(57)【要約】【課題】本明細書は、並列に接続された複数のスイッチング素子を有する電力変換器においてゲート発振を抑制する。【解決手段】本明細書が開示する電力変換器２は、パワーモジュール８ａ、８ｂと負極バスバ２０を備えている。パワーモジュール８ａ、８ｂは内部に２個のスイッチング素子の直列接続を収容している。負極バスバ２０は、平滑コンデンサ６に対して夫々のスイッチング素子を接続する。負極バスバ２０は、ベース部２１と枝部２２ａ、２２ｂとブリッジ部２３を備えている。ベース部２１は、平滑コンデンサ６に接続されているとともに、パワーモジュール８ａ、８ｂの並び方向に延びている。枝部２２ａ、２２ｂの夫々はベース部２１の縁から対応する夫々の負極端子８３ｂに向かって延びているとともに対応する負極端子８３ｂと接続されている。枝部２２ａ、２２ｂの夫々から延びているブリッジ部２３同士が接続されている。【選択図】図３
2020010499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
夫々が２個のスイッチング素子の直列接続を収容しているとともに並んで配置されている複数のパワーモジュールと、
所定の電気部品に対して夫々の前記スイッチング素子を接続するバスバと、
を備えており、
夫々の前記パワーモジュールは、当該パワーモジュールのパッケージの内部で前記直列接続の中点あるいは負極側と導通しているとともに前記パッケージから延びている端子を備えており、
前記バスバは、
前記電気部品に接続されているとともに、複数の前記端子に隣接するように、前記パワーモジュールの並び方向に延びているベース部と、
前記ベース部の縁から夫々の前記端子に向かって延びているとともに対応する前記端子と接続されている複数の枝部と、
夫々の枝部から延びているブリッジ部と、
を備えており、
隣接する前記枝部の前記ブリッジ部同士が接続されている、電力変換器。
【請求項２】
隣接する前記枝部と夫々の前記ブリッジ部が一方の前記端子を囲むように連結されている、請求項１に記載の電力変換器。
【請求項３】
夫々の前記パワーモジュールの前記スイッチング素子が電圧コンバータの電圧変換用のスイッチング素子として組み込まれている、請求項１または２に記載の電力変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、電力変換器に関する。特に、２個のスイッチング素子の直列接続を収容している複数のパワーモジュールが並んで配置されているとともに、所定の電気部品に対して夫々のパワーモジュール内のスイッチング素子を接続するバスバを備えた電力変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、スイッチング素子を収容した複数のパワーモジュールを備えた電力変換器が開示されている。複数のパワーモジュールは並んで配置されている。複数のパワーモジュールは複数の冷却器とともに１個ずつ交互に積層されており、夫々のパワーモジュールは両面から冷却される。夫々のパワーモジュール内のスイッチング素子は１個のコンデンサと並列に接続されている。複数のスイッチング素子とコンデンサは、バスバと呼ばれる金属部材で接続されている。
【０００３】
バスバは細いワイヤケーブルよりも内部抵抗（インダクタンス）が小さいが、大電力を扱う電力変換器ではバスバのインダクタンスを極力抑えることが重要である。特許文献２には、複数のスイッチング素子の夫々と電源を接続するとともに、複数のスイッチング素子を直接に接続し、バスバをループ状に形成する技術が開示されている。ループ状のバスバによってインダクタンスの並列回路が形成され、スイッチング素子と電源の間のバスバに生じる寄生インダクタンスが小さくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０９０５３８号公報
【特許文献２】特開２００２−１４１４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バスバのインダクタンスが特に問題となるのは、並列に接続されたスイッチング素子を同時にオンオフする場合である。この場合、電源などの電気部品と一方のスイッチング素子の間のインダクタンスと電気部品と他方のスイッチング素子の間のインダクタンスの差が大きいとゲート発振が生じるおそれがある。本明細書は、ゲート発振を抑える技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示する電力変換器は、複数のパワーモジュールとバスバを備えている。夫々のパワーモジュールは内部に２個のスイッチング素子の直列接続を収容している。複数のパワーモジュールは並んで配置されている。バスバは、所定の電気部品に対して夫々のスイッチング素子を接続する。夫々のパワーモジュールは、当該パワーモジュールのパッケージの内部でスイッチング素子の直列接続の中点あるいは負極側と導通しているとともに、パッケージから延びている端子を備えている。バスバは、ベース部と複数の枝部と複数のブリッジ部を備えている。ベース部は、電気部品に接続されているとともに、複数のパワーモジュールの端子に隣接するようにパワーモジュールの並び方向に延びている。複数の枝部の夫々はベース部の縁から対応する夫々の端子に向かって延びているとともに対応する端子と接続されている。ブリッジ部は枝部から延びており、隣接する枝部のブリッジ部同士が接続されている。なお、電気部品は、典型的には、リアクトルあるいはコンデンサである。
【０００７】
上記の構成によれば、隣接するパワーモジュールの端子（スイッチング素子と導通している端子）が、枝部とベース部で電気的に接続されるとともに、枝部とブリッジ部でも電気的に接続される。複数のスイッチング素子を並列に接続するバスバが二重の導電経路を備えるので、スイッチング素子の夫々と電気部品との間のバスバのインダクタンスの差を抑えることができる。特に、並列に接続されているスイッチング素子の出力側（ｎ型スイッチング素子におけるソースあるいはエミッタ）の側のインダクタンスが異なるとゲート発振が生じ易い。ブリッジ部を備える枝部が２個のスイッチング素子の直列接続の中点と接続される場合は、夫々の正極側のスイッチング素子の出力端と電気部品との間のインダクタンスの差が小さくなる。ブリッジ部を備える枝部が２個のスイッチング素子の直列接続の負極側と接続される場合は、夫々の負極側のスイッチング素子の出力端と電気部品との間のインダクタンスの差が小さくなる。いずれの場合も、並列に接続されているスイッチング素子の出力側のバスバのインダクタンスの差が小さくなり、ゲート発振を抑制することができる。
【０００８】
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施例の電力変換器を含む電気自動車のブロック図である。
【図２】パワーモジュールの斜視図である。
【図３】積層体とコンデンサと負極バスバのアセンブリの斜視図である。
【図４】負極バスバの展開図である。
【図５】図３の破線Ｖの部分の拡大図である。
【図６】第２実施例の電力変換器の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施例）図１から図５を参照して第１実施例の電力変換器２を説明する。電力変換器２は、電気自動車１００に搭載される。図１に、電力変換器２を含む電気自動車１００の電力系のブロック図を示す。実施例の電気自動車１００は、走行用モータ９３ａ、９３ｂを備えている。電力変換器２は、バッテリ９１の直流電力を走行用モータ９３ａ、９３ｂの駆動電力に変換するデバイスである。２個の走行用モータ９３ａ、９３ｂの出力は、不図示のギアボックスで合成されて車軸（即ち駆動輪）へと伝達される。
【００１１】
電力変換器２は、不図示のシステムメインリレーを介してバッテリ９１と接続されている。電力変換器２は、バッテリ９１の電圧を昇圧する電圧コンバータ回路１２ａ、１２ｂと、昇圧後の直流電力を交流に変換する２セットのインバータ回路１３ａ、１３ｂを備えている。インバータ回路１３ａが走行用モータ９３ａの駆動電力を生成し、インバータ回路１３ｂが走行用モータ９３ｂの駆動電力を生成する。モータ９３ａ、９３ｂはいずれも三相交流モータであり、インバータ回路１３ａ、１３ｂが出力する駆動電力も三相交流電力である。
【００１２】
電圧コンバータ回路１２ａ、１２ｂは並列に接続されている。電圧コンバータ回路１２ａ、１２ｂの夫々は、バッテリ側の端子に印加された電圧を昇圧してインバータ側の端子に出力する昇圧動作と、インバータ側の端子に印加された電圧を降圧してバッテリ側の端子に出力する降圧動作の双方を行うことが可能な双方向ＤＣ−ＤＣコンバータである。バッテリ９１とインバータ回路１３ａ、１３ｂの間に複数の電圧コンバータ回路１２ａ、１２ｂを並列に接続することで、負荷を分散することができる。
【００１３】
説明の便宜上、以下では、バッテリ側の端子を低電圧端１８と称し、インバータ側の端子を高電圧端１９と称する。低電圧端１８と高電圧端１９は、夫々、２個の電圧コンバータ回路１２ａ、１２ｂに共通である。低電圧端１８の正極と負極を夫々、低圧正極端１８ａと低圧負極端１８ｂと称する。高電圧端１９の正極と負極を夫々、高圧正極端１９ａと高圧負極端１９ｂと称する。
【００１４】
電圧コンバータ回路１２ａについて説明する。電圧コンバータ回路１２ａは、２個のスイッチング素子９ａ、９ｂの直列接続、リアクトル７、フィルタコンデンサ５、平滑コンデンサ６、各スイッチング素子に逆並列に接続されているダイオードで構成されている。２個のスイッチング素子９ａ、９ｂの直列接続は、高圧正極端１９ａと高圧負極端１９ｂの間に接続されている。リアクトル７は、一端が低圧正極端１８ａに接続されており、他端はスイッチング素子９ａ、９ｂの直列接続の中点に接続されている。フィルタコンデンサ５は、低圧正極端１８ａと低圧負極端１８ｂの間に接続されている。平滑コンデンサ６は、高圧正極端１９ａと高圧負極端１９ｂの間に接続されている。低圧負極端１８ｂは高圧負極端１９ｂと直接に接続されている。スイッチング素子９ｂが主に昇圧動作に関与し、スイッチング素子９ａが主に降圧動作に関与する。図１の電圧コンバータ回路１２ａはよく知られているので詳細な説明は省略する。なお、符号８ａが示す破線矩形の範囲の回路が、後述するパワーモジュール８ａに対応する。
【００１５】
電圧コンバータ回路１２ｂは、電圧コンバータ回路１２ａと並列に接続されている。電圧コンバータ回路１２ｂは、電圧コンバータ回路１２ａと同じ回路構造を有しており、リアクトル７、２個のスイッチング素子９ｃ、９ｄの直列接続、フィルタコンデンサ５、平滑コンデンサ６、スイッチング素子９ｃ、９ｄの夫々に逆並列に接続されているダイオードを備えている。なおリアクトル７、フィルタコンデンサ５、平滑コンデンサ６は、電圧コンバータ回路１２ａと兼用である。電圧コンバータ回路１２ｂは電圧コンバータ回路１２ａと同じ回路構造を有しているので詳しい説明は省略する。なお、符号８ｂが示す破線矩形の範囲の回路が後述するパワーモジュール８ｂに対応する。
【００１６】
電圧コンバータ回路１２ａ、１２ｂの夫々は、２個のスイッチング素子の直列接続を含んでいる。スイッチング素子９ａ、９ｃは、直列接続の正極側のスイッチング素子であり、それらを以下では上スイッチング素子９ａ、９ｃと称する場合がある。スイッチング素子９ｂ、９ｄは、直列接続の負極側のスイッチング素子であり、それらを以下では下スイッチング素子９ｂ、９ｄと称する場合がある。
【００１７】
電圧コンバータ回路１２ａのスイッチング素子９ａ、９ｂと電圧コンバータ回路１２ｂのスイッチング素子９ｃ、９ｄはコントローラ３によって制御される。コントローラ３は、電圧コンバータ回路１２ａ、１２ｂの夫々の上スイッチング素子９ａ、９ｃに同じデューティ比のＰＷＭ信号（駆動信号）を送る。コントローラ３は、電圧コンバータ回路１２ａ、１２ｂの夫々の下スイッチング素子９ｂ、９ｄに対しても同じデューティ比のＰＷＭ信号（駆動信号）を送る。
【００１８】
電圧コンバータ回路１２ａ、１２ｂは、同じデューティ比のＰＷＭ信号（駆動信号）で駆動される。並列に接続された電圧コンバータ回路１２ａ、１２ｂは、同じ駆動信号で駆動されるため、あたかも一つの電圧コンバータ回路のように振る舞う。複数の電圧コンバータ回路１２ａ、１２ｂを並列に接続し、同じ駆動信号で駆動することによって、夫々の電圧コンバータ回路の負荷を軽減できる。なお、デューティ比は同じであっても、電圧コンバータ回路１２ａのスイッチング素子９ａ、９ｂと電圧コンバータ回路１２ｂのスイッチング素子９ｃ、９ｄは、異なるタイミングでオンオフされてもよい。
【００１９】
インバータ回路１３ａについて説明する。インバータ回路１３ａは、２個のスイッチング素子９ｅ、９ｆの直列接続を３組有している。図１では左端のスイッチング素子のみに符号９ｅ、９ｆを付し、残りのスイッチング素子への符号は省略した。３組の直列接続は並列に接続されている。夫々の直列接続の中点から交流が出力される。３組の直列接続により、三相交流が出力される。インバータ回路１３ａが出力する三相交流はモータ９３ａに供給される。符号８ｃが示す破線矩形の範囲の回路がパワーモジュール８ｃに対応する。パワーモジュール８ｄ、８ｅは、パワーモジュール８ｃと同じ構造を有している。
【００２０】
インバータ回路１３ｂはインバータ回路１３ａと同じ構造を有している。インバータ回路１３ｂは、２個のスイッチング素子の直列接続を３組備えており、夫々の直列接続がパワーモジュール８ｆ、８ｇ、８ｈに対応する。インバータ回路１３ａ、１３ｂの構造は良く知られているので詳しい説明は省略する。
【００２１】
パワーモジュール８ｃ−８ｈは、パワーモジュール８ａと同じ構造、即ち、２個のスイッチング素子９ｅ、９ｆの直列接続と、スイッチング素子９ｅ、９ｆの夫々に逆並列に接続されるダイオードで構成される回路構造を有している。それゆえ、パワーモジュール８ａ、８ｂの上スイッチング素子９ａ、９ｃと同様に、パワーモジュール８ｃ−８ｈの正極側のスイッチング素子９ｅを上スイッチング素子９ｅと称する。パワーモジュール８ｃ−８ｈの負極側のスイッチング素子９ｆを下スイッチング素子９ｆと称する。
【００２２】
スイッチング素子９ａ−９ｆは、いずれもｎ型のトランジスタである。より具体的には、スイッチング素子９ａ−９ｆは、ｎ型のＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。スイッチング素子９ａ−９ｆは、ｎ型のＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）であってもよい。
【００２３】
図２に、パワーモジュール８ａの斜視図を示す。パワーモジュール８ａは、樹脂製のパッケージ８１の内部に２個の半導体チップ８２ａ、８２ｂが埋設されたデバイスである。パッケージ８１は扁平であり、幅広面８１１と幅狭面８１２を有している。幅狭面８１２は、幅広面８１１と交差する面である。半導体チップ８２ａは、図１のスイッチング素子９ａとこれに逆並列に接続されているダイオードを実現している。半導体チップ８２ｂは、図１のスイッチング素子９ｂとこれに逆並列に接続されているダイオードを実現している。半導体チップ８２ａ、８２ｂはパッケージ８１の内部で直列に接続されており、直列接続の正極側と負極側は、夫々、正極端子８３ａ、負極端子８３ｂと導通している。２個の半導体チップ８２ａ、８２ｂの直列接続の中点が中点端子８３ｃと導通している。別言すれば、パワーモジュール８ａは、パッケージ８１の内部に２個のスイッチング素子９ａ、９ｂの直列接続を収容しているとともに、直列接続の正極側と導通している正極端子８３ａ、負極側と導通している負極端子８３ｂ、直列接続の中点と導通している中点端子８３ｃを備えている。３個の端子８３ａ−８３ｃは、幅狭面８１２から延びている。端子８３ａ−８３ｃが設けられている幅狭面８１２とは反対側の幅狭面から制御端子８４ａ、８４ｂが延びている。制御端子８４ａは、半導体チップ８２ａのスイッチング素子９ａのゲートや温度センサと導通する端子群であり、制御端子８４ｂは、半導体チップ８２ｂのスイッチング素子９ｂのゲートや温度センサと導通する端子群である。
【００２４】
図１から理解されるように、８個のパワーモジュール８ａ−８ｈは、平滑コンデンサ６に対して並列に接続される。即ち、複数のパワーモジュール８ａ−８ｈのスイッチング素子は、平滑コンデンサ６に対して並列に接続される。図１において符号２０が示すグレーの部分は、平滑コンデンサ６に対して複数のパワーモジュール８ａ−８ｈを並列に接続する負極バスバを示している。「バスバ」とは、金属で作られた長板あるいは長棒の導電部材を意味する。金属板（金属棒）のバスバは、柔軟なワイヤケーブルよりも内部抵抗が小さく、大電力を伝送するのに適している。負極バスバ２０は、平滑コンデンサ６に対して複数のパワーモジュール８ａ−８ｈ（スイッチング素子９ａ等）を並列に接続する。より詳細には、負極バスバ２０は、複数のパワーモジュール８ａ−８ｈの負極端子８３ｂを平滑コンデンサ６と接続する。
【００２５】
図３に、平滑コンデンサ６、複数のパワーモジュール８ａ−８ｈ、負極バスバ２０のアセンブリの斜視図を示す。負極バスバ２０は、複数のパワーモジュール８ａ−８ｈの夫々の負極端子８３ｂと平滑コンデンサ６を接続する。正極端子８３ａと中点端子８３ｃにも別のバスバが接続されているが、それらは図示を省略した。図３では、パワーモジュール８ｄ−８ｇについては符号を省略した。以下では、パワーモジュール８ａ−８ｈのいずれかを区別なく示すときにはパワーモジュール８と表記する。
【００２６】
複数のパワーモジュール８は、複数の冷却器３１とともに積層ユニット３０を構成する。図３では、左側の２個の冷却器だけに符号３１を付し、残りの冷却器には符号は省略した。冷却器３１も扁平であり、冷却器３１の幅広面とパワーモジュール８の幅広面８１１（図２参照）が向かい合うように配置されている。複数のパワーモジュール８は、図中の座標系のＸ方向に並んで配置される。複数のパワーモジュール８と複数の冷却器３１は１個ずつ交互に積層される。夫々のパワーモジュール８は両面から冷却されることになる。
【００２７】
夫々のパワーモジュール８は、積層ユニット３０において積層方向（図中のＸ方向）と平行な幅狭面８１２（図２参照）から図中のＺ方向に延びる端子（正極端子８３ａ、負極端子８３ｂ、中点端子８３ｃ）を備えている。
【００２８】
負極バスバ２０は、一枚の金属板を折り曲げて作られている。図４に、負極バスバ２０の展開図を示す。負極バスバ２０は、ベース部２１と、複数の枝部（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）を備えている。枝部２２ａ、２２ｂは、他の枝部２２ｃと異なり、ブリッジ部２３を備えている。
【００２９】
ベース部２１は、平滑コンデンサ６と接続される板状の部位である。ベース部２１は、複数のパワーモジュール８に沿って図中のＸ方向に拡がっている。別言すれば、ベース部２１は、複数のパワーモジュール８の端子８３ａ−８３ｃに隣接するように、複数のパワーモジュール８の並び方向（Ｘ方向）に沿って延びている。
【００３０】
枝部２２ａはパワーモジュール８ａの負極端子８３ｂと接続される枝部であり、枝部２２ｂはパワーモジュール８ｂの負極端子８３ｂと接続される枝部である。複数の枝部２２ｃの夫々は、パワーモジュール８ｃ−８ｈの夫々の負極端子８３ｂと接続される。別言すれば、枝部２２ａ、２２ｂは、並列に接続される電圧コンバータ回路１２ａ、１２ｂに含まれているパワーモジュール８ａ、８ｂと接続される部分であり、枝部２２ｃは、インバータ回路１３ａ、１３ｂに含まれているパワーモジュール８ｃ−８ｈと接続される部分である。
【００３１】
枝部２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、ベース部２１の縁から延びている。複数の枝部２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、複数のパワーモジュール８の負極端子８３ｂの夫々に対応するように、パワーモジュールの並び方向（Ｘ方向）に並んでいる。複数の枝部２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、図中の座標系のＹ方向に延びており、枝部２２ａ、２２ｂ、２２ｃの夫々は対応するパワーモジュール８の負極端子８３ｂに接続されている。枝部２２ａ、２２ｂ、２２ｃの夫々と対応する負極端子８３ｂは、溶接により接合されている。
【００３２】
電圧コンバータ回路１２ａ、１２ｂに組み込まれているスイッチング素子９ａ−９ｄを含んでいるパワーモジュール８ａ、８ｂの負極端子８３ｂと接続される枝部２２ａ、２２ｂには、その先端にブリッジ部２３が備えられている。
【００３３】
図５に、図３における破線Ｖの範囲の拡大図を示す。図５では、パワーモジュール８ａ、８ｂのパッケージ８１の一部のみを示してある。また、図５では、冷却器３１の図示は省略した。図５に示されているように、隣接する枝部２２ａ、２２ｂのブリッジ部２３が相互に接続されている。隣接する枝部２２ａ、２２ｂと夫々のブリッジ部２３は、パワーモジュール８ａの負極端子８３ｂを囲むように連結されている。
【００３４】
図３、図５に示されているように、パワーモジュール８ａ、８ｂの夫々のスイッチング素子の端子（負極端子８３ｂ）は、枝部２２ａ、２２ｂとベース部２１を介して電気的に接続されるとともに、枝部２２ａ、２２ｂとブリッジ部２３を介しても電気的に接続される。即ち、２個の下スイッチング素子９ｂ、９ｄは、ベース部２１と枝部２２ａ、２２ｂとブリッジ部２３によって、電気的に二重に接続される。この構造により、平滑コンデンサ６と下スイッチング素子９ｂ、９ｄの夫々との間のインダクタンスが共に小さくなる。別言すれば、並列に接続される下スイッチング素子９ｂ、９ｄの夫々と平滑コンデンサ６との間のインダクタンス差が小さくなる。
【００３５】
特に、スイッチング素子９ａ−９ｄはｎ型のトランジスタであり、その出力側（エミッタあるいはソース）の導電経路のインダクタンス差が小さくなる。並列に接続されたｎ型トランジスタの出力側のインダクタンス差が小さいことで、ゲート発振が抑制される。
【００３６】
（第２実施例）図６を参照して第２実施例の電力変換器２ａを説明する。図６は、電力変換器２ａの平面図である。より具体的には、図６は、ケース９５の上カバーを外した平面図である。電力変換器２ａの回路構造は、図１に示した電力変換器２の回路構造と同じである。電力変換器２ａは、フィルタコンデンサ５、平滑コンデンサ６、リアクトル７、積層ユニット３０を備えている。それらは第１実施例の電力変換器２の部品と同じである。積層ユニット３０は、複数のパワーモジュール８ａ−８ｈと複数の冷却器３１を積層したデバイスである。右側の２個の冷却器のみに符号３１を付し、残りの冷却器には符号を省略した。左端のパワーモジュール８ａと右端のパワーモジュール８ｈのみに端子の符号８３ａ−８３ｃを付し、残りのパワーモジュールの端子には符号を省略した。
【００３７】
図１の回路図に示されているように、リアクトル７は、２個のスイッチング素子９ａ、９ｂの直列接続の中点（パワーモジュール８ａの中点端子８３ｃ）と接続されるとともに、２個のスイッチング素子９ｃ、９ｄの直列接続の中点（パワーモジュール８ｂの中点端子８３ｃ）と接続される。図６において、リアクトル７とパワーモジュール８ａ、８ｂの中点端子８３ｃはリアクトルバスバ４０によって接続されている。なお、全てのパワーモジュール８ａ−８ｈの正極端子８３ａと負極端子８３ｂはそれぞれ、正極バスバ５０と負極バスバ２０ａによって平滑コンデンサ６に接続されている。また、インバータ回路１３ａ、１３ｂに属するパワーモジュール８ｃ−８ｈの中点端子８３ｃの夫々には、出力バスバ５１が接続されている。６本の出力バスバ５１の一端は、２組の三相交流の出力端５２として、ケース９５の開口９６に配置されている。
【００３８】
リアクトルバスバ４０は、ベース部４１、２個の枝部４２ａ、４２ｂ、ブリッジ部４３を備えている。ベース部４１は、一端がリアクトル７に接続されているとともに、複数の中点端子８３ｃに隣接するように、パワーモジュール８ａ、８ｂの並び方向に延びている。枝部４２ａ、４２ｂは、ベース部４１の縁から夫々の中点端子８３ｃに向かって延びているとともに対応する中点端子８３ｃと接続されている。ブリッジ部４３は、枝部４２ａ、４２ｂの夫々の先端から延びている。枝部４２ａのブリッジ部４３と枝部４２ｂのブリッジ部４３が接続されている。
【００３９】
リアクトルバスバ４０は、リアクトル７を、パワーモジュール８ａの中点端子８３ｃ（即ち、２個のスイッチング素子９ａ、９ｂの直列接続の中点）に接続するとともに、パワーモジュール８ｂの中点端子８３ｃ（即ち、２個のスイッチング素子９ｃ、９ｄの直列接続の中点）に接続する。ブリッジ部４３を有するリアクトルバスバ４０は、リアクトル７から上スイッチング素子９ａの出力側（エミッタまたはソース）までの間のインダクタンスと、リアクトル７から上スイッチング素子９ｃの出力側（エミッタまたはソース）までの間のインダクタンスの差を小さくする。それゆえ、同時にオンオフされる上スイッチング素子９ａ、９ｃのゲート発振を抑制することができる。
【００４０】
実施例で説明した技術に関するそのほかの利点を説明する。負極バスバ２０の２個の枝部２２ａ、２２ｂは、基部がベース部２１で接続されており、先端がブリッジ部２３で接続されている。基部と先端が夫々接続されることで、枝部２２ａ、２２ｂの耐振動特性が向上する。リアクトルバスバ４０も同様の利点を有する。
【００４１】
本明細書が開示する技術は、パワーモジュールの端子を他の電気部品（平滑コンデンサ６やリアクトル７）に接続するバスバにブリッジ部を追加するだけで実現できるので低コストで実現できる。ブリッジ部２３（４３）は、負極端子８３ｂ（中点端子８３ｃ）を囲むように配置されるので、枝部２２ａ、２２ｂと負極端子８３ｂ（枝部４２ａ、４２ｂと中点端子８３ｃ）の溶接工程に影響を与えない。
【００４２】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４３】
２、２ａ：電力変換器
３：コントローラ
５：フィルタコンデンサ
６：平滑コンデンサ
７：リアクトル
８ａ−８ｈ：パワーモジュール
９ａ−９ｆ：スイッチング素子
１２ａ：電圧コンバータ回路
１３ａ、１３ｂ：インバータ回路
１８：低電圧端
１９：高電圧端
２０、２０ａ：負極バスバ
２１、４１：ベース部
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、４２ａ、４２ｂ：枝部
２３、４３：ブリッジ部
３０：積層ユニット
３１：冷却器
４０：リアクトルバスバ
５０：正極バスバ
５１：出力バスバ
５２：出力端
８１：パッケージ
８２ａ、８２ｂ：半導体チップ
８３ａ：正極端子
８３ｂ：負極端子
８３ｃ：中点端子
９１：バッテリ
９３ａ、９３ｂ：走行用モータ
９５：ケース
９６：開口
１００：電気自動車
【図１】
2020010499.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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