WO2022113630A1 - 電力変換装置 - Google Patents

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WO2022113630A1
WO2022113630A1 PCT/JP2021/039758 JP2021039758W WO2022113630A1 WO 2022113630 A1 WO2022113630 A1 WO 2022113630A1 JP 2021039758 W JP2021039758 W JP 2021039758W WO 2022113630 A1 WO2022113630 A1 WO 2022113630A1
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phase
unit
power conversion
conversion device
cooling
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PCT/JP2021/039758
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English (en)
French (fr)
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彰 中坂
誠一郎 西町
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
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    • H—ELECTRICITY
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    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
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    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
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    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20945—Thermal management, e.g. inverter temperature control

Definitions

  • the disclosure described in this specification relates to a power conversion device.
  • Patent Document 1 describes a power conversion device including a semiconductor element and a power conversion unit including a cooler through which a cooling medium for cooling the power conversion device flows.
  • the plurality of semiconductor elements may be plural even if the temperature abnormality does not occur in the plurality of semiconductor elements. A temperature difference occurs in the semiconductor element of. Therefore, it has not been possible to determine whether or not a part of the plurality of semiconductor elements (switch portions) has an abnormality with respect to temperature.
  • an object of the present disclosure is to provide a power conversion device capable of determining an abnormality with respect to the temperature of the switch unit.
  • the power conversion device is With multiple switches A cooling unit that cools each of the multiple switch units with a refrigerant that flows in one direction orthogonal to the line-up direction of the multiple switch units while mounting multiple switch units.
  • a measuring unit that measures the temperature of each of multiple switch units
  • a comparison unit that compares the temperature of each of the multiple switch units measured by the measurement unit, Based on the information of the comparison unit, it has a determination unit for determining whether or not any two temperature differences among the plurality of switch units are equal to or larger than the threshold value.
  • the present disclosure if there is no temperature abnormality in each of the plurality of switch units, it is expected that the temperature difference between the plurality of switch units will be small. Therefore, it is determined whether or not the temperature difference between the plurality of switch units is equal to or greater than the threshold value. By doing so, it is possible to determine whether or not an abnormality with respect to temperature has occurred in a part of the plurality of switch units.
  • the in-vehicle system 100 constitutes a system for an electric vehicle.
  • the in-vehicle system 100 includes a battery 200, a power conversion device 300, and a motor 400.
  • the power conversion device 300 includes a substrate 500.
  • a plurality of ECUs (not shown) and a gate driver (not shown) are mounted on the substrate 500. These plurality of ECUs send and receive signals to and from each other via bus wiring.
  • a plurality of ECUs cooperate to control an electric vehicle. Further, the regeneration and power running of the motor 400 according to the SOC of the battery 200 are controlled via the gate driver. SOC is an abbreviation for state of charge.
  • ECU is an abbreviation for electronic control unit.
  • Battery 200 has a plurality of secondary batteries. These plurality of secondary batteries form a battery stack connected in series. The SOC of this battery stack corresponds to the SOC of the battery 200.
  • a lithium ion secondary battery, a nickel hydrogen secondary battery, an organic radical battery, or the like can be adopted as the secondary battery.
  • the power conversion device 300 performs power conversion between the battery 200 and the motor 400 as an inverter.
  • the power conversion device 300 converts the DC power of the battery 200 into AC power.
  • the power conversion device 300 converts the AC power generated by the power generation (regeneration) of the motor 400 into DC power.
  • the motor 400 is connected to an output shaft of an electric vehicle (not shown).
  • the rotational energy of the motor 400 is transmitted to the traveling wheels of the electric vehicle via the output shaft.
  • the rotational energy of the traveling wheel is transmitted to the motor 400 via the output shaft.
  • the motor 400 is powered by AC power supplied from the power conversion device 300. As a result, propulsive force is imparted to the traveling wheels. Further, the motor 400 is regenerated by the rotational energy transmitted from the traveling wheels. The AC power generated by this regeneration is converted into DC power by the power conversion device 300. This DC power is supplied to the battery 200. DC power is also supplied to various electric loads mounted on electric vehicles.
  • the power conversion device 300 includes a semiconductor element such as a switch described later.
  • a semiconductor element such as a switch described later.
  • an n-channel type IGBT is adopted as a switch.
  • MOSFETs may be adopted instead of IGBTs.
  • the diode does not have to be used.
  • These switches can be manufactured by semiconductors such as Si and wide-gap semiconductors such as SiC.
  • the constituent material of the semiconductor element is not particularly limited.
  • the power conversion device 300 is electrically connected to the battery 200 via the first power supply bus bar 301 and the second power supply bus bar 302.
  • the power conversion device 300 includes a first power supply bus bar 301, a second power supply bus bar 302, a capacitor 310, a U-phase leg 331, a V-phase leg 332, a W-phase leg 333, and a substrate 500.
  • a capacitor 310 and U-phase legs 331 to W-phase legs 333 are connected between the first feeding bus bar 301 and the second feeding bus bar 302, respectively.
  • the capacitor 310 is a smoothing capacitor that smoothes the pulsating current generated when alternating current is rectified to direct current.
  • the capacitor 310 has two electrodes. One of these two electrodes is connected to the first feeding bus bar 301. The other electrode of these two electrodes is connected to the second feeding bus bar 302.
  • Each of the U-phase leg 331 to the W-phase leg 333 has two switches connected in series.
  • Each of the U-phase leg 331 to the W-phase leg 333 has a high-side switch 321 and a low-side switch 322 as switches.
  • each of the U-phase leg 331 to the W-phase leg 333 has a high-side diode 321a and a low-side diode 322a as diodes.
  • the high-side switch 321 and the low-side switch 322, the high-side diode 321a, and the low-side diode 322a provided in each of the U-phase leg 331 to the W-phase leg 333 are sealed by a resin member 360 to form a switch module 340.
  • the collector electrode of the high side switch 321 is connected to the first feeding bus bar 301.
  • the emitter electrode of the high side switch 321 and the collector electrode of the low side switch 322 are connected to each other.
  • the emitter electrode of the low side switch 322 is connected to the second feeding bus bar 302.
  • the cathode electrode of the high side diode 321a is connected to the collector electrode of each of these high side switches 321.
  • the anode electrode of the high side diode 321a is connected to the emitter electrode of each of these high side switches 321.
  • the high-side diode 321a is connected in anti-parallel to the high-side switch 321.
  • the cathode electrode of the low side diode 322a is connected to the collector electrode of each of these low side switches 322.
  • the anode electrode of the low-side diode 322a is connected to the emitter electrode of each of these low-side switches 322.
  • the low-side diode 322a is connected in anti-parallel to the low-side switch 322.
  • the U-phase bus bar 410 is connected to the midpoint between the high-side switch 321 and the low-side switch 322 provided in the U-phase leg 331.
  • the U-phase bus bar 410 is connected to the U-phase stator coil of the motor 400.
  • the V-phase bus bar 420 is connected to the midpoint between the high-side switch 321 and the low-side switch 322 of the V-phase leg 332.
  • the V-phase bus bar 420 is connected to the V-phase stator coil of the motor 400.
  • the W-phase bus bar 430 is connected to the midpoint between the high-side switch 321 and the low-side switch 322 of the W-phase leg 333.
  • the W-phase bus bar 430 is connected to the W-phase stator coil of the motor 400.
  • the high-side switch 321 and the low-side switch 322 of the U-phase legs 331 to W-phase legs 333 are PWM-controlled by a control signal from the ECU.
  • the power converter 300 generates a three-phase alternating current.
  • the ECU stops, for example, the output of a control signal.
  • the AC power generated by the power generation of the motor 400 passes through the diodes provided in the U-phase legs 331 to the W-phase legs 333.
  • AC power is converted to DC power.
  • the x direction corresponds to one direction.
  • the y direction corresponds to the alignment direction.
  • the z direction corresponds to the orthogonal direction.
  • the power conversion device 300 has a capacitor 310, a three-phase switch module 340, a first power supply bus bar 301, a second power supply bus bar 302, and a substrate 500. Further, the power conversion device 300 has a condenser case 311 and a first case 600, a cooling plate 700, a cover 800, and a second case 900 in addition to the above-mentioned components.
  • the mechanical features of the switch module 340, the first power supply bus bar 301, the second power supply bus bar 302, the substrate 500, the capacitor case 311, the first case 600, the cover 800, the cooling plate 700, and the second case 900 will be described below. ..
  • the cooling plate 700 corresponds to the mounting portion.
  • the battery 200 is abbreviated as "BATT”.
  • the substrate 500 is abbreviated as "CB”.
  • each of the U-phase leg 331 to the W-phase leg 333 is sealed by the resin member 360, and each constitutes a switch module 340.
  • a part of the collector terminal (not shown) connected from the resin member 360 to the collector electrode of the high side switch 321 is exposed.
  • a part of the emitter terminal (not shown) connected to the emitter electrode of the low side switch 322 from the resin member 360 is exposed.
  • the measurement terminal 352 corresponds to the measurement unit.
  • the resin member 360 has a flat shape having a thin thickness in the z direction.
  • the resin member 360 has a first resin surface 360a arranged apart from each other in the z direction, a second resin surface 360b on the back side thereof, and a connecting resin surface 360c connecting them.
  • a part of each of the plurality of signal terminals 351 and the plurality of measurement terminals 352 is exposed from one of these connecting resin surfaces 360c.
  • the plurality of signal terminals 351 and the plurality of measurement terminals 352 exposed from one of the connecting resin surfaces 360c extend in the x direction in a manner away from the connecting resin surface 360c, and then toward the first resin surface 360a side. It extends in the z direction.
  • the first feeding bus bar 301 and the second feeding bus bar 302 are conductive members having a thin thickness in the z direction.
  • the electric power output from the battery 200 by the first power supply bus bar 301 and the second power supply bus bar 302 is supplied to the capacitor 310 and the switch module 340, respectively.
  • a part of each of the first power supply bus bar 301 and the second power supply bus bar 302 connected to the battery 200 is omitted.
  • the substrate 500 has a first substrate 510 and a second substrate 520.
  • a gate driver (not shown) is mounted on the first substrate 510.
  • an ECU (not shown) is mounted on the second substrate 520.
  • the first substrate 510 has a flat shape with a thin thickness in the z direction.
  • the first substrate 510 has a first substrate surface 510a and a second substrate surface 510b on the back side thereof, which are arranged apart from each other in the z direction.
  • the second substrate 520 is formed with a plurality of substrate holes 530 that open in the first substrate surface 510a and the second substrate surface 510b.
  • the second substrate 520 has a flat shape with a thin thickness in the z direction.
  • the second substrate 520 has a third substrate surface 520a arranged apart from each other in the z direction, and a fourth substrate surface 520b on the back side thereof.
  • first connector (not shown) is connected to the first board 510.
  • a second connector (not shown) is connected to the second substrate 520.
  • the first connector and the second connector are connected by a cable (not shown).
  • the first board 510 and the second board 520 are electrically and mechanically connected via the first connector, the cable, and the second connector.
  • the substrate 500 does not have to have both the first substrate 510 and the second substrate 520. ..
  • the substrate 500 may have only the first substrate 510. In that case, both the ECU and the gate driver are mounted on the first substrate 510.
  • the capacitor case 311 is a housing for accommodating the capacitor 310. As shown in FIG. 3, the capacitor case 311 has a top surface 311a and a bottom surface 311b arranged in the z direction, and a side surface 311c connecting them.
  • the capacitor 310 is housed in the case space partitioned by the top surface 311a, the bottom surface 311b, and the side surface 311c.
  • One end of each of the first feeding bus bar 301 and the second feeding bus bar 302 is connected to the capacitor 310.
  • an opening hole that opens in the x direction is formed on the side surface 311c of the capacitor case 311 located on the first wall portion 621 side, which will be described later.
  • the other ends of the first feeding bus bar 301 and the second feeding bus bar 302 are exposed from this opening hole.
  • the other ends of the exposed first feeding bus bar 301 and the second feeding bus bar 302 each extend in the x direction in a manner away from the capacitor case 311.
  • the first case 600 is made of a member containing a metal material. As shown in FIG. 3, the first case 600 has a bottom portion 610, and a first side portion 620 and a second side portion 630 rising from the bottom portion 610 in an annular shape. The bottom portion 610 corresponds to the main portion.
  • the bottom portion 610 has an inner bottom surface 610a arranged in the z direction and an outer bottom surface 610b on the back side thereof.
  • the first side portion 620 stands in an annular shape along the edge of the inner bottom surface 610a.
  • the first side portion 620 has a first wall portion 621 and a third wall portion 623 that are separated from each other in the x direction and face each other, and a second wall portion 622 and a fourth wall portion 624 that are separated from each other in the y direction and face each other. ing.
  • the first wall portion 621, the second wall portion 622, the third wall portion 623, and the fourth wall portion 624 are connected in a ring shape in the circumferential direction around the z direction. An opening is partitioned at the tip of these four walls separated from the inner bottom surface 610a.
  • the second side portion 630 stands in an annular shape along the edge of the outer bottom surface 610b.
  • the second side portion 630 has a fifth wall portion 631 and a seventh wall portion 633 that are separated from each other in the x direction and face each other, and a sixth wall portion 632 and an eighth wall portion 634 that are separated from each other in the y direction and face each other. ing.
  • the 5th wall portion 631, the 6th wall portion 632, the 7th wall portion 633, and the 8th wall portion 634 are connected in a ring shape in the circumferential direction around the z direction.
  • An opening is partitioned at the tip of these four walls separated from the outer bottom surface 610b.
  • the bottom portion 610 is formed with three first through holes 611 and three second through holes 612 that penetrate the inner bottom surface 610a and the outer bottom surface 610b in the z direction. As shown in FIG. 9, each of the three first through holes 611 is arranged so as to be separated in the y direction. Each of the three second through holes 612 is arranged so as to be separated in the y direction.
  • the three first through holes 611 and the three second through holes 612 are lined up apart from each other in the x direction.
  • the three first through holes 611 are located on the first wall portion 621 and the fifth wall portion 631 side.
  • the three second through holes 612 are located on the third wall portion 623 and the seventh wall portion 633 side.
  • the bottom portion 610 is formed with a connecting portion 650 that rises in an annular shape from the inner bottom surface 610a while surrounding each of the three first through holes 611 and the three second through holes 612.
  • a first connecting portion 651 extending from the inner bottom surface 610a in the z direction is formed at a portion of the inner bottom surface 610a on the first wall portion 621 side of the three first through holes 611.
  • a second connection extending from the inner bottom surface 610a in the z direction to a portion of the inner bottom surface 610a on the second wall portion 622 side of the first through hole 611 and the second through hole 612 located on the second wall portion 622 side.
  • a portion 652 is formed.
  • a third connecting portion 653 extending from the inner bottom surface 610a in the z direction is formed at a portion of the inner bottom surface 610a on the third wall portion 623 side of the three second through holes 612.
  • a fourth connection extending from the inner bottom surface 610a in the z direction to a portion of the inner bottom surface 610a on the fourth wall portion 624 side of the first through hole 611 and the second through hole 612 located on the fourth wall portion 624 side.
  • the portion 654 is formed.
  • Each of the first connecting portion 651 and the third connecting portion 653 extends in the y direction from the second wall portion 622 toward the fourth wall portion 624.
  • the second connecting portion 652 and the fourth connecting portion 654 each extend in the x direction from the first wall portion 621 toward the third wall portion 623.
  • the first connecting portion 651, the second connecting portion 652, the third connecting portion 653, and the fourth connecting portion 654 are connected in a ring shape in the circumferential direction around the z direction.
  • the bottom portion 610 is formed with a first extension portion 681 and a second extension portion 682 extending in a manner away from the outer bottom surface 610b in the z direction.
  • the first extension portion 681 and the second extension portion 682 extend in the y direction from the eighth wall portion 634 toward the sixth wall portion 632.
  • the end of the first extension portion 681 on the eighth wall portion 634 side is aligned with the eighth wall portion 634 so as to be separated in the y direction.
  • the end of the first extension portion 681 on the sixth wall portion 632 side is separated from the sixth wall portion 632 in the y direction.
  • the first extension portion 681 bends toward the fifth wall portion 631 at the end on the sixth wall portion 632 side and extends in the x direction. As shown in FIG. 3, the fifth wall portion 631 protrudes from the first wall portion 621 toward the seventh wall portion 633. The end of the first extension portion 681 extending toward the fifth wall portion 631 is connected to the inner side surface 600a of the protruding portion on the seventh wall portion 633 side of the fifth wall portion 631 in the case 600.
  • end of the second extension portion 682 on the eighth wall portion 634 side is connected to the inner side surface 600a of the eighth wall portion 634 in the case 600.
  • the end of the second extension portion 682 on the sixth wall portion 632 side is connected to the inner side surface 600a of the sixth wall portion 632 in the case 600.
  • the cover 800 is made of a member containing a metal material. As shown in FIGS. 3 and 4, the cover 800 has a flat shape having a thin thickness in the z direction.
  • the cover 800 has a cover inner surface 800a arranged in the z direction and a cover outer surface 800b on the back side thereof.
  • the cover 800 has a form in which the inner surface 800a of the cover faces the outer bottom surface 610b, and is connected to the tip of the second side portion 630 on the side separated from the outer bottom surface 610b via a bolt (not shown) or the like. As shown in FIG. 3, the tip of each of the first extension portion 681 and the second extension portion 682 on the side separated from the outer bottom surface 610b is in contact with the cover inner surface 800a of the cover 800.
  • the cooling plate 700 is made of a member containing a metal material. As shown in FIGS. 3 and 4, the cooling plate 700 has a flat shape having a thin thickness in the z direction. The cooling plate 700 has a first cooling surface 700a and a second cooling surface 700b arranged in the z direction.
  • the cooling plate 700 is mounted on the tip of each of the first connecting portion 651 to the fourth connecting portion 654 on the side separated from the inner bottom surface 610a in such a manner that the second cooling surface 700b faces the inner bottom surface 610a of the bottom portion 610 in the z direction. There is.
  • the cooling plate 700 is connected to each of the first connecting portion 651 to the fourth connecting portion 654 via a bolt (not shown).
  • a plurality of protrusions 710 extending away from the second cooling surface 700b are formed on the second cooling surface 700b of the cooling plate 700.
  • the detailed form of the protrusion 710 will be described later.
  • the cover 800 and the cooling plate 700 are connected to the first case 600. Therefore, the second side portion 630 of the first case 600, the bottom portion 610 of the first case 600, the cooling plate 700, and the cover 800 partition the cooling space 1100 through which the liquid refrigerant flows.
  • the second side portion 630, the bottom portion 610, the cooling plate 700, and the cover 800 are collectively referred to as a cooling portion 1000.
  • the cooling space 1100 corresponds to the internal space.
  • the above-mentioned supply port 661 is formed in a portion of the sixth wall portion 632 that faces the portion extending in the x direction of the first extension portion 681 in the y direction. Refrigerant is supplied from the outside to the cooling space 1100 of the cooling unit 1000 via the supply port 661.
  • the above-mentioned discharge port 662 is formed at a portion of the sixth wall portion 632 between the second extension portion 682 and the seventh wall portion 633. Refrigerant is discharged to the outside from the cooling space 1100 of the cooling unit 1000 through the discharge port 662.
  • the second case 900 is made of a member containing a metal material. As shown in FIGS. 3 and 4, the second case 900 has an upper portion 910 and a third side portion 920 that rises from the upper portion 910 in an annular shape.
  • the upper portion 910 has an upper surface 910a arranged in the z direction and a lower surface 910b on the back side thereof.
  • the third side portion 920 stands in an annular shape along the edge of the lower surface 910b.
  • the third side portion 920 has a ninth wall portion 921 and an eleventh wall portion 923 facing each other in the x direction, and a tenth wall portion 922 and a twelfth wall portion 924 facing each other in the y direction. ing.
  • the 9th wall portion 921, the 10th wall portion 922, the 11th wall portion 923, and the 12th wall portion 924 are connected in a ring shape in the circumferential direction around the z direction. An opening is partitioned at the tip of these four walls separated from the lower surface 910b.
  • the lower surface 910b faces the inner bottom surface 610a in the z direction, and the tip separated from the lower surface 910b of the third side portion 920 is separated from the inner bottom surface 610a of the first side portion 620. It is connected to the tip by a bolt (not shown). As a result, the openings of the first case 600 and the second case 900 are closed. In this way, the storage space 1200 is partitioned inside the first case 600 and the second case 900.
  • ⁇ Case storage form> The capacitor case 311, three switch modules 340, the first power supply bus bar 301, the second power supply bus bar 302, the cooling plate 700, and the substrate 500 are housed in the storage space 1200.
  • the capacitor case 311 is mounted on the inner bottom surface 610a of the bottom portion 610 on the third wall portion 623 side.
  • Three switch modules 340 are mounted on the first cooling surface 700a side of the cooling plate 700.
  • the cooling plate 700 is connected to a portion of the bottom portion 610 on the first wall portion 621 side of the condenser case 311.
  • the capacitor case 311 and the switch module 340 are arranged so as to be separated from each other in the x direction.
  • the resin-sealed switch module 340 of the U-phase leg 331 is referred to as the U-phase switch module 341.
  • the resin-sealed switch module 340 of the V-phase leg 332 is referred to as a V-phase switch module 342.
  • the resin-sealed switch module 340 of the W-phase leg 333 is referred to as a W-phase switch module 343.
  • Each of the U-phase switch module 341 to the W-phase switch module 343 corresponds to a switch unit.
  • the U-phase switch module 341, the V-phase switch module 342, and the W-phase switch module 343 are mounted on the first cooling surface 700a side of the cooling plate 700, respectively. Then, as shown in FIG. 6, the U-phase switch modules 341 to the W-phase switch modules 343 are arranged in order from the second wall portion 622 to the fourth wall portion 624.
  • the order of the U-phase switch module 341, the V-phase switch module 342, and the W-phase switch module 343 is not limited.
  • a part of a plurality of signal terminals 351 and a part of a measurement terminal 352 are exposed from each of the U-phase switch module 341, the V-phase switch module 342, and the W-phase switch module 343.
  • Each of the plurality of signal terminals 351 and the plurality of measurement terminals 352 extends in the x direction in a manner away from the connecting resin surface 360c on the first wall portion 621 side, and then extends in the z direction toward the first resin surface 360a side. ..
  • the other ends of the first feeding bus bar 301 and the second feeding bus bar 302 each extend from the capacitor case 311 toward the U-phase switch module 341 to the W-phase switch module 343 in the x-direction.
  • a part of each of the collector terminal and the emitter terminal (not shown) is provided at the end of the resin member 360 on the capacitor case 311 side.
  • the other end of the first power supply bus bar 301 is connected to the collector terminal.
  • the other end of the second feeding bus valve 302 is connected to the emitter terminal.
  • the first substrate 510 and the second substrate 520 are provided in the storage space 1200 on the upper 910 side of the resin member 360 of each of the U-phase switch module 341 to the W-phase switch module 343.
  • the first substrate 510 and the second substrate 520 are arranged so as to be separated from each other in the z direction.
  • the first substrate 510 is located closer to the resin member 360 than the second substrate 520.
  • the first substrate 510 is connected to the first case 600 by a bolt or the like (not shown).
  • the second substrate 520 is connected to the second case 900 by a bolt or the like (not shown).
  • the first substrate 510 is formed with a plurality of substrate holes 530 that are opened in each of the first substrate surface 510a and the second substrate surface 510b.
  • the plurality of substrate holes 530 are arranged in a row in the y direction at the ends of the first wall portion 621 side.
  • the plurality of signal terminals 351 and the plurality of measurement terminals 352 described above are passed through these plurality of substrate holes 530, respectively.
  • Each of the plurality of signal terminals 351 and the plurality of measurement terminals 352 passed through the plurality of substrate holes 530 is electrically and mechanically connected to the first substrate 510 by solder or the like (not shown).
  • the plurality of signal terminals 351 play a role as a route for exchanging electric signals between each of the U-phase legs 331 to the W-phase leg 333 and the gate driver. Further, the plurality of measurement terminals 352 play a role as a temperature sensor for measuring the temperature of each of the U-phase leg 331 to the W-phase leg 333.
  • the composite unit 514 is mounted on the first board 510.
  • the composite unit 514 has a comparison unit 511, a determination unit 512, and a notification unit 513 as functional blocks.
  • the comparison unit 511 is abbreviated as "CP”.
  • the determination unit 512 is abbreviated as "JP”.
  • the notification unit 513 is abbreviated as "NP”.
  • the comparison unit 511 has a function of comparing the temperatures of the U-phase legs 331 to the W-phase legs 333 measured by the measurement terminal 352.
  • the determination unit 512 has a function of determining whether or not the temperature difference between the two legs of the U-phase leg 331 to the W-phase leg 333 is equal to or greater than the threshold value based on the information of the comparison unit 511.
  • the threshold value is at least a value equal to or greater than the temperature difference caused by the product error of the U-phase leg 331 to the W-phase leg 333.
  • the temperature of one of the two legs whose temperature difference is equal to or greater than the threshold value is larger than the predetermined times the temperature of the remaining one leg.
  • the predetermined times is about 1.5 times.
  • the predetermined times are not limited to 1.5 times and can be arbitrarily set by design.
  • the notification unit 513 has a function of notifying the vehicle of an abnormality when the determination unit 512 determines that the temperature difference between the two legs of the U-phase leg 331 to the W-phase leg 333 is equal to or higher than the threshold value. .. Based on the information, for example, a warning light mounted on a meter panel provided in the vehicle is displayed.
  • the composite unit 514 does not have to be mounted on the first substrate 510. In that case, the composite portion 514 may be mounted on the second substrate 520.
  • the U-phase switch module 341, the V-phase switch module 342, and the W-phase switch module 343 are mounted on the first cooling surface 700a side of the cooling plate 700, respectively.
  • the U-phase switch module 341 is mounted on the first cooling surface 700a of the U-phase mounting portion 701 on the second wall portion 622 side of the cooling plate 700.
  • the W-phase switch module 343 is mounted on the first cooling surface 700a of the W-phase mounting portion 703 on the fourth wall portion 624 side of the cooling plate 700.
  • the V-phase switch module 342 is mounted on the first cooling surface 700a of the V-phase mounting portion 702 located between the U-phase mounting portion 701 and the W-phase mounting portion 703 in the cooling plate 700.
  • the boundary between the U-phase mounting unit 701, the V-phase mounting unit 702, and the W-phase mounting unit 703 is shown by a alternate long and short dash line.
  • a plurality of protrusions 710 extending in the z direction are formed on the second cooling surface 700b of each of the U-phase mounting portion 701, the V-phase mounting portion 702, and the W-phase mounting portion 703 in a manner away from the second cooling surface 700b.
  • the plurality of protrusions 710 have a cylindrical shape.
  • the shape of the plurality of protrusions 710 is not limited to the cylindrical shape.
  • the plurality of protrusions 710 may have a prismatic shape.
  • a U-phase protrusion group 711 composed of a plurality of protrusions 710 is formed on the second cooling surface 700b of the U-phase mounting portion 701.
  • a V-phase protrusion group 712 composed of a plurality of protrusions 710 is formed on the second cooling surface 700b of the V-phase mounting portion 702.
  • a W-phase protrusion group 713 composed of a plurality of protrusions 710 is formed on the second cooling surface 700b of the W-phase mounting portion 703.
  • the U-phase protruding group 711 is aligned with the V-phase protruding group 712 at a distance in the y direction.
  • the W-phase protruding group 713 is aligned with the V-phase protruding group 712 at a distance in the y direction.
  • a plurality of protruding portions 710 included in each of the U-phase protruding group 711 to the W-phase protruding group 713 are arranged apart from each other in the x-direction and the y-direction.
  • the separation distance between two adjacent protrusions 710 in the y-direction among the plurality of protrusions 710 included in each of the U-phase protrusion group 711 to the W-phase protrusion group 713 is the length of the transfer along the x-direction and the y-direction in the protrusion 710. It's shorter than that.
  • the separation distance between two adjacent two of the plurality of protrusions 710 included in each of the U-phase protrusion group 711 to the W-phase protrusion group 713 in the y direction is the first cooling surface 700a and the second cooling surface in the cooling plate 700. It is shorter than the separation distance in the z direction from 700b.
  • the separation distance between two adjacent protrusions 710 in the y-direction among the plurality of protrusions 710 included in the U-phase protrusion group 711 to the W-phase protrusion group 713 is the first connecting portion 651 in the y-direction. It is shorter than the separation distance between the first convex portion 671 described later.
  • the separation distance between two adjacent two in the y direction is the first convex portion 671 in the y direction and the second convex portion described later. It is shorter than the separation distance between 672.
  • the separation distance between two adjacent two in the y direction is the distance between the second convex portion 672 and the second connecting portion 652 in the y direction. It is shorter than the distance between them.
  • the U-phase protruding group 711, the V-phase protruding group 712, and the W-phase protruding group 713 do not have to be formed on the cooling plate 700.
  • the U-phase protruding group 711, the V-phase protruding group 712, and the W-phase protruding group 713 and the cooling plate 700 may be separate bodies. In that case, the U-phase protruding group 711, the V-phase protruding group 712, the W-phase protruding group 713, and the cooling plate 700 may be mechanically connected.
  • the first convex portion 671 protruding toward the cooling plate 700 at the portion of the bottom portion 610 facing the second cooling surface 700b in the z direction between the first connecting portion 651 and the third connecting portion 653.
  • a convex portion 670 including the second convex portion 672 are formed.
  • the U-phase protruding group 711, the V-phase protruding group 712, and the W-phase protruding group 713 are formed on the second cooling surface 700b side of the cooling plate 700.
  • the first convex portion 671 is located between the U-phase protruding group 711 and the V-phase protruding group 712 in the y direction.
  • the second convex portion 672 is located between the V-phase protruding group 712 and the W-phase protruding group 713 in the y direction.
  • the first convex portion 671 is located between the U-phase mounting portion 701 and the V-phase mounting portion 702.
  • the second convex portion 672 is located between the V-phase mounting portion 702 and the W-phase mounting portion 703.
  • the portion of the bottom portion 610 facing the second cooling surface 700b in the z direction between the first connecting portion 651 and the third connecting portion 653 in the x direction is referred to as a facing portion 613.
  • the first convex portion 671 and the second convex portion 672 described above may not be formed on the facing portion 613.
  • the first convex portion 671 and the second convex portion 672 may be separate from the facing portion 613. In that case, the first convex portion 671 and the second convex portion 672 may be mechanically connected to the facing portion 613.
  • first convex portion 671 and the second convex portion 672 each extend in the x direction.
  • the ends of the first convex portion 671 and the second convex portion 672 on the first connecting portion 651 side are connected to the first connecting portion 651.
  • the ends of the first convex portion 671 and the second convex portion 672 on the third connecting portion 653 side are connected to the third connecting portion 653.
  • the ends of the first convex portion 671 and the second convex portion 672 on the first connecting portion 651 side may not be connected to the first connecting portion 651.
  • the ends of the first convex portion 671 and the second convex portion 672 on the third connecting portion 653 side may not be connected to the third connecting portion 653.
  • the tips of the first convex portion 671 and the second convex portion 672 on the cooling plate 700 side are in contact with the second cooling surface 700b.
  • the tips of the first convex portion 671 and the second convex portion 672 on the cooling plate 700 side may not be in contact with the second cooling surface 700b.
  • the refrigerant that has flowed to the 8th wall 634 side in the cooling space 1100 between the 1st extension 681 and the 2nd extension 682 then moves the cooling space 1100 on the 8th wall 634 side from the 7th wall 633 side. It flows toward the fifth wall portion 631 side. Then, the refrigerant flowing to the fifth wall portion side in the cooling space 1100 on the eighth wall portion 634 side forms the cooling space 1100 between the first extension portion 681 and the fifth wall portion 631 from the eighth wall portion 634 to the sixth. It flows toward the wall part 632.
  • the end of the first extension portion 681 on the sixth wall portion 632 side is bent toward the fifth wall portion 631 and extends in the x direction.
  • the end of the first extension 681 extending toward the fifth wall 631 is connected to the inner surface 600a of the fifth wall 631 in the case 600. Therefore, the refrigerant flowing from the 8th wall portion 634 to the 6th wall portion 632 in the cooling space 1100 between the 1st extension portion 681 and the 5th wall portion 631 is prevented from flowing to the supply port 661 again. There is.
  • the bottom portion 610 is formed with three first through holes 611 and three second through holes 612 that penetrate the inner bottom surface 610a and the outer bottom surface 610b in the z direction.
  • Each of the three first through holes 611 is located on the fifth wall portion 631 side of the portion extending in the y direction of the first extension portion 681.
  • Each of the three second through holes 612 is located closer to the seventh wall portion 633 than the second extension portion 682.
  • the refrigerant flowing through the cooling space 1100 between the first extension portion 681 and the fifth wall portion 631 goes out of the three first through holes 611 on the way from the eighth wall portion 634 to the sixth wall portion 632. It flows from the bottom surface 610b side to the inner bottom surface 610a side.
  • the refrigerant that has passed through the first through hole 611 on the eighth wall portion 634 side of the three first through holes 611 is flowed to a location between the facing portion 613 and the W phase mounting portion 703 in the cooling space 1100.
  • the refrigerant passes through the second through hole 612 on the eighth wall portion 634 side of the three second through holes 612, and flows to a position between the second extension portion 682 and the seventh wall portion 633 in the cooling space 1100. ..
  • the refrigerant is discharged to the discharge port 662.
  • the refrigerant that has passed through the first through hole 611 between the eighth wall portion 634 side and the sixth wall portion 632 side is mounted on the facing portion 613 and the V phase in the cooling space 1100. It is flushed to a location between parts 702. After that, the refrigerant passes through the second through hole 612 between the eighth wall portion 634 side and the sixth wall portion 632 side of the three second through holes 612, and the second extension portion 682 and the seventh wall in the cooling space 1100. It is flushed to a place between parts 633. Then, the refrigerant is discharged to the discharge port 662.
  • the refrigerant that has passed through the first through hole 611 on the sixth wall portion 632 side is flowed to a location between the facing portion 613 and the U-phase mounting portion 701 in the cooling space 1100. .. After that, the refrigerant passes through the second through hole 612 on the sixth wall portion 632 side of the three second through holes 612, and flows to a position between the second extension portion 682 and the seventh wall portion 633 in the cooling space 1100. .. Then, the refrigerant is discharged to the discharge port 662.
  • the U-phase switch module 341 mounted on the U-phase mounting portion 701 is orthogonal to the portion between the facing portion 613 and the U-phase mounting portion 701 in the y direction in which the U-phase switch modules 341 to the W-phase switch module 343 are lined up. It is cooled by the refrigerant flowing in the x direction.
  • the V-phase switch module 342 mounted on the V-phase mounting portion 702 is cooled by a refrigerant flowing in the x direction at a portion between the facing portion 613 and the V-phase mounting portion 702.
  • the W-phase switch module 343 mounted on the W-phase mounting portion 703 is cooled by a refrigerant flowing in the x direction at a portion between the facing portion 613 and the W-phase mounting portion 703.
  • the U-phase leg 331 is cooled by the refrigerant flowing between the first convex portion 671 and the first connecting portion 651 in the cooling space 1100.
  • the V-phase leg 332 is cooled by the refrigerant flowing between the first convex portion 671 and the second convex portion 672 in the cooling space 1100.
  • the W-phase leg 333 is cooled by the refrigerant flowing between the second convex portion 672 and the third connecting portion 653 in the cooling space 1100.
  • the condenser 310 is cooled by the refrigerant flowing in the cooling space 1100 between the second extension portion 682 and the seventh wall portion 633.
  • the first case 600, the cooling plate 700, and the cover 800 are each made of a member containing a metal material. Further, the cooling unit 1000 is composed of a part of the first case 600, the cooling plate 700, and the cover 800.
  • the cooling inner surface 1000a of the cooling space 1100 is liable to corrode.
  • a corrosion product in which a part of the components of the cooling unit 1000 dissolved in the refrigerant and a part of the components of the refrigerant are combined may be deposited on the cooling inner surface 1000a.
  • the temperature of each of the plurality of legs varies. Even when an abnormality occurs in a part of a plurality of legs, the temperature of each of the plurality of legs varies.
  • the refrigerant that has exchanged heat with a part of the plurality of legs and the other leg exchange heat. Therefore, there is a difference in the temperature of each of the plurality of legs.
  • each of the U-phase leg 331 to the W-phase leg 333 is cooled by the refrigerant flowing between the facing portion 613 and the cooling plate 700 in the cooling space 1100. Further, the refrigerant flows in the x direction, which is orthogonal to the y direction in which the U-phase switch modules 341 to W-phase switch modules 343 are lined up, thereby cooling each of the U-phase legs 331 to W-phase legs 333.
  • the temperature difference between the two legs of the U-phase leg 331 to the W-phase leg 333 becomes equal to or greater than the threshold value.
  • the difference between the two temperatures becomes greater than or equal to the threshold value.
  • the determination unit 512 determines whether or not the temperature difference between the two legs of the U-phase leg 331 to the W-phase leg 333 is equal to or higher than the threshold value based on the information of the comparison unit 511. It has a function. Therefore, it is possible to determine whether or not a part of the U-phase legs 331 to the W-phase leg 333 has an abnormality with respect to the temperature.
  • the facing portion 613 is formed with a convex portion 670 having a first convex portion 671 and a second convex portion 672 protruding toward the cooling plate 700.
  • the U-phase leg 331 to the W-phase leg 333 are individually cooled by the refrigerant flowing between the two.
  • the refrigerant that has exchanged heat with a part of a plurality of legs is suppressed from exchanging heat with the remaining legs. Therefore, it is easy to determine whether or not a part of the U-phase legs 331 to the W-phase leg 333 has an abnormality with respect to the temperature.
  • a plurality of protrusions 710 extending away from the second cooling surface 700b are formed on the second cooling surface 700b of the cooling plate 700.
  • the surface area of each of the U-phase mounting portions 701 to the W-phase mounting portion 703 increases. Therefore, corrosion products are likely to be deposited on each of the U-phase mounting portion 701 to the W-phase mounting portion 703. Specifically, the corrosion product is likely to be deposited in each of the U-phase projecting group 711 to the W-phase projecting group 713.
  • the surface area of the cooling inner surface 1000a for partitioning the cooling space 1100 is increased. To increase. Corrosion products are more likely to deposit on the cooling inner surface 1000a that partitions the cooling space 1100.
  • the difference between the temperature of the legs lined up in the z direction where the corrosion products are deposited and the temperature of the legs lined up in the z direction where the corrosion products are not deposited tends to increase positively.
  • the temperature difference between the temperature of the legs lined up in the z-direction at the place where the corrosion product is deposited and the temperature of the legs lined up in the z-direction at the place where the corrosion product is not deposited tends to be equal to or larger than the threshold value. Therefore, the determination unit 512 can quickly determine whether or not an abnormality has occurred with respect to the temperature of each of the plurality of legs.
  • the separation distance between two adjacent protrusions 710 in the U-phase protrusion group 711 to the W-phase protrusion group 713 in the y direction is the first connecting portion 651 in the y direction. It is shorter than the separation distance between the first convex portion 671 and the first convex portion 671.
  • the separation distance between two adjacent two in the y direction is the distance between the first convex portion 671 and the second convex portion 672 in the y direction. It is shorter than the distance between them.
  • the distance between the two adjacent portions in the y direction is the distance between the second convex portion 672 and the second connecting portion 652 in the y direction. It is shorter than the separation distance.
  • the corrosion product is likely to be held between two adjacent two in the y direction among the plurality of protrusions 710 included in the U-phase protrusion group 711 to the W-phase protrusion group 713.
  • the determination unit 512 can quickly determine whether or not an abnormality has occurred with respect to the temperature of each of the plurality of legs.
  • the separation distance between the two adjacent two of the plurality of protrusions 710 included in each of the U-phase protrusion group 711 to the W-phase protrusion group 713 in the y direction is the first cooling surface 700a and the first. 2 It is shorter than the separation distance in the z direction from the cooling surface 700b. Therefore, the corrosion product is easily held between two of the plurality of protrusions 710 included in the U-phase protrusion group 711 to the W-phase protrusion group 713, which are adjacent to each other in the y direction.
  • the separation distance between two adjacent protrusions 710 in the y-direction among the plurality of protrusions 710 included in each of the U-phase protrusion group 711 to the W-phase protrusion group 713 is the x-direction in the protrusion 710. It is shorter than the length of the transfer along the y direction. Therefore, similarly to the above, the corrosion product is likely to be held between two adjacent portions in the y direction among the plurality of protrusions 710 included in the U-phase protrusion group 711 to the W-phase protrusion group 713.
  • the notification unit 513 is mounted on the meter panel when the determination unit 512 determines that the temperature difference between the two legs of the U-phase leg 331 to the W-phase leg 333 is equal to or greater than the threshold value. It has the function of displaying warning lights. Therefore, the user can recognize whether or not an abnormality has occurred with respect to the temperature of each of the plurality of legs.
  • the convex portion 670 may not be mechanically connected to the facing portion 613. It suffices to cool each of the U-phase leg 331 to the W-phase leg 333 by allowing the refrigerant to flow in the x-direction orthogonal to the y-direction in which the U-phase switch modules 341 to W-phase switch modules 343 are lined up.
  • the convex portion 670 may be mechanically connected to the second cooling surface 700b of the cooling plate 700. In that case, the separation distance in the z direction between the convex portion 670 and the facing portion 613 may be shorter than the length of the protruding portion 710 in the z direction.
  • the composite portion 514 is mounted on the substrate 500 has been described.
  • the composite unit 514 may be mounted on a substrate that is controlled above the substrate 500.
  • the power conversion device 300 is included in the in-vehicle system 100 for an electric vehicle.
  • the application of the power conversion device 300 is not particularly limited to the above example.
  • a configuration in which a power conversion device 300 is included in a hybrid system including a motor 400 and an internal combustion engine can be adopted.
  • the power conversion device 300 has a plurality of three-phase switch modules 340 for forming an inverter.

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Abstract

複数のスイッチ部（３４１，３４２，３４３）と、複数のスイッチ部を搭載しつつ、内部空間（１１００）を複数のスイッチ部の並ぶ並び方向に直交する一方向に流れる冷媒によって、複数のスイッチ部それぞれを冷却する冷却部（１０００）と、複数のスイッチ部それぞれの温度を測定する測定部（３５２）と、測定部によって測定された複数のスイッチ部それぞれの温度を比較する比較部（５１１）と、比較部の情報を基に、複数のスイッチ部のうちの任意の２つの温度差が閾値以上になっているか否かを判定する判定部（５１２）と、を有する電力変換装置。

Description

電力変換装置 関連出願の相互参照
　この出願は、２０２０年１１月３０日に日本に出願された特許出願第２０２０－１９８００５号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。
　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には半導体素子を含む電力変換装置と電力変換装置を冷却する冷却媒体の流れる冷却器を備える電力変換ユニットが記載されている。
特許第６５６３６３１号公報
　特許文献１に記載の構成において、複数の半導体素子のうちの一部と熱交換した冷媒と、他の半導体素子とが熱交換する場合、複数の半導体素子に温度異常が生じていなくとも、複数の半導体素子に温度差が生じる。そのため、複数の半導体素子（スイッチ部）の一部に温度に対する異常が生じているか否かを判定することができなかった。
　そこで本開示の目的は、スイッチ部の温度に対する異常を判定することのできる電力変換装置を提供することである。
　本開示の一態様による電力変換装置は、
　複数のスイッチ部と、
　複数のスイッチ部を搭載しつつ、内部空間を複数のスイッチ部の並ぶ並び方向に直交する一方向に流れる冷媒によって、複数のスイッチ部それぞれを冷却する冷却部と、
　複数のスイッチ部それぞれの温度を測定する測定部と、
　測定部によって測定された複数のスイッチ部それぞれの温度を比較する比較部と、
　比較部の情報を基に、複数のスイッチ部のうちの任意の２つの温度差が閾値以上になっているか否かを判定する判定部と、を有する。
　本開示によれば、複数のスイッチ部それぞれに温度異常が生じていない場合、複数のスイッチ部の温度差が微小になることが期待される。そこで、複数のスイッチ部の温度差が閾値以上になっているか否かを判定する。こうすることで、複数のスイッチ部の一部に温度に対する異常が生じているか否かを判定することができる。
　なお、添付の請求の範囲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。
車載システムを説明する回路図である。 電力変換装置を説明する上面図である。 図２に示すＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う電力変換装置の断面図である。 図２に示すＩＶ－ＩＶ線に沿う電力変換装置の断面図である。 図２に示す電力変換装置から第２ケースと第２基板を除いた上面図である。 図５に示す構成要素から第１基板と第１給電バスバと第２給電バスバとコンデンサケースを除いた上面図である。 図６に示す構成要素からスイッチモジュールを除いた上面図である。 冷却プレートを説明するための平面図である。 ケースを説明するための上面図である。 第２側部を説明するための上面図である。
　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、特に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に基づいて電力変換装置３００の設けられる車載システム１００を説明する。この車載システム１００は電気自動車用の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。
　電力変換装置３００には基板５００が含まれている。基板５００には図示しない複数のＥＣＵと図示しないゲートドライバが搭載されている。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は協調して電気自動車を制御している。またバッテリ２００のＳＯＣに応じたモータ４００の回生と力行がゲートドライバを介して制御されている。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。この電池スタックのＳＯＣがバッテリ２００のＳＯＣに相当する。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。
　＜電力変換装置＞
　電力変換装置３００はインバータとしてバッテリ２００とモータ４００との間の電力変換を行う。電力変換装置３００はバッテリ２００の直流電力を交流電力に変換する。電力変換装置３００はモータ４００の発電（回生）によって生成された交流電力を直流電力に変換する。
　モータ４００は図示しない電気自動車の出力軸に連結されている。モータ４００の回転エネルギーは出力軸を介して電気自動車の走行輪に伝達される。逆に、走行輪の回転エネルギーは出力軸を介してモータ４００に伝達される。
　モータ４００は電力変換装置３００から供給される交流電力によって力行する。これにより走行輪への推進力の付与が成される。またモータ４００は走行輪から伝達される回転エネルギーによって回生する。この回生によって発生した交流電力は、電力変換装置３００によって直流電力に変換される。この直流電力がバッテリ２００に供給される。また直流電力は電気自動車に搭載された各種電気負荷にも供給される。
　電力変換装置３００には後述のスイッチなどの半導体素子が含まれている。本実施形態ではスイッチとしてｎチャネル型のＩＧＢＴを採用している。ただしこれらスイッチとしては、ＩＧＢＴではなくＭＯＳＦＥＴを採用することもできる。スイッチとしてＭＯＳＦＥＴを採用する場合、ダイオードはなくともよい。
　これらスイッチは、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。
　＜電力変換装置の電気的接続＞
　電力変換装置３００はバッテリ２００に第１給電バスバ３０１と第２給電バスバ３０２を介して電気的に接続されている。電力変換装置３００は第１給電バスバ３０１、第２給電バスバ３０２、コンデンサ３１０、Ｕ相レグ３３１、Ｖ相レグ３３２、および、Ｗ相レグ３３３、および、基板５００を有する。第１給電バスバ３０１と第２給電バスバ３０２との間にコンデンサ３１０およびＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３それぞれが接続されている。
　コンデンサ３１０は交流を直流に整流する際に生じる脈流を平滑化する平滑コンデンサである。コンデンサ３１０は２つの電極を有している。これら２つの電極のうちの一方の電極が第１給電バスバ３０１に接続されている。これら２つの電極のうちの他方の電極が第２給電バスバ３０２に接続されている。
　Ｕ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３それぞれは直列接続された２つのスイッチを有する。Ｕ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３それぞれはスイッチとしてハイサイドスイッチ３２１とローサイドスイッチ３２２を有する。またＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３それぞれはダイオードとしてハイサイドダイオード３２１ａとローサイドダイオード３２２ａを有する。Ｕ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３それぞれの備えるハイサイドスイッチ３２１、ローサイドスイッチ３２２、ハイサイドダイオード３２１ａ、および、ローサイドダイオード３２２ａは樹脂部材３６０によって封止されてスイッチモジュール３４０を構成している。
　また図１に示すようにハイサイドスイッチ３２１のコレクタ電極は第１給電バスバ３０１に接続されている。ハイサイドスイッチ３２１のエミッタ電極とローサイドスイッチ３２２のコレクタ電極とが接続されている。ローサイドスイッチ３２２のエミッタ電極が第２給電バスバ３０２に接続されている。これによりハイサイドスイッチ３２１とローサイドスイッチ３２２は第１給電バスバ３０１から第２給電バスバ３０２へ向かって順に直列接続されている。
　またこれらハイサイドスイッチ３２１それぞれのコレクタ電極にハイサイドダイオード３２１ａのカソード電極が接続されている。これらハイサイドスイッチ３２１それぞれのエミッタ電極にハイサイドダイオード３２１ａ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３２１にハイサイドダイオード３２１ａが逆並列接続されている。
　同様にしてこれらローサイドスイッチ３２２それぞれのコレクタ電極にローサイドダイオード３２２ａのカソード電極が接続されている。これらローサイドスイッチ３２２それぞれのエミッタ電極にローサイドダイオード３２２ａ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３２２にローサイドダイオード３２２ａが逆並列接続されている。
　さらに、Ｕ相レグ３３１の備えるハイサイドスイッチ３２１とローサイドスイッチ３２２との間の中点にＵ相バスバ４１０が接続されている。Ｕ相バスバ４１０はモータ４００のＵ相ステータコイルに接続されている。
　Ｖ相レグ３３２の備えるハイサイドスイッチ３２１とローサイドスイッチ３２２との間の中点にＶ相バスバ４２０が接続されている。Ｖ相バスバ４２０はモータ４００のＶ相ステータコイルに接続されている。
　Ｗ相レグ３３３の備えるハイサイドスイッチ３２１とローサイドスイッチ３２２との間の中点にＷ相バスバ４３０が接続されている。Ｗ相バスバ４３０はモータ４００のＷ相ステータコイルに接続されている。
　モータ４００を力行する場合、ＥＣＵからの制御信号によってＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３の備えるハイサイドスイッチ３２１とローサイドスイッチ３２２それぞれがＰＷＭ制御される。これにより電力変換装置３００で３相交流が生成される。モータ４００が発電（回生）する場合、ＥＣＵは例えば制御信号の出力を停止する。これによりモータ４００の発電によって生成された交流電力がＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３の備えるダイオードを通る。この結果、交流電力が直流電力に変換される。
　＜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方向は一方向に相当する。ｙ方向は並び方向に相当する。ｚ方向は直交方向に相当する。
　電力変換装置３００は上記したようにコンデンサ３１０、３相のスイッチモジュール３４０、第１給電バスバ３０１、第２給電バスバ３０２、および、基板５００を有する。また電力変換装置３００は上記した構成要素の他に、コンデンサケース３１１、第１ケース６００、冷却プレート７００、カバー８００、および、第２ケース９００を有する。以下にスイッチモジュール３４０、第１給電バスバ３０１、第２給電バスバ３０２、基板５００、コンデンサケース３１１、第１ケース６００、カバー８００、冷却プレート７００、および、第２ケース９００の機械的特徴について説明する。なお、冷却プレート７００は搭載部に相当する。
　なお図面においては「方向」の記載を省略している。なお図面においてはバッテリ２００を「ＢＡＴＴ」と略記して示している。基板５００を「ＣＢ」と略記して示している。
　＜スイッチモジュール＞
　上記したようにＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３それぞれは樹脂部材３６０によって封止され、それぞれスイッチモジュール３４０を構成している。樹脂部材３６０からハイサイドスイッチ３２１のコレクタ電極に接続された図示しないコレクタ端子の一部が露出されている。樹脂部材３６０からローサイドスイッチ３２２のエミッタ電極に接続された図示しないエミッタ端子の一部が露出されている。
　また樹脂部材３６０からハイサイドスイッチ３２１とローサイドスイッチ３２２のゲート電極に接続された、複数の信号端子３５１の一部と複数の測定端子３５２の一部それぞれが露出されている。なお、測定端子３５２は測定部に相当する。
　図３および図４に示すように樹脂部材３６０はｚ方向に厚さの薄い扁平形状を成している。樹脂部材３６０はｚ方向に離間して並ぶ、第１樹脂面３６０ａと、その裏側の第２樹脂面３６０ｂと、これらを連結する連結樹脂面３６０ｃを有している。
　これら連結樹脂面３６０ｃのうちの一つから複数の信号端子３５１と複数の測定端子３５２それぞれの一部が露出されている。連結樹脂面３６０ｃのうちの一つから露出された複数の信号端子３５１と複数の測定端子３５２は、連結樹脂面３６０ｃから遠ざかる態様でｘ方向に延びた後、第１樹脂面３６０ａ側に向かってｚ方向に延びている。
　＜第１給電バスバと第２給電バスバ＞
　第１給電バスバ３０１および第２給電バスバ３０２はｚ方向に厚さの薄い導電部材である。第１給電バスバ３０１と第２給電バスバ３０２によってバッテリ２００から出力される電力がコンデンサ３１０とスイッチモジュール３４０それぞれに供給されている。なお、図面においてはバッテリ２００に接続される、第１給電バスバ３０１と第２給電バスバ３０２それぞれの一部を省略して示している。
　＜基板＞
　図３および図４に示すように基板５００は第１基板５１０と第２基板５２０を有する。第１基板５１０には例えば図示しないゲートドライバが搭載されている。第２基板５２０には例えば図示しないＥＣＵが搭載されている。
　第１基板５１０はｚ方向に厚さの薄い扁平形状を成している。第１基板５１０はｚ方向に離間して並ぶ、第１基板面５１０ａと、その裏側の第２基板面５１０ｂを有している。第２基板５２０には第１基板面５１０ａと第２基板面５１０ｂに開口する複数の基板孔５３０が形成されている。
　同様に、第２基板５２０はｚ方向に厚さの薄い扁平形状を成している。第２基板５２０はｚ方向に離間して並ぶ第３基板面５２０ａと、その裏側の第４基板面５２０ｂを有している。
　また第１基板５１０には図示しない第１コネクタが連結されている。第２基板５２０には図示しない第２コネクタが連結されている。第１コネクタと第２コネクタは図示しないケーブルによって連結されている。第１基板５１０と第２基板５２０は第１コネクタ、ケーブル、および、第２コネクタを介して電気的および機械的に接続されている。
　なお、図面においては基板５００が第１基板５１０と第２基板５２０の２つを有する形態について示したが、基板５００は第１基板５１０と第２基板５２０の両方を有していなくてもよい。基板５００は第１基板５１０のみを有していてもよい。その場合第１基板５１０にＥＣＵとゲートドライバの両方が搭載される。
　＜コンデンサケース＞
　コンデンサケース３１１はコンデンサ３１０を収納するための筐体である。図３に示すようにコンデンサケース３１１はｚ方向に並ぶ天面３１１ａおよび底面３１１ｂと、これらを連結する側面３１１ｃと、を有する。これら天面３１１ａ、底面３１１ｂ、および、側面３１１ｃで区画されるケース空間にコンデンサ３１０が収納されている。コンデンサ３１０に、第１給電バスバ３０１と第２給電バスバ３０２それぞれの一端が接続されている。
　またコンデンサケース３１１における後述の第１壁部６２１側に位置する側面３１１ｃにｘ方向に開口する開口孔が形成されている。この開口孔から第１給電バスバ３０１と第２給電バスバ３０２それぞれの他端が露出されている。露出された第１給電バスバ３０１と第２給電バスバ３０２それぞれの他端がコンデンサケース３１１から遠ざかる態様でｘ方向に延びている。
　＜第１ケース＞
　第１ケース６００は金属材料を含む部材で形成されている。図３に示すように第１ケース６００は底部６１０と、底部６１０から環状に起立する第１側部６２０および第２側部６３０を有する。なお、底部６１０は主部に相当する。
　底部６１０はｚ方向に並ぶ内底面６１０ａとその裏側の外底面６１０ｂを有する。
　第１側部６２０は内底面６１０ａの縁に沿って環状に起立している。第１側部６２０はｘ方向に離間して対向する第１壁部６２１と第３壁部６２３、および、ｙ方向に離間して対向する第２壁部６２２と第４壁部６２４を有している。
　これら第１壁部６２１、第２壁部６２２、第３壁部６２３、第４壁部６２４はｚ方向まわりの周方向に環状に連結されている。これら４つの壁部の内底面６１０ａから離間した先端に開口が区画されている。
　第２側部６３０は外底面６１０ｂの縁に沿って環状に起立している。第２側部６３０はｘ方向に離間して対向する第５壁部６３１と第７壁部６３３、および、ｙ方向に離間して対向する第６壁部６３２と第８壁部６３４を有している。
　これら第５壁部６３１、第６壁部６３２、第７壁部６３３、第８壁部６３４はｚ方向まわりの周方向に環状に連結されている。これら４つの壁部の外底面６１０ｂから離間した先端に開口が区画されている。
　図３に示すように底部６１０には内底面６１０ａと外底面６１０ｂとをｚ方向に貫く３つの第１貫通孔６１１と第３つの第２貫通孔６１２が形成されている。図９に示すように３つの第１貫通孔６１１それぞれはｙ方向に離間して並んでいる。３つの第２貫通孔６１２それぞれはｙ方向に離間して並んでいる。
　また３つの第１貫通孔６１１と３つの第２貫通孔６１２それぞれはｘ方向に離間して並んでいる。３つの第１貫通孔６１１は第１壁部６２１および第５壁部６３１側に位置している。３つの第２貫通孔６１２は第３壁部６２３および第７壁部６３３側に位置している。さらに底部６１０には３つの第１貫通孔６１１と３つの第２貫通孔６１２それぞれを囲みつつ、内底面６１０ａから環状に起立する連結部６５０が形成されている。
　内底面６１０ａにおける３つの第１貫通孔６１１よりも第１壁部６２１側の部位に、内底面６１０ａからｚ方向に遠ざかる態様で延びる第１連結部６５１が形成されている。
　内底面６１０ａにおける第２壁部６２２側に位置する第１貫通孔６１１および第２貫通孔６１２よりも第２壁部６２２側の部位に、内底面６１０ａからｚ方向に遠ざかる態様で延びる第２連結部６５２が形成されている。
　内底面６１０ａにおける３つの第２貫通孔６１２よりも第３壁部６２３側の部位に、内底面６１０ａからｚ方向に遠ざかる態様で延びる第３連結部６５３が形成されている。
　内底面６１０ａにおける第４壁部６２４側に位置する第１貫通孔６１１および第２貫通孔６１２よりも第４壁部６２４側の部位に、内底面６１０ａからｚ方向に遠ざかる態様で延びる第４連結部６５４が形成されている。
　第１連結部６５１および第３連結部６５３それぞれは第２壁部６２２から第４壁部６２４に向かってｙ方向に延びている。第２連結部６５２および第４連結部６５４それぞれは第１壁部６２１から第３壁部６２３に向かってｘ方向に延びている。これら第１連結部６５１、第２連結部６５２、第３連結部６５３、第４連結部６５４はｚ方向まわりの周方向に環状に連結されている。
　また図９および図１０に示すように底部６１０には外底面６１０ｂからｚ方向で遠ざかる態様で延びる第１延長部６８１と第２延長部６８２が形成されている。
　第１延長部６８１および第２延長部６８２は第８壁部６３４から第６壁部６３２に向かってｙ方向に延びている。第１延長部６８１の第８壁部６３４側の端は第８壁部６３４とｙ方向で離間して並んでいる。第１延長部６８１の第６壁部６３２側の端は第６壁部６３２とｙ方向で離間している。
　第１延長部６８１は第６壁部６３２側の端で第５壁部６３１に向かって屈曲してｘ方向に延びている。第５壁部６３１は図３に示すように第１壁部６２１よりも第７壁部６３３側に突出している。第５壁部６３１に向かって延びた第１延長部６８１の端がケース６００における第５壁部６３１の第７壁部６３３側の突出する部位の内側面６００ａに連結されている。
　また第２延長部６８２の第８壁部６３４側の端がケース６００における第８壁部６３４の内側面６００ａに連結されている。第２延長部６８２の第６壁部６３２側の端がケース６００における第６壁部６３２の内側面６００ａに連結されている。
　＜カバー＞
　カバー８００は金属材料を含む部材で形成されている。図３および図４に示すようにカバー８００はｚ方向に厚さの薄い扁平形状を成している。カバー８００はｚ方向に並ぶカバー内面８００ａとその裏側のカバー外面８００ｂを有している。
　カバー８００はカバー内面８００ａが外底面６１０ｂに対向する態様で、第２側部６３０の外底面６１０ｂから離間した側の先端に図示しないボルトなどを介して連結されている。図３に示すように第１延長部６８１および第２延長部６８２それぞれの外底面６１０ｂから離間した側の先端はカバー８００のカバー内面８００ａに接触している。
　＜冷却プレート＞
　冷却プレート７００は金属材料を含む部材で形成されている。図３および図４に示すように冷却プレート７００はｚ方向に厚さの薄い扁平形状を成している。冷却プレート７００はｚ方向に並ぶ第１冷却面７００ａと第２冷却面７００ｂを有する。
　冷却プレート７００は第２冷却面７００ｂが底部６１０の内底面６１０ａにｚ方向で対向する態様で第１連結部６５１～第４連結部６５４それぞれの内底面６１０ａから離間した側の先端に搭載されている。そして冷却プレート７００は第１連結部６５１～第４連結部６５４それぞれに図示しないボルトを介して連結されている。
　冷却プレート７００の第２冷却面７００ｂには第２冷却面７００ｂから遠ざかる態様で延びる複数の突出部７１０が形成されている。突出部７１０の詳細な形態については後で説明する。
　＜冷却部＞
　これまでに説明したように第１ケース６００にカバー８００と冷却プレート７００が連結されている。そのために第１ケース６００の第２側部６３０、第１ケース６００の底部６１０、冷却プレート７００、および、カバー８００によって液体の冷媒の流れる冷却空間１１００が区画されている。第２側部６３０、底部６１０、冷却プレート７００、および、カバー８００をまとめて冷却部１０００と示す。なお、冷却空間１１００は内部空間に相当する。
　図４または図１０に示すように第６壁部６３２における第１延長部６８１のｘ方向に延びる部位とｙ方向で対向する部位には、上記した供給口６６１が形成されている。供給口６６１を介して外部から冷却部１０００の冷却空間１１００に冷媒が供給される。
　図１０に示すように第６壁部６３２における第２延長部６８２と第７壁部６３３との間の部位には、上記した排出口６６２が形成されている。排出口６６２を介して冷却部１０００の冷却空間１１００から外部に冷媒が排出される。
　＜第２ケース＞
　第２ケース９００は金属材料を含む部材で形成されている。図３および図４に示すように第２ケース９００は上部９１０と、上部９１０から環状に起立する第３側部９２０を有する。
　上部９１０はｚ方向に並ぶ上面９１０ａとその裏側の下面９１０ｂを有する。
　第３側部９２０は下面９１０ｂの縁に沿って環状に起立している。第３側部９２０はｘ方向に離間して対向する第９壁部９２１と第１１壁部９２３、および、ｙ方向に離間して対向する第１０壁部９２２と第１２壁部９２４を有している。
　これら第９壁部９２１、第１０壁部９２２、第１１壁部９２３、第１２壁部９２４はｚ方向まわりの周方向に環状に連結されている。これら４つの壁部の下面９１０ｂから離間した先端に開口が区画されている。
　＜収納空間＞
　図２～図４に示すように、下面９１０ｂが内底面６１０ａにｚ方向で対向する態様で、第３側部９２０の下面９１０ｂから離間した先端が、第１側部６２０の内底面６１０ａから離間した先端に図示しないボルトによって連結される。これによって第１ケース６００と第２ケース９００それぞれの開口が閉塞される。このようにして第１ケース６００および第２ケース９００の内側に収納空間１２００が区画されている。
　＜ケースの収納形態＞
　この収納空間１２００にコンデンサケース３１１、３つのスイッチモジュール３４０、第１給電バスバ３０１、第２給電バスバ３０２、冷却プレート７００、および、基板５００が収納されている。
　図３および図４に示すようにコンデンサケース３１１が底部６１０の第３壁部６２３側の内底面６１０ａに搭載されている。３つのスイッチモジュール３４０が冷却プレート７００の第１冷却面７００ａ側に搭載されている。冷却プレート７００は底部６１０におけるコンデンサケース３１１よりも第１壁部６２１側の部位に連結されている。そしてコンデンサケース３１１とスイッチモジュール３４０とがｘ方向に離間して並んでいる。
　以下、説明を簡便とするためにＵ相レグ３３１の樹脂封止されたスイッチモジュール３４０をＵ相スイッチモジュール３４１と示す。Ｖ相レグ３３２の樹脂封止されたスイッチモジュール３４０をＶ相スイッチモジュール３４２と示す。Ｗ相レグ３３３の樹脂封止されたスイッチモジュール３４０をＷ相スイッチモジュール３４３と示す。なお、Ｕ相スイッチモジュール３４１～Ｗ相スイッチモジュール３４３それぞれはスイッチ部に相当する。
　Ｕ相スイッチモジュール３４１，Ｖ相スイッチモジュール３４２、Ｗ相スイッチモジュール３４３それぞれが冷却プレート７００の第１冷却面７００ａ側に搭載されている。そして図６に示すようにＵ相スイッチモジュール３４１～Ｗ相スイッチモジュール３４３が第２壁部６２２から第４壁部６２４に向かって順に並んでいる。なお、Ｕ相スイッチモジュール３４１、Ｖ相スイッチモジュール３４２、および、Ｗ相スイッチモジュール３４３それぞれの並び順については限定されない。
　図６に示すようにＵ相スイッチモジュール３４１、Ｖ相スイッチモジュール３４２、および、Ｗ相スイッチモジュール３４３それぞれから複数の信号端子３５１の一部と測定端子３５２の一部が露出されている。複数の信号端子３５１と複数の測定端子３５２それぞれは第１壁部６２１側の連結樹脂面３６０ｃから遠ざかる態様でｘ方向に延びた後、第１樹脂面３６０ａ側に向かってｚ方向に延びている。
　また図５に示すようにコンデンサケース３１１から第１給電バスバ３０１と第２給電バスバ３０２それぞれの他端がＵ相スイッチモジュール３４１～Ｗ相スイッチモジュール３４３に向かってｘ方向に延びている。
　樹脂部材３６０のコンデンサケース３１１側の端に図示しないコレクタ端子とエミッタ端子それぞれの一部が設けられている。コレクタ端子に第１給電バスバ３０１の他端が接続されている。エミッタ端子に第２給電バスバ３０２の他端が接続されている。
　図３または図４に示すように第１基板５１０および第２基板５２０はＵ相スイッチモジュール３４１～Ｗ相スイッチモジュール３４３それぞれの樹脂部材３６０よりも上部９１０側の収納空間１２００に設けられている。第１基板５１０と第２基板５２０はｚ方向に離間して並んでいる。第１基板５１０は第２基板５２０よりも樹脂部材３６０側に位置している。なお、第１基板５１０は図示しないボルトなどによって第１ケース６００に連結されている。第２基板５２０は図示しないボルトなどによって第２ケース９００に連結されている。
　また第１基板５１０には第１基板面５１０ａと第２基板面５１０ｂそれぞれに開口する複数の基板孔５３０が形成されている。複数の基板孔５３０は第１壁部６２１側の端でｙ方向に一列に並んでいる。
　これら複数の基板孔５３０に上記した複数の信号端子３５１と複数の測定端子３５２それぞれが通される。複数の基板孔５３０に通された複数の信号端子３５１と複数の測定端子３５２それぞれは図示しないはんだなどによって第１基板５１０に電気的および機械的に連結されている。
　なお、複数の信号端子３５１はＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３それぞれとゲートドライバとの電気信号の授受を行う経路としての役割を担っている。また複数の測定端子３５２はＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３それぞれの温度を測定する温度センサとしての役割を担っている。
　また第１基板５１０にはゲートドライバの他に、複合部５１４が搭載されている。複合部５１４は機能ブロックとして比較部５１１、判定部５１２、および、報知部５１３を有している。なお図面においては比較部５１１を「ＣＰ」と略記して示している。判定部５１２を「ＪＰ」と略記して示している。報知部５１３を「ＮＰ」と略記して示している。
　比較部５１１は測定端子３５２によって測定されたＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３それぞれの温度を比較する機能を有している。
　判定部５１２は比較部５１１の情報を基に、Ｕ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３のうちの２つのレグの温度差が閾値以上になっているか否かを判定する機能を有している。
　閾値とは少なくともＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３の製品誤差によって生じる温度差以上の値になっている。
　温度差が閾値以上になった２つのレグのうちの１つのレグの温度は、残りの１つのレグの温度の所定倍よりも大きくなっている。
　所定倍とは具体的に言えば約１．５倍である。なお、所定倍とは１．５倍に限らず設計によって任意に設定することが可能である。
　報知部５１３は判定部５１２においてＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３のうちの２つのレグの温度差が閾値以上になっていると判断した場合に、異常を車両に伝える機能を有している。その情報を基に例えば車両に設けられるメータパネルに搭載される警告灯などが表示される。
　なお、複合部５１４は第１基板５１０に搭載されていなくてもよい。その場合、複合部５１４が第２基板５２０に搭載されていてもよい。
　＜スイッチモジュールと冷却プレート＞
　これまでに説明したようにＵ相スイッチモジュール３４１，Ｖ相スイッチモジュール３４２、Ｗ相スイッチモジュール３４３それぞれが冷却プレート７００の第１冷却面７００ａ側に搭載されている。
　図６に示すように冷却プレート７００における第２壁部６２２側のＵ相搭載部７０１の第１冷却面７００ａにＵ相スイッチモジュール３４１が搭載されている。冷却プレート７００における第４壁部６２４側のＷ相搭載部７０３の第１冷却面７００ａにＷ相スイッチモジュール３４３が搭載されている。冷却プレート７００におけるＵ相搭載部７０１とＷ相搭載部７０３の間に位置するＶ相搭載部７０２の第１冷却面７００ａにＶ相スイッチモジュール３４２が搭載されている。なお、図面においてはＵ相搭載部７０１、Ｖ相搭載部７０２、Ｗ相搭載部７０３の境界を一点鎖線で示している。
　これらＵ相搭載部７０１、Ｖ相搭載部７０２、Ｗ相搭載部７０３それぞれの第２冷却面７００ｂに第２冷却面７００ｂから遠ざかる態様でｚ方向に延びる複数の突出部７１０が形成されている。図４および図８に示すように複数の突出部７１０は円柱形状を成している。なお、複数の突出部７１０の形状は円柱形状に限定されない。例えば複数の突出部７１０は角柱形状を成していてもよい。
　図８に示すようにＵ相搭載部７０１の第２冷却面７００ｂには複数の突出部７１０から成るＵ相突出群７１１が形成されている。Ｖ相搭載部７０２の第２冷却面７００ｂには複数の突出部７１０から成るＶ相突出群７１２が形成されている。Ｗ相搭載部７０３の第２冷却面７００ｂには複数の突出部７１０から成るＷ相突出群７１３が形成されている。
　Ｕ相突出群７１１はＶ相突出群７１２とｙ方向で離間して並んでいる。Ｗ相突出群７１３は、Ｖ相突出群７１２と、ｙ方向で離間して並んでいる。
　Ｕ相突出群７１１～Ｗ相突出群７１３それぞれに含まれる複数の突出部７１０はｘ方向とｙ方向それぞれに離間して並んでいる。
　Ｕ相突出群７１１～Ｗ相突出群７１３それぞれに含まれる複数の突出部７１０のうちのｙ方向で隣接する２つの間の離間距離が、突出部７１０におけるｘ方向とｙ方向に沿う差し渡しの長さよりも短くなっている。
　Ｕ相突出群７１１～Ｗ相突出群７１３それぞれに含まれる複数の突出部７１０のうちのｙ方向で隣接する２つの間の離間距離は、冷却プレート７００における第１冷却面７００ａと第２冷却面７００ｂとの間のｚ方向の離間距離よりも短くなっている。
　また図３に示すようにＵ相突出群７１１～Ｗ相突出群７１３に含まれる複数の突出部７１０のうちのｙ方向で隣接する２つの間の離間距離は、ｙ方向における第１連結部６５１と後述する第１凸部６７１の間の離間距離よりも短くなっている。Ｕ相突出群７１１～Ｗ相突出群７１３に含まれる複数の突出部７１０のうちのｙ方向で隣接する２つの間の離間距離は、ｙ方向における第１凸部６７１と後述する第２凸部６７２の間の離間距離よりも短くなっている。Ｕ相突出群７１１～Ｗ相突出群７１３に含まれる複数の突出部７１０のうちのｙ方向で隣接する２つの間の離間距離は、ｙ方向における第２凸部６７２と第２連結部６５２の間の離間距離よりも短くなっている。
　なお、Ｕ相突出群７１１、Ｖ相突出群７１２、および、Ｗ相突出群７１３は冷却プレート７００に形成されていなくてもよい。Ｕ相突出群７１１、Ｖ相突出群７１２、および、Ｗ相突出群７１３と冷却プレート７００とが別体になっていてもよい。その場合、Ｕ相突出群７１１、Ｖ相突出群７１２、Ｗ相突出群７１３と冷却プレート７００とが機械的に連結されていればよい。
　＜第１凸部と第２凸部＞
　図４に示すように第１連結部６５１と第３連結部６５３の間で第２冷却面７００ｂにｚ方向に対向する底部６１０の部位に、冷却プレート７００に向かって突出する第１凸部６７１と第２凸部６７２を備える凸部６７０が形成されている。上記したように冷却プレート７００の第２冷却面７００ｂ側にはＵ相突出群７１１とＶ相突出群７１２とＷ相突出群７１３が形成されている。
　図７に示すように第１凸部６７１がｙ方向でＵ相突出群７１１とＶ相突出群７１２の間に位置している。第２凸部６７２がｙ方向でＶ相突出群７１２とＷ相突出群７１３の間に位置している。当然ながら第１凸部６７１がＵ相搭載部７０１とＶ相搭載部７０２の間に位置している。第２凸部６７２がＶ相搭載部７０２とＷ相搭載部７０３の間に位置している。以下、説明を簡便とするためにｘ方向における第１連結部６５１と第３連結部６５３の間で第２冷却面７００ｂにｚ方向に対向する底部６１０の部位を対向部６１３と示す。
　上記した第１凸部６７１と第２凸部６７２は対向部６１３に形成されていなくてもよい。第１凸部６７１と第２凸部６７２は対向部６１３と別体になっていてもよい。その場合、第１凸部６７１と第２凸部６７２は対向部６１３に機械的に連結されていればよい。
　また図９に示すように第１凸部６７１と第２凸部６７２それぞれはｘ方向に延びている。第１凸部６７１および第２凸部６７２それぞれにおける第１連結部６５１側の端が第１連結部６５１に連結されている。第１凸部６７１および第２凸部６７２それぞれにおける第３連結部６５３側の端が第３連結部６５３に連結されている。
　なお、第１凸部６７１および第２凸部６７２それぞれの第１連結部６５１側の端は第１連結部６５１に連結されていなくてもよい。第１凸部６７１および第２凸部６７２それぞれの第３連結部６５３側の端は第３連結部６５３に連結されていなくてもよい。
　図４に示すように第１凸部６７１および第２凸部６７２の冷却プレート７００側の先端が第２冷却面７００ｂに接触している。なお、第１凸部６７１および第２凸部６７２の冷却プレート７００側の先端が第２冷却面７００ｂに接触していなくてもよい。
　＜冷却空間における冷媒の流れ＞
　外部から供給口６６１を通って冷却空間１１００に冷媒が供給されると、冷媒は先ず、第１延長部６８１と第２延長部６８２の間の冷却空間１１００を第６壁部６３２から第８壁部６３４に向かって流れる。
　第１延長部６８１と第２延長部６８２の間の冷却空間１１００において第８壁部６３４側まで流れた冷媒は、次に第８壁部６３４側の冷却空間１１００を第７壁部６３３側から第５壁部６３１側に向かって流れる。そして第８壁部６３４側の冷却空間１１００において第５壁部側に流れた冷媒が、第１延長部６８１と第５壁部６３１との間の冷却空間１１００を第８壁部６３４から第６壁部６３２に向かって流れる。
　また第１延長部６８１の第６壁部６３２側の端は第５壁部６３１に向かって屈曲してｘ方向に延びている。第５壁部６３１に向かって延びた第１延長部６８１の端がケース６００における第５壁部６３１の内側面６００ａに連結されている。そのために、第１延長部６８１と第５壁部６３１との間の冷却空間１１００を第８壁部６３４から第６壁部６３２に向かって流れる冷媒が再び供給口６６１に流れないようになっている。
　さらに上記したように底部６１０には内底面６１０ａと外底面６１０ｂとをｚ方向に貫く３つの第１貫通孔６１１と第３つの第２貫通孔６１２が形成されている。３つの第１貫通孔６１１それぞれは第１延長部６８１のｙ方向に延びる部位よりも第５壁部６３１側に位置している。３つの第２貫通孔６１２それぞれは第２延長部６８２よりも第７壁部６３３側に位置している。
　第１延長部６８１と第５壁部６３１との間の冷却空間１１００を流れる冷媒は、第８壁部６３４から第６壁部６３２に向かって流れる途中で、３つの第１貫通孔６１１を外底面６１０ｂ側から内底面６１０ａ側に流れる。
　そして３つの第１貫通孔６１１のうち第８壁部６３４側の第１貫通孔６１１を通った冷媒が、冷却空間１１００における対向部６１３とＷ相搭載部７０３の間の箇所に流される。その後、冷媒は３つの第２貫通孔６１２のうち第８壁部６３４側の第２貫通孔６１２を通り、冷却空間１１００における第２延長部６８２と第７壁部６３３の間の箇所に流される。そして冷媒が排出口６６２に排出される。
　同様にして３つの第１貫通孔６１１のうち第８壁部６３４側と第６壁部６３２側の間の第１貫通孔６１１を通った冷媒が、冷却空間１１００における対向部６１３とＶ相搭載部７０２の間の箇所に流される。その後、冷媒は３つの第２貫通孔６１２のうち第８壁部６３４側と第６壁部６３２側の間の第２貫通孔６１２を通り、冷却空間１１００における第２延長部６８２と第７壁部６３３の間の箇所に流される。そして冷媒が排出口６６２に排出される。
　同様にして３つの第１貫通孔６１１のうち第６壁部６３２側の第１貫通孔６１１を通った冷媒が、冷却空間１１００における対向部６１３とＵ相搭載部７０１の間の箇所に流される。その後、冷媒は３つの第２貫通孔６１２のうち第６壁部６３２側の第２貫通孔６１２を通り、冷却空間１１００における第２延長部６８２と第７壁部６３３の間の箇所に流される。そして冷媒が排出口６６２に排出される。
　そのためにＵ相搭載部７０１に搭載されるＵ相スイッチモジュール３４１が、対向部６１３とＵ相搭載部７０１の間の箇所をＵ相スイッチモジュール３４１～Ｗ相スイッチモジュール３４３の並ぶｙ方向に直交するｘ方向に流れる冷媒によって冷却されている。Ｖ相搭載部７０２に搭載されるＶ相スイッチモジュール３４２が、対向部６１３とＶ相搭載部７０２の間の箇所をｘ方向に流れる冷媒によって冷却されている。Ｗ相搭載部７０３に搭載されるＷ相スイッチモジュール３４３が、対向部６１３とＷ相搭載部７０３の間の箇所をｘ方向に流れる冷媒によって冷却されている。
　言い換えれば、冷却空間１１００における第１凸部６７１と第１連結部６５１の間の箇所に流れる冷媒によってＵ相レグ３３１が冷却されている。冷却空間１１００における第１凸部６７１と第２凸部６７２の間の箇所に流れる冷媒によってＶ相レグ３３２が冷却されている。冷却空間１１００における第２凸部６７２と第３連結部６５３の間の箇所に流れる冷媒によってＷ相レグ３３３が冷却されている。これによってＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３それぞれが個別に冷却されている。
　また、第２延長部６８２と第７壁部６３３の間の冷却空間１１００に流れる冷媒によってコンデンサ３１０が冷却されている。
　＜腐食生成物と冷媒＞
　これまでに説明したように第１ケース６００、冷却プレート７００、および、カバー８００それぞれは金属材料を含む部材で形成されている。またこれら第１ケース６００の一部、冷却プレート７００、カバー８００によって冷却部１０００が構成されている。
　冷却空間１１００に冷媒が流されると、冷却空間１１００の冷却内面１０００ａが腐食しやすくなっている。冷却内面１０００ａが腐食すると、例えば冷媒中に溶け出した冷却部１０００の構成要素の一部と冷媒の構成要素の一部とが化合した腐食生成物が冷却内面１０００ａに堆積する場合がある。
　腐食生成物が冷却空間１１００中の任意の箇所に堆積すると、冷却空間１１００の腐食生成物の堆積した箇所に冷媒が流れにくくなる。そのために冷媒が冷却空間１１００の腐食生成物の堆積していない箇所に積極的に流れ込みやすくなる。
　そのために腐食生成物の堆積した箇所にｚ方向で並ぶレグと冷媒との冷却効率と、腐食生成物の堆積していない箇所にｚ方向で並ぶレグと冷媒との冷却効率に差が生じる虞がある。これによって複数のレグそれぞれの温度にばらつきが生じる虞がある。
　また、複数のレグそれぞれと冷却部１０００との間の熱抵抗に差が生じる場合においても、複数のレグそれぞれの温度にばらつきが生じる。複数のレグの一部で異常が生じる場合においても、複数のレグそれぞれの温度にばらつきが生じる。
　＜冷媒の流れ方向と温度差＞
　しかしながら、冷媒の流動方向に対する複数のスイッチモジュール３４０の並び方向によっては、上記した異常が生じていなくとも、複数のレグの温度にばらつきが生じる。
　例えば、複数のスイッチモジュール３４０の並び方向と冷媒の流動方向とが同等の場合、複数のレグの一部と熱交換した冷媒と、他のレグとが熱交換する。そのために複数のレグそれぞれの温度に差が生じる。
　このように複数のレグそれぞれに温度に対する異常が生じていなくとも、複数のレグそれぞれの温度に差が生じる。そのために、複数のスイッチモジュール３４０の並び方向と冷媒の流動方向とが同等の場合においてはレグの温度に対する異常を判定することが難しくなっている。
　＜作用効果＞
　これまでに説明したように冷却空間１１００における対向部６１３と冷却プレート７００の間の箇所を流れる冷媒によってＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３それぞれが冷却されている。さらに冷媒はＵ相スイッチモジュール３４１～Ｗ相スイッチモジュール３４３の並ぶｙ方向に直交する、ｘ方向に向かって流れることでＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３それぞれを冷却している。
　そのためにＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３に温度異常が生じていなければ、Ｕ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３それぞれのレグの温度差が微小になることが期待される。すなわちＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３のうちの２つのレグの温度差が閾値よりも低くなることが期待される。
　しかしながら、上記したように腐食生成物の堆積などのために冷媒の流動が局所的に妨げられると、Ｕ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３のうちの２つのレグの温度差が閾値以上になる。他にも冷却部１０００とＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３それぞれとの間の熱抵抗に差が生じていたり、Ｕ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３のうちの一部で異常が生じていたりした場合においても、２つの温度差が閾値以上になる。すなわちＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３のうちの２つのレグの温度差が閾値以上になる場合、Ｕ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３のうちの一部に温度に対する異常が生じていることが懸念される。
　これまでに説明したように判定部５１２は比較部５１１の情報を基に、Ｕ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３のうちの２つのレグの温度差が閾値以上になっているか否かを判定する機能を有している。そのためにＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３のうちの一部に温度に対する異常が生じているか否かを判定することができるようになっている。
　上記したように、対向部６１３に冷却プレート７００に向かって突出する第１凸部６７１と第２凸部６７２を備える凸部６７０が形成されている。冷却空間１１００における、第１凸部６７１と第１連結部６５１の間の箇所、第１凸部６７１と第２凸部６７２の間の箇所、および、第２凸部６７２と第３連結部６５３の間の箇所に流れる冷媒によってＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３が個別に冷却されている。
　そのために複数のレグの一部と熱交換した冷媒が、残りのレグと熱交換することが抑制されている。そのためにＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３のうちの一部に温度に対する異常が生じているか否かが判定されやすくなっている。
　これまでに説明したように冷却プレート７００の第２冷却面７００ｂに、第２冷却面７００ｂから遠ざかる態様で延びる複数の突出部７１０が形成されている。Ｕ相搭載部７０１～Ｗ相搭載部７０３それぞれに複数の突出部７１０が形成されると、Ｕ相搭載部７０１～Ｗ相搭載部７０３それぞれの表面積が増加する。そのために腐食生成物がＵ相搭載部７０１～Ｗ相搭載部７０３それぞれに堆積しやすくなっている。具体的に言えば、腐食生成物がＵ相突出群７１１～Ｗ相突出群７１３それぞれに堆積しやすくなっている。
　またＵ相搭載部７０１、Ｖ相搭載部７０２、Ｗ相搭載部７０３それぞれの第２冷却面７００ｂに複数の突出部７１０が連結されている場合、冷却空間１１００を区画する冷却内面１０００ａの表面積が増加する。腐食生成物が冷却空間１１００を区画する冷却内面１０００ａに堆積しやすくなっている。
　そのために冷却空間１１００における腐食生成物の堆積した箇所で冷媒が流れにくくなる。これに伴って冷媒は冷却空間１１００における腐食生成物の堆積していない残りの箇所に積極的に流れ込みやすくなる。
　腐食生成物の堆積した箇所にｚ方向で並ぶレグの温度と、腐食生成物の堆積していない箇所にｚ方向で並ぶレグの温度との差が積極的に広がりやすくなっている。腐食生成物の堆積した箇所にｚ方向で並ぶレグの温度と、腐食生成物の堆積していない箇所にｚ方向で並ぶレグの温度との温度差が閾値以上になりやすくなっている。そのために判定部５１２によって複数のレグそれぞれの温度に対する異常が生じているか否かを早く判定することができるようになっている。
　これまでに説明したようにＵ相突出群７１１～Ｗ相突出群７１３に含まれる複数の突出部７１０のうちのｙ方向で隣接する２つの間の離間距離は、ｙ方向における第１連結部６５１と第１凸部６７１の間の離間距離よりも短くなっている。Ｕ相突出群７１１～Ｗ相突出群７１３に含まれる複数の突出部７１０のうちのｙ方向で隣接する２つの間の離間距離は、ｙ方向における第１凸部６７１と第２凸部６７２の間の離間距離よりも短くなっている。Ｕ相突出群７１１～Ｗ相突出群７１３に含まれる複数の突出部７１０のうちのｙ方向で隣接した２つの離間距離は、ｙ方向における第２凸部６７２と第２連結部６５２の間の離間距離よりも短くなっている。
　そのために腐食生成物がＵ相突出群７１１～Ｗ相突出群７１３に含まれる複数の突出部７１０のうちのｙ方向で隣接する２つの間に保持されやすくなっている。
　腐食生成物の保持された箇所にｚ方向で並ぶレグの温度と、腐食生成物の保持されていない箇所にｚ方向で並ぶレグの温度との差が積極的に広がりやすくなっている。判定部５１２によって複数のレグそれぞれの温度に対する異常が生じているか否かを早く判定することができるようになっている。
　これまでに説明したようにＵ相突出群７１１～Ｗ相突出群７１３それぞれに含まれる複数の突出部７１０のうちのｙ方向で隣接する２つの間の離間距離は、第１冷却面７００ａと第２冷却面７００ｂとの間のｚ方向の離間距離よりも短くなっている。そのために腐食生成物がＵ相突出群７１１～Ｗ相突出群７１３に含まれる複数の突出部７１０のうちのｙ方向に隣接する２つの間に保持されやすくなっている。
　これまでに説明したようにＵ相突出群７１１～Ｗ相突出群７１３それぞれに含まれる複数の突出部７１０のうちのｙ方向で隣接する２つの間の離間距離が、突出部７１０におけるｘ方向とｙ方向に沿う差し渡しの長さよりも短くなっている。そのために上記と同様に腐食生成物がＵ相突出群７１１～Ｗ相突出群７１３に含まれる複数の突出部７１０のうちのｙ方向で隣接する２つの間に保持されやすくなっている。
　これまでに説明したように報知部５１３は判定部５１２においてＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３のうちの２つのレグの温度差が閾値以上であると判断した場合に、メータパネルに搭載される警告灯などを表示させる機能を担っている。そのためにユーザーが複数のレグそれぞれの温度に対する異常が生じているか否かを認識できるようになっている。
　（第１の変形例）
　図示しないが対向部６１３に凸部６７０が機械的に連結されていなくてもよい。冷媒がＵ相スイッチモジュール３４１～Ｗ相スイッチモジュール３４３の並ぶｙ方向に直交する、ｘ方向に向かって流れることでＵ相レグ３３１～Ｗ相レグ３３３それぞれを冷却していればよい。
　（第２の変形例）
　図示しないが凸部６７０が冷却プレート７００の第２冷却面７００ｂに機械的に連結されていてもよい。その場合においては凸部６７０と対向部６１３との間のｚ方向の離間距離が突出部７１０のｚ方向の長さよりも短くなっていればよい。
　（第３の変形例）
　これまでに説明した実施形態では複合部５１４が基板５００に搭載される形態を説明した。しかしながら複合部５１４が基板５００よりも上位で制御を行っている基板に搭載されていてもよい。
　（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１つのモータ４００の接続される例を示した。しかしながら電力変換装置３００に複数のモータ４００の接続される構成を採用することもできる。この場合、電力変換装置３００はインバータを構成するための３相のスイッチモジュール３４０を複数有する。

Claims (7)

  1. 　複数のスイッチ部（３４１，３４２，３４３）と、
    　複数の前記スイッチ部を搭載しつつ、内部空間（１１００）を複数の前記スイッチ部の並ぶ並び方向に直交する一方向に流れる冷媒によって、複数の前記スイッチ部それぞれを冷却する冷却部（１０００）と、
    　複数の前記スイッチ部それぞれの温度を測定する測定部（３５２）と、
    　前記測定部によって測定された複数の前記スイッチ部それぞれの温度を比較する比較部（５１１）と、
    　前記比較部の情報を基に、複数の前記スイッチ部のうちの任意の２つの温度差が閾値以上になっているか否かを判定する判定部（５１２）と、を有する電力変換装置。
  2. 　前記冷却部は複数の前記スイッチ部の搭載される搭載部（７０１～７０３）と、前記搭載部が搭載されることで前記搭載部とともに前記内部空間の一部を区画する主部（６１０）と、を有し、
    　前記主部は前記搭載部に前記並び方向と前記一方向それぞれに直交する直交方向に対向する対向部（６１３）と、前記対向部から前記搭載部に向かって環状に起立し、先端に前記搭載部の連結される連結部（６５０）と、前記対向部における前記連結部に囲まれた部位から前記搭載部に向かって延び、前記並び方向に離間して並ぶ複数の凸部（６７０）と、を有し、
    　前記内部空間における、複数の前記凸部のうちの前記並び方向で一端に位置する１つと前記連結部の前記一端との間、および、前記内部空間における、複数の前記凸部のうちの前記並び方向で隣り合って並ぶ２つの間、および、前記内部空間における、複数の前記凸部のうちの前記並び方向で他端に位置する１つと前記連結部の前記他端との間それぞれを前記冷媒が通ることで、複数の前記スイッチ部それぞれが個別に冷却されている請求項１に記載の電力変換装置。
  3. 　前記搭載部に前記対向部に向かって突出する複数の突出部（７１０）が連結されている請求項２に記載の電力変換装置。
  4. 　複数の前記突出部のうちの前記並び方向で隣接する２つの間の離間距離が、複数の前記凸部のうちの前記並び方向で前記一端に位置する１つと前記連結部の前記一端との間の前記並び方向の離間距離、複数の前記凸部のうちの前記並び方向で隣り合って並ぶ２つの間の前記並び方向の離間距離、および、複数の前記凸部のうちの前記並び方向で前記他端に位置する１つと前記連結部の前記他端との間の前記並び方向の離間距離のうちの少なくとも１つよりも短くなっている請求項３に記載の電力変換装置。
  5. 　複数の前記突出部のうちの前記並び方向で隣接する２つの間の離間距離が、前記搭載部における前記直交方向で並ぶ第１冷却面（７００ａ）と第２冷却面（７００ｂ）との間の離間距離よりも短くなっている請求項３または４に記載の電力変換装置。
  6. 　複数の前記突出部のうちの前記並び方向で隣接する２つの間の離間距離が、前記突出部における前記一方向と前記並び方向に沿う差し渡しの長さよりも短くなっている請求項３～５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
  7. 　前記判定部の情報を基に、異常を車両に伝える報知部（５１３）を有する請求項１～５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
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