JP5531992B2

JP5531992B2 - Power converter

Info

Publication number: JP5531992B2
Application number: JP2011053734A
Authority: JP
Inventors: 大輔遠藤; 智史井口; 健史郎檜田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2031-03-11
Also published as: JP2012191768A

Description

本発明は、半導体モジュールを冷却する冷却器を備えた電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device including a cooler that cools a semiconductor module.

例えば、直流電力と交流電力との間で電力変換を行う電力変換装置として、図１５に示すごとく、半導体素子を内蔵した半導体モジュール９２と、平滑用のコンデンサ９６と、半導体モジュール９２およびコンデンサ９６を冷却する冷却器９３とを備えたものが知られている（下記特許文献１参照）。 For example, as shown in FIG. 15, as a power conversion device that performs power conversion between DC power and AC power, a semiconductor module 92 incorporating a semiconductor element, a smoothing capacitor 96, a semiconductor module 92, and a capacitor 96 are provided. The thing provided with the cooler 93 to cool is known (refer the following patent document 1).

この電力変換装置９では、冷却器９３は直方体形状を呈しており、冷媒が流れる流路９７が冷却器９３の内部に形成されている。冷却器９３の一方の主面９３１にはコンデンサ９６が搭載され、他方の主面９３２には半導体モジュール９２が搭載されている。流路９７に冷媒を流すことにより、コンデンサ９６と半導体モジュール９２とを冷却している。 In the power conversion device 9, the cooler 93 has a rectangular parallelepiped shape, and a flow path 97 through which the refrigerant flows is formed inside the cooler 93. A condenser 96 is mounted on one main surface 931 of the cooler 93, and a semiconductor module 92 is mounted on the other main surface 932. Capacitor 96 and semiconductor module 92 are cooled by flowing a coolant through flow path 97.

半導体モジュール９２は、被制御電流を入出力するためのパワー端子９２１を備える。パワー端子９２１とコンデンサ９６とは、バスバー９５によって電気的に接続されている。また、コンデンサ９６、冷却器９３等は、収納ケース９０内に収納されている。 The semiconductor module 92 includes a power terminal 921 for inputting and outputting a controlled current. Power terminal 921 and capacitor 96 are electrically connected by bus bar 95. The condenser 96, the cooler 93, and the like are housed in the housing case 90.

特開２００５−１５１７４７号公報JP 2005-151747 A

しかしながら、上記電力変換装置９においては、コンデンサ９６の冷却効率を向上させる余地がある。すなわち、コンデンサ９６は直方体形状を呈しているが、その６個の表面のうち１個の表面９６１のみが冷却器９３に接触しており、他の表面は冷却器９３に接触していない。それゆえ、コンデンサ９６と冷却器９３との接触面積を大きくし難いため、コンデンサ９６の冷却効率を向上し難いという問題があった。 However, the power conversion device 9 has room for improving the cooling efficiency of the capacitor 96. That is, the capacitor 96 has a rectangular parallelepiped shape, but only one of the six surfaces 961 is in contact with the cooler 93, and the other surface is not in contact with the cooler 93. Therefore, since it is difficult to increase the contact area between the condenser 96 and the cooler 93, there is a problem that it is difficult to improve the cooling efficiency of the condenser 96.

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、コンデンサをより効果的に冷却できる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 problems, and an object of the present invention is to provide a power conversion device that can cool a capacitor more effectively.

本発明は、電力変換回路の一部を構成する半導体素子を内蔵した半導体モジュールと、
該半導体モジュールを冷却する冷却器と、
上記半導体モジュールに加わる電圧を平滑化するコンデンサと、
上記半導体モジュールと上記冷却器と上記コンデンサとを保持する金属製のフレームと、
上記コンデンサと上記半導体モジュールとを電気的に接続するバスバーとを備え、
上記フレームには、上記冷却器を固定する冷却器固定部と、上記コンデンサを収容する収容凹部とが形成されており、
上記コンデンサは、上記収容凹部内に設けたコンデンサ素子と、該コンデンサ素子を上記収容凹部内に封止する封止部材とを有し、
上記冷却器は、上記半導体モジュールを冷却する冷媒が流れる複数の冷媒流路からなり、複数の上記半導体モジュールと上記複数の冷媒流路とが積層されて積層体を構成しており、上記半導体モジュールは、上記半導体素子を内蔵する本体部と、該本体部から突出すると共に上記バスバーに接続されるパワー端子とを備え、上記収容凹部は、上記積層体に対して、上記冷媒流路の長手方向に隣接する位置に形成され、上記収容凹部は、上記パワー端子の突出方向に立設した側壁部によって囲まれると共に上記パワー端子の突出方向に開口してなり、上記バスバーは、上記パワー端子に接続した複数の端子接続部と、該複数の端子接続部に接続し該端子接続部よりも上記長手方向における上記収容凹部側に位置する共通部とを備えることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。 The present invention includes a semiconductor module incorporating a semiconductor element that constitutes a part of a power conversion circuit,
A cooler for cooling the semiconductor module;
A capacitor for smoothing the voltage applied to the semiconductor module;
A metal frame that holds the semiconductor module, the cooler, and the capacitor;
A bus bar for electrically connecting the capacitor and the semiconductor module;
The frame is formed with a cooler fixing portion for fixing the cooler, and an accommodating recess for accommodating the capacitor,
The capacitor, possess a capacitor element provided on the accommodating recess, and a sealing member for sealing said capacitor element in the accommodating recess,
The cooler includes a plurality of refrigerant flow paths through which a refrigerant for cooling the semiconductor module flows, and the semiconductor module and the plurality of refrigerant flow paths are stacked to form a stacked body. Is provided with a main body portion containing the semiconductor element and a power terminal protruding from the main body portion and connected to the bus bar, and the housing recess is in the longitudinal direction of the refrigerant flow path with respect to the stacked body The housing recess is surrounded by a side wall standing in the protruding direction of the power terminal and is open in the protruding direction of the power terminal, and the bus bar is connected to the power terminal. wherein Rukoto provided with a plurality of terminal connection portions, and a common portion located above the accommodating recess side in the longitudinal direction than the terminal connecting portion connected to the terminal connecting portions of the plurality of In the power converter to (claim 1).

上記電力変換装置においては、上記冷却器が固定された上記冷却器固定部を備えた上記フレームに、上記収容凹部を形成し、この収容凹部内にコンデンサを収容してある。そして、フレームは熱伝導率が高い金属製である。そのため、冷却器によって、フレームを介してコンデンサを冷却することができる。
また、コンデンサは、フレームの収容凹部内に収容されているため、フレームとの接触面積を大きくしやすい。そのため、コンデンサの冷却効率を高めることができる。 In the power conversion device, the housing recess is formed in the frame including the cooler fixing portion to which the cooler is fixed, and a capacitor is housed in the housing recess. The frame is made of metal having high thermal conductivity. Therefore, the condenser can be cooled through the frame by the cooler.
Further, since the capacitor is housed in the housing recess of the frame, it is easy to increase the contact area with the frame. Therefore, the cooling efficiency of the capacitor can be increased.

また、上記電力変換装置においては、半導体モジュールを冷却する冷却器を用いて、コンデンサを効果的に冷却できるため、コンデンサの冷却のために別途冷却手段を設ける必要がない。それゆえ、部品点数の増加や、電力変換装置の大型化を招くことなく、コンデンサの冷却効率を向上させることができる。 Further, in the above power conversion device, the condenser can be effectively cooled by using a cooler for cooling the semiconductor module, so that it is not necessary to provide a separate cooling means for cooling the condenser. Therefore, the cooling efficiency of the capacitor can be improved without increasing the number of parts and increasing the size of the power converter.

以上のごとく、本発明によれば、コンデンサをより効果的に冷却できる電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a power converter that can cool a capacitor more effectively.

参考例１における、電力変換装置の平面図。 The top view of the power converter device in the reference example 1. FIG. 図１のＡ−Ａ断面図。AA sectional drawing of FIG. 実施例１における、電力変換装置の平面図。The top view of the power converter device in Example 1. FIG. 図３のＢ−Ｂ断面図。BB sectional drawing of FIG. 実施例１における、フレームの平面図。FIG. 3 is a plan view of a frame in the first embodiment. 図５のＣ矢視図。C arrow line view of FIG. 実施例１における、フレームに積層体を固定した状態の平面図。The top view of the state which fixed the laminated body to the flame | frame in Example 1. FIG. 実施例１における、図７のフレームにコンデンサ素子及び負極バスバーを取り付けた状態の平面図。In Example 1, a plan view of a state in which mounting the capacitor element and the negative bus bar to the frame of FIG. 図８のＤ−Ｄ断面図。DD sectional drawing of FIG. 実施例１における、半導体モジュールと冷媒流路とを一体化した例。The example which integrated the semiconductor module and the refrigerant | coolant flow path in Example 1. FIG. 実施例２における、電力変換装置の平面図。The top view of the power converter device in Example 2. FIG. 図１１のＦ−Ｆ断面図。FF sectional drawing of FIG. 図１１のＥ−Ｅ断面図。EE sectional drawing of FIG. 図１２の要部拡大図。The principal part enlarged view of FIG. 従来例における、電力変換装置の断面図。Sectional drawing of the power converter device in a prior art example.

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記冷却器は、上記半導体モジュールを搭載するモジュール搭載面を備え、上記冷却器内に設けられた流路を流れる冷媒によって上記半導体モジュールを冷却しており、上記収容凹部は、上記冷却器に対して、上記冷媒が上記流路内を流れる方向と上記モジュール搭載面の法線方向との双方に直交する横幅方向に隣接する位置に設けられ、上記収容凹部は、上記法線方向に立設した側壁部によって囲まれると共に上記法線方向に開口してなり、上記半導体モジュールは、上記収容凹部の開口部に対して、上記横幅方向に隣接する位置に配置され、上記半導体モジュールは、上記半導体素子を内蔵する本体部と、上記バスバーに接続されるパワー端子とを備え、該パワー端子は、上記本体部から上記横幅方向に向かって上記収容凹部側へ突出していてもよい。
この場合には、収容凹部の開口部に近接する位置に、半導体モジュールのパワー端子を配置することができる。そのため、収容凹部内に収容されたコンデンサとパワー端子とを接続するバスバーの長さを短くすることができる。これにより、バスバーのインダクタンスＬを小さくすることができ、半導体素子がスイッチング動作した場合に生じるサージ電圧Ｖ（＝−Ｌ・ｄＩ／ｄｔ）を低減することが可能になる（ここでｄＩ／ｄｔは電流Ｉの時間ｔによる微分係数を表す）。そのため、半導体素子として、耐圧が低く安価なものを使用することが可能になり、電力変換装置の製造コストを低減することができる。 A preferred embodiment of the present invention described above will be described.
In the present invention, the cooler includes a module mounting surface on which the semiconductor module is mounted, the semiconductor module is cooled by a refrigerant flowing through a flow path provided in the cooler, and the housing recess is the The cooler is provided at a position adjacent to the transverse direction perpendicular to both the direction in which the refrigerant flows in the flow path and the normal direction of the module mounting surface, and the housing recess is in the normal direction The semiconductor module is disposed at a position adjacent to the opening of the housing recess in the lateral width direction, and is surrounded by a side wall portion standing upright. And a power terminal connected to the bus bar, the power terminal being arranged in the horizontal direction from the main body. It may protrude into the recess side.
In this case, the power terminal of the semiconductor module can be arranged at a position close to the opening of the housing recess. Therefore, the length of the bus bar that connects the capacitor accommodated in the accommodation recess and the power terminal can be shortened. Thereby, the inductance L of the bus bar can be reduced, and the surge voltage V (= −L · dI / dt) generated when the semiconductor element performs a switching operation can be reduced (where dI / dt is Represents the derivative of current I over time t). Therefore, it is possible to use a semiconductor element having a low withstand voltage and low cost, and the manufacturing cost of the power conversion device can be reduced.

また、上記冷却器は、上記半導体モジュールを冷却する冷媒が流れる複数の冷媒流路からなり、複数の上記半導体モジュールと上記複数の冷媒流路とが積層されて積層体を構成しており、上記半導体モジュールは、上記半導体素子を内蔵する本体部と、該本体部から突出すると共に上記バスバーに接続されるパワー端子とを備え、上記収容凹部は、上記積層体に対して、上記冷媒流路の長手方向に隣接する位置に形成され、上記収容凹部は、上記パワー端子の突出方向に立設した側壁部によって囲まれると共に上記パワー端子の突出方向に開口してなり、上記バスバーは、上記パワー端子に接続した複数の端子接続部と、該複数の端子接続部に接続し該端子接続部よりも上記長手方向における上記収容凹部側に位置する共通部とを備えている。
したがって、収容凹部を、積層体に対して、上記長手方向に隣接する位置に形成してあるため、積層体を構成する各半導体モジュールから収容凹部に設けられたコンデンサまでの距離を短くできると共に、該距離を、すべての半導体モジュールについて等しくすることができる。そのため、すべての上記端子接続部の、上記長手方向における長さを短くでき、かつ均一にすることができる。これにより、端子接続部のインダクタンスＬの総和を小さくすることができ、半導体素子がスイッチング動作した場合に生じるサージ電圧Ｖ（＝−Ｌ・ｄＩ／ｄｔ）を低減することが可能になる。そのため、半導体素子として、耐圧が低く安価なものを使用することが可能になり、電力変換装置の製造コストを低減することができる。 Further, the cooler includes a plurality of refrigerant flow paths through which a refrigerant for cooling the semiconductor module flows, and a plurality of the semiconductor modules and the plurality of refrigerant flow paths are stacked to form a stacked body. The semiconductor module includes a main body portion containing the semiconductor element, and a power terminal protruding from the main body portion and connected to the bus bar, and the housing concave portion is provided with respect to the stacked body. The housing recess is formed at a position adjacent to the longitudinal direction, and the housing recess is surrounded by a side wall portion standing in the projecting direction of the power terminal and opens in the projecting direction of the power terminal. a plurality of terminal connecting portions connected to, that have a common portion located above the accommodating recess side in the longitudinal direction than the terminal connecting portion connected to the terminal connecting portions of the plurality of
Therefore , since the accommodation recess is formed at a position adjacent to the laminate in the longitudinal direction, the distance from each semiconductor module constituting the laminate to the capacitor provided in the accommodation recess can be shortened. The distance can be equal for all semiconductor modules. Therefore, the lengths of all the terminal connection portions in the longitudinal direction can be shortened and made uniform. As a result, the sum of the inductances L of the terminal connection portions can be reduced, and the surge voltage V (= −L · dI / dt) generated when the semiconductor element performs a switching operation can be reduced. Therefore, it is possible to use a semiconductor element having a low withstand voltage and low cost, and the manufacturing cost of the power conversion device can be reduced.

また、上記半導体モジュールは、上記本体部から上記パワー端子と同一方向に突出する出力端子を備え、該出力端子に出力用バスバーが接続しており、上記出力用バスバーには、該出力用バスバーに流れる電流を検出するための電流センサが設けられ、該電流センサは、上記長手方向において、上記積層体を挟んで上記コンデンサの反対側に配置されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、コンデンサと電流センサとの間に、上記冷却器を含む積層体が介在するため、コンデンサと電流センサとの熱干渉を防止することができる。例えば、コンデンサから発生した熱が電流センサに伝わって、電流センサの温度が上昇する不具合を防止できる。また、電流センサから発生した熱がコンデンサに伝わって、コンデンサの温度が上昇する不具合を防止できる。これにより、コンデンサや電流センサの温度上昇を抑制でき、これらの部品を長寿命化することができる。 The semiconductor module includes an output terminal protruding from the main body in the same direction as the power terminal, and an output bus bar is connected to the output terminal. The output bus bar is connected to the output bus bar. provided a current sensor for detecting the current flowing, said current sensor, in the longitudinal direction, it is preferably arranged on the opposite side of the capacitor across the laminate (claim 2).
In this case, since the laminate including the cooler is interposed between the capacitor and the current sensor, thermal interference between the capacitor and the current sensor can be prevented. For example, it is possible to prevent a problem that the heat generated from the capacitor is transmitted to the current sensor and the temperature of the current sensor rises. Further, it is possible to prevent a problem that the heat generated from the current sensor is transmitted to the capacitor and the temperature of the capacitor rises. Thereby, the temperature rise of a capacitor | condenser and a current sensor can be suppressed, and these components can be extended in life.

また、個々の上記半導体モジュールは一対の上記パワー端子を備え、各々のパワー端子に上記バスバーが接続しており、一対の上記バスバーは、上記パワー端子の突出方向に所定間隔をおいて対向配置され、上記一対のバスバーのうち、上記本体部から遠い位置に配された遠方バスバーの上記共通部には、上記本体部から近い位置に配された近接バスバーの上記端子接続部に対応する位置に、板厚方向へ貫通した接続用開口部が形成されていることが好ましい（請求項３）。
この場合には、遠方バスバーの共通部に、上記接続用開口部が形成されているため、近接バスバーの端子接続部とパワー端子とを接続する作業を、接続用開口部を通して行うことができる。そのため、この接続作業を行いやすくなる。
また、電力変換装置の製造時は、遠方バスバーと近接バスバーとを、パワー端子に対して別々に接続する必要がなくなる。すなわち、遠方バスバーと近接バスバーとを、予めコンデンサ素子に接続した後、コンデンサ素子を収容凹部に収容し、これらのバスバーの端子接続部をそれぞれパワー端子に接続できる。そのため、接続作業を早く行うことが可能になり、スループットを向上させることができる。 Each of the semiconductor modules includes a pair of power terminals, and the bus bars are connected to the power terminals, and the pair of bus bars are arranged to face each other with a predetermined interval in the protruding direction of the power terminals. In the pair of bus bars, the common portion of the distant bus bar arranged at a position far from the main body portion is located at a position corresponding to the terminal connection portion of the proximity bus bar arranged at a position near the main body portion. It is preferable that a connection opening penetrating in the plate thickness direction is formed (claim 3 ).
In this case, since the connection opening is formed in the common part of the remote bus bar, the operation of connecting the terminal connection part of the proximity bus bar and the power terminal can be performed through the connection opening. This facilitates this connection work.
Further, when manufacturing the power conversion device, it is not necessary to separately connect the distant bus bar and the close bus bar to the power terminals. That is, after the remote bus bar and the proximity bus bar are connected to the capacitor element in advance, the capacitor element is accommodated in the accommodating recess, and the terminal connection portions of these bus bars can be connected to the power terminals, respectively. As a result, the connection work can be performed quickly, and the throughput can be improved.

（参考例１）
本発明の参考例にかかる電力変換装置につき、図１及び図２を用いて説明する。本例の電力変換装置１は、半導体モジュール２と、冷却器３と、コンデンサ６と、フレーム４と、バスバー５とを備える。
半導体モジュール２は、電力変換回路の一部を構成する半導体素子を内蔵する。冷却器３は、半導体モジュール２を冷却している。コンデンサ６は、半導体モジュール２に加わる電圧を平滑化する。 ( Reference Example 1)
A power converter according to a reference example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The power conversion device 1 of this example includes a semiconductor module 2, a cooler 3, a capacitor 6, a frame 4, and a bus bar 5.
The semiconductor module 2 contains a semiconductor element that constitutes a part of the power conversion circuit. The cooler 3 cools the semiconductor module 2. The capacitor 6 smoothes the voltage applied to the semiconductor module 2.

フレーム４は金属製であり、半導体モジュール２と冷却器３とコンデンサ６とを保持している。バスバー５は、コンデンサ６と半導体モジュール２とを電気的に接続している。
フレーム４には、冷却器３を固定する冷却器固定部４０と、コンデンサ６を収容する収容凹部４１とが形成されている。そして、コンデンサ６は、収容凹部４１内に設けたコンデンサ素子６０と、該コンデンサ素子６０を収容凹部４１内に封止する封止部材６１とによって構成されている。 The frame 4 is made of metal and holds the semiconductor module 2, the cooler 3, and the capacitor 6. The bus bar 5 electrically connects the capacitor 6 and the semiconductor module 2.
The frame 4 is formed with a cooler fixing part 40 for fixing the cooler 3 and an accommodation recess 41 for accommodating the capacitor 6. The capacitor 6 includes a capacitor element 60 provided in the housing recess 41 and a sealing member 61 that seals the capacitor element 60 in the housing recess 41.

フレーム４は、収容凹部４１の開口部４１０側から見た平面形状が、図１に示すごとく、略矩形状である。そして、この矩形における一つの長辺に沿って、その全長にわたり、収容凹部４１が略矩形状に形成されている。また、フレーム４における収容凹部４１が形成された領域以外の部分が、上記冷却器固定部４０となっている。収容凹部４１は、図２に示すごとく、矩形状のコンデンサ底壁部４０５と、コンデンサ底壁部４０５の周縁の４辺からそれぞれ開口方向へ立設した側壁部４６とによって形成されている。 The planar shape of the frame 4 viewed from the opening 410 side of the housing recess 41 is substantially rectangular as shown in FIG. And the accommodation recessed part 41 is formed in the substantially rectangular shape over the full length along one long side in this rectangle. Further, a portion of the frame 4 other than the region where the housing recess 41 is formed serves as the cooler fixing portion 40. As shown in FIG. 2, the housing recess 41 is formed by a rectangular capacitor bottom wall portion 405 and side wall portions 46 erected in the opening direction from the four sides of the periphery of the capacitor bottom wall portion 405.

冷却器固定部４０も、上記開口部４１０側から見た平面形状が略矩形状を呈しており、矩形状の冷却底壁部４００と、冷却底壁部４００の周縁の４辺からそれぞれ開口方向へ立設した冷却側壁部４９とによって形成され、収容凹部４１の開口方向と同一方向に開口している。 The cooler fixing portion 40 also has a substantially rectangular planar shape when viewed from the opening 410 side, and the opening direction from each of the rectangular cooling bottom wall 400 and the four sides of the cooling bottom wall 400 is the opening direction. It is formed by the cooling side wall portion 49 standing upright and opens in the same direction as the opening direction of the housing recess 41.

収容凹部４１と冷却器固定部４０とは、両者の間に配される一つの隔壁部４０９を、側壁部４６及び冷却側壁部４９として共有している。 The housing recess 41 and the cooler fixing portion 40 share a single partition wall portion 409 disposed therebetween as the side wall portion 46 and the cooling side wall portion 49.

コンデンサ６は、複数のコンデンサ素子６０と、該コンデンサ素子６０を収容凹部４１内において封止する封止部材６１とから構成されている。コンデンサ素子６０はフイルムコンデンサであり、その両端面が電極面６５になっている。また、封止部材４１はエポキシ樹脂等の合成樹脂からなる。
なお、本例では図１に示すごとく、複数のコンデンサ素子６０を収容凹部４１内に、ｘ方向の略全域にわたって、一列に並べて収容してある。ただし複数のコンデンサ素子６０は、二列以上に並べて収容してもよい。 The capacitor 6 includes a plurality of capacitor elements 60 and a sealing member 61 that seals the capacitor elements 60 in the housing recess 41. The capacitor element 60 is a film capacitor, and both end surfaces thereof are electrode surfaces 65. The sealing member 41 is made of a synthetic resin such as an epoxy resin.
In this example, as shown in FIG. 1, a plurality of capacitor elements 60 are accommodated in the accommodating recess 41 so as to be arranged in a line over substantially the entire area in the x direction. However, the plurality of capacitor elements 60 may be accommodated in two or more rows.

冷却器３は、直方体形状を呈しており、図２に示すごとく、フレーム４の冷却底壁部４００に接触する底部３００と、底部３００の周縁から冷却器固定部４０の開口部に向かって立設し冷却側壁部４９に接触する側部３０１と、側部３０１のｚ方向における開口側端部を連結するように底部３００に対向配置された天井部３０２とを備え、冷媒１２が通る流路３１が内部に形成されている。天井部３０２の外面は、半導体モジュール２を搭載して冷却するためのモジュール搭載面３０になっている。また、天井部３０２の内面には、底部３００に向かって延びる複数のフィン３２が設けられている。このフィン３２によって冷媒１２との接触面積を増やし、半導体モジュール２の冷却効率を高めている。 The cooler 3 has a rectangular parallelepiped shape. As shown in FIG. 2, the cooler 3 stands up toward the opening of the cooler fixing portion 40 from the bottom 300 contacting the cooling bottom wall 400 of the frame 4 and the periphery of the bottom 300. A flow path through which the refrigerant 12 passes, including a side portion 301 that is in contact with the cooling side wall portion 49 and a ceiling portion 302 that is opposed to the bottom portion 300 so as to connect an opening side end portion in the z direction of the side portion 301 31 is formed inside. The outer surface of the ceiling portion 302 is a module mounting surface 30 for mounting and cooling the semiconductor module 2. A plurality of fins 32 extending toward the bottom portion 300 are provided on the inner surface of the ceiling portion 302. The fins 32 increase the contact area with the refrigerant 12 and increase the cooling efficiency of the semiconductor module 2.

モジュール搭載面３０は、フレーム４における冷却側壁部４９の開口側端面４９ａよりも冷却底壁部４００側に位置している。 The module mounting surface 30 is located closer to the cooling bottom wall portion 400 than the opening side end surface 49 a of the cooling side wall portion 49 in the frame 4.

図１に示すごとく、冷却器固定部４０を構成する冷却側壁部４９のうち、フレーム４の長手方向（ｘ方向）に直交する冷却側壁部４９ａ，４９ｂには、それぞれ導入パイプ１１ａ，導出パイプ１１ｂが設けられている。これら導入パイプ１１ａ、導出パイプ１１ｂは冷却器３の上記側部３０１から上記流路３１に連通している。導入パイプ１１ａから冷媒１２を導入すると、冷媒１２は流路３１内を通り、フレーム４の長手方向（ｘ方向）に流れて、導出パイプ１１ｂから導出される。これにより、冷媒１２が冷却器３の天井部３０２を通して半導体モジュール２と熱交換することによって、半導体モジュール２を冷却している。 As shown in FIG. 1, among the cooling side wall portions 49 constituting the cooler fixing portion 40, the cooling side wall portions 49a and 49b orthogonal to the longitudinal direction (x direction) of the frame 4 are respectively introduced into the introduction pipe 11a and the outlet pipe 11b. Is provided. The introduction pipe 11 a and the outlet pipe 11 b communicate with the flow path 31 from the side portion 301 of the cooler 3. When the refrigerant 12 is introduced from the introduction pipe 11a, the refrigerant 12 passes through the flow path 31, flows in the longitudinal direction (x direction) of the frame 4, and is led out from the lead-out pipe 11b. As a result, the refrigerant 12 cools the semiconductor module 2 by exchanging heat with the semiconductor module 2 through the ceiling portion 302 of the cooler 3.

収容凹部４１は、冷却器固定部４０に対して、冷媒１２の流れる方向（ｘ方向）とモジュール搭載面３０の法線方向（ｚ方向）との双方に直交する横幅方向（ｙ方向）に隣接する位置に設けられている。 The housing recess 41 is adjacent to the cooler fixing portion 40 in the lateral width direction (y direction) orthogonal to both the direction in which the refrigerant 12 flows (x direction) and the normal direction (z direction) of the module mounting surface 30. It is provided in the position to do.

半導体モジュール２は、ＩＧＢＴ素子等の半導体素子を内蔵した本体部２０と、パワー端子２１と、出力端子２３と、制御端子２２とを備える。本体部２０は直方体形状を呈しており、一方の主表面２０１が冷却器３のモジュール搭載面３０に接触している。図１に示すごとく、複数個の半導体モジュール２が、ｘ方向に一列に並んでいる。個々の半導体モジュール２は、本体部２０の長手方向がｙ方向を向き、また、出力端子２３の突出方向が、ｙ方向であってコンデンサ６と反対側を向いている。半導体モジュール２は、収容凹部４１の開口部４１０に対して、横幅方向（ｙ方向）に隣接する位置に配置されている。 The semiconductor module 2 includes a main body 20 incorporating a semiconductor element such as an IGBT element, a power terminal 21, an output terminal 23, and a control terminal 22. The main body 20 has a rectangular parallelepiped shape, and one main surface 201 is in contact with the module mounting surface 30 of the cooler 3. As shown in FIG. 1, a plurality of semiconductor modules 2 are arranged in a line in the x direction. In each semiconductor module 2, the longitudinal direction of the main body 20 is in the y direction, and the protruding direction of the output terminal 23 is in the y direction and faces the opposite side of the capacitor 6. The semiconductor module 2 is disposed at a position adjacent to the opening 410 of the housing recess 41 in the lateral width direction (y direction).

本体部２０の他方の主表面２０２は、隔壁部４０９の開口側端面４０９ａを含めた冷却側壁部４９の開口側端面４９ａよりも、ｚ方向において、冷却底壁部４００から遠い位置に存在している。 The other main surface 202 of the main body 20 exists at a position farther from the cooling bottom wall portion 400 in the z direction than the opening side end surface 49a of the cooling side wall portion 49 including the opening side end surface 409a of the partition wall portion 409. Yes.

パワー端子２１には、直流電源（図示しない）の正電極に接続される正極端子２１ａと、直流電源の負電極に接続される負極端子２１ｂとがある。正極端子２１ａと負極端子２１ｂとは、それぞれ板状である。上記出力端子２３は、交流負荷に接続される。図２に示すごとく、正極端子２１ａは、本体部２０の他方の主表面２０２に設けられており、負極端子２１ｂは、本体部２０の側面２０３に設けられている。負極端子２１ｂは、正極端子２１ａよりもモジュール搭載面３０側に位置している。正極端子２１ａと負極端子２１ｂとは、ｙ方向に突出し、隔壁部４０９を跨いで収容凹部４１の開口部４１０付近まで延びている。
なお、正極端子２１ａと負極端子２１ｂとは、互いの位置を逆にしてもよい。 The power terminal 21 includes a positive terminal 21a connected to a positive electrode of a DC power supply (not shown) and a negative terminal 21b connected to a negative electrode of the DC power supply. The positive electrode terminal 21a and the negative electrode terminal 21b are each plate-shaped. The output terminal 23 is connected to an AC load. As shown in FIG. 2, the positive terminal 21 a is provided on the other main surface 202 of the main body 20, and the negative terminal 21 b is provided on the side surface 203 of the main body 20. The negative terminal 21b is located closer to the module mounting surface 30 than the positive terminal 21a. The positive electrode terminal 21 a and the negative electrode terminal 21 b protrude in the y direction and extend to the vicinity of the opening 410 of the housing recess 41 across the partition wall 409.
Note that the positions of the positive electrode terminal 21a and the negative electrode terminal 21b may be reversed.

半導体モジュール２の制御端子２２は、図示しない制御回路基板に接続されている。制御回路基板が半導体モジュール２内の半導体素子を制御することにより、正極端子２１ａと負極端子２１ｂとの間に印加される直流電圧を交流電圧に変換し、出力端子２３から出力している。 The control terminal 22 of the semiconductor module 2 is connected to a control circuit board (not shown). The control circuit board controls the semiconductor elements in the semiconductor module 2, thereby converting the DC voltage applied between the positive terminal 21 a and the negative terminal 21 b into an AC voltage and outputting it from the output terminal 23.

図２に示すごとく、正極端子２１ａには正極バスバー５ａが接続しており、負極端子２１ｂには負極バスバー５ｂが接続している。正極バスバー５ａは、コンデンサ素子６０の２つの電極面６５ａ，６５ｂのうち、開口部４１０に近い電極面６５ａに接続している。また、負極バスバー５ｂは、底壁４００に近い電極面６５ｂに接続している。 As shown in FIG. 2, the positive electrode bus bar 5a is connected to the positive electrode terminal 21a, and the negative electrode bus bar 5b is connected to the negative electrode terminal 21b. The positive electrode bus bar 5 a is connected to the electrode surface 65 a close to the opening 410 among the two electrode surfaces 65 a and 65 b of the capacitor element 60. The negative electrode bus bar 5 b is connected to the electrode surface 65 b close to the bottom wall 400.

バスバー５ａ，５ｂは、それぞれコンデンサ接続部５２と、中間部５１と、端子接続部５０とを備える。コンデンサ接続部５２は、複数個のコンデンサ素子６０の電極面６５に接続しており、収容凹部４１の開口部４１０側から見た平面形状が、図１に示すごとく、略矩形状である。このコンデンサ接続部５２の、ｙ方向における冷却器３側の端縁から、複数の中間部５１が開口部４１０側へ立設している。また、中間部５１のｚ方向におけるコンデンサ接続部５２と反対側の端部から、端子接続部５０が半導体モジュール２側へ延出している。端子接続部５０は、隔壁部４０９を跨いで冷却器３側まで延びている。端子接続部５０の主面５００は、パワー端子２１の主面２１０に接続している。 Each of the bus bars 5a and 5b includes a capacitor connecting part 52, an intermediate part 51, and a terminal connecting part 50. The capacitor connection portion 52 is connected to the electrode surfaces 65 of the plurality of capacitor elements 60, and the planar shape viewed from the opening 410 side of the housing recess 41 is substantially rectangular as shown in FIG. A plurality of intermediate portions 51 are erected on the opening 410 side from the edge of the capacitor connecting portion 52 on the cooler 3 side in the y direction. Further, the terminal connection portion 50 extends to the semiconductor module 2 side from the end portion of the intermediate portion 51 opposite to the capacitor connection portion 52 in the z direction. The terminal connection portion 50 extends to the cooler 3 side across the partition wall portion 409. The main surface 500 of the terminal connection portion 50 is connected to the main surface 210 of the power terminal 21.

本例の作用効果について説明する。本例の電力変換装置１においては、冷却器３が固定された冷却器固定部４０を備えたフレーム４に、収容凹部４１を形成し、この収容凹部４１内にコンデンサ６を収容してある。そして、フレーム４は熱伝導率が高い金属製である。そのため、冷却器３によって、フレーム４を介してコンデンサ６を冷却することができる。
また、コンデンサ６は、フレーム４の収容凹部４１内に収容されているため、フレーム４との接触面積を大きくしやすい。そのため、コンデンサ６の冷却効率を高めることができる。 The effect of this example will be described. In the power conversion device 1 of this example, the housing recess 41 is formed in the frame 4 including the cooler fixing portion 40 to which the cooler 3 is fixed, and the capacitor 6 is housed in the housing recess 41. The frame 4 is made of metal having a high thermal conductivity. Therefore, the condenser 6 can be cooled via the frame 4 by the cooler 3.
Further, since the capacitor 6 is housed in the housing recess 41 of the frame 4, it is easy to increase the contact area with the frame 4. Therefore, the cooling efficiency of the capacitor 6 can be increased.

また、本例の電力変換装置１においては、半導体モジュール２を冷却する冷却器３を用いて、コンデンサ６を効果的に冷却できるため、コンデンサ６の冷却のために別途冷却手段を設ける必要がない。それゆえ、部品点数の増加や、電力変換装置１の大型化を招くことなく、コンデンサ６の冷却効率を向上させることができる。 Further, in the power conversion device 1 of this example, the condenser 6 can be effectively cooled using the cooler 3 that cools the semiconductor module 2, so that it is not necessary to provide a separate cooling means for cooling the capacitor 6. . Therefore, the cooling efficiency of the capacitor 6 can be improved without increasing the number of parts and increasing the size of the power conversion device 1.

また、本例では図１に示すごとく、半導体モジュール２は、収容凹部４１の開口部４１０に対して、横幅方向（ｙ方向）に隣接する位置に配置されている。そして、半導体モジュール２のパワー端子２１は、本体部２０から横幅方向（ｙ方向）に向かって収容凹部４１側へ突出している。
このようにすると、収容凹部４１の開口部４１０に近接する位置に、半導体モジュール２のパワー端子２１を配置することができる。そのためバスバー５の、上記端子接続部５０のｙ方向における長さを短くすることができる。これにより、バスバー５のインダクタンスＬを小さくすることができ、半導体素子がスイッチング動作した場合に生じるサージ電圧Ｖ（＝−Ｌ・ｄＩ／ｄｔ）を低減することが可能になる。そのため、半導体素子として、耐圧が低く安価なものを使用することが可能になり、電力変換装置１の製造コストを低減することができる。 In this example, as shown in FIG. 1, the semiconductor module 2 is disposed at a position adjacent to the opening 410 of the housing recess 41 in the lateral width direction (y direction). The power terminal 21 of the semiconductor module 2 protrudes from the main body portion 20 toward the housing recess 41 in the lateral width direction (y direction).
If it does in this way, the power terminal 21 of the semiconductor module 2 can be arrange | positioned in the position close | similar to the opening part 410 of the accommodation recessed part 41. FIG. Therefore, the length of the bus bar 5 in the y direction of the terminal connection portion 50 can be shortened. Thereby, the inductance L of the bus bar 5 can be reduced, and the surge voltage V (= −L · dI / dt) generated when the semiconductor element performs a switching operation can be reduced. Therefore, it is possible to use a semiconductor element having a low withstand voltage and an inexpensive semiconductor element, and the manufacturing cost of the power conversion device 1 can be reduced.

また、本例では、封止部材６１を使ってコンデンサ素子６０を収容凹部４１内に封止しているため、コンデンサ６をフレーム４に固定するためのボルト等が不要である。そのため、部品点数を少なくすることができ、電力変換装置１の製造コストを低減できる。 Further, in this example, since the capacitor element 60 is sealed in the housing recess 41 using the sealing member 61, a bolt or the like for fixing the capacitor 6 to the frame 4 is unnecessary. Therefore, the number of parts can be reduced, and the manufacturing cost of the power conversion device 1 can be reduced.

また、本例では、電力変換装置１の製造時に、収容凹部４１内にコンデンサ素子６０を収容したり、冷却器固定部４０に冷却器３を収納したりする作業を、Ｚ方向における開口部４１０からコンデンサ底壁部４０５に向かって、全て同一方向から行うことができる。そのため、製造作業を行う際に、フレーム４の向きを反転させる必要が無く、電力変換装置１を容易に製造することができる。 Further, in this example, when the power conversion device 1 is manufactured, the operation of housing the capacitor element 60 in the housing recess 41 or housing the cooler 3 in the cooler fixing portion 40 is performed in the opening 410 in the Z direction. From the same direction toward the capacitor bottom wall 405. Therefore, it is not necessary to reverse the direction of the frame 4 when performing the manufacturing operation, and the power conversion device 1 can be easily manufactured.

以上のごとく、本例によれば、コンデンサをより効果的に冷却できる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 can cool a capacitor more effectively.

（実施例１）
本例は、図３、図４に示すごとく、複数の冷却管３５によって冷却器３を構成した例である。この冷却管３５の内部に、半導体モジュール２を冷却するための冷媒１２が流れる冷媒流路３５０が形成されている。本例では、複数の半導体モジュール２と複数の冷却管３５（冷媒流路３５０）とが積層されて積層体１０を構成している。半導体モジュール２は、半導体素子を内蔵する本体部２０と、該本体部２０から突出すると共にバスバー５に接続されるパワー端子２１とを備える。収容凹部４１は、積層体１０に対して、冷媒流路３５０の長手方向（Ｙ方向）に隣接する位置に形成されている。収容凹部４１は、パワー端子２１の突出方向（Ｚ方向）に立設した側壁部４６によって囲まれると共にパワー端子２１の突出方向（Ｚ方向）に開口してなる。バスバー５は、パワー端子２１に接続した複数の端子接続部５６と、該複数の端子接続部５６に接続し端子接続部５６よりもＹ方向における収容凹部４１側に位置する共通部５５とを備える。 (Example 1 )
In this example, as shown in FIGS. 3 and 4, the cooler 3 is constituted by a plurality of cooling pipes 35. Inside the cooling pipe 35, a refrigerant flow path 350 through which the refrigerant 12 for cooling the semiconductor module 2 flows is formed. In this example, a plurality of semiconductor modules 2 and a plurality of cooling pipes 35 (refrigerant flow paths 350) are stacked to constitute the stacked body 10. The semiconductor module 2 includes a main body 20 containing a semiconductor element, and a power terminal 21 protruding from the main body 20 and connected to the bus bar 5. The housing recess 41 is formed at a position adjacent to the laminated body 10 in the longitudinal direction (Y direction) of the coolant channel 350. The housing recess 41 is surrounded by a side wall portion 46 erected in the protruding direction (Z direction) of the power terminal 21 and is opened in the protruding direction (Z direction) of the power terminal 21. The bus bar 5 includes a plurality of terminal connection portions 56 connected to the power terminals 21, and a common portion 55 connected to the plurality of terminal connection portions 56 and positioned closer to the accommodating recess 41 in the Y direction than the terminal connection portions 56. .

フレーム４は、収容凹部４１の開口部４１０側から見た平面形状が、図５に示すごとく、略矩形状である。そして、この矩形における一つの長辺に沿って、その全長にわたり、収容凹部４１が略矩形状に形成されている。また、フレーム４における収容凹部４１が形成された領域以外の部分が、冷却器固定部４０となっている。収容凹部４１は、図６に示すごとく、矩形状のコンデンサ底壁部４０５と、コンデンサ底壁部４０５の周縁の４辺からそれぞれ開口方向へ立設した側壁部４６とによって形成されている。 The frame 4 has a substantially rectangular shape as seen from the opening 410 side of the housing recess 41 as shown in FIG. And the accommodation recessed part 41 is formed in the substantially rectangular shape over the full length along one long side in this rectangle. Further, a portion of the frame 4 other than the region where the accommodating recess 41 is formed is a cooler fixing portion 40. As shown in FIG. 6, the housing recess 41 is formed by a rectangular capacitor bottom wall portion 405 and side wall portions 46 erected from the four peripheral edges of the capacitor bottom wall portion 405 in the opening direction.

フレーム４の冷却器固定部４０は、板状の底部４５０と、底部４５０から該底部４５０の板厚方向（Ｚ方向）へ突出した固定用壁部４３及び載置壁部４２からなる。底部４５０とコンデンサ底壁部４０５とは略平行である。 The cooler fixing portion 40 of the frame 4 includes a plate-like bottom portion 450, a fixing wall portion 43 protruding from the bottom portion 450 in the thickness direction (Z direction) of the bottom portion 450, and a placement wall portion 42. The bottom portion 450 and the capacitor bottom wall portion 405 are substantially parallel.

底部４５０における固定用壁部４３と載置壁部４２との間の一部には、底部４５０の板厚方向に貫通する矩形状の穴部４５が形成されている。固定用壁部４３は穴部４５における載置壁部４２と反対側の辺に沿って、載置壁部４２と対向するように側壁部４６の立設方向と同一方向に立設している。載置壁部４２は、図５、図６に示すごとく、底部４５０のＸ方向における一方の端部から、Ｚ方向に向かって開口部４１０側およびコンデンサ底壁部４０５側の両方に突出し、Ｘ方向に垂直に形成されている。載置壁部４２には、パイプ１１が係合する凹部４４が形成されている。 A rectangular hole 45 penetrating in the plate thickness direction of the bottom 450 is formed in a part of the bottom 450 between the fixing wall 43 and the mounting wall 42. The fixing wall 43 is erected in the same direction as the standing direction of the side wall 46 so as to face the placement wall 42 along the side of the hole 45 opposite to the placement wall 42. . As shown in FIGS. 5 and 6, the mounting wall portion 42 protrudes from one end portion in the X direction of the bottom portion 450 toward both the opening 410 side and the capacitor bottom wall portion 405 side in the Z direction. It is formed perpendicular to the direction. The mounting wall portion 42 is formed with a recess 44 with which the pipe 11 is engaged.

半導体モジュール２は、半導体素子を内蔵した本体部２０と、該本体部２０から突出したパワー端子２１を備える。本体部２０は、直方体形状を呈する。参考例１と同様に、半導体モジュール２はパワー端子２１として、正極端子２１ａと負極端子２１ｂとを備える（図３、図４参照）。また、半導体モジュール２は、交流負荷に接続される出力端子２３を備える。図４に示すごとく、パワー端子２１および出力端子２３は、本体部２０の一方の側面２９０から、側壁部４６の立設方向と同一方向に突出している。また、本体部２０の他方の側面２９１から、複数の制御端子２２が、パワー端子２１及び出力端子２３とは反対方向に突出している。制御端子２２は、図示しない制御回路基板に接続される。 The semiconductor module 2 includes a main body portion 20 incorporating a semiconductor element and a power terminal 21 protruding from the main body portion 20. The main body 20 has a rectangular parallelepiped shape. Similar to Reference Example 1, the semiconductor module 2 includes a positive terminal 21a and a negative terminal 21b as power terminals 21 (see FIGS. 3 and 4). Further, the semiconductor module 2 includes an output terminal 23 connected to an AC load. As shown in FIG. 4, the power terminal 21 and the output terminal 23 protrude from the one side surface 290 of the main body 20 in the same direction as the standing direction of the side wall 46. A plurality of control terminals 22 protrude from the other side surface 291 of the main body 20 in the opposite direction to the power terminals 21 and the output terminals 23. The control terminal 22 is connected to a control circuit board (not shown).

本体部２０の一方の側面２９０は、側壁部４６の開口側端縁４６ｂよりも、Ｚ方向においてコンデンサ底壁部４０５側に位置している。 One side surface 290 of the main body portion 20 is located closer to the capacitor bottom wall portion 405 in the Z direction than the opening side edge 46 b of the side wall portion 46.

正極端子２１ａは、負極端子２１ｂよりもＺ方向における開口部４１０側に突出している。負極端子２１ｂの先端面２１０ｂと、出力端子２３の先端面２３０とは、側壁部４６の開口側端縁４６ｂよりも、Ｚ方向においてコンデンサ底壁部４０５側に位置している。正極端子２１ａの先端面２１０ａは、側壁部４６の開口側端縁４６ｂよりも、Ｚ方向においてコンデンサ底壁部４０５から遠い位置に存在している。
なお、正極端子２１ａの先端面２１０ａは、側壁部４６の開口側端縁４６ｂよりも、Ｚ方向においてコンデンサ底壁部４０５側に位置していてもよい。また、正極端子２１aと負極端子２１bとは、互いの位置を逆としてもよい。 The positive terminal 21a protrudes closer to the opening 410 in the Z direction than the negative terminal 21b. The front end surface 210b of the negative electrode terminal 21b and the front end surface 230 of the output terminal 23 are located closer to the capacitor bottom wall portion 405 in the Z direction than the opening side end edge 46b of the side wall portion 46. The tip surface 210a of the positive electrode terminal 21a is located farther from the capacitor bottom wall portion 405 in the Z direction than the opening side edge 46b of the side wall portion 46.
The tip surface 210a of the positive electrode terminal 21a may be located closer to the capacitor bottom wall portion 405 in the Z direction than the opening side edge 46b of the side wall portion 46. Further, the positions of the positive electrode terminal 21a and the negative electrode terminal 21b may be reversed.

図３、図７に示すごとく、積層体１０の積層方向（Ｘ方向）に隣り合う２個の冷却管３５は、該冷却管３５の長手方向（Ｙ方向）の両端部において、連結管３６によって連結されている。また、複数の冷却管３５のうち、積層方向（Ｘ方向）の一端に位置する冷却管３５ａには、一対のパイプ１１が取り付けられている。一方のパイプ１１ａから冷媒１２を導入すると、冷媒１２は冷却管３５および連結管３６内を通り、他方のパイプ１１ｂから導出する。これにより、半導体モジュール２を冷却している。 As shown in FIGS. 3 and 7, two cooling pipes 35 adjacent to each other in the stacking direction (X direction) of the stacked body 10 are connected by connecting pipes 36 at both ends in the longitudinal direction (Y direction) of the cooling pipe 35. It is connected. In addition, a pair of pipes 11 is attached to a cooling pipe 35 a located at one end in the stacking direction (X direction) among the plurality of cooling pipes 35. When the refrigerant 12 is introduced from one pipe 11a, the refrigerant 12 passes through the cooling pipe 35 and the connecting pipe 36 and is led out from the other pipe 11b. Thereby, the semiconductor module 2 is cooled.

また、冷却管３５ａと載置壁部４２との間であって、パイプ１１ａ，１１ｂの間には、ばね部材１４が設けられている。このばね部材１４を使って、積層体１０を固定用壁部４３へ向けて押圧することにより、積層体１０をフレーム４に固定している。
なお、本例では、載置壁部４２と冷却管３５ａとの間にばね部材１４を配置したが、固定用壁部４３と冷却管３５ｂとの間にばね部材１４を配置し、積層体１０を載置壁部４２側へ押圧してもよい。 Further, a spring member 14 is provided between the cooling pipe 35a and the placement wall portion 42 and between the pipes 11a and 11b. The laminated body 10 is fixed to the frame 4 by pressing the laminated body 10 toward the fixing wall 43 using the spring member 14.
In this example, the spring member 14 is disposed between the mounting wall portion 42 and the cooling pipe 35a. However, the spring member 14 is disposed between the fixing wall portion 43 and the cooling pipe 35b, and the laminated body 10 is disposed. May be pressed toward the mounting wall 42.

図４に示すごとく、冷却器固定部４０の底部４５０の穴部４５内に、本体部２０の一部が位置している。また、冷却管３５のＹ方向における両端部は、底部４５０上に載置されている。 As shown in FIG. 4, a part of the main body portion 20 is located in the hole 45 of the bottom portion 450 of the cooler fixing portion 40. Further, both end portions of the cooling pipe 35 in the Y direction are placed on the bottom portion 450.

図３に示すごとく、Ｘ方向の他端に位置する冷却管３５ｂは、Ｘ方向に直交する面であって、半導体モジュール２と反対側の面において、固定用壁部４３に接触している。また、冷却管３５ｂを含めた少なくとも２つ以上の冷却管３５は、図４に示すごとく、Ｙ方向の両端部において、底部４５０に接触している。 As shown in FIG. 3, the cooling pipe 35 b located at the other end in the X direction is a surface orthogonal to the X direction and is in contact with the fixing wall 43 on the surface opposite to the semiconductor module 2. Further, at least two or more cooling pipes 35 including the cooling pipe 35b are in contact with the bottom 450 at both ends in the Y direction, as shown in FIG.

本例では、参考例１と同様に、コンデンサ素子６０として、フイルムコンデンサを用いている。コンデンサ素子６０の両端面は、バスバー５と接続するための電極面６５になっている。２個の電極面６５ａ，６５ｂは、コンデンサ底壁部４０５と略平行である。正極バスバー５ａは、コンデンサ素子６０の電極面６５ａ，６５ｂのうち、収容凹部４１の開口部４１０に近い電極面６５ａに接続している。また、図９に示すごとく、負極バスバー５ｂは、コンデンサ底壁部４０５に近い電極面６５ｂに接続している。 In this example, as in Reference Example 1, a film capacitor is used as the capacitor element 60. Both end surfaces of the capacitor element 60 are electrode surfaces 65 for connection to the bus bar 5. The two electrode surfaces 65a and 65b are substantially parallel to the capacitor bottom wall portion 405. The positive electrode bus bar 5 a is connected to the electrode surface 65 a close to the opening 410 of the housing recess 41 among the electrode surfaces 65 a and 65 b of the capacitor element 60. Further, as shown in FIG. 9, the negative electrode bus bar 5 b is connected to the electrode surface 65 b close to the capacitor bottom wall portion 405.

上述したように、バスバー５ａ，５ｂは、共通部５５と、該共通部５５からＹ方向に延出した複数の端子接続部５６とを備える。図３、図４に示すごとく、正極バスバー５ａは、共通部５５ａを挟んで端子接続部５６と反対側に、複数のコンデンサ素子６０の電極面６５ａに接続したコンデンサ接続部５８ａと、折曲部５７ａとを備える。折曲部５７ａは、共通部５５ａとコンデンサ接続部５８ａとを接続すると共に、Ｚ方向へ凸となる状態で断面略コ字状に屈曲してなる。内側側壁部４６ａの開口側端縁４６ｂと折曲部５７ａとの間には、これらを電気的に絶縁するための絶縁部材１５が介在している。 As described above, the bus bars 5a and 5b include the common portion 55 and the plurality of terminal connection portions 56 extending from the common portion 55 in the Y direction. As shown in FIGS. 3 and 4, the positive electrode bus bar 5 a includes a capacitor connection portion 58 a connected to the electrode surfaces 65 a of the plurality of capacitor elements 60 on the side opposite to the terminal connection portion 56 across the common portion 55 a, and a bent portion. 57a. The bent portion 57a connects the common portion 55a and the capacitor connecting portion 58a, and is bent in a substantially U-shaped cross section in a state of being convex in the Z direction. An insulating member 15 is provided between the opening side edge 46b of the inner side wall portion 46a and the bent portion 57a to electrically insulate them.

絶縁部材１５は、図４に示すごとく、内側側壁部４６ａの開口側端縁４６ｂを内側に嵌入させるように断面コ字状に形成されている。また、図３に示すごとく、絶縁部材１５の、Ｘ方向における両端部には、Ｚ方向に突出した位置決め部１５０が形成されている。この一対の位置決め部１５０の間に、折曲部５７ａが位置している。 As shown in FIG. 4, the insulating member 15 is formed in a U-shaped cross section so that the opening side edge 46b of the inner side wall portion 46a is fitted inside. Further, as shown in FIG. 3, positioning portions 150 projecting in the Z direction are formed at both ends in the X direction of the insulating member 15. A bent portion 57 a is located between the pair of positioning portions 150.

なお、本例では、正極バスバー５ａを４箇所折り曲げることにより折曲部５７ａを断面略コ字状に形成したが、内側側壁部４６ａの開口側端縁４６ｂを乗り越える部分を湾曲させて断面略Ｕ字状にしてもよい。 In this example, the bent portion 57a is formed in a substantially U-shaped cross section by bending the positive electrode bus bar 5a at four places. However, the portion of the inner side wall portion 46a that crosses the opening side edge 46b is curved to have a substantially U-shaped cross section. It may be a letter shape.

コンデンサ接続部５８ａは、図３に示すごとく、収納凹部４１の開口部４１０から見た平面形状が矩形状である。Ｙ方向において、共通部５５ａは内側側壁部４６ａから半導体モジュール２の負極端子２１ｂ付近までの長さを有する。また、Ｙ方向において、端子接続部５６ａの長さは、半導体モジュール２の正極端子２１ａと略同一である。個々の端子接続部５６ａは、Ｘ方向の一方を向く端面５６０において、正極端子２１ａの主面に接続している。 As shown in FIG. 3, the capacitor connection portion 58 a has a rectangular shape when viewed from the opening 410 of the storage recess 41. In the Y direction, the common portion 55 a has a length from the inner side wall portion 46 a to the vicinity of the negative electrode terminal 21 b of the semiconductor module 2. In the Y direction, the length of the terminal connection portion 56a is substantially the same as that of the positive electrode terminal 21a of the semiconductor module 2. Each terminal connection part 56a is connected to the main surface of the positive electrode terminal 21a on the end surface 560 facing one side in the X direction.

図４に示すごとく、共通部５５ａ及び端子接続部５６ａは、互いの主表面が面一である。 As shown in FIG. 4, the common part 55a and the terminal connection part 56a are flush with each other.

図８、図９に示すごとく、負極バスバー５ｂも正極バスバー５ａと同様の構造を有する。Ｘ方向における、負極バスバー５ｂの共通部５５ｂの長さは、正極バスバー５ａの共通部５５ａ（図３参照）と略同一である。また、Ｙ方向における、負極バスバー５ｂの端子接続部５６ｂの長さは、負極端子２１ｂと略同一である。負極バスバー５ｂのコンデンサ接続部５８ｂは、コンデンサ素子６０の、底部側の電極面６５ｂに接続している。Ｚ方向において、負極バスバー５ｂの共通部５５ｂ及び端子接続部５６ｂは、正極バスバー５ａ（図４参照）の共通部５５ａ及び端子接続部５６ａよりもコンデンサ底壁部４０５側に位置している。
なお、図８、図９は、電力変換装置１を製造する途中段階を表した図であって、収納凹部４１内に封止部材６１を注入していない状態の平面図および断面図である。 As shown in FIGS. 8 and 9, the negative electrode bus bar 5b has the same structure as the positive electrode bus bar 5a. The length of the common part 55b of the negative electrode bus bar 5b in the X direction is substantially the same as the common part 55a (see FIG. 3) of the positive electrode bus bar 5a. Further, the length of the terminal connection portion 56b of the negative electrode bus bar 5b in the Y direction is substantially the same as that of the negative electrode terminal 21b. The capacitor connecting portion 58b of the negative electrode bus bar 5b is connected to the electrode surface 65b on the bottom side of the capacitor element 60. In the Z direction, the common portion 55b and the terminal connection portion 56b of the negative electrode bus bar 5b are located closer to the capacitor bottom wall portion 405 than the common portion 55a and the terminal connection portion 56a of the positive electrode bus bar 5a (see FIG. 4).
FIGS. 8 and 9 are views showing a stage in the middle of manufacturing the power conversion device 1, and are a plan view and a cross-sectional view in a state where the sealing member 61 is not injected into the housing recess 41.

本例では、冷媒流路３５０を内部に有する複数の冷却管３５と、複数の半導体モジュール２とを積層して積層体１０を構成したが、図１０に示すごとく、半導体素子を内蔵した半導体モジュール２の本体部２０を、積層方向（Ｘ方向）に直交する方向から間に空間を設けつつ囲むと共に、本体部２０よりも積層方向（Ｘ方向）の幅の大きい枠部７０を本体部２０と一体に備えた冷却器一体型半導体モジュール７を積層することで、半導体モジュール２と冷媒流路３５０とが積層される構造にしてもよい。 In this example, the laminated body 10 is configured by laminating a plurality of cooling pipes 35 having a coolant channel 350 therein and a plurality of semiconductor modules 2. However, as shown in FIG. 10, a semiconductor module incorporating a semiconductor element is included. The two main body portions 20 are surrounded with a space therebetween from a direction orthogonal to the stacking direction (X direction), and a frame portion 70 having a larger width in the stacking direction (X direction) than the main body portion 20 is The semiconductor module 2 and the coolant channel 350 may be stacked by stacking the integrated cooler integrated semiconductor modules 7.

次に、電力変換装置１の製造方法について説明する。まず、図５、図６に示すごとく、金属製のフレーム４を用意する。そして、図７に示すごとく、フレーム４に積層体１０を載置する。この際、フレーム４の穴部４５に半導体モジュール２の制御端子２２を差し入れ、冷却管３５のＹ方向における両端部を底部４５０上に載置させる。その後、冷却管３５ａと載置壁部４２との間の空間に、その空間のＸ方向の幅よりも全長が短くなるように圧縮変形させたばね部材１４を挿入する。そして、ばね部材１４の圧縮を解除することで、ばね部材１４の復元力を使って積層体１０を固定用壁部４３に向けて押圧する。これにより、積層体１０をフレーム４に固定する。また、内側側壁部４６ａの切欠部４７に絶縁部材１５を取り付ける。
なお、本例ではばね部材１４としてコイルばねを用いたが、板ばね等、他の種類のばねを用いてもよい。 Next, the manufacturing method of the power converter device 1 is demonstrated. First, as shown in FIGS. 5 and 6, a metal frame 4 is prepared. And as shown in FIG. 7, the laminated body 10 is mounted in the flame | frame 4. As shown in FIG. At this time, the control terminal 22 of the semiconductor module 2 is inserted into the hole 45 of the frame 4, and both ends of the cooling pipe 35 in the Y direction are placed on the bottom 450. Thereafter, the spring member 14 compressed and deformed so as to have a total length shorter than the width in the X direction of the space is inserted into the space between the cooling pipe 35 a and the mounting wall portion 42. Then, by releasing the compression of the spring member 14, the laminate 10 is pressed toward the fixing wall portion 43 using the restoring force of the spring member 14. Thereby, the laminated body 10 is fixed to the frame 4. Further, the insulating member 15 is attached to the cutout portion 47 of the inner side wall portion 46a.
In this example, a coil spring is used as the spring member 14, but other types of springs such as a leaf spring may be used.

次に、図８、図９に示すごとく、コンデンサ素子６０の電極面６５ｂに負極バスバー５ｂを接続した状態で、該コンデンサ素子６０を収容凹部４１内に収容すると共に、負極バスバー５ｂに形成した折曲部５７を絶縁部材１５に係合させる。その後、負極バスバー５ｂと負極端子２１ｂとを溶接する。 Next, as shown in FIGS. 8 and 9, with the negative electrode bus bar 5b connected to the electrode surface 65b of the capacitor element 60, the capacitor element 60 is accommodated in the accommodating recess 41 and the folded portion formed on the negative electrode bus bar 5b. The curved portion 57 is engaged with the insulating member 15. Thereafter, the negative electrode bus bar 5b and the negative electrode terminal 21b are welded.

次いで、図３、図４に示すごとく、正極バスバー５ａに形成した折曲部５７を絶縁部材１５に係合させる。そして、正極バスバー５ａと正極端子２１ａとを溶接する。次いで、正極バスバー５ａをコンデンサ素子６０の電極面６５ａに溶接する。その後、流動状態の封止部材６１（合成樹脂）を収容凹部４１に入れ、固化させる。これにより、コンデンサ素子６０を封止する。 Next, as shown in FIGS. 3 and 4, the bent portion 57 formed on the positive electrode bus bar 5 a is engaged with the insulating member 15. Then, the positive electrode bus bar 5a and the positive electrode terminal 21a are welded. Next, the positive bus bar 5 a is welded to the electrode surface 65 a of the capacitor element 60. Thereafter, the sealing member 61 (synthetic resin) in a fluid state is placed in the housing recess 41 and solidified. Thereby, the capacitor element 60 is sealed.

なお、本例では、コンデンサ素子６０と正極バスバー５ａを予め分離しておき、コンデンサ素子６０を収容凹部４１に収容した後に、正極バスバー５ａを取り付けたが、コンデンサ素子６０に正極バスバー５ａおよび負極バスバー５ｂを予め接続した状態で、コンデンサ素子６０を収容凹部４１に収容し、その後、正極バスバー５ａ及び負極バスバー５ｂをパワー端子２１に溶接してもよい。
その他、参考例１と同様の構成を備える。 In this example, the capacitor element 60 and the positive electrode bus bar 5a are separated in advance, and the positive electrode bus bar 5a is attached after the capacitor element 60 is accommodated in the accommodating recess 41. However, the positive electrode bus bar 5a and the negative electrode bus bar are attached to the capacitor element 60. The capacitor element 60 may be accommodated in the accommodating recess 41 in a state where 5b is connected in advance, and then the positive electrode bus bar 5a and the negative electrode bus bar 5b may be welded to the power terminal 21.
In addition, the same configuration as the reference example 1 is provided.

本例の作用効果について説明する。本例では、収容凹部４１を、積層体１０に対して、長手方向（Ｙ方向）に隣接する位置に形成してあるため、積層体１０を構成する各半導体モジュール２から収容凹部４１に設けられたコンデンサ６までの、Ｙ方向の距離を短くできると共に、該距離を、すべての半導体モジュール２について等しくすることができる。そのため、すべての端子接続部５６のＹ方向の長さを短くでき、かつ均一にすることができる。これにより、端子接続部５６のインダクタンスＬの総和を小さくすることができ、半導体素子がスイッチング動作した場合に生じるサージ電圧Ｖ（＝−Ｌ・ｄＩ／ｄｔ）を低減することが可能になる。そのため、半導体素子として、耐圧が低く安価なものを使用することが可能になり、電力変換装置１の製造コストを低減することができる。
その他、参考例１と同様の作用効果を備える。 The effect of this example will be described. In this example, since the housing recess 41 is formed at a position adjacent to the laminate 10 in the longitudinal direction (Y direction), the housing recess 41 is provided from each semiconductor module 2 constituting the laminate 10. In addition, the distance in the Y direction to the capacitor 6 can be shortened, and the distance can be made equal for all the semiconductor modules 2. Therefore, the length of all the terminal connection parts 56 in the Y direction can be shortened and made uniform. Thereby, the sum total of the inductance L of the terminal connection part 56 can be made small, and it becomes possible to reduce the surge voltage V (= -L * dI / dt) which arises when a semiconductor element performs switching operation. Therefore, it is possible to use a semiconductor element having a low withstand voltage and an inexpensive semiconductor element, and the manufacturing cost of the power conversion device 1 can be reduced.
In addition, the same effects as those of Reference Example 1 are provided.

（実施例２）
本例は、図１１〜図１４に示すごとく、電流センサ８を設けた例である。本例の半導体モジュール２は、実施例１と同様に、本体部２０からパワー端子２１と同一方向（Ｚ方向）に突出する出力端子２３を備える。個々の出力端子２３に出力用バスバー７５が接続している。
図１１に示すごとく、複数の出力用バスバー７５が樹脂部材７６によって封止されている。この樹脂部材７６は、出力用バスバー７５の端子台７を構成している。出力用バスバー７５は、図１１、図１４に示すごとく、接続部７５１と、立設部７５２とを備える。接続部７５１は、出力端子２３に接続され、Ｙ方向におけるコンデンサ素子６の反対側へ延出している。立設部７５２は、接続部７５１の端部から、出力端子２３と同一方向（Ｚ方向）へ立設している。接続部７５１と立設部７５２の一部は、樹脂部材７６によって封止されている。複数の接続部７５１のうち、一部の接続部７５１は、樹脂部材７６内において、矩形状に屈曲している。 (Example 2 )
This example is an example in which a current sensor 8 is provided as shown in FIGS. Similar to the first embodiment, the semiconductor module 2 of the present example includes an output terminal 23 that protrudes from the main body 20 in the same direction (Z direction) as the power terminal 21. An output bus bar 75 is connected to each output terminal 23.
As shown in FIG. 11, a plurality of output bus bars 75 are sealed with a resin member 76. This resin member 76 constitutes the terminal block 7 of the output bus bar 75. As shown in FIGS. 11 and 14, the output bus bar 75 includes a connection portion 751 and a standing portion 752. The connecting portion 751 is connected to the output terminal 23 and extends to the opposite side of the capacitor element 6 in the Y direction. The standing portion 752 is erected from the end of the connecting portion 751 in the same direction as the output terminal 23 (Z direction). A part of the connecting portion 751 and the standing portion 752 are sealed with a resin member 76. Among the plurality of connecting portions 751, some of the connecting portions 751 are bent in a rectangular shape within the resin member 76.

樹脂部材７６は、出力用バスバー７５と共に、該出力用バスバー７５に流れる電流を検出するための電流センサ８を封止している。電流センサ８は、図１３、図１４に示すごとく、磁性体からなるコア８０と、ホール素子８１と、電子回路基板８２と、配線８３とからなる。図１３に示すごとく、複数の出力用バスバー７５は、三相交流モータを駆動するための交流出力部（ＭＧ１，ＭＧ２）と、昇圧用バスバー７５５とを構成している。交流出力部ＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれ三相交流モータのＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応した出力用バスバー７５からなる。交流出力部ＭＧ１，ＭＧ２の、Ｕ相及びＷ相に対応した出力用バスバー７５と、昇圧用バスバー７５５とに、コア８０及びホール素子８１が取り付けられている。 The resin member 76 seals the current sensor 8 for detecting the current flowing through the output bus bar 75 together with the output bus bar 75. As shown in FIGS. 13 and 14, the current sensor 8 includes a core 80 made of a magnetic material, a Hall element 81, an electronic circuit board 82, and wiring 83. As shown in FIG. 13, the plurality of output bus bars 75 constitute an AC output section (MG1, MG2) for driving a three-phase AC motor, and a boosting bus bar 755. AC output units MG1 and MG2 are each composed of an output bus bar 75 corresponding to the U phase, V phase, and W phase of the three-phase AC motor. The core 80 and the hall element 81 are attached to the output bus bar 75 and the boost bus bar 755 corresponding to the U phase and the W phase of the AC output units MG1 and MG2.

コア８０は、出力用バスバー７５の接続部７５１を取り囲むよう環状に形成されており、隙間８０ｄを備える。各々のコア８０の隙間８０ｄに、ホール素子８１が設けられている。配線８３は、電子回路基板８２とホール素子８１とを接続している。 The core 80 is formed in an annular shape so as to surround the connecting portion 751 of the output bus bar 75, and includes a gap 80d. Hall elements 81 are provided in the gaps 80 d between the cores 80. The wiring 83 connects the electronic circuit board 82 and the Hall element 81.

電子回路基板８２は、ホール素子８１から送信されるセンサ信号に基づいて、出力用バスバー７５に流れる電流を検知する。電子回路基板８２は、上述した制御回路基板に接続している。制御回路基板は、電流センサ８によって検出した電流値を、半導体モジュール２の制御にフィードバックする。 The electronic circuit board 82 detects the current flowing through the output bus bar 75 based on the sensor signal transmitted from the hall element 81. The electronic circuit board 82 is connected to the control circuit board described above. The control circuit board feeds back the current value detected by the current sensor 8 to the control of the semiconductor module 2.

また、図１１、図１２に示すごとく、個々の半導体モジュール２は、実施例１と同様に、正極端子２１ａと負極端子２１ｂとの、２個のパワー端子２１を備える。正極端子２１ａには正極バスバー５ａが接続され、負極端子２１ｂには負極バスバー５ｂが接続されている。正極バスバー５ａ及び負極バスバー５ｂは、実施例１と同様に、パワー端子２１に接続する端子接続部５６と、共通部５５と、折曲部５７と、コンデンサ接続部５８とを備える。正極バスバー５ａと負極バスバー５ｂとは、Ｚ方向に所定間隔をおいて対向配置されている。本例では、正極バスバー（遠方バスバー）５ａは、負極バスバー（近接バスバー）５ｂよりも本体部２０から離れた位置に配されている。正極バスバー（遠方バスバー）５ａの共通部５５ａには、負極バスバー（近接バスバー）５ｂの端子接続部５６ｂに対応する位置に、板厚方向（Ｚ方向）に貫通した接続用開口部５５０が形成されている。 As shown in FIGS. 11 and 12, each semiconductor module 2 includes two power terminals 21, a positive terminal 21 a and a negative terminal 21 b, as in the first embodiment. The positive electrode bus bar 5a is connected to the positive electrode terminal 21a, and the negative electrode bus bar 5b is connected to the negative electrode terminal 21b. Similarly to the first embodiment, the positive electrode bus bar 5a and the negative electrode bus bar 5b include a terminal connection part 56 connected to the power terminal 21, a common part 55, a bent part 57, and a capacitor connection part 58. The positive electrode bus bar 5a and the negative electrode bus bar 5b are disposed to face each other at a predetermined interval in the Z direction. In this example, the positive electrode bus bar (distant bus bar) 5a is arranged at a position farther from the main body 20 than the negative electrode bus bar (proximity bus bar) 5b. In the common portion 55a of the positive electrode bus bar (distant bus bar) 5a, a connection opening 550 penetrating in the plate thickness direction (Z direction) is formed at a position corresponding to the terminal connection portion 56b of the negative electrode bus bar (proximity bus bar) 5b. ing.

本例の電力変換装置１を製造する際には、コンデンサ素子６０と、正極バスバー５ａと、負極バスバー５ｂとを予め接続したものを用意し、コンデンサ素子６０を収容凹部４１に収容すると共に、正極バスバー５ａの端子接続部５６ａを正極端子２１ａに接続する。また、負極バスバー５ｂの端子接続部５６ｂを負極端子２１ｂに接続する。この際、上記接続用開口部５５０から接続用の工具（溶接具や、はんだ接続用のこて）を挿入し、この工具を使って、端子接続部５６ｂと負極端子２１ｂを接続する。 When manufacturing the power conversion device 1 of this example, a capacitor element 60, a positive electrode bus bar 5a, and a negative electrode bus bar 5b are prepared in advance, and the capacitor element 60 is accommodated in the accommodating recess 41, and the positive electrode The terminal connection part 56a of the bus bar 5a is connected to the positive electrode terminal 21a. Moreover, the terminal connection part 56b of the negative electrode bus bar 5b is connected to the negative electrode terminal 21b. At this time, a connecting tool (welding tool or soldering iron) is inserted through the connecting opening 550, and the terminal connecting portion 56b and the negative terminal 21b are connected using this tool.

なお、本例では、正極バスバー５ａを、負極バスバー５ｂよりも本体部２０から離れた位置に配置したが、これを逆にしてもよい。すなわち、負極バスバー５ｂを、本体部２０から離れた位置に配置した遠方バスバーとし、正極バスバー５ａを、本体部２０に近い位置に配置した近接バスバーとしてもよい。
その他、実施例１と同様の構成を備える。 In this example, the positive electrode bus bar 5a is disposed at a position farther from the main body part 20 than the negative electrode bus bar 5b, but this may be reversed. That is, the negative electrode bus bar 5 b may be a distant bus bar arranged at a position away from the main body portion 20, and the positive electrode bus bar 5 a may be a proximity bus bar arranged at a position close to the main body portion 20.
In addition, the same configuration as that of the first embodiment is provided.

本例の作用効果について説明する。本例では、出力用バスバー７５に流れる電流を測定するための電流センサ８を設けた。電流センサ８は、Ｙ方向において、積層体１０を挟んでコンデンサ６の反対側に配されている。
このようにすると、コンデンサ６と電流センサ８との間に、冷却器３（冷却管３５）を含む積層体１０が介在するため、コンデンサ６と電流センサ８との熱干渉を防止することができる。例えば、コンデンサ６から発生した熱が電流センサ８に伝わって、電流センサ８の温度が上昇する不具合を防止できる。また、電流センサ８から発生した熱がコンデンサ６に伝わって、コンデンサ６の温度が上昇する不具合を防止できる。これにより、コンデンサ６や電流センサ８の温度上昇を抑制でき、これらの部品を長寿命化することができる。 The effect of this example will be described. In this example, the current sensor 8 for measuring the current flowing through the output bus bar 75 is provided. The current sensor 8 is arranged on the opposite side of the capacitor 6 with the multilayer body 10 interposed therebetween in the Y direction.
In this way, since the laminated body 10 including the cooler 3 (cooling pipe 35) is interposed between the capacitor 6 and the current sensor 8, thermal interference between the capacitor 6 and the current sensor 8 can be prevented. . For example, the heat generated from the capacitor 6 is transmitted to the current sensor 8 and the temperature sensor 8 can be prevented from increasing in temperature. Further, it is possible to prevent a problem that the heat generated from the current sensor 8 is transmitted to the capacitor 6 and the temperature of the capacitor 6 rises. Thereby, the temperature rise of the capacitor | condenser 6 or the current sensor 8 can be suppressed, and these components can be extended in life.

また、図１１、図１２に示すごとく、本例の電力変換装置１は、パワー端子２１ａ，２１ｂに接続した一対のバスバー５ａ，５ｂを備える。一対のバスバー５ａ，５ｂは、パワー端子２１の突出方向（Ｚ方向）に所定間隔をおいて対向配置されている。一対のバスバー５ａ，５ｂのうち、本体部２０から遠い位置に配された遠方バスバー５ａの共通部５５ａには、本体部２０から近い位置に配された近接バスバー５ｂの端子接続部５６ｂに対応する位置に、板厚方向へ貫通した接続用開口部５５０が形成されている。
このようにすると、遠方バスバー５ａの共通部５５ａに、接続用開口部５５０が形成されているため、近接バスバー５ｂの端子接続部５６ｂとパワー端子２１ｂとを接続する作業を、接続用開口部５５０を通して行うことができる。そのため、この接続作業を行いやすくなる。 Moreover, as shown in FIGS. 11 and 12, the power conversion device 1 of this example includes a pair of bus bars 5a and 5b connected to the power terminals 21a and 21b. The pair of bus bars 5a and 5b are arranged to face each other at a predetermined interval in the protruding direction (Z direction) of the power terminal 21. Of the pair of bus bars 5a and 5b, the common portion 55a of the distant bus bar 5a disposed at a position far from the main body portion 20 corresponds to the terminal connection portion 56b of the adjacent bus bar 5b disposed at a position close to the main body portion 20. A connection opening 550 penetrating in the thickness direction is formed at the position.
In this way, since the connection opening 550 is formed in the common portion 55a of the remote bus bar 5a, the operation of connecting the terminal connection portion 56b of the proximity bus bar 5b and the power terminal 21b is performed as the connection opening 550. Can be done through. This facilitates this connection work.

また、電力変換装置１の製造時に、遠方バスバー５ａと近接バスバー５ｂとを、パワー端子２１に対して別々に接続する必要がなくなる。すなわち、遠方バスバー５ａと近接バスバー５ｂとを、予めコンデンサ素子６０に接続した後、コンデンサ素子６０を収容凹部４１に収容し、これらのバスバー５ａ，５ｂの端子接続部５６ａ，５６ｂをそれぞれパワー端子２１ａ，２１ｂに接続できる。そのため、接続作業を早く行うことが可能になり、スループットを向上させることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を備える。 Further, it is not necessary to connect the remote bus bar 5a and the proximity bus bar 5b separately to the power terminal 21 when the power conversion device 1 is manufactured. That is, after the remote bus bar 5a and the proximity bus bar 5b are connected to the capacitor element 60 in advance, the capacitor element 60 is accommodated in the accommodating recess 41, and the terminal connection portions 56a and 56b of these bus bars 5a and 5b are respectively connected to the power terminal 21a. , 21b. As a result, the connection work can be performed quickly, and the throughput can be improved.
In addition, the same functions and effects as those of the first embodiment are provided.

１電力変換装置
２半導体モジュール
３冷却器
４フレーム
４０冷却器固定部
４１収容凹部
５バスバー
６コンデンサ
６０コンデンサ素子
６１封止部材
７端子台
８電流センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power converter 2 Semiconductor module 3 Cooler 4 Frame 40 Cooler fixing | fixed part 41 Housing recessed part 5 Bus bar 6 Capacitor 60 Capacitor element 61 Sealing member 7 Terminal block 8 Current sensor

Claims

A semiconductor module containing a semiconductor element constituting a part of the power conversion circuit;
A cooler for cooling the semiconductor module;
A capacitor for smoothing the voltage applied to the semiconductor module;
A metal frame that holds the semiconductor module, the cooler, and the capacitor;
A bus bar for electrically connecting the capacitor and the semiconductor module;
The frame is formed with a cooler fixing portion for fixing the cooler, and an accommodating recess for accommodating the capacitor,
The capacitor, possess a capacitor element provided on the accommodating recess, and a sealing member for sealing said capacitor element in the accommodating recess,
The cooler includes a plurality of refrigerant flow paths through which a refrigerant for cooling the semiconductor module flows, and the semiconductor module and the plurality of refrigerant flow paths are stacked to form a stacked body. Is provided with a main body portion containing the semiconductor element and a power terminal protruding from the main body portion and connected to the bus bar, and the housing recess is in the longitudinal direction of the refrigerant flow path with respect to the stacked body The housing recess is surrounded by a side wall standing in the protruding direction of the power terminal and is open in the protruding direction of the power terminal, and the bus bar is connected to the power terminal. wherein Rukoto provided with a plurality of terminal connection portions, and a common portion located above the accommodating recess side in the longitudinal direction than the terminal connecting portion connected to the terminal connecting portions of the plurality of Power converter for.

2. The power conversion device according to claim 1 , wherein the semiconductor module includes an output terminal protruding from the main body portion in the same direction as the power terminal, and an output bus bar is connected to the output terminal. The bus bar is provided with a current sensor for detecting a current flowing through the output bus bar, and the current sensor is disposed on the opposite side of the capacitor with the laminate in the longitudinal direction. A power conversion device.

The power converter according to claim 1 or claim 2, each of the semiconductor module provided with a pair of the power terminals, to each of the power terminals and the bus bars connecting the pair of the bus bar, the power The common portion of the distant bus bar disposed opposite to the main body portion of the pair of bus bars is disposed at a position close to the main body portion. A power conversion device, wherein a connection opening penetrating in the plate thickness direction is formed at a position corresponding to the terminal connection portion of the adjacent bus bar.