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WO2019189475A1 - 電力変換装置 - Google Patents

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Publication number
WO2019189475A1
WO2019189475A1 PCT/JP2019/013376 JP2019013376W WO2019189475A1 WO 2019189475 A1 WO2019189475 A1 WO 2019189475A1 JP 2019013376 W JP2019013376 W JP 2019013376W WO 2019189475 A1 WO2019189475 A1 WO 2019189475A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
connection
fixed
resin frame
terminal
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/013376
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
田島　豊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Corp
Original Assignee
Nidec Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Corp filed Critical Nidec Corp
Priority to CN201980022419.8A priority Critical patent/CN111919374B/zh
Publication of WO2019189475A1 publication Critical patent/WO2019189475A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

Definitions

  • the present invention relates to a power conversion device.
  • a substrate on which a semiconductor element is mounted is placed inside a box-shaped case called an insert mold case.
  • the case incorporates a high-power wiring board connected to the external bus bar electrode, a signal terminal, and the like.
  • a current sensor that detects an alternating current output from the power module is disposed outside the power module as a component separate from the power module.
  • a current sensor is arranged on the way from the power module to the motor. JP 2017-200370 A
  • the current sensor In order to mount a current sensor for detecting an alternating current output from the power module in the alternating current output portion of the power module, the current sensor must be built in the insert mold case. However, it is difficult to incorporate a current sensor inside the insert mold case due to the large size of the current sensor and the restrictions caused by the insert mold case being made by resin molding. Further, when the current sensor is forcibly built in the insert mold case, the structure of the insert mold case becomes complicated, and the cost of the insert mold case increases. *
  • a current sensor that detects an alternating current output from the power module is disposed in the vicinity of an alternating current terminal that outputs an alternating current provided in the power module. For this reason, the current sensor for detecting the alternating current output from the power module is exposed to the heat generated in the semiconductor element provided in the power module and the Joule heat generated in the connection portion between the AC terminal and the external bus bar electrode. It is.
  • commonly used current sensors are vulnerable to high temperatures, use expensive current sensors with good anti-high temperature performance in order to avoid current sensors failing under the adverse effects of these heats There is a need to. *
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a low-cost power conversion device.
  • One exemplary aspect of the present invention is directed to a power converter.
  • the power converter includes a plurality of power modules, a cooler, a resin frame, a plurality of DC bus bars, a plurality of connecting wires, a plurality of AC bus bars, and a plurality of current sensors.
  • the plurality of power modules switch a direct current and generate a plurality of multiphase alternating current phase components.
  • Each power module includes a housing, a DC terminal, and an AC terminal. Direct current is input to the direct current terminal. A phase component generated by each power module is output from the AC terminal. The direct current terminal and the alternating current terminal protrude from the housing. *
  • the resin frame is disposed on the surface of the cooler.
  • the resin frame has a plurality of openings and a plurality of holes.
  • the resin frame accommodates housings provided in the plurality of power modules in the plurality of openings, respectively.
  • the resin frame includes a plurality of first connection portions, a plurality of second connection portions, and a plurality of third connection portions. *
  • the direct current terminals provided in the plurality of power modules are respectively fixed to the plurality of first connection portions.
  • the plurality of DC bus bars are fixed to the plurality of first connection portions, respectively.
  • the AC terminals provided in the plurality of power modules are fixed to the plurality of second connection portions, respectively.
  • the plurality of connecting wires are fixed to the plurality of third connection portions, respectively.
  • the plurality of AC bus bars are fixed to the plurality of third connection portions, respectively.
  • the plurality of DC bus bars are fastened together with DC terminals provided in the plurality of power modules.
  • the plurality of connecting wires are fastened together with AC terminals provided in the plurality of power modules.
  • the plurality of AC bus bars are fastened together with the plurality of connecting wires.
  • the plurality of current sensors are accommodated in the plurality of holes, respectively, and are arranged along the plurality of connecting wires.
  • the plurality of current sensors detect currents flowing through the plurality of connecting wires, respectively.
  • the plurality of current sensors are arranged separately from the plurality of power modules.
  • the structure of each power module can be simplified.
  • each power module can be reduced in cost.
  • the resin frame is a member different from the plurality of power modules, and thus the resin frame has a simple shape. Moreover, since the resin frame has a simple shape, the cost of the resin frame can be reduced.
  • the power conversion device can be easily configured. Can be assembled.
  • each power module and the resin frame can be reduced in cost, and the power conversion device can be easily assembled. Therefore, it is possible to provide a low-cost power conversion device. it can.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating electrical connections in a power conversion device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the 1 is an inverter that converts direct current into multiphase alternating current, and includes a plurality of power modules 110U, 110V, and 110W, a plurality of DC bus bars 116U, 116V, and 116W, a plurality of connection wires 118U, 118V and 118W, a plurality of AC bus bars 120U, 120V and 120W, and a plurality of current sensors 122U, 122V and 122W.
  • Each power module 110 of the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W includes a DC terminal 132 and an AC terminal 134.
  • the number of the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W matches the number of phases of the multiphase AC generated by the power conversion device 100. *
  • the DC terminals 132 provided in the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W are electrically connected to the plurality of DC bus bars 116U, 116V, and 116W, respectively.
  • the AC terminals 134 provided in the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W are electrically connected to the plurality of connection wirings 118U, 118V, and 118W, respectively.
  • the plurality of connection wires 118U, 118V, and 118W are electrically connected to the plurality of AC bus bars 120U, 120V, and 120W, respectively.
  • the plurality of DC bus bars 116U, 116V, and 116W pass DC.
  • the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W switch DC and generate a plurality of phase components UPH, VPH, and WPH of multiphase AC AC, respectively.
  • the plurality of connection wirings 118U, 118V, and 118W flow a plurality of phase components UPH, VPH, and WPH, respectively.
  • a plurality of AC bus bars 120U, 120V, and 120W flow a plurality of phase components UPH, VPH, and WPH, respectively.
  • DC DC is input to the DC terminal 132 provided in each power module 110.
  • the input of direct current DC to the direct current terminal 132 is performed from the direct current bus bar 116 electrically connected to the direct current terminal 132.
  • Each power module 110 switches DC DC input to the DC terminal 132 provided in each power module 110 to generate a phase component PH.
  • a phase component PH generated by each power module 110 is output from the AC terminal 134 provided in each power module 110.
  • the output of the phase component PH from the AC terminal 134 is performed with respect to the connection wiring 118 that is electrically connected to the AC terminal 134.
  • the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W detect currents flowing through the plurality of connection wirings 118U, 118V, and 118W, respectively.
  • the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W are Hall element type current sensors, current transformer type current sensors, and the like.
  • the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W output a plurality of sensor signals IU, IV, and IW corresponding to the currents flowing through the plurality of connection wirings 118U, 118V, and 118W, respectively. *
  • the power conversion device 100 includes a drive circuit 124.
  • Each power module 110 includes a signal terminal 136. *
  • the drive circuit 124 drives the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W. Driving the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W by the drive circuit 124 is performed by supplying a plurality of signals SU, SV, and SW to the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W, respectively.
  • the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W switch the DC DC according to the plurality of signals SU, SV, and SW, respectively.
  • a plurality of sensor signals IU, IV, and IW are input to the drive circuit 124.
  • the plurality of sensor signals IU, IV, and IW are used for driving the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W by the drive circuit 124.
  • the multiphase AC is a three-phase AC. Therefore, the plurality of phase components UPH, VPH, and WPH of the multiphase AC AC are a U-phase component, a V-phase component, and a W-phase component, respectively, of a three-phase AC.
  • the polyphase AC may be a polyphase AC other than the three-phase AC.
  • each DC terminal 132 includes a positive DC terminal 132P and a negative DC terminal 132N.
  • Each DC bus bar 116 includes a positive DC bus bar 116P and a negative DC bus bar 116N that are electrically connected to the positive DC terminal 132P and the negative DC terminal 132N, respectively.
  • FIG. 2 illustrates a cross-section at the cutting position indicated by the cutting line DD illustrated in FIGS. 3, 4 and 5.
  • 3, 4 and 5 illustrate cross sections at the cutting positions indicated by the cutting lines AA, BB and CC respectively illustrated in FIG.
  • the power conversion apparatus 100 includes a plurality of power modules 110U, 110V and 110W, a cooler 112, a resin frame 114, a plurality of DC bus bars 116U, 116V and 116W, and a plurality of connections.
  • Wirings 118U, 118V and 118W, a plurality of AC bus bars 120U, 120V and 120W, and a plurality of current sensors 122U, 122V and 122W are provided.
  • FIG. 6 is a plan view schematically illustrating each power module provided in the power conversion device according to the exemplary embodiment of the present invention. *
  • Each power module 110 includes a housing 130 as illustrated in FIGS. 2 to 6.
  • the housing 130 has a plate shape.
  • the housing 130 includes a resin body and a substrate.
  • the substrate is enclosed in a resin body.
  • the substrate includes a substrate body and a semiconductor element.
  • the semiconductor element is mounted on the substrate body.
  • the semiconductor element is a power semiconductor element such as an insulated gate bipolar transistor (IGBT) or a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET).
  • the power semiconductor element is a switching element that is driven by a signal S input to each power module 110. *
  • Each power module 110 includes a DC terminal 132 and an AC terminal 134.
  • the DC terminal 132 and the AC terminal 134 protrude from the housing 130.
  • the protruding direction of the DC terminal 132 and the AC terminal 134 is a horizontal direction perpendicular to the thickness direction of the housing 130.
  • Each power module 110 includes a signal terminal 136.
  • the signal terminal 136 protrudes from the housing 130.
  • the protruding direction of the signal terminal 136 is a vertical direction parallel to the thickness direction of the housing 130.
  • the signal terminal 136 includes a plurality of signal lines. *
  • the cooler 112 has a surface 138 as illustrated in FIGS.
  • the cooler 112 is a water-cooled cooler. Since the cooler 112 is a water-cooled cooler, there is a water channel 140 inside the cooler 112.
  • a plurality of power modules 110U, 110V, and 110W are soldered to the surface 138. By soldering the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W to the surface 138, the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W can be effectively cooled by the cooler 112. *
  • the resin frame 114 is disposed on the surface 138. *
  • the resin frame 114 has a plurality of openings 142U, 142V, and 142W.
  • the resin frame 114 accommodates the housings 130 included in the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W in the plurality of openings 142U, 142V, and 142W, respectively.
  • the housings 130 included in the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W are accommodated in the plurality of openings 142U, 142V, and 142W, respectively. It is held on the resin frame 114 and arranged on the surface 138 in a state of being arranged in the plurality of openings 142U, 142V, and 142W, respectively. *
  • the resin frame 114 has a plurality of holes 144U, 144V, and 144W.
  • the resin frame 114 accommodates the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W in the plurality of holes 144U, 144V, and 144W, respectively.
  • the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W are held by the resin frame 114, and each of the plurality of holes is provided.
  • the resin frame 114 includes a plurality of first connection portions 146U, 146V, and 146W.
  • DC terminals 132 provided in the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W are fixed to the plurality of first connection portions 146U, 146V, and 146W, respectively.
  • a plurality of DC bus bars 116U, 116V, and 116W are fixed to the plurality of first connection portions 146U, 146V, and 146W, respectively.
  • the plurality of DC bus bars 116U, 116V, and 116W are fastened together with the DC terminals 132 provided in the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W, respectively.
  • the plurality of DC bus bars 116U, 116V, and 116W are fastened together with the DC terminals 132 provided in the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W, so that the DC terminals 132 provided in the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W are Are electrically connected to a plurality of DC bus bars 116U, 116V and 116W, respectively.
  • each first connection portion 146 which is each of the plurality of first connection portions 146U, 146V, and 146W, includes a first connection portion 146P for a positive electrode and a first connection portion 146N for a negative electrode.
  • a positive DC terminal 132P and a positive DC bus bar 116P are fixed to the first connection portion 146P for the positive electrode.
  • the positive DC bus bar 116P is fastened together with the positive DC terminal 132P.
  • Positive DC terminal 132P is electrically connected to positive DC bus bar 116P.
  • a negative DC terminal 132N and a negative DC bus bar 116N are fixed to the first connecting portion 146N for the negative electrode.
  • the negative DC bus bar 116N is fastened together with the negative DC terminal 132N.
  • the negative DC terminal 132N is electrically connected to the negative DC bus bar 116N.
  • the resin frame 114 includes a plurality of second connection portions 148U, 148V, and 148W.
  • the AC terminals 134 provided in the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W are fixed to the plurality of second connection portions 148U, 148V, and 148W, respectively.
  • a plurality of connection wirings 118U, 118V, and 118W are fixed to the plurality of second connection portions 148U, 148V, and 148W, respectively.
  • the plurality of connecting wires 118U, 118V, and 118W are fastened together with the AC terminals 134 provided in the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W, respectively. Accordingly, the AC terminals 134 provided in the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W are electrically connected to the plurality of connection wirings 118U, 118V, and 118W, respectively.
  • the resin frame 114 includes a plurality of third connection portions 150U, 150V, and 150W.
  • a plurality of connection wires 118U, 118V, and 118W are fixed to the plurality of third connection portions 150U, 150V, and 150W, respectively.
  • a plurality of AC bus bars 120U, 120V, and 120W are fixed to the plurality of third connection portions 150U, 150V, and 150W, respectively. Further, the plurality of AC bus bars 120U, 120V, and 120W are fastened together with the plurality of connection wires 118U, 118V, and 118W, respectively.
  • the plurality of AC bus bars 120U, 120V, and 120W are fastened together with the plurality of connection wires 118U, 118V, and 118W, respectively, so that the plurality of AC bus bars 120U, 120V, and 120W are connected to the plurality of connection wires 118U, 118V, and 118W, respectively. Electrically connected. *
  • the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W are arranged along the plurality of connection wirings 118U, 118V, and 118W, respectively. *
  • a multiphase power module that generates a plurality of phase components UPH, VPH, and WPH of a multiphase AC AC, such as a three-phase power module, is large and has a large electric capacity.
  • each power module 110 is a single-phase power module that generates one phase component PH included in a plurality of phase components UPH, VPH, and WPH of the multiphase AC AC.
  • Single-phase power modules are small and do not have a large electrical capacity when compared to multi-phase power modules. Therefore, it is easy to adopt a low-cost transfer mold structure in each power module 110. Therefore, in this embodiment, a low-cost transfer mold structure is adopted in each power module 110.
  • the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W are arranged separately from the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W.
  • the structure of each power module 110 can be simplified.
  • each power module 110 a low-cost transfer mold structure is adopted in each power module 110, and the structure of each power module 110 can be simplified. Therefore, the cost of each power module 110 can be reduced.
  • the resin frame 114 since the resin frame 114 is a member different from the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W, the resin frame 114 has a simple shape. In addition, since the resin frame 114 has a simple shape, the cost of the resin frame 114 can be reduced. *
  • the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W attached to the plurality of connecting wires 118U, 118V, and 118W are inserted into the plurality of holes 144U, 144V, and 144W of the resin frame 114, respectively. Since the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W can be arranged, it is not necessary to embed the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W in the resin frame 114. Moreover, since it is not necessary to embed a plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W in the resin frame 114, the power conversion device 100 can be easily assembled. *
  • each power module 110 and the resin frame 114 can be reduced in cost, and the power converter device 100 can be assembled easily, the low-cost power converter device 100 can be provided. it can.
  • connection portion 7 and 8 are cross-sectional views schematically showing each connection portion provided in the power conversion device of the exemplary embodiment of the present invention and the periphery of each connection portion.
  • the power conversion apparatus 100 includes a plurality of first nuts 152U, 152V and 152W, a plurality of first heat radiation members 154U, 154V and 154W, and A plurality of first bolts 156U, 156V, and 156W are provided.
  • the plurality of first nuts 152U, 152V, and 152W and the plurality of first heat radiation members 154U, 154V, and 154W are not illustrated in FIG. 2 but illustrated in FIG. *
  • the plurality of first nuts 152U, 152V, and 152W are accommodated in the plurality of first connection portions 146U, 146V, and 146W, respectively.
  • the plurality of first heat radiation members 154U, 154V, and 154W are accommodated in the plurality of first connection portions 146U, 146V, and 146W, respectively.
  • the plurality of first bolts 156U, 156V, and 156W are screwed into the plurality of first nuts 152U, 152V, and 152W, respectively.
  • Each first heat radiation member 154 that is each of the plurality of first heat radiation members 154U, 154V, and 154W includes one end 158 and the other end 160 as illustrated in FIG.
  • the other end 160 provided in each first heat dissipation member 154 has a surface 13 8 is directly or indirectly fixed to the surface 138 while being electrically insulated from the surface 8.
  • the other end 160 provided in each first heat dissipation member 154 is indirectly fixed to the surface 138 with the first resin layer 162 that is a part of the resin frame 114 interposed therebetween.
  • each first heat radiation member 154 is indirectly fixed to the surface 138 with the first resin layer 162 interposed therebetween, whereby each first heat radiation.
  • the other end 160 provided on the member 154 is fixed to the surface 138 while being electrically insulated from the surface 138.
  • Each first bolt 156 that is each of the plurality of first bolts 156U, 156V, and 156W is fixed to a first connection portion 146 that houses a first nut 152 into which each first bolt 156 is screwed. .
  • Each first bolt 156 is accommodated in the DC terminal 132 fixed to the first connection portion 146, the DC bus bar 116 fixed to the first connection portion 146, and the first connection portion 146.
  • the one end 158 provided in the first heat radiating member 154 is fastened together.
  • the DC terminal 132, the DC bus bar 116, and one end 158 provided on the first heat radiating member 154 are fastened together, and the other end 160 provided on the first heat radiating member 154 is directly or indirectly on the cooler surface 138.
  • the Joule heat generated at the connection portion 164 can be efficiently released to the cooler 112 via the first heat radiating member 154.
  • the first connecting portion 146 surrounds the first space 166 and the first bolt fastening hole 168.
  • the first bolt fastening hole 168 extends from the first space 166 to the surface of each first connection portion 146.
  • Each first connection portion 146 accommodates the first nut 152 and the first heat radiating member 154 in the first space 166.
  • Each first bolt 156 passes through the first bolt fastening hole 168.
  • the power conversion apparatus 100 includes a plurality of second nuts 170U, 170V, and 170W, a plurality of second heat radiation members 172U, 172V, and 172W, and A plurality of second bolts 174U, 174V and 174W are provided.
  • the plurality of second nuts 170U, 170V, and 170W and the plurality of second heat radiation members 172U, 172V, and 172W are not illustrated in FIG. 2 but illustrated in FIG. *
  • the plurality of second nuts 170U, 170V, and 170W are accommodated in the plurality of second connection portions 148U, 148V, and 148W, respectively.
  • the plurality of second heat radiation members 172U, 172V, and 172W are accommodated in the plurality of second connection portions 148U, 148V, and 148W, respectively.
  • the plurality of second bolts 174U, 174V, and 174W are screwed into the plurality of second nuts 170U, 170V, and 170W, respectively. *
  • Each second heat radiating member 172 that is each of the plurality of second heat radiating members 172U, 172V, and 172W includes one end 176 and the other end 178, as shown in FIG.
  • the other end 178 provided in each second heat radiation member 172 is directly or indirectly fixed to the surface 138 while being electrically insulated from the surface 138.
  • the other end 178 provided in each second heat dissipation member 172 is indirectly fixed to the surface 138 with the second resin layer 180 that is a part of the resin frame 114 interposed therebetween.
  • each second heat dissipation member 172 is indirectly fixed to the surface 138 with the second resin layer 180 interposed therebetween, whereby each second heat dissipation.
  • the other end 178 provided on the member 172 is fixed to the surface 138 while being electrically insulated from the surface 138.
  • Each second bolt 174 that is each of the plurality of second bolts 174U, 174V, and 174W is fixed to a second connecting portion 148 that houses a second nut 170 into which each second bolt 174 is screwed. .
  • Each second bolt 174 is accommodated in the AC terminal 134 fixed to the second connection portion 148, the connection wiring 118 fixed to the second connection portion 148, and the second connection portion 148.
  • the one end 176 provided in the second heat radiating member 172 is fastened together.
  • One end 176 provided on the AC terminal 134, the connecting wiring 118, and the second heat radiating member 172 is fastened together, and the other end 178 provided on the second heat radiating member 172 is directly or indirectly connected to the cooler surface 138.
  • the Joule heat generated at the connection portion 182 can be efficiently released to the cooler 112 via the second heat radiating member 172.
  • the second connection portion 148 surrounds the second space 184 and the second bolt fastening hole 186.
  • the second bolt fastening hole 186 extends from the second space 184 to the surface of each second connection portion 148.
  • Each second connection portion 148 accommodates the second nut 170 and the second heat radiating member 172 in the second space 184.
  • the second bolt 174 passes through the second bolt fastening hole 186.
  • the power conversion apparatus 100 includes a plurality of third nuts 188U, 188V, and 188W, a plurality of third heat dissipation members 190U, 190V, and 190W, and A plurality of third bolts 192U, 192V and 192W are provided.
  • the plurality of third nuts 188U, 188V and 188W and the plurality of third heat radiation members 190U, 190V and 190W are not illustrated in FIG. 2 but illustrated in FIG. *
  • the plurality of third nuts 188U, 188V, and 188W are accommodated in the plurality of third connection portions 150U, 150V, and 150W, respectively.
  • the plurality of third heat dissipation members 190U, 190V, and 190W are accommodated in the plurality of third connection portions 150U, 150V, and 150W, respectively.
  • the plurality of third bolts 192U, 192V and 192W are screwed into the plurality of third nuts 188U, 188V and 188W, respectively. *
  • Each third heat radiating member 190 that is each of the plurality of third heat radiating members 190U, 190V, and 190W includes one end 194 and the other end 196, as shown in FIG.
  • the other end 196 provided in each third heat radiating member 190 is directly or indirectly fixed to the surface 138 in a state of being electrically insulated from the surface 138.
  • the other end 196 provided in each third heat dissipation member 190 is indirectly fixed to the surface 138 with the third resin layer 198 that is a part of the resin frame 114 interposed therebetween.
  • each third heat dissipation member 190 is indirectly fixed to the surface 138 with the third resin layer 198 interposed therebetween, whereby each third heat dissipation The other end 196 provided on the member 190 is fixed to the surface 138 while being electrically insulated from the surface 138.
  • Each third bolt 192 which is each of the plurality of third bolts 192U, 192V, and 192W, is fixed to a third connection portion 150 that houses a third nut 188 into which each third bolt 192 is screwed. .
  • Each third bolt 192 is accommodated in the connection wiring 118 fixed to the third connection portion 150, the AC bus bar 120 fixed to the third connection portion 150, and the third connection portion 150.
  • the one end 194 provided in the third heat radiating member 190 is fastened together.
  • the connection wire 118, the AC bus bar 120, and the one end 194 provided on the third heat radiating member 190 are fastened together, and the other end 196 provided on the third heat radiating member 190 is directly connected to the cooler surface 138.
  • Joule heat generated in the connection portion 200 can be efficiently released to the cooler 112 via the third heat radiating member 190. *
  • the third connection portion 150 surrounds the third space 202 and the third bolt fastening hole 204.
  • the third bolt fastening hole 204 extends from the third space 202 to the surface of each third connecting portion 150.
  • Each third connection unit 150 accommodates the third nut 188 and the third heat radiating member 190 in the third space 202.
  • the third bolt 192 passes through the third bolt fastening hole 204.
  • Joule heat generated in the connection portion 182 between the AC terminal 134 and the connection wiring 118 and the connection portion 200 between the connection wiring 118 and the AC bus bar 120 is efficiently released to the cooler 112. Therefore, exposure of the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W to the Joule heat is suppressed.
  • the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W can be effectively cooled by the cooler 112. Therefore, exposure of the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W to the heat generated in the plurality of power modules 110U, 110V, and 110W is suppressed.
  • the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W are suppressed from being exposed to the heat and the Joule heat. Therefore, it is possible to avoid using an expensive current sensor having good high temperature performance. Therefore, the cost of the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W can be reduced.
  • a plurality of first heat radiation members 154U, 154V, and 154W are inserted into the first spaces 166 of the plurality of first connection portions 146U, 146V, and 146W of the resin frame 114, respectively.
  • the first heat radiating members 154U, 154V, and 154W can be disposed, and it is not necessary to embed the plurality of first heat radiating members 154U, 154V, and 154W in the resin frame 114. Therefore, the power conversion device 100 is easily assembled. be able to.
  • a plurality of second heat radiation members 172U, 172V, and 172W are inserted into the second spaces 184 of the plurality of second connection portions 148U, 148V, and 148W of the resin frame 114, respectively.
  • the second heat dissipating members 172U, 172V, and 172W can be disposed. Therefore, it is not necessary to embed a plurality of second heat radiation members 172U, 172V, and 172W in the resin frame 114. Therefore, the power conversion device 100 can be easily assembled.
  • a plurality of third heat radiation members 190U, 190V, and 190W are inserted into the third spaces 202 of the plurality of third connection portions 150U, 150V, and 150W of the resin frame 114, respectively.
  • the third heat radiating members 190U, 190V and 190W can be arranged. Therefore, it is not necessary to embed a plurality of third heat dissipation members 190U, 190V, and 190W in the resin frame 114. Therefore, the power conversion device 100 can be easily assembled.
  • the plurality of first nuts 152U, 152V and 152W, the plurality of second nuts 170U, 170V and 170W, and the plurality of third nuts 188U, 188V and 188W are also included in the resin frame 114. There is no need to bury it.
  • the plurality of first nuts 152U, 152V and 152W, the plurality of second nuts 170U, 170V and 170W, and the plurality of third nuts 188U, 188V and 188W do not need to be embedded in the resin frame 114. Therefore, the power conversion device 100 can be easily assembled. *
  • each first heat dissipation member 154 includes an intermediate portion 206 that connects one end 158 and the other end 160 provided in each first heat dissipation member 154.
  • the intermediate portion 206 provided in each first heat radiating member 154 is perpendicular to one end 158 and the other end 160 provided in each first heat radiating member 154.
  • the area occupied by the planar shape of the other end 160 provided in each first heat radiating member 154 may be larger than the area occupied by the planar shape of one end 158 provided in each first heat radiating member 154.
  • each second heat dissipation member 172 includes an intermediate portion 208 coupled to one end 176 and the other end 178 provided in each second heat dissipation member 172.
  • the intermediate portion 208 provided in each second heat radiating member 172 is perpendicular to one end 176 and the other end 178 provided in each second heat radiating member 172.
  • the area occupied by the planar shape of the other end 178 provided in each second heat dissipation member 172 may be larger than the area occupied by the planar shape of the one end 176 provided in each second heat dissipation member 172.
  • each third heat dissipation member 190 includes an intermediate portion 210 that connects one end 194 and the other end 196 included in each third heat dissipation member 190.
  • the intermediate portion 210 provided in each third heat radiating member 190 is perpendicular to one end 194 and the other end 196 provided in each third heat radiating member 190.
  • the area occupied by the planar shape of the other end 196 provided in each third heat radiating member 190 may be larger than the area occupied by the planar shape of one end 194 provided in each third heat radiating member 190.
  • the power conversion device 100 includes a drive circuit 124 as illustrated in FIGS. 3 to 5.
  • the drive circuit 124 is configured to mount electronic components on a substrate.
  • the resin frame 114 includes a support column 212.
  • the support column 212 is disposed at an end portion of the resin frame 114, for example.
  • the drive circuit 124 is held by the support column 212. *
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a power conversion device according to a first modification of the exemplary embodiment of the present invention.
  • the power conversion device 100 includes a plurality of plates 214U, 214V, and 214W. *
  • the plurality of plates 214U, 214V, and 214W are made of a conductor or a ferromagnetic material.
  • the conductor is a metal such as aluminum, copper, or iron, or an alloy containing the metal as a main component.
  • An alloy containing iron as a main component is, for example, steel.
  • the ferromagnetic material is ferrite, iron or the like. *
  • the plurality of plates 214U, 214V, and 214W are built in the resin frame 114.
  • the plurality of plates 214U, 214V, and 214W are disposed along the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W, respectively.
  • the plate 214U disposed along the current sensor 122U is disposed along a surface facing the direction in which the connection wiring 118V adjacent to the connection wiring 118U through which the current detected by the current sensor 122U flows is disposed. Is done.
  • the plate 214U serves as a shield plate that suppresses the electrical and / or magnetic influence from the current flowing through the adjacent connection wiring 118V.
  • the shield plate suppresses the detection result of the current sensor 122U from being affected by the current flowing through the adjacent connection wiring 118V.
  • the detection accuracy of the current sensor 122U can be improved.
  • the plate 214 ⁇ / b> V disposed along the current sensor 122 ⁇ / b> V includes a plate 216 and a plate 218.
  • the plate 216 is disposed along a surface facing the direction in which the connection wiring 118U adjacent to the connection wiring 118V through which the current detected by the current sensor 122V flows is arranged.
  • the plate 216 serves as a shield plate that suppresses the electrical and / or magnetic influence from the current flowing through the adjacent connection wiring 118U.
  • the plate 218 is disposed along a surface facing the direction in which the connection wiring 118W adjacent to the connection wiring 118V through which the current detected by the current sensor 122V flows is arranged.
  • the plate 218 serves as a shield plate that suppresses the electrical and / or magnetic influence from the current flowing through the adjacent connection wiring 118W.
  • the plate 214W disposed along the current sensor 122W is disposed along a surface facing a direction in which the connection wiring 118V adjacent to the connection wiring 118W through which the current detected by the current sensor 122W flows is disposed.
  • the plate 214W serves as a shield plate that suppresses electrical and / or magnetic influences from the current flowing through the adjacent connection wiring 118V.
  • the shield plate suppresses the detection result of the current sensor 122W from being affected by the current flowing through the adjacent connection wiring 118V.
  • the detection accuracy by the current sensor 122W can be improved. *
  • each power module 110 has a certain width, there is sufficient space for arranging the plurality of plates 214U, 214V, and 214W on both sides of the plurality of connection wirings 118U, 118V, and 118W. For this reason, providing the plurality of plates 214U, 214V, and 214W does not increase the size of the power converter 100. *
  • FIG. 9 is also a cross-sectional view schematically illustrating a power conversion device of a second modification of the exemplary embodiment of the present invention.
  • power conversion device 100 further includes powder. *
  • the powder is made of a conductor or a ferromagnetic material.
  • the conductor is a metal such as aluminum, copper, or iron, or an alloy containing the metal as a main component.
  • An alloy containing iron as a main component is, for example, steel.
  • the ferromagnetic material is ferrite, iron or the like.
  • the powder is dispersed in the resin frame 114.
  • the powder is present in the plurality of powder dispersion regions 220U, 220V, and 220W illustrated in FIG. 9 and is positioned around at least the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W.
  • the plurality of powder dispersion regions 220U, 220V, and 220W have the same role as the plurality of plates 214U, 214V, and 214W in the first modification, respectively. *
  • each power module 110 has a certain width, there is sufficient space for arranging the plurality of powder dispersion regions 220U, 220V, and 220W on both sides of the plurality of connecting wires 118U, 118V, and 118W. For this reason, providing the plurality of powder dispersion regions 220U, 220V, and 220W does not lead to an increase in size of the power converter 100.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating a power conversion device of a third modification of the exemplary embodiment of the present invention.
  • the power conversion device 100 includes a plurality of plates 214U, 214V, and 214W and a plurality of sensor signal processing circuits 222U, 222V, and 222W.
  • the plurality of plates 214U, 214V, and 214W are the same as the plurality of plates 214U, 214V, and 214W in the first modification, respectively.
  • the plurality of plates 214U, 214V, and 214W may not be provided, and only the plurality of sensor signal processing circuits 222U, 222V, and 222W may be provided.
  • the plurality of plates 214U, 214V, and 214W may be replaced with the plurality of powder dispersion regions 220U, 220V, and 220W in the second modification, respectively. *
  • the plurality of sensor signal processing circuits 222U, 222V, and 222W process the plurality of sensor signals IU, IV, and IW output from the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W, respectively.
  • the plurality of sensor signal processing circuits 222U, 222V, and 222W are built in the resin frame 114.
  • the plurality of sensor signal processing circuits 222U, 222V, and 222W are disposed along the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W, respectively. *
  • the plurality of sensor signal processing circuits 222U, 222V, and 222W are arranged along the plurality of current sensors 122U, 122V, and 122W, respectively, the weak sensor signals IU, IV, and IW are affected by electrical noise. It becomes difficult. *
  • each power module 110 has a certain width, there is sufficient space for arranging the plurality of sensor signal processing circuits 222U, 222V, and 222W on both sides of the plurality of connection wirings 118U, 118V, and 118W. For this reason, providing the sensor signal processing circuits 222U, 222V, and 222W does not cause an increase in the size of the power converter 100.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating electrical connections in the power conversion device of the fourth modified example of the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically illustrating a power conversion device of a fourth modified example of the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is sectional drawing which illustrates typically the support
  • the power conversion device 100 includes a plurality of plates 214U, 214V, and 214W, a plurality of sensor signal processing circuits 222U, 222V, and 222W, and A plurality of output lines 224U, 224V and 224W are provided.
  • the plurality of plates 214U, 214V, and 214W are the same as the plurality of plates 214U, 214V, and 214W in the first modification, respectively.
  • the plurality of sensor signal processing circuits 222U, 222V, and 222W are a plurality of sensor signal processing circuits similar to the plurality of sensor signal processing circuits 222U, 222V, and 222W in the third modification, respectively.
  • the plurality of plates 214U, 214V, and 214W may be replaced with the plurality of powder dispersion regions 220U, 220V, and 220W in the second modification, respectively. *
  • the plurality of sensor signal processing circuits 222U, 222V, and 222W output a plurality of output signals OU, OV, and OW, respectively.
  • the plurality of output lines 224U, 224V, and 224W transmit the plurality of output signals OU, OV, and OW to the drive circuit 124, respectively.
  • the plurality of output lines 224U, 224V, and 224W are built in the column 212. *
  • the plurality of sensor signal processing circuits 222U, 222V, and 222W may be omitted.
  • the plurality of output lines 224U, 224V, and 224W transmit the plurality of sensor signals IU, IV, and IW to the drive circuit 124, respectively.
  • the plurality of current sensors 122U, 122V and 122W and the plurality of sensor signal processing circuits 222U, 222V and 222W are built in the resin frame 114, the plurality of current sensors 122U, 122V and 122W or the plurality of current sensors 122U, 122V and 122W It is easy to embed a plurality of output lines 224U, 224V, and 224W from the sensor signal processing circuits 222U, 222V, and 222W to the drive circuit 124 in the resin frame 114.

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Abstract

パワーモジュールにおいて、樹脂枠が複数の開口部にそれぞれ複数のパワーモジュールを収容する。各パワーモジュールに備えられる直流端子は、樹脂枠に備えられる第１の接続部に固定される。直流バスバは、第１の接続部に固定される。各パワーモジュールに備えられる交流端子は、樹脂枠に備えられる第２の接続部に固定される。連結配線は、樹脂枠に備えられる第３の接続部に固定される。交流バスバは、樹脂枠に備えられる第３の接続部に固定される。直流バスバは、直流端子と共締めされる。連結配線は、交流端子と共締めされる。交流バスバは、連結配線と共締めされる。電流センサは、樹脂枠の穴部に収容され、連結配線に沿って配置される。電流センサは、連結配線に流れる電流を検知する。

Description

電力変換装置
本発明は、電力変換装置に関する。
大電力パワーモジュールにおいて、インサートモールドケースと称される箱状のケースの内部に、半導体素子が実装された基板が配置される。ケースには、外部バスバ電極と接続される強電配線板、及び信号端子等が内蔵される。パワーモジュールから出力される交流電流を検知する電流センサは、パワーモジュールの外側にパワーモジュールとは別の部品として配置される。例えば、特開２０１７－２００３７０号公報に記載された技術において、パワーモジュールからモータへ至る配線の途上に電流センサが配置される。　　
特開２０１７－２００３７０号公報
パワーモジュールの内部の交流出力部分にパワーモジュールから出力される交流電流を検知する電流センサを搭載するためには、インサートモールドケースの内部に電流センサを内蔵しなければならない。しかし、インサートモールドケースの内部に電流センサを内蔵することは、電流センサのサイズが大きいこと、及びインサートモールドケースが樹脂成型により作製されることにより生じる制約により、困難である。また、インサートモールドケースの内部に電流センサを強引に内蔵した場合は、インサートモールドケースの構造が複雑になり、インサートモールドケースが高コスト化する。　
また、パワーモジュールから出力される交流電流を検知する電流センサは、パワーモジュールに設けられる、交流電流を出力する交流端子の付近に配置される。このため、パワーモジュールから出力される交流電流を検知する電流センサは、パワーモジュールの内部に設けられる半導体素子において発生した熱、及び交流端子と外部バスバ電極との接続部分において発生したジュール熱にさらされる。しかし、一般的に使用される電流センサは高温に弱いため、電流センサがこれらの熱の悪影響を受けて故障することを回避するためには、良好な対高温性能を有する高価な電流センサを使用する必要がある。　
上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、低コストの電力変換装置を提供することである。
本発明の例示的なひとつの態様は、電力変換装置に向けられる。　
電力変換装置は、複数のパワーモジュール、冷却器、樹脂枠、複数の直流バスバ、複数の連結配線、複数の交流バスバ及び複数の電流センサを備える。　
複数のパワーモジュールは、直流をスイッチングし、それぞれ多相交流の複数の相成分を生成する。各パワーモジュールは、筐体、直流端子及び交流端子を備える。直流端子には、直流が入力される。交流端子からは、各パワーモジュールにより生成される相成分が出力される。直流端子及び交流端子は、筐体から突出する。　
樹脂枠は、冷却器の表面上に配置される。樹脂枠は、複数の開口部及び複数の穴部を有する。樹脂枠は、複数のパワーモジュールに備えられる筐体をそれぞれ複数の開口部に収容する。樹脂枠は、複数の第１の接続部、複数の第２の接続部及び複数の第３の接続部を備える。　
複数のパワーモジュールに備えられる直流端子は、それぞれ複数の第１の接続部に固定される。複数の直流バスバは、それぞれ複数の第１の接続部に固定される。複数のパワーモジュールに備えられる交流端子は、それぞれ複数の第２の接続部に固定される。複数の連結配線は、それぞれ複数の第３の接続部に固定される。複数の交流バスバは、それぞれ複数の第３の接続部に固定される。　
複数の直流バスバは、それぞれ複数のパワーモジュールに備えられる直流端子と共締めされる。複数の連結配線は、それぞれ複数のパワーモジュールに備えられる交流端子と共締めされる。複数の交流バスバは、それぞれ複数の連結配線と共締めされる。　
複数の電流センサは、それぞれ複数の穴部に収容され、それぞれ複数の連結配線に沿って配置される。複数の電流センサは、それぞれ複数の連結配線に流れる電流を検知する。
本発明の例示的なひとつの態様においては、複数の電流センサが複数のパワーモジュールから分離して配置される。また、複数の電流センサが複数のパワーモジュールから分離して配置されるため、各パワーモジュールの構造を単純化することができる。また、各パワーモジュールの構造を単純化することができるため、各パワーモジュールを低コスト化することができる。　
また、本発明の例示的なひとつの態様においては、樹脂枠が複数のパワーモジュールとは別の部材であるため、樹脂枠が単純な形状を有する。また、樹脂枠が単純な形状を有するため、樹脂枠を低コスト化することができる。　
また、本発明の例示的なひとつの態様においては、複数の電流センサをそれぞれ樹脂枠の複数の穴部に挿入することにより複数の電流センサを配置することができるため、電力変換装置を容易に組み立てることができる。　
本発明の例示的なひとつの態様においては、各パワーモジュール及び樹脂枠を低コスト化することができ、電力変換装置を容易に組み立てることができるため、低コストの電力変換装置を提供することができる。
本発明の例示的な実施形態の電力変換装置における電気的接続を図示する図である。 本発明の例示的な実施形態の電力変換装置を模式的に図示する断面図である。 本発明の例示的な実施形態の電力変換装置を模式的に図示する断面図である。 本発明の例示的な実施形態の電力変換装置を模式的に図示する断面図である。 本発明の例示的な実施形態の電力変換装置を模式的に図示する断面図である。 本発明の例示的な実施形態の電力変換装置に備えられる各パワーモジュールを模式的に図示する平面図である。 本発明の例示的な実施形態の電力変換装置に備えられる各接続部、及び各接続部の周辺を模式的に図示する断面図である。 本発明の例示的な実施形態の電力変換装置に備えられる各接続部、及び各接続部の周辺を模式的に図示する断面図である。 本発明の例示的な実施形態の第１変形例及び第２変形例の電力変換装置を模式的に図示する断面図である。 本発明の例示的な実施形態の第３変形例の電力変換装置を模式的に図示する断面図である。 本発明の例示的な実施形態の第４変形例の電力変換装置における電気的接続を図示する図である。 本発明の例示的な実施形態の第４変形例の電力変換装置を模式的に図示する断面図である。 本発明の例示的な実施形態の第４変形例の電力変換装置に備えられる支柱、及び支柱の周辺を模式的に図示する断面図である。
１　電力変換装置における電気的接続

　図１は、本発明の例示的な実施形態の電力変換装置における電気的接続を図示する図である。　
図１に図示される電力変換装置１００は、直流を多相交流に変換するインバータであり、複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗ、複数の直流バスバ１１６Ｕ，１１６Ｖ及び１１６Ｗ、複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗ、複数の交流バスバ１２０Ｕ，１２０Ｖ及び１２０Ｗ、並びに複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗを備える。複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗの各パワーモジュール１１０は、直流端子１３２及び交流端子１３４を備える。複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗの数は、電力変換装置１００により生成される多相交流ＡＣの相数に一致する。　
複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗに備えられる直流端子１３２は、それぞれ複数の直流バスバ１１６Ｕ，１１６Ｖ及び１１６Ｗに電気的に接続される。複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗに備えられる交流端子１３４は、それぞれ複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗに電気的に接続される。複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗは、それぞれ複数の交流バスバ１２０Ｕ，１２０Ｖ及び１２０Ｗに電気的に接続される。　
複数の直流バスバ１１６Ｕ，１１６Ｖ及び１１６Ｗは、直流ＤＣを流す。複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗは、直流ＤＣをスイッチングし、それぞれ多相交流ＡＣの複数の相成分ＵＰＨ，ＶＰＨ及びＷＰＨを生成する。複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗは、それぞれ複数の相成分ＵＰＨ，ＶＰＨ及びＷＰＨを流す。複数の交流バスバ１２０Ｕ，１２０Ｖ及び１２０Ｗは、それぞれ複数の相成分ＵＰＨ，ＶＰＨ及びＷＰＨを流す。　
各パワーモジュール１１０に備えられる直流端子１３２には、直流ＤＣが入力される。直流端子１３２への直流ＤＣの入力は、直流端子１３２に電気的に接続される直流バスバ１１６から行われる。各パワーモジュール１１０は、各パワーモジュール１１０に備えられる直流端子１３２に入力される直流ＤＣをスイッチングし、相成分ＰＨを生成する。各パワーモジュール１１０に備えられる交流端子１３４からは、各パワーモジュール１１０により生成される相成分ＰＨが出力される。交流端子１３４からの相成分ＰＨの出力は、交流端子１３４に電気的に接続される連結配線１１８に対して行われる。　
複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗは、それぞれ複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗに流れる電流を検知する。本実施形態においては、複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗは、ホール素子方式の電流センサ、カレントトランス方式の電流センサ等である。複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗは、それぞれ複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗに流れる電流に応じた複数のセンサ信号ＩＵ，ＩＶ及びＩＷを出力する。　
本実施形態においては、電力変換装置１００は、駆動回路１２４を備える。また、各パワーモジュール１１０は、信号端子１３６を備える。　
駆動回路１２４は、複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗを駆動する。駆動回路１２４による複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗの駆動は、複数の信号ＳＵ，ＳＶ及びＳＷをそれぞれ複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗに供給することにより行われる。複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗは、それぞれ複数の信号ＳＵ，ＳＶ及びＳＷにしたがって直流ＤＣをスイッチングする。　
また、本実施形態においては、駆動回路１２４には、複数のセンサ信号ＩＵ，ＩＶ及びＩＷが入力される。複数のセンサ信号ＩＵ，ＩＶ及びＩＷは、駆動回路１２４による複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗの駆動に利用される。　
本実施形態においては、多相交流ＡＣは、三相交流である。したがって、多相交流ＡＣの複数の相成分ＵＰＨ，ＶＰＨ及びＷＰＨは、それぞれ三相交流のＵ相成分、Ｖ相成分及びＷ相成分である。多相交流ＡＣが三相交流以外の多相交流であってもよい。　
また、本実施形態においては、各直流端子１３２は、正極直流端子１３２Ｐ及び負極直流端子１３２Ｎを備える。また、各直流バスバ１１６は、正極直流端子１３２Ｐ及び負極直流端子１３２Ｎにそれぞれ電気的に接続される正極直流バスバ１１６Ｐ及び負極直流バスバ１１６Ｎを備える。　
２　電力変換装置の構造

　図２から図５までは、本発明の例示的な実施形態の電力変換装置を模式的に図示する断面図である。図２は、図３、図４及び図５に図示される切断線Ｄ－Ｄにより示される切断位置における断面を図示する。図３、図４及び図５は、それぞれ図２に図示される切断線Ａ－Ａ，Ｂ－Ｂ及びＣ－Ｃにより示される切断位置における断面を図示する。　
電力変換装置１００は、図１から図５までに図示されるように、複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗ、冷却器１１２、樹脂枠１１４、複数の直流バスバ１１６Ｕ，１１６Ｖ及び１１６Ｗ、複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗ、複数の交流バスバ１２０Ｕ，１２０Ｖ及び１２０Ｗ、並びに複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗを備える。　
図６は、本発明の例示的な実施形態の電力変換装置に備えられる各パワーモジュールを模式的に図示する平面図である。　
各パワーモジュール１１０は、図２から図６までに図示されるように、筐体１３０を備える。本実施形態においては、筐体１３０は、板状の形状を有する。また、本実施形態においては、筐体１３０は、樹脂体及び基板を備える。基板は、樹脂体に内包される。基板は、基板本体及び半導体素子を備える。半導体素子は、基板本体上に実装される。半導体素子は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）等のパワー半導体素子である。パワー半導体素子は、各パワーモジュール１１０に入力される信号Ｓにより駆動されるスイッチング素子である。　
また、各パワーモジュール１１０は、直流端子１３２及び交流端子１３４を備える。直流端子１３２及び交流端子１３４は、筐体１３０から突出する。本実施形態においては、直流端子１３２及び交流端子１３４の突出方向は、筐体１３０の厚さ方向と垂直をなす水平方向である。　
また、各パワーモジュール１１０は、信号端子１３６を備える。信号端子１３６は、筐体１３０から突出する。本実施形態においては、信号端子１３６の突出方向は、筐体１３０の厚さ方向と平行をなす鉛直方向である。信号端子１３６は、複数の信号線を備える。　
冷却器１１２は、図２から図５までに図示されるように、表面１３８を有する。本実施形態においては、冷却器１１２は、水冷冷却器である。冷却器１１２が水冷冷却器であるため、冷却器１１２の内部には、水路１４０がある。また、本実施形態においては、複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗが表面１３８にはんだ付けされる。複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗが表面１３８にはんだ付けされることにより、複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗを冷却器１１２により効果的に冷却することができる。　
樹脂枠１１４は、表面１３８上に配置される。　
樹脂枠１１４は、複数の開口部１４２Ｕ，１４２Ｖ及び１４２Ｗを有する。樹脂枠１１４は、複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗに備えられる筐体１３０をそれぞれ複数の開口部１４２Ｕ，１４２Ｖ及び１４２Ｗに収容する。複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗに備えられる筐体１３０がそれぞれ複数の開口部１４２Ｕ，１４２Ｖ及び１４２Ｗに収容されることにより、複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗに備えられる筐体１３０は、樹脂枠１１４に保持され、それぞれ複数の開口部１４２Ｕ，１４２Ｖ及び１４２Ｗに配置された状態で表面１３８上に配列される。　
樹脂枠１１４は、複数の穴部１４４Ｕ，１４４Ｖ及び１４４Ｗを有する。樹脂枠１１４は、複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗをそれぞれ複数の穴部１４４Ｕ，１４４Ｖ及び１４４Ｗに収容する。複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗがそれぞれ複数の穴部１４４Ｕ，１４４Ｖ及び１４４Ｗに収容されることにより、複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗは、樹脂枠１１４に保持され、それぞれ複数の穴部１４４Ｕ，１４４Ｖ及び１４４Ｗに配置された状態で表面１３８上に配列される。　
樹脂枠１１４は、複数の第１の接続部１４６Ｕ，１４６Ｖ及び１４６Ｗを備える。複数の第１の接続部１４６Ｕ，１４６Ｖ及び１４６Ｗには、それぞれ複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗに備えられる直流端子１３２が固定される。また、複数の第１の接続部１４６Ｕ，１４６Ｖ及び１４６Ｗには、それぞれ複数の直流バスバ１１６Ｕ，１１６Ｖ及び１１６Ｗが固定される。また、複数の直流バスバ１１６Ｕ，１１６Ｖ及び１１６Ｗは、それぞれ複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗに備えられる直流端子１３２と共締めされる。複数の直流バスバ１１６Ｕ，１１６Ｖ及び１１６Ｗがそれぞれ複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗに備えられる直流端子１３２と共締めされることにより、複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗに備えられる直流端子１３２は、それぞれ複数の直流バスバ１１６Ｕ，１１６Ｖ及び１１６Ｗに電気的に接続される。　
本実施形態においては、複数の第１の接続部１４６Ｕ，１４６Ｖ及び１４６Ｗの各々である各第１の接続部１４６は、正極用の第１の接続部１４６Ｐ及び負極用の第１の接続部１４６Ｎを備える。正極用の第１の接続部１４６Ｐには、正極直流端子１３２Ｐ及び正極直流バスバ１１６Ｐが固定される。正極直流バスバ１１６Ｐは、正極直流端子１３２Ｐと共締めされる。正極直流端子１３２Ｐは、正極直流バスバ１１６Ｐに電気的に接続される。負極用の第１の接続部１４６Ｎには、負極直流端子１３２Ｎ及び負極直流バスバ１１６Ｎが固定される。負極直流バスバ１１６Ｎは、負極直流端子１３２Ｎと共締めされる。負極直流端子１３２Ｎは、負極直流バスバ１１６Ｎに電気的に接続される。　
樹脂枠１１４は、複数の第２の接続部１４８Ｕ，１４８Ｖ及び１４８Ｗを備える。複数の第２の接続部１４８Ｕ，１４８Ｖ及び１４８Ｗには、それぞれ複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗに備えられる交流端子１３４が固定される。また、複数の第２の接続部１４８Ｕ，１４８Ｖ及び１４８Ｗには、それぞれ複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗが固定される。また、複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗは、それぞれ複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗに備えられる交流端子１３４と共締めされる。これにより、複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗに備えられる交流端子１３４は、それぞれ複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗに電気的に接続される。　
樹脂枠１１４は、複数の第３の接続部１５０Ｕ，１５０Ｖ及び１５０Ｗを備える。複数の第３の接続部１５０Ｕ，１５０Ｖ及び１５０Ｗには、それぞれ複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗが固定される。また、複数の第３の接続部１５０Ｕ，１５０Ｖ及び１５０Ｗには、それぞれ複数の交流バスバ１２０Ｕ，１２０Ｖ及び１２０Ｗが固定される。また、複数の交流バスバ１２０Ｕ，１２０Ｖ及び１２０Ｗは、それぞれ複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗと共締めされる。複数の交流バスバ１２０Ｕ，１２０Ｖ及び１２０Ｗがそれぞれ複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗと共締めされることにより、複数の交流バスバ１２０Ｕ，１２０Ｖ及び１２０Ｗは、それぞれ複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗに電気的に接続される。　
複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗは、それぞれ複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗに沿って配置される。　
三相パワーモジュール等の、多相交流ＡＣの複数の相成分ＵＰＨ，ＶＰＨ及びＷＰＨを生成する多相パワーモジュールは、大型であり、大きな電気容量を有する。一方で、大型であり大きな電気容量を有するパワーモジュールにおいて低コストのトランスファーモールド構造を採用することは、製造上の制約により困難である。このため、多相パワーモジュールにおいて低コストのトランスファーモールド構造を採用することは困難である。　
しかし、本実施形態においては、各パワーモジュール１１０が、多相交流ＡＣの複数の相成分ＵＰＨ，ＶＰＨ及びＷＰＨに含まれる１個の相成分ＰＨを生成する単相パワーモジュールである。単相パワーモジュールは、多相パワーモジュールと比較された場合に、小型であり、大きな電気容量を有しない。したがって、各パワーモジュール１１０において低コストのトランスファーモールド構造を採用することは容易である。そこで、本実施形態においては、各パワーモジュール１１０において低コストのトランスファーモールド構造が採用される。　
本実施形態において、複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗが複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗから分離して配置される。また、複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗが複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗから分離して配置されるため、各パワーモジュール１１０の構造を単純化することができる。　
本実施形態においては、各パワーモジュール１１０において低コストのトランスファーモールド構造が採用され、各パワーモジュール１１０の構造を単純化することができるため、各パワーモジュール１１０を低コスト化することができる。　
また、本実施形態においては、樹脂枠１１４が複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗとは別の部材であるため、樹脂枠１１４が単純な形状を有する。また、樹脂枠１１４が単純な形状を有するため、樹脂枠１１４を低コスト化することができる。　
また、本実施形態においては、複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗに取り付けられた複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗをそれぞれ樹脂枠１１４の複数の穴部１４４Ｕ，１４４Ｖ及び１４４Ｗに挿入することにより複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗを配置することができるため、樹脂枠１１４に複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗを埋設する必要がない。また、樹脂枠１１４に複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗを埋設する必要がないため、電力変換装置１００を容易に組み立てることができる。　
また、本実施形態においては、各パワーモジュール１１０及び樹脂枠１１４を低コスト化することができ、電力変換装置１００を容易に組み立てることができるため、低コストの電力変換装置１００を提供することができる。　
図７及び図８は、本発明の例示的な実施形態の電力変換装置に備えられる各接続部、及び各接続部の周辺を模式的に図示する断面図である。　
本実施形態においては、電力変換装置１００は、図１及び図２に図示されるように、複数の第１のナット１５２Ｕ，１５２Ｖ及び１５２Ｗ、複数の第１の放熱部材１５４Ｕ，１５４Ｖ及び１５４Ｗ、並びに複数の第１のボルト１５６Ｕ，１５６Ｖ及び１５６Ｗを備える。複数の第１のナット１５２Ｕ，１５２Ｖ及び１５２Ｗ、並びに複数の第１の放熱部材１５４Ｕ，１５４Ｖ及び１５４Ｗは、図２には図示されず、図１に図示される。　
複数の第１のナット１５２Ｕ，１５２Ｖ及び１５２Ｗは、それぞれ複数の第１の接続部１４６Ｕ，１４６Ｖ及び１４６Ｗに収容される。複数の第１の放熱部材１５４Ｕ，１５４Ｖ及び１５４Ｗは、それぞれ複数の第１の接続部１４６Ｕ，１４６Ｖ及び１４６Ｗに収容される。複数の第１のボルト１５６Ｕ，１５６Ｖ及び１５６Ｗは、それぞれ複数の第１のナット１５２Ｕ，１５２Ｖ及び１５２Ｗにねじ込まれる。　
複数の第１の放熱部材１５４Ｕ，１５４Ｖ及び１５４Ｗの各々である各第１の放熱部材１５４は、図７に図示されるように、一端１５８及び他端１６０を備える。各第１の放熱部材１５４に備えられる他端１６０は、表面１３
８から電気的に絶縁された状態で表面１３８に直接的又は間接的に固定される。本実施形態においては、各第１の放熱部材１５４に備えられる他端１６０が、樹脂枠１１４の一部である第１の樹脂層１６２を挟んで表面１３８に間接的に固定される。樹脂枠１１４は絶縁体であるため、各第１の放熱部材１５４に備えられる他端１６０が第１の樹脂層１６２を挟んで表面１３８に間接的に固定されることにより、各第１の放熱部材１５４に備えられる他端１６０は、表面１３８から電気的に絶縁された状態で表面１３８に固定される。　
複数の第１のボルト１５６Ｕ，１５６Ｖ及び１５６Ｗの各々である各第１のボルト１５６は、各第１のボルト１５６がねじ込まれる第１のナット１５２を収容する第１の接続部１４６に固定される。各第１のボルト１５６は、当該第１の接続部１４６に固定される直流端子１３２、当該第１の接続部１４６に固定される直流バスバ１１６、及び当該第１の接続部１４６に収容される第１の放熱部材１５４に備えられる一端１５８を共締めする。直流端子１３２、直流バスバ１１６、及び第１の放熱部材１５４に備えられる一端１５８が共締めされ、また、第１の放熱部材１５４に備えられる他端１６０が冷却器表面１３８に直接的又は間接的に固定されることにより、接続部分１６４において発生したジュール熱を第１の放熱部材１５４を経由して冷却器１１２に効率的に逃がすことができる。　
第１の接続部１４６は、第１の空間１６６及び第１のボルト締結用の穴１６８を外囲する。第１のボルト締結用の穴１６８は、第１の空間１６６から各第１の接続部１４６の表面に至る。各第１の接続部１４６は、第１のナット１５２及び第１の放熱部材１５４を第１の空間１６６に収容する。各第１のボルト１５６は、第１のボルト締結用の穴１６８を貫通する。　
本実施形態においては、電力変換装置１００は、図１及び図２に図示されるように、複数の第２のナット１７０Ｕ，１７０Ｖ及び１７０Ｗ、複数の第２の放熱部材１７２Ｕ，１７２Ｖ及び１７２Ｗ、並びに複数の第２のボルト１７４Ｕ，１７４Ｖ及び１７４Ｗを備える。複数の第２のナット１７０Ｕ，１７０Ｖ及び１７０Ｗ、並びに複数の第２の放熱部材１７２Ｕ，１７２Ｖ及び１７２Ｗは、図２には図示されず、図１に図示される。　
複数の第２のナット１７０Ｕ，１７０Ｖ及び１７０Ｗは、それぞれ複数の第２の接続部１４８Ｕ，１４８Ｖ及び１４８Ｗに収容される。複数の第２の放熱部材１７２Ｕ，１７２Ｖ及び１７２Ｗは、それぞれ複数の第２の接続部１４８Ｕ，１４８Ｖ及び１４８Ｗに収容される。複数の第２のボルト１７４Ｕ，１７４Ｖ及び１７４Ｗは、それぞれ複数の第２のナット１７０Ｕ，１７０Ｖ及び１７０Ｗにねじ込まれる。　
複数の第２の放熱部材１７２Ｕ，１７２Ｖ及び１７２Ｗの各々である各第２の放熱部材１７２は、図８に図示されるように、一端１７６及び他端１７８を備える。各第２の放熱部材１７２に備えられる他端１７８は、表面１３８から電気的に絶縁された状態で表面１３８に直接的又は間接的に固定される。本実施形態において、各第２の放熱部材１７２に備えられる他端１７８が、樹脂枠１１４の一部である第２の樹脂層１８０を挟んで表面１３８に間接的に固定される。樹脂枠１１４は絶縁体であるため、各第２の放熱部材１７２に備えられる他端１７８が第２の樹脂層１８０を挟んで表面１３８に間接的に固定されることにより、各第２の放熱部材１７２に備えられる他端１７８は、表面１３８から電気的に絶縁された状態で表面１３８に固定される。　
複数の第２のボルト１７４Ｕ，１７４Ｖ及び１７４Ｗの各々である各第２のボルト１７４は、各第２のボルト１７４がねじ込まれる第２のナット１７０を収容する第２の接続部１４８に固定される。各第２のボルト１７４は、当該第２の接続部１４８に固定される交流端子１３４、当該第２の接続部１４８に固定される連結配線１１８、及び当該第２の接続部１４８に収容される第２の放熱部材１７２に備えられる一端１７６を共締めする。交流端子１３４、連結配線１１８、及び第２の放熱部材１７２に備えられる一端１７６が共締めされ、また、第２の放熱部材１７２に備えられる他端１７８が冷却器表面１３８に直接的又は間接的に固定されることにより、接続部分１８２において発生したジュール熱を第２の放熱部材１７２を経由して冷却器１１２に効率的に逃がすことができる。　
第２の接続部１４８は、第２の空間１８４及び第２のボルト締結用の穴１８６を外囲する。第２のボルト締結用の穴１８６は、第２の空間１８４から各第２の接続部１４８の表面に至る。各第２の接続部１４８は、第２のナット１７０及び第２の放熱部材１７２を第２の空間１８４に収容する。第２のボルト１７４は、第２のボルト締結用の穴１８６を貫通する。　
本実施形態においては、電力変換装置１００は、図１及び図２に図示されるように、複数の第３のナット１８８Ｕ，１８８Ｖ及び１８８Ｗ、複数の第３の放熱部材１９０Ｕ，１９０Ｖ及び１９０Ｗ、並びに複数の第３のボルト１９２Ｕ，１９２Ｖ及び１９２Ｗを備える。複数の第３のナット１８８Ｕ，１８８Ｖ及び１８８Ｗ、並びに複数の第３の放熱部材１９０Ｕ，１９０Ｖ及び１９０Ｗは、図２には図示されず、図１に図示される。　
複数の第３のナット１８８Ｕ，１８８Ｖ及び１８８Ｗは、それぞれ複数の第３の接続部１５０Ｕ，１５０Ｖ及び１５０Ｗに収容される。複数の第３の放熱部材１９０Ｕ，１９０Ｖ及び１９０Ｗは、それぞれ複数の第３の接続部１５０Ｕ，１５０Ｖ及び１５０Ｗに収容される。複数の第３のボルト１９２Ｕ，１９２Ｖ及び１９２Ｗは、それぞれ複数の第３のナット１８８Ｕ，１８８Ｖ及び１８８Ｗにねじ込まれる。　
複数の第３の放熱部材１９０Ｕ，１９０Ｖ及び１９０Ｗの各々である各第３の放熱部材１９０は、図８に図示されるように、一端１９４及び他端１９６を備える。各第３の放熱部材１９０に備えられる他端１９６は、表面１３８から電気的に絶縁された状態で表面１３８に直接的又は間接的に固定される。本実施形態において、各第３の放熱部材１９０に備えられる他端１９６が、樹脂枠１１４の一部である第３の樹脂層１９８を挟んで表面１３８に間接的に固定される。樹脂枠１１４は絶縁体であるため、各第３の放熱部材１９０に備えられる他端１９６が第３の樹脂層１９８を挟んで表面１３８に間接的に固定されることにより、各第３の放熱部材１９０に備えられる他端１９６は、表面１３８から電気的に絶縁された状態で表面１３８に固定される。　
複数の第３のボルト１９２Ｕ，１９２Ｖ及び１９２Ｗの各々である各第３のボルト１９２は、各第３のボルト１９２がねじ込まれる第３のナット１８８を収容する第３の接続部１５０に固定される。各第３のボルト１９２は、当該第３の接続部１５０に固定される連結配線１１８、当該第３の接続部１５０に固定される交流バスバ１２０、及び当該第３の接続部１５０に収容される第３の放熱部材１９０に備えられる一端１９４を共締めする。連結配線１１８、交流バスバ１２０、及び第３の放熱部材１９０に備えられる一端１９４が共締めされることにより、また、第３の放熱部材１９０に備えられる他端１９６が冷却器表面１３８に直接的又は間接的に固定されることにより、接続部分２００において発生したジュール熱を第３の放熱部材１９０を経由して冷却器１１２に効率的に逃がすことができる。　
第３の接続部１５０は、第３の空間２０２及び第３のボルト締結用の穴２０４を外囲する。第３のボルト締結用の穴２０４は、第３の空間２０２から各第３の接続部１５０の表面に至る。各第３の接続部１５０は、第３のナット１８８及び第３の放熱部材１９０を第３の空間２０２に収容する。第３のボルト１９２は、第３のボルト締結用の穴２０４を貫通する。　
本実施形態においては、交流端子１３４と連結配線１１８との接続部分１８２、及び連結配線１１８と交流バスバ１２０との接続部分２００において発生したジュール熱が冷却器１１２に効率的に逃がされる。そのため、複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗが当該ジュール熱に晒されることが抑制される。また、複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗを冷却器１１２により効果的に冷却することができる。そのため、複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗが複数のパワーモジュール１１０Ｕ，１１０Ｖ及び１１０Ｗにおいて発生した熱に晒されることが抑制される。また、複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗが当該熱及び当該ジュール熱に晒されることが抑制される。そのため、良好な対高温性能を有する高価な電流センサを使用することを避けることができる。そのため、複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗを低コスト化することができる。　
また、本実施形態においては、複数の第１の放熱部材１５４Ｕ，１５４Ｖ及び１５４Ｗをそれぞれ樹脂枠１１４の複数の第１の接続部１４６Ｕ，１４６Ｖ及び１４６Ｗの第１の空間１６６に挿入することより複数の第１の放熱部材１５４Ｕ，１５４Ｖ及び１５４Ｗを配置することができ、樹脂枠１１４に複数の第１の放熱部材１５４Ｕ，１５４Ｖ及び１５４Ｗを埋設する必要がないため、電力変換装置１００を容易に組み立てることができる。また、本実施形態においては、複数の第２の放熱部材１７２Ｕ，１７２Ｖ及び１７２Ｗをそれぞれ樹脂枠１１４の複数の第２の接続部１４８Ｕ，１４８Ｖ及び１４８Ｗの第２の空間１８４に挿入することより複数の第２の放熱部材１７２Ｕ，１７２Ｖ及び１７２Ｗを配置することができる。そのため、樹脂枠１１４に複数の第２の放熱部材１７２Ｕ，１７２Ｖ及び１７２Ｗを埋設する必要がない。したがって、電力変換装置１００を容易に組み立てることができる。また、本実施形態においては、複数の第３の放熱部材１９０Ｕ，１９０Ｖ及び１９０Ｗをそれぞれ樹脂枠１１４の複数の第３の接続部１５０Ｕ，１５０Ｖ及び１５０Ｗの第３の空間２０２に挿入することより複数の第３の放熱部材１９０Ｕ，１９０Ｖ及び１９０Ｗを配置することができる。そのため、樹脂枠１１４に複数の第３の放熱部材１９０Ｕ，１９０Ｖ及び１９０Ｗを埋設する必要がない。したがって、電力変換装置１００を容易に組み立てることができる。　
加えて、本実施形態において、複数の第１のナット１５２Ｕ，１５２Ｖ及び１５２Ｗ、複数の第２のナット１７０Ｕ，１７０Ｖ及び１７０Ｗ、並びに複数の第３のナット１８８Ｕ，１８８Ｖ及び１８８Ｗも、樹脂枠１１４に埋設する必要がない。複数の第１のナット１５２Ｕ，１５２Ｖ及び１５２Ｗ、複数の第２のナット１７０Ｕ，１７０Ｖ及び１７０Ｗ、並びに複数の第３のナット１８８Ｕ，１８８Ｖ及び１８８Ｗを樹脂枠１１４に埋設する必要がない。そのため、電力変換装置１００を容易に組み立てられる。　
本実施形態においては、各第１の放熱部材１５４に備えられる一端１５８及び他端１６０は、図７に図示されるように、互いに対向し、互いに平行をなす。また、各第１の放熱部材１５４は、各第１の放熱部材１５４に備えられる一端１５８及び他端１６０を繋ぐ中間部２０６を備える。各第１の放熱部材１５４に備えられる中間部２０６は、各第１の放熱部材１５４に備えられる一端１５８及び他端１６０と垂直をなす。各第１の放熱部材１５４に備えられる他端１６０の平面形状が占める面積が、各第１の放熱部材１５４に備えられる一端１５８の平面形状が占める面積より広くてもよい。他端１６０の平面形状を相対的に大きくすることにより、接続部分の熱を放熱部材１５４に放熱されやすくすることができる。　
また、本実施形態においては、各第２の放熱部材１７２に備えられる一端１７６及び他端１７８は、図８に図示されるように、互いに対向し、互いに平行をなす。また、各第２の放熱部材１７２は、各第２の放熱部材１７２に備えられる一端１７６及び他端１７８に結合される中間部２０８を備える。各第２の放熱部材１７２に備えられる中
間部２０８は、各第２の放熱部材１７２に備えられる一端１７６及び他端１７８と垂直をなす。各第２の放熱部材１７２に備えられる他端１７８の平面形状が占める面積が、各第２の放熱部材１７２に備えられる一端１７６の平面形状が占める面積より広くてもよい。他端１７８の平面形状を相対的に大きくすることにより、接続部分の熱を放熱部材１５４に放熱されやすくすることができる。　
また、本実施形態においては、各第３の放熱部材１９０に備えられる一端１９４及び他端１９６は、図８に図示されるように、互いに対向し、互いに平行をなす。また、各第３の放熱部材１９０は、各第３の放熱部材１９０に備えられる一端１９４及び他端１９６を繋ぐ中間部２１０を備える。各第３の放熱部材１９０に備えられる中間部２１０は、各第３の放熱部材１９０に備えられる一端１９４及び他端１９６と垂直をなす。各第３の放熱部材１９０に備えられる他端１９６の平面形状が占める面積が、各第３の放熱部材１９０に備えられる一端１９４の平面形状が占める面積より広くてもよい。　
本実施形態においては、電力変換装置１００は、図３から図５までに図示されるように、駆動回路１２４を備える。駆動回路１２４は、基板に電子部品を搭載することに構成される。また、樹脂枠１１４は、支柱２１２を備える。支柱２１２は、例えば樹脂枠１１４の端部に配置される。駆動回路１２４は、支柱２１２により保持される。　
３　第１変形例

　図９は、本発明の例示的な実施形態の第１変形例の電力変換装置を模式的に図示する断面図である。　
第１変形例においては、図９に図示されるように、電力変換装置１００は、複数の板２１４Ｕ，２１４Ｖ及び２１４Ｗを備える。　
複数の板２１４Ｕ，２１４Ｖ及び２１４Ｗは、導電体又は強磁性体からなる。導電体は、アルミニウム、銅、鉄等の金属又は当該金属を主成分とする合金である。鉄を主成分とする合金は、例えば鋼である。強磁性体は、フェライト、鉄等である。　
複数の板２１４Ｕ，２１４Ｖ及び２１４Ｗは、樹脂枠１１４に内蔵される。複数の板２１４Ｕ，２１４Ｖ及び２１４Ｗは、それぞれ複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗに沿って配置される。　
本実施形態においては、電流センサ１２２Ｕに沿って配置される板２１４Ｕは、電流センサ１２２Ｕにより検知される電流が流れる連結配線１１８Ｕに隣接する連結配線１１８Ｖが配置される方向を向く面に沿って配置される。板２１４Ｕは、隣接する連結配線１１８Ｖを流れる電流からの電気的及び／又は磁気的な影響を抑制するシールド板となる。シールド板により、電流センサ１２２Ｕによる検知の結果が、隣接する連結配線１１８Ｖを流れる電流の影響を受けることが抑制される。また、電流センサ１２２Ｕによる検知の結果が隣接する連結配線１１８を流れる電流の影響を受けることが抑制されるため、電流センサ１２２Ｕによる検知の精度を向上することができる。　
本実施形態において、電流センサ１２２Ｖに沿って配置される板２１４Ｖは、板２１６及び板２１８を備える。板２１６は、電流センサ１２２Ｖにより検知される電流が流れる連結配線１１８Ｖに隣接する連結配線１１８Ｕが配置される方向を向く面に沿って配置される。板２１６は、隣接する連結配線１１８Ｕを流れる電流からの電気的及び／又は磁気的な影響を抑制するシールド板となる。板２１８は、電流センサ１２２Ｖにより検知される電流が流れる連結配線１１８Ｖに隣接する連結配線１１８Ｗが配置される方向を向く面に沿って配置される。板２１８は、隣接する連結配線１１８Ｗを流れる電流からの電気的及び／又は磁気的な影響を抑制するシールド板となる。　
また、電流センサ１２２Ｗに沿って配置される板２１４Ｗは、電流センサ１２２Ｗにより検知される電流が流れる連結配線１１８Ｗに隣接する連結配線１１８Ｖが配置される方向を向く面に沿って配置される。板２１４Ｗは、隣接する連結配線１１８Ｖを流れる電流からの電気的及び／又は磁気的な影響を抑制するシールド板となる。シールド板により、電流センサ１２２Ｗによる検知の結果が、隣接する連結配線１１８Ｖを流れる電流の影響を受けることが抑制される。また、電流センサ１２２Ｗによる検知の結果が隣接する連結配線１１８Ｖを流れる電流の影響を受けることが抑制されるため、電流センサ１２２Ｗによる検知の精度を向上することができる。　
各パワーモジュール１１０はある程度の幅を有するので、複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗの両脇にはそれぞれ複数の板２１４Ｕ，２１４Ｖ及び２１４Ｗを配置する十分なスペースがある。このため、複数の板２１４Ｕ，２１４Ｖ及び２１４Ｗを設けることは、電力変換装置１００の大型化を招かない。　
４　第２変形例

　図９は、本発明の例示的な実施形態の第２変形例の電力変換装置を模式的に図示する断面図でもある。　
第２変形例においては、電力変換装置１００は、粉をさらに備える。　
粉は、導電体又は強磁性体からなる。導電体は、アルミニウム、銅、鉄等の金属又は当該金属を主成分とする合金である。鉄を主成分とする合金は、例えば鋼である。強磁性体は、フェライト、鉄等である。粉は、樹脂枠１１４に分散される。粉は、図９に図示される複数の粉分散領域２２０Ｕ，２２０Ｖ及び２２０Ｗにあり、少なくとも複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗの周辺に位置する。複数の粉分散領域２２０Ｕ，２２０Ｖ及び２２０Ｗは、それぞれ第１変形例における複数の板２１４Ｕ，２１４Ｖ及び２１４Ｗと同様の役割を有する。　
各パワーモジュール１１０はある程度の幅を有するので、複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗの両脇にはそれぞれ複数の粉分散領域２２０Ｕ，２２０Ｖ及び２２０Ｗを配置する十分なスペースがある。このため、複数の粉分散領域２２０Ｕ，２２０Ｖ及び２２０Ｗを設けることは、電力変換装置１００の大型化を招かない。　
５　第３変形例

　図１０は、本発明の例示的な実施形態の第３変形例の電力変換装置を模式的に図示する断面図である。　
第３変形例において、図１０に図示されるように、電力変換装置１００は、複数の板２１４Ｕ，２１４Ｖ及び２１４Ｗ、並びに複数のセンサ信号処理回路２２２Ｕ，２２２Ｖ及び２２２Ｗを備える。複数の板２１４Ｕ，２１４Ｖ及び２１４Ｗは、それぞれ第１変形例における複数の板２１４Ｕ，２１４Ｖ及び２１４Ｗと同様の複数の板である。第３変形例において、複数の板２１４Ｕ，２１４Ｖ及び２１４Ｗが設けられず、複数のセンサ信号処理回路２２２Ｕ，２２２Ｖ及び２２２Ｗのみが設けられる場合もある。複数の板２１４Ｕ，２１４Ｖ及び２１４Ｗが、それぞれ第２変形例における複数の粉分散領域２２０Ｕ，２２０Ｖ及び２２０Ｗに置き換えられる場合もある。　
複数のセンサ信号処理回路２２２Ｕ，２２２Ｖ及び２２２Ｗは、それぞれ複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗにより出力される複数のセンサ信号ＩＵ，ＩＶ及びＩＷを処理する。複数のセンサ信号処理回路２２２Ｕ，２２２Ｖ及び２２２Ｗは、樹脂枠１１４に内蔵される。複数のセンサ信号処理回路２２２Ｕ，２２２Ｖ及び２２２Ｗは、それぞれ複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗに沿って配置される。　
複数のセンサ信号処理回路２２２Ｕ，２２２Ｖ及び２２２Ｗがそれぞれ複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗに沿って配置されることにより、微弱な複数のセンサ信号ＩＵ，ＩＶ及びＩＷが電気的雑音の影響を受けにくくなる。　
各パワーモジュール１１０はある程度の幅を有するので、複数の連結配線１１８Ｕ，１１８Ｖ及び１１８Ｗの両脇にはそれぞれ複数のセンサ信号処理回路２２２Ｕ，２２２Ｖ及び２２２Ｗを配置する十分なスペースがある。このため、センサ信号処理回路２２２Ｕ，２２２Ｖ及び２２２Ｗを設けることは、電力変換装置１００の大型化を招かない。　
６　第４変形例

　図１１は、本発明の例示的な実施形態の第４変形例の電力変換装置における電気的接続を図示する図である。図１２は、本発明の例示的な実施形態の第４変形例の電力変換装置を模式的に図示する断面図である。図１３は、本発明の例示的な実施形態の第４変形例の電力変換装置に備えられる支柱、及び支柱の周辺を模式的に図示する断面図である。　
第４変形例においては、図１１、図１２及び図１３に図示されるように、電力変換装置１００は、複数の板２１４Ｕ，２１４Ｖ及び２１４Ｗ、複数のセンサ信号処理回路２２２Ｕ，２２２Ｖ及び２２２Ｗ、並びに複数の出力線２２４Ｕ，２２４Ｖ及び２２４Ｗを備える。複数の板２１４Ｕ，２１４Ｖ及び２１４Ｗは、それぞれ第１変形例における複数の板２１４Ｕ，２１４Ｖ及び２１４Ｗと同様の複数の板である。複数のセンサ信号処理回路２２２Ｕ，２２２Ｖ及び２２２Ｗは、それぞれ第３変形例における複数のセンサ信号処理回路２２２Ｕ，２２２Ｖ及び２２２Ｗと同様の複数のセンサ信号処理回路である。複数の板２１４Ｕ，２１４Ｖ及び２１４Ｗが、それぞれ第２変形例における複数の粉分散領域２２０Ｕ，２２０Ｖ及び２２０Ｗに置き換えられる場合もある。　
複数のセンサ信号処理回路２２２Ｕ，２２２Ｖ及び２２２Ｗは、それぞれ複数の出力信号ＯＵ，ＯＶ及びＯＷを出力する。　
複数の出力線２２４Ｕ，２２４Ｖ及び２２４Ｗは、それぞれ複数の出力信号ＯＵ，ＯＶ及びＯＷを駆動回路１２４に伝送する。複数の出力線２２４Ｕ，２２４Ｖ及び２２４Ｗは、支柱２１２に内蔵される。　
複数のセンサ信号処理回路２２２Ｕ，２２２Ｖ及び２２２Ｗが省略されてもよい。この場合は、複数の出力線２２４Ｕ，２２４Ｖ及び２２４Ｗは、それぞれ複数のセンサ信号ＩＵ，ＩＶ及びＩＷを駆動回路１２４に伝送する。　
第４変形例においては、複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗ及び複数のセンサ信号処理回路２２２Ｕ，２２２Ｖ及び２２２Ｗが樹脂枠１１４に内蔵されるので、複数の電流センサ１２２Ｕ，１２２Ｖ及び１２２Ｗ又は複数のセンサ信号処理回路２２２Ｕ，２２２Ｖ及び２２２Ｗから駆動回路１２４に至る複数の出力線２２４Ｕ，２２４Ｖ及び２２４Ｗを樹脂枠１１４に埋設することは容易である。また、複数の出力線２２４Ｕ，２２４Ｖ及び２２４Ｗを樹脂枠１１４に埋設することは容易であるため、複数の出力線２２４Ｕ，２２４Ｖ及び２２４Ｗを配置するためのスペースを別途準備する必要がなくなる。また、複数の出力線２２４Ｕ，２２４Ｖ及び２２４Ｗを配置するためのスペースを別途準備する必要がなくなるため、電力変換装置１００が大型化することを抑制することができる。また、複数の出力線２２４Ｕ，２２４Ｖ及び２２４Ｗが支柱２１２に内蔵されることにより、複数の出力線２２４Ｕ，２２４Ｖ及び２２４Ｗが他のものに支持されない部分を減らすことができる。　
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
１００　電力変換装置　１１０Ｕ，１１０Ｖ，１１０Ｗ，１１０　パワーモジュール　１１２　冷却器　１１４　樹脂枠　１１６Ｕ，１１６Ｖ，１１６Ｗ，１１６　直流バスバ　１１８Ｕ，１１８Ｖ，１１８Ｗ，１１８　連結配線　１２０Ｕ，１２０Ｖ，１２０Ｗ，１２０　交流バスバ　１２２Ｕ，１２２Ｖ，１２２Ｗ　電流センサ　１２４　駆動回路　１３０　筐体　１３２　直流端子　１３４　交流端子　１３６　信号端子　１３８　表面　１４２Ｕ，１４２Ｖ，１４２Ｗ　開口部　１４４Ｕ，１４４Ｖ，１４４Ｗ　穴部

Claims (7)

  1. 複数のパワーモジュールであって、直流をスイッチングし、それぞれ多相交流の複数の相成分を生成し、前記各パワーモジュールが筐体、直流端子及び交流端子を備え、前記直流端子に前記直流が入力され、前記交流端子から前記各パワーモジュールにより生成される相成分が出力され、前記直流端子及び前記交流端子が前記筐体から突出する、前記複数のパワーモジュールと、



    　表面を有する冷却器と、



    　前記表面上に配置され、複数の開口部及び複数の穴部を有し、前記複数のパワーモジュールに備えられる筐体をそれぞれ前記複数の開口部に収容し、複数の第１の接続部、複数の第２の接続部、及び複数の第３の接続部を備え、前記複数のパワーモジュールに備えられる直流端子がそれぞれ前記複数の第１の接続部に固定され、前記複数のパワーモジュールに備えられる交流端子がそれぞれ前記複数の第２の接続部に固定される樹脂枠と、



    　それぞれ前記複数のパワーモジュールに備えられる直流端子と共締めされ、それぞれ前記複数の第１の接続部に固定される複数の直流バスバと、



    　それぞれ前記複数のパワーモジュールに備えられる交流端子と共締めされ、それぞれ前記複数の第２の接続部に固定される複数の連結配線と、



    　それぞれ前記複数の連結配線と共締めされ、それぞれ前記複数の第３の接続部に固定される複数の交流バスバと、



    　それぞれ前記複数の穴部に収容され、それぞれ前記複数の連結配線に沿って配置され、それぞれ前記複数の連結配線に流れる電流を検知する複数の電流センサと、を備える電力変換装置。
  2. それぞれ前記複数の第１の接続部に収容される複数の第１のナットと、



    　それぞれ前記複数の第１の接続部に収容され、各第１の放熱部材が一端及び他端を備え、前記各第１の放熱部材に備えられる他端が前記表面から電気的に絶縁された状態で前記表面に直接または間接的に固定される複数の第１の放熱部材と、



    　それぞれ前記複数の第１のナットにねじ込まれ、各第１のボルトが、前記各第１のボルトがねじ込まれる第１のナットを収容する第１の接続部に固定される直流端子、前記第１の接続部に固定される直流バスバ、及び前記第１の接続部に収容される第１の放熱部材に備えられる一端を共締めする複数の第１のボルトと、



    　それぞれ前記複数の第２の接続部に収容される複数の第２のナットと、



    　それぞれ前記複数の第２の接続部に収容され、各第２の放熱部材が一端及び他端を備え、前記各第２の放熱部材に備えられる他端が前記表面から電気的に絶縁された状態で前記表面に直接または間接的に固定される複数の第２の放熱部材と、



    　それぞれ前記複数の第２のナットにねじ込まれ、各第２のボルトが、前記各第２のボルトがねじ込まれる第２のナットを収容する第２の接続部に固定される交流端子、前記第２の接続部に固定される連結配線、及び前記第２の接続部に収容される第２の放熱部材に備えられる一端を共締めする複数の第２のボルトと、



    　それぞれ前記複数の第３の接続部に収容される複数の第３のナットと、



    　それぞれ前記複数の第３の接続部に収容され、各第３の放熱部材が一端及び他端を備え、前記各第３の放熱部材に備えられる他端が前記表面から電気的に絶縁された状態で前記表面に直接または間接的に固定される複数の第３の放熱部材と、



    　それぞれ前記複数の第３のナットにねじ込まれ、各第３のボルトが、前記各第３のボルトがねじ込まれる第３のナットを収容する第３の接続部に固定される連結配線、前記第３の接続部に固定される交流バスバ、及び前記第３の接続部に収容される第３の放熱部材に備えられる一端を共締めする複数の第３のボルトと、



    をさらに備える請求項１の電力変換装置。
  3. 導電体又は強磁性体からなり、前記樹脂枠に内蔵され、それぞれ前記複数の電流センサに沿って配置される複数の板をさらに備える



    請求項１又は２の電力変換装置。
  4. 導電体又は強磁性体からなり、前記樹脂枠に分散され、少なくとも前記複数の電流センサの周囲に位置する粉をさらに備える



    請求項１又は２の電力変換装置。
  5. 前記複数の電流センサは、それぞれ前記複数の連結配線に流れる電流に応じた複数のセンサ信号を出力し、



    　前記樹脂枠に内蔵され、それぞれ前記複数の電流センサに沿って配置され、それぞれ前記複数の電流センサにより出力されるセンサ信号を処理する複数のセンサ信号処理回路をさらに備える



    請求項１から４までのいずれかの電力変換装置。
  6. 前記樹脂枠は、支柱を備え、



    　前記複数のセンサ信号処理回路は、それぞれ複数の出力信号を出力し、



    　前記支柱により保持され、前記複数のパワーモジュールを駆動する駆動回路と、



    　前記支柱に内蔵され、それぞれ前記複数の出力信号を前記駆動回路に伝送する複数の出力線と、



    をさらに備える請求項５の電力変換装置。
  7. 前記樹脂枠は、支柱を備え、



    　前記複数の電流センサは、それぞれ前記複数の連結配線に流れる電流に応じた複数のセンサ信号を出力し、



    　前記支柱により保持され、前記複数のパワーモジュールを駆動する駆動回路と、



    　前記支柱に内蔵され、それぞれ前記複数のセンサ信号を前記駆動回路に伝送する複数の出力線と、



    をさらに備える請求項１から４までのいずれかの電力変換装置。
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