(57)【要約】【課題】コンデンサと半導体モジュールと制御回路基板との温度上昇を抑制でき、制御回路基板が放射ノイズの影響を受けにくく、かつケースの剛性をより高めることができる電力変換装置を提供すること。【解決手段】半導体モジュール２と、冷却体３と、コンデンサ４と、制御回路基板５と、信号配線５１と、端子７１とを備える。信号配線５１は、半導体モジュール２、冷却体３、及びコンデンサ４からなる構造部と、制御回路基板５との並び方向における、構造部からみた制御回路基板５とは反対側まで延設された延設部を有している。延設部は、冷却体３と熱的に接続された金属製の隔壁部６３に沿って延出している。端子７１と延設部の少なくとも一部は、隔壁部６３によって互いに隔てられた空間に配置されている。【選択図】図２
2019041578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子（２０）を内蔵する半導体モジュール（２）と、
前記半導体モジュールを冷却する冷却体（３）と、
前記半導体モジュールに接続したコンデンサ（４）と、
前記半導体モジュールのスイッチング制御をする制御回路基板（５）と、
前記制御回路基板とＥＣＵとを接続する信号配線（５１）と、
前記コンデンサと電源とを電気的に接続する端子（７１）とを備え、
前記信号配線は、前記半導体モジュール、前記冷却体、及び前記コンデンサからなる構造部と、前記制御回路基板との並び方向における、前記構造部からみた前記制御回路基板とは反対側まで延設された延設部を有しており、
前記延設部は、前記冷却体と熱的に接続された金属製の隔壁部（６３）に沿って延出しており、
前記端子と前記延設部の少なくとも一部は、前記隔壁部によって互いに隔てられた空間に配置されている、電力変換装置（１）。
【請求項２】
前記半導体モジュールと三相モータとを電気的に接続する交流バスバー（７２０）と、前記延設部の少なくとも一部との間には、前記隔壁部が介在している、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記コンデンサは、コンデンサ素子（４１）と、前記コンデンサ素子を収容するケース（４０）と、前記ケースに当接して前記コンデンサ素子を封止する樹脂製の封止部（４２）とを有しており、
前記隔壁部は、前記ケースと連続して形成されている、請求項１又は請求項２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、半導体素子を内蔵した半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する冷却器と、半導体モジュールに接続したコンデンサおよび制御回路基板と、これらを収容するケースとを備える電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流電力と交流電力との間で電力変換を行う電力変換装置として、半導体素子を内蔵した半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する冷却器とからなる構造体を備えるものが知られている（下記特許文献１参照）。この構造体は、金属製のケースに収容されている。
【０００３】
上記ケースには、上記構造体の他に、コンデンサと、制御回路基板とが収容されている。コンデンサは、半導体モジュールに加わる直流電圧を平滑化している。また、制御回路基板は、半導体モジュールのスイッチング動作を制御している。上記電力変換装置は、制御回路基板によって半導体モジュールをスイッチング動作させることにより、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換するよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−４６４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記電力変換装置では、コンデンサ、半導体モジュール、制御回路基板等の電子部品が、互いに接近した状態でケース内に配されており、これらの間に熱を遮る部材が設けられていない。そのため、電子部品から発生した熱が隣の電子部品に伝わり、温度が上昇しやすい。そのため、電子部品の温度上昇を抑制しやすい電力変換装置が望まれている。
【０００６】
また、上記電力変換装置は、接近配置した複数の電子部品の間に、放射ノイズを遮る部材が設けられていない。そのため、例えばコンデンサから発生した放射ノイズの影響を、制御回路基板が受けやすい。
【０００７】
また、上記ケースは、剛性に向上の余地があった。そのため、ケースの剛性をより向上できる電力変換装置が望まれている。
【０００８】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、コンデンサと半導体モジュールと制御回路基板との温度上昇を抑制でき、制御回路基板が放射ノイズの影響を受けにくく、かつケースの剛性を高め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】
【０００９】
本発明の一態様は、半導体素子（２０）を内蔵する半導体モジュール（２）と、
前記半導体モジュールを冷却する冷却体（３）と、
前記半導体モジュールに接続したコンデンサ（４）と、
前記半導体モジュールのスイッチング制御をする制御回路基板（５）と、
前記制御回路基板とＥＣＵとを接続する信号配線（５１）と、
前記コンデンサと電源とを電気的に接続する端子（７１）とを備え、
前記信号配線は、前記半導体モジュール、前記冷却体、及び前記コンデンサからなる構造部と、前記制御回路基板との並び方向における、前記構造部からみた前記制御回路基板とは反対側まで延設された延設部を有しており、
前記延設部は、前記冷却体と熱的に接続された金属製の隔壁部（６３）に沿って延出しており、
前記端子と前記延設部の少なくとも一部は、前記隔壁部によって互いに隔てられた空間に配置されている、電力変換装置（１）にある。
参考態様として、半導体素子（２０）を内蔵する半導体モジュール（２）と、該半導体モジュールを冷却する冷却器（３）とを備える構造体（１０）と、
上記半導体モジュールに接続したコンデンサ（４）と、
上記半導体モジュールのスイッチング制御をする制御回路基板（５）と、
上記構造体及び上記コンデンサ及び上記制御回路基板を収容する金属製のケース（６）とを備え、
上記制御回路基板の厚さ方向は、上記構造体と上記コンデンサとの配列方向に対して直交しており、上記構造体及び上記コンデンサは、上記厚さ方向において上記制御回路基板にそれぞれ隣り合う位置に配され、
上記ケースは、外郭をなす外壁部（６１）と、該外壁部と一体的に形成されその主面（６２０）が上記厚さ方向に直交する主隔壁部（６２）とを備え、該主隔壁部は、上記制御回路基板と上記構造体との間、および上記制御回路基板と上記コンデンサとの間に介在している、電力変換装置（１）がある。
【発明の効果】
【００１０】
上記参考態様の電力変換装置においては、ケースに上記主隔壁部を形成してある。主隔壁部は、制御回路基板と構造体との間、および制御回路基板とコンデンサとの間に介在している。
そのため、コンデンサと半導体モジュールと制御回路基板との、温度上昇を抑制しやすくなる。すなわち、上記主隔壁部は制御回路基板とコンデンサとの間に介在しているため、この主隔壁部によって、制御回路基板およびコンデンサから発生した熱を遮蔽でき、これらの間で熱の移動が生じにくくなる。また、主隔壁部は、制御回路基板と構造体との間にも介在しているため、主隔壁部によって、構造体に含まれる半導体モジュールおよび制御回路基板から発生した熱を遮蔽でき、これらの間で熱の移動が生じにくくなる。また、主隔壁部は上記外壁部に接続しているため、主隔壁部に伝わった熱は外壁部に伝わり、この外壁部から放熱される。そのため、ケースの放熱性を高めることができる。このように、上記主隔壁部を設けることにより、電子部品間の熱の移動を抑制でき、かつ放熱性を高めることが可能になる。そのため、コンデンサと半導体モジュールと制御回路基板との温度上昇を抑制することができる。
【００１１】
また、上記参考態様の電力変換装置では、コンデンサと制御回路基板との間に主隔壁部が介在しているため、コンデンサから発生した放射ノイズを、主隔壁部によって遮蔽できる。そのため、制御回路基板が放射ノイズの影響を受けにくくなる。
【００１２】
また、上記参考態様の電力変換装置は、ケースに上記主隔壁部を形成しているため、この主隔壁部によって、ケースの剛性を高めることが可能になる。
【００１３】
以上のごとく、上記参考態様によれば、コンデンサと半導体モジュールと制御回路基板との温度上昇を抑制でき、制御回路基板が放射ノイズの影響を受けにくく、かつケースの剛性をより高め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】
【００１４】
【図１】実施形態１における、電力変換装置の断面図であって、図２のI-I断面図。
【図２】図１のII-II断面図。
【図３】図１のIII-III断面図。
【図４】実施形態１における、ケースの断面図であって、図５のIV-IV断面図。
【図５】図４のV-V断面図。
【図６】図４のVI-VI断面図。
【図７】図５のVII-VII断面図。
【図８】図２のVIII矢視図。
【図９】図１のIX矢視図。
【図１０】図１のX-X断面図。
【図１１】図１のXI-XI断面図。
【図１２】実施形態１における、電力変換装置の回路図。
【図１３】実施形態１における、電力変換装置の製造工程説明図。
【図１４】図１３に続く図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
上記電力変換装置は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置とすることができる。
【実施例】
【００１６】
（実施形態１）
上記電力変換装置に係る実施形態について、図１〜図１４を参照して説明する。図１、図２に示すごとく、本形態の電力変換装置１は、構造体１０と、コンデンサ４と、制御回路基板５と、ケース６とを備える。構造体１０は、半導体モジュール２と冷却器３とを備える。半導体モジュール２は、半導体素子２０（図１２参照）を内蔵している。冷却器３は、半導体モジュール２を冷却するために設けられている。コンデンサ４は、図示しない直流バスバーによって、半導体モジュール２に接続している。
【００１７】
制御回路基板５は、半導体モジュール２のスイッチング制御を行っている。構造体１０とコンデンサ４と制御回路基板５とは、金属製のケース６に収容されている。
制御回路基板５の厚さ方向（Ｚ方向）は、構造体１０とコンデンサ４との配列方向（Ｘ方向）に対して直交している。構造体１０及びコンデンサ４は、Ｚ方向において制御回路基板５にそれぞれ隣り合う位置に配されている。
【００１８】
ケース６は、外壁部６１と主隔壁部６２とを備える。外壁部６１は、ケース６の外郭をなしている。主隔壁部６２は、外壁部６１と一体的に形成されている。主隔壁部６２の主面６２０は、Ｚ方向に直交している。図１、図３に示すごとく、主隔壁部６２は、制御回路基板５と構造体１０との間、および制御回路基板５とコンデンサ４との間に介在している。
【００１９】
本形態の電力変換装置１は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置である。図１２に示すごとく、本形態の電力変換装置１は、複数の半導体モジュール２を備える。個々の半導体モジュール２は、半導体素子２０（ＩＧＢＴ素子）を内蔵している。
【００２０】
コンデンサ４は、半導体モジュール２に並列接続されている。このコンデンサ４を用いて、直流電源１１の直流電圧を平滑化している。また、制御回路基板５は、半導体モジュール２のスイッチング動作を制御する。これにより、直流電源１１から供給される直流電力を交流電力に変換している。そして、得られた交流電力を用いて、三相交流モータ１９を駆動し、上記車両を走行させている。
【００２１】
図４に示すごとく、本形態のケース６は、Ｚ方向から見たときに四角形状を呈する。ケース６は、第１外壁部６１ａ〜第４外壁部６１ｄの、４枚の外壁部６１を備える。これら４枚の外壁部６１のうち、第４外壁部６１ｄは、取り外し可能に構成されている。図７に示すごとく、ケース６内に、上記主隔壁部６２が形成されている。主隔壁部６２は、４枚の外壁部６１（６１ａ〜６１ｄ）にそれぞれ接続している。
【００２２】
主隔壁部６２には、第１貫通部６２１と、第２貫通部６２２と、第３貫通部６２３とが形成されている。第１貫通部６２１は、半導体モジュール２の制御端子２３（図１参照）を挿通するために形成されている。第２貫通部６２２は、後述するボルト１６（図１４参照）を補助開口部６６側から挿入して、分岐用電力線８６と分岐用端子４９とを締結するために形成されている。また、第３貫通部６２３は、後述する信号線５１（図１１参照）を通すために形成されている。
【００２３】
図４〜図６に示すごとく、主隔壁部６２から、補助隔壁部６３がＺ方向に立設している。補助隔壁部６３及び主隔壁部６２及び外壁部６１によって、コンデンサ４を収容するためのコンデンサ収容空間ＳCと、構造体１０を収容するための構造体収容空間ＳSと、後述する端子台７（図２参照）を収容するための端子台収容空間ＳTとが形成されている。また、図５、図６に示すごとく、主隔壁部６２と外壁部６１とによって、制御回路基板５を収容するための基板収容空間ＳPが形成されている。
【００２４】
図４〜図６に示すごとく、主隔壁部６２及び補助隔壁部６３には、コンデンサ４や端子台７をケース６に固定するための固定部１７（ボス）が形成されている。
【００２５】
また、図３、図５、図６に示すごとく、ケース６には、主隔壁部６２に平行な補強用隔壁部６９が形成されている。図３に示すごとく、この補強用隔壁部６９と主隔壁部６２との間に、冷却器３の一部が介在している。後述するように、構造体収容空間ＳSには、加圧部材１５が配されるため、ケース６には、この加圧部材１５の加圧力によって変形しないように、高い剛性が要求される。本形態では、上記補強用隔壁部６９によってケース６を補強し、剛性をより高めている。
【００２６】
図２に示すごとく、本形態では、複数の半導体モジュール２と複数の冷却器３とをＸ方向に積層してある。複数の冷却器３は、Ｘ方向とＺ方向との双方に直交する幅方向（Ｙ方向）における両端にて、連結管１８（図３参照）によって連結されている。また、複数の冷却器３のうち、Ｘ方向における一方の端部に位置する端部冷却器３ａには、冷媒１４を導入するための導入管１２と、冷媒１４を導出するための導出管１３とが接続している。導入管１２から冷媒１４を導入すると、冷媒１４は連結管１８を通って全ての冷却器３内を流れ、導出管１３から導出する。これにより、半導体モジュール２を冷却している。
【００２７】
また、構造体収容空間ＳS内には、Ｘ方向において構造体１０に隣り合う位置に、加圧部材１５（板ばね）が配されている。この加圧部材１５によって、構造体１０を第４外壁部６１ｄに向けて加圧している。これにより、構造体１０をケース６内に固定すると共に、半導体モジュール２と冷却器３との接触圧を確保している。
【００２８】
半導体モジュール２は、図３に示すごとく、本体部２１と、該本体部２１から突出した複数のパワー端子２２と、制御端子２３とを備える。本体部２１は、上記半導体素子２０を内蔵している。制御端子２３は、制御回路基板５に接続している。
【００２９】
図２に示すごとく、パワー端子２２には、正極端子２２ｐと、負極端子２２ｎと、交流端子２２ｃとがある。正極端子２２ｐ及び負極端子２２ｎは、図示しない直流バスバーによって、コンデンサ出力端子４３に接続している。交流端子２２ｃには、交流バスバー７２０が接続している。交流バスバー７２０の端部は、三相交流モータ１９（図１２参照）に電気接続するための出力端子７２となっている。
【００３０】
図２に示すごとく、コンデンサ４には入力端子７１が接続している。入力端子７１と上記出力端子７２とは、端子台７に載置されている。端子台７は、Ｙ方向においてコンデンサ４に隣り合う位置に配されている。この端子台７において、入力端子７１及び出力端子７２を、図示しないコネクタに締結するよう構成されている。このコネクタを介して、入力端子７１を直流電源１１に電気接続し、出力端子７２を三相交流モータ１９に電気接続している。
【００３１】
また、図２に示すごとく、端子台７は、該端子台７からＸ方向に延出した延出部７９を備える。延出部７９内に、交流バスバー７２０が封止されている。延出部７９は、固定部１７において、ケース６に固定されている。
【００３２】
また、図１に示すごとく、コンデンサ４は、コンデンサ素子４１と、該コンデンサ素子４１を収容するコンデンサケース４０と、コンデンサ素子４１をコンデンサケース４０内に封止する封止部４２とを備える。コンデンサ素子４１は、フィルムコンデンサである。コンデンサ素子４１には、電極板４８が接続している。この電極板４８から、分岐用端子４９、コンデンサ出力端子４３、コンデンサ入力端子４４（図２参照）が延出している。コンデンサ４は、図２に示すごとく、固定部１７において、ケース６に固定されている。
【００３３】
また、図１に示すごとく、ケース６には、上記開口部６０と、補助開口部６６とが形成されている。補助開口部６６は、Ｚ方向において開口部６０とは反対側に形成されている。ケース６には、第１カバー６４と第２カバー６５とを取り付けてある。第１カバー６４は、開口部６０を塞いでいる。第２カバー６５は、補助開口部６６を塞いでいる。
【００３４】
第１カバー６４には、直流電源１１（図１２参照）から供給される直流電力の一部を分岐して、外部機器８９に送るための電力分岐部８が設けられている。図１に示すごとく、電力分岐部８は、分岐用電力線８６と、ヒューズ８４と、ヒューズ保持部８５と、分岐用端子台８７とを備える。分岐用電力線８６は、コンデンサ４の分岐用端子４９に接続している。ヒューズ８４は、分岐用電力線８６上に形成さられている。ヒューズ保持部８５は、ヒューズ８４を保持している。
【００３５】
分岐用電力線８６と分岐用端子４９とは、分岐用端子台８７において互いに接続されている。後述するように、分岐用電力線８６と分岐用端子４９とを接続する際には、図１４に示すごとく、ボルト１６を補助開口部６６から上記第２貫通部６２２に挿入する。そして、このボルト１６を分岐用端子台８７内のナット８７１に螺合する。これにより、分岐用電力線８６と分岐用端子４９とを接続している。
【００３６】
また、図１０に示すごとく、分岐用電力線８６は、バスバーからなる第１部分８６１と、被覆配線からなる第２部分８６２とを備える。第１部分８６１と第２部分８６２との間に、ヒューズ８４が設けられている。
【００３７】
図８、図９に示すごとく、第１カバー６４には、分岐コネクタ８１と、ヒューズカバー８２と、制御コネクタ８３とが形成されている。分岐コネクタ８１は、第１カバー６４内において、分岐用電力線８６に接続している。分岐コネクタ８１には、外部機器８９（図１２参照）のケーブルが接続する。本形態の外部機器８９は、車載エアコンである。
【００３８】
分岐用電力線８６に過電流が流れると、ヒューズ８４が溶断する。これにより、外部機器８９を過電流から保護している。ヒューズ８４が溶断した場合、上記ヒューズカバー８２を取り外し、ヒューズ８４を交換するようになっている。
【００３９】
制御コネクタ８３は、ＥＣＵ等の外部制御装置８８（図１２参照）に接続する。制御コネクタ８３は、図１１に示すごとく、信号線５１を介して、制御回路基板５に接続している。信号線５１は、ケース６の第３貫通部６２３内を通っている。
【００４０】
第３貫通部６２３と第２貫通部６２２との間には、遮蔽板６７が形成されている。この遮蔽板６７によって、分岐用端子４９から発生した放射ノイズを遮蔽している。これにより、放射ノイズが信号線５１に鎖交することを抑制し、信号線５１にノイズ電流が発生することを抑制している。
【００４１】
また、図３、図４に示すごとく、ケース６には、該ケース６を車体に固定するための、複数のケース固定部６８２が形成されている。ケース固定部６８２には、ケース６の外壁部６１（６１ｂ）を補強するためのリブ６８３が形成されている。
【００４２】
図４に示すごとく、ケース６は、Ｚ方向から見たときに長方形状を呈する。ケース６を構成する４枚の外壁部６１ａ〜６１ｄのうち、ケース６の長手方向（Ｘ方向）に延びる第２外壁部６１ｂに、上記ケース固定部６８２が形成されている。
【００４３】
同様に、本形態では、ケース６の長手方向（Ｘ方向）延びる外壁部６１である第１外壁部６１ａに、複数のコネクタ締結部６８を形成してある。このコネクタ締結部６８を用いて、上記コネクタをケース６に締結するよう構成されている。また、図３、図８に示すごとく、コネクタ締結部６８にも、補強用のリブ６８１が形成されている。
【００４４】
次に、電力変換装置１の製造方法について説明する。電力変換装置１を製造する際には、まず図１３に示すごとく、ケース６内のコンデンサ収容空間ＳCにコンデンサ４を収容する。次いで、構造体収容空間ＳSに、構造体１０を収容する。そして、雄螺子部１０１を用いて、第４外壁部６ｄを固定する。ケース６内には、図示しない雌螺子部が形成されている。この雌螺子部に上記雄螺子部１０１を螺合することにより、第４外壁部６ｄを固定する。
【００４５】
次いで、図１４に示すごとく、補助開口部６６から制御回路基板５を収容し、半導体モジュール２の制御端子２３に制御回路基板５を接続する。
【００４６】
その後、電力分岐部８が形成された第１カバー６４をケース６に取り付ける。このようにすると、電力分岐部８の分岐用電力線８６と分岐用端子４９とが重なり合う。この後、ボルト１６を補助開口部６６から第２貫通部６２２に差し込み、分岐用端子台８７内のナット８７１にボルト１６を螺合する。これにより、分岐用電力線８６と分岐用端子４９とを締結する。
【００４７】
その後、信号線５１を第３貫通部６２３（図１１参照）に通し、この信号線５１を用いて、制御コネクタ８３と制御回路基板５とを接続する。次いで、第２カバー６５（図１参照）をケース６に取り付ける。以上の工程を行うことにより、電力変換装置１を製造する。
【００４８】
本形態の作用効果について説明する。本形態の電力変換装置１においては、ケース６に上記主隔壁部６２を形成してある。図１、図３に示すごとく、主隔壁部６２は、制御回路基板５と構造体１０との間、および制御回路基板５とコンデンサ４との間に介在している。
そのため、コンデンサ４と半導体モジュール２と制御回路基板５との、温度上昇を抑制しやすくなる。すなわち、図１に示すごとく、主隔壁部６２は制御回路基板５とコンデンサ４との間に介在しているため、主隔壁部６２によって、制御回路基板５およびコンデンサ４から発生した熱を遮蔽でき、これらの間で熱の移動が生じにくくなる。また、図３に示すごとく、主隔壁部６２は、制御回路基板５と構造体１０との間にも介在しているため、主隔壁部６２によって、構造体１０に含まれる半導体モジュール２および制御回路基板５から発生した熱を遮蔽でき、これらの間で熱の移動が生じにくくなる。つまり、半導体モジュール２から発生した熱が、冷却器３に伝わり、さらに制御回路基板５に移動したり、制御回路基板５から発生した熱が、冷却器３を介して半導体モジュール２に移動したりすることを抑制できる。
【００４９】
また、主隔壁部６２は外壁部６１に接続しているため、コンデンサ４等から主隔壁部６２に伝わった熱は外壁部６１に伝わり、この外壁部６１から放熱される。そのため、ケース６の放熱性を高めることができる。このように、主隔壁部６２を形成することにより、電子部品間の熱の移動を抑制でき、かつ放熱性を高めることが可能になる。そのため、コンデンサ４と半導体モジュール２と制御回路基板５との温度上昇を抑制することができる。
【００５０】
また、本形態では、コンデンサ４と制御回路基板５との間に主隔壁部６２が介在しているため、コンデンサ４から発生した放射ノイズを、主隔壁部６２によって遮蔽できる。そのため、制御回路基板５が放射ノイズの影響を受けにくくなる。
【００５１】
また、本形態では、ケース６に主隔壁部６２を形成しているため、この主隔壁部６２によって、ケース６の剛性を高めることが可能になる。
【００５２】
また、図４に示すごとく、ケース６は、Ｚ方向から見たときに四角形状を呈する。図７に示すごとく、主隔壁部６２は、４枚の外壁部６１（６１ａ〜６１ｄ）にそれぞれ接続している。
そのため、ケース６に対してＸ方向およびＹ方向に加わる力Ｆを、主隔壁部６２によって受け止めることができる。これにより、ケース６の剛性をより高めることが可能になる。
【００５３】
また、本形態では、コンデンサ４をケース６とは別部材として形成し、このコンデンサ４をケース６に固定している。すなわち、ケース６にコンデンサ素子４１を直接、封止していない。コンデンサ４をケース６とは別部材として形成する場合は、コンデンサ素子４１をケース６内に封止しないため、コンデンサ４と制御回路基板５との間の主隔壁部６２は不要とも思われるが、本形態では、ケース６の剛性向上等の目的のために、ここに主隔壁部６２を形成してある。また、コンデンサ素子４１をケース６に直接、封止する場合は、熱硬化性樹脂からなる封止部４２を硬化させるために、ケース６を硬化炉に入れる必要が生じる。ケース６は大きいため、ケース６を硬化炉に入れると、製造効率が低くなる。これに対して、コンデンサ４を別部品として形成すれば、大型のケース６を硬化炉に入れる必要がなくなり、製造効率を高めることができる。このように、コンデンサ４を別部材として構成し、かつ、コンデンサ４と制御回路基板５との間に主隔壁部６２を介在させることにより、電力変換装置１の製造効率を高め、かつ、ケース６の剛性等を向上させることができる。
【００５４】
また、図４〜図６に示すごとく、ケース６は、主隔壁部６２からＺ方向に立設した補助隔壁部６３を有する。図１に示すごとく、補助隔壁部６３の一部は、コンデンサ４と構造体１０との間に介在している。
そのため、補助隔壁部６３によって、コンデンサ４および半導体モジュール２から発生した熱を遮蔽することができる。したがって、これらの間で熱の移動が起きにくくなる。また、コンデンサ４および半導体モジュール２から補助隔壁部６３に移動した熱は、外壁部６１に伝わるため、この外壁部６１から放熱することができる。したがって、放熱性を向上することができる。このように、補助隔壁部６３によって、コンデンサ４と半導体モジュール２との間で熱が移動しにくくなり、また、ケース６の放熱性を向上することが可能になる。そのため、コンデンサ４および半導体モジュール２の温度上昇をより抑制できる。
また、補助隔壁部６３をコンデンサ４及び半導体モジュール２の間に介在させると、コンデンサ４から発生した放射ノイズを、補助隔壁部６３によって遮蔽できる。そのため、半導体モジュール２に伝わる放射ノイズを低減することができる。
さらに、補助隔壁部６３を形成することにより、ケース６の剛性をより高めることが可能になる。
【００５５】
また、本形態では、図２、図４に示すごとく、コンデンサ４及び構造体１０は、補助隔壁部６３と上記外壁部６１とによって周囲を取り囲まれている。
このようにすると、構造体１０中の半導体モジュール２やコンデンサ４から発生した熱を、補助隔壁部６３および外壁部６１によって充分に遮蔽することができる。そのため、コンデンサ４や半導体モジュール２の温度上昇をより抑制することができる。また、上記構成にすると、半導体モジュール２やコンデンサ４から発生した放射ノイズを補助隔壁部６３及び外壁部６１によって充分に遮蔽することができ、放射ノイズが他の部品に伝わりにくくなる。さらに、補助隔壁部６３によって、ケース６の剛性を高めることができる。
【００５６】
また、ケース６内には、Ｚ方向において制御回路基板５に隣り合う位置に、端子台７が配されている。この端子台７と制御回路基板５との間に、主隔壁部６２の一部が介在している。
そのため、端子台７内の入力端子７１や出力端子７２から発生した熱を、主隔壁部６２によって遮蔽できる。そのため、熱が制御回路基板５に伝わりにくくなり、制御回路基板５の温度上昇をより抑制できる。
【００５７】
また、図２、図４に示すごとく、端子台７は、補助隔壁部６３と外壁部６１とによって周囲を取り囲まれている。
そのため、端子台７内の入力端子７１や出力端子７２から発生した熱を、補助隔壁部６３及び外壁部６１によって遮蔽することができる。したがって、熱がコンデンサ４や半導体モジュール２に伝わりにくくなり、これらコンデンサ４及び半導体モジュール２の温度上昇をより抑制することができる。また、上記補助隔壁部６３によって、ケース６の剛性をより高めることができる。
【００５８】
また、図４、図８に示すごとく、ケース６は、Ｚ方向から見たときに長方形状を呈する。本形態では、４枚の外壁部６１のうち、ケース６の長手方向（Ｘ方向）に延びる第１外壁部６１ａに、上記コネクタをケース６に締結するためのコネクタ締結部６８を形成してある。そのため、このコネクタ締結部６８により、第１外壁部６１ａの肉厚を局所的に厚くすることができ、第１外壁部６１ａが撓むことを抑制できる。これにより、ケース６の剛性をより高めることができる。特に、第１外壁部６１ａはケース６の長手方向に延びているため、撓みやすい。そのため、第１外壁部６１ａにコネクタ締結部６８を形成し、第１外壁部６１ａの剛性を高めたことによる効果は大きい。
【００５９】
また、本形態では、図４、図８に示すごとく、コネクタ締結部６８にリブ６８１を形成してある。そのため、このリブ６８１により、第１外壁部６１ａの剛性をさらに高めることができる。
【００６０】
また、図３、図４に示すごとく、本形態では、ケース６の第２外壁部６１ｂに、ケース６を車体に固定するためのケース固定部６８２を形成してある。そのため、このケース固定部６８２により、第２外壁部６１ｂの肉厚を局所的に厚くすることができ、第２外壁部６１ｂが撓むことを抑制できる。したがって、ケース６の剛性をより高めることができる。特に、第２外壁部６１ｂはケース６の長手方向（Ｘ方向）に延びているため、撓みやすい。そのため、第２外壁部６１ｂにケース固定部６８２を形成し、第２外壁部６１ｂの剛性を高めた効果は大きい。
【００６１】
また、本形態では、図３に示すごとく、ケース固定部６８２に、リブ６８３を形成してある。そのため、このリブ６８３により、第２外壁部６１ｂの剛性をさらに高めることができる。
【００６２】
以上のごとく、本形態によれば、コンデンサと半導体モジュールと制御回路基板との温度上昇を抑制でき、制御回路基板が放射ノイズの影響を受けにくく、かつケースの剛性をより高めることができる電力変換装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  電力変換装置
１０  構造体
２  半導体モジュール
２０  半導体素子
３  冷却器
４  コンデンサ
５  制御回路基板
６  ケース
６１  外壁部
６２  主隔壁部
【図１】
2019041578.tif 000003
【図２】
2019041578.tif 000004
【図３】
2019041578.tif 000005
【図４】
2019041578.tif 000006
【図５】
2019041578.tif 000007
【図６】
2019041578.tif 000008
【図７】
2019041578.tif 000009
【図８】
2019041578.tif 000010
【図９】
2019041578.tif 000011
【図１０】
2019041578.tif 000012
【図１１】
2019041578.tif 000013
【図１２】
2019041578.tif 000014
【図１３】
2019041578.tif 000015
【図１４】
2019041578.tif 000016