CN109873567A - 电力变换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电力变换装置，其具备：壳体，其包括上壳体和下壳体；变换器，其收纳于作为所述上壳体和所述下壳体中的一方的第1分割壳体，并且固定于该第1分割壳体；以及电容器，其通过正极母线和负极母线来与所述变换器连接，配置在作为所述上壳体和所述下壳体中的另一方的第2分割壳体的内部空间。所述第1分割壳体具备从其内部空间向所述第2分割壳体的内部空间延伸的紧固连结部，所述电容器在所述第2分割壳体的内部空间紧固连结于所述紧固连结部。

Description

电力变换装置
技术领域
本发明涉及具备变换器和电容器的电力变换装置。
背景技术
在日本特开2017-050486、日本特开2015-126674中公开了具备变换器和电容器的电力变换装置。这些电力变换装置在电动汽车中将蓄电池的直流电力变换为适合于马达驱动的交流电力。电容器以备于使向变换器的直流端输入的电流的脉动平滑化。变换器与电容器通过被称为母线(busbar，汇流排)的金属板导电部件而电连接。
在日本特开2017-050486、日本特开2015-126674的电力变换装置中，变换器与电容器配置成在水平方向上相邻。另一方面，由于各种原因，有时进行下述处理：上下地分割壳体，在上壳体和下壳体分别收纳、固定有电部分，通过母线将电构件连接。在日本特开2017-121867中例示出这样的装置。
发明内容
在电动汽车的行驶马达用的电力变换装置中会处理大电力，所以电容器的体格(尺寸)大。例如，若要减小壳体的水平方向的宽度相对于高度的比，则变换器与电容器无法在水平方向上排列，变成在纵向上排列。若将变换器和电容器中的一方固定于上壳体、另一方固定于下壳体，则通过母线将两者连接的组装性恶化。在将变换器和电容器这两者都固定于上壳体的情况下，例如电容器固定于上壳体并且配置在下壳体的内部空间。通常，将电容器的上端紧固连结于设置于上壳体的紧固连结座。然而，在这样的结构中，电容器在上端以悬臂方式被支承，耐振动特性不良。
本公开涉及一种在包括上壳体和下壳体的壳体中收纳有变换器和电容器的电力变换装置，提供实现兼顾减小壳体的宽度相对于高度的比、和防止电容器的耐振动特性的恶化的技术。另外，本公开也提供减小将变换器与电容器连接的母线的电感(inductance)的技术。
本公开中的电力变换装置具备包括配置在上下方向上的上壳体和下壳体的壳体、变换器以及电容器。为了便于说明，将上壳体和下壳体中的一方称为第1分割壳体，将另一方称为第2分割壳体。变换器收纳、固定于第1分割壳体。电容器通过正极母线和负极母线来与变换器连接。第1分割壳体具备从其内部空间向第2分割壳体的内部空间延伸的紧固连结部。电容器在第2分割壳体的内部空间紧固连结于紧固连结部。即，电容器收纳于第2分割壳体的内部空间。
为了使说明易于理解，假定上壳体为第1分割壳体。下壳体相当于第2分割壳体。在本公开中的电力变换装置中，变换器收纳于上壳体的内部空间，电容器配置在下壳体的内部空间。不需要将变换器与电容器在水平方向上排列，所以能够减小壳体的宽度相对于高度的比。另外，通过母线连接的变换器和电容器均固定于上壳体。因此，能够在将上壳体与下壳体连接之前，将变换器与电容器连接，组装性也良好。另一方面，电容器在下壳体的内部空间被紧固连结。因此，电容器能够在上下方向的大致中央被紧固连结，耐振动特性不会恶化。本说明书所公开的电力变换装置能够实现兼顾减小壳体的宽度相对于高度的比、和防止电容器的耐振动特性的恶化。
正极母线和负极母线优选靠近且并行地从电容器朝向变换器延伸。当正极母线和负极母线靠近且并行时，电流在一方的母线流过时产生的感应磁场被另一方的母线抑制。因此，母线的寄生电感变小。
变换器包括多个电源模块与多个冷却器层叠而得到的层叠体。作为一个例子的电源模块可以具备：收纳有开关元件的封装件、和从封装件延伸并与正极母线或负极母线连接着的多个端子。当从水平方向观察时在封装件与电容器之间确保有间隙。即，当从水平方向观察时封装件与电容器在上下方向上分离开。通过这样的配置，能够在电源模块的端子与电容器之间通过直线性的母线(正极母线和负极母线)连接。通过采用直线性的母线，母线的电感变小。
另外，优选：在与多个电源模块的层叠方向正交的剖面，电容器的横向的长度比纵向的长度短，与正极母线和负极母线连接的电极配置在电容器的横向的两侧。正极母线和负极母线并行，由此电感变小。通过电容器的电极的上述的配置，正极母线和负极母线不并行的区间仅为与电容器的横向的长度相当的距离(长度)，母线的电感变小。
附图说明
以下将参照附图说明本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和产业意义，在附图中相同的附图标记表示相同的要素，并且其中：
图1是包括第1实施例的电力变换装置的电动汽车的电力系统的框图。
图2是层叠单元、母线以及电容器的组件的立体图。
图3是层叠单元、母线以及电容器的组件的分解立体图。
图4是示出电力变换装置的壳体内的构件布局的剖面图(沿YZ平面剖切)。
图5是示出电力变换装置的壳体内的构件布局的剖面图(沿XZ平面剖切)。
图6是示出第1变形例的电力变换装置的壳体内的构件布局的剖面图(沿XZ平面剖切)。
图7是第2实施例的电力变换装置的电容器、层叠单元以及母线的组件的分解立体图。
图8是沿YZ平面对第2实施例的电力变换装置进行剖切而得到的剖面图。
图9是电容器、层叠单元以及母线的组件的侧视图。
图10是第2变形例的电力变换装置的电容器、层叠单元以及母线的组件的侧视图。
具体实施方式
参照附图对第1实施例的电力变换装置进行说明。实施例的电力变换装置搭载于电动汽车，是将蓄电池的电力变换为行驶用马达的驱动电力的器件。在图1中示出包括电力变换装置2的电动汽车100的电力系统的框图。电动汽车100具备2个行驶用马达83a、83b。因此，电力变换装置2具备2组变换器电路13a、13b。2个马达83a、83b的输出在齿轮箱(gearbox)85中合成并向车轴86(即驱动轮)传递。
电力变换装置2经由系统主继电器82与蓄电池81连接。电力变换装置2具备：使蓄电池81的电压升压的电压转换器电路12、和将升压后的直流电力变换为交流电力的2组变换器电路13a、13b。
电压转换器电路12是构成为进行升压动作和降压动作这双方的双向DC-DC转换器，所述升压动作是使施加到蓄电池81侧的端子的电压升压并向变换器侧的端子输出的动作，所述降压动作是使施加到变换器侧的端子的电压降压并向蓄电池81侧的端子输出的动作。为了便于说明，以下，将蓄电池81侧(低电压侧)的端子称为输入端18，将变换器侧(高电压侧)的端子称为输出端19。另外，将输入端18的正极和负极分别称为输入正极端18a和输入负极端18b。将输出端19的正极和负极分别称为输出正极端19a和输出负极端19b。“输入端18”、“输出端19”这种表述是用于谋求便于说明的表述，如上所述，电压转换器电路12是双向DC-DC转换器，所以电力有时从输出端19向输入端18流动。
电压转换器电路12由2个开关元件9a、9b的串联电路、电抗器7、滤波电容器5、反并联地连接于各开关元件的二极管构成。电抗器7的一端连接于输入正极端18a，另一端连接于串联电路的中点。滤波电容器5连接于输入正极端18a与输入负极端18b之间。输入负极端18b与输出负极端19b直接连接。开关元件9b主要参与升压动作，开关元件9a主要参与降压动作。图1的电压转换器电路12是公知的，所以省略详细的说明。此外，标号8a所示的虚线矩形的范围的电路对应于后述的电源模块8a。标号25a、25b表示从电源模块8a延伸出的端子。标号25a表示与开关元件9a、9b的串联电路的高电位侧导通的端子(正极端子25a)。标号25b表示与开关元件9a、9b的串联电路的低电位侧导通的端子(负极端子25b)。如以下所说明的那样，正极端子25a、负极端子25b这种表述也用于其他电源模块。
变换器电路13a具有将3组的2个开关元件的串联电路并联连接的构成。开关元件9c与9d、开关元件9e与9f、开关元件9g与9h分别构成串联电路。二极管反并联地连接于各开关元件。3组串联电路的高电位侧的端子(正极端子25a)连接于电压转换器电路12的输出正极端19a，3组串联电路的低电位侧的端子(负极端子25b)连接于电压转换器电路12的输出负极端19b。从3组串联电路的中点输出3相交流(U相、V相、W相)。3组串联电路中的各组串联电路对应于后述的电源模块8b、8c、8d。
变换器电路13b的构成与变换器电路13a相同，所以在图1中省略具体的电路的图示。变换器电路13b也与变换器电路13a同样地具有将3组的2个开关元件的串联电路并联连接的构成。3组串联电路的高电位侧的端子连接于电压转换器电路12的输出正极端19a，3组串联电路的低电位侧的端子连接于电压转换器电路12的输出负极端19b。将与各串联电路对应的硬件称为电源模块8e、8f、8g。
在变换器电路13a、13b的输入端并联连接有平滑电容器6。换句话说，平滑电容器6并联连接于电压转换器电路12的输出端19。平滑电容器6消除在电压转换器电路12与变换器电路13a、13b之间流动的电流的脉动。
开关元件9a-9h是晶体管，典型的是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)，但也可以是其他的晶体管，例如MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor：金属-氧化物半导体场效应晶体管)。另外，此处所说的开关元件是用于电力变换的开关元件，有时也称为功率半导体元件。包含于电源模块8e-8g的开关元件也是同样。
在图1中，虚线8a-8g分别相当于电源模块。电力变换装置2具有7组的2个开关元件的串联电路。构成串联电路的2个开关元件和反并联连接于各开关元件的二极管作为硬件收纳于一个封装件。以下，在不区分电源模块8a-8g中的任一个地表示时表述为电源模块8。
7个电源模块8(7组串联电路)的高电位侧的端子(正极端子25a)连接于平滑电容器6的正极电极，低电位侧的端子(负极端子25b)连接于平滑电容器6的负极电极。在图1中，标号30所示的虚线内的导电路径对应于将多个电源模块8的正极端子25a与平滑电容器6的正极电极彼此连接的母线(正极母线)。标号40所示的虚线区域内的导电路径对应于将多个负极端子25b与平滑电容器6的负极电极彼此连接的母线(负极母线)。接着，对多个电源模块8与正极母线30、负极母线40的结构进行说明。
在图2中示出电力变换装置2的一部分硬件的立体图。图2是通过母线30、40连接的层叠单元20与电容器60的组件的立体图。层叠单元20是将如上所述的电源模块8(8a-8g)与多个冷却器22层叠而得到的器件。电容器60是将相当于图1的平滑电容器6的电容器元件密封而得到的器件。
多个电源模块8(8a-8g)与多个冷却器22一起构成层叠单元20。电源模块8a-8g全部为相同形状，所以在图2和后述的图3中，代表性地仅对左端的电源模块标注有标号8，对其他电源模块省略了标号。另外，在图2和后述的图3中，仅对左端的2个冷却器标注有标号22，对其他冷却器省略了标号。
层叠单元20基本包括图1的变换器电路13a、13b的主要构件。因此，层叠单元20也可以换称为“变换器”。因此，在图2和图3中，对层叠单元20的标号用括号附注为13a、13b。
对图的坐标系进行说明。图中的坐标系的Z轴的正方向相当于电力变换装置2的“上”。即，图2(和后述的图3)是从斜下方观察层叠单元20与电容器60的组件而得到的图。
层叠单元20是多个卡式(卡形状)的冷却器22平行地配置并且在相邻的冷却器22之间夹有卡式(卡形状)的电源模块8的器件。卡式的电源模块8以使得其宽广面与冷却器22相对的方式层叠。如上所述，电源模块8具有收纳有开关元件的封装件108。封装件108由树脂制作。从各电源模块8的封装件108的一个侧面(下表面)延伸出3个端子(正极端子25a、负极端子25b、中点端子25c)。在图2和后述的图3中，仅对位于层叠单元20的左端的电源模块8的端子标注有标号25a、25b、25c，对剩余的电源模块8省略了表示端子的标号。
如上所述，正极端子25a和负极端子25b是收纳于电源模块8的串联电路的高电位侧的端子和低电位侧的端子。中点端子25c是与串联电路的中点导通的端子。换句话说，3个端子25a-25c均在电源模块8的内部与开关元件导通。3个端子25a-25c从与电源模块8的宽广面交叉的一个侧面(下表面)向图中的Z轴负方向(即下方)延伸(注意图2是从斜下方观察层叠单元20而得到的图)。多个控制端子27从与设置有正极端子25a等的一个侧面相反的一侧的面(上表面)向图中的Z轴正方向(即上方)延伸。控制端子27是与内置于电源模块8的开关元件的栅电极导通的栅端子和与内置于电源模块8的温度传感器、电流传感器导通的信号端子等。
在图中的右端的冷却器22设置有制冷剂供给口28和制冷剂排出口29。相邻的冷却器22彼此通过2个连结管23连接。一方的连结管23位于从层叠方向观察与制冷剂供给口28重叠的位置。虽然在图2、图3中隐藏而看不见，但另一方的连结管23位于从层叠方向观察与制冷剂排出口29重叠的位置。在制冷剂供给口28和制冷剂排出口29连接有未图示的制冷剂循环装置。从制冷剂供给口28供给的制冷剂通过一方的连结管23向所有冷却器22分配。制冷剂在通过冷却器22的期间从相邻的电源模块8吸收热。吸收了热后的制冷剂通过另一方的连结管和制冷剂排出口29而从层叠单元20排出。各电源模块8被从其两侧冷却，所以层叠单元20的冷却性能高。
各电源模块8的3个端子25a-25c均为平板状。多个电源模块8的正极端子25a以与相邻的电源模块8的正极端子25a的平坦面相对的方式在层叠方向上成一列地排列。多个电源模块8的负极端子25b也以与相邻的电源模块8的负极端子25b的平坦面相对的方式在层叠方向上成一列地排列。多个电源模块8的中点端子25c也同样。多个电源模块8的正极端子25a、负极端子25b、中点端子25c成3列地排列。
如上所述，电动汽车100的行驶用马达的驱动电力在电容器60中流动，所以电容器60的体格大。电容器60在层叠单元20的冷却器22与电源模块8的层叠方向(图中的X方向)上较长，并且在层叠单元20的斜下方(在图2、图3中为斜上方)排列。在电容器60的壳体中收纳有电容器元件61(参照图3)。层叠单元20与电容器60通过正极母线30和负极母线40来连接。此外，在正极母线30与负极母线40之间夹有绝缘板48。在电容器60的长度(较长)方向的两端设置有用于将电容器60向壳体安装的突出部(tab，突片)62。
在图3中示出正极母线30、负极母线40、层叠单元20以及电容器元件61(电容器60)的组件的分解立体图。在图3中省略电容器60的壳体，描绘出内部的电容器元件61。电容器元件61相当于图1的平滑电容器6。
多个电源模块8的正极端子25a与电容器元件61的正极61a通过正极母线30来连接，多个电源模块8的多个负极端子25b与电容器元件61的负极61b通过负极母线40来连接。
正极母线30具备板状的平板部31、多个正极端子孔32以及多个分支部33。在图3中仅对左端的正极端子孔32和分支部33标注有标号，对其他的正极端子孔和分支部省略了标号。在后面进行说明的负极母线40和绝缘板48中也是同样。
在平板部31的一端连接有连接母线63的一端。连接母线63的另一端连接于电容器元件61的正极61a。在正极母线30的平板部31设置有多个正极端子孔32，分支部33从各正极端子孔32的边缘向与平板部31正交的方向延伸。各电源模块8的正极端子25a通过各正极端子孔32，各自的正极端子25a与各自的分支部33通过焊接而接合。
负极母线40具备板状的平板部41、多个负极端子孔42、多个分支部43以及多个正极端子孔44。平板部41的一端连接于电容器元件61的负极61b。在负极母线40的平板部41设置有多个负极端子孔42，分支部43从各负极端子孔42的边缘向与平板部41正交的方向延伸。各电源模块8的负极端子25b通过各负极端子孔42，分支部43通过焊接与该负极端子25b接合。
在正极母线30与负极母线40之间夹有绝缘板48。绝缘板48使正极母线30与负极母线40之间绝缘。在绝缘板48设置有多个贯通孔49。
当正极母线30、绝缘板48、负极母线40重叠时，负极母线40的多个正极端子孔44的各个与绝缘板48的多个贯通孔49的各个重叠，电源模块8的正极端子25a和正极母线30的分支部33通过上述的这些贯通孔。正极端子25a和分支部33不与负极母线40的正极端子孔44接触，两者绝缘。
正极母线30的平板部31和负极母线40的平板部41均为板状，相互靠近地相对。准确地说，平板部31与平板部41以夹着绝缘板48的方式层叠。正极母线30的平板部31和负极母线40的平板部41从电容器60(电容器元件61)朝向层叠单元20靠近且并行地延伸。当电流在母线30、40中的一方的母线中流动时，以该电流为起因而在母线的周围产生磁场。磁场的大小与母线的电感存在正相关(磁场越大，则电感也越大)。当正极母线30的平板部31与负极母线40的平板部41相对时，由于一方的母线的磁场而在另一方的母线中产生涡电流。涡电流的产生削弱一方的母线的磁场。磁场减弱意味着电感变小。通过使母线30、40的平板部31、41靠近并行，能够减小母线30、40的电感。
参照图4、图5对电力变换装置2的壳体内部的构件布局进行说明。图4是在图中的坐标系中对X轴正侧的壳体50的侧板进行剖切而得到的剖面图。图5是对Y轴负侧的壳体50的侧板进行剖切而得到的剖面图。电力变换装置2的壳体50在上下方向上被分割成上壳体52和下壳体53。换言之，电力变换装置2的壳体50包括配置在上下方向上的上壳体52和下壳体53。下壳体53位于上壳体52的下方。上壳体52的上侧和下侧均开口，上侧的开口由上盖51封闭。上壳体52与下壳体53具有大致相同的高度，将壳体50的内部空间上下地大致分成两部分。上壳体52与下壳体53通过螺栓57紧固连结。图4、图5的箭头线CL示出上壳体52与下壳体53的边界。
在上壳体52固定有控制基板66、层叠单元20以及电容器60。在下壳体53固定有电抗器70。电抗器70对应于图1的电抗器7。
在上壳体52设置有将其内部空间52s上下地分割的隔离部521，在比隔离部521靠上侧的位置固定有控制基板66，在比隔离部521靠下侧的位置固定有层叠单元20。在控制基板66安装有对图1的开关元件9a-9h和埋设于电源模块8e-8g的开关元件进行控制的电路。在控制基板66连接有从多个电源模块8的各个延伸的控制端子27。层叠单元20在比隔离部521靠下侧的位置被固定。层叠单元20与板簧67一起被夹在从隔离部521竖立设置的支承壁522与上壳体52的内壁之间。多个电源模块8和多个冷却器22通过板簧67在层叠方向上承受载荷并且收纳于上壳体52。通过层叠方向的载荷，相邻的电源模块8与冷却器22紧贴，层叠单元20的冷却性能提高。
电容器60配置在层叠单元20的斜下方。电容器60通过螺栓56紧固连结于从上壳体52的内侧面突出的突起55的下端。突起55从上壳体52的内侧面延伸，在中途向下方弯折。突起55是本发明的紧固连结部的一个例子。突起55从上壳体52的内部空间52s向下壳体53的内部空间53s延伸，其下端到达下壳体53的内部空间53s中。电容器60支承于上壳体52，但收纳于下壳体53的内部空间53s，在下壳体53的内部空间53s紧固连结于上壳体52的突起55。电容器60的侧面的突出部62通过螺栓56紧固连结于突起55的下端。电容器60的长度方向的两端通过螺栓56紧固连结于突起55。
对电力变换装置2的壳体50中的上述的构件布局的优点进行说明。如上所述，电容器60紧固连结于上壳体52的突起55，但收纳于下壳体53。层叠单元20收纳于上壳体52。将体格大的层叠单元20和电容器60分别收纳于上壳体52和下壳体53，所以能够减小壳体50的宽度(Y方向的长度)相对于高度的比。
另外，电容器60在下壳体53的内部空间53s通过螺栓56紧固连结于突起55的下端。如图4所示，壳体50的宽度(壳体50的Y方向的长度)相对于高度的比接近1。因此，无法将层叠单元20与电容器60在水平方向上排列地配置。另外，层叠单元20与电容器60通过正极母线30和负极母线40连接着，所以若将层叠单元20固定于上壳体52并将电容器60固定于下壳体53则组装效率降低。优选，层叠单元20和电容器60均固定于上壳体52或者均固定于下壳体53。若将电容器60在其的上端固定于上壳体52，则电容器60被在上端以悬臂方式支承。这样一来，从悬臂的支承部位到电容器60的重心G为止的距离变长。电力变换装置2搭载于车辆，所以在行驶过程中受到较强的振动。若从电容器60的紧固连结部位(悬臂支承的紧固连结部位)到重心G为止的距离长，则电容器60相对于图中的Y方向的振动的耐振动特性不良。
在第1实施例的电力变换装置2中，电容器60的突出部62在上下方向上位于电容器60的大致中央。电容器60的紧固连结部位(突出部62)在上下方向上接近电容器60的重心G。图4的长度dH表示重心G与紧固连结部位(突出部62)的高度方向的距离。距离dH远远比从电容器60的重心G到上端为止的距离短。因此，在实施例的电力变换装置2中，电容器60相对于图中的Y方向的振动的耐振动特性良好。
此外，在电源模块8的封装件108与电容器60之间确保有间隙dL。换句话说，当从图中的XY平面的方向(即水平方向)观察时，封装件108与电容器60隔着间隙dL地在上下方向上分离地配置。因此，在电源模块8的正极端子25a与电容器60之间正极母线30能够成为直线状。同样地，在负极端子25b与电容器60之间负极母线40能够成为直线状。母线(正极母线30、负极母线40)在电源模块8与电容器60之间成为直线性这一情况也有助于抑制母线的寄生电感。
在图6中示出第1变形例的电力变换装置2a的剖面图。图6是与图5对应的剖面图，是对壳体50a的图中的Y轴负侧的侧板进行剖切而得到的剖面图。此外，图6是卸下下壳体后的图，示出电容器60也被从上壳体52a卸下后的状态。
在上壳体52a的内侧设置有下端位于上壳体52a的内部空间52s的突起55a。电容器60以夹着间隔件(spacer)58的方式通过螺栓56紧固连结于突起55a。在第1变形例中，间隔件58和突起55a是本发明的紧固连结部的一个例子。间隔件58是圆筒，并且螺栓56通过其内部。间隔件58的下端成为电容器60的紧固连结部位，如在图6中由假想线VL所示的那样，紧固连结部位位于比上壳体52a的内部空间52s靠下方的位置。即，在该第1变形例的情况下也是：电容器60收纳于下壳体的内部空间，并且在下壳体的内部空间经由间隔件58固定于从上壳体52a延伸的突起55a。第1变形例的电力变换装置2a中的构件配置也起到与先前所说明的电力变换装置2的构件配置相同的效果。
参照图7-图9对第2实施例的电力变换装置2b进行说明。第2实施例的电力变换装置2b的正极母线130和负极母线140的形状、和电容器元件161(电容器160)的结构，与第1实施例的电力变换装置2不同。其他的结构与第1实施例的电力变换装置2相同，所以省略说明。
图7是电力变换装置2b的母线130、140、电容器元件161以及层叠单元20的分解立体图。层叠单元20与图3的层叠单元20相同。电容器元件161在从图中的X方向观察时横向的长度W比纵向的长度L短。换句话说，电容器元件161(电容器160)在与电源模块8的层叠方向(图中的X方向)交叉的(正交的)剖面中的横向的长度W比纵向的长度L短。这一点与第1实施例的电力变换装置2的电容器元件61相同。但是，电容器元件161的电极161a、161b配置在电容器元件161的朝向横向的侧面。此外，第1实施例中的电容器元件61的电极61a、61b配置在电容器元件61的上表面和下表面。在电容器元件161的正极161a接合有正极母线130的电极接合部35，在负极161b接合有负极母线140的电极接合部45。
在图9中示出第2实施例的电力变换装置2b的电容器160、层叠单元20以及母线的组件的侧视图。在图9中，电容器160的壳体由假想线示出，并且示出电容器160的内部结构的剖面。
在电源模块8的封装件108与电容器160之间确保有间隙dL。即，换句话说，当从图中的XY平面的方向(即水平方向)观察时，封装件108与电容器160以隔着间隙dL的方式在上下方向上分离地配置。与第1实施例的电力变换装置2同样地，在电源模块8的正极端子25a与电容器160之间正极母线130能够成为直线状。在负极端子25b与电容器160之间负极母线140也能够成为直线状。并且，在端子25a、25b与电容器160之间正极母线130和负极母线140靠近且并行。通过该靠近且并行，母线的电感变小。
电容器元件161的电极161a、161b配置在电容器元件161的朝向横向的侧面。像先前所述那样，当正极母线和负极母线靠近且并行时电感变小。如图9所示，在第2实施例的电力变换装置2b的情况下，除了电极接合部35、45以外，正极母线130和负极母线140仅在电容器元件161的上侧不并行。即，母线130、140具有长度(距离)W的非并行区间。
在图10中示出第2变形例的电力变换装置的组件的侧视图。在图10的第2变形例的情况下，电容器元件261在上侧和下侧具有电极261a、261b。在该情况下，除了电极接合部以外，正极母线230和负极母线240在电容器元件261的侧方具有非并行区间。即，在图10的第2变形例的情况下，具有长度(距离)L的非并行区间。另一方面，在图9、10所示出的电力变换装置中，电容器元件161、261的横向的长度W比纵向的长度L短。因此，通过采用图9的结构，即，采用电极161a、161b配置在电容器元件161的朝向横向的侧面的电容器元件161，能够缩短母线130、140的非并行区间。这一点也有助于减小母线的电感。
对电力变换装置2、2a、2b的其他特征进行说明。如图4、图5所示，上壳体52与下壳体53通过螺栓57来固定。螺栓57从下侧安装。该特征有助于不增大壳体50整体的体积地、增大上壳体52的收纳基板66的空间的体积。
对与在实施例中所说明的技术相关的注意点进行描述。如在图1中所示，构成变换器电路13a、13b的主要构件收纳于层叠单元20。因此，可以将层叠单元20称为“变换器”。在壳体50的上壳体52固定有通过母线30、40连接着的变换器13a、13b(层叠单元20)和电容器60。变换器13a、13b(层叠单元20)收纳于上壳体52，电容器60收纳于下壳体53。电容器60紧固连结于从上壳体52延伸并且到达下壳体53的内部空间53s的突起55的下端。
实施例的电力变换装置2具备包括配置在上下方向上的上壳体52和下壳体53的壳体50。层叠单元20和电容器60固定于上壳体52。电容器60通过螺栓56固定于从上壳体52的内部空间52s向下壳体53的内部空间53s延伸的突起55的下端。电容器60紧固连结于上壳体52，但收纳于下壳体53的内部空间53s。电容器60在下壳体53的内部空间53s在上下方向的大致中心(突出部62)被紧固连结。因此，相对于横向的振动而耐振动性良好。
即使将图4、图5的壳体50(图6的壳体50a)的上下颠倒，关于电容器60的耐振动特性也可获得相同的效果。若将图4、图5的壳体50的上下颠倒，则上壳体52相当于下壳体，下壳体53相当于上壳体。因此，实施例的技术可以如下表述。电力变换装置具备被分割成上壳体和下壳体的壳体(换言之，具备包括上壳体和下壳体的壳体)。将上壳体和下壳体中的一方称为第1分割壳体，将另一方称为第2分割壳体。层叠单元20与电容器60通过正极母线30和负极母线40来连接，均固定于第1分割壳体。层叠单元20收纳于第1分割壳体的内部空间，电容器60收纳于第2分割壳体。电容器60在第2分割壳体的内部空间紧固连结于从第1分割壳体的内部空间延伸的突起55。
在实施例的电力变换装置2(2b)中，层叠单元20配置在电容器60(160)的上侧，封装件108与电容器60(160)隔着间隙dL地分离开。并且，在电源模块8与电容器60(160)之间正极母线30(130)和负极母线40(140)直线性地并行。该特征有助于减小母线30、40(130、140)的电感。即使层叠单元20配置在电容器60(160)的下侧并且封装件108与电容器60(160)隔着间隙dL地分离开，也可获得相同的效果。间隙dL是较小的距离即可。
以上，对本发明的实施例详细地进行了说明，但这些只不过是例示，并非限定本发明。在本发明中，包含对以上所例示的实施例进行各种变形、变更而得到的实施方式。本公开中的技术要素通过单个要素或者各种要素的组合来发挥技术方面的有用性，并非限定于本公开的组合。另外，本公开中的技术可以同时达成多个目的，达成其中至少一个目的这本身就具有技术方面的有用性。

Claims (4)

1.一种电力变换装置，其特征在于，具备：
壳体，其包括上壳体和下壳体；
变换器，其收纳于作为所述上壳体和所述下壳体中的一方的第1分割壳体，并且固定于该第1分割壳体；以及
电容器，其通过正极母线和负极母线来与所述变换器连接，配置在作为所述上壳体和所述下壳体中的另一方的第2分割壳体的内部空间，
所述第1分割壳体具备从其内部空间向所述第2分割壳体的内部空间延伸的紧固连结部，
所述电容器在所述第2分割壳体的内部空间紧固连结于所述紧固连结部。
2.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，
所述正极母线和所述负极母线靠近且并行地从所述电容器朝向所述变换器延伸。
3.根据权利要求1或2所述的电力变换装置，其特征在于，
所述变换器包括多个电源模块与多个冷却器层叠而得到的层叠体，
各个所述电源模块具备：收纳有开关元件的封装件、和从所述封装件延伸并与所述正极母线或所述负极母线连接着的多个端子，
当从水平方向观察时在所述封装件与所述电容器之间确保有间隙。
4.根据权利要求3所述的电力变换装置，其特征在于，
在与所述多个电源模块的层叠方向正交的剖面，所述电容器的横向的长度比纵向的长度短，
与所述正极母线和所述负极母线连接的电极配置在所述电容器的朝向横向的侧面。
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