[发明专利]功率转换装置

说明书

本发明提供一种能够保护电容器元件避免温度升高的功率转换装置。包括：半导体模块、电容器模块和冷却器，正极侧汇流条和负极侧汇流条中的一个的一端连接到与电容器壳体的散热壁相对地配置的电容器元件的第一端子和第二端子中的一个，正极侧汇流条和负极侧汇流条中的另一个的一端连接到与电容器壳体的相对壁相对地配置的电容器元件的第一端子和第二端子中的另一个，包括散热用金属体，该散热用金属体具有通过绝缘构件与正极侧汇流条和负极侧汇流条中的另一个的一端和另一端之间的中间连接部分相对并热连接的部分，并且该散热用金属体热连接到冷却器。

技术领域

本申请涉及功率转换装置。

背景技术

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。

已知功率转换装置包括:半导体模块，该半导体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模块；以及电容器模块，该电容器模块具有用于平滑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模块，所以当半导体模块的温度变高时，热量通过汇流条从半导体模块传递到电容器元件，所传递的热量使得电容器元件的温度也变高。尤其是在高输出密度的功率转换装置中，向连接半导体模块和电容器元件的汇流条的热传递以及汇流条的焦耳热导致发热量变大。另一方面，由于希望使功率转换装置小型化并且轻量化，因此汇流条的横截面积难以扩大到对于发热有富余的横截面积。因此，汇流条的温度升高变得显著，并且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缩短了电容器元件的寿命，因此针对电容器元件的温度升高的对策成为课题。

为了抑制电容器元件的温度上升，公开了一种冷却功率转换装置所具备的电容器元件的结构(例如，参照专利文献1)。在所公开的结构中，使连接到电容器元件和半导体模块的正极侧汇流条和负极侧汇流条在与电容器元件的两个电极的连接面的相反面上通过绝缘材料与散热构件接触。由于构成为电容器元件的两个电极的金属层的发热量容易热传导到散热构件，因此能通过从散热构件散热来有效地冷却电容器元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2016－149907号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述专利文献1中，能够从电容器元件的电极面的正极侧和负极侧双方附近通过散热构件散热。然而，尤其在功率转换装置具有高输出时，电容器元件所具备的汇流条从连接到电容器元件的半导体模块产生的热量的受热变大。此外，半导体模块的内部和电容器模块的内部的汇流条通过焦耳热来产生热量。在所公开的结构中，由于从电容器元件的外部接收的热量和对汇流条发热的冷却不足，所以搭载在装置内部的电容器元件的温度升高，并且对电容器元件造成热损坏。具体地，由于从电容器元件的端子台传递到电容器所具备的汇流条的热量和汇流条中产生的焦耳热，导致靠近端子台的汇流条的温度升高，但是由于电容器元件配置在其附近，而且针对电容器元件没有受热对策，所以电容器元件有可能受到热损坏。

因此，本申请的目的是获得一种能够保护电容器元件避免温度升高的功率转换装置。

解决技术问题所采用的技术方案