JP5802629B2 - Power converter - Google Patents

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Description

本発明は直流電力を交流電力に変換しあるいは交流電力を直流電力に変換するために使用する電力変換装置に関する。特に、ハイブリッド自動車又は電気自動車に用いられる電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device used for converting DC power into AC power or converting AC power into DC power. In particular, the present invention relates to a power conversion device used for a hybrid vehicle or an electric vehicle.

ハイブリッド自動車又は電気自動車に用いられる電力変換装置は、ハイブリッド自動車又は電気自動車に用いられる駆動モータの要求出力トルクの増大とともに、出力電力を増大させる必要がある。これにより電力変換装置の構成部品との間に流れる電流が増大する。電力変換装置の構成部品は、例えば、直流電流を交流電流に変換するパワー半導体モジュールや、直流電圧を平滑化するコンデンサモジュールや、交流電流を伝達する交流コネクタ等である。これらの電力変換装置の構成部品は、バスバーのような導電部材により接続されて、電流が伝達される。   A power conversion device used for a hybrid vehicle or an electric vehicle needs to increase output power as the required output torque of a drive motor used for the hybrid vehicle or electric vehicle increases. Thereby, the electric current which flows between the components of a power converter device increases. The components of the power converter are, for example, a power semiconductor module that converts a direct current into an alternating current, a capacitor module that smoothes a direct current voltage, an alternating current connector that transmits an alternating current, and the like. The components of these power converters are connected by a conductive member such as a bus bar, and current is transmitted.

そして電力変換装置の出力電力の増大によりこの導電部材の発熱が大きくなり、この発熱が電力変換装置の構成部品に伝達してしまうおそれがある。   The increase in the output power of the power conversion device increases the heat generation of the conductive member, which may be transmitted to the components of the power conversion device.

特許文献1には、コンデンサモジュールからパワー半導体モジュールに流れる直流電流を伝達する直流側バスバーがコンデンサ素子と流路との間に配置され、直流側バスバーの冷却性能を向上させることが記載されている。   Patent Document 1 describes that a direct current bus bar that transmits direct current flowing from a capacitor module to a power semiconductor module is disposed between the capacitor element and the flow path, thereby improving the cooling performance of the direct current bus bar. .

しかしながら、電力変換装置の出力電力の増大に対して、導電部材の更なる放熱性能の向上が求められている。   However, further increase in the heat dissipation performance of the conductive member is required with respect to the increase in the output power of the power converter.

特開2010-182898号公報JP 2010-182898 A

本発明の課題は、電力変換装置の構成部品を接続する導電部材の放熱性能を向上させることである。また本発明の別の課題は、導電部材を含む電力変換装置の放熱性能を向上させることである。   The subject of this invention is improving the thermal radiation performance of the electrically-conductive member which connects the component of a power converter device. Moreover, another subject of this invention is improving the thermal radiation performance of the power converter device containing an electroconductive member.

上記課題を解決するために、本発明に係る電力変換装置は、直流電流を交流電流に変換するパワー半導体素子を有するパワー半導体モジュールと、冷却冷媒が流れる流路を形成する流路形成体と、前記交流電流を伝達する交流バスバーを絶縁性の樹脂材により封止するバスバーモジュールと、を備え、前記流路形成体は、前記流路に繋がる第1及び第2の開口部を形成し、前記パワー半導体モジュールは、前記第1の開口部を塞ぐように前記流路形成体に配置され、前記バスバーモジュールは、前記第2の開口部を塞ぐように前記流路形成体に配置される。   In order to solve the above problems, a power conversion device according to the present invention includes a power semiconductor module having a power semiconductor element that converts a direct current into an alternating current, a flow path forming body that forms a flow path through which a cooling refrigerant flows, A bus bar module that seals the alternating current bus bar that transmits the alternating current with an insulating resin material, and the flow path forming body forms first and second openings connected to the flow path, and The power semiconductor module is disposed in the flow path forming body so as to close the first opening, and the bus bar module is disposed in the flow path forming body so as to close the second opening.

本発明によれば、電力変換装置の構成部品を接続する導電部材の放熱性能を向上させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thermal radiation performance of the electrically-conductive member which connects the component of a power converter device can be improved.

ハイブリッド自動車の制御ブロックを示す図である。It is a figure which shows the control block of a hybrid vehicle. 車両における電力変換装置200の配置場所を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the arrangement | positioning location of the power converter device 200 in a vehicle. インバータ回路140の構成を示す回路図である。3 is a circuit diagram showing a configuration of an inverter circuit 140. FIG. 電力変換装置の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a power converter device. パワー半導体モジュール300の外観斜視図である。2 is an external perspective view of a power semiconductor module 300. FIG. 図5に記載の断面Aで切ったときのパワー半導体モジュール300の断面図である。It is sectional drawing of the power semiconductor module 300 when it cuts in the cross section A of FIG. パワー半導体モジュール300の内部回路構成を示す回路図である。3 is a circuit diagram showing an internal circuit configuration of a power semiconductor module 300. FIG. DCバスバーモールド50の外観斜視図であり、電力変換装置200の底面側から見た図である。It is an external perspective view of the DC bus bar mold 50, and is a view seen from the bottom surface side of the power converter 200. DCバスバーモールド50の外観斜視図であり、電力変換装置200の上カバー3側から見た図である。It is an external perspective view of the DC bus bar mold 50, and is a view seen from the upper cover 3 side of the power conversion device 200. DCバスバーモールド50を構成部品ごとに分解した斜視図である。It is the perspective view which decomposed | disassembled DC bus-bar mold 50 for every component. コンデンサ素子、コンデンサウォール、接地線の配置を説明するための分解図である。It is an exploded view for demonstrating arrangement | positioning of a capacitor | condenser element, a capacitor | condenser wall, and a ground wire. コンデンサモジュール4の外観斜視図であり、電力変換装置200の底面側から見た図である。FIG. 3 is an external perspective view of the capacitor module 4 and is a view seen from the bottom side of the power conversion device 200. バスバーモジュール90の外観図である。2 is an external view of a bus bar module 90. FIG. バスバーモジュール90の中の交流バスバー群802のレイアウトを説明するための内部構造図である。6 is an internal structure diagram for explaining a layout of an AC bus bar group 802 in the bus bar module 90. FIG. 交流バスバー群802の斜視図である。It is a perspective view of AC bus bar group 802. FIG. 流路モジュール130の構成を示す斜視図である。3 is a perspective view showing a configuration of a flow path module 130. FIG. 流路モジュール130とコンデンサモジュール4の組立手順を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an assembly procedure of the flow path module 130 and the capacitor module 4. 流路モジュール130とバスバーモジュール90の組立手順を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing an assembly procedure of the flow path module 130 and the bus bar module 90. ベース板30及び回路基板20の組立手順を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an assembly procedure of the base plate 30 and the circuit board 20. 図17に示すベース板30及び回路基板20をバスバーモジュール90に取り付けたものを、ケース10に格納した状態を示す。A state in which the base plate 30 and the circuit board 20 shown in FIG. 17 are attached to the bus bar module 90 is stored in the case 10. サイドカバーASSYの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the side cover ASSY. 図18に示す状態から、直流高圧コネクタ60、サイドカバーアッセンブリ70を取り付けた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which attached the DC high voltage connector 60 and the side cover assembly 70 from the state shown in FIG. 図20に記載の断面Dで切って矢印の方向から見た断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected by the cross section D of FIG. 20, and seeing from the direction of the arrow. 図21に記載の領域Cの拡大図である。It is an enlarged view of the area | region C described in FIG.

以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、ハイブリッド自動車(以下「HEV」と記述する)の制御ブロックを示す図である。なお、本実施の形態の電力変換装置は、HEVに限らず、PHEVあるいはEV等の車両に搭載される電力変換装置にも適用でき、さらには、建設機械等の車両に用いられる電力変換装置にも適用することができる。   FIG. 1 is a diagram showing a control block of a hybrid vehicle (hereinafter referred to as “HEV”). In addition, the power converter device of this Embodiment is applicable not only to HEV but to the power converter device mounted in vehicles, such as PHEV or EV, and also to the power converter device used for vehicles, such as a construction machine. Can also be applied.

エンジンEGNおよびモータジェネレータMG1、MG2は車両の走行用トルクを発生する。また、モータジェネレータMG1及びMG2は回転トルクを発生するだけでなく、モータジェネレータMG1あるいはMG2に外部から加えられる機械エネルギーを電力に変換する機能を有する。モータジェネレータMG1は、例えば同期機あるいは誘導機であり、上述のごとく、運転方法によりモータとしても発電機としても動作する。モータジェネレータMG1及びMG2を自動車に搭載する場合には、小型で高出力を得ることが望ましく、ネオジウムなどの磁石を使用した永久磁石型の同期電動機が適している。また、永久磁石型の同期電動機は誘導電動機に比べて回転子の発熱が少なく、この観点でも自動車用として優れている。   Engine EGN and motor generators MG1, MG2 generate vehicle running torque. Motor generators MG1 and MG2 not only generate rotational torque, but also have a function of converting mechanical energy applied to motor generator MG1 or MG2 from the outside into electric power. The motor generator MG1 is, for example, a synchronous machine or an induction machine, and operates as a motor or a generator depending on the operation method as described above. When the motor generators MG1 and MG2 are mounted on an automobile, it is desirable to obtain a small size and high output, and a permanent magnet type synchronous motor using a magnet such as neodymium is suitable. Further, the permanent magnet type synchronous motor generates less heat from the rotor than the induction motor, and is excellent for automobiles from this viewpoint.

エンジンEGNの出力側及びモータジェネレータMG2の出力トルクは動力分配機構TSMを介してモータジェネレータMG1に伝達され、動力分配機構TSMからの回転トルクあるいはモータジェネレータMG1が発生する回転トルクは、トランスミッションTMおよびデファレンシャルギアDEFを介して車輪に伝達される。一方、回生制動の運転時には、車輪から回転トルクがモータジェネレータMG1に伝達され、供給されてきた回転トルクに基づいて交流電力を発生する。発生した交流電力は後述する電力変換装置200により直流電力に変換され、高電圧用のバッテリ136を充電し、充電された電力は再び走行エネルギーとして使用される。また、高電圧用のバッテリ136の蓄電している電力が少なくなった場合に、エンジンEGNが発生する回転エネルギーをモータジェネレータMG2により交流電力に変換し、次に交流電力を電力変換装置200により直流電力に変換し、バッテリ136を充電することができる。エンジンEGNからモータジェネレータMG2への機械エネルギーの伝達は動力分配機構TSMによって行われる。   The output torque of the engine EGN and the output torque of the motor generator MG2 are transmitted to the motor generator MG1 via the power distribution mechanism TSM, and the rotation torque from the power distribution mechanism TSM or the rotation torque generated by the motor generator MG1 is the transmission TM and the differential. It is transmitted to the wheel via the gear DEF. On the other hand, during regenerative braking operation, rotational torque is transmitted from the wheels to motor generator MG1, and AC power is generated based on the supplied rotational torque. The generated AC power is converted into DC power by a power conversion device 200 described later, and the high-voltage battery 136 is charged, and the charged power is used again as travel energy. Further, when the electric power stored in the battery 136 for high voltage decreases, the rotational energy generated by the engine EGN is converted into AC power by the motor generator MG2, and then the AC power is converted into DC by the power converter 200. The battery 136 can be charged by converting into electric power. Transmission of mechanical energy from engine EGN to motor generator MG2 is performed by power distribution mechanism TSM.

次に電力変換装置200について説明する。電力変換装置200に設けられたインバータ回路140とインバータ回路142は、バッテリ136と直流コネクタ138を介して電気的に接続されており、バッテリ136とインバータ回路140あるいは142との相互において電力の授受が行われる。モータジェネレータMG1をモータとして動作させる場合には、インバータ回路140は直流コネクタ138を介してバッテリ136から供給された直流電力に基づき交流電力を発生し、交流端子188を介してモータジェネレータMG1に供給する。モータジェネレータMG1とインバータ回路140からなる構成は第1電動発電ユニットとして動作する。同様にモータジェネレータMG2をモータとして動作させる場合には、インバータ回路142は直流コネクタ138を介してバッテリ136から供給された直流電力に基づき交流電力を発生し、交流端子189を介してモータジェネレータMG2に供給する。モータジェネレータMG2とインバータ回路142からなる構成は第2電動発電ユニットとして動作する。第1電動発電ユニットと第2電動発電ユニットは、運転状態に応じて両方をモータとしてあるいは発電機として運転する場合、あるいはこれらを使い分けて運転する場合がある。また片方を運転しないで、停止することも可能である。   Next, the power conversion device 200 will be described. The inverter circuit 140 and the inverter circuit 142 provided in the power conversion device 200 are electrically connected to each other through the battery 136 and the DC connector 138, and power can be exchanged between the battery 136 and the inverter circuit 140 or 142. Done. When motor generator MG1 is operated as a motor, inverter circuit 140 generates AC power based on DC power supplied from battery 136 via DC connector 138 and supplies it to motor generator MG1 via AC terminal 188. . The configuration comprising motor generator MG1 and inverter circuit 140 operates as a first motor generator unit. Similarly, when motor generator MG2 is operated as a motor, inverter circuit 142 generates AC power based on the DC power supplied from battery 136 via DC connector 138, and is supplied to motor generator MG2 via AC terminal 189. Supply. The configuration composed of motor generator MG2 and inverter circuit 142 operates as a second motor generator unit. The first motor generator unit and the second motor generator unit may be operated as both motors or generators depending on the operating state, or may be operated using both of them. It is also possible to stop without driving one.

なお、本実施形態では、バッテリ136の電力によって第1電動発電ユニットを電動ユニットとして作動させることにより、モータジェネレータMG1の動力のみによって車両の駆動ができる。さらに、本実施形態では、第1電動発電ユニット又は第2電動発電ユニットを発電ユニットとしてエンジンEGNの動力或いは車輪からの動力によって作動させて発電させることにより、バッテリ136の充電ができる。   In the present embodiment, the first motor generator unit is operated as the electric unit by the electric power of the battery 136, so that the vehicle can be driven only by the power of the motor generator MG1. Furthermore, in this embodiment, the battery 136 can be charged by operating the first motor generator unit or the second motor generator unit as a power generation unit and generating power by operating the engine EGN or the power from the wheels.

また、図1では省略したが、バッテリ136はさらに補機用のモータを駆動するための電源としても使用される。補機用のモータとしては例えば、エアコンディショナーのコンプレッサを駆動するモータ、あるいは制御用の油圧ポンプを駆動するモータである。バッテリ136から直流電力が補機用パワーモジュールに供給され、補機用パワーモジュールは交流電力を発生して補機用のモータに供給する。補機用パワーモジュールはインバータ回路140や142と基本的には同様の回路構成および機能を持ち、補機用のモータに供給する交流の位相や周波数、電力を制御する。なお、電力変換装置200は、インバータ回路140や142に供給される直流電力を平滑化するためのコンデンサ500を備えている。   Although omitted in FIG. 1, the battery 136 is also used as a power source for driving an auxiliary motor. The auxiliary motor is, for example, a motor for driving a compressor of an air conditioner or a motor for driving a control hydraulic pump. DC power is supplied from the battery 136 to the auxiliary power module, and the auxiliary power module generates AC power and supplies it to the auxiliary motor. The auxiliary power module has basically the same circuit configuration and function as the inverter circuits 140 and 142, and controls the phase, frequency, and power of alternating current supplied to the auxiliary motor. The power conversion device 200 includes a capacitor 500 for smoothing DC power supplied to the inverter circuits 140 and 142.

電力変換装置200は、上位の制御装置から指令を受けたりあるいは上位の制御装置に状態を表すデータを送信したりするための通信用のコネクタ21を備えている。電力変換装置200は、コネクタ21から入力される指令に基づいて制御回路172でモータジェネレータMG1やMG2の制御量を演算し、さらに、モータジェネレータMG1やMG2をモータとして運転するか発電機として運転するか演算する。電力変換装置200は、その演算結果に基づいて制御パルスを発生し、発生した制御パルスをドライバ回路174へ供給する。ドライバ回路174は、供給された制御パルスに基づいて、インバータ回路140や142を制御するための駆動パルスを発生する。   The power conversion device 200 includes a communication connector 21 for receiving a command from a host control device or transmitting data representing a state to the host control device. Power conversion device 200 calculates a control amount of motor generators MG1 and MG2 by control circuit 172 based on a command input from connector 21, and further operates motor generators MG1 and MG2 as a motor or a generator. Or calculate. The power conversion device 200 generates a control pulse based on the calculation result, and supplies the generated control pulse to the driver circuit 174. The driver circuit 174 generates a drive pulse for controlling the inverter circuits 140 and 142 based on the supplied control pulse.

図2は、車両における電力変換装置200の配置場所を模式的に示したものである。車両前方方向からエンジンEGN、トランスミッションTMの順に配置され、電力変換装置200はトランスミッションTMの下方に配置されている。トランスミッションTMのケース内前方(電力変換装置200の上方)には、モータジェネレータMG1が配置されている。省スペースの観点から、電力変換装置200の配置スペースは小さいほど良い。   FIG. 2 schematically shows the location of the power conversion device 200 in the vehicle. The engine EGN and the transmission TM are arranged in this order from the front side of the vehicle, and the power conversion device 200 is arranged below the transmission TM. A motor generator MG1 is arranged in front of the case of transmission TM (above power converter 200). From the viewpoint of space saving, the smaller the arrangement space of the power conversion device 200, the better.

また、電力変換装置200からモータジェネレータMG1へ電力を供給する配線は短いほど良く、電力変換装置200はモータジェネレータMG1の近傍に配置するのが好ましい。そのため、電力変換装置200は、図2に示すようなトランスミッションTMの下部のように狭いスペースに配置される場合が多く、電力変換装置200の小型化・薄型化が望まれている。なお、図2の配置は一例を示したものであり、トランスミッションTMのケース内エンジン側に設けたり、ベルハウジングに内蔵したりする。   The shorter the wiring for supplying power from power conversion device 200 to motor generator MG1, the better. Power conversion device 200 is preferably arranged in the vicinity of motor generator MG1. Therefore, the power conversion device 200 is often arranged in a narrow space such as the lower part of the transmission TM as shown in FIG. 2, and the power conversion device 200 is desired to be reduced in size and thickness. The arrangement shown in FIG. 2 is an example, and is provided on the in-case engine side of the transmission TM or built in the bell housing.

次に、図3を用いてインバータ回路140の電気回路の構成を説明する。なお、以下で半導体素子として絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを使用しており、以下略してIGBTと記す。上アームとして動作するIGBT328及びダイオード156と、下アームとして動作するIGBT330及びダイオード166とで、上下アームの直列回路150が構成される。インバータ回路140は、この直列回路150を、出力しようとする交流電力のU相、V相、W相の3相に対応して備えている。   Next, the configuration of the electric circuit of the inverter circuit 140 will be described with reference to FIG. In the following description, an insulated gate bipolar transistor is used as a semiconductor element, and hereinafter abbreviated as IGBT. The IGBT 328 and the diode 156 that operate as the upper arm, and the IGBT 330 and the diode 166 that operate as the lower arm constitute the series circuit 150 of the upper and lower arms. The inverter circuit 140 includes the series circuit 150 corresponding to three phases of the U phase, the V phase, and the W phase of the AC power to be output.

これらの3相は、この実施の形態ではモータジェネレータMG1の電機子巻線の3相の各相巻線に対応している。3相のそれぞれの上下アームの直列回路150においては、直列回路の中点部分である中間電極169は、交流端子159、交流バスバー802、交流端子188を介してモータジェネレータMG1に接続されている。直列回路150から出力される交流電流は、中間電極169から上記経路によりモータジェネレータMG1へ出力される。   In this embodiment, these three phases correspond to the three-phase windings of the armature winding of motor generator MG1. In series circuit 150 of the upper and lower arms of each of the three phases, intermediate electrode 169, which is the middle portion of the series circuit, is connected to motor generator MG1 via AC terminal 159, AC bus bar 802, and AC terminal 188. The alternating current output from series circuit 150 is output from intermediate electrode 169 to motor generator MG1 through the above path.

上アームのIGBT328のコレクタ電極153は、直流正極端子157を介してコンデンサ500の正極側のコンデンサ端子506に電気的に接続されている。また、下アームのIGBT330のエミッタ電極は、直流負極端子158を介してコンデンサ500の負極側のコンデンサ端子504に電気的に接続されている。   The collector electrode 153 of the IGBT 328 of the upper arm is electrically connected to the capacitor terminal 506 on the positive electrode side of the capacitor 500 via the DC positive electrode terminal 157. The emitter electrode of the IGBT 330 of the lower arm is electrically connected to the capacitor terminal 504 on the negative electrode side of the capacitor 500 via the DC negative electrode terminal 158.

上述のように、制御回路172は上位の制御装置からコネクタ21を介して制御指令を受け、これに基づいてインバータ回路140の各相の直列回路150の上アームあるいは下アームを構成するIGBT328やIGBT330を制御するための制御信号である制御パルスを発生し、ドライバ回路174に供給する。   As described above, the control circuit 172 receives a control command from the host control device via the connector 21, and based on the control command, the IGBT 328 and the IGBT 330 constituting the upper arm or the lower arm of the serial circuit 150 of each phase of the inverter circuit 140. A control pulse that is a control signal for controlling the signal is generated and supplied to the driver circuit 174.

ドライバ回路174は、上記制御パルスに基づき、各相の直列回路150の上アームあるいは下アームを構成するIGBT328やIGBT330へ駆動パルスを供給する。IGBT328やIGBT330は、ドライバ回路174からの駆動パルスに基づき、導通あるいは遮断動作を行い、バッテリ136から供給された直流電力を三相交流電力に変換する。この変換された電力はモータジェネレータMG1に供給される。   Based on the control pulse, the driver circuit 174 supplies a drive pulse to the IGBT 328 and the IGBT 330 constituting the upper arm or the lower arm of each phase series circuit 150. The IGBT 328 and the IGBT 330 perform conduction or cutoff operation based on the drive pulse from the driver circuit 174, and convert the DC power supplied from the battery 136 into three-phase AC power. The converted electric power is supplied to motor generator MG1.

IGBT328は、コレクタ電極153と、信号用エミッタ電極155と、ゲート電極154とを備えている。また、IGBT330は、コレクタ電極163と、信号用のエミッタ電極165と、ゲート電極164とを備えている。ダイオード156は、コレクタ電極153とエミッタ電極155との間に電気的に接続されている。また、ダイオード166は、コレクタ電極163とエミッタ電極165との間に電気的に接続されている。   The IGBT 328 includes a collector electrode 153, a signal emitter electrode 155, and a gate electrode 154. The IGBT 330 includes a collector electrode 163, a signal emitter electrode 165, and a gate electrode 164. The diode 156 is electrically connected between the collector electrode 153 and the emitter electrode 155. The diode 166 is electrically connected between the collector electrode 163 and the emitter electrode 165.

スイッチング用パワー半導体素子としては金属酸化物半導体型電界効果トランジスタ(以下略してMOSFETと記す)を用いてもよい、この場合はダイオード156やダイオード166は不要となる。スイッチング用パワー半導体素子として、IGBTは直流電圧が比較的高い場合に適していて、MOSFETは直流電圧が比較的低い場合に適している。   As the switching power semiconductor element, a metal oxide semiconductor field effect transistor (hereinafter abbreviated as MOSFET) may be used. In this case, the diode 156 and the diode 166 are unnecessary. As a switching power semiconductor element, IGBT is suitable when the DC voltage is relatively high, and MOSFET is suitable when the DC voltage is relatively low.

コンデンサ500に関して、正極側のコンデンサ端子506と負極側のコンデンサ端子504と正極側の電源端子509と負極側の電源端子508とが設けられている。バッテリ136からの高電圧の直流電力は、直流コネクタ138を介して正極側の電源端子509や負極側の電源端子508に供給され、コンデンサ500の正極側のコンデンサ端子506および負極側のコンデンサ端子504から、インバータ回路140へ供給される。   Regarding the capacitor 500, a positive electrode side capacitor terminal 506, a negative electrode side capacitor terminal 504, a positive electrode side power supply terminal 509, and a negative electrode side power supply terminal 508 are provided. The high-voltage DC power from the battery 136 is supplied to the positive-side power terminal 509 and the negative-side power terminal 508 via the DC connector 138, and the positive-side capacitor terminal 506 and the negative-side capacitor terminal 504 of the capacitor 500. To the inverter circuit 140.

一方、インバータ回路140によって交流電力から変換された直流電力は、正極側のコンデンサ端子506や負極側のコンデンサ端子504からコンデンサ500に供給される。また、直流電力は、正極側の電源端子509や負極側の電源端子508から直流コネクタ138を介してバッテリ136に供給され、バッテリ136に蓄積される。   On the other hand, the DC power converted from AC power by the inverter circuit 140 is supplied to the capacitor 500 from the capacitor terminal 506 on the positive electrode side or the capacitor terminal 504 on the negative electrode side. Further, the DC power is supplied to the battery 136 from the positive power supply terminal 509 and the negative power supply terminal 508 via the DC connector 138 and accumulated in the battery 136.

制御回路172は、IGBT328及びIGBT330のスイッチングタイミングを演算処理するためのマイクロコンピュータ(以下、「マイコン」と記述する)を備えている。マイコンへの入力情報としては、モータジェネレータMG1に対して要求される目標トルク値、直列回路150からモータジェネレータMG1に供給される電流値、及びモータジェネレータMG1の回転子の磁極位置がある。   The control circuit 172 includes a microcomputer (hereinafter referred to as “microcomputer”) for calculating the switching timing of the IGBT 328 and the IGBT 330. The input information to the microcomputer includes a target torque value required for the motor generator MG1, a current value supplied from the series circuit 150 to the motor generator MG1, and a magnetic pole position of the rotor of the motor generator MG1.

目標トルク値は、不図示の上位制御装置から出力された指令信号に基づくものである。電流値は、後述する電流センサモジュール180による検出信号に基づいて検出されたものである。磁極位置は、モータジェネレータMG1に設けられたレゾルバなどの回転磁極センサ(不図示)から出力された検出信号に基づいて検出されたものである。本実施形態では、電流センサモジュール180は3相の電流値を検出する場合を例に挙げているが、2相分の電流値を検出するようにし、演算により3相分の電流を求めても良い。   The target torque value is based on a command signal output from a host controller (not shown). The current value is detected based on a detection signal from a current sensor module 180 described later. The magnetic pole position is detected based on a detection signal output from a rotating magnetic pole sensor (not shown) such as a resolver provided in the motor generator MG1. In this embodiment, the case where the current sensor module 180 detects three-phase current values is taken as an example. However, even if the current values for two phases are detected and the current for three phases is obtained by calculation, good.

制御回路172内のマイコンは、目標トルク値に基づいてモータジェネレータMG1のd軸,q軸の電流指令値を演算し、この演算されたd軸,q軸の電流指令値と、検出されたd軸,q軸の電流値との差分に基づいてd軸,q軸の電圧指令値を演算し、この演算されたd軸,q軸の電圧指令値を、検出された磁極位置に基づいてU相、V相、W相の電圧指令値に変換する。そして、マイコンは、U相、V相、W相の電圧指令値に基づく基本波(正弦波)と搬送波(三角波)との比較に基づいてパルス状の変調波を生成し、この生成された変調波をPWM(パルス幅変調)信号としてドライバ回路174に出力する。   The microcomputer in the control circuit 172 calculates the d-axis and q-axis current command values of the motor generator MG1 based on the target torque value, the calculated d-axis and q-axis current command values, and the detected d The voltage command values for the d-axis and q-axis are calculated based on the difference between the current values for the axes and q-axis, and the calculated voltage command values for the d-axis and q-axis are calculated based on the detected magnetic pole position. It is converted into voltage command values for phase, V phase, and W phase. Then, the microcomputer generates a pulse-like modulated wave based on a comparison between the fundamental wave (sine wave) and the carrier wave (triangular wave) based on the voltage command values of the U phase, V phase, and W phase, and the generated modulation wave The wave is output to the driver circuit 174 as a PWM (pulse width modulation) signal.

ドライバ回路174は、下アームを駆動する場合、PWM信号を増幅したドライブ信号を、対応する下アームのIGBT330のゲート電極に出力する。また、ドライバ回路174は、上アームを駆動する場合、PWM信号の基準電位のレベルを上アームの基準電位のレベルにシフトしてからPWM信号を増幅し、これをドライブ信号として、対応する上アームのIGBT328のゲート電極にそれぞれ出力する。   When driving the lower arm, the driver circuit 174 outputs a drive signal obtained by amplifying the PWM signal to the gate electrode of the corresponding IGBT 330 of the lower arm. Further, when driving the upper arm, the driver circuit 174 amplifies the PWM signal after shifting the level of the reference potential of the PWM signal to the level of the reference potential of the upper arm, and uses this as a drive signal as a corresponding upper arm. Are output to the gate electrodes of the IGBTs 328 respectively.

また、制御回路172内のマイコンは、異常検知(過電流、過電圧、過温度など)を行い、直列回路150を保護している。このため、制御回路172にはセンシング情報が入力されている。例えば、各アームの信号用のエミッタ電極155及び信号用のエミッタ電極165からは各IGBT328とIGBT330のエミッタ電極に流れる電流の情報が、対応する駆動部(IC)に入力されている。これにより、各駆動部(IC)は過電流検知を行い、過電流が検知された場合には対応するIGBT328,IGBT330のスイッチング動作を停止させ、対応するIGBT328,IGBT330を過電流から保護する。   In addition, the microcomputer in the control circuit 172 detects abnormality (overcurrent, overvoltage, overtemperature, etc.) and protects the series circuit 150. For this reason, sensing information is input to the control circuit 172. For example, information on the current flowing through the emitter electrodes of the IGBTs 328 and IGBTs 330 is input to the corresponding drive units (ICs) from the signal emitter electrode 155 and the signal emitter electrode 165 of each arm. Thereby, each drive part (IC) detects an overcurrent, and when an overcurrent is detected, the switching operation of the corresponding IGBT 328 and IGBT 330 is stopped, and the corresponding IGBT 328 and IGBT 330 are protected from the overcurrent.

直列回路150に設けられた温度センサ(不図示)からは、直列回路150の温度の情報がマイコンに入力されている。また、マイコンには直列回路150の直流正極側の電圧情報が入力されている。マイコンは、それらの情報に基づいて過温度検知及び過電圧検知を行い、過温度或いは過電圧が検知された場合には全てのIGBT328,IGBT330のスイッチング動作を停止させる。   Information on the temperature of the series circuit 150 is input to the microcomputer from a temperature sensor (not shown) provided in the series circuit 150. In addition, voltage information on the DC positive side of the series circuit 150 is input to the microcomputer. The microcomputer performs over-temperature detection and over-voltage detection based on the information, and stops switching operations of all the IGBTs 328 and IGBTs 330 when an over-temperature or over-voltage is detected.

インバータ回路142については、インバータ回路140と構成は同一であるため、説明は省略する。   The configuration of the inverter circuit 142 is the same as that of the inverter circuit 140, and a description thereof will be omitted.

図4は、電力変換装置200の外観斜視図である。ケース10は略直方体形状の金属製ケースである。ケース10の上面には、上カバー3が取り付けられている。ケース10の短手方向の一側面には、開口部10aが形成される。開口部10aには、配管13及び14が配設される。冷却媒体(例えば、冷却水などが用いられ、以下では冷媒と記す)は、配管13よりケース10内に流入し、配管14よりケース10内から流出する。   FIG. 4 is an external perspective view of the power conversion device 200. The case 10 is a metal case having a substantially rectangular parallelepiped shape. An upper cover 3 is attached to the upper surface of the case 10. An opening 10 a is formed on one side surface of the case 10 in the short direction. Pipings 13 and 14 are disposed in the opening 10a. A cooling medium (for example, cooling water or the like is used, hereinafter referred to as a refrigerant) flows into the case 10 through the pipe 13 and out of the case 10 through the pipe 14.

また、開口部10aが形成される一側面には、直流高圧コネクタ60が取り付けられる。直流高圧コネクタ60には、直流入力用ケーブル61P及び61Nが一体に形成されている。ケース10において、開口部10aが形成される一側面と対向する面には、コネクタ21が配設される。コネクタ21は、例えば上位制御装置のような外部との、接続のために設けられた信号用のコネクタである。   A DC high-voltage connector 60 is attached to one side surface where the opening 10a is formed. The DC high voltage connector 60 is integrally formed with DC input cables 61P and 61N. In the case 10, a connector 21 is disposed on a surface facing one side surface where the opening 10 a is formed. The connector 21 is a signal connector provided for connection to the outside, such as a host controller.

また、ケース10の長手方向の一側面には、サイドカバーアッセンブリ70が配設される。サイドカバーアッセンブリ70についての説明は、図17及び図18において後述する。サイドカバーアッセンブリ70に形成された開口部より、交流バスバー802U−1、802V−1、802W−1、802U−2、802V−2、802W−2が突出して配設されている。交流バスバー802U−1、802V−1、802W−1は、モータジェネレータMG1へと接続される。交流バスバー802U−2、802V−2、802W−2は、モータジェネレータMG2へと接続される。   A side cover assembly 70 is disposed on one side surface of the case 10 in the longitudinal direction. The side cover assembly 70 will be described later with reference to FIGS. 17 and 18. AC bus bars 802U-1, 802V-1, 802W-1, 802U-2, 802V-2, 802W-2 project from the opening formed in the side cover assembly 70. AC bus bars 802U-1, 802V-1, and 802W-1 are connected to motor generator MG1. AC bus bars 802U-2, 802V-2, 802W-2 are connected to motor generator MG2.

図4の電力変換装置200の組立手順について、図5乃至図19を用いて説明する。以下において、まず、図5乃至図7を用いて、パワー半導体モジュール300について説明する。続いて、図8乃至図10を用いて、コンデンサモジュール4について説明する。続いて、図11乃至図13を用いて、バスバーモジュール90について説明する。続いて、図14乃至図20を用いて、流路形成体12と各モジュール部品の組立手順について説明する。   An assembly procedure of the power conversion device 200 of FIG. 4 will be described with reference to FIGS. In the following, first, the power semiconductor module 300 will be described with reference to FIGS. Subsequently, the capacitor module 4 will be described with reference to FIGS. Subsequently, the bus bar module 90 will be described with reference to FIGS. 11 to 13. Subsequently, an assembly procedure of the flow path forming body 12 and each module component will be described with reference to FIGS. 14 to 20.

図5は、パワー半導体モジュール300の外観斜視図である。パワー半導体モジュール300は、モジュールケース304内に、直流電流を交流電流に変換するパワー半導体素子を有する。モジュールケース304は、一面に挿入口を有し、他面に底を有する有底筒形状に形成された缶型構造を有する冷却器である。モジュールケース304には、フランジ304Bが挿入口の外周を囲んで形成される。また、図5に示されるように、モジュールケース304には、他の面より広い面である第一放熱面307Aが形成される。そして第一放熱面307Aと対向する面には第二放熱面307B(図6参照)が形成される。   FIG. 5 is an external perspective view of the power semiconductor module 300. The power semiconductor module 300 includes a power semiconductor element that converts a direct current into an alternating current in a module case 304. The module case 304 is a cooler having a can-type structure formed in a bottomed cylindrical shape having an insertion port on one surface and a bottom on the other surface. The module case 304 is formed with a flange 304B surrounding the outer periphery of the insertion slot. As shown in FIG. 5, the module case 304 is formed with a first heat radiating surface 307 </ b> A that is wider than the other surfaces. A second heat radiating surface 307B (see FIG. 6) is formed on the surface facing the first heat radiating surface 307A.

第一放熱面307Aには、冷却フィン305Aが形成される。また、第一放熱面307A上において、冷却フィン305Aが形成される領域の外周には、薄肉部304Aが形成される。第二放熱面307Bにも同様に、冷却フィン305Bが形成される。   Cooling fins 305A are formed on the first heat radiation surface 307A. In addition, on the first heat radiation surface 307A, a thin portion 304A is formed on the outer periphery of the region where the cooling fin 305A is formed. Similarly, cooling fins 305B are formed on the second heat radiating surface 307B.

直流正極端子157及び直流負極端子158は、配線絶縁部608から一部露出した状態で形成されている。直流正極端子157は、後述のコンデンサモジュール4の端子501P−Iと接続される。直流負極端子158は、後述のコンデンサモジュール4の端子501N−Iと接続される。   The DC positive terminal 157 and the DC negative terminal 158 are formed so as to be partially exposed from the wiring insulating portion 608. The DC positive terminal 157 is connected to a terminal 501P-I of the capacitor module 4 described later. The DC negative terminal 158 is connected to a terminal 501N-I of the capacitor module 4 described later.

出力端子159は、モジュールケース304の挿入口が面する方向と同一方向に面して形成される。出力端子159は、後述のバスバーモジュール90と接続される。   The output terminal 159 is formed so as to face the same direction as the direction in which the insertion slot of the module case 304 faces. The output terminal 159 is connected to a bus bar module 90 described later.

信号端子325U及び325Lは、第一放熱面305Aが面する方向と同一方向に向かって、配線絶縁部608から突出して形成される。また、信号端子336U及び336Lも、信号端子325Lと同一方向に向かって突出して形成される。信号端子336U及び336Lは、信号端子325Lと共に、配線絶縁部608から突出している。   The signal terminals 325U and 325L are formed so as to protrude from the wiring insulating portion 608 in the same direction as the direction in which the first heat radiating surface 305A faces. Further, the signal terminals 336U and 336L are also formed to protrude in the same direction as the signal terminal 325L. The signal terminals 336U and 336L protrude from the wiring insulating portion 608 together with the signal terminal 325L.

モジュールケース304は金属製であり、例えばアルミ合金材料(Al,AlSi,AlSiC,Al−C等)で構成される。   The module case 304 is made of metal, and is made of, for example, an aluminum alloy material (Al, AlSi, AlSiC, Al—C, etc.).

図6は、図5に記載の断面Aで切ったときの断面図である。図6は、冷却フィンや信号端子などを簡略化して記載している。   FIG. 6 is a cross-sectional view taken along a cross section A shown in FIG. FIG. 6 shows the cooling fins and signal terminals in a simplified manner.

図7は、パワー半導体モジュール300の内部回路構成を示す回路図である。上アームのIGBT328のコレクタ電極と上アーム側のダイオード156のカソード電極は、導体板315を介して接続される。導体板315には直流正極端子157が接続されている。IGBT328のエミッタ電極と上アーム側のダイオード156のアノード電極は、導体板318を介して接続される。IGBT328のゲート電極154には、3つの信号端子325Uが並列に接続されている。IGBT328の信号用エミッタ電極155には、信号端子336Uが接続されている。   FIG. 7 is a circuit diagram showing an internal circuit configuration of the power semiconductor module 300. The collector electrode of the upper arm IGBT 328 and the cathode electrode of the upper arm side diode 156 are connected via a conductor plate 315. A DC positive terminal 157 is connected to the conductor plate 315. The emitter electrode of the IGBT 328 and the anode electrode of the upper arm side diode 156 are connected via a conductor plate 318. Three signal terminals 325U are connected in parallel to the gate electrode 154 of the IGBT 328. A signal terminal 336U is connected to the signal emitter electrode 155 of the IGBT 328.

一方、下アーム側のIGBT330のコレクタ電極と下アーム側のダイオード166のカソード電極は、導体板320を介して接続される。導体板320は中間電極169によって導体板318に接続されるとともに、交流端子159が接続されている。IGBT330のエミッタ電極と下アーム側のダイオード166のアノード電極は、導体板319を介して接続される。導体板319には、直流負極端子158が接続されている。IGBT330のゲート電極164には、3つの信号端子325Lが並列に接続されている。IGBT330の信号用エミッタ電極165には、信号端子336Lが接続されている。   On the other hand, the collector electrode of the IGBT 330 on the lower arm side and the cathode electrode of the diode 166 on the lower arm side are connected via the conductor plate 320. The conductor plate 320 is connected to the conductor plate 318 by an intermediate electrode 169 and is connected to an AC terminal 159. The emitter electrode of the IGBT 330 and the anode electrode of the lower arm side diode 166 are connected via a conductor plate 319. A DC negative terminal 158 is connected to the conductor plate 319. Three signal terminals 325L are connected in parallel to the gate electrode 164 of the IGBT 330. A signal terminal 336L is connected to the signal emitter electrode 165 of the IGBT 330.

図8は、DCバスバーモールド50を説明する図である。図8(a)は、DCバスバーモールド50の外観斜視図であり、電力変換装置200の底面側から見た図である。図8(b)は、DCバスバーモールド50の外観斜視図であり、電力変換装置200の上カバー3側から見た図である。図8(c)は、DCバスバーモールド50を構成部品ごとに分解した図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating the DC bus bar mold 50. FIG. 8A is an external perspective view of the DC bus bar mold 50, as viewed from the bottom surface side of the power converter 200. FIG. 8B is an external perspective view of the DC bus bar mold 50, as viewed from the upper cover 3 side of the power converter 200. FIG. 8C is an exploded view of the DC bus bar mold 50 for each component.

図8(c)の分解図に示されるように、DCバスバーモールド50は、負極バスバー501N、絶縁シート501IN、正極バスバー501P、DCバスバーモールド樹脂501Rより構成される。負極バスバー501Nと正極バスバー501Pは、絶縁シート501INを挟んで積層構造を形成する。そして、負極バスバー501N、絶縁シート501IN、正極バスバー501Pによる積層導体は、DCバスバーモールド樹脂501Rによって、図8(a)に示されるように一体にモールドされる。DCバスバーモールド樹脂501Rは、幅広い面を持つ板状に成形される。   As shown in the exploded view of FIG. 8C, the DC bus bar mold 50 includes a negative electrode bus bar 501N, an insulating sheet 501IN, a positive electrode bus bar 501P, and a DC bus bar mold resin 501R. The negative electrode bus bar 501N and the positive electrode bus bar 501P form a laminated structure with the insulating sheet 501IN interposed therebetween. Then, the laminated conductor composed of the negative electrode bus bar 501N, the insulating sheet 501IN, and the positive electrode bus bar 501P is integrally molded with the DC bus bar mold resin 501R as shown in FIG. The DC bus bar mold resin 501R is molded into a plate shape having a wide surface.

負極バスバー501Nには、端子501N−B、501N−C、501N−I、501N−Yが形成される。端子501N−Bは、図4に示す直流高圧コネクタ60を介して、バッテリ136の負極と接続される。端子501N−Cは、コンデンサ素子500の負極と接続される。端子501N−Iは、パワー半導体モジュール300の直流負極端子158と接続される。   Terminals 501N-B, 501N-C, 501N-I, and 501N-Y are formed on the negative electrode bus bar 501N. Terminal 501N-B is connected to the negative electrode of battery 136 via DC high-voltage connector 60 shown in FIG. Terminal 501N-C is connected to the negative electrode of capacitor element 500. The terminal 501N-I is connected to the DC negative terminal 158 of the power semiconductor module 300.

正極バスバー501Pには、端子501P−B、501P−C、501P−I、501P−Yが形成される。端子501P−Bは、図4に示す直流高圧コネクタ60を介して、バッテリ136の正極と接続される。端子501P−Cは、コンデンサ素子500の正極と接続される。端子501P−Iは、パワー半導体モジュール300の直流正極端子158と接続される。   Terminals 501P-B, 501P-C, 501P-I, and 501P-Y are formed on the positive electrode bus bar 501P. Terminal 501P-B is connected to the positive electrode of battery 136 via DC high-voltage connector 60 shown in FIG. Terminal 501P-C is connected to the positive electrode of capacitor element 500. The terminal 501P-I is connected to the DC positive terminal 158 of the power semiconductor module 300.

負極バスバー501Nの端子501N−B、501N−C、501N−Y、及び正極バスバー501Pの端子501P−B、501P−C、501P−Yは、DCバスバーモールド樹脂501Rの一方の面から突出して形成される。端子501N−I、501P−Iは、DCバスバーモールド樹脂501Rの他方の面から突出して形成される。端子501N−I、501P−Iは、DCバスバーモールド樹脂501Rの長辺に沿って2組形成される。すなわち、一方の長辺側に端子501N−I、501P−Iが突出して形成され、他方の長辺側に端子501N−I、501P−Iが突出して形成されている。端子501N−B、501P−Bの先端は折れ曲がり、DCバスバーモールド50の短辺から突出している。   The terminals 501N-B, 501N-C, and 501N-Y of the negative electrode bus bar 501N and the terminals 501P-B, 501P-C, and 501P-Y of the positive electrode bus bar 501P are formed to protrude from one surface of the DC bus bar mold resin 501R. The The terminals 501N-I and 501P-I are formed to protrude from the other surface of the DC bus bar mold resin 501R. Two sets of terminals 501N-I and 501P-I are formed along the long side of the DC bus bar mold resin 501R. That is, the terminals 501N-I and 501P-I protrude from one long side, and the terminals 501N-I and 501P-I protrude from the other long side. The ends of the terminals 501N-B and 501P-B are bent and protrude from the short side of the DC bus bar mold 50.

図8(c)に示されるように、端子501N−Cは、負極バスバー501Nの一方の長辺側に2組が形成され、他方の長辺側に1組が形成されている。端子501P−Cは、正極バスバー501Pにおいて、負極バスバー501Nが2組形成されている側の長辺側において、1組形成され、他方の長辺側において2組が形成される。   As shown in FIG. 8C, two sets of terminals 501N-C are formed on one long side of the negative electrode bus bar 501N, and one set is formed on the other long side. In the positive electrode bus bar 501P, one set of terminals 501P-C is formed on the long side where two sets of negative electrode bus bars 501N are formed, and two sets are formed on the other long side.

端子501N−Yは、負極バスバー501Nにおいて端子501N−Cが2組形成される側の長辺側に、端子501N−Cと同様に形成される。端子501N−Yは、端子501N−Bが形成される短辺に最も近い位置に形成される。端子501P−Yは、正極バスバー501Pにおいて端子501P−Cが2組形成される側の長辺側に、端子501P−Cと同様に形成される。端子501P−Yは、端子501P−Bが形成される短辺に最も近い位置に形成される。   The terminals 501N-Y are formed in the same manner as the terminals 501N-C on the long side of the negative electrode bus bar 501N where the two sets of terminals 501N-C are formed. The terminal 501N-Y is formed at a position closest to the short side where the terminal 501N-B is formed. The terminals 501P-Y are formed in the same manner as the terminals 501P-C on the long side of the positive bus bar 501P where two sets of terminals 501P-C are formed. The terminal 501P-Y is formed at a position closest to the short side where the terminal 501P-B is formed.

また、図8(b)に示されるように、DCバスバーモールド樹脂501Rにおいて、隔壁55が、端子501N−I、501P−Iが突出している側の面に形成されている。隔壁55は、DCバスバーモールド樹脂501Rから突出して形成された2つの端子501P−Iの中央に形成される。   Further, as shown in FIG. 8B, in the DC bus bar mold resin 501R, the partition wall 55 is formed on the surface on the side from which the terminals 501N-I and 501P-I protrude. The partition wall 55 is formed at the center of the two terminals 501P-I formed to protrude from the DC bus bar mold resin 501R.

図9は、コンデンサ素子500a〜500c、Yコンデンサ40N、Yコンデンサ40P、コンデンサウォール43、接地線45N、接地線45Pの配置を説明するための分解図である。コンデンサ素子500a〜500c、Yコンデンサ40N、Yコンデンサ40P、コンデンサウォール43は、図8(a)に示すDCバスバーモールド50の平坦面に対して、配置される。Yコンデンサ40N及びYコンデンサ40Pは、接地側の電極と正極側の電極と負極の電極を有し、ノイズを除去する機能を有する。   FIG. 9 is an exploded view for explaining the arrangement of capacitor elements 500a to 500c, Y capacitor 40N, Y capacitor 40P, capacitor wall 43, ground line 45N, and ground line 45P. The capacitor elements 500a to 500c, the Y capacitor 40N, the Y capacitor 40P, and the capacitor wall 43 are arranged with respect to the flat surface of the DC bus bar mold 50 shown in FIG. The Y capacitor 40N and the Y capacitor 40P have a ground electrode, a positive electrode, and a negative electrode, and have a function of removing noise.

コンデンサ素子500a、500b、500cは、扁平型のコンデンサである。これらのコンデンサ素子は、平滑コンデンサの役割を果たす。コンデンサ素子500aは、端子501N−Cと端子501P−Cの間に配置される。コンデンサ素子500aの一方の端部は、端子501N−Cと接続される。コンデンサ素子500aの他方の端部は、端子501P−Cと接続される。   The capacitor elements 500a, 500b, and 500c are flat type capacitors. These capacitor elements serve as smoothing capacitors. The capacitor element 500a is disposed between the terminal 501N-C and the terminal 501P-C. One end of the capacitor element 500a is connected to the terminal 501N-C. The other end of the capacitor element 500a is connected to the terminal 501P-C.

コンデンサ素子500bは、コンデンサ素子500aの側部に配置される。コンデンサ素子500bは、コンデンサ素子500aと同様に、端子501N−Cと端子501P−Cの間に配置される。コンデンサ素子500bの一方の端部は、端子501P−Cと接続される。コンデンサ素子500bの他方の端部は、端子501N−Cと接続される。   Capacitor element 500b is arranged on the side of capacitor element 500a. Similarly to the capacitor element 500a, the capacitor element 500b is disposed between the terminal 501N-C and the terminal 501P-C. One end of the capacitor element 500b is connected to the terminal 501P-C. The other end of the capacitor element 500b is connected to the terminal 501N-C.

コンデンサ素子500cは、コンデンサ素子500bの側部であって、コンデンサ素子500bに対してコンデンサ素子500aの反対側に配置される。コンデンサ素子500cは、他のコンデンサ素子500a、500bよりも端子501N−B、501P−Bに近い位置に配置されている。コンデンサ素子500cは、コンデンサ素子500aと同様に、端子501N−Cと端子501P−Cの間に配置される。端子501N−C及び端子501P−Cとの接続もコンデンサ素子500aと同様である。   Capacitor element 500c is located on the side of capacitor element 500b and on the opposite side of capacitor element 500a with respect to capacitor element 500b. The capacitor element 500c is disposed at a position closer to the terminals 501N-B and 501P-B than the other capacitor elements 500a and 500b. Similarly to the capacitor element 500a, the capacitor element 500c is disposed between the terminal 501N-C and the terminal 501P-C. Connection with the terminal 501N-C and the terminal 501P-C is similar to that of the capacitor element 500a.

Yコンデンサ40Nは、コンデンサ素子500cの側部に配置される。Yコンデンサ40Pは、コンデンサ素子500c及びYコンデンサ40Nの側部に配置される。Yコンデンサ40N及び40Pは、コンデンサ素子500cよりも端子501N−B及び501P−Bに近い位置に配置されている。Yコンデンサ40N及び40Pは、ノイズ対策のために設置される。   Y capacitor 40N is arranged on the side of capacitor element 500c. Y capacitor 40P is arranged on the side of capacitor element 500c and Y capacitor 40N. The Y capacitors 40N and 40P are arranged at positions closer to the terminals 501N-B and 501P-B than the capacitor element 500c. The Y capacitors 40N and 40P are installed for noise countermeasures.

接地線45Nは、Yコンデンサ40Nと接続される。接地線45Pは、Yコンデンサ40Pと接続される。接地線45N及び45Pは、図15で後述する流路形成体12に接続され、ひいてはケース10に接続される。   The ground line 45N is connected to the Y capacitor 40N. The ground line 45P is connected to the Y capacitor 40P. The ground lines 45N and 45P are connected to the flow path forming body 12 described later with reference to FIG.

コンデンサウォール43は、コンデンサ素子500a〜500c及びYコンデンサ40P、40Nを囲む形に形成される。   The capacitor wall 43 is formed to surround the capacitor elements 500a to 500c and the Y capacitors 40P and 40N.

図10は、コンデンサモジュール4の外観斜視図であり、電力変換装置200の底面側から見た図である。図10は、図9に示す状態から、コンデンサウォール43をDCバスバーモールド50の平坦面に接着し、封止樹脂42を充填した状態である。接地線45Nは、封止樹脂42から突出し、端子501N−Bの側部まで延設される。接地線45Pは、封止樹脂42から突出し、端子501P−Bの側部まで延設される。   FIG. 10 is an external perspective view of the capacitor module 4 as viewed from the bottom side of the power converter 200. FIG. 10 shows a state in which the capacitor wall 43 is bonded to the flat surface of the DC bus bar mold 50 and filled with the sealing resin 42 from the state shown in FIG. The ground wire 45N protrudes from the sealing resin 42 and extends to the side portion of the terminal 501N-B. The ground wire 45P protrudes from the sealing resin 42 and extends to the side portion of the terminal 501P-B.

図11は、バスバーモジュール90の外観図である。(a)と(c)は側面図、(b)は上面図である。バスバーモジュール90は、交流バスバー群802を、樹脂92でモールドしたものである。樹脂92は、電気的絶縁性能を持つ材料から形成される。交流バスバー群802は、交流バスバー端子802U−1、802U−2、802V−1、802V−2、802W−1、802W−2、802U−1a、802U−2a、802V−1a、802V−2a、802W−1a、802W−2aを有する。   FIG. 11 is an external view of the bus bar module 90. (A) And (c) is a side view, (b) is a top view. The bus bar module 90 is obtained by molding an AC bus bar group 802 with a resin 92. The resin 92 is formed from a material having electrical insulation performance. The AC bus bar group 802 includes AC bus bar terminals 802U-1, 802U-2, 802V-1, 802V-2, 802W-1, 802W-2, 802U-1a, 802U-2a, 802V-1a, 802V-2a, 802W. -1a, 802W-2a.

交流バスバー端子802U−1、802V−1、802W−1は、モータジェネレータMG1への出力端子である。交流バスバー端子802U−2、802V−2、802W−2は、モータジェネレータMG2への出力端子である。交流バスバー端子802U−1a、802V−1a、802W−1aは、図3に示すモータジェネレータMG1へ接続されるパワー半導体モジュールの交流端子159に対応する。交流バスバー端子802U−2a、802V−2a、802W−2aは、モータジェネレータMG2へ接続されるパワー半導体モジュールの交流端子159に対応する。   AC bus bar terminals 802U-1, 802V-1, and 802W-1 are output terminals to motor generator MG1. AC bus bar terminals 802U-2, 802V-2, and 802W-2 are output terminals to motor generator MG2. AC bus bar terminals 802U-1a, 802V-1a, and 802W-1a correspond to AC terminal 159 of the power semiconductor module connected to motor generator MG1 shown in FIG. AC bus bar terminals 802U-2a, 802V-2a, and 802W-2a correspond to AC terminal 159 of the power semiconductor module connected to motor generator MG2.

交流バスバー端子802U−1、802V−1、802W−1、802U−2、802V−2、802W−2は、バスバーモジュール90の一側面側に形成される。交流バスバー端子802U−1、802U−2、802V−1、802V−2、802W−1、802W−2は、同一の方向に向かって突出している。   The AC bus bar terminals 802U-1, 802V-1, 802W-1, 802U-2, 802V-2, 802W-2 are formed on one side of the bus bar module 90. AC bus bar terminals 802U-1, 802U-2, 802V-1, 802V-2, 802W-1, and 802W-2 project in the same direction.

交流バスバー端子802V−1a、802W−1a、802V−2aは、交流バスバー端子802U−1と同一の辺側に形成される。交流バスバー端子802U−1a、802U−2a、802W−2aは、バスバーモジュール90の交流バスバー端子802V−1a、802W−1a、802V−2aが形成される辺側と反対側の辺側に形成される。   AC bus bar terminals 802V-1a, 802W-1a, and 802V-2a are formed on the same side as AC bus bar terminal 802U-1. The AC bus bar terminals 802U-1a, 802U-2a, and 802W-2a are formed on the side opposite to the side on which the AC bus bar terminals 802V-1a, 802W-1a, and 802V-2a of the bus bar module 90 are formed. .

図11(c)に示すように、バスバーモジュール90の幅広い面の内の一面には、隔壁95が形成される。隔壁95が形成される面は、後述する流路形成体12に対向する面である。   As shown in FIG. 11C, a partition wall 95 is formed on one of the wide surfaces of the bus bar module 90. The surface on which the partition wall 95 is formed is a surface facing the flow path forming body 12 described later.

また、隔壁95が形成される面と反対側の面には、支持部93が形成される。図11中には、図が煩雑となるため支持部93の一部にのみ符号を付してある。支持部93は、モールド樹脂92から突出して形成される。支持部93には、雄ねじを螺入するためのねじ穴が螺刻してある。   A support portion 93 is formed on the surface opposite to the surface on which the partition wall 95 is formed. In FIG. 11, only a part of the support portion 93 is given a reference because the drawing becomes complicated. The support portion 93 is formed so as to protrude from the mold resin 92. The support portion 93 is screwed with a screw hole for screwing a male screw.

図12に示すのは、バスバーモジュール90の中の交流バスバー群802のレイアウトを説明するための内部構造図である。交流バスバー端子802U−1aは、交流バスバー端子802U−1と接続される。交流バスバー端子802V−1aは、交流バスバー端子802V−1と接続される。交流バスバー端子802W−1aは、交流バスバー端子802W−1と接続される。交流バスバー端子802U−2aは、交流バスバー端子802U−2と接続される。交流バスバー端子802V−2aは、交流バスバー端子802V−2と接続される。交流バスバー端子802W−2aは、交流バスバー端子802W−2と接続される。   FIG. 12 is an internal structure diagram for explaining the layout of the AC bus bar group 802 in the bus bar module 90. AC bus bar terminal 802U-1a is connected to AC bus bar terminal 802U-1. AC bus bar terminal 802V-1a is connected to AC bus bar terminal 802V-1. AC bus bar terminal 802W-1a is connected to AC bus bar terminal 802W-1. AC bus bar terminal 802U-2a is connected to AC bus bar terminal 802U-2. AC bus bar terminal 802V-2a is connected to AC bus bar terminal 802V-2. AC bus bar terminal 802W-2a is connected to AC bus bar terminal 802W-2.

また、図13に示すのは、交流バスバー群802の斜視図である。交流バスバー本体部802Aは、モールド樹脂92に覆われる部分である。交流バスバー本体部802Aは、交流バスバー端子802U−1、802U−2、802V−1、802V−2、802W−1、802W−2、802U−1a、802U−2a、802V−1a、802V−2a、802W−1a、802W−2aよりも幅が広く形成される。   FIG. 13 is a perspective view of the AC bus bar group 802. The AC bus bar main body 802 </ b> A is a portion covered with the mold resin 92. AC bus bar main body 802A includes AC bus bar terminals 802U-1, 802U-2, 802V-1, 802V-2, 802W-1, 802W-2, 802U-1a, 802U-2a, 802V-1a, 802V-2a, It is formed wider than 802W-1a and 802W-2a.

続いて、電力変換装置200の組立手順について説明する。図14は、流路モジュール130の構成を示す斜視図である。流路モジュール130は、流路形成体12と、パワー半導体モジュール300U−1、300V−1、300W−1、300U−2、300V−2、300W−2を有する。   Subsequently, an assembly procedure of the power conversion device 200 will be described. FIG. 14 is a perspective view showing the configuration of the flow path module 130. The flow path module 130 includes the flow path forming body 12 and power semiconductor modules 300U-1, 300V-1, 300W-1, 300U-2, 300V-2, 300W-2.

流路形成体12には、幅広い面と、その面に繋がる第1側壁121、第2側壁122(図21参照)を有する。第1側壁121は、流路形成体12の長辺上の側面に形成される。第2側壁122は、第1側壁121と対向した側面に形成される。   The flow path forming body 12 has a wide surface and a first side wall 121 and a second side wall 122 (see FIG. 21) connected to the surface. The first side wall 121 is formed on the side surface on the long side of the flow path forming body 12. The second side wall 122 is formed on the side surface facing the first side wall 121.

第1側壁121には、開口部123が形成される。本実施例では3つの開口部123が第1側壁121に形成されている。第2側壁122にも同様に、開口部123が形成される。本実施例では、3つの開口部123が第2側壁122に形成されている。   An opening 123 is formed in the first side wall 121. In this embodiment, three openings 123 are formed in the first side wall 121. Similarly, an opening 123 is formed in the second side wall 122. In the present embodiment, three openings 123 are formed in the second side wall 122.

流路形成体12の幅広い面には、開口部124が形成される。開口部124は、電力変換装置200の上カバー3に対向した位置に形成される開口である。また、流路形成体12において、開口部124と対向する面には、開口部125が形成される。開口部125は、電力変換装置200の底面側に形成される開口である。   An opening 124 is formed on a wide surface of the flow path forming body 12. The opening 124 is an opening formed at a position facing the upper cover 3 of the power conversion device 200. In the flow path forming body 12, an opening 125 is formed on the surface facing the opening 124. The opening 125 is an opening formed on the bottom surface side of the power conversion device 200.

流路形成体12に形成された開口部123には、パワー半導体モジュール300U−1、300V−1、300W−1、300U−2、300V−2、300W−2が、当該開口部123を塞ぐように配置される。パワー半導体モジュール300V−1、300W−1、300V−2は、第1側壁121に形成された開口部123に配置される。パワー半導体モジュール300U−1、300U−2、300W−2は、第2側壁122に形成された開口部123に配置される。パワー半導体モジュール300U−1は、当該パワー半導体モジュール300U−1の信号端子325U、325Lが電力変換装置200の上カバー3に向かって延出するように、配置される。他のパワー半導体モジュール300V−1、300W−1、300U−2、300V−2、300W−2も同様である。   The power semiconductor modules 300U-1, 300V-1, 300W-1, 300U-2, 300V-2, and 300W-2 cover the opening 123 in the opening 123 formed in the flow path forming body 12. Placed in. The power semiconductor modules 300 </ b> V- 1, 300 </ b> W- 1 and 300 </ b> V- 2 are disposed in the opening 123 formed in the first side wall 121. The power semiconductor modules 300U-1, 300U-2, 300W-2 are disposed in the opening 123 formed in the second side wall 122. The power semiconductor module 300U-1 is arranged such that the signal terminals 325U and 325L of the power semiconductor module 300U-1 extend toward the upper cover 3 of the power conversion device 200. The same applies to the other power semiconductor modules 300V-1, 300W-1, 300U-2, 300V-2, and 300W-2.

図15は、流路モジュール130とコンデンサモジュール4の組立手順を示す斜視図である。コンデンサモジュール4は、図14に示す流路モジュール130の開口部125を塞ぐように配置される。コンデンサモジュール4は、ガスケット131を介して開口部125に挿着される。   FIG. 15 is a perspective view showing an assembly procedure of the flow path module 130 and the capacitor module 4. The capacitor module 4 is disposed so as to close the opening 125 of the flow path module 130 shown in FIG. The capacitor module 4 is inserted into the opening 125 via the gasket 131.

図16は、流路モジュール130とバスバーモジュール90の組立手順を示す斜視図である。バスバーモジュール90は、図14に示す流路モジュール130の開口部124を塞ぐように配置される。バスバーモジュール90は、ガスケット91を介して開口部124に挿着される。   FIG. 16 is a perspective view showing an assembly procedure of the flow path module 130 and the bus bar module 90. The bus bar module 90 is disposed so as to close the opening 124 of the flow path module 130 shown in FIG. The bus bar module 90 is inserted into the opening 124 via the gasket 91.

図17は、ベース板30及び回路基板20の組立手順を示すための斜視図である。ベース板30は、金属製の板状部材である。ベース板30は、図16のようにして流路モジュール130へ取り付けられたバスバーモジュール90上に配置される。ベース板30には、カバー10と接続するためのカバー接続部31が形成される。ベース板30は、バスバーモジュール90のモールド樹脂92に固定される。さらにベース板30の上には、回路基板20が配置される。回路基板20には、コネクタ21が形成される。   FIG. 17 is a perspective view illustrating an assembling procedure of the base plate 30 and the circuit board 20. The base plate 30 is a metal plate member. The base plate 30 is disposed on the bus bar module 90 attached to the flow path module 130 as shown in FIG. A cover connecting portion 31 for connecting to the cover 10 is formed on the base plate 30. Base plate 30 is fixed to mold resin 92 of bus bar module 90. Further, the circuit board 20 is disposed on the base plate 30. A connector 21 is formed on the circuit board 20.

図18は、図17に示すベース板30及び回路基板20をバスバーモジュール90に取り付けたものを、ケース10に格納した状態を示す。ケース10には、開口部10a、10b、10cが形成されている。開口部10aは、図4で述べたように、配管13及び14が配設される。開口部10bには、直流高圧コネクタ60が接続される。直流高圧コネクタ60は、ケース10内において、コンデンサモジュール4の端子501N−B、501P−Bと接続される。開口部10cには、ガスケット71を介してサイドカバーアッセンブリ70が配設される。サイドカバーアッセンブリ70については、図19で説明する。   FIG. 18 shows a state where the base plate 30 and the circuit board 20 shown in FIG. 17 attached to the bus bar module 90 are stored in the case 10. The case 10 has openings 10a, 10b, and 10c. As described with reference to FIG. 4, the openings 10 a are provided with the pipes 13 and 14. A DC high voltage connector 60 is connected to the opening 10b. The DC high voltage connector 60 is connected to the terminals 501N-B and 501P-B of the capacitor module 4 in the case 10. A side cover assembly 70 is disposed in the opening 10 c via a gasket 71. The side cover assembly 70 will be described with reference to FIG.

図19は、サイドカバーアッセンブリ70の分解斜視図である。サイドカバーアッセンブリ70は、サイドカバー73、放電抵抗41、電流センサ180−1、180−2を有する。サイドカバーアッセンブリ70には、交流バスバー端子802U−1、802V−1、802W−1、802U−2、802V−2、802W−2を貫通させるための開口が形成されている。放電抵抗41、電流センサ180−1、180−2は、ネジによってサイドカバー73に固定される。   FIG. 19 is an exploded perspective view of the side cover assembly 70. The side cover assembly 70 includes a side cover 73, a discharge resistor 41, and current sensors 180-1 and 180-2. The side cover assembly 70 is formed with openings for passing through the AC bus bar terminals 802U-1, 802V-1, 802W-1, 802U-2, 802V-2, 802W-2. The discharge resistor 41 and the current sensors 180-1 and 180-2 are fixed to the side cover 73 with screws.

図20は、図18に示す状態から、直流高圧コネクタ60、サイドカバーアッセンブリ70を取り付けた状態を示す図である。図20に示す状態から、配管13、14、上カバー3を取り付けると図4に示す状態となり、電力変換装置200が完成する。   20 is a diagram showing a state in which the DC high-voltage connector 60 and the side cover assembly 70 are attached from the state shown in FIG. When the pipes 13 and 14 and the upper cover 3 are attached from the state shown in FIG. 20, the state shown in FIG. 4 is obtained, and the power conversion device 200 is completed.

図21は、図20に示される断面Bで切って矢印の方向から見た断面図である。前述の通り、流路形成体12には、第1側壁121と第2側壁122が形成される。第1側壁121及び第2側壁122には、それぞれに開口部123(図14参照)が形成される。   21 is a cross-sectional view taken along the cross-section B shown in FIG. 20 and viewed from the direction of the arrow. As described above, the flow path forming body 12 is formed with the first side wall 121 and the second side wall 122. Openings 123 (see FIG. 14) are formed in the first side wall 121 and the second side wall 122, respectively.

開口部123(図14参照)は、パワー半導体モジュールによって、当該開口部123が塞がれる。図21においては、パワー半導体モジュール300W−1とパワー半導体モジュール300U−2によって開口部123が塞がれている。パワー半導体モジュール300W−1は、開口部124と対向部を形成する位置まで、流路形成体12内に突出して配置されている。すなわち、パワー半導体モジュール300W−1とバスバーモジュール90との間に、各々と対向する冷媒流路空間が形成される。パワー半導体モジュール300U−2も、パワー半導体モジュール300W−1と同様、開口部124と対向部を形成する位置まで、流路形成体12内に突出して配置されている。すなわち、パワー半導体モジュール300U−2とバスバーモジュール90との間に、各々と対向する冷媒流路空間が形成される。   The opening 123 (see FIG. 14) is closed by the power semiconductor module. In FIG. 21, the opening 123 is closed by the power semiconductor module 300W-1 and the power semiconductor module 300U-2. The power semiconductor module 300W-1 is disposed so as to protrude into the flow path forming body 12 up to a position where the opening 124 and the facing portion are formed. That is, a coolant channel space facing each other is formed between the power semiconductor module 300W-1 and the bus bar module 90. Similarly to the power semiconductor module 300W-1, the power semiconductor module 300U-2 is disposed so as to protrude into the flow path forming body 12 up to a position where the opening 124 and the facing portion are formed. That is, a coolant channel space facing each other is formed between the power semiconductor module 300U-2 and the bus bar module 90.

バスバーモジュール90の隔壁95は、流路形成体12内に突出して形成される。さらに、隔壁95は、第1側壁121から挿入されるパワー半導体モジュールと、第2側壁122から挿入されるパワー半導体モジュールとの間の空間まで及んで形成されている。図21においては、隔壁95は、パワー半導体モジュール300W−1とパワー半導体モジュール300U−2の間の空間まで及んで形成されている。   The partition wall 95 of the bus bar module 90 is formed so as to protrude into the flow path forming body 12. Further, the partition wall 95 is formed to extend to a space between the power semiconductor module inserted from the first side wall 121 and the power semiconductor module inserted from the second side wall 122. In FIG. 21, the partition wall 95 is formed to extend to the space between the power semiconductor module 300W-1 and the power semiconductor module 300U-2.

パワー半導体モジュール300W−1は、開口部125とも対向部を形成するように配置されている。すなわち、パワー半導体モジュール300W−1とコンデンサモジュール4との間に、各々と対向する冷媒流路空間が形成される。パワー半導体モジュール300U−2も同様に、コンデンサモジュール4と対向して配置されている。   The power semiconductor module 300W-1 is arranged so as to form a facing portion with the opening 125 as well. That is, a coolant channel space facing each other is formed between the power semiconductor module 300W-1 and the capacitor module 4. Similarly, the power semiconductor module 300U-2 is arranged to face the capacitor module 4.

コンデンサモジュール4の隔壁55は、流路形成体12内に突出して形成される。さらに、隔壁55は、第1側壁121から挿入されるパワー半導体モジュールと、第2側壁122から挿入されるパワー半導体モジュールとの間の空間まで及んで形成されている。図21においては、隔壁95は、パワー半導体モジュール300W−1とパワー半導体モジュール300U−2の間の空間まで及んで形成されている。   The partition wall 55 of the capacitor module 4 is formed so as to protrude into the flow path forming body 12. Further, the partition wall 55 is formed to extend to a space between the power semiconductor module inserted from the first side wall 121 and the power semiconductor module inserted from the second side wall 122. In FIG. 21, the partition wall 95 is formed to extend to the space between the power semiconductor module 300W-1 and the power semiconductor module 300U-2.

また、DCバスバーモールド50及びバスバーモジュール90は樹脂材料よりも強度が高い金属製のバスバーを埋設しているため、歪みが発生することを抑制している。これにより、流路形成体12の開口部を塞ぐ際に、水漏れの発生を抑制することができる。   Further, since the DC bus bar mold 50 and the bus bar module 90 embed a metal bus bar whose strength is higher than that of the resin material, the occurrence of distortion is suppressed. Thereby, when the opening part of the flow-path formation body 12 is plugged up, generation | occurrence | production of a water leak can be suppressed.

図22は、図21に記載の領域Cの拡大図である。第1空間126は、パワー半導体モジュール300W−1の第一放熱面307Aとバスバーモジュール90の間に形成される空間である。パワー半導体モジュール300W−1の第一放熱面307Aからは、バスバーモジュール90に向かって突出する冷却フィン305Aが形成される。第2空間127は、パワー半導体モジュール300W−1の第二放熱面307Bとコンデンサモジュール4のDCバスバーモールド50の間に形成される空間である。パワー半導体モジュール300W−1の第二放熱面307Bからは、コンデンサモジュール4に向かって突出する冷却フィン305Bが形成される。   FIG. 22 is an enlarged view of a region C shown in FIG. The first space 126 is a space formed between the first heat radiation surface 307A of the power semiconductor module 300W-1 and the bus bar module 90. From the first heat radiating surface 307A of the power semiconductor module 300W-1, cooling fins 305A protruding toward the bus bar module 90 are formed. The second space 127 is a space formed between the second heat radiation surface 307 </ b> B of the power semiconductor module 300 </ b> W- 1 and the DC bus bar mold 50 of the capacitor module 4. Cooling fins 305B projecting toward the capacitor module 4 are formed from the second heat radiation surface 307B of the power semiconductor module 300W-1.

また、DCバスバーモールド50の厚みを変更することにより、パワー半導体モジュールとDCバスバーモールド50との間の距離を容易に調整することができる。そしてバスバーモジュール90の厚みを変更することにより、パワー半導体モジュールとバスバーモジュール90との間の距離を容易に調整することができる。これにより、パワー半導体モジュールに沿って流れる冷媒の流速を容易に調整することができる。したがって、冷却フィン305A及び冷却フィン305Bの先端に流れるバイパス流を抑制することが出来る。   Further, the distance between the power semiconductor module and the DC bus bar mold 50 can be easily adjusted by changing the thickness of the DC bus bar mold 50. By changing the thickness of the bus bar module 90, the distance between the power semiconductor module and the bus bar module 90 can be easily adjusted. Thereby, the flow velocity of the refrigerant flowing along the power semiconductor module can be easily adjusted. Therefore, it is possible to suppress the bypass flow flowing at the tips of the cooling fins 305A and the cooling fins 305B.

3:上カバー、4:コンデンサモジュール、10:カバー、10a:開口部、10b:開口部、10c:開口部、12:流路形成体、13:配管、14:配管、20:回路基板、21:コネクタ、30:ベース板、31:カバー接続部、40:Yコンデンサ、40P、40N、41:放電抵抗、42:封止樹脂、43:コンデンサウォール、45P、45N:接地線50:DCバスバーモールド、55:隔壁、60:直流高圧コネクタ、61P、61N:直流入力用ケーブル、70:サイドカバーASSY、71:ガスケット、73:サイドカバー、90:バスバーモジュール、90:樹脂、91:ガスケット、92:モールド樹脂、93:支持部、95:隔壁、121:第1側壁、122:第2側壁、123:開口部、124:開口部、125:開口部、130:流路モジュール、131:ガスケット、136:バッテリ、138:直流コネクタ、140:インバータ回路、142:インバータ回路、150:直列回路、153:コレクタ電極、154:ゲート電極、155:信号用エミッタ電極、156:ダイオード、157:直流正極端子、158:直流負極端子、159:交流端子、163:コレクタ電極、164:ゲート電極、165:信号用エミッタ電極、166:ダイオード、169:中間電極、172:制御回路、174:ドライバ回路、180:電流センサ、188:交流端子、189:交流端子、200:電力変換装置、300、300U−1、300V−1、300W−1、300U−2、300V−2、300W−2:パワー半導体モジュール、304:モジュールケース、304A:薄肉部、304B:フランジ、305A、305B:冷却フィン、307A:第一放熱面、307B:第二放熱面、315、318、319、320:導体板、325U、325L:信号端子、328:IGBT、330:IGBT、336U、336L:信号端子、500a〜500c:コンデンサ素子、501:バスバー、501IN:絶縁シート、501N:負極バスバー、501P:正極バスバー、501N−B、501P−B:端子、501N−C、501P−C:端子、501N−I、501P−I:端子、501N−Y、501P−Y:端子、501R:DCバスバーモールド樹脂、504:負極側コンデンサ端子、506:正極側コンデンサ端子、508:負極側電源端子、509:正極側電源端子、608:配線絶縁部、802:交流バスバー群、802U−1、802V−1、802W−1、802U−2、802V−2、802W−2:交流バスバー端子 3: upper cover, 4: capacitor module, 10: cover, 10a: opening, 10b: opening, 10c: opening, 12: flow path forming body, 13: piping, 14: piping, 20: circuit board, 21 : Connector, 30: Base plate, 31: Cover connection part, 40: Y capacitor, 40P, 40N, 41: Discharge resistance, 42: Sealing resin, 43: Capacitor wall, 45P, 45N: Ground wire 50: DC bus bar mold 55: Bulkhead, 60: DC high-voltage connector, 61P, 61N: DC input cable, 70: Side cover ASSY, 71: Gasket, 73: Side cover, 90: Bus bar module, 90: Resin, 91: Gasket, 92: Mold resin, 93: support, 95: partition, 121: first side wall, 122: second side wall, 123: opening, 124: opening, 1 5: opening, 130: flow path module, 131: gasket, 136: battery, 138: DC connector, 140: inverter circuit, 142: inverter circuit, 150: series circuit, 153: collector electrode, 154: gate electrode, 155 : Signal emitter electrode, 156: Diode, 157: DC positive terminal, 158: DC negative terminal, 159: AC terminal, 163: Collector electrode, 164: Gate electrode, 165: Signal emitter electrode, 166: Diode, 169: Intermediate electrode, 172: control circuit, 174: driver circuit, 180: current sensor, 188: AC terminal, 189: AC terminal, 200: power converter, 300, 300U-1, 300V-1, 300W-1, 300U- 2, 300V-2, 300W-2: power semiconductor module, 304: Joule case, 304A: thin part, 304B: flange, 305A, 305B: cooling fin, 307A: first heat radiating surface, 307B: second heat radiating surface, 315, 318, 319, 320: conductor plate, 325U, 325L: signal terminal 328: IGBT, 330: IGBT, 336U, 336L: signal terminal, 500a to 500c: capacitor element, 501: bus bar, 501IN: insulating sheet, 501N: negative electrode bus bar, 501P: positive electrode bus bar, 501N-B, 501P-B: Terminal, 501N-C, 501P-C: Terminal, 501N-I, 501P-I: Terminal, 501N-Y, 501P-Y: Terminal, 501R: DC bus bar mold resin, 504: Negative side capacitor terminal, 506: Positive side Capacitor terminal, 508: Negative power supply terminal, 509: Positive power supply Terminal, 608: Wiring insulation part, 802: AC bus bar group, 802U-1, 802V-1, 802W-1, 802U-2, 802V-2, 802W-2: AC bus bar terminal

Claims (12)

直流電流を交流電流に変換するパワー半導体素子を有するパワー半導体モジュールと、
冷却冷媒が流れる流路を形成する流路形成体と、
前記交流電流を伝達する交流バスバーを絶縁性の樹脂材により封止するバスバーモジュールと、を備え、
前記流路形成体は、前記流路に繋がる第1及び第2の開口部を形成し、
前記パワー半導体モジュールは、前記第1の開口部を塞ぐように前記流路形成体に配置され、
前記バスバーモジュールは、前記第2の開口部を塞ぐように前記流路形成体に配置される電力変換装置。
A power semiconductor module having a power semiconductor element for converting a direct current into an alternating current;
A flow path forming body that forms a flow path through which the cooling refrigerant flows;
A bus bar module that seals the alternating current bus bar that transmits the alternating current with an insulating resin material,
The flow path forming body forms first and second openings connected to the flow path,
The power semiconductor module is disposed in the flow path forming body so as to close the first opening,
The bus bar module is a power conversion device arranged in the flow path forming body so as to close the second opening.
請求項1に記載された電力変換装置であって、
前記パワー半導体モジュールの一部は、前記流路内において前記第2の開口部と対向する位置まで突出し、
前記パワー半導体モジュールの一部と前記バスバーモジュールとの間の空間に前記冷却冷媒が流れる第1空間が形成される電力変換装置。
The power conversion device according to claim 1,
A part of the power semiconductor module protrudes to a position facing the second opening in the flow path,
A power conversion device in which a first space in which the cooling refrigerant flows is formed in a space between a part of the power semiconductor module and the bus bar module.
請求項2に記載された電力変換装置であって、
前記パワー半導体モジュールは、前記バスバーモジュールの配置された方向に向かって突出する第1フィンを有する電力変換装置。
The power conversion device according to claim 2,
The power semiconductor module includes a first fin that protrudes in a direction in which the bus bar module is disposed.
請求項1ないし3に記載されたいずれかの電力変換装置であって、
前記パワー半導体モジュールは、第1及び第2のパワー半導体モジュールにより構成され、
前記流路形成体は、互いに対向する第1及び第2の側壁を有するとともに前記第1の開口部を複数形成し、
前記複数の第1の開口部は、前記第1及び第2の側壁にそれぞれ分けて形成され、
前記第1のパワー半導体モジュールは、前記第1の側壁側の前記第1の開口部を塞ぐように配置され、
前記第2のパワー半導体モジュールは、前記第2の側壁側の前記第1の開口部を塞ぐように配置され、
前記バスバーモジュールは、前記流路内に突出するとともに前記第1のパワー半導体モジュールと前記第2のパワー半導体モジュールとの間の空間に配置される隔壁を有する電力変換装置。
The power conversion device according to any one of claims 1 to 3,
The power semiconductor module is composed of first and second power semiconductor modules,
The flow path forming body has first and second side walls facing each other and forms a plurality of the first openings,
The plurality of first openings are formed separately on the first and second side walls, respectively.
The first power semiconductor module is disposed so as to close the first opening on the first sidewall side,
The second power semiconductor module is disposed so as to close the first opening on the second sidewall side,
The bus bar module has a partition wall that protrudes into the flow path and is disposed in a space between the first power semiconductor module and the second power semiconductor module.
請求項1に記載された電力変換装置であって、
前記直流電流を平滑化するコンデンサ素子を有するコンデンサモジュールを備え、
前記流路形成体は、前記流路と繋がる第3開口部を形成し、
前記コンデンサモジュールは、前記第3開口部を塞ぐように前記流路形成体に配置される電力変換装置。
The power conversion device according to claim 1,
A capacitor module having a capacitor element for smoothing the direct current,
It said channel member forms a third opening connected to the flow channel,
The capacitor module, the third power converter is arranged in the channel member so as to close the opening.
請求項5に記載された電力変換装置であって、
前記コンデンサモジュールは、前記コンデンサ素子と接続されるコンデンサ側導体板を有し、
前記コンデンサ素子は、前記第3開口部と対向する位置に配置され、
前記コンデンサ側導体板は、前記第3開口部と前記コンデンサ素子との間に配置される電力変換装置。
The power conversion device according to claim 5,
The capacitor module has a capacitor side conductor plate connected to the capacitor element,
The capacitor element is disposed in a position facing the third opening,
The capacitor-side conductor plate, said third power converter which is arranged between the opening and the capacitor element.
請求項5に記載された電力変換装置であって、
前記コンデンサモジュールは、前記コンデンサ素子を収納するケースと、前記ケースと前記コンデンサ素子と間に配置された樹脂封止材を有し、
前記ケースは、前記樹脂封止材が露出した露出面とは反対側の底面によって前記第3の開口部を塞ぐ電力変換装置。
The power conversion device according to claim 5,
The capacitor module has a case for storing the capacitor element, and a resin sealing material disposed between the case and the capacitor element,
The power conversion device in which the case closes the third opening by a bottom surface opposite to an exposed surface from which the resin sealing material is exposed.
請求項5ないし7に記載されたいずれかの電力変換装置であって、
前記パワー半導体モジュールの一部は、前記流路内において前記第3の開口部と対向する位置まで突出し、
前記パワー半導体モジュールの一部と前記コンデンサモジュールとの間の空間に前記冷却冷媒が流れる第2空間が形成される電力変換装置。
The power conversion device according to any one of claims 5 to 7,
A part of the power semiconductor module protrudes to a position facing the third opening in the flow path,
A power conversion device in which a second space in which the cooling refrigerant flows is formed in a space between a part of the power semiconductor module and the capacitor module.
請求項8に記載された電力変換装置であって、
前記パワー半導体モジュールは、前記コンデンサモジュールの配置された方向に向かって突出する第2フィンを有する電力変換装置。
The power conversion device according to claim 8, wherein
The power semiconductor module includes a second fin that protrudes in a direction in which the capacitor module is disposed.
請求項5ないし9に記載されたいずれかの電力変換装置であって、
前記パワー半導体モジュールは、第1及び第2のパワー半導体モジュールにより構成され、
前記流路形成体は、互いに対向する第1及び第2の側壁を有するとともに前記第1の開口部を複数形成し、
前記複数の第1の開口部は、前記第1及び第2の側壁にそれぞれ分けて形成され、
前記第1のパワー半導体モジュールは、前記第1の側壁側の前記第1の開口部を塞ぐように配置され、
前記第2のパワー半導体モジュールは、前記第2の側壁側の前記第1の開口部を塞ぐように配置され、
前記コンデンサモジュールは、前記流路内に突出するとともに前記第1のパワー半導体モジュールと前記第2のパワー半導体モジュールとの間の空間に配置される隔壁を有する電力変換装置。
The power conversion device according to any one of claims 5 to 9,
The power semiconductor module is composed of first and second power semiconductor modules,
The flow path forming body has first and second side walls facing each other and forms a plurality of the first openings,
The plurality of first openings are formed separately on the first and second side walls, respectively.
The first power semiconductor module is disposed so as to close the first opening on the first sidewall side,
The second power semiconductor module is disposed so as to close the first opening on the second sidewall side,
The capacitor module includes a partition wall that protrudes into the flow path and is disposed in a space between the first power semiconductor module and the second power semiconductor module.
請求項1ないし10に記載されたいずれかの電力変換装置であって、
前記パワー半導体素子を駆動する駆動回路を搭載した回路基板と、
金属製のベース板と、
前記パワー半導体モジュールと前記流路形成体と前記バスバーモジュールと前記回路基板と前記ベース板を収納する金属製のハウジングと、を備え、
前記回路基板は、前記ベース板を介して前記バスバーモジュールと対向して配置され、
さらに前記回路基板は、前記バスバーモジュールから延びる支持部により支持され、
前記ベース板は、前記ハウジングに接続される電力変換装置。
The power conversion device according to any one of claims 1 to 10,
A circuit board on which a drive circuit for driving the power semiconductor element is mounted;
A metal base plate,
A metal housing that houses the power semiconductor module, the flow path forming body, the bus bar module, the circuit board, and the base plate;
The circuit board is disposed to face the bus bar module via the base plate,
Furthermore, the circuit board is supported by a support portion extending from the bus bar module,
The base plate is a power conversion device connected to the housing.
請求項1ないし11に記載されたいずれかの電力変換装置であって、
前記交流バスバーは、前記樹脂材から突出する突出交流端子部と、前記突出交流端子部よりも幅方向に大きく形成された交流バスバー本体部と、により構成され、
前記交流バスバー本体部は、前記流路形成体の前記流路と対向する位置に配置される電力変換装置。
The power conversion device according to any one of claims 1 to 11,
The AC bus bar is constituted by a protruding AC terminal portion protruding from the resin material, and an AC bus bar main body portion formed larger in the width direction than the protruding AC terminal portion,
The AC bus bar main body is a power conversion device arranged at a position facing the flow path of the flow path forming body.
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