CN103283137A - 电力转换装置 - Google Patents

Abstract

在电力转换装置中减少因功率半导体元件的开关噪声引起的辐射噪声。电力转换装置的特征在于，包括：外壳；搭载在所述外壳上的具备多个功率半导体元件的功率模块；搭载在所述功率模块上的被固定在所述外壳的金属板；配置在所述金属板上的用于控制所述功率半导体元件的控制电路基板；和与蓄电池电连接的直流输入端子，所述电力转换装置的下部具备变速器或电动机，所述电力转换装置的上部具备连接所述蓄电池与所述直流输入端子的连接器，所述金属板弯曲，弯曲的金属板的一部分配置在所述控制电路基板与所述直流输入端子之间的空间。

Description

电力转换装置

技术领域

本发明涉及电力转换装置。

背景技术

从蓄电池等的直流电力生成交流电力的逆变器等电力转换装置，由包括开关元件的主电路、驱动开关元件的驱动电路、平滑化电容器、生成向驱动电路等发送的动作信号的控制电路等构成。

开关元件使直流电源高速地开关时，伴随急剧的电压/电流的变化，产生浪涌电流/电压，成为电磁噪声的发生源。一般而言，为了防止功率半导体元件的开关噪声的影响，在噪声源即汇流条与控制电路基板之间设置屏蔽部件。作为用于解决这样的课题的结构的一例，专利文献1(日本特开平20-125240号)中公开了“由金属外壳、金属外壳上搭载的具备多个功率半导体元件的功率模块、配置在功率模块上并固定在金属外壳上的一部分弯曲的金属板、金属板上配置的散热片、散热片上配置的具备用于控制功率半导体元件的控制电路的驱动电路基板构成的电力转换装置”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平20-125240号

发明内容

发明要解决的课题

根据专利文献1所公开的电力转换装置，通过金属板的一部分弯曲，该部分位于供给电力的汇流条与驱动电路基板之间的结构，能够防止驱动电路基板的误动作。但是，由于不能防止控制电路基板与汇流条之间的电磁耦合，存在因汇流条与控制电路基板的电磁耦合，使电磁噪声在控制电路基板中传播，对外部的电磁辐射增大的问题。

此外，为了车辆部件的小型化和缩短连接电力转换装置与电动机的AC线缆，以往有在作为其他壳体的变速器和电动机内，将电力转换装置作为一个模块安装的倾向。此处，图25是用于说明本实施方式的电力转换装置的设置场所的图。

进而，与从模块的外部配线的DC线缆连接的外壳的开口部，为了改善车辆的组装作业性而安装在电力转换装置的上部。由此，在从底面起依次使功率模块、驱动电路基板、金属板和控制电路基板叠层安装的电力转换装置中，汇流条相对于控制电路以垂直地横穿的方式接近安装，所以存在因汇流条与控制电路的电磁耦合使噪声在控制电路基板中传播，对外部的电磁辐射增大的问题。

本发明解决上述问题。此外，提供了具备廉价并且小型地抑制在与外部机器连接的控制配线中传播并混入装置内的噪声电流或电压的结构的电力转换装置。

用于解决课题的方案

简单地说明本申请所公开的发明中代表性的部分的概要，如下所述。

(1)电力转换装置的特征在于，包括：外壳；搭载在上述外壳上的具备多个功率半导体元件的功率模块；搭载在上述功率模块上的被固定在上述外壳的金属板；配置在上述金属板上的用于控制上述功率半导体元件的控制电路基板；和与蓄电池电连接的直流输入端子，上述电力转换装置的下部具备变速器或电动机，上述电力转换装置的上部具备连接上述蓄电池与上述直流输入端子的连接器，上述金属板弯曲，弯曲的金属板的一部分配置在上述控制电路基板与上述直流输入端子之间的空间。

发明效果

根据本发明，能够提供一种廉价并且小型的电力转换装置，其减少了因功率半导体元件的开关噪声造成的辐射噪声。

附图说明

图1是表示混合动力车的控制模块的图。

图2是说明逆变器部的电路结构的图。

图3是用于说明本实施方式的电力转换装置的设置场所的分解立体图。

图4是将本实施方式的电力转换装置的整体结构分解为各构成要素后的立体图。

图5是具有流路的冷却套的下面图。

图6(a)是本实施方式的功率模块的立体图，(b)是本实施方式的功率模块的截面图。

图7(a)是拆除了模块外壳、绝缘片、第一密封树脂和第二密封树脂后的内部截面图，(b)是内部立体图。

图8(a)是图7(b)的结构的分解图，(b)是功率半导体模块的电路图。

图9(a)是说明电感的降低效果的电路图，(b)是用于说明电感的降低作用的表示电流的流动的立体图。

图10(a)是辅助成型体的立体图，(b)是辅助成型体的透明视图。

图11是本实施方式的电容器模块的分解立体图。

图12(a)是在冷却套中安装了功率模块、电容器模块和汇流条模块的外观立体图，(b)是(a)的虚线包围部分的放大图。

图13是安装了功率模块和电容器模块的冷却套和汇流条模块的分解立体图。

图14是除去保持部件后的汇流条模块的外观立体图。

图15是安装了功率模块、电容器模块、汇流条模块和辅助机器用功率模块的冷却套的外观立体图。

图16是使控制电路基板与金属底板分离的电力转换装置的分割立体图。

图17是对于在图16的B面上切割的电力转换装置从C方向观察的截面图。

图18是表示本发明的第一实施方式的电力转换装置的图。

图19(a)是表示在直流连接端子部附近形成壁时的分析模型的图，(b)是表示不形成壁时的分析模型的图。

图20(a)是表示有屏蔽的情况下的分析结果的图，(b)是表示无屏蔽的情况下的分析结果的图。

图21是表示本发明的第二实施方式的电力转换装置的截面图的一例的图。

图22是表示本发明的第三实施方式的电力转换装置的截面图的一例的图。

图23是表示本发明的第四实施方式的电力转换装置的截面图的一例的图。

图24(a)(b)是表示本实施方式的电力转换装置的截面图的一例的图。

图25是用于说明本实施方式的电力转换装置的设置场所的图。

具体实施方式

本实施方式的电力转换装置200能够应用于混合动力车和纯电动车，用图1和图2说明应用于混合动力车的情况下的控制结构和电路结构作为代表例。

图1是表示混合动力车的控制模块的图。

本实施方式的电力转换装置中，以用于车辆驱动用电机系统、搭载环境和动作环境等非常严酷的车辆驱动用逆变器装置为例说明。此外，本实施方式的结构作为汽车和卡车等的车辆驱动用电力转换装置是最佳的，但也能够应用于除此以外的电力转换装置，例如电车和船舶、飞机等的电力转换装置，用作驱动工厂的设备的电动机的控制装置的工业用电力转换装置，或家用的太阳能发电系统或驱动家用的电子产品的电动机的控制装置中使用的家用电力转换装置。

图1中，混合动力车(以下记载为“HEV”)110为一辆电动车，具备两个车辆驱动用系统。其中之一是以作为内燃机的发动机120为动力源的发动机系统。发动机系统主要用作HEV的驱动源。另一个是以电动发电机192、194为动力源的车载电机系统。车载电机系统主要用作HEV的驱动源和HEV的电力产生源。电动发电机192、194例如为同步电动机或感应电动机，根据运转方法既作为电动机动作也作为发电机动作，此处记载为电动发电机。

在车体的前部，前轮车轴114可旋转地被轴支承，在前轮车轴114的两端设置有一对前轮112。在车体的后部，后轮车轴可旋转地被轴支承，在后轮车轴的两端设置有一对后轮(省略图示)。本实施方式的HEV中，使用所谓的前轮驱动方式，但也可以使用与其相反的后轮驱动方式。在前轮车轴114的中央部设置有前轮侧差动齿轮(以下，记载为“前轮侧DEF”)116。在前轮侧DEF116的输入侧机械地连接有变速器118的输出轴。在变速器118的输入侧机械地连接有电动发电机192的输出侧。在电动发电机192的输入侧，通过动力分配机构122机械地连接有发动机120的输出侧和电动发电机194的输出侧。

逆变器部140、142通过直流连接器138与蓄电池136电连接。能够在蓄电池136与逆变器部140、142相互之间传递电力。本实施方式中，具备由电动发电机192和逆变器部140构成的第一电动发电单元，和由电动发电机194和逆变器部142构成的第二电动发电单元这两个，与运转状态相应地使用。此外，本实施方式中，通过用蓄电池136的电力使第一电动发电单元作为电动单元动作，能够仅用电动发电机192的动力进行车辆的驱动。进而，本实施方式中，通过使第一电动发电单元或第二电动发电单元作为发电单元通过发动机120的动力或来自车轮的动力而动作发电，能够进行蓄电池136的充电。

蓄电池136进一步还用作用于驱动辅助机器用的电动机195的电源。辅助机器例如是驱动空调的压缩机的电动机，或驱动控制用的油压泵的电动机。从蓄电池136对逆变器部43供给直流电力，用逆变器部43转换为交流电力并对电动机195供给。逆变器部43具有与逆变器部140和142同样的功能，控制对电动机195供给的交流的相位和频率、电力。由于电动机195的容量比电动发电机192和194的容量小，所以逆变器部43的最大转换电力比逆变器部140和142小，但逆变器部43的电路结构与逆变器部140和142的电路结构基本相同。此外，电力转换装置200具备用于使对逆变器部140、逆变器部142、逆变器部43供给的直流电流平滑化的电容器模块500。

接着，用图2说明逆变器部140、逆变器部142或逆变器部43的电路结构。其中，图2中，说明逆变器部140作为代表例。

逆变器电路144与电动发电机192的电枢绕组的各相绕组对应地设置三相(U相、V相、W相)的由作为上臂动作的IGBT328(绝缘栅型双极晶体管)与二极管156和作为下臂动作的IGBT330与二极管166构成的上下臂串联电路150。各上下臂串联电路150从其中点部分(中间电极169)通过交流端子159和交流连接器188与通向电动发电机192的交流电力线(交流汇流条)186连接。

上臂的IGBT328的集电极电极153通过正极端子(P端子)157与电容器模块500的正极侧的电容器的电极电连接，下臂的IGBT330的发射极电极通过负极端子(N端子)158与电容器模块500的负极侧电容器电极电连接。此外，旁通电容器521a和521b在正极端子(P端子)157与冷却套12之间和负极端子(N端子)158与冷却套12之间电连接。

控制部170具有对逆变器电路144进行驱动控制的驱动器电路174，和通过信号线176对驱动器电路174供给控制信号的控制电路172。IGBT328和IGBT330接受从控制部170输出的驱动信号而动作，将从蓄电池136供给的直流电力转换为三相交流电力。该转换后的电力对电动发电机192的电枢绕组供给。

IGBT328具备集电极电极153、信号用发射极电极155和栅极电极154。此外，IGBT330具备集电极电极163、信号用发射极电极165和栅极电极164。二极管156在集电极电极153与发射极电极之间电连接。此外，二极管166在集电极电极163与发射极电极之间电连接。也可以使用MOSFET(金属氧化物半导体型场效应晶体管)作为开关用功率半导体元件，但该情况下不需要二极管156和二极管166。电容器模块500与正极侧电容器端子506和负极侧电容器端子504通过直流连接器138电连接。此外，逆变器部140通过直流正极端子314与正极侧电容器端子506连接，且通过直流负极端子316与负极侧电容器端子504连接。

控制电路172具备用于对IGBT328和IGBT330的开关时刻进行运算处理的微型计算机(以下记载为“微机”)。对微机输入对于电动发电机192请求的目标转矩值、从上下臂串联电路150对电动发电机192的电枢绕组供给的电流值、和电动发电机192的转子的磁极位置，作为输入信息。目标转矩值是基于从未图示的上级控制装置输出的指令信号的。电流值是基于从电流传感器180通过信号线182输出的检测信号而检测的。磁极位置是基于从电动发电机192上设置的旋转磁极传感器(未图示)输出的检测信号而检测的。本实施方式中，列举说明了检测三相的电流值的情况的示例，但也可以检测两相的电流值。

控制电路172内的微机，基于目标转矩值对电动发电机192的d、q轴的电流指令值进行运算，基于该运算的d、q轴的电流指令值与检测到的d、q轴的电流值的差对d、q轴的电压指令值进行运算，将该运算的d、q轴的电压指令值，基于检测出的磁极位置转换为U相、V相、W相的电压指令值。然后，微机基于以U相、V相、W相的电压指令值为基础的基本波(正弦波)与载波(三角波)的比较生成脉冲状的调制波，将该生成的调制波作为PWM(脉冲宽度调制)信号，通过信号线176输出至驱动器电路174。

驱动器电路174，在驱动下臂的情况下，将使PWM信号放大后的驱动信号输出至对应的下臂的IGBT330的栅极电极。此外，驱动器电路174，在驱动上臂的情况下，使PWM信号的基准电位的电平偏移至上臂的基准电位的电平后将PWM信号放大，将其作为驱动信号，输出至对应的上臂的IGBT328的栅极电极。

此外，控制部170进行异常检测(过电流、过电压、过热等)，保护上下臂串联电路150。为此，对控制部170输入传感信息。例如从各臂的信号用发射极电极155和信号用发射极电极165向对应的驱动部(IC)输入流过各IGBT328和IGBT330的发射极电极的电流的信息。由此，各驱动部(IC)进行过电流检测，检测到过电流的情况下使对应的IGBT328、IGBT330的开关动作停止，保护对应的IGBT328、IGBT328330不受过电流影响。从上下臂串联电路150中设置的温度传感器(未图示)对微机输入上下臂串联电路150的温度的信息。此外，对微机输入上下臂串联电路150的直流正极侧的电压的信息。微机基于这些信息进行过热检测和过电压检测，检测到过热或过电压的情况下使所有IGBT328、IGBT330的开关动作停止。

图3表示用于说明本实施方式的电力转换装置200的设置场所的分解立体图。

本实施方式的电力转换装置200被固定在用于收纳变速器118的铝制的壳体119上。电力转换装置200由于使底面和上表面的形状成为大致长方形，容易安装到车辆，此外具有易于生产的效果。冷却套12在保持后述的功率模块300和电容器模块500的同时，通过制冷剂冷却。此外，冷却套12被固定在壳体119上，并且在与壳体119的相对面上形成有入口配管13和出口配管14。通过使入口配管13和出口配管14与壳体119上形成的配管连接，用于使变速器118冷却的制冷剂流入和流出冷却套12。

外壳10覆盖电力转换装置200，且被固定在壳体119一侧。外壳10的底构成为与安装了控制电路172的控制电路基板20相对。此外，外壳10在外壳10的底面形成从外壳10的底与外部连接的第一开口202和第二开口204。连接器21与控制电路基板20连接，将来自外部的各种信号传输至该控制电路基板20。蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512与蓄电池136和电容器模块500电连接。

连接器21、蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512，朝向外壳10的底面延伸，连接器21从第一开口202突出，且蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512从第二开口204突出。在外壳10上，在其内壁的第一开口202和第二开口204的周围设置有密封部件(未图示)。

连接器21等端子的嵌合面的方向，根据车的种类为各种方向，特别是要搭载到小型车辆的情况下，从发动机室内的大小的限制和安装性的观点来看优选使嵌合面向上。特别是如本实施方式所示，电力转换装置200配置在变速器118的上方的情况下，通过使其向变速器118的配置侧的相反侧突出，提高了作业性。此外，连接器21需要相对于外部的气氛密封，而通过成为外壳10相对于连接器21从上方向安装的结构，将外壳10安装到壳体119时，与外壳10接触的密封部件能够将连接器21压紧，提高了气密性。

图4是将本实施方式的电力转换装置的整体结构分解为各构成要素的立体图。

在冷却套12中，设置有流路19，在该流路19的上表面，沿着制冷剂的流动方向418形成开口部400a～400c，且沿着制冷剂的流动方向422形成开口部402a～402c。开口部400a～400c被功率模块300a～300c堵塞，开口部402a～402c被功率模块301a～301c堵塞。

此外，在冷却套12中，形成用于收纳电容器模块500的收纳空间405。电容器模块500通过收纳在收纳空间405中，被流路19内流动的制冷剂冷却。由于电容器模块500被用于形成制冷剂的流动方向418的流路19和用于形成制冷剂的流动方向422的流路19夹着，因此能够效率良好地冷却。

在冷却套12上，在与入口配管13和出口配管14相对的位置形成突出部407。突出部407与冷却套12一体地形成。辅助机器用功率模块350被固定在突出部407上，通过流路19内流动的制冷剂而冷却。在辅助机器用功率模块350的侧部配置有汇流条模块800。汇流条模块800由交流汇流条186和电流传感器180等构成，详情在后文中叙述。

这样，在冷却套12的中央部设置电容器模块500的收纳空间405，夹着该收纳空间405地设置流路19，在各个流路19中配置车辆驱动用的功率模块300a～300c和功率模块301a～301c，进而通过在冷却套12的上表面设置辅助机器用功率模块350，能够以较少的空间效率良好地冷却，能够实现电力转换装置整体的小型化。此外通过对冷却套12的流路19的主结构与冷却套12一体地用铝材料的铸造制作，流路19除了冷却效果以外还具有使机械强度增强的效果。此外通过用铸铝制作，冷却套12与流路19成为一体结构，导热有所改善，冷却效率提高。

此外，通过将功率模块300a～300c和功率模块301a～301c在流路19中固定而完成流路19，进行水路的漏水试验。漏水试验合格的情况下，接着能够进行安装电容器模块500、辅助机器用功率模块350和基板的作业。这样，在电力转换装置200的底部配置冷却套12，接着从上方起依次进行固定电容器模块500、辅助机器用功率模块350、汇流条模块800、基板等必要的部件的作业，提高了生产效率和可靠性。

驱动电路基板22配置在辅助机器用功率模块350和汇流条模块800的上方。此外，在驱动电路基板22与控制电路基板20之间配置金属底板11。金属底板11起到驱动电路基板22和控制电路基板20上搭载的电路组的电磁屏蔽的功能，同时具有使驱动电路基板22和控制电路基板20产生的热发散而冷却的作用。

图5是具有流路19的冷却套12的下面图。

冷却套12和在该冷却套12的内部设置的流路19被一体地铸造。在冷却套12的下表面，形成连接为一个的开口部404。开口部404被中央部具有开口的下盖420堵塞。在下盖420与冷却套12之间，设置有密封部件409a和密封部件409b，保持了气密性。

在下盖420上，在一方的端边附近且沿着该端边，形成用于插入入口配管13的入口孔401和用于插入出口配管14的出口孔403。此外，在下盖420上，形成向变速器118的配置方向突出的凸部406。凸部406对功率模块300a～300c和功率模块301a～301c的每一个设置。

制冷剂如流动方向417所示，通过入口孔401，向沿着冷却套12的短边方向的边形成的第一流路部19a流动。然后，制冷剂如流动方向418所示，在沿着冷却套12的长边方向的边形成的第二流路部19b中流动。此外，制冷剂如流动方向421所示，在沿着冷却套12的短边方向的边形成的第三流路部19c中流动。第三流路部19c形成折回流路。此外，制冷剂如流动方向422所示，在沿着冷却套12的长边方向的边形成的第四流路部19d中流动。第四流路部19d设置在夹着电容器模块500与第二流路部19b相对的位置。进而，制冷剂如流动方向423所示，通过沿着冷却套12的短边方向的边形成的第五流路部19e和出口孔403向出口配管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，均使深度方向比宽度方向更大地形成。功率模块300a～300c从冷却套12的上表面侧形成的开口部400a～400c插入(参照图4)，被收纳在第二流路部19b内的收纳空间中。此外，在功率模块300a的收纳空间与功率模块300b的收纳空间之间，形成为了使制冷剂的流动不停滞的中间部件408a。同样地，在功率模块300b的收纳空间与功率模块300c的收纳空间之间，形成为了使制冷剂的流动不停滞的中间部件408b。中间部件408a和中间部件408b，以其主面沿着制冷剂的流动方向的方式形成。第四流路部19d也与第二流路部19b同样地形成功率模块301a～301c的收纳空间和中间部件。此外，由于冷却套12以开口部404与开口部400a～400c和402a～402c相对的方式形成，所以成为了易于通过铸铝制造的结构。

在下盖420上，设置有与壳体119抵接，且用于支承电力转换装置200的支承部410a和支承部410b。支承部410a接近下盖420的一方端边设置，支承部410b接近下盖420的另一方端边设置。由此，能够将电力转换装置200牢固地固定在与变速器118和电动发电机192的圆柱形状相应地形成的壳体119的侧壁上。

此外，支承部410b以支承电阻器450的方式构成。该电阻器450是考虑到乘客保护和维护时的安全方面，用于使电容器单元带有的电荷放电的。电阻器450构成为能够持续地高电压放电，需要成为考虑到万一电阻器或放电机构发生任何异常的情况下，使对车辆的损害为最低限度的结构。即，电阻器450配置在功率模块、电容器模块或驱动电路基板等的周边的情况下，考虑万一电阻器450发生发热、燃烧等不良的情况下在主要产品附近蔓延燃烧的可能性。

于是，本实施方式中，使功率模块300a～300c、功率模块301a～301c和电容器模块500，夹着冷却套12配置在收纳变速器118的壳体119的相反侧，且使电阻器450配置在冷却套12与壳体119之间的空间。由此，电阻器450配置在被金属形成的冷却套12和壳体119包围的封闭空间中。此外，电容器模块500内的电容器单元中储存的电荷，通过图4所示的驱动电路基板22上搭载的开关单元的开关动作，经由通过冷却套12的侧部的配线由电阻器450进行放电控制。本实施方式中，以通过开关单元高速放电的方式进行控制。因为在控制放电的驱动电路基板22与电阻器450之间设置了冷却套12，所以能够保护驱动电路基板22不受电阻器450的影响。此外，由于电阻器450被固定在下盖420上，设置在与流路19非常热接近的位置，因此能够抑制电阻器450的异常发热。

用图6至图10说明逆变器部140和逆变器部142中使用的功率模块300a的详细结构。图6(a)是本实施方式的功率模块300a的立体图。图6(b)是本实施方式的功率模块300a的截面图。

构成上下臂串联电路的功率半导体元件(IGBT328、IGBT330、二极管156、二极管166)，如图7至图9所示，被导体板315和导体板318、或导体板316和导体板319从两面夹着固定。在这些导体板上，安装了使信号端子325U和信号端子325L即信号配线一体成型构成的辅助成型体600。导体板315等，在其散热面露出的状态下被第一密封树脂348密封，在该散热面上对绝缘片333热压接。被第一密封树脂348密封的模块一次密封体302，插入模块外壳304中并夹着绝缘片333，在作为CAN型冷却器的模块外壳304的内面热压接。此处，CAN型冷却器指的是一面具有插入口306、另一面具有底的筒状的冷却器。

模块外壳304由铝合金材料例如Al、AlSi、AlSiC、Al-C等构成，并且以无接缝的状态一体地成型。模块外壳304为除了插入口306以外不设置开口的结构，插入口306被凸缘304B包围其外周。此外，如图6(a)所示，具有比其他面更宽的面的第一散热面307A和第二散热面307B以分别相对的状态配置，连接该相对的第一散热面307A和第二散热面307B的三个面构成以比该第一散热面307A和第二散热面307B更窄的宽度密闭的面，在剩余的一边的面上形成插入口306。模块外壳304的形状不需要是正规的长方体，也可以使角如图6(a)所示成为曲面。

通过使用这样的形状的金属性的外壳，即使将模块外壳304插入流过水或油等制冷剂的流路19内，由于能够用凸缘304B确保相对于制冷剂的密封，因此能够用简易的结构防止制冷剂进入模块外壳304的内部。此外，在相对的第一散热面307A和第二散热面307B上，分别均匀地形成肋片305。进而，在第一散热面307A和第二散热面307B的外周，形成厚度非常薄的弯曲部304A。由于弯曲部304A使厚度非常薄直至通过对肋片305加压而简单变形的程度，所以提高了插入模块一次密封体302后的生产效率。

在模块外壳304的内部残留的空隙中填充第二密封树脂351。此外，如图8和图9所示，设置有用于与电容器模块500电连接的直流正极配线315A和直流负极配线319A，在其前端部形成了直流正极端子315B和直流负极端子319B。设置了用于对电动发电机192或194供给交流电力的交流配线320，在其前端形成了交流端子321。本实施方式中，使直流正极配线315A与导体板315一体成型，使直流负极配线319A与导体板319一体成型，使交流配线320与导体板316一体成型。

如上所述，通过使导体板315等隔着绝缘片333在模块外壳304的内壁热压接，能够减少导体板与模块外壳304的内壁之间的空隙，使功率半导体元件的发热效率良好地传递至肋片305。进而，通过使绝缘片333具有一定程度的厚度和柔软性，能够用绝缘片333吸收热应力的产生，用于温度变化剧烈的车辆用电力转换装置是良好的。

图7(a)是为了有助于理解，拆除了模块外壳304、绝缘片333、第一密封树脂348和第二密封树脂351后的内部截面图。图7(b)是内部立体图。

图8(a)是为了有助于理解图7(b)的结构的分解图。图8(b)是功率半导体模块300的电路图。

此外，图9(a)是说明电感的降低效果的电路图，图9(b)是用于说明电感的降低作用的表示电流的流动的立体图。

首先，与图8(b)所示的电路关联地说明功率半导体元件(IGBT328、IGBT330、二极管156、二极管166)和导体板的配置。如图7(b)所示，直流正极侧的导体板315与交流输出侧的导体板316大致同一平面状地配置。导体板315上，固定有上臂侧的IGBT328的集电极电极和上臂侧的二极管156的阴极电极。导体板316上，固定有下臂侧的IGBT330的集电极电极和下臂侧的二极管166的阴极电极。同样地，交流导体板318与导体板319大致同一平面状地配置。交流导体板318上，固定有上臂侧的IGBT328的发射极电极和上臂侧的二极管156的阳极电极。导体板319上，固定有下臂侧的IGBT330的发射极电极和下臂侧的二极管166的阳极电极。各功率半导体元件与各导体板上设置的元件固定部322通过金属接合材料160分别固定。金属接合材料160例如是焊锡材料或含有银膜和金属微粒的低温烧结接合材料。

各功率半导体元件为板状的扁平结构，该功率半导体元件的各电极在正反面形成。如图7(a)所示，功率半导体元件的各电极，被导体板315和导体板318，或导体板316和导体板319夹着。即，导体板315和导体板318为隔着IGBT328和二极管156大致平行地相对的叠层配置。同样地，导体板316和导体板319为隔着IGBT330和二极管166大致平行地相对的叠层配置。此外，导体板316与导体板318通过中间电极329连接。通过该连接使上臂电路与下臂电路电连接，形成上下臂串联电路。

直流正极配线315A与直流负极配线319A，成为在隔着用树脂材料成型的辅助成型体600相对的状态下大致平行地延伸的形状。信号端子325U和信号端子325L与辅助成型体600一体地成型，且与直流正极配线315A和直流负极配线319A向同样的方向延伸。具有绝缘性的热固性树脂或热塑性树脂适合作为辅助成型体600使用的树脂材料。由此，能够确保直流正极配线315A与直流负极配线319A、信号端子325U与信号端子325L之间的绝缘性，实现高密度配线。进而，通过使直流正极配线315A与直流负极配线319A以大致平行地相对的方式配置，功率半导体元件的开关动作时瞬间流过的电流相对并且向相反方向流动。由此，起到了电流产生的磁场相互抵消的作用，通过该作用能够实现低电感化。

对于低电感化产生的作用，用图9(a)说明。

图9(a)中，下臂侧的二极管166成为在正向偏压状态下导通的状态。该状态下，上臂侧IGBT328成为ON(导通)状态时，下臂侧的二极管166成为反向偏压，因载流子移动而产生的恢复电流贯通上下臂。此时，各导体板315、316、318、319中，流过图9(b)所示的恢复电流360。恢复电流360如虚线所示，通过与直流负极端子319B相对地配置的直流正极端子315B，接着流过由各导体板315、316、318、319形成的环形的通路，再次通过与直流正极端子315B相对地配置的直流负极端子319B如实线所示地流动。由于电流在环状通路中流动，模块外壳304的第一散热面307A和第二散热面307B中流过涡电流361。由于该涡电流361的电流通路中等价电路362产生的磁场抵消效果，降低了环状通路的配线电感363。

此外，恢复电流360的电流通路越接近环状，电感降低作用越增大。本实施方式中，环状的电流通路如虚线所示，在导体板315的接近直流正极端子315B一侧的通路中流动，通过IGBT328和二极管156内。然后，环状的电流通路如实线所示，在导体板318的远离直流正极端子315B一侧的通路中流动，之后，如虚线所示，流过导体板316的远离直流正极端子315B一侧的通路，通过IGBT330和二极管166内。进而，环状的电流通路如实线所示，在导体板319的接近直流负极配线319A一侧的通路中流动。这样，环状的电流通路相对于直流正极端子315B和直流负极端子319B，通过较近一侧和较远一侧的通路，形成更接近环状的电流通路。

图10(a)是辅助成型体600的立体图，图10(b)是辅助成型体600的透明视图。

辅助成型体600使信号导体324通过嵌件(insert)成型而一体化。此处，信号导体324包括上臂侧的栅极电极端子154、发射极电极端子155和上臂侧的栅极电极端子164、发射极电极端子165(参照图2)，进一步包括用于传达功率半导体元件的温度信息的端子。本实施方式的说明中，将这些端子统称为信号端子325U、325L。

信号导体324在一方端部形成信号端子325U和325L，在另一方端部形成元件侧信号端子326U和326L。元件侧信号端子326U和326L，与功率半导体元件的表面电极上设置的信号焊盘通过例如线连接。第一密封部601A成为在相对于图8(a)所示的直流正极配线315A、直流负极配线319A或交流配线320的形状的长轴横穿的方向上延伸的形状。另一方面，第二密封部601B成为在相对于直流正极配线315A、直流负极配线319A或交流配线320的形状的长轴大致平行的方向上延伸的形状。此外，第二密封部601B由用于将上臂侧的信号端子325U密封的密封部，和用于将下臂侧的信号端子325L密封的密封部构成。

辅助成型体600，使其长度比横向并列的导体板315和316的整体长度，或横向并列的导体板319和320的整体长度更长地形成。即，横向并列的导体板315和316的长度，或横向并列的导体板319和320的长度，在辅助成型体600的横向的长度的范围内。

第一密封部601A形成凹陷形状且用于在该凹陷中嵌合直流负极配线319A的配线嵌合部602B。此外，第一密封部601A形成凹陷形状且用于在该凹陷中嵌合直流正极配线315A的配线嵌合部602A。进而，第一密封部601A形成配置在配线嵌合部602A的侧部、成为凹陷形状且用于在该凹陷中嵌合交流配线320的配线嵌合部602C。通过在这些配线嵌合部602A～602C中嵌合各配线，进行各配线的定位。由此，能够在将各配线牢固地固定后进行树脂密封材料的填充作业，提高了批量生产性。

此外，配线绝缘部608从配线嵌合部602A与配线嵌合部602B之间，向远离第一密封部601A的方向突出。因为成为板状的配线绝缘部608隔在直流正极配线315A与直流负极配线319A之间，所以在确保绝缘性的同时，能够实现为了低电感化的相对配置。

此外，在第一密封部601A，形成与树脂密封时使用的模具接触的模具按压面604，且模具按压面604绕第一密封部601的长边方向的外圈一周形成用于防止树脂密封时的树脂泄漏的突起部605。突起部605为了提高树脂泄漏防止效果而设置多个。进而，因为在这些配线嵌合部602A和配线嵌合部602B也设置了突起部605，所以能够防止树脂密封材料从直流正极配线315A和直流负极配线319A的周围泄漏。此处，考虑到设置在150～180℃程度的模具上，优选第一密封部601A、第二密封部601B和突起部605的材料是作为能够期待高耐热性的热塑性树脂的液晶聚合物或聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)或聚苯硫醚树脂(PPS)。

此外，在第一密封部601A的短边方向的功率半导体元件一侧，在长边方向设置多个图10(b)所示的贯通孔606。由此，第一密封树脂348流入贯通孔606并固化，呈现锚定效应，辅助成型体600被第一密封树脂348牢固地保持，即使因温度变化或机械振动施加应力，两者也不剥离。将贯通孔改为凹凸的形状也不容易剥离。此外，通过在第一密封部601A上涂布聚酰亚胺类的涂层剂或使表面粗化，也能够获得一定程度的效果。

模块一次密封体302的第一密封树脂348的密封工序中，首先将支承各配线的辅助成型体600插入预热至150～180℃程度的模具。本实施方式中，由于辅助成型体600、直流正极配线315A、直流负极配线319A、交流配线320、导体板315、导体板316、导体板318、导体板319分别牢固地连接，通过将辅助成型体600设置在规定的位置，使主要电路和功率半导体元件设置在规定的位置。从而提高了生产效率，且提高了可靠性。

此外，第二密封部601B以从模块外壳304附近延伸至驱动电路基板22附近的方式形成。由此，通过强电配线之间进行与驱动电路基板22的配线时，即使被暴露在高电压下也能够正常地传达开关控制信号。此外，即使直流正极配线315A、直流负极配线319A、交流配线320、信号端子325U和信号端子325L从模块外壳304向同一方向突出，也能够确保电绝缘，确保可靠性。

图11是本实施方式的电容器模块500的分解立体图。

叠层导体板501由用薄板状的较宽的导体形成的负极导体板505和正极导体板507、以及被负极导体板505与正极导体板507夹着的绝缘片517构成，所以实现了低电感化。叠层导体板501成为大致长方形形状。蓄电池负极侧端子508和蓄电池负极侧端子509以从叠层导体板501的短边方向的一方的边立起的状态形成。

电容器端子503a～503c以从叠层导体板501的长边方向的一方的边立起的状态形成。此外，电容器端子503d～503f以从叠层导体板501的长边方向的另一方的边立起的状态形成。此外，电容器端子503a～503f向横穿叠层导体板501的主面的方向立起。电容器端子503a～503c与功率模块300a～300c分别连接。电容器端子503d～503f与功率模块301a～301c分别连接。在构成电容器端子503a的负极侧电容器端子504a与正极侧电容器端子506a之间，设置有绝缘片517的一部分，确保了绝缘。其他电容器端子503b～503f也是同样的。此外，本实施方式中，负极导体板505、正极导体板507、蓄电池负极侧端子508、蓄电池负极侧端子509、电容器端子503a～503f由一体成形的金属板构成，实现了电感降低和生产效率的提高。

电容器单元514在叠层导体板501的下方设置多个。本实施方式中，8个电容器单元514沿着叠层导体板501的长边方向的一方的边排成一列，且另外8个电容器单元514沿着叠层导体板501的长边方向的另一方的边排成一列，设置共计16个电容器单元。沿着叠层导体板501的长边方向的各个边并列的电容器单元514，以图11所示的虚线AA为界对称地排列。由此，将通过电容器单元514平滑化后的直流电流对功率模块300a～300c和功率模块301a～301c供给的情况下，能够使电容器端子503a～503c与电容器端子503d～503f之间的电流均衡均匀化，能够实现叠层导体板501的电感降低。此外，因为能够防止电流在叠层导体板501中局部地流动，所以还能够使热均衡均匀化，提高耐热性。

此外，蓄电池负极侧端子508与蓄电池负极侧端子509也以图11所示的虚线AA为界对称地排列。同样地，能够使电容器端子503a～503c与电容器端子503d～503f之间的电流均衡均匀化，实现叠层导体板501的电感降低，并且还能够使热均衡均匀化，提高耐热性。

本实施方式的电容器单元514是电容器模块500的蓄电部的单位结构体，使用将在一面蒸镀了铝等金属的薄膜叠层2片并卷绕，将2片金属分别作为正极、负极的薄膜电容器。电容器单元514的电极，卷绕的轴面分别为正极、负极电极，喷镀锡等导电体而制造。单元端子516和单元端子518与正极电极和负极电极连接，且通过叠层导体板501的开口部延伸至电容器单元514配置侧的相反侧，与正极导体板507和负极导体板505通过焊锡或焊接而连接。

电容器外壳502具备用于收纳电容器单元514的收纳部511，该收纳部511的上表面和下表面成为大致长方形。收纳部511的长边方向的一方的边上设置有凸缘部515a，另一方的边上设置有凸缘部515b。凸缘部515a上，设置有用于使从模块外壳304的插入口306延伸的各端子贯通的贯通孔519a～519c。同样地，在凸缘部515b上设置了贯通孔519d～519f。此外，在贯通孔519a～519f的各个侧部上，设置用于使将电容器模块500固定到冷却套12的固定单元贯通的孔520a～520h。通过在与功率模块之间设置孔520b、孔520c、孔520f、孔520g，提高了功率模块与流路19的气密性。凸缘部515a和凸缘部515b，为了电容器外壳502的轻量化和提高对冷却套12的固定强度，成为蜂窝结构。

收纳部511的底面部513，为了配合圆筒形的电容器单元514的表面形状，成为平滑的凹凸形状或波形形状。由此，对连接有叠层导体板501和电容器单元514的模块在电容器外壳502中定位变得容易。此外，将叠层导体板501和电容器单元514收纳到电容器外壳502后，除了电容器端子503a～503f、蓄电池负极侧端子508和蓄电池负极侧端子509之外，以覆盖叠层导体板501的方式对电容器外壳502内填充填充材料(未图示)。通过使底面部513与电容器单元514的形状相应地成为波形形状，能够防止向电容器外壳502内填充填充材料时，电容器单元514偏离规定位置。

此外，电容器单元514，因开关时的纹波电流，因内部的薄膜上蒸镀的金属薄膜、内部导体的电阻而发热。于是，为了使电容器单元514的热易于在电容器外壳502中发散，使电容器单元514用填充材料成型。进而，通过使用树脂制造的填充材料，还能够提高电容器单元514的耐湿。

进而，本实施方式中，电容器模块500以形成收纳部511的长边方向的边的侧壁被流路19夹着的方式配置，所以能够使电容器模块500效率良好地冷却。此外，电容器单元514，以该电容器单元514的电极面的一方与形成收纳部511的长边方向的边的内壁相对的方式配置。由此，因为热易于向薄膜的卷绕轴的方向传递，所以热易于通过电容器单元514的电极面向电容器外壳502发散。

图12(a)是在冷却套12中安装了功率模块、电容器模块和汇流条模块的外观立体图。图12(b)是图12(a)的虚线包围部的放大图。

如图12(b)所示，直流负极端子315B、直流正极端子319B、交流端子321和第二密封部601B，通过电容器外壳502的贯通孔519，延伸至凸缘部515a的上方。直流负极端子315B和直流正极端子319B的电流通路的面积，与叠层导体板501的电流通路的面积相比非常小。因此，电流从叠层导体板501流向直流负极端子315B和直流正极端子319B时，电流通路的面积较大地变化。即，电流集中在直流负极端子315B和直流正极端子319B中。此外，直流负极端子315B和直流正极端子319B向横穿叠层导体板501的方向突出的情况下，换言之，直流负极端子315B和直流正极端子319B与叠层导体板501处于异面(torsion)关系的情况下，需要新的连接用导体，产生生产效率降低和成本增大的问题。

于是，本实施方式中，负极侧电容器端子504a由从叠层导体板501立起的立起部540、与该立起部540连接且弯曲为U字状的折回部541、与该折回部541连接且立起部540相反侧的面与直流负极端子319B的主面相对的连接部542构成。此外，正极侧电容器端子506a由从叠层导体板501立起的立起部543、折回部544、与该折回部544连接且与立起部543相反侧的面与直流正极端子315B的主面相对的连接部545构成。特别是折回部544以与立起部543大致直角地连接，且跨负极侧电容器端子504a、直流负极端子315B和直流正极端子319B的侧部的方式构成。进而，立起部540的主面与立起部543的主面隔着绝缘片517相对。同样地，折回部541的主面与折回部544的主面隔着绝缘片517相对。

由此，电容器端子503a成为直到连接部542之前都隔着绝缘片517的叠层结构，所以能够降低电流集中的该电容器端子503a的配线电感。

此外，折回部544以跨负极侧电容器端子504a、直流负极端子315B和直流正极端子319B的侧部的方式构成。进而，使直流正极端子319B的前端与连接部542的侧边通过焊接连接，同样地，使直流负极端子315B的前端与连接部545的侧边通过焊接连接。

由此，直流正极端子319B和直流负极端子315B焊接连接的作业方向与折回部544不再干涉，能够实现低电感，并且提高生产效率。

此外，交流端子321的前端与交流汇流条802a的前端通过焊接而连接。在用于进行焊接的生产设备中，使焊接机械对于焊接对象在多个方向上可动地制造，关系到使生产设备复杂化，从生产效率和成本的观点出发不优选。于是，本实施方式中，使交流端子321的焊接位置与直流正极端子319B的焊接位置沿着冷却套12的长边方向的边一条直线状地配置。由此，使焊接机械在一个方向移动时，能够进行多次焊接，提高了生产效率。

进而，如图4(a)和图12(a)所示，多个功率模块300a～300c沿着冷却套12的长边方向的边一条直线状地配置。由此，对多个功率模块300a～300c焊接时，能够进一步提高生产效率。

图13是安装了功率模块和电容器模块的冷却套12和汇流条模块800的分解立体图。图14是除去保持部件803后的汇流条模块800的外观立体图。

如图13和图14所示，第一交流汇流条802a～802f，以直到电流传感器180a或电流传感器180b的设置场所，都使该第一交流汇流条802a～802f的主面与电容器模块500的叠层导体板501的主面大致垂直的方式形成。此外，第一交流汇流条802a～802f在电流传感器180a的贯通孔或电流传感器180b的贯通孔前大致直角地弯曲。由此，贯通电流传感器180a或电流传感器180b的第一交流汇流条802a～802f的部分的主面与叠层导体板501的主面大致平行。在第一交流汇流条802a～802f的端部，形成用于与第二交流汇流条804a～804f连接的连接部805a～805f(连接部805d～805f未图示)。

第二交流汇流条804a～804f在连接部805a～805f的附近，向电容器模块500一侧大致直角地弯曲。由此，第二交流汇流条804a～804f的主面与电容器模块500的叠层导体板501的主面大致垂直地形成。进而，第二交流汇流条804a～804f，从电流传感器180a或电流传感器180b的附近，向图13所示的冷却套12的短边方向的一方的边12a延伸，以横穿该边12a的方式形成。即，在多个第二交流汇流条804a～804f的主面相对的状态下，该第二交流汇流条804a～804f以横穿边12a的方式形成。

由此，能够不使装置整体大型化地使多个板状交流汇流条从冷却套12的短边侧向外部突出。通过使多个交流汇流条从冷却套12的一面侧突出，电力转换装置200在外部的配线的处理变得容易，提高了生产效率。

如图13所示，第一交流汇流条802a～802f、电流传感器180a～180b和第二交流汇流条804a～804f通过树脂构成的保持部件803保持和绝缘。

通过该保持部件803，提高了第二交流汇流条804a～804f与金属制的冷却套12和壳体119之间的绝缘性。此外，通过使保持部件803与冷却套12热接触或直接接触，能够使从变速器118一侧对第二交流汇流条804a～804f传递的热向冷却套12发散，所以能够提高电流传感器180a～180b的可靠性。

如图13所示，保持部件803设置用于支承图4所示的驱动电路基板22的支承部件807a和支承部件807b。使支承部件807a设置多个，且沿着冷却套12的长边方向的一方的边排成一列地形成。此外，使支承部件807b设置多个，且沿着冷却套12的长边方向的另一方的边排成一列地形成。在支承部件807a和支承部件807b的前端部，形成用于固定驱动电路基板22的螺孔。

进而，保持部件803设置从配置电流传感器180a和电流传感器180b的位置向上方延伸的突起部806a和突起部806b。突起部806a和突起部806b以分别贯通电流传感器180a和电流传感器180b的方式构成。如图14所示，电流传感器180a和电流传感器180b设置向驱动电路基板22的配置方向延伸的信号线182a和信号线182b。信号线182a和信号线182b与驱动电路基板22的配线图案通过焊锡接合。本实施方式中，保持部件803、支承部件807a～807b和突起部806a～806b由树脂一体地形成。

由此，保持部件803具备电流传感器180与驱动电路基板22的定位功能，所以信号线182a和驱动电路基板22之间的组装和焊锡连接作业变得容易。此外，通过在保持部件803上设置保持电流传感器180和驱动电路基板22的机构，能够削减电力转换装置整体的部件个数。

本实施方式的电力转换装置200被固定在收纳变速器118的壳体119上，所以较大地受到来自变速器118的振动的影响。于是，保持部件803设置用于支承驱动电路基板22的中央部的附近的支承部件808，减少了对驱动电路基板22施加的振动的影响。此外，保持部件803在冷却套12上通过螺栓固定。

此外，保持部件803设置用于固定辅助机器用功率模块350的一方端部的支架809。此外如图4所示，辅助机器用功率模块350通过配置在突出部407，使该辅助机器用功率模块350的另一方端部固定到该突出部407。由此，能够减少对辅助机器用功率模块350施加的振动的影响，并且削减固定用的部件个数。

图15是安装了功率模块、电容器模块、汇流条模块800和辅助机器用功率模块350的冷却套12的外观立体图。

电流传感器180被加热至约100℃的耐热温度以上时可能损坏。特别是在车载用的电力转换装置中，使用的环境的温度非常高，所以保护电流传感器180不受到热的影响是重要的。特别是，因为本实施方式的电力转换装置200被搭载在变速器118上，所以保护其不受到该变速器118的发热的影响是重要的。

于是，本实施方式中，电流传感器180a和电流传感器180b夹着冷却套12配置在变速器118的相反侧。由此，变速器118的发热不容易向电流传感器传递，抑制了电流传感器的温度上升。进而，第二交流汇流条804a～804f以横穿图5所示的第三流路19c中流动的制冷剂的流动方向810的方式形成。电流传感器180a和电流传感器180b配置在比横穿第三流路部19c的第二交流汇流条804a～804f的部分更接近功率模块的交流端子321一侧。由此，第二交流汇流条804a～804f通过制冷剂间接地冷却，能够缓和从交流汇流条向电流传感器和功率模块内的半导体芯片传递的热，提高了可靠性。

图15所示的流动方向811表示在图5所示的第四流路19d中流动的制冷剂的流动方向。同样地，流动方向812表示在图5所示的第二流路19b中流动的制冷剂的流动方向。本实施方式的电流传感器180a和电流传感器180b，以从电力转换装置200的上方投影时，电流传感器180a和电流传感器180b的投影部被流路19的投影部包围的方式配置。由此，能够进一步保护电流传感器不受到来自变速器118的热的影响。

图16是使控制电路基板20和金属底板11分离的电力转换装置200的分割立体图。

如图15所示，电流传感器180配置在电容器模块500的上方。驱动电路基板22配置在电流传感器180的上方，且被图13所示的汇流条模块800上设置的支承部件807a和807b支承。金属底板11配置在驱动电路基板22的上方，且被从冷却套12立起设置的多个支承部件15支承。控制电路基板20配置在金属底板11的上方，且被固定在金属底板11上。

电流传感器180、驱动电路基板22、控制电路基板20在高度方向上成一列地分层配置，且控制电路基板20配置在距离强电类的功率模块300和301最远的场所，所以能够抑制开关噪声等混入。进而，金属底板11和与接地电连接的冷却套12电连接。通过该金属底板11，减少了从驱动电路基板22混入控制电路基板20的噪声。

如图3所示，因为蓄电池负极侧连接端子部510与蓄电池正极侧连接端子部512以与外壳10的底面相对的方式配置，所以蓄电池负极侧连接端子部510与蓄电池正极侧连接端子部512以横穿控制电路基板20的方式配置，进行电磁耦合。由此，考虑开关噪声混入控制电路基板20，在与控制连接器20a连接的线束中传播，将线束作为天线辐射的噪声增大。此外，考虑噪声电流混入控制电路基板20内而发生误动作。

图18是表示本发明的实施方式的电力转换装置的图。

图19表示对图18所示的电力转换装置在面D上切割时的截面图。

图19(a)是表示在直流连接端子部附近形成壁时的分析模型的图，(b)是表示不形成壁时的分析模型的图。

图19(a)公开的本发明的实施方式中，在从外壳10的上表面供给电源的电力转换装置中，在蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512与控制电路基板20之间，形成将蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512与控制电路基板20之间的空间隔开的底板11的一部分即壁11a。

壁11a将冷却套12与控制电路基板20之间平面状地设置的底板11的一部分弯曲形成。图19(a)中，壁11a是用金属形成的导体板，对于底板11和控制电路基板20等配置在大致垂直方向。

如图19(a)所示，通过在蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512与控制电路基板20之间的空间配置导体板，能够减少与蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512之间耦合且在控制电路基板20中传播的噪声。

此外，配置了壁11a的电力转换装置，与没有配置壁11a的电力转换装置相比，能够将控制连接器20a配置在蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512附近，所以能够减小蓄电池负极侧连接端子部510与蓄电池正极侧连接端子部512之间的空间，在这一点上起到了能够实现电力转换装置的小型化的效果。

此外，壁11a将底板11的一部分弯曲构成，从而起到了能够不增加多余的安装作业地进行安装的效果。

此外，壁11a也可以不是将底板11的一部分弯曲构成的一体型，例如，也可以以使在相对于控制电路基板20大致平行的平面上构成的底板11和在相对于控制电路基板20大致垂直的方向上构成的壁作为分别的个体电连接的方式进行安装。该情况下，能够使底板11维持易于加工的状态，设置电磁屏蔽效果较高的壁。

另一方面，图19(b)是不具有壁的电力转换装置的模型图。该情况下，蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512与控制电路基板20之间的空间中没有配置屏蔽噪声的部件，所以来自蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512的噪声没有被屏蔽而是在控制电路基板20中传播。

图20(a)是表示具有屏蔽的情况下的分析结果的图，(b)是表示无屏蔽的情况下的分析结果的图。

图20(a)是对图19(a)所示的具备壁的电力转换装置在E面上切割时的电场强度分布的分析结果，图20(b)是对图19(b)所示的不具有壁的电力转换装置在E面上切割时的电场强度分布的分析结果的图。

图20的电场强度分布的分析，基于功率半导体元件(IGBT328、IGBT330、二极管156、二极管166)的开关噪声在蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512(直流连接端子部)中传播而产生的噪声的频率是10MHz，并将最大值标准化为0dB的条件进行。此时，开关元件以数kHz开关，数MHz的高次谐波成分从直流连接端子因电磁耦合而向控制电路基板20等传播。因此，直流连接端子部产生的噪声的频率与驱动电路基板22向IGBT328输出的驱动信号的载波频率等相应地确定。

比较上述各分析结果时，图20(a)的A点的金属底板11上的控制连接器20a中的电场强度，与图20(b)相比具有-20dB程度的电磁场屏蔽效果。由此，通过在蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512组成的直流端子部与控制电路基板20之间的空间中形成导体板(壁11a)，能够减少控制电路基板20从蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512接受的噪声的影响，此外，允许承受相同程度的噪声的影响的情况下，与不存在壁的情况相比，能够进一步将控制电路基板20(控制连接器20a)设置在蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512附近。

此外，也可以在构成底板11的一部分的壁11a与外壳10的间隙中填充导电性的橡胶。由此，能够进一步防止从蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512传播的噪声，能够使电磁屏蔽效果增大，减少向控制电路基板20泄漏的噪声。此外，通过与外壳10连接，能够用橡胶抑制从所述外壳对所述壁施加的振动。

此外，在控制电路基板20中，可以在基板11构成的壁11a的附近安装电压检测电路等在控制电路基板内使用高电压的电路。由此，能够防止因噪声使控制电路中发生误动作。

图24(a)(b)是表示本实施方式的电力转换装置的截面图的一例的图。因为电磁耦合的大小取决于相对面积和距离，所以可以如图24(a)所示，成为以覆盖控制连接器20a的方式将壁11a弯曲的结构。此外，可以如图24(b)所示，成为使壁11a向控制连接器20a一侧倾斜的结构。由此，在电磁耦合一点上，能够使蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512与控制连接器20a远离，能够进一步减少控制连接器20a中耦合的噪声。

图21是表示本发明的第二实施方式的电力转换装置的截面图的一例的图。

本发明的第二实施方式的电力转换装置的特征在于，将蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512用碳或铁氧体等一般的电磁波吸收体11b包围的结构。由此，能够抑制因蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512在控制连接器20a中感应产生的感应电流，此外，还能够防止来自壁11a的二次辐射。

图22是表示本发明的第三实施方式的电力转换装置的截面图的一例的图。

本发明的第二实施方式的电力转换装置的特征在于，在蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512与和底板11电连接的壁11a之间插入介电常数比空气更高的电介质材料11c。蓄电池(直流)负极侧连接端子部510和蓄电池(直流)正极侧连接端子部512与和底板11电连接的壁11a接近配置，通过在该空间中插入高电介质材料11c，使蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512中混入的噪声电流向地流动，能够形成减小噪声的环路的旁通电容器(图2的521a、521b)。因为电介质材料的介电常数越高，噪声减少效果越大，所以优选使用高电介质材料。在蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512与底板11之间形成的旁通电容器，与旁通电容器521a、521b并联连接。由此，能够减小或消除旁通电容器521a、521b的电容。此外，因为蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512与底板11之间形成的旁通电容器的电容根据相对的面积决定，所以优选插入的高电介质材料11c成为沿着蓄电池负极侧连接端子部510和蓄电池正极侧连接端子部512与壁11a的高度相同程度的高度。

图23是表示本发明的第四实施方式的电力转换装置的截面图的一例的图。

本发明的第二实施方式的电力转换装置的特征在于，使壁11a作为外壳10的一部分形成。

外壳10从底板11的上部接地的情况下，可以如图23所示，使壁11a作为外壳10的一部分形成。由此，壁11a到地的电感减小，设置在电位稳定的点，所以能够提高噪声抑制效果。

本实施方式中，因为流路19中流动的制冷剂的冷却对象主要是驱动用的功率模块300和301，所以将该功率模块300和301收纳在流路19内直接与制冷剂接触并被冷却。另一方面，虽然不要求达到驱动用功率模块的程度，但辅助机器用功率模块350也要求冷却。

于是，本实施方式中，辅助机器用功率模块350的由金属底形成的散热面，隔着流路19，与入口配管13和出口配管14相对地形成。特别是，因为固定辅助机器用功率模块350的突出部407在入口配管13的上方形成，所以从下方流入的制冷剂与突出部407的内壁碰撞，能够效率良好地从辅助机器用功率模块350吸取热。进而，在突出部407的内部，形成与流路19连接的空间。由于该突出部407内部的空间，入口配管13和出口配管14附近的流路19的深度增大，在突出部407内部的空间中产生液体滞留。通过该液体滞留能够效率良好地使辅助机器用功率模块350冷却。

将电流传感器180和驱动电路基板22电连接时，使用配线连接器时，会导致连接工序的增大和连接错误的危险性。

于是，如图16所示，在本实施方式的驱动电路基板22上，形成贯通该驱动电路基板22的第一孔24和第二孔26。此外，在第一孔24中插入功率模块300的信号端子325U和信号端子325L，信号端子325U和信号端子325L与驱动电路基板22的配线图案通过焊锡接合。进而，在第二孔26中插入电流传感器180的信号线182，信号线182与驱动电路基板22的配线图案通过焊锡接合。此外，从冷却套12的相对面的相反侧的驱动电路基板22的面一侧进行焊锡接合。

由此，能够不使用配线连接器地连接信号线，所以能够提高生产效率。此外，将功率模块300的信号端子325与电流传感器180的信号线182从同一方向通过焊锡接合，能够进一步提高生产效率。此外，通过在驱动电路基板22上分别设置用于使信号端子325贯通的第一孔24和用于使信号线182贯通的第二孔26，能够减少连接错误的危险性。

此外，本实施方式的驱动电路基板22，在与冷却套12相对的面一侧，安装了驱动器IC芯片等驱动电路(未图示)。由此，抑制了焊锡接合的热传递至驱动器IC芯片等，防止了因焊锡接合造成驱动器IC芯片等的损伤。此外，因为驱动电路基板22上搭载的变压器这样的较高的部件配置在电容器模块500与驱动电路基板22之间的空间，所以能够使电力转换装置200整体较矮。

图17是对在图16的B面切割的电力转换装置200从C方向观察的截面图。

模块外壳304上设置的凸缘304B被电容器外壳502上设置的凸缘515a或凸缘515b压紧到冷却套12上。即，利用收纳电容器单元514的电容器外壳502的自重，将模块外壳304压紧到冷却套12上，能够提高流路19的气密性。

为了提高功率模块300的冷却效率，需要使流路19内的制冷剂在形成肋片305的区域流动。模块外壳304为了确保弯曲部304A的空间，在模块外壳304的下部不形成肋片305。下盖420以使模块外壳304的下部与该下盖420上形成的凹部430嵌合的方式形成。由此，能够防止制冷剂流入没有形成冷却肋片的空间。

如图17所示，功率模块300、电容器模块500和功率模块301的排列方向，以横穿控制电路基板20、驱动电路基板22和变速器118的排列方向的方式并列配置。特别是功率模块300、电容器模块500和功率模块301，在电力转换装置200中，在最下层并列配置。由此，能够使电力转换装置200整体较矮，并且减少来自变速器118的振动的影响。

符号说明

10…外壳，11…底板，11a…壁，12…冷却套，20…控制电路基板，20a…控制连接器，110…混合动力车(HEV)，120…发动机，156、166…二极管，192、194…电动发电机，300a～300c、301a～301c…功率模块，328、330…IGBT，510…蓄电池负极侧连接端子部，512…蓄电池正极侧连接端子部

Claims (8)

1.一种电力转换装置，其特征在于，包括：

外壳；

搭载在所述外壳上的具备多个功率半导体元件的功率模块；

搭载在所述功率模块上的被固定在所述外壳的金属板；

配置在所述金属板上的用于控制所述功率半导体元件的控制电路基板；和

与蓄电池电连接的直流输入端子，

所述电力转换装置的下部具备变速器或电动机，

所述电力转换装置的上部具备连接所述蓄电池与所述直流输入端子的连接器，

所述金属板弯曲，弯曲的金属板的一部分配置在所述控制电路基板与所述直流输入端子之间的空间。

2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：

所述弯曲的金属板，由在所述控制电路基板上配置于平面上的第一部分，和相对于所述第一部分的面大致垂直地配置的第二部分构成。

3.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于：

所述金属板为金属制。

4.如权利要求2或3所述的电力转换装置，其特征在于：

所述直流输入端子包括蓄电池负极侧连接端子部和蓄电池正极侧连接端子部，

所述直流输入端子分别被电磁波吸收体覆盖。

5.如权利要求2～4中任一项所述的电力转换装置，其特征在于：

在所述直流输入端子与所述金属板的第二部分之间插入有电介质材料。

6.如权利要求2～5中任一项所述的电力转换装置，其特征在于：

所述外壳的一部分插入在所述控制电路基板与所述直流输入端子之间的空间。

7.如权利要求2～6中任一项所述的电力转换装置，其特征在于：

所述金属板以覆盖所述控制连接器的方式形成有与所述第二部分连接的第三部分。

8.如权利要求7所述的电力转换装置，其特征在于：

所述第三部分以覆盖所述控制连接器的方式形成在与所述控制电路基板的面平行的面上。

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