JP7052783B2 - 電力変換回路用通電部 - Google Patents

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Description

本明細書に記載の開示は、電力変換回路のスイッチ素子に接続される電力変換回路用通電部に関するものである。
特許文献１に示されるように、半導体モジュール、直流バスバ、固定台、および、ケースを備える電力変換装置が知られている。半導体モジュールに直流バスバが接続されている。直流バスバは固定台を介してケースに固定されている。
特開２０１８－２０７７１８号公報
特許文献１に記載の構成の場合、直流バスバに半導体モジュールの制御に応じた電流が流れる。この電流が時間的に変化すると、直流バスバのインダクタンス成分に応じたサージ電圧が生じる。このサージ電圧によって半導体モジュールに不具合の生じる虞がある。
そこで本明細書に記載の開示は、サージ電圧の上昇の抑制された電力変換回路用通電部を提供することを目的とする。
開示の１つは、 電力変換装置（３００）に含まれるスイッチ素子（３３１，３３２）に接続される導電性のバスバ（３０３，３０４）、および、バスバの設けられる絶縁性の端子台（７１０）を備えるバスバモジュール（７００）と、
端子台をスイッチ素子の収納される筐体（７５０）に固定するための導電性の固定ボルト（７５２）と、を有し、
固定ボルトの軸部の延びる軸方向において、固定ボルトの頭部とバスバとが離間しつつ対向している。
このように本開示では、バスバ（３０３，３０４）と固定ボルト（７５２）の頭部とが軸方向で対向している。このためにバスバ（３０３，３０４）に流れる電流から発せられる磁界が固定ボルト（７５２）を通りやすくなる。固定ボルト（７５２）に渦電流が流れやすくなる。
これによりバスバ（３０３，３０４）のインダクタンス成分に電気エネルギーが蓄積されがたくなる。疑似的にバスバ（３０３，３０４）のインダクタンス成分が低下されやすくなる。この結果、バスバ（３０３，３０４）を流れる電流の時間変化によって生じるサージ電圧の上昇が抑制される。
なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。
車載システムを説明するための回路図である。 電力変換装置を説明するための上面図である。 図２に示すＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。 Ｐバスバの上面図である。 Ｎバスバの上面図である。 端子台の上面図である。 筐体に端子台の固定された状態を示す上面図である。 端子台にＰバスバの搭載された状態を示す上面図である。 Ｐバスバに絶縁紙の搭載された状態を示す上面図である。 Ｐバスバに絶縁紙を介してＮバスバの搭載された状態を示す上面図である。 バスバモジュールの変形例を説明するための断面図である。
以下、実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
＜車載システム＞
先ず、図１に基づいてバスバモジュール７００の適用される車載システム１００を説明する。車載システム１００はハイブリッドシステムを構成している。
車載システム１００はバッテリ２００、電力変換装置３００、および、モータ４００を有する。また車載システム１００はエンジン５００と動力分配機構６００を有する。電力変換装置３００にバスバモジュール７００が含まれている。モータ４００は第１ＭＧ４０１と第２ＭＧ４０２を有する。ＭＧはmotor generatorの略である。
さらに車載システム１００は複数のＥＣＵを有する。これら複数のＥＣＵはバス配線を介して相互に信号を送受信している。複数のＥＣＵは協調してハイブリッド自動車を制御している。複数のＥＣＵの協調制御により、バッテリ２００のＳＯＣに応じたモータ４００の力行と発電（回生）、および、エンジン５００の出力などが制御される。ＳＯＣはstate of chargeの略である。ＥＣＵはelectronic control unitの略である。
なお、ＥＣＵは、少なくとも１つの演算処理装置（ＣＰＵ）と、プログラムおよびデータを記憶する記憶媒体としての少なくとも１つのメモリ装置（ＭＭＲ）と、を有する。ＥＣＵはコンピュータで読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体はコンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供され得る。以下、車載システム１００の構成要素を個別に概説する。
バッテリ２００は複数の二次電池を有する。これら複数の二次電池は直列接続された電池スタックを構成している。二次電池としてはリチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池、および、有機ラジカル電池などを採用することができる。
二次電池は化学反応によって起電圧を生成する。二次電池は充電量が多すぎたり少なすぎたりすると劣化が促進する性質を有する。換言すれば、二次電池はＳＯＣが過充電だったり過放電だったりすると劣化が促進する性質を有する。
バッテリ２００のＳＯＣは、上記の電池スタックのＳＯＣに相当する。電池スタックのＳＯＣは複数の二次電池のＳＯＣの総和である。電池スタックのＳＯＣの過充電や過放電は上記の協調制御により回避される。これに対して複数の二次電池それぞれのＳＯＣの過充電や過放電は、複数の二次電池それぞれのＳＯＣを均等化する均等化処理によって回避される。
均等化処理は複数の二次電池を個別に充放電することで成される。バッテリ２００には、複数の二次電池を個別に充放電するためのスイッチを備える監視部が設けられている。またバッテリ２００には、複数の二次電池それぞれのＳＯＣを検出するための電流センサや温度センサなどが設けられている。複数のＥＣＵのうちの１つの電池ＥＣＵはこれらセンサの出力などに基づいてスイッチを開閉制御する。これにより複数の二次電池それぞれのＳＯＣが均等化される。なおＳＯＣの検出には後述の電圧検出も活用される。
電力変換装置３００はバッテリ２００と第１ＭＧ４０１との間の電力変換を行う。また電力変換装置３００はバッテリ２００と第２ＭＧ４０２との間の電力変換も行う。電力変換装置３００はバッテリ２００の直流電力を第１ＭＧ４０１と第２ＭＧ４０２の力行に適した電圧レベルの交流電力に変換する。電力変換装置３００は第１ＭＧ４０１と第２ＭＧ４０２の発電によって生成された交流電力をバッテリ２００の充電に適した電圧レベルの直流電力に変換する。電力変換装置３００については後で詳説する。
第１ＭＧ４０１、第２ＭＧ４０２、および、エンジン５００それぞれは動力分配機構６００に連結されている。第１ＭＧ４０１はエンジン５００から供給される回転エネルギーによって発電する。この発電によって発生した交流電力は、電力変換装置３００によって直流電力に変換されるとともに降圧される。この直流電力がバッテリ２００に供給される。また直流電力はハイブリッド自動車に搭載された各種電気負荷にも供給される。
第２ＭＧ４０２はハイブリッド自動車の出力軸に連結されている。第２ＭＧ４０２の回転エネルギーは出力軸を介して走行輪に伝達される。逆に、走行輪の回転エネルギーは出力軸を介して第２ＭＧ４０２に伝達される。
第２ＭＧ４０２は電力変換装置３００から供給される交流電力によって力行する。この力行によって発生した回転エネルギーは、動力分配機構６００によってエンジン５００や走行輪に分配される。これによりクランクシャフトのクランキングや走行輪への推進力の付与が成される。また第２ＭＧ４０２は走行輪から伝達される回転エネルギーによって回生する。この回生によって発生した交流電力は、電力変換装置３００によって直流電力に変換されるとともに降圧される。この直流電力がバッテリ２００や各種電気負荷に供給される。
エンジン５００は燃料を燃焼駆動することで回転エネルギーを生成する。この回転エネルギーが動力分配機構６００を介して第１ＭＧ４０１や第２ＭＧ４０２に分配される。これにより第１ＭＧ４０１の発電や走行輪への推進力の付与が成される。
動力分配機構６００は遊星歯車機構を有する。動力分配機構６００はサンギヤ、プラネタリーギヤ、プラネタリーキャリア、および、リングギヤを有する。
サンギヤとプラネタリーギヤそれぞれは円盤形状を成す。サンギヤとプラネタリーギヤそれぞれの円周面に複数の歯が周方向に並んで形成されている。
プラネタリーキャリアは環状を成す。プラネタリーキャリアとプラネタリーギヤそれぞれの平坦面が互いに対向する態様で、プラネタリーキャリアの平坦面に複数のプラネタリーギヤが連結されている。
複数のプラネタリーギヤはプラネタリーキャリアの回転中心を中心とする円周上に位置している。これら複数のプラネタリーギヤの隣接間隔は相等しくなっている。本実施形態では３つのプラネタリーギヤが１２０°間隔で並んでいる。
リングギヤは環状を成す。リングギヤの外周面と内周面それぞれに複数の歯が周方向に並んで形成されている。
サンギヤはリングギヤの中心に設けられている。サンギヤの外周面とリングギヤの内周面とが互いに対向している。両者の間に３つのプラネタリーギヤが設けられている。３つのプラネタリーギヤそれぞれの歯がサンギヤとリングギヤそれぞれの歯とかみ合わさっている。これにより、サンギヤ、プラネタリーギヤ、プラネタリーキャリア、および、リングギヤそれぞれの回転が相互に伝達可能になっている。
サンギヤに第１ＭＧ４０１のモータシャフトが連結されている。プラネタリーキャリアにエンジン５００のクランクシャフトが連結されている。リングギヤに第２ＭＧ４０２のモータシャフトが連結されている。これにより第１ＭＧ４０１、エンジン５００、および、第２ＭＧ４０２の回転数が共線図において直線の関係になっている。
電力変換装置３００から第１ＭＧ４０１と第２ＭＧ４０２に交流電力が供給されることでサンギヤとリングギヤにトルクが発生する。エンジン５００の燃焼駆動によってプラネタリーキャリアにトルクが発生する。これにより第１ＭＧ４０１の発電、第２ＭＧ４０２の力行と回生、および、走行輪への推進力の付与それぞれが行われる。
例えば、上記した複数のＥＣＵのうちの１つのＭＧＥＣＵは、ハイブリッド自動車に搭載された各種センサで検出される物理量、および、他のＥＣＵから入力される車両情報などに基づいて、第１ＭＧ４０１と第２ＭＧ４０２それぞれの目標トルクを決定する。そしてＭＧＥＣＵは第１ＭＧ４０１と第２ＭＧ４０２それぞれに生成されるトルクが目標トルクになるようにベクトル制御する。
＜電力変換装置の回路構成＞
次に電力変換装置３００を説明する。図１に示すように電力変換装置３００は電力変換回路の構成要素としてコンバータ３１０とインバータ３２０を備えている。コンバータ３１０は直流電力の電圧レベルを昇降圧する機能を果たす。インバータ３２０は直流電力を交流電力に変換する機能を果たす。インバータ３２０は交流電力を直流電力に変換する機能を果たす。
コンバータ３１０はバッテリ２００の直流電力を第１ＭＧ４０１と第２ＭＧ４０２のトルク生成に適した電圧レベルに昇圧する。インバータ３２０はこの直流電力を交流電力に変換する。この交流電力が第１ＭＧ４０１と第２ＭＧ４０２に供給される。またインバータ３２０は第１ＭＧ４０１と第２ＭＧ４０２で生成された交流電力を直流電力に変換する。コンバータ３１０はこの直流電力をバッテリ２００の充電に適した電圧レベルに降圧する。
図１に示すようにバッテリ２００にワイヤハーネス２０１が接続されている。正極バスバ３０１はワイヤハーネス２０１を介してバッテリ２００の正極に電気的に接続されている。負極バスバ３０２はワイヤハーネス２０１を介してバッテリ２００の負極に電気的に接続されている。
コンバータ３１０はこれら正極バスバ３０１と負極バスバ３０２およびワイヤハーネス２０１を介してバッテリ２００と電気的に接続されている。また、コンバータ３１０はＰバスバ３０３とＮバスバ３０４を介してインバータ３２０と電気的に接続されている。
＜コンバータ＞
コンバータ３１０は電気素子として、フィルタコンデンサ３１１、Ａ相スイッチモジュール３１２、および、Ａ相リアクトル３１３を有する。
図１に示すようにフィルタコンデンサ３１１の有する２つの電極のうちの一方に第１電極バスバ３１５が接続されている。残りの電極に第２電極バスバ３１６が接続されている。この第１電極バスバ３１５に正極バスバ３０１が接続されている。第２電極バスバ３１６に負極バスバ３０２が接続されている。これによりバッテリ２００とフィルタコンデンサ３１１とが電気的に接続されている。
Ａ相リアクトル３１３の一端が正極バスバ３０１に接続されている。Ａ相リアクトル３１３の他端が第１連結バスバ３４１を介してＡ相スイッチモジュール３１２に接続されている。また第２電極バスバ３１６にＮバスバ３０４が接続されている。Ｎバスバ３０４にＡ相スイッチモジュール３１２が接続されている。これによりバッテリ２００とＡ相スイッチモジュール３１２とがＡ相リアクトル３１３を介して電気的に接続されている。なお図１では各種バスバの接続部位を白丸で示している。これら接続部位は例えばボルトや溶接などによって電気的に接続されている。
Ａ相スイッチモジュール３１２はハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２を有する。またＡ相スイッチモジュール３１２はハイサイドダイオード３３１ａとローサイドダイオード３３２ａを有する。これら半導体素子は図示しない封止樹脂によって被覆保護されている。
本実施形態では、ハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２としてｎチャネル型のＩＧＢＴを採用している。これらハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２それぞれのコレクタ電極、エミッタ電極、および、ゲート電極それぞれに接続された端子の先端が上記の封止樹脂の外に露出されている。
図１に示すようにハイサイドスイッチ３３１のエミッタ電極とローサイドスイッチ３３２のコレクタ電極とが接続されている。これによりハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２とが直列接続されている。
また、ハイサイドスイッチ３３１のコレクタ電極にハイサイドダイオード３３１ａのカソード電極が接続されている。ハイサイドスイッチ３３１のエミッタ電極にハイサイドダイオード３３１ａのアノード電極が接続されている。これによりハイサイドスイッチ３３１にハイサイドダイオード３３１ａが逆並列接続されている。
同様にして、ローサイドスイッチ３３２のコレクタ電極にローサイドダイオード３３２ａのカソード電極が接続されている。ローサイドスイッチ３３２のエミッタ電極にローサイドダイオード３３２ａのアノード電極が接続されている。これによりローサイドスイッチ３３２にローサイドダイオード３３２ａが逆並列接続されている。
上記したようにハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２は封止樹脂によって被覆保護されている。この封止樹脂から、ハイサイドスイッチ３３１のコレクタ電極とゲート電極、ハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２との間の中点、ローサイドスイッチ３３２のエミッタ電極とゲート電極それぞれに接続された端子の先端が露出されている。以下においてはこれら端子を、コレクタ端子３３０ａ、中点端子３３０ｃ、エミッタ端子３３０ｂ、および、ゲート端子３３０ｄと示す。
このコレクタ端子３３０ａがＰバスバ３０３に接続される。エミッタ端子３３０ｂがＮバスバ３０４に接続される。これによりハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２とがＰバスバ３０３からＮバスバ３０４へ向かって順に直列接続されている。
また中点端子３３０ｃが第１連結バスバ３４１に接続される。第１連結バスバ３４１はＡ相リアクトル３１３と正極バスバ３０１を介してバッテリ２００の正極と電気的に接続されている。
以上により、Ａ相スイッチモジュール３１２の備える２つのスイッチの中点には、正極バスバ３０１、Ａ相リアクトル３１３、および、第１連結バスバ３４１を介してバッテリ２００の直流電力が供給される。Ａ相スイッチモジュール３１２のハイサイドスイッチ３３１のコレクタ電極には、インバータ３２０によって直流電力に変換されたモータ４００の交流電力が供給される。
ハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２それぞれのゲート端子３３０ｄにゲートドライバが接続されている。ＭＧＥＣＵは制御信号を生成し、それをゲートドライバに出力する。ゲートドライバは制御信号を増幅し、それをゲート端子３３０ｄに出力する。これによりハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２はＭＧＥＣＵによって開閉制御される。この結果、コンバータ３１０に入力される直流電力の電圧レベルが昇降圧される。
ＭＧＥＣＵは制御信号としてパルス信号を生成している。ＭＧＥＣＵはこのパルス信号のオンデューティ比と周波数を調整することで直流電力の昇降圧レベルを調整している。この昇降圧レベルはモータ４００の目標トルクとバッテリ２００のＳＯＣに応じて決定される。
バッテリ２００の直流電力を昇圧する場合、ＭＧＥＣＵはハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２それぞれを交互に開閉する。これとは反対にインバータ３２０から供給された直流電力を降圧する場合、ＭＧＥＣＵはローサイドスイッチ３３２に出力する制御信号をローレベルに固定する。それとともにＭＧＥＣＵはハイサイドスイッチ３３１に出力する制御信号をハイレベルとローレベルに順次切り換える。
＜インバータ＞
インバータ３２０は電気素子として、平滑コンデンサ３２１、図示しない放電抵抗、および、Ｕ相スイッチモジュール３２４～Ｚ相スイッチモジュール３２９を有する。
平滑コンデンサ３２１の有する２つの電極のうちの一方に第３電極バスバ３２２が接続されている。残りの電極に第４電極バスバ３２３が接続されている。この第３電極バスバ３２２にＰバスバ３０３が接続されている。第４電極バスバ３２３にＮバスバ３０４が接続されている。
放電抵抗もＰバスバ３０３とＮバスバ３０４に接続されている。Ｕ相スイッチモジュール３２４～Ｚ相スイッチモジュール３２９もＰバスバ３０３とＮバスバ３０４に接続されている。平滑コンデンサ３２１、放電抵抗、および、Ｕ相スイッチモジュール３２４～Ｚ相スイッチモジュール３２９それぞれはＰバスバ３０３とＮバスバ３０４との間で並列接続されている。
Ｕ相スイッチモジュール３２４～Ｚ相スイッチモジュール３２９それぞれは、Ａ相スイッチモジュール３１２と同等の構成要素を有する。すなわちＵ相スイッチモジュール３２４～Ｚ相スイッチモジュール３２９それぞれは、ハイサイドスイッチ３３１、ローサイドスイッチ３３２、ハイサイドダイオード３３１ａ、ローサイドダイオード３３２ａ、および、封止樹脂を有する。またこれら６つの相スイッチモジュールそれぞれはコレクタ端子３３０ａ、エミッタ端子３３０ｂ、中点端子３３０ｃ、および、ゲート端子３３０ｄを有する。ハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２がスイッチ素子に相当する。
これら６つの相スイッチモジュールそれぞれのコレクタ端子３３０ａはＰバスバ３０３に接続されている。エミッタ端子３３０ｂはＮバスバ３０４に接続されている。
そしてＵ相スイッチモジュール３２４の中点端子３３０ｃが第２連結バスバ３４２を介して第１ＭＧ４０１のＵ相ステータコイルに接続されている。Ｖ相スイッチモジュール３２５の中点端子３３０ｃが第３連結バスバ３４３を介して第１ＭＧ４０１のＶ相ステータコイルに接続されている。Ｗ相スイッチモジュール３２６の中点端子３３０ｃが第４連結バスバ３４４を介して第１ＭＧ４０１のＷ相ステータコイルに接続されている。
同様にして、Ｘ相スイッチモジュール３２７の中点端子３３０ｃが第５連結バスバ３４５を介して第２ＭＧ４０２のＸ相ステータコイルに接続されている。Ｙ相スイッチモジュール３２８の中点端子３３０ｃが第６連結バスバ３４６を介して第２ＭＧ４０２のＹ相ステータコイルに接続されている。Ｚ相スイッチモジュール３２９の中点端子３３０ｃが第７連結バスバ３４７を介して第２ＭＧ４０２のＺ相ステータコイルに接続されている。
これら６つの相スイッチモジュールそれぞれのゲート端子３３０ｄは上記のゲートドライバに接続されている。第１ＭＧ４０１と第２ＭＧ４０２それぞれを力行する場合、ＭＧＥＣＵからの制御信号の出力によって６つの相スイッチモジュールの備えるハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２それぞれがＰＷＭ制御される。これによりインバータ３２０で３相交流が生成される。第１ＭＧ４０１と第２ＭＧ４０２それぞれが発電（回生）する場合、ＭＧＥＣＵは例えば制御信号の出力を停止する。これにより発電によって生成された交流電力が６つの相スイッチモジュールの備えるダイオードを通る。この結果、交流電力が直流電力に変換される。
なお、Ａ相スイッチモジュール３１２、Ｕ相スイッチモジュール３２４～Ｚ相スイッチモジュール３２９それぞれの備えるスイッチ素子の種類としては特に限定されず、例えばＭＯＳＦＥＴを採用することもできる。そしてこれらスイッチモジュールに含まれるスイッチやダイオードなどの半導体素子は、Ｓｉなどの半導体、および、ＳｉＣなどのワイドギャップ半導体によって製造することができる。半導体素子の構成材料としては特に限定されない。
また、Ａ相スイッチモジュール３１２、Ｕ相スイッチモジュール３２４～Ｚ相スイッチモジュール３２９それぞれがハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２を１つずつ有する例を示した。しかしながらこれら相スイッチモジュールは複数のハイサイドスイッチ３３１が封止樹脂で被覆されたハイサイド側スイッチモジュールと複数のローサイドスイッチ３３２が封止樹脂で被覆されたローサイド側スイッチモジュールを備えてもよい。
係る構成の場合、ハイサイド側スイッチモジュールの備える複数のハイサイドスイッチ３３１とローサイド側スイッチモジュールの備える複数のローサイドスイッチ３３２とがＰバスバ３０３とＮバスバ３０４との間で直列接続される。これら複数の直列接続されたハイサイドスイッチ３３１とローサイドスイッチ３３２がＰバスバ３０３とＮバスバ３０４との間で並列接続される。
＜電力変換装置の機械的構成＞
電力変換装置３００はこれまでに説明した電力変換回路の構成要素の他に、図２に示すバスバモジュール７００、冷却器７３０、および、筐体７５０を有する。
バスバモジュール７００はこれまでに説明したＰバスバ３０３とＮバスバ３０４を備えている。それとともにバスバモジュール７００は端子台７１０と図１０に破線で示す絶縁紙７２０を備えている。バスバモジュール７００については後で詳説する。
冷却器７３０はコンバータ３１０とインバータ３２０に含まれる相スイッチモジュールを収納している。冷却器７３０はこれら複数の相スイッチモジュールを冷却する機能を果たしている。
図２に示すように冷却器７３０は供給管７３１、排出管７３２、および、複数の中継管７３３を有する。供給管７３１と排出管７３２は複数の中継管７３３を介して連結されている。供給管７３１に冷媒が供給される。この冷媒は複数の中継管７３３を介して供給管７３１から排出管７３２へと流れる。
供給管７３１と排出管７３２はそれぞれｙ方向に延びている。供給管７３１と排出管７３２はｘ方向で離間している。複数の中継管７３３それぞれは供給管７３１から排出管７３２へと向かってｘ方向に沿って延びている。
複数の中継管７３３はｙ方向で離間して並んでいる。隣り合う２つの中継管７３３の間に空隙が構成されている。冷却器７３０には計７個の空隙が構成されている。これら７個の空隙それぞれに７つ相スイッチモジュールが個別に設けられている。
これら７つの相スイッチモジュールそれぞれの主面が中継管７３３と接触している。図示しないバネ体から付与される付勢力によって両者の接触面積が増大されている。これにより７つの相スイッチモジュールそれぞれで発生した熱が中継管７３３を介して冷媒に放熱可能になっている。
このように冷却器７３０の空隙に設けられた状態で７つの相スイッチモジュールそれぞれのコレクタ端子３３０ａ、エミッタ端子３３０ｂ、および、中点端子３３０ｃは供給管７３１から排出管７３２に向かって順にｘ方向に並んでいる。これら３つの端子は相スイッチモジュールの封止樹脂から離間する態様でｚ方向に延びている。
筐体７５０は例えばアルミダイカストで製造される。筐体７５０は上記した電力変換装置３００の備える他の各種構成要素を収納している。これら収納物は筐体７５０に例えばボルトやバネ体などの固定部材によって固定されている。
図３に示すように筐体７５０には内底面７５０ａからｚ方向に延びた支持部７５１が形成されている。相スイッチモジュールの備える３つの端子のうちのコレクタ端子３３０ａがｘ方向において最も支持部７５１側に位置している。
支持部７５１の先端側の支持面７５１ａはｚ方向に面する平坦形状を成している。この支持面７５１ａにバスバモジュール７００が搭載される。
支持部７５１にはねじ溝を備える固定ボルト孔７５１ｂが形成されている。この固定ボルト孔７５１ｂは支持面７５１ａに開口している。固定ボルト孔７５１ｂのねじ溝に固定ボルト７５２の軸部の先端側が締結される。固定ボルト７５２によってバスバモジュール７００が筐体７５０に固定される。
なお、電力変換装置３００は図示しない以下の構成要素も有する。すなわち電力変換装置３００は、正極バスバ３０１と負極バスバ３０２のインサート形成された樹脂モールドと、フィルタコンデンサ３１１と平滑コンデンサ３２１の収納されたコンデンサケースを有する。さらに電力変換装置３００は、Ａ相リアクトル３１３の収納されたリアクトルケースと、第１連結バスバ３４１～第７連結バスバ３４７のインサート成形された端子部と、ＭＧＥＣＵの搭載された制御回路基板やドライバの搭載されたドライバ基板を有する。
第３電極バスバ３２２と第４電極バスバ３２３それぞれの一部が上記のコンデンサケースに収納され、一部がその外に露出している。この第３電極バスバ３２２と第４電極バスバ３２３それぞれのコンデンサケースの外に露出した部位が、バスバモジュール７００の端子台７１０に機械的に接続される。それとともに、第３電極バスバ３２２はＰバスバ３０３と電気的に接続される。第４電極バスバ３２３はＮバスバ３０４と電気的に接続される。
＜バスバモジュール＞
次に、バスバモジュール７００を詳説する。それに当たって、以下においては互いに直交の関係にある３方向をｘ方向、ｙ方向、および、ｚ方向とする。
上記したようにバスバモジュール７００はＰバスバ３０３とＮバスバ３０４を備える。Ｐバスバ３０３とＮバスバ３０４それぞれは銅やアルミニウムなどの金属材料から成る。これら２つのバスバは平板形状の金属板をプレス加工することで製造される。
またバスバモジュール７００は端子台７１０と絶縁紙７２０を有する。端子台７１０は絶縁性の樹脂材料から成る。端子台７１０はＰバスバ３０３とＮバスバ３０４を筐体７５０に固定する機能を果たす。絶縁紙７２０は絶縁材料から成る。絶縁紙７２０はＰバスバ３０３とＮバスバ３０４を絶縁する機能を果たす。
図７に示すように端子台７１０は固定ボルト７５２によって筐体７５０に固定される。図８に示すようにＰバスバ３０３が端子台７１０に設けられる。図９に示すように絶縁紙７２０がＰバスバ３０３に設けられる。図１０に示すようにＮバスバ３０４が絶縁紙７２０を介してＰバスバ３０３に設けられる。そして第３電極バスバ３２２がＰバスバ３０３に接続されるとともに端子台７１０に固定される。第４電極バスバ３２３がＮバスバ３０４に接続されるとともに端子台７１０に固定される。バスバモジュール７００と後述の固定ボルト７５２が電力変換回路用通電部に含まれる。以下、バスバモジュール７００の構成要素を個別に説明する。
＜Ｐバスバ＞
図４に示すようにＰバスバ３０３はｚ方向の厚さの薄い平板形状を成している。細分化して説明すると、Ｐバスバ３０３は第１平板部３５１と第１延長部３５２を有する。
第１平板部３５１は第１延長部３５２よりも体格が大きくなっている。Ｐバスバ３０３の重心は第１平板部３５１にある。より限定的に言えば、Ｐバスバ３０３の重心は第１平板部３５１における端子台７１０とｚ方向で並ぶ部位にある。
第１平板部３５１はｘ方向で離間して並ぶ第１左縁部と第１右縁部、および、ｙ方向で離間して並ぶ第１上縁部と第１下縁部を有する。また第１平板部３５１はｚ方向で並ぶ第１上面３５１ａと第１下面３５１ｂを有する。
第１平板部３５１の第１右縁部側は端子台７１０とｚ方向で非対向になっている。この第１平板部３５１の第１右縁部側には、第１上面３５１ａと第１下面３５１ｂとに開口する第１通し孔３５１ｃが７つ形成されている。これら７つの第１通し孔３５１ｃはｙ方向に離間して並んでいる。
図３に示すように、この第１通し孔３５１ｃに相スイッチモジュールのコレクタ端子３３０ａが通される。コレクタ端子３３０ａの先端は、第１通し孔３５１ｃの第１下面３５１ｂ側の開口から第１上面３５１ａ側の開口へと向かって通される。コレクタ端子３３０ａの先端はｚ方向において第１上面３５１ａの上方に位置している。
図示しないが、第１通し孔３５１ｃを構成する環状の縁部にはｚ方向において第１上面３５１ａの上方に突起する第１接続部が形成されている。この第１接続部とコレクタ端子３３０ａの先端側とがレーザ溶接などによって接合される。これによりＰバスバ３０３と７つの相スイッチモジュールそれぞれのコレクタ端子３３０ａとが接続される。
第１延長部３５２は第１平板部３５１から離間する態様でｘ方向およびｙ方向に延びている。本実施形態では、４つの第１延長部３５２が第１平板部３５１に一体的に連結されている。４つの第１延長部３５２のうちの２つが第１平板部３５１の第１左縁部からｘ方向に離間する態様で延びている。そしてこれら２つの第１延長部３５２はｙ方向で離間して並んでいる。
残り２つの第１延長部３５２のうちの１つが第１平板部３５１の第１上縁部からｙ方向に離間する態様で延びている。最後の１つの第１延長部３５２が第１下縁部からｙ方向に離間する態様で延びている。これら２つの第１延長部３５２の第１平板部３５１から離間して延びる方向はｙ方向で逆向きになっている。そしてこれら２つの第１延長部３５２はｘ方向で離間している。
これら４つの第１延長部３５２それぞれには、ｚ方向に貫通する第１貫通孔３５２ａが形成されている。これら４つの第１貫通孔３５２ａそれぞれに、端子台７１０の埋め込みボルト７１２の軸部が通される。
第１平板部３５１の第１左縁部に一体的に連結された２つの第１延長部３５２は平滑コンデンサ３２１の有する２つの電極のうちの一方に接続された第３電極バスバ３２２と接続される。それとともにこれら２つの第１延長部３５２は端子台７１０に固定される。第１平板部３５１の第１上縁部と第１下縁部に一体的に連結された２つの第１延長部３５２は端子台７１０に固定される。
＜Ｎバスバ＞
図５に示すようにＮバスバ３０４はｚ方向の厚さの薄い平板形状を成している。細分化して説明すると、Ｎバスバ３０４は第２平板部３６１と第２延長部３６２を有する。
第２平板部３６１は第２延長部３６２よりも体格が大きくなっている。Ｎバスバ３０４の重心は第２平板部３６１にある。より限定的に言えば、Ｎバスバ３０４の重心は第２平板部３６１における端子台７１０とｚ方向で並ぶ部位にある。
第２平板部３６１はｘ方向で離間して並ぶ第２左縁部と第２右縁部、および、ｙ方向で離間して並ぶ第２上縁部と第２下縁部を有する。また第２平板部３６１はｚ方向で並ぶ第２上面３６１ａと第２下面３６１ｂを有する。
第２平板部３６１の第２右縁部側は端子台７１０とｚ方向で非対向になっている。第２平板部３６１の第２右縁部側には、第２上面３６１ａと第２下面３６１ｂとに開口する第２通し孔３６１ｃが７つ形成されている。これら７つの第２通し孔３６１ｃはｙ方向に離間して並んでいる。
図３に示すように、この第２通し孔３６１ｃに相スイッチモジュールのエミッタ端子３３０ｂが通される。エミッタ端子３３０ｂの先端は、第２通し孔３６１ｃの第２下面３６１ｂ側の開口から第２上面３６１ａ側の開口へと向かって通される。エミッタ端子３３０ｂの先端はｚ方向において第２上面３６１ａの上方に位置している。
図示しないが、第２通し孔３６１ｃを構成する環状の縁部にはｚ方向において第２上面３６１ａの上方に突起する第２接続部が形成されている。この第２接続部とエミッタ端子３３０ｂの先端側とがレーザ溶接などによって接合される。これによりＮバスバ３０４と７つの相スイッチモジュールそれぞれのエミッタ端子３３０ｂとが接続される。
第２延長部３６２は第２平板部３６１から離間する態様でｘ方向およびｙ方向に延びている。本実施形態では、４つの第２延長部３６２が第２平板部３６１に一体的に連結されている。４つの第２延長部３６２のうちの２つが第２平板部３６１の第２左縁部からｘ方向に離間する態様で延びている。そしてこれら２つの第２延長部３６２はｙ方向に離間して並んでいる。
残り２つの第２延長部３６２のうちの１つが第２平板部３６１の第２上縁部からｙ方向に離間する態様で延びている。最後の１つの第２延長部３６２が第２下縁部からｙ方向に離間する態様で延びている。これら２つの第１延長部３５２の第１平板部３５１から離間して延びる方向はｙ方向で逆向きになっている。そしてこれら２つの第２延長部３６２はｘ方向で離間している。
これら４つの第２延長部３６２それぞれには、ｚ方向に貫通する第２貫通孔３６２ａが形成されている。これら４つの第２貫通孔３６２ａそれぞれに、端子台７１０の埋め込みボルト７１２の軸部が通される。
第２平板部３６１の第２左縁部に一体的に連結された２つの第２延長部３６２は平滑コンデンサ３２１の有する２つの電極のうちの他方に接続された第４電極バスバ３２３と接続される。それとともにこれら２つの第２延長部３６２は端子台７１０に固定される。第２平板部３６１の第２上縁部と第２下縁部に一体的に連結された２つの第２延長部３６２は端子台７１０に固定される。
図３に示すように第２平板部３６１の第２通し孔３６１ｃの形成部位よりも中央側の部位はｚ方向でＰバスバ３０３と対向配置される。この第２平板部３６１におけるＰバスバ３０３との対向部位は、ｚ方向において第２下面３６１ｂから第２上面３６１ａに向かって局所的に凹んでいる。このように対向部位が局所的に凹むことで、Ｐバスバ３０３の第１接続部とコレクタ端子３３０ａそれぞれの先端側とＮバスバ３０４との接触が避けられている。
なお、図２と図５ではこの凹んだ部位を示すための線をＮバスバ３０４に図示している。しかしながら、図１０では表記が煩雑となることを避けるために、この凹んだ部位を示す線の図示を省略している。また、このように第２平板部３６１の一部が局所的に凹むのではなく、第１接続部とコレクタ端子３３０ａを単に通すための通し孔が第２平板部３６１に形成された構成を採用することもできる。
＜端子台＞
図６に示すように端子台７１０はｚ方向に面する平面において略矩形を成している。そのために端子台７１０はｘ方向で離間して並ぶ左側面と右側面、および、ｙ方向で離間して並ぶ上側面と下側面を有する。また端子台７１０はｚ方向で並ぶ上端面７１０ａと下端面７１０ｂを有する。
端子台７１０には上端面７１０ａと下端面７１０ｂそれぞれに開口する３つのボルト孔７１１が形成されている。これら３つのボルト孔７１１の上端面７１０ａ側の開口は、これら３つの開口を結ぶ３つの線分によって三角形の形成される位置関係になっている。この三角形と端子台７１０の重心とがｚ方向で並んでいる。
３つのボルト孔７１１のうちの２つはｘ方向において左側面側に位置している。これら２つのボルト孔７１１のうちの一方はｙ方向において上側面側に位置している。２つのボルト孔７１１のうちの他方はｙ方向において下側面側に位置している。これら２つのボルト孔７１１は端子台７１０の端側に位置している。
これに対して最後の１つのボルト孔７１１はｘ方向において左側面と右側面の間に位置し、ｙ方向において上側面と下側面の間に位置している。最後の１つのボルト孔７１１は端子台７１０の中央領域側に位置している。この最後の１つのボルト孔７１１の形成位置は、バツ印で示すバスバモジュール７００の中心点ＣＰをｚ方向に貫く中心線上に位置している。中心点ＣＰはバスバモジュール７００の質量中心点（重心）に相当する。
図３に示すように、端子台７１０の中央側は上端面７１０ａ側から下端面７１０ｂ側に向かって局所的に凹んでいる。この凹みは、ｚ方向に面する底面７１０ｃとｚ方向まわりの周方向で環状を成す環状面７１０ｄとによって区画されている。この底面７１０ｃに最後の１つのボルト孔７１１が開口している。底面７１０ｃが配置部位に相当する。
環状面７１０ｄのｚ方向の長さは左側面側よりも右側面側が短くなっている。そのために上端面７１０ａにおける環状面７１０ｄよりも左側面側の部位は、右側面側の部位よりもｚ方向において下端面７１０ｂから離間している。
この上端面７１０ａにおける環状面７１０ｄよりも左側面側の部位にＰバスバ３０３が設けられる。このように上端面７１０ａにＰバスバ３０３が設けられた状態において、ボルト孔７１１の開口する底面７１０ｃとＰバスバ３０３とは第１高さＨ１だけｚ方向で離間している。この第１高さＨ１は固定ボルト７５２の頭部の軸方向の長さよりも長くなっている。そのために固定ボルト７５２とＰバスバ３０３とはｚ方向で離間しつつ対向している。固定ボルト７５２の頭部とＰバスバ３０３との絶縁距離が確保されている。
なお、第１高さＨ１は固定ボルト７５２の軸方向の長さＬ１よりも短くなっている。そして下端面７１０ｂとＰバスバ３０３とは第２高さＨ２だけｚ方向で離間している。この第２高さＨ２も固定ボルト７５２の軸方向の長さＬ１よりも短くなっている。
また、上端面７１０ａにおける環状面７１０ｄよりも右側面側の部位はｚ方向でＰバスバ３０３と離間して対向配置される。この上端面７１０ａにおける環状面７１０ｄよりも左側面側とＰバスバ３０３とはｚ方向で第３高さＨ３だけ離間している。この第３高さＨ３は固定ボルト７５２の頭部のｚ方向に直交する平面での最短幅Ｗ１よりも短くなっている。ｚ方向に直交する平面に沿う方向が平面方向に相当する。上端面７１０ａにおける環状面７１０ｄよりも右側面側の部位が周辺部位に相当する。
端子台７１０には埋め込みボルト７１２の頭部がインサート成形されている。埋め込みボルト７１２の軸部はｚ方向に沿って上端面７１０ａの上方に突起している。この埋め込みボルト７１２の軸部に、Ｐバスバ３０３とＮバスバ３０４それぞれの延長部の貫通孔と第３電極バスバ３２２と第４電極バスバ３２３に形成された貫通孔とが選択的に通される。
そして図２と図３に示す固定ナット７１３が埋め込みボルト７１２の軸部に締結される。これによりＰバスバ３０３、Ｎバスバ３０４、第３電極バスバ３２２、および、第４電極バスバ３２３それぞれが端子台７１０に固定される。それとともにＰバスバ３０３と第３電極バスバ３２２が電気的に接続される。Ｎバスバ３０４と第４電極バスバ３２３が電気的に接続される。
本実施形態では８個の埋め込みボルト７１２が端子台７１０の上端面７１０ａの端側にインサート成形されている。ｚ方向に面する平面において最短距離で隣り合う８個の埋め込みボルト７１２の軸部を結ぶ８つの線分によって多角形が形成されている。この多角形とバスバモジュール７００の中心点ＣＰとがｚ方向で並んでいる。この多角形と上記の三角形のｚ方向で重なる領域と端子台７１０の重心とがｚ方向で並んでいる。
これら８個の埋め込みボルト７１２のうちの４つが左側面側に位置している。これら４つの埋め込みボルト７１２はｙ方向に離間して並んでいる。ｙ方向で並ぶ４つの埋め込みボルト７１２のうちの１つ飛ばしで並ぶ２つにＰバスバ３０３の第１延長部３５２の第１貫通孔３５２ａと第３電極バスバ３２２に形成された貫通孔とが通される。この埋め込みボルト７１２の軸部に固定ナット７１３が締結される。これによりＰバスバ３０３と第３電極バスバ３２２とが電気的に接続されるとともに端子台７１０に固定される。
また、残り２つの埋め込みボルト７１２にＮバスバ３０４の第２延長部３６２の第２貫通孔３６２ａと第４電極バスバ３２３に形成された貫通孔とが通される。この埋め込みボルト７１２の軸部に固定ナット７１３が締結される。これによりＮバスバ３０４と第４電極バスバ３２３とが電気的に接続されるとともに端子台７１０に固定される。
残り４つの埋め込みボルト７１２のうちの２つは上端面側に位置している。これら２つの埋め込みボルト７１２はｘ方向に離間して並んでいる。最後の２つの埋め込みボルト７１２は下端面側に位置している。これら２つの埋め込みボルト７１２はｘ方向に離間して並んでいる。
これら上端面側でｘ方向に並ぶ２つの埋め込みボルト７１２のうちの１つに第１延長部３５２の第１貫通孔３５２ａが通される。残りの１つの埋め込みボルト７１２に第２延長部３６２の第２貫通孔３６２ａが通される。下端面側でｘ方向に並ぶ２つの埋め込みボルト７１２のうちの１つに第１貫通孔３５２ａが通される。残りの１つの埋め込みボルト７１２に第２貫通孔３６２ａが通される。これら４つの埋め込みボルト７１２の軸部に固定ナット７１３が締結される。
以上により、Ｐバスバ３０３は４点で端子台７１０に固定される。Ｎバスバ３０４も４点で端子台７１０に固定される。Ｐバスバ３０３を固定する４つの埋め込みボルト７１２を結ぶ４つの線分によって形成される多角形と端子台７１０の重心とがｚ方向で並んでいる。同様にして、Ｎバスバ３０４を固定する４つの埋め込みボルト７１２を結ぶ４つの線分によって形成される多角形と端子台７１０の重心とがｚ方向で並んでいる。なお、これら多角形と中心点ＣＰとがｚ方向で並んでいてもよい。
このように端子台７１０にＰバスバ３０３とＮバスバ３０４が固定された状態で、バスバモジュール７００の中心点ＣＰはｚ方向においてＰバスバ３０３の第１平板部３５１、Ｎバスバ３０４の第２平板部３６１、および、端子台７１０それぞれを貫いている。この中心点ＣＰをｚ方向に貫く中心線が３つのボルト孔７１１のうちの１つを貫いている。そしてこのボルト孔７１１に通された固定ボルト７５２の頭部はｚ方向においてＰバスバ３０３とｚ方向で離間しつつ対向している。それとともにこの固定ボルト７５２の頭部はＰバスバ３０３と絶縁紙７２０を介してＮバスバ３０４とｚ方向で並んでいる。
＜バスバモジュールの組み付け方法＞
図３および図７に示すように、先ず筐体７５０に対して下端面７１０ｂが対向する態様で端子台７１０を筐体７５０に設ける。下端面７１０ｂの一部を図３に示す支持部７５１の支持面７５１ａに接触させる。この際に端子台７１０に形成されたボルト孔７１１と筐体７５０に形成された固定ボルト孔７５１ｂとをｚ方向で連通させる。そしてボルト孔７１１の上端面７１０ａ側の開口から固定ボルト７５２の軸部を挿入する。この固定ボルト７５２の軸部の先端側を固定ボルト孔７５１ｂのねじ溝に締結する。固定ボルト７５２の頭部と筐体７５０の支持部７５１との間で端子台７１０を挟持する。これにより端子台７１０を筐体７５０に固定する。
なお、図７～図１０では図示していないが、バスバモジュール７００を筐体７５０に固定する前に、筐体７５０に７つの相スイッチモジュールの収納された冷却器７３０がバネ体によって固定される。また図７～図１０では各種構成要素の配置を説明するために固定形態を説明するための固定ナット７１３の図示を省略している。
このように筐体７５０に端子台７１０を固定した後、図８に示すように端子台７１０の上端面７１０ａに対して第１下面３５１ｂがｚ方向で対向する態様でＰバスバ３０３を端子台７１０に設ける。この際、Ｐバスバ３０３の有する４つの第１延長部３５２に形成された第１貫通孔３５２ａそれぞれに埋め込みボルト７１２の軸部を通す。これによりＰバスバ３０３の端子台７１０に対する位置が定められる。
この位置決めによって、端子台７１０における局所的に凹んだ部位の底面７１０ｃに開口するボルト孔７１１に軸部の通された固定ボルト７５２の頭部とＰバスバ３０３とがｚ方向で離間しつつ対向する。Ｐバスバ３０３の第１平板部３５１に形成された７つの第１通し孔３５１ｃそれぞれに７つの相スイッチモジュールのコレクタ端子３３０ａが通される。
この後、図２と図３に示すように、埋め込みボルト７１２の軸部に第３電極バスバ３２２の貫通孔を通すとともに第１延長部３５２の設けられた４つの埋め込みボルト７１２の軸部に固定ナット７１３を締結する。そしてレーザによって第１平板部３５１の第１接続部とコレクタ端子３３０ａとを接合する。
次に、図９に示すようにＰバスバ３０３の第１平板部３５１の中央部に絶縁紙７２０を設ける。
そして、図１０に示すようにこの絶縁紙７２０に対して第２下面３６１ｂがｚ方向で対向する態様でＮバスバ３０４を絶縁紙７２０に設ける。この際、Ｎバスバ３０４の有する４つの第２延長部３６２に形成された第２貫通孔３６２ａそれぞれに埋め込みボルト７１２の軸部を通す。これによりＮバスバ３０４の端子台７１０に対する位置が定められる。
この位置決めによって、端子台７１０における局所的に凹んだ部位の底面７１０ｃに開口するボルト孔７１１に軸部の通された固定ボルト７５２の頭部とＮバスバ３０４とが絶縁紙７２０とＰバスバ３０３とを介してｚ方向で並ぶ。Ｎバスバ３０４の第２平板部３６１に形成された７つの第２通し孔３６１ｃそれぞれに７つの相スイッチモジュールのエミッタ端子３３０ｂが通される。
この後、図２と図３に示すように、埋め込みボルト７１２の軸部に第４電極バスバ３２３の貫通孔を通すとともに第２延長部３６２の設けられた４つの埋め込みボルト７１２の軸部に固定ナット７１３を締結する。そしてレーザによって第２平板部３６１の第２接続部とエミッタ端子３３０ｂとを接合する。以上に示した工程を経ることでバスバモジュール７００が筐体７５０に固定される。それとともにバスバモジュール７００が第３電極バスバ３２２および第４電極バスバ３２３それぞれと電気的に接続される。
＜作用効果＞
バスバモジュール７００は７つの相スイッチモジュールに含まれるスイッチと接続される導電性のＰバスバ３０３とＮバスバ３０４、および、これらＰバスバ３０３とＮバスバ３０４の設けられる絶縁性の端子台７１０を有する。
端子台７１０は導電性の３つの固定ボルト７５２を介して筐体７５０に固定されている。これら３つの固定ボルト７５２のうちの１つの頭部とＰバスバ３０３とが、この固定ボルト７５２の軸部の延びるｚ方向で離間しつつ対向している。Ｎバスバ３０４はこの固定ボルト７５２の頭部とｚ方向で離間しつつ並んでいる。
係る構成のため、相スイッチモジュールに含まれるスイッチの制御に応じた電流がＰバスバ３０３とＮバスバ３０４に流れる。これによりＰバスバ３０３とＮバスバ３０４それぞれに、Ｐバスバ３０３とＮバスバ３０４それぞれのインダクタンス成分に応じた電気エネルギーが蓄積される。
しかしながら、Ｐバスバ３０３とＮバスバ３０４に流れる電流から発せられる磁界が、これらバスバとｚ方向で並ぶ固定ボルト７５２を通りやすくなる。この固定ボルト７５２に渦電流が流れやすくなる。
このためにＰバスバ３０３とＮバスバ３０４それぞれのインダクタンス成分に電気エネルギーが蓄積されがたくなる。疑似的にＰバスバ３０３とＮバスバ３０４それぞれのインダクタンス成分が低下されやすくなる。これによりＰバスバ３０３とＮバスバ３０４を流れる電流の時間変化によって生じるサージ電圧の上昇が抑制されやすくなる。
Ｐバスバ３０３とｚ方向で対向する固定ボルト７５２の軸部の挿入される端子台７１０のボルト孔７１１はバスバモジュール７００の中心点ＣＰをｚ方向に貫く位置に形成されている。
これによれば、例えばボルト孔７１１が端子台７１０のＰバスバ３０３とＮバスバ３０４のうちの少なくとも一方の平板部とｚ方向で非対向の端側に形成された構成と比べて、バスバモジュール７００の耐震性の低下が抑制される。そのためにＰバスバ３０３とコレクタ端子３３０ａとの接続部位およびＮバスバ３０４とエミッタ端子３３０ｂとの接続部位それぞれに応力の発生することが抑制される。Ｐバスバ３０３およびＮバスバ３０４それぞれと相スイッチモジュールに含まれるスイッチとの電気的な接続信頼性が低下することが抑制される。
Ｐバスバ３０３とｚ方向で対向する固定ボルト７５２の軸部の挿入されるボルト孔７１１は、端子台７１０における上端面７１０ａ側から下端面７１０ｂ側に向かって局所的に凹んだ部位に形成されている。この凹みの一部を区画する、ｚ方向に面する底面７１０ｃにこのボルト孔７１１が開口している。Ｐバスバ３０３とこのボルト孔７１１の開口する底面７１０ｃとのｚ方向の離間距離（第１高さＨ１）は固定ボルト７５２の頭部のｚ方向の長さよりも長くなっている。
これによれば、固定ボルト７５２の頭部との接触を避ける態様にＰバスバ３０３とＮバスバ３０４それぞれの形状が変形された構成と比べて、これらバスバの体格の増大が抑制される。それとともに、これらＰバスバ３０３とＮバスバ３０４における相スイッチモジュールに含まれるスイッチと平滑コンデンサ３２１との間の通電経路長の増長が抑制される。また、固定ボルト７５２の頭部との接触を避けるための切欠きがＰバスバ３０３とＮバスバ３０４に形成された構成と比べても、上記の通電経路長の増長が抑制される。これによりＰバスバ３０３とＮバスバ３０４を介したスイッチと平滑コンデンサ３２１との間の通電経路のインダクタンス成分の増大が抑制される。サージ電圧の上昇が抑制される。
上端面７１０ａにおける環状面７１０ｄよりも右側面側とＰバスバ３０３とはｚ方向で第３高さＨ３だけ離間している。第３高さＨ３は固定ボルト７５２の頭部の軸方向に直交する平面での最短幅Ｗ１よりも短くなっている。最短幅が最短長さに相当する。
これによれば固定ボルト７５２が端子台７１０とＰバスバ３０３との間の隙間を介して、端子台７１０の局所的に凹んだ部位から離れることが抑制される。このボルト孔７１１から抜けた固定ボルト７５２を介して意図しない通電経路の形成されることが抑制される。固定ボルト７５２によるショートの発生が抑制される。
Ｐバスバ３０３と底面７１０ｃとのｚ方向の離間距離（第１高さＨ１）は固定ボルト７５２の軸方向の長さＬ１よりも短くなっている。
これによれば、振動などによって固定ボルト７５２が底面７１０ｃに開口するボルト孔７１１から部分的に抜けたとしても、固定ボルト７５２の軸部がボルト孔７１１から抜けきる前に、固定ボルト７５２の頭部がＰバスバ３０３に接触する。これにより固定ボルト７５２がボルト孔７１１から抜けることが抑制される。
また、下端面７１０ｂとＰバスバ３０３とのｚ方向の離間距離（第２高さＨ２）は固定ボルト７５２の軸方向の長さＬ１よりも短くなっている。
これによれば、振動などによって固定ボルト７５２が筐体７５０の固定ボルト孔７５１ｂから部分的に抜けたとしても、固定ボルト７５２の軸部が固定ボルト孔７５１ｂから抜けきる前に、固定ボルト７５２の頭部がＰバスバ３０３に接触する。これにより、固定ボルト７５２を介してＰバスバ３０３と筐体７５０とが電気的に接続される。
本実施形態に係る車載システム１００に漏電検出システムが設けられている場合、この固定ボルト７５２を介したＰバスバ３０３と筐体７５０との導通が漏電検出システムによって判別される。この通電によって、固定ボルト７５２のゆるみが判別される。
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
（第１の変形例）
本実施形態では端子台７１０に３つのボルト孔７１１が形成される例を示した。しかしながら端子台７１０には４つ以上のボルト孔７１１が形成されてもよい。
本実施形態では１つのボルト孔７１１が端子台７１０の中央領域側に位置している例を示した。しかしながら２つ以上のボルト孔７１１が端子台７１０の中央領域側に位置してもよい。この変形例において、２つ以上の固定ボルト７５２の頭部がＰバスバ３０３とｚ方向で対向配置されてもよい。
本実施形態では複数のボルト孔７１１のうちの１つが端子台７１０におけるバスバモジュール７００の中心点ＣＰをｚ方向に貫く位置に形成された例を示した。そしてこのボルト孔７１１に設けられる固定ボルト７５２がＰバスバ３０３とｚ方向で対向配置される例を示した。
しかしながらこのボルト孔７１１の形成位置としては上記例に限定されない。このボルト孔７１１は端子台７１０の中央領域側におけるＰバスバ３０３とＮバスバ３０４それぞれの平板部のうちの少なくとも一方と対向する領域に形成されていればよい。
なお端子台７１０の中央領域側とは、例えば端子台７１０における中心点ＣＰの貫かれる位置から、端子台７１０の備える４つの側面の手前までの領域を示している。手前とは、具体的には、端子台７１０のｚ方向に面する方向の長さの四分の一程度中心点ＣＰから離れた位置である。なお、この四分の一程度中心点ＣＰから離れた位置とは一つの目安に過ぎず、例えば五分の一程度中心点ＣＰから離れた位置でもよい。
（第２の変形例）
本実施形態ではＰバスバ３０３が固定ボルト７５２の頭部とｚ方向で離間しつつ対向し、Ｎバスバ３０４がこの固定ボルト７５２の頭部とｚ方向で離間しつつ並ぶ例を示した。しかしながらＰバスバ３０３とＮバスバ３０４のうちの少なくとも一方が固定ボルト７５２とｚ方向で並ぶ構成であれば適宜採用することができる。例えば図２に示す構成において、Ｐバスバ３０３と絶縁紙７２０それぞれに局所的な孔が形成されることで、Ｎバスバ３０４と固定ボルト７５２の頭部とがその孔を介してｚ方向で離間しつつ対向する構成を採用することもできる。
（第３の変形例）
本実施形態では端子台７１０にＰバスバ３０３、絶縁紙７２０、Ｎバスバ３０４の順に積層配置される例を示した。しかしながらこれとは逆に、端子台７１０にＮバスバ３０４、絶縁紙７２０、Ｐバスバ３０３の順に積層配置される構成を採用することもできる。
（第４の変形例）
本実施形態では端子台７１０の中央側が局所的に凹む例を示した。しかしながら例えば図１１に示すようにＰバスバ３０３とＮバスバ３０４における固定ボルト７５２とｚ方向で並ぶ部位が、ｚ方向において端子台７１０から離間する態様で局所的に凹んだ構成を採用することもできる。この局所的に凹んだ部位は、少なくとも固定ボルト７５２の頭部との接触を避ける程度、端子台７１０におけるボルト孔７１１の形成部位から離間している。
（第５の変形例）
本実施形態では端子台７１０に形成された凹みの一部を区画する環状面７１０ｄのｚ方向の長さが左側面側よりも右側面側が短い例を示した。しかしながら環状面７１０ｄのｚ方向の長さは全周にわたって同一でもよい。上端面７１０ａにおける凹みよりも左側面側の部位と下端面７１０ｂとの離間距離と、上端面７１０ａにおける凹みよりも右側面側の部位と下端面７１０ｂとの離間距離とが同等でもよい。
（第６の変形例）
本実施形態では端子台７１０に埋め込みボルト７１２の頭部がインサート成形された例を示した。これとは異なり、端子台７１０にこのボルトを固定するためのねじ溝を備えるボルト孔の形成された構成を採用することもできる。
（その他の変形例）
本実施形態ではバスバモジュール７００を含む電力変換装置３００がハイブリッドシステムを構成する車載システム１００に適用される例を示した。しかしながら電力変換装置３００の適用としては特に上記例に限定されない。例えば電気自動車の車載システムに電力変換装置３００が適用された構成を採用することもできる。
本実施形態ではインバータ３２０がＵ相スイッチモジュール３２４～Ｚ相スイッチモジュール３２９の６つを有する例を示した。しかしながらインバータ３２０がＵ相スイッチモジュール３２４～Ｗ相スイッチモジュール３２６の３つを有する構成を採用することもできる。
本実施形態では電力変換装置３００がコンバータ３１０とインバータ３２０を備える例を示した。しかしながら電力変換装置３００はインバータ３２０だけを備えてもよい。この構成の場合、正極バスバ３０１はＰバスバ３０３に接続される。負極バスバ３０２はＮバスバ３０４に接続される。
１００…車載システム、２００…バッテリ、２０１…ワイヤハーネス、３００…電力変換装置、３０３…Ｐバスバ、３０４…Ｎバスバ、３１３…Ａ相リアクトル、３２１…平滑コンデンサ、３３１…ハイサイドスイッチ、３３２…ローサイドスイッチ、７００…バスバモジュール、７１０…端子台、７１０ａ…上端面、７１０ｂ…下端面、７１１…ボルト孔、７３０…冷却器、７５０…筐体、７５１ａ…支持面、７５１ｂ…固定ボルト孔、７５２…固定ボルト

Claims (9)

  1. 電力変換装置（３００）に含まれるスイッチ素子（３３１，３３２）に接続される導電性のバスバ（３０３，３０４）、および、前記バスバの設けられる絶縁性の端子台（７１０）を備えるバスバモジュール（７００）と、
    前記端子台を前記スイッチ素子の収納される筐体（７５０）に固定するための導電性の固定ボルト（７５２）と、を有し、
    前記固定ボルトの軸部の延びる軸方向において、前記固定ボルトの頭部と前記バスバとが離間しつつ対向している電力変換回路用通電部。
  2. 前記端子台における前記バスバ側の上端面（７１０ａ）と前記筐体側の下端面（７１０ｂ）とに開口して、前記固定ボルトの軸部の挿入されるボルト孔（７１１）が前記端子台に形成され、
    前記筐体における前記下端面と前記軸方向で並ぶ支持面（７５１ａ）に開口して、前記固定ボルトの軸部の締結される固定ボルト孔（７５１ｂ）が前記筐体に形成されている請求項１に記載の電力変換回路用通電部。
  3. 前記ボルト孔は前記端子台における前記バスバモジュールの重心を含む中央領域側に形成されている請求項２に記載の電力変換回路用通電部。
  4. 前記上端面における前記固定ボルトの頭部の設けられる配置部位は、前記軸方向において、前記固定ボルトの頭部の前記軸方向の長さよりも前記バスバから離間する態様で局所的に凹んでいる請求項２または請求項３に記載の電力変換回路用通電部。
  5. 前記上端面における前記固定ボルトの頭部の設けられる配置部位から前記軸方向に直交する平面に沿う平面方向に離間した周辺部位と前記バスバとの前記軸方向における離間距離が、前記固定ボルトの頭部の前記平面方向における最短長さ以下になっている請求項２～４いずれか１項に記載の電力変換回路用通電部。
  6. 前記バスバにおける前記軸方向で前記固定ボルトの頭部と対向する対向部位は、前記軸方向において、前記固定ボルトの頭部の前記軸方向の長さよりも前記固定ボルトの頭部から離間する態様で局所的に凹んでいる請求項２または請求項３に記載の電力変換回路用通電部。
  7. 前記バスバにおける前記軸方向で前記固定ボルトの頭部と対向する対向部位と、前記上端面における前記固定ボルトの頭部の設けられる配置部位との前記軸方向における離間距離が、前記固定ボルトの前記軸方向の長さよりも短くなっている請求項２～６いずれか１項に記載の電力変換回路用通電部。
  8. 前記バスバにおける前記軸方向で前記固定ボルトの頭部と対向する対向部位と、前記筐体の前記支持面との前記軸方向における離間距離が、前記固定ボルトの前記軸方向の長さよりも短くなっている請求項２～７いずれか１項に記載の電力変換回路用通電部。
  9. 車両に搭載された漏電検出システムに接続されており、
    前記筐体は導電性を有し、前記筐体と前記バスバの導通が漏電検出システムによって判別される請求項８に記載の電力変換回路用通電部。
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