JP6544021B2

JP6544021B2 - 電力変換装置

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Publication number: JP6544021B2
Application number: JP2015089725A
Authority: JP
Inventors: 脩央原田; 彰中坂; 豪倉内
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Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-04-24
Filing date: 2015-04-24
Publication date: 2019-07-17
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Description

本発明は、半導体素子を内蔵した半導体モジュールと、該半導体モジュールに接続した直流バスバーとを備える電力変換装置に関する。

直流電力と交流電力との間で電力を変換する電力変換装置として、半導体素子を内蔵した半導体モジュールと、該半導体モジュールに接続した直流バスバーとを備えるものが知られている（下記特許文献１参照）。半導体モジュールは、上記半導体素子を内蔵した本体部と、該本体部から突出した直流端子とを備える。この直流端子に、上記直流バスバーを接続してある。

直流バスバーには、該直流バスバーの板厚方向に貫通した貫通部が形成されている。この貫通部に直流端子を挿入し、貫通部の側面と直流端子の主面とを接触させた状態で、直流端子を直流バスバーに溶接してある（図２８参照）。貫通部は、直流端子の突出方向と、直流端子の厚さ方向との双方に直交する幅方向における一方側が開放した形状に形成されている。

特許第５２６３３３４号公報

しかしながら、上記電力変換装置は、直流バスバーに比較的大きなインダクタンスが寄生する可能性があった。すなわち、上記電力変換装置では、直流バスバーの貫通部を、上記幅方向における一方側が開放した形状に形成してある。そのため、直流端子に対して幅方向における一方側の部位には、直流バスバーを構成する金属材料が存在しておらず、この部位では、貫通部によって直流バスバーが分断されている。したがって、上記直流バスバーでは、直流端子の周囲において、電流が流れる経路が制限されている。そのため、直流バスバー内における電流経路の数が少なく、直流バスバーに大きなインダクタンスが寄生する可能性がある。したがって、半導体素子をスイッチング動作させたときに、上記インダクタンスが原因となって比較的大きなサージが発生する可能性が考えられる。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、直流バスバーに寄生するインダクタンスをより低減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、半導体素子を内蔵した本体部と、該本体部から突出し直流電圧が加わる直流端子とを有する半導体モジュールと、
上記直流端子に接続した直流バスバーとを備え、
該直流バスバーは、その板厚方向が上記直流端子の突出方向と一致するように配されており、
上記直流バスバーには、上記突出方向に貫通した貫通部が形成され、上記直流バスバーと上記直流端子とは、上記突出方向から見たときに上記貫通部の内面と重なる位置において互いに接続しており、
上記貫通部は孔状に形成されており、
複数の上記半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する複数の冷却管とを、上記直流端子のうち上記本体部から突出した端子本体部の厚さ方向に積層して積層体を構成してあり、
個々の上記直流端子は、上記端子本体部と、該端子本体部よりも先端側の部位を上記厚さ方向における一方側に折り曲げて形成された折曲部とを備え、上記折曲部を上記直流バスバーに溶接してあることを特徴とする電力変換装置にある。
本発明の他の態様は、半導体素子を内蔵した本体部と、該本体部から突出し直流電圧が加わる直流端子とを有する半導体モジュールと、
上記直流端子に接続した直流バスバーとを備え、
該直流バスバーは、その板厚方向が上記直流端子の突出方向と一致するように配されており、
上記直流バスバーには、上記突出方向に貫通した貫通部が形成され、上記直流バスバーと上記直流端子とは、上記突出方向から見たときに上記貫通部の内面と重なる位置において互いに接続しており、
上記貫通部は孔状に形成されており、
複数の上記半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する複数の冷却管とを、上記直流端子のうち上記本体部から突出した端子本体部の厚さ方向に積層して積層体を構成してあり、
上記貫通部は、上記突出方向から見たときに、１つの上記貫通部から、上記厚さ方向に配列した複数の上記直流端子を視認できる形状に形成されており、上記突出方向と上記厚さ方向との双方に直交する幅方向において、上記貫通部の長さは、上記直流端子の長さよりも短いことを特徴とする電力変換装置にある。

上記電力変換装置においては、直流バスバーと直流端子とは、上記突出方向から見たときに貫通部の内面と重なる位置において互いに接続している。そして、上記貫通部を孔状に形成してある。つまり、直流バスバーを構成する金属材料によって、貫通部の周囲を取り囲むよう構成してある。
このようにすると、直流端子のうち直流バスバーと接続する部位が、直流バスバーを構成する金属材料によって、周囲を取り囲まれることになる。そのため、上記部位の周辺において電流が制限を受けにくくなり、直流バスバー内を流れる電流の経路の数を増やすことができる。したがって、直流バスバーに寄生するインダクタンスを低減できる。
つまり、個々の電流経路にはインダクタンスが寄生しており、これらのインダクタンスは、一つの直流端子に対して並列に接続している。したがって、電流経路の数が増えると、個々の電流経路に寄生し、互いに並列接続されたインダクタンスの数が増える。その結果、これら複数のインダクタンスの合成インダクタンスは低減する。そのため、半導体素子をスイッチング動作させたときに、上記合成インダクタンスが原因となって大きなサージが発生することを抑制できる。

以上のごとく、本発明によれば、直流バスバーに寄生するインダクタンスをより低減できる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、一方の直流バスバーのみを取り付けた状態での、電力変換装置の断面図。図１の要部拡大図。実施例１における、２枚の直流バスバーを取り付けた電力変換装置の断面図であって、図４のIII-III断面図。図３のIV-IV断面図。実施例１における、半導体モジュールの斜視図。実施例１における、半導体モジュールの平面図。実施例１における、一方の直流バスバーの斜視図。実施例１における、他方の直流バスバーの斜視図。実施例１における、半導体モジュールと直流バスバーとの間に位置ずれが存在しない状態での、電力変換装置の断面図であって、図２のIX-IX断面図。実施例１における、半導体モジュールが、Ｚ方向に位置ずれしておらず、かつ、図９よりもＸ方向における図の左側に位置ずれした状態での、電力変換装置の製造工程説明図。実施例１における、半導体モジュールが、Ｚ方向に位置ずれしておらず、かつ、図９よりもＸ方向における図の右側に位置ずれした状態での、電力変換装置の製造工程説明図。実施例１における、半導体モジュールが直流バスバーに接近する方向に位置ずれし、かつ、Ｘ方向に位置ずれしない状態での、電力変換装置の製造工程説明図。実施例１における、半導体モジュールが、直流バスバーに接近する方向に位置ずれし、かつ、図１２よりもＸ方向における図の左側に位置ずれした状態での、電力変換装置の製造工程説明図。実施例１における、実施例１における、半導体モジュールが、直流バスバーに接近する方向に位置ずれし、かつ、図１２よりもＸ方向における図の右側に位置ずれした状態での、電力変換装置の製造工程説明図。実施例１における、２つの直流バスバーを取り除いた状態での、電力変換装置の断面図。実施例１における、電力変換装置の回路図。実施例１における、直流バスバーを接続していない状態での、積層体の断面図。実施例２における、一方の直流バスバーのみを取り付けた状態での、電力変換装置の断面図。図１８の要部拡大図。実施例２における、２枚の直流バスバーを取り付けた状態での、電力変換装置の断面図。実施例３における、電力変換装置の要部拡大図。図２１のXXII-XXII断面図。図２１のXXIII-XXIII断面図。実施例４における、電力変換装置の拡大断面図。実施例５における、電力変換装置の断面図。実施例６における、電力変換装置の断面図。図２６のXXVII矢視図。比較例における、電力変換装置の拡大断面図。

上記電力変換装置は、ハイブリッド車や電気自動車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置とすることができる。

（実施例１）
上記電力変換装置に係る実施例について、図１〜図１７を用いて説明する。図１、図４に示すごとく、本例の電力変換装置１は、半導体モジュール２と、直流バスバー３（３ｐ，３ｎ）とを備える。半導体モジュール２は、半導体素子２０（図１６参照）を内蔵した本体部２１と、該本体部２１から突出し直流電圧が加わる直流端子２２（２２ｐ，２２ｎ）とを有する。この直流端子２２に、直流バスバー３が接続している。

図４に示すごとく、直流バスバー３は、その板厚方向が直流端子２２の突出方向（Ｚ方向）と一致するように配されている。
図２に示すごとく、直流バスバー３には、Ｚ方向に貫通した貫通部３０が形成されている。図２、図９に示すごとく、直流バスバー３と直流端子２２とは、Ｚ方向から見たときに貫通部３０の内面３１と重なる位置において、互いに接続している。本例では、直流端子２２及び直流バスバー３にレーザビームＬを照射することにより、これらを溶接してある。
貫通部３０は孔状に形成されている。

本例の電力変換装置１は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置である。

図１に示すごとく、本例では、複数の半導体モジュール２と、該半導体モジュール２を冷却する複数の冷却管４とを積層して、積層体１０を構成してある。図９に示すごとく、半導体モジュールと冷却管４とは、直流端子２２のうち本体部２１から突出する端子本体部２３の厚さ方向（Ｘ方向）に積層されている。

図４に示すごとく、直流端子２２には、直流電源８（図１６参照）の正電極に電気接続される正極端子２２ｐと、直流電源８の負電極に電気接続される負極端子２２ｎとがある。また、直流バスバー３には、正極端子２２ｐに接続した正極バスバー３ｐと、負極端子２２ｎに接続した負極バスバー３ｎとがある。直流バスバー３ｐ，３ｎは、コンデンサ６に接続している。このコンデンサ６を用いて、直流電源８の直流電圧を平滑化している。

また、半導体モジュール２は、交流端子２９と、複数の制御端子２５とを備える。制御端子２５は制御回路基板５に接続している。この制御回路基板５を用いて、半導体モジュール２のスイッチング動作を制御している。また、交流端子２９には、図示しない交流バスバーが接続される。この交流バスバーを介して、交流端子２９を交流負荷８１（図１６参照）に電気的に接続するよう構成されている。

図１６に示すごとく、本例では、複数の半導体モジュール２を用いて、インバータ回路１００を形成してある。個々の半導体モジュール２に内蔵された半導体素子２０（ＩＧＢＴ素子）をオンオフ動作させることにより、直流電源８から供給される直流電力を交流電力に変換している。そして、得られた交流電力を用いて交流負荷８１（三相交流モータ）を駆動し、上記車両を走行させている。

図５、図６に示すごとく、直流端子２２は、本体部２１から突出した端子本体部２３と、該端子本体部２３よりも先端側の部位をＸ方向における一方側に折り曲げて形成した折曲部２４とを備える。折曲部２４は、直流バスバー３に溶接される。本例では図９に示すごとく、折曲部２４のうち、Ｚ方向から見たときに貫通部３０の内面３１と重なる部位にレーザビームＬを照射することにより、折曲部２４を直流バスバー３に溶接している。

折曲部２４は、端子本体部２３の先端に連なる第１部分２４１と、該第１部分２４１よりも先端側の部位を折り曲げて形成した第２部分２４２とを備える。

図１７に示すごとく、折曲部２４に直流バスバー３を当接しない状態では、第１部分２４１と端子本体部２３とのなす角度θ１は、鈍角である。また、第２部分２４２と第１部分２４１とのなす角度θ２も、鈍角である。折曲部２４に直流バスバー３を押し当てると、直流端子２２が弾性変形し、上記角度θ１，θ２が変化する。図９、図１１に示すごとく、半導体モジュール２は、Ｚ方向に位置ずれして、直流バスバー３に接近することがある。本例の電力変換装置１は、この場合には、直流端子２２が弾性変形するため、Ｚ方向の位置ずれを許容できるようになっている。

また、図９〜図１１に示すごとく、半導体モジュール２の位置は、Ｘ方向にもずれることがある。図１０に示すごとく、半導体モジュール２がＸ方向に位置ずれした場合でも、折曲部２４の先端面２４８から所定距離Ｗ以内の領域（非溶接領域Ａ１）は、Ｚ方向において直流バスバー３と常に重なり、溶接されないようになっている。先端面２４８の近傍にレーザビームＬ等を照射すると、照射された部位が溶け落ちる可能性がある。そのため本例では、非溶接領域Ａ１を形成し、このような不具合を防止している。

また、本例では図９〜図１４に示すごとく、貫通部３０の内面３１のうち、Ｘ方向において非溶接領域Ａ１に最も近い位置に存在する近接内面３１ａと、Ｚ方向において重なる位置にて、折曲部２４を直流バスバー３に溶接してある。また、半導体モジュール２がＸ方向およびＺ方向に位置ずれした場合でも、第１部分２４１と第２部分２４２とが交差する交差部２４６は、少なくともその一部が、直流バスバー３に必ず当接するようになっている。

図９に示すごとく、半導体モジュール２がＸ方向とＺ方向とのいずれにも位置ずれしていない場合は、第２部分２４２が、上記近接内面３１ａとＺ方向に重なる。そのため、第２部分２４２が直流バスバー３に溶接される。

図１０に示すごとく、半導体モジュール２がＺ方向に位置ずれしていないが、図９よりもＸ方向における図の左側に位置ずれした場合にも、第２部分２４２が、近接内面３１ａとＺ方向に重なる。そのため、第２部分２４２が直流バスバー３に溶接される。

また、図１１に示すごとく、半導体モジュール２がＺ方向に位置ずれしていないが、図９よりもＸ方向における図の右側に位置ずれした場合には、第１部分２４１が、近接内面３１ａとＺ方向に重なる。そのため、第１部分２４１が直流バスバー３に溶接される。この時、直流端子２２の被溶接部２４７と、直流バスバー３との間には僅かに隙間が形成されている。この場合でも、レーザビームＬによって、充分に溶接できるようになっている。

また、図１２に示すごとく、半導体モジュール２がＸ方向に位置ずれしていないが、Ｚ方向における図の上側に位置ずれした場合、折曲部２４は、直流バスバー３に強く押し当てられることになる。したがって、直流端子２２が弾性変形して、第１部分２４１と端子本体部２３との角度θ１が小さくなる。このとき、第２部分２４２が、近接内面３１ａとＺ方向に重なる。そのため、第２部分２４２が直流バスバー３に溶接される。この際、被溶接部２４７と、直流バスバー３との間には隙間が形成されているが、この状態でも充分にレーザ溶接できるようになっている。

また、図１３に示すごとく、半導体モジュール２が、Ｚ方向における図の上側に位置ずれし、かつ図１２よりもＸ方向における図の左側に位置ずれした場合、第２部分２４２が近接内面３１ａとＺ方向に重なる。そのため、第２部分２４２が、直流バスバー３に溶接される。この際、被溶接部２４７と直流バスバー３との間には隙間が形成されているが、この状態でも充分にレーザ溶接できるようになっている。

また、図１４に示すごとく、半導体モジュール２が、Ｚ方向における図の上側に位置ずれし、かつ図１２よりもＸ方向における図の右側に位置ずれした場合、第１部分２４１が、近接内面３１ａとＺ方向に重なる。そのため、第１部分２４１が直流バスバー３に溶接される。

一方、図１５に示すごとく、本例では、積層体１０を金属製のケース１１に収納してある。ケース１１の第１壁部１１１と積層体１０との間には、加圧部材１６（板ばね）が配されている。この加圧部材１６を用いて、積層体１０をケース１１の第２壁部１１２に押し付けている。これにより、半導体モジュール２と冷却管４との接触圧を確保しつつ、積層体１０をケース１１内に固定している。

Ｘ方向に隣り合う２つの冷却管４は、Ｘ方向とＺ方向との双方に直交する幅方向（Ｙ方向）における両端にて、連結管１５によって連結されている。また、複数の冷却管４のうち、Ｘ方向における一端に位置する端部冷却管４ａには、冷媒１４を導入するための導入管１２と、冷媒１４を導出するための導出管１３とを取り付けてある。冷媒１４を導入管１２から導入すると、冷媒１４は連結管１５を通って全ての冷却管４内を流れ、導出管１３から導出する。これにより、半導体モジュール２を冷却するよう構成されている。

次に、直流バスバー３（３ｐ，３ｎ）の構造について説明する。図７、図８に示すごとく、本例の直流バスバー３には、コンデンサ６（図４参照）と接続するための接続部３７が形成されている。接続部３７は、直流バスバー３のＹ方向における端部３５からＺ方向に立設した立設部３８と、該立設部３８からＹ方向に延出した延出部３９とを備える。立設部３８及び延出部３９は、それぞれＸ方向に細長い形状に形成されている。Ｘ方向における延出部３９の両端には、ボルト挿入孔３９１が形成されている。コンデンサ６の端子６１（図４参照）を延出部３９に重ね合せ、上記ボルト挿入孔３９１にボルトを挿入することにより、端子６１と延出部３９とを締結している。これにより、直流バスバー３をコンデンサ６に電気接続している。

本例の作用効果について説明する。図２に示すごとく、本例では、直流バスバー３と直流端子２２とを、Ｚから見たときに貫通部３０の内面３１と重なる位置において互いに接続してある。そして、貫通部３０を孔状に形成してある。つまり、直流バスバー３を構成する金属材料によって、貫通部３０の周囲を取り囲むよう構成してある。
このようにすると、直流端子２２のうち直流バスバー３と接続する部位が、直流バスバー３を構成する金属材料によって、周囲を取り囲まれることになる。そのため、上記部位の周辺において電流Ｉが制限を受けにくくなり、直流バスバー３内を流れる電流Ｉの経路の数を増やすことができる。したがって、直流バスバー３に寄生するインダクタンスを低減できる。
つまり、個々の電流経路にはインダクタンスが寄生しており、これらのインダクタンスは、一つの直流端子２２に対して並列に接続している。したがって、電流経路の数が増えると、個々の電流経路に寄生し、互いに並列接続されたインダクタンスの数が増える。その結果、これら複数のインダクタンスの合成インダクタンスが低減する。そのため、半導体素子２０をスイッチング動作させたときに、上記合成インダクタンスが原因となって大きなサージが発生することを抑制できる。

仮に、図２８に示すごとく、貫通部３０をＹ方向に開放する形状に形成したとすると、直流バスバー３に大きなインダクタンスが寄生しやすくなる。すなわち、図２８の例では、直流端子２２ｐに対して、Ｙ方向における貫通部３０の非開放側（図の上側）に隣り合う位置には、直流バスバー３の一部が存在するため、この部位には電流Ｉが流れる。しかしながら、開放側（図の下側）には直流バスバー３の一部が存在しないため、開放側には電流Ｉは流れることができない。そのため、電流Ｉが流れる経路の数が少なく、直流バスバーに大きなインダクタンスが寄生しやすい。
これに対して、図２に示すごとく、本例のように貫通部３０を孔状に形成すれば、直流端子２２に対してＹ方向における両側に、電流Ｉを流すことができる。したがって、電流Ｉが流れる経路を増やすことができ、直流バスバー３に寄生するインダクタンスを低減できる。また、上記構成にすると、直流バスバー３内を電流Ｉが流れる経路を増やすことができるため、直流バスバー３の電気抵抗を低減できる。そのため、直流バスバー３から発生する抵抗熱を低減できる。また、直流バスバー３の面積を広げることができるため、直流バスバー３を冷却しやすくなる。

また、図１に示すごとく、本例では、複数の半導体モジュール２と複数の冷却管４とを積層して積層体１０を構成してある。
そのため、半導体モジュール２をＸ方向における両側から冷却管４によって冷却することができ、半導体モジュール２の冷却効率を高めることができる。

また、図９に示すごとく、個々の直流端子２２は、端子本体部２３と、折曲部２４とを備える。そして、Ｚ方向から見たときに、貫通部３０の内面３１と重なる位置において、折曲部２４を直流バスバー３に溶接してある。
折曲部２４は、直流端子２２を折り曲げて形成してあるため、折曲部２４のＸ方向長さは、端子本体部２３のＸ方向長さよりも長い。そのため、貫通部３０のＸ方向長さが短く、かつ、半導体モジュール２がＸ方向に大きく位置ずれした場合でも、貫通部３０の内面３１と、折曲部２４とを、Ｚ方向に重ならせることができる。したがって、この場合でも、直流端子２２を直流バスバー３に溶接することができる。
また、図２５に示すごとく、折曲部２４を形成せず、直流端子２２を貫通部３０に挿入して、直流端子２２を直流バスバー３に溶接することも可能であるが、このようにすると、半導体モジュール２がＸ方向に位置ずれした場合でも溶接できるように、直流端子２２のＺ方向長さを長くして、直流端子２２をＸ方向に変形できるようにする必要が生じる。そのため、本体部２１と直流バスバー３とのＺ方向間隔が広がり、電力変換装置１が大型化しやすくなる。これに対して、本例のように折曲部２４を形成し、Ｚ方向から見たときに貫通部３０の内面３１と重なる位置において、折曲部２４を直流バスバー３に溶接すれば、直流端子２２をＸ方向に変形できるようにする必要はなくなる。そのため、直流端子２２のＸ方向長さを短くすることができる。したがって、直流バスバー３と本体部２１とのＺ方向間隔を狭くすることができ、電力変換装置１を小型化できる。

また、図１０に示すごとく、折曲部２４のうち、該折曲部２４の先端面２４８からＸ方向に所定距離Ｗ以内に存在する領域は、直流バスバー３に溶接されない非溶接領域Ａ１となっている。図９〜図１０に示すごとく、非溶接領域Ａ１は、直流バスバー３とＺ方向に重なっている。そして、貫通部３０の内面３１のうちＸ方向において非溶接領域Ａ１に最も近い位置に存在する近接内面３１ａと、Ｚ方向に重なる位置において、折曲部２４を直流バスバー３に溶接してある。
このようにすると、先端面２４８の近傍にレーザビームＬ等が照射されて、この照射された部位が溶け落ちる不具合を抑制できる。

また、図９〜図１０に示すごとく、折曲部２４は、上記第１部分２４１と第２部分２４２とを備える。この第２部分に非溶接領域Ａ１が形成されている。また、上記交差部２４６が、少なくとも直流バスバー３に当接するようになっている。
このようにすると、折曲部２４と直流バスバー３とを溶接する作業を行いやすくなる。すなわち、図２４に示すごとく、折曲部２４に第２部分２４２を形成せず、第１部分２４１のみ形成することも可能であるが、この場合、折曲部２４の先端２４８０が直流バスバー３に当接することになる。そのため、折曲部２４のうち直流バスバー３に当接する部位（先端２４８０）と、被溶接部２４７との間に非溶接領域Ａ１が存在してしまい、先端２４８０から被溶接部２４７までのＸ方向長さが長くなってしまう。したがって、被溶接部２４７と直流バスバー３との間のＺ方向間隔ｄが広くなり、溶接作業を行いにくくなる可能性がある。特に、半導体モジュール２がＸ方向における図の右側に位置ずれした場合に、上記間隔ｄが広くなり、溶接作業を行いにくくなる。
これに対して、図１１に示すごとく、本例の構成を採用すれば、折曲部２４のうち直流バスバー３と当接する部位（交差部２４６）と、被溶接部２４７との間に非溶接領域Ａ１が配されなくなる。そのため、直流バスバー３に当接する部位（交差部２４６）から、被溶接部２４７までの、Ｘ方向長さを短くすることができる。したがって、被溶接部２４７と直流バスバー３とのＺ方向間隔を狭くすることができ、溶接作業を容易に行うことが可能になる。図１１に示すごとく、半導体モジュール２がＸ方向における図の右側に位置ずれした場合であっても、上記間隔を充分狭くすることができ、容易に溶接作業を行うことができる。

また、図２、図９に示すごとく、本例の直流バスバー３ｐ，３ｎには、複数の貫通部３０が形成されている。個々の貫通部３０は、個々の直流端子２２に対応する位置に形成されている。
このようにすると、Ｘ方向に隣り合う２つの貫通部３０の間に、介在部３９０が形成される。介在部３９０は、Ｚ方向において折曲部２４に隣り合う位置に存在する。また、図２に示すごとく、電流Ｉは折曲部２４を、貫通部３０に向かって回り込むように流れる。そのため、図９に示すごとく、一部の電流Ｉが介在部３９０を、折曲部２４に流れる電流Ｉの向きとは逆向きに流れる。したがって、介在部３９０を流れた電流Ｉによって発生した磁界と、折曲部２４を流れた電流Ｉによって発生した磁界とが打ち消し合い、直流端子２２に寄生するインダクタンスを低減することができる。

また、本例では図２に示すごとく、貫通部３０のＸ方向長さを、直流端子２２のＸ方向長さよりも短くしてある。
そのため、上記介在部３９０のＸ方向長さを長くすることができる。そのため、介在部３９０を流れる電流Ｉの量を増やすことができ、直流端子２２に寄生するインダクタンスをより低減できる。

以上のごとく、本例によれば、直流バスバーに寄生するインダクタンスをより低減できる電力変換装置を提供することができる。

（実施例２）
以下の実施例においては、図面に用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。

本例は、貫通部３０の形状を変更した例である。図１８〜図２０に示すごとく、本例では、Ｚ方向から見たときに、一つの貫通部３０から複数個の直流端子２２を視認できるように、貫通部３０を細長い形状に形成してある。実施例１と同様に、直流端子２２には、折曲部２４が形成されている。貫通部３０のＹ方向長さは、直流端子２２のＹ方向長さよりも短い。本例では、折曲部２４を、貫通部３０の内面３１とＺ方向に重なる位置において、直流バスバー３に溶接してある。

本例の作用効果について説明する。上記構成にすると、貫通部３０の数を低減できる。そのため、直流バスバー３を容易に製造することが可能となる。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を備える。

（実施例３）
本例は、貫通部３０及び直流端子２２の形状を変更した例である。図２１に示すごとく、本例では実施例２と同様に、貫通部３０を細長い形状にし、Ｚ方向から見たときに、一つの貫通部３０から複数の直流端子２２を視認できるようにしてある。また、図２１〜図２３に示すごとく、本例は実施例１と異なり、直流端子２２に折曲部２４を形成していない。貫通部３０のＹ方向長さは、直流端子２２のＹ方向長さよりも短い。本例では、直流端子２２の先端面２４８にレーザビームＬを照射して、直流端子２２と直流バスバー３とを溶接してある。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を備える。

（実施例４）
本例は、直流端子２２の形状を変更した例である。図２４に示すごとく、本例の直流端子２２は、端子本体部２３と、該端子本体部２３の先端側の部位を折り曲げ形成した折曲部２４とを備える。実施例１と異なり、本例の折曲部２４には、第１部分２４１しか形成されておらず、第２部分２４２（図９参照）は形成されていない。

また、実施例１と同様に、折曲部２４のうち、該折曲部２４の先端面２４８からＸ方向において所定距離内に存在する領域は、溶接されない非溶接領域Ａ１になっている。貫通部３０の内面３１のうち、Ｘ方向において非溶接領域Ａ１に最も近い位置に存在する近接内面３１ａと、Ｚ方向に重なる位置において、折曲部２４を直流バスバー３に溶接してある。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を備える。

（実施例５）
本例は、直流端子２２の形状を変更した例である。図２５に示すごとく、本例では、直流端子２２に折曲部２４を形成していない。本例では、直流端子２２を貫通部３０に挿入し、貫通部３０の内面３１に直流端子２２を接触させている。この状態で、直流端子２２を直流バスバー３に溶接してある。直流端子２２と直流バスバー３とは、Ｚ方向から見たときに貫通部３０の内面３１と重なる位置において、互いに溶接されている。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を備える。

（実施例６）
本例は、直流バスバー３及び直流端子２２の形状を変更した例である。図２６、図２７に示すごとく、本例の直流バスバー３は、Ｚ方向に突出する突部３６を備える。実施例１と異なり、本例の直流端子２２には、折曲部２４は形成されていない。直流端子２２は、貫通部３０に挿入されており、その内面３１に接触している。そして、突部３６の先端面と直流端子２２の先端面とにレーザビームＬを照射することにより、突部３６と直流端子２２とを溶接してある。直流端子２２と直流バスバー３とは、Ｚ方向から見たときに、貫通部３０の内面３１と重なる位置において、互いに溶接されている。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を備える。

１電力変換装置
２半導体モジュール
２０半導体素子
２１本体部
２２直流端子
３直流バスバー
３０貫通部

Claims

半導体素子（２０）を内蔵した本体部（２１）と、該本体部（２１）から突出し直流電圧が加わる直流端子（２２）とを有する半導体モジュール（２）と、
上記直流端子（２２）に接続した直流バスバー（３）とを備え、
該直流バスバー（３）は、その板厚方向が上記直流端子（２２）の突出方向と一致するように配されており、
上記直流バスバー（３）には、上記突出方向に貫通した貫通部（３０）が形成され、上記直流バスバー（３）と上記直流端子（２２）とは、上記突出方向から見たときに上記貫通部（３０）の内面（３１）と重なる位置において互いに接続しており、
上記貫通部（３０）は孔状に形成されており、
複数の上記半導体モジュール（２）と、該半導体モジュール（２）を冷却する複数の冷却管（４）とを、上記直流端子（２２）のうち上記本体部（２１）から突出した端子本体部（２３）の厚さ方向に積層して積層体（１０）を構成してあり、
個々の上記直流端子（２２）は、上記端子本体部（２３）と、該端子本体部（２３）よりも先端側の部位を上記厚さ方向における一方側に折り曲げて形成された折曲部（２４）とを備え、上記折曲部（２４）を上記直流バスバー（３）に溶接してあることを特徴とする電力変換装置（１）。
上記折曲部（２４）のうち、該折曲部（２４）の先端面（２４８）から上記厚さ方向において所定距離（Ｗ）以内に存在する領域は、上記直流バスバー（３）に溶接されない非溶接領域（Ａ１）となっており、該非溶接領域（Ａ１）は上記直流バスバー（３）と上記突出方向に重なっており、上記貫通部（３０）の上記内面（３１）のうち上記厚さ方向において上記非溶接領域（Ａ１）に最も近い位置に存在する近接内面（３１ａ）と、上記突出方向に重なる位置において、上記折曲部（２４）を上記直流バスバー（３）に溶接してあることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置（１）。
上記折曲部（２４）は、上記端子本体部（２３）の先端に連なる第１部分（２４１）と、該第１部分（２４１）よりも先端側の部位を折り曲げて形成された第２部分（２４２）とを備え、上記第２部分（２４２）に上記非溶接領域（Ａ１）が形成されており、上記第１部分（２４１）と上記第２部分（２４２）とが交差する交差部（２４６）が、少なくとも上記直流バスバー（３）に当接するよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置（１）。
上記直流バスバー（３）は、複数の上記直流端子（２２）にそれぞれ対応する位置に形成された、複数の上記貫通部（３０）を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電力変換装置（１）。
上記貫通部（３０）の上記厚さ方向における長さは、上記直流端子（２２）の上記厚さ方向における長さよりも短いことを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置（１）。
上記貫通部（３０）は、上記突出方向から見たときに、１つの上記貫通部（３０）から、上記厚さ方向に配列した複数の上記直流端子（２２）を視認できる形状に形成されており、上記突出方向と上記厚さ方向との双方に直交する幅方向において、上記貫通部（３０）の長さは、上記直流端子（２２）の長さよりも短いことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置（１）。
半導体素子（２０）を内蔵した本体部（２１）と、該本体部（２１）から突出し直流電圧が加わる直流端子（２２）とを有する半導体モジュール（２）と、
上記直流端子（２２）に接続した直流バスバー（３）とを備え、
該直流バスバー（３）は、その板厚方向が上記直流端子（２２）の突出方向と一致するように配されており、
上記直流バスバー（３）には、上記突出方向に貫通した貫通部（３０）が形成され、上記直流バスバー（３）と上記直流端子（２２）とは、上記突出方向から見たときに上記貫通部（３０）の内面（３１）と重なる位置において互いに接続しており、
上記貫通部（３０）は孔状に形成されており、
複数の上記半導体モジュール（２）と、該半導体モジュール（２）を冷却する複数の冷却管（４）とを、上記直流端子（２２）のうち上記本体部（２１）から突出した端子本体部（２３）の厚さ方向に積層して積層体（１０）を構成してあり、
上記貫通部（３０）は、上記突出方向から見たときに、１つの上記貫通部（３０）から、上記厚さ方向に配列した複数の上記直流端子（２２）を視認できる形状に形成されており、上記突出方向と上記厚さ方向との双方に直交する幅方向において、上記貫通部（３０）の長さは、上記直流端子（２２）の長さよりも短いことを特徴とする電力変換装置（１）。