JP7139603B2 - power converter - Google Patents

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Description

本開示は、電力変換装置に関する。 The present disclosure relates to power converters.

特許文献1には、金属箔と誘電体とを重ねて巻回したコンデンサ素子の両端からはみ出す金属箔を導体で封止し、封止した導体に冷却液を流す冷却パイプを接合したコンデンサが開示されている。 Patent document 1 discloses a capacitor in which a metal foil protruding from both ends of a capacitor element in which a metal foil and a dielectric are overlapped and wound is sealed with a conductor, and a cooling pipe for flowing a cooling liquid is joined to the sealed conductor. It is

特開2001-230145号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-230145

特許文献1記載の技術では、金属箔を封止する導体に、直接、冷却パイプを接合してコンデンサを冷却するため、コンデンサの構造が複雑になるおそれがあった。 In the technique described in Patent Document 1, the condenser is cooled by connecting the cooling pipe directly to the conductor that seals the metal foil, which may complicate the structure of the condenser.

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
[形態1]
本開示の一形態によれば、電力変換装置(10A、10B、10C、10D)が提供される。この電力変換装置は、第1電極(41)と第2電極(42)とを備えるコンデンサ(40)と、第1端子部(21)と第2端子部(22)とを備える複数の半導体モジュール(20)と、複数の前記第1端子部と前記第1電極とを電気的に接続する導電性の第1バスバー(50)と、複数の前記第2端子部と前記第2電極とを電気的に接続する導電性の第2バスバー(60、60B)と、を備える。前記第1バスバー及び前記第2バスバーの少なくとも一方は、冷媒供給口(58,68)および冷媒排出口(59,69)と、前記冷媒供給口から内部に供給された冷媒を、複数の前記第1端子部及び複数の前記第2端子部の少なくとも一方の近傍を経由して前記冷媒排出口から排出されるように循環させる冷媒流路(55、65)と、を有する。
[形態2]
本開示の一形態によれば、電力変換装置(10A、10B、10C、10D)が提供される。この電力変換装置は、第1電極(41)と第2電極(42)とを備えるコンデンサ(40)と、第1端子部(21)と第2端子部(22)とを備える複数の半導体モジュール(20)と、複数の前記第1端子部と前記第1電極とを電気的に接続する導電性の第1バスバー(50)と、複数の前記第2端子部と前記第2電極とを電気的に接続する導電性の第2バスバー(60、60B)と、電流センサ(90)と、を備える。前記第1バスバー及び前記第2バスバーの少なくとも一方は、冷媒供給口(58,68)および冷媒排出口(59,69)と、前記冷媒供給口から内部に供給された冷媒を、複数の前記第1端子部及び複数の前記第2端子部の少なくとも一方の近傍を経由して前記冷媒排出口から排出されるように循環させる冷媒流路(55、65)と、を有する。前記電流センサは、前記第1バスバー又は前記第2バスバーのうち前記冷媒流路を有するバスバーに電気的に接続される。
The present disclosure has been made to solve the above problems, and can be implemented as the following modes.
[Mode 1]
According to one aspect of the present disclosure, power converters (10A, 10B, 10C, 10D) are provided. This power converter includes a capacitor (40) having a first electrode (41) and a second electrode (42), and a plurality of semiconductor modules having a first terminal (21) and a second terminal (22). (20); a conductive first bus bar (50) electrically connecting the plurality of first terminal portions and the first electrodes; and electrically connecting the plurality of second terminal portions and the second electrodes. and a conductive second bus bar (60, 60B) that electrically connects. At least one of the first bus bar and the second bus bar includes a refrigerant supply port (58, 68) and a refrigerant discharge port (59, 69), and the refrigerant supplied inside from the refrigerant supply port is supplied to the plurality of the second bus bars. and a coolant channel (55, 65) for circulating to be discharged from the coolant discharge port via the vicinity of at least one of the one terminal and the plurality of second terminals.
[Mode 2]
According to one aspect of the present disclosure, power converters (10A, 10B, 10C, 10D) are provided. This power converter includes a capacitor (40) having a first electrode (41) and a second electrode (42), and a plurality of semiconductor modules having a first terminal (21) and a second terminal (22). (20); a conductive first bus bar (50) electrically connecting the plurality of first terminal portions and the first electrodes; and electrically connecting the plurality of second terminal portions and the second electrodes. a conductive second bus bar (60, 60B) in direct connection and a current sensor (90). At least one of the first bus bar and the second bus bar includes a refrigerant supply port (58, 68) and a refrigerant discharge port (59, 69), and the refrigerant supplied inside from the refrigerant supply port is supplied to the plurality of the second bus bars. and a coolant channel (55, 65) for circulating to be discharged from the coolant discharge port via the vicinity of at least one of the one terminal and the plurality of second terminals. The current sensor is electrically connected to one of the first bus bar and the second bus bar, which has the refrigerant flow path.

本開示の一形態によれば、電力変換装置(10A、10B、10C、10D)が提供される。この電力変換装置は;第1電極(41)と第2電極(42)とを備えるコンデンサ(40)と;第1端子部(21)と第2端子部(22)とを備える半導体モジュール(20)と;前記第1端子部と前記第1電極とを電気的に接続する導電性の第1バスバー(50)と、前記第2端子部と前記第2電極とを電気的に接続する導電性の第2バスバー(60、60B)と、を備え;前記第1バスバー及び第2バスバーの少なくとも一方は、内部に冷媒が流れる冷媒流路(55、65)を有する。 According to one aspect of the present disclosure, power converters (10A, 10B, 10C, 10D) are provided. This power converter includes; a capacitor (40) having a first electrode (41) and a second electrode (42); a semiconductor module (20) having a first terminal (21) and a second terminal (22); ); a conductive first bus bar (50) that electrically connects the first terminal portion and the first electrode; and a conductive bus bar (50) that electrically connects the second terminal portion and the second electrode. and a second bus bar (60, 60B) of; at least one of the first bus bar and the second bus bar has a refrigerant channel (55, 65) in which a refrigerant flows.

この形態によれば、第1端子部と第1電極とを接続する第1バスバーと、第2端子部と第2電極とを接続する第2バスバーと、の少なくとも一方は、内部に冷媒流路を有するので、電力変換装置に複雑な構造を採用せずに、コンデンサ及び端子部を冷却することができる。 According to this aspect, at least one of the first bus bar that connects the first terminal portion and the first electrode and the second bus bar that connects the second terminal portion and the second electrode has a coolant channel inside. , the capacitor and the terminal can be cooled without adopting a complicated structure for the power converter.

第1実施形態の電力変換装置の上面図。1 is a top view of the power converter of the first embodiment; FIG. 第1実施形態の電力変換装置の冷却構造について説明するための図。The figure for demonstrating the cooling structure of the power converter device of 1st Embodiment. 電力変換装置を備える冷却システムについて示す図。The figure which shows about a cooling system provided with a power converter. 第2実施形態の電力変換装置の上面図。The top view of the power converter device of 2nd Embodiment. 第2実施形態の電力変換装置の冷却構造について説明するための図。The figure for demonstrating the cooling structure of the power converter device of 2nd Embodiment. 第3実施形態の電力変換装置の上面図。The top view of the power converter device of 3rd Embodiment. 第3実施形態の電力変換装置の冷却構造について説明するための図。The figure for demonstrating the cooling structure of the power converter device of 3rd Embodiment. 第4実施形態の電力変換装置の上面図。The top view of the power converter device of 4th Embodiment. 第4実施形態の電力変換装置の冷却構造について説明するための図。The figure for demonstrating the cooling structure of the power converter device of 4th Embodiment.

・第1実施形態
第1実施形態の電力変換装置10Aについて、図1及び図2を用いて説明する。また、電力変換装置10Aと冷媒循環部110とを備える冷却システム100について、図3を用いて説明する。図1には、相互に略直交するXYZ軸が図示されている。図1のXYZ軸は、他の図のXYZ軸に対応する。+Z軸方向を「上」とも呼び、その反対方向を、「下」とも呼ぶ。図1は電力変換装置10Aを上から見た図であり、図2は電力変換装置10Aの断面の簡略図を用いて冷却構造を説明するための図である。
- 1st Embodiment 10 A of power converters of 1st Embodiment are demonstrated using FIG.1 and FIG.2. A cooling system 100 including the power converter 10A and the refrigerant circulation unit 110 will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows XYZ axes that are substantially perpendicular to each other. The XYZ axes in FIG. 1 correspond to the XYZ axes in the other figures. The +Z-axis direction is also called "up", and the opposite direction is also called "down". FIG. 1 is a top view of the power conversion device 10A, and FIG. 2 is a diagram for explaining the cooling structure using a simplified sectional view of the power conversion device 10A.

本実施形態の電力変換装置10Aは、直流電流を多相交流に変換して外部負荷に出力するインバータ装置である。電力変換装置10Aは、電気自動車やハイブリッド車、燃料電池車両等の車両に搭載され、直流電源であるバッテリ(図示は省略)から出力される直流を、三相交流に変換して、外部負荷である三相交流モータ(図示は省略)に供給する。電力変換装置10Aは、半導体モジュール20と、コンデンサモジュール30と、第1バスバー50と、第2バスバー60と、冷却器70と、を備える。 The power conversion device 10A of the present embodiment is an inverter device that converts direct current into multiphase alternating current and outputs it to an external load. The power conversion device 10A is mounted on a vehicle such as an electric vehicle, a hybrid vehicle, or a fuel cell vehicle, and converts a direct current output from a battery (not shown), which is a direct current power supply, into a three-phase alternating current, and supplies it to an external load. It is supplied to a certain three-phase AC motor (not shown). The power converter 10A includes a semiconductor module 20, a capacitor module 30, a first busbar 50, a second busbar 60, and a cooler .

半導体モジュール20は、正極側スイッチング素子と負極側スイッチング素子(図示は省略)とを内臓した、いわゆる2in1型の半導体モジュール20u、20v、20wを備える。3つの半導体モジュール20u、20v、20wは、外部負荷のU相、V相、W相にそれぞれ接続される。正極側のスイッチング素子は、第1端子部21を介して第1バスバー50に接続される。負極側のスイッチング素子は、第2端子部22を介して第2バスバー60に接続される。第1端子部21及び第2端子部22は、「パワー端子」とも呼ばれる。 The semiconductor module 20 includes so-called 2-in-1 type semiconductor modules 20u, 20v, and 20w containing a positive-side switching element and a negative-side switching element (not shown). The three semiconductor modules 20u, 20v, and 20w are connected to U-phase, V-phase, and W-phase of external loads, respectively. The switching element on the positive electrode side is connected to the first bus bar 50 via the first terminal portion 21 . The switching element on the negative electrode side is connected to the second bus bar 60 via the second terminal portion 22 . The first terminal portion 21 and the second terminal portion 22 are also called "power terminals".

冷却器70は、半導体モジュール20とコンデンサモジュール30の下面に接触し、半導体モジュール20とコンデンサモジュール30を冷却する。冷却器70の内部には、循環ポンプ等によって冷媒が循環する。他の実施形態では、冷却器70はヒートシンクであってもよい。本実施形態では、半導体モジュール20とコンデンサモジュール30は、冷却器70の上面の面内に収まるように積層されている。 Cooler 70 contacts the lower surfaces of semiconductor module 20 and capacitor module 30 to cool semiconductor module 20 and capacitor module 30 . A coolant circulates inside the cooler 70 by a circulation pump or the like. In other embodiments, cooler 70 may be a heat sink. In this embodiment, the semiconductor modules 20 and the capacitor modules 30 are stacked so as to fit within the plane of the upper surface of the cooler 70 .

コンデンサモジュール30は、コンデンサ40を収容する金属製のコンデンサケース31と、充填樹脂32と、コンデンサ40と、を備える。充填樹脂32は、コンデンサ40とコンデンサケース31との間に充填された樹脂であり、例えば、エポキシ樹脂が用いられる。なお、図1に示すコンデンサ40、第1バスバー50、第2バスバー60の上側は開放されているが、これらの上には充填樹脂32やコンデンサケース31の蓋が配置されていてもよい。 The capacitor module 30 includes a metal capacitor case 31 that accommodates the capacitor 40 , a filling resin 32 , and the capacitor 40 . The filling resin 32 is a resin filled between the capacitor 40 and the capacitor case 31, and for example, an epoxy resin is used. Although the upper sides of the capacitor 40, first bus bar 50, and second bus bar 60 shown in FIG.

本実施形態におけるコンデンサ40は、電力変換装置10Aに入力される直流を平滑化する、いわゆる平滑コンデンサである。コンデンサ40は、金属性のフィルムを巻回して構成されている。図2に示すように、コンデンサ40は、巻回軸方向であるZ方向の両面に、対をなす第1電極41と第2電極42とを備える。第1電極41はコンデンサ40の上面側に配置され、第2電極42はコンデンサ40の下面側に配置されている。 The capacitor 40 in this embodiment is a so-called smoothing capacitor that smoothes the direct current that is input to the power converter 10A. Capacitor 40 is configured by winding a metallic film. As shown in FIG. 2, the capacitor 40 has a pair of first electrode 41 and second electrode 42 on both sides in the Z direction, which is the direction of the winding axis. The first electrode 41 is arranged on the upper surface side of the capacitor 40 and the second electrode 42 is arranged on the lower surface side of the capacitor 40 .

第1バスバー50は、第1端子部21と、第1電極41と、直流電源の正極側と、を電気的に接続する導電性の部材である。具体的には、第1バスバー50は、半導体モジュール20の第1端子部21に接続された半導体モジュール接続部51と、第1電極41に溶接により接続された電極接続部52と、直流電源側に接続される電源側接続部53と、を備える。第2バスバー60は、第2端子部22と、第2電極42と、直流電源の負極側と、を電気的に接続する導電性の部材である。具体的には、第2バスバー60は、半導体モジュール20の第2端子部22に接続された半導体モジュール接続部61と、第2電極42により溶接により接続された電極接続部62と、直流電源側に接続される電源側接続部63と、を備える。電源側接続部53の少なくとも一部と、電源側接続部63の少なくとも一部は、コンデンサケース31に設けられた貫通孔からコンデンサケース31外に突出している。 The first bus bar 50 is a conductive member that electrically connects the first terminal portion 21, the first electrode 41, and the positive electrode side of the DC power supply. Specifically, the first bus bar 50 includes a semiconductor module connection portion 51 connected to the first terminal portion 21 of the semiconductor module 20, an electrode connection portion 52 connected to the first electrode 41 by welding, and a DC power supply side. and a power supply side connection portion 53 connected to the . The second bus bar 60 is a conductive member that electrically connects the second terminal portion 22, the second electrode 42, and the negative electrode side of the DC power supply. Specifically, the second bus bar 60 includes a semiconductor module connection portion 61 connected to the second terminal portion 22 of the semiconductor module 20, an electrode connection portion 62 connected by welding with the second electrode 42, and a DC power supply side. and a power supply side connection portion 63 connected to the . At least part of the power supply side connection portion 53 and at least part of the power supply side connection portion 63 protrude outside the capacitor case 31 through through holes provided in the capacitor case 31 .

本実施形態において、第1バスバー50は、第1バスバー50内に冷媒が供給される供給口である冷媒供給口58と、第1バスバー50から冷媒が排出される排出口である冷媒排出口59と、冷媒が流れる冷媒流路55と、を備える。冷媒流路55は、半導体モジュール接続部51と電源側接続部53の箇所を除いて、第1バスバー50の内部に設けられている。図1には、冷媒流路55を構成する第1バスバー50の内壁の一部が点線で示され、冷媒流路55を冷媒が流れる様子が太線矢印で示されている。冷媒は、冷媒供給口58と冷媒排出口59に接続された冷媒循環部110により、第1バスバー50内を循環する。図3に示すように、冷媒循環部110は、冷媒排出管120と、冷媒供給管130と、ラジエータ140と、ラジエータ140に風を当てることによって冷媒の冷却を促進するファン150と、冷媒供給管130に配置された循環ポンプ160と、を備える。冷媒排出管120は冷媒排出口59とラジエータ140とを接続する。冷媒供給管130はラジエータ140と冷媒供給口58とを接続する。冷媒排出口59から冷媒排出管120に排出された冷媒は、ラジエータ140によって冷却された後、冷媒供給管130を介して冷媒供給口58へ供給される。供給された冷媒は、第1バスバー50内の冷媒流路55を循環して第1端子部21及びコンデンサ40の上面側を冷却し、冷媒排出口59から排出される(図1)。 In this embodiment, the first bus bar 50 includes a coolant supply port 58 that is a supply port for supplying coolant into the first bus bar 50 and a coolant discharge port 59 that is a discharge port for discharging the coolant from the first bus bar 50. and a coolant channel 55 through which coolant flows. The coolant channel 55 is provided inside the first bus bar 50 except for the semiconductor module connection portion 51 and the power supply side connection portion 53 . In FIG. 1 , a portion of the inner wall of the first bus bar 50 forming the coolant channel 55 is indicated by a dotted line, and the flow of the coolant through the coolant channel 55 is indicated by a thick arrow. The refrigerant circulates inside the first bus bar 50 by a refrigerant circulation unit 110 connected to the refrigerant supply port 58 and the refrigerant discharge port 59 . As shown in FIG. 3, the refrigerant circulation unit 110 includes a refrigerant discharge pipe 120, a refrigerant supply pipe 130, a radiator 140, a fan 150 for promoting cooling of the refrigerant by blowing air against the radiator 140, and a refrigerant supply pipe. and a circulation pump 160 located at 130 . Coolant discharge pipe 120 connects coolant discharge port 59 and radiator 140 . Coolant supply pipe 130 connects radiator 140 and coolant supply port 58 . The coolant discharged from the coolant discharge port 59 to the coolant discharge pipe 120 is cooled by the radiator 140 and then supplied to the coolant supply port 58 through the coolant supply pipe 130 . The supplied coolant circulates through the coolant channel 55 in the first bus bar 50, cools the first terminal portion 21 and the upper surface side of the capacitor 40, and is discharged from the coolant discharge port 59 (FIG. 1).

図2には、電力変換装置10Aにおける熱移動の様子が、白抜き矢印で示されている。冷媒の循環により、第1端子部21の熱及びコンデンサ40の上面側の熱は、第1バスバー50を流れる冷媒に移動する。コンデンサ40の下面側の熱は、コンデンサ40の下面側に配置された冷却器70に移動する。なお、図2では、図示の便宜上、第1端子部21、第2端子部22、冷媒供給口58は現れていない。また、図2では、図示の便宜上、半導体モジュール接続部61の上側に半導体モジュール接続部51が現れているが、半導体モジュール接続部51と半導体モジュール接続部61のZ軸方向の位置は同じであってもよい。 In FIG. 2, the state of heat transfer in the power conversion device 10A is indicated by white arrows. Due to the circulation of the coolant, the heat of the first terminal portion 21 and the heat of the upper surface side of the capacitor 40 are transferred to the coolant flowing through the first bus bar 50 . The heat on the bottom side of the condenser 40 moves to the cooler 70 arranged on the bottom side of the condenser 40 . Note that the first terminal portion 21, the second terminal portion 22, and the coolant supply port 58 are not shown in FIG. 2 for convenience of illustration. 2, the semiconductor module connection portion 51 appears above the semiconductor module connection portion 61 for convenience of illustration, but the positions of the semiconductor module connection portion 51 and the semiconductor module connection portion 61 in the Z-axis direction are the same. may

この形態によれば、第1端子部21と第1電極41とを接続する第1バスバー50は、冷媒流路55を有するので、電力変換装置10Aに複雑な構造を採用せずに、第1端子部21及びコンデンサ40の上面側を冷却することができる。 According to this aspect, since the first bus bar 50 connecting the first terminal portion 21 and the first electrode 41 has the coolant flow path 55, the first bus bar 50 can be The upper surface side of the terminal section 21 and the capacitor 40 can be cooled.

この形態によれば、電力変換装置10Aは、コンデンサ40の下面側に配置され、コンデンサ40を冷却するための冷却器70をさらに備えるので、冷却器70によりコンデンサ40の下面側を冷却することができる。 According to this aspect, the power conversion device 10A is arranged on the lower surface side of the capacitor 40 and further includes the cooler 70 for cooling the capacitor 40, so that the lower surface side of the capacitor 40 can be cooled by the cooler 70. can.

この形態によれば、冷却器70から離れているために高温化しやすいコンデンサ40の上面側を、電力変換装置10Aに複雑な構造を採用せずに効率的に冷却することができる。 According to this form, the upper surface side of the capacitor 40, which tends to be heated because it is away from the cooler 70, can be efficiently cooled without adopting a complicated structure for the power converter 10A.

また、この形態によれば、第1端子部21を介して半導体モジュール20の冷却を促進することができる。 Moreover, according to this embodiment, the cooling of the semiconductor module 20 can be promoted through the first terminal portion 21 .

・第2実施形態
図4及び図5を用いて第1実施形態と異なる点について説明する。以下では、既に説明した実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。第2実施形態の電力変換装置10Bでは、冷却器70Bは、第1実施形態の冷却器70よりもXY平面に沿った面が小さく構成されており、冷却器70Bの上面は、コンデンサモジュール30Bに接触していない。第2実施形態の電力変換装置10Bでは、第1実施形態の電力変換装置10Aと比較して、コンデンサモジュール30Bの下面の位置が、冷却器70BのZ方向の高さ分だけ、-Z方向に配置されている。
- 2nd Embodiment The difference from 1st Embodiment is demonstrated using FIG.4 and FIG.5. In the following, the same reference numerals as in the already described embodiments indicate the same configurations, and the preceding description is referred to. In the power converter 10B of the second embodiment, the cooler 70B has a smaller surface along the XY plane than the cooler 70 of the first embodiment. not in contact. In the power converter 10B of the second embodiment, compared to the power converter 10A of the first embodiment, the position of the lower surface of the capacitor module 30B is shifted in the -Z direction by the height of the cooler 70B in the Z direction. are placed.

本実施形態の第2バスバー60Bが、第1実施形態の第2バスバー60と異なる点は、第2バスバー60Bが、第1バスバー50と同様に、冷媒供給口68と、冷媒排出口69と、冷媒流路65と、を備える点である。冷媒流路65は、半導体モジュール接続部61と電源側接続部63の箇所を除いて、第2バスバー60B内に設けられている。図4には、冷媒流路65を構成する第2バスバー60Bの冷媒流路65を構成する内壁の一部が点線で示され、冷媒流路65を冷媒が流れる様子が太線矢印で示されている。冷媒は、電力変換装置10Bの外部に設けられた循環ポンプ160等により冷媒供給口68から供給される。冷媒は、第2バスバー60内の冷媒流路55を循環して第2端子部22及びコンデンサ40の下面側を冷却し、冷媒排出口69から排出される。排出された冷媒は、電力変換装置10Aの外部において放熱され、再び冷媒供給口68から供給される。図5に白抜き矢印で示すように第1端子部21の熱及びコンデンサ40の上面側の熱は、第1バスバー50を流れる冷媒に移動し、第2端子部22の熱及びコンデンサ40の下面側の熱は、第2バスバー60を流れる冷媒に移動する。なお、図示は省略するが、本実施形態では冷媒排出口59および冷媒排出口69は、冷媒循環部110の冷媒排出管120に接続されている。また、冷媒供給口58および冷媒供給口68は、冷媒循環部110の冷媒供給管130に接続されている。 The second bus bar 60B of the present embodiment differs from the second bus bar 60 of the first embodiment in that, like the first bus bar 50, the second bus bar 60B has a coolant supply port 68, a coolant discharge port 69, It is provided with a coolant channel 65 . The coolant channel 65 is provided inside the second bus bar 60B except for the semiconductor module connection portion 61 and the power supply side connection portion 63 . In FIG. 4 , part of the inner wall of the second bus bar 60B that forms the coolant flow path 65 is indicated by a dotted line, and the flow of the coolant through the coolant flow path 65 is indicated by a thick arrow. there is The coolant is supplied from the coolant supply port 68 by a circulation pump 160 or the like provided outside the power converter 10B. The coolant circulates through the coolant channel 55 in the second bus bar 60 to cool the second terminal portion 22 and the lower surface side of the capacitor 40 , and is discharged from the coolant discharge port 69 . The discharged coolant radiates heat outside the power conversion device 10A and is supplied from the coolant supply port 68 again. As indicated by white arrows in FIG. 5 , the heat of the first terminal portion 21 and the heat of the upper surface side of the capacitor 40 move to the refrigerant flowing through the first bus bar 50 , and the heat of the second terminal portion 22 and the lower surface of the capacitor 40 The side heat is transferred to the coolant flowing through the second bus bar 60 . Although illustration is omitted, the refrigerant discharge port 59 and the refrigerant discharge port 69 are connected to the refrigerant discharge pipe 120 of the refrigerant circulation section 110 in this embodiment. Also, the coolant supply port 58 and the coolant supply port 68 are connected to the coolant supply pipe 130 of the coolant circulation section 110 .

この形態によれば、第1端子部21と第1電極41とを接続する第1バスバー50の内部と、第2端子部22と第2電極42とを接続する第2バスバー60Bの内部には、それぞれ、冷媒流路55、65が設けられているので、電力変換装置10Aに複雑な構造を採用せずに、コンデンサ40の上面側及び下面側と、第1端子部21及び第2端子部22と、を効率的に冷却することができる。 According to this embodiment, the inside of the first bus bar 50 connecting the first terminal portion 21 and the first electrode 41 and the inside of the second bus bar 60B connecting the second terminal portion 22 and the second electrode 42 have , are provided with coolant flow paths 55 and 65, respectively, so that the upper surface side and the lower surface side of the capacitor 40, the first terminal portion 21 and the second terminal portion can be connected without adopting a complicated structure for the power conversion device 10A. 22 and can be efficiently cooled.

この形態によれば、第2バスバー60Bによってコンデンサ40の下面側を冷却することができるので、コンデンサ40の下面側に冷却器70を配置してコンデンサ40の下面側を冷却する場合と比べて、電力変換装置10Bを小さく構成することができる。 According to this embodiment, the lower surface side of the capacitor 40 can be cooled by the second bus bar 60B. The power conversion device 10B can be configured to be small.

この形態によれば、第1端子部21、第2端子部22を介して半導体モジュール20の冷却を促進することができる。 According to this aspect, cooling of the semiconductor module 20 can be promoted through the first terminal portion 21 and the second terminal portion 22 .

・第3実施形態
図6及び図7を用いて、第2実施形態と異なる点について説明する。第3実施形態の電力変換装置10Cは、コンデンサ40と並列に接続され、コンデンサ40に蓄積された電荷を放電する放電抵抗80を備える。放電抵抗80の一端は、導電性の端子接続部83を介して第1端子部21と接続されている。放電抵抗80の他端は、導電性の端子接続部84を介して第2端子部22と接続されている。図7に白抜き矢印で示すように、放電抵抗80の熱は、端子接続部83、84を介して、第1バスバー50内に設けられた冷媒流路55を流れる冷媒と、第2バスバー60B内に設けられた冷媒流路65を流れる冷媒と、に移動する。
- 3rd Embodiment The difference from 2nd Embodiment is demonstrated using FIG.6 and FIG.7. The power conversion device 10C of the third embodiment includes a discharge resistor 80 connected in parallel with the capacitor 40 and discharging electric charges accumulated in the capacitor 40 . One end of the discharge resistor 80 is connected to the first terminal portion 21 via a conductive terminal connection portion 83 . The other end of the discharge resistor 80 is connected to the second terminal portion 22 via a conductive terminal connection portion 84 . As indicated by white arrows in FIG. 7, the heat of the discharge resistor 80 is transferred via the terminal connection portions 83 and 84 to the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 55 provided in the first bus bar 50 and the second bus bar 60B. The coolant flowing through the coolant channel 65 provided inside moves to.

この形態によれば、放電抵抗80は、内部に冷媒流路55が設けられた第1バスバー50に接続された第1端子部21、及び、内部に冷媒流路65が設けられた第2バスバー60Bに接続された第2端子部22を介して、コンデンサ40と並列に接続されている。そのため、第2実施形態の効果を奏するのに加え、複雑な構造を採用せずに放電抵抗80を冷却することができる。 According to this embodiment, the discharge resistor 80 includes the first terminal portion 21 connected to the first bus bar 50 provided with the coolant channel 55 therein, and the second bus bar provided with the coolant channel 65 therein. It is connected in parallel with the capacitor 40 through the second terminal portion 22 connected to 60B. Therefore, in addition to the effects of the second embodiment, the discharge resistor 80 can be cooled without adopting a complicated structure.

・第4実施形態
図8及び図9を用いて第1実施形態と異なる点について説明する。電力変換装置10Dは、第1バスバー50に電気的に接続された電流センサ90を備える。電流センサ90は、コンデンサ40に流れる直流を測定する。電流センサ90は、導電性のセンサ接続部91を介して第1バスバー50の電源側接続部53に接続されている。図9に白抜き矢印で示すように、第1端子部21の熱及びコンデンサ40の上面側の熱は、第1バスバー50を流れる冷媒に移動し、コンデンサ40の下面側の熱は、冷却器70に移動する。電流センサ90の熱は、第1バスバー50を流れる冷媒に移動する。
- 4th Embodiment The difference from 1st Embodiment is demonstrated using FIG.8 and FIG.9. The power conversion device 10</b>D includes a current sensor 90 electrically connected to the first busbar 50 . Current sensor 90 measures the direct current flowing through capacitor 40 . The current sensor 90 is connected to the power supply side connection portion 53 of the first bus bar 50 via a conductive sensor connection portion 91 . As indicated by white arrows in FIG. 9, the heat of the first terminal portion 21 and the heat on the upper surface side of the condenser 40 move to the refrigerant flowing through the first bus bar 50, and the heat on the lower surface side of the condenser 40 transfers to the cooler. Move to 70. The heat of current sensor 90 is transferred to the coolant flowing through first bus bar 50 .

この形態によれば、電流センサ90は内部に冷媒流路55が設けられた第1バスバー50に接続されているので、第1実施形態の効果を奏するのに加え、複雑な構造を採用せずに電流センサ90を冷却することができる。 According to this embodiment, the current sensor 90 is connected to the first bus bar 50 in which the coolant channel 55 is provided. The current sensor 90 can be cooled to

・他の実施形態1
第1実施形態の電力変換装置10Aは、第1バスバー50と第2バスバー60のいずれか一方に冷媒流路が設けられていればよい。すなわち、第1バスバー50に代えて第2バスバー60に冷媒流路65が設けられていてもよい。この形態によれば、電力変換装置10Aに複雑な構造を採用せずに、第1端子部21と第2端子部22のいずれか一方と、コンデンサ40と、を効率的に冷却することができる。
Other Embodiment 1
In the power conversion device 10A of the first embodiment, either one of the first busbar 50 and the second busbar 60 may be provided with a coolant channel. That is, the refrigerant flow path 65 may be provided in the second bus bar 60 instead of the first bus bar 50 . According to this aspect, either one of the first terminal portion 21 and the second terminal portion 22 and the capacitor 40 can be efficiently cooled without adopting a complicated structure for the power converter 10A. .

・他の実施形態2
上記各実施形態において、電力変換装置10A~10Dは、冷却器70、70Bを備えていなくともよい。この形態によれば、第1端子部21、第2端子部22の少なくとも一方を介して半導体モジュール20を冷却することができる。
・Other embodiment 2
In each of the above embodiments, the power converters 10A to 10D do not have to include the coolers 70 and 70B. According to this form, the semiconductor module 20 can be cooled through at least one of the first terminal portion 21 and the second terminal portion 22 .

・他の実施形態3
第3実施形態の電力変換装置10Cにおいて、第1バスバー50内と第2バスバー60B内の一方に冷媒流路55、65が設けられていてもよい。この形態によれば、放電抵抗80を、第1バスバー50内に設けられた冷媒流路55を流れる冷媒、又は、第2バスバー60B内に設けられた冷媒流路65を流れる冷媒により、端子接続部83又は端子接続部84を介して冷却することができる。
・Other embodiment 3
In the power conversion device 10C of the third embodiment, coolant channels 55 and 65 may be provided in one of the first busbar 50 and the second busbar 60B. According to this embodiment, the discharge resistor 80 is terminal-connected by the coolant flowing through the coolant channel 55 provided in the first bus bar 50 or the coolant flowing through the coolant channel 65 provided in the second bus bar 60B. Cooling can be provided via the portion 83 or the terminal connection portion 84 .

・他の実施形態4
第4実施形態の電流センサ90は、第1バスバー50又は第2バスバー60のうち冷媒流路55が設けられたバスバーに接続されていればよい。例えば、第1バスバー50が冷媒流路55を有さず、第2バスバー60が冷媒流路65を有する場合には、電流センサ90は、第2バスバー60に接続されていてもよい。この形態によれば、電流センサ90を、第1バスバー50内に設けられた冷媒流路55を流れる冷媒、又は、第2バスバー60内に設けられた冷媒流路65を流れる冷媒により、センサ接続部91を介して冷却することができる。
・Other embodiment 4
The current sensor 90 of the fourth embodiment may be connected to one of the first busbar 50 and the second busbar 60 provided with the coolant channel 55 . For example, the current sensor 90 may be connected to the second bus bar 60 when the first bus bar 50 does not have the coolant channel 55 and the second bus bar 60 has the coolant channel 65 . According to this embodiment, the current sensor 90 is connected to the sensor by the coolant flowing through the coolant channel 55 provided in the first bus bar 50 or the coolant flowing through the coolant channel 65 provided in the second bus bar 60. Cooling is possible via the section 91 .

・他の実施形態5
上記実施形態において冷却器70、冷却器70B内の冷媒は、冷媒循環部110により循環されてもよい。この形態によれば、第1バスバー50、第2バスバー60B及び冷却器70内に冷媒を循環させるための構造を共通化することができる。
・Other embodiment 5
In the above-described embodiment, the coolant in cooler 70 and cooler 70B may be circulated by coolant circulation unit 110 . According to this form, the structure for circulating the refrigerant in the first bus bar 50, the second bus bar 60B, and the cooler 70 can be shared.

・他の実施形態6
上記種々の実施形態の構成は、適宜組み合わされてもよい。例えば、電流センサ90は、第2実施形態、第3実施形態の電力変換装置10B、10Cに設けられていてもよい。
・Another embodiment 6
The configurations of the various embodiments described above may be combined as appropriate. For example, the current sensor 90 may be provided in the power converters 10B and 10C of the second embodiment and the third embodiment.

・他の実施形態7
コンデンサ40は、平滑コンデンサに限らない。コンデンサ40は、スイッチング回路に生じるサージ電圧を吸収するためのスナバコンデンサであってもよい。
・Other Embodiment 7
Capacitor 40 is not limited to a smoothing capacitor. Capacitor 40 may be a snubber capacitor for absorbing surge voltages occurring in the switching circuit.

10A、10B、10C、10D 電力変換装置、20 半導体モジュール、21 第1端子部、22 第2端子部、40 コンデンサ、41 第1電極、42 第2電極、50 第1バスバー、55 冷媒流路、60、60B 第2バスバー 10A, 10B, 10C, 10D power converter, 20 semiconductor module, 21 first terminal portion, 22 second terminal portion, 40 capacitor, 41 first electrode, 42 second electrode, 50 first bus bar, 55 refrigerant channel, 60, 60B Second bus bar

Claims (4)

電力変換装置(10A、10B、10C、10D)であって、
第1電極(41)と第2電極(42)とを備えるコンデンサ(40)と、
第1端子部(21)と第2端子部(22)とを備える複数の半導体モジュール(20)と、
複数の前記第1端子部と前記第1電極とを電気的に接続する導電性の第1バスバー(50)と、複数の前記第2端子部と前記第2電極とを電気的に接続する導電性の第2バスバー(60、60B)と、
電流センサ(90)と、を備え、
前記第1バスバー及び前記第2バスバーの少なくとも一方は、
冷媒供給口(58,68)および冷媒排出口(59,69)と、
前記冷媒供給口から内部に供給された冷媒を、複数の前記第1端子部及び複数の前記第2端子部の少なくとも一方の近傍を経由して前記冷媒排出口から排出されるように循環させる冷媒流路(55、65)と、を有し、
前記電流センサは、前記第1バスバー又は前記第2バスバーのうち前記冷媒流路を有するバスバーに電気的に接続される、
電力変換装置。
A power conversion device (10A, 10B, 10C, 10D),
a capacitor (40) comprising a first electrode (41) and a second electrode (42);
a plurality of semiconductor modules (20) each having a first terminal portion (21) and a second terminal portion (22);
A conductive first bus bar (50) electrically connecting the plurality of first terminal portions and the first electrodes, and a conductive portion electrically connecting the plurality of second terminal portions and the second electrodes. sexual second bus bars (60, 60B);
a current sensor (90) ;
At least one of the first busbar and the second busbar,
a coolant supply port (58, 68) and a coolant outlet (59, 69);
A coolant that circulates through the vicinity of at least one of the plurality of first terminal portions and the plurality of second terminal portions so as to be discharged from the coolant discharge port. a channel (55, 65) ;
The current sensor is electrically connected to one of the first bus bar and the second bus bar, which has the refrigerant flow path.
Power converter.
請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記コンデンサにおいて、前記第1電極は前記コンデンサの上面側に配置され、前記第2電極は前記コンデンサの下面側に配置されており、
前記コンデンサの下面側に配置され、前記コンデンサを冷却するための冷却器(70)をさらに備え、
前記第1バスバーは前記冷媒流路を有する、電力変換装置。
The power converter according to claim 1,
In the capacitor, the first electrode is arranged on the upper surface side of the capacitor, and the second electrode is arranged on the lower surface side of the capacitor,
further comprising a cooler (70) arranged on the lower surface side of the condenser for cooling the condenser;
The power conversion device, wherein the first bus bar has the coolant channel.
請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記コンデンサにおいて、前記第1電極は前記コンデンサの上面側に配置され、前記第2電極は前記コンデンサの下面側に配置されており、
前記第1バスバー及び前記第2バスバーは、前記冷媒流路を有する、電力変換装置。
The power converter according to claim 1,
In the capacitor, the first electrode is arranged on the upper surface side of the capacitor, and the second electrode is arranged on the lower surface side of the capacitor,
A power conversion device, wherein the first bus bar and the second bus bar have the refrigerant flow path.
請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の電力変換装置であって、
さらに、前記第1端子部及び前記第2端子部を介して前記コンデンサと並列に接続された放電抵抗(80)を備える、電力変換装置。
The power converter according to any one of claims 1 to 3,
A power conversion device further comprising a discharge resistor (80) connected in parallel with the capacitor via the first terminal and the second terminal.
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