材35は放熱用グリスに限るものではなく、放熱シートまたは放熱コンパウンドであっても構わない。パワーモジュール10とヒートシンク90との間に、放熱部材35を設けても構わない。
<
The
<冷媒流路>
本願の要部の一つである冷媒流路について説明する。冷媒が流れる冷媒流路は、供給冷媒流路71、排出冷媒流路72、及び冷却冷媒流路73から構成される。筐体70は、冷媒流路と、冷媒流入口76と、冷媒流出口77と、第1の突起部74とを備える。冷媒には、例えば水またはエチレングリコール液が使用される。筐体70は、例えばアルミニウムからダイカストにて作製される。冷却冷媒流路73は、ヒートシンク90の他方の面に沿って、ヒートシンク90の第1の側面90aの側から第1の側面90aとは反対側の第2の側面90bの側に向かう第1第2方向に冷媒が流れる流路である。ヒートシンク90及びヒートシンクフィン91は、冷媒によって冷却される。ヒートシンクフィン91は、図3に示すように、冷媒が流れる第1第2方向に沿って設けられる。
<Refrigerant flow path>
The refrigerant flow path, which is one of the main parts of the present application, will be described. The refrigerant flow path through which the refrigerant flows is composed of a supply
供給冷媒流路71は、冷却冷媒流路73におけるヒートシンク90の第1の側面90aの側を、ヒートシンク90の第3の側面90cの側に設けられた冷媒流入口76から、第3の側面90cの側から第3の側面90cとは反対側の第4の側面90dの側に向かう第3第4方向に延びる共に、ヒートシンク90の他方の面の法線方向に延び、冷却冷媒流路73におけるヒートシンク90の第1の側面90aの側の部分に接続される流路である。排出冷媒流路72は、冷却冷媒流路73におけるヒートシンク90の第2の側面90bの側を、第3の側面90cに設けられた冷媒流出口77から、第3第4方向に延びる共に、ヒートシンク90の他方の面の法線方向に延び、冷却冷媒流路73におけるヒートシンク90の第2の側面90bの側の部分に接続される流路である。
The supply
発熱部材は、パワーモジュール10と電気的に接続されると共に、供給冷媒流路71における第1の側面90aの側又は第2の側面90bの側の側壁、もしくは排出冷媒流路72における第1の側面90aの側又は第2の側面90bの側の側壁と熱的に接続される。本実施の形態での発熱部材はコンデンサ素子32であり、コンデンサ素子32は供給冷媒流路71における第1の側面90aの側の側壁に熱的に接続される。発熱部材はコンデンサ素子32に限るものではなく、発熱部材であるDCバスバー、リアクトル、放電抵抗、ACバスバー、パワーモジュール用配線部材13a、13b、及びコンデンサ用配線部材34などの少なくとも1つを供給冷媒流路71又は排出冷媒流路72の側壁に熱的に接続しても構わない。
The heat generating member is electrically connected to the
電力変換装置100の電流経路に配置されるコンデンサモジュール30、パワーモジュール10、及びACバスバー50などの配線部材は、通電時に電力損失が生じて発熱する。パワーモジュール10及びコンデンサモジュール30の発熱は特に大きく、配線部材よりもこれらの耐熱温度は低い。これら自身の発熱及び他の部品の熱干渉による温度上昇が生じた場合、パワーモジュール10及びコンデンサモジュール30は耐熱温度を超える恐れがある。そのため、パワーモジュール10及びコンデンサモジュール30の放熱性を向上させて、パワーモジュール10及びコンデンサモジュール30を冷却する必要がある。
Wiring members such as the
この構成によれば、ヒートシンク90及びヒートシンクフィン91が冷媒によって冷却されるため、絶縁部材16でヒートシンク90に熱的に接続されたパワーモジュール10も冷媒によって冷却される。コンデンサ素子32は冷媒が流れる供給冷媒流路71の側壁に熱的に接続されるため、新たな冷媒流路を設けることなくコンデンサ素子32も冷媒によって冷却され、コンデンサ素子32の放熱性は向上する。供給冷媒流路71は第3第4方向に延びる共にヒートシンク90の他方の面の法線方向に延びて側壁が拡大されているため、コンデンサ素子32と熱的に接続された箇所も拡大されるので、コンデンサ素子32の放熱性はさらに向上する。
According to this configuration, since the
冷媒流路を流れる冷媒の温度は、冷却冷媒流路73を通過する前の供給冷媒流路71で低く、冷却冷媒流路73を通過した後の排出冷媒流路72で高い。発熱部材であるコンデンサ素子32は、冷媒の温度が低い供給冷媒流路71に熱的に接続されるため、コンデンサ素子32の放熱性はさらに向上する。
The temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path is low in the supply
また、コンデンサモジュール30は、パワーモジュール10との間を低い配線インダクタンスで接続するために、パワーモジュール10と近接して配置している。コンデンサモジュール30とパワーモジュール10とを近接して、コンデンサモジュール30とパワーモジュール10とを低い配線インダクタンスで接続しているため、コンデンサモジュール30とパワーモジュール10とを接続する配線部材における余分な損失の発生を抑制することができる。損失の発生が抑制されるので、配線部材のジュール熱による発熱が抑制され、コンデンサ素子32を温度上昇から保護することができる。
Further, the
<第1の突起部74>
本願のもう一つの要部である第1の突起部74について説明する。第1の突起部74は、供給冷媒流路71における第4の側面90dの側及びヒートシンク90の他方の面の法線方向の側の部分に供給冷媒流路71の第4の側面90dの側の面と離間して設けられる。第1の突起部74は、コンデンサ素子32が熱的に接続された側壁に形成されている。冷媒の流れを阻害しないように、第1の突起部74における第3の側面90cの側及びヒートシンク90の他方の面の側は傾斜している。
<
The
この構成によれば、コンデンサ素子32が熱的に接続された側壁の冷媒が接する面積が増加するため、コンデンサ素子32の放熱性をさらに高めることができる。また、第1の突起部74は供給冷媒流路71の第4の側面90dの側の面と離間しているため、供給冷媒流路71の第4の側面90dの側において側壁の厚みが増加することがなく、側壁の冷媒が接する面積が確実に増加されるので、コンデンサ素子32の放熱性を高めることができる。なお、第1の突起部74をコンデンサ素子32が熱的に接続された供給冷媒流路71の側壁に垂直な壁面に形成しても構わないが、コンデンサ素子32が熱的に接続された側壁に形成した場合、コンデンサ素子32の放熱性を高める効果が大きい。
According to this configuration, the area in contact with the refrigerant on the side wall to which the
本実施の形態では第1の突起部74そのものが一つの冷却フィンである例を示したが、第1の突起部74の構成はこれに限るものではなく、図4に示すように、第1の突起部74は複数の冷却フィン74aを備えていても構わない。複数の冷却フィン74aを第1の突起部74が備えることで側壁と冷媒との接する面積がさらに増加するため、コンデンサ素子32の放熱性をさらに高めることができる。なお、冷却フィン74aの配置は図4に示したヒートシンク90の他方の面に平行な配置に限るものではなく、冷却冷媒流路73に向けて傾斜させて設けても構わない。
In the present embodiment, an example is shown in which the
冷媒の流速は、供給冷媒流路71の幅が均一な場合、供給冷媒流路71の冷媒流入口76に近い箇所よりも遠い箇所である第4の側面90dの側において遅くなる。冷媒の流速が遅くなる第4の側面90dの側に第1の突起部74を設けることで、第1の突起部74付近の冷媒の流路が狭くなるため、冷媒の流路が狭くなった箇所を流れる冷媒の流速が増す。供給冷媒流路71の第4の側面90dの側においても冷媒の流速が遅くならないため、冷媒流入口76から遠い箇所、近い箇所に関わらず安定して冷却冷媒流路73に冷媒が流れるので、冷却冷媒流路73の場所によらずパワーモジュール10の放熱性を均一にすることができる。また、第1の突起部74は供給冷媒流路71における法線方向の側の部分に設けられるので、冷媒の流れる方向を冷却冷媒流路73に向けることができる。
When the width of the supply
本実施の形態では、コンデンサ素子32は供給冷媒流路71における第1の側面90aの側の側壁に熱的に接続される配置としたが、コンデンサ素子32の配置はこれに限るものではない。例えば、図5に示すように、コンデンサ素子32は供給冷媒流路71における第2の側面90bの側の側壁に熱的に接続される配置としても構わない。このような配置であっても、コンデンサ素子32は冷媒が流れる供給冷媒流路71の側壁に熱的に接続されるため、新たな冷媒流路を設けることなくコンデンサ素子32も冷媒によって冷却され、コンデンサ素子32の放熱性は向上する。供給冷媒流路71は第3第4方向に延びる共にヒートシンク90の他方の面の法線方向に延びて側壁が拡大されているため、コンデンサ素子32と熱的に接続された箇所も拡大されるので、コンデンサ素子32の放熱性はさらに向上する。また、コンデンサ素子32は冷媒が流れる排出冷媒流路72の側壁にも熱的に接続されるため、コンデンサ素子32の放熱性はさらに向上する。また、コンデンサ用配線部材34は絶縁部材(図示せず)を介して供給冷媒流路71における第1の側面90aの側の側壁に熱的に接続されているため、コンデンサ用配線部材34の放熱性も向上する。
In the present embodiment, the
以上のように、実施の形態1による電力変換装置100において、第3第4方向に延びる共にヒートシンク90の他方の面の法線方向に延び、冷却冷媒流路73における第1の側面90aの側の部分に接続される供給冷媒流路71と、第3第4方向に延びる共にヒートシンク90の他方の面の法線方向に延び、冷却冷媒流路73における第2の側面90bの側の部分に接続される排出冷媒流路72と、パワーモジュール10と電気的に接続されると共に、供給冷媒流路71における第1の側面90aの側又は第2の側面90bの側の側壁と熱的に接続されたコンデンサ素子32とを備え、供給冷媒流路71における第4の側面90dの側及びヒートシンク90の他方の面の法線方向の側の部分に供給冷媒流路71の第4の側面90dの側の面と離間して設けられた第1の突起部74を有するため、パワーモジュール10とコンデンサ素子32のそれぞれに別々の冷却流路を設けることなく大型化が抑制され、供給冷媒流路71の側壁とコンデンサ素子32とを熱的に接続してコンデンサ素子32の放熱性を向上させると共に、第1の突起部74を備えたことで冷却冷媒流路73の場所によらずパワーモジュール10の放熱性を均一にすることができる。
As described above, in the
また、供給冷媒流路71は第3第4方向に延びる共にヒートシンク90の他方の面の法線方向に延びて側壁が拡大されているため、コンデンサ素子32と熱的に接続された箇所も拡大されるので、コンデンサ素子32の放熱性はさらに向上する。また、第1の突起部74は供給冷媒流路71の第4の側面90dの側の面と離間しているため、供給冷媒流路71の第4の側面90dの側において側壁の厚みが増加することがなく、側壁の冷媒と接する面積が確実に増加されるので、コンデンサ素子32の放熱性を高めることができる。また、第1の突起部74をコンデンサ素子32と熱的に接続された供給冷媒流路71の側壁に備えた場合、コンデンサ素子32が熱的に接続された側壁において冷媒と接する面積が増加するため、コンデンサ素子32の放熱性をさらに高めることができる。また、第1の突起部74が複数の冷却フィン74aを備えた場合、側壁と冷媒との接する面積がさらに増加するため、コンデンサ素子32の放熱性をさらに高めることができる。
Further, since the supply
また、コンデンサ素子32に限らず発熱部材であるDCバスバー、リアクトル、放電抵抗、及びACバスバーのうち少なくとも1つをパワーモジュール10と電気的に接続すると共に、これらを供給冷媒流路71における第1の側面90aの側又は第2の側面90bの側の側壁と熱的に接続して設けた場合、これらの発熱部材の周囲に新たに冷却流路を設けることなく電力変換装置100の大型化が抑制され、供給冷媒流路71の側壁と発熱部材とを熱的に接続して発熱部材の放熱性を向上させることができる。
Further, not only the
実施の形態2.
実施の形態2に係る電力変換装置100について説明する。図6は実施の形態2に係る電力変換装置100の概略を示す断面図、図7は電力変換装置100の要部の概略を示す平面図である。図6は図7のC-C断面位置で切断した電力変換装置100の断面図である。図7は筐体70に配置された一部の部品を取り去って示した構成図である。実施の形態2に係る電力変換装置100は、実施の形態1に示した電力変換装置100に加えて、第2の突起部75及びDCバスバー52を備えた構成になっている。
Embodiment 2.
The
第2の突起部75は、排出冷媒流路72における第4の側面90dの側及びヒートシンク90の他方の面の法線方向の側の部分に、排出冷媒流路72の第4の側面90dの側の面と離間して設けられる。DCバスバー52は、外部の電池とコンデンサモジュール30との間で電力を授受する配線部材である。DCバスバー52は、コンデンサモジュール30の上部でコンデンサ素子32と電気的に接続され、第2の放熱部材53を介して筐体70と熱的に接続される。第2の放熱部材53は、例えば、熱伝導性に優れたシリコーン材、または放熱コンパウンドであるがこれらに限るものではない。パワーモジュール用配線部材13a及びACバスバー50も、第2の放熱部材53を介して筐体70と熱的に接続される。第2の放熱部材53が絶縁性を備えていない場合、第2の放熱部材53と筐体70との間もしくは第2の放熱部材53と各配線部材との間に絶縁部材(図示せず)が設けられる。電力変換装置100は、DCバスバー52から入力された直流電力を電力変換してACバスバー50から出力する。電力変換装置100は、逆の経路で直流電力を外部へ送ることもできる。
The
ACバスバー50及びDCバスバー52は、電流が流れた際に発熱が生じる発熱部材である。ACバスバー50が発熱すると、ACバスバー50が取り付けられた端子台51に熱が伝わり端子台51は昇温する。端子台51が昇温すると、端子台51は耐熱温度を超える恐れがある。DCバスバー52が発熱すると、DCバスバー52に接続されたコンデンサ素子32に熱が伝わりコンデンサ素子32は昇温する。コンデンサ素子32が昇温すると、コンデンサ素子32は耐熱温度を超える恐れがある。そのため、ACバスバー50及びDCバスバー52の放熱性を向上させて、ACバスバー50及びDCバスバー52を冷却する必要がある。
The
ACバスバー50は、排出冷媒流路72における第2の側面90bの側の側壁に熱的に接続される。DCバスバー52は、供給冷媒流路71における第1の側面90aの側の側壁に熱的に接続される。この構成によれば、ACバスバー50は冷媒が流れる排出冷媒流路72の側壁に熱的に接続されるため、ACバスバー50も冷媒によって冷却され、ACバスバー50の放熱性は向上する。DCバスバー52は冷媒が流れる供給冷媒流路71の側壁に熱的に接続されるため、DCバスバー52も冷媒によって冷却され、DCバスバー52の放熱性は向上する。
The
第1の突起部74はDCバスバー52が熱的に接続された側壁に形成され、第2の突起部75はACバスバー50が熱的に接続された側壁に形成されている。この構成によれば、ACバスバー50及びDCバスバー52が熱的に接続された側壁において冷媒と側壁との接する面積が増加するため、ACバスバー50及びDCバスバー52の放熱性をさらに高めることができる。また、第1の突起部74は供給冷媒流路71の第4の側面90dの側の面と離間しているため、供給冷媒流路71の第4の側面90dの側において側壁の厚みが増加することがなく、側壁の冷媒と接する面積が確実に増加されるので、DCバスバー52の放熱性を高めることができる。また、第2の突起部75は排出冷媒流路72の第4の側面90dの側の面と離間しているため、排出冷媒流路72の第4の側面90dの側において側壁の厚みが増加することがなく、側壁の冷媒と接する面積が確実に増加されるので、ACバスバー50の放熱性を高めることができる。
The
冷媒の流速が遅くなる第4の側面90dの側に第2の突起部75を設けることで、第2の突起部75付近の冷媒の流路が狭くなるため、冷媒の流路が狭くなった箇所を流れる冷媒の流速が増す。排出冷媒流路72の第4の側面90dの側においても冷媒の流速が遅くならないため、冷媒流出口77から遠い箇所、近い箇所に関わらず安定して冷却冷媒流路73に冷媒が流れるので、冷却冷媒流路73の場所によらずパワーモジュール10の放熱性を均一にすることができる。
By providing the
本実施の形態では、図7に示すように、第1の突起部74はDCバスバー52が筐体70と熱的に接続された箇所に合わせた大きさで形成されているが第1の突起部74の大きさはこれに限るものではない。コンデンサモジュール30の放熱性は向上させるために、第1の突起部74の大きさを供給冷媒流路71の側壁に沿ってコンデンサモジュール30の側に拡大しても構わない。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
また、本実施の形態では、発熱部材をACバスバー50及びDCバスバー52として示したが、パワーモジュール用配線部材13a、13b、及びコンデンサ用配線部材34も発熱部材である。そのため、これらを供給冷媒流路71又は排出冷媒流路72の側壁に熱的に接続しても構わない。パワーモジュール用配線部材13a、13b、及びコンデンサ用配線部材34を供給冷媒流路71又は排出冷媒流路72の側壁に熱的に接続することで、これらの放熱性は向上する。また、パワーモジュール用配線部材13a、13b、及びコンデンサ用配線部材34が熱的に接続された側壁に第1の突起部74又は第2の突起部75を形成することで、これらの放熱性はさらに向上する。また、発熱部材であるリアクトル、及び放電抵抗の少なくとも1つを供給冷媒流路71又は排出冷媒流路72の側壁に熱的に接続しても構わない。
Further, in the present embodiment, the heat generating member is shown as the
また、本実施の形態では、ACバスバー50に流れる電流の電流値を測定する電流センサ80がACバスバー50に搭載されている。電流センサ80は、例えば、ACバスバー50を取り囲む磁性材料からなるコア部材と、コア部材のギャップ部に配置された電流センサ素子とから構成される。電流センサ80をACバスバー50に搭載することで、ACバスバー50に流れる電流の大きさを容易に測定することができる。電流センサ80の搭載箇所は、ACバスバー50に限るものではない。電流センサ80を、DCバスバー52、パワーモジュール用配線部材13a、13b、及びコンデンサ用配線部材34に搭載しても構わない。電流センサ80をDCバスバー52、パワーモジュール用配線部材13a、13b、またはコンデンサ用配線部材34に搭載した場合、電流センサ80は搭載されたこれらの配線部材に流れる電流の大きさを容易に測定することができる。また、電流センサ80が搭載された配線部材が供給冷媒流路71における第1の側面の側又は第2の側面の側の側壁、又は排出冷媒流路72における第1の側面の側又は第2の側面の側の側壁と熱的に接続されている場合、電流センサ80の放熱性を向上させることができる。供給冷媒流路71もしくは排出冷媒流路72に第1の突起部74もしくは第2の突起部75が形成されている場合、電流センサ80の放熱性をさらに向上させることができる。
Further, in the present embodiment, the
以上のように、実施の形態2による電力変換装置100において、第3第4方向に延びる共にヒートシンク90の他方の面の法線方向に延び、冷却冷媒流路73における第1の側面90aの側の部分に接続される供給冷媒流路71と、第3第4方向に延びる共にヒートシンク90の他方の面の法線方向に延び、冷却冷媒流路73における第2の側面90bの側の部分に接続される排出冷媒流路72と、パワーモジュール10と電気的に接続されると共に、供給冷媒流路71における第1の側面90aの側の側壁と熱的に接続されたDCバスバー52とを備え、供給冷媒流路71における第4の側面90dの側及びヒートシンク90の他方の面の法線方向の側の部分に供給冷媒流路71の第4の側面90dの側の面と離間して設けられた第1の突起部74を有するため、パワーモジュール10とDCバスバー52のそれぞれに別々の冷却流路を設けることなく大型化が抑制され、供給冷媒流路71の側壁とDCバスバー52とを熱的に接続してDCバスバー52の放熱性を向上させると共に、第1の突起部74を備えたことで冷却冷媒流路73の場所によらずパワーモジュール10の放熱性を均一にすることができる。
As described above, in the
また、パワーモジュール10と電気的に接続されると共に、排出冷媒流路72における第2の側面90bの側の側壁と熱的に接続されたACバスバー50を備え、排出冷媒流路72における第4の側面90dの側及びヒートシンク90の他方の面の法線方向の側の部分に排出冷媒流路72の第4の側面90dの側の面と離間して設けられた第2の突起部75を有するため、パワーモジュール10とACバスバー50のそれぞれに別々の冷却流路を設けることなく大型化が抑制され、排出冷媒流路72の側壁とACバスバー50とを熱的に接続してACバスバー50の放熱性を向上させると共に、第2の突起部75を備えたことで冷却冷媒流路73の場所によらずパワーモジュール10の放熱性を均一にすることができる。
Further, the
また、DCバスバー52及びACバスバー50のいずれか一方又は双方に電流センサ80が搭載されている場合、電流センサ80の搭載されたDCバスバー52もしくはACバスバー50に流れる電流の大きさを容易に測定することができる。また、電流センサ80の搭載されたDCバスバー52もしくはACバスバー50が供給冷媒流路71における第1の側面の側又は第2の側面の側の側壁、又は排出冷媒流路72における第1の側面の側又は第2の側面の側の側壁と熱的に接続されている場合、電流センサ80の放熱性を向上させることができる。また、供給冷媒流路71もしくは排出冷媒流路72に第1の突起部74もしくは第2の突起部75が形成されている場合、電流センサ80の放熱性をさらに向上させることができる。
When the
実施の形態3.
実施の形態3に係る電力変換装置100について説明する。図8は実施の形態3に係る電力変換装置100の概略を示す断面図、図9は電力変換装置100の要部の概略を示す平面図、図10は実施の形態3に係る別の電力変換装置100の概略を示す断面図である。図8は図9のD-D断面位置で切断した電力変換装置100の断面図である。図9は筐体70に配置された一部の部品を取り去って示した構成図である。図10は図9のD-D断面位置と同等の位置で切断した別の電力変換装置100の断面図である。実施の形態3に係る電力変換装置100は、実施の形態1とは第1の突起部74が異なる位置に配置された構成になっている。
Embodiment 3.
The
第1の突起部74は、供給冷媒流路71における第4の側面90dの側及びヒートシンク90の他方の面の法線方向の側の部分に供給冷媒流路71の第4の側面90dの側の面と離間して設けられる。第1の突起部74は、発熱部材であるコンデンサ素子32が熱的に接続された供給冷媒流路71の側壁に垂直な供給冷媒流路71の壁面に形成されている。第1の突起部74は、コンデンサ素子32が熱的に接続された側壁と冷媒を介して対向した面を備え、その側壁と対向した面との間に隙間流路78が形成される。
The
冷媒の流速は、供給冷媒流路71の幅が均一な場合、供給冷媒流路71の冷媒流入口76に近い箇所よりも遠い箇所である第4の側面90dの側において遅くなる。冷媒の流速が遅くなる第4の側面90dの側に第1の突起部74を設けることで隙間流路78が形成され、隙間流路78において冷媒の流路が狭くなるため、隙間流路78を流れる冷媒の流速が増す。隙間流路78を流れる冷媒の流速が増すことで、コンデンサ素子32の放熱性を高めることができる。
When the width of the supply
また、冷媒の流速は、コンデンサ素子32が熱的に接続された供給冷媒流路71の側壁に対向する供給冷媒流路71の側壁と第1の突起部74との間の流路においても増す。そのため、冷媒流入口76から遠い箇所、近い箇所に関わらず安定して冷却冷媒流路73に冷媒が流れるので、冷却冷媒流路73の場所によらずパワーモジュール10の放熱性を均一にすることができる。
Further, the flow velocity of the refrigerant also increases in the flow path between the side wall of the supply
また、本実施の形態では、第1の突起部74をコンデンサ素子32が熱的に接続された供給冷媒流路71の側壁に垂直な供給冷媒流路71の壁面に形成したが第1の突起部74の配置はこれに限るものではない。第1の突起部74は、図10に示すように、コンデンサ素子32が熱的に接続された側壁と冷媒を介して対向した面を備え、隙間流路78が形成されていればよい。図10では、第1の突起部74はL字状に形成され、コンデンサ素子32が熱的に接続された供給冷媒流路71の側壁に配置される。
Further, in the present embodiment, the
以上のように、実施の形態3による電力変換装置100において、第1の突起部74はコンデンサ素子32が熱的に接続された供給冷媒流路71の側壁と冷媒を介して対向した面を備え、その側壁と対向した面との間に隙間流路78が形成されるため、隙間流路78において冷媒の流速が増し、隙間流路78を流れる冷媒の流速が増すことで、コンデンサ素子32の放熱性を高めることができる。また、冷媒の流速はコンデンサ素子32が熱的に接続された供給冷媒流路71の側壁に対向する供給冷媒流路71の側壁と第1の突起部74との間の流路においても増すため、冷媒流入口76から遠い箇所、近い箇所に関わらず安定して冷却冷媒流路73に冷媒が流れるので、冷却冷媒流路73の場所によらずパワーモジュール10の放熱性を均一にすることができる。
As described above, in the
実施の形態4.
実施の形態4に係る電力変換装置100について説明する。図11は実施の形態3に係る電力変換装置100の概略を示す断面図、図12は電力変換装置100の要部の概略を示す平面図である。図11は図12のE-E断面位置で切断した電力変換装置100の断面図である。図12は筐体70に配置された一部の部品を取り去って示した構成図である。実施の形態4に係る電力変換装置100は、実施の形態1に示した電力変換装置100に加えて第2の突起部75を備え、ACバスバー50の配置を変更した構成になっている。
The
第2の突起部75は、排出冷媒流路72における第4の側面90dの側及びヒートシンク90の他方の面の法線方向の側の部分に、排出冷媒流路72の第4の側面90dの側の面と離間して設けられる。発熱部材であるACバスバー50は、排出冷媒流路72における第2の側面90bの側の側壁と熱的に接続される。本実施の形態では、ACバスバー50は排出冷媒流路72における第2の側面90bの側の側壁の外壁に第2の放熱部材53を介して端子台51と共に取り付けられる。
The
この構成によれば、ACバスバー50は冷媒が流れる排出冷媒流路72の側壁に近接して熱的に接続されるため、ACバスバー50はさらに冷媒によって冷却され、ACバスバー50の放熱性は向上する。また、第2の突起部75はACバスバー50が熱的に接続された排出冷媒流路72の側壁に形成され、ACバスバー50が熱的に接続された側壁の冷媒と接する面積が増加するため、ACバスバー50の放熱性をさらに高めることができる。また、第2の突起部75は排出冷媒流路72の第4の側面90dの側の面と離間しているため、排出冷媒流路72の第4の側面90dの側において側壁の厚みが増加することがなく、側壁の冷媒と接する面積が確実に増加されるので、ACバスバー50の放熱性を高めることができる。なお、発熱部材であるDCバスバー、リアクトル、放電抵抗、パワーモジュール用配線部材13a、13b、及びコンデンサ用配線部材34などの少なくとも1つを供給冷媒流路71又は排出冷媒流路72の側壁にさらに熱的に接続しても構わない。
According to this configuration, since the
以上のように、実施の形態4による電力変換装置100において、発熱部材であるACバスバー50が排出冷媒流路72における第2の側面90bの側の側壁の外壁に第2の放熱部材53を介して端子台51と共に取り付けられているため、ACバスバー50は冷媒が流れる排出冷媒流路72の側壁に近接して熱的に接続されるので、ACバスバー50はさらに冷媒によって冷却され、ACバスバー50の放熱性を向上させることができる。
As described above, in the
以上では、電力変換装置100は、3相交流を出力する電力変換装置とした例に説明した。しかし、電力変換装置100は、DC―DCコンバータ等の各種の電力変換装置とされてもよく、コンデンサモジュール30は、負荷に接続される出力側等、平滑化が必要な各部に設けられてもよい。また、コンデンサモジュール30が接続されるのはパワーモジュール10に限るものではなく、例えば、半導体スイッチング素子を備えた基板であっても構わない。
In the above, the
また本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
The present application also describes various exemplary embodiments and examples, although the various features, embodiments, and functions described in one or more embodiments are those of a particular embodiment. It is not limited to application, but can be applied to embodiments alone or in various combinations.
Therefore, innumerable variations not exemplified are envisioned within the scope of the techniques disclosed herein. For example, it is assumed that at least one component is modified, added or omitted, and further, at least one component is extracted and combined with the components of other embodiments.
10 パワーモジュール、11 半導体素子、12 半導体素子用配線部材、13a パワーモジュール用配線部材、13b パワーモジュール用配線部材、14 導電性接合材、15 モールド樹脂、16 絶縁部材、30 コンデンサモジュール、31 コンデンサケース、32 コンデンサ素子、33 封止材、34 コンデンサ用配線部材、35 放熱部材、50 ACバスバー、51 端子台、52 DCバスバー、53 第2の放熱部材、70 筐体、71 供給冷媒流路、72 排出冷媒流路、73 冷却冷媒流路、74 第1の突起部、74a 冷却フィン、75 第2の突起部、76 冷媒流入口、77 冷媒流出口、78 隙間流路、80 電流センサ、90 ヒートシンク、91 ヒートシンクフィン、100 電力変換装置 10 Power module, 11 Semiconductor element, 12 Wiring member for semiconductor element, 13a Wiring member for power module, 13b Wiring member for power module, 14 Conductive bonding material, 15 Mold resin, 16 Insulation member, 30 Condenser module, 31 Condenser case , 32 Condenser element, 33 Encapsulant, 34 Condenser wiring member, 35 Heat sink, 50 AC bus bar, 51 Terminal block, 52 DC bus bar, 53 Second heat sink member, 70 housing, 71 Supply refrigerant flow path, 72 Discharge refrigerant flow path, 73 Cooling refrigerant flow path, 74 1st protrusion, 74a Cooling fin, 75 2nd protrusion, 76 Refrigerator inlet, 77 Refrigerator outlet, 78 Gap flow path, 80 Current sensor, 90 Heat sink , 91 heat sink fins, 100 power converter
本願に開示される電力変換装置は、半導体素子を有したパワーモジュールと、一方の面がパワーモジュールと熱的に接続された矩形板状のヒートシンクと、ヒートシンクの他方の面に沿って、ヒートシンクの第1の側面の側から第1の側面とは反対側の第2の側面の側に向かう第1第2方向に冷媒が流れる冷却冷媒流路と、冷却冷媒流路の第1の側面の側を、ヒートシンクの第3の側面の側に設けられた冷媒流入口から、第3の側面の側から第3の側面とは反対側の第4の側面の側に向かう第3第4方向に延びると共に、ヒートシンクの他方の面の法線方向に延び、冷却冷媒流路における第1の側面の側の部分に接続される供給冷媒流路と、冷却冷媒流路の第2の側面の側を、第3の側面に設けられた冷媒流出口から、第3第4方向に延びると共に、ヒートシンクの他方の面の法線方向に延び、冷却冷媒流路における第2の側面の側の部分に接続される排出冷媒流路と、パワーモジュールと電気的に接続されると共に、供給冷媒流路における第1の側面の側又は第2の側面の側の側壁、又は排出冷媒流路における第1の側面の側又は第2の側面の側の側壁と熱的に接続された発熱部材とを備え、供給冷媒流路における第4の側面の側及び法線方向の側の部分に供給冷媒流路の第4の側面の側の面と離間して設けられた第1の突起部、及び排出冷媒流路における第4の側面の側及び法線方向の側の部分に排出冷媒流路の第4の側面の側の面と離間して設けられた第2の突起部の一方又は双方を有するものである。
The power conversion device disclosed in the present application includes a power module having a semiconductor element, a rectangular plate-shaped heat sink in which one surface is thermally connected to the power module, and a heat sink along the other side of the heat sink. A cooling refrigerant flow path in which the refrigerant flows in the first second direction from the side of the first side surface to the side of the second side surface opposite to the first side surface, and the side of the first side surface of the cooling refrigerant flow path. Extends from the refrigerant inlet provided on the third side surface side of the heat sink in the third and fourth directions from the side of the third side surface toward the side of the fourth side surface opposite to the third side surface. Together , the supply refrigerant flow path extending in the normal direction of the other surface of the heat sink and connected to the side portion of the first side surface of the cooling refrigerant flow path and the side of the second side surface of the cooling refrigerant flow path. , From the refrigerant outlet provided on the third side surface, extends in the third and fourth directions and extends in the normal direction of the other surface of the heat sink to the portion on the side of the second side surface in the cooling refrigerant flow path. The discharged refrigerant flow path to be connected is electrically connected to the power module, and the side wall on the side of the first side surface or the side of the second side surface in the supply refrigerant flow path, or the first side wall in the discharged refrigerant flow path. A heating member thermally connected to the side wall of the side surface or the side of the second side surface is provided, and the supply refrigerant flow path is provided on the side of the fourth side surface and the side in the normal direction in the supply refrigerant flow path. A fourth protrusion of the exhaust refrigerant flow path is provided on the side of the fourth side surface and a portion of the discharge refrigerant flow path on the side in the normal direction, and a first protrusion provided apart from the surface on the side of the fourth side surface. It has one or both of the second protrusions provided apart from the side surface of the side surface.
Claims (6)
一方の面が前記パワーモジュールと熱的に接続された矩形板状のヒートシンクと、
前記ヒートシンクの他方の面に沿って、前記ヒートシンクの第1の側面の側から前記第1の側面とは反対側の第2の側面の側に向かう第1第2方向に冷媒が流れる冷却冷媒流路と、
前記冷却冷媒流路の前記第1の側面の側を、前記ヒートシンクの第3の側面の側に設けられた冷媒流入口から、前記第3の側面の側から前記第3の側面とは反対側の第4の側面の側に向かう第3第4方向に延びる共に、前記ヒートシンクの他方の面の法線方向に延び、前記冷却冷媒流路における前記第1の側面の側の部分に接続される供給冷媒流路と、
前記冷却冷媒流路の前記第2の側面の側を、前記第3の側面に設けられた冷媒流出口から、前記第3第4方向に延びる共に、前記ヒートシンクの他方の面の法線方向に延び、前記冷却冷媒流路における前記第2の側面の側の部分に接続される排出冷媒流路と、
前記パワーモジュールと電気的に接続されると共に、前記供給冷媒流路における前記第1の側面の側又は前記第2の側面の側の側壁、又は前記排出冷媒流路における前記第1の側面の側又は前記第2の側面の側の側壁と熱的に接続された発熱部材と、を備え、
前記供給冷媒流路における前記第4の側面の側及び前記法線方向の側の部分に前記供給冷媒流路の前記第4の側面の側の面と離間して設けられた第1の突起部、及び前記排出冷媒流路における前記第4の側面の側及び前記法線方向の側の部分に前記排出冷媒流路の前記第4の側面の側の面と離間して設けられた第2の突起部の一方又は双方を有する電力変換装置。 A power module with a semiconductor element and
A rectangular plate-shaped heat sink with one surface thermally connected to the power module,
A cooling refrigerant flow in which the refrigerant flows in the first second direction from the side of the first side surface of the heat sink toward the side of the second side surface opposite to the first side surface along the other surface of the heat sink. The road and
The side of the first side surface of the cooling refrigerant flow path is from the side of the third side surface to the side opposite to the third side surface from the refrigerant inlet provided on the side of the third side surface of the heat sink. Extends in the third and fourth directions toward the side of the fourth side surface of the heat sink, extends in the normal direction of the other surface of the heat sink, and is connected to a portion of the cooling refrigerant flow path on the side of the first side surface. Supply refrigerant flow path and
The side of the second side surface of the cooling refrigerant flow path extends in the third and fourth directions from the refrigerant outlet provided on the third side surface, and in the normal direction of the other surface of the heat sink. A discharge refrigerant flow path that extends and is connected to a portion of the cooling refrigerant flow path on the side of the second side surface.
Electrically connected to the power module, the side wall of the first side surface or the side of the second side surface of the supply refrigerant flow path, or the side of the first side surface of the discharge refrigerant flow path. Alternatively, a heat generating member thermally connected to the side wall on the side of the second side surface is provided.
A first protrusion provided on the side of the fourth side surface of the supply refrigerant flow path and the portion on the side in the normal direction so as to be separated from the surface of the supply refrigerant flow path on the side of the fourth side surface. , And a second side of the discharged refrigerant flow path provided on the side of the fourth side surface and the portion on the side in the normal direction away from the surface on the side of the fourth side surface of the discharged refrigerant flow path. A power converter having one or both of the protrusions.
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