CN110416173A - 电力转换装置 - Google Patents
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Abstract
在电力转换装置中，半导体模块‑冷却器单元包括半导体模块和冷却器，该冷却器具有在堆叠方向上与半导体模块堆叠的多个冷却管。流路形成部件包括电子部件主体，并且形成有部件内流路。壳体中接收有半导体模块‑冷却器单元和流路形成部件。施压构件布置在壳体中以在堆叠方向上从后侧向前侧对半导体模块‑冷却器单元施加压力。另外，流路形成部件固定到壳体。施压构件、半导体模块‑冷却器单元和流路形成部件在堆叠方向上彼此对齐地布置。形成在冷却器中的冷却器内流路与部件内流路在堆叠方向上彼此流体连接。
Description
技术领域
本公开涉及一种电力转换装置。
背景技术
日本专利申请公开第2016-140212A号公开了一种电力转换装置，所述电力转换装置包括多个半导体模块、电抗器和冷却器，所述冷却器用于对半导体模块和电抗器进行冷却。
具体而言，在电力转换装置中，冷却器包括多个冷却管，多个冷却管在堆叠方向上与半导体模块及电抗器堆叠以形成堆叠体。此外，在堆叠体的堆叠方向的一侧上设置有施压构件，以在堆叠方向上对堆叠体施加压力。因此，在由施压构件施加的压力下，电子元件(即，半导体模块和电抗器)与冷却器的冷却管紧密接触，由此提高冷却器对电子部件进行冷却的效率。
然而，当上述电力转换装置在垂直于堆叠方向的方向上振动时，电子部件可能相对于冷却管位移，由此降低冷却器对电子部件进行冷却的效率。
作为电力转换装置振动的对策，至少一些电子部件可固定到接收堆叠体的壳体。
然而，当至少一些电子部件固定到壳体时，施压构件无法在堆叠方向上的整个范围内对堆叠体施加压力。更具体而言，施压构件无法对位于至少一些电子部件的、沿堆叠方向与施压构件相反一侧上的那些电子部件施加压力。因此，难以提高对固定到壳体的沿堆叠方向与施压构件相反一侧上的至少一些电子部件进行冷却的效率，也难以提高对位于至少一些电子部件的沿堆叠方向与施压构件相反一侧上的那些电子部件进行冷却的效率。
为了解决上述问题，可在堆叠体沿堆叠方向的相反侧上分别设置两个施压构件，以向堆叠体施加压力。
然而，采用两个施压构件，电力转换装置的部件数量和尺寸都将增大。
发明内容
根据本公开，提供一种电力转换装置，包括半导体模块-冷却器单元、流路形成部件、壳体和施压构件。半导体模块-冷却器单元包括半导体模块和冷却器。半导体模块内置有半导体元件。冷却器具有多个冷却管，多个冷却管在堆叠方向上与半导体模块堆叠，以对半导体模块进行冷却。流路形成部件包括电子部件主体，并且在流路形成部件中形成有部件内流路。电子部件主体与半导体模块电连接。供冷却剂流过以对电子部件主体进行冷却的部件内流路与电子部件主体一体形成。壳体中接收有半导体模块-冷却器单元和流路形成部件。施压构件布置在壳体中，以在堆叠方向上从后侧向前侧对半导体模块-冷却器单元施加压力。另外，在电力转换装置中，流路形成部件固定到壳体。施压构件、半导体模块-冷却器单元和流路形成部件在堆叠方向上彼此对齐地布置。形成在冷却器中的冷却器内流路与部件内流路在堆叠方向上彼此流体连接。
利用上述结构，由于流路形成部件固定到壳体，因此，即使在电力转换装置振动时，也可防止流路形成部件在壳体中位移。因此，可确保电力转换装置的抗振性。
另外，利用上述结构，不需要在电子部件主体与用于对电子部件主体进行冷却的部件内流路之间施加压力。换言之，能够在不对流路形成部件施加压力的情况下对电子部件主体进行冷却。因此，不需要在半导体模块-冷却器单元的堆叠方向上的每一侧设置施压构件。也就是说，能够仅在半导体模块-冷却器单元的沿堆叠方向与流路形成部件相反一侧上设置施压构件。其结果是，能够使电力转换装置的尺寸最小化。
此外，利用在堆叠方向上彼此对齐地布置的施压构件、半导体模块-冷却器单元和流路形成部件，施压构件能够在堆叠方向上对半导体模块-冷却器单元施加压力，从而提高由冷却器对半导体模块进行冷却的效率。
此外，由于冷却器内流路与部件内流路在堆叠方向上彼此流体连接，因此，不需要为冷却器内流路和部件内流路中的每一个均设置冷却剂入口和冷却剂出口。也就是说，能够仅为部件内流路设置冷却剂入口和冷却剂出口。另外，由于半导体模块-冷却器单元和流路形成部件在堆叠方向上彼此对齐地布置，因此，能够在不增加电力转换装置在堆叠方向上的总长度的情况下，将冷却器内流路与部件内流路在堆叠方向上流体连接。其结果是，能够有助于使电力转换装置的尺寸最小化。
综上所述，根据本公开，能够提供一种高抗振性、高冷却效率且小尺寸的电力转换装置。
附图说明
在附图中：
图1是表示根据第一实施方式的电力转换装置的整体结构的示意剖视图；
图2是沿着图1中的线II-II截取的根据第一实施方式的电力转换装置的剖视图；
图3是根据第一实施方式的电力转换装置的半导体模块-冷却器单元和流路形成部件的俯视图；
图4是沿着图1中的箭头IV的根据第一实施方式的电力转换装置的端视图；
图5是表示根据第二实施方式的电力转换装置的整体结构的示意剖视图；
图6是沿着图5中的箭头VI的根据第二实施方式的电力转换装置的端视图；
图7是表示根据第三实施方式的电力转换装置的整体结构的示意剖视图；
图8是沿着图7中的线VIII-VIII截取的根据第三实施方式的电力转换装置的剖视图；
图9是半导体模块-冷却器单元、流路形成部件和外部电子部件的俯视图，它们都应用于根据第三实施方式的电力转换装置。
具体实施方式
下文将参照图1至图9描述示例性实施方式。应当注意，为了明确和理解，已在每幅图中尽可能对在整体说明中具有相同功能的相同部件标注相同的附图标记，并且为了避免赘述，不再对相同部件进行重复说明。
[第一实施方式]
图1和图2示出根据第一实施方式的电力转换装置1的整体结构。
在本实施方式中，电力转换装置1被设计成用于例如诸如电动车辆或混合动力车辆之类的车辆中。另外，电力转换装置1构造成电连接在例如电池与AC电动机之间，以执行DC电力与AC电力之间的电力转换。
如图1和图2所示，电力转换装置1包括半导体模块-冷却器单元2、流路形成部件3、壳体(或外壳)4和施压构件5。
除了参照图1和图2之外，还参照图3，半导体模块-冷却器单元2包括多个半导体模块21和冷却器22。冷却器22具有多个冷却管221，多个冷却管221在堆叠方向X上与半导体模块21堆叠，以对半导体模块21进行冷却。
流路形成部件3包括多个(更具体而言，在本实施方式中为两个)电子部件主体31，并且在流路形成部件3中形成有部件内流路32。电子部件主体31与半导体模块21电连接。供冷却剂流过以对电子部件主体31进行冷却的部件内流路32与电子部件主体31一体形成为流路形成部件3。
如图1和图2所示，在壳体4中接收有半导体模块-冷却器单元2和流路形成部件3。另外，在壳体4中，在半导体模块-冷却器单元2的后侧Xr上布置有施压构件5，以在堆叠方向X上从后侧Xr向前侧Xf(或向前方)对半导体模块-冷却器单元2施加压力。
流路形成部件3固定到壳体4。另外，在壳体4中，施压构件5、半导体模块-冷却器单元2和流路形成部件3在堆叠方向X上彼此对齐地布置。此外，形成在半导体模块-冷却器单元2的冷却器22中的冷却器内流路在堆叠方向X上与部件内流路32流体连接。
如图1至图3所示，在半导体模块-冷却器单元2中，半导体模块21在堆叠方向X上与冷却器22的冷却管221交替地堆叠。
每个半导体模块21内置有半导体元件。半导体元件可以是例如IGBT(绝缘栅双极晶体管)或MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。另外，如图2和图3所示，每个半导体模块21具有多个功率端子211，多个功率端子211沿与堆叠方向X垂直的突出方向Z突出。
如图1和图3所示，每个冷却管221形成为在其纵向方向Y上较长，纵向方向Y垂直于堆叠方向X和突出方向Z两者。另外，每个冷却管221构造成使冷却剂沿纵向方向Y从其一端流向另一端。
对于在堆叠方向X上彼此相邻的每两个冷却管221，两个冷却管221在纵向方向Y的一侧上的端部通过一个连接管222彼此机械和流体地连接，两个冷却管221在纵向方向Y的另一侧上的端部也通过另一个连接管222彼此机械和流体地连接。也就是说，形成在两个冷却管221中的流路通过两个连接管222彼此流体连接。以这种方式，所有冷却管221和连接管222一起构成冷却器22。
在本实施方式中，冷却器22由诸如铝之类的金属制成。另外，在冷却器22的每对相邻的冷却管221之间，夹着(或固定保持)其中一个半导体模块21。以这种方式，半导体模块21和冷却器22一起构成半导体模块-冷却器单元2。
在本实施方式中，施压构件5由板簧实现。然而，施压构件5的实现方式不受特别限制。例如，施压构件5可替代地由螺旋弹簧实现。
施压构件5在堆叠方向X上被夹插在壳体4的内壁面与半导体模块-冷却器单元2之间。更具体而言，施压构件5布置在壳体4的后壁41的内表面与位于冷却器22后端处的那一个冷却管221之间。因此，通过施压构件5沿堆叠方向X朝向前侧Xf对半导体模块-冷却器单元2的后端面施加压力。
也就是说，施压构件5以被沿堆叠方向X弹性压缩的状态被夹插在壳体4的后壁41与半导体模块-冷却器单元2之间。因此，施压构件5的恢复力作用在半导体模块-冷却器单元2上，从而沿堆叠方向X对半导体模块-冷却器单元2施加压力。
应当注意，可在施压构件5与半导体模块-冷却器单元2之间夹插具有高刚性的附加板构件。还应当注意，可在施压构件5与壳体4的后壁41之间夹插附加轴承构件。
流路形成部件3沿堆叠方向X布置在半导体模块-冷却器单元2的前侧Xf上，使得半导体模块-冷却器单元2的前端面抵靠流路形成部件3的后端面。换言之，流路形成部件3布置成抵靠半导体模块-冷却器单元2的前端面。
如图1所示，流路形成部件3通过至少一个紧固构件11，更具体而言，在本实施方式中，通过多个紧固构件11固定到壳体4。
在本实施方式中，每个紧固构件11由螺栓实现。另外，紧固构件11的紧固方向在堆叠方向X上朝向后侧Xr(或向后方)。
在壳体4的前壁42中形成有开口421。如图1、图2和图4所示，在流路形成部件3中形成有凸缘35，凸缘35布置成抵靠壳体4的前壁42的外表面。另外，在凸缘35中形成有***孔(或通孔)。另一方面，在壳体4的前壁42中形成有阴螺纹孔。在将流路形成部件3固定到壳体4时，螺栓(即，紧固构件)11分别插通形成在凸缘35中的***孔，并紧固到形成在壳体4的前壁42中的阴螺纹孔中。
另外，在本实施方式中，如图4所示，紧固构件11的数量设定为四个。因此，在流路形成部件3的凸缘35的四个角部分别形成四个***孔。然而，应当注意，紧固构件11的数量可设定为任何其它合适的数量。
如图1和2所示，半导体模块-冷却器单元2的前端面抵靠流路形成部件3的、上面描述的固定到壳体4的后端面。因此，半导体模块-冷却器单元2被压力沿堆叠方向X压缩，上述压力由施压构件5沿堆叠方向X从后侧Xr朝向前侧Xf施加到半导体模块-冷却器单元2。因此，在半导体模块-冷却器单元2中，每个半导体模块21的两个主表面分别与冷却器22的一对相邻的冷却管221按压接触。其结果是，能够提高冷却器22对半导体模块21进行冷却的性能。
如图1至图3所示，流路形成部件3具有多个接收部331，电子部件主体31分别接收在多个接收部331中。另外，流路形成部件3还包括金属外壳33，在金属外壳33中形成有部件内流路32。另外，外壳33具有克服从半导体模块-冷却器单元2接收的负载的充分的抗负载强度。
在本实施方式中，每个电子部件主体31是包括线圈311和将线圈311密封的密封树脂312的电抗器。更具体而言，线圈311放置在外壳33的相应一个接收部331中，而密封树脂312填充到相应的接收部331中以将线圈311密封。因此，线圈311在被密封树脂312密封的状态下被接收在外壳33的相应的接收部331中。另外，线圈311具有从密封树脂312向外突出的一对线圈端子313。
更具体而言，线圈端子313沿突出方向Z突出，其中，半导体模块21的功率端子211沿上述突出方向Z突出。也就是说，线圈端子313沿与功率端子211相同的方向突出。
以上面描述的方式，电子部件主体31和部件内流路32被一体化为流路形成部件3。
另外，密封树脂312可由磁粉和树脂的混合物实现。替代地，密封树脂312可具有与线圈311一起嵌入其中的块状磁芯。另外，电抗器(即，电子部件主体31)具有比半导体模块21更大的质量。
在流路形成部件3中，电子部件主体31沿堆叠方向X彼此对齐地布置。如图1所示，部件内流路32包括多个(更具体而言，在本实施方式中为三个)主流路321，多个主流路321形成为与电子部件主体31的面向堆叠方向X的主表面平行地延伸。另外，其中一个主流路321沿堆叠方向X位于两个电子部件主体31之间。另外，在每个主流路321中，冷却剂沿纵向方向Y从主流路321的一端流向另一端。
主流路321通过两个连接流路322彼此流体连接，两个连接流路322分别沿纵向方向Y形成在主流路321的相反侧上，以沿堆叠方向X延伸。
流路形成部件3在其前端处还同时形成有冷却剂入口341和冷却剂出口342。两个连接流路322分别与冷却剂入口341及冷却剂出口342流体连接。
在沿堆叠方向X布置成彼此抵靠的流路形成部件3与半导体模块-冷却器单元2之间的边界处，形成在流路形成部件3中的部件内流路32与形成在半导体模块-冷却器单元2的冷却器22中的冷却器内流路彼此流体连接。更具体而言，在本实施方式中，在边界上的沿纵向方向Y分别靠近边界的相反端的两个位置处，部件内流路32与冷却器内流路彼此流体连接。
部件内流路32具有两个后开口323，两个后开口323在流路形成部件3的后端面上开口。另一方面，冷却器内流路具有两个前开口223，两个前开口223在半导体模块-冷却器单元2的前端面上开口。流路形成部件3和半导体模块-冷却器单元2布置成沿堆叠方向X彼此抵靠，其中，部件内流路32的后开口323分别叠置在冷却器内流路的前开口223上。另外，流路形成部件3与半导体模块-冷却器单元2通过钎焊、FSW(摩擦搅拌焊接)等彼此接合。因此，流路形成部件3与半导体模块-冷却器单元2彼此机械连接，同时部件内流路32与冷却器内流路彼此流体连接。
以上面描述的方式，部件内流路32和冷却器内流路一体化为电力转换装置1的单个连续流路。
在运转中，已经由冷却剂入口341引入到部件内流路32中的冷却剂沿堆叠方向X向后方流过部件内流路32的上游侧连接流路322(即，图1中的下连接流路322)。因此，一部分冷却剂被分配到部件内流路32的主流路321，而冷却剂的其余部分进一步沿堆叠方向X向后方流入冷却器内流路。
另外，已引入冷却器内流路中的冷却剂沿堆叠方向X向后方流过冷却器22的上游侧连接管222(即，图1中的下连接管222)。因此，流入冷却器内流路的冷却剂被分配到冷却器22的冷却管221。
此外，已被引入冷却器22的冷却管221中的冷却剂沿纵向方向Y流过冷却管221，对半导体模块21进行冷却。然后，冷却剂沿堆叠方向X向前方流过冷却器22的下游侧连接管222(即，图1中的上连接管222)。此后，冷却剂从冷却器内流路流出到部件内流路32的下游侧连接流路322(即，图1中的上连接流路322)中。
另一方面，已引入到部件内流路32的主流路321中的冷却剂沿纵向方向Y流过主流路321，对电子部件主体31进行冷却。然后，制冷剂流入部件内流路32的下游侧连接流路322。
此后，已从冷却器内流路或从部件内流路32的主流路321流入部件内流路32的下游侧连接流路322的所有冷却剂进一步沿堆叠方向X向前方流动，并且最终经由冷却剂出口342流出部件内流路32。
另外，冷却剂可由诸如冷却水之类的液体冷却剂实现。
另外，在本实施方式中，如图1所示，在壳体4中还同时设置有电容器13和电流传感器14。具体而言，电容器13和电流传感器14分别沿纵向方向Y布置在半导体模块-冷却器单元2的相反侧。
接着，将对根据本实施方式的电力转换装置1的作用效果进行描述。
在电力转换装置1中，流路形成部件3固定到壳体4。因此，即使在电力转换装置1振动时，也可防止流路形成部件3在壳体4中位移。因此，能够确保电力转换装置1的抗振性。
另外，在电力转换装置1中，不需要在电子部件主体31与用于对电子部件主体31进行冷却的部件内流路32之间施加压力。换言之，能够在不对流路形成部件3施加压力的情况下对电子部件主体31进行冷却。因此，不需要在半导体模块-冷却器单元2的堆叠方向X上的每一侧设置施压构件5。也就是说，能够仅在半导体模块-冷却器单元2的沿堆叠方向X与流路形成部件3相反一侧上设置施压构件5。其结果是，能够使电力转换装置1的尺寸最小化。
另外，在电力转换装置1中，施压构件5、半导体模块-冷却器单元2和流路形成部件3在堆叠方向X上彼此对齐地布置。因此，施压构件5能够沿堆叠方向X对半导体模块-冷却器单元2施加压力，从而提高由冷却器22对半导体模块21进行冷却的效率。
此外，在电力转换装置1中，形成在冷却器22中的冷却器内流路和形成在流路形成部件3中的部件内流路32在堆叠方向X上彼此流体连接。因此，不需要为冷却器内流路和部件内流路32中的每一个单独地设置冷却剂入口和冷却剂出口。也就是说，能够仅为部件内流路32同时设置冷却剂入口341和冷却剂出口342。另外，由于半导体模块-冷却器单元2和流路形成部件3在堆叠方向X上彼此对齐地布置，因此，能够在不增加电力转换装置1在堆叠方向X上的总长度的情况下，将冷却器内流路与部件内流路32在堆叠方向X上流体连接。其结果是，能够有助于使电力转换装置1的尺寸最小化。
在本实施方式中，流路形成部件3布置成抵靠半导体模块-冷却器单元2的前端面，并通过螺栓(即，紧固构件)11紧固到壳体4。另外，螺栓11的紧固方向在堆叠方向X上朝向后侧Xr。因此，能够容易且可靠地组装电力转换装置1。
更具体而言，电力转换装置1可通过以下方式组装：(1)将施压构件5、半导体模块-冷却器单元2和流路形成部件3放置在壳体4中，以使它们在堆叠方向X上彼此对齐；然后，(2)将螺栓11分别穿过形成在流路形成部件3的凸缘35中的***孔紧固到形成在壳体4的前壁42中的阴螺纹孔中。在这种情况下，由于螺栓11的紧固方向朝向堆叠方向X的后侧Xr，因此，施压构件5在螺栓11紧固期间被弹性压缩。因此，能够同时执行组装电力转换装置1的工序和设定施压构件5以对半导体模块-冷却器单元2施加压力的工序。
另外，由于螺栓11的紧固方向(即，朝向堆叠方向X的后侧Xr)与施压构件5的施压方向(即，朝向堆叠方向的前侧Xf)相反，因此，能够利用螺栓11的轴向力来承受由施压构件5施加的压力。因此，能够确保电力转换装置1的耐久性。
综上所述，根据本实施方式，能够提供一种高抗振性、高冷却效率且小尺寸的电力转换装置1。
[第二实施方式]
根据第二实施方式的电力转换装置1具有与根据第一实施方式的电力转换装置1类似的结构。因此，下文仅描述它们之间的差异。
如图5和图6所示，与根据第一实施方式的电力转换装置1相比，根据本实施方式的电力转换装置1还包括外部电子部件12。
外部电子元件12例如是DC-DC转换器。外部电子部件12布置在流路形成部件3的外部，以抵靠流路形成部件3的外表面。另外，部件内流路32的至少一部分与外部电子部件12相反，而流路形成部件3的壁部(更具体而言，在本实施方式中为凸缘35)被嵌插在部件内流路32的至少一部分与外部电子部件12之间。
具体而言，在本实施方式中，外部电子部件12布置成抵靠流路形成部件3的前端面(即，凸缘35的外表面)。更具体而言，外部电子部件12布置成与流路形成部件3的前端面的一部分面接触，前端面的该一部分在纵向方向Y上位于冷却剂入口341与冷却剂出口342之间。因此，部件内流路32的位于堆叠方向X最前方的那个主流路321与外部电子部件12相反，而凸缘35被嵌插在那个主流路321与外部电子部件12之间。
根据本实施方式的电力转换装置1也具有在第一实施方式中描述的作用效果。
另外，在本实施方式中，能够使用在部件内流路32中流动的冷却剂对外部电子部件12进行冷却。因此，不需要设置用于对外部电子部件12进行冷却的任何附加的冷却器。其结果是，能够使电力转换装置1的部件数量和尺寸最小化。
另外，在本实施方式中，外部电子部件12布置在壳体4外部。然而，外部电子部件12可替代地布置在壳体4内部。例如，虽然在图中未示出，但外部电子部件12可布置成抵靠流路形成部件3的位于壳体4内部且面向纵向方向Y的外表面的一部分。在这种情况下，部件内流路32的其中一个连接流路322将与外部电子部件12相反，而流路形成部件3的壁部被夹插在该连接流路322与该外部电子部件12之间。
[第三实施方式]
根据第三实施方式的电力转换装置1具有与根据第二实施方式的电力转换装置1类似的结构。因此，下文仅描述它们之间的差异。
如图7至图9所示，与根据第二实施方式的电力转换装置1相比，根据本实施方式的电力转换装置1还包括顶板23。
顶板23布置在半导体模块-冷却器单元2的前方，以使其主表面分别朝向堆叠方向X的前侧Xf和后侧Xr。另外，顶板23从堆叠方向X的后侧Xr抵靠壳体4的内壁44。
具体而言，在本实施方式中，顶板23布置成抵靠冷却器22的位于半导体模块-冷却器单元2前端处的那个冷却管221。顶板23例如由金属板形成，因而，顶板23具有足够的刚性，以克服由施压构件5施加的压力。另外，优选的是，与冷却器22的冷却管221相比，顶板23在纵向方向Y上的长度和在突出方向Z上的宽度更大。
另外，在本实施方式中，顶板23例如通过钎焊接合到位于半导体模块-冷却器单元2的前端处的冷却管221的外表面。顶板23具有两个通孔233，两个通孔233分别形成在与形成在冷却器22中的冷却器内流路的前开口223对应的两个位置处，以沿堆叠方向X穿透顶板23。
如图7所示，顶板23布置成抵靠并接合到半导体模块-冷却器单元2的前端面(即，位于半导体模块-冷却器单元2的前端处的冷却管221的外表面)，而顶板23的通孔233分别叠置在冷却器内流路的前开口223上。
顶板23沿堆叠方向X被夹插在半导体模块-冷却器单元2与流路形成部件3之间。如图7和图8所示，顶板23布置成使其前表面抵靠流路形成部件3的后端面，并使其通孔233分别叠置在部件内流路32的后开口323上。另外，在本实施方式中，顶板23还例如通过钎焊接合到流路形成部件3的后端面。
壳体4具有成对的内壁44，成对的内壁44沿堆叠方向X形成在壳体4的后壁41与前壁42之间的位置处，以与堆叠方向X垂直地延伸。更具体而言，壳体4具有分别沿纵向方向Y形成在其相反端处的成对的侧壁43。内壁44形成为分别从壳体4的侧壁43沿纵向方向Y向内突出。另外，流路形成部件3的一部分布置在壳体4的内壁44之间。
顶板23的在纵向方向Y上彼此相反的成对的端部的前表面分别抵靠壳体4的成对的内壁44的后表面。因此，在通过壳体4的内壁44经由顶板23从前侧Xf支承，并且受到施压构件5从后侧Xr施加的压力的状态下放置半导体模块-冷却器单元2。
在本实施方式中，整个流路形成部件3位于壳体4内部。另外，如图7和图8所示，流路形成部件4通过多个螺栓11固定到壳体4。然而，螺栓11的紧固方向与突出方向Z一致，而不是像第一实施方式和第二实施方式那样与堆叠方向X一致。
更具体而言，在本实施方式中，壳体4具有设置在该壳体4的底壁上的座部45。另一方面，流路形成部件3具有落座部36，所述落座部36分别沿突出方向Z放置在壳体4的座部45上。螺栓11分别插通形成在流路形成部件3的落座部36中的***孔，并紧固到形成在壳体4的座部45中的阴螺纹孔中。因此，流路形成部件3通过螺栓11沿突出方向Z固定到壳体4。
另外，在本实施方式中，如图7和图8所示，冷却剂入口341和冷却剂出口342也位于壳体4内部。成对的突出管道461安装到壳体4的前壁42，从而分别与冷却剂入口341及冷却剂出口342在堆叠方向X上对齐。突出管道461分别经由连接管462而与冷却剂入口341及冷却剂出口342流体连接。
与第二实施方式相同，外部电子部件12布置在流路形成部件3外部，以抵靠流路形成部件3的外表面。然而，在本实施方式中，如上所述，整个流路形成部件3位于壳体4内部，因而，与第二实施方式不同，布置成抵靠流路形成部件3的外表面的外部电子部件12也位于壳体4内部。
与第二实施方式相同，外部电子部件12是DC-DC转换器。另外，应当注意的是，根据本实施方式的电力转换装置1可被修改为不具有布置成抵靠流路形成部件3的外表面的外部电子部件12。
根据本实施方式的电力转换装置1也具有第一实施方式中描述的作用效果。
另外，在本实施方式中，电力转换装置1包括顶板23，该顶板23布置成使其在纵向方向Y上的端部分别抵靠壳体4的内壁44的后表面。因此，能够防止由施压构件5施加到半导体模块-冷却器单元2的压力传递到流路形成部件3。其结果是，增大了将流路形成部件3固定到壳体4的方式的选择自由度。
更具体而言，若由施压构件5施加到半导体模块-冷却器单元2的压力可传递到流路形成部件3，则需要将流路形成部件3固定到壳体4，从而使流路形成部件3能够充分承受压力。相反，在本实施方式中，在选择将流路形成部件3固定到壳体4的方式中，不需要考虑由施压构件5施加的压力。也就是说，仅需要将流路形成部件3固定到壳体4，从而防止流路形成部件3因振动而从壳体4脱离。其结果是，能够增大电力转换装置1的设计自由度。
虽然已经示出和描述了上述特定实施方式，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的精神的情况下，可以进行各种变形、改变和改进。
例如，在上述实施方式中，流路形成部件3包括形成有部件内流路32的金属外壳33。然而，流路形成部件3可包括形成有部件内流路32的树脂外壳来代替金属外壳33。在这种情况下，半导体模块-冷却器单元2与流路形成部件3之间的接合部是金属-树脂接合部。
另外，半导体模块-冷却器单元2与流路形成部件3不需要彼此接合。例如，代替将半导体模块-冷却器单元2与流路形成部件3彼此接合，可采用密封构件(例如O形环)来防止冷却器在半导体模块-冷却器单元2与流路形成部件3之间的边界处泄漏。
Claims (4)
1.一种电力转换装置，包括：
半导体模块-冷却器单元，所述半导体模块-冷却器单元具有半导体模块和冷却器，所述半导体模块内置有半导体元件，所述冷却器具有多个冷却管，多个所述冷却管在堆叠方向上与所述半导体模块堆叠，以对所述半导体模块进行冷却；
流路形成部件，所述流路形成部件具有电子部件主体，并且在所述流路形成部件中形成有部件内流路，所述电子部件主体与所述半导体模块电连接，供冷却剂流过以对所述电子部件主体进行冷却的所述部件内流路与所述电子部件主体一体形成；
壳体，在所述壳体中接收有所述半导体模块-冷却器单元和所述流路形成部件；以及
施压构件，所述施压构件布置在所述壳体中，以在所述堆叠方向上从后侧向前侧对所述半导体模块-冷却器单元施加压力，
其中，
所述流路形成部件固定到所述壳体，
所述施压构件、所述半导体模块-冷却器单元和所述流路形成部件在所述堆叠方向上彼此对齐地布置，
形成在所述冷却器中的冷却器内流路与所述部件内流路在所述堆叠方向上彼此流体连接。
2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述流路形成部件布置成抵靠所述半导体模块-冷却器单元的前表面，并且通过至少一个紧固构件固定到所述壳体，
至少一个所述紧固构件的紧固方向朝向所述堆叠方向的所述后侧。
3.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
还包括顶板，所述顶板布置在所述半导体模块-冷却器单元的前方，以使所述顶板的主表面分别面向所述堆叠方向的所述前侧和所述后侧，
其中，
所述顶板具有成对的端部，成对的所述端部在与所述堆叠方向垂直的方向上彼此相反，
在所述壳体中形成有成对的内壁，
所述顶板的所述端部分别抵靠所述壳体的所述内壁的后表面。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电力转换装置，其特征在于，
还包括外部电子部件，所述外部电子部件布置在所述流路形成部件的外部，以抵靠所述流路形成部件的外表面，
其中，
所述部件内流路的至少一部分与所述外部电子部件相反，而所述流路形成部件的壁部被夹插在所述部件内流路的至少一部分与所述外部电子部件之间。
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