JP2018201316A - 電力変換装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】インダクタンスの低減、組み立ての容易化、小型化を図ることができる電力変換装置を提供することができる。
【解決手段】電力変換装置は高圧バスバー５１と低圧バスバー５２と中継バスバー５３とを有する。高圧バスバーと低圧バスバーと中継バスバーとは一体化されてバスバアッシー５を構成する。高圧バスバーは半導体側高圧端子５１１とコンデンサ側高圧端子５１２とを有する。低圧バスバーは半導体側低圧端子５２１とコンデンサ側低圧端子５２２とを有する。中継バスバーはリアクトル側中継端子５３１とコンデンサ側中継端子５３２とを有する。コンデンサ側高圧端子とコンデンサ側低圧端子とコンデンサ側中継端子とは、一つの配列方向Ｘに並ぶように配列された配列端子群５５を構成している。コンデンサ側高圧端子とコンデンサ側低圧端子とは隣り合うように配置されており、コンデンサ側中継端子は一端に配置されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、電力変換装置に関する。
電力変換装置として、半導体モジュールとコンデンサとを接続する一対のバスバーを備えたものが、特許文献１に開示されている。この電力変換装置においては、一対のバスバーの一部を、コンデンサ装置におけるポッティング材によって封止している。これにより、一対のバスバーはコンデンサ装置と一体化されている。
特開２０１４−６４４０７号公報
しかしながら、特許文献１には、リアクトルが開示されておらず、リアクトルとコンデンサとの接続についても開示されていない。
例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載される電力変換装置としては、直流電源の直流電力を昇圧した後、交流電力に変換するよう構成されたものがある。すなわち、かかる電力変換装置においては、昇圧部を備えており、昇圧部はリアクトルを備えている。
この場合、リアクトルとコンデンサとの間の電気的接続を図るためのバスバーが必要となる。つまり、かかる電力変換装置は、コンデンサと半導体モジュールとを接続する、２つのバスバーと、リアクトルとコンデンサとを接続するバスバーとを有する。これらのバスバーは、互いに電気的な絶縁を図りつつ、装置内に配置する必要がある。そして、これらのバスバーにおけるインダクタンスを低減することが求められる。また、装置内へのこれらのバスバーの組付け性の向上と、装置の小型化という要請もある。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、インダクタンスの低減、組み立ての容易化、小型化を図ることができる電力変換装置を提供しようとするものである。
本発明の一態様は、半導体素子（２ｕ、２ｄ）を内蔵した半導体モジュール（２）と、
該半導体モジュールと電気的に接続された、平滑コンデンサ（３１）、フィルタコンデンサ（３２）、及びリアクトル（４）と、
上記半導体モジュールと上記平滑コンデンサの高圧側電極とを接続する高圧バスバー（５１）と、
上記半導体モジュールと上記平滑コンデンサの低圧側電極とを接続する低圧バスバー（５２）と、
上記フィルタコンデンサと上記リアクトルとを接続する中継バスバー（５３）と、を有し、
上記高圧バスバーと上記低圧バスバーと上記中継バスバーとは、互いに電気的に絶縁された状態で一体化されて、バスバアッシー（５）を構成しており、
上記高圧バスバーは、上記半導体モジュールと接続される半導体側高圧端子（５１１）と、上記平滑コンデンサと接続されるコンデンサ側高圧端子（５１２）と、を有し、
上記低圧バスバーは、上記半導体モジュールと接続される半導体側低圧端子（５２１）と、上記平滑コンデンサと接続されるコンデンサ側低圧端子（５２２）と、を有し、
上記中継バスバーは、上記リアクトルと接続されるリアクトル側中継端子（５３１）と、上記フィルタコンデンサと接続されるコンデンサ側中継端子（５３２）と、を有し、
上記コンデンサ側高圧端子と上記コンデンサ側低圧端子と上記コンデンサ側中継端子とは、一つの配列方向（Ｘ）に並ぶように配列された配列端子群（５５）を構成しており、
上記配列端子群において、上記コンデンサ側高圧端子と上記コンデンサ側低圧端子とは互いに隣り合うように配置されており、上記コンデンサ側中継端子は上記配列方向の一端に配置されている、電力変換装置（１）にある。
上記電力変換装置において、上記高圧バスバーと上記低圧バスバーと上記中継バスバーとは、一体化されて、バスバアッシーを構成している。そのため、電力変換装置の組立の際、高圧バスバーと低圧バスバーと中継バスバーとを、一つのバスバアッシーとして取り扱うことができるため、電力変換装置の組み立てを容易に行うことができる。
また、高圧バスバーと低圧バスバーと中継バスバーとが一体化されて、バスバアッシーを構成しているため、これらのバスバーの間の電気的絶縁を確実に図りつつ、互いに近接配置することが容易となる。そのため、電力変換装置の小型化を容易にすることができる。
また、上記配列端子群において、上記コンデンサ側高圧端子と上記コンデンサ側低圧端子とは互いに隣り合うように配置されている。これにより、高圧バスバーと低圧バスバーとにおける電流経路のインダクタンスを低減することができる。すなわち、コンデンサ側高圧端子とコンデンサ側低圧端子とには、互いに逆向きの電流が流れる。それゆえ、これらが互いに隣り合うように配列されていることにより、これらの電流経路におけるインダクタンスを低減することができる。
以上のごとく、上記態様によれば、インダクタンスの低減、組み立ての容易化、小型化を図ることができる電力変換装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
実施形態１における、電力変換装置の説明図。 実施形態１における、電力変換装置の回路図。 実施形態１における、高圧バスバーと低圧バスバーと中継バスバーとの斜視図。 実施形態１における、バスバアッシーの斜視図。 実施形態１における、バスバアッシーの一部の断面図であり、図４におけるＶ−Ｖ線矢視断面相当の説明図。 実施形態１における、配列端子群を含む、バスバアッシーの一部の平面図。 実施形態１における、バスバアッシーの後面図。 実施形態１における、配列端子群が接続された状態のコンデンサアッシーの平面図。 実施形態１における、配列端子群のインダクタンス低減効果の説明図。 実施形態２における、配列端子群を含む、バスバアッシーの一部の平面図。 実施形態２における、バスバアッシーの後面図。
（実施形態１）
電力変換装置に係る実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。
図１、図２に示すごとく、本実施形態の電力変換装置１は、半導体モジュール２と、平滑コンデンサ３１と、フィルタコンデンサ３２と、リアクトル４と、高圧バスバー５１と、低圧バスバー５２と、中継バスバー５３と、を有する。
半導体モジュール２は、半導体素子２ｕ、２ｄを内蔵している。平滑コンデンサ３１、フィルタコンデンサ３２、及びリアクトル４は、半導体モジュール２と電気的に接続されている。
高圧バスバー５１は、半導体モジュール２と平滑コンデンサ３１の高圧側電極とを接続するバスバーである。低圧バスバー５２は、半導体モジュール２と平滑コンデンサ３１の低圧側電極とを接続するバスバーである。中継バスバー５３は、フィルタコンデンサ３２とリアクトル４とを接続するバスバーである。
高圧バスバー５１と低圧バスバー５２と中継バスバー５３とは、互いに電気的に絶縁された状態で、絶縁材５４によって一体化されて、図４に示すようなバスバアッシー５を構成している。
図３に示すごとく、高圧バスバー５１は、半導体モジュール２と接続される半導体側高圧端子５１１と、平滑コンデンサ３１と接続されるコンデンサ側高圧端子５１２と、を有する。
低圧バスバー５２は、半導体モジュール２と接続される半導体側低圧端子５２１と、平滑コンデンサ３１と接続されるコンデンサ側低圧端子５２２と、を有する。
中継バスバー５３は、リアクトル４と接続されるリアクトル側中継端子５３１と、フィルタコンデンサ３２と接続されるコンデンサ側中継端子５３２と、を有する。
コンデンサ側高圧端子５１２とコンデンサ側低圧端子５２２とコンデンサ側中継端子５３２とは、一つの配列方向Ｘに並ぶように配列された配列端子群５５を構成している。
配列端子群５５において、コンデンサ側高圧端子５１２とコンデンサ側低圧端子５２２とは互いに隣り合うように配置されている。また、コンデンサ側中継端子５３２は配列方向Ｘの一端に配置されている。
コンデンサ側高圧端子５１２とコンデンサ側低圧端子５２２とコンデンサ側中継端子５３２とは、接続相手と当接する端子当接面５１３、５２３、５３３が同じ方向を向いている。本実施形態においては、配列方向Ｘは、端子当接面５１３、５２３、５３３に沿った方向である。
高圧バスバー５１は、コンデンサ側高圧端子５１２を複数有する。低圧バスバー５２は、コンデンサ側低圧端子５２２を複数有する。配列端子群５５において、複数のコンデンサ側高圧端子５１２と複数のコンデンサ側低圧端子５２２とは交互に並んで配置されている。また、コンデンサ側中継端子５３２は配列方向Ｘの一端に配置されている。
配列端子群５５において、コンデンサ側中継端子５３２は、コンデンサ側低圧端子５２２と隣り合う位置に配置されている。
また、本実施形態においては、高圧バスバー５１は、半導体側高圧端子５１１を複数有する。また、低圧バスバー５２は、半導体側高圧端子５２１を複数有する。
高圧バスバー５１は、半導体側高圧端子５１１とコンデンサ側高圧端子５１２との間に、高圧本体部５１０を有する。低圧バスバー５２は、半導体側低圧端子５２１とコンデンサ側低圧端子５２２との間に、低圧本体部５２０を有する。中継バスバー５３は、リアクトル側中継端子５３１とコンデンサ側中継端子５３２との間に、中継本体部５３０を有する。
高圧本体部５１０の主面と低圧本体部５２０の主面と中継本体部５３０の主面とは、互いに同じ方向である本体主面方向Ｚを向いている。高圧本体部５１０、低圧本体部５２０、及び中継本体部５３０は、それぞれ平板状に形成されている。高圧本体部５１０と低圧本体部５２０と中継本体部５３０とは、互いに平行に配置されている。
配列端子群５５における各端子の端子当接面５１３、５２３、５３３の法線方向は、本体主面方向Ｚに対して、交差する方向である。特に、本実施形態においては、端子当接面５１３、５２３、５３３の法線方向は、本体主面方向Ｚに対して直交する。ここで、直交とは、幾何学的に厳密な直交、すなわち９０°に限定されるものではなく、略直交すると言える程度の状態であれば、若干傾斜した状態も含む。
また、図５に示すごとく、高圧本体部５１０と低圧本体部５２０とは、互いの間に隙間を設けた状態にて本体主面方向Ｚに積層配置されて積層部５６を構成している。中継本体部５３０は、積層部５６に対して、本体主面方向Ｚに重ならない位置に配置されている。
中継本体部５３０は、本体主面方向Ｚにおける、積層部５６の両主面５６１、５６２の間の位置に配置されている。ここで、積層部５６の両主面とは、高圧本体部５１０における低圧本体部５２０と反対側の主面５６１と、低圧本体部５２０における高圧本体部５１０と反対側の主面５６２と、を意味する。
また、積層部５６の両主面５６１、５６２の間に、中継本体部５３０における本体主面方向Ｚの少なくとも一部が配されていればよい。ただし、中継本体部５３０が、積層部５６の両主面５６１、５６２の間に納まっていることが好ましい。なお、特に、本実施形態においては、中継本体部５３０は、低圧本体部５２０と同一平面上に配置されている。
図６に示すごとく、配列端子群５５において、端子当接面５１３、５２３、５３３の法線方向と配列方向Ｘとの双方に直交する方向から見たとき、複数のコンデンサ側高圧端子５１２と複数のコンデンサ側低圧端子５２２とコンデンサ側中継端子５３２とは、配列方向Ｘに一直線状に配列されている。なお、本実施形態において、端子当接面５１３の法線方向は、本体主面方向Ｚに直交する方向であり、配列方向Ｘとも直交する方向である。それゆえ、端子当接面５１３の法線方向と配列方向Ｘとの双方に直交する方向は、本体主面方向Ｚと一致する。つまり、本体主面方向Ｚから見たとき、複数のコンデンサ側高圧端子５１２と複数のコンデンサ側低圧端子５２２とコンデンサ側中継端子５３２とは、配列方向Ｘに一直線状に配列されている。
配列端子群５５において、複数のコンデンサ側高圧端子５１２の端子当接面５１３と複数のコンデンサ側低圧端子５２２の端子当接面５２３とコンデンサ側中継端子５３２の端子当接面５３３とは、同一平面上に配置されている。
ここで、配列方向Ｘと本体主面方向Ｚとの双方に直交する方向を、便宜的に、縦方向Ｙというものとする。
また、図７に示すごとく、縦方向Ｙから見た状態においても、複数のコンデンサ側高圧端子５１２と複数のコンデンサ側低圧端子５２２とコンデンサ側中継端子５３２とは、配列方向Ｘに一直線状に配列されている。
また、図４、図６、図７に示すごとく、バスバアッシー５は、電力変換装置１の筐体（図示略）に固定される固定部５７を少なくとも２個有する。これら２個の固定部５７は、配列端子群５５を配列方向Ｘから挟む位置に形成されている。固定部５７は、図示を省略するボルトを挿通するための挿通孔５７１を有する。挿通孔５７１は、バスバアッシー５における絶縁材５４の一部を、本体主面方向Ｚに貫通している。バスバアッシー５は、ボルトを固定部５７の挿通孔５７１に挿通すると共に筐体に締結することで、筐体に固定されている。
図３に示すごとく、高圧バスバー５１は、縦方向Ｙにおいて、高圧本体部５１０の一端側に複数のコンデンサ側高圧端子５１２を有し、高圧本体部５１０の他端側に複数の半導体側高圧端子５１１を有する。ここで、便宜的に、縦方向Ｙにおいて、高圧本体部５１０に対して複数のコンデンサ側高圧端子５１２が配置された側を後側といい、その反対側を前側という。高圧本体部５１０は、その前端側に櫛歯状に分岐する複数の分岐部５１４を有する。この分岐部５１４の側端縁の一部から、本体主面方向Ｚに向かって立設した部分が、半導体側高圧端子５１１となっている。
低圧バスバー５２は、縦方向Ｙにおいて、低圧本体部５２０の後端側に複数のコンデンサ側低圧端子５２２を有し、低圧本体部５２０の前端側に複数の半導体側高圧端子５２１を有する。低圧本体部５２０は、その前端部において、複数の分岐部５２４を形成してなる。分岐部５２４の側端縁の一部から、本体主面方向Ｚに向かって立設した部分が、半導体側低圧端子５２１となっている。
図３、図４に示すごとく、バスバアッシー５において、高圧本体部５１０及び低圧本体部５２０の略全体が、絶縁材５４に封止されている。絶縁材５４は、絶縁性の樹脂によって構成することができる。半導体側高圧端子５１１及び半導体側低圧端子５２１は、絶縁材５４から露出している。また、コンデンサ側高圧端子５１２及びコンデンサ側低圧端子５２２も、絶縁材５４から露出している。
また、中継バスバー５３においては、半導体側中継端子５３１及びコンデンサ側中継端５３２が、絶縁材５４から露出している。そして、中継本体部５３０の一部が、絶縁材５４に封止されている。
電力変換装置１は、図２に示すごとく、直流電源７１と三相交流の回転電機７２との間において、電力変換するよう構成されている。電力変換装置１は、昇圧回路部１０１とインバータ回路部１０２とを有する。昇圧回路部１０１は、リアクトル４と複数の半導体素子２ｕ、２ｄによって構成されている。インバータ回路部１０２は、複数の半導体モジュール２ｕ、２ｄ等によって構成されている。
直流電源７１に、フィルタコンデンサ３２が並列接続されている。直流電源７１の正極に接続されたフィルタコンデンサ３２の端子に、リアクトル４の一方の端子４１が電気的に接続されている。この端子４１が、中継バスバー５３のリアクトル側中継端子５３１に接続されている。リアクトル４の他方の端子は、互いに直列接続された一対の半導体素子２ｕ、２ｄの間に、接続されている。リアクトル４が接続された一対の半導体素子２ｕ、２ｄは、リアクトル４と共に昇圧回路部１０１を構成する。そして、上アーム側の半導体素子２ｕが高圧バスバー５１に接続され、下アーム側の半導体素子２ｄが低圧バスバー５２に接続されている。
また、高圧バスバー５１と低圧バスバー５２との間に、平滑コンデンサ３１が接続されている。また、インバータ部１０２は、上アーム側の半導体素子２ｕと下アーム側の半導体素子２ｄとを直列接続してなるレッグを、３相分備えている。これらのレッグは、高圧バスバー５１と低圧バスバー５２との間に、互いに並列に接続されている。
各半導体素子は、ＩＧＢＴ、すなわち絶縁ゲートバイポーラトランジスタからなる。また、上アーム半導体素子２ｕ及び下アーム半導体素子２ｄには、それぞれフライホイールダイオードが逆並列接続されている。各レッグにおける半導体素子２ｕと半導体素子２ｄとの接続点が、それぞれ回転電機７２の３つの電極に接続される。なお、半導体素子としては、ＩＧＢＴに限らず、例えば、ＭＯＳＦＥＴ、すなわちＭＯＳ型電界効果トランジスタを用いることもできる。
上記のような回路構成を備えた電力変換装置１は、直流電力を三相交流電力に変換して、回転電機７２を駆動するよう構成されている。また、回転電機７２において発電された電力を、インバータ回路部１０２において直流に変換して、回生することもできる。
半導体素子２ｕ、２ｄは、半導体モジュール２に内蔵されている。半導体モジュール２は、一つの半導体素子を内蔵したものとすることもできるし、複数の半導体素子を内蔵したものとすることもできる。半導体モジュール２が複数の半導体素子を内蔵する場合、例えば、互いに直列接続された上アーム側の半導体素子２ｕと下アーム側の半導体素子２ｄを一体化して内蔵したものとすることができる。また、図示は省略したが、上アーム側の半導体素子２ｕと下アーム側の半導体素子２ｄとを、それぞれ複数個並列接続することもできる。
本実施形態においては、半導体モジュール２は、互いに直列接続された上アーム側の半導体素子２ｕと下アーム側の半導体素子２ｄを一体化して内蔵したものとして、説明する。各半導体モジュール２は、上アーム側の半導体素子２ｕのコレクタに接続された正極端子２１Ｐと、下アーム側の半導体素子２ｄのエミッタに接続された負極端子２１Ｎとを有する。そして、図１、図２に示すごとく、正極端子２１Ｐが高圧バスバー５１の半導体側高圧端子５１１に接続されている。負極端子２１Ｎが低圧バスバー５２の半導体側低圧端子５２１に接続されている。
正極端子２１Ｐと半導体側高圧端子５１１とは、例えば、溶接、ろう付け等によって接続することができる。同様に、負極端子２１Ｎと半導体側低圧端子５２１とも、例えば、溶接、ろう付け等によって接続することができる。また、中継バスバー５３のリアクトル側中継端子５３１とリアクトル４との接続も、溶接、ろう付け等によって行うことができる。
また、本実施形態においては、図２、図８に示すごとく、平滑コンデンサ３１とフィルタコンデンサ３２とは、互いに一体化されてコンデンサアッシー３を構成している。
図２の回路図には、半導体モジュール２と、コンデンサアッシー３と、リアクトル４と、バスバアッシー５とを、それぞれの符号を付した破線にて囲んで示している。
図８に示すごとく、コンデンサアッシー３には、平滑コンデンサ３１の高圧側電極及び低圧側電極にそれぞれ電気的に接続された端子３１１及び端子３１２と、フィルタコンデンサ３２の正極に電気的に接続された端子３２１とが、設けてある。これらの端子３１１、３１２、３２１に、それぞれバスバアッシー５における、コンデンサ側高圧端子５１２、コンデンサ側低圧端子５２２、コンデンサ側中継端子５３２が、それぞれ接続されている。
図１に示すごとく、電力変換装置１において、バスバアッシー５を本体主面方向Ｚから挟むように、コンデンサアッシー３と、複数の半導体モジュール２及びリアクトル４とが配置されている。複数の半導体モジュール２と、リアクトル４とは、配列方向Ｘに積層配置されている。なお、半導体モジュール２とリアクトル４との積層体には、これらを冷却する冷却器１２が積層されている。
図１、図８に示すごとく、コンデンサアッシー３おける後側面３３に、端子３１１、３１２、３２１が露出している。これらの端子３１１、３１２、３２１は、配列方向Ｘに一直線状に並んで配置されている。端子３１１、３１２、３２１は、図６、図７に示すコンデンサ側高圧端子５１２、コンデンサ側低圧端子５２２、コンデンサ側中継端子５３２と同様の配列ピッチにて配列されている。
平滑コンデンサ３１の高電位側に電気的に接続される２つの端子３１１と、平滑コンデンサ３１の低電位側に電気的に接続される２つの端子３１２とは、配列方向Ｘに、交互に並ぶように配置されている。また、フィルタコンデンサ３２に電気的に接続された端子３２１は、配列方向Ｘにおける一端に配置されている。
そして、図１、図８に示すごとく、これらの端子３１１、３１２、３２１に、バスバアッシー５における、コンデンサ側高圧端子５１２、コンデンサ側低圧端子５２２、コンデンサ側中継端子５３２が、それぞれ接続されている。端子３１１、３１２、３２１のそれぞれに、コンデンサ側高圧端子５１２、コンデンサ側低圧端子５２２、コンデンサ側中継端子５３２が、ボルト１１にて締結固定されている。
コンデンサ側高圧端子５１２、コンデンサ側低圧端子５２２、コンデンサ側中継端子５３２の端子当接面５１３、５２３、５３３は、コンデンサアッシー３の各端子３１１、３１２、３２１に面接触した状態となっている。なお、コンデンサ側高圧端子５１２、コンデンサ側低圧端子５２２、コンデンサ側中継端子５３２には、それぞれボルト１１を挿通するための挿通孔５５２が形成されている。
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置１において、高圧バスバー５１と低圧バスバー５２と中継バスバー５３とは、一体化されて、バスバアッシー５を構成している。そのため、電力変換装置１の組立の際、高圧バスバー５１と低圧バスバー５２と中継バスバー５３とを、一つのバスバアッシー５として取り扱うことができるため、電力変換装置１の組み立てを容易に行うことができる。
また、高圧バスバー５１と低圧バスバー５２と中継バスバー５３とが一体化されて、バスバアッシー５を構成しているため、これらのバスバーの間の電気的絶縁を確実に図りつつ、互いに近接配置することが容易となる。そのため、電力変換装置１の小型化を容易にすることができる。
また、複数のコンデンサ側高圧端子５１２と、複数のコンデンサ側低圧端子５２２と、コンデンサ側中継端子５３２とは、端子当接面５１３、５２３、５３３が同じ方向を向くと共に、配列方向Ｘに並ぶように配列されている。これにより、バスバアッシー５を平滑コンデンサ３１及びフィルタコンデンサ３２に対して、容易に接続することができる。その結果、電力変換装置１の組み立てを容易にすることができる。
また、配列端子群５５において、複数のコンデンサ側高圧端子５１２と複数のコンデンサ側低圧端子５２２とは交互に並んで配置されている。これにより、高圧バスバー５１と低圧バスバー５２とにおける電流経路のインダクタンスを低減することができる。すなわち、図９に示すごとく、コンデンサ側高圧端子５１２とコンデンサ側低圧端子５２２とには、互いに逆向きの電流ｉが流れる。それゆえ、これらが交互に配列されていることにより、これらの電流経路におけるインダクタンスを低減することができる。
また、配列端子群５５において、コンデンサ側中継端子５３２は、コンデンサ側低圧端子５２２と隣り合う位置に配置されている。コンデンサ側中継端子５３２には、コンデンサ側低圧端子５２２とは逆向きの電流ｉが流れる。それゆえ、コンデンサ側中継端子５３２が、コンデンサ側低圧端子５２２と隣り合う位置に配置されていることにより、一層インダクタンスの低減を図りやすい。
また、高圧本体部５１０の主面と低圧本体部５２０の主面と中継本体部５３０の主面とは、互いに同じ方向である本体主面方向Ｚを向いている。これにより、バスバアッシー５における絶縁材５４による封止部の薄型化、小型化を図りやすい。その結果、バスバアッシー５の搭載スペースを小さくしやすく、電力変換装置１の小型化を実現しやすい。
また、高圧本体部５１０と低圧本体部５２０とは、互いの間に隙間を設けた状態にて本体主面方向Ｚに積層配置されて積層部５６を構成している。これにより、バスバアッシー５の一層の小型化を図ると共に、インダクタンスの一層の低減を図ることができる。
また、中継本体部５３０は、積層部５６に対して、本体主面方向Ｚに重ならない位置に配置されている。これにより、中継バスバー５３に接続されるリアクトル４及びフィルタコンデンサ３２の配置を、容易にすることができる。
配列端子群５５における各端子の端子当接面５１３、５２３、５３３の法線方向は、本体主面方向Ｚに対して、交差する方向である。これにより、配列端子群５５の各端子とコンデンサアッシーの各端子３１１、３１２、３２１との接続作業を容易に行うことができる。
つまり、バスバアッシー５における、高圧本体部５１０、低圧本体部５２０、及び中継本体部５３０が一体化された部分は、図１に示すごとく、コンデンサアッシー２と半導体モジュール２及びリアクトル４との間の空間に配置される。それゆえ、仮に、配列端子群５５における各端子の端子当接面５１３、５２３、５３３が本体主面方向Ｚと平行であるとすると、配列端子群５５の各端子とコンデンサアッシー３の各端子３１１、３１２、３２１との接続作業が困難となるおそれがある。すなわち、この場合、半導体モジュール２、リアクトル４、或いはこれらを冷却するための冷却器１２等が、配列端子群５５を、本体主面方向Ｚから覆うように配置されやすい。そうすると、これらが干渉して、端子の接続作業が困難となるおそれがある。
これに対して、端子当接面５１３、５２３、５３３の法線方向を、本体主面方向Ｚに対して、交差する方向とすることにより、締結部材の挿入方向を、本体主面方向Ｚとは異なる方向とすることができる。これにより、上記の部品等が締結部材（例えばボルト１１）や工具等に干渉することを防ぎやすくなり、端子の接続作業を容易にすることができる。
中継本体部５３０は、本体主面方向Ｚにおける、積層部５６の両主面５６１、５６２の間の位置に配置されている。これにより、バスバアッシー５における絶縁材５４の部分の厚みを効果的に小さくすることができる。その結果、バスバアッシー５の小型化、ひいては電力変換装置１の小型化を図ることができる。
配列端子群５５において、本体主面方向Ｚから見たとき、複数のコンデンサ側高圧端子５１２と複数のコンデンサ側低圧端子５２２とコンデンサ側中継端子５３２とは、配列方向Ｘに一直線状に配列されている。これにより、配列端子群５５におけるインダクタンスの低減を一層効果的に図ることができる。また、縦方向Ｙにおけるバスバアッシー５の小型化を図りやすい。
また、バスバアッシー５における２個の固定部５７は、配列端子群５５を配列方向Ｘから挟む位置に形成されている。これにより、コンデンサアッシー３の各端子と、配列端子群５５の各端子との相対位置を精度よく合わせることができる。また、配列端子群５５における耐振性を向上させ、端子接続部の耐久性を向上させることができる。
以上のごとく、上記態様によれば、インダクタンスの低減、組み立ての容易化、小型化を図ることができる電力変換装置を提供することができる。
（実施形態２）
本実施形態においては、図１０、図１１に示すごとく、端子当接面５１３、５２３、５３３が、配列方向Ｘに直交するように、コンデンサ側高圧端子５１２とコンデンサ側低圧端子５２２とコンデンサ側中継端子５３２とが形成されている。
複数のコンデンサ側高圧端子５１２と複数のコンデンサ側低圧端子５２２とコンデンサ側中継端子５３２とは、主面の法線方向が配列方向Ｘに向くように配置されている。
本実施形態においては、図１０に示すごとく、高圧バスバー５１は、高圧本体部５１０から縦方向Ｙの後方に、複数の後方突出部５１５を有する。そして、図１１に示すごとく、各後方突出部５１５から、本体主面方向Ｚにコンデンサ側高圧端子５１２が突出している。
また、図１０に示すごとく、低圧バスバー５２は、低圧本体部５２０から縦方向Ｙの後方に、複数の後方突出部５２５を有する。そして、図１１に示すごとく、各後方突出部５２５から、本体主面方向Ｚにコンデンサ側低圧端子５１２が突出している。
また、図１０に示すごとく、中継バスバー５３は、中継本体部５３０から縦方向Ｙの後方に、後方突出部５３５を有する。そして、図１１に示すごとく、後方突出部５３５から、本体主面方向Ｚにコンデンサ側中継端子５３２が突出している。
本実施形態においては、コンデンサアッシー３から突出した複数の端子が、配列方向Ｘから、バスバアッシー５における複数のコンデンサ側高圧端子５１２と複数のコンデンサ側低圧端子５２２とコンデンサ側中継端子５３２とにそれぞれ当接することとなる。
その他の構成は、実施形態１と同様である。
本実施形態においても、インダクタンスの低減、組み立ての容易化、小型化を図ることができる。その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
上記実施形態においては、高圧バスバー５１が２本のコンデンサ側高圧端子５１２を有し、低圧バスバー５２が２本のコンデンサ側低圧端子５２２を有する形態を示した。コンデンサ側高圧端子及びコンデンサ側低圧端子の数は、これに限定されるものではなく、例えば、それぞれ３本ずつ以上でもよい。また、コンデンサ側高圧端子及びコンデンサ側低圧端子の数を、それぞれ１本ずつつとしたり、いずれか一方を１本、他方を２本としたりすることもできる。
また、例えば、コンデンサ側高圧端子の数とコンデンサ側低圧端子との数は、異なっていてもよい。ただし、この場合は、コンデンサ側高圧端子の数とコンデンサ側低圧端子との数の差は、１本であることが望ましい。また、この場合、コンデンサ側高圧端子よりもコンデンサ側低圧端子が１本多いことが好ましい。配列方向の一端に配置されることとなるコンデンサ側低圧端子の隣に、コンデンサ側中継端子を配置することが可能となるからである。
１ 電力変換装置
２ 半導体モジュール
３１ 平滑コンデンサ
３２ フィルタコンデンサ
４ リアクトル
５１ 高圧バスバー
５１２ コンデンサ側高圧端子
５２ 低圧バスバー
５２２ コンデンサ側低圧端子
５３ 中継バスバー
５３２ コンデンサ側中継端子

Claims (11)

  1. 半導体素子（２ｕ、２ｄ）を内蔵した半導体モジュール（２）と、
    該半導体モジュールと電気的に接続された、平滑コンデンサ（３１）、フィルタコンデンサ（３２）、及びリアクトル（４）と、
    上記半導体モジュールと上記平滑コンデンサの高圧側電極とを接続する高圧バスバー（５１）と、
    上記半導体モジュールと上記平滑コンデンサの低圧側電極とを接続する低圧バスバー（５２）と、
    上記フィルタコンデンサと上記リアクトルとを接続する中継バスバー（５３）と、を有し、
    上記高圧バスバーと上記低圧バスバーと上記中継バスバーとは、互いに電気的に絶縁された状態で一体化されて、バスバアッシー（５）を構成しており、
    上記高圧バスバーは、上記半導体モジュールと接続される半導体側高圧端子（５１１）と、上記平滑コンデンサと接続されるコンデンサ側高圧端子（５１２）と、を有し、
    上記低圧バスバーは、上記半導体モジュールと接続される半導体側低圧端子（５２１）と、上記平滑コンデンサと接続されるコンデンサ側低圧端子（５２２）と、を有し、
    上記中継バスバーは、上記リアクトルと接続されるリアクトル側中継端子（５３１）と、上記フィルタコンデンサと接続されるコンデンサ側中継端子（５３２）と、を有し、
    上記コンデンサ側高圧端子と上記コンデンサ側低圧端子と上記コンデンサ側中継端子とは、一つの配列方向（Ｘ）に並ぶように配列された配列端子群（５５）を構成しており、
    上記配列端子群において、上記コンデンサ側高圧端子と上記コンデンサ側低圧端子とは互いに隣り合うように配置されており、上記コンデンサ側中継端子は上記配列方向の一端に配置されている、電力変換装置（１）。
  2. 上記高圧バスバーは、上記半導体側高圧端子と上記コンデンサ側高圧端子との間に、高圧本体部（５１０）を有し、
    上記低圧バスバーは、上記半導体側低圧端子と上記コンデンサ側低圧端子との間に、低圧本体部（５２０）を有し、
    上記中継バスバーは、上記リアクトル側中継端子と上記コンデンサ側中継端子との間に、中継本体部（５３０）を有し、
    上記高圧本体部の主面と上記低圧本体部の主面と上記中継本体部の主面とは、互いに同じ方向である本体主面方向（Ｚ）を向いている、請求項１に記載の電力変換装置。
  3. 上記コンデンサ側高圧端子と上記コンデンサ側低圧端子と上記コンデンサ側中継端子とは、接続相手と当接する端子当接面（５１３、５２３、５３３）が同じ方向を向いている、請求項２に記載の電力変換装置。
  4. 上記配列方向は、上記端子当接面に沿った方向である、請求項３に記載の電力変換装置。
  5. 上記配列端子群における各端子の上記端子当接面の法線方向は、上記本体主面方向に対して、交差する方向である、請求項４に記載の電力変換装置。
  6. 上記配列端子群において、上記端子当接面の法線方向と上記配列方向との双方に直交する方向から見たとき、複数の上記コンデンサ側高圧端子と複数の上記コンデンサ側低圧端子と上記コンデンサ側中継端子とは、上記配列方向に一直線状に配列されている、請求項３〜５のいずれか一項に記載の電力変換装置。
  7. 上記高圧本体部と上記低圧本体部とは、互いの間に隙間を設けた状態にて上記本体主面方向に積層配置されて積層部（５６）を構成しており、上記中継本体部は、上記積層部に対して、上記本体主面方向に重ならない位置に配置されている、請求項２〜６のいずれか一項に記載の電力変換装置。
  8. 上記中継本体部は、上記本体主面方向における、上記積層部の両主面（５６１、５６２）の間の位置に配置されている、請求項７に記載の電力変換装置。
  9. 上記配列端子群において、上記コンデンサ側中継端子は、上記コンデンサ側低圧端子と隣り合う位置に配置されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電力変換装置。
  10. 上記高圧バスバーは、上記コンデンサ側高圧端子を複数有し、上記低圧バスバーは、上記コンデンサ側低圧端子を複数有し、上記配列端子群において、複数の上記コンデンサ側高圧端子と複数の上記コンデンサ側低圧端子とは交互に並んで配置されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電力変換装置。
  11. 上記バスバアッシーは、上記電力変換装置の筐体に固定される固定部（５７）を少なくとも２個有し、該２個の固定部は、上記配列端子群を上記配列方向から挟む位置に形成されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電力変換装置。
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