CN103098363A

CN103098363A - 电力转换装置

Info

Publication number: CN103098363A
Application number: CN2011800412152A
Authority: CN
Inventors: 服部幸男; 中津欣也
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2013-05-08
Also published as: WO2012043088A1; EP2624432A1; US20130176761A1; JPWO2012043088A1; JP5592496B2

Abstract

本发明提供一种电力转换装置，其具有功率半导体元件、与功率半导体元件接合的第一和第二导体板、第一和第二绝缘部件、收纳这些部件的金属制外壳、以及金属制的流路形成体。外壳的一部分经由第三绝缘部件固定于金属制的流路形成体。因功率半导体元件的开关动作产生的漏电流经由包含第一绝缘部件的寄生电容和／或第二绝缘部件的寄生电容以及第三绝缘部件的寄生电容而构成的串联电路，传递到流路形成体。

Description

电力转换装置

技术领域

本发明涉及电力转换装置，特别涉及搭载于混合动力汽车或电动汽车的电力转换装置。

背景技术

近年来，随着汽车的电动化进展，对在汽车搭载零件数越来越多的电气电子装置的向电磁环境适应性的限制越来越严格。因此，正在寻求来自车载逆变器等所谓的电气装置或构成该装置的电气配线的辐射噪声的降低。特别是，通过搭载于逆变装置的功率模块中使用的功率半导体的技术革新，来实现高速开关，其相反的一面则是，随着逆变器输出端子电压的高速开关变动，会产生经由寄生于该功率模块的电容而流向接地面的共模电流增大之类的问题。通过该共模电流在各装置共有的接地面漏泄，形成较大的电流环，导致辐射噪声增大。

为了消除上述的噪声产生的主要原因，有效的是采用共模电流难以流动那样的连接构造。例如，在专利文献1中，通过使冷却底座和地线间绝缘，且将阻尼电阻插入，来降低共模电流。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2006－25467号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1中，存在不能通过阻尼电阻值的适当选定来充分抑制从功率模块漏泄的高频的共模电流这种课题。

用于解决课题的手段

本发明第一方式的电力转换装置具备：经由接合材料与通过开关动作将直流电流转换为交流电流的功率半导体元件的一个主面接合的第一导体板；经由接合材料与上述功率半导体元件的另一主面接合的第二导体板；与配置有上述功率半导体元件的一侧的相反侧的上述第一导体板的面相对的第一绝缘部件；与配置有上述功率半导体元件的一侧的相反侧的上述第二导体板的面相对的第二绝缘部件；收纳上述功率半导体元件、上述第一导体板和第二导体板、上述第一绝缘部件和第二绝缘部件的金属制外壳；和形成冷却致冷剂所流动的流路的金属制流路形成体，上述外壳，通过该外壳的一部分经由第三绝缘部件固定于上述流路形成体，而被保持在上述流路形成体的上述流路内，由于上述功率半导体元件的开关动作而产生的漏电流，经由包括上述第一绝缘部件的寄生电容和／或上述第二绝缘部件的寄生电容、和上述第三绝缘部件的寄生电容而构成的串联电路，传递到上述流路形成体。

根据本发明的第二方式，第一方式的电力转换装置也可以还具备与上述流路形成体接触并固定于上述流路形成体的金属板。在该电力转换装置中，优选固定于上述流路形成体的上述外壳的一部分形成该外壳的凸缘部，上述外壳的凸缘部的一个面经由上述第三绝缘部件固定于上述流路形成体，上述外壳的凸缘部的另一个面经由第四绝缘部件固定于上述金属板，由于上述功率半导体元件的开关动作而产生的漏电流，经由包括上述第一绝缘部件的寄生电容和／或上述第二绝缘部件的寄生电容、和上述第三绝缘部件和／或上述第四绝缘部件的寄生电容而构成的串联电路，传递到上述流路形成体。

根据本发明的第三方式，第一方式的电力转换装置也可以还具备电阻元件，上述电阻元件的一端与上述外壳电连接，并且另一端与上述流路形成体电连接。在该电力转换装置中，优选上述电阻元件与上述第三绝缘部件的寄生电容电并联连接。

根据本发明的第四方式，在第三方式的电力转换装置的基础上，上述电阻元件的电阻值设定成，使得在上述漏电流流动时，在呈现由上述第一绝缘部件的寄生电容和／或上述第二绝缘部件的寄生电容产生的电容性的特性的上述功率半导体元件的第一开关频带、与呈现由上述第三绝缘部件的寄生电容产生的电容性的特性的上述功率半导体元件的第二开关频带之间的频带中，具有电阻性的特性。

根据本发明的第五方式，第一方式的电力转换装置也可以还具备与上述流路形成体接触并固定于上述流路形成体的金属板。在该电力转换装置中，优选固定于上述流路形成体的上述外壳的一部分形成该外壳的凸缘部，上述外壳的凸缘部的一个面经由上述第三绝缘部件固定于上述流路形成体，上述外壳的凸缘部的另一个面经由导电性部件被固定于上述金属板，上述导电性部件在上述漏电流流动时，在规定的上述功率半导体元件的频带中具有电阻性。

根据本发明的第六方式，在第五方式的电力转换装置的基础上，上述导电性部件的电阻值设定成，使得在上述漏电流流动时，在呈现由上述第一绝缘部件的寄生电容和／或上述第二绝缘部件的寄生电容产生的电容性的特性的上述功率半导体元件的第一开关频带、与呈现由上述第三绝缘部件的寄生电容产生的电容性的特性的上述功率半导体元件的第二开关频带之间的频带中，具有电阻性的特性。

根据本发明，能够抑制从功率模块漏泄的高频共模电流。

附图说明

图1是表示混合动力电动汽车的控制框图。

图2是表示图1所示的逆变电路140的电路的构成的电路图。

图3是电力转换装置200的外观立体图。

图4是电力转换装置200的外观立体图。

图5是表示从图4所示的电力转换装置200卸下盖8、直流接口137及交流接口185以后的状态的图。

图6是表示在图5中从流路形成体12卸下壳体10以后的状态的图。

图7是电力转换装置200的分解立体图。

图8是在流路形成体12上组装有功率模块300U～300W、电容模块500、母线组件800的外观立体图。

图9表示的是从流路形成体12卸下母线组件800以后的状态。

图10是流路形成体12的立体图。

图11是从背面侧看流路形成体12的分解立体图。

图12中，图12（a）是本实施方式的功率模块300U的立体图。图12（b）是用截面D将本实施方式的功率模块300U截断并从方向E看时的截面图。

图13（a）是从图12（a）所示的状态去掉了螺钉309及第二密封树脂351以后的功率模块300U的立体图；图13（b）是用截面D将其功率模块300U截断并从方向E看时的截面图；图13（c）表示的是对翅片305进行加压而使弯曲部304A变形以前的该功率模块300U的截面图。

图14中，图14（a）是从图13（a）所示的状态进一步卸下模块外壳304以后的功率模块300U的立体图；图14（b）是用截面D将其功率模块300U截断并从方向E看时的截面图。

图15是从图14（a）所示的状态进一步去掉了第一密封树脂348及配线绝缘部608以后的功率模块300U的立体图。

图16是用于对模块一次密封体302的装配工序进行说明的图。

图17是电容模块500的外观立体图。

图18是母线组件800的立体图。

图19是表示在开口部402a～402c固定有功率模块300U～300W，且在收纳空间405收纳有电容模块500的流路形成体12的图。

图20是第一实施例的图，表示的是功率模块300U搭载于流路形成体12的状态。

图21是第二实施例的图，表示的是功率模块300U搭载于流路形成体12的状态。

图22是阻抗Z的特性概要图。

图23是第三实施例的图，表示的是功率模块300U搭载于流路形成体12的状态。

图24是表示用于将功率模块300U固定于流路形成体12的固定部分的其他单元的图。

图25是表示用于将功率模块300U固定于流路形成体12的固定部分的其他单元的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明实施方式的电力转换装置进行详细说明。本发明实施方式的电力转换装置可应用于混合动力用的汽车和纯电动汽车，作为代表例，利用图1和图2对将本发明实施方式的电力转换装置应用于混合动力汽车时的控制结构和电力转换装置的电路结构进行说明。

图1是表示混合动力电动汽车（以下，记述为“HEV”）的控制方框图。发动机EGN和电动发电机MG1产生车辆的行驶用转矩。另外，电动发电机MG1不仅产生旋转转矩，而且还具有将从外部施加于电动发电机MG1的机械能量转换为电力的功能。

电动发电机MG1是例如同步电动机或感应电动机，如上所述，依据运转方法，既作为电动机也作为发电机来动作。在将电动发电机MG1搭载于汽车的情况下，希望小型且得到高输出，使用钕等磁铁的永久磁铁型同步电动机较适合。另外，永久磁铁型同步电动机与感应电动机相比，转子的发热少，在该观点上，作为汽车用也优选。

发动机EGN的输出侧的输出转矩经由动力分配机构TSM，传递到电动发电机MG1。来自动力分配机构TSM的旋转转矩或电动发电机MG1产生的旋转转矩经由变速器TM和差动齿轮DEF传递到车轮。另一方面，在再现制动的运转时，旋转转矩从车轮传递到电动发电机MG1。电动发电机MG1基于从车轮供给的旋转转矩产生交流电力。如后所述，所产生的交流电力通过电力转换装置200转换为直流电力，对高电压用的蓄电池136进行充电。充电于蓄电池136的电力再次作为行驶能量来使用。

接着，对电力转换装置200进行说明。逆变电路140经由直流连接器138与蓄电池136电连接。在蓄电池136和逆变电路140的相互之间进行电力的交换。在使电动发电机MG1作为电动机动作的情况下，逆变电路140基于经由直流连接器138从蓄电池136供给的直流电力，产生交流电力，经由交流端子188供给到电动发电机MG1。由电动发电机MG1和逆变电路140构成的结构作为第一电动发电单元动作。

另外，在本实施方式中，利用蓄电池136的电力使第一电动发电单元作为电动单元而工作，由此仅利用电动发电机MG1的动力就能够进行车辆的驱动。另外，在本实施方式中，通过使第一电动发电单元作为发电单元而利用发动机EGN的动力或来自车轮的动力来工作发电，能够进行蓄电池136的充电。

另外，在图1中未图示，蓄电池136也进一步作为用于驱动辅机用电动机的电源来使用。作为辅机用电动机，例如是，驱动空调压缩机的电动机，或者，驱动控制用液压泵的电动机。直流电力从蓄电池136被供给到辅机用功率模块，辅机用功率模块产生交流电力，供给到辅机用电动机。辅机用功率模块具有与逆变电路140基本相同的电路结构和功能，对供给到辅机用电动机的交流的相位和频率、电力进行控制。另外，电力转换装置200具备用于将供给到逆变电路140的直流电力平滑化的电容模块500。

电力转换装置200具备通信用连接器21，所述通信用连接器21用于从上位的控制装置接受指令，或者向上位的控制装置发送表示状态的数据。电力转换装置200基于从连接器21输入的指令，由控制电路172计算电动发电机MG1的控制量，并且对作为电动机进行运转还是作为发电机进行运转进行计算。控制电路172基于这些计算结果产生控制脉冲，向驱动电路174供给该控制脉冲。驱动电路174基于被供给的控制脉冲，产生用于控制逆变电路140的驱动脉冲。

接着，利用图2对逆变电路140的电路的结构进行说明。另外，在下面的例子中，作为半导体元件使用绝缘栅型双极晶体管，以下将其简称为IGBT。由作为上臂动作的IGBT328以及二极管156、和作为下臂动作的IGBT330以及二极管166构成上下臂的串联电路150。逆变电路140与要输出的交流电力的U相、V相、W相这三相对应地具备该串联电路150。

在该实施方式中，这三个相与电动发电机MG1的电枢绕组的三相的各相绕组对应。三相各自的上下臂的串联电路150从串联电路的中点部分即中间电极169输出交流电流。该中间电极169通过将交流端子159和交流端子188之间连接的后述的交流母线（bus bar）802，与电动发电机MG1连接。

上臂的IGBT328的集电极153经由正极端子157，与电容模块500的正极侧的电容端子506电连接。另外，下臂的IGBT330的发射极经由负极端子158，与电容模块500的负极侧的电容端子504电连接。

如上所述，控制电路172从上位的控制装置经由连接器21接受控制指令，基于该控制指令，产生用于对构成形成逆变电路140的各相的串联电路150的上臂或下臂的IGBT328和IGBT330进行控制的控制信号、即控制脉冲，供给到驱动电路174。

驱动电路174基于上述控制脉冲，将用于对构成各相的串联电路150的上臂或下臂的IGBT328和IGBT330进行控制的驱动脉冲供给到各相的IGBT328和IGBT330。IGBT328和IGBT330基于来自驱动电路174的驱动脉冲，进行导通或阻断动作，将从蓄电池136供给的直流电力转换为三相交流电力。该转换后的电力被供给到电动发电机MG1。

IGBT328具备集电极153、信号用发射极155、栅极154。另外，IGBT330具备集电极163、信号用发射极165、栅极164。二极管156电连接在集电极153和发射极155之间。另外，二极管166电连接在集电极163和发射极165之间。

作为开关用功率半导体元件，也可以使用金属氧化物半导体型场效应晶体管（以下，简称为MOSFET），在这种情况下，不需要二极管156和二极管166。作为开关用功率半导体元件，IGBT适合直流电压较高的情况，MOSFET适合直流电压较低的情况。

电容模块500具备正极侧的电容端子506、负极侧的电容端子504、正极侧的电源端子509、和负极侧的电源端子508。来自蓄电池136的高电压的直流电力经由直流连接器138，供给到正极侧的电源端子509和负极侧的电源端子508，从电容模块500的正极侧的电容端子506和负极侧的电容端子504供给到逆变电路140。

另一方面，从交流电力通过逆变电路140转换的直流电力从正极侧的电容端子506和负极侧的电容端子504供给到电容模块500，从正极侧的电源端子509和负极侧的电源端子508经由直流连接器138供给到蓄电池136，蓄积于蓄电池136。

控制电路172具备用于对IGBT328和IGBT330的开关定时进行计算处理的微型计算机。作为向微型计算机的输入信息，具有对电动发电机MG1请求的目标转矩值、从串联电路150供给到电动发电机MG1的电流值和电动发电机MG1的转子的磁极位置。

目标转矩值是基于从未图示的上位的控制装置输出的指令信号的值。电流值是基于电流传感器180产生的检测信号而检测到的值。磁极位置是基于从设置于电动发电机MG1的分析仪等旋转磁极传感器（未图示）输出的检测信号而检测到的位置。在本实施方式中，举例电流传感器180检测三相电流值的例子，但也可以检测两相的电流值，然后通过计算求出三相的电流。

控制电路172内的微型计算机基于目标转矩值，计算电动发电机MG1的d轴、q轴的电流指令值，基于该计算出的d轴、q轴的电流指令值和检测到的d轴、q轴的电流值之差，来计算d轴、q轴的电压指令值，基于检测到的磁极位置，将该计算出的d轴、q轴的电压指令值转换为U相、V相、W相的电压指令值。然后，微型计算机根据以U相、V相、W相的电压指令值为基础的基本波（正弦波）与载波（三角波）的比较，生成脉冲状的调制波，将该生成的调制波作为PWM（脉冲宽度调制）信号输出到驱动电路174。

驱动电路174在驱动下臂的情况下，将对PWM信号进行放大后的驱动信号输出到对应的下臂的IGBT330的栅极。另外，驱动电路174在驱动上臂的情况下，将PWM信号的基准电位的电平移至上臂的基准电位的电平，然后将PWM信号放大，以此作为驱动信号，分别输出到对应的上臂的IGBT328的栅极。

另外，控制电路172内的微型计算机进行异常检测（过电流、过电压、过温度等），保护串联电路150。因此，在控制电路172中被输入有检测（sensing）信息。例如，从各臂的信号用发射极155和信号用发射极165流到各IGBT328和IGBT330的发射极的电流的信息被输入到对应的驱动部（IC）。由此，各驱动部（IC）进行过电流检测，在检测到过电流的情况下，使对应的IGBT328、IGBT330的开关动作停止，保护对应的IGBT328、IGBT330不受过电流影响。

从设置于串联电路150的温度传感器（未图示）向微型计算机输入串联电路150的温度信息。另外，在微型计算机中被输入有串联电路150的直流正极侧的电压的信息。微型计算机基于这些信息进行过温度检测和过电压检测，在检测到过温度或过电压的情况下，使全部的IGBT328、IGBT330的开关动作停止。

图3、图4是表示作为本发明的实施方式的电力转换装置200的外观立体图。图4表示的是将交流连接器187和直流连接器138卸下后的状态。本实施方式的电力转换装置200通过形成为平面形状为大致正方形的长方体形状，由此可实现小型化，另外，具有容易进行向车辆的安装这样的效果。8是盖，10是壳体，12是流路形成体，13是冷却介质的入口配管，14是出口配管，420是下罩。连接器21是为了与外部的连接而设置的信号用连接器。

盖8被固定于收纳构成电力转换装置200的电路器件的壳体10的上部开口部。固定于壳体10的下部的流路形成体12对后述的功率模块300和电容模块500加以保持，并且通过冷却介质对它们进行冷却。作为冷却介质，例如，大部分情况下使用水，在下文中作为致冷剂来说明。入口配管13和出口配管14设置于流路形成体12的一侧面，从入口配管13供给的致冷剂流入流路形成体12内的后述的流路19，从出口配管14排出。另外，即使变更致冷剂的流入和流出的方向，也不会给冷却效率和压力损失带来大影响。即，即使致冷剂从出口配管14侧流入且从入口配管13流出，冷却效率和压力损失也大致不变。即，本实施方式的电力转换装置200由于入口配管13和出口配管14的配置相对于该电力转换装置200的中央部具有对称性，因此具有能够根据车辆的致冷剂配管的配线的状况来变更致冷剂的流入和流出的方向这样的优点。

安装有交流连接器187的交流接口185和安装有直流连接器138的直流接口137设置于壳体10的侧面。交流接口185设置于设有配管13、14的侧面，安装于交流接口185的交流连接器187的交流配线187a穿过配管13、14之间向下方延伸。直流接口137设置于与设有交流接口185的侧面相邻的侧面，安装于直流接口137的直流连接器138的直流配线138a也向电力转换装置200的下方延伸。

这样，交流接口185和配管13、14配置于同一侧面12d一侧，交流配线187a以穿过配管13、14之间的方式向下方引出，因此能够减小配管13、14、交流连接器187和交流配线187a所占的空间，能够降低装置整体的大型化。另外，由于交流配线187a相对于配管13、14向下方引出，因此交流配线187a的处理变得容易，生产率提高。

图5是表示从图4所示的电力转换装置200卸下盖8、直流接口137和交流接口185以后的状态的图。在壳体10的一侧面形成有固定有交流接口185的开口10a，在相邻的另一侧面形成有固定有直流接口137的开口10b。从开口10a突出有三根交流母线802即U相交流母线802U、V相交流母线802V和W相交流母线802W，从开口10b突出有直流侧的电源端子508、509。

图6是表示在图5中从流路形成体12卸下壳体10的状态的图。壳体10具有两个收纳空间，由分隔壁10c区划为上部收纳空间和下部收纳空间。上部收纳空间收纳固定有连接器21的控制电路基板20，下部收纳空间收纳驱动电路基板22和后述的母线组件800（参照图7）。在控制电路基板20安装有图2所示的控制电路172，在驱动电路基板22安装有驱动电路174。控制电路基板20和驱动电路基板22通过未图示的扁平电缆（参照后述的图7）连接，该扁平电缆穿过形成于分隔壁10c的槽状开口10d，从下部收纳空间向上部收纳空间引出到。

图7是电力转换装置200的分解立体图。在盖8的内侧的即壳体10的上部收纳空间，如上所述配置有安装有控制电路172的控制电路基板20。在盖8上形成有连接器21用的开口（未图示）。从连接器21供给使电力转换装置200内的控制电路动作的低电压的直流电力。

后面进行详细描述，在流路形成体12上形成有从入口配管13流入的致冷剂进行流动的流路。流路形成为沿着流路形成体12的三个侧面而流动那样的コ字形状的流路。从入口配管13流入的致冷剂从コ字形状流路的一端流入流路内，在流路内进行流动之后从与流路的另一端连接的出口配管14流出。

在流路的上面形成有三个开口部402a～402c，内置有串联电路150（参照图1）的功率模块300U、300V、300W从这些开口部402a～402c插入流路内。在功率模块300U内置有U相的串联电路150，在功率模块300V内置有V相的串联电路150，在功率模块300W内置有W相的串联电路150。这些功率模块300U～300W为同一结构，外观形状也为同一形状。开口部402a～402c由被插入的功率模块300U～300W的凸缘部封闭。

在流路形成体12以由コ字形状的流路包围的方式形成有用于收纳电气元件的收纳空间405。在本实施方式中，在该收纳空间405收纳有电容模块500。收纳于收纳空间405的电容模块500由在流路内流动的致冷剂进行冷却。在电容模块500的上方配置有母线组件800，所述母线组件800安装有交流母线802U～802W。母线组件800固定于流路形成体12的上面。在母线组件800固定有电流传感器180。

驱动电路基板22，通过被固定在设置于母线组件800的支承部件807a上，由此配置于母线组件800的上方。如上所述，控制电路基板20和驱动电路基板22通过扁平电缆来连接。扁平电缆穿过形成于分隔壁10c的槽状的开口10d，从下部收纳空间向上部收纳空间引出。

这样，功率模块300U～300W、驱动电路基板22和控制电路基板20在高度方向上分层地配置，控制电路基板20配置于距强电类的功率模块300U～300W最远的场所，因此能够降低开关噪声等混入控制电路基板20一侧。另外，由于驱动电路基板22和控制电路基板20配置于由分隔壁10c区划的另一收纳空间，因此分隔壁10c作为电磁屏蔽发挥功能，能够降低从驱动电路基板22向控制电路基板20混入的噪声。另外，壳体10由铝等金属材料形成。

另外，在与壳体10形成为一体的分隔壁10c固定有控制电路基板20，因此相对于来自外部的振动，控制电路基板20的机械共振频率升高。因此，电力转换装置200不易受来自车辆侧的振动的影响，可靠性提高。

下面，对流路形成体12、固定于流路形成体12的功率模块300U～300W、电容模块500和母线组件800进行详细说明。图8是在流路形成体12组装有功率模块300U～300W、电容模块500、母线组件800的外观立体图。另外，图9表示的是从流路形成体12卸下母线组件800以后的状态。母线组件800通过螺栓固定于流路形成体12。

首先，参照图10、图11对流路形成体12进行说明。图10是流路形成体12的立体图，图11是从背面侧看流路形成体12的分解立体图。如图10所示，流路形成体12呈平面形状为大致正方形的长方体，在其侧面12d设有入口配管13和出口配管14。另外，侧面12d的设有配管13、14的部分形成为台阶状。如图11所示，流路19以沿着其余三个侧面12a～12c的方式形成コ字形状。而且，在流路形成体12的背面侧，形成有连成一个整体的コ字形状的开口部404，所述コ字形状的开口部404与流路19的横截面形状具有大致同一形状。该开口部404由コ字形状的下罩420封闭。在下罩420和流路形成体12之间设有密封部件409a，保持气密性。

呈コ字形状的流路19根据致冷剂流动的方向分为三个流路区间19a、19b、19c。后面进行详细描述，第一流路区间19a沿着与设有配管13、14的侧面12d相对的位置的侧面12a而设置，第二流路区间19b沿着与侧面12a的一侧相邻的侧面12b而设置，第三流路区间19c沿着与侧面12a的另一侧相邻的侧面12c而设置。致冷剂从入口配管13流入流路区间19b，如虚线箭头所示，按流路区间19b、流路区间19a、流路区间19c的顺序来流动，从出口配管14流出。

如图10所示，在流路形成体12的上面侧，在与流路区间19a相对的位置形成有平行于侧面12a的长方形的开口部402a，在与流路区间19b相对的位置形成有平行于侧面12b的长方形的开口部402b，在与流路区间19c相对的位置形成有平行于侧面12c的长方形的开口部402c。功率模块300U～300W穿过这些开口部402a～402c插入流路19内。

如图11所示，在下罩420，在与上述的开口部402a～402c相对的位置，分别形成有向流路19的下侧突出的凸部406。这些凸部406当从流路19侧看时成为凹部，从开口部402a～402c插入的功率模块300U～300W的下端部分进入这些凹部。流路形成体12以开口部404和开口部402a～402c相对的方式形成，因此采用通过铝铸造容易制造的结构。

如图10所示，在流路形成体12设有以由流路19包围三个边的方式形成的矩形状的收纳空间405。在该收纳空间405收纳有电容模块500。由流路19包围的收纳空间405为长方体形状，因此可将电容模块500制成长方体形状，电容模块500的生产性变得良好。

利用图12～图16对逆变电路140使用的功率模块300U～300W的详细结构进行说明。上述功率模块300U～300W都是相同的结构，作为代表，对功率模块300U的结构进行说明。另外，在图12～图16中，信号端子325U与图2所示的栅极154和信号用发射极155对应，信号端子325L与图2所示的栅极164和发射极165对应。另外，直流正极端子315B与图2所示的正极端子157是同一端子，直流负极端子319B与图2所示的负极端子158是同一端子。另外，交流端子320B是与图2所示的交流端子159相同的端子。

利用图12～图16对逆变电路140使用的功率模块300U～300W的详细结构进行说明。

图12（a）是本实施方式的功率模块300U的立体图。图12（b）是用截面D将本实施方式的功率模块300U截断从方向E看时的截面图。

图13是表示为帮助理解从图12所示的状态去掉螺钉309和第二密封树脂351以后的功率模块300U的图。图13（a）是立体图，图13（b）与图12（b）同样，是用截面D截断从方向E看时的截面图。另外，图13（c）表示的是翅片305被加压而弯曲部304A变形之前的截面图。

图14是从图13所示的状态进一步去掉模块外壳304以后的功率模块300U的图。图14（a）是立体图，图14（b）与图12（b）、图13（b）同样，是用截面D截断从方向E看时的截面图。

图15是从图14所示的状态进一步去掉第一密封树脂348和配线绝缘部608以后的功率模块300U的立体图。

图16是用于对模块一次密封体302的装配工序进行说明的图。

如图14和15所示，构成上下臂的串联电路150的功率半导体元件（IGBT328、IGBT330、二极管156、二极管166）由导体板315和导体板318或由导体板320和导体板319从两面夹持而被固定。导体板315等在其散热面露出的状态下，通过第一密封树脂348被密封，绝缘片333热压接于该散热面。如图14所示，第一密封树脂348具有多面体形状（在此，为大致长方体形状）。

由第一密封树脂348密封的模块一次密封体302插入模块外壳304中，夹着绝缘片333被热压接于CAN型冷却器即模块外壳304的内面。在此，CAN型冷却器是一面具有插入口306和另一面具有底的呈筒形状的冷却器。在残存于模块外壳304的内部的空隙填充有第二密封树脂351。

模块外壳304由具有导电性的部件例如铝合金材料（Al、AlSi、AlSiC、Al－C等）构成，且以无接缝的状态一体地成型。模块外壳304是除插入口306以外没有设置其它开口的构造，插入口306由凸缘部304B包围其外周。另外，如图12（a）所示，具有比其他面更大的面的第一散热面307A和第二散热面307B以分别相对的状态配置，以与这些散热面相对的方式配置有各功率半导体元件（IGBT328、IGBT330、二极管156、二极管166）。与该相对的第一散热面307A和第二散热面307B连接的三个面以比该第一散热面307A和第二散热面307B更窄的宽度构成被密闭的面，在剩余一边的面形成有插入口306。模块外壳304的形状不必为精确的长方体，也可以如图12（a）所示，角部呈曲面。

通过利用这种形状的金属制的外壳，即使将模块外壳304插入水或油等致冷剂进行流动的流路19内，由于能够由凸缘部304B确保对致冷剂的密封，因此能够以简易的构成防止冷却介质渗入模块外壳304的内部。另外，在相对的第一散热面307A和第二散热面307B分别均匀地形成有翅片305。另外，在第一散热面307A和第二散热面307B的外周，形成有厚度极薄的弯曲部304A。弯曲部304A由于厚度非常地薄至通过对翅片305加压就容易地变形的程度，因此模块一次密封体302被插入后的生产性提高。

如上所述，通过将导体板315等隔着绝缘片333热压接于模块外壳304的内壁，能够减小导体板315等与模块外壳304的内壁之间的空隙，能够使功率半导体元件的发热高效地传递到翅片305。另外，通过使绝缘片333具有某种程度的厚度和柔软性，能够由绝缘片333吸收热应力的产生，可良好地用于温度变化急剧的车辆用的电力转换装置。

在模块外壳304的外部，设有用于与电容模块500电连接的金属制的直流正极配线315A和直流负极配线319A，在其前端部分别形成有直流正极端子315B（157）和直流负极端子319B（158）。另外，设有用于向电动发电机MG1供给交流电力的金属制的交流配线320A，在其前端形成有交流端子320B（159）。在本实施方式中，如图15所示，直流正极配线315A与导体板315连接，直流负极配线319A与导体板319连接，交流配线320A与导体板320连接。

在模块外壳304的外部，还设有用于与驱动电路174电连接的金属制的信号配线324U和324L，在其前端部分别形成有信号端子325U（154、155）和信号端子325L（164、165）。在本实施方式中，如图15所示，信号配线324U与IGBT328连接，信号配线324L与IGBT328连接。

直流正极配线315A、直流负极配线319A、交流配线320A、信号配线324U和信号配线324L以通过由树脂材料成型的配线绝缘部608被相互绝缘的状态而一体地成型为辅助模压体600。配线绝缘部608也作为用于支承各配线的支承部件发挥作用，用于该配线绝缘部608的树脂材料适合使用具有绝缘性的热固化性树脂或热可塑性树脂。由此，能够确保直流正极配线315A、直流负极配线319A、交流配线320A、信号配线324U和信号配线324L之间的绝缘性，可实现高密度配线。辅助模压体600与模块一次密封体302在连接部370进行了金属接合以后，通过将设置于配线绝缘部608的螺钉孔贯通的螺钉309，被固定于模块外壳304。连接部370的模块一次密封体302和辅助模压体600的金属接合可利用例如TIG焊接等。

直流正极配线315A和直流负极配线319A以将配线绝缘部608夹在中间而相对的状态相互层叠，呈大致平行地延伸的形状。通过采用这样的配置和形状，在功率半导体元件的开关动作时，瞬时流动的电流相对地反向地流动。由此，发挥电流产生的磁场相互抵消的作用，通过该作用，能够实现低电感化。另外，交流配线320A和信号端子325U、325L也向与直流正极配线315A和直流负极配线319A同样的方向延伸。

通过金属接合而连接有模块一次密封体302和辅助模压体600的连接部370通过第二密封树脂351被密封在模块外壳304内。由此，能够稳定地确保连接部370和模块外壳304之间必要的绝缘距离，因此与不密封的情况相比，能够实现功率模块300U的小型化。

如图15所示，在连接部370的辅助模压体600侧，一列地并列配置有辅助模块侧直流正极连接端子315C、辅助模块侧直流负极连接端子319C、辅助模块侧交流连接端子320C、辅助模块侧信号连接端子326U和辅助模块侧信号连接端子326L。另一方面，在连接部370的模块一次密封体302侧，沿着具有多面体形状的第一密封树脂348的一个面，一列地并列配置有元件侧直流正极连接端子315D、元件侧直流负极连接端子319D、元件侧交流连接端子320D、元件侧信号连接端子327U和元件侧信号连接端子327L。这样，通过在连接部370采用各端子一列地排列那样的构造，容易进行基于传递塑模（transfer mould）实现的模块一次密封体302的制造。

在此，关于将模块一次密封体302的从第一密封树脂348向外侧延伸的部分按其每一个种类看作一个端子时的各端子的位置关系进行描述。在下面的说明中，将由直流正极配线315A（包含直流正极端子315B和辅助模块侧直流正极连接端子315C）和元件侧直流正极连接端子315D构成的端子称为正极侧端子，将由直流负极配线319A（包含直流负极端子319B和辅助模块侧直流负极连接端子319C）和元件侧直流负极连接端子319D构成的端子称为负极侧端子，将由交流配线320A（包含交流端子320B和辅助模块侧交流连接端子320C）和元件侧交流连接端子320D构成的端子称为输出端子，将由信号配线324U（包含信号端子325U和辅助模块侧信号连接端子326U）和元件侧信号连接端子327U构成的端子称为上臂用信号端子，将由信号配线324L（包含信号端子325L和辅助模块侧信号连接端子326L）和元件侧信号连接端子327L构成的端子称为下臂用信号端子。

上述的各端子都从第一密封树脂348和第二密封树脂351穿过连接部370而突出，来自该第一密封树脂348的各突出部分（元件侧直流正极连接端子315D、元件侧直流负极连接端子319D、元件侧交流连接端子320D、元件侧信号连接端子327U和元件侧信号连接端子327L），如上所述，都沿着具有多面体形状的第一密封树脂348的一个面一列地排列。另外，正极侧端子和负极侧端子以层叠状态从第二密封树脂351突出，延伸到模块外壳304外。通过采用这种结构，在用第一密封树脂348密封功率半导体元件制造模块一次封止体302时的合模时，能够防止产生向功率半导体元件与该端子的连接部分的过大的应力或金属铸型产生间隙。另外，通过分别在被层叠的正极侧端子和负极侧端子中流动的相反方向的电流，产生相互抵消的方向的磁通，因此能够实现低电感化。

在辅助模压体600侧，辅助模块侧直流正极连接端子315C、辅助模块侧直流负极连接端子319C分别形成于与直流正极端子315B、直流负极端子319B相反侧的直流正极配线315A、直流负极配线319A的前端部。另外，辅助模块侧交流连接端子320C在交流配线320A上形成于与交流端子320B相反侧的前端部。辅助模块侧信号连接端子326U、326L在信号配线324U、324L上分别形成于与信号端子325U、325L相反侧的前端部。

另一方面，在模块一次密封体302侧，元件侧直流正极连接端子315D、元件侧直流负极连接端子319D、元件侧交流连接端子320D分别形成于导体板315、319、320。另外，元件侧信号连接端子327U、327L分别通过焊丝371与IGBT328、330连接。

接着，利用图16对模块一次密封体302的装配工序进行说明。

如图16所示，直流正极侧的导体板315和交流输出侧的导体板320、与元件侧信号连接端子327U和327L在连接于共用的连接杆372的状态下被一体地加工，以使这些导体板和端子成为大致同一平面状的配置。在导体板315固定有上臂侧的IGBT328的集电极和上臂侧的二极管156的阴极。在导体板320固定有下臂侧的IGBT330的集电极和下臂侧的二极管166的阴极。在IGBT328、330和二极管156、166上，大致同一平面状地配置有导体板318和导体板319。在导体板318固定有上臂侧的IGBT328的发射极和上臂侧的二极管156的阳极。在导体板319固定有下臂侧的IGBT330的发射极和下臂侧的二极管166的阳极。各功率半导体元件分别经由金属接合件160固定于元件固定部322，该元件固定部322设置于各导体板。金属接合件160是包含例如焊料或银片和微小金属粒子的低温烧结接合件等。

各功率半导体元件是板状的扁平构造，该功率半导体元件的各电极形成于表背面。如图16所示，功率半导体元件的各电极由导体板315和导体板318或由导体板320和导体板319夹着。即，导体板315和导体板318经由IGBT328和二极管156成为大致平行地相对的层叠配置。同样，导体板320和导体板319经由IGBT330和二极管166成为大致平行地相对的层叠配置。另外，导体板320和导体板318经由中间电极329而连接。通过该连接，上臂电路和下臂电路电连接，形成上下臂串联电路。

如上所述，将IGBT328和二极管156夹在导体板315和导体板318之间，并且将IGBT330和二极管166夹在导体板320和导体板319之间，经由中间电极329将导体板320和导体板318连接。然后，利用焊丝371将IGBT328的控制电极328A和元件侧信号连接端子327U连接，并且利用焊丝371将IGBT330的控制电极330A和元件侧信号连接端子327L连接（参照图15）。

如果装配至该状态，则利用第一密封树脂348将包含功率半导体元件和焊丝371的部分密封（参照图14）。此时，用金属铸型从上下按压，通过传递塑模，将第一密封树脂348填充于金属模具内而成型。

如果通过第一密封树脂348已密封，则切除连接杆372，分别使元件侧直流正极连接端子315D、元件侧交流连接端子320D、元件侧信号连接端子327U、327L分离。然后，将一列地排列于一边侧的元件侧直流正极连接端子315D、元件侧直流负极连接端子319D、元件侧交流连接端子320D、元件侧信号连接端子327U、327L的各端部分别向同一方向折弯。由此，如图14所示，能够使对模块一次密封体302和辅助模压体600进行金属接合时的作业容易化，从而提高生产率，并且能够提高金属接合的可靠性。

图17是电容模块500的外观立体图。在电容模块500内设有多个电容器单元。在电容模块500的上面，电容端子503a～503c以突出而接近电容模块500的与流路19相对的面的方式设置。电容端子503a～503c对应于各功率模块300的正极端子157和负极端子158而形成。电容端子503a～503c呈同一形状，在构成电容端子503a～503c的负极侧电容端子504和正极侧电容端子506之间设有绝缘片，确保端子间的绝缘。

在电容模块500的侧面500d侧的上部，形成有突出部500e、500f。在突出部500e内安装有放电电阻，在突出部500f内安装有共模噪声对策用的Y电容器。另外，在从突出部500f的上面突出的端子500g、500h，安装有图5所示的电源端子508、509。如图10所示，在开口402b、402c和侧面12d之间形成有凹部405a、405b，当将电容模块500收纳于流路形成体12的收纳空间405时，突出部500e被收纳于凹部405a，突出部500f被收纳于凹部405b。

安装于突出部500e内的放电电阻是用于在逆变器停止时使停留于电容模块500内的电容器单元中滞留的电荷放电的电阻。收纳突出部500e的凹部405a设置于从入口配管13流入的致冷剂的流路的正上方，因此能够抑制放电时的放电电阻的温度上升。

图18是母线组件800的立体图。母线组件800具备：U、V、W相的交流母线802U、802V、802W；用于保持固定交流母线802U～802W的保持部件803；用于对在交流母线802U～802W流通的交流电流进行检测的电流传感器180。交流母线802U～802W分别由宽导体形成。在由树脂等绝缘材料形成的保持部件803，以从保持部件803向上方突出的方式形成有用于保持驱动电路基板22的多个支承部件807a。

如图8所示，电流传感器180配置于母线组件800，使得在将母线组件800固定在流路形成体12上时，在接近流路形成体12的侧面12d的位置，该电流传感器180与侧面12d平行。在电流传感器180的侧面，分别形成有用于使交流母线802U～802W贯通的贯通孔181。在电流传感器180的形成有贯通孔181的部分设有传感器元件，各传感器元件的信号线182a从电流传感器180的上面突出。各传感器元件并列配置在电流传感器180的延伸方向即流路形成体12的侧面12d的延伸方向上。交流母线802U～802W贯通各贯通孔181，其前端部分平行地突出。

如图18所示，在保持部件803上，以向上方突出的方式形成有定位用的突起部806a、806b。电流传感器180通过螺钉固定被固定于保持部件803，此时，通过使突起部806a、806b和形成于电流传感器180的框体的定位孔卡合，进行电流传感器180的定位。另外，在将驱动电路基板22固定于支承部件807a时，通过使定位用的突起部806a、806b与形成于驱动电路基板22侧的定位孔卡合，电流传感器180的信号线182a被定位于驱动电路基板22的通孔。信号线182a通过焊料与驱动电路基板22的配线图案接合。

在本实施方式中，保持部件803、支承部件807a和突起部806a、806b由树脂一体地形成。这样，保持部件803就具备电流传感器180和驱动电路基板22的定位功能，因此容易进行信号线182a和驱动电路基板22之间的组装和焊料连接作业。另外，通过将保持电流传感器180和驱动电路基板22的机构设置于保持部件803，能够消减作为电力转换装置整体的零件数量。

交流母线802U～802W以宽面成为水平的方式固定于保持部件803，与功率模块300U～300W的交流端子159连接的连接部805垂直地立起。连接部805的前端呈凹凸形状，成为在焊接时热量集中于该凹凸部分那样的形状。

如上所述，电流传感器180与流路形成体12的侧面12d平行地配置，因此从电流传感器180的贯通孔181突出的各交流母线802U～802W配置于流路形成体12的侧面12d。各功率模块300U～300W配置于沿着流路形成体12的侧面12a、12b、12c而形成的流路区间19a、19b、19c，因此交流母线802U～802W的连接部805配置在母线组件800的对应于侧面12a～12c的位置。其结果是，如图8所示，U相交流母线802U从配置于侧面12b附近的功率模块300U延长连接到侧面12d，V相交流母线802V从配置于侧面12a附近的功率模块300V延长连接到侧面12d，W相交流母线802W从配置于侧面12c附近的功率模块300W延长连接到侧面12d。

图19是表示在开口部402a～402c固定有功率模块300U～300W且在收纳空间405收纳有电容模块500的流路形成体12的图。在图19所示的例子中，在开口部402b固定U相的功率模块300U，在开口部402a固定V相的功率模块300V，在开口部402c固定W相的功率模块300W。此后，电容模块500被收纳于收纳空间405，电容器侧的端子和各功率模块的端子通过焊接等被连接。各端子从流路形成体12的上端面突出，从上方引进焊接机，进行焊接作业。

另外，配置为コ字形状的各功率模块300U～300W的直流正极端子315B和直流负极端子319B（参照图12）与图17所示的突出设置于电容模块500的上面的电容端子503a～503c连接。三个功率模块300U～300W以包围电容模块500的方式设置，因此各功率模块300U～300W相对于电容模块500的位置关系同等，利用同一形状的电容端子503a～503c，能够平衡良好地与电容模块500连接。因此，成为电容模块500和功率模块300U～300W的电路常数在三相的各相中易于平衡，且易于进行电流的出入的构造。

图20是表示在本发明实施方式的电力转换装置200中，用于将功率模块300U～300W搭载于流路形成体12的第一实施例的图。图20是表示将图7中的AA′沿垂直方向切断的截面图，表示的是功率模块300U搭载于流路形成体12的状态。以后，对U相的功率模块300U进行说明，关于V相、W相的功率模块300V、300W的搭载也是相同的。

为了使功率模块300U的模块外壳304与搭载该功率模块300U的流路形成体12电绝缘，在模块外壳304的凸缘部304B的上下，设置与该凸缘部304B接触的环形状的绝缘物550a和550b。在此，绝缘物550a和550b使用具有抗蠕变性的部件，例如，聚苯硫醚树脂（PPS）。另外，流路形成体12与车身地线连接而被接地。

而且，通过从绝缘物550b的上方将环形状的固定用金属板552螺钉紧固，功率模块300U被固定于流路形成体12。在绝缘物550a设有密封部件551，保持功率模块300U和流路形成体12之间的气密性。另外，为了防止腐蚀，对模块外壳304实施铝阳极化（Alumite）处理等。

通过如上所述的结构，功率模块300U的寄生于绝缘片333的寄生电容C_ac和寄生于绝缘物550a和550b的总电容C_i电串联地配置。因此，从功率模块300U到流路形成体12之间的阻抗升高，能够降低通过IGBT328和330的开关动作而产生的漏电流。

另外，模块外壳304通过作为模块外壳304的一部分的凸缘部304B经由绝缘物550a和550b固定于流路形成体12，由此被保持在流路内。该凸缘部304B既可以与模块外壳304形成为一体，也可以作为另外的部件与模块外壳304连接。

图21是表示在本发明实施方式的电力转换装置200中用于将功率模块300U～300W搭载于流路形成体12的第二实施例的图。本图与图20所示的第一实施例同样，是将图7中的AA′沿垂直方向切断的截面图，表示的是功率模块300U搭载于流路形成体12的状态。在本实施例中，将功率模块300U搭载于流路形成体12的机构与上述的第一实施例同样，与第一实施例的不同之处是，在模块外壳304和流路形成体12之间插入具有任意电阻值R的电阻体553。

根据上述的结构，通过功率模块300U的寄生于绝缘片333的寄生电容C_ac、寄生于绝缘物550a和550b的总电容C_i、电阻体553的电阻值R，能够使功率模块300U内的从导体板320看流路形成体12时的阻抗Z具有任意的频率依赖性。

将其阻抗Z的特性概要图表示在图22中。在现有的将模块外壳304和流路形成体12电连接的结构的情况下，阻抗Z仅呈现绝缘片333的寄生电容C_ac成分，因此如该图中虚线所示，阻抗Z显示与频率成反比例的特性。即，频率越高，阻抗Z越低，高频率的漏电流越易于流动。

另一方面，在本实施例中，如该图中实线所示，阻抗Z成为具有低域截止频率f_L＝1／2πRC_ac和高域截止频率f_H＝1／2πRC_i的特性。具体而言，阻抗Z在f_L以下的频率中，显示基于绝缘片333的寄生电容C_ac的电容性的特性。在f_H以上的频率中，显示基于寄生于绝缘物550a和550b的总电容C_i的电容性的特性。在f_L以上f_H以下的频率中，显示基于插入后的电阻体553的电阻值R的电阻性的特性。即，通过使模块外壳304和流路形成体12电绝缘且将电阻体553插入，由此提高阻抗Z，并且在f_L以上f_H以下的频率中，阻抗Z的特性看作电阻性。因此，能够防止由功率模块内的寄生电容C_ac和外部的寄生电感引起的共振现象，能够降低高频率的漏电流。

另外，如图21所示，电阻体553的一端与模块外壳304的凸缘部304B连接，另一端与导电性的螺钉560连接。由此，电阻体553的另一端与流路形成体12电连接。

或者，也可以电阻体553的一端与模块外壳304的任一部位连接，且另一端直接与流路形成体12连接。

图23（a）是表示在本发明实施方式的电力转换装置200中用于将功率模块300U～300W搭载于流路形成体12的第三实施例的图。本图与图20所示的第一实施例和图21所示的第二实施例同样，是将图7中的AA′沿垂直方向切断的截面图，表示的是功率模块300U搭载于流路形成体12的状态。

在本实施例中，采用的是将上述的第二实施例的电阻体（R）553替换为导电性树脂554的结构。将设有密封部件551的绝缘物550a配置在模块外壳304的凸缘部304B的下侧。通过在其上侧设置具有任意电阻值R的导电性树脂554，由此与在模块外壳304和流路形成体12之间插入有具有电阻值R的电阻体的结构等效。例如，作为导电性树脂554，可使用含有碳纤维的PPS化合物（compound）。在这种情况下，导电性树脂554的电阻值R可通过碳纤维的含有率来调节。

另外，如图23（b）所示，通常电阻体的电阻值由电阻体的截面积S和厚度d决定，据此也可以通过导电性树脂554的形状调节电阻值R。根据本实施例，通过使用导电性树脂554，不需要电阻器，装配性提高。另外，如果可得到所期望的电阻值，则也可以使用其他导电性部件代替导电性树脂554。

图24和图25表示的是上述的第一、第二和第三各实施例的用于将功率模块300U固定于流路形成体12的固定部分的其他单元。图24所示的固定单元通过将沿着模块外壳304的凸缘部304B的外周配置的环形状的绝缘物550a、由绝缘材料或导电性树脂材料形成的部件555、固定用金属板552一并进行螺钉紧固，将功率模块300U固定于流路形成体12。

在该绝缘物550a、该部件555、该固定用金属板552、该凸缘部304B分别设有贯通孔559，以使固定用的紧固件（螺钉）穿过。在此，在上述的第一和第二实施例使用本固定单元的情况下，部件555使用PPS等绝缘材料。

另一方面，在上述的第三实施例使用本固定单元的情况下，部件555使用导电性树脂材料。由导电性树脂构成的部件555的电阻值，由部件555与模块外壳304的凸缘部304B接触的面、和部件555与流路形成体12接触的面之间来规定，因此优选构成为由该导电性树脂构成的部件555和螺钉560不接触。因此，如果加工为能够在该部件555设有充分大的贯通孔559，或者能够将部件555定位于适当的位置，则装配性就会改善。

接着，图25所示的固定单元是用于固定功率模块300U和流路形成体12的螺钉使用绝缘性螺钉561的情况下的单元。在这种情况下，只要采用如下的构成即可，即，使由绝缘材料或导电性树脂材料构成的部件555设置于模块外壳304的凸缘部304B与流路形成体12之间，利用绝缘性螺钉561从凸缘部304B的上方进行螺钉紧固，将功率模块300U固定于流路形成体12。

根据以上说明的各实施例和变形例，寄生于作为第一绝缘部件和／或第二绝缘部件的绝缘片333的寄生电容C_ac，和寄生于作为第三绝缘部件的绝缘物550a和／或绝缘物550b的总电容C_i电串联配置。因此，能够提高从功率半导体元件到流路形成体12之间的阻抗Z，能够降低通过功率半导体元件的开关动作而产生的漏电流。

下面的优先权基础申请的公开内容作为引用文而编入本申请。

日本国专利申请2010年第220240号（2010年9月30日申请）。

Claims

1.一种电力转换装置，其特征在于，具备：

通过开关动作将直流电流转换为交流电流的功率半导体元件；

经由接合材料与所述功率半导体元件的一主面接合的第一导体板；

经由接合材料与所述功率半导体元件的另一主面接合的第二导体板；

与配置有所述功率半导体元件的一侧的相反侧的所述第一导体板的面相对的第一绝缘部件；

与配置有所述功率半导体元件的一侧的相反侧的所述第二导体板的面相对的第二绝缘部件；

收纳所述功率半导体元件、所述第一导体板和第二导体板、所述第一绝缘部件和第二绝缘部件的金属制外壳；和

形成冷却致冷剂所流动的流路的金属制流路形成体，

所述外壳，通过该外壳的一部分经由第三绝缘部件固定于所述流路形成体，而被保持在所述流路形成体的所述流路内，

由于所述功率半导体元件的开关动作而产生的漏电流，经由包括所述第一绝缘部件的寄生电容和／或所述第二绝缘部件的寄生电容、和所述第三绝缘部件的寄生电容而构成的串联电路，传递到所述流路形成体。

2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：

还具备与所述流路形成体接触并固定于所述流路形成体的金属板，

固定于所述流路形成体的所述外壳的一部分形成该外壳的凸缘部，

所述外壳的凸缘部的一个面经由所述第三绝缘部件固定于所述流路形成体，

所述外壳的凸缘部的另一个面经由第四绝缘部件固定于所述金属板，

由于所述功率半导体元件的开关动作而产生的漏电流，经由包括所述第一绝缘部件的寄生电容和／或所述第二绝缘部件的寄生电容、和所述第三绝缘部件和／或所述第四绝缘部件的寄生电容而构成的串联电路，传递到所述流路形成体。

3.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：

还具备电阻元件，所述电阻元件的一端与所述外壳电连接，并且另一端与所述流路形成体电连接，

所述电阻元件与所述第三绝缘部件的寄生电容电并联连接。

4.如权利要求3所述的电力转换装置，其特征在于：

所述电阻元件的电阻值设定成，使得在所述漏电流流动时，在呈现由所述第一绝缘部件的寄生电容和／或所述第二绝缘部件的寄生电容产生的电容性的特性的所述功率半导体元件的第一开关频带、与呈现由所述第三绝缘部件的寄生电容产生的电容性的特性的所述功率半导体元件的第二开关频带之间的频带中，具有电阻性的特性。

5.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：

所述外壳的凸缘部的另一个面经由导电性部件被固定于所述金属板，所述导电性部件在所述漏电流流动时，在规定的所述功率半导体元件的频带中具有电阻性。

6.如权利要求5所述的电力转换装置，其特征在于，

所述导电性部件的电阻值设定成，使得在所述漏电流流动时，在呈现由所述第一绝缘部件的寄生电容和／或所述第二绝缘部件的寄生电容产生的电容性的特性的所述功率半导体元件的第一开关频带、与呈现由所述第三绝缘部件的寄生电容产生的电容性的特性的所述功率半导体元件的第二开关频带之间的频带中，具有电阻性的特性。