JP7477063B1 - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7477063B1
JP7477063B1 JP2024019828A JP2024019828A JP7477063B1 JP 7477063 B1 JP7477063 B1 JP 7477063B1 JP 2024019828 A JP2024019828 A JP 2024019828A JP 2024019828 A JP2024019828 A JP 2024019828A JP 7477063 B1 JP7477063 B1 JP 7477063B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature detection
section
circuit board
power conversion
flow path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2024019828A
Other languages
English (en)
Inventor
雅之 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2024019828A priority Critical patent/JP7477063B1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7477063B1 publication Critical patent/JP7477063B1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

【課題】冷却流路中の液体の温度を高精度に測定することが可能な電力変換装置を提供する。【解決手段】冷却流路1aを含む基台部110と、直流電源から入力される直流電力を変圧するコンバータ部120と、基台部110に形成された冷却流路1aに流れる液体の温度を検出する温度検出部11と、基台部110の冷却流路1aが形成されるZ2方向側とは反対のZ1方向側に積層して設けられた回路基板4とを備え、回路基板4において、基台部110とは反対のZ1側の面にはコンバータ部120が配置され、基台部110に対向するZ2側の面には温度検出部11が配置されている。【選択図】図5

Description

この発明は、電力変換装置に関し、特に、冷却流路を含む基台部を備える電力変換装置に関する。
従来、冷却流路が形成された基台部を備える電力変換装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、インバータ部と、DCDCコンバータ部と、昇圧コンバータ部と、平板上の基台部と、基台部に設けられる蓋部とを備える電力変換装置が開示されている。また、上記特許文献1の電力変換装置は、基台部の内部に形成された冷却流路を流れる冷却用液体によって、蓋部を介してインバータ部と、DCDCコンバータ部と、昇圧コンバータ部とが冷却されている。また、上記特許文献1の電力変換装置は、冷却流路中の冷媒間において温度差が生じないように、インバータ部とコンバータ部との配置位置を調整している。
特開2023-53944号公報
上記の通り、上記特許文献1では、冷却流路中の冷媒間に温度差が生じないように、インバータ部とコンバータ部との配置位置を調整しているが、冷却流路中の冷媒の温度を検出するための温度検出部を設ける配置位置について明記されていない。しかしながら、温度検出部と、コンバータ部等および冷却流路との配置位置によっては、冷却流路中の冷媒から温度検出部に伝達される熱が、温度検出部が配置される基板の熱容量の影響、および、コンバータ部等からの放熱の影響を大きく受ける場合がある。その場合、冷却流路中の液体の実際の温度と、温度検出部が検出した検出温度とが大きく異なる場合がある。そのため、冷却流路中の液体の温度を高精度に測定することが可能な電力変換装置が望まれている。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、冷却流路中の液体の温度を高精度に測定することが可能な電力変換装置を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による電力変換装置は、冷却流路を含む基台部と、直流電源から入力される直流電力を変圧するコンバータ部と、基台部に形成された冷却流路に流れる液体の温度を検出する温度検出部と、基台部の冷却流路が形成される側とは反対側に積層して設けられた回路基板とを備え、回路基板において、基台部とは反対側の面にはコンバータ部が配置され、基台部に対向する側の面には温度検出部が配置されている。
この発明の一の局面による電力変換装置は、上記のように、回路基板において、基台部とは反対側の面にはコンバータ部が配置され、基台部に対向する側の面には温度検出部が配置されている。これにより、温度検出部は、回路基板の面のうち、コンバータ部が配置される側の面とは反対側の面に配置されるので、コンバータ部が放熱する熱の伝達の影響を受けにくくなる。また、温度検出部が、基台部に対向する側の面に配置されるので、基台部とは反対側の面に配置される場合に比べて、基台部に含まれる冷却流路を流れる液体の熱を、温度検出部に伝達しやすくすることができる。その結果、冷却流路中の液体の温度を高精度に測定することができる。
上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、基台部は、回路基板に配置された温度検出部に向かって突出する突出部を含む。このように構成すれば、基台部が突出部を含まない場合に比べて、温度検出部と基台部との間の距離を小さくすることができる。したがって、基台部に含まれる冷却流路を流れる液体の熱を温度検出部により伝達しやすくすることができる。その結果、冷却流路中の液体の温度をより高精度に測定することができる。
この場合、好ましくは、基台部の冷却流路は、突出部に向かって突出する突出流路を含む。このように構成すれば、基台部の冷却流路が突出流路を含まない場合に比べて、温度検出部と基台部の冷却流路を流れる液体との間の距離を小さくすることができる。その結果、冷却流路中の液体の温度をより一層高精度に測定することができる。
上記突出部を備える電力変換装置は、好ましくは、回路基板の裏面に設けられ、突出部から温度検出部に熱を伝達するための伝熱部をさらに備え、伝熱部は、突出部に対向する第1部分と、突出部が延びる方向に垂直な幅方向に、温度検出部の幅方向の幅以上の幅で延びて温度検出部と接触する第2部分とを含む。このように構成すれば、伝熱部が、通常のプリント配線の幅に比べて大きい幅の温度検出部の幅以上の幅であるため、伝熱部の幅が細い部分を含むことにより熱が集中することを抑制することができる。その結果、伝熱部の幅に起因する熱ムラが抑制され、冷却流路中の液体の温度をより精度よく測定することができる。
上記突出部を備える電力変換装置は、好ましくは、温度検出部と突出部との間に設けられ、温度検出部と突出部との両方に接触する熱伝導部材をさらに備える。このように構成すれば、温度検出部と基台部の冷却流路を流れる液体との間が、熱伝導性の低い空気と異なり、熱伝導性の高い熱伝導部材で満たされるため、冷却流路中の液体の温度をより高精度に測定することができる。
上記突出部を備える電力変換装置は、好ましくは、温度検出部とコンバータ部との間に設けられ、コンバータ部から熱が伝達されることを抑制する熱伝達抑制部をさらに備える。このように構成すれば、温度検出部とコンバータ部との間に熱伝達抑制部が設けられるので、温度検出部が、コンバータ部が放熱する熱の伝達の影響を受けにくくなる。その結果、温度検出部が、冷却流路中の液体の温度をより高精度に測定することができる。
この場合、好ましくは、熱伝達抑制部は、回路基板において、温度検出部とコンバータ部との間に設けられる開口部である。このように構成すれば、コンバータ部が放熱する熱の伝達を抑制するためにも回路基板に開口部を設けるだけでよいので、回路基板上に別途の遮蔽物等を設置する場合に比べて構造を複雑化させることなく、温度検出部へのコンバータ部からの熱の伝達を容易に抑制することができる。
本発明によれば、冷却流路中の液体の温度を高精度に測定することが可能な電力変換装置を提供することができる。
一実施形態による電力変換装置を示した斜視図である。 一実施形態による電力変換装置の電気的な接続を示した回路図である。 一実施形態による蓋部および突出部を説明するための斜視図である。 一実施形態による蓋部の裏面および突出流路を説明するための斜視図である。 一実施形態による温度検出部の配置位置を説明するための電力変換部の断面図である。 第1の比較例による温度検出部の配置位置を説明するための電力変換部の断面図である。 一実施形態による電力変換装置を示した正面図である。 一実施形態による電力変換装置の伝熱部を説明するための図である。 第2の比較例による電力変換装置の伝熱部を説明するための図である。 変形例による電力変換装置を示した正面図である。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1~図4を参照して、本実施形態による電力変換装置100の構成について説明する。
図1に示すように、電力変換装置100は、外部のメインバッテリから供給される直流電力を変圧(降圧)して外部の負荷に供給するように構成されている。この電力変換装置100は、たとえば、電気自動車に搭載される。
電力変換装置100は、本体部1および蓋部2を含む基台部110と、回路基板3と、制御基板4(図2参照)と、直流入力側フィルタ部5と、複数のスイッチング素子6と、第1トランス7と、第2トランス8と、複数のダイオード9と、平滑リアクトル10と、温度検出部11とを備えている。なお、直流入力側フィルタ部5、スイッチング素子6、第1トランス7および第2トランス8、複数のダイオード9および平滑リアクトル10を含む電子回路を、コンバータ部120とする。
ここで、蓋部2と回路基板3とが積層する方向をZ方向とし、Z方向のうち回路基板3側をZ1方向とし、Z方向のうち蓋部2側をZ2方向とする。Z方向に直交する方向のうちの一の方向をX方向とし、X方向に直交する他の方向をY方向とする。また、X方向のうちの一方をX1方向とし、X方向のうちの他方をX2方向とする。また、Y方向のうちの一方をY1方向とし、Y方向のうちの他方をY2方向とする。
本体部1は、内部に冷却流路1aが形成された部材であり、後述する蓋部2と図示しない締結部材で固定されて、基台部110を構成する部品である。また、本体部1は、外部と冷却流路1aとを連通させるように、Z1方向に開口している。冷却流路1aでは、水、不凍液などの冷却用液体が、図示しないポンプにより送液されることにより、流れている。また、本体部1は、たとえば、アルミニウムなどの、比較的熱伝導性の高い金属により形成されている。
蓋部2は、基台部110のZ1方向への開口を閉塞する部材である。蓋部2は、図3に示すZ1方向側に配置される面のように、回路基板3を締結するための支柱2a、図示しない締結部材により基台部110に締結するための係合部2b、および、後述するスイッチング素子6(図2参照)およびダイオード9(図2参照)を載置可能な平板部2cを有する。蓋部2は、たとえば、アルミニウムなどの熱伝導性の比較的高い金属により形成されている。蓋部2には、複数のスイッチング素子6、第1トランス7、複数のダイオード9および平滑リアクトル10が接触している。これにより、複数のスイッチング素子6、第1トランス7、複数のダイオード9および平滑リアクトル10が、蓋部2を介して冷却流路1a内を流れる冷媒により冷却される。
また、蓋部2は、回路基板3が積層するZ1方向に突出するボス21を含む。このボス21は、Z方向から見て、後述する温度検出部11の近傍に配置され、冷却流路1aを流れる冷却水の温度を、温度検出部11に対して効率よく伝達するために設けられている。なお、ボス21は、特許請求の範囲における「突出部」の一例である。
また、蓋部2は、図4に示すZ2方向側に配置される面のように、複数の冷却フィン2dを含む。この複数の冷却フィン2dは、回路基板3上のコンバータ部120のうち、放熱量の大きいスイッチング素子6、第1トランス7、第2トランス8、ダイオード9および平滑リアクトル10を効率的に冷却することが可能なように、Z方向から見て重なる位置に設けられている。複数の冷却フィン2dのうちの一部の冷却フィン2dは、冷却流路1a内における冷却用液体の流れ方向に沿って湾曲している。
また、蓋部2は、回路基板3が積層するZ1方向に突出する突出流路22を含む。このボス21は、Z方向から見て、後述する温度検出部11の近傍に配置され、冷却流路1aを流れる冷却水の温度を、温度検出部11に対して効率よく伝達するために設けられている。なお、突出流路22の詳細は後述する。
回路基板3は、制御基板4と、直流入力側フィルタ部5と、複数のスイッチング素子6と、第1トランス7と、第2トランス8と、複数のダイオード9と、平滑リアクトル10とを電気的に接続するための電極パターンがZ1方向側およびZ2方向側に設けられている。回路基板3は、複数の締結部材3aにより蓋部2の支柱2a等に取り付けられて固定されている。なお、この電極パターンは、伝熱部12(図8参照)を含む。回路基板3に含まれる伝熱部12の詳細は後述する。
また、回路基板3は、後述する温度検出部11が配置される位置近傍に、開口部31が設けられている。本実施形態では、開口部31は、スリット状の孔であり、X方向に沿う方向に延びるスリットおよびY方向に沿う方向に延びるスリットが設けられている。なお、開口部31は、特許請求の範囲における「熱伝達抑制部」の一例である。
図2に示すように、制御基板4は、電力変換装置100を制御するための部材である。制御基板4は、たとえば、複数のスイッチング素子6の駆動を制御するように構成されている。制御基板4は、プロセッサとしてのCPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などを有するメモリなどの記憶部を含んでいる。
直流入力側フィルタ部5は、電力変換装置100の直流入力側の端子に接続されている。直流入力側フィルタ部5は、複数のスイッチング素子6のスイッチング周波数に合わせて、直流入力側から入力される電圧を共振させるように構成されている。直流入力側フィルタ部5は、共振リアクトル5aと、複数のセラミックコンデンサ5bと、複数のフィルムコンデンサ5cとを有している。
複数のスイッチング素子6は、直流入力側フィルタ部5から入力された電流をパルス電流に変換するように構成されている。複数のスイッチング素子6は、蓋部2の表面に接触するように、回路基板3のZ2方向側に配置されている。第1トランス7および第2トランス8の各々は、複数のスイッチング素子6から入力された電圧を変圧(降圧)するように構成されている。複数のダイオード9は、第1トランス7および第2トランス8の各々から出力された電流を整流するように構成されている。平滑リアクトル10は、リプル電流などのノイズを除去するように構成されている。平滑リアクトル10から出力された直流電力は、外部の負荷に供給される。
温度検出部11は、回路基板3のZ2方向側に配置される面に配置され、基台部110における本体部1の冷却流路1a中の冷却用液体の温度を検出(測定)する部材である。温度検出部11としては、たとえばサーミスタが用いられる。本実施形態では、サーミスタに流れる電流値に基づいて、サーミスタの抵抗値を算出し、サーミスタが固有に持つ抵抗値に対する温度の関係情報に基づいて、冷却用液体の温度を検出している。
(温度検出部11のZ方向の配置の詳細)
ここで、図5を用いて、上記温度検出部11と、基台部110に含まれる蓋部2およびコンバータ部120とのZ方向の位置関係に基づいて、冷却用液体の温度検出の精度を向上した構造について、詳細を説明する。
図5は、図1に示した電力変換装置100のA-A断面図である。図5に示すように、温度検出部11は、回路基板3の面のうち、第2トランス8等を含むコンバータ部120が配置されるZ1方向側の面とは反対側の、Z2方向側の面に配置されている。なお、電力変換装置100の稼働中は、本体部1と蓋部2とが締結により固定されることによって形成される冷却流路1aの内部は、冷却用液体で満たされている。
ここで、上記したように、蓋部2には、Z1方向に突出するボス21が設けられている。ボス21は、温度検出部11の近傍まで延びるように形成されている。これにより、温度検出部11と、蓋部2との距離が小さくなる。また、上記したように、蓋部2には、Z1方向に突出する突出流路22が形成されている。突出流路22は、ボス21の近傍に、蓋部2を窪ませるように形成されている。これにより、冷却流路1aを流れる冷却用液体が、ボス21の近くを流れるようになり、蓋部2のうち、ボス21の部分の温度が、より冷却用液体の温度に近づけられる。
また、図5に示すように、回路基板3のZ2方向には、温度検出部11とボス21との間に配置され、温度検出部11とボス21との両方に接触する熱伝導フィラーFが設けられている。熱伝導フィラーFには、たとえば、空気に比べて熱伝導性が高いセラミックス材料などが用いられている。熱伝導フィラーFは、蓋部2に対する回路基板3の配置の際は、流動的な性質を有し、温度検出部11とボス21との間に隙間なく充填されるが、時間経過により固化する。なお、この熱伝導フィラーFのX方向およびY方向は自由端であり、電力変換装置100の稼働中のボス21の熱伸びによる応力を一定量吸収する。なお、この熱伝導フィラーFは、特許請求の範囲における「熱伝導部材」の一例である。
ここで、図6に比較例1として、従来の温度検出部11の配置構成について説明する。また、比較例1では、回路基板3のうち、回路パターンが設けられていてコンバータ部120が積載されている面と同じZ1方向側の面に、温度検出部11が設けられている。そのため、この比較例の構成では、温度検出部11は、コンバータ部120からの放熱による熱の伝達の影響を大きくうける。
また、この比較例1では、基台部210の蓋部20が、上記実施形態とは異なり、ボス21を含まない。そのため、蓋部20は、回路基板3と締結部材3aにより締結される支柱2a以外の部分は、回路基板3から一定の空気層であるギャップを開けて配置されることになる。また、この比較例1の構成では、蓋部20に突出流路22が形成されていないため、冷却用液体が、回路基板3が配置されるZ1方向に近づくことができない。そのため、冷却用液体の熱が温度検出部11に伝わりにくい構造になっていることが分かる。また、この比較例1の構成では、熱伝導フィラーFが設けられていないため、温度検出部11と蓋部2との間が熱伝導性の低い空気で満たされ、伝熱効率が低くなる。したがって、この比較例1の構成では、温度検出部11が、冷却流路1aを流れる冷却用液体の温度を正確に検出できない場合がある。
(温度検出部11のX方向およびY方向の配置の詳細)
次に、図7および図8を参照して、上記温度検出部11と、基台部110に含まれる蓋部2およびコンバータ部120とのX方向およびY方向の位置関係に基づいて、冷却用液体の温度検出の精度を向上した構造について、詳細を説明する。
図7は、図1の電力変換装置100をZ1方向から見た図である。図7に示すように、温度検出部11の配置される回路基板3には、X方向およびY方向に沿う方向に延びる、スリット状の開口部31が設けられている。これにより、コンバータ部120から放熱され、回路基板3を介して伝達される熱が、回路基板3よりも熱伝導性が低い空気層を含む開口部31を介することにより抑制されている。
また、図8に示す回路基板3をZ2方向側から見た図から分かるように、回路基板3のZ2方向側の面には、回路基板3のパターンとして伝熱部12が設けられている。伝熱部12は、熱伝導率の高い金属であり、たとえば銅が用いられる。また、伝熱部12は、上記したボス21に対向する第1部分12aと、ボス21が延びる方向に垂直なY方向に、温度検出部11のY方向の幅w1以上の幅w2で延びて温度検出部11と接触する第2部分12bとを含む。なお、図8では、ボス21が形成されている部分を当接部分21aとして模式的に表しており、上記した熱伝導フィラーFを介して、ボス21の熱が伝達される。なお、パターンは通例、細く形成されるが、本実施形態では、伝熱部12の第2部分12bは、温度検出部11のY方向の幅w1より広い、一定の幅w2で伸びている。
ここで、図9には、比較例2として従来の配線パターンを用いる構成について説明する。図9の伝熱部13では、ボス21に対向する第1部分13aと、ボス21の当接部分21aおよび温度検出部11と接触する第2部分13bとの間のパターンが温度検出部11のY方向の幅w1より細く形成されている。この比較例2の構成では、電力変換装置100の稼働により発生した熱が、パターンの細いところに集中し、伝熱部13全体の温度にムラが生じる場合がある。そのため、温度検出部11が検出する温度が、ボス21の温度と異なる場合がある。
(本実施形態の効果)
次に、本実施形態の効果について、上記に説明した比較例1および比較例2との対比で説明する。
上記に説明した図6の比較例1では、回路基板3のうち、回路パターンが設けられていてコンバータ部120が積載されている面と同じZ1方向側の面に、温度検出部11が設けられている。これに対して、本実施形態の電力変換装置100は、上記比較例1の構成とは異なり、冷却流路1aを含む基台部110と、直流電源から入力される直流電力を変圧するコンバータ部120と、基台部110に形成された冷却流路1aに流れる液体の温度を検出する温度検出部11と、基台部110の冷却流路1aが形成される側とは反対側に積層して設けられた回路基板3とを備え、回路基板3において、基台部110とは反対側の面にはコンバータ部120が配置され、基台部110に対向する側の面には温度検出部11が配置されている。これにより、温度検出部11は、上記比較例1の構成とは異なり、回路基板3の面のうち、コンバータ部120が配置される側の面とは反対側の面に配置されるので、コンバータ部120が放熱する熱の伝達の影響を受けにくくなる。また、温度検出部11が、基台部110に対向する側の面に配置されるので、基台部110とは反対側の面に配置される場合に比べて、基台部110に含まれる冷却流路1aを流れる液体の熱を、温度検出部11に伝達しやすくすることができる。その結果、冷却流路1a中の液体の温度を高精度に測定することができる。
また、上記比較例1では、基台部210の蓋部20が、上記実施形態とは異なり、ボス21を含まない。これに対して、本実施形態では、基台部110は、回路基板3に配置された温度検出部11に向かって突出するボス21を含む。これにより、基台部110がボス21を含まない比較例1の構成に比べて、温度検出部11と基台部110との間の距離を小さくすることができる。したがって、基台部110に含まれる冷却流路1aを流れる液体の熱を温度検出部11により伝達しやすくすることができる。その結果、冷却流路1a中の液体の温度をより高精度に測定することができる。
また、上記比較例1では、蓋部20に突出流路22が形成されていない。これに対して、本実施形態では、基台部110の冷却流路1aは、ボス21に向かって突出する突出流路22を含む。これにより、基台部110の冷却流路1aが突出流路22を含まない比較例1の構成に比べて、温度検出部11と基台部110の冷却流路1aを流れる液体との間の距離を小さくすることができる。その結果、冷却流路1a中の液体の温度をより一層高精度に測定することができる。
また、上記に説明した図9の比較例2では、伝熱部13は、ボス21に対向する第1部分13aと、ボス21の当接部分21aおよび温度検出部11と接触する第2部分13bとの間のパターンが温度検出部11のY方向の幅w1より細く形成されている。これに対して、本実施形態では、上記比較例2の構成とは異なり、回路基板3の基台部110に対向する側の面に設けられ、ボス21から温度検出部11に熱を伝達するための伝熱部12をさらに備え、伝熱部12は、ボス21に対向する第1部分12aと、ボス21が延びるZ方向に垂直なY方向に、温度検出部11のY方向の幅w1以上の幅w2で延びて温度検出部11と接触する第2部分12bとを含む。これにより、伝熱部12は、上記比較例2の構成とは異なり、通常のプリント配線の幅に比べて大きい幅の温度検出部11の幅w1以上の幅w2である第2部分12bを有するため、伝熱部12のY方向の幅が細い部分を含むことにより熱が集中することを抑制することができる。その結果、伝熱部12の幅に起因する熱ムラが抑制され、冷却流路1a中の液体の温度をより精度よく測定することができる。
また、上記に説明した図6の比較例1では、温度検出部11と蓋部2との間に、熱伝導フィラーFが設けられていない。これに対して、本実施形態では、温度検出部11とボス21との間に設けられ、温度検出部11とボス21との両方に接触する熱伝導フィラーFをさらに備える。これにより、上記比較例1の構成とは異なり、温度検出部11と基台部110の冷却流路1aを流れる液体との間が、熱伝導性の低い空気ではなく、熱伝導性の高い熱伝導フィラーFで満たされるため、冷却流路1a中の液体の温度をより高精度に測定することができる。
また、上記比較例1では、回路基板3に熱伝達抑制部が設けられていない。これに対して、本実施形態では、温度検出部11とコンバータ部120との間に設けられ、コンバータ部120から熱が伝達されることを抑制する熱伝達抑制部(開口部31)をさらに備える。これにより、上記比較例1の構成とは異なり、温度検出部11とコンバータ部120との間に熱伝達抑制部(開口部31)が設けられるので、温度検出部11が、コンバータ部120が放熱する熱の伝達の影響を受けにくくなる。その結果、温度検出部11が、冷却流路1a中の液体の温度をより高精度に測定することができる。
また、本実施形態では、熱伝達抑制部は、回路基板3における温度検出部11とコンバータ部120との間に設けられる開口部31である。これにより、コンバータ部120が放熱する熱の伝達を抑制するためにも回路基板3に開口部31を設けるだけでよいので、回路基板3上に別途の遮蔽物等を設置する場合に比べて構造を複雑化させることなく、温度検出部11へのコンバータ部120からの熱の伝達を容易に抑制することができる。
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、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。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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(変形例)が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、基台部110は、回路基板3に配置された温度検出部11に向かって突出するボス21を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ボス21を設けていなくてもよい。また、図5に示すように、温度検出部11とボス21との位置がY方向にずらされた一例とは異なり、ボス21と温度検出部11が直接接触するような位置に設けられていてもよい。この場合、冷却流路1aの冷却用液体の温度を、温度検出部11に対してより正確に伝達することができる。
また、上記実施形態では、基台部110の冷却流路1aは、ボス21に向かって突出する突出流路22を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、突出流路22を設けていなくてもよい。また、図5に示すように、ボス21と突出流路22との位置がY方向にずらされた一例とは異なり、ボス21と突出流路22とがZ方向から見て重なる位置に設けられていてもよい。さらに、突出流路22が、ボス21のZ方向に重なる位置に設けられていてもよい。この場合、冷却流路1aの冷却用液体の温度を、温度検出部11に対してより正確に伝達することができる。
また、上記実施形態では、回路基板3の基台部110に対向する側の面に設けられ、ボス21から温度検出部11に熱を伝達するための伝熱部12をさらに備え、伝熱部12は、ボス21に対向する第1部分12aと、ボス21が延びるZ方向に垂直なY方向に、温度検出部11のY方向の幅w1以上の幅w2で延びて温度検出部11と接触する第2部分12bとを含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、伝熱部12が設けられずに、直接ボス21と温度検出部11が接触していてもよい。また、図8に示した一例とは異なり、伝熱部12は、第1部分12aと第2部分12bが区別されないような、一定以上の大きさを持つパターンとして形成されていてもよい。
また、上記実施形態では、温度検出部11とボス21との間に設けられ、温度検出部11とボス21との両方に接触する熱伝導フィラーFをさらに備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、熱伝導フィラーFが設けられずに、直接ボス21と温度検出部11が接触していてもよい。また、図5に示すように、温度検出部11の周囲を全部覆うような一例とは異なり、たとえば、温度検出部11の1つの面とのみ当接するように設けられていてもよい。また、ボス21の周囲を全部覆うように設けられていてもよい。
また、上記実施形態では、温度検出部11とコンバータ部120との間に設けられ、コンバータ部120から熱が伝達されることを抑制する熱伝達抑制部(開口部31)をさらに備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、熱伝達抑制部が設けられていなくてもよいし、熱伝達抑制部としては開口物ではなく、冷却フィンのような構造物を設置してもよい。また、熱伝達抑制部(開口部31)は、図7および図8に示すような、X方向およびY方向の2辺からなるスリットとは異なり、回路基板3が破損しない程度に、スリットの幅を太くしたり、スリットの数を増やしたりしてもよい。たとえば、図10に示す変形例のように、温度検出部11を囲うような形状のスリットとして設けられていてもよい。
また、上記実施形態では、回路基板3のZ1方向の面に配置される電力変換回路がコンバータ部120である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、回路基板3のZ1方向の面に配置される部材が熱を発生するようなものであり、温度検出部11が、回路基板3よりZ2方向に配置されるものの温度を測る場合は何でもよく、たとえば、回路基板3のZ1方向の面に配置される部材がインバータであってもよい。
また、上記実施形態では、温度検出部11がサーミスタである例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、温度を検出できるものであれば何を用いてもよく、たとえば熱電対を用いてもよい。
1 本体部
1a 冷却流路
2 蓋部
3 回路基板
11 温度検出部
12 伝熱部
12a 第1部分
12b 第2部分
21 ボス(突出部)
22 突出流路
31 開口部(伝熱抑制部)
100 電力変換装置
110 基台部
120 コンバータ部
F 熱伝導フィラー(熱伝導部材)

Claims (7)

  1. 冷却流路を含む基台部と、
    直流電源から入力される直流電力を変圧するコンバータ部と、
    前記基台部に形成された前記冷却流路に流れる液体の温度を検出する温度検出部と、
    前記基台部の前記冷却流路が形成される側とは反対側に積層して設けられた回路基板とを備え、
    前記回路基板において、前記基台部とは反対側の面には、前記コンバータ部が配置され、前記基台部に対向する側の面には、前記温度検出部が配置されている、電力変換装置。
  2. 前記基台部は、前記回路基板に配置された前記温度検出部に向かって突出する突出部を含む、請求項1に記載の電力変換装置。
  3. 前記基台部の前記冷却流路は、前記突出部に向かって突出する突出流路を含む、請求項2に記載の電力変換装置。
  4. 前記回路基板の前記基台部に対向する側の面に設けられ、前記突出部から前記温度検出部に熱を伝達するための伝熱部をさらに備え、
    前記伝熱部は、前記突出部に対向する第1部分と、前記突出部が延びる方向に垂直な幅方向に、前記温度検出部の前記幅方向の幅以上の幅で延びて前記温度検出部と接触する第2部分とを含む、請求項2に記載の電力変換装置。
  5. 前記温度検出部と前記突出部との間に設けられ、前記温度検出部と前記突出部との両方に接触する熱伝導部材をさらに備える、請求項2に記載の電力変換装置。
  6. 前記温度検出部と前記コンバータ部との間に設けられ、前記コンバータ部から熱が伝達されることを抑制する熱伝達抑制部をさらに備える、請求項1に記載の電力変換装置。
  7. 前記熱伝達抑制部は、前記回路基板において、前記温度検出部と前記コンバータ部との間に設けられる開口部である、請求項6に記載の電力変換装置。
JP2024019828A 2024-02-13 2024-02-13 電力変換装置 Active JP7477063B1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2024019828A JP7477063B1 (ja) 2024-02-13 2024-02-13 電力変換装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2024019828A JP7477063B1 (ja) 2024-02-13 2024-02-13 電力変換装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP7477063B1 true JP7477063B1 (ja) 2024-05-01

Family

ID=90827112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024019828A Active JP7477063B1 (ja) 2024-02-13 2024-02-13 電力変換装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7477063B1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010119179A (ja) 2008-11-12 2010-05-27 Denso Corp 電力変換装置
WO2013140704A1 (ja) 2012-03-21 2013-09-26 富士電機株式会社 電力変換装置
JP7140263B2 (ja) 2019-02-21 2022-09-22 日産自動車株式会社 電力変換装置
JP2024003916A (ja) 2022-06-28 2024-01-16 三菱電機株式会社 電力変換装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010119179A (ja) 2008-11-12 2010-05-27 Denso Corp 電力変換装置
WO2013140704A1 (ja) 2012-03-21 2013-09-26 富士電機株式会社 電力変換装置
JP7140263B2 (ja) 2019-02-21 2022-09-22 日産自動車株式会社 電力変換装置
JP2024003916A (ja) 2022-06-28 2024-01-16 三菱電機株式会社 電力変換装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7417861B2 (en) Vehicular power converter
EP0543084B1 (en) Motor control unit with thermal structure
JP5160185B2 (ja) インバータ装置
JP5535292B2 (ja) 電力変換装置
US8908374B2 (en) Electronic device and power converter provided with electronic device
JP5783212B2 (ja) 電源装置
JP3555742B2 (ja) 電子回路装置
WO2019208406A1 (ja) 電力変換装置
EP3604942B1 (en) Refrigeration cycle device
CN114446643B (zh) 功率转换装置
JP5011061B2 (ja) インバータ装置
JP7477063B1 (ja) 電力変換装置
JP5926651B2 (ja) Dc−dcコンバータ装置および電力変換装置
JP2019221129A (ja) 電力変換装置
CN111971886A (zh) 电力转换装置
JP2004056054A (ja) 半導体スイッチ装置
JP2020184847A (ja) 電力変換装置
CN112284560A (zh) 一种快速检测功率器件温度的方法
WO2019142543A1 (ja) パワー半導体装置
JP7154428B2 (ja) 電力変換装置および電力変換装置の製造方法
US7170163B2 (en) Semiconductor device mounting structure having zigzagging part
JP2019170158A (ja) 電力変換装置
US11006513B1 (en) Electronic assembly having sectional thermal management
WO2023136126A1 (ja) 電流センサ装置
JP7267412B2 (ja) 電力変換装置および電力変換装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240226

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20240226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240319

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240401

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7477063

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150