JP5287688B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、ダミーモジュールを備えた電力変換装置に関する。

従来から、直流電力と交流電力との間で電力変換を行う電力変換装置が知られている（下記特許文献１参照）。電力変換装置９０は、図１７、図１８に示すごとく、スイッチング素子を内蔵した複数の半導体モジュール９２と、該半導体モジュール９２を冷却する冷却チューブ９４とを積層してなる積層体９１０を備える。また、電力変換装置９０は、上記スイッチング素子の動作を制御する制御回路基板９５と、電流センサや電圧センサ等のセンサ９６を備える。そして、隣り合う２個の冷却チューブ９４の間に、半導体モジュール９２の他に、スイッチング素子を内蔵しないダミーモジュール９３を配置することにより、半導体モジュール９２同士の間隔を必要に応じて広げ、半導体モジュール９２の冷却効率を高めている。

個々の半導体モジュール９２の本体部９２０からは、上記スイッチング素子に導通したパワー端子９２１および制御端子９２２が突出している。図１８に示すごとく、パワー端子９２１には、直流電源の正極及び負極に接続される直流パワー端子９２１ａ，９２１ｂと、交流負荷に接続される交流パワー端子９２１ｃとがある。

また、図１７に示すごとく、パワー端子９２１にはバスバー９１１が接続されており、制御端子９２２に制御回路基板９５が接続されている。この制御回路基板９５によって、上記スイッチング素子のスイッチング動作を制御している。これにより、直流パワー端子９２１ａ，９２１ｂ間に印加された直流電圧を交流に変換し、交流パワー端子９２１ｃから交流電圧を出力する。

上述したように、電力変換装置９０は、複数個のセンサ９６を有する。これらのセンサ９６は、積層体９１０に対して、制御回路基板９５の反対側に設けられ、ワイヤ９７によって、制御回路基板９５に接続されている。制御回路基板９５は、センサ９６から送信されるセンサ信号を受け付けて、半導体モジュール９２の制御に利用する。

特開２００５−３３２８６３号公報

ところが従来の電力変換装置９０は、図１８に示すごとく、積層体９１０を迂回するようにワイヤ９７を設けていたため、積層体９１０の外側にワイヤ９７を配置するためのスペース９７０を確保する必要があり、電力変換装置９０のサイズが大型化する原因になっていた。そのため、より小型化できる電力変換装置が求められていた。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたもので、より小型化できる電力変換装置を提供しようとするものである。

第１の発明は、電力変換回路を構成するスイッチング素子を内蔵した本体部を有し、上記スイッチング素子に導通したパワー端子と制御端子とが上記本体部から互いに反対方向へ突出した複数個の半導体モジュールと、
上記スイッチング素子を内蔵しないダミーモジュールと、
上記半導体モジュールを冷却する複数個の冷却チューブと、
からなり、上記冷却チューブは間隔を設けながら積層配置されており、隣り合う２個の上記冷却チューブの間に上記半導体モジュール又は上記ダミーモジュールを配置してなる積層体を備え、
上記スイッチング素子を制御する制御回路基板が上記制御端子に接続されており、
上記積層体に対して上記制御回路基板の反対側か、又は上記ダミーモジュール内に、上記制御回路基板へセンサ信号を送信するセンサが設けられ、該センサと上記制御回路基板とが、上記ダミーモジュール内を通る接続配線によって電気的に接続されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。

また、第２の発明は、電力変換回路を構成するスイッチング素子を内蔵した本体部を有し、上記スイッチング素子に導通したパワー端子と制御端子とが上記本体部から互いに反対方向へ突出した複数個の半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する複数個の冷却チューブとを積層した積層体を備え、
上記スイッチング素子を制御する制御回路基板が上記制御端子に接続されており、
上記本体部は、上記スイッチング素子を封止する素子封止部と、該素子封止から上記積層体の積層方向と上記パワー端子の突出方向との双方に直交する方向へ伸び上記スイッチング素子を封止していないダミー部とを有し、
上記積層体に対して上記制御回路基板の反対側に、該制御回路基板にセンサ信号を送るセンサが設けられ、該センサと上記制御回路基板とが、上記ダミー部を通る接続配線によって電気的に接続されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項７）。

第１の発明の作用効果について説明する。本発明では、積層体に対して制御回路基板の反対側か、又はダミーモジュール内に上記センサが設けられている。そして、ダミーモジュール内を通る接続配線によって、センサと制御回路基板とが電気的に接続されている。
このようにすると、電力変換装置を小型化することができる。すなわち、本発明によると、センサと制御回路基板とを接続する接続配線がダミーモジュール内を通っているので、積層体の周囲に接続配線を通すためのスペースを確保する必要がなくなる。これにより、電力変換装置を小型化することが可能になる。また、センサと制御回路基板とを最短距離で接続することができるので、接続配線の長さを短くすることができ、製造コストを下げることができるというメリットもある。

次に、第２の発明の作用効果について説明する。本発明では、半導体モジュールの本体部に上記ダミー部を形成し、このダミー部を通る接続配線によって、センサと制御回路基板とを接続した。
このようにすると、ダミーモジュールを設けない場合にも、接続配線を、積層体の内側に通すことが可能になる。そのため、積層体の周囲に接続配線を通すためのスペースを確保する必要がなくなり、電力変換装置を小型化することが可能になる。また、ダミーモジュールを設けなければ、積層体の、積層方向における長さを短くすることができるため、電力変換装置を更に小型化することができる。

以上のごとく、本発明によると、より小型化できる電力変換装置を提供することができる。

実施例１における、接続管を省略して描いた電力変換装置１の側面図であって、図２のＢ矢視図。 図１のＡ矢視図。 実施例１における、接続配線を通したダミーモジュールの平面図。 図３のＣ−Ｃ断面図。 実施例１における、電力変換装置１の回路図。 実施例１における、冷却チューブの滑り止めを設けたダミーモジュールの平面図。 図６のＤ−Ｄ断面図。 図６の要部拡大断面図。 実施例２における、接続配線のコネクタを備えたダミーモジュールの平面図。 図９のＥ−Ｅ断面図。 実施例２における、コネクタの位置を変更したダミーモジュールの平面図。 実施例３における、接続配線を通した半導体モジュールの平面図。 実施例４における、ダミーモジュールの平面図。 図１３のＦ−Ｆ断面図。 実施例４における、温度センサを露出させたダミーモジュールの平面図。 図１５のＧ−Ｇ断面図。 従来例における、接続管を省略して描いた電力変換装置の側面図であって、図１８のＩ矢視図。 図１７のＨ矢視図。

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
第１の発明において、上記接続配線は、少なくとも一部が上記ダミーモジュール内を通るダミー挿通部分と、該ダミーモジュール内を通らないダミー非挿通部分とに分割されており、上記ダミー非挿通部分の先端にコネクタ係合部が形成され、上記ダミーモジュールの表面に上記コネクタ係合部と係合可能なコネクタ被係合部が形成され、上記コネクタ係合部と上記コネクタ被係合部とが係合することにより、上記ダミー挿通部分と上記ダミー非挿通部分とを電気的に接続できるよう構成されていることが好ましい（請求項２）。
このようにすると、電力変換装置を製造しやすくなる。すなわち、上記構成によると、接続配線が上記ダミー非挿通部分とダミー挿通部分とに分割されているため、ダミー非挿通部分を有する部品と、ダミー挿通部分を有する部品とを別々に用意しておくことができる。例えば、ダミー非挿通部分が接続されたセンサと、ダミー挿通部分を有するダミーモジュールとを別部品として用意しておくことができる。そのため、電力変換装置を製造する際に、積層体を形成する作業と、その周囲にセンサを配置する作業を別々に行うことができ、製造作業を行いやすくなる。また、ダミー挿通部分の先端を、はんだ付け等により制御回路基板に接続し、コネクタ係合部をコネクタ被係合部に係合すれば、センサと制御回路基板とを電気的に接続することができる。そのため、接続配線を積層体の周囲に引き回す必要がなくなり、センサと制御回路基板との接続作業を楽に行える。

また、上記接続配線は、上記センサから上記制御回路基板まで分割されておらず、連続した非分割配線であることが好ましい（請求項３）。
このようにすると、接続配線にコネクタが設けられていないため、コネクタに必要なコストを削減することができる。そのため、電力変換装置の製造コストを低くすることができる。

また、上記センサは、上記積層体に対して上記制御回路基板の反対側に設けられ、上記接続配線は、上記センサの配置側から上記制御回路基板の配置側まで上記ダミーモジュールを貫通していることが好ましい（請求項４）。
このようにすると、高電圧が印加される部分の情報を、センサによって得ることができる。例えば、電流センサを交流パワー端子に取り付けて、この交流パワー端子に流れる電流を測定することができる。また、電圧センサを直流パワー端子に取り付けて、直流パワー端子の電位を測定することもできる。

また、上記センサは、上記ダミーモジュール内に設けられていても良い（請求項５）。
このようにすると、ダミーモジュール近辺の情報をセンサによって得ることができる。

また、上記センサは、上記冷却チューブ内を流れる冷媒の温度を検出する温度センサであることが好ましい（請求項６）。
このように、ダミーモジュール内に温度センサを配置すると、冷媒の温度を精確に検出することが可能になる。すなわち、電力変換装置の内部の空気は、半導体モジュール及び制御回路基板等の、電力変換装置を構成する部品から発生する熱によって温度が高くなっているため、冷却チューブから離れた位置に温度センサを配置すると、空気の影響を受けてしまい、冷媒の温度を精確に測定できなくなる場合がある。しかしながら、ダミーモジュール内に温度センサを配置すれば、電力変換装置内の空気の影響を受けにくくなるため、冷媒の温度を精確に測定しやすくなる。

（実施例１）
本発明の実施例にかかる電力変換装置につき、図１〜図８を用いて説明する。
図１、図２に示すごとく、本例の電力変換装置１は、複数個の半導体モジュール２と、該半導体モジュール２を冷却する複数個の冷却チューブ４と、スイッチング素子を内蔵しないダミーモジュール３とからなる積層体１０を備える。
半導体モジュール２は、電力変換回路を構成するスイッチング素子を内蔵した本体部２０を有し、スイッチング素子に導通したパワー端子２１と制御端子２２とが本体部２０から互いに反対方向へ突出している。
また、冷却チューブ４は間隔を設けながら積層配置されており、隣り合う２個の冷却チューブ４の間に半導体モジュール２又はダミーモジュール３が配置されている。

図１に示すごとく、スイッチング素子を制御する制御回路基板５が制御端子２２に接続されている。
そして、積層体１０に対して制御回路基板５の反対側に、該制御回路基板５へセンサ信号を送信するセンサ６が設けられ、該センサ６と制御回路基板５とが、ダミーモジュール３内を通る接続配線７によって電気的に接続されている。
以下、詳説する。

図２に示すごとく、パワー端子２１には、直流電源の正電極と電気的に接続される正極パワー端子２１ａと、直流電源の負電極と電気的に接続される負極パワー端子２１ｂと、交流負荷に接続される交流パワー端子２１ｃとがある。交流パワー端子２１ｃには、交流バスバー１１が接続されている。また、正極パワー端子２１ａと負極パワー端子２１ｂにも、図示しない正極バスバーと負極バスバーが各々接続されている。

また、センサ６には、電流センサ６ａ，６ｂと、インターロックセンサ６ｃと、電圧センサ６ｄ〜６ｆがある。電流センサ６ａ，６ｂは、交流バスバー１１に流れる電流を測定するセンサである。また、インターロックセンサ６ｃは、電力変換装置１の収納ケース（図示しない）の蓋が開けられたか否かを検出するセンサである。電力変換装置１が稼動している最中にユーザが蓋を開けた場合は、感電事故を防止するために、半導体モジュール２に流れる電流を遮断するようになっている。また、電圧センサ６ｄ〜６ｆは、上述した正極バスバーおよび負極バスバーの電位を検出するセンサである。

図１に示すごとく、ダミーモジュール３内を通る接続配線７によって、センサ６と制御回路基板５とが電気的に接続されている。
また、半導体モジュール２の制御端子２２と制御回路基板５とは、はんだ１２によって接続されている。同様に、接続配線７と制御回路基板５も、はんだ１２によって接続されている。

一方、図３、図４に示すごとく、ダミーモジュール３は、金属部分３０と樹脂部３１とからなる。接続配線７は樹脂によってモールドされており、センサ６の配置側から制御回路基板５の配置側まで、接続配線７が樹脂部３１を貫通している。また、本例では、接続配線７は、センサ６から制御回路基板５まで分割されておらず、連続した非分割配線７ａである。

次に、電力変換装置１の回路図の説明をする。図５に示すごとく、電力変換装置１はインバータ部１５ａとコンバータ部１５ｂとを有する。コンバータ部１５ｂにおいて、直流電源１４の電圧を昇圧し、この昇圧した電圧をインバータ部１５ａにおいて交流電圧に変換する。インバータ部１５ａは、図５に示すごとく、複数個の半導体モジュール２から構成されている。個々の半導体モジュール２は、スイッチング素子２３（ＩＧＢＴ素子）およびフリーホイールダイオード２４を有する。また、スイッチング素子２３の交流パワー端子２１ｃには交流バスバー１１が接続されている。この交流バスバー１１は、三相交流モータ１３に接続されている。

三相交流モータ１３に接続された３本の交流バスバー１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗのうち、２本の交流バスバー１１Ｕ，１１Ｖに電流センサ６ａが設けられている。また、ハイサイド側の半導体モジュール２の全ての正極パワー端子２１ａに正極バスバー１７が接続され、ローサイド側の半導体モジュール２の全ての負極パワー端子２１ｂに負極バスバー１８が接続されている。上述した電圧センサ６ｄ，６ｅ（図２参照）は、正極バスバー１７と負極バスバー１８との間の電位差を測定する。また、電圧センサ６ｅ，６ｆは、コンバータ部１５ｂに設けられた正極バスバー１６と負極バスバー１８との間の電位差を測定する。

本例の作用効果について説明する。
本例では、図１に示すごとく、積層体１０に対して制御回路基板５の反対側にセンサ６が設けられている。そして、ダミーモジュール３内を通る接続配線７によって、センサ６と制御回路基板５とが電気的に接続されている。
このようにすると、電力変換装置１を小型化することができる。すなわち、本例によると、センサ６と制御回路基板５とを接続する接続配線７がダミーモジュール３内を通っているので、積層体１０の周囲に接続配線７を通すためのスペースを確保する必要がなくなる。これにより、電力変換装置１を小型化することが可能になる。また、センサ６と制御回路基板５とを最短距離で接続することができるので、接続配線７の長さを短くすることができ、製造コストを下げることができるというメリットもある。

また、図１、図３に示すごとく、本例では、接続配線７は、センサ６から制御回路基板５まで分割されておらず、連続した非分割配線７ａである。
このようにすると、接続配線７にコネクタが設けられていないため、コネクタに必要なコストを削減することができる。そのため、電力変換装置１の製造コストを低くすることができる。

また、図１に示すごとく、積層体１０に対して制御回路基板５の反対側にセンサ６が設けられている。そのため、高電圧が印加される部分の情報を、センサ６によって得ることができる。例えば、電流センサ６ａ，６ｂによって、交流バスバー１１に流れる電流を測定することができる。また、電圧センサ６ｄ〜６ｆによって、正極バスバー１７や負極バスバー１８等の電位を測定することもできる。

また、図１に示すごとく、半導体モジュール２の制御端子２２と、接続配線７とは、はんだ１２によって制御回路基板５に接続されている。
このようにすると、制御端子２２を制御回路基板５に接続する工程と、接続配線７を制御回路基板５に接続する工程とを別々に行う必要がなくなる。すなわち、はんだ付け工程を連続して行うことにより、制御端子２２と接続配線７とを、それぞれ制御回路基板５に接続することができる。これにより、接続作業を楽に行うことが可能となる。

また、図１に示すごとく、ダミーモジュール３を設けることにより、発熱する半導体モジュール２同士の間隔を広げることができるとともに、冷却チューブ４をより多く配置することが可能になる。本例では、特に発熱量が大きい半導体モジュール２ａに接触する冷却チューブ４ａ，４ｂは冷媒の温度が上昇しやすいため、この冷却チューブ４ａ，４ｂには他の半導体モジュール２を接触させず、ダミーモジュール３を接触させている。これにより、冷却チューブ４による半導体モジュール２の冷却効率を高めることができる。

以上のごとく、本発明によると、より小型化できる電力変換装置１を提供することができる。

なお、本例では、図６〜図７に示すダミーモジュール３を使用してもよい。このダミーモジュール３の樹脂部分３１は、金属部分３０の周囲を取り囲む周辺部３１ａ，３１ｂ，３１ｃと、接続配線７が通る挿通部３１ｄとを有する。また、周辺部３１ａと３１ｂの間、および周辺部３１ａと３１ｃの間を斜めに繋ぐように、斜め部分３２が形成されている。この斜め部分３２により、周辺部３１ａ〜３１ｃを互いに強固に結合できる。
電力変換装置１を稼動すると半導体モジュール２の熱によってダミーモジュール３の温度が上昇し、稼動を停止すると温度が下降するため、ダミーモジュール３は熱膨張と熱収縮を繰り返すことになる。しかし、図６、図７に示すダミーモジュール３は、上記斜め部分３２によって周辺部３１ａ〜３１ｃが互いに強固に結合されているため、熱膨張と熱収縮を繰り返しても、金属部分３０と樹脂部分３１とが剥離する等の不具合を効果的に防ぐことができる。

また、図８に示すごとく、ダミーモジュール３の表面には、冷却チューブ４と係合する段差部３３が形成されている。この段差部３３によって、冷却チューブ４がダミーモジュール３に対して位置ずれする不具合を防止できる。

（実施例２）
本例は、接続配線７の構成を変更した例である。図９、図１０に示すごとく、本例の接続配線７は、少なくとも一部がダミーモジュール３内を通るダミー挿通部分７０と、ダミーモジュール３内を通らないダミー非挿通部分７１とに分割されている。また、ダミー非挿通部分７１の先端にコネクタ係合部８ａが形成され、ダミーモジュール３の表面に上記コネクタ係合部８ａと係合可能なコネクタ被係合部８ｂが形成されている。そして、コネクタ係合部８ａとコネクタ被係合部８ｂとが係合することにより、ダミー挿通部分７０とダミー非挿通部分７１とを電気的に接続できるよう構成されている。
図９に示すごとく、ダミー非挿通部分７１は、センサ６に接続されている。また、ダミー挿通部分７０の端部は、はんだ１２によって、制御回路基板５に接続されている。

また、本例は図１１のようにすることもできる。この電力変換装置１では、接続配線７はダミー挿通部分７０とダミー非挿通部分７１とに分割されており、ダミー挿通部分７０にセンサ６が接続されている。また、ダミー非挿通部分７１の先端にコネクタ係合部８ａが形成され、ダミーモジュール３にコネクタ被係合部８ｂが形成されている。
その他、実施例１と同様の構成を有する。

本例の作用効果について説明する。
本例によると、電力変換装置１を容易に製造することができる。すなわち、本例では、接続配線７がダミー非挿通部分７１とダミー挿通部分７０とに分割されているため、ダミー非挿通部分７１を有する部品と、ダミー挿通部分７０を有する部品とを別々に用意しておくことができる。例えば図９、図１０に示すごとく、ダミー非挿通部分７１が接続されたセンサ６と、ダミー挿通部分７０を有するダミーモジュール３とを別部品として用意しておくことができる。そのため、電力変換装置１を製造する際に、積層体１０を形成する作業と、その周囲にセンサ６を配置する作業を別々に行うことができ、製造作業を行いやすくなる。また、ダミー挿通部分７０の先端を、はんだ１２により制御回路基板５に接続し、コネクタ係合部８ａをコネクタ被係合部８ｂに係合すれば、センサ６と制御回路基板５とを電気的に接続することができる。そのため、接続配線７を積層体１０の周囲に引き回す必要がなくなり、センサ６と制御回路基板５の接続作業を楽に行える。

また、図１１に示すごとく、コネクタ被係合部８ｂを有するダミーモジュール３と、センサ６とを、ダミー挿通部分７０によって連結された一つの部品として用意しておき、コネクタ係合部８ａを有するダミー非挿通部分７１を別の部品として用意しておくこともできる。この場合も、コネクタ係合部８ａをコネクタ被係合部８ｂに係合すればセンサ６と制御回路基板５とを接続できるので、接続作業を楽に行うことができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例３）
本例は、半導体モジュール２の構成を変更した例である。図１２に示すごとく、本例の電力変換装置１は、電力変換回路を構成するスイッチング素子を内蔵した本体部２０を有し、該スイッチング素子に導通したパワー端子２１と制御端子２２とが本体部２０から互いに反対方向へ突出した複数個の半導体モジュール２と、半導体モジュール２を冷却する複数個の冷却チューブ４（図１参照）とを積層した積層体１０を備える。
また、スイッチング素子を制御する制御回路基板５が制御端子２２に接続されている。

本体部２０は、スイッチング素子を封止する素子封止部２０ａと、素子封止から積層体１０の積層方向とパワー端子２１の突出方向との双方に直交する方向へ伸びスイッチング素子を封止していないダミー部２０ｂとを有する。
また、積層体１０に対して制御回路基板５の反対側に、制御回路基板５にセンサ６信号を送るセンサ６が設けられ、センサ６と制御回路基板５とが、ダミー部２０ｂを通る接続配線７によって電気的に接続されている。
その他、実施例１と同様の構成を備える。

本例の作用効果について説明する。
本例では、半導体モジュール２の本体部２０にダミー部２０ｂを形成し、このダミー部２０ｂを通る接続配線７によって、センサ６と制御回路基板５とを接続した。
このようにすると、ダミーモジュール３を設けない場合にも、接続配線７を、積層体１０の内側に通すことが可能になる。そのため、積層体１０の周囲に接続配線７を通すためのスペースを確保する必要がなくなり、電力変換装置１を小型化することが可能になる。また、ダミーモジュール３を設けなければ、積層体１０の、積層方向における長さを短くすることができるため、電力変換装置１を更に小型化することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例４）
本例は、センサ６の配置位置を変更した例である。図１３、図１４に示すごとく、本例のセンサ６は、ダミーモジュール３内に設けられている。このセンサ６は、冷却チューブ４内を流れる冷媒の温度を検出する温度センサ６ｇである。温度センサ６ｇは、一対の金属部分３０の間における樹脂部分３１内に、接続配線７とともにモールドされている。

本例は、図１５、図１６のようにすることもできる。この電力変換装置１では、ダミーモジュール３に凹部３０１を形成し、この凹部３０１内に温度センサ６ｇを配置するとともに、該温度センサ６ｇの一方の面６０を、樹脂部分３１から露出させた。そして、ダミーモジュール３を挟む冷却チューブ４に温度センサ６ｇの面６０が直接、接触するよう構成した。
その他、実施例１と同様の構成を備える。

本例の作用効果について説明する。本例では、ダミーモジュール３内にセンサ６を設けたため、ダミーモジュール３周辺の情報を、センサ６によって得ることができる。
また、本例では、ダミーモジュール３内に配置したセンサ６は、温度センサ６ｇである。この場合には、冷却チューブ４内を流れる冷媒の温度を精確に検出することが可能になる。すなわち、電力変換装置１は、上述したように積層体１０等を収納ケースに収納しているため、半導体モジュール２から発生する熱によって内部の空気の温度が高くなっている。そのため、冷却チューブ４から離れた位置に温度センサ６ｇを配置すると、温度が高い空気の影響を受けてしまい、冷媒の温度を精確に測定できなくなる場合がある。しかしながら、ダミーモジュール３内に温度センサ６ｇを配置すれば、電力変換装置１内の空気の影響を受けにくくなるため、冷媒の温度を精確に測定しやすくなる。

また、図１５に示すごとく、温度センサ６ｇを冷却チューブ４に直接、接触させてもよい。このようにすると、冷却チューブ内を流れる冷媒の温度を一層、精確に測定することが可能になる。
その他、実施例１と同様の作用効果を備える。

なお、本発明では、上記実施例２と実施例３とを組み合わせることができる。すなわち、半導体モジュール２の本体部２０にダミー部２０ｂを設け、このダミー部２０ｂに接続配線７を通すとともに、該接続配線７をダミー挿通部分７０とダミー非挿通部分７１とに分けることができる。そして、ダミー挿通部分７０にコネクタ被係合部８ｂを設け、ダミー非挿通部分７１にコネクタ係合部分８ａを設け、これらコネクタ係合部８ａとコネクタ被係合部８ｂとを係合することにより、ダミー挿通部分７０とダミー非挿通部分７１とを接続できるよう構成することができる。

また、本発明では、上記実施例３と実施例４とを組み合わせることができる。すなわち、半導体モジュール２の本体部２０にダミー部２０ｂを設け、このダミー部２０ｂ内に、温度センサ６ｇを設けることができる。また、ダミー部２０ｂから温度センサ６ｇを露出させ、この温度センサ６ｇを冷却チューブ４に接触するよう構成することができる。

また、本発明では、実施例１〜実施例４に示した電流センサ６ａ，６ｂ、インターロックセンサ６ｃ、電圧センサ６ｅ〜６ｆ、温度センサ６ｇ以外にも、例えば、電力変換装置を構成する部品用温度センサ等の、電力変換装置１に関する各種情報を検出できるセンサを適用することが可能である。

１ 電力変換装置
１０ 積層体
２ 半導体モジュール
２０ 本体部
２２ 制御端子
３ ダミーモジュール
４ 冷却チューブ
５ 制御回路基板
６ センサ
７ 接続配線

Claims (7)

1. 電力変換回路を構成するスイッチング素子を内蔵した本体部を有し、上記スイッチング素子に導通したパワー端子と制御端子とが上記本体部から互いに反対方向へ突出した複数個の半導体モジュールと、
   上記スイッチング素子を内蔵しないダミーモジュールと、
   上記半導体モジュールを冷却する複数個の冷却チューブと、
   からなり、上記冷却チューブは間隔を設けながら積層配置されており、隣り合う２個の上記冷却チューブの間に上記半導体モジュール又は上記ダミーモジュールを配置してなる積層体を備え、
   上記スイッチング素子を制御する制御回路基板が上記制御端子に接続されており、
   上記積層体に対して上記制御回路基板の反対側か、又は上記ダミーモジュール内に、上記制御回路基板へセンサ信号を送信するセンサが設けられ、該センサと上記制御回路基板とが、上記ダミーモジュール内を通る接続配線によって電気的に接続されていることを特徴とする電力変換装置。
2. 請求項１において、上記接続配線は、少なくとも一部が上記ダミーモジュール内を通るダミー挿通部分と、該ダミーモジュール内を通らないダミー非挿通部分とに分割されており、上記ダミー非挿通部分の先端にコネクタ係合部が形成され、上記ダミーモジュールの表面に上記コネクタ係合部と係合可能なコネクタ被係合部が形成され、上記コネクタ係合部と上記コネクタ被係合部とが係合することにより、上記ダミー挿通部分と上記ダミー非挿通部分とを電気的に接続できるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置。
3. 請求項１において、上記接続配線は、上記センサから上記制御回路基板まで分割されておらず、連続した非分割配線であることを特徴とする電力変換装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項において、上記センサは、上記積層体に対して上記制御回路基板の反対側に設けられ、上記接続配線は、上記センサの配置側から上記制御回路基板の配置側まで上記ダミーモジュールを貫通していることを特徴とする電力変換装置。
5. 請求項１〜請求項３のいずれか１項において、上記センサは、上記ダミーモジュール内に設けられていることを特徴とする電力変換装置。
6. 請求項５において、上記センサは、上記冷却チューブ内を流れる冷媒の温度を検出する温度センサであることを特徴とする電力変換装置。
7. 電力変換回路を構成するスイッチング素子を内蔵した本体部を有し、上記スイッチング素子に導通したパワー端子と制御端子とが上記本体部から互いに反対方向へ突出した複数個の半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する複数個の冷却チューブとを積層した積層体を備え、
   上記スイッチング素子を制御する制御回路基板が上記制御端子に接続されており、
   上記本体部は、上記スイッチング素子を封止する素子封止部と、該素子封止から上記積層体の積層方向と上記パワー端子の突出方向との双方に直交する方向へ伸び上記スイッチング素子を封止していないダミー部とを有し、
   上記積層体に対して上記制御回路基板の反対側に、該制御回路基板にセンサ信号を送るセンサが設けられ、該センサと上記制御回路基板とが、上記ダミー部を通る接続配線によって電気的に接続されていることを特徴とする電力変換装置。

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