(57)【要約】【課題】インバータのスイッチングにより給電母線で発生したノイズを抑制することができる電力変換装置を提供する。【解決手段】スイッチング素子を有し、電源から出力される電力を変換するパワーモジュール６０と、電源の正極側に接続された第１の給電母線と、第１の給電母線及びパワーモジュール６０に接続された第２の給電母線と、電源の負極側に接続された第３の給電母線と、第３の給電母線及びパワーモジュール６０に接続された第４の給電母線と、第１の給電母線及び第２の給電母線と容量結合された第１の導電体と、第３の給電母線及び第４の給電母線と容量結合された第２の導電体と、抵抗１０１を含み、前記第１の導電体と前記第２の導電体との間に電気的に接続する接続回路とを備える。【選択図】  図３
2014087106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子を有し、電源から出力される電力を変換するパワーモジュールと、
前記電源の正極側に接続された第１の給電母線と、
前記第１の給電母線及び前記パワーモジュールに接続された第２の給電母線と、
前記電源の負極側に接続された第３の給電母線と、
前記第３の給電母線及び前記パワーモジュールに接続された第４の給電母線と、
前記第１の給電母線及び前記第２の給電母線と容量結合された第１の導電体と、
前記第３の給電母線及び前記第４の給電母線と容量結合された第２の導電体と、
抵抗を含み、前記第１の導電体と前記第２の導電体との間を電気的に接続する接続回路と、
を備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記第１の給電母線及び前記第２給電母線と前記第１の導電体との間に設けられた第１の誘電体と、
前記第３の給電母線及び前記第４給電母線と前記第２の導電体との間に設けられた第２の誘電体と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記抵抗の抵抗値は、
前記第１の給電母線と前記第３の給電母線との間の容量成分の平方根に対する、
前記第１の給電母線と前記第３の給電母線との間の誘導成分の平方根の比と、前記第２の給電母線と前記第４の給電母線との間の容量成分に対する、前記第２の給電母線と前記第４の給電母線との間の誘導成分の平方根の比との和に比例する値に設定されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記抵抗の抵抗値は、
前記第１の給電母線と対向する前記第３の給電母線の対向面の面積の平方根に対する、前記第１の給電母線と前記第３の給電母線との間の距離の平方根の比と、前記第２の給電母線と対向する前記第４の給電母線の対向面の面積の平方根に対する、前記第２の給電母線と前記第４の給電母線との間の距離の平方根の比との和に比例する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記抵抗の抵抗値は、前記第１の導電体の抵抗値または前記第２の導電体の抵抗値より高い
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記抵抗の抵抗値は、
2014087106.tif 000013
を満たすように設定されている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電力変換装置。
ただし、
Ｒは前記抵抗の抵抗値を示し、
Ｚａｂは、前記第１の給電母線と前記３の給電母線の特性インピーダンスを示し、
Ｚｃｄは、前記第２の給電母線と前記４の給電母線の特性インピーダンスを示す。
【請求項７】
前記抵抗の抵抗値は、
2014087106.tif 000014
を満たすように設定されている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電力変換装置。
ただし、
Ｒは前記抵抗の抵抗値を示し、
Ｚａｂは、前記第１の給電母線と前記３の給電母線の特性インピーダンスを示し、
Ｚｃｄは、前記第２の給電母線と前記４の給電母線の特性インピーダンスを示す。
【請求項８】
前記パワーモジュールは、複数の前記スイッチング素子を直列に接続した直列回路を、並列に複数接続したインバータ回路を含み、
複数の前記接続回路は、複数の前記直列回路にそれぞれ対応しつつ、前記第１の導電体と前記第２の導電体との間に接続されている
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記接続回路、前記第１の導電体及び前記第２導電体はモジュール化された一体の部材で構成されている
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記第１の給電母線又は前記第２の給電母線のうち少なくとも一方の給電母線と前記第１の導電体を、又は、前記第３の給電母線又は前記第４の給電母線のうち少なくとも一方の給電母線と前記第３の導電体を、所定の間隔を空けた状態で締結する締結部材をさらに備える
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１１】
前記電源から前記パワーモジュールに入力される電力を平滑するコンデンサをさらに備え、
前記接続回路は、前記コンデンサに電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１２】
線状の導体部と、前記導体部の外周を被覆する被覆部とを有した一対のシールド線をさらに備え、
前記第１の給電母線の一端及び前記第３の給電母線の一端は、
前記一対のシールド線を介して前記電源にそれぞれ接続され、
前記接続回路は、
前記一対のシールド線のうち一方のシールド線と前記第１の給電母線の一端との第１の接続点と、前記一対のシールド線のうち他方のシールド線と前記第３の給電母線との第２の接続点との間を電気的に接続する
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１３】
線状の導体部と、前記導体部の外周を被覆する被覆部とを有した一対のシールド線をさらに備え、
前記第１の給電母線の一端及び前記第３の給電母線の一端は、
前記一対のシールド線を介して前記電源にそれぞれ接続され、
前記接続回路は、
前記第１の給電母線の他端と前記第３の給電母線の他端と間を電気的に接続する
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交流電源に接続されたコンバータと、このコンバータの直流出力側に接続されたインバータと、直流中間回路に接続された直流平滑コンデンサとを有する電力変換装置を対象とし、前記インバータを構成する半導体スイッチング素子のオン・オフにより前記電力変換装置を流れるノイズ電流を低減させるための装置であって、前記ノイズ電流を検出するノイズ電流検出手段と、検出されたノイズ電流を低減させるためのノイズ補償電流を生成して前記電力変換装置に供給するノイズ補償電流供給手段とを備えたノイズ低減装置において、前記ノイズ補償電流供給手段は、前記ノイズ電流検出手段の検出信号により出力電流が制御される素子であって前記直流中間回路の電圧より低い耐圧を有するトランジスタと、ツェナダイオードとの直列回路を備えた電力変換装置のノイズ低減装置が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２５２９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術の構成では、例えばFMラジオの周波数帯である高周波数領域になると、ノイズ補償電流供給回路が交流電流成分と逆位相の電流をより精度良く生成する必要があるため、ノイズ電流検出手段は交流電流成分を高精度で検出する必要がある。このため、交流電流成分を高精度で検出するためには高価な検出回路が必要となる。また、高精度に交流電流成分の検出を行ったとしても、高周波領域では制御周期が短くなるため、ノイズ補償電流供給回路を高速動作させる必要がある。高速動作させるためには、例えばトランジスタをSiCといった高価な素子に変える必要がある。従って、上記従来技術では、高周波領域のスイッチングに起因して給電母線に発生する交流電流成分を低減させるために高価な回路が必要になるという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、インバータのスイッチングによるノイズを抑制することができる電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電源の正極側に接続された第１の給電母線と、第１の給電母線及びパワーモジュールに接続された第２の給電母線と、電源の負極側に接続された第３の給電母線と、第３の給電母線及びパワーモジュールに接続された第４の給電母線と、第１の給電母線及び第２の給電母線と容量結合された第１の導電体と、第３の給電母線及び第４の給電母線と容量結合された第２の導電体と、抵抗を含み、第１の導電体と第２の導電体との間を電気的に接続する接続回路と、を備えることによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、インバータのスイッチングにより発生したノイズが第１の導電体、第２の導電体を介して接続回路に含まれる抵抗に流れる。そして、抵抗で熱に消費されるため、低価格な回路で高周波領域の交流電流成分を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る電力変換装置を含む電気自動車の駆動システムの概要図である。
【図２】図１の等価回路の回路図である。
【図３】図１の電力変換装置の構成のうち、一部の構成の斜視図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿う断面図である、
【図５】図３の等価回路の回路図である。
【図６】図３の給電母線の斜視図である。
【図７】図３の給電母線の斜視図である。
【図８】図３の等価回路の回路図である。
【図９】図１の電力変換装置における、ノイズ周波数に対するインピーダンス特性を示すグラフである。
【図１０】図１の電力変換装置において、抵抗の抵抗値とノイズ強度との関係を示すグラフである。
【図１１】図１の電力変換装置において、ステップ状の入力電流を入れた際に、抵抗に流れる電流特性を示すグラフである。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る電力変換装置の構成のうち、一部の構成の斜視図である。
【図１３】図１２のXIII−XIII線に沿う断面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態に係る電力変換装置の構成のうち、一部の構成の斜視図である。
【図１５】図１４の等価回路の回路図である。
【図１６】本発明の変形例に係る電力変換装置の構成のうち、一部の構成の斜視図である。
【図１７】本発明の他の実施形態に係る電力変換装置の構成のうち、一部の構成の斜視図である。
【図１８】図１７の矢印XVIIの矢視図である。
【図１９】図１８のXIX−XIX線に沿う断面図である。
【図２０】図１８の等価回路の回路図である。
【図２１】図１７の等価回路の回路図である。
【図２２】本発明の変形例に係る電力変換装置の構成のうち、一部の構成の斜視図である。
【図２３】本発明の他の実施形態に係る電力変換装置の構成のうち、一部の構成の斜視図である。
【図２４】図２３の等価回路の回路図である。
【図２５】本発明の他の実施形態に係る電力変換装置の構成のうち、一部の構成の斜視図である。
【図２６】図２３の等価回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
《第１実施形態》
図１は、本発明の実施形態に係る電力変換装置を含む電気自動車の駆動システムの概要図である。図２は図１の駆動システムの回路図である。詳細な図示は省略するが、本例の電気自動車は、三相交流電力モータなどの電動機２を走行駆動源として走行する車両であり、電動機２は電気自動車の車軸に結合されている。以下、電気自動車を例に説明するが、本発明は、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）にも適用することができ、また車両以外の装置に搭載される電力変換装置にも適用可能である。なお、本例の電力変換装置は、後述する接続回路１００及び導電体２００を備えているが、図１及び図２では、接続回路１００及び導電体２００の図示を省略している。
【００１１】
本例の駆動システムは、直流電源１と、電動機２と、シールド線５０、９０と、電力変換装置とを備えている。
【００１２】
直流電源１は、複数の二次電池を直列又は並列に接続した電池と、当該電池の正極端子及び負極端子により構成され、シールド線５０により電力変換装置に接続されている。直流電源１は、車両の動力源となり、電力変換装置に直流電力を供給する。電力変換装置は、直流電源１と電動機２との間に接続され、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換し電動機２に供給する。
【００１３】
シールド線５０は、一対のシールド線で構成され、一方のシールド線５１は直流電源１の正極端子と給電母線１１とを接続し、他方のシールド線５２は直流電源１の負極端子と給電母線３１とを接続する。シールド線５１は、線状の金属線５１ａの外周を、樹脂により形成された樹脂部５１ｂで被覆することで構成される電線である。シールド線５２は、シールド線５１と同様に構成されている。
【００１４】
電動機２は、例えば、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータである。電動機２は、電力変換装置から出力される交流電力により、電磁気的な作用で動作して、回転力を発生する。電動機２は、図１の駆動システムを搭載した車両の駆動源となる。
【００１５】
シールド線９０は三本のシールド線により構成され、３本のシールド線９０、９１、９２は、電動機２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相と対応して、バスバ８０と電動機２とを接続する。シールド線９０は、シールド線５０と同様に構成されている。
【００１６】
電力変換装置は、金属筐体３と、給電母線１１、２１〜２３、３１、４１〜４３と、パワーモジュール６０と、コンデンサ７０と、バスバ８０とを備えている。また、電力変換装置は、図１及び図２では図示しない、接続回路１００及び導電体２００を備えている。
【００１７】
金属筐体３は、電力変換装置の外装部材であって、電力変換装置内で発生するノイズの外部への漏洩を防ぐための筐体である。金属筐体３は、金属製の部材で形成されており、内部に、給電母線１１、２１〜２３、３１、４１〜４３と、パワーモジュール６０と、コンデンサ７０と、バスバ８０と、接続回路１００と、導電体２００とを収容する。
【００１８】
給電母線１１、２１〜２３、３１、４１〜４３は、板状（平板状）の導電体により形成され、直流電源１とパワーモジュール６０との間を電気的に接続する導電性の部材である。給電母線１１、３１は、直流電源から出力される電力をパワーモジュール６０に給電する一対の電源線である
【００１９】
給電母線１１は、シールド線５１を介して、直流電源１の正極側に接続されており、パワーモジュール６０を構成するインバータ回路のうち、Ｐ側の電源線に相当する。また、給電母線３１は、シールド線５２を介して、直流電源１の負極側に接続されており、パワーモジュール６０を構成するインバータ回路のうち、Ｎ側の電源線に相当する。
【００２０】
給電母線１１、３１は、互いの主面（長手方向に沿う面の内、最も幅の広い面）同士を対向するよう配置されており、給電母線１１、３１の互いに対向する対向面の間に隙間を設けて、配置されている。すなわち、給電母線１１の上下面（主面に沿った面）のうち、下面が給電母線３１と対向し、給電母線３１の上下面のうち、上面が給電母線１１と対向している。また、給電母線１１と給電母線３１は、インダクタンス成分を低減させるために、近接している。給電母線１１、３１の一部、又は、給電母線１１、３１の先端部分が、電力変換装置の端子（タブ）となって、シールド線５０の先端に接続されている。
【００２１】
給電母線２１、４１、給電母線２２、４２及び給電母線２３、４３は、ＰＮ電源線である給電母線１１、２１の電力を、パワーモジュール６０のインバータ回路の各相に、それぞれ給電する、一対の配線である。
【００２２】
給電母線２１〜２３は、給電母線１１及びパワーモジュール６０に接続されており、パワーモジュール６０のインバータ回路のうち、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の上アーム回路へのそれぞれの接続用配線に相当する。給電母線４１〜４３は、給電母線３１及びパワーモジュール６０に接続されており、パワーモジュール６０のインバータ回路のうち、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の下アーム回路へのそれぞれの接続用配線に相当する。
【００２３】
給電母線２１、４１は、互いの主面同士を対向するよう配置されており、給電母線２１、４１の互いに対向する対向面の間に隙間を設けて、配置されている。すなわち、給電母線２１の上下面（主面に沿った面）のうち、下面が給電母線４１と対向し、給電母線４１の上下面のうち、上面が給電母線２１と対向している。また、給電母線２１と給電母線４１は、インダクタンス成分を低減させるために、近接して配置されている。
【００２４】
給電母線２１の長手方向の両端部のうち、一方の先端部の側面は、給電母線１１の長手方向に沿う側面と、面同士で接触した状態で、給電母線１１の側面に接続されている。給電母線２１の長手方向の両端部のうち、他方の先端部の側面は、パワーモジュール６０の端子に接続されている。給電母線２２、２３も同様に、長手方向の両端部の側面は、給電母線１１の側面、及び、パワーモジュール６０の端子にそれぞれ接続されている。また、給電母線２１と給電母線２２との間、及び、給電母線２２と給電母線２３との間には、一定の隙間が空くように、給電母線２１〜２３が配置されている。
【００２５】
給電母線４１の長手方向の両端部のうち、一方の先端部の側面は、給電母線３１の長手方向に沿う側面と、面同士で接触した状態で、給電母線３１の側面に接続されている。給電母線４１の長手方向の両端部のうち、他方の先端部の側面は、パワーモジュール６０の端子に接続されている。給電母線４２、４３も同様に、長手方向の両端部の側面は、給電母線３１の側面、及び、パワーモジュール６０の端子にそれぞれ接続されている。また、給電母線４１と給電母線４２との間、及び、給電母線４２と給電母線４３との間には、一定の隙間が空くように、給電母線４１〜４３が配置されている。
【００２６】
給電母線１１及び給電母線２１〜２３は、それぞれの主面が面一になるよう、配置されている。また、給電母線３１及び給電母線４１〜４３は、それぞれの主面が面一になるよう、配置されている。
【００２７】
なお、給電母線２１〜２３、４１〜４３とパワーモジュール６０との接続位置は、図１では、直方体の形状のパワーモジュール６０に対して正面に設けたが、給電母線２１〜２３、４１〜４３の主面がパワーモジュール６０の底面に沿うように配置され、給電母線２１〜２３、４１〜４３の主面とパワーモジュール６０の底面同士を接続するようにしてもよい。また、給電母線２１〜２３、４１〜４３は、パワーモジュール６０の他の面に接続されてもよい。
【００２８】
パワーモジュール６０は、ＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴ等のモジュール化された、複数の半導体スイッチング素子のスイッチ群を基板上に複数有している。そして、図示しないコントローラからの制御信号に基づき、当該半導体スイッチング素子をオン及びオフさせることで直流電源からの電力を変換して、バスバ８０を介して電動機２に電力を出力するインバータである。
【００２９】
パワーモジュール６０のインバータの回路は、図２に示すように、複数のスイッチング素子（Ｓ１、Ｓ２）を直列に接続し、かつ、当該複数のスイッチング素子に対して還流ダイオード（Ｄ１、Ｄ２）を逆並列にそれぞれ接続した直列回路を、ＰＮ電源線（給電母線１１、３１に相当）の間に接続している。Ｖ相及びＷ相のアーム回路を構成するスイッチング素子（Ｓ３〜Ｓ６）及びダイオード（Ｄ３〜Ｄ６）も、それぞれ直列に接続されている。そして、インバータ回路は、複数の当該直列回路をＰＮ電源線の間で、並列に複数接続している
【００３０】
コンデンサ７０は、パワーモジュール６０のインバータ回路の平滑コンデンサであり、給電母線１１と給電母線３１との間に接続されている。コンデンサ７０は、パワーモジュール６０の上に載置されている。なお、図１では、図示を省略しているが、コンデンサ７０は、給電母線１１、３１と配線により電気的に接続されている。また、コンデンサ７０は、給電母線２１〜２３と給電母線４１〜４３との間に、配線により接続されていてもよい。
【００３１】
バスバ８０は、導電材料により板状の、３本の導電板８１〜８３で形成されており、パワーモジュール６０とシールド線９０とをそれぞれ接続する。バスバ８０の先端部分が、電力変換装置の端子（タブ）となって、シールド線９０の先端に接続されている。
【００３２】
次に、図３〜図５を用いて、接続回路１００及び導電体２００の構成を説明する。図３は、本例の電力変換装置うち、Ｕ相に相当する給電母線２１、４１と給電母線１１、３１との接続部分の斜視図である。図４は図３のIV−IV線に沿う断面図である。図５は図３で示す構成の等価回路である。
【００３３】
図３及び図４に示すように、給電母線１１の側面のうち、給電母線３１と対向する対向面に対して、給電母線３１とは反対側の側面（給電母線１１と対向しない側面であり、給電母線３１の上側の側面）には、所定の隙間を空けた状態で、板状の導電体２１０が設けられている。導電体２１０は、給電母線２１の側面のうち、給電母線４１と対向する対向面に対して、給電母線４１とは反対側の側面の一部と、所定の間隔を空けた状態で、配置されている。言い換えると、導電体２１０は、所定の間隔を空けた状態で、給電母線１１の主面の一部、給電母線２１の主面の一部、及び、給電母線１１と給電母線２１との接続部分を覆うように、配置されている。導電体２１０は、給電母線１１、２１の主面と平行に沿った板状の部材であり、導電材により形成されている。
【００３４】
導電体２１０は、給電母線１１、２１と近接した位置に配置されている。そして、導電体２１０及び給電母線１１、２１は導電性の材料により形成されている。そのため、導電体２１０及び給電母線１１、２１との間には、結合容量（キャパシタンス）が発生し、導電体２１０及び給電母線１１、２１はコンデンサとして作用する。これにより、導電体２１０は、給電母線１１及び給電母線２１と容量結合されている。
【００３５】
給電母線３１の側面のうち、給電母線１１と対向する対向面に対して、給電母線１１とは反対側の側面（給電母線１１と対向しない側面であり、給電母線３１の下側の側面）には、所定の隙間を空けた状態で、板状の導電体２２０が設けられている。導電体２２０は、給電母線４１の側面のうち、給電母線２１と対向する対向面に対して、給電母線２１とは反対側の側面の一部と、所定の間隔を空けた状態で、配置されている。言い換えると、導電体２２０は、所定の間隔を空けた状態で、給電母線３１の主面の一部、給電母線４１の主面の一部、及び、給電母線３１と給電母線４１との接続部分を覆うように、配置されている。また、導電体２２０は、給電母線３１、４１の主面と平行に沿った板状の部材であり、導電材により形成されている。
【００３６】
導電体２２０は、給電母線３１、４１と近接した位置に配置されている。そして、導電体２２０及び給電母線３１、４１は導電性の材料により形成されている。そのため、導電体２２０及び給電母線３１、４１との間には、結合容量（キャパシタンス）が発生するため、導電体２２０及び給電母線３１、４１はコンデンサとして作用する。これにより、導電体２２０は、給電母線３１及び給電母線４１と容量結合されている。
【００３７】
導電体２１０、２２０の長手方向に両端部のうち、一方の端部は開放端になっている。また、当該両端部のうち、他方の端部は接続回路１００にそれぞれ接続されている。
【００３８】
接続回路１００は、抵抗１０１を含む回路であって、導電体２１０と導電体２２０とを接続する回路である。接続回路１００に含まれる抵抗１０１は、接続回路１００に抵抗成分を持たせるために設けられた素子である。抵抗１０１の抵抗値は、少なくとも導電体１３、２３の抵抗値より高く設定されている。抵抗１０１は、接続回路１００を構成する導電性の板材の内部に形成され、又は、接続回路１００の内部配線に素子を接続することで構成される。これにより、接続回路１００は、導電体２１０と導電体２２０との間を電気的に接続しつつ、抵抗１０１により、導電体２１０と導電体２２０との間で短絡することを防ぐように、構成されている。
【００３９】
なお、接続回路１００における、導電体２１０と導電体２２０との間の電気的な接続は、抵抗１００を導電体２１０と導電体２２０に直接的に接続する接続形態と、抵抗１００を、配線等を介して、導電体２１０と導電体２２０を間接的に接続する接続形態を含んでいる。
【００４０】
上記のように、導電体２１０及び導電体２２０は、所定の隙間（絶縁層に相当）を空けた状態で、給電母線１１、２１及び給電母線３１、４１にそれぞれ容量結合しているため、図５に示すように、導電体２１０と給電母線１１、２１との間、及び、導電体２２０と給電母線３１、４１との間は、コンデンサとして作用する。そして給電母線１１、２１と給電母線３１、４１との間は、当該コンデンサと、抵抗１０１とを接続する等価回路で表される。
【００４１】
ところで、パワーモジュール６０に含まれるスイッチング素子がスイッチング動作すると、スイッチングノイズが発生する。スイッチングノイズは、スイッチング素子のスイッチングのタイミングに応じて様々な周波数のノイズとなり、さらに給電母線１１、２１〜２３、３１、４１〜４３において特定の周波数でピーク値をもつノイズ発生源となるため、電力変換装置の外部へ漏洩する可能性がある。そして、電力変換装置を備えた車両に搭載されている車載ラジオの周波数帯域と、ノイズの周波数とが干渉した場合には、ラジオの聴取を困難にしたり、ノイズがユーザにとって耳障りとなる雑音になったりする可能性もある。さらに、ノイズが、車両に搭載された他の電子機器へ悪影響を及ぼす可能性もある。
【００４２】
本例では、導電体２１０及び導電体２２０が、給電母線１１、２１〜２３及び給電母線３１、４１〜４３にそれぞれ容量結合されているため、パワーモジュール６０のスイッチングノイズにより、給電母線１１、２１〜２３、３１、４１〜４３でノイズが発生した場合には、当該ノイズを、容量結合させた部分（図５で等価的に示すコンデンサに相当）で誘起させる。そして、容量結合させた部分で誘起されたノイズ電流を、抵抗３１で熱として消費させる。これにより、ノイズを抑制し、電力変換装置１００から外部へノイズの漏洩を防ぐ。
【００４３】
次に、接続回路１００の抵抗１０１の抵抗値について説明する。まず、図６及び図７を用いて、給電母線１１（２１）と給電母線３１（４１）の電気的特性を説明する。図６、７は、給電母線１１（２１）と給電母線２１（４１）の斜視図である。
【００４４】
図６に示すように、給電母線１１（２１）と給電母線３１（４１）との間の距離をｄとし、給電母線１１（２１）と給電母線３１（４１）の互いに対向する対向面の面積をＳとし、給電母線１１（２１）と給電母線３１（４１）との間の誘電率をεとする。
【００４５】
給電母線１１（２１）及び給電母線３１（４１）は、板状であって、断面が略長方形になるよう、構成されている。そして、給電母線１１（２１）と給電母線３１（４１）との間の結合容量をＣとすると、結合容量（Ｃ）は、下記の式（１）で表される。
【数１】
2014087106.tif 000003
ただし、ε０は真空の誘電率を示し、εｒは比誘電率を示す。また、ε＝ε０・εｒで表される。
【００４６】
図７に示すように、給電母線１１（２１）と給電母線３１（４１）との間の距離をｄとし、給電母線１１（２１）及び給電母線３１（４１）の高さをＨとし、給電母線１１（２１）及び給電母線３１（４１）の幅をｗとし、給電母線１１（２１）及び給電母線３１（４１）の長さをｌとする。
【００４７】
給電母線１１（２１）及び給電母線３１（４１）は、導電性の部材であり、各給電母線１１〜４１の自己インダクタンス（Ｌ）及び、対向する給電母線１１（２１）、給電母線３１（４１）間の相互インダクタンスＭは、以下の式（２）及び式（３）でそれぞれ表される。
【数２】
2014087106.tif 000004
【数３】
2014087106.tif 000005
【００４８】
給電母線１１と給電母線３１との特性インピーダンスをＺａｂとした場合に、各特性インピーダンス（Ｚａｂ）は、下記の式（４）で表される。
【数４】
2014087106.tif 000006
ただし、Ｌａｂは給電母線１１と給電母線３１との間の誘導成分（インダクタンス成分）を示し、Ｃａｂは給電母線１１と給電母線３１との間の容量成分（キャパシタンス成分）である。
【００４９】
そして、式（４）に式（１）を代入すると、以下の式（５）が導出される。
【数５】
2014087106.tif 000007
【００５０】
給電母線２１、４１についても同様に、給電母線２１と給電母線４１との特性インピーダンスをＺｃｄとした場合に、各特性インピーダンス（Ｚｃｄ）は、下記の式（６）で表される。
【数６】
2014087106.tif 000008
【００５１】
そして、式（６）に式（１）を代入すると、以下の式（７）が導出される。
【数７】
2014087106.tif 000009
【００５２】
図８に、図５の等価回路上における、各給電母線１１、２１、３１、４１の特性インピーダンスの関係を示す。給電母線１１（３１）と給電母線２１（４１）は、全く同じ形状ではなく、長さ等が異なるため、各母線の電気的特性が異なる。そのため、給電母線内を導通する交流成分（ノイズ成分）について、給電母線１１（３１）と給電母線２１（４１）との接続部分で、反射が生じる。この時、給電母線１１（３１）及び給電母線２１（４１）の合成インピーダンスの大きさ（Ｒｐｎ）は、以下の式（８）で近似される。
【数８】
2014087106.tif 000010
【００５３】
給電母線１１（３１）と給電母線２１（４１）との接続部分で反射するノイズ成分を、効率よく、接続回路１００に流して、抵抗１０１で消費させるためには、当該接続部分に電気的に接続されている抵抗１０１の抵抗値と、当該接続部分に接続されている給電母線１１（３１）及び給電母線２１（４１）のインピーダンスをマッチングさせることが求められる。
【００５４】
すなわち、抵抗１０１の抵抗値を式（８）で示されるインピーダンスの大きさに設定する。これにより、接続回路１００と、給電母線１１（３１）、給電母線２１（４１）の接続部分との間で、インピーダンスマッチングがとれるため、ノイズの漏洩を防ぐことができる。
【００５５】
そして、式（８）に式（４）及び式（６）を代入することで、上記のマッチングをとるために、抵抗１０１の抵抗値は、給電母線１１と給電母線３１との間の容量成分の平方根に対する、給電母線１１と給電母線３１との間の誘導成分の平方根の比と、給電母線２１と給電母線４１との間の容量成分の平方根に対する、給電母線２１と給電母線４１との間の誘導成分の平方根の比との和に比例するよう設定される。
【００５６】
また、式（８）に式（５）及び式（７）を代入することで、上記のマッピングをとるために、抵抗１０１の抵抗値は、給電母線１１と対向する給電母線３１の対向面の面積の平方根に対する、給電母線１１と給電母線３１との間の距離の平方根の比と、給電母線２１と対向する給電母線４１の対向面の面積の平方根に対する、給電母線２１と給電母線４１との間の距離の平方根の比との和に比例するよう設定されている。
【００５７】
次に、パワーモジュール６０のスイッチングノイズの周波数に対する、インピーダンス特性について説明する。ここで、給電母線１１、２１の接続点及び給電母線３１、４１の接続点からみた、容量結合部分及び接続回路１００の特性インピーダンスをＺｏとし、抵抗１０１の抵抗値（Ｒ）を抵抗値（Ｒｐｎ）とマッチングさせた場合（Ｒ≒Ｒｐｎ）のインピーダンス特性を図９のグラフａに示し、抵抗１０１の抵抗値を抵抗値（Ｒｐｎ）に対して十分に大きい場合（Ｒ＞＞Ｒｐｎ）、または、抵抗１０１の抵抗値を抵抗値（Ｒｐｎ）に対して十分に小さい場合（Ｒ＜＜Ｒｐｎ）のインピーダンス特性を図９のグラフｂで示す。
【００５８】
グラフｂに示すように、給電母線１１、２１、３１、４１の抵抗値（Ｒｐｎ）に対して、抵抗１０１の抵抗値（Ｒ）が十分に大きい、または、十分に小さい場合には、鋭い共振を示し、共振点でのインピーダンスの変化量が大きくなっている。一方、グラフａに示すように、抵抗１０１の抵抗値（Ｒ）が給電母線１１、２１、３１、４１の抵抗値（Ｒｐｎ）に近似している場合には、共振が緩くなり、共振点でのインピーダンスの変化量が小さくなるため、共振点に相当する周波数のノイズが抑制される。これにより、抵抗１０１の抵抗値（Ｒ）を、給電母線１１、２１、３１、４１の抵抗値（Ｒｐｎ）に基づいて設定することで、ノイズを抑制することができる。
【００５９】
また、共振点付近に、ラジオの周波数等、干渉させたくない周波数帯域（図９の帯域Ａに相当）がある場合でも、抵抗１０１の抵抗値（Ｒ）と給電母線１１、２１、３１、４１の特性インピーダンスの絶対値（Ｒｐｎ）とをマッチングさせることで、共振周波数におけるインピーダンス（Ｚｏ）の変化量を抑制し、その結果として、当該周波数帯域におけるノイズを抑制することができる。
【００６０】
また、本例において、抵抗１０１の抵抗値は、必ずしも、給電母線１１、２１、３１、４１の特性インピーダンスの大きさ（Ｒｐｎ）の近似値とする必要はなく、当該特性インピーダンスの大きさ（Ｒｐｎ）を中心とした、所定の範囲内になるように設定すればよい。
【００６１】
図１０は、抵抗１０１の抵抗値に対するノイズ強度の特性を示すグラフである、ノイズ強度は、パワーモジュール６０の動作により、給電母線１１、２１、３１、４１等から漏洩するノイズの大きさを示す。
【００６２】
図１０に示すように、ノイズ強度は、抵抗１０１の抵抗値（Ｒ）をＲｐｎに設定した場合に、最も低減する。また、抵抗１０１の抵抗値（Ｒ）を以下の範囲に設定した場合も、十分なノイズ低減効果を得ることができる。
【数９】
2014087106.tif 000011
【００６３】
次に、ノイズを抵抗１０１で吸収する際の応答性に説明する。パワーモジュール６０から接続回路１００に流れるノイズに代わる入力値として、ステップ状の電流を、給電母線２１、４１の端部から入力する。そして、図１１は、ステップ状の入力電流を入れた際に、抵抗１０１に流れる電流（抵抗電流）の時間特性を示している。グラフａは本発明の特性を示す。グラフｂは、本発明とは異なる比較例の特性を示し、比較例は、導電体２００を、給電母線１１、３１のみと容量結合させて、給電母線２１、４１と容量結合させていない（言い換えると、導電体２００は、給電母線１１、３１の側面の一部を、所定の間隔を空けて覆うのみであって、給電母線２１、４１の側面を、所定の間隔を空けて、覆っていない。）グラフｃは、本発明及び比較例の電力変換装置にそれぞれ入力される入力値の特性を示す。
【００６４】
図１１に示すように、ステップ入力が、時間（ｔ０）で、入った場合に、本例では、時間（ｔ１）で、ステップ入力に応答するよう、抵抗電流が立ち上がる。一方、比較例では、時間（ｔ１）より遅い時間（ｔ２）で、抵抗電流が立ち上がる。すなわち、本例の応答性は、比較例と比較して、時間（Δｔ＝ｔ２−ｔ１）分だけ早くなる。
【００６５】
比較例では、導電体２００が給電母線１１、３１のみ容量結合されているため、給電母線２１、４１を伝播するステップ入力（ノイズに相当）が、導電体２００と対向する給電母線１１、３１の部分まで導通しなければ、当該ステップ入力は、接続回路１００に流れない。一方、本例では、導電体２００が給電母線１１、３１に加えて給電母線２１、４１にも容量結合されている。そのため、給電母線２１、４１を伝播するステップ入力（ノイズ）は、給電母線１１、３１に到達する前に、導電体２００に誘起され、導電体２００を流れ始め、接続回路１００の抵抗に抵抗電流が流れるタイミングが、比較例よりも早くなる。これにより、パワーモジュール６０でノイズが発生した場合には、本例の方が、抵抗１０１で熱で吸収する応答性を早めることができ、ノイズ成分の低減の応答特性を早めることができる。
【００６６】
上記のように、本例は、給電母線１１及び給電母線２１と容量結合された導電体２１０と、給電母線３１及び給電母線４１と容量結合された導電体２２０と、抵抗１０１を含み、導電体２１０と導電体２２０との間を電気的に接続する接続回路１００とを備えている。これにより、パワーモジュール６０のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６のオン、オフ動作により生じるノイズを、接続回路１００の抵抗１０１で吸収することができるため、ノイズを低減させることができる。また、ノイズを低減する際の応答特性を早めることができる。
【００６７】
また、本例において、抵抗１０１の抵抗値は、給電母線１１と給電母線３１との間の容量成分の平方根に対する、給電母線１１と給電母線３１との間の誘導成分の平方根の比と、給電母線２１と給電母線４１との間の容量成分の平方根に対する、給電母線２１と給電母線４１との間の誘導成分の平方根の比との和に比例するよう設定されている。これにより、本例は、給電母線１１、２１、３１、４１の合成インピーダンスの大きさに基づいて、抵抗１０１の抵抗値が設定されるため、パワーモジュール６０で発生するノイズを、抵抗１０１で吸収させる、ノイズの低減効果を高めることができる。
【００６８】
また、本例において、抵抗１０１の抵抗値は、給電母線１１と対向する給電母線３１の対向面の面積の平方根に対する、給電母線１１と給電母線３１との間の距離の平方根の比と、給電母線２１と対向する給電母線４１の対向面の面積の平方根に対する、給電母線２１と給電母線４１との間の距離の平方根の比との和に比例するよう設定されている。これにより、本例は、給電母線１１、２１、３１、４１の合成インピーダンスの大きさに基づいて、抵抗１０１の抵抗値が設定されるため、パワーモジュール６０で発生するノイズを、抵抗１０１で吸収させる、ノイズの低減効果を高めることができる。
【００６９】
また、本例において、抵抗１０１の抵抗値は、導電体２１０又は導電体２２０の抵抗値より高い値に設定されている。これにより、接続回路１００により導電体２１０と導電体２２０との間を接続した場合に、導電体２１０、２２０間の短絡を防ぎ、パワーモジュール６０のノイズを抑制することができる。また、給電母線２１、４１で発生したノイズを、抵抗１０１へ導き易くすることができる。
【００７０】
また、本例において、抵抗１０１の抵抗値は、式（９）を満たすように設定されている。これにより、抵抗１０１の抵抗値と、給電母線１１、２１、３１、４１の合成インピーダンスの大きさ（絶対値）との間でマッチングをとることができるため、上記のノイズ低減効果を高めることができる。
【００７１】
また、本例において、抵抗１０１の抵抗値（Ｒ）は、以下の式（１０）を満たすように設定されている。
【数１０】
2014087106.tif 000012
これにより、抵抗１０１の抵抗値と、給電母線１１、２１、３１、４１の合成インピーダンスの大きさ（絶対値）との間でマッチングをとることができるため、上記のノイズ低減効果を高めることができる。
【００７２】
なお、本例において、接続回路１００の抵抗１０１と、給電母線１１、２１、３１、４１の合成インピーダンスの大きさとの間でマッチングとる際に、抵抗１０１の抵抗値と、給電母線１１、２１、３１、４１と導電体２００との間の容量結合部分の静電容量を、パワーモジュール６０で発生するスイッチングノイズの周波数に応じて設定してもよい。すなわち、スイッチングノイズは、ピーク値をとる複数の周波数を持っており、給電母線１１、２１、３１、４１の形状等により、特定の周波数のノイズが、給電母線１１、２１、３１、４１で発生するため、当該特定の周波数のノイズのピーク値を抑制するよう、ノイズ成分に応じて抵抗１０１の抵抗値及び容量結合部分の静電容量を設定することで、ノイズのピークを抑制することができる。
【００７３】
なお、給電母線１１と、給電母線２１〜２３との、それぞれの接続部分について、給電母線１１、２１〜２３を一体化させることで、当該接続部分で継ぎ目がないように、それぞれの給電母線を接続してもよい。同様に、給電母線３１、４１〜４３を一体化させることで、給電母線３１と、給電母線４１〜４３との接続部分で継ぎ目がないように、それぞれの給電母線を接続してもよい。
【００７４】
なお、本例はＵ相に相当する給電母線２１、４１と容量結合させるように導電体２１０、２２０を設けたが、Ｖ相に相当する給電母線２２、４２、又は、Ｗ相に相当する給電母線２３、４３と容量結合させるように、導電体２１０、２２０を設けてもよい。
【００７５】
上記給電母線１１が本発明の「第１の給電母線」に、給電母線２１が本発明の「第２の給電母線」に、給電母線３１が本発明の「第３の給電母線」に、給電母線４１が本発明の「第４の給電母線」に、導電体２１０が本発明の「第１の導電体」に、導電体２２０が本発明の「第２の導電体」に相当する。
【００７６】
《第２実施形態》
図１２は、発明の他の実施形態に係る電力変換装置のうち、Ｕ相に相当する給電母線２１、４１と給電母線１１、３１との接続部分の斜視図である。図１３は図１２のXIII−XIII線に沿う断面図である。本例では上述した第１実施形態に対して、誘電体５１０、５２０を設ける点が異なる。これ以外の構成は、上述した第１実施形態と同じであるため、その記載を適宜、援用する。
【００７７】
図１２、１３に示すように、本例の電力変換装置は、第１実施形態に係る電力変換装置の構成に加えて、誘電体５１０及び誘電体５２０を備えている。
【００７８】
誘電体５１０は、板状（平板）に形成され、給電母線１１、２１及び導電体２１０より誘電率の高い材料で、例えば樹脂等により形成されている。誘電体５１０の両側面は、給電母線１１、２１の主面及び導電体２１０の主面とそれぞれ対向して、給電母線１１、２１と導電体２１０との間に設けられ、給電母線１１、２１と導電体２１０との間に狭持されている。
【００７９】
誘電体５２０は、板状（平板）に形成され、給電母線３１、４１及び導電体２２０より誘電率の高い材料で、例えば樹脂等により形成されている。誘電体５２０の両側面は、給電母線３１、４１の主面及び導電体２２０の主面とそれぞれ対向して、給電母線３１、４１と導電体２２０との間に設けられ、給電母線３１、４１と導電体２２０との間に狭持されている。
【００８０】
上記のように、本例は、給電母線１１及び給電母線２１と、導電体２１０との間に設けられた誘電体５１０と、給電母線３１及び給電母線４１と、導電体２２０との間に設けられた誘電体５２０とを備えている。これにより、パワーモジュール６０のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６のオン、オフ動作により生じるノイズを、接続回路１００の抵抗１０１で吸収することができるため、ノイズを低減させることができる。また、ノイズを低減する際の応答特性を早めることができる。
【００８１】
また本例は、給電母線１１、２１と導電体２１０との間、及び、給電母線３１、４１と導電体２２０との間の容量結合がそれぞれ強くなるため、ノイズの抑制効果を高めることができる。また、本例は、導電体２１０、２２０は、誘電体５１０、３２０を介して、給電母線１１、２１及び給電母線３１、４１の近傍にそれぞれ配置されているため、容量結合を強くすることができ、ノイズの抑制効果を高めることができる。
【００８２】
なお、本例はＵ相に相当する給電母線２１、４１と導電体２１０、２２０との間に導電体２１０、２２０をそれぞれ設けたが、Ｖ相に相当する給電母線２２、４２と導電体２１０、２２０との間、又は、Ｗ相に相当する給電母線２３、４３と導電体２１０、２２０との間に、誘電体５１０、５２０を設けてもよい。
【００８３】
また、導電体２１０、２２０は、例えば誘電体５１０、５２０に金属テープをそれぞれ貼り付けることで誘電体５１０、５２０の表面に取り付けられてもよい。
【００８４】
上記誘電体５１０が本発明の「第１の誘電体」に相当し、誘電体５２０が本発明の「第２の誘電体」に相当する。
【００８５】
《第３実施形態》
図１４は、発明の他の実施形態に係る電力変換装置のうち、Ｕ相に相当する給電母線２１、４１と給電母線１１、３１との接続部分、Ｖ相に相当する給電母線２２、４２と給電母線１１、３１との接続部分、及び、Ｗ相に相当する給電母線２３、４３と給電母線１１、３１との接続部分の斜視図である。本例では上述した第２実施形態に対して、導電体２１０、２２０及び誘電体５１０、５２０を、Ｖ相及びＷ相に相当する、給電母線２２、２３、４２、４３に設け、それぞれの導電体２１０、２２０を接続回路１００で電気的に接続する点が異なる。これ以外の構成は、上述した第２実施形態と同じであるため、第１又は第２実施形態の記載を適宜、援用する。
【００８６】
図１４に示すように、導電体２１０、２２０は、給電母線２１、４１に加えて、給電母線２２、４２及び給電母線２３、４３とそれぞれ容量結合するよう設けられている。そして、導電体２１０と給電母線１１、２２との間には誘電体５１０が設けられ、導電体２２０と給電母線３１、４２との間には誘電体５２０が設けられている。同様に、導電体２１０と給電母線１１、２３との間には誘電体５１０が設けられ、導電体２２０と給電母線３１、４３との間には誘電体５２０が設けられている。
【００８７】
さらに、給電母線１１及び給電母線２１、２２、２３と容量結合するよう設けられた複数の導電体２１０と、給電母線３１及び給電母線４１、４２、４３と容量結合するよう設けられた複数の導電体２２０と間は、複数の接続回路１００でそれぞれ接続されている。
【００８８】
なお、本例の接続回路１００、導電体２１０、２２０及び誘電体５１０、５２０は、第１及び第２実施形態に係る、接続回路１００、導電体２１０、２２０及び誘電体５１０、５２０と、同様の構成である。
【００８９】
これにより、複数の接続回路１００は、パワーモジュール６０内のインバータ回路の各相を構成する複数のスイッチング素子の直列回路と、それぞれ対応しつつ、導電体２１０と導電体２２０との間に接続されている。
【００９０】
図１５は、図１４で示す構成の等価回路である。ここで、給電母線２２と給電母線４２との特性インピーダンスをＺｃ’ｄ’とし、給電母線２３と給電母線４３との特性インピーダンスをＺｃ’’ｄ’’とする。
【００９１】
図１５に示すように、給電母線１１と給電母線３１との間の電気的特性は、給電母線２２と給電母線４２との間の電気的特性と異なり、また給電母線２３と給電母線４３との間の電気的特性とも異なる。そのため、給電母線１１と給電母線２２、２３とのそれぞれの接続部分、及び、給電母線３１と給電母線４２、４３とのそれぞれの接続部分でノイズの反射が生じる。
【００９２】
本例では、導電体２１０、２２０が、給電母線１１、３１、給電母線２１〜２３、４１〜４３、給電母線１１と給電母線２２、２３とのそれぞれの接続部分、及び、給電母線３１と給電母線４２、４３とのそれぞれの接続部分で、容量結合されている。さらに、接続回路１００の抵抗１０１の抵抗値が、これらの接続部分における合成インピーダンスの大きさとマッチングをとるように、設定されている。そのため、各相で発生するノイズの漏洩を防ぐことができる。
【００９３】
上記のように、本例は、複数の接続回路１００は、パワーモジュール６０内のインバータ回路の各相を構成する複数のスイッチング素子の直列回路と、それぞれ対応しつつ、導電体２１０と導電体２２０との間に接続されている。これにより、パワーモジュール６０の各相で発生するノイズを、複数の接続回路１００の抵抗１０１でそれぞれ吸収することができるため、ノイズを低減させることができる。また、ノイズを低減する際の応答特性を早めることができる。また、パワーモジュール６０の各相に接続された、給電母線３１〜３３、４１〜４３の電気的特性が異なる場合に、各相に対応して接続回路１００を接続し、各相の給電母線の電気的特性に応じて、各接続回路１００の抵抗１０１の抵抗値を設定することができるため、電気的特性の違いによる、給電母線の接続部分のノイズの反射を抑制することができる。
【００９４】
図１６に、本発明の変形例に係る電力変換装置を示す。図１６は、本発明の変形例係る電力変換装置のうち、Ｕ相に相当する給電母線２１、４１と給電母線１１、３１との接続部分、Ｖ相に相当する給電母線２２、４２と給電母線１１、３１との接続部分、及び、Ｗ相に相当する給電母線２３、４３と給電母線１１、３１との接続部分の斜視図である。
【００９５】
本発明の変形例に係る電力変換装置では、図１６に示すように、１枚の板状の導電体２１０が、給電母線１１、３１〜３３とそれぞれ容量結合され、１枚の板状の導電体２２０が、給電母線２１、４１〜４３とそれぞれ容量結合されている。また、導電体２１０と給電母線１１、３１〜３３との間には、１枚の板状の誘電体５１０が狭持され、導電体２２０と給電母線１１、４１〜４３との間には、１枚の板状の誘電体５２０が狭持されている。そして、複数の接続回路１００が、パワーモジュール６０内のインバータ回路の各相を構成する複数のスイッチング素子の直列回路と、それぞれ対応しつつ、導電体２１０と導電体２２０との間に接続されている。図１６は、本発明の変形例に係る電力変換装置のうち、Ｕ相に相当する給電母線２１、４１と給電母線１１、３１との接続部分、Ｖ相に相当する給電母線２２、４２と給電母線１１、３１との接続部分、及び、Ｗ相に相当する給電母線２３、４３と給電母線１１、３１との接続部分の斜視図である。これにより、結合させる容量を高めることができる。
【００９６】
《第４実施形態》
図１７は、発明の他の実施形態に係る電力変換装置の構成の一部を示す斜視図である。本例では上述した第１実施形態に対して、接続部品３００を構成する導電体２１０、２２０で、給電母線１１、２１〜２４、３１〜３４、４１と容量結合させている点が異なる。それ以外の構成は、第１〜第３実施形態の記載を適宜、援用する。なお、図１７の接続部品３００に描かれたコンデンサ及び抵抗は、接続部品３００と給電母線との間で容量結合されていること、及び、接続部品３００に抵抗成分が含まれていることを、示している。また、他の図２２についても、同様である。
【００９７】
給電母線１１、３１の主面は、直方体形状のパワーモジュール６０の側面及びコンデンサ７０の側面と平行になるように配置されている。また、給電母線１１、３１は、主面に沿う方向において、パワーモジュール６０の天面とコンデンサ７０の底面との間に配置されている。
【００９８】
給電母線１１は、パワーモジュール６０の各相に電力を供給するために、各相と対応して分岐している。給電母線１１の分岐部分は、給電母線１１の主面に沿って、パワーモジュール６０の側面及びコンデンサ７０の側面と平行に、延在している。また、同様に、給電母線１１は、コンデンサ７０と電気的に接続するために分岐している。給電母線３１は、給電母線１１と同様に構成されている。
【００９９】
給電母線２１〜２３の主面は、パワーモジュール６０の底面に配置され、パワーモジュール６０の底面から導出する端子（図示しない）に接続されている。また、給電母線２１〜２３の主面上に、パワーモジュール６０の底面が設けられている。また、給電母線２１〜２３は、給電母線１１、３１の主面と平行なパワーモジュール６０の側面に沿うように屈曲している。給電母線２１〜２３は、板状の導電体を屈曲させた形状になっている。給電母線２１〜２３及び給電母線１１は、導電体により一体化されている。そのため、給電母線１１の本体部（長い矩形状の部分）から、各相に対応して分岐させた部分は、給電母線２１〜２３を屈曲させた部分になる（当該部分は、給電母線１１と給電母線２１〜２３との接続部分になる。）。
【０１００】
給電母線２４は、導電体で板状に形成されており、給電母線１１とコンデンサ７０とを接続する電源線である。給電母線２４の主面は、コンデンサ７０の底面に接続され、給電母線２４の主面上に、コンデンサ７０の底面が設けられている。また、給電母線２４は、給電母線１１、３１の主面と平行なコンデンサ７０の側面に沿うように屈曲している。給電母線２４は、板状の導電体を屈曲させた形状になっている。給電母線２４及び給電母線１１は、導電体で一体化されている。そのため、給電母線１１の本体部（長い矩形状の部分）から、コンデンサ７０に向けた分岐させた部分は、給電母線２４を屈曲させた部分になる（当該部分は、給電母線１１と給電母線２４との接続部分になる。）。
【０１０１】
なお、給電母線４１〜４３は、給電母線２１〜２３と同様に構成されているため、詳細な説明を省略する。給電母線４４は、導電体で板状に形成されており、給電母線１１とコンデンサ７０とを接続する電源線である。給電母線４４は、給電母線２４と同様に構成されているため、詳細な説明を省略する。
【０１０２】
接続部品３００は、給電母線１１、２１と給電母線３１、４１、給電母線１１、２２と給電母線３１、４２、給電母線１１、２３と給電母線３１、４３、及び、給電母線１１、２４と給電母線３１、４４をそれぞれ電気的に接続する部材である。
【０１０３】
ネジ４００は、接続部品３００と、給電母線１１、２１〜２４、３１、４１〜４４をネジ止めにより締結する部材である。
【０１０４】
次に、図１８〜図２０を用いて、接続部品３００と、給電母線１１、２１及び給電母線３１、４１との接続部分の構成について説明する。図１８は図１７の矢印XVIIIの矢視図であり、図１９は図１８のXIX−XIX線に沿った断面図である。図２０は図１９の等価回路である。
【０１０５】
接続部品３００は、導電体２１０、２２０と接続回路１００を備えている。導電体２１０、２２０は接続回路１００を狭持するよう配置されている。また、接続部品３００は、導電体２１０、２２０と接続回路１００とをモジュール化することで一体化させている。なお、接続部品３００のモジュールは、例えば、導電体２１０、２２０及び接続回路１００を樹脂等の絶縁部材で覆うことで、各部品を一体化させている。または、接続部品３００は、基板上に、導電体２１０、２２０及び接続回路１００を実装させることで、モジュール化してもよい。
【０１０６】
導電体２１０及び導電体２２０には、ネジ４００を締結させるための締結孔が設けられており、締結孔の側面には、雌ねじが切られている。また、給電母線１１と給電母線２１との接続部分にも、同様の締結孔が設けられ、当該締結孔の側面には雌ねじか切られている。
【０１０７】
図１９に示すように、ネジ４００は、給電母線１１、２１と、導電体２１０との間に、所定の間隔を設けた状態で、給電母線１１、２１と導電体２１０を締結する。ネジ４００のうち、少なくとも雄ねじが切られている部分の表面は絶縁材によりコーティングされているため、給電母線１１、１２と、導電体２１０との間は、所定の間隔を空けつつ、絶縁された状態で、かつ、互いに近接して配置されている。そのため、図２０に示すように、導電体２１０と給電母線１１、２１との間には、結合容量（キャパシタンス）が発生し、導電体２１０及び給電母線１１、２１はコンデンサとして作用する。これにより、導電体２１０は、給電母線１１及び給電母線２１と容量結合されている。
【０１０８】
また、ネジ４００は、他の締結部分も同様に、給電母線１１、２１〜２４、３１、４１〜４４と、導電体２１０、２２０との間に、所定の間隔を設けた状態で、給電母線１１、２１〜２４、３１、４１〜４４と、導電体２１０、２２０を締結する。そのため、導電体２１０と給電母線１１、２２との間、導電体２１０と給電母線１１、２３との間、導電体２１０と給電母線１１、２４との間、導電体２２０と給電母線３１、４１との間、導電体２２０と給電母線３１、４２との間、導電体２２０と給電母線３１、４３との間、及び、導電体２２０と給電母線３１、４４との間には、結合容量（キャパシタンス）が発生し、各母線と導電体２１０、２００との間はコンデンサとして作用する。これにより、導電体２１０、２２０は、給電母線１１、２１〜２４、３１、４１〜４４とそれぞれ容量結合されている。
【０１０９】
次に、各接続部品３００に含まれる抵抗１０１の抵抗値について説明する。図２１は、図１７に示す構成の等価回路である。ここで、給電母線２４と給電母線４４との特性インピーダンスをＺｃ’’’ｄ’’’とする。
【０１１０】
図２１に示すように、給電母線１１と給電母線３１との間の電気的特性は、給電母線２４と給電母線４４との間の電気的特性と異なる。そのため、給電母線１１と給電母線２４との接続部分、及び、給電母線３１と給電母線４４との接続部分でノイズの反射が生じる。
【０１１１】
そのため、第１〜第３実施形態と同様に、給電母線１１、２４及び給電母線３１、４４と容量結合する接続部品３００の抵抗１０１の抵抗値は、上記の接続部分の合成インピーダンスの大きさとマッチングをとるように、設定されている。なお、給電母線２４と給電母線４４との特性インピーダンス（Ｚｃ’’’ｄ’’’）は、式（２）〜（５）で導出される。そして、接続部分の合成インピーダンス（ＺａｂとＺｃ’’’ｄ’’’との合成インピーダンス）は、式（８）により導出される。
【０１１２】
そして、他の接続部品３００の抵抗１０１の抵抗値も、同様に、各給電母線１１、２１〜２３、３１、４１〜４３の接続部分の合成インピーダンスとマッチングをとるように、設定されている。これにより、本例は、ノイズを低減させることができる。
【０１１３】
上記のように、本例において、導電体２１０、２２０及び接続回路１０１は、接続部品３００により、モジュール化された一体の部材で構成されている。これにより、これにより、パワーモジュール６０のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６のオン、オフ動作により生じるノイズを、接続部品３００の抵抗１０１で吸収することができるため、ノイズを低減させることができる。また、ノイズを低減する際の応答特性を早めることができる。
【０１１４】
また、本例は、給電母線１１、２１と導電体２１０を、又は、給電母線３１、４１と導電体２２０を、所定の間隔を空けた状態で、ネジ４００により締結している。これにより、給電母線１１、２１と導電体２１０を、又は、給電母線３１、４１と導電体２２０を容量結合するため、パワーモジュール６０のスイッチング動作により、発生したノイズが、容量結合させた部分で誘起され、抵抗３１で熱として消費させることができる。その結果として、ノイズを低減させることができる。
【０１１５】
また、本例において、接続回路１００は、給電母線１１等を介して、コンデンサ７０に電気的に接続されている。これにより、給電母線１１等の電気的特性の違いにより生じるノイズの反射を抑制することができる。
【０１１６】
なお、本例は、コンデンサ７０に接続された給電母線２４、４４と、給電母線１１、２１との接続部分に対して、接続部品３００を容量結合させることで、接続回路１００をコンデンサ７０に電気的に接続させたが、第１実施形態に示すように、導電体２１０、２２０を、それぞれの接続部分に対して容量結合させて、導電体２１０と導電体２２０とを接続回路１００により接続させることで、接続回路１００をコンデンサ７０に電気的に接続させてもよい。
【０１１７】
なお、本発明の変形例として、図２２に示すように、コンデンサ７０を、各相に対応して分けた上で、それぞれのコンデンサ７０に接続される給電母線２４、４４を、パワーモジュール６０の各相に対応させて、それぞれ３本設ける。そして、複数の接続部品３００が、それぞれ３本の給電母線２４、４４と給電母線１１、３１との各接続部分に、ネジ４００（図２２には図示していない）により締結させてもよい。図２２は、本発明の変形例に係る電力変換装置の構成の一部を示す斜視図である。
【０１１８】
上記ネジ４００が本発明の「締結部」に相当する。
【０１１９】
《第５実施形態》
図２３は、発明の他の実施形態に係る電力変換装置の構成の一部を示す斜視図である。本例では上述した第４実施形態に対して、接続部品３００を、給電母線１１及びシールド線５１の接続点と、給電母線３１及びシールド線５２の接続点との間で、電気的に接続させている点が異なる。それ以外の構成は、第４実施形態の記載を適宜、援用する。なお、図２３の接続部品３００に描かれたコンデンサ及び抵抗は、接続部品３００と給電母線との間で容量結合されていること、及び、接続部品３００に抵抗成分が含まれていることを、示している。
【０１２０】
図２３に示すように、接続部品３００に含まれる導電体２１０（図１８を参照）は、シールド線５１と給電母線１１の先端部分との接続点に対して、容量結合されている。また、接続部品３００に含まれる導電体２２０（図１８を参照）は、シールド線５２と給電母線３１の先端部分との接続点に対して、容量結合されている。導電体２１０、２２０と給電母線１１、３１との間は、第４実施形態と同様に、ビス４００により、所定の間隔を空けた状態で締結させることで、容量結合されている。
【０１２１】
次に、各接続部品３００に含まれる抵抗１０１の抵抗値について説明する。図２４は、図２３に示す構成の等価回路である。ここで、シールド線５１とシールド線５２との特性インピーダンスをＺｅｆとする。
【０１２２】
図２４に示すように、給電母線１１と給電母線３１との間の電気的特性は、シールド線５１とシールド線５２との間の電気的特性と異なる。そのため、給電母線１１とシールド線５１との接続点、及び、給電母線３１とシールド線５２との接続点でノイズの反射が生じる。
【０１２３】
そのため、接続部品３００の抵抗１０１の抵抗値は、上記の接続点における合成インピーダンスの大きさとマッチングをとるように設定されている。なお、合成インピーダンスは、ＺａｂとＺｅｆとを用いて、式（８）により導出される。
【０１２４】
上記のように、本例は、シールド線５１と給電母線１１の一端との接続点（本発明の「第１の接続点」に相当）と、シールド線５２と給電母線３１の一端との接続点（本発明の「第２の接続点」に相当）との間を、接続部品３００で、電気的に接続している。これにより、パワーモジュール６０で発生するノイズを、接続部品３００の抵抗１０１で吸収することができるため、ノイズを低減させることができる。また、ノイズを低減する際の応答特性を早めることができる。さらに、シールド線５１、５２の電気的特性の違いにより生じるノイズの反射を抑制することができる。
【０１２５】
《第６実施形態》
図２５は、発明の他の実施形態に係る電力変換装置の構成の一部を示す斜視図である。本例では上述した第５実施形態に対して、接続部品３００を、給電母線１１の一端と、給電母線３１の一端との間で、電気的に接続させている点が異なる。それ以外の構成は、第５実施形態の記載を適宜、援用する。なお、図２５の接続部品３００に描かれたコンデンサ及び抵抗は、接続部品３００と給電母線との間で容量結合されていること、及び、接続部品３００に抵抗成分が含まれていることを、示している。
【０１２６】
図２５に示すように、給電母線１１の長手方向の両端部のうち、一方の端部には、シールド線５１が接続され、他方の端部には、接続部品３００が容量結合されている。同様に、給電母線３１の長手方向の両端部のうち、一方の端部には、シールド線５２が接続され、他方の端部には、接続部品３００が容量結合されている。当該接続部品３００に含まれる導電体２１０、２２０（図１８を参照）と給電母線１１、３１との間は、第４実施形態と同様に、ビス４００により、所定の間隔を空けた状態で締結させることで、容量結合されている。
【０１２７】
次に、各接続部品３００に含まれる抵抗１０１の抵抗値について説明する。図２６は、図２５に示す構成の等価回路である。
【０１２８】
給電母線１１、３１の端部に、接続部品３００を電気的に接続していない場合には、当該端部は開放端となり、給電母線１１、３１を導通するノイズは当該開放端で反射されることになる。一方、本例では、開放端の部分に、接続部品３００が、給電母線１１、３１の端部との間で容量結合するように、電気的に接続されている。また、接続部品３００の抵抗１０１は、当該開放端に相当する部分のインピーダンスとマッチングをとるように、設定されている。これにより、ノイズの反射を抑制しつつ、ノイズを低減させることができる。
【０１２９】
上記のように、本例は、給電母線１１、３１の両端のうち、シールド線５１、５２と接続する一端とは反対側である他端と、接続部品３００とを電気的に接続している。これにより、パワーモジュール６０で発生するノイズを、接続部品３００の抵抗１０１で吸収することができるため、ノイズを低減させることができる。また、ノイズを低減する際の応答特性を早めることができる。さらに、当該他端におけるノイズの反射を抑制することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１…直流電源
２…電動機
３…金属筐体
１１、２１〜２４、３１、４１〜４４…給電母線
５０、５１、５２…シールド線
５１ａ…金属線
５１ｂ…樹脂部
６０…パワーモジュール
７０…コンデンサ
８０…バスバ
８１、８２、８３…導電板
９０、９１、９２、９３…シールド線
１００…接続回路
１０１…抵抗
２００…導電体
２１０、２２０…導電体
３００…接続部品
４００…ビス
５１０、５２０…誘電体
【図１】
2014087106.tif 000015
【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】
2014087106.tif 000024
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2014087106.tif 000027
【図１４】
2014087106.tif 000028
【図１５】
2014087106.tif 000029
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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