CN103081326B - 逆变器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及逆变器装置，实现能够使整体小型化的逆变器装置。该逆变器装置具备：进行直流电力与交流电力之间的电力转换的多个开关元件（14）、载置开关元件（14）的基板（11）、进行交流电力的输入输出的交流端子（25）、和直流电力的平滑用的电容器（31）。俯视时，交流端子（25）以从基板（11）向第一基准方向（Ｘ）突出的方式配置，电容器（31）配置在俯视时设定为长方形的电容器配置区域内（R1）。电容器配置区域（R1）以长边与第一基准方向（X）平行的方式设定，并且在第二基准方向（Y）与配置有基板（11）以及交流端子（25）的基体配置区域（R2）相邻设定。

Description

逆变器装置
技术领域
本发明涉及具备进行直流电力和交流电力之间的电力转换的多个开关元件、具有载置这些多个开关元件的元件载置面的基板、与外部设备之间进行交流电力的输入输出并与上述开关元件电连接的交流端子、和直流电力的平滑用的电容器的逆变器装置。
背景技术
近年来，从节约能源、减轻环境负荷等观点来看，具备旋转电机作为驱动力源的混合动力车辆、电动车辆受到人们的关注。在这样的混合动力车辆等中，一般具备高压电池等直流电源，另一方面，利用交流电力驱动旋转电机的情况较多。因此，在混合动力车辆等中，在直流电源和旋转电机之间具备逆变器装置。应予说明，这样的逆变器装置并不限于用于混合动力车辆等的用途，一般地在空气调节装置、电力控制装置等中也需要逆变器装置。
作为上述这样的逆变器装置，例如已知有下述的专利文献1中记载的装置。以下，在该背景技术栏的说明中，在〔〕内引用与专利文献1中的对应的部件的名称以及附图标记来进行说明。如专利文献1的图2以及图3所示，该装置具备设置有多个开关元件〔MOS－FET111a～111f〕的基板〔电动机基板120以及冷却散热片12〕、与外部设备〔电动发电机940〕之间进行交流电力的输入输出（输入以及输出）的交流端子〔交流端子71、72、73〕、和直流电力的平滑用的电容器〔电解电容器21、22、23〕。在该装置中，在从与载置多个开关元件的元件载置面正交的方向观察的俯视状态下，沿着规定方向（专利文献1的图3中的上下方向）依次排列有电容器、基板和交流端子。而且，以从收纳电容器以及基板的壳体〔框体10〕向上述规定方向突出的方式配置有交流端子。此外，也以从壳体向上述规定方向突出的方式配置用于与直流电源之间进行直流电力的输入输出的一个电源端子〔正极2次直流端子61〕。
在构成逆变器装置的情况下，一般地优选将该逆变器装置的整体极力小型化。特别是，在用于混合动力车辆等的用途中，由于存在向车辆的安装上的限制，所以上述那样的要求特别高。这一点，在专利文献1的装置中，在从壳体向上述规定方向突出的交流端子和电源端子之间产生静区，结果存在逆变器装置整体大型化这样的课题。并且，在专利文献1的装置中，如该专利文献1的图5所示，相对于基板，电容器在与元件载置面正交的方向上较大地突出，所以由于这一点也使逆变器装置整体大型化。
专利文献1:日本特开2008－29094号公报
发明内容
因此，希望实现能够将整体小型化的逆变器装置。
本发明所涉及的逆变器装置，是具备：进行直流电力与交流电力之间的电力转换的多个开关元件、具有载置这些多个开关元件的元件载置面的基板、与外部设备之间进行所述交流电力的输入输出并且与所述开关元件电连接的交流端子、和所述直流电力的平滑用的电容器的逆变器装置，其特征在于，在从与所述元件载置面正交的方向观察的俯视状态下，所述交流端子以从所述基板向规定的第一基准方向突出的方式配置，所述电容器配置于在所述俯视状态下设定为长方形的电容器配置区域内，所述电容器配置区域在所述俯视状态下以所述长方形的长边与所述第一基准方向平行的方式设定，并且在将与所述第一基准方向正交的方向作为第二基准方向的情况下，所述电容器配置区域在所述第二基准方向上与配置有所述基板以及所述交流端子的基体配置区域相邻设定。
应予说明，“长方形”作为表示即使具有一些变形部分但整体在实质上可看作长方形的概念而使用。
根据上述的特征构成，在从与元件载置面正交的方向观察的俯视状态下，配置有基板以及以从该基板向第一基准方向突出的方式配置的交流端子的基体配置区域，和配置有电容器且具有与第一基准方向平行的长边的长方形的电容器配置区域在第二基准方向上相邻配置。即，不是沿第一基准方向依次排列基板、交流端子、以及电容器，而是相对于基板以及交流端子在第二基准方向上相邻地配置电容器。由此，通过将电容器配置区域的第一基准方向的两端部的位置与基体配置区域的第一基准方向的两端部的位置对应地设定，从而能够将基板、交流端子、以及电容器的整体紧凑地配置于在俯视状态下为长方形的区域内。因此，能够实现能够使整体小型化的逆变器装置。
此外，与在设置有开关元件的基板和外部设备之间进行交流电力的输入输出的交流端子相比较，电容器的关于其大小以及形状的设计的自由度相对较大。因此，能够与电容器配置区域的大小以及形状相对应地调整电容器的大小以及形状，能够可靠地实现如上所述的逆变器装置。
此处，优选如下的构成：具备至少设置有上述开关元件的驱动电路的控制基板，在将与上述元件载置面正交的方向作为基准正交方向的情况下，上述控制基板在上述基准正交方向上与上述电容器配置区域以及上述基体配置区域的双方相邻，并且配置于在上述俯视状态下与上述电容器配置区域以及上述基体配置区域的双方重叠的位置。
应予说明，关于2个部件的配置，所谓的“从规定方向看重叠”，意味着在将该规定方向作为视线方向使视点在与该视线方向正交的各方向上移动的情况下，2个部件重叠而看得见的视点至少存在于一部分区域。
根据该构成，控制基板在基准正交方向上与电容器配置区域以及基体配置区域的双方没有较大地分离而是相邻配置，所以能够抑制逆变器装置在基准正交方向上的大型化。另外，控制基板配置在俯视时（从基准正交方向看）与电容器配置区域以及基体配置区域的双方重叠的位置上，所以将还包含了控制基板的逆变器装置的主要的构成部件的整体以在俯视状态下收纳在呈长方形的区域内的方式进行配置变得容易。
另外，优选构成为，上述电容器配置区域的上述第一基准方向的长度设定为比上述基板的上述第一基准方向的长度长，上述交流端子配置于从上述第二基准方向看与上述电容器配置区域重叠的区域上。
根据该构成，能够利用由于电容器配置区域与基板的第一基准方向的长度之差而产生的区域，以收纳于该区域内的方式配置交流端子，从而能够紧凑地配置基板、交流端子、以及电容器的整体。
另外，优选构成为，在上述基板的与上述元件载置面相反的一侧设置有散热片，并且在上述基板的上述元件载置面侧至少设置有支承使上述开关元件与上述交流端子之间电连接的电连接部件的连接支承体，包含上述散热片以及上述连接支承体的配置区域而设定上述基体配置区域，在将与上述元件载置面正交的方向作为基准正交方向的情况下，以与上述基体配置区域的上述基准正交方向的长度以及位置一致的方式来设定上述电容器配置区域的上述基准正交方向的长度以及位置。
应予说明，所谓的“一致”作为表示成为比较对象的现象（包含长度以及位置）在实质上是相同的概念来使用。即，在“一致”中，除了成为比较对象的现象彼此是完全相同的状态之外，也包含这些现象彼此存在差异的状态。例如，也包含成为比较对象的现象彼此的差异与该现象的整体相比足够小，能够视为该现象彼此在实质上相同从而能够进行周边部分的设计、制造的状态、具有由设计上或者制造上能够允许的误差引起的差异的状态。
根据该构成，能够利用散热片高效地进行基板的散热，高效地冷却开关元件。另外，能够利用连接支承体可靠地支承电连接部件且使开关元件与交流端子之间电连接。
另外，在上述的构成中，包含这样的散热片以及连接支承体的配置区域来设定基体配置区域，并且以与基体配置区域的基准正交方向的长度以及位置一致的方式设定电容器配置区域的基准正交方向的长度以及位置。因此，在观察沿着基准正交方向的方向上的位置关系的情况下，能够以收纳在基板、交流端子、散热片、以及连接支承体的整体占据的区域内的方式配置电容器。由此，不会产生静区，以将基板、交流端子、散热片、连接支承体、以及电容器的整体在从第一基准方向看以及从第二基准方向看的至少一方的状态下收纳在呈长方形的区域内的方式进行配置变得容易。因此，能够实现能够使整体进一步小型化的逆变器装置。
另外，优选构成为，以与上述基体配置区域的上述第一基准方向的长度以及位置一致的方式设定上述电容器配置区域的上述第一基准方向的长度以及位置。
根据该构成，在观察沿着第一基准方向的方向上的位置关系的情况下，能够以收纳于基板以及交流端子的整体占据的区域内的方式配置电容器。由此，能够以不产生静区而在俯视状态下收纳于呈长方形的区域内的方式配置基板、交流端子、以及电容器的整体。因此，能够良好地实现能够使整体小型化的逆变器装置。
另外，优选构成为，具备：与直流电源之间进行上述直流电力的输入输出的电源端子、与上述开关元件之间进行上述直流电力的输入输出的直流端子、和经由上述电容器使上述电源端子与上述直流端子之间电连接的电容器连接部件，在上述控制基板上，还设置有用于检测上述电容器的两极间的电压的电压检测电路，从上述电容器连接部件分支而沿上述基准正交方向延伸的分支连接部以贯穿上述控制基板的状态与上述电压检测电路连接。
根据该构成，能够使从将电源端子与直流端子之间电连接的电容器连接部件分支的分支连接部沿着基准正交方向延伸并贯穿控制基板，从而以较短距离连接电容器连接部件与电压检测电路。
另外，优选构成为，上述电源端子与上述直流端子配置于在上述第一基准方向上不同的、且相对于上述电容器配置区域的上述俯视时的形状的重心点成为点对称状的位置。
应予说明，“点对称状”作为表示即使具有一些位置偏移但整体可看作实质上点对称的概念来使用。
在本发明中，能够将电容器配置区域的第一基准方向的两端部的位置与基体配置区域的第一基准方向的两端部的位置对应而设定，例如能够使电容器配置区域的第一基准方向的长度以及位置与基体配置区域的第一基准方向的长度以及位置一致。在该情况下，第一基准方向中的基体配置区域中的除了交流端子部分之外配置基板的区域成为仅占据电容器配置区域的一方侧的规定范围的区域。因此，基板的俯视时的形状的重心点与电容器配置区域（以及电容器）的俯视时的形状的重心点为第一基准方向的不同位置。另一方面，若考虑用于使该直流端子与开关元件电连接的电连接部件的设计等，则优选在基板的重心点的第一基准方向的位置上配置与开关元件之间进行直流电力的输入输出的直流端子。在该情况下，直流端子与电容器配置区域（以及电容器）的重心点为第一基准方向的不同位置。
在这样的构成中，根据上述的构成，电源端子与直流端子配置于在第一基准方向不同的、且相对于俯视时的电容器配置区域的重心点成为点对称状的位置上。由此，在电源端子与直流端子之间连接多个电容器元件的构成中，能够使经由电源端子与直流端子之间的电容器连接部件以及各电容器元件的电连接路径的长度相互一致。由此，能够使流经各电容器元件的电流大致均衡化。另外伴随于此，各电容器元件的发热量也大致均衡化，所以能够使各电容器元件小型化，进而使电容器以及逆变器装置整体小型化。
另外，优选构成为，使用上述多个开关元件来构成逆变器电路，上述逆变器电路是具有3个桥臂的3桥臂构成，该桥臂具有构成与正极侧连接的上桥臂的开关元件和构成与负极侧连接的下桥臂的开关元件，连结上述各个桥臂的上述上桥臂和上述下桥臂的方向为沿着上述第一基准方向的方向，并且上述3个桥臂沿上述第二基准方向依次排列。
根据该构成，能够利用3桥臂构成的逆变器电路进行直流电力与三相交流电力的电力转换。
此时，在上述的构成中，连接各桥臂中的上桥臂与下桥臂的方向、和连接构成各桥臂的开关元件与交流端子的方向都成为沿着第一基准方向的方向。由此，能够使将开关元件与交流端子之间电连接的电连接部件的形状接近直线形状而简单化。另外，能够使各相用的电连接部件的形状一致，能够使到达交流端子的各相用的电连接部件的配置简单化。
另外，沿第一基准方向配置各个上桥臂和下桥臂的3个桥臂沿第二基准方向依次排列，所以连接各桥臂中的上桥臂彼此以及下桥臂彼此的方向、和连接它们与配置在电容器侧的直流端子的正极或者负极的方向都成为沿着第二基准方向的方向。由此，能够使将开关元件与直流端子之间电连接的电连接部件的形状接近直线形状而简单化。另外，能够使各极用的电连接部件的形状一致，能够使到达直流端子的各极用的电连接部件的配置简单化。
另外，优选构成为，上述上桥臂以及上述下桥臂以各自的长边方向成为沿着上述第一基准方向的方向的方式配置。
根据该构成，与上桥臂以及下桥臂以各自的长边方向成为沿第二基准方向的方向的方式配置的情况相比较，能够将沿着各极用的电连接部件的第二基准方向的长度抑制为较短。由此，能够减少成为直流电力的传递路径的各极用的电连接部件中的电阻，能够提高能量效率。
另外，优选构成为，上述外部设备是作为车辆的驱动力源的旋转电机，在上述基板的与上述元件载置面相反的一侧设置有散热片，以平板状延伸的上述散热片的延伸方向被设定为沿着上述车辆的行进方向的方向，并且上述电容器在上述车辆的行进方向后方侧与上述散热片相邻配置。
根据该构成，能够由散热片高效地进行基板的散热，高效地冷却开关元件。另外，以沿车辆的行进方向平板状地延伸的方式设置散热片，并且电容器在车辆的行进方向后方侧与该散热片相邻配置，所以能够利用伴随着车辆的前进行驶而产生的行驶风高效地进行散热片的散热。另外，将通过散热片彼此间而流动的行驶风适当地导入电容器从而也能够高效地冷却电容器。
另外，优选构成为，作为上述交流端子具备多个交流相端子，并且该多个交流相端子沿上述第二基准方向依次排列，上述第二基准方向成为与上述旋转电机的旋转轴正交的方向，并且从上述旋转电机的径向看，上述多个交流相端子以与上述旋转电机的线圈重叠的方式配置。
根据该构成，作为交流端子的多个交流相端子沿着与旋转电机的旋转轴正交的方向依次排列，并且从旋转电机的径向看，多个交流相端子以与旋转电机的线圈重叠的方式配置。因此，能够将多个交流相端子和旋转电机的线圈沿着旋转电机的径向直线连接，能够使用所需最少的部件实现交流相端子和线圈的电连接，所以能够使逆变器装置和旋转电机的线圈的电连接构造简单化。
另外，上述散热片优选设置在相对于上述元件载置面与上述旋转电机相反的一侧。
根据该构成，与将散热片相对于元件载置面设置在旋转电机侧的情况相比较，很难受到旋转电机产生的热的影响，并且朝向散热片的冷却风的供给变得容易，所以能够更进一步高效地进行由散热片进行的基板的散热。
附图说明
图1是安装在车辆上的车辆用驱动装置以及逆变器装置的立体图。
图2是表示逆变器电路的构成的示意图。
图3是逆变器模块的分解立体图。
图4是从Z方向观察逆变器装置的俯视图。
图5是从X方向观察逆变器装置的侧视图。
图6是从Y方向观察逆变器装置的侧视图。
图7是表示电容器内的电气电路的配置构成的示意图。
图8是表示车辆用驱动装置以及逆变器装置的车辆安装状态的示意图。
具体实施方式
参照附图，对本发明所涉及的逆变器装置的实施方式进行说明。在本实施方式中，以控制作为混合动力车辆V（以下，有时仅简称为“车辆V”）的车轮的驱动力源发挥作用的旋转电机3的系统中的逆变器装置1为例进行说明。如图8所示，混合动力车辆V具备内燃机61、具有旋转电机3的车辆用驱动装置62、和逆变器装置1。逆变器装置1具备逆变器电路7，控制从该逆变器装置1来看成为外部设备的旋转电机3。应予说明，在本例中，旋转电机3为以三相交流驱动的交流电动机。该旋转电机3能够实现作为接受电力的供给而产生动力的马达(电动机）的功能、和作为接受动力的供给而产生电力的发电机（Generator）的功能的双方。在本实施方式中，如图1所示，采用车辆用驱动装置62（此处，为作为收纳旋转电机3的旋转电机壳体的驱动装置壳体）和逆变器装置1一体地固定的构成。
逆变器装置1与作为车辆V的驱动力源的旋转电机3以及作为成为其能量源的直流电源的电池2连接（参照图2以及图8）。而且，逆变器装置1具备：进行直流电力和交流电力之间的电力转换的多个开关元件14、具有载置这些多个开关元件14的元件载置面11a的基板11、与旋转电机3之间进行交流电力的输入输出的旋转电机连接端子25、直流电力的平滑用的电容器31、与电池2之间进行直流电力的输入输出的电源端子33、和至少用于控制开关元件14的动作的控制基板41。在这样的构成中，本实施方式所涉及的逆变器装置1在基板11、旋转电机连接端子25、以及电容器31的配置构成上具有特征。另外，本实施方式所涉及的逆变器装置1在与车辆V上的安装状态的关系下，在各构成部件的配置构成上也具有特征。以下，对本实施方式所涉及的逆变器装置1进行详细说明。
此外，在本实施方式中，旋转电机连接端子25相当于本发明中的“交流端子”。另外，在以下的说明中，除了特别标明来区别的情况之外，将元件载置面11a作为基准来定义“X方向”、“Y方向”、以及“Z方向”的各方向。更具体而言，将与元件载置面11a平行并且相互正交的方向分别定义为“X方向”以及“Y方向”。在本例中，图4中的上下方向是“X方向”，此处将相对于基板11朝向旋转电机连接端子25侧（图4的下侧）设为“＋X方向”，将相对于旋转电机连接端子25朝向基板11侧（图4的上侧）设为“－X方向”。另外，图4中的左右方向是“Y方向”，此处将相对于基板11以及旋转电机连接端子25朝向电容器31侧（图4的左侧）设为“＋Y方向”，将相对于电容器31朝向基板11以及旋转电机连接端子25侧（图4的右侧）设为“－Y方向”。
另外，将与元件载置面11a正交的方向（与X方向以及Y方向的双方正交的方向）定义为“Z方向”。在本例中，图5中的上下方向是“Z方向”，此处将相对于基板11以及电容器31朝向控制基板41侧（图5的上侧）设为“＋Z方向”，将相对于控制基板41朝向基板11以及电容器31侧（图5的下侧）设为“－Z方向”。在本实施方式中，X方向、Y方向、以及Z方向分别相当于本发明中的“第一基准方向”、“第二基准方向”、以及“基准正交方向”。
1.逆变器电路的构成
首先，对逆变器电路7的构成进行说明。本实施方式所涉及的逆变器电路7使用多个（本例中为6个）开关元件14而构成。开关元件14是用于进行直流电力和交流电力之间的电力转换的电子元件，作为逆变器电路7以及逆变器装置1的核心。如图2所示，逆变器电路7由电桥电路构成，在电池2的正极P侧和电池2的负极N侧（例如接地侧）之间2个开关元件14串联连接，该串联电路以3个线路并联的方式连接。即，逆变器电路7为具有3个桥臂的3桥臂构成，各桥臂具有构成与正极P侧连接的上桥臂的开关元件14和构成与负极N侧连接的下桥臂的开关元件14。各桥臂分别与旋转电机3的线圈（定子线圈）3b（参照图8）的三相（U相、V相、W相）对应。
在图2中，附图标记14a是U相用上段侧开关元件，附图标记14b是V相用上段侧开关元件，附图标记14c是W相用上段侧开关元件。另外，附图标记14d是U相用下段侧开关元件，附图标记14e是V相用下段侧开关元件，附图标记14f是W相用下段侧开关元件。此处，“上段侧”表示是正极P侧的桥臂，“下段侧”表示是负极N侧的桥臂。
各相的上段侧开关元件14a、14b、14c的集电极经由第四汇流条23d与正极P侧连接，发射极经由汇流条23a、23b、23c与各相的下段侧开关元件14d、14e、14f的集电极连接。另外，各相的下段侧开关元件14d、14e、14f的发射极经由第五汇流条23e与负极N侧连接。在各开关元件14的发射极－集电极间，并联连接有二极管元件15。二极管元件15的阳极与开关元件14的发射极连接，阴极与开关元件14的集电极连接。二极管元件15作为FWD（Free Wheel Diode：续流二极管）被使用。
包含成对的开关元件（14a、14d）、（14b、14e）、（14c、14f），和分别对应的汇流条23a、23b、23c而构成的各桥臂经由旋转电机连接端子25a、25b、25c与旋转电机3的各相的线圈3b（参照图8）连接。而且，各开关元件14的栅极与设置在控制基板41上的驱动电路43（参照图5）连接，分别独立地进行开关控制。
包含这样的逆变器电路7的逆变器装置1基于旋转电机3所要求的要求旋转速度、要求转矩来控制各开关元件14（例如，脉冲宽度调制控制等），从而将来自电池2的直流电力转换为三相交流电力并供给至旋转电机3。由此，使旋转电机3按照要求旋转速度以及要求转矩而动力运行。另一方面，旋转电机3作为发电机发挥作用，在从旋转电机3侧接受电力的供给的情况下，逆变器装置1控制各开关元件14，从而将发出的三相交流电力转换为直流电力并对电池2充电。
2.逆变器装置的整体构成
接下来，主要参照图3以及图4对逆变器装置1的整体构成进行说明。逆变器装置1具备逆变器模块6、电容器31、和控制基板41。它们收纳在形成为长方体状的逆变器壳体5（以下，仅简称为“壳体5”）内。逆变器模块6是安装有上述的逆变器电路7的模块，插在电池2和旋转电机3之间。在电池2和逆变器模块6之间，还插入有电容器31。
逆变器模块6具备基板11、设置在基板11上的多个开关元件14、和支承多个汇流条23的连接支承体21作为主要的构成部件。
基板11是成为用于载置开关元件14的基体的板状的部件。基板11由铜、铝等金属材料构成。如图3等所示，在为基板11的上表面（＋Z方向侧的面；以下相同）的、载置该基板11中的开关元件14的面（元件载置面11a）上，以相互平行或者大致平行的状态层叠有绝缘部件12以及元件基板13。该层叠方向与Z方向一致。
绝缘部件12由具备电绝缘性以及热传导性的双方的薄板状部件构成，在本例中为树脂制的薄板部件。元件基板13由导电性的材料（例如，铜、铝等金属材料）构成，经由绝缘部件12利用热压接法与基板11粘合固定。该元件基板13也作为隔热片发挥作用。如图3所示，在本实施方式中在基板11上配置有一个绝缘部件12，在绝缘部件12上配置有6个元件基板13。以在X方向并列2个，并且在Y方向上并列3个的方式配置这6个元件基板13。
在各元件基板13的上表面，分别载置有开关元件14以及二极管元件15各一个。由此，在本例中，在基板11的元件载置面11a上，经由绝缘部件12以及元件基板13设置有6个开关元件14和6个二极管元件15。而且，包含这些开关元件14以及二极管元件15构成逆变器电路7。作为开关元件14，在本实施方式中使用IGBT（insulated gate bipolartransistor：绝缘栅双极晶体管）。应予说明，作为开关元件14，也能够使用MOSFET（metal oxide semiconductor field effect transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管）等。另外，在本例中，如图3等所示，在同一元件基板13上载置的开关元件14和二极管元件15以沿着X方向并列的方式相互相邻配置。
在将开关元件14的上表面（发射极电极）和二极管元件15的上表面（阳极电极）电连接的状态下，配置有第一电极部件17。在本例中第一电极部件17使用一定宽度的带状部件（板状部件）弯曲成形。另外，在元件基板13的上表面载置有第二电极部件18。第二电极部件18经由元件基板13使开关元件14的下表面（集电极电极）和二极管元件15的下表面（阴极电极）电连接。在本例中，第二电极部件18为块状部件。第一电极部件17以及第二电极部件18的双方由导电性的材料（例如，铜、铝等金属材料）构成。
在本实施方式中，由成对的开关元件（14a、14d）、（14b、14e）、（14c、14f）、和分别对应的二极管元件15、第一电极部件17、第二电极部件18、以及汇流条23a、23b、23c（以下，有时仅简称为“二极管元件15等”）构成逆变器电路7的各桥臂。其中，由开关元件14a、14b、14c和与其分别对应的二极管元件15等，构成逆变器电路7的各上桥臂。另外，由开关元件14d、14e、14f和与其分别对应的二极管元件15等构成逆变器电路7的各下桥臂。
而且在本例中，如图3以及图4所示，连结各桥臂中的上桥臂和下桥臂的方向为沿着X方向的方向。在本例中，根据图4可知，各桥臂中的上桥臂和下桥臂分别在Y方向上占据的范围并不是完全一致而是略有偏差。但是，它们占据大致相等的Y方向的范围，连结上桥臂和下桥臂的方向大致沿着X方向。因此，在本实施方式中所谓的“沿着X方向的方向”表示与X方向平行的方向，或者相对于X方向倾斜了规定角度的方向。在这种情况下的规定角度例如能够设为±20°的范围内，优选为±10°的范围内。这样，将连结各桥臂中的上桥臂和下桥臂的方向设为沿X方向的方向，从而能够使朝向汇流条23a、23b、23c中的旋转电机连接端子25a、25b、25c的部分的形状接近于沿着X方向的直线形状而简单化。另外，能够将汇流条23a、23b、23c的形状设为相互相同或者实质相同，能够使各汇流条23a、23b、23c的配置简单化。
另外在本例中，构成各桥臂的开关元件14和二极管元件15在X方向上相邻而配置。而且，连接开关元件14和二极管元件15的带状的第一电极部件17也与其对应地以在X方向延伸的方式配设。这样，各桥臂在整体上以沿X方向延伸的方式构成。换句话说，各桥臂中的上桥臂以及下桥臂以各自的长边方向成为沿X方向的方向的方式配置。由此，与上桥臂以及下桥臂以各自的长边方向成为沿Y方向的方向的方式配置的情况相比较，能够将汇流条23d、23e的Y方向的长度抑制为较短。由此，能够减少成为直流电力的传递路径的汇流条23d、23e中的电阻，能够提高能量效率。
另外在本例中，3个桥臂沿Y方向依次排列。在本例中，构成各桥臂的上桥臂各自在X方向占据的范围完全一致，同样构成各桥臂的下桥臂各自在X方向占据的范围完全一致。因此，在本例中3个桥臂沿与Y方向平行的方向依次排列。由此，能够使连结汇流条23d、23e中的各桥臂的部分的形状接近于沿Y方向的直线形状而简单化。另外，能够将汇流条23d、23e的形状设为相互相同或者实质相同，能够使各汇流条23d、23e的配置简单化。
如图3所示，在基板11的与元件载置面11a相反的一侧，设置有散热片11b。在本例中，散热片11b与基板11一体而形成。该散热片11b使经由元件基板13以及绝缘部件12传递给基板11的开关元件14的热（伴随着开关动作而产生的热）从其表面散出。如图3以及图6等所示，在本例中，这样的散热片11b以在Z方向上直立设置并且沿与Y方向平行的方向平板状延伸的方式形成。
连接支承体21是支承多个汇流条23的构造体，在基板11的元件载置面11a侧，以固定在该基板11上的状态设置。作为这样的汇流条23，在本实施方式中，具备第一汇流条23a、第二汇流条23b、第三汇流条23c、第四汇流条23d、以及第五汇流条23e这5个汇流条23。由连接支承体21一体地支承这5个汇流条23。汇流条23由导电性的材料（例如，铜、铝等金属材料）构成，在本例中使用平板状部件来弯曲形成为规定形状。
第一汇流条23a、第二汇流条23b、以及第三汇流条23c是分别经由第一电极部件17使上桥臂的开关元件14以及二极管元件15与旋转电机连接端子25之间电连接，并且经由第二电极部件18使下桥臂的开关元件14以及二极管元件15与旋转电机连接端子25之间电连接的电连接部件。汇流条23a、23b、23c与连结构成各桥臂的上桥臂和下桥臂的方向平行地、在整体上在沿着X方向的方向上延伸。第四汇流条23d是经由第二电极部件18使上桥臂的开关元件14以及二极管元件15与作为正极P侧的直流端子34的正极侧直流端子34a之间电连接的电连接部件。第五汇流条23e是经由第一电极部件17使下桥臂的开关元件14以及二极管元件15与负极N侧的直流端子34亦即负极侧直流端子34b之间电连接的电连接部件。汇流条23d、23e在3个为一组的上桥臂和3个为一组的下桥臂之间相互平行地在整体上在沿着Y方向的方向延伸。
在本例中，各汇流条23与第一电极部件17以及第二电极部件18之间的电连接是通过与各汇流条23一体地形成并支承于连接支承体21的多个接合部24以相对于第一电极部件17的上表面以及第二电极部件18的上表面被按压的状态接合来实现的。在本例中，各汇流条23与第一电极部件17以及第二电极部件18通过利用了YAG激光、CO2激光、半导体激光等的激光焊接来接合。
旋转电机连接端子25是用于与作为车辆V的驱动力源的旋转电机3之间进行交流电力的输入输出的端子。在本实施方式中，作为这样的旋转电机连接端子25，具备三相用的旋转电机连接端子25a、25b、25c。在本例中，U相用旋转电机连接端子25a在第一汇流条23a的＋X方向侧的端部与该第一汇流条23a一体地形成。同样，V相用旋转电机连接端子25b在第二汇流条23b的＋X方向侧的端部与该第二汇流条23b一体地形成，W相用旋转电机连接端子25c在第三汇流条23c的＋X方向侧的端部与该第三汇流条23c一体地形成。这3个旋转电机连接端子25a、25b、25c与构成逆变器电路7的3个桥臂的排列对应地沿与Y方向平行的方向依次排列。应予说明，在本实施方式中，如后述那样，Y方向和与旋转电机3的旋转轴3a正交的方向一致，因此3个旋转电机连接端子25a、25b、25c沿着相对于该旋转轴3a正交的方向依次排列。在本实施方式中，各相用的旋转电机连接端子25a、25b、25c相当于本发明中的“交流相端子”。
电容器31在电池2和逆变器模块6之间并联设置，使它们之间的直流电力平滑。电容器31由壳体部31a和电容器元件31b构成。壳体部31a被形成为以覆盖X方向的两侧、Y方向的两侧、以及Z方向的一方侧的方式形成的、从Z方向看（从Z方向观察的俯视；以下，对于各方向看也相同）成为长方形的浴盆状。在壳体部31a上，一体地设置有与电池2之间进行直流电力的输入输出的电源端子33，和与开关元件14之间进行直流电力的输入输出的直流端子34。这些电源端子33和直流端子34之间通过电容器汇流条36电连接。电容器汇流条36由导电性的材料（例如，铜、铝等金属材料）构成，在本例中形成为平板状。在本实施方式中，作为这样的电容器汇流条36，具备第一电容器汇流条36a以及第二电容器汇流条36b这2个电容器汇流条36。在本实施方式中，电容器汇流条36a、36b相当于本发明中的“电容器连接部件”。
第一电容器汇流条36a使作为正极P侧的电源端子33的正极侧电源端子33a和正极侧直流端子34a之间电连接（参照图2）。第二电容器汇流条36b使作为负极N侧的电源端子33的负极侧电源端子33b和负极侧直流端子34b之间电连接。如图4所示，第一电容器汇流条36a与第二电容器汇流条36b配置在从Z方向看重叠的位置上。而且，在浴盆状的壳体部31a的内部，在第一电容器汇流条36a上连接有电容器元件31b的一方的极的端子，在第二电容器汇流条36b上连接有电容器元件31b的另一方的极的端子。
从Z方向看，第一电容器汇流条36a以及第二电容器汇流条36b分别作为整体形成为长方形。另外，第一电容器汇流条36a以及第二电容器汇流条36b具有在－X方向突出的、从Z方向看呈长方形的突出部37。2个突出部37分别在电容器汇流条36a、36b的－X方向侧的端部，设置在Y方向的相互不同位置。在这2个突出部37之间，连接有电阻器38。与电容器元件31b并联连接的电阻器38作为在停止了来自电池2的电源供给时释放储存在电容器元件31b的电荷的放电用电阻发挥作用。
在第一电容器汇流条36a以及第二电容器汇流条36b的突出部37的－X方向侧的端部分别设置有从该突出部37分支并沿Z方向在＋Z方向侧延伸的分支连接部39。这样的分支连接部39由导电性的材料（例如，铜、铝等金属材料）构成，在本例中形成为线状（铁丝状）。电容器元件31b、第一电容器汇流条36a以及第二电容器汇流条36b、电阻器38、和分支连接部39的－Z方向侧的一部分以配置在壳体部31a的内部的状态下被进行树脂铸模。应予说明，作为铸模树脂能够使用环氧类树脂、丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂等。分支连接部39的＋Z方向侧的一部分，从树脂露出并沿Z方向延伸。
控制基板41具有主要用于控制各开关元件14的动作的功能。因此，在控制基板41上，至少设置有用于独立地对开关元件14进行开关控制的驱动电路43（参照图5）。而且在本实施方式中，在控制基板41上，也设置有用于检测电容器31的两极间的电压的电压检测电路44。除此之外，在控制基板41上，也设置有用于检测流过汇流条23a、23b、23c的交流电流的电流检测电路、用于检测开关元件14的温度的温度检测电路等。在本例中，在逆变器模块6以及电容器31的上侧（＋Z方向侧），将控制基板41与它们接近配置。
3.逆变器装置中的各构成部件的配置构成
接下来，主要参照图4～图7，对逆变器装置1中的各构成部件的配置构成进行说明。此处，对从Z方向看的配置构成、从X方向看的配置构成、以及2个端子33、34间的配置构成依次进行说明。
3－1.从Z方向看的配置构成
在本实施方式中，支承多个（在本例中为5个）汇流条23的连接支承体21以固定在基板11上的状态设置。此处，在5个汇流条23中，汇流条23a、23b、23c在整体上在沿着X方向的方向上延伸。汇流条23d、23e在上桥臂和下桥臂之间，此处为从Z方向看的基板11的重心点11c（参照图7）的X方向的位置（X方向上的配置位置；以下相同）上，在整体上在沿着Y方向的方向上延伸。汇流条23a、23b、23c和汇流条23d、23e从Z方向看分别正交。
汇流条23a、23b、23c分别形成为：比汇流条23d、23e靠＋X方向侧的X方向的长度（沿着X方向的延伸长度；以下相同）比比汇流条23d、23e靠－X方向侧的X方向的长度长。因此，各汇流条23a、23b、23c以从基板11向X方向突出的方式配置。在本例中，汇流条23a、23b、23c以从基板11向＋X方向侧突出的方式配置。此外，汇流条23a、23b、23c的－X方向侧的端部配置在从Z方向看与基板11重叠的位置上。
而且，在各汇流条23a、23b、23c的＋X方向侧的端部，形成有各相用的旋转电机连接端子25（25a、25b、25c）。因此，在本实施方式中，各相用的旋转电机连接端子25以从基板11向＋X方向侧突出的方式配置。另外，旋转电机连接端子25也以从连接支承体21向＋X方向侧突出的方式配置。此时，各相用的旋转电机连接端子25a、25b、25c相互对齐在＋X方向侧的端部而配置。在本实施方式中，作为配置基板11、连接支承体21、汇流条23a、23b、23c、以及旋转电机连接端子25的区域，定义“基体配置区域R2”。如图4所示，该基体配置区域R2是从Z方向看从基板11的－X方向侧的端部占据到旋转电机连接端子25的＋X方向侧的端部，并且从基板11的－Y方向侧的端部占据到连接支承体21的＋Y方向侧的端部的长方形的区域。另外在本例中，基体配置区域R2设定为从Z方向看长方形的长边与X方向平行。
另外在本实施方式中，作为配置电容器31以及其附带的电源端子33、直流端子34、以及电容器汇流条36的区域，定义有“电容器配置区域R1”。在本例中，电源端子33、直流端子34、以及电容器汇流条36全都与构成电容器31的壳体部31a一体地设置，或者配置在壳体部31a的内部。因此，以从Z方向看成为与壳体部31a的形状对应的长方形的区域的方式设定该电容器配置区域R1。另外在本例中，电容器配置区域R1设定为从Z方向看长方形的长边与X方向平行。
如图4所示，这些电容器配置区域R1和基体配置区域R2在Y方向上相互相邻而配置。此处，电容器配置区域R1在＋Y方向侧与基体配置区域R2相邻而设定。此时，电容器配置区域R1的X方向的长度设定为比基板11的X方向的长度长。在本实施方式中，划分了电容器配置区域R1的－X方向侧的端部的壳体部31a的－X方向侧的端部和基板11的－X方向侧的端部在X方向的位置并不完全一致而略有偏差，但实质上设为相同。另一方面，划分了电容器配置区域R1的＋X方向侧的端部的壳体部31a的＋X方向侧的端部配置在比基板11的＋X方向侧的端部向＋X方向侧偏离的位置。
在这样的构成中，由于电容器配置区域R1和基板11的X方向的长度之差，在＋X方向侧与基板11相邻的位置上，产生从Y方向看不与基板11重叠而与电容器配置区域R1重叠的区域。在本实施方式中，以在这样产生的区域，即在X方向上基板11的＋X方向侧的端部和壳体部31a的＋X方向侧的端部之间的区域上收纳其整体的方式配置有旋转电机连接端子25。
并且在本实施方式中，电容器配置区域R1的X方向的长度以及位置以与基体配置区域R2的X方向的长度以及位置一致的方式来设定。此处，电容器配置区域R1的X方向的长度以及位置的双方以与基体配置区域R2的X方向的长度以及位置的双方一致的方式来设定。
在本实施方式中，划分基体配置区域R2的－X方向侧的端部的基板11的－X方向侧的端部与划分电容器配置区域R1的－X方向侧的端部的壳体部31a的－X方向侧的端部在X方向的位置并不完全一致而是略有偏差，但实质上设为相同。同样，划分基体配置区域R2的＋X方向侧的端部的旋转电机连接端子25的＋X方向侧的端部与划分电容器配置区域R1的＋X方向侧的端部的壳体部31a的＋X方向侧的端部在X方向的位置并不完全一致而是略有偏差，但实质上设为相同。因此，在本实施方式中，电容器配置区域R1的X方向的两端部的位置分别以与基体配置区域R2的X方向的两端部的位置在实质上相同的方式来设定。当然，电容器配置区域R1的X方向的长度与基体配置区域R2的X方向的长度在实质上为相同。
这样，在本实施方式中所谓的“一致”，表示成为比较对象的现象（此处，包含X方向的长度以及X方向的位置）在实质上是相同的。即，在“一致”中，除了成为比较对象的现象彼此是完全相同的状态之外，也包含这些现象彼此间存在差异的状态。例如，还包含成为比较对象的现象彼此的差异与该现象的整体相比足够小，能够视为该现象彼此实质上相同而进行周边部分的设计、制造的状态、具有由在设计上或者制造上能够允许的误差引起的差异的状态。作为在这种情况下的“能够允许的差异”，例如能够为将各区域R1、R2的X方向的长度设为基准（100％）的±10％以内，优选为±5％以内，更为优选为±3％以内。
但是，与在设置有开关元件14的基板11、旋转电机3之间进行交流电力的输入输出的旋转电机连接端子25相比较，电容器31的与其大小以及形状的设计相关的自由度相对较大。因此，与电容器配置区域R1的大小以及形状对应地调整电容器31的大小以及形状相对容易。鉴于该点，在本实施方式中，以与基体配置区域R2的X方向的长度以及位置一致的方式设定电容器配置区域R1的X方向的长度以及位置。由此，在观察沿着X方向的方向上的位置关系的情况下，能够以收纳于基板11以及旋转电机连接端子25的整体所占据的区域内的方式配置电容器31。由此，能够以从Z方向看不会在长方形的壳体5内产生静区而紧凑地收纳的方式配置基板11、旋转电机连接端子25、以及电容器31的整体。因此，能够使逆变器装置1小型化。
另外在本实施方式中，如图4所示，控制基板41与－X方向侧的端部相互实质上为相同的电容器配置区域R1以及基体配置区域R2的双方对齐－X方向侧的端部而配置。由此在本例中，从Z方向看的电容器配置区域R1、基体配置区域R2、以及控制基板41的各自的－X方向侧的端部的X方向的位置相互在实质上为相同。另外，控制基板41与基板11对齐在＋X方向侧的端部而配置。由此在本例中，从Z方向看的基板11以及控制基板41的各自的＋X方向侧的端部的X方向的位置相互实质上为相同。由此，与壳体5的形状对应地形成为长方形的控制基板41配置在从Z方向看与电容器配置区域R1以及基体配置区域R2的双方重叠的位置上。更具体而言，控制基板41配置在从Z方向看与电容器配置区域R1的－X方向侧的一部分部分重叠，并且与基体配置区域R2中配置基板11的区域的全部重叠的位置上。
此外，控制基板41配置在从Z方向看与旋转电机连接端子25不重叠的位置（与旋转电机连接端子25不同的位置）上。由此，能够实现将包含控制基板41在内的逆变器装置1的主要的构成部件的整体收纳在从Z方向看呈长方形的壳体5内，并且不产生与控制基板41的干扰而使旋转电机连接端子25与旋转电机3的线圈3b电连接。
3－2.从X方向看的配置构成
在本实施方式中，基板11在与其元件载置面11a相反的一侧的面上具有在Z方向上直立设置的散热片11b（参照图3以及图5等）。因此，在作为配置基板11、连接支承体21、汇流条23a、23b、23c、以及旋转电机连接端子25的区域而定义的“基体配置区域R2”上，也包含散热片11b的配置区域。如图5所示，在该情况下，基体配置区域R2为在X方向看从散热片11b的前端部（－Z方向侧的端部）占据到连接支承体21的＋Z方向侧的端部，并且从基板11的－Y方向侧的端部占据到连接支承体21的＋Y方向侧的端部的长方形的区域。此外，电容器配置区域R1设定为从X方向看也成为与壳体部31a的形状对应的长方形的区域。
此时，如图5所示，电容器配置区域R1的Z方向的长度以及位置以与基体配置区域R2的Z方向的长度以及位置一致的方式设定。此处，电容器配置区域R1的Z方向的长度以及位置的双方以与基体配置区域R2的Z方向的长度以及位置的双方一致的方式来设定。
在本实施方式中，划分基体配置区域R2的－Z方向侧的端部的散热片11b的前端部（－Z方向侧的端部）与划分电容器配置区域R1的－Z方向侧的端部的壳体部31a的底部（－Z方向侧的端部）在Z方向的位置并不完全一致而略有偏差，但实质上设为相同。同样，划分基体配置区域R2的＋Z方向侧的端部的连接支承体21的＋Z方向侧的端部与划分电容器配置区域R1的＋Z方向侧的端部的铸模树脂的＋Z方向侧的端部（未图示）在Z方向的位置并不完全一致而略有偏差，但在实质上设为相同。因此，在本实施方式中，电容器配置区域R1的Z方向的两端部的位置以与基体配置区域R2的Z方向的两端部的位置分别实质上相同的方式来设定。当然，电容器配置区域R1的Z方向的长度与基体配置区域R2的Z方向的长度实质上为相同。
这样，在本实施方式中，将电容器配置区域R1的Z方向的长度以及位置设定为与基体配置区域R2的Z方向的长度以及位置一致。由此，在观察沿着Z方向的方向上的位置关系的情况下，能够以收纳在包含散热片11b的基板11、旋转电机连接端子25、以及连接支承体21的整体所占据的区域内的方式配置电容器31。由此，能够将包含散热片11b的基板11、旋转电机连接端子25、连接支承体21、以及电容器31的整体以从X方向看不会在长方形的壳体5内产生静区而紧凑地收纳的方式进行配置。
如以上说明，在本实施方式中，对于X方向以及Z方向的双方，以与基体配置区域R2的长度以及位置一致的方式设定电容器配置区域R1的长度以及位置。因此，能够在长方体状的壳体5内几乎不会产生静区而紧凑地收纳逆变器装置1的主要的构成部件的整体。因此，能够使逆变器装置1小型化。如本实施方式那样在用于混合动力车辆V所具备的旋转电机3的控制的用途中，存在对车辆V的安装上的限制的情况较多。因此，如上述那样能够极力小型化的逆变器装置1的构成在那样的用途中优点特别突出。
另外在本实施方式中，如图5所示，控制基板41在＋Z方向上与＋Z方向侧的端部相互实质上为相同的电容器配置区域R1以及基体配置区域R2的双方相邻配置。由此，抑制逆变器装置1的Z方向的大型化。此时，在本例中，设置于控制基板41上的驱动电路43在＋Z方向上与基体配置区域R2相邻配置，设置于控制基板41上的电压检测电路44在＋Z方向上与电容器配置区域R1相邻配置。而且，设置于电容器汇流条36a、36b中的突出部37，沿Z方向呈直线状在＋Z方向侧延伸的分支连接部39以贯穿控制基板41的状态与在＋Z方向上与电容器配置区域R1相邻配置的电压检测电路44连接。由此，能够将与电容器31的两极连接的2个电容器汇流条36a、36b和电压检测电路44以最短距离连接。
3－3.电源端子以及直流端子的配置构成
接下来，主要参照图7对电源端子33以及直流端子34的配置构成进行说明。在本实施方式中，如上所述，各相用的旋转电机连接端子25以从基板11向＋X方向侧突出的方式进行配置，并且以与基体配置区域R2的X方向的长度以及位置一致的方式设定电容器配置区域R1的X方向的长度以及位置。因此，若对基板11以及电容器31（电容器配置区域R1）的X方向的长度彼此进行比较，则电容器31的X方向的长度较长。因此，从Z方向看的基板11的重心点（从Z方向看的平面形状的重心点；以下相同）11c的X方向的位置与电容器31的重心点31c（能够视为与电容器配置区域R1的重心点基本一致）的X方向的位置相互不同。在本例中，电容器31的重心点31c相对于基板11的重心点11c向作为X方向的一侧的＋X方向侧偏离而配置。应予说明，基板11以及电容器31从Z方向看都形成为长方形，所以它们的重心点11c、31c为从Z方向看的长方形的各外缘的假想对角线的交点。
此处在本实施方式中，如图7所示，直流端子34与汇流条23d、23e的X方向的位置对应地配置在基板11的重心点11c的X方向的位置上。这是因为，若这样设置则能够将连接该直流端子34和各开关元件14的汇流条23d、23e的形状设为相同或者实质上相同。因此，在本例中，电容器31的重心点31c的X方向的位置相对于直流端子34向＋X方向侧偏离而配置。
在这样的构成中，在本实施方式中，电源端子33和直流端子34配置在相对于从Z方向看的电容器31的重心点31c成为点对称状的位置上。即，在将电容器31的重心点31c作为基准点，与直流端子34的配置关系成为点对称状的位置上，配置有电源端子33。换句话说，电源端子33配置在电容器31的壳体部31a的周边部的任意的位置，并且成为通过直流端子34和电容器31的重心点31c的假想平面上的位置上。该情况下，从X方向的直流端子34到电容器31的重心点31c的偏移量（X方向的长度），与从电容器31的重心点31c到电源端子33的偏移量相互实质上为相同。此外，在该情况下，当然电源端子33与直流端子34配置在X方向的不同位置。
在本实施方式中，在采用了如上所述的电源端子33与直流端子34的配置构成，所以在电源端子33和直流端子34之间并联连接了多个（在本例中为2个）电容器元件31b的构成中，能够使经由电源端子33与直流端子34之间的电容器汇流条36a、36b以及各电容器元件31b的电连接路径的长度相互实质上相同。在图7中，将其示意性地表示。由此，能够将流过各电容器元件31b的电流大致均衡化。并且伴随于此，各电容器元件31b的发热量也大致均衡化，所以能够使各电容器元件31b小型化，进而使电容器31以及逆变器装置1整体小型化。
4.逆变器装置的车辆安装状态的配置构成
根据以上说明可以知道，在本实施方式中，设置于基板11的平板状的散热片11b的延伸方向为沿着Y方向的方向。而且，电容器31在＋Y方向侧与包含散热片11b的基板11相邻配置。并且，电源端子33与构成电容器31的壳体部31a中的＋Y方向侧的壁部一体地设置。另外，3个旋转电机连接端子25a、25b、25c沿着与Y方向平行的方向依次排列。
另一方面，如图8所示，本实施方式所涉及的车辆用驱动装置62安装在FF（Front Engine Front Drive：发动机前置前轮驱动）型的混合动力车辆V上，以与在驾驶座的前方的驱动力源收纳室（发动机室）内横置的内燃机61在车辆V的宽度方向并列相邻的状态配置。车辆用驱动装置62所具备的旋转电机3的旋转轴3a与内燃机61的曲轴平行地配置，与该曲轴驱动连结。即，内燃机61的曲轴以及旋转电机3的旋转轴3a沿车辆V的宽度方向配置，以与车辆V的行进方向T正交的方式配置。
在这样的构成中，本实施方式所涉及的逆变器装置1以以下所记载的状态固定在车辆用驱动装置62的上部而安装在车辆V上。此处，到目前为止说明的X方向与车辆V的宽度方向，即与旋转电机3的旋转轴3a平行的方向一致。另外，Y方向与车辆V的行进方向T，即与旋转电机3的旋转轴3a正交的方向一致。此外，在本实施方式中，－Y方向侧与车辆V的行进方向T前方侧一致，＋Y方向侧与车辆V的行进方向T后方侧一致。Z方向有时相对于车辆V的行进方向T略有倾斜，但大致与铅直方向一致（参照图1）。
因此，在本实施方式中的对车辆V的安装状态下，设置于逆变器装置1中的基板11的平板状的散热片11b的延伸方向为沿着车辆V的行进方向T的方向，电容器31在车辆V的行进方向T后方侧与该散热片11b相邻配置。由此，能够将伴随着车辆V的前进行驶而产生的行驶风向多个散热片11b彼此之间适当地导入，从而高效地进行由散热片11b进行的散热。由此，能够高效地冷却开关元件14。另外，将通过散热片11b彼此间而流动的行驶风适当地导入电容器31，也能够高效地冷却电容器31。
此处，设置于基板11的散热片11b设置于相对于元件载置面11a与车辆用驱动装置62以及旋转电机3相反的一侧，此处设置于铅直上方侧。由此，散热片11b配置在从发热量相对较大的车辆用驱动装置62以及旋转电机3偏离的位置上。由此，很难受到旋转电机3产生的热的影响，并且朝向散热片11b的冷却风的供给变得容易，所以能够高效地进行由散热片11b进行的基板11的散热，高效地冷却开关元件14。
另外，电源端子33相对于包含3个旋转电机连接端子25a、25b、25c的逆变器模块6（参照图3以及图4等）、电容器31配置在车辆V的行进方向T后方侧。如图8所示，在本例中，在成为壳体5中的车辆V的行进方向T的最后方侧的端部的位置上配置电源端子33。在该电源端子33上，经由电力线等连接有电池2。
此处，也如图8所示，容易成为相对较大的尺寸的电池2一般安装在车辆V的座位下、中央烟道内、行李箱内等比驱动力源收纳室（发动机室）靠车辆后方侧的情况较多。关于该点，在上述的构成中成为车辆V的行进方向T的最后方侧的端部的位置上设置有电源端子33，所以能够以最短路径实现电源端子33和电池2的电连接。由此，能够使逆变器装置1和电池2的电连接构造简单化。
另外，在本实施方式中的对车辆V的安装状态下，3个旋转电机连接端子25a、25b、25c相对于基板11配置在车辆宽度方向的相同侧。另外，3个旋转电机连接端子25a、25b、25c沿着车辆V的行进方向T，即与旋转电机3的旋转轴3a正交的方向依次排列。并且在本实施方式中，旋转电机连接端子25a、25b、25c以从旋转电机3的径向看与该旋转电机3的线圈（此处特别是，作为从旋转电机3的定子向轴向突出的部分的线圈端部）3b重叠的方式配置。在本例中，旋转电机连接端子25a、25b、25c在比包含旋转电机3的车辆用驱动装置62靠铅直上方侧，以在从铅直方向观察的俯视状态下与旋转电机3的线圈3b重叠的方式配置。由此，能够将旋转电机连接端子25a、25b、25c与旋转电机3的线圈3b在旋转电机3的轴向的相同侧沿该旋转电机3的径向直线地连接。由此，能够使用所需的最少的部件来实现旋转电机连接端子25a、25b、25c与线圈3b的电连接，能够使逆变器装置1与线圈3b的电连接构造简单化。
这样，本实施方式所涉及的逆变器装置1考虑到对车辆V的安装状态而分别使构成逆变器装置1的各部件的配置位置最佳化。由此，能够使逆变器装置1与旋转电机3以及电池2的双方的电连接构造简单化，并且确保开关元件14、电容器31等的冷却性能。
5.其他的实施方式
最后对本发明所涉及的逆变器装置的其他的实施方式进行说明。此外，以下的各个实施方式中公开的构成只要不产生矛盾，就能够与在其他的实施方式中公开的构成进行组合来应用。
（1）在上述的实施方式中，以电容器配置区域R1的X方向的长度以及位置以与基体配置区域R2的X方向的长度以及位置一致的方式来设定的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不限于此。即，例如采用在电容器配置区域R1和基体配置区域R2之间以X方向的长度不一致的方式设定的构成，也是本发明的优选实施方式之一。在该情况下，能够采用在电容器配置区域R1和基体配置区域R2之间仅以X方向的两端部的一方的位置一致的方式设定的构成，或者以X方向的两端部的双方的位置不一致的方式设定的构成。或者，采用以电容器配置区域R1与基体配置区域R2之间X方向的长度一致，并且X方向的两端部的双方的位置不一致的方式设定的构成，也是本发明的优选的实施方式之一。
（2）在上述的实施方式中，以电容器配置区域R1的Z方向的长度以及位置与基体配置区域R2的Z方向的长度以及位置一致的方式设定的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不限于此。即，例如采用以在电容器配置区域R1与基体配置区域R2之间Z方向的长度不一致的方式设定的构成也是本发明的优选的实施方式之一。在该情况下，能够采用在电容器配置区域R1与基体配置区域R2之间仅以Z方向的两端部的一方的位置一致的方式设定的构成，或者以Z方向的两端部的双方的位置不一致的方式设定的构成。或者，采用以电容器配置区域R1与基体配置区域R2之间Z方向的长度一致，并且Z方向的两端部的双方的位置不一致的方式设定的构成也是本发明的优选的实施方式之一。
（3）在上述的实施方式中，以控制基板41在Z方向上与电容器配置区域R1以及基体配置区域R2的双方相邻配置的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不限于此。即，例如采用控制基板41在Z方向上相对于电容器配置区域R1以及基体配置区域R2分离一定程度而配置的构成也是本发明的优选的实施方式之一。
（4）在上述的实施方式中，以从电容器汇流条36a、36b分支而延伸的分支连接部39以贯穿控制基板41的状态与电压检测电路44连接的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不限于此。即，采用这样的分支连接部39不贯穿控制基板41而对其迂回地与电压检测电路44连接的构成也是本发明的优选的实施方式之一。
（5）在上述的实施方式中，以电源端子33在将电容器31的重心点31c作为基准点的情况下配置在与直流端子34的配置关系成为点对称状的位置上，并且相对于旋转电机连接端子25a、25b、25c、电容器31配置在车辆V的行进方向T后方侧的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不限于此。即，电源端子33的配置位置能够与直流端子34的配置位置、电容器31的重心点31c无关地任意地设定。另外，采用电源端子33相对于旋转电机连接端子25a、25b、25c以及电容器31的至少一方配置在车辆V的行进方向T上相同的位置或者前方侧的构成也是本发明的优选的实施方式之一。
（6）在上述的实施方式中，以旋转电机连接端子25a、25b、25c沿着与旋转电机3的旋转轴3a正交的方向依次排列，相互对齐在＋X方向侧的端部来配置的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不限于此。即，例如采用以旋转电机连接端子25a、25b、25c沿着与旋转电机3的旋转轴3a交叉（倾斜）的方向依次排列，各自的＋X方向侧的端部沿着与旋转电机3的旋转轴3a交叉（倾斜）的方向直线状排列的方式配置的构成也是本发明的优选的实施方式之一。另外，关于旋转电机连接端子25a、25b、25c的各自的＋X方向侧的端部的位置，采用以将它们从Y方向的一方侧朝向另一方侧依次连结的假想线成为折线状的方式配置的构成也是本发明的优选的实施方式之一。
（7）在上述的实施方式中，以连结各桥臂的上桥臂和下桥臂的方向为沿着X方向的方向，并且3个桥臂沿Y方向依次排列的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不限于此。即，例如采用连结各桥臂中的上桥臂和下桥臂的方向为沿着Y方向的方向，并且3个桥臂沿X方向依次排列的构成也是本发明的优选的实施方式之一。
（8）在上述的实施方式中，以上桥臂以及下桥臂的各自的长边方向成为沿着X方向的方向的方式配置的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不限于此。即，例如采用以上桥臂以及下桥臂的各自的长边方向成为沿着Y方向的方向的方式配置的构成也是本发明的优选的实施方式之一。
（9）在上述的实施方式中，以散热片11b相对于元件载置面11a设置于与车辆用驱动装置62以及旋转电机3相反的一侧（铅直上方侧）的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不限于此。即，例如采用散热片11b相对于元件载置面11a设置于车辆用驱动装置62以及旋转电机3侧（铅直下方侧）的构成也是本发明的优选的实施方式的之一。
（10）在上述的实施方式中，以为了利用伴随着车辆V的行驶的行驶风，将散热片11b的延伸方向设定在沿着车辆V的行进方向T的方向，电容器31在车辆V的行进方向T后方侧与该散热片11b相邻配置的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不限于此。即，例如采用电容器31在车辆V的行进方向T后方侧与散热片11b相邻配置的情况下，散热片11b的延伸方向设定为与车辆V的行进方向T交叉的方向（包含正交的方向）的构成也是本发明的优选的实施方式的之一。或者，也能够将散热片11b的延伸方向、电容器31的配置位置与车辆V的行进方向T无关地设定。例如采用在车辆V上设置有气冷用的风扇（气冷风扇）的情况下，沿着由该气冷风扇生成的冷却风的流动方向设定散热片11b的延伸方向，电容器31在冷却风的下游侧与散热片11b相邻配置的构成也是本发明的优选的实施方式之一。
（11）在上述的实施方式中，以将逆变器装置1以与车辆用驱动装置62一体化的状态安装于车辆V，旋转电机连接端子25a、25b、25c以从旋转电机3的径向看与线圈3b重叠的方式配置的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不限于此。即，例如采用旋转电机连接端子25a、25b、25c从旋转电机3的径向看不与线圈3b重叠而配置在不同位置的构成也是本发明的优选的实施方式之一。另外，采用以车辆用驱动装置62与逆变器装置1物理地分离的状态安装于车辆V的构成也是本发明的优选的实施方式之一。
（12）在上述的实施方式中，以在控制作为混合动力车辆V的驱动力源发挥作用的旋转电机3的系统中的逆变器装置1中应用了本发明的情况为例进行了说明。但是，本发明的实施方式并不限于此。即，能够将本发明应用于例如用于控制空气调节装置所具备的电动机的逆变器装置、进行利用太阳光发电、燃料电池等家用发电系统产生的直流电力与由商业电力系统供给的交流电力之间的电力转换的电力控制装置（功率调节器）等。在该情况下，上述电动机、上述商业电力系统相当于本发明中的“外部设备”。
（13）关于其他的构成，本说明书中公开的实施方式在全部的点上是例示，本发明的实施方式并不限于此。即，对于本申请的权利要求书中没有记载的构成，能够在不脱离本发明的目的的范围内适当地改变。
产业上的利用可能性
本发明能够适用于具备进行直流电力与交流电力之间的电力转换的多个开关元件、具有载置这些多个开关元件的元件载置面的基板、与外部设备之间进行交流电力的输入输出的交流端子、和直流电力的平滑用的电容器的逆变器装置。
附图标记说明
1…逆变器装置；2…电池（直流电源）；3…旋转电机（外部设备）；3a…旋转轴；3b…线圈；7…逆变器电路；11…基板；11a…元件载置面；11b…散热片；12…绝缘部件；13…元件基板；14…开关元件；21…连接支承体；23…汇流条（电连接部件）；25…旋转电机连接端子（交流端子）；25a…U相用旋转电机连接端子（交流相端子）；25b…V相用旋转电机连接端子（交流相端子）；25c…W相用旋转电机连接端子（交流相端子）；31…电容器；31c…重心点；33…电源端子；34…直流端子；36…电容器汇流条（电容器连接部件）；39…分支连接部；41…控制基板；43…驱动电路；44…电压检测电路；R1…电容器配置区域；R2…基体配置区域；V…混合动力车辆（车辆）；X…X方向（第一基准方向）；Y…Y方向（第二基准方向）；Z…Z方向（基准正交方向）；T…车辆的行进方向。

Claims (22)

1.一种逆变器装置，是具备：进行直流电力与交流电力之间的电力转换的多个开关元件、具有载置所述多个开关元件的元件载置面的基板、与外部设备之间进行所述交流电力的输入输出并且与所述开关元件电连接的交流端子、和用于使所述直流电力平滑的电容器的逆变器装置，其中，
在从与所述元件载置面正交的方向观察的俯视状态下，所述交流端子以从所述基板向规定的第一基准方向突出的方式配置，
所述电容器配置于在所述俯视状态下被设定为长方形的电容器配置区域内，
在所述俯视状态下，所述电容器配置区域被设定为所述长方形的长边与所述第一基准方向平行，并且在将在所述俯视状态下与所述第一基准方向正交的方向作为第二基准方向的情况下，所述电容器配置区域在所述第二基准方向上与配置有所述基板以及所述交流端子的基体配置区域相邻，
所述电容器配置区域的所述第一基准方向的长度设定为比所述具有元件载置面的基板的所述第一基准方向的长度长，
在从所述第二基准方向观察的状态下与所述电容器配置区域重叠的区域，配置有所述交流端子。
2.根据权利要求1所述的逆变器装置，其中，
具备至少设置有所述开关元件的驱动电路的控制基板，
在将与所述元件载置面正交的方向作为基准正交方向的情况下，所述控制基板在所述基准正交方向上与所述电容器配置区域以及所述基体配置区域的双方相邻，并且所述控制基板配置于在所述俯视状态下与所述电容器配置区域以及所述基体配置区域的双方重叠的位置处。
3.根据权利要求1或2所述的逆变器装置，其中，
在所述具有元件载置面的基板的与所述元件载置面相反的一侧设置有散热片，并且在所述具有元件载置面的基板的所述元件载置面侧设置有连接支承体，该连接支承体支承至少将所述开关元件与所述交流端子之间电连接的电连接部件，
包含所述散热片以及所述连接支承体的配置区域来设定所述基体配置区域，
在将与所述元件载置面正交的方向作为基准正交方向的情况下，以与所述基体配置区域的所述基准正交方向的长度以及位置一致的方式设定所述电容器配置区域的所述基准正交方向的长度以及位置。
4.根据权利要求1或2所述的逆变器装置，其中，
以与所述基体配置区域的所述第一基准方向的长度以及位置一致的方式设定所述电容器配置区域的所述第一基准方向的长度以及位置。
5.根据权利要求3所述的逆变器装置，其中，
以与所述基体配置区域的所述第一基准方向的长度以及位置一致的方式设定所述电容器配置区域的所述第一基准方向的长度以及位置。
6.根据权利要求2所述的逆变器装置，其中，
具备：与直流电源之间进行所述直流电力的输入输出的电源端子；与所述开关元件之间进行所述直流电力的输入输出的直流端子；和经由所述电容器将所述电源端子与所述直流端子之间电连接的电容器连接部件，
在所述控制基板上，还设置有用于检测所述电容器的两极间的电压的电压检测电路，
从所述电容器连接部件分支并沿所述基准正交方向延伸的分支连接部以贯穿所述控制基板的状态与所述电压检测电路连接。
7.根据权利要求6所述的逆变器装置，其中，
所述电源端子与所述直流端子配置在所述第一基准方向不同、且相对于所述电容器配置区域的所述俯视状态下的形状的重心点成为点对称状的位置。
8.根据权利要求1～2、5～7中任意一项所述的逆变器装置，其中，
使用所述多个开关元件构成逆变器电路，
所述逆变器电路是具有3个桥臂的3桥臂构成，该桥臂具有构成与正极侧连接的上桥臂的开关元件和构成与负极侧连接的下桥臂的开关元件，
连结所述各个桥臂中的所述上桥臂与所述下桥臂的方向为沿所述第一基准方向的方向，并且3个所述桥臂沿所述第二基准方向依次排列。
9.根据权利要求3所述的逆变器装置，其中，
使用所述多个开关元件构成逆变器电路，
所述逆变器电路是具有3个桥臂的3桥臂构成，该桥臂具有构成与正极侧连接的上桥臂的开关元件和构成与负极侧连接的下桥臂的开关元件，
连结所述各个桥臂中的所述上桥臂与所述下桥臂的方向为沿所述第一基准方向的方向，并且3个所述桥臂沿所述第二基准方向依次排列。
10.根据权利要求4所述的逆变器装置，其中，
使用所述多个开关元件构成逆变器电路，
所述逆变器电路是具有3个桥臂的3桥臂构成，该桥臂具有构成与正极侧连接的上桥臂的开关元件和构成与负极侧连接的下桥臂的开关元件，
连结所述各个桥臂中的所述上桥臂与所述下桥臂的方向为沿所述第一基准方向的方向，并且3个所述桥臂沿所述第二基准方向依次排列。
11.根据权利要求8所述的逆变器装置，其中，
所述上桥臂以及所述下桥臂以各自的长边方向成为沿着所述第一基准方向的方向的方式来配置。
12.根据权利要求9或10所述的逆变器装置，其中，
所述上桥臂以及所述下桥臂以各自的长边方向成为沿着所述第一基准方向的方向的方式来配置。
13.根据权利要求1～2、5～7、9～11中任意一项所述的逆变器装置，其中，
所述外部设备是作为车辆的驱动力源的旋转电机，
在所述具有元件载置面的基板的与所述元件载置面相反的一侧设置有散热片，
以平板状延伸的所述散热片的延伸方向以成为沿着所述车辆的行进方向的方向的方式设定，并且所述电容器在所述车辆的行进方向后方侧与所述散热片相邻配置。
14.根据权利要求3所述的逆变器装置，其中，
所述外部设备是作为车辆的驱动力源的旋转电机，
在所述具有元件载置面的基板的与所述元件载置面相反的一侧设置有散热片，
以平板状延伸的所述散热片的延伸方向以成为沿着所述车辆的行进方向的方向的方式设定，并且所述电容器在所述车辆的行进方向后方侧与所述散热片相邻配置。
15.根据权利要求4所述的逆变器装置，其中，
所述外部设备是作为车辆的驱动力源的旋转电机，
在所述具有元件载置面的基板的与所述元件载置面相反的一侧设置有散热片，
以平板状延伸的所述散热片的延伸方向以成为沿着所述车辆的行进方向的方向的方式设定，并且所述电容器在所述车辆的行进方向后方侧与所述散热片相邻配置。
16.根据权利要求8所述的逆变器装置，其中，
所述外部设备是作为车辆的驱动力源的旋转电机，
在所述具有元件载置面的基板的与所述元件载置面相反的一侧设置有散热片，
以平板状延伸的所述散热片的延伸方向以成为沿着所述车辆的行进方向的方向的方式设定，并且所述电容器在所述车辆的行进方向后方侧与所述散热片相邻配置。
17.根据权利要求12所述的逆变器装置，其中，
所述外部设备是作为车辆的驱动力源的旋转电机，
在所述具有元件载置面的基板的与所述元件载置面相反的一侧设置有散热片，
以平板状延伸的所述散热片的延伸方向以成为沿着所述车辆的行进方向的方向的方式设定，并且所述电容器在所述车辆的行进方向后方侧与所述散热片相邻配置。
18.根据权利要求13所述的逆变器装置，其中，
具备多个交流相端子作为所述交流端子，并且该多个交流相端子沿所述第二基准方向依次排列，
所述第二基准方向成为与所述旋转电机的旋转轴正交的方向，并且在从所述旋转电机的径向观察的状态下，所述多个交流相端子被配置为与所述旋转电机的线圈重叠。
19.根据权利要求14～17中任意一项所述的逆变器装置，其中，
具备多个交流相端子作为所述交流端子，并且该多个交流相端子沿所述第二基准方向依次排列，
所述第二基准方向成为与所述旋转电机的旋转轴正交的方向，并且在从所述旋转电机的径向观察的状态下，所述多个交流相端子被配置为与所述旋转电机的线圈重叠。
20.根据权利要求13所述的逆变器装置，其中，
在相对于所述元件载置面与所述旋转电机相反的一侧设置有所述散热片。
21.根据权利要求19所述的逆变器装置，其中，
在相对于所述元件载置面与所述旋转电机相反的一侧设置有所述散热片。
22.根据权利要求14～18中任意一项所述的逆变器装置，其中，
在相对于所述元件载置面与所述旋转电机相反的一侧设置有所述散热片。
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