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JP6191371B2 - Power converter - Google Patents

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JP6191371B2
JP6191371B2 JP2013208682A JP2013208682A JP6191371B2 JP 6191371 B2 JP6191371 B2 JP 6191371B2 JP 2013208682 A JP2013208682 A JP 2013208682A JP 2013208682 A JP2013208682 A JP 2013208682A JP 6191371 B2 JP6191371 B2 JP 6191371B2
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Description

本発明は、2個の電力変換器を有する電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device having two power converters.

DC−DCコンバータ等の第1電力変換器と、インバータ等の第2電力変換器と、コンデンサ等の電子部品とを備え、これら2つの電力変換器と電子部品とを1つのケースに収容した電力変換装置が知られている(下記特許文献1参照)。   A power that includes a first power converter such as a DC-DC converter, a second power converter such as an inverter, and electronic components such as a capacitor, and the two power converters and the electronic components are accommodated in one case. A conversion device is known (see Patent Document 1 below).

この電力変換装置では、上記ケースに、2個の電力変換装置の間に介在する仕切部を設けてある。仕切部の内部には、冷媒が流れる冷媒流路が形成されている。この仕切部を用いて、第1電力変換器を冷却すると共に、ケース内全体の雰囲気温度を下げている。   In this power conversion device, the case is provided with a partition portion interposed between the two power conversion devices. A refrigerant flow path through which the refrigerant flows is formed inside the partition portion. Using this partition part, while cooling a 1st power converter, the atmospheric temperature of the whole case is lowered.

上記仕切部は、ケースを構成する、互いに平行な2枚の壁部の間を繋ぐように形成されている。すなわち、上記電力変換装置では、ケース内のスペースが、仕切部によって、第1電力変換器を配するための空間と、第2電力変換器を配するための空間とに分けられている。また、上記電子部品(コンデンサ)は、第2電力変換器(インバータ)を配した空間内に設けられている。電子部品は、第2電力変換器に電気的に接続している。   The partition portion is formed so as to connect between two parallel wall portions constituting the case. That is, in the power conversion device, the space in the case is divided by the partition into a space for arranging the first power converter and a space for arranging the second power converter. The electronic component (capacitor) is provided in a space where the second power converter (inverter) is arranged. The electronic component is electrically connected to the second power converter.

特開2012−217316号公報JP 2012-217316 A

しかしながら、上記電力変換装置は、ケース内に空きスペースができやすいという問題がある。すなわち、上記電力変換装置は、仕切部によって、ケース内が、第1電力変換器を設けた側の空間と、第2電力変換器を設けた側の空間とに二分されている。したがって、この2つの空間を別々に利用せざるを得ない。そのため、例えば、第1電力変換器の隣に空きスペースができたとしても、この空きスペースを、上記電子部品を配置するためのスペースとして利用しにくい。そのため、上記電力変換装置は、ケース内に無駄な空きスペースが生じやすく、全体として大型化しやすいという問題がある。   However, the power conversion device has a problem that an empty space is easily formed in the case. That is, in the power conversion device, the inside of the case is divided into two spaces by the partitioning portion: a space on the side where the first power converter is provided and a space on the side where the second power converter is provided. Therefore, these two spaces must be used separately. Therefore, for example, even if an empty space is created next to the first power converter, it is difficult to use the empty space as a space for arranging the electronic components. Therefore, the power conversion device has a problem in that a wasteful empty space is easily generated in the case, and the size of the power conversion device is easily increased as a whole.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、ケース内に無駄なスペースが生じにくく、小型化しやすい電力変換装置を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a power conversion device in which a useless space is hardly generated in a case and the size can be easily reduced.

本発明の一態様は、第1電力変換器と第2電力変換器との2個の電力変換器と、
該電力変換器とは別体として設けられた電子部品と、
上記2個の電力変換器および上記電子部品を収容するケースとを備え、
該ケースは、上記2個の電力変換器の間に介在する仕切部を有し、該仕切部の内部に冷媒が流れる冷媒流路が形成され、上記仕切部によって上記第1電力変換器を冷却しており、
上記2個の電力変換器が重なり合う重複方向に対して直交する直交方向において、上記仕切部とケースの壁部との間に第1隙間を形成してあると共に、上記第1電力変換器と上記壁部との間に第2隙間を形成してあり、上記第1隙間と上記第2隙間とは上記重複方向に繋がっており、
上記電子部品の少なくとも一部が上記第2隙間に配されており、
上記第1電力変換器と上記電子部品との間に、上記仕切部に連結した遮熱板が介在しており、
上記仕切部は、上記冷媒流路に上記冷媒を導入するための導入口と、上記冷媒流路から上記冷媒を導出するための導出口とを有し、上記遮熱板は、上記直交方向において、上記導出口よりも上記導入口に近い位置にて上記仕切部に連結していることを特徴とする電力変換装置にある。
One aspect of the present invention includes two power converters, a first power converter and a second power converter,
An electronic component provided separately from the power converter;
A case for housing the two power converters and the electronic component;
The case has a partition portion interposed between the two power converters, a refrigerant flow path through which the refrigerant flows is formed inside the partition portion, and the first power converter is cooled by the partition portion. And
In the orthogonal direction perpendicular to the overlapping direction in which the two power converters overlap, a first gap is formed between the partition and the wall of the case, and the first power converter and the above A second gap is formed between the wall and the first gap and the second gap are connected in the overlapping direction;
At least a portion of the electronic component is disposed in the second gap,
Between the first power converter and the electronic component, a heat shield connected to the partition is interposed ,
The partition has an inlet for introducing the refrigerant into the refrigerant flow path, and an outlet for deriving the refrigerant from the refrigerant flow path, and the heat shield plate is arranged in the orthogonal direction. The power converter is connected to the partition at a position closer to the inlet than the outlet .

上記電力変換装置においては、仕切部とケースの壁部との間に上記第1隙間を形成してある。そのため、ケース内における、第1電力変換器を設けた側の空間と、第2電力変換器を設けた側の空間とが上記第1隙間によって繋がり、ケース内の2つの上記空間が別々にならずにすむ。したがって、第1電力変換器の隣に形成された上記第2隙間を、電子部品の一部を配置するスペースとして利用しやすくなる。そのため、ケース内の空きスペースが減り、ケース、すなわち電力変換装置全体を小型化することが可能になる。   In the power conversion device, the first gap is formed between the partition portion and the wall portion of the case. Therefore, the space on the side where the first power converter is provided in the case and the space on the side where the second power converter is provided are connected by the first gap, and the two spaces in the case are separated. I'm sorry. Therefore, it becomes easy to utilize the said 2nd clearance gap formed adjacent to the 1st power converter as a space which arrange | positions a part of electronic component. Therefore, the empty space in the case is reduced, and the case, that is, the entire power conversion device can be reduced in size.

また、仮に、上記第2隙間に電子部品の一部を単に配置しただけだとすると、第1電力変換器から発生する熱によって電子部品の温度が上昇し、寿命が低下する可能性が生じる。したがって、電子部品を第1電力変換器から遠ざける必要が生じ、ケースの小型化が困難になる。この問題を解決するため、上記電力変換装置では、第1電力変換器と電子部品との間に遮熱板を設けてある。これにより、第1電力変換器から生じた熱を遮熱板によって遮ることができ、電子部品の温度上昇を抑制することが可能になる。そのため、電子部品を第1電力変換器に近づけることができ、ケース内に無駄なスペースができにくくなる。そのため、電力変換装置全体をより小型化することが可能になる。   Further, if a part of the electronic component is simply disposed in the second gap, the temperature of the electronic component is increased by the heat generated from the first power converter, and the life may be shortened. Therefore, it becomes necessary to keep the electronic component away from the first power converter, and it is difficult to reduce the size of the case. In order to solve this problem, in the power converter, a heat shield is provided between the first power converter and the electronic component. Thereby, the heat generated from the first power converter can be blocked by the heat shield plate, and the temperature rise of the electronic component can be suppressed. For this reason, the electronic component can be brought close to the first power converter, and it is difficult to create a useless space in the case. Therefore, it becomes possible to further reduce the size of the entire power conversion device.

以上のごとく、本例によれば、ケース内に無駄なスペースが生じにくく、小型化しやすい電力変換装置を提供することができる。   As described above, according to this example, it is possible to provide a power conversion device that is unlikely to have a useless space in the case and that can be easily miniaturized.

実施例1における、電力変換装置の断面図であって、図2のI-I断面図。It is sectional drawing of the power converter device in Example 1, Comprising: II sectional drawing of FIG. 図1のII-II断面図。II-II sectional drawing of FIG. 図1のIII-III断面図。III-III sectional drawing of FIG. 図1のIV-IV断面図。IV-IV sectional drawing of FIG. 図1のV-V断面図。VV sectional drawing of FIG. 実施例1における、電力変換装置の回路図。The circuit diagram of the power converter device in Example 1. FIG. 実施例1における、DC−DCコンバータの回路図。1 is a circuit diagram of a DC-DC converter in Embodiment 1. FIG. 実施例1における、電力変換装置の斜視図。The perspective view of the power converter device in Example 1. FIG. 実施例2における、電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the power converter device in Example 2. FIG. 実施例3における、電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the power converter device in Example 3. FIG.

上記電力変換装置は、例えば、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための車載用電力変換装置とすることができる。   The power conversion device can be a vehicle-mounted power conversion device to be mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.

(実施例1)
上記電力変換装置に係る実施例について、図1〜図8を用いて説明する。本例の電力変換装置1は、図1〜図3に示すごとく、第1電力変換器2aと第2電力変換器2bとの2個の電力変換器2と、電子部品4と、ケース3とを備える。電子部品4は、電力変換器2とは別体として設けられている。ケース3に、2個の電力変換器2および電子部品4を収容してある。
Example 1
The Example which concerns on the said power converter device is described using FIGS. As shown in FIGS. 1 to 3, the power conversion device 1 of this example includes two power converters 2, that is, a first power converter 2 a and a second power converter 2 b, an electronic component 4, and a case 3. Is provided. The electronic component 4 is provided separately from the power converter 2. The case 3 accommodates two power converters 2 and electronic components 4.

図1に示すごとく、ケース3は、2個の電力変換器2の間に介在する仕切部5を有する。仕切部5の内部には、冷媒50が流れる冷媒流路51が形成されている。この仕切部5によって第1電力変換器2aを冷却している。2個の電力変換器2が重なり合う重複方向(Z方向)に対して直交する直交方向(Y方向)において、仕切部5とケース3の壁部31との間に第1隙間G1を形成してあると共に、第1電力変換器2aと壁部31との間に第2隙間G2を形成してある。第1隙間G1と第2隙間G2とは、Z方向に繋がっている。   As shown in FIG. 1, the case 3 has a partition portion 5 interposed between the two power converters 2. A coolant channel 51 through which the coolant 50 flows is formed inside the partition portion 5. The partition unit 5 cools the first power converter 2a. A first gap G1 is formed between the partition portion 5 and the wall portion 31 of the case 3 in an orthogonal direction (Y direction) orthogonal to the overlapping direction (Z direction) in which the two power converters 2 overlap. In addition, a second gap G <b> 2 is formed between the first power converter 2 a and the wall portion 31. The first gap G1 and the second gap G2 are connected in the Z direction.

第2隙間G2には、電子部品4の一部が配されている。第1電力変換器2aと電子部品4との間に、仕切部5に連結した遮熱板6が介在している。   A part of the electronic component 4 is disposed in the second gap G2. Between the 1st power converter 2a and the electronic component 4, the heat shield 6 connected with the partition part 5 is interposed.

本例の電力変換装置1は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置である。また、第1電力変換器2aは、直流電源12(図6、図7参照)の直流電圧を降圧して、低圧バッテリー14(図7参照)を充電するためのDC−DCコンバータである。第2電力変換器2bは、直流電源12から供給される直流電力を交流電力に変換して、三相交流モータ13(図6参照)を駆動するためのインバータである。また、本例の電子部品4は、直流電圧を平滑化するためのコンデンサである。   The power conversion device 1 of this example is a vehicle-mounted power conversion device to be mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. The first power converter 2a is a DC-DC converter for stepping down the DC voltage of the DC power supply 12 (see FIGS. 6 and 7) and charging the low-voltage battery 14 (see FIG. 7). The second power converter 2b is an inverter for driving the three-phase AC motor 13 (see FIG. 6) by converting DC power supplied from the DC power supply 12 into AC power. Moreover, the electronic component 4 of this example is a capacitor for smoothing a DC voltage.

図1、図4に示すごとく、本例の仕切部5は、ケース3と一体に形成されている。上述したように、ケース3内には、冷媒流路51を形成してある。仕切部5の内部には、隔壁56を設けてある。この隔壁56によって、冷媒流路51を、第1部分51aと第2部分51bとに分けている。第1部分51aは、外部から導入された冷媒50が最初に通る部位である。第2部分51bは、第1部分51aを通った冷媒50が流れる部位である。第1部分51aには、冷媒50を導入するための導入口581が形成されている。また、第2部分51bには、冷媒50を導出するための導出口591が形成されている。導入口851には、第1導入管58が取り付けられている。また、導出口591には、第1導出管59が取り付けられている。   As shown in FIGS. 1 and 4, the partition portion 5 of this example is formed integrally with the case 3. As described above, the refrigerant flow path 51 is formed in the case 3. A partition wall 56 is provided inside the partition portion 5. The partition wall 56 divides the coolant channel 51 into a first portion 51a and a second portion 51b. The first portion 51a is a portion through which the refrigerant 50 introduced from the outside first passes. The 2nd part 51b is a site | part through which the refrigerant | coolant 50 which passed the 1st part 51a flows. An inlet 581 for introducing the refrigerant 50 is formed in the first portion 51a. The second portion 51b is formed with a lead-out port 591 for leading out the refrigerant 50. A first introduction pipe 58 is attached to the introduction port 851. A first outlet pipe 59 is attached to the outlet port 591.

図5、図7に示すごとく、本例の第1電力変換器2aは、複数のMOSFET220を内蔵したMOSモジュール22と、トランス21と、2個のダイオード230を内蔵したダイオードモジュール23と、チョークコイル24と、フィルタコンデンサ25と、コネクタ26とを備える。図1に示すごとく、これらの部品は、ベースプレート20に搭載されている。ベースプレート20は、仕切部5に接している。ベースプレート20を介して、第1電力変換器2aを構成する各部品を冷却している。第1電力変換器2aと遮熱板6との間には、断熱用のスペースSが形成されている。   As shown in FIGS. 5 and 7, the first power converter 2 a of this example includes a MOS module 22 including a plurality of MOSFETs 220, a transformer 21, a diode module 23 including two diodes 230, and a choke coil. 24, a filter capacitor 25, and a connector 26. As shown in FIG. 1, these components are mounted on a base plate 20. The base plate 20 is in contact with the partition portion 5. Each component constituting the first power converter 2a is cooled via the base plate 20. A space S for heat insulation is formed between the first power converter 2 a and the heat shield plate 6.

図7に示すごとく、MOSモジュール22内のMOSFET220は、Hブリッジ回路を構成している。MOSFET220をオンオフ動作することにより、直流電源12(図6参照)の直流電圧を交流電圧に変換している。この交流電圧を、トランス21を使って降圧するよう構成されている。トランス21の出力電圧は、ダイオード220によって整流される。そして、整流後の直流電流をチョークコイル24に流すことにより、リップル電流を除去すると共に、フィルタコンデンサ25によって、ノイズ電圧を除去するよう構成してある。このようにして得られた直流電力を用いて、低圧バッテリー14を充電している。   As shown in FIG. 7, the MOSFET 220 in the MOS module 22 forms an H bridge circuit. By turning on / off the MOSFET 220, the DC voltage of the DC power supply 12 (see FIG. 6) is converted into an AC voltage. The AC voltage is stepped down using a transformer 21. The output voltage of the transformer 21 is rectified by the diode 220. The rectified direct current is passed through the choke coil 24 to remove the ripple current, and the filter capacitor 25 removes the noise voltage. The low-voltage battery 14 is charged using the DC power obtained in this way.

第1電力変換器2aを構成する各部品の中では、トランス21が最も発熱量が多い。本例では、トランス21を、仕切部5(図4参照)のうち冷媒流路51の第1部分51aを形成した部位に配してある。これにより、第1部分51aを流れる冷媒50、すなわち、外部から導入されたばかりで温度が低い冷媒50を用いて、トランス21を冷却している。これによって、発熱量が多いトランス21の冷却効率を高めるようにしてある。   Among the components constituting the first power converter 2a, the transformer 21 generates the largest amount of heat. In this example, the transformer 21 is arranged in a part of the partition part 5 (see FIG. 4) where the first portion 51a of the refrigerant flow path 51 is formed. Thereby, the transformer 21 is cooled using the refrigerant 50 flowing through the first portion 51a, that is, the refrigerant 50 that has just been introduced from the outside and has a low temperature. As a result, the cooling efficiency of the transformer 21 that generates a large amount of heat is increased.

一方、図1〜図3に示すごとく、本例の第2電力変換器2bは、複数の半導体モジュール15と、該半導体モジュール15を冷却する冷却管14とを備える。半導体モジュール15と冷却管14とは、交互に積層され、積層体100を構成している。半導体モジュール15は、半導体素子150(図6参照)を内蔵した本体部155と、該本体部155から突出する制御端子151と、複数のパワー端子16とを備える。図1に示すごとく、パワー端子16には、直流電圧が加わる直流端子16a,16bと、交流出力端子16cとがある。直流端子16a,16bは、図示しない直流バスバーによって、コンデンサ(電子部品4)の電極端子45に接続している。また、交流出力端子16cは、図示しない交流バスバーを介して、三相交流モータ13(図6参照)に接続されている。   On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 3, the second power converter 2 b of this example includes a plurality of semiconductor modules 15 and a cooling pipe 14 that cools the semiconductor modules 15. The semiconductor modules 15 and the cooling pipes 14 are alternately stacked to constitute a stacked body 100. The semiconductor module 15 includes a main body 155 in which a semiconductor element 150 (see FIG. 6) is built, a control terminal 151 protruding from the main body 155, and a plurality of power terminals 16. As shown in FIG. 1, the power terminal 16 includes DC terminals 16a and 16b to which a DC voltage is applied, and an AC output terminal 16c. The DC terminals 16a and 16b are connected to the electrode terminal 45 of the capacitor (electronic component 4) by a DC bus bar (not shown). The AC output terminal 16c is connected to the three-phase AC motor 13 (see FIG. 6) via an AC bus bar (not shown).

また、半導体モジュール15の制御端子151は、制御回路基板17に接続している。この制御回路基板17を用いて、半導体モジュール15をオンオフ動作させている。これにより、直流端子16a,16bに加わる直流電圧を交流電圧に変換し、この交流電圧を、交流出力端子16cから出力するよう構成してある。   The control terminal 151 of the semiconductor module 15 is connected to the control circuit board 17. Using this control circuit board 17, the semiconductor module 15 is turned on and off. Thereby, the DC voltage applied to the DC terminals 16a and 16b is converted into an AC voltage, and this AC voltage is output from the AC output terminal 16c.

図3に示すごとく、積層体100の積層方向(X方向)に隣り合う2つの冷却管14は、Y方向における両端部において、それぞれ連結管145によって連結されている。また、複数の冷却管14のうち、X方向おける一端に位置する冷却管14aには、冷媒50を導入するための第2導入管38と、冷媒50を導出するための第2導出管39とが接続している。第2導入管38から冷媒50を導入すると、冷媒50は、連結管145を通って全ての冷却管14を流れ、第2導出管39から導出する。これにより、各半導体モジュール15を冷却している。   As shown in FIG. 3, the two cooling pipes 14 adjacent to each other in the stacking direction (X direction) of the stacked body 100 are connected by connecting pipes 145 at both ends in the Y direction. Further, among the plurality of cooling pipes 14, a cooling pipe 14 a positioned at one end in the X direction has a second introduction pipe 38 for introducing the refrigerant 50 and a second outlet pipe 39 for leading the refrigerant 50. Is connected. When the refrigerant 50 is introduced from the second introduction pipe 38, the refrigerant 50 flows through all the cooling pipes 14 through the connecting pipe 145 and is led out from the second outlet pipe 39. Thereby, each semiconductor module 15 is cooled.

図8に示すごとく、上記仕切部5に取り付けた第1導出管59は、ホース19によって、上記第2導入管38に接続されている。すなわち、本例では、外部から第1導入管58へ冷媒50を導入し、仕切部5内の冷媒流路51を流れて第1導出管59から導出した冷媒50を、ホース19を通して第2導入管38へ導入するよう構成してある。これにより、仕切部5と第2電力変換器2bとに別々に冷媒50を導入しなくても済むようにしてある。なお、第2導出管39から導出した冷媒50は、図示しない冷却装置によって冷却され、再び第1導入管58へ導入される。   As shown in FIG. 8, the first outlet pipe 59 attached to the partition portion 5 is connected to the second introduction pipe 38 by the hose 19. That is, in this example, the refrigerant 50 is introduced from the outside into the first introduction pipe 58, and the refrigerant 50 that has flowed through the refrigerant flow path 51 in the partition portion 5 and led out from the first lead-out pipe 59 is introduced into the second through the hose 19. It is configured to be introduced into the tube 38. As a result, it is not necessary to separately introduce the refrigerant 50 into the partition portion 5 and the second power converter 2b. The refrigerant 50 led out from the second lead-out pipe 39 is cooled by a cooling device (not shown) and introduced again into the first introduction pipe 58.

図3に示すごとく、ケース3には、積層体100を固定するための固定板34を形成してある。固定板34と積層体100との間には、加圧部材340(板ばね)が配されている。この加圧部材340の加圧力を用いて、積層体100を、ケース3の側壁390へ押圧している。これにより、半導体モジュール15と冷却管14との接触圧を確保しつつ、積層体100をケース3内に固定している。   As shown in FIG. 3, the case 3 is formed with a fixing plate 34 for fixing the laminated body 100. A pressure member 340 (plate spring) is disposed between the fixed plate 34 and the laminated body 100. The laminated body 100 is pressed against the side wall 390 of the case 3 using the pressing force of the pressure member 340. Thereby, the laminated body 100 is fixed in the case 3 while ensuring a contact pressure between the semiconductor module 15 and the cooling pipe 14.

固定板34に対して、加圧部材340を設けた側とは反対側には、昇圧用のリアクトル11が配されている。リアクトル11は、図6に示すごとく、第2電力変換器2bに含まれる複数の半導体モジュール15のうち、昇圧回路280を構成する半導体モジュール15aに接続している。昇圧回路280の半導体モジュール15aをオンオフ動作させることにより、リアクトル11を利用して、直流電源12の電圧を昇圧するよう構成されている。また、昇圧後の電圧は、コンデンサCによって平滑化される。そして、平滑した直流電圧を、第2電力変換器2bに含まれるインバータ回路280を用いて、交流電圧に変換する。これにより、三相交流モータ13を駆動するよう構成されている。   On the side opposite to the side on which the pressure member 340 is provided with respect to the fixed plate 34, a pressure increasing reactor 11 is disposed. As shown in FIG. 6, the reactor 11 is connected to the semiconductor module 15 a constituting the booster circuit 280 among the plurality of semiconductor modules 15 included in the second power converter 2 b. The semiconductor module 15a of the booster circuit 280 is turned on / off to boost the voltage of the DC power supply 12 using the reactor 11. Further, the boosted voltage is smoothed by the capacitor C. Then, the smoothed DC voltage is converted into an AC voltage using an inverter circuit 280 included in the second power converter 2b. Thus, the three-phase AC motor 13 is configured to be driven.

コンデンサC(電子部品4)は、図1、図3に示すごとく、コンデンサ素子42と、該コンデンサ素子42を収容するコンデンサケース41と、コンデンサ素子42をコンデンサケース41内に封止する封止部材43とを備える。コンデンサ素子42は、金属薄膜を表面に形成した絶縁フィルムを巻回してなるフィルムコンデンサ素子である。コンデンサ素子42のZ方向における両端面は、電極面421,422となっている。この電極面421,422に、バスバー44が接続している。バスバー44の先端は、電極端子45となっている。電極端子45は、封止部材43の表面からY方向に突出している。   As shown in FIGS. 1 and 3, the capacitor C (electronic component 4) includes a capacitor element 42, a capacitor case 41 that houses the capacitor element 42, and a sealing member that seals the capacitor element 42 in the capacitor case 41. 43. The capacitor element 42 is a film capacitor element formed by winding an insulating film having a metal thin film formed on the surface thereof. Both end surfaces in the Z direction of the capacitor element 42 are electrode surfaces 421 and 422. A bus bar 44 is connected to the electrode surfaces 421 and 422. The front end of the bus bar 44 is an electrode terminal 45. The electrode terminal 45 protrudes from the surface of the sealing member 43 in the Y direction.

コンデンサケース41は、開口部410を備える。開口部410は、Y方向における、2つの電力変換器2a,2b及び仕切部5を配した側を向いている。   The capacitor case 41 includes an opening 410. The opening 410 faces the side where the two power converters 2a and 2b and the partition portion 5 are arranged in the Y direction.

図1、図3に示すごとく、第2電力変換器2bと壁部31との間には、第3隙間G3が形成されている。図1に示すごとく、第1隙間G1と第2隙間G2と第3隙間G3とは、Z方向に繋がっている。電子部品4(コンデンサC)は、第1隙間G1と第2隙間G2と第3隙間G3とに、それぞれ一部分が介在するように、ケース3内に配されている。   As shown in FIGS. 1 and 3, a third gap G <b> 3 is formed between the second power converter 2 b and the wall portion 31. As shown in FIG. 1, the first gap G1, the second gap G2, and the third gap G3 are connected in the Z direction. The electronic component 4 (capacitor C) is arranged in the case 3 so that a part is interposed in each of the first gap G1, the second gap G2, and the third gap G3.

上述したように、第1電力変換器2aと電子部品4との間には、遮熱板6が介在している。遮熱板6は、ケース3と一体に形成されており、仕切部5に連結されている。また、第1電力変換器2aを構成する部品のうち、最も発熱量が多い部品であるトランス21(最大発熱部品210)は、遮熱板6に隣り合う位置に配されている。   As described above, the heat shield plate 6 is interposed between the first power converter 2 a and the electronic component 4. The heat shield plate 6 is formed integrally with the case 3 and is connected to the partition portion 5. Moreover, the transformer 21 (maximum heat generating component 210) that is the component that generates the largest amount of heat among the components that constitute the first power converter 2 a is disposed at a position adjacent to the heat shield plate 6.

本例のケース3は、金属製である。遮熱板6と仕切部5は、ケース3と一体に形成されており、これらも金属からなる。このように、遮熱板6は、熱伝導率が高い材料から構成され、かつ仕切部5に連結している。これにより、遮熱板6を、仕切部5によって効果的に冷却できるようにしてある。   Case 3 in this example is made of metal. The heat shield 6 and the partition 5 are formed integrally with the case 3 and are also made of metal. Thus, the heat shield plate 6 is made of a material having a high thermal conductivity and is connected to the partition portion 5. Thereby, the heat shield plate 6 can be effectively cooled by the partition portion 5.

本例の作用効果について説明する。図1に示すごとく、本例においては、仕切部5とケース3の壁部31との間に第1隙間G1を形成してある。そのため、ケース3内における、第1電力変換器2aを設けた側の空間と、第2電力変換器2bを設けた側の空間とが第1隙間G1によって繋がり、ケース3内の2つの空間が別々にならずにすむ。したがって、第1電力変換器2aの隣に形成された第2隙間G2を、電子部品4の一部を配置するスペースとして利用しやすくなる。そのため、ケース3内の無駄なスペースが減り、ケース3、すなわち電力変換装置1全体を小型化することが可能になる。   The effect of this example will be described. As shown in FIG. 1, in this example, a first gap G <b> 1 is formed between the partition portion 5 and the wall portion 31 of the case 3. Therefore, the space on the side where the first power converter 2a is provided in the case 3 and the space on the side where the second power converter 2b is provided are connected by the first gap G1, and the two spaces in the case 3 are connected. It doesn't have to be separate. Therefore, the second gap G2 formed next to the first power converter 2a can be easily used as a space for arranging a part of the electronic component 4. Therefore, useless space in the case 3 is reduced, and the case 3, that is, the entire power conversion device 1 can be reduced in size.

また、仮に、第2隙間G2に電子部品4の一部を単に配置しただけだとすると、第1電力変換器2aから発生する熱によって電子部品4の温度が上昇し、寿命が低下する可能性が生じる。したがって、電子部品4を第1電力変換器2aから遠ざける必要が生じ、ケース3内に無駄なスペースができやすくなる。この問題を解決するため、本例では、第1電力変換器2aと電子部品4との間に遮熱板6を設けてある。これにより、第1電力変換器2aから生じた熱を遮熱板6によって遮ることができ、電子部品4の温度上昇を抑制することが可能になる。そのため、電子部品4を第1電力変換器2aに近づけることができ、ケース3内に無駄なスペースができにくくなる。そのため、電力変換装置1全体をより小型化することが可能になる。   Moreover, if only a part of the electronic component 4 is simply disposed in the second gap G2, the temperature of the electronic component 4 is increased by the heat generated from the first power converter 2a, and the life may be shortened. . Therefore, it is necessary to move the electronic component 4 away from the first power converter 2a, and it is easy to create a useless space in the case 3. In order to solve this problem, in this example, a heat shield plate 6 is provided between the first power converter 2 a and the electronic component 4. Thereby, the heat generated from the first power converter 2a can be blocked by the heat shield plate 6, and the temperature rise of the electronic component 4 can be suppressed. Therefore, the electronic component 4 can be brought close to the first power converter 2a, and it is difficult to make a useless space in the case 3. Therefore, it becomes possible to further reduce the size of the power converter 1 as a whole.

また、本例では図1に示すごとく、電子部品4を、第1隙間G1と第2隙間G2と第3隙間G3とに、それぞれ一部分が介在するように、ケース3内に配してある。このようにすると、電子部品4の外形を大きくすることができる。そのため、例えば電子部品4としてコンデンサCを用いた場合、その静電容量を増加させることが可能になる。   Further, in this example, as shown in FIG. 1, the electronic component 4 is arranged in the case 3 so that a part is interposed in each of the first gap G1, the second gap G2, and the third gap G3. If it does in this way, the external shape of the electronic component 4 can be enlarged. Therefore, for example, when the capacitor C is used as the electronic component 4, the capacitance can be increased.

また、図4、図5に示すごとく、本例の遮熱板6は、Y方向において、導出口591よりも導入口581に近い位置にて仕切部5に連結している。
そのため、外部から導入された直後の、比較的温度が低い冷媒50が、遮熱板6の近傍を流れることになる。これにより、遮熱板6の冷却効率をより高めることが可能になる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the heat shield plate 6 of this example is connected to the partition portion 5 at a position closer to the introduction port 581 than the outlet port 591 in the Y direction.
Therefore, the refrigerant 50 having a relatively low temperature immediately after being introduced from the outside flows in the vicinity of the heat shield plate 6. Thereby, the cooling efficiency of the heat shield plate 6 can be further increased.

また、本例では図1に示すごとく、第1電力変換器2aを構成する部品のうち、稼働時の発熱量が最も大きい最大発熱部品210を、遮熱板6に隣接する位置に設けてある。
そのため、最大発熱部品210を、仕切部5と遮熱板6との両方を用いて冷却することが可能になり、最大発熱部品210の冷却効率を高めることが可能になる。
In this example, as shown in FIG. 1, among the components constituting the first power converter 2 a, the maximum heat generating component 210 having the largest heat generation amount during operation is provided at a position adjacent to the heat shield plate 6. .
Therefore, the maximum heat generating component 210 can be cooled using both the partition portion 5 and the heat shield plate 6, and the cooling efficiency of the maximum heat generating component 210 can be increased.

また、本例では図7に示すごとく、第1電力変換器2aはDC−DCコンバータである。DC−DCコンバータは、トランス21やチョークコイル24のように発熱する部品が多く、冷却効率を上げることが特に望まれている。そのため、本例のように、仕切部5と遮熱板6を使って第1電力変換器2aを冷却できるようにした場合の効果は大きい。   In this example, as shown in Drawing 7, the 1st power converter 2a is a DC-DC converter. The DC-DC converter has many components that generate heat, such as the transformer 21 and the choke coil 24, and it is particularly desired to increase the cooling efficiency. Therefore, as in the present example, the effect when the first power converter 2a can be cooled using the partition portion 5 and the heat shield plate 6 is great.

また、図6に示すごとく、本例の電子部品4は、直流電圧を平滑化するためのコンデンサCである。
コンデンサCは、温度が上昇すると寿命が特に低下しやすい部品である。そのため、本例のように、コンデンサCと第1電力変換器2aとの間に遮熱板6を配置し、コンデンサCの温度上昇を抑制できるようにした場合の効果は大きい。
Further, as shown in FIG. 6, the electronic component 4 of this example is a capacitor C for smoothing a DC voltage.
The capacitor C is a component whose life is particularly likely to decrease as the temperature rises. Therefore, as in the present example, the effect is large when the heat shield plate 6 is arranged between the capacitor C and the first power converter 2a so that the temperature rise of the capacitor C can be suppressed.

また、図1に示すごとく、本例では、コンデンサケース41の開口部410が第1電力変換器2a側を向くように、コンデンサCをケース3内に配してある。
このようにすると、コンデンサ素子42と遮熱板6との間に、コンデンサケース41の側壁が介在しなくなるため、遮熱板6による、コンデンサ素子42の冷却効率を高めることができる。
Further, as shown in FIG. 1, in this example, the capacitor C is arranged in the case 3 so that the opening 410 of the capacitor case 41 faces the first power converter 2a side.
In this way, the side wall of the capacitor case 41 is not interposed between the capacitor element 42 and the heat shield plate 6, so that the cooling efficiency of the capacitor element 42 by the heat shield plate 6 can be increased.

以上のごとく、本例によれば、ケース内に無駄なスペースが生じにくく、小型化しやすい電力変換装置を提供することができる。   As described above, according to this example, it is possible to provide a power conversion device that is unlikely to have a useless space in the case and that can be easily miniaturized.

なお、本例では、電子部品4としてコンデンサCを用いているが、本発明はこれに限るものではない。例えば、昇圧用のリアクトル11(図2参照)を、電子部品4とすることができる。そして、図2、図3における、リアクトル11を配置した位置に、コンデンサCを配置することができる。   In this example, the capacitor C is used as the electronic component 4, but the present invention is not limited to this. For example, the boosting reactor 11 (see FIG. 2) can be used as the electronic component 4. And the capacitor | condenser C can be arrange | positioned in the position which arrange | positioned the reactor 11 in FIG. 2, FIG.

(実施例2)
以下の実施例においては、図面に用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
(Example 2)
In the following embodiments, the same reference numerals used in the drawings among the reference numerals used in the drawings represent the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.

本例は、電子部品4の形状を変更した例である。本例では、図9に示すごとく、電子部品4のZ方向長さを短くしてある。そして、第1隙間G1と第2隙間G2とに、それぞれ一部が介在するように、電子部品4をケース3内に収容してある。また、実施例1と比べて、第2電力変換器2bのY方向長さを長くしてある。   In this example, the shape of the electronic component 4 is changed. In this example, as shown in FIG. 9, the length of the electronic component 4 in the Z direction is shortened. And the electronic component 4 is accommodated in the case 3 so that a part may interpose each in the 1st clearance gap G1 and the 2nd clearance gap G2. Moreover, compared with Example 1, the Y direction length of the 2nd power converter 2b is made long.

その他、実施例1と同様の構成及び作用効果を備える。   In addition, the configuration and operational effects similar to those of the first embodiment are provided.

(実施例3)
本例は、電子部品4の形状を変更した例である。図10に示すごとく、本例では、第2隙間G2に、電子部品4(コンデンサC)の全体を配置してある。また、第1隙間G1には、外部機器と電力変換器2a,2bとを接続するためのコネクタ190を配置してある。電子部品4は、図示しないバスバーによって、第2電力変換器2bに電気接続されている。このバスバーは、コネクタ190と仕切部5との間を通っている。
(Example 3)
In this example, the shape of the electronic component 4 is changed. As shown in FIG. 10, in this example, the entire electronic component 4 (capacitor C) is arranged in the second gap G2. Further, a connector 190 for connecting the external device and the power converters 2a and 2b is disposed in the first gap G1. The electronic component 4 is electrically connected to the second power converter 2b by a bus bar (not shown). This bus bar passes between the connector 190 and the partition portion 5.

その他、実施例1と同様構成及び作用効果を備える。   In addition, the configuration and operational effects similar to those of the first embodiment are provided.

1 電力変換装置
2a 第1電力変換器
2b 第2電力変換器
3 ケース
4 電子部品
5 仕切部
50 冷媒
51 冷媒流路
6 遮熱板
G1 第1隙間
G2 第2隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power converter 2a 1st power converter 2b 2nd power converter 3 Case 4 Electronic component 5 Partition part 50 Refrigerant 51 Refrigerant flow path 6 Heat shield plate G1 1st clearance G2 2nd clearance

Claims (6)

第1電力変換器(2a)と第2電力変換器(2b)との2個の電力変換器(2)と、
該電力変換器(2)とは別体として設けられた電子部品(4)と、
上記2個の電力変換器(2)および上記電子部品(4)を収容するケース(3)とを備え、
該ケース(3)は、上記2個の電力変換器(2)の間に介在する仕切部(5)を有し、該仕切部(5)の内部に冷媒(50)が流れる冷媒流路(51)が形成され、上記仕切部(5)によって上記第1電力変換器(2a)を冷却しており、
上記2個の電力変換器(2a,2b)が重なり合う重複方向に対して直交する直交方向において、上記仕切部(5)とケース(3)の壁部(31)との間に第1隙間(G1)を形成してあると共に、上記第1電力変換器(2a)と上記壁部(31)との間に第2隙間(G2)を形成してあり、上記第1隙間(G1)と上記第2隙間(G2)とは上記重複方向に繋がっており、
上記電子部品(4)の少なくとも一部が上記第2隙間(G2)に配されており、
上記第1電力変換器(2a)と上記電子部品(4)との間に、上記仕切部(5)に連結した遮熱板(6)が介在しており、
上記仕切部(5)は、上記冷媒流路(51)に上記冷媒(50)を導入するための導入口(581)と、上記冷媒流路(51)から上記冷媒(50)を導出するための導出口(591)とを有し、上記遮熱板(6)は、上記直交方向において、上記導出口(591)よりも上記導入口(581)に近い位置にて上記仕切部(5)に連結していることを特徴とする電力変換装置(1)。
Two power converters (2), a first power converter (2a) and a second power converter (2b);
An electronic component (4) provided separately from the power converter (2);
A case (3) for housing the two power converters (2) and the electronic component (4);
The case (3) has a partition (5) interposed between the two power converters (2), and a refrigerant flow path (in which the refrigerant (50) flows into the partition (5) ( 51) is formed, and the first power converter (2a) is cooled by the partition (5),
A first gap (between the partition portion (5) and the wall portion (31) of the case (3) in an orthogonal direction orthogonal to the overlapping direction in which the two power converters (2a, 2b) overlap. G1) is formed, and a second gap (G2) is formed between the first power converter (2a) and the wall portion (31), and the first gap (G1) and the above-mentioned The second gap (G2) is connected in the overlapping direction,
At least a part of the electronic component (4) is disposed in the second gap (G2),
Between the first power converter (2a) and the electronic component (4), a heat shield plate (6) connected to the partition (5) is interposed ,
The partition portion (5) leads the inlet (581) for introducing the refrigerant (50) into the refrigerant flow path (51) and leads the refrigerant (50) from the refrigerant flow path (51). The heat shield plate (6) has the partition portion (5) at a position closer to the inlet (581) than the outlet (591) in the orthogonal direction. The power converter device (1) characterized by being connected to .
上記直交方向において、上記第2電力変換器(2b)と上記壁部(31)との間に第3隙間(G3)を形成してあり、上記第1隙間(G1)と上記第2隙間(G2)と上記第3隙間(G3)とは上記重複方向に繋がっており、上記電子部品(4)は、上記第1隙間(G1)と上記第2隙間(G2)と上記第3隙間(G3)とに、それぞれ一部が存在するように、上記ケース(3)内に配されていることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置(1)。   In the orthogonal direction, a third gap (G3) is formed between the second power converter (2b) and the wall (31), and the first gap (G1) and the second gap ( G2) and the third gap (G3) are connected in the overlapping direction, and the electronic component (4) has the first gap (G1), the second gap (G2), and the third gap (G3). 2), the power conversion device (1) according to claim 1, wherein the power conversion device (1) is arranged in the case (3) so that a part thereof exists. 上記第1電力変換器(2a)を構成する部品のうち、稼働時の発熱量が最も大きい最大発熱部品(210)を、上記遮熱板(6)に隣接する位置に設けてあることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電力変換装置(1)。 Among the components constituting the first power converter (2a), the maximum heat generating component (210) that generates the largest amount of heat during operation is provided at a position adjacent to the heat shield plate (6). The power converter device (1) according to claim 1 or 2 . 上記第1電力変換器(2a)は、直流電圧を変圧するDC−DCコンバータであることを特徴とする請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の電力変換装置。 The power converter according to any one of claims 1 to 3 , wherein the first power converter (2a) is a DC-DC converter that transforms a DC voltage. 上記電子部品(4)は、直流電圧を平滑化するためのコンデンサ(C)であることを特徴とする請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の電力変換装置。 The said electronic component (4) is a capacitor | condenser (C) for smoothing a DC voltage, The power converter device of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 上記コンデンサ(C)は、コンデンサケース(41)と、該コンデンサケース(41)に収容されたコンデンサ素子(42)と、該コンデンサ素子(42)を封止する封止部材(43)とを備え、上記コンデンサケース(41)の開口部(410)が上記第1電力変換器(2a)側を向いていることを特徴とする請求項に記載の電力変換装置(1)。 The capacitor (C) includes a capacitor case (41), a capacitor element (42) accommodated in the capacitor case (41), and a sealing member (43) for sealing the capacitor element (42). The power converter (1) according to claim 5 , wherein the opening (410) of the capacitor case (41) faces the first power converter (2a).
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