JP6295899B2

JP6295899B2 - Power converter

Info

Publication number: JP6295899B2
Application number: JP2014184922A
Authority: JP
Inventors: 裕也木内; 秀晃立花
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-09-11
Filing date: 2014-09-11
Publication date: 2018-03-20
Anticipated expiration: 2034-09-11
Also published as: JP2016059192A

Description

本発明は、電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device.

ＤＣ−ＤＣコンバータ回路やインバータ回路等の電力変換回路を備えた電力変換装置は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の動力源である交流モータに通電する駆動電力の生成に用いられる。このような電力変換装置としては、例えば、特許文献１に示されたものがある。特許文献１の電力変換装置は、直流電源と接続されたバスバーを分岐させ、補機へ直流電力を供給する補機電源供給部を備えている。補機電源供給部は、電力変換回路を構成する部品と共にケース内に収容されており、補機電源供給部には、補機への過電流の流通を防止するためのヒューズが内蔵されている。 A power conversion device including a power conversion circuit such as a DC-DC converter circuit or an inverter circuit is used, for example, to generate drive power for energizing an AC motor that is a power source of an electric vehicle or a hybrid vehicle. As such a power converter, there exists a thing shown by patent document 1, for example. The power converter of Patent Document 1 includes an auxiliary power supply unit that branches a bus bar connected to a DC power source and supplies DC power to the auxiliary device. The auxiliary machine power supply unit is housed in the case together with the components constituting the power conversion circuit, and the auxiliary machine power supply unit incorporates a fuse for preventing the overcurrent from flowing to the auxiliary machine. .

特開２０１３−４６４４７号公報JP 2013-46447 A

しかしながら、特許文献１の電力変換装置には以下の問題がある。
特許文献１の電力変換装置は、ヒューズを備えた補機電源供給部が電力変換回路を構成する部品と共にケース内に収容されている。ヒューズは、通電することで発熱するため、ケース内における温度が上昇し、電力変換回路を構成する部品に不具合が生じるおそれがある。 However, the power converter of Patent Document 1 has the following problems.
In the power conversion device of Patent Document 1, an auxiliary power supply unit having a fuse is housed in a case together with components constituting a power conversion circuit. Since the fuse generates heat when energized, the temperature in the case rises, and there is a possibility that a failure may occur in the components constituting the power conversion circuit.

また、電力変換装置における温度上昇を抑制する手段としては、電力変換装置における熱容量の増加や冷却構造の追加が考えられるが、電力変換装置の構造の複雑化や大型化が懸念される。特に、近年は、電力変換装置の配置スペースに制約があり、省スペース化が可能な電力変換装置が望まれている。 Further, as means for suppressing the temperature rise in the power conversion device, an increase in the heat capacity of the power conversion device and the addition of a cooling structure can be considered, but there is a concern that the structure of the power conversion device is complicated and large. Particularly, in recent years, there is a restriction on the arrangement space of the power converter, and a power converter capable of saving space is desired.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、ヒューズの発熱による電力変換回路への影響を抑制しながら配置スペースを縮小することができる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, and an object of the present invention is to provide a power conversion device capable of reducing the arrangement space while suppressing the influence on the power conversion circuit due to the heat generated by the fuse.

本発明の一態様は、半導体素子を内蔵した半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する冷却器とを備えた半導体ユニットと、
上記半導体モジュールを制御する制御回路基板と、
上記半導体モジュールと共に、電力変換回路の一部を構成する電子部品と、
上記電力変換回路に入力される電力の一部を外部機器へと出力するため上記電力変換回路と電気的に接続されると共に、上記外部機器の外部コネクタが接続される出力コネクタと、
該出力コネクタと上記電力変換回路との間に配設され、上記出力コネクタから上記外部機器へ過電流が流通するのを防止するためのヒューズと、
上記半導体ユニット、上記制御回路基板、上記電子部品、上記ヒューズ及び上記出力コネクタを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、上記電力変換装置が固定される固定対象物における第１固定面と第２固定面とに沿うように屈曲すると共に、上記半導体ユニット、上記制御回路基板及び上記電子部品を収容する第１収容空間と、上記ヒューズ及び上記出力コネクタを収容する第２収容空間と、上記第１収容空間と上記第２収容空間とを隔てる隔壁とを有しており、
上記第１固定面と上記第２固定面とは、互いに異なる向きを向いた面であり、
上記第１収容空間は、上記第１固定面に沿うように形成されており、上記第２収容空間は、上記第２固定面に沿うように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 semiconductor unit including a semiconductor module incorporating a semiconductor element, and a cooler for cooling the semiconductor module;
A control circuit board for controlling the semiconductor module;
An electronic component that forms part of the power conversion circuit together with the semiconductor module;
An output connector that is electrically connected to the power conversion circuit to output a part of the power input to the power conversion circuit to an external device, and to which an external connector of the external device is connected;
A fuse disposed between the output connector and the power conversion circuit, for preventing an overcurrent from flowing from the output connector to the external device;
A power conversion device having a case for housing the semiconductor unit, the control circuit board, the electronic component, the fuse, and the output connector,
The case is bent along the first fixed surface and the second fixed surface of the fixed object to which the power conversion device is fixed, and the case accommodates the semiconductor unit, the control circuit board, and the electronic component. 1 housing space, a second housing space that houses the fuse and the output connector, and a partition that separates the first housing space and the second housing space,
The first fixed surface and the second fixed surface are surfaces facing different directions,
In the power conversion device, the first housing space is formed along the first fixed surface, and the second housing space is formed along the second fixed surface. is there.

上記電力変換装置は、上記第１収容空間と上記第２収容空間とを隔てる上記隔壁部を有している。そのため、上記第２収容空間に配設された上記ヒューズに生じる輻射熱を、上記隔壁部によって遮ることができる。また、上記隔壁部を設けることにより、上記第１収容空間と上記第２収容空間との間における空気の流動を抑制し、上記第２収容空間内において加熱された空気が、上記第１収容空間へ移動することを抑制できる。これにより、上記第１収容空間内に配設された部品の温度上昇を効果的に抑制することができる。それゆえ、上記ヒューズの発熱により、電力変換回路を構成する部品に不具合が生じることを抑制できる。 The power converter includes the partition wall that separates the first accommodation space and the second accommodation space. Therefore, the radiant heat generated in the fuse disposed in the second accommodation space can be blocked by the partition wall. Further, by providing the partition wall, the flow of air between the first accommodation space and the second accommodation space is suppressed, and the air heated in the second accommodation space is the first accommodation space. It can suppress moving to. Thereby, the temperature rise of the components arrange | positioned in the said 1st accommodation space can be suppressed effectively. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of defects in the parts constituting the power conversion circuit due to the heat generated by the fuse.

また、上記第１収容空間と上記第２収容空間とを屈曲するように上記ケースを形成している。そのため、屈曲した上記電力変換装置の内側にトランスミッションやボデーの構造体等を配置すると共に、これらに上記電力変換装置を固定することができる。このように、上記電力変換装置を固定することにより、固定対象となる部品の表面に上記電力変換装置を沿わせて配置することができる。これにより、上記電力変換装置の配置スペースを縮小することができる。 Further, the case is formed so as to bend the first accommodation space and the second accommodation space. Therefore, a transmission, a body structure, and the like can be arranged inside the bent power converter, and the power converter can be fixed to them. Thus, by fixing the power converter, the power converter can be arranged along the surface of a component to be fixed. Thereby, the arrangement space of the power converter can be reduced.

以上のごとく、上記電力変換装置によれば、ヒューズの発熱による電力変換回路への影響を抑制しながら配置スペースを縮小することができる As described above, according to the power conversion device, the arrangement space can be reduced while suppressing the influence of the heat generated by the fuse on the power conversion circuit.

実施例１における、電力変換装置の説明図。Explanatory drawing of the power converter device in Example 1. FIG. 図１における、II−II矢視断面図。II-II arrow sectional drawing in FIG. 図１における、III−III矢視断面図。III-III arrow sectional drawing in FIG. 図３における、IV−IV矢視断面図。IV-IV arrow sectional drawing in FIG.

上記電力変換装置の上記第１収容空間において、上記電子部品、上記半導体ユニット、上記制御回路基板は、この順に上記第２収容空間から遠ざかるように配置されており、上記第２収容空間においては、上記出力コネクタが上記ヒューズよりも上記第１収容空間から遠い側に配置されていることが好ましい。この場合には、上記第１収容空間内に配置される部品において、比較的、耐熱性の高い上記電子部品を上記第２収容空間側に配置し、耐熱性の低い上記制御回路基板及び上記半導体ユニットを上記第２収容空間から離れた位置に配置することにより、耐熱性の低い部品における上記ヒューズの発熱による影響を低減することができる。また、上記ケース内に収容される部品を、上記第１収容空間から上記第２収容空間へと順次並べて配置することにより、各部品が並んだ方向の距離に対して、並んだ方向と直交する断面における上記ケースの開口面積を小さくすることができる。これにより、上記ヒューズの熱が上記ケース内により、伝達されにくい。また、上記電力変換回路を構成する部品と上記出力コネクタとの間に上記ヒューズを配置することにより、上記電力変換回路から上記出力コネクタまでの接続構造を簡略化することができる。 In the first housing space of the power conversion device, the electronic component, the semiconductor unit, and the control circuit board are arranged so as to be away from the second housing space in this order. In the second housing space, It is preferable that the output connector is disposed on a side farther from the first housing space than the fuse. In this case, among the components disposed in the first housing space, the electronic component having a relatively high heat resistance is disposed on the second housing space side, and the control circuit board and the semiconductor having a low heat resistance are disposed. By disposing the unit at a position away from the second housing space, it is possible to reduce the influence of heat generated by the fuse in a component having low heat resistance. Further, by arranging the parts accommodated in the case sequentially from the first accommodation space to the second accommodation space, the distance in the direction in which the parts are arranged is orthogonal to the arrangement direction. The opening area of the case in the cross section can be reduced. Thereby, the heat of the fuse is not easily transmitted through the case. Moreover, the connection structure from the power conversion circuit to the output connector can be simplified by disposing the fuse between the components constituting the power conversion circuit and the output connector.

（実施例１）
上記電力変換装置にかかる実施例について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すごとく、電力変換装置１は、半導体ユニット２、制御回路基板４、電子部品５、出力コネクタ６１、ヒューズ６２及びこれらを収容するケース７を有している。
半導体ユニット２は、半導体素子を内蔵した半導体モジュール２１と、半導体モジュール２１を冷却する冷却器３とを備えている。制御回路基板４は、半導体モジュール２１を制御するよう構成されている。電子部品５は、半導体モジュール２１と共に、電力変換回路の一部を構成している。出力コネクタ６１は、電力変換回路に入力される電力の一部を外部機器へと出力するため電力変換回路と電気的に接続されると共に、外部機器の外部コネクタが接続されるよう構成されている。ヒューズ６２は、出力コネクタ６１と電力変換回路との間に配設され、出力コネクタ６１から外部機器へ過電流が流通するのを防止するよう構成されている。 Example 1
The Example concerning the said power converter device is described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the power conversion device 1 includes a semiconductor unit 2, a control circuit board 4, an electronic component 5, an output connector 61, a fuse 62, and a case 7 that accommodates these.
The semiconductor unit 2 includes a semiconductor module 21 containing a semiconductor element and a cooler 3 that cools the semiconductor module 21. The control circuit board 4 is configured to control the semiconductor module 21. The electronic component 5 constitutes a part of the power conversion circuit together with the semiconductor module 21. The output connector 61 is configured to be electrically connected to the power conversion circuit and to be connected to an external connector of the external device in order to output a part of the power input to the power conversion circuit to the external device. . The fuse 62 is disposed between the output connector 61 and the power conversion circuit, and is configured to prevent an overcurrent from flowing from the output connector 61 to an external device.

ケース７は、電力変換装置１が固定される固定対象物８における第１固定面８１と第２固定面８２とに沿うように屈曲している。また、ケース７は、半導体ユニット２、制御回路基板４及び電子部品５を収容する第１収容空間７０１と、ヒューズ６２及び出力コネクタ６１を収容する第２収容空間７０２と、第１収容空間７０１と第２収容空間７０２とを隔てる隔壁７４３とを有している。第１固定面８１と第２固定面８２とは、互いに異なる向きを向いた面であり、第１収容空間７０１は、第１固定面８１に沿うように形成されており、第２収容空間７０２は、第１固定面８１の一端から第２固定面８２に沿うように形成されている。 The case 7 is bent along the first fixed surface 81 and the second fixed surface 82 of the fixed object 8 to which the power conversion device 1 is fixed. The case 7 includes a first housing space 701 that houses the semiconductor unit 2, the control circuit board 4, and the electronic component 5, a second housing space 702 that houses the fuse 62 and the output connector 61, and a first housing space 701. A partition wall 743 that separates the second accommodation space 702 is provided. The first fixed surface 81 and the second fixed surface 82 are surfaces facing different directions, and the first receiving space 701 is formed along the first fixed surface 81, and the second receiving space 702. Is formed along one end of the first fixed surface 81 along the second fixed surface 82.

本例の電力変換装置１について、さらに詳細に説明する。
図１〜図４に示すごとく、本例において、半導体ユニット２の半導体モジュール２１が積層された方向を積層方向Ｘ、第１収容空間７０１から第２収容空間７０２が延びた方向を延設方向Ｚ、また、積層方向Ｘ及び延設方向Ｚの両方に対して直交する方向を横方向Ｙとして説明する。
また、積層方向Ｘにおける冷媒導入管３３及び冷媒排出管３４が配設された側を前方とし、その反対側を後方として説明する。また、延設方向Ｚにおける第１収容空間７０１が配設された側を上方とし、その反対側を下方として説明する。 The power conversion device 1 of this example will be described in further detail.
As shown in FIGS. 1 to 4, in this example, the direction in which the semiconductor modules 21 of the semiconductor unit 2 are stacked is the stacking direction X, and the direction in which the second housing space 702 extends from the first housing space 701 is the extending direction Z. In addition, a direction perpendicular to both the stacking direction X and the extending direction Z will be described as a lateral direction Y.
Further, the side in which the refrigerant introduction pipe 33 and the refrigerant discharge pipe 34 are disposed in the stacking direction X will be described as the front, and the opposite side will be described as the rear. Further, the side in which the first accommodation space 701 is disposed in the extending direction Z is referred to as the upper side, and the opposite side is referred to as the lower side.

図１に示すごとく、本例の電力変換装置１は、固定対象物８としての自動車におけるトランスミッション上に直接固定されるものであり、固定対象物８上に形成された第１固定面８１及び第２固定面８２に固定されている。本例においては、第１固定面８１は延設方向Ｚと直交する第１平面８１１上に形成されており、第２固定面８２は、横方向Ｙと直交する第２平面８２１上に形成されている。 As shown in FIG. 1, the power conversion device 1 of this example is directly fixed on a transmission in an automobile as the fixed object 8, and includes a first fixed surface 81 and a first fixed surface 81 formed on the fixed object 8. 2 It is fixed to the fixed surface 82. In this example, the first fixed surface 81 is formed on a first plane 811 orthogonal to the extending direction Z, and the second fixed surface 82 is formed on a second plane 821 orthogonal to the lateral direction Y. ing.

図１に示すごとく、電力変換装置１は、電力変換回路の一部を構成する半導体ユニット２及び電子部品５と、半導体ユニット２の動作を制御する制御回路基板４と、電子部品５と電気的に接続される出力コネクタ６１と、電子部品５と出力コネクタ６１との間に配設されたヒューズ６２と、これらを収容するケース７とを有している。 As shown in FIG. 1, the power conversion device 1 includes a semiconductor unit 2 and an electronic component 5 that constitute a part of a power conversion circuit, a control circuit board 4 that controls the operation of the semiconductor unit 2, and an electronic component 5. Output connector 61, fuse 62 disposed between electronic component 5 and output connector 61, and case 7 for housing them.

ケース７は、第２収容空間７０２及び第１収容空間７０１の一部を形成する下方ケース部材７３と、下方ケース部材７３と共に第１収容空間７０１を形成する上方ケース部材７１と、上方ケース部材７１における上方開口部７１３を覆う上方蓋体７２とを有している。
上方ケース部材７１は、制御回路基板４の上方に配置される基板上面部７１１と、半導体ユニット２及び電子部品５を積層方向Ｘ及び横方向Ｙから囲むように形成された上方側壁部７１２とを有している。また、上方ケース部材７１は、上方側壁部７１２によって囲まれ上方側に開口した上方開口部７１３を有しており、上方開口部７１３は上方蓋体７２によって覆われている。 The case 7 includes a lower case member 73 that forms part of the second storage space 702 and the first storage space 701, an upper case member 71 that forms the first storage space 701 together with the lower case member 73, and an upper case member 71. And an upper lid 72 that covers the upper opening 713.
The upper case member 71 includes a substrate upper surface portion 711 disposed above the control circuit substrate 4 and an upper side wall portion 712 formed so as to surround the semiconductor unit 2 and the electronic component 5 from the stacking direction X and the lateral direction Y. Have. The upper case member 71 has an upper opening 713 that is surrounded by the upper side wall 712 and opens upward, and the upper opening 713 is covered with the upper lid 72.

下方ケース部材７３は、上方ケース部材７１の下端に連結される下方第１収容部７３１と、下方第１収容部７３１の一端から下方に延びるように形成された第２収容部７０４とを有している。
下方第１収容部７３１は、制御回路基板４及び半導体ユニット２の下方に配置された下方底部７３２と、電子部品５の下端側を積層方向Ｘ及び横方向Ｙから囲むように形成された下方第１壁部７３３とを有している。下方ケース部材７３における下方第１収容部７３１と上方ケース部材７１とを合体させることにより、内部に第１収容空間７０１を有する第１収容部７０３が形成される。 The lower case member 73 includes a lower first housing portion 731 connected to the lower end of the upper case member 71 and a second housing portion 704 formed to extend downward from one end of the lower first housing portion 731. ing.
The lower first accommodating portion 731 is a lower first portion formed so as to surround the lower bottom portion 732 disposed below the control circuit board 4 and the semiconductor unit 2 and the lower end side of the electronic component 5 from the stacking direction X and the lateral direction Y. 1 wall portion 733. By combining the lower first housing portion 731 and the upper case member 71 in the lower case member 73, a first housing portion 703 having a first housing space 701 is formed inside.

図１及び図４に示すごとく、第２収容部７０４は、略直方体形状をなしており、下方第１壁部７３３の下端から下方に延びるように形成されている。積層方向Ｘから見たとき延設方向Ｚが長手方向となるように配置された長方形状の背面部７４１と、背面部７４１における下端及び横方向Ｙの両端から前方側に立設した３つの下方第２壁部７４２と、背面部７４１の上端から前方側に立設した隔壁７４３と、３つの下方第２壁部７４２及び隔壁７４３によって形成された下方開口部７４５を覆う下方蓋体７５とを有している。３つの下方第２壁部７４２、隔壁７４３及び下方蓋体７５に囲まれた空間によって、第２収容空間７０２が形成されている。
また、隔壁７４３における前方側の端部には、後方側に向かって窪んだ挿通部７４４が形成されている。この挿通部７４４により、第１収容空間７０１と第２収容空間７０２とが連通している。尚、延設方向Ｚから見たとき、挿通部７４４は、ヒューズ６２の外形よりも前方側の位置に配置されている As shown in FIGS. 1 and 4, the second storage portion 704 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and is formed to extend downward from the lower end of the lower first wall portion 733. A rectangular rear surface portion 741 arranged so that the extending direction Z is the longitudinal direction when viewed from the stacking direction X, and three lower portions erected from the lower end of the rear surface portion 741 and both ends in the lateral direction Y to the front side. A second wall portion 742, a partition wall 743 erected on the front side from the upper end of the back surface portion 741, and a lower lid body 75 covering the lower opening 745 formed by the three lower second wall portions 742 and the partition wall 743. Have. A second storage space 702 is formed by a space surrounded by the three lower second wall portions 742, the partition wall 743, and the lower lid body 75.
An insertion portion 744 that is recessed toward the rear side is formed at the front end portion of the partition wall 743. The first accommodation space 701 and the second accommodation space 702 communicate with each other through the insertion portion 744. When viewed from the extending direction Z, the insertion portion 744 is disposed at a position ahead of the outer shape of the fuse 62.

図１及び図２に示すごとく、第１収容空間７０１の内側には、制御回路基板４、半導体ユニット２及び電子部品５が配置されている。電子部品５、半導体ユニット２、制御回路基板４は、この順に第２収容空間７０２から遠ざかるように配置されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the control circuit board 4, the semiconductor unit 2, and the electronic component 5 are arranged inside the first accommodation space 701. The electronic component 5, the semiconductor unit 2, and the control circuit board 4 are arranged so as to be away from the second accommodation space 702 in this order.

半導体ユニット２は、複数の半導体モジュール２１と、複数の半導体モジュール２１を積層方向Ｘの両面から冷却する複数の冷却管３１とを積層してなる。
半導体モジュール２１は、例えばＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）、ＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子を内蔵してなる。半導体モジュール２１は、スイッチング素子を樹脂モールドしてなる平板状の本体部２１１と、本体部２１１の端面から互いに反対方向に突出した主電極端子２１２及び制御端子２１３とからなる。平板状の本体部２１１における主面の法線方向が積層方向Ｘとなるように、半導体モジュール２１は冷却管３１と積層されている。主電極端子２１２は、延設方向Ｚの下方に突出させてあり、制御端子２１３は、延設方向Ｚの上方に突出させてある。主電極端子２１２は、電子部品５と電気的に接続されており、バスバーを介して被制御電力が半導体モジュール２１に入出力される。また、制御端子２１３は、制御回路基板４と接続されており、スイッチング素子を制御する制御電流が入力される。また、半導体モジュール２１は、一対の冷却管３１の間に１つずつ並列配置してある。 The semiconductor unit 2 is formed by stacking a plurality of semiconductor modules 21 and a plurality of cooling pipes 31 that cool the plurality of semiconductor modules 21 from both surfaces in the stacking direction X.
The semiconductor module 21 includes a switching element such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or a MOSFET (MOS field effect transistor). The semiconductor module 21 includes a plate-like main body 211 formed by resin-molding a switching element, and a main electrode terminal 212 and a control terminal 213 that protrude in opposite directions from the end surface of the main body 211. The semiconductor module 21 is stacked with the cooling pipe 31 so that the normal direction of the main surface of the flat plate-like main body 211 is the stacking direction X. The main electrode terminal 212 protrudes downward in the extending direction Z, and the control terminal 213 protrudes upward in the extending direction Z. The main electrode terminal 212 is electrically connected to the electronic component 5, and controlled power is input to and output from the semiconductor module 21 via the bus bar. The control terminal 213 is connected to the control circuit board 4 and receives a control current for controlling the switching element. The semiconductor modules 21 are arranged in parallel between the pair of cooling pipes 31 one by one.

冷却管３１は、その長手方向（横方向Ｙ）の両端部において、隣り合う他の冷却管３１と連結管３２を通じて連結されている。そして、積層方向Ｘの一端に配された冷却管３１における横方向Ｙの両端部に、冷媒導入管３３及び冷媒排出管３４が接続されている。これら冷却管３１、連結管３２、冷媒導入管３３及び冷媒排出管３４によって、冷却器３が構成されている。この冷却器３は、アルミニウム等の金属によって構成されている。 The cooling pipe 31 is connected to another adjacent cooling pipe 31 through a connecting pipe 32 at both ends in the longitudinal direction (lateral direction Y). The refrigerant introduction pipe 33 and the refrigerant discharge pipe 34 are connected to both ends in the lateral direction Y of the cooling pipe 31 arranged at one end in the stacking direction X. The cooling pipe 31, the connecting pipe 32, the refrigerant introduction pipe 33, and the refrigerant discharge pipe 34 constitute the cooler 3. The cooler 3 is made of a metal such as aluminum.

冷媒導入管３３及び冷媒排出管３４は、半導体ユニット２の前端部に配された冷却管３１の前面から、前方に向かって突出するよう設けてある。冷媒導入管３３から導入された冷却媒体は、適宜連結管３２を通り、各冷却管３１に分配されると共にその長手方向（横方向Ｙ）に流通する。そして、各冷却管３１を流れる間に、冷却媒体は半導体モジュール２１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、適宜下流側の連結管３２を通り、冷媒排出管３４に導かれ排出される。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の冷媒を用いることができる。 The refrigerant introduction pipe 33 and the refrigerant discharge pipe 34 are provided so as to protrude forward from the front surface of the cooling pipe 31 disposed at the front end portion of the semiconductor unit 2. The cooling medium introduced from the refrigerant introduction pipe 33 passes through the connection pipe 32 as appropriate, is distributed to each cooling pipe 31, and flows in the longitudinal direction (lateral direction Y). The cooling medium exchanges heat with the semiconductor module 21 while flowing through each cooling pipe 31. The coolant whose temperature has risen due to heat exchange passes through the connecting pipe 32 on the downstream side as appropriate, is guided to the refrigerant discharge pipe 34, and is discharged. Examples of the cooling medium include natural refrigerants such as water and ammonia, water mixed with ethylene glycol-based antifreeze, fluorocarbon refrigerants such as fluorinate, chlorofluorocarbon refrigerants such as HCFC123 and HFC134a, and alcohol-based alcohols such as methanol and alcohol. A refrigerant such as a refrigerant or a ketone-based refrigerant such as acetone can be used.

制御回路基板４は、上方から見たとき長方形状をなす板状に形成されており、半導体モジュール２１を制御するための制御回路（図示略）を有している。制御回路基板４は、長手方向が横方向Ｙとなるように配設されている。制御回路基板４における制御回路には、半導体モジュール２１における制御端子２１３と接続されている。また、第２収容空間７０２と反対側の端部には、基板側外部機器と接続される接続コネクタ４１が配設されている。 The control circuit board 4 is formed in a rectangular plate shape when viewed from above, and has a control circuit (not shown) for controlling the semiconductor module 21. The control circuit board 4 is arranged such that the longitudinal direction is the lateral direction Y. The control circuit on the control circuit board 4 is connected to the control terminal 213 in the semiconductor module 21. A connection connector 41 connected to the board-side external device is disposed at the end opposite to the second accommodation space 702.

本例の電子部品５は、整流コンデンサであり、電子部品５は、図示しないバスバーによって、半導体モジュール２１のＰＮ端子と接続されている。尚、電子部品５としては、整流コンデンサ以外にも種々の電子部品５を用いることができる。 The electronic component 5 of this example is a rectifying capacitor, and the electronic component 5 is connected to the PN terminal of the semiconductor module 21 by a bus bar (not shown). As the electronic component 5, various electronic components 5 can be used in addition to the rectifying capacitor.

図１、図３及び図４に示すごとく、第２収容空間７０２の内側には、出力コネクタ６１とヒューズ６２とが配置されている。
出力コネクタ６１は、第２収容空間７０２の下端に配設された下方第２壁部７４２に配設されており、ヒューズ６２よりも第１収容空間７０１から遠い位置に配置されている。 As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the output connector 61 and the fuse 62 are disposed inside the second accommodation space 702.
The output connector 61 is disposed on the lower second wall portion 742 disposed at the lower end of the second housing space 702, and is disposed at a position farther from the first housing space 701 than the fuse 62.

ヒューズ６２は、電力変換回路と車両のバッテリー（図示略）とを接続する電源配線から分岐された一対の分岐配線６３にそれぞれ一つずつ配設されている。本例において、分岐配線６３は、バスバーからなり、ヒューズ６２と電子部品５とを接続する接続配線６３１と、ヒューズ６２と出力コネクタ６１とを接続する出力配線６３２とを有している。接続配線６３１は、隔壁７４３における挿通部７４４内に相通されている。 One fuse 62 is disposed in each of a pair of branch wirings 63 branched from a power supply wiring that connects a power conversion circuit and a vehicle battery (not shown). In this example, the branch wiring 63 includes a bus bar, and includes a connection wiring 631 that connects the fuse 62 and the electronic component 5, and an output wiring 632 that connects the fuse 62 and the output connector 61. The connection wiring 631 is in communication with the insertion portion 744 in the partition wall 743.

次に、本例の作用効果について説明する。
電力変換装置１は、第１収容空間７０１と第２収容空間７０２とを隔てる隔壁７４３部を有している。そのため、第２収容空間７０２に配設されたヒューズ６２に生じる輻射熱を、隔壁７４３部によって遮ることができる。また、隔壁７４３部を設けることにより、第１収容空間７０１と第２収容空間７０２との間における空気の流動を抑制し、第２収容空間７０２内において加熱された空気が、第１収容空間７０１へ移動することを抑制できる。これにより、第１収容空間７０１内に配設された部品の温度上昇を効果的に抑制することができる。それゆえ、ヒューズ６２の発熱により、電力変換回路を構成する部品に不具合が生じることを抑制できる。 Next, the function and effect of this example will be described.
The power conversion device 1 includes a partition wall 743 that separates the first accommodation space 701 and the second accommodation space 702. Therefore, the radiant heat generated in the fuse 62 disposed in the second accommodation space 702 can be blocked by the partition wall 743. Further, by providing the partition wall 743, the flow of air between the first storage space 701 and the second storage space 702 is suppressed, and the air heated in the second storage space 702 is heated in the first storage space 701. It can suppress moving to. Thereby, the temperature rise of the components arrange | positioned in the 1st accommodation space 701 can be suppressed effectively. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of defects in the parts constituting the power conversion circuit due to the heat generated by the fuse 62.

また、第１収容空間７０１と第２収容空間７０２とを屈曲するようにケース７を形成している。そのため、屈曲した電力変換装置１の内側にトランスミッションやボデーの構造体等を配置すると共に、これらに電力変換装置１を固定することができる。このように、電力変換装置１を固定することにより、固定対象となる部品の表面に電力変換装置１を沿わせて配置することができる。これにより、電力変換装置１の配置スペースを縮小することができる。 Further, the case 7 is formed so that the first accommodation space 701 and the second accommodation space 702 are bent. Therefore, it is possible to arrange a transmission, a body structure, and the like inside the bent power conversion device 1, and to fix the power conversion device 1 to these. In this way, by fixing the power conversion device 1, the power conversion device 1 can be arranged along the surface of the component to be fixed. Thereby, the arrangement space of the power converter device 1 can be reduced.

また、第１収容空間７０１において、電子部品５、半導体ユニット２、制御回路基板４は、この順に第２収容空間７０２から遠ざかるように配置されており、第２収容空間７０２においては、出力コネクタ６１がヒューズ６２よりも第１収容空間７０１から遠い側に配置されている。そのため、第１収容空間内７０１に配置される部品において、比較的、耐熱性の高い電子部品５を第２収容空間７０２側に配置し、耐熱性の低い制御回路基板４及び半導体ユニット２を第２収容空間７０２から離れた位置に配置することにより、制御回路基板４及び半導体ユニット２におけるヒューズ６２の発熱による影響を低減することができる。また、電力変換回路を構成する部品と出力コネクタ６１との間にヒューズ６２を配置することにより、電力変換回路から出力コネクタ６１までの接続構造を簡略化することができる。 In the first housing space 701, the electronic component 5, the semiconductor unit 2, and the control circuit board 4 are disposed so as to be away from the second housing space 702 in this order, and in the second housing space 702, the output connector 61. Is disposed on the side farther from the first accommodation space 701 than the fuse 62. Therefore, among the components disposed in the first housing space 701, the electronic component 5 having a relatively high heat resistance is disposed on the second housing space 702 side, and the control circuit board 4 and the semiconductor unit 2 having a low heat resistance are disposed in the first housing space 701. 2 By disposing at a position away from the accommodating space 702, the influence of heat generated by the fuse 62 in the control circuit board 4 and the semiconductor unit 2 can be reduced. Further, by arranging the fuse 62 between the components constituting the power conversion circuit and the output connector 61, the connection structure from the power conversion circuit to the output connector 61 can be simplified.

また、ヒューズ６２と電子部品５とは、接続配線６３１によって電気的に接続されており、隔壁７４３には、第１収容空間７０１と第２収容空間７０２とを連通すると共に接続配線６３１を挿通する挿通部７４４が形成されており、第１収容空間７０１から第２収容空間７０２が延びる延設方向から見たとき、挿通部７４４は、ヒューズ６２の外形よりも外側の位置に配置されている。そのため、ヒューズ６２と電子部品５との間を隔壁７４３部によって確実に隔てることができる。したがって、ヒューズ６２の輻射熱が第１収容空間７０１側に伝わるのを効果的に抑制することができる。 In addition, the fuse 62 and the electronic component 5 are electrically connected by a connection wiring 631. The partition 743 communicates the first accommodation space 701 and the second accommodation space 702 and inserts the connection wiring 631. An insertion portion 744 is formed, and the insertion portion 744 is disposed at a position outside the outer shape of the fuse 62 when viewed from the extending direction in which the second accommodation space 702 extends from the first accommodation space 701. Therefore, the fuse 62 and the electronic component 5 can be reliably separated by the partition wall 743. Therefore, it is possible to effectively suppress the radiant heat of the fuse 62 from being transmitted to the first housing space 701 side.

以上のごとく、電力変換装置１によれば、ヒューズ６２の発熱による電力変換回路への影響を抑制しながら配置スペースを縮小することができる As described above, according to the power conversion device 1, the arrangement space can be reduced while suppressing the influence on the power conversion circuit due to the heat generated by the fuse 62.

１電力変換装置
２半導体ユニット
２１半導体モジュール
３冷却器
４制御回路基板
５電子部品
６１出力コネクタ
６２ヒューズ
７ケース
７０１第１収容空間
７０２第２収容空間
７４３隔壁
８固定対象物
８１第１固定面
８２第２固定面
８１１第１平面
８２１第２平面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power converter 2 Semiconductor unit 21 Semiconductor module 3 Cooler 4 Control circuit board 5 Electronic component 61 Output connector 62 Fuse 7 Case 701 1st accommodation space 702 2nd accommodation space 743 Partition 8 Fixed object 81 1st fixed surface 82 1st 2 fixed surface 811 1st plane 821 2nd plane

Claims

A semiconductor unit (2) comprising a semiconductor module (21) containing a semiconductor element and a cooler (3) for cooling the semiconductor module (21);
A control circuit board (4) for controlling the semiconductor module (21);
An electronic component (5) constituting a part of the power conversion circuit together with the semiconductor module (21),
An output connector (61) electrically connected to the power conversion circuit for outputting a part of the power input to the power conversion circuit to an external device, and to which an external connector of the external device is connected;
A fuse (62) disposed between the output connector (61) and the power conversion circuit to prevent an overcurrent from flowing from the output connector (61) to the external device;
A power converter having a case (7) for housing the semiconductor unit (2), the control circuit board (4), the electronic component (5), the fuse (62) and the output connector (61). ,
The case (7) is bent along the first fixed surface (81) and the second fixed surface (82) of the fixed object (8) to which the power converter (1) is fixed, and A first housing space (701) for housing the semiconductor unit (2), the control circuit board (4) and the electronic component (5), and a second housing for housing the fuse (62) and the output connector (61). A space (702), and a partition wall (743) separating the first housing space (701) and the second housing space (702),
The first fixed surface (81) and the second fixed surface (82) are surfaces facing different directions,
The first accommodating space (701) is formed along the first fixed surface (81), and the second accommodating space (702) is formed along the second fixed surface (82). The power converter device (1) characterized by the above-mentioned.

In the first housing space (701), the electronic component (5), the semiconductor unit (2), and the control circuit board (4) are arranged in this order so as to be away from the second housing space (702). In the second housing space (702), the output connector (61) is disposed farther from the first housing space (701) than the fuse (62). The power converter (1) according to 1.

The fuse (62) and the electronic component (5) are electrically connected by a connection wiring (631), and the partition (743) has the first accommodation space (701) and the second accommodation. An insertion portion (744) that communicates with the space (702) and through which the connection wiring (631) is inserted is formed, and the second accommodation space (702) extends from the first accommodation space (701). The power conversion device (1) according to claim 1 or 2, wherein the insertion portion (744) is disposed at a position outside the outer shape of the fuse (62) when viewed from the direction. .