[发明专利]功率模块、电力转换装置以及电动车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种相互转换直流电和交流电的功率模块(パワ一モジユ一ル)、具备该功率模块的电力转换装置(電力変换装置)以及具备该电力转换装置的电动车辆。

背景技术

现有的电力转换装置具有功率模块，该功率模块具备功率半导体，通过该功率半导体的开关动作来相互地转换直流电和交流电。功率模块还具备散热用的基体板，功率半导体配置在该基体板上。功率半导体产生的热量通过该功率半导体一方的主面向前述的基体板散热。另外，在前述的基体板上，在与功率半导体的配置面相反一侧的面上形成有风扇，冷却介质与该风扇直接接触。

这种电力转换装置例如在专利文献1中公开。

但是，为了进一步提高冷却性能，要求扩大功率半导体的散热面积。扩大功率半导体的散热面积会导致功率模块的构造的复杂化，引起该功率模块的生产率的下降。进而成为电力转换装置的成本上升的主要原因。

专利文献1：日本特开2008-29117号公报

发明内容

本发明要解决的问题是提高功率模块以及电力转换装置的生产率。

为了解决上述问题，本发明的功率模块以及使用该功率模块的电力转换装置在筒形的壳体内收容具有半导体元件的半导体电路部，进而该半导体电路部隔着用于确保电绝缘的绝缘性部件被所述壳体的内壁夹着而被支承。

发明效果

根据本发明，能够提高功率模块以及电力转换装置的生产率。

附图说明

图1是表示混合动力汽车的控制框图；

图2是说明电力转换装置的电路构成的图；

图3是本发明的实施方式的电力转换装置的外观立体图；

图4是本发明的实施方式的电力转换装置的剖面图；

图5是本发明的实施方式的第一功率模块的立体图；

图6(a)是作为关于本实施方式的功率模块的构成零件的树脂模制型双面电极模块的剖面图，图6(b)是树脂模制型双面电极模块的立体图；

图7是表示功率模块的内置电路构成的图；

图8(a)是功率模块的剖面图；图8(b)是功率模块的侧视图；

图9(a)是CAN状散热基体和树脂模制型双面电极模块的组装图；

图9(b)是CAN状散热基体和树脂模制型双面电极模块的组装图；

图9(c)是CAN状散热基体和树脂模制型双面电极模块的组装图；

图10(a)是在具有冷却水流路的框体的铸铝件上安装冷却水入口配管和出口配管的框体的立体图；

图10(b)是在具有冷却水流路的框体的铸铝件上安装冷却水入口配管和出口配管的框体的俯视图；

图10(c)是在具有冷却水流路的框体的铸铝件上安装冷却水入口配管和出口配管的框体的剖面图；

图11是本发明的实施方式的电力转换装置的冷却套和功率模块的密封构造图；

图12(a)是本发明的实施方式的第二功率模块的剖面图，图12(b)是第二功率模块的侧视图；

图13(a)是本发明的实施方式的第三功率模块的剖面图，图13(b)是第三功率模块的侧视图；

图14(a)是本发明的实施方式的第四功率模块的剖面图，图14(b)是第四功率模块的侧视图；

图15(a)是本发明的实施方式的第五功率模块的剖面图，图15(b)是第五功率模块的侧视图；

图16(a)是本发明的实施方式的第六功率模块的剖面图，图16(b)是第六功率模块的侧视图；

图17是本发明的实施方式的电力转换装置的冷却套和功率模块的密封构造图；

图18是表示本发明的实施方式的电力转换装置的功率模块的输入输出端子的连接构造的剖面图；

图19是表示本发明的实施方式的电力转换装置的功率模块的输入输出端子的连接构造的剖面图；

图20是表示本发明的实施方式的电力转换装置的功率模块的输入输出端子的连接构造的剖面图；

图21是表示本发明的实施方式的电力转换装置的功率模块和电容器的构造的剖面图；

图22是表示本发明的实施方式的电力转换装置的功率模块和电容器的构造的剖面图；

图23是表示本发明的实施方式的电力转换装置的功率模块的固定方法和电容器构造的剖面图；

图24是表示本实施方式的功率模块300的CAN状散热基体304的制造方法的工序流程图。

具体实施方式

研究后述的本发明的实施方式以适用于为了产品化而需求的多种需要。上述的发明要解决的技术问题记载的内容对应于多种需要中的一种，关于其他需要的改进之处在下面说明。