WO2023026859A1 - 電力変換器装置 - Google Patents

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WO2023026859A1
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power conversion
wiring
power converter
terminals
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Inventor
雄一 馬淵
公久 古川
Original Assignee
株式会社日立製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

Definitions

  • the present invention relates to a power converter device.
  • Patent Document 1 describes "an input transformer 1 having a plurality of secondary windings, a transformer board 10 housing the input transformer 1, and the secondary A three-phase inverter configured by Y-connecting each phase of a plurality of unit inverters 2 that are connected to the windings in a one-to-one manner and output a single-phase AC voltage of a desired frequency are connected in series, and the three-phase inverter is configured.
  • the converter board 20 includes a plurality of pillars 22 made of an insulating material, and the adjacent pillars 22 of the plurality of pillars 22 are fastened in the lateral direction. It has a plurality of metal shelf plates 23, and is constructed so that the unit inverters 2 are respectively placed and fixed on the shelf plates 23.”
  • a power conversion device includes a power converter including a leg including a plurality of unit converters that are connected in series and that charge and discharge respective capacitors by switching; A first disconnector connected between one end of the leg and ground, a second disconnector connected between the other end of the leg and ground, the first disconnector and the second disconnector each of the unit converters includes a first resistor and a second resistor connected in series with the first resistor. a capacitor is connected in parallel with the series connection of the first resistor and the second resistor, after the power converter stops, the cutoff signal generator causes the first disconnector to and make the second disconnector conductive.”
  • the present invention has been made in view of the circumstances described above, and an object of the present invention is to provide a power converter device that can be appropriately configured.
  • the power converter device of the present invention includes a pair of AC terminals, and a power conversion circuit that performs power conversion on power input or output from the AC terminals, each of which includes a first and a plurality of power conversion units arranged along a second direction different from the first direction; AC wiring connected in series along two directions, wherein the power conversion unit corresponding to the first phase is connected in the second direction from the first phase line toward the neutral line.
  • said power conversion units corresponding to a second phase adjacent to said first phase are connected in series in a first orientation along said second phase line towards said neutral line.
  • the power converter device can be appropriately configured.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of the power conversion unit viewed from the front side
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of the power conversion unit as seen from the rear side
  • BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the typical perspective view which looked at the power converter apparatus by 1st Embodiment from the front side.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of the power converter device viewed from the rear side;
  • FIG. 3 is a schematic vector diagram showing voltage appearing in AC wiring;
  • It is a schematic perspective view of a power converter device according to a comparative example as seen from the front side.
  • FIG. 4 is a schematic vector diagram showing voltage appearing in AC wiring in a comparative example;
  • FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a power conversion unit 10 applied to the first embodiment.
  • the power conversion unit 10 includes an AC/DC conversion circuit 11 (power conversion circuit), a DC/DC conversion circuit 12 (power conversion circuit), a pair of AC terminals 14A and 14B, and a pair of DC terminals 16P. , 16N and .
  • the power conversion unit 10 may be simply referred to as a "unit”.
  • the AC/DC conversion circuit 11 and the DC/DC conversion circuit 12 may be simply referred to as "circuits”.
  • the AC terminals 14A, 14B and the DC terminals 16P, 16N may be simply referred to as "terminals”.
  • the AC/DC conversion circuit 11 converts the single-phase AC power supplied from the terminals 14A and 14B into DC power, and supplies the power to the DC/DC conversion circuit 12. supply. Also, the DC/DC conversion circuit 12 steps down the DC voltage supplied from the AC/DC conversion circuit 11 and outputs it from the DC terminals 16P and 16N. Conversely, when power flows from terminals 16P and 16N to terminals 14A and 14B, circuit 12 boosts the DC power input from terminals 16P and 16N and supplies it to circuit 11. FIG. Further, the circuit 11 converts the supplied DC power into AC power and outputs it from the terminals 14A and 14B.
  • the DC/DC conversion circuit 12 is an insulation type conversion circuit. That is, although illustration is omitted, the DC/DC conversion circuit 12 includes an isolation transformer and a bridge circuit connected to its primary side and secondary side. These bridge circuits function as inverters or synchronous rectifier circuits depending on the direction of power flow.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of the power conversion unit 10 viewed from the front side.
  • the X-axis (first direction), Y-axis (second direction) and Z-axis are mutually orthogonal axes, for example, the X-axis is the horizontal direction, the Y-axis is the vertical direction, and the Z-axis is the depth be the direction.
  • the unit 10 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and its front plate 22 (first surface) is formed in a substantially rectangular plate shape.
  • AC terminals 14A and 14B are arranged on the front plate 22 along the Y-axis direction.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of the power conversion unit 10 viewed from the rear side.
  • a rear plate 24 (second surface) of the unit 10 is also formed in a substantially rectangular plate shape.
  • DC terminals 16P and 16N are also arranged on the back plate 24 along the Y-axis direction.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of the power converter device 100 according to the first embodiment as seen from the front side.
  • a power converter device 100 includes a plurality of units 10 . These units 10 are two-dimensionally arranged along the X-axis direction (first direction) and the Y-axis direction (second direction). In the illustrated example, the power converter device 100 has 3 rows in the X-axis direction and 4 rows in the Y-axis direction, for a total of 12 units 10 . The positions of these units 10 are expressed in the form of "4xy".
  • x is the coordinate value (1, 2 or 3) in the X-axis direction
  • y is the coordinate value (1, 2, 3 or 4) in the Y-axis direction.
  • a wiring 401 (first phase line) and a wiring 403 (third phase line) are connected to terminals 14A of the unit 10 at positions 414 and 434 on the left and right sides of the uppermost end, respectively.
  • a wiring 402 (second phase line) is connected to the terminal 14B of the unit 10 at the lowermost center position 421 .
  • the term "wiring" includes a cable with a coating, a cable without a coating, a busbar, and the like.
  • Wiring 404 (neutral line) is connected to the terminals 14B of the unit 10 at positions 411 and 431 on the lowermost left and right sides. This wiring 404 is also connected to the terminal 14A of the unit 10 at a position 424 at the center of the uppermost end. A total of nine (3 ⁇ 3) wirings 406 are provided between the wirings 401 and 403 and the wiring 404 . These wirings 406 connect the terminal 14B on the upper side (for example, at position 434) and the terminal 14A on the lower side (for example, at position 433).
  • the units 10 at positions 411 to 414 are sequentially connected in series between the neutral wire 404 and the U-phase wire 401 via the terminals 14A and 14B provided on the front panel 22. ing. Similarly, the units 10 at positions 431 to 434 are serially connected between the wiring 404 and the W-phase wiring 403 via the terminals 14A and 14B provided on the front plate 22 .
  • Units 10 at positions 421 to 424 are connected in series between V-phase wiring 402 and neutral wiring 404 via terminals 14A and 14B provided on front panel 22.
  • the connection order of the units 10 at positions 421 to 424 relating to the V phase is opposite to the connection order of the units 10 at positions 411 to 414 and positions 431 to 434 relating to the U and W phases.
  • the wirings 401 to 406 described above may be collectively referred to as "AC wirings 40". As shown, the AC wirings 40 are arranged in parallel and linearly along the Y-axis direction.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view of the power converter device 100 as seen from the rear side.
  • the positive terminal 16P provided on the back plate 24 is connected to the wiring 51P, and the negative terminal 16N is connected to the wiring 51N.
  • the positive terminal 16P provided on the back plate 24 is connected to the wiring 52P, and the negative terminal 16N is connected to the wiring 52N. ing.
  • the positive terminal 16P provided on the back plate 24 is connected to the wiring 53P, and the negative terminal 16N is connected to the wiring 53N.
  • the positive terminal 16P provided on the back plate 24 is connected to the wiring 54P, and the negative terminal 16N is connected to the wiring 54N.
  • the wirings 51P to 54P and 51N to 54N described above may be collectively referred to as "DC wiring 50".
  • the number of stages of the units 10 connected in series to each phase of U, V, and W is "4", but the number of stages of the units 10 is limited to "4". not a thing
  • the AC terminals 14A and 14B are arranged on the front plate 22 of each unit 10
  • the DC terminals 16P and 16N are arranged on the rear plate 24 of each unit.
  • the surface on which the terminals 16P and 16N are arranged may be a surface different from the surface on which the terminals 14A and 14B are arranged, and is not limited to the above example.
  • FIG. 6 is a schematic vector diagram showing the voltage appearing on the AC wiring 40.
  • a voltage Vm1 shown in the drawing is a voltage appearing between the AC terminals 14A of the two units 10 at positions 424 and 434 adjacent to each other in the X-axis direction.
  • the voltage Vm1 has a value equal to the phase voltage.
  • Voltages other than the voltage Vm1 are not shown, but for any AC wiring 40 adjacent in the X-axis direction, the voltage appearing in a pair of adjacent AC wiring 40 is the phase voltage or less.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view of a power converter device 200 according to a comparative example viewed from the front side.
  • the power converter device 200 includes a total of 12 units 10, like the power converter device 100 (see FIG. 4) according to the first embodiment.
  • the connection state of AC wiring 40 to U-phase units 10 at positions 411 to 414 and W-phase units 10 at positions 431 to 434 of power converter device 200 is the same as that of power converter device 100 described above.
  • connection state of the AC wiring 40 to the V-phase unit 10 at positions 421 to 424 is opposite to that of the power converter device 100 . That is, the V-phase wiring 402 is connected to the AC terminal 14A of the unit 10 at the uppermost center position 424 . A neutral point wiring 404 is connected to the terminal 14B of the unit 10 at the lowermost center position 421 .
  • the configuration of the power converter device 200 other than that described above is the same as that of the power converter device 100 of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic vector diagram showing the voltage appearing on the AC wiring 40 in the comparative example.
  • a voltage Vm2 shown in the drawing is a voltage appearing between the AC terminals 14A of the two units 10 at positions 424 and 434 adjacent to each other in the X-axis direction.
  • voltage Vm2 has a value equal to ⁇ 3 times the phase voltage. That is, the voltage Vm2 is ⁇ 3 times the voltage Vm1 in the first embodiment.
  • the power conversion unit 10 corresponding to the first phase (U phase) is connected from the first phase line (401) to the neutral line. ( 404 ) in a first direction ( ⁇ Y) along the second direction (Y), and adjacent to the first phase (U phase) of the power conversion unit 10 .
  • (V phase) corresponds to the second phase line (402) toward the neutral line (404) in a second direction (+Y) opposite to the first direction (-Y)
  • the power conversion unit 10 corresponding to the third phase (W phase) adjacent to the second phase (V phase) is connected from the third phase line (403) to the neutral line (404) are connected in series in a first orientation (-Y).
  • the maximum value of the voltage difference that occurs between the AC wirings 40 can be suppressed, and the power converter device 100 can be configured appropriately, such as by miniaturizing the power converter device 100 .
  • the maximum value of the voltage difference occurring between the AC wirings 40 can be reduced to "1/ ⁇ 3".
  • the creepage distance and the spatial distance for ensuring insulation can be reduced more than the comparative example, and the power converter device 100 can be miniaturized.
  • the AC wirings 40 are arranged in parallel and linearly along the second direction (Y). Thereby, the creepage distance and the spatial distance for ensuring insulation can be efficiently utilized, and the power converter device 100 can be further miniaturized.
  • the power conversion unit 10 performs bidirectional power conversion between the AC terminals 14A, 14B and the DC terminals 16P, 16N.
  • the power conversion unit 10 may perform unidirectional power conversion.
  • the power conversion unit 10 may have single-phase alternating current for both input and output, and may perform frequency conversion and voltage conversion.
  • Power conversion unit 11 AC/DC conversion circuit (power conversion circuit) 12 DC/DC conversion circuit (power conversion circuit) 14A, 14B AC terminal 40 AC wiring 100
  • Power converter device 401 Wiring (first phase line) 402 wiring (second phase line) 403 wiring (third phase line) 404 wiring (neutral wire) X axis (first direction) Y axis (second direction)

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Abstract

電力変換器装置を適切に構成する。そのため、電力変換器装置（１００）は、複数の電力変換ユニット（１０）の交流端子（１４Ａ，１４Ｂ）を、三相交流の相毎に、第２の方向（Ｙ）に沿って直列接続する交流配線（４０）を備え、電力変換ユニット（１０）のうち第１の相（Ｕ相）に対応するものは、第１の相線（４０１）から中性線（４０４）に向かって前記第２の方向（Ｙ）に沿った第１の向き（－Ｙ）に直列接続されており、前記電力変換ユニット（１０）のうち前記第１の相（Ｕ相）に隣接する第２の相（Ｖ相）に対応するものは、第２の相線（４０２）から前記中性線（４０４）に向かって前記第１の向き（－Ｙ）とは逆向きの第２の向き（＋Ｙ）に直列接続されている。

Description

電力変換器装置
　本発明は、電力変換器装置に関する。
　本技術分野の背景技術として、下記特許文献１の要約には、「複数個の２次巻線を有する入力変圧器１と、この入力変圧器１を収納する変圧器盤１０と、前記２次巻線に１対１で接続され、所望の周波数の単相交流電圧を出力する単位インバータ２を複数台直列接続した各相をＹ接続して構成した３相インバータと、前記３相インバータを構成する単位インバータ２を収納する変換器盤２０とを備え、前記変換器盤２０は、絶縁物からなる複数本の支柱２２と、この複数本の支柱２２の隣り合う支柱間を横方向に締結する複数個の金属製の棚板２３を有し、前記棚板２３上に前記単位インバータ２を夫々載置固定するように構成する。」と記載されている。
　また、下記特許文献２の要約には、「実施形態に係る電力変換装置は、直列に接続され、スイッチングによりそれぞれのコンデンサを充放電する複数の単位変換器を含むレグを含む電力変換器と、前記レグの一端と接地との間に接続された第１断路器と、前記レグの他端と接地との間に接続された第２断路器と、前記第１断路器および前記第２断路器に遮断信号を供給する遮断信号生成部と、を備える。前記単位変換器のそれぞれは、第１抵抗器と、前記第１抵抗器に直列に接続された第２抵抗器と、を含む。前記コンデンサは、前記第１抵抗器および前記第２抵抗器の直列接続体に並列に接続される。前記電力変換器が停止した後に、前記遮断信号生成部は、前記遮断信号によって前記第１断路器および前記第２断路器を導通させる。」と記載されている。
特開２００４－３５７４３６号公報 特開２０１８－１７０８３２号公報
　ところで、上述した技術において、一層適切に電力変換器装置を構成したいという要望がある。
　この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、適切に構成できる電力変換器装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため本発明の電力変換器装置は、一対の交流端子と、前記交流端子から入力または出力される電力に対して電力変換を行う電力変換回路と、を各々が備え、第１の方向および前記第１の方向とは異なる第２の方向に沿って配列された複数の電力変換ユニットと、複数の前記電力変換ユニットの前記交流端子を、三相交流の相毎に、前記第２の方向に沿って直列接続する交流配線と、を備え、前記電力変換ユニットのうち第１の相に対応するものは、第１の相線から中性線に向かって前記第２の方向に沿った第１の向きに直列接続されており、前記電力変換ユニットのうち前記第１の相に隣接する第２の相に対応するものは、第２の相線から前記中性線に向かって前記第１の向きとは逆向きの第２の向きに直列接続されており、前記電力変換ユニットのうち前記第２の相に隣接する第３の相に対応するものは、第３の相線から前記中性線に向かって前記第１の向きに直列接続されていることを特徴とする。
　本発明によれば、電力変換器装置を適切に構成できる。
第１実施形態に適用される電力変換ユニットの回路構成を示す図である。 電力変換ユニットを前面側から見た模式的斜視図である。 電力変換ユニットを背面側から見た模式的斜視図である。 第１実施形態による電力変換器装置を前面側から見た模式的斜視図である。 電力変換器装置を背面側から見た模式的斜視図である。 交流配線に現れる電圧を示す模式的なベクトル図である。 比較例による電力変換器装置を前面側から見た模式的斜視図である。 比較例において、交流配線に現れる電圧を示す模式的なベクトル図である。
［実施形態の概要］
　上述した特許文献１，２の内容を応用すると、電力変換ユニットを直列接続することにより、三相電力と直流電力とを相互変換するマルチレベルの電力変換装置を構成できると考えられる。この種の電力変換装置に印加される三相交流電圧は、数ｋＶから数十ｋＶ程度の高電圧になる場合が多い。そのため、特に三相交流の入出力点では線間電圧を考慮した絶縁設計が必要になり、電力変換装置が大型化するという問題が生じる。そこで、後述する実施形態は、隣接する電力変換ユニット間における電圧を低くすることにより、電力変換装置を小型化しようとするものである。
［第１実施形態］
　図１は、第１実施形態に適用される電力変換ユニット１０の回路構成を示す図である。
　図１において、電力変換ユニット１０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１１（電力変換回路）と、ＤＣ／ＤＣ変換回路１２（電力変換回路）と、一対の交流端子１４Ａ，１４Ｂと、一対の直流端子１６Ｐ，１６Ｎと、を備えている。なお、以下の説明において、電力変換ユニット１０は単に「ユニット」と称することがある。また、ＡＣ／ＤＣ変換回路１１およびＤＣ／ＤＣ変換回路１２は、単に「回路」と称することがある。また、交流端子１４Ａ，１４Ｂおよび直流端子１６Ｐ，１６Ｎは、単に「端子」と称することがある。
　電力潮流が端子１４Ａ，１４Ｂから端子１６Ｐ，１６Ｎに向かう場合、ＡＣ／ＤＣ変換回路１１は、端子１４Ａ，１４Ｂから供給された単相交流電力を直流電力に変換し、ＤＣ／ＤＣ変換回路１２に供給する。また、ＤＣ／ＤＣ変換回路１２は、ＡＣ／ＤＣ変換回路１１から供給された直流電圧を降圧して直流端子１６Ｐ，１６Ｎから出力する。逆に、電力潮流が端子１６Ｐ，１６Ｎから端子１４Ａ，１４Ｂに向かう場合、回路１２は、端子１６Ｐ，１６Ｎから入力された直流電力を昇圧して回路１１に供給する。また、回路１１は、供給された直流電力を交流電力に変換し、端子１４Ａ，１４Ｂから出力する。
　ＤＣ／ＤＣ変換回路１２は、絶縁型の変換回路である。すなわち、図示は省略するが、ＤＣ／ＤＣ変換回路１２は、絶縁トランスと、その一次側および二次側に接続されたブリッジ回路と、を備えている。これらブリッジ回路は、電力潮流の向きに応じて、インバータまたは同期整流回路として機能する。
　図２は、電力変換ユニット１０を前面側から見た模式的斜視図である。
　図２において、Ｘ軸（第１の方向）、Ｙ軸（第２の方向）およびＺ軸は相互に直交する軸であり、例えばＸ軸は左右方向、Ｙ軸は上下方向、Ｚ軸は奥行き方向になる。ユニット１０は略直方体状に形成されており、その前面板２２（第１の面）は略矩形板状に形成されている。そして、前面板２２には、交流端子１４Ａ，１４ＢがＹ軸方向に沿って配列されている。
　図３は、電力変換ユニット１０を背面側から見た模式的斜視図である。
　ユニット１０の背面板２４（第２の面）も略矩形板状に形成されている。そして、背面板２４には、直流端子１６Ｐ，１６Ｎが、やはりＹ軸方向に沿って配列されている。
　図４は、第１実施形態による電力変換器装置１００を前面側から見た模式的斜視図である。
　電力変換器装置１００は、複数のユニット１０を備えている。そして、これらユニット１０は、Ｘ軸方向（第１の方向）およびＹ軸方向（第２の方向）に沿って二次元的に配置されている。なお、図示の例では、電力変換器装置１００は、Ｘ軸方向に３列、Ｙ軸方向に４列で、合計１２個のユニット１０を備えている。これらユニット１０の位置を「４ｘｙ」の形式で表現する。ここで、ｘはＸ軸方向の座標値（１，２または３）であり、ｙはＹ軸方向の座標値（１，２，３または４）である。
　最上端左右の位置４１４，４３４におけるユニット１０の端子１４Ａには、それぞれ配線４０１（第１の相線）および配線４０３（第３の相線）が、接続されている。また、最下端中央の位置４２１におけるユニット１０の端子１４Ｂには、配線４０２（第２の相線）が接続されている。なお、本明細書において「配線」とは、被覆付ケーブル、被覆無ケーブル、ブスバー等を含む意味である。
　また、最下端左右の位置４１１，４３１におけるユニット１０の端子１４Ｂには、配線４０４（中性線）が接続されている。この配線４０４は、最上端中央の位置４２４におけるユニット１０の端子１４Ａにも接続されている。また、配線４０１，４０３と、配線４０４との間には、合計９個（３×３個）の配線４０６が設けられている。これら配線４０６は、上段側の（例えば位置４３４の）端子１４Ｂと、下段側の（例えば位置４３３の）端子１４Ａと、を接続する。
　これにより、位置４１１～４１４のユニット１０は、前面板２２に設けられた端子１４Ａ，１４Ｂを介して、中性線である配線４０４と、Ｕ相の配線４０１との間に順次直列に接続されている。また、同様に、位置４３１～４３４のユニット１０は、前面板２２に設けられた端子１４Ａ，１４Ｂを介して、配線４０４と、Ｗ相の配線４０３との間に順次直列に接続されている。
　また、位置４２１～４２４のユニット１０は、前面板２２に設けられた端子１４Ａ，１４Ｂを介して、Ｖ相の配線４０２と、中性線である配線４０４との間に順次直列に接続されている。すなわち、Ｖ相に係る位置４２１～４２４のユニット１０の接続順序は、Ｕ相，Ｗ相に係る位置４１１～４１４，位置４３１～４３４のユニット１０の接続順序とは逆方向になっている。上述した配線４０１～４０６を、「交流配線４０」と総称することがある。図示のように、交流配線４０は、Ｙ軸方向に沿って、平行かつ直線状に配置されている。
　図５は、電力変換器装置１００を背面側から見た模式的斜視図である。
　図５において、最下段の位置４１１，４２１，４３１のユニット１０において、背面板２４に設けられた正極側の端子１６Ｐは配線５１Ｐに接続され、負極側の端子１６Ｎは配線５１Ｎに接続されている。同様に、最下段から２番目の位置４１２，４２２，４３２のユニット１０において、背面板２４に設けられた正極側の端子１６Ｐは配線５２Ｐに接続され、負極側の端子１６Ｎは配線５２Ｎに接続されている。
　同様に、最下段から３番目の位置４１３，４２３，４３３のユニット１０において、背面板２４に設けられた正極側の端子１６Ｐは配線５３Ｐに接続され、負極側の端子１６Ｎは配線５３Ｎに接続されている。同様に、最上段の位置４１４，４２４，４３４のユニット１０において、背面板２４に設けられた正極側の端子１６Ｐは配線５４Ｐに接続され、負極側の端子１６Ｎは配線５４Ｎに接続されている。上述した配線５１Ｐ～５４Ｐ，５１Ｎ～５４Ｎを、「直流配線５０」と総称することがある。
　図４および図５に示した例においては、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相に直列に接続されるユニット１０の段数を「４」としたが、ユニット１０の段数は「４」に限定されるものではない。また、上述した例では、各ユニット１０の前面板２２に交流端子１４Ａ，１４Ｂを配置し、背面板２４に直流端子１６Ｐ，１６Ｎを配置した。しかし、端子１６Ｐ，１６Ｎを配置する面は、端子１４Ａ，１４Ｂを配置する面とは異なる面であればよく、上述の例に限定されるわけではない。
　図６は、交流配線４０に現れる電圧を示す模式的なベクトル図である。
　図中に示す電圧Ｖｍ１は、Ｘ軸方向に隣接する位置４２４，４３４における２台のユニット１０の各交流端子１４Ａの間に現れる電圧である。図示のように、電圧Ｖｍ１は、相電圧に等しい値になる。電圧Ｖｍ１以外の電圧については図示を省略するが、Ｘ軸方向に隣接する何れの交流配線４０についても、隣接する一対の交流配線４０に現れる電圧は、相電圧またはそれ以下の値になる。
［比較例］
　次に、上記実施形態の効果を明確にするため、比較例について説明する。なお、以下の説明において、上述した実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
　図７は、比較例による電力変換器装置２００を前面側から見た模式的斜視図である。
　電力変換器装置２００は、第１実施形態による電力変換器装置１００（図４参照）と同様に、合計１２個のユニット１０を備えている。電力変換器装置２００の位置４１１～４１４におけるＵ相のユニット１０および位置４３１～４３４におけるＷ相のユニット１０に対する交流配線４０の接続状態は、上述の電力変換器装置１００のものと同様である。
　但し、位置４２１～４２４におけるＶ相のユニット１０に対する交流配線４０の接続状態は、電力変換器装置１００のものとは逆になっている。すなわち、Ｖ相の配線４０２は、最上端中央の位置４２４におけるユニット１０の交流端子１４Ａに接続されている。また、最下端中央の位置４２１におけるユニット１０の端子１４Ｂには、中性点の配線４０４が接続されている。上述した以外の電力変換器装置２００の構成は、第１実施形態の電力変換器装置１００のものと同様である。
　図８は、比較例において、交流配線４０に現れる電圧を示す模式的なベクトル図である。
　図中に示す電圧Ｖｍ２は、Ｘ軸方向に隣接する位置４２４，４３４における２台のユニット１０の各交流端子１４Ａの間に現れる電圧である。図示のように、電圧Ｖｍ２は、相電圧の√３倍に等しい値になる。すなわち、電圧Ｖｍ２は、第１実施形態における電圧Ｖｍ１の√３倍になる。そして、比較例においては、この電圧Ｖｍ２に応じた絶縁距離を確保するように各ユニット１０のＸ軸方向の間隔を定める必要が生じる。これにより、比較例の電力変換器装置２００は、第１実施形態の電力変換器装置１００と比較して大型化するという問題が生じる。
［実施形態の効果］
　以上のように、上記実施形態の電力変換器装置１００によれば、電力変換ユニット１０のうち第１の相（Ｕ相）に対応するものは、第１の相線（４０１）から中性線（４０４）に向かって第２の方向（Ｙ）に沿った第１の向き（－Ｙ）に直列接続されており、電力変換ユニット１０のうち第１の相（Ｕ相）に隣接する第２の相（Ｖ相）に対応するものは、第２の相線（４０２）から中性線（４０４）に向かって第１の向き（－Ｙ）とは逆向きの第２の向き（＋Ｙ）に直列接続されており、電力変換ユニット１０のうち第２の相（Ｖ相）に隣接する第３の相（Ｗ相）に対応するものは、第３の相線（４０３）から中性線（４０４）に向かって第１の向き（－Ｙ）に直列接続されている。
　これにより、交流配線４０の相互間に生じる電圧差の最大値を抑制することができ、電力変換器装置１００を小型化できる等、電力変換器装置１００を適切に構成することができる。例えば、上述した比較例による電力変換器装置２００と比較すると、上記実施形態では、交流配線４０の相互間に生じる電圧差の最大値を「１／√３」に低減することができる。これにより、絶縁を確保するための沿面距離や空間距離を比較例よりも低減でき、電力変換器装置１００を小型化することができる。
　また、交流配線４０は、第２の方向（Ｙ）に沿って、平行かつ直線状に配置されていると一層好ましい。これにより、絶縁を確保するための沿面距離や空間距離を効率的に活かすことができ、電力変換器装置１００を一層小型化することができる。
［変形例］
　本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記実施形態の構成に他の構成を追加してもよく、構成の一部について他の構成に置換をすることも可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。
（１）上記各実施形態において電力変換ユニット１０は、交流端子１４Ａ，１４Ｂと直流端子１６Ｐ，１６Ｎとの間で双方向の電力変換を行うものであった。しかし、電力変換ユニット１０は、一方向の電力変換を行うものであってもよい。また、電力変換ユニット１０は、入出力とも単相交流とし、周波数変換や電圧変換を行うものであってもよい。
１０　電力変換ユニット
１１　ＡＣ／ＤＣ変換回路（電力変換回路）
１２　ＤＣ／ＤＣ変換回路（電力変換回路）
１４Ａ，１４Ｂ　交流端子
４０　交流配線
１００　電力変換器装置
４０１　配線（第１の相線）
４０２　配線（第２の相線）
４０３　配線（第３の相線）
４０４　配線（中性線）
Ｘ　軸（第１の方向）
Ｙ　軸（第２の方向）

Claims (2)

  1. 　一対の交流端子と、前記交流端子から入力または出力される電力に対して電力変換を行う電力変換回路と、を各々が備え、第１の方向および前記第１の方向とは異なる第２の方向に沿って配列された複数の電力変換ユニットと、
    　複数の前記電力変換ユニットの前記交流端子を、三相交流の相毎に、前記第２の方向に沿って直列接続する交流配線と、を備え、
    　前記電力変換ユニットのうち第１の相に対応するものは、第１の相線から中性線に向かって前記第２の方向に沿った第１の向きに直列接続されており、
    　前記電力変換ユニットのうち前記第１の相に隣接する第２の相に対応するものは、第２の相線から前記中性線に向かって前記第１の向きとは逆向きの第２の向きに直列接続されており、
    　前記電力変換ユニットのうち前記第２の相に隣接する第３の相に対応するものは、第３の相線から前記中性線に向かって前記第１の向きに直列接続されている
    　ことを特徴とする電力変換器装置。
  2. 　前記交流配線は、前記第２の方向に沿って、平行かつ直線状に配置されている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換器装置。
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