JP7464183B1 - 電力変換装置 - Google Patents

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Abstract

Figure 0007464183000001
【課題】昇圧コンバータを蓋部から取り外すことなく直流直流コンバータ部を蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外すことが可能な電力変換装置を提供する。
【解決手段】この電力変換装置１００では、蓋部６０は、昇圧コンバータ部２０の配置領域Ａ１を含むように配置された昇圧コンバータ部用蓋部６２と、直流直流コンバータ部３０の配置領域Ａ２を含むように、かつ、昇圧コンバータ部２０の配置領域Ａ１を含まないように、かつ、昇圧コンバータ部用蓋部６２に重なるように昇圧コンバータ部用蓋部６２よりも直流直流コンバータ部３０側に配置された直流直流コンバータ部用蓋部６３と、を含む。
【選択図】図４

Description

この発明は、電力変換装置に関する。
従来、冷却流路が形成された基台部を備える電力変換装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
上記特許文献１には、冷却流路が形成された冷却部本体部と冷却部本体部の冷却流路を覆うように配置された蓋部とを含む基台部を備える電力変換装置が記載されている。上記特許文献１に記載の電力変換装置は、基台部に配置される昇圧コンバータ部および直流直流コンバータ部を備える。そして、上記特許文献１に記載の電力変換装置では、蓋部は、昇圧コンバータ部の配置領域と、直流直流コンバータ部の配置領域と、を含む。直流直流コンバータ部は、半導体スイッチング素子を含む。
特開２０２３－５３９４４号公報
ここで、上記特許文献１には記載されていないが、上記特許文献１に記載のような従来の電力変換装置では、直流直流コンバータ部の半導体スイッチング素子が蓋部に接着剤により接着されている場合がある。この場合、半導体スイッチング素子を交換する際に、半導体スイッチング素子を含む直流直流コンバータ部を蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外す必要がある。また、蓋部には直流直流コンバータ部だけでなく昇圧コンバータ部が配置されているので、直流直流コンバータ部を蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外す前に、昇圧コンバータ部を蓋部から取り外す必要がある。なお、直流直流コンバータ部は比較的部品が多いので、蓋部に取り付けられている直流直流コンバータ部の半導体スイッチング素子が蓋部に接着剤により接着されている場合に限らず、直流直流コンバータ部を蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外したい場合もある。このため、昇圧コンバータ部を蓋部から取り外すことなく直流直流コンバータ部を蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外すことが可能な電力変換装置が望まれている。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、昇圧コンバータ部を蓋部から取り外すことなく直流直流コンバータ部を蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外すことが可能な電力変換装置を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による電力変換装置は、直流電源から入力される直流電力を昇圧する昇圧コンバータ部と、昇圧コンバータ部によって昇圧された直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータ部と、直流電源から入力される直流電力を変圧する直流直流コンバータ部と、昇圧コンバータ部とインバータ部と直流直流コンバータ部とが配置された基台部と、を備え、基台部は、冷却流路が形成され、金属からなる冷却部本体部と、冷却部本体部の冷却流路を覆うように配置され、金属からなる蓋部と、を含み、蓋部は、昇圧コンバータ部の配置領域を含むように配置された昇圧コンバータ部用蓋部と、直流直流コンバータ部の配置領域を含むように、かつ、昇圧コンバータ部の配置領域を含まないように、かつ、昇圧コンバータ部用蓋部に重なるように昇圧コンバータ部用蓋部よりも直流直流コンバータ部側に配置された直流直流コンバータ部用蓋部と、を含む。
この発明の一の局面による電力変換装置では、上記のように、蓋部は、昇圧コンバータ部の配置領域を含むように配置された昇圧コンバータ部用蓋部と、直流直流コンバータ部の配置領域を含むように、かつ、昇圧コンバータ部の配置領域を含まないように、かつ、昇圧コンバータ部用蓋部に重なるように昇圧コンバータ部用蓋部よりも直流直流コンバータ部側に配置された直流直流コンバータ部用蓋部と、を含む。これにより、直流直流コンバータ部の配置領域を含み昇圧コンバータ部の配置領域を含まない直流直流コンバータ部用蓋部が、昇圧コンバータ部用蓋部よりも直流直流コンバータ部側に配置されているので、昇圧コンバータ部が昇圧コンバータ部用蓋部に配置されている状態で、直流直流コンバータ部と直流直流コンバータ部が配置された直流直流コンバータ部用蓋部とを冷却部本体部から一体的に取り外すことができる。その結果、昇圧コンバータ部を蓋部から取り外すことなく直流直流コンバータ部を蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外すことができる。
上記一の局面による電力変換装置では、好ましくは、昇圧コンバータ部用蓋部は、直流直流コンバータ部用蓋部に対応する位置に形成された貫通孔を含み、直流直流コンバータ部用蓋部は、貫通孔が直流直流コンバータ部用蓋部によって塞がれるように、昇圧コンバータ部用蓋部よりも直流直流コンバータ部側に配置されている。このように構成すれば、直流直流コンバータ部用蓋部が貫通孔を塞いでいる部分は、蓋部の厚みが直流直流コンバータ部用蓋部の分だけになるので、直流直流コンバータ部用蓋部が昇圧コンバータ部用蓋部に重ねて配置されたとしても、蓋部の厚みが直流直流コンバータ部用蓋部と昇圧コンバータ部用蓋部との２枚分になる部分が大きくなるのを抑制することができる。その結果、直流直流コンバータ部用蓋部が昇圧コンバータ部用蓋部に重ねて配置されることに起因して蓋部の放熱性が低下するのを抑制することができる。
上記直流直流コンバータ部用蓋部が、貫通孔が直流直流コンバータ部用蓋部によって塞がれるように昇圧コンバータ部用蓋部よりも直流直流コンバータ部側に配置されている構成において、好ましくは、直流直流コンバータ部用蓋部の冷却流路側の面には、昇圧コンバータ部用蓋部の貫通孔を貫通して冷却流路内に突出するように、冷却フィンが形成されている。このように構成すれば、冷却フィンにより冷却流路内を流れる冷却用液体による直流直流コンバータ部用蓋部の冷却を効率よく行うことができる。その結果、直流直流コンバータ部用蓋部から発生した熱を、直流直流コンバータ部用蓋部に覆われた冷却流路に効率よく放熱することができる。
上記直流直流コンバータ部用蓋部の冷却流路側の面に冷却フィンが形成されている構成において、好ましくは、貫通孔を介して冷却流路内に突出する冷却フィンは、冷却流路内における冷却用液体の流れ方向に沿って湾曲している。このように構成すれば、冷却フィンが湾曲している分だけ冷却フィンの表面積が大きくなるので、冷却フィンにより冷却流路内を流れる冷却用液体による直流直流コンバータ部用蓋部の冷却をより効率よく行うことができる。
上記直流直流コンバータ部用蓋部が、貫通孔が直流直流コンバータ部用蓋部によって塞がれるように昇圧コンバータ部用蓋部よりも直流直流コンバータ部側に配置されている構成において、好ましくは、昇圧コンバータ部用蓋部の直流直流コンバータ部用蓋部側の面において貫通孔の周囲には、シール用溝部が形成されており、昇圧コンバータ部用蓋部と直流直流コンバータ部用蓋部との間をシールするようにシール用溝部に配置されたシール部材をさらに備える。このように構成すれば、直流直流コンバータ部用蓋部が、貫通孔が直流直流コンバータ部用蓋部によって塞がれるように昇圧コンバータ部用蓋部よりも直流直流コンバータ部用蓋部側に配置されている構成であっても、シール部材により、昇圧コンバータ部用蓋部と直流直流コンバータ部用蓋部との間を容易にシールすることができる。
上記一の局面による電力変換装置では、好ましくは、直流直流コンバータ部は、直流直流コンバータ部用蓋部に接着されるように配置された半導体スイッチング素子を含む。ここで、半導体スイッチング素子を交換する際に、半導体スイッチング素子を含む直流直流コンバータ部を半導体スイッチング素子が接着された直流直流コンバータ部用蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外す必要がある。したがって、上記のように直流直流コンバータ部が直流直流コンバータ部用蓋部に接着されるように配置された半導体スイッチング素子を含むように構成すれば、昇圧コンバータ部を蓋部から取り外すことなく直流直流コンバータ部を蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外すことが可能な構成が効果的である。
本発明によれば、上記のように、昇圧コンバータ部を蓋部から取り外すことなく直流直流コンバータ部を蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外すことが可能な電力変換装置を提供することができる。
本発明の一実施形態による電力変換装置の回路図である。 本発明の一実施形態による電力変換装置の斜視図である。 本発明の一実施形態による電力変換装置の側面図である。 本発明の一実施形態による昇圧コンバータ部用蓋部および直流直流コンバータ部用蓋部の斜視図である。 本発明の一実施形態による昇圧コンバータ部用蓋部および直流直流コンバータ部用蓋部を重ねた状態の斜視図である。 本発明の一実施形態による昇圧コンバータ部用蓋部および直流直流コンバータ部用蓋部を裏面側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態による昇圧コンバータ部用蓋部および直流直流コンバータ部用蓋部を重ねた状態を裏面側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態によるシール溝部およびシール部材のＸＹ方向に沿った断面図である。 本発明の一実施形態によるリアクトルおよび昇圧コンバータ部用蓋部の接触部を示すＸＹ方向に沿った断面図である。 本発明の一実施形態によるリアクトルを裏面側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態によるコンバータ用スイッチング素子を示すＸＹ方向に沿った断面図である。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
図１～図１１を参照して、本発明の一実施形態による電力変換装置１００の構成について説明する。電力変換装置１００は、たとえば、車両に搭載される。
（電力変換装置の回路構成）
図１に示すように、電力変換装置１００は、直流電源２００からコネクタ１０１を介して入力された直流電力を変換してコネクタ１０２を介して負荷３００に供給する。電力変換装置１００と直流電源２００との間には、スイッチ２０１が設けられている。
電力変換装置１００は、インバータ部１０と、昇圧コンバータ部２０と、コンデンサＣ１と、抵抗Ｒと、直流直流コンバータ部３０と、を備える。
インバータ部１０は、直流電源２００から入力される直流電力を交流電力に変換して負荷３００に供給する。
インバータ部１０は、スイッチング素子モジュール１１を含む。スイッチング素子モジュール１１は、直流電力を交流電力に変換する。また、スイッチング素子モジュール１１は、上アームを構成する半導体スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２およびＱ３と、下アームを構成する半導体スイッチング素子Ｑ４、Ｑ５およびＱ６と、を含む。
インバータ部１０は、第１インバータ部１０ａと、第２インバータ部１０ｂと、を含む。スイッチング素子モジュール１１は、第１インバータ部１０ａに含まれる第１スイッチング素子モジュール１１ａと、第２インバータ部１０ｂに含まれる第２スイッチング素子モジュール１１ｂと、を含む。また、負荷３００は、第１負荷３００ａと第２負荷３００ｂとを含む。第１インバータ部１０ａは、直流電源２００から入力される直流電力を交流電力に変換してコネクタ１０２を介して第１負荷３００ａに供給する。第２インバータ部１０ｂは、直流電源２００から入力される直流電力を交流電力に変換してコネクタ１０２を介して第２負荷３００ｂに供給する。
昇圧コンバータ部２０は、インバータ部１０の入力側に配置されている。昇圧コンバータ部２０は、直流電源２００からコネクタ１０１を介して入力される直流電力を昇圧する。そして、昇圧コンバータ部２０は、昇圧した電圧をインバータ部１０に供給する。すなわち、インバータ部１０は、昇圧コンバータ部２０によって昇圧された直流電力を交流電力に変換して負荷３００に供給する。
昇圧コンバータ部２０は、昇圧用スイッチング素子モジュール２１と、リアクトル２２と、を含む。昇圧用スイッチング素子モジュール２１は、昇圧用スイッチング素子Ｑ１１およびＱ１２を含む。昇圧用スイッチング素子Ｑ１１およびＱ１２は、各々、上アームおよび下アームを構成する。また、昇圧コンバータ部２０は、コンデンサＣ２を含む。リアクトル２２は、直流電源２００の正側と、昇圧用スイッチング素子Ｑ１１と昇圧用スイッチング素子Ｑ１２との接続点と、の間に設けられている。コンデンサＣ２は、昇圧用スイッチング素子Ｑ１２に並列に設けられている。
昇圧コンバータ部２０は、電流センサ２３を含む。電流センサ２３は、昇圧コンバータ部２０に流れる電流を計測する。電流センサ２３は、昇圧用スイッチング素子モジュール２１とリアクトル２２との間に設けられている。
コンデンサＣ１と抵抗Ｒとは、昇圧コンバータ部２０とインバータ部１０との間に設けられている。コンデンサＣ１と抵抗Ｒとは、互いに並列に設けられている。
直流直流コンバータ部３０は、直流電源２００から入力される直流電圧を変圧する。直流直流コンバータ部３０は、変圧した電圧を出力端子１０３に供給する。
（電力変換装置の構造）
図２に示すように、電力変換装置１００は、昇圧コンバータ部２０とインバータ部１０と直流直流コンバータ部３０とが配置される基台部４０を備える。昇圧コンバータ部２０および直流直流コンバータ部３０は、基台部４０の表面側（Ｚ１側）に配置されている。インバータ部１０は、基台部４０の裏面側（Ｚ２側）に配置されている。
基台部４０は、冷却流路５１が形成され、金属からなる冷却部本体部５０と、冷却部本体部５０の冷却流路５１を覆うように配置され、金属からなる蓋部６０と、を含む。冷却流路５１は、冷却部本体部５０と、冷却部本体部５０に形成された開口部（図示しない）を覆うように配置された蓋部６０とにより形成された基台部４０の内部の空間である。冷却流路５１には、水、不凍液などの冷却用液体が流れる。冷却部本体部５０および蓋部６０は、アルミニウムなどの熱伝導性の比較的高い金属により形成されている。冷却流路５１に冷却用液体が流れることにより、基台部４０に配置された昇圧コンバータ部２０とインバータ部１０と直流直流コンバータ部３０が冷却される。
冷却流路５１から流出した冷却用液体は、放熱部５３により放熱されて冷却される。放熱部５３により冷却された冷却用液体は、ポンプ５４により送液されて再び冷却流路５１に流入する。放熱部５３は、熱交換器を含み、外部の空気により冷却される。放熱部５３は、たとえば、ラジエータである。なお、ポンプ５４を冷却流路５１の出口と放熱部５３の間に配置して、放熱部５３により放熱される前の冷却用液体をポンプ５４により送液してもよい。
＜蓋部の構成＞
図３に示すように、蓋部６０は、インバータ部用蓋部６１と、昇圧コンバータ部用蓋部６２と、直流直流コンバータ部用蓋部６３と、を含む。インバータ部用蓋部６１は、インバータ部１０の配置領域を含むように、冷却部本体部５０の裏面側（Ｚ２側）に配置されている。昇圧コンバータ部用蓋部６２は、昇圧コンバータ部２０の配置領域Ａ１（図４参照）を含むように冷却部本体部５０の表面側（Ｚ１側）に配置されている。直流直流コンバータ部用蓋部６３は、直流直流コンバータ部３０の配置領域Ａ２（図４参照）を含むように、冷却部本体部５０の表面側（Ｚ１側）に配置されている。冷却流路５１に冷却用液体が流れることにより、インバータ部用蓋部６１に配置されたインバータ部１０、昇圧コンバータ部用蓋部６２に配置された昇圧コンバータ部２０、および、直流直流コンバータ部用蓋部６３に配置された直流直流コンバータ部３０が冷却される。
直流直流コンバータ部用蓋部６３は、昇圧コンバータ部２０の配置領域Ａ１（図４参照）を含まないように、かつ、昇圧コンバータ部用蓋部６２に重なるように昇圧コンバータ部用蓋部６２よりも直流直流コンバータ部３０側（Ｚ１側）に配置されている。具体的には、図４に示すように、昇圧コンバータ部２０および直流直流コンバータ部用蓋部６３は、基台部４０の表面側（Ｚ１側）において、それぞれ、Ｘ２側およびＸ１側に配置されている。すなわち、昇圧コンバータ部２０の配置領域Ａ１と直流直流コンバータ部３０の配置領域Ａ２とが、Ｘ２側からＸ１側に向かって、この順にＸ方向に並んでいる。そして、昇圧コンバータ部用蓋部６２は、昇圧コンバータ部２０の配置領域Ａ１を含み、かつ、直流直流コンバータ部３０の配置領域Ａ２の少なくとも一部とＺ方向から見てオーバラップするように、冷却部本体部５０の表面側（Ｚ１側）の全体に渡って配置されている。また、直流直流コンバータ部用蓋部６３は、直流直流コンバータ部３０の配置領域Ａ２を含み、かつ、昇圧コンバータ部２０の配置領域Ａ１を含まないように、冷却部本体部５０の表面側（Ｚ１側）において、Ｘ１側の部分のみに配置されている。また、直流直流コンバータ部用蓋部６３と、昇圧コンバータ部用蓋部６２のＸ１側の部分とが、Ｚ１側からＺ２側に向かって、この順にＺ方向に並んでいる。
昇圧コンバータ部用蓋部６２は、直流直流コンバータ部用蓋部６３に対応する位置に形成された貫通孔６２ａを含む。直流直流コンバータ部用蓋部６３は、貫通孔６２ａが直流直流コンバータ部用蓋部６３によって塞がれるように、昇圧コンバータ部用蓋部６２よりも直流直流コンバータ部３０側（Ｚ１側）に配置されている。図５に示すように、直流直流コンバータ部用蓋部６３と昇圧コンバータ部用蓋部６２とは、昇圧コンバータ部用蓋部６２の貫通孔６２ａが直流直流コンバータ部用蓋部６３によって塞がれた状態で、直流直流コンバータ部用蓋部６３の締結部６３ｂと昇圧コンバータ部用蓋部６２の締結部６２ｂとが締結部材（図示しない）により締結されることにより、固定されている。
図６に示すように、昇圧コンバータ部用蓋部６２の冷却流路５１側（Ｚ２側）の面のうちの接触部６２ｅ（後述する）と対応する位置には、冷却流路５１内に突出する冷却フィン６２ｃが形成されている。また、図６および図７に示すように、直流直流コンバータ部用蓋部６３の冷却流路５１側（Ｚ２側）の面には、昇圧コンバータ部用蓋部６２の貫通孔６２ａを貫通して冷却流路５１内に突出するように、冷却フィン６３ｃが形成されている。冷却フィン６２ｃおよび冷却フィン６３ｃは、冷却流路５１内における冷却用液体の流れ方向に沿って湾曲している。
図４に示すように、昇圧コンバータ部用蓋部６２の直流直流コンバータ部用蓋部６３側（Ｚ１側）の面において貫通孔６２ａの周囲には、シール用溝部６２ｄが形成されている。また、図８に示すように、電力変換装置１００は、昇圧コンバータ部用蓋部６２と直流直流コンバータ部用蓋部６３との間をシールするようにシール用溝部６２ｄに配置されたシール部材７０を備える。シール部材７０は、たとえば、ゴム製のＯリングである。
＜リアクトルの構成＞
図２に示すように、リアクトル２２は、昇圧コンバータ部２０の配置領域Ａ１（図４参照）において、Ｘ１側かつＹ１側に配置されている。なお、昇圧用スイッチング素子モジュール２１は、昇圧コンバータ部２０の配置領域Ａ１において、リアクトル２２よりもＸ２側かつＹ２側に配置されている。
図９に示すように、リアクトル２２は、コイル部分２２ｂの一部が露出するように樹脂成形されている。具体的には、リアクトル２２は、Ｚ方向から見て環状のコア部分２２ａと、コア部分２２ａに巻回された２つのコイル部分２２ｂと、を含む。２つのコイル部分２２ｂの各々は、Ｘ方向から見て環状を有する。リアクトル２２は、Ｘ方向から見て環状を有する２つのコイル部分２２ｂの各々のＺ２側の端部が露出するように樹脂成形されている。図１０に示すように、樹脂成形されたリアクトル２２のＺ２側の面には、２つのコイル部分２２ｂの各々のＺ２側の端部が露出するように開口部２２ｃが形成されている。
図９に示すように、リアクトル２２は、コイル部分２２ｂのうちの樹脂から露出するコイル露出部分ＥＰが、昇圧コンバータ部用蓋部６２のうちのリアクトル２２を接触させるための接触部６２ｅに接触するように配置されている。接触部６２ｅは、昇圧コンバータ部用蓋部６２からコイル露出部分ＥＰ側（Ｚ１側）に突出するように形成されている。
コイル露出部分ＥＰは、Ｘ方向から見て環状を有するコイル部分２２ｂのＺ２側の端部であるので、昇圧コンバータ部用蓋部６２側（Ｚ２側）に向かって突出する凸形状を有する。これに対して、接触部６２ｅは、コイル露出部分ＥＰの凸形状に対応する位置に設けられ、昇圧コンバータ部用蓋部６２側に向かって窪む凹形状を有する。具体的には、昇圧コンバータ部用蓋部６２からＺ１側に突出する接触部６２ｅのＺ１側の端部は、Ｚ２側に向かって窪む凹形状を有する。
接触部６２ｅは、接触部６２ｅがコイル露出部分ＥＰに接触した状態で、リアクトル２２のコイル露出部分ＥＰ側（Ｚ２側）の面のうちのコイル露出部分ＥＰ以外の部分が昇圧コンバータ部用蓋部６２との間に隙間Ｇを形成する突出高さＨを有する。リアクトル２２は、接触部６２ｅがコイル露出部分ＥＰに接触した状態、かつ、コイル露出部分ＥＰ側の面のうちのコイル露出部分ＥＰ以外の部分が昇圧コンバータ部用蓋部６２と接触しない状態で、締結部材（図示しない）により昇圧コンバータ部用蓋部６２に固定されている。
図１０に示すように、コイル露出部分ＥＰは、リアクトル２２と昇圧コンバータ部用蓋部６２とが並ぶ方向（Ｚ方向）から見て、矩形形状を有する。具体的には、コイル露出部分ＥＰは、Ｚ方向から見て、長方形形状を有するとともに、長方形形状の短辺の方向（Ｙ方向）に並ぶように２つ配置されている。
図４に示すように、接触部６２ｅは、昇圧コンバータ部用蓋部６２とが並ぶ方向（Ｚ方向）から見て、コイル露出部分ＥＰにオーバラップするように矩形形状を有する。具体的には、接触部６２ｅは、Ｚ方向から見て、２つのコイル露出部分ＥＰの各々にオーバラップするように、長方形形状を有するとともに、長方形形状の短辺の方向（Ｙ方向）に並ぶように２つ配置されている。
図１０に示すように、コイル露出部分ＥＰのＹ方向に隣り合う部分には、複数の穴２２ｄが形成されている。複数の穴２２ｄは、樹脂成形されたリアクトル２２の軽量化、および、リアクトル２２の樹脂成形時に（樹脂の）肉厚部を減らすために設けられている。リアクトル２２の樹脂成形時に肉厚部を減らすことにより、引け（成形収縮によって生じる凹み、窪み）の発生を抑制することができる。
＜直流直流コンバータ部の構成＞
図２に示すように、直流直流コンバータ部３０は、直流直流コンバータ基板３１と、直流直流コンバータ基板３１に実装される直流直流コンバータ素子３２と、を含む。直流直流コンバータ基板３１は、平板形状を有する。直流直流コンバータ素子３２は、コンバータ用スイッチング素子３２ａ、トランス３２ｂ、共振リアクトル３２ｃおよび平滑リアクトル３２ｄを含む。コンバータ用スイッチング素子３２ａは、直流直流コンバータ基板３１の裏面側（Ｚ２側）に設けられている。なお、コンバータ用スイッチング素子３２ａは、特許請求の範囲の「半導体スイッチング素子」の一例である。
図１１に示すように、コンバータ用スイッチング素子３２ａは、直流直流コンバータ基板３１の配線に半田により接続されている。コンバータ用スイッチング素子３２ａは、直流直流コンバータ部用蓋部６３のＺ１側の面に絶縁性接着剤により接着されている。すなわち、直流直流コンバータ部３０は、直流直流コンバータ部用蓋部６３に接着されるように配置されたコンバータ用スイッチング素子３２ａを含む。
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、上記のように、蓋部６０は、昇圧コンバータ部２０の配置領域Ａ１を含むように配置された昇圧コンバータ部用蓋部６２と、直流直流コンバータ部３０の配置領域Ａ２を含むように、かつ、昇圧コンバータ部２０の配置領域Ａ１を含まないように、かつ、昇圧コンバータ部用蓋部６２に重なるように昇圧コンバータ部用蓋部６２よりも直流直流コンバータ部３０側に配置された直流直流コンバータ部用蓋部６３と、を含む。これにより、直流直流コンバータ部３０の配置領域Ａ２を含み昇圧コンバータ部２０の配置領域Ａ１を含まない直流直流コンバータ部用蓋部６３が、昇圧コンバータ部用蓋部６２よりも直流直流コンバータ部３０側に配置されているので、昇圧コンバータ部２０が昇圧コンバータ部用蓋部６２に配置されている状態で、直流直流コンバータ部３０と直流直流コンバータ部３０が配置された直流直流コンバータ部用蓋部６３とを冷却部本体部５０から一体的に取り外すことができる。その結果、昇圧コンバータを蓋部から取り外すことなく直流直流コンバータ部を蓋部と一体的に冷却部本体部から取り外すことができる。
また、本実施形態では、上記のように、昇圧コンバータ部用蓋部６２は、直流直流コンバータ部用蓋部６３に対応する位置に形成された貫通孔６２ａを含む。そして、直流直流コンバータ部用蓋部６３は、貫通孔６２ａが直流直流コンバータ部用蓋部６３によって塞がれるように、昇圧コンバータ部用蓋部６２よりも直流直流コンバータ部３０側に配置されている。これにより、直流直流コンバータ部用蓋部６３が貫通孔６２ａを塞いでいる部分は、蓋部６０の厚みが直流直流コンバータ部用蓋部６３の分だけになるので、直流直流コンバータ部用蓋部６３が昇圧コンバータ部用蓋部６２に重ねて配置されたとしても、蓋部６０の厚みが直流直流コンバータ部用蓋部６３と昇圧コンバータ部用蓋部６２との２枚分になる部分が大きくなるのを抑制することができる。その結果、直流直流コンバータ部用蓋部６３が昇圧コンバータ部用蓋部６２に重ねて配置されることに起因して蓋部６０の放熱性が低下するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、直流直流コンバータ部用蓋部６３の冷却流路５１側の面には、昇圧コンバータ部用蓋部６２の貫通孔６２ａを貫通して冷却流路５１内に突出するように、冷却フィン６３ｃが形成されている。これにより、冷却フィン６３ｃにより冷却流路５１内を流れる冷却用液体による直流直流コンバータ部用蓋部６３の冷却を効率よく行うことができる。その結果、直流直流コンバータ部用蓋部６３から発生した熱を、直流直流コンバータ部用蓋部６３に覆われた冷却流路５１に効率よく放熱することができる。
また、本実施形態では、上記のように、貫通孔６２ａを介して冷却流路５１内に突出する冷却フィン６３ｃは、冷却流路５１内における冷却用液体の流れ方向に沿って湾曲している。これにより、冷却フィン６３ｃが湾曲している分だけ冷却フィン６３ｃの表面積が大きくなるので、冷却フィン６３ｃにより冷却流路５１内を流れる冷却用液体による直流直流コンバータ部用蓋部６３の冷却をより効率よく行うことができる。
また、本実施形態では、上記のように、昇圧コンバータ部用蓋部６２の直流直流コンバータ部用蓋部６３側の面において貫通孔６２ａの周囲には、シール用溝部６２ｄが形成されている。また、電力変換装置１００は、昇圧コンバータ部用蓋部６２と直流直流コンバータ部用蓋部６３との間をシールするようにシール用溝部６２ｄに配置されたシール部材７０を備える。これにより、直流直流コンバータ部用蓋部６３が、貫通孔６２ａが直流直流コンバータ部用蓋部６３によって塞がれるように昇圧コンバータ部用蓋部６２よりも直流直流コンバータ部用蓋部６３側に配置されている構成であっても、シール部材７０により、昇圧コンバータ部用蓋部６２と直流直流コンバータ部用蓋部６３との間を容易にシールすることができる。
また、本実施形態では、上記のように、直流直流コンバータ部３０は、直流直流コンバータ部用蓋部６３に接着されるように配置されたコンバータ用スイッチング素子３２ａ（半導体スイッチング素子）を含む。ここで、コンバータ用スイッチング素子３２ａを交換する際に、コンバータ用スイッチング素子３２ａを含む直流直流コンバータ部３０をコンバータ用スイッチング素子３２ａが接着された直流直流コンバータ部用蓋部６３と一体的に冷却部本体部５０から取り外す必要がある。したがって、上記のように直流直流コンバータ部３０が直流直流コンバータ部用蓋部６３に接着されるように配置されたコンバータ用スイッチング素子３２ａを含むので、昇圧コンバータ部２０を蓋部６０から取り外すことなく直流直流コンバータ部３０を蓋部６０と一体的に冷却部本体部５０から取り外すことが可能な構成が効果的である。
［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、直流直流コンバータ部３０が、直流直流コンバータ部用蓋部６３に接着されるように配置されたコンバータ用スイッチング素子３２ａ（半導体スイッチング素子）を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、直流直流コンバータ部が、直流直流コンバータ部用蓋部に接着されるように配置された半導体スイッチング素子を含まなくてもよい。
また、上記実施形態では、昇圧コンバータ部用蓋部６２の直流直流コンバータ部用蓋部６３側の面において貫通孔６２ａの周囲には、シール用溝部６２ｄが形成され、電力変換装置１００が、昇圧コンバータ部用蓋部６２と直流直流コンバータ部用蓋部６３との間をシールするようにシール用溝部６２ｄに配置されたシール部材７０を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、昇圧コンバータ部用蓋部の直流直流コンバータ部用蓋部側の面において貫通孔の周囲には、シール用溝部が形成されずに、電力変換装置が、昇圧コンバータ部用蓋部と直流直流コンバータ部用蓋部との間をシールするようにシール用溝部に配置されたシール部材を備えなくてもよい。
また、上記実施形態では、貫通孔６２ａを介して冷却流路５１内に突出する冷却フィン６３ｃが、冷却流路５１内における冷却用液体の流れ方向に沿って湾曲している例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、貫通孔を介して冷却流路内に突出する冷却フィンが、冷却流路内における冷却用液体の流れ方向に沿って湾曲していなくてもよい。
また、上記実施形態では、直流直流コンバータ部用蓋部６３の冷却流路５１側の面には、昇圧コンバータ部用蓋部６２の貫通孔６２ａを貫通して冷却流路５１内に突出するように、冷却フィン６３ｃが形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、直流直流コンバータ部用蓋部の冷却流路側の面には、冷却フィンが形成されていなくてもよい。
また、上記実施形態では、昇圧コンバータ部用蓋部６２が、直流直流コンバータ部用蓋部６３に対応する位置に形成された貫通孔６２ａを含み、直流直流コンバータ部用蓋部６３が、貫通孔６２ａが直流直流コンバータ部用蓋部６３によって塞がれるように、昇圧コンバータ部用蓋部６２よりも直流直流コンバータ部３０側に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、昇圧コンバータ部用蓋部が、直流直流コンバータ部用蓋部に対応する位置に形成された貫通孔を含まずに、直流直流コンバータ部用蓋部が、貫通孔が直流直流コンバータ部用蓋部によって塞がれるように、昇圧コンバータ部用蓋部よりも直流直流コンバータ部側に配置されていなくてもよい。
１０ インバータ部
２０ 昇圧コンバータ部
３０ 直流直流コンバータ部
３２ａ コンバータ用スイッチング素子（半導体スイッチング素子）
４０ 基台部
５０ 冷却部本体部
５１ 冷却流路
６０ 蓋部
６２ 昇圧コンバータ部用蓋部
６２ｄ シール用溝部
６３ 直流直流コンバータ部用蓋部
６３ａ 貫通孔
６３ｃ 冷却フィン
７０ シール部材
１００ 電力変換装置
２００ 直流電源
３００ 負荷
Ａ１ （昇圧コンバータ部の）配置領域
Ａ２ （直流直流コンバータ部の）配置領域

Claims (6)

  1. 直流電源から入力される直流電力を昇圧する昇圧コンバータ部と、
    前記昇圧コンバータ部によって昇圧された前記直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータ部と、
    前記直流電源から入力される前記直流電力を変圧する直流直流コンバータ部と、
    前記昇圧コンバータ部と前記インバータ部と前記直流直流コンバータ部とが配置された基台部と、を備え、
    前記基台部は、
    冷却流路が形成され、金属からなる冷却部本体部と、
    前記冷却部本体部の前記冷却流路を覆うように配置され、金属からなる蓋部と、を含み、
    前記蓋部は、
    前記昇圧コンバータ部の配置領域を含むように配置された昇圧コンバータ部用蓋部と、
    前記直流直流コンバータ部の配置領域を含むように、かつ、前記昇圧コンバータ部の配置領域を含まないように、かつ、前記昇圧コンバータ部用蓋部に重なるように前記昇圧コンバータ部用蓋部よりも前記直流直流コンバータ部側に配置された直流直流コンバータ部用蓋部と、を含む、電力変換装置。
  2. 前記昇圧コンバータ部用蓋部は、前記直流直流コンバータ部用蓋部に対応する位置に形成された貫通孔を含み、
    前記直流直流コンバータ部用蓋部は、前記貫通孔が前記直流直流コンバータ部用蓋部によって塞がれるように、前記昇圧コンバータ部用蓋部よりも前記直流直流コンバータ部側に配置されている、請求項１に記載の電力変換装置。
  3. 前記直流直流コンバータ部用蓋部の前記冷却流路側の面には、前記昇圧コンバータ部用蓋部の前記貫通孔を貫通して前記冷却流路内に突出するように、冷却フィンが形成されている、請求項２に記載の電力変換装置。
  4. 前記貫通孔を介して前記冷却流路内に突出する前記冷却フィンは、前記冷却流路内における冷却用液体の流れ方向に沿って湾曲している、請求項３に記載の電力変換装置。
  5. 前記昇圧コンバータ部用蓋部の前記直流直流コンバータ部用蓋部側の面において前記貫通孔の周囲には、シール用溝部が形成されており、
    前記昇圧コンバータ部用蓋部と前記直流直流コンバータ部用蓋部との間をシールするように前記シール用溝部に配置されたシール部材をさらに備える、請求項２に記載の電力変換装置。
  6. 前記直流直流コンバータ部は、前記直流直流コンバータ部用蓋部に接着されるように配置された半導体スイッチング素子を含む、請求項１に記載の電力変換装置。
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