WO2021049290A1 - 電力変換装置 - Google Patents

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WO2021049290A1
WO2021049290A1 PCT/JP2020/031965 JP2020031965W WO2021049290A1 WO 2021049290 A1 WO2021049290 A1 WO 2021049290A1 JP 2020031965 W JP2020031965 W JP 2020031965W WO 2021049290 A1 WO2021049290 A1 WO 2021049290A1
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bus bar
switch
module
internal bus
electrode
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PCT/JP2020/031965
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弘洋 一条
優 山平
和哉 竹内
正則 坂田
雅由 西畑
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters

Definitions

  • the disclosure described in this specification relates to a power conversion device.
  • Patent Document 1 discloses a laminated unit in which a plurality of semiconductor modules are laminated.
  • the main body of the semiconductor module is made of resin, and two transistors are housed inside the main body. The two transistors are connected in series inside the main body.
  • a part of the midpoint terminal connected to the midpoint of two transistors connected in series from the top surface of the main body is exposed.
  • each of the midpoint terminals exposed from the upper surface of the semiconductor module is arranged in the stacking direction in which a plurality of semiconductor modules are laminated.
  • the midpoint terminal of one of the two semiconductor modules arranged adjacent to each other in the stacking direction and the midpoint terminal of the other are connected via a bus bar. Therefore, there is a possibility that the inductance component between the two semiconductor modules will increase by the amount of this bus bar.
  • An object of the present disclosure is to provide a power conversion device in which an increase in the inductance component between the first module and the second module is suppressed.
  • the power conversion device is A first switch having a first electrode and a second electrode, a second switch having a third electrode and a fourth electrode, a first internal bus bar connected to the first electrode, and a second electrode and a third electrode are connected.
  • a first module including a second internal bus bar, a third internal bus bar connected to a fourth electrode, and a first resin member covering them.
  • a third switch having a fifth electrode and a sixth electrode, a fourth switch having a seventh electrode and an eighth electrode, a fourth internal bus bar connected to the fifth electrode, and a sixth electrode and a seventh electrode are connected.
  • a second module including a fifth internal bus bar, a sixth internal bus bar connected to an eighth electrode, and a second resin member covering them.
  • a part of each of the first internal bus bar, the second internal bus bar, and the third internal bus bar is exposed from the first resin member.
  • a part of each of the 4th internal bus bar, the 5th internal bus bar, and the 6th internal bus bar is exposed from the second resin member.
  • the first internal bus bar and the fourth internal bus bar are connected, the second internal bus bar and the fifth internal bus bar are connected, the third internal bus bar and the sixth internal bus bar are connected, and so on.
  • At least one of the first terminal exposed from the first resin member in the second internal bus bar and the second terminal exposed from the second resin member in the fifth internal bus bar is one of the second internal bus bar and the fifth internal bus bar.
  • the second inner bus bar and the fifth inner bus bar are directly joined by extending toward the other side.
  • the terminal exposed from the first resin member in the second internal bus bar and the terminal exposed from the second resin member in the fifth internal bus bar are directly joined. Therefore, the inductance component between the first module and the second module is increased as compared with the configuration in which the second internal bus bar and the fifth internal bus bar are indirectly joined via an inclusion such as a conductive member. Is more likely to be suppressed.
  • the in-vehicle system 100 constitutes a system for an electric vehicle.
  • the in-vehicle system 100 includes a battery 200, a power conversion device 300, and a motor 400.
  • the in-vehicle system 100 has a plurality of ECUs (not shown). These plurality of ECUs send and receive signals to and from each other via bus wiring. The plurality of ECUs emphasize and control the electric vehicle. By controlling the plurality of ECUs, the regeneration and power running of the motor 400 according to the SOC of the battery 200 are controlled. SOC is an abbreviation for state of charge. ECU is an abbreviation for electronic control unit.
  • Battery 200 has a plurality of secondary batteries. These plurality of secondary batteries form a battery stack connected in series. The SOC of this battery stack corresponds to the SOC of the battery 200.
  • a lithium ion secondary battery, a nickel hydrogen secondary battery, an organic radical battery, or the like can be adopted as the secondary battery.
  • the power conversion device 300 has an inverter 500. As the inverter 500, the power conversion device 300 performs power conversion between the battery 200 and the motor 400. The power conversion device 300 converts the DC power of the battery 200 into AC power. The power conversion device 300 converts the AC power generated by the power generation (regeneration) of the motor 400 into DC power.
  • the motor 400 is connected to an output shaft of an electric vehicle (not shown).
  • the rotational energy of the motor 400 is transmitted to the traveling wheels of the electric vehicle via the output shaft.
  • the rotational energy of the traveling wheel is transmitted to the motor 400 via the output shaft.
  • the motor 400 is powered by AC power supplied from the power converter 300. As a result, propulsive force is given to the traveling wheels. Further, the motor 400 is regenerated by the rotational energy transmitted from the traveling wheels. The AC power generated by this regeneration is converted into DC power by the power conversion device 300. This DC power is supplied to the battery 200. DC power is also supplied to various electric loads mounted on electric vehicles.
  • the inverter 500 has a capacitor 310 and a switch group 510.
  • the first power supply bus bar 301 and the second power supply bus bar 302 are connected to the battery 200.
  • a capacitor 310 and a switch group 510 are connected in parallel between the first power supply bus bar 301 and the second power supply bus bar 302.
  • the switch group 510 and the motor 400 are connected via the output bus bar 440.
  • the high-side switch and the low-side switch included in the switch group 510 are PWM-controlled by a control signal from the ECU. As a result, a three-phase alternating current is generated in the inverter 500.
  • the ECU stops, for example, the output of a control signal.
  • the AC power generated by the power generation of the motor 400 passes through the diode provided in the three-phase switch group 510. As a result, AC power is converted to DC power.
  • an n-channel type IGBT is adopted as the switch included in the switch group 510.
  • MOSFETs can be adopted instead of IGBTs.
  • the above diode may be omitted.
  • These switches can be manufactured by semiconductors such as Si and wide-gap semiconductors such as SiC.
  • the constituent material of the semiconductor element is not particularly limited.
  • the switch group 510 includes a 1st U phase switch 511, a 2nd U phase switch 512, a 1st V phase switch 513, a 2nd V phase switch 514, a 1st W phase switch 515, and a 2nd W phase switch 516. Each of these switches has two switches connected in series.
  • the 1st U phase switch 511, the 1st V phase switch 513, and the 1st W phase switch 515 each have a 1st high side switch 521 and a 1st low side switch 523 as switches. Further, the 1st U phase switch 511, the 1st V phase switch 513, and the 1st W phase switch 515 each have a first high side diode 521a and a first low side diode 523a.
  • the cathode electrode of the first high-side diode 521a is connected to the first collector electrode 541a, which is the collector electrode of the first high-side switch 521.
  • the anode electrode of the first high-side diode 521a is connected to the first emitter electrode 542a, which is the emitter electrode of the first high-side switch 521.
  • the first high-side diode 521a is connected in antiparallel to the first high-side switch 521.
  • the first high side switch 521 corresponds to the first switch.
  • the first collector electrode 541a corresponds to the first electrode.
  • the first emitter electrode 542a corresponds to the second electrode.
  • the cathode electrode of the first low-side diode 523a is connected to the second collector electrode 543a, which is the collector electrode of the first low-side switch 523.
  • the anode electrode of the first low-side diode 523a is connected to the second emitter electrode 544a, which is the emitter electrode of the first low-side switch 523.
  • the first low-side diode 523a is connected in antiparallel to the first low-side switch 523.
  • the first low side switch 523 corresponds to the second switch.
  • the second collector electrode 543a corresponds to the third electrode.
  • the second emitter electrode 544a corresponds to the fourth electrode.
  • the second U-phase switch 512, the second V-phase switch 514, and the second W-phase switch 516 each have a second high-side switch 522 and a second low-side switch 524 as switches.
  • the second U-phase switch 512, the second V-phase switch 514, and the second W-phase switch 516 each have a second high-side diode 522a and a second low-side diode 524a.
  • the cathode electrode of the second high-side diode 522a is connected to the third collector electrode 541b, which is the collector electrode of the second high-side switch 522.
  • the anode electrode of the second high-side diode 522a is connected to the third emitter electrode 542b, which is the emitter electrode of the second high-side switch 522.
  • the second high-side diode 522a is connected in antiparallel to the second high-side switch 522.
  • the second high side switch 522 corresponds to the third switch.
  • the third collector electrode 541b corresponds to the fifth electrode.
  • the third emitter electrode 542b corresponds to the sixth electrode.
  • the cathode electrode of the second low-side diode 524a is connected to the fourth collector electrode 543b, which is the collector electrode of the second low-side switch 524.
  • the anode electrode of the second low-side diode 524a is connected to the fourth emitter electrode 544b, which is the emitter electrode of the second low-side switch 524.
  • the second low-side diode 524a is connected in antiparallel to the second low-side switch 524.
  • the second low side switch 524 corresponds to the fourth switch.
  • the fourth collector electrode 543b corresponds to the seventh electrode.
  • the fourth emitter electrode 544b corresponds to the eighth electrode.
  • the first high-side switch 521, the first high-side diode 521a, the first low-side switch 523, and the first low-side diode 523a are covered with the first resin member 610a to form the first module 620 as the switch module 600. ..
  • the first emitter electrode 542a of the first high-side switch 521 and the second collector electrode 543a of the first low-side switch 523 are connected via the second internal bus bar 532a. There is. As a result, the first high-side switch 521 and the first low-side switch 523 are connected in series inside the first resin member 610a.
  • the first internal bus bar 531a is connected to the first collector electrode 541a of the first high side switch 521.
  • a third internal bus bar 533a is connected to the second emitter electrode 544a of the first low-side switch 523.
  • a part of the first resin member 610a to the first internal bus bar 531a, a part of the second internal bus bar 532a, and a part of the third internal bus bar 533a are each of the first positive electrode terminal 621, the first output terminal 623, and the like. It is exposed as the first negative electrode terminal 622.
  • the first positive electrode terminal 621 corresponds to the third terminal.
  • the first output terminal 623 corresponds to the first terminal.
  • the first negative electrode terminal 622 corresponds to the fifth terminal.
  • the third emitter electrode 542b of the second high side switch 522 and the fourth collector electrode 543b of the second low side switch 524 are connected via the fifth internal bus bar 532b. There is. As a result, the second high-side switch 522 and the second low-side switch 524 are connected in series inside the second resin member 610b.
  • the fourth internal bus bar 531b is connected to the third collector electrode 541b of the second high side switch 522.
  • a sixth internal bus bar 533b is connected to the fourth emitter electrode 544b of the second low-side switch 524.
  • a part of the second resin member 610b to the fourth internal bus bar 531b, a part of the fifth internal bus bar 532b, and a part of the sixth internal bus bar 533b are each of the second positive electrode terminal 631 and the second output terminal 633. It is exposed as the second negative electrode terminal 632.
  • the second positive electrode terminal 631 corresponds to the fourth terminal.
  • the second output terminal 633 corresponds to the second terminal.
  • the second negative electrode terminal 632 corresponds to the sixth terminal.
  • the first positive electrode terminal 621, the first negative electrode terminal 622, and the first output terminal 623 are exposed from the first resin member 610a of the first module 620.
  • the second positive electrode terminal 631, the second negative electrode terminal 632, and the second output terminal 633 are exposed from the second resin member 610b of the second module 630.
  • the first positive electrode terminal 621 and the second positive electrode terminal 631 are connected.
  • the first negative electrode terminal 622 and the second negative electrode terminal 632 are connected.
  • the first output terminal 623 and the second output terminal 633 are connected.
  • a closed loop via the first high-side switch 521 and the second high-side switch 522 is formed on the positive electrode side.
  • a closed loop is formed on the negative electrode side via the first low-side switch 523 and the second low-side switch 524.
  • first power supply bus bar 301 is connected to the first positive electrode terminal 621.
  • the first feeding bus bar 301 is connected to one electrode of the capacitor 310.
  • the second power supply bus bar 302 is connected to the first negative electrode terminal 622.
  • the second feeding bus bar 302 is connected to the other electrode of the capacitor 310.
  • a closed loop is formed via the capacitor 310 and the first module 620.
  • a closed loop is formed via the capacitor 310 and the second module 630.
  • the first power supply bus bar 301 may be connected to the second positive electrode terminal 631.
  • the second power supply bus bar 302 may be connected to the second negative electrode terminal 632.
  • the output bus bar 440 is connected to the first output terminal 623.
  • the first output terminal 623 is connected to the stator coil of the motor 400 via the output bus bar 440.
  • the output bus bar 440 may be connected to the second output terminal 633.
  • the first module 620 including the first U-phase switch 511 is referred to as the first U-phase module 601.
  • the first module 620 including the first V-phase switch 513 is referred to as the first V-phase module 603.
  • the first module 620 including the first W phase switch 515 is referred to as the first W phase module 605.
  • the second module 630 including the second U-phase switch 512 is referred to as the second U-phase module 602.
  • the second module 630 including the second V-phase switch 514 is referred to as the second V-phase module 604.
  • the second module 630 including the second W phase switch 516 is referred to as a second W phase module 606.
  • the output bus bar 440 connected to the U-phase stator coil is referred to as a U-phase bus bar 410.
  • the output bus bar 440 connected to the V-phase stator coil is referred to as a V-phase bus bar 420.
  • the output bus bar 440 connected to the W-phase stator coil is referred to as a W-phase bus bar 430.
  • the first output terminal 623 of the first U-phase module 601 is connected to the U-phase stator coil of the motor 400 via the U-phase bus bar 410.
  • the first output terminal 623 of the first V-phase module 603 is connected to the V-phase stator coil of the motor 400 via the V-phase bus bar 420.
  • the first output terminal 623 of the first W-phase module 605 is connected to the W-phase stator coil of the motor 400 via the W-phase bus bar 430.
  • the power conversion device 300 has a cooler 640, a capacitor case 700, and a case 800 in addition to the circuit components described so far.
  • the inverter 500 has a plurality of switch modules 600.
  • the cooler 640 functions to cool the plurality of switch modules 600 while accommodating them.
  • the plurality of switch modules 600 are housed in the cooler 640 to form the power module 900.
  • the capacitor case 700 functions to store the capacitor 310. At the same time, the capacitor case 700 functions to support the first power supply bus bar 301 and the second power supply bus bar 302.
  • the case 800 functions to store the capacitor case 700 and the power module 900.
  • the case 800 has a bottom portion 801 that is thin in the z direction and a side portion 803 that rises in an annular shape in the z direction from the edge portion of the inner bottom surface 802 of the bottom portion 801.
  • the side portion 803 has a first side wall 804 and a third side wall 806 facing each other in the x direction, and a second side wall 805 and a fourth side wall 807 facing each other in the y direction.
  • the first side wall 804, the second side wall 805, the third side wall 806, and the fourth side wall 807 are connected in an annular shape in the z direction in the circumferential direction.
  • the capacitor case 700 and the power module 900 are housed in the storage space partitioned by the bottom portion 801 and the side portion 803.
  • the power module 900 has a plurality of switch modules 600 and a cooler 640.
  • the resin member of the switch module 600 has a thin flat material shape in the x direction.
  • the resin member is a generic name for the first resin member 610a and the second resin member 610b.
  • the resin members are the first main surface 611 and the second main surface 612 arranged apart from each other in the x direction, the first side surface 613 and the second side surface 614 arranged apart from each other in the y direction, and the upper surface 615 arranged apart from each other in the z direction. And a lower surface 616.
  • the first positive electrode terminal 621, the first negative electrode terminal 622, and the first output terminal 623 described above are exposed from the upper surface 615 of the first module 620. These are arranged in the order of the first output terminal 623, the first positive electrode terminal 621, and the first negative electrode terminal 622 from the first side surface 613 to the second side surface 614 in the y direction.
  • the second positive electrode terminal 631, the second negative electrode terminal 632, and the second output terminal 633 described above are each exposed from the upper surface 615 of the second module 630. These are arranged in the y direction in the order of the second output terminal 633, the second positive electrode terminal 631, and the second negative electrode terminal 632 from the first side surface 613 to the second side surface 614 in the y direction.
  • the cooler 640 has a supply pipe 641, a discharge pipe 642, and a plurality of relay pipes 643.
  • the supply pipe 641 and the discharge pipe 642 are connected via a plurality of relay pipes 643.
  • Refrigerant is supplied to the supply pipe 641.
  • This refrigerant flows from the supply pipe 641 to the discharge pipe 642 via the plurality of relay pipes 643.
  • the supply port 641a in which the refrigerant is supplied from the outside in the supply pipe 641 and the discharge port 642a for discharging the refrigerant supplied from the relay pipe 643 in the discharge pipe 642 to the outside are arranged so as to be separated from each other in the y direction.
  • the supply pipe 641 and the discharge pipe 642 extend in the x direction.
  • the supply pipe 641 and the discharge pipe 642 are separated from each other in the y direction.
  • Each of the plurality of relay pipes 643 extends from the supply pipe 641 toward the discharge pipe 642 in the y direction.
  • the plurality of relay tubes 643 are separated in the x direction.
  • a gap is formed between two adjacent relay tubes 643.
  • the cooler 640 has a total of six voids.
  • the first U phase module 601 to the second W phase module 606 are individually provided in each of these six voids. As a result, the power module 900 is configured.
  • each of the plurality of switch modules 600 is provided in a gap so that the second main surface 612 is located on the supply port 641a side and the discharge port 642a side, respectively. Further, each of the plurality of switch modules 600 is provided in the gap so that the first side surface 613 is located on the supply pipe 641 side in the y direction and the second side surface 614 is located on the discharge pipe 642 side in the y direction.
  • the first output terminal 623, the first positive electrode terminal 621, and the first negative electrode terminal 622 exposed from the first module 620 are arranged in order from the supply pipe 641 to the discharge pipe 642.
  • the second output terminal 633, the second positive electrode terminal 631, and the second negative electrode terminal 632 discharged from the second module 630 are arranged in order from the supply pipe 641 toward the discharge pipe 642.
  • each of these six switch modules 600 is in contact with the relay tube 643.
  • the contact area between the switch module 600 and the relay tube 643 is increased by the urging force applied from the spring body (not shown).
  • the heat generated in each of the six switch modules 600 can be dissipated to the refrigerant via the relay pipe 643.
  • the first U phase module 601 and the second U phase module 602, the first V phase module 603, the second V phase module 604, the first W phase module 605, and the second W phase module 606 are separated from the supply port 641a and the discharge port 642a. , Lined up in order.
  • the first output terminal 623 includes a first base portion 623a, a first relay portion 623b, and a first extension portion 623c.
  • the first base portion 623a projects from the first resin member 610a so as to be separated from the upper surface 615 in the z direction.
  • the first relay portion 623b extends from the end of the first base portion 623a in the x direction away from the supply port 641a and the discharge port 642a.
  • the first stretched portion 623c extends from the end of the first relay portion 623b in the z direction away from the upper surface 615.
  • the second output terminal 633 includes a second base portion 633a, a second relay portion 633b, and a second extension portion 633c.
  • the second base portion 633a projects from the second resin member 610b so as to be separated from the upper surface 615 in the z direction.
  • the second relay portion 633b extends from the end of the second base portion 633a toward the supply port 641a and the discharge port 642a in the x direction.
  • the second stretching portion 633c extends from the end of the second relay portion 633b in the z direction away from the upper surface 615.
  • the first base portion 623a and the second base portion 633a are separated from each other in the x direction and face each other.
  • the first end surface 623d separated from the supply port 641a and the discharge port 642a side of the first stretching portion 623c in the x direction and the supply port 641a and the second end surface 633d on the discharge port 642a side of the second stretching portion 633c are close to each other in the x direction. And are facing each other.
  • the first end surface 623d and the second end surface 633d are joined by laser welding or the like. As a result, the first output terminal 623 and the second output terminal 633 are directly joined.
  • an output bus bar 440 is connected to the first output terminal 623 in addition to the second output terminal 633.
  • the output bus bar 440 is a conductive metal plate having a thin flat shape in the x direction.
  • the bus bar main surface 440a of the output bus bar 440 and the output surface 623e on the back side of the first end surface 623d of the first output terminal 623 face each other in the x direction.
  • the main surface of the bus bar 440a and the output surface 623e are joined by laser welding or the like.
  • the U-phase bus bar 410 is connected to the first output terminal 623 of the first U-phase module 601
  • the V-phase bus bar 420 is connected to the first output terminal 623 of the first V-phase module 603
  • the V-phase bus bar 420 is connected to the first output terminal 623 of the first W-phase module 605.
  • the W-phase module 430 is directly joined.
  • the first positive electrode terminal 621 has a third base portion 621a, a third relay portion 621b, and a third stretching portion 621c.
  • the third base portion 621a projects from the first resin member 610a so as to be separated from the upper surface 615 in the z direction.
  • the third relay portion 621b extends from the end of the third base portion 621a in the x direction away from the supply port 641a and the discharge port 642a.
  • the third stretched portion 621c extends from the end of the third relay portion 621b in the z direction away from the upper surface 615.
  • the second positive electrode terminal 631 has a fourth base portion 631a, a fourth relay portion 631b, and a fourth stretching portion 631c.
  • the fourth base portion 631a projects from the second resin member 610b so as to be separated from the upper surface 615 in the z direction.
  • the fourth relay portion 631b extends from the end of the fourth base portion 631a toward the supply port 641a and the discharge port 642a in the x direction.
  • the fourth stretched portion 631c extends from the end of the fourth relay portion 631b in the z direction away from the upper surface 615.
  • the third base portion 621a and the fourth base portion 631a are separated from each other in the x direction and face each other.
  • the third end surface 621d of the third stretched portion 621c separated from the supply port 641a and the discharge port 642a side in the x direction and the fourth end surface 631d of the fourth stretched portion 631c on the supply port 641a and the discharge port 642a side are x. They are close to each other in the direction.
  • the third end surface 621d and the fourth end surface 631d are joined by laser welding or the like. As a result, the first positive electrode terminal 621 and the second positive electrode terminal 631 are directly joined.
  • the first negative electrode terminal 622 has a fifth base portion 622a, a fifth relay portion 622b, and a fifth stretching portion 622c.
  • the fifth base portion 622a projects from the first resin member 610a so as to be separated from the upper surface 615 in the z direction.
  • the fifth relay portion 622b extends from the end of the fifth base portion 622a in the x direction away from the supply port 641a and the discharge port 642a.
  • the fifth stretched portion 622c extends from the end of the fifth relay portion 622b in the z direction away from the upper surface 615.
  • the second negative electrode terminal 632 has a sixth base portion 632a, a sixth relay portion 632b, and a sixth stretched portion 632c.
  • the sixth base portion 632a projects from the second resin member 610b so as to be separated from the upper surface 615 in the z direction.
  • the sixth relay portion 632b extends from the end of the sixth base portion 632a toward the supply port 641a and the discharge port 642a in the x direction.
  • the sixth stretched portion 632c extends from the end of the sixth relay portion 632b in the z direction away from the upper surface 615.
  • the fifth base portion 622a and the sixth base portion 632a are separated from each other in the x direction and face each other.
  • the fifth end surface 622d of the fifth stretched portion 622c separated from the supply port 641a and the discharge port 642a side in the x direction and the sixth end surface 632d of the sixth stretched portion 632c on the supply port 641a and the discharge port 642a side are x. They are close to each other in the direction.
  • the fifth end surface 622d and the sixth end surface 632d are joined by laser welding or the like. As a result, the first negative electrode terminal 622 and the second negative electrode terminal 632 are directly joined.
  • the capacitor case 700 is made of an insulating resin material. As described above, the capacitor 310 is housed in the capacitor case 700. As shown in FIG. 2, a part of each of the first feeding bus bar 301 connected to one of the two electrodes included in the capacitor 310 and the second feeding bus bar 302 connected to the other is exposed from the capacitor case 700. ing. The capacitor 310, the first feeding bus bar 301, and the second feeding bus bar 302 are each resin-sealed with a coating resin (not shown) on the capacitor case 700.
  • the case 800 functions to house the capacitor case 700 and the power module 900. As shown in FIG. 2, in the storage space of the case 800, the power module 900 and the capacitor case 700 are arranged in the y direction. The capacitor case 700 is located on the second side wall 805 side of the power module 900.
  • a part of each of the first power supply bus bar 301 and the second power supply bus bar 302 is exposed from the capacitor case 700 toward the fourth side wall 807 in the y direction.
  • the output bus bar 440 is directly joined to the first output terminal 623.
  • the output bus bar 440 extends toward the fourth side wall 807 and is exposed in the y direction from the case 800.
  • the supply pipe 641 and the discharge pipe 642 are exposed in the x direction from the third side wall 806.
  • the first power feeding bus bar 301 is manufactured by pressing a conductive metal plate. As shown in FIGS. 5 and 8, the first feeding bus bar 301 has a first main feeding portion 321 which is thin in the z direction and a first feeding portion which is thin in the x direction and stands up from the first main portion 321 in the z direction. It has 322.
  • the first main portion 321 has a flat shape having a first outer surface 321c and a first inner surface 321d arranged in the z direction.
  • the first main portion 321 is connected to one electrode of the capacitor 310 described above.
  • the first main portion 321 extends from the capacitor case 700 toward the fourth side wall 807 in the y direction.
  • the first edge portion 321e of the edge on the fourth side wall 807 side of the first main portion 321 has the first positive electrode terminal 621, the second positive electrode terminal 631, and the first output terminal 623 in the y direction. It is located between the second output terminal 633.
  • the first main part 321 will be described in detail below.
  • the first main portion 321 is separated from the first conductive portion 321a having six through holes penetrating the first outer surface 321c and the first inner surface 321d in the x direction from the edge of the through hole. It has a second conductive portion 321b that extends and connects the first conductive portion 321a and the first feeding portion 322.
  • the first conductive portion 321a has three through holes arranged in the x direction on the second side wall 805 side and three through holes arranged in the x direction on the fourth side wall 807 side.
  • the second conductive portion 321b is connected to the edges of the three through holes arranged in the x direction on the side of the fourth side wall 807.
  • first conductive portion 321a is connected to one electrode of the above-mentioned capacitor 310.
  • the boundary between the first conductive portion 321a and the second conductive portion 321b is shown by a broken line.
  • the boundary between the second conductive portion 321b and the first feeding portion 322 is indicated by a broken line.
  • the three through holes arranged in the x direction on the fourth side wall 807 side are distinguished and referred to as a first through hole 341, a second through hole 342, and a third through hole 343.
  • the three through holes arranged in the x direction on the second side wall 805 side are distinguished by the fourth through hole 344, the fifth through hole 345, and the sixth through hole 346, respectively.
  • the three through holes arranged in the x direction on the fourth side wall 807 side are arranged in the order of the first through hole 341, the second through hole 342, and the third through hole 343 from the third side wall 806 to the first side wall 804.
  • the three through holes arranged in the x direction on the second side wall 805 side are arranged in the order of the fourth through hole 344, the fifth through hole 345, and the sixth through hole 346 from the third side wall 806 to the first side wall 804.
  • first through hole 341 and the fourth through hole 344 are arranged so as to be separated from each other in the y direction.
  • the second through hole 342 and the fifth through hole 345 are arranged so as to be separated from each other in the y direction.
  • the third through hole 343 and the sixth through hole 346 are arranged so as to be separated from each other in the y direction.
  • the second conductive portion 321b is connected to the edge of the first through hole 341 to the third through hole 343 on the third side wall 806 side.
  • the first feeding portion 322 is connected to the end of the second conductive portion 321b on the first side wall 804 side.
  • the first feeding portion 322 extends in the z direction so as to be separated from the second conductive portion 321b.
  • the second power feeding bus bar 302 is also manufactured by pressing a conductive metal plate in the same manner. As shown in FIGS. 6 and 9, the second feeding bus bar 302 has a second main portion 331 which is thin in the z direction and a second feeding portion which is thin in the x direction and stands up from the second main portion 331 in the z direction. It has 332.
  • the second main portion 331 has a flat shape having a second outer surface 331c and a second inner surface 331d arranged in the z direction.
  • the second main portion 331 is connected to the other electrode of the capacitor 310 described above.
  • the second main portion 331 extends from the capacitor case 700 toward the fourth side wall 807 in the y direction.
  • the second edge portion 331e of the edge on the fourth side wall 807 side of the second main portion 331 is the first negative electrode terminal 622, the second negative electrode terminal 632, the first positive electrode terminal 621, and It is located between the second positive electrode terminal 631 and the second positive electrode terminal 631.
  • the second main part 331 will be described in detail below.
  • the second main portion 331 is separated from the third conductive portion 331a having three through holes penetrating the second outer surface 331c and the second inner surface 331d in the x direction from the edge of the through hole. It has a fourth conductive portion 331b that extends and connects the third conductive portion 331a and the second feeding portion 332.
  • the third conductive portion 331a has three through holes arranged in the x direction.
  • the fourth conductive portion 331b is connected to the edges of the three through holes arranged in the x direction.
  • the third conductive portion 331a is connected to the other electrode of the above-mentioned capacitor 310.
  • the boundary between the third conductive portion 331a and the fourth conductive portion 331b is shown by a broken line.
  • the boundary between the fourth conductive portion 331b and the second feeding portion 332 is indicated by a broken line.
  • each of the above three through holes will be distinguished and referred to as a seventh through hole 347, an eighth through hole 348, and a ninth through hole 349.
  • the three through holes are arranged in the order of the seventh through hole 347, the eighth through hole 348, and the ninth through hole 349 from the third side wall 806 to the first side wall 804.
  • the fourth conductive portion 331b is connected to the edges of the seventh through hole 347 to the ninth through hole 349.
  • the second feeding portion 332 is connected to the end of the fourth conductive portion 331b on the first side wall 804 side.
  • the second feeding portion 332 extends in the z direction so as to be separated from the fourth conductive portion 331b.
  • the boundary between the fourth conductive portion 331b and the second feeding portion 332 is shown by a broken line.
  • the first power supply bus bar 301 is provided on the opening side of the case 800 in such a manner that the first inner surface 321d faces the upper surface 615 of the switch module 600 and each of the discharge pipes 642 in the z direction. ..
  • the first positive electrode terminal 621 and the second positive electrode terminal 631 are provided in the first through holes 341 to the third through holes 343 on the fourth side wall 807 side formed in the first conductive portion 321a, respectively. It is passed.
  • the first negative electrode terminal 622 and the second negative electrode terminal 632 are passed through the fourth through hole 344 to the sixth through hole 346 on the second side wall 805 side, respectively.
  • the third stretched portion 621c of the first positive electrode terminal 621 of the first U-phase module 601 and the fourth stretched portion 631c of the second positive electrode terminal 631 of the second U-phase module 602 are exposed from the first through hole 341. ing.
  • the third stretched portion 621c of the first U phase module 601 and the fourth stretched portion 631c of the second U phase module 602 are directly joined.
  • the third stretched portion 621c of the first positive electrode terminal 621 of the first V phase module 603 and the fourth stretched portion 631c of the second positive electrode terminal 631 of the second V phase module 604 are exposed.
  • the third stretched portion 621c of the first V-phase module 603 and the fourth stretched portion 631c of the second V-phase module 604 are directly joined.
  • the third stretched portion 621c of the first positive electrode terminal 621 of the first W phase module 605 and the fourth stretched portion 631c of the second positive electrode terminal 631 of the second W phase module 606 are exposed.
  • the third stretched portion 621c of the first W phase module 605 and the fourth stretched portion 631c of the second W phase module 606 are directly joined.
  • the second power feeding bus bar 302 is provided on the opening side of the case 800 in such a manner that the second inner surface 331d faces the first outer surface 321c of the first feeding bus bar 301 in the z direction.
  • An insulating plate (not shown) is provided between the first outer surface 321c and the second inner surface 331d. The insulation of the first power supply bus bar 301 and the second power supply bus bar 302 is maintained by the insulating plate.
  • the second edge portion 331e of the second power feeding bus bar 302 is located on the second side wall 805 side of the first edge portion 321e of the first feeding bus bar 301.
  • each of the three through holes formed in the third conductive portion 331a communicates with a part of the through holes formed in the first conductive portion 321a in the z direction.
  • the seventh through hole 347 communicates with the fourth through hole 344 in the z direction.
  • the eighth through hole 348 communicates with the fifth through hole 345 in the z direction.
  • the ninth through hole 349 communicates with the sixth through hole 346 in the z direction.
  • the third stretched portion 621c of the first positive electrode terminal 621 extends in the z direction.
  • the first power feeding unit 322 also extends in the z direction.
  • the third stretching portion 621c and the first feeding portion 322 face each other in the x direction.
  • the seventh end surface 621e on the third side wall 806 side of the third stretched portion 621c and the eighth end surface 322a on the first side wall 804 side of the first feeding portion 322 are joined by laser welding or the like. As a result, the first positive electrode terminal 621 and the first power feeding unit 322 are directly joined.
  • the fifth stretched portion 622c of the first negative electrode terminal 622 extends in the z direction.
  • the second power feeding unit 332 also extends in the z direction.
  • the fifth stretching portion 622c and the second feeding portion 332 face each other in the x direction.
  • the ninth end surface 622e on the third side wall 806 side of the fifth stretched portion 622c and the tenth end surface 332a on the first side wall 804 side of the second feeding portion 332 are joined by laser welding or the like. As a result, the first negative electrode terminal 622 and the second feeding portion 332 are directly joined.
  • the first positive electrode terminal 621 and the second positive electrode terminal 631 are joined.
  • the first negative electrode terminal 622 and the second negative electrode terminal 632 are joined.
  • the first output terminal 623 and the second output terminal 633 are joined.
  • a closed loop is formed on the positive electrode side via the first high-side switch 521 of the first module 620 and the second high-side switch 522 of the second module 630.
  • a closed loop is formed on the negative electrode side via the first low-side switch 523 of the first module 620 and the second low-side switch 524 of the second module 630.
  • the closed loop contains an inductance component or a capacitance component
  • LC resonance may occur.
  • the first stretched portion 623c of the first output terminal 623 and the second stretched portion 633c of the second output terminal 633 are directly joined by laser welding or the like.
  • the inductance component between the first module 620 and the second module 630 is smaller than that in which the first output terminal 623 and the second output terminal 633 are indirectly joined via an inclusion such as a conductive member. It is easy to become. LC resonance generated in each of the closed loop formed on the positive electrode side and the closed loop formed on the negative electrode side can be easily reduced.
  • the third stretched portion 621c of the first positive electrode terminal 621 and the fourth stretched portion 631c of the second positive electrode terminal 631 Is directly joined by laser welding or the like.
  • the fifth stretched portion 622c of the first negative electrode terminal 622 and the sixth stretched portion 632c of the second negative electrode terminal 632 are directly joined by laser welding or the like.
  • the total inductance component contained in each of the closed loop formed on the positive electrode side and the closed loop formed on the negative electrode side tends to be smaller than the configuration in which only the positive electrode terminals and the negative electrode terminals are directly bonded to each other. .. LC resonance generated in each of the closed loop formed on the positive electrode side and the closed loop formed on the negative electrode side can be easily reduced. Damage to each of the plurality of switches provided in each of the first module 620 and the second module 630 can be easily suppressed.
  • the first output terminal 623 has a first base portion 623a, a first relay portion 623b, and a first extension portion 623c.
  • the second output terminal 633 has a second base portion 633a, a second relay portion 633b, and a second stretching portion 633c.
  • the first end surface 623d of the first stretched portion 623c and the second end surface 633d of the second stretched portion 633c are joined by laser welding or the like.
  • the first output terminal 623 may have only the first base portion 623a extending in the z direction.
  • the second relay portion 633b of the second output terminal 633 extends from the second base portion 633a to the first base portion 623a in the x direction.
  • the second stretched portion 633c extending away from the upper surface 615 in the z direction from the end of the second relay portion 633b and the first base portion 623a face each other in the x direction, and the second stretched portion 633c and the first base portion 623a Are directly joined.
  • the first output terminal 623 may have a first base portion 623a, a first relay portion 623b, and a first extension portion 623c
  • the second output terminal 633 may have only the second base portion 633a.
  • the above configuration is not limited to the bonding between the output terminals, and may be applied to the bonding between the first positive electrode terminal 621 and the second positive electrode terminal 631 and the bonding between the first negative electrode terminal 622 and the second negative electrode terminal 632.
  • the power converter 300 includes the inverter 500
  • the power converter 300 may include a converter in addition to the inverter 500.
  • the power conversion device 300 is included in the in-vehicle system 100 for an electric vehicle.
  • the application of the power conversion device 300 is not particularly limited to the above example.
  • a configuration in which the power conversion device 300 is included in a hybrid system including a motor and an internal combustion engine can be adopted.
  • the power converter 300 has a plurality of three-phase switch modules for forming an inverter.

Abstract

第２電極を備える第１スイッチと、第３電極を備える第２スイッチと、第２電極と第３電極を接続する第２内部バスバと、これらを被覆する第１樹脂部材（６１０ａ）と、を備える第１モジュール（６２０）と、第６電極を備える第３スイッチと、第７電極を備える第４スイッチと、第６電極と第７電極を接続する第５内部バスバと、これらを被覆する第２樹脂部材（６１０ｂ）と、を備える第２モジュール（６３０）と、を有し、第２内部バスバと第５内部バスバそれぞれの一部が樹脂部材から露出され、第２内部バスバの第１端子（６２３）と第５内部バスバの第２端子（６３３）の少なくとも一方が他方に向かって延びることで第２内部バスバと第５内部バスバとが直接接合されている。

Description

電力変換装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１９年９月１０日に出願された日本特許出願番号２０１９－１６４８５８号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本明細書に記載の開示は、電力変換装置に関するものである。
　特許文献１には複数の半導体モジュールの積層された積層ユニットが開示されている。半導体モジュールは本体が樹脂で作られており、その本体の内部に２個のトランジスタが収容されている。２個のトランジスタは本体の内部で直列接続されている。
　本体の上面から直列接続された２個のトランジスタの中点に接続された中点端子の一部が露出されている。
特開２０１７－９９１４０号公報
　特許文献１に記載の積層ユニットでは、半導体モジュールの上面から露出された中点端子それぞれが複数の半導体モジュールの積層された積層方向に並んでいる。積層方向に隣合って並ぶ２つの半導体モジュールのうちの一方の中点端子と他方の中点端子とがバスバを介して接続されている。そのためにこのバスバの分２つの半導体モジュールの間のインダクタンス成分が増加する虞がある。
　本開示の目的は、第１モジュールと第２モジュールとの間のインダクタンス成分の増加が抑制された電力変換装置を提供することである。
　本開示の一態様による電力変換装置は、
　第１電極と第２電極を備える第１スイッチと、第３電極と第４電極を備える第２スイッチと、第１電極に接続される第１内部バスバと、第２電極と第３電極を接続する第２内部バスバと、第４電極に接続される第３内部バスバと、これらを被覆する第１樹脂部材と、を備える第１モジュールと、
　第５電極と第６電極を備える第３スイッチと、第７電極と第８電極を備える第４スイッチと、第５電極に接続される第４内部バスバと、第６電極と第７電極を接続する第５内部バスバと、第８電極に接続される第６内部バスバと、これらを被覆する第２樹脂部材と、を備える第２モジュールと、を有し、
　第１内部バスバ、第２内部バスバ、および、第３内部バスバそれぞれの一部が第１樹脂部材から露出され、
　第４内部バスバ、第５内部バスバ、および、第６内部バスバそれぞれの一部が第２樹脂部材から露出され、
　第１内部バスバと第４内部バスバとが接続され、第２内部バスバと第５内部バスバとが接続され、第３内部バスバと第６内部バスバとが接続され、
　第２内部バスバにおける第１樹脂部材から露出された第１端子と第５内部バスバにおける第２樹脂部材から露出された第２端子の少なくとも一方が、第２内部バスバと第５内部バスバのうちの他方に向かって延びることで第２内部バスバと第５内部バスバとが直接接合されている。
　このように本開示では第２内部バスバにおける第１樹脂部材から露出された端子と第５内部バスバにおける第２樹脂部材から露出された端子とが直接接合されている。そのために第２内部バスバと第５内部バスバとが例えば導電部材などの介在物を介して間接的に接合される構成と比較して、第１モジュールと第２モジュールとの間のインダクタンス成分の増加が抑制されやすくなっている。
車載システムを示す回路図である。 ケースにパワーモジュールの収納された収納形態を示す平面図である。 パワーモジュールを示す平面図である。 パワーモジュールに出力バスバの接続された状態を示す平面図である。 パワーモジュールに第１給電バスバの接続された状態を示す平面図である。 パワーモジュールに第２給電バスバの接続された状態を示す平面図である。 図２に示すＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿ったパワーモジュールの断面図である。 図２に示すＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿ったパワーモジュールの断面図である。 図２に示すＩＸ－ＩＸ線に沿ったパワーモジュールの断面図である。 パワーモジュールの変形例を説明するための断面図である。
　以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
　（第１実施形態）
　先ず、図１に基づいて電力変換装置３００の設けられる車載システム１００を説明する。この車載システム１００は電気自動車用のシステムを構成している。車載システム１００はバッテリ２００、電力変換装置３００、および、モータ４００を有する。
　また車載システム１００は図示しない複数のＥＣＵを有する。これら複数のＥＣＵはバス配線を介して相互に信号を送受信している。複数のＥＣＵは強調して電気自動車を制御している。複数のＥＣＵの制御により、バッテリ２００のＳＯＣに応じたモータ４００の回生と力行が制御される。ＳＯＣはstate of chargeの略である。ＥＣＵはelectronic control unitの略である。
　バッテリ２００は複数の二次電池を有する。これら複数の二次電池は直列接続された電池スタックを構成している。この電池スタックのＳＯＣがバッテリ２００のＳＯＣに相当する。二次電池としてはリチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池、および、有機ラジカル電池などを採用することができる。
　電力変換装置３００はインバータ５００を有する。インバータ５００として電力変換装置３００はバッテリ２００とモータ４００との間の電力変換を行う。電力変換装置３００はバッテリ２００の直流電力を交流電力に変換する。電力変換装置３００はモータ４００の発電（回生）によって生成された交流電力を直流電力に変換する。
　モータ４００は図示しない電気自動車の出力軸に連結されている。モータ４００の回転エネルギーは出力軸を介して電気自動車の走行輪に伝達される。逆に、走行輪の回転エネルギーは出力軸を介してモータ４００に伝達される。
　モータ４００は電力変換装置３００から供給される交流電力によって力行する。これにより走行輪への推進力の付与が成される。またモータ４００は走行輪から伝達される回転エネルギーによって回生する。この回生によって発生した交流電力は、電力変換装置３００によって直流電力に変換される。この直流電力がバッテリ２００に供給される。また直流電力は電気自動車に搭載された各種電気負荷にも供給される。
　＜インバータ＞
　インバータ５００はコンデンサ３１０とスイッチ群５１０を有する。バッテリ２００に第１給電バスバ３０１と第２給電バスバ３０２とが接続されている。第１給電バスバ３０１と第２給電バスバ３０２との間にコンデンサ３１０とスイッチ群５１０が並列接続されている。スイッチ群５１０とモータ４００とが出力バスバ４４０を介して接続されている。
　モータ４００を力行する場合、ＥＣＵからの制御信号によってスイッチ群５１０の備えるハイサイドスイッチとローサイドスイッチそれぞれがＰＷＭ制御される。これによりインバータ５００で３相交流が生成される。モータ４００が発電（回生）する場合、ＥＣＵは例えば制御信号の出力を停止する。これによりモータ４００の発電によって生成された交流電力が３相のスイッチ群５１０の備えるダイオードを通る。この結果、交流電力が直流電力に変換される。
　本実施形態では、スイッチ群５１０に含まれるスイッチとしてｎチャネル型のＩＧＢＴを採用している。ただしこれらスイッチとしては、ＩＧＢＴではなくＭＯＳＦＥＴを採用することもできる。スイッチとしてＭＯＳＦＥＴを採用する場合、上記のダイオードはなくともよい。
　これらスイッチは、Ｓｉなどの半導体、および、ＳｉＣなどのワイドギャップ半導体によって製造することができる。半導体素子の構成材料としては特に限定されない。
　スイッチ群５１０は第１Ｕ相スイッチ５１１、第２Ｕ相スイッチ５１２、第１Ｖ相スイッチ５１３、第２Ｖ相スイッチ５１４、第１Ｗ相スイッチ５１５、および、第２Ｗ相スイッチ５１６を有する。これらのスイッチそれぞれは直列接続された２つのスイッチを有する。
　第１Ｕ相スイッチ５１１、第１Ｖ相スイッチ５１３、および、第１Ｗ相スイッチ５１５それぞれはスイッチとして、第１ハイサイドスイッチ５２１と第１ローサイドスイッチ５２３を有する。また第１Ｕ相スイッチ５１１、第１Ｖ相スイッチ５１３、および、第１Ｗ相スイッチ５１５それぞれは第１ハイサイドダイオード５２１ａと第１ローサイドダイオード５２３ａを有する。
　第１ハイサイドスイッチ５２１のコレクタ電極である第１コレクタ電極５４１ａに第１ハイサイドダイオード５２１ａのカソード電極が接続されている。第１ハイサイドスイッチ５２１のエミッタ電極である第１エミッタ電極５４２ａに第１ハイサイドダイオード５２１ａのアノード電極が接続されている。これにより第１ハイサイドスイッチ５２１に第１ハイサイドダイオード５２１ａが逆並列接続されている。第１ハイサイドスイッチ５２１は第１スイッチに相当する。第１コレクタ電極５４１ａは第１電極に相当する。第１エミッタ電極５４２ａは第２電極に相当する。
　第１ローサイドスイッチ５２３のコレクタ電極である第２コレクタ電極５４３ａに第１ローサイドダイオード５２３ａのカソード電極が接続されている。第１ローサイドスイッチ５２３のエミッタ電極である第２エミッタ電極５４４ａに第１ローサイドダイオード５２３ａのアノード電極が接続されている。これにより第１ローサイドスイッチ５２３に第１ローサイドダイオード５２３ａが逆並列接続されている。第１ローサイドスイッチ５２３は第２スイッチに相当する。第２コレクタ電極５４３ａは第３電極に相当する。第２エミッタ電極５４４ａは第４電極に相当する。
　第２Ｕ相スイッチ５１２、第２Ｖ相スイッチ５１４、および、第２Ｗ相スイッチ５１６それぞれはスイッチとして、第２ハイサイドスイッチ５２２と第２ローサイドスイッチ５２４を有する。また第２Ｕ相スイッチ５１２、第２Ｖ相スイッチ５１４、および、第２Ｗ相スイッチ５１６それぞれは第２ハイサイドダイオード５２２ａと第２ローサイドダイオード５２４ａを有する。
　第２ハイサイドスイッチ５２２のコレクタ電極である第３コレクタ電極５４１ｂに第２ハイサイドダイオード５２２ａのカソード電極が接続されている。第２ハイサイドスイッチ５２２のエミッタ電極である第３エミッタ電極５４２ｂに第２ハイサイドダイオード５２２ａのアノード電極が接続されている。これにより第２ハイサイドスイッチ５２２に第２ハイサイドダイオード５２２ａが逆並列接続されている。第２ハイサイドスイッチ５２２は第３スイッチに相当する。第３コレクタ電極５４１ｂは第５電極に相当する。第３エミッタ電極５４２ｂは第６電極に相当する。
　第２ローサイドスイッチ５２４のコレクタ電極である第４コレクタ電極５４３ｂに第２ローサイドダイオード５２４ａのカソード電極が接続されている。第２ローサイドスイッチ５２４のエミッタ電極である第４エミッタ電極５４４ｂに第２ローサイドダイオード５２４ａのアノード電極が接続されている。これにより第２ローサイドスイッチ５２４に第２ローサイドダイオード５２４ａが逆並列接続されている。第２ローサイドスイッチ５２４は第４スイッチに相当する。第４コレクタ電極５４３ｂは第７電極に相当する。第４エミッタ電極５４４ｂは第８電極に相当する。
　＜第１モジュール＞
　第１ハイサイドスイッチ５２１、第１ハイサイドダイオード５２１ａ、第１ローサイドスイッチ５２３、および、第１ローサイドダイオード５２３ａは第１樹脂部材６１０ａに被覆され、スイッチモジュール６００として第１モジュール６２０を構成している。
　第１モジュール６２０の第１樹脂部材６１０ａの内部で第１ハイサイドスイッチ５２１の第１エミッタ電極５４２ａと第１ローサイドスイッチ５２３の第２コレクタ電極５４３ａとが第２内部バスバ５３２ａを介して接続されている。これによって第１樹脂部材６１０ａの内部で第１ハイサイドスイッチ５２１と第１ローサイドスイッチ５２３とが直列接続されている。
　また、第１樹脂部材６１０ａの内部で第１ハイサイドスイッチ５２１の第１コレクタ電極５４１ａに第１内部バスバ５３１ａが接続されている。第１ローサイドスイッチ５２３の第２エミッタ電極５４４ａに第３内部バスバ５３３ａが接続されている。そして第１樹脂部材６１０ａから第１内部バスバ５３１ａの一部と、第２内部バスバ５３２ａの一部と、第３内部バスバ５３３ａの一部それぞれが、第１正極端子６２１、第１出力端子６２３、第１負極端子６２２として露出されている。第１正極端子６２１は第３端子に相当する。第１出力端子６２３は第１端子に相当する。第１負極端子６２２は第５端子に相当する。
　＜第２モジュール＞
　第２ハイサイドスイッチ５２２、第２ハイサイドダイオード５２２ａ、第２ローサイドスイッチ５２４、および、第２ローサイドダイオード５２４ａは第２樹脂部材６１０ｂに被覆されてスイッチモジュール６００として第２モジュール６３０を構成している。
　第２モジュール６３０の第２樹脂部材６１０ｂの内部で第２ハイサイドスイッチ５２２の第３エミッタ電極５４２ｂと第２ローサイドスイッチ５２４の第４コレクタ電極５４３ｂとが第５内部バスバ５３２ｂを介して接続されている。これによって第２樹脂部材６１０ｂの内部で第２ハイサイドスイッチ５２２と第２ローサイドスイッチ５２４とが直列接続されている。
　また、第２樹脂部材６１０ｂの内部で第２ハイサイドスイッチ５２２の第３コレクタ電極５４１ｂに第４内部バスバ５３１ｂが接続されている。第２ローサイドスイッチ５２４の第４エミッタ電極５４４ｂに第６内部バスバ５３３ｂが接続されている。そして第２樹脂部材６１０ｂから第４内部バスバ５３１ｂの一部と、第５内部バスバ５３２ｂの一部と、第６内部バスバ５３３ｂの一部それぞれが、第２正極端子６３１、第２出力端子６３３，第２負極端子６３２として露出されている。第２正極端子６３１は第４端子に相当する。第２出力端子６３３は第２端子に相当する。第２負極端子６３２は第６端子に相当する。
　＜第１モジュールと第２モジュール＞
　上記したように第１モジュール６２０の第１樹脂部材６１０ａから第１正極端子６２１、第１負極端子６２２、および、第１出力端子６２３が露出されている。第２モジュール６３０の第２樹脂部材６１０ｂから第２正極端子６３１、第２負極端子６３２、および、第２出力端子６３３が露出されている。
　図１に示すように第１正極端子６２１と第２正極端子６３１とが接続されている。第１負極端子６２２と第２負極端子６３２とが接続されている。第１出力端子６２３と第２出力端子６３３とが接続されている。これによって第１ハイサイドスイッチ５２１と第２ハイサイドスイッチ５２２とを介した閉ループが正極側に形成されている。第１ローサイドスイッチ５２３と第２ローサイドスイッチ５２４とを介した閉ループが負極側に形成されている。
　また第１正極端子６２１に第１給電バスバ３０１が接続されている。第１給電バスバ３０１はコンデンサ３１０の一方の電極に接続されている。第１負極端子６２２に第２給電バスバ３０２が接続されている。第２給電バスバ３０２はコンデンサ３１０の他方の電極に接続されている。これによってコンデンサ３１０と第１モジュール６２０とを介した閉ループが形成されている。コンデンサ３１０と第２モジュール６３０とを介した閉ループが形成されている。なお第１給電バスバ３０１は第２正極端子６３１に接続されていてもよい。第２給電バスバ３０２は第２負極端子６３２に接続されていてもよい。
　また第１出力端子６２３に出力バスバ４４０が接続されている。出力バスバ４４０を介して第１出力端子６２３はモータ４００のステータコイルに接続されている。なお出力バスバ４４０は第２出力端子６３３に接続されていてもよい。
　以下においては、Ｕ相～Ｗ相の３相のスイッチモジュール６００を区別するために、第１Ｕ相スイッチ５１１を備える第１モジュール６２０を第１Ｕ相モジュール６０１と示す。第１Ｖ相スイッチ５１３を備える第１モジュール６２０を第１Ｖ相モジュール６０３と示す。第１Ｗ相スイッチ５１５を備える第１モジュール６２０を第１Ｗ相モジュール６０５と示す。
　第２Ｕ相スイッチ５１２を備える第２モジュール６３０を第２Ｕ相モジュール６０２と示す。第２Ｖ相スイッチ５１４を備える第２モジュール６３０を第２Ｖ相モジュール６０４と示す。第２Ｗ相スイッチ５１６を備える第２モジュール６３０を第２Ｗ相モジュール６０６と示す。
　Ｕ相ステータコイルに接続される出力バスバ４４０をＵ相バスバ４１０と示す。Ｖ相ステータコイルに接続される出力バスバ４４０をＶ相バスバ４２０と示す。Ｗ相ステータコイルに接続される出力バスバ４４０をＷ相バスバ４３０と示す。
　第１Ｕ相モジュール６０１の第１出力端子６２３がＵ相バスバ４１０を介してモータ４００のＵ相ステータコイルに接続されている。
　第１Ｖ相モジュール６０３の第１出力端子６２３がＶ相バスバ４２０を介してモータ４００のＶ相ステータコイルに接続されている。
　第１Ｗ相モジュール６０５の第１出力端子６２３がＷ相バスバ４３０を介してモータ４００のＷ相ステータコイルに接続されている。
　＜電力変換装置の構成＞
　次に、電力変換装置３００の構成を説明する。以下において直交の関係にある３方向をｘ方向、ｙ方向、ｚ方向とする。なお、図面においては「方向」の記載を省略している。また図面においてはバッテリ２００を「ＢＡＴＴ」と略記して示している。
　電力変換装置３００はこれまでに説明した回路の構成要素の他に冷却器６４０、コンデンサケース７００、および、ケース８００を有する。
　上記したようにインバータ５００は複数のスイッチモジュール６００を有する。冷却器６４０はこれら複数のスイッチモジュール６００を収納しつつ、冷却する機能を果たす。複数のスイッチモジュール６００は冷却器６４０に収納されてパワーモジュール９００を構成している。
　コンデンサケース７００はコンデンサ３１０を収納する機能を果たす。それとともにコンデンサケース７００は第１給電バスバ３０１と第２給電バスバ３０２を支持する機能を果たす。
　ケース８００はコンデンサケース７００とパワーモジュール９００を収納する機能を果たしている。
　図２に示すようにケース８００はｚ方向に厚さの薄い底部８０１と、底部８０１の内底面８０２の縁部からｚ方向に環状に起立した側部８０３と、を有する。側部８０３はｘ方向で互いに離間して対向する第１側壁８０４と第３側壁８０６、および、ｙ方向で互いに離間して対向する第２側壁８０５と第４側壁８０７を有する。第１側壁８０４、第２側壁８０５、第３側壁８０６、第４側壁８０７はｚ方向に周方向で順に環状に連結されている。底部８０１と側部８０３によって区画された収納空間にコンデンサケース７００とパワーモジュール９００が収納されている。
　＜パワーモジュール＞
　パワーモジュール９００は複数のスイッチモジュール６００と冷却器６４０を有する。図３～図９に示すようにスイッチモジュール６００の樹脂部材はｘ方向の厚さの薄い扁材形状を成している。なお、樹脂部材とは第１樹脂部材６１０ａと第２樹脂部材６１０ｂを総称した名称として示している。樹脂部材はｘ方向に離間して並ぶ第１主面６１１と第２主面６１２、ｙ方向に離間して並ぶ第１側面６１３と第２側面６１４、および、ｚ方向に離間して並ぶ上面６１５と下面６１６を有する。
　図３に示すように第１モジュール６２０の上面６１５から、上記した第１正極端子６２１、第１負極端子６２２、および、第１出力端子６２３それぞれが露出されている。これらは第１出力端子６２３、第１正極端子６２１、第１負極端子６２２の順にｙ方向に第１側面６１３から第２側面６１４に向かって並んでいる。
　第２モジュール６３０の上面６１５から、上記した第２正極端子６３１、第２負極端子６３２、および、第２出力端子６３３それぞれが露出されている。これらは第２出力端子６３３、第２正極端子６３１、第２負極端子６３２の順にｙ方向に第１側面６１３から第２側面６１４に向かって順にｙ方向に並んでいる。
　冷却器６４０は図２～図６に示すように供給管６４１、排出管６４２、および、複数の中継管６４３を有する。供給管６４１と排出管６４２は複数の中継管６４３を介して連結されている。供給管６４１に冷媒が供給される。この冷媒は複数の中継管６４３を介して供給管６４１から排出管６４２へと流れる。供給管６４１における外部から冷媒の供給される供給口６４１ａと、排出管６４２における中継管６４３から供給された冷媒を外部に排出する排出口６４２ａとはｙ方向で離間して並んでいる。
　供給管６４１と排出管６４２はｘ方向に延びている。供給管６４１と排出管６４２はｙ方向で離間している。複数の中継管６４３それぞれは供給管６４１から排出管６４２に向かってｙ方向に沿って延びている。複数の中継管６４３はｘ方向に離間している。隣合う２つの中継管６４３の間に空隙が構成されている。冷却器６４０には計６個の空隙が構成されている。これら６個の空隙それぞれに第１Ｕ相モジュール６０１～第２Ｗ相モジュール６０６が個別に設けられている。これによりパワーモジュール９００が構成されている。
　図３に示すように複数のスイッチモジュール６００それぞれは、第２主面６１２が供給口６４１ａおよび排出口６４２ａ側に位置するよう空隙にそれぞれ備えられている。また、複数のスイッチモジュール６００それぞれは、第１側面６１３がｙ方向に供給管６４１側に位置し、第２側面６１４がｙ方向に排出管６４２側に位置するよう空隙にそれぞれ備えられている。
　そのために第１モジュール６２０から露出される第１出力端子６２３、第１正極端子６２１、および、第１負極端子６２２は供給管６４１から排出管６４２に向かって順に並んでいる。第２モジュール６３０から排出される第２出力端子６３３、第２正極端子６３１、および、第２負極端子６３２は供給管６４１から排出管６４２に向かって順に並んでいる。
　これら６つのスイッチモジュール６００それぞれの主面が中継管６４３と接触している。図示しないバネ体から付与される付勢力によってスイッチモジュール６００と中継管６４３との接触面積が増大されている。これによって６つのスイッチモジュール６００それぞれで発生した熱が中継管６４３を介して冷媒に放熱可能になっている。
　第１Ｕ相モジュール６０１、第２Ｕ相モジュール６０２、第１Ｖ相モジュール６０３、第２Ｖ相モジュール６０４、第１Ｗ相モジュール６０５、および、第２Ｗ相モジュール６０６が供給口６４１ａおよび排出口６４２ａから離間する態様で、順に並んでいる。
　＜出力端子＞
　図７に示すように第１出力端子６２３は第１基部６２３ａと、第１中継部６２３ｂと、第１延伸部位６２３ｃと、を備える。第１基部６２３ａは上面６１５からｚ方向に離れる態様で第１樹脂部材６１０ａから突出して延びている。第１中継部６２３ｂは第１基部６２３ａの端からｘ方向に供給口６４１ａおよび排出口６４２ａから離れる態様で延びている。第１延伸部位６２３ｃは第１中継部６２３ｂの端からｚ方向に上面６１５から離れる態様で延びている。
　第２出力端子６３３は第２基部６３３ａと、第２中継部６３３ｂと、第２延伸部位６３３ｃと、を備える。第２基部６３３ａは上面６１５からｚ方向に離れる態様で第２樹脂部材６１０ｂから突出して延びている。第２中継部６３３ｂは第２基部６３３ａの端からｘ方向に供給口６４１ａおよび排出口６４２ａ側に向かって延びている。第２延伸部位６３３ｃは第２中継部６３３ｂの端からｚ方向に上面６１５から離れる態様で延びている。
　第１基部６２３ａと第２基部６３３ａとがｘ方向で離間して対向している。第１延伸部位６２３ｃの供給口６４１ａおよび排出口６４２ａ側からｘ方向に離れた第１端面６２３ｄと第２延伸部位６３３ｃの供給口６４１ａおよび排出口６４２ａ側の第２端面６３３ｄとがｘ方向で近接して対向している。第１端面６２３ｄと第２端面６３３ｄとがレーザー溶接などによって接合されている。これによって第１出力端子６２３と第２出力端子６３３とが直接接合されている。
　また図４に示すように第１出力端子６２３には第２出力端子６３３のほかに出力バスバ４４０が接続されている。出力バスバ４４０はｘ方向の厚さの薄い扁平形状を成す導電性の金属板である。図７に示すように出力バスバ４４０のバスバ主面４４０ａと第１出力端子６２３の第１端面６２３ｄの裏側の出力面６２３ｅとがｘ方向で対向している。バスバ主面４４０ａと出力面６２３ｅとがレーザー溶接などによって接合されている。
　これによって第１Ｕ相モジュール６０１の第１出力端子６２３にＵ相バスバ４１０が、第１Ｖ相モジュール６０３の第１出力端子６２３にＶ相バスバ４２０が、第１Ｗ相モジュール６０５の第１出力端子６２３にＷ相バスバ４３０が直接接合されている。
　＜正極端子＞
　図８に示すように第１正極端子６２１は第３基部６２１ａと、第３中継部６２１ｂと、第３延伸部位６２１ｃと、を有する。第３基部６２１ａは上面６１５からｚ方向に離れる態様で第１樹脂部材６１０ａから突出して延びている。第３中継部６２１ｂは第３基部６２１ａの端からｘ方向に供給口６４１ａおよび排出口６４２ａから離れる態様で延びている。第３延伸部位６２１ｃは第３中継部６２１ｂの端からｚ方向に上面６１５から離れる態様で延びている。
　第２正極端子６３１は第４基部６３１ａと、第４中継部６３１ｂと、第４延伸部位６３１ｃと、を有する。第４基部６３１ａは上面６１５からｚ方向に離れる態様で第２樹脂部材６１０ｂから突出して延びている。第４中継部６３１ｂは第４基部６３１ａの端からｘ方向に供給口６４１ａおよび排出口６４２ａ側に向かって延びている。第４延伸部位６３１ｃは第４中継部６３１ｂの端からｚ方向に上面６１５から離れる態様で延びている。
　第３基部６２１ａと第４基部６３１ａとがｘ方向で離間して対向している。第３延伸部位６２１ｃの、供給口６４１ａおよび排出口６４２ａ側からｘ方向に離れた第３端面６２１ｄと、第４延伸部位６３１ｃの、供給口６４１ａおよび排出口６４２ａ側の第４端面６３１ｄとがｘ方向で近接して対向している。第３端面６２１ｄと第４端面６３１ｄとがレーザー溶接などによって接合されている。これによって第１正極端子６２１と第２正極端子６３１とが直接接合されている。
　＜負極端子＞
　図９に示すように第１負極端子６２２は第５基部６２２ａと、第５中継部６２２ｂと、第５延伸部位６２２ｃと、を有する。第５基部６２２ａは上面６１５からｚ方向に離れる態様で第１樹脂部材６１０ａから突出して延びている。第５中継部６２２ｂは第５基部６２２ａの端からｘ方向に供給口６４１ａおよび排出口６４２ａから離れる態様で延びている。第５延伸部位６２２ｃは第５中継部６２２ｂの端からｚ方向に上面６１５から離れる態様で延びている。
　第２負極端子６３２は第６基部６３２ａと、第６中継部６３２ｂと、第６延伸部位６３２ｃと、を有する。第６基部６３２ａは上面６１５からｚ方向に離れる態様で第２樹脂部材６１０ｂから突出して延びている。第６中継部６３２ｂは第６基部６３２ａの端からｘ方向に供給口６４１ａおよび排出口６４２ａ側に向かって延びている。第６延伸部位６３２ｃは第６中継部６３２ｂの端からｚ方向に上面６１５から離れる態様で延びている。
　第５基部６２２ａと第６基部６３２ａとがｘ方向で離間して対向している。第５延伸部位６２２ｃの、供給口６４１ａおよび排出口６４２ａ側からｘ方向に離れた第５端面６２２ｄと、第６延伸部位６３２ｃの、供給口６４１ａおよび排出口６４２ａ側の第６端面６３２ｄとがｘ方向で近接して対向している。第５端面６２２ｄと第６端面６３２ｄとがレーザー溶接などによって接合されている。これによって第１負極端子６２２と第２負極端子６３２とが直接接合されている。
　＜コンデンサケースと給電バスバ＞
　コンデンサケース７００は絶縁性の樹脂材料から成る。上記したようにコンデンサケース７００にコンデンサ３１０が収納されている。図２に示すようにコンデンサケース７００から、コンデンサ３１０の備える２つの電極のうちの一方に接続された第１給電バスバ３０１と、他方に接続された第２給電バスバ３０２それぞれの一部が露出されている。コンデンサ３１０、第１給電バスバ３０１、および、第２給電バスバ３０２それぞれはコンデンサケース７００に図示しない被覆樹脂によって樹脂封止されている。
　＜ケースの収納形態＞
　上記したようにケース８００はコンデンサケース７００とパワーモジュール９００を収納する機能を果たしている。図２に示すようにケース８００の収納空間において、パワーモジュール９００とコンデンサケース７００とがｙ方向で並んでいる。コンデンサケース７００はパワーモジュール９００よりも第２側壁８０５側に位置している。
　第１給電バスバ３０１と第２給電バスバ３０２それぞれの一部はコンデンサケース７００からｙ方向に第４側壁８０７に向かって露出されている。
　これまでに示したように出力バスバ４４０が第１出力端子６２３に直接接合されている。出力バスバ４４０は第４側壁８０７側に延びてケース８００からｙ方向に露出されている。供給管６４１および排出管６４２が第３側壁８０６からｘ方向に露出されている。
　＜第１給電バスバ＞
　第１給電バスバ３０１は導電性の金属板をプレス加工することで製造される。図５および図８に示すように第１給電バスバ３０１はｚ方向に厚さの薄い第１主部３２１と第１主部３２１からｚ方向に起立したｘ方向に厚さの薄い第１給電部３２２を有する。
　図８に示すように第１主部３２１はｚ方向に並ぶ第１外面３２１ｃと第１内面３２１ｄを備えた扁平形状を成している。第１主部３２１は上記したコンデンサ３１０の一方の電極に接続されている。図２に示すように第１主部３２１はコンデンサケース７００からｙ方向に第４側壁８０７側に向かって延びている。図２および図５に示すように第１主部３２１の第４側壁８０７側の縁の第１縁部３２１ｅがｙ方向において第１正極端子６２１および第２正極端子６３１と第１出力端子６２３および第２出力端子６３３との間に位置している。以下に第１主部３２１について細分化して説明する。
　図５および図８に示すように第１主部３２１は第１外面３２１ｃと第１内面３２１ｄを貫く６つの貫通孔を備える第１導電部３２１ａと、貫通孔の縁からｘ方向に離れるように延びて第１導電部３２１ａと第１給電部３２２を連結する第２導電部３２１ｂを有する。第１導電部３２１ａは第２側壁８０５側でｘ方向に並ぶ３つの貫通孔と第４側壁８０７側でｘ方向に並ぶ３つの貫通孔を有している。第４側壁８０７側でｘ方向に並ぶ３つの貫通孔の縁に第２導電部３２１ｂが連結されている。また第１導電部３２１ａが上記したコンデンサ３１０の一方の電極に接続されている。図８において第１導電部３２１ａと第２導電部３２１ｂとの境界を破線で示す。第２導電部３２１ｂと第１給電部３２２との境界を破線で示す。
　上記した６つの貫通孔のうち、第４側壁８０７側でｘ方向に並ぶ３つの貫通孔をそれぞれ区別して第１貫通孔３４１、第２貫通孔３４２、第３貫通孔３４３と示す。第２側壁８０５側でｘ方向に並ぶ３つの貫通孔をそれぞれ区別して第４貫通孔３４４、第５貫通孔３４５、第６貫通孔３４６と示す。
　第４側壁８０７側でｘ方向に並ぶ３つの貫通孔は第１貫通孔３４１、第２貫通孔３４２、第３貫通孔３４３の順に第３側壁８０６から第１側壁８０４に向かって並んでいる。第２側壁８０５側でｘ方向に並ぶ３つの貫通孔は第４貫通孔３４４、第５貫通孔３４５、第６貫通孔３４６の順に第３側壁８０６から第１側壁８０４に向かって並んでいる。
　また第１貫通孔３４１と第４貫通孔３４４とがｙ方向に離間して並んでいる。第２貫通孔３４２と第５貫通孔３４５とがｙ方向に離間して並んでいる。第３貫通孔３４３と第６貫通孔３４６とがｙ方向に離間して並んでいる。
　第１貫通孔３４１～第３貫通孔３４３の第３側壁８０６側の縁に第２導電部３２１ｂが連結されている。図８に示すように第２導電部３２１ｂの第１側壁８０４側の端に第１給電部３２２が連結されている。第１給電部３２２は第２導電部３２１ｂから離れるようにｚ方向に延びている。
　＜第２給電バスバ＞
　第２給電バスバ３０２も同様に導電性の金属板をプレス加工することで製造される。図６および図９に示すように第２給電バスバ３０２はｚ方向に厚さの薄い第２主部３３１と第２主部３３１からｚ方向に起立したｘ方向に厚さの薄い第２給電部３３２を有する。
　図９に示すように第２主部３３１はｚ方向に並ぶ第２外面３３１ｃと第２内面３３１ｄを備えた扁平形状を成している。第２主部３３１は上記したコンデンサ３１０の他方の電極に接続されている。図２に示すように第２主部３３１はコンデンサケース７００からｙ方向に第４側壁８０７側に向かって延びている。図２および図６に示すように第２主部３３１の第４側壁８０７側の縁の第２縁部３３１ｅがｙ方向において第１負極端子６２２および第２負極端子６３２と第１正極端子６２１および第２正極端子６３１との間に位置している。以下に第２主部３３１について細分化して説明する。
　図６および図９に示すように第２主部３３１は第２外面３３１ｃと第２内面３３１ｄを貫く３つの貫通孔を備える第３導電部３３１ａと、貫通孔の縁からｘ方向に離れるように延びて第３導電部３３１ａと第２給電部３３２を連結する第４導電部３３１ｂを有する。第３導電部３３１ａはｘ方向に並ぶ３つの貫通孔を有している。ｘ方向に並ぶ３つの貫通孔の縁に第４導電部３３１ｂが連結されている。また第３導電部３３１ａは上記したコンデンサ３１０の他方の電極に接続されている。図９において第３導電部３３１ａと第４導電部３３１ｂとの境界を破線で示す。第４導電部３３１ｂと第２給電部３３２との境界を破線で示す。
　以下、上記した３つの貫通孔それぞれを区別して第７貫通孔３４７、第８貫通孔３４８、第９貫通孔３４９と示す。３つの貫通孔は第７貫通孔３４７、第８貫通孔３４８、第９貫通孔３４９の順に第３側壁８０６から第１側壁８０４に向かって並んでいる。
　上記したように第７貫通孔３４７～第９貫通孔３４９の縁に第４導電部３３１ｂが連結されている。図９に示すように第４導電部３３１ｂの第１側壁８０４側の端に第２給電部３３２が連結されている。第２給電部３３２は第４導電部３３１ｂから離れるようにｚ方向に延びている。図９において第４導電部３３１ｂと第２給電部３３２との境界を破線で示す。
　＜給電バスバと端子＞
　図２および図８に示すように第１給電バスバ３０１は第１内面３２１ｄがスイッチモジュール６００の上面６１５と、排出管６４２それぞれとｚ方向で対向する態様でケース８００の開口側に設けられている。
　図５～図９に示すように第１導電部３２１ａに形成された第４側壁８０７側の第１貫通孔３４１～第３貫通孔３４３それぞれに第１正極端子６２１と第２正極端子６３１とが通されている。第２側壁８０５側の第４貫通孔３４４～第６貫通孔３４６それぞれに第１負極端子６２２と第２負極端子６３２が通されている。
　具体的には第１貫通孔３４１から、第１Ｕ相モジュール６０１の第１正極端子６２１の第３延伸部位６２１ｃと、第２Ｕ相モジュール６０２の第２正極端子６３１の第４延伸部位６３１ｃが露出されている。第１Ｕ相モジュール６０１の第３延伸部位６２１ｃと第２Ｕ相モジュール６０２の第４延伸部位６３１ｃとが直接接合されている。
　第２貫通孔３４２から、第１Ｖ相モジュール６０３の第１正極端子６２１の第３延伸部位６２１ｃと、第２Ｖ相モジュール６０４の第２正極端子６３１の第４延伸部位６３１ｃが露出されている。第１Ｖ相モジュール６０３の第３延伸部位６２１ｃと第２Ｖ相モジュール６０４の第４延伸部位６３１ｃとが直接接合されている。
　第３貫通孔３４３から、第１Ｗ相モジュール６０５の第１正極端子６２１の第３延伸部位６２１ｃと、第２Ｗ相モジュール６０６の第２正極端子６３１の第４延伸部位６３１ｃが露出されている。第１Ｗ相モジュール６０５の第３延伸部位６２１ｃと第２Ｗ相モジュール６０６の第４延伸部位６３１ｃとが直接接合されている。
　図８および図９に示すように第２給電バスバ３０２は、第２内面３３１ｄが第１給電バスバ３０１の第１外面３２１ｃにｚ方向で対向する態様でケース８００の開口側に設けられている。第１外面３２１ｃと第２内面３３１ｄとの間には図示しない絶縁板が設けられている。絶縁板によって第１給電バスバ３０１と第２給電バスバ３０２の絶縁性が保たれている。図２に示すように第２給電バスバ３０２の第２縁部３３１ｅは、第１給電バスバ３０１の第１縁部３２１ｅよりも第２側壁８０５側に位置している。
　図５および図６に示すように第３導電部３３１ａに形成された３つの貫通孔それぞれは第１導電部３２１ａに形成された一部の貫通孔とｚ方向で連通している。具体的に言えば、第７貫通孔３４７が第４貫通孔３４４にｚ方向で連通している。第８貫通孔３４８が第５貫通孔３４５にｚ方向で連通している。第９貫通孔３４９が第６貫通孔３４６にｚ方向で連通している。
　＜第１給電バスバと第１正極端子との接続形態＞
　上記したように第１正極端子６２１の第３延伸部位６２１ｃはｚ方向に延びている。第１給電部３２２もｚ方向に延びている。図８に示すように第３延伸部位６２１ｃと第１給電部３２２はｘ方向に対向している。第３延伸部位６２１ｃの第３側壁８０６側の第７端面６２１ｅと第１給電部３２２の第１側壁８０４側の第８端面３２２ａとがレーザー溶接などによって接合されている。これによって第１正極端子６２１と第１給電部３２２とが直接接合されている。
　＜第２給電バスバと第１負極端子との接続形態＞
　上記したように第１負極端子６２２の第５延伸部位６２２ｃはｚ方向に延びている。第２給電部３３２もｚ方向に延びている。図９に示すように第５延伸部位６２２ｃと第２給電部３３２とがｘ方向に対向している。第５延伸部位６２２ｃの第３側壁８０６側の第９端面６２２ｅと第２給電部３３２の第１側壁８０４側の第１０端面３３２ａとがレーザー溶接などによって接合されている。これによって第１負極端子６２２と第２給電部３３２とが直接接合されている。
　＜出力バスバと出力端子との接続形態＞
　これまでに示したように出力バスバ４４０のバスバ主面４４０ａと第１出力端子６２３の出力面６２３ｅとがｘ方向で対向している。バスバ主面４４０ａと出力面６２３ｅとがレーザー溶接などによって接合されている。これによって第１出力端子６２３に出力バスバ４４０が直接接合されている。
　＜作用効果＞
　これまでに示したように第１正極端子６２１と第２正極端子６３１とが接合されている。第１負極端子６２２と第２負極端子６３２とが接合されている。第１出力端子６２３と第２出力端子６３３とが接合されている。第１モジュール６２０の第１ハイサイドスイッチ５２１と第２モジュール６３０の第２ハイサイドスイッチ５２２とを介した閉ループが正極側で形成されている。第１モジュール６２０の第１ローサイドスイッチ５２３と第２モジュール６３０の第２ローサイドスイッチ５２４とを介した閉ループが負極側で形成されている。
　閉ループにインダクタンス成分や静電容量成分が含まれると、ＬＣ共振が発生する場合がある。しかしながら本実施形態では第１出力端子６２３の第１延伸部位６２３ｃと第２出力端子６３３の第２延伸部位６３３ｃとがレーザー溶接などによって直接接合されている。第１出力端子６２３と第２出力端子６３３が導電部材などの介在物を介して間接的に接合される構成と比較して、第１モジュール６２０と第２モジュール６３０との間のインダクタンス成分が小さくなりやすくなっている。正極側に形成される閉ループと負極側に形成される閉ループそれぞれに生じるＬＣ共振が低減されやすくなっている。
　第１出力端子６２３の第１延伸部位６２３ｃと第２出力端子６３３の第２延伸部位６３３ｃの他に、第１正極端子６２１の第３延伸部位６２１ｃと第２正極端子６３１の第４延伸部位６３１ｃとがレーザー溶接などによって直接接合されている。第１負極端子６２２の第５延伸部位６２２ｃと第２負極端子６３２の第６延伸部位６３２ｃとがレーザー溶接などによって直接接合されている。
　正極側に形成される閉ループと負極側に形成される閉ループそれぞれに含まれるインダクタンス成分の合計が、正極端子同士と負極端子同士のみが直接接合されている構成と比較して小さくなりやすくなっている。正極側に形成される閉ループと負極側に形成される閉ループそれぞれに生じるＬＣ共振が低減されやすくなっている。第１モジュール６２０と第２モジュール６３０それぞれに備えられる複数のスイッチそれぞれの損傷が抑制されやすくなっている。
　以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
　（第１の変形例）
　本実施形態では、第１出力端子６２３は第１基部６２３ａと第１中継部６２３ｂと第１延伸部位６２３ｃを有する。第２出力端子６３３は第２基部６３３ａと第２中継部６３３ｂと第２延伸部位６３３ｃを有する。第１延伸部位６２３ｃの第１端面６２３ｄと第２延伸部位６３３ｃの第２端面６３３ｄとがレーザー溶接などによって接合されている。
　しかしながら図１０に示すように第１出力端子６２３がｚ方向に延びる第１基部６２３ａのみを有していてもよい。その場合第２出力端子６３３の第２中継部６３３ｂがｘ方向に第２基部６３３ａから第１基部６２３ａまで延びている。第２中継部６３３ｂの端からｚ方向に上面６１５から離れるように延びる第２延伸部位６３３ｃと第１基部６２３ａとがｘ方向で近接して対向し、第２延伸部位６３３ｃと第１基部６２３ａとが直接接合されている。図示しないが、第１出力端子６２３が第１基部６２３ａ、第１中継部６２３ｂ、第１延伸部位６２３ｃを有し、第２出力端子６３３が第２基部６３３ａのみを備える構成であってもよい。上記した構成は出力端子同士の接合に限らず第１正極端子６２１と第２正極端子６３１との接合、第１負極端子６２２と第２負極端子６３２との接合に適用されていてもよい。
　（その他の変形例）
　本実施形態では電力変換装置３００にインバータ５００の含まれる例を示した。しかしながら電力変換装置３００にはインバータ５００のほかにコンバータが含まれてもよい。
　本実施形態では電力変換装置３００が電気自動車用の車載システム１００に含まれる例を示した。しかしながら電力変換装置３００の適用としては特に上記例に限定されない。例えばモータと内燃機関を備えるハイブリッドシステムに電力変換装置３００が含まれる構成を採用することもできる。
　本実施形態では電力変換装置３００に１つのモータ４００の接続される例を示した。しかしながら電力変換装置３００に複数のモータ４００の接続される構成を採用することもできる。この場合、電力変換装置３００はインバータを構成するための３相のスイッチモジュールを複数有する。

Claims (2)

  1. 　第１電極（５４１ａ）と第２電極（５４２ａ）を備える第１スイッチ（５２１）と、第３電極（５４３ａ）と第４電極（５４４ａ）を備える第２スイッチ（５２３）と、前記第１電極に接続される第１内部バスバ（５３１ａ）と、前記第２電極と前記第３電極を接続する第２内部バスバ（５３２ａ）と、前記第４電極に接続される第３内部バスバ（５３３ａ）と、これらを被覆する第１樹脂部材（６１０ａ）と、を備える第１モジュール（６２０）と、
    　第５電極（５４１ｂ）と第６電極（５４２ｂ）を備える第３スイッチ（５２２）と、第７電極（５４３ｂ）と第８電極（５４４ｂ）を備える第４スイッチ（５２４）と、前記第５電極に接続される第４内部バスバ（５３１ｂ）と、前記第６電極と前記第７電極を接続する第５内部バスバ（５３２ｂ）と、前記第８電極に接続される第６内部バスバ（５３３ｂ）と、これらを被覆する第２樹脂部材（６１０ｂ）と、を備える第２モジュール（６３０）と、を有し、
    　前記第１内部バスバ、前記第２内部バスバ、および、前記第３内部バスバそれぞれの一部が前記第１樹脂部材から露出され、
    　前記第４内部バスバ、前記第５内部バスバ、および、前記第６内部バスバそれぞれの一部が前記第２樹脂部材から露出され、
    　前記第１内部バスバと前記第４内部バスバとが接続され、前記第２内部バスバと前記第５内部バスバとが接続され、前記第３内部バスバと前記第６内部バスバとが接続され、
    　前記第２内部バスバにおける前記第１樹脂部材から露出された第１端子（６２３）と前記第５内部バスバにおける前記第２樹脂部材から露出された第２端子（６３３）の少なくとも一方が、前記第２内部バスバと前記第５内部バスバのうちの他方に向かって延びることで前記第２内部バスバと前記第５内部バスバとが直接接合されている電力変換装置。
  2. 　前記第１内部バスバにおける前記第１樹脂部材から露出された第３端子（６２１）と前記第４内部バスバにおける前記第２樹脂部材から露出された第４端子（６３１）の少なくとも一方が、前記第１内部バスバと前記第４内部バスバのうちの他方に向かって延びることで前記第１内部バスバと前記第４内部バスバとが直接接合され、
    　前記第３内部バスバにおける前記第１樹脂部材から露出された第５端子（６２２）と前記第６内部バスバにおける前記第２樹脂部材から露出された第６端子（６３２）の少なくとも一方が、前記第３内部バスバと前記第６内部バスバのうちの他方に向かって延びることで前記第３内部バスバと前記第６内部バスバとが直接接合されている請求項１に記載の電力変換装置。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007110870A (ja) * 2005-10-17 2007-04-26 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
JP2017099140A (ja) * 2015-11-24 2017-06-01 トヨタ自動車株式会社 電力変換装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6610568B2 (ja) * 2017-01-16 2019-11-27 株式会社デンソー 半導体装置
JP6750514B2 (ja) * 2017-01-18 2020-09-02 株式会社デンソー 半導体装置
JP7035845B2 (ja) * 2017-12-04 2022-03-15 株式会社デンソー 電力変換装置
CN109873567B (zh) * 2017-12-04 2022-02-25 株式会社电装 电力变换装置
JP6836201B2 (ja) * 2017-12-19 2021-02-24 株式会社デンソー 電力変換装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007110870A (ja) * 2005-10-17 2007-04-26 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
JP2017099140A (ja) * 2015-11-24 2017-06-01 トヨタ自動車株式会社 電力変換装置

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