WO2023286257A1 - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2023286257A1
WO2023286257A1 PCT/JP2021/026704 JP2021026704W WO2023286257A1 WO 2023286257 A1 WO2023286257 A1 WO 2023286257A1 JP 2021026704 W JP2021026704 W JP 2021026704W WO 2023286257 A1 WO2023286257 A1 WO 2023286257A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
semiconductor module
terminal
semiconductor
circuit board
relay
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/026704
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
総徳 錦見
高志 平尾
敬吾 猿渡
Original Assignee
日立Astemo株式会社
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 日立Astemo株式会社 filed Critical 日立Astemo株式会社
Priority to CN202180098335.XA priority Critical patent/CN117337540A/zh
Priority to DE112021007325.7T priority patent/DE112021007325T5/de
Priority to PCT/JP2021/026704 priority patent/WO2023286257A1/ja
Priority to JP2023534557A priority patent/JPWO2023286257A1/ja
Publication of WO2023286257A1 publication Critical patent/WO2023286257A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—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
    • H02M7/53—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
    • H02M7/537—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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a power converter.
  • Power converters using semiconductor modules in which semiconductor elements are encapsulated have high conversion efficiency, so they are widely used for consumer, automotive, railway, and substation equipment. Since this semiconductor element generates heat when energized, it is necessary to cool the semiconductor module. For this reason, the power converter is provided with a cooling member for cooling the semiconductor module in the vicinity of the semiconductor module. Moreover, the power conversion device needs to be provided with a circuit board on which a drive circuit for driving the semiconductor element is mounted. In this case, if the signal wiring between the semiconductor module and the circuit board becomes long with the cooling member interposed therebetween, the ease of assembly at the time of connecting the semiconductor module and the circuit board and the vibration of the power conversion device under a severe operating environment are affected. It is necessary to consider the durability against heat changes, etc.
  • Patent Document 1 three power modules, a plurality of signal terminals derived from the power modules in a direction perpendicular to the plane of arrangement of the three power modules, and a plurality of signal terminals are arranged at positions overlapping the arrangement of the power modules.
  • a power drive unit is described which includes a control circuit board and a relay connector inserted between the power module and the control circuit board.
  • Patent document 1 does not take into consideration the configuration in which the cooling member is sandwiched, and there are problems with assembly and durability when the signal wiring between the power module and the control circuit board becomes long.
  • a power conversion device includes a semiconductor module in which a semiconductor element is encapsulated, and a circuit board on which a drive circuit for driving the semiconductor element through a control terminal of the semiconductor element led out from the semiconductor module is mounted. , a first cooling member arranged between the semiconductor module and the circuit board for cooling the semiconductor module; and a relay terminal connecting the control terminal and the drive circuit, wherein the relay terminal is , is fixed to a relay member arranged between the semiconductor module and the circuit board.
  • the assemblability and durability of the power converter are improved.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a power conversion device;
  • FIG. (A) and (B) are perspective views of a power converter.
  • 3A and 3B are exploded perspective views showing the cooling structure of the semiconductor module;
  • FIG. 3A and 3B are diagrams showing the semiconductor module before the control terminals are bent;
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing the semiconductor module after the control terminals are bent;
  • FIG. (A) and (B) are diagrams showing relay terminals.
  • 3 is an external perspective view of a semiconductor module installed in a housing;
  • FIG. FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of the semiconductor module installed in the housing; It is a figure which shows the assembly process of (A)(B) power converter.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a power conversion device 1000 according to this embodiment.
  • the semiconductor module cooling structure includes a semiconductor module 100 and first and second cooling members 110 and 120 (see FIG. 3A) arranged on both sides of the semiconductor module 100 .
  • the semiconductor module 100 having such a cooling structure is installed in the first space 604 between the lower cover (first lid) 610 and the partition wall 601 of the housing 600 .
  • An AC busbar 300 , a smoothing capacitor 400 and an EMC (Electromagnetic Compatibility) filter 500 are further installed in the first space 604 .
  • a circuit board 700 is installed in the second space 605 between the upper cover (second lid) 620 and the partition wall 601 of the housing 600 .
  • the housing 600 is composed of a partition wall 601 and side walls 602 formed around the partition wall 601 and closed by a lower cover 610 and an upper cover 620 .
  • a seal ring or a liquid seal is provided between the side wall 602 of the housing 600 and the lower cover 610 and the upper cover 620 to ensure airtightness inside the power converter 1000 .
  • the materials of the lower cover 610, the upper cover 620, and the housing 600 are mainly conductive metals, but other materials may be used.
  • the semiconductor module 100 is connected to a battery (not shown) via a smoothing capacitor 400 and an EMC filter 500, and DC power is supplied from the battery. Also, the semiconductor module 100 converts DC power into AC power by switching the semiconductor elements sealed in the semiconductor module 100 . DC power is supplied from a battery through DC input 608 . The converted AC power is output from AC bus bar 300 as AC current. The output alternating current is supplied to a motor (not shown) to drive the motor. A current sensor is arranged near the AC bus bar 300 .
  • the capacitor element of the smoothing capacitor 400 is a capacitor element formed of a wound film or the like, has a function of storing electric charge, and is sealed and fixed inside a case made of a material such as plastic with a filler or the like.
  • the terminals of the smoothing capacitor 400 are members in the shape of round bars or flat plates made of a conductive material such as copper, and electrically connect the capacitor element and an external DC bus bar.
  • the flat terminal is formed so as to be substantially parallel to the upper surface of the capacitor element and exposed to the filling sealing surface.
  • a control terminal of the semiconductor element led out from the semiconductor module 100 is connected to the circuit board 700 from the relay terminal 200 via the housing 600 .
  • On the circuit board 700 electronic parts constituting a driving circuit for driving the semiconductor elements are mounted.
  • the drive circuit inputs a control signal to a control terminal of the semiconductor element to switch the semiconductor element.
  • a coolant flows through the first and second cooling members 110 and 120 arranged on both sides of the semiconductor module 100 . Input/output from the channel 607 .
  • FIG. 2A and 2(B) are perspective views of the power converter 1000.
  • FIG. 2A is a perspective view of the power converter 1000 as seen from below
  • FIG. 2B is a perspective view of the power converter 1000 as seen from above.
  • an AC busbar 300 protrudes from the lower cover 610 of the power converter 1000 and is connected to a motor (not shown).
  • the lower cover 610 has mounting holes at its four corners for fixing the power converter 1000 to a motor or the like with screws.
  • one of the signal connectors 710 protrudes from the upper cover 620 of the power converter 1000 and is connected to an external control device (not shown).
  • the other end of the signal connector 710 is connected to electronic components such as a controller arranged on the circuit board 700 .
  • one of the signal connectors 710 protrudes from the upper cover 620 , it may protrude from between the upper cover 620 and the side wall 602 of the housing 600 .
  • 3(A) and 3(B) are exploded perspective views showing the cooling structure of the semiconductor module 100 according to this embodiment.
  • 3A is an exploded perspective view showing the cooling structure
  • FIG. 3B is a plan view of the base plate 140.
  • the cooling structure of the semiconductor module 100 includes the semiconductor module 100, first and second cooling members 110 and 120 arranged on both sides of the semiconductor module 100, and a first cooling member
  • the base plate 140 faces the semiconductor module 100 with the 110 interposed therebetween, and the spring plate member 130 presses the second cooling member 120 toward the semiconductor module 100 .
  • the semiconductor module 100 is formed by encapsulating a semiconductor element. In this embodiment, an example in which three semiconductor modules are arranged in parallel will be described, but the number of semiconductor modules is an example. A plurality of arranged semiconductor modules may be collectively referred to as a semiconductor module 100 .
  • the first and second cooling members 110 and 120 are in close contact with both surfaces of the semiconductor module 100 via thermally conductive members such as thermally conductive grease and heat radiation sheets, so that the insides of the first and second cooling members 110 and 120 are allowed to pass through.
  • the semiconductor module 100 is cooled by the circulating coolant.
  • a control terminal 101 for inputting a control signal and an AC terminal 102 connected to the AC bus bar 300 are led out from the semiconductor module 100 .
  • the control terminal 101 straddles the first cooling member 110 and is connected to a relay terminal 200 (see FIGS. 6 and 8), which will be described later.
  • a DC terminal connected to a DC bus bar is led to the opposite side of the AC terminal 102 , and a smoothing capacitor 400 and an EMC filter 500 are connected to the DC bus bar.
  • the spring plate member 130 is integrally formed with a plurality of legs 131 .
  • a plurality of legs 131 extend on both side surfaces of second cooling member 120 , semiconductor module 100 and first cooling member 110 and are engaged with the end of base plate 140 . Thereby, the spring plate member 130 presses the second cooling member 120 toward the semiconductor module 100 .
  • second cooling member 120 , semiconductor module 100 and first cooling member 110 are pressed between spring plate member 130 and base plate 140 .
  • Two openings 134 are formed in the central portion of the spring plate member 130 .
  • the first cooling member 110 and the second cooling member 120 are connected by a waterway connection portion 121 .
  • the inlets of the first and second cooling members 110 and 120 are connected to the third flow path that guides the coolant flowing in from the inlet flow path 606.
  • the outlet is connected to a fourth channel that directs coolant to outlet channel 607 .
  • FIG. 3B is a top view of the base plate 140.
  • the base plate 140 has mounting holes 141 for inserting screws at four corners. Screws are passed through the mounting holes 141 to fix the integrated structure composed of the semiconductor module 100 and the first and second cooling members 110 and 120 to the partition wall 601 of the housing 600 .
  • the base plate 140 has positioning holes 142 .
  • the positioning hole 142 is used for positioning for fitting the protrusion provided on the housing 600 to the positioning hole 142 when fixing the structure to the housing 600 .
  • a total of four legs 131 are further provided on both side surfaces of the semiconductor module 100 at predetermined intervals along the direction in which the semiconductor modules 100 are arranged.
  • a leg portion 131 is integrally formed extending toward the base plate 140 .
  • Each leg portion 131 is formed at a predetermined distance from the control terminal 101, the AC terminal 102, and the DC terminal led out from the semiconductor module 100 so as to maintain an insulating distance.
  • the base plate 140 has two first locking portions 143 and six second locking portions 144 for locking with the clip portion 135 provided at the tip of the leg portion 131 of the spring plate member 130 .
  • the first engaging portion 143 engages and positions the clip portion 135 of the leg portion 131 of the spring plate member 130 , and has a U-shape that matches the cross-sectional shape of the leg portion 131 . are arranged at two diagonal points of the .
  • the second locking portion 144 engages with the clip portion 135 of the leg portion 131 of the spring plate member 130 .
  • the base plate 140 is provided with a control terminal opening 145 for passing the control terminal 101 led out from the semiconductor module 100 toward the circuit board 700 .
  • the spring plate member 130 includes a pressurizing portion 132 that contacts the second cooling member 120 and a bent portion 133 that connects the pressurizing portion 132 and the leg portion 131 .
  • the pressure part 132 is formed in the central part of the spring plate member 130 along the arrangement direction of the semiconductor modules 100 .
  • the bent portions 133 are formed on both sides of the central portion of the spring plate member 130 along the arrangement direction of the semiconductor modules 100 .
  • a pressurizing portion 132 in the central portion of the spring plate member 130 protrudes toward the central portion of the second cooling member 120 and abuts the central portion of the second cooling member 120 .
  • Bent portions 133 positioned on both sides of the central portion of spring plate member 130 are structured to be separated from both sides of the central portion of second cooling member 120 .
  • the tip of the leg portion 131 is bent to form a clip portion 135 .
  • the spring plate member 130 is made of a material such as stainless steel, and when an external force is applied, a restoring force acts to generate a pressing force.
  • the pressurizing portion 132 of the spring plate member 130 is pressed against the central portion of the second cooling member 120 to lock the clip portion 135 of the leg portion 131 of the spring plate member 130 to the base plate 140 . Then, the second cooling member 120 , the semiconductor module 100 , the first cooling member 110 and the base plate 140 are pressed against each other by the pressing force of the bent portion 133 .
  • the central portion of the second cooling member 120 is uniformly pressed by the pressing portion 132 at the central portion of the spring plate member 130 along the arrangement direction of the semiconductor modules 100 , and surface pressure is applied to the central portion of the semiconductor module 100 .
  • the first and second cooling members 110 and 120 can be evenly pressed against both surfaces of the semiconductor module 100 .
  • the adhesiveness to the thermally conductive member such as thermally conductive grease applied to both surfaces of the semiconductor module 100 is increased, and the cooling performance for the semiconductor module 100 can be maintained satisfactorily.
  • the spring plate member 130 having the pressurizing portion 132 and the bent portion 133 can be configured to be thin, the cooling structure can be miniaturized.
  • the leg portion 131 has a thin plate shape integrally formed with the spring plate member 130, it can be arranged along the side surface of the semiconductor module 100, and the cooling structure can be miniaturized.
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing one semiconductor module 100 before the control terminal 101 is bent.
  • FIG. 4A is an external perspective view
  • FIG. 4B is a top view.
  • One semiconductor module 100 is illustrated in FIG.
  • One of the semiconductor modules 100 is configured by connecting two semiconductor elements in series corresponding to, for example, the U-phase upper and lower arms.
  • the semiconductor elements are, for example, IGBTs and diodes.
  • the other two of the semiconductor module 100 are semiconductor elements corresponding to the upper and lower arms of the V-phase and W-phase.
  • the semiconductor module 100 before bending the plurality of control terminals 101 is arranged horizontally along the surface of the semiconductor module 100 perpendicular to the arrangement direction A, with the U-phase AC terminal 300u and the upper and lower terminals 300u.
  • Direct-current terminals 103 connected to both ends of the arm are led out straight to opposite sides.
  • control terminals 101uu and 101ul connected to the gate electrodes of the two semiconductor elements are led straight out on opposite sides.
  • Each of the control terminals 101uu and 101ul has a plurality of control terminals.
  • FIG. 4B is a top view of one semiconductor module 100.
  • the top surface of the semiconductor module 100 has a cooling surface 101b for cooling the semiconductor elements that generate heat. 120 are in close contact with each other via a heat conducting member.
  • the semiconductor module 100 also has a cooling surface 101a on its lower surface, and a first cooling member 110 is in close contact with the cooling surface 101a via a heat-conducting member.
  • FIGS. 5A and 5B are diagrams showing one of the semiconductor modules 100 after the control terminals 101 are bent.
  • FIG. 5A is an external perspective view
  • FIG. 5B is a top view.
  • the same reference numerals are given to the same parts as those in FIGS.
  • the control terminals 101uu and 101ul are bent downward in the figure from the horizontal direction shown in FIGS.
  • the plurality of control terminals 101 are bent downward and connected to the circuit board 700 via relay terminals 200 as described later. .
  • FIG. 6A and 6B are diagrams showing the relay terminal 200.
  • FIG. FIG. 6A is an external perspective view
  • FIG. 6B is a side view.
  • the relay terminal 200 includes a fixing portion 202 for integrally fixing the plurality of terminal conductors 201, and a guide portion 203 for guiding the insertion of the plurality of control terminals 101 from the semiconductor element.
  • the fixed portion 202 and the guide portion 203 are connected by a plurality of terminal conductors 201 .
  • the fixed portion 202 and the guide portion 203 are made of insulating resin, and fix and hold a plurality of terminal conductors 201 .
  • the fixing portion 202 of the relay terminal 200 includes a flange portion 202a, an alignment portion 202b, and an engaging portion 202c.
  • the positioning portion 202b positions the relay terminal 200 by engaging with a projection provided in advance on the upper surface of the partition wall 601 . It should be noted that screws or the like may be used for the positioning portion 202b to be fixed to the housing 600.
  • the engaging portion 202c has two legs extending opposite to each other. When inserted, the two legs pass through the locating holes and are locked to the underside of the bulkhead 601 forming the locating holes.
  • the guide portion 203 of the relay terminal 200 has a plurality of guide holes 203a into which the plurality of control terminals 101 from the semiconductor element are inserted.
  • a corresponding terminal conductor 201 is arranged in each guide hole 203a, and when the control terminal 101 is inserted while being guided by the guide hole 203a, the control terminal 101 and the terminal conductor 201 come into contact with each other.
  • the upper end portion 201a of the terminal conductor 201 and the control terminal 101 are connected.
  • a lower end portion 201 c of the terminal conductor 201 is connected to the circuit board 700 .
  • FIG. 7 is an external perspective view of the semiconductor module 100 installed in the housing 600.
  • a semiconductor module 100 is installed on the partition wall 601 of the housing 600 .
  • Three semiconductor modules 100 are arranged, and as described with reference to FIG. A total of 6, 3 for each, have been derived.
  • Six control terminals 101 are connected to the circuit board 700 via six relay terminals 200 .
  • Relay terminal 200 is installed on partition wall 601 of housing 600 .
  • FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view of the semiconductor module 100 installed in the housing 600.
  • FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 7; 3, 6, and 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified.
  • the relay terminal 200 is installed in an arrangement hole 603 provided in the partition wall 601 of the housing 600 .
  • the relay terminal 200 is locked to the lower surface of the partition wall 601 through the arrangement hole 603 through the two legs of the engaging portion 202c.
  • the control terminal 101 is inserted into the guide portion 203 of the relay terminal 200 , and the control terminal 101 is connected to the upper end portion 201 a of the terminal conductor 201 .
  • the connection between the control terminal 101 and the upper end portion 201a may be a connection by welding, a connection by soldering, or other connection.
  • a lower end portion 201c of the terminal conductor 201 is inserted through a through hole of the circuit board 700 and connected to the wiring pattern of the circuit board 700 by soldering.
  • relay terminal 200 is fixed to the partition wall 601 of the housing 600 in the example described above, a relay member disposed between the semiconductor module 100 and the circuit board 700, such as the first cooling member 110, the housing, etc., has been described. It may be fixed to other members of 600 as well.
  • the relay terminal 200 Since the relay terminal 200 connects the fixed portion 202 and the guide portion 203 by the plurality of terminal conductors 201, even if the upper end portion 201a and the lower end portion 201c of the terminal conductor 201 are misaligned, You can absorb this. Therefore, the durability against vibration, thermal change, etc. under a severe usage environment of the power conversion device 1000 is improved.
  • the relay terminal 200 may be integrally formed of resin or the like without separating the fixed portion 202 and the guide portion 203 . In this case also, since the control terminal 101 is connected to the circuit board 700 via the relay terminal 200, even if a positional deviation occurs between the semiconductor module 100 and the circuit board 700, it can be absorbed. The durability against vibration, thermal change, etc.
  • the control terminal 101 led out from the semiconductor module 100 can be connected to the circuit board 700 across the first cooling member 110 and the partition wall 601 without increasing the length of the control terminal 101 .
  • the relay terminal 200 is not used, the control terminal 101 needs to be lengthened, and problems such as short-circuiting and disconnection of the plurality of control terminals 101 due to vibration, thermal change, etc. under severe operating environments of the power conversion device 1000 can be avoided. Since the long control terminal 101 needs to be connected to the circuit board 700, there arise problems such as increasing the dimensional accuracy and labor for assembly. According to this embodiment, the assemblability and durability of the power converter 1000 are improved.
  • FIGS 9(A) and 9(B) are diagrams showing the assembly process of the power conversion device 1000.
  • FIG. 9A shows the first step
  • FIG. 9B shows the second step.
  • the EMC filter 500 is arranged in the first space 604 . If necessary, potting is performed between the EMC filter 500 and the housing 600 in order to improve cooling performance. Potting is a process of applying and curing a transparent polyurethane resin obtained by chemically reacting a polyol as a main agent and an isocyanate as a curing agent.
  • the partition wall 601 includes a third channel 630 that guides the coolant flowing from the inlet channel 606 to the inlets 633 of the first and second cooling members 110 and 120, and the first and second cooling members 110 and 120.
  • a fourth channel 640 is formed leading from the outlet 644 of to the outlet channel 607 . That is, the third channel 630 is formed by forming a recess in the partition wall 601 and between this recess and the channel cover 631 (see FIG. 12). Similarly, the fourth channel 640 is formed by forming a recess in the partition wall 601 and is formed between this recess and the channel cover 631 .
  • the smoothing capacitor 400 is arranged in the first space 604 . If necessary, potting is performed between the smoothing capacitor 400 and the housing 600 in order to improve cooling performance.
  • FIG. 10A and 10B are diagrams showing the assembly process of the power conversion device 1000.
  • FIG. FIG. 10A shows the third step
  • FIG. 10B shows the fourth step.
  • the relay terminal 200 is positioned by fitting the positioning portion 202b (see FIG. 6A) to a projection provided in advance on the upper surface of the partition wall 601 .
  • the two legs of the engaging portion 202c of the relay terminal 200 pass through the arrangement holes 603 and are engaged with the lower surface of the partition wall 601, and the lower surface of the flange portion 202a of the relay terminal 200 contacts the upper surface of the partition wall 601.
  • the relay terminal 200 is held upright.
  • the semiconductor module 100 is arranged in the first space 604 .
  • the control terminal 101 led out from the semiconductor module 100 is inserted into the guide portion 203 (see FIG. 6A) of the relay terminal 200 .
  • the control terminal 101 is connected to the upper end 201 a of the terminal conductor 201 .
  • the connection between the control terminal 101 and the upper end portion 201a may be a connection by welding, a connection by soldering, or other connection.
  • FIG. 11 is a bottom view of the power conversion device 1000 viewed from below, showing a state in which the lower cover 610 is removed.
  • the EMC filter 500, the smoothing capacitor 400, and the semiconductor module 100 are installed in the housing 600, and their respective terminals are connected by welding or the like.
  • a control terminal 101 of the semiconductor module 100 is connected to the relay terminal 200 .
  • Refrigerant flows from an inlet channel 606 into the first and second cooling members 110 and 120 arranged on both sides of the semiconductor module 100, passes through the first and second cooling members 110 and 120, and cools the semiconductor module 100. cooled from both sides.
  • the coolant flows out from the outlet channel 607 and is circulated again from the inlet channel 606 by a pump (not shown).
  • FIG. 12 is a top view of the power conversion device 1000 from above, showing a state in which the upper cover 620 and the circuit board 700 thereunder are removed.
  • six relay terminals 200 are installed in six arrangement holes 603 in a partition wall 601 of a housing 600 .
  • the partition wall 601 is provided with an opening 609 through which a signal line from the current sensor is passed.
  • a third channel 630 and a fourth channel 640 are formed in the partition wall 601 .
  • a third channel 630 is formed by forming a recess in the partition wall 601 and between this recess and the channel cover 631 .
  • the fourth channel 640 is formed by forming a recess in the partition wall 601 and is formed between this recess and the channel cover 631 .
  • the channel cover 631 and the partition wall 601 are joined by friction stir welding. It should be noted that a general seal ring or liquid seal may be used to screw the channel cover 631 .
  • a pedestal 632 for cooling the circuit board 700 is provided on the partition wall 601 .
  • the cooling pedestal 632 and the circuit board 700 come into contact with each other, and the electronic components arranged on the circuit board 700 are cooled through the cooling pedestal 632 .
  • the partition wall 601 is formed with the third flow path 630 and the fourth flow path 640 , the partition wall 601 is cooled, and the cooling heat is transmitted to the circuit board 700 via the cooling base 632 provided on the partition wall 601 . can do.
  • the circuit board 700 is fixed on the partition wall 601 with screws or the like. Since the circuit board 700 is directly fixed to the partition wall 601 forming the housing 600 with screws or the like, the rigidity of the circuit board 700 can be kept high as compared with the case where the circuit board 700 is fixed via another component. Therefore, vibration, deformation, etc. can be reduced against external forces such as vibration. Then, the lower end portion 201c of the terminal conductor 201 of the relay terminal 200 is inserted through the through hole of the circuit board 700 and connected to the wiring pattern of the circuit board 700 by soldering.
  • FIGS. 13(A) and 13(B) are diagrams showing Modification 1 of the present embodiment.
  • the relay terminal 200' is integrally formed, and the terminal conductor 201' is directed downward in the figure.
  • 13A is a perspective view of the semiconductor module 100 and the relay terminal 200'
  • FIG. 13B is a cross-sectional view of the relay terminal 200'.
  • the semiconductor module 100 and the first and second cooling members 110 and 120 arranged on both sides of the semiconductor module 100 are fixed to the base plate 140 .
  • the base plate 140 is fixed to the partition wall 601 of the housing 600 .
  • the relay terminal 200' has a fixing portion 202' for integrally fixing three control terminals 101 of the semiconductor elements derived from the three semiconductor modules 100. ing.
  • the fixing portion 202' is made of an insulating resin, and fixes and holds the three terminal conductors 201'.
  • the relay terminals 200 ′ are installed on the base plate 140 with screws on both sides of the arrangement of the semiconductor modules 100 .
  • FIG. 13(B) is a cross-sectional view of the relay terminal 200 ′ installed on the base plate 140 .
  • the control terminal 101 is bent upward in the drawing.
  • the control terminal 101 is then connected to the upper end of the terminal conductor 201'.
  • the connection between the control terminal 101 and the upper end portion of the terminal conductor 201' may be a connection by welding, a connection by soldering, or other connection.
  • a lower end of the terminal conductor 201 ′ is connected to the circuit board 700 .
  • FIGS. 14(A) and 14(B) are diagrams showing Modification 2 of the present embodiment.
  • the relay terminal 200′′ is integrally formed, and the terminal conductor 201′ is directed upward in the drawing.
  • FIG. 14A is a perspective view of the semiconductor module 100 and the relay terminal 200′′.
  • FIG. 14B is a cross-sectional view of the relay terminal 200''.
  • the semiconductor module 100 and the first and second cooling members 110 and 120 arranged on both sides of the semiconductor module 100 are fixed to the base plate 140 .
  • the base plate 140 is fixed to the partition wall 601 of the housing 600 .
  • the relay terminal 200′′ has a fixing portion 202′ for integrally fixing three control terminals 101 of the semiconductor elements derived from the three semiconductor modules 100.
  • the fixing portion 202′ is made of an insulating resin, and fixes and holds the three terminal conductors 201′. is installed by screws.
  • FIG. 14B is a cross-sectional view of the relay terminal 200′′ installed on the base plate 140.
  • the control terminal 101 is bent downward in the drawing.
  • the connection between the control terminal 101 and the lower end of the terminal conductor 201 ′ may be welding, soldering, or other connection, and the upper end of the terminal conductor 201 ′ is above the semiconductor module 100 .
  • This substrate is mounted with the electronic components of the drive circuit that drives the semiconductor module 100. In this way, the direction of the terminal conductor 201' of the relay terminal 200'' can be changed. This improves the degree of freedom in layout of substrates and the like.
  • the orientation of the terminal conductor 201 of the relay terminal 200 described with reference to FIG. 6 may be changed. Also in this case, the degree of freedom in layout of the circuit board 700 and the like is improved.
  • the relay terminals 200′ and 200′′ can integrally fix a plurality of control terminals 101 derived from a plurality of semiconductor modules 100, so that the power conversion device 1000 can be manufactured and assembled. This can be simplified, and the durability against vibrations, thermal changes, etc. under a severe use environment of the power conversion device 1000 is improved.
  • FIG. 15 is a circuit configuration diagram of the power converter 1000.
  • Power converter 1000 converts DC power supplied from battery 2000 via DC input unit 608 into AC power, and outputs AC current to AC bus bar 300 .
  • the output alternating current is supplied to the motor 3000 to drive the motor 3000 .
  • a power conversion device 1000 includes an EMC filter 500, a smoothing capacitor 400, a semiconductor module 100, and a circuit board 700.
  • the first and second cooling members 110 and 120, the third channel 630, the fourth channel 640, the relay terminals 200, etc., which are arranged on both sides of the semiconductor module 100, are omitted from the illustration.
  • the EMC filter 500 is connected to positive and negative wires from the battery 2000 .
  • the EMC filter 500 includes a magnetic filter core 501 surrounding DC wiring including positive and negative wiring, an X capacitor 502 and a Y capacitor 503 connected to the DC wiring in the preceding stage of the filter core 501, and a filter core 501. It also has a Y capacitor 504 connected to the DC wiring in the subsequent stage. Y capacitors 503 and 504 are connected between the positive wiring and GND and between the negative wiring and GND. Y capacitors 503, 504 and filter core 501 reduce common mode noise.
  • X capacitor 502 is used to reduce normal mode noise. In order to suppress high-voltage conduction noise in a wide frequency band, generally two capacitors with different capacitances connected in parallel are used.
  • the smoothing capacitor 400 is connected to positive wiring and negative wiring from the EMC filter 500 .
  • the smoothing capacitor 400 suppresses the ripple voltage and ripple current generated in the DC wiring, which is a busbar connected to a high DC voltage during the switching operation of the semiconductor elements in the semiconductor module 100, thereby smoothing the DC current applied to the semiconductor module 100. Smooth the voltage.
  • the semiconductor module 100 is connected to positive wiring and negative wiring (DC bus bar) from the smoothing capacitor 400 .
  • the semiconductor module 100 has semiconductor elements encapsulated within the semiconductor module 100 .
  • An insulated gate bipolar transistor is used as a semiconductor device, and is hereinafter referred to as an IGBT.
  • the IGBT 10T and diode 10D operating as the upper arm and the IGBT 10T and diode 10D operating as the lower arm form a series circuit of the upper and lower arms.
  • One semiconductor module 100 comprises a series circuit of the upper and lower arms.
  • the overall semiconductor module 100 includes three semiconductor modules 100 corresponding to three phases of AC power, ie, U-phase, V-phase, and W-phase.
  • the collector electrode of the IGBT 10T on the upper arm is electrically connected to the positive terminal of the smoothing capacitor 400 via the positive terminal.
  • the emitter electrode of the IGBT 10T on the lower arm is electrically connected to the negative terminal of the smoothing capacitor 400 via the negative terminal.
  • the three semiconductor modules 100 are used to form an inverter circuit, and the series circuits of the upper and lower arms of each of the three phases output alternating current from the alternating current bus bar 300 from the intermediate electrode, which is the middle point of the series circuit. .
  • a current sensor 300I is provided near the output line of each phase of the AC bus bar 300 .
  • a metal oxide semiconductor field effect transistor hereinafter referred to as MOSFET may be used as the semiconductor element. In this case, the diode 10D becomes unnecessary.
  • Control circuit 701 receives a control command from a higher-level control device via signal connector 710 .
  • the control circuit 701 includes a microcomputer (hereinafter referred to as "microcomputer") for arithmetic processing of the switching timing of the IGBT 10T.
  • a current value detected by the current sensor 300I and a magnetic pole position from a rotating magnetic pole sensor (not shown) such as a resolver provided in the motor 3000 are input to the microcomputer.
  • the microcomputer generates a control pulse for controlling the IGBT 10T constituting the upper arm or lower arm of the series circuit of each phase constituting the inverter circuit based on the current value, the magnetic pole position, and the target torque value from the upper controller. and supplied to the drive circuit 702 .
  • the drive circuit 702 supplies the IGBT 10T of each phase with a drive pulse for driving the IGBT 10T constituting the upper arm or the lower arm of the series circuit of each phase.
  • IGBT 10T conducts or cuts off based on a drive pulse from drive circuit 702, converts DC power supplied from battery 2000 into three-phase AC power, and drives motor 3000 with this converted power.
  • a power conversion device 1000 is a circuit equipped with a semiconductor module 100 in which a semiconductor element is encapsulated, and a drive circuit 702 that drives the semiconductor element via a control terminal 101 of the semiconductor element led out from the semiconductor module 100.
  • a substrate 700, a first cooling member 110 arranged between the semiconductor module 100 and the circuit board 700 to cool the semiconductor module 100, relay terminals 200 and 200' connecting the control terminal 101 and the drive circuit 702, 200′′, and the relay terminals 200, 200′, and 200′′ are fixed to a relay member (such as a partition wall 601) arranged between the semiconductor module 100 and the circuit board 700.
  • a relay member such as a partition wall 601
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and other forms conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention as long as the features of the present invention are not impaired. . Moreover, it is good also as a structure which combined the above-mentioned embodiment and several modifications.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

半導体素子が封止された半導体モジュールと、前記半導体モジュールより導出された前記半導体素子の制御端子を介して前記半導体素子を駆動する駆動回路が搭載された回路基板と、前記半導体モジュールと前記回路基板との間に配置され、前記半導体モジュールを冷却する第１の冷却部材と、前記制御端子と前記駆動回路とを接続する中継端子と、を備え、前記中継端子は、前記半導体モジュールと前記回路基板の間に配置される中継部材に固定される電力変換装置。

Description

電力変換装置
　本発明は、電力変換装置に関する。
　半導体素子が封止された半導体モジュールによる電力変換装置は、変換効率が高いため、民生用、車載用、鉄道用、変電設備等に幅広く利用されている。この半導体素子は通電により発熱するため、半導体モジュールを冷却する必要がある。このため、電力変換装置には、半導体モジュールの近傍に半導体モジュールを冷却する冷却部材が設けられている。また、電力変換装置には、半導体素子を駆動する駆動回路が搭載された回路基板を設ける必要がある。この場合に、冷却部材を挟んで、半導体モジュールと回路基板との間の信号配線が長くなると、半導体モジュールと回路基板との接続時の組立性や、電力変換装置の厳しい使用環境下での振動や熱変化等に対する耐久性などを考慮する必要がある。
　特許文献１には、３個のパワーモジュールと、３個のパワーモジュールの配列面と直交する方向へパワーモジュールから導出される複数本の信号端子と、パワーモジュールの配列に重なる位置に配置される制御回路基板とを備え、パワーモジュールと制御回路基板との間に１個の中継コネクタを介挿したパワードライブユニットが記載されている。
日本国特開２００６－３３２２９１号公報
　特許文献１では、冷却部材を挟んだ構成は考慮されておらず、パワーモジュールと制御回路基板との間の信号配線が長くなった場合に、組立性や耐久性に課題がある。
　本発明による電力変換装置は、半導体素子が封止された半導体モジュールと、前記半導体モジュールより導出された前記半導体素子の制御端子を介して前記半導体素子を駆動する駆動回路が搭載された回路基板と、前記半導体モジュールと前記回路基板との間に配置され、前記半導体モジュールを冷却する第１の冷却部材と、前記制御端子と前記駆動回路とを接続する中継端子と、を備え、前記中継端子は、前記半導体モジュールと前記回路基板の間に配置される中継部材に固定される。
　本発明によれば、電力変換装置の組立性や耐久性が向上する。
電力変換装置の分解斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）電力変換装置の斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）半導体モジュールの冷却構造を示す分解斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）制御端子を折り曲げる前の半導体モジュールを示す図である。 （Ａ）（Ｂ）制御端子を折り曲げた後の半導体モジュールを示す図である。 （Ａ）（Ｂ）中継端子を示す図である。 半導体モジュールを筐体に設置した外観斜視図である。 半導体モジュールを筐体に設置した状態の一部拡大断面図である。 （Ａ）（Ｂ）電力変換装置の組立工程を示す図である。 （Ａ）（Ｂ）電力変換装置の組立工程を示す図である。 電力変換装置を下方から見た下面図である。 電力変換装置を上方から見た上面図である。 （Ａ）（Ｂ）本実施形態の変形例１を示す図である。 （Ａ）（Ｂ）本実施形態の変形例２を示す図である。 電力変換装置の回路構成図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
　図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
　同一あるいは同様な機能を有する構成要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。ただし、これらの複数の構成要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。
　図１は、本実施形態にかかる電力変換装置１０００の分解斜視図である。
　詳細は後述するが、半導体モジュール冷却構造は、半導体モジュール１００と、半導体モジュール１００の両面に配置される第１及び第２の冷却部材１１０、１２０（図３（Ａ）参照）を備える。このような冷却構造を備えた半導体モジュール１００は、下部カバー（第１蓋）６１０と筐体６００の隔壁６０１との間の第１空間６０４に設置される。第１空間６０４には、さらに、交流バスバ３００、平滑コンデンサ４００、ＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility）フィルタ５００が設置される。上部カバー（第２蓋）６２０と筐体６００の隔壁６０１との間の第２空間６０５には回路基板７００が設置される。筐体６００は、隔壁６０１と該隔壁６０１の周囲に形成された側壁６０２よりなり、下部カバー６１０と上部カバー６２０によって閉塞される。筐体６００の側壁６０２と下部カバー６１０、上部カバー６２０との間は、シールリング又は液状シールが設けられ、電力変換装置１０００の内部気密を確保している。下部カバー６１０、上部カバー６２０、筐体６００の材料は主に導電性金属であるがその他の材料を用いてもよい。
　半導体モジュール１００は、平滑コンデンサ４００、ＥＭＣフィルタ５００を介して、図示省略したバッテリに接続され、バッテリより直流電力が供給される。また、半導体モジュール１００は、半導体モジュール１００内に封止された半導体素子をスイッチング動作させることにより、直流電力を交流電力に変換する。直流電力はバッテリより直流入力部６０８を介して供給される。変換された交流電力は、交流バスバ３００から交流電流として出力する。出力された交流電流は図示省略したモータへ供給され、モータを駆動する。なお、交流バスバ３００の近傍には電流センサが配置されている。
　平滑コンデンサ４００のキャパシタ素子は、巻回されたフィルムなどで形成されたキャパシタ素子であり、電荷を蓄える機能を持ち、プラスチックなどの素材でできたケース内部に、充填剤などによって封止固定されている。また、平滑コンデンサ４００の端子は、例えば銅などの導電性材料で形成された丸棒や平板などの形状の部材であり、キャパシタ素子と外部の直流バスバとを電気的に接続する。本実施形態では、平板状の端子がキャパシタ素子上面と略平行となるように、充填封止面と露出して形成されている。
　半導体モジュール１００より導出された半導体素子の制御端子は中継端子２００から筐体６００を介して、回路基板７００に接続される。回路基板７００上には、半導体素子を駆動する駆動回路を構成する電子部品が搭載されている。駆動回路は、半導体素子の制御端子に制御信号を入力して、半導体素子をスイッチング動作させる。半導体モジュール１００の両面に配置される第１及び第２の冷却部材１１０、１２０には、冷媒が流通しているが、この冷媒は筐体６００の側壁６０２に設けられた入口流路６０６、出口流路６０７より入出力される。
　図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、電力変換装置１０００の斜視図である。図２（Ａ）は、電力変換装置１０００を下方から見た斜視図であり、図２（Ｂ）は、電力変換装置１０００を上方から見た斜視図である。
　図２（Ａ）に示すように、電力変換装置１０００の下部カバー６１０から交流バスバ３００が突出し、図示省略したモータへ接続される。下部カバー６１０は四隅に電力変換装置１０００をビスでモータ等へ固定するための取付穴が設けられている。
　図２（Ｂ）に示すように、電力変換装置１０００の上部カバー６２０から信号コネクタ７１０の一方が突出し、図示省略した外部の制御装置へ接続される。信号コネクタ７１０の他方は、回路基板７００上に配置されたコントローラ等の電子部品に接続されている。なお、信号コネクタ７１０の一方を上部カバー６２０から突出させたが、上部カバー６２０と筐体６００の側壁６０２との間から突出させてもよい。
　図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、本実施形態にかかる半導体モジュール１００の冷却構造を示す分解斜視図である。図３（Ａ）は、冷却構造を示す分解斜視図であり、図３（Ｂ）は、ベース板１４０の平面図である。
　図３（Ａ）に示すように、半導体モジュール１００の冷却構造は、半導体モジュール１００と、半導体モジュール１００の両面に配置される第１および第２の冷却部材１１０、１２０と、第１の冷却部材１１０を挟んで半導体モジュール１００と対向するベース板１４０と、第２の冷却部材１２０を半導体モジュール１００に向かって押圧するばね板部材１３０とにより構成される。
　半導体モジュール１００は、半導体素子を封止してなるもので、本実施形態では３個の半導体モジュールを並列に配列した例で説明するが、半導体モジュールの個数は一例である。なお、複数個配列した半導体モジュールを総称して半導体モジュール１００と称する場合がある。
　第１および第２の冷却部材１１０、１２０は、熱伝導グリスや放熱シートなどの熱伝導部材を介して半導体モジュール１００の両面に密着され、第１および第２の冷却部材１１０、１２０の内部を流通する冷媒により、半導体モジュール１００が冷却される。
　半導体モジュール１００からは、制御信号を入力する制御端子１０１と、交流バスバ３００に接続される交流端子１０２が導出されている。制御端子１０１は、第１の冷却部材１１０を跨いで、後述する中継端子２００（図６、図８参照）に接続される。交流端子１０２の反対側には直流バスバに接続される直流端子が導出され、直流バスバには、平滑コンデンサ４００やＥＭＣフィルタ５００に接続される。
　ばね板部材１３０は、複数の脚部１３１が一体的に形成されている。そして、複数の脚部１３１は、第２の冷却部材１２０、半導体モジュール１００、および第１の冷却部材１１０の両側面に延在して、ベース板１４０の端部に係止される。これにより、ばね板部材１３０は、第２の冷却部材１２０を半導体モジュール１００に向かって押圧する。換言すれば、第２の冷却部材１２０、半導体モジュール１００、および第１の冷却部材１１０が、ばね板部材１３０とベース板１４０との間で押圧される。ばね板部材１３０の中央部には２個の開口部１３４が形成されている。第１の冷却部材１１０と第２の冷却部材１２０とは水路接続部１２１で接続されている。なお、後述するように、第１及び第２の冷却部材１１０、１２０の入り口は、入口流路６０６から流入する冷媒を導く第３流路に、第１及び第２の冷却部材１１０、１２０の出口は、冷媒を出口流路６０７まで導く第４流路に接続される。
　図３（Ｂ）は、ベース板１４０の上面図である。
　ベース板１４０は、ビスを挿入する取付穴１４１を４隅に有する。ビスを取付穴１４１に通して、一体となった半導体モジュール１００、第１および第２の冷却部材１１０、１２０からなる構造体を、筐体６００の隔壁６０１へ固定する。
　ベース板１４０は、位置決め穴１４２を有する。この位置決め穴１４２は、構造体を筐体６００へ固定する際に、筐体６００に設けられた突部と位置決め穴１４２を嵌合する位置決めとして使用する。
　本実施形態では、ばね板部材１３０の四隅から各１本、計４本の脚部１３１が、さらに、半導体モジュール１００の両側面に半導体モジュール１００の配列方向に沿って所定間隔で計４本の脚部１３１が、ベース板１４０へ向けて延在して一体的に形成されている。各脚部１３１は、半導体モジュール１００から導出される制御端子１０１、交流端子１０２および直流端子と離間して絶縁距離を保つ位置に所定間隔で形成される。
　ベース板１４０は、ばね板部材１３０の脚部１３１の先端に設けられたクリップ部１３５と係止する第１係止部１４３を２箇所、第２係止部１４４を６箇所有する。第１係止部１４３は、ばね板部材１３０の脚部１３１のクリップ部１３５と係止および位置決めを行うもので、脚部１３１の断面形状に合わせたコの字形状を有し、ベース板１４０の対角２箇所に配置される。第２係止部１４４は、ばね板部材１３０の脚部１３１のクリップ部１３５と係止を行う。また、ベース板１４０には、半導体モジュール１００より導出される制御端子１０１を、回路基板７００へ向けて通すために、制御端子開口１４５が設けられている。
　ばね板部材１３０は、第２の冷却部材１２０と当接する加圧部１３２と、加圧部１３２と脚部１３１を繋ぐ屈曲部１３３とを備える。加圧部１３２は、半導体モジュール１００の配列方向に沿ってばね板部材１３０の中央部に形成されている。屈曲部１３３は、半導体モジュール１００の配列方向に沿ってばね板部材１３０の中央部の両側に形成されている。ばね板部材１３０の中央部にある加圧部１３２は、第２の冷却部材１２０の中央部に向けて突出し、第２の冷却部材１２０の中央部と当接する構造である。ばね板部材１３０の中央部の両側に位置する屈曲部１３３は、第２の冷却部材１２０の中央部の両側と離間する構造である。脚部１３１の先端は折り曲げられ、クリップ部１３５が形成されている。
　ばね板部材１３０は、ステンレス鋼などの材料で形成され、外力が加わると復元力が作用することにより押圧力を生じる。ばね板部材１３０の加圧部１３２を第２の冷却部材１２０の中央部へ当接して押圧して、ばね板部材１３０の脚部１３１のクリップ部１３５をベース板１４０に係止する。すると、屈曲部１３３の押圧力により、第２の冷却部材１２０、半導体モジュール１００、第１の冷却部材１１０およびベース板１４０が圧接される。
　半導体モジュール１００の配列方向に沿ったばね板部材１３０の中央部の加圧部１３２によって、第２の冷却部材１２０の中央部が均一に押圧され、半導体モジュール１００の中央部に面圧がかかる。中央部に面圧がかかることにより、半導体モジュール１００の両面に対して第１および第２の冷却部材１１０、１２０を均等に押し当てることができる。これにより、半導体モジュール１００の両面に塗布される熱伝導グリスなどの熱伝導部材との密着性が上昇し、半導体モジュール１００に対する冷却性能を良好に維持できる。そして、加圧部１３２と屈曲部１３３とを有するばね板部材１３０は、厚さを薄く構成できるので、冷却構造を小型化することが可能になる。さらに、脚部１３１は、ばね板部材１３０と一体的に形成された薄板形状であるので、半導体モジュール１００の側面に沿って配置することができ、冷却構造を小型化することが可能になる。
　図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、制御端子１０１を折り曲げる前の半導体モジュール１００の１個を示す図である。図４（Ａ）は、外観斜視図であり、図４（Ｂ）は、上面図である。
　図４（Ａ）では１個の半導体モジュール１００を図示するが、半導体モジュール１００は配列方向Ａに隣接して３個を配置してなる。半導体モジュール１００の１個は、例えばＵ相の上下アームに対応する半導体素子が２個直列に接続して構成される。半導体素子は、例えばＩＧＢＴ、ダイオードよりなる。半導体モジュール１００の他の２個は、Ｖ相およびＷ相の上下アームに対応する半導体素子である。
　図４（Ａ）のように、複数本の制御端子１０１を折り曲げる前の半導体モジュール１００は、配列方向Ａと直行する半導体モジュール１００の面に沿った水平方向に、Ｕ相の交流端子３００ｕと上下アームの両端に接続される直流端子１０３が互いに反対側に真っ直ぐ導出されている。さらに、２個の半導体素子のゲート電極にそれぞれ接続される制御端子１０１ｕｕ、１０１ｕｌが互いに反対側に真っ直ぐ導出されている。制御端子１０１ｕｕ、１０１ｕｌはそれぞれ複数本の制御端子を有する。
　図４（Ｂ）は、半導体モジュール１００の１個の上面図であるが、半導体モジュール１００の上面には、発熱した半導体素子を冷却する冷却面１０１ｂがあり、冷却面１０１ｂに第２の冷却部材１２０が熱伝導部材を介して密着される。なお、図示省略するが、半導体モジュール１００の下面には、同様に冷却面１０１ａがあり、冷却面１０１ａに第１の冷却部材１１０が熱伝導部材を介して密着されている。
　図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、制御端子１０１を折り曲げた後の半導体モジュール１００の１個を示す図である。図５（Ａ）は、外観斜視図であり、図５（Ｂ）は、上面図である。図４（Ａ）、図４（Ｂ）と同一箇所には同一の符号を付してその説明を簡潔に行う。
　制御端子１０１ｕｕ、１０１ｕｌは、第１の冷却部材１１０を跨いで、回路基板７００に接続するために、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示す水平方向から、図示下方向に折り曲げられる。その結果、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すように、複数本の制御端子１０１は下方向に折り曲げられ、後述するように中継端子２００を介して、回路基板７００に接続される。
　図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、中継端子２００を示す図である。図６（Ａ）は、外観斜視図であり、図６（Ｂ）は、側面図である。
　図６（Ａ）に示すように、中継端子２００は、制御端子１０１と同数の複数本（本実施形態では５本）の端子導体２０１が並列に配置される。そして、中継端子２００は、複数本の端子導体２０１を一体的に固定する固定部２０２と、半導体素子からの複数本の制御端子１０１の挿入をガイドするガイド部２０３を備える。固定部２０２とガイド部２０３とは複数本の端子導体２０１により連結されている。固定部２０２およびガイド部２０３は絶縁性の樹脂により形成され、複数本の端子導体２０１を固定保持している。
　中継端子２００の固定部２０２は、フランジ部２０２ａと位置合わせ部２０２ｂと係合部２０２ｃを備える。フランジ部２０２ａは、中継端子２００を筐体６００の隔壁６０１へ固定した場合に、隔壁６０１の上面にフランジ部２０２ａの下面が当接して、中継端子２００を直立状態に保持する。位置合わせ部２０２ｂは、隔壁６０１の上面に予め設けられている突起と嵌合することにより、中継端子２００の位置決めを行う。なお、位置合わせ部２０２ｂにビスなどを使用して、筐体６００への固定として用いてもよい。係合部２０２ｃには、図６（Ｂ）に示すように、対向する２本の脚部が延在し、隔壁６０１に予め設けられた中継端子２００の配置穴へ中継端子２００の脚部を挿入した場合に、２本の脚部は配置穴を通して、配置穴を形成している隔壁６０１の下面に係止される。
　中継端子２００のガイド部２０３は、図６（Ｂ）に示すように、半導体素子からの複数本の制御端子１０１が挿入される複数のガイド穴２０３ａを備える。各ガイド穴２０３ａには対応する端子導体２０１が配設されており、ガイド穴２０３ａに案内されて制御端子１０１が挿入されると制御端子１０１と端子導体２０１が接触する。なお、制御端子１０１が挿入された後は、端子導体２０１の上端部２０１ａと制御端子１０１とが接続される。また、端子導体２０１の下端部２０１ｃは、回路基板７００に接続される。
　図７は、半導体モジュール１００を筐体６００に設置した外観斜視図である。図１と同一箇所には同一の符号を付してその説明を簡潔に行う。
　筐体６００の隔壁６０１には、半導体モジュール１００が設置されている。半導体モジュール１００は３個配列されており、図５を参照して説明したように、制御端子１０１は半導体モジュール１００の配列方向Ａと直行する半導体モジュール１００の面に沿った水平方向で反対側にそれぞれ３本、計６本が導出されている。６本の制御端子１０１は、６個の中継端子２００を介して、回路基板７００に接続される。中継端子２００は、筐体６００の隔壁６０１に設置されている。
　図８は、半導体モジュール１００を筐体６００に設置した状態の一部拡大断面図である。図７のＸ－Ｘ線の断面図である。図３、図６、図７と同一箇所には同一の符号を付してその説明を簡潔に行う。
　図８に示すように、中継端子２００は筐体６００の隔壁６０１に設けられた配置穴６０３に設置されている。中継端子２００は、係合部２０２ｃの２本の脚部が配置穴６０３を通して、隔壁６０１の下面に係止される。
　制御端子１０１は、中継端子２００のガイド部２０３に挿入され、制御端子１０１は端子導体２０１の上端部２０１ａと接続される。なお、制御端子１０１と上端部２０１ａとの接続は、溶接による接続、半田による接続、その他の接続でもよい。また、端子導体２０１の下端部２０１ｃは、回路基板７００のスルーホールに挿通され、はんだ付けにより回路基板７００の配線パターンと接続される。
　なお、中継端子２００は、筐体６００の隔壁６０１に固定された例で説明したが、半導体モジュール１００と回路基板７００の間に配置される中継部材、例えば、第１の冷却部材１１０、筐体６００のその他の部材に固定してもよい。
　中継端子２００は、固定部２０２とガイド部２０３とを複数本の端子導体２０１により連結しているので、端子導体２０１の上端部２０１ａと下端部２０１ｃとの間に位置ずれが生じたとしても、これを吸収することができる。そのため、電力変換装置１０００の厳しい使用環境下での振動や熱変化等に対する耐久性が向上する。なお、中継端子２００は、固定部２０２とガイド部２０３とを分離することなく樹脂等により一体的に形成してもよい。この場合も、中継端子２００を介して、制御端子１０１を回路基板７００に接続するので、半導体モジュール１００と回路基板７００との間に位置ずれが生じたとしても、これを吸収することができ、電力変換装置１０００の厳しい使用環境下での振動や熱変化等に対する耐久性が向上する。さらに、中継端子２００を用いることにより、半導体モジュール１００から導出する制御端子１０１を長くすることなく、第１の冷却部材１１０や隔壁６０１を跨いで回路基板７００に接続できる。中継端子２００を用いない場合は、制御端子１０１を長くする必要があり、電力変換装置１０００の厳しい使用環境下では振動や熱変化等により複数本の制御端子１０１が短絡・断線するなどの問題や、長い制御端子１０１を回路基板７００へ接続する必要からその寸法精度を高くしたり、また組立に手間がかかるなどの問題が生じる。本実施形態によれば、電力変換装置１０００の組立性や耐久性が向上する。
　図９（Ａ）、図９（Ｂ）は、電力変換装置１０００の組立工程を示す図である。図９（Ａ）は、第１工程を、図９（Ｂ）は、第２工程を示す。
　図９（Ａ）に示す第１工程では、ＥＭＣフィルタ５００を第１空間６０４に配置する。必要に応じて、ＥＭＣフィルタ５００と筐体６００との間には、冷却性を向上させるため、ポッティングを行う。ポッティングとは、主剤となるポリオールと硬化剤のイソシアネートとを化学反応させた透明なポリウレタン樹脂を塗布し硬化させる加工である。
　なお、隔壁６０１には、入口流路６０６から流入する冷媒を第１及び第２の冷却部材１１０、１２０の入り口６３３まで導く第３流路６３０と、第１及び第２の冷却部材１１０、１２０の出口６４４から出口流路６０７まで導く第４流路６４０が形成されている。すなわち、第３流路６３０は、隔壁６０１に凹部を形成し、この凹部と流路カバー６３１(図１２参照)との間に形成される。第４流路６４０も同様に、隔壁６０１に凹部を形成し、この凹部と流路カバー６３１との間に形成される。
　図９（Ｂ）に示す第２工程では、平滑コンデンサ４００を第１空間６０４に配置する。必要に応じて、平滑コンデンサ４００と筐体６００との間には、冷却性を向上させるため、ポッティングを行う。
　図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、電力変換装置１０００の組立工程を示す図である。図１０（Ａ）は、第３工程を、図１０（Ｂ）は、第４工程を示す。
　図１０（Ａ）に示す第３工程では、６個の中継端子２００を、筐体６００の隔壁６０１に設けられた配置穴６０３に設置する。中継端子２００は、位置合わせ部２０２ｂ（図６（Ａ）参照）を、隔壁６０１の上面に予め設けられている突起と嵌合することにより、中継端子２００の位置決めを行う。そして、中継端子２００の係合部２０２ｃの２本の脚部が配置穴６０３を通して、隔壁６０１の下面に係止され、中継端子２００のフランジ部２０２ａの下面が隔壁６０１の上面に当接して、中継端子２００を直立状態に保持する。
　図１０（Ｂ）に示す第４工程では、半導体モジュール１００を第１空間６０４に配置する。半導体モジュール１００より導出している制御端子１０１を、中継端子２００のガイド部２０３（図６（Ａ）参照）に挿入する。その後、制御端子１０１は端子導体２０１の上端部２０１ａと接続される。なお、制御端子１０１と上端部２０１ａとの接続は、溶接による接続、半田による接続、その他の接続でもよい。
　図１１は、電力変換装置１０００を下方から見た下面図であり、下部カバー６１０を取り除いた状態を示す。
　前述した第１工程～第４工程により、筐体６００には、ＥＭＣフィルタ５００、平滑コンデンサ４００、半導体モジュール１００が設置され、各々の端子が溶接等により接続される。半導体モジュール１００の制御端子１０１は、中継端子２００に接続されている。半導体モジュール１００の両面に配置される第１及び第２の冷却部材１１０、１２０には、入口流路６０６より冷媒が流入し、第１及び第２の冷却部材１１０、１２０を通り、半導体モジュール１００を両面から冷却する。そして、冷媒は出口流路６０７より流出し、図示省略したポンプにより、入口流路６０６より再び流入して循環される。
　図１２は、電力変換装置１０００を上方から見た上面図であり、上部カバー６２０とその下の回路基板７００を取り除いた状態を示す。
　図１２に示すように、筐体６００の隔壁６０１には、６か所の配置穴６０３に６個の中継端子２００が設置されている。また、隔壁６０１には、電流センサからの信号線を通す開口部６０９が設けられている。隔壁６０１には、第３流路６３０と第４流路６４０が形成されている。第３流路６３０は、隔壁６０１に凹部を形成し、この凹部と流路カバー６３１との間に形成される。第４流路６４０も同様に、隔壁６０１に凹部を形成し、この凹部と流路カバー６３１との間に形成される。流路カバー６３１と隔壁６０１は摩擦撹拌接合される。なお、一般的なシールリングや液状シールを使用し流路カバー６３１をねじ止めする構造にしても良い。
　隔壁６０１には、回路基板７００の冷却用台座６３２が設けられている。回路基板７００を隔壁６０１にビスなどで固定した場合に、冷却用台座６３２と回路基板７００が接触し、冷却用台座６３２を介して回路基板７００上に配置された電子部品を冷却する。隔壁６０１には、第３流路６３０および第４流路６４０が形成されているので、隔壁６０１が冷却され、隔壁６０１に設けられた冷却用台座６３２を介して回路基板７００へ冷却熱を伝達することができる。
　図示省略するが、隔壁６０１の上には、回路基板７００が隔壁６０１にビスなどで固定される。回路基板７００は、筐体６００を構成する隔壁６０１にビスなどで直接固定されるので、別部品を介在して固定する場合と比較して、回路基板７００の剛性を高く保つことができる。このため、振動等の外力に対し振れや変形等を小さくできる。そして、回路基板７００のスルーホールに中継端子２００の端子導体２０１の下端部２０１ｃが挿通され、はんだ付けにより回路基板７００の配線パターンと接続される。
　図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は、本実施形態の変形例１を示す図である。変形例１では、中継端子２００’を一体的に構成し、端子導体２０１’を図示下方向へ向けた構成である。図１３（Ａ）は、半導体モジュール１００と中継端子２００’の斜視図であり、図１３（Ｂ）は、中継端子２００’の断面図である。
　図１３（Ａ）に示すように、半導体モジュール１００と、半導体モジュール１００の両面に配置される第１および第２の冷却部材１１０、１２０とがベース板１４０に固定されている。ベース板１４０は筐体６００の隔壁６０１に固定される。
　半導体モジュール１００は、３個配列して設けられ、中継端子２００’は、３個の半導体モジュール１００より導出された半導体素子の３個の制御端子１０１を一体的に固定する固定部２０２’を備えている。固定部２０２’は絶縁性の樹脂により形成され、３個の端子導体２０１’を固定保持している。中継端子２００’は、半導体モジュール１００の配列の両側であって、ベース板１４０にビスにより設置される。
　図１３（Ｂ）は、中継端子２００’をベース板１４０に設置した状態の断面図である。制御端子１０１は図示上方向へ折り曲げられる。そして、制御端子１０１は端子導体２０１’の上端部と接続される。なお、制御端子１０１と端子導体２０１’の上端部との接続は、溶接による接続、半田による接続、その他の接続でもよい。端子導体２０１’の下端部は、回路基板７００に接続される。
　図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）は、本実施形態の変形例２を示す図である。変形例２では、中継端子２００”を一体的に構成し、端子導体２０１’を図示上方向へ向けた構成である。図１４（Ａ）は、半導体モジュール１００と中継端子２００”の斜視図であり、図１４（Ｂ）は、中継端子２００”の断面図である。
　図１４（Ａ）に示すように、半導体モジュール１００と、半導体モジュール１００の両面に配置される第１および第２の冷却部材１１０、１２０とがベース板１４０に固定されている。ベース板１４０は筐体６００の隔壁６０１に固定される。
　半導体モジュール１００は、３個配列して設けられ、中継端子２００”は、３個の半導体モジュール１００より導出された半導体素子の３個の制御端子１０１を一体的に固定する固定部２０２’を備えている。固定部２０２’は絶縁性の樹脂により形成され、３個の端子導体２０１’を固定保持している。中継端子２００”は、半導体モジュール１００の配列の両側であって、ベース板１４０にビスにより設置される。
　図１４（Ｂ）は、中継端子２００”をベース板１４０に設置した状態の断面図である。制御端子１０１は図示下方向へ折り曲げられる。そして、制御端子１０１は端子導体２０１’の下端部と接続される。なお、制御端子１０１と端子導体２０１’の下端部との接続は、溶接による接続、半田による接続、その他の接続でもよい。端子導体２０１’の上端部は、半導体モジュール１００の上方に設けられた基板に接続される。この基板には、半導体モジュール１００を駆動する駆動回路の電子部品が搭載される。このように、中継端子２００”の端子導体２０１’の向きを変更することにより基板等のレイアウトの自由度が向上する。なお、図６を参照して説明した中継端子２００の端子導体２０１の向きを変更してもよい。この場合も、回路基板７００等のレイアウトの自由度が向上する。
　変形例１、２によれば、中継端子２００’、２００”は、複数個の半導体モジュール１００より導出される複数個の制御端子１０１を一体的に固定できるので、電力変換装置１０００の製造組立を簡略化でき、また、電力変換装置１０００の厳しい使用環境下での振動や熱変化等に対する耐久性が向上する。
　図１５は、電力変換装置１０００の回路構成図である。
　電力変換装置１０００は、バッテリ２０００より直流入力部６０８を介して供給された直流電力を交流電力に変換し、交流バスバ３００へ交流電流を出力する。出力された交流電流はモータ３０００へ供給され、モータ３０００を駆動する。
　電力変換装置１０００は、ＥＭＣフィルタ５００、平滑コンデンサ４００、半導体モジュール１００、回路基板７００を備える。なお、半導体モジュール１００の両面に配置される第１および第２の冷却部材１１０、１２０、第３流路６３０、第４流路６４０、中継端子２００等は図示を省略する。
　ＥＭＣフィルタ５００は、バッテリ２０００からの正極配線及び負極配線に接続される。ＥＭＣフィルタ５００は、正極配線及び負極配線を含む直流配線を囲んだ磁性体のフィルタコア５０１と、フィルタコア５０１の前段において直流配線と接続されるＸコンデンサ５０２、Ｙコンデンサ５０３と、フィルタコア５０１の後段において直流配線と接続されるＹコンデンサ５０４とを備えている。Ｙコンデンサ５０３、５０４は、正極配線とGNDとの間、および負極配線とGNDとの間に接続される。Ｙコンデンサ５０３、５０４とフィルタコア５０１は、コモンモードノイズを低減する。Ｘコンデンサ５０２は、ノーマルモードノイズを低減用する。幅広い周波数帯域での高電圧伝導ノイズを抑制するため、一般的には、並列接続される容量が異なる２つのコンデンサが用いられる。
　平滑コンデンサ４００は、ＥＭＣフィルタ５００からの正極配線及び負極配線に接続される。平滑コンデンサ４００は、半導体モジュール１００内の半導体素子のスイッチング動作時に、直流高電圧と接続するバスバである直流配線において発生するリプル電圧やリプル電流を抑制することにより、半導体モジュール１００に印加される直流電圧を平滑化する。
　半導体モジュール１００は、平滑コンデンサ４００からの正極配線及び負極配線（直流バスバ）に接続される。半導体モジュール１００は、半導体モジュール１００内に封止された半導体素子を有する。半導体素子として絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを用いており、以下、ＩＧＢＴと称す。上アームとして動作するＩＧＢＴ１０Ｔ及びダイオード１０Ｄと、下アームとして動作するＩＧＢＴ１０Ｔ及びダイオード１０Ｄとで、上下アームの直列回路が構成される。１個の半導体モジュール１００は、この上下アームの直列回路を備える。全体の半導体モジュール１００は、３個の半導体モジュール１００を交流電力のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相分に対応して備える。上アームのＩＧＢＴ１０Ｔのコレクタ電極は、正極端子を介して平滑コンデンサ４００の正極側の端子に電気的に接続されている。また、下アームのＩＧＢＴ１０Ｔのエミッタ電極は、負極端子を介して平滑コンデンサ４００の負極側の端子に電気的に接続されている。そして、３個の半導体モジュール１００を用いて、インバータ回路を構成し、３相のそれぞれの上下アームの直列回路は、直列回路の中点部分である中間電極から交流電流を交流バスバ３００より出力する。交流バスバ３００の各相の出力線の近傍には電流センサ３００Ｉが設けられる。なお、半導体素子として金属酸化物半導体型電界効果トランジスタ（以下、ＭＯＳＦＥＴと称す）を用いてもよい。この場合はダイオード１０Ｄが不要となる。
　回路基板７００には、制御回路７０１と駆動回路７０２を構成する電子部品が搭載されている。制御回路７０１は、上位の制御装置から信号コネクタ７１０を介して制御指令を受ける。制御回路７０１は、ＩＧＢＴ１０Ｔのスイッチングタイミングを演算処理するためのマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と記述する）を備えている。マイコンには、電流センサ３００Ｉにより検出された電流値と、モータ３０００に設けられたレゾルバなどの回転磁極センサ（不図示）からの磁極位置が入力される。マイコンは、電流値、磁極位置、および上位の制御装置からの目標トルク値に基づいて、インバータ回路を構成する各相の直列回路の上アームあるいは下アームを構成するＩＧＢＴ１０Ｔを制御する制御パルスを生成し、駆動回路７０２に供給する。
　駆動回路７０２は、制御回路７０１で生成された制御パルスに基づき、各相の直列回路の上アームあるいは下アームを構成するＩＧＢＴ１０Ｔを駆動する駆動パルスを各相のＩＧＢＴ１０Ｔに供給する。ＩＧＢＴ１０Ｔは、駆動回路７０２からの駆動パルスに基づき、導通あるいは遮断動作を行い、バッテリ２０００から供給された直流電力を三相交流電力に変換し、この変換された電力でモータ３０００を駆動する。
　以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）電力変換装置１０００は、半導体素子が封止された半導体モジュール１００と、半導体モジュール１００より導出された半導体素子の制御端子１０１を介して半導体素子を駆動する駆動回路７０２が搭載された回路基板７００と、半導体モジュール１００と回路基板７００との間に配置され、半導体モジュール１００を冷却する第１の冷却部材１１０と、制御端子１０１と駆動回路７０２とを接続する中継端子２００、２００’、２００”と、を備え、中継端子２００、２００’、２００”は、半導体モジュール１００と回路基板７００の間に配置される中継部材（隔壁６０１など）に固定される。これにより、電力変換装置の組立性や耐久性が向上する。
　本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上述の実施形態と複数の変形例を組み合わせた構成としてもよい。
　１００・・・半導体モジュール、１０１・・・制御端子、１０１ｂ・・・冷却面、１０２・・・交流端子、１１０・・・第１の冷却部材、１２０・・・第２の冷却部材、１３０・・・ばね板部材、１３１・・・脚部、１３５・・・クリップ部、１４０・・・ベース板、１４１・・・取付穴、１４２・・・位置決め穴、１４３・・・第１係止部、１４４・・・第２係止部、１４５・・・制御端子開口、２００、２００’、２００”・・・中継端子、２０１、２０１’・・・端子導体、２０１ａ・・・上端部、２０１ｃ・・・下端部、２０２、２０２’・・・固定部、２０２ａ・・・フランジ部、２０２ｂ・・・位置合わせ部、２０２ｃ・・・係合部、２０３・・・ガイド部、２０３ａ・・・ガイド穴、３００・・・交流バスバ、３００Ｉ電流センサ、４００・・・平滑コンデンサ、５００・・・ＥＭＣフィルタ、５０１・・・フィルタコア、５０２・・・Ｘコンデンサ、５０３・・・Ｙコンデンサ、６００・・・筐体、６０１・・・隔壁、６０２・・・側壁、６０３・・・配置穴、６０４・・・第１空間、６０５・・・第２空間、６０６・・・入口流路、６０７・・・出口流路、６１０・・・下部カバー（第１蓋）、６２０・・・上部カバー（第２蓋）、６３０・・・第３流路、６３１・・・流路カバー、６３２・・・冷却用台座、６４０・・・第４流路、７００・・・回路基板、７０１・・・制御回路、７０２・・・駆動回路、７１０・・・信号コネクタ、１０００・・・電力変換装置、２０００・・・バッテリ、３０００・・・モータ、１０Ｔ・・・ＩＧＢＴ、１０Ｄ・・・ダイオード。

Claims (9)

  1. 　半導体素子が封止された半導体モジュールと、
    　前記半導体モジュールより導出された前記半導体素子の制御端子を介して前記半導体素子を駆動する駆動回路が搭載された回路基板と、
    　前記半導体モジュールと前記回路基板との間に配置され、前記半導体モジュールを冷却する第１の冷却部材と、
    　前記制御端子と前記駆動回路とを接続する中継端子と、を備え、
    　前記中継端子は、前記半導体モジュールと前記回路基板の間に配置される中継部材に固定される電力変換装置。
  2. 　請求項１に記載の電力変換装置であって、
    　前記中継部材は、前記第１の冷却部材である電力変換装置。
  3. 　請求項１に記載の電力変換装置であって、
    　前記第１の冷却部材と前記回路基板との間に隔壁を備え、
    　前記中継部材は、前記隔壁である電力変換装置。
  4. 　請求項３に記載の電力変換装置であって、
    　前記隔壁と該隔壁の周囲に形成された側壁よりなる筐体と、
    　前記筐体との間に第１空間部を形成する第１蓋と、
    　前記筐体との間に第２空間部を形成する第２蓋と、を備え、
    　前記第１空間部に、前記半導体モジュールが配置され、前記第２空間部に、前記回路基板が配置される電力変換装置。
  5. 　請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の電力変換装置であって、
    　前記半導体モジュールより導出された前記半導体素子の制御端子は、複数本の制御端子を備え、
    　前記中継端子は、複数本の前記制御端子に対応する複数本の端子導体と、前記複数本の端子導体を一体的に固定する固定部と、を備え、
    　前記中継端子は、前記固定部が前記中継部材に固定される電力変換装置。
  6. 　請求項５に記載の電力変換装置であって、
    　前記中継端子は、前記半導体素子の複数本の前記制御端子の挿入をガイドするガイド部を備える電力変換装置。
  7. 　請求項６に記載の電力変換装置であって、
    　前記中継端子は、前記ガイド部と前記固定部とを複数本の前記端子導体により連結する電力変換装置。
  8. 　請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の電力変換装置であって、
    　前記半導体モジュールは、複数個配列して設けられ、
    　前記中継端子は、各半導体モジュールより導出された前記半導体素子の各制御端子を一体的に固定する固定部と、を備える電力変換装置。
  9. 　請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の電力変換装置であって、
    　前記半導体モジュールを挟んで前記第１の冷却部材と反対側に配置される第２の冷却部材を備える電力変換装置。
PCT/JP2021/026704 2021-07-15 2021-07-15 電力変換装置 WO2023286257A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180098335.XA CN117337540A (zh) 2021-07-15 2021-07-15 电力转换装置
DE112021007325.7T DE112021007325T5 (de) 2021-07-15 2021-07-15 Leistungsumsetzungsvorrichtung
PCT/JP2021/026704 WO2023286257A1 (ja) 2021-07-15 2021-07-15 電力変換装置
JP2023534557A JPWO2023286257A1 (ja) 2021-07-15 2021-07-15

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/026704 WO2023286257A1 (ja) 2021-07-15 2021-07-15 電力変換装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023286257A1 true WO2023286257A1 (ja) 2023-01-19

Family

ID=84918806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/026704 WO2023286257A1 (ja) 2021-07-15 2021-07-15 電力変換装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPWO2023286257A1 (ja)
CN (1) CN117337540A (ja)
DE (1) DE112021007325T5 (ja)
WO (1) WO2023286257A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008125240A (ja) * 2006-11-13 2008-05-29 Hitachi Ltd 電力変換装置
WO2010150471A1 (en) * 2009-06-25 2010-12-29 Fuji Electric Systems Co., Ltd. Semiconductor device
JP2017103380A (ja) * 2015-12-03 2017-06-08 ローム株式会社 インテリジェントパワーモジュール、および電気自動車またはハイブリッドカー

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006332291A (ja) 2005-05-25 2006-12-07 Keihin Corp パワードライブユニット

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008125240A (ja) * 2006-11-13 2008-05-29 Hitachi Ltd 電力変換装置
WO2010150471A1 (en) * 2009-06-25 2010-12-29 Fuji Electric Systems Co., Ltd. Semiconductor device
JP2017103380A (ja) * 2015-12-03 2017-06-08 ローム株式会社 インテリジェントパワーモジュール、および電気自動車またはハイブリッドカー

Also Published As

Publication number Publication date
CN117337540A (zh) 2024-01-02
JPWO2023286257A1 (ja) 2023-01-19
DE112021007325T5 (de) 2024-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5789576B2 (ja) 電力変換装置
JP5738817B2 (ja) 電力変換装置
JP5289348B2 (ja) 車載用電力変換装置
JP6349275B2 (ja) 電力変換装置
WO2011125779A1 (ja) 電力変換装置
US10027246B2 (en) Power semiconductor module and electric power conversion device
JP6161550B2 (ja) 電力変換装置
CN109463033B (zh) 电力转换装置
JP2011182627A (ja) 電力変換装置
JP2015073436A (ja) 電力変換装置
WO2023286257A1 (ja) 電力変換装置
JP2004031590A (ja) 半導体装置
CN110622307B (zh) 半导体模块以及电力变换装置
CN110718390A (zh) 电容器装置
JP5872223B2 (ja) 半導体制御装置
WO2023286255A1 (ja) 電力変換装置
CN113328605B (zh) 功率转换装置
CN111668165A (zh) 半导体模块和具备该半导体模块的半导体装置
JP5966065B2 (ja) 電力変換装置
JP6035615B2 (ja) 電力変換装置
JP7212143B2 (ja) 電力変換装置および電力変換装置の製造方法
WO2022202292A1 (ja) パワー半導体装置および電力変換装置
JP6884244B1 (ja) 電力変換装置
EP4354724A1 (en) Power conversion device
WO2024061636A1 (en) Dc-link capacitor for a switching cell

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21950194

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023534557

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202180098335.X

Country of ref document: CN

Ref document number: 112021007325

Country of ref document: DE