CN104704734B - 电容器组件和电力转换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明能够实现电力转换装置的大电流化及高电压化。本发明提供一种电力转换装置，其包括第一电容器元件、第二电容器元件、正极侧汇流条、以及以隔着绝缘部件与上述正极侧汇流条层叠的状态配置的负极侧汇流条，上述第一电容器元件具有第一主体部、第一正极侧电极和第一负极侧电极，上述第二电容器元件具有第二主体部、第二正极侧电极和第二负极侧电极，上述第一电容器元件以下述方式配置：上述第一正极侧电极比上述第二正极侧电极更靠近上述第二负极侧电极，并且与该第二负极侧电极相对，上述正极侧汇流条和上述负极侧汇流条的层叠部延伸至上述第一正极侧电极和上述第二负极侧电极相对的空间的上部。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于将直流电力转换为交流电力或者将交流电力转换为直流电力的电力转换装置，特别是涉及一种用于混合动力汽车或电动汽车的电力转换装置、以及构成该电力转换装置的电容器组件。
背景技术
一般而言，电力转换装置包括接受直流电力而产生交流电力的逆变器电路和用于控制逆变器电路的控制电路。近年来，要求电力转换装置小型化。特别是在混合动力汽车和电动汽车领域，期待将其搭载在车厢外特别是发动机室的尽可能小的空间内，为了提高在车辆上的搭載性，要求进一步小型化。
此外，用作驱动源的电动机的运转时间及运转条件(高输出转矩条件)具有扩大的倾向，同时也要求电力转换的大电流化及高电压化。随之，构成逆变器电路的功率半导体元件进行开关动作时所产生的瞬间电压跳跃(浪涌电压)明显化。该浪涌电压通过电容器组件和功率半导体组件的汇流条的电感值的合计与开关时的电流变化相乘而产生。作为用于抑制浪涌电压、在安全动作范围内驱动功率半导体元件的有效手段之一，要求一种具有低电感值的汇流条结构的电容器组件。
专利文献1中公开了实现汇流条的低电感化的一例。
但是，由于电力转换装置的进一步大电流化及高电压化，所以要求汇流条的低电感化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007－143272号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的课题是实现电力转换装置的大电流化及高电压化。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明涉及的电容器组件，包括：第一电容器元件；第二电容器元件；正极侧汇流条，其输送正极侧的电流；和负极侧汇流条，其以隔着绝缘部件与上述正极侧汇流条层叠的状态配置，其中，上述第一电容器元件包括：储存电荷的第一主体部；第一正极侧电极，其配置于上述第一主体部的一侧；和第一负极侧电极，其隔着上述第一主体部与上述第一正极侧电极相对地配置，上述第二电容器元件包括：储存电荷的第二主体部；第二正极侧电极，其配置于上述第二主体部的一侧；和第二负极侧电极，其隔着上述第二主体部与上述第二正极侧电极相对地配置，上述第一电容器元件以下述方式配置：上述第一正极侧电极比上述第二正极侧电极更靠近上述第二负极侧电极，并且与该第二负极侧电极相对，上述正极侧汇流条和上述负极侧汇流条的层叠部延伸至上述第一正极侧电极和上述第二负极侧电极相对的空间的上部。
由此，在以层叠状态配置的上述正极侧汇流条和上述负极侧汇流条中，通过将接近的同相双向电流产生的磁通抵消效应(由互感产生的电感降低效果)在上述正极侧汇流条和上述负极侧汇流条的大范围内发挥作用，实现低电感化。
此外，通过上述电容器组件的汇流条的低电感化来抑制浪涌电压，因此能够降低上述功率半导体元件的耐电压值，由此实现元件尺寸的小型化、进而实现电力转换装置的小型化。
发明效果
根据本发明，能够实现电力转换装置的大电流化及高电压化。
附图说明
图1为表示混合动力汽车的系统的系统图。
图2为表示图1所示的电路的结构的电路图。
图3为用于说明电力转换装置的结构的分解立体图。
图4为为了说明电力转换装置的整体结构而分解成结构要素的立体图。
图5为为了说明流路形成体12而从底侧观察图4所示的流路形成体12的图。
图6(a)为表示功率半导体组件300a的外观的立体图。
图6(b)为以图6(a)的截面D截断并从方向E观察功率半导体组件300a时的截面图。
图7(a)为表示从图6(a)所示的状态去除了螺钉309和第二密封树脂351后的功率半导体组件300a的立体图。
图7(b)为与图6(b)同样地以截面D截断并从方向E观察时的截面图。
图7(c)表示对散热片305加压使薄壁部304A变形之前的截面图。
图8(a)为表示从图7(a)所示的状态进一步去除了组件壳体304后的功率半导体组件300a的立体图。
图8(b)为与图6(b)、图7(b)同样地以截面D截断并从方向E观察时的截面图。
图9为从图8所示的状态进一步去除了第一密封树脂348和配线绝缘部608后的功率半导体组件300a的立体图。
图10为用于说明组件一次密封体302的装配工序的图。
图11(a)为电容器组件500的立体图。
图11(b)为用于说明电容器组件500的内部结构的分解立体图。
图12为用于说明电容器单元514和层叠导体板501的连接位置的电容器组件500的俯视图。
图13为以图12的B-B面截断的电容器组件500的截面图。
图14为以图3的截面A截断的电力转换装置200的截面图。
图15为去除了盖8和控制电路基板20并分解驱动电路基板22和金属基板11的立体图。
图16为以图5的截面C截断的流路形成体12的截面图。
图17为去除了盖8、控制电路基板20、金属基板11和驱动电路基板22后的电力转换装置200的俯视图。
符号说明
8：盖；11：金属基板；11a及11b：贯通孔；12：流路形成体；12a～12d：侧壁；12e：空隙部；13：入口配管；14：出口配管；19a：第一流路部；19b：第二流路部；19c：第三流路部；19d：第四流路部；19e：第五流路部；19f：第六流路部；19g：第七流路部；19h：第八流路部；20：控制电路基板；21：连接器；22：驱动电路基板；22a～22f：贯通孔；24：变压器；120：交流端子；136：电池；138：直流连接器；140：逆变器电路；142：逆变器电路；150：上下臂的串联电路；153：集电极；154：栅电极(栅极)；155：信号用发射极；156：二极管；157：正极端子；158：负极端子；159：交流端子；163：集电极；164：栅电极；165：信号用发射极；166：二极管；168：中间电极；172：控制电路；174：驱动电路；180：电流传感器；180a～180f：电流传感器；188：交流连接器；195：辅机用电动机；200：电力转换装置；202：第一开口；203：第二开口；204a：第三开口；204b：第四开口；205：第五开口；300a～300c：功率半导体组件；301a～301c：功率半导体组件；302：组件一次密封体；304：组件壳体；304A：薄壁部；304B：凸缘；305：散热片；306：插入口；307A：第一散热面；307B：第二散热面；309：螺钉；315：导体板；315A：直流正极配线；315B：直流正极端子；315C：辅助组件侧直流正极连接端子；315D：元件侧直流正极连接端子；318：导体板；319：导体板；319A：直流负极配线；319B：直流负极端子；319C：辅助组件侧直流负极连接端子；319D：元件侧直流负极连接端子；320：导体板；320A：交流配线；320B：交流端子；320C：辅助组件侧交流连接端子；320D：元件侧交流连接端子；322：元件固接部；324U：信号配线；324L：信号配线；325L：信号端子；325U：信号端子；326L：辅助组件侧信号连接端子；326U：辅助组件侧信号连接端子；327L：元件侧信号连接端子；327U：元件侧信号连接端子；328：IGBT；328A：控制电极；329：中间电极；330：IGBT；330A：控制电极；333：绝缘部件；348：第一密封树脂；350：辅机用功率组件；350A：驱动电路；350B：逆变器电路；351：第二密封树脂；360：功率半导体组件的高度；370：连接部；371：接合线；400a～400c、402a～402c：开口部；404：开口部；405：收纳空间；406a～406f：凸部；407：冷却部；409：密封部件；420：下罩；441：第一流路形成体；441s：投影部；442：第二流路形成体；442s：投影部；443：第七流路部的高度；444：第三流路形成体；444s：投影部；445：壁；446：绝缘部件；447及448：直线散热片(straight fin)；460：壁；500：电容器组件；501：层叠导体板；502：电容器壳体；503a～503f：电容器端子；504：负极侧电容器端子；505：负极导体板；506：正极侧电容器端子；507：正极导体板；508：负极侧电源端子；509：正极侧电源端子；510：负极侧电力线；511：收纳部；512：正极侧电力线；514：电容器单元；514a～f：电容器单元単体；515a及515b：噪声滤波器用电容器单元；516及517：辅机用电容器端子；520a～520f：孔；530：中继导体部；540：电容器组件的高度；550：绝缘片；551：填充材料；552：填充用贯通孔；553p：正极侧电容器电极；553pa～f：各电容器单元的正极侧电容器电极；553n：负极侧电容器电极；553na～f：各电容器单元的负极侧电容器电极；554p：正极侧导线端子；554pa～f：各电容器单元的正极侧导线端子；554n：负极侧导线端子；554na～f：各电容器单元的负极侧导线端子；600：辅助模制体；608：配线绝缘部；802a～802f：交流侧中继导体；803：支承部件；804及805：泄漏电流的流动；DEF：差速齿轮；EGN：发动机；MG1：电动发电机；MG2：电动发电机；TM：传动装置；TSM：动力分配机构。
具体实施方式
下面，使用附图对本发明涉及的实施方式进行说明。图1为将本发明涉及的电力转换装置应用于使用发动机和电动机两者来行驶的所谓的混合动力汽车的系统图。本发明涉及的电力转换装置不仅应用于混合动力车辆，而且也能够应用于仅利用电动机来行驶的所谓的电动汽车，此外也能够作为用于驱动一般工业机械中使用的电动机的电力转换装置而使用。但是，如上述或下面所说明的那样，本发明涉及的电力转换装置，如果特别应用于上述混合动力汽车或上述电动汽车，则从小型化的观点或电力转换的大电流化及高电压化的观点、以及除此之外的很多观点考虑，能够获得优异的效果。应用于混合动力汽车的电力转换装置与应用于电动汽车的电力转换装置为大致相同的结构，作为代表例，对应用于混合动力汽车的电力转换装置进行说明。
发动机EGN及电动发电机MG1、电动发电机MG2产生车辆行驶用转矩。此外，电动发电机MG1和电动发电机MG2不仅产生旋转转矩，而且具有将从外部施加于电动发电机MG1或电动发电机MG2的机械能转换为电力的功能。电动发电机MG1或MG2例如为同步机(同步电机)或感应电机，如上所述，根据运转方法的不同，既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行。
发动机EGN的输出侧和电动发电机MG2的输出转矩，通过动力分配机构TSM传递给电动发电机MG1，来自动力分配机构TSM的旋转转矩或电动发电机MG1产生的旋转转矩通过传动装置(transmission)TM和差速齿轮DEF传递给车轮。另一方面，在再生制动运转时，旋转转矩从车轮传递给电动发电机MG1，基于被供给来的旋转转矩产生交流电力。如下所述，产生的交流电力被电力转换装置200转换为直流电力，对高压用电池136充电，所充电力再次作为行驶能使用。此外，在高压用电池136蓄积的电力减少的情况下，能够通过电动发电机MG2将发动机EGN产生的旋转能转换为交流电力，接下来通过电力转换装置200将交流电力转换为直流电力，对电池136进行充电。通过动力分配机构TSM进行从发动机EGN向电动发电机MG2的机械能的传递。
接着，对电力转换装置200进行说明。逆变器电路140和逆变器电路142经由直流连接器138与电池136电连接，电池136与逆变器电路140或142相互之间进行电力交换(授受)。在将电动发电机MG1作为电动机运行的情况下，逆变器电路140基于从电池136经由直流连接器138供给的直流电力产生交流电力，并经由交流连接器188供给到电动发电机MG1。由电动发电机MG1和逆变器电路140构成的结构作为第一电动发电单元运行。同样，在使电动发电机MG2作为电动机运行的情况下，逆变器电路142基于从电池136经由直流连接器138供给的直流电力产生交流电力，通过交流端子159供给到电动发电机MG2。由电动发电机MG2和逆变器电路142构成的结构作为第二电动发电单元运行。第一电动发电单元和第二电动发电单元有根据运转状态使两者作为电动机或发电机运转的情况、或者使它们分别运转的情况。此外，也能够不使一方运转而停止。
此外，在本实施方式中，通过利用电池136的电力使第一电动发电单元作为电动单元工作，能够仅利用电动发电机MG1的动力来驱动车辆。而且，在本实施方式中，将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EGN的动力或来自车轮的动力使其工作而发电，由此能够对电池136充电。
进而，电池136还作为用于驱动辅机用电动机195的电源使用。作为辅机用电动机，例如为驱动空调机的压缩机的电动机或者驱动冷却用液压泵的电动机。从电池136向辅机用功率组件350供给直流电力，并由辅机用功率组件350产生交流电力，经由交流端子120供给到辅机用电动机195。辅机用功率组件350具有与逆变器电路140、142基本相同的电路结构及功能，控制供给到辅机用电动机195的交流的相位或频率、电力。由于辅机用电动机195的容量小于电动发电机MG1或MG2的容量，所以辅机用功率组件350的最大转换电力小于逆变器电路140、142，但是如上述那样，辅机用功率组件350的基本结构及基本动作与逆变器电路140、142大致相同。此外，电力转换装置200具有电容器组件500，电容器组件500用于使供给到逆变器电路140或逆变器电路142、逆变器电路350B的直流电力平滑化。
电力转换装置200具有通信用连接器21，该通信用连接器21用于从上级控制装置接受指令或者向上级控制装置发送表示状态的数据。基于来自连接器21的指令，利用控制电路172计算电动发电机MG1或电动发电机MG2、辅机用电动机195的控制量，并进一步计算是作为电动机运转还是作为发电机运转，基于计算结果产生控制脉冲，向驱动电路174或辅机用功率组件350的驱动电路350A供给上述控制脉冲。辅机用功率组件350也可以具有专用控制电路，在这种情况下，基于来自连接器21的指令，上述专用控制电路产生控制脉冲，并供给到辅机用功率组件350的驱动电路350A。
基于上述控制脉冲，驱动电路174产生用于控制逆变器电路140或逆变器电路142的驱动脉冲。此外，驱动电路350A产生用于驱动辅机用功率组件350的逆变器电路350B的控制脉冲。
接着，使用图2对逆变器电路140或逆变器电路142的电路结构进行说明。图1所示的辅机用功率组件350的逆变器电路350B的电路结构也与逆变器电路140的电路结构基本类似，因此省略图2中逆变器350B的具体电路结构的说明，而将逆变器电路140作为代表例进行说明。但是，由于辅机用功率组件350的输出电力较小，所以下面所说明的构成各相的上臂或下臂的半导体芯片或连接该芯片的电路集成配置在辅机用功率组件350中。
而且，由于逆变器电路140和逆变器电路142的电路结构及动作都极其类似，所以以逆变器电路140为代表进行说明。
此外，下面，使用绝缘栅双极晶体管作为半导体元件，以下简称为IGBT。逆变器电路140与要输出的交流电力的由U相、V相、W相构成的三相对应地具有上下臂的串联电路150，串联电路150包括作为上臂动作的IGBT328及二极管156、以及作为下臂动作的IGBT330及二极管166。
在该实施方式中，上述三相与电动发电机MG1的电枢绕组的三相的各相绕组对应。三相各自的上下臂的串联电路150从上述串联电路的中点部分即中间电极168输出交流电流，该交流电流通过交流连接器188，与作为连接电动发电机MG1的交流电力线的下面要说明的交流汇流条802连接。
上臂的IGBT328的集电极153经由正极端子157与电容器组件500的正极侧的电容器端子506电连接，下臂的IGBT330的发射极经由负极端子158与电容器组件500的负极侧的电容器端子504电连接。
IGBT328具有集电极153、信号用发射极155和栅电极154。此外，IGBT330具有集电极163、信号用发射极165和栅电极164。二极管156电连接在IGBT328的集电极153与发射极之间。此外，二极管166电连接在IGBT330的集电极163与发射极之间。作为开关用功率半导体元件，可以使用金属氧化物半导体场效应晶体管(下面简称为MOSFET)，在这种情况下，不需要二极管156或二极管166。作为开关用功率半导体元件，IGBT适用于直流电压较高的情况，MOSFET适用于直流电压较低的情况。
电容器组件500包括多个正极侧电容器端子506、多个负极侧电容器端子504、正极侧电源端子509和负极侧电源端子508。来自电池136的高电压直流电力经由直流连接器138供给到正极侧电源端子509及负极侧电源端子508，并从电容器组件500的多个正极侧电容器端子506及多个负极侧电容器端子504供给到逆变器电路140、逆变器电路142、辅机用功率组件350。另一方面，被逆变器电路140或逆变器电路142从交流电力转换而成的直流电力，从正极侧电容器端子506及负极侧电容器端子504供给到电容器组件500，并从正极侧电源端子509及负极侧电源端子508经由直流连接器138供给到电池136，蓄积在电池136中。
控制电路172具有用于对IGBT328和IGBT330的开关定时进行运算处理的微型计算机(下面称为“微机”)。作为输入微机的信息，有针对电动发电机MG1要求的目标转矩值、从上下臂串联电路150供给到电动发电机MG1的电流值、以及电动发电机MG1的转子的磁极位置。目标转矩值基于从未图示的上级控制装置输出的指令信号而得到。电流值是由电流传感器180基于检测信号而检测出的。磁极位置是基于从设置于电动发电机MG1的旋转变压器(resolver)等旋转磁极传感器(未图示)输出的检测信号而检测出的。在本实施方式中，例举了电流传感器180检测三相电流值的情况，但也可以检测两相的电流值，并通过运算求取三相的电流。
图3表示作为本发明涉及的实施方式的电力转换装置200的分解立体图。电力转换装置200具有作为壳体发挥功能且形成流路的流路形成体12和盖8，用于收纳后述的功率半导体组件300a～300c及功率半导体组件301a～301c和电容器组件500。此外，也可以采用下述结构：即，设置与本实施方式的流路形成体12不同的壳体，将该流路形成体12收纳在壳体中。
盖8收纳构成电力转换装置200的电路部件，固定于流路形成体12。在盖8的内侧的上部，配置有安装了控制电路172的控制电路基板20。在盖8的上表面，设置有第一开口202、第三开口204a、第四开口204b和第五开口205。而且，在盖8的侧壁设置有第二开口203。
连接器21设置于控制电路基板20，并且经由第一开口202突出至外部。负极侧电力线510和正极侧电力线512将直流连接器138和电容器组件500等电连接，并且经由第二开口203突出至外部。
交流侧中继导体802a与功率半导体组件300a连接，并且经由第三开口204a突出至外部。交流侧中继导体802b与功率半导体组件300b连接，并且经由第三开口204a突出至外部。交流侧中继导体802c与功率半导体组件300c连接，并且经由第三开口204a突出至外部。交流侧中继导体802d与功率半导体组件301a连接，并且经由第四开口204b突出至外部。交流侧中继导体802e与功率半导体组件301b连接，并且经由第四开口204b突出至外部。交流侧中继导体802f与功率半导体组件301c连接，并且经由第四开口204b突出至外部。未图示的辅机用功率组件350的交流输出端子经由第五开口205突出至外部。
连接器21等的端子的配合面的朝向根据车辆种类的不同而成为各种方向，特别是要搭载在小型车辆中的情况下，从发动机室内的大小的制约及装配性的观点考虑，优选使配合面朝上引出。例如，在电力转换装置200配置在传动装置TM的上方的情况下，通过使其朝向传动装置TM的与配置侧相反的一侧突出，来提高作业性。
此外，盖8为金属制，并作为壳体发挥功能，其收纳功率半导体组件300a～300c及301a～301c、驱动电路基板22(参照图4)、控制电路基板20和金属制基板11。
此外，连接器21经由第一开口202从盖8的收纳空间突出至盖8的外部。由此，安装有连接器21的控制电路基板20被安装在金属制基板11上，因此即使从外部对连接器21施加物理力，也能够抑制施加于控制电路基板20的负载，从而有望提高包含耐久性在内的可靠性。
图4为为了帮助理解收纳在电力转换装置200的流路形成体12的内部的结构而分解的整体立体图。
流路形成体12形成与冷却制冷剂流过的流路连接的开口部400a～400c及开口部402a～402c。开口部400a～400c由被插入的功率半导体组件300a～300c封闭。开口部402a～402c由被插入的功率半导体组件301a～301c封闭。
流路形成体12在收纳功率半导体组件300a～300c及功率半导体组件301a～301c的空间的侧部，形成用于收纳电容器组件500的收纳空间405。
电容器组件500与功率半导体组件300a～300c及功率半导体组件301a～301c的距离大致一定，因此形成下述电路结构：即，在三相的各相中平滑电容器和功率半导体组件电路的电路常数容易取得平衡并且容易降低峰值电压。
将流路形成体12的流路的主结构与流路形成体12通过铝材的铸造而制成一体，由此流路除了冷却效果之外，还能够增强机械强度。此外，通过铝铸造而制成，由此流路形成体12和流路成为一体结构，热传导良好，冷却效率提高。此外，通过将功率半导体组件300a～300c和功率半导体组件301a～301c固定于流路而完成流路，并进行水路的漏水试验。在漏水试验合格的情况下，接下来能够进行安装电容器组件500、辅机用功率组件350、基板的作业。这样，将流路形成体12配置在电力转换装置200的底部，接下来从上依次进行将电容器组件500、辅机用功率组件350、基板等所需部件固定的作业，提高生产率和可靠性。
驱动电路基板22配置在功率半导体组件300a～300c及功率半导体组件301a～301c、电容器组件500的上方。此外，在驱动电路基板22与控制电路基板20之间配置有金属基板11。金属基板11发挥搭载于驱动电路基板22及控制电路基板20的电路组的电磁屏蔽的功能，并且具有排出驱动电路基板22和控制电路基板20产生的热量来冷却的作用。
而且，发挥提高控制电路基板20的机械共振频率的作用。即，能够以较短的间隔配置用于将控制电路基板20固定在金属基板11上的螺纹固定部，能够缩短在产生机械振动时的支承点间的距离，能够提高共振频率。例如，能够相对于从传动装置传递的振动频率提高控制电路基板20的共振频率，因此难以受到振动的影响，可靠性提高。
图5为用于说明流路形成体12的说明图，是从下表面侧观察图4所示的流路形成体12的图。
在流路形成体12，在一个侧壁12a设置有入口配管13和出口配管14。冷却制冷剂向虚线所示的流动方向417的方向流入，并且通过入口配管13流过沿着流路形成体12的一边形成的第一流路部19a。第二流路部19b经由折返流路部与第一流路部19a连接，并且与第一流路部19a平行地形成。第三流路部19c经由折返流路部与第二流路部19b连接，并且与第二流路部19b平行地形成。第四流路部19d经由折返流路部与第三流路部19c连接，并且与第三流路部19c平行地形成。第五流路部19e经由折返流路部与第四流路部19d连接，并且与第四流路部19d平行地形成。第六流路部19f经由折返流路部与第五流路部19e连接，并且与第五流路部19e平行地形成。即，第一流路部19a～第六流路部19f形成连接为一体的曲折延伸(蛇行状)的流路。
在第一流路部19a中收纳功率半导体组件300a。在第二流路部19b中收纳功率半导体组件300b。在第三流路部19c中收纳功率半导体组件300c。在第四流路部19d中收纳功率半导体组件301a。在第五流路部19e中收纳功率半导体组件301b。在第六流路部19f中收纳功率半导体组件301c。
第一流路形成体441形成第一流路部19a、第二流路部19b、第三流路部19c、第四流路部19d、第五流路部19e和第六流路部19f。第一流路部19a、第二流路部19b、第三流路部19c、第四流路部19d、第五流路部19e和第六流路部19f均在深度方向上形成得比宽度方向上大。
第七流路部19g与第六流路部19f连接，并且形成于与图4所示电容器组件500的收纳空间405相对的位置。第二流路形成体442形成该第七流路部19g。第七流路部19g在宽度方向上形成得比深度方向上大。
第八流路部19h与第七流路部19g连接，并且形成于与后述的辅机用功率组件350相对的位置。此外，第八流路部19h与出口配管14连接。第三流路形成体444形成该第八流路部19h。该第八流路部19h在深度方向上形成得比宽度方向上大。
在流路形成体12的下表面形成连接为一体的开口部404。该开口部404被下罩420封闭。密封部件409设置在下罩420与流路形成体12之间，具有气密性。
此外，在下罩420形成凸部406a～406f，该凸部406a～406f朝向远离流路形成体12的方向突出。凸部406a～406f与功率半导体组件300a～300c及功率半导体组件301a～301c对应地设置。即，凸部406a与第一流路部19a相对地形成。凸部406b与第二流路部19b相对地形成。凸部406c与第三流路部19c相对地形成。凸部406d与第四流路部19d相对地形成。凸部406e与第五流路部19e相对地形成。凸部406f与第六流路部19f相对地形成。
第七流路部19g的深度及宽度基于第六流路部19f的深度及宽度大幅变化。优选第二流路形成体442设置突出于第七流路部19g的直线散热片447，以能够对该较大的流路形状的变更所引起的冷却介质的整流及流速进行管理。
同样，第八流路部19h的深度及宽度基于第七流路部19g的深度及宽度大幅变化。优选第三流路形成体444设置突出于第八流路部19h的直线散热片448，以能够对该较大的流路形状的变更所引起的冷却介质的整流及流速进行管理。
利用图6～图10对逆变器电路140中使用的功率半导体组件300a～300c及功率半导体组件301a～301c的详细结构进行说明。上述功率半导体组件300a～300c及功率半导体组件301a～301c均为相同结构，作为代表，对功率半导体组件300a的结构进行说明。此外，在图6～图10中，信号端子325U与图2中公开的栅电极154及信号用发射极155对应，信号端子325L与图2中公开的栅电极164及发射极165对应。此外，直流正极端子315B与图2中公开的正极端子157相同，直流负极端子319B与图2中公开的负极端子158相同。此外，交流端子320B与图2中公开的交流端子159相同。
图6(a)为本实施方式的功率半导体组件300a的立体图。图6(b)为以图6(a)中记载的截面D截断并从方向E观察本实施方式的功率半导体组件300a时的截面图。
图7(a)为表示为了帮助理解而从图6所示的状态去除了螺钉309和第二密封树脂351后的功率半导体组件300a的立体图。图7(b)为以截面D截断并从方向E观察图7(a)中记载的功率半导体组件300a时的截面图。图7(c)表示对散热片305加压使薄壁部304A变形之前的截面图。
图8为表示从图7所示的状态进一步去除了组件壳体304后的功率半导体组件300a的立体图。图8(b)为以截面D截断并从方向E观察图8(a)中记载的功率半导体组件300a时的截面图。
图9为从图8所示的状态进一步去除了第一密封树脂348和配线绝缘部608后的功率半导体组件300a的立体图。
图10为用于说明组件一次密封体302的装配工序的图。
如图8及9所示，构成上下臂的串联电路150的功率半导体元件(IGBT328、IGBT330、二极管156、二极管166)由导体板315、导体板318或者由导体板320、导体板319从两面夹持固接。导体板315等在其散热面露出的状态下由第一密封树脂348密封，在该散热面上热压接有绝缘部件333。如图8所示，第一密封树脂348具有多面体形状(这里为大致长方体形状)。
被第一密封树脂348密封的组件一次密封体302，插入在组件壳体304中并隔着绝缘部件333热压接于作为CAN型冷却器的组件壳体304的内表面。这里，CAN型冷却器为采用一面具有插入口306、另一面具有底的筒形状的冷却器。在组件壳体304的内部残存的空隙中填充第二密封树脂351。
组件壳体304由具有电导率的部件例如铝合金材料(Al、AlSi、AlSiC、Al－C等)构成。插入口306的外周被凸缘304B包围。此外，如图6(a)所示，具有比其他面更大的面的第一散热面307A和第二散热面307B在彼此相对的状态下配置，以与这些散热面相对的方式配置有各功率半导体元件(IGBT328、IGBT330、二极管156、二极管166)。
与该相对的第一散热面307A和第二散热面307B相连的三个面，以比该第一散热面307A及第二散热面307B窄的宽度构成密闭的面，在剩余一边的面形成插入口306。组件壳体304的形状不需要为标准的长方体，也可以如图6(a)所示那样角形成曲面。
通过使用这种形状的金属制的壳体，即使将组件壳体304插入到水或油等制冷剂流过的流路内，也能够由凸缘304B确保对制冷剂的密封，因此能够以简单的结构防止冷却介质渗入到组件壳体304的内部。此外，在相对的第一散热面307A和第二散热面307B，分别均匀地形成散热片305。而且，在第一散热面307A和第二散热面307B的外周，形成有厚度极薄的薄壁部304A。薄壁部304A使厚度极薄至通过对散热片305加压而容易发生变形的程度，因此插入组件一次密封体302后的生产率提高。
通过如上那样隔着绝缘部件333将导体板315等热压接于组件壳体304的内壁，能够减少导体板315等与组件壳体304的内壁之间的空隙，能够高效地将功率半导体元件产生的热量传递给散热片305。而且，通过使绝缘部件333具有一定程度的厚度和柔软性，能够利用绝缘部件333吸收所产生的热应力，适用于温度变化剧烈的车辆用电力转换装置。
在组件壳体304的外部设置有用于与电容器组件500电连接的金属制的直流正极配线315A和直流负极配线319A，其前端部分别形成有直流正极端子315B和直流负极端子319B。此外，还设置有用于向电动发电机MG1或MG2供给交流电力的金属制的交流配线320A，其前端形成有交流端子320B。在本实施方式中，如图9所示，直流正极配线315A与导体板315连接，直流负极配线319A与导体板319连接，交流配线320A与导体板320连接。
在组件壳体304的外部还设置有用于与驱动电路174电连接的金属制的信号配线324U及324L，其前端部分别形成有信号端子325U和信号端子325L。在本实施方式中，如图9所示，信号配线324U与IGBT328连接，信号配线324L与IGBT328连接。
直流正极配线315A、直流负极配线319A、交流配线320A、信号配线324U和信号配线324L在通过由树脂材料成型的配线绝缘部608而相互绝缘的状态下作为辅助模制体600一体成型。配线绝缘部608也作为用于支承各配线的支承部件起作用，其使用的树脂材料可应用具有绝缘性的热固化性树脂或者热可塑性树脂。由此，能够确保直流正极配线315A、直流负极配线319A、交流配线320A、信号配线324U和信号配线324L之间的绝缘性，能够形成高密度配线。
辅助模制体600与组件一次密封体302在连接部370进行金属接合之后，通过贯穿在配线绝缘部608设置的螺孔的螺钉309固定于组件壳体304。在连接部370的组件一次密封体302与辅助模制体600的金属接合中例如能够使用TIG焊接等。
直流正极配线315A和直流负极配线319A以将配线绝缘部608夹在中间相对的状态彼此层叠，形成大致平行地延伸的形状。通过采用这样的配置及形状，在功率半导体元件进行开关动作时瞬间流过的电流相对且逆向地流动。由此，电流产生的磁场形成相互相抵的作用，通过该作用能够实现低电感化。此外，交流配线320A及信号端子325U、325L也朝向与直流正极配线315A及直流负极配线319A相同的方向延伸。
组件一次密封体302和辅助模制体600通过金属接合而连接的连接部370，由第二密封树脂351在组件壳体304内密封。由此，在连接部370与组件壳体304之间能够稳定地确保所需要的绝缘距离，因此与没有密封的情况比较，能够实现功率半导体组件300a的小型化。
如图9所示，在连接部370的辅助组件600一侧，排成一列地配置辅助组件侧直流正极连接端子315C、辅助组件侧直流负极连接端子319C、辅助组件侧交流连接端子320C、辅助组件侧信号连接端子326U和辅助组件侧信号连接端子326L。另一方面，在连接部370的组件一次密封体302一侧，沿着具有多面体形状的第一密封树脂348的一个面，排成一列地配置元件侧直流正极连接端子315D、元件侧直流负极连接端子319D、元件侧交流连接端子320D、元件侧信号连接端子327U和元件侧信号连接端子327L。通过像这样采用各端子在连接部370排成一列的结构，利用传递模塑法(transfer molding)容易地制造组件一次密封体302。
这里，对将组件一次密封体302的从第一密封树脂348向外侧延伸出的部分按其种类视作一个端子时的各端子的位置关系进行说明。在下面的说明中，将由直流正极配线315A(包含直流正极端子315B和辅助组件侧直流正极连接端子315C)和元件侧直流正极连接端子315D构成的端子称为正极侧端子，将由直流负极配线319A(包含直流负极端子319B和辅助组件侧直流负极连接端子319C)和元件侧直流负极连接端子315D构成的端子称为负极侧端子，将由交流配线320A(包含交流端子320B和辅助组件侧交流连接端子320C)和元件侧交流连接端子320D构成的端子称为输出端子，将由信号配线324U(包含信号端子325U和辅助组件侧信号连接端子326U)和元件侧信号连接端子327U构成的端子称为上臂用信号端子，将由信号配线324L(包含信号端子325L和辅助组件侧信号连接端子326L)和元件侧信号连接端子327L构成的端子称为下臂用信号端子。
上述各端子均穿过连接部370从第一密封树脂348和第二密封树脂351突出，从该第一密封树脂348突出的各部分(元件侧直流正极连接端子315D、元件侧直流负极连接端子319D、元件侧交流连接端子320D、元件侧信号连接端子327U和元件侧信号连接端子327L)如上述那样沿着具有多面体形状的第一密封树脂348的一个面排成一列。此外，正极侧端子和负极侧端子在层叠的状态下从第二密封树脂351突出，向组件壳体304的外部延伸。通过采用这样的结构，在利用第一密封树脂348密封功率半导体元件来制造组件一次密封体302的情况下，在闭模(mold closing)时能够防止向功率半导体元件与该端子的连接部分施加过大的应力以及产生模具的间隙。此外，因分别流过层叠的正极侧端子和负极侧端子的相反方向的电流而产生相互相抵方向的磁通，因此能够实现低电感化。
在辅助组件600一侧，辅助组件侧直流正极连接端子315C、辅助组件侧直流负极连接端子319C，分别形成于与直流正极端子315B、直流负极端子319B相反一侧的直流正极配线315A、直流负极配线319A的前端部。此外，辅助组件侧交流连接端子320C在交流配线320A形成于与交流端子320B相反一侧的前端部。辅助组件侧信号连接端子326U、326L在信号配线324U、324L分别形成于与信号端子325U、325L相反一侧的前端部。
另一方面，在组件一次密封体302一侧，元件侧直流正极连接端子315D、元件侧直流负极连接端子319D、元件侧交流连接端子320D分别形成于导体板315、319、320。此外，元件侧信号连接端子327U、327L通过接合线371分别与IGBT328、330连接。如图10所示，直流正极侧的导体板315和交流输出侧的导体板320、以及元件侧信号连接端子327U和327L在与共用的拉杆(tie bar)372相连的状态下被一体加工成它们为大致同一平面状的配置。在导体板315，固接上臂侧的IGBT328的集电极和上臂侧的二极管156的阴极电极。在导体板320，固接下臂侧的IGBT330的集电极和下臂侧的二极管166的阴极电极。在IGBT328、330及二极管155、166上，导体板318和导体板319呈大致同一平面状地配置。在导体板318，固接上臂侧的IGBT328的发射极和上臂侧的二极管156的阳极电极。在导体板319，固接下臂侧的IGBT330的发射极和下臂侧的二极管166的阳极电极。各功率半导体元件经由金属接合材料160分别固接于设置在各导体板的元件固定部322。金属接合材料160例如是包含焊接材料、银片以及微细金属粒子的低温烧结接合材料等。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形成于表背面。如图10所示，功率半导体元件的各电极由导体板315和导体板318、或者由导体板320和导体板319夹持。即，导体板315和导体板318成为隔着IGBT328和二极管156大致平行地相对的层叠配置。同样，导体板320和导体板319成为隔着IGBT330和二极管166大致平行地相对的层叠配置。此外，导体板320和导体板318经由中间电极329连接。通过该连接，上臂电路与下臂电路电连接，形成上下臂串联电路。如上所述，在导体板315与导体板318之间夹入IGBT328和二极管156，并且在导体板320与导体板319之间夹入IGBT330和二极管166，经由中间电极329连接导体板320和导体板318。然后，将IGBT328的控制电极328A和元件侧信号连接端子327U通过接合线371连接，并且将IGBT330的控制电极330A和元件侧信号连接端子327L通过接合线371连接。
图11(a)为电容器组件500的立体图。图11(b)为用于说明电容器组件500的内部构造的分解立体图。层叠导体板501包括：由板状的宽幅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和正极导体板507夹着的绝缘片550。流过各相的上下臂的串联电路150的电流以相互相反方向流过负极导体板505和正极导体板507。因此，层叠导体板501由于使所产生的磁通相互相抵，所以就流过上下臂的串联电路150的电流而言能够实现低电感化。
负极侧电源端子508和正极侧电源端子509以从层叠导体板501的长度方向的一条边立起的状态形成。负极侧电源端子508与负极导体板505连接，正极侧电源端子509与正极导体板507连接。辅机用电容器端子516及517以从层叠导体板501的长度方向的一条边立起的状态形成。辅机用电容器端子516与负极导体板505连接，辅机用电容器端子517与正极导体板507连接。
中继导体部530以从层叠导体板501的长度方向的另一条边立起的状态形成。电容器端子503a～503c从中继导体部530的端部突出，与各功率半导体组件300a～300c对应地形成。此外，电容器端子503d～503f也从中继导体部530的端部突出，与各功率半导体组件301a～301c对应地形成。中继导体部530及电容器端子503a～503f均以隔着绝缘片550的层叠状态构成，就流过上下臂的串联电路150的电流而言能够实现低电感化。
此外，中继导体部530构成为完全不形成或尽可能减少妨碍电流流动的贯通孔等。
通过上述结构，在设置于各相的功率半导体组件300a～300c间或功率半导体组件300d～300f间开关时所产生的回流电流容易流向中继导体部530，而不易流向层叠导体板501侧。由此，能够减少层叠导体板501因回流电流而产生的发热。
此外，在本实施方式中，负极导体板505或正极导体板507、电池负极侧端子508或电池正极侧端子509、中继导体部530及电容器端子503a～503f由一体成型的金属制的板构成，相对于流过上下臂的串联电路150的电流，具有降低电感的效果。
电容器单元514在层叠导体板501的下方设置有多个。多个电容器单元514的配置如图12所述。此外，在电容器单元514的侧方，配置噪声滤波器用电容器单元515a及515b。噪声滤波器用电容器单元515a与正极导体板507连接，去除在正极与接地间产生的噪声。噪声滤波器用电容器单元515b与负极导体板505连接，去除在负极与接地间产生的噪声。噪声滤波器用电容器单元515a及515b设定为电容比电容器单元514小。
图12为用于说明电容器单元514和层叠导体板501的连接位置的电容器组件500的俯视图。在本实施方式中，3个电容器单元514a～c沿着层叠导体板501的长度方向的一条边排成一列，并且其他3个电容器单元514d～f沿着层叠导体板501的长度方向的另一条边排成一列，共设置有6个电容器单元。即，隔着虚线A-A，在一侧配置电容器单元514a～514c，在另一侧配置电容器单元514d～514f。
由此，在将由电容器单元514被平滑化了的直流电流供给到功率半导体组件300a～300c及功率半导体组件301a～301c的情况下，电容器端子503a～503c和电容器端子503d～503f之间的电流平衡均匀化，能够实现降低层叠导体板501的电感。此外，能够防止电流在层叠导体板501局部流过，因此能够使热平衡均匀化并且也提高耐热性。
在各电容器单元514中，在该电容器单元514的一侧配置正极侧电容器电极553p。在与正极侧电容器电极553p相对的另一侧配置负极侧电容器电极553n。例如，在电容器单元514a中，配置正极侧电容器电极553pa和负极侧电容器电极553na(参照图13)。
而且，导线端子554n与负极侧电容器电极553n连接。导线端子554p与正极侧电容器电极553p连接。例如，导线端子554pa与电容器单元514a的正极侧电容器电极553pa连接。导线端子554na与电容器单元514a的负极侧电容器电极553na连接。同样地，如图12所示，导线端子554pb及554nb与电容器单元514b连接。导线端子554pc及554nc与电容器单元514c连接。导线端子554pd及554nd与电容器单元514d连接。导线端子554pe及554ne与电容器单元514e连接。导线端子554pf及554nf与电容器单元514f连接。导线端子554pa配置成该导线端子554pa及导线端子554nb的排列方向与电容器单元514a及电容器单元514b的排列方向平行。导线端子554pb配置成该导线端子554pb及导线端子554nc的排列方向与电容器单元514b及电容器单元514c的排列方向平行。导线端子554nd配置成该导线端子554nd及导线端子554pe的排列方向与电容器单元514d及电容器单元514e的排列方向平行。导线端子554ne配置成该导线端子554ne及导线端子554pf的排列方向与电容器单元514e及电容器单元514f的排列方向平行。
导线端子554na配置成该导线端子554na及负极侧导体553na的连接部位于比负极侧导体553na的中心部更靠近电容器单元514d的一侧。导线端子554pc配置成该导线端子554pc与正极侧导体553pc的连接部位于比正极侧导体553pc的中心部更靠近电容器单元514f的一侧。导线端子554pd配置成该导线端子554pd与正极侧导体553pd的连接部位于比正极侧导体553pd的中心部更靠近电容器单元514a的一侧。导线端子554nf配置成该导线端子554nf与负极侧导体553nf的连接部位于比负极侧导体553nf的中心部更靠近电容器单元514c的一侧。
图13为以图12的B-B面截断的电容器组件500的截面图。电容器单元514为电容器组件500的蓄电部的单位结构体，使用下述薄膜电容器：即，将两片在单面蒸镀有铝等金属的膜层叠并卷绕、并且将两片金属分别作为正极、负极而成的薄膜电容器。电容器单元514的电极，卷绕后的轴面分别成为正极电极553p、负极电极553n，喷上锡等导电体后制造而成。此外，正极电极553p和正极导体板507通过正极侧导线端子554p连接。负极电极553n和负极导体板505通过负极侧导线端子554n连接。
这样，在本实施方式中，例如如果着眼于电容器单元514a和电容器单元514b，则电容器单元514a配置成，电容器单元514a的正极侧电极553pa比电容器单元514b的正极侧电极553pb更靠近电容器单元514b的负极侧电极553nb，并且与电容器单元514b的负极侧电极553nb相对。而且，正极导体板507和负极导体板505的层叠板501，延伸至电容器单元514a的正极侧电极553pa与电容器单元514b的负极侧电极553nb相对的空间的上部。电容器单元514a的正极侧电极553pa经由导线端子554pa与正极导体板507连接。电容器单元514b的负极侧电极553nb经由导线端子554nb与负极导体板505连接。通过这样的配置，能够将接近的同相双向电流产生的磁通抵消效应(由互感产生的电感降低效果)在正极导体板507和负极导体板505的大范围内发挥作用，由此实现低电感化。
此外，在本实施方式中，例如在将电容器单元514a和电容器单元514b的排列方向定义为第一列、将电容器单元514d和电容器单元514e的排列方向定义为第二列的情况下，以第一列与第二列平行的方式配置。而且，电容器单元514d配置成，电容器单元514d的负极侧电极553nd比电容器单元514e的负极侧电极553ne更靠近电容器单元514e的正极侧电极553pe，并且与电容器单元514e的正极侧电极553pe相对。通过采用这样的配置，第一列电容器单元正极侧电极与第二列电容器单元负极侧电极靠近配置，并且第一列电容器单元负极侧电极与第二列电容器单元正极侧电极靠近配置。因此，与正极彼此或负极彼此靠近的情况相比，能够实现低电感化。
此外，在本实施例中，例如电容器单元514a的负极侧导线端子554na配置成，该导线端子554na与负极侧导体553na的连接部位于比负极侧导体553na的中心部更靠近电容器单元514d的一侧。而且，电容器单元514d的正极侧导线端子554pd配置成，该导线端子554pd与正极侧导体553pd的连接部位于比正极侧导体553pd的中心部更靠近电容器单元514a的一侧。通过采用这样的配置，能够进一步提高由靠近的同相双向电流产生的磁通抵消效应，实现低电感化。
此外，电容器壳体502具有用于收纳电容器单元514的收纳部511，收纳部511的上表面及下表面形成大致长方形状。在电容器壳体502设置有用于将电容器组件500固定于流路形成体12的固定部件、例如用于使螺钉贯穿的孔520a～520f。为了提高热传导性，本实施方式的电容器壳体502由热传导性高的树脂构成，不过也可以由金属等构成。
此外，将层叠导体板501和电容器单元514收纳在电容器壳体502中之后，以除了电容器端子503a～503f和负极侧电源端子508及正极侧电源端子509以外覆盖层叠导体板501的方式向电容器壳体502内充填填充材料551。在层叠导体板501设置图12所示的贯通孔552，能够容易地充填填充材料551。
此外，电容器单元514由于开关时的纹波电流且因在内部的膜上蒸镀的金属薄膜、内部导体的电阻而发热。因此，为了使电容器单元514的热量容易经由电容器壳体502释放，用填充材料551模制电容器单元514。而且，通过使用树脂制的填充材料，也能够提高电容器单元514的耐湿。
在本实施方式中，沿着电容器组件500的收纳部511的长度方向设置有第七流路部19g(参照图5)，提高冷却效率。此外，电容器单元514配置成，该电容器单元514的一个电极面与形成收纳部511的长边和短边中的短边的内壁相对。形成收纳部511的长边的内壁与第二流路部19b、第三流路部19c、第四流路部19d、第五流路部19e、第六流路部19f相对地形成。
此外，噪声滤波器用电容器单元515a及515b比电容器端子503a～503f更靠近负极侧电源端子508及正极侧电源端子509地配置。由此，能够尽早去除混入到负极侧电源端子508及正极侧电源端子509中的预定噪声，能够减小噪声对功率半导体组件的影响。
图14为以图3的截面A截断的电力转换装置200的截面图。
功率半导体组件300b收纳在图5所示的第二流路部19b内。组件壳体304的外壁直接与第二流路部19b内流动的冷却制冷剂接触。与功率半导体组件300b同样地，其他的功率半导体组件300a和300c以及功率半导体组件301a～301c也收纳在各流路部的内部。
功率半导体组件300b配置于电容器组件500的侧部。电容器组件的高度540形成得比功率半导体组件的高度360小。这里，电容器组件的高度540为从电容器壳体502的底面部至电容器端子503b的高度，功率半导体组件的高度360为从组件壳体304的底面部至信号端子325U的前端的高度。
而且，第二流路形成体442设置有配置在电容器组件500的下部的第七流路部19g。即，第七流路部19g沿着功率半导体组件300b的高度方向与电容器组件500并列配置。该第七流路部的高度443小于功率半导体组件的高度360和电容器组件的高度540的差值。此外，第七流路部的高度443也可以与功率半导体组件的高度360和电容器组件的高度540的差值相同。
由于功率半导体组件300b与电容器组件500彼此相邻，所以连接距离较短，因此能够实现低电感化以及低损耗化。
此外，另一方面，功率半导体组件300b和电容器组件500能够在同一个面进行固定及连接作业，因此能够提高装配性。
此外，另一方面，通过将电容器组件的高度540限制得比功率半导体组件的高度360低，能够将第七流路部19g配置在电容器组件500的下部，因此也能够冷却电容器组件500。此外，由于电容器组件500的上部和功率半导体组件300b的上部的高度相距较近，所以能够抑制电容器端子503b在电容器组件500的高度方向上变长。
此外，另一方面，通过将第七流路部19g配置在电容器组件500的下部，能够避免在电容器组件500的侧部配置冷却流路，使电容器组件500和功率半导体组件300b靠近，从而抑制电容器组件500与功率半导体组件300b的配线距离增加。
此外，驱动电路基板22搭载用于生成驱动电路的驱动电源的变压器24。该变压器24的高度形成得比搭载于驱动电路基板22的电路部件的高度大。驱动电路基板22与功率半导体组件300a～300c及功率半导体组件301a～301c之间的空间配置有信号端子325U、直流正极端子315B。另一方面，在驱动电路基板22与电容器组件500之间的空间中配置变压器24。由此，能够有效地利用驱动电路基板22与电容器组件500之间的空间。此外，在驱动电路基板22的与配置有变压器24的面相反一侧的面安装高度一致的电路部件，由此能够抑制驱动电路基板22与金属基板11的距离。
如图3和图4所示，控制电路基板20与形成第一开口202的盖8的一面相对地配置。而且，连接器21直接安装在控制电路基板20上，并且经由形成于盖8的第一开口202突出至外部。由此，能够有效地利用电力转换装置200的内部空间。
此外，安装有连接器20的控制电路基板20固定于金属基板11，因此即使从外部向连接器20施加物理力，也能够抑制对控制电路基板20的负载，因此有望提高包含耐久性在内的可靠性。
金属制的支承部件803从流路形成体12突出，并且与流路形成体12连接。金属基板11被支承部件803的前端部支承。流路形成体12与电气接地连接。泄漏电流的流动804表示从驱动电路基板22依次流过金属基板11、支承部件803以及流路形成体12的泄漏电流的流动方向。此外，泄漏电流的流动805表示从控制电路基板20依次流过金属基板11、支承部件803以及流路形成体12的泄漏电流的流动方向。由此，能够使控制电路基板20和驱动电路基板22的泄漏电流高效地流向接地。
图15为去除了盖8和控制电路基板20并分解驱动电路基板22和金属基板11的立体图。
驱动电路基板22配置在功率半导体组件300a～300c及功率半导体组件301a～301c的上部。金属基板11隔着驱动电路基板22配置在与功率半导体组件300a～300c及功率半导体组件301a～301c相反的一侧。
驱动电路基板22形成：贯穿交流侧中继导体802a的贯通孔22a、贯穿交流侧中继导体802b的贯通孔22b、贯穿交流侧中继导体802c的贯通孔22c、贯穿交流侧中继导体802d的贯通孔22d、贯穿交流侧中继导体802e的贯通孔22e、贯穿交流侧中继导体802f的贯通孔22f。此外，在本实施方式中，电流传感器180a嵌合于贯通孔22a，电流传感器180c嵌合于贯通孔22c，电流传感器180d嵌合于贯通孔22d，电流传感器180f嵌合于贯通孔22f。但是，也可以相对于全部贯通孔22a～22f设置电流传感器。
通过在驱动电路基板22设置贯通孔22a～22f，能够将电流传感器直接配置于驱动电路基板22，能够简化交流侧中继导体802a～802f的配线，有助于小型化。
此外，电流传感器180a等配置在驱动电路基板22与功率半导体组件300a～300c及功率半导体组件301a～301c之间的空间。功率半导体组件300a～300c及功率半导体组件301a～301c具有直流正极端子315B等，这些直流正极端子315B等与驱动电路基板22之间需要确保充分的绝缘距离。
通过在用于确保该绝缘距离的空间内配置电流传感器180a等，能够使电力转换装置内的空间共用绝缘空间和电流传感器的配置空间。由此，有利于电力转换装置的小型化。
金属基板11在与贯通孔22a～22c相对的位置形成贯通孔11a，在与贯通孔22d～22f相对的位置形成贯通孔11b。此外，如图3所示，盖8在与贯通孔11a相对的位置形成第三开口204a，来形成交流连接器188。此外，盖8在与贯通孔11b相对的位置形成第四开口204b，来形成交流端子159。
由此，即使在交流连接器188与功率半导体组件300a～300c之间或者交流端子159与功率半导体组件301a～300c之间配置驱动电路基板22的情况下，也能够抑制交流侧中继导体802a～802f的配线的复杂化，实现电力转换装置200的小型化。
此外，从上面观察时，功率半导体组件300a～300c及301a～301c为具有长边方向的边和短边方向的边的短形状。同样地，电容器组件500为具有长边方向的边和短边方向的边的短形状。而且，功率半导体组件300a～300c及301a～301c配置成各自的短边方向的边沿着电容器组件500的长边方向的边排成一列。由此，与功率半导体组件300a～300c之间的距离靠近，能够缩短电容器端子503a～503间的距离，因此，能够抑制由流过功率半导体组件300a～300c间的回流电流产生的发热量。功率半导体组件301a～301c也一样。
此外，贯通孔22a～22f沿着交流侧中继导体802a～802f的排列方向设置于驱动电路基板22。此外，驱动电路基板22具有如下所述的长方形形状：以电容器组件500的长边方向的边作为一条边，以将电容器组件500的短边方向的边和功率半导体组件300a～300c及301a～301c的长边方向的边合起来的长度作为另一条边。
由此，由于贯通孔22a～22f沿着驱动电路基板22的一条边配置，所以即使有多个贯通孔，也能够确保大范围的电路配线面积。
图16为图5所示的流路形成体12的以截面C截断的截面图。流路形成体12将第一流路形成体441和第二流路形成体442形成为一体，其中，该第一流路形成体441形成第一流路部19a～第六流路部19f，该第二流路形成体442形成第七流路部19g。第一流路形成体441配置于第二流路形成体442的侧部。第二流路形成体442在第七流路部19g的上方形成用于收纳电容器组件500的收纳空间405。此外，流路形成体12具有用于形成收纳空间405的侧壁和第七流路部19g的一部分的壁445。即，第一流路部19a～第六流路部19f形成在与壁445相对的位置上。
由此，电容器组件500不仅通过第七流路部19g冷却电容器组件500的底面，而且电容器组件500的高度方向的侧面也通过第一流路部19a～第六流路部19f进行冷却，由此电容器组件500的冷却性增大。
此外，壁445形成收纳空间405的一部分、第七流路部19g的一部分和第四流路部19d的一部分。由此，能够通过壁445分隔要冷却的收纳空间，因此能够以各电容器组件及各功率半导体组件的组件单位进行冷却。其结果，能够按收纳空间选择要冷却的优先度。
流路形成体12还将第一流路形成体441、第二流路形成体442、以及形成第八流路部19h的第三流路形成体444形成为一体。第三流路形成体444配置于第二流路形成体442的侧部。流路形成体12具有用于形成收纳空间405的侧壁和第八流路部19h的一部分的壁460。即，第八流路部19h形成在与壁460相对的位置。由此，电容器组件500不仅通过第七流路部19g冷却电容器组件500的底面，而且电容器组件500的高度方向的侧面也通过第八流路部19h进行冷却，由此电容器组件500的冷却性进一步增大。
此外，流路形成体12与形成第八流路部19h的第三流路形成体444形成为一体，实现结构的进一步简化。
此外，如图14所示，电容器端子503a～503f以跨越壁445的上部的方式形成。由此，能够缓和被传送至电容器组件与功率半导体组件之间的热量的影响。
此外，如图14所示，绝缘部件446配置于壁445的上端并且与电容器侧导体板530接触。由此，能够进一步缓和被传送至电容器组件与功率半导体组件之间的热量的影响。
图17为去除了盖8、控制电路基板20、金属基板11和驱动电路基板22后的电力转换装置200的俯视图。
在从电力转换装置200的上面进行投影的情况下，投影部441s表示第一流路形成体441的投影部，投影部442s表示第二流路形成体442的投影部，投影部444s表示第三流路形成体444的投影部。辅机用功率组件350以与第三流路形成体444的投影部444s重叠的方式配置。由此，辅机用功率组件350能够通过流过第八流路部19h的冷却介质进行冷却。
此外，第一流路形成体441及第二流路形成体442隔着具有空气层的空隙部12e与流路形成体12的侧壁12b、侧壁12c及侧壁12d相对地配置。由此，在流过第一流路形成体441及第二流路形成体442的冷却介质与外部环境温度之间存在差异的情况下，空隙部12e也成为隔热层，能够使第一流路形成体441及第二流路形成体442不易受到电力转换装置200的外部环境温度的影响。
Claims (6)
1.一种电容器组件，包括：
第一电容器元件；
第二电容器元件；
正极侧汇流条；和
负极侧汇流条，其以隔着绝缘部件与所述正极侧汇流条层叠的状态配置，其中，
所述第一电容器元件包括：储存电荷的第一主体部；第一正极侧电极，其配置于所述第一主体部的一侧；和第一负极侧电极，其隔着所述第一主体部与所述第一正极侧电极相对地配置，
所述第二电容器元件包括：储存电荷的第二主体部；第二正极侧电极，其配置于所述第二主体部的一侧；和第二负极侧电极，其隔着所述第二主体部与所述第二正极侧电极相对地配置，
所述第一电容器元件以下述方式配置：所述第一正极侧电极比所述第二正极侧电极更靠近所述第二负极侧电极，并且与该第二负极侧电极相对，
所述正极侧汇流条和所述负极侧汇流条的层叠部被配置为延伸至所述第一正极侧电极和所述第二负极侧电极相对的空间的上部，
所述正极侧汇流条在所述第一正极侧电极和所述第二负极侧电极相对的空间的上部与所述第一正极侧电极连接，
所述负极侧汇流条在所述第一正极侧电极和所述第二负极侧电极相对的空间的上部与所述第二负极侧电极连接。
2.根据权利要求1所述的电容器组件，其特征在于，包括：
第三电容器元件和第四电容器元件，其中，
所述第三电容器元件包括：储存电荷的第三主体部；第三正极侧电极，其配置于所述第三主体部的一侧；和第三负极侧电极，其隔着所述第三主体部与所述第三正极侧电极相对地配置，
所述第四电容器元件包括：储存电荷的第四主体部；第四正极侧电极，其配置于所述第四主体部的一侧；和第四负极侧电极，其隔着所述第四主体部与所述第四正极侧电极相对地配置，
所述第三电容器元件和所述第四电容器元件以下述方式配置：在将所述第一电容器元件和所述第二电容器元件的排列方向定义为第一列的情况下，作为所述第三电容器元件和所述第四电容器元件的排列方向的第二列与所述第一列平行，
所述第三电容器元件配置于所述第一电容器元件的侧部，
所述第四电容器元件配置于所述第二电容器元件的侧部，
所述第三电容器元件以下述方式配置：所述第三负极侧电极比所述第四负极侧电极更靠近所述第四正极侧电极，并且与该第四正极侧电极相对。
3.根据权利要求2所述的电容器组件，其特征在于，包括：
第一导线端子，其连接所述第一电容器元件的第一负极侧电极和所述负极侧汇流条；和
第二导线端子，其连接所述第三电容器元件的第三正极侧电极和所述正极侧汇流条，
所述第一导线端子以下述方式配置：该第一导线端子与所述第一负极侧电极的连接部位于比该第一负极侧电极的中心部更靠近所述第三电容器元件的一侧，
所述第二导线端子以下述方式配置：该第二导线端子与所述第三正极侧电极的连接部位于比该第三正极侧电极的中心部更靠近所述第一电容器元件的一侧。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电容器组件，其特征在于，包括：
第一电容器端子，其向所述第一电容器元件和所述第二电容器元件输送被平滑化了的电压，其中，
所述第一电容器端子由第一正极侧电容器端子和第一负极侧电容器端子构成，
所述第一正极侧电容器端子和所述第一负极侧电容器端子以下述方式配置：该第一正极侧电容器端子的主面与该第一负极侧电容器端子的主面相对。
5.根据权利要求2或3所述的电容器组件，其特征在于，包括：
密封材，其将所述第一电容器元件、所述第二电容器元件、所述第三电容器元件、所述第四电容器元件、所述正极侧汇流条和所述负极侧汇流条密封，
所述正极侧汇流条或所述负极侧汇流条在所述第一列与所述第二列之间形成贯通孔。
6.一种电力转换装置，其特征在于：
具有权利要求4所述的电容器组件，并包括：
功率半导体组件，其构成逆变器电路的上臂电路和下臂电路，其中，
所述功率半导体组件包括：正极侧端子，其与所述第一正极侧电容器端子连接；和负极侧端子，其与所述第一负极侧电容器端子连接，所述正极侧端子的主面与所述负极侧端子的主面相对。
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