(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子（１２）及び前記スイッチング素子を封止する素子封止材（１４）から形成され一の方向に並ぶよう設けられている複数の半導体モジュール（１１）を有し、直流電力を交流電力に変換するインバータ（１０）と、
前記半導体モジュールの前記一の方向の一方側または他方側に当該半導体モジュールに当接するよう設けられ前記半導体モジュールと交互に積層されている複数の冷却フィン（２１）、交互に積層されている複数の前記半導体モジュールと複数の前記冷却フィンとの積層体の前記一の方向の一方側に設けられる冷却プレート（２２）、及び、複数の前記冷却フィン内及び前記冷却プレート内に前記半導体モジュールの温度に比べて低温の流体を流通させる冷却パイプ（２３）を有する冷却部（２０）と、
電源（３）が供給する直流電力を充電可能かつ充電した電力を放電可能なコンデンサ（３１、３２、３３）、前記電源及び複数の前記スイッチング素子と前記コンデンサとを電気的に接続する金属からなる複数のバスバー（３４、３５）、並びに、前記コンデンサ及び複数の前記バスバーを封止するコンデンサ封止材（３６）を有し、前記積層体の前記一の方向の他方側に設けられ、前記スイッチング素子にかかる直流電力の電圧を平滑化するコンデンサモジュール（３０）と、
前記積層体と前記コンデンサモジュールとの間に設けられる中間壁（４１）、前記中間壁から前記一の方向の一方側に延びるよう形成される二つの第一側壁（４２、４３）、前記二つの第一側壁の前記中間壁に接合する側の端部とは反対側のそれぞれの端部に接合しつつ前記冷却プレートに当接し前記積層体を収容する第一収容空間（４０１）を形成する第一接合壁（４４）、前記中間壁に接合し前記中間壁から前記一の方向の他方側に延びるよう形成される二つの第二側壁（４５、４６）、前記二つの第二側壁の前記中間壁に接合する側の端部とは反対側のそれぞれの端部に接合する第二接合壁（４７）、並びに、前記中間壁、前記二つの第二側壁、及び、前記第二接合壁に接合し前記コンデンサモジュールを収容する第二収容空間（４０２）を形成する底壁（４８）を有する収容部材（４０）と、
前記積層体と前記中間壁との間に設けられ前記冷却部を前記一の方向の一方側に付勢する付勢部材（５０）と、
を備え、
複数の前記バスバーのうち一のバスバー（３４）は、前記スイッチング素子と電気的に接続するよう設けられる一の半導体側端子（３４０）、前記一の半導体側端子と電気的に接続し前記コンデンサモジュール内の前記中間壁に対向する位置に設けられ前記底壁の方向に延びるよう形成されている一の第一中間部（３４１）、前記一の第一中間部の前記底壁側の端部と電気的に接続し前記コンデンサモジュール内の前記底壁に対向する位置に設けられ前記第二接合壁の方向に延びるよう形成されている一の第二中間部（３４２）、前記一の第二中間部の前記第二接合壁側の端部と電気的に接続し前記コンデンサモジュール内の前記二つの第二側壁のいずれか一方の第二側壁または前記第二接合壁に対向する位置に設けられ前記底壁とは反対の方向に延びるよう形成されている一の第三中間部（３４４）、及び、前記一の第三中間部と前記電源とを電気的に接続するよう設けられる一の電源側端子（３４５）を有する電力変換装置。
【請求項２】
複数の前記バスバーのうち他のバスバー（３５）は、前記スイッチング素子と電気的に接続するよう設けられる他の半導体側端子（３５０）、前記他の半導体側端子と電気的に接続し前記コンデンサモジュール内の前記一の第二中間部が設けられている側とは反対側に前記コンデンサを挟むよう設けられ前記第二接合壁の方向に延びるよう形成されている他の第一中間部（３５１）、及び、前記他の第一中間部と前記電源とを電気的に接続する他の電源側端子（３５３）を有する請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記コンデンサモジュールは、前記一の方向に並べられている複数の前記コンデンサを有し、
前記一の第三中間部は、複数の前記コンデンサのうち前記第二接合壁側のコンデンサ（３３）に隣り合うよう設けられている請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記インバータは、前記スイッチング素子の作動を制御する制御回路を搭載する制御回路基板（１５）を有し、
前記制御回路基板は、前記底壁の前記コンデンサモジュールとは反対側に位置する請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記コンデンサモジュールは、直方体形状に形成され、
前記二つの第二側壁のうちの一の第二側壁は、前記中間壁と直角に接合しつつ前記二つの第二側壁の他の第二側壁と平行になるよう設けられ、
前記底壁は、前記二つの第二側壁及び前記中間壁と直角に接合し、
前記第二接合壁は、前記中間壁と平行になるよう設けられ、前記二つの第二側壁及び前記底壁と直角に接合する請求項１〜４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、直流電力を交流電力に変換する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力変換装置は、複数の半導体モジュールを有し直流電力を交流電力に変換するインバータ、コンデンサを有し半導体モジュールにかかる直流電力の電圧を平滑化するコンデンサモジュール、半導体モジュール及びコンデンサモジュールを冷却する冷却部、半導体モジュール及びコンデンサモジュールを収容する収容部材などを備える。例えば、特許文献１には、冷却部が有する複数のフィンと複数の半導体モジュールとが交互に積層されている積層体、コンデンサモジュール、及び、冷却部が有する冷却パイプが挿通され積層体及びコンデンサモジュールを収容する収容部材を備える電力変換装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１８７８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コンデンサモジュールは、比較的発熱量が大きいコンデンサと当該コンデンサを封止するコンデンサ封止材から形成されている。コンデンサ封止材は樹脂から形成されているため、電力変換装置を安定して使用する場合、コンデンサモジュールの温度をコンデンサ及び封止材の耐熱温度より低くすることが必要である。しかしながら、特許文献１に記載の電力変換装置では、コンデンサモジュールは、収容部材が有する収容孔に挿通されており、コンデンサモジュールの両端が収容部材から突出している。このため、コンデンサモジュールの両端が高温になりやすく、コンデンサモジュールの温度がコンデンサ及び封止材の耐熱温度以上となるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、コンデンサを有するコンデンサモジュールを効率的に冷却する電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電力変換装置であって、インバータ（１０）、冷却部（２０）、コンデンサモジュール（３０）、収容部材（４０）、及び、付勢部材（５０）を備える。
インバータは、スイッチング素子（１２）及びスイッチング素子を封止する素子封止材（１４）から形成され一の方向に並ぶよう設けられている複数の半導体モジュール（１１）を有し、直流電力を交流電力に変換する。
冷却部は、半導体モジュールの一の方向の一方側または他方側に当該半導体モジュールに当接するよう設けられ半導体モジュールと交互に積層されている複数の冷却フィン（２１）、交互に積層されている複数の半導体モジュールと複数の冷却フィンとの積層体の一の方向の一方側に設けられる冷却プレート（２２）、及び、複数の冷却フィン内及び冷却プレート内に半導体モジュールの温度に比べて低温の流体を流通させる冷却パイプ（２３）を有する。
コンデンサモジュールは、電源（３）が供給する直流電力を充電可能かつ充電した電力を放電可能なコンデンサ（３１、３２、３３）、電源及び複数のスイッチング素子とコンデンサとを電気的に接続する金属からなる複数のバスバー（３４、３５）、並びに、コンデンサ及び複数のバスバーを封止するコンデンサ封止材（３６）を有し、積層体の一の方向の他方側に設けられ、スイッチング素子にかかる直流電力の電圧を平滑化する。
収容部材は、積層体とコンデンサモジュールとの間に設けられる中間壁（４１）、中間壁から一の方向の一方側に延びるよう形成される二つの第一側壁（４２、４３）、二つの第一側壁の中間壁に接合する側の端部とは反対側のそれぞれの端部に接合しつつ冷却プレートに当接し交互に積層されている複数の半導体モジュール及び複数の冷却フィンを収容する第一収容空間（４０１）を形成する第一接合壁（４４）、中間壁に接合し中間壁から一の方向の他方側に延びるよう形成される二つの第二側壁（４５、４６）、二つの第二側壁の中間壁に接合する側の端部とは反対側のそれぞれの端部に接合する第二接合壁（４７）、並びに、中間壁、二つの第二側壁、及び、第二接合壁に接合しコンデンサモジュールを収容する第二収容空間（４０２）を形成する底壁（４８）を有する。
付勢部材は、積層体と中間壁との間に設けられ冷却部を一の方向の一方側に付勢する。
【０００７】
本発明の電力変換装置では、複数のバスバーのうち一のバスバー（３４）は、一の半導体側端子（３４０）、一の第一中間部（３４１）、一の第二中間部（３４２）、一の第三中間部（３４３）、及び、一の電源側端子（３４５）を有する。一の半導体側端子は、スイッチング素子と電気的に接続するよう設けられる。一の第一中間部は、一の半導体側端子と電気的に接続しコンデンサモジュール内の中間壁に対向する位置に設けられ底壁の方向に延びるよう形成されている。一の第二中間部は、一の第一中間部の底壁側の端部と電気的に接続しコンデンサモジュール内の底壁に対向する位置に設けられ第二接合壁の方向に延びるよう形成されている。一の第三中間部は、一の第二中間部の第二接合壁側の端部と電気的に接続しコンデンサモジュール内の二つの第二側壁のいずれか一方の第二側壁または第二接合壁に対向する位置に設けられ底壁とは反対の方向に延びるよう形成されている。一の電源側端子は、一の第三中間部と電源とを電気的に接続するよう設けられる。
【０００８】
本発明の電力変換装置では、コンデンサモジュールは、収容部材が有する第二収容空間に収容されている。第二収容空間は、中間壁、二つの第二側壁、第二接合壁、及び、底壁によって形成されている。すなわち、コンデンサモジュールは、底壁とは反対側を除いて収容部材によって囲まれている。一方、収容部材は、第一接合壁に当接する冷却プレート及び付勢部材を介して中間壁とつながっている冷却フィンによって冷却されている。これにより、第二収容空間に収容されているコンデンサモジュールを収容部材によって効率的に冷却し、使用時に発生する熱によってコンデンサモジュールに不具合が生じることを防止することができる。
【０００９】
また、コンデンサに接続している一のバスバーは金属から形成されているため、コンデンサで発生する熱がバスバーに伝わりやすくなっている。本発明の電力変換装置では、バスバーは、中間壁、底壁、及び、二つの第二側壁のいずれか一方の第二側壁または第二接合壁に対向する位置に設けられているため、コンデンサの熱が伝わるバスバーを冷却部によって冷却されている収容部材によって効率的に冷却することができる。これにより、コンデンサモジュールの放熱を促進し、コンデンサモジュールをさらに効率的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による電力変換装置の模式図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による電力変換装置の回路図である。
【図４】本発明の一実施形態による電力変換装置が備えるコンデンサモジュールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１２】
（一実施形態）
本発明の一実施形態による電力変換装置を図１〜４を参照して説明する。
一実施形態による電力変換装置１の模式図を図１、２に示す。電力変換装置１は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車などに搭載される。電力変換装置１は、図３に示すように、直流電源３と三相交流モータ５とを電気的に接続可能な位置に設けられている。電力変換装置１は、直流電源３が供給する直流電力を交流電力に変換し、三相交流モータ５に出力する。交流電力が供給される三相交流モータ５は、自動車の駆動輪を駆動する駆動力を発生する。
【００１３】
電力変換装置１は、インバータ１０、冷却部２０、コンデンサモジュール３０、収容部材４０、付勢部材５０などを備える。なお、図１、２において、冷却部２０とコンデンサモジュール３０とが並べられる方向を「一の方向」としてのｘ方向、ｘ方向に垂直であって収容部材４０の底壁４８に平行な方向をｙ方向、及び、ｘ方向及びｙ方向に垂直な方向をｚ方向として図示する。
【００１４】
インバータ１０は、複数の半導体モジュール１１、制御回路基板１５などを有する。インバータ１０は、電力変換装置１を搭載する自動車の走行状態に基づいて直流電源３が供給する直流電力を交流電力に変換する。
【００１５】
半導体モジュール１１は、図３に示すように、二個のスイッチング素子１２、二個のフリーホイールダイオード１３、並びに、二個のスイッチング素子１２及び二個のフリーホイールダイオード１３を封止しつつ略平板状に形成される素子封止材１４を有する。一実施形態では、インバータ１０は、三個の半導体モジュール１１を有する。三個の半導体モジュール１１は、ｘ方向に一定の間隔を維持しつつ並ぶよう設けられている。
半導体モジュール１１のｚ方向の端部には複数の端子が設けられている。半導体モジュール１１のｚ方向の一端側には、Ｐ端子１１１、Ｎ端子１１２、及び、三相交流モータ５と電気的に接続される出力端子１１３が設けられている。半導体モジュール１１のｚ方向の他端側には、制御回路基板１５と電気的に接続する接続端子１１４が設けられている。
【００１６】
制御回路基板１５は、図示しない外部の制御部と電気的に接続している。制御回路基板１５は、電力変換装置１を搭載する自動車の走行状態に基づく当該制御部からの指令に基づいてスイッチング素子１２の作動を制御する制御回路を有する。
【００１７】
冷却部２０は、複数の冷却フィン２１、冷却プレート２２、冷却パイプ２３を有する。冷却部２０は、インバータ１０、コンデンサモジュール３０、収容部材４０などを冷却可能である。
【００１８】
冷却フィン２１は、半導体モジュール１１のｘ方向の一方側または他方側に当該半導体モジュール１１に当接するよう設けられる。具体的には、図１に示すように、一つの半導体モジュール１１に対してｘ方向の冷却プレート２２側またはコンデンサモジュール３０側に設けられる。このとき、冷却フィン２１は、当該一つの半導体モジュール１１に当接している。すなわち、一つの半導体モジュール１１は、二つの冷却フィン２１によって挟み込まれている。これにより、半導体モジュール１１と冷却フィン２１とは、図１、２に示すように、交互に積層されている。冷却フィン２１は、中空形状をなしており、「半導体モジュールの温度に比べて低温の流体」としての冷媒を流通可能である。
【００１９】
冷却プレート２２は、ｘ方向に交互に積層されている半導体モジュール１１と冷却フィン２１との積層体に対してコンデンサモジュール３０とは反対側の位置に設けられている。冷却プレート２２は、例えば、ろう付けによって収容部材４０に固定されている。冷却プレート２２は、中空形状をなしており、冷媒を流通可能である。
【００２０】
冷却パイプ２３は、ｘ方向に延びるよう形成されている。一実施形態では、冷却部２０は、二本の冷却パイプ２３を有する。二本の冷却パイプ２３は、複数の冷却フィン２１及び冷却プレート２２に接合されている。冷却パイプ２３は、外部の図示しない冷媒供給部が供給する冷媒を流通可能に形成されている。一方の冷却パイプ２３を流れる冷媒は、冷却フィン２１内及び冷却プレート２２内に流入する。冷却フィン２１内及び冷却プレート２２内に流入した冷媒は、他方の冷却パイプ２３を通って電力変換装置１の外部に排出される。冷媒は、例えば、半導体モジュール１１の実使用時の温度に比べて低い温度の流体であるため、冷却フィン２１に当接している半導体モジュール１１及び冷却プレート２２が固定されている収容部材４０を冷却可能である。
【００２１】
コンデンサモジュール３０は、三個のコンデンサ３１、３２、３３、「一のバスバー」としてのバスバー３４、「他のバスバー」としての３５、コンデンサ封止材３６などを有する。コンデンサモジュール３０は、ｘ方向に交互に積層されている半導体モジュール１１と冷却フィン２１との積層体に対して冷却プレート２２とは反対側に設けられている。コンデンサモジュール３０は、スイッチング素子１２及び直流電源３と電気的に接続しスイッチング素子１２にかかる直流電力の電圧を平滑化する。
【００２２】
コンデンサモジュール３０は、三個のコンデンサ３１、３２、３３を有する。コンデンサ３１、３２、３３は、直流電源３が供給する直流電力をインバータ１０の作動に応じて充電したり、充電した電力をインバータ１０に向けて放電したりすることが可能である。略円柱状のコンデンサ３１、３２、３３は、図１、２に示すように、ｘ方向に並ぶよう設けられている。コンデンサ３１、３２、３３のうち最も冷却部２０から離れているコンデンサ３３は、特許請求の範囲に記載の「第二接合壁側のコンデンサ」に相当する。
【００２３】
バスバー３４、３５は、金属から形成されている棒状部材である。バスバー３４、３５は、直流電源３及びスイッチング素子１２とコンデンサ３１、３２、３３とを電気的に接続する。バスバー３４、３５の詳細な形状は、後述する。
【００２４】
コンデンサ封止材３６は、コンデンサ３１、３２、３３及びバスバー３４、３５の一部を封止している。一実施形態では、コンデンサ封止材３６は、直方体状に形成されている。
【００２５】
収容部材４０は、金属、例えば、熱伝導性に優れているアルミニウムから形成されている部材である。収容部材４０は、中間壁４１、第一側壁４２、４３、第一接合壁４４、第二側壁４５、４６、第二接合壁４７、底壁４８などを有する。一実施形態では、中間壁４１、第一側壁４２、４３、第一接合壁４４、第一接合壁４４、第二側壁４５、４６、第二接合壁４７、及び、底壁４８は、一体に形成されている。
【００２６】
中間壁４１は、収容部材４０の略中央にｙ方向及びｚ方向に延びるよう形成されている。中間壁４１は、複数の冷却フィンのうち最もコンデンサモジュール３０側に位置する冷却フィン２１とコンデンサモジュール３０との間に設けられている。中間壁４１のｙ方向の一端には、第一側壁４２が接合している。中間壁４１のｙ方向の一端側には、第二側壁４５が接合している。中間壁４１のｙ方向の他端には、第一側壁４３及び第二側壁４６が接合している。
【００２７】
第一側壁４２は、中間壁４１のｙ方向の一端からｘ方向における冷却プレート２２側の方向及びコンデンサモジュール３０側の方向に延びるよう形成されている。
第一側壁４３は、中間壁４１のｙ方向の他端からｘ方向における冷却プレート２２側の方向に延びるよう形成されている。
【００２８】
第一接合壁４４は、第一側壁４２の中間壁４１に接合する側とは反対側の端部、及び、第一側壁４３の中間壁４１に接合する側とは反対側の端部に接合している。第一接合壁４４は、冷却フィン２１をｘ方向から挿入可能な挿入孔４４１を有する。第一接合壁４４には、図１，２に示すように、収容部材４０の外側から冷却プレート２２が当接している。
【００２９】
中間壁４１、第一側壁４２、４３、及び、第一接合壁４４は、交互に積層されている半導体モジュール１１と冷却フィン２１との積層体を内部に収容可能な「第一収容空間」としての素子収容空間４０１を形成する。素子収容空間４０１は、図２に示すように、Ｚ方向の両側に開口を有している。
【００３０】
第二側壁４５は、中間壁４１のｙ方向の一端側からｘ方向におけるコンデンサモジュール３０側の方向に延びるよう平板状に形成されている。第二側壁４５は、ｙ方向に垂直に設けられ、中間壁４１に対して直角に接合している。
第二側壁４６は、中間壁４１のｙ方向の他端からｘ方向におけるコンデンサモジュール３０側の方向に延びるよう平板状に形成されている。第二側壁４６は、ｙ方向に垂直に設けられ、中間壁４１に対して直角に接合している。すなわち、第二側壁４５と第二側壁４６とは、平行となるよう設けられている。
なお、収容部材４０が有する壁の位置関係を説明するときの「直角」及び「平行」は、厳密な意味での直角または平行ではなく、目視によって直角または平行とすることができる程度の角度の関係も含む。
【００３１】
第二接合壁４７は、第二側壁４５の中間壁４１に接合する側とは反対側の端部、及び、第二側壁４６の中間壁４１に接合する側とは反対側の端部に直角に接合している。これにより、平板状に形成されている第二接合壁４７は、中間壁４１に対して平行となるよう設けられている。
【００３２】
底壁４８は、中間壁４１、第二側壁４５、４６及び第二接合壁４７のｚ方向における制御回路基板１５側に設けられている。底壁４８は、中間壁４１、第二側壁４５、４６及び第二接合壁４７のｚ方向における制御回路基板１５側の端部に直角に接合している。
【００３３】
中間壁４１、第二側壁４５、４６、第二接合壁４７及び底壁４８は、コンデンサモジュール３０を収容する「第二収容空間」としてのコンデンサ収容空間４０２を形成する。コンデンサ収容空間４０２は、ｚ方向の制御回路基板１５側とは反対側にのみ開口４０３を有している。
【００３４】
付勢部材５０は、複数の冷却フィンのうち最もコンデンサモジュール３０側に位置する冷却フィン２１と中間壁４１との間に設けられている。付勢部材５０は、一端が中間壁４１に当接している。これにより、本実施形態では、中間壁４１は、図２に示すように、付勢部材５０の一端を確実に支持するよう収容部材４０を形成する他の壁に比べて厚みが厚くなっている。また、付勢部材５０は、他端がコンデンサモジュール３０側に位置する冷却フィン２１に当接している。付勢部材５０は、交互に積層されている半導体モジュール１１と冷却フィン２１との積層体をコンデンサモジュール３０とは反対側に付勢する。
【００３５】
電力変換装置１は、コンデンサモジュール３０が有するバスバー３４、３５の形状に特徴がある。そこで、図１、２、４を参照してバスバー３４、３５の形状を説明する。
【００３６】
バスバー３４は、「一の半導体側端子」としての半導体側端子３４０、「一の第一中間部」としての中間壁側バスバー３４１、「一の第二中間部」としての底壁側第一バスバー３４２、底壁側第二バスバー３４３、「一の第三中間部」としての側壁側バスバー３４４、「一の電源側端子」としての電源側端子３４５などを有する。
【００３７】
半導体側端子３４０は、コンデンサ封止材３６からｘ方向に突出するよう形成され、棒状の接続部材５１を介して三個のスイッチング素子１２のそれぞれのＰ端子１１１と電気的に接続するよう設けられる。
【００３８】
中間壁側バスバー３４１は、半導体側端子３４０に接合している。中間壁側バスバー３４１は、コンデンサモジュール３０内の中間壁４１に対向する位置に設けられ、底壁４８の方向に延びるよう形成されている。
底壁側第一バスバー３４２は、中間壁側バスバー３４１の底壁４８側の端部に接合している。底壁側第一バスバー３４２は、コンデンサモジュール３０内の底壁４８に対向する位置に設けられ、第二接合壁４７の方向に延びるよう形成されている。
底壁側第二バスバー３４３は、底壁側第一バスバー３４２の第二接合壁４７側の端部に接合している。底壁側第二バスバー３４３は、コンデンサモジュール３０内の底壁４８に対向する位置に設けられ、第二側壁４５の方向に延びるよう形成されている。
側壁側バスバー３４４は、底壁側第二バスバー３４３の側壁側バスバー３４４側の端部に接合している。側壁側バスバー３４４は、コンデンサモジュール３０内の第二側壁４５に対向する位置に設けられ、底壁４８とは反対の方向に延びるよう形成されている。側壁側バスバー３４４は、コンデンサ３３に隣り合うよう設けられている。具体的には、図２に示すように、コンデンサモジュール３０内をｘ方向にコンデンサの数で等分し、等分線Ｌ３１２の冷却部２０側の領域を領域Ａ３１とし、等分線Ｌ３１２と等分線Ｌ３２３との間の領域を領域Ａ３２とし、等分線Ｌ３２３の冷却部２０と反対側の領域を領域Ａ３３とすると、側壁側バスバー３４４は、領域Ａ３３に属する第二側壁４５に対向するよう設けられる。
【００３９】
電源側端子３４５は、側壁側バスバー３４４と接合している。電源側端子３４５は、コンデンサ封止材３６からｙ方向に突出するよう形成されている。電源側端子３４５は、直流電源３と電気的に接続するよう設けられる。
【００４０】
バスバー３５は、「他の半導体側端子」としての半導体側端子３５０、「他の第一中間部」としての開口側第一バスバー３５１、開口側第二バスバー３５２、「他の電源側端子」としての電源側端子３５３などを有する。
【００４１】
半導体側端子３５０は、コンデンサ封止材３６からｘ方向に突出するよう形成されている。半導体側端子３５０は、図４に示すように、半導体側端子３４０に隣り合うよう設けられている。半導体側端子３５０は、棒状の接続部材５２を介して三個のスイッチング素子１２のそれぞれのＮ端子１１２と電気的に接続するよう設けられる。
【００４２】
開口側第一バスバー３５１は、半導体側端子３５０に接合している。開口側第一バスバー３５１は、コンデンサモジュール３０内においてコンデンサ収容空間４０２の開口４０３側に設けられている。すなわち、開口側第一バスバー３５１は、底壁側第一バスバー３４２とともにコンデンサ３１、３２、３３をｚ方向から挟み込むよう設けられている。開口側第一バスバー３５１は、第二接合壁４７の方向に延びるよう形成されている。
開口側第二バスバー３５２は、開口側第一バスバー３５１の第二接合壁４７の端部に接合している。開口側第二バスバー３５２は、コンデンサモジュール３０内においてコンデンサ収容空間４０２の開口４０３側に設けられ、第二側壁４５の方向に延びるよう形成されている。
【００４３】
電源側端子３５３は、開口側第二バスバー３５２と接合している。電源側端子３５３は、コンデンサ封止材３６からｙ方向に突出するよう形成されている。電源側端子３５３は、図４に示すように、電源側端子３４５に隣り合うよう設けられている。電源側端子３５３は、直流電源３と電気的に接続するよう設けられる。
【００４４】
電力変換装置１では、比較的発熱量が大きいコンデンサモジュール３０は、収容部材４０が有するコンデンサ収容空間４０２に収容されている。コンデンサ収容空間４０２は、中間壁４１、第二側壁４５、４６、第二接合壁４７、及び、底壁４８によって形成されている。これにより、コンデンサモジュール３０は、ｘ方向、ｙ方向、及び、ｚ方向のうち、開口４０３が形成されているｚ方向の一方側を除く五つの側が収容部材４０によって囲まれている。収容部材４０は、第一接合壁４４に当接する冷却プレート２２及び付勢部材５０を介して中間壁４１とつながっている冷却フィン２１によって十分に冷却されている。これにより、コンデンサ収容空間４０２に収容されているコンデンサモジュール３０を収容部材４０によって効率的に冷却することができる。したがって、使用時に発生する熱によってコンデンサモジュール３０に不具合が生じることを防止することができる。
【００４５】
また、比較的高温となるコンデンサモジュール３０は、中間壁４１、第二側壁４５、４６、第二接合壁４７、及び、底壁４８によって囲まれているため、コンデンサモジュール３０が外部に放出する熱が電力変換装置１の外部に届きにくくなる。これにより、コンデンサモジュール３０からの放熱によって電力変換装置１の外部の他の装置に不具合が発生することを防止することができる。
【００４６】
コンデンサ３１、３２、３３に接続しているバスバー３４、３５は金属から形成されているため、コンデンサ３１、３２、３３で発生する熱がバスバーに伝わりやすくなっている。電力変換装置１では、バスバー３４は、中間壁４１、底壁４８、及び、第二側壁４５に対向する位置に分散して設けられているため、バスバー３４、３５を冷却部２０によって冷却されている収容部材４０によって効率的に冷却することができる。特に、収容部材４０を形成する中間壁４１は、付勢部材５０の一端を確実に支持するため厚みが比較的厚くなっているため、中間壁４１に対向するコンデンサモジュール３０内の中間壁側バスバー３４１から中間壁４１への放熱を効率的に行うことができる。これにより、コンデンサモジュール３０の放熱を促進し、コンデンサモジュール３０をさらに効率的に冷却することができる。また、コンデンサモジュール３０の温度上昇を抑制することができるため、交流電力に変換可能な直流電力を多くすることができる。
【００４７】
また、バスバー３５は、コンデンサ収容空間４０２の開口４０３側に設けられている。これにより、コンデンサモジュール３０の開口４０３側から外部に放出されるコンデンサモジュール３０の熱は、開口側第一バスバー３５１や開口側第二バスバー３５２によって遮られ電力変換装置１の外部に放熱されにくくなる。したがって、コンデンサモジュール３０からの放熱によって電力変換装置１の外部の他の装置に不具合が発生することをさらに防止することができる。
【００４８】
収容部材４０では、第一接合壁４４に冷媒が流れる冷却プレート２２が固定されている。また、中間壁４１に冷媒が流れる冷却フィン２１が付勢部材５０を介してつながっている。これにより、収容部材４０は、冷却部２０を流れる冷媒によって効率的に冷却される。したがって、コンデンサモジュール３０をさらに効率的に冷却することができる。
【００４９】
インバータ１０が有する制御回路基板１５は、底壁４８のコンデンサモジュール３０とは反対側に設けられている。これにより、コンデンサモジュール３０からの放熱が底壁４８によって遮られるため、制御回路基板１５の温度が上昇することを防止できる。
【００５０】
また、バスバー３４の側壁側バスバー３４４は、コンデンサモジュール３０内の領域Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３のうち冷却部２０から最も離れている領域Ａ３３に属する第二側壁４５に対向するよう設けられる。これにより、側壁側バスバーをコンデンサモジュール３０内の領域Ａ３１、Ａ３２に属する第二側壁４５に隣り合うよう設ける場合に比べ、中間壁４１の温度の影響を受けにくくなる。したがって、側壁側バスバー３４４の熱を効率的に第二側壁４５に伝えることができるため、側壁側バスバー３４４を介してコンデンサモジュール３０をさらに効率的に冷却することができる。
【００５１】
電力変換装置１の組立工程において、冷却部２０を収容部材４０に組み付けるとき、冷却部２０をｘ方向から収容部材４０に近づけ、挿入孔４４１に冷却パイプ２３と一体になった冷却フィン２１を挿入する。また、コンデンサモジュール３０と直流電源３とを電気的に接続するとき、直流電源３の接続線をｙ方向から電源側端子３４５、３５３に接合する。これにより、収容部材４０において、隣り合うｘ方向及びｙ方向の二つの方向からの作業によって電力変換装置１を組み立てることができる。したがって、電力変換装置１の組立工数を低減することができる。
【００５２】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、二本のバスバーのそれぞれが有する電源側端子は、第二側壁の近傍においてコンデンサ封止材から突出するよう形成されるとした。しかしながら、電源側端子が突出する方向はこれに限定されない。第二接合壁の近傍においてコンデンサ封止材から突出するよう形成されてもよい。
【００５３】
上述の実施形態では、側壁側バスバーは、冷却部から最も離れているコンデンサに隣り合うよう設けられるとした。しかしながら、側壁側バスバーは、コンデンサモジュール内の第二側壁に対向する位置であればどこでもよい。また、側壁側バスバーの代わりにコンデンサモジュール内の第二接合壁に対向する位置に設けられる接合壁側バスバーがあってもよい。この場合、接合壁側バスバーは、第二接合壁の近傍まで延びるよう形成される底壁側第一バスバーと電源側端子とを電気的に接続するよう設けられる。
【００５４】
上述の実施形態では、制御回路基板は、底壁のコンデンサモジュールとは反対側に設けられるとした。しかしながら、制御回路基板が設けられる位置はこれに限定されない。
【００５５】
上述の実施形態では、コンデンサモジュールは、直方体状に形成されるとした。しかしながら、コンデンサモジュールの形状はこれに限定されない。
【００５６】
上述の実施形態では、二つの第二側壁は、ｙ方向に垂直に設けられ、中間壁に対して直角に接合しているとした。また、第二接合壁は、二つの第二側壁に直角に接合し、中間壁に対して平行に設けられるとした。また、底壁は、中間壁、第二側壁及び第二接合壁のｚ方向における制御回路基板側の端部に略直角に接合しているとした。しかしながら、中間壁、第二側壁及び第二接合壁の位置関係はこれに限定されない。
【００５７】
上述の実施形態では、コンデンサモジュールは、二本のバスバーを有するとした。しかしながら、バスバーの本数はこれに限定されない。
【００５８】
上述の実施形態では、コンデンサモジュールは、円柱形状のコンデンサを３個有するとした。しかしながら、コンデンサの形状及び数はこれに限定されない。また、上述の実施形態では、コンデンサは、ｘ方向に並ぶよう設けられるとした。しかしながら、コンデンサが並ぶ方向はこれに限定されない。
【００５９】
以上、本発明はこのような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で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１        ・・・電力変換装置
１０      ・・・インバータ
１１      ・・・半導体モジュール
２０      ・・・冷却部
２１      ・・・冷却フィン
３０      ・・・コンデンサモジュール
３４、３５・・・バスバー
４０      ・・・収容部材
４１      ・・・中間壁
４５、４６・・・第二側壁
４７      ・・・第二接合壁
４８      ・・・底壁
【図１】
0006459904.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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