JP2022054220A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却媒体の厳しい温度状態を検出可能な電力変換装置を提供する。【解決手段】電力変換装置１は、複数のパワーモジュールと、冷却媒体によってパワーモジュールの発熱を吸熱する冷却器６と、冷却媒体の温度を検出する温度センサ２１とを備える。電力変換装置１は、パワーモジュール素子に近接した熱交換通路部６２１と、熱交換通路部６２１よりも下流に位置する下流側通路部６２３とを備える。熱交換通路部６２１は、冷却媒体がＵ相素子２０ｕ、Ｖ相素子２０ｖおよびＷ相素子２０ｗと順に熱交換するように設けられている。下流側通路部６２３は、熱交換通路部６２１よりも通路横断面積が大きく形成されている。温度センサ２１は、下流側通路部６２３における冷却媒体の温度を検出する位置に設けられている。【選択図】図３

Description

この明細書における開示は、電力変換装置に関する。

特許文献１、特許文献２は、半導体素子を冷却する冷却器を備える電力変換装置を開示している。特許文献１には、冷却器の一部に面接触する金属プレートに、冷却器を流れる冷却媒体の温度を検出する温度検出器を取り付けることが記載されている。

特許文献２には、冷却器における導入側パイプまたは導出側パイプを固定する固定部材に、冷却媒体の温度を検出する温度センサを取り付けることが記載されている。

特開２００８－２２００４２号公報 特開２０１１－２０００９０号公報

特許文献１や特許文献２の装置は、半導体素子を保護するために、冷却媒体の厳しい温度状態を検出するという点において、改良の余地がある。

この明細書に開示する目的の一つは、冷却媒体の厳しい温度状態を検出可能な電力変換装置を提供することである。

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として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一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

開示する電力変換装置の一つは、電力変換を行い電流を負荷に供給する電力変換部（２）と、内部を流通する冷却媒体によって電力変換部の発熱を吸熱する冷却器（６）と、冷却媒体の温度を検出する媒体温度検出部（２１）と、電力変換部に含まれるパワーモジュール素子のうち、冷却媒体がＵ相素子（２０ｕ）、Ｖ相素子（２０ｖ）およびＷ相素子（２０ｗ）と順に熱交換するように設けられた熱交換通路部（６２１；１６２１）と、熱交換通路部よりも下流に位置して熱交換通路部よりも通路横断面積が大きく形成された検出通路部（６２３；１６２２；４６５；５６５）と、を備え、
媒体温度検出部は、検出通路部における冷却媒体の温度を検出する位置に設けられている。

この技術によれば、Ｕ相素子、Ｖ相素子およびＷ相素子から吸熱した後の冷却媒体が、熱交換通路部よりも通路横断面積が大きい検出通路部を流れるときの温度を検出できる。検出通路部での冷却媒体の流速は熱交換通路部よりも遅くなるため、検出通路部を形成する通路壁と冷却媒体との間で熱伝達が低下して冷却媒体からの放熱を抑制できる。これにより、検出通路部では、パワーモジュール素子と熱交換した後の冷却媒体の高温状態を検出する精度を高めることができる。したがって、パワーモジュール素子を保護するために、冷却媒体の厳しい温度状態を検出可能な電力変換装置を提供できる。

電力変換装置に係る回路図である。 電力変換装置の外観図である。 第１実施形態について冷却器の流路を示した部分断面図である。 冷却器の流路を示した部分断面図である。 第２実施形態について冷却器の流路を示した図である。 第３実施形態について冷却器の流路を示した図である。 第４実施形態について冷却器の流路を示した図である。 第５実施形態について冷却器の流路を示した図である。 第６実施形態について冷却器の流路を示した図である。

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について図１～図４を参照しながら説明する。明細書に明示の目的を達成可能な電力変換装置は、例えば、インバータ装置、コンバータ装置等に適用することができる。このコンバータ装置は、交流入力直流出力の電源装置、直流入力直流出力の電源装置、交流入力交流出力の電源装置を含む。この電力変換装置は、例えば、各種の電気製品、電気自動車、燃料電池車等の車両に搭載された車載用電力変換装置に適用することができる。

以下、電力変換装置の一例として車両用に適用される電力変換装置１について説明する。車両の駆動システム１０は、車両に搭載されており、車両の駆動輪を駆動するための駆動力を提供する。駆動システム１０は、直流電源３００、モータジェネレータ３１０、電力変換装置１等を備えている。直流電源３００は、直流電力を電力変換部に供給する電源であり、例えば複数の二次電池である。二次電池には、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池、および有機ラジカル電池などを採用することができる。

モータジェネレータ３１０は、三相交流方式の回転電機、つまり三相交流モータを含む。モータジェネレータ３１０は、車両の走行駆動源である電動機として機能する。モータジェネレータ３１０は回生時に発電機として機能する。電力変換装置１は、直流電源３００とモータジェネレータ３１０との間において電力変換を行う。

電力変換装置１は、制御回路２１０によるスイッチング制御にしたがって、直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータ３１０へ出力する。これにより、車両は、電力変換部によって直流電力から電力変換された交流電力を用いてモータジェネレータ３１０を駆動して走行する。電力変換装置１は、モータジェネレータ３１０の発電によって生成された交流電力を直流電力に変換し、回路における高電位側の電力ラインに出力する。電力変換装置１は、直流電源３００とモータジェネレータ３１０との間で双方向の電力変換を行う。

モータジェネレータ３１０は、電気自動車の車軸に連結されている。モータジェネレータ３１０の回転エネルギは、車軸を介して電気自動車の走行輪に伝達される。走行輪の回転エネルギは、車軸を介してモータジェネレータ３１０に伝達される。モータジェネレータ３１０は電力変換装置１から供給される交流電力によって力行する。これにより推進力が走行輪に付与される。モータジェネレータ３１０は走行輪から伝達される回転エネルギによって回生する。この回生で発生した交流電力は、電力変換装置１によって直流電力に変換される。この直流電力が直流電源３００に供給される。この直流電力は、車両に搭載された各種の電気負荷にも供給される。

インバータ回路２００には、電力変換部に対して、入力側に平滑コンデンサ３が接続され、出力側に電気負荷の一例であるモータジェネレータ３１０が接続されている。平滑コンデンサ３は、主として、直流電源３００から供給される直流電圧を平滑化する。平滑コンデンサ３は、高電位側の電力ラインと低電位側の電力ラインとの間に接続されている。高電位側の電力ラインは直流電源３００の正極に接続されている。低電位側の電力ラインは直流電源３００の負極に接続されている。平滑コンデンサ３の正極は、直流電源３００とパワーモジュール２との間において高電位側の電力ラインに接続されている。平滑コンデンサ３の負極は、直流電源３００とパワーモジュール２との間において低電位側の電力ラインに接続されている。

高電位側の電力ラインにはＰバスバが設けられている。低電位側の電力ラインにはＮバスバが設けられている。ＰバスバとＮバスバは、電力変換部に対して入力側の電力ラインに設けられている。Ｐバスバの端部、Ｎバスバの端部には、電力変換部に対して入力側の電力ラインに設けられた接続端子１５１が設けられている。接続端子１５１には、直流電源３００からの電力を供給する電力供給線の端部に設けられた出力端子が、接続される。

電力変換装置１は、直流電源３００の正極に接続されたＰバスバと直流電源３００の負極に接続されたＮバスバとの間で並列に接続された３相のレグを備える。各相のレグは、ＰバスバとＮバスバとの間で直列接続された複数のパワーモジュール素子２０を備える。電力変換装置１が備える複数のパワーモジュール２は、電力変換を行い電流を負荷に供給する電力変換部である。インバータ回路２００は、直列に接続された２つのアームを含む上下アーム回路を３個備えている。３個の上下アーム回路は、例えば、平滑コンデンサ３側からＵ相、Ｖ相、Ｗ相とする。各上下アーム回路の高電位側のアームは、上アームと称される。低電位側のアームは、下アームと称される。

各アームは、例えば、スイッチング素子であるＩＧＢＴとダイオードとを有している。ＩＧＢＴは、トランジスタの一種である絶縁ゲートバイポーラトランジスタである。ＩＧＢＴおよびダイオードは、半導体基板に設けられている。ＩＧＢＴおよびダイオードが設けられた半導体チップは、パワーモジュール素子２０に相当する。上アームにおいて、コレクタは高電位側の電力ラインに接続されている。下アームにおいて、エミッタは低電位側の電力ラインに接続されている。上アーム側のエミッタと下アーム側のコレクタは、互いに接続されている。ダイオードのアノードは対応するＩＧＢＴのエミッタに接続され、カソードは対応するＩＧＢＴのコレクタに接続されている。

制御回路２１０は、ＩＧＢＴを動作させるための駆動指令を生成し、駆動回路に出力する。制御回路２１０は、例えば上位のＥＣＵから入力されるトルク要求、電流センサを含む各種センサによって検出された信号に基づいて、駆動指令を生成する。制御回路２１０は、例えば、駆動指令としてＰＷＭ信号を出力する。制御回路２１０は、マイクロコンピュータを備えている。

電流センサユニット４は、電源と電気負荷とを接続する電流経路における電流を計測する。電流センサユニット４は、アームの出力電流、つまり各相の巻線に流れる相電流を検出する電流センサを含む。電流センサは、アームの出力電流に対応する電気信号を制御回路２１０に出力する。

駆動回路は、制御回路２１０の駆動指令に基づいて、対応するアームのＩＧＢＴのゲートに駆動電圧を供給するドライバである。駆動回路は、駆動電圧の印加により、対応するＩＧＢＴを駆動、すなわちオン駆動、オフ駆動させる。例えば、電力変換装置１は、一つのアームに対して一つの駆動回路を備えている。

電力変換装置１は、入力側バスバと出力側バスバを備えている。このようなバスバは、電力経路の一つをなし発熱するため、周囲の部品に対して放熱する。入力側バスバは、直流電源３００から電力が給電される導電性部材である。入力側バスバは、例えばＰバスバとＮバスバである。

出力側バスバは、例えばアームの出力電流がモータジェネレータ３１０へ流れる電力経路に設けられたバスバを含む。電流センサは、出力側バスバを流れる出力電流を検出する。出力側バスバは、Ｕ相における上アームと下アームとの接続部とモータジェネレータ３１０の巻線とを連絡する電力経路に設けられている。出力側バスバは、Ｖ相における上アームと下アームとの接続部とモータジェネレータ３１０の巻線とを連絡する電力経路に設けられている。出力側バスバは、Ｗ相における上アームと下アームとの接続部とモータジェネレータ３１０の巻線とを連絡する電力経路に設けられている。出力側バスバは、Ｕ相バスバ、Ｖ相バスバ、Ｗ相バスバを含んでいる。

Ｕ相バスバ、Ｖ相バスバ、Ｗ相バスバは、電力変換部に対して出力側の電力ラインに設けられている。Ｕ相バスバ、Ｖ相バスバおよびＷ相バスバの各端部には、電力変換部に対して出力側の電力ラインに設けられた接続端子１４１が設けられている。接続端子１４１には、モータジェネレータ３１０の各相の巻線に電力を供給する電力供給線の端部に設けられた入力端子が、接続される。

電力変換装置１は、複数の電気部品を収容するケース１１を備える。ケース１１は、例えば、一つの容器を形成する。ケース１１は、コンデンサユニット、冷却ユニット、制御回路２１０を搭載した制御基板等を収容する容器である。

コンデンサユニットは、少なくとも平滑コンデンサ３を含んでいる。コンデンサユニットは、他の電気部品と接続される端子を露出させた状態で樹脂封止された平滑コンデンサ３を内蔵している。平滑コンデンサ３は樹脂封止されたコンデンサ素子を内蔵している。封止する樹脂は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる。封止樹脂は、コンデンサ素子および端子と平滑コンデンサ３の収容部との間の隙間に充填されている。平滑コンデンサ３の端子等の一部は、封止樹脂から突出している。コンデンサユニットは、ボルト、ねじ、リベット等の固定具、溶接結合、ろう付け結合等の結合手段により、ケース１１の壁部に固定されている。コンデンサユニットは、冷却媒体が流通する冷却器６の一部に接触している構成でもよい。

図２に示すように、電力変換装置１は、ケース１１の内部に冷却器６を内蔵している。図３、図４は、冷却器６における流路構成を示している。図３は、ケース１１の上方から、冷却器６に係る流路を見た図である。図４は、ケース１１の下方から、冷却器６に係る流路を見た図である。各図におけるＸ方向、Ｙ方向は、電力変換装置１の横方向、縦方向である。図面におけるＺ方向は、電力変換装置１の高さ方向である。Ｚ１は上方を示し、Ｚ２は下方を示している。

ケース１１は、複数のケース部材を組み合わせて形成されている筐体である。ケース１１は、下部ケースである第１ケース部材と上部ケースである第２ケース部材とを含んで形成されている。第２ケース部材は、第１ケース部材の内部空間を覆うように第１ケース部材に装着されている部材である。ケース１１は、第１ケース部材および第２ケース部材の内部空間を覆うように第２ケース部材に装着されているカバー部材を含む構成でもよい。ケース１１の各部は、金属材料によって形成されている。ケース１１の各部は、例えば、アルミダイカストによる成形体を含んでいる。あるいはケース１１の各部は、樹脂材料によって形成されている構成でもよい。

パワーモジュール２は、半導体素子であるパワーモジュール素子２０を内蔵した本体部と、本体部から突出しているパワー端子および信号端子とを備える。パワーモジュール端子は、直流電圧が加わる入力端子と、モータジェネレータ３１０側の出力側バスバに接続されている出力端子とを含む。入力端子は、平滑コンデンサ３の端子に接続され、入力側バスバを介して直流電源３００の出力部に電気的に接続されている。信号端子は、制御基板に搭載された制御回路２１０に接続されている。制御回路２１０は、パワーモジュール素子２０の動作を制御する演算素子等の電子部品が実装されている回路を構成する。

電力変換装置１は、内部を流れる冷却媒体の吸熱作用により、パワーモジュール２を冷却する冷却器６を備えている。冷却器６の内部を流れる冷却媒体は、例えば、ＬＬＣなどの熱容量の大きな不凍液であることが好ましい。また冷却媒体には、空気などの気体を採用してもよい。冷却器６は、例えば、ボルト、ねじ、リベット等の固定具、溶接結合、ろう付け結合等の結合手段により、ケース１１の壁に固定されている。冷却器６は、流入管部６１、冷却通路形成部６２、流出管部６５を備えている。冷却通路形成部６２は、流入管部６１内の流入通路部と流出管部６５内の流出通路部とを連絡する冷却通路を形成する。冷却通路には、熱交換通路部６２１、折り返し通路部６２２、下流側通路部６２３、再熱交換通路部６３１，６３２，６３３、下流容積部６４が含まれる。冷却通路は、高さ方向について間隔をあけてケース１１に一体に設けられた上側壁部と下側壁部とに挟まれた通路である。

冷却通路形成部６２は、図３や図４に示すように、ケース１１に一体に形成された複数の壁部を備えている。この複数の壁部は、冷却通路を形成している。冷却通路形成部６２には、パワーモジュール２の本体部が接触している。この構成により、冷却通路を流れる冷却媒体は、冷却通路形成部６２を介してパワーモジュール２の熱を吸熱する。

一体に形成された複数のパワーモジュール２と冷却器６の冷却通路形成部６２は、冷却ユニットを構成する。冷却ユニットは、ケース１１の内部において冷却媒体がパワーモジュール２と熱交換してパワーモジュール２を冷却する機能を果たす。冷却器６において冷却通路を形成する各部は、熱伝導性の良い材質で形成されており、一例としてアルミニウムによって形成されている。

流入管部６１は、冷却器６における流体導入部である。流入管部６１は、ケース１１の側壁から外部に延び出している配管である。流入管部６１内の流入通路部は、ケース１１内の熱交換通路部６２１に接続されている。流出管部６５は、冷却器６における流体排出部である。流出管部６５は、ケース１１において流入管部６１が延び出している同じ側壁１１ａから外部に延び出している。流出管部６５内の流出通路部は、冷却通路の最下流に位置する下流容積部６４に接続されている。

熱交換通路部６２１は、複数のパワーモジュール素子２０のうち、流通する冷却媒体がＵ相素子２０ｕ、Ｖ相素子２０ｖおよびＷ相素子２０ｗと順に熱交換する通路である。熱交換通路部６２１を形成する通路壁には、Ｕ相素子２０ｕ、Ｖ相素子２０ｖおよびＷ相素子２０ｗの各本体部の片面全体が接触している。熱交換通路部６２１は、Ｕ相素子２０ｕ、Ｖ相素子２０ｖ、Ｗ相素子２０ｗの順に冷却媒体が各素子の本体部近傍を横切るように設けられている。Ｕ相素子２０ｕ、Ｖ相素子２０ｖ、Ｗ相素子２０ｗは、熱交換通路部６２１の通路軸方向に沿うように並んでいる。

折り返し通路部６２２は、熱交換通路部６２１の下流部と下流側通路部６２３の上流部とを接続する通路である。折り返し通路部６２２は、Ｕ字状をなす通路である。折り返し通路部６２２は、曲がり通路を形成しているため、熱交換通路部６２１や下流側通路部６２３よりも冷却媒体の通路抵抗が大きくなっている通路である。折り返し通路部６２２は、熱交換通路部６２１よりも通路横断面積が大きく形成された通路であることが好ましい。通路横断面積は、通路軸に対して垂直に通路を横断する断面の面積である。

下流側通路部６２３は、折り返し通路部６２２よりも下流に位置する通路である。下流側通路部６２３は、熱交換通路部６２１に沿うように延びる通路である。下流側通路部６２３は、冷却媒体が熱交換通路部６２１における流れ方向とは逆向きに流れる通路である。下流側通路部６２３は、熱交換通路部６２１よりも通路横断面積が大きく形成された通路である。下流側通路部６２３を形成する通路壁部に電気部品が直接、または熱伝導性の高い部材を介して接触している場合には、電気部品の放熱性を向上することができる。この場合、冷却媒体は下流側通路部６２３を流下するときに通路壁部を介して電気部品から吸熱する効果を奏する。

電力変換装置１は、冷却媒体の温度を検出する媒体温度検出部の一例である温度センサ２１を備えている。温度センサ２１は、冷却媒体の温度を検出するために、冷却通路に設けられ、または冷却通路を形成する通路壁部に接触するように設けられている。これにより、温度センサ２１は、下流側通路部６２３における冷却媒体の温度を検出する位置に設けられている。温度センサ２１は、検出した温度情報を制御回路２１０に出力する。制御回路２１０は、取得した温度情報に基づいて、後述する放熱装置における放熱量を制御してパワーモジュール２の温度を適正な温度範囲に制御する。

温度センサ２１は、下流側通路部６２３または折り返し通路部６２２に設けられている。温度センサ２１は、下流側通路部６２３または折り返し通路部６２２を形成する通路壁部に接触するように設けられている構成でもよい。この構成により、冷却媒体は、下流側通路部６２３または折り返し通路部６２２での流速が熱交換通路部６２１での流速よりも遅くなる。冷却媒体は、下流側通路部６２３または折り返し通路部６２２においては熱交換通路部６２１よりもよどんだ流れになる。冷却媒体は流速の低下により、下流側通路部６２３または折り返し通路部６２２を流れる際の放熱量が抑えられて、冷却通路の中で厳しい温度状態になる。このため、温度センサ２１は、冷却通路の中で厳しい温度状態になった媒体温度を検出することができる。また、温度センサ２１が接触している通路壁部は、伝熱性を高くする観点から、他の部位における通路壁部よりも肉厚が薄いことが好ましい。

ケース１１には、側壁１１ａに対して交差する、下流側壁部１１１、第１仕切り壁部１１２および第２仕切り壁部１１３と、折り返し壁部１１４とが一体に設けられている。折り返し壁部１１４は、下流側壁部１１１と第１仕切り壁部１１２を連結して、折り返し通路部６２２の通路壁部のうち外側部を形成している。第１仕切り壁部１１２、第２仕切り壁部１１３および下流側壁部１１１は、互いに沿うように延びている。

下流側壁部１１１と第１仕切り壁部１１２の間隔は、下流側通路部６２３におけるＹ方向の通路幅に相当する。第２仕切り壁部１１３は、熱交換通路部６２１と下流容積部６４とをＹ方向に区画している。第１仕切り壁部１１２と第２仕切り壁部１１３の間隔は、熱交換通路部６２１におけるＹ方向の通路幅に相当する。第１仕切り壁部１１２は、熱交換通路部６２１と下流側通路部６２３との境界部をなしている。第１仕切り壁部１１２は、Ｙ方向に延びて、下流側壁部１１１と第１仕切り壁部１１２とを連結する連結壁部１１２ａを含んでいる。第１仕切り壁部１１２の先端部１１２ｂは、折り返し壁部１１４に対してＸ方向に離間している。先端部１１２ｂは、第１仕切り壁部１１２において流入管部６１や連結壁部１１２ａから最も離間した位置に設けられている。先端部１１２ｂと折り返し壁部１１４との間隔は、折り返し通路部６２２におけるＸ方向の通路幅に相当する。

電力変換装置１は、熱交換通路部６２１よりも下流に位置して、各相素子と再度、熱交換してパワーモジュール２を再冷却可能な再熱交換通路部を備える。再熱交換通路部６３１は、下流側通路部６２３よりも下流に位置して、Ｕ相素子２０ｕを熱交換通路部６２１とで挟むように設けられた通路である。再熱交換通路部６３１は、下流側通路部６２３に開口する通路入口部６３１ａと下流容積部６４に開口する通路出口部６３１ｂとを有し、これらの開口部をつなぐ通路である。熱交換通路部６２１を流下する冷却媒体は、Ｕ相素子２０ｕを内蔵するモジュールの上面側を冷却する。再熱交換通路部６３１を流下する冷却媒体は、Ｕ相素子２０ｕを内蔵するモジュールの下面側を冷却する。再熱交換通路部６３１は、熱交換通路部６２１に対して交差する方向に通路入口部６３１ａから通路出口部６３１ｂまで延びている。

再熱交換通路部６３２は、下流側通路部６２３よりも下流に位置して、Ｖ相素子２０ｖを熱交換通路部６２１とで挟むように設けられた通路である。再熱交換通路部６３２は、下流側通路部６２３に開口する通路入口部６３２ａと下流容積部６４に開口する通路出口部６３２ｂとを有し、これらの開口部をつなぐ通路である。熱交換通路部６２１を流下する冷却媒体は、Ｖ相素子２０ｖを内蔵するモジュールの上面側を冷却する。再熱交換通路部６３２を流下する冷却媒体は、Ｖ相素子２０ｖを内蔵するモジュールの下面側を冷却する。再熱交換通路部６３２は、熱交換通路部６２１に対して交差する方向に通路入口部６３２ａから通路出口部６３２ｂまで延びている。

再熱交換通路部６３３は、下流側通路部６２３よりも下流に位置して、Ｗ相素子２０ｗを熱交換通路部６２１とで挟むように設けられた通路である。再熱交換通路部６３３は、下流側通路部６２３に開口する通路入口部６３３ａと下流容積部６４に開口する通路出口部６３３ｂとを有し、これらの開口部をつなぐ通路である。熱交換通路部６２１を流下する冷却媒体は、Ｗ相素子２０ｗを内蔵するモジュールの上面側を冷却する。再熱交換通路部６３３を流下する冷却媒体は、Ｗ相素子２０ｗを内蔵するモジュールの下面側を冷却する。再熱交換通路部６３３は、熱交換通路部６２１に対して交差する方向に通路入口部６３３ａから通路出口部６３３ｂまで延びている。

電力変換装置１は、下流側通路部６２３において下流に向けて再熱交換通路部６３３、再熱交換通路部６３２、再熱交換通路部６３１の順に流下する再熱交換通路部を備える。また、再熱交換通路部は、図３や図４に示す構成の他、Ｕ相素子２０ｕ、Ｖ相素子２０ｖおよびＷ相素子２０ｗを同時に冷却する１つの通路として提供してもよい。

下流容積部６４は、通路出口部６３１ｂ、通路出口部６３２ｂおよび通路出口部６３３ｂから流出した冷却媒体が合流する空間部であり、流出管部６５内に連通している。下流容積部６４は、ケース１１の内部において、冷却通路形成部６２内の冷却通路よりも流出管部６５寄りの範囲一帯にわたって設けられている。下流容積部６４は、例えば直方体状の空間部をなしている。下流容積部６４を形成している通路壁部６４１は、ケース１１の側壁と下流容積部６４を高さ方向に挟んでいる壁部とを含んでいる。通路壁部６４１に電気部品が直接、または熱伝導性の高い部材を介して接触している構成である場合には、電気部品の放熱性を向上することができる。このように冷却媒体は、下流容積部６４を流下するときに通路壁部６４１を介して電気部品から吸熱する効果を奏する。

冷却媒体は、冷却通路形成部６２内の冷却通路を流通する際に、熱交換通路部６２１に近接するＵ相素子２０ｕ、Ｖ相素子２０ｖおよびＷ相素子２０ｗの発熱を吸熱する。冷却媒体は、熱交換通路部６２１で温度上昇して熱交換通路部６２１を通過後に高温状態になる。高温状態になった冷却媒体の温度は、下流側通路部６２３または折り返し通路部６２２を流れるときに温度センサ２１によって検出されることになる。

冷却媒体は、下流側通路部６２３を流下するときに、まず再熱交換通路部６３３に分流し、続いて再熱交換通路部６３２に分流し、最後に再熱交換通路部６３１に流入する。さらに冷却媒体は、再熱交換通路部を流通するときに、再熱交換通路部に近接する各相素子を冷却する。熱交換通路部６２１と再熱交換通路部は、各相素子の本体部における厚さ方向の両端面に接触しまたは通路壁部を介して近接している。熱交換通路部６２１と再熱交換通路部を流れる冷却媒体は、パワーモジュール２を両面において冷却している。

流入管部６１と流出管部６５とは、電力変換装置１の外部に設置された放熱装置に連通している。放熱装置は、冷却媒体から外部への放熱が行われる熱交換器等の装置である。放熱装置は、例えば、ラジエータである。冷却媒体は、流入管部６１を介して放熱装置から、冷却通路形成部６２内に導入される。冷却媒体は、流入管部６１内を流下後、熱交換通路部６２１で吸熱し、折り返し通路部６２２および下流側通路部６２３を介して再熱交換通路部で吸熱し、下流容積部６４、流出管部６５内を経て放熱装置に戻る。冷却媒体は、熱交換通路部６２１で吸熱した後は、冷却器６内を流下するときに各部を形成する通路壁部を介してケース１１の表面から放熱することが可能である。

第１実施形態の電力変換装置１がもたらす作用効果について説明する。電力変換装置１は、電力変換を行い電流を負荷に供給する電力変換部と、内部を流通する冷却媒体によって電力変換部の発熱を吸熱する冷却器６とを備える。電力変換装置１は、冷却媒体の温度を検出する媒体温度検出部と、電力変換部に含まれるパワーモジュール素子２０のうち、冷却媒体がＵ相素子２０ｕ、Ｖ相素子２０ｖおよびＷ相素子２０ｗと順に熱交換するように設けられた熱交換通路部６２１とを備える。電力変換装置１は、熱交換通路部６２１よりも下流に位置して熱交換通路部６２１よりも通路横断面積が大きく形成された検出通路部を備える。媒体温度検出部は、検出通路部における冷却媒体の温度を検出する位置に設けられている。

これによれば、媒体温度検出部は、Ｕ相素子、Ｖ相素子、Ｗ相素子から吸熱した後の冷却媒体が、熱交換通路部６２１よりも通路横断面積が大きい検出通路部を流れるときの温度を検出できる。検出通路部での冷却媒体の流速は熱交換通路部６２１よりも遅くなる。流速の低下により、検出通路部を形成する通路壁と冷却媒体との間で熱伝達が低下するため、冷却媒体からの放熱が抑えられる。この放熱抑制効果により、検出通路部では、パワーモジュール素子２０との熱交換によって高温状態になった冷却媒体の温度を高い確度で検出することができる。したがって、この電力変換装置１は、パワーモジュール素子２０を保護するために、冷却媒体の厳しい温度状態を検出可能な装置である。

電力変換装置１は、熱交換通路部６２１よりも下流に位置する下流側通路部６２３と折り返し通路部６２２とを備える。下流側通路部６２３は、冷却媒体が熱交換通路部における流れ方向とは逆向きに流れる通路である。折り返し通路部６２２は、熱交換通路部６２１と下流側通路部６２３とを連絡する通路である。これによれば、冷却媒体が熱交換通路部を流下して各素子から吸熱し、折り返し通路部で反転して下流側通路部を流下して戻ってくるような流路を構築できる。

下流側通路部６２３は、熱交換通路部６２１よりも通路横断面積が大きく形成された通路である。媒体温度検出部は、下流側通路部６２３における冷却媒体の温度を検出する位置に設けられている。これによれば、下流側通路部６２３での冷却媒体の流速は熱交換通路部６２１よりも遅くなる。流速の低下により、下流側通路部６２３を形成する通路壁と冷却媒体との間で熱伝達が低下するため、冷却媒体からの放熱が抑えられる。したがって、パワーモジュール素子２０との熱交換によって高温状態になった冷却媒体の温度を下流側通路部６２３において検出できる電力変換装置１を提供できる。

折り返し通路部６２２は、熱交換通路部６２１よりも通路横断面積が大きく形成された通路である。媒体温度検出部は、折り返し通路部６２２における冷却媒体の温度を検出する位置に設けられている。これによれば、折り返し通路部６２２での冷却媒体の流速は熱交換通路部６２１よりも遅くなる。さらに折り返し通路部６２２では、上流部位における流れ方向と下流部位における流れ方向が逆向きであるため、冷却媒体の流通抵抗が大きい。これらのことから、折り返し通路部６２２を形成する通路壁と冷却媒体との間で熱伝達が低下するため、冷却媒体からの放熱が抑えられる。電力変換装置１は、検出通路部における放熱性を十分に抑えることにより、パワーモジュール素子２０との熱交換で高温状態になった冷却媒体の温度を高い精度で検出できる。

電力変換装置１は、下流側通路部６２３よりも下流に位置して、Ｕ相素子、Ｖ相素子およびＷ相素子を熱交換通路部６２１とで挟むように設けられた再熱交換通路部を備える。再熱交換通路部は、下流側通路部６２３に開口する通路入口部を有し、熱交換通路部６２１に対して交差するように通路入口部から延びる通路である。これによれば、検出通路部において冷却媒体の高温状態を検出できるとともに、各素子と再度熱交換して冷却効果を発揮できる電力変換装置１を提供できる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態について、図５を参照して説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して、冷却器における流路構成が相違する。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態と異なる点について説明する。

図５に示すように、冷却通路形成部１６２は、流入管部６１内の流入通路部と流出管部６５内の流出通路部とを連絡する冷却通路を形成する。冷却通路には、上流側熱交換通路部１６２１、折り返し通路部１６２２、下流側熱交換通路部１６２３が含まれる。冷却通路形成部１６２には、パワーモジュール２の本体部が接触している。この構成により、冷却通路を流れる冷却媒体は、冷却通路形成部１６２を介してパワーモジュール２の熱を吸熱する。

流入管部６１内の流入通路部は、ケース１１内の上流側熱交換通路部１６２１に接続されている。上流側熱交換通路部１６２１は、複数のパワーモジュール素子２０のうち、流通する冷却媒体がＵ相素子２０ｕ、Ｖ相素子２０ｖおよびＷ相素子２０ｗと順に熱交換する通路である。上流側熱交換通路部１６２１を形成する通路壁には、Ｕ相素子２０ｕ、Ｖ相素子２０ｖおよびＷ相素子２０ｗの各本体部の片面における一方側の半分が接触している。上流側熱交換通路部１６２１は、Ｕ相素子２０ｕ、Ｖ相素子２０ｖ、Ｗ相素子２０ｗの順に冷却媒体が各素子の本体部の半分近傍を横切るように設けられている。Ｕ相素子２０ｕ、Ｖ相素子２０ｖ、Ｗ相素子２０ｗは、上流側熱交換通路部１６２１の通路軸方向に沿うように並んでいる。

折り返し通路部１６２２は、上流側熱交換通路部１６２１の下流部と下流側熱交換通路部１６２３の上流部とを接続する通路である。折り返し通路部１６２２は、Ｕ字状をなす通路である。折り返し通路部１６２２は、曲がり通路を形成しているため、上流側熱交換通路部１６２１や下流側熱交換通路部１６２３よりも冷却媒体の通路抵抗が大きくなっている通路である。折り返し通路部１６２２は、上流側熱交換通路部１６２１よりも通路横断面積が大きく形成された通路である。

下流側熱交換通路部１６２３は、折り返し通路部１６２２よりも下流に位置する通路である。下流側熱交換通路部１６２３は、上流側熱交換通路部１６２１に沿うように延びる通路である。下流側熱交換通路部１６２３は、冷却媒体が上流側熱交換通路部１６２１における流れ方向とは逆向きに流れる通路である。

下流側熱交換通路部１６２３は、上流側熱交換通路部１６２１よりも下流に位置して、各相素子と再度、熱交換してパワーモジュール２を再冷却可能である。下流側熱交換通路部１６２３は、流通する冷却媒体がＷ相素子２０ｗ、Ｖ相素子２０ｖおよびＵ相素子２０ｕと順に熱交換する通路である。下流側熱交換通路部１６２３を形成する通路壁には、Ｕ相素子２０ｕ、Ｖ相素子２０ｖおよびＷ相素子２０ｗの各本体部の片面における他方側の半分が接触している。下流側熱交換通路部１６２３は、Ｗ相素子２０ｗ、Ｖ相素子２０ｖ、Ｕ相素子２０ｕの順に冷却媒体が各素子の本体部の半分近傍を横切るように設けられている。Ｕ相素子２０ｕ、Ｖ相素子２０ｖ、Ｗ相素子２０ｗは、下流側熱交換通路部１６２３の通路軸方向に沿うように並んでいる。

下流側熱交換通路部１６２３を形成する通路壁部に電気部品が直接、または熱伝導性の高い部材を介して接触している場合には、電気部品の放熱性を向上することができる。この場合、冷却媒体は下流側熱交換通路部１６２３を流下するときに通路壁部を介して電気部品から吸熱する効果を奏する。

温度センサ２１は、折り返し通路部１６２２に設けられている。温度センサ２１は、折り返し通路部１６２２を形成する通路壁部に接触するように設けられている構成でもよい。この構成により、冷却媒体は、折り返し通路部１６２２での流速が上流側熱交換通路部１６２１での流速よりも遅くなる。冷却媒体は、折り返し通路部１６２２においては上流側熱交換通路部１６２１よりもよどんだ流れになる。冷却媒体は流速の低下により、折り返し通路部１６２２を流れる際の放熱量が抑えられて、冷却通路の中で厳しい温度状態になる。したがって、温度センサ２１は、冷却通路の中で厳しい温度状態になった媒体温度を検出することができる。

冷却媒体は、冷却通路形成部１６２内の冷却通路を流通する際に、上流側熱交換通路部１６２１に近接するＵ相素子２０ｕ、Ｖ相素子２０ｖおよびＷ相素子２０ｗの発熱を吸熱する。冷却媒体は、上流側熱交換通路部１６２１で温度上昇して上流側熱交換通路部１６２１を通過後に高温状態になる。高温状態になった冷却媒体の温度は、折り返し通路部１６２２を流れるときに温度センサ２１によって検出されることになる。

さらに冷却媒体は、下流側熱交換通路部１６２３を流通するときに、下流側熱交換通路部１６２３に近接する各相素子を冷却する。上流側熱交換通路部１６２１と下流側熱交換通路部１６２３は、各相素子の本体部における片面の半分ずつに接触しまたは通路壁部を介して近接している。

熱交換通路部は、上流側熱交換通路部１６２１と下流側熱交換通路部１６２３とを含む。上流側熱交換通路部１６２１は、冷却媒体がＵ相素子、Ｖ相素子、Ｗ相素子の順に熱交換するように流れる通路を構成する。下流側熱交換通路部１６２３は、冷却媒体がＷ相素子、Ｖ相素子、Ｕ相素子の順に熱交換するように流れる通路を構成する。折り返し通路部１６２２は、上流側熱交換通路部１６２１と下流側熱交換通路部１６２３とを連絡する通路を構成する。これによれば、冷却媒体がＵ相素子、Ｖ相素子、Ｗ相素子の順に吸熱し、折り返し通路部で反転してＷ相素子、Ｖ相素子、Ｕ相素子の順に吸熱する流路を構築できる。

折り返し通路部１６２２は、熱交換通路部よりも通路横断面積が大きく形成された通路である媒体温度検出部は、折り返し通路部１６２２における冷却媒体の温度を検出する位置に設けられている。これによれば、折り返し通路部１６２２を形成する通路壁と冷却媒体との間で熱伝達が低下するため、冷却媒体からの放熱が抑えられる。電力変換装置１は、パワーモジュール素子２０との熱交換で高温状態になった冷却媒体の温度を折り返し通路部１６２２において高い精度で検出できる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態について、図６を参照して説明する。第３実施形態は、第２実施形態に対して、冷却器における流路構成が相違する。第３実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については前述の実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点について説明する。

図６に示すように、冷却通路形成部２６２は、流入管部６１内の流入通路部と流出通路部２６５とを連絡する冷却通路を形成する。冷却通路には、上流側熱交換通路部１６２１、折り返し通路部１６２２、下流側熱交換通路部２６２３が含まれる。

流出通路部２６５は、Ｕ相側通路部２６５ｕ、Ｖ相側通路部２６５ｖおよびＷ相側通路部２６５ｗを含んでいる。Ｕ相側通路部２６５ｕは、下流側熱交換通路部２６２３におけるＵ相素子２０ｕ近傍に設けられた流出通路である。Ｖ相側通路部２６５ｖは、下流側熱交換通路部２６２３におけるＶ相素子２０ｖ近傍に設けられた流出通路である。Ｗ相側通路部２６５ｗは、下流側熱交換通路部２６２３におけるＷ相素子２０ｗ近傍に設けられた流出通路である。冷却媒体は、下流側熱交換通路部２６２３を流下するときに、まずＷ相側通路部２６５ｗに流出し、続いてＶ相側通路部２６５ｖに流出し、最後にＵ相側通路部２６５ｕに流出する。

流入管部６１と流出通路部２６５とは、電力変換装置１の外部に設置された放熱装置に連通している。冷却媒体は、流入管部６１を介して放熱装置から、冷却通路形成部２６２内に導入される。冷却媒体は、流入管部６１内を流下後、上流側熱交換通路部１６２１で吸熱する。さらに冷却媒体は、折り返し通路部１６２２で温度検出されて、下流側熱交換通路部２６２３で吸熱し、流出通路部２６５を経て放熱装置に戻る。

＜第４実施形態＞
第４実施形態について、図７を参照して説明する。第４実施形態は、第３実施形態に対して、冷却器における流路構成が相違する。第４実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については前述の実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点について説明する。

図７に示すように、冷却通路形成部３６２は、流入管部６１内の流入通路部と流出通路部３６５とを連絡する冷却通路を形成する。冷却通路には、上流側熱交換通路部１６２１、折り返し通路部１６２２、下流側熱交換通路部３６２３、再熱交換通路部６３１，６３２，６３３が含まれる。

再熱交換通路部６３１は、下流側熱交換通路部３６２３よりも下流に位置する。再熱交換通路部６３１は、Ｕ相素子２０ｕを上流側熱交換通路部１６２１および下流側熱交換通路部３６２３とで挟むように設けられた通路である。再熱交換通路部６３１は、下流側熱交換通路部３６２３に開口する通路入口部６３１ａと、通路出口部６３１ｂとを有し、これらの開口部をつなぐ通路である。再熱交換通路部６３１を流下する冷却媒体は、Ｕ相素子２０ｕの下側を冷却する。再熱交換通路部６３１は、上流側熱交換通路部１６２１や下流側熱交換通路部３６２３に対して交差する方向に通路入口部６３１ａから通路出口部６３１ｂまで延びている。

再熱交換通路部６３２は、下流側熱交換通路部３６２３よりも下流に位置する。再熱交換通路部６３２は、Ｖ相素子２０ｖを上流側熱交換通路部１６２１および下流側熱交換通路部３６２３とで挟むように設けられた通路である。再熱交換通路部６３２は、下流側熱交換通路部３６２３に開口する通路入口部６３２ａと、通路出口部６３２ｂとを有し、これらの開口部をつなぐ通路である。再熱交換通路部６３２を流下する冷却媒体は、Ｖ相素子２０ｖの下側を冷却する。再熱交換通路部６３２は、上流側熱交換通路部１６２１や下流側熱交換通路部３６２３に対して交差する方向に通路入口部６３２ａから通路出口部６３２ｂまで延びている。

再熱交換通路部６３３は、下流側熱交換通路部３６２３よりも下流に位置する。再熱交換通路部６３３は、Ｗ相素子２０ｗを上流側熱交換通路部１６２１および下流側熱交換通路部３６２３とで挟むように設けられた通路である。再熱交換通路部６３３は、下流側熱交換通路部３６２３に開口する通路入口部６３３ａと、通路出口部６３３ｂとを有し、これらの開口部をつなぐ通路である。再熱交換通路部６３３を流下する冷却媒体は、Ｗ相素子２０ｗの下側を冷却する。再熱交換通路部６３３は、上流側熱交換通路部１６２１や下流側熱交換通路部３６２３に対して交差する方向に通路入口部６３３ａから通路出口部６３３ｂまで延びている。

流出通路部３６５は、Ｕ相側通路部、Ｖ相側通路部およびＷ相側通路部を含んでいる。Ｕ相側通路部は、Ｕ相素子２０ｕ近傍に設けられた通路出口部６３１ｂに連通する流出通路である。Ｖ相側通路部は、Ｖ相素子２０ｖ近傍に設けられた通路出口部６３２ｂに連通する流出通路である。Ｗ相側通路部は、Ｗ相素子２０ｗ近傍に設けられた通路出口部６３３ｂに連通する流出通路である。

冷却媒体は、下流側熱交換通路部３６２３を流下するときに、再熱交換通路部６３３、再熱交換通路部６３２の順に分流し、最後に再熱交換通路部６３１に流入する。上流側熱交換通路部１６２１および下流側熱交換通路部３６２３と再熱交換通路部を流れる冷却媒体は、パワーモジュール２を両面において冷却している。

流入管部６１と流出通路部３６５とは、電力変換装置１の外部に設置された放熱装置に連通している。冷却媒体は、流入管部６１を介して放熱装置から、冷却通路形成部３６２内に導入される。冷却媒体は、流入管部６１内を流下後、上流側熱交換通路部１６２１で吸熱し、折り返し通路部１６２２を経て下流側熱交換通路部３６２３および再熱交換通路部で吸熱し、流出通路部３６５を経て放熱装置に戻る。

電力変換装置１は、Ｕ相素子、Ｖ相素子およびＷ相素子を上流側熱交換通路部および下流側熱交換通路部とで挟むように設けられた再熱交換通路部を備える。再熱交換通路部は、下流側熱交換通路部に開口する通路入口部を有し、上流側熱交換通路部および下流側熱交換通路部に対して交差するように通路入口部から延びる通路である。第４実施形態の電力変換装置によれば、検出通路部において冷却媒体の高温状態を検出できるとともに、各素子と再度熱交換して冷却効果を発揮できる。

＜第５実施形態＞
第５実施形態について、図８を参照して説明する。第５実施形態は、第４実施形態に対して、流出通路部４６５の構成が相違する。第５実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については前述の実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点について説明する。

図８に示すように、冷却通路形成部４６２は、流入管部６１内の流入通路部と流出通路部４６５とを連絡する冷却通路を形成する。冷却通路には、上流側熱交換通路部１６２１、折り返し通路部１６２２、下流側熱交換通路部４６２３、再熱交換通路部６３１，６３２，６３３が含まれる。

流出通路部４６５は、通路出口部６３１ｂ、通路出口部６３２ｂ、通路出口部６３３ｂに連通する３個の通路出口部に連通する通路である。流出通路部４６５は、３個の通路出口部から延びる通路が下流において合流する通路を構成する。流出通路部４６５は、上流側熱交換通路部１６２１や下流側熱交換通路部４６２３よりも通路横断面積が大きい通路である。温度センサ２１は、に設けられている。温度センサ２１は、冷却媒体の温度を検出するために、流出通路部４６５に設けられ、または流出通路部４６５を形成する通路壁部に接触するように設けられている。

電力変換装置１は、冷却媒体が下流側熱交換通路部においてＷ相素子、Ｖ相素子およびＵ相素子と熱交換した後に流出する流出通路部４６５を備える。流出通路部４６５は、再熱交換通路部よりも下流に位置して、熱交換通路部よりも通路横断面積が大きく形成された通路である。媒体温度検出部は、流出通路部４６５における冷却媒体の温度を検出する位置に設けられている。これによれば、流出通路部４６５での冷却媒体の流速は熱交換通路部よりも遅くなる。このため、流出通路部４６５を形成する通路壁と冷却媒体との間で熱伝達が低下するため、冷却媒体からの放熱が抑えられる。電力変換装置１は、検出通路部における放熱性を十分に抑えることにより、再熱交換通路部との熱交換で高温状態になった冷却媒体の温度を高い精度で検出できる。

＜第６実施形態＞
第６実施形態について、図９を参照して説明する。第６実施形態は、第３実施形態に対して、温度センサ２１を設ける位置が相違する。第６実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については前述の実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点について説明する。

図９に示すように、冷却通路形成部５６２は、流入管部６１内の流入通路部と流出通路部５６５とを連絡する冷却通路を形成する。流出通路部５６５は、Ｕ相側通路部５６５ｕ、Ｖ相側通路部５６５ｖおよびＷ相側通路部５６５ｗを含んでいる。Ｕ相側通路部５６５ｕは、下流側熱交換通路部２６２３におけるＵ相素子２０ｕ近傍に設けられた流出通路である。Ｖ相側通路部５６５ｖは、下流側熱交換通路部２６２３におけるＶ相素子２０ｖ近傍に設けられた流出通路である。Ｗ相側通路部５６５ｗは、下流側熱交換通路部２６２３におけるＷ相素子２０ｗ近傍に設けられた流出通路である。冷却媒体は、下流側熱交換通路部２６２３を流下するときに、まずＷ相側通路部５６５ｗに流出し、続いてＶ相側通路部５６５ｖに流出し、最後にＵ相側通路部５６５ｕに流出する。

Ｕ相側通路部５６５ｕは、上流側熱交換通路部１６２１や下流側熱交換通路部２６２３よりも通路横断面積が大きい通路である。温度センサ２１は、Ｕ相側通路部５６５ｕに設けられている。温度センサ２１は、Ｕ相側通路部５６５ｕを形成する通路壁部に接触するように設けられている構成でもよい。この構成により、冷却媒体は、Ｕ相側通路部５６５ｕでの流速が上流側熱交換通路部１６２１や下流側熱交換通路部２６２３での流速よりも遅くなる。冷却媒体は流速の低下により、Ｕ相側通路部５６５ｕを流れる際の放熱量が抑えられて、冷却通路の中で厳しい温度状態になる。したがって、温度センサ２１は、冷却通路の中で厳しい温度状態になった媒体温度をＵ相側通路部５６５ｕに対応した位置で検出することができる。

第６実施形態によれば、冷却媒体が下流側熱交換通路部２６２３においてＷ相素子、Ｖ相素子およびＵ相素子と熱交換した後に流出する流出通路部を備える。この流出通路部は、下流側熱交換通路部２６２３よりも下流に位置している。流出通路部は、上流側熱交換通路部１６２１や下流側熱交換通路部２６２３よりも通路横断面積が大きく形成された通路である。媒体温度検出部は、流出通路部における冷却媒体の温度を検出する位置に設けられている。

これによれば、流出通路部での冷却媒体の流速は熱交換通路部よりも遅くなる。流速の低下により、流出通路部を形成する通路壁と冷却媒体との間で熱伝達が低下するため、冷却媒体からの放熱が抑えられる。したがって、パワーモジュール素子２０との熱交換によって高温状態になった冷却媒体の温度を流出通路部において検出できる電力変換装置を提供できる。

＜他の実施形態＞
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

明細書に開示する目的を達成可能な電力変換装置は、コンバータ装置、インバータ装置のいずれかまたは両方を備える構成でもよい。

明細書に開示する電力変換装置が備える冷却器６は、パワーモジュール２を片側面において冷却する構成でもよい。冷却器６は、パワーモジュール２に接触する構成だけでなく、他の部材を介してパワーモジュール２に熱的に接触する構成でもよい。

明細書に開示する電力変換装置が備えるケース１１は、例えば、樹脂材料などで形成されており、金属材料で形成されていない構成でもよい。ケースが金属で形成されていない場合、ケースは、磁気をシールドする機能を持つ金属製のシールド層を有していることが好ましい。

２…パワーモジュール（電力変換部）、 ６…冷却器、 ２０ｕ…Ｕ相素子
２０ｖ…Ｖ相素子、 ２０ｗ…Ｗ相素子、 ２１…温度センサ（媒体温度検出部）
６２１…熱交換通路部、 ６２３…下流側通路部（検出通路部）
４６５，５６５…流出通路部（検出通路部）
１６２１…上流側熱交換通路部（熱交換通路部）
１６２２…折り返し通路（検出通路部）

Claims (10)

1. 電力変換を行い電流を負荷に供給する電力変換部（２）と、
   内部を流通する冷却媒体によって前記電力変換部の発熱を吸熱する冷却器（６）と、
   前記冷却媒体の温度を検出する媒体温度検出部（２１）と、
   前記電力変換部に含まれるパワーモジュール素子のうち、前記冷却媒体がＵ相素子（２０ｕ）、Ｖ相素子（２０ｖ）およびＷ相素子（２０ｗ）と順に熱交換するように設けられた熱交換通路部（６２１；１６２１）と、
   前記熱交換通路部よりも下流に位置して前記熱交換通路部よりも通路横断面積が大きく形成された検出通路部（６２３；１６２２；４６５；５６５）と、
   を備え、
   前記媒体温度検出部は、前記検出通路部における前記冷却媒体の温度を検出する位置に設けられている電力変換装置。
2. 前記熱交換通路部よりも下流に位置して、前記冷却媒体が前記熱交換通路部における流れ方向とは逆向きに流れる下流側通路部（６２３）と、
   前記熱交換通路部よりも下流に位置して、前記熱交換通路部と前記下流側通路部とを連絡する折り返し通路部（６２２）と、
   を備える請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記下流側通路部は、前記熱交換通路部よりも通路横断面積が大きく形成された通路であり、
   前記媒体温度検出部は、前記下流側通路部における前記冷却媒体の温度を検出する位置に設けられている請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記折り返し通路部は、前記熱交換通路部よりも通路横断面積が大きく形成された通路であり、
   前記媒体温度検出部は、前記折り返し通路部における前記冷却媒体の温度を検出する位置に設けられている請求項２に記載の電力変換装置。
5. 前記下流側通路部よりも下流に位置して、前記Ｕ相素子、前記Ｖ相素子および前記Ｗ相素子を前記熱交換通路部とで挟むように設けられた再熱交換通路部（６３１，６３２，６３３）を備え、
   前記再熱交換通路部は、前記下流側通路部に開口する通路入口部（６３１ａ，６３２ａ，６３３ａ）を有し、前記熱交換通路部に対して交差するように前記通路入口部から延びる通路である請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
6. 前記熱交換通路部は、前記冷却媒体が前記Ｕ相素子、前記Ｖ相素子、前記Ｗ相素子の順に熱交換するように流れる上流側熱交換通路部（１６２１）と、前記冷却媒体が前記Ｗ相素子、前記Ｖ相素子、前記Ｕ相素子の順に熱交換するように流れる下流側熱交換通路部（１６２３；２６２３；３６２３；４６２３）とを含み、
   前記上流側熱交換通路部よりも下流に位置して、前記上流側熱交換通路部と前記下流側熱交換通路部とを連絡する折り返し通路部（１６２２）を備える請求項１に記載の電力変換装置。
7. 前記下流側熱交換通路部よりも下流に位置して、前記Ｕ相素子、前記Ｖ相素子および前記Ｗ相素子を前記上流側熱交換通路部および前記下流側熱交換通路部とで挟むように設けられた再熱交換通路部（６３１，６３２，６３３）を備え、
   前記再熱交換通路部は、前記下流側熱交換通路部に開口する通路入口部（６３１ａ，６３２ａ，６３３ａ）を有し、前記上流側熱交換通路部および前記下流側熱交換通路部に対して交差するように前記通路入口部から延びる通路である請求項６に記載の電力変換装置。
8. 前記折り返し通路部は、前記熱交換通路部よりも通路横断面積が大きく形成された通路であり、
   前記媒体温度検出部は、前記折り返し通路部における前記冷却媒体の温度を検出する位置に設けられている請求項６または請求項７に記載の電力変換装置。
9. 前記再熱交換通路部よりも下流に位置して、前記冷却媒体が前記下流側熱交換通路部において前記Ｗ相素子、前記Ｖ相素子および前記Ｕ相素子と熱交換した後に流出する流出通路部（４６５）を備え、
   前記流出通路部は、前記熱交換通路部よりも通路横断面積が大きく形成された通路であり、
   前記媒体温度検出部は、前記流出通路部における前記冷却媒体の温度を検出する位置に設けられている請求項７に記載の電力変換装置。
10. 前記下流側熱交換通路部よりも下流に位置して、前記冷却媒体が前記下流側熱交換通路部において前記Ｗ相素子、前記Ｖ相素子および前記Ｕ相素子と熱交換した後に流出する流出通路部（５６５）を備え、
    前記流出通路部は、前記熱交換通路部よりも通路横断面積が大きく形成された通路であり、
    前記媒体温度検出部は、前記流出通路部における前記冷却媒体の温度を検出する位置に設けられている請求項６に記載の電力変換装置。

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