WO2008099952A1 - 電力変換装置 - Google Patents

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WO2008099952A1
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electrical contact
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inverter
bus bar
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PCT/JP2008/052607
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Hisao Nishimori
Yasuharu Asai
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to a power conversion device, and more particularly to a power conversion device including a plurality of power converters.
  • a hybrid vehicle is a vehicle that uses a motor driven by a DC power source via an inverter in addition to a conventional engine.
  • a power source is obtained by driving the engine, a DC voltage from a DC power source is converted into an AC voltage by an inverter, and a motor is rotated by the converted AC voltage to obtain a power source.
  • An electric vehicle is a vehicle whose power source is a motor driven by a DC power source via an inverter.
  • An intelligent power module (IPM) installed in such a hybrid vehicle or electric vehicle can be switched from a DC power source by switching semiconductor switching elements (power semiconductor elements) such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) at high speed.
  • the motor is driven by converting the supplied DC power to AC power.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2005-192296 discloses an inverter device having a plurality of inverter devices using a power device composed of modules capable of orthogonal three-phase power conversion.
  • the negative electrode is commonly connected to the integrated planar conductor (bus bar)
  • the positive electrode is commonly connected to the other integrated planar bus bar.
  • the bus bar to which the negative electrode is connected and the bus bar to which the positive electrode is connected are arranged so as to overlap each other with an absolute object in between.
  • an object of the present invention is to provide a power converter that can suppress surge voltage interference between a plurality of power converters. Disclosure of the invention
  • the power conversion device includes a first power converter and a second power converter each including a switching element for performing power conversion, and the first power converter and the second power converter.
  • First and second conductor members for electrically connecting the first and second conductor members, and a first capacitor for smoothing the voltage between the first and second conductor members.
  • On the first conductor member an electrical contact with the first capacitor is provided in a section between the electrical contact with the first power converter and the electrical contact with the second power converter.
  • an electrical contact with the first capacitor is provided in a section between the electrical contact with the first power converter and the electrical contact with the second power converter.
  • the surge voltage generated in each of the first and second power converters and output between the first and second conductor members is applied to the first and second conductor members. It is absorbed by the first capacitor via the electrical contact provided. Therefore, it is possible to suppress the surge voltage from interfering between the first and second power converters. As a result, the restriction on the switching speed that determines the magnitude of the surge voltage is relaxed, so that the power loss of the switching element can be reduced.
  • the first power converter is a converter that boosts a DC voltage from a power source and outputs the boosted voltage between the first and second conductor members.
  • the second power converter is configured to include a switching element as an arm of each phase, and performs power conversion between the DC power boosted by the converter and the AC power exchanged with the electric load. Inverter It is.
  • the surge voltage superimposed on the boosted voltage output from the converter is absorbed by the first capacitor, so that interference between the surge voltage and the surge voltage generated in the inverter can be suppressed.
  • the surge voltage superimposed on the DC voltage output between the first and second conductor members from the inverter is absorbed by the first capacitor, the surge voltage and the surge voltage generated by the converter are absorbed. Interference between and can be suppressed.
  • the second power converter is configured so that each phase includes first and second switching elements connected in series between the first and second conductor members, and the first and second A second capacitor for smoothing the voltage between the two conductor members is included.
  • the second capacitor and Electrical contacts are provided on the first conductor member.
  • the second capacitor and the electrical contact with the second switching element of the first phase and the electrical contact with the second switching element of the second phase Electrical contacts are provided on the second conductor member.
  • the first power converter is configured to include a switching element as an arm of each phase, and is configured to supply direct current power from the power source and alternating current power for driving the first electrical load.
  • This is the first inverter that performs power conversion between the two.
  • the second power converter includes a switching element as an arm for each phase, and is a second inverter that performs power conversion between the DC power from the power source and the AC power that drives the second electric load. is there. According to the above power converter, it is possible to suppress the surge voltage from interfering between the plurality of inverters that receive power supply from the common power source via the first and second conductor members.
  • the first capacitor is provided independently of the substrate on which the switching element is mounted.
  • the first conductor member is disposed on the substrate and is separated by a section ⁇ between the electrical contact with the first power converter and the electrical contact with the second power converter. It is pulled out of the substrate so as to form an electrical contact with the capacitor.
  • the second conductor member is disposed on the substrate and is separated in the section between the electrical contact with the first power converter and the electrical contact with the second power converter, It is pulled out of the board so as to form an electrical contact with the capacitor.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing the overall configuration of a hybrid vehicle shown as an example of mounting a power module according to the present invention.
  • FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a main part of the PCU shown in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a general layout of the semiconductor module in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the switching operation of the boost power module.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the configuration of the semiconductor module according to the present invention.
  • FIG. 6 is a layout diagram of the semiconductor module according to the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a first modification of the configuration of the semiconductor module according to the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a second modification of the semiconductor module according to the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing the overall configuration of a hybrid vehicle shown as an example of mounting a power conversion device according to the present invention.
  • the hybrid vehicle 5 includes a battery 10, a PCU (Power Control Unit) 20, a power output device 30, a differential gear (DG: Differential Gear) 40, and front wheels 50 L and 5 OR Rear wheel 60 L, 6 OR, front seat 70 L, 7 OR, and rear seat 80.
  • a PCU Power Control Unit
  • DG Differential Gear
  • the knotter 10 is arranged at the rear part of the rear seat 80.
  • the battery 10 is electrically connected to the PCU 20.
  • the PCU 20 is arranged using the lower area of the front sheet 70 L, 7 OR, that is, the lower area of the floor.
  • the power output device 30 is disposed in the engine room in front of the dashboard 90.
  • the PCU 20 is electrically connected to the power output device 30.
  • the power output device 30 is connected to the DG40.
  • the battery 10 which is a DC power source is formed of a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion, for example, and supplies a DC voltage to the PCU 20 and is charged by the DC voltage from the PCU 20.
  • a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion, for example
  • PCU 20 boosts the DC voltage from battery 10, converts the boosted DC voltage into an AC voltage, and drives and controls the motor included in power output device 30.
  • the PCU 20 charges the battery 10 by converting the AC voltage generated by the generator included in the power output device 30 into a DC voltage. That is, the PCU 20 performs power conversion between the DC power supplied by the battery 10 and the AC power for driving and controlling the motor and the AC power generated by the generator. Is equivalent to
  • the power output device 30 transmits power from the engine and / or motor to the front wheels 50 L and 50 R via the DG 40 to drive the front wheels 50 L and 50 R.
  • the power output device 30 generates power by the rotational force of the front wheels 5 L and 50 R, and supplies the generated power to the PCU 20.
  • the power output device 30 can be provided with a motor generator having both functions of a motor and a generator.
  • the DG 40 transmits the power from the power output device 30 to the front wheels 50 L, 5 OR and transmits the rotational force of the front wheels 50 L, 5 OR to the power output device 30.
  • FIG. 2 is an electric circuit diagram showing the main part of the PCU 20 shown in FIG.
  • PCU 20 includes a boost converter 100, a capacitor 140, and an inverter module 150.
  • Boost converter 100 that constitutes a non-insulated booster booster includes a reactor 120 and a boost power module 130.
  • Boost power module 130 includes power switches Q l and Q 2 and diodes D l and D 2.
  • IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor
  • MOBT MOS Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor
  • the power switches Q 1 and Q 2 are connected in series between the power supply line 103 and the earth line 102.
  • the collector is connected to the power supply line 103 and the emitter is connected to the collector of the power switch Q 2.
  • the emitter of power switch Q 2 is connected to earth line 102.
  • the diodes D l and D 2 are provided as antiparallel diodes of the power switches Q l and Q 2.
  • Reactor 120 has one end connected to power supply line 101 and the other end connected to a connection node of each power switch Q 1 and Q 2.
  • Capacitor 140 is connected between power supply line 103 and ground line 102.
  • the inverter module 150 is composed of two inverters 151 and 152.
  • Inverter 151 includes U-phase arm 153, V-phase arm 154, and W-phase arm 155.
  • U-phase arm 153, V-phase arm 154, and W-phase arm 155 are connected in parallel between power supply line 103 and ground line 102.
  • U-phase arm 153 consists of power switches Q 3 and Q 4 connected in series
  • V-phase arm 154 consists of power switches Q 5 and Q 6 connected in series
  • W-phase arm 1 55 It consists of power switches Q 7 and Q 8 connected in series.
  • anti-parallel diodes D 3 to D 8 are connected to the electric switches Q 3 to Q 8, respectively.
  • the output conductors 160 u, 160 v. 160w corresponding to the midpoint of each phase arm are connected to the phase ends of the respective phase coils of the motor MG 1. That is, the motor generator MG 1 is a three-phase permanent magnet motor, and is configured by connecting one end of three coils of U, V, and W phases in common to the middle point, and the other end of the U-phase coil. The other end of the V-phase coil is connected to the output conductor 160 u, the other end of the W-phase coil is connected to the output conductor 16 Ow.
  • the inverter 1 52 has the same configuration as the inverter 1 51.
  • Output conductors 165 u, 165 V, 165 w corresponding to the intermediate points of the phase arms of inverter 152 are connected to the phase ends of the phase coils of motor generator MG 2.
  • motor generator MG2 is also a three-phase permanent magnet motor.
  • One end of three coils (U, V, W) is connected in common to the midpoint, and the other end of U-phase coil is the output conductor.
  • the other end of the V-phase coil is connected to the output conductor 165 V, and the other end of the W-phase coil is connected to the output conductor 165 w.
  • Boost converter 100 receives a DC voltage supplied from battery 10 between power supply line 101 and ground line 102, and boosts the DC voltage by switching control of power switches Ql and Q2, thereby increasing capacitor 140. To supply. Capacitor 140 smoothes the DC voltage from boost converter 100 and supplies it to inverters 151 and 152. Inverter 151 converts the DC voltage from capacitor 140 into an AC voltage to drive motor generator MG1. Inverter 152 converts the DC voltage from capacitor 140 into an AC voltage to drive motor generator MG2.
  • Inverter 151 converts the AC voltage generated by motor generator MG 1 into a DC voltage and supplies it to capacitor 140.
  • the inverter 152 converts the AC voltage generated by the motor generator MG 2 into a DC voltage and converts it into a capacitor 140. To supply.
  • Capacitor 140 smoothes the DC voltage from motor generator MG 1 or MG 2 and supplies the smoothed voltage to boost converter 100.
  • Boost converter 100 steps down the DC voltage from capacitor 14 0 and supplies it to battery 10 or a DC / DC converter (not shown).
  • the step-up power module 13 30 and the inverter module 15 50 constituted by the power switch are integrated to form a semiconductor module according to the present invention.
  • the rear titler 120 and the smoothing capacitor 140 included in the boost converter 100 are relatively large components, and are therefore separately provided outside the semiconductor module.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a general layout of the semiconductor module in FIG.
  • the vertical direction in FIG. 3 is described as the vertical direction
  • the horizontal direction is described as the horizontal direction.
  • the semiconductor module includes bus bars 1 7 1 to 1 74 extending on an insulating substrate 2 1 0 and power switches arranged above and below the bus bars 1 7 3 and 1 7 4.
  • the insulating substrate 2 10 is made of polyimide, for example. Note that when the insulating substrate 210 is made of polyimide, the durability against stress generated in the substrate due to thermal expansion or the like is improved compared to the case of using aluminum nitride, which is advantageous for increasing the area. Further, a heat sink 2 0 0 is attached to the lower surface of the insulating substrate 2 1 0. The heat release plate 200 is for cooling the semiconductor module.
  • the bus bar 1 7 3 constitutes the power supply line 1 0 3 connecting the boost converter 1 0 0 to the inverters 1 5 1 and 1 5 2 in FIG. 2, and the bus bar 1 7 4 is the boost converter 1 0 0 T in FIG.
  • the earth line 1 0 2 connecting the inverters 1 5 1 and 1 5 2 is formed.
  • Bus bar 1 7 3 and bus bar 1 7 4 are connected to insulating substrate 2 with an insulating member (not shown) interposed between them. It is layered in 10 normal directions (corresponding to the vertical direction on the page).
  • bus bar 1 73 is connected to bus bar 171 via power switch Q 1
  • bus bar 1 72 is connected to bus bar 172 via power switch Q 2.
  • the bus bars 1 71 and 1 72 constitute the power supply line 101 and the earth line 102 in FIG. 2, respectively, and are connected to the positive electrode and the negative electrode of the battery 10 (not shown). That is, the bus bar 1 7 1 constitutes the power supply line 101 of FIG. 2, the bus bar 1 73 constitutes the power supply line 103 of FIG. 2, and the bus bar 172 and the bus bar 1 74 together form the ground line 102 of FIG. Constitute.
  • Power switches Q 3 to Q 8 and diodes D 3 to D 8 arranged above bus bars 1 73 and 1 74 constitute inverter 152 in FIG.
  • the power switches Q3-Q8 and diodes D3-D8 arranged below the bus bars 173, 174 constitute the inverter 15 in FIG.
  • the power switches Q 1 and Q 2 and diodes D 1 and D2 respectively disposed above and below the bus bars 1 73 and 1 74 constitute the boost power module 130 of FIG.
  • the U-phase arm 1 53 power switches Q 3 and Q 4 and diodes D 3 and D 4 of the inverters 151 and 1 52 and the inverters 1 51 and 152
  • V-phase arm 154 power switches Q5 and Q6 and diodes D5 and D6)
  • W-phase arm 155 power switches Q7 and Q8 and diodes D7 and D8 of inverter 1 51 and 152 are arranged.
  • the Each power switch Q3 to Q8 and each diode D3 to D8 are configured by parallel connection of two switching elements and diode elements.
  • the power switch Q 5 of the V-phase upper arm is configured by parallel connection of two switching elements 183 and 184, and the diode D 5 is configured by parallel connection of diode elements 193 and 194.
  • Metal electrodes 220, 230, and 240 are formed on an insulating substrate 210 on which these switching elements and diode elements are mounted.
  • the metal electrode 220 is an N electrode, and one end thereof is coupled to the bus bar 174 constituting the earth line 102.
  • the metal electrode 230 is a P electrode, one end of which is a bar constituting the power supply line 103. Combined with Subaru 1 73.
  • the metal electrode 240 is an output electrode that is electrically connected to the output conductors 160 u to 160 w and 165 u to 165 w shown in FIG.
  • the N electrode 220, the P electrode 230, and the output electrode 240 are repeatedly arranged for each of the inverters 1 5 1 and 1 52 corresponding to the U phase, the V phase, and the W phase.
  • Each switching element and diode element are electrically connected to the N electrode 220, the P electrode 230, and the output electrode 240 by wire bonding or the like so as to realize the electrical connection shown in FIG. Insulating substrate 2 10 is the lower aluminum electrode
  • the step-up power module 130 and the inverter module 150 are integrally formed on the common insulating substrate 210, thereby reducing the mounting area of the entire semiconductor module. is doing.
  • Such a module configuration has the advantage that the entire semiconductor module can be reduced in size because the cooling system can be shared between the inverters 151 and 152 and the boosting power module 130.
  • the bus bars 173 and 174 share the power supply line 103 and the earth line 102 that serve as a medium for power transfer between the battery 10 and the motor generators MG 1 and MG 2.
  • the surge voltage generated in the power switch included in each of the booster power module 130 and the inverter module 150 interferes with each other, and the voltage level is amplified. '' Such surge voltage interference is caused by, for example, the surge voltage generated by the power switch of the step-up power module 1 30 being absorbed by the capacitor 140 placed outside the semiconductor module soon after the bus bars 1 73 and 174 Can be input to the inverter module 150 via
  • boost converter 100 receives a DC voltage supplied from battery 10 (not shown) between power supply line 101 and earth line 102, and power switches Ql and Q2 The switching operation boosts the input voltage and supplies it to capacitor 140.
  • the boost ratio in boost converter 100 is It depends on the ON period ratio (duty ratio) of power switches Q1 and Q2.
  • the boost power module 1 30 generates a surge voltage during the switching operation.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the switching operation of the step-up power module 130. In Fig. 4, the power switch Q 1 is described as a representative example.
  • the switching current I sw and the switching voltage V sw change according to a constant rate corresponding to the change rate of the gate potential of the power switch Q 1.
  • the constant rate corresponding to the change rate of the gate potential corresponds to the opening / closing speed of the power switch Q 1 and is also called “switching speed”.
  • L indicates the inductance of the internal wiring and bus bar of the step-up power module 130.
  • power loss Q 1 o s s during switching corresponding to the product of switching current I sw and switching voltage V sw is generated in power switch Q 1.
  • increasing the switching speed increases the change speed of the switching current I sw and results in an increase in the surge voltage. .
  • Capacitor 14 0 is provided to absorb the surge voltage from the DC voltage after boosting.
  • the power lines 1 0 3 and the ground lines 1 0 2 are shared by the bus bars 1 7 3 and 1 7 4, respectively. Therefore, the surge voltage output between the boost power module 1 3 0 and the bus bars 1 7 3 and 1 7 4 is directly absorbed without being absorbed by the capacitor 1 4 0 provided outside the semiconductor module. In addition, the possibility of being input to the inverter module 1 5 0 increases.
  • the inverters 1 5 1 and 1 5 2 perform a switching operation for converting the input DC voltage into an AC voltage, thereby generating a surge voltage generated in each power switch Q 3 to Q 8 and boosting power. Surge voltage from module 1 3 0 interferes. In particular, if the switching operation timing overlaps between the boost power module 1 3 0 and the inverters 1 5 1 and 1 5 2, the surge voltage is amplified.
  • the interference of surge voltage between the booster power module 1 3 0 and the inverter module 1 5 0 is caused by the AC voltage generated by the inverter 1 5 1 (or 1 5 2) 1 motor generator MG 1 (or MG 2). It can also occur in situations where it is converted to DC voltage and supplied to the capacitor 140.
  • the electrical contact for realizing the electrical connection between the capacitor 14 0 for absorbing the surge voltage and the bus bars 1 7 3 and 1 7 4 is provided as the boost power module 1 3 Electrical contact between 0 and bus bar 1 7 3, 1 7 4 and electrical contact between inverter module 1 5 0 and bus bar 1 7 3, 1 7 4 It is set as the structure provided between.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the configuration of the semiconductor module according to the present invention.
  • the boost power module 1 30, the capacitor 1 40, and the inverter 1 5 1 are extracted from the PCU 20 shown in FIG.
  • the illustration and description of the inverter 152 having the same configuration as in FIG.
  • the bus bar constituting power supply line 103 (FIG. 2) is separated into bus bar 1 73a and bus bar 1 73b. Then, between the separated bus bars 1 7 3 a and 1 ⁇ 3 b, a conductive wire member 1 75 drawn out of the semiconductor module is coupled.
  • the conductor member 1 75 is provided with an electrical contact N 1 with one terminal of the capacitor 140 arranged outside the semiconductor module.
  • the electrical contact N 1 is provided between the electrical contact NC 1 between the boost power module 1 30 and the bus bar 1 73 a and the electrical contact NI 1 between the inverter 1 5 1 and the bus bar 1 7 3 b. It is done.
  • the bus bar constituting the earth line 102 (FIG. 2) is separated into a bus bar 1 74 a and a bus bar 1 74 b.
  • a conductor member 176 drawn out of the semiconductor module is coupled between the separated bus bars 174a and 174b.
  • the conductor member 176 is provided with an electrical contact N2 with the other terminal of the capacitor 140.
  • the electrical contact N 2 is provided between the electrical contact NC 2 between the boost power module 1 30 and the bus bar 1 74 a and the electrical contact NI 2 between the inverter 1 5 1 and the bus bar 1 7 4 b. It is done.
  • FIG. 6 is a layout diagram of a semiconductor module according to the present invention.
  • the layout shown in FIG. 6 is different from the layout of the conventional semiconductor module shown in FIG. 3 in that the bus bar 1 7 3 constituting the power supply line 10 3 is replaced by the bus bar 1 7 3 a and the bus bar 1 7.
  • the bus bar 1 7 4 constituting the earth line 1 0 2 is separated into a bus bar 1 7 4 a and a bus bar 1 7 4 b.
  • the bus bar 1 7 3 a has one end connected to the bus bar 1 7 1 via the power switch Q 1 and the other end connected to one terminal of the capacitor 1 4 0 provided outside the semiconductor module.
  • bus bar 1 7 4 a is connected to the bus bar 1 7 2 at one end, and the other end is a conductor member for forming an electrical contact N 2 (FIG. 5) with the other terminal of the capacitor 14 °.
  • bus bar 1 7 3 b is coupled to the P electrode 2 3 0 of each phase of the inverters 1 5 1 and 1 5 2, and one end thereof is an electrical contact N 1 ( FIG. 5) is joined to a conductor member 1 75 to form.
  • bus bar 1 7 4 b is coupled to the N electrode 2 2 0 of each phase of the inverters 1 5 1 and 1 5 2, and has one end connected to the electrical contact N 2 ( FIG. 5) is joined to a conductor member 1 76 to form.
  • the semiconductor module according to the present invention by separating each of the bus bars 1 7 3, 1 74, which has been formed as a single plane in the conventional semiconductor module, the boosting power module 1 3 0 and Electrical contacts N 1 and N 2 between the capacitor 14 0 and the bus bars 1 7 3 and 1 7 4 are secured between the inverter module 1 5 0 and the inverter module 1 5 0. According to this, it is possible to suppress the surge voltage generated during the switching operation from interfering between the boost power module 13 0 and the inverter module 15 50. Therefore, since the switching speed during the switching operation can be increased, the power loss P 1 oss can be reduced.
  • the interference of the surge voltage via the bus bar occurs between the boost power module 1 3 0 and the inverter module 1 5 0 as described above, as well as the inverter 1 5 inside the inverter module 1 5 0. It can also occur between 1 and inverter 1 5 2. Furthermore, it may occur between the U-phase arm 15 3, the V-phase arm 15 4, and the W-phase arm 15 5 5 that constitute each of the inverters 15 1 and 1 52.
  • a configuration for suppressing interference of surge voltage between the inverter 15 1 and the inverter 15 2 will be described as a first modification.
  • a configuration for suppressing the interference of surge voltage among the U-phase arm 15 3, the V-phase arm 15 4 and the W-phase arm 15 5 will be described.
  • FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a first modification of the configuration of the semiconductor module according to the present invention.
  • FIG. 7 for simplicity, only the inverter module 1 5 0 is extracted from the inverter module 1 5 0 of PC 2 20 shown in FIG.
  • capacitor 1 4 2 for absorbing the surge voltage is provided between inverter 1 5 1 and inverter 1 5 2.
  • the bus bar constituting the power supply line 10 3 (FIG. 2) is separated into a bus bar 1 7 3 c and a bus bar 1 7 3 d. Then, between the separated bus bars 1 7 3 c and 1 7 3 d, a conducting wire member 1 7 7 drawn out of the semiconductor module is coupled.
  • the conductor member 1 7 7 is provided with an electrical contact N 3 with one terminal of the capacitor 1 4 2 outside the semiconductor module. That is, the electrical contact N 3 is connected to the electrical contact NI 1 between the inverter 1 5 1 and the bus bar 1 7 3 d and the electrical contact NI 3 between the inverter 1 5 2 and the bus bar 1 7 3 c. Between.
  • the bus bar constituting the earth line 10 2 (FIG. 2) is separated into a bus bar 1 7 4 c and a bus bar 1 7 4 d. Then, between the separated bus bars 1 74 4 c and 1 74 4 d, a conducting wire member 1 78 drawn out of the semiconductor module is coupled.
  • the conductor member 1 7 8 is provided with an electrical contact N 4 with the other terminal of the capacitor 1 4 2. That is, the electrical contact N4 is connected to the inverter 1 5 1 and bus bar 1 7 4 d Electrical contact between NI 2 and inverter 1 5 2 and bus bar 1 7 4 c between electrical contacts NI 4
  • the inverter 15 1 outputs the surge voltage generated during switching operation between the bus bars 1 7 3 d and 1 7 4 d via the electrical contacts NI 1 and NI 2.
  • the capacitor connected between electrical contacts N 3 and N 4 1 4 2 forces absorbs this surge voltage.
  • Capacitors 1 4 2 connected between the mechanical contacts N 3 and N 4 absorb this surge voltage. As a result, it is possible to suppress the surge voltage from interfering between the inverter 1 5 1 and the inverter 1 5 2.
  • the bus bar 17 disposed between the inverter 15 1 and the inverter 15 2 is the same as that shown in the above embodiment. 3 and 1 7 4 are separated from each other, so that the electric contact N 3, N between the capacitor 1 4 2 and the bus bar 1 7 3, 1 7 4 is connected between the inverter 1 5 1 and the inverter 1 5 2. 4 can be secured.
  • FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a second modification of the semiconductor module according to the present invention.
  • the inverter 1 5 1 is extracted from the inverter module 1 5 0 force of the PCU 20 shown in FIG. 2, and the inverter 1 having the same configuration is shown. Illustration and description of 52 are omitted.
  • in inverter 15 1 a capacitor 1 4 3 for absorbing a surge voltage is provided between U-phase arm 15 3 and V-phase arm 15 4.
  • Capacitor 14 4 4 for absorbing surge voltage is provided between V-phase arm 1 5 4 and W-phase arm 1 5 5.
  • the bus bars constituting the power supply line 10 3 are separated into a bus bar 1 7 3 e, a bus bar 1 7 3 f, and a bus bar 1 7 3 g. And between the separated bus bars 1 7 3 e and 1 7 3 f, it is pulled out of the semiconductor module.
  • the conductor members 1 79 are joined.
  • the conductor member 1 79 is provided with an electrical contact N 5 with one terminal of the capacitor 143 outside the semiconductor module.
  • electrical contact N 5 is provided between electrical contact NU1 between U-phase arm 153 and bus bar 1 73 e and electrical contact NV 1 between V-phase arm 1 54 and bus bar 1 73 f.
  • a conductor member 179 drawn to the outside of the semiconductor module is coupled between the bus bars 1 73 f and 1 73 g.
  • the conductor member 179 is provided with an electrical contact N 7 with one terminal of the capacitor 144 outside the semiconductor module.
  • the electrical contact N 7 is provided between the electrical contact NV 1 between the V-phase arm 154 and the bus bar 1 73 f and the electrical contact NW 1 between the W-phase arm 155 and the bus bar 1 73 g. It is done.
  • the bus bar constituting the earth line 102 (FIG. 2) is separated into a bus bar 174 e, a bus bar 1 74 f and a bus bar 1 74 g. Between the separated bus bars 1 74 e and 174 f, a conducting wire member 180 drawn out of the semiconductor module is coupled.
  • the conducting wire member 180 is provided with an electrical contact N 6 with the other terminal of the capacitor 143. That is, the electrical contact N 6 is provided between the electrical contact NU 2 between the U-phase arm 153 and the bus bar 174 e and the electrical contact NV 2 between the V-phase arm 154 and the bus bar 1 74 f.
  • Conductor member 180 drawn out of the semiconductor module is coupled between the bus bars 174 f and 1 74 g.
  • Conductor member 180 has a capacitor
  • An electrical contact N8 with the other terminal of 144 is provided. That is, the electrical contact N8 is the electrical contact NV 2 between the V-phase arm 154 and the bus bar 1 74 f and the W-phase arm.
  • the P electrode 2 3 0 and the N electrode 2 2 0 of each phase arm are respectively the same as shown in the above embodiment.
  • the capacitor 1 4 3 and the bus bars 1 7 3 and 1 7 4 are connected between the U-phase arm 1 5 3 and the V-phase arm 1 5 4.
  • Electrical contacts N 5 and N 6 can be secured.
  • electrical contacts N 7 and N 8 between the capacitor 14 4 and the bus bars 1 7 3 and 1 7 4 can be secured between the V-phase arm 15 4 and the W-phase arm 15 5 5.
  • an aluminum electric field capacitor, a film capacitor, or the like can be applied as the capacitor used in the embodiment of the present invention.
  • the use of a film capacitor with a relatively low inductance is effective in reducing the surge voltage.
  • the semiconductor module according to the present invention is used in a power supply unit (PCU) of a hybrid vehicle.
  • PCU power supply unit
  • the application of the present invention is not limited to such a configuration, and the present invention is commonly used in a semiconductor module having a structure including a plurality of power converters each having a power switch. It is possible to apply to.
  • the present invention can be applied to a power conversion device including a plurality of power converters.

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Abstract

昇圧パワーモジュール（１３０）およびインバータ（１５１）は半導体モジュールを構成し、平滑用コンデンサ（１４０）は、該半導体モジュールの外部に配置される。電源ラインを構成するバスバーは、バスバー１７３ａとバスバー１７３ｂとに分離され、それらの間には、半導体モジュール外部に引き出された導線部材（１７５）が結合される。導線部材（１７５）には、半導体モジュール外部に配置されたコンデンサ（１４０）の一方端子との電気的接点（Ｎ１）が設けられる。また、アースラインを構成するバスバーは、バスバー１７４ａとバスバー１７４ｂとに分離され、それらの間には、半導体モジュールの外部に引き出された導線部材（１７６）が結合される。導線部材（１７６）には、コンデンサ（１４０）の他方端子との電気的接点（Ｎ２）が設けられる。

Description

明細書 電力変換装置 技術分野
この発明は、 電力変換装置に関し、 より特定的には、 複数の電力変換器を備え た電力変換装置に関する。 背景技術
最近、 環境に配慮した自動車として、 ハイプリッド自動車 （Hybrid Vehicle) および電気自動車 （Electric Vehicle) が注目されている。 ハイブリッド自動車 は、 徒来のエンジンに加え、 インバータを介して直流電源により駆動されるモ一 タを動力源とする自動車である。 つまり、 エンジンを駆動することにより動力源 を得るとともに、 直流電源からの直流電圧をィンバータによって交流電圧に変換 し、 その変換した交流電圧によりモータを回転することによって動力源を得るも のである。 また、 電気自動車は、 インバ一タを介して直流電源によって駆動され るモータを動力源とする自動車である。
このようなハイブリツド自動車または電気自動車に搭載されるインテリジェン トパワーモジュール （ I P M) は、 I G B T ( Insulated Gate Bipolar Transistor) 等の半導体スイッチング素子 （パワー半導体素子） を高速スィッチ ングすることにより、 直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換してモ ータを駆動するものである。
たとえば、 特開 2005— 1 92296号公報は、 直交三相電力変換できるモ ジュールからなるパワーデバイスを用いたインバータ装置を複数有するインバー タ装置を開示する。 これによれば、 複数のインバータ装置の各々は、 負極が一体 平面状の導体 （バスバー） に共通に接続され、 かつ、 正極が他の一体平面状のバ スバーに共通に接続される。 そして、 負極が接続されたバスバーと正極が接続さ れたバスバーとは、 絶緣物を挟んで重なり合うように配置される。
し力 しながら、 上述した特開 2005— 192296号公報によれば、 複数の インバータ装置の間でバスバーを共通化した構成としたことによって、 インバー タ装置の各々においてスィツチング動作時に発生したサージ電圧が、 バスバーを 介在して相互に干渉するという問題が起こり得る。
すなわち、 電源と複数のインバータ装置との間で行なわれる電力授受の媒体と なるバスバーでは、 本来授受されるべき直流電圧に対して、 各インバータ装置に おいて発生したサージ電圧が重畳される。 そのため、 一方のインバータ装置から のサージ電圧が重畳された直流電圧が、 バスバーを介して他方のインバータ装置 に入力されると、 当該他方のインバータ装置では、 装置外部から入力されたサー ジ電圧と内部で発生したサージ電圧とが干渉することによって、 サージ電圧のレ ベルが増幅される可能性が生じる。 し力 しながら、 上述した特開 2 0 0 5— 1 9 2 2 9 6号公報は、 このようなサージ電圧の干渉に対する解決手段を開示してい ない。
なお、 このようなサージ電圧の増幅を抑えるためには、 各インバータ装置にお けるスィツチング素子の開閉速度に相当するスィツチング速度を遅く してサージ 電圧自体を低减することが好ましいが、 スイッチング速度を遅くすると、 スイツ チング動作時に生じる損失電力を增加させることとなる。
それゆえ、 この発明は、 かかる問題を解決するためになされたものであり、 そ の目的は、 複数の電力変換器間におけるサージ電圧の干渉を抑制可能な電力変換 装置を提供することである。 発明の開示
この発明によれば、 電力変換装置は、 各々が、 電力変換を行なうためのスイツ チング素子を含んで構成された第 1および第 2の電力変換器と、 第 1および第 2 の電力変換器間を電気的に接続するための第 1および第 2の導体部材と、 第 1お よび第 2の導線部材間の電圧を平滑化するための第 1のコンデンサとを備える。 第 1の導線部材上では、 第 1の電力変換器との電気的接点と第 2の電力変換器と の電気的接点との区間に、 第 1のコンデンサとの電気的接点が設けられる。 第 2 の導線部材上では、 第 1の電力変換器との電気的接点と第 2の電力変換器との電 気的接点との区間に、 第 1のコンデンサとの電気的接点が設けられる。 上記の電力変換装置によれば、 第 1および第 2の電力変換器の各々で発生し、 第 1および第 2の導線部材間に出力されたサージ電圧は、 第 1および第 2の導線 部材に設けられた電気的接点を介して第 1のコンデンサに吸収される。 そのため、 第 1および第 2の電力変換器間でサージ電圧が干渉するのを抑制することができ る。 その結果、 サージ電圧の大きさを決定するスイッチング速度に対する制約が 緩和されるため、 スィツチング素子の損失電力を低減することができる。
好ましくは、 第 1の電力変換器は、 電源からの直流電圧を昇圧して第 1および 第 2の導線部材間に出力するコンバータである。 第 2の電力変換器は、 スィッチ ング素子を各相のアームとして含んで構成され、 コンバータによって昇圧された 直流電力および電気負荷との間で授受される交流電力の間での電力変換を行なう インバータである。
上記の電力変換装置によれば、 コンバータから出力される昇圧電圧に重畳した サージ電圧が第 1のコンデンサに吸収されるため、 該サージ電圧とインバータで 発生するサージ電圧とが干渉するのが抑えられる。 また、 インバータから第 1お よび第 2の導線部材の間に出力される直流電圧に重畳したサージ電圧が第 1のコ ンデンサに吸収されるため、 該サ一ジ電圧とコンバータで発生するサージ電圧と が干渉するのが抑えられる。
好ましくは、 第 2の電力変換器は、 各相が、 第 1および第 2の導線部材間に直 列接続された第 1および第 2のスイッチング素子を含んで構成され、 かつ、 第 1 および第 2の導線部材間の電圧を平滑化するための第 2のコンデンサを含む。 第 1の導線部材上では、 第 1の相の第 1のスィツチング素子との電気的接点と第 2 の相の第 1のスィツチング素子との電気的接点との区間に、 第 2のコンデンサと の電気的接点が設けられる。 第 2の導線部材上では、 第 1の相の第 2のスィッチ ング素子との電気的接点と第 2の相の第 2のスィッチング素子との電気的接点と の区間に、 第 2のコンデンサとの電気的接点が設けられる。
上記の電力変換装置によれば、 さらに、 インバータにおいて、 各相を構成する スィツチング素子の間でサージ電圧が干渉するのが抑えられる。
好ましくは、 第 1の電力変換器は、 スイッチング素子を各相のアームとして含 んで構成され、 電源からの直流電力および第 1の電気負荷を駆動する交流電力の 間で電力変換を行なう第 1のインバ一タである。 第 2の電力変換器は、 スィッチ ング素子を各相のアームとして含んで構成され、 電源からの直流電力および第 2 の電気負荷を駆動する交流電力の間で電力変換を行なう第 2のインバータである。 上記の電力変換装置によれば、 共通の電源から第 1および第 2の導線部材を介 して電力の供給を受ける複数のインバータの間でサージ電圧が千渉するのが抑え られる。
好ましくは、 第 1のコンデンサは、 スイッチング素子が搭載された基板とは独 立に設けられる。 第 1の導線部材は、 基板上に配設され、 かつ、 第 1の電力変換 器との電気的接点と第 2の電力変換器との電気的接点との区間內で分離されて第 1のコンデンサとの電気的接点を形成するように前記基板の外部に引出される。 第 2の導線部材は、 基板上に配設され、 かつ、 第 1の電力変換器との電気的接点 と第 2の電力変換器との電気的接点との区間内で分離されて第 1のコンデンサと の電気的接点を形成するように基板の外部に引出される。
上記の電力変換装置によれば、 各々が、 基板上に搭載されたスイッチング素子 からなる複数の電力変換器と、 該基板とは独立に設けられた第 1のコンデンサと を備える構成において、 簡易にサージ電圧の干渉を抑制することができる。
この発明によれば、 複数の電力変換器間におけるサージ電圧の干渉を抑制する ことができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 この発明に従うパワーモジュールの搭載例として示されるハイプリッ ド自動車の全体構成を示す概略ブロック図である。
図 2は、 図 1に示された P C Uの主要部を示す電気回路図である。
図 3は、 図 2における半導体モジュールの一般的なレイァゥトを説明するため の図である。
図 4は、 昇圧パワーモジュールのスィツチング動作を説明するための図である。 図 5は、 この発明による半導体モジュールの構成を説明するための概略図であ る。
図 6は、 この発明による半導体モジュールのレイァゥト図である。 図 7は、 この発明による半導体モジュールの構成の第 1の変更例を説明するた めの概略図である。
図 8は、 この発明による半導体モジュールの第 2の変更例を説明するための概 略図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。 なお、 図中同一符号は同一または相当部分を示す。
図 1は、 この発明に従う電力変換装置の搭載例として示されるハイプリッド自 動車の全体構成を示す概略プロック図である。
図 1を参照して、 ハイブリッド自動車 5は、 バッテリ 10と-、 PCU (Power Control Unit) 20と、 動力出力装置 30と、 ディファレンシャルギア （DG : Differential Gear) 40と、 前輪 50 L , 5 ORと、 後輪 60 L, 6 ORと、 フロントシート 70 L, 7 ORと、 リアシート 80とを備える。
ノくッテリ 10は、 リアシート 80の後方部に配置される。 そして、 バッテリ 1 0は、 PCU20に電気的に接続される。 PCU20は、 たとえば、 フロントシ ート 70 L， 7 ORの下部領域、 すなわちフロア下領域を利用して配置される。 動力出力装置 30は、 ダッシュボード 90よりも前側のエンジンルームに配置さ れる。 PCU20は、 動力出力装置 30と電気的に接続される。 動力出力装置 3 0は、 DG40と連結される。
直流電源であるバッテリ 10は、 たとえば、 ニッケル水素またはリチウムィォ ン等の二次電池から成り、 直流電圧を PCU 20へ供給するとともに、 PCU2 0からの直流電圧によって充電される。
PCU20は、 バッテリ 10からの直流電圧を昇圧し、 その昇圧した直流電圧 を交流電圧に変換して動力出力装置 30に含まれるモータを駆動制御する。 また、 PCU20は、 動力出力装置 30に含まれるジェネレータが発電した交流電圧を 直流電圧に変換してバッテリ 10を充電する。 すなわち、 PCU20は、 バッテ リ 10によって供給される直流電力と、 モータを駆動制御する交流電力およびジ ネレ一タによって発電される交流電力との間で電力変換を行なう 「電力変換装 置」 に相当する。
動力出力装置 30は、 エンジンおよび/またはモータによる動力を DG 40を 介して前輪 50 L, 50 Rに伝達して前輪 50 L, 50 Rを駆動する。 また、 動 力出力装置 30は、 前輪 5ひ L， 50 Rの回転力によって発電し、 その発電した 電力を PCU 20へ供給する。 あるいは、 モータおよびジェネレータの機能を併 せ持つモータジエネレータを動力出力装置 30に設けることも可能である。
DG40は、 動力出力装置 30からの動力を前輪 50 L， 5 ORに伝達すると ともに、 前輪 50 L, 5 ORの回転力を動力出力装置 30へ伝達する。
図 2は、 図 1に示された PCU 20の主要部を示す電気回路図である。
図 2を参照して、 PCU20は、 昇圧コンバータ 100と、 コンデンサ 140 と、 インバ一タモジュール 150とを含む。
非絶縁型の昇圧チヨツバを構成する昇圧コンバータ 100は、 リアク トル 12 0および昇圧パワーモジュール 130を含む。 昇圧パワーモジュール 130は、 電力スィッチ Q l， Q2と、 ダイオード D l， D 2とを含む。 この実施の形態に おいて、 電力スィ ッチと しては、 I G B T ( Insulated Gate Bipolar Transistor ) や MO S F E T ( Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor) などが適用可能である。
電力スィツチ Q 1, Q2は、 電源ライン 103とアースライン 102との間に 直列に接続される。 電力スィッチ Q 1は、 コレクタが電源ライン 103に接続さ れ、 ェミッタが電力スィッチ Q 2のコレクタに接続される。 また、 電力スィッチ Q 2のェミッタはアースライン 102に接続される。 また、 ダイオード D l， D 2は、 各電力スィッチ Q l, Q 2の逆並列ダイオードとして設けられる。
リアクトル 1 20は、 一方端が電源ライン 101に接続され、 他方端が各電力 スィッチ Q 1および Q 2の接続ノードに接続される。 コンデンサ 140は、 電源 ライン 103とアースライン 102との間に接続される。
インバータモジュール 150は、 2つのインバータ 151， 1 52力 ら構成さ れる。 インバータ 151は、 U相アーム 153、 V相アーム 154および W相ァ ーム 155からなる。 U相アーム 153、 V相アーム 154および W相アーム 1 55は、 電源ライン 103とアースライン 102との間に並列に接続される。 U相アーム 153は、 直列に接続された電力スィッチ Q 3， Q 4からなり、 V 相アーム 154は、 直列に接続された電力スィッチ Q 5, Q 6からなり、 W相ァ ーム 1 55は、 直列に接続された電力スィッチ Q 7, Q 8からなる。 また、 各電 カスイッチ Q 3〜Q 8には、 逆並列ダイオード D 3 ~D 8がそれぞれ接続されて いる。
各相アームの中間点に相当する出力導体 160 u， 160 v. 160wは、 モ 一タジヱネレ一タ MG 1の各相コイルの各相端に接続されている。 すなわち、 モ ータジェネレータ MG 1は、 3相の永久磁石モータであり、 U, V, W相の 3つ のコィルの一端が中点に共通接続されて構成され、 U相コィルの他端が出力導体 160 uに、 V相コイルの他端が出力導体 160 Vに、 W相コイルの他端が出力 導体 16 Owにそれぞれ接続されている。
インバータ 1 52は、 インバータ 1 51と同じ構成からなる。 そして、 インバ ータ 152の各相アームの中間点に相当する出力導体 165 u， 165 V , 16 5wは、 モータジェネレータ MG 2の各相コイルの各相端に接続されている。 す なわち、 モータジェネレータ MG2も、 3相の永久磁石モータであり、 U, V， W相の 3つのコィルの一端が中点に共通接続されて構成され、 U相コィルの他端 が出力導体 165 uに、 V相コイルの他端が出力導体 165 Vに、 W相コイルの 他端が出力導体 165 wにそれぞれ接続されている。
昇圧コンバータ 100は、 電源ライン 101とアースライン 102との間にバ ッテリ 10から供給された直流電圧を受け、 電力スィッチ Q l, Q2がスィッチ ング制御されることにより直流電圧を昇圧してコンデンサ 140に供給する。 コンデンサ 140は、 昇圧コンバータ 100からの直流電圧を平滑化してイン バータ 151， 152へ供給する。 インバータ 151は、 コンデンサ 140から の直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ MG 1を駆動する。 インバ ータ 152は、 コンデンサ 140からの直流電圧を交流電圧に変換してモータジ エネレータ MG 2を駆動する。
また、 インバータ 151は、 モータジェネレータ MG 1が発電した交流電圧を 直流電圧に変換してコンデンサ 140に供給する。 インバータ 152は、 モータ ジェネレータ MG 2が発電した交流電圧を直流電圧に変換してコンデンサ 140 に供給する。
コンデンサ 1 4 0は、 モータジェネレータ MG 1または MG 2からの直流電圧 を平滑化して昇圧コンバータ 1 0 0へ供給する。 昇圧コンバータ 1 0 0は、 コン デンサ 1 4 0からの直流電圧を降圧してバッテリ 1 0または図示しない D C /D Cコンバータへ供給する。
以上に示した構成において、 電力スィツチで構成される昇圧パワーモジュール 1 3 0およびインバータモジュール 1 5 0は、 一体化されてこの発明による半導 体モジュールを構成する。 なお、 昇圧コンバータ 1 0 0に含まれるリアタ トル 1 2 0および平滑用のコンデンサ 1 4 0は、 比較的大きな部品であるため、 半導体 モジュールの外部に別途配置される。
[この発明による半導体モジュールの構成]
この発明による半導体モジュールの全体構成を説明するにあたっては、 最初に 比較のために、 従来より一般的に採用されている半導体モジュールの構成例につ いて説明する。
図 3は、 図 2における半導体モジュールの一般的なレイアウトを説明するため の図である。 なお、 以下の説明では、 便宜上、 図 3の上下方向を縦方向、 同左右 方向を横方向として説明する。
図 3を参照して、 半導体モジュールは、 絶縁基板 2 1 0上に延在するバスバー 1 7 1〜1 7 4と、 バスバー 1 7 3 , 1 7 4を挟んでその上下に配置される電力 スィツチ Q 1〜Q 8およびダイオード D 1〜D 8とを備える。
絶縁基板 2 1 0は、 例えばポリイミドからなる。 なお、 絶縁基板 2 1 0をポリ イミ ドとした場合は、 窒化アルミニウムとした場合と比較して熱膨張などにより 基板に発生する応力に対する耐久性が向上するため、 大面積化に有利である。 さらに、 絶縁基板 2 1 0の下面には、 放熱板 2 0 0が取り付けられている。 放 熱板 2 0 0は、 半導体モジュールの冷却を行なうものである。
バスバー 1 7 3は、 図 2の昇圧コンバータ 1 0 0—インバータ 1 5 1， 1 5 2 間を結ぶ電源ライン 1 0 3を構成し、 バスバー 1 7 4は、 図 2の昇圧コンバータ 1 0 0 Tンバータ 1 5 1， 1 5 2間を結ぶアースライン 1 0 2を構成する。 バ スバー 1 7 3とバスバ一 1 7 4とは、 図示しない絶縁部材を介在して絶縁基板 2 10の法線方向 （紙面垂直方向に相当） に積層されてなる。
さらに、 バスバー 1 73は、 電力スィッチ Q 1を介してバスバー 171に接続 され、 バスバー 1 72は、 電力スィッチ Q 2を介してバスバー 172に接続され る。 バスバー 1 71, 1 72はそれぞれ、 図 2の電源ライン 101およびアース ライン 102を構成し、 図示しないバッテリ 10の正極および負極に接続される。 すなわち、 バスバー 1 7 1が図 2の電源ライン 101を構成し、 バスバー 1 73 が図 2の電源ライン 103を構成し、 バスバー 172とバスバー 1 74とが一体 となって図 2のアースライン 102を構成する。
そして、 バスバー 1 73， 1 74の上側に配置される電力スィッチ Q 3 ~Q 8 およびダイオード D 3〜D 8は、 図 2のインバータ 152を構成する。 バスバー 173, 174の下側に配置される電力スィツチ Q 3〜Q 8およびダイォード D 3〜D 8は、 図 2のィンバータ 15 を構成する。 そして、 バスバー 1 73, 1 74の上下にそれぞれ配置される電力スィツチ Q 1， Q 2およびダイォード D 1 , D2は、 図 2の昇圧パワーモジュール 130を構成する。
例えば図 3の例では、 紙面右側から左側に向けて順に、 インバータ 151, 1 52の U相アーム 1 53 (電力スィッチ Q 3， Q 4およびダイオード D 3 , D 4) 、 インバータ 1 51， 152の V相アーム 154 (電力スィツチ Q 5， Q 6 およびダイオード D 5, D6) 、 およびインバータ 1 51, 152の W相アーム 155 (電力スィッチ Q 7， Q 8およびダイオード D 7， D 8) が配置される。 そして、 各電力スィッチ Q 3〜Q 8および各ダイオード D 3〜D 8は、 2個ず つのスィツチング素子およびダイォード素子の並列接続によって構成される。 例 えば、 V相上アームの電力スィッチ Q 5は、 2つのスイッチング素子 183, 1 84の並列接続によって構成され、 ダイオード D 5は、 ダイオード素子 193， 194の並列接続によって構成されている。 このような構成としたことにより、 通過電流の増大によってスィツチング素子に過大な負荷がかかるのが防止される。 これらのスィツチング素子およびダイオード素子が搭載された絶縁基板 210 上には、 金属電極 220， 230, 240が形成される。 金属電極 220は、 N 電極であり、 一方端がアースライン 102を構成するバスバー 174に結合され る。 金属電極 230は、 P電極であり、 一方端が電源ライン 103を構成するバ スバ一 1 73に結合される。 金属電極 240は、 図 2に示した出力導体 160 u 〜160w, 165 u〜165 wとそれぞれ電気的に接続される出力電極である。 これらの N電極 220、 P電極 230および出力電極 240は、 ィンバータ 1 5 1, 1 52の各々について、 U相、 V相および W相にそれぞれ対応して 3個ずつ 繰返し配置されている。
各スィツチング素子およびダイォード素子は、 図 2に示した電気的接続を実現 するように、 N電極 220、 P電極 230および出力電極 240と、 ワイヤボン デイング等によって電気的に接続される。 絶縁基板 2 10は、 下部アルミ電極
(図示せず） を介して放熱板 200へ半田付けされる。
図 3に示したように、 従来の半導体モジュールでは、 昇圧パワーモジュール 1 30およびィンバータモジュール 150を共通の絶縁基板 210上に一体化して 形成することにより、 半導体モジュール全体の実装面積の縮小を実現している。 このようなモジュール構成は、 インバータ 151， 152および昇圧パワーモジ ユール 130の間で冷却系統を共通化できるため、 半導体モジュール全体を小型 化できるという利点を有する。
し力 しながら、 その一方で、 バッテリ 10とモータジェネレータ MG 1 , MG 2との間で行なわれる電力授受の媒体となる電源ライン 103およびアースライ ン 102を、 バスバー 173， 174で共通化したことによって、 昇圧パワーモ ジュール 130およびィンバータモジユーノレ 150にそれぞれ含まれる電力スィ ツチで発生したサージ電圧が相互に干渉し、 その電圧レベルが増幅されてしまう という問題が起こる。 ' このようなサージ電圧の干渉は、 例えば、 昇圧パワーモジュール 1 30の電力 スィツチで発生したサージ電圧が、 半導体モジュールの外部に配置されたコンデ ンサ 140によって吸収される間もなく、 バスバー 1 73, 174を介してイン バータモジュール 150に入力されることによって起こり得る。
詳細には、 図 2の構成において、 昇圧コンバータ 100は、 電源ライン 101 およびアースライン 102の間にバッテリ 10 (図示せず） から供給された直流 電圧を受けて、 電力スィッチ Q l， Q 2のスイッチング動作によって、 入力電圧 を昇圧してコンデンサ 140に供給する。 昇圧コンバータ 100での昇圧比は、 電力スィッチ Q 1および Q 2のオン期間比 （デューティ比） に応じて決まる。 このとき、 昇圧パワーモジュール 1 3 0では、 スイッチング動作の際にサージ 電圧が発生する。 図 4は、 昇圧パワーモジュール 1 3 0のスイッチング動作を説 明するための図である。 図 4では、 電力スィッチ Q 1について代表的に説明する
1 電力スィッチ Q 2についても同様である。
図 4を参照して、 時刻 t 1以前においては、 電力スィッチ Q 1のコレクターェ ミッタ間のスィツチング電圧 V s w≠0である一方でスィツチング電流 I s w =
0である。
時刻 t lにおいて、 電力スィッチ Q 1のターンオン動作が開始されると、 スィ ツチング電流 I s wが流れ始めるとともに、 スイッチング電圧 V s wは低下する。 一方時刻 t 2において、 電力スィッチ Q 1のターンオフ動作が開始されると、 スイッチング電流 I s wが下降し始めるとともに、 スイッチング電圧 V s wは上 昇する。 完全にターンオフされた状態では、 スイッチング電流 I s w = 0となる。 実際のスイッチング動作時には、 電力スィツチ Q 1のゲ一ト電位の変化速度に 対応する一定レートに従って、 スイッチング電流 I s wおよびスイッチング電圧 V s wが変化する。 なお、 ゲート電位の変化速度に対応する一定レートは、 電力 スィッチ Q 1の開閉速度に相当し、 「スイッチング速度」 とも呼ばれる。
このとき、 電力スィッチ Q 1には、 スイッチング電流 I s wの変化速度 （d I s w/ d t ) に比例したサージ電圧が発生する （V = L · d I s w/ d t ) 。 伹 し、 Lは昇圧パワーモジュール 1 3 0の内部配線やバスバーのインダクタンスを 示す。
さらに、 電力スィッチ Q 1には、 スイッチング電流 I s wおよびスイッチング 電圧 V s wの積に相当するスイッチング時の損失電力 P 1 o s sが発生する。 損 失電力 P 1 o s sを抑制するにはスイッチング速度を高めることが好ましいが、 スイッチング速度を高めると、 スイッチング電流 I s wの変化速度が大きくなり、 サージ電圧を増大させる結果となる。 .
そして、 スイッチング動作時に発生したサージ電圧は、 昇圧後の直流電圧に重 畳されて電源ライン 1 0 3およびアースライン 1 0 2の間に出力される。 コンデ ンサ 1 4 0は、 昇圧後の直流電圧からサージ電圧を吸収するように設けられてい る。
しかしながら、 実際の半導体モジュールのレイアウト上では、 図 3に示したよ うに、 電源ライン 1 0 3およびアースライン 1 0 2が、 バスバー 1 7 3， 1 7 4 でそれぞれ共通化されている。 そのため、 昇圧パワーモジュール 1 3 0からバス バー 1 7 3および 1 7 4の間に出力されたサージ電圧が、 半導体モジュールの外 部に設けられたコンデンサ 1 4 0に吸収されることなく、 直接的に、 インバータ モジュール 1 5 0に入力される可能性が高くなる。
これにより、 インバータ 1 5 1 , 1 5 2では、 入力された直流電圧を交流電圧 に変換するためのスィッチング動作を行なうことにより、 各電力スィッチ Q 3〜 Q 8で発生するサージ電圧と、 昇圧パワーモジュール 1 3 0からのサージ電圧と が千渉する。 特に、 昇圧パワーモジュール 1 3 0とインバータ 1 5 1， 1 5 2と の間でスィツチング動作のタイミングが重なった場合には、 サージ電圧を増幅さ せる結果となる。
このような昇圧パワーモジュール 1 3 0およびインバータモジュール 1 5 0の 間におけるサージ電圧の干渉は、 インバータ 1 5 1 (または 1 5 2 ) 1 モータ ジェネレータ MG 1 (または MG 2 ) が発電した交流電圧を直流電圧に変換して コンデンサ 1 4 0に供給する場面においても起こり得る。
ここで、 サージ電圧の干渉を抑えるためには、 図 4で示したように、 電力スィ ツチにおけるスィッチング速度を遅くすることによつてサージ電圧自体の発生を 抑制することが好ましいとされる。 しかしながら、 スイッチング速度を遅くする と、 損失電力 P 1 o s sが増加するため、 電力スィッチからの発熱量を増やすこ とになる。 そのため、 従来の半導体モジュールでは、 電力スィッチを、 電流容量 の余裕度が大きい大型のスイッチング素子で構成する、 あるいは、 半導体パワー モジュールの冷却性能を高めることが必要となり、 半導体パワーモジュールの体 格およびコストを増加させるといった不具合が生じる。
そこで、 この発明による半導体モジュールでは、 サージ電圧を吸収するための コンデンサ 1 4 0とバスバー 1 7 3 , 1 7 4との電気的接続を実現するための電 気的接点を、 昇圧パワーモジュール 1 3 0とバスバー 1 7 3， 1 7 4との電気的 接点と、 インバータモジュール 1 5 0とバスバー 1 7 3， 1 7 4との電気的接点 との間に設ける構成とする。
図 5は、 この発明による半導体モジュールの構成を説明するための概略図であ る。 なお、 図 5では、 簡単のため、 図 2に示した PCU20から、 昇圧パワーモ ジュール 1 30、 コンデンサ 1 40、 およびインバ一タ 1 5 1のみを抽出して図 示するとともに、 インバ タ 1 5 1と同様の構成からなるインバータ 1 52につ いてはその図示および説明を省略する。
図 5を参照して、 電源ライン 1 03 (図 2) を構成するバスバーは、 バスバー 1 73 aとバスバー 1 73 bとに分離される。 そして、 その分離されたバスバー 1 7 3 aおよび 1 Ί 3 bの間には、 半導体モジュールの外部に引き出された導線 部材 1 75が結合される。 導線部材 1 7 5には、 半導体モジュール外部に配置さ れたコンデンサ 140の一方端子との電気的接点 N 1が設けられる。 すなわち、 電気的接点 N 1は、 昇圧パワーモジュール 1 30とバスバー 1 73 aとの電気的 接点 NC 1と、 ィンバータ 1 5 1とバスバー 1 7 3 bとの電気的接点 N I 1との 間に設けられる。
また、 アースライン 1 02 (図 2) を構成するバスバーは、 バスバー 1 74 a とバスバー 1 74 bとに分離される。 そして、 分離されたバスバー 1 74 aおよ び 1 74 bの間には、 半導体モジュールの外部に引き出された導線部材 1 76が 結合される。 導線部材 1 76には、 コンデンサ 1 40の他方端子との電気的接点 N2が設けられる。 すなわち、 電気的接点 N 2は、 昇圧パワーモジュール 1 30 とバスバー 1 74 aとの電気的接点 NC 2と、 ィンバータ 1 5 1とバスバー 1 7 4 bとの電気的接点 N I 2との間に設けられる。
このような構成とすることにより、 昇圧パワーモジュール 1 30において発生 したサージ電圧は、 電気的接点 NC 1， NC 2を介してバスバー 1 73 aおよび 1 74 aの間に出力されると、 電気的接点 N 1および N 2の間に接続されるコン デンサ 140によって吸収される。 したがって、 昇圧後の直流電圧からサ一ジ電 圧が除去された電圧が、 電気的接点 N I I, N I 2を介してィンバータ 1 5 1に 入力される。 その結果、 インバータ 1 5 1の電力スィッチ Q 3〜Q 8では、 上述 したようなサージ電圧の干渉が抑制される。
次に、 図 5で示される電気的接続を、 半導体モジュールのレイアウト上で実現 するための具体的な構成例について説明する。
図 6は、 この発明による半導体モジュールのレイアウト図である。 なお、 図 6 に示すレイァゥトは、 図 3に示した従来の半導体モジュールのレイァゥ卜に対し て、 電源ライン 1 0 3を構成するバスバー 1 7 3を、 バスバ一 1 7 3 aおよびバ スバー 1 7 3 bに分離するとともに、 アースライン 1 0 2を構成するバスバー 1 7 4を、 バスバー 1 7 4 aおよびバスバー 1 7 4 bに分離したものである。 詳細には、 バスバー 1 7 3 aは、 一方端が電力スィッチ Q 1を介してバスバー 1 7 1に接続され、 他方端が半導体モジュールの外部に設けられたコンデンサ 1 4 0の一方端子との電気的接点 N 1 (図 5 ) を形成するための導線部材 1 7 5に
/fe σ し' 。
同様に、 バスバー 1 7 4 aは、 —方端がバスバー 1 7 2に接続され、 他方端が コンデンサ 1 4◦の他方端子との電気的接点 N 2 (図 5 ) を形成するための導線 部材 1 7 6に結合される。
また、 バスバー 1 7 3 bは、 インバータ 1 5 1， 1 5 2の各相の P電極 2 3 0 に結合されるとともに、 一方端がコンデンサ 1 4 0の一方端子との電気的接点 N 1 (図 5 ) を形成するための導線部材 1 7 5に結合される。
さらに、 バスバー 1 7 4 bは、 インバータ 1 5 1， 1 5 2の各相の N電極 2 2 0に結合されるとともに、 一方端がコンデンサ 1 4 0の他方端子との電気的接点 N 2 (図 5 ) を形成するための導線部材 1 7 6に結合される。
以上に述べたように、 この発明による半導体モジュールでは、 従来の半導体モ ジュールでは一体平面状とされていたバスバー 1 7 3 , 1 7 4の各々を分離する ことによって、 昇圧パワーモジュール 1 3 0とインバータモジュール 1 5 0との 間に、 コンデンサ 1 4 0とバスバー 1 7 3 , 1 7 4との電気的接点 N 1， N 2を 確保している。 これによれば、 昇圧パワーモジュール 1 3 0およびインバータモ ジュール 1 5 0の間では、 スイッチング動作時に発生するサージ電圧が干渉する のが抑えられる。 したがって、 スイッチング動作時のスイッチング速度を高める ことができるため、 損失電力 P 1 o s sを低減できる。 その結果、 電力スィッチ からの発熱量を抑えることが可能となり、 半導体パヮーモジュールの小型化およ び低廉化を図ることができる。 なお、 バスバーを介在したサージ電圧の干渉は、 上述したような、 昇圧パワー モジュール 1 3 0とインバータモジュール 1 5 0との間で生じるものの他に、 ィ ンバータモジュール 1 5 0の内部におけるインバータ 1 5 1とインバータ 1 5 2 との間でも起こり得る。 さらには、 インバータ 1 5 1 , 1 5 2の各々を構成する、 U相アーム 1 5 3、 V相アーム 1 5 4および W相アーム 1 5 5の間でも起こり得 る。
そこで、 以下では、 第 1の変更例として、 インバータ 1 5 1およびインバータ 1 5 2の間におけるサージ電圧の干渉を抑えるための構成について説明する。 ま た、 第 2の変更例として、 U相アーム 1 5 3， V相アーム 1 5 4および W相ァー ム 1 5 5の間におけるサージ電圧の干渉を抑えるための構成について説明する。
[第 1の変更例]
図 7は、 この発明による半導体モジュールの構成の第 1の変更例を説明するた めの概略図である。 なお、 図 7では、 簡単のため、 図 2に示した P C U 2 0のィ ンバータモジュール 1 5 0から、 インバータモジユーノレ 1 5 0のみを抽出して図 示する。
図 7を参照して、 インバータ 1 5 1とインバータ 1 5 2との間には、 サージ電 圧を吸収するためのコンデンサ 1 4 2が設けられる。
電源ライン 1 0 3 (図 2 ) を構成するバスバーは、 バスバー 1 7 3 cとバスバ 一 1 7 3 dとに分離される。 そして、 その分離されたバスバー 1 7 3 cおよび 1 7 3 dの間には、 半導体モジュールの外部に引き出された導線部材 1 7 7が結合 される。 導線部材 1 7 7には、 半導体モジュール外部のコンデンサ 1 4 2の一方 端子との電気的接点 N 3が設けられる。 すなわち、 電気的接点 N 3は、 インバ一 タ 1 5 1とバスバー 1 7 3 dとの電気的接点 N I 1と、 ィンバータ 1 5 2とバス バー 1 7 3 cとの電気的接点 N I 3との間に設けられる。
また、 アースライン 1 0 2 (図 2 ) を構成するバスバーは、 バスバー 1 7 4 c とバスバー 1 7 4 dとに分離される。 そして、 分離されたバスバー 1 7 4 cおよ び 1 7 4 dの間には、 半導体モジュールの外部に引き出された導線部材 1 7 8が 結合される。 導線部材 1 7 8には、 コンデンサ 1 4 2の他方端子との電気的接点 N 4が設けられる。 すなわち、 電気的接点 N 4は、 インバータ 1 5 1とバスバー 1 7 4 dとの電気的接点 N I 2と、 ィンバータ 1 5 2とバスバー 1 7 4 cとの電 気的接点 N I 4との間に設けられる。
このような構成とすることにより、 インバータ 1 5 1では、 スイッチング動作 時に発生したサージ電圧が、 電気的接点 N I 1， N I 2を介してバスバ一 1 7 3 dおよび 1 7 4 dの間に出力されると、 電気的接点 N 3および N 4の間に接続さ れるコンデンサ 1 4 2力 このサージ電圧を吸収する。 インバータ 1 5 2におい ても同様に、 スイッチング動作時に発生したサージ電圧が、 電気的接点 N 1 3 , N I 4を介してバスバー 1 7 3 cおよび 1 7 4 cの間に出力されると、 電気的接 点 N 3および N 4の間に接続されるコンデンサ 1 4 2が、 このサージ電圧を吸収 する。 その結果、 インバータ 1 5 1およびインバータ 1 5 2の間でサージ電圧が 干渉するのが抑えられる。
なお、 図 7の構成を実際のレイアウト上で実現するにあたっては、 上記の実施 の形態で示したのと同様に、 インバータ 1 5 1とインバータ 1 5 2との間に配設 されるバスバー 1 7 3， 1 7 4の各々を分離することによって、 インバータ 1 5 1とインバータ 1 5 2との間に、 コンデンサ 1 4 2とバスバ一 1 7 3 , 1 7 4と の電気的接点 N 3 , N 4を確保することができる。
[第 2の変更例]
図 8は、 この発明による半導体モジュ一ルの第 2の変更例を説明するための概 略図である。 なお、 図 8では、 簡単のため、 図 2に示した P C U 2 0のインバー タモジュール 1 5 0力 ら、 インバータ 1 5 1のみを抽出して図示するとともに、 これと同様の構成からなるインバータ 1 5 2についてはその図示および説明を省 略する。
図 8を参照して、 インバータ 1 5 1において、 U相アーム 1 5 3と V相アーム 1 5 4との間には、 サージ電圧を吸収するためのコンデンサ 1 4 3が設けられる。 また、 V相アーム 1 5 4と W相アーム 1 5 5との間には、 サージ電圧を吸収する ためのコンデンサ 1 4 4が設けられる。
電源ライン 1 0 3 (図 2 ) を構成するバスバーは、 バスバー 1 7 3 e、 バスバ 一 1 7 3 f およびとバスバー 1 7 3 gに分離される。 そして、 その分離されたバ スバー 1 7 3 eおよび 1 7 3 f の間には、 半導体モジュールの外部に引き出され た導線部材 1 79が結合される。 導線部材 1 79には、 半導体モジュール外部の コンデンサ 143の一方端子との電気的接点 N 5が設けられる。 すなわち、 電気 的接点 N 5は、 U相アーム 153とバスバー 1 73 eとの電気的接点 NU1と、 V相アーム 1 54とバスバー 1 73 f との電気的接点 NV 1との間に設けられる。 さらに、 バスバー 1 73 f および 1 73 gの間には、 半導体モジュールの外部 に引き出された導線部材 179が結合される。 導線部材 1 79には、 半導体モジ ユーノレ外部のコンデンサ 144の一方端子との電気的接点 N 7が設けられる。 す なわち、 電気的接点 N 7は、 V相アーム 154とバスバー 1 73 f との電気的接 点 NV 1と、 W相アーム 155とバスバー 1 73 gとの電気的接点 NW1との間 に設けられる。
また、 アースライン 102 (図 2) を構成するバスバーは、 バスバー 174 e、 バスバー 1 74 f およびバスバー 1 74 gに分離される。 そして、 その分離され たバスバー 1 74 eおよび 174 f の.間には、 半導体モジュールの外部に引き出 された導線部材 180が結合される。 導線部材 180には、 コンデンサ 143の 他方端子との電気的接点 N 6が設けられる。 すなわち、 電気的接点 N 6は、 U相 アーム 153とバスバー 174 eとの電気的接点 NU 2と、 V相アーム 154と バスバー 1 74 f との電気的接点 NV 2との間に設けられる。
さらに、 バスバー 174 f および 1 74 gの間には、 半導体モジュールの外部 に引き出された導線部材 180が結合される。 導線部材 180には、 コンデンサ
144の他方端子との電気的接点 N 8が設けられる。 すなわち、 電気的接点 N8 は、 V相アーム 154とバスバー 1 74 f との電気的接点 NV 2と、 W相アーム
155とバスバー 174 gとの電気的接点 NW 2との間に設けられる。
このような構成とすることにより、 U相アーム 153では、 スイッチング動作 時に発生したサージ電圧が、 電気的接点 NU 1， NU2を介してバスバー 173 eおよび 1 74 eの間に出力されると、 電気的接点 N 5および N 6の間に接続さ れるコンデンサ 143が、 このサージ電圧を吸収する。 V相アーム 154におい ても同様に、 スイッチング動作時に発生したサージ電圧が、 電気的接点 NV1, NV 2を介してバスバー 173 f および 1 74 f の間に出力されると、 電気的接 点 N 5および N 6の間に接続されるコンデンサ 143が、 このサージ電圧を吸収 する。 その結果、 U相アーム 1 5 3および V相アーム 1 5 4の間でサージ電圧が 干渉するのが抑えられる。
さらに、 V相アーム 1 5 4および W相アーム 1 5 5の間でも、 コンデンサ 1 4 4によって同様の効果が得られる。
なお、 図 8の構成を実際のレイアウト上で実現するにあたっては、 上記の実施 の形態で示したのと同様に、 各相アームの P電極 2 3 0および N電極 2 2 0がそ れぞれ接続されるバスバー 1 7 3， 1 7 4を分離することによって、 U相アーム 1 5 3と V相アーム 1 5 4との間に、 コンデンサ 1 4 3とバスバー 1 7 3 , 1 7 4との電気的接点 N 5， N 6を確保することができる。 また、 V相アーム 1 5 4 と W相アーム 1 5 5との間に、 コンデンサ 1 4 4とバスバー 1 7 3 , 1 7 4との 電気的接点 N 7 , N 8を確保することができる。
また、 上述した実施の形態およびその変更例については、 適宜組合せることも 可能である。 すなわち、 図 5、 図 7および図 8に示されるコンデンサ 1 4 0 , 1 4 2 , 1 4 3， 1 4 4の少なくとも 1つを設ける構成としてもよレ、。
さらに、 この発明の実施の形態に用いられるコンデンサとしては、 アルミ電界 コンデンサ、 フィルムコンデンサなどを適用することができる。 特に、 インダク タンスが相対的に小さいフィルムコンデンサの適用は、 サージ電圧の低減に有効 である。
また、 この発明の実施の形態では、 実装時のスペース制約から半導体モジユー ルの小型化の要求が強い用途の代表例として、 ハイプリッド自動車の電源装置 ( P C U) にこの発明による半導体モジュールが用いられる構成例を示した。 し かしながら、 この発明の適用は、 このような構成に限定されるものではなく、 各々が電力スィツチを有する複数の電力変換器が備えられた構造の半導体モジュ ールにおいて、 この発明を共通に適用することが可能である。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であつ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説明ではなく、 請求の範囲に よって示され、 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が含まれ ることが意図される。 産業上の利用可能性
この発明は、 複数の電力変換器を備えた電力変換装置に適用することができる'

Claims

請求の範囲
1 . 各々が、 電力変換を行なうためのスイッチング素子を含んで構成された第 1 および第 2の電力変換器と、
前記第 1および第 2の電力変換器間を電気的に接続するための第 1および第 2 の導体部材と、
前記第 1および第 2の導線部材間の電圧を平滑化するための第 1のコンデンサ とを備え、
前記第 1の導線部材上では、 前記第 1の電力変換器との電気的接点と前記第 2 の電力変換器との電気的接点との区間に、 前記第 1のコンデンサとの電気的接点 が設けられ、
前記第 2の導線部材上では、 前記第 1の電力変換器との電気的接点と前記第 2 の電力変換器との電気的接点との区間に、 前記第 1のコンデンサとの電気的接点 が設けられる、 電力変換装置。
2 . 前記第 1の電力変換器は、 電源 （1 0 ) からの直流電圧を昇圧して前記第 1 および第 2の導線部材間に出力するコンバータ （1 0 0 ) であり、
前記第 2の電力変換器は、 前記スィツチング素子を各相のアームとして含んで 構成され、 前記コンバータ （1 0 0 ) によって昇圧された直流電力および電気負 荷との間で授受される交流電力の間での電力変換を行なうインバータ （1 5 1， 1 5 2 ) である、 請求の範囲第 1項に記載の電力変換装置。
3 . 前記第 2の電力変換器は、 前記各相が、 前記第 1および第 2の導線部材間に 直列接続された第 1および第 2のスイッチング素子を含んで構成され、 かつ、 前 記第 1および第 2の導線部材間の電圧を平滑化するための第 2のコンデンサを含 み、
前記第 1の導線部材上では、 第 1の相の前記第 1のスイッチング素子との電気 的接点と第 2の相の前記第 1のスイッチング素子との電気的接点との区間に、 前 記第 2のコンデンサとの電気的接点が設けられ、
前記第 2の導線部材上では、 前記第 1の相の前記第 2のスィツチング素子との 電気的接点と前記第 2の相の前記第 2のスィツチング素子との電気的接点との区 間に、 前記第 2のコンデンサとの電気的接点が設けられる、 請求の範囲第 2項に 記載の電力変換装置。
4. 前記第 1の電力変換器は、 前記スイッチング素子を各相のアームとして含ん で構成され、 電源 （10) からの直流電力および第 1の電気負荷 （MG 1) を駆 動する交流電力の間で電力変換を行なう第 1のインバ一タ （151) であり、 前記第 2の電力変換器は、 前記スィツチング素子を各相のアームとして含んで 構成され、 前記電源 （10) からの直流電力および第 2の電気負荷 （MG2) を 駆動する交流電力の間で電力変換を行なう第 2のインバータ （152) である、 請求の範囲第 1項に記載の電力変換装置。
5. 前記第 1のコンデンサは、 前記スイッチング素子が搭載された基板 （2 1 0) とは独立に設けられ、
前記第 1の導線部材は、 前記基板 （210) 上に配設され、 かつ、 前記第 1の 電力変換器との電気的接点と前記第 2の電力変換器との電気的接点との区間内で 分離されて前記第 1のコンデンサとの電気的接点を形成するように前記基板 （2 10) の外部に引出され、
前記第 2の導線部材は、 前記基板 （210) 上に配設され、 かつ、 前記第 1の 電力変換器との電気的接点と前記第 2の電力変換器との電気的接点との区間内で 分離されて前記第 1のコンデンサとの電気的接点を形成するように前記基板 ( 2 10) の外部に引出される、 請求の範囲第 1項に記載の電力変換装置。
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