JP2003009546A - 電力変換装置及びそれを備えた移動体 - Google Patents

電力変換装置及びそれを備えた移動体

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Akira Mishima
彰 三島
Keiichi Masuno
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Shinichi Fujino
伸一 藤野
Hiroyasu Anami
裕康 阿南
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電力変換装置の小型化及びインダクタンスの低
減。 【解決手段】上記課題を解決するために本発明は、半導
体素子と電気的に接続される入力端子の正極側導体と負
極側導体を電気的に絶縁して積層し、この積層構造の入
力端子，出力端子、及び半導体素子が実装された基板を
容器内に市松模様状に配設している。また、伝導性部材
上に環状の電気的な経路が形成されるように、基板に実
装された半導体素子と入力端子及び出力端子のそれぞれ
とを電気的に接続している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機に供給され
る電力を制御する電力変換装置及びそれを備えた移動体
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電力変換装置としては、例えば特
開平８−１４０３６３号公報，特開平１１−８９２４７
号公報に記載されたものが知られている。前者の公報に
記載されたものでは、半導体素子，スナバコンデンサ，
直流母線，平滑コンデンサを順次、冷却体上に積層状に
配置して配線距離の短縮し、配線インダクタンスを低減
している。後者の公報に記載されたものでは、コンデン
サとインバータ部との間の配線部を、第１乃至第３の板
状導体と第１，第２の絶縁シートが交互に積層された構
造とし、配線インダクタンスを低減している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、電動機を駆動源
とする移動体、例えば電気自動車，ハイブリッド自動車
などの電動車両においては、低価格化，燃費向上，一充
電あたりの走行距離の向上，装置の実装スペースの縮小
化などのために、バッテリから供給された直流電力を交
流電力に変換して電動機に供給する電力変換装置の小型
化の検討が進められており、前述した従来の電力変換装
置よりも更に小型化した電力変換装置の実現が望まれて
いる。
【０００４】また、電動車両においては、電動機のみに
よる車輪駆動時，電動機によるトルクアシスト時などの
大トルク出力要求時に必要とされる大電流制御のため
に、電力変換装置のインダクタンスの低減の検討が進め
られており、前述した従来の電力変換装置よりも更にイ
ンダクタンスを低減することができる電力変換装置の実
現が望まれている。しかも、上述した電力変換装置の小
型化の観点から、小さな実装面積でインダクタンスを低
減することができる電力変換装置の実現が望ましい。
【０００５】本発明の代表的な目的は、小型化が図られ
た電力変換装置及びそれを備えた移動体を提供すること
にある。また、本発明の別の代表的な目的は、小型化及
び低インダクタンス化の両立が図られた電力変換装置及
びそれを備えた移動体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の基本的な特徴
は、半導体素子と電気的に接続される入力端子の正極側
導体と負極側導体を電気的に絶縁して積層し、この積層
構造の入力端子，出力端子、及び半導体素子が実装され
た基板を容器内に市松模様状に配設したことにある。
【０００７】具体的には、出力端子及び入力端子のそれ
ぞれの導体面上における異なる２方向、好ましくは直交
する２方向において２つの基板のそれぞれと出力端子及
び入力端子のそれぞれが対向するように、２つの基板，
出力端子及び入力端子を容器内に配設している。或い
は、容器の対向する側面の一方側から容器内に延伸した
出力端子と、容器の対向する側面の他方側から容器内に
延伸した入力端子とが対角状に配設されると共に、２つ
の基板のそれぞれが出力端子及び入力端子のそれぞれと
対向するように、２つの基板，出力端子及び入力端子を
容器内に配設している。
【０００８】また、複数の基板と複数の出力端子が第１
の列構成をなすように交互に、複数の基板と複数の入力
端子は第２の列構成をなすように交互にそれぞれ配設さ
れると共に、対向配置される第１の列構成と第２の列構
成との互いの基板が対角状に配設されるように、複数の
基板，複数の出力端子及び複数の入力端子を容器内に配
設している。或いは、基板と出力端子が、基板と入力端
子がそれぞれ対向してそれらが交互に、かつ基板と端子
の位置が互い違いになるように、複数の基板，複数の出
力端子及び複数の入力端子を容器内に配列している。若
しくは、容器の対向する側面の一方側から容器内に延伸
した複数の出力端子と、容器の対向する側面の他方側か
らそれぞれ容器内に延伸した複数の入力端子が千鳥状に
配設されると共に、複数の基板のそれぞれが、実装され
た半導体素子と電気的に接続される出力端子及び入力端
子のそれぞれと対向して配設されるように、複数の基
板，複数の出力端子及び複数の入力端子を容器内に配設
している。
【０００９】本発明によれば、半導体素子が実装された
基板，積層構造の入力端子及び出力端子を容器内に市松
模様状に配設したので、半導体素子，入力端子及び出力
端子が近接配置され、基板上に余分な導体パターンを設
けることなく半導体素子と入力端子及び出力端子のそれ
ぞれの間を直接、電気的に接続することができ、主回路
配線面積を縮小することができる。
【００１０】本発明の他の基本的な特徴は、基板，入力
端子及び出力端子を電気的に絶縁して容器内の伝導性部
材上に市松模様状に配設し、伝導性部材上に環状の電気
的な経路が形成されるように、基板に実装された半導体
素子と入力端子及び出力端子のそれぞれとを電気的に接
続したことにある。
【００１１】具体的には、２つの基板，出力端子及び入
力端子を、出力端子及び入力端子のそれぞれの導体面上
における異なる２方向において２つの基板のそれぞれと
出力端子及び入力端子のそれぞれが対向するように、電
気的に絶縁して容器内の伝導性部材上に配設すると共
に、２つの基板に実装された半導体素子のそれぞれと出
力端子及び入力端子のそれぞれとの間を、２つの基板の
それぞれと出力端子及び入力端子のそれぞれの対向方向
に電気的に接続している。或いは、容器の対向する側面
の一方側から容器内に延伸した出力端子と、容器の対向
する側面の他方側から容器内に延伸した入力端子を、電
気的に絶縁して容器内の伝導性部材上に対角状に配設す
ると共に、２つの基板のうち、入力端子の上層に位置す
る導体及び出力端子と電気的に接続される半導体素子を
実装した基板を、出力端子の容器内延伸方向側及び入力
端子のそれぞれと対向するように、電気的に絶縁して容
器内の伝導性部材上に配設し、入力端子の下層に位置す
る導体及び出力端子と電気的に接続される半導体素子を
実装した基板を、出力端子及び入力端子の容器内延伸方
向側のそれぞれと対向するように、電気的に絶縁して容
器内の伝導性部材上に配設している。
【００１２】また、複数の基板と複数の出力端子を、第
１の列構成をなすように交互に、複数の基板と複数の入
力端子を、第２の列構成をなすように交互に、それぞれ
電気的に絶縁して容器内の熱伝導性部材上に配設し、か
つ第１の列構成と第２の列構成を、互いの基板が対角状
に配設されるように対向配置し、複数の基板に実装され
た半導体素子，複数の出力端子及び複数の入力端子を、
対角状に配設された２つの基板に実装された半導体素子
と、対角状に配設された２つの基板のそれぞれと対向す
る出力端子及び入力端子を組として、各組毎に、対角状
に配設された２つの基板のそれぞれと出力端子及び入力
端子のそれぞれの対向方向に電気的に接続している。或
いは、基板と出力端子を、基板と入力端子をそれぞれ対
向させてそれらが交互に、かつ基板と端子の位置が互い
違いになるように、電気的に絶縁されて容器内の伝導性
部材上に配列し、配列方向に隣り合う２つの基板に実装
された半導体素子，出力端子及び入力端子を組として、
配列方向及び対向方向に電気的に接続している。若しく
は、容器の対向する側面の一方側から容器内に延伸した
複数の出力端子と、容器の対向する側面の他方側から容
器内に延伸した複数の入力端子を、電気的に絶縁して容
器内の伝導性部材上に千鳥状に配設し、複数の基板のう
ち、入力端子の上層に位置する導体及び前記出力端子と
電気的に接続される半導体素子を実装した基板を、対応
する出力端子の容器内延伸方向側及び対応する入力端子
のそれぞれと対向するように、電気的に絶縁して容器内
の伝導性部材上に配設し、入力端子の下層に位置する導
体及び出力端子と電気的に接続される半導体素子を実装
した基板を、対応する出力端子及び対応する入力端子の
容器内延伸方向側のそれぞれと対向するように、電気的
に絶縁して容器内の伝導性部材上に配設している。
【００１３】本発明によれば、基板，入力端子及び出力
端子を電気的に絶縁して容器内の伝導性部材上に市松模
様状に配設し、伝導性部材上に環状の電気的な経路が形
成されるように、基板に実装された半導体素子と入力端
子及び出力端子のそれぞれとを電気的に接続したので、
電流量が時間的変化した場合には、環状の電気的な経路
と対向する渦電流を伝導性部材に流すことができる。し
かも、電気的な経路の環状面積を最小にすることができ
る。
【００１４】また、本発明によれば、入力端子の下層側
に位置する導体、すなわち負極側導体が上層側に位置す
る導体、すなわち正極側導体よりも容器内に延伸させて
いるので、入力端子の下層側に位置する導体、すなわち
負極側導体と半導体素子との間の電気的な接続を簡単に
行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。電力変換装置には、例えば交流電力を
直流電力に変換する整流装置，直流電力を交流電力に変
換するインバータ装置，整流装置とインバータ装置の組
み合わせであって、入力された直流電力を所望の直流電
力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ装置などがある。本
発明の実施例では、電動機を唯一の駆動源とする電気自
動車，電動機及び内燃機関を駆動源とするハイブリッド
自動車，前後輪の一方を内燃機関で駆動し、前後輪の他
方を電動機で駆動する電動四駆式自動車において、バッ
テリから出力された直流電力を交流電動機に変換して電
動機に供給するインバータ装置を例にとり説明する。
尚、以下に説明する本発明の実施例の構成は、インバー
タ装置に限らず、整流装置及びＤＣ−ＤＣコンバータな
どにも適用できる。
【００１６】図７は、本発明の実施例であるインバータ
装置が適用される自動車の構成例を示す。本例の自動車
１００は、内燃機関であるエンジン５３と、誘導電動機
や同期電動機などの交流電動機５４を駆動源とするハイ
ブリッド自動車である。車体５０の前部には、前輪５１
ａ，５１ｂを端部に設けた車軸５１ｅが回転可能に取り
付けられている。車体５０の後部には、後輪５１ｃ，５
１ｄを端部に設けた車軸５１ｆが回転可能に取り付けら
れている。車軸５１ｅには伝達機構を介してエンジン５
３が機械的に接続されている。エンジン５３には、交流
電動機５４が機械的に接続されている。
【００１７】交流電動機５４には、バッテリ５７から出
力された直流電力がインバータ装置５５によって三相交
流電力に変換され、電力線５９を介して供給されてい
る。インバータ装置５５には、例えばエンジン制御装置
（ＥＣＵ）などの制御装置５５から出力されたトルク指
令信号や電流指令信号などが入力されている。制御装置
５５は、信号端子５８を介して入力された自動車の運転
状態信号，運転者からの発進，加速，減速，停止の各指
令信号などに基づいてトルク指令値や電流指令値などを
演算し、トルク指令信号や電流指令信号などとして出力
する。トルク指令信号や電流指令信号を受けたインバー
タ装置５５は、半導体素子のスイッチング動作（オン・
オフ動作）を制御すべくＰＷＭ（Pluse Width Modulati
on）信号を発生して半導体素子のスイッチング動作を制
御し、バッテリ５７から供給された直流電力を三相交流
電力に変換し、交流電動機５４に供給する。これによ
り、交流電動機５４は駆動される。
【００１８】ハイブリッド自動車では、発進時及び低速
走行時などの低負荷走行時、エンジン５３による車輪駆
動を停止し、交流電動機５４のトルク（出力）のみで車
輪駆動する。このため、交流電動機５４のトルクはエン
ジン５３，伝達装置５２を介して車軸５１ｅに駆動力と
して伝達され、前輪５１ａ，５１ｂを駆動する。加速時
などの高負荷走行時では、エンジン５３と交流電動機５
４の両方で車輪駆動する。このため、交流電動機５４の
トルクはエンジン５３にトルクアシスト用として伝達さ
れる。減速時及び停止時では、エンジン５３によって交
流電動機５４を駆動する。このため、交流電動機５４は
交流電力を発生する。発生した交流電力はインバータ装
置５５によって直流電力に変換され、バッテリ５７に供
給され充電される。
【００１９】本例では、ハイブリッド自動車について説
明したが、図７の構成において、エンジン５３を取り除
き、駆動源を交流電動機５４のみとすることにより、電
動機を唯一の駆動源とする電気自動車とすることができ
る。また、図７の構成において、交流電動機５４を車軸
５１ｆに伝達機構を介して機械的に接続する或いは電動
機をもう一台用意し、その電動機を車軸５１ｆに伝達機
構を介して機械的に接続することにより、前輪をエンジ
ン及び／又は交流電動機５４で駆動し、後輪を交流電動
機５４或いはもう一台の電動機で駆動する電動四駆式自
動車とすることができる。
【００２０】図５は、図７の自動車１００に搭載された
インバータ装置５５の回路構成を示す。インバータ装置
５５は、電解コンデンサ２９を含むパワーモジュール部
３０と、パワーモジュール部３０の備えた半導体素子の
スイッチング動作（オン・オフ動作）を制御する制御部
（図示省略）から構成されている。パワーモジュール部
３０の入力側には、直流電源であるバッテリ５７が主回
路配線３３を介して電気的に接続されている。主回路配
線３３には、半導体素子のスイッチング動作による直流
電圧の変動を抑制するための容量素子である電解コンデ
ンサ２９が電気的に並列接続されている。本例では、電
解コンデンサについて例示したが、上記機能を果たすこ
とができる容量素子であれば、電解コンデンサに限定さ
れる必要はない。パワーモジュール部３０の出力側に
は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相からなる三相の出力配線５９を介
して交流電動機５４が電気的に接続されている。インバ
ータ装置５５では、バッテリ５７から主回路配線３３を
介して供給された直流電力がパワーモジュール部３０の
半導体素子のスイッチング動作によって可変周波数及び
可変電圧の三相交流電力に変換し、この三相交流電力を
三相の出力配線５９を介して交流電動機５４に供給す
る。
【００２１】図６は、図５のパワーモジュール部３０の
回路構成を示す。バッテリと電気的に接続された正極直
流端子３と負極直流端子２との間には、半導体スイッチ
18aとダイオード１９ａとを並列接続した第１の回路
と、半導体スイッチ１８ｂとダイオード１９ｂとを並列
接続した第２の回路との直列回路が、半導体スイッチ１
８ｃとダイオード１９ｃとを並列接続した第３の回路
と、半体スイッチ１８ｄとダイオード１９ｄとを並列接
続した第４の回路との直列回路が、半導体スイッチ１８
ｅとダイオード１９ｅとを並列接続した第５の回路と、
半体スイッチ18fとダイオード１９ｆとを並列接続した
第６の回路との直列回路がそれぞれ接続されており、三
相ブリッジ回路が構成されている。第１の回路と第２の
回路との間にはＵ相の出力端子４が、第３の回路と第４
の回路との間にはＶ相の出力端子５が、第５の回路と第
６の回路との間にはＷ相の出力端子６がそれぞれ電気的
に接続されている。
【００２２】尚、２０ａは半導体スイッチ１８ａに設け
られた制御端子、２０ｂは半導体スイッチ１８ｂに設け
られた制御端子、２０ｃは半導体スイッチ１８ｃに設け
られた制御端子、２０ｄは半導体スイッチ１８ｄに設け
られた制御端子、２０ｅは半導体スイッチ１８ｅに設け
られた制御端子、２０ｆは半導体スイッチ１８ｆに設け
られた制御端子である。また、半導体スイッチ１８ａ〜
１８ｆにおいては、上記制御端子と半導体スイッチの負
極側の端子間電圧がスイッチグ動作をさせるべく動作信
号になる。このため、半導体スイッチ１８ａ〜１８ｆに
は、上記制御端子に加えて制御部のドライブ回路に接続
するための負極側端子が設けられているが、本例では図
示省略している。
【００２３】半導体スイッチ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，
１８ｄ，１８ｅ，１８ｆは、例えばＭＯＳ−ＦＥＴ（Me
tal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）
或いはＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transisto
r） に代表されるパワー半導体素子によって構成されて
いる。ここで、ＭＯＳ−ＦＥＴは素子構造にダイオード
を含んでいるので、半導体スイッチとダイオードを１チ
ップで構成することができる。このため、半導体スイッ
チをＭＯＳ−ＦＥＴで構成した場合、別部品としてのダ
イオードの実装を省略することができる。また、ＭＯＳ
−ＦＥＴでは、上述した制御端子をゲート端子と呼ぶ。
【００２４】半導体スイッチ１８ａ〜１８ｆの制御端子
２０ａ〜２０ｆそれぞれには、半導体スイッチ１８ａ〜
１８ｆのスイッチング動作を制御すべくＰＷＭ制御信号
電圧が制御部のドライブ回路から印加される。この印加
されたＰＷＭ制御信号電圧により、半導体スイッチ１８
ａ〜１８ｆのそれぞれはスイッチング動作時間、すなわ
ちオン・オフ動作時間が制御される。この制御により、
バッテリから供給された直流電力は各ブリッジ回路、す
なわち第１，第２の回路からなるブリッジ回路において
Ｕ相の交流電力に、第３，第４の回路からなるブリッジ
回路においてＶ相の交流電力に、第５，第６の回路から
なるブリッジ回路においてＷ相の交流電力にそれぞれ変
換される。この変換されたＵ相の交流電力はＵ相の出力
端子４を介して、Ｖ相の交流電力はＶ相の出力端子５を
介して、Ｗ相の交流電力はＷ相の出力端子６を介してそ
れぞれ交流電動機５４に供給される。これにより、交流
電動機５４は駆動される。
【００２５】尚、前述したように、交流電動機５４はエ
ンジンによって駆動される場合がある。この場合、交流
電動機５４はその駆動により三相交流電力を発生する。
この発生した三相交流電力は回生電力として、各相に対
応する出力端子を介してブリッジ回路に供給され、半導
体スイッチ１８ａ〜１８ｆのスイッチング動作によって
直流電力に変換される。変換された交流電力は正極直流
端子３及び負極直流端子２を介してバッテリに供給され
る。バッテリは、供給された直流電力を充電する。
【００２６】図４は、図５のインバータ装置５５の回路
構成を適用した実際のインバータ装置５５の外観構成を
示す。本例のインバータ装置５５は、同一の密閉容器内
にパワーモジュール部（電解コンデンサ２９を除く）と
制御部が収納され構成されている。密閉容器であるイン
バータケース１は、伝導性を有する放熱板７から形成さ
れた底壁のねじ止めによって、放熱部材である冷却フィ
ン３６の導体面上に固定されている。インバータケース
１の対向する側壁の一方からは、板棒状の出力端子４〜
６が突出しており、インバータケース１の外方に延伸し
ている。出力端子４〜６は出力配線５９（電力ケーブ
ル）を介して交流電動機５４と電気的に接続されてい
る。
【００２７】インバータケース１の対向する側壁の他方
からは平面板状の入力端子が突出しており、インバータ
ケース１の外方に延伸している。入力端子は正極直流端
子３と負極直流端子２が平面板状の絶縁部材９を介して
積層されたものであり、その下層側に負極直流端子２
が、その上層側に正極直流端子３がそれぞれ配置されて
いる。負極直流端子２は正極直流端子３よりもインバー
タケース１の外方に延伸している。入力端子には、平面
板状の導体板２１と平面板状の導体板２２とを平面板状
の絶縁部材２３を介して積層した積層体がねじ止めによ
って固定されている。導体板２１，２２と絶縁部材２３
の積層体には電解コンデンサ２９が取り付けられてお
り、導体板２１，２２それぞれに電気的に接続されてい
る。また、導体板２１，２２と絶縁部材２３の積層体に
は、バッテリ５７が電気的に接続されている。
【００２８】インバータケース１の上壁からは、インバ
ータケース１内の制御部を構成する回路と電気的に接続
された補助制御端子２６が複数突出し、インバータケー
ス１の外方に延伸している。補助制御端子２６は、エン
ジン制御装置（ＥＣＵ）などの上位制御装置と電気的に
接続され、上位制御装置から出力されたトルク指令信号
や電流指令信号などの受信或いは信号送信用として用い
られるものである。制御部は、信号を入出力するインタ
ーフェース回路，例えば交流電動機５４に供給される三
相交流電力などを検出するセンサ回路，上位制御装置か
ら出力されたトルク指令信号や電流指令信号などに基づ
いて演算処理を行い、ＰＷＭ制御信号を出力する計算
機，計算機から出力されたＰＷＭ制御信号を昇圧或いは
降圧し、半導体スイッチをのスイッチング動作させるべ
くドライブ信号として出力するドライブ回路，ドライブ
回路，センサ回路，計算機及びインターフェース回路に
駆動電力を供給する制御電源のそれぞれを構成する複数
の電子部品が回路基板に実装され構成されている。
【００２９】図１乃至図３は、本発明の第１実施例であ
るインバータ装置５５のパワーモジュール部３０内の配
置構成を示す。インバータケース１の底壁は、伝導性を
有する銅製或いはＡｌ−ＳｉＣ合金製の放熱板７によっ
て形成されている。放熱板７の両端部の４箇所にはねじ
止め用の穴が形成されている。インバータケース１の対
向する側壁の一方からは出力端子４〜６がインバータケ
ース１内に突出しており、インバータケース１の内方に
延伸している。インバータケース１の対向する側壁の他
方からは入力端子がインバータケース１内に突出してお
り、インバータケース１の内方に延伸している。
【００３０】入力端子は、正極直流端子３と負極直流端
子２が絶縁部材９を介して積層されたものであり、図３
に示す如く櫛形状に構成されている。このため、インバ
ータケース１内には櫛形状の入力端子の３つの櫛歯部
が、インバータケース１外には櫛形状の入力端子の櫛本
体部がそれぞれ突出している。入力端子の３つの櫛歯部
の下層側に位置する負極直流端子２は、上層側に位置す
る正極直流端子３よりもインバータケース１の内方に延
伸している。後述するワイヤ配線との接続部を確保する
ためである。
【００３１】インバータケース１内に突出した出力端子
４〜６及び入力端子の３つの櫛歯部は、放熱板７上にイ
ンバータケース１によって電気的に絶縁支持されて対角
状に配設されている。インバータケース１の左側に位置
する入力端子の櫛歯部の延伸方向側と対向すると共に、
出力端子４と隣り合う部分には絶縁基板１５ａが配設さ
れている。出力端子４の延伸方向側と対向すると共に、
インバータケース１の左側及び中央に位置する入力端子
の櫛歯部と隣り合う部分には絶縁基板１５ｂが配設され
ている。インバータケース１の中央に位置する入力端子
の櫛歯部の延伸方向側と対向すると共に、出力端子４，
５と隣り合う部分には絶縁基板１５ｃが配設されてい
る。出力端子５の延伸方向側と対向すると共に、インバ
ータケース１の中央及び右側に位置する入力端子の櫛歯
部と隣り合う部分には絶縁基板15dが配設されている。
インバータケース１の右側に位置する入力端子の櫛歯部
の延伸方向側と対向すると共に、出力端子５，６と隣り
合う部分には絶縁基板１５ｅが配設されている。出力端
子６の延伸方向側と対向すると共に、インバータケース
１の右側に位置する入力端子の櫛歯部と隣り合う部分に
は絶縁基板１５ｆが配設されている。
【００３２】絶縁基板１５ａ上には基板導体パターン１
２ａが形成されている。基板導体パターン１２ａ上には
半導体スイッチ１３ａが実装され、基板導体パターン１
２ａと電気的に接続されている。基板導体パターン１２
ａには、ワイヤ配線１４ａを介してインバータケース１
の左側に位置する入力端子の櫛歯部の負極直流端子２が
電気的に接続されている。半導体スイッチ１３ａにはワ
イヤ配線１４ｂを介して出力端子４が電気的に接続され
ている。
【００３３】絶縁基板１５ｂ上には基板導体パターン１
２ｂが形成されている。基板導体パターン１２ｂ上には
半導体スイッチ１３ｂが実装され、基板導体パターン１
２ｂと電気的に接続されている。基板導体パターン１２
ｂには、ワイヤ配線１４ｃを介して出力端子４が電気的
に接続されている。半導体スイッチ１３ｂには、ワイヤ
配線１４ｄを介してインバータケース１の左側に位置す
る入力端子の櫛歯部の正極直流端子３が電気的に接続さ
れている。
【００３４】半導体スイッチ１３ａ，１３ｂ、基板導体
パターン１２ａ，１２ｂ、ワイヤ配線１４ａ，１４ｂ，
１４ｃ，１４ｄによる電気的な接続は、Ｕ相分のブリッ
ジ回路を構成しており、インバータケース１の左側に位
置する入力端子の櫛歯部から供給された直流電力が、半
導体スイッチ１３ａ，１３ｂのスイッチング動作により
Ｕ相の交流電力に変換され、出力端子４から出力され、
交流電動機５４のＵ相に供給される。
【００３５】絶縁基板１５ｃ上には基板導体パターン１
２ｃが形成されている。基板導体パターン１２ｃ上には
半導体スイッチ１３ｃが実装され、基板導体パターン１
２ｃと電気的に接続されている。基板導体パターン１２
ｃには、ワイヤ配線１４ｅを介してインバータケース１
の中央に位置する入力端子の櫛歯部の負極直流端子２が
電気的に接続されている。半導体スイッチ１３ｃにはワ
イヤ配線１４ｆを介して出力端子５が電気的に接続され
ている。
【００３６】絶縁基板１５ｄ上には基板導体パターン１
２ｄが形成されている。基板導体パターン１２ｄ上には
半導体スイッチ１３ｄが実装され、基板導体パターン１
２ｄと電気的に接続されている。基板導体パターン１２
ｄには、ワイヤ配線１４ｇを介して出力端子５が電気的
に接続されている。半導体スイッチ１３ｄには、ワイヤ
配線１４ｈを介してインバータケース１の中央に位置す
る入力端子の櫛歯部の正極直流端子３が電気的に接続さ
れている。
【００３７】半導体スイッチ１３ｃ，１３ｄ、基板導体
パターン１２ｃ，１２ｄ、ワイヤ配線１４ｅ，１４ｆ，
１４ｇ，１４ｈによる電気的な接続は、Ｖ相分のブリッ
ジ回路を構成しており、インバータケース１の中央に位
置する入力端子の櫛歯部から供給された直流電力が、半
導体スイッチ１３ｃ，１３ｄのスイッチング動作により
Ｖ相の交流電力に変換され、出力端子５から出力され、
交流電動機５４のＶ相に供給される。
【００３８】絶縁基板１５ｅ上には基板導体パターン１
２ｅが形成されている。基板導体パターン１２ｅ上には
半導体スイッチ１３ｅが実装され、基板導体パターン１
２ｅと電気的に接続されている。基板導体パターン１２
ｅには、ワイヤ配線１４ｉを介してインバータケース１
の右側に位置する入力端子の櫛歯部の負極直流端子２が
電気的に接続されている。半導体スイッチ１３ｅにはワ
イヤ配線１４ｊを介して出力端子６が電気的に接続され
ている。
【００３９】絶縁基板１５ｆ上には基板導体パターン１
２ｆが形成されている。基板導体パターン１２ｆ上には
半導体スイッチ１３ｆが実装され、基板導体パターン１
２ｆと電気的に接続されている。基板導体パターン１２
ｆには、ワイヤ配線１４ｋを介して出力端子６が電気的
に接続されている。半導体スイッチ１３ｆには、ワイヤ
配線１４ｌを介してインバータケース１の右側に位置す
る入力端子の櫛歯部の正極直流端子３が電気的に接続さ
れている。
【００４０】半導体スイッチ１３ｅ，１３ｆ、基板導体
パターン１２ｅ，１２ｆ、ワイヤ配線１４ｉ，１４ｊ，
１４ｋ，１４ｌによる電気的な接続は、Ｗ相分のブリッ
ジ回路を構成しており、インバータケース１の右側に位
置する入力端子の櫛歯部から供給された直流電力が、半
導体スイッチ１３ｅ，１３ｆのスイッチング動作により
Ｗ相の交流電力に変換され、出力端子６から出力され、
交流電動機５４のＷ相に供給される。
【００４１】尚、本実施例では、半導体スイッチとして
ＭＯＳ−ＦＥＴを用いた場合について説明したが、半導
体スイッチとしてＩＧＢＴを用いた場合においても上述
したように構成することができる。また、半導体スイッ
チとしてＭＯＳ−ＦＥＴを用いた場合、ワイヤ配線が接
続されている面がソース電極面、基板導体パターンと接
続されいる面がドレイン電極面である。ソース電極面と
同じ面上には、半導体スイッチのスイッチング動作信号
（オン・オフ動作信号）などを受信するゲート電極面が
形成されている。
【００４２】絶縁基板１５ａと対向するインバータケー
ス１の側面には、図示省略した制御部のドライブ回路に
電気的に接続されたドライブ回路基板接続端子２４ａが
設けられており、ワイヤ配線１６ａを介して半導体スイ
ッチ１３ａのゲート電極面と電気的に接続されている。
絶縁基板１５ｂと対向するインバータケース１の側面に
は、図示省略した制御部のドライブ回路に電気的に接続
されたドライブ回路基板接続端子２４ｂが設けられてお
り、ワイヤ配線１６ｂを介して半導体スイッチ１３ｂの
ゲート電極面と電気的に接続されている。
【００４３】絶縁基板１５ｃと対向するインバータケー
ス１の側面には、図示省略した制御部のドライブ回路に
電気的に接続されたドライブ回路基板接続端子２４ｃが
設けられており、ワイヤ配線１６ｃを介して半導体スイ
ッチ１３ｃのゲート電極面と電気的に接続されている。
絶縁基板１５ｄと対向するインバータケース１の側面に
は、図示省略した制御部のドライブ回路に電気的に接続
されたドライブ回路基板接続端子２４ｄが設けられてお
り、ワイヤ配線１６ｄを介して半導体スイッチ１３ｄの
ゲート電極面と電気的に接続されている。
【００４４】絶縁基板１５ｅと対向するインバータケー
ス１の側面には、図示省略した制御部のドライブ回路に
電気的に接続されたドライブ回路基板接続端子２４ｅが
設けられており、ワイヤ配線１６ｅを介して半導体スイ
ッチ１３ｅのゲート電極面と電気的に接続されている。
絶縁基板１５ｆと対向するインバータケース１の側面に
は、図示省略した制御部のドライブ回路に電気的に接続
されたドライブ回路基板接続端子２４ｆが設けられてお
り、ワイヤ配線１６ｆを介して半導体スイッチ１３ｆの
ゲート電極面と電気的に接続されている。
【００４５】尚、本実施例では、半導体スイッチのゲー
ト電極面を２個、ドライブ回路基板接続端子を３個とし
た場合について説明したが、半導体スイッチに電流検
出，温度検出等の機能が付加されている場合、ゲート電
極面の数は増える。また、電圧検出，温度検出などを実
施する場合、ゲート電極面数の増加に応じてドライブ回
路基板接続端子の数も増える。
【００４６】本実施例によれば、絶縁基板１５ａ〜１５
ｆ，櫛形状の入力端子の３つの櫛歯部及び出力端子４〜
６を市松模様状となるように交互に並べてインバータケ
ース１内の放熱板７上に配設したので、絶縁基板１５ａ
〜１５ｆ上に余分な基板導体パターンを設けることな
く、半導体スイッチ１３ａ〜１３ｆと櫛形状の入力端子
の３つの櫛歯部及び出力端子４〜６との間を直接、ワイ
ヤ配線で電気的に接続することができ、ワイヤ配線接続
箇所を削減することができる。これにより、主回路配線
面積を縮小し、パワーモジュール部３０を小型化するこ
とができる。従って、インバータ装置５５を小型化する
ことができる。
【００４７】ここで、主回路配線とは、入力端子と、電
解コンデンサと、入力端子の負極直流端子と正極直流端
子との間に半導体スイッチによるブリッジ回路を構成す
る配線と、入力端子の負極直流端子と正極直流端子との
間に電解コンデンサを接続する配線で構成される回路配
線をいう。
【００４８】半導体スイッチとして低オン抵抗な半導体
スイッチを使用する場合、主回路配線における損失と半
導体スイッチのオン抵抗値による損失が同じ程度にな
る。このため、上述のように主回路配線抵抗で大きな割
合を占めるワイヤ配線接続箇所を削減することは、電力
変換の高効率化に効果がある。また、ワイヤ配線接続箇
所を削減は、ワイヤ配線の接続工数の削減にもつながる
ので、生産コストの削減にも効果がある。
【００４９】また、本実施例では、負極直流端子２，正
極直流端子３及び出力端子４〜６と基板導体パターン１
２ａ〜１２ｆとの接続をワイヤ配線１４ａ，１４ｃ，１
４ｅ，１４ｇ，１４ｉ，１４ｋで行ったが、それを半田
接合或いは超音波接合を用いて薄い板状導体で行っても
よい。薄い板状導体による接続によれば、接続工数をワ
イヤ配線接続よりも更に削減することができる。また、
薄い板状導体による接続面積をワイヤ配線総断面積より
大きくすることができるので、配線抵抗を低減すること
ができる。
【００５０】また、本実施例によれば、負極直流端子２
と正極直流端子３との間に挟まれる絶縁部材９を、負極
直流端子２のワイヤ配線との接合面の前まで挟み込むよ
うにしたので，負極直流端子２と正極直流端子３におけ
る配線インダクタンスを低減することができる。
【００５１】また、本実施例によれば、インバータケー
ス１内における出力端子４〜６，櫛形状の入力端子及び
絶縁基板１５ａ〜１５ｆの配置構成によって、インダク
タンスを低減している。すなわちインバータ装置におい
ては、半導体スイッチのスイッチング動作（オン・オフ
動作）の切り替わりの際、主回路配線の電流値が大きく
変化する。このため、主回路配線には、主回路配線と電
解コンデンサの合計のインダクタンスと主回路配線にお
ける電流量の時間微分値の積によって決定される電圧
（跳ね上り電圧）が生じる。この跳ね上り電圧は、半導
体スイッチのスイッチング動作の切り替わりの際、半導
体スイッチに電源電圧と共に瞬時的に印加される。跳ね
上り電圧が増加し、半導体スイッチのスイッチング動作
の切り替わりの際に印加される電圧が素子耐圧を越える
と、絶縁破壊に至る可能性があるので、インバータ装置
の正常動作には、跳ね上り電圧を抑制する必要がある。
従って、跳ね上り電圧の要因となるインダクタンスの低
減が必要になる。このインダクタンスの低減は、インバ
ータ装置の大電流化するにあたっては特に重要な課題と
なる。
【００５２】そこで、本実施例では、例えばインバータ
ケース１の左側に位置する入力端子の櫛歯部の正極直流
端子３→ワイヤ配線１４ｄ→半導体チップ１３ｂ→基板
導体パターン１２ｂ→ワイヤ配線１４ｃ→出力導体４→
ワイヤ配線１４ｂ→半導体チップ１３ａ→基板導体パタ
ーン１２ａ→ワイヤ配線１４ａ→インバータケース１の
左側に位置する入力端子の櫛歯部の負極直流端子２のよ
うに、放熱板７上にループ状の電流経路を形成してい
る。これにより、電流量が時間変化した際、放熱板７に
ループ状の電流経路に対向した渦電流が流れるので、渦
電流との電磁干渉によって電流経路のインダクタンスを
低減することができる。
【００５３】また、電流経路のインダクタンスは、電流
経路のループ面積が小さい程低減される。本実施例で
は、絶縁基板１５ａ〜１５ｆ，櫛形状の入力端子の３つ
の櫛歯部及び出力端子４〜６を市松模様状となるように
交互に並べてインバータケース１内の放熱板７上に配設
し、各相毎に放熱板７上にループ状の電流経路が形成さ
れるように電気的に接続したので、ループ状の電流経路
の面積を最小にすることができる。
【００５４】また、跳ね上り電圧の問題に対して、耐圧
の高い半導体スイッチを使用する対策があるが、耐圧を
高くした場合、半導体スイッチはオン状態での抵抗値が
大きくなる傾向がある。特に電源電圧が低く、半導体ス
イッチに大電流が流れるシステムでは、オン状態での半
導体スイッチでの損失の割合が大きくなるため、インダ
クタンスの低減による跳ね上り電圧を抑制を、耐圧のよ
り低い半導体スイッチで可能にすることができる。その
効果、発熱低減による温度上昇の抑制に伴う寿命信頼性
向上、或いは冷却コストの低減及び冷却装置の小型化な
どの効果を得ることができる。
【００５５】また、上述した本実施例の配置構成によれ
ば、半導体スイッチのゲート電極面と接続するワイヤ配
線、例えばワイヤ配線１６ａの配線方向と、その近傍に
あるワイヤ配線１４ｂの配線方向をほぼ９０度、すなわ
ち直交させることができるので、ワイヤ配線１４ｂに流
れる電流によって生じる電磁ノイズを軽減させることが
できる。
【００５６】図８は、本発明の第２実施例であるインバ
ータ装置のパワーモジュール部内の配置構成を示す。前
例においては三相交流電力変換用のインバータ装置につ
いて説明した。本実施例のインバータ装置は単相交流電
力変換用のものであり、前例の三相交流電力変換用のイ
ンバータ装置の１相分（Ｕ相）の構成と全く同様に構成
されている。従って、前例と同様の符号を付し、その説
明を省略する。尚、本実施例においては、入力端子を構
成する正極直流端子３及び負極直流端子２の形状が、出
力端子と同様の板棒状のもので形成されている。本実施
例によれば、前例と同様にインバータ装置を小型化する
ことができると共に、インダクタンスを低減することが
できる。
【００５７】
【発明の効果】本発明によれば、主回路配線面積を縮小
することができるので、電力変換装置を小型化すること
ができる。また、本発明によれば、環状の電気的な経路
と対向する渦電流を伝導性部材に流すことができるの
で、電力変換装置のインダクタンスを低減することがで
きる。従って、本発明の電力変換装置が搭載された駆動
システムを備えた移動体によれば、低価格化，燃費向
上，一充電あたりの走行距離の向上，装置の実装スペー
スの縮小化を図ることができる。また、電動機のみによ
る車輪駆動時，電動機によるトルクアシスト時などの大
トルク出力要求時に必要とされる大電流制御が可能とな
り、発進時などにおいて移動体をスムーズに走行させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例であるインバータ装置のパ
ワーモジュール部内の配置構成を示す平面図。
【図２】図１のII−II矢視断面図。
【図３】図１のインバータ装置のパワーモジュール部内
の配置構成を示す平面図であって、インバータケースを
取り除いたときにおける配置構成を示す。
【図４】図１のインバータ装置の外観構成を示す斜視
図。
【図５】インバータ装置の回路構成を示すブロック図。
【図６】図５のインバータ装置のパワーモジュール部の
回路構成を示すブロック図。
【図７】ハイブリッド自動車の概略構成を示すブロック
図。
【図８】本発明の第２実施例であるインバータ装置のパ
ワーモジュール部内の配置構成を示す平面図。
【符号の説明】
１…インバータケース、２…負極直流端子、３…正極直
流端子、４〜６…出力端子、７…放熱底板、８…ネジ
穴、９…絶縁部材、１２ａ〜１２ｆ…導体パターン、１
３ａ〜１３ｆ…半導体スイッチ、１４ａ〜１４ｌ…ワイ
ヤ配線、１５ａ〜１５ｆ…絶縁基板、１６ａ〜１６ｆ…
ワイヤ配線、１８ａ〜１８ｆ…半導体スイッチ、１９ａ
〜１９ｆ…ダイオード、２０…制御端子、２１，２２…
導体板、２３…絶縁部材、２４ａ〜２４ｆ…ドライブ回
路基板接続端子、２６…制御補助端子、２９…電解コン
デンサ、３０…パワーモジュール部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増野 敬一 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 印南 敏之 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 藤野 伸一 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 阿南 裕康 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 落合 由敬 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 Ｆターム(参考） 5H006 BB05 CA02 CB01 CC02 HA06 HA08 5H007 BB06 CA02 CB02 CB05 HA03 HA07 5H115 PC06 PG04 PI16 PI24 PI29 PO02 PO09 PO17 PU08 PU23 PU26 PV09 PV22 QE01 QE10 QI04 QN02 RE03 SE04 SE06 SJ11 TO12 TO14 5H576 AA15 BB03 BB10 CC04 CC06 DD02 HB02 PP02

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電力制御用の半導体素子を有するパワーモ
    ジュール部と、前記半導体素子の動作を制御する制御部
    とを備え、前記パワーモジュール部は、前記半導体素子
    が実装された２つの基板と、前記半導体素子と電気的に
    接続された出力端子と、前記半導体素子と電気的に接続
    されると共に、正極側導体と負極側導体が電気的に絶縁
    されて積層された入力端子と、前記２つの基板，前記出
    力端子及び前記入力端子のそれぞれの少なくとも一部分
    を収納する容器とを有し、前記２つの基板，前記出力端
    子及び前記入力端子は、前記出力端子及び前記入力端子
    のそれぞれの導体面上における異なる２方向において前
    記２つの基板のそれぞれと前記出力端子及び前記入力端
    子のそれぞれが対向するように前記容器内に配設されて
    いることを特徴とする電力変換装置。
  2. 【請求項２】電力制御用の半導体素子を有するパワーモ
    ジュール部と、前記半導体素子の動作を制御する制御部
    とを備え、前記パワーモジュール部は、前記半導体素子
    が実装された２つの基板と、前記半導体素子と電気的に
    接続された出力端子と、前記半導体素子と電気的に接続
    されると共に、正極側導体と負極側導体が電気的に絶縁
    されて積層された入力端子と、前記２つの基板，前記出
    力端子及び前記入力端子のそれぞれの少なくとも一部分
    を収納する容器とを有し、前記出力端子は、前記容器の
    対向する側面の一方側から、前記入力端子は、前記容器
    の対向する側面の他方側からそれぞれ前記容器内に延伸
    して前記容器内に対角状に配設され、前記２つの基板の
    それぞれは、前記出力端子及び前記入力端子のそれぞれ
    と対向するように前記容器内に配設されていることを特
    徴とする電力変換装置。
  3. 【請求項３】電力制御用の半導体素子を有するパワーモ
    ジュール部と、前記半導体素子の動作を制御する制御部
    とを備え、前記パワーモジュール部は、前記半導体素子
    が実装された２つの基板と、前記半導体素子と電気的に
    接続された出力端子と、前記半導体素子と電気的に接続
    されると共に、正極側導体と負極側導体が電気的に絶縁
    されて積層された入力端子と、前記２つの基板，前記出
    力端子及び前記入力端子のそれぞれの少なくとも一部分
    を収納する容器とを有し、前記２つの基板，前記出力端
    子及び前記入力端子は、前記出力端子及び前記入力端子
    のそれぞれの導体面上における異なる２方向において前
    記２つの基板のそれぞれと前記出力端子及び前記入力端
    子のそれぞれが対向するように、電気的に絶縁されて前
    記容器内の伝導性部材上に配設され、前記２つの基板に
    実装された半導体素子のそれぞれと前記出力端子及び前
    記入力端子のそれぞれとの間は、前記２つの基板のそれ
    ぞれと前記出力端子及び前記入力端子のそれぞれの対向
    方向に電気的に接続されていることを特徴とする電力変
    換装置。
  4. 【請求項４】電力制御用の半導体素子を有するパワーモ
    ジュール部と、前記半導体素子の動作を制御する制御部
    とを備え、前記パワーモジュール部は、前記半導体素子
    が実装された２つの基板と、前記半導体素子と電気的に
    接続された出力端子と、前記半導体素子と電気的に接続
    されると共に、正極側導体と負極側導体が電気的に絶縁
    されて積層された入力端子と、前記２つの基板，前記出
    力端子及び前記入力端子のそれぞれの少なくとも一部分
    を収納する容器とを有し、前記出力端子は、前記容器の
    対向する側面の一方側から、前記入力端子は、前記容器
    の対向する側面の他方側からそれぞれ前記容器内に延伸
    し、電気的に絶縁されて前記容器内の伝導性部材上に対
    角状に配設され、前記２つの基板のうち、前記入力端子
    の上層に位置する導体及び前記出力端子と電気的に接続
    される半導体素子を実装した基板は、前記出力端子の前
    記容器内延伸方向側及び前記入力端子のそれぞれと対向
    するように、電気的に絶縁されて前記伝導性部材上に配
    設され、前記入力端子の下層に位置する導体及び前記出
    力端子と電気的に接続される半導体素子を実装した基板
    は、前記出力端子及び前記入力端子の前記容器内延伸方
    向側のそれぞれと対向するように、電気的に絶縁されて
    前記伝導性部材上に配設されていることを特徴とする電
    力変換装置。
  5. 【請求項５】電力制御用の半導体素子を有するパワーモ
    ジュール部と、前記半導体素子の動作を制御する制御部
    とを備え、前記パワーモジュール部は、前記半導体素子
    が実装された複数の基板と、前記複数の半導体素子と電
    気的に接続された複数の出力端子と、前記複数の半導体
    素子と電気的に接続されると共に、正極側導体と負極側
    導体が電気的に絶縁されて積層された複数の入力端子
    と、前記複数の基板，前記複数の出力端子の少なくとも
    一部分及び前記複数の入力端子の少なくとも一部分を収
    納する容器とを有し、前記複数の基板と前記出力端子は
    第１の列構成をなすように交互に、前記複数の基板と前
    記入力端子は第２の列構成をなすように交互にそれぞれ
    前記容器内に配設され、かつ前記第１の列構成と前記第
    ２の列構成は、互いの基板が対角状に配設されるように
    対向配置されていることを特徴とする電力変換装置。
  6. 【請求項６】電力制御用の半導体素子を有するパワーモ
    ジュール部と、前記半導体素子の動作を制御する制御部
    とを備え、前記パワーモジュール部は、前記半導体素子
    が実装された複数の基板と、前記複数の半導体素子と電
    気的に接続された複数の出力端子と、前記複数の半導体
    素子と電気的に接続されると共に、正極側導体と負極側
    導体が電気的に絶縁されて積層された複数の入力端子
    と、前記複数の基板，前記複数の出力端子の少なくとも
    一部分及び前記複数の入力端子の少なくとも一部分を収
    納する容器とを有し、前記複数の基板，前記複数の出力
    端子及び前記複数の入力端子は、基板と出力端子が、基
    板と入力端子がそれぞれ対向してそれらが交互に、かつ
    基板と端子の位置が互い違いになるように前記容器内に
    配列されていることを特徴とする電力変換装置。
  7. 【請求項７】電力制御用の半導体素子を有するパワーモ
    ジュール部と、前記半導体素子の動作を制御する制御部
    とを備え、前記パワーモジュール部は、前記半導体素子
    が実装された複数の基板と、前記複数の半導体素子と電
    気的に接続された複数の出力端子と、前記複数の半導体
    素子と電気的に接続されると共に、正極側導体と負極側
    導体が電気的に絶縁されて積層された複数の入力端子
    と、前記複数の基板，前記複数の出力端子の少なくとも
    一部分及び前記複数の入力端子の少なくとも一部分を収
    納する容器とを有し、前記複数の出力端子は、前記容器
    の対向する側面の一方側から、前記複数の入力端子は、
    前記容器の対向する側面の他方側からそれぞれ前記容器
    内に延伸して前記容器内に千鳥状に配設され、前記複数
    の基板のそれぞれは、実装された半導体素子と電気的に
    接続される出力端子及び入力端子のそれぞれと対向する
    ように前記容器内に配設されていることを特徴とする電
    力変換装置。
  8. 【請求項８】電力制御用の半導体素子を有するパワーモ
    ジュール部と、前記半導体素子の動作を制御する制御部
    とを備え、前記パワーモジュール部は、前記半導体素子
    が実装された複数の基板と、前記複数の半導体素子と電
    気的に接続された複数の出力端子と、前記複数の半導体
    素子と電気的に接続されると共に、正極側導体と負極側
    導体が電気的に絶縁されて積層された複数の入力端子
    と、前記複数の基板，前記複数の出力端子の少なくとも
    一部分及び前記複数の入力端子の少なくとも一部分を収
    納する容器とを有し、前記複数の基板と前記出力端子は
    第１の列構成をなすように交互に、前記複数の基板と前
    記入力端子は第２の列構成をなすように交互に、それぞ
    れ電気的に絶縁されて前記容器内の熱伝導性部材上に配
    設され、かつ前記第１の列構成と前記第２の列構成は、
    互いの基板が対角状に配設されるように対向配置され、
    前記複数の基板に実装された半導体素子，前記複数の出
    力端子及び前記複数の入力端子は、対角状に配設された
    ２つの基板に実装された半導体素子と、対角状に配設さ
    れた２つの基板のそれぞれと対向する出力端子及び入力
    端子を組として、各組毎に、対角状に配設された２つの
    基板のそれぞれと出力端子及び入力端子のそれぞれの対
    向方向に電気的に接続されていることを特徴とする電力
    変換装置。
  9. 【請求項９】電力制御用の半導体素子を有するパワーモ
    ジュール部と、前記半導体素子の動作を制御する制御部
    とを備え、前記パワーモジュール部は、前記半導体素子
    が実装された複数の基板と、前記複数の半導体素子と電
    気的に接続された複数の出力端子と、前記複数の半導体
    素子と電気的に接続されると共に、正極側導体と負極側
    導体が電気的に絶縁されて積層された複数の入力端子
    と、前記複数の基板，前記複数の出力端子の少なくとも
    一部分及び前記複数の入力端子の少なくとも一部分を収
    納する容器とを有し、前記複数の基板，前記複数の出力
    端子及び前記複数の入力端子は、基板と出力端子が、基
    板と入力端子がそれぞれ対向してそれらが交互に、かつ
    基板と端子の位置が互い違いになるように、電気的に絶
    縁されて前記容器内の伝導性部材上に配列され、前記複
    数の基板に実装された半導体素子，前記複数の出力端子
    及び前記複数の入力端子は、前記配列方向に隣り合う２
    つの基板に実装された半導体素子，出力端子及び入力端
    子を組として、前記配列方向及び前記対向方向に電気的
    に接続されていることを特徴とする電力変換装置。
  10. 【請求項１０】電力制御用の半導体素子を有するパワー
    モジュール部と、前記半導体素子の動作を制御する制御
    部とを備え、前記パワーモジュール部は、前記半導体素
    子が実装された複数の基板と、前記複数の半導体素子と
    電気的に接続された複数の出力端子と、前記複数の半導
    体素子と電気的に接続されると共に、正極側導体と負極
    側導体が電気的に絶縁されて積層された複数の入力端子
    と、前記複数の基板，前記複数の出力端子の少なくとも
    一部分及び前記複数の入力端子の少なくとも一部分を収
    納する容器とを有し、前記複数の出力端子は、前記容器
    の対向する側面の一方側から、前記複数の入力端子は、
    前記容器の対向する側面の他方側からそれぞれ前記容器
    内に延伸すると共に、電気的に絶縁されて前記容器内の
    伝導性部材上に千鳥状に配設され、前記複数の基板のう
    ち、前記入力端子の上層に位置する導体及び前記出力端
    子と電気的に接続される半導体素子を実装した基板は、
    対応する出力端子の前記容器内延伸方向側及び対応する
    入力端子のそれぞれと対向するように、電気的に絶縁さ
    れて前記伝導性部材上に配設され、前記入力端子の下層
    に位置する導体及び前記出力端子と電気的に接続される
    半導体素子を実装した基板は、対応する出力端子及び対
    応する入力端子の前記容器内延伸方向側のそれぞれと対
    向するように、電気的に絶縁されて前記伝導性部材上に
    配設されていることを特徴とする電力変換装置。
  11. 【請求項１１】請求項１乃至１０のいずれかに記載され
    た電力変換装置において、前記入力端子は、下層側に位
    置する導体が上層側に位置する導体よりも前記容器内に
    延伸していることを特徴とする電力変換装置。
  12. 【請求項１２】請求項１１に記載された電力変換装置に
    おいて、前記下層側に位置する導体は前記負極側導体で
    あり、前記上層側に位置する導体は前記正極側導体であ
    ることを特徴とする電力変換装置。
  13. 【請求項１３】車体と、前記車体に回転可能に取け付け
    られた前後輪と、前記前後輪のいずれか一方を駆動する
    電動機と、前記電動機に供給される駆動電力を蓄える蓄
    電装置と、前記蓄電装置から前記電動機に供給される直
    流電力を交流電力に変換する電力変換装置とを備え、前
    記電力変換装置は、請求項１乃至１２のいずれかに記載
    された電力変換装置であることを特徴とする移動体。
  14. 【請求項１４】車体と、前記車体に回転可能に取り付け
    られた前後輪と、前記前後輪のいずれか一方を駆動する
    内燃機関と、前記内燃機関に代わって前後輪のいずれか
    一方を駆動する電動機と、前記電動機に供給される駆動
    電力を蓄える蓄電装置と、前記蓄電装置から前記電動機
    に供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換装
    置とを備え、前記電力変換装置は、請求項１乃至１２の
    いずれかに記載された電力変換装置であることを特徴と
    する移動体。
  15. 【請求項１５】車体と、前記車体に回転可能に取り付け
    られた前後輪と、前記前後輪の一方を駆動する内燃機関
    と、前記前後輪の他方を駆動する電動機と、前記電動機
    に供給される駆動電力を蓄える蓄電装置と、前記蓄電装
    置から前記電動機に供給される直流電力を交流電力に変
    換する電力変換装置とを備え、前記電力変換装置は、請
    求項１乃至１２のいずれかに記載された電力変換装置で
    あることを特徴とする移動体。
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