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公開番号2025044611
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-02
出願番号2023152295
出願日2023-09-20
発明の名称電力変換装置
出願人富士電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H02M 3/155 20060101AFI20250326BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】昇圧コンバータを蓋部から取り外すことなく直流直流コンバータ部を蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外すことが可能な電力変換装置を提供する。
【解決手段】この電力変換装置100では、蓋部60は、昇圧コンバータ部20の配置領域A1を含むように配置された昇圧コンバータ部用蓋部62と、直流直流コンバータ部30の配置領域A2を含むように、かつ、昇圧コンバータ部20の配置領域A1を含まないように、かつ、昇圧コンバータ部用蓋部62に重なるように昇圧コンバータ部用蓋部62よりも直流直流コンバータ部30側に配置された直流直流コンバータ部用蓋部63と、を含む。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
直流電源から入力される直流電力を昇圧する昇圧コンバータ部と、
前記昇圧コンバータ部によって昇圧された前記直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータ部と、
前記直流電源から入力される前記直流電力を変圧する直流直流コンバータ部と、
前記昇圧コンバータ部と前記インバータ部と前記直流直流コンバータ部とが配置された基台部と、を備え、
前記基台部は、
冷却流路が形成され、金属からなる冷却部本体部と、
前記冷却部本体部の前記冷却流路を覆うように配置され、金属からなる蓋部と、を含み、
前記蓋部は、
前記昇圧コンバータ部の配置領域を含むように配置された昇圧コンバータ部用蓋部と、
前記直流直流コンバータ部の配置領域を含むように、かつ、前記昇圧コンバータ部の配置領域を含まないように、かつ、前記昇圧コンバータ部用蓋部に重なるように前記昇圧コンバータ部用蓋部よりも前記直流直流コンバータ部側に配置された直流直流コンバータ部用蓋部と、を含む、電力変換装置。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記昇圧コンバータ部用蓋部は、前記直流直流コンバータ部用蓋部に対応する位置に形成された貫通孔を含み、
前記直流直流コンバータ部用蓋部は、前記貫通孔が前記直流直流コンバータ部用蓋部によって塞がれるように、前記昇圧コンバータ部用蓋部よりも前記直流直流コンバータ部側に配置されている、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記直流直流コンバータ部用蓋部の前記冷却流路側の面には、前記昇圧コンバータ部用蓋部の前記貫通孔を貫通して前記冷却流路内に突出するように、冷却フィンが形成されている、請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記貫通孔を介して前記冷却流路内に突出する前記冷却フィンは、前記冷却流路内における冷却用液体の流れ方向に沿って湾曲している、請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記昇圧コンバータ部用蓋部の前記直流直流コンバータ部用蓋部側の面において前記貫通孔の周囲には、シール用溝部が形成されており、
前記昇圧コンバータ部用蓋部と前記直流直流コンバータ部用蓋部との間をシールするように前記シール用溝部に配置されたシール部材をさらに備える、請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記直流直流コンバータ部は、前記直流直流コンバータ部用蓋部に接着されるように配置された半導体スイッチング素子を含む、請求項１に記載の電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力変換装置に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、冷却流路が形成された基台部を備える電力変換装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、冷却流路が形成された冷却部本体部と冷却部本体部の冷却流路を覆うように配置された蓋部とを含む基台部を備える電力変換装置が記載されている。上記特許文献１に記載の電力変換装置は、基台部に配置される昇圧コンバータ部および直流直流コンバータ部を備える。そして、上記特許文献１に記載の電力変換装置では、蓋部は、昇圧コンバータ部の配置領域と、直流直流コンバータ部の配置領域と、を含む。直流直流コンバータ部は、半導体スイッチング素子を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－５３９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、上記特許文献１には記載されていないが、上記特許文献１に記載のような従来の電力変換装置では、直流直流コンバータ部の半導体スイッチング素子が蓋部に接着剤により接着されている場合がある。この場合、半導体スイッチング素子を交換する際に、半導体スイッチング素子を含む直流直流コンバータ部を蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外す必要がある。また、蓋部には直流直流コンバータ部だけでなく昇圧コンバータ部が配置されているので、直流直流コンバータ部を蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外す前に、昇圧コンバータ部を蓋部から取り外す必要がある。なお、直流直流コンバータ部は比較的部品が多いので、蓋部に取り付けられている直流直流コンバータ部の半導体スイッチング素子が蓋部に接着剤により接着されている場合に限らず、直流直流コンバータ部を蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外したい場合もある。このため、昇圧コンバータ部を蓋部から取り外すことなく直流直流コンバータ部を蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外すことが可能な電力変換装置が望まれている。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、昇圧コンバータ部を蓋部から取り外すことなく直流直流コンバータ部を蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外すことが可能な電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による電力変換装置は、直流電源から入力される直流電力を昇圧する昇圧コンバータ部と、昇圧コンバータ部によって昇圧された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータ部と、直流電源から入力される直流電力を変圧する直流直流コンバータ部と、昇圧コンバータ部とインバータ部と直流直流コンバータ部とが配置された基台部と、を備え、基台部は、冷却流路が形成され、金属からなる冷却部本体部と、冷却部本体部の冷却流路を覆うように配置され、金属からなる蓋部と、を含み、蓋部は、昇圧コンバータ部の配置領域を含むように配置された昇圧コンバータ部用蓋部と、直流直流コンバータ部の配置領域を含むように、かつ、昇圧コンバータ部の配置領域を含まないように、かつ、昇圧コンバータ部用蓋部に重なるように昇圧コンバータ部用蓋部よりも直流直流コンバータ部側に配置された直流直流コンバータ部用蓋部と、を含む。
【０００８】
この発明の一の局面による電力変換装置では、上記のように、蓋部は、昇圧コンバータ部の配置領域を含むように配置された昇圧コンバータ部用蓋部と、直流直流コンバータ部の配置領域を含むように、かつ、昇圧コンバータ部の配置領域を含まないように、かつ、昇圧コンバータ部用蓋部に重なるように昇圧コンバータ部用蓋部よりも直流直流コンバータ部側に配置された直流直流コンバータ部用蓋部と、を含む。これにより、直流直流コンバータ部の配置領域を含み昇圧コンバータ部の配置領域を含まない直流直流コンバータ部用蓋部が、昇圧コンバータ部用蓋部よりも直流直流コンバータ部側に配置されているので、昇圧コンバータ部が昇圧コンバータ部用蓋部に配置されている状態で、直流直流コンバータ部と直流直流コンバータ部が配置された直流直流コンバータ部用蓋部とを冷却部本体部から一体的に取り外すことができる。その結果、昇圧コンバータ部を蓋部から取り外すことなく直流直流コンバータ部を蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外すことができる。
【０００９】
上記一の局面による電力変換装置では、好ましくは、昇圧コンバータ部用蓋部は、直流直流コンバータ部用蓋部に対応する位置に形成された貫通孔を含み、直流直流コンバータ部用蓋部は、貫通孔が直流直流コンバータ部用蓋部によって塞がれるように、昇圧コンバータ部用蓋部よりも直流直流コンバータ部側に配置されている。このように構成すれば、直流直流コンバータ部用蓋部が貫通孔を塞いでいる部分は、蓋部の厚みが直流直流コンバータ部用蓋部の分だけになるので、直流直流コンバータ部用蓋部が昇圧コンバータ部用蓋部に重ねて配置されたとしても、蓋部の厚みが直流直流コンバータ部用蓋部と昇圧コンバータ部用蓋部との２枚分になる部分が大きくなるのを抑制することができる。その結果、直流直流コンバータ部用蓋部が昇圧コンバータ部用蓋部に重ねて配置されることに起因して蓋部の放熱性が低下するのを抑制することができる。
【００１０】
上記直流直流コンバータ部用蓋部が、貫通孔が直流直流コンバータ部用蓋部によって塞がれるように昇圧コンバータ部用蓋部よりも直流直流コンバータ部側に配置されている構成において、好ましくは、直流直流コンバータ部用蓋部の冷却流路側の面には、昇圧コンバータ部用蓋部の貫通孔を貫通して冷却流路内に突出するように、冷却フィンが形成されている。このように構成すれば、冷却フィンにより冷却流路内を流れる冷却用液体による直流直流コンバータ部用蓋部の冷却を効率よく行うことができる。その結果、直流直流コンバータ部用蓋部から発生した熱を、直流直流コンバータ部用蓋部に覆われた冷却流路に効率よく放熱することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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