專利名稱:電力轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于將直流電カ轉(zhuǎn)換為交流電カ或者將交流電カ轉(zhuǎn)換為直流電カ的電カ轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù):
一般而言,電カ轉(zhuǎn)換裝置具備從直流電源接收(接受)直流電カ的平滑用的電容器模塊、從電容器模塊接收直流電カ而產(chǎn)生交流電カ的逆變器電路和用于控制逆變器電路的控制電路。上述交流電カ例如被供給到電動(dòng)機(jī)(即,電機(jī))上,電動(dòng)機(jī)根據(jù)供給的交流電カ產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。上述電動(dòng)機(jī)一般具有作為發(fā)電機(jī)的功能,當(dāng)從外部對(duì)電動(dòng)機(jī)供給了機(jī)械能時(shí),上述電動(dòng)機(jī)基于供給的機(jī)械能產(chǎn)生交流電力。上述電カ轉(zhuǎn)換裝置大多也具備將交流電カ轉(zhuǎn)換為直流電カ的功能,電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的交流電カ被轉(zhuǎn)換為直流電力。從直流電カ到交流電カ的轉(zhuǎn)換或者從交流電カ到直流電カ的轉(zhuǎn)換,由上述控制裝置控制。例如,在上述電動(dòng)機(jī)是同步電動(dòng)機(jī)的情況下,通過(guò)控制同步電動(dòng)機(jī)的定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子的磁極位置的相 位,能夠進(jìn)行上述電カ轉(zhuǎn)換的控制。在日本特開(kāi)2009-21 921 70號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了電カ轉(zhuǎn)換裝置的一例。電カ轉(zhuǎn)換裝置例如搭載在汽車(機(jī)動(dòng)車)上,從同樣搭載在汽車上的二次電池(蓄電池)接收直流電カ而產(chǎn)生交流電力,用于供給到產(chǎn)生行駛用的轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)上。此外,在車輛的再生制動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由于產(chǎn)生了制動(dòng)力,電動(dòng)機(jī)基于行駛能量產(chǎn)生交流電力,產(chǎn)生的交流電カ被電カ轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換為直流電力,在上述二次電池中蓄積,再次作為車輛行駛等用途的電力使用。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2009-219270號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)課題在環(huán)境對(duì)策等觀點(diǎn)上,為了驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)而將直流電カ轉(zhuǎn)換為交流電カ的電カ轉(zhuǎn)換裝置的重要性日漸増大。對(duì)于電カ轉(zhuǎn)換裝置,進(jìn)ー步小型化的需求較大。即,要求電カ轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換電力對(duì)體積(容積)的比更大。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠進(jìn)ー步小型化的電カ轉(zhuǎn)換裝置。用于解決課題的手段本發(fā)明的第一方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置包括金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空間,在縱方向的ー側(cè)具有蓋,另ー側(cè)被底堵塞;流路形成體,其在外殼的縱方向上的底ー側(cè),沿著外殼的內(nèi)部的側(cè)部形成冷卻介質(zhì)流路;多個(gè)功率半導(dǎo)體模塊,其內(nèi)置有用于構(gòu)成將直流電カ轉(zhuǎn)換為交流電カ的逆變器電路的半導(dǎo)體芯片,并且設(shè)置成,用于向半導(dǎo)體芯片流動(dòng)電流的直流端子和用于控制半導(dǎo)體芯片的動(dòng)作的控制端子向外部突出;電容器模塊,其相對(duì)于沿著外殼的側(cè)部形成的冷卻介質(zhì)流路配置在中央側(cè),且具備直流端子;交流匯流條組件,其與電容器模塊和冷卻介質(zhì)流路相比,配置在外殼的縱方向上的蓋ー側(cè);和驅(qū)動(dòng)器電路,其相對(duì)于交流匯流條組件,配置在縱方向上的蓋ー側(cè),各功率半導(dǎo)體模塊,以插入在冷卻介質(zhì)流路的狀態(tài)固定在流路形成體,交流匯流條組件具有用于流動(dòng)由各功率半導(dǎo)體模塊產(chǎn)生的交流電流的多個(gè)交流匯流條和用于固定該交流匯流條組件的多個(gè)固定部,多個(gè)交流匯流條成為沿著冷卻介質(zhì)流路延伸的形狀,交流匯流條組件通過(guò)多個(gè)固定部被固定。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式,優(yōu)選在第一實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置中,電容器模塊成為大致長(zhǎng)方形的形狀,沿著長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊形成有冷卻介質(zhì)流路,交流匯流條組件的多個(gè)固定部沿著冷卻介質(zhì)流路配置。根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式,優(yōu)選在第一實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置中,沿著電容器模塊的外周形成有冷卻介質(zhì)流路,驅(qū)動(dòng)器電路形成于驅(qū)動(dòng)器基板,驅(qū)動(dòng)器基板具有用于進(jìn)行固定的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器固定部,驅(qū)動(dòng)器固定部沿著冷卻介質(zhì)流路配置。 本發(fā)明的第四實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置包括金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空間,在縱方向上的ー側(cè)具有蓋,在另ー側(cè)具有底;流路形成體,其在外殼的縱方向上的底ー側(cè)形成冷卻介質(zhì)流路;多個(gè)功率半導(dǎo)體模塊,其內(nèi)置有用于構(gòu)成將直流電カ轉(zhuǎn)換為交流電カ的逆變器電路的半導(dǎo)體芯片,并且設(shè)置成,用于向半導(dǎo)體芯片流動(dòng)電流的直流端子、用于流動(dòng)交流電流的交流端子和用于控制半導(dǎo)體芯片的動(dòng)作的控制端子向外部突出;電容器模塊,其與冷卻介質(zhì)流路一起配置,且具備直流端子;交流匯流條組件,其與電容器模塊和冷卻介質(zhì)流路相比,配置在外殼的縱方向上的蓋ー側(cè);和驅(qū)動(dòng)器電路,其向功率半導(dǎo)體模塊的控制端子供給半導(dǎo)體芯片的控制信號(hào),電容器模塊的直流端子與各功率半導(dǎo)體模塊的直流端子電連接,交流匯流條組件,具有多個(gè)交流匯流條和用于固定該交流匯流條組件的多個(gè)固定部,該交流匯流條包括沿著冷卻介質(zhì)流路延伸的寬幅導(dǎo)體,包括寬幅導(dǎo)體的各交流匯流條分別配置成,寬幅導(dǎo)體的窄的面朝向縱方向,寬幅面朝向橫穿縱方向的方向,各交流匯流條的寬幅面隔著空間相對(duì),交流匯流條組件的各交流匯流條與對(duì)應(yīng)的功率半導(dǎo)體模塊的交流端子連接。根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方式,優(yōu)選在第四實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置中,與交流匯流條組件相比,在蓋ー側(cè)配置有具有驅(qū)動(dòng)器電路的基板,功率半導(dǎo)體模塊的交流端子與對(duì)應(yīng)的交流匯流條組件通過(guò)焊接(熔焊)連接,具有驅(qū)動(dòng)器電路的基板與功率半導(dǎo)體模塊的控制端子通過(guò)軟釬焊連接。本發(fā)明的第六實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置包括金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空間,在縱方向的ー側(cè)具有蓋,在另ー側(cè)具有底;流路形成體,其在外殼內(nèi)的底ー側(cè),沿著外殼內(nèi)部的兩側(cè)部分別形成第一冷卻介質(zhì)流路和第二冷卻介質(zhì)流路;功率半導(dǎo)體模塊,其內(nèi)置有用于構(gòu)成將直流電カ轉(zhuǎn)換為交流電カ的逆變器電路的半導(dǎo)體芯片,并且設(shè)置成,用于向半導(dǎo)體芯片流動(dòng)電流的直流端子、用于流動(dòng)交流電流的交流端子和用于控制半導(dǎo)體芯片的動(dòng)作的控制端子向外部突出;電容器模塊,其以被第一冷卻介質(zhì)流路和第二冷卻介質(zhì)流路夾著的方式配置,且具備直流端子;交流匯流條組件,其與電容器模塊和冷卻介質(zhì)流路相比,配置在外殼內(nèi)的蓋ー側(cè);和驅(qū)動(dòng)器電路,其向功率半導(dǎo)體模塊的控制端子供給控制信號(hào),多個(gè)功率半導(dǎo)體模塊分別被插入配置在第一冷卻介質(zhì)流路和第二冷卻介質(zhì)流路,電容器模塊的直流端子與對(duì)應(yīng)的功率半導(dǎo)體模塊的直流端子電連接,交流匯流條組件具有第一交流匯流條組和第二交流匯流條組以及用于固定該交流匯流條組件的多個(gè)固定部,第一交流匯流條組和第二交流匯流條組分別沿著第一冷卻介質(zhì)流路和第二冷卻介質(zhì)流路配置,且分別具有多個(gè)寬幅形狀的交流匯流條,各交流匯流條組按照寬幅形狀的交流匯流條的各自的窄的面朝向縱方向、寬幅面朝向橫穿縱方向的方向的方式被固定,第一交流匯流條組沿著第一冷卻介質(zhì)流路配置,第二交流匯流條組沿著第二冷卻介質(zhì)流路配置,在第一交流匯流條組與第二交流匯流條組之間配置有電路。根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施方式,優(yōu)選在第六實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置中,在第一交流匯流條組與第二交流匯流條組之間配置的電路,是用于產(chǎn)生對(duì)輔機(jī)用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的交流電カ的輔機(jī)(輔助設(shè)備)用的逆變器電路。本發(fā)明的第八實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置包括金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空間;平滑用的電容器模塊,其配置在外殼的內(nèi)部,具備直流端子;流路形成體,其沿著電容器模塊形成冷卻介質(zhì)流路;功率半導(dǎo)體模塊,其內(nèi)置有用于構(gòu)成將直流電カ轉(zhuǎn)換為交流電カ的逆變器電路的上下臂的串聯(lián)電路,并且設(shè)置成,用于向上下臂的串聯(lián)電路流動(dòng)電流的直流端子、用于輸出交流電カ的交流端子和用于控制上下臂的動(dòng)作的控制端子向外部突出;交 流匯流條組件,其與電容器模塊和冷卻介質(zhì)流路相比,配置在外殼的縱方向上的ー側(cè);和驅(qū)動(dòng)器電路,其相對(duì)于交流匯流條組件更接近縱方向上的ー側(cè)地配置,多個(gè)功率半導(dǎo)體模塊被插入配置在冷卻介質(zhì)流路,以從電容器模塊的直流端子向功率半導(dǎo)體模塊的直流端子供給直流電カ的方式進(jìn)行電連接,交流匯流條組件具有沿著冷卻介質(zhì)流路延伸的多個(gè)寬幅的交流匯流條和用于固定該交流匯流條組件的固定部,功率半導(dǎo)體模塊在兩面具有冷卻面,并且具有成為在縱方向細(xì)長(zhǎng)且沿著流路細(xì)長(zhǎng)的形狀的半導(dǎo)體模塊殼體和從半導(dǎo)體模塊殼體向縱方向的ー側(cè)突出的直流端子和交流端子,還設(shè)置有相對(duì)于直流端子和交流端子更向縱方向的一側(cè)較長(zhǎng)地突出的控制端子,交流匯流條組件與對(duì)應(yīng)的功率半導(dǎo)體模塊的交流端子電連接,驅(qū)動(dòng)器電路向?qū)?yīng)的功率半導(dǎo)體模塊的控制端子供給用于控制上臂或下臂的控制信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施方式,優(yōu)選在第八實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置中,交流匯流條組件的寬幅的交流匯流條各自配置成,窄的面為縱方向、且沿著冷卻介質(zhì)流路分別延伸的形狀,構(gòu)成交流匯流條組件的交流匯流條的寬幅面隔著空間相互相対。根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施方式,優(yōu)選在第八實(shí)施方式或第九實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置中,交流輸出端設(shè)置在沿著冷卻介質(zhì)流路分別延伸的方向上。本發(fā)明的第十一實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置包括金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空間;平滑用的電容器模塊,其具備直流端子,設(shè)置在外殼內(nèi);流路形成體,其在外殼內(nèi)以沿著電容器模塊的方式形成冷卻介質(zhì)流路;功率半導(dǎo)體模塊,其內(nèi)置有用于構(gòu)成將直流電カ轉(zhuǎn)換為交流電カ的逆變器電路的半導(dǎo)體芯片,并且設(shè)置成,用于向半導(dǎo)體芯片流動(dòng)電流的直流端子、用于流動(dòng)交流電流的交流端子和用于控制半導(dǎo)體芯片的動(dòng)作的控制端子向外部突出;交流匯流條組件,其與電容器模塊和冷卻介質(zhì)流路相比,配置在外殼的縱方向上的一側(cè);和驅(qū)動(dòng)器電路,其相對(duì)于交流匯流條組件配置在縱方向上的ー側(cè),電容器模塊的直流端子與各功率半導(dǎo)體模塊的直流端子通過(guò)焊接(熔焊)連接,交流匯流條組件具有沿著冷卻介質(zhì)流路延伸的多個(gè)交流匯流條和用于固定該交流匯流條組件的固定部,通過(guò)該固定部將交流匯流條組件固定在流路形成體。
根據(jù)本發(fā)明的第十二實(shí)施方式,優(yōu)選在第i^一實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置中,各功率半導(dǎo)體模塊的交流端子與對(duì)應(yīng)的功率半導(dǎo)體模塊的交流端子通過(guò)焊接(熔焊)連接。本發(fā)明的第十三實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置包括金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空間,在縱方向的ー側(cè)具有蓋,另ー側(cè)被底堵塞;流路形成體,其沿著外殼的內(nèi)部的側(cè)部形成冷卻介質(zhì)流路;功率半導(dǎo)體模塊,其內(nèi)置有用于構(gòu)成將直流電カ轉(zhuǎn)換為交流電カ的逆變器電路的半導(dǎo)體芯片,并且設(shè)置成,用于向半導(dǎo)體芯片流動(dòng)電流的直流端子、用于流動(dòng)交流電流的交流端子和用于控制半導(dǎo)體芯片的動(dòng)作的控制端子向外部突出;電容器模塊,其相對(duì)于冷卻介質(zhì)流路配置在中央側(cè),且固定在流路形成體,具備直流端子;交流匯流條組件,其與電容器模塊和冷卻介質(zhì)流路相比,配置在外殼的縱方向上的ー側(cè);和驅(qū)動(dòng)器電路;多個(gè)功率半導(dǎo)體模塊被插入在冷卻介質(zhì)流路并被固定,交流匯流條組件具備寬幅的多個(gè)交流匯流條和用于固定交流匯流條組件的固定部,交流匯流條分別配置成,窄幅面朝向縱方向,各個(gè)交流匯流條的寬幅面相互隔著空間相對(duì),通過(guò)固定部將交流匯流條組件固定在流路形成體,驅(qū)動(dòng)器電路被固定在流路形成體。本發(fā)明的第十四實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置包括金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空 間,在縱方向上的ー側(cè)具有蓋,另ー側(cè)被底堵塞;流路形成體,其配置在外殼的內(nèi)部,沿著外 殼的側(cè)部形成冷卻介質(zhì)流路;多個(gè)功率半導(dǎo)體模塊,其內(nèi)置有用于構(gòu)成將直流電カ轉(zhuǎn)換為交流電カ的逆變器電路的半導(dǎo)體芯片,并且設(shè)置成,用于向半導(dǎo)體芯片流動(dòng)電流的直流端子、用于流動(dòng)交流電流的交流端子和用于控制半導(dǎo)體芯片的動(dòng)作的控制端子向外部突出,多個(gè)功率半導(dǎo)體模塊被插入在冷卻介質(zhì)流路并被固定;平滑用的電容器模塊,其相對(duì)于冷卻介質(zhì)流路配置在中央側(cè),且被固定在流路形成體,具備直流端子;交流匯流條組件,其與電容器模塊和冷卻介質(zhì)流路相比,配置在外殼的縱方向上的ー側(cè);和驅(qū)動(dòng)器電路,其向功率半導(dǎo)體模塊的控制端子供給控制信號(hào),電容器模塊的直流端子,從電容器模塊突出且向?qū)?yīng)的功率半導(dǎo)體模塊的直流端子的方向延伸,電容器模塊的直流端子的端部成為沿著功率半導(dǎo)體模塊的電流端子向縱方向上的ー側(cè)延伸的形狀,電容器模塊的直流端子的端部與功率半導(dǎo)體模塊的直流端子通過(guò)焊接(熔焊)被連接,交流匯流條組件所具有的成寬幅形狀的交流匯流條,向功率半導(dǎo)體模塊的交流端子的方向延伸,該成寬幅形狀的交流匯流條的端部成為沿著交流端子向縱方向上的ー側(cè)延伸的形狀,端部與交流端子通過(guò)焊接(熔焊)被連接,驅(qū)動(dòng)器電路與功率半導(dǎo)體模塊的控制端子通過(guò)軟釬焊被連接。根據(jù)本發(fā)明的第十五實(shí)施方式,優(yōu)選在第十四實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置中,從電容器模塊突出且與對(duì)應(yīng)的功率半導(dǎo)體模塊的直流端子連接的直流匯流條,具有從電容器模塊向功率半導(dǎo)體模塊的電流端子的方向延伸的第一部分;和其端部沿著直流端子向縱方向上的ー側(cè)延伸的第二部分,在第二部分通過(guò)焊接(熔焊)與功率半導(dǎo)體模塊的直流端子連接,交流匯流條組件所具有的寬幅導(dǎo)體的交流匯流條,具有向功率半導(dǎo)體模塊的交流端子的方向延伸的第一部分;和其端部沿著交流端子向縱方向上的ー側(cè)折曲并延伸的第二部分,在第二部分通過(guò)焊接(熔焊)與功率半導(dǎo)體模塊的交流端子連接。本發(fā)明的第十六實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置包括金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空間,在縱方向的ー側(cè)具有蓋,另ー側(cè)被底堵塞,并且在另ー側(cè)的外部具有用于固定在汽車用變速器的固定部;流路形成體,其配置在金屬外殼的內(nèi)部,形成用于流動(dòng)冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)流路;功率半導(dǎo)體模塊,其內(nèi)置有構(gòu)成用于將直流電カ轉(zhuǎn)換為交流電カ的逆變器電路的半導(dǎo)體芯片;具有直流端子的電容器模塊;交流匯流條組件,其用于流動(dòng)功率半導(dǎo)體模塊產(chǎn)生的交流電流;和電流傳感器,以沿著電容器模塊配置冷卻介質(zhì)流路的方式并排配置電容器模塊和冷卻介質(zhì)流路,交流匯流條組件相對(duì)于電容器模塊配置在縱方向上的ー側(cè),交流匯流條組件具備用于流動(dòng)交流電流的多個(gè)交流匯流條和保持多個(gè)交流匯流條并且具有固定用的固定部的保持部件,交流匯流條組件通過(guò)保持部件的固定部被固定在流路形成體,用于測(cè)量交流匯流條中流動(dòng)的電流的電流傳感器固定在交流匯流條組件。本發(fā)明的第十七實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置配置有金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空間,在縱方向的ー側(cè)具有蓋,另ー側(cè)被底堵塞,并且在另ー側(cè)的外部具有用于固定在變速器的固定部;流路形成體,其在金屬外殼的內(nèi)部的兩側(cè)部分別形成用于流動(dòng)冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)流路;將直流電カ轉(zhuǎn)換為交流電カ的功率半導(dǎo)體模塊;和平滑用的電容器模塊,相對(duì)于電容器模塊,在縱方向上的ー側(cè)配置有用于流動(dòng)交流電流的交流匯流條組件,用于測(cè)量交流匯流條中流動(dòng)的電流的電流傳感器,與電容器模塊相比配置在縱方向上的ー側(cè),并且配置在相對(duì)于流動(dòng)冷卻介質(zhì)的軸方向被配置在兩側(cè)部的冷卻介質(zhì)流路夾著的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的第十八實(shí)施方式,優(yōu)選在第十七實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置中,交流匯流條組件相對(duì)于功率半導(dǎo)體模塊和電容器模塊,配置在縱方向上的ー側(cè),交流匯流條組 件還被固定在流路形成體,流路形成體收納在外殼中。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置,在電カ轉(zhuǎn)換裝置的外殼內(nèi),具備形成用于流動(dòng)冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)流路的流路形成體;內(nèi)置至少I個(gè)用于構(gòu)成將直流電カ轉(zhuǎn)換為交流電カ的逆變器電路的半導(dǎo)體芯片的多個(gè)功率半導(dǎo)體模塊;和平滑用的電容器。功率半導(dǎo)體模塊具有用于向半導(dǎo)體芯片流動(dòng)電流的直流端子、用于控制芯片的動(dòng)作的控制端子和用于取出交流電カ的交流端子。在外殼的縱方向上,相對(duì)于冷卻介質(zhì)流路和電容器模塊,隔著空間在ー側(cè)配置交流匯流條組件,在交流匯流條組件的更ー側(cè)配置驅(qū)動(dòng)器電路。發(fā)明的效果 根據(jù)本發(fā)明,能夠進(jìn)ー步增大電カ轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換電カ對(duì)體積的比。
圖I是表示應(yīng)用了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置的混合動(dòng)カ汽車的系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。圖2是表示圖I所示的電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖3是用于說(shuō)明電カ轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)的分解立體圖。圖4是為了說(shuō)明電カ轉(zhuǎn)換裝置的整體結(jié)構(gòu)而將其分解為構(gòu)成元件的立體圖。圖5是為了說(shuō)明流路形成體而從底側(cè)觀看圖4所示的流路形成體的圖。圖6 (a)是表示功率半導(dǎo)體模塊的外觀的立體圖。圖6 (b)是功率半導(dǎo)體模塊的截面圖。圖7 Ca)是為了幫助理解,而除去了模塊殼體、絕緣膜、第一密封樹(shù)脂和第二密封樹(shù)脂的功率半導(dǎo)體模塊的內(nèi)部截面圖。圖7 (b)是用于說(shuō)明功率半導(dǎo)體模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖。圖8 (a)是用于幫助理解圖7 (b)的結(jié)構(gòu)的分解圖。圖8 (b)是功率半導(dǎo)體模塊的電路圖。
圖9 (a)是說(shuō)明電感的降低效果的電路圖。圖9 (b)是用于說(shuō)明電感的降低作用的說(shuō)明圖。圖10 (a)是輔助模塑體的立體圖。圖10 (b)是輔助模塑體的透視圖。圖11是用于說(shuō)明電容器模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分解立體圖。圖12是在流路形成體上組裝了功率半導(dǎo)體模塊、電容器模塊和匯流條組件的狀態(tài)的外觀立體圖。圖13是圖12的虛線表示的部分A的放大圖。圖14是表示組裝了功率半導(dǎo)體模塊和電容器模塊的流路形成體與匯流條組件的關(guān)系的分解立體圖。
圖15是除去了保持部件后的匯流條組件的外觀立體圖。圖16是組裝了功率半導(dǎo)體模塊、電容器模塊、匯流條組件和輔機(jī)用模塊的流路形成體的外觀立體圖。圖17是為了便于說(shuō)明而將控制電路基板與金屬底板分離后的電カ轉(zhuǎn)換裝置的立體圖。圖18是從箭頭C的方向觀看圖17中虛線B的截面的截面圖。圖19是圖4所示的冷卻部的部分處的截面圖。圖20是在流路形成體組裝其他結(jié)構(gòu)的功率半導(dǎo)體模塊和電容器模塊后的俯視圖。圖21是表示圖20所示的功率半導(dǎo)體模塊與交流匯流條的連接狀態(tài)的俯視圖。圖22是在圖20所示的流路形成體上組裝了匯流條組件的狀態(tài)的俯視圖。
具體實(shí)施例方式以下說(shuō)明的應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置和使用該裝置的系統(tǒng),解決為了產(chǎn)品化而期望解決的各種課題。這些實(shí)施方式解決的各種課題之一,是上述發(fā)明要解決的課題中記載的小型化的課題,另外,具有上述的發(fā)明效果中記載的小型化的效果。即,以下詳細(xì)敘述的電カ轉(zhuǎn)換裝置和使用該電カ轉(zhuǎn)換裝置的系統(tǒng),解決為了產(chǎn)品化而期望解決的各種課題,不僅存在上述發(fā)明要解決的課題中記載的小型化的課題,并獲得上述發(fā)明效果中記載的小型化的效果,而且在上述課題和效果以外還能夠解決各種課題、獲得各種效果。進(jìn)而,關(guān)于上述發(fā)明要解決的課題中記載的小型化的課題、以及獲得上述發(fā)明效果中記載的小型化的效果的結(jié)構(gòu),不僅上述解決課題的手段中記載的結(jié)構(gòu),其他結(jié)構(gòu)也能夠解決上述課題,能夠得到上述效果。即,關(guān)于小型化的課題和效果,用上述結(jié)構(gòu)以外的結(jié)構(gòu),大致關(guān)系到與小型化相關(guān)的課題的解決和效果的達(dá)成,但更加具體而言,從不同的觀點(diǎn)看,解決課題、得到效果。以下列舉代表性的幾例。進(jìn)而,對(duì)于此外的內(nèi)容在實(shí)施方式的說(shuō)明中敘述。以下記載用于解決要求更加小型化的課題的結(jié)構(gòu)I。結(jié)構(gòu)I采用如下結(jié)構(gòu)在外殼內(nèi)配置冷卻介質(zhì)流路和平滑用的電容器模塊,進(jìn)而沿著上述冷卻介質(zhì)流路配置縱長(zhǎng)形狀的功率半導(dǎo)體模塊,配置用于從上述電容器模塊向上述功率半導(dǎo)體模塊流動(dòng)直流電流的直流匯流條,在直流匯流條的縱方向的上側(cè)配置交流匯流條,在上述交流匯流條之上配置用于控制上述功率半導(dǎo)體模塊的控制信號(hào)線。通過(guò)該結(jié)構(gòu),能夠使電カ轉(zhuǎn)換裝置的整體結(jié)構(gòu)以更加整齊的狀態(tài)配置,能夠?qū)崿F(xiàn)電カ轉(zhuǎn)換裝置的小型化。此外,能夠得到能夠使橫穿冷卻介質(zhì)流路的橫方向上、即電カ轉(zhuǎn)換裝置的橫方向的尺寸進(jìn)ー步減小的效果。上述效果特別是在使用內(nèi)置有逆變器的上下臂的串聯(lián)電路的功率半導(dǎo)體模塊的情況下可以得到較大效果,即使在使用插入有上下臂中任一個(gè)臂的功率半導(dǎo)體模塊的情況下也能夠達(dá)到效果。但是,在使用插入有一個(gè)臂的功率半導(dǎo)體模塊的情況下,因?yàn)榉謩e使用逆變器的上臂用和下臂用的功率半導(dǎo)體模塊,所以用于連接這些臂的匯流條結(jié)構(gòu)增加。在上述結(jié)構(gòu)I中,進(jìn)而能夠?qū)⒅绷鲄R流條和交流匯流條配置在電カ轉(zhuǎn)換裝置的外殼內(nèi)的接近側(cè)部ー側(cè),在這些匯流條的中央側(cè)一起設(shè)置(并設(shè))地配置上述電容器模塊,能夠有效地利用電容器模塊的上部。例如能夠?qū)⑵渌?其它)電路配置在電容器模塊的上部,例如,如實(shí)施方式所述,能夠在該部分配置用于產(chǎn)生對(duì)壓縮機(jī)等輔機(jī)(輔助設(shè)備)用的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的交流電カ的輔機(jī)用半導(dǎo)體模塊。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)電カ轉(zhuǎn)換裝置的小型化。進(jìn)而,上述電容器模塊與功率半導(dǎo)體模塊的連接距離變短,在低電感化方面具有效果。進(jìn)而,通過(guò)焊接(熔焊)進(jìn)行電連接的情況下,易于確保使用焊接器具的空間,生產(chǎn)效率提高。進(jìn)而,在上述結(jié)構(gòu)I中,沿著電容器模塊的外形設(shè)置形成冷卻介質(zhì)流路的流路形成體,將上述電容器模塊固定在上述流路形成體,通過(guò)采用這種結(jié)構(gòu),能夠用上述冷卻介質(zhì) 流路對(duì)上述功率半導(dǎo)體模塊和上述電容器模塊一井冷卻。進(jìn)而,能夠使直流匯流條和交流匯流條接近側(cè)部地配置,因此能夠使在上述電容器模塊的上側(cè)配置的上述其他電路接近流路形成體地配置。不僅能夠有效地冷卻上述功率半導(dǎo)體模塊和上述電容器模塊,還能夠有效地冷卻上述其他電路。上述其他電路可以是用于構(gòu)成電路的各種部件。特別是,如上所述,通過(guò)將輔機(jī)用的半導(dǎo)體模塊作為其他電路配置在該部分,能夠使裝置整體更加小型化,進(jìn)而能夠有效地冷卻輔機(jī)用的半導(dǎo)體模塊,也有助于提高可靠性。以下記載用于解決要求更加小型化的課題的其他結(jié)構(gòu)即結(jié)構(gòu)2。結(jié)構(gòu)2采用如下結(jié)構(gòu)用寬幅的導(dǎo)體構(gòu)成用于從功率半導(dǎo)體模塊輸出交流電カ的、或者用于將電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的交流電カ對(duì)功率半導(dǎo)體模塊供給的多個(gè)交流匯流條,以使得各交流匯流條的寬度窄的面(窄幅面)沿著外殼的縱方向、寬度寬的面(寬幅面)相互相対的方式并排配置。通過(guò)該結(jié)構(gòu),具有能夠減小多個(gè)交流匯流條占據(jù)的體積的效果。此外,除了采用上述結(jié)構(gòu)2之外,還采用使上述多個(gè)交流匯流條一體化為交流匯流條組件的結(jié)構(gòu)。交流匯流條組件采用如下結(jié)構(gòu)具有保持部件,該保持部件具有固定部,通過(guò)將上述多個(gè)交流匯流條固定在上述保持部件而使上述多個(gè)交流匯流條一體化。通過(guò)該結(jié)構(gòu),能夠使整體進(jìn)ー步小型化。進(jìn)而,通過(guò)固定交流匯流條組件的固定部,能夠固定上述多個(gè)交流匯流條,生產(chǎn)效率提高。進(jìn)而,還能夠降低與其他電路和/或外殼內(nèi)表面的干渉的可能性,有助于提高可靠性。此外,除了采用上述結(jié)構(gòu)2之外,如果沿著外殼的側(cè)部配置用于流動(dòng)冷卻介質(zhì)的流路,沿著上述冷卻介質(zhì)的流路配置交流匯流條,則更容易達(dá)到電カ轉(zhuǎn)換裝置的小型化。此夕卜,因?yàn)檠刂鲜隼鋮s介質(zhì)的流路配置功率半導(dǎo)體模塊,所以也容易進(jìn)行電連接。以下記載用于解決要求更加小型化的課題的其他結(jié)構(gòu)即結(jié)構(gòu)3。結(jié)構(gòu)3為如下結(jié)構(gòu)用寬幅的導(dǎo)體構(gòu)成用于從功率半導(dǎo)體模塊輸出交流電力、或者用于功率半導(dǎo)體模塊接收電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的交流電カ的多個(gè)交流匯流條;沿著在外殼的兩側(cè)部分別配置的冷卻介質(zhì)流路配置各交流匯流條;相對(duì)于兩側(cè)部的上述交流匯流條在與其相比更中央的位置配置其他電路。作為其他電路,例如,如實(shí)施方式所述,能夠配置用于產(chǎn)生對(duì)壓縮機(jī)等輔機(jī)用的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的交流電カ的輔機(jī)用半導(dǎo)體模塊。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)電カ轉(zhuǎn)換裝置的小型化。此夕卜,除了該效果之外,還能夠使輔機(jī)用的半導(dǎo)體模塊等其他電路直接或接近地固定在構(gòu)成冷卻介質(zhì)流路的流路形成體,除了能夠效率良好地冷卻功率半導(dǎo)體模塊之外,還能夠效率良好地冷卻輔機(jī)用的半導(dǎo)體模塊等其他電路。以下記載用于解決要求更加小型化的課題的其他結(jié)構(gòu)即結(jié)構(gòu)4。結(jié)構(gòu)4為如下結(jié)構(gòu)將從沿著冷卻介質(zhì)的流路配置的功率半導(dǎo)體模塊突出的信號(hào)端子的連接位置,與直流端子和交流端子相比設(shè)置在縱方向上的更接近ー側(cè)的方向的位置;在上述縱方向上,與電容器模塊和交流匯流條相比將驅(qū)動(dòng)器電路配置在縱方向上更接近一側(cè)的位置上。通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu),能夠使配置流動(dòng)大電流的直流匯流條和/或交流匯流條的位置與對(duì)上述信號(hào)端子供給信號(hào)的配線的位置在縱方向上分開(kāi),能夠 使配線整齊地配置。這有助于實(shí)現(xiàn)電カ轉(zhuǎn)換裝置的小型化。進(jìn)而,在通過(guò)焊接(熔焊)連接エ序連接流動(dòng)大電流的直流匯流條和交流匯流條,通過(guò)軟釬焊連接エ序進(jìn)行上述信號(hào)端子的連接的情況下,能夠?qū)⒑附鹰ㄐ蚝蛙涒F焊エ序分開(kāi),有助于提高生產(chǎn)效率。以下記載用于解決要求更加小型化的課題的其他結(jié)構(gòu)即結(jié)構(gòu)5。結(jié)構(gòu)5采用如下結(jié)構(gòu)使電カ轉(zhuǎn)換裝置成為大致長(zhǎng)方體的結(jié)構(gòu),沿著其上表面的四邊形的長(zhǎng)邊ー側(cè)配置流動(dòng)冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)流路,沿著冷卻介質(zhì)的流路配置功率半導(dǎo)體模塊,進(jìn)而用寬幅導(dǎo)體構(gòu)成交流匯流條,并且使各交流導(dǎo)體的寬度窄的面朝向縱方向、寬幅面相互相對(duì),使交流導(dǎo)體沿著上述冷卻介質(zhì)的流路延伸地配置,使這些沿著冷卻介質(zhì)流路延伸的交流匯流條在上述電カ轉(zhuǎn)換裝置的大致四邊形的短邊ー側(cè)對(duì)齊,從該短邊輸出交流電力。通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu),能夠減小交流匯流條占據(jù)的空間,此外能夠整理與其他電路的配置關(guān)系,使電カ轉(zhuǎn)換裝置更加小型。以下記載用于解決提高生產(chǎn)效率的課題的結(jié)構(gòu)6。結(jié)構(gòu)6采用如下結(jié)構(gòu)在電カ轉(zhuǎn)換裝置的外殼的內(nèi)部,在用于形成冷卻介質(zhì)流路的冷卻介質(zhì)流路形成體上固定電容器模塊和功率半導(dǎo)體模塊,進(jìn)而在其之上配置交流匯流條組件。通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu),能夠容易地進(jìn)行電容器模塊與功率半導(dǎo)體模塊的連接,接著能夠容易地進(jìn)行功率半導(dǎo)體模塊與交流匯流條組件的連接。由此,生產(chǎn)效率提高。特別是因?yàn)樵陔娙萜髂K與功率半導(dǎo)體模塊的連接部流動(dòng)大電流,所以大多通過(guò)焊接(熔焊)進(jìn)行電連接。能夠首先通過(guò)焊接(熔焊)連接電容器模塊與功率半導(dǎo)體模塊,接著固定交流匯流條組件并通過(guò)焊接(熔焊)連接功率半導(dǎo)體模塊與交流匯流條組件。在基于焊接(熔焊)的連接中需要將焊接器具導(dǎo)向焊接部分,采用上述結(jié)構(gòu)時(shí),能夠?qū)⒑附悠骶邔?dǎo)向焊接部分。此外,先進(jìn)行基于焊接(熔焊)的連接,接著用軟釬焊進(jìn)行連接,能夠提高生產(chǎn)效率。上述結(jié)構(gòu)不僅有助于小型化,在通過(guò)焊接エ序進(jìn)行電連接吋,生產(chǎn)效率提高。進(jìn)而,通過(guò)在電容模塊與功率半導(dǎo)體模塊的電連接和/或功率半導(dǎo)體模塊與交流匯流條組件的電連接中使用焊接エ序,在功率半導(dǎo)體模塊的端子部分不需要確保用于固定螺絲(螺合)的面積,能夠使功率半導(dǎo)體模塊更加小型,這有助于電カ轉(zhuǎn)換裝置的小型化。以下記載用于解決提高生產(chǎn)效率的課題的其他結(jié)構(gòu)7。結(jié)構(gòu)7與上述結(jié)構(gòu)4中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)基本相同,采用如下結(jié)構(gòu)將從沿著冷卻介質(zhì)的流路配置的功率半導(dǎo)體模塊突出的信號(hào)端子的連接部,與直流端子和交流端子的連接部相比配置在更接近縱方向的ー側(cè)的方向;在上述縱方向,與電容器模塊和交流匯流條相比,將驅(qū)動(dòng)器電路配置在縱方向上更接近ー側(cè)的方向。通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu),使配置流動(dòng)大電流的匯流條的位置與對(duì)上述信號(hào)端子供給信號(hào)的配線的位置在縱方向上分開(kāi)配置,由此能夠在縱方向上依次組裝,進(jìn)而能夠在縱方向上依次進(jìn)行連接作業(yè)。由此,生產(chǎn)效率提高。在上述結(jié)構(gòu)7中,進(jìn)而通過(guò)焊接(熔焊)連接進(jìn)行與流動(dòng)大電流的匯流條相關(guān)的電連接,通過(guò)軟釬焊連接進(jìn)行與信號(hào)端子相關(guān)的配線連接,由此能夠使焊接エ序與軟釬焊エ序區(qū)分(分開(kāi)),接近地進(jìn)行直流匯流條的焊接エ序和交流匯流條的焊接エ序。由此,生產(chǎn)效率提高。以下記載用于解決提高可靠性的課題的結(jié)構(gòu)8。結(jié)構(gòu)8采用如下結(jié)構(gòu)在金屬外殼內(nèi),配置有形成用于流動(dòng)冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)流路的流路形成體;在上述流路形成體固定用于流動(dòng)交流電流的交流匯流條;在匯流條上固定用于檢測(cè)上述交流匯流條中流動(dòng)的電流的電流傳感器。通過(guò)在固定在上述流路形成體上的匯流條配置電流傳感器,能夠通過(guò)被冷卻介質(zhì)冷卻的流路形成體對(duì)交流匯流條進(jìn)行冷卻,抑制從電動(dòng)機(jī)一側(cè)傳導(dǎo)的熱引起的交流匯流條的溫度上升,抑制電流傳感器的溫度上升。
例如,在將電カ轉(zhuǎn)換裝置固定在車輛的變速器(transmission :傳動(dòng)裝置)這樣可能成為高溫的部件上的情況下,熱會(huì)通過(guò)外殼傳導(dǎo)進(jìn)來(lái)。此外,對(duì)電動(dòng)機(jī)供給交流電カ的交流匯流條的材料是銅,因此是良好的導(dǎo)熱體。因此,電動(dòng)機(jī)的熱通過(guò)交流匯流條傳導(dǎo),可能提高電流傳感器的溫度。結(jié)構(gòu)8中,因?yàn)樵谛纬衫鋮s介質(zhì)流路的上述流路形成體上固定交流匯流條,在上述交流匯流條上固定電流傳感器,所以能夠抑制電流傳感器的溫度上升,提高可靠性。以下記載用于解決提高可靠性的課題的其他結(jié)構(gòu)9。結(jié)構(gòu)9采用如下結(jié)構(gòu)在上述結(jié)構(gòu)8中,設(shè)置具有固定部件和保持部件的交流匯流條組件,通過(guò)該交流匯流條組件的上述保持部,保持并固定上述交流匯流條。是通過(guò)交流匯流條組件的固定部件將交流匯流條組件固定在上述流路形成體上的結(jié)構(gòu)。交流匯流條組件自身被上述固定部件固定在上述流路形成體上。通過(guò)該結(jié)構(gòu),能夠容易地組裝交流匯流條組件,并且能夠用上述流路形成體對(duì)交流匯流條組件進(jìn)行冷卻。能夠有效地冷卻交流匯流條。因?yàn)槟軌蛞种齐娏鱾鞲衅鞯臏囟壬仙?,所以電流傳感器可靠性和電カ轉(zhuǎn)換裝置整體的可靠性提高。電流傳感器具有不耐高溫的溫度特性,電流傳感器的熱對(duì)策是要解決的重要問(wèn)題。以下記載用于解決提高可靠性的課題的其他結(jié)構(gòu)10。結(jié)構(gòu)10采用如下結(jié)構(gòu)除了設(shè)置有用于通過(guò)冷卻介質(zhì)流對(duì)功率半導(dǎo)體模塊進(jìn)行冷卻的冷卻介質(zhì)流路之外,還在冷卻介質(zhì)流路的外周面設(shè)置進(jìn)行冷卻的結(jié)構(gòu),在上述外周面配置要冷卻的電路。更具體而言,采用如下結(jié)構(gòu)為了用冷卻介質(zhì)流進(jìn)行冷卻而將功率半導(dǎo)體模塊插入冷卻介質(zhì)流路內(nèi),為了通過(guò)外周面進(jìn)行冷卻而使要冷卻的電路與上述外周面緊貼。要冷卻的電路,例如,如實(shí)施方式所說(shuō)明,有用于產(chǎn)生對(duì)車載壓縮機(jī)等車載的輔機(jī)用的電動(dòng)機(jī)供給的交流電カ的輔機(jī)用半導(dǎo)體模塊,將上述輔機(jī)用半導(dǎo)體模塊固定在用于進(jìn)行冷卻的上述外周面。在以下實(shí)施方式中,在形成上述冷卻介質(zhì)流路的流路形成體形成貯存作為冷卻介質(zhì)的水的空間,在流路形成體的外周面中的上述貯存水的空間的外周面配置有上述輔機(jī)用的半導(dǎo)體模塊。通過(guò)該結(jié)構(gòu),能夠?qū)β拾雽?dǎo)體模塊進(jìn)行冷卻,并有效地對(duì)上述輔機(jī)用的半導(dǎo)體模塊進(jìn)行冷卻。
除了采用上述結(jié)構(gòu)10之外,還在流路形成體形成收納平滑用的電容器模塊的凹部,在流路形成體固定上述電容器模塊,由此能夠?qū)ι鲜龉β拾雽?dǎo)體模塊、上述輔機(jī)用的半導(dǎo)體模塊和上述電容器模塊效率良好地進(jìn)行冷卻,并且能夠使它們緊湊地配置,能夠兼顧電カ轉(zhuǎn)換裝置的進(jìn)ー步小型化和效率良好的冷卻。進(jìn)而,因?yàn)閷⑺鼈児潭ㄔ诹髀沸纬审w,所以電カ轉(zhuǎn)換裝置的組裝性能也優(yōu)秀。接著使用
本發(fā)明的實(shí)施方式。圖I是將本發(fā)明的電カ轉(zhuǎn)換裝置應(yīng)用于同時(shí)使用了發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)行駛的所謂混合動(dòng)カ用汽車中的系統(tǒng)圖。本發(fā)明的電カ轉(zhuǎn)換裝置不僅能夠應(yīng)用于混合動(dòng)カ用車輛,也能夠應(yīng)用于僅靠電動(dòng)機(jī)行駛的所謂電動(dòng)汽車,此外也能夠作為用于驅(qū)動(dòng)一般的エ業(yè)機(jī)械中使用的電動(dòng)機(jī)的電カ轉(zhuǎn)換裝置使用。但是,如上述和以下說(shuō)明,本發(fā)明的電カ轉(zhuǎn)換裝置,特別是應(yīng)用于上述混合動(dòng)カ用汽車(混合動(dòng)カ車)和上述電動(dòng)汽車(電動(dòng)車)時(shí),在小型化方面、可靠性方面以及各種方面上可以得到優(yōu)秀的效果。應(yīng)用于混合動(dòng)カ用汽車的電カ轉(zhuǎn)換裝置與應(yīng)用于電動(dòng)汽車的電カ轉(zhuǎn)換裝置為大致相同的結(jié)構(gòu),因此說(shuō)明應(yīng)用于混合動(dòng)カ用汽車的電カ轉(zhuǎn)換裝置作為代表例。圖I是表示混合動(dòng)カ用汽車(以下記作“HEV”)的控制模塊的圖。發(fā)動(dòng)機(jī)EGN和電 動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl、電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2產(chǎn)生車輛的行駛用轉(zhuǎn)矩。此外,電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2不僅產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,還具有將從外部對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl或電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2施加的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電カ的功能。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl或MG2,例如是同步機(jī)或感應(yīng)機(jī),如上所述按照運(yùn)轉(zhuǎn)方法的不同而作為電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)工作。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl或MG2,在搭載于汽車上的情況下,優(yōu)選小型但能獲得高輸出功率,適用使用了釹等磁鐵的永磁鐵型的同步電動(dòng)機(jī)。此外,永磁鐵型的同步電動(dòng)機(jī),與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相比轉(zhuǎn)子的發(fā)熱較少,在該觀點(diǎn)上來(lái)看也適于在汽車上使用。發(fā)動(dòng)機(jī)EGN的輸出側(cè)和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的輸出轉(zhuǎn)矩通過(guò)動(dòng)カ分配機(jī)構(gòu)TSM傳遞到電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1,來(lái)自動(dòng)カ分配機(jī)構(gòu)TSM的轉(zhuǎn)矩或電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩,通過(guò)變速器TM和差動(dòng)齒輪DEF傳遞到車輪。另ー方面,在再生制動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)矩從車輪傳遞到電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1,基于供給的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生交流電力。產(chǎn)生的交流電カ如后所述被電カ轉(zhuǎn)換裝置200轉(zhuǎn)換為直流電力,對(duì)高壓用的電池(蓄電池)136充電,充入的電カ被再次作為行駛能(行駛能量)使用。此外,在高壓用的電池136中蓄積的電カ變少的情況下,能夠利用電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2將發(fā)動(dòng)機(jī)EGN產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)能(旋轉(zhuǎn)能量)轉(zhuǎn)換為交流電力,接著用電カ轉(zhuǎn)換裝置200將交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力,對(duì)電池136充電。從發(fā)動(dòng)機(jī)EGN到電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的機(jī)械能的傳遞由動(dòng)カ分配機(jī)構(gòu)TSM進(jìn)行。接著說(shuō)明電カ轉(zhuǎn)換裝置200。逆變器電路140和142,與電池136通過(guò)直流連接器138電連接,在電池136與逆變器電路140或142相互之間進(jìn)行電カ的授受。在使電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl作為電動(dòng)機(jī)工作的情況下,逆變器電路140基于經(jīng)直流連接器138從電池136供給的直流電カ產(chǎn)生交流電力,通過(guò)交流端子188供給到電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl。包括電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl和逆變器電路140的結(jié)構(gòu)作為第一電動(dòng)發(fā)電單兀工作。同樣,在使電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2作為電動(dòng)機(jī)工作的情況下,逆變器電路142基于經(jīng)直流連接器138從電池136供給的直流電カ產(chǎn)生交流電力,通過(guò)交流端子159供給到電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2。包括電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2和逆變器電路142的結(jié)構(gòu)作為第二電動(dòng)發(fā)電單元工作。關(guān)于第一電動(dòng)發(fā)電單元和第二電動(dòng)發(fā)電單元,根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)存在使兩者作為電動(dòng)機(jī)或作為發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況,或者將它們區(qū)分開(kāi)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。此外,也能夠使單方停止而不運(yùn)轉(zhuǎn)。其中,本實(shí)施方式中,利用電池136的電カ使第一電動(dòng)發(fā)電單元作為電動(dòng)単元工作,因而能夠僅利用電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的動(dòng)カ驅(qū)動(dòng)車輛。進(jìn)而,本實(shí)施方式中,通過(guò)將第一電動(dòng)發(fā)電單元或第二電動(dòng)發(fā)電單元作為發(fā)電単元,使其在發(fā)動(dòng)機(jī)120的動(dòng)カ或來(lái)自車輪的動(dòng)カ下工作而發(fā)電,能夠?qū)﹄姵?36充電。電池136進(jìn)而也作為用于驅(qū)動(dòng)輔機(jī)用的電動(dòng)機(jī)195的電源使用。輔機(jī)用的電動(dòng)機(jī)例如是驅(qū)動(dòng)空調(diào)的壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)、或者驅(qū)動(dòng)控制用的油壓泵的電動(dòng)機(jī)。從電池136對(duì)輔機(jī)用模塊350供給直流電カ,在輔機(jī)用模塊350中產(chǎn)生交流電カ,經(jīng)交流端子120供給到輔機(jī)用電動(dòng)機(jī)195。輔機(jī)用模塊350與逆變器140和142具有基本同樣的電路結(jié)構(gòu)和功能,控制對(duì)輔機(jī)用電動(dòng)機(jī)195供給的交流的相位和頻率、電カ(功率)。輔機(jī)用電動(dòng)機(jī)195的容量比電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl和194的容量更小,因此輔機(jī)用模塊350的最大轉(zhuǎn)換電力(最大轉(zhuǎn)換功率)比逆變器電路140和142小,但如上所述,輔機(jī)用模塊350的基本結(jié)構(gòu)和基本動(dòng)作與逆變器電路140和142大致相同。另外,電カ轉(zhuǎn)換裝置200具備用于使對(duì)逆變器電路140和逆變器電路142、逆變器電路350B供給的直流電カ平滑化的電容器模塊500。電カ轉(zhuǎn)換裝置200具備通信用的連接器21,用于從上級(jí)的控制裝置接受指令或者 對(duì)上級(jí)的控制裝置發(fā)送表示狀態(tài)的數(shù)據(jù)。基于來(lái)自連接器21的指令,由控制電路172計(jì)算電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2、輔機(jī)用電動(dòng)機(jī)195的控制量,進(jìn)而對(duì)是作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)還是作為發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行運(yùn)算,基于運(yùn)算結(jié)果產(chǎn)生控制脈沖,對(duì)驅(qū)動(dòng)器電路(驅(qū)動(dòng)電路)174和輔機(jī)用模塊350的驅(qū)動(dòng)器電路(驅(qū)動(dòng)電路)350B供給上述控制脈沖。輔機(jī)用模塊350也可以具有專用的控制電路,該情況下基于來(lái)自連接器21的指令由上述專用的控制電路產(chǎn)生控制脈沖,對(duì)輔機(jī)用模塊350的驅(qū)動(dòng)器電路350B供給。驅(qū)動(dòng)器電路174基于上述控制脈沖產(chǎn)生用于控制逆變器電路140和逆變器電路142的驅(qū)動(dòng)脈沖。此外,驅(qū)動(dòng)器電路350A產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)輔機(jī)用模塊350的逆變器電路350B的控制脈沖。接著,用圖2說(shuō)明逆變器電路140和逆變器電路142的電路結(jié)構(gòu)。圖I所示的輔機(jī)用模塊350的逆變器350B的電路結(jié)構(gòu)基本上與逆變器電路140的電路結(jié)構(gòu)類似,所以圖2中省略逆變器350B的具體電路結(jié)構(gòu)的說(shuō)明,以逆變器電路140作為代表例進(jìn)行說(shuō)明。但是,因?yàn)檩o機(jī)用模塊350輸出電力小,所以以下說(shuō)明的構(gòu)成各相的上臂和下臂的半導(dǎo)體芯片和連接該芯片的電路在輔機(jī)用模塊350中被集中配置。進(jìn)而,因?yàn)槟孀兤麟娐?40和逆變器電路142的電路結(jié)構(gòu)和動(dòng)作都非常類似,所以以逆變器電路140為代表進(jìn)行說(shuō)明。另外,以下使用絕緣柵雙極型晶體管作為半導(dǎo)體元件,以下簡(jiǎn)記作IGBT。逆變器電路140中,與要輸出的交流電カ的由U相、V相、W相構(gòu)成的3相對(duì)應(yīng)地,具備包括作為上臂工作的IGBT328與ニ極管156和作為下臂工作的IGBT330與ニ極管166而構(gòu)成的上下臂的串聯(lián)電路150。這3相在該實(shí)施方式中,與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的電樞繞組的3相的各相繞組對(duì)應(yīng)。3相各自的上下臂的串聯(lián)電路150,從上述串聯(lián)電路的中點(diǎn)部分即中間電極169輸出交流電流,該交流電流通過(guò)交流端子159和交流連接器188,與作為通向電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的交流電カ線的以下說(shuō)明的交流匯流條802、804連接。上臂的IGBT328的集電極153通過(guò)正極端子157與電容器模塊500的正極側(cè)的電容器端子506電連接,下臂的IGBT330的發(fā)射極通過(guò)負(fù)極端子158與電容器模塊500的負(fù)極側(cè)的電容器端子504電連接。
如上所述,控制電路172通過(guò)連接器21從上級(jí)的控制裝置接收控制指令,基于它產(chǎn)生控制脈沖,供向驅(qū)動(dòng)器電路174,該控制脈沖作為用于控制構(gòu)成逆變器電路140的各相的串聯(lián)電路150的構(gòu)成上臂或下臂的IGBT328和IGBT330的控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器電路174基于上述控制脈沖,將用于控制構(gòu)成各相的串聯(lián)電路150的上臂或下臂的IGBT328和IGBT330的驅(qū)動(dòng)脈沖供給到各相的IGBT328和IGBT330。IGBT328和IGBT330基于來(lái)自驅(qū)動(dòng)器電路174的驅(qū)動(dòng)脈沖,進(jìn)行導(dǎo)通或切斷動(dòng)作,將從電池136供給的直流電カ轉(zhuǎn)換為三相交流電力,并將該轉(zhuǎn)換后的電カ供給到電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl。IGBT328具備集電極153、信號(hào)用發(fā)射極155和柵極154。另外,IGBT330具備集電極163、信號(hào)用發(fā)射極165和柵極164。ニ極管156電連接在集電極153與發(fā)射極之間。此夕卜,ニ極管166電連接在集電極163與發(fā)射極之間。作為開(kāi)關(guān)用功率半導(dǎo)體元件,也可以使用金屬氧化物半導(dǎo)體型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(以下簡(jiǎn)記作M0SFET),該情況下不需要ニ極管156和ニ極管166。作為開(kāi)關(guān)用功率半導(dǎo)體元件,IGBT適合直流電壓比較高的情況,MOSFET適合直流電壓比較低的情況。電容器模塊500具備多個(gè)正極側(cè)的電容器端子506、多個(gè)負(fù)極側(cè)的電容器端子 504、正極側(cè)的電源端子509和負(fù)極側(cè)的電源端子508。來(lái)自電池136的高壓的直流電カ,經(jīng)直流連接器138供給到正極側(cè)的電源端子509和負(fù)極側(cè)的電源端子508,從電容器模塊500的多個(gè)正極側(cè)的電容器端子506和多個(gè)負(fù)極側(cè)的電容器端子504,對(duì)逆變器電路140和逆變器電路142、輔機(jī)用模塊350供給。另ー方面,通過(guò)逆變器電路140和逆變器電路142而從交流電カ轉(zhuǎn)換得到的直流電力,從正極側(cè)的電容器端子506和負(fù)極側(cè)的電容器端子504供給到電容器模塊500,從正極側(cè)的電源端子509和負(fù)極側(cè)的電源端子508經(jīng)直流連接器138對(duì)電池136供給,蓄積在電池136中??刂齐娐?72,具備用于對(duì)IGBT328和IGBT330的開(kāi)關(guān)時(shí)序進(jìn)行運(yùn)算處理的微型計(jì)算機(jī)(以下記作“微機(jī)”)。對(duì)微機(jī)輸入的信息,包括對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl要求的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩值,從上下臂串聯(lián)電路150對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl供給的電流值,和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的轉(zhuǎn)子的磁極位置。目標(biāo)轉(zhuǎn)矩值基于從未圖示的上級(jí)控制裝置輸出的指令信號(hào)而得到。電流值基于電流傳感器180的檢測(cè)信號(hào)而檢測(cè)出。磁極位置基于從設(shè)置在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl上的分析器(resolver)等旋轉(zhuǎn)磁極傳感器(未圖示)輸出的檢測(cè)信號(hào)而檢測(cè)出。本實(shí)施方式中,列舉了電流傳感器180檢測(cè)3相的電流值的情況作為例子,但也可以檢測(cè)2相的電流值,并通過(guò)運(yùn)算來(lái)求出3相的電流??刂齐娐?72內(nèi)的微機(jī),基于目標(biāo)轉(zhuǎn)矩值計(jì)算電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的d、q軸的電流指令值,基于該計(jì)算出的d、q軸的電流指令值與檢測(cè)出的d、q軸的電流值的差值計(jì)算d、q軸的電壓指令值,將該計(jì)算出的d、q軸的電壓指令值基于檢測(cè)出的磁極位置轉(zhuǎn)換為U相、V相、W相的電壓指令值。然后,根據(jù)基于U相、V相、W相的電壓指令值的基波(正弦波)與載波(鋸齒波)的比較而生成脈沖狀的調(diào)制波,將該生成的調(diào)制波作為PWM (脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)輸出到驅(qū)動(dòng)器電路174。驅(qū)動(dòng)器電路174在驅(qū)動(dòng)下臂的情況下,將放大PWM信號(hào)而得的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到對(duì)應(yīng)的下臂的IGBT330的柵極。此外,驅(qū)動(dòng)器電路174在驅(qū)動(dòng)上臂的情況下,將PWM信號(hào)的基準(zhǔn)電位的電平偏移至上臂的基準(zhǔn)電位電平后將PWM信號(hào)放大,將其作為驅(qū)動(dòng)信號(hào),分別輸出到對(duì)應(yīng)的上臂的IGBT328的柵極。此外,控制部170進(jìn)行異常檢測(cè)(過(guò)電流,過(guò)電壓,過(guò)熱等),保護(hù)上下臂串聯(lián)電路150。因此,對(duì)控制電路172輸入傳感信息。例如,從各臂的信號(hào)用發(fā)射極155和信號(hào)用發(fā)射極165向?qū)?yīng)的驅(qū)動(dòng)部(IC)輸入各IGBT328和IGBT330的發(fā)射極流動(dòng)的電流的信息。由此,各驅(qū)動(dòng)部(IC)進(jìn)行過(guò)電流檢測(cè),在檢測(cè)到過(guò)電流的情況下使對(duì)應(yīng)的IGBT328、IGBT330的開(kāi)關(guān)動(dòng)作停止,保護(hù)對(duì)應(yīng)的IGBT328、IGBT330以避免過(guò)電流。從設(shè)置在上下臂串聯(lián)電路150上的溫度傳感器(未圖不)對(duì)微機(jī)輸入上下臂串聯(lián)電路150的溫度信息。此外,上下臂串聯(lián)電路150的直流正極側(cè)的電壓信息被輸入微機(jī)。微機(jī)基于這些信息進(jìn)行過(guò)熱檢測(cè)和過(guò)電壓檢測(cè),檢測(cè)到過(guò)熱或過(guò)電壓的情況下使所有IGBT328、IGBT330的開(kāi)關(guān)動(dòng)作停止。圖3表示作為本發(fā)明的實(shí)施方式的電カ轉(zhuǎn)換裝置200的分解立體圖。電カ轉(zhuǎn)換裝置200具有固定在變速器TM上的用于收納電カ轉(zhuǎn)換裝置200的電路部件的具有鋁制的底的外殼10和蓋8。電カ轉(zhuǎn)換裝置200的底面和上表面的形狀呈大致長(zhǎng)方形,因而容易安裝到車輛上,此外具有容易生產(chǎn)的效果。流路形成體12,保持后述的功率半導(dǎo)體模塊300和電容器模塊500,并且用冷卻介質(zhì)將它們冷卻。此外,流路形成體12固定在外殼10,并且在外殼10的底部設(shè)置有入口配管13和出口配管14。作為冷卻介質(zhì)的水從入口配管13流入流路形成體12,在被用于冷卻之后從出ロ配管14流出。
蓋8收納構(gòu)成電カ轉(zhuǎn)換裝置200的電路部件,固定在外殼10上。在蓋8的內(nèi)側(cè)的上部,配置有安裝了控制電路172的控制電路基板20。在蓋8設(shè)置有與外部連接的第一開(kāi)ロ 202和第二開(kāi)ロ 204,上述連接器21通過(guò)第一開(kāi)ロ 202與外部的控制裝置連接,在設(shè)置于控制電路基板20的控制電路172與上級(jí)的控制裝置等外部控制裝置之間進(jìn)行信號(hào)傳輸。使電カ轉(zhuǎn)換裝置200內(nèi)的控制電路工作的低壓(低電壓)的直流電カ從上述連接器21供給。在第二開(kāi)ロ 204,設(shè)置有用于與電池136之間授受(輸送接收)直流電カ的直流連接器138,用于對(duì)電カ轉(zhuǎn)換裝置200內(nèi)部供給高電壓直流電カ的負(fù)極側(cè)電カ線510和正極側(cè)電カ線512,將與電池136進(jìn)行直流電カ的授受的直流連接器138與電容器模塊500等電連接。連接器21和負(fù)極側(cè)電カ線510、正極側(cè)電カ線512,向蓋8的底面延伸,連接器21從第一開(kāi)ロ 202突出,另外,負(fù)極側(cè)電カ線510和正極側(cè)電カ線512的前端部從第二開(kāi)ロ204突出,構(gòu)成直流連接器138的端子。在蓋8,在其內(nèi)壁的第一開(kāi)ロ 202和第二開(kāi)ロ 204的周圍設(shè)置有密封部件(未圖示)。連接器21等端子的嵌合面的朝向,因車型的不同而為各種方向,但特別是搭載(裝載)在小型車輛的情況下,因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的大小的制約和組裝性的觀點(diǎn)而優(yōu)選使嵌合面向上并露出。特別是,如本實(shí)施方式所述,在電カ轉(zhuǎn)換裝置200配置在變速器TM的上方的情況下,通過(guò)使嵌合面向與變速器TM的配置側(cè)相反的ー側(cè)突出,可以提高作業(yè)性。此外,連接器21需要對(duì)外部氣氛密封,通過(guò)對(duì)于連接器21從上方向安裝蓋8,在將蓋8安裝在外殼10上時(shí),與蓋8接觸的密封部件能夠按壓連接器21,氣密性提高。圖4是為了幫助理解收納在電カ轉(zhuǎn)換裝置200的外殼10內(nèi)部的結(jié)構(gòu)而將其分解的立體圖。在流路形成體12,圖5所示的冷卻介質(zhì)流路19沿著兩側(cè)(兩邊)形成。在該冷卻介質(zhì)流路19的ー側(cè)的上表面,沿著冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向418形成有開(kāi)ロ部400a 400c,并且在該冷卻介質(zhì)流路19的另ー側(cè)的上表面,沿著冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向422形成有開(kāi)ロ部402a 402c。開(kāi)ロ部400a 400c被插入其中的功率半導(dǎo)體模塊300a 300c堵塞,并且開(kāi)ロ部402a 402c被插入其中的功率半導(dǎo)體模塊301a 301c堵塞。在流路形成體12形成的一方(一側(cè))與另一方(另ー側(cè))的流路之間,形成用于收納電容器模塊500的收納空間405,電容器模塊500收納在收納空間405中。由此,利用冷卻介質(zhì)流路19內(nèi)流動(dòng)的冷卻介質(zhì)對(duì)電容器模塊500進(jìn)行冷卻。因?yàn)殡娙萜髂K500夾在用于形成冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向418的冷卻介質(zhì)流路19與用于形成冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向422的冷卻介質(zhì)流路19之間,所以能夠高效地冷卻。此外,因?yàn)檠刂娙萜髂K500的外側(cè)面形成流動(dòng)冷卻介質(zhì)的流路,所以冷卻效率提高,并且冷卻介質(zhì)流路、電容器模塊500、功率半導(dǎo)體模塊300和301的配置井然有條,整體更加小型。此外,冷卻介質(zhì)流路19沿著電容器模塊500的長(zhǎng)邊配置,冷卻介質(zhì)流路19與插入固定在冷卻介質(zhì)流路19中的功率半導(dǎo)體模塊300和301的距離大致恒定,所以平滑電容器與功率半導(dǎo)體模塊電路的電路常數(shù)在3相的各層中容易平衡,形成為容易降低尖峰電壓的電路結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式中,水最適合作為冷卻介質(zhì)。但是,也能夠利用水以外的冷卻介質(zhì),以下記作冷卻介質(zhì)(冷媒)。在流路形成體12,在與入口配管13和出口配管14相対的位置設(shè)置有內(nèi)部具備改變冷卻介質(zhì)的流動(dòng)(流向)的空間的冷卻部407。冷卻部407與流路形成體12 —體地形成,在本實(shí)施方式中,用于對(duì)輔機(jī)用模塊350進(jìn)行冷卻。輔機(jī)用模塊(輔機(jī)用功率模塊)350固定在作為冷卻部407的外周面的冷卻面上,冷卻介質(zhì)蓄積在形成于上述冷卻面的內(nèi)側(cè)的空間中,用該冷卻介質(zhì)對(duì)冷卻部407冷卻,抑制輔機(jī)用模塊350的溫度上升。上述冷卻介質(zhì)是 上述冷卻介質(zhì)流路19內(nèi)流過(guò)的冷卻介質(zhì),輔機(jī)用模塊350與功率半導(dǎo)體模塊300和301、電容器模塊500—同被冷卻。在輔機(jī)用模塊350的兩側(cè)部,配置后述的匯流條組件800。匯流條組件800具備交流匯流條186和保持部件,保持并固定電流傳感器180。詳情后文敘述。這樣在流路形成體12的中央部設(shè)置電容器模塊500的收納空間405,以?shī)A著該收納空間405的方式設(shè)置冷卻介質(zhì)流路19,在各冷卻介質(zhì)流路19配置車輛驅(qū)動(dòng)用的功率半導(dǎo)體模塊300a 300c和功率半導(dǎo)體模塊301a 301c,進(jìn)而,在流路形成體12的上表面配置輔機(jī)用模塊350,由此能夠用較小的空間高效地進(jìn)行冷卻,能夠?qū)崿F(xiàn)電カ轉(zhuǎn)換裝置整體的小型化。此外,通過(guò)使流路形成體12的冷卻介質(zhì)流路19的主結(jié)構(gòu)與流路形成體12 —體地用鋁材鑄造制成,冷卻介質(zhì)流路19除具有冷卻效果外還具有增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度的效果。此外,通過(guò)用鋁鋳造制成,使流路形成體12與冷卻介質(zhì)流路19成為一體結(jié)構(gòu),熱傳導(dǎo)變好,冷卻效率提高。此外,通過(guò)將功率半導(dǎo)體模塊300a 300c和功率半導(dǎo)體模塊301a 301c固定在冷卻介質(zhì)流路19而完成冷卻介質(zhì)流路19,進(jìn)行水路的漏水試驗(yàn)。漏水試驗(yàn)合格的情況下,能夠接著進(jìn)行安裝電容器模塊500、輔機(jī)用模塊350和基板的作業(yè)。這樣,能夠在電カ轉(zhuǎn)換裝置200的底部配置流路形成體12,接著從上方依次進(jìn)行固定電容器模塊500、輔機(jī)用模塊350、匯流條組件800、基板等必要的部件的作業(yè),生產(chǎn)效率和可靠性提高。驅(qū)動(dòng)器電路基板22配置在輔機(jī)用模塊350和匯流條組件800的上方、即蓋ー側(cè)。此外,驅(qū)動(dòng)器電路基板22與控制電路基板20之間配置有金屬底板11,金屬底板11的作用在于,實(shí)現(xiàn)搭載在驅(qū)動(dòng)器電路基板22和控制電路基板20上的電路組的電磁屏蔽的功能,并且使驅(qū)動(dòng)器電路基板22和控制電路基板20廣生的熱發(fā)散、冷卻。進(jìn)而,具有提聞控制電路基板20的機(jī)械共振頻率的作用。即,能夠在金屬底板11以短間隔配置用于固定控制電路基板20的螺合部(螺絲固定部),能夠縮短產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)的情況下的支承點(diǎn)之間的距離,能夠提高共振頻率。對(duì)于從變速器傳導(dǎo)的振動(dòng)頻率,能夠提高控制電路基板20的共振頻率,所以不容易受到振動(dòng)的影響,可靠性提高。圖5是用于說(shuō)明流路形成體12的說(shuō)明圖,是從下方觀看圖4所示的流路形成體12的圖。流路形成體12與在該流路形成體12的內(nèi)部沿著電容器模塊500的收納空間405(參照?qǐng)D4)形成的冷卻介質(zhì)流路19 一體地鋳造。在流路形成體12的下表面,形成有連為一體的開(kāi)ロ部404,該開(kāi)ロ部404被中央部具有開(kāi)ロ的下蓋420堵塞。在下蓋420與流路形成體12之間,設(shè)置有密封部件409a和密封部件409b保持氣密性。在下蓋420上,在一方的端邊附近沿著該端邊形成了用于插入入口配管13 (參照?qǐng)D4)的入口孔401、和用于插入出口配管14 (參照?qǐng)D4)的出口孔403。此外,在下蓋420,形成有向變速器TM的配置方向突出的凸部406。凸部406與功率半導(dǎo)體模塊300a 300c和功率半導(dǎo)體模塊301a 301c對(duì)應(yīng)地設(shè)置。冷卻介質(zhì)在虛線表示的流動(dòng)方向417的方向上,通過(guò)入口孔401向沿著流路形成體12的短邊方向的邊形成的第一流路部19a流動(dòng)。第一流路部19a形成有使冷卻介質(zhì)的流向改變的空間,在該空間冷卻介質(zhì)與冷卻部407的內(nèi)表面碰撞,改變流動(dòng)的方向。在該碰撞時(shí)起到吸收冷卻部407的熱量的作用。然后,冷卻介質(zhì)如流動(dòng)方向418所示,在沿著流路形成體12的長(zhǎng)邊方向的邊形成的第二流路部19b中流 動(dòng)。另外,冷卻介質(zhì)如流動(dòng)方向421所示,在沿著流路形成體12的短邊方向的邊形成的第三流路部19c中流動(dòng)。第三流路部19c形成折返流路。另外,冷卻介質(zhì)如流動(dòng)方向422所示,在沿著流路形成體12的長(zhǎng)邊方向的邊形成的第四流路部19d中流動(dòng)。第四流路部19d設(shè)置在夾著(隔著)電容器模塊500與第二流路部19b相対的位置。進(jìn)而,冷卻介質(zhì)如流動(dòng)方向423所示,通過(guò)沿著流路形成體12的短邊方向的邊形成的第五流路部19e和出ロ孔403從出口配管14流出。第一流路部19a、第二流路部19b、第三流路部19c、第四流路部19d和第五流路部19e,都形成為深度方向比寬度方向大。功率半導(dǎo)體模塊300a 300c,從形成在流路形成體12的上表面一側(cè)的開(kāi)ロ部400a 400c插入(參照?qǐng)D4),收納在第二流路部19b內(nèi)的收納空間中。其中,在功率半導(dǎo)體模塊300a的收納空間與功率半導(dǎo)體模塊300b的收納空間之間,形成有用于使冷卻介質(zhì)的流動(dòng)不會(huì)停滯的中間部件408a。同樣,在功率半導(dǎo)體模塊300b的收納空間與功率半導(dǎo)體模塊300c的收納空間之間,形成有用于使冷卻介質(zhì)的流動(dòng)(冷卻介質(zhì)流)不會(huì)停滯的中間部件408b。中間部件408a和中間部件408b的主面沿著冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向形成。第四流路部19d也與第二流路部19b同樣形成了功率半導(dǎo)體模塊301a 301c的收納空間和中間部件。此外,流路形成體12,以使得開(kāi)ロ部404與開(kāi)ロ部400a 400c和402a 402c相対的方式形成,所以是容易用鋁鑄造制成的結(jié)構(gòu)。在下蓋420,設(shè)置與外殼10抵接、用于支承電カ轉(zhuǎn)換裝置200的支承部410a和支承部410b。支承部410a設(shè)置于下蓋420的接近一方的端邊的位置,支承部410b設(shè)置于下蓋420的接近另一方的端邊的位置。由此,能夠?qū)㈦姤D(zhuǎn)換裝置200的流路形成體12牢固地固定在與變速器TM和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的圓柱形狀相應(yīng)形成的外殼10的內(nèi)壁。此外,支承部410b支承電阻器450。該電阻器450是考慮保護(hù)乘用人員和維護(hù)時(shí)的安全性而用于對(duì)電容器単元中所帯的電荷進(jìn)行放電的。電阻器450構(gòu)成為能夠持續(xù)高壓放電,但需要考慮到萬(wàn)一電阻器或放電機(jī)構(gòu)發(fā)生異常的情況下,使得對(duì)車輛的損害為最小限度。即,電阻器450配置在功率半導(dǎo)體模塊、電容器模塊和驅(qū)動(dòng)器電路基板等的周邊的情況下,要考慮萬(wàn)一電阻器450產(chǎn)生發(fā)熱、燃燒等問(wèn)題的情況下火勢(shì)蔓延到主要部件附近的可能性。于是,本實(shí)施方式中,功率半導(dǎo)體模塊300a 300c、功率半導(dǎo)體模塊301a 301c和電容器模塊500,夾著(隔著)流路形成體12配置在收納變速器TM的外殼10的相反ー側(cè),并且電阻器450配置在流路形成體12與外殼10之間的空間中。由此,電阻器450配置在被由金屬形成的流路形成體12和外殼10包圍的封閉空間中。此外,電容器模塊500內(nèi)的電容器単元中蓄積的電荷,通過(guò)搭載在圖4所示的驅(qū)動(dòng)器電路基板22上的開(kāi)關(guān)單元的開(kāi)關(guān)動(dòng)作,經(jīng)通過(guò)流路形成體12的側(cè)部的配線被控制放電至電阻器450。本實(shí)施方式中,利用開(kāi)關(guān)單元控制以高速進(jìn)行放電。因?yàn)樵诳刂品烹姷尿?qū)動(dòng)器電路基板22與電阻器450之間,設(shè)置了流路形成體12,所以能夠保護(hù)驅(qū)動(dòng)器電路基板22不受電阻器450影響。此外,因?yàn)殡娮杵?50固定在下蓋420,設(shè)置在就熱性能而言非常接近冷卻介質(zhì)流路19的位置,所以能夠抑制電阻器450的異常發(fā)熱。用圖6至圖10說(shuō)明逆變器電路140和逆變器電路142中使用的功率半導(dǎo)體模塊300a 300c和功率半導(dǎo)體模塊301a 301c的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。上述功率半導(dǎo)體模塊300a 300c和功率半導(dǎo)體模塊301a 301c都是相同的結(jié)構(gòu),代表性地說(shuō)明功率半導(dǎo)體模塊300a的結(jié)構(gòu)。其中,圖6至圖10中,信號(hào)端子325U對(duì)應(yīng)于圖2所示的柵極154和信號(hào)用發(fā)射極155,信號(hào)端子325L對(duì)應(yīng)于圖2所示的柵極164和發(fā)射極165。此外,直流正極端子315B與 圖2所示的正極端子157相同,直流負(fù)極端子319B與圖2所示的負(fù)極端子158相同。此外,交流端子321與圖2所示的交流端子159相同。圖6 (a)是本實(shí)施方式的功率半導(dǎo)體模塊300a的立體圖。圖6 (b)是本實(shí)施方式的功率半導(dǎo)體模塊300a的截面圖。構(gòu)成上下臂串聯(lián)電路150的功率半導(dǎo)體元件(IGBT328、IGBT330、ニ極管156、ニ極管166),如圖7至圖9所不,被導(dǎo)體板315和導(dǎo)體板318、或者被導(dǎo)體板316和導(dǎo)體板319從兩面夾著固定。這些導(dǎo)體板上,安裝了使作為信號(hào)端子325U和信號(hào)端子325L的信號(hào)配線一體成型而形成的輔助模塑體600。導(dǎo)體板315等在其散熱面露出的狀態(tài)下被第一密封樹(shù)脂348密封,在該散熱面上熱壓接絕緣膜333。被第一密封樹(shù)脂348密封的模塊一次密封體302,被插入模塊殼體304中,夾著絕緣膜333與作為CAN型冷卻器的模塊殼體304的內(nèi)表面熱壓接。此處,CAN型冷卻器指的是一面具有插入口 306、另一面具有底的呈筒形狀的冷卻器。模塊殼體304由鋁合金材料例如Al、AlSi, AlSiC, Al-C等構(gòu)成,并且一體成型為沒(méi)有接縫的狀態(tài)。模塊殼體304為除插入口 306以外不設(shè)置開(kāi)ロ的結(jié)構(gòu),插入口 306被凸緣304B包圍其外周。此外,如圖6 (a)所示,具有比其他面更寬的面的第一散熱面307A和第二散熱面307B以彼此相対的狀態(tài)配置,將該相対的第一散熱面307A和第二散熱面307B連接的3個(gè)面,構(gòu)成寬度比該第一散熱面307A和第二散熱面307B更窄的密閉的面,在剰余一邊的面形成插入口 306。模塊殼體304的形狀不需要是完全的長(zhǎng)方體,其角部也可以如圖
6(a)所示形成曲面。通過(guò)使用這樣形狀的金屬殼體,即使將模塊殼體304插入水和油等冷卻介質(zhì)流動(dòng)的冷卻介質(zhì)流路19內(nèi),也能夠利用凸緣304B確保對(duì)冷卻介質(zhì)的密封,能夠用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)防止冷卻介質(zhì)進(jìn)入模塊殼體304的內(nèi)部。此外,在相対的第一散熱面307A和第二散熱面307B,分別均勻地形成散熱片(fin,翅片)305。進(jìn)而,在第一散熱面307A和第二散熱面307B的外周,形成有厚度非常薄的彎曲部304A。彎曲部304A因?yàn)楹穸缺≈镣ㄟ^(guò)對(duì)散熱片305加壓即可簡(jiǎn)單變形的程度,所以插入模塊一次密封體302后的生產(chǎn)效率得到提高。
在殘存于模塊殼體304內(nèi)部的空隙中,填充第二密封樹(shù)脂351。此外,如圖8和圖9所示,設(shè)置有用于與電容器模塊500電連接的直流正極配線315A和直流負(fù)極配線319A,在其前端部形成直流正極端子315B (157)和直流負(fù)極端子319B (158)。并設(shè)置有用于對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl或194供給交流電カ的交流配線320,在其前端形成交流端子321 (159)。本實(shí)施方式中,直流正極配線315A與導(dǎo)體板315 —體成型,直流負(fù)極配線319A與導(dǎo)體板319一體成型,交流配線320與導(dǎo)體板316 —體成型。如上所述,通過(guò)使導(dǎo)體板315等隔著絕緣膜333與模塊殼體304的內(nèi)壁熱壓接,能夠減少導(dǎo)體板與模塊殼體304的內(nèi)壁之間的空隙,能夠使功率半導(dǎo)體元件發(fā)出的熱高效地傳導(dǎo)至散熱片305。進(jìn)而,通過(guò)使絕緣膜333具有一定程度的厚度和柔軟性,能夠利用絕緣膜333吸收熱應(yīng)カ的產(chǎn)生,適用于溫度變化激烈的車輛用的電カ轉(zhuǎn)換裝置。圖7 Ca)是為了幫助理解而除去了模塊殼體304、絕緣膜333、第一密封樹(shù)脂348和第二密封樹(shù)脂351的內(nèi)部截面圖。圖7 (b)是內(nèi)部立體圖。圖8 (a)是用于幫助理解圖
7(b)的結(jié)構(gòu)的分解圖。圖8 (b)是功率半導(dǎo)體模塊300的電路圖。此外,圖9 (a)是說(shuō)明 電感的降低效果的電路圖,圖9 (b)是用于說(shuō)明電感的降低作用的表示電流的流動(dòng)的立體圖。首先,對(duì)于功率半導(dǎo)體元件(IGBT328、IGBT330、ニ極管156、ニ極管166)和導(dǎo)體板的配置,與圖8 (b)所示的電路關(guān)聯(lián)地進(jìn)行說(shuō)明。如圖7 (b)所示,直流正極側(cè)的導(dǎo)體板315和交流輸出側(cè)的導(dǎo)體板316配置為大致同一平面狀。在導(dǎo)體板315,固定上臂側(cè)IGBT328的集電極和上臂側(cè)的ニ極管156的陰極。在導(dǎo)體板316,固定下臂側(cè)的IGBT330的集電極和下臂側(cè)的ニ極管166的陰極(即、陰極電極)。同樣,交流導(dǎo)體板318和導(dǎo)體板319配置為大致同一平面狀。在交流導(dǎo)體板318,固定上臂側(cè)的IGBT328的發(fā)射極和上臂側(cè)的ニ極管156的陽(yáng)極(即、陽(yáng)極電極)。在導(dǎo)體板319,固定下臂側(cè)的IGBT330的發(fā)射極和下臂側(cè)的ニ極管166的陽(yáng)極。各功率半導(dǎo)體元件,通過(guò)金屬接合材料160分別固定在設(shè)置于各導(dǎo)體板上的元件固定部322。金屬接合材料160,例如是焊料或包括銀膜和金屬微粒的低溫?zé)Y(jié)接合材料
坐寸ο各功率半導(dǎo)體元件呈板狀的扁平結(jié)構(gòu),該功率半導(dǎo)體元件的各電極在正反面上形成。如圖7 (a)所示,功率半導(dǎo)體元件的各電極,被導(dǎo)體板315和導(dǎo)體板318、或者導(dǎo)體板316和導(dǎo)體板319夾著。即,導(dǎo)體板315和導(dǎo)體板318,成為隔著IGBT328和ニ極管156大致平行相対的層疊配置。同樣,導(dǎo)體板316和導(dǎo)體板319,成為隔著IGBT330和ニ極管166大致平行相対的層疊配置。此外,導(dǎo)體板316和導(dǎo)體板318通過(guò)中間電極329連接。通過(guò)該連接使上臂電路與下臂電路電連接,形成上下臂串聯(lián)電路。直流正極配線315A與直流負(fù)極配線319A,形成為在隔著由樹(shù)脂材料成型的輔助模塑體600相対的狀態(tài)下大致平行地延伸的形狀。信號(hào)端子325U和信號(hào)端子325L —體成型于輔助模塑體600,并且在與直流正極配線315A和直流負(fù)極配線319A同樣的方向上延伸。輔助模塑體600所使用的樹(shù)脂材料,適用具有絕緣性的熱硬化性樹(shù)脂(熱固化性樹(shù)脂)或者熱塑性樹(shù)脂。由此,能夠確保直流正極配線315A、直流負(fù)極配線319A、信號(hào)端子325U與信號(hào)端子325L之間的絕緣性,能夠進(jìn)行高密度配線。進(jìn)而,通過(guò)使直流正極配線315A與直流負(fù)極配線319A以大致平行相対的方式配置,而使功率半導(dǎo)體元件開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)瞬間流過(guò)的電流在相對(duì)且相反的方向上流動(dòng)。由此,具有使電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消的作用,通過(guò)該作用能夠降低電感。用圖9 (a)說(shuō)明降低電感所產(chǎn)生的作用。圖9 (a)中表示下臂側(cè)的ニ極管166以正向偏置狀態(tài)導(dǎo)通的狀態(tài)。該狀態(tài)下,上臂側(cè)IGBT328成為ON (導(dǎo)通)狀態(tài)時(shí),下臂側(cè)的ニ極管166成為反向偏置,因載流子移動(dòng)而引起的恢復(fù)電流貫通上下臂。此時(shí),各導(dǎo)體板315、316、318、319中,流過(guò)如圖9(b)所示的恢復(fù)電流360?;謴?fù)電流360如虛線所示,通過(guò)與直流負(fù)極端子319B (158)相對(duì)配置的直流正極端子315B (157),接著流過(guò)由各導(dǎo)體板315、316、318、319形成的環(huán)狀的路徑,再次通過(guò)與直流正極端子315B (157)相對(duì)配置的直流負(fù)極端子319B (158)如實(shí)線所示地流動(dòng)。因?yàn)殡娏髟诃h(huán)狀路徑中流動(dòng),所以在模塊殼體304的第一散熱面307A和第二散熱面307B中會(huì)流動(dòng)渦電流(渦動(dòng)電流)361。通過(guò)該渦電流361的電流路徑的等價(jià)電路362所產(chǎn)生的磁場(chǎng)抵消效果,降低環(huán)狀路徑中的配線電感363。其中,恢復(fù)電流360的電流路徑越接近環(huán)狀,電感降低作用越増大。本實(shí)施方式中,環(huán)狀的電流路徑如虛線所示,在導(dǎo)體板315的接近直流正極端子315B (157) 一側(cè)的路徑中流動(dòng),通過(guò)IGBT328和ニ極管156內(nèi)。而且,環(huán)狀的電流路徑如實(shí)線所示,在導(dǎo)體板318的距離直流正極端子315B( 157)—側(cè)較遠(yuǎn)的路徑中流動(dòng),之后,如虛線所示在導(dǎo)體板316的 距離直流正極端子315B (157)—側(cè)較遠(yuǎn)的路徑中流動(dòng),通過(guò)IGBT330和ニ極管166內(nèi)。進(jìn)而,環(huán)狀的電流路徑如實(shí)線所示,在導(dǎo)體板319的接近直流負(fù)極配線319A —側(cè)的路徑中流動(dòng)。這樣,環(huán)狀的電流路徑,相對(duì)于直流正極端子315B (157)和直流負(fù)極端子319B (158),通過(guò)較近一側(cè)和較遠(yuǎn)ー側(cè)的路徑,由此形成更接近環(huán)狀的電流路徑。圖10 (a)是輔助模塑體600的立體圖,圖10 (b)是輔助模塑體600的透視圖。輔助模塑體600中,通過(guò)嵌入成型使信號(hào)導(dǎo)體324—體化。此處,信號(hào)導(dǎo)體324包括上臂側(cè)的柵極端子154、發(fā)射極端子155和上臂側(cè)的柵極端子164、發(fā)射極端子165(參照?qǐng)D2),進(jìn)而包括用于傳輸功率半導(dǎo)體元件的溫度信息的端子。本實(shí)施方式的說(shuō)明中,將這些端子總稱為信號(hào)端子325U、325L。信號(hào)導(dǎo)體324中,在一方的端部形成信號(hào)端子325U和325L,在另一方的端部形成元件側(cè)信號(hào)端子326U和326L。元件側(cè)信號(hào)端子326U和326L,與設(shè)置在功率半導(dǎo)體元件的表面電極上的信號(hào)焊盤例如通過(guò)導(dǎo)線連接。第一密封部601A,相對(duì)于圖8 (a)所示的直流正極配線315A、直流負(fù)極配線319A或者交流配線320的形狀的長(zhǎng)軸,呈在橫穿它的方向上延伸的形狀。另ー方面,第二密封部601B,相對(duì)于直流正極配線315A、直流負(fù)極配線319A或者交流配線320的形狀的長(zhǎng)軸,呈在大致平行的方向上延伸的形狀。此外,第二密封部601B包括用于密封上臂側(cè)的信號(hào)端子325U的密封部和用于密封下臂側(cè)的信號(hào)端子325L的密封部。輔助模塑體600的長(zhǎng)度形成為比橫向排列的導(dǎo)體板315和316的整體的長(zhǎng)度、或者橫向排列的導(dǎo)體板319和320的整體的長(zhǎng)度更長(zhǎng)。即,橫向排列的導(dǎo)體板315和316的長(zhǎng)度、或者橫向排列的導(dǎo)體板319和320的長(zhǎng)度,在輔助模塑體600的橫方向的長(zhǎng)度的范圍內(nèi)。第一密封部601A上,形成有呈凹陷形狀并且用于在該凹陷(凹部)中嵌合直流負(fù)極配線319A的配線嵌合部602B。此外,第一密封部601A上,形成有呈凹陷形狀并且用于在該凹陷中嵌合直流正極配線315A的配線嵌合部602A。進(jìn)而,第一密封部601A上,還形成有配置在配線嵌合部602A的側(cè)部的、呈凹陷形狀的用于在該凹陷中嵌合交流配線320的配線嵌合部602C。通過(guò)在這些配線嵌合部602A 602C中嵌合各配線,而進(jìn)行各配線的定位。由此,能夠在將各配線牢固地固定之后進(jìn)行樹(shù)脂密封材料的填充作業(yè),提高量產(chǎn)性。此外,配線絕緣部608從配線嵌合部602A與配線嵌合部602B之間,向遠(yuǎn)離第一密封部601A的方向突出。呈板形狀的配線絕緣部608夾在直流正極配線315A與直流負(fù)極配線319A之間,由此能夠在確保絕緣性的同時(shí),實(shí)現(xiàn)用于降低電感的相對(duì)配置。此外,在第一密封部601A,形成與樹(shù)脂密封時(shí)使用的模具接觸的模具按壓面604,并且模具按壓面604上,繞著第一密封部601的長(zhǎng)邊方向(長(zhǎng)度方向)的外周的一周形成有用于防止樹(shù)脂密封時(shí)樹(shù)脂泄漏的突起部605。為了提高防止樹(shù)脂泄漏的效果,突起部605設(shè)置有多個(gè)。進(jìn)而,因?yàn)樵谠撆渚€嵌合部602A和配線嵌合部602B也設(shè)置有突起部605,所以能夠防止樹(shù)脂密封材料從直流正極配線315A和直流負(fù)極配線319A的周圍泄漏。此處,作為第一密封部601A、第二密封部601B和突起部605的材料,考慮設(shè)置在150 180°C左右的模具中的情況,優(yōu)選為有望高耐熱性的熱塑性樹(shù)脂的液晶聚合物、聚對(duì)苯ニ甲酸丁ニ醇酷(PBT)或聚苯硫醚樹(shù)脂(PPS)。
此外,在第一密封部601A的短邊方向(較短的方向)的功率半導(dǎo)體元件ー側(cè),在長(zhǎng)邊方向上設(shè)置有多個(gè)圖10 (b)所示的貫通孔606。由此,通過(guò)使第一密封樹(shù)脂348流入貫通孔606并發(fā)生硬化,產(chǎn)生錨定效果,使輔助模塑體600被第一密封樹(shù)脂348牢固地保持,即使因溫度變化或機(jī)械振動(dòng)而被施加應(yīng)力,兩者也難以剝離。若用凹凸形狀代替貫通孔也不容易剝離。此外,在第一密封部601A涂布聚酰亞胺類的涂料,或者使表面粗糙化,也可以得到一定程度的效果。模塊一次密封體302的第一密封樹(shù)脂348的密封エ序中,首先將支承各配線的輔助模塑體600插入具有150 180°C左右的余熱的模具。本實(shí)施方式中,輔助模塑體600、直流正極配線315A、直流負(fù)極配線319A、交流配線320、導(dǎo)體板315、導(dǎo)體板316、導(dǎo)體板318、導(dǎo)體板319分別牢固的連接,所以通過(guò)將輔助模塑體600設(shè)置在規(guī)定的位置,主要電路和功率半導(dǎo)體元件就被設(shè)置在規(guī)定的位置。從而生產(chǎn)效率提高,并且可靠性提高。此外,第二密封部601B形成為從模塊殼體304附近延伸到驅(qū)動(dòng)器電路基板22附近。由此,穿過(guò)強(qiáng)電配線之間進(jìn)行與驅(qū)動(dòng)器電路基板22的配線時(shí),即使暴露在高電壓下也能夠正常地傳遞開(kāi)關(guān)控制信號(hào)。此外,直流正極配線315A、直流負(fù)極配線319A、交流配線320、信號(hào)端子325U和信號(hào)端子325L,即使從模塊殼體304向同一方向突出,也能夠確保電絕緣,能夠確??煽啃浴D11是用于說(shuō)明電容器模塊500的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分解立體圖。層疊導(dǎo)體板501包括由板狀的寬幅導(dǎo)體形成的負(fù)極導(dǎo)體板505和正極導(dǎo)體板507、以及被負(fù)極導(dǎo)體板505和正極導(dǎo)體板507夾著的絕緣膜(絕緣片材)517。層疊導(dǎo)體板501如以下說(shuō)明所述,對(duì)于各相的上下臂的串聯(lián)電路150中流過(guò)的電流使磁通相互抵消,所以對(duì)于上下臂的串聯(lián)電路150中流過(guò)的電流能夠?qū)崿F(xiàn)低電感化。層疊導(dǎo)體板501呈大致長(zhǎng)方形形狀。負(fù)極側(cè)的電源端子508和正極側(cè)的電源端子509,形成為從層疊導(dǎo)體板501的短邊方向的一個(gè)邊立起的狀態(tài),分別與正極導(dǎo)體板507和負(fù)極導(dǎo)體板505連接。對(duì)于正極側(cè)的電源端子509和負(fù)極側(cè)的電源端子508,如圖2所說(shuō)明,通過(guò)直流連接器138供給直流電力。電容器端子503a 503c在從層疊導(dǎo)體板501的長(zhǎng)邊方向的一個(gè)邊立起的狀態(tài)下,與各功率半導(dǎo)體模塊300的正極端子157 (315B)和負(fù)極端子158 (319B)對(duì)應(yīng)地形成。此外,電容器端子503d 503f,在從層疊導(dǎo)體板501的長(zhǎng)邊方向的另ー個(gè)邊立起的狀態(tài)下,與各功率半導(dǎo)體模塊301的正極端子157 (315B)和負(fù)極端子158 (319B)對(duì)應(yīng)地形成。其中,電容器端子503a 503f在橫穿層疊導(dǎo)體板501的主面的方向上立起。電容器端子503a 503c分別與功率半導(dǎo)體模塊300a 300c連接。電容器端子503d 503f分別與功率半導(dǎo)體模塊301a 301c連接。在構(gòu)成電容器端子503a的負(fù)極側(cè)電容器端子504a與正極側(cè)電容器端子506a之間,設(shè)置有絕緣膜517的一部分,確保絕緣。其他電容器端子503b 503f也同樣。此外,本實(shí)施方式中,負(fù)極導(dǎo)體板505、正極導(dǎo)體板507、電池負(fù)極側(cè)端子508、電池正極側(cè)端子509、電容器端子503a 503f由一體成型的金屬制的板構(gòu)成,對(duì)于在上下臂的串聯(lián)電路150中流過(guò)的電流具有降低電感的效果。電容器単元514在層疊導(dǎo)體板501的下方的電容器模塊500的內(nèi)部一側(cè)設(shè)置有多個(gè)。本實(shí)施方式中,8個(gè)電容器單元514沿著層疊導(dǎo)體板501的長(zhǎng)邊方向的一個(gè)邊排成一列,并且另外8個(gè)電容器単元514沿著層疊導(dǎo)體板501的長(zhǎng)邊方向的另ー個(gè)邊排成一列,設(shè)置有共計(jì)16個(gè)電容器単元。沿著層疊導(dǎo)體板501的長(zhǎng)邊方向的各邊排列的電容器單元514,以圖11所示的虛線AA為分界對(duì)稱地排列。由此,在將被電容器単元514平滑化的直流電 流供給到功率半導(dǎo)體模塊300a 300c和功率半導(dǎo)體模塊301a 301c的情況下,電容器端子503a 503c與電容器端子503d 503f之間的電流均衡(current balance)變得均勻,能夠?qū)崿F(xiàn)層疊導(dǎo)體板501的電感降低。此外,能夠防止電流局部地在層疊導(dǎo)體板501中流過(guò),所以能夠使熱均衡變得均勻而提高耐熱性。電容器単元514在沿著冷卻介質(zhì)流路的方向上配置有多個(gè),所以有容易對(duì)沿著冷卻介質(zhì)流路配置的功率模塊300和功率半導(dǎo)體模塊301的U相、V相、W相的上下臂的串聯(lián)電路150進(jìn)行均勻化的趨勢(shì)。此外,具有能夠利用冷卻介質(zhì)均勻地對(duì)各電容器単元514進(jìn)行冷卻的效果。此外,能夠使電容器端子503a 503c與電容器端子503d 503f之間的電流均衡變得均勻而實(shí)現(xiàn)層疊導(dǎo)體板501的電感降低,并且也能夠使熱均衡變得均勻而提高耐熱性。電容器単元514是電容器模塊500的蓄電部的単位結(jié)構(gòu)體,使用將單面蒸鍍了鋁等金屬的薄膜層疊2片進(jìn)行卷繞、以2片金屬分別作為正極、負(fù)極的薄膜電容器。關(guān)于電容器単元514的電極,進(jìn)行卷繞的軸面分別成為正極、負(fù)極電極,通過(guò)噴鍍錫等導(dǎo)電體而制成。電容器殼體502具備用于收納電容器単元514的收納部511,上述收納部511的圖中記載的上表面和下表面呈大致長(zhǎng)方形狀。在電容器殼體502,設(shè)置有用于將電容器模塊500固定在流路形成體12上的固定單元——例如用于使螺釘貫通的孔520a 520h。通過(guò)在與功率半導(dǎo)體模塊之間設(shè)置孔520b、孔520c、孔520f、孔520g,提高功率半導(dǎo)體模塊與冷卻介質(zhì)流路19的氣密性。收納部511的底面部513,與圓筒形的電容器単元514的表面形狀相吻合地成為平滑的凹凸形狀或者波浪形狀。由此,容易將連接層疊導(dǎo)體板501和電容器單兀514而成的模塊定位在電容器殼體502。此外,在層疊導(dǎo)體板501和電容器單兀514被收納到電容器殼體502中之后,除了電容器端子503a 503f、負(fù)極側(cè)的電源端子508和正極側(cè)的電源端子509之外,以覆蓋層疊導(dǎo)體板501的方式在電容器殼體502內(nèi)填充填充材料(未圖示)。底面部513與電容器単元514的形狀相吻合地呈波浪形狀,由此在將填充材料填充到電容器殼體502內(nèi)吋,能夠防止電容器単元514從規(guī)定位置偏移。
此外,由于開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)的紋波電流(ripple current),電容器單元514會(huì)因內(nèi)部的薄膜上蒸鍍的金屬薄膜、內(nèi)部導(dǎo)體的電阻而發(fā)熱。于是,為了使電容器単元514的熱易于通過(guò)電容器殼體502發(fā)散,使用填充材料將電容器單元514成型(mold)。此外,通過(guò)使用樹(shù)脂制造的填充材料,也能夠提高電容器単元514的耐濕性。本實(shí)施方式中,沿著電容器模塊500的收納部511的長(zhǎng)邊方向設(shè)置冷卻介質(zhì)流路,提高冷卻效率。進(jìn)而,本實(shí)施方式中,電容器模塊500以使形成收納部511的長(zhǎng)邊方向的邊的側(cè)壁被冷卻介質(zhì)流路19夾著的方式配置,所以能夠?qū)﹄娙萜髂K500高效地進(jìn)行冷卻。此外,電容器単元514以該電容器單元514的電極面的一方與形成收納部511的長(zhǎng)邊方向的邊的內(nèi)壁相対的方式配置。由此,因?yàn)闊崛菀自诒∧さ木砝@軸的方向上傳導(dǎo),所以熱容易通過(guò)電容器単元514的電極面向電容器殼體502逃逸。以下說(shuō)明中,直流正極端子315B與圖2記載的正極端子157相同。此外,直流負(fù)極端子319B與圖2記載的負(fù)極端子158相同。圖12是在流路形成體12上組裝了功率半導(dǎo)體模塊、電容器模塊和匯流條組件的外觀立體圖。圖13是圖12的部分A的放大圖。圖11和圖12、圖13中,直流正極端子315B (157)、直流負(fù)極端子319B (158)、交流端子321(159)和第二密封部601B,在外殼10的縱方向上向蓋ー側(cè)延伸。直流正極端子315B (157) 和直流負(fù)極端子319B (158)的電流路徑的面積,與層疊導(dǎo)體板501的電流路徑的面積相比非常小。因此,電流從層疊導(dǎo)體板501流向直流正極端子315B (157)和直流負(fù)極端子319B(158)吋,電流路徑的面積會(huì)有較大的變化。即,電流在直流正極端子315B (157)和直流負(fù)極端子319B (158)集中。此外,在直流正極端子315B (157)和直流負(fù)極端子319B (158)向橫穿層疊導(dǎo)體板501的方向突出的情況下,換言之,在直流正極端子315B (157)和直流負(fù)極端子319B (158)與層疊導(dǎo)體板501呈異面關(guān)系(扭曲關(guān)系)的情況下,存在需要新的連接用導(dǎo)體而導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低或成本増大的可能性。于是,本實(shí)施方式中,負(fù)極側(cè)電容器端子504a具有從層疊導(dǎo)體板501立起的立起部,其前端部具有連接部542。此外,正極側(cè)電容器端子506a具有從層疊導(dǎo)體板501立起的立起部,其前端部具有連接部545。以使功率半導(dǎo)體模塊300和301的直流負(fù)極端子319B
(158)和直流正極端子315B (157)夾在上述連接部542與上述連接部545之間的方式進(jìn)行連接。由此,電容器端子504a和506a成為直到連接部542和545之前都隔著絕緣膜的層疊結(jié)構(gòu),所以能夠降低電流集中的該電容器端子504a和506a的配線部分的電感。進(jìn)而,直流負(fù)極端子319B (158)的前端與連接部542的側(cè)邊通過(guò)焊接(熔焊)連接,同樣的,直流正極端子315B (157)的前端與連接部545的側(cè)邊通過(guò)焊接(熔焊)連接。因此,除了低電感化帶來(lái)的特性改善外,還能夠提高生產(chǎn)效率。功率半導(dǎo)體模塊300和301的交流端子321( 159)的前端與交流匯流條802a的前端通過(guò)焊接(熔焊)連接。用于進(jìn)行焊接(熔焊)的生產(chǎn)設(shè)備中,若將焊接機(jī)械制造成相對(duì)于焊接對(duì)象能夠在多個(gè)方向上移動(dòng),會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜化,從生產(chǎn)效率和成本的觀點(diǎn)來(lái)看不理想。于是,本實(shí)施方式中,交流端子321 (159)的焊接部位和直流負(fù)極端子319B (158)的焊接部位,沿著流路形成體12的長(zhǎng)邊方向的邊配置為一條直線狀。由此,在使焊接機(jī)械在ー個(gè)方向上移動(dòng)的期間,能夠進(jìn)行多處焊接,生產(chǎn)效率提高。進(jìn)而,如圖4和圖12所示,多個(gè)功率半導(dǎo)體模塊300a 300c沿著流路形成體12的長(zhǎng)邊方向的邊配置為一條直線狀。由此,在焊接多個(gè)功率半導(dǎo)體模塊300a 300c時(shí),能夠進(jìn)一步提聞生廣效率。圖14是組裝了功率半導(dǎo)體模塊和電容器模塊的流路形成體12和匯流條組件800的分解立體圖。圖15是除去保持部件803后的匯流條組件800的外觀立體圖。圖14和圖15中,匯流條組件800具有用于保持固定分別配置在兩側(cè)的第一和第二交流匯流條的保持部件803,和上述設(shè)置在兩側(cè)的第一交流匯流條802a 802f、第二交流匯流條804a 804f。在上述匯流條組件800還設(shè)置有用于檢測(cè)設(shè)置在兩側(cè)的第一和第二交流匯流條802和804中流過(guò)的交流電流的電流傳感器180。設(shè)置在兩側(cè)的上述第一和第二交流匯流條802,804分別由寬幅導(dǎo)體制造,直到電流傳感器180a或電流傳感器180b的設(shè)置部位之前,兩側(cè)的第一交流匯流條802a 802f都以寬幅面與 電容器模塊500的層疊導(dǎo)體板501的主面大致垂直的方式配置。第一交流匯流條802a 802f,在電流傳感器180a或180b的貫通孔前,分別以大致直角彎折(折曲),這些交流匯流條的寬幅面成為與層疊導(dǎo)體板501的主面大致平行的狀態(tài)。在貫通電流傳感器180a和電流傳感器180b的孔之后,與第二交流匯流條804a 804f連接。第二交流匯流條804a 804f的大部分呈寬幅面與電容器模塊500的層疊導(dǎo)體板501的主面大致垂直的狀態(tài)、即交流匯流條的窄幅面朝向電カ轉(zhuǎn)換裝置的縱方向的狀態(tài)。如圖15所記載,第一交流匯流條802a 802f貫通上述電流傳感器180a和電流傳感器180b的孔之后,在形成于第一匯流條802a 802f上的連接部805a 805f (連接部805d 805f未圖示)與第二交流匯流條804a 804f連接。如上所述,第二交流匯流條804a 804f,在連接部805a 805f的附近,向電容器模塊500 —側(cè)以大致直角彎折。由此,第二交流匯流條804a 804f的主面形成為與電容器模塊500的層疊導(dǎo)體板501的主面大致垂直。進(jìn)而,第二交流匯流條804a 804f從電流傳感器180a或電流傳感器180b的附近,如圖12和圖14、圖15所示,向流路形成體12的短邊方向的ー個(gè)邊12a延伸,橫穿該邊12a。即,在多個(gè)第二交流匯流條804a 804f的主面相對(duì)的狀態(tài)下,該第二交流匯流條804a 804f橫穿邊12a。交流匯流條802a、802b、802d、802e沿著配置在外殼10的內(nèi)側(cè)的兩側(cè)的冷卻介質(zhì)流路配置在兩側(cè),由此能夠減少裝置整體的大型化。此外,寬幅導(dǎo)體的窄幅面以向著裝置的縱方向的方式對(duì)齊配置,所以能夠減小第一交流匯流條802和第二交流匯流條804占據(jù)的空間,能夠減少裝置整體的大型化。進(jìn)而,通過(guò)使多個(gè)交流匯流條從流路形成體12的一面?zhèn)韧怀觯兊萌菀自陔姤D(zhuǎn)換裝置200的外部處理配線,生產(chǎn)效率提高。如圖14所示,第一交流匯流條802a 802f、電流傳感器180a 180b和第二交流匯流條804a 804f,被由樹(shù)脂構(gòu)成的保持部件803保持和絕緣。利用該保持部件803,使第二交流匯流條804a 804f與金屬制的流路形成體12和外殼10之間的絕緣性提高。匯流條組件800通過(guò)保持部件803固定在流路形成體12上。即使熱從外部傳遞至外殼10,形成有冷卻介質(zhì)的流路的流路形成體12也可以抑制溫度上升。通過(guò)將匯流條組件800固定在該流路形成體12,不僅能夠抑制匯流條組件800的溫度上升,也能夠抑制保持在匯流條組件800上的電流傳感器180的溫度上升。電流傳感器180具有不耐熱的特性,通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu),能夠提高電流傳感器180a、180b的可靠性。進(jìn)而,在如本實(shí)施例所述,將電カ轉(zhuǎn)換裝置固定在變速器上的情況下,熱不僅從變速器TM —側(cè)傳遞至外殼10,也從電動(dòng)發(fā)電機(jī)一側(cè)通過(guò)第二交流匯流條804a 804f傳遞。能夠用流路形成體12屏蔽這些熱,或者使熱逃逸至冷卻介質(zhì),能夠抑制電流傳感器180a、180b的溫度上升,能夠提高可靠性。
如圖14所示,保持部件803具備用于支承圖4所示的驅(qū)動(dòng)器電路基板22的支承部件807a和支承部件807b。支承部件807a設(shè)置有多個(gè),沿著流路形成體12的長(zhǎng)邊方向的ー個(gè)邊形成。此外,支承部件807b設(shè)置有多個(gè),沿著流路形成體12的長(zhǎng)邊方向的另ー個(gè)邊排列形成。在支承部件807a和支承部件807b的前端部,形成有用于固定驅(qū)動(dòng)器電路基板22的螺孔。進(jìn)而,保持部件803具有從配置了電流傳感器180a和電流傳感器180b的部位向上方延伸的突起部806a和突起部806b。突起部806a和突起部806b構(gòu)成為分別貫通電流傳感器180a和電流傳感器180b。如圖15所示,電流傳感器180a和電流傳感器180b,具有向驅(qū)動(dòng)器電路基板22的配置方向延伸的信號(hào)線182a和信號(hào)線182b。信號(hào)線182a和信號(hào)線182b,與驅(qū)動(dòng)器電路基板22的配線圖案通過(guò)軟釬焊而接合。本實(shí)施方式中,保持部件803、支承部件807a、807b和突起部806a、806b通過(guò)樹(shù)脂一體地形成。由此,保持部件803具備傳感器180與驅(qū)動(dòng)器電路基板22的定位功能,所以容易進(jìn)行信號(hào)線182a與驅(qū)動(dòng)器電路基板22之間的組裝和軟釬焊連接作業(yè)。此外,通過(guò)將保持 電流傳感器180和驅(qū)動(dòng)器電路基板22的機(jī)構(gòu)設(shè)置在保持部件803上,能夠削減電カ轉(zhuǎn)換裝置整體的部件個(gè)數(shù)。本實(shí)施方式中,電カ轉(zhuǎn)換裝置200固定在設(shè)置于變速器TM上的外殼10,所以受到來(lái)自變速器TM的振動(dòng)的較大影響。于是,在保持部件803設(shè)置用干支承驅(qū)動(dòng)器電路基板22的中央部附近的支承部件808,降低對(duì)驅(qū)動(dòng)器電路基板22施加的振動(dòng)的影響。例如,通過(guò)利用支承部件808支承驅(qū)動(dòng)器電路基板22的中央部,能夠使驅(qū)動(dòng)器電路基板22的共振頻率比從變速器TM傳遞來(lái)的振動(dòng)的頻率更高,能夠降低對(duì)驅(qū)動(dòng)器電路基板22施加的變速器TM的振動(dòng)的影響。另外,匯流條組件800的保持部件803通過(guò)螺釘固定在流路形成體12。此外,保持部件803設(shè)置有用于固定輔機(jī)用模塊350的一個(gè)端部的托架809。此夕卜,如圖4所示,輔機(jī)用模塊350配置在冷卻部407上,因而該輔機(jī)用模塊350的另ー個(gè)端部被固定在該冷卻部407。由此,能夠降低對(duì)輔機(jī)用模塊350施加的振動(dòng)的影響,并且削減固定用的部件個(gè)數(shù)。圖16是將功率半導(dǎo)體模塊、電容器模塊、匯流條組件800和輔機(jī)用模塊350組裝在流路形成體12的狀態(tài)的外觀立體圖。電流傳感器180在達(dá)到大約100°C以上的溫度時(shí)可能不再能夠作為傳感器使用。車載用的電カ轉(zhuǎn)換裝置的使用環(huán)境非常嚴(yán)苛,可能成為高溫,保護(hù)電流傳感器180不過(guò)熱是重要課題之一。特別是,本實(shí)施方式中,因?yàn)殡姤D(zhuǎn)換裝置200搭載在變速器TM上,所以保護(hù)電流傳感器180不受從該變速器TM發(fā)出的熱的影響是重要的課題。于是,本實(shí)施方式中,電流傳感器180a和電流傳感器180b,夾著流路形成體12配置在與變速器TM相反的ー側(cè)。由此,變速器TM發(fā)出的熱難以傳導(dǎo)至電流傳感器,能夠抑制電流傳感器的溫度上升。進(jìn)而,第二交流匯流條804a 804f,以橫穿圖5所示的第三流路19c的方式形成。并且,電流傳感器180a和電流傳感器180b,配置在與橫穿第三流路部19c的第二交流匯流條804a 804f的部分相比更靠功率模塊的交流端子321 (159)的ー側(cè)的位置。由此,利用冷卻介質(zhì)對(duì)第二交流匯流條804a 804f間接進(jìn)行冷卻,能夠緩和從交流匯流條對(duì)電流傳感器、進(jìn)而對(duì)功率模塊內(nèi)的半導(dǎo)體芯片傳導(dǎo)的熱,所以可靠性提高。圖16所示的流動(dòng)方向811表示圖5中所示的第四流路19d中流動(dòng)的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向。同樣,流動(dòng)方向812表示圖5中所示的第二流路19b中流動(dòng)的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向。本實(shí)施方式中,電流傳感器180a和電流傳感器180b配置成,在從電カ轉(zhuǎn)換裝置200的上方投影吋,電流傳感器180a和電流傳感器180b的投影部被冷卻介質(zhì)流路19的投影部包圍。由此,能夠進(jìn)一歩保護(hù)電流傳感器不受來(lái)自變速器TM的熱的影響。圖17是為了幫助理解而將控制電路基板20與金屬底板11分離的狀態(tài)的立體圖。如圖16所示,電流傳感器180配置在電容器模塊500的上方。驅(qū)動(dòng)器電路基板22配置在圖16所示的電流傳感器180的上方,并被圖14所示的設(shè)置在匯流條組件800上的支承部件807a和807b支承。金屬底板11配置在驅(qū)動(dòng)器電路基板22的上方,本實(shí)施方式中,被從流路形成體12立起設(shè)置的多個(gè)支承部件15支承。控制電路基板20配置在金屬底板11的上方,固定在上述金屬底板11。電流傳感器180、驅(qū)動(dòng)器電路基板22和控制電路基板20在高度方向上分層配置,并且控制電路基板20配置在距離強(qiáng)電類的功率半導(dǎo)體模塊300和301最遠(yuǎn)的部位,所以能夠抑制混入開(kāi)關(guān)噪聲等。此外,金屬底板11與電接地的流路形成體12電連接。通過(guò)該金屬底板11,能夠減少?gòu)尿?qū)動(dòng)器電路基板22混入控制電路基板20的噪聲。 在電流傳感器180與驅(qū)動(dòng)器電路基板22電連接時(shí),若使用配線連接器則連接エ序變得繁雜,可能出現(xiàn)連接失誤,期望能夠防止這種情況。圖17中,在驅(qū)動(dòng)器電路基板22,形成貫通該驅(qū)動(dòng)器電路基板22的第一孔24和第二孔26。在第一孔24中插入功率半導(dǎo)體模塊300的信號(hào)端子325U和信號(hào)端子325L,信號(hào)端子325U和信號(hào)端子325L通過(guò)軟釬焊與驅(qū)動(dòng)器電路基板22的配線圖案接合。進(jìn)而,在第二孔26中插入電流傳感器180的信號(hào)線182,信號(hào)線182通過(guò)軟釬焊與驅(qū)動(dòng)器電路基板22的配線圖案接合。其中,軟釬焊接合從與流路形成體12相対的面的相反ー側(cè)的驅(qū)動(dòng)器電路基板22的面ー側(cè)進(jìn)行。由此,能夠不使用配線連接器地連接信號(hào)線,所以能夠提高生產(chǎn)效率。此外,功率半導(dǎo)體模塊300的信號(hào)端子325與電流傳感器180的信號(hào)線182,從同一方向通過(guò)軟釬焊接合,由此能夠進(jìn)ー步提高生產(chǎn)效率。此外,在驅(qū)動(dòng)器電路基板22,通過(guò)分別設(shè)置用于使信號(hào)端子325貫通的第一孔24和用于使信號(hào)線182貫通的第二孔26,能夠減少連接失誤的危險(xiǎn)性。此外,本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)器電路基板22,在與流路形成體12相対的面一側(cè)安裝有驅(qū)動(dòng)器IC芯片等驅(qū)動(dòng)器電路(未圖示)。由此,抑制軟釬焊接合的熱傳導(dǎo)至驅(qū)動(dòng)器IC芯片等,防止軟釬焊接合導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器IC芯片等產(chǎn)生損傷。此外,搭載在驅(qū)動(dòng)器電路基板22上的變壓器這樣的高度高(厚度大)的部件,配置在電容器模塊500與驅(qū)動(dòng)器電路基板22之間的空間中,所以能夠使電カ轉(zhuǎn)換裝置200的整體厚度變低。本實(shí)施方式中,利用冷卻介質(zhì)流路19中流過(guò)的冷卻介質(zhì),對(duì)插入固定于冷卻介質(zhì)流路19內(nèi)的功率半導(dǎo)體模塊300和301進(jìn)行冷卻,并且對(duì)電容器模塊500進(jìn)行冷卻。進(jìn)而,為了抑制因輔機(jī)用模塊350發(fā)熱而引起的溫度上升,優(yōu)選對(duì)其也進(jìn)行冷卻。因?yàn)橥鈿?0內(nèi)能夠冷卻的部分受限,所以需要改進(jìn)冷卻方法和冷卻結(jié)構(gòu)。于是,本實(shí)施方式中,在輔機(jī)用模塊350的金屬底形成的散熱面,與圖4所示的冷卻部407相對(duì)地配置。圖4的冷卻部407是為了冷卻輔機(jī)用模塊350而設(shè)置的。冷卻部407的背面?zhèn)热鐖D5所示。此外,冷卻部407的部分的截面圖在圖19中表示。圖4、圖5、圖19中,輔機(jī)用模塊350以其散熱面與冷卻部407的外周面接觸的方式被固定。上述冷卻部407在入口配管13的上方形成,因此從下方流入的冷卻介質(zhì)與冷卻部407的內(nèi)部碰撞,能夠效率良好地從輔機(jī)用模塊350吸取熱量。從圖19的虛線所示的入口配管13流入的冷卻介質(zhì)與在冷卻部407的內(nèi)部形成的冷卻介質(zhì)蓄積部19f的上表面碰撞而改變流動(dòng)方向,此時(shí)吸取冷卻部407的熱量。改變了方向的冷卻介質(zhì),從流路19a流入圖4和圖5所示的流路19b,對(duì)功率半導(dǎo)體模塊300和301進(jìn)行冷卻。對(duì)功率半導(dǎo)體模塊301進(jìn)行冷卻后的冷卻介質(zhì),流入流路19e,從虛線所示的出口配管14排出。在流路19e的上部形成冷卻介質(zhì)蓄積部19g,通過(guò)冷卻介質(zhì)蓄積部19g的冷卻介質(zhì)對(duì)冷卻部407進(jìn)行冷卻。為了使冷卻介質(zhì)流路的流體阻抗成為適當(dāng)?shù)臓顟B(tài),使流入側(cè)的冷卻介質(zhì)蓄積部19f比出ロ側(cè)的冷卻介質(zhì)蓄積部19g更大。通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu),能夠效率良好地對(duì)輔機(jī)用模塊350進(jìn)行冷卻。圖18是圖17的虛線B所示的面的、從C方向觀看電カ轉(zhuǎn)換裝置200的截面圖。模塊殼體304上設(shè)置的凸緣304B被按壓在流路形成體12的流路的開(kāi)ロ,通過(guò)將模塊殼體304按壓在流路形成體12,能夠提高冷卻介質(zhì)流路19的氣密性。為了提高功率半導(dǎo)體模塊300的冷卻效率,需要使冷卻介質(zhì)流路19內(nèi)的冷卻介質(zhì)在形成有散熱片305的區(qū)域中流動(dòng)。模塊殼體304為了確保彎曲部304A的空間,在模塊殼體304的下部沒(méi)有形成散熱片305。于是,下蓋420以模塊殼體304的下部與在該下蓋420形成的凹部430嵌合的方式形成。由 此,能夠防止冷卻介質(zhì)流入沒(méi)有形成散熱片的空間。如圖6至圖10所記載,上述實(shí)施方式中,功率半導(dǎo)體模塊300和301內(nèi)置有圖2所示的上下臂的串聯(lián)電路150,實(shí)現(xiàn)電感的降低。雖然從降低電感的觀點(diǎn)出發(fā)特性會(huì)降低,但是也可以考慮分別用功率半導(dǎo)體模塊構(gòu)成上臂和下臂,在功率半導(dǎo)體模塊的外部將上臂與下臂串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。作為這些其他實(shí)施方式,在圖20至圖22中表示分別用功率半導(dǎo)體模塊構(gòu)成上臂和下臂的實(shí)施方式。圖20是使用在功率半導(dǎo)體模塊中收納了上臂或下臂的功率半導(dǎo)體模塊、將這些功率半導(dǎo)體模塊收納在流路形成體12的狀態(tài)的俯視圖。圖20中,在流路形成體12,如圖5所說(shuō)明,沿著長(zhǎng)邊在兩側(cè)形成有冷卻介質(zhì)流路,收納有上臂的上臂半導(dǎo)體模塊150A和收納有下臂的下臂半導(dǎo)體模塊150B被交替地插入在上述冷卻介質(zhì)流路。上臂半導(dǎo)體模塊150A具備圖2所示的正極端子157、取出交流電流的交流端子169A和用于進(jìn)行控制的端子154和155。此外,下臂半導(dǎo)體模塊150B具備負(fù)極端子158、取出交流電流的交流端子169B和用于進(jìn)行控制的端子154和155。在流路形成體12的中央與圖4所示同樣地收納有電容器模塊500,正極側(cè)的電容器端子506與正極端子157連接,負(fù)極側(cè)的電容器端子504與負(fù)極端子158連接。在電容器,從圖I的電池136通過(guò)直流連接器138對(duì)正極側(cè)的電源端子509和負(fù)極側(cè)的電源端子508供給直流電力,電容器模塊500對(duì)上臂半導(dǎo)體模塊150A的正極端子157和下臂半導(dǎo)體模塊150B的負(fù)極端子158分別供給直流電カ。此處,將上臂半導(dǎo)體模塊150A的交流端子169A與下臂半導(dǎo)體模塊150B的交流端子169B連接即制造上下臂的串聯(lián)電路150。圖21是表不上臂半導(dǎo)體模塊150A的交流端子169A與下臂半導(dǎo)體模塊150B的交流端子169B與匯流條802a 802c的連接關(guān)系的圖,圖22是表示上臂半導(dǎo)體模塊150A的交流端子169A與下臂半導(dǎo)體模塊150B的交流端子169B與匯流條組件800的連接關(guān)系的圖。圖20中,上臂半導(dǎo)體模塊150A的交流端子169A與下臂半導(dǎo)體模塊150B的交流端子169B的連接,在圖21和圖22中用交流匯流條802a 802f進(jìn)行。例如圖21中,通過(guò)交流匯流條802a連接交流端子169A與交流端子169B。交流匯流條802a起到串聯(lián)連接上臂半導(dǎo)體模塊150A與下臂半導(dǎo)體模塊150B的功能和從串聯(lián)連接點(diǎn)取出交流電流的功能這2個(gè)功能。同樣地,交流匯流條802b至交流匯流條802f分別起到串聯(lián)連接分別對(duì)應(yīng)的上臂半導(dǎo)體模塊150A與下臂半導(dǎo)體模塊150B的功能和從串聯(lián)連接點(diǎn)取出交流電流的功能這2個(gè)功能。圖22具備用于保持交流匯流條802a 802f的保持部件803。圖20至圖22的實(shí)施方式,關(guān)于電容器模塊500和功率半導(dǎo)體模塊、電流傳感器180、匯流條組件800的冷卻和組裝方法,與圖3至圖5和圖11 圖19的實(shí)施方式基本相同。因此,能夠同樣得到圖3至圖5和圖11 圖19的實(shí)施方式中說(shuō)明的課題的解決和效果O 以上說(shuō)明了各種實(shí)施方式和變形例,但本發(fā)明并不限定于這些內(nèi)容。在本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)可以想到的其他方式也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。以下優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)援引而加入本申請(qǐng)中。日本專利申請(qǐng)2010年第84777號(hào)(2010年4月I日遞交)
權(quán)利要求
1.一種電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于,包括 金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空間,在縱方向的一側(cè)具有蓋,另一側(cè)被底堵塞; 流路形成體,其在所述外殼的縱方向上的底一側(cè),沿著所述外殼的內(nèi)部的側(cè)部形成冷卻介質(zhì)流路; 多個(gè)功率半導(dǎo)體模塊,其內(nèi)置有用于構(gòu)成將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力的逆變器電路的半導(dǎo)體芯片,并且設(shè)置成,用于向所述半導(dǎo)體芯片流動(dòng)電流的直流端子和用于控制所述半導(dǎo)體芯片的動(dòng)作的控制端子向外部突出; 電容器模塊,其相對(duì)于沿著所述外殼的側(cè)部形成的冷卻介質(zhì)流路配置在中央側(cè),且具備直流端子; 交流匯流條組件,其與所述電容器模塊和所述冷卻介質(zhì)流路相比,配置在所述外殼的縱方向上的蓋一側(cè);和 驅(qū)動(dòng)器電路,其相對(duì)于所述交流匯流條組件,配置在縱方向上的蓋一側(cè), 各所述功率半導(dǎo)體模塊,以插入在所述冷卻介質(zhì)流路的狀態(tài)固定在流路形成體,所述交流匯流條組件具有用于流動(dòng)由各所述功率半導(dǎo)體模塊產(chǎn)生的交流電流的多個(gè)交流匯流條和用于固定該交流匯流條組件的多個(gè)固定部,所述多個(gè)交流匯流條成為沿著所述冷卻介質(zhì)流路延伸的形狀,所述交流匯流條組件通過(guò)所述多個(gè)固定部被固定。
2.如權(quán)利要求I所述的電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于 所述電容器模塊成為大致長(zhǎng)方形的形狀,沿著所述長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊形成有所述冷卻介質(zhì)流路,所述交流匯流條組件的多個(gè)固定部沿著所述冷卻介質(zhì)流路配置。
3.如權(quán)利要求I所述的電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于 沿著所述電容器模塊的外周形成有所述冷卻介質(zhì)流路, 所述驅(qū)動(dòng)器電路形成于驅(qū)動(dòng)器基板,所述驅(qū)動(dòng)器基板具有用于進(jìn)行固定的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器固定部,所述驅(qū)動(dòng)器固定部沿著所述冷卻介質(zhì)流路配置。
4.一種電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于,包括 金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空間,在縱方向上的一側(cè)具有蓋,在另一側(cè)具有底; 流路形成體,其在所述外殼的縱方向上的底一側(cè)形成冷卻介質(zhì)流路; 多個(gè)功率半導(dǎo)體模塊,其內(nèi)置有用于構(gòu)成將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力的逆變器電路的半導(dǎo)體芯片,并且設(shè)置成,用于向所述半導(dǎo)體芯片流動(dòng)電流的直流端子、用于流動(dòng)交流電流的交流端子和用于控制所述半導(dǎo)體芯片的動(dòng)作的控制端子向外部突出; 電容器模塊,其與所述冷卻介質(zhì)流路一起配置,且具備直流端子; 交流匯流條組件,其與所述電容器模塊和所述冷卻介質(zhì)流路相比,配置在所述外殼的縱方向上的蓋一側(cè);和 驅(qū)動(dòng)器電路,其向所述功率半導(dǎo)體模塊的控制端子供給半導(dǎo)體芯片的控制信號(hào), 所述電容器模塊的直流端子與各所述功率半導(dǎo)體模塊的直流端子電連接, 所述交流匯流條組件,具有多個(gè)交流匯流條和用于固定該交流匯流條組件的多個(gè)固定部,該交流匯流條包括沿著所述冷卻介質(zhì)流路延伸的寬幅導(dǎo)體, 包括所述寬幅導(dǎo)體的各交流匯流條分別配置成,寬幅導(dǎo)體的窄的面朝向縱方向,寬幅面朝向橫穿縱方向的方向,各所述交流匯流條的寬幅面隔著空間相對(duì), 所述交流匯流條組件的各交流匯流條與對(duì)應(yīng)的功率半導(dǎo)體模塊的交流端子連接。
5.如權(quán)利要求4所述的電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于 與所述交流匯流條組件相比,在蓋一側(cè)配置有具有所述驅(qū)動(dòng)器電路的基板, 所述功率半導(dǎo)體模塊的交流端子與對(duì)應(yīng)的所述交流匯流條組件通過(guò)焊接連接,具有所述驅(qū)動(dòng)器電路的基板與所述功率半導(dǎo)體模塊的控制端子通過(guò)軟釬焊連接。
6.一種電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于,包括 金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空間,在縱方向的一側(cè)具有蓋,在另一側(cè)具有底; 流路形成體,其在所述外殼內(nèi)的底一側(cè),沿著所述外殼內(nèi)部的兩側(cè)部分別形成第一冷卻介質(zhì)流路和第二冷卻介質(zhì)流路; 功率半導(dǎo)體模塊,其內(nèi)置有用于構(gòu)成將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力的逆變器電路的半導(dǎo)體芯片,并且設(shè)置成,用于向所述半導(dǎo)體芯片流動(dòng)電流的直流端子、用于流動(dòng)交流電流的交流端子和用于控制所述半導(dǎo)體芯片的動(dòng)作的控制端子向外部突出; 電容器模塊,其以被所述第一冷卻介質(zhì)流路和所述第二冷卻介質(zhì)流路夾著的方式配置,且具備直流端子; 交流匯流條組件,其與所述電容器模塊和所述冷卻介質(zhì)流路相比,配置在所述外殼內(nèi)的蓋一側(cè);和 驅(qū)動(dòng)器電路,其向所述功率半導(dǎo)體模塊的控制端子供給控制信號(hào), 多個(gè)所述功率半導(dǎo)體模塊分別被插入配置在所述第一冷卻介質(zhì)流路和所述第二冷卻介質(zhì)流路, 所述電容器模塊的直流端子與對(duì)應(yīng)的所述功率半導(dǎo)體模塊的直流端子電連接, 所述交流匯流條組件具有第一交流匯流條組和第二交流匯流條組以及用于固定該交流匯流條組件的多個(gè)固定部,所述第一交流匯流條組和第二交流匯流條組分別沿著所述第一冷卻介質(zhì)流路和所述第二冷卻介質(zhì)流路配置,且分別具有多個(gè)寬幅形狀的交流匯流條,各所述交流匯流條組按照寬幅形狀的交流匯流條的各自的窄的面朝向縱方向、寬幅面朝向橫穿縱方向的方向的方式被固定,第一交流匯流條組沿著第一冷卻介質(zhì)流路配置,第二交流匯流條組沿著第二冷卻介質(zhì)流路配置, 在所述第一交流匯流條組與所述第二交流匯流條組之間配置有電路。
7.如權(quán)利要求6所述的電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于,包括 在所述第一交流匯流條組與所述第二交流匯流條組之間配置的電路,是用于產(chǎn)生對(duì)輔機(jī)用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的交流電力的輔機(jī)用逆變器電路。
8.一種電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于,包括 金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空間; 平滑用的電容器模塊,其配置在所述外殼的內(nèi)部,具備直流端子; 流路形成體,其沿著所述電容器模塊形成冷卻介質(zhì)流路; 功率半導(dǎo)體模塊,其內(nèi)置有用于構(gòu)成將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力的逆變器電路的上下臂的串聯(lián)電路,并且設(shè)置成,用于向所述上下臂的串聯(lián)電路流動(dòng)電流的直流端子、用于輸出交流電力的交流端子和用于控制所述上下臂的動(dòng)作的控制端子向外部突出; 交流匯流條組件,其與所述電容器模塊和所述冷卻介質(zhì)流路相比,配置在所述外殼的縱方向上的一側(cè);和 驅(qū)動(dòng)器電路,其相對(duì)于所述交流匯流條組件更接近縱方向上的一側(cè)地配置,多個(gè)所述功率半導(dǎo)體模塊被插入配置在所述冷卻介質(zhì)流路, 以從所述電容器模塊的直流端子向所述功率半導(dǎo)體模塊的直流端子供給直流電力的方式進(jìn)行電連接, 所述交流匯流條組件具有沿著所述冷卻介質(zhì)流路延伸的多個(gè)寬幅的交流匯流條和用于固定該交流匯流條組件的固定部, 所述功率半導(dǎo)體模塊在兩面具有冷卻面,并且具有成為在所述縱方向細(xì)長(zhǎng)且沿著流路細(xì)長(zhǎng)的形狀的半導(dǎo)體模塊殼體和從所述半導(dǎo)體模塊殼體向所述縱方向的一側(cè)突出的所述直流端子和所述交流端子,還設(shè)置有相對(duì)于所述直流端子和所述交流端子更向所述縱方向的一側(cè)較長(zhǎng)地突出的所述控制端子, 所述交流匯流條組件與對(duì)應(yīng)的所述功率半導(dǎo)體模塊的交流端子電連接, 所述驅(qū)動(dòng)器電路向?qū)?yīng)的所述功率半導(dǎo)體模塊的控制端子供給用于控制上臂或下臂的控制信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于 所述交流匯流條組件的所述寬幅的交流匯流條各自配置成,窄的面為縱方向、且沿著所述冷卻介質(zhì)流路分別延伸的形狀,構(gòu)成交流匯流條組件的交流匯流條的寬幅面隔著空間相互相對(duì)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于 所述交流輸出端,設(shè)置在沿著所述冷卻介質(zhì)流路分別延伸的方向上。
11.一種電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于,包括 金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空間; 平滑用的電容器模塊,其具備直流端子,設(shè)置在所述外殼內(nèi); 流路形成體,其在所述外殼內(nèi)以沿著所述電容器模塊的方式形成冷卻介質(zhì)流路; 功率半導(dǎo)體模塊,其內(nèi)置有用于構(gòu)成將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力的逆變器電路的半導(dǎo)體芯片,并且設(shè)置成,用于向所述半導(dǎo)體芯片流動(dòng)電流的直流端子、用于流動(dòng)交流電流的交流端子和用于控制所述半導(dǎo)體芯片的動(dòng)作的控制端子向外部突出; 交流匯流條組件,其與所述電容器模塊和所述冷卻介質(zhì)流路相比,配置在所述外殼的縱方向上的一側(cè);和 驅(qū)動(dòng)器電路,其相對(duì)于所述交流匯流條組件配置在縱方向上的一側(cè), 所述電容器模塊的直流端子與各所述功率半導(dǎo)體模塊的直流端子通過(guò)焊接連接,所述交流匯流條組件具有沿著所述冷卻介質(zhì)流路延伸的多個(gè)交流匯流條和用于固定該交流匯流條組件的固定部,通過(guò)該固定部將所述交流匯流條組件固定在所述流路形成體。
12.如權(quán)利要求11所述的電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于 各所述功率半導(dǎo)體模塊的交流端子與對(duì)應(yīng)的所述功率半導(dǎo)體模塊的交流端子通過(guò)焊接連接。
13.一種電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于,包括 金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空間,在縱方向的一側(cè)具有蓋,另一側(cè)被底堵塞; 流路形成體,其沿著所述外殼的內(nèi)部的側(cè)部形成冷卻介質(zhì)流路; 功率半導(dǎo)體模塊,其內(nèi)置有用于構(gòu)成將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力的逆變器電路的半導(dǎo)體芯片,并且設(shè)置成,用于向所述半導(dǎo)體芯片流動(dòng)電流的直流端子、用于流動(dòng)交流電流的交流端子和用于控制所述半導(dǎo)體芯片的動(dòng)作的控制端子向外部突出; 電容器模塊,其相對(duì)于所述冷卻介質(zhì)流路配置在中央側(cè),且固定在所述流路形成體,具備直流端子; 交流匯流條組件,其與所述電容器模塊和所述冷卻介質(zhì)流路相比,配置在所述外殼的縱方向上的一側(cè);和驅(qū)動(dòng)器電路; 多個(gè)所述功率半導(dǎo)體模塊被插入在冷卻介質(zhì)流路并被固定, 所述交流匯流條組件具備寬幅的多個(gè)交流匯流條和用于固定所述交流匯流條組件的固定部, 交流匯流條分別配置成,窄幅面朝向縱方向,各個(gè)所述交流匯流條的寬幅面相互隔著空間相對(duì), 通過(guò)所述固定部將所述交流匯流條組件固定在所述流路形成體, 所述驅(qū)動(dòng)器電路被固定在所述流路形成體。
14.一種電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于,包括 金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空間,在縱方向上的一側(cè)具有蓋,另一側(cè)被底堵塞; 流路形成體,其配置在所述外殼的內(nèi)部,沿著所述外殼的側(cè)部形成冷卻介質(zhì)流路;多個(gè)功率半導(dǎo)體模塊,其內(nèi)置有用于構(gòu)成將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力的逆變器電路的半導(dǎo)體芯片,并且設(shè)置成,用于向所述半導(dǎo)體芯片流動(dòng)電流的直流端子、用于流動(dòng)交流電流的交流端子和用于控制所述半導(dǎo)體芯片的動(dòng)作的控制端子向外部突出,所述多個(gè)功率半導(dǎo)體模塊被插入在所述冷卻介質(zhì)流路并被固定; 平滑用的電容器模塊,其相對(duì)于所述冷卻介質(zhì)流路配置在中央側(cè),且被固定在所述流路形成體,具備直流端子; 交流匯流條組件,其與所述電容器模塊和所述冷卻介質(zhì)流路相比,配置在所述外殼的縱方向上的一側(cè);和 驅(qū)動(dòng)器電路,其向所述功率半導(dǎo)體模塊的控制端子供給控制信號(hào), 所述電容器模塊的直流端子,從所述電容器模塊突出且向?qū)?yīng)的所述功率半導(dǎo)體模塊的所述直流端子的方向延伸,所述電容器模塊的直流端子的端部成為沿著所述功率半導(dǎo)體模塊的電流端子向縱方向上的一側(cè)延伸的形狀,所述電容器模塊的直流端子的端部與所述功率半導(dǎo)體模塊的直流端子通過(guò)焊接被連接, 交流匯流條組件所具有的成寬幅形狀的交流匯流條,向所述功率半導(dǎo)體模塊的交流端子的方向延伸,該成寬幅形狀的交流匯流條的端部成為沿著所述交流端子向縱方向上的一側(cè)延伸的形狀,所述端部與所述交流端子通過(guò)焊接被連接, 所述驅(qū)動(dòng)器電路與所述功率半導(dǎo)體模塊的控制端子通過(guò)軟釬焊被連接。
15.如權(quán)利要求14所述的電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于 從所述電容器模塊突出且與對(duì)應(yīng)的所述功率半導(dǎo)體模塊的直流端子連接的直流匯流條,具有從所述電容器模塊向所述功率半導(dǎo)體模塊的電流端子的方向延伸的第一部分;和其端部沿著所述直流端子向縱方向上的一側(cè)延伸的第二部分,在所述第二部分通過(guò)焊接與所述功率半導(dǎo)體模塊的直流端子連接,交流匯流條組件所具有的寬幅導(dǎo)體的交流匯流條,具有向所述功率半導(dǎo)體模塊的交流端子的方向延伸的第一部分;和其端部沿著所述交流端子向縱方向上的一側(cè)折曲并延伸的第二部分,在所述第二部分通過(guò)焊接與功率半導(dǎo)體模塊的交流端子連接。
16.一種電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于,包括 金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空間,在縱方向的一側(cè)具有蓋,另一側(cè)被底堵塞,并且在另一側(cè)的外部具有用于固定在所述汽車用變速器的固定部; 流路形成體,其配置在所述金屬外殼的內(nèi)部,形成用于流動(dòng)冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)流路; 功率半導(dǎo)體模塊,其內(nèi)置有構(gòu)成用于將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力的逆變器電路的半導(dǎo)體芯片; 具有直流端子的電容器模塊; 交流匯流條組件,其用于流動(dòng)所述功率半導(dǎo)體模塊產(chǎn)生的交流電流;和 電流傳感器, 以沿著所述電容器模塊配置所述冷卻介質(zhì)流路的方式并排配置所述電容器模塊和所述冷卻介質(zhì)流路, 所述交流匯流條組件相對(duì)于所述電容器模塊配置在所述縱方向上的一側(cè), 所述交流匯流條組件具備用于流動(dòng)交流電流的多個(gè)交流匯流條和保持所述多個(gè)交流匯流條并且具有固定用的固定部的保持部件,所述交流匯流條組件通過(guò)所述保持部件的所述固定部被固定在所述流路形成體, 用于測(cè)量所述交流匯流條中流動(dòng)的電流的所述電流傳感器固定在所述交流匯流條組件。
17.一種電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于,配置有 金屬外殼,其在內(nèi)部具有收納空間,在縱方向的一側(cè)具有蓋,另一側(cè)被底堵塞,并且在另一側(cè)的外部具有用于固定在所述變速器的固定部; 流路形成體,其在所述金屬外殼的內(nèi)部的兩側(cè)部分別形成用于流動(dòng)冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)流路; 將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力的功率半導(dǎo)體模塊;和 所述平滑用的電容器模塊, 相對(duì)于所述電容器模塊,在所述縱方向上的一側(cè)配置有用于流動(dòng)交流電流的交流匯流條組件, 用于測(cè)量所述交流匯流條中流動(dòng)的電流的電流傳感器,與所述電容器模塊相比配置在所述縱方向上的一側(cè),并且配置在相對(duì)于流動(dòng)所述冷卻介質(zhì)的軸方向被配置在兩側(cè)部的所述冷卻介質(zhì)流路夾著的范圍內(nèi)。
18.如權(quán)利要求17所述的電力轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于 所述交流匯流條組件相對(duì)于所述功率半導(dǎo)體模塊和電容器模塊,配置在所述縱方向上的一側(cè), 所述交流匯流條組件還被固定在所述流路形成體, 所述流路形成體收納在所述外殼中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電力轉(zhuǎn)換裝置,其包括金屬外殼,在內(nèi)部具有收納空間,在縱方向的一側(cè)具有蓋,另一側(cè)被底堵塞;流路形成體,沿著外殼的縱方向上的底一側(cè)的內(nèi)部的側(cè)部形成冷卻介質(zhì)流路;多個(gè)功率半導(dǎo)體模塊,內(nèi)置有半導(dǎo)體芯片,并且設(shè)置成,直流端子和用于控制半導(dǎo)體芯片的動(dòng)作的控制端子向外部突出;電容器模塊,相對(duì)于沿著外殼的側(cè)部形成的冷卻介質(zhì)流路配置在中央側(cè),且具備直流端子;交流匯流條組件,與電容器模塊和冷卻介質(zhì)流路相比,配置在外殼的縱方向上的蓋一側(cè);和驅(qū)動(dòng)器電路,配置在縱方向上的蓋一側(cè)。各功率半導(dǎo)體模塊,以插入在冷卻介質(zhì)流路的狀態(tài)固定在流路形成體,交流匯流條組件具有多個(gè)交流匯流條和用于固定該組件的多個(gè)固定部。
文檔編號(hào)H05K7/20GK102835013SQ20118001752
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者中嶋賢市郎 申請(qǐng)人:日立汽車系統(tǒng)株式會(huì)社