(57)【要約】【課題】体格の増大の抑制されたコンバータユニットを提供する。【解決手段】コンバータユニット５２０はｘ方向に並ぶ複数の相リアクトル５３１〜５３４、素子モジュール５４９、および、第２コンデンサ５５０を有する。素子モジュールと第２コンデンサはｘ方向で並んでいる。素子モジュールと第２コンデンサそれぞれはｙ方向で複数の相リアクトルと離間している。素子モジュールと第２コンデンサそれぞれのｘ方向の位置は、ｘ方向で並ぶ複数の相リアクトルのうちの両端に位置する２つの相リアクトルの間である。【選択図】図２
2020174499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並び方向に並ぶ複数のリアクトル（５３１〜５３４）と、
複数の電子素子（５４５，５４６，５４６ａ）を備える素子モジュール（５４９）と、
コンデンサ（５１０，５５０）と、を有し、
前記素子モジュールと前記コンデンサは前記並び方向で並び、
前記素子モジュールと前記コンデンサそれぞれは前記並び方向に直交する縦方向で複数の前記リアクトルと離間し、
前記素子モジュールと前記コンデンサそれぞれの前記並び方向の位置は、前記並び方向で並ぶ複数の前記リアクトルのうちの両端に位置する２つの前記リアクトルの間であるコンバータユニット。
【請求項２】
前記素子モジュールと前記コンデンサそれぞれは前記縦方向で複数の前記リアクトルのうちの少なくとも１つと対向している請求項１に記載のコンバータユニット。
【請求項３】
前記素子モジュールにおいて複数の前記電子素子は前記並び方向に並び、
複数の前記電子素子と複数の前記リアクトルとが連結バスバ（５６１〜５６４）を介して接続されている請求項１または請求項２に記載のコンバータユニット。
【請求項４】
前記コンデンサは、前記リアクトルを介して前記電子素子に接続される第１コンデンサ（５１０）と、前記電子素子に接続される第２コンデンサ（５５０）と、を有し、
前記並び方向で前記素子モジュールと前記第２コンデンサとが隣り合う態様で並んでいる請求項１〜３いずれか１項に記載のコンバータユニット。
【請求項５】
前記並び方向における前記素子モジュールから前記第２コンデンサ側に、前記第２コンデンサと前記素子モジュールとを接続する接続バスバ（５７１，５７２）における外部機器（４００，６００）との接続端（５７１ａ，５７２ａ）が位置している請求項４に記載のコンバータユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載の開示は、コンバータユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、スイッチング回路部、コンデンサ、および、リアクトルを備えるＤＣ−ＤＣコンバータが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５４８３２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のＤＣ−ＤＣコンバータでは、スイッチング回路部とコンデンサそれぞれがリアクトルと車両の上下方向で並んでいる。しかしながらこれらの並び態様によっては、ＤＣ−ＤＣコンバータ（コンバータユニット）の上下方向に直交する方向の体格が増大する虞がある。
【０００５】
そこで本明細書に記載の開示は、体格の増大の抑制されたコンバータユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示の１つは、並び方向に並ぶ複数のリアクトル（５３１〜５３４）と、
複数の電子素子（５４５，５４６，５４６ａ）を備える素子モジュール（５４９）と、
コンデンサ（５１０，５５０）と、を有し、
素子モジュールとコンデンサは並び方向で並び、
素子モジュールとコンデンサそれぞれは並び方向に直交する縦方向で複数のリアクトルと離間し、
素子モジュールとコンデンサそれぞれの並び方向の位置は、並び方向で並ぶ複数のリアクトルのうちの両端に位置する２つのリアクトルの間である。
【０００７】
このように本開示では素子モジュール（５４９）とコンデンサ（５１０，５５０）それぞれの並び方向の位置が、並び方向で並ぶ複数のリアクトル（５３１〜５３４）のうちの両端に位置する２つのリアクトルの間になっている。これによれば、素子モジュール（５４９）とコンデンサ（５１０，５５０）のうちの少なくとも一方の並び方向の位置が、並び方向で両端に位置する２つのリアクトルの間の外に位置する構成と比べて、コンバータユニットの並び方向の体格の増大が抑制される。
【０００８】
また素子モジュール（５４９）とコンデンサ（５１０，５５０）とが並び方向で並んでいる。そのために素子モジュール（５４９）とコンデンサ（５１０，５５０）とが縦方向で並ぶ構成と比べて、コンバータユニットの縦方向の体格の増大が抑制される。
【０００９】
なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車載システムを示す回路図である。
【図２】第１実施形態に係る電力変換ユニットの上面図である。
【図３】電力変換ユニットの変形例を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態を図に基づいて説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
＜車載システム＞
先ず、図１に基づいて電力変換ユニット５２０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。電力変換装置３００に電力変換ユニット５２０が含まれている。
【００１３】
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は協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。
【００１４】
バッテリ２００は燃料電池である。ただしバッテリ２００としては複数の二次電池が直列接続された電池スタックを採用することもできる。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。
【００１５】
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の直流電力をモータ４００の力行に適した電圧レベルの交流電力に変換する。
【００１６】
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。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。これにより推進力が走行輪に付与される。
【００１７】
＜電力変換装置＞
次に電力変換装置３００を説明する。電力変換装置３００はコンバータ５００とインバータ６００を備えている。コンバータ５００はバッテリ２００の直流電力をモータ４００の力行に適した電圧レベルに昇圧する。インバータ６００はこの直流電力を交流電力に変換する。この交流電力がモータ４００に供給される。
【００１８】
図１に示すようにコンバータ５００は第１電力バスバ３０１と第２電力バスバ３０２を介してバッテリ２００と電気的に接続されている。コンバータ５００に含まれる電力変換ユニット５２０は第３電力バスバ３０３と第４電力バスバ３０４を介してインバータ６００と電気的に接続されている。コンバータ５００については後で詳説する。
【００１９】
インバータ６００は第３電力バスバ３０３と第４電力バスバ３０４との間で並列接続された３相以上のレグを有する。これら３相以上のレグそれぞれは直列接続された２つのスイッチ素子を有する。これら２つのスイッチ素子の間の中点にバスバが接続されている。このバスバがモータ４００のステータコイルと電気的に接続されている。インバータ６００の構成についてはその説明と図示を省略する。
【００２０】
＜コンバータの回路構成＞
図１に示すようにコンバータ５００は第１コンデンサ５１０と電力変換ユニット５２０を有する。電力変換ユニット５２０はリアクトル５３０、パワーモジュール５４０、第２コンデンサ５５０、連結バスバ５６０、および、Ｐバスバ５７１とＮバスバ５７２を有する。電力変換ユニット５２０がコンバータユニットに相当する。なお厳密に区別すれば、第２コンデンサ５５０はインバータ６００の構成要素である。
【００２１】
図１に示すように第１電力バスバ３０１の一端がバッテリ２００の正極に接続されている。第２電力バスバ３０２の一端がバッテリ２００の負極に接続されている。この第１電力バスバ３０１に第１コンデンサ５１０の有する２つの電極のうちの一方が接続されている。第２電力バスバ３０２に第１コンデンサ５１０の有する２つの電極のうちの他方が接続されている。
【００２２】
リアクトル５３０の一端が第１電力バスバ３０１の他端に接続されている。リアクトル５３０の他端が連結バスバ５６０を介してパワーモジュール５４０に接続されている。これによりリアクトル５３０を介してバッテリ２００の正極とパワーモジュール５４０とが電気的に接続されている。リアクトル５３０を介して第１コンデンサ５１０とパワーモジュール５４０とが電気的に接続されている。なお図１では各種バスバの接続部位を白丸で示している。これら接続部位は例えばボルトや溶接などによって電気的に接続されている。
【００２３】
パワーモジュール５４０と第２コンデンサ５５０はＰバスバ５７１とＮバスバ５７２との間で並列接続されている。パワーモジュール５４０と第２コンデンサ５５０とはリアクトル５３０を介さずに電気的に接続されている。
【００２４】
Ｐバスバ５７１は第３電力バスバ３０３に接続されている。Ｎバスバ５７２は第２電力バスバ３０２と第４電力バスバ３０４とに接続されている。図１ではＰバスバ５７１における第３電力バスバ３０３との接続端に符号５７１ａを付与している。Ｎバスバ５７２における第４電力バスバ３０４との接続端に符号５７２ａを付与している。インバータ６００が外部機器に相当する。
【００２５】
図１に示すようにリアクトル５３０はＡ相リアクトル５３１、Ｂ相リアクトル５３２、Ｃ相リアクトル５３３、および、Ｄ相リアクトル５３４を有する。これに応じてパワーモジュール５４０はＡ相レグ５４１、Ｂ相レグ５４２、Ｃ相レグ５４３、および、Ｄ相レグ５４４を有する。連結バスバ５６０はＡ相連結バスバ５６１、Ｂ相連結バスバ５６２、Ｃ相連結バスバ５６３、および、Ｄ相連結バスバ５６４を有する。
【００２６】
Ａ相レグ５４１〜Ｄ相レグ５４４それぞれは、半導体素子として、ハイサイドダイオード５４５とローサイドスイッチ５４６、および、還流ダイオード５４６ａを有する。これら半導体素子が封止樹脂に被覆保護されて半導体パッケージが構成されている。ハイサイドダイオード５４５とローサイドスイッチ５４６、および、還流ダイオード５４６ａが電子素子に相当する。
【００２７】
本実施形態では、ハイサイドダイオード５４５としてショットキーバリアダイオードを採用している。ローサイドスイッチ５４６としてＮチャネル型のＩＧＢＴを採用している。
【００２８】
図１に示すようにハイサイドダイオード５４５のアノード電極がローサイドスイッチ５４６のコレクタ電極に接続されている。これによりハイサイドダイオード５４５とローサイドスイッチ５４６とが直列接続されている。
【００２９】
またローサイドスイッチ５４６のコレクタ電極に還流ダイオード５４６ａのカソード電極が接続されている。ローサイドスイッチ５４６のエミッタ電極に還流ダイオード５４６ａのアノード電極が接続されている。これによりローサイドスイッチ５４６に還流ダイオード５４６ａが逆並列接続されている。
【００３０】
なお、各相レグはハイサイドダイオード５４５の代わりにＩＧＢＴなどの能動素子を有してもよい。各相レグの備えるスイッチ素子の種類としては特に限定されず、例えばＭＯＳＦＥＴを採用することもできる。
【００３１】
そして各相レグに含まれるスイッチやダイオードなどの半導体素子は、Ｓｉなどの半導体、および、ＳｉＣなどのワイドギャップ半導体によって製造することができる。半導体素子の構成材料としては特に限定されない。
【００３２】
さらに言えば、各相レグそれぞれの有するスイッチの種類と構成材料が異なっていてもよい。例えば、Ａ相レグ５４１の備えるスイッチがＳｉＣから構成されるＭＯＳＦＥＴ、Ｂ相レグ５４２〜Ｄ相レグ５４４それぞれの備えるスイッチがＳｉから構成されるＩＧＢＴであってもよい。
【００３３】
上記したようにハイサイドダイオード５４５とローサイドスイッチ５４６は封止樹脂によって被覆保護されている。この封止樹脂から、ハイサイドダイオード５４５のカソード電極、ハイサイドダイオード５４５とローサイドスイッチ５４６との間の中点、ローサイドスイッチ５４６のエミッタ電極とゲート電極それぞれに接続された端子の先端が露出されている。以下においてはこれら端子を、カソード端子５４７ａ、中点端子５４７ｂ、エミッタ端子５４７ｃ、および、ゲート端子５４７ｄと示す。
【００３４】
このカソード端子５４７ａがＰバスバ５７１に接続される。エミッタ端子５４７ｃがＮバスバ５７２に接続される。これによりハイサイドダイオード５４５とローサイドスイッチ５４６とがＰバスバ５７１からＮバスバ５７２へ向かって順に直列接続されている。
【００３５】
また中点端子５４７ｂが連結バスバ５６０を介してリアクトル５３０の他端に接続されている。詳しく言えば、Ａ相レグ５４１の中点端子５４７ｂがＡ相連結バスバ５６１を介してＡ相リアクトル５３１に接続されている。Ｂ相レグ５４２の中点端子５４７ｂがＢ相連結バスバ５６２を介してＢ相リアクトル５３２に接続されている。Ｃ相レグ５４３の中点端子５４７ｂがＣ相連結バスバ５６３を介してＣ相リアクトル５３３に接続されている。Ｄ相レグ５４４の中点端子５４７ｂがＤ相連結バスバ５６４を介してＤ相リアクトル５３４に接続されている。
【００３６】
そして、上記したようにこれらＡ相リアクトル５３１〜Ｄ相リアクトル５３４それぞれの一端が第１電力バスバ３０１に接続されている。以上に示した電気的な接続構成により、各相リアクトルは、バッテリ２００の正極と、各相レグの中点端子５４７ｂとに接続されている。各相リアクトルを介して、第１コンデンサ５１０と各相レグとが電気的に接続されている。
【００３７】
以上に示したように本実施形態のコンバータ５００は相リアクトル、相レグ、および、相連結バスバそれぞれを４つ備える。４つの相レグそれぞれに含まれるローサイドスイッチ５４６のゲート端子５４７ｄが上記のゲートドライバに接続されている。ローサイドスイッチ５４６はＥＣＵとゲートドライバとによって開閉制御される。
【００３８】
ＥＣＵは制御信号を生成し、それをゲートドライバに出力する。ゲートドライバは制御信号を増幅し、それを相レグの備えるローサイドスイッチ５４６のゲート電極に出力する。これによりＥＣＵはローサイドスイッチ５４６を開閉制御して、コンバータ５００に入力される直流電力の電圧レベルを昇圧する。
【００３９】
ＥＣＵは制御信号としてパルス信号を生成している。ＥＣＵはこのパルス信号のオンデューティ比と周波数を調整することで直流電力の昇圧レベルを調整している。またＥＣＵは４つの相レグのうちの駆動対象とする相レグの数を選択することで昇圧レベルを調整している。この昇圧レベルはモータ４００の目標トルクとバッテリ２００のＳＯＣに応じて決定される。
【００４０】
なお、これまでに説明したようにコンバータ５００は複数の相リアクトル、相レグ、および、相連結バスバを有する。これは、バッテリ２００からの供給電力の増大によってコンバータ５００の構成要素が耐熱温度を超えるほどに昇温することを避けるためである。
【００４１】
＜電力変換ユニットの構成＞
次に、電力変換ユニット５２０の構成を説明する。それに当たって、以下においては互いに直交の関係にある３方向をｘ方向、ｙ方向、および、ｚ方向とする。ｘ方向が並び方向に相当する。縦方向がｙ方向に相当する。
【００４２】
これまでに説明したように電力変換ユニット５２０は、図１に示すリアクトル５３０、パワーモジュール５４０、第２コンデンサ５５０、連結バスバ５６０、および、Ｐバスバ５７１とＮバスバ５７２を有する。これらの他に電力変換ユニット５２０は、図２に示すケース５８０を有する。
【００４３】
ケース５８０はｚ方向の厚さの薄い扁平形状の支持部５８１と、支持部５８１に一体的に連結された枠部５８２と、を有する。支持部５８１におけるｚ方向に面する主面５８１ａから枠部５８２がｚ方向に起立している。枠部５８２は主面５８１ａを囲む態様で環状に起立している。
【００４４】
枠部５８２はｘ方向に離間して互いに対向する第１側壁５８２ａと第２側壁５８２ｂ、および、ｙ方向に離間して互いに対向する第３側壁５８２ｃと第４側壁５８２ｄを有する。第１側壁５８２ａと第２側壁５８２ｂはｙ方向に延びている。第３側壁５８２ｃと第４側壁５８２ｄはｘ方向に延びている。第１側壁５８２ａ、第３側壁５８２ｃ、第２側壁５８２ｂ、および、第４側壁５８２ｄはｚ方向まわりの周方向で順に環状に連結されている。
【００４５】
以上により、主面５８１ａの上方に枠部５８２によって囲まれた収納空間が構成されている。この収納空間に、リアクトル５３０、パワーモジュール５４０、第２コンデンサ５５０、連結バスバ５６０、および、Ｐバスバ５７１とＮバスバ５７２が収納されている。なお図２ではＰバスバ５７１における第３電力バスバ３０３との接続端５７１ａのみを部分的に示している。Ｎバスバ５７２における第４電力バスバ３０４との接続端５７２ａのみを部分的に示している。
【００４６】
＜冷却器＞
図２に示すようにパワーモジュール５４０は、Ａ相レグ５４１〜Ｄ相レグ５４４の他に、これらを収納しつつ冷却する冷却器５４８を有する。
【００４７】
図３に示すように冷却器５４８は供給管５４８ａ、排出管５４８ｂ、および、複数の中継管５４８ｃを有する。供給管５４８ａと排出管５４８ｂは複数の中継管５４８ｃを介して連結されている。これら３つの管の中を冷媒が流れる。供給管５４８ａから排出管５４８ｂへと複数の中継管５４８ｃを介して冷媒が流れる。
【００４８】
供給管５４８ａと排出管５４８ｂはそれぞれｘ方向に延びている。供給管５４８ａと排出管５４８ｂはｙ方向で離間している。複数の中継管５４８ｃそれぞれは供給管５４８ａから排出管５４８ｂへと向かってｙ方向に沿って延びている。
【００４９】
複数の中継管５４８ｃはｘ方向で離間して並んでいる。隣り合う２つの中継管５４８ｃの間に空隙が構成されている。冷却器５４８には計４個の空隙が構成されている。これら４個の空隙それぞれに半導体パッケージを構成するＡ相レグ５４１〜Ｄ相レグ５４４が個別に収納されている。これによりＡ相レグ５４１〜Ｄ相レグ５４４は中継管５４８ｃを介してｘ方向に並んでいる。
【００５０】
Ａ相レグ５４１〜Ｄ相レグ５４４それぞれの封止樹脂が中継管５４８ｃと接触している。これにより４つの相レグで発生した熱が中継管５４８ｃを介して冷媒に放熱可能になっている。なお、以下においては表記が煩雑となることを避けるために、複数の中継管５４８ｃとＡ相レグ５４１〜Ｄ相レグ５４４をまとめて素子モジュール５４９と示す。
【００５１】
＜モジュールと第２コンデンサ＞
図２に示すようにパワーモジュール５４０は支持部５８１に設けられる。冷却器５４８はｙ方向において第４側壁５８２ｄ側に位置している。これと同様にして、第２コンデンサ５５０もｙ方向において第４側壁５８２ｄ側に位置している。
【００５２】
そしてパワーモジュール５４０における相レグを含む部位（素子モジュール５４９）はｘ方向において第１側壁５８２ａ側に位置している。第２コンデンサ５５０はｘ方向において第２側壁５８２ｂ側に位置している。素子モジュール５４９と第２コンデンサ５５０とがｘ方向で対向する態様で並んでいる。
【００５３】
また、第２コンデンサ５５０はｙ方向において供給管５４８ａと排出管５４８ｂとの間に位置している。そのために第２コンデンサ５５０は、冷媒の流れる供給管５４８ａ、排出管５４８ｂ、および、中継管５４８ｃそれぞれによって周りを囲まれている。
【００５４】
＜リアクトル＞
上記したようにリアクトル５３０はＡ相リアクトル５３１〜Ｄ相リアクトル５３４を有する。図２に示すようにこれら４つの相リアクトルはｙ方向において第３側壁５８２ｃ側に位置している。そしてこれら４つの相リアクトルはｘ方向に並んでいる。
【００５５】
より詳しく言えば、Ａ相リアクトル５３１、Ｂ相リアクトル５３２、Ｃ相リアクトル５３３、および、Ｄ相リアクトル５３４が第１側壁５８２ａ側から第２側壁５８２ｂ側へと向かって順に並んでいる。これらｘ方向に並ぶ４つの相リアクトルのうち、Ａ相リアクトル５３１が最も第１側壁５８２ａ側に位置している。Ｄ相リアクトル５３４が最も第２側壁５８２ｂ側に位置している。Ａ相リアクトル５３１とＤ相リアクトル５３４とが両端に位置している。
【００５６】
図２では、これらｘ方向に並ぶ４つの相リアクトルのｘ方向の端の位置を示す２つの基準線ＢＬを破線で示している。これら２つの基準線ＢＬのうちの一方は、Ａ相リアクトル５３１における第１側壁５８２ａ側の端のｘ方向の位置を示している。２つの基準線ＢＬのうちの他方は、Ｄ相リアクトル５３４における第２側壁５８２ｂ側の端のｘ方向の位置を示している。
【００５７】
＜リアクトル、モジュール、第２コンデンサ＞
図２に示すように、Ａ相リアクトル５３１は素子モジュール５４９よりもｘ方向において第１側壁５８２ａ側に位置している。Ｄ相リアクトル５３４は第２コンデンサ５５０よりもｘ方向において第２側壁５８２ｂ側に位置している。このため、素子モジュール５４９と第２コンデンサ５５０それぞれのｘ方向の位置は、ｘ方向で並ぶ４つの相リアクトルのうちの両端に位置するＡ相リアクトル５３１とＤ相リアクトル５３４の間になっている。換言すれば、素子モジュール５４９と第２コンデンサ５５０それぞれのｘ方向の位置は、２つの基準線ＢＬの間になっている。
【００５８】
素子モジュール５４９と第２コンデンサ５５０それぞれは、Ａ相リアクトル５３１〜Ｄ相リアクトル５３４とｙ方向で離間している。素子モジュール５４９はＡ相リアクトル５３１〜Ｃ相リアクトル５３３とｙ方向で対向する態様で並んでいる。第２コンデンサ５５０はＣ相リアクトル５３３およびＤ相リアクトル５３４とｙ方向で対向する態様で並んでいる。このように素子モジュール５４９と第２コンデンサ５５０それぞれはＡ相リアクトル５３１〜Ｄ相リアクトル５３４のうちの少なくとも１つとｙ方向で対向する態様で並んでいる。
【００５９】
これまでに説明したように素子モジュール５４９に含まれるＡ相レグ５４１〜Ｄ相レグ５４４と、Ａ相リアクトル５３１〜Ｄ相リアクトル５３４とがＡ相連結バスバ５６１〜Ｄ相連結バスバ５６４を介して電気的に接続される。これら４つの相連結バスバは、ｙ方向において４つの相レグと４つの相リアクトルとの間に位置している。相連結バスバは相レグから相リアクトルへと向かって、両者のｘ方向の位置の相違に応じてｘ方向に延びつつ、ｙ方向に延びている。
【００６０】
なお図示しないが、これら４つの相連結バスバの中央側は絶縁性の樹脂材料から成る端子台にインサート成形されている。そしてこの端子台には相連結バスバに流れる電流を検出するための電流センサがインサート成形されている。
【００６１】
＜作用効果＞
上記したように、素子モジュール５４９と第２コンデンサ５５０それぞれのｘ方向の位置は、ｘ方向で並ぶ４つの相リアクトルのうちの両端に位置するＡ相リアクトル５３１とＤ相リアクトル５３４の間になっている。
【００６２】
これによれば、素子モジュール５４９と第２コンデンサ５５０のうちの少なくとも一方のｘ方向の位置が、Ａ相リアクトル５３１とＤ相リアクトル５３４の間の外に位置する構成と比べて、電力変換ユニット５２０のｘ方向の体格の増大が抑制される。
【００６３】
また素子モジュール５４９と第２コンデンサ５５０とがｘ方向で並んでいる。そのために素子モジュール５４９と第２コンデンサ５５０とがｙ方向で並ぶ構成と比べて、電力変換ユニット５２０のｙ方向の体格の増大が抑制される。
【００６４】
素子モジュール５４９と第２コンデンサ５５０それぞれはＡ相リアクトル５３１〜Ｄ相リアクトル５３４のうちの少なくとも１つとｙ方向で対向している。
【００６５】
これによれば、素子モジュール５４９と第２コンデンサ５５０のうちの少なくとも一方が４つの相リアクトルのうちの少なくとも１つとｙ方向で非対向の構成と比べて、ｚ方向における電力変換ユニット５２０の体格の増大が抑制される。
【００６６】
上記したようにＡ相リアクトル５３１〜Ｄ相リアクトル５３４はｘ方向に並んでいる。それとともにＡ相レグ５４１〜Ｄ相レグ５４４はｘ方向に並んでいる。これら相リアクトルと相レグとはｙ方向で並んでいる。
【００６７】
これによれば、例えば複数の相レグがｙ方向に並ぶ構成と比べて、相リアクトルと相レグとを接続する相連結バスバの延長が抑制される。これにより相連結バスバのインダクタンス成分の増大が抑制される。相連結バスバを流れる電流の時間変化とインダクタンス成分に起因するサージ電圧の増大が抑制される。
【００６８】
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。
【００６９】
（第１の変形例）
本実施形態では第１コンデンサ５１０が電力変換ユニット５２０に含まれない例を示した。しかしながら例えば図３に示すように電力変換ユニット５２０に第１コンデンサ５１０が含まれる構成を採用することもできる。なお図３では表記が煩雑となることを避けるために連結バスバ５６０の表記を省略している。
【００７０】
図３に示す変形例の場合、素子モジュール５４９と第２コンデンサ５５０とがｘ方向で隣り合う態様で並んでいる。これによれば、例えば素子モジュール５４９と第２コンデンサ５５０とが第１コンデンサ５１０を介してｘ方向で並ぶ構成と比べて、素子モジュール５４９に含まれる相レグと第２コンデンサ５５０とを接続するＰバスバ５７１とＮバスバ５７２の延長が抑制される。そのためにＰバスバ５７１とＮバスバ５７２のインダクタンス成分の増大が抑制される。Ｐバスバ５７１とＮバスバ５７２を流れる電流の時間変化とインダクタンス成分に起因するサージ電圧の増大が抑制される。
【００７１】
また図３に示す変形例では、Ｐバスバ５７１の接続端５７１ａとＮバスバ５７２の接続端５７２ｂそれぞれが、図３において実線矢印で示すように、素子モジュール５４９の中心をｙ方向に貫く中心線ＣＬから第２コンデンサ５５０側に位置している。Ｐバスバ５７１とＮバスバ５７２が接続バスバに相当する。
【００７２】
これによればＰバスバ５７１とＮバスバ５７２それぞれにおける第２コンデンサ５５０とインバータ６００とを接続する部位の延長が抑制される。そのためにＰバスバ５７１とＮバスバ５７２それぞれのインダクタンス成分の増大が抑制される。これらバスバを流れる電流の時間変化とインダクタンス成分に起因するサージ電圧の増大が抑制される。
【００７３】
なお図３ではスイッチモジュール５４９が第１コンデンサ５１０と第２コンデンサ５５０との間に位置する例を示した。しかしながらこれに限定されず、例えば第２コンデンサ５５０が第１コンデンサ５１０とスイッチモジュール５４９との間に位置する構成を採用することもできる。
【００７４】
（第２の変形例）
本実施形態ではバッテリ２００が燃料電池である例を示した。しかしながら、上記したようにバッテリ２００は複数の二次電池が直列接続された電池スタックを構成していてもよい。この場合、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バッテリ２００の充電に適した電圧レベルの直流電力に変換する。そのために電力変換装置３００は上記したハイサイドダイオード５４５の代わりに、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴなどの能動素子を有する。
【００７５】
（その他の変形例）
本実施形態では電力変換ユニット５２０にインバータ６００の構成要素の一部である第２コンデンサ５５０が含まれる例を示した。しかしながら電力変換ユニット５２０にインバータ６００の構成要素が含まれない構成を採用することもできる。電力変換ユニット５２０にインバータ６００の構成要素の全てが含まれる構成を採用することもできる。
【００７６】
本実施形態では電力変換ユニット５２０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ユニット５２０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ユニット５２０が含まれる構成を採用することもできる。さらに言えば、車両用以外のシステムに電力変換ユニット５２０が含まれる構成を採用することもできる。
【００７７】
本実施形態では電力変換装置３００が１つのモータ４００に接続される構成を示した。しかしながら電力変換装置３００が２つのモータ４００に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６００を２つ備える。
【符号の説明】
【００７８】
１００…車載システム、２００…バッテリ、３００…電力変換装置、４００…モータ、５００…コンバータ、５１０…第１コンデンサ、５２０…電力変換ユニット、５３０…リアクトル、５４０…パワーモジュール、５４１…Ａ相レグ、５４２…Ｂ相レグ、５４３…Ｃ相レグ、５４４…Ｄ相レグ、５４５…ハイサイドダイオード、５４６…ローサイドスイッチ、５４６ａ…還流ダイオード、５６０…連結バスバ、５６１…Ａ相連結バスバ、５６２…Ｂ相連結バスバ、５６３…Ｃ相連結バスバ、５６４…Ｄ相連結バスバ、５４８…冷却器、５４９…素子モジュール、５５０…第２コンデンサ、５７１…Ｐバスバ、５７１ａ…接続端、５７２…Ｎバスバ、５７２ａ…接続端、６００…インバータ
【図１】
2020174499.tif 000003
【図２】
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【図３】
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