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公開番号2024059166
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-01
出願番号2022166676
出願日2022-10-18
発明の名称電力変換装置
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人ぱるも特許事務所
主分類H02M 7/48 20070101AFI20240423BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】大型化を抑制しつつ、制御基板の耐振性を向上させた電力変換装置を得ること。
【解決手段】パワーモジュールと、パワーモジュールに接続されたコンデンサモジュールと、パワーモジュールを制御する複数の制御用の電子部品を有した制御基板と、特定の制御用の電子部品を収容し、有底筒状に形成された第1ケースと、パワーモジュール、コンデンサモジュール、制御基板、及び第1ケースを収容した筐体と、を備え、第1ケースの少なくとも一部は、制御用の電子部品以外の他の電子部品と共に、有底筒状に形成された第2ケースに封止樹脂を介して収容され、第1ケースは、第2ケースの開口部に配置され、他の電子部品の少なくとも一部は、第1ケースよりも第2ケースの底部の側に配置されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
パワーモジュールと、前記パワーモジュールに接続されたコンデンサモジュールと、前記パワーモジュールを制御する複数の制御用の電子部品を有した制御基板と、特定の前記制御用の電子部品を収容し、有底筒状に形成された第１ケースと、前記パワーモジュール、前記コンデンサモジュール、前記制御基板、及び前記第１ケースを収容した筐体と、を備え、
前記第１ケースの少なくとも一部は、前記制御用の電子部品以外の他の電子部品と共に、有底筒状に形成された第２ケースに封止樹脂を介して収容され、
前記第１ケースは、前記第２ケースの開口部に配置され、前記他の電子部品の少なくとも一部は、前記第１ケースよりも前記第２ケースの底部の側に配置されている電力変換装置。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記第１ケースの少なくとも一部は、前記他の電子部品であるコンデンサ素子と共に、前記第２ケースに前記封止樹脂を介して収容され、前記コンデンサ素子と前記第２ケースと前記封止樹脂とにより前記コンデンサモジュールが形成されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記第１ケースの底部と前記コンデンサ素子とは前記封止樹脂を介して対向して配置されている請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第１ケースに収容された前記特定の制御用の電子部品は、前記制御基板に電気的に接続された前記複数の制御用の電子部品の中で最も大型もしくは最も高重量な部品であり、
前記特定の制御用の電子部品は、部品封止樹脂を介して前記第１ケースに収容されている請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記特定の制御用の電子部品の本体部は、リード線又はコネクタ端子を介して、前記制御基板に接続され、前記本体部と前記制御基板とは離間している請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記特定の制御用の電子部品は、前記第１ケースの内面と離間して配置されている請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記第１ケースに収容された前記特定の制御用の電子部品は、前記制御基板に電気的に接続された前記複数の制御用の電子部品の中で最も大型もしくは最も高重量な部品であり、
前記特定の制御用の電子部品は、結合部材により前記第１ケースに固定されている請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記特定の制御用の電子部品の本体部は、リード線又はコネクタ端子を介して、前記制御基板に接続され、前記本体部と前記制御基板とは離間している請求項７に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記第１ケースは、前記第１ケースが有した固定部により、前記制御基板に固定されている請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記第１ケースは、前記第１ケースの外側にアンカー部を有し、
前記アンカー部は、前記封止樹脂に埋設されている請求項２に記載の電力変換装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は、電力変換装置に関するものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、電気自動車、及び燃料電池車といった電動化車両には、電動化の為のコンポーネントである電力変換装置が搭載されている。電力変換装置としては、バッテリからの直流電力を交流電力に変換して、交流電力を駆動用のモータに供給するインバータ、バッテリの電圧を昇降圧するコンバータ等が挙げられる。これらの車両におけるトランクルーム及び乗員の居住空間を確保するために、電力変換装置は限られたスペースに搭載することが求められている。そのため、電力変換装置を小型なコンポーネントとすることの要求が高い傾向にある。また、これらの車両に搭載された電力変換装置は、エンジン、トランスミッション、又はモータ等の熱源及び振動発生源の筐体に接続されるため、電力変換装置には熱及び振動に対して高い耐久性が求められている。
【０００３】
インバータ、及びコンバータは、制御基板、コンデンサモジュール、複数のパワーモジュール、複数のパワーモジュールを接続する端子、及び端子間に配置された絶縁部材などで構成される。これらの構成部材が、厳しい振動及びは熱に耐える構造が開示されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に開示された構造では、コンデンサモジュールと制御基板とが隣接しない位置に設置され、制御基板を支持する支持部材とパワーモジュールの端子を絶縁するための端子カバーとを一体的に設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１１２６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１においては、制御基板を支持する支持部材とパワーモジュールの端子を絶縁するための端子カバーとを一体的に設けたため、制御基板の振動を抑制することができる。しかしながら、制御基板の高機能化に伴って制御用の電子部品の点数が増加傾向にあるため、制御用の電子部品の点数を増加させた際、制御基板の振動に対する耐久性が低下するという課題があった。また、制御用の電子部品の点数を増加に伴い、制御基板を支持する支持部材をさらに設けた場合、電力変換装置が大型化するという課題があった。
【０００６】
そこで、本願は、大型化を抑制しつつ、制御基板の耐振性を向上させた電力変換装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願に開示される電力変換装置は、パワーモジュールと、パワーモジュールに接続されたコンデンサモジュールと、パワーモジュールを制御する複数の制御用の電子部品を有した制御基板と、特定の制御用の電子部品を収容し、有底筒状に形成された第１ケースと、パワーモジュール、コンデンサモジュール、制御基板、及び第１ケースを収容した筐体と、を備え、第１ケースの少なくとも一部は、制御用の電子部品以外の他の電子部品と共に、有底筒状に形成された第２ケースに封止樹脂を介して収容され、第１ケースは、第２ケースの開口部に配置され、他の電子部品の少なくとも一部は、第１ケースよりも第２ケースの底部の側に配置されているものである。
【発明の効果】
【０００８】
本願に開示される電力変換装置によれば、パワーモジュールと、コンデンサモジュールと、パワーモジュールを制御する複数の制御用の電子部品を有した制御基板と、特定の制御用の電子部品を収容し、有底筒状に形成された第１ケースと、パワーモジュール、コンデンサモジュール、制御基板、及び第１ケースを収容した筐体と、を備え、第１ケースの少なくとも一部は、制御用の電子部品以外の他の電子部品と共に、有底筒状に形成された第２ケースに封止樹脂を介して収容され、第１ケースは、第２ケースの開口部に配置され、他の電子部品の少なくとも一部は、第１ケースよりも第２ケースの底部の側に配置されているため、特定の制御用の電子部品を介して第１ケース、封止樹脂、及び第２ケースにより制御基板が支持されるので、制御基板の耐振性を向上させることができる。また、制御基板の支持には他の電子部品を収容した第２ケースを利用しているため、電力変換装置の大型化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１に係る電力変換装置の概略を示す平面図である。
実施の形態１に係る電力変換装置の概略を示す平面図である。
図２のＡ－Ａ断面位置で切断した電力変換装置の断面図である。
実施の形態１に係る電力変換装置の第１ケースの斜視図である。
実施の形態１に係る電力変換装置の第１ケースの平面図である。
実施の形態１に係る電力変換装置のパワーモジュールの斜視図である。
実施の形態１に係る別の電力変換装置の概略を示す断面図である。
実施の形態１に係る電力変換装置の別の第１ケースの平面図である。
図８のＢ－Ｂ断面位置で切断した別の第１ケースの断面図である。
実施の形態１に係る電力変換装置の設置状態の例を示す図である。
実施の形態２に係る電力変換装置の概略を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本願の実施の形態による電力変換装置を図に基づいて説明する。なお、各図において同一、又は相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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