JP5747812B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の半導体素子を有するパワーモジュールと、該パワーモジュールと接続される受動部品とを備えた電力変換装置に関する。

電気自動車やハイブリッド自動車等には、モータを駆動させるため、バッテリからの直流電力を交流電力に変換する電力変換装置が搭載されている。電力変換装置は、パワーモジュールに内蔵されたスイッチング素子の開閉を適宜制御することで電力変換を行っている。しかし、内部回路の配線等に起因するインダクタンス成分が存在するため、スイッチング素子の開閉に伴いサージ電圧が発生する。このようなサージ電圧はスイッチング素子を破壊する原因となり得るため、上述のようなインダクタンス成分を低減することが求められている。

インダクタンス成分を低減した電力変換装置の例として、例えば特許文献１〜３に開示される電力変換装置が提案されている。特許文献１〜３に開示された電力変換装置は、コンデンサ等の受動部品における一対の電極と各々接続された一対のバスバーがパワーモジュールの直流端子と接続されている。そして、各々のバスバーに流れる電流の向きが互いに反対方向になるよう、一対のバスバーを積層して形成している。これにより、バスバーに起因する配線インダクタンスを低減しようとするものである。

特開２０１１−１５４６０号公報 特開２０１０−１２４６９１号公報 特開２００２−４４９６４号公報

しかしながら、特許文献１〜３に開示された電力変換装置では、一対のバスバーの積層部分とパワーモジュールの直流端子との接続部に以下のような問題が存在する。つまり、特許文献１〜３に開示された電力変換装置においては、一対のバスバーの積層部分において、パワーモジュールの直流端子との電気的な絶縁を確保するため、一方のバスバーに径の大きな穴を形成する必要がある。これにより、一対のバスバーが互いに積層していない部分の面積が増大するため、配線インダクタンスの増加を招くおそれがある。

また、特許文献１に開示された電力変換装置では、一対のバスバーとパワーモジュールの直流端子とを接続するための導体板が別途必要となる。そのため、部品点数の増加を招くとともに、バスバーとパワーモジュールとの接続作業が煩雑となる。

本発明は、上記の背景に鑑みてなされたもので、配線インダクタンスを低減し、かつ受動部品とパワーモジュールとの接続が容易な電力変換装置を提供することにある。

本発明の一態様は、複数の半導体素子を有するパワーモジュールと、該パワーモジュールと接続される受動部品とを備えた電力変換装置において、
上記パワーモジュールは、第１直流端子及び第２直流端子が上記受動部品から延伸される第１バスバー及び第２バスバーとそれぞれ接続されており、
上記第１バスバーと上記第２バスバーとが、各々に流れる電流が反対方向となるように互いに積層されてなるバスバー積層部を有し、
上記パワーモジュールは、上記第１バスバーの先端部を固定する第１端子固定部を上記バスバー積層部に対して上記第１バスバーの先端側に形成してなり、上記第２バスバーの先端部を固定する第２端子固定部を、上記バスバー積層部の積層方向と上記第１バスバーの先端部の延伸方向との双方に直交する方向において、上記バスバー積層部を挟む両側に形成してなり、
上記第２直流端子は、一対の上記第２端子固定部の間に配設されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。

上記電力変換装置は、上記第１バスバーと上記第２バスバーとが、各々に流れる電流が反対方向となるように互いに積層されてなるバスバー積層部を有している。その結果、上記バスバー積層部における配線インダクタンスを低減することができる。

また、上記パワーモジュールは、上記第１端子固定部を上記バスバー積層部に対して上記第１バスバーの先端側に形成している。また、上記第２端子固定部を、上記バスバー積層部の積層方向と上記第１バスバーの先端部の延伸方向との双方に直交する方向において、上記バスバー積層部を挟む両側のうち少なくとも一方に形成している。つまり、上記第１端子固定部及び上記第２端子固定部は、上記積層方向から見て、上記バスバー積層部と重ならない位置に配設されている。これにより、上記第１直流端子と上記第１バスバーとの接続、及び上記第２直流端子と第２バスバーとの接続を、それぞれ上記バスバー積層部に重ならない位置で行うことが可能となる。そのため、上記バスバー積層部における積層部分の面積を低減することなく上記第１直流端子と上記第１バスバーとを接続し、上記第２直流端子と第２バスバーとを接続することができる。その結果、上記バスバー積層部における配線インダクタンスを低減することができる。

また、上記第１直流端子と上記第１バスバーとを直接接続し、上記第２直流端子と第２バスバーとを直接接続することができる。そのため、上記パワーモジュールと上記受動部品との接続に必要な部品点数が低減できるとともに、上記パワーモジュールと上記受動部品との接続作業を容易に行うことができる。

以上のごとく、上記態様によれば、配線インダクタンスを低減し、かつ受動部品とパワーモジュールとの接続が容易な電力変換装置を提供することができる。

実施例１における、電力変換装置を積層方向Ｚから見た平面図。 図１のＡ−Ａ線矢視断面図。 実施例１における、直流端子とバスバーとの接続状態を示す斜視図。 実施例１における、直流端子とバスバーとに流れる電流の経路を示す断面図（図３の端子固定部付近を拡大した図）。 実施例１における、パワーモジュールの断面図（図１のＡ−Ａ線矢視断面に相当する図）。 実施例１における、受動部品の斜視図。 実施例２における、直流端子とバスバーとの接続状態を示す斜視図。 実施例３における、直流端子とバスバーとの接続状態を示す斜視図。 実施例３における、端子固定部付近の側面図（図８を延伸方向Ｘから見た図）。 実施例４における、電力変換装置を積層方向Ｚから見た平面図。 図１０のＢ−Ｂ線矢視断面図。 実施例４における、直流端子とバスバーとの接続状態を示す斜視図。 実施例５における、端子固定部付近を積層方向Ｚから見た平面図。 図１３のＣ−Ｃ線矢視断面図。

上記電力変換装置において、上記受動部品としては、例えばリアクトルやコンデンサ等を挙げることができる。

また、上記第１端子固定部と上記第２端子固定部とは、上記バスバー積層部の積層方向に段差を設けて配設されていてもよい（請求項２）。
この場合には、上記第１バスバーと上記第２バスバーとの各々の先端部を、上記バスバー積層部より延伸させて形成することにより、屈曲させることなく上記第１端子固定部と上記第２端子固定部とに固定させることができる。その結果、上記第１バスバー及び上記第２バスバーの形状を単純化し、その製造コストを低減することができる。

また、上記第１端子固定部は上記第１直流端子を形成した領域に配設され、上記第２端子固定部は上記第２直流端子を形成した領域に配設されていてもよい（請求項３）。
この場合には、上記第１バスバーを上記第１直流端子へ接続すると同時に上記第１端子固定部に固定することができ、同様に上記第２バスバーを上記第２直流端子へ接続すると同時に上記第２端子固定部に固定することができる。その結果、受動部品とパワーモジュールとの接続をより容易に行うことができる。

また、上記第２端子固定部は、上記バスバー積層部を挟む両側に形成されている。
これにより、上記第２バスバーを、上記バスバー積層部を挟む両側で上記第２端子固定部に固定することができるため、上記第２バスバーの上記第２端子固定部への固定をより確実に行うことが可能となる。

また、上記第２直流端子は、上記バスバー積層部を挟む両側に形成された一対の上記第２端子固定部の間に配設されている。
これにより、上記第２直流端子を流れる電流の回り込みを防止し、上記第２直流端子と上記第２バスバーとに流れる電流の経路をより短縮することができる。その結果、配線インダクタンスをより低減することができる。

また、上記第２バスバーの先端部は、上記第２端子固定部に固定される端子固定部材と、上記第２直流端子との間に狭持されていてもよい（請求項４）。
この場合には、上記第２バスバーの先端部を上記第２端子固定部に向けて突出させることなく、上記第２バスバーを上記第２端子固定部に固定することができる。つまり、上記第２バスバーの先端部を単純な形状にすることができるため、上記第２バスバーを容易に製造することが可能となる。

また、上記端子固定部材は電気絶縁性の材料より構成されていてもよい（請求項５）。
この場合には、別途絶縁性の部材を用いることなく上記第２バスバーの先端部と上記第１バスバーとの間を電気的に絶縁することができる。

また、上記第２直流端子または上記第２バスバーの先端部のいずれか一方が他方と当接する面には凸部が設けられており、他方には上記凸部と嵌合する凹部が設けられていてもよい（請求項６）。
この場合には、上記第２直流端子と上記第２バスバーの先端部とが上記バスバー積層部の積層方向に対して直交する方向にずれることを防止することができる。その結果、上記第２直流端子と上記第２バスバーの先端部とをより確実に固定することができる。

また、上記第１端子固定部及び上記第２端子固定部には、ボルトを用いて上記第１バスバー及び上記第２バスバーが締結固定されていてもよい（請求項７）。
この場合には、上記第１バスバー及び上記第２バスバーと、上記第１端子固定部及び上記第２端子固定部との接続作業を容易に行うことができる。

（実施例１）
上記電力変換装置の実施例について、図１〜図６を用いて説明する。電力変換装置１は、図１に示すごとく、複数の半導体素子を有するパワーモジュール１０と、該パワーモジュール１０と接続されるコンデンサ４とを備えている。パワーモジュール１０は、図２に示すごとく、第１直流端子２０及び第２直流端子３０が、受動部品としてのコンデンサ４から延伸される第１バスバー４２及び第２バスバー４３とそれぞれ接続されている。また、図４に示すごとく、第１バスバー４２と第２バスバー４３とが、各々に流れる電流ｉが反対方向となるように互いに積層されてなるバスバー積層部５を有している。そして、図１に示すごとく、パワーモジュール１０は、第１バスバー４２の先端部４２０を固定する第１端子固定部２をバスバー積層部５に対して第１バスバー４２の先端側に有しており、第２バスバー４３の先端部４３０を固定する第２端子固定部３を、バスバー積層部５の積層方向と第１バスバー４２の先端部４２０の延伸方向との双方に直交する方向において、バスバー積層部５を挟む両側に有している。

電力変換装置１のパワーモジュール１０とコンデンサ４とは、図１に示すごとく、第１バスバー４２の先端部４２０の延伸方向（以下、この方向を「延伸方向Ｘ」という。）に互いに並んで配置されている。また、パワーモジュール１０とコンデンサ４との間には、延伸方向Ｘに長尺なバスバー積層部５が配設されている。そして、パワーモジュール１０は、図２に示すごとく、バスバー積層部５の積層方向（以下、この方向を「積層方向Ｚ」という。）において、第１バスバー４２に対して第２バスバー４３側に配置されている。

第１端子固定部２及び第２端子固定部３は、図２に示すごとく、パワーモジュール１０のコンデンサ４側の一端に沿って配設されている。また、第１端子固定部２は第１直流端子２０を形成した領域に配設され、第２端子固定部３は第２直流端子３０を形成した領域に配設されている。本例においては、第１端子固定部２は第１直流端子２０の下、つまり第１直流端子２０における第１バスバー４２を重ねる面の反対側に配設されている。同様に、第２端子固定部３は第２直流端子の下、つまり第２直流端子３０における第２バスバー４３を重ねる面の反対側に配設されている。

第１直流端子２０は、図２に示すごとく、積層方向Ｚに向けて形成されたナット配置穴２２０と、該ナット配置穴２２０に配置されたナット２２１とを有している。そして、該ナット２２１と締結されるボルト２２の軸体が、図３に示すごとく、第１バスバー４２の先端部４２０において厚み方向に貫通形成された貫通穴４２３と、第１直流端子２０において厚み方向に貫通形成された貫通穴２１とに挿通された状態でナット２２１と螺合されている。これにより、図２に示すごとく、第１バスバー４２の先端部４２０と第１直流端子２０とが面接触しつつ第１端子固定部２において締結されている。

同様に、一対の第２端子固定部３は、図１に示すごとく、バスバー積層部５に対して延伸方向Ｘと積層方向Ｚとの双方に直交する方向（以下、この方向を「横方向Ｙ」という。）の両側に配設されている。また、一対の第２端子固定部３は、図２に示すごとく、積層方向Ｚに向けて形成された一対のナット配置穴３２０と、該ナット配置穴３２０に夫々配置された一対のナット３２１とを有している。そして、該一対のナット３２１と夫々締結されるボルト３２の軸体が、図３に示すごとく、第２バスバー４３の先端部４３０において厚み方向に貫通形成された一対の貫通穴４３３と、第２直流端子３０において厚み方向に貫通形成された一対の貫通穴３１とに挿通された状態でナット３２１と螺合されている。これにより、第２バスバー４３の先端部４３０と第２直流端子３０とが面接触しつつ第２端子固定部３において締結されている。

また、第１端子固定部２と第２端子固定部３とは、図２及び図３に示すごとく、積層方向Ｚに段差を設けて配設されている。つまり、第２端子固定部３は第１端子固定部２より後述するパワーモジュール１０のベースプレート１１に近い位置に配設されている。これにより、図２に示すごとく、第１バスバー４２の先端部４２０及び第２バスバー４３の先端部４３０は、屈曲されることなく第１端子固定部２及び第２端子固定部３にそれぞれ締結されている。

パワーモジュール１０は、略直方体状を呈しており、図５に示すごとく積層方向Ｚの一面に配されたベースプレート１１と樹脂ケース１２とを備えている。ベースプレート１１上には、絶縁基板１１０を介して複数の半導体素子１１１が搭載されている。複数の半導体素子１１１は、金属ワイヤ１１２や、絶縁基板１１０上に形成された金属箔１１３等により互いに接続されて電力変換回路を形成している。また、これらの半導体素子１１１に電力を入出力する板棒状の一対の配線導体１４（１４ａ、１４ｂ）が絶縁基板１１０に沿って配設されており、絶縁基板１１０上において、半導体素子１１１と適宜電気的に接続されている。そして、一対の配線導体１４は、延伸方向Ｘにおけるコンデンサ４側の端部において樹脂ケース１２における側壁１３の内部に埋設されている。

また、図５に示すごとく、一対の配線導体１４は、積層方向Ｚにおいてベースプレート１１と反対方向へ屈曲された一対の屈曲部１４０（１４０ａ、１４０ｂ）を樹脂ケース１２の側壁１３内に備えている。該一対の屈曲部１４０は、それぞれの主面１４１を延伸方向Ｘに向け、互いに対向するよう配置されている。そして、一対の屈曲部１４０の先端は側壁１３外において延伸方向Ｘの互いに反対方向へ屈曲され、それぞれ第１直流端子２０及び第２直流端子３０を形成している。

コンデンサ４は、図２及び図６に示すごとく、コンデンサケース４０に収容され、互いに並列に接続された３つのコンデンサセル４１と、コンデンサケース４０から延伸方向Ｘに延設された第１バスバー４２及び第２バスバー４３とを有する。コンデンサケース４０は、略直方体形状を呈するとともに延伸方向Ｘのパワーモジュール１０側の一面が開口されており、この開口部から第１バスバー４２と第２バスバー４３とがバスバー積層部５を形成しつつ延設されている。また、コンデンサケース４０内には、エポキシ樹脂等の樹脂４５が充填されており、コンデンサセル４１は樹脂４５に埋設されている。なお、図６においては、便宜上コンデンサケース４０及び樹脂４５の記載を省略している。

３つのコンデンサセル４１はそれぞれ略楕円柱状を呈しており、図６に示すごとく、楕円の短軸を横方向Ｙに向けて、短軸方向に一直線上に配置されている。また、コンデンサセル４１の一対の底面には電極が形成されており、一方の電極が第１バスバー４２と、他方の電極が第２バスバー４３とそれぞれ電気的に接続されている。

バスバー積層部５は、互いに積層された第１バスバー４２と第２バスバー４３との間に、絶縁紙等の絶縁部材５０が狭持されて構成されている。なお、図６においては、便宜上絶縁部材５０の記載を省略している。

第１バスバー４２は、バスバー積層部５より延伸方向Ｘに延伸した一端、すなわち先端部４２０において上述のごとく第１端子固定部２に締結されている。そして、図６に示すごとく、延伸方向Ｘに延伸した他端に、３つのコンデンサセル４１の一方の電極と接続される接続部４２１を設けている。接続部４２１は、先端部４２０に比べて横方向Ｙに幅広となっており、３つのコンデンサセル４１を並列に接続することができるよう構成されている。

第２バスバー４３は、バスバー積層部５より延伸方向Ｘに延伸した一方の端部、すなわち先端部４３０において上述のごとく第２端子固定部３に締結されている。また、延伸方向Ｘに延伸した他方は、コンデンサケース４０内において積層方向Ｚに屈曲されている。そして、その先端部において再び延伸方向Ｘに屈曲され、コンデンサセル４１の他方の電極と接続する接続部４３１を形成している。接続部４３１は、先端部４３０に比べて横方向Ｙに幅広となっており、３つのコンデンサセル４１を並列に接続することができるよう構成されている。

次に、本例の作用効果を説明する。本例の電力変換装置１は、第１バスバー４２と第２バスバー４３とが、図４に示すごとく、各々に流れる電流ｉが反対方向となるように互いに積層されてなるバスバー積層部５を有している。その結果、バスバー積層部５における配線インダクタンスを低減することができる。

また、パワーモジュール１０は、図１及び図３に示すごとく、第１端子固定部２をバスバー積層部５に対して第１バスバー４２の先端部４２０側に形成している。また、第２端子固定部３を、積層方向Ｚと延伸方向Ｘとの双方に直交する方向（横方向Ｙ）において、バスバー積層部５を挟む両側に形成している。これにより、第１直流端子２０と第１バスバー４２との接続、及び第２直流端子３０と第２バスバー４３との接続を、それぞれバスバー積層部５に重ならない位置で行うことが可能となる。そのため、バスバー積層部５における積層部分の面積を低減することなく第１直流端子２０と第１バスバー４２とを接続し、第２直流端子３０と第２バスバー４３とを接続することができる。その結果、バスバー積層部５における配線インダクタンスを低減することができる。また、第２バスバー４３を、バスバー積層部５を挟む両側で上記第２端子固定部３に固定することができるため、第２バスバー４３の第２端子固定部３への固定をより確実に行うことできる。

また、図２に示すごとく、第１直流端子２０と第１バスバー４２とが接続され、第２直流端子３０と第２バスバー４３とが接続されている。そのため、パワーモジュール１０とコンデンサ４との接続に必要な部品点数が低減できるとともに、パワーモジュール１０とコンデンサ４との接続作業を容易に行うことができる。

また、図２に示すごとく、第１端子固定部２と第２端子固定部３とは、バスバー積層部５の積層方向Ｚに段差を設けて配設されている。これにより、第１バスバー４２の先端部４２０と第２バスバー４３の先端部４３０とを、それぞれバスバー積層部５より延伸させて形成し、第１バスバー４２と第２バスバー４３とを屈曲させることなく第１端子固定部２と第２端子固定部３とに固定させることができる。その結果、第１バスバー４２及び第２バスバー４３の形状を単純化し、その製造コストを低減することができる。

また、図２に示すごとく、第１端子固定部２は第１直流端子２０を形成した領域に配設され、第２端子固定部３は第２直流端子３０を形成した領域に配設されている。つまり、第１端子固定部２は第１直流端子２０の下に配設され、第２端子固定部３は第２直流端子３０の下に配設されている。これにより、第１バスバー４２を第１直流端子２０へ接続すると同時に第１端子固定部２に固定することができ、同様に第２バスバー４３を第２直流端子３０へ接続すると同時に第２端子固定部３に固定することができる。その結果、コンデンサ４とパワーモジュール１０との接続をより容易に行うことができる。

以上のごとく、本例によれば、配線インダクタンスを低減し、かつ受動部品とパワーモジュールとの接続が容易な電力変換装置を提供することができる。

（実施例２）
本例は、図７に示すごとく、第２直流端子３０を第２端子固定部３の間に配設した例である。本例における第２端子固定部３は、図７に示すごとく、パワーモジュール１０の側壁１３に形成されている。

一対の第２端子固定部３は、パワーモジュール１０の樹脂ケース１２にインサート成型された一対のナット３２１を有する。そして、該一対のナット３２１と夫々締結されるボルト３２の軸体が、図７に示すごとく、第２バスバー４３の先端部４３０において厚み方向に貫通形成された一対の貫通穴４３３に挿通された状態でナット３２１と螺合されている。

第２直流端子３０は、図７に示すごとく、一対の第２端子固定部３の間において、横方向Ｙにおける幅がバスバー積層部５と同一となるように形成されている。また、第２直流端子３０は、一対の第２端子固定部３に対して積層方向Ｚに面一となるように配設されている。これにより、第２バスバー４３の先端部４３０と第２直流端子３０とが面接触しつつ第２端子固定部３において締結されている。その他は実施例１と同様である。

次に、本例の作用効果を説明する。本例の第２直流端子３０はバスバー積層部５を挟む両側に形成された一対の第２端子固定部３の間に配設されている。これにより、第２直流端子３０を流れる電流の回り込みを防止し、第２直流端子３０と第２バスバー４３とに流れる電流の経路をより短縮することができる。その結果、配線インダクタンスをより低減することができる。その他、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。

（実施例３）
本例は、図８及び図９に示すごとく、第２バスバー４３の先端部４３０と第２直流端子３０とを、端子固定部材６により第２端子固定部３へ固定する例である。本例では、図９に示すごとく、第１バスバー４２の先端部４２０と第２バスバー４３の先端部４３０との間に電気絶縁性の材料より構成された端子固定部材６を配置している。そして、該端子固定部材６と第２直流端子３０との間に第２バスバー４３の先端部４３０を狭持しつつ、端子固定部材６を第２端子固定部３へ締結している。

端子固定部材６は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂やポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂等から形成されており、図８に示すごとく、積層方向Ｚから見て長方形状の端子押さえ部６０を有している。また、該端子押さえ部６０の横方向Ｙにおける両端からパワーモジュール１０側へ突出するとともに、その突出端から横方向Ｙの互いに反対側へ伸びる一対の締結部６１とを備えている。そして、該締結部６１の先端部には、厚み方向（積層方向Ｚ）に貫通した一対の貫通穴６１０が形成されている。これにより、一対の貫通穴６１０にボルト３２を夫々挿通して一対の締結部６１を第２端子固定部３へ締結するとともに、端子押さえ部６０により第２バスバー４３の先端部４３０を第２直流端子３０と当接させることができるよう構成されている。

また、先端部４３０及び第２直流端子３０の横方向Ｙにおける幅は、バスバー積層部５の横方向Ｙにおける幅と同一となるよう形成されている。そして、図９に示すごとく、先端部４３０の第２直流端子３０と当接する面には凸部３３が形成されており、第２直流端子３０の先端部４３０と当接する面には、凸部３３と嵌合する位置に凹部３４が形成されている。

また、第２直流端子３０は、図８に示すごとく、積層方向Ｚにおいて第２端子固定部３よりも第１直流端子２０側に突出している。その他は実施例２と同様である。

次に、本例の作用効果を説明する。本例の第２バスバー４３の先端部４３０は、図８に示すごとく、第２端子固定部３に固定される端子固定部材６と第２直流端子３０との間に狭持されている。これにより、第２バスバー４３の先端部４３０を第２端子固定部３に向けて突出させることなく、第２バスバー４３を第２端子固定部３に固定することができる。つまり、第２バスバー４３の先端部４３０を単純な形状にすることができるため、第２バスバー４３を容易に製造することが可能となる。

また、図９に示すごとく、第２直流端子３０と第２バスバー４３の先端部４３０とが当接する面に、互いに嵌合するようにそれぞれ凹部３４と凸部３３とが設けられている。これにより、第２直流端子３０と第２バスバー４３の先端部４３０とが積層方向Ｚに対して直交する方向（延伸方向Ｘ及び横方向Ｙ）にずれることを防止することができる。その結果、第２直流端子３０と第２バスバー４３の先端部４３０とをより確実に固定することができる。

また、端子固定部材６は電気絶縁性の材料より構成されている。これにより、別途絶縁性の部材を用いることなく第２バスバー４３の先端部４３０と第１バスバー４２との間を電気的に絶縁することができる。その結果、第１バスバー４２と第２バスバー４３の間に狭持されている絶縁部材５０の使用量を削減できる。

（実施例４）
本例は、図１０〜図１２に示すごとく、第３バスバー４４を追加することにより更に配線インダクタンスを低減しようとする例である。第３バスバー４４は、第２バスバー４３の先端部４３０が接続されたコンデンサセル４１の電極と同じ側の電極に接続されており、図１１に示すごとく、コンデンサセル４１の外周に沿って、第２バスバー４３とは反対方向へ周回するように配設されている。そして、第３バスバー４４は、図１０に示すごとく、コンデンサケース４０外において延伸方向Ｘに延伸されるとともに、図１２に示すごとく、延伸方向Ｘの先端部４４０を第２端子固定部３に締結し、第２直流端子３０と電気的に接続されている。また、第３バスバー４４の接続部４４１は、第２バスバー４３の接続部４３１と同じく、３つのコンデンサセル４１が並列接続されるようにして、コンデンサセル４１の他方の電極に接続されている。

第３バスバー４４のコンデンサケース４０外に延伸された部分は、図１１に示すごとく、第１バスバー４２及び第２バスバー４３とともに互いに積層され、バスバー積層部５を形成している。つまり、本例のバスバー積層部５は、第２バスバー４３と第３バスバー４４との間に第１バスバー４２が配置された３層構造を有し、各々のバスバーの間にはそれぞれ絶縁部材５０が狭持されている。

また、第３バスバー４４の先端部４４０は、端子固定部材６と同様の形状に形成されている。つまり先端部４４０は、図１０に示すごとく、積層方向Ｚから見て長方形状に形成されている。また、図１２に示すごとく、先端部４４０の横方向Ｙにおける両端からパワーモジュール１０側へ突出するとともに、その突出端から横方向Ｙの互いに反対側へ伸びる一対の締結部４４２とを備えている。そして、該締結部４４２の先端部には、図１２に示すごとく、厚み方向（積層方向Ｚ）に貫通した一対の貫通穴４４３が形成されている。これにより、一対の貫通穴４４３にボルト３２を夫々挿通して一対の締結部４４２を第２端子固定部３へ締結するとともに、第３バスバー４４の締結部４４２と第２バスバー４３の先端部４３０と第２直流端子３０とを電気的に接続できるよう構成されている。その他は実施例２と同様である。

本例のごとく、第３バスバー４４を、コンデンサセル４１の外周に沿って第２バスバー４３と反対方向に周回させることにより、第１直流端子２０からコンデンサ４を通り第２直流端子３０へ流れる電流経路として、第２バスバー４３を通る経路に加えて第３バスバー４４を通る経路が形成される。これにより、コンデンサセル４１内のいずれの部分を流れる電流を考慮しても、電流経路のループが大きくなることを防ぐことができる。そのため、配線インダクタンスをより低減することができる。

また、バスバー積層部５においては、３層の真中の第１バスバー４２に流れる電流の向きが、その両隣の第２バスバー４３及び第３バスバー４４に流れる電流の向きと反対方向となる。そのため、バスバー積層部５においても配線インダクタンスをより低減することができる。その他、実施例２と同様の作用効果を奏することができる。

（実施例５）
本例は、図１３及び図１４に示すごとく、パワーモジュール１０の側壁１３において、第１直流端子２０と第２直流端子３０とに挟まれた部分に溝部１５を形成し、第１直流端子２０と第２直流端子３０との電気的な絶縁性を向上させた例である。その他は、実施例１と同様である。

本例のごとく第１直流端子２０と第２直流端子３０との間に溝部１５を形成することにより、溝部１５を形成しない場合に比べて第１直流端子２０と第２直流端子３０との沿面距離を長くすることができる。そのため、第１直流端子２０と第２直流端子３０との間の絶縁耐圧を向上させることができる。その他、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。

なお、実施例１〜５には、パワーモジュールとして、ベースプレート１１上に絶縁基板１１０を介して半導体素子１１１が搭載された構造（図５参照）を開示しているが、パワーモジュールの内部構造はこれに限定されるものではない。また、受動部品についても、３個のコンデンサセルよりなる構成（図６参照）に限定されるものではなく、コンデンサセルの数を変更した構成や、リアクトルを含む構成にすることも可能である。

１ 電力変換装置
１０ パワーモジュール
２ 第１端子固定部
２０ 第１直流端子
３ 第２端子固定部
３０ 第２直流端子
４ 受動部品
４２ 第１バスバー
４２０ 先端部
４３ 第２バスバー
４３０ 先端部
５ バスバー積層部

Claims (7)

1. 複数の半導体素子を有するパワーモジュールと、該パワーモジュールと接続される受動部品とを備えた電力変換装置において、
   上記パワーモジュールは、第１直流端子及び第２直流端子が上記受動部品から延伸される第１バスバー及び第２バスバーとそれぞれ接続されており、
   上記第１バスバーと上記第２バスバーとが、各々に流れる電流が反対方向となるように互いに積層されてなるバスバー積層部を有し、
   上記パワーモジュールは、上記第１バスバーの先端部を固定する第１端子固定部を上記バスバー積層部に対して上記第１バスバーの先端側に形成してなり、上記第２バスバーの先端部を固定する第２端子固定部を、上記バスバー積層部の積層方向と上記第１バスバーの先端部の延伸方向との双方に直交する方向において、上記バスバー積層部を挟む両側に形成してなり、
   上記第２直流端子は、一対の上記第２端子固定部の間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１に記載の電力変換装置において、上記第１端子固定部と上記第２端子固定部とは、上記バスバー積層部の積層方向に段差を設けて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１または２に記載の電力変換装置において、上記第１端子固定部は上記第１直流端子を形成した領域に配設され、上記第２端子固定部は上記第２直流端子を形成した領域に配設されていることを特徴とする電力変換装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換装置において、上記第２バスバーの先端部は、上記第２端子固定部に固定される端子固定部材と、上記第２直流端子との間に狭持されていることを特徴とする電力変換装置。
5. 請求項４に記載の電力変換装置において、上記端子固定部材は電気絶縁性の材料より構成されていることを特徴とする電力変換装置。
6. 請求項４または５に記載の電力変換装置において、上記第２直流端子または上記第２バスバーの先端部のいずれか一方が他方と当接する面には凸部が設けられており、他方には上記凸部と嵌合する凹部が設けられていることを特徴とする電力変換装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換装置において、上記第１端子固定部及び上記第２端子固定部には、ボルトを用いて上記第１バスバー及び上記第２バスバーが締結固定されていることを特徴とする電力変換装置。

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