功率转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种功率转换装置，包括：具有模块汇流条的半导体功率模块；具有电容器元件、隔着密封树脂容纳电容器元件的电容器壳体、及一端与电容器元件连接而另一端从电容器壳体向外延伸与模块汇流条电连接的电容器汇流条的电容器模块；以及容纳半导体功率模块和电容器模块的功率转换装置壳体，电容器壳体的底壁的外侧面和功率转换装置壳体的底壁的内侧面热连接，电容器模块具有配置在比电容器元件更靠近电容器壳体的开口侧且与密封树脂热连接的散热构件。连接的散热构件。连接的散热构件。

【技术实现步骤摘要】
功率转换装置


[0001]本申请涉及功率转换装置。

技术介绍

[0002]多个功率转换装置搭载在像电动车或混合动力汽车那样将电动机用作为驱动源的电动车辆上。作为功率转换装置，能例举:充电器，该充电器用于将商用交流电源转换为直流电源并对高压电池充电；DC/DC转换器，该DC/DC转换器用于将高压电池的直流电源转换为用于辅助设备的电池的电压(例如，12V)；以及逆变器等，该逆变器用于将来自电池的直流电转换为提供给电动机的交流电。
[0003]公开的功率转换装置(例如参照专利文献1)包括:半导体功率模块，该半导体功率模块安装有用于进行功率转换的开关元件；冷却器，该冷却器用于冷却半导体功率模块；以及电容器模块，该电容器模块具有用于平滑外部直流电源提供的直流电压的电容器元件。由于纹波电流流过电容器元件，所以电容器元件消耗功率并产生热量。此外，由于电容器元件通过汇流条连接到半导体功率模块，所以当半导体功率模块的温度变高时，热量通过汇流条从半导体功率模块传递到电容器元件，并且由于传递的热量，电容器元件的温度也会变高。尤其是在高输出密度的功率转换装置中，向连接半导体功率模块和电容器元件的汇流条的热传递以及由汇流条的焦耳热产生的热量变大。当汇流条的温度升高变得显著时，热量被传递到电容器元件，从而电容器元件的温度升高。由于电容器元件的温度升高会缩短电容器元件的寿命，因此针对电容器元件的温度升高的对策成为课题。
[0004]专利文献1公开的结构中，功率转换装置包括：电容器，该电容器具有电容器元件、形成在电容器元件的两端面的一对电极即开放侧电极和底壁侧电极、分别连接到这些电极的电容器汇流条、以及内部容纳了电容器元件的电容器壳体；与电容器汇流条连接的半导体功率模块；以及冷却器。开放侧电极作为其中一个电极，与半导体功率模块的冷却器侧端子连接，底壁侧电极作为另一个电极，与配置在电容器元件底壁侧的电容器壳体的底壁经由密封材料热连接。现有技术文献专利文献
[0005]专利文献1：日本专利特开2017－139886号公报专利技术所要解决的技术问题
[0006]上述专利文献1中，能够将电容器元件所产生的热量从底壁侧电极的一侧经由密封材料散热到电容器壳体中。然而，由于散热路径长，从开放侧电极一侧的散热将经由高热阻的电容器汇流条和半导体功率模块的端子。因此，存在电容器元件不能从开放侧电极的一侧充分散热的问题。此外，由于功率转换装置的高功率密度化带来的半导体功率模块发热量的增加，使得电容器元件从半导体功率模块的受热增大，因此存在电容器元件因受热而劣化的问题。
[0007]因此，本申请的目的是获得一种能有效地使电容器元件散热、抑制电容器元件劣
化的功率转换装置。用于解决技术问题的技术手段
[0008]本申请公开的功率转换装置包括:半导体功率模块，该半导体功率模块具有模块主体部和从模块主体部突出的模块汇流条；电容器模块，该电容器模块具有电容器元件、形成为有底筒状且隔着密封树脂将电容器元件容纳在内的电容器壳体、以及一端与电容器元件电连接而另一端从电容器壳体向外延伸与模块汇流条电连接的电容器汇流条；以及功率转换装置壳体，该功率转换装置壳体形成为有底筒状，容纳半导体功率模块和电容器模块，电容器壳体的底壁的外侧面与功率转换装置壳体的底壁的内侧面热连接，电容器模块具有散热构件，该散热构件配置在比电容器元件更靠电容器壳体的开口侧，并与密封树脂热连接，电容器元件配置在散热构件和功率转换装置壳体的底壁之间。专利技术效果
[0009]根据本申请公开的功率转换装置，形成为有底筒状且隔着密封树脂容纳电容器元件的电容器模块壳体的底壁的外侧面与功率转换装置壳体的底壁的内侧面热连接，具有电容器元件以及电容器壳体的电容器模块具有散热构件，该散热构件配置在比电容器元件更靠电容器壳体的开口侧，并与密封树脂热连接，电容器元件配置在散热构件和功率转换装置壳体的底壁之间，因此从电容器元件的散热构件一侧和功率转换装置壳体的底壁一侧双方都能有效地使电容器元件散热。从电容器元件的两侧能够有效地使电容器元件散热，因此能够使电容器元件内部的温度分布均匀，能够抑制电容器元件的劣化。
附图说明
[0010]图1是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的概要的俯视图。图2是在图1的A
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A截面位置处切断的功率转换装置的剖视图。图3是在图1的B
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B截面位置处切断的功率转换装置的剖视图。图4是示出实施方式1所涉及的其他功率转换装置的概要的剖视图。图5是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的电容器元件的概要的立体图。图6是在图5的C
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C截面位置处切断的电容器元件的剖视图。图7是示出实施方式1所涉及的其他功率转换装置的概要的剖视图。图8是示出实施方式2所涉及的功率转换装置的概要的剖视图。图9是示出实施方式3所涉及的功率转换装置的概要的剖视图。
具体实施方式
[0011]以下，基于附图对本申请的实施方式所涉及的功率转换装置进行说明。另外，各图中关于相同或相当的构件、部位，标注相同标号来进行说明。
[0012]实施方式1.图1是表示实施方式1的功率转换装置1的概略的俯视图，是省略了电容器模块4内部的布线所示的图，图2是在图1的A
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A截面位置切断的功率转换装置1的剖视图，图3是在图1的B
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B截面位置切断的功率转换装置1的剖视图，图4是表示实施方式1所涉及的其他功率转换装置1的概略的剖视图，是在与图1的A
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A截面位置相同的位置切断的图，图5是示出功率转换装置1的电容器元件41的概要的立体图，图6是在图5的C
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C截面位置处切断的电容器
元件41的剖视图，图7是示出实施方式1所涉及的其他功率转换装置1的概要的剖视图，是在与图1的A
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A截面位置相同的位置切断的图。功率转换装置1是将输入电流从直流转换成交流、从交流转换成直流或将输入电压转换成不同电压的装置。
[0013]如图1所示，功率转换装置1包括半导体功率模块2、冷却器3、电容器模块4和功率转换装置壳体5。功率转换装置壳体5形成为有底筒状，容纳半导体功率模块2、电容器模块4以及冷却器3。功率转换装置壳体5由铝等金属制成。本实施方式的功率转换装置1是将从电容器模块4的电源侧端子47输入并经电容器模块4平滑后的直流电，在半导体功率模块2中进行功率转换并从输出端子22输出的装置。本实施方式示出了输出三相交流的功率转换装置1，并且半导体功率模块由对应于各相的三个半导体功率模块2构成。设置在功率转换装置1的外部并且连接到电源侧端子47的直流电源未在图1示出。另外，功率转换装置1的结构不限于此，也可以是将输入电流从交流转换为直流的装置。此外，功率转换装置1不限于具有冷却器3的结构。如图7所示，也可以是这样的配置：功率转换装置1不具有冷却器3，在功率转换装置壳体5的底壁5a的外侧设置冷却器3，功率转换装置壳体5不容纳冷却器3。功率转换装置壳体5容纳冷却器3的情况下，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：半导体功率模块，该半导体功率模块具有容纳半导体元件的模块主体部以及从所述模块主体部突出的模块汇流条；电容器模块，该电容器模块具有电容器元件、形成为有底筒状并隔着密封树脂容纳所述电容器元件的电容器壳体、以及一端与所述电容器元件电连接而另一端从所述电容器壳体延伸到外部并与所述模块汇流条电连接的电容器汇流条；以及功率转换装置壳体，该功率转换装置壳体形成为有底筒状，并容纳所述半导体功率模块以及所述电容器模块，所述电容器壳体的底壁的外侧面和所述功率转换装置壳体的底壁的内侧面热连接，所述电容器模块具有配置在比所述电容器元件更靠近所述电容器壳体的开口侧且与所述密封树脂热连接的散热构件，所述电容器元件配置在所述散热构件和所述功率转换装置壳体的底壁之间。2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，作为所述电容器汇流条，设置有第1电容器汇流条和第2电容器汇流条，所述电容器元件包括连接到所述第1电容器汇流条的第1电极以及连接到所述第2电容器汇流条的第2电极，所述第1电极和所述第2电极中的一个电极被配置在所述电容器元件的所述功率转换装置壳体的底壁一侧，所述第1电极和所述第2电极中的另一个电极被配置在所述电容器元件的所述散热构件一侧。3.如权利要求2所述的功率转换装置，其特征在于，所述散热构件包括配置在所述电容器壳体的内侧的内侧部分和从所述内侧部分延伸到所述电容器壳体的外侧的外侧延伸部分。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：中田隼人，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：