(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極端子と、
負極端子と、
複数の出力端子と、
第１コンデンサ電極と第２コンデンサ電極とを有するコンデンサと、
第１主電極と第２主電極とをそれぞれ有する複数のハイサイドスイッチング素子と、
第３主電極と第４主電極とをそれぞれ有する複数のローサイドスイッチング素子と、
前記正極端子と前記第１コンデンサ電極と前記第１主電極とに電気的に接続される正極ブスバーと、
前記負極端子と前記第２コンデンサ電極と前記第４主電極とに電気的に接続される負極ブスバーと、
前記複数の出力端子と前記第２主電極と前記第３主電極とに電気的に接続される複数の出力ブスバーと、
前記複数のハイサイドスイッチング素子及び前記複数のローサイドスイッチング素子を冷却する冷却器と、
冷媒が流入する流入口と、
冷媒が流出する流出口と、
前記流入口から流入する冷媒を前記冷却器に供給する供給管と、
前記冷却器から流出する冷媒を前記流出口に排出する排出管と、
前記コンデンサ、前記複数のハイサイドスイッチング素子、前記複数のローサイドスイッチング素子、前記正極ブスバー、前記負極ブスバー、前記複数の出力ブスバー、前記冷却器、前記供給管及び前記排出管を収容する筐体とを備え、
前記筐体は、前記複数の出力端子が露出する第１面と、前記第１面に対向する第２面と、前記第１面及び前記第２面に隣接する第３面と、前記第３面に対向する第４面とを有し、
前記複数の出力ブスバーは、前記第１面と前記冷却器との間に位置し、
前記冷却器は、前記コンデンサと前記複数の出力ブスバーとの間に位置し、
前記コンデンサは、前記第２面と前記冷却器との間に位置し、
前記冷却器は、前記第３面と前記第４面とが対向する第１方向に延在する冷却管と、前記第１方向における一方の側の第１端部と、前記第１方向における他方の側の第２端部とを有し、
前記第１面と前記第１端部との間、前記第１面と前記第２端部との間、前記第２面と前記第１端部との間、前記第２面と前記第２端部との間のうちの少なくとも一つのスペースに、前記供給管及び前記排出管が配置され、
前記正極端子、前記負極端子、前記流入口及び前記流出口は、前記筐体から露出し、
前記流入口、前記流出口、前記供給管及び前記排出管は、前記筐体とは別の部材である、電力変換装置。
【請求項２】
前記第１端部は、前記冷却管の前記一方の側の端部に取り付けられ、前記供給管が連結される第１ヘッダであり、
前記第２端部は、前記冷却管の前記他方の側の端部に取り付けられ、前記排出管が連結される第２ヘッダである、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記供給管は、前記第１面又は前記第２面と、前記第１ヘッダとの間に配置され、
前記排出管は、前記第１面又は前記第２面と、前記第２ヘッダとの間に配置される、
請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第１ヘッダに対して前記供給管が位置する側とは反対側に第１空きスペースがあり、
前記第２ヘッダに対して前記排出管が位置する側とは反対側に第２空きスペースがある、
請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第１ヘッダは、前記供給管から流入する冷媒を前記冷却管に供給し、
前記第２ヘッダは、前記冷却管から流出する冷媒を前記排出管に排出する、
請求項２から４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記第１端部は、前記冷却管の前記一方の側の端部に取り付けられる第１ヘッダであり、
前記第２端部は、前記冷却管の前記他方の側の端部に取り付けられ、前記供給管及び前記排出管が連結される第２ヘッダである、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記供給管は、前記第２面と前記第２ヘッダとの間に配置され、
前記排出管は、前記第１面と前記第２ヘッダとの間に配置される、
請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記第１ヘッダと前記第２面との間に第１空きスペースがあり、
前記第１ヘッダと前記第１面との間に第２空きスペースがある、
請求項７に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記第２ヘッダは、前記供給管から流入する冷媒を前記冷却管の第１流路に供給し、
前記第１ヘッダは、前記第１流路から排出された冷媒を前記冷却管の第２流路に供給し、
前記第２ヘッダは、前記第２流路から排出された冷媒を前記排出管に排出する、
請求項６から８のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記第１空きスペースは、前記供給管と同一平面上にあり、
前記第２空きスペースは、前記排出管と同一平面上にある、
請求項４又は８に記載の電力変換装置。
【請求項１１】
前記第１空きスペースは、前記コンデンサによって仕切られる、請求項４，８，１０のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１２】
前記第１空きスペースは、前記コンデンサに形成された段差によって仕切られる、請求項１１に記載の電力変換装置。
【請求項１３】
前記正極端子及び前記負極端子は、前記第１面から露出する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１４】
前記正極ブスバーは、前記正極端子と前記第１コンデンサ電極との間に電気的に接続される第１正極ブスバーと、前記第１コンデンサ電極と前記第１主電極との間に電気的に接続される第２正極ブスバーとを含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１５】
前記第２正極ブスバーの少なくとも一部は、前記コンデンサに覆われる、請求項１４に記載の電力変換装置。
【請求項１６】
前記負極ブスバーは、前記負極端子と前記第２コンデンサ電極との間に電気的に接続される第１負極ブスバーと、前記第２コンデンサ電極と前記第４主電極との間に電気的に接続される第２負極ブスバーとを含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１７】
前記第２負極ブスバーの少なくとも一部は、前記コンデンサに覆われる、請求項１６に記載の電力変換装置。
【請求項１８】
前記冷却器は、前記供給管に連結される冷媒供給口と、前記排出管に連結される冷媒排出口と、を有し、
前記冷却管は、前記冷媒供給口と前記冷媒排出口との間に接続される複数の流路を有し、
前記複数の流路は、前記複数のハイサイドスイッチング素子及び前記複数のローサイドスイッチング素子を挟み込む、請求項１から１７のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１９】
前記筐体は、前記第１面、前記第２面及び前記第３面に隣接する第５面を有し、
前記正極ブスバーと前記負極ブスバーとのうち少なくとも一方のブスバーの一部は、前記冷却器と前記第５面との間を通る、請求項１から１８のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項２０】
前記冷却器は、前記筐体とは別の部材である、請求項１から１９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】
本開示は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷媒流路内に設置した複数のパワー半導体モジュールを冷却する冷却器として機能する流路形成体と、冷媒を流入させるための配管と流出するための配管とが側面に設けられた筐体とを備える、電力変換装置が知られている（例えば、特許文献１の図６参照）。また、冷媒流入配管と冷媒流出配管と流路形成体に繋がる流路が筐体の床面に形成されることで、ブスバーユニットとコンデンサユニットを水冷する電力変換装置が知られている（例えば、特許文献１の図２５参照）。さらに、冷却水入口孔と冷却水出口孔とが側壁に設けられるとともに、ダイキャストで形成された冷却水路が下部側の内部に設けられた筐体を備える、電力変換装置が知られている（例えば、特許文献２の図３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−８７１２４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１０９７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力変換装置の筐体に設けられる冷媒の流出口及び流入口（以下、流出入口ともいう）の位置変更を、エンドユーザ等から要求されることがある。しかしながら、冷媒の流出入口の位置変更に伴って、電力変換装置の内部部品のレイアウト変更や、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子の端子レイアウト変更などの大幅な設計変更が新たに生じてしまい、新たな設計変更に起因する時間やコストのロスなどが生じてしまう。
【０００５】
本開示は、冷媒の流出入口の位置変更に伴う設計変更にフレキシブルに対応可能な電力変換装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、
正極端子と、
負極端子と、
複数の出力端子と、
第１コンデンサ電極と第２コンデンサ電極とを有するコンデンサと、
第１主電極と第２主電極とをそれぞれ有する複数のハイサイドスイッチング素子と、
第３主電極と第４主電極とをそれぞれ有する複数のローサイドスイッチング素子と、
前記正極端子と前記第１コンデンサ電極と前記第１主電極とに電気的に接続される正極ブスバーと、
前記負極端子と前記第２コンデンサ電極と前記第４主電極とに電気的に接続される負極ブスバーと、
前記複数の出力端子と前記第２主電極と前記第３主電極とに電気的に接続される複数の出力ブスバーと、
前記複数のハイサイドスイッチング素子及び前記複数のローサイドスイッチング素子を冷却する冷却器と、
冷媒が流入する流入口と、
冷媒が流出する流出口と、
前記流入口から流入する冷媒を前記冷却器に供給する供給管と、
前記冷却器から流出する冷媒を前記流出口に排出する排出管と、
前記コンデンサ、前記複数のハイサイドスイッチング素子、前記複数のローサイドスイッチング素子、前記正極ブスバー、前記負極ブスバー、前記複数の出力ブスバー、前記冷却器、前記供給管及び前記排出管を収容する筐体とを備え、
前記筐体は、前記複数の出力端子が露出する第１面と、前記第１面に対向する第２面と、前記第１面及び前記第２面に隣接する第３面と、前記第３面に対向する第４面とを有し、
前記複数の出力ブスバーは、前記第１面と前記冷却器との間に位置し、
前記冷却器は、前記コンデンサと前記複数の出力ブスバーとの間に位置し、
前記コンデンサは、前記第２面と前記冷却器との間に位置し、
前記冷却器は、前記第３面と前記第４面とが対向する第１方向に延在する冷却管と、前記第１方向における一方の側の第１端部と、前記第１方向における他方の側の第２端部とを有し、
前記第１面と前記第１端部との間、前記第１面と前記第２端部との間、前記第２面と前記第１端部との間、前記第２面と前記第２端部との間のうちの少なくとも一つのスペースに、前記供給管及び前記排出管が配置され、
前記正極端子、前記負極端子、前記流入口及び前記流出口は、前記筐体から露出し、
前記流入口、前記流出口、前記供給管及び前記排出管は、前記筐体とは別の部材である、電力変換装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、冷媒の流出入口の位置変更に伴う設計変更にフレキシブルに対応可能な電力変換装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態における電力変換装置の構成例を示す回路図である。
【図２】一実施形態における電力変換装置の第１構造例を示す斜視図である。
【図３】一実施形態における電力変換装置の第１構造例を示す正面図である。
【図４】一実施形態における電力変換装置の第１構造例を示す平面図である。
【図５】一実施形態における電力変換装置の第２構造例を示す平面図である。
【図６】一実施形態における電力変換装置の第３構造例を示す平面図である。
【図７】一実施形態における電力変換装置の第４構造例を示す平面図である。
【図８】供給管と排出管と冷却器との第１連結形態を示す斜視図である。
【図９】第１連結形態で連結された冷却器の構成例を示す正面図である。
【図１０】供給管と排出管と冷却器との第２連結形態を示す斜視図である。
【図１１】第２連結形態で連結された冷却器の第１構成例を示す平面図である。
【図１２】第２連結形態で連結された冷却器の第２構成例を示す正面図である。
【図１３】第２連結形態で連結された冷却器の第３構成例を示す正面図である。
【図１４】冷却器のマイクロチャネル構造を例示する断面図である。
【図１５】第２連結形態で連結された冷却器の第１構成例のマイクロチャネル構造を例示する断面図である。
【図１６】第２連結形態で連結された冷却器の第３構成例のマイクロチャネル構造を例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示に係る実施形態を図面を参照して説明する。なお、平行、直角、直交、水平、垂直、上下、左右などの方向には、本発明の効果を損なわない程度のずれが許容されてもよい。また、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は、それぞれ、Ｘ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向を表す。Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向は、互いに直交する。ＸＹ平面、ＹＺ平面、ＺＸ平面は、それぞれ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に平行な仮想平面、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に平行な仮想平面、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に平行な仮想平面を表す。また、各図に示す各部の形状は、一例であり、本発明は、この一例に限定されるものではない。
【００１０】
図１は、一実施形態における電力変換装置の構成例を示す回路図である。図１に示す電力変換装置１０１は、一対の電源端子である正極端子８ｐ及び負極端子９ｎから供給される直流の入力電力を所望の交流の出力電力に変換するインバータである。電力変換装置１０１は、例えば、車両の車輪を回転させるモータＭ２を駆動するインバータとして使用される。本開示に係る電力変換装置の用途は、これに限られない。
【００１１】
電力変換装置１０１は、正極端子８ｐ、負極端子９ｎ、複数の出力端子２ｕ，２ｖ，２ｗ、コンデンサ５６、電力変換回路２０、正極ブスバー８３、負極ブスバー９３、複数の電流センサ２８ｕ，２８ｖ，２８ｗ、制御回路１７及び駆動回路１８を備える。正極ブスバー８３は、第１正極ブスバー８０及び第２正極ブスバー５７を有する。負極ブスバー９３は、第１負極ブスバー９０及び第２負極ブスバー５８を有する。制御回路１７、又は制御回路１７と駆動回路１８との両方は、電力変換装置１０１とは別の外部装置に備えられてもよい。
【００１２】
正極端子８ｐ及び負極端子９ｎは、不図示の直流電源によって直流の電源電圧が印加される外部端子である。正極端子８ｐの電位は、負極端子９ｎの電位よりも高い。直流電源の具体例として、バッテリ、コンバータ、レギュレータなどがある。
【００１３】
複数の出力端子２ｕ，２ｖ，２ｗは、三相の交流電力が入出力する外部端子であり、モータＭ２が接続される。
【００１４】
コンデンサ５６は、正極端子８ｐと負極端子９ｎとの間に印加される直流の電源電圧を平滑化する容量素子であり、その具体例として、電解コンデンサなどがある。コンデンサ５６は、第１コンデンサ電極５１と第２コンデンサ電極５２とを有する。第１コンデンサ電極５１は、正極ブスバー８３（第１正極ブスバー８０及び第２正極ブスバー５７）に電気的に接続される端子であり、第２コンデンサ電極５２は、負極ブスバー９３（第１負極ブスバー９０及び第２負極ブスバー５８）に電気的に接続される端子である。
【００１５】
電力変換回路２０は、正極端子８ｐ及び負極端子９ｎから正極ブスバー８３及び負極ブスバー９３に入力される直流電力を、モータＭ２に供給する三相の交流電力に変換するインバータ回路である。
【００１６】
電力変換回路２０は、複数のスイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗを有する三相ブリッジ回路であり、複数のスイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗのスイッチングにより三相の交流電力を生成する。電力変換回路２０は、複数のスイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ及び複数の出力ブスバー１ｕ，１ｖ，１ｗを有する。
【００１７】
Ｕ相のスイッチング素子２１ｕ，２２ｕは、互いに直列に接続されており、それらの中間の接続ノードは、モータＭ２のＵ相コイルに接続されるＵ相の出力端子２ｕに接続されている。Ｖ相のスイッチング素子２１ｖ，２２ｖは、互いに直列に接続されており、それらの中間の接続ノードは、モータＭ２のＶ相コイルに接続されるＶ相の出力端子２ｖに接続されている。Ｗ相のスイッチング素子２１ｗ，２２ｗは、互いに直列に接続されており、それらの中間の接続ノードは、モータＭ２のＷ相コイルに接続されるＷ相の出力端子２ｗに接続されている。
【００１８】
ハイサイドスイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗは、それぞれ、第１主電極２３ｕ，２３ｖ，２３ｗ、第２主電極２５ｕ，２５ｖ，２５ｗ及び第１制御電極１４ｕ，１４ｖ，１４ｗを有する半導体素子である。第１主電極２３ｕ，２３ｖ，２３ｗは、いずれも、第２正極ブスバー５７に電気的に接続されている。第２主電極２５ｕ，２５ｖ，２５ｗは、それぞれ、対応する出力ブスバー１ｕ，１ｖ，１ｗに電気的に接続されており、対応する出力ブスバー１ｕ，１ｖ，１ｗを介して、対応する出力端子２ｕ，２ｖ，２ｗに電気的に接続されている。第１制御電極１４ｕ，１４ｖ，１４ｗは、いずれも、駆動回路１８に電気的に接続されている。
【００１９】
ローサイドスイッチング素子２２ｕ，２２ｖ，２２ｗは、それぞれ、第３主電極２９ｕ，２９ｖ，２９ｗ、第４主電極２４ｕ，２４ｖ，２４ｗ及び第２制御電極１５ｕ，１５ｖ，１５ｗを有する半導体素子である。第３主電極２９ｕ，２９ｖ，２９ｗは、それぞれ、対応する出力ブスバー１ｕ，１ｖ，１ｗに電気的に接続されており、対応する出力ブスバー１ｕ，１ｖ，１ｗを介して、対応する出力端子２ｕ，２ｖ，２ｗに電気的に接続されている。第４主電極２４ｕ，２４ｖ，２４ｗは、いずれも、第２負極ブスバー５８に電気的に接続されている。第２制御電極１５ｕ，１５ｖ，１５ｗは、いずれも、駆動回路１８に電気的に接続されている。
【００２０】
ハイサイドスイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗは、それぞれ、ダイオードが第１の主電極と第２の主電極との間に逆並列に接続されている。ローサイドスイッチング素子２２ｕ，２２ｖ，２２ｗは、それぞれ、ダイオードが第３の主電極と第４の主電極との間に逆並列に接続されている。
【００２１】
ハイサイドスイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗは、制御電極（ゲート）、第１主電極（コレクタ又はドレイン）及び第２主電極（エミッタ又はソース）を有する電圧駆動型の半導体素子である。ローサイドスイッチング素子２２ｕ，２２ｖ，２２ｗは、制御電極（ゲート）、第３主電極（コレクタ又はドレイン）及び第４主電極（エミッタ又はソース）を有する電圧駆動型の半導体素子である。スイッチング素子の具体例として、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などが挙げられる。図１は、スイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗが、ゲートとコレクタとエミッタとを有するＩＧＢＴの場合を例示する。
【００２２】
スイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗは、Ｓｉ（シリコン）などの半導体を含むスイッチング素子でもよいが、ＳｉＣ（炭化ケイ素）やＧａＮ（窒化ガリウム）やＧａ２Ｏ３（酸化ガリウム）やダイヤモンドなどのワイドバンドギャップ半導体を含むスイッチング素子でもよい。ワイドバンドギャップ半導体をスイッチング素子に適用することにより、スイッチング素子の損失低減の効果が高まる。
【００２３】
正極ブスバー８３及び負極ブスバー９３は、正極端子８ｐ及び負極端子９ｎを介して直流の電源電圧が印加される導電性の配線部材であり、正極端子８ｐ及び負極端子９ｎを介して接続される不図示の直流電源からの直流電力が供給される。
【００２４】
正極ブスバー８３は、正極端子８ｐと第１コンデンサ電極５１と第１主電極２３ｕ，２３ｖ，２３ｗとに電気的に接続される導電性部材である。正極ブスバー８３は、一又は複数の部材から形成され、この例では、第１正極ブスバー８０と第２正極ブスバー５７とを含む。第１正極ブスバー８０は、正極端子８ｐと第１コンデンサ電極５１との間に電気的に接続される配線部材である。第２正極ブスバー５７は、第１コンデンサ電極５１と第１主電極２３ｕ，２３ｖ，２３ｗとの間に電気的に接続される配線部材である。
【００２５】
負極ブスバー９３は、負極端子９ｎと第２コンデンサ電極５２と第４主電極２４ｕ，２４ｖ，２４ｗとに電気的に接続される導電性部材である。負極ブスバー９３は、一又は複数の部材から形成され、この例では、第１負極ブスバー９０と第２負極ブスバー５８とを含む。第１負極ブスバー９０は、負極端子９ｎと第２コンデンサ電極５２との間に電気的に接続される配線部材である。第２負極ブスバー５８は、第２コンデンサ電極５２と第４主電極２４ｕ，２４ｖ，２４ｗとの間に電気的に接続される配線部材である。
【００２６】
出力ブスバー１ｕは、出力端子２ｕと第２主電極２５ｕと第３主電極２９ｕとに電気的に接続される導電性の配線部材である。出力ブスバー１ｖは、出力端子２ｖと第２主電極２５ｖと第３主電極２９ｖとに電気的に接続される導電性の配線部材である。出力ブスバー１ｗは、出力端子２ｗと第２主電極２５ｗと第３主電極２９ｗとに電気的に接続される導電性の配線部材である。出力ブスバー１ｕ，１ｖ，１ｗは、それぞれ、一又は複数の部材から形成されてもよい。
【００２７】
Ｕ相用の電流センサ２８ｕは、Ｕ相の出力ブスバー１ｕに流れるＵ相電流を検出し、検出したＵ相電流の大きさを表すＵ相電流検出信号を制御回路１７に対して出力する。Ｖ相用の電流センサ２８ｖは、Ｖ相の出力ブスバー１ｖに流れるＶ相電流を検出し、検出したＶ相電流の大きさを表すＶ相電流検出信号を制御回路１７に対して出力する。Ｗ相用の電流センサ２８ｗは、Ｗ相の出力ブスバー１ｖに流れるＷ相電流を検出し、検出したＷ相電流の大きさを表すＷ相電流検出信号を制御回路１７に対して出力する。
【００２８】
制御回路１７は、Ｕ相電流検出信号とＶ相電流検出信号とＷ相電流検出信号とのうち、少なくとも２つの電流検出信号を用いて、直流電力から三相の交流電力を生成するための制御信号（例えば、パルス幅変調信号）を公知の方法で生成する。
【００２９】
駆動回路１８は、制御回路１７から供給される制御信号に従って、三相の交流電力が生成されるように、スイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗを駆動する複数の駆動信号を公知の方法で生成する。駆動回路１８は、それらの複数の駆動信号を、対応する制御電極１４ｕ，１４ｖ，１４ｗ，１５ｕ，１５ｖ，１５ｗに供給する。これにより、モータＭ２に三相の交流電流を流すことができる。
【００３０】
次に、図１に示す回路構成を有する電力変換装置１０１の第１構造例について、図２〜４を参照して説明する。図２は、一実施形態における電力変換装置の第１構造例を示す斜視図である。図３は、一実施形態における電力変換装置の第１構造例を示す正面図である。図４は、一実施形態における電力変換装置の第１構造例を示す平面図である。電力変換装置の外形を形成する筐体４の内部の構造が透けて見えるように、便宜上、図２，４は、カバー５を点線で示し、図３は、カバー５及びケース６を点線で示す。図２〜４に示す電力変換装置１０１Ａは、図１に示す回路構成を有する。
【００３１】
電力変換装置１０１Ａは、筐体４を備える。筐体４は、電力変換装置１０１Ａの各種の内部部品を収容する。この例では、筐体４は、六面体状の箱であるが、これ以外の多面体状の箱でもよい。筐体４は、Ｘ軸方向で対向する筐体面４ａ，４ｂと、Ｙ軸方向で対向する４ｃ，４ｄと、Ｚ軸方向で対向する筐体面４ｅ，４ｆとを有する。筐体４は、例えば、各種の内部部品が直接又は間接的に取り付けられるケース６と、ケース６上の各種の内部部品を覆うカバー５とを含む構成を有する。
【００３２】
ケース６は、Ｘ軸方向で対向するケース面６ａ，６ｂと、Ｙ軸方向で対向するケース面６ｃ，６ｄと、Ｚ軸方向に面するケース面６ｅとを有する。カバー５は、Ｘ軸方向で対向するカバー面５ａ，５ｂと、Ｙ軸方向で対向するカバー面５ｃ，５ｄと、Ｚ軸方向に面するカバー面５ｆとを有する。
【００３３】
電力変換装置１０１Ａは、電源コネクタ７及び出力コネクタ２を備える。電源コネクタ７は、不図示の電源ハーネスが接続され、当該電源ハーネスを介して不図示の直流電源に接続される。出力コネクタ２は、不図示の出力ハーネスが接続され、当該出力ハーネスを介してモータＭ２（図１参照）に接続される。この例では、電源コネクタ７及び出力コネクタ２は、別体の部材であるが、一体の部材でもよい。
【００３４】
電源コネクタ７は、筐体面４ａから突き出るように、筐体面４ａ側に配置される部品である。電源コネクタ７は、ケース面６ａに固定される。電源コネクタ７は、正極端子８ｐ及び負極端子９ｎを有する。正極端子８ｐ及び負極端子９ｎは、筐体４の筐体面４ａ（例えば、ケース面６ａ）から露出する。
【００３５】
出力コネクタ２は、筐体面４ａから突き出るように、筐体面４ａ側に配置される部品である。つまり、出力コネクタ２は、電源コネクタ７と同じ筐体面４ａ側に配置される。出力コネクタ２は、複数の出力端子２ｕ，２ｖ，２ｗを有する。複数の出力端子２ｕ，２ｖ，２ｗは、筐体４の筐体面４ａ（例えば、ケース面６ａ）から露出する。
【００３６】
電力変換装置１０１Ａは、コンデンサ５６を備える。コンデンサ５６は、ケース６に収容されている。コンデンサ５６は、Ｙ軸方向に互いに離して設けられる第１コンデンサ電極５１及び第２コンデンサ電極５２を有する。第１コンデンサ電極５１は、コンデンサ５６の負のＹ軸方向の端部に設けられる端子であり、コンデンサ５６の正のＸ軸方向から突出する。第２コンデンサ電極５２は、コンデンサ５６の正のＹ軸方向の端部に設けられる端子であり、コンデンサ５６の正のＸ軸方向から突出する。
【００３７】
電力変換装置１０１Ａは、２つのＵ相モジュール３ｕ１，３ｕ２と、２つのＶ相モジュール３ｖ１，３ｖ２と、２つのＷ相モジュール３ｗ１，３ｗ２と、を備える。Ｕ相モジュール３ｕ１、Ｖ相モジュール３ｖ１及びＷ相モジュール３ｗ１は、Ｙ軸方向に並んで配置されている。Ｕ相モジュール３ｕ２、Ｖ相モジュール３ｖ２及びＷ相モジュール３ｗ２は、Ｕ相モジュール３ｕ１、Ｖ相モジュール３ｖ１及びＷ相モジュール３ｗ１に対してＺ軸方向（この例では、負のＺ軸方向）の側において、Ｙ軸方向に並んで配置されている。２つのＵ相モジュール３ｕ１，３ｕ２は、いずれも、ハイサイドスイッチング素子２１ｕとローサイドスイッチング素子２２ｕとが直列に接続されたＵ相アーム回路を内蔵する。２つのＶ相モジュール３ｖ１，３ｖ２は、いずれも、ハイサイドスイッチング素子２１ｖとローサイドスイッチング素子２２ｖとが直列に接続されたＶ相アーム回路を内蔵する。２つのＷ相モジュール３ｗ１，３ｗ２は、いずれも、ハイサイドスイッチング素子２１ｗとローサイドスイッチング素子２２ｗとが直列に接続されたＵ相アーム回路を内蔵する。
【００３８】
６つのモジュール３（３ｕ１，３ｕ２，３ｖ１，３ｖ２，３ｗ１，３ｗ２）は、それぞれ、負のＸ軸方向に面する第１パッケージ側面と、正のＸ軸方向に面する第２パッケージ側面とを有する。Ｕ相モジュール３ｕ１，３ｕ２の各々の第１主電極２３ｕ及び第４主電極２４ｕ、Ｖ相モジュール３ｖ１，３ｖ２の各々の第１主電極２３ｖ及び第４主電極２４ｖ、並びにＷ相モジュール３ｗ１，３ｗ２の各々の第１主電極２３ｗ及び第４主電極２４ｗは、第１パッケージ側面から負のＸ軸方向に突出する。Ｕ相モジュール３ｕ１，３ｕ２の各々の第１制御電極１４ｕ及び第２制御電極１５ｕ、Ｖ相モジュール３ｖ１，３ｖ２の各々の第１制御電極１４ｖ及び第２制御電極１５ｖ、並びにＷ相モジュール３ｗ１，３ｗ２の各々の第１制御電極１４ｗ及び第２制御電極１５ｗは、第１パッケージ側面から正のＸ軸方向に突出する。６つのモジュール３の各々の出力電極２０ｕ，２０ｖ，２０ｗは、第１パッケージ側面から正のＸ軸方向に突出する。２つのＵ相モジュール３ｕ１，３ｕ２の各々の出力電極２０ｕは、各々のモジュール内で第２主電極２５ｕと第３主電極２９ｕとに共通に接続されている。２つのＶ相モジュール３ｖ１，３ｖ２の各々の出力電極２０ｖは、各々のモジュール内で第２主電極２５ｖと第３主電極２９ｖとに共通に接続されている。２つのＷ相モジュール３ｗ１，３ｗ２の各々の出力電極２０ｗは、各々のモジュール内で第２主電極２５ｗと第３主電極２９ｗとに共通に接続されている。
【００３９】
図２〜４において、電力変換装置１０１Ａは、基板コネクタ１９ｕ，１９ｖ，１９ｗを備える。第１制御電極１４ｕ及び第２制御電極１５ｕは、基板コネクタ１９ｕに接続され、基板コネクタ１９ｕを介して、不図示の基板上に形成された駆動回路１８に電気的に接続される。第１制御電極１４ｖ及び第２制御電極１５ｖは、基板コネクタ１９ｖに接続され、基板コネクタ１９ｖを介して、不図示の基板上に形成された駆動回路１８に電気的に接続される。第１制御電極１４ｗ及び第２制御電極１５ｗは、基板コネクタ１９ｗに接続され、基板コネクタ１９ｗを介して、不図示の基板上に形成された駆動回路１８に電気的に接続される。
【００４０】
図２〜４において、電力変換装置１０１Ａは、正極端子８ｐと第１コンデンサ電極５１との間に電気的に接続される第１正極ブスバー８０（図１）を形成する部材として、第１正極バー８０ｐ及び第２正極バー８１ｐを備える。第１正極バー８０ｐは、正極端子８ｐに電気的に接続される一端と、第２正極バー８１ｐの一端に電気的に接続される他端とを有する。第２正極バー８１ｐは、第１正極バー８０ｐの他端に電気的に接続される一端と、第１コンデンサ電極５１に電気的に接続される他端とを有する。第２正極バー８１ｐは、冷却器３０と筐体面４ｅ（例えば、ケース面６ｅ）との隙間をＹ軸方向に通る。
【００４１】
第１正極バー８０ｐの一端は、正極端子８ｐと、又は電源コネクタ７に設けられた正極端子８ｐに導電的に接続される間接部材と、スクリュ等の締結部材によって共締めされる。電源コネクタ７は、筐体面４ａを形成するケース面６ａと、スクリュ等の締結部材によって共締めされる。第２正極バー８１ｐの一端は、第１正極バー８０ｐの他端と、図示しない絶縁部材を介してケース面６ｅに締結部材によって共締めされる。第１コンデンサ電極５１は、第２正極バー８１ｐの他端と、図示しない絶縁部材を介してケース面６ｅに締結部材によって共締めされる。
【００４２】
電力変換装置１０１Ａは、負極端子９ｎと第２コンデンサ電極５２との間に電気的に接続される第１負極ブスバー９０（図１）を形成する部材として、第１負極バー９０ｎ及び第２負極バー９１ｎを備える。第１負極バー９０ｎは、負極端子９ｎに電気的に接続される一端と、第２負極バー９１ｎの一端に電気的に接続される他端とを有する。第２負極バー９１ｎは、第１負極バー９０ｎの他端に電気的に接続される一端と、第２コンデンサ電極５２に電気的に接続される他端とを有する。第２負極バー９１ｎは、冷却器３０と筐体面４ｅ（例えば、ケース面６ｅ）との隙間をＸ軸方向に通る。冷却器３０は、筐体面から離間しており、挟まれるモジュールの電極が周囲の部品に接続されることで固定されていてもよい。
【００４３】
第１負極バー９０ｎの一端は、負極端子９ｎと、又は電源コネクタ７に設けられた負極端子９ｎに導電的に接続される間接部材と、スクリュ等の締結部材によって共締めされる。電源コネクタ７は、筐体面４ａを形成するケース面６ａと、スクリュ等の締結部材によって共締めされる。第２負極バー９１ｎの一端は、第１負極バー９０ｎの他端と、図示しない絶縁部材を介してケース面６ｅに締結部材によって共締めされる。第２コンデンサ電極５２は、第２負極バー９１ｎの他端と、図示しない絶縁部材を介してケース面６ｅに締結部材によって共締めされる。
【００４４】
電力変換装置１０１Ａは、コンデンサ５６の内部にて第１コンデンサ電極５１に電気的に接続される第２正極ブスバー５７と、同じくコンデンサ５６の内部にて第２コンデンサ電極５２に電気的に接続される第２負極ブスバー５８と、第２正極ブスバー５７及び第２負極ブスバー５８を支持する支持部材５５とを備える。
【００４５】
支持部材５５は、Ｙ軸方向に延びる土台から正のＺ軸方向に突出する複数の仕切り板がＹ軸方向に並ぶ構成を有する。支持部材５５の土台は、筐体面４ｅ（例えば、ケース面６ｅ）にスクリュ等の締結部材によって固定されている。第１主電極２３ｕ，２３ｖ，２３ｗ、第４主電極２４ｕ，２４ｖ，２４ｗ、第２正極ブスバー５７の一部及び第２負極ブスバー５８の一部は、支持部材５５の各々の仕切り板に隣接する空間に配置される。
【００４６】
第２正極ブスバー５７は、コンデンサ５６の正のＸ軸方向に突出する櫛歯５７ｕ，５７ｖ，５７ｗを有する。櫛歯５７ｕ，５７ｖ，５７ｗは、それぞれ、対応する第１主電極２３ｕ，２３ｖ，２３ｗと電気的に接続される正極ブスバー端子である。第２正極ブスバー５７の少なくとも一部は、コンデンサ５６に覆われている。
【００４７】
第２正極ブスバー５７は、例えば、Ｙ軸方向に並ぶ複数の櫛歯５７ｕ，５７ｖ，５７ｗがＸ軸方向に突出する櫛状部材であり、それらの複数の櫛歯５７ｕ，５７ｖ，５７ｗが、支持部材５５に支持される。複数の櫛歯５７ｕ，５７ｖ，５７ｗは、複数のハイサイドスイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗの第１主電極２３ｕ，２３ｖ，２３ｗに電気的に接続される。第１主電極２３ｕ，２３ｖ，２３ｗは、複数の櫛歯５７ｕ，５７ｖ，５７ｗと、支持部材５５にスクリュ等の締結部材によって共締めされる。
【００４８】
第１主電極２３ｕ，２３ｖ，２３ｗが複数の櫛歯５７ｕ，５７ｖ，５７ｗとＺ軸方向の位置が異なる場合、第１主電極２３ｕ，２３ｖ，２３ｗは、Ｚ軸方向に延在するスペーサを介して複数の櫛歯５７ｕ，５７ｖ，５７ｗに電気的に接続されてもよい。
【００４９】
第２負極ブスバー５８は、コンデンサ５６の正のＸ軸方向に突出する櫛歯５８ｕ，５８ｖ，５８ｗを有する。櫛歯５８ｕ，５８ｖ，５８ｗは、それぞれ、対応する第４主電極２４ｕ，２４ｖ，２４ｗと電気的に接続される負極ブスバー端子である。第２負極ブスバー５８の少なくとも一部は、コンデンサ５６に覆われている。
【００５０】
第２負極ブスバー５８は、例えば、第２正極ブスバー５７と同様に、Ｙ軸方向に並ぶ複数の櫛歯５８ｕ，５８ｖ，５８ｗがＸ軸方向に突出する櫛状部材であり、それらの複数の櫛歯５８ｕ，５８ｖ，５８ｗが、支持部材５５に支持される。複数の櫛歯５８ｕ，５８ｖ，５８ｗは、複数のローサイドスイッチング素子２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの第４主電極２４ｕ，２４ｖ，２４ｗに電気的に接続される。第４主電極２４ｕ，２４ｖ，２４ｗは、複数の櫛歯５８ｕ，５８ｖ，５８ｗと、支持部材５５にスクリュ等の締結部材によって共締めされる。
【００５１】
電力変換装置１０１Ａは、出力端子２ｕと第２主電極２５ｕと第３主電極２９ｕとに電気的に接続される出力ブスバー１ｕ（図１）を形成する部材として、第１Ｕ相バー２７ｕ及び第２Ｕ相バー２６ｕを備える。第１Ｕ相バー２７ｕは、出力電極２０ｕを介して第２主電極２５ｕと第３主電極２９ｕとに電気的に接続される一端と、第２Ｕ相バー２６ｕの一端に電気的に接続される他端とを有する。第２Ｕ相バー２６ｕは、第１Ｕ相バー２７ｕの他端に電気的に接続される一端と、出力端子２ｕに電気的に接続される他端とを有する。
【００５２】
第１Ｕ相バー２７ｕの一端は、２つのＵ相モジュール３ｕ１，３ｕ２の各々の出力電極２０ｕと、端子台１３にスクリュ等の締結部材によって共締めされる。同様に、第１Ｕ相バー２７ｕの他端は、第２Ｕ相バー２６ｕの一端と、支持台６１に締結部材によって共締めされる。第２Ｕ相バー２６ｕの他端は、出力端子２ｕと、又は出力コネクタ２に設けられた出力端子２ｕに導電的に接続される間接部材と、締結部材によって共締めされる。
【００５３】
電力変換装置１０１Ａは、出力端子２ｖと第２主電極２５ｖと第３主電極２９ｖとに電気的に接続される出力ブスバー１ｖ（図１）を形成する部材として、第１Ｖ相バー２７ｖ及び第２Ｖ相バー２６ｖを備える。出力ブスバー１ｖの接続形態は、出力ブスバー１ｕの接続形態と同様のため、上述の説明を援用することで、その説明については省略する。
【００５４】
電力変換装置１０１Ａは、出力端子２ｗと第２主電極２５ｗと第３主電極２９ｗとに電気的に接続される出力ブスバー１ｗ（図１）を形成する部材として、第１Ｗ相バー２７ｗ及び第２Ｗ相バー２６ｗを備える。出力ブスバー１ｗの接続形態は、出力ブスバー１ｕの接続形態と同様のため、上述の説明を援用することで、その説明については省略する。
【００５５】
電力変換装置１０１Ａは、電流センサ２８ｕ，２８ｖ，２８ｗを備える。電流センサ２８ｕは、第１Ｕ相バー２７ｕに流れるＵ相電流を検出し、電流センサ２８ｖは、第１Ｖ相バー２７ｖに流れるＷ相電流を検出し、電流センサ２８ｗは、第１Ｗ相バー２７ｗに流れるＷ相電流を検出する。電流センサ２８ｕ，２８ｖ，２８ｗは、不図示の基板上に形成された制御回路１７に電気的に接続され、各相の電流検出信号を制御回路１７に対して出力する。
【００５６】
電力変換装置１０１Ａは、冷却器３０、流入口３４ａ、流出口３５ａ、供給管３４及び排出管３５を備える。
【００５７】
冷却器３０は、６つのモジュール３内の複数のハイサイドスイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ及び複数のローサイドスイッチング素子２２ｕ，２２ｖ，２２ｗを冷却する。冷却器３０は、Ｙ軸方向に延在し、コンデンサ５６と出力ブスバー１ｕ，１ｖ，１ｗとの間に位置する。冷却器３０は、冷却管３３と、第１ヘッダ３１、第２ヘッダ３２とを有する。
【００５８】
冷却管３３は、Ｙ軸方向に延在し、冷却水等の冷媒Ａが流れる一又は複数の流路を有する。第１ヘッダ３１は、供給管３４の負のＸ軸方向の端部が連結される連結箇所であり、冷却管３３の正のＹ軸方向の端部に取り付けられている。第１ヘッダ３１は、供給管３４の負のＸ軸方向の端部に連結される冷媒供給口３４ｂを有し、供給管３４から流入する冷媒Ａを複数の冷却管３３の複数の流路に均等に分配する役割を担う。第２ヘッダ３２は、排出管３５の負のＸ軸方向の端部が連結される連結箇所であり、冷却管３３の負のＹ軸方向の端部に取り付けられている。第２ヘッダ３２は、排出管３５の負のＸ軸方向の端部に連結される冷媒排出口３５ｂを有し、複数の冷却管３３から流出する冷媒Ａを合流させ、排出管３５に排出する役割を担う。
【００５９】
流入口３４ａは、冷媒Ａが流入する箇所であり、不図示の冷媒供給ホースが接続される。流入口３４ａは、この例では、筐体面４ａを形成するケース面６ａから突き出るように、筐体面４ａ側に配置される。流出口３５ａは、冷却水等の冷媒が流出する箇所であり、不図示の冷媒排出ホースが接続される。流出口３５ａは、この例では、筐体面４ａを形成するケース面６ａから突き出るように、筐体面４ａ側に配置される。正極端子８ｐと負極端子９ｎと出力端子２ｕ，２ｖ，２ｗは、流入口３４ａと流出口３５ａとの間に位置する。
【００６０】
供給管３４は、流入口３４ａから流入する冷媒Ａを冷却器３０に供給する部材であり、Ｘ軸方向に延在する。供給管３４は、正のＸ軸方向の端部に流入口３４ａが設けられ、負のＸ軸方向の端部に第１ヘッダ３１が接続される。流入口３４ａは、筐体４の筐体面４ａ（例えば、カバー面５ａ）から露出し、例えば、カバー面５ａに形成された孔を貫通して筐体面４ａから突出する。
【００６１】
排出管３５は、冷却器３０から流出する冷媒Ａを流出口３５ａに排出する部材であり、Ｘ軸方向に延在する。排出管３５は、正のＸ軸方向の端部に流出口３５ａが設けられ、負のＸ軸方向の端部に第２ヘッダ３２が接続される。流入口３４ａは、筐体４の筐体面４ａ（例えば、ケース面６ａ）から露出し、例えば、カバー面５ａに形成された孔を貫通して筐体面４ａから突出する。
【００６２】
このように、電力変換装置１０１Ａでは、筐体４は、コンデンサ５６、複数のハイサイドスイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ、複数のローサイドスイッチング素子２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ、正極ブスバー８３、負極ブスバー９３、複数の出力ブスバー１ｕ，１ｖ，１ｗ、冷却器３０、供給管３４及び排出管３５を収容する。そして、流入口３４ａ、流出口３５ａ、供給管３４及び排出管３５は、筐体４とは別の部材である。これらが筐体４とは別の部材であることにより、これらと同じ機能の部位が筐体と同じ部材である形態（例えば、これらと同じ機能の部位と筐体とがダイカスト成形により一体形成される形態）に比べて、流入口３４ａ及び流出口３５ａの位置変更が容易である。
【００６３】
例えば、流入口３４ａ及び流出口３５ａの位置変更がエンドユーザ等から要求されても、流入口３４ａ及び流出口３５ａは筐体４とは別の部材であるので、流入口３４ａ及び流出口３５ａの露出位置を容易に変更できる。また、供給管３４及び排出管３５は筐体４と別の部材であるので、供給管３４及び排出管３５の配管ルートを容易に変更できる。流入口３４ａ及び流出口３５ａの位置変更により筐体４の設計変更が新たに生じても、供給管３４及び排出管３５の配管ルートを容易に変更できるので、内部部品のレイアウト変更などの設計変更に起因する時間やコストのロスなどを抑制できる。
【００６４】
このように、電力変換装置１０１Ａによれば、流入口３４ａ及び流出口３５ａの位置変更に伴う設計変更にフレキシブルに対応できる。
【００６５】
例えば、流入口３４ａ及び流出口３５ａが筐体面４ａから露出する電力変換装置１０１Ａ（図４）を、流入口３４ａ及び流出口３５ａが筐体面４ｂから露出する電力変換装置１０１Ｂ（図５）に容易に設計変更できる。供給管３４の配管ルートを、第１ヘッダ３１に対して正のＸ軸方向の側から負のＸ軸方向の側に容易に変更でき、排出管３５の配管ルートを、第２ヘッダ３２に対して正のＸ軸方向の側から負のＸ軸方向の側に容易に変更できるからである。
【００６６】
例えば、流入口３４ａ及び流出口３５ａが筐体面４ａから露出する電力変換装置１０１Ａ（図４）を、流入口３４ａが筐体面４ｃから露出し流出口３５ａが筐体面４ｄから露出する電力変換装置１０１Ｃ（図６）に容易に設計変更できる。供給管３４の配管ルートを、第１ヘッダ３１に対して正のＸ軸方向の側から正のＹ軸方向の側に容易に変更でき、排出管３５の配管ルートを、第２ヘッダ３２に対して正のＸ軸方向の側から負のＹ軸方向の側に容易に変更できるからである。
【００６７】
例えば、流入口３４ａ及び流出口３５ａが筐体面４ａから露出する電力変換装置１０１Ａ（図４）を、流入口３４ａ及び流出口３５ａが筐体面４ｄから露出する電力変換装置１０１Ｄ（図７）に容易に設計変更できる。供給管３４の配管ルートを、第１ヘッダ３１に対して正のＸ軸方向の側から第２ヘッダ３２に対して負のＹ軸方向の側に容易に変更でき、排出管３５の配管ルートを、第２ヘッダ３２に対して正のＸ軸方向の側から負のＹ軸方向の側に容易に変更できるからである。
【００６８】
電力変換装置１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄの相互間においても、双方向に、流入口３４ａ及び流出口３５ａの位置変更に伴う設計変更に対応できる。一例として、電力変換装置１０１Ｃを電力変換装置１０１Ｂに設計変更できる。本開示の技術を適用すれば、不図示の他の形態の電力変換装置との間でも、流入口３４ａ及び流出口３５ａの位置変更に伴う設計変更にフレキシブルに対応できる。
【００６９】
図２〜４に示す電力変換装置１０１Ａにおいて、流入口３４ａが露出する筐体面４ａに対向する筐体面４ｂと、供給管３４に連結される第１ヘッダ３１との間に、空きスペース５４がある。より詳しくは、空きスペース５４は、筐体面４ｃと筐体面４ｂと第１ヘッダ３１とに囲まれる場所である。同様に、流出口３５ａが露出する筐体面４ａに対向する筐体面４ｂと、排出管３５に連結される第２ヘッダ３２との間に、空きスペース５３がある。より詳しくは、空きスペース５３は、筐体面４ｄと筐体面４ｂと第２ヘッダ３２とに囲まれる場所である。この場合、筐体面４ａは、第１筐体面の一例であり、筐体面４ｂは、第１筐体面に対向する第２筐体面の一例であり、筐体面４ｃ又は筐体面４ｄは、第２筐体面に隣接する第３筐体面の一例である。空きスペース５４が予め設けられていると、供給管３４を空きスペース５４に容易に配置変更でき、空きスペース５３が予め設けられていると、排出管３５を空きスペース５３に容易に配置変更できる。したがって、電力変換装置１０１Ａ（図４）から電力変換装置１０１Ｂ（図５）への設計変更にフレキシブルに対応できる。
【００７０】
図５に示す電力変換装置１０１Ｂにおいて、流入口３４ａが露出する筐体面４ｂに対向する筐体面４ａと、供給管３４に連結される第１ヘッダ３１との間に、空きスペース７０がある。より詳しくは、空きスペース７０は、筐体面４ｃと筐体面４ａと第１ヘッダ３１と第１正極ブスバー８０とに囲まれる場所である。同様に、流出口３５ａが露出する筐体面４ｂに対向する筐体面４ａと、排出管３５に連結される第２ヘッダ３２との間に、空きスペース７１がある。より詳しくは、空きスペース７１は、筐体面４ｄと筐体面４ａと第２ヘッダ３２と出力ブスバー１ｕ，１ｖ，１ｗに囲まれる場所である。この場合、筐体面４ｂは、第１筐体面の一例であり、筐体面４ａは、第１筐体面に対向する第２筐体面の一例であり、筐体面４ｃ又は筐体面４ｄは、第２筐体面に隣接する第３筐体面の一例である。空きスペース７０が予め設けられていると、供給管３４を空きスペース７０に容易に配置変更でき、空きスペース７１が予め設けられていると、排出管３５を空きスペース７１に容易に配置変更できる。したがって、電力変換装置１０１Ｂ（図５）から電力変換装置１０１Ａ（図４）、電力変換装置１０１Ｃ（図６）又は電力変換装置１０１Ｄ（図７）への設計変更にフレキシブルに対応できる。
【００７１】
図６に示す電力変換装置１０１Ｃにおいて、流入口３４ａが露出する筐体面４ｃに隣接する筐体面４ｂと、供給管３４に連結される第１ヘッダ３１との間に、空きスペース５４がある。この場合、筐体面４ｃは、第１筐体面の一例であり、筐体面４ｂは、第１筐体面に隣接する第２筐体面の一例である。同様に、流出口３５ａが露出する筐体面４ｄに隣接する筐体面４ｂと、排出管３５に連結される第２ヘッダ３２との間に、空きスペース５３がある。この場合、筐体面４ｄは、第１筐体面の一例であり、筐体面４ｂは、第１筐体面に隣接する第２筐体面の一例である。空きスペース５４が予め設けられていると、供給管３４を空きスペース５４に容易に配置変更でき、空きスペース５３が予め設けられていると、排出管３５を空きスペース５３に容易に配置変更できる。したがって、電力変換装置１０１Ｃ（図６）から電力変換装置１０１Ｂ（図５）又は電力変換装置１０１Ｄ（図７）への設計変更にフレキシブルに対応できる。
【００７２】
図４，６に示すように、空きスペース５４は、第１ヘッダ３１に対して供給管３４が位置する側とは反対側にあり、この例では、供給管３４と同一のＸＹ平面上にある。これにより、供給管３４の形状変更なしに又は最小限に抑えて、供給管３４を空きスペース５４に配置できる。同様に、図４，６，７に示すように、空きスペース５３は、第２ヘッダ３２に対して排出管３５が位置する側とは反対側にあり、この例では、排出管３５と同一のＸＹ平面上にある。これにより、排出管３５の形状変更なしに又は最小限に抑えて、排出管３５を空きスペース５３に配置できる。図５に示す空きスペース７０，７１についても、空きスペース５３，５４と同様の位置関係で規定できる。
【００７３】
空きスペース５４は、コンデンサ５６によって仕切られ、図２に示す例では、コンデンサ５６をケース６に締結するためにコンデンサ５６に形成された段差６０によって仕切られる。より詳しくは、空きスペース５４は、コンデンサ５６の正のＹ軸方向及び正のＺ軸方向に面するカバー外面によって区画される。空きスペース５３は、コンデンサ５６によって仕切られ、図２に示す例では、コンデンサ５６をケース６に締結するためにコンデンサ５６に形成された段差５９によって仕切られる。より詳しくは、空きスペース５３は、コンデンサ５６の負のＹ軸方向及び正のＺ軸方向に面するカバー外面によって区画される。
【００７４】
空きスペース５３，５４がコンデンサ５６によって仕切られることで、空きスペース５３，５４に配置される供給管又は排出管にコンデンサ５６がぶつかることを防止できる。また、コンデンサ５６によって、空きスペース５３，５４を容易に形成できる。
【００７５】
図８は、供給管と排出管と冷却器との第１連結形態を示す斜視図である。図９は、第１連結形態で連結された冷却器の構成例を示す正面図である。第１連結形態は、図４，５，６に示す冷却器３０に適用できる（図４の場合、供給管３４に連結される冷媒供給口３４ｂと、排出管３５に連結される冷媒排出口３５ｂとを逆側にすればよい）。
【００７６】
図８，９に示す冷却器３０は、供給管３４に連結される冷媒供給口３４ｂと、冷媒供給口３４ｂと連結する第１ヘッダ３１と、排出管３５に連結される冷媒排出口３５ｂと、冷媒排出口３５ｂと連結する第２ヘッダ３２と、第１ヘッダ３１と第２ヘッダ３２との間に接続される冷却管３３とを有する。冷却管３３は、Ｚ軸方向に配列された複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃを有する。第１ヘッダ３１は、供給管３４から流入する冷媒Ａを複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃに均等に分配し、複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、冷媒Ａを第２ヘッダ３２に排出する。第２ヘッダ３２は、複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃから流出する冷媒Ａを合流させ、排出管３５に排出する。
【００７７】
複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、複数のハイサイドスイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ及び複数のローサイドスイッチング素子２２ｕ，２２ｖ，２２ｗを内蔵する６つのモジュール３（３ｕ１，３ｕ２，３ｖ１，３ｖ２，３ｗ１，３ｗ２）をＺ軸方向で挟み込む。３つのモジュール３ｕ１，３ｖ１，３ｗ１は、流路３３ａと流路３３ｂとの間に挟まれ、３つのモジュール３ｕ２，３ｖ２，３ｗ２は、流路３３ｂと流路３３ｃとの間に挟まれる。このような挟み込み構造により、複数のハイサイドスイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ及び複数のローサイドスイッチング素子２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの熱は複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃ内を通流する冷媒Ａで冷却（熱交換）され、冷却効果が高まる。
【００７８】
図１４は、冷却器のマイクロチャネル構造を例示する断面図である。図１４に示すように、複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、冷却効果を高めるため、マイクロチャネル構造を採用してもよい。
【００７９】
図１０は、供給管と排出管と冷却器との第２連結形態を示す斜視図である。図１１は、第２連結形態で連結された冷却器の第１構成例を示す平面図である。第２連結形態は、図７に示す冷却器３０に適用できる。
【００８０】
第２連結形態で連結された冷却器３０（図１０）の第１構成例（図１１）でも、第１連結形態と同様、冷却管３３は、Ｚ軸方向に配列された複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃを有する。第１構成例（図１１）では、第２ヘッダ３２及び複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、それぞれ、隔壁３３ｄを有する。第２ヘッダ３２は、供給管３４から流入する冷媒Ａを、隔壁３３ｄに対して負のＸ軸方向側の複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃに均等に分配し、冷媒Ａは第１ヘッダ３１に排出される。第１ヘッダ３１は、冷媒Ａを、隔壁３３ｄに対して正のＸ軸方向側の複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃに導き、冷媒Ａは第２ヘッダ３２を介して排出管３５に排出される。
【００８１】
第１構成例（図１１）も、第１連結形態と同じ挟み込み構造を有する。したがって、複数のハイサイドスイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ及び複数のローサイドスイッチング素子２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの熱は複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃ内を通流する冷媒Ａで冷却（熱交換）され、冷却効果が向上する。
【００８２】
図１５は、第２連結形態で連結された冷却器の第１構成例（図１１）のマイクロチャネル構造を例示する断面図である。図１５に示すように、複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、冷却効果を高めるため、マイクロチャネル構造を採用してもよい。ここで、複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃがマイクロチャネル構造の場合、複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃには隔壁がなくてもよく、第２ヘッダ３２のみに隔壁が設けられてもよい。
【００８３】
図１２は、第２連結形態で連結された冷却器の第２構成例を示す正面図である。図１３は、第２連結形態で連結された冷却器の第３構成例を示す正面図である。第２構成例（図１２）及び第３構成例（図１３）でも、第１連結形態と同様、冷却管３３は、Ｚ軸方向に配列された複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃを有する。第２構成例（図１２）では、第２ヘッダ３２は、供給管３４から流入する冷媒Ａを、流路３３ａ，３３ｂに供給せずに流路３３ｃに供給する隔壁を有する。第３構成例（図１３）では、第２ヘッダ３２は、供給管３４から流入する冷媒Ａを、流路３３ａに供給せずに流路３３ｂ，３３ｃに供給する隔壁を有する。
【００８４】
第２構成例（図１２）及び第３構成例（図１３）も、第１連結形態と同じ挟み込み構造を有する。したがって、複数のハイサイドスイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ及び複数のローサイドスイッチング素子２２ｕ，２２ｖ，２２ｗの熱は複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃ内を通流する冷媒Ａで冷却（熱交換）され、冷却効果が向上する。
【００８５】
図１６は、第２連結形態で連結された冷却器の第３構成例（図１３）のマイクロチャネル構造を例示する断面図である。図１６に示すように、複数の流路３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、冷却効果を高めるため、マイクロチャネル構造を採用してもよい。
【００８６】
また、図８〜１６に示す挟み込み構造の採用により、複数のスイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗを内蔵する６つのモジュール３ｕ１，３ｕ２，３ｖ１，３ｖ２，３ｗ１，３ｗ２は、供給管３４及び排出管３５から隔離されている。したがって、供給管３４及び排出管３５の配管ルートが変更になっても、複数のスイッチング素子２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗを内蔵する６つのモジュール３ｕ１，３ｕ２，３ｖ１，３ｖ２，３ｗ１，３ｗ２の位置変更が生じ難くなる。
【００８７】
図３に示すように、筐体４は、筐体面４ｅを有する。筐体面４ｅは、第４筐体面の一例である。正極ブスバー８３と負極ブスバー９３とのうち少なくとも一方のブスバーの一部（この例では、第２正極バー８１ｐ）は、冷却器３０と筐体面４ｅとの間をＹ軸方向に通る。第２正極バー８１ｐは、冷却器３０と筐体面４ｅとの間を通ることにより、供給管３４及び排出管３５の配管ルートの変更の影響を受けにくくなるので、第２正極バー８１ｐのレイアウト変更が生じ難くなる。
【００８８】
また、冷却器３０は、筐体４とは別の部材である。これにより、冷却器３０と同じ機能の部位が筐体と同じ部材である形態（例えば、冷却器と筐体とがダイカスト成形により一体形成される形態）に比べて、冷却器３０に供給管３４及び排出管３５を介して接続される流入口３４ａ及び流出口３５ａの位置変更が容易である。
【００８９】
以上、電力変換装置を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。
【００９０】
例えば、空きスペース５３，５４は、供給管３４及び排出管３５と同一平面（例えば、同一のＸＹ平面）上にあってもよい。
【００９１】
流入口３４ａは、供給管３４の一部であるが、供給管３４とは別の部材でもよい。流出口３５ａは、排出管３５の一部であるが、排出管３５とは別の部材でもよい。
【００９２】
例えば、本開示に係る電力変換装置は、三相交流を生成するインバータに限られず、三相以外の交流を生成するインバータでもよい。
【００９３】
また、本開示に係る電力変換装置は、直流を交流に変換するインバータに限られず、直流を直流に変換するコンバータでもよい。その具体例として、入力電圧を昇圧して出力する昇圧コンバータ、入力電圧を降圧して出力する降圧コンバータ、入力電圧を昇圧又は降圧して出力する昇降圧コンバータなどがある。
【符号の説明】
【００９４】
１ｕ，１ｖ，１ｗ  出力ブスバー
２  出力コネクタ
２ｕ，２ｖ，２ｗ  出力端子
３ｕ１，３ｕ２  Ｕ相モジュール
３ｖ１，３ｖ２  Ｖ相モジュール
３ｗ１，３ｗ２  Ｗ相モジュール
４  筐体
５  カバー
６  ケース
７  電源コネクタ
８ｐ  正極端子
９ｎ  負極端子
１３  端子台
１４ｕ，１４ｖ，１４ｗ  第１制御電極
１５ｕ，１５ｖ，１５ｗ  第２制御電極
１７  制御回路
１８  駆動回路
１９ｕ，１９ｖ，１９ｗ  基板コネクタ
２０  電力変換回路
２０ｕ，２０ｖ，２０ｗ  出力電極
２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ，２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ  スイッチング素子
２３ｕ，２３ｖ，２３ｗ  第１主電極
２４ｕ，２４ｖ，２４ｗ  第４主電極
２５ｕ，２５ｖ，２５ｗ  第２主電極
２６ｕ  第２Ｕ相バー
２６ｖ  第２Ｖ相バー
２６ｗ  第２Ｗ相バー
２７ｕ  第１Ｕ相バー
２７ｖ  第１Ｖ相バー
２７ｗ  第１Ｗ相バー
２８ｕ，２８ｖ，２８ｗ  電流センサ
２９ｕ，２９ｖ，２９ｗ  第３主電極
３０  冷却器
３１  第１ヘッダ
３２  第２ヘッダ
３３  冷却管
３４  供給管
３４ａ  流入口
３４ｂ  冷媒供給口
３５  排出管
３５ａ  流出口
３５ｂ  冷媒排出口
５１  第１コンデンサ電極
５２  第２コンデンサ電極
５３，５４  空きスペース
５５  支持部材
５６  コンデンサ
５７  第２正極ブスバー
５８  第２負極ブスバー
５９，６０  段差
６１  支持台
７０，７１  空きスペース
８０  第１正極ブスバー
８０ｐ  第１正極バー
８１ｐ  第２正極バー
８３  正極ブスバー
９０  第１負極ブスバー
９０ｎ  第１負極バー
９１ｎ  第２負極バー
９３  負極ブスバー
１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄ  電力変換装置
【要約】
【課題】冷媒の流出入口の位置変更に伴う設計変更にフレキシブルに対応可能な電力変換装置を提供すること。
【解決手段】第１コンデンサ電極と第２コンデンサ電極とを有するコンデンサと、正極端子と第１コンデンサ電極とに電気的に接続される正極ブスバーと、負極端子と第２コンデンサ電極とに電気的に接続される負極ブスバーと、複数の出力端子と複数のハイサイドスイッチング素子と複数のローサイドスイッチング素子とに電気的に接続される複数の出力ブスバーと、複数のハイサイドスイッチング素子及び複数のローサイドスイッチング素子を冷却する冷却器と、流入口から流入する冷媒を冷却器に供給する供給管と、冷却器から流出する冷媒を流出口に排出する排出管とを収容する筐体を備え、正極端子、負極端子、複数の出力端子、流入口及び流出口は、筐体から露出し、流入口、流出口、供給管及び排出管は、筐体とは別の部材である、電力変換装置。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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