JP6962347B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力変換装置に関する。

インバータ等の電力変換装置は、半導体モジュールの他に、複数の電子部品を有する。半導体モジュール及び電子部品は、ケース内に収容されている。特許文献１に記載の電力変換装置は、ケースの剛性を確保しつつ軽量化、小型化を図るべく、ケースの内側に、内側壁部を形成している。このような内側壁部は、ケースの内部を区画する区隔壁ともなる。そして、区隔壁にて区画された複数の収容空間のそれぞれに、電子部品が収容配置されている。

特開２０１５−１４９８１０号公報

しかしながら、特許文献１に開示された電力変換装置においては、電子部品同士（例えば、コンデンサと電流センサ）が、区隔壁を介して隣り合うように配置されている。それゆえ、電子部品同士において、区隔壁を介する熱の授受が行われやすい。そうすると、電力変換装置の大電力化に伴い、電子部品の短寿命化が懸念される。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、部品の長寿命化を図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。

本発明の第１の態様は、半導体モジュール（２）と、
上記半導体モジュールを冷却する冷却器（３）と、
上記半導体モジュールと直接又は間接的に接続された少なくとも２つの電子部品（４）と、
上記半導体モジュール、上記冷却器、及び上記電子部品を収容する金属製のケース（５）と、を有し、
上記ケースは、内部を区画する区隔壁（５１）を有し、
上記冷却器を挟んで互いに反対側に、２つの上記電子部品が、分かれて配置されており、
かつ、２つの上記電子部品は、上記冷却器に対して、それぞれ上記区隔壁を介して隣接配置されており、
上記半導体モジュールと接続されると共にアース端子を備えた発熱部品（８）をさらに有し、
上記発熱部品の上記アース端子は、上記冷却器に面して配された上記区隔壁である冷却区隔壁（５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃ）、又は該冷却区隔壁と連続する上記区隔壁である連続区隔壁（５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ）に、固定されており、
上記ケースは、外周壁部（５３）の外側面に設けられたアースボス（５４）を有し、上記アース端子が固定された上記区隔壁の延長線上に、上記アースボスが配置されている、電力変換装置（１０）にある。
本発明の第２の態様は、半導体モジュール（２）と、
上記半導体モジュールを冷却する冷却器（３）と、
上記半導体モジュールと直接又は間接的に接続された少なくとも２つの電子部品（４）と、
上記半導体モジュール、上記冷却器、及び上記電子部品を収容する金属製のケース（５）と、を有し、
上記ケースは、内部を区画する区隔壁（５１）を有し、
上記冷却器を挟んで互いに反対側に、２つの上記電子部品が、分かれて配置されており、
かつ、２つの上記電子部品は、上記冷却器に対して、それぞれ上記区隔壁を介して隣接配置されており、
上記半導体モジュールと接続されると共にアース端子を備えた発熱部品（８）をさらに有し、
上記発熱部品の上記アース端子は、上記冷却器に面して配された上記区隔壁である冷却区隔壁（５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃ）、又は該冷却区隔壁と連続する上記区隔壁である連続区隔壁（５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ）に、固定されており、
上記ケースは、互いに異なる上記冷却区隔壁である第１冷却区隔壁（５１１ａ）及び第２冷却区隔壁（５１１ｂ）を有し、上記発熱部品は、上記第１冷却区隔壁又は該第１冷却区隔壁に連続する第１連続区隔壁（５１２ａ）に固定された第１固定部（１２１）と、上記第２冷却区隔壁又は該第２冷却区隔壁に連続する第２連続区隔壁（５１２ｂ）に固定された第２固定部（１２２）とを有し、少なくとも上記第１固定部は、上記アース端子にて構成されている、電力変換装置（１０）にある。

本発明の第３の態様は、半導体モジュール（２）と、
上記半導体モジュールを冷却する冷却器（３）と、
上記半導体モジュールと接続されると共にアース端子（８１）を備えた発熱部品（８）と、
上記半導体モジュール、上記冷却器、及び上記発熱部品を収容する金属製のケース（５）と、を有し、
上記ケースは、内部を区画する区隔壁（５１）を有し、
上記発熱部品の上記アース端子は、上記冷却器に面して配された上記区隔壁である冷却区隔壁（５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃ）、又は該冷却区隔壁と連続する上記区隔壁である連続区隔壁（５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ）に、固定されており、
上記ケースは、外周壁部（５３）の外側面に設けられたアースボス（５４）を有し、上記アース端子が固定された上記区隔壁の延長線上に、上記アースボスが配置されている、電力変換装置（１０）にある。
本発明の第４の態様は、半導体モジュール（２）と、
上記半導体モジュールを冷却する冷却器（３）と、
上記半導体モジュールと接続されると共にアース端子（８１）を備えた発熱部品（８）と、
上記半導体モジュール、上記冷却器、及び上記発熱部品を収容する金属製のケース（５）と、を有し、
上記ケースは、内部を区画する区隔壁（５１）を有し、
上記発熱部品の上記アース端子は、上記冷却器に面して配された上記区隔壁である冷却区隔壁（５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃ）、又は該冷却区隔壁と連続する上記区隔壁である連続区隔壁（５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ）に、固定されており、
上記ケースは、互いに異なる上記冷却区隔壁である第１冷却区隔壁（５１１ａ）及び第２冷却区隔壁（５１１ｂ）を有し、上記発熱部品は、上記第１冷却区隔壁又は該第１冷却区隔壁に連続する第１連続区隔壁（５１２ａ）に固定された第１固定部（１２１）と、上記第２冷却区隔壁又は該第２冷却区隔壁に連続する第２連続区隔壁（５１２ｂ）に固定された第２固定部（１２２）とを有し、少なくとも上記第１固定部は、上記アース端子にて構成されている、電力変換装置（１０）にある。

上記第１及び第２の態様の電力変換装置においては、上記冷却器を挟んで互いに反対側に、２つの上記電子部品が、分かれて配置されている。これにより、２つの電子部品同士が、互いに熱干渉することを抑制しやすい。また、２つの電子部品は、冷却器に対して、それぞれ区隔壁を介して隣接配置されている。それゆえ、２つの電子部品は、金属製の区隔壁を介して、冷却器に放熱しやすい。
すなわち、複数の電子部品同士の熱干渉を抑制すると共に、複数の電子部品の放熱性を向上させることができる。その結果、複数の電子部品の長寿命化を図ることができる。

上記第３及び第４の態様の電力変換装置においては、上記発熱部品のアース端子が、上記冷却区隔壁又は上記連続区隔壁に固定されている。これにより、発熱部品の熱を冷却区隔壁を介して冷却器に放熱しやすくなる。その結果、発熱部品の長寿命化を図ることができる。

以上のごとく、上記態様によれば、部品の長寿命化を図ることができる電力変換装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

参考形態１における、Ｚ方向から見た電力変換装置の断面説明図。 図１のII−II線矢視断面説明図。 図１のIII−III線矢視断面説明図。 参考形態２における、Ｚ方向から見た電力変換装置の断面説明図。 参考形態３における、Ｚ方向から見た電力変換装置の断面説明図。 参考形態４における、Ｚ方向から見た電力変換装置の断面説明図。 実施形態１における、Ｚ方向から見た電力変換装置の説明図。 図７のVIII−VIII線矢視断面説明図。 図７のIX−IX線矢視断面相当の部分断面説明図。 実施形態１における、電力変換装置の回路構成図。

（参考形態１）
電力変換装置に係る参考形態について、図１〜図３を参照して説明する。
本形態の電力変換装置１は、図１、図２に示すごとく、半導体モジュール２と、冷却器３と、少なくとも２つの電子部品４と、金属製のケース５と、を有する。

冷却器３は、半導体モジュール２を冷却する。電子部品４は、半導体モジュール２と直接又は間接的に接続されている。ケース５は、半導体モジュール２、冷却器３、及び電子部品４を収容する。

ケースは、内部を区画する区隔壁５１を有する。
冷却器３を挟んで互いに反対側に、２つの電子部品４が、分かれて配置されている。
２つの電子部品４は、冷却器３に対して、それぞれ区隔壁５１を介して隣接配置されている。

なお、隣接配置の状態としては、冷却器３と区隔壁５１との間、及び、区隔壁５１と電子部品４との間に、特に発熱部品や断熱部材等、電子部品の放熱を妨げる部品が配置されていない状態を表す。そして、冷却器３と区隔壁５１との間、又は、区隔壁５１と電子部品４との間に、空隙等が存在していてもよい。或いは、区隔壁５１が冷却器３と電子部品４との少なくとも一方に接触していてもよい。

冷却器３を挟んで互いに反対側に分かれて配置された２つの電子部品４は、電流センサ、コンデンサ、リアクトルのうち、いずれか２つである。本形態においては、冷却器３を挟んで互いに反対側に分かれて配置された２つの電子部品４は、電流センサ４１とコンデンサ４２とである。

図１に示すごとく、冷却器３は、半導体モジュール２と共に積層された複数の冷却管３１を有している。複数の冷却管３１と半導体モジュール２との積層体１１を挟んで互いに反対側に、２つの電子部品４が、分かれて配置されている。２つの電子部品４は、積層体１１に対して、それぞれ区隔壁５１を介して隣接配置されている。

本形態において、積層体１１は、複数の半導体モジュール２と複数の冷却管３１とを交互に積層してなる。この積層体１１の積層方向を、以下において、適宜、Ｘ方向という。冷却管３１は、内部に冷媒を流通させる冷媒流路を有する。冷媒流路は、Ｘ方向に直交する方向に沿って形成されている。この冷媒流路の形成方向を、適宜、Ｙ方向という。また、Ｘ方向とＹ方向との双方に直交する方向を、適宜、Ｚ方向という。

半導体モジュール２を挟んで互いにＸ方向に隣り合う冷却管３１同士は、Ｙ方向の両端部付近において、互いに連結されている。冷却器３は、Ｘ方向の一端に、冷却プレート３１０を有する。冷却プレート３１０から、Ｘ方向の外側へ、冷媒導入管３２１及び冷媒排出管３２２が突出している。冷媒導入管３２１及び冷媒排出管３２２は、ケース５の外側へ突出している。

半導体モジュール２は、内部にスイッチング素子を内蔵している。スイッチング素子としては、例えば、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタの略）、ＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジスタの略）を用いることができる。半導体モジュール２からは、パワー端子２１がＺ方向に突出している。

また、図２に示すごとく、半導体モジュール２は、パワー端子２１と反対側に、複数の信号端子２２を突出させている。これらの信号端子２２は、制御基板１５に接続されている。制御基板１５は、Ｚ方向に主面を向けた状態で、積層体１１に対向配置されている。

このように構成された積層体１１に対して、Ｙ方向の両側に、それぞれ区隔壁５１を介して、電子部品４が隣接配置されている。そして、図１、図２に示すごとく、積層体１１におけるＹ方向の両端部は、複数の冷却管３１の両端部であり、これらを連結する連結管３３が形成された部分である。つまり、積層体１１におけるＹ方向の両端部は、冷却器３の一部である。それゆえ、冷却器３に対するＹ方向の両側に、それぞれ区隔壁５１を介して、電子部品４が隣接配置されていることとなる。

より具体的には、冷却器３における、Ｙ方向の一方側に、区隔壁５１を介して電流センサ４１が配置されている。また、冷却器３における、Ｙ方向の他方側に、区隔壁５１を介してコンデンサ４２が配置されている。

また、図１、図２に示すごとく、冷却器３に対して同じ方向に区隔壁５１を介して隣接する電子部品４は、１個である。すなわち、冷却器３における、Ｙ方向の一方側に、区隔壁５１を介して隣接配置された電子部品４は、電流センサ４１のみであり、他の電子部品は隣接配置されていない。また、冷却器３における、Ｙ方向の他方側に、区隔壁５１を介して隣接配置された電子部品４は、コンデンサ４２のみであり、他の電子部品は隣接配置されていない。

ここで、１個の電子部品４とは、部品として１個であることを意味する。それゆえ、例えば、内部に複数の素子が内蔵された部品であっても、一部品となっているものは、「１個の電子部品４」に該当する。

ケース５は、例えば、アルミニウム等の金属からなる。図１〜図３に示すごとく、ケース５における、Ｙ方向の一方側の外側面に、入力コネクタ６１と、出力コネクタ６２とが固定されている。入力コネクタ６１は、直流電源に接続された電源配線のコネクタが、接続されるよう構成されている。出力コネクタ６２は、回転電機等の交流負荷に接続された負荷配線のコネクタが、接続されるよう構成されている。

図１、図３に示すごとく、入力コネクタ６１は、一対の端子６１ａを備え、一対の入力バスバー７１を介して、コンデンサ４２の一対の端子４２１に接続されている。一対の入力バスバー７１のうち少なくとも一方は、区隔壁５１を介して冷却器３に隣接している。すなわち、入力バスバー７１は、区隔壁５１を介して、冷却器３に対して、Ｘ方向に隣接している。

コンデンサ４２は、入力バスバー７１と接続される端子４２１とは別の位置に設けた一対の端子４２２において、積層体１１における半導体モジュール２の一部のパワー端子２１に接続されている。図１においては、端子４２２とパワー端子２１との接続状態の図示は、省略してある。

また、積層体１１における半導体モジュール２の他のパワー端子２１は、出力バスバー７２を介して、出力コネクタ６２の端子に接続されている。出力バスバー７２は、複数本配置されている。出力バスバー７２は、複数の出力バスバー７２の周囲に、電流センサ４１が配置されている。電流センサ４１は、出力バスバー７２に、電気的又は磁気的に接続されている。すなわち、電流センサ４１は、半導体モジュール２と間接的に接続された電子部品４である。そして、電流センサ４１は、出力バスバー７２を流れる電流を検出することで、出力電流を検出することができる。

図２、図３に示すごとく、ケース５は、Ｚ方向に主面を向けたベースプレート５２を有する。また、ケース５は、ベースプレート５２の外周縁においてＺ方向に立設した外周壁部５３を有する。外周壁部５３は、ベースプレート５２に対して、Ｚ方向の両側に突出している。それゆえ、ベースプレート５２の両主面側に、それぞれ、外周壁部５３によって囲まれた空間が存在する。

図２に示すごとく、ベースプレート５２の一方面側に、積層体１１および複数の電子部品４が配置され、ベースプレート５２の他方面側に、制御基板１５が配置されている。Ｚ方向において、ベースプレート５２に対して積層体１１が配置された側を、便宜的に、上側といい、その反対側を下側という。ただし、これらの表現は、特に電力変換装置１の配置姿勢を限定するものではない。

ベースプレート５２には、部分的に開口部５２１が設けてある。開口部５２１を介して、半導体モジュール２の信号端子２２が制御基板１５に向って突出している。また、外周壁部５３の上端縁と下端縁には、それぞれ上側蓋部５４１と下側蓋部５４２とが固定されている。

区隔壁５１は、ベースプレート５２から、上側に立設している。図１に示すごとく、区隔壁５１には、Ｙ方向に主面を向けたものと、Ｘ方向に主面を向けたものとがある。Ｙ方向に主面を向けた２つの区隔壁５１が、それぞれ、積層体１１における、Ｙ方向の両側に配置されている。そして、これらの区隔壁５１を介して、それぞれ、電子部品４が積層体１１に対して隣接配置されている。すなわち、これらの区隔壁５１を介して、それぞれ電子部品４が冷却器３に隣接配置されている。本形態において、冷却器３及び電子部品４は、特に区隔壁５１に接触していないが、近接配置されている。

また、図１、図３に示すごとく、Ｘ方向に主面を向けた区隔壁５１を介して、積層体１１に対して入力バスバー７１が隣接配置されている。

図２、図３に示すごとく、区隔壁５１の上端縁の上側において、ケース５内の空間は連続している。この空間を介して、半導体モジュール２と電子部品４とが接続されている。すなわち、出力バスバー７２及びコンデンサ４２の端子４２２は、それぞれ区隔壁５１の上側を通過するように、配置されている。

次に、本形態の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置１においては、冷却器３を挟んで互いに反対側に、２つの電子部品４が、分かれて配置されている。これにより、２つの電子部品４同士が、互いに熱干渉することを抑制しやすい。また、２つの電子部品４は、冷却器３に対して、それぞれ区隔壁５１を介して隣接配置されている。それゆえ、２つの電子部品４は、金属製の区隔壁５１を介して、冷却器３に放熱しやすい。

すなわち、複数の電子部品４同士の熱干渉を抑制すると共に、複数の電子部品４の放熱性を向上させることができる。その結果、複数の電子部品４の長寿命化を図ることができる。

また、冷却器３に対して同じ方向に区隔壁５１を介して隣接する電子部品４は、１個である。これにより、電子部品４をより効率的に冷却することができると共に、複数の電子部品４の間の熱干渉を効果的に抑制することができる。

また、冷却器３を挟んで互いに反対側に分かれて配置された２つの電子部品４は、電流センサ４１とコンデンサ４２とである。電流センサ４１及びコンデンサ４２は、一般に、長寿命化を図ることが比較的困難な電子部品である。そのため、これらの熱劣化を抑制することで、これらの電子部品４の長寿命化を効果的に図ることができる。

また、複数の冷却管３１と半導体モジュール２との積層体１１を挟んで互いに反対側に、２つの電子部品４が、分かれて配置されている。そして、２つの電子部品４は、積層体１１に対して、それぞれ区隔壁５１を介して隣接配置されている。これにより、冷却器３は、半導体モジュール２を効率的に冷却すると共に、電子部品４をも効果的に冷却することが可能となる。

以上のごとく、本形態によれば、電子部品の長寿命化を図ることができる電力変換装置を提供することができる。

（参考形態２）
本形態は、図４に示すごとく、冷却器３を挟んで互いに反対側に分かれて配置された２つの電子部品４を、コンデンサ４２とリアクトル４３とした形態である。
すなわち、冷却器３に対して、Ｙ方向の一方側に、区隔壁５１を介して、コンデンサ４２が隣接配置され、Ｙ方向の他方側に、区隔壁５１を介して、リアクトル４３が隣接配置されている。

本形態の電力変換装置１は、直流電源から入力される直流電力を昇圧してインバータへ供給する昇圧コンバータを備えている。この昇圧コンバータの構成部品として、上記リアクトル４３がケース５内に配置されている。

なお、図４においては、積層体１１、コンデンサ４２、リアクトル４３、及びケース５の位置関係を示す説明図であり、他の部品や配線等は、適宜省略してある。

その他の構成は、参考形態１と同様である。なお、参考形態２以降において用いた符号のうち、既出の形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

本形態の場合には、コンデンサ４２とリアクトル４３との間の熱干渉を抑制すると共に、これらの電子部品４の放熱性を向上させることができる。これにより、コンデンサ４２及びリアクトル４３の熱劣化を抑制することで、これらの電子部品４の長寿命化を効果的に図ることができる。すなわち、リアクトル４３も、コンデンサ４２等と同様、一般に、長寿命化を図ることが比較的困難な電子部品である。それゆえ、本形態の構成によって、コンデンサ４２及びリアクトル４３の熱劣化を抑制することで、効果的に、電力変換装置１全体の長寿命化を図ることができる。
その他、参考形態１と同様の作用効果を有する。

（参考形態３）
本形態は、図５に示すごとく、冷却器３を挟んで互いに反対側に分かれて配置された２つの電子部品４を、電流センサ４１とリアクトル４３とした形態である。
すなわち、冷却器３に対して、Ｙ方向の一方側に、区隔壁５１を介して、電流センサ４１が隣接配置され、Ｙ方向の他方側に、区隔壁５１を介して、リアクトル４３が隣接配置されている。

なお、図５においては、積層体１１、電流センサ４１、リアクトル４３、及びケース５の位置関係を示す説明図であり、他の部品や配線等は、適宜省略してある。
その他の構成は、参考形態１又は参考形態２と同様である。

本形態の場合には、電流センサ４１とリアクトル４３との間の熱干渉を抑制すると共に、これらの電子部品４の放熱性を向上させることができる。これにより、電流センサ４１及びリアクトル４３の熱劣化を抑制することで、これらの電子部品４の長寿命化を効果的に図ることができる。
その他、参考形態１及び参考形態２と同様の作用効果を有する。

（参考形態４）
本形態は、図６に示すごとく、冷却器３に対して、Ｘ方向の両側に、それぞれ区隔壁５１を介して２つの電子部品４が分かれて配置された、電力変換装置１の形態である。
本形態においては、冷却器３におけるＸ方向の一端に配された冷却管３１に、区隔壁５１を介して、電流センサ４１が隣接配置されている。また、冷却器３におけるＸ方向の他端側に、区隔壁５１を介してコンデンサ４２が隣接配置されている。

冷却器３は、積層方向（すなわちＸ方向）の一端（すなわちコンデンサ４２の配置側の端部）の冷却管３１から突出した冷媒導入管３２１及び冷媒排出管３２２を、Ｙ方向へ屈曲させている。冷媒導入管３２１及び冷媒排出管３２２は、ケース５の外周壁部５３からＹ方向の同じ側へ突出している。

そして、ケース５内における、冷媒排出管３２２のＹ方向に沿った部分に対して、Ｘジ方向から、コンデンサ４２が、区隔壁５１を介して隣接配置されている。
なお、図６においては、積層体１１、電流センサ４１、コンデンサ４２、及びケース５の位置関係を示す説明図であり、他の部品や配線等は、適宜省略してある。
その他の構成は、参考形態１と同様である。

本形態の場合にも、複数の電子部品４（すなわち、電流センサ４１とコンデンサ４２）同士の熱干渉を抑制すると共に、複数の電子部品４の放熱性を向上させることができる。その結果、複数の電子部品４の長寿命化を図ることができる。
その他、参考形態１と同様の作用効果を有する。

なお、本形態において、冷媒導入管３２１と冷媒排出管３２２との配置を逆にして、冷媒導入管３２１に対して、コンデンサ４２が、区隔壁５１を介して隣接配置された構成とすることもできる。この場合には、コンデンサ４２の冷却効率をより向上させることができる。

また、本形態においては、冷媒導入管３２１及び冷媒排出管３２２を、Ｙ方向の同じ側へ屈曲させた形態を示したが、互いに反対側へ屈曲させたり、Ｚ方向へ屈曲させたりすることもできる。

また、本形態において、冷却器３に対する電流センサ４１とコンデンサ４２との位置関係を、逆にすることもできる。
さらには、本形態においても、冷却器３に対してＸ方向に、区隔壁５１を介して隣接配置する電子部品４として、電流センサ４１又はコンデンサ４２に代えて、リアクトル４３を配置することもできる。

（実施形態１）
本形態は、図７〜図１０に示すごとく、半導体モジュール２と接続されると共にアース端子８１を備えた発熱部品８をさらに有する電力変換装置１０の形態である。
図７、図８に示すごとく、発熱部品８のアース端子８１は、冷却区隔壁５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃ又は連続区隔壁５１２ａ、５１２ｂに、固定されている。冷却区隔壁５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃは、冷却器３に面して配された区隔壁５１である。連続区隔壁５１２ａ、５１２ｂは、冷却区隔壁５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃのいずれかと連続する区隔壁５１である。

本形態においては、アース端子８１は、冷却区隔壁５１１ａに連続する連続区隔壁５１２ａに、固定されている。アース端子８１は、例えば、ボルト１２等の金属製締結部材によって、連続区隔壁５１２ａに締結されている。

少なくとも一部の冷却区隔壁５１１ａ、５１１ｃは、複数の冷却管３１及び連結管３３に面して、複数の冷却管３１の積層方向Ｘに沿って形成されている。つまり、一部の冷却区隔壁５１１ａ、５１１ｃは、冷却器３に対して、Ｙ方向に対向配置されている。そして、Ｘ方向における冷却器３の全体にわたり、冷却区隔壁５１１ａ、５１１ｃは、冷却器３に面している。このような冷却区隔壁５１１ａ、５１１ｃが、本形態においては、冷却器３におけるＹ方向の両側に、それぞれ配置されている。本形態においては、そのうちの一つの冷却区隔壁５１１ａがＸ方向に延長された区隔壁５１として、連続区隔壁５１２ａが存在する。

この連続区隔壁５１２ａと、２つの外周壁部５３の一部ずつと、Ｘ方向に主面を向けた冷却区隔壁５１１ｂと、さらにはこれに連続する連続区隔壁５１２ｂと、によって囲まれた空間に、発熱部品８が配置されている（図７〜図９参照）。本形態において、発熱部品８は、一方の電極が接地される接地用コンデンサである。接地用コンデンサは、２つのコンデンサ素子８２を備えている。２つのコンデンサ素子８２は、図１０に示すごとく、互いに直列接続されている。そして、２つのコンデンサ素子８２の間の配線に、アース端子８１が電気的に接続されている。

また、発熱部品８としての接地用コンデンサは、他のコンデンサ４２と並列接続されている。当該他のコンデンサ４２は、複数の半導体モジュール２からなるインバータ回路２０に入力される電圧を平滑化する平滑コンデンサである。そして、接地用コンデンサ（すなわち発熱部品８）は、直流電源ＢＡＴの直流電力に含まれるノイズ電流を除去する機能を有する。

図７に示すごとく、ケース５は、外周壁部５３の外側面に設けられたアースボス５４を有する。アース端子８１が固定された区隔壁５１の延長線上に、アースボス５４が配置されている。すなわち、冷却区隔壁５１１ａ及び連続区隔壁５１２ａのＸ方向の延長線上に、アースボス５４が配置されている。
アースボス５４には、図示を省略するアース配線の端子（例えば、ハーネス等の端子）が締結される。

ケース５は、互いに異なる冷却区隔壁である第１冷却区隔壁５１１ａ及び第２冷却区隔壁５１１ｂを有する。発熱部品８としての接地用コンデンサは、第１固定部１２１と、第２固定部１２２とを有する。第１固定部１２１は、第１冷却区隔壁５１１ａ又は第１冷却区隔壁５１１ａに連続する第１連続区隔壁５１２ａに固定された固定部として定義される。また、第２固定部１２２は、第２冷却区隔壁５１１ｂ又は第２冷却区隔壁５１１ｂに連続する第２連続区隔壁５１２ｂに固定された固定部として定義される。
本形態においては、第１固定部１２１は、第１連続区隔壁５１２ａに固定されている。また、第２固定部１２２は、第２冷却区隔壁５１１ｂに固定されている。

そして、少なくとも第１固定部１２１は、アース端子８１にて構成されている。本形態においては、第１固定部１２１が、アース端子８１にて構成されているが、第２固定部１２２は、接地用コンデンサの絶縁性筐体部の一部にて構成されている。つまり、コンデンサ素子８２を収容した樹脂等からなる筐体の一部に設けたフランジ部８３が、第２固定部１２２として、区隔壁５１に固定されている。
その他は、参考形態１と同様である。

次に、本形態の作用効果を説明する。
本形態の電力変換装置１０においては、発熱部品８としての接地用コンデンサのアース端子８１が、連続区隔壁５１２ａに固定されている。これにより、接地用コンデンサの熱を、連続区隔壁５１２ａ及び冷却区隔壁５１１ａを介して冷却器３に放熱しやすくなる。その結果、接地用コンデンサの長寿命化を図ることができる。

また、接地用コンデンサに流れるノイズ電流を、ケース５を介してグランドへ逃がすことができる。つまり、アース端子８１を連続区隔壁５１２ａに固定した構造は、ノイズ電流を逃がす機能と共に、接地用コンデンサの放熱機能をも果たすことができる。

また、冷却区隔壁５１１ａが、複数の冷却管３１及び連結管３３に面して、Ｘ方向に沿って形成されている。これにより、接地用コンデンサ（すなわち発熱部品８）の熱を、より効率的に冷却器３へ放熱しやすくなる。

また、アース端子８１が固定された区隔壁５１（本形態においては、連続区隔壁５１２ａ）の延長線上に、アースボス５４が配置されている。これにより、アース端子８１からアースボス５４までの電流経路を短くすることができる。その結果、接地用コンデンサに流れたノイズ電流を、迅速にグランドへ逃がすことができる。

また、発熱部品８としての接地用コンデンサは、第１固定部１２１と、第２固定部１２２とを有する。これにより、接地用コンデンサを安定してケース５に固定することができる。それとともに、接地用コンデンサの熱を、第１固定部１２１からの放熱と共に、第２固定部１２２からも放熱することができる。なお、第２固定部１２２が端子ではなくても、第２固定部１２２からの放熱経路は、第１固定部１２１からの放熱経路に対する補助的な放熱経路としての役割を果たし得る。
その他、参考形態１と同様の作用効果を有する。

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。

１ 電力変換装置
２ 半導体モジュール
３ 冷却器
４ 電子部品
５ ケース
５１ 区隔壁

Claims (11)

1. 半導体モジュール（２）と、
   上記半導体モジュールを冷却する冷却器（３）と、
   上記半導体モジュールと直接又は間接的に接続された少なくとも２つの電子部品（４）と、
   上記半導体モジュール、上記冷却器、及び上記電子部品を収容する金属製のケース（５）と、を有し、
   上記ケースは、内部を区画する区隔壁（５１）を有し、
   上記冷却器を挟んで互いに反対側に、２つの上記電子部品が、分かれて配置されており、
   かつ、２つの上記電子部品は、上記冷却器に対して、それぞれ上記区隔壁を介して隣接配置されており、
   上記半導体モジュールと接続されると共にアース端子を備えた発熱部品（８）をさらに有し、
   上記発熱部品の上記アース端子は、上記冷却器に面して配された上記区隔壁である冷却区隔壁（５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃ）、又は該冷却区隔壁と連続する上記区隔壁である連続区隔壁（５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ）に、固定されており、
   上記ケースは、外周壁部（５３）の外側面に設けられたアースボス（５４）を有し、上記アース端子が固定された上記区隔壁の延長線上に、上記アースボスが配置されている、電力変換装置（１０）。
2. 上記ケースは、互いに異なる上記冷却区隔壁である第１冷却区隔壁（５１１ａ）及び第２冷却区隔壁（５１１ｂ）を有し、上記発熱部品は、上記第１冷却区隔壁又は該第１冷却区隔壁に連続する第１連続区隔壁（５１２ａ）に固定された第１固定部（１２１）と、上記第２冷却区隔壁又は該第２冷却区隔壁に連続する第２連続区隔壁（５１２ｂ）に固定された第２固定部（１２２）とを有し、少なくとも上記第１固定部は、上記アース端子にて構成されている、請求項１に記載の電力変換装置。
3. 半導体モジュール（２）と、
   上記半導体モジュールを冷却する冷却器（３）と、
   上記半導体モジュールと直接又は間接的に接続された少なくとも２つの電子部品（４）と、
   上記半導体モジュール、上記冷却器、及び上記電子部品を収容する金属製のケース（５）と、を有し、
   上記ケースは、内部を区画する区隔壁（５１）を有し、
   上記冷却器を挟んで互いに反対側に、２つの上記電子部品が、分かれて配置されており、
   かつ、２つの上記電子部品は、上記冷却器に対して、それぞれ上記区隔壁を介して隣接配置されており、
   上記半導体モジュールと接続されると共にアース端子を備えた発熱部品（８）をさらに有し、
   上記発熱部品の上記アース端子は、上記冷却器に面して配された上記区隔壁である冷却区隔壁（５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃ）、又は該冷却区隔壁と連続する上記区隔壁である連続区隔壁（５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ）に、固定されており、
   上記ケースは、互いに異なる上記冷却区隔壁である第１冷却区隔壁（５１１ａ）及び第２冷却区隔壁（５１１ｂ）を有し、上記発熱部品は、上記第１冷却区隔壁又は該第１冷却区隔壁に連続する第１連続区隔壁（５１２ａ）に固定された第１固定部（１２１）と、上記第２冷却区隔壁又は該第２冷却区隔壁に連続する第２連続区隔壁（５１２ｂ）に固定された第２固定部（１２２）とを有し、少なくとも上記第１固定部は、上記アース端子にて構成されている、電力変換装置（１０）。
4. 上記冷却器に対して同じ方向に上記区隔壁を介して隣接する上記電子部品は、１個である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力変換装置。
5. 上記冷却器を挟んで互いに反対側に分かれて配置された２つの上記電子部品は、電流センサ（４１）、コンデンサ（４２）、リアクトル（４３）のうち、いずれか２つである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
6. 上記冷却器を挟んで互いに反対側に分かれて配置された２つの上記電子部品は、電流センサとコンデンサとである、請求項５に記載の電力変換装置。
7. 上記冷却器は、上記半導体モジュールと共に積層された複数の冷却管（３１）を有しており、該複数の冷却管と上記半導体モジュールとの積層体（１１）を挟んで互いに反対側に、２つの上記電子部品が、分かれて配置されており、かつ、２つの上記電子部品は、上記積層体に対して、それぞれ上記区隔壁を介して隣接配置されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電力変換装置。
8. 半導体モジュール（２）と、
   上記半導体モジュールを冷却する冷却器（３）と、
   上記半導体モジュールと接続されると共にアース端子（８１）を備えた発熱部品（８）と、
   上記半導体モジュール、上記冷却器、及び上記発熱部品を収容する金属製のケース（５）と、を有し、
   上記ケースは、内部を区画する区隔壁（５１）を有し、
   上記発熱部品の上記アース端子は、上記冷却器に面して配された上記区隔壁である冷却区隔壁（５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃ）、又は該冷却区隔壁と連続する上記区隔壁である連続区隔壁（５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ）に、固定されており、
   上記ケースは、外周壁部（５３）の外側面に設けられたアースボス（５４）を有し、上記アース端子が固定された上記区隔壁の延長線上に、上記アースボスが配置されている、電力変換装置（１０）。
9. 上記ケースは、互いに異なる上記冷却区隔壁である第１冷却区隔壁（５１１ａ）及び第２冷却区隔壁（５１１ｂ）を有し、上記発熱部品は、上記第１冷却区隔壁又は該第１冷却区隔壁に連続する第１連続区隔壁（５１２ａ）に固定された第１固定部（１２１）と、上記第２冷却区隔壁又は該第２冷却区隔壁に連続する第２連続区隔壁（５１２ｂ）に固定された第２固定部（１２２）とを有し、少なくとも上記第１固定部は、上記アース端子にて構成されている、請求項８に記載の電力変換装置。
10. 半導体モジュール（２）と、
    上記半導体モジュールを冷却する冷却器（３）と、
    上記半導体モジュールと接続されると共にアース端子（８１）を備えた発熱部品（８）と、
    上記半導体モジュール、上記冷却器、及び上記発熱部品を収容する金属製のケース（５）と、を有し、
    上記ケースは、内部を区画する区隔壁（５１）を有し、
    上記発熱部品の上記アース端子は、上記冷却器に面して配された上記区隔壁である冷却区隔壁（５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃ）、又は該冷却区隔壁と連続する上記区隔壁である連続区隔壁（５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ）に、固定されており、
    上記ケースは、互いに異なる上記冷却区隔壁である第１冷却区隔壁（５１１ａ）及び第２冷却区隔壁（５１１ｂ）を有し、上記発熱部品は、上記第１冷却区隔壁又は該第１冷却区隔壁に連続する第１連続区隔壁（５１２ａ）に固定された第１固定部（１２１）と、上記第２冷却区隔壁又は該第２冷却区隔壁に連続する第２連続区隔壁（５１２ｂ）に固定された第２固定部（１２２）とを有し、少なくとも上記第１固定部は、上記アース端子にて構成されている、電力変換装置（１０）。
11. 上記冷却器は、上記半導体モジュールと共に積層された複数の冷却管（３１）と、該複数の冷却管を接続する連結管（３３）とを有し、少なくとも一部の上記冷却区隔壁は、上記複数の冷却管及び上記連結管に面して、上記複数の冷却管の積層方向（Ｘ）に沿って形成されている、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の電力変換装置。

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