JP2021151143A - 電力変換装置及び機電一体型電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電力変換装置において、熱集中の発生を抑制し、且つ装置の小型化を図ることを目的とする。【解決手段】電力変換装置４０は、直流電力を交流電力に変換するパワーモジュール１７と、直流電力を平滑化するコンデンサ３１を有する第１回路基板（パワー回路基板）１６と、パワーモジュール１７と第１回路基板１６とを収納する筐体２０と、を備え、第１回路基板１６及びパワーモジュール１７のうちいずれか一方は筐体２０の外壁面２０ｂａを有する側壁２０ｂの内面２０ｂｂに配置され、他方は内面２０ｂｂとは角度を有する、筐体２０の所定内壁面２０ａに配置される。【選択図】図１

Description

本発明は直流電力を交流電力に変換する、あるいは交流電力を直流電力に変換するために使用する電力変換装置に係わり、特に機電一体型の電力変換装置（以下、機電一体型電力変換装置という）に好適な冷却構造に関する。

自動車の電動パワーステアリング装置に用いられる機電一体型電力変換装置として、特開２０１９−４１５０７号公報（特許文献１）のモータ装置が知られている（段落００１７参照）。

このモータ装置は、モータ軸を有するモータと、モータの駆動を制御する回路を構築する制御基板として設けられた第１制御基板及び第２制御基板と、モータ、第１制御基板及び第２制御基板を共に収容するハウジングとを備え、第１制御基板には第１パワー回路及び第１制御回路が組み合わされて実装され、第２制御基板には第２パワー回路及び第２制御回路が組み合わされて実装されている。このモータ装置では、第１制御基板及び第２制御基板は、モータの軸方向に直交する方向である径方向に対して交差するようにそれぞれ配置されている（要約参照）。

具体的には、各制御基板（第１制御基板及び第２制御基板）は、各パワー回路（第１パワー回路及び第２パワー回路）を構成する複数のトランジスタや複数のコンデンサと、各制御回路（第１制御回路及び第２制御回路）を構成する複数の集積回路と、を含む。コンデンサは各制御基板の一端面側の表面（実装面）に配置され、トランジスタ及び集積回路は各制御基板の他端面側の表面（実装面）に配置される（段落００２９参照）。

各制御基板は、トランジスタ及び集積回路が配置される実装面がモータ装置を構成する部品の放熱を促すヒートシンクの本体部に対向する状態で、ヒートシンクの本体部を厚み方向から挟むように配置され、一つのヒートシンクを共用している。このような構成により、特許文献１のモータ装置は、モータ径方向のサイズの増大を抑制している（段落００４３参照）。

特開２０１９−４１５０７号公報

特許文献１の構造では、電力変換を行うための、各パワー回路を構成するパワー回路部品（トランジスタを含むパワーモジュール及びコンデンサ等）が、ハウジングの径方向中心部（モータ軸の延長線上）に配置された一つのヒートシンクに集中して接触する構造となっており、各パワー回路を構成するパワー部品が熱的に干渉する構造となっている。このような構造では、装置の小型化が進むにつれ、パワー部品の熱集中が課題となる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、電力変換装置において、熱集中の発生を抑制し、且つ装置の小型化を図ることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の電力変換装置は、
直流電力を交流電力に変換するパワーモジュールと、
前記直流電力を平滑化するコンデンサを有する第１回路基板と、
前記パワーモジュールと前記第１回路基板とを収納する筐体と、を備え、
前記第１回路基板及び前記パワーモジュールのうちいずれか一方は前記筐体の外壁面を有する側壁の内面に配置され、他方は前記内面とは角度を有する、前記筐体の所定内壁面に配置される。

本発明によれば、発熱部品であるパワーモジュールと、耐熱性に弱い平滑化コンデンサとの熱干渉を最小限に抑え、高密度実装した場合でも平滑化コンデンサを効率よく冷却し、信頼性向上と長寿命化が図れる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の一実施例に係る機電一体型電力変換装置の断面図である。 本発明の一実施例に係る機電一体型電力変換装置のインバータ部の回路構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例に係る機電一体型電力変換装置の分解立体図である。 本発明の一実施例に係るパワー回路基板の搭載方法を示す部分断面図である。 本発明の一実施例に係るインバータ部の内部構成の変更例を示す部分断面図である。 本発明の一実施例に係るインバータ部の内部構成の変更例を示す部分断面図である。 本発明の一実施例に係るインバータ部の内部構成の変更例を示す機電一体型電力変換装置の断面図である。

近年、電力変換装置としてのインバータ装置の高出力密度化が求められ、電力変換装置の小型化及び軽量化が進んでいる。特にインバータ装置とモータとが同一の筐体（ハウジング）に収められる機電一体型電力変換装置に関して、実装スペースの制約から、小型化や軽量化への要求が高まっている。機電一体型電力変換装置の一例として自動車の電動パワーステアリング装置がある。自動車の電動パワーステアリング装置は、運転者が操作するハンドルに連結されたステアリングシャフトの回転方向と回転トルクとを検出し、検出値に基づいてステアリングシャフトの回転方向と同一方向になるように電動モータを駆動し、操舵アシストトルクを発生するように構成されている。機電一体型電力変換装置では、この電動モータと、電動モータを制御するためのインバータ装置とが、同一筐体に収められている。

特許文献１のように、電力変換を行うための、各パワー回路を構成するパワー回路部品（トランジスタを含むパワーモジュール及びコンデンサ等）が、ハウジングの径方向中心部（モータシャフトの延長線上）に配置された一つのヒートシンクに集中して接触する構造の場合、各パワー回路を構成するパワー回路部品が熱的に干渉する。さらに、モータシャフトがハウジングの中心部に位置している場合、モータシャフトの回転角度を検出する磁気センサ基板をモータシャフトの延長線上に配置する関係上、ヒートシンクとハウジングとの熱的な接続箇所は制限され、放熱経路の確保が難しくなる。

機電一体型電力変換装置は、小型化が進むにつれ、搭載部品の高実装密度化が求められ、発熱部品であるパワーモジュールと平滑化コンデンサとが近接配置され、熱干渉が発生する。小型化と低コスト化両立の観点から平滑化コンデンサ部品は単位体積容量が大きい電解コンデンサが使用されるが、電解コンデンサは耐熱性に弱いデメリットがある。

このように装置の小型化が進むにつれ、パワー回路部品の熱集中が課題となり、熱集中の発生はパワー回路部品の信頼性の低下につながる。本実施例では、熱集中の発生を抑制し、且つ装置の小型化を図ることができる機電一体型電力変換装置について説明する。

以下、図面を参照して、本発明に係る機電一体型電力変換装置の一実施例について説明する。なお、各図及び各実施例において同一要素については同一の符号を記し、重複する説明は省略する。

［実施例１］
自動車の電動パワーステアリング装置に採用される機電一体型電力変換装置１０は、信号およびパワーを入力するためのコネクタ部１１と、コネクタ部１１を収納するための蓋１３と、制御基板（第２回路基板）１４と、図示しないバッテリからの電力を伝えるためのパワー回路基板（第１回路基板）１６と、バッテリからの直流電力を交流電力に変換するためのパワーモジュール１７と、インバータ出力電力を駆動トルクに変換する電動モータ４１と、それらの部品を収納するための筐体（ハウジング）２０と、により構成される。

パワー回路基板１６には、半導体リレー３０及び平滑化コンデンサ３１のほか、整流コイル及び電流を検出するためのシャント抵抗などが搭載される。すなわち、第１回路基板（パワー回路基板）１６は、直流電力を平滑化するコンデンサ３１と、直流電力の導通及び遮断を行うリレーと、を有する。制御基板１４には、シャント抵抗から検出された電流値に応じて制御指令を出力するマイコン２１、マイコンからの指令に応じてパワーモジュール１７を駆動するプリドライバ２２、及び電源制御回路２３などが搭載される。パワーモジュール１７は、インバータモジュール又はパワー半導体モジュールとも呼ばれ、直流電力を交流電力に変換するモジュールである。

図１を参照して、本発明の一実施例に係る機電一体型電力変換装置１０の構造を説明する。図１は、本発明の一実施例に係る機電一体型電力変換装置の断面図である。

他の実施例を含む以下の説明において、上下方向を指定して説明する場合があるが、この上下方向は図１の上下方向に基づいており、機電一体型電力変換装置１０の実装状態における上下方向を指定するものではない。なお、図３，５〜７の上下方向は、図１と同様に描いている。

本実施例の機電一体型電力変換装置１０は、インバータ部４０とモータ部４１とを有する。インバータ部４０は電力変換装置とも呼ばれる。

インバータ部４０は、図示しないハンドルからの回転トルク信号及びバッテリパワーを入力するためのコネクタ部（入力コネクタ部）１１と、電気配線が収納されている蓋１３と、制御基板１４と、パワー回路基板１６と、パワーモジュール１７と、を含んで構成される。モータ部４１は電動モータにより構成される。インバータ部４０及びモータ部４１は、ともに同じ金属製の筐体２０に収納されている。蓋１３は樹脂等で形成される場合があり、筐体２０とは別部材として構成されるが、筐体２０と共に筐体の一部を構成する。

モータ部４１には、トルク力を伝えるためのモータシャフト１００と、モータシャフト１００と一体化されているロータ１０１と、インバータ部４０からの電力を受け動力にするためのステータ１０２と、が備えられている。モータシャフト１００の中心軸上に回転角度を伝えるための磁石１０３が搭載されており、筐体側（本実施例では蓋１３）の、磁石１０３に対向する位置にモータの回転角度を検出するためのセンサ基板１０４が搭載されている。

センサ基板１０４からの回転角信号は蓋１３に収納されている配線５４を介して制御基板１４に伝えられる。制御基板１４にはマイコン２１が搭載されており、マイコン２１は回転角度に応じて制御指令を同一基板に搭載されたプリドライバ２２に送る。プリドライバ２２は制御指令を受けてパワーモジュール１７を駆動する。

さらに、制御基板１４には電源制御回路２３が搭載されており、電源制御回路２３は、入力されたバッテリ電力に応じてパワー回路基板１６に搭載されている半導体リレー３０をコントロールし、同じパワー回路基板１６に搭載されている平滑化コンデンサ３１に直流電力を供給する。

パワーモジュール１７は、平滑化コンデンサ３１に蓄積されている直流電力を交流電力に変換し、モータ部４１に伝える。

パワーモジュール１７は、直流電力を交流電力に変換する際に自身が持っている導通損失およびスイッチング損失によりジュール熱を発生する。発生したジュール熱を放熱しなければ、パワーモジュール１７の温度が上昇し、破壊に至る。そのため、パワーモジュール１７は、金属筐体２０と接触させて放熱を行う。金属筐体２０は熱を効率良く伝えることができ、金属筐体２０の外表面で放熱することができる。

一方、パワー回路基板１６には平滑化コンデンサ３１が搭載されており、平滑化コンデンサ３１に存在する内部抵抗などの損失により、同様にジュール熱が発生する。そのため、パワー回路基板１６も同様に筐体２０に接触させて放熱を行う必要がある。また、平滑化コンデンサ３１は低コスト化と大容量化を両立させるため、電解コンデンサが使用されることが好適であり、電解コンデンサは耐熱性に難があることが一般的に知られている。それゆえに、平滑化コンデンサ３１に発生する熱を効率良く放熱することが求められる。

平滑化コンデンサ３１は、パワーモジュール１７からの熱煽りを可能な限り最小化することが重要である。そのため、本実施例では、パワーモジュール１７は筐体２０の所定内壁面２０ａに配置し、筐体２０の所定内壁面２０ａを通じて放熱する。パワー回路基板１６は、パワーモジュール１７が配置されている内壁面２０ａと異なる角度を有する、装置１０の外部に面する外壁面（外面）２０ｂａを有する側壁２０ｂの内側面（内壁面又は内面）２０ｂｂに配置されることが好適である。

言い換えると、本実施例の電力変換装置（インバータ部）４０は、直流電力を交流電力に変換するパワーモジュール１７と、直流電力を平滑化するコンデンサ３１を有する第１回路基板（パワー回路基板）１６と、パワーモジュール１７と第１回路基板１６とを収納する筐体２０と、を備え、第１回路基板１６は、外壁面２０ｂａを有する側壁２０ｂの内面２０ｂｂに配置され、パワーモジュール１７は、内面２０ｂｂとは角度を有する、筐体２０の所定内壁面２０ａに配置される。

本実施例では、所定内壁面２０ａは金属筐体２０の側壁２０ｂの内側面２０ｂｂから径方向内側に向かって形成される。また、側壁２０ｂはモータシャフト１００の軸方向に沿う壁部であり、モータシャフト１００の軸方向に平行な壁部を構成する。外壁面（外面）２０ｂａ及び内側面（内壁面又は内面）２０ｂｂはモータシャフト１００の軸方向に沿う壁面であり、モータシャフト１００の軸方向に平行な壁面を構成する。

制御基板１４は、パワー回路基板１６及びパワーモジュール１７がそれぞれ配置された面とは、異なる面に配置されている。すなわち、制御基板１４は、モータシャフト１００の軸方向において、パワー回路基板１６及びパワーモジュール１７から離れた位置に配置されている。すなわち電力変換装置（インバータ部）４０は、パワーモジュール１７の駆動信号及びリレー３０の制御信号を出力する制御回路を有する第２回路基板（制御基板）１４を備え、第２回路基板１４はパワーモジュール１７を挟んで所定内壁面２０ａと対向する位置に配置される。特に本実施例では、パワー回路基板１６及びパワーモジュール１７に対して、モータ部４１の側とは反対側に配置されている。このために、本実施例では、制御基板１４は、複数の支柱３５により所定内壁面２０ａ上に支持されている。

このような構成とすることで、小型化により配置部品が高密度化した場合でも、パワーモジュール１７からの直接的な熱煽りを最小限に抑えることが可能である。

本実施例のような構造とすることで、平滑化コンデンサ３１の温度を下げることができ、コンデンサ部品の長寿命化が期待できる。

制御基板１４と半導体リレー３０とは第１配線５１により接続されており、制御基板１４は半導体リレー３０のＯＮ、ＯＦＦ制御を行う。また、パワーモジュール１７と制御基板１４とは第２配線５２により接続されており、制御基板１４はパワーモジュール１７のスイッチング動作の制御を行う。すなわち、電力変換装置（インバータ部）４０は、パワーモジュール１７の駆動信号及びリレー３０の制御信号を出力する制御回路を有する第２回路基板（制御基板）１４と、第２回路基板１４と第１回路基板（パワー回路基板）１６とを接続し第１回路基板１６にリレー３０の制御信号を伝達する第１配線５１と、第２回路基板１４とパワーモジュール１７とを接続し、パワーモジュール１７を駆動する第２配線５２と、を有する。

さらに、バッテリからの直流電力は第３配線５３により、パワー回路基板１６と接続される。第３配線５３は電力を伝えるため、一般的に第１配線５１及び第２配線５２よりも断面積が大きいものを使用することが好適である。また、第３配線はパワーモジュール１７の動作時のノイズが発生するため、制御信号を伝達するための第１配線５１及び第２配線５２から離して配置することが好適である。

本実施例の機電一体型電力変換装置１０は、高信頼化のためにフル冗長構成となっており、インバータ部４０の中には、制御基板１４、パワー回路基板１６及びパワーモジュール１７を含む回路部品が２セット、モータシャフト１００を軸に左右同じ構成で配置されている。

図２を参照して、本実施例に係る機電一体型電力変換装置１０のインバータ部４０の回路構成について説明する。図２は、本発明の一実施例に係る機電一体型電力変換装置のインバータ部の回路構成を示すブロック図である。図２に示す回路構成では、冗長構成とした例を示している。

高信頼化のために、インバータ部４０は、同一回路を２セット含む、冗長構成となっている。そのため、制御基板１４、パワー回路基板１６及びパワーモジュール１７を含むシステムが二重化されている。例えば、自動車の電動パワーステアリング装置に用いられる場合、自動車の走行中に一方のシステムが何らかの不具合で壊れたとしても、他方のシステムで動作を継続することができる。このように冗長構成とすることで、高信頼化する代わりに、部品数が増え、高実装密度化がより一層求められる。機電一体型電力変換装置１０を本実施例のような構造とすることで、部品の熱信頼性を高めることができ、より一層、製品の安全性を高めることが可能である。

図３を参照して、本実施例に係る機電一体型電力変換装置１０の組み立て方法に関して説明する。図３は、本発明の一実施例に係る機電一体型電力変換装置の分解立体図である。

まず、モータ部４１及びパワーモジュール１７が組み付けられた金属筐体２０の側壁２０ｂの内側面２０ｂｂに、半導体リレー３０及び平滑化コンデンサ３１が搭載されたパワー回路基板１６を搭載したのち、制御基板１４を搭載し、第１配線５１を接続する。第１配線５１は、配線コネクタもしくははんだ付けにより、制御基板１４とパワー回路基板１６とを接続する。そのあと、第２配線５２が収納された蓋１３を金属筐体２０に搭載する。第３配線５３の接続に関しては、あらかじめ第３配線５３の一部５３ａをパワー回路基板１６に接続しておく。一方、蓋１３に収納された第３配線５３の部分は、蓋１３に収納されたコネクタ９に接続しておく。その後、蓋１３を搭載する際に、第３配線５３の一部５３ａがコネクタ９に押入されるようにする。

図４を参照して本実施例に係るパワー回路基板１６の搭載方法について説明する。図４は、本発明の一実施例に係るパワー回路基板の搭載方法を示す部分断面図である。

図３に図示している通り、機電一体型電力変換装置１０の金属筐体２０はモータ構造に合わせて円筒形となっている。そのため、パワー回路基板１６が搭載される金属筐体２０の内壁部も円筒面になっている。

一方、平滑化コンデンサ３１を搭載したパワー回路基板１６は平板形状に形成されている。そこで、本実施例ではパワー回路基板１６を実装するために、図４の断面Ａ−Ａ’に図示する通り、パワー回路基板１６と接触する金属筐体２０の側壁２０ｂの部分の肉厚は、パワー回路基板１６と接触しない部分の肉厚よりも厚く、パワー回路基板１６と接触する部分が平坦になっている。すなわち、筐体２０の側壁２０ｂの内面（内側面）２０ｂｂは、パワー回路基板１６が取り付けられる、平坦面（搭載面）を有する台座（肉厚部）２０ｃを有する。このような構造とすることにより、平滑化コンデンサ３１を実装したパワー回路基板１６が基板全面にわたり、金属筐体２０と接触することができ、発熱を効率よく金属筐体２０に放熱することが可能である。

なお、パワー回路基板１６は、ネジ等の固定部材を介して台座２０ｃに接続されてもよい。またパワー回路基板１６は、熱伝導性が高い接着剤を介して台座２０ｃに接続されてもよい。またパワー回路基板１６と台座２０ｃとの間に熱伝導性の高い放熱グリース等を介在させてもよい。

［変更例１］
図５を参照して、本実施例の機電一体型電力変換装置１０のインバータ部４０における実装構造の変更例について説明する。図５は、本発明の一実施例に係るインバータ部の内部構成の変更例を示す部分断面図である。

本変更例では、上述した実施例と異なる構成として、パワーモジュール１７は金属筐体２０の所定内壁面２０ａではなく、金属筐体２０の側壁２０ｂの内側面（内壁面又は内面）２０ｂｂに実装される構成を有する。その代わりに、平滑化コンデンサ３１を実装したパワー回路基板１６を所定内壁面２０ａに配置する。つまり、本変更例は、上述した実施例のパワー回路基板１６の搭載位置とパワーモジュール１７の搭載位置とを入れ替えた構造を有する。

すなわち、本変更例の電力変換装置（インバータ部）４０は、直流電力を交流電力に変換するパワーモジュール１７と、直流電力を平滑化するコンデンサ３１を有する第１回路基板（パワー回路基板）１６と、パワーモジュール１７と第１回路基板１６とを収納する筐体２０と、を備え、パワーモジュール１７は、外壁面（外面）２０ｂａを有する側壁２０ｂの内面２０ｂｂに配置され、第１回路基板１６は、内面２０ｂｂとは角度を有する、筐体２０の所定内壁面２０ａに配置される。

この場合、パワーモジュール１７は、図４に示す台座２０ｃに取り付けることが好ましい。

図５に示す本変更例の構造でも、上述した実施例と同様に、パワー回路基板１６の冷却経路とパワーモジュール１７の冷却経路とを分散させることが可能であり、上述した実施例と同様な冷却効果が期待できる。

ただし、本変更例の場合では、パワー回路基板１６は金属筐体２０の内壁面に実装するため、バッテリから直流電力を給電するための第３配線５３は蓋１３の内部に収納する方が好適である。一方、制御基板１４とパワーモジュール１７とを接続するための第２配線５２は、第３配線５３よりも金属筐体２０の外壁側に配置することが好適である。具体的には、制御基板１４とパワー回路基板１６とを第２配線５２で接続し、パワー回路基板１６とパワーモジュール１７とを第４配線５５で接続する。すなわち、パワーモジュール１７は第４配線５５及びパワー回路基板１６を介して第２配線５２に接続される。さらに、制御基板１４と半導体リレー３０とを接続するための第１配線５１は蓋１３の内部に収納する方が好適である。

蓋１３は、コネクタ部１１及びコネクタ部１１に接続される電気配線５１，５２，５３等が収納されるコネクタアセンブリを構成する。すなわち、電力変換装置（インバータ部）４０は、直流電力を供給するための第３配線５３と、第３配線５３を収納するためのコネクタアセンブリ１３と、を有し、第１配線５１及び第２配線５２のうち少なくともいずれか一方は、コネクタアセンブリ１３に収納されている。

なお、冗長構成のインバータの場合では、図５に示した部品配置はモータシャフト１００を軸に点対称に部品が配置される。

［変更例２］
図６を用いて、本実施例の機電一体型電力変換装置１０のインバータ部４０における実装構造の変更例について説明する。図６は、本発明の一実施例に係るインバータ部の内部構成の変更例を示す部分断面図である。

本変更例では、上述した実施例と異なる構成として、制御基板１４がパワー回路基板１６よりも金属筐体２０のモータ部４１側に配置される構成を有する。言い換えると、パワー回路基板１６は制御基板１４に対してモータ部４１側とは反対側に配置される。本変更例の構成とした場合、制御基板１４とパワー回路基板１６とは、第１配線５１により接続されるが、第１配線５１は例えばフレキシブル基板とすることで、制御基板１４とパワー回路基板１６と第１配線５１とは、同一基板製造プロセスで一体成型が可能となる。

本実施例に係る機電一体型電力変換装置１０は、図３に示した通り、モータ部４１を下にして実装するため、一体となった制御基板１４とパワー回路基板１６とを、第１配線５１を折り曲げて垂直配置し、金属筐体２０の上の開口部からモータ部４０に向かって実装配置することができる。このようにして金属筐体２０の上の開口部から、制御基板１４及びパワー回路基板１６を目視確認できるため、これらを所定位置に固定することが容易になる。

したがって、本実施例の構成とすることで、組み立て工程が簡単化できるメリットがある。

［変更例３］
図７を用いて、本実施例の機電一体型電力変換装置１０の実装構造の変形例について説明する。図７は、本発明の一実施例に係るインバータ部の内部構成の変更例を示す機電一体型電力変換装置の断面図である。

本変更例では、上述した実施例と異なる構成として、パワーモジュール１７とモータ部４１の巻線１０２ａとの接続及び、パワー回路基板１６とパワーモジュール１７との接続のために、共通のバスバー基板６３を追加している。バスバー基板６３は、パワーモジュール１７の直流端子および交流端子を一つの基板に搭載している。

すなわち、本実施例の機電一体型電力変換装置１０は、パワーモジュール１７の直流端子および交流端子を一つの基板に搭載したバスバー基板６３を備え、バスバー基板６３は第１回路基板（パワー回路基板）１６及びモータ部４１に接続される。

なお、上述した変更例１，２に本変更例のバスバー基板６３を適用してもよい。

図１では、上記接続をそれぞれ個別に行っているが、本変更例では、これらの接続を一つの部材を用いて行えるようにしており、このための部材が共通のバスバー基板６３である。このような構造とすることで組み立て時に様々な異なる形のバスバーを接続することなく、ひとまとまりとなっているバスバー基板６３を搭載すればよいということで、組み立ての煩雑さを緩和することができる。

上述した実施例及びその変更例の電力変換装置４０は、直流電力を交流電力に変換するパワーモジュール１７と、直流電力を平滑化するコンデンサ３１を有する第１回路基板（パワー回路基板）１６と、パワーモジュール１７と第１回路基板１６とを収納する筐体２０と、を備え、第１回路基板１６及びパワーモジュール１７のうちいずれか一方は筐体２０の外壁面２０ｂａを有する側壁２０ｂの内面２０ｂｂに配置され、他方は内面２０ｂｂとは角度を有する、筐体２０の所定内壁面２０ａに配置される。

筐体２０の側壁２０ｂの内面２０ｂｂは、第１回路基板１６及びパワーモジュール１７のうちいずれか一方が取り付けられる、平坦面を有する肉厚部（台座）２０ｃを有する。

また、機電一体型電力変換装置１０は、直流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、変換された交流電力により駆動されるモータ部４１と、を備え、電力変換装置として上述した実施例及びその変更例の電力変換装置４０を備え、電力変換装置４０の筐体２０はモータ部４１を収納する筐体と一体化されている。

本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例を含む。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細したものであり、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１０…機電一体型電力変換装置、１１…コネクタ部、１３…蓋、１４…制御回路基板(第２回路基板) 、１６…パワー回路基板（第１回路基板）、１７…パワーモジュール、２０…金属筐体、２１…マイコン、２２…プリドライバ、２３…電源制御回路、３０…半導体リレー、３１…平滑化コンデンサ、４０…インバータ部（電力変換装置）、４１…モータ部、５１…第１配線（制御回路基板とパワー回路基板を接続）、５２…第２配線（制御回路基板とパワーモジュールを接続）、５３…第３配線（バッテリとパワー回路基板を接続）、６３…バスバー基板、１００…モータシャフト、１０１…ロータ、１０２…ステータ、１０３…磁石（回転角度検出用）。

Claims (8)

1. 直流電力を交流電力に変換するパワーモジュールと、
   前記直流電力を平滑化するコンデンサを有する第１回路基板と、
   前記パワーモジュールと前記第１回路基板とを収納する筐体と、を備え、
   前記第１回路基板及び前記パワーモジュールのうちいずれか一方は前記筐体の外壁面を有する側壁の内面に配置され、他方は前記内面とは角度を有する、前記筐体の所定内壁面に配置されることを特徴とする電力変換装置。
2. 請求項１に記載の電力変換装置において、
   前記第１回路基板は、前記直流電力を平滑化するコンデンサ、又は、前記直流電力の導通及び遮断を行うリレー、を有することを特徴とする電力変換装置。
3. 請求項２に記載の電力変換装置において、
   前記パワーモジュールの駆動信号及び前記リレーの制御信号を出力する制御回路を有する第２回路基板と、
   前記第２回路基板と前記第１回路基板とを接続し、前記第１回路基板に前記リレーの制御信号を伝達する第１配線と、
   前記第２回路基板と前記パワーモジュールとを接続し、前記パワーモジュールを駆動する第２配線と、を有することを特徴とする電力変換装置。
4. 請求項２に記載の電力変換装置において、
   前記パワーモジュールの駆動信号及び前記リレーの制御信号を出力する制御回路を有する第２回路基板を備え、
   前記第２回路基板は、前記パワーモジュールを挟んで前記所定内壁面と対向する位置に配置されることを特徴とする電力変換装置。
5. 請求項１に記載の電力変換装置において、
   前記筐体の前記側壁の前記内面は、前記第１回路基板及び前記パワーモジュールのうちいずれか一方が取り付けられる、平坦面を有する肉厚部を有することを特徴とする電力変換装置。
6. 請求項３に記載の電力変換装置において、
   前記直流電力を供給するための第３配線と、当該第３配線を収納するためのコネクタアセンブリと、を有し、
   前記第１配線及び前記第２配線のうち少なくともいずれか一方は、前記コネクタアセンブリに収納されていることを特徴とする電力変換装置。
7. 直流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、
   変換された交流電力により駆動されるモータ部と、を備え、
   前記電力変換装置として請求項１に記載された電力変換装置を備え、
   前記筐体は、前記モータ部を収納する筐体と一体化されている機電一体型電力変換装置。
8. 請求項７に記載の機電一体型電力変換装置において、
   前記パワーモジュールの直流端子および交流端子を一つの基板に搭載したバスバー基板を備え、
   前記バスバー基板は、前記第１回路基板及び前記モータ部に接続されることを特徴とする機電一体型電力変換装置。

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