JP7283143B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

この発明は、電力変換装置に関し、特に、複数の半導体モジュールを備える電力変換装置に関する。

従来、複数の半導体モジュールを備える電力変換装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１では、２つのスイッチング素子を収納する複数の半導体モジュールを備える電力変換装置が開示されている。また、複数の半導体モジュールに並列に、２つのコンデンサが設けられている。また、複数の半導体モジュールと、２つのコンデンサとを電気的に接続するための配線が設けられている。なお、この配線には寄生インダクタンスが存在する。そして、上記特許文献１では、寄生インダクタンスを低減するために、配線が、積層されたバスバーにより構成されている。

具体的には、上記特許文献１では、２つのコンデンサの正側電極と、複数の半導体モジュールの正側電極とがバスバー（以下、正側バスバーという）により電気的に接続されている。また、２つのコンデンサの負側電極と、複数の半導体モジュールの負側電極とがバスバー（以下、負側バスバーという）により電気的に接続されている。

上記特許文献１では、上記の正側バスバーと負側バスバーとは、共に、略Ｕ字形状を有する銅板により構成されている。そして、略Ｕ字形状の負側バスバーの内側に、略Ｕ字形状の正側バスバーが配置されている。また、略Ｕ字形状の正側バスバーの内側に、２つのコンデンサが配置されている。また、複数の半導体モジュールの負側電極は、略Ｕ字形状の負側バスバーの底部に電気的に接続されている。また、上記特許文献１には明記されていないが、複数の半導体モジュールの正側電極は、負側バスバーに設けられた孔部を介して、略Ｕ字形状の正側バスバーの底部に電気的に接続されていると考えられる。また、上記特許文献１の電力変換装置は、上位電位と中間電位との２つのレベルの電位の電力を出力する。

特開２０１６－２１３９４５号公報

ここで、上記特許文献１に記載されているような、略Ｕ字形状の正側バスバーと略Ｕ字形状の負側バスバーとを設ける構成を、上位電位と中間電位と下位電位との３つのレベルの電位の電力を出力する電力変換装置に適用する場合、略Ｕ字形状の正側バスバーと略Ｕ字形状の負側バスバーとに加えて、略Ｕ字形状の中間電位側バスバーを設ける必要があると考えられる。つまり、正側バスバー、中間電位側バスバーおよび負側バスバーが積層される。たとえば、半導体モジュール側から、負側バスバー、中間電位側バスバー、正側バスバーがこの順で積層される。そして、半導体モジュールの正側電極を正側バスバーに接続するためには、負側バスバーおよび中間電位側バスバーに設けられた孔部を介して、半導体モジュールの正側電極を正側バスバーに接続する必要がある。このため、負側バスバーや中間電位側バスバーなどの導体に比較的多くの孔部を形成する必要があるため、導体の構成が複雑になるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、配線の寄生インダクタンスを低減しながら、導体の構成が複雑になるのを抑制することが可能な電力変換装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による電力変換装置は、上位電位と中間電位と下位電位との３つのレベルの電位の電力を出力する電力変換装置であって、半導体素子を内部に収納する複数の半導体モジュールと、複数の半導体モジュールに電気的に接続されるとともに、互いに直列に接続されている第１コンデンサおよび第２コンデンサと、第１コンデンサの正極端子および半導体モジュールの正極端子に電気的に接続される正極電位導体と、第２コンデンサの負極端子および半導体モジュールの負極端子に電気的に接続される負極電位導体と、複数の半導体モジュール同士を電気的に接続する略平板形状の接続導体と、複数の半導体モジュールからの電力が出力される略平板形状の出力導体と、互いに直列に接続された第１コンデンサと第２コンデンサとの接続点に電気的に接続される中間電位導体とを備え、中間電位導体は、略Ｕ字形状を有するとともに、略Ｕ字形状の中間電位導体の内側に第１コンデンサおよび第２コンデンサが配置されており、複数の半導体モジュールが配置される面に垂直な方向から見て、正極電位導体と中間電位導体と負極電位導体とが互いにオーバラップしない状態で、正極電位導体と中間電位導体と負極電位導体とが、この順で、複数の半導体モジュールの配列方向に沿って、互いに隣り合うように配置されており、前記複数の半導体モジュールが配置される面に垂直な方向から見て、前記中間電位導体と前記出力導体と前記接続導体とが互いにオーバラップする状態でこの順に配置されている。

この発明の一の局面による電力変換装置では、上記のように、複数の半導体モジュールが配置される面に垂直な方向から見て、正極電位導体と中間電位導体と負極電位導体とが互いにオーバラップしない状態で、正極電位導体と中間電位導体と負極電位導体とが、この順で、複数の半導体モジュールの配列方向に沿って、互いに隣り合うように配置されている。これにより、半導体モジュールと正極電位導体とを、中間電位導体および負極電位導体を介さずに電気的に接続することができる。同様に、半導体モジュールと中間電位導体とを、正極電位導体および負極電位導体を介さずに電気的に接続することができる。同様に、半導体モジュールと負極電位導体とを、正極電位導体および中間電位導体を介さずに電気的に接続することができる。その結果、正極電位導体、中間電位導体および負極電位導体に形成される孔部の数を低減することができるので、導体（正極電位導体、中間電位導体および負極電位導体）の構成が複雑になるのを抑制することができる。また、正極電位導体と中間電位導体と負極電位導体とが互いに隣り合うように配置されているので、正極電位導体と中間電位導体と負極電位導体との寄生インダクタンスを低減することができる。これらの結果、配線の寄生インダクタンスを低減しながら、導体の構成が複雑になるのを抑制することができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、正極電位導体と、負極電位導体とは、略Ｌ字形状を有しており、略Ｌ字形状の正極電位導体の配列方向に沿う底部と、略Ｌ字形状の負極電位導体の配列方向に沿う底部とは、中間電位導体とは反対側に延びている。このように構成すれば、正極電位導体の底部が中間電位導体とは反対側に延びているので、正極電位導体を中間電位導体に近づけることができる。同様に、負極電位導体の底部が中間電位導体とは反対側に延びているので、負極電位導体を中間電位導体に近づけることができる。これにより、配線の寄生インダクタンスを効果的に低減することができる。

この場合、好ましくは、正極電位導体の底部と、負極電位導体の底部とは、それぞれ、中間電位導体を介さずに、半導体モジュールに電気的に接続されている。このように構成すれば、中間電位導体に孔部を設けることなく、正極電位導体の底部と負極電位導体の底部との各々に、半導体モジュールを電気的に接続することができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、複数の半導体モジュール同士を電気的に接続する略平板形状の接続導体と、複数の半導体モジュールからの電力が出力される略平板形状の出力導体とをさらに備え、複数の半導体モジュールが配置される面に垂直な方向から見て、正極電位導体および負極電位導体の組と、出力導体と、接続導体とが、オーバラップする状態で配置されており、半導体モジュールは、中間電位導体を介さずに、出力導体および接続導体を介して、正極電位導体と負極電位導体とのうちのいずれかに接続されている。このように構成すれば、出力導体および接続導体が設けられた場合でも、中間電位導体に孔部を設けることなく、正極電位導体と負極電位導体との各々に、半導体モジュールを電気的に接続することができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、複数の半導体モジュールが配置される冷却部をさらに備え、複数の半導体モジュールは、各々、複数の半導体モジュールが配置される冷却部の面に垂直な方向から見て、略長方形形状を有し、冷却部に流れる冷却風の流れの方向に、半導体モジュールの長手方向が沿うように、複数の半導体モジュールが配置されている。このように構成すれば、冷却風の流れの方向に半導体モジュールの短手方向が沿うように複数の半導体モジュールが配置される場合と比べて、冷却風の流れの方向に直交する方向の電力変換装置の長さを短縮することができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、複数の半導体モジュールが配置される冷却部をさらに備え、第１コンデンサと第２コンデンサとは、冷却部に流れる冷却風の流れの方向に沿って隣り合うように配置されている。このように構成すれば、冷却風の流れの方向に直交する方向に第１コンデンサと第２コンデンサとを隣り合うように配置する場合と比べて、冷却風の流れの方向に直交する方向の電力変換装置の長さを短縮することができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、半導体素子は、互いに直列に接続される第１スイッチング素子、第２スイッチング素子、第３スイッチング素子および第４スイッチング素子と、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子の接続点と、第３スイッチング素子および第４スイッチング素子の接続点との間に電気的に接続されるとともに互いに直列に接続される第１ダイオードおよび第２ダイオードとを含み、複数の半導体モジュールは、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子を収納する第１半導体モジュールと、第１ダイオードおよび第２ダイオードを収納する第２半導体モジュールと、第３スイッチング素子および第４スイッチング素子を収納する第３半導体モジュールとを含み、第１半導体モジュールと、第２半導体モジュールと、第３半導体モジュールとがこの順で、配列方向の一方側から他方側に向かって配置されており、正極電位導体と、中間電位導体と、負極電位導体とが、この順で、配列方向の一方側から他方側に向かって配置されている。このように構成すれば、第１スイッチング素子と正極電位導体とが、配列方向の一方側に配置されるので、第１スイッチング素子と正極電位導体とを比較的短い経路で電気的に接続することができる。第４スイッチング素子と負極電位導体とが、配列方向の他方側に配置されるので、第４スイッチング素子と負極電位導体とを比較的短い経路で電気的に接続することができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、半導体素子は、互いに直列に接続される第１スイッチング素子、第２スイッチング素子、第３スイッチング素子および第４スイッチング素子と、第１スイッチング素子および第２スイッチング素子の接続点と、第３スイッチング素子および第４スイッチング素子の接続点との間に電気的に接続されるとともに互いに直列に接続される第１ダイオードおよび第２ダイオードとを含み、複数の半導体モジュールは、第１スイッチング素子および第１ダイオードを収納する第４半導体モジュールと、第２スイッチング素子および第３スイッチング素子を収納する第５半導体モジュールと、第４スイッチング素子および第２ダイオードを収納する第６半導体モジュールと、を含み、第４半導体モジュールと、第５半導体モジュールと、第６半導体モジュールとがこの順で、配列方向の一方側から他方側に向かって配置されており、正極電位導体と、中間電位導体と、負極電位導体とが、この順で、配列方向の一方側から他方側に向かって配置されている。このように構成すれば、第１スイッチング素子と正極電位導体とが、配列方向の一方側に配置されるので、第１スイッチング素子と正極電位導体とを比較的短い経路で電気的に接続することができる。第４スイッチング素子と負極電位導体とが、配列方向の他方側に配置されるので、第４スイッチング素子と負極電位導体とを比較的短い経路で電気的に接続することができる。

本発明によれば、上記のように、配線の寄生インダクタンスを低減しながら、導体の構成が複雑になるのを抑制することができる。

第１実施形態による電力変換装置の回路図である。 第１実施形態による電力変換装置の電力変換部の回路図である。 第１実施形態による複数の半導体モジュールの上面図である。 第１実施形態による半導体モジュールの斜視図である。 第１実施形態による電力変換部の斜視図である。 第１実施形態による電力変換部の分解斜視図である。 第１実施形態による電力変換部の分解側面図である。 第１実施形態によるコンデンサの斜視図である。 第１実施形態による電力変換部の側面図である。 第１実施形態による中間電位導体の底面の斜視図である。 第１実施形態による中間電位導体の側面の斜視図（１）である。 第１実施形態による中間電位導体の側面の斜視図（２）である。 第１実施形態による出力導体の斜視図である。 第１実施形態による第１接続導体の斜視図である。 第１実施形態による第２接続導体の斜視図である。 第１実施形態による電力変換装置の斜視図である。 第２実施形態による電力変換装置の電力変換部の回路図である。 第２実施形態による複数の半導体モジュールの上面図である。 第２実施形態による電力変換部の分解側面図である。 変形例による電力変換装置の電力変換部の回路図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１～図１６を参照して、第１実施形態による電力変換装置１００の構成について説明する。図１に示すように、電力変換装置１００は、上位電位と中間電位と下位電位との３つのレベルの電位の電力を出力するように構成されている。なお、電力変換装置１００は、たとえば、鉄道車両に設けられている。また、鉄道車両に設けられた電力変換装置１００には、パンタグラフ２００から、遮断器２０１を介して、変圧器２０２の２次巻線２０３から、単相の電圧が入力される。

電力変換装置１００は、コンバータ部１を備えている。コンバータ部１は、２次巻線２０３から入力される単相の電圧を、直流電圧に変換する。

電力変換装置１００は、インバータ部２を備えている。インバータ部２は、コンバータ部１から入力される直流電圧を、交流電圧に変換する。そして、変換された交流電圧が、インバータ部２から、鉄道車両を駆動するためのモータ２０４に出力される。

また、コンバータ部１は、互いに並列に接続される２つの電力変換部１０により構成されている。また、インバータ部２は、互いに並列に接続される３つの電力変換部１０により構成されている。以下、１つの電力変換部１０の構成について説明する。

図２に示すように、電力変換部１０は、互いに直列に接続される第１スイッチング素子Ｑ１、第２スイッチング素子Ｑ２、第３スイッチング素子Ｑ３および第４スイッチング素子Ｑ４を含む。第１スイッチング素子Ｑ１、第２スイッチング素子Ｑ２、第３スイッチング素子Ｑ３および第４スイッチング素子Ｑ４は、正極電位側Ｐと負極電位側Ｎとの間に接続されている。また、第１スイッチング素子Ｑ１、第２スイッチング素子Ｑ２、第３スイッチング素子Ｑ３および第４スイッチング素子Ｑ４には、それぞれ、逆並列にダイオードＤが接続されている。なお、第１スイッチング素子Ｑ１、第２スイッチング素子Ｑ２、第３スイッチング素子Ｑ３および第４スイッチング素子Ｑ４は、たとえば、シリコン（Ｓｉ）半導体からなるＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。なお、第１スイッチング素子Ｑ１、第２スイッチング素子Ｑ２、第３スイッチング素子Ｑ３および第４スイッチング素子Ｑ４は、特許請求の範囲の「半導体素子」の一例である。

また、電力変換部１０は、正極電位側Ｐと負極電位側Ｎとの間に、互いに直列に接続されている第１コンデンサＣ１および第２コンデンサＣ２を含む。なお、第１コンデンサＣ１と第２コンデンサＣ２との接続点は、中間電位点Ｍである。第１コンデンサＣ１および第２コンデンサＣ２は、第１スイッチング素子Ｑ１～第４スイッチング素子Ｑ４に対して電気的に並列に接続されている、

また、電力変換部１０は、第１スイッチング素子Ｑ１および第２スイッチング素子Ｑ２の接続点Ｎ１と、第３スイッチング素子Ｑ３および第４スイッチング素子Ｑ４の接続点Ｎ２とに電気的に接続されるとともに互いに直列に接続される第１ダイオードＤ１および第２ダイオードＤ２を含む。なお、第１ダイオードＤ１および第２ダイオードＤ２は、クランプダイオードとして機能する。また、第１ダイオードＤ１のアノードが、中間電位点Ｍに電気的に接続されている。また、第１ダイオードＤ１のカソードが、接続点Ｎ１に電気的に接続されている。第２ダイオードＤ２のアノードが、接続点Ｎ２に電気的に接続されている。また、第２ダイオードＤ２のカソードが、中間電位点Ｍに電気的に接続されている。また、第１ダイオードＤ１および第２ダイオードＤ２は、たとえば、シリコン半導体からなるダイオードである。なお、第１ダイオードＤ１および第２ダイオードＤ２は、特許請求の範囲の「半導体素子」の一例である。

また、図３に示すように、電力変換部１０には、複数の半導体モジュール２０（２０ａ、２０ｂおよび２０ｃ）が複数設けられている。半導体モジュール２０は、第１スイッチング素子Ｑ１、第２スイッチング素子Ｑ２、第３スイッチング素子Ｑ３、第４スイッチング素子Ｑ４、第１ダイオードＤ１および第２ダイオードＤ２のうちのいずれか２つを内部に収納するように構成されている。図４に示すように、半導体モジュール２０は、２つの第１端子２１と、２つの第２端子２２と、３つの第３端子２３とを含む。

また、図５および図６に示すように、電力変換部１０は、冷却部３０を備えている。冷却部３０は、略平板形状の冷却部本体部３１と、冷却部本体部３１から下方（Ｚ２方向側）に延びる放熱フィン３２とを含む。また、複数の半導体モジュール２０は、冷却部本体部３１の上方（Ｚ１方向側）の表面３１ａ上に配置されている。

ここで、第１実施形態では、図２に示すように、複数の半導体モジュール２０は、第１半導体モジュール２０ａと、第２半導体モジュール２０ｂと、第３半導体モジュール２０ｃとを含む。第１半導体モジュール２０ａは、第１スイッチング素子Ｑ１および第２スイッチング素子Ｑ２を収納する。また、第２半導体モジュール２０ｂは、第１ダイオードＤ１および第２ダイオードＤ２を収納する。また、第３半導体モジュール２０ｃは、第３スイッチング素子Ｑ３および第４スイッチング素子Ｑ４を収納する。

そして、第１実施形態では、図３に示すように、第１半導体モジュール２０ａと、第２半導体モジュール２０ｂと、第３半導体モジュール２０ｃとがこの順で、複数の半導体モジュール２０の配列方向であるＸ方向の一方側（Ｘ１方向側）から他方側（Ｘ２方向側）に向かって配置されている。なお、第１半導体モジュール２０ａと、第２半導体モジュール２０ｂと、第３半導体モジュール２０ｃは、それぞれ、Ｘ１方向側からＸ２方向側に向かって、第１端子２１（２１ａ、２１ｂおよび２１ｃ）、第２端子２２（２２ａ、２２ｂおよび２２ｃ）および第３端子２３（２３ａ、２３ｂおよび２３ｃ）がこの順で配列されるように、配置されている。なお、第１半導体モジュール２０ａと、第２半導体モジュール２０ｂと、第３半導体モジュール２０ｃとは、それぞれ、２つずつ設けられている。２つの第１半導体モジュール２０ａ（２つの第２半導体モジュール２０ｂ、２つの第３半導体モジュール２０ｃ）は、電気的に並列に接続されている。なお、第１端子２１ａは、特許請求の範囲の「半導体モジュールの正極端子」の一例である。また、第２端子２２ｃは、特許請求の範囲の「半導体モジュールの負極端子」の一例である。

なお、電力変換装置１００が鉄道車両に設けられた場合、Ｘ方向は、鉄道車両の走行方向に対応する。

また、図２に示すように、第１半導体モジュール２０ａの第１端子２１ａは、コレクタ（Ｃ）端子である。また、第１半導体モジュール２０ａの第２端子２２ａは、エミッタ（Ｅ）端子である。また、第１半導体モジュール２０ａの第３端子２３ａは、出力端子である。

また、第２半導体モジュール２０ｂの第１端子２１ｂは、カソード（Ｋ）端子である。また、第２半導体モジュール２０ｂの第２端子２２ｂは、アノード（Ａ）端子である。また、第２半導体モジュール２０ｂの第３端子２３ｂは、出力端子である。

また、第３半導体モジュール２０ｃの第１端子２１ｃは、コレクタ端子である。また、第３半導体モジュール２０ｃの第２端子２２ｃは、エミッタ端子である。また、第３半導体モジュール２０ｃの第３端子２３ｃは、出力端子である。

ここで、第１実施形態では、図３に示すように、複数の半導体モジュール２０は、各々、複数の半導体モジュール２０が配置される冷却部３０の表面３１ａに垂直な方向（Ｚ方向）から見て、略長方形形状を有する。そして、冷却部３０に流れる冷却風の流れの方向（Ｘ方向）に、半導体モジュール２０の長手方向が沿うように、複数の半導体モジュール２０が配置されている。具体的には、２つの第１半導体モジュール２０ａは、Ｙ方向に沿って隣り合うように配置されている。同様に、２つの第２半導体モジュール２０ｂは、Ｙ方向に沿って隣り合うように配置されている。同様に、２つの第３半導体モジュール２０ｃは、Ｙ方向に沿って隣り合うように配置されている。そして、第１半導体モジュール２０ａ、第２半導体モジュール２０ｂ、および、第３半導体モジュール２０ｃは、この順で、Ｘ方向に沿って隣り合うように配置されている。

また、図７および図９に示すように、電力変換部１０は、正極電位導体４０を備えている。正極電位導体４０は、第１コンデンサＣ１の正極端子Ｃ１ｐ（図８参照）および第１半導体モジュール２０ａの第１端子２１ａに電気的に接続されている。

また、図７および図９に示すように、電力変換部１０は、負極電位導体５０を備えている。負極電位導体５０は、第２コンデンサＣ２の負極端子Ｃ２ｎおよび第３半導体モジュール２０ｃの第２端子２２ｃに電気的に接続されている。

ここで、第１実施形態では、図７および図９に示すように、正極電位導体４０と、負極電位導体５０とは、略Ｌ字形状を有している。そして、略Ｌ字形状の正極電位導体４０のＸ方向に沿う底部４１と、略Ｌ字形状の負極電位導体５０のＸ方向に沿う底部５１とは、後述する中間電位導体６０とは反対側に延びている。具体的には、正極電位導体４０の底部４１は、Ｘ１方向側に延びている。また、負極電位導体５０の底部５１は、Ｘ２方向側に延びている。正極電位導体４０の底部４１は、第１半導体モジュール２０ａの第１端子２１ａの鉛直上方に配置される。また、負極電位導体５０の底部５１は、第３半導体モジュール２０ｃの第２端子２２ｃの鉛直上方に配置される。

また、電力変換部１０は、中間電位導体６０を備えている。中間電位導体６０は、互いに直列に接続された第１コンデンサＣ１と第２コンデンサＣ２との接続点（中間電位点Ｍ）に電気的に接続されている。具体的には、中間電位導体６０は、第１コンデンサＣ１の負極端子Ｃ１ｎと、第２コンデンサＣ２の正極端子Ｃ２ｐと、第２半導体モジュール２０ｂの第３端子２３ｂに電気的に接続されている。

また、中間電位導体６０は、略Ｕ字形状を有する。また、中間電位導体６０は、平板形状を有する。そして、略Ｕ字形状の中間電位導体６０の内側に第１コンデンサＣ１および第２コンデンサＣ２が配置されている。

また、中間電位導体６０は、底面６１（図１０参照）と、側面部に対応する側面６２（図１１参照）および側面６３（図１２参照）とを含む。なお、側面６２の構成は、正極電位導体４０の構成と同様である。また、側面６３の構成は、負極電位導体５０の構成と同様である。

また、第１実施形態では、図５および図６に示すように、第１コンデンサＣ１と第２コンデンサＣ２とは、冷却部３０に流れる冷却風の流れの方向（Ｘ方向）に沿って隣り合うように配置されている。また、第１コンデンサＣ１（第２コンデンサＣ２）は、Ｚ方向から見て、略矩形形状を有する。そして、第１コンデンサＣ１（第２コンデンサＣ２）は、第１コンデンサＣ１（第２コンデンサＣ２）の長手方向がＹ方向に沿うように配置されている。

また、図９に示すように、電力変換部１０は、複数の半導体モジュール２０同士を電気的に接続する略平板形状の第１接続導体７０および第２接続導体８０を備えている。第１接続導体７０は、第１半導体モジュール２０ａの第３端子２３ａと、第２半導体モジュール２０ｂの第１端子２１ｂとを電気的に接続している。また、第２接続導体８０は、第２半導体モジュール２０ｂの第２端子２２ｂと、第３半導体モジュール２０ｃの第３端子２３ｃとを電気的に接続している。なお、第１接続導体７０および第２接続導体８０は、特許請求の範囲の「接続導体」の一例である。

また、電力変換部１０は、複数の半導体モジュール２０からの電力が出力される略平板形状の出力導体９０を備えている。具体的には、出力導体９０は、第１半導体モジュール２０ａの第２端子２２ａと、第３半導体モジュール２０ｃの第１端子２１ｃとを電気的に接続している。

ここで、第１実施形態では、複数の半導体モジュール２０が配置される面（冷却部本体部３１の表面３１ａ）に垂直な方向（Ｚ方向）から見て、正極電位導体４０と中間電位導体６０と負極電位導体５０とは、互いにオーバラップしない。そして、この互いにオーバラップしない状態で、正極電位導体４０と中間電位導体６０と負極電位導体５０とが、この順で、複数の半導体モジュール２０の配列方向であるＸ方向に沿って、Ｘ１方向側からＸ２方向側に向かって、互いに隣り合うように配置されている。

また、第１実施形態では、複数の半導体モジュール２０が配置される面に垂直な方向（Ｚ方向）に沿って、正極電位導体４０および負極電位導体５０の組と、出力導体９０と、第１接続導体７０（第２接続導体８０）とが、積層されている。そして、半導体モジュール２０は、中間電位導体６０を介さずに、出力導体９０および第１接続導体７０（第２接続導体８０）を介して、正極電位導体４０と負極電位導体５０とのうちのいずれかに接続されている。以下、具体的に説明する。

第１接続導体７０と第２接続導体８０とは、半導体モジュール２０に最も近い位置（半導体モジュール２０と出力導体９０との間）において、同一平面上（Ｘ－Ｙ平面上）に互いに隣り合うように配置されている。そして、第１接続導体７０の第１端子７１が、第１半導体モジュール２０ａの第３端子２３ａに電気的に接続される。また、第１接続導体７０の第２端子７２が、第２半導体モジュール２０ｂの第１端子２１ｂに電気的に接続される。

また、第２接続導体８０の第１端子８１が、第２半導体モジュール２０ｂの第２端子２２ｂに電気的に接続される。また、第２接続導体８０の第２端子８２が、第３半導体モジュール２０ｃの第３端子２３ｃに電気的に接続される。

出力導体９０は、互いに隣り合うように配置されている第１接続導体７０および第２接続導体８０の上方（Ｚ１方向側）に配置されている。出力導体９０の第１端子９１は、第１接続導体７０の孔部７０ａ（図１４参照）を介して、第１半導体モジュール２０ａの第２端子２２ａに電気的に接続されている。出力導体９０の第２端子９２は、第２接続導体８０の孔部８０ａ（図１５参照）を介して、第３半導体モジュール２０ｃの第１端子２１ｃに電気的に接続される。出力導体９０の出力端子９３は、第３半導体モジュール２０ｃ側（Ｘ２方向側）に配置される。

図９に示すように、中間電位導体６０の底面６１は、出力導体９０の上方（Ｚ１方向側）に配置される。また、中間電位導体６０の側面６２は、第１コンデンサＣ１の正極端子Ｃ１ｐおよび負極端子Ｃ１ｎが設けられる側面Ｃ１ｓに対向するように配置される。また、中間電位導体６０の側面６３は、第２コンデンサＣ２の正極端子Ｃ２ｐおよび負極端子Ｃ２ｎが設けられる側面Ｃ２ｓに対向するように配置される。

中間電位導体６０の側面６２は、第１コンデンサＣ１の負極端子Ｃ１ｎに電気的に接続される。中間電位導体６０の側面６３は、第２コンデンサＣ２の正極端子Ｃ２ｐに電気的に接続される。中間電位導体６０の端子６４は、出力導体９０の孔部９０ａ（図１３参照）と、第２接続導体８０の孔部８０ｂ（図１５参照）とを介して、第２半導体モジュール２０ｂの第３端子２３ｂに電気的に接続される。

また、正極電位導体４０は、中間電位導体６０の側面６２とＸ方向に対向するように配置される。正極電位導体４０は、中間電位導体６０の側面６２の孔部を介して、第１コンデンサＣ１の正極端子Ｃ１ｐに電気的に接続される。また、第１実施形態では、正極電位導体４０の底部４１（端子４２）は、中間電位導体６０を介さずに、出力導体９０の孔部９０ｂ（図１３参照）および第１接続導体７０の孔部７０ｂ（図１４参照）を介して、第１半導体モジュール２０ａの第１端子２１ａに電気的に接続される。

負極電位導体５０は、中間電位導体６０の側面６３とＸ方向に対向するように配置される。負極電位導体５０は、中間電位導体６０の側面６３の孔部を介して、第２コンデンサＣ２の負極端子Ｃ２ｎに電気的に接続される。また、第１実施形態では、負極電位導体５０の底部５１（端子５２）は、中間電位導体６０を介さずに、出力導体９０の孔部９０ｃ（図１３参照）および第２接続導体８０の孔部８０ｃ（図１５参照）を介して、第３半導体モジュール２０ｃの第２端子２２ｃに電気的に接続される。

ここで、第１スイッチング素子Ｑ１～第４スイッチング素子Ｑ４がスイッチング動作をするとき、中間電位導体６０を流れる転流電流の向き（Ｚ方向に沿った向き）は、正極電位導体４０を流れる転流電流の向き、および、負極電位導体５０を流れる転流電流の向きとは逆になる。また、中間電位導体６０を流れる転流電流の向き（Ｘ方向に沿った向き）は、出力導体９０、第１接続導体７０、および、第２接続導体８０を流れる転流電流の向きと逆になる。したがって、転流経路の一巡のインダクタンスを低減することが可能になる。

また、第１コンデンサＣ１および第２コンデンサＣ２は、各々、内部インダクタンスを有する。このため、各相ごとにおける、１つの第１コンデンサＣ１を含む上位電位側の一巡の回路のインダクタンスは、比較的大きくなる。同様に、各相ごとにおける、１つの第２コンデンサＣ２を含む下位電位側の一巡の回路のインダクタンスは、比較的大きくなる。そこで、上位電位側、下位電位側および中間電位を、複数のコンデンサ（Ｃ１およびＣ２）によって接続することによって、転流経路の一巡のインダクタンスを低減することが可能になる。

図１６は、電力変換装置１００を１つの冷却部本体部３１上に配置した斜視図である。図１６に示すように、コンバータ部１とインバータ部２とを構成する電力変換部１０が、冷却部本体部３１上に５個設けられている。そして、正極電位導体４０、負極電位導体５０、中間電位導体６０、出力導体９０、第１接続導体７０、および、第２接続導体８０は、それぞれ、５個の電力変換部１０に対して共通に（１つずつ）設けられている。なお、冷却部本体部３１を５個の電力変換部１０ごとに設けた場合でも、正極電位導体４０、負極電位導体５０、中間電位導体６０、出力導体９０、第１接続導体７０、および、第２接続導体８０は、それぞれ、５個の電力変換部１０に対して共通に（１つずつ）設けることができる。

［第１実施形態の効果］
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、複数の半導体モジュール２０が配置される面に垂直な方向から見て、正極電位導体４０と中間電位導体６０と負極電位導体５０とが互いにオーバラップしない状態で、正極電位導体４０と中間電位導体６０と負極電位導体５０とが、この順で、複数の半導体モジュール２０の配列方向に沿って、互いに隣り合うように配置されている。これにより、半導体モジュール２０と正極電位導体４０とを、中間電位導体６０および負極電位導体５０を介さずに電気的に接続することができる。同様に、半導体モジュール２０と中間電位導体６０とを、正極電位導体４０および負極電位導体５０を介さずに電気的に接続することができる。同様に、半導体モジュール２０と負極電位導体５０とを、正極電位導体４０および中間電位導体６０を介さずに電気的に接続することができる。その結果、正極電位導体４０、中間電位導体６０および負極電位導体５０に形成される孔部の数を低減することができるので、導体（正極電位導体４０、中間電位導体６０および負極電位導体５０）の構成が複雑になるのを抑制することができる。また、正極電位導体４０と中間電位導体６０と負極電位導体５０とが互いに隣り合うように配置されているので、正極電位導体４０と中間電位導体６０と負極電位導体５０との寄生インダクタンスを低減することができる。これらの結果、配線の寄生インダクタンスを低減しながら、導体の構成が複雑になるのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、略Ｌ字形状の正極電位導体４０のＸ方向に沿う底部４１と、略Ｌ字形状の負極電位導体５０のＸ方向に沿う底部５１とは、中間電位導体６０とは反対側に延びている。これにより、正極電位導体４０の底部４１が中間電位導体６０とは反対側に延びているので、正極電位導体４０を中間電位導体６０に近づけることができる。同様に、負極電位導体５０の底部５１が中間電位導体６０とは反対側に延びているので、負極電位導体５０を中間電位導体６０に近づけることができる。これにより、配線の寄生インダクタンスを効果的に低減することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、正極電位導体４０の底部４１と、負極電位導体５０の底部５１とは、それぞれ、中間電位導体６０を介さずに、半導体モジュール２０に電気的に接続されている。これにより、中間電位導体６０に孔部を設けることなく、正極電位導体４０の底部４１と負極電位導体５０の底部５１との各々に、半導体モジュール２０を電気的に接続することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、複数の半導体モジュール２０が配置される面に垂直な方向に沿って、正極電位導体４０および負極電位導体５０の組と、出力導体９０と、第１接続導体７０（第２接続導体８０）とが、積層されており、半導体モジュール２０は、中間電位導体６０を介さずに、出力導体９０および第１接続導体７０（第２接続導体８０）を介して、正極電位導体４０と負極電位導体５０とのうちのいずれかに接続されている。これにより、出力導体９０および第１接続導体７０（第２接続導体８０）が設けられた場合でも、中間電位導体６０に孔部を設けることなく、正極電位導体４０と負極電位導体５０との各々に、半導体モジュール２０を電気的に接続することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、冷却部３０に流れる冷却風の流れの方向に、半導体モジュール２０の長手方向が沿うように、複数の半導体モジュール２０が配置されている。これにより、冷却風の流れの方向に半導体モジュール２０の短手方向が沿うように複数の半導体モジュール２０が配置される場合と比べて、冷却風の流れの方向に直交する方向の電力変換装置１００の長さを短縮することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、第１コンデンサＣ１と第２コンデンサＣ２とは、冷却部３０に流れる冷却風の流れの方向に沿って隣り合うように配置されている。これにより、冷却風の流れの方向に直交する方向に第１コンデンサＣ１と第２コンデンサＣ２とを隣り合うように配置する場合と比べて、冷却風の流れの方向に直交する方向の電力変換装置１００の長さを短縮することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、第１半導体モジュール２０ａと、第２半導体モジュール２０ｂと、第３半導体モジュール２０ｃとがこの順で、配列方向（Ｘ方向）の一方側から他方側に向かって配置されており、正極電位導体４０と、中間電位導体６０と、負極電位導体５０とが、この順で、配列方向の一方側から他方側に向かって配置されている。これにより、第１スイッチング素子Ｑ１と正極電位導体４０とが、Ｘ方向の一方側に配置されるので、第１スイッチング素子Ｑ１と正極電位導体４０とを比較的短い経路で電気的に接続することができる。第４スイッチング素子Ｑ４と負極電位導体５０とが、Ｘ方向の他方側に配置されるので、第４スイッチング素子Ｑ４と負極電位導体５０とを比較的短い経路で電気的に接続することができる。

［第２実施形態］
図１７～図１９を参照して、第２実施形態による電力変換部３００の構成について説明する。第２実施形態による電力変換部３００では、半導体モジュール３２０に収納される半導体素子の種類が、上記第１実施形態とは異なっている。

第２実施形態では、図１７に示すように、電力変換部３００は、第１半導体モジュール３２０ａと、第２半導体モジュール３２０ｂと、第３半導体モジュール３２０ｃとを含む。第１半導体モジュール３２０ａは、第１スイッチング素子Ｑ１および第１ダイオードＤ１を収納する。また、第２半導体モジュール３２０ｂは、第２スイッチング素子Ｑ２および第３スイッチング素子Ｑ３を収納する。また、第３半導体モジュール３２０ｃは、第４スイッチング素子Ｑ４および第２ダイオードＤ２を収納する。そして、図１８に示すように、第１半導体モジュール３２０ａと、第２半導体モジュール３２０ｂと、第３半導体モジュール３２０ｃとがこの順で、Ｘ方向の一方側（Ｘ１方向側）から他方側（Ｘ２方向側）に向かって配置されている。なお、第１半導体モジュール３２０ａ、および、第２半導体モジュール３２０ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「第４半導体モジュール」および「第５半導体モジュール」の一例である。また、第３半導体モジュール３２０ｃは、特許請求の範囲の「第６半導体モジュール」の一例である。

また、図１７および図１８に示すように、第１半導体モジュール３２０ａの第１端子３２１ａは、コレクタ（Ｃ）端子である。また、第１半導体モジュール３２０ａの第２端子３２２ａは、アノード（Ａ）端子である。また、第１半導体モジュール３２０ａの第３端子３２３ａは、出力端子である。

また、第２半導体モジュール３２０ｂの第１端子３２１ｂは、コレクタ端子である。また、第２半導体モジュール３２０ｂの第２端子３２２ｂは、エミッタ（Ｅ）端子である。また、第２半導体モジュール３２０ｂの第３端子３２３ｂは、出力端子である。

また、第３半導体モジュール３２０ｃの第１端子３２１ｃは、カソード（Ｋ）端子である。また、第３半導体モジュール３２０ｃの第２端子３２２ｃは、エミッタ端子である。また、第３半導体モジュール３２０ｃの第３端子３２３ｃは、出力端子である。なお、第１端子３２１ａは、特許請求の範囲の「半導体モジュールの正極端子」の一例である。また、第２端子３２２ｃは、特許請求の範囲の「半導体モジュールの負極端子」の一例である。

また、第２実施形態では、図１９に示すように、電力変換部３００は、上記第１実施形態の電力変換部１０と同様に、正極電位導体３４０と、中間電位導体３６０と、負極電位導体３５０と、第１接続導体３７０と、第２接続導体３８０と、出力導体３９０とを含む。そして、正極電位導体３４０と、中間電位導体３６０と、負極電位導体３５０とが、この順で、Ｘ方向の一方側（Ｘ１方向側）から他方側（Ｘ２方向側）に向かって配置されている。中間電位導体３６０は、上記第１実施形態の中間電位導体６０と異なり、２つの端子３６１および端子３６２を含む。端子３６１は、第１半導体モジュール３２０ａの第２端子３２２ａに電気的に接続される。また、端子３６２は、第３半導体モジュール３２０ｃの第１端子３２１ｃに電気的に接続される。なお、その他の導体（正極電位導体３４０、負極電位導体３５０、第１接続導体３７０、第２接続導体３８０、および、出力導体３９０）の構成は、孔部などの位置が異なる一方、上記第１実施形態の導体の構成と同様である。

［第２実施形態の効果］
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、第１半導体モジュール３２０ａと、第２半導体モジュール３２０ｂと、第３半導体モジュール３２０ｃとがこの順で、Ｘ方向の一方側から他方側に向かって配置されており、正極電位導体３４０と、中間電位導体３６０と、負極電位導体３５０とが、この順で、Ｘ方向の一方側から他方側に向かって配置されている。これにより、第１スイッチング素子Ｑ１と正極電位導体３４０とが、Ｘ方向の一方側に配置されるので、第１スイッチング素子Ｑ１と正極電位導体３４０とを比較的短い経路で電気的に接続することができる。第４スイッチング素子Ｑ４と負極電位導体３５０とが、Ｘ方向の他方側に配置されるので、第４スイッチング素子Ｑ４と負極電位導体３５０とを比較的短い経路で電気的に接続することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、正極電位導体と負極電位導体とが、略Ｌ字形状を有している例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、正極電位導体と負極電位導体とが、略Ｌ字形状以外の形状（略Ｉ字形状など）を有していてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、半導体モジュールが略長方形形状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、半導体モジュールが略長方形形状以外の形状（略正方形形状など）を有していてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、冷却部に流れる冷却風の流れの方向に、半導体モジュールの長手方向が沿うように、複数の半導体モジュールが配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、冷却部に流れる冷却風の流れの方向に直交する方向に、半導体モジュールの長手方向が沿うように、複数の半導体モジュールが配置されていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、冷却部に流れる冷却風の流れの方向（鉄道車両の走行方向）に沿って、第１半導体モジュールと、第２半導体モジュールと、第３半導体モジュールとが配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、冷却部に流れる冷却風の流れの方向に直交する方向（枕木方向）に沿って、第１半導体モジュールと、第２半導体モジュールと、第３半導体モジュールとが配置されていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、１つの半導体モジュールに２つの素子（２つのスイッチング素子、１つのスイッチング素子と１つのダイオード、または、２つのダイオード）が収納されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、１つの半導体モジュールに、１つまたは３つ以上の素子が収納されていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、スイッチング素子が、シリコン半導体からなるＩＧＢＴである例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図２０に示す変形例による電力変換部４００のように、スイッチング素子Ｑ１１、Ｑ１２，Ｑ１３およびＱ１４を、ＭＯＳＦＥＴにより構成してもよい。また、スイッチング素子とダイオードとのうちの少なくとも一方を、ワイドバンドギャップ半導体から構成してもよい。

１０、３００、４００ 電力変換部
２０、３２０ 半導体モジュール
２０ａ 第１半導体モジュール
２０ｂ 第２半導体モジュール
２０ｃ 第３半導体モジュール
２１ａ、３２１ａ 第１端子（半導体モジュールの正極端子）
２２ｃ、３２２ｃ 第２端子（半導体モジュールの負極端子）
３０ 冷却部
３１ａ 表面（半導体モジュールが配置される面）
４０、３４０ 正極電位導体
４１ 底部
５０ 負極電位導体
５１ 底部
７０、３７０ 第１接続導体（接続導体）
８０、３８０ 第２接続導体（接続導体）
９０、３９０ 出力導体
１００ 電力変換装置
３２０ａ 第１半導体モジュール（第４半導体モジュール）
３２０ｂ 第１半導体モジュール（第５半導体モジュール）
３２０ｃ 第１半導体モジュール（第６半導体モジュール）
Ｃ１ 第１コンデンサ
Ｃ１ｐ 正極端子
Ｃ２ 第２コンデンサ
Ｃ２ｎ 負極端子
Ｄ１ 第１ダイオード（半導体素子）
Ｄ２ 第２ダイオード（半導体素子）
Ｑ１ 第１スイッチング素子（半導体素子）
Ｑ２ 第２スイッチング素子（半導体素子）
Ｑ３ 第３スイッチング素子（半導体素子）
Ｑ４ 第４スイッチング素子（半導体素子）

Claims (8)

1. 上位電位と中間電位と下位電位との３つのレベルの電位の電力を出力する電力変換装置であって、
   半導体素子を内部に収納する複数の半導体モジュールと、
   前記複数の半導体モジュールに電気的に接続されるとともに、互いに直列に接続されている第１コンデンサおよび第２コンデンサと、
   前記第１コンデンサの正極端子および前記半導体モジュールの正極端子に電気的に接続される正極電位導体と、
   前記第２コンデンサの負極端子および前記半導体モジュールの負極端子に電気的に接続される負極電位導体と、
   互いに直列に接続された前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとの接続点に電気的に接続される中間電位導体と、
   前記複数の半導体モジュール同士を電気的に接続する略平板形状の接続導体と、
   前記複数の半導体モジュールからの電力が出力される略平板形状の出力導体とを備え、
   前記中間電位導体は、略Ｕ字形状を有するとともに、略Ｕ字形状の前記中間電位導体の内側に前記第１コンデンサおよび前記第２コンデンサが配置されており、
   前記複数の半導体モジュールが配置される面に垂直な方向から見て、前記正極電位導体と前記中間電位導体と前記負極電位導体とが互いにオーバラップしない状態で、前記正極電位導体と前記中間電位導体と前記負極電位導体とが、この順で、前記複数の半導体モジュールの配列方向に沿って、互いに隣り合うように配置されており、
   前記複数の半導体モジュールが配置される面に垂直な方向から見て、前記中間電位導体と前記出力導体と前記接続導体とが互いにオーバラップする状態でこの順に配置されている、電力変換装置。
2. 前記正極電位導体と、前記負極電位導体とは、略Ｌ字形状を有しており、
   略Ｌ字形状の前記正極電位導体の前記配列方向に沿う底部と、略Ｌ字形状の前記負極電位導体の前記配列方向に沿う底部とは、前記中間電位導体とは反対側に延びている、請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記正極電位導体の底部と、前記負極電位導体の底部とは、それぞれ、前記中間電位導体を介さずに、前記半導体モジュールに電気的に接続されている、請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記複数の半導体モジュールが配置される面に垂直な方向から見て、前記正極電位導体および前記負極電位導体の組と、前記出力導体と、前記接続導体とが、オーバラップする状態で配置されており、
   前記半導体モジュールは、前記中間電位導体を介さずに、前記出力導体および前記接続導体を介して、前記正極電位導体と前記負極電位導体とのうちのいずれかに接続されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
5. 前記複数の半導体モジュールが配置される冷却部をさらに備え、
   前記複数の半導体モジュールは、各々、前記複数の半導体モジュールが配置される前記冷却部の面に垂直な方向から見て、略長方形形状を有し、
   前記冷却部に流れる冷却風の流れの方向に、前記半導体モジュールの長手方向が沿うように、前記複数の半導体モジュールが配置されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
6. 前記複数の半導体モジュールが配置される冷却部をさらに備え、
   前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとは、前記冷却部に流れる冷却風の流れの方向に沿って隣り合うように配置されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
7. 前記半導体素子は、互いに直列に接続される第１スイッチング素子、第２スイッチング素子、第３スイッチング素子および第４スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子の接続点と、前記第３スイッチング素子および前記第４スイッチング素子の接続点との間に電気的に接続されるとともに互いに直列に接続される第１ダイオードおよび第２ダイオードとを含み、
   前記複数の半導体モジュールは、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子を収納する第１半導体モジュールと、前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードを収納する第２半導体モジュールと、前記第３スイッチング素子および前記第４スイッチング素子を収納する第３半導体モジュールとを含み、
   前記第１半導体モジュールと、前記第２半導体モジュールと、前記第３半導体モジュールとがこの順で、前記配列方向の一方側から他方側に向かって配置されており、
   前記正極電位導体と、前記中間電位導体と、前記負極電位導体とが、この順で、前記配列方向の一方側から他方側に向かって配置されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
8. 前記半導体素子は、互いに直列に接続される第１スイッチング素子、第２スイッチング素子、第３スイッチング素子および第４スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子の接続点と、前記第３スイッチング素子および前記第４スイッチング素子の接続点との間に電気的に接続されるとともに互いに直列に接続される第１ダイオードおよび第２ダイオードとを含み、
   前記複数の半導体モジュールは、前記第１スイッチング素子および前記第１ダイオードを収納する第４半導体モジュールと、前記第２スイッチング素子および前記第３スイッチング素子を収納する第５半導体モジュールと、前記第４スイッチング素子および前記第２ダイオードを収納する第６半導体モジュールと、を含み、
   前記第４半導体モジュールと、前記第５半導体モジュールと、前記第６半導体モジュールとがこの順で、前記配列方向の一方側から他方側に向かって配置されており、
   前記正極電位導体と、前記中間電位導体と、前記負極電位導体とが、この順で、前記配列方向の一方側から他方側に向かって配置されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の電力変換装置。

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