CN101051797A - 电力变换装置 - Google Patents

Abstract

一种电力变换装置，至少具备：形成箱状的壳体；依次配置在上述壳体内的功率组件、平滑用电容器、平板状的保持板和旋转电机控制电路基板，上述保持板其周边固定在上述壳体的内侧壁面而配置，且使上述平滑用电容器组件和旋转电机控制电路基板固定。从而提供一种实现小型化的电力变换装置。

Description

电力变换装置

技术领域

本发明涉及电力变换装置，例如涉及适合用于车辆的电力变换装置。

背景技术

电力变换装置，包括：逆变器、与所述逆变器的直流电源端子并联连接的平滑用电容器、控制所述逆变器的控制电路。所述逆变器由多个功率半导体构成，所述多个逆变器，以规定数量为单位，作为功率组件使用，上述逆变器由具备多个功率半导体的1个或多个功率组件构成。

而且，众所周知，以这样的电力变换装置为单元的结构中，例如、包括：搭载所述功率组件的壳体(housing)、搭载所述平滑电容器的第2基座和搭载用于安装所述控制电路的控制基板的第3基座，将这些依次层叠，将第2基座固定在壳体中，并且将第3基座固定在第2基座上。

例如在下述专利文献1中详细地公开了这样构成的电力变换装置。

专利文献1：日本特开2003-199363号公报

不使用发动机、用电动机的输出而驱动的纯电动汽车或与发动机并用的混合动力型的电动汽车中，期望车室内相对于车辆整体的容积的比例尽可能得大，适宜乘坐。因此控制装置搭载尽可能小的空间，期望控制装置小型化。与车辆用旋转电机电连接的电力变换装置也期望小型化。但是，搭载在车辆中的旋转电机存在大功率化的趋势，电力变换装置的发热量与当初开发的相比增大。另外，由于大功率化的趋势存在使用电压也高电压化、装置整体大型化的趋势。因此，电力变换装置存在越来越大型化的趋势。

发明内容

本发明的代表性装置是提供一种抑制了大型化的电力变换装置。

本发明中所公开的代表性的发明中至少具备以下特征之一。接下来对特征进行简单地说明。

(1)本发明特征之一为，电力变换装置至少具备金属制的壳体、配置在上述壳体内的水路形成体、功率组件、电容器和保持板，

上述多个功率组件配置在上述水路形成体一侧，将上述电容器固定在上述保持板。

(2)本发明另一特征为，电力变换装置至少具备金属制的壳体、配置在上述壳体内的水路形成体、功率组件、电容器和保持板，使功率组件的散热片突出到上述水路形成体的水路。

(3)本发明的另一特征为，电力变换装置至少具备金属制的壳体、配置在该壳体的水路形成体、功率组件、旋转电机控制电路和保持板，

上述多个功率组件配置在上述水路形成体一侧，将上述旋转电机控制电路固定在上述保持板。

(4)本发明的再一特征为，电力变换装置至少具备金属制的壳体、配置在该壳体内的多个功率组件，上述功率组件分别具有直流端子和交流端子，

进而，配置上述多个功率组件，以使各个功率组件的直流端子位于上述壳体的中央部，各个功率组件的交流端子位于上述壳体的侧部。

(5)本发明的再一特征，电力变换装置至少具备金属制的壳体、配置在该壳体内的水路形成体、多个功率组件和多个电容器组件，

固定上述电容器，以使上述电容器的端子位于上述壳体的中央部，

上述多个功率组件配置在上述水路形成体一侧，且各个功率组件的直流端子配置在上述壳体的中央部，各个功率组件的交流端子配置在上述壳体的侧部，将配置在上述壳体的中央部的功率组件的直流端子和上述电容器组件的端子在上述壳体的中央部电连接。

(6)本发明的再一特征，电力变换装置至少具备金属制的壳体、配置在该壳体内的水路形成体、多个功率组件、多个电容器组件和旋转电机控制电路基板，

上述多个功率组件，按照各个功率组件的直流端子位于上述壳体的中央部且各个功率组件的交流端子位于上述壳体的侧部的方式固定，

按照上述多个电容器的端子分别配置在上述壳体的中央部的方式固定上述多个电容器，

将配置在上述壳体的中央部的功率组件的直流端子和上述电容器组件的端子在上述壳体的中央部电连接。

(7)本发明的再一特征，电力变换装置至少具备金属制的壳体、设置在该壳体内的水路形成体、多个功率组件、多个电容器组件、旋转电机控制电路基板和金属制的保持板，

上述水路形成体设置有开口，而且在上述多个功率组件分别设置有冷却片，上述多个功率组件的冷却片分别从上述水路形成体的开口分别突出到水路内，用上述功率组件闭塞上述开口，

在上述保持板备有上述多个电容器组件和上述旋转电机控制电路基板。

(8)本发明的其他特征，在以下说明的实施方式中进一步说明。

(发明效果)

本发明的效果是可以制作更小型的电力变换装置。

附图说明

图1是表示本发明的电力变换装置所具备的混合动力型电动汽车的一实施例的系统图。

图2是表示本发明的电力变换装置的整体构成的一实施例的分解立体图。

图3是表示本发明的电力变换装置的整体构成的一实施例的分解立体图，是从与图2的情况不同的方向看到的图。

图4是表示本发明的电力变换装置的整体构成的一实施例的分解立体图，从与图2或图3的情况不同的方向看到的图。

图5是表示本发明的电力变换装置的一实施例的外观立体图。

图6是表示本发明的电力变换装置中所具备的各电路基板和该电路基板的连接关系的一实施例的电路图的左半部分的图，其与图7构成整体图。

图7是表示本发明的电力变换装置中所具备的各电路基板和该电路基板的连接关系的一实施例的电路图的右侧半部分的图，其与图6构成整体图。

图8是表示从正面壁侧看到本发明的电力变换装置的一实施例的图。

图9是表示图5的VIII-VIII线处的剖面图。

图10是表示本发明的电力变换装置中所具备的信号连接器和其附近的结构的一实施例的剖面图。

图11是表示本发明的电力变换装置中该壳体的内部配置有功率组件和开关驱动电路基板的状态的俯视图。

图12是表示本发明的电力变换装置中在其壳体内部配置有电容器组件的状态的俯视图。

图13是示意地表示本发明的电力变换装置中所具备的电容器组件的一实施例的图，与各电容器组件的长边方向垂直的平面中的剖面图。

图14是表示本发明的电力变换装置的一实施例的侧面图，从安装了端子盒一侧看到的图。

图15是表示在本发明的电力变换装置中，第二基座配置在上述壳体的内部的状态的俯视图，也表示搭载在该第二基座B中的旋转电机控制电路基板。

图16是表示本发明的电力变换装置安装到车辆的发动机室的一方式的说明图。

图中符号说明

100-混合动力型电动汽车，110-前轮，114-后轮，112-车轴，120-发动机，MB1-第1电动机，MB2-第2电动机，150-变速机，200-电力变换装置，300-电容器组件，500-功率组件，600-开关驱动电路基板，700-旋转电机控制电路基板，180-电池，174-车载局域网，154-变速机控制装置，124-发动机控制装置，184-电池控制装置，170-总控制装置，210-壳体，CLI-冷却水入口，CLO-冷却水出口管214，BST2-第2基座，CH1、CH2、CH3、CH4、CH5-孔260，SC-信号连接器，SDB-噪声去除基板，CDB-放电基板，CV-上盖，TBX-端子盒，DCT-DC直流端子座，ACT-AC交流端子座，232-正面壁部(壳体的)，234-主侧壁部(壳体的)，DNT-凹陷部，RDF-散热片，PR-突起体，SC1、SC2、SC3、SC4、SC5、SC6、SC7、SC8-螺丝，CS1、CS2-盒体，FIC1、FIC2-薄膜电容器，FC1-第1导电板，SC1-第2导电板，IS1-绝缘片，IT-直流端子(功率组件500的)，OT-交流端子(功率组件500的)、BP1-汇流排(第1功率组件502的)，BP2-汇流排(第2功率组件504的)，CN-连接器，HN-导线(harness)，ET1、ET2、TM1、TM2-电极，BD-弯曲构造部，JN-连接部、FH1、FH2-固定用孔、SDR-标准放电电阻、CDR-强制放电电阻，852-隔壁、DCI-DC输入部，ACO-AC输出部，TT-端子，BS-孔缘(boss)部，RSR-转子旋转位置传感器，TSR、TSS-温度传感器，192-起动信号，194-异常処理信号，VDT-信息(发动机的旋转次数和油门开度等的汽车中的各种信息)，BPC-旁路电容器，FIL-滤波器电路，MCM1-第1微型计算机，MCM2-第2微型计算机，IF-接口电路，720-通信驱动电路，PW-12V电源，PWC-电源电路，IRM-异常监视电路760电路，DR-驱动电路，IS-绝缘电路，VSC-電压传感器电路，ASS-电流传感器，CDC-电容器放电控制电路，TR-开关晶体管，102-发动机室。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的电力变换装置的实施例进行说明。

《电动汽车100》

图1是表示具备本发明的电力变换装置的混合动力型电动汽车的一实施例的概略构成图。另外，本发明的电力变换装置200当然可以适用于纯电动汽车，混合动力型电动汽车和纯电动汽车在基本构成或基本动作上共通之处很多。因此以下以混合动力型的电动汽车为代表说明其实施例。

在具备前轮110和后轮114的混合动力型电动汽车100中，搭载有发动机120、第一旋转电机130、第二旋转电机140和对上述第一旋转电机130和第二旋转电机140供给高压直流电力的电池180。实际上，还搭载有供给低电压电力(14V系列电力)的电池，供给作为以下说明的控制电路的电源的电力，省略图示。来自发动机120、第一旋转电机130和第二旋转电机140的旋转转矩，传递到变速机控制装置154和差动齿轮160，通过车轴112传递到上述前轮110。

控制上述变速机150的变速机控制装置154、控制发动机120的发动机控制装置124、控制电力变换装置200的上述旋转电机控制电路基板700的上述旋转电机控制电路以及控制电池180的电池控制装置184，分别经由作为通信线路174的局域网174与总控制装置170连接。

上述总控制装置170，通过通信线路174，从作为下位控制装置的变速机控制装置154、发动机控制装置124、电力变换装置200或电池控制装置184分别获取表示各个状态的信息。从车辆的运转性或安全性的角度，这些信息使用于统一控制车辆。车辆的统一控制是上述各个控制装置的联合动作而达成的控制，用于实现上述车辆的统一控制的对各个控制装置的控制指令，通过上述通信线路174从总控制装置170发送到各个控制装置。例如，上述电池控制装置184将电池180的放电状况或构成电池的各个单元电池的状态报告给总控制装置170。上述总控制装置170根据上述报告判断上述电池180需要充电时，对电力变换装置200输出发电指示。总控制装置170还管理发动机120和第一或第二旋转电机130、140的输出转矩，通过运算处理求得发动机和上述第一或第二旋转电机130、140的输出转矩的总和转矩或转矩分配比，将基于处理结果的控制指令，发送到变速机控制装置154或发动机控制装置124或电力变换装置200。电力变换装置200根据转矩指令控制第一旋转电机130和第二旋转电机140，按照使任一方的旋转电机或两个旋转电机发生指令转矩输出的方式控制这些旋转电机。

第一旋转电机130和第二旋转电机140为作为电动机或发电机可以动作的结构。而且，例如第一旋转电机130作为电动机动作时，第二旋转电机140可以作为电动机或发电机运转。如上所述，总控制装置170，基于车辆的运转状态，通过运算求得发动机的输出转矩和旋转电机的输出转矩之间的分配，决定各自的目标转矩，将旋转电机的目标转矩作为转矩指令，通过通信线路174发送到电力变换装置200。电力变换装置200根据指令，通过运算处理对第一旋转电机130和第二旋转电机140分别作为电动机运转或作为发电机运转进行判断，控制第一旋转电机130和第二旋转电机140。

但是作为其它的实施方式，也可以由上述总控制装置170根据运算决定将第一旋转电机130和第二旋转电机140作为电动机运转还是作为发电机运转。根据这些方法，总控制装置170决定第一旋转电机130或第二旋转电机140处于电动机运转时其发生的转矩，另外在发电机运转时决定发电电力，其内容作为指令经由通信线路174发送到电力变换装置200。

无论哪一种方法，上述电力变换装置200根据来自总控制装置170的指令，为了使第一旋转电机130和第二旋转电机140运转，控制构成逆变器的功率半导体的开关动作。根据这些功率半导体的开关动作，第一旋转电机130和第二旋转电机140作为电动机或发电机运转。作为电动机运转时，来自高电压的电池180的直流电力供给到上述电力变换装置200的逆变器，通过控制构成逆变器的功率半导体的开关动作，直流电力变换为三相交流电流，供给到上述旋转电机130或140，上述旋转电机130或140作为电动机产生旋转转矩。另一方面，作为发电机运转时，旋转电机130或140的转子根据自外部的旋转转矩而旋转，根据该旋转转矩在上述旋转电机的定子线圈产生三相交流电力。产生的三相交流电力由上述电力变换装置200变换为直流电力，供给到上述高电压电池180，上述电池180被直流电力充电。

图1所示的发动机120和第一、第二旋转电机130、140也可以通过旋转轴机械地直接连接。也可以是通过齿轮或离合器连接的结构。在电动机120、第一旋转电机130和第二旋转电机140直接连接时，因为第一旋转电机130和第二旋转电机140与发动机的旋转转速成正比地旋转，因此第一旋转电机130和第二旋转电机140的旋转速度从旋转停止状态到高速旋转状态在很宽范围变化，所以旋转电机需要耐高速旋转的机械强度。另外，还存在在第一旋转电机130和第二旋转电机140旋转时旋转电机的铁心损耗一直产生，特别是在高速旋转状态存在铁心损耗大的问题。另一方面，在该方式存在构造简单成本低的优点。

另外，第一旋转电机130和第二旋转电机140通过离合器或变速齿轮与车辆的驱动机构连接的方式，存在使第一旋转电机130和第二旋转电机140的旋转速度变动范围小的优点。另外，存在可以根据需要从车辆的驱动机构分离第一旋转电机130和第二旋转电机140，抑制由于旋转电机的铁心损耗而运转效率降低的效果。另外，该方式，结构复杂，系统造价高。

如图1所示，电力变换装置200，包括：电容器组件300，其具有用于抑制直流电源的电压变动的多个平滑电容器；功率组件500，其内置有多个功率半导体；基板600(以下称作开关驱动电路基板)，其具有用于控制该功率组件500的开关动作的开关驱动电路；和基板700(以下记为旋转电机控制电路基板)，其具有旋转电机控制电路，该旋转电机控制电路生成决定上述开关动作的时间宽度的信号即进行脉冲宽度调制控制的PWM信号。

通过电连接上述功率组件500，功率组件500所具有的功率半导体电连接，形成逆变电路。在旋转电机控制电路基板700中生成用于控制功率半导体的信号，并发送到上述开关驱动电路基板600，上述功率半导体构成上述逆变器电路。上述开关驱动电路基板600是所谓的功率半导体的栅极驱动电路，生成供给到各个功率半导体的栅极的栅极驱动信号，该栅极驱动信号被供给到各个功率半导体栅极，各个功率半导体根据栅极驱动信号进行开关动作。

关于上述电容器组件300、功率组件500、开关驱动电路基板600、旋转电机控制电路基板700的详细电路或动作在后面进行说明。

上述高电压的电池180例如为镍氢电池或锂离子电池等二次电池，输出300V或600V或这以上的高电压直流电力。

《电力变换装置的整体构成》

图2、图3和图4是上述电力变换装置200的分解立体图，概括地表示该功率变换装置200的整体的构成。图2、图3和图4是从各自不同方向看到上述电力变换装置200的分解立体图。

电力变换装置200具有形成箱体形状的壳体210，该壳体210的底部设置有水路形成体220，该水路形成体220内部具有使冷却水循环的冷却水路216。在该壳体210的底部，用于向上述冷却水路216供给冷却水的冷却水入口管212和冷却水出口管214，以向该壳体210的外侧突出的形状被固定。

图1说明过的功率组件500，由在上述壳体210内并列配置的第一功率组件502和第二功率组件504构成。在该第一功率组件502和第二功率组件504中分别设置冷却水用的散热片506、507。在一方上述水路形成体220中设置与水路连接的开口218、219。通过将上述第一和第二功率组件502、504固定在冷却通路216的上面，上述冷却用的散热片506、507从分别设置在上述水路形成体220的开口218、219突出到通路216的内部。上述开口218、219由散热片506、507周围的金属壁封闭，不漏冷却水同时形成冷却水路。该第一功率组件502和第二功率组件504，以与壳体210形成冷却水入口管212和冷却水出口管214的侧壁面垂直的假想线段为界，配置为左右两个。形成在上述水路形成体220的内部的冷却水路，从冷却水入口管212沿着壳体的底部的长边方向延伸到另一端，该另一端部弯曲成U字状折回，再沿着壳体底部的长边方向延伸到出口管214。在上述水路形成体220内形成沿上述长边方向并排的两组水路，在上述水路形成体220中形成有贯通各个水路的形状的上述开口218和219。沿着上述通路，上述水路形成体220中固定第一功率组件502和第二功率组件504。通过设置在第一和第二功率组件502、504上的散热片突出到水路，形成效率高的冷却，并且通过第一和第二功率组件502、504的散热面与金属制的上述水路形成体220紧密粘贴，可以实现高效率的散热结构。进而，上述开口218、219分别用第一和第二功率组件502、504的散热面封闭，所以可以使结构小型且提高冷却效果。

上述第一功率组件502和第二功率组件504分别层叠，以第一驱动电路基板602和第二驱动电路基板604并列配置的状态设置。上述第一驱动电路基板602和第二驱动电路基板604构成图1说明过的开关驱动电路基板600。

配置在上述第一功率组件502的上方的第一驱动电路基板602，在俯视地观察时，比该第一功率组件502小一些，在图2、图3和图4中，目视仅露出并列设置在上述第一功率组件502两侧的端子，其大部分隐藏在上述第一驱动电路基板602中为不能目视的状态。同样，配置在上述第二功率组件504的上方的第二驱动电路基板604，形成为在俯视观察时，比该第二功率组件504小一些，在图2、图3和图4中，目视仅露出并列设置在上述第二功率组件504两侧的端子，其大部分隐藏在上述第二驱动电路基板604中为不能目视的状态。

在上述壳体210的侧面设置上述冷却水入口管212和出口管214，该侧面还形成孔260。该孔260中配置信号用的连接器282。该连接器282的安装位置的该壳体210内部，配置有接近该信号用的连接器282而固定的噪声去除基板560和第二放电基板520。上述噪声去除基板560和第二放电基板520，按照其安装面与上述第一功率组件502、第二功率组件504等的安装平面平行的方式进行安装。

另外，上述噪声去除基板560，重叠配置在第二放电基板520的下侧，例如，在图2、图3和图4中，隐藏在该第二放电基板520中，为不能目视的状态。另外，上述噪声去除基板560和第二放电基板520以下述状态进行配置：在壳体210的高度方向，相对于具有上述功率组件500和开关驱动电路的开关驱动电路基板600充分地远离。上述开关驱动电路基板600由第一驱动电路基板602和第二驱动电路604的多个基板构成。

在上述多个的驱动电路基板602和604的上方，配置具有多个平滑电容器的电容器组件300，该电容器组件300实际具有第一电容器组件302和第二电容器组件304，各个第一电容器组件302和第二电容器组件304分别配置在第一驱动电路基板602和第二驱动电路基板604的上方。这些各第一电容器组件302和第二电容器组件304固定在后述的保持板320中，并且其电极与上述功率组件500连接。

在第一电容器组件302和第二电容器组件304的上方，平板状的保持板320其周边紧密粘贴在上述壳体210的内壁面而固定配置。该保持板320，在上述第一和第二功率组件的侧面支撑、固定上述第一电容器组件302和第二电容器组件304，并且在其相反面保持、固定旋转电机控制电路基板700。而且，该保持板320例如与上述壳体210同样由金属材料构成，上述第一电容器组件302、第二电容器组件304和旋转电机控制电路基板700的散热传递到上述壳体210，形成散热结构。

如上所述，上述功率组件500、开关驱动电路基板600、噪声去除基板560、第二放电基板520、电容器组件300、保持板320、旋转电机控制电路基板700收纳在壳体210中，壳体210的上部开口由金属制的盖子290覆盖。

另外，在以设置了壳体210的上述冷却水入口管212和出口管214的侧壁为正面时，例如在其右侧的侧壁，安装配置有端子盒800，该端子盒800中设置有：用于从上述电池180供给直流电力的直流电力用端子812；设置在其内部的直流电力用端子座810；连接第一旋转电机130和第二旋转电机140的交流电力用端子822；设置在其内部的交流用的端子座820。

直流电力用端子座810通过汇流排(bus bar)与上述第一电容器组件302和第二电容器组件304的电极电连接，交流用的端子座820分别通过汇流排与构成上述功率组件500的多个功率组件502和504的交流端子电连接。

另外，通过在该本体840中安装了盖子部846和配置有上述直流电力用端子座810的底板部844而构成该端子盒800。这样可以使该端子盒800的安装容易。

这样安装的电力变换装置200，如其外观图的图5所示，构成非常紧凑的形状。

另外，上述直流电力用端子座810、直流电力用端子812、交流用的端子座820和交流电力用端子822，例如根据将第一旋转电机130作为发电机动作，由此得到三相交流电力(再生能量)通过电力变换装置200变换为直流电力供给电池180这样的混合动力汽车的运转模式，分别发挥交流端子和交流端子座、输入端子和直流端子座的功能。

《电力变换装置的电气电路图》

在对上述电力变换装置200的上述各个构成部件进行详细说明之前，使用图6和图7对上述功率组件500、开关驱动电路基板600、噪声去除基板560、第二放电基板520及旋转电机控制基板700的电路构成和它们之间的连接方式与其它部件一起进行说明。另外，图6和图7表示电路图分为左右后的各自的部分图，通过合并图6和图7完成电路图。

<噪声去除基板560>

首先，通过上述信号用连接器282，输入到电力变换装置200或从电力变换装置200输出的各个信号，通过噪声去除基板560。这些信号是：安装在第一旋转电机130中的转子的旋转位置传感器132输出的各个信号；安装在第一旋转电机130中的温度传感器134输出的信号；与包括总控制装置170的其它控制装置之间的收发信号；通过通信线路174收发的信号；从总控制装置170发送来的起动信号192；安装在第二旋转电机140中的转子旋转位置传感器142输出的信号；安装在第二旋转电机140中的温度传感器144输出的信号；从总控制装置170发送来的异常处理信号194。另外，通过上述通信线路174发送来的信号中包括发动机旋转速度信号或油门开度信号。

进而，从低电压电池发送来的低电压电流也通过上述噪声去除基板560，来自12V电源176的+电极电源从噪声去除基板560的一边侧到另一边侧，通过电极、滤波器电路570和电极输出，来自12V电源176的-电极电源，通过电极、布线层和电极输出。

除了12V电源176的上述各个信号，从噪声去除基板560的一边侧到另一边侧，通过电极、旁路电容器562和电极输出。上述旁路电容器562介于传递各信号的布线层和供给来自上述12V电源的-电极电源的布线层之间。

这样构成的噪声去除基板560，由上述旁路电容器162去除重叠在上述各个信号中的噪声，输入到后述的旋转电机控制电路基板700。

该噪声去除基板560，与旋转电机控制电路基板700形成在不同的基板上，与该旋转电机控制电路基板700在物理上分离。噪声去除基板560在该旋转电机控制电路基板700的配置场所没有约束，可以配置在自由的场所。

将除去输入信号噪声的部分电路(相当于本实施例的噪声去除基板560上的电路)从具有比较大的面积的旋转电机控制电路基板700在物理上分离，可以起到使该旋转电机控制电路基板700小型化的效果。进而，该噪声去除基板560可以尝试在相对于该旋转电机控制电路基板700平行的面内或垂直的面内固定位置等自由配置。因此，非常适合使电力变换装置200小型化的情况。

<旋转电机控制电路基板700>

通过上述噪声去除基板560输入的来自上述转子位置传感器132和温度传感器134的各信号，在旋转电机控制电路基板700上通过接口电路732输入到第一微型计算机702。

同样，通过上述噪声去除基板560输入的来自上述转子位置传感器142和温度传感器144的各个信号，在旋转电机控制电路基板700上通过接口电路742输入到第二微型计算机704。

来自上述通信线路174的信息，通过上述通信驱动电路720发送到上述第一微型计算机702和第二微型计算机704。另外，表示动作状态的信息从上述第一微型计算机702和第二微型计算机704通过上述通信驱动电路720和上述噪声去除基板560发送到通信线路174，发送到规定的装置例如总控制装置170。在该总控制装置170中，对运转模式进行判断，例如是车辆起动时或低速行驶时、通常行驶时(中速、高速行驶时)、加速时、减速或制动时的各个模式。判断了运转模式的总控制装置170将判断结果发送到第一微型计算机702或第二微型计算机704，第一微型计算机702和第二微型计算机704根据该结果分别控制第一旋转电机130和第二旋转电机140。

与运转模式对应的控制内容，例如在车辆起动时或低速行驶时主要将第一旋转电机130作为电动机动作。在车辆通常行驶时，发动机120和第一旋转电机130并用运转，车辆用双方的转矩行驶。在车辆急加速时，或在高负载运转中，除了上述通常行驶时的动作之外，将来自电池180的输出电力变换为三相交流电力供给到第二旋转电机140，将两个旋转电机作为电动机运转，其输出转矩用于车辆的驱动，并且加上发动机的输出进行运转。在车辆减速或制动时将上述第一旋转电机130和第二旋转电机140作为发电机运转，由此得到的三相交流电力用后述的逆变器变换为直流电力供给到电池180，对其充电。

获得来自上述总控制装置170的运转模式信息的第一微型计算机702和第二微型计算机704，分别通过运算处理求得构成逆变器的功率半导体元件的动作时刻。基于第一微型计算机702的运算结果的时刻信号，通过接口电路734发送到第一驱动电路基板602。另外，第二微型计算机704中运算发生的时刻信号通过接口电路744发送到第二驱动电路基板604。

另外，对流过上述第一旋转电机130的固定线圈的各相的电流值进行检测的第一电流传感器536的输出和安装在第一功率组件502中的第一温度传感器532的输出，通过接口电路736输入到上述第一微型计算机702。上述第一微型计算机702使用输入的第一电流传感器536的输出，按照基于上述总控制装置170的指令值进行控制的方式，进行上述功率半导体元件的动作时刻运算处理，并进行反馈控制。上述温度传感器532的输出使用于诊断动作的异常。

同样，对流入上述第二旋转电机140的定子线圈的各相的电流进行检测的第二电流传感器538的输出和第二功率组件504中所安装的第二温度传感器534的输出，通过接口电路746输入到第二微型计算机704。上述第二微型计算机704使用输入的第二电流传感器536的输出，按照基于上述总控制装置170的指令值进行控制的方式，进行上述功率半导体元件的动作时刻运算处理，并进行反馈控制。上述第二温度传感器534的输出用于诊断动作的异常。

上述第一电流传感器536和第二电流传感器538设置在后述的交流端子座820中。

旋转电机控制电路基板700具有异常监视电路760。该异常监视电路760中被输入通过上述噪声去除基板560和第二放电基板520而得到的作为上位控制装置的总控制装置170来的异常处理信号。上述异常处理信号例如在高电压部分存在危险时，是作为上位控制装置的总控制装置170判断时所发生的信号，上述异常监视电路760接收到该信号时，对上述第一微型计算机702发送作为监视结果的异常状态信号。基于该信号上述第一旋转电机130的运转被上述微型计算机702停止。在该状态下车辆以发动机120的输出转矩运转。

直流电力通过上述噪声去除基板560从12V电源176供给到电源电路750，从电源电路750输出稳定的恒定电压。电源电路750的输出，被供给到旋转电机控制电路基板700上的第一微型计算机702、第二微型计算机704、接口电路732以及其它的旋转电机控制电路基板700上的电路。

<开关驱动电路基板600>

开关驱动电路基板600由第一驱动电路基板602和第二驱动电路基板604构成。第一驱动电路基板602，通过上述旋转电机控制电路基板700的接口电路734被输入第一微型计算机702所发生的开关时刻信号。该时刻信号例如通过光耦合器(photo coupler)等构成的绝缘电路622分别输入到U相的驱动电路632和V相的驱动电路634和W相的驱动电路636。这些驱动电路632、634、636的各个输出，作为用于控制后述的第一功率组件502内的各功率半导体元件的开关动作的驱动信号使用。

另外，第一驱动电路基板602设置有检测上述驱动电路632、634、636中的电压的电压传感器638。电压传感器638的输出，如上所述，通过上述绝缘电路622和上述旋转电机控制电路基板700的接口电路736输入到第一微型计算机702。

上述驱动电路632、634、636由设置在第一驱动电路602中的电源电路612恒压驱动。来自上述信号用的连接器282的12V直流电源通过噪声去除基板560和旋转电机控制电路基板700供给到该电源电路612。

第二驱动电路基板604，通过上述旋转电机控制电路基板700的接口电路744被输入第二微型计算机704发生的开关时刻信号。这些信号通过绝缘电路624输入U相驱动电路642、V相驱动电路644、W相驱动电路646。来自这些驱动电路642、644、646的各个输出作为用于控制后述的第二功率组件504内的各功率半导体元件的开关动作的信号使用。

与第一驱动电路基板602同样，第二驱动电路基板604中设置有检测上述驱动电路642、644、646中的电压的电压传感器电路648，如上所述，其输出通过上述绝缘电路624和上述旋转电机控制电路基板700的接口电路746被输入第二微型计算机704。

包含上述驱动电路642、644、646的电路，由搭载在第二驱动电路基板604中的电源电路614输出的稳定电源驱动。来自上述信号用连接器282的12V电源PW，通过噪声去除基板560和旋转电机控制电路基板700被输入到该电源电路614。

<绝缘电路622和624>

在本实施方式中，作为电源具有低电压电池和高电压180两种直流电源。这些电源不仅其电压不同而且互相的接地侧的电位也不同。通过设置绝缘电路622或624，即使接地电位不同也能正常动作。例如，驱动电路632、634、636和电压传感器电路638进而驱动电路642、644、646和电压传感器电路648的电位即使与旋转电机控制电路基板的接地电位不同，通过绝缘电路622或624也不会受到影响，进行正常动作。可以说对于以下详细叙述的电容器放电控制电路也是同样的。

<功率组件500>

图1记载的功率组件500具有第一功率组件502和第二功率组件504，第一功率组件502未图示，第一功率组件502具备逆变器，该逆变器例如具备共计6个功率半导体元件，该6个功率半导体元件由串联连接的两个功率组件分别构成U相、V相、W相的各个桥式电路。上述各桥式电路的两端为供给来自电池180的直流电压的结构。另外，在供给第一旋转电机130的电流为大电流时，将构成上述逆变器的各功率半导体做成多个分别并联连接的结构。上述内容在第二功率组件504中也是同样的。

U相的各功率半导体元件根据来自上述开关驱动电路基板602的驱动电路632的信号进行开关动作，V相的各功率半导体元件根据来自上述开关驱动电路基板602的驱动电路634的信号进行开关动作，W相的各功率半导体元件根据来自上述开关驱动电路基板602的驱动电路636的信号进行开关动作。由此，输出三相交流，供给到第一旋转电机130。各层的电流分别由电流传感器536检测。

第一功率组件502内设置了温度传感器532，温度信号通过接口电路736输入到第一微型计算机702。在温度上升时，抑制供给第一旋转电机的电流，防止功率组件502的破损。

同样，第二功率组件504内部也具有用功率半导体元件构成的逆变器。构成上述逆变器的各相功率半导体元件根据来自上述开关驱动电路基板614的各个驱动电路642、644、646的信号，进行开关动作，输出三相交流电流，或将第二旋转电机140的输出变换为直流。各相的电流由电流传感器538检测。另外，在功率组件504内，具备温度传感器534，该温度传感器534的输出通过接口电路746输入第二微型计算机704。按照温度上升，抑制逆变器的控制电流，防止功率组件504的破损。

<电容器组件300和第一、第二放电电阻>

图1的电容器组件300具有并联连接的第一电容器组件302和第二电容器组件304。各第一电容器组件302和第二电容器组件304并联连接在起到直流电源线作用的汇流排860的两线之间，从直流高电压电池180对该汇流排860提供高电压的直流电力。上述汇流排860与上述第一功率组件502和第二功率组件504的各个上述各逆变器的直流两端连接。

另外，上述各第一电容器组件302和第二电容器组件304并联连接有第一放电电阻(未图示)和第二放电电阻524。这些各个电阻，用于使蓄积在该第一电容器组件302和第二电容器组件304中的电荷放电，其中的第二放电电阻524是在加速放电第一电容器组件302和第二电容器组件304的蓄积电荷时使用的电阻，根据第二放电基板520中的控制进行。

<第二放电基板520>

第二放电基板520中，从上述信号用的连接器282经过噪声去除基板560输入异常处理信号194，由此使蓄积在上述第一电容器组件302和第二电容器组件304中的电荷加速放电，因此设置了电容器放电控制电路522。

在上述电容器放电控制电路522中，具备晶体管，即根据上述异常处理信号194的输入进行动作的开关元件526，该晶体管526与上述第二放电电阻524串联连接，通过该晶体管526，上述第二放电电阻524对上述第一电容器组件302和第二电容器组件304构成闭合回路。通过上述晶体管526的导通，第一电容器组件302和第二电容器组件304中蓄积的电荷通过该第二放电电阻524被放电。

上述电容器放电控制电路522中自上述电池180被施加高电压例如约300V或600V。该高电压电源与噪声去除基板560或旋转电机控制电路基板的接地电位不同，为了正常地进行动作，例如通过光耦合器等构成绝缘电路528，使异常处理信号194输入到该电容器放电控制电路CDC。并且，该第二放电基板520，按照上述基板与旋转电机控制电路基板700不同的方式形成，与该旋转电机控制电路基板700在物理上分离。

另外，旋转电机控制电路基板700施加约12V左右的电压，与此相对，第二放电基板520施加例如300V到600V等高电压，因此通过使其在物理上分离的结构，使该第二放电基板520相对旋转电机控制电路基板700充分分离地配置，可以对其无影响。

而且，具有比较大面积的旋转电机控制电路基板700与用于使第一电容器组件302和第二电容器组件304所蓄积的电荷进行强制放电的电路(相当于本实施例的第二放电基板520上的电路)在物理上分离，收到使该旋转电机控制电路基板700小型化的效果。进而，该第二放电基板520可以尝试在相对于该旋转电机控制电路基板700平行的面内或垂直的面内确定位置等自由配置。因此，非常有利于将电力变换装置200小型化。

《电力变换装置200的各个构成部件》

接着，顺次对上述图2到图4所示的各个构成部件的各个详细构成进行说明。

<壳体210>

壳体210由金属材料例如铝构成，为大致长方形的箱体，在底部具有水路形成体，该水路形成体具备冷却水路。另外，上部具有开口。考虑以下便于说明，将壳体210的上述四个侧壁部中的一个侧壁部称为正面壁部232，相对于该正面壁部232邻接的各个侧壁部中右侧的侧壁部称为主侧壁部234。

图8表示自壳体210的正面壁部232侧观察上述电力变换装置200的图。

在壳体210的底部具备水路形成体220，该水路形成体220按照通过折叠而并列设置的两个冷却水路循环的方式构成，由夹着供给该冷却水的空间部(未图示)的二重结构构成。而且，壳体210的正面壁部232备有与上述空间部连接的冷却水的入口管212和冷却水出口管214，冷却水通过冷却水入口管212和冷却水出口管214供给到上述空间部，从而冷却水能在壳体210的底部循环。即壳体210在其底部具有使冷却水循环的冷却水路216。

另外，形成该壳体210的上述空间部的上述水路形成体220的上侧板(与上述功率组件500对置侧的板)例如如图4所示，在用与上述主侧壁部234几乎平行的假想线段二分的各个区域的几乎中央部分别从一方上述正面壁部232开始延伸到对置的另一方的侧壁部，形成开口218、219。

在壳体210的底部，配置由第一功率组件502和第二功率组件504构成的一对功率组件，各个第一功率组件502、第二功率组件504分别配置位于水路形成体220的上方。各个第一功率组件502和第二功率组件504的散热面具有从多个并排设置的针状突起构成的散热片506、507。形成该散热片506和507的部分，分别突出到上述水路形成体220的开口218和219的内部。进而上述开口分别用散热片506和507的周围的功率组件504的散热面封闭，由此，防止漏水，形成密闭的水路216。

各个第一功率组件502和第二功率组件504的各个散热片RDF1、RDF2和壳体210的底面形成的上述开口218和219在表示图5的VIII-VIII线处的剖面的图9中表示。

根据这样的构成，通过各个第一功率组件502和第二功率组件504的各个散热片506和507高效率地进行由壳体210底部的冷却水所进行的冷却。另外，第一功率组件502和第二功率组件504的各散热片506和507沿着上述开口218和219插入配置，通过这样的结构，第一功率组件502和第二功率组件504对于壳体210具有定位效果。

另外，壳体210的上述冷却水入口管212和冷却水出口管214突出的正面壁部232，形成大致矩形的孔260，该孔260位于该冷却水入口管212和冷却水出口管214更上方处，具有比较小的面积。在该孔260中以从壳体内部通过该孔260突出的状态配置后面详细叙述的信号用连接器282。

进而，在壳体210的主侧壁部234，例如如图3所示，在该壳体210的开口侧(配置盖子CV的上部)，从上述正面壁部232侧开始到与该正面壁侧232对置的另一侧壁部一侧延伸的方向上依次排列设置具有比较小面积的孔262和具有比较大面积的口264而形成。壳体210的主侧壁部234配置后面详细叙述的端子盒800，该端子盒800内的直流电力用端子座810通过上述孔262CH2与壳体210内的第一电容器组件302和第二电容器组件304电连接，该端子盒800内的交流用的端子座820通过上述孔264与壳体210内的第一功率组件502和第二功率组件504电连接。

另外，在壳体210的各个侧壁部的内侧面，例如如图4所示，形成沿着其圆周方向并列设置的多个突起体PR。各个突起体PR分别从壳体210的底部到开口端侧、即在高度方向上延伸，在所述开口端的前面备有端面。这些突起体PR的各个端面与壳体210的底部的水路形成体220几乎平行，且形成螺丝孔。这些突起体PR如后面所详述，在其端面，以在大范围闭塞壳体210的开口的方式配置保持板320，该保持基板由其周围支撑，且通过上述螺丝SC4(参照图15)固定该保持板320，上述螺丝SC4通过该保持板320旋入上述螺丝孔。

<信号用的连接器282>

图10表示上述信号用连接器282和其附近的构成的剖面图。该信号用的连接器282以从壳体内部通过孔260突出到外侧的状态配置在形成在壳体210的该孔260中。

该信号用连接器282通过剖面为L字状的支撑构件SM固定在壳体210中。即信号用连接器282固定在该支撑构件SM中与壳体210的正面壁部232平行的平板部SM(1)，通过该平板部SM(1)例如由螺丝SC8等固定在上述壳体210的内侧面，而配置在上述孔260内。

而且，上述支撑构件SM中另一方的平板部SM(2)，与壳体210的内侧面垂直，即与壳体210的底部几乎并行延伸配置，在其下侧面搭载噪声去除基板560，在上面侧搭载第二放电基板520。

这里，第二放电基板520搭载在支撑部件SM的平板部SM(2)的上面，配置在距壳体210的开口(安装盖子290一侧)近的一侧。第二放电基板520与上述噪声去除基板560相比，易发生放电破坏，在发生该破坏时，为了便于更换为新的放电基板CBD，而进行上述配置。

另外，图中未示出，但是来自信号用的连接器282的布线其大部分与噪声去除基板560连接。此时，信号用连接器282和噪声去除基板560没有任何妨碍物而接近配置，因此起到其布线极其容易的效果。

另外，在图10中，明示了上述噪声去除基板560和第二放电基板520相对于后述的功率组件500和开关驱动电路基板600的配置关系，该噪声去除基板560和第二放电基板520与功率组件500和开关驱动电路基板600保持充分的距离D进行配置，可以减少来自该功率组件500和开关驱动电路基板600的噪声等的影响。

进而，在俯视的时候，互相重叠配置的上述噪声去除基板560和第二放电基板520，与上述功率组件500、开关驱动电路基板600的一部分重叠地配置。这样，可以按俯视观察壳体210的面积与上述功率组件500、开关驱动电路基板600所占有的面积几乎相等地形成，意味着不必考虑噪声去除基板560和第二放电基板520中的占有面积，可以实现壳体210的小型化。

<功率组件500和开关驱动电路基板600>

图11表示在上述壳体210的内部配置功率组件500和开关驱动电路基板600的状态的俯视图。

构成功率组件500的第一和第二功率组件502和504，在上述壳体210的内部，与后述的其它电气部件相比配置位于最下层。上述第一功率组件502和第二功率组件504分别驱动第一旋转电机130(电动机或发电机)和第二旋转电机140(发电机或电动机)。

第一功率组件502和第二功率组件504，按照其短边方向的边平行于壳体210的正面壁部232，其长边方向的边平行与主侧壁部234平行的方式并列配置。

另外，这些第一功率组件502和第二功率组件540各自的直流端子IT1和IT2和交流端子OT1和OT2以同方向配置的状态在几何学上也是同样的构成，例如，相对于一方的第一功率组件502，另一方的第二功率组件504旋转180°，使这些直流端子IT1、IT2互相相对的方式配置。此时，各第一功率组件502和第二功率组件504，因为在其直流端子IT1、IT2中相对应的端子之间接近配置，所以成为在长边方向偏移一些的配置。如图11所示第一功率组件502和第二功率组件504的直流端子IT1和IT2配置的壳体210的中央部，交流端子OT1、OT2配置在壳体210的侧部。

而且，这些第一功率组件502和第二功率组件504，没有图示，分别包括：例如由铜等制成的导热性构件导电基板；连接在该导电基板的上面的周边、围堰状的盒子；在包围上述导电基板的上述盒子的区域例如焊锡焊接的绝缘基板；搭载在该绝缘基板的晶体管(例如、绝缘栅型双极性晶体管)和二极管以及连接该晶体管和二极管的布线层、与这些布线层连接且形成在上述盒子上的多个直流端子IT和交流端子OT等。可以使用IGBT代替上述晶体管。

另外，在图11中，第一功率组件502和第二功率组件504中，因为分别重叠开关驱动电路基板602和604而配置，所以不能目视搭载上述晶体管和二极管等或IGBT的中央部的区域，而成为目视上述盒子上所形成的直流端子IT和交流端子OT的状态。

各第一功率组件502、第二功率组件504的直流端子IT1和IT2，如上所述，在该第一功率组件502和第二功率组件504的互相接近相对的一边侧分别并排配置，各第一功率组件502和第二功率组件504的交流端子OT1、OT2分别在与上述直流端子IT1和IT2所形成的边平行的另一边侧并列设置。换而言之，功率组件500的直流端子IT位于并列设置的各个第一功率组件502和第二功率组件504的中央部，功率组件500的交流端子OT位于并列设置的各个第一功率组件502和第二功率组件504的外侧。

各第一功率组件502和第二功率组件504的直流端子IT1和IT2与后述的电容器组件300的端子电连接，各第一功率组件502和第二功率组件504的交流端子OT1和OT2与后面详细描述的端子盒800内的交流用的端子座820连接。

即第一功率组件502的交流端子OT1，由U相、V相、W相中的各个端子OT1u、OT1v、OT1w构成，该各个端子OT1u、OT1v、OT1w分别从其配置场所开始沿并列设置的各个功率组件502和504一方的短边侧拉引(引き回す)后、经由树立设置在壳体210的主侧壁部234侧的汇流排BP1u、BP1v、BP1w，牵引到通过形成在上述壳体210的主侧壁部234中的孔264突出的引线端子OL1u、OL1v、OL1w。

另外，同样，第二功率组件504的交流端子OT2由U相、V相、W相中的各个端子OT2u、OT2v、OT2w构成，该各个端子OT2u、OT2v、OT2w分别从其配置场所开始通过树立设置在壳体210的主侧壁部234一侧的汇流排BP2u、BP2v、BP2w，拉引到通过上述孔264突出的引线端子OL2u、OL2v、OL2w。

另外，各个第一功率组件502和第二功率组件504的散热面，设置有突出到水路的散热片506和507，各第一功率组件502和第二功率组件504的散热片的周围形成螺丝孔。通过该螺丝孔固定在壳体210的底面。功率组件PUM的上方配置有开关驱动电路基板700。该开关驱动电路基板700也可由分体制成的一对第一驱动电路基板602和第二驱动电路基板604构成，第一驱动电路基板602配置在功率组件502的上方，通过螺丝SC2固定在该功率组件502，在该第二功率组件504的上方配置有第二驱动电路基板604，通过螺丝SC2固定在该功率组件504。

这些第一驱动电路基板602和第二驱动电路基板604，如上所述，分别作为对第一功率组件502和第二功率组件504供给开关信号用的电路基板而构成。

这些第一驱动电路基板602和第二驱动电路基板604，通过设置在其表面的连接器CN引出导线HN，该导线HN与后述的旋转电机控制电路基板700连接。

另外，在该实施例的说明中，功率组件500和开关驱动电路基板700分别处理为分体，但是也可以将该开关驱动电路与该功率组件500基板一体地设置。从放热效率或谋求装置小型化的方面，优选本实施例的方法。

<电容器组件300>

图12是表示在上述壳体210的内部配置了具有平滑电容器的电容器组件300的状态俯视图。

电容器组件300，在上述壳体210的内部，位于上述开关驱动电路基板600的上方而配置。

另外，该电容器组件300由第一电容器组件302和第二电容器组件304构成，第一电容器组件302和第二电容器组件304，是在例如由树脂材料构成的长方体的盒子中分别收纳如5或6个薄膜电容器(电容器单元)而构成的。

第一电容器组件302和第二电容器组件304分别并列配置，第一电容器组件302配置在上述第一驱动电路基板602的上方，第二电容器组件304配置在上述第二驱动电路基板604的上方。

图13是示意地表示第一电容器组件302和第二电容器组件304的图，垂直于各第一电容器组件302和第二电容器组件304的长边方向的平面中的剖视图。另外，图13(a)、(b)分别表示偏离各上述第一电容器组件302和第二电容器组件304的长边方向的场所的各个剖面图。

这些各个第一电容器组件302和第二电容器组件304，以稍微分离的状态，由通过在其底面侧架设上述分离部的方式配置的电极ET1、ET2而成为如相互固定的状态。该电极ET1、ET2分别与上述第一功率组件502和第二功率组件504的直流端子IN连接。

电极ET1在外观上具有连接部JN1，该连接部IN1在第一电容器组件302的盒体CS1的底部从其内部向外方引出的宽导体向第一功率组件502侧弯曲、实现与该第一功率组件502的直流端子IN之间的连接。电极ET1由第一导电板FC1、绝缘片IS1、第二导电板SC1依次三层结构的材料构成，第一电容器组件302内的薄膜电容器FIC1的一方电极与上述各导电板FC1、SC1中的一方导电板连接，该薄膜电容器FIC1的另一方电极与上述各导电板FC1、SC1中的另一方导电板连接。该电极ET1的与上述第一功率组件502的直流端子IN之间的连接部JN1处，与并列设置多个各直流端子IN的每一个相对应，连接上述各导电板FC1、SC1中的任一个(在图13(a)的情况，与导电板FC1连接，在图13(b)的情况，与导电板SC1连接)。

电极ET2在外观上也具有连接部JN2，该连接部JN2在第二电容器组件304的盒体CS2的底部从其内部向外方引出的宽导体向第二功率组件504侧弯曲、实现与该第二功率组件504的直流端子IN之间的连接。而且，电极ET2也由第二导电板FC2、绝缘片IS2、第二导电板SC2依次三层结构的材料构成，第二电容器组件304内的薄膜电容器FIC2的一方电极与上述各导电板FC2、SC2中的一方导电板连接，该薄膜电容器FIC2的另一方电极与上述各导电板FC2、SC2中的另一方导电板连接。该电极ET2的与上述第二功率组件504的直流端子IN之间的连接部JN2处，与并列设置多个各直流端子IN的每一个相对应，连接上述各导电板中的任一个。

另外，第一电容器组件302和第二电容器组件304的各自上述电极ET1、ET2，通过构成其的第一导电板FC、第二导电板SC分别与功率组件500中的所谓U相臂中的一对直流端子、V相臂中的一对直流端子、W相臂中一对直流端子连接，而与第一功率组件502、第二功率组件504电连接。由此，从图12所示的各第一电容器组件302和第二电容器组件304之间看到的电极ET1、ET2(图12中由符号JN表示)成为与各臂中的一对直流端子IN的数目对应的数目(6个)。

这样将电极ET1、ET2如上所述，做成第一导电板FC、绝缘片IS、第二导电板SC依次三层的结构，构成流入各个第一导电板FC和第二导电板SC的电流方向相反，由此，可以实现由于电感耦合引起的、电感降低。

另外，上述电极ET1和ET2，如图13所示，在与其第二功率组件504的直流端子IN之间的连接部JN1、JN2中可以是从当初开始在物理上互相连接的状态构成，或与图13的情况不同，以预先分离的状态构成在与功率组件500的直流端子IN连接的阶段，互相在物理上(也在电气上)连接。

与上述电极ET1和ET2的功率组件500的直流端子IN之间的连接部JN，由通过该连接部JN旋入该直流端子IN的螺丝SC3，固定在上述功率组件500的直流端子IN，实现具有可靠性的电连接。

图13示意地表示的第一电容器组件302和第二电容器组件304和第一功率组件502和第二功率组件504是与图9所示的第一电容器组件302和第二电容器组件304和第一功率组件502和第二功率组件504相对应的。此时，在图9所示的第一电容器组件302和第二电容器组件304中，构成为在各个电极ET1、ET2的中间部具有由弯曲部构成的弯曲构造部BD1、BD2。通过在各个电极ET1、ET2的中间部具有该弯曲构造部BD1、BD2，而在该部分吸收缓和各电极ET1、ET2中的应力。

如图12所示，在第一电容器组件302中，具有通过后述的直流电力用的端子座810与电池180连接的一对电极TM1，在第二电容器组件304中，也具有通过后述的直流电力用端子座810与电池180连接的一对电极TM2。

第一电容器组件的各个电极TM1，其一方与上述第一导电板FC1连接，另一方与上述第二导电板SC1连接，第二电容器组件304的各个电极TM2，其一方与上述第一导电板FC2连接，另一方与上述第二导电板SC2连接。

第一电容器组件302和第二电容器组件304的每一个电极TM1和TM2均配置在壳体210的正面壁部232一侧。之所以象这样把电极TM1、TM2配置在壳体210的正面壁部232一侧，是因为后面详细叙述的端子盒800内配置的直流电力用的端子座810位于壳体210的正面壁部232一侧的缘故。

第一电容器组件302的各个电极TM1和上述直流电力用的端子座810通过汇流排BB1被电连接，电容器组件CT2的各电极TM2与上述直流电力用端子座810通过汇流排BB2电连接(参照图3)。

另外，例如图3所示，第一电容器组件302和第二电容器组件304其间具有若干间隙，在该间隙中第一放电电阻(图中未示出)和第二放电电阻524分别沿着其轴方向并列设置。第一电容器组件302和第二电容器组件304之间的间隙，如图12所示，是为了将第一电容器组件302和第二电容器组件304的各个电极ET1和ET2的连接部JN通过上述螺丝SC3连接，将第一电容器组件302和第二电容器组件304与第一功率组件502和第二功率组件504电连接而需要的，另外，在这样连接之后，通过配置所述第一放电电阻(图中未示出)和第二放电电阻524而实现充分利用该间隙。

进一步，上述第一电容器组件302和第二电容器组件304分别固定在后述的保持板320。即如图12所示，在俯视观察到的第一电容器组件302和第二电容器组件304分别在四角，形成嵌入螺母的固定用孔FH1、FH2，通过与上述保持板320的上述固定用孔FH1、FH2对应的孔，旋入该固定用孔FH1、FH2的螺丝SC4(参照图15)，将第一电容器组件302和第二电容器组件304固定在保持板320上。即各个第一电容器组件302和第二电容器组件304以架设在保持板320上的状态固定。

<端子盒800>

端子盒800，固定在电力变换装置200的上述壳体210上，其内部配置直流电力用端子座810和交流用端子座820。

图14表示从安装了该端子座800的一侧看到电力变换装置200的外观图。端子盒800通过多个螺丝SC5安装在壳体210的主侧壁部234。

如图2至图4所示，与壳体210的主侧壁部234中所形成的比较小的孔262和比较大的孔264分别对应，在端子盒800中形成比较小的孔266和比较大的孔268。端子盒800设置有将这些各孔266和268二分的隔壁852，孔266一侧的隔离体(spacer)中配置有直流电力用端子座810，孔268一侧的隔离体配置有交流用的端子座820。

上述直流电力用的端子座810具备噪声滤波器，通过直流电力端子812从上述电池180供给的直流电力，用设置在该直流电力用端子座810中的噪声滤波器除去噪声。另外，噪声滤波器用于防止功率组件500的开关动作所发生的噪声输出到外部。

从上述电流电力用的端子座810看剖面为平角的导电材料，通过上述孔266和上述孔262延伸，与接近上述直流电力用的端子座810而配置的上述壳体210的内部的一对的端子TT电连接。该端子TT，通过上述汇流排BB1和BB2与第一电容器组件302和第二电容器组件304的各个电极TM1和TM2连接，进而与功率组件500的直流端子电连接。

上述交流用端子座820，与通过壳体210的上述孔264和端子盒800的上述孔268插入的导线端子OL1和OL2连接。上述导线端子OL1通过第一功率组件502的交流端子OT1和汇流排BP1连接，引线端子OL2通过第二功率组件504的交流端子OT2和汇流排BP2连接。

上述导线端子OL1具有导线端子OL1w、OL1v、OL1u，通过设置在端子盒800中的交流电力连接部822分别与第一旋转电机130的W相连接端子、V相连接端子、U相连接端子连接，从而构成端子盒800。同样，上述导线端子OL2具有导线端子OL2w和OL2v和OL2u，分别通过交流电力连接部822，与第二旋转电机140的W相连接端子、V相连接端子和U相连接端子连接，从而构成端子盒800。上述交流用的端子座820具有检测交流电流的电流传感器536和538，检测流过第一旋转电机130和第二旋转电机140各相的电流。

上述端子盒800，在其上端面侧具有端子盒盖846，在其下端面侧具备底部844，该底部844具有上述直流电力用端子座810。在本实施方式中，是具有端子盒800、通过该端子盒与外部的直流电源和各旋转电机连接的结构，即使由于车辆各旋转电机或直流电源的位置不同，也可以得到不必改变本体的结构，或应对若干变更的效果。

<保持板320>

图14是表示在上述壳体210内部配置保持板320后的状态的俯视图，也表示了搭载在该保持板320中的旋转电机控制电路基板700。

保持板320，作为具有旋转电机控制电路基板700的控制基板支架而构成，在上述壳体210的内部，以位于上述电容器组件300的上侧的状态固定在上述壳体210。

即，壳体210的内侧面沿其四周方向几乎均等间隔形成多个突起体PR，该突起体PR的上端面将上述保持板320在其周边支撑，通过形成在该保持板320的周边的螺丝孔旋入上述突起部PR的上端面的螺丝SC4，配置在规定位置。

保持板320，为了增加其的机械的强度，采用与壳体210相同的热传导良好的金属材料、例如铝材料作成。此外，在载置有上述旋转电机控制电路基板700的面中形成有被图案化的凹凸面。

保持板320的上述凹面，在上述旋转电机控制电路基板700的该保持板320的侧面中的布线层等的形成区域对置的部分形成，由此，防止上述布线层等与金属材料的保持板320接触，可以防止在该布线层发生电短路。

另外，保持板320的上述凸面，形成在通过上述旋转电机控制电路基板700与上述旋转电机控制电路基板700的上述第二基板BST2相反侧的面所搭载的比较大型的、产生发热的如半导体元件等对置的部分，由此，按照来自上述半导体元件等的发热易导入第二基座侧的方式构成。此时，上述凸面和旋转电机控制电路基板700之间存在导热性良好、由绝缘材料构成的如薄片等，可以防止相对于上述半导体元件等的搭载区域在该旋转电机控制电路基板700的相反侧形成的布线层等的上述保持板320所引起的电短路。

在上述保持板320的上述旋转电机控制电路基板700的对置面例如上述凹面内，如图3所示，形成多个散乱存在的孔缘部BS，在该孔缘部中，通过在上述旋转电机控制电路基板700中所形成的螺丝孔旋入的螺丝SC6(参照图15)，该旋转电机控制电路基板700固定在保持板320。

另外，该保持板320，如上所述，其下方配置的上述第一电容器组件302和第二电容器组件304，通过螺丝SC4穿过形成在该保持板320中的螺丝孔，旋入设置在上述第一电容器组件302和第二电容器组件304的四角的固定用孔FH1、FH2而固定。

这样，各第一电容器组件302和第二电容器组件304成为固定在与壳体210抵接配置的保持板320中的机构，所以该第一电容器组件302和第二电容器组件304所发生的热量，通过保持板320易被导入壳体210，成为散热效果良好的结构。

<旋转电机控制电路基板700>

图15是表示搭载在上述壳体210内的保持板320上的旋转电机控制电路基板700的俯视图。

该旋转电机控制电路基板700，将小信号用的电子部件与连接器CN一起搭载。该连接器CN通过导线HN与例如上述开关驱动电路基板6001中所搭载的连接器CN连接。

该旋转电机控制电路基板700，例如在其周边的四角的各个区域，另外，在除该周边的中央部的区域避开形成搭载了各部件的区域和形成与这些部件连接的布线层的区域后的区域，形成螺丝孔，由通过这些螺丝孔旋入上述保持板320的螺丝SC6固定在该保持板320。

由此，上述旋转电机控制电路基板700与例如仅在其周边部固定在框中的结构的情况相比，可以避免因振动等中央翘曲这样的弊端。

如上所述，该旋转电机电路基板700构成为：载置在与壳体210抵接配置的保持板320中。所以从该旋转电机电路基板700所发生的热量通过保持板320易导入壳体210，成为散热效果良好的结构。

<盖子290>

盖子290，由在上述壳体210的内部依次纳入上述第一功率组件502、第二功率组件504、开关驱动电路基板6001、6002、第一电容器组件302和第二电容器组件304、保持板320、旋转电机控制电路基板700之后，封闭该壳体210的开口的盖材料构成。

该盖子290，其材料例如与壳体210同样材料构成，其周边在四周方向沿等间隔并列设置螺丝孔，通过插入该螺丝孔旋入壳体210的上端面的螺丝SC7固定在该壳体210(参照图5)。

《电力变换装置200的安装》

使用图2到图4对电力变换装置200的安装进行说明。

步骤1：在具备冷却水的入口管212和出口管214的壳体210中，安装功率组件的组合体，该功率组件的组合体具备第一功率组件502、第二功率组件504、第一驱动电路基板602和第二驱动电路基板604。此时，在设置于作为壳体210的一方侧底部的水路216的开口218和219中插入功率组件的组合体的散热片506和507，密闭水路216的开口218和219。另外，固定将第一功率组件502或第二功率组件504和旋转电机130或140电连接用的汇流排。在上述开口218和219中插入散热片506和507时，可以在开口的周围定位，提高安装上述组合体作业的作业性。

步骤2：在上述功率组件的组合体中安装上述信号用连接器282或上述噪声去除基板560和上述第二放电基板520。另外，也可以在上述功率组件的组合体安装上述信号用的连接器282或上述噪声去除基板560和上述第二放电基板520之后，在壳体210安装功率组件的组合体580。

步骤3：具有多个电容器组件302和304的上述电容器组件300插入在上述功率组件的组合体580的上面，实施布线。

步骤4：按保持板320位于电容器组件300上面的方式，将保持板320安装在壳体210的侧壁。用该工序将电容器组件300固定在保持板320。电容器组件300和功率组件的组合体之间进行电连接之后，安装位于在其上的保持板320的方法提高了电容器组件300和功率组件的电连接的操作性。但是，也可以先将电容器组件300固定在保持板320，将固定了电容器组件300的保持板320安装在功率组件组合体580之上。此时，这种情况，布线操作在保持板320的安装之后进行，保持板320和壳体210的内壁的一部分中预先设置作业用孔，可以提高作业性。

步骤5：将旋转电机控制电路基板700固定在保持板320，进行布线连接。但是，也可以将旋转电机控制电路基板700固定在保持板320，然后将保持板320固定在壳体210的侧壁。在将保持板320固定在壳体210之前，将旋转电机控制电路基板700固定在保持板320的方法提高作业性，易确保布线连接的可靠性。

步骤6：接着安装盖子290。

步骤7：将交流用端子座820安装于壳体210，内置有直流电力用的端子座810的端子盒800安装在壳体210。底板部844安装在该端子盒800的本体840，进行电连接，该本体840上安装有盖子部846。另外，端子盒800对壳体210的安装完成之后，也可以安装壳体290。另外也可以在端子盒800对壳体210安装完成之后，进行电容器组件300或保持板320的安装。

《电力变换装置200的对发送机室的一装配方式》

这样构成的电力变换装置200，在其壳体210的正面壁部232中具备信号用连接器282、冷却水的循环用的冷却水入口管212和冷却水出口管214，另外，与上述正面壁部232垂直的主侧壁部234具有内置有直流电力用的端子座810和交流用的端子座820的端子盒800。

这样，可以将与该电力变换装置200在物理上和电气上连接的其他装置集中配置在该电力变换装置200的例如上方和两侧面中的一方侧面，这也可以在应该配置该电力变换装置200的隔离体的壁侧配置，具有提高该电力变换装置200的配置裕度性的效果。

图16是将发动机120配置在中央的发动机室102中，配置两个电力变换装置200方式的一实施例的俯视图。

一方的电力变换装置200配置在发动机120的左侧，即发动机室102的内侧，另一方的电力变换装置200配置在该发动机120的右侧即该发动机室102的内侧。

此时，各电力变换装置200，在将该壳体210的正面壁部232配置在前面时，构成各个主侧壁部234互相位于相反的方向的关系。

因此，各电力变换装置200，其信号用连接器282、冷却水的循环用的冷却水的入口管212和冷却水的出口管214CLO指向前侧，其端子盒800指向发动机120一侧。

由此，如图16所示，发动机120处于中间，各电力变换装置200配置在发动机室的内侧，容易进行与其他装置之间在物理上和电气上的连接。

本发明的电力变换装置，例如对适用于混合动力汽车的进行了说明。但是本发明并不局限于此，当然也可以适用于至少使用电动机，其控制中需要逆变器的所有电力变换装置。

上述各实施例可以分别单独使用或组合使用。可以单独或相加地达到各个实施例的效果。

Claims (15)

1、一种电力变换装置，与车辆搭载的旋转电机连接，该电力变换装置具备：形成大致箱状的壳体、依次配置在上述壳体内的功率组件、电容器组件、保持板和电动机控制电路基板，

上述保持板固定配置在上述壳体的内侧，

而且，上述电容器组件和电动机控制电路基板固定于上述保持板。

2、一种电力变换装置，为被搭载到车辆中的旋转电机所用，该电力变换装置具备：金属制的壳体；设置在上述壳体的底部、在内部具有冷却水路的金属制水路形成体；配置在上述壳体内、在内部具有功率半导体的功率组件；配置在上述壳体内的电容器；配置在上述壳体内的旋转电机控制电路；安装于上述壳体的直流电力用端子和交流电力用端子；和配置在上述壳体的上部的金属制盖子，上述旋转电机控制电路按照下述方式动作：发生用于控制旋转电机的信号，上述功率组件的功率半导体根据上述信号动作，将从上述直流电力用端子供给的直流电流变换为交流电流，将交流电流从上述交流电力用端子供给到旋转电机，

上述功率组件按照其散热面为上述水路形成体的一侧的方式固定，

在上述功率组件和上述金属制的盖子之间，还配置有金属制的保持板，上述金属制的保持板固定于上述金属制的壳体，

上述电容器和上述旋转电机控制电路固定于上述金属制的保持板。

3、一种电力变换装置，为被搭载到车辆中的旋转电机所用，该电力变换装置具备：金属制的壳体；设置在上述壳体的底部、在内部具有冷却水路的金属制水路形成体；配置在上述壳体内、在内部具有功率半导体的功率组件；配置在上述壳体内的旋转电机控制电路；安装在上述壳体的直流电力用端子和交流电力用端子；配置在上述壳体的上部的金属制盖子，上述旋转电机控制电路，生成用于控制旋转电机的控制信号，与上述直流电力用端子电连接的上述功率半导体根据上述控制信号动作，控制与上述交流电力用端子连接的旋转电机，

上述功率组件具有散热片，按照上述散热片突出到上述水路形成体内的水路的方式，固定上述功率组件，

上述功率组件和上述金属制的盖子之间还配置有金属制的保持板，上述金属制的保持板固定于上述金属制的壳体，

上述旋转电机控制电路固定于上述金属制的保持板。

4、一种电力变换装置，为被搭载到车辆中的旋转电机所用，该电力变换装置具备：金属制的壳体；设置在上述壳体的底部、在内部具有冷却水路的金属制水路形成体；配置在上述壳体内、在内部具有功率半导体的功率组件；配置在上述壳体内的电容器；配置在上述壳体的上部的金属制盖子，

上述功率组件具有散热片，按照上述散热片突出到上述水路形成体内的水路的方式，固定上述功率组件，

上述功率组件和上述金属制的盖子之间还配置有金属制的保持板，上述金属制的保持板固定于上述金属制的壳体，

上述电容器固定于上述金属制的保持板。

5、一种电力变换装置，为被搭载到车辆中的旋转电机所用，该电力变换装置具备：金属制的壳体；设置在上述壳体的底部、在内部具有冷却水路的金属制水路形成体；并列配置在上述壳体内的至少两个功率组件；配置在上述壳体内的旋转电机控制电路基板，

上述壳体还设置有交流电力用端子，

上述至少两个功率组件分别具有直流端子和交流端子，

上述至少两个功率组件并列地且按照上述交流端子位于上述壳体的侧部一侧、上述直流端子位于中央侧的方式分别固定，

上述至少两个上述功率组件的上述交流端子与上述交流电力用端子电连接。

6、根据权利要求5所述的电力变换装置，其特征在于，

上述金属制的壳体的内部具有电容器，且按照上述电容器的端子位于壳体的中央部的方式，固定上述电容器，

上述壳体内的中央部，配置有用于电连接上述功率组件的直流端子和上述电容器的端子的导体，

在上述壳体内的侧部，配置有用于电连接上述功率组件的上述交流端子和上述交流电力用端子的导体。

7、根据权利要求5或6所述的电力变换装置，其特征在于，

上述各个功率组件分别具有散热面，上述散热面具有散热片，

上述水路形成体与上述功率组件相对应地具有多个开口，

上述散热片从上述开口突出到冷却水路内，上述开口用上述散热面封闭。

8、一种电力变换装置，具备：金属制的壳体；设置在上述壳体的底部、在内部具有冷却水路的金属制水路形成体；并列配置在上述壳体内的至少两个功率组件；并列配置在上述壳体内的至少两个电容器组件；和配置在上述壳体内的旋转电机控制电路基板，

上述壳体还设置有交流电力用端子，

上述至少两个功率组件分别具有直流端子和交流端子，

将上述至少两个功率组件按照并列地、且上述交流端子位于上述壳体的侧部一侧、上述直流端子位于中央侧的方式，分别固定于上述水路形成体，

上述至少两个电容器组件，按照各个端子位于上述壳体的中央部的方式分别配置，

在上述壳体的侧部配置有板状的导体，该板状的导体用于连接上述至少两个上述功率组件的上述交流端子和上述交流电力用端子，

在上述壳体的中央部配置有板状的导体，该板状的导体用于电连接上述各个功率组件的上述直流端子和上述各个电容器的端子。

9、根据权利要求8所述的电力变换装置，其特征在于，

上述功率组件具有散热片，

上述水路形成体设置有开口，

上述功率组件，按照其散热片从上述开口突出到水路，上述水路形成体的开口用上述功率组件封闭的方式，固定于上述水路形成体。

10、一种电力变换装置，为被搭载到车辆中的旋转电机所用，该电力变换装置具备：箱状的壳体；设置在上述壳体的底部、在内部具有冷却水路的金属制水路形成体；并列配置在上述壳体内的至少两个功率组件；并列配置在上述壳体内的至少两个电容器组件；和配置在上述壳体内的旋转电机控制电路基板，

在上述箱状的壳体的侧面还设置有交流电力用端子，

上述至少两个功率组件分别具有直流端子和交流端子，

将上述至少两个功率组件，按照并列地、且上述交流端子位于上述壳体的侧部一侧、上述直流端子位于中央侧的方式，而且以与上述壳体的底面大致平行的面、分别固定于上述水路形成体，

上述至少两个电容器组件，按照各个端子位于上述壳体的中央部的方式，而且以与配置有上述功率组件的面大致平行的面、分别配置，

在上述壳体的侧部配置有板状的导体，该板状的导体用于连接上述至少两个上述功率组件的上述交流端子和上述交流电力用端子，

在上述壳体的中央部配置有板状的导体，该板状的导体用于电连接上述各个功率组件的上述直流端子和上述各个电容器的端子。

11、一种电力变换装置，为被搭载到车辆中的旋转电机所用，该电力变换装置具备：具有冷却水路的壳体；固定在上述壳体内的保持板；具有散热片、配置在上述壳体内的功率组件；配置在上述壳体内的电容器组件；配置在上述壳体内的旋转电机控制电路基板，

按照上述散热片突出到上述冷却水路的方式固定上述功率组件，

将上述电容器组件和上述旋转电机控制电路基板固定于上述保持板，

上述壳体还设置有用于对上述冷却水路供给水的冷却水的入口管和出口管，

上述壳体还设置有交流电力用端子和直流电力用端子，

在上述壳体内设置有用于从上述功率组件通过上述交流电力用端子流过向配置在外部的旋转电机供给的交流电流的、或用于从上述交流电力用端子向上述功率组件流过从配置在外部的旋转电机供给的交流电流的板状导体；在上述壳体内设置有用于从上述直流电力用端子对上述功率组件供给直流电流的板状导体。

12、一种电力变换装置，为被搭载到车辆中的旋转电机所用，该电力变换装置具备：箱状的壳体；设置在上述壳体内、在内部具有冷却水路的金属制水路形成体；并列配置在上述壳体内的至少两个功率组件；并列配置在上述壳体内的至少两个电容器组件；配置在上述壳体内的旋转电机控制电路基板；固定在上述壳体内的保持板，

在上述箱状的壳体的侧面还设置有交流电力用端子，

上述至少两个功率组件分别具有直流端子和交流端子，

上述至少两个功率组件，按照并列地、且上述交流端子位于上述壳体的侧部一侧、上述直流端子位于中央侧的方式，而且以与上述壳体的底面大致平行的面、分别固定于上述水路形成体，

上述保持板以与上述壳体的底面大致平行的面被固定，

上述至少两个电容器组件，按照各个端子位于上述壳体的中央部的方式，分别固定于上述保持板，

在上述壳体的内侧侧部配置有板状的导体，该板状的导体用于连接上述至少两个上述功率组件的上述交流端子和上述交流电力用端子，

在上述壳体的中央部配置有板状的导体，该板状的导体用于电连接上述各个功率组件的上述直流端子和上述各个电容器的端子。

13、根据权利要求12所述的电力变换装置，为被搭载到车辆中的旋转电机所用，其特征在于，

上述至少两个电容器组件，固定于所述保持板的上述功率组件一侧，上述旋转电机控制电路基板，固定于与上述保持板的上述功率组件相反侧。

14、根据权利要求12或13所述的电力变换装置，为被搭载到车辆中的旋转电机所用，其特征在于，

上述箱状的壳体的侧面，设置有与两个旋转电机分别连接的两个交流电力用端子，用板状导体连接在上述壳体的内侧侧部配置的一方功率组件的上述交流端子和上述交流电力用的端子的一方，用沿着上述壳体内侧的侧部固定的板状导体连接在上述壳体的内侧侧部配置的另一方功率组件的上述交流端子和上述交流电力用端子的另一方。

15、根据权利要求7或12或14所述的电力变换装置，为被搭载到车辆中的旋转电机所用，其特征在于，

上述箱状的壳体还具备噪声去除基板，上述噪声去除基板具有噪声去除部件，

上述噪声去除基板与上述旋转电机控制电路基板分体制作。

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