DE112013004481B4 - Stromrichtvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Stromrichtvorrichtung (200), enthaltend:ein oder mehrere erste Leistungshalbleitermodul (300a-c, 301a-c), enthaltend ein Leistungshalbleiterelement zum Umwandeln eines Gleichstroms in einen Wechselstrom;ein Kondensatormodul (500), enthaltend eine Kondensatorzelle (514) zum Glätten des Gleichstroms;ein Leiterblech (501), welches das Leistungshalbleitermodul (300a, 301a) und das Kondensatormodul (500) miteinander verbindet; undeinen durchflusswegbildenden Körper (12) zum Bilden eines Durchflusswegs, durch welchen ein kühlendes Kältemittel fließt,wobei der durchflusswegbildende Körper (12) einen ersten durchflusswegbildenden Körper (441), welcher einen ersten Durchflussweg-Teil (19a - 19f) zum Kühlen des einen oder der mehreren ersten Leistungshalbleitermodule (300a, 301a) bildet, und einen zweiten durchflusswegbildenden Körper (442), welcher einen zweiten Durchflussweg-Teil (19g) zum Kühlen des Kondensatormoduls (500) bildet, aufweist,wobei der erste durchflusswegbildende Körper (441) an einem seitlichen Abschnitt des zweiten durchflusswegbildenden Körpers (442) vorgesehen ist und mit dem zweiten durchflusswegbildenden Körper (442) als ein Stück gebildet ist,wobei der zweite durchflusswegbildende Körper (442) einen Unterbringungsraum (405) zur Unterbringung des Kondensatormoduls (500) über dem zweiten Durchflussweg-Teil (19g) bildet, der an einer Längsseite eine Seitenwand (445) aufweist, die auch einen Teil des zweiten Durchflussweg-Teils (19g) bildet,wobei der erste Durchflussweg-Teil (19a - 19f) an einer der Seitenwand (445), welche den Unterbringungsraum (405) bildet, gegenüberliegenden Position, gebildet ist, undwobei das eine oder die mehreren ersten Leistungshalbleitermodule (300a-c, 301a-c) derart in den ersten Durchflussweg-Teil (19a - 19f) eingeschoben sind, dass eine Stirnseite des einen oder der mehreren ersten Leistungshalbleitermoduls (300a-c, 301a-c) gegenüber der Seitenwand (445) angeordnet ist, und der erste Durchflussweg-Teil (19a - 19f) von einem ersten Leistungshalbleitermodul (300a-c, 301a-c) zu einem weiteren ersten Leitungshalbleitermodul (300a-c-, 301a-c) mäanderförmig verläuft.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromrichtvorrichtung zum Umwandeln von Gleichstrom in Wechselstrom oder zum Umwandeln von Wechselstrom in Gleichstrom verwendete Stromrichtvorrichtung und insbesondere eine für Hybrid-Elektrofahrzeuge und Elektrofahrzeuge verwendete Stromrichtvorrichtung.
  • Stand der Technik
  • Im Allgemeinen enthält eine Stromrichtvorrichtung ein Glättungskondensatormodul zum Empfangen eines Gleichstroms von einer Gleichstromversorgung, eine Umrichterschaltung zum Empfangen des Gleichstroms vom Kondensatormodul, um einen Wechselstrom zu erzeugen, und eine Steuerschaltung zum Steuern der Umrichterschaltung. In den letzten Jahren wurden hohe Ausgangsleistungen von Stromrichtvorrichtungen gefordert. Insbesondere auf dem Gebiet von Hybrid-Elektrofahrzeugen und Elektrofahrzeugen besteht die Tendenz zur Zunahme der Betriebszeit, während der ein Elektromotor als Antriebsquelle verwendet wird, sowie der Betriebsbedingungen (hohes Ausgangsdrehmoment). Somit besteht die Tendenz zur Zunahme auch des aus der Gleichstromversorgung in die Stromrichtvorrichtung gespeisten Gleichstroms. Je größer der von der Gleichstromversorgung gelieferte Gleichstrom ist, desto größer ist auch die in einer Kondensatorzelle und einer Busschiene, welche im Kondensatormodul vorgesehen sind, erzeugte Wärme.
  • Die japanische ungeprüfte Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. JP 2009 - 219 270 A offenbart ein Beispiel einer Stromrichtvorrichtung, in welcher ein Durchflussweg so gebildet ist, dass er ein Kondensatormodul umgibt, um die Kühlleistung des Kondensatormoduls zu verbessern.
  • Patentliteratur 2 offenbart eine elektrische Leistungsumwandlungsvorrichtung umfassend: ein Kanalgehäuse, in dem ein Kühlwasserkanal gebildet ist; ein doppelseitiges Kühlhalbleitermodul, das eine obere und untere Zweigreihenschaltung einer Wechselrichterschaltung umfasst; ein Kondensatormodul; einen Gleichstromverbinder und einen Wechselstromanschluss.
  • Patentliteratur 3 offenbart ein Leistungsmodul, das umfasst: eine Dichtungsstruktur, die ein Halbleiterelement umfasst, das eine Vielzahl von Elektrodenoberflächen aufweist, eine erste Leiterplatte, die über ein Lot mit einer Elektrodenoberfläche des Halbleiterelements verbunden ist, und eine Dichtungselement zum Abdichten des Halbleiterelements und der ersten Leiterplatte, wobei die Dichtungsstruktur mindestens eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, die eine Rückseite ist.
  • Jedoch besteht eine Notwendigkeit einer weiteren Verbesserung der Kühlleistung des Kondensatormoduls.
  • Druckschriftenverzeichnis
  • Patentliteratur
    • Patentliteratur 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr.
    • Patentliteratur 2: US 2009 / 0 231 811 A1
    • Patentliteratur 3: WO 2011/ 136 222 A1
  • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Kühlleistung eines in einer Stromrichtvorrichtung eingesetzten Kondensatormoduls zu verbessern.
  • Problemlösung
  • Das obige Problem wird mit einer Stromrichtvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Kühlleistung des Kondensatormoduls zu verbessern.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockschaubild, welches ein System eines Hybrid-Elektrofahrzeugs zeigt.
    • 2 ist ein Schaltplan, welcher den Aufbau der in 1 gezeigten elektrischen Schaltung zeigt.
    • 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, welche den Aufbau einer Stromrichtvorrichtung zeigt.
    • 4 ist eine perspektivische Ansicht der Stromrichtvorrichtung, welche in Komponenten zerlegt ist, um den Gesamtaufbau zu zeigen.
    • 5 ist eine von der Unterseite des in 4 gezeigten durchflusswegbildenden Körpers 12 gesehene Ansicht, welche den durchflusswegbildenden Körper 12 zeigt.
    • 6(a) ist eine perspektivische Ansicht, welche das äußere Erscheinungsbild eines Leistungshalbleitermoduls 300a zeigt, und 6(b) ist eine Schnittansicht des Leistungshalbleitermoduls 300a.
    • 7(a) ist eine perspektivische Ansicht, 7(b) ist eine Schnittansicht ähnlich 6(b) entlang des Querschnitts D, gesehen aus der Richtung E, und 7(c) ist eine Schnittansicht eines dünnen Wandabschnitts 304A, bevor dieser infolge eines auf eine Rippe 305 ausgeübten Drucks verformt wird.
    • Die 8 sind Ansichten des Leistungshalbleitermoduls 300a, bei welchen außerdem gegenüber dem in 7 gezeigten Zustand ein Modulgehäuse 304 entfernt ist, wobei 8(a) eine perspektivische Ansicht ist und 8(b) eine Schnittansicht ähnlich 7(b) entlang des Querschnitts D, gesehen aus der Richtung E, ist.
    • 9 ist eine perspektivische Ansicht des Leistungshalbleitermoduls 300a, bei welcher außerdem gegenüber dem in 8 gezeigten Zustand ein erstes Dichtharz 348 und ein Verdrahtungsisolierabschnitt 608 entfernt sind.
    • 10 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung des Montageprozesses eines Modul-Hauptdichtelements 302.
    • 11 (a) ist eine perspektivische Ansicht, welche das äußere Erscheinungsbild eines Kondensatormoduls 500 zeigt, und 11 (b) ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, welche den inneren Aufbau des Kondensatormoduls 500 zeigt.
    • 12 ist eine Schnittansicht einer Stromrichtvorrichtung 200 entlang der Ebene A-A in 3.
    • 13 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Treiber-Leiterplatte 22 und einer Metall-Grundplatte 11, bei welcher ein Deckel 8 und eine Steuer-Leiterplatte 20 entfernt sind.
    • 14 ist eine perspektivische Schnittansicht entlang der Ebene B in 13.
    • 15 ist eine Schnittansicht entlang der Ebene C des in 5 gezeigten durchflusswegbildenden Körpers 12.
    • 16 ist eine Draufsicht der Stromrichtvorrichtung 200, bei welcher der Deckel 8, die Steuer-Leiterplatte 20, die Metall-Grundplatte 11 und die Treiber-Leiterplatte 22 entfernt sind.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nun wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Blockschaubild, in welchem eine Stromrichtvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung für das sogenannte Hybrid-Elektrofahrzeug, welches sowohl durch einen Verbrennungsmotor als auch durch einen Elektromotor angetrieben wird, verwendet wird. Die Stromrichtvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann nicht nur für das Hybrid-Elektrofahrzeug, sondern auch für das sogenannte Elektrofahrzeug, welches lediglich durch einen Elektromotor angetrieben wird, verwendet werden. Ferner kann die Stromrichtvorrichtung auch als eine Stromrichtvorrichtung zum Ansteuern von in gängigen Industriemaschinen eingesetzten Elektromotoren verwendet werden. Jedoch lässt sich, wie oben oder unten beschrieben, insbesondere wenn die Stromrichtvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung für das Hybrid-Elektrofahrzeug und das Elektrofahrzeug verwendet wird, eine hervorragende Wirkung hinsichtlich verschiedener Aspekte wie Verkleinerung und Zuverlässigkeit erzielen. Die für das Hybrid-Elektrofahrzeug verwendete Stromrichtvorrichtung hat im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die für das Elektrofahrzeug verwendete Stromrichtvorrichtung. Somit wird die für das Hybrid-Elektrofahrzeug verwendete Stromrichtvorrichtung als ein typisches Beispiel beschrieben.
  • 1 ist eine Ansicht eines Steuerblocks eines Hybrid-Elektrofahrzeugs (im Folgenden als „HEV“ bezeichnet). Ein Verbrennungsmotor EGN, ein Motor/Generator MG1 und ein Motor/Generator MG2 erzeugen ein Drehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs. Ferner haben der Motor/Generator MG1 und der Motor/Generator MG2 eine Funktion nicht nur des Erzeugens eines Drehmoments, sondern auch des Umwandelns der mechanischen Energie, welche dem Motor/Generator MG1 oder dem Motor/Generator MG2 von außen zugeführt wird, in elektrische Energie. Der Motor/Generator MG1 oder MG2 ist zum Beispiel eine Synchronmaschine oder eine Asynchronmaschine. Wie oben beschrieben, fungiert der Motor/Generator MG1 oder MG2, je nach Betriebsverfahren, außerdem als ein Elektromotor oder ein Stromgenerator.
  • Das Drehmoment auf der Abtriebsseite des Verbrennungsmotors EGN und das Ausgangsdrehmoment des Motors/Generators MG2 werden über einen Kraftübertragungsmechanismus TSM zum Motor/Generator MG1 übertragen. Das Drehmoment vom Kraftübertragungsmechanismus TSM oder das durch den Motor/Generator MG1 erzeugte Drehmoment wird über ein Getriebe TM und ein Differential DEF auf Räder übertragen. Andererseits wird beim regenerativen Bremsvorgang das Drehmoment von den Rädern zum Motor/Generator MG1 übertragen. Dann erzeugt der Motor/Generator MG1 auf der Grundlage des gelieferten Drehmoments Wechselstrom. Der erzeugte Wechselstrom wird durch die Stromrichtvorrichtung 200 wie unten beschrieben in Gleichstrom umgewandelt, um eine Hochspannungsbatterie 136 zu laden. Dann wird die so gespeicherte Energie wieder als Antriebsenergie zum Fahren genutzt. Ferner ist es, wenn die in der Hochspannungsbatterie 136 gespeicherte Energie zur Neige geht, möglich, durch Umwandeln der durch den Verbrennungsmotor EGN erzeugten Rotationsenergie in Wechselstrom mittels des Motors/Generators MG2 und durch Umwandeln des Wechselstroms in Gleichstrom mittels der Stromrichtvorrichtung 200 die Batterie 136 zu laden. Die Übertragung der mechanischen Energie vom Verbrennungsmotor EGN zum Motor/Generator MG2 erfolgt mittels des Kraftübertragungsmechanismus TSM.
  • Nun wird die Stromrichtvorrichtung 200 beschrieben. Eine Umrichterschaltung 140 und eine Umrichterschaltung 142 sind über die Batterie 136 und einen Gleichstrom-Steckverbinder 138 elektrisch verbunden. Die Energie wird zwischen der Batterie 136 und der Umrichterschaltung 140 oder 142 in beiden Richtungen übertragen. Wenn der Motor/Generator MG1 als Motor betrieben wird, erzeugt die Umrichterschaltung 140 Wechselstrom auf der Grundlage des aus der Batterie 136 über den Gleichstrom-Steckverbinder 138 gelieferten Gleichstroms. Dann liefert die Umrichterschaltung 140 den Wechselstrom über einen Wechselstrom-Steckverbinder 188 an den Motor/Generator MG1. Der Aufbau des Motors/Generators MG1 und der Umrichterschaltung 140 fungiert als eine erste Motor/Generator-Einheit. Entsprechend erzeugt die Umrichterschaltung 142, wenn der Motor/Generator MG2 als Motor betrieben wird, Wechselstrom auf der Grundlage des aus der Batterie 136 über den Gleichstrom-Steckverbinder 138 gelieferten Gleichstroms. Dann liefert die Umrichterschaltung 142 den Wechselstrom über eine Wechselstromklemme 159 an den Motor/Generator MG2. Der Aufbau des Motors/Generators MG2 und der Umrichterschaltung 142 fungiert als eine zweite Motor/Generator-Einheit. Die erste Motor/Generator-Einheit und die zweite Motor/Generator-Einheit werden beide als Motoren oder als Generatoren betrieben, oder sie werden je nach Betriebszustand verschieden betrieben. Ferner ist es auch möglich, dass eine der Motor/Generator-Einheiten eins und zwei nicht betrieben wird und abgeschaltet ist.
  • Es ist zu beachten, dass es in der vorliegenden Ausführungsform möglich ist, das Fahrzeug nur durch die Leistung des Motors/Generators MG1 anzutreiben, indem man die erste Motor/Generator-Einheit unter Nutzung der Energie der Batterie 136 als elektrische Antriebseinheit arbeiten lässt. Ferner lässt man in der vorliegenden Ausführungsform die erste Motor/Generator-Einheit oder die zweite Motor/Generator-Einheit, während man sie durch den Verbrennungsmotor EGN oder die Räder antreiben lässt, als Stromerzeugungseinheit arbeiten, um elektrische Energie zu erzeugen, und somit kann die Batterie 136 geladen werden.
  • Die Batterie 136 wird außerdem als eine Stromversorgung zum Betreiben eines Hilfsmotors 195 verwendet. Beispiele des Hilfsmotors sind ein Elektromotor zum Antreiben eines Verdichters einer Klimaanlage oder ein Elektromotor zum Antreiben einer Hydraulikpumpe zum Kühlen. Der Gleichstrom wird aus der Batterie 136 in ein Hilfs-Leistungsmodul 350 gespeist. Dann wird Wechselstrom durch das Hilfs-Leistungsmodul 350 erzeugt und über eine Wechselstromklemme 120 in den Hilfsmotor 195 gespeist. Im Grunde hat das Hilfs-Leistungsmodul 350 den gleichen Schaltungsaufbau und die gleiche Funktion wie die Umrichterschaltungen 140 und 142. Das Hilfs-Leistungsmodul 350 steuert die Phase, die Frequenz und die Leistung des in den in den Hilfsmotor 195 zu speisenden Wechselstroms. Die Leistungsfähigkeit des Hilfsmotors 195 ist kleiner als die Leistungsfähigkeit der Motoren/Generatoren MG1 und MG2, so dass die maximale Umwandlungsleistung des Hilfs-Leistungsmoduls 350 kleiner als diejenige der jeweiligen Umrichterschaltungen 140 und 142 ist. Jedoch sind der grundlegende Aufbau des Hilfs-Leistungsmoduls 350 und dessen grundlegende Funktionsweise im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen der Umrichterschaltungen 140 und 142 wie oben beschrieben. Es ist zu beachten, dass die Stromrichtvorrichtung 200 ein Kondensatormodul 500 zum Glätten des an die Umrichterschaltung 140, die Umrichterschaltung 142 und eine Umrichterschaltung 350B zu liefernden Gleichstroms enthält.
  • Die Stromrichtvorrichtung 200 enthält einen Datenaustausch-Steckverbinder 21 zum Empfangen einer Anweisung von der höheren Steuereinrichtung oder zum Senden von Daten, welche den Zustand der oberen Steuereinrichtung zeigen. Auf der Grundlage der Anweisung vom Steckverbinder 21 berechnet die Stromrichtvorrichtung 200 den Steuerungsbetrag des Motors/Generators MG1, des Motors/Generators MG2 und des Hilfsmotors 195. Ferner berechnet die Stromrichtvorrichtung 200, ob als Motor oder als Generator gearbeitet werden soll. Dann erzeugt die Stromrichtvorrichtung 200 einen auf dem Berechnungsergebnis beruhenden Steuerimpuls und liefert den Steuerimpuls an eine Treiberschaltung 174 sowie eine Treiberschaltung 350A des Hilfs-Leistungsmoduls 350. Das Hilfs-Leistungsmodul 350 kann eine zweckgebundene Steuerschaltung enthalten. In diesem Fall erzeugt die zweckgebundene Steuerschaltung einen auf der Anweisung vom Steckverbinder 21 beruhenden Steuerimpuls und liefert sie den Steuerimpuls an die Treiberschaltung 350A des Hilfs-Leistungsmoduls 350.
  • Auf der Grundlage des Steuerimpulses erzeugt die Treiberschaltung 174 einen Ansteuerimpuls zum Steuern der Umrichterschaltung 140 und der Umrichterschaltung 142. Ferner erzeugt die Treiberschaltung 350A einen Steuerimpuls zum Ansteuern der Umrichterschaltung 350B des Hilfs-Leistungsmoduls 350.
  • Nun wird der Aufbau der elektrischen Schaltung der Umrichterschaltung 140 und der Umrichterschaltung 142 anhand von 2 beschrieben. Außerdem gleicht der in 1 gezeigte Schaltungsaufbau der Umrichterschaltung 350B des Hilfs-Leistungsmoduls 350 grundsätzlich dem Schaltungsaufbau der Umrichterschaltung 140. Somit wird in 2 auf die ausführliche Beschreibung des Schaltungsaufbaus der Umrichterschaltung 350B verzichtet und wird die Umrichterschaltung 140 als ein typisches Beispiel beschrieben. Jedoch ist die Ausgangsleistung des Hilfs-Leistungsmoduls 350 gering, so dass ein Halbleiterchip, welcher unten beschriebene obere und untere Zweige jeder Phase bildet, sowie ein den bestimmten Chip verbindender Schaltkreis im Hilfs-Leistungsmodul 350 vereinigt und angeordnet sind.
  • Ferner sind die Schaltungsaufbauformen und Funktionen der Umrichterschaltung 140 und der Umrichterschaltung 142 einander sehr ähnlich. Somit wird repräsentativ die Umrichterschaltung 140 beschrieben.
  • Es ist zu beachten, dass ein Isolierschicht-Bipolartransistor unten als ein Haltleiterelement, welches im folgenden als IGBT bezeichnet wird, verwendet wird. Die Umrichterschaltung 140 enthält eine Reihenschaltung 150 aus oberem und unterem Zweig mit einem IGBT 328 und einer Diode 156, welche einen oberen Zweig bilden, und einem IGBT 330 und einer Diode 166, welche einen unteren Zweig bilden. Die Reihenschaltung 150 aus oberem und unterem Zweig ist entsprechend jeder der drei Phasen, U-Phase, V-Phase und W-Phase, des auszugebenden Wechselstroms vorgesehen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform entsprechen die drei Phasen den jeweiligen Phasenwicklungen von drei Phasen der Ankerwicklung des Motors/Generators MG1. In jeder der Reihenschaltungen 150 aus oberem und unterem Zweig der drei Phasen wird Wechselstrom aus einer Zwischenelektrode 168, welche ein Mittelpunktteil der Reihenschaltung ist, ausgegeben. Der Wechselstrom ist über die Wechselstromklemme 159 oder den Wechselstrom-Steckverbinder 188 mit einer Wechselstrom-Busschiene 802, welche eine Wechselstromleitung zum Motor/Generator MG1 wie unten beschrieben ist, verbunden.
  • Eine Kollektorelektrode 153 des IGBT 328 des oberen Zweigs ist über eine Pluselektroden-Klemme 157 mit einer Kondensatorklemme 506 auf der Seite der Pluselektrode des Kondensatormoduls 500 elektrisch verbunden. Dann ist eine Emitterelektrode des IGBT 330 des unteren Zweigs über eine Minuselektroden-Klemme 158 mit einer Kondensatorklemme 504 auf der Seite der Minuselektrode des Kondensatormoduls 500 elektrisch verbunden.
  • Der IGBT 328 enthält die Kollektorelektrode 153, eine Signal-Emitterelektrode 155 und eine Gate-Elektrode 154. Ferner enthält der IGBT 330 eine Kollektorelektrode 163, eine Signal-Emitterelektrode 165 und eine Gate-Elektrode 164. Die Diode 156 ist zwischen die Kollektorelektrode 153 und die Emitterelektrode geschaltet. Ferner ist die Diode 166 zwischen die Kollektorelektrode 163 und die Emitterelektrode geschaltet. Ein Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (im Folgenden als MOSFET bezeichnet) kann als Leistungshalbleiter-Schaltelement verwendet werden. In diesem Fall sind die Diode 156 und die Diode 166 möglicherweise nicht erforderlich. Als das Leistungshalbleiter-Schaltelement eignet sich ein IGBT im Fall einer relativ hohen Gleichspannung und eignet sich ein MOSFET im Fall einer relativ niedrigen Gleichspannung.
  • Das Kondensatormodul 500 enthält mehrere Kondensatorklemmen 506 auf der Seite der Pluselektrode, mehrere Kondensatorklemmen 504 auf der Seite der Minuselektrode, eine Batterie-Plusklemme 509 und eine Batterie-Minusklemme 508. Ein Hochspannungs-Gleichstrom aus der Batterie 136 wird über den Gleichstrom-Steckverbinder 138 in die Batterie-Plusklemme 509 und die Batterie-Minusklemme 508 gespeist. Dann wird der Hochspannungs-Gleichstrom von den mehreren Kondensatorklemmen 506 auf der Seite der Pluselektrode des Kondensatormoduls 500 und den mehreren Kondensatorklemmen 504 auf der Seite der Minuselektrode des Kondensatormoduls 500 in die Umrichterschaltung 140, die Umrichterschaltung 142 und das Hilfs-Leistungsmodul 350 gespeist. Andererseits wird der Gleichstrom, welcher durch die Umrichterschaltung 140 und die Umrichterschaltung 142 aus dem Wechselstrom umgewandelt wurde, von der Kondensatorklemme 506 auf der Seite der Pluselektrode und der Kondensatorklemme 504 auf der Seite der Minuselektrode in das Kondensatormodul 500 gespeist. Dann wird der Gleichstrom von der Batterie-Plusklemme 509 und der Batterie-Minusklemme 508 über den Gleichstrom-Steckverbinder 138 in die Batterie 136 gespeist und in der Batterie 136 gespeichert.
  • Eine Steuerschaltung 172 enthält einen Mikrocomputer (im Folgenden als „Micon“ bezeichnet) zum Durchführen einer Rechenverarbeitung des Schaltzeitpunkts des IGBT 328 und des IGBT 330. Die in den Micon eingegebenen Informationen enthalten den für den Motor/Generator MG1 erforderlichen Drehmoment-Sollwert, den von der Reihenschaltung 150 aus oberem und unterem Zweig an den Motor/Generator MG1 gelieferten Stromwert und die Magnetpol-Position des Läufers des Motors/Generators MG1. Der Drehmoment-Sollwert beruht auf einem aus der nicht gezeigten höheren Steuereinrichtung ausgegebenen Anweisungssignal. Der Stromwert wird auf der Grundlage eines Erfassungssignals von einem Stromsensor 180 erfasst. Die Magnetpol-Position wird auf der Grundlage eines aus einem rotierenden Magnetsensor (nicht dargestellt) wie einem Drehmelder, welcher am Motor/Generator MG1 vorgesehen ist, ausgegebenen Erfassungssignals erfasst. In der vorliegenden Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass der Stromsensor 180 Stromwerte von drei Phasen erfasst. Jedoch ist es auch möglich, die Stromwerte von zwei Phasen zu erfassen und den Strom von drei Phasen durch Berechnung zu ermitteln.
  • 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Stromrichtvorrichtung 200 als einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Stromrichtvorrichtung 200 enthält einen durchflusswegbildenden Körper 12, welcher als ein Gehäuse zur Unterbringung unten beschriebener Leistungshalbleitermodule 300a bis 300c und Leistungshalbleitermodule 301a bis 301c sowie des Kondensatormoduls 500 fungiert. Ferner enthält die Stromrichtvorrichtung 200 außerdem den Deckel 8. Es ist zu beachten, dass auch ein Aufbau möglich ist, bei welchem ein Gehäusekörper getrennt vom durchflusswegbildenden Körper 12 der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen ist und der durchflusswegbildende Körper 12 im Gehäuse untergebracht ist.
  • Der Deckel 8 dient zur Unterbringung der Schaltungsbauteile der Stromrichtvorrichtung 200 und ist am durchflusswegbildenden Körper 12 befestigt. Die Steuer-Leiterplatte 20, auf welcher die Steuerschaltung 172 montiert ist, ist im inneren, oberen Abschnitt des Deckels 8 angeordnet. Eine erste Öffnung 202, eine dritte Öffnung 204a, eine vierte Öffnung 204b und eine fünfte Öffnung 205 sind an der Oberseite des Deckels 8 vorgesehen. Ferner ist eine zweite Öffnung 203 an der Seitenwand des Deckels 8 vorgesehen.
  • Der Steckverbinder 21 ist an der Steuer-Leiterplatte 20 vorgesehen und steht durch die erste Öffnung 202 nach außen hervor. Die minusseitige Starkstromleitung 510 und die plusseitige Starkstromleitung 512 verbinden den Gleichstrom-Steckverbinder 138 elektrisch mit dem Kondensatormodul 500 und dergleichen und stehen durch die zweite Öffnung 203 nach außen hervor.
  • Wechselstromseitige Relaisleiter 802a bis 802c sind jeweils mit den Leistungshalbleitermodulen 300a bis 300c verbunden und stehen durch die dritte Öffnung 204a nach außen hervor. Wechselstromseitige Relaisleiter 802d bis 802f sind jeweils mit den Leistungshalbleitermodulen 301a bis 301c verbunden und stehen durch die vierte Öffnung 204b nach außen hervor. Die Wechselstrom-Ausgangsklemme des Hilfs-Leistungsmoduls 350 (nicht gezeigt) steht durch die fünfte Öffnung 205 nach außen hervor.
  • Die Richtung der Anschlussfläche der Klemme des Steckverbinders 21 und dergleichen fällt je nach der Art des Fahrzeugs unterschiedlich aus. Insbesondere wenn der Einbau in ein kleines Fahrzeug gewünscht wird, ist es im Hinblick auf die Größenbeschränkungen des Motorraums sowie die Montagefreundlichkeit vorzuziehen, die Klemme mit nach oben weisender Anschlussfläche nach außen hervorstehen zu lassen. Zum Beispiel wenn die Stromrichtvorrichtung 200 über dem Getriebe TM vorgesehen ist, wird die Verarbeitbarkeit verbessert, indem man die Klemme zur der Seite, auf welcher das Getriebe TM vorgesehen ist, entgegengesetzten Seite hervorstehen lässt.
  • 4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Gesamtansicht, welche das Verstehen der im durchflusswegbildenden Körper 12 der Stromrichtvorrichtung 200 untergebrachten Struktur erleichtert.
  • Der durchflusswegbildende Körper 12 bildet Öffnungsteile 400a bis 400c und Öffnungsteile 402a bis 402c, welche zum Durchflussweg, durch welchen ein kühlendes Kältemittel fließt, führen. Die Öffnungsteile 400a bis 400c sind mit den eingeschobenen Leistungshalbleitermodulen 300a bis 300c ausgefüllt. Ferner sind Öffnungen 402d bis 402f mit den eingeschobenen Leistungshalbleitermodulen 301a bis 301c ausgefüllt.
  • Im durchflusswegbildenden Körper 12 ist auf der Seite des Raums, in welchem die Leistungshalbleitermodule 300a bis 300c und die Leistungshalbleitermodule 301a bis 301c untergebracht sind, ein Unterbringungsraum 405 zur Unterbringung des Kondensatormoduls 500 gebildet.
  • Das Kondensatormodul 500 hat einen im Wesentlichen konstanten Abstand von den Leistungshalbleitermodulen 300a bis 300c und von den Leistungshalbleitermodulen 301a bis 301c, so dass die Leitungskonstante zwischen dem Glättungskondensator und der Leistungshalbleitermodul-Schaltung in jeder der drei Phasen leicht ausgeglichen werden kann. Somit ist es möglich, einen Schaltungsaufbau zu erreichen, in welchem die Spitzenspannung mühelos verringert werden kann.
  • Indem durch Gießen eines Aluminiumwerkstoffs die Hauptstruktur des Durchflusswegs des durchflusswegbildenden Körpers 12 mit dem durchflusswegbildenden Körper 12 als ein Stück gebildet wird, ist es möglich, über das Erzielen der Kühlwirkung hinaus die mechanische Festigkeit des Durchflusswegs zu erhöhen. Ferner sind der durchflusswegbildende Körper 12 und der Durchflussweg durch Aluminiumgießen als eine aus einem Stück bestehende Struktur gebildet, so dass die Wärmeübertragung erhöht wird und der Kühlwirkungsgrad verbessert wird. Es ist zu beachten, dass die Leistungshalbleitermodule 300a bis 300c und die Leistungshalbleitermodule 301a bis 301c am Durchflussweg befestigt sind, um den Durchflussweg zu vervollständigen. Dann wird der Wasserweg einer Wasserdichtheitsprüfung unterzogen. Sobald der Wasserweg die Wasserdichtheitsprüfung bestanden hat, darf das Montieren des Kondensatormoduls 500, des Hilfs-Leistungsmoduls 350 und des Trägers durchgeführt werden. Wie oben beschrieben, ist der durchflusswegbildende Körper 12 an der Unterseite der Stromrichtvorrichtung 200 vorgesehen und sind dann die erforderlichen Komponenten wie das Kondensatormodul 500, das Hilfs-Leistungsmodul 350 und der Träger nacheinander von oben befestigt. Somit werden die Produktivität und die Zuverlässigkeit erhöht.
  • Die Treiber-Leiterplatte 22 ist über den Leistungshalbleitermodulen 300a bis 300c, den Leistungshalbleitermodulen 301a bis 301c und dem Kondensatormodul 500 angeordnet. Ferner ist die Metall-Grundplatte 11 zwischen der Treiber-Leiterplatte 22 und der Steuer-Leiterplatte 20 angeordnet. Die Metall-Grundplatte 11 fungiert als die elektromagnetische Abschirmung der auf der Treiber-Leiterplatte 22 und der Steuer-Leiterplatte 20 montierten Schaltungsgruppe und vermag gleichzeitig, durch die Treiber-Leiterplatte 22 und die Steuer-Leiterplatte 20 erzeugte Wärme zwecks Abkühlung abzugeben.
  • Ferner bewirkt die Metall-Grundplatte 11 eine Erhöhung der mechanischen Resonanzfrequenz der Steuer-Leiterplatte 20. Anders ausgedrückt, die Schraubenteile zum Befestigen der Steuer-Leiterplatte 20 an der Metall-Grundplatte 11 können in kurzen Abständen angeordnet sein. Infolgedessen kann der Abstand zwischen den Unterstützungspunkten verringert werden, wenn eine mechanische Schwingung auftritt, so dass die Resonanzfrequenz erhöht werden kann. Zum Beispiel kann die Resonanzfrequenz der Steuer-Leiterplatte 20 bezüglich der vom Getriebe übertragenen Schwingungsfrequenz erhöht werden, so dass die Steuer-Leiterplatte 20 eher nicht durch die Schwingung beeinträchtigt wird und die Zuverlässigkeit erhöht wird.
  • 5 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung des durchflusswegbildenden Körpers 12, welche von der Unterseite des in 4 gezeigten durchflusswegbildenden Körpers 12 gesehen ist.
  • Im durchflusswegbildenden Körper 12 sind ein Einlassrohr 13 und ein Auslassrohr 14 an einer Seitenwand 12a vorgesehen. Das kühlende Kältemittel fließt in der Richtung einer durch die gestrichelte Linie angegebenen Fließrichtung 417 und fließt durch das Einlassrohr 13 zu einem entlang einer Seite des durchflusswegbildenden Körpers 12 gebildeten ersten Durchflussweg-Teil 19a. Ein zweiter Durchflussweg-Teil 19b ist über einen Rückflussweg-Teil mit dem ersten Durchflussweg-Abschnitt 19a verbunden und ist parallel zum ersten Durchflussweg-Teil 19a gebildet. Ein dritter Durchflussweg-Teil 19c ist über einen Rückflussweg-Teil mit dem zweiten Durchflussweg-Teil 19b verbunden und ist parallel zum zweiten Durchflussweg-Teil 19b gebildet. Ein vierter Durchflussweg-Teil 19d ist über einen Rückflussweg-Teil mit dem dritten Durchflussweg-Teil 19c verbunden und ist parallel zum dritten Durchflussweg-Teil 19c gebildet. Ein fünfter Durchflussweg-Teil 19e ist mit dem vierten Durchflussweg-Teil 19d über einen Rückflussweg-Teil verbunden und ist parallel zum vierten Durchflussweg-Teil 19d gebildet. Ein sechster Durchflussweg-Teil 19f ist über einen Rückflussweg-Teil mit dem fünften Durchflussweg-Teil 19e verbunden und ist parallel zum fünften Durchflussweg-Teil 19e gebildet. Anders ausgedrückt, die Durchflussweg-Teile eins 19e bis sechs 19f sind so verbunden, dass sie einen mäandernden Durchflussweg bilden.
  • Ein erster durchflusswegbildender Körper 441 bildet den ersten Durchflussweg-Teil 19a, den zweiten Durchflussweg-Teil 19b, den dritten Durchflussweg-Teil 19c, den vierten Durchflussweg-Teil 19d, den fünften Durchflussweg-Teil 19e und den sechsten Durchflussweg-Teil 19f. Der erste Durchflussweg-Teil 19a, der zweite Durchflussweg-Teil 19b, der dritte Durchflussweg-Teil 19c, der vierte Durchflussweg-Teil 19d, der fünfte Durchflussweg-Teil 19e und der sechste Durchflussweg-Teil 19f sind jeweils in der Tiefenrichtung größer als in der Breitenrichtung gebildet.
  • Der siebte Durchflussweg-Teil 19g führt zum sechsten Durchflussweg-Teil 19f und ist an einer dem Unterbringungsraum 405 des in 4 gezeigten Kondensatormoduls 500 gegenüberliegenden Position gebildet. Ein zweiter durchflusswegbildender Körper 442 bildet den siebten Durchflussweg-Teil 19g. Der siebte Durchflussweg-Teil 19g ist in der Breitenrichtung größer als in der Tiefenrichtung gebildet.
  • Ein achter Durchflussweg-Teil 19h führt zum siebten Durchflussweg-Teil 19g und ist an einer dem unten beschriebenen Hilfs-Leistungsmodul 350 gegenüberliegenden Position gebildet. Ferner ist der achte Durchflussweg-Teil 19h mit dem Auslassrohr 14 verbunden. Ein dritter durchflusswegbildender Körper 444 bildet den achten Durchflussweg-Teil 19h. Der achte Durchflussweg-Teil 19h ist in der Tiefenrichtung größer als in der Breitenrichtung gebildet.
  • Eine Öffnungsabschnitt 404, zu welchem alle Durchflussweg-Teile führen wie oben beschrieben, ist an der Unterseite des durchflusswegbildenden Körpers 12 gebildet. Die Öffnungsabschnitt 404 ist durch eine untere Abdeckung 420 verschlossen. Ein Dichtungselement 409 ist zwischen der unteren Abdeckung 420 und dem durchflusswegbildenden Körper 12 vorgesehen, um die Luftdichtheit aufrechtzuerhalten.
  • Ferner sind hervorstehende Abschnitte 406a bis 406f, welche in der vom durchflusswegbildenden Körper 12 weg weisenden Richtung hervorstehen, in der unteren Abdeckung 420 gebildet. Die hervorstehenden Abschnitte 406a bis 406f sind entsprechend den Leistungshalbleitermodulen 300a bis 300c und den Leistungshalbleitermodulen 301a bis 301c vorgesehen. Anders ausgedrückt, der hervorstehende Abschnitt 406a ist gegenüber dem ersten Durchflussweg-Teil 19a gebildet. Der hervorstehende Abschnitt 406b ist gegenüber dem zweiten Durchflussweg-Teil 19b gebildet. Der hervorstehende Abschnitt 406c ist gegenüber dem dritten Durchflussweg-Teil 19c gebildet. Der hervorstehende Abschnitt 406d ist gegenüber dem vierten Durchflussweg-Teil 19d gebildet. Der hervorstehende Abschnitt 406e ist gegenüber dem fünften Durchflussweg-Teil 19e gebildet. Der hervorstehende Abschnitt 406f ist gegenüber dem sechsten Durchflussweg-Teil 19f gebildet.
  • Die Tiefe und die Breite des siebten Durchflussweg-Teils 19g weichen stark von der Tiefe und der Breite des sechsten Durchflussweg-Teils 19f ab. Um die Strömung des kühlenden Kältemittels korrigieren und die Durchflussmenge bei der bedeutenden Änderung der Form des Durchflusswegs bewältigen zu können, ist es wünschenswert, dass der zweite durchflusswegbildende Körper 442 mit einer geraden Rippe 447, welche in den siebten Durchflussweg-Teil 19g hervorsteht, versehen ist.
  • Entsprechend weichen die Tiefe und die Breite des achten Durchflussweg-Teils 19h stark von der Tiefe und der Breite des siebten Durchflussweg-Teils 19g ab. Um die Strömung des kühlenden Kältemittels korrigieren und die Durchflussmenge bei der bedeutenden Änderung der Form des Durchflusswegs bewältigen zu können, ist es wünschenswert, dass der dritte durchflusswegbildende Körper 444 mit einer geraden Rippe 448, welche in den achten Durchflussweg-Teil 19h hervorsteht, versehen ist.
  • Der detaillierte Aufbau der in der Umrichterschaltung 140 verwendeten Leistungshalbleitermodule 300a bis 300c wird nun anhand der 6 bis 10 beschrieben. Die Leistungshalbleitermodule 300a bis 300c haben den gleichen Aufbau, so dass repräsentativ der Aufbau des Leistungshalbleitermoduls 300a beschrieben wird. Es ist zu beachten, dass in den 6 bis 10 eine Signalklemme 325U der Gate-Elektrode 154 und der Signal-Emitterelektrode 155, welche in 2 gezeigt sind, entspricht und eine Signalklemme 325L der Gate-Elektrode 164 und der Emitterelektrode 165, welche in 2 gezeigt sind, entspricht. Ferner ist eine Gleichstrom-Pluselektroden-Klemme 315B die gleiche wie die in 2 gezeigte Pluselektroden-Klemme 157 und ist eine Gleichstrom-Minuselektroden-Klemme 319B die gleiche wie die in 2 gezeigte Minuselektroden-Klemme 158. Ferner ist eine Wechselstromklemme 320B die gleiche wie die in 2 gezeigte Wechselstromklemme 159.
  • 6(a) ist eine perspektivische Ansicht des Leistungshalbleitermoduls 300a der vorliegenden Ausführungsform. 6(b) ist eine Schnittansicht entlang des Querschnitts D des Leistungshalbleitermoduls 300a der vorliegenden Ausführungsform, gesehen aus der Richtung E.
  • 7 ist eine Ansicht, welche das Leistungshalbleitermodul 300a zeigt, bei welcher, zur Erleichterung des Verstehens, gegenüber dem in 6 gezeigten Zustand eine Schraube 309 und ein zweites Dichtharz 351 entfernt sind. 7(a) ist eine perspektivische Ansicht, und 7(b) ist eine Schnittansicht ähnlich 6(b) entlang des Querschnitts D, gesehen aus der Richtung E. Ferner ist 7(c) eine Schnittansicht eines dünnen Wandabschnitts 304A, bevor dieser infolge eines auf die Rippe 305 ausgeübten Drucks verformt wird.
  • 8 ist eine Ansicht des Leistungshalbleitermoduls 300a, bei welcher außerdem gegenüber dem in 7 gezeigten Zustand das Modulgehäuse 304 entfernt ist. 8(a) ist eine perspektivische Ansicht, und 8(b) ist eine Schnittansicht ähnlich den 6(b) und 7(b) entlang des Querschnitts D, gesehen aus der Richtung E.
  • 9 ist eine perspektivische Ansicht des Leistungshalbleitermoduls 300a, bei welcher außerdem gegenüber dem in 8 gezeigten Zustand das erste Dichtharz 348 und der Verdrahtungsisolierabschnitt 608 entfernt sind.
  • 10 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung des Montageprozesses des Modul-Hauptdichtelements 302. Die Leistungshalbleiterelemente (IGBT 328, IGBT 330, Diode 156 und Diode 166), welche die Reihenschaltung 150 aus oberem und unterem Zweig bilden, sind so befestigt, dass sie zwischen einem Leiterblech 315 und einem Leiterblech 318 oder zwischen einem Leiterblech 320 und einem Leiterblech 319 liegen, wie in den 8 und 9 gezeigt. Das Leiterblech 315 und dergleichen werden mit dem ersten Dichtharz 348 versiegelt, wobei die Abstrahlungsfläche unbedeckt ist, und ein Isolierelement 333 wird thermisch an die Abstrahlungsfläche gepresst. Das erste Dichtharz 348 hat eine Polyederform (in diesem Fall im Wesentlichen eine Quaderform) wie in 8 gezeigt.
  • Das mit dem ersten Dichtharz 348 abgedichtete Modul-Hauptdichtelement 302 wird in das Modulgehäuse 304 eingeführt und wird thermisch an die Innenseite des Modulgehäuses 304, welches ein CAN-Kühler ist, gepresst, wobei das Isolierelement 333 dazwischenliegt. Hier ist der CAN-Kühler ein Kühler von zylindrischer Form mit einer Einführöffnung 306 auf der einen Seite und mit einem Boden auf der anderen Seite. Ein im Innern des Modulgehäuses 304 verbleibender Hohlraum wird mit dem zweiten Dichtharz 351 gefüllt.
  • Das Modulgehäuse 304 ist aus einem Element mit einer elektrischen Leitfähigkeit, zum Beispiel einem Aluminiumlegierungs-Werkstoff (Al, AlSi, AlSiC, Al-C und dergleichen) gebildet. Der Außenrand der Einführöffnung 306 ist von einem Flansch 304B umgeben. Ferner sind, wie in 6(a) gezeigt, eine erste Abstrahlungsfläche 307A und eine zweite Abstrahlungsfläche 307B, welche jeweils einen größeren Flächeninhalt als die anderen Flächen haben, einander gegenüberliegend angeordnet. Dann sind die jeweiligen Leistungshalbleiterelemente (IGBT 328, IGBT 330, Diode 156 und Diode 166) so angeordnet, dass sie den jeweiligen Abstrahlungsflächen gegenüberliegen.
  • Die drei mit den entgegengesetzten Abstrahlungsflächen eins 307A und zwei 307B verbundenen Oberflächen bilden eine Ebene, welche bei einer Breite, die kleiner als die Abstrahlungsflächen eins 307A und zwei 307B ist, versiegelt ist. Dann ist die Einführöffnung 306 an der Ebene der einen, übrigen Seite gebildet. Das Modulgehäuse 304 hat nicht unbedingt eine genau rechteckige Form und kann abgerundete Ecken haben wie 6(a) gezeigt.
  • Durch Verwenden des Gehäuses aus Metall mit einer solchen Form ist es möglich, die Abdichtung für das Kältemittel im Flansch 304B sicherzustellen, selbst wenn das Modulgehäuse 304 in den Durchflussweg, durch welchen das Kältemittel wie Wasser oder Öl fließt, eingeführt ist. Somit ist es mittels eines einfachen Aufbaus möglich, zu verhindern, dass das kühlende Kältemittel ins Innere des Modulgehäuses 304 eindringt. Ferner sind die Rippen 305 in den entgegengesetzten Abstrahlungsflächen eins 307A beziehungsweise zwei 307B einheitlich gebildet. Ferner ist der dünne Wandabschnitt 304A, dessen Dicke äußerst dünn ist, im Außenrand der ersten Abstrahlungsfläche 307A und der zweiten Abstrahlungsfläche 307B gebildet. Die Dicke des dünnen Wandabschnitts 304A ist merklich so weit verringert, dass dieser infolge eines auf die Rippe 305 ausgeübten Drucks mühelos verformt wird, so dass die Produktivität nach dem Einführen des Modul-Hauptdichtelements 302 zunimmt.
  • Wie oben beschrieben, ist es durch thermisches Pressen des Leiterblechs 315 und dergleichen an die Innenwand des Modulgehäuses 304 über das Isolierelement 333 möglich, den Hohlraum zwischen dem Leiterblech 315 und dergleichen und der Innenwand des Modulgehäuses 304 zu verkleinern. Somit kann die durch das Leistungshalbleiterelement erzeugte Wärme wirkungsvoll zur Rippe 305 übertragen werden. Ferner ist es, indem dem Isolierelement 333 eine bestimmte Dicke und Flexibilität zugestanden wird, möglich, die Erzeugung einer thermischen Beanspruchung durch das Isolierelement 333 aufzunehmen, welches in der Stromrichtvorrichtung für das Fahrzeug, in welcher die Temperaturänderung bedeutend ist, besser zu verwenden ist.
  • Eine Gleichstrom-Pluselektroden-Verdrahtung 315A und eine Gleichstrom-Minuselektroden-Verdrahtung 319A, welche aus Metall gebildet sind, sind außen am Modulgehäuse 304 vorgesehen, um eine elektrische Verbindung zum Kondensatormodul 500 herzustellen. Eine Gleichstrom-Pluselektroden-Klemme 315B und eine Gleichstrom-Minuselektroden-Klemme 319B sind am Endabschnitt der Gleichstrom-Pluselektrode 315A beziehungsweise am Endabschnitt der Gleichstrom-Minuselektroden-Verdrahtung 319A gebildet. Ferner ist eine Wechselstromverdrahtung 320A aus Metall vorgesehen, um Wechselstrom in den Motor/Generator MG1 oder MG2 zu speisen. Dann ist eine Wechselstromklemme 320B am Endabschnitt der Wechselstromelektroden-Verdrahtung 320A gebildet. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Gleichstrom-Pluselektroden-Verdrahtung 315A mit dem Leiterblech 315 verbunden, ist die Gleichstrom-Minuselektroden-Verdrahtung 319A mit dem Leiterblech 319 verbunden und ist die Wechselstromverdrahtung 320A mit dem Leiterblech 320 verbunden wie in 9 gezeigt.
  • Außerdem sind Signalverdrahtungen 324U und 324L aus Metall außen am Modulgehäuse 304 vorgesehen, um eine elektrische Verbindung zur Treiberschaltung 174 herzustellen. Dann sind eine Signalklemme 325U und eine Signalklemme 325L am Endabschnitt der Signalverdrahtung 324U beziehungsweise am Endabschnitt der Signalverdrahtung 324L gebildet. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Signalverdrahtung 324U mit dem IGBT 328 verbunden und ist die Signalverdrahtung 324L mit dem IGBT 330 verbunden wie in 9 gezeigt.
  • Die Gleichstrom-Pluselektroden-Verdrahtung 315A, die Gleichstrom-Minuselektroden-Verdrahtung 319A, die Wechselstromverdrahtung 320A, die Signalverdrahtung 324U und die Signalverdrahtung 324L sind als ein Stück als ein Hilfsformkörper 600 dergestalt gebildet, dass sie durch den aus einem Harzwerkstoff gebildeten Verdrahtungsisolierabschnitt 608 voneinander isoliert sind. Der Verdrahtungsisolierabschnitt 608 fungiert auch als ein Halteelement zum Halten jeder Verdrahtung. Ein aushärtendes oder thermoplastisches Harz mit Isoliereigenschaften eignet sich als der für den Verdrahtungsisolierabschnitt 608 verwendete Harzwerkstoff. Auf diese Weise ist es möglich, die Isolierung zwischen jeder der Gleichstrom-Pluselektroden-Verdrahtung 315A, der Gleichstrom-Minuselektroden-Verdrahtung 319A, der Wechselstromverdrahtung 320A, der Signalverdrahtung 324U und der Signalverdrahtung 324L sicherzustellen. Infolgedessen kann eine hochdichte Verdrahtung erreicht werden.
  • Der Hilfsmodul-Körper 600 ist mit einem Metall im Modul-Hauptdichtelement 302 und einem Verbindungsteil 370 kontaktiert. Dann ist der Hilfsmodul-Körper 600 mittels der durch ein im Verdrahtungsisolierabschnitt 608 vorgesehenes Schraubenloch verlaufenden Schraube 309 am Modulgehäuse 304 befestigt. Zum Beispiel kann das Metall-Kontaktieren des Modul-Hauptdichtelements 302 und des Hilfsformkörpers 600 im Verbindungsteil 370 durch TIG-Schweißen erfolgen.
  • Die Gleichstrom-Pluselektroden-Verdrahtung 315A und die Gleichstrom-Minuselektroden-Verdrahtung 319A sind einander gegenüberliegend geschichtet, wobei der Verdrahtungsisolierabschnitt 608 dazwischenliegt, und haben eine Form, welche sich im Wesentlichen parallel zueinander erstreckt. Wegen der oben beschriebenen Anordnung und Form ist der Strom, welcher beim Schaltvorgang des Leistungshalbleiterelements momentan fließt, entgegengesetzt gerichtet und fließt er in der entgegengesetzten Richtung. Auf diese Weise löschen die durch den Strom erzeugten Magnetfelder einander aus, so dass durch diese Maßnahme eine niedrige Induktivität erreicht werden kann. Es ist zu beachten, dass auch die Wechselstromverdrahtung 320A und die Signalklemmen 325U und 325L in derselben Richtung wie die Gleichstrom-Pluselektroden-Verdrahtung 315A und der Gleichstrom-Minuselektroden-Verdrahtung 319A verlaufen.
  • Der Verbindungsteil 370, in welchem das Modul-Hauptdichtelement 302 und der Hilfsformkörper 600 mit einem Metall kontaktiert sind, ist innerhalb des Modulgehäuses 304 durch das zweite Dichtharz 351 versiegelt. Auf diese Weise ist es möglich, den erforderlichen Isolierabstand zwischen dem Verbindungsteil 370 und dem Modulgehäuse 304 stabil sicherzustellen. Somit kann die Verkleinerung des Leistungshalbleitermoduls 300a gegenüber dem Fall, in welchem der Verbindungsteil 370 nicht versiegelt ist, erreicht werden.
  • Wie in 9 gezeigt, sind eine hilfsmodulseitige Gleichstrom-Pluselektroden-Anschlussklemme 315C, eine hilfsmodulseitige Gleichstrom-Minuselektroden-Anschlussklemme 319C, eine hilfsmodulseitige Wechselstrom-Anschlussklemme 320C, eine hilfsmodulseitige Signal-Anschlussklemme 326U und eine hilfsmodulseitige Signal-Anschlussklemme 326L in einer Reihe im Verbindungsteil 370 auf der Seite des Hilfsformkörpers 600 angeordnet. Andererseits sind eine elementseitige Gleichstrom-Pluselektroden-Anschlussklemme 315D, eine elementseitige Gleichstrom-Minuselektroden-Anschlussklemme 319D, eine elementseitige Wechselstrom-Anschlussklemme 320D, eine elementseitige Signal-Anschlussklemme 327U und eine elementseitige Signal-Anschlussklemme 327L in einer Reihe entlang einer Oberfläche des ersten Dichtharzes 348, welches eine Polyederform hat, im Verbindungsteil 370 auf der Seite des Modul-Hauptdichtelements 302 angeordnet. Durch Konfigurieren des Verbindungsteils 370, in welchem die jeweiligen Klemmen in einer Reihe angeordnet sind, ist es leicht, das Modul-Hauptdichtelement 302 durch Spritzpressen herzustellen.
  • Hier wird die Lagebeziehung zwischen den jeweiligen Klemmen beschrieben, wobei der vom ersten Dichtharz 348 des Modul-Hauptdichtelements 302 nach außen verlaufende Abschnitt als eine Klemme für jeden Typ betrachtet wird. In der folgenden Beschreibung wird die durch die Gleichstrom-Pluselektroden-Verdrahtung 315A (enthaltend die Gleichstrom-Pluselektroden-Klemme 315B und die hilfsmodulseitige Gleichstrom-Pluselektroden-Anschlussklemme 315C) und die elementseitige Gleichstrom-Pluselektroden-Klemme 315D gebildete Klemme als die Plusklemme bezeichnet. Ferner wird die durch die Gleichstrom-Minuselektroden-Verdrahtung 319A (enthaltend die Gleichstrom-Minuselektroden-Klemme 319B und die hilfsmodulseitige Gleichstrom-Minuselektroden-Anschlussklemme 319C) und die elementseitige Gleichstrom-Pluselektroden-Anschlussklemme 315D gebildete Klemme als die Minusklemme bezeichnet. Die durch die Wechselstromverdrahtung 320A (enthaltend die Wechselstromklemme 320B und die hilfsmodulseitige Wechselstrom-Anschlussklemme 320C) und die elementseitige Wechselstrom-Anschlussklemme 320D gebildete Klemme wird als die Ausgangsklemme bezeichnet. Die durch die Signalverdrahtung 324U (enthaltend die Signalklemme 325U und die hilfsmodulseitige Signal-Anschlussklemme 326U) und die elementseitige Signal-Anschlussklemme 327U gebildete Klemme wird als die Signalklemme des oberen Zweigs bezeichnet. Dann wird die durch die Signalverdrahtung 324L (enthaltend die Signalklemme 325L und die hilfsmodulseitige Signal-Anschlussklemme 326L) und die elementseitige Signal-Anschlussklemme 327L gebildete Klemme als die Signalklemme des unteren Zweigs bezeichnet.
  • Jede der Klemmen steht durch den Verbindungsteil 370 aus dem ersten Dichtharz 348 und dem zweiten Dichtharz 351 hervor. Die hervorstehenden Abschnitte, welche aus dem ersten Dichtharz 348 hervorstehen (die elementseitige Gleichstrom-Pluselektroden-Anschlussklemme 315D, die elementseitige Gleichstrom-Minuselektroden-Anschlussklemme 319D, die elementseitige Wechselstrom-Anschlussklemme 320D, die elementseitige Signal-Anschlussklemme 327U und die elementseitige Signal-Anschlussklemme 327L), sind wie oben beschrieben in einer Reihe entlang der Oberfläche des ersten Dichtharzes 348, welches eine Polyederform hat, angeordnet. Ferner stehen die Plusklemme und die Minusklemme aus dem zweiten Dichtharz 351 in einem geschichteten Zustand hervor und erstrecken sie sich nach außerhalb des Modulgehäuses 304. Dank diesem Aufbau ist es möglich, eine übermäßige Beanspruchung des Verbindungsteils des Leistungshalbleiterelements und der bestimmten Klemme zu verhindern und beim Schließen der Pressform zum Herstellen des Modul-Hauptdichtelements 302 durch Versiegeln des Leistungshalbleiterelements mit dem ersten Dichtharz 348 zu verhindern, dass der Spalt in der Pressform erzeugt wird. Ferner erzeugen die durch jede der geschichteten Klemmen für Plus und Minus fließenden entgegengesetzten Ströme Magnetflüsse in den entgegengesetzten Richtungen, welche einander auslöschen. Infolgedessen kann eine niedrige Induktivität erreicht werden.
  • Auf der Seite des Hilfsmodul-Körpers 600 sind die hilfsmodulseitige Gleichstrom-Pluselektroden-Anschlussklemme 315C und die hilfsmodulseitige Gleichstrom-Minuselektroden-Anschlussklemme 319C an den Endabschnitten der Gleichstrom-Pluselektroden-Verdrahtung 315A und der Gleichstrom-Minuselektroden-Verdrahtung 319A auf der der Gleichstrom-Pluselektroden-Klemme 315B beziehungsweise der Gleichstrom-Minuselektroden-Klemme 319B entgegengesetzten Seite gebildet. Ferner ist die hilfsmodulseitige Wechselstrom-Anschlussklemme 320C am Endabschnitt der Wechselstromverdrahtung 320A auf der der Wechselstromklemme 320B entgegengesetzten Seite gebildet. Die hilfsmodulseitigen Signal-Anschlussklemmen 326U, 326L sind an den Endabschnitten der Signalverdrahtungen 324U beziehungsweise 324L auf der den Signalklemmen 325U beziehungsweise 325L entgegengesetzten Seite gebildet.
  • Andererseits sind auf der Seite des Modul-Hauptdichtelements 302 die elementseitige Gleichstrom-Pluselektroden-Anschlussklemme 315D, die elementseitige Gleichstrom-Minuselektroden-Anschlussklemme 319D und die elementseitige Wechselstrom-Anschlussklemme 320D in den Leiterblechen 315, 319 beziehungsweise 320 gebildet. Ferner sind die elementseitigen Signal-Anschlussklemmen 327U, 327L durch einen Kontaktierungsdraht 371 mit den IGBTs 328 beziehungsweise 330 verbunden.
  • Wie in 10 gezeigt, sind das plusseitige Gleichstrom-Leiterblech 315 und das ausgangsseitige Wechselstrom-Leiterblech 320 sowie die elementseitigen Signal-Anschlussklemmen 327U und 327L mit einem gemeinsamen Verbindungsriegel 372 verbunden und sind diese als ein Stück gebildet, so dass sie im Wesentlichen in derselben Ebene liegen. Eine Kollektorelektrode des IGBT 328 auf der Seite des oberen Zweigs und eine Kathodenelektrode der Diode 156 auf der Seite des oberen Zweigs sind am Leiterblech 315 befestigt. Eine Kollektorelektrode des IGBT 330 auf der Seite des unteren Zweigs und eine Kathodenelektrode der Diode 166 auf der Seite des unteren Zweigs sind am Leiterblech 320 befestigt. Das Leiterblech 318 und das Leiterblech 319 sind so angeordnet, dass sie im Wesentlichen in derselben Ebene an den IGBTs 328, 330 und den Dioden 156, 166 liegen. Eine Emitterelektrode des IGBT 328 auf der Seite des oberen Zweigs und eine Anodenelektrode der Diode 156 auf der Seite des oberen Zweigs sind am Leiterblech 318 befestigt. Eine Emitterelektrode des IGBT 330 auf der Seite des unteren Zweigs und eine Anodenelektrode der Diode 166 auf der Seite des unteren Zweigs sind am Leiterblech 319 befestigt. Jedes der Leistungshalbleiterelemente ist über das Metallkontaktierungsmaterial 160 an dem in jedem Leiterblech vorgesehenen Elementbefestigungsteil 322 befestigt. Beispiele des Metallkontaktierungsmaterials 160 sind ein Lotmaterial, ein Silberblech und ein feine Metallpartikel enthaltendes Niedertemperatur-Sinter-Kontaktierungsmaterial.
  • Jedes Leistungshalbleiterelement hat einen flachen, scheibenähnlichen Aufbau, und die jeweiligen Elektroden des Leistungshalbleiterelements sind an der Vorder- und der Rückseite gebildet. Wie in 10 gezeigt, liegt jede der Elektroden des Leistungshalbleiterelements zwischen dem Leiterblech 315 und dem Leiterblech 318 oder zwischen dem Leiterblech 320 und dem Leiterblech 319. Anders ausgedrückt, das Leiterblech 315 und das Leiterblech 318 sind über den IGBT 328 und die Diode 156 einander gegenüberliegend und im Wesentlichen parallel zueinander geschichtet. Entsprechend sind das Leiterblech 320 und das Leiterblech 319 über den IGBT 330 und die Diode 166 einander gegenüberliegend und im Wesentlichen parallel zueinander geschichtet. Ferner sind das Leiterblech 320 und das Leiterblech 318 über eine Zwischenelektrode 329 verbunden. Infolge dieser Verbindung sind die obere Zweigschaltung und die untere Zweigschaltung dergestalt elektrisch verbunden, dass sie die Reihenschaltung aus oberem und unterem Zweig bilden. Wie oben beschrieben, liegen der IGBT 328 und die Diode 156 zwischen dem Leiterblech 315 und dem Leiterblech 318. Gleichzeitig liegen der IGBT 330 und die Diode 166 zwischen dem Leiterblech 320 und dem Leiterblech 319, um das Leiterblech 320 und das Leiterblech 318 über die Zwischenelektrode 329 zu verbinden. Dann sind die Steuerelektrode 328A des IGBT 328 und die elementseitige Signal-Anschlussklemme 327U durch den Kontaktierungsdraht 371 verbunden. Gleichzeitig sind die Steuerelektrode 330A des IGBT 330 und die elementseitige Signal-Anschlussklemme 327L durch den Kontaktierungsdraht 317 verbunden.
  • 11(a) ist eine perspektivische Ansicht, welche das äußere Erscheinungsbild des Kondensatormoduls 500 zeigt. 11(b) ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, welche den inneren Aufbau des Kondensatormoduls 500 zeigt. Ein geschichtetes Leiterblech 501 ist aus einem Minuselektroden-Leiterblech 505 und einem Pluselektroden-Leiterblech 507, welche aus einem breiten, plattenartigen Leiter gebildet sind, sowie einer zwischen dem Minuselektroden-Leiterblech 505 und dem Pluselektroden-Leiterblech 507 liegenden Isolierfolie 550 gebildet. Das geschichtete Leiterblech 501 ermöglicht, dass die Magnetflüsse infolge des durch die Reihenschaltung 150 aus oberem und unterem Zweig jeder Phase fließenden Stroms einander auslöschen. Somit kann hinsichtlich des durch die Reihenschaltung 150 aus oberem und unterem Zweig fließenden Stroms eine niedrige Induktivität erreicht werden.
  • Die Batterie-Minusklemme 508 und die Batterie-Plusklemme 509 sind von einer Seite in der Längsrichtung des geschichteten Leiterblechs 501 ansteigend gebildet. Die Batterie-Minusklemme 508 und die Batterie-Plusklemme 509 sind mit dem Pluselektroden-Leiterblech 507 beziehungsweise dem Minuselektroden-Leiterblech 505 verbunden. Die Hilfs-Kondensatorklemmen 516 und 517 sind von einer Seite in der Längsrichtung des geschichteten Leiterblechs 501 ansteigend gebildet. Die Hilfs-Kondensatorklemmen 516 und 517 sind mit dem Pluselektroden-Leiterblech 507 beziehungsweise dem Minuselektroden-Leiterblech 505 verbunden.
  • Der Relaisleiterteil 530 ist von einer Seite in der Längsrichtung des geschichteten Leiterblechs 501 ansteigend gebildet. Die Kondensatorklemmen 503a bis 503c stehen aus dem Endabschnitt des Reläisleiterteils 530 hervor. Die Kondensatorklemmen 503a bis 503c sind jeweils entsprechend den Leistungshalbleitermodulen 300a bis 300c gebildet. Ferner stehen Kondensatorklemmen 503d bis 503f auch aus dem Endabschnitt des Relaisleiterteils 530 hervor. Die Kondensatorklemmen 503d bis 503f sind jeweils entsprechend den Leistungshalbleitermodulen 301a bis 301c gebildet. Der Relaisleiterteil 530 und die Kondensatorklemmen 503a bis 503c sind vollständig in einem geschichteten Aufbau konfiguriert, wobei die Isolierfolie 550 dazwischenliegt, um eine niedrige Induktivität des durch die Reihenschaltung 150 aus oberem und unterem Zweig fließenden Stroms zu erreichen. Ferner ist der Relaisleiterteil 530 so konfiguriert, dass die Durchgangslöcher und dergleichen, welche den Stromfluss verhindern können, nicht gebildet oder so weit wie möglich verringert sind.
  • Dank diesem Aufbau kann der Rücklaufstrom, welcher beim Umschalten zwischen den für jede Phase vorgesehenen Leistungshalbleitermodulen 300a bis 300c erzeugt wird, leicht zum Relaisleiterteil 530 fließen und fließt er eher nicht zur Seite des geschichteten Leiterblechs 501. Somit ist es möglich, die infolge des Rücklaufstroms im geschichteten Leiterblech 501 erzeugte Wärme zu verringern.
  • Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform das Minuselektroden-Leiterblech 505, das Pluselektroden-Leiterblech 507, die Batterie-Minusklemme 508, die Batterie-Plusklemme 509, der Relaisleiterteil 530 und die Kondensatorklemmen 503a bis 503f durch eine als ein Stück gebildete Metallplatte konfiguriert sind und die Wirkung haben, die Induktivität des durch die Reihenschaltung 150 aus oberem und unterem Zweig fließenden Stroms zu verringern.
  • Eine Vielzahl der Kondensatorzellen 514 ist unter dem geschichteten Leiterblech 501 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind drei Kondensatorzellen 514 in einer Reihe entlang der einen Seite in der Längsrichtung des geschichteten Leiterblechs 501 angeordnet. Ferner sind weitere drei Kondensatorzellen 514 in einer Reihe entlang der anderen Seite in der Längsrichtung des geschichteten Leiterblechs 501 angeordnet. Somit sind insgesamt sechs Kondensatorzellen vorgesehen.
  • Die Kondensatorzellen 514, welche entlang der jeweiligen Seiten in der Längsrichtung des geschichteten Leiterblechs 501 angeordnet sind, sind bezüglich der in 11(a) gezeigten gestrichelten Linie A-A symmetrisch angeordnet. Auf diese Weise wird das Stromgleichgewicht zwischen den Kondensatorklemmen 503a bis 503c und den Kondensatorklemmen 503d bis 503f, wenn der durch die Kondensatorzellen 514 geglättete Gleichstrom in die Leistungshalbleitermodule 300a bis 300c und die Leistungshalbleitermodule 301a bis 301c gespeist wird, ausgeglichen, so dass die Induktivität des geschichteten Leiterblechs 501 verringert werden kann. Ferner ist es möglich, zu verhindern, dass der Strom örtlich im geschichteten Leiterblech 501 fließt. Somit wird das thermische Gleichgewicht ausgeglichen und kann die Wärmebeständigkeit verbessert werden.
  • Die Kondensatorzelle 514 ist eine Einheitenstruktur des Energiespeicherteils des Kondensatormoduls 500, welche einen Folienkondensator verwendet, in welchem zwei Folien mit einem auf einer Oberfläche abgeschiedenen Metall wie Aluminium so geschichtet und gewickelt sind, dass sie zwei Metallschichten als Plus- beziehungsweise Minuselektrode bilden. Die Elektroden der Kondensatorzelle 514 sind durch Aufsprühen eines Leiters wie Zinn hergestellt, wobei die gewickelten axialen Oberflächen als die Plus- beziehungsweise die Minuselektrode dienen.
  • Das Kondensatorgehäuse 502 enthält einen Unterbringungsteil 511 zur Unterbringung der Kondensatorzellen 514. Der Unterbringungsteil 511 hat eine Ober- und eine Unterseite, welche jeweils eine im Wesentlichen rechteckige Form haben. Das Kondensatorgehäuse 502 enthält Löcher 520a bis 520d, durch welche Befestigungsmittel wie Schrauben verlaufen, um das Kondensatormodul 500 am durchflusswegbildenden Körper 12 zu befestigen. Das Kondensatorgehäuse 502 der vorliegenden Erfindung ist aus einem Harz mit hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet, kann aber auch aus Metall oder anderen Werkstoffen gebildet sein.
  • Ferner wird, nachdem das geschichtete Leiterblech 501 und die Kondensatorzellen 514 im Kondensatorgehäuse 502 untergebracht wurden, ein Füllmaterial 551 in das Kondensatorgehäuse 502 gefüllt, um das geschichtete Leiterblech 501 abgesehen von den Kondensatorklemmen 503a bis 503f, der Batterie-Minusklemme 508 und der Batterie-Plusklemme 509 abzudecken.
  • Ferner, infolge des Wechselanteils des Stroms beim Schalten, erzeugt die Kondensatorzelle 514 durch den elektrischen Widerstand der auf der inneren Folie abgeschiedenen Metall-Dünnschicht sowie des Innenleiters Wärme. Somit ist die Kondensatorzelle 514, um das Abgeben der Wärme der Kondensatorzelle 514 über das Kondensatorgehäuse 502 zu erleichtern, mit dem Füllmaterial vergossen.
  • Darüber hinaus ist es durch Verwenden des Füllmaterials aus Harz möglich, die Feuchtigkeitsbeständigkeit der Kondensatorzelle 514 zu verbessern.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist der siebte Durchflussweg-Teil 19g entlang der Längsrichtung des Unterbringungsteils 511 des Kondensatormoduls 500 (siehe 5) angeordnet, so dass der Kühlwirkungsgrad erhöht wird.
  • Ferner ist eine Entstörfilter-Kondensatorzelle 515a mit dem Pluselektroden-Leiterblech 507 verbunden, um eine zwischen der Pluselektrode und der Masse erzeugte bestimmte Störung zu entfernen. Eine Entstörfilter-Kondensatorzelle 515b ist mit dem Minuselektroden-Leiterblech 505 verbunden, um eine zwischen der Minuselektrode und der Masse erzeugte bestimmte Störung zu entfernen. Die Kapazität der jeweiligen Entstörfilter-Kondensatorzellen 515a und 515b ist kleiner als die Kapazität der Kondensatorzelle 514 eingestellt. Ferner sind die Entstörfilter-Kondensatorzellen 515a und 515b näher an der Batterie-Minusklemme 508 und der Batterie-Plusklemme 509 angeordnet als die Kondensatorklemmen 503a bis 503f. Auf diese Weise ist es möglich, eine bestimmte Störung, welche in die Batterie-Minusklemme 508 und die Batterie-Plusklemme 509 gemischt wird, frühzeitig zu entfernen. Infolgedessen ist es möglich, den Einfluss der Störung auf das Leistungshalbleitermodul zu verringern.
  • 12 ist eine Schnittansicht der Stromrichtvorrichtung 200 entlang der Linie A-A in 3. Das Leistungshalbleitermodul 300b ist im in 5 gezeigten zweiten Durchflussweg-Teil 19b untergebracht. Die Außenwand des Modulgehäuses 304 kommt direkt mit dem durch den zweiten Durchflussweg-Teil 19b fließenden kühlenden Kältemittel in Kontakt. Ähnlich dem Leistungshalbleitermodul 300b sind die anderen Leistungshalbleitermodule 300a und 300c sowie die Leistungshalbleitermodule 301a bis 301c ebenfalls in jedem der Durchflussweg-Teile untergebracht.
  • Das Halbleitermodul 300b ist an einem seitlichen Abschnitt des Kondensatormoduls 500 vorgesehen. Eine Höhe 540 des Kondensatormoduls ist kleiner als eine Höhe 360 des Leistungshalbleitermoduls ausgeführt. Hier ist die Höhe 540 des Kondensatormoduls die Höhe von einem Bodenabschnitt 513 des Kondensatorgehäuses 502 bis zur Kondensatorklemme 503b. Die Höhe 360 des Leistungshalbleitermoduls ist die Höhe vom Bodenabschnitt des Modulgehäuses 304 bis zum Ende der Signalklemme 325U.
  • Dann ist der zweite durchflusswegbildende Körper 442 mit dem unter dem Kondensatormodul 500 angeordneten siebten Durchflussweg-Teil 19g versehen. Anders ausgedrückt, der siebte Durchflussweg-Teil 19g ist entlang der Höhenrichtung des Leistungshalbleitermoduls 300b neben dem Kondensatormodul 500 angeordnet. Eine Höhe 443 des siebten Durchflussweg-Teils ist kleiner als die Differenz zwischen der Höhe 360 des Leistungshalbleitermoduls und der Höhe 540 des Kondensatormoduls. Es ist zu beachten, dass die Höhe 443 des siebten Durchflussweg-Teils gleich der Differenz zwischen der Höhe 360 des Leistungshalbleitermoduls und der Höhe 540 des Kondensatormoduls sein kann.
  • Da das Leistungshalbleitermodul 300b und das Kondensatormodul 500 aneinander angrenzend angeordnet sind, ist der Verbindungsabstand kurz, so dass es möglich ist, eine niedrige Induktivität und einen geringen Verlust zu erreichen.
  • Indessen können das Leistungshalbleitermodul 300b und das Kondensatormodul 500 auf derselben Ebene befestigt und angeschlossen sein, so dass es möglich ist, die Montagefreundlichkeit zu erhöhen.
  • Indessen, da die Höhe 540 des Kondensatormoduls so weit verringert ist, dass sie kleiner als die Höhe 360 des Leistungshalbleitermoduls ist, kann der siebte Durchflussweg-Teil 19g unter dem Kondensatormodul 500 angeordnet sein, so dass es möglich ist, auch das Kondensatormodul 500 zu kühlen. Ferner ist der Abstand zwischen der Höhe des oberen Abschnitts des Kondensatormoduls 500 und der Höhe des oberen Abschnitts des Leistungshalbleitermoduls 300b kurz, so dass es möglich ist, zu verhindern, dass die Länge der Kondensatorklemme 503b in der Höhenrichtung des Kondensatormoduls 500 zunimmt.
  • Indessen ist es durch Anordnen des siebten Durchflussweg-Teils 19g unter dem Kondensatormodul 500 möglich, zu vermeiden, dass der Kühlungs-Durchflussweg am seitlichen Abschnitt des Kondensatormoduls 500 zu liegen kommt, und das Kondensatormodul 500 und das Leistungshalbleitermodul 300b nah beieinander zu bringen. Auf diese Weise ist es möglich, zu verhindern, dass der Verdrahtungsabstand zwischen dem Kondensatormodul 500 und dem Leistungshalbleitermodul 300b vergrößert wird.
  • Ferner ist auf der Treiber-Leiterplatte 22 ein Transformator 24 montiert, um eine Ansteuerleistung der Treiberschaltung zu erzeugen. Die Höhe des Transformators 24 ist größer als die Höhe der auf der Treiber-Leiterplatte 22 montierten Schaltungsbauteile. Die Signalklemme 325U und die Gleichstrom-Pluselektroden-Klemme 315B sind in dem Raum zwischen der Treiber-Leiterplatte 22 und den Leistungshalbleitermodulen 301a bis 301c angeordnet. Indessen ist der Transformator 24 in dem Raum zwischen der Treiber-Leiterplatte 22 und dem Kondensatormodul 500 angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, den Raum zwischen der Treiber-Leiterplatte 22 und dem Kondensatormodul 500 wirkungsvoll zu nutzen. Ferner sind die Schaltungsbauteile mit den gleichen Höhen auf der Oberfläche montiert, welche der Oberfläche, auf welcher die Treiber-Leiterplatte 22 und der Transformator 24 angeordnet sind, entgegengesetzt ist. Auf diese Weise ist es möglich, den Abstand zwischen der Treiber-Leiterplatte 22 und der Metall-Grundplatte 11 zu verringern.
  • 13 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Treiber-Leiterplatte 22 und der Metall-Grundplatte 11, bei welcher der Deckel 8 und die Steuer-Leiterplatte 20 entfernt sind.
  • Die Treiber-Leiterplatte 22 ist über den Leistungshalbleitermodulen 300a bis 300c und den Leistungshalbleitermodulen 301a bis 301c angeordnet. Die Metall-Grundplatte 11 ist auf der den Leistungshalbleitermodulen 300a bis 300c und den Leistungshalbleitermodulen 301a bis 301c entgegengesetzten Seite vorgesehen, wobei die Treiber-Leiterplatte 22 dazwischenliegt.
  • Die Treiber-Leiterplatte 22 bildet ein durch den wechselstromseitigen Relaisleiter 802a verlaufendes Durchgangsloch 22a, ein durch einen wechselstromseitigen Relaisleiter 802b verlaufendes Durchgangsloch 22b, ein durch den wechselstromseitigen Relaisleiter 802c verlaufendes Durchgangsloch 22c, ein durch einen wechselstromseitigen Relaisleiter 802d verlaufendes Durchgangsloch 22d, ein durch einen wechselstromseitigen Relaisleiter 802e verlaufendes Durchgangsloch 22e beziehungsweise ein durch einen wechselstromseitigen Relaisleiter 802f verlaufendes Durchgangsloch 22f. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform ein Stromsensor 180a in das Durchgangsloch 22a eingebaut ist, ein Stromsensor 180c in das Durchgangsloch 22c eingebaut ist, ein Stromsensor 180d in das Durchgangsloch 22d eingebaut ist und ein Stromsensor 180f in das Durchgangsloch 22f eingebaut ist. Jedoch ist es auch möglich, Stromsensoren in allen Durchgangslöchern 22a bis 22f vorzusehen.
  • Durch Bereitstellen der Durchgangslöcher 22a bis 22f in der Treiber-Leiterplatte 22 ist es möglich, die Stromsensoren direkt in der Treiber-Leiterplatte 22 bereitzustellen. Somit kann die Verdrahtung der wechselstromseitigen Relaisleiter 802a bis 802f vereinfacht werden, was zur Verkleinerung beiträgt.
  • In der Metall-Grundplatte 11 ist ein Durchgangsloch 11a an einer den Durchgangslöchern 22a bis 22c gegenüberliegenden Position gebildet und ist ein Durchgangsloch 11b an einer den Durchgangslöchern 22d bis 22f gegenüberliegenden Position gebildet. Ferner bildet der Deckel 8, wie in 3 gezeigt, die dritte Öffnung 204a an einer dem Durchgangsloch 11a gegenüberliegenden Position, um den Wechselstrom-Steckverbinder 188 zu bilden. Ferner bildet der Deckel 8 die vierte Öffnung 204b an einer dem Durchgangsloch 11b gegenüberliegenden Position, um den Wechselstrom-Steckverbinder 159 zu bilden.
  • Auf diese Weise ist es, selbst wenn die Treiber-Leiterplatte 22 zwischen dem Wechselstrom-Steckverbinder 188 und den Leistungshalbleitermodulen 301a bis 301c vorgesehen ist, möglich, zu verhindern, dass die Verdrahtung der wechselstromseitigen Relaisleiter 802a bis 802f verkompliziert wird. Somit kann eine Verkleinerung der Stromrichtvorrichtung 200 erreicht werden.
  • Ferner hat jedes der Leistungshalbleitermodule 300a bis 300c und 301a bis 301c eine rechteckige Form mit einer Seite in der Längsrichtung und einer Seite in der kurzen Richtung. Entsprechend hat das Kondensatormodul 500 eine rechteckige Form mit einer Seite in der Längsrichtung und einer Seite in der kurzen Richtung. Dann sind die Leistungshalbleitermodule 300a bis 300c und 301a bis 301c so angeordnet, dass die jeweiligen Seiten in der kurzen Richtung in einer Reihe entlang der Längsrichtung des Kondensatormoduls 500 angeordnet sind.
  • Dank dieser Anordnung wird der Abstand zwischen den Leistungshalbleitermodulen 300a bis 300c kürzer, so dass der Abstand zwischen den Kondensatorklemmen 503a bis 503 verringert werden kann. Infolgedessen ist es möglich, die durch den zwischen den Leistungshalbleitermodulen 300a bis 300c fließenden Rücklaufstrom erzeugte Wärme zu verringern. Dasselbe gilt für die Leistungshalbleitermodule 301a bis 301c.
  • Ein Halteelement 803 aus Metall steht aus dem durchflusswegbildenden Körper 12 hervor und ist mit dem durchflusswegbildenden Körper 12 verbunden. Die Metall-Grundplatte 11 wird am Endabschnitt des Halteelements 803 gehalten. Der durchflusswegbildende Körper 12 ist elektrisch mit der Masse verbunden. Ein Leckstromfluss 804 zeigt die Fließrichtung eines von der Treiber-Leiterplatte 22 nacheinander zur Metall-Grundplatte 11, zum Halteelement 803 und zum durchflusswegbildenden Körper 12 fließenden Leckstroms. Ferner zeigt ein Leckstromfluss 805 die Fließrichtung eines von der Steuer-Leiterplatte 20 nacheinander zur Metall-Grundplatte 11, zum Halteelement 803 und zum durchflusswegbildenden Körper 12 fließenden Leckstroms. Auf diese Weise kann der Leckstrom der Steuer-Leiterplatte 20 und der Treiber-Leiterplatte 22 wirkungsvoll über die Masse fließen.
  • Wie in 3 gezeigt, ist die Steuer-Leiterplatte 20 gegenüber einer Oberfläche des Deckels 8, welche die erste Öffnung 202 bildet, angeordnet. Dann ist der Steckverbinder 21 direkt auf der Steuer-Leiterplatte 20 montiert, wobei er durch die im Deckel 8 gebildete erste Öffnung 202 nach außen hervorsteht. Auf diese Weise ist es möglich, den Raum im Innern der Stromrichtvorrichtung 200 wirkungsvoll zu nutzen.
  • Ferner ist die Steuer-Leiterplatte 20, auf welcher der Steckverbinder 21 montiert ist, an der Metall-Grundplatte 11 befestigt. Somit wird, selbst wenn von außen physische Gewalt auf den Steckverbinder 21 ausgeübt wird, die Belastung der Steuer-Leiterplatte 20 verringert, so dass zu erwarten ist, dass die Zuverlässigkeit einschließlich der Dauerhaftigkeit erhöht wird.
  • 14 ist eine perspektivische Schnittansicht entlang der Ebene B in 13. Ein Verbindungsteil 23a ist der Verbindungsteil der Signalklemme 325U des Leistungshalbleitermoduls 301a und der Treiber-Leiterplatte 22. Ein Verbindungsteil 23b ist der Verbindungsteil der Signalklemme 325L des Leistungshalbleitermoduls 301a und der Treiber-Leiterplatte 22. Die Verbindungsteile 23a und 23b sind aus einem Lotmaterial gebildet.
  • Das Durchgangsloch 11a der Metall-Grundplatte 11 ist an der den Verbindungsteilen 23a und 23b gegenüberliegenden Position gebildet. Dank diesem Aufbau ist es möglich, bei an der Metall-Grundplatte 11 befestigter Treiber-Leiterplatte 22 das Verbinden der Verbindungsteile 23a und 23b durch das Durchgangsloch 11a der Metall-Grundplatte 11 durchzuführen.
  • Ferner ist die Steuer-Leiterplatte 20 so angeordnet, dass, wenn man sie von der Oberseite der Stromrichtvorrichtung 200 betrachtet, der hervorstehende Abschnitt der Steuer-Leiterplatte 20 den hervorstehenden Abschnitt des Durchgangslochs 11a nicht überlappt. Dank dieser Anordnung kommt die Steuer-Leiterplatte 20 dem Verbindungsvorgang der Verbindungsteile 23a und 23b nicht in die Quere. Gleichzeitig kann die Steuer-Leiterplatte 20 den Einfluss der elektromagnetischen Störung aus den Verbindungsteilen 23a und 23b verringern.
  • 15 ist eine Schnittansicht entlang der Ebene C des in 5 gezeigten durchflusswegbildenden Körpers 12. Der durchflusswegbildende Körper 12 bildet den ersten durchflusswegbildenden Körper 441, welcher die Durchflussweg-Teile eins 19a bis sechs 19f bildet, und den zweiten durchflusswegbildenden Körper 442, welcher den siebten Durchflussweg-Teil 19g bildet, als ein Stück. Der erste durchflusswegbildende Körper 441 ist an einem seitlichen Abschnitt des zweiten durchflusswegbildenden Körpers 442 vorgesehen. Der zweite durchflusswegbildende Körper 442 bildet den Unterbringungsraum 405 zur Unterbringung des Kondensatormoduls 500 über dem siebten Durchflussweg-Teil 19g. Ferner hat der durchflusswegbildende Körper 12 eine Wand 445 zum Bilden der Seitenwand des Unterbringungsraums 405 sowie eines Teils des siebten Durchflussweg-Teils 19g. Anders ausgedrückt, die Durchflussweg-Teile eins 19a bis sechs 19f sind an einer der Wand 445 gegenüberliegenden Position gebildet.
  • Auf diese Weise wird nicht nur die Unterseite des Kondensatormoduls 500 durch den siebten Durchflussweg-Teil 19g gekühlt, sondern wird auch die Seitenfläche in der Höhenrichtung des Kondensatormoduls 500 durch die Durchflussweg-Teile eins 19a bis sechs 19f gekühlt. Infolgedessen wird die Kühlleistung des Kondensatormoduls 500 verbessert.
  • Ferner bildet die Wand 445 einen Teil des Unterbringungsraums 405, einen Teil des siebten Durchflussweg-Teils 19g und einen Teil des vierten Durchflussweg-Teils 19d. Dank diesem Aufbau kann der zu kühlende Unterbringungsraum durch die Wand 445 geteilt sein, so dass es möglich ist, in der Moduleinheit sowohl im Kondensatormodul als auch im Leistungshalbleitermodul zu kühlen. Infolgedessen ist es möglich, die Priorität des zu kühlenden Raums für jeden Unterbringungsraum zu wählen.
  • Ferner bildet der durchflusswegbildende Körper 12 den ersten durchflusswegbildenden Körper 441, den zweiten durchflusswegbildenden Körper 442 und den dritten durchflusswegbildenden Körper 444, welcher den achten Durchflussweg-Teil 19h bildet, als ein Stück. Der dritte durchflusswegbildende Körper 444 ist an einem seitlichen Abschnitt des zweiten durchflusswegbildenden Körpers 442 vorgesehen. Der durchflusswegbildende Körper 12 hat eine Wand 460 zum Bilden der Seitenwand des Unterbringungsraums 405 und eines Teils des achten Durchflussweg-Teils 19h. Anders ausgedrückt, der achte Durchflussweg-Teil 19h ist an einer der Wand 460 gegenüberliegenden Position gebildet. Dank diesem Aufbau wird nicht nur die Unterseite des Kondensatormoduls 500 durch den siebten Durchflussweg-Teil 19h gekühlt, sondern wird auch die Seitenfläche in der Höhenrichtung des Kondensatormoduls 500 durch den achten Durchflussweg-Teil 19h gekühlt. Somit wird die Kühlleistung des Kondensatormoduls 500 weiter erhöht.
  • Ferner ist der durchflusswegbildende Körper 12 mit dem dritten durchflusswegbildenden Körper 444, welcher den achten Durchflussweg-Teil 19h bildet, als ein Stück gebildet, um den Aufbau weiter zu vereinfachen.
  • Ferner sind die Kondensatorklemmen 503a bis 503f, wie in 12 gezeigt, über den oberen Abschnitt der Wand 445 gebildet. Auf diese Weise ist es möglich, den Einfluss der zwischen dem Kondensatormodul und dem Leistungshalbleitermodul übertragenen Wärme zu verringern.
  • Es ist zu beachten, dass, wie in 12 gezeigt, ein Isolierelement 446 an einem oberen Ende der Wand 445 vorgesehen ist und mit dem in 11 gezeigten Relaisleiterteil 530 in Kontakt kommt. Auf diese Weise ist es möglich, den Einfluss der zwischen dem Kondensatormodul und dem Leistungshalbleitermodul übertragenen Wärme weiter zu verringern.
  • 16 ist eine Draufsicht der Stromrichtvorrichtung 200, bei welcher der Deckel 8, die Steuer-Leiterplatte 20, die Metall-Grundplatte 11 und die Treiber-Leiterplatte 22 entfernt sind.
  • Wird die Stromrichtvorrichtung 200 von der Oberseite betrachtet, bezeichnet Bezugszeichen 441s den hervorstehenden Abschnitt des ersten durchflusswegbildenden Körpers 441, bezeichnet 442s den hervorstehenden Abschnitt des zweiten durchflusswegbildenden Körpers 442 und bezeichnet 444s den hervorstehenden Abschnitt des dritten durchflusswegbildenden Körpers 444. Das Hilfs-Leistungsmodul 350 ist so angeordnet, dass es den hervorstehenden Abschnitt 444s des dritten durchflusswegbildenden Körpers 444 überlappt. Auf diese Weise ist es möglich, das Hilfs-Leistungsmodul 350 mittels des durch den achten Durchflussweg-Teil 19h fließenden kühlenden Kältemittels zu kühlen.
  • Ferner sind der erste durchflusswegbildende Körper 441 und der zweite durchflusswegbildende Körper 442 über einen Hohlraum-Abschnitt 12e mit einer Luftschicht gegenüber einer Seitenwand 12b, einer Seitenwand 12b, einer Seitenwand 12c und einer Seitenwand 12d des durchflusswegbildenden Körpers 12 angeordnet. Auf diese Weise dient der Hohlraum-Abschnitt 12e, selbst wenn eine Differenz zwischen der Temperatur des durch den ersten durchflusswegbildenden Körper 441 und den zweiten durchflusswegbildenden Körper 442 fließenden kühlenden Kältemittels und der Außenumgebungstemperatur besteht, als eine wärmeisolierende Schicht, damit verhindert werden kann, dass der erste durchflusswegbildende Körper 441 und der zweite durchflusswegbildende Körper 442 durch die Außenumgebungstemperatur der Stromrichtvorrichtung 200 beeinflusst werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 8
    Deckel
    11
    Metall-Grundplatte
    11a, 11b, 22a bis 22f
    Durchgangsloch
    12
    durchflusswegbildender-Körper
    12a bis 12d
    Seitenwand
    12e
    Hohlraum-Abschnitt
    13
    Einlassrohr
    14
    Auslassrohr
    19a
    erster Durchflussweg-Teil
    19b
    zweiter Durchflussweg-Teil
    19c
    dritter Durchflussweg-Teil
    19d
    vierter Durchflussweg-Teil
    19e
    fünfter Durchflussweg-Teil
    19f
    sechster Durchflussweg-Teil
    19g
    siebter Durchflussweg-Teil
    19h
    achter Durchflussweg-Teil
    20
    Steuer-Leiterplatte
    21
    Steckverbinder
    22
    Treiber-Leiterplatte
    23a, 23b, 370
    Verbindungsteil
    24
    Transformator
    120, 159, 320B
    Wechselstromklemme
    136
    Batterie
    138
    Gleichstrom-Steckverbinder
    140, 142, 350B
    Umrichterschaltung
    150
    Reihenschaltung aus oberem und unterem Zweig
    153, 163
    Kollektorelektrode
    154, 164
    Gate-Elektrode
    155
    Signal-Emitterelektrode
    156, 166
    Diode
    157
    Pluselektroden-Klemme
    158
    Minuselektroden-Klemme
    160
    Metallkontaktierungsmaterial
    165
    Signal-Emitterelektrode
    168
    Zwischenelektrode
    172
    Steuerschaltung
    174, 350A
    Treiberschaltung
    180, 180a bis 180f
    Stromsensor
    188
    Wechselstrom-Steckverbinder
    195
    Hilfsmotor
    200
    Stromrichtvorrichtung
    202
    erste Öffnung
    203
    zweite Öffnung
    204a
    dritte Öffnung
    204b
    vierte Öffnung
    205
    fünfte Öffnung
    300a bis 300c, 301a bis 301c
    Leistungshalbleitermodul
    302
    Modul-Hauptdichtelement
    304
    Modulgehäuse
    304A
    dünner Wandabschnitt
    304B
    Flansch
    305
    Rippe
    306
    Einführöffnung
    307A
    erste Abstrahlungsfläche
    307B
    zweite Abstrahlungsfläche
    309
    Gewinde
    315, 318, 319, 320
    Leiterblech
    315A
    Gleichstrom-Pluselektroden-Verdrahtung
    315B
    Gleichstrom-Pluselektroden-Klemme
    315C
    hilfsmodulseitige Gleichstrom-Pluselektroden-Anschlussklemme
    315D
    elementseitige Gleichstrom-Pluselektroden-Anschlussklemme
    319A
    Gleichstrom-Minuselektroden-Verdrahtung
    319B
    Gleichstrom-Minuselektroden-Klemme
    319C
    hilfsmodulseitige Gleichstrom-Minuselektroden-Anschlussklemme
    319D
    elementseitige Gleichstrom-Minuselektroden-Anschlussklemme
    320A
    Wechselstromverdrahtung
    320C
    hilfsmodulseitige Wechselstrom-Anschlussklemme
    320D
    elementseitige Wechselstrom-Anschlussklemme
    322
    Elementbefestigungsteil
    324U, 324L
    Signalverdrahtung
    325L, 325U
    Signalklemme
    326L, 326U
    hilfsmodulseitige Signal-Anschlussklemme
    327L, 327U
    elementseitige Signal-Anschlussklemme
    328, 330
    IGBT
    328A, 330A
    Steuerelektrode
    329
    Zwischenelektrode
    333,446
    Isolierelement
    348
    erstes Dichtharz
    350
    Hilfs-Leistungsmodul
    351
    zweites Dichtharz
    360
    Höhe des Leistungshalbleitermoduls
    371
    Kontaktierungsdraht
    372
    Verbindungsriegel
    400a bis 400c, 402a bis 402c, 404
    Öffnungsabschnitt
    405
    Unterbringungsraum
    406a bis 406f
    vorstehender Abschnitt
    407
    Kühlteil
    409
    Dichtungselement
    417
    Fließrichtung
    420
    untere Abdeckung
    441
    erster durchflusswegbildender Körper
    441s
    hervorstehender Abschnitt des ersten durchflusswegbildenden Körpers
    442
    zweiter durchflusswegbildender Körper
    442s
    hervorstehender Abschnitt des zweiten durchflusswegbildenden Körpers
    443
    Höhe des siebten Durchflussweg-Teils
    444
    dritter durchflusswegbildender Körper
    444s
    hervorstehender Abschnitt des dritten durchflusswegbildenden Körpers
    445, 460
    Wand
    447, 448
    gerade Rippe
    500
    Kondensatormodul
    501
    geschichtetes Leiterblech
    502
    Kondensatorgehäuse
    503a bis 503f
    Kondensatorklemme
    504
    minusseitige Kondensatorklemme
    505
    Minuselektroden-Leiterblech
    506
    plusseitige Kondensatorklemme
    507
    Pluselektroden-Leiterblech
    508
    Batterie-Minusklemme
    509
    Batterie-Plusklemme
    510
    minusseitige Starkstromleitung
    511
    Unterbringungsteil
    512
    plusseitige Starkstromleitung
    513
    Bodenabschnitt
    514
    Kondensatorzelle
    515a, 515b
    Entstörfilter-Kondensatorzelle
    516, 517
    Hilfs-Kondensatorklemme
    520a bis 520d
    Loch
    530
    Relaisleiterteil
    540
    Höhe des Kondensatormoduls
    550
    Isolierfolie
    551
    Füllmaterial
    600
    Hilfsformkörper
    608
    Verdrahtungsisolierabschnitt
    802
    Wechselstrom-Busschiene
    802a bis 802f
    wechselstromseitiger Relaisleiter
    803
    Halteelement
    804, 805
    Leckstromfluss
    DEF
    Differential
    EGN
    Motor
    MG1, MG2
    Motor/Generator
    TM
    Getriebe
    TSM
    Kraftübertragungsmechanismus

Claims (15)

  1. Stromrichtvorrichtung (200), enthaltend: ein oder mehrere erste Leistungshalbleitermodul (300a-c, 301a-c), enthaltend ein Leistungshalbleiterelement zum Umwandeln eines Gleichstroms in einen Wechselstrom; ein Kondensatormodul (500), enthaltend eine Kondensatorzelle (514) zum Glätten des Gleichstroms; ein Leiterblech (501), welches das Leistungshalbleitermodul (300a, 301a) und das Kondensatormodul (500) miteinander verbindet; und einen durchflusswegbildenden Körper (12) zum Bilden eines Durchflusswegs, durch welchen ein kühlendes Kältemittel fließt, wobei der durchflusswegbildende Körper (12) einen ersten durchflusswegbildenden Körper (441), welcher einen ersten Durchflussweg-Teil (19a - 19f) zum Kühlen des einen oder der mehreren ersten Leistungshalbleitermodule (300a, 301a) bildet, und einen zweiten durchflusswegbildenden Körper (442), welcher einen zweiten Durchflussweg-Teil (19g) zum Kühlen des Kondensatormoduls (500) bildet, aufweist, wobei der erste durchflusswegbildende Körper (441) an einem seitlichen Abschnitt des zweiten durchflusswegbildenden Körpers (442) vorgesehen ist und mit dem zweiten durchflusswegbildenden Körper (442) als ein Stück gebildet ist, wobei der zweite durchflusswegbildende Körper (442) einen Unterbringungsraum (405) zur Unterbringung des Kondensatormoduls (500) über dem zweiten Durchflussweg-Teil (19g) bildet, der an einer Längsseite eine Seitenwand (445) aufweist, die auch einen Teil des zweiten Durchflussweg-Teils (19g) bildet, wobei der erste Durchflussweg-Teil (19a - 19f) an einer der Seitenwand (445), welche den Unterbringungsraum (405) bildet, gegenüberliegenden Position, gebildet ist, und wobei das eine oder die mehreren ersten Leistungshalbleitermodule (300a-c, 301a-c) derart in den ersten Durchflussweg-Teil (19a - 19f) eingeschoben sind, dass eine Stirnseite des einen oder der mehreren ersten Leistungshalbleitermoduls (300a-c, 301a-c) gegenüber der Seitenwand (445) angeordnet ist, und der erste Durchflussweg-Teil (19a - 19f) von einem ersten Leistungshalbleitermodul (300a-c, 301a-c) zu einem weiteren ersten Leitungshalbleitermodul (300a-c-, 301a-c) mäanderförmig verläuft.
  2. Stromrichtvorrichtung (200) nach Anspruch 1, wobei die Summe der Höhe des Kondensatormoduls (500) und der Höhe des zweiten Durchflussweg-Teils kleiner als die Höhe des einen oder der mehreren ersten Leistungshalbleitermodule (300a-c, 301a-c) ist.
  3. Stromrichtvorrichtung (200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kondensatormodul (500) ein kondensatorseitiges Leiterblech (501), welches mit der Kondensatorzelle (514) verbunden ist, aufweist, und wobei das kondensatorseitige Leiterblech (501) zwischen der Kondensatorzelle (514) und der Seitenwand (445), welche den Unterbringungsraum (405) bildet, angeordnet ist.
  4. Stromrichtvorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, enthaltend: eine Treiber-Leiterplatte (22), welche im oberen Abschnitt des einen oder der mehreren ersten Leistungshalbleitermodule (300a-c,301a-c) vorgesehen ist; eine Metall-Grundplatte (11), welche auf der dem einen oder den mehreren ersten Leistungshalbleitermodulen (300a-c, 301a-c) entgegengesetzten Seite vorgesehen ist, wobei die Treiber-Leiterplatte dazwischenliegt; und einen wechselstromseitigen Leiter, welcher aus dem einen oder den mehreren ersten Leistungshalbleitermodulen (300a-c, 301a-c) zur Treiber-Leiterplatte (22) hervorsteht, wobei die Treiber-Leiterplatte (22) ein durch den wechselstromseitigen Leiter verlaufendes erstes Durchgangsloch bildet, und wobei die Metall-Grundplatte (11) ein durch die wechselstromseitige Klemme verlaufendes zweites Durchgangsloch an einer dem ersten Durchgangsloch gegenüberliegenden Position bildet.
  5. Stromrichtvorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, enthaltend: eine Treiber-Leiterplatte (22), welche im oberen Abschnitt des einen oder der mehreren ersten Leistungshalbleitermodule (300a-c, 301a-c) vorgesehen ist; und eine Metall-Grundplatte (11), welche auf der dem einen oder den mehreren ersten Leistungshalbleitermodulen (300a-c, 301a-c) entgegengesetzten Seite vorgesehen ist, wobei die Treiber-Leiterplatte (22) dazwischenliegt, wobei die Treiber-Leiterplatte (22) einen Verbindungsteil der Treiber-Leiterplatte (22) und eine von dem einen oder den mehreren ersten Leistungshalbleitermodulen (300a-c, 301a-c) ausgehende Signalklemme aufweist, und wobei die Metall-Grundplatte (11) ein Durchgangsloch an einer dem Verbindungsteil gegenüberliegenden Position bildet.
  6. Stromrichtvorrichtung (200) nach Anspruch 5, enthaltend einen gleichstromseitigen Leiter zum Übertragen des Gleichstroms durch Verbinden des ersten Leistungshalbleitermoduls (300a, 301a) und des Kondensatormoduls (500) miteinander, wobei der durchflusswegbildende Körper (12) eine Wand hat, welche einen Teil der Seitenwand (445) des Unterbringungsraums (405) und einen Teil der Seitenwand (445) des ersten Durchflussweg-Teils (19a - 19f) bildet, und wobei der gleichstromseitige Leiter über der Wand angeordnet ist.
  7. Stromrichtvorrichtung (200) nach Anspruch 6, enthaltend ein Isolierelement (446), welches im Raum zwischen dem gleichstromseitigen Leiter und der Wand vorgesehen ist und mit dem gleichstromseitigen Leiter und der Wand in Kontakt kommt.
  8. Stromrichtvorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, enthaltend ein zweites Leistungshalbleitermodul (300a, 301a) zum Ansteuern eines Hilfsmotors, welcher vom durch das eine oder die mehreren ersten Leistungshalbleitermodule (300a-c, 301a-c) angesteuerten Elektromotor verschieden ist, wobei der durchflusswegbildende Körper (12) einen dritten durchflusswegbildenden Körper (444) aufweist, welcher einen dritten Durchflussweg-Teil zum Kühlen des zweiten Leistungshalbleitermoduls (300a, 301a) bildet, wobei der dritte Durchflussweg-Teil dergestalt gebildet ist, dass, wenn er entlang der Anordnungsrichtung des Kondensatormoduls (500) und des zweiten Durchflussweg-Teils betrachtet wird, der Schattenabschnitt des dritten Durchflussweg-Teils den Schattenabschnitt des Kondensatormoduls (500) und des einen oder der mehreren ersten Leistungshalbleitermodule (300a, 301a) nicht überlappt, und wobei das zweite Leistungshalbleitermodul (300a, 301a) an einer dem dritten Durchflussweg-Teil gegenüberliegenden Position vorgesehen ist.
  9. Stromrichtvorrichtung (200) nach Anspruch 1, enthaltend: eine Treiber-Leiterplatte (22) zum Ansteuern des Leistungshalbleiterelements; einen wechselstromseitigen Leiter zum Übertragen des Wechselstroms; ein Gehäuse (304) zur Unterbringung des einen oder der mehreren ersten Leistungshalbleitermodule (300a-c, 301a-c), des Kondensatormoduls (500), der Treiber-Leiterplatte (22) und des wechselstromseitigen Leiters; und einen Wechselstrom-Steckverbinder, wobei die Treiber-Leiterplatte (22) gegenüber dem einen oder den mehreren ersten Leistungshalbleitermodulen (300a-c, 301a-c) angeordnet ist, wobei der wechselstromseitige Steckverbinder so auf einer Oberfläche des Gehäuses (304) vorgesehen ist, dass er dem einen oder den mehreren Leistungshalbleitermodulen (300a-c, 301a-c) gegenüberliegt, wobei die Treiber-Leiterplatte (22) dazwischenliegt, und wobei der wechselstromseitige Leiter mit dem wechselstromseitigen Steckverbinder verbunden ist, indem er von der wechselstromseitigen Klemme durch das in der Treiber-Leiterplatte (22) gebildete Durchgangsloch verläuft.
  10. Stromrichtvorrichtung (200) nach Anspruch 1, enthaltend eine Treiber-Leiterplatte (22), welche das Leistungshalbleiterelement ansteuert und auf welcher ein Transformator zum Erzeugen einer Ansteuerleistung einer Treiberschaltung montiert ist, wobei die Treiber-Leiterplatte (22) gegenüber dem einen oder den mehreren ersten Leistungshalbleitermodulen (300a-c, 301a-c) und dem Kondensatormodul (500) angeordnet ist, und wobei der Transformator an einer dem Kondensatormodul (500) gegenüberliegenden Position vorgesehen ist.
  11. Stromrichtvorrichtung (200) nach Anspruch 1, enthaltend ein Gehäuse (304) zur Unterbringung des ersten Leistungshalbleitermoduls (300a, 301a), des Kondensatormoduls (500) und des durchflusswegbildenden Körpers (441, 442), wobei das Gehäuse (304) einen Hohlraum-Abschnitt aufweist, so dass der das Kondensatormodul (500) umgebende Bereich eine Luftschicht enthält.
  12. Stromrichtvorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der durchflusswegbildende Körper (12) eine gerade Rippe aufweist, welche ins Innere des zweiten Durchflusswegs hervorsteht.
  13. Stromrichtvorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei eine Vielzahl der ersten Leistungshalbleitermodule (300a-c, 301a-c) vorgesehen ist, welche jeweils eine rechteckige Form mit einer Seite in der Längsrichtung und einer Seite in der kurzen Richtung haben, wobei das Kondensatormodul (500) eine rechteckige Form mit einer Seite in der Längsrichtung und einer Seite in der kurzen Richtung hat, wobei die Vielzahl von Leistungshalbleitermodulen (300a, 301a) so vorgesehen ist, dass die Seiten in der kurzen Richtung der Leistungshalbleitermodule (300a, 301a) in einer Reihe entlang der Seite in der Längsrichtung des Kondensatormoduls (500) angeordnet sind, und wobei der durchflusswegbildende Körper (12) so gebildet ist, dass der erste Durchflussweg das kühlende Kältemittel zwischen den Leistungshalbleitermodulen (300a, 301a) fließen lässt.
  14. Stromrichtvorrichtung (200) nach Anspruch 1, enthaltend: eine Treiber-Leiterplatte (22) zum Ansteuern des Leistungshalbleiterelements; eine Steuer-Leiterplatte zum Ausgeben eines Steuersignals des Leistungshalbleiterelements an die Treiber-Leiterplatte (22); ein Gehäuse (304) zur Unterbringung des einen oder der mehreren ersten Leistungshalbleitermodule (300a-c, 301a-c), des Kondensatormoduls (500), der Treiber-Leiterplatte (22) und der Steuer-Leiterplatte; eine Metall-Grundplatte (11), welche durch ein aus dem Gehäuse (304) hervorstehendes Halteelement gehalten wird; und einen wechselstromseitigen Steckverbinder, welcher dem einen oder den mehreren ersten Leistungshalbleitermodulen (300a, 301a) gegenüberliegt, wobei die Metall-Grundplatte (11) dazwischenliegt, wobei die Metall-Grundplatte (11), welche die Treiber-Leiterplatte (22) auf der Seite, auf welcher das eine oder die mehreren ersten Leistungshalbleitermodule (300a, 301a) vorgesehen sind, hält und die Steuer-Leiterplatte auf der Seite, auf welcher der wechselstromseitige Steckverbinder vorgesehen ist, hält, und wobei das Gehäuse (304) mit der Masse elektrisch verbunden ist.
  15. Stromrichtvorrichtung (200) nach Anspruch 14, enthaltend einen steuerungsseitigen Steckverbinder zum Übertragen eines Anweisungssignals eines in ein Fahrzeug eingebauten Elektromotor-Antriebs, wobei der steuerungsseitige Steckverbinder auf einer Oberfläche des Gehäuses (304) vorgesehen ist, wo der wechselstromseitige Steckverbinder vorgesehen ist.
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