JP6237312B2 - Power converter - Google Patents
Power converter Download PDFInfo
- Publication number
- JP6237312B2 JP6237312B2 JP2014027467A JP2014027467A JP6237312B2 JP 6237312 B2 JP6237312 B2 JP 6237312B2 JP 2014027467 A JP2014027467 A JP 2014027467A JP 2014027467 A JP2014027467 A JP 2014027467A JP 6237312 B2 JP6237312 B2 JP 6237312B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooler
- surrounding member
- stacked
- shape
- case
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 37
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 18
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 7
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 5
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 45
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 20
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 12
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OHMHBGPWCHTMQE-UHFFFAOYSA-N 2,2-dichloro-1,1,1-trifluoroethane Chemical compound FC(F)(F)C(Cl)Cl OHMHBGPWCHTMQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- RVZRBWKZFJCCIB-UHFFFAOYSA-N perfluorotributylamine Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)N(C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F RVZRBWKZFJCCIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
本発明は、複数の冷却管を有する積層冷却器と、積層冷却器における隣り合う冷却管の間に挟持された電子部品とを有する電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device including a stacked cooler having a plurality of cooling pipes and an electronic component sandwiched between adjacent cooling pipes in the stacked cooler.
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。例えば、特許文献1に開示された電力変換装置は、複数個の半導体モジュールと、複数の冷却管とを積層してなる半導体積層ユニットをケース内に収容してなる。そして、半導体モジュールのパワー端子は、バスバーに接続され、半導体モジュールの制御端子は、回路基板に接続されている。
There is known a power conversion device that performs power conversion between DC power and AC power. For example, the power conversion device disclosed in
かかる構成においては、半導体積層ユニットの振動が大きくなると、半導体モジュールとバスバーあるいは回路基板との接続部に応力がかかり、その寿命が低下するおそれが考えられる。そこで、特許文献1には、振動が最も大きくなる半導体積層ユニットの積層方向における中央部に、固定部材を設ける構成が提案されている。
In such a configuration, when the vibration of the semiconductor laminated unit is increased, a stress is applied to the connection portion between the semiconductor module and the bus bar or the circuit board, and the life thereof may be reduced. Therefore,
しかしながら、特許文献1の構成では、ケース自体の剛性を特に高めているわけではないため、外力によりケースが変形することが考えられる。ケースが変形した場合、積層冷却器が変形あるいは位置ずれし、同時に半導体モジュールに位置ずれが生じる。そうなると、半導体モジュールのパワー端子とバスバーとの接続部、及び制御端子と回路基板との接続部に応力がかかるおそれがある。すなわち、積層冷却器に挟持された電子部品がケース内において位置ずれすると、電子部品と他の部品との接続部に応力がかかる。
However, in the configuration of
また、半導体モジュールに流れる電流に起因して、電磁ノイズが発生する。そのため、半導体モジュールの周囲に回路基板やコンデンサ等の他の電子部品が配されている場合、これらに影響を与えるおそれがある。 Moreover, electromagnetic noise is generated due to the current flowing through the semiconductor module. Therefore, when other electronic components such as a circuit board and a capacitor are arranged around the semiconductor module, there is a risk of affecting these.
また、電力変換装置には、半導体モジュール以外にも、コンデンサ、バスバー等の発熱部品がケース内に配されているが、特許文献1の構成では、これらの発熱部材を含めた電力変換装置全体の冷却については改善の余地がある。
In addition to the semiconductor module, the power converter is provided with heat generating components such as capacitors and bus bars in the case. However, in the configuration of
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、ケースに外力が加わっても積層冷却器に配された電子部品の位置変動を防ぎ、電磁ノイズの影響を抑制し、ケース内全体の冷却性能に優れた電力変換装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background. Even when an external force is applied to the case, the position of the electronic component disposed in the multilayer cooler is prevented from being changed, the influence of electromagnetic noise is suppressed, and the entire case is cooled. An object of the present invention is to provide a power conversion device with excellent performance.
本発明の一態様は、互いの間に間隙を設けつつ積層配置された複数の冷却管を有する積層冷却器と、該積層冷却器における隣り合う上記冷却管の間に挟持された電子部品と、上記積層冷却器及び上記電子部品を内側に収容するケースとを有する電力変換装置であって、
上記ケースは、上記積層冷却器の積層方向の後方と前方とにそれぞれ配される後方壁部及び前方壁部と、
上記後方壁部と上記前方壁部とをそれぞれの両端において連結するように設けられた一対の側方壁部と、
上記積層冷却器を上記積層方向の一方、上記冷却管の長手方向の双方、及び上記積層方向と上記冷却管の長手方向との双方に直交する高さ方向の双方から囲むように形成された、導電性を有する囲み部材とを有し、
上記後方壁部は、上記積層方向に貫通する壁部開口部を有し、
該壁部開口部は、上記ケースに固定されるとともに上記積層冷却器と一体化された閉塞部材によって塞がれており、
上記積層冷却器は、上記積層方向から見たとき、上記壁部開口部の外形の内側に収まる形状を有し、
上記壁部開口部は、上記積層方向から見たとき、滑らかに連続する閉曲線によって囲まれた形状を有し、
上記囲み部材は、上記長手方向及び上記高さ方向から上記積層冷却器を覆うように形成された囲み部材本体と、前方から上記積層冷却器を覆う前方囲み部と、を有し、
上記積層方向から見たとき、上記積層冷却器は、上記前方囲み部の外形の内側に収まる形状を有し、
上記積層方向から見たとき、上記積層冷却器は、上記閉塞部材の外形の内側に収まる形状を有し、
上記囲み部材本体は、上記長手方向において2つの部位に分かれており、
上記囲み部材本体の2つの部位は、上記積層方向に直交する断面の形状が、互いに開口方向を対向させたU字状に湾曲しているとともに、上記積層方向から見たとき、上記壁部開口部の内周面に沿うよう形成されており、
上記囲み部材本体は、上記積層方向における上記積層冷却器が配された領域の全体にわたって形成されていることを特徴とする電力変換装置にある。
One aspect of the present invention is a stacked cooler having a plurality of cooling tubes arranged in a stacked manner with a gap between each other, and an electronic component sandwiched between adjacent cooling tubes in the stacked cooler; A power conversion device having a case in which the stacked cooler and the electronic component are housed inside;
The case includes a rear wall portion and a front wall portion respectively arranged at the rear and front in the stacking direction of the stacked cooler,
A pair of side wall portions provided to connect the rear wall portion and the front wall portion at both ends;
The laminated cooler is formed so as to surround from one side of the laminating direction, both of the longitudinal direction of the cooling pipe, and both of the height direction perpendicular to both the laminating direction and the longitudinal direction of the cooling pipe , An enclosing member having conductivity ,
The rear wall has a wall opening that penetrates in the stacking direction,
The wall opening is fixed to the case and closed by a closing member integrated with the stacked cooler ,
The laminated cooler, when viewed from the laminating direction, have a shape that fits inside the contour of the wall opening,
The wall opening has a shape surrounded by a smoothly continuous closed curve when viewed from the stacking direction,
The surrounding member has a surrounding member body formed so as to cover the stacked cooler from the longitudinal direction and the height direction, and a front surrounding portion that covers the stacked cooler from the front,
When viewed from the stacking direction, the stack cooler has a shape that fits inside the outer shape of the front enclosure,
When viewed from the stacking direction, the stacked cooler has a shape that fits inside the outer shape of the closing member,
The surrounding member body is divided into two parts in the longitudinal direction,
The two portions of the surrounding member body have a U-shaped cross section perpendicular to the laminating direction and curved in a U shape with the opening directions facing each other. Is formed along the inner peripheral surface of the part,
The surrounding member main body is formed in the power conversion device characterized in that it is formed over the entire region where the stacked cooler is disposed in the stacking direction .
上記電力変換装置において、ケースは、積層冷却器を積層方向の一方、冷却管の長手方向の双方、及び高さ方向の双方から囲むように形成された囲み部材を有する。それゆえ、ケースにおける積層冷却器の周囲の剛性を高くすることができる。これにより、ケースに外力が加わっても、積層冷却器の周囲部が変形することを防ぐことができる。その結果、積層冷却器の変形や変位を防ぎ、積層冷却器に配された電子部品の位置変動を防ぐことができる。 In the above power conversion device, the case includes a surrounding member formed so as to surround the stacked cooler from one side in the stacking direction, both the longitudinal direction of the cooling pipe, and both the height direction. Therefore, the rigidity around the stacked cooler in the case can be increased. Thereby, even if an external force is applied to the case, it is possible to prevent the peripheral portion of the stacked cooler from being deformed. As a result, deformation and displacement of the multilayer cooler can be prevented, and position fluctuations of electronic components arranged in the multilayer cooler can be prevented.
また、積層冷却器を囲み部材で囲うことにより、積層冷却器における隣り合う冷却管の間に挟持された電子部品から発生する電磁ノイズが、周囲の他の電子部品へ影響を与えることを抑制することができる。 Further, by enclosing the stacked cooler with a surrounding member, electromagnetic noise generated from electronic components sandwiched between adjacent cooling pipes in the stacked cooler is prevented from affecting other surrounding electronic components. be able to.
また、囲み部材は、積層冷却器を囲っているため、積層冷却器によって冷却されやすい。それに伴い、ケース全体も冷却されやすい。これにより、積層冷却器に配された電子部品のみならず、ケース内に配された他の部品の温度上昇も抑制することができる。 Further, since the surrounding member surrounds the stacked cooler, it is easily cooled by the stacked cooler. Accordingly, the entire case is easily cooled. Thereby, the temperature rise of not only the electronic components arranged in the stacked cooler but also other components arranged in the case can be suppressed.
以上のごとく、本発明によれば、ケースに外力が加わっても積層冷却器に配された電子部品の位置変動を防ぎ、電磁ノイズの影響を抑制し、ケース内全体の冷却性能に優れた電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, even when an external force is applied to the case, the position of the electronic components disposed in the multilayer cooler is prevented from being changed, the influence of electromagnetic noise is suppressed, and the power in the case is excellent in the cooling performance. A conversion device can be provided.
本発明の電力変換装置は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車に使用することができる。
また、本明細書において、積層冷却器の積層方向において、閉塞部材が配されている側を後方、その反対方向を前方という。
The power conversion device of the present invention can be used for, for example, an electric vehicle and a hybrid vehicle.
In the present specification, in the stacking direction of the stacked cooler, the side on which the blocking member is disposed is referred to as the rear, and the opposite direction is referred to as the front.
(実施例1)
上記電力変換装置の実施例につき、図1〜図5を用いて説明する。
本例の電力変換装置1は、図1、図2に示すごとく、互いの間に間隙を設けつつ積層配置された複数の冷却管21を有する積層冷却器2と、積層冷却器2における隣り合う冷却管21の間に挟持された電子部品としての半導体モジュール3と、積層冷却器2及び半導体モジュール3を内側に収容するケース4とを有する。
Example 1
Examples of the power conversion device will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ケース4は、積層冷却器2の積層方向(以下において、「X方向」という。)の後方と前方とにそれぞれ配される後方壁部411及び前方壁部412と、後方壁部411と前方壁部412とをそれぞれの両端において連結するように設けられた一対の側方壁部413と、囲み部材42とを有する。囲み部材42は、積層冷却器2をX方向の一方、冷却管21の長手方向(以下において、「Y方向」という。)の双方、及びX方向と冷却管21のY方向との双方に直交する高さ方向(以下において、「Z方向」という。)の双方から囲むように形成されている。
The
後方壁部411は、X方向に貫通する壁部開口部401を有する。壁部開口部401は、ケース4に固定される閉塞部材5によって塞がれている。
積層冷却器2は、X方向から見たとき、壁部開口部401の外形の内側に収まる形状を有する。
The
The
図1、図2に示すごとく、半導体モジュール3は、X方向の両側から冷却管21によって挟持されている。半導体モジュール3は、IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)等のスイッチング素子やFWD(フリーホイールダイオード)等のダイオードを内蔵した本体部33と、Z方向の一方(以下において、「上方」という。)に突出したパワー端子31と、Z方向の他方(以下において、「下方」という。)に突出した制御端子32とを有する。パワー端子31はバスバーに接続されており、制御端子32は回路基板11に接続されている。図2、図3に示すごとく、回路基板11は、ケース4の基板固定部46に固定されている。基板固定部46は、囲み部材42及び後述する接続底部45から、それぞれ下側に突出するように形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示すごとく、複数の冷却管21は、X方向に直交する方向に長く、そのY方向の両端側において、隣り合う冷却管21同士が変形可能な連結管22によって連結され、積層冷却器2を構成している。積層冷却器2は、X方向の後方端部に配設された後端冷却管21aの両端側において、積層冷却器2へ冷却媒体を導入する冷媒導入管23と、積層冷却器2から冷却媒体を排出する冷媒排出管24とが連結されている。冷媒導入管23と冷媒排出管24は、積層冷却器2から後方壁部411側に突出している。積層冷却器2は、アルミニウム等、熱伝導性に優れた金属からなる。なお、冷媒導入管23と冷媒排出管24との並び方向は、ケース4における一対の側方壁部413の並び方向と一致している。
As shown in FIG. 1, the plurality of cooling
冷媒導入管23から導入された冷却媒体は、連結管22を適宜通り、各冷却管21に分配されると共にそのY方向に流通する。そして、各冷却管21を流れる間に、冷却媒体は半導体モジュール3との間で熱交換を行う。熱交換により温度上昇した冷却媒体は、下流側の連結管22を適宜通り、冷媒排出管24に導かれ、積層冷却器2から排出される。
The cooling medium introduced from the
冷却媒体としては、例えば、水やアンモニア等の自然冷媒、エチレングリコール系の不凍液を混入した水、フロリナート(登録商標)等のフッ化炭素系冷媒、HCFC123、HFC134a等のフロン系冷媒、メタノール、アルコール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒等を用いることができる。 Examples of the cooling medium include natural refrigerants such as water and ammonia, water mixed with ethylene glycol antifreeze, fluorocarbon refrigerants such as Fluorinert (registered trademark), Freon refrigerants such as HCFC123 and HFC134a, methanol, alcohol An alcohol-based refrigerant such as acetone or a ketone-based refrigerant such as acetone can be used.
ケース4において、後方壁部411は前方壁部412に対向しており、一対の側方壁部413は互いに対向している。
後方壁部411と平行に形成された第1隔壁431と、Y方向における第1隔壁431の一端から前方側に向かって延びるように形成された第2隔壁432とによって、隔壁部43が形成されている。Y方向において、第1隔壁431の一方の端部は、一方の側方壁部413と繋がっており、他方の端部は、他方の側方壁部413から離れた位置に配置されている。そして、図2に示すごとく、隔壁部43、前方壁部412の一部、及び側方壁部413の一部で囲まれた空間を塞ぐように、Z方向に垂直な底壁部44が形成されている。隔壁部43、前方壁部412の一部、側方壁部413の一部、及び底壁部44によって囲まれた空間にはコンデンサ12が配置されている。
In the
The
図1、図2に示すごとく、ケース4内において、隔壁部43の前方には囲み部材42が形成されている。囲み部材42は、図1、図3に示すごとく、Y方向及びZ方向から積層冷却器4を覆うように形成された囲み部材本体421と、第1隔壁431の一部でもある前方囲み部422から構成されている。囲み部材本体421におけるY方向の中央部には、X方向全体にわたって開放された開放部420が形成されている。Y方向における開放部420の大きさは、Y方向における半導体モジュール3の大きさよりも大きい。囲み部材本体421は、開放部420を介してY方向に2部分に分かれており、その一方は一方の側方壁部413に直接接続され、他方は他方の側方壁部413に接続底部45を介して接続されている。図3に示すごとく、囲み部材42の2つの部位は、X方向に直交する断面の形状が、互いに開口方向を対向させたU字状に湾曲している。
As shown in FIGS. 1 and 2, a surrounding
図1、図2に示すごとく、囲み部材42の内側に、積層冷却器2、半導体モジュール3が配置されている。また、積層冷却器2におけるX方向の前方端部に配設された前端冷却管21bと第1隔壁431との間には、加圧部材6が配設されている。加圧部材6の付勢力によって、積層冷却器2がX方向に加圧された状態となっている。加圧部材6は、例えばコイルバネ、板バネ、ゴム等の弾性部材によって構成することができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the stacked
後端冷却管21aの後側面には、積層冷却器2をケース4に固定するための閉塞部材5が接合されている。閉塞部材5の外形は、X方向から見たとき、壁部開口部401の外形が内側に収まる長方形状をなしている。また、閉塞部材5は、前方側に向かって突出した閉塞凸部51を有する。閉塞凸部51は、X方向から見たとき、壁部開口部401の内側に収まる大きさの外形で形成されており、その前端面は、後端冷却管21aの後端面に密着して接合されている。閉塞凸部51と後端冷却管21aとは、ろう付けや溶接等によって接合することができる。また、閉塞凸部51のX方向における厚みは、壁部開口部401のX方向における厚みよりも大きい。
A closing
また、閉塞部材5は、冷媒導入管23及び冷媒排出管24をそれぞれ挿通配置するための挿通孔をY方向に並べて設けてなる。冷媒導入管23及び冷媒排出管24は、閉塞部材5に設けられた2つの挿通孔をそれぞれ貫通している。閉塞部材5には、各挿通孔の内周の全周にわたってそれぞれパイプシール部材13が設けられている。冷媒導入管23及び冷媒排出管24は、パイプシール部材13に密着している。閉塞部材5は、ケース4の後方壁部411にボルト等(図示略)によって固定されている。これにより、閉塞部材5によって、壁部開口部401が密閉される。また、ケース4は、Z方向の両側を、図示しない蓋体によって密閉される。以上により、ケース4内は、水密的に密封されている。
Further, the closing
ケース4(囲み部材42を含む。)、閉塞部材5は、例えば、アルミニウム、鉄等の金属又は合金からなる。
The case 4 (including the surrounding member 42) and the closing
積層冷却器2、半導体モジュール3、及び加圧部材6は、例えば次のように囲み部材42内に収容される。
図4、図5に示すごとく、加圧部材6を、囲み部材42の内側であって、前方囲み部422の後面側に配設する。そして、後端に閉塞部材5が接合された積層冷却器2を、その前端側から壁部開口部401を通して囲み部材42の内側に挿入する。
The
As shown in FIGS. 4 and 5, the
次に、積層冷却器2において隣り合う冷却管21の間に半導体モジュール3を配置する。このとき、半導体モジュール3は、開放部420を通して囲み部材42の内側へと挿入する。そして、閉塞部材5を前方へ押し込むと共に後方壁部411に固定する。閉塞部材5を後方壁部411に固定すると、積層冷却器2が閉塞部材5によって前方に押圧される。これにより、連結管22がX方向において短くなるように変形し、隣り合う冷却管21同士の距離が小さくなり、半導体モジュール3が冷却管21によって挟持される。なお、積層冷却器2によって加圧部材6が圧縮変形することにより、加圧部材6に付勢力が生じ、積層冷却器2及び半導体モジュール3がX方向に加圧された状態が維持される。
Next, the
次に、本例の作用効果について説明する。
電力変換装置1において、ケース4は、積層冷却器2をX方向の一方、冷却管21のY方向の双方、及びZ方向の双方から囲むように形成された囲み部材42を有する。それゆえ、ケース4における積層冷却器2の周囲の剛性を高くすることができる。これにより、ケース4に外力が加わっても、積層冷却器2の周囲部が変形することを防ぐことができる。その結果、積層冷却器2の変形や変位を防ぎ、積層冷却器2に配された半導体モジュール3の位置変動を防ぐことができる。
Next, the function and effect of this example will be described.
In the
また、積層冷却器2を囲み部材42で囲うことにより、積層冷却器2における隣り合う冷却管21の間に挟持された半導体モジュール3から発生する電磁ノイズが、周囲の他の電子部品へ影響を与えることを抑制することができる。
Further, by enclosing the
また、囲み部材42は、積層冷却器2を囲っているため、積層冷却器2によって冷却されやすい。それに伴い、ケース4全体も冷却されやすい。これにより、積層冷却器2に配された半導体モジュール3のみならず、ケース4内に配された他の部品の温度上昇も抑制することができる。
Further, since the surrounding
また、回路基板11を固定する複数の基板固定部46の一部は、囲み部材42に設けてある。これにより、回路基板11は半導体モジュール3の近くで固定されうるため、半導体モジュール3の制御端子32と回路基板11との組み付け精度の向上を図ることができる。それに伴い、制御端子32と回路基板11との接合部や、制御端子32自体にかかる応力を緩和することができる。また、半導体モジュール3は積層冷却器2を通じて、回路基板11は基板固定部46を通じて、共に囲み部材42に固定されている。そのため、電力変換装置1が振動した際、半導体モジュール3と回路基板11とは、同位相の振動をすることになる。それゆえ、電力変換装置1が振動した際に、半導体モジュール3の制御端子32と回路基板11との接合部に応力がかかることを抑制することができる。
A part of the plurality of
なお、半導体モジュール3のパワー端子31に接合されるバスバーを固定するバスバー固定部が、囲み部材42に設けてられていてもよい。この場合には、半導体モジュール3のパワー端子31とバスバーとの組み付け精度の向上を図ることができると共に、パワー端子31とバスバーとの接合部や、パワー端子31自体にかかる応力を緩和することができる。
A bus bar fixing portion that fixes a bus bar joined to the
以上のごとく、本例によれば、ケースに外力が加わっても積層冷却器に配された電子部品の位置変動を防ぎ、電磁ノイズの影響を抑制し、ケース内全体の冷却性能に優れた電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to this example, even if an external force is applied to the case, the position of the electronic components arranged in the multilayer cooler is prevented, the influence of electromagnetic noise is suppressed, and the power in the case is excellent in cooling performance. A conversion device can be provided.
(実施例2)
本例は、図6に示すごとく、囲み部材42に形成された開放部420のY方向における大きさを変更したものである。すなわち、囲み部材42における上側の開放部420のY方向における大きさを小さくしている。
(Example 2)
In this example, as shown in FIG. 6, the size in the Y direction of the
具体的には、囲み部材42における上側の開放部420のY方向における大きさを、半導体モジュール3のY方向の大きさよりも小さくし、かつ、開放部420から半導体モジュール3のパワー端子31が突出できる大きさにしている。そして、囲み部材42における下側の開口部420のY方向における大きさは、半導体モジュール3のY方向にける大きさよりも大きい。つまり、囲み部材42における下側の開口部420は、上側の開口部420よりもY方向における大きさが大きい。
Specifically, the size of the
半導体モジュール3の本体部33は、囲み部材42の上側の開放部420のY方向における両側において、囲み部材本体421に当接している。
また、本例においては、半導体モジュール3は、下側の開口部420から囲み部材42の内側へと挿入する。
The
In this example, the
その他は、実施例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。 Others are the same as in the first embodiment. Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment denote the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.
本例においては、半導体モジュール3を囲み部材42内に配置する際の位置決めが容易となる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In this example, positioning when the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例3)
本例は、図7に示すごとく、囲み部材42に、厚み方向に貫通した多数の貫通孔424を設けた例である。複数の四角形状の貫通孔424を設けて、囲み部材本体421をメッシュ状に形成している。貫通孔424の形状等は特に限定されるものではなく、例えば円形状や三角形状等でもよい。
その他は、実施例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
(Example 3)
In this example, as shown in FIG. 7, the enclosing
Others are the same as in the first embodiment. Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment denote the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.
本例においては、囲み部材42の軽量化を図ることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In this example, the weight of the surrounding
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例4)
本例は、図8に示すごとく、囲み部材42に、厚み方向に貫通した複数の貫通孔424を設けた例である。本例では、貫通孔424は、開放部420におけるY方向の両側のそれぞれにおいて、X方向に複数個、等間隔に形成してある。各貫通孔424のX方向における大きさは、半導体モジュール3のX方向における大きさよりも大きい。
Example 4
In this example, as shown in FIG. 8, the surrounding
換言すると、開放部420を介して分かれた囲み部材本体421の2つの部分は、それぞれ、X方向に直線状に延びる複数の直線状部421aと、直線状部421aに直交しつつX方向から見て略U字形状に湾曲した複数の湾曲状部421bとを互いに組み合わせた構造となっている。そして、複数の直線状部421aと複数の湾曲状部421bとの間に、長方形状の貫通孔424が形成されている。
In other words, the two parts of the surrounding member
その他は、実施例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。 Others are the same as in the first embodiment. Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment denote the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.
本例においても、囲み部材42の軽量化を図ることができる。
また、半導体モジュール3を駆動させるための電源回路の部品としてのコンデンサ、トランス等が囲み部材42に干渉することなく、ケース4内におけるこれらの部品の配置自由度を向上させることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
Also in this example, the surrounding
In addition, a capacitor, a transformer, and the like as power circuit components for driving the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例5)
本例は、図9、図10に示すごとく、囲み部材42に、補強リブ425が部分的に形成されている例である。補強リブ425は、囲み部材本体421の厚みを他の部分よりも大きくすることにより形成されている。囲み部材本体421の輪郭における外側には、補強リブ425aが形成されている。また、X方向に等間隔に、複数の補強リブ425bが囲み部材本体421の外側に形成されている。
(Example 5)
In this example, as shown in FIGS. 9 and 10, the reinforcing
その他は、実施例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。 Others are the same as in the first embodiment. Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment denote the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.
本例においては、補強リブ425によって囲み部材42の剛性を向上させつつ、囲み部材42においては、補強リブ425以外の部位の厚みを薄くすることができる。これにより、軽量化を図りつつ、囲み部材42の剛性を向上させることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In this example, while the rigidity of the surrounding
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例6)
本例は、図11、図12に示すごとく、囲み部材本体421のY方向における双方の端部を、一対の側方壁部413に直接接続した例である。すなわち、本例においては、ケース4に、実施例1に示した接続底部(図3の符号45)が形成されていない。
また、図11に示すごとく、囲み部材42の前方囲み部422は、一対の側方壁部413を繋ぐように形成されている。前方囲み部422の一部は、隔壁43の第1隔壁431を兼ねている。
(Example 6)
In this example, as shown in FIGS. 11 and 12, both end portions in the Y direction of the surrounding member
Further, as shown in FIG. 11, the
また、図12に示すごとく、回路基板11は、いずれも囲み部材42に形成された基板固定部46に固定されている。
その他は、実施例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
As shown in FIG. 12, the
Others are the same as in the first embodiment. Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment denote the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.
本例においては、回路基板11を固定する基板固定部46のすべてが、囲み部材42に固定されている。これにより、制御端子32と回路基板11との接合部や、制御端子32自体にかかる応力を、一層緩和することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In this example, all of the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
なお、上記複数の実施例を適宜組み合わせた態様としてもよい。例えば、実施例2と実施例4とを組み合わせた態様とすることができる。 In addition, it is good also as an aspect which combined the said some Example suitably. For example, it can be set as the aspect which combined Example 2 and Example 4. FIG.
1 電力変換装置
2 積層冷却器
21 冷却管
3 半導体モジュール
4 ケース
401 壁部開口部
411 後方壁部
412 前方壁部
413 側方壁部
42 囲み部材
5 閉塞部材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記ケース(4)は、上記積層冷却器(2)の積層方向(X)の後方と前方とにそれぞれ配される後方壁部(411)及び前方壁部(412)と、
上記後方壁部(411)と上記前方壁部(412)とをそれぞれの両端において連結するように設けられた一対の側方壁部(413)と、
上記積層冷却器(2)を上記積層方向(X)の一方、上記冷却管(21)の長手方向(Y)の双方、及び上記積層方向(X)と上記冷却管(21)の長手方向(Y)との双方に直交する高さ方向(Z)の双方から囲むように形成された、導電性を有する囲み部材(42)とを有し、
上記後方壁部(411)は、上記積層方向(X)に貫通する壁部開口部(401)を有し、
該壁部開口部(401)は、上記ケース(4)に固定されるとともに上記積層冷却器(2)と一体化された閉塞部材(5)によって塞がれており、
上記積層冷却器(2)は、上記積層方向(X)から見たとき、上記壁部開口部(401)の外形の内側に収まる形状を有し、
上記壁部開口部(401)は、上記積層方向(X)から見たとき、滑らかに連続する閉曲線によって囲まれた形状を有し、
上記囲み部材(42)は、上記長手方向(Y)及び上記高さ方向(Z)から上記積層冷却器(2)を覆うように形成された囲み部材本体(421)と、前方から上記積層冷却器(2)を覆う前方囲み部(422)と、を有し、
上記積層方向(X)から見たとき、上記積層冷却器(2)は、上記前方囲み部(422)の外形の内側に収まる形状を有し、
上記積層方向(X)から見たとき、上記積層冷却器(2)は、上記閉塞部材(5)の外形の内側に収まる形状を有し、
上記囲み部材本体(421)は、上記長手方向(Y)において2つの部位に分かれており、
上記囲み部材本体(421)の2つの部位は、上記積層方向(X)に直交する断面の形状が、互いに開口方向を対向させたU字状に湾曲しているとともに、上記積層方向(X)から見たとき、上記壁部開口部(401)の内周面に沿うよう形成されており、
上記囲み部材本体(421)は、上記積層方向(X)における上記積層冷却器(2)が配された領域の全体にわたって形成されていることを特徴とする電力変換装置(1)。 A laminated cooler (2) having a plurality of cooling pipes (21) arranged in a stacked manner with a gap between them, and the adjacent cooling pipe (21) in the laminated cooler (2). A power conversion device (1) having an electronic component (3) and a case (4) for accommodating the laminated cooler (2) and the electronic component (3) inside,
The case (4) includes a rear wall portion (411) and a front wall portion (412) arranged respectively in the rear and front in the stacking direction (X) of the stacked cooler (2),
A pair of side wall portions (413) provided to connect the rear wall portion (411) and the front wall portion (412) at both ends;
The laminated cooler (2) is moved in one of the lamination directions (X), in both the longitudinal direction (Y) of the cooling pipe (21), and in the lamination direction (X) and the longitudinal direction of the cooling pipe (21) ( Y) and a conductive surrounding member (42) formed so as to surround from both of the height direction (Z) orthogonal to both,
The rear wall (411) has a wall opening (401) penetrating in the stacking direction (X),
The wall opening (401) is fixed to the case (4) and is closed by a closing member (5) integrated with the stacked cooler (2) ,
The laminated cooler (2), when viewed from the laminating direction (X), have a shape that fits inside the contour of the wall opening (401),
The wall opening (401) has a shape surrounded by a smoothly closed curve when viewed from the stacking direction (X),
The enclosing member (42) includes an enclosing member body (421) formed so as to cover the stacked cooler (2) from the longitudinal direction (Y) and the height direction (Z), and the stacked cooling from the front. A front enclosure (422) covering the vessel (2),
When viewed from the stacking direction (X), the stack cooler (2) has a shape that fits inside the outer shape of the front enclosure (422),
When viewed from the stacking direction (X), the stack cooler (2) has a shape that fits inside the outer shape of the closing member (5),
The surrounding member body (421) is divided into two parts in the longitudinal direction (Y),
Two portions of the surrounding member main body (421) have a cross-sectional shape orthogonal to the stacking direction (X) curved in a U shape with the opening directions facing each other, and the stacking direction (X). Is formed along the inner peripheral surface of the wall opening (401) when viewed from
The said surrounding member main body (421) is formed over the whole area | region where the said lamination | stacking cooler (2) was distribute | arranged in the said lamination direction (X), The power converter device (1) characterized by the above-mentioned .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014027467A JP6237312B2 (en) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | Power converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014027467A JP6237312B2 (en) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | Power converter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015154634A JP2015154634A (en) | 2015-08-24 |
JP6237312B2 true JP6237312B2 (en) | 2017-11-29 |
Family
ID=53896364
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014027467A Active JP6237312B2 (en) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | Power converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6237312B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6451571B2 (en) * | 2015-09-15 | 2019-01-16 | 株式会社デンソー | Power converter |
EP3767813A4 (en) * | 2018-03-13 | 2021-03-10 | Nissan Motor Co., Ltd. | Electric power converter |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3601981B2 (en) * | 1998-07-21 | 2004-12-15 | アルプス電気株式会社 | Electronics |
JP4452605B2 (en) * | 2004-11-10 | 2010-04-21 | トヨタ自動車株式会社 | Semiconductor device |
JP2009211827A (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Nissan Motor Co Ltd | Electronic unit |
JP5257350B2 (en) * | 2009-12-23 | 2013-08-07 | 株式会社デンソー | Power converter for vehicle |
JP5494210B2 (en) * | 2010-05-13 | 2014-05-14 | 株式会社デンソー | Power converter and manufacturing method thereof |
JP5657308B2 (en) * | 2010-08-23 | 2015-01-21 | 株式会社ケーヒン | Rotating electric machine |
JP5251991B2 (en) * | 2011-01-14 | 2013-07-31 | トヨタ自動車株式会社 | Semiconductor module |
JP5506749B2 (en) * | 2011-07-25 | 2014-05-28 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Power converter |
JP5699995B2 (en) * | 2012-07-02 | 2015-04-15 | 株式会社デンソー | Power converter |
-
2014
- 2014-02-17 JP JP2014027467A patent/JP6237312B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015154634A (en) | 2015-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5725067B2 (en) | Power converter | |
JP5158176B2 (en) | Power converter | |
JP5327195B2 (en) | Power converter | |
JP5699995B2 (en) | Power converter | |
JP5488565B2 (en) | Power converter | |
JP5423654B2 (en) | Power converter | |
JP4924750B2 (en) | Power converter | |
JP5737275B2 (en) | Inverter device | |
JP6488991B2 (en) | Power converter | |
WO2014141558A1 (en) | Power converter | |
JP6421055B2 (en) | Power converter | |
JP6647991B2 (en) | Power converter | |
JP5521978B2 (en) | Power converter | |
JP6422592B2 (en) | Power converter | |
JP6183302B2 (en) | Power converter | |
US20200350829A1 (en) | Power converter | |
JP6576360B2 (en) | Power converter | |
JP6375784B2 (en) | Power converter | |
JP6237312B2 (en) | Power converter | |
JP6115430B2 (en) | Power converter | |
JP5691775B2 (en) | Power converter | |
JP6225806B2 (en) | Electrical circuit device | |
JP6127937B2 (en) | Power converter | |
JP6200716B2 (en) | Laminated structure and laminated unit | |
JP6717347B2 (en) | Power converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160325 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170404 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170602 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171003 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171016 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6237312 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |