(57)【要約】【課題】多相コンバータを構成する電力変換装置において、負極バスバーを効果的に冷却すること。【解決手段】電力変換装置は、多相コンバータの上下アーム回路を構成する複数の半導体モジュールと、コンデンサ素子４１を備えている。半導体モジュールの高電位側の主端子及びコンデンサ素子の正極は正極バスバーに接続され、半導体モジュールの低電位側の主端子及びコンデンサ素子の負極は負極バスバーに接続されている。コンデンサ素子、正極バスバーの一部であるＰバスバー４４、負極バスバーの一部であるＮバスバー４５は、金属製のケースの収容部９２に収容されている。そして、Ｎバスバー４５と収容部を構成する壁部との対向面積が、Ｐバスバー４４と壁部との対向面積よりも大きくされている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下アーム回路（３３）及びリアクトル（３２）を有する複数の電力変換回路（３１）が並列接続された多相コンバータ（３０）を構成する電力変換装置であって、
前記多相コンバータは、直流電源（２０）と負荷（５０，６０）との間で直流電力変換を行うものであり、
前記上下アーム回路を構成する素子としてのスイッチング素子（Ｑ１，Ｑ２）及び前記スイッチング素子に直列接続された整流素子（Ｄ１，Ｄ２）と、前記上下アーム回路に接続された高電位側の第１主端子（３３１ｃ）と、前記上下アーム回路に接続された低電位側の第２主端子（３３２ｅ）と、をそれぞれ有する複数の半導体モジュール（３３０）と、
正極及び負極を有するコンデンサ素子（４１）と、
前記負荷側の端子部（４４ｂ）を有し、前記第１主端子のそれぞれ及び前記正極が接続された正極バスバー（４４，７２０）と、
前記直流電源側の端子部（７３０ｂ）と、前記負荷側の端子部（４５ｂ）を有し、前記第２主端子のそれぞれ及び前記負極が接続された負極バスバー（４５，７３０）と、
前記コンデンサ素子、前記正極バスバーの一部、及び前記負極バスバーの一部を収容する金属製の収容部（４２ａ，９２）と、
を備え、
前記負極バスバーと前記収容部を構成する壁部との対向面積が、前記正極バスバーと前記収容部を構成する壁部との対向面積よりも大きくされている電力変換装置。
【請求項２】
前記負極バスバーの板面と前記収容部を構成する壁部の内面との対向面積が、前記正極バスバーの板面と前記収容部を構成する壁部の内面との対向面積よりも大きくされている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記収容部（９２）は、前記電力変換装置のケースに設けられており、
前記収容部は、前記半導体モジュールを収容せず、前記コンデンサ素子、前記正極バスバーの一部、及び前記負極バスバーの一部を収容している請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記収容部（４２ａ）は、コンデンサケースに設けられており、
前記コンデンサケース内に配置され、前記コンデンサ素子、前記正極バスバーの一部、及び前記負極バスバーの一部を封止する封止樹脂体（４３）をさらに備えている請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記半導体モジュールを冷却する冷却器（１００）をさらに備え、
前記収容部を構成し、前記負極バスバーが対向する壁部（９３ｂ）に、前記冷却器が接続されている請求項１〜４いずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記正極バスバーの収容部分は、その全長において前記負極バスバーと対向しないように配置されている請求項１〜５いずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記負極バスバーにおける収容部分の一部は、一面側において前記収容部を構成する壁部と対向し、前記一面とは反対の裏面側において前記正極バスバーと対向している請求項１〜５いずれか１項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電力変換装置が開示されている。電力変換装置は、直流電源と負荷との間で直流電力変換を行うコンバータを構成する。電力変換回路は、コンバータの上下アーム回路を構成する素子を備えた半導体モジュールと、コンデンサ素子と、正極バスバーと、負極バスバーを有している。正極バスバーには、コンデンサ素子の正極と、上下アーム回路の高電位側の主端子が接続されている。負極バスバーには、コンデンサ素子の負極と、上下アーム回路の低電位側の主端子が接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−９３２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料電池、リチウムイオン電池などの直流電源において、直流電源の電圧を低くし、電流を大きくすることで、所定の電力を確保しつつ直流電源の体格を小型化することができる。このような直流電源には、複数のコンバータが並列接続された多相コンバータが採用される。各相のコンバータを、位相をずらして駆動、すなわちインターリーブ駆動させることにより、直流電源の電流を大きくしてもコンデンサ素子に流れるリプル電流を低減することができる。
【０００５】
しかしながら、多相コンバータを構成する電力変換装置においては、負極バスバーの発熱が問題となる。たとえば多相コンバータが直流電源の出力電圧を昇圧する場合、下アーム側のスイッチング素子のオン時には、正極バスバー及び負極バスバーのうち、負極バスバーに電流が流れる。一方、下アーム側のスイッチング素子のオフ時には、正極バスバーからコンデンサ素子を介して負極バスバーに電流が流れる。よって、スイッチングの一周期において負極バスバーのほうが発熱量が大きい。
【０００６】
本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、目的のひとつは、多相コンバータを構成する電力変換装置において、負極バスバーを効果的に冷却することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、技術的範囲を限定するものではない。
【０００８】
本開示のひとつである電力変換装置は、
上下アーム回路（３３）及びリアクトル（３２）を有する複数の電力変換回路（３１）が並列接続された多相コンバータ（３０）を構成する電力変換装置であって、
多相コンバータは、直流電源（２０）と負荷（５０，６０）との間で直流電力変換を行うものであり、
上下アーム回路を構成する素子としてのスイッチング素子（Ｑ１，Ｑ２）及びスイッチング素子に直列接続された整流素子（Ｄ１，Ｄ２）と、上下アーム回路に接続された高電位側の第１主端子（３３１ｃ）と、上下アーム回路に接続された低電位側の第２主端子（３３２ｅ）と、をそれぞれ有する複数の半導体モジュール（３３０）と、
正極及び負極を有するコンデンサ素子（４１）と、
負荷側の端子部（４４ｂ）を有し、第１主端子のそれぞれ及び正極が接続された正極バスバー（４４，７２０）と、
直流電源側の端子部（７３０ｂ）と、負荷側の端子部（４５ｂ）を有し、第２主端子のそれぞれ及び負極が接続された負極バスバー（４５，７３０）と、
コンデンサ素子、正極バスバーの一部、及び負極バスバーの一部を収容する金属製の収容部（４２ａ，９２）と、
を備え、
負極バスバーと収容部を構成する壁部との対向面積が、正極バスバーと収容部を構成する壁部との対向面積よりも大きくされている。
【０００９】
この電力変換装置によれば、発熱量が大きい負極バスバーのほうが、正極バスバーよりも金属製の収容部との対向面積が大きいため、負極バスバーの熱を収容部に伝達させやすい。よって、収容部により、負極バスバーを効果的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の電力変換装置が適用される駆動システムを示す等価回路図である。
【図２】電力変換装置を示す平面図である。
【図３】コンデンサ素子の周辺を拡大した平面図である。
【図４】図２のIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】第１変形例を示す断面図である。
【図６】第２変形例を示す断面図である。
【図７】第２実施形態において、収容部周辺を示す平面図である。
【図８】第３変形例を示す断面図である。
【図９】第４実施形態において、収容部周辺を示す平面図である。
【図１０】図９のX-X線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分には同一の参照符号を付与する。以下において、複数の半導体モジュールの並び方向をＸ方向、Ｘ方向に直交し、半導体モジュールにおける主端子の突出方向をＺ方向、Ｘ方向及びＺ方向の両方向に直交する方向をＹ方向と示す。また、特に断りのない限り、ＸＹ平面に沿う平面形状を単に平面形状として示す。
【００１２】
（第１実施形態）
本実施形態の電力変換装置は、たとえば燃料電池車（ＦＣＶ）、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）などの車両に適用可能である。以下では、燃料電池車に適用される例について説明する。
【００１３】
＜駆動システム＞
先ず、図１に基づき、電力変換装置が適用される駆動システムの概略構成について説明する。
【００１４】
図１に示すように、車両の駆動システム１０は、直流電源である燃料電池２０と、多相コンバータ３０と、コンデンサ４０と、インバータ５０と、モータ６０を備えている。インバータ５０及びモータ６０が、多相コンバータ３０が直流電源との間で直流電力変換を行う負荷に相当する。
【００１５】
燃料電池２０は、燃料ガスである水素と酸化ガスである酸素との電気化学反応にともなって生じる電気を発電電力として出力する発電装置である。燃料電池２０は、図示しないが、複数の燃料電池セルを積層した燃料電池スタックを備えている。図示しない制御装置からの制御信号に応じて燃料ガスの供給量や酸化ガスの供給量を変えることにより、燃料電池２０は所望の電力を発電することが可能である。良く知られているように、燃料電池は、与える燃料の量に応じて出力電流と出力電圧が大きく変化する。すなわち、燃料電池は、与える燃料の量によって出力が大きく変化する。一般に、後述する電力変換回路（コンバータ）は、変換効率のよい入力電力の範囲が決まっており、適切な入力電力の範囲を外れると変換効率が低下する。このため、燃料電池の電圧変換には多相コンバータ３０が適している。
【００１６】
多相コンバータ３０は、昇圧コンバータとして構成されている。多相コンバータ３０は、燃料電池２０の出力電圧（たとえば２００〜３００［Ｖ］）を、モータ駆動に適した電圧（たとえば６５０［Ｖ］）に昇圧する。多相コンバータ３０は、燃料電池２０とインバータ５０との間に設けられ、直流電力変換を行う。
【００１７】
多相コンバータ３０は、Ｕ相のコンバータ３１、Ｖ相のコンバータ３１、Ｗ相のコンバータ３１、及びＸ相のコンバータ３１を有している。そして、４つのコンバータ３１（電力変換回路）が互いに並列接続されて、多相コンバータ３０が構成されている。図１に示すように、各相のコンバータ３１は、互いに同じ構成となっている。コンバータ３１は、リアクトル３２と、上下アーム回路３３を有している。
【００１８】
リアクトル３２は、一端がＶＬライン７０を介して燃料電池２０の正極に接続され、他端がＩＬライン７１を介して、上下アーム回路３３における上アームと下アームとの接続点に接続されている。
【００１９】
上下アーム回路３３は、スイッチング素子と整流素子とが直列接続されてなる。昇圧回路を構成するコンバータ３１において、上アームに整流素子、下アームにスイッチング素子が配置されている。本実施形態では、上下アーム回路３３の上アームを構成する整流素子としてダイオードを採用している。上アームは２つのダイオードＤ１，Ｄ２が並列接続されてなる。なお、整流素子としては、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子を採用することもできる。すなわち、ダイオード整流方式に代えて、同期整流方式を採用することもできる。また、上下アーム回路３３の下アームを構成するスイッチング素子として、ＩＧＢＴを採用している。下アームが２つのＩＧＢＴＱ１，Ｑ２が並列接続されてなる。ＩＧＢＴＱ１，Ｑ２には、還流ダイオードＤ３，Ｄ４が逆並列に接続されている。なお、スイッチング素子としては、ＩＧＢＴに代えて、ＭＯＳＦＥＴなどを採用することもできる。
【００２０】
上アームを構成するダイオードＤ１，Ｄ２のカソードは、ＶＨライン７２に接続されている。下アームを構成するＩＧＢＴＱ１，Ｑ２のエミッタは、Ｎライン７３に接続されている。そして、ダイオードＤ１，Ｄ２のアノードとＩＧＢＴＱ１，Ｑ２のコレクタが接続されている。なお、ＶＬライン７０、ＶＨライン７２、及びＮライン７３は電力ラインである。Ｎライン７３は、燃料電池２０の負極に接続された低電位側の電力ラインであり、ＶＬライン７０及びＶＨライン７２は、高電位側の電力ラインである。
【００２１】
電圧変換ロスを小さくするために、燃料電池２０の出力電力（供給電力）に応じて、駆動するコンバータ３１の数が決定される。出力電圧が高いほど、駆動する相数が増える。多相コンバータ３０は、コンバータ３１の１相のみを駆動させる１相駆動、２相を駆動させる２相駆動、３相を駆動させる３相駆動、４相すべてを駆動させる４相駆動を、出力電圧に応じて切り替えることができる。多相コンバータ３０は、Ｎ個（Ｎは１以上４以下の整数）のコンバータ３１を駆動させる場合、各コンバータ３１の位相を３６０度／Ｎだけずらして駆動させる。なお、Ｎ＝１の場合は、位相差は定義できないので、位相をずらすことは行われない。多相コンバータ３０は、図示しない制御装置からの制御信号に応じて、上記の切り替えを行うことができる。
【００２２】
コンデンサ４０は、多相コンバータ３０とインバータ５０の間に設けられている。コンデンサ４０の正極はＶＨライン７２に接続され、負極はＮライン７３に接続されている。コンデンサ４０は、上下アーム回路３３に対して並列に接続されている。コンデンサ４０は、多相コンバータ３０からインバータ５０へ入力される電流の脈動（多相コンバータ３０のリプル電流含む）を抑える平滑コンデンサとして機能する。
【００２３】
インバータ５０は、多相コンバータ３０によって昇圧された直流電力を、モータ６０の駆動に適した交流電力に変換し、モータ６０に供給する。インバータ５０としては、良く知られた三相インバータを採用することができる。
【００２４】
モータ６０は、走行駆動源である。モータ６０は、インバータ５０から交流電力の供給を受けて駆動する。なお、燃料電池車の図示しない車軸は、モータ６０と連動して回転する。このため、回生エネルギを蓄えるために、図示しない降圧機能を有したコンバータとバッテリを備えてもよい。この場合、回生エネルギは、インバータ５０及び降圧機能を有するコンバータを介して、バッテリに蓄えられる。また、このコンバータに、バッテリの出力電圧を昇圧する機能をもたせてもよい。
【００２５】
図１に示すように、電力変換装置８０は、上記した駆動システム１０のうち、多相コンバータ３０の上下アーム回路３３、コンデンサ４０、ＩＬライン７１の少なくとも一部、ＶＨライン７２の少なくとも一部、及びＮライン７３の少なくとも一部を構成している。
【００２６】
＜電力変換装置の概略構成＞
図２〜図４は、本実施形態の電力変換装置８０を示している。図２では、便宜上、駆動基板１１０を省略して図示している。図４は、図２のIV-IV線に沿う断面図であり、便宜上、コンデンサ素子４１などを省略して図示している。
【００２７】
電力変換装置８０は、上下アーム回路３３を構成する複数の半導体モジュール３３０と、コンデンサ素子４１と、Ｐバスバー４４及びＶＨバスバー７２０と、Ｎバスバー４５，７３０と、金属製のケース９０を備えている。本実施形態の電力変換装置８０は、さらに半導体モジュール３３０を冷却する冷却器１００と、駆動基板１１０と、ＩＬバスバー７１０を備えている。Ｐバスバー４４及びＶＨバスバー７２０が上記したＶＨライン７２を構成し、Ｎバスバー４５，７３０がＮライン７３を構成している。ＩＬバスバー７１０が、ＩＬライン７１を構成している。
【００２８】
半導体モジュール３３０は、多相コンバータ３０の相ごとに設けられている。すなわち、電力変換装置８０は、４つの半導体モジュール３３０を備えている。図２及び図４では、符号の末尾にカッコ付きで対応する相を示している。複数の半導体モジュール３３０は、Ｘ方向に並んで配置されている。本実施形態では、各相の半導体モジュール３３０が、上下アーム回路３３の上アームを構成する上アーム半導体装置３３１と、下アームを構成する下アーム半導体装置３３２をそれぞれ有している。以下において、単に半導体装置３３１，３３２と示す場合もある。
【００２９】
上アーム半導体装置３３１及び下アーム半導体装置３３２は、図示しない半導体チップが金属部材によって両面側から挟まれた状態で、樹脂封止された両面放熱構造の半導体装置、いわゆるパワーカードとして構成されている。上アーム半導体装置３３１及び下アーム半導体装置３３２のそれぞれは、上下アームのうちの一方、すなわち１つのアームを構成する半導体チップを有しており、１ｉｎ１パッケージ構造とされている。このような半導体装置は知られているため、本明細書での詳細な説明は省略する。
【００３０】
各相の上アーム半導体装置３３１は、上記したダイオードＤ１，Ｄ２が形成された図示しない半導体チップを有している。ダイオードＤ１，Ｄ２は、別チップに構成されている。ダイオードＤ１，Ｄ２は、互いに同様の構成とされている。ダイオードＤ１，Ｄ２が形成された半導体チップは、その厚み方向をＸ方向とし、且つ、アノード電極同士がＸ方向において同じ側となるように配置されている。
【００３１】
上アーム半導体装置３３１は、外部接続端子として、主電流が流れる主端子としてのアノード端子３３１ａ及びカソード端子３３１ｃと、信号端子３３１ｓを有している。カソード端子３３１ｃが、半導体モジュール３３０の高電位側の第１主端子に相当する。これら外部接続端子は、封止樹脂体から外部に突出している。アノード端子３３１ａは半導体チップのアノード電極側の金属部材に連なっており、カソード端子３３１ｃはカソード電極側の金属部材に連なっている。アノード端子３３１ａ及びカソード端子３３１ｃは、封止樹脂体における同じ面から突出し、Ｚ方向であって後述するベース部９１とは反対側に延設されている。信号端子３３１ｓは、半導体チップに形成された信号用のパッドに接続されている。信号端子３３１ｓは、Ｚ方向において、アノード端子３３１ａ及びカソード端子３３１ｃとは反対の面から突出し、ベース部９１側に延設されている。
【００３２】
各相の下アーム半導体装置３３２は、上記したＩＧＢＴＱ１，Ｑ２が形成された図示しない半導体チップを有している。ＩＧＢＴＱ１，Ｑ２は、別チップに構成されている。ＩＧＢＴＱ１，Ｑ２は、互いに同様の構成とされている。ＩＧＢＴＱ１，Ｑ２が形成された半導体チップは、その厚み方向をＸ方向とし、且つ、コレクタ電極同士がＸ方向において同じ側となるように配置されている。本実施形態では、半導体チップにＲＣ−ＩＧＢＴが形成されている。すなわち、ＩＧＢＴＱ１が形成された半導体チップに還流ダイオードＤ３が形成され、ＩＧＢＴＱ２が形成された半導体チップに還流ダイオードＤ４が形成されている。
【００３３】
下アーム半導体装置３３２は、外部接続端子として、主電流が流れる主端子としてのコレクタ端子３３２ｃ及びエミッタ端子３３２ｅと、信号端子３３２ｓを有している。エミッタ端子３３２ｅが、半導体モジュール３３０の低電位側の第２主端子に相当する。これら外部接続端子は、封止樹脂体から外部に突出している。コレクタ端子３３２ｃは半導体チップのコレクタ電極側の金属部材に連なっており、エミッタ端子３３２ｅはエミッタ電極側の金属部材に連なっている。コレクタ端子３３２ｃ及びエミッタ端子３３２ｅは、封止樹脂体における同じ面から突出し、Ｚ方向であってベース部９１とは反対側に延設されている。信号端子３３２ｓは、半導体チップに形成された信号用のパッドに接続されている。信号端子３３２ｓは、少なくともゲート端子を含んでいる。信号端子３３２ｓは、Ｚ方向において、コレクタ端子３３２ｃ及びエミッタ端子３３２ｅとは反対の面から突出し、ベース部９１側に延設されている。
【００３４】
同じ相の半導体装置３３１，３３２は、Ｘ方向において隣り合って配置されている。また、Ｘ方向において、アノード端子３３１ａとコレクタ端子３３２ｃが対向し、カソード端子３３１ｃとエミッタ端子３３２ｅが対向するように配置されている。半導体装置３３１，３３２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｘ相の順に配置されている。また、各相のアノード端子３３１ａ及びコレクタ端子３３２ｃがＸ方向に沿って一列に配置され、各相のカソード端子３３１ｃ及びエミッタ端子３３２ｅがＸ方向に沿って一列に配置されている。
【００３５】
上記した半導体装置３３１，３３２は、冷却器１００と交互に配置されている。半導体装置と冷却器とが交互に積層された構造は知られているため、本明細書での詳細な説明は省略する。冷却器１００は、熱伝導性に優れた金属材料、たとえばアルミニウム系の材料を用いて形成され、全体として扁平形状の管状体となっている。冷却器１００は、内部に冷媒が流れる流路を有している。
【００３６】
半導体装置３３１，３３２のそれぞれは、Ｘ方向両側から冷却器１００により挟持されている。半導体装置３３１，３３２と冷却器１００との間には、必要に応じて、グリース、セラミック板、樹脂材などの電気絶縁部材が配置される。
【００３７】
冷却器１００のそれぞれには、供給管１０１及び排出管１０２が接続されている。供給管１０１及び排出管１０２は、その内部に流路が形成された筒状体であり、Ｘ方向に延設されている。供給管１０１及び排出管１０２の流路は、冷却器１００それぞれの流路と連なっている。供給管１０１から冷媒が導入され、各冷却器１００を通じて排出管から外部に排出されるようになっている。冷媒としては、水やアンモニアなどの相変化する冷媒や、エチレングリコール系などの相変化しない冷媒を用いることができる。
【００３８】
コンデンサ素子４１は、上記したコンデンサ４０を構成している。コンデンサ素子としては、たとえばフィルムコンデンサを採用することができる。コンデンサ素子４１は、コンデンサケース４２に収容され、封止樹脂体４３によって封止されている。コンデンサケース４２は、一面が開口する箱状をなす収容部４２ａを有しており、この収容部４２ａにコンデンサ素子４１が収容されている。本実施形態では、複数のコンデンサ素子４１によってコンデンサ４０が構成されている。また、コンデンサケース４２の深さ方向がＺ方向と略一致するように、ケース９０にコンデンサケース４２が固定されている。コンデンサケース４２は、収容部４２ａから延び、ケース９０に固定される取り付け部４２ｂを有している。複数のコンデンサ素子４１は、Ｙ方向における両端側に電極が位置するように、コンデンサケース４２に収容されている。コンデンサケース４２は、樹脂材料を用いて形成されている。
【００３９】
Ｐバスバー４４及びＶＨバスバー７２０は、正極バスバーに相当する。Ｎバスバー４５，７３０は、負極バスバーに相当する。これらバスバー４４，４５，７２０，７３０は、銅などの導電性が良好な金属を材料とする板材である。正極バスバーは、Ｐバスバー４４及びＶＨバスバー７２０による構成に限定されない。１つのバスバー、又は、３つ以上のバスバーによって構成してもよい。負極バスバーも、Ｎバスバー４５，７３０による構成に限定されない。１つのバスバー、又は、３つ以上のバスバーによって構成してもよい。
【００４０】
正極バスバーであるＰバスバー４４及びＶＨバスバー７２０には、コンデンサ素子４１の正極及び各半導体モジュール３３０のカソード端子３３１ｃが接続されている。具体的には、Ｐバスバー４４が、コンデンサ素子４１の正極に接続されている。Ｐバスバー４４は、封止樹脂体４３の外に突出した突出部４４ａを有している。突出部４４ａの一部分に、ＶＨバスバー７２０が、ねじ締結などによって接続されている。突出部４４ａは、負荷であるインバータ５０側のＶＨバスバーが接続される部分である端子部４４ｂを有している。端子部４４ｂは、たとえばＶＨバスバー７２０が接続される部分とは別に設けられており、インバータ５０側のＶＨバスバーは、たとえばねじ締結によって端子部４４ｂに接続される。
【００４１】
また、ＶＨバスバー７２０が、カソード端子３３１ｃのそれぞれに接続されている。各相のカソード端子３３１ｃは、互いに共通のＶＨバスバー７２０に接続されている。本実施形態では、ＶＨバスバー７２０の平面形状が略Ｌ字状とされている。そして、Ｌ字状をなすＶＨバスバー７２０の一端が、Ｐバスバー４４との接続部７２０ａとされている。ＶＨバスバー７２０のうち、接続部７２０ａを含む部分がＹ方向に延設され、残りの部分がＸ方向に延設されている。ＶＨバスバー７２０において、Ｘ方向に延設された部分に、カソード端子３３１ｃとの接続部７２０ｂが連なっている。接続部７２０ｂは、板厚方向がＸ方向になるように設けられている。そして、接続部７２０ｂとカソード端子３３１ｃの板面同士が、たとえば溶接によって接続されている。
【００４２】
負極バスバーであるＮバスバー４５，７３０には、コンデンサ素子４１の負極及び各半導体モジュール３３０のエミッタ端子３３２ｅが接続されている。具体的には、Ｎバスバー４５が、コンデンサ素子４１の負極に接続されている。Ｎバスバー４５も、封止樹脂体４３からの突出部４５ａを有している。突出部４５ａの一部分に、Ｎバスバー７３０がねじ締結などによって接続されている。突出部４５ａは、負荷であるインバータ５０側のＮバスバーが接続される部分である端子部４５ｂを有している。端子部４５ｂは、たとえばＮバスバー７３０が接続される部分とは別に設けられており、インバータ５０側のＮバスバーは、たとえばねじ締結によって端子部４５ｂに接続される。
【００４３】
また、Ｎバスバー７３０が、エミッタ端子３３２ｅのそれぞれに接続されている。各相のエミッタ端子３３２ｅは、互いに共通のＮバスバー７３０に接続されている。本実施形態では、Ｎバスバー７３０がＸ方向に沿って一直線状に設けられている。そして、Ｎバスバー７３０の一端が、Ｎバスバー４５との接続部７３０ａとされている。また、接続部７３０ａとは反対の端部が、直流電源側、本実施形態では燃料電池２０の負極側が接続される端子部７３０ｂとされている。そして、接続部７３０ａと端子部７３０ｂの途中の部分に、エミッタ端子３３２ｅとの接続部７３０ｃが連なっている。接続部７３０ｃは、板厚方向がＸ方向になるように設けられている。そして、接続部７３０ｃとエミッタ端子３３２ｅの板面同士が、たとえば溶接によって接続されている。
【００４４】
ＩＬバスバー７１０も、Ｐバスバー４４などと同様に、導電性が良好な金属を材料とする板材である。ＩＬバスバー７１０は、上下アーム回路３３と対応する相のリアクトル３２とを接続するための配線である。本実施形態では、上記したように１ｉｎ１パッケージ構造の半導体装置３３１，３３２を採用しているため、同じ相の上アームと下アームを接続する機能も果たす。ＩＬバスバー７１０は、相ごとに設けられている。電力変換装置８０は４つのＩＬバスバー７１０を有している。ＩＬバスバー７１０はＹ方向に延設されている。ＩＬバスバー７１０の一端は、リアクトル３２が接続される端子部７１０ａとされている。ＩＬバスバー７１０の他端は２つに分岐され、１つがアノード端子３３１ａに接続され、別の１つがコレクタ端子３３２ｃに接続されている。ＩＬバスバー７１０とアノード端子３３１ａ、コレクタ端子３３２ｃとは、板面同士が対向し、たとえば溶接によって接続されている。
【００４５】
駆動基板１１０は、プリント基板に図示しない電子部品が実装されてなる回路基板である。駆動基板１１０には、ＩＧＢＴＱ１，Ｑ２の駆動回路（ドライバ）が形成されている。駆動回路は、図示しない制御装置（制御回路）から制御信号が入力され、ＩＧＢＴＱ１，Ｑ２に対して駆動信号を出力する。駆動基板１１０は、平面略矩形状をなしている。駆動基板１１０は、Ｚ方向において、ベース部９１側に配置されている。駆動基板１１０には、各相の信号端子３３１ｓ，３３２ｓが、たとえば挿入実装により接続されている。
【００４６】
ケース９０は、ケース９０単独で電力変換装置８０を構成する他の要素を収容しても良いし、他の部材（たとえばカバー）が組み付けられた状態で、上記した他の要素を収容してもよい。ケース９０は、他の要素を収容するための部材の少なくとも一部である。ケース９０は、金属材料を用いて形成されている。本実施形態のケース９０は、たとえばアルミダイカストによって成形されている。他の要素は、ケース９０に直接、又は、間接的に固定されている。他の要素は、ケース９０に対して所定位置に保持されている。他の要素とケース９０との間には、必要に応じて電気絶縁部材が配置されている。
【００４７】
ケース９０は、ベース部９１と、収容部９２を有している。ベース部９１は、略平板状をなしている。ベース部９１の一面上に、上記した他の要素が配置されている。収容部９２は、ベース部９１における上記した一面側に設けられている。収容部９２は、コンデンサ素子４１、正極バスバーの一部、負極バスバーの一部を少なくとも収容するように設けられている。収容部９２が、金属製の収容部に相当する。
【００４８】
＜負極バスバーの冷却構造＞
収容部９２は、たとえばベース部９１の一面から立設する壁部を有して構成される。それ以外にも、収容部９２としては、たとえばベース部９１に設けられ、一面に開口する凹部を採用することもできる。
【００４９】
本実施形態の収容部９２は、ベース部９１の一面からＺ方向に延設され、筒状をなす側壁部９３と、ベース部９１のうち、側壁部９３によって囲まれた部分である底壁部９４を有して、収容空間である凹空間を提供している。側壁部９３及び底壁部９４が、収容部９２を構成する壁部に相当する。以下において、単に壁部９３，９４と示す場合もある。
【００５０】
具体的には、側壁部９３が、平面略矩形環状をなしている。側壁部９３は、第１側壁部９３ａと、第２側壁部９３ｂと、第３側壁部９３ｃと、及び第４側壁部９３ｄを有している。各側壁部９３ａ〜９３ｄの高さは、ほぼ一定とされている。そして、収容部９２内に、コンデンサケース４２ごと、コンデンサ素子４１が配置されている。コンデンサケース４２は、上記したように、箱状の収容部４２ａと、取り付け部４２ｂを有している。取り付け部４２ｂは、側壁部９３の開口端９３ｅに配置され、たとえばねじ締結によって固定されている。そして、この固定状態で、収容部４２ａの開口上端４２ｃと側壁部９３の開口端９３ｅとのＺ方向の位置がほぼ同じとなっている。
【００５１】
側壁部９３の平面形状とコンデンサケース４２の収容部４２ａの平面形状は、互いに相似形状とされており、組み付けの公差を考慮して側壁部９３のほうが収容部４２ａよりも若干大きく設けられている。また、側壁部９３の高さは、収容部４２ａの高さよりも若干高く設けられている。このため、収容部９２の内面と、収容部４２ａとの間に、隙間が生じる場合がある。この隙間は、わずかな隙間である。この隙間にたとえば樹脂製のコンデンサケース４２よりも熱伝導が良好な部材（たとえば熱伝導ゲル）を充填し、隙間を埋めるようにしてもよい。
【００５２】
上記したように、コンデンサ素子４１は、Ｙ方向の両端に電極を有している。すなわち、コンデンサ素子４１は、コンデンサケース４２に対して横置きとされている。コンデンサ素子４１の正極は収容部９２の第３側壁部９３ｃ側に設けられ、負極は第１側壁部９３ａ側に設けられている。Ｐバスバー４４は、コンデンサ素子４１の正極との接続部分を含み、第３側壁部９３ｃと対向する対向部４４ｃを有している。対向部４４ｃは、板厚方向がＹ方向となるように配置され、ＺＸ平面においてコンデンサ素子４１の配置領域とほぼ一致するように、ＺＸ平面に沿う平面形状が略矩形状とされている。対向部４４ｃはその全域で、第３側壁部９３ｃと対向している。Ｐバスバー４４は、側壁部９３の内面のうち、１面と対向している。
【００５３】
そして、対向部４４ｃにおいて、コンデンサケース４２の開口側の端部に突出部４４ａが連なっている。突出部４４ａは、ＹＺ平面において略Ｌ字状をなしている。対向部４４ｃからＺ方向に延びた部分と、屈曲部を介して、Ｙ方向外側に延びた部分を有している。突出部４４ａのＹ方向延設部は、第３側壁部９３ｃの開口端９３ｅと重なる位置まで延設されている。そして、開口端９３ｅと重なる位置において、ＶＨバスバー７２０が接続されている。突出部４４ａは、第３側壁部９３ｃの内面及び開口端９３ｅと対向している。対向面積は、対向部４４ｃの対向面積よりも小さくされている。
【００５４】
Ｎバスバー４５は、コンデンサ素子４１の負極との接続部分を含み、第１側壁部９３ａと対向する対向部４５ｃを有している。対向部４５ｃは、板厚方向がＹ方向となるように配置され、ＺＸ平面においてコンデンサ素子４１の配置領域とほぼ一致する部分と、該部分よりもＸ方向において第２側壁部９３ｂ側に延設された部分を有しており、ＺＸ平面に沿う平面形状が略矩形状とされている。対向部４４ｃはその全域で、第１側壁部９３ａと対向している。このため、対向部４５ｃと第１側壁部９３ａとの対向面積は、対向部４４ｃと第３側壁部９３ｃとの対向面積よりも大きくされている。対向部４５ｃと第１側壁部９３ａとの対向距離は、対向部４４ｃと第３側壁部９３ｃとの対向距離とほぼ等しくされている。
【００５５】
Ｎバスバー４５は、対向部４５ｃにおける第２側壁部９３ｂ側の端部に連なり、第２側壁部９３ｂと対向する対向部４５ｄを有している。対向部４５ｄは、板厚方向がＸ方向となるように配置され、ＹＺ平面においてコンデンサ素子４１の配置領域とほぼ一致するように、ＹＺ平面に沿う平面形状が略矩形状とされている。対向部４５ｄはその全域で、第２側壁部９３ｂと対向している。対向部４５ｄと第２側壁部９３ｂとの対向距離は、対向部４５ｃと第１側壁部９３ａとの対向距離とほぼ等しくされている。以上のように、Ｎバスバー４５は、側壁部９３の内面のうち、２面と対向している。コンデンサケース４２内において、Ｎバスバー４５は、Ｐバスバー４４よりも延設長さが長くされている。
【００５６】
そして、対向部４５ｄにおいて、コンデンサケース４２の開口側の端部に突出部４５ａが連なっている。突出部４５ａは、ＺＸ平面において略Ｌ字状をなしている。対向部４５ｄからＺ方向に延びた部分と、屈曲部を介して、Ｘ方向外側に延びた部分を有している。突出部４５ａのＸ方向延設部は、第２側壁部９３ｂの開口端９３ｅと重なる位置まで延設されている。そして、開口端９３ｅと重なる位置において、Ｎバスバー７３０が接続されている。突出部４５ａは、第２側壁部９３ｂの内面及び開口端９３ｅと対向している。対向面積は、対向部４５ｄの対向面積よりも小さくされている。また、側壁部９３との対向面積及び対向距離は、突出部４４ａ，４５ａで互いにほぼ等しくされている。
【００５７】
なお、コンデンサケース４２は、収容部４２ａから延設され、突出部４４ａのＹ方向延設部、突出部４５ａのＸ方向延設部をそれぞれ支持する支持部４２ｄを有している。よって、Ｐバスバー４４とＶＨバスバー７２０との接続部、Ｎバスバー４５，７３０の接続部は、支持部４２ｄによって支持されている。
【００５８】
さらに、本実施形態では、冷却器１００が、電気絶縁部材１２０を介して、第２側壁部９３ｂの外面に押し当てられている。半導体装置３３１，３３２と冷却器１００との積層方向（Ｘ方向）において、供給管１０１及び排出管１０２の引き出し側とは反対側に、収容部９２が設けられている。収容部９２は、半導体装置３３１，３３２及び冷却器１００の積層構造体と、Ｘ方向に並んで設けられている。Ｘ方向において、第２側壁部９３ｂの内側にＮバスバー４５の対向部４５ｄが配置され、外面に冷却器１００が熱的に接続されている。
【００５９】
＜電力変換装置の効果＞
単相のコンバータの場合、リプル電流によるコンデンサの発熱により、コンデンサの耐熱上、たとえば入力電流として１５０［Ａ］までしか対応できない。これに対し、本実施形態に示した多相コンバータ３０を採用し、各相のコンバータ３１をインターリーブ駆動させることにより、コンデンサ４０に流れるリプル電流を低減することができる。これにより、たとえば４相の場合、各相の合計で６００［Ａ］程度まで対応することができる。したがって、燃料電池２０の電圧を低くする、すなわち燃料電池スタックのセル数を減らすことができる。すなわち、燃料電池２０の体格を小型化することができる。
【００６０】
本実施形態では、多相コンバータ３０が昇圧コンバータとして構成されている。燃料電池２０の電圧を昇圧して出力する際、ＩＧＢＴＱ１，Ｑ２のオン時には、燃料電池２０かの正極→リアクトル３２→ＩＧＢＴＱ１，Ｑ２→燃料電池２０の負極の経路で電流が流れる。このように、Ｎライン７３、すなわち負極バスバーに電流が流れる。特に駆動する相数が多いほど流れる電流が大きくなる。一方、ＩＧＢＴＱ１，Ｑ２のオフ時には、燃料電池２０の正極→リアクトル３２→ダイオードＤ１，Ｄ２→ＶＨライン７２→コンデンサ４０→Ｎライン７３→燃料電池２０の負極の経路で電流が流れる。このように、ＶＨライン７２及びＮライン７３、すなわち正極バスバー及び負極バスバーに電流が流れる。よって、スイッチングの一周期において負極バスバーのほうが発熱量が大きい。
【００６１】
これに対し、本実施形態では、負極バスバーと収容部９２を構成する壁部との対向面積が、正極バスバーと収容部９２を構成する壁部との対向面積よりも大きくされている。具体的には、Ｎバスバー４５と収容部９２の壁部９３，９４との対向面積が、Ｐバスバー４４と壁部９３，９４との対向面積よりも大きくされている。これにより、負極バスバーであるＮバスバー４５，７３０で生じる熱が、金属製の収容部９２（ケース９０）に効果的に伝達される。Ｎバスバー４５，７３０で生じる熱は、たとえば対向部４５ｃ，４５ｄから、封止樹脂体４３及びコンデンサケース４２を介して収容部９２に伝達される。そして、収容部９２から放熱される。よって、収容部９２により、発熱量が大きいＮバスバー４５，７３０を効果的に冷却することができる。
【００６２】
また、本実施形態では、Ｎバスバー４５が対向する収容部９２の第２側壁部９３ｂに、半導体モジュール３３０を冷却する冷却器１００が熱的に接続されている。Ｐバスバー４４が対向する第３側壁部９３ｃには、冷却器１００が接続されていない。これにより、第２側壁部９３ｂを冷やし、ひいては対向部４５ｄを含むＮバスバー４５を効果的に冷却することができる。なお、第２側壁部９３ｂに冷却器１００を接続する例を示したが、これに限定されない。Ｎバスバー４５が対向する壁部９３，９４に冷却器１００を接続することで、Ｎバスバー４５，７３０を効果的に冷却することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、Ｐバスバー４４が第３側壁部９３ｃと対向し、Ｎバスバー４５が第１側壁部９３ａ及び第２側壁部９３ｂと対向している。すなわち、Ｐバスバー４４の対向部４４ｃと第３側壁部９３ｃとの間に、Ｎバスバー４５が配置されていない。対向部４４ｃは、その全長においてＮバスバー４５と対向しないように配置されている。これにより、Ｎバスバー４５，７３０の熱がＰバスバー４４を含む正極バスバーに伝わるのを抑制することができる。Ｐバスバー４４及びＶＨバスバー７２０の生じた熱を、金属製の収容部９２に伝達させやすい。したがって、正極バスバーについても冷却することができる。
【００６４】
なお、対向部４４ｃ，４５ｃ，４５ｄは、コンデンサケース４２内に配置され、各バスバー４４，４５において壁部９３，９４と対向する板面の部分である。バスバーは板厚方向と直交する方向に延設されており、板面のほうが、壁部９３，９４との対向面積が大きく、伝熱に支配的である。本実施形態では、板厚方向において、対向部４５ｃ，４５ｄと壁部９３との対向面積が、対向部４４ｃと壁部９３との対向面積よりも大きくされている。したがって、発熱量が大きいＮバスバー４５，７３０を効果的に冷却することができる。なお、各バスバー４４，４５の端面や、突出部４４ａ，４５ａにおける壁部９３，９４対向部分からも収容部９２に対して熱が伝達される。本実施形態では、端面や、突出部４４ａ，４５ａを含めても、Ｎバスバー４５と壁部９３，９４との対向面積が、Ｐバスバー４４と壁部９３，９４との対向面積よりも大きくされている。よって、発熱量が大きいＮバスバー４５，７３０を効果的に冷却することができる。
【００６５】
コンデンサ素子４１が横置きの例を示したが、これに限定されない。たとえば図５に示す第１変形例のように、コンデンサケース４２の深さ方向において、コンデンサ素子４１の両端に電極が設けられた縦置き配置にも適用することができる。図５に示すように、コンデンサ素子４１は、Ｚ方向においてコンデンサケース４２の開口側に正極を有し、底側に負極を有している。Ｐバスバー４４は、正極に接続された接続部４４ｄと、接続部４４ｄからＺ方向において開口側に延設され、突出部４４ａに連なる対向部４４ｅを有している。図示しないが、対向部４４ｅが第３側壁部９３ｃに対向している。一方、Ｎバスバー４５は、負極との接続部を含み、底壁部９４に対向する対向部４５ｅと、第２側壁部９３ｂに対向する対向部４５ｄを有している。対向部４５ｄは、対向部４５ｅからＺ方向に延設され、突出部４５ａに連なっている。よって、Ｎバスバー４５のほうがＰバスバー４４よりも収容部９２の壁部９３，９４との対向面積が大きくされている。図５は、収容部９２周辺を拡大した図であり、ケース９０のうち、収容部９２の要素のみを図示している。
【００６６】
深さ方向がＺ方向と略一致するようにコンデンサケース４２を配置する例を示したが、これに限定されない。たとえば図６に示す第２変形例のように、Ｘ方向において開口するように、コンデンサケース４２が配置された構成にも適用することができる。図６に示すように、コンデンサ素子４１は、Ｚ方向において底壁部９４側に負極を有し、負極と反対側に正極を有している。コンデンサケース４２は、第２側壁部９３ｂ側、すなわち冷却器１００側に開口している。Ｐバスバー４４及びＮバスバー４５の突出部４４ａ，４５ａはいずれもコンデンサケース４２の開口から冷却器１００側に延設されている。
【００６７】
図６では、コンデンサケース４２の一部が開口端９３ｅの上方に配置され、これにより、第２側壁部９３ｂの開口端９３ｅを跨ぐように、該開口端９３ｅの上方に突出部４４ａ，４５ａが配置されている。Ｐバスバー４４は、その全体が、Ｚ方向において開口端９３ｅの上方に配置されている。Ｎバスバー４５は、図５同様、対向部４５ｄ，４５ｅを有している。よって、Ｎバスバー４５のほうがＰバスバー４４よりも収容部９２の壁部９３，９４との対向面積が大きくされている。また、図６の構成では、Ｐバスバー４４の一部とＮバスバー４５の一部とが、それぞれの板厚方向であるＺ方向において互いに対向している。これにより、インダクタンスを低減することができる。
【００６８】
また、Ｐバスバー４４とＮバスバー４５とで、壁部９３，９４との対向距離を異ならせてもよい。Ｎバスバー４５と壁部９３，９４との対向距離を、Ｐバスバー４４と壁部９３，９４との対向距離よりも小さくすることで、Ｎバスバー４５，７３０の冷却効果をさらに高めることができる。
【００６９】
（第２実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した駆動システム１０、及び、電力変換装置８０と共通する部分についての説明は省略する。
【００７０】
本実施形態では、Ｎバスバー４５の一部が、Ｐバスバー４４と壁部９３，９４の内面との間に配置されている。すなわち、Ｎバスバー４５は、自身の板厚方向における一面側において壁部９３，９４と対向し、壁部９３，９４と反対側の裏面側においてＰバスバー４４と対向する部分を有している。その一例を図７に示す。
【００７１】
図７に示すように、負極バスバーを構成するＮバスバー４５は、第１側壁部９３ａに対向する対向部４５ｃと、第２側壁部９３ｂに対向する対向部４５ｄに加え、第３側壁部９３ｃに対向する対向部４５ｆと、第４側壁部９３ｄに対向する対向部４５ｇを有している。突出部４５ａは、対向部４５ｄに連なっている。一方、Ｐバスバー４４は、図３と同じ構成となっている。対向部４４ｃと第３側壁部９３ｃとの間に、Ｎバスバー４５の対向部４５ｆが配置されている。対向部４４ｃの全域が、その板厚方向であるＹ方向において対向部４５ｆと対向している。対向部４４ｃは、対向部４５ｆを介して第３側壁部９３ｃと対向している。Ｙ方向において、対向部４５ｆの一面が第３側壁部９３ｃと対向し、一面と反対の裏面が対向部４４ｃと対向している。それ以外の構成は、先行実施形態（たとえば図３参照）と同じである。
【００７２】
このように、本実施形態によれば、対向部４５ｆが第３側壁部９３ｃ及びＰバスバー４４の対向部４４ｃと対向している。したがって、Ｎバスバー４５，７３０の生じた熱を、Ｐバスバー４４を含む正極バスバー及び収容部９２（ケース９０）に逃がすことができる。これにより、Ｎバスバー４５，７３０を効果的に冷却することができる。また、対向部４５ｆのほうが対向部４４ｃよりも第３側壁部９３ｃに対して近いため、Ｎバスバー４５，７３０の冷却効果を高めることができる。また、対向部４４ｃ，４５ｆの対向により、Ｐバスバー４４を含む正極バスバーとＮバスバー４５，７３０のインダクタンスを低減することができる。
【００７３】
さらに本実施形態では、Ｎバスバー４５が、壁部９３，９４の４面に対向している。これにより、Ｎバスバー４５，７３０を効果的に冷却することができる。
【００７４】
深さ方向がＺ方向と略一致するようにコンデンサケース４２を配置する例を示したが、これに限定されない。たとえば図８に示す第３変形例のように、Ｘ方向において開口するように、コンデンサケース４２が配置された構成にも適用することができる。コンデンサ素子４１は、Ｘ方向において第２側壁部９３ｂ側に正極を有し、第４側壁部９３ｄ側に負極を有している。図６同様、コンデンサケース４２は、第２側壁部９３ｂ側、すなわち図示しない冷却器１００側に開口している。Ｐバスバー４４及びＮバスバー４５の突出部４４ａ，４５ａはいずれもコンデンサケース４２の開口から冷却器１００側に延設されている。また、コンデンサケース４２の一部が開口端９３ｅの上方に配置され、これにより、第２側壁部９３ｂの開口端９３ｅを跨ぐように、該開口端９３ｅの上方に突出部４４ａ，４５ａが配置されている。
【００７５】
図８に示すように、Ｐバスバー４４は、第２側壁部９３ｂと対向する対向部４４ｆを有している。Ｎバスバー４５は、負極と接続された部分を含み、第４側壁部９３ｄと対向する対向部４５ｇと、対向部４５ｇに連なり、底壁部９４と対向する対向部４５ｅと、対向部４５ｅに連なり、第２側壁部９３ｂと対向する対向部４５ｄを有している。そして、対向部４４ｆと第２側壁部９３ｂとの間に、Ｎバスバー４５の対向部４５ｄが配置されている。対向部４４ｆの全域が、その板厚方向であるＸ方向において対向部４５ｄと対向している。対向部４４ｆは、対向部４５ｄを介して第２側壁部９３ｂと対向している。これによっても、上記した構成と同様の効果を奏することができる。
【００７６】
（第３実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した駆動システム１０、及び、電力変換装置８０と共通する部分についての説明は省略する。
【００７７】
本実施形態では、コンデンサケース４２が、アルミニウムなどの熱伝導性が良好な金属材料を用いて形成されている。そして、コンデンサケース４２の収容部４２ａが、金属製の収容部に相当する。その一例を図９及び図１０に示す。図９は、電力変換装置８０のうち、コンデンサケース４２周辺のみを示す平面図である。図９では、便宜上、コンデンサケース４２の収容部４２ａ以外の部分、及び、突出部４４ａ，４５ａを省略して図示している。図１０は、図９のX-X線に沿う断面図であり、便宜上、コンデンサ素子４１を省略して図示している。
【００７８】
コンデンサケース４２の収容部４２ａは、先行実施形態で示したケース９０の収容部９２同様、平面略矩形環状をなしている。収容部４２ａは、第１側壁部４２０と、第２側壁部４２１と、第３側壁部４２２と、及び第４側壁部４２３を有している。収容部４２ａは、底壁部４２４を有している。収容部４２ａは、側壁部４２０〜４２３と底壁部４２４を有して、収容空間である凹空間を提供している。側壁部４２０〜４２３及び底壁部４２４が、収容部４２ａを構成する壁部に相当する。以下において、単に壁部４２０〜４２４と示す場合もある。
【００７９】
Ｐバスバー４４及びＮバスバー４５の構成は、第１実施形態（たとえば図３参照）と同じである。Ｐバスバー４４の対向部４４ｃは、第３側壁部４２２と対向している。一方、Ｎバスバー４５の対向部４５ｃは第１側壁部４２０と対向し、対向部４５ｄは第２側壁部４２１と対向している。これにより、Ｎバスバー４５と収容部４２ａの壁部４２０〜４２４との対向面積が、Ｐバスバー４４と壁部４２０〜４２４との対向面積よりも大きくされている。よって、収容部４２ａにより、発熱量が大きいＮバスバー４５，７３０を効果的に冷却することができる。
【００８０】
なお、Ｎバスバー４５の壁部４２０〜４２４との対向面の数は２面に限定されない。３面以上としてもよい。また、コンデンサ素子４１の配置も上記した横置きに限定されず、縦置きに適用することもできる。Ｎバスバー４５が対向する壁部４２０〜４２４に冷却器１００を熱的に接続すると、Ｎバスバー４５，７３０をより効果的に冷却することができる。
【００８１】
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。
【００８２】
直流電源として燃料電池２０の例を示したがこれに限定されない。それ以外の直流電源、たとえばリチウムイオン電池やニッケル水素電池などにも適用できる。上記した電力変換装置８０を採用することで、たとえばリチウムイオン電池の体格を小型化しつつ、負極バスバーを効果的に冷却することができる。
【００８３】
電力変換装置８０は、上記した構成に加えて、リアクトル３２及びインバータ５０を構成する要素の少なくとも一方を備えてもよい。駆動システム１０は、直流電源とコンバータとの間にフィルタコンデンサを備えてもよい。
【００８４】
多相コンバータ３０として昇圧コンバータの例を示したが、これに限定されない。たとえば降圧コンバータに適用することができる。降圧コンバータの場合、上アームがスイッチング素子、下アームが整流素子となる。また、昇降圧コンバータに適用することもできる。
【００８５】
半導体モジュール３３０は、上記した例に限定されない。たとえば、上下アーム回路３３が１パッケージ化された２ｉｎ１パッケージ構造の半導体装置を採用することもできる。
【００８６】
上下アーム回路３３を構成するスイッチング素子として２つのＩＧＢＴＱ１，Ｑ２が並列接続され、整流素子として２つのダイオードＤ１，Ｄ２が並列接続される例を示したが、これに限定されない。スイッチング素子や整流素子として１つの素子を採用してもよいし、３つ以上が並列接続された構成としてもよい。
【００８７】
収容部９２の平面形状を、略矩形以外の環状としてもよい。収容部９２は一面が開口する形状に限定されない。たとえば本実施形態では、３つの側壁部９３と底壁部９４を有し、２面が開口する収容部９２、２つの側壁部９３と底壁部９４を有し、３面が開口する収容部を採用することもできる。
【００８８】
側壁部９３の開口端９３ｅを段差形状とし、Ｎバスバー４５の突出部４５ａをこの段差に沿うように延設してもよい。これにより、Ｎバスバー４５と収容部９２との対向面積を増やすことができる。
【符号の説明】
【００８９】
１０…駆動システム、２０…燃料電池、３０…多相コンバータ、３１…コンバータ（電力変換回路）、３２…リアクトル、３３…上下アーム回路、３３０…半導体モジュール、３３１…上アーム半導体装置、３３１ａ…アノード端子、３３１ｃ…カソード端子（第１主端子）、３３１ｓ…信号端子、３３２…下アーム半導体装置、３３２ｃ…コレクタ端子、３３２ｅ…エミッタ端子（第２主端子）、３３２ｓ…信号端子、４０…コンデンサ、４１…コンデンサ素子、４２…コンデンサケース、４２ａ…収容部、４２ｂ…取り付け部、４２ｃ…開口上端、４２ｄ…支持部、４２０…第１側壁部、４２１…第２側壁部、４２２…第３側壁部、４２３…第４側壁部、４２４…底壁部、４３…封止樹脂体、４４…Ｐバスバー（正極バスバー）、４４ａ…突出部、４４ｂ…端子部、４４ｃ，４４ｅ，４４ｆ…対向部、４４ｄ…接続部、４４ｅ…対向部、４５…Ｎバスバー（負極バスバー）、４５ａ…突出部、４５ｂ…端子部、４５ｃ，４５ｄ，４５ｅ，４５ｆ，４５ｇ…対向部、５０…インバータ、６０…モータ、７０…ＶＬライン、７１…ＩＬライン、７１０…ＩＬバスバー、７１０ａ…端子部、７２…ＶＨライン、７２０…ＶＨバスバー（正極バスバー）、７２０ａ，７２０ｂ…接続部、７３…Ｎライン、７３０…Ｎバスバー（負極バスバー）、７３０ａ，７３０ｃ…接続部、７３０ｂ…端子部、８０…電力変換装置、９０…ケース、９１…ベース部、９２…収容部、９３…側壁部、９３ａ…第１側壁部、９３ｂ…第２側壁部、９３ｃ…第３側壁部、９３ｄ…第４側壁部、９３ｅ…開口端、９４…底壁部、１００…冷却器、１０１…供給管、１０２…排出管、１１０…駆動基板、１２０…電気絶縁部材
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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