[发明专利]功率变换器

说明书

一种功率变换器(1)，包括：多个半导体模块(2)和多个冷却导管(3)的堆叠物(10)，各半导体模块结合有半导体元件(20)，冷却剂(11)流过各冷却导管以对半导体模块进行冷却；至少一个电子元器件(4)，其电连接到半导体模块；以及冷却板(5)，其用于对至少一个电子元器件(4)进行冷却。堆叠物(10)、至少一个电子元器件(4)和冷却板(5)沿堆叠物(10)的堆叠方向布置。冷却板被连接到冷却导管，并且具有形成于其中的内部板通道(50)，冷却剂在垂直于堆叠方向的方向上流过内部板通道。从堆叠方向观察时，冷却板具有比各冷却导管大的面积。

本申请是申请人为株式会社电装、申请日为2017年09月29日、申请号为201710907998.7、题为“功率变换器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种功率变换器，该功率变换器包括多个电子元器件和多个冷却导管的堆叠物，其中，上述多个电子元器件构成功率变换电路，上述多个冷却导管用于对上述电子元器件进行冷却。

背景技术

已知一种功率变换器，该功率变换器具有电子元器件和冷却导管的堆叠物，其中，上述电子元器件构成功率变换电路，上述冷却导管用于对上述电子元器件进行冷却(参见例如日本专利申请公开公报第2015-220839)。电子元器件具有半导体模块以及其它部件，每个半导体模块结合有半导体元件。功率变换器构造成通过对各个半导体元件进行接通、关断，来将直流(DC)电源变换成交流(AC)电源。当启动功率变换器时，电子元器件会产生热。利用在形成于冷却导管的通路中流动的冷却剂，对电子元器件进行冷却。

功率变换器还包括升压反应器、电容器、DC-DC变换器以及其它电子元器件。这些电子元器件被电连接到半导体模块。当启动功率变换器时，这些电子元器件也会产生热。因而，近年来，存在对电子元器件进行冷却的需求。

为了这一目的，例如设置金属冷却板，该金属冷却板与冷却导管近似地成型。电子元器件夹在冷却板与冷却导管之间，从而使用冷却板来将电子元器件中产生的热逸散。这能降低电子元器件的温度。

但是，即使采用上述构造，也不可能充分地对电子元器件进行冷却。也就是说，纵然使用金属板作为冷却板，也不可能充分地吸收电子元器件中产生的热。与冷却导管近似地成型的冷却板所具有的能被用于冷却电子元器件的是小面积，其不能实现充分的散热效率。

另外，在如上所述的功率变换器中，在堆叠物的堆叠方向上彼此相邻的任意两个冷却导管通过成对的连接管连接。进入管和排出管连接于端部冷却导管，该端部冷却导管是多个冷却导管中的堆叠方向在端部处的冷却导管。被导入进入管的冷却剂流过连接管和冷却导管，并且经由排出管离开，由此对电子元器件进行冷却。

诸如进入管、排出管和连接管之类的管子设置于各冷却导管的沿其通路的延伸方向上的两端处(参见图38)。电子元器件置于通路的延伸方向上的成对的管之间。各冷却导管及连接到各冷却导管的所有管子中的通路彼此流体连通。这种冷却导管被称为连通冷却导管。

但是，如上所述的功率变换器具有提高对电子元器件进行冷却的效率的空间。在仅使用连通冷却导管构成堆叠物的情况下，所导入的全部制冷剂被分流并流过冷却导管(参见图38)，从而仅少量的冷却剂能够流过各冷却导管。因而，对电子元器件进行冷却的效率更不可能增加。

另外，在如上所述的功率变换器中，管子设置于冷却导管的沿其通路的延伸方向上的两端处，并且电子元器件配置于通道的延伸方向上的成对的管子之间。因而，冷却导管的与上述管子相连接的部分不能用于冷却电子元器件，从而仅有小面积的冷却导管能够用来对电子元器件进行冷却。因而，对电子元器件进行冷却的效率无法充分地提高。