專利名稱：電力變換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力變換裝置，例如涉及適合用于車輛的電力變換裝置。
背景技術(shù)：
電力變換裝置，包括逆變器、與所述逆變器的直流電源端子并聯(lián)連接的平滑用電容器、控制所述逆變器的控制電路。所述逆變器由多個功率半導(dǎo)體構(gòu)成，所述多個逆變器，以規(guī)定數(shù)量為單位，作為功率組件使用，上述逆變器由具備多個功率半導(dǎo)體的1個或多個功率組件構(gòu)成。
而且，眾所周知，以這樣的電力變換裝置為單元的結(jié)構(gòu)中，例如、包括搭載所述功率組件的殼體(housing)、搭載所述平滑電容器的第2基座和搭載用于安裝所述控制電路的控制基板的第3基座，將這些依次層疊，將第2基座固定在殼體中，并且將第3基座固定在第2基座上。
例如在下述專利文獻1中詳細地公開了這樣構(gòu)成的電力變換裝置。
專利文獻1日本特開2003-199363號公報不使用發(fā)動機、用電動機的輸出而驅(qū)動的純電動汽車或與發(fā)動機并用的混合動力型的電動汽車中，期望車室內(nèi)相對于車輛整體的容積的比例盡可能得大，適宜乘坐。因此控制裝置搭載盡可能小的空間，期望控制裝置小型化。與車輛用旋轉(zhuǎn)電機電連接的電力變換裝置也期望小型化。但是，搭載在車輛中的旋轉(zhuǎn)電機存在大功率化的趨勢，電力變換裝置的發(fā)熱量與當(dāng)初開發(fā)的相比增大。另外，由于大功率化的趨勢存在使用電壓也高電壓化、裝置整體大型化的趨勢。因此，電力變換裝置存在越來越大型化的趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的代表性裝置是提供一種抑制了大型化的電力變換裝置。
本發(fā)明中所公開的代表性的發(fā)明中至少具備以下特征之一。接下來對特征進行簡單地說明。
(1)本發(fā)明特征之一為，電力變換裝置至少具備金屬制的殼體、配置在上述殼體內(nèi)的水路形成體、功率組件、電容器和保持板，上述多個功率組件配置在上述水路形成體一側(cè)，將上述電容器固定在上述保持板。
(2)本發(fā)明另一特征為，電力變換裝置至少具備金屬制的殼體、配置在上述殼體內(nèi)的水路形成體、功率組件、電容器和保持板，使功率組件的散熱片突出到上述水路形成體的水路。
(3)本發(fā)明的另一特征為，電力變換裝置至少具備金屬制的殼體、配置在該殼體的水路形成體、功率組件、旋轉(zhuǎn)電機控制電路和保持板，上述多個功率組件配置在上述水路形成體一側(cè)，將上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路固定在上述保持板。
(4)本發(fā)明的再一特征為，電力變換裝置至少具備金屬制的殼體、配置在該殼體內(nèi)的多個功率組件，上述功率組件分別具有直流端子和交流端子，進而，配置上述多個功率組件，以使各個功率組件的直流端子位于上述殼體的中央部，各個功率組件的交流端子位于上述殼體的側(cè)部。
(5)本發(fā)明的再一特征，電力變換裝置至少具備金屬制的殼體、配置在該殼體內(nèi)的水路形成體、多個功率組件和多個電容器組件，固定上述電容器，以使上述電容器的端子位于上述殼體的中央部，上述多個功率組件配置在上述水路形成體一側(cè)，且各個功率組件的直流端子配置在上述殼體的中央部，各個功率組件的交流端子配置在上述殼體的側(cè)部，將配置在上述殼體的中央部的功率組件的直流端子和上述電容器組件的端子在上述殼體的中央部電連接。
(6)本發(fā)明的再一特征，電力變換裝置至少具備金屬制的殼體、配置在該殼體內(nèi)的水路形成體、多個功率組件、多個電容器組件和旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板，上述多個功率組件，按照各個功率組件的直流端子位于上述殼體的中央部且各個功率組件的交流端子位于上述殼體的側(cè)部的方式固定，
按照上述多個電容器的端子分別配置在上述殼體的中央部的方式固定上述多個電容器，將配置在上述殼體的中央部的功率組件的直流端子和上述電容器組件的端子在上述殼體的中央部電連接。
(7)本發(fā)明的再一特征，電力變換裝置至少具備金屬制的殼體、設(shè)置在該殼體內(nèi)的水路形成體、多個功率組件、多個電容器組件、旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板和金屬制的保持板，上述水路形成體設(shè)置有開口，而且在上述多個功率組件分別設(shè)置有冷卻片，上述多個功率組件的冷卻片分別從上述水路形成體的開口分別突出到水路內(nèi)，用上述功率組件閉塞上述開口，在上述保持板備有上述多個電容器組件和上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板。
(8)本發(fā)明的其他特征，在以下說明的實施方式中進一步說明。
(發(fā)明效果)本發(fā)明的效果是可以制作更小型的電力變換裝置。


圖1是表示本發(fā)明的電力變換裝置所具備的混合動力型電動汽車的一實施例的系統(tǒng)圖。
圖2是表示本發(fā)明的電力變換裝置的整體構(gòu)成的一實施例的分解立體圖。
圖3是表示本發(fā)明的電力變換裝置的整體構(gòu)成的一實施例的分解立體圖，是從與圖2的情況不同的方向看到的圖。
圖4是表示本發(fā)明的電力變換裝置的整體構(gòu)成的一實施例的分解立體圖，從與圖2或圖3的情況不同的方向看到的圖。
圖5是表示本發(fā)明的電力變換裝置的一實施例的外觀立體圖。
圖6是表示本發(fā)明的電力變換裝置中所具備的各電路基板和該電路基板的連接關(guān)系的一實施例的電路圖的左半部分的圖，其與圖7構(gòu)成整體圖。
圖7是表示本發(fā)明的電力變換裝置中所具備的各電路基板和該電路基板的連接關(guān)系的一實施例的電路圖的右側(cè)半部分的圖，其與圖6構(gòu)成整體圖。
圖8是表示從正面壁側(cè)看到本發(fā)明的電力變換裝置的一實施例的圖。
圖9是表示圖5的VIII-VIII線處的剖面圖。
圖10是表示本發(fā)明的電力變換裝置中所具備的信號連接器和其附近的結(jié)構(gòu)的一實施例的剖面圖。
圖11是表示本發(fā)明的電力變換裝置中該殼體的內(nèi)部配置有功率組件和開關(guān)驅(qū)動電路基板的狀態(tài)的俯視圖。
圖12是表示本發(fā)明的電力變換裝置中在其殼體內(nèi)部配置有電容器組件的狀態(tài)的俯視圖。
圖13是示意地表示本發(fā)明的電力變換裝置中所具備的電容器組件的一實施例的圖，與各電容器組件的長邊方向垂直的平面中的剖面圖。
圖14是表示本發(fā)明的電力變換裝置的一實施例的側(cè)面圖，從安裝了端子盒一側(cè)看到的圖。
圖15是表示在本發(fā)明的電力變換裝置中，第二基座配置在上述殼體的內(nèi)部的狀態(tài)的俯視圖，也表示搭載在該第二基座B中的旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板。
圖16是表示本發(fā)明的電力變換裝置安裝到車輛的發(fā)動機室的一方式的說明圖。
圖中符號說明100-混合動力型電動汽車，110-前輪，114-后輪，112-車軸，120-發(fā)動機，MB1-第1電動機，MB2-第2電動機，150-變速機，200-電力變換裝置，300-電容器組件，500-功率組件，600-開關(guān)驅(qū)動電路基板，700-旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板，180-電池，174-車載局域網(wǎng)，154-變速機控制裝置，124-發(fā)動機控制裝置，184-電池控制裝置，170-總控制裝置，210-殼體，CLI-冷卻水入口，CLO-冷卻水出口管214，BST2-第2基座，CH1、CH2、CH3、CH4、CH5-孔260，SC-信號連接器，SDB-噪聲去除基板，CDB-放電基板，CV-上蓋，TBX-端子盒，DCT-DC直流端子座，ACT-AC交流端子座，232-正面壁部(殼體的)，234-主側(cè)壁部(殼體的)，DNT-凹陷部，RDF-散熱片，PR-突起體，SC1、SC2、SC3、SC4、SC5、SC6、SC7、SC8-螺絲，CS1、CS2-盒體，F(xiàn)IC1、FIC2-薄膜電容器，F(xiàn)C1-第1導(dǎo)電板，SC1-第2導(dǎo)電板，IS1-絕緣片，IT-直流端子(功率組件500的)，OT-交流端子(功率組件500的)、BP1-匯流排(第1功率組件502的)，BP2-匯流排(第2功率組件504的)，CN-連接器，HN-導(dǎo)線(harness)，ET1、ET2、TM1、TM2-電極，BD-彎曲構(gòu)造部，JN-連接部、FH1、FH2-固定用孔、SDR-標(biāo)準(zhǔn)放電電阻、CDR-強制放電電阻，852-隔壁、DCI-DC輸入部，ACO-AC輸出部，TT-端子，BS-孔緣(boss)部，RSR-轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置傳感器，TSR、TSS-溫度傳感器，192-起動信號，194-異常処理信號，VDT-信息(發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)次數(shù)和油門開度等的汽車中的各種信息)，BPC-旁路電容器，F(xiàn)IL-濾波器電路，MCM1-第1微型計算機，MCM2-第2微型計算機，IF-接口電路，720-通信驅(qū)動電路，PW-12V電源，PWC-電源電路，IRM-異常監(jiān)視電路760電路，DR-驅(qū)動電路，IS-絕緣電路，VSC-電壓傳感器電路，ASS-電流傳感器，CDC-電容器放電控制電路，TR-開關(guān)晶體管，102-發(fā)動機室。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的電力變換裝置的實施例進行說明。
《電動汽車100》圖1是表示具備本發(fā)明的電力變換裝置的混合動力型電動汽車的一實施例的概略構(gòu)成圖。另外，本發(fā)明的電力變換裝置200當(dāng)然可以適用于純電動汽車，混合動力型電動汽車和純電動汽車在基本構(gòu)成或基本動作上共通之處很多。因此以下以混合動力型的電動汽車為代表說明其實施例。
在具備前輪110和后輪114的混合動力型電動汽車100中，搭載有發(fā)動機120、第一旋轉(zhuǎn)電機130、第二旋轉(zhuǎn)電機140和對上述第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140供給高壓直流電力的電池180。實際上，還搭載有供給低電壓電力(14V系列電力)的電池，供給作為以下說明的控制電路的電源的電力，省略圖示。來自發(fā)動機120、第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，傳遞到變速機控制裝置154和差動齒輪160，通過車軸112傳遞到上述前輪110。
控制上述變速機150的變速機控制裝置154、控制發(fā)動機120的發(fā)動機控制裝置124、控制電力變換裝置200的上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700的上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路以及控制電池180的電池控制裝置184，分別經(jīng)由作為通信線路174的局域網(wǎng)174與總控制裝置170連接。
上述總控制裝置170，通過通信線路174，從作為下位控制裝置的變速機控制裝置154、發(fā)動機控制裝置124、電力變換裝置200或電池控制裝置184分別獲取表示各個狀態(tài)的信息。從車輛的運轉(zhuǎn)性或安全性的角度，這些信息使用于統(tǒng)一控制車輛。車輛的統(tǒng)一控制是上述各個控制裝置的聯(lián)合動作而達成的控制，用于實現(xiàn)上述車輛的統(tǒng)一控制的對各個控制裝置的控制指令，通過上述通信線路174從總控制裝置170發(fā)送到各個控制裝置。例如，上述電池控制裝置184將電池180的放電狀況或構(gòu)成電池的各個單元電池的狀態(tài)報告給總控制裝置170。上述總控制裝置170根據(jù)上述報告判斷上述電池180需要充電時，對電力變換裝置200輸出發(fā)電指示?？偪刂蒲b置170還管理發(fā)動機120和第一或第二旋轉(zhuǎn)電機130、140的輸出轉(zhuǎn)矩，通過運算處理求得發(fā)動機和上述第一或第二旋轉(zhuǎn)電機130、140的輸出轉(zhuǎn)矩的總和轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)矩分配比，將基于處理結(jié)果的控制指令，發(fā)送到變速機控制裝置154或發(fā)動機控制裝置124或電力變換裝置200。電力變換裝置200根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令控制第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140，按照使任一方的旋轉(zhuǎn)電機或兩個旋轉(zhuǎn)電機發(fā)生指令轉(zhuǎn)矩輸出的方式控制這些旋轉(zhuǎn)電機。
第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140為作為電動機或發(fā)電機可以動作的結(jié)構(gòu)。而且，例如第一旋轉(zhuǎn)電機130作為電動機動作時，第二旋轉(zhuǎn)電機140可以作為電動機或發(fā)電機運轉(zhuǎn)。如上所述，總控制裝置170，基于車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，通過運算求得發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)電機的輸出轉(zhuǎn)矩之間的分配，決定各自的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，將旋轉(zhuǎn)電機的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩作為轉(zhuǎn)矩指令，通過通信線路174發(fā)送到電力變換裝置200。電力變換裝置200根據(jù)指令，通過運算處理對第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140分別作為電動機運轉(zhuǎn)或作為發(fā)電機運轉(zhuǎn)進行判斷，控制第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140。
但是作為其它的實施方式，也可以由上述總控制裝置170根據(jù)運算決定將第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140作為電動機運轉(zhuǎn)還是作為發(fā)電機運轉(zhuǎn)。根據(jù)這些方法，總控制裝置170決定第一旋轉(zhuǎn)電機130或第二旋轉(zhuǎn)電機140處于電動機運轉(zhuǎn)時其發(fā)生的轉(zhuǎn)矩，另外在發(fā)電機運轉(zhuǎn)時決定發(fā)電電力，其內(nèi)容作為指令經(jīng)由通信線路174發(fā)送到電力變換裝置200。
無論哪一種方法，上述電力變換裝置200根據(jù)來自總控制裝置170的指令，為了使第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140運轉(zhuǎn)，控制構(gòu)成逆變器的功率半導(dǎo)體的開關(guān)動作。根據(jù)這些功率半導(dǎo)體的開關(guān)動作，第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140作為電動機或發(fā)電機運轉(zhuǎn)。作為電動機運轉(zhuǎn)時，來自高電壓的電池180的直流電力供給到上述電力變換裝置200的逆變器，通過控制構(gòu)成逆變器的功率半導(dǎo)體的開關(guān)動作，直流電力變換為三相交流電流，供給到上述旋轉(zhuǎn)電機130或140，上述旋轉(zhuǎn)電機130或140作為電動機產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。另一方面，作為發(fā)電機運轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)電機130或140的轉(zhuǎn)子根據(jù)自外部的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩而旋轉(zhuǎn)，根據(jù)該旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩在上述旋轉(zhuǎn)電機的定子線圈產(chǎn)生三相交流電力。產(chǎn)生的三相交流電力由上述電力變換裝置200變換為直流電力，供給到上述高電壓電池180，上述電池180被直流電力充電。
圖1所示的發(fā)動機120和第一、第二旋轉(zhuǎn)電機130、140也可以通過旋轉(zhuǎn)軸機械地直接連接。也可以是通過齒輪或離合器連接的結(jié)構(gòu)。在電動機120、第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140直接連接時，因為第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140與發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速成正比地旋轉(zhuǎn)，因此第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140的旋轉(zhuǎn)速度從旋轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)到高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)在很寬范圍變化，所以旋轉(zhuǎn)電機需要耐高速旋轉(zhuǎn)的機械強度。另外，還存在在第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140旋轉(zhuǎn)時旋轉(zhuǎn)電機的鐵心損耗一直產(chǎn)生，特別是在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)存在鐵心損耗大的問題。另一方面，在該方式存在構(gòu)造簡單成本低的優(yōu)點。
另外，第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140通過離合器或變速齒輪與車輛的驅(qū)動機構(gòu)連接的方式，存在使第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140的旋轉(zhuǎn)速度變動范圍小的優(yōu)點。另外，存在可以根據(jù)需要從車輛的驅(qū)動機構(gòu)分離第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140，抑制由于旋轉(zhuǎn)電機的鐵心損耗而運轉(zhuǎn)效率降低的效果。另外，該方式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)造價高。
如圖1所示，電力變換裝置200，包括電容器組件300，其具有用于抑制直流電源的電壓變動的多個平滑電容器；功率組件500，其內(nèi)置有多個功率半導(dǎo)體；基板600(以下稱作開關(guān)驅(qū)動電路基板)，其具有用于控制該功率組件500的開關(guān)動作的開關(guān)驅(qū)動電路；和基板700(以下記為旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板)，其具有旋轉(zhuǎn)電機控制電路，該旋轉(zhuǎn)電機控制電路生成決定上述開關(guān)動作的時間寬度的信號即進行脈沖寬度調(diào)制控制的PWM信號。
通過電連接上述功率組件500，功率組件500所具有的功率半導(dǎo)體電連接，形成逆變電路。在旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700中生成用于控制功率半導(dǎo)體的信號，并發(fā)送到上述開關(guān)驅(qū)動電路基板600，上述功率半導(dǎo)體構(gòu)成上述逆變器電路。上述開關(guān)驅(qū)動電路基板600是所謂的功率半導(dǎo)體的柵極驅(qū)動電路，生成供給到各個功率半導(dǎo)體的柵極的柵極驅(qū)動信號，該柵極驅(qū)動信號被供給到各個功率半導(dǎo)體柵極，各個功率半導(dǎo)體根據(jù)柵極驅(qū)動信號進行開關(guān)動作。
關(guān)于上述電容器組件300、功率組件500、開關(guān)驅(qū)動電路基板600、旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700的詳細電路或動作在后面進行說明。
上述高電壓的電池180例如為鎳氫電池或鋰離子電池等二次電池，輸出300V或600V或這以上的高電壓直流電力。
《電力變換裝置的整體構(gòu)成》圖2、圖3和圖4是上述電力變換裝置200的分解立體圖，概括地表示該功率變換裝置200的整體的構(gòu)成。圖2、圖3和圖4是從各自不同方向看到上述電力變換裝置200的分解立體圖。
電力變換裝置200具有形成箱體形狀的殼體210，該殼體210的底部設(shè)置有水路形成體220，該水路形成體220內(nèi)部具有使冷卻水循環(huán)的冷卻水路216。在該殼體210的底部，用于向上述冷卻水路216供給冷卻水的冷卻水入口管212和冷卻水出口管214，以向該殼體210的外側(cè)突出的形狀被固定。
圖1說明過的功率組件500，由在上述殼體210內(nèi)并列配置的第一功率組件502和第二功率組件504構(gòu)成。在該第一功率組件502和第二功率組件504中分別設(shè)置冷卻水用的散熱片506、507。在一方上述水路形成體220中設(shè)置與水路連接的開口218、219。通過將上述第一和第二功率組件502、504固定在冷卻通路216的上面，上述冷卻用的散熱片506、507從分別設(shè)置在上述水路形成體220的開口218、219突出到通路216的內(nèi)部。上述開口218、219由散熱片506、507周圍的金屬壁封閉，不漏冷卻水同時形成冷卻水路。該第一功率組件502和第二功率組件504，以與殼體210形成冷卻水入口管212和冷卻水出口管214的側(cè)壁面垂直的假想線段為界，配置為左右兩個。形成在上述水路形成體220的內(nèi)部的冷卻水路，從冷卻水入口管212沿著殼體的底部的長邊方向延伸到另一端，該另一端部彎曲成U字狀折回，再沿著殼體底部的長邊方向延伸到出口管214。在上述水路形成體220內(nèi)形成沿上述長邊方向并排的兩組水路，在上述水路形成體220中形成有貫通各個水路的形狀的上述開口218和219。沿著上述通路，上述水路形成體220中固定第一功率組件502和第二功率組件504。通過設(shè)置在第一和第二功率組件502、504上的散熱片突出到水路，形成效率高的冷卻，并且通過第一和第二功率組件502、504的散熱面與金屬制的上述水路形成體220緊密粘貼，可以實現(xiàn)高效率的散熱結(jié)構(gòu)。進而，上述開口218、219分別用第一和第二功率組件502、504的散熱面封閉，所以可以使結(jié)構(gòu)小型且提高冷卻效果。
上述第一功率組件502和第二功率組件504分別層疊，以第一驅(qū)動電路基板602和第二驅(qū)動電路基板604并列配置的狀態(tài)設(shè)置。上述第一驅(qū)動電路基板602和第二驅(qū)動電路基板604構(gòu)成圖1說明過的開關(guān)驅(qū)動電路基板600。
配置在上述第一功率組件502的上方的第一驅(qū)動電路基板602，在俯視地觀察時，比該第一功率組件502小一些，在圖2、圖3和圖4中，目視僅露出并列設(shè)置在上述第一功率組件502兩側(cè)的端子，其大部分隱藏在上述第一驅(qū)動電路基板602中為不能目視的狀態(tài)。同樣，配置在上述第二功率組件504的上方的第二驅(qū)動電路基板604，形成為在俯視觀察時，比該第二功率組件504小一些，在圖2、圖3和圖4中，目視僅露出并列設(shè)置在上述第二功率組件504兩側(cè)的端子，其大部分隱藏在上述第二驅(qū)動電路基板604中為不能目視的狀態(tài)。
在上述殼體210的側(cè)面設(shè)置上述冷卻水入口管212和出口管214，該側(cè)面還形成孔260。該孔260中配置信號用的連接器282。該連接器282的安裝位置的該殼體210內(nèi)部，配置有接近該信號用的連接器282而固定的噪聲去除基板560和第二放電基板520。上述噪聲去除基板560和第二放電基板520，按照其安裝面與上述第一功率組件502、第二功率組件504等的安裝平面平行的方式進行安裝。
另外，上述噪聲去除基板560，重疊配置在第二放電基板520的下側(cè)，例如，在圖2、圖3和圖4中，隱藏在該第二放電基板520中，為不能目視的狀態(tài)。另外，上述噪聲去除基板560和第二放電基板520以下述狀態(tài)進行配置在殼體210的高度方向，相對于具有上述功率組件500和開關(guān)驅(qū)動電路的開關(guān)驅(qū)動電路基板600充分地遠離。上述開關(guān)驅(qū)動電路基板600由第一驅(qū)動電路基板602和第二驅(qū)動電路604的多個基板構(gòu)成。
在上述多個的驅(qū)動電路基板602和604的上方，配置具有多個平滑電容器的電容器組件300，該電容器組件300實際具有第一電容器組件302和第二電容器組件304，各個第一電容器組件302和第二電容器組件304分別配置在第一驅(qū)動電路基板602和第二驅(qū)動電路基板604的上方。這些各第一電容器組件302和第二電容器組件304固定在后述的保持板320中，并且其電極與上述功率組件500連接。
在第一電容器組件302和第二電容器組件304的上方，平板狀的保持板320其周邊緊密粘貼在上述殼體210的內(nèi)壁面而固定配置。該保持板320，在上述第一和第二功率組件的側(cè)面支撐、固定上述第一電容器組件302和第二電容器組件304，并且在其相反面保持、固定旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700。而且，該保持板320例如與上述殼體210同樣由金屬材料構(gòu)成，上述第一電容器組件302、第二電容器組件304和旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700的散熱傳遞到上述殼體210，形成散熱結(jié)構(gòu)。
如上所述，上述功率組件500、開關(guān)驅(qū)動電路基板600、噪聲去除基板560、第二放電基板520、電容器組件300、保持板320、旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700收納在殼體210中，殼體210的上部開口由金屬制的蓋子290覆蓋。
另外，在以設(shè)置了殼體210的上述冷卻水入口管212和出口管214的側(cè)壁為正面時，例如在其右側(cè)的側(cè)壁，安裝配置有端子盒800，該端子盒800中設(shè)置有用于從上述電池180供給直流電力的直流電力用端子812；設(shè)置在其內(nèi)部的直流電力用端子座810；連接第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140的交流電力用端子822；設(shè)置在其內(nèi)部的交流用的端子座820。
直流電力用端子座810通過匯流排(bus bar)與上述第一電容器組件302和第二電容器組件304的電極電連接，交流用的端子座820分別通過匯流排與構(gòu)成上述功率組件500的多個功率組件502和504的交流端子電連接。
另外，通過在該本體840中安裝了蓋子部846和配置有上述直流電力用端子座810的底板部844而構(gòu)成該端子盒800。這樣可以使該端子盒800的安裝容易。
這樣安裝的電力變換裝置200，如其外觀圖的圖5所示，構(gòu)成非常緊湊的形狀。
另外，上述直流電力用端子座810、直流電力用端子812、交流用的端子座820和交流電力用端子822，例如根據(jù)將第一旋轉(zhuǎn)電機130作為發(fā)電機動作，由此得到三相交流電力(再生能量)通過電力變換裝置200變換為直流電力供給電池180這樣的混合動力汽車的運轉(zhuǎn)模式，分別發(fā)揮交流端子和交流端子座、輸入端子和直流端子座的功能。
《電力變換裝置的電氣電路圖》在對上述電力變換裝置200的上述各個構(gòu)成部件進行詳細說明之前，使用圖6和圖7對上述功率組件500、開關(guān)驅(qū)動電路基板600、噪聲去除基板560、第二放電基板520及旋轉(zhuǎn)電機控制基板700的電路構(gòu)成和它們之間的連接方式與其它部件一起進行說明。另外，圖6和圖7表示電路圖分為左右后的各自的部分圖，通過合并圖6和圖7完成電路圖。
<噪聲去除基板560>
首先，通過上述信號用連接器282，輸入到電力變換裝置200或從電力變換裝置200輸出的各個信號，通過噪聲去除基板560。這些信號是安裝在第一旋轉(zhuǎn)電機130中的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置傳感器132輸出的各個信號；安裝在第一旋轉(zhuǎn)電機130中的溫度傳感器134輸出的信號；與包括總控制裝置170的其它控制裝置之間的收發(fā)信號；通過通信線路174收發(fā)的信號；從總控制裝置170發(fā)送來的起動信號192；安裝在第二旋轉(zhuǎn)電機140中的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置傳感器142輸出的信號；安裝在第二旋轉(zhuǎn)電機140中的溫度傳感器144輸出的信號；從總控制裝置170發(fā)送來的異常處理信號194。另外，通過上述通信線路174發(fā)送來的信號中包括發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度信號或油門開度信號。
進而，從低電壓電池發(fā)送來的低電壓電流也通過上述噪聲去除基板560，來自12V電源176的+電極電源從噪聲去除基板560的一邊側(cè)到另一邊側(cè)，通過電極、濾波器電路570和電極輸出，來自12V電源176的-電極電源，通過電極、布線層和電極輸出。
除了12V電源176的上述各個信號，從噪聲去除基板560的一邊側(cè)到另一邊側(cè)，通過電極、旁路電容器562和電極輸出。上述旁路電容器562介于傳遞各信號的布線層和供給來自上述12V電源的-電極電源的布線層之間。
這樣構(gòu)成的噪聲去除基板560，由上述旁路電容器162去除重疊在上述各個信號中的噪聲，輸入到后述的旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700。
該噪聲去除基板560，與旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700形成在不同的基板上，與該旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700在物理上分離。噪聲去除基板560在該旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700的配置場所沒有約束，可以配置在自由的場所。
將除去輸入信號噪聲的部分電路(相當(dāng)于本實施例的噪聲去除基板560上的電路)從具有比較大的面積的旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700在物理上分離，可以起到使該旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700小型化的效果。進而，該噪聲去除基板560可以嘗試在相對于該旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700平行的面內(nèi)或垂直的面內(nèi)固定位置等自由配置。因此，非常適合使電力變換裝置200小型化的情況。
<旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700>
通過上述噪聲去除基板560輸入的來自上述轉(zhuǎn)子位置傳感器132和溫度傳感器134的各信號，在旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700上通過接口電路732輸入到第一微型計算機702。
同樣，通過上述噪聲去除基板560輸入的來自上述轉(zhuǎn)子位置傳感器142和溫度傳感器144的各個信號，在旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700上通過接口電路742輸入到第二微型計算機704。
來自上述通信線路174的信息，通過上述通信驅(qū)動電路720發(fā)送到上述第一微型計算機702和第二微型計算機704。另外，表示動作狀態(tài)的信息從上述第一微型計算機702和第二微型計算機704通過上述通信驅(qū)動電路720和上述噪聲去除基板560發(fā)送到通信線路174，發(fā)送到規(guī)定的裝置例如總控制裝置170。在該總控制裝置170中，對運轉(zhuǎn)模式進行判斷，例如是車輛起動時或低速行駛時、通常行駛時(中速、高速行駛時)、加速時、減速或制動時的各個模式。判斷了運轉(zhuǎn)模式的總控制裝置170將判斷結(jié)果發(fā)送到第一微型計算機702或第二微型計算機704，第一微型計算機702和第二微型計算機704根據(jù)該結(jié)果分別控制第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140。
與運轉(zhuǎn)模式對應(yīng)的控制內(nèi)容，例如在車輛起動時或低速行駛時主要將第一旋轉(zhuǎn)電機130作為電動機動作。在車輛通常行駛時，發(fā)動機120和第一旋轉(zhuǎn)電機130并用運轉(zhuǎn)，車輛用雙方的轉(zhuǎn)矩行駛。在車輛急加速時，或在高負載運轉(zhuǎn)中，除了上述通常行駛時的動作之外，將來自電池180的輸出電力變換為三相交流電力供給到第二旋轉(zhuǎn)電機140，將兩個旋轉(zhuǎn)電機作為電動機運轉(zhuǎn)，其輸出轉(zhuǎn)矩用于車輛的驅(qū)動，并且加上發(fā)動機的輸出進行運轉(zhuǎn)。在車輛減速或制動時將上述第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140作為發(fā)電機運轉(zhuǎn)，由此得到的三相交流電力用后述的逆變器變換為直流電力供給到電池180，對其充電。
獲得來自上述總控制裝置170的運轉(zhuǎn)模式信息的第一微型計算機702和第二微型計算機704，分別通過運算處理求得構(gòu)成逆變器的功率半導(dǎo)體元件的動作時刻?；诘谝晃⑿陀嬎銠C702的運算結(jié)果的時刻信號，通過接口電路734發(fā)送到第一驅(qū)動電路基板602。另外，第二微型計算機704中運算發(fā)生的時刻信號通過接口電路744發(fā)送到第二驅(qū)動電路基板604。
另外，對流過上述第一旋轉(zhuǎn)電機130的固定線圈的各相的電流值進行檢測的第一電流傳感器536的輸出和安裝在第一功率組件502中的第一溫度傳感器532的輸出，通過接口電路736輸入到上述第一微型計算機702。上述第一微型計算機702使用輸入的第一電流傳感器536的輸出，按照基于上述總控制裝置170的指令值進行控制的方式，進行上述功率半導(dǎo)體元件的動作時刻運算處理，并進行反饋控制。上述溫度傳感器532的輸出使用于診斷動作的異常。
同樣，對流入上述第二旋轉(zhuǎn)電機140的定子線圈的各相的電流進行檢測的第二電流傳感器538的輸出和第二功率組件504中所安裝的第二溫度傳感器534的輸出，通過接口電路746輸入到第二微型計算機704。上述第二微型計算機704使用輸入的第二電流傳感器536的輸出，按照基于上述總控制裝置170的指令值進行控制的方式，進行上述功率半導(dǎo)體元件的動作時刻運算處理，并進行反饋控制。上述第二溫度傳感器534的輸出用于診斷動作的異常。
上述第一電流傳感器536和第二電流傳感器538設(shè)置在后述的交流端子座820中。
旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700具有異常監(jiān)視電路760。該異常監(jiān)視電路760中被輸入通過上述噪聲去除基板560和第二放電基板520而得到的作為上位控制裝置的總控制裝置170來的異常處理信號。上述異常處理信號例如在高電壓部分存在危險時，是作為上位控制裝置的總控制裝置170判斷時所發(fā)生的信號，上述異常監(jiān)視電路760接收到該信號時，對上述第一微型計算機702發(fā)送作為監(jiān)視結(jié)果的異常狀態(tài)信號?；谠撔盘柹鲜龅谝恍D(zhuǎn)電機130的運轉(zhuǎn)被上述微型計算機702停止。在該狀態(tài)下車輛以發(fā)動機120的輸出轉(zhuǎn)矩運轉(zhuǎn)。
直流電力通過上述噪聲去除基板560從12V電源176供給到電源電路750，從電源電路750輸出穩(wěn)定的恒定電壓。電源電路750的輸出，被供給到旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700上的第一微型計算機702、第二微型計算機704、接口電路732以及其它的旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700上的電路。
<開關(guān)驅(qū)動電路基板600>
開關(guān)驅(qū)動電路基板600由第一驅(qū)動電路基板602和第二驅(qū)動電路基板604構(gòu)成。第一驅(qū)動電路基板602，通過上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700的接口電路734被輸入第一微型計算機702所發(fā)生的開關(guān)時刻信號。該時刻信號例如通過光耦合器(photo coupler)等構(gòu)成的絕緣電路622分別輸入到U相的驅(qū)動電路632和V相的驅(qū)動電路634和W相的驅(qū)動電路636。這些驅(qū)動電路632、634、636的各個輸出，作為用于控制后述的第一功率組件502內(nèi)的各功率半導(dǎo)體元件的開關(guān)動作的驅(qū)動信號使用。
另外，第一驅(qū)動電路基板602設(shè)置有檢測上述驅(qū)動電路632、634、636中的電壓的電壓傳感器638。電壓傳感器638的輸出，如上所述，通過上述絕緣電路622和上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700的接口電路736輸入到第一微型計算機702。
上述驅(qū)動電路632、634、636由設(shè)置在第一驅(qū)動電路602中的電源電路612恒壓驅(qū)動。來自上述信號用的連接器282的12V直流電源通過噪聲去除基板560和旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700供給到該電源電路612。
第二驅(qū)動電路基板604，通過上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700的接口電路744被輸入第二微型計算機704發(fā)生的開關(guān)時刻信號。這些信號通過絕緣電路624輸入U相驅(qū)動電路642、V相驅(qū)動電路644、W相驅(qū)動電路646。來自這些驅(qū)動電路642、644、646的各個輸出作為用于控制后述的第二功率組件504內(nèi)的各功率半導(dǎo)體元件的開關(guān)動作的信號使用。
與第一驅(qū)動電路基板602同樣，第二驅(qū)動電路基板604中設(shè)置有檢測上述驅(qū)動電路642、644、646中的電壓的電壓傳感器電路648，如上所述，其輸出通過上述絕緣電路624和上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700的接口電路746被輸入第二微型計算機704。
包含上述驅(qū)動電路642、644、646的電路，由搭載在第二驅(qū)動電路基板604中的電源電路614輸出的穩(wěn)定電源驅(qū)動。來自上述信號用連接器282的12V電源PW，通過噪聲去除基板560和旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700被輸入到該電源電路614。
<絕緣電路622和624>
在本實施方式中，作為電源具有低電壓電池和高電壓180兩種直流電源。這些電源不僅其電壓不同而且互相的接地側(cè)的電位也不同。通過設(shè)置絕緣電路622或624，即使接地電位不同也能正常動作。例如，驅(qū)動電路632、634、636和電壓傳感器電路638進而驅(qū)動電路642、644、646和電壓傳感器電路648的電位即使與旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板的接地電位不同，通過絕緣電路622或624也不會受到影響，進行正常動作?？梢哉f對于以下詳細敘述的電容器放電控制電路也是同樣的。
<功率組件500>
圖1記載的功率組件500具有第一功率組件502和第二功率組件504，第一功率組件502未圖示，第一功率組件502具備逆變器，該逆變器例如具備共計6個功率半導(dǎo)體元件，該6個功率半導(dǎo)體元件由串聯(lián)連接的兩個功率組件分別構(gòu)成U相、V相、W相的各個橋式電路。上述各橋式電路的兩端為供給來自電池180的直流電壓的結(jié)構(gòu)。另外，在供給第一旋轉(zhuǎn)電機130的電流為大電流時，將構(gòu)成上述逆變器的各功率半導(dǎo)體做成多個分別并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。上述內(nèi)容在第二功率組件504中也是同樣的。
U相的各功率半導(dǎo)體元件根據(jù)來自上述開關(guān)驅(qū)動電路基板602的驅(qū)動電路632的信號進行開關(guān)動作，V相的各功率半導(dǎo)體元件根據(jù)來自上述開關(guān)驅(qū)動電路基板602的驅(qū)動電路634的信號進行開關(guān)動作，W相的各功率半導(dǎo)體元件根據(jù)來自上述開關(guān)驅(qū)動電路基板602的驅(qū)動電路636的信號進行開關(guān)動作。由此，輸出三相交流，供給到第一旋轉(zhuǎn)電機130。各層的電流分別由電流傳感器536檢測。
第一功率組件502內(nèi)設(shè)置了溫度傳感器532，溫度信號通過接口電路736輸入到第一微型計算機702。在溫度上升時，抑制供給第一旋轉(zhuǎn)電機的電流，防止功率組件502的破損。
同樣，第二功率組件504內(nèi)部也具有用功率半導(dǎo)體元件構(gòu)成的逆變器。構(gòu)成上述逆變器的各相功率半導(dǎo)體元件根據(jù)來自上述開關(guān)驅(qū)動電路基板614的各個驅(qū)動電路642、644、646的信號，進行開關(guān)動作，輸出三相交流電流，或?qū)⒌诙D(zhuǎn)電機140的輸出變換為直流。各相的電流由電流傳感器538檢測。另外，在功率組件504內(nèi)，具備溫度傳感器534，該溫度傳感器534的輸出通過接口電路746輸入第二微型計算機704。按照溫度上升，抑制逆變器的控制電流，防止功率組件504的破損。
<電容器組件300和第一、第二放電電阻>
圖1的電容器組件300具有并聯(lián)連接的第一電容器組件302和第二電容器組件304。各第一電容器組件302和第二電容器組件304并聯(lián)連接在起到直流電源線作用的匯流排860的兩線之間，從直流高電壓電池180對該匯流排860提供高電壓的直流電力。上述匯流排860與上述第一功率組件502和第二功率組件504的各個上述各逆變器的直流兩端連接。
另外，上述各第一電容器組件302和第二電容器組件304并聯(lián)連接有第一放電電阻(未圖示)和第二放電電阻524。這些各個電阻，用于使蓄積在該第一電容器組件302和第二電容器組件304中的電荷放電，其中的第二放電電阻524是在加速放電第一電容器組件302和第二電容器組件304的蓄積電荷時使用的電阻，根據(jù)第二放電基板520中的控制進行。
<第二放電基板520>
第二放電基板520中，從上述信號用的連接器282經(jīng)過噪聲去除基板560輸入異常處理信號194，由此使蓄積在上述第一電容器組件302和第二電容器組件304中的電荷加速放電，因此設(shè)置了電容器放電控制電路522。
在上述電容器放電控制電路522中，具備晶體管，即根據(jù)上述異常處理信號194的輸入進行動作的開關(guān)元件526，該晶體管526與上述第二放電電阻524串聯(lián)連接，通過該晶體管526，上述第二放電電阻524對上述第一電容器組件302和第二電容器組件304構(gòu)成閉合回路。通過上述晶體管526的導(dǎo)通，第一電容器組件302和第二電容器組件304中蓄積的電荷通過該第二放電電阻524被放電。
上述電容器放電控制電路522中自上述電池180被施加高電壓例如約300V或600V。該高電壓電源與噪聲去除基板560或旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板的接地電位不同，為了正常地進行動作，例如通過光耦合器等構(gòu)成絕緣電路528，使異常處理信號194輸入到該電容器放電控制電路CDC。并且，該第二放電基板520，按照上述基板與旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700不同的方式形成，與該旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700在物理上分離。
另外，旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700施加約12V左右的電壓，與此相對，第二放電基板520施加例如300V到600V等高電壓，因此通過使其在物理上分離的結(jié)構(gòu)，使該第二放電基板520相對旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700充分分離地配置，可以對其無影響。
而且，具有比較大面積的旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700與用于使第一電容器組件302和第二電容器組件304所蓄積的電荷進行強制放電的電路(相當(dāng)于本實施例的第二放電基板520上的電路)在物理上分離，收到使該旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700小型化的效果。進而，該第二放電基板520可以嘗試在相對于該旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700平行的面內(nèi)或垂直的面內(nèi)確定位置等自由配置。因此，非常有利于將電力變換裝置200小型化。
《電力變換裝置200的各個構(gòu)成部件》接著，順次對上述圖2到圖4所示的各個構(gòu)成部件的各個詳細構(gòu)成進行說明。
<殼體210>
殼體210由金屬材料例如鋁構(gòu)成，為大致長方形的箱體，在底部具有水路形成體，該水路形成體具備冷卻水路。另外，上部具有開口?？紤]以下便于說明，將殼體210的上述四個側(cè)壁部中的一個側(cè)壁部稱為正面壁部232，相對于該正面壁部232鄰接的各個側(cè)壁部中右側(cè)的側(cè)壁部稱為主側(cè)壁部234。
圖8表示自殼體210的正面壁部232側(cè)觀察上述電力變換裝置200的圖。
在殼體210的底部具備水路形成體220，該水路形成體220按照通過折疊而并列設(shè)置的兩個冷卻水路循環(huán)的方式構(gòu)成，由夾著供給該冷卻水的空間部(未圖示)的二重結(jié)構(gòu)構(gòu)成。而且，殼體210的正面壁部232備有與上述空間部連接的冷卻水的入口管212和冷卻水出口管214，冷卻水通過冷卻水入口管212和冷卻水出口管214供給到上述空間部，從而冷卻水能在殼體210的底部循環(huán)。即殼體210在其底部具有使冷卻水循環(huán)的冷卻水路216。
另外，形成該殼體210的上述空間部的上述水路形成體220的上側(cè)板(與上述功率組件500對置側(cè)的板)例如如圖4所示，在用與上述主側(cè)壁部234幾乎平行的假想線段二分的各個區(qū)域的幾乎中央部分別從一方上述正面壁部232開始延伸到對置的另一方的側(cè)壁部，形成開口218、219。
在殼體210的底部，配置由第一功率組件502和第二功率組件504構(gòu)成的一對功率組件，各個第一功率組件502、第二功率組件504分別配置位于水路形成體220的上方。各個第一功率組件502和第二功率組件504的散熱面具有從多個并排設(shè)置的針狀突起構(gòu)成的散熱片506、507。形成該散熱片506和507的部分，分別突出到上述水路形成體220的開口218和219的內(nèi)部。進而上述開口分別用散熱片506和507的周圍的功率組件504的散熱面封閉，由此，防止漏水，形成密閉的水路216。
各個第一功率組件502和第二功率組件504的各個散熱片RDF1、RDF2和殼體210的底面形成的上述開口218和219在表示圖5的VIII-VIII線處的剖面的圖9中表示。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過各個第一功率組件502和第二功率組件504的各個散熱片506和507高效率地進行由殼體210底部的冷卻水所進行的冷卻。另外，第一功率組件502和第二功率組件504的各散熱片506和507沿著上述開口218和219插入配置，通過這樣的結(jié)構(gòu)，第一功率組件502和第二功率組件504對于殼體210具有定位效果。
另外，殼體210的上述冷卻水入口管212和冷卻水出口管214突出的正面壁部232，形成大致矩形的孔260，該孔260位于該冷卻水入口管212和冷卻水出口管214更上方處，具有比較小的面積。在該孔260中以從殼體內(nèi)部通過該孔260突出的狀態(tài)配置后面詳細敘述的信號用連接器282。
進而，在殼體210的主側(cè)壁部234，例如如圖3所示，在該殼體210的開口側(cè)(配置蓋子CV的上部)，從上述正面壁部232側(cè)開始到與該正面壁側(cè)232對置的另一側(cè)壁部一側(cè)延伸的方向上依次排列設(shè)置具有比較小面積的孔262和具有比較大面積的口264而形成。殼體210的主側(cè)壁部234配置后面詳細敘述的端子盒800，該端子盒800內(nèi)的直流電力用端子座810通過上述孔262CH2與殼體210內(nèi)的第一電容器組件302和第二電容器組件304電連接，該端子盒800內(nèi)的交流用的端子座820通過上述孔264與殼體210內(nèi)的第一功率組件502和第二功率組件504電連接。
另外，在殼體210的各個側(cè)壁部的內(nèi)側(cè)面，例如如圖4所示，形成沿著其圓周方向并列設(shè)置的多個突起體PR。各個突起體PR分別從殼體210的底部到開口端側(cè)、即在高度方向上延伸，在所述開口端的前面?zhèn)溆卸嗣?。這些突起體PR的各個端面與殼體210的底部的水路形成體220幾乎平行，且形成螺絲孔。這些突起體PR如后面所詳述，在其端面，以在大范圍閉塞殼體210的開口的方式配置保持板320，該保持基板由其周圍支撐，且通過上述螺絲SC4(參照圖15)固定該保持板320，上述螺絲SC4通過該保持板320旋入上述螺絲孔。
<信號用的連接器282>
圖10表示上述信號用連接器282和其附近的構(gòu)成的剖面圖。該信號用的連接器282以從殼體內(nèi)部通過孔260突出到外側(cè)的狀態(tài)配置在形成在殼體210的該孔260中。
該信號用連接器282通過剖面為L字狀的支撐構(gòu)件SM固定在殼體210中。即信號用連接器282固定在該支撐構(gòu)件SM中與殼體210的正面壁部232平行的平板部SM(1)，通過該平板部SM(1)例如由螺絲SC8等固定在上述殼體210的內(nèi)側(cè)面，而配置在上述孔260內(nèi)。
而且，上述支撐構(gòu)件SM中另一方的平板部SM(2)，與殼體210的內(nèi)側(cè)面垂直，即與殼體210的底部幾乎并行延伸配置，在其下側(cè)面搭載噪聲去除基板560，在上面?zhèn)却钶d第二放電基板520。
這里，第二放電基板520搭載在支撐部件SM的平板部SM(2)的上面，配置在距殼體210的開口(安裝蓋子290一側(cè))近的一側(cè)。第二放電基板520與上述噪聲去除基板560相比，易發(fā)生放電破壞，在發(fā)生該破壞時，為了便于更換為新的放電基板CBD，而進行上述配置。
另外，圖中未示出，但是來自信號用的連接器282的布線其大部分與噪聲去除基板560連接。此時，信號用連接器282和噪聲去除基板560沒有任何妨礙物而接近配置，因此起到其布線極其容易的效果。
另外，在圖10中，明示了上述噪聲去除基板560和第二放電基板520相對于后述的功率組件500和開關(guān)驅(qū)動電路基板600的配置關(guān)系，該噪聲去除基板560和第二放電基板520與功率組件500和開關(guān)驅(qū)動電路基板600保持充分的距離D進行配置，可以減少來自該功率組件500和開關(guān)驅(qū)動電路基板600的噪聲等的影響。
進而，在俯視的時候，互相重疊配置的上述噪聲去除基板560和第二放電基板520，與上述功率組件500、開關(guān)驅(qū)動電路基板600的一部分重疊地配置。這樣，可以按俯視觀察殼體210的面積與上述功率組件500、開關(guān)驅(qū)動電路基板600所占有的面積幾乎相等地形成，意味著不必考慮噪聲去除基板560和第二放電基板520中的占有面積，可以實現(xiàn)殼體210的小型化。
<功率組件500和開關(guān)驅(qū)動電路基板600>
圖11表示在上述殼體210的內(nèi)部配置功率組件500和開關(guān)驅(qū)動電路基板600的狀態(tài)的俯視圖。
構(gòu)成功率組件500的第一和第二功率組件502和504，在上述殼體210的內(nèi)部，與后述的其它電氣部件相比配置位于最下層。上述第一功率組件502和第二功率組件504分別驅(qū)動第一旋轉(zhuǎn)電機130(電動機或發(fā)電機)和第二旋轉(zhuǎn)電機140(發(fā)電機或電動機)。
第一功率組件502和第二功率組件504，按照其短邊方向的邊平行于殼體210的正面壁部232，其長邊方向的邊平行與主側(cè)壁部234平行的方式并列配置。
另外，這些第一功率組件502和第二功率組件540各自的直流端子IT1和IT2和交流端子OT1和OT2以同方向配置的狀態(tài)在幾何學(xué)上也是同樣的構(gòu)成，例如，相對于一方的第一功率組件502，另一方的第二功率組件504旋轉(zhuǎn)180°，使這些直流端子IT1、IT2互相相對的方式配置。此時，各第一功率組件502和第二功率組件504，因為在其直流端子IT1、IT2中相對應(yīng)的端子之間接近配置，所以成為在長邊方向偏移一些的配置。如圖11所示第一功率組件502和第二功率組件504的直流端子IT1和IT2配置的殼體210的中央部，交流端子OT1、OT2配置在殼體210的側(cè)部。
而且，這些第一功率組件502和第二功率組件504，沒有圖示，分別包括例如由銅等制成的導(dǎo)熱性構(gòu)件導(dǎo)電基板；連接在該導(dǎo)電基板的上面的周邊、圍堰狀的盒子；在包圍上述導(dǎo)電基板的上述盒子的區(qū)域例如焊錫焊接的絕緣基板；搭載在該絕緣基板的晶體管(例如、絕緣柵型雙極性晶體管)和二極管以及連接該晶體管和二極管的布線層、與這些布線層連接且形成在上述盒子上的多個直流端子IT和交流端子OT等?？梢允褂肐GBT代替上述晶體管。
另外，在圖11中，第一功率組件502和第二功率組件504中，因為分別重疊開關(guān)驅(qū)動電路基板602和604而配置，所以不能目視搭載上述晶體管和二極管等或IGBT的中央部的區(qū)域，而成為目視上述盒子上所形成的直流端子IT和交流端子OT的狀態(tài)。
各第一功率組件502、第二功率組件504的直流端子IT1和IT2，如上所述，在該第一功率組件502和第二功率組件504的互相接近相對的一邊側(cè)分別并排配置，各第一功率組件502和第二功率組件504的交流端子OT1、OT2分別在與上述直流端子IT1和IT2所形成的邊平行的另一邊側(cè)并列設(shè)置。換而言之，功率組件500的直流端子IT位于并列設(shè)置的各個第一功率組件502和第二功率組件504的中央部，功率組件500的交流端子OT位于并列設(shè)置的各個第一功率組件502和第二功率組件504的外側(cè)。
各第一功率組件502和第二功率組件504的直流端子IT1和IT2與后述的電容器組件300的端子電連接，各第一功率組件502和第二功率組件504的交流端子OT1和OT2與后面詳細描述的端子盒800內(nèi)的交流用的端子座820連接。
即第一功率組件502的交流端子OT1，由U相、V相、W相中的各個端子OT1u、OT1v、OT1w構(gòu)成，該各個端子OT1u、OT1v、OT1w分別從其配置場所開始沿并列設(shè)置的各個功率組件502和504一方的短邊側(cè)拉引(引き回す)后、經(jīng)由樹立設(shè)置在殼體210的主側(cè)壁部234側(cè)的匯流排BP1u、BP1v、BP1w，牽引到通過形成在上述殼體210的主側(cè)壁部234中的孔264突出的引線端子OL1u、OL1v、OL1w。
另外，同樣，第二功率組件504的交流端子OT2由U相、V相、W相中的各個端子OT2u、OT2v、OT2w構(gòu)成，該各個端子OT2u、OT2v、OT2w分別從其配置場所開始通過樹立設(shè)置在殼體210的主側(cè)壁部234一側(cè)的匯流排BP2u、BP2v、BP2w，拉引到通過上述孔264突出的引線端子OL2u、OL2v、OL2w。
另外，各個第一功率組件502和第二功率組件504的散熱面，設(shè)置有突出到水路的散熱片506和507，各第一功率組件502和第二功率組件504的散熱片的周圍形成螺絲孔。通過該螺絲孔固定在殼體210的底面。功率組件PUM的上方配置有開關(guān)驅(qū)動電路基板700。該開關(guān)驅(qū)動電路基板700也可由分體制成的一對第一驅(qū)動電路基板602和第二驅(qū)動電路基板604構(gòu)成，第一驅(qū)動電路基板602配置在功率組件502的上方，通過螺絲SC2固定在該功率組件502，在該第二功率組件504的上方配置有第二驅(qū)動電路基板604，通過螺絲SC2固定在該功率組件504。
這些第一驅(qū)動電路基板602和第二驅(qū)動電路基板604，如上所述，分別作為對第一功率組件502和第二功率組件504供給開關(guān)信號用的電路基板而構(gòu)成。
這些第一驅(qū)動電路基板602和第二驅(qū)動電路基板604，通過設(shè)置在其表面的連接器CN引出導(dǎo)線HN，該導(dǎo)線HN與后述的旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700連接。
另外，在該實施例的說明中，功率組件500和開關(guān)驅(qū)動電路基板700分別處理為分體，但是也可以將該開關(guān)驅(qū)動電路與該功率組件500基板一體地設(shè)置。從放熱效率或謀求裝置小型化的方面，優(yōu)選本實施例的方法。
<電容器組件300>
圖12是表示在上述殼體210的內(nèi)部配置了具有平滑電容器的電容器組件300的狀態(tài)俯視圖。
電容器組件300，在上述殼體210的內(nèi)部，位于上述開關(guān)驅(qū)動電路基板600的上方而配置。
另外，該電容器組件300由第一電容器組件302和第二電容器組件304構(gòu)成，第一電容器組件302和第二電容器組件304，是在例如由樹脂材料構(gòu)成的長方體的盒子中分別收納如5或6個薄膜電容器(電容器單元)而構(gòu)成的。
第一電容器組件302和第二電容器組件304分別并列配置，第一電容器組件302配置在上述第一驅(qū)動電路基板602的上方，第二電容器組件304配置在上述第二驅(qū)動電路基板604的上方。
圖13是示意地表示第一電容器組件302和第二電容器組件304的圖，垂直于各第一電容器組件302和第二電容器組件304的長邊方向的平面中的剖視圖。另外，圖13(a)、(b)分別表示偏離各上述第一電容器組件302和第二電容器組件304的長邊方向的場所的各個剖面圖。
這些各個第一電容器組件302和第二電容器組件304，以稍微分離的狀態(tài)，由通過在其底面?zhèn)燃茉O(shè)上述分離部的方式配置的電極ET1、ET2而成為如相互固定的狀態(tài)。該電極ET1、ET2分別與上述第一功率組件502和第二功率組件504的直流端子IN連接。
電極ET1在外觀上具有連接部JN1，該連接部IN1在第一電容器組件302的盒體CS1的底部從其內(nèi)部向外方引出的寬導(dǎo)體向第一功率組件502側(cè)彎曲、實現(xiàn)與該第一功率組件502的直流端子IN之間的連接。電極ET1由第一導(dǎo)電板FC1、絕緣片IS1、第二導(dǎo)電板SC1依次三層結(jié)構(gòu)的材料構(gòu)成，第一電容器組件302內(nèi)的薄膜電容器FIC1的一方電極與上述各導(dǎo)電板FC1、SC1中的一方導(dǎo)電板連接，該薄膜電容器FIC1的另一方電極與上述各導(dǎo)電板FC1、SC1中的另一方導(dǎo)電板連接。該電極ET1的與上述第一功率組件502的直流端子IN之間的連接部JN1處，與并列設(shè)置多個各直流端子IN的每一個相對應(yīng)，連接上述各導(dǎo)電板FC1、SC1中的任一個(在圖13(a)的情況，與導(dǎo)電板FC1連接，在圖13(b)的情況，與導(dǎo)電板SC1連接)。
電極ET2在外觀上也具有連接部JN2，該連接部JN2在第二電容器組件304的盒體CS2的底部從其內(nèi)部向外方引出的寬導(dǎo)體向第二功率組件504側(cè)彎曲、實現(xiàn)與該第二功率組件504的直流端子IN之間的連接。而且，電極ET2也由第二導(dǎo)電板FC2、絕緣片IS2、第二導(dǎo)電板SC2依次三層結(jié)構(gòu)的材料構(gòu)成，第二電容器組件304內(nèi)的薄膜電容器FIC2的一方電極與上述各導(dǎo)電板FC2、SC2中的一方導(dǎo)電板連接，該薄膜電容器FIC2的另一方電極與上述各導(dǎo)電板FC2、SC2中的另一方導(dǎo)電板連接。該電極ET2的與上述第二功率組件504的直流端子IN之間的連接部JN2處，與并列設(shè)置多個各直流端子IN的每一個相對應(yīng)，連接上述各導(dǎo)電板中的任一個。
另外，第一電容器組件302和第二電容器組件304的各自上述電極ET1、ET2，通過構(gòu)成其的第一導(dǎo)電板FC、第二導(dǎo)電板SC分別與功率組件500中的所謂U相臂中的一對直流端子、V相臂中的一對直流端子、W相臂中一對直流端子連接，而與第一功率組件502、第二功率組件504電連接。由此，從圖12所示的各第一電容器組件302和第二電容器組件304之間看到的電極ET1、ET2(圖12中由符號JN表示)成為與各臂中的一對直流端子IN的數(shù)目對應(yīng)的數(shù)目(6個)。
這樣將電極ET1、ET2如上所述，做成第一導(dǎo)電板FC、絕緣片IS、第二導(dǎo)電板SC依次三層的結(jié)構(gòu)，構(gòu)成流入各個第一導(dǎo)電板FC和第二導(dǎo)電板SC的電流方向相反，由此，可以實現(xiàn)由于電感耦合引起的、電感降低。
另外，上述電極ET1和ET2，如圖13所示，在與其第二功率組件504的直流端子IN之間的連接部JN1、JN2中可以是從當(dāng)初開始在物理上互相連接的狀態(tài)構(gòu)成，或與圖13的情況不同，以預(yù)先分離的狀態(tài)構(gòu)成在與功率組件500的直流端子IN連接的階段，互相在物理上(也在電氣上)連接。
與上述電極ET1和ET2的功率組件500的直流端子IN之間的連接部JN，由通過該連接部JN旋入該直流端子IN的螺絲SC3，固定在上述功率組件500的直流端子IN，實現(xiàn)具有可靠性的電連接。
圖13示意地表示的第一電容器組件302和第二電容器組件304和第一功率組件502和第二功率組件504是與圖9所示的第一電容器組件302和第二電容器組件304和第一功率組件502和第二功率組件504相對應(yīng)的。此時，在圖9所示的第一電容器組件302和第二電容器組件304中，構(gòu)成為在各個電極ET1、ET2的中間部具有由彎曲部構(gòu)成的彎曲構(gòu)造部BD1、BD2。通過在各個電極ET1、ET2的中間部具有該彎曲構(gòu)造部BD1、BD2，而在該部分吸收緩和各電極ET1、ET2中的應(yīng)力。
如圖12所示，在第一電容器組件302中，具有通過后述的直流電力用的端子座810與電池180連接的一對電極TM1，在第二電容器組件304中，也具有通過后述的直流電力用端子座810與電池180連接的一對電極TM2。
第一電容器組件的各個電極TM1，其一方與上述第一導(dǎo)電板FC1連接，另一方與上述第二導(dǎo)電板SC1連接，第二電容器組件304的各個電極TM2，其一方與上述第一導(dǎo)電板FC2連接，另一方與上述第二導(dǎo)電板SC2連接。
第一電容器組件302和第二電容器組件304的每一個電極TM1和TM2均配置在殼體210的正面壁部232一側(cè)。之所以象這樣把電極TM1、TM2配置在殼體210的正面壁部232一側(cè)，是因為后面詳細敘述的端子盒800內(nèi)配置的直流電力用的端子座810位于殼體210的正面壁部232一側(cè)的緣故。
第一電容器組件302的各個電極TM1和上述直流電力用的端子座810通過匯流排BB1被電連接，電容器組件CT2的各電極TM2與上述直流電力用端子座810通過匯流排BB2電連接(參照圖3)。
另外，例如圖3所示，第一電容器組件302和第二電容器組件304其間具有若干間隙，在該間隙中第一放電電阻(圖中未示出)和第二放電電阻524分別沿著其軸方向并列設(shè)置。第一電容器組件302和第二電容器組件304之間的間隙，如圖12所示，是為了將第一電容器組件302和第二電容器組件304的各個電極ET1和ET2的連接部JN通過上述螺絲SC3連接，將第一電容器組件302和第二電容器組件304與第一功率組件502和第二功率組件504電連接而需要的，另外，在這樣連接之后，通過配置所述第一放電電阻(圖中未示出)和第二放電電阻524而實現(xiàn)充分利用該間隙。
進一步，上述第一電容器組件302和第二電容器組件304分別固定在后述的保持板320。即如圖12所示，在俯視觀察到的第一電容器組件302和第二電容器組件304分別在四角，形成嵌入螺母的固定用孔FH1、FH2，通過與上述保持板320的上述固定用孔FH1、FH2對應(yīng)的孔，旋入該固定用孔FH1、FH2的螺絲SC4(參照圖15)，將第一電容器組件302和第二電容器組件304固定在保持板320上。即各個第一電容器組件302和第二電容器組件304以架設(shè)在保持板320上的狀態(tài)固定。
<端子盒800>
端子盒800，固定在電力變換裝置200的上述殼體210上，其內(nèi)部配置直流電力用端子座810和交流用端子座820。
圖14表示從安裝了該端子座800的一側(cè)看到電力變換裝置200的外觀圖。端子盒800通過多個螺絲SC5安裝在殼體210的主側(cè)壁部234。
如圖2至圖4所示，與殼體210的主側(cè)壁部234中所形成的比較小的孔262和比較大的孔264分別對應(yīng)，在端子盒800中形成比較小的孔266和比較大的孔268。端子盒800設(shè)置有將這些各孔266和268二分的隔壁852，孔266一側(cè)的隔離體(spacer)中配置有直流電力用端子座810，孔268一側(cè)的隔離體配置有交流用的端子座820。
上述直流電力用的端子座810具備噪聲濾波器，通過直流電力端子812從上述電池180供給的直流電力，用設(shè)置在該直流電力用端子座810中的噪聲濾波器除去噪聲。另外，噪聲濾波器用于防止功率組件500的開關(guān)動作所發(fā)生的噪聲輸出到外部。
從上述電流電力用的端子座810看剖面為平角的導(dǎo)電材料，通過上述孔266和上述孔262延伸，與接近上述直流電力用的端子座810而配置的上述殼體210的內(nèi)部的一對的端子TT電連接。該端子TT，通過上述匯流排BB1和BB2與第一電容器組件302和第二電容器組件304的各個電極TM1和TM2連接，進而與功率組件500的直流端子電連接。
上述交流用端子座820，與通過殼體210的上述孔264和端子盒800的上述孔268插入的導(dǎo)線端子OL1和OL2連接。上述導(dǎo)線端子OL1通過第一功率組件502的交流端子OT1和匯流排BP1連接，引線端子OL2通過第二功率組件504的交流端子OT2和匯流排BP2連接。
上述導(dǎo)線端子OL1具有導(dǎo)線端子OL1w、OL1v、OL1u，通過設(shè)置在端子盒800中的交流電力連接部822分別與第一旋轉(zhuǎn)電機130的W相連接端子、V相連接端子、U相連接端子連接，從而構(gòu)成端子盒800。同樣，上述導(dǎo)線端子OL2具有導(dǎo)線端子OL2w和OL2v和OL2u，分別通過交流電力連接部822，與第二旋轉(zhuǎn)電機140的W相連接端子、V相連接端子和U相連接端子連接，從而構(gòu)成端子盒800。上述交流用的端子座820具有檢測交流電流的電流傳感器536和538，檢測流過第一旋轉(zhuǎn)電機130和第二旋轉(zhuǎn)電機140各相的電流。
上述端子盒800，在其上端面?zhèn)染哂卸俗雍猩w846，在其下端面?zhèn)染邆涞撞?44，該底部844具有上述直流電力用端子座810。在本實施方式中，是具有端子盒800、通過該端子盒與外部的直流電源和各旋轉(zhuǎn)電機連接的結(jié)構(gòu)，即使由于車輛各旋轉(zhuǎn)電機或直流電源的位置不同，也可以得到不必改變本體的結(jié)構(gòu)，或應(yīng)對若干變更的效果。
<保持板320>
圖14是表示在上述殼體210內(nèi)部配置保持板320后的狀態(tài)的俯視圖，也表示了搭載在該保持板320中的旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700。
保持板320，作為具有旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700的控制基板支架而構(gòu)成，在上述殼體210的內(nèi)部，以位于上述電容器組件300的上側(cè)的狀態(tài)固定在上述殼體210。
即，殼體210的內(nèi)側(cè)面沿其四周方向幾乎均等間隔形成多個突起體PR，該突起體PR的上端面將上述保持板320在其周邊支撐，通過形成在該保持板320的周邊的螺絲孔旋入上述突起部PR的上端面的螺絲SC4，配置在規(guī)定位置。
保持板320，為了增加其的機械的強度，采用與殼體210相同的熱傳導(dǎo)良好的金屬材料、例如鋁材料作成。此外，在載置有上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700的面中形成有被圖案化的凹凸面。
保持板320的上述凹面，在上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700的該保持板320的側(cè)面中的布線層等的形成區(qū)域?qū)χ玫牟糠中纬?，由此，防止上述布線層等與金屬材料的保持板320接觸，可以防止在該布線層發(fā)生電短路。
另外，保持板320的上述凸面，形成在通過上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700與上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700的上述第二基板BST2相反側(cè)的面所搭載的比較大型的、產(chǎn)生發(fā)熱的如半導(dǎo)體元件等對置的部分，由此，按照來自上述半導(dǎo)體元件等的發(fā)熱易導(dǎo)入第二基座側(cè)的方式構(gòu)成。此時，上述凸面和旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700之間存在導(dǎo)熱性良好、由絕緣材料構(gòu)成的如薄片等，可以防止相對于上述半導(dǎo)體元件等的搭載區(qū)域在該旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700的相反側(cè)形成的布線層等的上述保持板320所引起的電短路。
在上述保持板320的上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700的對置面例如上述凹面內(nèi)，如圖3所示，形成多個散亂存在的孔緣部BS，在該孔緣部中，通過在上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700中所形成的螺絲孔旋入的螺絲SC6(參照圖15)，該旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700固定在保持板320。
另外，該保持板320，如上所述，其下方配置的上述第一電容器組件302和第二電容器組件304，通過螺絲SC4穿過形成在該保持板320中的螺絲孔，旋入設(shè)置在上述第一電容器組件302和第二電容器組件304的四角的固定用孔FH1、FH2而固定。
這樣，各第一電容器組件302和第二電容器組件304成為固定在與殼體210抵接配置的保持板320中的機構(gòu)，所以該第一電容器組件302和第二電容器組件304所發(fā)生的熱量，通過保持板320易被導(dǎo)入殼體210，成為散熱效果良好的結(jié)構(gòu)。
<旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700>
圖15是表示搭載在上述殼體210內(nèi)的保持板320上的旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700的俯視圖。
該旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700，將小信號用的電子部件與連接器CN一起搭載。該連接器CN通過導(dǎo)線HN與例如上述開關(guān)驅(qū)動電路基板6001中所搭載的連接器CN連接。
該旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700，例如在其周邊的四角的各個區(qū)域，另外，在除該周邊的中央部的區(qū)域避開形成搭載了各部件的區(qū)域和形成與這些部件連接的布線層的區(qū)域后的區(qū)域，形成螺絲孔，由通過這些螺絲孔旋入上述保持板320的螺絲SC6固定在該保持板320。
由此，上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700與例如僅在其周邊部固定在框中的結(jié)構(gòu)的情況相比，可以避免因振動等中央翹曲這樣的弊端。
如上所述，該旋轉(zhuǎn)電機電路基板700構(gòu)成為載置在與殼體210抵接配置的保持板320中。所以從該旋轉(zhuǎn)電機電路基板700所發(fā)生的熱量通過保持板320易導(dǎo)入殼體210，成為散熱效果良好的結(jié)構(gòu)。
<蓋子290>
蓋子290，由在上述殼體210的內(nèi)部依次納入上述第一功率組件502、第二功率組件504、開關(guān)驅(qū)動電路基板6001、6002、第一電容器組件302和第二電容器組件304、保持板320、旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700之后，封閉該殼體210的開口的蓋材料構(gòu)成。
該蓋子290，其材料例如與殼體210同樣材料構(gòu)成，其周邊在四周方向沿等間隔并列設(shè)置螺絲孔，通過插入該螺絲孔旋入殼體210的上端面的螺絲SC7固定在該殼體210(參照圖5)。
《電力變換裝置200的安裝》使用圖2到圖4對電力變換裝置200的安裝進行說明。
步驟1在具備冷卻水的入口管212和出口管214的殼體210中，安裝功率組件的組合體，該功率組件的組合體具備第一功率組件502、第二功率組件504、第一驅(qū)動電路基板602和第二驅(qū)動電路基板604。此時，在設(shè)置于作為殼體210的一方側(cè)底部的水路216的開口218和219中插入功率組件的組合體的散熱片506和507，密閉水路216的開口218和219。另外，固定將第一功率組件502或第二功率組件504和旋轉(zhuǎn)電機130或140電連接用的匯流排。在上述開口218和219中插入散熱片506和507時，可以在開口的周圍定位，提高安裝上述組合體作業(yè)的作業(yè)性。
步驟2在上述功率組件的組合體中安裝上述信號用連接器282或上述噪聲去除基板560和上述第二放電基板520。另外，也可以在上述功率組件的組合體安裝上述信號用的連接器282或上述噪聲去除基板560和上述第二放電基板520之后，在殼體210安裝功率組件的組合體580。
步驟3具有多個電容器組件302和304的上述電容器組件300插入在上述功率組件的組合體580的上面，實施布線。
步驟4按保持板320位于電容器組件300上面的方式，將保持板320安裝在殼體210的側(cè)壁。用該工序?qū)㈦娙萜鹘M件300固定在保持板320。電容器組件300和功率組件的組合體之間進行電連接之后，安裝位于在其上的保持板320的方法提高了電容器組件300和功率組件的電連接的操作性。但是，也可以先將電容器組件300固定在保持板320，將固定了電容器組件300的保持板320安裝在功率組件組合體580之上。此時，這種情況，布線操作在保持板320的安裝之后進行，保持板320和殼體210的內(nèi)壁的一部分中預(yù)先設(shè)置作業(yè)用孔，可以提高作業(yè)性。
步驟5將旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700固定在保持板320，進行布線連接。但是，也可以將旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700固定在保持板320，然后將保持板320固定在殼體210的側(cè)壁。在將保持板320固定在殼體210之前，將旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板700固定在保持板320的方法提高作業(yè)性，易確保布線連接的可靠性。
步驟6接著安裝蓋子290。
步驟7將交流用端子座820安裝于殼體210，內(nèi)置有直流電力用的端子座810的端子盒800安裝在殼體210。底板部844安裝在該端子盒800的本體840，進行電連接，該本體840上安裝有蓋子部846。另外，端子盒800對殼體210的安裝完成之后，也可以安裝殼體290。另外也可以在端子盒800對殼體210安裝完成之后，進行電容器組件300或保持板320的安裝。
《電力變換裝置200的對發(fā)送機室的一裝配方式》這樣構(gòu)成的電力變換裝置200，在其殼體210的正面壁部232中具備信號用連接器282、冷卻水的循環(huán)用的冷卻水入口管212和冷卻水出口管214，另外，與上述正面壁部232垂直的主側(cè)壁部234具有內(nèi)置有直流電力用的端子座810和交流用的端子座820的端子盒800。
這樣，可以將與該電力變換裝置200在物理上和電氣上連接的其他裝置集中配置在該電力變換裝置200的例如上方和兩側(cè)面中的一方側(cè)面，這也可以在應(yīng)該配置該電力變換裝置200的隔離體的壁側(cè)配置，具有提高該電力變換裝置200的配置裕度性的效果。
圖16是將發(fā)動機120配置在中央的發(fā)動機室102中，配置兩個電力變換裝置200方式的一實施例的俯視圖。
一方的電力變換裝置200配置在發(fā)動機120的左側(cè)，即發(fā)動機室102的內(nèi)側(cè)，另一方的電力變換裝置200配置在該發(fā)動機120的右側(cè)即該發(fā)動機室102的內(nèi)側(cè)。
此時，各電力變換裝置200，在將該殼體210的正面壁部232配置在前面時，構(gòu)成各個主側(cè)壁部234互相位于相反的方向的關(guān)系。
因此，各電力變換裝置200，其信號用連接器282、冷卻水的循環(huán)用的冷卻水的入口管212和冷卻水的出口管214CLO指向前側(cè)，其端子盒800指向發(fā)動機120一側(cè)。
由此，如圖16所示，發(fā)動機120處于中間，各電力變換裝置200配置在發(fā)動機室的內(nèi)側(cè)，容易進行與其他裝置之間在物理上和電氣上的連接。
本發(fā)明的電力變換裝置，例如對適用于混合動力汽車的進行了說明。但是本發(fā)明并不局限于此，當(dāng)然也可以適用于至少使用電動機，其控制中需要逆變器的所有電力變換裝置。
上述各實施例可以分別單獨使用或組合使用?？梢詥为毣蛳嗉拥剡_到各個實施例的效果。
權(quán)利要求
1.一種電力變換裝置，與車輛搭載的旋轉(zhuǎn)電機連接，該電力變換裝置具備形成大致箱狀的殼體、依次配置在上述殼體內(nèi)的功率組件、電容器組件、保持板和電動機控制電路基板，上述保持板固定配置在上述殼體的內(nèi)側(cè)，而且，上述電容器組件和電動機控制電路基板固定于上述保持板。
2.一種電力變換裝置，為被搭載到車輛中的旋轉(zhuǎn)電機所用，該電力變換裝置具備金屬制的殼體；設(shè)置在上述殼體的底部、在內(nèi)部具有冷卻水路的金屬制水路形成體；配置在上述殼體內(nèi)、在內(nèi)部具有功率半導(dǎo)體的功率組件；配置在上述殼體內(nèi)的電容器；配置在上述殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電機控制電路；安裝于上述殼體的直流電力用端子和交流電力用端子；和配置在上述殼體的上部的金屬制蓋子，上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路按照下述方式動作發(fā)生用于控制旋轉(zhuǎn)電機的信號，上述功率組件的功率半導(dǎo)體根據(jù)上述信號動作，將從上述直流電力用端子供給的直流電流變換為交流電流，將交流電流從上述交流電力用端子供給到旋轉(zhuǎn)電機，上述功率組件按照其散熱面為上述水路形成體的一側(cè)的方式固定，在上述功率組件和上述金屬制的蓋子之間，還配置有金屬制的保持板，上述金屬制的保持板固定于上述金屬制的殼體，上述電容器和上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路固定于上述金屬制的保持板。
3.一種電力變換裝置，為被搭載到車輛中的旋轉(zhuǎn)電機所用，該電力變換裝置具備金屬制的殼體；設(shè)置在上述殼體的底部、在內(nèi)部具有冷卻水路的金屬制水路形成體；配置在上述殼體內(nèi)、在內(nèi)部具有功率半導(dǎo)體的功率組件；配置在上述殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電機控制電路；安裝在上述殼體的直流電力用端子和交流電力用端子；配置在上述殼體的上部的金屬制蓋子，上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路，生成用于控制旋轉(zhuǎn)電機的控制信號，與上述直流電力用端子電連接的上述功率半導(dǎo)體根據(jù)上述控制信號動作，控制與上述交流電力用端子連接的旋轉(zhuǎn)電機，上述功率組件具有散熱片，按照上述散熱片突出到上述水路形成體內(nèi)的水路的方式，固定上述功率組件，上述功率組件和上述金屬制的蓋子之間還配置有金屬制的保持板，上述金屬制的保持板固定于上述金屬制的殼體，上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路固定于上述金屬制的保持板。
4.一種電力變換裝置，為被搭載到車輛中的旋轉(zhuǎn)電機所用，該電力變換裝置具備金屬制的殼體；設(shè)置在上述殼體的底部、在內(nèi)部具有冷卻水路的金屬制水路形成體；配置在上述殼體內(nèi)、在內(nèi)部具有功率半導(dǎo)體的功率組件；配置在上述殼體內(nèi)的電容器；配置在上述殼體的上部的金屬制蓋子，上述功率組件具有散熱片，按照上述散熱片突出到上述水路形成體內(nèi)的水路的方式，固定上述功率組件，上述功率組件和上述金屬制的蓋子之間還配置有金屬制的保持板，上述金屬制的保持板固定于上述金屬制的殼體，上述電容器固定于上述金屬制的保持板。
5.一種電力變換裝置，為被搭載到車輛中的旋轉(zhuǎn)電機所用，該電力變換裝置具備金屬制的殼體；設(shè)置在上述殼體的底部、在內(nèi)部具有冷卻水路的金屬制水路形成體；并列配置在上述殼體內(nèi)的至少兩個功率組件；配置在上述殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板，上述殼體還設(shè)置有交流電力用端子，上述至少兩個功率組件分別具有直流端子和交流端子，上述至少兩個功率組件并列地且按照上述交流端子位于上述殼體的側(cè)部一側(cè)、上述直流端子位于中央側(cè)的方式分別固定，上述至少兩個上述功率組件的上述交流端子與上述交流電力用端子電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力變換裝置，其特征在于，上述金屬制的殼體的內(nèi)部具有電容器，且按照上述電容器的端子位于殼體的中央部的方式，固定上述電容器，上述殼體內(nèi)的中央部，配置有用于電連接上述功率組件的直流端子和上述電容器的端子的導(dǎo)體，在上述殼體內(nèi)的側(cè)部，配置有用于電連接上述功率組件的上述交流端子和上述交流電力用端子的導(dǎo)體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電力變換裝置，其特征在于，上述各個功率組件分別具有散熱面，上述散熱面具有散熱片，上述水路形成體與上述功率組件相對應(yīng)地具有多個開口，上述散熱片從上述開口突出到冷卻水路內(nèi)，上述開口用上述散熱面封閉。
8.一種電力變換裝置，具備金屬制的殼體；設(shè)置在上述殼體的底部、在內(nèi)部具有冷卻水路的金屬制水路形成體；并列配置在上述殼體內(nèi)的至少兩個功率組件；并列配置在上述殼體內(nèi)的至少兩個電容器組件；和配置在上述殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板，上述殼體還設(shè)置有交流電力用端子，上述至少兩個功率組件分別具有直流端子和交流端子，將上述至少兩個功率組件按照并列地、且上述交流端子位于上述殼體的側(cè)部一側(cè)、上述直流端子位于中央側(cè)的方式，分別固定于上述水路形成體，上述至少兩個電容器組件，按照各個端子位于上述殼體的中央部的方式分別配置，在上述殼體的側(cè)部配置有板狀的導(dǎo)體，該板狀的導(dǎo)體用于連接上述至少兩個上述功率組件的上述交流端子和上述交流電力用端子，在上述殼體的中央部配置有板狀的導(dǎo)體，該板狀的導(dǎo)體用于電連接上述各個功率組件的上述直流端子和上述各個電容器的端子。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電力變換裝置，其特征在于，上述功率組件具有散熱片，上述水路形成體設(shè)置有開口，上述功率組件，按照其散熱片從上述開口突出到水路，上述水路形成體的開口用上述功率組件封閉的方式，固定于上述水路形成體。
10.一種電力變換裝置，為被搭載到車輛中的旋轉(zhuǎn)電機所用，該電力變換裝置具備箱狀的殼體；設(shè)置在上述殼體的底部、在內(nèi)部具有冷卻水路的金屬制水路形成體；并列配置在上述殼體內(nèi)的至少兩個功率組件；并列配置在上述殼體內(nèi)的至少兩個電容器組件；和配置在上述殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板，在上述箱狀的殼體的側(cè)面還設(shè)置有交流電力用端子，上述至少兩個功率組件分別具有直流端子和交流端子，將上述至少兩個功率組件，按照并列地、且上述交流端子位于上述殼體的側(cè)部一側(cè)、上述直流端子位于中央側(cè)的方式，而且以與上述殼體的底面大致平行的面、分別固定于上述水路形成體，上述至少兩個電容器組件，按照各個端子位于上述殼體的中央部的方式，而且以與配置有上述功率組件的面大致平行的面、分別配置，在上述殼體的側(cè)部配置有板狀的導(dǎo)體，該板狀的導(dǎo)體用于連接上述至少兩個上述功率組件的上述交流端子和上述交流電力用端子，在上述殼體的中央部配置有板狀的導(dǎo)體，該板狀的導(dǎo)體用于電連接上述各個功率組件的上述直流端子和上述各個電容器的端子。
11.一種電力變換裝置，為被搭載到車輛中的旋轉(zhuǎn)電機所用，該電力變換裝置具備具有冷卻水路的殼體；固定在上述殼體內(nèi)的保持板；具有散熱片、配置在上述殼體內(nèi)的功率組件；配置在上述殼體內(nèi)的電容器組件；配置在上述殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板，按照上述散熱片突出到上述冷卻水路的方式固定上述功率組件，將上述電容器組件和上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板固定于上述保持板，上述殼體還設(shè)置有用于對上述冷卻水路供給水的冷卻水的入口管和出口管，上述殼體還設(shè)置有交流電力用端子和直流電力用端子，在上述殼體內(nèi)設(shè)置有用于從上述功率組件通過上述交流電力用端子流過向配置在外部的旋轉(zhuǎn)電機供給的交流電流的、或用于從上述交流電力用端子向上述功率組件流過從配置在外部的旋轉(zhuǎn)電機供給的交流電流的板狀導(dǎo)體；在上述殼體內(nèi)設(shè)置有用于從上述直流電力用端子對上述功率組件供給直流電流的板狀導(dǎo)體。
12.一種電力變換裝置，為被搭載到車輛中的旋轉(zhuǎn)電機所用，該電力變換裝置具備箱狀的殼體；設(shè)置在上述殼體內(nèi)、在內(nèi)部具有冷卻水路的金屬制水路形成體；并列配置在上述殼體內(nèi)的至少兩個功率組件；并列配置在上述殼體內(nèi)的至少兩個電容器組件；配置在上述殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板；固定在上述殼體內(nèi)的保持板，在上述箱狀的殼體的側(cè)面還設(shè)置有交流電力用端子，上述至少兩個功率組件分別具有直流端子和交流端子，上述至少兩個功率組件，按照并列地、且上述交流端子位于上述殼體的側(cè)部一側(cè)、上述直流端子位于中央側(cè)的方式，而且以與上述殼體的底面大致平行的面、分別固定于上述水路形成體，上述保持板以與上述殼體的底面大致平行的面被固定，上述至少兩個電容器組件，按照各個端子位于上述殼體的中央部的方式，分別固定于上述保持板，在上述殼體的內(nèi)側(cè)側(cè)部配置有板狀的導(dǎo)體，該板狀的導(dǎo)體用于連接上述至少兩個上述功率組件的上述交流端子和上述交流電力用端子，在上述殼體的中央部配置有板狀的導(dǎo)體，該板狀的導(dǎo)體用于電連接上述各個功率組件的上述直流端子和上述各個電容器的端子。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電力變換裝置，為被搭載到車輛中的旋轉(zhuǎn)電機所用，其特征在于，上述至少兩個電容器組件，固定于所述保持板的上述功率組件一側(cè)，上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板，固定于與上述保持板的上述功率組件相反側(cè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的電力變換裝置，為被搭載到車輛中的旋轉(zhuǎn)電機所用，其特征在于，上述箱狀的殼體的側(cè)面，設(shè)置有與兩個旋轉(zhuǎn)電機分別連接的兩個交流電力用端子，用板狀導(dǎo)體連接在上述殼體的內(nèi)側(cè)側(cè)部配置的一方功率組件的上述交流端子和上述交流電力用的端子的一方，用沿著上述殼體內(nèi)側(cè)的側(cè)部固定的板狀導(dǎo)體連接在上述殼體的內(nèi)側(cè)側(cè)部配置的另一方功率組件的上述交流端子和上述交流電力用端子的另一方。
15.根據(jù)權(quán)利要求7或12或14所述的電力變換裝置，為被搭載到車輛中的旋轉(zhuǎn)電機所用，其特征在于，上述箱狀的殼體還具備噪聲去除基板，上述噪聲去除基板具有噪聲去除部件，上述噪聲去除基板與上述旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板分體制作。
全文摘要
一種電力變換裝置，至少具備形成箱狀的殼體；依次配置在上述殼體內(nèi)的功率組件、平滑用電容器、平板狀的保持板和旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板，上述保持板其周邊固定在上述殼體的內(nèi)側(cè)壁面而配置，且使上述平滑用電容器組件和旋轉(zhuǎn)電機控制電路基板固定。從而提供一種實現(xiàn)小型化的電力變換裝置。
文檔編號B60L11/18GK101051797SQ20071008988
公開日2007年10月10日 申請日期2007年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月6日
發(fā)明者中島賢市郎, 浜田晴喜, 鈴木英世 申請人:株式會社日立制作所