(57)【要約】【課題】発熱部品からの第２コンデンサ素子の受熱を抑制しつつ、小型化を図ることができる電力変換装置を提供すること。【解決手段】電力変換装置１は、発熱部品５と、発熱部品５を挟んで互いに対向配置された第１コンデンサモジュール３及び第２コンデンサモジュール４と、を有する。第１コンデンサモジュール３は、第１コンデンサ素子３１と、第１コンデンサ素子３１を収容する第１ケース３２と、第１コンデンサ素子３１に一端が接続された第１バスバー３３と、を有する。第２コンデンサモジュール４は、第２コンデンサ素子４１と、第２コンデンサ素子４１を収容する第２ケース４２と、第２コンデンサ素子４１に一端が接続された第２バスバー４３と、を有する。第２バスバー４３は、第２コンデンサ素子４１と発熱部品５との間に、両者と離隔した状態にて介在した介在部４３１を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部品（５）と、
該発熱部品を挟んで互いに対向配置された第１コンデンサモジュール（３）及び第２コンデンサモジュール（４）と、を有し、
上記第１コンデンサモジュールは、第１コンデンサ素子（３１）と、該第１コンデンサ素子を収容する第１ケース（３２）と、上記第１コンデンサ素子に一端が接続された第１バスバー（３３）と、を有し、
上記第２コンデンサモジュールは、第２コンデンサ素子（４１）と、該第２コンデンサ素子を収容する第２ケース（４２）と、上記第２コンデンサ素子に一端が接続された第２バスバー（４３）と、を有し、
上記第２バスバーは、上記第２コンデンサ素子と上記発熱部品との間に、両者と離隔した状態にて介在した介在部（４３１）を有する、電力変換装置（１）。
【請求項２】
上記発熱部品は、上記第１コンデンサモジュールに搭載されている、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
上記第１コンデンサモジュールは、上記第１ケース内において上記第１コンデンサ素子を封止する第１封止樹脂（３４）を有し、該第１封止樹脂は、上記第１ケースの開口面（３２１）に露出した第１樹脂面（３４１）を有し、上記第２コンデンサモジュールは、上記第２ケース内において上記第２コンデンサ素子を封止する第２封止樹脂（４４）を有し、該第２封止樹脂は、上記第２ケースの開口面（４２１）に露出した第２樹脂面（４４１）を有し、上記第１コンデンサモジュールと上記第２コンデンサモジュールとは、上記第１樹脂面と上記第２樹脂面とが対向するように配置されており、上記発熱部品は、上記第１樹脂面と上記第２樹脂面との間に配置されている、請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
上記介在部の少なくとも一部は、上記第２封止樹脂の外部に配置されている、請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
上記第１バスバーは、上記第１コンデンサ素子と上記発熱部品との間に、両者と離隔した状態にて介在した介在部（３３１）を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
上記第１バスバーは、スイッチング回路部（２０）のパワー端子（２１）に接続される端子接続部（３３２）を有し、上記スイッチング回路部は、半導体モジュール（２）と該半導体モジュールを冷却する冷却器（２２０）とを有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
上記第１バスバーと上記第２バスバーとが互いに接続されたバスバー接続部（１１０）と、上記電力変換装置の構成部品を冷却する冷却体（２２０）とを有し、上記バスバー接続部は、該バスバー接続部において生じた熱を上記冷却体へ放熱することができるよう配置されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項８】
上記冷却体は、半導体モジュール（２）を冷却するよう構成されており、上記冷却体の少なくとも一部は、上記バスバー接続部と上記半導体モジュールとの間に配置されている、請求項７に記載の電力変換装置。
【請求項９】
上記冷却体は、複数の冷媒流路（２２１）を有し、該複数の冷媒流路は、上記半導体モジュールと共に積層配置されて積層体（２００）を構成しており、該積層体における積層方向の一端に配された上記冷媒流路が、上記積層方向において、上記半導体モジュールと上記バスバー接続部との間に配置されている、請求項８に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
上記第１コンデンサモジュールと上記第２コンデンサモジュールとの少なくとも一方は、上記冷却体に対向配置された冷却体対向モジュールであり、該冷却体対向モジュールのケースに、上記バスバー接続部が配設されている、請求項７〜９のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載されるインバータ等の電力変換装置には、スイッチング回路部とともにコンデンサモジュールを備えたものがある。特許文献１には、コンデンサモジュールを複数個配置した電力変換装置が開示されている。これにより、コンデンサの全体の容量を大きくしつつ、省スペース化を図りやすくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１１１４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、複数のコンデンサモジュールを配置した場合において、コンデンサモジュール内のコンデンサ素子への熱害についても考慮した設計を行う必要がある。すなわち、電力変換装置は、コンデンサモジュール以外にも、例えば放電抵抗などの発熱部品が配置されるが、発熱部品からコンデンサ素子への熱害を抑制する必要がある。その一方で、電力変換装置の小型化等の観点において、複数のコンデンサモジュールと発熱部品との位置関係にも制約が生じる。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、発熱部品からの第２コンデンサ素子の受熱を抑制しつつ、小型化を図ることができる電力変換装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、発熱部品（５）と、
該発熱部品を挟んで互いに対向配置された第１コンデンサモジュール（３）及び第２コンデンサモジュール（４）と、を有し、
上記第１コンデンサモジュールは、第１コンデンサ素子（３１）と、該第１コンデンサ素子を収容する第１ケース（３２）と、上記第１コンデンサ素子に一端が接続された第１バスバー（３３）と、を有し、
上記第２コンデンサモジュールは、第２コンデンサ素子（４１）と、該第２コンデンサ素子を収容する第２ケース（４２）と、上記第２コンデンサ素子に一端が接続された第２バスバー（４３）と、を有し、
上記第２バスバーは、上記第２コンデンサ素子と上記発熱部品との間に、両者と離隔した状態にて介在した介在部（４３１）を有する、電力変換装置（１）にある。
【発明の効果】
【０００７】
上記電力変換装置において、上記第２バスバーは、上記第２コンデンサ素子と上記発熱部品との間に、両者と離隔した状態にて介在した介在部を有する。これにより、第２バスバーの介在部によって、発熱部品から第２コンデンサ素子へ向かう熱を遮蔽することができる。その結果、第２コンデンサ素子の温度上昇を抑制することができる。
【０００８】
また、上述の熱の移動を遮蔽する介在部は、第２バスバーの一部である。それゆえ、特に部品点数を増やすことなく、第２コンデンサ素子の温度上昇を抑制することができる。それゆえ、電力変換装置の小型化を図ることもできる。
【０００９】
以上のごとく、上記態様によれば、発熱部品からの第２コンデンサ素子の受熱を抑制しつつ、小型化を図ることができる電力変換装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１における、電力変換装置の平面説明図。
【図２】実施形態１における、図１とは反対側から見た電力変換装置の平面説明図。
【図３】実施形態１における、Ｚ方向から見た第１コンデンサモジュール及び第２コンデンサモジュールの断面図であり、図４のIII−III線矢視断面相当の図。
【図４】図３のIV−IV線矢視断面図。
【図５】実施形態１における、第１コンデンサモジュールの斜視図。
【図６】図５のVI−VI線矢視断面図（上下反転）。
【図７】実施形態１における、第２コンデンサモジュールの断面斜視図。
【図８】実施形態１における、電力変換装置の回路図。
【図９】実施形態２における、電力変換装置の平面説明図。
【図１０】図９のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図１１】実施形態２における、電力変換装置の斜視図。
【図１２】実施形態３における、電力変換装置の断面説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態１）
電力変換装置に係る実施形態について、図１〜図８を参照して説明する。
本実施形態の電力変換装置１は、図１、図２に示すごとく、発熱部品としての放電抵抗５と、第１コンデンサモジュール３及び第２コンデンサモジュール４と、を有する。図３、図４に示すごとく、第１コンデンサモジュール３と第２コンデンサモジュール４とは、放電抵抗５を挟んで互いに対向配置されている。
【００１２】
第１コンデンサモジュール３は、図３〜図６に示すごとく、第１コンデンサ素子３１と、第１ケース３２と、第１バスバー３３と、を有する。第１ケース３２は、第１コンデンサ素子３１を収容する。第１バスバー３３は、第１コンデンサ素子３１に一端が接続されている。
【００１３】
第２コンデンサモジュール４は、図３、図４、図７に示すごとく、第２コンデンサ素子４１と、第２ケース４２と、第２バスバー４３と、を有する。第２ケース４２は、第２コンデンサ素子４１を収容する。第２バスバー４３は、第２コンデンサ素子４１に一端が接続されている。
【００１４】
図３、図４に示すごとく、第２バスバー４３は、第２コンデンサ素子４１と放電抵抗５との間に、両者と離隔した状態にて介在した介在部４３１を有する。すなわち、介在部４３１は、第２コンデンサ素子４１と放電抵抗５との間に配置されているが、第２コンデンサ素子４１と放電抵抗５とのいずれとも離隔している。つまり、第２コンデンサ素子４１と放電抵抗５との並び方向において、第２コンデンサ素子４１と介在部４３１との間にも、介在部４３１と放電抵抗５との間にも、間隙が設けてある。
【００１５】
図１、図２、図６に示すごとく、第１バスバー３３は、スイッチング回路部２０のパワー端子２１に接続される端子接続部３３２を有する。スイッチング回路部２０は、半導体モジュール２と半導体モジュール２を冷却する冷却器２２０とを有する。冷却器２２０は、複数の冷却管２２からなる。そして、冷却管２２が、半導体モジュール２に熱的に接触していることで、半導体モジュール２を冷却している。
【００１６】
本形態の電力変換装置１は、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載され、図８の回路図に示すように、直流電源ＢＡＴと交流の回転電機ＭＧとの間に接続される。そして、電力変換装置１は、スイッチング回路部２０におけるスイッチング動作によって、直流電力と交流電力との間の電力変換を行うことができるよう構成されている。
【００１７】
スイッチング回路部２０は、スイッチング素子２ｕ、２ｄを内蔵した半導体モジュール２を複数個備えている。複数の半導体モジュール２は、図１、図２に示すごとく、複数の冷却管２２と共に積層配置されている。冷却管２２は、内部に冷媒流路を有する。複数の冷却管２２は互いの冷媒流路を連結して、冷却器２２０を構成している。
【００１８】
各半導体モジュール２は、パワー端子２１を積層方向Ｘに直交する方向に突出している。これらのパワー端子２１に、第１コンデンサモジュール３の第１バスバー３３の端子接続部３３２が接続される。なお、以下において、積層方向Ｘを、単にＸ方向ともいう。また、パワー端子２１の突出方向を、適宜、Ｚ方向といい、Ｘ方向とＺ方向との双方に直交する方向を、適宜Ｙ方向という。
【００１９】
複数の半導体モジュール２は、第１コンデンサモジュール３に対してＹ方向に並ぶ位置に配置されている。第１コンデンサモジュール３は、Ｘ方向に長尺な形状を有している。この長手方向の略半分の領域において、第１コンデンサモジュール３に対して半導体モジュール２の積層体（すなわち、スイッチング回路部２０）が、Ｙ方向に対向している。また、第１コンデンサモジュール３は、第１ケース３２の開口面３２１を、Ｙ方向におけるスイッチング回路部２０側に向けている。つまり、第１封止樹脂３４のポッティング面（すなわち、第１樹脂面３４１）が、Ｙ方向におけるスイッチング回路部２０側を向いている。
【００２０】
各半導体モジュール２は、図８に示すごとく、スイッチング素子として、互いに直列接続された上アームスイッチング素子２ｕと下アームスイッチング素子２ｄとを内蔵している。そして、上アームスイッチング素子２ｕの高電位側が正極のパワー端子２１に接続され、下アームスイッチング素子２ｄの低電位側が負極のパワー端子２１に接続されている。上アームスイッチング素子２ｕと下アームスイッチング素子２ｄとの接続部は、図示を省略する出力用の交流端子に接続されている。この交流端子は、回転電機ＭＧに接続されている。
【００２１】
図１、図５、図６、図８に示すごとく、第１バスバー３３としては、第１コンデンサ素子３１における互いに反対側の電極に接続された正極の第１バスバー３３Ｐ及び負極の第１バスバー３３Ｎがある。正極の第１バスバー３３Ｐの端子接続部３３２が、正極のパワー端子２１に接続され、負極の第１バスバー３３Ｎの端子接続部３３２が、負極のパワー端子２１に接続される。
【００２２】
また、第１バスバー３３は、直流電源ＢＡＴ側の接続部である電源接続部３３３を有する。正極の第１バスバー３３Ｐの電源接続部３３３が、直流電源ＢＡＴの正極に電気的に接続され、負極の第１バスバー３３Ｎの電源接続部３３３が、直流電源ＢＡＴの負極に電気的に接続される。
【００２３】
図１、図２に示すごとく、第２コンデンサモジュール４は、第１バスバー３３の電源接続部３３３に接続されている。これにより、図８に示すごとく、第１コンデンサモジュール３と第２コンデンサモジュール４とは、互いに並列接続されている。図２に示すごとく、第２コンデンサモジュール４は、電源接続部３３３に、締結部材１１によって着脱可能に固定されている。
【００２４】
図１、図２に示すごとく、第２コンデンサモジュール４は、第１コンデンサモジュール３に対してＹ方向に並ぶように配され、スイッチング回路部２０に対してＸ方向に並ぶように配されている。図３、図４に示すごとく、Ｙ方向において、放電抵抗５が、第１コンデンサモジュール３と第２コンデンサモジュール４との間に配置されている。そして、放電抵抗５と第２コンデンサ素子４１との間に、第２バスバー４３の介在部４３１が介在している。
【００２５】
本形態において、放電抵抗５は、基板上に放電抵抗素子を搭載したものである（図示略）。図３〜図５に示すごとく、この放電抵抗５の法線方向（すなわち基板の法線方向）がＹ方向を向いている。放電抵抗５は、図８に示すごとく、第１コンデンサモジュール３及び第２コンデンサモジュール４と並列接続されている。これにより、第１コンデンサモジュール３及び第２コンデンサモジュール４に充電された電荷を、放電抵抗５から放電することができるよう構成されている。
【００２６】
図３、図４、図７に示すごとく、第２コンデンサモジュール４も、第１コンデンサモジュール３と同様に、第２ケース４２内に、第２コンデンサ素子４１を内蔵してなる。第２コンデンサ素子４１は、第２ケース４２内において、第２封止樹脂４４によって封止されている。第２ケース４２は、開口面４２１を、Ｙ方向における、第１コンデンサモジュール３側に向けている。すなわち、第２コンデンサモジュール４は、第２封止樹脂４４の第２樹脂面４４１を、Ｙ方向における第１コンデンサモジュール３側に向けている。
図３に示すごとく、第１コンデンサモジュール３も、複数の第１コンデンサ素子３１を有し、第２コンデンサモジュール４も、複数の第２コンデンサ素子４１を有する。
【００２７】
第２コンデンサモジュール４は、第２コンデンサ素子４１の一対の電極にそれぞれ接続された、一対の第２バスバー４３を有する。これらの第２バスバー４３は、第２ケース４２の外側面に延設されている。なお、正極側の第２バスバー４３Ｐは、第２ケース４２の開口面４２１から突出して、第２ケース４２の外側面に延びている。図７には表れていないが、負極側の第２バスバー４３Ｎも同様に、開口面４２１から突出して、第２ケース４２の外側面に延びている。図２において主として破線にて示すごとく、第２バスバー４３Ｎは、正極側の第２バスバー４３Ｐと絶縁を保ちつつ厚み方向に重なってＹ方向に延びるＹ方向延設部４３Ｎｙを有する。また、第２バスバー４３Ｎは、Ｙ方向延設部４３Ｎｙの一部に重なると共に接続されて、Ｘ方向に延びるように、第２ケース４２の外側面に配されたＸ方向延設部４３Ｎｘを有する。本形態においては、Ｙ方向延設部４３ＮｙとＸ方向延設部４３Ｎｘとが、互いに別部材によって構成されている。
【００２８】
図２、図８に示すごとく、第１バスバー３３の電源接続部３３３は、第２バスバー４３を介して、直流電源ＢＡＴに接続される。すなわち、第２バスバー４３は、一方の端部に、第１バスバー３３と接続されるインバータ側接続部４３２を有する。このインバータ側接続部４３２が、締結部材１１によって、第１バスバー３３の電源接続部３３３に接続されている。また、第２バスバー４３の他方の端部に、直流電源ＢＡＴからの接続配線が接続される電源側接続部４３３が形成されている。
【００２９】
図１、図２に示すごとく、電力変換装置１は、スイッチング回路部２０、第１コンデンサモジュール３及び第２コンデンサモジュール４を収容する装置ケース１２を有する。図１に示すごとく、第１コンデンサモジュール３は、固定部材１３３によって装置ケース１２に固定されている。図２に示すごとく、第２コンデンサモジュール４は、固定部材１３５によって装置ケース１２に固定されている。
【００３０】
第２コンデンサモジュール４を固定する固定部材１３５と、締結部材１１とは、固定方向が互いに同一である。すなわち、固定部材１３５及び締結部材１１は、図２における紙面の表から裏へ向かう方向に、締結されている。一方、図１に示す、第１コンデンサモジュール３を固定する固定部材１３３は、固定部材１３５及び締結部材１１と反対向きの固定方向となっている。
なお、本形態においては、締結部材１１も、固定部材１３３、１３５も、ボルトにて構成することができる。
【００３１】
上述のように、第１コンデンサモジュール３は、第１バスバー３３として、正極の第１バスバー３３Ｐ及び負極の第１バスバー３３Ｎを有する。図５、図６に示すごとく、正極の第１バスバー３３Ｐと負極の第１バスバー３３Ｎとは、絶縁層３３６を介して厚み方向に対向配置した対向部３３５を有する。絶縁層３３６は、樹脂成形体からなる。対向部３３５から、Ｙ方向における第１コンデンサ素子３１と反対側に、複数の端子接続部３３２が突出している。
【００３２】
図３〜図５に示すごとく、放電抵抗５は、第１コンデンサモジュール３に搭載されている。本形態において、第１コンデンサモジュール３は、Ｘ方向における、第１バスバー３３が突出していない領域の一部において、放電抵抗５を配設している。放電抵抗５は、第１コンデンサモジュール３内の第１コンデンサ素子３１に電気的に接続されている。
放電抵抗５は、図示を省略したボルト等の固定部材によって、第１ケース３２等に固定されている。
【００３３】
第１コンデンサモジュール３は、第１ケース３２内において第１コンデンサ素子３１を封止する第１封止樹脂３４を有する。第１封止樹脂３４は、第１ケース３２の開口面３２１に露出した第１樹脂面３４１を有する。第２コンデンサモジュール４は、第２ケース４２内において第２コンデンサ素子４１を封止する第２封止樹脂４４を有する。第２封止樹脂４４は、第２ケース４２の開口面４２１に露出した第２樹脂面４４１を有する。第１コンデンサモジュール３と第２コンデンサモジュール４とは、第１樹脂面３４１と第２樹脂面４４１とが対向するように配置されている。放電抵抗５は、第１樹脂面３４１と第２樹脂面４４１との間に配置されている。
【００３４】
放電抵抗５の基板は、第１樹脂面３４１及び第２樹脂面４４１と略平行に配置されている。また、図３〜図６に示すごとく、第１樹脂面３４１は、第１ケース３２の開口面３２１（すなわち、第１ケース３２における第２コンデンサモジュール４側の端部）よりも、第１コンデンサ素子３１側に後退している。図３、図４、図７に示すごとく、第２樹脂面４４１は、第２ケース４２の開口面４２１（すなわち、第２ケース４２における第１コンデンサモジュール３側の端部）よりも、第２コンデンサ素子４１側に後退している。
【００３５】
介在部４３１の少なくとも一部は、第２封止樹脂４４の外部に配置されている。図４、図７に示すごとく、本形態においては、介在部４３１は、第２封止樹脂４４内に埋設された埋設介在部４３１ａと、第２封止樹脂４４から露出した露出介在部４３１ｂとを有する。本形態において、介在部４３１は、正極側の第２バスバー４３Ｐの一部にて構成されている。正極側の第２バスバー４３Ｐは、素子接続部４３４と、外部端子部４３５と、これらの間に形成された介在部４３１と、を有する。
【００３６】
素子接続部４３４は、第２コンデンサ素子４１の正極に接続された部分であり、主面がＺ方向を向いている。外部端子部４３５は、第２ケース４２の外側面に配されている。外部端子部４３５は、素子接続部４３４に対して、第２コンデンサ素子４１を挟んでＺ方向の反対側に位置する。そして、外部端子部４３５の主面も、Ｚ方向を向いている。
【００３７】
埋設介在部４３１ａは、素子接続部４３４における、第２樹脂面４４１に近い側の端縁からＺ方向に延びる。露出介在部４３１ｂは、外部端子部４３５における、第１コンデンサモジュール３側の端縁からＺ方向に延びる。埋設介在部４３１ａも露出介在部４３１ｂも、主面をＹ方向に向けて配置されている。埋設介在部４３１ａと露出介在部４３１ｂとは、Ｚ方向に主面を向けた連結部４３１ｃにて連結されている。連結部４３１ｃは、第２樹脂面４４１からＹ方向に突出している。
【００３８】
埋設介在部４３１ａと第２コンデンサ素子４１との間には、両者と密着した第２封止樹脂４４が介在している。
露出介在部４３１ｂと第２樹脂面４４１との間には空間が介在している。
【００３９】
図４に示すごとく、第１コンデンサモジュール３の第１バスバー３３は、第１コンデンサ素子３１と放電抵抗５との間に、両者と離隔した状態にて介在した介在部３３１を有する。
すなわち、第１バスバー３３の介在部３３１は、第１コンデンサ素子３１と放電抵抗５との間に配置されているが、第１コンデンサ素子３１と放電抵抗５とのいずれとも離隔している。つまり、第１コンデンサ素子３１と放電抵抗５との並び方向（すなわちＹ方向）において、第１コンデンサ素子３１と介在部３３１との間にも、介在部３３１と放電抵抗５との間にも、間隙が設けてある。
【００４０】
本形態において、介在部３３１は、負極側の第１バスバー３３Ｎの一部にて構成されている。負極側の第１バスバー３３Ｎは、第１コンデンサ素子３１の負極に接続された素子接続部３３７を有する。第１コンデンサ素子３１は、負極を、Ｙ方向における、第１ケース３２の開口面３２１と反対側の面に設けてある。第１バスバー３３Ｎは、素子接続部３３７から、第１ケース３２の開口面３２１側へ向かって延設した中間部３３８を有する。中間部における、開口面３２１側の端縁から、Ｚ方向に演出するように、介在部３３１が形成されている。
【００４１】
介在部３３１は、第１封止樹脂３４内に埋設されている。介在部３３１と第１コンデンサ素子３１との間には、第１封止樹脂３４が、両者に密着した状態で充填されている。
【００４２】
また、上述のように、第１コンデンサモジュール３は、図１、図２に示すごとく、冷却器２２０によって冷却される半導体モジュール２に、第１バスバー３３において接続されている。そのため、第１コンデンサモジュール３は、比較的放熱しやすく、比較的温度上昇を抑制しやすい。さらに、第１バスバー３３は、冷却器２２０に近接して配置されるため、これによっても、第１コンデンサモジュール３の放熱を促進させやすい。
【００４３】
一方、第２コンデンサモジュール４は、第２バスバー４３と第１バスバー３３と半導体モジュール２とを介した伝熱経路においては、冷却器２２０から離れているため、第１コンデンサモジュール３に比べて、比較的放熱し難い。さらに、第２コンデンサモジュール４の第２バスバー４３が、直流電源ＢＡＴからの入力電流が流れる入力配線を兼ねることになるため、温度上昇しやすい。それゆえ、本形態においては、仮に放電抵抗５からの受熱が同等に行われるとした場合、第１コンデンサモジュール３よりも第２コンデンサモジュール４の方が高温となりやすい構成となっている。
【００４４】
また、図２に示すごとく、電力変換装置１は、第１バスバー３３と第２バスバー４３とが互いに接続されたバスバー接続部１１０を有する。また、電力変換装置１は、その構成部品を冷却する冷却体を有する。本形態においては、この冷却体は、上述した冷却器２２０である。すなわち、冷却体は、電力変換装置１の構成部品としての半導体モジュール２を冷却する冷却器２２０である。バスバー接続部１１０は、バスバー接続部１１０において生じた熱を冷却器２２０へ放熱することができるよう配置されている。
【００４５】
つまり、バスバー接続部１１０は、冷却器２２０の近傍に配置されている。これにより、バスバー接続部１１０を冷却器２２０によって冷却することができるよう構成されている。例えば、冷却器２２０とバスバー接続部１１０との間には、電子部品等の発熱部材が配置されていない。また、バスバー接続部１１０は、例えば、第２ケース４２の中央よりも冷却器２２０に近い位置に配置されている。
【００４６】
なお、本形態において、バスバー接続部１１０は、上述のように、ボルト等の締結部材１１にて締結された締結部である。ただし、バスバー接続部１１０は、溶接によって形成された溶接部等とすることもできる。
【００４７】
冷却体の少なくとも一部は、バスバー接続部１１０と半導体モジュール２との間に配置されている。冷却体（すなわち冷却器２２０）は、複数の冷媒流路２２１を有する。複数の冷媒流路２２１は、半導体モジュール２と共に積層配置されて積層体２００を構成している。積層体２００における積層方向の一端に配された冷媒流路２２１ｒが、積層方向において、半導体モジュール２とバスバー接続部１１０との間に配置されている。
【００４８】
本形態においては、冷却器２２０におけるＸ方向の一端に配された冷却管２２ｒが、バスバー接続部１１０と半導体モジュール２との間に配置されている。つまり、この冷却管２２ｒの内部の冷媒流路２２１ｒが、バスバー接続部１１０と半導体モジュール２との間に配置されている。
【００４９】
換言すると、バスバー接続部１１０は、冷却管２２ｒにおける、半導体モジュール２が配された側と反対側の位置に、配置されている。
【００５０】
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置１において、第２バスバー４３は、第２コンデンサ素子４１と発熱部品である放電抵抗５との間に、両者と離隔した状態にて介在した介在部４３１を有する。これにより、第２バスバー４３の介在部４３１によって、放電抵抗５から第２コンデンサ素子４１へ向かう熱を遮蔽することができる。その結果、第２コンデンサ素子４１の温度上昇を抑制することができる。
【００５１】
また、上述の熱の移動を遮蔽する介在部４３１は、第２バスバー４３の一部である。それゆえ、特に部品点数を増やすことなく、第２コンデンサ素子４１の温度上昇を抑制することができる。それゆえ、電力変換装置１の小型化を図ることもできる。
【００５２】
また、放電抵抗５は、第１コンデンサモジュール３に搭載されている。それゆえ、電力変換装置１における放電抵抗５の組付け工程を容易にすることができる。また、放電抵抗５の配置スペースを小さくしやすく、電力変換装置１の小型化を図りやすい。
【００５３】
第１コンデンサモジュール３と第２コンデンサモジュール４とは、第１樹脂面３４１と第２樹脂面４４１とが対向するように配置されている。これにより、第１樹脂面３４１と第２樹脂面４４１との間の空間を確保しやすい。すなわち、第１コンデンサモジュール３と第２コンデンサモジュール４との間に空気による断熱空間を形成しやすい。そして、放電抵抗５は、第１樹脂面３４１と第２樹脂面４４１との間に配置されている。これにより、第１コンデンサモジュール３及び第２コンデンサモジュール４と、放電抵抗５との間に、それぞれ断熱空間を形成しやすくなる。その結果、第１コンデンサ素子３１又は第２コンデンサ素子４１における、放電抵抗５からの受熱を抑制しやすい。
【００５４】
介在部４３１の少なくとも一部は、第２封止樹脂４４の外部に配置されている。すなわち、介在部４３１が、露出介在部４３１ｂを有している。これにより、介在部４３１の熱を、外部へ放出しやすくなる。その結果、第２コンデンサ素子４１の温度上昇を効果的に抑制することができる。
【００５５】
また、第１バスバー３３は、第１コンデンサ素子３１と放電抵抗５との間に、両者と離隔した状態にて介在した介在部３３１を有する。これにより、放電抵抗５からの第１コンデンサ素子３１の受熱をも抑制することができる。
【００５６】
また、第１バスバー３３は、スイッチング回路部２０のパワー端子２１に接続される端子接続部３３２を有し、スイッチング回路部２０は冷却器２２０を有する。それゆえ、上述のように、第１コンデンサモジュール３は、比較的放熱しやすく、比較的温度上昇を抑制しやすい。そこで、第２コンデンサ素子４１と放電抵抗５との間に設ける介在部４３１を、遮熱機能の優れたものとすることで、より効果的に第２コンデンサ素子４１に対する熱害を抑制することができる。
【００５７】
また、バスバー接続部１１０は、バスバー接続部１１０において生じた熱を冷却体、すなわち冷却器２２０へ放熱することができるよう配置されている。これにより、電流経路の中で、特に発熱しやすいバスバー接続部１１０を効果的に冷却することができる。つまり、バスバー接続部１１０は、電気抵抗値が比較的高くなりやすいため、ジュール熱が生じやすい。かかる発熱量が大きくなりやすいバスバー接続部１１０を、冷却器２２０の近傍に配置する等して、冷却器２２０へ放熱しやすい構成とする。これにより、電力変換装置１の全体として、放熱性を向上させることができる。
【００５８】
冷却体、すなわち冷却器２２０の少なくとも一部は、バスバー接続部１１０と半導体モジュール２との間に配置されている。これにより、冷却器２２０の中でも、半導体モジュール２が配置されていない側に、バスバー接続部１１０を配置することができる。その結果、半導体モジュール２の冷却とともに、バスバー接続部１１０の冷却を効率的に行うことができる。
【００５９】
積層体２００の一端に配された冷媒流路２２１ｒが、Ｘ方向において、半導体モジュール２とバスバー接続部１１０との間に配置されている。これにより、バスバー接続部１１０を効率的に冷却することができる。つまり、積層体２００の一端に配された冷媒流路２２１ｒは、Ｘ方向の両側面のうちの一方のみから半導体モジュール２の熱を受ける。それゆえ、当該冷媒流路２２１ｒの冷媒の温度は比較的低く、冷却能力が高いといえる。そこで、この冷媒流路２２１ｒに、バスバー接続部１１０を近接配置することで、バスバー接続部１１０の放熱を効率的に行うことができる。
【００６０】
以上のごとく、本形態によれば、発熱部品からの第２コンデンサ素子の受熱を抑制しつつ、小型化を図ることができる電力変換装置を提供することができる。
【００６１】
(実施形態２)
本形態は、図９〜図１１に示すごとく、積層体２００と第２コンデンサモジュール４との位置関係等を、より具体的に示した形態である。
第１コンデンサモジュール３と第２コンデンサモジュール４との少なくとも一方は、冷却体に対向配置された冷却体対向モジュールである。そして、冷却体対向モジュールのケースに、バスバー接続部１１０が配設されている。
【００６２】
本形態においては、図９、図１０に示すごとく、第２コンデンサモジュール４が、冷却体対向モジュールとなっている。したがって、バスバー接続部１１０は、第２コンデンサモジュール４の第２ケース４２に配設されている。
【００６３】
積層体２００における、Ｘ方向の一端側に、積層体２００を加圧する加圧部材１４１が配置されている。加圧部材１４１は、例えば板バネからなり、装置ケース１２(図１参照)の一部に固定された支承部１４２に支承されている。加圧部材１４１及び支承部１４２は、金属製とすることができる。本形態においては、冷却器２２０へ冷媒を導入する冷媒導入部２２２及び冷媒排出部２２３が、Ｘ方向における、加圧部材１４１と反対側の端部に配された冷却管２２に配設されている。
【００６４】
積層体２００を構成する冷却器２２０と、第２コンデンサモジュール４とは、Ｘ方向において、互いに対向配置されている。すなわち、冷却器２２０の一端の冷却管２２ｒが、第２コンデンサモジュール４と、Ｘ方向に近接して対向配置されている。ただし、冷却管２２ｒと第２コンデンサモジュール４との間には、加圧部材１４１が配置されている。
【００６５】
冷却管２２ｒと第２コンデンサモジュール４との間の距離は、例えば、Ｘ方向における第２ケース４２の寸法の半分以下とすることができる。図９〜図１１に示すごとく、第２コンデンサモジュール４において、冷却管２２ｒと対向する面は、第２ケース４２における一つの側壁部に形成されている。この側壁部を、以下において、対向壁部４２２という。
【００６６】
バスバー接続部１１０は、第２ケース４２における、Ｚ方向を向く天井壁部４２３において、対向壁部４２２との間の角部付近に配設されている。つまり、天井壁部４２３における、積層体２００に近い側の端部付近に、バスバー接続部１１０が配置されている。
【００６７】
図１１に示すごとく、第２コンデンサモジュール４の第２ケース４２には、天井壁部４２３に、Ｚ方向に突出した端子台４２４が設けてある。端子台４２４に、第２バスバー４３の端子部が配置されている。そして、端子台４２４に配置された第２バスバー４３の端子部（すなわちインバータ側接続部４３２）に重なるように、第１バスバー３３の端子部（すなわち電源接続部３３３）が配置されている。そして、これら第１バスバー３３の端子部と第２バスバー４３の端子部とが、ボルト等の締結部材１１によって締結されている。この締結部分が、バスバー接続部１１０となる。なお、図１０等においては、端子台４２４を省略している。
【００６８】
その他は、実施形態１と同様である。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００６９】
本形態においては、冷却体に対向配置された冷却体対向モジュールである第２コンデンサモジュール４の第２ケース４２に、バスバー接続部１１０が配設されている。これにより、より効果的に、バスバー接続部１１０を冷却することができる。すなわち、冷却器２２０に対向配置された第２コンデンサモジュール４の第２ケース４２は、冷却器２２０によって冷却されやすい。それゆえ、この第２ケース４２にバスバー接続部１１０を設けることで、バスバー接続部１１０の熱を、第２ケース４２を介して放熱しやすくなる。
【００７０】
また、特に、バスバー接続部１１０が、第２ケース４２の天井壁部４２３のうち、対向壁部４２２との間の角部に設けてある。これにより、バスバー接続部１１０から対向壁部４２２までの伝熱距離が短くなり、より効果的に、バスバー接続部１１０を冷却することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００７１】
(実施形態３)
本形態は、図１２に示すごとく、第１バスバー３３を、積層体２００と第２コンデンサモジュール４との双方に対して、Ｚ方向における同じ面側に配置した形態である。
その他は、実施形態２と同様である。
【００７２】
この場合には、積層体２００と第２コンデンサモジュール４との対向面積を大きくしやすい。それゆえ、第２コンデンサモジュール４の対向壁部４２２と、冷却管２２ｒとの対向面積が大きくなりやすい。その結果、対向壁部４２２が冷却されやすく、この対向壁部４２２に近い位置に配されたバスバー接続部１１０も冷却されやすくなる。
その他、実施形態２と同様の作用効果を有する。
【００７３】
上記実施形態においては、発熱部品として放電抵抗を配置する構成を示したが、発熱部品は特に限定されるものではない。発熱部品として、例えば、リアクトル、温度センサ（サーミスタなど）、電流センサ、電子回路基板等の電子部品を挙げることができる。
【００７４】
また、上記実施形態においては、第１バスバー３３にも介在部３３１を設けた形態を示したが、第１バスバー３３には介在部を設けない構成としてもよい。特に、第１コンデンサ素子３１に比べて第２コンデンサ素子４１が受ける熱害が懸念される場合において、第２バスバー４３の介在部４３１を有し、第１バスバー３３の介在部３３１を有さない形態とすることもできる。
【００７５】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１  電力変換装置
３  第１コンデンサモジュール
３１  第１コンデンサ素子
３２  第１ケース
３３  第１バスバー
４  第２コンデンサモジュール
４１  第２コンデンサ素子
４２  第２ケース
４３  第２バスバー
４３１  介在部
５  放電抵抗（発熱部品）
【図１】
2019195250.tif 000003
【図２】
2019195250.tif 000004
【図３】
2019195250.tif 000005
【図４】
2019195250.tif 000006
【図５】
2019195250.tif 000007
【図６】
2019195250.tif 000008
【図７】
2019195250.tif 000009
【図８】
2019195250.tif 000010
【図９】
2019195250.tif 000011
【図１０】
2019195250.tif 000012
【図１１】
2019195250.tif 000013
【図１２】
2019195250.tif 000014