功率转换装置和电动机一体型功率转换装置制造方法及图纸

以往没有考虑从半导体模块经由汇流条模块传递到电容器的热量。本发明专利技术的功率转换装置中，在半导体模块(1)中产生的热量经由半导体模块(1)的直流端子(1A)传递到汇流条模块(3)。而且，如图4(B)所示，传递到汇流条模块(3)的热量经由环状导体(8)、螺栓(5A)向按压构件(5)传递。由于按压构件(5)与第二冷却器(2B)紧密接触，因此传递到按压构件(5)的热量由第二冷却器(2B)冷却。另一方面，传递到壳体(6)的凸部(6A)的热量经由壳体(6)传递到第一冷却器(2A)并被冷却。由此，在电容器(4)经由汇流条模块(3)连接到半导体模块(1)的结构中，能抑制从半导体模块(1)传递到电容器(4)的热量。导体模块(1)传递到电容器(4)的热量。导体模块(1)传递到电容器(4)的热量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率转换装置和电动机一体型功率转换装置


[0001]本专利技术涉及功率转换装置和电动机一体型功率转换装置。

技术介绍

[0002]逆变器、转换器等功率转换装置通过多个半导体元件的开关动作来进行直流电和交流电的功率转换。在这种功率转换装置中，用于对从直流电源提供给半导体模块的电流进行滤波的电容器经由汇流条模块电连接到半导体模块。由于功率转换装置的小型化，使得半导体模块和电容器接近，热量从半导体模块经由汇流条传导到电容器。
[0003]专利文献1中公开了一种功率转换装置，其使半导体模块的半导体端子和电容器的电容器端子彼此直接接触，并且与冷却器热接触。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：日本专利特开2010
‑
252460号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0005]在专利文献1记载的装置中，没有考虑从半导体模块经由汇流条模块传递到电容器的热量。解决技术问题所采用的技术方案
[0006]本专利技术所涉及的功率转换装置包括：半导体模块，该半导体模块内置有半导体元件；冷却器，该冷却器用于冷却所述半导体模块；按压构件，该按压构件将所述冷却器按压到所述半导体模块上；汇流条模块，该汇流条模块用绝缘构件对用于电连接所述半导体模块和电容器的汇流条进行密封；以及壳体，该壳体用于收纳所述半导体模块、所述冷却器、和所述汇流条模块，所述汇流条模块的一部分与所述壳体的一部分以及所述按压构件接触。专利技术效果
[0007]根据本专利技术，能抑制从半导体模块经由汇流条模块传递到电容器的热量。
附图说明
[0008]图1是实施方式1的功率转换装置的分解立体图。图2是实施方式1的功率转换装置的立体图。图3是实施方式1的功率转换装置的俯视图。图4(A)、图4(B)是实施方式1的功率转换装置的剖视图。图5是实施方式2的功率转换装置的俯视图。图6(A)、图6(B)是实施方式2的功率转换装置的剖视图。图7是实施方式3的功率转换装置的剖视图。
图8是实施方式4的电动机一体型功率转换装置的剖视图。图9是实施方式5的电动机一体型功率转换装置的剖视图。
具体实施方式
[0009]以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。下面的记载和附图是用于说明本专利技术的示例，并且为了说明的清楚性，适当地省略和简化。本专利技术也可以以各种其它形式实施。只要没有特别限定，各构成要素既可以是单数也可以是多个。
[0010]为了便于理解本专利技术，附图中所示的各构成要素的位置、尺寸、形状、范围等有时不表示实际的位置、尺寸、形状、范围等。因此，本专利技术未必一定限定为附图中公开的位置、尺寸、形状、范围等。
[0011][实施方式1]参照图1至图4来说明实施方式1的功率转换装置100。图1是本实施方式所涉及的功率转换装置100的分解立体图。如图1所示，第一冷却器2A与半导体模块1的一个面抵接，第二冷却器2B与半导体模块1的另一个面抵接。半导体模块1中内置有以硅(Si，硅)为母材的IGBT、以SiC(碳化硅)为母材的MOSFET等半导体元件。第一冷却器2A和第二冷却器2B在其内部形成有用于使冷却用流体(长寿命冷却剂等)流动的路径，并且由铝、树脂构成。通过设置在半导体模块1的两个面上的第一冷却器2A和第二冷却器2B对由于半导体元件的开关动作导致发热的半导体模块1进行冷却。
[0012]半导体模块1的端子与连接到汇流条模块3内的汇流条的端子相连接。汇流条模块3是用绝缘构件密封汇流条的模块。汇流条是用于电气布线的板状导体，使用铜、铝。本实施方式用于半导体模块1和电容器4之间的电连接。绝缘构件是用于在具有不同电位的汇流条之间进行绝缘的树脂等构件。
[0013]电容器4与半导体模块1相邻并且设置在汇流条模块3的图示下方。电容器4是用于对伴随半导体元件的开关的电压纹波进行滤波的构件，并且使用薄膜电容器、电解电容器。
[0014]按压构件5被设置在与第二冷却器2B的半导体模块1抵接的面的相反侧的面(图示的上表面)上，以覆盖第二冷却器2B。按压构件5是用于将半导体模块1、第一冷却器2A和第二冷却器2B按压并固定到壳体6的构件，并且由铝、铁等构成。按压构件5在汇流条模块3侧及其相反侧上形成有合计8个与按压构件5一体形成的突出部。在突出部上，按压构件5通过螺栓5A、5B固定到壳体6的一部分。
[0015]壳体6收纳半导体模块1、第一冷却器2A、第二冷却器2B、汇流条模块3、电容器4、按压构件5。在壳体6的底部设置有凸部6A、6B，作为收纳的各部件的定位和螺栓5A和5B的承受部。凸部6A、6B可以与壳体6一体地设置，也可以单独设置，在任何情况下都构成壳体6的一部分。壳体6和凸部6A、6B的材料是具有较高导热率的铝。
[0016]图2是本实施方式所涉及的功率转换装置100的立体图。如图2所示，半导体模块1、第一冷却器2A、第二冷却器2B、汇流条模块3、电容器4、按压构件5被收纳在壳体6中。在壳体6上设置有覆盖壳体6的上部的盖部，但省略图示。
[0017]功率转换装置100通过半导体模块1内的多个半导体元件的开关动作、用于对伴随半导体元件的开关的电压纹波进行滤波的电容器4等的动作，将直流电和交流电相互地进行功率转换。
[0018]图3是本实施方式所涉及的功率转换装置100的俯视图。在与图1相同的部位标上相同的标号，并省略其说明。
[0019]在本实施方式中，半导体模块1具有三个，分别具有两个直流端子1A、一个交流端子1B。两个直流端子1A分别连接到汇流条模块3内的负极汇流条和正极汇流条，并且经由各个汇流条连接到电容器4。交流端子1B连接到设置在功率转换装置100外部的电动机。从正极和负极的汇流条导出的电源端子3A连接到设置在功率转换装置100外部的直流电源。
[0020]图4(A)是功率转换装置100的剖视图，并且是图3所示的X
‑
X
′
线的截面。图4(B)是功率转换装置100的剖视图，并且是图3所示的Y
‑
Y
′
线的截面。
[0021]如图4(A)所示，半导体模块1的直流端子1A连接到汇流条模块3内的汇流条31。汇流条模块3内的绝缘构件32对具有不同电位的汇流条31进行绝缘。
[0022]如图4(B)所示，按压构件5通过螺栓5A、5B固定到壳体6的凸部6A、6B。由此，按压构件5将第二冷却器2B、半导体模块1、第一冷却器2A按压到壳体6。此外，按压构件5将汇流条模块3夹入到与壳体6的凸部6A之间。也就是说，汇流条模块3的一部分夹在壳体6的一部分和按压构件之间。环状导体8配置在被夹入的汇流条模块3内并且在螺栓5A的周围。虽然已经说明了汇流条模块3的一部分被夹在壳体6的一部分和按压构件5之间的示例，但是汇流条模块3的一部分只要与壳体6的一部分和按压构件5接触即可。例如，汇流条模块3和按压构件5并排设置在同一平面内，使汇流条模块3的端面3E与按压构件5的端面5E接触。汇流条模块3和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：半导体模块，该半导体模块内置有半导体元件；冷却器，该冷却器用于冷却所述半导体模块；按压构件，该按压构件将所述冷却器按压到所述半导体模块上；汇流条模块，该汇流条模块通过用绝缘构件对用于电连接所述半导体模块和电容器的汇流条进行密封而得到；以及壳体，该壳体用于收纳所述半导体模块、所述冷却器、和所述汇流条模块，所述汇流条模块的一部分与所述壳体的一部分以及所述按压构件接触。2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，所述汇流条模块的一部分夹在所述壳体的一部分和所述按压构件之间。3.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，所述按压构件经由绝缘片材与所述半导体模块的主端子接触。4.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，所述冷却器构成为包括配置在所述半导体模块和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：平尾高志，德山健，前川典幸，松下晃，佐藤俊也，
申请(专利权)人：日立安斯泰莫株式会社，
类型：发明
国别省市：