特許 7140263 電力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-12

(45)【発行日】2022-09-22

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20220913BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20220913BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 Z

H05K7/20 N

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021501113

(86)(22)【出願日】2019-02-21

(86)【国際出願番号】 IB2019000223

(87)【国際公開番号】W WO2020170000

(87)【国際公開日】2020-08-27

【審査請求日】2021-08-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小野 公洋

(72)【発明者】

【氏名】熊倉 晋

(72)【発明者】

【氏名】石井 聡一

【審査官】柳下 勝幸

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許出願公開第０３３８５６８８（ＥＰ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－０８４８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－３３７４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－０１７３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／２０３９８４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力電力を直流電力または交流電力に変換する電力変換回路と、
絶縁性材料で構成され、前記電力変換回路が載置される樹脂製のベース部材と、
前記ベース部材との間に前記電力変換回路を収容するカバー部材と、
前記ベース部材の内部に設けられ、前記電力変換回路を冷却するための冷媒を流通させる冷媒流路と、
前記ベース部材に設けられ、前記冷媒流路内を流通する前記冷媒の温度を検出する温度センサと、を備え、
前記温度センサは、少なくともサーミスタを含む導電部材を有し、
前記導電部材のすべてが、前記ベース部材において前記電力変換回路が載置された面から突出して形成された樹脂壁で囲われる、
電力変換装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電力変換装置において、
前記樹脂壁は、前記温度センサの一部であって前記導電部材を収容する筐体部として構成され、
前記筐体部は、樹脂製の前記ベース部材に一体形成される、
電力変換装置。

【請求項3】

請求項２に記載の電力変換装置において、
前記筐体部は、前記冷媒流路内に突出する突出部を有し、
前記サーミスタは、前記突出部に収容される、
電力変換装置。

【請求項4】

請求項１に記載の電力変換装置において、
前記導電部材は、前記サーミスタを収容する金属筐体部を含み、
前記温度センサは、前記ベース部材に載置された状態で、前記金属筐体部の一部が前記ベース部材を貫通して前記冷媒流路内に突出するように構成される、
電力変換装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれかに記載の電力変換装置において、
前記温度センサは、前記ベース部材の内部に設けられた前記冷媒流路において、前記電力変換回路が配置される位置の上流に配置される、
電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＪＰ５４７１６８５Ｂでは、冷媒を用いて半導体モジュールを冷却する電力変換装置において、冷却対象である半導体モジュールの温度を制御するために、冷媒が流れる冷却チューブに温度センサを設置して、冷媒の温度を常時モニタする構成が開示されている。

【発明の概要】

【0003】

ここで、冷却対象である半導体モジュールの温度制御を正確に行うために、温度センサを半導体モジュールにできるだけ近づけたいという要求がある。このような要求を満足するためには、温度センサを電力変換装置の内部に配置することが考えられる。しかしながら、温度センサを電力変換装置の内部に配置する場合には、電力変換装置を構成する電子部品と温度センサとの間に所定の絶縁距離を確保する必要があるため、電力変換装置のサイズが大きくなるという課題がある。

【0004】

本発明は、温度センサを電力変換装置の内部に配置する場合において、電力変換装置の大型化を伴わずに、電力変換装置を構成する電子部品と温度センサとの間の絶縁を確保することができる技術を提供することを目的とする。

【0005】

本発明の一態様における電力変換装置は、入力電力を直流電力または交流電力に変換する電力変換回路と、電力変換回路が載置される樹脂製のベース部材と、ベース部材との間に電力変換回路を収容するカバー部材と、ベース部材の内部に設けられ、電力変換回路を冷却するための冷媒を流通させる冷媒流路と、ベース部材に設けられ、冷媒流路内を流通する冷媒の温度を検出する温度センサと、を備える。この温度センサは、少なくともサーミスタを含む導電部材を有し、導電部材のすべてが、ベース部材において電力変換回路が載置された面から突出して形成された樹脂壁で囲われる。

【0006】

本発明の実施形態については、添付された図面とともに以下に詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１実施形態の電力変換装置を説明する図である。

【図2】図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。

【図3】図３は、サブパーツを説明する図である。

【図4】図４は、第１実施形態の電力変換装置の変形例１を説明する図である。

【図5】図５は、変形例１において金属カバーと金属プレートとの接合態様を説明する図である。

【図6】図６は、第１実施形態の電力変換装置の変形例２を説明する図である。

【図7】図７は、第２実施形態の電力変換装置を説明する図である。

【図8】図８は、第３実施形態の電力変換装置を説明する図である。

【図9】図９は、従来の電力変換装置を示す斜視図である。

【図10】図１０は、従来の電力変換装置を説明する図である。

【図11】図１１は、従来の温度センサを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

〈第１実施形態〉
図１は、第１実施形態の電力変換装置１００を説明するための概略構成図である。

【0009】

電力変換装置１００は、パワーモジュール２と、制御基板３と、平滑コンデンサ４と、樹脂製のベース部材５と、金属カバー７と、温度センサ８とを含んで構成される。また、ベース部材５は、その内部に冷媒が流通可能な冷媒流路６を備える。電力変換装置１００は、例えばモータを備える車両に搭載され、該モータへの電力供給手段である車載用電力変換器として機能する。

【0010】

パワーモジュール２、制御基板３、及び平滑コンデンサ４は、主に、入力電力を所定の電力に変換して出力するために必要な電子部品であって、これら電子部品で構成される電気回路は、例えばインバータである。以下では、これらの電子部品をまとめて電力変換回路１とも称する。電力変換回路１は、不図示の電気端子（入力端子）を介して外部電源に電気的に接続されるとともに、他の電気端子（出力端子）を介して、図示しないモータに接続される。そして、電力変換回路１は、上記の外部電源から供給された直流電力を交流電力に変換してモータへ、又は、モータから供給された交流電力を直流電力へ変換して外部電源へ供給する。また、本実施形態の電力変換回路１が備える各種電子部品のうち、少なくともパワーモジュール２はベース部材５の一面（図１で示す本実施形態では上面）に載置され、不図示の固定用ボルト等でベース部材５に固定される。

【0011】

ベース部材５は、電力変換回路１を冷却する冷却器としての機能を有する。ベース部材５は、絶縁性材料で形成される。本実施形態のベース部材５は、電気絶縁性の樹脂であって、強度を考慮して、例えばポニフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂や、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）樹脂等が採用される。

【0012】

ベース部材５は、その内部に冷媒（例えば、冷却水）が流通可能な冷媒流路（冷媒配管部）６を備える。冷媒流路６を流通する冷却水として、本実施形態では、例えばロングライフクーラント（ＬＬＣ）冷媒が採用される。ベース部材５は、一面に載置された電力変換回路１（特に、パワーモジュール２）と、内部に形成された冷媒流路６を流れる冷却水との間で熱交換させることにより、電力変換回路１を冷却する。

【0013】

温度センサ（水温センサ）８は、電力変換装置１００の内部において、冷媒流路６の内部を流通する冷媒の温度を検出（測定）するように構成される。そして、電力変換装置１００は、温度センサ８の検出値に基づいて、電力変換回路１の温度が適正な温度範囲に収まるように冷却水の温度を制御する。本実施形態の温度センサ８の詳細については、図２、３等を参照して後述する。

【0014】

金属カバー７は、電力変換装置１００において、ベース部材５との間に配置された電力変換回路１及び温度センサ８を収容する筐体として機能する。本実施形態の金属カバー７は、例えばアルミ等の金属で形成される。金属カバー７は、凹部を有し、当該凹部に電力変換回路１が収容されるようにして、ベース部材５の上面に不図示の固定用ボルト等を用いて固定される。このようにして、本実施形態の電力変換装置１００においては、金属カバー７とベース部材５とが、電力変換回路１を収容する筐体として機能するように構成される。なお、ベース部材５は、上述の冷却機能だけでなく、電力変換回路１を収容する筐体の一部としての機能を兼ね備える。

【0015】

ここで、従来の電力変換装置が有する課題について図９から図１１を参照して説明する。

【0016】

図９は、電動車両に適用される電力変換装置の外観に係る従来構造の一例を示す斜視図である。図示する電力変換装置は、水路配管５０と、弱電コネクタ５１と、外部弱電配線５２と、温度センサ５３とを備える。水路配管５０は、電力変換装置の内部に形成される冷媒流路に冷媒を外部から導入又は外部へ排出するための配管である。

【0017】

図示するように、電力変換装置に係る従来例では、温度センサ５３は、電力変換装置の内部での水漏れリスクを回避するために電力変換装置の外部において水路配管５０に設けられ、水路配管５０の内部を流通する冷媒の温度を直接検出するように構成されている。検出された温度（水温）に係るデータ信号は、外部弱電配線５２と弱電コネクタ５１とを経由して、電力変換装置の内部に配置された不図示の制御基板へ伝達される。この場合、電力変換装置に内蔵された冷却対象である電力変換回路と温度センサ５３との間の距離が長くなるため、温度センサ５３が検出する冷却水温度に基づいて実行される電力変換回路に対する温度制御の精度が低下するという課題がある。

【0018】

また、温度センサ５３を電力変換装置の内部に配置する場合でも以下のような課題が生じる。

【0019】

図１０は、電力変換装置の内部に係る従来構造の一例を示す図であって、温度センサ５３と電力変換装置に内蔵される電子部品（電力変換回路１）との位置関係を説明する図である。本図面で示す従来例では、電力変換装置は、金属製のベース部材５４と不図示の金属カバー７との間に、パワーモジュール２、制御基板３、及び強電素子接続部２０を含んで構成される電力変換回路１を収容している。ベース部材５４は、その内部に電力変換回路１を冷却するための冷媒を流通させるための冷媒流路が設けられる。そして、温度センサ５３は、図示するように、電力変換装置の内部において、冷媒流路内を流れる冷媒の温度を検出するように構成される。

【0020】

ここで、従来の温度センサ５３の構造について、図１１を用いて説明する。図１１は、従来の温度センサの構造の一例（温度センサ５３）を示す概略構成図である。図１１（ａ）は、温度センサ５３の外観を示す斜視図である。図１１（ｂ）は、温度センサ５３の内部構造を説明する図である。図１１で示すように、温度センサ５３は、オスコネクタ部１２と、金属筐体部１３とで構成される。金属筐体部１３は例えば真鍮で構成される。そして、金属筐体部１３の先端側（オスコネクタ部１２の逆側）の端部（先端部）近傍の内部空間には、温度変化により抵抗値が変化する電子部品であるサーミスタ１７が配置される。また、金属筐体部１３の先端側の内部空間には、サーミスタ１７を取り囲むようにエポキシ材又はグリス等で構成される伝熱材（封止材）１８が充填されている。そして、温度センサ５３は、少なくともその先端部が冷媒流路内に配置されることにより、サーミスタ１７の抵抗値の変化から冷媒流路内を流通する冷媒の温度を検出できるように構成される。なお、サーミスタ１７の温度変化に関する信号は、メスコネクタ１６を介して、制御基板３へ伝達される。

【0021】

図１０で示すように、従来例では、電力変換装置の内部において温度センサ５３を電力変換回路の近傍に配置している。しかしながら、従来の温度センサ５３は、真鍮等の導電体で構成される金属筐体部１３を有しているため、電力変換回路１を構成する導電部品との絶縁性を確保するために必要な所定の部品間距離を設ける必要がある。図１０を参照すれば、従来の温度センサ５３を電力変換装置の内部に配置する場合には、電力変換回路１が備える導電性部品のうち温度センサ５３と最も近い位置に配置される部品（本例では強電素子接続部２０）との間に、絶縁性を確保するために必要な所定の部品間距離１９を設ける必要がある。その結果、従来では、電力変換装置の内部に温度センサ５３を配置すると、所定の部品間距離１９に応じて電力変換装置のサイズが大きくなるという課題がある。

【0022】

以上が従来の電力変換装置の課題である。このような従来の電力変換装置に対して、本願発明に係る電力変換装置１００によれば従来の上記課題を解決することができる。以下、本願発明の第１実施形態に係る電力変換装置１００の詳細について図２等を参照して説明する。

【0023】

図２は、図１のＡ－Ａ断面図であって、第１実施形態の電力変換装置１００が備える温度センサ８の詳細を説明する図である。

【0024】

温度センサ８は、図示するように、センサ筐体部２３と、その内部に収容されるサブパーツ２９とから構成される。また、センサ筐体部２３は、オスコネクタ部１２と、本体部１１と、冷媒流路６内に突出する部分である突出部３０と、を含んで構成される。また、図示するように、本実施形態の温度センサ８を構成するセンサ筐体部２３は、樹脂製のベース部材５と一体形成される。

【0025】

図３は、サブパーツ２９の構成の一例を説明する概略構成図である。サブパーツ２９は、サーミスタ１７と、リード線２４と、信号端子２５と、樹脂カバー２８とを含んで構成される。なお、サーミスタ１７、リード線２４、及び信号端子２５は導電部材である。

【0026】

サーミスタ１７は、温度変化により抵抗値が変化する電子部品である。検出対象の温度に応じて変化するサーミスタ１７の抵抗値に関する信号は、リード線２４、信号端子２５、及び後述のメスコネクタ１６を介して制御基板３へ伝達される。また、樹脂カバー２８は、サーミスタ１７およびリード線２４と電気的に接続される信号端子２５を保持するとともに、センサ筐体部２３の内部における所定位置に保持されるように構成される。

【0027】

図２に戻って説明を続ける。上述したとおり、温度センサ８は、センサ筐体部２３及びサブパーツ２９を含んで構成される。図示するように、センサ筐体部２３（オスコネクタ部１２、本体部１１、及び突出部３０）は、樹脂製のベース部材５と一体に構成される。すなわち、本実施形態の電力変換装置１００では、温度センサ８が備えるサブパーツ２９に係る導電部材が絶縁性材料で形成された樹脂壁で囲われるように構成される。当該樹脂壁は、温度センサ８の一部であって、サブパーツ２９を収容するセンサ筐体部２３として構成される。

【0028】

本実施形態のセンサ筐体部２３は、ベース部材５と金属カバー７（図１参照）との間に形成される空間にベース部材５の一面（本実施形態ではパワーモジュール２が載置される面と同一の面）から突出して形成された筒状（円筒形状）の部分を含んで構成される。オスコネクタ部１２は、本体部１１と連続して形成される筒状の部分であって、メスコネクタ１６と嵌合可能に形成される。突出部３０は、ベース部材５の内部に形成された冷媒流路６内に突出して形成された円柱状の部分であって、その内部には空間が形成される。当該空間は、筒状に形成されたオスコネクタ部１２及び本体部１１の内部空間と連続するように形成される。

【0029】

そして、センサ筐体部２３を構成するオスコネクタ部１２、本体部１１、及び突出部３０の内部において連続する空間にサブパーツ２９が組み付けられることによって温度センサ８が構成される。

【0030】

サブパーツ２９は、サーミスタ１７が突出部３０の内部空間に位置し、信号端子２５がオスコネクタ部１２の内部空間に位置するように組み付けられるのが好ましい。本実施形態のサブパーツ２９は、図示するように、サーミスタ１７が突出部３０の内部空間に位置し、信号端子２５の一部、樹脂カバー２８の一部、及びリード線２４が本体部１１の内部空間に位置し、信号端子２５のメスコネクタ１６と接続する側の一部及び樹脂カバー２８の一部がオスコネクタ部１２の内部空間に位置するように組み付けられる。これにより、本実施形態の温度センサ８は、ベース部材５と一体に形成されながらも、サーミスタ１７が収容された先端部分（突出部３０）を温度検出対象である冷媒が流通する冷媒流路６内に配置するとともに、測定した温度に関する信号をオスコネクタ部１２に嵌合されるメスコネクタ１６を介して制御基板３に伝達することができる。

【0031】

なお、センサ筐体部２３におけるオスコネクタ部１２、本体部１１、及び突出部３０のそれぞれの境目は特に限定されない。本実施形態とは、一例として、センサ筐体部２３の一端側であってメスコネクタ１６と嵌合可能な部分を有する部分をオスコネクタ部１２とし、センサ筐体部２３の他端側であって冷媒流路６に突出する部分を突出部３０とし、オスコネクタ部１２と突出部３０との間であって、少なくともベース部材５のパワーモジュール２が載置される面と同一の面においてベース部材５から立ち上がる部分を有する部分を本体部１１と称する。

【0032】

また、本体部１１および突出部３０の内部空間、換言すれば、温度センサ８の内部において樹脂カバー２８よりも突出部側（冷媒流路側）の空間には、伝熱材１８が充填される。伝熱材１８は、エポキシ材あるいはグリス等の熱伝導性を備える材料（封止材）である。これにより、サーミスタ１７は、冷媒流路６内において突出部３０と冷却水とが接した状態において、冷却水の熱が伝熱材１８を介してより伝達しやすくなるので、当該冷媒の温度をより好適に検出することができる。

【0033】

なお、突出部３０の形状は強度等を考慮して適宜設定されてよい。ただし、強度が満足されることを前提とすれば、冷却水の温度がサーミスタ１７により正確に伝達されるように出来る限り薄く形成される方が好ましい。また、突出部３０は、冷媒流路６内の冷却水がより抵抗なく流通できるように形成されることが好ましい。例えば突出部３０を楕円に形成し、その長軸を冷却水が流れる方向と一致させるように配置してもよい。

【0034】

このような構成により、温度センサ８は、冷媒流路６を流れる冷却水が電力変換装置１００の内部（ベース部材５と金属カバー７との間の空間）に侵入するリスクを伴うことなく、電力変換装置１００の内部において冷媒流路６を流通する冷却水の温度を検出することできる。

【0035】

また、温度センサ８が備えるサーミスタ１７や信号端子２５等を含む導電部材は、絶縁性材料の樹脂からなるセンサ筐体部２３で囲われているので、電力変換装置１００の内部に配置される電子部品（図示では、特にパワーモジュール２の強電素子接続部２０）と温度センサ８との間の絶縁性を所定の部品間距離１９（図１０参照）を設けずに確保することができる。その結果、電力変換装置１００の内部において、絶縁性確保のための部品間距離１９を要さずにパワーモジュール２等を含む電力変換回路１のより近傍に温度センサ８を配置することができるので、電力変換装置１００の内部レイアウトの自由度を向上させるとともに、電力変換装置１００を小型化することができる。また、温度センサ８を温度制御対象である電力変換回路１の近傍に配置することができるので、温度センサ８が検出する冷却水温度に基づいて実行される電力変換回路１に対する温度制御の精度を向上させることができる。また、温度センサ８が電力変換装置１００の内部に配置されることで、図９に示す外部弱電配線５２が不要となるので、弱電コネクタ５１の信号ピンの削減及びコストの低減を図ることもできる。

【0036】

以上が第１実施形態の電力変換装置１００の詳細である。以下では、第１実施形態の電力変換装置１００の変形例について説明する。

【0037】

（変形例１）
図４は、電力変換装置１００の変形例１を説明する図である。上述した電力変換装置１００は、電力変換装置１００の土台部分として冷媒流路６を有するベース部材５を備えているが、電力変換装置１００はこのような構成に限られない。電力変換装置１００は、図４で示す変形例１のように構成されてもよい。

【0038】

図４で示す変形例１では、ベース部材５の外側にアルミ等の金属で形成された金属プレート３１が配置される。金属プレート３１は、金属カバー７と組み付けられることで、変形例１の電力変換装置１００の外装（筐体）の一部を構成する。金属プレート３１と金属カバー７との組み付け方法は、図５を参照して説明する。

【0039】

図５は、金属プレート３１と金属カバー７との組み付け方法の一例を説明する図である。図５で示される部分は、図４の二点鎖線丸部分に相当する。

【0040】

変形例１の金属プレート３１と金属カバー７とは、ボルト３３を用いて固定される。その際、ボルト３３は、図示するように、金属プレート３１の外から挿入され、ベース部材５の端部に備わる金属カラー（スペーサ）部３４を貫通して金属カバー７に螺合される。これにより、ベース部材５は、金属プレート３１と金属カバー７との間に固定されるとともに、ベース部材５に載置されるパワーモジュール２等の電力変換回路１が金属プレート３１と金属カバー７との間に収容される。電力変換装置１００がこのように構成されることによって、電力変換装置１００は、金属プレート３１と金属カバー７とで構成される金属筐体によって、内部に収容する電力変換回路１に対するＥＭＣシールド性能を確保することができる。また、ベース部材５と金属カバー７との間に、シール部材３２として、ニトリルゴム（ＮＢＲ）やエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）などのゴム材料、又は、液状ガスケット（ＦＩＰＧ）等を使用することで、電力変換装置１００の筐体シール性能も確保することができる。

【0041】

（変形例２）
図６は、電力変換装置１００の変形例２を説明する図である。上述した電力変換装置１００では、ベース部材５を電力変換装置１００の下側に土台部分として配置する構成を開示しているが、電力変換装置１００はこのような構成に限られない。電力変換装置１００は、図６で示す変形例２のように構成されてもよい。

【0042】

すなわち、電力変換装置１００を搭載する際の方向（上下左右方向）は特に限定されず、図６で示すように、ベース部材５を上側に配置することも可能である。このように、電力変換装置１００は、例えば電動車両に適用される場合に当該電動車両における所望のレイアウトに応じて自由に配置することができる。

【0043】

以上、第１実施形態の電力変換装置１００は、入力電力を直流電力または交流電力に変換する電力変換回路１と、電力変換回路１が載置される樹脂製のベース部材５と、ベース部材５との間に電力変換回路１を収容するカバー７（カバー部材）と、ベース部材５の内部に設けられ、電力変換回路１を冷却するための冷媒を流通させる冷媒流路６と、ベース部材５に設けられ、冷媒流路６内を流通する冷媒の温度を検出する温度センサ８と、を備える。この温度センサ８は、少なくともサーミスタ１７を含む導電部材を有し、導電部材の少なくとも一部は、絶縁性材料で形成された樹脂壁で囲われる。これにより、温度センサ８が備える導電部材が絶縁性材料の樹脂からなる樹脂壁で囲われるので、電力変換装置１００の内部に配置される電子部品（上述の説明では、特にパワーモジュール２の強電素子接続部２０）と温度センサ８との間の絶縁性を所定の部品間距離１９（図１０参照）を設けずに確保することができる。その結果、電力変換装置１００のサイズが大きくなることを伴わずに、温度センサ８を電力変換装置１００の内部に配置することができる。

【0044】

また、第１実施形態の電力変換装置１００によれば、樹脂壁は、温度センサ８の一部であって導電部材（信号端子２５、リード線２４、及びサーミスタ１７）を収容するセンサ筐体部２３（筐体部）として構成され、センサ筐体部２３は、樹脂製のベース部材５に一体形成される。これにより、温度センサ８のセンサ筐体部２３において、特に冷媒流路６に突出している部分（突出部３０）がベース部材５と一体に構成されるので、冷媒流路６を流通する冷却水が電力変換装置１００の内部へ侵入するリスクを排除することができる。また、温度センサ８が備える導電部材が絶縁性材料の樹脂からなるセンサ筐体部２３内に確実に収容されるので、電力変換装置１００の内部に配置される電子部品と温度センサ８との間の絶縁性を所定の部品間距離１９（図１０参照）を要さずに確保することができ、温度センサ８の配置位置をパワーモジュール２の位置により近づけることができる。

【0045】

また、第１実施形態の電力変換装置１００によれば、センサ筐体部２３は、冷媒流路６内に突出する突出部３０を有し、サーミスタ１７は、突出部３０に収容される。これにより、温度センサ８が備えるサーミスタ１７と冷媒流路６を流れる冷却水との距離をより近づけることができるとともに、冷却水と突出部３０を介して接触する面積を大きくすることができるので、冷却水の温度をより精度よく検出することができる。

【0046】

〈第２実施形態〉
第２実施形態の電力変換装置２００について説明する。

【0047】

図７は第２実施形態の電力変換装置２００の構成例を説明する図であって、電力変換装置２００における図１のＡ－Ａ断面図に相当する箇所の概略断面図である。本実施形態の電力変換装置２００では、電力変換装置２００の内部における温度センサ８の配置に特徴がある。なお、図中で示す矢印は、冷媒流路６内における冷却水の流れる方向を示す。

【0048】

ここで、電力変換装置２００に収容されたパワーモジュール２を冷却するための冷媒流路６において、パワーモジュール２が配置される位置を流れる冷却水には、パワーモジュール２の熱に起因する熱流が発生する。図７が示すように、例えば本実施形態では、パワーモジュール２が配置された位置における冷媒流路６に、パワーモジュール２と冷却水との熱交換の効率を高めることを目的とする放熱フィン２７が設けられており、放熱フィン２７からパワーモジュール２を熱源とする熱流（波矢印参照）が発生する。

【0049】

従って、第２実施形態の温度センサ８は、パワーモジュール２を冷却するための冷却水が流れる冷媒流路６において、パワーモジュール２が配置される位置の上流側に配置される。これにより、温度センサ８は、冷媒流路６を流れる冷却水の温度をパワーモジュール２に起因する熱流の影響を受けることなく、より正確に測定することができるので、温度センサ８が測定する冷却水温度に基づいて実行される電力変換回路１に対する温度制御の精度を向上させることができる。

【0050】

以上、第２実施形態の電力変換装置２００によれば、温度センサ８は、ベース部材５の内部に設けられた冷媒流路６において、電力変換回路１が配置される位置の上流に配置される。これにより、冷媒流路６を流れる冷却水であって、パワーモジュール２に起因する熱流の影響を受けていない冷却水の温度を測定することができるので、冷却水の温度をより正確に測定することが可能となり、温度センサ８が測定する冷却水温度に基づいて実行される電力変換回路１に対する温度制御の精度を向上させることができる。

【0051】

〈第３実施形態〉
第３実施形態の電力変換装置３００について説明する。

【0052】

図８は、第３実施形態の電力変換装置３００の構成例を説明する図であって、電力変換装置２００における図１のＡ－Ａ断面図に相当する箇所の概略断面図である。本実施形態の電力変換装置３００は、冷却水の温度を測定する温度センサとして従来の温度センサ５３（図１０参照）が採用されるとともに、当該温度センサ５３の少なくとも一部を囲う樹脂壁２２を備える点に特徴がある。

【0053】

具体的には、図８が示すように、本実施形態の温度センサ５３は、ベース部材５のパワーモジュール２が載置される面と同一の面においてパワーモジュール２の近傍に配置される。そして、温度センサ５３は、金属筐体部１３のオスコネクタ部１２とは逆側の先端であって、少なくともサーミスタ１７が収容される部分（図１１（ｂ）参照）が、ベース部材５を貫通して冷媒流路６内に突出するように構成される。

【0054】

換言すれば、本実施形態のベース部材５は、パワーモジュール２が載置される位置の近傍において冷媒流路６と連通する貫通孔を備えており、ベース部材５に温度センサ５３が載置される際には、温度センサ５３の金属筐体部１３の先端が当該貫通孔を貫通して冷媒流路６内に突出するように構成される。なお、温度センサ５３は、金属筐体部１３に設けられたタップ部１４がベース部材５の所定位置に螺合すること等により固定される。

【0055】

また、ベース部材５に温度センサ５３を固定する際には、シール材１５を用いてシール性能を確保している。シール材１５は、ニトリルゴム（ＮＢＲ）や、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）などのゴム材料、又は、銅シールワッシャー等が用いられる。

【0056】

そして、本実施形態の温度センサ５３の周囲には、ベース部材５と一体に構成（一体形成）された樹脂壁２２が設けられる。樹脂壁２２は、少なくとも金属筐体部１３の周囲を囲うように構成される。本実施形態の樹脂壁２２の高さは、少なくとも、金属筐体部１３の最も高い位置と、電力変換回路１が備える電子部品のうち金属筐体部１３に最も近い部分（本実施形態では、パワーモジュール２の強電素子接続部２０）とを結ぶ線（図中の点線参照）を超える高さに設定される。

【0057】

このように、電力変換装置３００の内部において、温度センサ５３の少なくとも金属筐体部１３が樹脂壁２２に囲われることにより、電力変換回路１が備える電子部品と温度センサ５３との間の絶縁性を所定の部品間距離１９（図１９参照）を設けずに確保することができる。その結果、電力変換装置３００の内部において、部品間距離１９を要さずにパワーモジュール２を含む電力変換回路１の近傍に温度センサ５３を配置することができるので、温度センサ５３が検出する冷却水温度に基づいて実行される電力変換回路１に対する温度制御の精度を向上させることができるとともに、電力変換装置３００を従来に比べて小型化することができる。また、温度センサ５３が電力変換装置３００の内部に配置されることで、図９に示す外部弱電配線５２が不要となり、弱電コネクタ５３の信号ピンの削減及びコストの低減を図ることができる。

【0058】

以上、第３実施形態の電力変換装置３００によれば、導電部材は、サーミスタ１７を収容する金属筐体部１３を含み、温度センサ５３は、ベース部材５に載置された状態で、金属筐体部１３の一部がベース部材５を貫通して冷媒流路６内に突出するように構成される。これにより、温度センサ５３が備える金属筐体部１３が絶縁性材料の樹脂からなる樹脂壁２２で囲われるので、電力変換装置３００の内部に配置される電子部品と温度センサ５３との間の絶縁性を所定の部品間距離１９（図１０参照）を設けずに確保することができる。その結果、電力変換装置３００のサイズが大きくなることを伴わずに、温度センサ５３を電力変換装置３００の内部に配置することができるので、従来に比べて電力変換装置３００を小型化することができる。

【0059】

以上、本発明の実施形態およびその変形例について説明したが、上記実施形態及び変形例は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態及び変形例の具体的構成に限定する趣旨ではない。本発明は、上述した実施形態及び変形例に限定されることはなく、様々な変形や応用が可能である。

【0060】

例えば、ベース部材５と一体形成されると説明したセンサ筐体部２３及び樹脂壁２２は、ベース部材５と必ずしも継ぎ目なく（接合されることなく）一体に成型される必要はない。センサ筐体部２３及び樹脂壁２２とベース部材５とは、別個に成形された後に二次接着や機械的接合により接合されてもよい。

【0061】

また、センサ筐体部２３等の形状は図面で表された形状に限定されない。上述した技術的特徴を備える限り、強度等を考慮して適宜変更されてよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】