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公開番号2025118508
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024196072
出願日2024-11-08
発明の名称電力変換装置
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人R&C
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250805BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】冷却液の流通速度が小さい場合でも冷却液に混入した気泡が冷却流路のうち電子部品に対向する部位に溜り難い電力変換装置を提供する。
【解決手段】電力変換装置は、複数の電子部品66a,70aと、複数の電子部品66a,70aを冷却する冷却液が内部に流通する冷却プレート11、12と、を備え、複数の電子部品66a,70aは、少なくとも第1冷却対象66a及び第2冷却対象70aを含んでおり、冷却プレート11、12は、水平方向に形成されて第1冷却対象66aを冷却する第1流路11Cと、第1流路11Cの下流側に配置されて第2冷却対象70aを冷却する第2流路11Dと、を含んでおり、第2流路11Dは、第1流路11Cよりも上方に位置し、且つ冷却液を流通させつつ気泡Pの貯留が可能な気泡溜り部80を有する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
複数の電子部品と、
複数の前記電子部品を冷却する冷却液が内部に流通する冷却プレートと、を備え、
複数の前記電子部品は、少なくとも第１冷却対象及び第２冷却対象を含んでおり、
前記冷却プレートは、水平方向に形成されて前記第１冷却対象を冷却する第１流路と、前記第１流路の下流側に配置されて前記第２冷却対象を冷却する第２流路と、を含んでおり、
前記第２流路は、前記第１流路よりも上方に位置し、且つ前記冷却液を流通させつつ気泡の貯留が可能な気泡溜り部を有する電力変換装置。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
前記第２流路は、前記第１流路から上方に向けて延設される第１路と、前記第１路に連続し水平方向に延設される第２路と、前記第２路から下方に向けて延設される第３路と、を含み、前記気泡溜り部が前記第２路に設けられている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記第２流路は、少なくとも前記第１流路に連続する第１路と、前記第１路に連続する第２路とを含み、前記第２路が前記第１流路よりも上方に位置する請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第２流路が下流に向けて上方に傾斜する傾斜部分を有し、
前記気泡溜り部は、前記傾斜部分の上端に設けられている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記気泡溜り部は、前記冷却液の流入口及び流出口が前記第２流路における他の部位よりも幅狭になるように構成されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記第２冷却対象が前記第１冷却対象よりも発熱量が小さい請求項１から５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、電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、走行駆動源としてモータを備えた自動車（ハイブリッド車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、バッテリ車（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）、燃料電池車（ＦＣＥＶ：Fuel Cell Electric Vehicle）等）が普及している。これらの自動車は、モータ等を駆動する車両駆動装置が設けられ、この車両駆動装置には複数の電子部品を有する電力変換装置が備えられている。
【０００３】
下記に出典を示す特許文献１には、電力変換装置が記載されている。この電力変換装置は、電力変換回路を構成する半導体モジュールと、半導体モジュールを冷媒によって冷却する冷却ケースと、を備え、冷媒によって冷却ケースの上壁面に配置された半導体モジュールを冷却可能に構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１１－２１７５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された電力変換装置のように、冷却ケースの内部に形成された流路では、気泡が冷媒と共に流入することがある。当該気泡は、流路のうち半導体モジュールに対向する上壁面の下側に滞留することがあり、その場合には半導体モジュールの冷却効率が低下する。そこで、特許文献１の記載された電力変換装置では、冷却ケースに接続される冷媒導入管及び冷媒導出管を冷却ケースの上壁面よりも上方に位置させている。こうすることで、冷却ケースに気泡を溜り難くすることができる。
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の電力変換装置では、冷媒の流通速度が小さい場合、依然として気泡が冷却ケースの上壁面に滞留するおそれがあり、改善の余地があった。
【０００７】
そこで、冷却液の流通速度が小さい場合でも冷却液に混入した気泡が冷却流路のうち電子部品に対向する部位に溜り難い電力変換装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電力変換装置の一つの実施形態は、複数の電子部品と、複数の前記電子部品を冷却する冷却液が内部に流通する冷却プレートと、を備え、複数の前記電子部品は、少なくとも第１冷却対象及び第２冷却対象を含んでおり、前記冷却プレートは、水平方向に形成されて前記第１冷却対象を冷却する第１流路と、前記第１流路の下流側に配置されて前記第２冷却対象を冷却する第２流路と、を含んでおり、前記第２流路は、前記第１流路よりも上方に位置し、且つ前記冷却液を流通させつつ気泡の貯留が可能な気泡溜り部を有する。
【０００９】
本構成によれば、冷却液は第１冷却対象及び第２冷却対象をその順に冷却する際に、冷却液に気泡が混入したとしても、当該気泡は第１冷却対象を冷却する第１流路よりも上方に位置する気泡溜り部に溜めることができる。これにより、例えば気泡溜り部に対向する位置以外に第１冷却対象を配置することで、冷却プレートを流通する冷却液によって第１冷却対象及び第２冷却対象を確実に冷却できる。また、気泡溜り部は冷却液を流通させつつ気泡の貯留が可能であるので、冷却液の流通速度が小さいことに起因して気泡溜り部に気泡が滞留し続けても冷却液の流通の妨げになることもない。こうして、複数の電子部品に対し効果的な冷却が可能な電力変換装置を実現できた。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
変換モジュールを収容した車両駆動装置の縦断面図である。
電力変換装置の斜視図である。
冷却流体流路と冷媒流路とを示す冷却回路図である。
図１のＩＶ－ＩＶ矢視断面図である。
図１のＶ－Ｖ矢視断面図である。
第１実施形態における冷却プレートの部分断面図である。
比較例の冷却プレートの部分断面図である。
冷却プレートの変形例の部分断面図である。
第２実施形態における冷却プレートの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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