特許ウォッチ

公開番号2025026206
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023131652
出願日2023-08-10
発明の名称電力変換装置
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250214BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】性能向上を図りつつ、製造工程の煩雑化を回避することができる電力変換装置を提供する。
【解決手段】電力変換装置は、コンデンサと、パワーモジュールと、コンデンサとパワーモジュールとの隙間を封止するシール部と、冷却器と、コンデンサから引き出された第1の接続部と、パワーモジュールから引き出され、第1の接続部と接続された第2の接続部と、第1の接続部と第2の接続部との接続を固定するポッティング材と、を備え、パワーモジュールは、冷却器の冷却面上に配置されたベースプレートと、ベースプレート上の半導体チップと、半導体チップが収納される第1室、及び第1の接続部及び第2の接続部が配置され、コンデンサ側及び冷却面とは反対側に開口する開口部が形成された第2室を有するとともに、ポッティング材が充填されるポッティング室が形成されたケーシングと、を有し、シール部には、開口部と重なる位置に切欠き部が形成されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
コンデンサと、
前記コンデンサに並設されたパワーモジュールと、
前記コンデンサと前記パワーモジュールとの隙間を封止するシール部と、
前記コンデンサと前記パワーモジュールとを冷却する冷却面を有した冷却器と、
前記コンデンサから前記パワーモジュール側に引き出された導電性の第１の接続部と、
前記パワーモジュールから前記コンデンサ側に引き出され、前記第１の接続部と接続された導電性の第２の接続部と、
前記第１の接続部と前記第２の接続部との接続を固定するポッティング材と、
を備え、
前記パワーモジュールは、
前記冷却面上に配置されたベースプレートと、
前記ベースプレートに取り付けられた半導体チップと、
前記半導体チップが収納される第１室、及び前記第１の接続部及び前記第２の接続部が配置され、前記コンデンサ側及び前記冷却面とは反対側に開口する開口部が形成された第２室を有するとともに、前記ポッティング材が充填されるポッティング室が形成されたケーシングと、
を有し、
前記シール部には、前記開口部と重なる位置に切欠き部が形成されている電力変換装置。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
前記コンデンサと前記冷却面との間に設けられ、熱界面材料により形成された伝熱部をさらに備え、
前記シール部は、前記伝熱部と同一の熱界面材料により形成されている、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記パワーモジュールは、複数設けられ、
前記冷却面のうち、前記コンデンサと前記パワーモジュールとの間の領域には、前記パワーモジュールが当接する段差面が設けられ、
前記段差面は、前記コンデンサと前記パワーモジュールとの対向方向に直交する方向かつ前記コンデンサに沿うように直線状に延びている、請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記パワーモジュールは、複数設けられ、
前記シール部は、前記コンデンサと前記パワーモジュールとの対向方向に伸縮可能な程度の厚みを有する請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第２の接続部のうち少なくとも前記第１の接続部と接続される部分は、前記ベースプレートに接近してかつ前記ベースプレートに沿うように延びている請求項１又は２に記載の電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力変換装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電力変換装置が開示されている。この電力変換装置は、スイッチング素子と、コンデンサと、スイッチング素子及びコンデンサを同一平面上に配置して冷却する冷却器と、スイッチング素子から引き出された第１の接続部と、スイッチング素子から引き出されて第１の接続部と接続する第２の接続部と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１８８９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電動化社会の実現に向けて、電力変換器の小型化・高出力化が求められている。この中で、上記２つの接続部の冷却は自然空冷とすることが一般的である。しかしながら自然空冷では接続部を十分に冷却することができない場合がある。
また、２つの接続部がネジによって締結される場合、締結に用いたネジと冷却器とが干渉しないよう、接続部と冷却器との絶縁距離を確保する必要がある。このため、接続部を冷却器の冷却面に接近させて冷却することができない。また、接続部が長くなり、等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）が増大する課題もある。
以上の課題を解決した上で、製造工程の煩雑化も回避しなければならない。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、性能向上を図りつつ、製造工程の煩雑化を回避することができる電力変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示に係る電力変換装置は、コンデンサと、前記コンデンサに並設されたパワーモジュールと、前記コンデンサと前記パワーモジュールとの隙間を封止するシール部と、前記コンデンサと前記パワーモジュールとを冷却する冷却面を有した冷却器と、前記コンデンサから前記パワーモジュール側に引き出された導電性の第１の接続部と、前記パワーモジュールから前記コンデンサ側に引き出され、前記第１の接続部と接続された導電性の第２の接続部と、前記第１の接続部と前記第２の接続部との接続を固定するポッティング材と、を備え、前記パワーモジュールは、前記冷却面上に配置されたベースプレートと、前記ベースプレートに取り付けられた半導体チップと、前記半導体チップが収納される第１室、及び前記第１の接続部及び前記第２の接続部が配置され、前記コンデンサ側及び前記冷却面とは反対側に開口する開口部が形成された第２室を有するとともに、前記ポッティング材が充填されるポッティング室が形成されたケーシングと、を有し、前記シール部には、前記開口部と重なる位置に切欠き部が形成されている。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の電力変換装置によれば、性能向上を図りつつ、製造工程の煩雑化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の第１実施形態に係る電力変換装置の平面図である。
本開示の第１実施形態に係る電力変換装置の部分断面図である。
本開示の第１実施形態に係るパワーモジュールの内部構造及び、電力変換装置の要部を示す平面図である。
本開示の第１実施形態に係るシール部の正面図である。
本開示の第２実施形態に係る電力変換装置の平面図である。
本開示の第２実施形態に係る電力変換装置の部分断面図である。
本開示の第３実施形態に係る電力変換装置の平面図である。
本開示の第４実施形態に係る電力変換装置の部分断面図である。
本開示の変形例に係る第１の接続部及び第２の接続部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
（電力変換装置の構成）
以下、本開示の第１実施形態に係る電力変換装置１について、図１から図４を参照して説明する。
図１、図２に示すように電力変換装置１は、冷却器１０と、コンデンサ２０（平滑コンデンサ）と、パワーモジュール３０と、伝熱シート２と、第１の接続部６０と、第２の接続部７０と、ポッティング材３と、を備える。
【００１０】
（冷却器）
冷却器１０は、ユニットケース１１を有する。ユニットケース１１の内部には、冷却水Ｗが流通する流路１２が設けられている。ユニットケース１１は、後述するコンデンサ２０、及びパワーモジュール３０が配置される冷却面１３を有する。冷却面１３は、コンデンサ２０とパワーモジュール３０とを冷却する。より詳細には、コンデンサ２０及びパワーモジュール３０の熱が冷却器１０内の流通する冷却水Ｗに伝達されることにより、コンデンサ２０及びパワーモジュール３０が冷却される。また、冷却面１３には、流路１２と連通する挿入孔１４が設けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許