JP6594290B2 - 電力変換装置 - Google Patents

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本発明は、電力変換装置に関する。

特開２０１１−２１１８４７号公報（特許文献１）は、半導体スイッチング素子を含む半導体モジュールと、コンデンサ及びリアクトルのような電子部品を含む電子部品モジュールと、内部に冷却流路を含む冷却器とを備えるインバータ装置を開示している。冷却器は、半導体モジュールと、電子部品モジュールとを冷却している。

特開２０１１−２１１８４７号公報

しかしながら、特許文献１に記載のインバータ装置では、冷却器の冷却流路が電子部品モジュールの三方を囲んでいる。そのため、特許文献１に記載のインバータ装置を小型化することが困難である。本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体モジュールと電子部品モジュールとが効率的に冷却され得るとともに、小型化され得る電力変換装置を提供することである。

本発明の電力変換装置は、半導体スイッチング素子を含む半導体モジュールと、半導体スイッチング素子とは異なる第１の電子部品を含む第１の電子部品モジュールと、半導体スイッチング素子及び第１の電子部品とは異なる第２の電子部品を含む第２の電子部品モジュールと、第１冷却部材とを備える。第１冷却部材は、第１主面と第１主面とは反対側の第２主面とを有する第１冷却板部分と、第３主面と第３主面とは反対側の第４主面とを有する第２冷却板部分と、第５主面と第５主面とは反対側の第６主面とを有する第３冷却板部分とからなる。第２主面は、第４主面に接続されている。第１冷却板部分は、第２冷却板部分に対して第４主面の側に位置している。第２冷却板部分は、第２主面に交差する方向に延在している。第５主面は、方向において第１冷却板部分と異なる位置で、第３主面に接続されている。第３冷却板部分は、第２冷却板部分に対して第３主面の側に位置している。半導体モジュールは、第１主面に接触している。第１の電子部品モジュールは、第２主面及び第４主面に接触している。第２の電子部品モジュールは、第３主面及び第５主面に接触している。第１冷却板部分はその内部に冷却流路を含む。

本発明の電力変換装置では、第１冷却部材に含まれる冷却流路は、第１の電子部品モジュールの三方を囲んでいない。第１冷却部材に含まれる冷却流路は、第２の電子部品モジュールの三方を囲んでいない。第１の電子部品モジュールと第２の電子部品モジュールとは、第１冷却部材の２箇所に接触している。半導体モジュールと第１の電子部品モジュールと第２の電子部品モジュールとは、第１冷却部材にコンパクトに配置され得る。本発明の電力変換装置によれば、半導体モジュールと第１の電子部品モジュールと第２の電子部品モジュールとが効率的に冷却され得るとともに、電力変換装置が小型化され得る。

本発明の実施の形態１に係る電力変換装置の回路図である。 本発明の実施の形態１に係る電力変換装置の概略正面図である。 本発明の実施の形態１に係る電力変換装置の、図２に示される矢印ＩＩＩ方向から見た概略部分平面図である。 本発明の実施の形態１に係る電力変換装置の、図２に示される矢印ＩＶ方向から見た概略右側面図である。 本発明の実施の形態１に係る電力変換装置の概略部分断面図である。 本発明の実施の形態１に係る電力変換装置の、図５に示される断面線ＶＩ−ＶＩにおける概略断面図である。 本発明の実施の形態１に係る電力変換装置の概略断面図である。 本発明の実施の形態２に係る電力変換装置の概略部分断面図である。 本発明の実施の形態３に係る電力変換装置の概略部分断面図である。 本発明の実施の形態３に係る電力変換装置の、図９に示される断面線Ｘ−Ｘにおける概略断面図である。 本発明の実施の形態４に係る電力変換装置の概略右側面図である。 本発明の実施の形態５に係る電力変換装置の概略部分断面図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、同一の構成には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。

実施の形態１．
図１を参照して、実施の形態１に係る電力変換装置１の回路構成の一例を説明する。電力変換装置１は、直流電源１０と、昇圧コンバータ回路１２と、第１のインバータ回路１５と、第２のインバータ回路１７と、第２のコンデンサ２６とを備えている。昇圧コンバータ回路１２と第２のコンデンサ２６と第１のインバータ回路１５と第２のインバータ回路１７とは、正極端子２０及び負極端子２１で互いに接続されている。発電機１４は、第１のインバータ回路１５に接続されている。モータ１６は、第２のインバータ回路１７に接続されている。

昇圧コンバータ回路１２は、第１の半導体スイッチング素子１２ａ，１２ｂと、直流電源１０と入力端子１１との間に配置される第１のコンデンサ２５及びリアクトル２４とを含む。入力端子１１は、リアクトル２４と第１の半導体スイッチング素子１２ａ，１２ｂとに接続されている。昇圧コンバータ回路１２は、直流電源１０の第１の直流電圧を、第１の直流電圧よりも大きな第２の直流電圧に上昇させる。昇圧コンバータ回路１２は、シングルフェーズ昇圧コンバータ回路であってもよいし、マルチフェーズ昇圧コンバータ回路であってもよいし、マルチレベル昇圧コンバータ回路であってもよい。昇圧コンバータ回路１２は、１つのリアクトル２４を含んでもよいし、複数のリアクトル２４を含んでもよい。

第１の半導体スイッチング素子１２ａ，１２ｂは、特に限定されないが、例えば、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）であってもよい。第１の半導体スイッチング素子１２ａ，１２ｂの一部が金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）であり、かつ、第１の半導体スイッチング素子１２ａ，１２ｂの残りがダイオードのような半導体整流素子であってもよい。第１の半導体スイッチング素子１２ａ，１２ｂは、各々、半導体整流素子が並列に接続された金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）であってもよい。第１の半導体スイッチング素子１２ａ，１２ｂは、特に限定されないが、例えば、シリコン（Ｓｉ）または炭化シリコン（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）のような半導体材料で構成されてもよい。昇圧コンバータ回路１２に含まれる第１の半導体スイッチング素子１２ａ，１２ｂの数は、２つに限られない。

第２のコンデンサ２６は、昇圧コンバータ回路１２と第１のインバータ回路１５とに接続されている。第２のコンデンサ２６は、昇圧コンバータ回路１２と第２のインバータ回路１７とに接続されている。第２のコンデンサ２６は、平滑コンデンサとして機能してもよい。

第１のインバータ回路１５は、発電機１４で生成された交流電圧を第２の直流電圧に変換する。第１のインバータ回路１５は、第２の直流電圧を昇圧コンバータ回路１２に出力してもよい。第１のインバータ回路１５は、第２の直流電圧を第２のインバータ回路１７に出力してもよい。第２のインバータ回路１７は第２の直流電圧を交流電圧に変換してモータ１６に交流電圧を供給する。こうして、モータ１６が駆動されてもよい。

第１のインバータ回路１５は、第２の半導体スイッチング素子１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆを含む。第２のインバータ回路１７は、第３の半導体スイッチング素子１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆを含む。第２の半導体スイッチング素子１５ａ−１５ｆ及び第３の半導体スイッチング素子１７ａ−１７ｆは、特に限定されないが、例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）であってもよい。第２の半導体スイッチング素子１５ａ−１５ｆ及び第３の半導体スイッチング素子１７ａ−１７ｆは、特に限定されないが、例えば、シリコン（Ｓｉ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）または窒化ガリウム（ＧａＮ）のような半導体材料で構成されてもよい。第２の半導体スイッチング素子１５ａ−１５ｆ及び第３の半導体スイッチング素子１７ａ−１７ｆは、各々、還流ダイオードが並列に接続されてもよい。第１のインバータ回路１５に含まれる第２の半導体スイッチング素子１５ａ−１５ｆの数は、６つに限られない。第２のインバータ回路１７に含まれる第３の半導体スイッチング素子１７ａ−１７ｆの数は、６つに限られない。

第１の半導体スイッチング素子１２ａ、第２の半導体スイッチング素子１５ａ，１５ｃ，１５ｅ及び第３の半導体スイッチング素子１７ａ，１７ｃ，１７ｅは、正極端子２０に接続されている。第１の半導体スイッチング素子１２ｂ、第２の半導体スイッチング素子１５ｂ，１５ｄ，１５ｆ及び第３の半導体スイッチング素子１７ｂ，１７ｄ，１７ｆは、負極端子２１に接続されている。

第２の半導体スイッチング素子１５ａ，１５ｂは、発電機１４のＲ相端子１４ｒに接続されている。第２の半導体スイッチング素子１５ｃ，１５ｄは、発電機１４のＳ相端子１４ｓに接続されている。第２の半導体スイッチング素子１５ｅ，１５ｆは、発電機１４のＴ相端子１４ｔに接続されている。第３の半導体スイッチング素子１７ａ，１７ｂは、モータ１６のＵ相端子１６ｕに接続されている。第３の半導体スイッチング素子１７ｃ，１７ｄは、モータ１６のＶ相端子１６ｖに接続されている。第３の半導体スイッチング素子１７ｅ，１７ｆは、モータ１６のＷ相端子１６ｗに接続されている。

図２から図７を参照して、実施の形態１に係る電力変換装置１を説明する。本実施の形態の電力変換装置１は、半導体モジュール（第１の半導体モジュール３２、第２の半導体モジュール３５、第３の半導体モジュール３７）と、第１の電子部品モジュール４０と、第２の電子部品モジュール５０と、第１冷却部材６０とを主に備える。本実施の形態の電力変換装置１は、制御回路基板７８と、導電接続部材（１１，２０，２１，１４ｒ，１４ｓ，１４ｔ，１６ｕ，１６ｖ，１６ｗ）とをさらに備えてもよい。

第１の半導体モジュール３２は、第１の半導体スイッチング素子１２ａ，１２ｂを含む。第２の半導体モジュール３５は、第２の半導体スイッチング素子１５ａ−１５ｆを含む。第３の半導体モジュール３７は、第３の半導体スイッチング素子１７ａ−１７ｆを含む。半導体モジュール（３２，３５，３７）は、第１の電子部品モジュール４０及び第２の電子部品モジュール５０よりも大きな発熱量を有してもよい。

第１の電子部品モジュール４０は、半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）とは異なる第１の電子部品（２４）を含む。第１の電子部品（２４）は、リアクトル２４であってもよく、第１の電子部品モジュール４０は、リアクトルモジュールであってもよい。第１の電子部品モジュール４０は、半導体モジュール（３２，３５，３７）よりも小さくかつ第２の電子部品モジュール５０よりも大きな発熱量を有してもよい。

第１の電子部品モジュール４０は、第１の電子部品（２４）を収容するケース４１と、第１の電子部品（２４）を封止する第１の封止部材４２とをさらに含んでもよい。ケース４１は、高い熱伝導性を有する材料で構成されてもよい。ケース４１を構成する高い熱伝導性を有する材料は、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有してもよい。特定的には、ケース４１を構成する高い熱伝導性を有する材料は、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する電気絶縁性材料であってもよい。特定的には、ケース４１を構成する高い熱伝導性を有する材料は、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する金属であってもよい。本実施の形態では、ケース４１は、銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）のような高い熱伝導性を有する導電性材料で構成されているが、高い熱伝導性を有する電気絶縁性材料で構成されてもよい。ケース４１は、特に限定されないが、直方体の形状を有してもよいし、円筒形の形状を有してもよい。

第１の電子部品（２４）は、絶縁性接合部材４３を用いてケース４１に接合されている。絶縁性接合部材４３は、高い熱伝導性を有する、放熱グリースまたは熱伝導シートであってもよい。絶縁性接合部材４３は、２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有してもよい。特定的には、絶縁性接合部材４３は、５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有してもよい。第１の封止部材４２は、絶縁性樹脂から構成されてもよい。

第２の電子部品モジュール５０は、半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）及び第１の電子部品（２４）とは異なる第２の電子部品５１を含む。第２の電子部品５１は、フィルムコンデンサのようなコンデンサ（第１のコンデンサ２５及び第２のコンデンサ２６）であってもよく、第２の電子部品モジュール５０は、コンデンサモジュールであってもよい。第２の電子部品モジュール５０は、スナバ回路（図示せず）に含まれるコンデンサと、ノイズフィルタ（図示せず）に含まれるＸコンデンサ及びＹコンデンサと、マルチレベル昇圧コンバータ回路に含まれるコンデンサとをさらに含んでもよい。

第２の電子部品モジュール５０は、第２の電子部品５１を収容するケース５２と、第２の電子部品５１を封止する第２の封止部材５４とをさらに含んでもよい。ケース５２は、高い熱伝導性を有する材料で構成されてもよい。ケース５２を構成する高い熱伝導性を有する材料は、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有してもよい。特定的には、ケース４１を構成する高い熱伝導性を有する材料は、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する電気絶縁性材料であってもよい。特定的には、ケース５２を構成する高い熱伝導性を有する材料は、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する金属であってもよい。本実施の形態では、ケース５２は、高い熱伝導性を有する電気絶縁性材料で構成されているが、銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）のような高い熱伝導性を有する導電性材料で構成されてもよい。ケース５２は、特に限定されないが、直方体の形状を有してもよい。第２の封止部材５４は、絶縁性樹脂から構成されてもよい。

第１冷却部材６０は、銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）のような高い熱伝導性を有する材料で構成されている。第１冷却部材６０を構成する高い熱伝導性を有する材料は、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有してもよい。特定的には、第１冷却部材６０を構成する高い熱伝導性を有する材料は、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する金属であってもよい。第１冷却部材６０は、第１冷却板部分６１と、第２冷却板部分６２と、第３冷却板部分６３とからなる。第１冷却板部分６１は、第１主面６１ａと、第１主面６１ａとは反対側の第２主面６１ｂとを有する。第２冷却板部分６２は、第３主面６２ａと、第３主面６２ａとは反対側の第４主面６２ｂとを有する。第３冷却板部分６３は、第５主面６３ａと、第５主面６３ａとは反対側の第６主面６３ｂとを有する。第１主面６１ａと第２主面６１ｂと第５主面６３ａと第６主面６３ｂとは、例えば、ｘ−ｙ平面に平行に延在してもよい。第３主面６２ａと第４主面６２ｂとは、ｙ−ｚ平面に平行に延在してもよい。

第２主面６１ｂは、第４主面６２ｂに接続されている。第２主面６１ｂは、第４主面６２ｂに垂直であってもよいし、第４主面６２ｂに対して傾斜してもよい。第１冷却板部分６１は、第２冷却板部分６２に対して第４主面６２ｂの側に位置している。第２冷却板部分６２は、第２主面６１ｂに交差する方向（例えば、−ｚ方向）に延在している。第５主面６３ａは、第２主面６１ｂに交差する方向（例えば、−ｚ方向）において第１冷却板部分６１と異なる位置で、第３主面６２ａに接続されている。第５主面６３ａは、第３主面６２ａに垂直であってもよいし、第３主面６２ａに対して傾斜してもよい。第３冷却板部分６３は、第２冷却板部分６２に対して第３主面６２ａの側に位置している。第２冷却板部分６２は、第１主面６１ａから突出していなくてもよい。第２冷却板部分６２は、第６主面６３ｂから突出していなくてもよい。第１冷却部材６０は、Ｚ字状の断面形状を有してもよい。

図５に示されるように、第１冷却板部分６１はその内部に冷却流路６６を含む。冷却流路６６を流れる冷却液７０は、特に限定されないが、例えば、不凍液またはロングライフクーラント（ＬＬＣ）であってもよい。第２冷却板部分６２及び第３冷却板部分６３は、それらの内部に冷却流路６６を含んでもよい。第３冷却板部分６３は冷却流路６６の入口７１を有してもよい。第１冷却板部分６１は冷却流路６６の出口７２を有してもよい。冷却流路６６の入口７１及び出口７２の位置は、特に限定されないが、図６に示されるように、第１冷却部材６０の奥行方向（ｙ方向）における中央部であってもよいし、図７に示されるように、第１冷却部材６０の奥行方向（ｙ方向）における一方の端部であってもよい。

第１冷却板部分６１は、第１主面６１ａ側の冷却流路６６の壁から突出する１つ以上の突出部材６７を含んでもよい。１つ以上の突出部材６７は、銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）のような高い熱伝導性を有する材料で構成されている。１つ以上の突出部材６７を構成する高い熱伝導性を有する材料は、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有してもよい。特定的には、１つ以上の突出部材６７を構成する高い熱伝導性を有する材料は、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する金属であってもよい。１つ以上の突出部材６７は、各々、柱または板の形状を有してもよい。

図２から図５に示されるように、半導体モジュール（３２，３５，３７）は、第１主面６１ａ上に載置されている。半導体モジュール（３２，３５，３７）は、第１主面６１ａに接触している。本明細書において、半導体モジュール（３２，３５，３７）が第１主面６１ａに接触していることは、半導体モジュール（３２，３５，３７）が第１主面６１ａに直接接触していることと、放熱グリース、熱伝導シートまたははんだのような熱伝導性接合部材（図示せず）を介して、半導体モジュール（３２，３５，３７）が第１主面６１ａに接合されていることとを意味する。特定的には、半導体モジュール（３２，３５，３７）は、第１主面６１ａに面接触してもよい。

第１の電子部品モジュール４０は、第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂ上に載置されている。第１の電子部品モジュール４０は、第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂに接触している。本明細書において、第１の電子部品モジュール４０が第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂに接触していることは、第１の電子部品モジュール４０が第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂに直接接触していることと、放熱グリース、熱伝導シートまたははんだのような熱伝導性接合部材４５を介して、第１の電子部品モジュール４０が第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂに接合されていることとを意味する。第１の電子部品モジュール４０は、第１冷却部材６０の２箇所（第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂ）に接触しているため、第１の電子部品モジュール４０は、第１冷却部材６０によって効率的に冷却され得る。

特定的には、第１の電子部品モジュール４０は、第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂに面接触してもよい。第１の電子部品モジュール４０は、第１冷却部材６０の２つの面（第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂ）に面接触しているため、第１の電子部品モジュール４０は、第１冷却部材６０によって効率的に冷却され得る。

第２の電子部品モジュール５０は、第３主面６２ａ及び第５主面６３ａ上に載置されている。第２の電子部品モジュール５０は、第３主面６２ａ及び第５主面６３ａに接触している。本明細書において、第２の電子部品モジュール５０が第３主面６２ａ及び第５主面６３ａに接触していることは、第２の電子部品モジュール５０が第３主面６２ａ及び第５主面６３ａに直接接触していることと、放熱グリース、熱伝導シートまたははんだのような熱伝導性接合部材（図示せず）を介して、第２の電子部品モジュール５０が第３主面６２ａ及び第５主面６３ａに接合されていることとを意味する。第２の電子部品モジュール５０は、第１冷却部材６０の２箇所（第３主面６２ａ及び第５主面６３ａ）に接触しているため、第２の電子部品モジュール５０は、第１冷却部材６０によって効率的に冷却され得る。

特定的には、第２の電子部品モジュール５０は、第３主面６２ａ及び第５主面６３ａに面接触してもよい。第２の電子部品モジュール５０は、第１冷却部材６０の２つの面（第３主面６２ａ及び第５主面６３ａ）に面接触しているため、第２の電子部品モジュール５０は、第１冷却部材６０によって効率的に冷却され得る。

第１冷却板部分６１は、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０との間に挟まれている。第２冷却板部分６２は、第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０との間に挟まれている。

制御回路基板７８は、半導体モジュール（３２，３５，３７）に接続されている。制御回路基板７８は、半導体モジュール（３２，３５，３７）を制御する。例えば、制御回路基板７８は、半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）を駆動する駆動回路を含んでもよい。制御回路基板７８は、半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）にゲート信号を供給してもよい。制御回路基板７８は、半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）の過度な温度上昇を防止するための第１の保護回路を含んでもよい。制御回路基板７８は、半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）に過電流が流れることを防止するための第２の保護回路を含んでもよい。

制御回路基板７８は、例えば、多層配線基板と、多層配線基板上に載置された集積回路（ＩＣ）とを含んでもよい。多層配線基板は、例えば、ガラスエポキシ樹脂からなる基材と、複数の配線とを含んでもよい。制御回路基板７８は、支柱７９を用いて、第１冷却部材６０に支持されてもよい。

制御回路基板７８と半導体モジュール（３２，３５，３７）との間に、銅（Ｃｕ）のような導電性材料で構成される電磁シールド（図示せず）が配置されてもよい。電磁シールドは、半導体モジュール（３２，３５，３７）において発生する電磁ノイズが制御回路基板７８に伝搬することを防止する。

半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０と直流電源１０と発電機１４とモータ１６とは互いに、導電接続部材（１１，２０，２１，１４ｒ，１４ｓ，１４ｔ，１６ｕ，１６ｖ，１６ｗ）によって接続されている。導電接続部材（１１，２０，２１，１４ｒ，１４ｓ，１４ｔ，１６ｕ，１６ｖ，１６ｗ）は、例えば、入力端子１１、正極端子２０、負極端子２１、発電機１４のＲ相端子１４ｒ、発電機１４のＳ相端子１４ｓ、発電機１４のＴ相端子１４ｔ、モータ１６のＵ相端子１６ｕ、モータ１６のＶ相端子１６ｖ、モータ１６のＷ相端子１６ｗを含む。導電接続部材（１１，２０，２１，１４ｒ，１４ｓ，１４ｔ，１６ｕ，１６ｖ，１６ｗ）は、特に限定されないが、バスバーであってもよい。

図２及び図５に示されるように、半導体モジュール（３２，３５，３７）を第２の電子部品モジュール５０に接続する導電接続部材（２０）の全体は、第１主面６１ａに沿って延在している。本実施の形態では、第２冷却板部分６２は第１主面６１ａから突出していないため、半導体モジュール（３２，３５，３７）を第２の電子部品モジュール５０に接続する導電接続部材（２０）が第２冷却板部分６２を迂回するように、半導体モジュール（３２，３５，３７）を第２の電子部品モジュール５０に接続する導電接続部材（２０）を第１主面６１ａに直交する方向に延在させる必要がない。

本実施の形態の電力変換装置１の効果を説明する。
本実施の形態の電力変換装置１は、半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）を含む半導体モジュール（３２，３５，３７）と、半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）とは異なる第１の電子部品（２４）を含む第１の電子部品モジュール４０と、半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）及び第１の電子部品（２４）とは異なる第２の電子部品５１を含む第２の電子部品モジュール５０と、第１冷却部材６０とを備える。第１冷却部材６０は、第１主面６１ａと第１主面６１ａとは反対側の第２主面６１ｂとを有する第１冷却板部分６１と、第３主面６２ａと第３主面６２ａとは反対側の第４主面６２ｂとを有する第２冷却板部分６２と、第５主面６３ａと第５主面６３ａとは反対側の第６主面６３ｂとを有する第３冷却板部分６３とからなる。

第２主面６１ｂは、第４主面６２ｂに接続されている。第１冷却板部分６１は、第２冷却板部分６２に対して第４主面６２ｂの側に位置している。第２冷却板部分６２は、第２主面６１ｂに交差する方向（例えば、−ｚ方向）に延在している。第５主面６３ａは、第２主面６１ｂに交差する方向（例えば、−ｚ方向）において第１冷却板部分６１と異なる位置で、第３主面６２ａに接続されている。第３冷却板部分６３は、第２冷却板部分６２に対して第３主面６２ａの側に位置している。半導体モジュール（３２，３５，３７）は、第１主面６１ａに接触している。第１の電子部品モジュール４０は、第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂに接触している。第２の電子部品モジュール５０は、第３主面６２ａ及び第５主面６３ａに接触している。第１冷却板部分６１はその内部に冷却流路６６を含む。

本実施の形態の電力変換装置１では、第１冷却部材６０に含まれる冷却流路６６は、第１の電子部品モジュール４０の三方を囲んでいない。第１冷却部材６０に含まれる冷却流路６６は、第２の電子部品モジュール５０の三方を囲んでいない。第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とは、第１冷却部材６０の２箇所に接触している。半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とは、第１冷却部材６０にコンパクトに配置され得る。本実施の形態の電力変換装置１によれば、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とが効率的に冷却され得るとともに、電力変換装置１が小型化され得る。

本実施の形態の電力変換装置１は、半導体モジュール（３２，３５，３７）を第２の電子部品モジュール５０に接続する導電接続部材（２０）をさらに備える。半導体モジュール（３２，３５，３７）を第２の電子部品モジュール５０に接続する導電接続部材（２０）の全体は、第１主面６１ａに沿って延在している。導電接続部材（２０）の長さが短くなり、導電接続部材（２０）の寄生インダクタンスが低減され得る。低減された寄生インダクタンスを有する導電接続部材（２０）は、半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）をオン状態からオフ状態に切り換えるときに発生するサージ電圧及びノイズを減少させ得る。

そのため、低減された寄生インダクタンスを有する導電接続部材（２０）は、半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）のスイッチング速度を増加させ得る。半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）のスイッチング速度を増加させることは、半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）における損失を減少させ得て、半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）における発熱量を減少させ得る。そのため、半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）及び第１冷却部材６０が小型化されても、半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）は第１冷却部材６０によって十分に冷却され得る。本実施の形態の電力変換装置１によれば、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とが効率的に冷却され得るとともに、電力変換装置１が小型化され得る。

本実施の形態の電力変換装置１では、第２冷却板部分６２及び第３冷却板部分６３は、それらの内部に冷却流路６６を含む。そのため、第１冷却部材６０は大きな冷却能力を有する。半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）、第１電子部品、第２電子部品及び第１冷却部材６０が小型化されても、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とは第１冷却部材６０によって十分に冷却され得る。本実施の形態の電力変換装置１によれば、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とが効率的に冷却され得るとともに、電力変換装置１が小型化され得る。

本実施の形態の電力変換装置１では、第３冷却板部分６３は冷却流路６６の入口７１を有する。第１冷却板部分６１は冷却流路６６の出口７２を有する。冷却液７０は、第１冷却板部分６１、第２冷却板部分６２及び第３冷却板部分６３の全ての内部を流れるため、第１冷却部材６０は大きな冷却能力を有する。半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）、第１の電子部品（２４）、第２の電子部品５１及び第１冷却部材６０が小型化されても、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とは第１冷却部材６０によって十分に冷却され得る。本実施の形態の電力変換装置１によれば、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とが効率的に冷却され得るとともに、電力変換装置１が小型化され得る。

さらに、半導体モジュール（３２，３５，３７）が第１の電子部品モジュール４０よりも大きな発熱量を有し、かつ、第１の電子部品モジュール４０が第２の電子部品モジュール５０よりも大きな発熱量を有する場合、冷却流路６６中の冷却液７０は、発熱量のより小さなモジュールから順に、モジュール（半導体モジュール（３２，３５，３７）、第１の電子部品モジュール４０及び第２の電子部品モジュール５０）を冷却する。具体的には、冷却液７０は、最初に、最も小さな発熱量を有する第２の電子部品モジュール５０を冷却し、それから、第１の電子部品モジュール４０を冷却し、最後に、最も大きな発熱量を有する半導体モジュール（３２，３５，３７）を冷却する。

冷却液７０は、最初に、最も小さな発熱量を有する第２の電子部品モジュール５０を冷却するため、第２の電子部品モジュール５０を冷却した後の冷却液７０の温度の上昇が抑制される。そのため、冷却液７０は、第２の電子部品モジュール５０だけでなく、半導体モジュール（３２，３５，３７）及び第１の電子部品モジュール４０も十分に冷却することができる。半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）、第１電子部品、第２電子部品及び第１冷却部材６０が小型化されても、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とは第１冷却部材６０によって十分に冷却され得る。本実施の形態の電力変換装置１によれば、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とが効率的に冷却され得るとともに、電力変換装置１が小型化され得る。

本実施の形態の電力変換装置１では、第１冷却板部分６１は、第１主面６１ａ側の冷却流路６６の壁から突出する１つ以上の突出部材６７を含む。１つ以上の突出部材６７は、第１冷却部材６０と冷却液７０との接触面積を増加させて、第１冷却部材６０の冷却能力を向上させる。そのため、半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）、第１の電子部品（２４）、第２の電子部品５１及び第１冷却部材６０が小型化されても、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とは第１冷却部材６０によって十分に冷却され得る。本実施の形態の電力変換装置１によれば、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とが効率的に冷却され得るとともに、電力変換装置１が小型化され得る。

さらに、半導体モジュール（３２，３５，３７）が第１の電子部品モジュール４０よりも大きな発熱量を有し、かつ、第１の電子部品モジュール４０が第２の電子部品モジュール５０よりも大きな発熱量を有する場合、１つ以上の突出部材６７を含む第１冷却部材６０は、最大の発熱量を有する半導体モジュール（３２，３５，３７）を効率的に冷却することができる。そのため、半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）、第１の電子部品（２４）、第２の電子部品５１及び第１冷却部材６０が小型化されても、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とは第１冷却部材６０によって十分に冷却され得る。本実施の形態の電力変換装置１によれば、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とが効率的に冷却され得るとともに、電力変換装置１が小型化され得る。

実施の形態２．
図８を参照して、実施の形態２に係る電力変換装置１ｂを説明する。本実施の形態の電力変換装置１ｂは、実施の形態１の電力変換装置１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。

本実施の形態の電力変換装置１ｂは、第１冷却部材６０に接続されている第２冷却部材６８を備える。第２冷却部材６８は、銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）のような高い熱伝導性を有する材料で構成されている。第２冷却部材６８を構成する高い熱伝導性を有する材料は、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有してもよい。特定的には、第２冷却部材６８を構成する高い熱伝導性を有する材料は、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する金属または電気絶縁性材料であってもよい。第２冷却部材６８は、第１冷却部材６０と同じ材料で構成されてもよい。第２冷却部材６８は、第１冷却部材６０に一体化されてもよい。第２冷却部材６８は、冷却流路６６を含んでいない。第２冷却部材６８は、第１冷却部材６０よりも薄い。第２冷却部材６８は、第１冷却部材６０の第１の厚さｔ₁よりも薄い第２の厚さｔ₂を有している。

第１の電子部品モジュール４０は、第２冷却部材６８に接触している。本明細書において、第１の電子部品モジュール４０が第２冷却部材６８に接触していることは、第１の電子部品モジュール４０が第２冷却部材６８に直接接触していることと、放熱グリース、熱伝導シートまたははんだのような熱伝導性接合部材（図示せず）を介して、第１の電子部品モジュール４０が第２冷却部材６８に接合されていることとを意味する。第１の電子部品モジュール４０は、第１冷却部材６０の２箇所（第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂ）と第２冷却部材６８とに接触しているため、第１の電子部品モジュール４０は、第１冷却部材６０及び第２冷却部材６８によって効率的に冷却され得る。

特定的には、第１の電子部品モジュール４０は、第２主面６１ｂ、第４主面６２ｂ及び第２冷却部材６８に面接触してもよい。第１の電子部品モジュール４０は、第１冷却部材６０の２つの面（第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂ）と第２冷却部材６８とに面接触しているため、第１の電子部品モジュール４０は、第１冷却部材６０及び第２冷却部材６８によって効率的に冷却され得る。

第１冷却板部分６１、第２冷却板部分６２及び第２冷却部材６８は、第１の電子部品（２４）を収容する第１のケース（６１，６２，６８）を構成している。本実施の形態の電力変換装置１ｂでは、実施の形態１のケース４１と熱伝導性接合部材４５とが省略されている。

本実施の形態の電力変換装置１ｂは、実施の形態１の電力変換装置１と同様の効果を奏するが、以下の点で主に異なる。

本実施の形態の電力変換装置１ｂは、第１冷却部材６０に接続されている第２冷却部材６８を備える。第２冷却部材６８は、冷却流路６６を含んでいない。第２冷却部材６８は、第１冷却部材６０よりも薄い。第１の電子部品モジュール４０は、第２冷却部材６８に接触している。第２冷却部材６８は冷却流路６６を含まないため、冷却流路６６は、第１の電子部品モジュール４０の三方を囲んでいない。さらに、第２冷却部材６８は第１冷却部材６０よりも薄く、かつ、第１の電子部品モジュール４０に接触している。本実施の形態の電力変換装置１ｂによれば、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とが第１冷却部材６０及び第２冷却部材６８によって効率的に冷却され得るとともに、電力変換装置１ｂが小型化され得る。

本実施の形態の電力変換装置１ｂでは、第１冷却板部分６１、第２冷却板部分６２及び第２冷却部材６８は、第１の電子部品（２４）を収容する第１のケース（６１，６２，６８）を構成している。本実施の形態の電力変換装置１ｂでは、実施の形態１のケース４１と熱伝導性接合部材４５とが省略され得る。本実施の形態の電力変換装置１ｂによれば、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とが効率的に冷却され得るとともに、電力変換装置１ｂが小型化され得る。

実施の形態３．
図９及び図１０を参照して、実施の形態３に係る電力変換装置１ｃを説明する。本実施の形態の電力変換装置１ｃは、実施の形態１の電力変換装置１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。

本実施の形態の電力変換装置１ｃでは、第１冷却板部分６１のみがその内部に冷却流路６６を含む。第２冷却板部分６２及び第３冷却板部分６３は、それらの内部に冷却流路６６を含んでいない。図１０を参照して、第１冷却板部分６１は、冷却流路６６の入口７１と出口７２とを有する。冷却液７０の流れる方向は、特に限定されないが、奥行方向（ｙ方向）であってもよい。

本実施の形態の電力変換装置１ｃは、実施の形態１の電力変換装置１と同様の効果を奏するが、以下の点で主に異なる。

本実施の形態の電力変換装置１ｃでは、第１冷却板部分６１のみがその内部に冷却流路６６を含む。半導体モジュール（３２，３５，３７）が第１の電子部品モジュール４０よりも大きな発熱量を有し、かつ、第１の電子部品モジュール４０が第２の電子部品モジュール５０よりも大きな発熱量を有する場合、第１冷却部材６０は、相対的に大きな発熱量を有する半導体モジュール（３２，３５，３７）及び第１の電子部品モジュール４０を効率的に冷却することができる。さらに、第１冷却部材６０は、相対的に小さな発熱量を有する第２の電子部品モジュール５０を冷却することができる。本実施の形態の電力変換装置１ｃによれば、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とが効率的に冷却され得るとともに、電力変換装置１ｃが小型化され得る。本実施の形態の電力変換装置１ｃは、第１冷却部材６０の構成を簡素化することができる。

本実施の形態の電力変換装置１ｃでは、第１冷却板部分６１は冷却流路６６の入口７１と出口７２とを有する。そのため、第１冷却板部分６１のみに冷却流路６６が設けられ得る。本実施の形態の電力変換装置１ｃによれば、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０とが効率的に冷却され得るとともに、電力変換装置１ｃが小型化され得る。本実施の形態の電力変換装置１ｃは、第１冷却部材６０の構成を簡素化することができる。

実施の形態４．
図１１を参照して、実施の形態４に係る電力変換装置１ｄを説明する。本実施の形態の電力変換装置１ｄは、実施の形態１の電力変換装置１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。

本実施の形態の電力変換装置１ｄは、第３の電子部品モジュール８０と、第３冷却部材６９ａとをさらに備える。本実施の形態の電力変換装置１ｄは、第４の電子部品モジュール８５と、第４冷却部材６９ｂとをさらに備える。

第３の電子部品モジュール８０は、第１の電子部品（２４）及び第２の電子部品５１とは異なる第３の電子部品（図示せず）を含む。第３の電子部品モジュール８０は、第３の電子部品を収容するケース（図示せず）をさらに含んでもよい。第３の電子部品は、放電抵抗を含み、第３の電子部品モジュール８０は、放電回路モジュールであってもよい。特定的には、第３の電子部品は、放電スイッチをさらに含んでもよく、第３の電子部品モジュール８０は、放電スイッチ付きの放電回路モジュールであってもよい。放電スイッチは、例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）または金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）のような半導体スイッチング素子であってもよい。

第３の電子部品モジュール８０は、導電接続部材（図示せず）を用いて、第２の電子部品モジュール５０に接続されている。特定的には、第３の電子部品は、導電接続部材を用いて、第２の電子部品５１に接続されている。さらに特定的には、放電スイッチ及び放電抵抗は、導電接続部材を用いて、第１のコンデンサ２５及び第２のコンデンサ２６に、並列に接続される。第３の電子部品モジュール８０は、制御回路基板７８に接続されている。制御回路基板７８からの制御信号により放電スイッチがオン状態になると、第１のコンデンサ２５及び第２のコンデンサ２６に蓄えられた電荷が、放電抵抗を通して放電される。この電荷が放電抵抗を通して放電されるとき、放電抵抗は熱を発する。第３の電子部品モジュール８０は、半導体モジュール（３２，３５，３７）よりも小さな発熱量を有している。

第３冷却部材６９ａは、第１冷却部材６０に接続されている。第３冷却部材６９ａは、冷却流路６６を含んでいない。第３冷却部材６９ａは、銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）のような高い熱伝導性を有する材料で構成されている。第３冷却部材６９ａを構成する高い熱伝導性を有する材料は、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有してもよい。特定的には、第３冷却部材６９ａを構成する高い熱伝導性を有する材料は、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する金属または電気絶縁性材料であってもよい。第３冷却部材６９ａは、第１冷却部材６０と同じ材料で構成されてもよい。第３冷却部材６９ａは、第１冷却部材６０に一体化されてもよい。第３冷却部材６９ａは、第１冷却部材６０よりも薄い。第３冷却部材６９ａは、第１冷却部材６０の第１の厚さｔ₁よりも薄い第３の厚さｔ₃を有している。

第１の電子部品モジュール４０は、第３冷却部材６９ａにさらに接触している。本明細書において、第１の電子部品モジュール４０が第３冷却部材６９ａに接触していることは、第１の電子部品モジュール４０が第３冷却部材６９ａに直接接触していることと、放熱グリース、熱伝導シートまたははんだのような熱伝導性接合部材（図示せず）を介して、第１の電子部品モジュール４０が第３冷却部材６９ａに接合されていることとを意味する。第１の電子部品モジュール４０は、第１冷却部材６０の２箇所（第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂ）と第３冷却部材６９ａとに接触しているため、第１の電子部品モジュール４０は、第１冷却部材６０及び第３冷却部材６９ａによって効率的に冷却され得る。

特定的には、第１の電子部品モジュール４０は、第２主面６１ｂ、第４主面６２ｂ及び第３冷却部材６９ａに面接触してもよい。第１の電子部品モジュール４０は、第１冷却部材６０の２つの面（第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂ）と第３冷却部材６９ａとに面接触しているため、第１の電子部品モジュール４０は、第１冷却部材６０及び第３冷却部材６９ａによって効率的に冷却され得る。

第３の電子部品モジュール８０は、第２主面６１ｂと第４主面６２ｂと第３冷却部材６９ａとに接触している。本明細書において、第３の電子部品モジュール８０が第２主面６１ｂと第４主面６２ｂと第３冷却部材６９ａとに接触していることは、第３の電子部品モジュール８０が第２主面６１ｂと第４主面６２ｂと第３冷却部材６９ａとに直接接触していることと、放熱グリース、熱伝導シートまたははんだのような熱伝導性接合部材（図示せず）を介して、第３の電子部品モジュール８０が第２主面６１ｂと第４主面６２ｂと第３冷却部材６９ａとに接合されていることとを意味する。第３の電子部品モジュール８０は、第１冷却部材６０の２箇所（第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂ）と第３冷却部材６９ａとに接触しているため、第３の電子部品モジュール８０は、第１冷却部材６０及び第３冷却部材６９ａによって効率的に冷却され得る。

特定的には、第３の電子部品モジュール８０は、第２主面６１ｂ、第４主面６２ｂ及び第３冷却部材６９ａに面接触してもよい。第３の電子部品モジュール８０は、第１冷却部材６０の２つの面（第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂ）と第３冷却部材６９ａとに面接触しているため、第３の電子部品モジュール８０は、第１冷却部材６０及び第３冷却部材６９ａによって効率的に冷却され得る。

第４冷却部材６９ｂは、第１冷却部材６０に接続されている。第４冷却部材６９ｂは、冷却流路６６を含んでいない。第４冷却部材６９ｂは、銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）のような高い熱伝導性を有する材料で構成されている。第４冷却部材６９ｂを構成する高い熱伝導性を有する材料は、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有してもよい。特定的には、第４冷却部材６９ｂを構成する高い熱伝導性を有する材料は、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する金属または電気絶縁性材料であってもよい。第４冷却部材６９ｂは、第１冷却部材６０と同じ材料で構成されてもよい。第４冷却部材６９ｂは、第１冷却部材６０に一体化されてもよい。第４冷却部材６９ｂは、第１冷却部材６０よりも薄い。第４冷却部材６９ｂは、第１冷却部材６０の第１の厚さｔ₁よりも薄い第４の厚さｔ₄を有している。

第３の電子部品モジュール８０は、第４冷却部材６９ｂにさらに接触している。本明細書において、第３の電子部品モジュール８０が第４冷却部材６９ｂに接触していることは、第３の電子部品モジュール８０が第４冷却部材６９ｂに直接接触していることと、放熱グリース、熱伝導シートまたははんだのような熱伝導性接合部材（図示せず）を介して、第３の電子部品モジュール８０が第４冷却部材６９ｂに接合されていることとを意味する。第３の電子部品モジュール８０は、第１冷却部材６０の２箇所（第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂ）と第３冷却部材６９ａと第４冷却部材６９ｂとに接触しているため、第３の電子部品モジュール８０は、第１冷却部材６０と第３冷却部材６９ａと第４冷却部材６９ｂとによって効率的に冷却され得る。

特定的には、第３の電子部品モジュール８０は、第２主面６１ｂと第４主面６２ｂと第３冷却部材６９ａと第４冷却部材６９ｂとに面接触してもよい。第３の電子部品モジュール８０は、第１冷却部材６０の２つの面（第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂ）と第３冷却部材６９ａと第４冷却部材６９ｂとに面接触しているため、第３の電子部品モジュール８０は、第１冷却部材６０と第３冷却部材６９ａと第４冷却部材６９ｂとによって効率的に冷却され得る。

第４の電子部品モジュール８５は、第１の電子部品（２４）、第２の電子部品５１及び第３の電子部品とは異なる第４の電子部品（図示せず）を含む。第４の電子部品モジュール８５は、第４の電子部品を収容するケース（図示せず）をさらに含んでもよい。第４の電子部品は、ノイズフィルタを含み、第３の電子部品モジュール８０は、ノイズフィルタモジュールであってもよい。ノイズフィルタは、リアクトル及びコンデンサのいずれかまたはそれらの両者を含んでもよい。

第４の電子部品モジュール８５は、導電接続部材（図示せず）を用いて、半導体モジュール（３２，３５，３７）に接続されている。ノイズフィルタは、半導体モジュール（３２，３５，３７）に含まれる半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）において発生する電磁ノイズを除去する。電力変換装置１ｄの動作時に半導体スイッチング素子（１２ａ，１２ｂ，１５ａ−１５ｆ，１７ａ−１７ｆ）だけでなくノイズフィルタにも電流が流れるため、ノイズフィルタは熱を発する。第４の電子部品モジュール８５は、半導体モジュール（３２，３５，３７）よりも小さな発熱量を有している。

第４の電子部品モジュール８５は、第２主面６１ｂと第４主面６２ｂと第４冷却部材６９ｂとに接触している。本明細書において、第４の電子部品モジュール８５が第２主面６１ｂと第４主面６２ｂと第４冷却部材６９ｂとに接触していることは、第４の電子部品モジュール８５が第２主面６１ｂと第４主面６２ｂと第４冷却部材６９ｂとに直接接触していることと、放熱グリース、熱伝導シートまたははんだのような熱伝導性接合部材（図示せず）を介して、第４の電子部品モジュール８５が第２主面６１ｂと第４主面６２ｂと第４冷却部材６９ｂとに接合されていることとを意味する。第４の電子部品モジュール８５は、第１冷却部材６０の２箇所（第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂ）と第４冷却部材６９ｂとに接触しているため、第４の電子部品モジュール８５は、第１冷却部材６０及び第４冷却部材６９ｂによって効率的に冷却され得る。

特定的には、第４の電子部品モジュール８５は、第２主面６１ｂと第４主面６２ｂと第４冷却部材６９ｂとに面接触してもよい。第４の電子部品モジュール８５は、第１冷却部材６０の２つの面（第２主面６１ｂ及び第４主面６２ｂ）と第４冷却部材６９ｂとに面接触しているため、第４の電子部品モジュール８５は、第１冷却部材６０及び第４冷却部材６９ｂによって効率的に冷却され得る。

本実施の形態の電力変換装置１ｄは、実施の形態１の電力変換装置１と同様の効果を奏するが、以下の点で主に異なる。

本実施の形態の電力変換装置１ｄは、第１の電子部品（２４）及び第２の電子部品５１とは異なる第３の電子部品を含む第３の電子部品モジュール８０と、第１冷却部材６０に接続されている第３冷却部材６９ａとをさらに備える。第３冷却部材６９ａは、冷却流路６６を含まない。第３冷却部材６９ａは、第１冷却部材６０よりも薄い。第１の電子部品モジュール４０は、第３冷却部材６９ａにさらに接触している。第３の電子部品モジュール８０は、第２主面６１ｂと第４主面６２ｂと第３冷却部材６９ａとに接触している。

第３冷却部材６９ａは冷却流路６６を含まないため、冷却流路６６は、第３の電子部品モジュール８０の三方を囲んでいない。さらに、第３冷却部材６９ａは第１冷却部材６０よりも薄く、かつ、第３の電子部品モジュール８０に接触している。第３の電子部品モジュール８０は、第１冷却部材６０の２箇所と第３冷却部材６９ａとに接触している。半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０と第３の電子部品モジュール８０とは、第１冷却部材６０にコンパクトに配置され得る。本実施の形態の電力変換装置１ｄによれば、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０と第３の電子部品モジュール８０とが効率的に冷却され得るとともに、電力変換装置１ｄが小型化され得る。

本実施の形態の電力変換装置１ｄは、第１の電子部品（２４）、第２の電子部品５１及び第３の電子部品とは異なる第４の電子部品を含む第４の電子部品モジュール８５と、第１冷却部材６０に接続されている第４冷却部材６９ｂとをさらに備える。第４冷却部材６９ｂは、冷却流路６６を含まない。第４冷却部材６９ｂは、第１冷却部材６０よりも薄い。第３の電子部品モジュール８０は、第４冷却部材６９ｂにさらに接触している。第４の電子部品モジュール８５は、第２主面６１ｂと第４主面６２ｂと第４冷却部材６９ｂとに接触している。

第４冷却部材６９ｂは冷却流路６６を含まないため、冷却流路６６は、第４の電子部品モジュール８５の三方を囲んでいない。さらに、第４冷却部材６９ｂは第１冷却部材６０よりも薄く、かつ、第３の電子部品モジュール８０及び第４の電子部品モジュール８５に接触している。第３の電子部品モジュール８０は、第１冷却部材６０の２箇所と第３冷却部材６９ａと第４冷却部材６９ｂとに接触している。第４の電子部品モジュール８５とは、第１冷却部材６０の２箇所と第４冷却部材６９ｂとに接触している。半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０と第３の電子部品モジュール８０と第４の電子部品モジュール８５とは、第１冷却部材６０にコンパクトに配置され得る。本実施の形態の電力変換装置１ｄによれば、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０と第３の電子部品モジュール８０と第４の電子部品モジュール８５とが効率的に冷却され得るとともに、電力変換装置１ｄが小型化され得る。

実施の形態５．
図１２を参照して、実施の形態５に係る電力変換装置１ｅを説明する。本実施の形態の電力変換装置１ｅは、実施の形態１の電力変換装置１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。

本実施の形態の電力変換装置１ｅは、第１の電子部品（２４）及び第２の電子部品５１とは異なる第３の電子部品（図示せず）を含む第３の電子部品モジュール８０をさらに備える。本実施の形態における第３の電子部品モジュール８０は、実施の形態４における第３の電子部品モジュール８０と同様の構成を含んでいる。具体的には、第３の電子部品は、放電抵抗を含み、第３の電子部品モジュール８０は、放電回路モジュールであってもよい。特定的には、第３の電子部品は、放電スイッチをさらに含んでもよく、第３の電子部品モジュール８０は、放電スイッチ付きの放電回路モジュールであってもよい。第３の電子部品モジュール８０は、第３の電子部品を収容するケース（図示せず）をさらに含んでもよい。

第２の電子部品モジュール５０は、第２の電子部品５１を収容するケース５２を含む。ケース５２は、第３主面６２ａに接触する第１部分５２ａと、第５主面６３ａに接触する第２部分５２ｂとを有している。本明細書において、第１部分５２ａ及び第２部分５２ｂがそれぞれ第３主面６２ａ及び第５主面６３ａに接触していることは、第１部分５２ａ及び第２部分５２ｂがそれぞれ第３主面６２ａ及び第５主面６３ａに直接接触していることと、放熱グリース、熱伝導シートまたははんだのような熱伝導性接合部材（図示せず）を介して、第１部分５２ａ及び第２部分５２ｂがそれぞれ第３主面６２ａ及び第５主面６３ａに接合されていることとを意味する。第２の電子部品モジュール５０は、第１冷却部材６０の２箇所（第３主面６２ａ及び第５主面６３ａ）に接触しているため、第２の電子部品モジュール５０は、第１冷却部材６０によって効率的に冷却され得る。

特定的には、第１部分５２ａ及び第２部分５２ｂはそれぞれ第３主面６２ａ及び第５主面６３ａに面接触してもよい。第１部分５２ａ及び第２部分５２ｂはそれぞれ第３主面６２ａ及び第５主面６３ａに面接触しているため、第２の電子部品モジュール５０は、第１冷却部材６０によって効率的に冷却され得る。

第３の電子部品モジュール８０は、第１部分５２ａと第２部分５２ｂとに接触している。本明細書において、第３の電子部品モジュール８０が第１部分５２ａと第２部分５２ｂとに接触していることは、第３の電子部品モジュール８０が第１部分５２ａと第２部分５２ｂとに直接接触していることと、放熱グリース、熱伝導シートまたははんだのような熱伝導性接合部材（図示せず）を介して、第３の電子部品モジュール８０が第１部分５２ａと第２部分５２ｂとに接合されていることとを意味する。第３の電子部品モジュール８０は、ケース５２の第１部分５２ａと第２部分５２ｂとを介して、第１冷却部材６０の２箇所（第３主面６２ａ及び第５主面６３ａ）に接触しているため、第３の電子部品モジュール８０は、第１冷却部材６０によって効率的に冷却され得る。

特定的には、第３の電子部品モジュール８０は、第１部分５２ａと第２部分５２ｂとに面接触してもよい。すなわち、第３の電子部品モジュール８０は、ケース５２の第１部分５２ａと第２部分５２ｂとを介して、第３主面６２ａと第５主面６３ａとに面接触してもよい。第３の電子部品モジュール８０はケース５２の第１部分５２ａと第２部分５２ｂとを介して第１冷却部材６０の２つの面（第３主面６２ａ及び第５主面６３ａ）に面接触しているため、第３の電子部品モジュール８０は、第１冷却部材６０によって効率的に冷却され得る。

本実施の形態の電力変換装置１ｅは、実施の形態１の電力変換装置１と同様の効果を奏するが、以下の点で主に異なる。

本実施の形態の電力変換装置１ｅは、第１の電子部品（２４）及び第２の電子部品５１とは異なる第３の電子部品を含む第３の電子部品モジュール８０をさらに備える。第２の電子部品モジュール５０は、第２の電子部品５１を収容する第２のケース（５２）を含む。第２のケース（５２）は、第３主面６２ａに接触する第１部分５２ａと第５主面６３ａに接触する第２部分５２ｂとを有している。第３の電子部品モジュール８０は、第１部分５２ａと第２部分５２ｂとに接触している。

本実施の形態の電力変換装置１ｅでは、第１冷却部材６０の冷却流路６６は、第３の電子部品モジュール８０の三方を囲んでいない。第３の電子部品モジュール８０は、第２のケース（５２）を介して、第１冷却部材６０の２箇所に接触している。半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０と第３の電子部品モジュール８０とは、第１冷却部材６０にコンパクトに配置され得る。本実施の形態の電力変換装置１ｅによれば、半導体モジュール（３２，３５，３７）と第１の電子部品モジュール４０と第２の電子部品モジュール５０と第３の電子部品モジュール８０とが効率的に冷却され得るとともに、電力変換装置１ｅが小型化され得る。

今回開示された実施の形態１から実施の形態５はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。矛盾のない限り、今回開示された実施の形態１から実施の形態５の少なくとも２つを組み合わせてもよい。本発明の範囲は、上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。

１，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ 電力変換装置、１０ 直流電源、１１ 入力端子、１２ 昇圧コンバータ回路、１２ａ，１２ｂ 第１の半導体スイッチング素子、１４ 発電機、１４ｒ Ｒ相端子、１４ｓ Ｓ相端子、１４ｔ Ｔ相端子、１６ｕ Ｕ相端子、１６ｖ Ｖ相端子、１６ｗ Ｗ相端子、１５ 第１のインバータ回路、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ 第２の半導体スイッチング素子、１６ モータ、１７ 第２のインバータ回路、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆ 第３の半導体スイッチング素子、２０ 正極端子、２１ 負極端子、２４ リアクトル、２５ 第１のコンデンサ、２６ 第２のコンデンサ、３２ 第１の半導体モジュール、３５ 第２の半導体モジュール、３７ 第３の半導体モジュール、４０ 第１の電子部品モジュール、４１ ケース、４２ 第１の封止部材、４３ 絶縁性接合部材、４５ 熱伝導性接合部材、５０ 第２の電子部品モジュール、５１ 第２の電子部品、５２ ケース、５２ａ 第１部分、５２ｂ 第２部分、５４ 第２の封止部材、６０ 第１冷却部材、６１ 第１冷却板部分、６１ａ 第１主面、６１ｂ 第２主面、６２ 第２冷却板部分、６２ａ 第３主面、６２ｂ 第４主面、６３ 第３冷却板部分、６３ａ 第５主面、６３ｂ 第６主面、６６ 冷却流路、６７ 突出部材、６８ 第２冷却部材、６９ａ 第３冷却部材、６９ｂ 第４冷却部材、７０ 冷却液、７１ 入口、７２ 出口、７８ 制御回路基板、７９ 支柱、８０ 第３の電子部品モジュール、８５ 第４の電子部品モジュール。

Claims (15)

1. 半導体スイッチング素子を含む半導体モジュールと、
   前記半導体スイッチング素子とは異なる第１の電子部品を含む第１の電子部品モジュールと、
   前記半導体スイッチング素子及び前記第１の電子部品とは異なる第２の電子部品を含む第２の電子部品モジュールと、
   第１冷却部材とを備え、
   前記第１冷却部材は、第１主面と前記第１主面とは反対側の第２主面とを有する第１冷却板部分と、第３主面と前記第３主面とは反対側の第４主面とを有する第２冷却板部分と、第５主面と前記第５主面とは反対側の第６主面とを有する第３冷却板部分とからなり、
   前記第２主面は、前記第４主面に接続され、
   前記第１冷却板部分は、前記第２冷却板部分に対して前記第４主面の側に位置しており、
   前記第２冷却板部分は、前記第２主面に交差する方向に延在しており、
   前記第５主面は、前記方向において前記第１冷却板部分と異なる位置で、前記第３主面に接続され、
   前記第３冷却板部分は、前記第２冷却板部分に対して前記第３主面の側に位置しており、
   前記半導体モジュールは、前記第１主面に接触しており、
   前記第１の電子部品モジュールは、前記第２主面及び前記第４主面に接触しており、
   前記第２の電子部品モジュールは、前記第３主面及び前記第５主面に接触しており、
   前記第１冷却板部分はその内部に冷却流路を含む、電力変換装置。
2. 前記半導体モジュールを前記第２の電子部品モジュールに接続する導電接続部材をさらに備え、
   前記導電接続部材の全体は、前記第１主面に沿って延在している、請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記第２冷却板部分及び前記第３冷却板部分は、それらの内部に前記冷却流路を含む、請求項１または請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記第１冷却部材に接続されている第２冷却部材を備え、
   前記第２冷却部材は、前記冷却流路を含まず、
   前記第２冷却部材は、前記第１冷却部材よりも薄く、
   前記第１の電子部品モジュールは、前記第２冷却部材に接触している、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
5. 前記第１冷却板部分、前記第２冷却板部分及び前記第２冷却部材は、前記第１の電子部品を収容する第１のケースを構成している、請求項４に記載の電力変換装置。
6. 前記第１の電子部品及び前記第２の電子部品とは異なる第３の電子部品を含む第３の電子部品モジュールと、
   前記第１冷却部材に接続されている第３冷却部材とをさらに備え、
   前記第３冷却部材は、前記冷却流路を含まず、
   前記第３冷却部材は、前記第１冷却部材よりも薄く、
   前記第１の電子部品モジュールは、前記第３冷却部材にさらに接触し、
   前記第３の電子部品モジュールは、前記第２主面と前記第４主面と前記第３冷却部材とに接触している、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
7. 前記第１の電子部品、前記第２の電子部品及び前記第３の電子部品とは異なる第４の電子部品を含む第４の電子部品モジュールと、
   前記第１冷却部材に接続されている第４冷却部材とをさらに備え、
   前記第４冷却部材は、前記冷却流路を含まず、
   前記第４冷却部材は、前記第１冷却部材よりも薄く、
   前記第３の電子部品モジュールは、前記第４冷却部材にさらに接触し、
   前記第４の電子部品モジュールは、前記第２主面と前記第４主面と前記第４冷却部材とに接触している、請求項６に記載の電力変換装置。
8. 前記第４の電子部品は、ノイズフィルタを含む、請求項７に記載の電力変換装置。
9. 前記第１の電子部品及び前記第２の電子部品とは異なる第３の電子部品を含む第３の電子部品モジュールをさらに備え、
   前記第２の電子部品モジュールは、前記第２の電子部品を収容する第２のケースを含み、
   前記第２のケースは、前記第３主面に接触する第１部分と前記第５主面に接触する第２部分とを有し、
   前記第３の電子部品モジュールは、前記第１部分と前記第２部分とに接触している、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
10. 前記第３の電子部品は、放電抵抗を含む、請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の電力変換装置。
11. 前記第３冷却板部分は前記冷却流路の入口を有し、
    前記第１冷却板部分は前記冷却流路の出口を有する、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の電力変換装置。
12. 前記第１冷却板部分は前記冷却流路の入口と出口とを有する、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の電力変換装置。
13. 前記半導体モジュールは、前記第１の電子部品モジュールよりも大きな発熱量を有し、
    前記第１の電子部品モジュールは、前記第２の電子部品モジュールよりも大きな発熱量を有する、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の電力変換装置。
14. 前記第１の電子部品はリアクトルであり、
    前記第２の電子部品はコンデンサである、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
15. 前記第１冷却板部分は、前記第１主面側の前記冷却流路の壁から突出する１つ以上の突出部材を含む、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
    

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