JP2022066975A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電力変換装置はスイッチモジュールと、冷却器を備えるケースと、バネと、ブラケット800と、を有する。スイッチモジュールは冷却器の一面にx方向に並んで配置されている。バネはz方向においてスイッチモジュールに弾性力を付与している。ブラケットとスイッチモジュールとの間でバネが圧縮されている。ブラケットは本体部810を有する。ブラケットは本体部のx方向における両端をケースに連結する第1結合部831と第2結合部832を有する。また、ブラケットは本体部のy方向における本体後面810cと本体前面810dとをケースに連結する第3結合部833~第6結合部836を有する。
【選択図】図10
Description
冷却器の一面(670a)に設けられ、一面に沿う第1方向に並んで配置された複数の半導体モジュール(530)と、
一面に直交する直交方向において複数の半導体モジュールそれぞれに冷却器に向かう弾性力を付与するバネ(700)と、
ケースに連結されることで、バネを複数の半導体モジュールそれぞれとの間で圧縮するブラケット(800)と、を有し、
ブラケットは、
直交方向でバネと対向する平板部(810)と、
平板部の第1方向における両端をケースに連結する複数の第1連結部(831,832)と、
平板部の一面に沿いつつ第1方向に直交する第2方向における両端(810c,810d)をケースに連結する複数の第2連結部(833,834,835,836)と、を有する。
<車載システム>
先ず、図1に基づいて電力変換装置300の設けられる車載システム100を説明する。車載システム100はバッテリ200、電力変換装置300、および、モータ400を有する。
次に電力変換装置300を説明する。電力変換装置300は図1に示す電力変換回路500と図2に示すハウジング600を有する。電力変換回路500はインバータを含んでいる。ハウジング600は電力変換回路500を収納している。
次に電力変換装置300の構成要素を個別に説明する。それにあたって、以下においては互いに直交の関係にある3方向をx方向、y方向、および、z方向とする。x方向が第1方向に相当する。y方向が第2方向に相当する。z方向が直交方向に相当する。
図2、図3に基づいてハウジング600を詳説する。ハウジング600はケース610と上カバー620を有する。また、図示しないが、ハウジング600はケース610に連結される下カバーを有する。
図4に示すように、底部630には外底面630bから内底面630aに向かって局所的に凹む第1凹部630dと第2凹部630eが形成されている。第1凹部630dと第2凹部630eはy方向で並んでいる。第1凹部630dは第2凹部630eよりもz方向に直交する平面面積が小さくなっている。
図6に示すように、第3凹部630f~第5凹部630hそれぞれの開口がプレート670によって閉塞される。これら3つの凹部を区画する区画面とプレート670の凹部側の冷却面670bとによって第3冷却水路663、第4冷却水路664、および、第5冷却水路665が構成されている。
底部630には、内底面630aと外底面630bとを貫通する第1貫通孔631と第2貫通孔632それぞれが3つ形成されている。3つの第1貫通孔631はそれぞれx方向で離間して並んでいる。3つの第2貫通孔632それぞれはx方向で離間して並んでいる。
側面630cにおける第1側壁641側には、第1冷却水路661に通ずる供給口が形成されている。この供給口に供給管666が設けられている。この供給管666から第1冷却水路661に冷媒が供給される。
上記したように、プレート670は第3冷却水路663~第5冷却水路665の一部を冷却面670bで区画している。図6に示すように、この冷却面670bには、冷却面670bから内底面630a側に突起した複数の冷却ピン680が形成されている。これら複数の冷却ピン680の間を冷媒が通る。冷媒は冷却面670bと冷却ピン680の表面それぞれに接触しながら流動する。このようにプレート670と冷媒との接触面積が増大し、プレート670と冷媒とが熱交換しやすくなっている。
プレート670の配置面670a側には、図7に示す載置板560が設けられる。載置板560はボルトなどによって内底面630aに固定される。図7に示すように、載置板560はU相スイッチモジュール531~W相スイッチモジュール533の位置決めをする3つの開口部561と、バネ700の位置決めをする突起562と、を有する。
上記したようにU相スイッチモジュール531~W相スイッチモジュール533それぞれは半導体素子を被覆保護する封止樹脂550を有する。図8と図11に示すように封止樹脂550はz方向の厚さの薄い平板形状を成している。封止樹脂550は6面を有する。
バネ700は板バネである。図9に示すようにバネ700は、押圧部710、位置決め部720、および、繋ぎ部730それぞれを複数有する。押圧部710は弾性力によってスイッチモジュール530を押圧する。位置決め部720はバネ700のx方向の位置を決める。繋ぎ部730は押圧部710同士を連結している。
図10に示すように、ブラケット800はバネ700の押圧部710、位置決め部720、および、繋ぎ部730それぞれとz方向で対向配置される。ブラケット800は締結ボルト850によってケース610の内底面630aに連結される。
第3締結部833aはx方向において、U相スイッチモジュール531の封止樹脂550の右面550fとV相スイッチモジュール532の封止樹脂550の左面550eとの間に設けられている。第3締結部833aの一部はy方向において、封止樹脂550の後面550cとコレクタ端子540a、中点端子540c、および、エミッタ端子540bの先端との間に設けられている。
第3延長部833bと第4延長部834bは本体後面810cに連結される。第3延長部833bと本体後面810cとの接続部位は、U相スイッチモジュール531とV相スイッチモジュール532との間になっている。第4延長部834bと本体後面810cとの接続部位は、V相スイッチモジュール532とW相スイッチモジュール533との間になっている。
リブ840は表本体面810aから凸状に設けられている。リブ840によって本体部810のz方向における厚みが局所的に厚くなっている。本実施形態では本体部810に2つのリブ840が設けられている。これら2つのリブ840はy方向に延びている。リブ840が肉厚部に相当する。
上記したように第3結合部833~第6結合部836は、y方向における本体部810の両端それぞれに連結されている。そのため、本体部810がバネ700の弾性力によってz方向に湾曲することが抑制される。この湾曲によってバネ700からU相スイッチモジュール531~W相スイッチモジュール533それぞれに作用する弾性力にばらつきが生じることが抑制される。この結果、U相スイッチモジュール531~W相スイッチモジュール533の冷却性能にばらつきが生じることが抑制される。
y方向における第3締結部833aと第4締結部834aの位置が、封止樹脂550の後面550cとコレクタ端子540a、中点端子540c、および、エミッタ端子540bの先端との間になっている。x方向における第3締結部833aの位置が、U相スイッチモジュール531の封止樹脂550の右面550fとV相スイッチモジュール532の封止樹脂550の左面550eとの間になっている。x方向における第4締結部834aの位置が、V相スイッチモジュール532の封止樹脂550の右面550fとW相スイッチモジュール533の封止樹脂550の左面550eとの間になっている。本実施形態では上記のような例を示した。しかしながら第3締結部833aと第4締結部834aの位置は上記例に限定されない。
Claims (5)
- 冷却器(670)を備えるケース(610)と、
前記冷却器の一面(670a)に設けられ、前記一面に沿う第1方向に並んで配置された複数の半導体モジュール(530)と、
前記一面に直交する直交方向において複数の前記半導体モジュールそれぞれに前記冷却器に向かう弾性力を付与するバネ(700)と、
前記ケースに連結されることで、前記バネを複数の前記半導体モジュールそれぞれとの間で圧縮するブラケット(800)と、を有し、
前記ブラケットは、
前記直交方向で前記バネと対向する平板部(810)と、
前記平板部の前記第1方向における両端を前記ケースに連結する複数の第1連結部(831,832)と、
前記平板部の前記一面に沿いつつ前記第1方向に直交する第2方向における両端(810c,810d)を前記ケースに連結する複数の第2連結部(833,834,835,836)と、を有する電力変換装置。 - 前記第2連結部と前記平板部との接続部位の前記第1方向における位置は、前記第1方向で並ぶ複数の前記半導体モジュールの間である請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記ブラケットは、前記平板部の他に、前記平板部の前記直交方向の厚みが局所的に厚い肉厚部(840)を有し、
前記肉厚部は、前記平板部における前記第2方向の両端の一方の前記第2連結部との接続部位と前記平板部における前記第2方向の両端の他方の前記第2連結部との接続部位との間で連続して延びる経路に設けられている請求項2に記載の電力変換装置。 - 前記半導体モジュールは、半導体素子(541,541a,542,542a)と、前記半導体素子を封止する封止樹脂(550)と、前記第2方向における前記封止樹脂の一端(550c)から前記第2方向に延びる複数の端子(540a,540b,540c)と、を備え、
前記第2連結部における前記ケースと連結される接続部(833a,834a,835a,836a)の前記第2方向における位置は、前記一端と複数の前記端子の先端との間になっており、
前記接続部の前記第1方向における位置は、複数の前記封止樹脂のうち前記第1方向で隣接する2つの前記封止樹脂の間になっている請求項1~3いずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記第2連結部における前記ケースと連結される接続部(833a,834a,835a,836a)の前記第2方向における位置は、複数の前記半導体モジュールそれぞれの前記第2方向の位置とは異なり、
前記接続部の前記第1方向における位置は、前記第1方向で並ぶ複数の前記半導体モジュールのうちの両端に位置する2つの前記半導体モジュールの間になっている請求項1~3いずれか1項に記載の電力変換装置。
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JP2014013884A (ja) * | 2012-06-07 | 2014-01-23 | Toyota Industries Corp | 半導体装置 |
JP2014203892A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
JP2014225571A (ja) * | 2013-05-16 | 2014-12-04 | 株式会社豊田自動織機 | 半導体装置 |
WO2019215805A1 (ja) * | 2018-05-08 | 2019-11-14 | 三菱電機株式会社 | 締結構造体および締結構造体を用いた電力変換装置 |
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JP2014013884A (ja) * | 2012-06-07 | 2014-01-23 | Toyota Industries Corp | 半導体装置 |
JP2014203892A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
JP2014225571A (ja) * | 2013-05-16 | 2014-12-04 | 株式会社豊田自動織機 | 半導体装置 |
WO2019215805A1 (ja) * | 2018-05-08 | 2019-11-14 | 三菱電機株式会社 | 締結構造体および締結構造体を用いた電力変換装置 |
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