JP7388307B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本明細書に記載の開示は電力変換装置に関するものである。

特許文献１には半導体モジュール、半導体モジュールを冷却する冷媒の流れる冷却器、および、これらを収納するケースを備える電力変換装置が記載されている。

特開２０１９－９７２３７号公報

ケースの側方壁部には交流負荷に電気的に接続される交流コネクタを通すための交流コネクタ接続部が形成されている。冷却器から冷媒が漏れたり、半導体モジュールから部品が脱落すると、これら冷却器と半導体モジュールを備える電力変換装置の構成要素がコネクタ接続部（開口部）からケースの外側に飛び出る虞がある。

本明細書に記載の開示は、構成要素が開口部から飛び出ることの抑制された電力変換装置を提供することを目的とする。

本開示の一態様による電力変換装置は、
電気部品（３１５）と、
内部空間を流れる液状の冷媒によって電気部品を冷却する冷却器（５００）と、
底部（９２０）と底部の内底面（９２０ａ）から起立した側壁部（９３０）を備え、底部と側壁部によって区画された収納空間（９１１）に電気部品と冷却器が収納されるケース（９１０）と、
電気部品に接続される導電部（７１８）を備える端子台（７２０）と、を有し、
側壁部には、側壁部の収納空間側の内側面（９３０ａ）と内側面の裏側の外側面（９３０ｂ）それぞれに開口し、電気部品と収納空間の外側に位置する外部機器（４００）とを接続するための開口部（９５０）が形成され、
側壁部における開口部の形成された接続壁部（９３１）の内側面と外側面の並ぶ並び方向において、底部における開口部と電気部品の間に位置する部位に、内底面から遠ざかる高さ方向に延びる突出部（９４０）が連結され、
接続壁部は、開口部を区画する、底部側の下端（９５１）と底部から最も離間した上端（９５２）を備え、
突出部の少なくとも一部において内底面からの高さが、下端の内底面からの高さよりも高く、
端子台の少なくとも一部が並び方向で冷却器と開口部の間に位置しつつ、高さ方向で冷却器と突出部の間に位置し、
端子台の最底面（７２０ａ）が突出部と高さ方向で対向している。

これによれば、電力変換装置の構成要素が開口部（９５０）から飛び出ることが抑制されやすくなっている。

例えば、冷却器（５００）の内部空間から冷媒が漏れたとしても、冷媒が開口部（９５０）からケース（９１０）の外側に流れることが突出部（９４０）によって遅延されやすくなっている。電気部品（３１５）や冷却器（５００）の構成部品の一部が脱落したとしても、その構成部品が開口部（９５０）からケース（９１０）の外側に飛び出ることが突出部（９４０）によって抑制されやすくなっている。

なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。

車載システムを示す回路図である。 電力変換装置の上面図である。 電力変換装置の断面図である。 図２に示す電力変換装置の上面図からセンサユニットを除いた上面図である。 電力変換装置の側面図である。 変形例を説明するための電力変換装置の上面図である。 変形例を説明するための電力変換装置の断面図である。 変形例を説明するための電力変換装置の断面図である。

以下、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。

また各実施形態で組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士、実施形態と変形例、および、変形例同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
先ず、図１に基づいて車載システム１００を説明する。車載システム１００はハイブリッドシステムを構成している。

車載システム１００はバッテリ２００、電力変換装置３００、および、モータ４００を有する。また車載システム１００は図示しないエンジンと動力分配機構を有する。電力変換装置３００にはセンサユニット７００が含まれている。モータ４００は第１ＭＧ４１０と第２ＭＧ４２０を有する。ＭＧはmotor generatorの略である。モータ４００は外部機器に相当する。なお、センサユニット７００については後で説明する。

さらに車載システム１００は図示しないゲートドライバと複数のＥＣＵを有する。これら複数のＥＣＵはバス配線を介して相互に信号を送受信している。複数のＥＣＵは協調してゲートドライバを制御している。複数のＥＣＵの協調制御により、バッテリ２００のＳＯＣに応じたモータ４００の力行と発電（回生）、および、エンジンの出力などが制御される。ＳＯＣはstate of chargeの略である。ＥＣＵはelectronic control unitの略である。

バッテリ２００は複数の二次電池を有する。これら複数の二次電池は直列接続された電池スタックを構成している。二次電池としてはリチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池、および、有機ラジカル電池などを採用することができる。

バッテリ２００のＳＯＣは、上記の電池スタックのＳＯＣに相当する。電池スタックのＳＯＣは複数の二次電池のＳＯＣの総和である。電池スタックのＳＯＣの過充電や過放電は上記の協調制御により回避される。これに対して複数の二次電池それぞれのＳＯＣの過充電や過放電は、複数の二次電池それぞれのＳＯＣを均等化する均等化処理によって回避される。

電力変換装置３００はバッテリ２００と第１ＭＧ４１０との間の電力変換を行う。また電力変換装置３００はバッテリ２００と第２ＭＧ４２０との間の電力変換も行う。電力変換装置３００はバッテリ２００の直流電力を第１ＭＧ４１０と第２ＭＧ４２０の力行に適した電圧レベルの交流電力に変換する。電力変換装置３００は第１ＭＧ４１０と第２ＭＧ４２０の発電によって生成された交流電力をバッテリ２００の充電に適した電圧レベルの直流電力に変換する。

＜電力変換装置の回路構成＞
図１に示すように電力変換装置３００は電力変換回路の構成要素としてコンバータ３１０とインバータ３２０を備えている。コンバータ３１０は直流電力の電圧レベルを昇降圧する機能を果たす。インバータ３２０は直流電力を交流電力に変換する機能を果たす。インバータ３２０は交流電力を直流電力に変換する機能を果たす。

コンバータ３１０はバッテリ２００の直流電力を第１ＭＧ４１０と第２ＭＧ４２０のトルク生成に適した電圧レベルに昇圧する。インバータ３２０はこの直流電力を交流電力に変換する。この交流電力が第１ＭＧ４１０と第２ＭＧ４２０に供給される。またインバータ３２０は第１ＭＧ４１０と第２ＭＧ４２０で生成された交流電力を直流電力に変換する。コンバータ３１０はこの直流電力をバッテリ２００の充電に適した電圧レベルに降圧する。

図１に示すようにコンバータ３１０は第１バスバ３０１と第２バスバ３０２を介してバッテリ２００と電気的に接続されている。コンバータ３１０は第３バスバ３０３と第４バスバ３０４を介してインバータ３２０と電気的に接続されている。

＜コンバータ＞
コンバータ３１０は電気素子として、第１コンデンサ３１１、Ａ相スイッチモジュール３１２、Ｂ相スイッチモジュール３１３、および、リアクトル３１４を有する。

図１に示すように第１バスバ３０１の一端がバッテリ２００の正極に接続されている。第２バスバ３０２の一端がバッテリ２００の負極に接続されている。この第１バスバ３０１に第１コンデンサ３１１の有する２つの電極のうちの一方が接続されている。第２バスバ３０２に第１コンデンサ３１１の有する２つの電極のうちの他方が接続されている。

またリアクトル３１４が第１バスバ３０１の他端と第１連結バスバ７１１の一端に接続されている。なお、第１連結バスバ７１１は他端側で第１連結部７１１ａと第２連結部７１１ｂに分岐されている。リアクトル３１４が第１連結部７１１ａを介してＡ相スイッチモジュール３１２に接続されている。リアクトル３１４が第２連結部７１１ｂを介してＢ相スイッチモジュール３１３に接続されている。

これによりリアクトル３１４と第１連結バスバ７１１を介してバッテリ２００の正極とＡ相スイッチモジュール３１２が接続されている。リアクトル３１４と第１連結バスバ７１１を介してバッテリ２００の正極とＢ相スイッチモジュール３１３が接続されている。

また図１に示すようにＡ相スイッチモジュール３１２とＢ相スイッチモジュール３１３とが第３バスバ３０３と第４バスバ３０４の間で並列接続されている。第２バスバ３０２の他端に第４バスバ３０４の一端が電気的および機械的に接続されている。なお、図１では各種バスバの接続部位を白丸で示している。これら接続部位は例えばボルトや溶接などによって電気的に接続されている。

Ａ相スイッチモジュール３１２とＢ相スイッチモジュール３１３はハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２を有する。またＡ相スイッチモジュール３１２とＢ相スイッチモジュール３１３それぞれはハイサイドダイオード３３１ａとローサイドダイオード３３２ａを有する。これら半導体素子は封止樹脂３３０によって被覆保護されている。

本実施形態では、ハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２としてｎチャネル型のＩＧＢＴを採用している。図１に示すようにハイサイドスイッチ３３１のエミッタ電極とローサイドスイッチ３３２のコレクタ電極とが接続されている。これによりハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２とが直列接続されている。

また、ハイサイドスイッチ３３１のコレクタ電極にハイサイドダイオード３３１ａのカソード電極が接続されている。ハイサイドスイッチ３３１のエミッタ電極にハイサイドダイオード３３１ａのアノード電極が接続されている。これによりハイサイドスイッチ３３１にハイサイドダイオード３３１ａが逆並列接続されている。

同様にして、ローサイドスイッチ３３２のコレクタ電極にローサイドダイオード３３２ａのカソード電極が接続されている。ローサイドスイッチ３３２のエミッタ電極にローサイドダイオード３３２ａのアノード電極が接続されている。これによりローサイドスイッチ３３２にローサイドダイオード３３２ａが逆並列接続されている。

上記したようにハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２は封止樹脂３３０によって被覆保護されている。この封止樹脂３３０から後述するコレクタ端子３３０ａの一部、エミッタ端子３３０ｂの一部、中点端子３３０ｃの一部、および、ゲート端子３３０ｄの一部が露出されている。

コレクタ端子３３０ａはハイサイドスイッチ３３１のコレクタ電極に接続される端子である。エミッタ端子３３０ｂはローサイドスイッチ３３２のエミッタ電極に接続される端子である。中点端子３３０ｃはハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２の接続点に接続される端子である。ゲート端子３３０ｄはハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２それぞれのゲート電極に接続される端子である。

図１に示すようにコレクタ端子３３０ａが第３バスバ３０３に接続される。エミッタ端子３３０ｂが第４バスバ３０４に接続される。これによりハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２が第３バスバ３０３から第４バスバ３０４へ向かって順に直列接続されている。

またＡ相スイッチモジュール３１２の中点端子３３０ｃが第１連結バスバ７１１の第１連結部７１１ａに接続されている。Ｂ相スイッチモジュール３１３の中点端子３３０ｃが第１連結バスバ７１１の第２連結部７１１ｂに接続されている。

以上により、Ａ相スイッチモジュール３１２の備える２つのスイッチの中点には、第１バスバ３０１、リアクトル３１４、および、第１連結部７１１ａを介してバッテリ２００の直流電力が供給される。Ｂ相スイッチモジュール３１３の備える２つのスイッチの中点には、第１バスバ３０１、リアクトル３１４、および、第２連結部７１１ｂを介してバッテリ２００の直流電力が供給される。

またハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２それぞれのゲート端子３３０ｄは上記したゲートドライバに接続されている。ゲートドライバには上記したＥＣＵから制御信号が入力されている。これによりハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２が開閉制御される。この結果、コンバータ３１０に入力される直流電力の電圧レベルが昇降圧される。

＜インバータ＞
インバータ３２０は電気素子として、第２コンデンサ３２１、および、Ｕ１相スイッチモジュール３２２～Ｗ２相スイッチモジュール３２７を有する。

第２コンデンサ３２１の有する２つの電極のうちの一方が第３バスバ３０３に接続されている。第２コンデンサ３２１の有する２つの電極のうちの他方が第４バスバ３０４に接続されている。

Ｕ１相スイッチモジュール３２２～Ｗ２相スイッチモジュール３２７それぞれは、Ａ相スイッチモジュール３１２およびＢ相スイッチモジュール３１３と同等の構成要素を有する。すなわちＵ１相スイッチモジュール３２２～Ｗ２相スイッチモジュール３２７それぞれは、ハイサイドスイッチ３３１、ローサイドスイッチ３３２、ハイサイドダイオード３３１ａ、ローサイドダイオード３３２ａ、および、封止樹脂３３０を有する。

またこれらＵ１相スイッチモジュール３２２～Ｗ２相スイッチモジュール３２７それぞれはコレクタ端子３３０ａ、エミッタ端子３３０ｂ、中点端子３３０ｃ、および、ゲート端子３３０ｄを有する。

Ｕ１相スイッチモジュール３２２～Ｗ１相スイッチモジュール３２４それぞれのコレクタ端子３３０ａは第５バスバ３０５に接続されている。Ｕ１相スイッチモジュール３２２～Ｗ１相スイッチモジュール３２４それぞれのエミッタ端子３３０ｂは第６バスバ３０６に接続されている。なお、第５バスバ３０５は第３バスバ３０３に電気的および機械的に接続されている。第６バスバ３０６は第４バスバ３０４に電気的および機械的に接続されている。

またＵ２相スイッチモジュール３２５～Ｗ２相スイッチモジュール３２７それぞれのコレクタ端子３３０ａは第３バスバ３０３に接続されている。エミッタ端子３３０ｂは第４バスバ３０４に接続されている。

Ｕ１相スイッチモジュール３２２の中点端子３３０ｃが第２連結バスバ７１２を介して第１ＭＧ４１０のＵ１相ステータコイルに接続されている。Ｖ１相スイッチモジュール３２３の中点端子３３０ｃが第３連結バスバ７１３を介して第１ＭＧ４１０のＶ１相ステータコイルに接続されている。Ｗ１相スイッチモジュール３２４の中点端子３３０ｃが第４連結バスバ７１４を介して第１ＭＧ４１０のＷ１相ステータコイルに接続されている。

同様にして、Ｕ２相スイッチモジュール３２５の中点端子３３０ｃが第５連結バスバ７１５を介して第２ＭＧ４２０のＵ２相ステータコイルに接続されている。Ｖ２相スイッチモジュール３２６の中点端子３３０ｃが第６連結バスバ７１６を介して第２ＭＧ４２０のＶ２相ステータコイルに接続されている。Ｗ２相スイッチモジュール３２７の中点端子３３０ｃが第７連結バスバ７１７を介して第２ＭＧ４２０のＷ２相ステータコイルに接続されている。

Ｕ１相スイッチモジュール３２２～Ｗ２相スイッチモジュール３２７はＡ相スイッチモジュール３１２およびＢ相スイッチモジュール３１３と同様に、自身の有するゲート端子３３０ｄが上記したゲートドライバに接続されている。第１ＭＧ４１０と第２ＭＧ４２０それぞれを力行する場合、ＥＣＵからの制御信号の出力によってＵ１相スイッチモジュール３２２～Ｗ２相スイッチモジュール３２７の備えるハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２それぞれが開閉制御される。これによりインバータ３２０で３相交流が生成される。

そしてインバータ３２０で生成された３相交流が第２連結バスバ７１２～第７連結バスバ７１７を介して第１ＭＧ４１０および第２ＭＧ４２０それぞれに流れる。

以下説明を簡便とするために、Ａ相スイッチモジュール３１２、Ｂ相スイッチモジュール３１３、および、Ｕ１相スイッチモジュール３２２～Ｗ２相スイッチモジュール３２７を総称して適宜、スイッチモジュール３１５と示す。スイッチモジュール３１５は電気部品に相当する。

なお、スイッチモジュール３１５それぞれの備えるスイッチ素子の種類としては特に限定されない。例えばスイッチモジュール３１５はＭＯＳＦＥＴを採用することもできる。

また、スイッチモジュール３１５に含まれるスイッチやダイオードなどの半導体素子は、Ｓｉなどの半導体、および、ＳｉＣなどのワイドギャップ半導体によって製造することができる。半導体素子の構成材料としては特に限定されない。

＜電力変換装置の機械的構成＞
次に、電力変換装置３００の機械的構成を説明する。それに当たって、以下においては互いに直交の関係にある３方向をｘ方向、ｙ方向、および、ｚ方向とする。ｘ方向が並び方向に相当する。ｙ方向が延長方向に相当する。ｚ方向が高さ方向に相当する。

なお図面においては「方向」の記載を省略している。図１においてはバッテリ２００を「ＢＡＴＴ」と略記して示している。図３においては図２に示すＩＩＩ－ＩＩＩ断面における電力変換装置３００の断面図を示している。図３においては図２に示していない後述のリアクトルケース３５０、カバー９６０、基板８００が示されている。

電力変換装置３００はこれまでに説明した電力変換回路の構成要素の他に、図２～図５に示すコンデンサケース３４０、リアクトルケース３５０、冷却器５００、センサユニット７００、基板８００、バネ体８１０、および、ハウジング９００を有する。

コンデンサケース３４０とリアクトルケース３５０それぞれは絶縁性の樹脂材料から成る。コンデンサケース３４０に第１コンデンサ３１１と第２コンデンサ３２１が収納されている。リアクトルケース３５０にリアクトル３１４が収納されている。なお、コンデンサケース３４０とリアクトルケース３５０それぞれは樹脂材料でなくてもよい。

冷却器５００は供給管５１０、排出管５２０、および、複数の中継管５３０を有する。供給管５１０と排出管５２０は複数の中継管５３０を介して連結されている。供給管５１０、排出管５２０、および複数の中継管５３０それぞれには内部に空間が形成されている。これら供給管５１０、排出管５２０、および複数の中継管５３０それぞれの内部空間に液状の冷媒が流されている。

図２～図４に示すように供給管５１０と排出管５２０それぞれはｙ方向に延びている。供給管５１０と排出管５２０はｘ方向に離間して並んでいる。供給管５１０は後述する第１壁部９３１側に位置している。排出管５２０は後述する第３壁部９３３側に位置している。なお、供給管５１０と排出管５２０の位置関係が逆であってもよい。

複数の中継管５３０それぞれは供給管５１０から排出管５２０に向かってｘ方向に沿って延びている。複数の中継管５３０それぞれのｘ方向の端側の部位に供給管５１０と排出管５２０とが溶接される。複数の中継管５３０の中央の部位がｘ方向に離間して並んでいる。

図２および図４に示すように隣合う２つの中継管５３０の中央の部位の間に空隙が構成されている。冷却器５００には計８個の空隙が構成されている。これら８個の空隙それぞれに、Ａ相、Ｂ相、Ｕ１相～Ｗ２相のスイッチモジュール３１５が個別に設けられている。冷却器５００はこれら複数のスイッチモジュール３１５を冷却する機能を果たしている。冷却器５００に複数のスイッチモジュール３１５が収納されることで、パワーモジュール５４０が構成されている。

センサユニット７００は端子台７２０、複数の電流センサ７３０、複数の検出端子７４０、および、第１連結バスバ７１１～第７連結バスバ７１７を有する。端子台７２０は絶縁性の樹脂部材等から形成されている。この端子台７２０に第１連結バスバ７１１～第７連結バスバ７１７の一部、複数の電流センサ７３０、および、複数の検出端子７４０の一部が内包されている。以下、第１連結バスバ７１１～第７連結バスバ７１７を総称して適宜、連結バスバ７１８と示す。連結バスバ７１８は導電部に相当する。

複数の連結バスバ７１８それぞれは一部が端子台７２０に内包され、残りの端側の端部が端子台７２０から露出されている。端子台７２０に内包された複数の連結バスバ７１８それぞれの一部は図２～図５において省略されている。

複数の連結バスバ７１８の端部のうちの一端が端子接続部位７１８ａとして端子台７２０から露出されている。複数の連結バスバ７１８の端部のうちの他端が外部接続部位７１８ｂとして端子台７２０から露出されている。端子接続部位７１８ａは８相のスイッチモジュール３１５それぞれの中点端子３３０ｃに接続されている。外部接続部位７１８ｂはモータ４００に接続される導電性のコネクタやリアクトル３１４などに接続されている。

複数の連結バスバ７１８それぞれには、自身に流れる電流を検出する電流センサ７３０が設けられている。そしてこれら複数の電流センサ７３０それぞれに導電性の検出端子７４０が接続されている。これら複数の検出端子７４０における電流センサ７３０に接続される側が端子台７２０に内包されている。これら複数の検出端子７４０における電流センサ７３０に接続される側とは逆側が端子台７２０から露出されている。

基板８００はｚ方向に厚さの薄い扁平形状を成している。基板８００には上記した図示しないゲートドライバと複数のＥＣＵが搭載されている。

バネ体８１０はｚ方向に厚さの薄い弾性体である。バネ体８１０はパワーモジュール５４０とｙ方向に並び、パワーモジュール５４０を側壁部９３０に押し当てる役割を担っている。

ハウジング９００はケース９１０とカバー９６０を有する。ケース９１０は底部９２０と、側壁部９３０と、第１締結部９３６と、を有する。底部９２０はｚ方向に厚さの薄い扁平形状を成している。側壁部９３０は底部９２０の内底面９２０ａからｚ方向に環状に起立している。第１締結部９３６は側壁部９３０の底部９２０から離間した側の先端に接続されている。第１締結部９３６はこの先端からｚ方向に直交する方向に向かって延びている。これによってケース９１０には底部９２０と側壁部９３０によって第１締結部９３６側に開口する収納空間９１１が区画されている。

側壁部９３０はｘ方向に互いに離間して対向する第１壁部９３１と第３壁部９３３、および、ｙ方向で互いに離間して対向する第２壁部９３２と第４壁部９３４を有する。第１壁部９３１、第２壁部９３２、第３壁部９３３、第４壁部９３４はｚ方向のまわりの周方向に環状に連結されている。第１壁部９３１は接続壁部に相当する。第２壁部９３２は第１連結壁部に相当する。第３壁部９３３は対向壁部に相当する。第４壁部９３４は第２連結壁部に相当する。

これら４つの壁部のうちの一つの第１壁部９３１に収納空間９１１側の内側面９３０ａとその裏側の外側面９３０ｂをｘ方向に開口する開口部９５０が形成されている。最も底部９２０側の下端９５１と、最も底部９２０から離間した側の上端９５２と、第２壁部９３２側の左端９５３と、第４壁部９３４側の右端９５４によって開口部９５０が区画されている。なお、下端９５１は底部９２０の内底面９２０ａよりも第１締結部９３６側に位置している。

カバー９６０はｚ方向の厚さの薄い上部９７０と、周壁部９８０と、第２締結部９８１と、を有する。周壁部９８０は上部９７０の上内面９７０ａからｚ方向に環状に起立している。第２締結部９８１は周壁部９８０の上部９７０から離間した側の先端に接続されている。第２締結部９８１はこの先端からｚ方向に直交する方向に向かって延びている。

カバー９６０はケース９１０の第１締結部９３６側に位置している。上部９７０が底部９２０とｚ方向に離間して対向している。第２締結部９８１が第１締結部９３６とｚ方向で対向する態様で並んでいる。第２締結部９８１は第１締結部９３６に図示しないボルト等を介して機械的に接続されている。そのためにケース９１０の収納空間９１１がカバー９６０によって閉塞されている。

この収納空間９１１にコンデンサケース３４０、リアクトルケース３５０、パワーモジュール５４０、センサユニット７００、基板８００、および、バネ体８１０が収納されている。

＜突出部＞
図２～図５に示すようにケース９１０の底部９２０には内底面９２０ａから遠ざかる態様でｚ方向に延びる突出部９４０が形成されている。図３に示すように突出部９４０は供給管５１０よりも第１壁部９３１側に位置する底部９２０の内底面９２０ａに形成されている。ｘ方向における開口部９５０と供給管５１０の間の底部９２０の内底面９２０ａに突出部９４０が形成されている。なお、突出部９４０は底部９２０に形成されていなくてもよい。突出部９４０は底部９２０に連結されていてもよい。

図４および図５に示すように突出部９４０は第２壁部９３２から第４壁部９３４に向かってｙ方向に延びている。突出部９４０の第２壁部９３２側の端が、開口部９５０における第２壁部９３２側の左端９５３よりも第２壁部９３２側に位置している。

また図５に示すように突出部９４０における開口部９５０にｘ方向で対向する部位の一部の内底面９２０ａからの高さが、開口部９５０の下端９５１の内底面９２０ａからの高さよりも高くなっている。突出部９４０における開口部９５０にｘ方向で対向する部位の一部の先端が、開口部９５０の下端９５１よりも開口部９５０の上端９５２側に位置している。なお、下端９５１は底部９２０における開口部９５０と突出部９４０との間の内底面９２０ａよりも上端９５２側に位置している。

下端９５１よりも上端９５２側に位置する突出部９４０における開口部９５０にｘ方向で対向する部位のｙ方向の長さＬ１が、下端９５１のｙ方向の長さＬ２の半分よりも長くなっている。

＜収納形態＞
以下に各構成要素のハウジング９００内における収納形態について説明する。図２～図５に示すように、ｘ方向においてセンサユニット７００は第１壁部９３１側に位置している。コンデンサケース３４０はｘ方向で第３壁部９３３側に位置している。リアクトルケース３５０はｘ方向でセンサユニット７００とコンデンサケース３４０の間に位置している。

ｚ方向において、コンデンサケース３４０とリアクトルケース３５０は底部９２０に位置している。コンデンサケース３４０とリアクトルケース３５０は底部９２０に図示しないボルトなどによって固定されている。

基板８００はｚ方向で上部９７０側に位置している。パワーモジュール５４０はｚ方向でリアクトルケース３５０と基板８００の間に位置している。基板８００とパワーモジュール５４０は図示しないボルトなどによってケース９１０に固定されている。

パワーモジュール５４０は第１壁部９３１からｘ方向で離間している。ｘ方向におけるパワーモジュール５４０と第１壁部９３１との間にセンサユニット７００の備える端子台７２０の一部が位置している。端子台７２０の一部がｘ方向で供給管５１０と開口部９５０の間に位置している。

上記したようにｘ方向における開口部９５０と供給管５１０の間の底部９２０の内底面９２０ａに突出部９４０が形成されている。端子台７２０は突出部９４０における開口部９５０に対向する部位とｚ方向で対向する態様で並んでいる。

また突出部９４０の内底面９２０ａから離間した側の先端と端子台７２０における突出部９４０に対向する対向面７２０ａとの間のｚ方向の離間距離が、内底面９２０ａと対向面７２０ａとの間の離間距離よりも短くなっている。

さらに端子台７２０の一部はｚ方向で突出部９４０における開口部９５０に対向する部位と供給管５１０との間に配置されている。端子台７２０はこれまでに説明した配置のもと、図示しないボルトなどによってケース９１０に固定されている。

パワーモジュール５４０はｙ方向において第２壁部９３２側に位置している。パワーモジュール５４０の第４壁部９３４側にバネ体８１０が設けられている。

なお、底部９２０にｚ方向に突出した複数の保持部９２１が設けられている。複数の保持部９２１はバネ体８１０よりもｙ方向で第４壁部９３４側に位置している。バネ体８１０はパワーモジュール５４０と複数の保持部９２１の間に設けられている。

第２壁部９３２には第２壁部９３２から第４壁部９３４へ向かって突出する凸部９３５が形成されている。この凸部９３５に向かうバネ体８１０の不勢力がパワーモジュール５４０に付与される。この付勢力によってパワーモジュール５４０が凸部９３５に押し当てられている。

これまでに説明したように隣合う２つの中継管５３０の中央の部位の間にスイッチモジュール３１５が個別に収納されている。パワーモジュール５４０が凸部９３５に押し当てられると、中継管５３０の中央の部位と封止樹脂３３０との接触面積が増大される。そのために８相のスイッチモジュール３１５それぞれで発生した熱が中継管５３０の中央の部位を介して積極的に冷媒に放熱可能になっている。

これまでに説明したように封止樹脂３３０からコレクタ端子３３０ａ、エミッタ端子３３０ｂ、中点端子３３０ｃ、および、ゲート端子３３０ｄそれぞれの先端が露出されている。これら４つの端子のうち、コレクタ端子３３０ａ、エミッタ端子３３０ｂ、および、中点端子３３０ｃそれぞれが底部９２０側に向かってｚ方向に延びている。

中点端子３３０ｃが第１連結バスバ７１１～第７連結バスバ７１７それぞれと溶接などによって接続されている。図示しないがコレクタ端子３３０ａが第３バスバ３０３と第５バスバ３０５に溶接などによって接続されている。図示しないがエミッタ端子３３０ｂが第４バスバ３０４と第６バスバ３０６に溶接などによって接続されている。

ゲート端子３３０ｄはこれら３つの端子とは逆向きに上部９７０側へ向かってｚ方向に延びている。また端子台７２０から露出した検出端子７４０の先端が上部９７０側へ向かってｚ方向に延びている。ゲート端子３３０ｄと検出端子７４０それぞれが上部９７０側に位置する基板８００にはんだなどによって接続されている。

＜作用効果＞
これまでに説明したようにｘ方向における開口部９５０と供給管５１０の間の底部９２０の内底面９２０ａに突出部９４０が形成されている。さらに突出部９４０における開口部９５０にｘ方向で対向する部位の一部の先端が、開口部９５０の下端９５１よりも開口部９５０の上端９５２側に位置している。

そのためにケース９１０に収納される電力変換装置３００の構成要素が突出部９４０によって開口部９５０からケース９１０の外側に飛び出ることが抑制されやすくなっている。なお、電力変換装置３００の構成要素とはパワーモジュール５４０の構成部品の一部や冷却器５００の内部空間を流れる冷媒に相当している。

冷却器５００の内部空間から液状の冷媒がケース９１０の収納空間９１１に漏れたとしても、冷媒が突出部９４０を乗り越えて開口部９５０へ向かって流れることが抑制されやすくなっている。

具体的に言えば、冷却器５００から開口部９５０に向かって直接流れる冷媒が突出部９４０を乗り越えて開口部９５０に流れることが抑制されやすくなっている。冷却器５００から突出部９４０よりも第３壁部９３３側の収納空間９１１に流れた冷媒が、突出部９４０を乗り越えて開口部９５０に向かって流れることが抑制されやすくなっている。これによって冷媒が開口部９５０からケース９１０の外側に流れることが遅延されやすくなっている。

また、パワーモジュール５４０からパワーモジュール５４０を構成する構成部品がケース９１０の収納空間９１１に脱落したとしても、その構成部品が突出部９４０を乗り越えて、開口部９５０に向かって移動することが抑制されやすくなっている。

具体的に言えば、パワーモジュール５４０から開口部９５０に向かって脱落する構成部品が突出部９４０を乗り越えて開口部９５０に移動することが抑制されやすくなっている。パワーモジュール５４０から突出部９４０よりも第３壁部９３３側の収納空間９１１に脱落した構成部品が、突出部９４０を乗り越えて開口部９５０に向かって移動することが抑制されやすくなっている。これによって構成部品が開口部９５０からケース９１０の外側に飛び出ることが抑制されやすくなっている。

なお、上記した冷媒やパワーモジュール５４０を構成する構成部品は車両の振動などによってケース９１０の収納空間９１１でｘ方向とｙ方向それぞれに移動することができるようになっている。さらに構成部品はパワーモジュール５４０に備えられる構成部品に限定されない。構成部品はケース９１０に収納されている構成要素に備えられるものであればどれでもよい。

これまでに説明したように突出部９４０は第２壁部９３２から第４壁部９３４に向かってｙ方向に延びている。突出部９４０における開口部９５０にｘ方向で対向し下端９５１よりも上端９５２側に位置する部位のｙ方向の長さＬ１が、下端９５１のｙ方向の長さＬ２の半分よりも長くなっている。

そのために、冷却器５００の内部空間からケース９１０の収納空間９１１に漏れた冷媒が、突出部９４０を迂回して開口部９５０へ向かって流れることが抑制されやすくなっている。

また、ケース９１０に収納されたパワーモジュール５４０などから構成部品が脱落したとしても、構成部品が突出部９４０を迂回して開口部９５０に移動することが抑制されやすくなっている。

これまでに説明したように端子台７２０の一部がｘ方向で供給管５１０と開口部９５０の間に位置している。また端子台７２０の一部がｚ方向で突出部９４０における開口部９５０にｘ方向で対向する部位と供給管５１０との間に配置されている。

そのために、供給管５１０の内部空間から漏れた液状の冷媒が端子台７２０に掛かりやすくなっている。端子台７２０に掛かった冷媒は端子台７２０の供給管５１０側の端子台側面７２０ｂに沿って流れやすくなっている。端子台側面７２０ｂに沿って流れた冷媒は突出部９４０よりも第３壁部９３３側の収納空間９１１に流れやすくなっている。

冷媒が第３壁部９３３側の収納空間９１１に流れた後、冷媒の一部が開口部９５０側に向かって流れたとしても、突出部９４０によって冷媒が開口部９５０に向かって流れることが抑制されやすくなっている。

また、パワーモジュール５４０の構成部品が脱落したとしても、構成部品が端子台側面７２０ｂに当たりやすくなっている。そのために構成部品が突出部９４０よりも第３壁部９３３側の収納空間９１１に落下しやすくなっている。また振動などによって構成部品が第３壁部９３３側の収納空間９１１から開口部９５０側に移動したとしても、突出部９４０によって構成部品が開口部９５０に向かって移動することが抑制されやすくなっている。

これまでに説明したように端子台７２０は突出部９４０における開口部９５０にｘ方向で対向する部位とｚ方向で対向する態様で並んでいる。突出部９４０の内底面９２０ａから離間した側の先端と対向面７２０ａとの間のｚ方向の離間距離が、内底面９２０ａと対向面７２０ａとの間の離間距離よりも短くなっている。

そのために、突出部９４０よりも第３壁部９３３側の収納空間９１１に脱落したパワーモジュール５４０などの構成部品が、突出部９４０の内底面９２０ａから離間した側の先端と対向面７２０ａの間を通って開口部９５０側に移動しにくくなっている。

これまでに説明したように開口部９５０の下端９５１が、底部９２０における開口部９５０と突出部９４０との間の内底面９２０ａよりも上端９５２側に位置している。そのために冷却器５００から漏れ出した冷媒が、開口部９５０からケース９１０の外側に流れることが遅延されやすくなっている。

またパワーモジュール５４０などから構成部品が脱落したとしても、構成部品が開口部９５０からケース９１０の外側に飛び出すことが抑制されやすくなっている。

（第１変形例）
本実施形態では突出部９４０は第２壁部９３２から第４壁部９３４に向かってｙ方向に延び、一端が左端９５３よりも第２壁部９３２側に位置し、他端が右端９５４よりも第４壁部９３４側に位置する形態を示した。しかしながら図６に示すように突出部９４０の一端が第２壁部９３２に連結され、他端が第４壁部９３４に連結されていてもよい。

その場合、冷却器５００から突出部９４０よりも第３壁部９３３側の収納空間９１１に流れた冷媒が、第３壁部９３３側の収納空間９１１に貯留されやすくなっている。そのために、冷却器５００から突出部９４０よりも第３壁部９３３側の収納空間９１１に流れた冷媒が、開口部９５０に向かって流れることが抑制されやすくなっている。同様にしてパワーモジュール５４０などの構成部品が開口部９５０に向かって移動することが抑制されやすくなっている。

なお、突出部９４０のｚ方向の高さは、突出部９４０における開口部９５０に対向する部位の一部の先端が、開口部９５０の下端９５１よりも開口部９５０の上端９５２側に位置していればよい。

（第２変形例）
本実施形態では、端子台７２０が突出部９４０における開口部９５０にｘ方向で対向する部位とｚ方向で対向して並ぶ形態を示した。しかしながら端子台７２０は突出部９４０における開口部９５０に対向する部位とｚ方向で対向して並んでいなくてもよい。図７に示すように端子台７２０がｘ方向で突出部９４０における開口部９５０にｘ方向で対向する部位と供給管５１０の間に位置していればよい。

その場合においても、供給管５１０の内部空間から漏れた液状の冷媒が端子台側面７２０ｂに沿って流れやすくなっている。そして端子台側面７２０ｂに沿って流れた冷媒は突出部９４０よりも第３壁部９３３側の収納空間９１１に流れやすくなっている。その後、冷媒の一部が開口部９５０側に向かって流れたとしても、突出部９４０によって冷媒が開口部９５０に向かって流れることが抑制されやすくなっている。同様にしてパワーモジュール５４０の構成部品が開口部９５０に向かって移動することが抑制されやすくなっている。

（第３変形例）
本実施形態では、開口部９５０の下端９５１が、底部９２０における開口部９５０と突出部９４０との間の内底面９２０ａよりも上端９５２側に位置している形態について示した。さらにこの位置関係において、突出部９４０より第１壁部９３１側に位置する内底面９２０ａと下端９５１とのｚ方向の離間距離が、突出部９４０より第３壁部９３３側に位置する内底面９２０ａと下端９５１とのｚ方向の離間距離が同一である形態を示した。

しかしながら図８に示すように突出部９４０より第１壁部９３１側に位置する内底面９２０ａと下端９５１とのｚ方向の離間距離が、突出部９４０より第３壁部９３３側に位置する内底面９２０ａと下端９５１とのｚ方向の離間距離よりも短くなっていてもよい。

その場合においても、冷却器５００から漏れ出した冷媒が、開口部９５０からケース９１０の外側に流れることが遅延されやすくなっている。パワーモジュール５４０などから構成部品が脱落したとしても、構成部品が開口部９５０からケース９１０の外側に飛び出すことが抑制されやすくなっている。

また図示しないが、突出部９４０より第１壁部９３１側に位置する内底面９２０ａと下端９５１とのｚ方向の離間距離が、突出部９４０より第３壁部９３３側に位置する内底面９２０ａと下端９５１とのｚ方向の離間距離よりも長くなっていてもよい。この場合においても上記した作用効果と同様の効果が奏せられる。

（その他の変形例）
本実施形態では電力変換装置３００が電気自動車用の車載システム１００に含まれる例を示した。しかしながら電力変換装置３００の適用としては特に上記例に限定されない。例えばモータ４００と内燃機関を備えるハイブリッドシステムに電力変換装置３００が含まれる構成を採用することもできる。

本実施形態では電力変換装置３００に第１ＭＧ４１０および第２ＭＧ４２０の接続される例を示した。しかしながら電力変換装置３００に接続されるモータ４００の数は限定されない。電力変換装置３００に接続されるモータ４００は１つでも良い。この場合電力変換装置３００はインバータ３２０を構成するための３相のスイッチモジュール３１５を有する。なお、電力変換装置３００に接続されるモータ４００は３つ以上であってもよい。その場合電力変換装置３００はインバータ３２０を構成するための３相のスイッチモジュール３１５を複数有する。

３１５…スイッチモジュール、４００…モータ、５００…冷却器、７１８…連結バスバ、７２０…端子台、９１０…ケース、９１１…収納空間、９２０…底部、９２０ａ…内底面、９３０…側壁部、９３０ａ…内側面、９３０ｂ…外側面、９３１…第１壁部、９３２…第２壁部、９３３…第３壁部、９３４…第４壁部、９４０…突出部、９５０…開口部、９５１…下端、９５２…上端

Claims (4)

1. 電気部品（３１５）と、
   内部空間を流れる液状の冷媒によって前記電気部品を冷却する冷却器（５００）と、
   底部（９２０）と前記底部の内底面（９２０ａ）から起立した側壁部（９３０）を備え、前記底部と前記側壁部によって区画された収納空間（９１１）に前記電気部品と前記冷却器が収納されるケース（９１０）と、
   前記電気部品に接続される導電部（７１８）を備える端子台（７２０）と、を有し、
   前記側壁部には、前記側壁部の前記収納空間側の内側面（９３０ａ）と前記内側面の裏側の外側面（９３０ｂ）それぞれに開口し、前記電気部品と前記収納空間の外側に位置する外部機器（４００）とを接続するための開口部（９５０）が形成され、
   前記側壁部における前記開口部の形成された接続壁部（９３１）の前記内側面と前記外側面の並ぶ並び方向において、前記底部における前記開口部と前記電気部品の間に位置する部位に、前記内底面から遠ざかる高さ方向に延びる突出部（９４０）が連結され、
   前記接続壁部は、前記開口部を区画する、前記底部側の下端（９５１）と前記底部から最も離間した上端（９５２）を備え、
   前記突出部の少なくとも一部において前記内底面からの高さが、前記下端の前記内底面からの高さよりも高く、
   前記端子台の少なくとも一部が前記並び方向で前記冷却器と前記開口部の間に位置しつつ、前記高さ方向で前記冷却器と前記突出部の間に位置し、
   前記端子台の最底面（７２０ａ）が前記突出部と前記高さ方向で対向している電力変換装置。
2. 前記突出部は前記高さ方向に延びるとともに、前記並び方向と前記高さ方向それぞれに直交する延長方向に延び、
   前記突出部における前記下端よりも前記上端側に位置する部位の前記延長方向の長さが、前記下端の前記延長方向の長さの半分よりも長くなっている請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記側壁部は前記接続壁部の他に、前記接続壁部と前記並び方向で並ぶ対向壁部（９３３）と、前記接続壁部と前記対向壁部とを連結しつつ前記延長方向に並ぶ第１連結壁部（９３２）および第２連結壁部（９３４）と、を有し、
   前記突出部が前記延長方向で前記第１連結壁部と前記第２連結壁部それぞれと連結されている請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記開口部の前記下端が、前記並び方向において前記底部における前記開口部と前記突出部の間に位置する部位よりも、前記上端側に位置している請求項１～３のいずれか１項に記載の電力変換装置。