JP7214028B1 - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パワーモジュールとコンデンサとを接続する直流接続部材の発熱を抑制し、大出力化した電力変換装置を得ること。
【解決手段】直流接続部材と、交流接続部材と、パワーモジュールと、直流接続部材に接続されたコンデンサと、冷却面にパワーモジュールが熱的に接続された筐体と、制御基板とを備え、パワーモジュールは、モジュール本体部、直流接続部材に接続された直流接続端子、及び交流接続部材に接続された交流接続端子を有し、冷却面に平行な一つの方向を第一方向とし、冷却面に平行で第一方向に垂直な方向を第二方向とし、交流接続部材及び交流接続端子はモジュール本体部の第一方向の一方側に配置され、コンデンサはモジュール本体部の第一方向の他方側に配置され、直流接続端子はモジュール本体部の第二方向の一方側または他方側に配置され、直流接続部材は冷却面に対向した対向部を有し、対向部の少なくとも一部が冷却面に熱的に接続されている。
【選択図】図２

Description

本願は、電力変換装置に関するものである。

電気自動車またはハイブリッド自動車のように、駆動源にモータが用いられている電動車両には、電動パワートレイン用の電力変換装置が搭載されている。電力変換装置としては、商用の交流電源から直流電源に変換して高圧バッテリに充電する充電器、高圧バッテリの直流電源から補助機器用のバッテリの電圧（例えば１２Ｖ）に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ、バッテリからの直流電力をモータへの交流電力に変換するインバータ等が挙げられる。電力変換装置は、入力電流を直流から交流、または交流から直流、または入力電圧を異なる電圧に変換する装置である。

電動車両に用いられる電力変換装置においては、投影面積を減らすために、パワーモジュール及びコンデンサといった主回路部品の小型化がなされてきた。一方、パワーモジュール及びコンデンサを小型化することによって、電力を供給する主回路の配線部品が引き出される方向の自由度が小さくなるため、配線部品同士と主回路との接続が複雑になる。

低インダクタンス化及び小型化を課題とし、パワーモジュール構造による対策が記載された車載用の電力変換装置の構成が開示されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に開示された構成では、小型化したパワーモジュールのＤＣ入力部とＡＣ出力部がＬ字状に配置されている。また、パワーモジュールとコンデンサとを接続するために、パワーモジュールの上部に大面積のＰＮ積層バスバーが配置されている。

特開２０１１－０１５４６０号公報

上記特許文献１においては、パワーモジュールのＤＣ入力部とＡＣ出力部がＬ字状に配置されているため、パワーモジュールを小型化することができる。また、パワーモジュールの上部に大面積のＰＮ積層バスバーが配置されているため、電力変換装置を低インダクタンス化することができる。しかしながら、この構造では、パワーモジュール内のＰＮ端子に加え、大面積のＰＮ積層バスバーがパワーモジュールの上部に配置されているため、大型化したＰＮ積層バスバーの発熱が周囲に配置された部材に影響を与えるという課題があった。また、ＰＮ積層バスバーの発熱の抑制を考慮すると、電力変換装置を大出力化できないという課題があった。

そこで、本願は、パワーモジュールとコンデンサとを接続する直流接続部材の発熱を抑制し、大出力化した電力変換装置を得ることを目的としている。

本願に開示される電力変換装置は、直流電力が流れる直流接続部材と、交流電力が流れる交流接続部材と、直流接続部材及び交流接続部材に電気的に接続され、直流接続部材の直流電力と交流接続部材の交流電力とを電力変換する、パワー半導体素子を有したパワーモジュールと、直流接続部材に電気的に接続されたコンデンサと、冷却器、及び冷却器により冷却される冷却面を有し、冷却面にパワーモジュールが熱的に接続された筐体と、パワー半導体素子のスイッチング動作を制御する制御基板と、を備え、パワーモジュールは、モジュール本体部、モジュール本体部から突出し、直流接続部材に電気的に接続された直流接続端子、及びモジュール本体部から突出し、交流接続部材に電気的に接続された交流接続端子を有し、冷却面に平行な一つの方向を第一方向とし、冷却面に平行で第一方向に垂直な方向を第二方向とし、交流接続部材及び交流接続端子は、モジュール本体部の第一方向の一方側に配置され、コンデンサは、モジュール本体部の第一方向の他方側に配置され、直流接続端子は、モジュール本体部の第二方向の一方側または他方側に配置され、直流接続部材は、冷却面に対向した対向部を有し、対向部の少なくとも一部が冷却面に熱的に接続されているものである。

本願に開示される電力変換装置によれば、直流接続部材に電気的に接続されたパワーモジュールと、直流接続部材に電気的に接続されたコンデンサとを備え、パワーモジュールが、モジュール本体部、モジュール本体部から突出し、直流接続部材に電気的に接続された直流接続端子、及びモジュール本体部から突出し、交流接続部材に電気的に接続された交流接続端子を有し、交流接続部材及び交流接続端子が、モジュール本体部の第一方向の一方側に配置され、コンデンサが、モジュール本体部の第一方向の他方側に配置され、直流接続端子が、モジュール本体部の第二方向の一方側または他方側に配置され、直流接続部材は、冷却面に対向した対向部を有し、対向部の少なくとも一部が冷却面に熱的に接続されているため、直流接続部材に生じた熱、パワーモジュールの側から直流接続部材に伝達された熱、及びコンデンサの側から直流接続部材に伝達された熱を、冷却面に熱的に接続された対向部から筐体に放熱することができるので、直流接続部材の発熱を抑制し、大出力化した電力変換装置を得ることができる。

実施の形態１に係る電力変換装置の回路の概略を示す図である。 実施の形態１に係る電力変換装置の概略を示す平面図である。 図２のＡ－Ａ断面位置で切断した電力変換装置の断面図である。 図２のＢ－Ｂ断面位置で切断した電力変換装置の断面図である。 図２のＣ－Ｃ断面位置で切断した電力変換装置の断面図である。 実施の形態１に係る別の電力変換装置の要部を示す断面図である。 実施の形態２に係る電力変換装置の概略を示す平面図である。 実施の形態３に係る電力変換装置の概略を示す平面図である。 図８のＤ－Ｄ断面位置で切断した電力変換装置の断面図である。 実施の形態４に係る電力変換装置の概略を示す平面図である。 実施の形態４に係る電力変換装置の概略を示す別の平面図である。

以下、本願の実施の形態による電力変換装置を図に基づいて説明する。なお、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る電力変換装置１の回路の概略を示す図、図２は電力変換装置１の概略を示す平面図、図３は図２のＡ－Ａ断面位置で切断した電力変換装置１の断面図、図４は図２のＢ－Ｂ断面位置で切断した電力変換装置１の断面図、図５は図２のＣ－Ｃ断面位置で切断した電力変換装置１の断面図である。電力変換装置１は、入力電流を直流から交流、交流から直流、または入力電圧を異なる電圧に変換する装置である。本願では、直流電力を交流電力に変換する三相インバータとして電力変換装置１を説明するが、本願で開示する電力変換装置は三相インバータに限るものではない。

＜電力変換装置１の回路構成＞
電力変換装置１の回路構成の概略を、図１により説明する。電力変換装置１は、パワーモジュール３０、及びコンデンサ４０を備える。電力変換装置１は、外部にあるバッテリ１００に接続される。電力変換装置１は、直流電力が流れる直流接続部材９と、交流電力が流れる交流接続部材１３とを備える。コンデンサ４０は、直流接続部材９に電気的に接続される。パワーモジュール３０は、直流接続部材９及び交流接続部材１３に電気的に接続される。パワーモジュール３０は、直流接続部材９の直流電力と交流接続部材１３の交流電力とを電力変換するパワー半導体素子３００を複数有する。交流電力は、交流接続部材１３から３相モータ１０１に出力され、３相モータ１０１を駆動する。

パワー半導体素子３００は、ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化膜型電界効果トランジスタ、Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ、Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの電力制御用半導体素子、もしくは還流ダイオードなどが用いられる。半導体素子はこれらに限るものではなく、バイポーラトランジスタなどのその他の半導体素子でも構わない。本実施の形態では、ＭＯＳＦＥＴを用いてＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードを還流ダイオードとして使用した構成とするが、ＩＧＢＴ等の寄生ダイオードを有さないスイッチング素子を用いる場合などにおいて還流ダイオードを並列で付与する構成としても構わない。また、スイッチング素子と還流ダイオードとが一体化されたＲＣ－ＩＧＢＴ（逆導通ＩＧＢＴ、Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ＩＧＢＴ）でも構わない。

パワー半導体素子３００にＭＯＳＦＥＴまたはＲＣ－ＩＧＢＴを用いた場合、還流ダイオードが不要になるため、パワーモジュール３０に設ける素子数が少なくなるので、パワーモジュール３０を小型化することができる。パワーモジュール３０が小型になるため、コンデンサ４０を搭載するスペースが容易に確保できるので、直流接続部材９を冷却するスペースを容易に確保することができる。

パワー半導体素子３００は、ケイ素、炭化ケイ素、もしくは窒化ガリウムなどの材料からなる半導体基板に形成され、パワー半導体素子３００にはバンドギャップがケイ素よりも広いワイドバンドギャップ半導体素子を用いることができる。ワイドバンドギャップ半導体素子である炭化ケイ素により形成されたＭＯＳＦＥＴなどを用いた場合、スイッチングする際に生じる電流の時間変化量ｄｉ／ｄｔをケイ素により形成されたＭＯＳＦＥＴより大きくすることができる。また、ワイドバンドギャップ半導体素子はオン抵抗が小さく、損失が少なく、発熱が小さいので、チップ面積を低減することができる。チップ面積が低減されるので、パワーモジュール３０を小型化することができる。パワーモジュール３０が小型になるため、コンデンサ４０を搭載するスペースが容易に確保できるので、直流接続部材９を冷却するスペースを容易に確保することができる。

＜電力変換装置１の構成＞
電力変換装置１の構成を、図２から図５を用いて説明する。電力変換装置１は、パワーモジュール３０、コンデンサ４０、直流接続部材９、交流接続部材１３、筐体２、及び制御基板７０を備える。電力変換装置１は、直流接続部材９がバッテリ１００に接続される部分であるＤＣ入力部６０、交流接続部材１３が３相モータ１０１に接続される部分であるＡＣ出力部５０、及び磁性部材２０をさらに備える。筐体２は、冷却器４、及び冷却器４により冷却される冷却面２ａを有する。冷却面２ａにパワーモジュール３０が熱的に接続される。制御基板７０は、パワー半導体素子３００のスイッチング動作を制御する。図において、冷却面２ａに平行な一つの方向を第一方向（矢印Ｙ）とし、冷却面２ａに平行で第一方向に垂直な方向を第二方向（矢印Ｘ）とし、第一方向及び第二方向に垂直な方向を第三方向（矢印Ｚ）とする。

筐体２は、アルミニウムなどの金属材料、または樹脂部材から作製される。冷却器４は、例えば、冷媒が流れる流路である。冷媒には、例えば、水またはエチレングリコール液が使用される。図３では冷却器４が筐体２に内蔵された構成を示したがこれに限るものではなく、筐体２の冷却面２ａとは反対側の面に冷却器４を設けた構成でも構わない。また、冷却器４をコンデンサ４０の側にさらに設けても構わない。本実施の形態では、パワーモジュール３０に加えて、コンデンサ４０が冷却面２ａに熱的に接続されている。このように構成することで、コンデンサ４０に生じた熱は筐体２に伝達されるため、コンデンサ４０の温度上昇を抑制することができる。コンデンサ４０の温度上昇が抑制されるので、コンデンサ４０を長寿命化することができる。

本実施の形態では、コンデンサ４０の正極側端子４１と負極側端子４２は、金属からなる端子部分を樹脂部材で覆って形成されている。正極側端子４１と負極側端子４２は、図２において破線で示した部分である。正極側端子４１と負極側端子４２とは、樹脂部材の部分で、筐体２に熱的に接続されている。そのため、コンデンサ４０に生じた熱を正極側端子４１と負極側端子４２を経由して筐体２に放熱することができる。コンデンサ４０に生じた熱が正極側端子４１と負極側端子４２を経由して筐体２に放熱されるので、コンデンサ４０の温度上昇をさらに抑制することができ、コンデンサ４０をさらに長寿命化することができる。本実施の形態では、コンデンサ４０、正極側端子４１、及び負極側端子４２は、冷却面２ａに直接設置しているが、冷却面２ａとの間に放熱部材を設けても構わない。

パワーモジュール３０は、図３に示すように、モジュール本体部３５、モジュール本体部３５から突出し、直流接続部材９に電気的に接続された直流接続端子である正極側直流接続端子３１と負極側直流接続端子３２、モジュール本体部３５から突出し、交流接続部材１３に電気的に接続された交流接続端子３３、及びモジュール本体部３５から突出し、制御基板７０に電気的に接続された信号端子３４を有する。直流接続部材９は、コンデンサ４０の正極側端子４１及び正極側直流接続端子３１に電気的に接続された正極側接続部材１０と、コンデンサ４０の負極側端子４２及び負極側直流接続端子３２に電気的に接続された負極側接続部材１１とを有する。

＜各部の配置構成及び構成の詳細＞
電力変換装置１を構成する各部の配置構成及び構成の詳細について説明する。図２に示すように、交流接続部材１３及び交流接続端子３３は、モジュール本体部３５の第一方向の一方側に配置され、コンデンサ４０は、モジュール本体部３５の第一方向の他方側に配置される。正極側直流接続端子３１及び負極側直流接続端子３２は、モジュール本体部３５の第二方向の一方側または他方側に配置される。本実施の形態では、正極側直流接続端子３１及び負極側直流接続端子３２はモジュール本体部３５の第二方向の一方側に配置されている。このように構成することで、直流接続端子と交流接続端子３３を異なる方向に分けて設けているため、パワーモジュール３０を小型化することができる。

直流接続部材９は、冷却面２ａに対向した対向部を有し、対向部の少なくとも一部が冷却面２ａに熱的に接続されている。このように構成することで、直流接続部材９に生じた熱、パワーモジュール３０の側から直流接続部材９に伝達された熱、及びコンデンサ４０の側から直流接続部材９に伝達された熱を、冷却面２ａに熱的に接続された対向部から筐体２に放熱することができるので、直流接続部材９発熱を抑制し、大出力化した電力変換装置１を得ることができる。本実施の形態では、図３に示すように、冷却面２ａは直流接続部材９の側に突出した突出部３を有し、対向部の少なくとも一部は、突出部３に熱的に接続されている。このように構成することで、直流接続部材９に生じた熱、正極側直流接続端子３１と負極側直流接続端子３２から直流接続部材９に伝達された熱、及び正極側端子４１と負極側端子４２から直流接続部材９に伝達された熱を、突出部３を経由して筐体２に放熱することができる。直流接続部材９の熱が突出部３を経由して筐体２に放熱されるので、大電流が通電された場合でもコンデンサ４０の温度上昇を抑制することができ、コンデンサ４０を長寿命化することができる。

直流接続部材９と突出部３との間には絶縁部材１２または追加の絶縁部材１２ａが設けられ、直流接続部材９と突出部３との間は絶縁されている。図３ではシート状に形成された絶縁部材１２及び追加の絶縁部材１２ａを設けた例を示したが、絶縁部材１２及び追加の絶縁部材１２ａの構成はこれに限るものではなく、絶縁部材１２は空気でもよく、液体または固体の絶縁部材でも構わない。

本実施の形態では、対向部が突出部３に熱的に接続された構成を示したが、対向部が冷却面２ａに熱的に接続される構成はこれに限るものではない。直流接続部材９を冷却面２ａの側に折り曲げて、対向部を冷却面２ａに熱的に接続させても構わない。突出部３を設けて、対向部を突出部３に熱的に接続した場合、直流接続部材９の長さを短くできるので、直流接続部材９のインダクタンスを低減することができる。直流接続部材９のインダクタンスが低減されるので、直流接続部材９の発熱を抑制することができる。

正極側接続部材１０及び負極側接続部材１１は、モジュール本体部３５の第二方向の一方側または他方側に配置されている。本実施の形態では、正極側接続部材１０及び負極側接続部材１１は、モジュール本体部３５の第二方向の一方側に配置されている。このように構成することで、正極側接続部材１０及び負極側接続部材１１が、モジュール本体部３５の制御基板７０の側を経由しないため、直流接続部材９の熱を効率よく筐体２に放熱することができる。また、直流接続部材９の長さを短くできるので、直流接続部材９のインダクタンスを低減することができる。また、正極側接続部材１０及び負極側接続部材１１が、モジュール本体部３５の制御基板７０の側を経由しないため、電力変換装置１を低背化することができる。

本実施の形態では、制御基板７０は、図２に示すように、冷却面２ａに垂直な方向に見て、正極側接続部材１０及び負極側接続部材１１と重複せずに、パワーモジュール３０と重複するように配置されている。このように構成することで、正極側接続部材１０と負極側接続部材１１とが制御基板７０の第三方向の一方側または他方側に配置されないため、正極側接続部材１０と負極側接続部材１１とが制御基板７０の近辺にないので、正極側接続部材１０と負極側接続部材１１から制御基板７０への熱の伝達及びノイズの影響を軽減することができる。

本実施の形態では、正極側接続部材１０及び負極側接続部材１１のそれぞれは、板状に形成される。正極側接続部材１０及び負極側接続部材１１は、例えば、銅などの金属材料から作製される。正極側接続部材１０及び負極側接続部材１１は、図３に示すように、絶縁部材１２を介して、積層して配置された部分を有している。このように構成することで、正極側接続部材１０と負極側接続部材１１とが平行平板を形成するように配置されるため、直流接続部材９の低インダクタンス化を図ることができる。直流接続部材９の低インダクタンス化を図られるので、パワー半導体素子３００のスイッチングによるサージ電圧を低減することができる。

本実施の形態では、図２に示すように、直流接続部材９は、コンデンサ４０と直流接続端子との間の部分で分岐される。分岐した直流接続部材９の部分である分岐接続部材は、分岐した部分とは反対側の端部が、直流電源に接続される電源接続端子部９ａである。電源接続端子部９ａは、ＤＣ入力部６０において直流電源であるバッテリ１００（図２では図示せず）に接続される。このように構成することで、ＤＣ入力部６０から他のパワーモジュールまたは負荷に電力供給されるなど、ＤＣ側に大電流の授受があっても、直流接続部材９の対向部の少なくとも一部が冷却面２ａに熱的に接続されているので、コンデンサ４０の温度上昇を抑制することができ、コンデンサ４０の長寿命を確保することができる。

また、ＤＣ入力部６０とＡＣ出力部５０は異なる位置に配置されている。ＡＣ出力部５０は、交流接続部材１３及び交流接続端子３３と同様に、モジュール本体部３５の第一方向の一方側に配置される。ＤＣ入力部６０は、正極側直流接続端子３１及び負極側直流接続端子３２と同様に、モジュール本体部３５の第二方向の一方側に配置される。このＤＣ入力部６０とＡＣ出力部５０の配置により、３相モータ１０１と電力変換装置１とが一体化された場合、ＡＣ出力部５０の位置を３相モータ１０１と接続容易なモータ軸方向端部とすると、バッテリ１００はモータの軸方向とは異なる方向（ＤＣ入力部６０の方向）に配置されるため、バッテリ１００とＤＣ入力部６０との接続を容易に行うことができる。

本実施の形態では、図４に示すように、直流接続部材９の対向部の少なくとも一部は、突出部３の頂上面に対向した頂上面対向部分９ｂと、突出部３の側面に対向した側面対向部分９ｃとを有し、突出部３を囲むように折れ曲がっている。このように構成することで、突出部３と熱的に接続された直流接続部材９の対向部の面積を増やすことができるので、直流接続部材９から筐体２への放熱効果を高めることができる。また、直流接続部材９である正極側接続部材１０及び負極側接続部材１１のそれぞれの断面積が増え、抵抗値が下がるので、正極側接続部材１０及び負極側接続部材１１のそれぞれは大電流に対応することができる。また、正極側接続部材１０及び負極側接続部材１１の厚みを薄くして、低コスト化及び軽量化を図ることができる。

図４では、正極側接続部材１０と負極側接続部材１１を積層して配置していない箇所において頂上面対向部分９ｂ及び側面対向部分９ｃを設けた例を示したが、これに限るものではない。正極側接続部材１０と負極側接続部材１１を積層して配置した箇所に頂上面対向部分９ｂ及び側面対向部分９ｃを設けても構わない。正極側接続部材１０と負極側接続部材１１を積層して配置した場合、一方の接続部材をねじ止めするために、他方の接続部材の頂上面対向部分９ｂに切欠きを設ける場合がある。正極側接続部材１０と負極側接続部材１１を積層して配置した箇所に頂上面対向部分９ｂ及び側面対向部分９ｃを設けた場合、一方の接続部材をねじ止めするために、他方の接続部材の頂上面対向部分９ｂに切欠きを設けても、切り欠いた平行平板でない頂上面対向部分９ｂに流れる電流は抑制されるが、平行平板である側面対向部分９ｃに電流が流れるようになるため、正極側接続部材１０と負極側接続部材１１の低インダクタンス化を維持することができ、通電に必要な断面積を確保することができる。

本実施の形態では、図５に示すように、追加の絶縁部材１２ａが、突出部３に熱的に接続された直流接続部材９と突出部３との間に設けられ、追加の絶縁部材１２ａは、突出部３に熱的に接続された直流接続部材９の一方の側面の側で絶縁部材１２と一体化されている。図５では、突出部３に熱的に接続された直流接続部材９は、負極側接続部材１１である。一つの絶縁部材を負極側接続部材１１の側面の部分で折り曲げることで、絶縁部材１２と追加の絶縁部材１２ａが形成される。このように構成することで、正極側接続部材１０と負極側接続部材１１との間、及び負極側接続部材１１と突出部３との間の双方の絶縁箇所を１つの絶縁部材で兼ねることができるので、絶縁部材の部品費及び加工費を低減することができる。また、正極側接続部材１０と接触している絶縁部材１２が筐体２に接触していることで、正極側接続部材１０から筐体２への放熱効果が高めることができる。

本実施の形態では、電力変換装置１は、直流接続部材９を取り囲み、冷却面２ａに設けられた磁性部材２０を備える。磁性部材２０は、ノイズを抑制する部材である。直流接続部材９は、磁性部材２０を介して、冷却面２ａに熱的に接続されている。このように構成することで、突出部３が設けられていない箇所であっても、直流接続部材９の長さを変えることなく、直流接続部材９を冷却面２ａに容易に熱的に接続することができる。図５では負極側接続部材１１を図示しているが、正極側接続部材１０も同様に磁性部材２０により取り囲まれているため、正極側接続部材１０も冷却面２ａに熱的に接続されている。また、直流接続部材９と磁性部材２０との間に、絶縁部材１２を設けても構わない。

図５では、正極側接続部材１０と負極側接続部材１１を積層して配置していない箇所において磁性部材２０を配置した例を示したが、これに限るものではない。図６に示すように、正極側接続部材１０と負極側接続部材１１を積層して配置した箇所に磁性部材２０を設けても構わない。図６は実施の形態１に係る別の電力変換装置１の要部を示す断面図で、磁性部材２０の部分を切断した図である。図６において、追加の絶縁部材１２ａが、磁性部材２０に熱的に接続された直流接続部材９と磁性部材２０との間に設けられ、追加の絶縁部材１２ａは、磁性部材２０に熱的に接続された直流接続部材９の一方の側面の側で絶縁部材１２と一体化されている。図６では、磁性部材２０に熱的に接続された直流接続部材９は、負極側接続部材１１である。一つの絶縁部材を負極側接続部材１１の側面の部分で折り曲げることで、絶縁部材１２と追加の絶縁部材１２ａが形成される。このように構成することで、正極側接続部材１０と負極側接続部材１１との間、及び負極側接続部材１１と磁性部材２０との間の双方の絶縁箇所を１つの絶縁部材で兼ねることができるので、絶縁部材の部品費及び加工費を低減することができる。また、正極側接続部材１０と接触している絶縁部材１２が磁性部材２０に接触していることで、正極側接続部材１０から磁性部材２０への放熱効果が高めることができる。

以上のように、実施の形態１による電力変換装置１において、直流接続部材９に電気的に接続されたパワーモジュール３０と、直流接続部材９に電気的に接続されたコンデンサ４０とを備え、パワーモジュール３０が、モジュール本体部３５、モジュール本体部３５から突出し、直流接続部材９に電気的に接続された直流接続端子、及びモジュール本体部３５から突出し、交流接続部材１３に電気的に接続された交流接続端子３３を有し、交流接続部材１３及び交流接続端子３３が、モジュール本体部３５の第一方向の一方側に配置され、コンデンサ４０が、モジュール本体部３５の第一方向の他方側に配置され、直流接続端子が、モジュール本体部３５の第二方向の一方側または他方側に配置され、直流接続部材９が、冷却面２ａに対向した対向部を有し、対向部の少なくとも一部が冷却面２ａに熱的に接続されているため、直流接続部材９に生じた熱、パワーモジュール３０の側から直流接続部材９に伝達された熱、及びコンデンサ４０の側から直流接続部材９に伝達された熱を、冷却面２ａに熱的に接続された対向部から筐体２に放熱することができるので、直流接続部材９の発熱を抑制し、大出力化した電力変換装置１を得ることができる。

直流接続端子が、正極側直流接続端子３１及び負極側直流接続端子３２を有し、直流接続部材９が、コンデンサ４０の正極側端子４１及び正極側直流接続端子３１に電気的に接続された正極側接続部材１０と、コンデンサ４０の負極側端子４２及び負極側直流接続端子３２に電気的に接続された負極側接続部材１１とを有し、正極側接続部材１０及び負極側接続部材１１が、モジュール本体部３５の第二方向の一方側または他方側に配置されている場合、正極側接続部材１０及び負極側接続部材１１が、モジュール本体部３５の制御基板７０の側を経由しないため、直流接続部材９の熱を効率よく筐体２に放熱することができる。また、直流接続部材９の長さを短くできるので、直流接続部材９のインダクタンスを低減することができる。

制御基板７０が、冷却面２ａに垂直な方向に見て、正極側接続部材１０及び負極側接続部材１１と重複せずに、パワーモジュールと重複するように配置されている場合、正極側接続部材１０と負極側接続部材１１とが制御基板７０の第三方向の一方側または他方側に配置されないため、正極側接続部材１０と負極側接続部材１１から制御基板７０への熱の伝達及びノイズの影響を軽減することができる。また、正極側接続部材１０及び負極側接続部材１１のそれぞれが、板状に形成され、正極側接続部材１０及び負極側接続部材１１が、絶縁部材１２を介して、積層して配置された部分を有している場合、正極側接続部材１０と負極側接続部材１１とが平行平板を形成するように配置されるため、直流接続部材９の低インダクタンス化を図ることができる。

冷却面２ａが、直流接続部材９の側に突出した突出部３を有し、対向部の少なくとも一部が、突出部３に熱的に接続されている場合、直流接続部材９に生じた熱、正極側直流接続端子３１と負極側直流接続端子３２から直流接続部材９に伝達された熱、及び正極側端子４１と負極側端子４２から直流接続部材９に伝達された熱を、突出部３を経由して筐体２に容易に放熱することができる。また、突出部３を設け、対向部を突出部３に熱的に接続した場合、直流接続部材９の長さを短くできるので、直流接続部材９のインダクタンスを低減することができる。

対向部の少なくとも一部が、突出部３の頂上面に対向した頂上面対向部分９ｂと、突出部３の側面に対向した側面対向部分９ｃとを有し、突出部３を囲むように折れ曲がっている場合、突出部３と熱的に接続された直流接続部材９の対向部の面積を増やすことができるので、直流接続部材９から筐体２への放熱効果を高めることができる。また、追加の絶縁部材１２ａが、突出部３に熱的に接続された直流接続部材９と突出部３との間に設けられ、追加の絶縁部材１２ａが、突出部３に熱的に接続された直流接続部材９の一方の側面の側で絶縁部材１２と一体化されている場合、正極側接続部材１０と負極側接続部材１１との間、及び負極側接続部材１１と突出部３との間の双方の絶縁箇所を１つの絶縁部材で兼ねることができるので、絶縁部材の部品費及び加工費を低減することができる。

直流接続部材９を取り囲み、冷却面２ａに設けられた磁性部材２０を備え、直流接続部材９が、磁性部材２０を介して、冷却面２ａに熱的に接続されている場合、突出部３が設けられていない箇所であっても、直流接続部材９の長さを変えることなく、直流接続部材９を冷却面２ａに容易に熱的に接続することができる。また、追加の絶縁部材１２ａが、磁性部材２０に熱的に接続された直流接続部材９と磁性部材２０との間に設けられ、追加の絶縁部材１２ａが、磁性部材２０に熱的に接続された直流接続部材９の一方の側面の側で絶縁部材１２と一体化されている場合、正極側接続部材１０と負極側接続部材１１との間、及び負極側接続部材１１と磁性部材２０との間の双方の絶縁箇所を１つの絶縁部材で兼ねることができるので、絶縁部材の部品費及び加工費を低減することができる。

コンデンサ４０が、冷却面２ａに熱的に接続されている場合、コンデンサ４０に生じた熱は筐体２に伝達されるため、コンデンサ４０の温度上昇を抑制することができる。また、直流接続部材９が、コンデンサ４０と直流接続端子との間の部分で分岐され、分岐した直流接続部材の部分である分岐接続部材は、分岐した部分とは反対側の端部が、直流電源に接続される電源接続端子部９ａである場合、電源接続端子部９ａがＤＣ入力部６０において直流電源であるバッテリ１００に接続され、ＤＣ入力部６０から他のパワーモジュールまたは負荷に電力供給されるなど、ＤＣ側に大電流の授受があっても、直流接続部材９の対向部の少なくとも一部が冷却面２ａに熱的に接続されているので、コンデンサ４０の温度上昇を抑制することができ、コンデンサ４０の長寿命を確保することができる。

パワーモジュール３０が有したパワー半導体素子３００が、ワイドバンドギャップ半導体素子である場合、ワイドバンドギャップ半導体素子はオン抵抗が小さく、損失少なく、発熱が小さいため、チップ面積を低減することができるので、パワーモジュール３０を小型化することができる。また、パワーモジュール３０が有したパワー半導体素子３００が、スイッチング素子と還流ダイオードとが一体化されたＲＣ－ＩＧＢＴである場合、還流ダイオードが不要になるため、パワーモジュール３０に設ける素子数が少なくなるので、パワーモジュール３０を小型化することができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係る電力変換装置１について説明する。図７は、実施の形態２に係る電力変換装置１の概略を示す平面図である。実施の形態２に係る電力変換装置１は、直流接続部材９の形状及びＤＣ入力部６０の配置が、実施の形態１とは異なる構成になっている。

直流接続部材９は、直流接続端子である正極側直流接続端子３１と負極側直流接続端子３２から、モジュール本体部３５の第一方向の一方側及びモジュール本体部３５の第一方向の他方側に延出する。直流接続部材９は、モジュール本体部３５の第一方向の他方側に延出した部分において、コンデンサ４０に接続される。直流接続部材９の第一方向の一方側の端部が、直流電源に接続される電源接続端子部９ａである。電源接続端子部９ａは、ＤＣ入力部６０において直流電源であるバッテリ１００に接続される。ＤＣ入力部６０は、ＡＣ出力部５０と同様に、モジュール本体部３５の第一方向の一方側に、ＡＣ出力部５０に隣接して配置される。負極側接続部材１１は、正極側直流接続端子３１に接触しないように、例えば一部を湾曲させて配置されている。

電源接続端子部９ａが直流接続部材９の第一方向の一方側に配置され、ＤＣ入力部６０がモジュール本体部３５の第一方向の一方側に設けられるため、ＤＣ入力部６０とＡＣ出力部５０がモジュール本体部３５の第一方向の一方側に配置されるので、電力変換装置１の車両搭載時に、バッテリ１００及び３相モータ１０１と電力変換装置１との接続が同じ方向から可能となり、電力変換装置１の組立性を向上させることができる。また、車載された高電圧製品で特に重要となる耐衝突性の確保が、モジュール本体部３５の第一方向の一方側の１箇所における対策のみで可能となる。また、直流接続部材９の第一方向の長さが長くなって対向部が増加し、直流接続部材９から筐体２へさらに熱が伝達されるため、直流接続部材９からコンデンサ４０への熱の伝達を低減することができる。直流接続部材９からコンデンサ４０への熱の伝達が低減され、コンデンサ４０の温度上昇が抑制されるので、コンデンサ４０を長寿命化することができる。

実施の形態３．
実施の形態３に係る電力変換装置１について説明する。図８は実施の形態３に係る電力変換装置１の概略を示す平面図、図９は図８のＤ－Ｄ断面位置で切断した電力変換装置１の断面図である。実施の形態３に係る電力変換装置１は、突出部３の形状が、実施の形態１とは異なる構成になっている。

冷却面２ａは、互いに間隔を空けて直流接続部材９の側に突出した第一の突出部３ａ及び第二の突出部３ｂを有する。直流接続部材９の対向部の少なくとも一部は、第一の突出部３ａの側面及び第二の突出部３ｂの側面に挟まれて配置され、第一の突出部３ａの側面及び第二の突出部３ｂの側面に熱的に接続されている。本実施の形態では、直流接続部材９は、絶縁部材１２を介して第一の突出部３ａの側面及び第二の突出部３ｂの側面に熱的に接続されている。また本実施の形態では、直流接続部材９は第二方向に積層されているがこれに限るものではなく、実施の形態１と同様に第三方向に積層されても構わない。

このように構成することで、直流接続部材９が第一の突出部３ａの側面及び第二の突出部３ｂの側面に挟まれているため、直流接続部材９から筐体２への放熱性能を高めることができる。直流接続部材９から筐体２への熱の伝達が促進されるため、直流接続部材９からコンデンサ４０への熱の伝達を低減することができる。直流接続部材９からコンデンサ４０への熱の伝達が低減され、コンデンサ４０の温度上昇が抑制されるので、コンデンサ４０を長寿命化することができる。

実施の形態４．
実施の形態４に係る電力変換装置１について説明する。図１０は実施の形態４に係る電力変換装置１の概略を示す平面図、図１１は電力変換装置１の概略を示す別の平面図で、制御基板７０を取り除いて示した図である。実施の形態４に係る電力変換装置１は、２つのパワーモジュールを備えた構成になっている。

電力変換装置１は、複数のパワーモジュールを備え、複数のパワーモジュールのそれぞれは、第二方向に並べて配置されている。本実施の形態では、電力変換装置１は、第一のパワーモジュール３０ａと第二のパワーモジュール３０ｂとを備え、第一のパワーモジュール３０ａと第二のパワーモジュール３０ｂとは、第二方向に並べて配置されている。

図１１に示すように、第一のパワーモジュール３０ａは、第一のモジュール本体部３５ａ、第一のモジュール本体部３５ａから突出し、直流接続部材９に電気的に接続された直流接続端子である第一の正極側直流接続端子３１ａと第一の負極側直流接続端子３２ａ、及び第一のモジュール本体部３５ａから突出し、第一の交流接続部材１３ａに電気的に接続された第一の交流接続端子３３ａを有する。第二のパワーモジュール３０ｂは、第二のモジュール本体部３５ｂ、第二のモジュール本体部３５ｂから突出し、直流接続部材９に電気的に接続された直流接続端子である第二の正極側直流接続端子３１ｂと第二の負極側直流接続端子３２ｂ、及び第二のモジュール本体部３５ｂから突出し、第二の交流接続部材１３ｂに電気的に接続された第二の交流接続端子３３ｂを有する。これらの端子の配置は、実施の形態１に示したパワーモジュール３０の端子の配置と同様である。

直流接続部材９は、コンデンサ４０の正極側端子４１、第一の正極側直流接続端子３１ａ、及び第二の正極側直流接続端子３１ｂに電気的に接続された正極側接続部材１０と、コンデンサ４０の負極側端子４２、第一の負極側直流接続端子３２ａ、及び第二の負極側直流接続端子３２ｂに電気的に接続された負極側接続部材１１とを有する。第一のＡＣ出力部５０ａは、第一のモジュール本体部３５ａの第一方向の一方側に配置される。第二のＡＣ出力部５０ｂは、第二のモジュール本体部３５ｂの第一方向の一方側に配置される。ＤＣ入力部６０は、コンデンサ４０の第一方向の他方側に配置される。直流接続部材９は、ＤＣ入力部６０においてバッテリ１００（図示せず）に接続される。

このように構成することで、直流接続端子と交流接続端子を異なる方向に分けて設けているため、パワーモジュールを２つ以上設ける場合でも各パワーモジュールを横一列に配置できるので、電力変換装置１を小型化することができる。また、コンデンサ４０と各パワーモジュールとは実施の形態１と同じように接続できるため、複数のパワーモジュールを設けた場合でも、コンデンサ４０またはパワーモジュールを立体的に配置させるなどの複雑な組立工程は不要なため、実施の形態１と同様の生産工程を用いることができる。実施の形態１と同様の生産工程を用いることができるので、実施の形態１の電力変換装置１との混流生産が可能である。また、第一の交流接続端子３３ａから第一のＡＣ出力部５０ａ、及び第二の交流接続端子３３ｂから第二のＡＣ出力部５０ｂまでが最短で接続できるため、部品費が低減され、部品の軽量化、及び放射ノイズ低減が可能となる。

本実施の形態では、複数のパワーモジュールのそれぞれの直流接続端子と直流接続部材９の部分である直流電源に接続される電源接続端子部９ａとの間の直流接続部材９の長さが、互いに同等である。図１１において、第一の正極側直流接続端子３１ａと電源接続端子部９ａとの間の直流接続部材９の長さが、第二の正極側直流接続端子３１ｂと電源接続端子部９ａとの間の直流接続部材９の長さと同等である。同等とは、比較する長さの差が１０％以内であることとする。本実施の形態では、ＤＣ入力部６０は、第一の正極側直流接続端子３１ａと第二の正極側直流接続端子３１ｂとの間の第一方向の他方側に配置される。このように構成することで、第一のパワーモジュール３０ａと第二のパワーモジュール３０ｂに遅延なく電力を供給できるので、２つのパワーモジュールを並列的に活用することができる。２つのパワーモジュールを並列的に活用できるので、パワーモジュール２つ分の大出力化に対応することができ、６相モータにも対応することができる。

本実施の形態では、図１０に示すように、制御基板７０は、複数のパワーモジュールのそれぞれが有したパワー半導体素子のスイッチング動作を制御する制御演算器７０ａを１つ有している。図１０では、制御演算器７０ａが第一のパワーモジュール３０ａと第二のパワーモジュール３０ｂを制御している。このように構成することで、１つの制御演算器７０ａで複数のパワーモジュールが制御されるので、複数のパワーモジュールの同期制御または位相差制御を容易に行うことができる。

本実施の形態で開示した電力変換装置１を車両に搭載した場合において、エンジンで発電し、その電力により車両を走行したり、バッテリを充電したりする際のシリーズハイブリッドでの適用例について説明する。

バッテリ残量が十分に多い場合、ＤＣ入力部６０を経由して、バッテリ１００の電力が走行用である第一のパワーモジュール３０ａまたは第二のパワーモジュール３０ｂに供給され、車両は走行する。この時、ＤＣ電流は、直流接続部材９のＤＣ入力部６０への分岐部分からＤＣ入力部６０の間で最大になる。図１０に示した配置では、コンデンサ４０の正極側端子４１及び負極側端子４２からＤＣ電流が最大になる箇所が離れているため、コンデンサ４０への熱影響は極めて小さい。

バッテリ残量が少ない場合、発電用のパワーモジュール（走行用のパワーモジュールと異なる他方）から、直流接続部材９を経由して、走行用のパワーモジュールに電力が供給され、車両は走行する。また、直流接続部材９を経由して、バッテリ１００を充電する。この時、ＤＣ電流は、直流接続部材９のＤＣ入力部６０への分岐部分から発電用のパワーモジュールの間で最大になる。図１１に示した配置では、直流接続部材９のコンデンサ４０との接続部の近傍、またはコンデンサ４０の正極側端子４１及び負極側端子４２に突出部３を配置すれば、コンデンサ４０への熱影響を小さくすることができる。

図１１では、直流接続部材９を第一のパワーモジュール３０ａ及び第二のパワーモジュール３０ｂとコンデンサ４０との間に配置しているが、直流接続部材９の配置はこれに限るものではない。例えば、ＤＣ入力部６０を第一のＡＣ出力部５０ａに隣接して配置することで、直流接続部材９を第一のＡＣ出力部５０ａ及び第二のＡＣ出力部５０ｂの側に配置することができる。直流接続部材９を第一のＡＣ出力部５０ａ及び第二のＡＣ出力部５０ｂの側に配置した場合、コンデンサ４０への熱影響をさらに小さくすることができる。

コンデンサ４０と冷却面２ａとの間に隙間を設けて、直流接続部材９を配置しても構わない。コンデンサ４０と冷却面２ａとの間の隙間に直流接続部材９を配置した場合、効率よく直流接続部材９を冷却することができる。また、コンデンサ４０が第一のパワーモジュール３０ａ及び第二のパワーモジュール３０ｂに近接して配置できるので、直流接続部材９の低インダクタンス化によりパワー半導体素子３００の発熱が低減され、電力変換装置１の高効率化を図ることができる。

図１０では、２つのパワーモジュールを設けた例を示したが、パワーモジュールの個数は２つに限るものではない。例えば、電力変換装置１にパワーモジュールを３つ搭載すれば、前輪と後輪を別々に制御することができるなど、電力変換装置１に機能追加した場合にも本願に開示した電力変換装置１は有効である。

大出力モータを有する電気自動車に、本実施の形態で開示した電力変換装置１を適用した例について説明する。一般的に、パワーモジュールに通電できる電流には上限があり、大出力モータの駆動には複数のパワーモジュールが必要である。大出力モータとしては、３相ではなく６相のモータとする場合、３相であるが巻線が２群ある場合がある。

図１１に示した電力変換装置１では、第一の正極側直流接続端子３１ａと電源接続端子部９ａとの間の直流接続部材９の長さが、第二の正極側直流接続端子３１ｂと電源接続端子部９ａとの間の直流接続部材９の長さと同等である。そのため、第一のパワーモジュール３０ａと第二のパワーモジュール３０ｂに遅延なく電力を供給できるので、２つのパワーモジュールを並列的に活用することができる。２つのパワーモジュールを並列的に活用できるので、パワーモジュール２つ分の大出力化に対応することができ、６相モータ及び３相２群インバータにも対応することができる。

本願に開示した電力変換装置１の構成を用いれば、小出力の１モータ、小出力の２モータ、または大出力の１モータに対応した電力変換装置１が、類似の部品構成、及び部品配置で作製することができる。また、同一組立ラインで混流生産することが可能なため、電力変換装置１の生産効率を向上させることができる。

また本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。

（付記１）
直流電力が流れる直流接続部材と、
交流電力が流れる交流接続部材と、
前記直流接続部材及び前記交流接続部材に電気的に接続され、前記直流接続部材の直流電力と前記交流接続部材の交流電力とを電力変換する、パワー半導体素子を有したパワーモジュールと、
前記直流接続部材に電気的に接続されたコンデンサと、
冷却器、及び前記冷却器により冷却される冷却面を有し、前記冷却面に前記パワーモジュールが熱的に接続された筐体と、
前記パワー半導体素子のスイッチング動作を制御する制御基板と、を備え、
前記パワーモジュールは、モジュール本体部、前記モジュール本体部から突出し、前記直流接続部材に電気的に接続された直流接続端子、及び前記モジュール本体部から突出し、前記交流接続部材に電気的に接続された交流接続端子を有し、
前記冷却面に平行な一つの方向を第一方向とし、前記冷却面に平行で前記第一方向に垂直な方向を第二方向とし、
前記交流接続部材及び前記交流接続端子は、前記モジュール本体部の前記第一方向の一方側に配置され、前記コンデンサは、前記モジュール本体部の前記第一方向の他方側に配置され、
前記直流接続端子は、前記モジュール本体部の前記第二方向の一方側または他方側に配置され、
前記直流接続部材は、前記冷却面に対向した対向部を有し、前記対向部の少なくとも一部が前記冷却面に熱的に接続されている電力変換装置。
（付記２）
前記直流接続端子は、正極側直流接続端子、及び負極側直流接続端子を有し、
前記直流接続部材は、前記コンデンサの正極側端子及び前記正極側直流接続端子に電気的に接続された正極側接続部材と、前記コンデンサの負極側端子及び前記負極側直流接続端子に電気的に接続された負極側接続部材と、を有し、
前記正極側接続部材及び前記負極側接続部材は、前記モジュール本体部の前記第二方向の一方側または他方側に配置されている付記１に記載の電力変換装置。
（付記３）
前記制御基板は、前記冷却面に垂直な方向に見て、前記正極側接続部材及び前記負極側接続部材と重複せずに、前記パワーモジュールと重複するように配置されている付記２に記載の電力変換装置。
（付記４）
前記正極側接続部材及び前記負極側接続部材のそれぞれは、板状に形成され、
前記正極側接続部材及び前記負極側接続部材は、絶縁部材を介して、積層して配置された部分を有している付記２または３に記載の電力変換装置。
（付記５）
前記冷却面は、前記直流接続部材の側に突出した突出部を有し、
前記対向部の少なくとも一部は、前記突出部に熱的に接続されている付記１から４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記６）
前記対向部の少なくとも一部は、前記突出部の頂上面に対向した頂上面対向部分と、前記突出部の側面に対向した側面対向部分とを有し、前記突出部を囲むように折れ曲がっている付記５に記載の電力変換装置。
（付記７）
前記冷却面は、互いに間隔を空けて前記直流接続部材の側に突出した第一の突出部及び第二の突出部を有し、
前記対向部の少なくとも一部は、前記第一の突出部の側面及び前記第二の突出部の側面に挟まれて配置され、前記第一の突出部の側面及び前記第二の突出部の側面に熱的に接続されている付記１から４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記８）
追加の絶縁部材が、前記突出部に熱的に接続された前記直流接続部材と前記突出部との間に設けられ、
前記追加の絶縁部材は、前記突出部に熱的に接続された前記直流接続部材の一方の側面の側で前記絶縁部材と一体化されている付記５に記載の電力変換装置。
（付記９）
前記直流接続部材を取り囲み、前記冷却面に設けられた磁性部材を備え、
前記直流接続部材は、前記磁性部材を介して、前記冷却面に熱的に接続されている付記１から４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１０）
追加の絶縁部材が、前記磁性部材に熱的に接続された前記直流接続部材と前記磁性部材との間に設けられ、
前記追加の絶縁部材は、前記磁性部材に熱的に接続された前記直流接続部材の一方の側面の側で前記絶縁部材と一体化されている付記９に記載の電力変換装置。
（付記１１）
前記コンデンサは、前記冷却面に熱的に接続されている付記１から１０のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１２）
前記直流接続部材は、前記コンデンサと前記直流接続端子との間の部分で分岐され、
分岐した前記直流接続部材の部分である分岐接続部材は、分岐した部分とは反対側の端部が、直流電源に接続される電源接続端子部である付記１から１１のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１３）
前記直流接続部材は、前記直流接続端子から、前記モジュール本体部の前記第一方向の一方側及び前記モジュール本体部の前記第一方向の他方側に延出し、
前記直流接続部材の前記第一方向の一方側の端部が、直流電源に接続される電源接続端子部である付記１から１１のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１４）
複数の前記パワーモジュールを備え、
複数の前記パワーモジュールのそれぞれは、前記第二方向に並べて配置されている付記１から１３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１５）
複数の前記パワーモジュールのそれぞれの前記直流接続端子と前記直流接続部材の部分である直流電源に接続される電源接続端子部との間の前記直流接続部材の長さが、互いに同等である付記１４に記載の電力変換装置。
（付記１６）
前記制御基板は、複数の前記パワーモジュールのそれぞれが有した前記パワー半導体素子のスイッチング動作を制御する制御演算器を１つ有している付記１４または１５に記載の電力変換装置。
（付記１７）
前記パワーモジュールが有した前記パワー半導体素子は、ワイドバンドギャップ半導体素子である付記１から１６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１８）
前記パワーモジュールが有した前記パワー半導体素子は、スイッチング素子と還流ダイオードとが一体化されたＲＣ－ＩＧＢＴである付記１から１６のいずれか１項に記載の電力変換装置。

１ 電力変換装置、２ 筐体、２ａ 冷却面、３ 突出部、３ａ 第一の突出部、３ｂ 第二の突出部、４ 冷却器、９ 直流接続部材、９ａ 電源接続端子部、９ｂ 頂上面対向部分、９ｃ 側面対向部分、１０ 正極側接続部材、１１ 負極側接続部材、１２ 絶縁部材、１２ａ 追加の絶縁部材、１３ 交流接続部材、１３ａ 第一の交流接続部材、１３ｂ 第二の交流接続部材、２０ 磁性部材、３０ パワーモジュール、３０ａ 第一のパワーモジュール、３０ｂ 第二のパワーモジュール、３００ パワー半導体素子、３１ 正極側直流接続端子、３１ａ 第一の正極側直流接続端子、３１ｂ 第二の正極側直流接続端子、３２ 負極側直流接続端子、３２ａ 第一の負極側直流接続端子、３２ｂ 第二の負極側直流接続端子、３３ 交流接続端子、３３ａ 第一の交流接続端子、３３ｂ 第二の交流接続端子、３４ 信号端子、３５ モジュール本体部、３５ａ 第一のモジュール本体部、３５ｂ 第二のモジュール本体部、４０ コンデンサ、４１ 正極側端子、４２ 負極側端子、５０ ＡＣ出力部、５０ａ 第一のＡＣ出力部、５０ｂ 第二のＡＣ出力部、６０ ＤＣ入力部、７０ 制御基板、７０ａ 制御演算器、１００ バッテリ、１０１ ３相モータ

Claims (18)

1. 直流電力が流れる直流接続部材と、
   交流電力が流れる交流接続部材と、
   前記直流接続部材及び前記交流接続部材に電気的に接続され、前記直流接続部材の直流電力と前記交流接続部材の交流電力とを電力変換する、パワー半導体素子を有したパワーモジュールと、
   前記直流接続部材に電気的に接続されたコンデンサと、
   冷却器、及び前記冷却器により冷却される冷却面を有し、前記冷却面に前記パワーモジュールが熱的に接続された筐体と、
   前記パワー半導体素子のスイッチング動作を制御する制御基板と、を備え、
   前記パワーモジュールは、モジュール本体部、前記モジュール本体部から突出し、前記直流接続部材に電気的に接続された直流接続端子、及び前記モジュール本体部から突出し、前記交流接続部材に電気的に接続された交流接続端子を有し、
   前記冷却面に平行な一つの方向を第一方向とし、前記冷却面に平行で前記第一方向に垂直な方向を第二方向とし、
   前記交流接続部材及び前記交流接続端子は、前記モジュール本体部の前記第一方向の一方側に配置され、前記コンデンサは、前記モジュール本体部の前記第一方向の他方側に配置され、
   前記直流接続端子は、前記モジュール本体部の前記第二方向の一方側または他方側に配置され、
   前記直流接続部材は、前記冷却面に対向した対向部を有し、前記対向部の少なくとも一部が前記冷却面に熱的に接続されている電力変換装置。
2. 前記直流接続端子は、正極側直流接続端子、及び負極側直流接続端子を有し、
   前記直流接続部材は、前記コンデンサの正極側端子及び前記正極側直流接続端子に電気的に接続された正極側接続部材と、前記コンデンサの負極側端子及び前記負極側直流接続端子に電気的に接続された負極側接続部材と、を有し、
   前記正極側接続部材及び前記負極側接続部材は、前記モジュール本体部の前記第二方向の一方側または他方側に配置されている請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記制御基板は、前記冷却面に垂直な方向に見て、前記正極側接続部材及び前記負極側接続部材と重複せずに、前記パワーモジュールと重複するように配置されている請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記正極側接続部材及び前記負極側接続部材のそれぞれは、板状に形成され、
   前記正極側接続部材及び前記負極側接続部材は、絶縁部材を介して、積層して配置された部分を有している請求項２に記載の電力変換装置。
5. 前記冷却面は、前記直流接続部材の側に突出した突出部を有し、
   前記対向部の少なくとも一部は、前記突出部に熱的に接続されている請求項１または４に記載の電力変換装置。
6. 前記対向部の少なくとも一部は、前記突出部の頂上面に対向した頂上面対向部分と、前記突出部の側面に対向した側面対向部分とを有し、前記突出部を囲むように折れ曲がっている請求項５に記載の電力変換装置。
7. 前記冷却面は、互いに間隔を空けて前記直流接続部材の側に突出した第一の突出部及び第二の突出部を有し、
   前記対向部の少なくとも一部は、前記第一の突出部の側面及び前記第二の突出部の側面に挟まれて配置され、前記第一の突出部の側面及び前記第二の突出部の側面に熱的に接続されている請求項４に記載の電力変換装置。
8. 追加の絶縁部材が、前記突出部に熱的に接続された前記直流接続部材と前記突出部との間に設けられ、
   前記追加の絶縁部材は、前記突出部に熱的に接続された前記直流接続部材の一方の側面の側で前記絶縁部材と一体化されている請求項５に記載の電力変換装置。
9. 前記直流接続部材を取り囲み、前記冷却面に設けられた磁性部材を備え、
   前記直流接続部材は、前記磁性部材を介して、前記冷却面に熱的に接続されている請求項１または４に記載の電力変換装置。
10. 追加の絶縁部材が、前記磁性部材に熱的に接続された前記直流接続部材と前記磁性部材との間に設けられ、
    前記追加の絶縁部材は、前記磁性部材に熱的に接続された前記直流接続部材の一方の側面の側で前記絶縁部材と一体化されている請求項９に記載の電力変換装置。
11. 前記コンデンサは、前記冷却面に熱的に接続されている請求項１または４に記載の電力変換装置。
12. 前記直流接続部材は、前記コンデンサと前記直流接続端子との間の部分で分岐され、
    分岐した前記直流接続部材の部分である分岐接続部材は、分岐した部分とは反対側の端部が、直流電源に接続される電源接続端子部である請求項１または４に記載の電力変換装置。
13. 前記直流接続部材は、前記直流接続端子から、前記モジュール本体部の前記第一方向の一方側及び前記モジュール本体部の前記第一方向の他方側に延出し、
    前記直流接続部材の前記第一方向の一方側の端部が、直流電源に接続される電源接続端子部である請求項１または４に記載の電力変換装置。
14. 複数の前記パワーモジュールを備え、
    複数の前記パワーモジュールのそれぞれは、前記第二方向に並べて配置されている請求項１に記載の電力変換装置。
15. 複数の前記パワーモジュールのそれぞれの前記直流接続端子と前記直流接続部材の部分である直流電源に接続される電源接続端子部との間の前記直流接続部材の長さが、互いに同等である請求項１４に記載の電力変換装置。
16. 前記制御基板は、複数の前記パワーモジュールのそれぞれが有した前記パワー半導体素子のスイッチング動作を制御する制御演算器を１つ有している請求項１４または１５に記載の電力変換装置。
17. 前記パワーモジュールが有した前記パワー半導体素子は、ワイドバンドギャップ半導体素子である請求項１または４に記載の電力変換装置。
18. 前記パワーモジュールが有した前記パワー半導体素子は、スイッチング素子と還流ダイオードとが一体化されたＲＣ－ＩＧＢＴである請求項１または４に記載の電力変換装置。

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