JP7388319B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

この明細書における開示は、電力変換装置に関する。

特許文献１には、電力変換を行う電力変換装置が開示されている。この電力変換装置は、複数のスイッチング素子を有するパワーモジュールと、平滑コンデンサを有するコンデンサユニットとを有している。これらパワーモジュール及びコンデンサユニットはケースに収容されている。ケースには、パワーモジュールを冷却する冷却器が設けられている。

特開２０１９－２０１５２７号公報

しかしながら、パワーモジュールとコンデンサユニットと冷却器との位置関係によっては、ケースの内部にデッドスペースが生じて電力変換装置の体格が大型化する、ということが懸念される。

本開示の主な目的は、体格の小型化を図ることができる電力変換装置を提供することである。

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するため、開示された第１、第２及び第３の態様は、
電力変換を行う電力変換装置（１３）であって、電力変換を行うためのスイッチング素子（３２）を有するパワーユニット（５０）と、スイッチング素子に対して設けられたコンデンサ（２１）を有し、パワーユニットに重ねて設けられたコンデンサユニット（６０）と、冷媒が流れる冷媒流路（８１）を形成する流路形成部（５２，７０）と、を備え、冷媒流路は、パワーユニットとコンデンサユニットとの間に設けられ、パワーユニットを冷却するユニット冷却路（８３）と、ユニット冷却路の上流側に設けられ、ユニット冷却路に冷媒を流入させる上流路（８４）と、ユニット冷却路の下流側に設けられ、ユニット冷却路から冷媒を流出させる下流路（８５）と、を有しており、パワーユニットとコンデンサユニットとが並んだ方向を並び方向（Ｚ）と称し、並び方向に直交する方向を直交方向（Ｘ，Ｙ）と称すると、パワーユニット及びコンデンサユニットのうち一方は、並び方向において他方に対向する対向部分（６１，５６）と、他方よりも直交方向に突出した突出部分（６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，５７，５７ａ，５７ｂ，５７ｃ）とを有しており、上流路及び下流路の少なくとも一方は、並び方向において突出部分に重複するように設けられている、電力変換装置である。
加えて、第１の態様では、
突出部分は、直交方向において対向部分を介して一対設けられており、上流路は、一対の突出部分のうち一方の突出部分（６２ａ，５７ａ）に並び方向に重複するように設けられており、下流路は、一対の突出部分のうち上流路に突出していない方の突出部分（６２ｂ，５７ｂ）に並び方向に重複するように設けられており、パワーユニット及びコンデンサユニットのうちパワーユニットが一対の突出部分（５７ａ，５７ｂ）を有しており、コンデンサユニットは、直交方向において上流路と下流路との間に設けられている。
第２の態様では、
スイッチング素子に電力を入力する電力入力部（４４）を備え、上流路及び下流路の少なくとも一方は、電力入力部とパワーユニットとの間に設けられている。
第３の態様では、
パワーユニットは、スイッチング素子を有するパワーモジュール（５１）と、冷媒が流れるパワー冷却路（８２）を形成し、パワーモジュールに重ねて設けられ、パワー冷却路を流れる冷媒によりパワーモジュールを冷却するパワー冷却部（５２）と、を有しており、パワー冷却路は、冷媒流路に含まれ、ユニット冷却路に接続されている。

パワーユニット及びコンデンサユニットのうち一方が突出部分を有している構成では、並び方向において突出部分に隣接する空間がデッドスペースになることが懸念される。これに対して、本実施形態によれば、並び方向において突出部分に重複するように上流路及び下流路の少なくとも一方が設けられている。このため、並び方向において突出部分に並んだ空間を上流路や下流路の設置スペースとして有効利用することができる。したがって、電力変換装置について体格の小型化を図ることができる。

第１実施形態における駆動システムの構成を示す図。 電力変換装置の上面図。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図。 第２実施形態における電力変換装置の上面図。 第３実施形態における電力変換装置の上面図。 第４実施形態における電力変換装置の上面図。 図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図。 第５実施形態における電力変換装置の縦断面図。

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

＜第１実施形態＞
図１に示す駆動システム１０は、例えば電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＶ）、燃料電池車などの車両に搭載されている。駆動システム１０は、バッテリ１１、モータ１２、電力変換装置１３を有している。駆動システム１０は、モータ１２を駆動して車両の駆動輪を駆動するシステムである。

バッテリ１１は、充放電可能な２次電池で構成された直流電圧源であり、電力変換装置１３を介してモータ１２に電力を供給する電源部に相当する。２次電池は、たとえばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池である。バッテリ１１は、インバータ３０に高電圧（たとえば数１００Ｖ）を供給する。

モータ１２は、３相交流方式の回転電機である。モータ１２は、３相としてＵ相、Ｖ相、Ｗ相を有している。モータ１２は、車両の走行駆動源である電動機として機能する。モータ１２は、回生時に発電機として機能する。なお、モータ１２をモータジェネレータや電動モータと称することもできる。

電力変換装置１３は、バッテリ１１とモータ１２との間で電力変換を行う。ここでは、電力変換装置１３の回路構成について図１を参照しつつ説明する。電力変換装置１３は、平滑コンデンサ２１、インバータ３０、制御装置３５を有している。

平滑コンデンサ２１は、バッテリ１１から供給される直流電圧を平滑化するコンデンサである。平滑コンデンサ２１は、高電位側の電力ラインであるＰライン２５と低電位側の電力ラインであるＮライン２６とに接続されている。Ｐライン２５はバッテリ１１の正極に接続され、Ｎライン２６はバッテリ１１の負極に接続されている。平滑コンデンサ２１の正極は、バッテリ１１とインバータ３０との間において、Ｐライン２５に接続されている。また、平滑コンデンサ２１の負極は、バッテリ１１とインバータ３０との間において、Ｎライン２６に接続されている。平滑コンデンサ２１は、バッテリ１１に並列に接続されている。平滑コンデンサ２１は、アームスイッチ３２に対して設けられており、スイッチング素子に対して設けられたコンデンサに相当する。

インバータ３０は、ＤＣ－ＡＣ変換回路である。インバータ３０は、３相分のアーム回路３１を備えて構成されている。アーム回路３１は、レグと称されることがある。アーム回路３１は、上アーム３１ａと、下アーム３１ｂをそれぞれ有している。上アーム３１ａと下アーム３１ｂは、上アーム３１ａをＰライン２５側として、Ｐライン２５とＮライン２６との間で直列接続されている。上アーム３１ａと下アーム３１ｂとの接続点は、モータ１２における対応する相の巻線に出力ライン２７を介して接続されている。アーム回路３１及び出力ライン２７は、モータ１２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対して設けられている。インバータ３０は、上アーム３１ａ及び下アーム３１ｂを３つずつ有している。

アーム３１ａ，３１ｂは、アームスイッチ３２及びダイオード３３を有している。アームスイッチ３２は半導体素子等のスイッチング素子により形成されている。このスイッチング素子としては、例えばｎチャネル型の絶縁ゲートバイポーラトランジスタＩＧＢＴがある。アーム３１ａ，３１ｂは、それぞれアームスイッチ３２とダイオード３３とを１つずつ有している。アーム３１ａ，３１ｂにおいては、ダイオード３３が還流用としてアームスイッチ３２に逆並列に接続されている。上アーム３１ａにおいては、アームスイッチ３２のコレクタがＰライン２５に接続されている。下アーム３１ｂにおいては、アームスイッチ３２のエミッタがＮライン２６に接続されている。そして、上アーム３１ａにおけるアームスイッチ３２のエミッタと、下アーム３１ｂにおけるアームスイッチ３２のコレクタが相互に接続されている。ダイオード３３のアノードは対応するアームスイッチ３２のエミッタに接続され、カソードはコレクタに接続されている。

インバータ３０は、制御装置３５によるスイッチング制御にしたがって直流電圧を交流電圧に変換し、モータ１２へ出力する。これにより、モータ１２は所定の回転トルクを発生するように動作する。インバータ３０は、バッテリ１１からの直流電力を３相交流電力に変換し、電力変換部に相当する。インバータ３０は、車両の回生制動時、駆動輪からの回転力を受けてモータ１２が発電した交流電圧を、制御装置３５によるスイッチング制御にしたがって直流電圧に変換し、Ｐライン２５へ出力する。このように、インバータ３０は、バッテリ１１とモータ１２との間で双方向の電力変換を行う。なお、アームスイッチ３２は、電力変換を行うためのスイッチング素子に相当する。

制御装置３５は、例えばＥＣＵであり、インバータ３０の駆動を制御する。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略称である。制御装置３５は、例えばプロセッサ、メモリ、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスを備えるマイクロコンピュータ（以下、マイコン）を主体として構成される。制御装置３５は、メモリに記憶された制御プログラムを実行することで、インバータ３０の駆動に関する各種の処理を実行する。

制御装置３５は、車両に搭載された統合ＥＣＵなどの上位ＥＣＵから入力される信号や、電流センサなどの各種センサから入力される信号を用いて駆動指令を生成し、この駆動指令に応じてアームスイッチ３２にオン駆動やオフ駆動を行わせる。

次に、電力変換装置１３の構造について、図２、図３を参照しつつ説明する。

電力変換装置１３は、コンデンサユニット６０、制御基板４３、ＰＮ端子部４４、ＵＶＷ端子部４５、パワーユニット５０、ケース７０を有している。コンデンサユニット６０、抵抗ユニット４２、制御基板４３、ＰＮ端子部４４、ＵＶＷ端子部４５、パワーユニット５０を電気部品と称することができる。

図２、図３に示すように、ケース７０は、互いに対向した一対の開口部７１ａ，７１ｂを有しており、全体として矩形筒状に形成されている。本実施形態では、互いに直交した方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と称し、一対の開口部７１ａ，７１ｂが並んだ方向をＺ方向とする。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を、横方向、縦方向、上下方向と称することもできる。

ケース７０は、ケース壁部７３、ケース仕切部７４を有している。ケース壁部７３は矩形筒状に形成されている。ケース壁部７３は、ケース７０の内部空間と、開口部７１ａ，７１ｂとを形成している。開口部７１ａ，７１ｂは、ケース７０の内部空間をＺ方向に開放している。

ケース仕切部７４は、ケース７０の内部空間を上側空間７２ａと下側空間７２ｂとに仕切っている。ケース仕切部７４は、Ｚ方向に直交する方向に延びており、上側開口部７１ａと下側開口部７１ｂとの間に設けられている。上側空間７２ａは、上側開口部７１ａからケース仕切部７４に向けて延びており、下側空間７２ｂは、下側開口部７１ｂからケース仕切部７４に向けて延びている。なお、Ｚ方向に直交する方向にはＸ方向及びＹ方向が含まれている。

上側空間７２ａには、制御基板４３及びパワーユニット５０が収容されている。下側空間７２ｂには、コンデンサユニット６０、抵抗ユニット４２、ＰＮ端子部４４及びＵＶＷ端子部４５が収容されている。これら電気部品は、少なくとも一部が空間７２ａ，７２ｂに収容された状態で、ケース壁部７３やケース仕切部７４に対して固定されている。

電力変換装置１３には、モータ１２やＤＣＤＣコンバータなどの図示しない外部機器が取り付けられている。例えば、電力変換装置１３の上側にはＤＣＤＣコンバータが設けられている。ＤＣＤＣコンバータは、上側開口部７１ａを覆った状態でケース７０に取り付けられている。例えば、電力変換装置１３の下側にはモータ１２が設けられている。モータ１２は、下側開口部７１ｂを覆った状態でケース７０に取り付けられている。なお、ケース７０には、上側開口部７１ａや下側開口部７１ｂを覆うカバー部材が取り付けられていてもよい。

ケース７０は、複数の部材を互いに組み付けることで形成されている。図２に示すように、ケース７０は、複数の部材として少なくとも、ケース本体７５、流入管７６、流出管７７を有している。ケース本体７５は、ケース壁部７３及びケース仕切部７４のそれぞれの主要部分を形成している。ケース本体７５は、ケース壁部７３を形成する部分と、ケース仕切部７４を形成する部分とを有している。ケース本体７５は、アルミニウム等の金属材料により形成されている。ケース本体７５は、例えばアルミダイカストによる成形体である。ケース本体７５は熱伝導性を有している。

流入管７６及び流出管７７は、アルミニウム等の金属材料により形成されており、管状の配管部材である。流入管７６及び流出管７７は熱伝導性を有している。流入管７６及び流出管７７は、ケース本体７５の壁部を貫通した状態でケース本体７５に固定されている。例えば、ケース本体７５に貫通孔が複数形成されており、流入管７６及び流出管７７は、これら貫通孔に圧入されている。流入管７６及び流出管７７は、ケース本体７５と共にケース壁部７３を形成している。流入管７６及び流出管７７は、ケース本体７５の外壁面から外側に突出した状態になっている。流入管７６と流出管７７とは、ケース壁部７３においてＹ方向に対向する一対の壁部分のうち一方においてＸ方向に横並びに設けられている。

図２、図３に示すように、コンデンサユニット６０は全体として直方体状になっている。コンデンサユニット６０は、平滑コンデンサ２１を構成するコンデンサ素子と、コンデンサ素子を保護するユニット本体とを有している。ユニット本体は、コンデンサ素子を収容したコンデンサケースを有している。コンデンサ素子は、例えばフィルムコンデンサ素子であり、コンデンサケースに収容された状態で封止樹脂体により封止されている。ユニット本体には、コンデンサ素子の電極に接続された端子が複数設けられている。これら端子には、正極側の端子と負極側の端子とが含まれている。これら端子は、バスバー等を介してＰＮ端子部４４に接続されている。

ＰＮ端子部４４は全体として直方体状になっている。ＰＮ端子部４４は、バスバーや電線が接続された端子と、端子を支持する端子台とを有している。ＰＮ端子部４４と、コンデンサユニット６０及び抵抗ユニット４２とは、それぞれの端子を介して互いに電気的に接続されている。ＰＮ端子部４４は、バスバー等を介してバッテリ１１に電気的に接続されている。ＰＮ端子部４４は、端子を下方に向けた状態でケース壁部７３にボルト等の固定具により固定されている。なお、ＰＮ端子部４４が電力入力部に相当する。

ＵＶＷ端子部４５は全体として直方体状になっている。ＵＶＷ端子部４５は、バスバーや電線が接続された端子と、端子を支持する端子台とを有している。ＵＶＷ端子部４５とパワーユニット５０とは、それぞれの端子を介して互いに電気的に接続されている。ＵＶＷ端子部４５は、バスバー等を介してモータ１２に電気的に接続されている。ＵＶＷ端子部４５は、端子を下方に向けた状態でケース壁部７３にボルト等の固定具により固定されている。なお、ＵＶＷ端子部４５を電力出力部と称することもできる。

制御基板４３は、全体として板状になっており、制御装置３５を構成している。制御基板４３は、配線基板、電子部品及びコネクタを有している。配線基板の配線と、配線基板に実装された電子部品とが回路を構成しており、この回路が、制御装置３５を構成する制御回路を有している。制御基板４３は、矩形板状に形成されている。制御基板４３は、板面がＺ方向に直交する向きで上側空間７２ａに設けられている。

パワーユニット５０は、全体として扁平状に形成されている。パワーユニット５０について、厚さ方向に直交する面を扁平面と称すると、パワーユニット５０の下面が扁平面になっている。パワーユニット５０は、その下面がＺ方向に直交する向きで、上側空間７２ａにおいて制御基板４３とケース仕切部７４との間に設けられている。

パワーユニット５０は、パワーモジュール５１及びパワー冷却部５２を有している。パワーモジュール５１及びパワー冷却部５２は、いずれも全体として扁平状に形成されており、Ｚ方向に重ねられている。パワー冷却部５２は、パワーモジュール５１の下側に設けられており、パワーユニット５０の下面を形成している。パワーモジュール５１とパワー冷却部５２との境界部は、パワーユニット５０の下面と共に、Ｚ方向に直交する方向に延びている。

パワーモジュール５１は、３相分のアーム回路３１を構成することでインバータ３０を構成している。パワーモジュール５１は、３相分のアームスイッチ３２を構成するスイッチング素子と、スイッチング素子を保護するモジュール本体とを有している。モジュール本体は、スイッチング素子を封止した封止樹脂体を有している。モジュール本体には、スイッチング素子に電気的に接続された端子が複数設けられている。これら端子には、電力端子と信号端子とが含まれている。電力端子としては、Ｐライン２５に接続されたＰ端子と、Ｎライン２６に接続されたＮ端子と、出力ライン２７に接続された出力端子とがある。Ｐ端子及びＮ端子は、バスバー等を介してコンデンサユニット６０の端子に接続されている。出力端子は、バスバー等を介してＵＶＷ端子部４５の端子に接続されている。信号端子は、挿入実装等により制御基板４３に接続されている。なお、スイッチング素子を半導体スイッチと称し、パワーモジュール５１を半導体モジュールと称することもできる。

パワー冷却部５２は、水等の冷媒によりパワーモジュール５１を冷却する。パワー冷却部５２は、熱伝導性を有しており、アルミニウム等の金属材料により形成されている。パワー冷却部５２は、冷媒が流れる内部空間を有している。この冷媒は、パワー冷却部５２を介してパワーモジュール５１との間で熱交換を行うことで、パワーモジュール５１を冷却する。

ここで、パワーユニット５０とコンデンサユニット６０との位置関係について説明する。

図２に示すように、ケース７０の上側空間７２ａでは、Ｚ方向に直交する方向において、パワーユニット５０とＰＮ端子部４４とＵＶＷ端子部４５とが横並びに設けられている。ＰＮ端子部４４は、Ｘ方向においてパワーユニット５０とケース壁部７３との間に設けられている。ＵＶＷ端子部４５は、Ｙ方向においてパワーユニット５０とケース壁部７３との間に設けられている。

図２、図３に示すように、パワーユニット５０とコンデンサユニット６０とはＺ方向に並べられている。Ｚ方向においては、ケース仕切部７４がパワーユニット５０とコンデンサユニット６０との間に設けられている。パワーユニット５０とコンデンサユニット６０とはケース仕切部７４を介して互いに重ねられている。なお、図３においては、コンデンサユニット６０、抵抗ユニット４２及びパワーモジュール５１について、断面ではなく側面を図示している。ＰＮ端子部４４については図示を省略している。また、パワーユニット５０とコンデンサユニット６０とが並んだＺ方向が並び方向に相当し、Ｘ方向及びＹ方向が並び方向に直交した直交方向に相当する。

本実施形態では、コンデンサユニット６０の体格がパワーユニット５０の体格よりも大きくなっている。Ｚ方向から見た平面視において、コンデンサユニット６０の面積がパワーユニット５０の面積よりも大きくなっている。Ｚ方向に直交する方向において、コンデンサユニット６０はパワーユニット５０よりも外側に突出している。コンデンサユニット６０は、対向部分６１と突出部分６２とを有している。対向部分６１は、コンデンサユニット６０のうちＺ方向においてパワーユニット５０に並んで対向した部分である。突出部分６２は、Ｚ方向に直交する方向において、コンデンサユニット６０のうちパワーユニット５０よりも外側に突出した部分である。なお、対向部分６１とパワーユニット５０とがＺ方向に対向していることを、重複していると称することもできる。

突出部分６２には、Ｘ方向においてパワーユニット５０から突出した第１部分６２ａ、第２部分６２ｂが含まれている。第１部分６２ａと第２部分６２ｂとは、Ｘ方向において対向部分６１から互いに反対向きに延びている。Ｘ方向においては、第１部分６２ａと第２部分６２ｂとの間に対向部分６１及びパワーユニット５０がある。第１部分６２ａと第２部分６２ｂとは、Ｚ方向に直交する方向において対向部分６１を介して並んでおり、一対の突出部分に相当する。

突出部分６２には、対向部分６１からＹ方向に延びた第３部分６２ｃが含まれている。第３部分６２ｃは、第１部分６２ａと第２部分６２ｂとの間に設けられ、これら第１部分６２ａと第２部分６２ｂとにかけ渡された状態になっている。第３部分６２ｃは、第１部分６２ａと第２部分６２ｂとを接続している。なお、突出部分６２に加えて、第１部分６２ａ、第２部分６２ｂ、第３部分６２ｃのそれぞれも突出部分に相当する。

電力変換装置１３には、パワー冷却部５２を含んで構成された冷却器８０が設けられている。冷却器８０は、冷媒が流通する冷媒流路８１を有している。冷媒流路８１は、ケース７０及びパワー冷却部５２により形成されている。ケース７０及びパワー冷却部５２は、冷媒流路８１を形成する流路形成部に相当し、冷却器８０を構成している。

冷媒流路８１は、パワー冷却路８２、ユニット冷却路８３、上流路８４、下流路８５を有している。パワー冷却路８２は、冷媒流路８１のうち、パワー冷却部５２により形成された部分である。パワー冷却路８２はパワー冷却部５２の内部空間により形成されている。パワー冷却路８２においては、パワーモジュール５１とパワー冷却部５２との境界部に沿って冷媒が流れるようになっている。パワー冷却路８２は、冷却入口８２ａ及び冷却出口８２ｂを有している。パワー冷却路８２においては、その上流端部が冷却入口８２ａであり、その下流端部が冷却出口８２ｂである。パワー冷却路８２においては、冷却入口８２ａから冷媒が流入し、冷却出口８２ｂから冷媒が流出する。冷却入口８２ａ及び冷却出口８２ｂは、パワー冷却部５２の下面に設けられている。

ユニット冷却路８３、上流路８４及び下流路８５は、ケース７０により形成されている。ユニット冷却路８３は、ケース壁部７３及びケース仕切部７４のうちケース仕切部７４により形成されている。上流路８４及び下流路８５は、ケース壁部７３及びケース仕切部７４の両方により形成されている。ケース仕切部７４においては、互いに組み付けられた複数の部材によりユニット冷却路８３、上流路８４及び下流路８５が形成されている。

上流路８４の上流端部は流入管７６により形成されている。下流路８５の下流端部は流出管７７により形成されている。冷媒は、外部から流入管７６に流入し、流出管７７から外部に流出する。流入管７６及び流出管７７のそれぞれには、ゴム製や樹脂製の可撓性を有する外部配管が接続されている。なお、本実施形態では、流入管７６及び流出管７７により形成された流路が冷媒流路８１に含まれているとしたが、これら流入管７６及び流出管７７により形成された流路は冷媒流路８１に含まれていないとしてもよい。この構成では、上流路８４の上流端部や下流路８５の下流端部が、ケース本体７５の外壁面により形成されることになる。

ユニット冷却路８３は、冷媒流路８１のうち、パワーユニット５０とコンデンサユニット６０との間に設けられた部分である。ユニット冷却路８３は、コンデンサユニット６０の対向部分６１にＺ方向に並んでいる。ユニット冷却路８３は、パワー冷却路８２にＺ方向に並んでいる。ユニット冷却路８３とパワー冷却路８２とは、冷媒を流通させるように互いに接続されている。

ユニット冷却路８３は、入口路８３ａ及び出口路８３ｂを有している。入口路８３ａは、冷媒流路８１においてパワー冷却路８２の上流側に設けられており、パワー冷却路８２の冷却入口８２ａに接続されている。出口路８３ｂは、冷媒流路８１においてパワー冷却路８２の下流側に設けられており、パワー冷却路８２の冷却出口８２ｂに接続されている。入口路８３ａと出口路８３ｂとは、Ｘ方向に横並びに設けられている。例えば、入口路８３ａはＸ方向において流入管７６側に設けられており、出口路８３ｂは流出管７７側に設けられている。冷媒は、ユニット冷却路８３の入口路８３ａから冷却入口８２ａを通ってパワー冷却路８２に流入し、冷却出口８２ｂを通って出口路８３ｂに流出する。

パワー冷却部５２はケース仕切部７４に取り付けられている。パワー冷却部５２の下面とケース仕切部７４の上面とが重ねられている。入口路８３ａ及び出口路８３ｂとパワー冷却路８２とは、パワー冷却部５２とケース仕切部７４との境界部において接続されている。この境界部には、パワー冷却路８２の冷却入口８２ａ及び冷却出口８２ｂが配置されている。

上流路８４及び下流路８５は、ケース壁部７３及びケース仕切部７４の両方により形成されている。上流路８４は、冷媒流路８１において入口路８３ａの上流側に設けられており、入口路８３ａに接続されている。下流路８５は、冷媒流路８１において出口路８３ｂの下流側に設けられており、出口路８３ｂに接続されている。冷媒は、上流路８４からパワー冷却路８２及びユニット冷却路８３を経由して下流路８５に流通する。

上流路８４及び下流路８５は、Ｚ方向においてパワーユニット５０に重複する位置には設けられていない。上流路８４及び下流路８５は、パワーユニット５０とコンデンサユニット６０との間には設けられていない。上流路８４及び下流路８５は、コンデンサユニット６０の突出部分６２にＺ方向に並んでいる。換言すれば、上流路８４及び下流路８５は、Ｚ方向において突出部分６２に重複するように設けられている。上流路８４は、Ｚ方向において第１部分６２ａに重複している。下流路８５は、Ｚ方向において第２部分６２ｂに重複している。

上流路８４及び下流路８５は、パワーユニット５０及びコンデンサユニット６０のうち平面視での面積が大きい方であるコンデンサユニット６０に対して、Ｚ方向にコンデンサユニット６０を投影した領域に設けられている。一方で、上流路８４及び下流路８５は、閉面積が小さい方であるパワーユニット５０に対して、Ｚ方向にパワーユニット５０を投影した領域には設けられていない。

上流路８４及び下流路８５は、いずれもＹ方向においてユニット冷却路８３からＰＮ端子部４４とは反対側に向けて延びている。上流路８４及び下流路８５は、Ｚ方向において、それぞれの全体が突出部分６２に重複しているのではなく、一部が重複している。上流路８４及び下流路８５は、重複部分８４ａ，８５ａ、延出部分８４ｂ，８５ｂを有している。上流路８４においては、重複部分８４ａが第１部分６２ａにＺ方向に重複する位置にある。一方で、延出部分８４ｂは、Ｚ方向に直交する方向において重複部分８４ａから延出しており、Ｚ方向において第１部分６２ａに重複しない位置にある。同様に、下流路８５においては、重複部分８５ａが第２部分６２ｂにＺ方向に重複する位置にある。一方で、延出部分８５ｂは、Ｚ方向に直交する方向において重複部分８５ａから延出しており、Ｚ方向において第２部分６２ｂに重複しない位置にある。

図２に示すように、冷媒流路８１では、Ｘ方向において上流路８４の重複部分８４ａと下流路８５の重複部分８５ａとの間にユニット冷却路８３がある。パワーモジュール５１は、上流路８４の重複部分８４ａと下流路８５の重複部分８５ａとの間に入り込んだ状態になっている。ＰＮ端子部４４については、Ｘ方向において、パワーモジュール５１とＰＮ端子部４４との間に下流路８５の重複部分８５ａがある。一方で、Ｙ方向においては、ＰＮ端子部４４と下流路８５の重複部分８５ａとが横並びに設けられている。ＵＶＷ端子部４５は、Ｘ方向において上流路８４の延出部分８４ｂと下流路８５の延出部分８５ｂとの間にある。

図３に示すように、Ｚ方向に直交する方向において、上流路８４及び下流路８５はコンデンサユニット６０よりもパワーユニット５０側に設けられている。上流路８４及び下流路８５においては、重複部分８４ａ，８５ａ及び延出部分８４ｂ，８５ｂのそれぞれがコンデンサユニット６０から上側開口部７１ａ側に離間した位置に設けられている。すなわち、上流路８４及び下流路８５には、Ｚ方向に直交する方向においてコンデンサユニット６０に横並びに設けられた部分が存在しない。

上流路８４及び下流路８５のそれぞれの少なくとも一部はユニット冷却路８３よりも上側に延びている。上流路８４及び下流路８５は、横並び部分８４ｃ，８５ｃ、縦並び部分８４ｄ，８５ｄを有している。横並び部分８４ｃ，８５ｃは、上流路８４及び下流路８５のうち、Ｚ方向に直交する方向においてユニット冷却路８３に横並びに設けられた部分である。横並び部分８４ｃ，８５ｃには、上流路８４の重複部分８４ａの一部と下流路８５の重複部分８５ａの一部とが含まれている。縦並び部分８４ｄ，８５ｄは、横並び部分８４ｃよりも上側に向けて延びた部分であり、Ｚ方向においてユニット冷却路８３よりもパワーユニット５０側に突出している。上流路８４の縦並び部分８４ｄには、重複部分８４ａの一部と延出部分８４ｂとが含まれている。下流路８５の縦並び部分８５ｄには、重複部分８５ａの少なくとも一部と延出部分８５ｂとが含まれている。

ケース仕切部７４において、縦並び部分８４ｄ，８５ｄを形成している部分は、ユニット冷却路８３を形成している部分よりも上側に突出している。ケース仕切部７４の上面においては、ユニット冷却路８３を形成している部分が、縦並び部分８４ｄ，８５ｄを形成している部分よりも凹んだ凹部になっている。この凹部にパワーユニット５０が入り込んだ状態で設置されている。

パワーユニット５０は、上流路８４の縦並び部分８４ｄと下流路８５の縦並び部分８５ｄとの間に入り込んだ位置に設けられている。これにより、パワーユニット５０は上流路８４と下流路８５との間に入り込んだ状態になっている。上流路８４及び下流路８５では、Ｚ方向において縦並び部分８４ｄ，８５ｄの高さ寸法が横並び部分８４ｃ，８５ｃの高さ寸法よりも大きくなっている。Ｚ方向において、上流路８４の重複部分８４ａのうちＺ方向に最も背の高い部分の高さ寸法は、ユニット冷却路８３の高さ寸法よりも大きくなっている。また、Ｚ方向において、下流路８５の重複部分８５ａのうちＺ方向に最も背の高い部分の高さ寸法は、ユニット冷却路８３の高さ寸法よりも大きくなっている。

上流路８４及び下流路８５の縦並び部分８４ｄ，８５ｄは、Ｚ方向においてパワー冷却部５２よりもパワーモジュール５１側に突出している。このため、縦並び部分８４ｄ，８５ｄの上端部は、Ｚ方向に直交する方向においてパワーモジュール５１に横並びになっている。これにより、縦並び部分８４ｄ，８５ｄの冷却効果がパワーモジュール５１に付与されやすくなっている。

次に、電力変換装置１３の製造方法について説明する。

作業者は、ケース本体７５を製造した後、ケース本体７５に別体の部材を組み付けることでケース仕切部７４を作る。これにより、ユニット冷却路８３、上流路８４及び下流路８５のうちケース仕切部７４により形成される部分を作る。また、ケース本体７５に流入管７６及び流出管７７を取り付ける。これにより、上流路８４及び下流路８５のうち流入管７６及び流出管７７により形成される部分を作る。さらに、ユニット冷却路８３とパワー冷却路８２とが接続されるように、ケース仕切部７４にパワーユニット５０を取り付ける。このようにして、ケース７０及びパワーユニット５０により冷媒流路８１を作る。そして、ケース７０に対してコンデンサユニット６０等の電気部品を取り付ける。

ここまで説明した本実施形態によれば、Ｚ方向において、上流路８４及び下流路８５はコンデンサユニット６０の突出部分６２に重複する位置に設けられている。このため、Ｚ方向においてコンデンサユニット６０の突出部分６２に並んだ空間を、上流路８４及び下流路８５の設置スペースとして有効利用することができる。したがって、電力変換装置１３の体格を小型化することができる。

例えば、Ｚ方向に直交する方向において、上流路８４や下流路８５がコンデンサユニット６０の突出部分６２に横並びに設けられた構成では、コンデンサユニット６０の突出部分６２に並んだ空間がデッドスペースになってしまう。また、上流路８４や下流路８５の分だけ、Ｚ方向に直交する方向にケース７０が大型化してしまう。すなわち、電力変換装置１３の体格がＸ方向やＹ方向に大型化してしまう。

本実施形態によれば、上流路８４が第１部分６２ａにＺ方向に重複するように設けられ、下流路８５が第２部分６２ｂにＺ方向に重複するように設けられている。このように、上流路８４と下流路８５とがＸ方向において互いに離間した位置に配置されるため、これら上流路８４及び下流路８５による冷却効果をＸ方向において広範囲に付与することができる。

本実施形態によれば、パワーユニット５０が上流路８４と下流路８５との間に入り込んだ状態になっている。このため、上流路８４及び下流路８５の各冷却効果を、Ｘ方向においてパワーユニット５０の両側から付与することができる。しかも、パワーユニット５０の下側にはユニット冷却路８３が設けられているため、冷媒流路８１の冷却効果をパワーユニット５０に対して三方から付与することができる。したがって、冷媒流路８１がパワーユニット５０の温度上昇を抑制する効果を高めることができる。

本実施形態によれば、Ｚ方向において上流路８４及び下流路８５がコンデンサユニット６０よりもパワーユニット５０側に設けられている。この構成では、上流路８４及び下流路８５の冷却効果をコンデンサユニット６０よりもパワーユニット５０に優先して付与できる。しかも、Ｚ方向に直交する方向においてコンデンサユニット６０に横並びになる位置に上流路８４及び下流路８５が設けられていないため、Ｚ方向に直交する方向においてケース７０の体格を小型化できる。すなわち、電力変換装置１３の体格をＸ方向やＹ方向において小型化できる。

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、上流路８４及び下流路８５がＹ方向においてユニット冷却路８３からＰＮ端子部４４とは反対側に向けて延びていた。これに対して、第２実施形態では、下流路８５がＹ方向においてユニット冷却路８３からＰＮ端子部４４側に向けて延びている。本実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については第１実施形態と同様である。本実施形態では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

図４に示すように、Ｙ方向において、上流路８４と下流路８５とは、ユニット冷却路８３から互いに反対側に向けて延びている。上記第１実施形態と同様に、上流路８４は、Ｙ方向においてユニット冷却路８３からＰＮ端子部４４とは反対側に向けて延びている。上述したように、下流路８５は、Ｙ方向においてユニット冷却路８３からＰＮ端子部４４側に向けて延びている。下流路８５は、Ｘ方向においてユニット冷却路８３とＰＮ端子部４４との間に設けられている。すなわち、下流路８５は、Ｘ方向においてパワーユニット５０とＰＮ端子部４４との間に設けられている。本実施形態でも、下流路８５は重複部分８５ａと延出部分８５ｂとの両方を有している。

流入管７６と流出管７７とは、Ｙ方向においてケース本体７５を介して互いに反対側に設けられている。流入管７６は、ケース壁部７３においてＹ方向に対向する一対の壁部分のうち一方に設けられ、流出管７７は他方に設けられている。

本実施形態によれば、Ｘ方向において、下流路８５がパワーユニット５０とＰＮ端子部４４との間に設けられている。この構成では、下流路８５の冷却効果がパワーユニット５０に加えてＰＮ端子部４４に付与されるため、ＰＮ端子部４４の温度上昇を抑制できる。

＜第３実施形態＞
上記第１実施形態では、上流路８４及び下流路８５のうち一方がコンデンサユニット６０の第１部分６２ａにＺ方向に重複するように設けられ、他方が第２部分６２ｂにＺ方向に重複するように設けられていた。これに対して、第３実施形態では、上流路８４及び下流路８５の両方がコンデンサユニット６０の第１部分６２ａ及び第２部分６２ｂのうち一方にＺ方向に重複するように設けられている。本実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については第１実施形態と同様である。本実施形態では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

図５に示すように、上流路８４及び下流路８５の両方がコンデンサユニット６０の第１部分６２ａにＺ方向に重複するように設けられている。上流路８４の重複部分８４ａと下流路８５の重複部分８５ａの両方が第１部分６２ａにＺ方向に重複する位置に設けられている。上流路８４及び下流路８５の両方が、Ｘ方向においてパワーユニット５０を介してＰＮ端子部４４とは反対側に設けられている。

ユニット冷却路８３においては、入口路８３ａと出口路８３ｂとがＹ方向に横並びに設けられている。流入管７６と流出管７７とは、上記第２実施形態と同様に、Ｙ方向においてケース本体７５を介して互いに反対側に設けられている。一方で、本実施形態では、流入管７６と流出管７７とはＹ方向に並べられている。

＜第４実施形態＞
上記第１実施形態では、Ｚ方向に直交する方向において、コンデンサユニット６０がパワーユニット５０よりも外側に突出していた。これに対して、第４実施形態では、Ｚ方向に直交する方向において、パワーユニット５０がコンデンサユニット６０よりも外側に突出している。本実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については第１実施形態と同様である。本実施形態では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

図６、図７に示すように、パワーユニット５０の体格がコンデンサユニット６０の体格よりも大きくなっている。パワーユニット５０は、対向部分５６と突出部分５７とを有している。対向部分５６は、パワーユニット５０のうちＺ方向においてコンデンサユニット６０に並んで対向した部分である。突出部分５７は、Ｚ方向に直交する方向において、パワーユニット５０のうちコンデンサユニット６０よりも外側に突出した部分である。

突出部分５７には、Ｘ方向においてコンデンサユニット６０から突出した第１部分５７ａ、第２部分５７ｂが含まれている。第１部分５７ａと第２部分５７ｂとは、Ｘ方向において対向部分５６から互いに反対向きに延びている。Ｘ方向においては、第１部分５７ａと第２部分５７ｂとの間に対向部分５６及びコンデンサユニット６０がある。第１部分５７ａと第２部分５７ｂとは、Ｚ方向に直交する方向において対向部分５６を介して並んでおり、一対の突出部分に相当する。

突出部分５７には、対向部分５６からＹ方向に延びた第３部分５７ｃが含まれている。第３部分５７ｃは、第１部分５７ａと第２部分５７ｂとの間に設けられ、これら第１部分５７ａと第２部分５７ｂとにかけ渡された状態になっている。第３部分５７ｃは、第１部分５７ａと第２部分５７ｂとを接続している。なお、突出部分５７に加えて、第１部分５７ａ、第２部分５７ｂ、第３部分５７ｃのそれぞれも突出部分に相当する。

パワーユニット５０においては、第１部分５７ａ、第２部分５７ｂ、第３部分５７ｃのそれぞれに、パワーモジュール５１、パワー冷却部５２、パワー冷却路８２のそれぞれが含まれている。パワー冷却路８２は、上記第１実施形態とは異なり、Ｚ方向に直交する方向においてユニット冷却路８３よりも外側に突出している。

本実施形態によれば、コンデンサユニット６０が上流路８４と下流路８５との間に入り込んだ状態になっている。このため、上流路８４及び下流路８５の各冷却効果を、Ｘ方向においてコンデンサユニット６０の両側から付与することができる。しかも、コンデンサユニット６０の上側にはユニット冷却路８３が設けられているため、冷媒流路８１の冷却効果をコンデンサユニット６０に対して三方から付与することができる。したがって、冷媒流路８１がコンデンサユニット６０の温度上昇を抑制する効果を高めることができる。

本実施形態によれば、Ｚ方向において上流路８４及び下流路８５がパワーユニット５０よりもコンデンサユニット６０側に設けられている。この構成では、上流路８４及び下流路８５の冷却効果をパワーユニット５０よりもコンデンサユニット６０に優先して付与できる。しかも、Ｚ方向に直交する方向においてパワーユニット５０に横並びになる位置に上流路８４及び下流路８５が設けられていないため、Ｚ方向に直交する方向においてケース７０の体格を小型化できる。

＜第５実施形態＞
上記第１実施形態では、Ｚ方向に直交する方向においてコンデンサユニット６０がパワーユニット５０よりも突出した突出部分６２を有していた。第４実施形態では、Ｚ方向に直交する方向においてパワーユニット５０がコンデンサユニット６０よりも突出した突出部分５７を有していた。これに対して、第５実施形態では、コンデンサユニット６０が突出部分６２を有し、且つパワーユニット５０が突出部分５７を有している。本実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については第１実施形態と同様である。本実施形態では、上記第１、第４実施形態と異なる点を中心に説明する。

図８に示すように、パワーユニット５０とコンデンサユニット６０とはＸ方向にずれた位置に設けられている。Ｘ方向においては、パワーユニット５０の対向部分５６と突出部分５７とが並んでいるとともに、コンデンサユニット６０の対向部分６１と突出部分６２とが並んでいる。Ｘ方向においては、パワーユニット５０の突出部分５７と、コンデンサユニット６０の突出部分６２との間に対向部分５６，６１がある。

上流路８４及び下流路８５のうち一方が、コンデンサユニット６０の突出部分６２にＺ方向に重複するように設けられ、他方がパワーユニット５０の突出部分５７にＺ方向に重複するように設けられている。具体的には、上流路８４の重複部分８４ａがコンデンサユニット６０の突出部分６２に重複する位置に設けられている。上流路８４においては、縦並び部分８４ｄが横並び部分８４ｃから上側に向けて延びている。また、下流路８５の重複部分８５ａがパワーユニット５０の重複する位置に設けられている。下流路８５においては、縦並び部分８５ｄが横並び部分８５ｃから下側に向けて延びている。

＜他の実施形態＞
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

上記第１～第３実施形態において、上記第５実施形態のように、上流路８４及び下流路８５のうち一方だけがコンデンサユニット６０の突出部分６２にＺ方向に重複するように設けられていてもよい。要は、上流路８４及び下流路８５の少なくとも一方がコンデンサユニット６０の突出部分６２にＺ方向に重複するように設けられていればよい。同様に、上記第４実施形態において、上記第５実施形態のように、上流路８４及び下流路８５のうち一方だけがパワーユニット５０の突出部分５７にＺ方向に重複するように設けられていてもよい。要は、上流路８４及び下流路８５の少なくとも一方がパワーユニット５０の突出部分５７にＺ方向に重複するように設けられていればよい。

上記各実施形態において、コンデンサユニット６０及びパワーユニット５０は、互いに独立した突出部分を複数有していてもよい。例えば、上記第１実施形態において、コンデンサユニット６０の突出部分６２が第３部分６２ｃを有しておらず、第１部分６２ａと第２部分６２ｂとが互いに独立した２つの突出部分になっていてもよい。同様に、上記第４実施形態において、パワーユニット５０の突出部分５７が第３部分５７ｃを有しておらず、第１部分５７ａと第２部分５７ｂとが互いに独立した２つの突出部分になっていてもよい。

上記第１実施形態において、下流路８５がパワーユニット５０とＰＮ端子部４４との間に入り込んだ状態になっていてもよい。すなわち、上流路８４及び下流路８５の少なくとも一方がパワーユニット５０とＰＮ端子部４４との間に入り込むように設けられていればよい。

上記各実施形態において、上流路８４は、Ｚ方向においてユニット冷却路８３よりも上側や下側に突出していなくてもよい。例えば、上流路８４は横並び部分８４ｃ及び縦並び部分８４ｄのうち横並び部分８４ｃだけを有していてもよい。また、下流路８５は、Ｚ方向においてユニット冷却路８３よりも上側や下側に突出していなくてもよい。例えば、下流路８５は横並び部分８５ｃ及び縦並び部分８５ｄのうち横並び部分８５ｃだけを有していてもよい。

上記各実施形態において、パワーユニット５０はパワー冷却部５２を有していなくてもよい。この構成では、パワーモジュール５１がケース仕切部７４の上にパワー冷却部５２を介さずに設けられている。また、パワーユニット５０の内部に冷媒流路８１が設けられていない。このように、冷媒がパワーユニット５０の内部を流れない構成でも、ユニット冷却路８３によりパワーユニット５０を冷却することが可能であればよい。

上記各実施形態において、冷媒流路８１を形成する流路形成部にケース本体７５が含まれていなくてもよい。例えば、流路形成部のうち、上流路８４を形成する部位と、下流路８５を形成する部位とが、ケース本体７５とは別部材として製造された配管部材により形成された構成とする。

上記各実施形態において、アームスイッチ３２を構成するスイッチング素子は、ＩＧＢＴに限定されない。このスイッチング素子として、例えばＭＯＳＦＥＴなどを用いてもよい。

上記各実施形態において、ケース７０は、金属材料ではなく、樹脂材料などにより形成されていてもよい。

上記各実施形態において、電力変換装置１３が車両に搭載された状態では、この電力変換装置１３は必ずしも上側開口部７１ａが上方を向いていなくてもよい。例えば、ケース壁部７３や下側開口部７１ｂが上方を向くように電力変換装置１３が車両に搭載されていてもよい。

上記各実施形態において、電力変換装置１３が搭載された車両としては、乗用車やバス、建設作業車、農業機械車両などがある。また、車両は移動体の１つであり、電力変換装置１３が搭載される移動体としては、車両の他に電車や飛行機などがある。電力変換装置１３としては、インバータ装置やコンバータ装置などがある。このコンバータ装置としては、交流入力直流出力の電源装置、直流入力直流出力の電源装置、交流入力交流出力の電源装置などがある。

１３…電力変換装置、２１…コンデンサとしての平滑コンデンサ、３２…スイッチング素子としてのアームスイッチ、４４…電力入力部としてのＰＮ端子部、５０…パワーユニット、５１…パワーモジュール、５２…流路形成部としてのパワー冷却部、５６…対向部分、５７…突出部分、５７ａ…突出部分としての第１部分、５７ｂ…突出部分としての第２部分、５７ｃ…突出部分としての第３部分、６０…コンデンサユニット、６１…対向部分、６２…突出部分、６２ａ…突出部分としての第１部分、６２ｂ…突出部分としての第２部分、６２ｃ…突出部分としての第３部分、７０…流路形成部としてのケース、８１…冷媒流路、８２…パワー冷却路、８３…ユニット冷却路、８４…上流路、８５…下流路、Ｘ…直交方向、Ｙ…直交方向、Ｚ…並び方向。

Claims (15)

1. 電力変換を行う電力変換装置（１３）であって、
   前記電力変換を行うためのスイッチング素子（３２）を有するパワーユニット（５０）と、
   前記スイッチング素子に対して設けられたコンデンサ（２１）を有し、前記パワーユニットに重ねて設けられたコンデンサユニット（６０）と、
   冷媒が流れる冷媒流路（８１）を形成する流路形成部（５２，７０）と、を備え、
   前記冷媒流路は、
   前記パワーユニットと前記コンデンサユニットとの間に設けられ、前記パワーユニットを冷却するユニット冷却路（８３）と、
   前記ユニット冷却路の上流側に設けられ、前記ユニット冷却路に前記冷媒を流入させる上流路（８４）と、
   前記ユニット冷却路の下流側に設けられ、前記ユニット冷却路から前記冷媒を流出させる下流路（８５）と、を有しており、
   前記パワーユニットと前記コンデンサユニットとが並んだ方向を並び方向（Ｚ）と称し、前記並び方向に直交する方向を直交方向（Ｘ，Ｙ）と称すると、
   前記パワーユニット及び前記コンデンサユニットのうち一方は、前記並び方向において他方に対向する対向部分（６１，５６）と、他方よりも前記直交方向に突出した突出部分（６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，５７，５７ａ，５７ｂ，５７ｃ）とを有しており、
   前記上流路及び前記下流路の少なくとも一方は、前記並び方向において前記突出部分に重複するように設けられており、
   前記突出部分は、前記直交方向において前記対向部分を介して一対設けられており、
   前記上流路は、一対の前記突出部分のうち一方の突出部分（６２ａ，５７ａ）に前記並び方向に重複するように設けられており、
   前記下流路は、一対の前記突出部分のうち前記上流路に突出していない方の突出部分（６２ｂ，５７ｂ）に前記並び方向に重複するように設けられており、
   前記パワーユニット及び前記コンデンサユニットのうち前記パワーユニットが一対の前記突出部分（５７ａ，５７ｂ）を有しており、
   前記コンデンサユニットは、前記直交方向において前記上流路と前記下流路との間に設けられている、電力変換装置。
2. 前記上流路及び前記下流路は、前記並び方向において前記パワーユニットよりも前記コンデンサユニット側に設けられている、請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記スイッチング素子に電力を入力する電力入力部（４４）を備え、
   前記上流路及び前記下流路の少なくとも一方は、前記電力入力部と前記パワーユニットとの間に設けられている、請求項１または２に記載の電力変換装置。
4. 前記パワーユニットは、
   前記スイッチング素子を有するパワーモジュール（５１）と、
   前記冷媒が流れるパワー冷却路（８２）を形成し、前記パワーモジュールに重ねて設けられ、前記パワー冷却路を流れる前記冷媒により前記パワーモジュールを冷却するパワー冷却部（５２）と、を有しており、
   前記パワー冷却路は、前記冷媒流路に含まれ、前記ユニット冷却路に接続されている、請求項１～３のいずれか１つに記載の電力変換装置。
5. 前記突出部分には、前記一対の突出部分である第１部分（６２ａ，５７ａ）および第２部分（６２ｂ，５７ｂ）が含まれるとともに、前記第１部分と前記第２部分とにかけ渡された第３部分（６２ｃ，５７ｃ）が含まれる、請求項１～４のいずれか１つに記載の電力変換装置。
6. 電力変換を行う電力変換装置（１３）であって、
   前記電力変換を行うためのスイッチング素子（３２）を有するパワーユニット（５０）と、
   前記スイッチング素子に対して設けられたコンデンサ（２１）を有し、前記パワーユニットに重ねて設けられたコンデンサユニット（６０）と、
   冷媒が流れる冷媒流路（８１）を形成する流路形成部（５２，７０）と、を備え、
   前記冷媒流路は、
   前記パワーユニットと前記コンデンサユニットとの間に設けられ、前記パワーユニットを冷却するユニット冷却路（８３）と、
   前記ユニット冷却路の上流側に設けられ、前記ユニット冷却路に前記冷媒を流入させる上流路（８４）と、
   前記ユニット冷却路の下流側に設けられ、前記ユニット冷却路から前記冷媒を流出させる下流路（８５）と、を有しており、
   前記パワーユニットと前記コンデンサユニットとが並んだ方向を並び方向（Ｚ）と称し、前記並び方向に直交する方向を直交方向（Ｘ，Ｙ）と称すると、
   前記パワーユニット及び前記コンデンサユニットのうち一方は、前記並び方向において他方に対向する対向部分（６１，５６）と、他方よりも前記直交方向に突出した突出部分（６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，５７，５７ａ，５７ｂ，５７ｃ）とを有しており、
   前記上流路及び前記下流路の少なくとも一方は、前記並び方向において前記突出部分に重複するように設けられており、
   前記スイッチング素子に電力を入力する電力入力部（４４）を備え、
   前記上流路及び前記下流路の少なくとも一方は、前記電力入力部と前記パワーユニットとの間に設けられている、電力変換装置。
7. 前記パワーユニットは、
   前記スイッチング素子を有するパワーモジュール（５１）と、
   前記冷媒が流れるパワー冷却路（８２）を形成し、前記パワーモジュールに重ねて設けられ、前記パワー冷却路を流れる前記冷媒により前記パワーモジュールを冷却するパワー冷却部（５２）と、を有しており、
   前記パワー冷却路は、前記冷媒流路に含まれ、前記ユニット冷却路に接続されている、請求項６に記載の電力変換装置。
8. 電力変換を行う電力変換装置（１３）であって、
   前記電力変換を行うためのスイッチング素子（３２）を有するパワーユニット（５０）と、
   前記スイッチング素子に対して設けられたコンデンサ（２１）を有し、前記パワーユニットに重ねて設けられたコンデンサユニット（６０）と、
   冷媒が流れる冷媒流路（８１）を形成する流路形成部（５２，７０）と、を備え、
   前記冷媒流路は、
   前記パワーユニットと前記コンデンサユニットとの間に設けられ、前記パワーユニットを冷却するユニット冷却路（８３）と、
   前記ユニット冷却路の上流側に設けられ、前記ユニット冷却路に前記冷媒を流入させる上流路（８４）と、
   前記ユニット冷却路の下流側に設けられ、前記ユニット冷却路から前記冷媒を流出させる下流路（８５）と、を有しており、
   前記パワーユニットと前記コンデンサユニットとが並んだ方向を並び方向（Ｚ）と称し、前記並び方向に直交する方向を直交方向（Ｘ，Ｙ）と称すると、
   前記パワーユニット及び前記コンデンサユニットのうち一方は、前記並び方向において他方に対向する対向部分（６１，５６）と、他方よりも前記直交方向に突出した突出部分（６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，５７，５７ａ，５７ｂ，５７ｃ）とを有しており、
   前記上流路及び前記下流路の少なくとも一方は、前記並び方向において前記突出部分に重複するように設けられており、
   前記パワーユニットは、
   前記スイッチング素子を有するパワーモジュール（５１）と、
   前記冷媒が流れるパワー冷却路（８２）を形成し、前記パワーモジュールに重ねて設けられ、前記パワー冷却路を流れる前記冷媒により前記パワーモジュールを冷却するパワー冷却部（５２）と、を有しており、
   前記パワー冷却路は、前記冷媒流路に含まれ、前記ユニット冷却路に接続されている、電力変換装置。
9. 前記突出部分は、前記直交方向において前記対向部分を介して一対設けられており、
   前記上流路は、一対の前記突出部分のうち一方の突出部分（６２ａ，５７ａ）に前記並び方向に重複するように設けられており、
   前記下流路は、一対の前記突出部分のうち前記上流路に突出していない方の突出部分（６２ｂ，５７ｂ）に前記並び方向に重複するように設けられている、請求項６～８のいずれか１つに記載の電力変換装置。
10. 前記パワーユニット及び前記コンデンサユニットのうち前記コンデンサユニットが一対の前記突出部分（６２ａ，６２ｂ）を有しており、
    前記パワーユニットは、前記上流路と前記下流路との間に入り込んだ状態になっている、請求項９に記載の電力変換装置。
11. 前記上流路及び前記下流路は、前記並び方向において前記コンデンサユニットよりも前記パワーユニット側に設けられている、請求項１０に記載の電力変換装置。
12. 前記突出部分には、前記一対の突出部分である第１部分（６２ａ，５７ａ）および第２部分（６２ｂ，５７ｂ）が含まれるとともに、前記第１部分と前記第２部分とにかけ渡された第３部分（６２ｃ，５７ｃ）が含まれる、請求項９～１１のいずれか１つに記載の電力変換装置。
13. 前記パワーユニット及び前記コンデンサユニットを収容するケース（７０）を備え、
    前記ケースは、前記ケースの内部空間を上側空間（７２ａ）と下側空間（７２ｂ）とに仕切るケース仕切部（７４）を有し、
    前記パワーユニットと前記コンデンサユニットとの間には、前記ケース仕切部が設けられている、請求項１～１２のいずれか１つに記載の電力変換装置。
14. 前記スイッチング素子に電力を入力する電力入力部（４４）、前記スイッチング素子によって変換された電力を出力する電力出力部（４５）、及び前記パワーユニットが、前記直交方向において横並びに設けられている、請求項１～１３のいずれか１つに記載の電力変換装置。
15. 前記スイッチング素子によって変換された電力を出力する電力出力部（４５）を備え、
    前記電力出力部は、前記直交方向において前記上流路と前記下流路との間に配置されている、請求項１～１４のいずれか１つに記載の電力変換装置。

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