DE112018000455T5

DE112018000455T5 - Invertereinheit

Info

Publication number: DE112018000455T5
Application number: DE112018000455.4T
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki Suzuki; Masaru Nitta
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2019-10-02
Also published as: US20190393800A1; CN110419158B; WO2018180897A1; CN110419158A; JP6677346B2; US10811989B2; JPWO2018180897A1

Abstract

Eine Invertereinheit mit reduzierter Verdrahtungsimpedanz, die eine Schaltelementeinheit und eine Kondensatoreinheit umfasst, wird implementiert. Eine Kondensatoreinheit 4 umfasst erste Abschnitte 41 mit einer ersten Länge L1, die eine Länge in einer ersten Richtung D1 senkrecht zu einer Referenzebene R1 einer Invertereinheit ist; und zweite Abschnitte 42 mit einer zweiten Länge L2 kürzer als die erste Länge L1, wobei die ersten Abschnitte 41 und die zweiten Abschnitte 42 benachbart zueinander entlang der Referenzebene R1 angebracht sind. Die Schaltelementeinheit 3 ist angebracht, um die zweiten Abschnitte 42 betrachtet in der ersten Richtung D1 zu überlappen und um die ersten Abschnitte 41 betrachtet in einer zweiten Richtung D2, die eine Richtung ist, in der die ersten Abschnitte 41 und die zweiten Abschnitte 42 entlang der Referenzebene R1 angeordnet sind, zu überlappen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Invertereinheit mit einer Schaltelementeinheit, die eine Inverterschaltung bildet, und einer Kondensatoreinheit, die eine Spannung an einer Gleichstromseite der Inverterschaltung glättet.
STAND DER TECHNIK
Es gibt einen Fall, in dem eine Invertereinheit durch Integrieren einer Schaltelementeinheit, die eine Inverterschaltung bildet, mit einer Kondensatoreinheit, die einen Glättungskondensator an einer Gleichstromseite der Inverterschaltung bildet, gebildet wird. Die Patentschrift 1, deren Dokumentennummer nachstehend angegeben ist, offenbart eine elektrische Energiewandlervorrichtung, in der ein Kondensatormodul (300) ein Leistungsmodul (500) integriert (33(A) bis 33(C) etc. Es sei angemerkt, dass im STAND DER TECHNIK die Bezugszeichen in Klammern jene sind, auf die in der Patentschrift Bezug genommen wird). In der elektrischen Energiewandlervorrichtung ist das flachförmige Leistungsmodul (500) angebracht, um auf dem rechteckigen parallelflachförmigen Kondensatormodul (300) mit einem zum Kühlen dazwischen eingeschobenen Wasserführungskörper (220) gestapelt zu sein.
Die Fläche des Leistungsmoduls (500) ist kleiner als jene des Kondensatormoduls (300) aus Sicht von oben in einer Stapelrichtung. Von dem Kondensatormodul (300) erstreckt sich ein Plattenleiter (301) in eine Richtung des Leistungsmoduls (500) von einer Position, wo sich das Kondensatormodul (300) und das Leistungsmodul (500) nicht einander aus Sicht in der Stapelrichtung überlappen.
Der Plattenleiter (301) erstreckt sich zu einer Position, wo der Plattenleiter (301) das Leistungsmodul (500) aus Sicht einer Richtung senkrecht zur Stapelrichtung überlappt, und ist mit dem Leistungsmodul (301) verbunden. Das Kondensatormodul (300) und das Leistungsmodul (500) sind miteinander über den Plattenleiter (301) elektrisch verbunden, ohne dass das Kondensatormodul (300) das Leistungsmodul (500) aus Sicht der Richtung senkrecht zur Stapelrichtung überlappt.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Fläche des Leistungsmoduls (500) kleiner als jene des Kondensatormoduls (300) aus Sicht von oben, jedoch befindet sich der Plattenleiter (301) für eine Verbindung mit dem Kondensatormodul (300) an einer Seite des Leistungsmoduls (500). Weil sich der Plattenleiter (301) von dem Kondensatormodul (300) in der Stapelrichtung erstreckt, kann nicht davon ausgegangen werden, dass die Impedanz des Plattenleiters (301), wie etwa die Induktanz und der elektrische Widerstand, ausreichend reduziert ist.
ZITIERLISTE
PATENTSCHRIFT
Patentschrift 1: JP 2013-176297 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHE PROBLEME
In Anbetracht des vorstehend beschriebenen Hintergrunds ist es erwünscht, dass die Verdrahtungsimpedanz einer Invertereinheit mit einer Schaltelementeinheit und einer Kondensatoreinheit reduziert wird.
LÖSUNGEN DER PROBLEME
Als ein Aspekt ist eine Invertereinheit in Anbetracht der vorstehenden Beschreibung eine Invertereinheit, die umfasst: eine Schaltelementeinheit, die eine Inverterschaltung bildet, die eine Vielzahl von Schaltelementen umfasst und elektrische Energie zwischen Gleichstrom und Wechselstrom konvertiert; und eine Kondensatoreinheit, die eine Spannung an einer Gleichstromseite der Inverterschaltung glättet, und
die Kondensatoreinheit umfasst einen ersten Abschnitt mit einer ersten Länge, wobei die erste Länge eine Länge in einer ersten Richtung ist, wobei die erste Richtung eine Richtung senkrecht zu einer Referenzebene der Invertereinheit ist; und einen zweiten Abschnitt mit einer zweiten Länge, die kürzer ist als die erste Länge, wobei die zweite Länge eine Länge in der ersten Richtung ist, und wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt benachbart zueinander entlang der Referenzebene angebracht sind, und
die Schaltelementeinheit ist derart angebracht, um den zweiten Abschnitt aus Sicht in der ersten Richtung zu überlappen, und um den ersten Abschnitt aus Sicht in einer zweiten Richtung zu überlappen, wobei die zweite Richtung eine Richtung ist, in der der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt entlang der Referenzebene angeordnet sind.
Gemäß dieser Konfiguration überlappen sich der zweite Abschnitt der Kondensatoreinheit und die Schaltelementeinheit einander aus Sicht in der ersten Richtung, und die Schaltelementeinheit ist derart angebracht, um auf die Kondensatoreinheit in der ersten Richtung, die eine sogenannte Stapelrichtung ist, gestapelt zu sein. Ferner überlappen sich der erste Abschnitt der Kondensatoreinheit und die Schaltelementeinheit einander aus Sicht in der zweiten Richtung, und ein lateraler (eine Seiten- beziehungsweise Lateralrichtung (die Zweitrichtung) senkrecht zur Stapelrichtung (der Erstrichtung)) Raum der Schaltelementeinheit, die auf der Kondensatoreinheit angebracht ist, wird effektiv verwendet. Das heißt, dass weil die Schaltelementeinheit derart angebracht werden kann, um sich benachbart zum ersten Abschnitt der Kondensatoreinheit in der zweiten Richtung zu befinden, können die Schaltelementeinheit und die Kondensatoreinheit miteinander über eine kurze Distanz elektrisch verbunden werden. Dadurch kann eine Impedanz, wie etwa eine Induktanz und ein elektrischer Widerstand, die auftritt, wenn die Schaltelementeinheit und die Kondensatoreinheit miteinander elektrisch verbunden sind, reduziert werden. Und zwar kann gemäß dieser Konfiguration die Verdrahtungsimpedanz der Invertereinheit mit der Schaltelementeinheit und der Kondensatoreinheit reduziert werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Invertereinheit werden anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben wird, ersichtlich.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Außenansicht einer Invertereinheit.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Invertereinheit.
3 ist eine schematische Schaltungsblockdarstellung der Invertereinheit.
4 ist eine perspektivische Außenansicht einer Kondensatoreinheit aus Sicht von oben.
5 ist eine perspektivische Außenansicht der Kondensatoreinheit aus Sicht von unten.
6 ist eine Darstellung, die schematisch eine beispielhafte Anordnung von Kondensatorelementen zeigt.
7 ist eine Darstellung, die schematisch eine exemplarische Anordnung von Kondensatorelementen zeigt.
8 ist eine Darstellung, die schematisch eine exemplarische Anordnung von Kondensatorelementen zeigt.
9 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Invertereinheit.
10 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Invertereinheit.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel einer Invertereinheit basierend auf den Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine perspektivische Außenansicht einer Invertereinheit 1, 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Invertereinheit 1 und 3 ist eine schematische Schaltungsblockdarstellung der Invertereinheit 1. Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, umfasst die Invertereinheit 1 eine Steuerungseinheit 2, eine Schaltelementeinheit 3 und eine Kondensatoreinheit 4, die in einem Kondensatorgehäuse 7 aufgenommen ist, die übereinander in einer ersten Richtung D1 (Stapelrichtung) gestapelt sind. Wie in 3 gezeigt ist, bildet die Schaltelementeinheit 3 eine Inverterschaltung 10, die konfiguriert ist, um eine Vielzahl von Schaltelementen 30 zu umfassen, und die mit einer Rotationselektromaschine 80, die als eine Antriebskraftwelle eines Fahrzeugs dient, und einer Gleichstromenergieversorgung 11 verbunden ist, um elektrische Energie zwischen Gleichstrom und Wechselstrom zu konvertieren. Die Steuerungseinheit 2 ist konfiguriert, um eine Invertersteuerungsvorrichtung 20 zu umfassen, die ein Steuersignal zum Durchführen einer Schaltsteuerung der in der Inverterschaltung 10 enthaltenen Vielzahl von Schaltelementen 30 durchzuführen; und eine Ansteuerschaltung 21 zu umfassen, die eine Antriebsenergie zu dem Steuersignal hinzufügt und das Steuersignal weiterleitet. Die Kondensatoreinheit 4 ist ein Glättungskondensator (Gleichstromzwischenkreiskondensator), der eine Gleichstromzwischenkreisspannung Vdc, die eine Spannung an einer Gleichstromseite der Inverterschaltung 10 ist, glättet.
Wie in 2 gezeigt ist, weist die Kondensatoreinheit 4 erste Abschnitte 41 mit einer ersten Länge L1, die eine Länge in der ersten Richtung D1 ist, die eine Richtung senkrecht zu einer Referenzebene R1 der Invertereinheit 1 ist; und zweite Abschnitte 42 mit einer zweiten Länge L2, die eine Länge in der ersten Richtung D1 ist, auf. Es sei angemerkt, dass die zweite Länge L2 kürzer ist als die erste Länge L1. Es sei ebenso angemerkt, dass die ersten Abschnitte 41 und die zweiten Abschnitte 42 benachbart zueinander entlang der Referenzebene R1 angebracht sind. Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ist die Schaltelementeinheit 3 derart angebracht, um die zweiten Abschnitte 42 aus Sicht in der ersten Richtung D1 zu überlappen und um die ersten Abschnitte 41 aus Sicht in einer zweiten Richtung D2, die eine Richtung ist, in der die ersten Abschnitte 41 und die zweiten Abschnitte 42 entlang der Referenzebene R1 angeordnet sind, zu überlappen.
Die Kondensatoreinheit 4 kann aus einem einzelnen Kondensatorelement 40 gebildet sein, weil jedoch, wie vorstehend beschrieben, die Kondensatoreinheit 4 zwei Typen von Abschnitten mit unterschiedlichen Längen in der ersten Richtung D1 aufweist, kann die Kondensatoreinheit 4 aus einer Vielzahl von Kondensatorelementen 40 gebildet sein. Die 6 bis 8 veranschaulichen Formen, in denen die Kondensatoreinheit 4 aus einer Vielzahl von Kondensatorelementen 40 gebildet ist. Die 6 bis 8 zeigen an der Oberseite die Anordnung von Kondensatorelementen 40 aus Sicht in einer dritten Richtung D3 senkrecht zur ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2, und die 6 bis 8 zeigen auf der Unterseite die Anordnung von Kondensatorelementen 40 aus Sicht in der ersten Richtung.
6 veranschaulicht einen Ansatz, in dem eine Kondensatoreinheit 4 aus zwei ersten Abschnitten 41 und vier zweiten Abschnitten 42 gebildet ist. Die Kondensatoreinheit 4, deren detaillierte Konfiguration nachstehend mit Bezugnahme ebenso auf die 4, 5 etc. veranschaulicht ist, wird als jene beschrieben, die mit dem in 6 gezeigten Ansatz übereinstimmt. Die Bezugszeichen 41a und 41b entsprechen ersten Abschnitten 41 mit den gleichen Bezugszeichen in den 2, 4, 5 etc. Zusätzlich entsprechen die Bezugszeichen 42a, 42b und 42c zweiten Abschnitten 42 mit den gleichen Bezugszeichen in den 2, 4, 5 etc. 7 veranschaulicht einen Ansatz, gemäß dem eine Kondensatoreinheit 4 aus zwei ersten Abschnitten 41 und fünf zweiten Abschnitten 42 gebildet ist. 7 veranschaulicht nur die Bezugszeichen 41a und 41b entsprechend ersten Abschnitten 41 mit gleichen Bezugszeichen in den 2, 4, 5 etc. und dem Bezugszeichen 42c entsprechend einem zweiten Abschnitt 42 mit dem gleichen Bezugszeichen in den 2, 4, 5 etc. 8 veranschaulicht einen Ansatz, gemäß dem ein erster Abschnitt 41 und ein zweiter Abschnitt 42 in einem einzelnen Kondensatorelement 40 gebildet sind, und ferner eine Kondensatoreinheit 4 aus einer Vielzahl von Kondensatorelementen 40 gebildet ist. In diesem Fall entsprechen die Bezugszeichen 41a und 41b ebenfalls ersten Abschnitten 41 mit den gleichen Bezugszeichen in 2, 4, 5 etc. und den Bezugszeichen 42a, 42b und 42c entsprechend den zweiten Abschnitten 42 mit den gleichen Bezugszeichen in den 2, 4, 5 etc.
Wenn die so ausgebildete Kondensatoreinheit 4 aus einer Vielzahl von Kondensatorelementen 40 besteht, gibt es verschiedene Variationen. Solange die ersten Abschnitte 41 und die zweiten Abschnitte 42 wie nachstehend gezeigt angeordnet sind, ist es unerheblich, ob die Kondensatoreinheit 4 aus einem einzelnen Kondensatorelement 40 oder einer Vielzahl von Kondensatorelementen 40 gebildet ist, wie in den 6 bis 8 veranschaulicht ist. Und zwar gilt, dass, solange die Kondensatoreinheit 4 die ersten Abschnitte 41 mit der ersten Länge L1, die eine Länge in der ersten Richtung D1 ist; und die zweiten Abschnitte mit der zweiten Länge L2, die eine Länge in der ersten Richtung D1 ist, umfasst, und die ersten Abschnitte 41 und die zweiten Abschnitte 42 benachbart zueinander entlang der Referenzebene R1 angebracht sind, ist es unerheblich, ob die Kondensatoreinheit 4 aus einem einzelnen Element (40) oder ein Vielzahl von Elementen (40) gebildet ist.
Es sei angemerkt, dass wenn die Kondensatoreinheit 4 derart gebildet ist, dass die Kondensatorelemente 40 in einem Gehäuse und einer Abdeckung aufgenommen sind, auch wenn die Längen in der ersten Richtung D1 der Kondensatorelemente 40 selbst, die innerhalb der Kondensatoreinheit 4 aufgenommen sind, die gleichen sind, die Kondensatoreinheit 4 derart gebildet werden kann, dass die erste Länge L1 länger ist als die zweite Länge L2 in einer Außenansicht der Kondensatoreinheit 4. Jedoch umfasst die Kondensatoreinheit 4 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels einen solchen Modus nicht. Ein Zulassen der Kondensatoreinheit 4, die Kondensatorelemente 40 mit gleichen Längen in der ersten Richtung D1 verwendet, unterschiedliche Längen in der ersten Richtung D1 außerhalb davon aufzuweisen, erfordert eine Art von Verdrahtung etc. im Inneren der Kondensatoreinheit 4, und daher besteht eine Wahrscheinlichkeit eines Anstiegs der Impedanz, wie etwa dem elektrischen Widerstand und der Induktanz. Dies kann die elektrischen Eigenschaften der Invertereinheit 1 herabsetzen. Daher, ungeachtet dessen, ob ein einzelnes oder eine Vielzahl von Kondensatorelementen 40 vorliegen, wendet die Kondensatoreinheit 4 einen Modus an, gemäß dem die Länge in der ersten Richtung D1 der Kondensatorelemente 40 an den ersten Abschnitten 41 in der Kondensatoreinheit 4 länger ist als die Länge in der ersten Richtung D1 von Kondensatorelementen 40 an den zweiten Abschnitten 42.
Nun wird eine Schaltungskonfiguration der Invertereinheit 1 beschrieben. Wie vorstehend beschrieben, steuert die Invertereinheit 1 einen Antrieb der Rotationselektromaschine 80 über die Inverterschaltung 10. Die Rotationselektromaschine 80, die als eine Antriebskraftwelle eines Fahrzeugs dient, ist eine Rotationselektromaschine, die mittels Wechselstrom einer Vielzahl von Phasen (hier dreiphasiger Wechselstrom) arbeitet, und kann sowohl als Elektromotor als auch als ein Generator fungieren. Die Inverterschaltung 10 ist mit der Gleichstromenergieversorgung 11 und der Rotationselektromaschine 80 des Wechselstromtyps verbunden, um elektrische Energie zwischen Gleichstrom und Wechselstrom einer Vielzahl von Phasen (hier, dreiphasiger Wechselstrom) zu konvertieren. Die Gleichstromenergieversorgung 11 ist eine Hochspannungs-Hochkapazitäts-Gleichstromenergieversorgung, z. B. eine Sekundärbatterie (Akkumulator), wie etwa eine Nickelwasserstoffbatterie oder eine Lithiumionenbatterie, oder ein elektrischer Doppelschichtkondensator, und weist eine Nennversorgungsspannung von beispielsweise 200 bis 400 [V] auf. Die Rotationselektromaschine 80 konvertiert elektrische Energie von der Gleichstromenergieversorgung 11 in mechanische Energie mittels der Inverterschaltung 10 (Motorbetrieb). Alternativ konvertiert die Rotationselektromaschine 80 von einer Brennkraftmaschine oder Rädern, die nicht gezeigt sind, übertragene Rotationsantriebsenergie in elektrische Energie und lädt die Gleichstromenergieversorgung 11 über die Inverterschaltung 10 (Regeneration).
Die Inverterschaltung 10 ist konfiguriert, um die Vielzahl von Schaltelementen 30 zu umfassen. Bezüglich der Schaltelemente 30 gilt vorzugsweise, Leistungshalbleitervorrichtungen anzuwenden, die bei hohen Frequenzen arbeiten, wie etwa isolierte Gate-Bipolartransistoren (IGBTs), Leistungs-Metalloxidhalbleiterfeldeffekttransistoren (MOSFETs), Siliziumcarbid-Metalloxidhalbleiter FETs (SiC-MOSFETs), SiC-statische Induktionstransistoren (SiC-SITs), und Galliumnitrid-MOSFETs (GaN-MOSFETs). 3 veranschaulicht einen Modus, in dem IGBTs als die Schaltelemente 3 verwendet werden.
Wie in 3 gezeigt ist, ist ein Zweig 30A durch Verbinden von zwei Schaltelementen 30 in Reihe zwischen der Seite der positiven Gleichstrompolarität (positive Polarität P) und der Seite der negativen Gleichstrompolarität (negative Polarität N) der Inverterschaltung 10 gebildet. In dem Fall des dreiphasigen Wechselstroms sind drei (drei Phasen) Reihenschaltungen (drei Zweige 30A) parallel verbunden. Das heißt, dass eine Brückenschaltung gebildet wird, in der eine Reihenschaltung (Zweig) für jede von Statorspulen 81 für die U-, V- und W-Phasen der Rotationselektromaschine 80 bereitgestellt ist. Zusätzlich weist jedes Schaltelement 3 eine damit parallel verbundene Freilaufdiode 35 auf, wobei eine Richtung von einer Seite der unteren Stufe zu einer Seite der oberen Stufe als Vorwärtsrichtung verläuft. Ein Mittelpunkt jeder Reihenschaltung (Zweig 30A) umfassend ein Paar von Schaltelementen 30 für eine entsprechende Phase, d. h. ein Verbindungspunkt zwischen einem Schaltelement 30 an einer Seite der positiven Polarität P (Schaltelement der Seite der oberen Stufe 31) und einem Schaltelement 30 an einer Seite der negativen Polarität N (Schaltelement der Seite der unteren Stufe 32), ist mit einer entsprechenden der dreiphasigen Statorspulen 81 der Rotationselektromaschine 80 verbunden.
Die Inverterschaltung 10 mit einer Vielzahl von solchen Schaltelementen 30 wird oftmals als eine Einheit gebildet, die als ein intelligentes Leistungsmodul (IPM) oder eine intelligente Leistungsvorrichtung (IPD) bezeichnet wird. Die Schaltelementeinheit 3 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels ist ein solches IPM oder eine IPD. Obwohl hier ein Modus veranschaulicht wird, in dem die Zweige 30A für die drei Phasen als eine einzelne Schaltelementeinheit 3 gebildet sind, kann die Schaltelementeinheit 3 aus einer Vielzahl von IPMs oder IPDs gebildet werden, wobei jede davon einen Zweig 30A für eine einzelne Phase bildet.
Die Inverterschaltung 10 wird über die Invertersteuerungsvorrichtung (INV-CTRL) 20 gesteuert. Die Invertersteuerungsvorrichtung 20 ist unter Verwendung einer Logikschaltung, wie etwa einem Mikrocomputer als Kernbestandteil, aufgebaut. Zum Beispiel steuert die Invertersteuerungsvorrichtung 20 die Rotationselektromaschine 80 über die Inverterschaltung 10 durch Durchführen einer Stromregelung unter Verwendung eines Vektorsteuerungsverfahrens basierend auf einem Sollmoment der Rotationselektromaschine 80, das als ein Anforderungssignal über ein Steuergerätenetzwerk (CAN) etc. von einer weiteren Steuerungsvorrichtung, wie etwa einer Fahrzeugsteuerungsvorrichtung (VHL-CTRL) 100, die eine der Steuerungsvorrichtungen der höchsten Ebene des Fahrzeugs ist, bereitgestellt wird.
Ist-Ströme, die durch die Statorspulen 81 bezüglich der jeweiligen Phasen der Rotationselektromaschine 80 fließen, werden über einen Stromsensor 12 erfasst, und eine Magnetpolposition jedes Zeitpunkts eines Rotors der Rotationselektromaschine 80 wird über einen Drehsensor 13, wie etwa einen Resolver, erfasst, und die Invertersteuerungsvorrichtung 20 bezieht Ergebnisse der Erfassung. Die Invertersteuerungsvorrichtung 20 führt eine Stromregelung unter Verwendung der Ergebnisse der Erfassung durch den Stromsensor 12 und den Drehsensor 13 durch. Die Invertersteuerungsvorrichtung 20 ist konfiguriert, um verschiedene funktionale Teile bezüglich der Stromregelung zu umfassen, und jedes funktionale Teil ist über die Kooperation von Hardware, wie etwa einem Mikrocomputer, und Software (Programm) implementiert. Die Stromregelung ist bekannt, und daher wird eine detaillierte Beschreibung davon hier weggelassen.
Ein Steueranschluss jedes Schaltelements 30 (z. B. ein Gate-Anschluss eines IGBT), das die Inverterschaltung 10 bildet, ist mit der Invertersteuerungsvorrichtung 20 über die Antriebs- bzw. Ansteuerschaltung (DRV-CCT) 21 verbunden, und eine Schaltsteuerung der Schaltelemente 30 wird individuell durchgeführt. Die Betriebsspannung (eine Energieversorgungsspannung einer Schaltung) der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 100 und der Invertersteuerungsvorrichtung 20, die einen Mikrocomputer etc. als Kern umfassen, beträgt beispielsweise 5 [V] oder 3,3 [V] und unterscheidet sich stark von jener einer Hochspannungssystemschaltung zum Antreiben der Rotationselektromaschine 80. In vielen Fällen arbeitet die Invertersteuerungsvorrichtung 20 etc. dadurch, dass diese mit elektrischer Energie von einer Niederspannungs-Gleichstromenergieversorgung (nicht gezeigt) versorgt wird, die eine Energieversorgung mit einer niedrigeren Spannung (z. B. 12 bis 24 [V]) als die Gleichstromenergieversorgung 11 ist. Weil sich die Betriebsspannungen stark unterscheiden, verbessert die Antriebs- bzw. Ansteuerschaltung 21 jede von Antriebsfähigkeiten (Fähigkeiten zum Ermöglichen einer Schaltung in einer darauffolgenden Stufe, zu arbeiten, z. B. Spannungsamplitude und Ausgangsstrom) eines Schaltungssteuersignals (z. B. ein Gate-Ansteuersignal) für jedes Schaltelement 30 und vermittelt (verstärkt) das Schaltsteuersignal. Die Invertersteuerungsvorrichtung 20 und die Ansteuerschaltung 21 sind in der Steuerungseinheit 2 gebildet.
Wie in 2 gezeigt ist, wird die Kondensatoreinheit 4 in einen Gehäusehauptkörper 71 des Kondensatorgehäuses 7 seitlich in der zweiten Richtung D2 eingebracht, wobei der Gehäusehauptkörper 71 an einer Endseite davon in der zweiten Richtung D2 offen ist. Eine Schiebeabdeckung 74 ist an einem Öffnungsabschnitt des Gehäusehauptkörpers 71, durch den die Kondensatoreinheit 4 passiert ist, installiert, wodurch die Kondensatoreinheit 4 in dem Kondensatorgehäuse 7 aufgenommen wird. Das Kondensatorgehäuse 7 beherbergt alle Kondensatorelemente 40 der Kondensatoreinheit 4, die zumindest ein Kondensatorelement 40 umfasst. Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel dient eine Unterseite des Gehäusehauptkörpers 71 als die Referenzebene R1 der Invertereinheit 1. Dadurch, dass die Kondensatoreinheit 4 in dem Kondensatorgehäuse 7 aufgenommen ist, stimmt eine Unterseite R4 der Kondensatoreinheit 4 im Wesentlichen mit der Referenzebene R1 überein. Daher, wenn nur die Kondensatoreinheit 4 betrachtet wird, dient die Unterseite R4 der Kondensatoreinheit 4 äquivalent als eine Referenzebene.
Die Schaltelementeinheit 3 ist oberhalb des Kondensatorgehäuses 7 mit der darin beherbergten Kondensatoreinheit 4 installiert, und ferner ist die Steuerungseinheit 2 oberhalb der Schaltelementeinheit 3 installiert. Das heißt, dass die Kondensatoreinheit 4, die Schaltelementeinheit 3 und die Steuerungseinheit 2 aufeinander in der ersten Richtung D1 gestapelt sind, wodurch die Invertereinheit 1 gebildet wird.
Das Kondensatorgehäuse 7 umfasst eine Kühlmittelpassage 8, durch die ein Kühlmittel zirkuliert, zwischen der Schaltelementeinheit 3 und den zweiten Abschnitten 42 in der ersten Richtung D1. Rippen 3F zur Kühlung sind unterhalb der Schaltelementeinheit 3 (an einer Seite des Kondensatorgehäuses 7 in der ersten Richtung D1) ausgebildet. Über einen Wärmeaustausch zwischen einem Kühlmittel, das durch die Kühlmittelpassage 8 fließt, und den Rippen 3F wird die Schaltelementeinheit 3 gekühlt. Zusätzlich ist die Kondensatoreinheit 4 ebenso ein Element, das Wärme erzeugt, wobei das Ausmaß von erzeugter Wärme kleiner ist als jene der Schaltelementeinheit 3. Durch Bereitstellen der Kühlmittelpassage 8 zwischen der Schaltelementeinheit 3 und der Kondensatoreinheit 4 können beide Einheiten über ein einzelnes Kühlelement gekühlt werden. Daher kann die Invertereinheit 1 kompakt ausgeführt werden.
Die Schaltelementeinheit 3 umfasst die Wechselstromanschlüsse 3A (einen U-Phasenanschluss 3U, einen V-Phasenanschluss 3V und einen W-Phasenanschluss 3W) zum Herstellen einer Verbindung mit Wechselstrom-Stromschienen 93 (siehe 1), zum Herstellen einer Verbindung mit den Statorspulen 81 der Rotationselektromaschine 80; und Gleichstromanschlüsse 3D (einen Anschluss der positiven Polarität 3P und einen Anschluss der negativen Polarität 3N), die mit der Gleichstromzwischenkreisspannung Vdc verbunden sind. Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ist der Stromsensor 12 in einem Sensorinstallationsabschnitt 78 des Kondensatorgehäuses 7 installiert. Die Wechselstrom-Stromschienen 93 durchdringen den Stromsensor 12, und Ströme der jeweiligen Phasen werden beispielsweise auf kontaktlose Weise erfasst. Eine Endseite jeder Wechselstrom-Stromschiene 93 ist mit einem jeweiligen Wechselstromanschluss 3A der Schaltelementeinheit 3 verbunden. Jede Wechselstrom-Stromschiene 93 weist einen Wechselstromverbindungsanschluss 95, der an einer anderen Endseite davon gebildet ist, auf, und der Wechselstromverbindungsanschluss 95 ist mit einer entsprechenden Statorspule 81 verbunden. Obwohl Details später beschrieben werden, sind die Gleichstromanschlüsse 3D (Anschluss der positiven Polarität 3P und Anschluss der negativen Polarität 3N) elektrisch mit ersten Stromschienen 5 (eine erste Stromschiene der positiven Polarität 5P und eine erste Stromschiene der negativen Polarität 5N) der Kondensatoreinheit 4 verbunden. Es sei angemerkt, dass die Invertereinheit 1 an dem Fahrzeug etc. fixiert ist durch Ermöglichen, dass Befestigungselemente durch Befestigungsanschlüsse 97, die an einem Wechselstromanschlussblock 9 bereitgestellt sind, und Fixierungsanschlüssen 98, die an dem Kondensatorgehäuse 7 gebildet sind, verlaufen.
Wie vorstehend beschrieben umfasst die Kondensatoreinheit 4 die ersten Abschnitte 41 mit der ersten Länge L1, die eine Länge in der ersten Richtung D1 ist, und die zweiten Abschnitte 42 mit der zweiten Länge L2, die eine Länge in der ersten Richtung D1 ist, und die ersten Abschnitte 41 und die zweiten Abschnitte 42 sind benachbart zueinander entlang der Referenzebene R1 angebracht. Zusätzlich ist die Schaltelementeinheit 3 derart angebracht, um die zweiten Abschnitte 42 aus Sicht in der ersten Richtung D1 zu überlappen, und überlappen die ersten Abschnitte 41 aus Sicht in der zweiten Richtung D2, die eine Richtung ist, in der die ersten Abschnitte 41 und die zweiten Abschnitte 42 entlang der Referenzebene R1 angeordnet sind. Und zwar, wie anhand der 1 und 2 ersichtlich wird, überlappen sich die ersten Abschnitte 41 der Kondensatoreinheit 4 und die Schaltelementeinheit 3 aus Sicht in der zweiten Richtung D2, und ein seitlicher (zweite Richtung D2) Raum der Schaltelementeinheit 3, die an der Kondensatoreinheit 4 angebracht ist, wird effektiv verwendet.
Das heißt, dass die Schaltelementeinheit 3 angebracht ist, um den ersten Abschnitten 41 der Kondensatoreinheit 4 in der zweiten Richtung D2 benachbart zu sein, was ermöglicht, die Schaltelementeinheit 3 mit der Kondensatoreinheit 4 mit einer kurzen Distanz zu verbinden. Obwohl Details später beschrieben werden, wie in 1 gezeigt ist, befinden sich die ersten Stromschienen 5 (die erste Stromschiene mit positiver Polarität 5P und die erste Stromschiene der negativen Polarität 5N) der Kondensatoreinheit 4 und die Gleichstromanschlüsse 3D (der Anschluss der positiven Polarität 3P und der Anschluss der negativen Polarität 3N) der Schaltelementeinheit 3 nahe zueinander und sind miteinander mit einer kurzen Distanz elektrisch verbunden. Daher kann eine Impedanz, wie etwa eine Induktanz oder ein elektrischer Widerstand, die auftreten, wenn die Schaltelementeinheit 3 und die Kondensatoreinheit 4 elektrisch miteinander verbunden werden, reduziert werden.
Die Kondensatoreinheit 4 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels weist einen Aufbau auf, der dazu fähig ist, die Impedanz der Kondensatoreinheit 4 selbst sowie die Impedanz zwischen der Kondensatoreinheit 4 und anderen Teilen, wie etwa der Schaltelementeinheit 3, zu reduzieren. Weil eine Reduktion der Impedanz der Kondensatoreinheit 4 selbst vorstehend beschrieben wurde, wird ein Aufbau zum Reduzieren der Impedanz zwischen der Kondensatoreinheit 4 und anderen Teilen, wie etwa der Schaltelementeinheit 3, insbesondere die Anschlussanordnung etc. nachstehend beschrieben.
4 ist eine perspektivische Außenansicht der Kondensatoreinheit 4 aus Sicht von oben, und 5 ist eine perspektivische Außenansicht der Kondensatoreinheit 4 aus Sicht von unten. In jedem ersten Abschnitt 41 sind eine erste positive Elektrode 41P und eine erste negative Elektrode 41N, die positive und negative Elektroden der Kondensatoreinheit 4 sind, als Seitenelektroden 41E entlang Seiten in der ersten Richtung D1 ausgebildet. In den zweiten Abschnitten 42, als positive und negative Elektroden der Kondensatoreinheit 4, sind eine zweite positive Elektrode 42P, die entlang entweder einer ersten Elektrodenebene E1 oder einer zweiten Elektrodenebene E2 und in einer Seite in der ersten Richtung D1 ausgebildet ist, sowie eine zweite negative Elektrode 42N, die entlang der anderen der ersten Elektrodenebene E1 oder der zweiten Elektrodenebene E2 und in der anderen Seite ausgebildet ist, ausgebildet. Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist die entlang der zweiten Elektrodenebene E2 ausgebildete zweite positive Elektrode 42P an einer Seite in der ersten Richtung D1 ausgebildet, und die entlang der ersten Elektrodenebene E1 ausgebildete zweite negative Elektrode 42N ist an der anderen Seite ausgebildet. Es sei angemerkt, dass die erste Elektrodenebene E1 eine Ebene entlang der Referenzebene R1 ist, und die zweite Elektrodenebene E2 eine Ebene, die um die zweite Länge L2 von der ersten Elektrodenebene E1 beabstandet ist und parallel zur ersten Elektrodenebene E1 verläuft.
Zusätzlich, wie vorstehend mit Bezugnahme auf 2 beschrieben wurde, umfasst die Schaltelementeinheit 3 den Anschluss der positiven Polarität 3P und den Anschluss der negativen Polarität 3N als die Gleichstromanschlüsse 3D, die mit der positiven Polarität P und der negativen Polarität N an der Gleichstromseite der Inverterschaltung 10 verbunden sind. Zusätzlich umfasst die Kondensatoreinheit 4 die ersten Stromschienen 5, die die Gleichstromanschlüsse 3D (den Anschluss der positiven Polarität 3P und den Anschluss der negativen Polarität 3N) der Schaltelementeinheit 3 mit den Seitenelektroden 41E (die erste positive Elektrode 41P und die erste negative Elektrode 41N) der ersten Abschnitte 41 verbindet. Die ersten Stromschienen 5 umfassen die erste Stromschiene der positiven 5P und die erste Stromschiene der negativen Polarität 5N, und die erste Stromschiene der positiven Polarität 5P verbindet die erste positive Elektrode 41P elektrisch mit dem Anschluss der positiven Polarität 3P, und die erste Stromschiene der negativen Polarität 5N verbindet die erste negative Elektrode 41N elektrisch mit dem Anschluss der negativen Polarität 3N.
Wie vorstehend beschrieben, sind die Seitenelektroden 41E Elektroden, die entlang Seiten in der ersten Richtung D1 der ersten Abschnitte 41 platziert sind. Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, umfassen die ersten Stromschienen 5 jeweils einen Erstreckungsabschnitt in der ersten Richtung 51, der sich in der ersten Richtung D1 erstreckt, wobei sich der Erstreckungsabschnitt in der ersten Richtung 51 in Kontakt mit der entsprechenden Seitenelektrode 41E befindet. Zusätzlich umfassen die ersten Stromschienen 5 jeweils einen Verbindungsabschnitt 52, der in der dritten Richtung D3 von einem Endabschnitt des Erstreckungsabschnitts in der ersten Richtung 51 gebogen ist. Die beiden ersten Abschnitte 41 (41a und 41b) sind aufgeteilt an zwei Positionen in der dritten Richtung D3 angebracht, wobei ein Raum zwischen diesen bereitgestellt ist. Die Seitenelektroden 41E der zwei aufgeteilt angebrachten ersten Abschnitte 41 (41a und 41b) sind an deren entsprechenden ersten Abschnitten 41 (41a und 41b) angebracht, um einander aus Sicht in der dritten Richtung D3 gegenüberzustehen. Die beiden ersten Stromschienen 5 befinden sich in Kontakt mit deren entsprechenden Seitenelektroden 41E und stehen einander ebenfalls aus Sicht in der dritten Richtung D3 gegenüber. Die Verbindungsabschnitte 52, die von den Endabschnitten deren entsprechenden Erstreckungsabschnitte in der ersten Richtung 51 gebogen sind, sind in Richtungen gebogen, in denen die Verbindungsabschnitte 25 einander nahekommen.
Der Anschluss der positiven Polarität 3P und der Anschluss der negativen Polarität 3N der Schaltelementeinheit 3 sind zwischen den aufgeteilt angebrachten ersten Abschnitten 41 (41a und 41b) angebracht. Der Anschluss der positiven Polarität 3P ist mit einem ersten Verbindungsabschnitt der positiven Polarität 52P, der von dem Endabschnitt der ersten Stromschiene der ersten positiven Polarität 5P gebogen ist, unter Verwendung eines Befestigungselements befestigt und elektrisch verbunden. Gleichermaßen ist der Anschluss der negativen Polarität 3N mit einem ersten Verbindungsabschnitt der negativen Polarität 52N, der von dem Endabschnitt der ersten Stromschiene der negativen Polarität 5N gebogen ist, unter Verwendung eines Befestigungselements befestigt und elektrisch verbunden.
Durch derartiges Anbringen der Gleichstromanschlüsse 3D (des Anschlusses der positiven Polarität 3P und des Anschlusses der negativen Polarität 3N) der Schaltelementeinheit 3 zwischen den beiden ersten Abschnitten 41 (41a und 41b), wird der Abstand beziehungsweise die Distanz zwischen der Kondensatoreinheit 4 und der Schaltelementeinheit 3 reduziert, und die Raumverwendungseffizienz der Invertereinheit 1 wird erhöht. Zusätzlich, weil die Seitenelektroden 41E jeweils auf Ebenen eines ersten Abschnitts 41 (41a, 41b) die einander gegenüberstehen, gebildet sind, werden die Abstände zwischen den Gleichstromanschlüssen 3D (3P und 3N) der Schaltelementeinheit 3 und den Seitenelektroden 41E ebenso reduziert. Daher können die Längen der ersten Stromschienen 5 (5P und 5N), die elektrisch die Gleichstromanschlüsse 3D (3P und 3N) der Schaltelementeinheit 3 mit den Seitenelektroden 41E verbinden, ebenso reduziert werden, und daher kann die Impedanz der ersten Stromschienen 5 (5P und 5N) ebenfalls reduziert werden.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist in den zweiten Abschnitten 42, als die positive und negative Elektrode der Kondensatoreinheit 4, die zweite positive Elektrode 42P, die entlang der zweiten Elektrodenebene E2 ausgebildet ist, an einer Seite in der ersten Richtung D1 ausgebildet, und die zweite Elektrode 42N, die entlang der ersten Elektrodenebene E1 ausgebildet ist, ist an der anderen Seite ausgebildet. Die Kondensatoreinheit 4 umfasst eine zweite Stromschiene der positiven Polarität 6P, die elektrisch mit der zweiten positiven Elektrode 42P verbunden ist; sowie eine zweite Stromschiene der negativen Polarität 6N, die elektrisch mit der zweiten negativen Elektrode 42N verbunden ist. Die zweite Stromschiene der positiven Polarität 6P umfasst einen Plattenabschnitt der positiven Polarität 62P (Plattenabschnitt 62), der in einer flachen Form entlang einer Elektrodenebene (die erste Elektrodenebene E1 oder die zweite Elektrodenebene E2; hier, die zweite Elektrodenebene E2), entlang der die zweite positive Elektrode 42P platziert ist, ausgebildet ist. Die zweite Stromschiene der negativen Polarität 6N umfasst einen Plattenabschnitt der negativen Polarität 62N (Plattenabschnitt 62), der in einer flachen Form entlang einer Elektrodenebene (der ersten Elektrodenebene E1 oder der zweiten Elektrodenebene E2; hier: die erste Elektrodenebene E1), entlang der die zweite negative Elektrodenebene 42N platziert ist, ausgebildet ist. Es sei angemerkt, dass die zweite Stromschiene der positiven Polarität 6P und die zweite Stromschiene der negativen Polarität 6N kollektiv als zweite Stromschienen 6 bezeichnet werden.
Die zweite positive Elektrode 42P und die zweite negative Elektrode 42N, die mit den Plattenabschnitten 62 der zweiten Stromschienen 6 verbunden sind, können als relativ große Elektroden gebildet werden, ohne durch die Kondensatoreinheit 4 oder die Schaltelementeinheit 3 behindert zu werden, was ermöglicht, die Impedanz zu reduzieren. Zusätzlich sind die Plattenabschnitte 62 der zweiten Stromschienen 6, die mit der zweiten positiven Elektrode 42P und der zweiten negativen Elektrode 42N verbunden sind, ebenfalls gleichermaßen als relativ große Leiter in einer Richtung entlang der Referenzebene R1 ausgebildet, was ermöglicht, die Impedanz zu reduzieren.
Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, verläuft die erste Stromschiene der positiven Polarität 5P kontinuierlich und ist einstückig mit der zweiten Stromschiene der positiven Polarität 6P ausgebildet. Insbesondere verläuft die erste Stromschiene der positiven Polarität 5P kontinuierlich und ist einstückig mit dem Plattenabschnitt der positiven Polarität 62P der zweiten Stromschiene der positiven Polarität 6P ausgebildet. Zusätzlich ist die erste Stromschiene der negativen Polarität 5N kontinuierlich und einstückig mit der zweiten Stromschiene der negativen Polarität 6N ausgebildet. Insbesondere ist die erste Stromschiene der negativen Polarität 5N kontinuierlich und einstückig mit dem Plattenabschnitt der negativen Polarität 62N der zweiten Stromschiene der negativen Polarität 6N ausgebildet.
Die zweiten Stromschienen 6 umfassen ferner Verbindungsabschnitte des ersten Abschnitts 61, die in Richtung der Seite eines Kondensatorelements 40 von der ersten Elektrodenebene E1 und der zweiten Elektrodenebene E2 in der ersten Richtung D1 gebogen sind. Die Verbindungsabschnitte des ersten Abschnitts 61 sind kontinuierlich und einstückig mit den Plattenabschnitten 62 der jeweiligen zweiten Stromschienen 6 ausgebildet. Insbesondere ist ein Verbindungsabschnitt des ersten Abschnitts mit positiver Polarität 61B von dem Plattenabschnitt mit positiver Polarität 62P der zweiten Stromschiene mit positiver Polarität 6P gebogen und mit dieser einstückig ausgebildet. Ein Verbindungsabschnitt des ersten Abschnitts mit negativer Polarität 61N ist von dem Plattenabschnitt mit negativer Polarität 62N der zweiten Stromschiene mit negativer Polarität 6N gebogen und mit dieser einstückig ausgebildet. Die Seitenelektroden 41E, die an den ersten Abschnitten 41 ausgebildet sind, sind nicht nur auf Ebenen der beiden ersten Abschnitte 41 (41a und 41b), die einander gegenüberstehen, ausgebildet, sondern ebenso an Seiten in der dritten Richtung D3 von beiden der ersten Abschnitte 41 (41a und 41b). Der Verbindungsabschnitt des ersten Abschnitts mit positiver Polarität 61P und der Verbindungsabschnitt des ersten Abschnitts mit negativer Polarität 61N sind elektrisch mit den jeweiligen Seitenelektroden 41E verbunden, die auf Ebenen der beiden ersten Abschnitte 41 (41a und 41b), die nicht einander gegenüberstehen, ausgebildet sind.
Und zwar sind sowohl die positive als auch negative Elektrode, die als die Seitenelektroden 41E an jedem ersten Abschnitt 41 ausgebildet sind, elektrisch mit dem Erstreckungsabschnitt in der ersten Richtung 51 einer entsprechenden ersten Stromschiene 5 oder dem Verbindungsabschnitt des ersten Abschnitts 61 einer entsprechenden zweiten Stromschiene 6 verbunden. Zusätzlich sind sowohl die positive als auch die negative Elektrode der zweiten Abschnitte 42 elektrisch mit den Plattenabschnitten 62 der zweiten Stromschienen 6 verbunden. Weiterhin sind die erste Stromschiene 5 und die zweite Stromschiene 6 kontinuierlich und einstückig miteinander ausgebildet. Daher sind sowohl die positiven als auch negativen Elektroden aller Teile (die ersten Abschnitte 41 und die zweiten Abschnitte 42 oder alle Kondensatorelemente 40), die die Kondensatoreinheit 4 bilden, elektrisch miteinander über die kontinuierlichen Stromschienen verbunden. Demzufolge kann die Kondensatoreinheit 4 angemessen mit der Gleichstromseite der Inverterschaltung 10 verbunden werden, beispielsweise derart, dass eine durch eine Impedanz verursachte Potentialdifferenz nicht zwischen den ersten Abschnitten 41 und den zweiten Abschnitten 42 der Kondensatoreinheit 4 auftritt. Und zwar wird durch Reduzieren der Impedanz der Kondensatoreinheit 4 selbst ein Gleichstromzwischenkreiskondensator mit exzellenten elektrischen Eigenschaften gebildet.
Zusätzlich sind die Verbindungsabschnitte 52 der ersten Stromschienen 5 kurz und sind elektrisch mit der Schaltelementeinheit 3 an einer Position nahe der Kondensatoreinheit 4 verbunden. Daher wird die Impedanz an einem Punkt, wo der Gleichstromzwischenkreiskondensator mit der Inverterschaltung 10 verbunden ist, ebenso reduziert. Es sei angemerkt, dass, wie in den 4 und 5 gezeigt ist, Gleichstromenergieversorgungsverbindungsabschnitte 63 (ein Gleichstromenergieversorgungsverbindungsabschnitt der positiven Polarität 63P und ein Gleichstromenergieversorgungsverbindungsabschnitt der negativen Polarität 63N) weiterhin einstückig mit den Plattenabschnitten 62 der zweiten Stromschienen 6 ausgebildet sind. Daher wird die Impedanz an einem Punkt, wo der Gleichstromzwischenkreiskondensator mit der Gleichstromenergieversorgung 11 verbunden ist, ebenso reduziert.
Indessen fließt ein großer Strom durch die erste Stromschiene mit positiver Polarität 5P und die erste Stromschiene mit negativer Polarität 5N. Durch ein durch den Strom erzeugtes Magnetfeld steigt eine Induktanz an. Um diese Induktanz zu reduzieren, gilt vorzugsweise, dass wie in den 9 und 10 gezeigt ist, plattenähnliche Vorsprungabschnitte 79, die entlang den Erstreckungsabschnitten in der ersten Richtung D1 der entsprechenden ersten Stromschiene mit positiver Polarität 5P und der ersten Stromschiene mit negativer Polarität 5N platziert sind, an dem Kondensatorgehäuse 7 bereitgestellt sind. 9 veranschaulicht einen Modus, gemäß welchem plattenähnliche Vorsprungabschnitte 79A an dem Gehäusehauptkörper 71 bereitgestellt sind. Zusätzlich veranschaulicht 10 einen Modus, gemäß dem plattenähnliche Vorsprungabschnitte 79B an der Schiebeabdeckung 74, die an dem Gehäusehauptkörper 71 installiert ist, bereitgestellt sind. Es sei angemerkt, dass, obwohl hier die Schiebeabdeckung 74 veranschaulicht ist, ein Modus angewendet werden kann, gemäß dem eine Abdeckung an dem Gehäusehauptkörper 71 über Befestigungselemente, wie etwa Schrauben, installiert ist.
Durch ein Magnetfeld, das durch einen durch die ersten Stromschienen 5 (die erste Stromschiene der positiven Polarität 5P und die erste Stromschiene mit negativer Polarität 5N) fließt, wird ein Wirbelstrom in den plattenähnlichen Vorsprungabschnitten 79 erzeugt. Ein durch den Wirbelstrom erzeugtes Magnetfeld weist eine entgegengesetzte Richtung wie das Magnetfeld, das durch den durch die ersten Stromschienen 5 fließenden Strom erzeugt wird, auf. Und zwar weist das durch den Wirbelstrom erzeugte Magnetfeld eine Richtung auf, in der das durch den Wirbelstrom erzeugte Magnetfeld durch die ersten Stromschienen 5 aufgehoben wird, und durch einen gegenseitigen Induktanzeffekt wird die Induktanz der ersten Stromschienen 5 reduziert.
Wie vorstehend beschrieben kann eine kompakte Invertereinheit 1 mit reduzierter Verdrahtungsimpedanz, die die Schaltelementeinheit 3 und die Kondensatoreinheit 4 umfasst, implementiert werden.
[Zusammenfassung des Ausführungsbeispiels]
Nachstehend wird kurz eine Zusammenfassung einer vorstehend beschriebenen Invertereinheit (1) beschrieben.
Als ein Aspekt umfasst eine Invertereinheit (1) eine Schaltelementeinheit (3), die eine Inverterschaltung (10) bildet, die eine Vielzahl von Schaltelementen (30) umfasst und elektrische Energie zwischen Gleichstrom und Wechselstrom konvertiert; und eine Kondensatoreinheit (4), die eine Spannung (Vdc) an einer Gleichstromseite der Inverterschaltung (10) glättet,
wobei die Kondensatoreinheit (4) erste Abschnitte (41) mit einer ersten Länge (L1), die eine Länge in einer ersten Richtung (D1) ist, die eine Richtung senkrecht zu einer Referenzebene (R1) der Invertereinheit (1) ist, und zweite Abschnitte (42) mit einer zweiten Länge (L2) kürzer als die erste Länge (L1), wobei die zweite Länge (L2) eine Länge in der ersten Richtung (D1) ist, und die ersten Abschnitte (41) und die zweiten Abschnitte (42) benachbart zueinander entlang der Referenzebene (R1) angebracht sind, umfasst, und
wobei die Schaltelementeinheit (3) derart angebracht ist, um die zweiten Abschnitte (42) betrachtet in der ersten Richtung (D1) überlappt, und die ersten Abschnitte (41) betrachtet in einer zweiten Richtung (D2), die eine Richtung ist, in der die ersten Abschnitte (41) und die zweiten Abschnitte (42) entlang der Referenzebene (R1) angeordnet sind, überlappt.
Gemäß dieser Konfiguration überlappen die zweiten Abschnitte (42) der Kondensatoreinheit (4) und die Schaltelementeinheit (3) einander betrachtet in der ersten Richtung (D1), und die Schaltelementeinheit (3) ist derart angebracht, um auf die Kondensatoreinheit (4) in der ersten Richtung (D1), die eine sogenannte Stapelrichtung ist, gestapelt zu sein. Ferner überlappen die ersten Abschnitte (41) der Kondensatoreinheit (4) und die Schaltelementeinheit (3) einander betrachtet in der zweiten Richtung (D2), und ein lateraler (eine laterale Richtung (die zweite Richtung (D2)) senkrecht zur Stapelrichtung (die erste Richtung (D1))) Raum der Schaltelementeinheit (3), die auf der Kondensatoreinheit (4) angebracht ist, wird effektiv verwendet. Das heißt, dass die Schaltelementeinheit (3) derart angebracht werden kann, um sich benachbart zu den ersten Abschnitten (41) der Kondensatoreinheit (4) in der zweiten Richtung (D2) zu befinden. Zusätzlich können dadurch die Schaltelementeinheit (3) und die Kondensatoreinheit (4) elektrisch miteinander über eine kurze Distanz verbunden werden. Daher kann eine Impedanz, wie etwa eine Induktanz und ein elektrischer Widerstand, die auftritt, wenn die Schaltelementeinheit (3) und die Kondensatoreinheit (4) elektrisch miteinander verbunden werden, reduziert werden. Und zwar kann gemäß dieser Konfiguration die Verdrahtungsimpedanz der Invertereinheit (1) mit der Schaltelementeinheit (3) und der Kondensatoreinheit (4) reduziert werden.
Hierbei gilt vorzugsweise, dass die Kondensatoreinheit (4) eine Vielzahl von Kondensatorelementen (40) innerhalb der Kondensatoreinheit (4) umfasst, und eine Länge in der ersten Richtung (D1) der jeweiligen der Kondensatorelemente (40) an den ersten Abschnitten (41) länger ist als eine Länge in der Richtung (D1) von entsprechenden der Kondensatorelemente (40) an den zweiten Abschnitten (42).
Wenn die Kondensatoreinheit (4) derart ausgebildet ist, dass die Kondensatorelemente (40) in einem Gehäuse und einer Abdeckung aufgenommen sind, auch wenn die Längen in der ersten Richtung (D1) der Kondensatorelemente (40) selbst, die innerhalb der Kondensatoreinheit (4) beherbergt sind, die gleichen sind, kann die Kondensatoreinheit (4) derart ausgebildet werden, dass die erste Länge (L1) in einer Außenansicht der Kondensatoreinheit (4) länger ist als die zweite Länge (L2). In diesem Fall besteht beispielsweise innerhalb der Kondensatoreinheit (4) keine Notwendigkeit, die Kondensatorelemente (40) miteinander über Stromschienen etc. zu verbinden, oder um verschwendeten Raum bereitzustellen, was zu einer begrenzten Reduktion der Impedanz führt. Daher ist bevorzugt, dass sich die Kondensatorelemente (40) eng innerhalb der Kondensatoreinheit (4) befinden. Und zwar wird die Impedanz angemessen reduziert, wenn die Länge in der ersten Richtung (D1) der ersten Abschnitte (41) der Kondensatorelemente (40), die sich innerhalb der Kondensatoreinheit (4) befinden, länger ist als die Länge in der ersten Richtung (D1) der zweiten Abschnitte (42).
Zusätzlich gilt vorzugsweise, dass die ersten Abschnitte (41) jeweils eine erste positive Elektrode (41P) und eine erste negative Elektrode (41N), die eine positive beziehungsweise negative Elektrode der Kondensatoreinheit (4) sind, umfassen, sodass die erste positive Elektrode (41P) und die erste negative Elektrode (41N) jeweils eine Seitenelektrode (41E) entlang einer Seite in der ersten Richtung (D1) aufweisen; die Schaltelementeinheit (3) einen Anschluss mit positiver Polarität (3P) oder einen Anschluss mit negativer Polarität (3N), die mit einer positiven Polarität (P) und einer negativen Polarität (N) an der Gleichstromseite der Inverterschaltung (10) verbunden sind, umfasst; und eine erste Stromschiene der positiven Polarität (5P), die elektrisch die erste positive Elektrode (41P) mit dem Anschluss der positiven Polarität (3P) verbindet, und eine erste Stromschiene der negativen Polarität (5N), die elektrisch die erste negative Elektrode (41N) mit dem Anschluss der negativen Polarität (3N) verbindet, jeweils einen Erstreckungsabschnitt in der ersten Richtung (51) umfassen, der sich in der ersten Richtung (D1) erstreckt, wobei sich der Erstreckungsabschnitt in der ersten Richtung (51) in Kontakt mit einer entsprechenden der Seitenelektroden (41E) befindet.
Wie vorstehend beschriebenen überlappen die ersten Abschnitte (41) das Schaltelementmodul (3) betrachtet in der zweiten Richtung (D2). Daher können die Seitenelektroden (41E) der ersten Abschnitte (41) jeweils ebenso an einer Position bereitgestellt sein, an der die Seitenelektrode (41E) das Schaltelementmodul (3) betrachtet in der zweiten Richtung (D2) überlappt. Die Stromschienen (die erste Stromschiene der positiven Polarität (5P) und die erste Stromschiene der negativen Polarität (5N)), die die Seitenelektroden (41E) mit den Gleichstromanschlüssen (den Anschluss der positiven Polarität (3P) und den Anschluss der negativen Polarität (3N)) der Schaltelementeinheit (3) verbinden, sind derart bereitgestellt, dass die Stromschienen sich in Kontakt mit den Seitenelektroden (41E) befinden. Und zwar sind die Stromschienen (5P und 5N) an Positionen bereitgestellt, an denen die Stromschienen (5P und 5N) das Schaltelementmodul (3) betrachtet in der zweiten Richtung (D2) überlappen, und können sich nahe sowohl der Seitenelektroden (41E) als auch den Gleichstromanschlüssen (3P und 3N) der Schaltelementeinheit (3) befinden. Daher kann die Impedanz der Stromschienen (5P und 5N) weiterhin reduziert werden.
Zusätzlich gilt, dass wenn die ersten Abschnitte (41) jeweils eine erste positive Elektrode (41P) und eine erste negative Elektrode (41N) umfassen, die Seitenelektroden (41E) sind, die Schaltelementeinheit (3) den Anschluss der positiven Polarität (3P) und den Anschluss der negativen Polarität (3N) umfasst, und die erste Stromschiene der positiven Polarität (5P) sowie die erste Stromschiene der negativen Polarität (5N) jeweils den Erstreckungsabschnitt in der ersten Richtung (51) umfassen, weiterhin vorzugsweise gilt, dass die beiden ersten Abschnitte (41 (41a und 41b)) aufgeteilt an zwei Positionen in einer dritten Richtung (D3) senkrecht zu der ersten Richtung (D1) und der zweiten Richtung (D2) mit einem dazwischen bereitgestellten Abstand angebracht sind; der Anschluss der positiven Polarität (3P) und der Anschluss der negativen Polarität (3N) der Schaltelementeinheit (3) zwischen den beiden aufgeteilt angebrachten ersten Abschnitten (41 (41a und 41b)) angebracht sind; die erste positive Elektrode (41P) an einem (41a (oder 41b)) der beiden ersten Abschnitte (41 (41a und 41b)) ausgebildet ist, und die erste negative Elektrode (41N) an der anderen (41b (oder 41a)) ausgebildet ist, sodass die Seitenelektroden (41E) der beiden aufgeteilt angebrachten ersten Abschnitte (41 (41a und 41b)) betrachtet in der dritten Richtung (D3) einander gegenüberstehen; und die erste Stromschiene der positiven Polarität (5P) sowie die erste Stromschiene der negativen Polarität (5N) derart angebracht sind, um sich entlang der ersten positiven Elektrode (41P) beziehungsweise der ersten negativen Elektrode (41N) befinden und einander betrachtet in der dritten Richtung (D3) gegenüberstehen.
Durch Anbringen der Gleichstromanschlüsse (3D (der Anschluss der positiven Polarität (3P) und der Anschluss der negativen Polarität (3N))) der Schaltelementeinheit (3) zwischen den beiden ersten Abschnitten (41 (41a und 41b)) wird die Distanz beziehungsweise der Abstand zwischen der Kondensatoreinheit (4) und der Schaltelementeinheit (3) reduziert, und die Raumverwendungseffizienz der Invertereinheit (1) wird erhöht. Zusätzlich, weil die Seitenelektroden (41E) jeweils auf Ebenen der beiden ersten Abschnitte (41 (41a und 41b)), die einander gegenüberstehen, ausgebildet sind, werden die Abstände beziehungsweise Distanzen zwischen den Gleichstromanschlüssen (3D (3P und 3N)) der Schaltelementeinheit (3) und den Seitenelektroden (41E) ebenso reduziert. Daher können die Längen der Stromschienen (die erste Stromschiene der positiven Polarität (5P) und die erste Stromschiene der negativen Polarität (5N)), die elektrisch die Gleichstromanschlüsse (3P und 3N) der Schaltelementeinheit (3) mit den Seitenelektroden (41E) verbinden, ebenso reduziert werden. Als Ergebnis kann die Impedanz der Stromschienen (5P und 5N) ebenfalls reduziert werden.
Wenn die ersten Abschnitte (41) jeweils eine erste positive Elektrode (41P) und eine erste negative Elektrode (41N) umfassen, die Seitenelektroden (41E) sind, die Schaltelementeinheit (3) den Anschluss der positiven Polarität (3P) und den Anschluss der negativen Polarität (3N) umfasst, und die erste Stromschiene der positiven Polarität (5P) und die erste Stromschiene der negativen Polarität (5N) jeweils den Erstreckungsabschnitt in der ersten Richtung (51) umfassen, ist es weiterhin bevorzugt, dass eine Ebene entlang der Referenzebene (R1) eine erste Elektrodenebene (E1) und eine um die zweite Länge (L2) von der ersten Elektrodenebene (E1) beabstandete Ebene, die parallel mit der ersten Elektrodenebene (E1) verläuft, eine zweite Elektrodenebene (E2) ist; wobei die zweiten Abschnitte (42), als positive und negative Elektroden der Kondensatoreinheit (4), eine zweite positive Elektrode (42P), die entlang einer (E1 (oder E2)) der ersten Elektrodenebene (E1) oder der zweiten Elektrodenebene (E2) und an einer Seite in der ersten Richtung (D1) ausgebildet ist, und eine zweite negative Elektrodenebene (42N), die entlang der anderen (E1 (oder E2)) der ersten Elektrodenebene (E1) oder der zweiten Elektrodenebene (E2) und an der anderen Seite ausgebildet ist, umfasst; wobei die Invertereinheit (1) eine zweite Stromschiene der positiven Polarität (6P), die entlang einer (E1 (oder E2)) der ersten Elektrodenebene (E1) oder der zweiten Elektrodenebene (E2) platziert ist und mit der zweiten positiven Elektrode (42P) elektrisch verbunden ist, und eine zweite Stromschiene der negativen Polarität (6N), die entlang der anderen (E2 (oder E1)) der ersten Elektrodenebene (E1) oder der zweiten Elektrodenebene (E2) platziert ist und mit der zweiten negativen Elektrode (42N) elektrisch verbunden ist, umfasst; und wobei die erste Stromschiene der positiven Polarität (5P) kontinuierlich mit der zweiten Stromschiene der positiven Polarität (6P) ausgebildet ist, und die erste Stromschiene der negativen Polarität (5N) kontinuierlich mit der zweiten Stromschiene der negativen Polarität (6N) ausgebildet ist.
Wie vorstehend beschrieben umfasst die Kondensatoreinheit (4) die ersten Abschnitte (41) und die zweiten Abschnitte (42). Die erste Stromschiene mit positiver Polarität (5P) und die erste Stromschiene mit negativer Polarität (5N) sind mit den Seitenelektroden (41E) der ersten Abschnitte (41) verbunden. Durch Verbinden der zweiten Stromschiene mit positiver Polarität (6P) und der zweiten Stromschiene mit negativer Polarität (6N) mit der zweiten positiven Elektrode (42P) und der zweiten negativen Elektrode (42N), die entlang der beiden Elektrodenebenen (der ersten Elektrodenebene (E1) und der zweiten Elektrodenebene (E2)) der zweiten Abschnitte (42) ausgebildet sind, können die zweiten Abschnitte (42) ebenso angemessen mit der Gleichstromseite der Inverterschaltung (10) verbunden werden. Die beiden Elektrodenebenen (E1 und E2) der zweiten Abschnitte (42) sind in der zweiten Richtung (D2) und der dritten Richtung (D3) (d. h. entlang der Referenzebene (R1)), die senkrecht zu der ersten Richtung (D1) verläuft, in der die Kondensatoreinheit (4) und die Schaltelementeinheit (3) übereinandergestapelt sind, ausgebildet. Daher können die zweite positive Elektrode (42P) und die zweite negative Elektrode (42N) als relativ große Elektroden ausgebildet sein, ohne durch die Kondensatoreinheit (4) oder die Schaltelementeinheit (3) behindert zu werden, was zu einer Reduktion der Impedanz führt. Zusätzlich können die zweite Stromschiene der positiven Polarität (6P) und die zweite Stromschiene der negativen Polarität (6N), die mit diesen Elektroden (42P und 42N) verbunden sind, gleichermaßen als relativ große Leiter in einer Richtung entlang der Referenzebene (R1) ausgebildet sein, was zu einer Reduktion der Impedanz von dieser führt. Ferner, weil die erste Stromschiene der positiven Polarität (5P) kontinuierlich mit der zweiten Stromschiene der positiven Polarität (6P) ausgebildet ist, und die erste Stromschiene der negativen Polarität (5N) kontinuierlich mit der zweiten Stromschiene der negativen Polarität (6N) ausgebildet ist, kann das Auftreten einer Potentialdifferenz zwischen den ersten Abschnitten (41) und den zweiten Abschnitten (42) der Kondensatoreinheit (4), die durch eine Impedanz verursacht wird, reduziert werden, was ermöglicht, die Kondensatoreinheit (4) angemessen mit der Gleichstromseite der Inverterschaltung (10) zu verbinden.
Zusätzlich gilt vorzugsweise, dass die Invertereinheit (1) ein Kondensatorgehäuse (7) umfasst, das die Kondensatoreinheit beherbergt, und dass das Kondensatorgehäuse (7) plattenähnliche Vorsprungsabschnitte (79) umfasst, die entlang den Erstreckungsabschnitten in der ersten Richtung (51) der entsprechenden ersten Stromschiene mit positiver Polarität (5P) und erster Stromschiene mit negativer Polarität (5N) platziert sind.
Ein großer Strom fließt durch die erste Stromschiene mit positiver Polarität (5P) und die erste Stromschiene mit negativer Polarität (5N), und anhand eines durch den Strom erzeugten Magnetfeldes steigt die Induktanz an. Durch Bereitstellen der plattenähnlichen Vorsprungsabschnitte (79) wird die Induktanz reduziert. Insbesondere, über ein durch einen durch die ersten Stromschienen (5) (die erste Stromschiene der positiven Polarität (5P) und die erste Stromschiene der negativen Polarität (5N)) fließenden Strom erzeugtes Magnetfeld wird ein Wirbelstrom in den plattenähnlichen Vorsprungabschnitten (79) erzeugt. Ein durch den Wirbelstrom erzeugtes Magnetfeld weist eine entgegengesetzte Richtung zu dem über den durch die ersten Stromschienen (5) fließenden Strom erzeugten Magnetfeld auf. Und zwar weist das durch den Wirbelstrom erzeugte Magnetfeld eine Richtung auf, in der das über den durch die ersten Stromschienen (5) fließenden Strom erzeugte Magnetfeld aufgehoben wird, und durch einen gegenseitigen Induktanzeffekt wird die Induktanz der ersten Stromschienen (5) reduziert.
Zusätzlich gilt vorzugsweise, dass die Invertereinheit (1) ein Kondensatorgehäuse (7) umfasst, das die Kondensatoreinheit (4) aufnimmt beziehungsweise beherbergt, und dass das Kondensatorgehäuse (7) eine Kühlmittelpassage (8) umfasst, durch die ein Kühlmittel zirkuliert, zwischen der Schaltelementeinheit (3) und den zweiten Abschnitten (42) in der ersten Richtung (D1).
Die Schaltelementeinheit (3) und die Kondensatoreinheit (4) sind beide Einheiten, die Wärme erzeugen. Durch Bereitstellen der Kühlmittelpassage (8) zwischen der Schaltelementeinheit (3) und der Kondensatoreinheit (4) können beide Einheiten über ein einzelnes Kühlelement gekühlt werden. Daher kann die Invertereinheit (1) mit einer Kühlfunktion kompakt ausgebildet sein.
Zusätzlich gilt vorzugsweise, dass die Invertereinheit (1) eine Steuerungseinheit (2) umfasst, die eine Ansteuerung der Inverterschaltung (10) steuert, und die Kondensatoreinheit (4), die Schaltelementeinheit (3) und die Steuerungseinheit (2) aufeinander in dieser Reihenfolge in der ersten Richtung (D1) gestapelt sind.
Gemäß dieser Konfiguration, durch Stapeln der Vielzahl von Einheiten (4, 3 und 2) aufeinander in der ersten Richtung (D1), kann die Invertereinheit (1) kompakt ausgeführt sein.
Bezugszeichenliste
1: Invertereinheit, 2: Steuerungseinheit, 3: Schaltelementeinheit, 4: Kondensatoreinheit, 5: Erste Stromschiene, 5N: Erste Stromschiene mit negativer Polarität, 5P: Erste Stromschiene mit positiver Polarität, 6: Zweite Stromschiene, 6N: Zweite Stromschiene mit negativer Polarität, 6P: zweite Stromschiene mit positiver Polarität, 7: Kondensatorgehäuse, 8: Kühlmittelpassage, 10: Inverterschaltung, 11: Gleichstromenergieversorgung, 30: Schaltelement, 40: Kondensatorelement, 41: Erster Abschnitt, 41E: Seitenelektrode, 41N: Erste negative Elektrode, 41P: Erste positive Elektrode, 42: Zweiter Abschnitt, 42N: Zweite negative Elektrode, 42P: Zweite positive Elektrode, 51: Erstreckungsabschnitt in der ersten Richtung, 79: Plattenähnlicher Vorsprungabschnitt, 79A: Plattenähnlicher Vorsprungabschnitt, 79B: Plattenähnlicher Vorsprungabschnitt, 80: Rotationselektromaschine, D1: Erste Richtung, D2: Zweite Richtung, D3: Dritte Richtung, E1: Erste Elektrodenebene, E2: Zweite Elektrodenebene, N: Negative Polarität, P: Positive Polarität, R1: Referenzebene, P: Positive Polarität, und R1: Referenzebene
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013176297 A [0006]

Claims

Invertereinheit, mit: einer Schaltelementeinheit, die eine Inverterschaltung bildet, die eine Vielzahl von Schaltelementen umfasst und elektrische Energie zwischen Gleichstrom und Wechselstrom konvertiert; und einer Kondensatoreinheit, die eine Spannung an einer Gleichstromseite der Inverterschaltung glättet, wobei die Kondensatoreinheit einen ersten Abschnitt mit einer ersten Länge, wobei die erste Länge eine Länge in einer ersten Richtung ist, und die erste Richtung eine Richtung senkrecht zu einer Referenzebene der Invertereinheit ist; und einen zweiten Abschnitt mit einer zweiten Länge kürzer als die erste Länge, wobei die zweite Länge eine Länge in der ersten Richtung ist, umfasst, und der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt benachbart zueinander entlang der Referenzebene angebracht sind, und die Schaltelementeinheit angebracht ist, um den zweiten Abschnitt betrachtet in der ersten Richtung zu überlappen, und um den ersten Abschnitt betrachtet in einer zweiten Richtung zu überlappen, wobei die zweite Richtung eine Richtung ist, in der der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt entlang der Referenzebene angeordnet sind.
Invertereinheit gemäß Anspruch 1, wobei die Kondensatoreinheit eine Vielzahl von Kondensatorelementen innerhalb der Kondensatoreinheit umfasst, und eine Länge in der ersten Richtung eines entsprechenden der Kondensatorelemente an den ersten Abschnitt länger ist als eine Länge in der ersten Richtung eines entsprechenden der Kondensatorelemente an dem zweiten Abschnitt.
Invertereinheit gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Abschnitt eine erste positive Elektrode und eine erste negative Elektrode umfasst, sodass die erste positive Elektrode und die erste negative Elektrode jeweils eine Seitenelektrode entlang einer Seite in der ersten Richtung aufweisen, wobei die erste positive Elektrode und die erste negative Elektrode positive beziehungsweise negative Elektroden der Kondensatoreinheit sind, die Schaltelementeinheit einen Anschluss der positiven Polarität und einen Anschluss der negativen Polarität umfasst, die mit einer positiven Polarität und einer negativen Polarität an der Gleichstromseite der Inverterschaltung verbunden sind, und eine erste Stromschiene der positiven Polarität, die elektrisch die erste positive Elektrode mit dem Anschluss der positiven Polarität verbindet, und eine erste Stromschiene der negativen Polarität, die elektrisch die erste negative Elektrode mit dem Anschluss der negativen Polarität verbindet, jeweils einen Erstreckungsabschnitt in der ersten Richtung umfassen, der sich in der ersten Richtung erstreckt, wobei sich der Erstreckungsabschnitt in der ersten Richtung in Kontakt mit einer entsprechenden der Seitenelektrode befindet.
Invertereinheit gemäß Anspruch 3, wobei die zwei ersten Abschnitte aufgeteilt an zwei Positionen in einer dritten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung und der zweiten Richtung mit einem zwischen den beiden ersten Abschnitten bereitgestellten Abstand angebracht sind, der Anschluss der positiven Polarität und der Anschluss der negativen Polarität der Schaltelementeinheit zwischen den beiden aufgeteilt angebrachten ersten Abschnitten angebracht sind, die erste positive Elektrode an einer der beiden ersten Abschnitte ausgebildet ist und die erste negative Elektrode an der anderen ausgebildet ist, sodass die Seitenelektroden der beiden aufgeteilt angebrachten ersten Abschnitte einander betrachtet in der dritten Richtung gegenüberstehen, und die erste Stromschiene der positiven Polarität und die erste Stromschiene der negativen Polarität angebracht sind, um sich entlang der ersten positiven Elektrode beziehungsweise der ersten negativen Elektrode zu befinden, und einander betrachtet in der dritten Richtung gegenüberzustehen.
Invertereinheit gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei eine Ebene entlang der Referenzebene eine erste Elektrodenebene ist, und eine um die zweite Länge von der ersten Elektrodenebene beabstandete und parallel zur ersten Elektrodenebene verlaufende Ebene eine zweite Elektrodenebene ist, der zweite Abschnitt, als positive und negative Elektroden der Kondensatoreinheit, eine zweite positive Elektrode, die entlang einer der ersten Elektrodenebene oder der zweiten Elektrodenebene und an einer Seite in der ersten Richtung ausgebildet ist, und eine zweite negative Elektrode, die entlang der anderen der ersten Elektrodenebene oder der zweiten Elektrodenebene und an der anderen Seite ausgebildet ist, umfasst, die Invertereinheit aufweist: eine zweite Stromschiene der positiven Polarität, die entlang einer der ersten Elektrodenebene oder der zweiten Elektrodenebene platziert ist und elektrisch mit der zweiten positiven Elektrode verbunden ist; und eine zweite Stromschiene der negativen Polarität, die entlang der anderen der ersten Elektrodenebene oder der zweiten Elektrodenebene platziert ist und elektrisch mit der zweiten negativen Elektrode verbunden ist, und die erste Stromschiene der positiven Polarität kontinuierlich mit der zweiten Stromschiene der positiven Polarität ausgebildet ist, und die erste Stromschiene der negativen Polarität kontinuierlich mit der zweiten Stromschiene der negativen Polarität ausgebildet ist.
Invertereinheit gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, mit einem Kondensatorgehäuse, das die Kondensatoreinheit beherbergt, wobei das Kondensatorgehäuse plattenähnliche Vorsprungabschnitte umfasst, die entlang der Erstreckungsabschnitte in der ersten Richtung der entsprechenden ersten Stromschiene der positiven Polarität oder ersten Stromschiene der negativen Polarität platziert sind.
Invertereinheit gemäß einem Ansprüche 1 bis 6, mit einem Kondensatorgehäuse, das die Kondensatoreinheit beherbergt, wobei das Kondensatorgehäuse eine Kühlmittelpassage umfasst, durch die ein Kühlmittel zirkuliert, zwischen der Schaltelementeinheit und dem zweiten Abschnitt in der ersten Richtung.
Invertereinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Steuerungseinheit, die eine Ansteuerung der Inverterschaltung steuert, wobei die Kondensatoreinheit, die Schaltelementeinheit und die Steuerungseinheit aufeinander in dieser Reihenfolge in der ersten Richtung gestapelt sind.