(57)【要約】      （修正有）【課題】電力変換装置の浮遊インダクタンスを低減する。【解決手段】電力変換装置１は、ハイサイドアーム及びローサイドアームの各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，Ｓ１，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬ，Ｓ２とコンデンサユニットとを接続する各正極バスバーＰＩ，ＰＶ及び各負極バスバーＮＩ，ＮＶを備える。第２方向Ｄ２におけるハイサイドアームの各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，Ｓ１とローサイドアームの各トランジスタＵＬ，ＶＬ，ＷＬ，Ｓ２との間において、各正極バスバーＰＩ，ＰＶ及び各負極バスバーＮＩ，ＮＶは、第２方向Ｄ２で互いに向かい合って、第１方向Ｄ１に延びている。【選択図】図１
2019122137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が流通する冷媒流路と搭載面とを有する放熱部と、
前記搭載面に対する直交方向で前記放熱部に重なる位置に配置されるとともに、前記直交方向から見て、ハイサイドアーム素子及びローサイドアーム素子が互いに表裏が逆向きの状態で所定方向に並んで配置された素子列と、
前記素子列に接続されるコンデンサと、
前記コンデンサと前記ハイサイドアーム素子とを電気的に接続する正極導電体と、
前記コンデンサと前記ローサイドアーム素子とを電気的に接続する負極導電体と、
を備え、
前記所定方向における前記ハイサイドアーム素子と前記ローサイドアーム素子との間において、
前記正極導電体及び前記負極導電体は、互いに向かい合った状態で前記搭載面に対して交差する方向に延びて、前記ハイサイドアーム素子及び前記ローサイドアーム素子の各々と前記コンデンサとを接続する、
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記コンデンサの少なくとも一部は、前記直交方向において前記搭載面に重なる位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記直交方向において前記放熱部に重なる位置に配置されるとともに、前記放熱部とともに前記直交方向における両側から前記素子列を挟み込む第２の放熱部を備え、
前記放熱部又は前記第２の放熱部の一部には、前記直交方向に延びる空間部が設けられ、
前記正極導電体及び前記負極導電体は、前記空間部を通じて、前記搭載面に対して交差する方向に延びている、
ことを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記正極導電体及び前記負極導電体は、前記所定方向における前記ハイサイドアーム素子と前記ローサイドアーム素子との間の中央部において、互いに向かい合った状態で前記搭載面に対して交差する方向に延びている、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか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】
本発明は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、第１方向（積層方向）に積層して配置された複数の半導体モジュールを備えるパワーコントロールユニットが知られている（例えば、特許文献１参照）。このパワーコントロールユニットの各半導体モジュールは、第１方向に直交する第２方向（配列方向）に並んで配置された第１半導体素子及び第２半導体素子を備えている。第１半導体素子及び第２半導体素子は、互いの表面（例えば、ゲート電極が設けられるアクティブ面など）を第１向に直交させて配置されている。各半導体モジュールは、第１方向及び第２方向に直交するとともに各素子の表面に平行な第３方向に向かって引き出された３つのバスバー、つまり２つの電源接続端子用のバスバー及び出力端子用のバスバーを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２３５０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術に係るパワーコントロールユニットにおいて、各半導体モジュールの２つの電源接続端子用のバスバー（つまり正極側バスバー及び負極側バスバー）が外部のコンデンサ及び電源に接続されると、コンデンサ、第１半導体素子、及び第２半導体素子による直列回路が形成される。この直列回路においては、浮遊インダクタンスを低減することによって、第１半導体素子及び第２半導体素子のスイッチング動作に伴うサージ電圧を小さくすることが望まれている。
【０００５】
しかしながら、上記従来技術の各半導体モジュールのように、正極側バスバー及び負極側バスバーが、第１半導体素子及び第２半導体素子の配列方向に離れた位置から引き出された場合、正極側バスバー及び負極側バスバーの相対的な配置状態に応じた磁気的な相互作用による浮遊インダクタンスの低減を実現することはできないという問題が生じる。
また、これに対して、正極側バスバー及び負極側バスバーを、磁気的な相互作用による浮遊インダクタンスの低減を実現させるための所定の配置状態で引き出す場合には、各半導体モジュールの内部において、少なくとも正極側バスバー又は負極側バスバーの配置及び形状を追加的に変更する必要が生じる。これに伴い、各半導体モジュールの内部において、少なくとも正極側バスバー又は負極側バスバーが長くなることに起因して、浮遊インダクタンスが増大してしまうという問題が生じる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、浮遊インダクタンスの増加を抑制することが可能な電力変換装置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】
【０００７】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明の一態様に係る電力変換装置は、冷媒が流通する冷媒流路（例えば、実施形態での冷媒流路６３ａ，６５ａ、冷媒流路８１ａ，８２ａ）と搭載面（例えば、実施形態での搭載面６３Ａ，６５Ａ、搭載面８１Ａ，８２Ａ）とを有する放熱部（例えば、実施形態での第１放熱部６１又は第２放熱部６２、第１放熱部８１又は第２放熱部８２）と、前記搭載面に対する直交方向（例えば、実施形態での第１方向Ｄ１）で前記放熱部に重なる位置に配置されるとともに、前記直交方向から見て、ハイサイドアーム素子（例えば、実施形態での各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，Ｓ１）及びローサイドアーム素子（例えば、実施形態での各トランジスタＵＬ，ＶＬ，ＷＬ，Ｓ２）が互いに表裏が逆向きの状態で所定方向（例えば、実施形態での第２方向Ｄ２）に並んで配置された素子列（例えば、実施形態での各素子列ＰＵ１，ＰＶ１，ＰＷ１，ＰＵ２，ＰＶ２，ＰＷ２，ＰＳ）と、前記素子列に接続されるコンデンサ（例えば、実施形態での第２平滑コンデンサ４２）と、前記コンデンサと前記ハイサイドアーム素子とを電気的に接続する正極導電体（例えば、実施形態での各正極バスバーＰＩ，ＰＶ）と、前記コンデンサと前記ローサイドアーム素子とを電気的に接続する負極導電体（例えば、実施形態での各負極バスバーＮＩ，ＮＶ）と、を備え、前記所定方向における前記ハイサイドアーム素子と前記ローサイドアーム素子との間において、前記正極導電体及び前記負極導電体は、互いに向かい合った状態で前記搭載面に対して交差する方向に延びて、前記ハイサイドアーム素子及び前記ローサイドアーム素子の各々と前記コンデンサとを接続する。
【０００８】
（２）上記（１）に記載の電力変換装置では、前記コンデンサの少なくとも一部は、前記直交方向において前記搭載面に重なる位置に配置されてもよい。
【０００９】
（３）上記（２）に記載の電力変換装置は、前記直交方向において前記放熱部に重なる位置に配置されるとともに、前記放熱部とともに前記直交方向における両側から前記素子列を挟み込む第２の放熱部（例えば、実施形態での第１放熱部６１又は第２放熱部６２、第１放熱部８１又は第２放熱部８２）を備え、前記放熱部又は前記第２の放熱部の一部には、前記直交方向に延びる空間部（例えば、実施形態での貫通孔６７、貫通孔８３）が設けられ、前記正極導電体及び前記負極導電体は、前記空間部を通じて、前記搭載面に対して交差する方向に延びてもよい。
【００１０】
（４）上記（１）から（３）の何れか１つに記載の電力変換装置では、前記正極導電体及び前記負極導電体は、前記所定方向における前記ハイサイドアーム素子と前記ローサイドアーム素子との間の中央部において、互いに向かい合った状態で前記搭載面に対して交差する方向に延びてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
上記（１）によれば、正極導電体及び負極導電体の各々は、ハイサイドアーム素子とローサイドアーム素子との間において搭載面に対して交差する方向に延びているので、互いに向かい合っていない部位における長さの増大が抑制されている。つまり、正極導電体及び負極導電体は、互いに向かい合っていない部位での長さの増大を抑制しながら、互いに向かい合った配置状態で引き出されているので、相互の磁束の打ち消し作用及び長さの増大抑制によって、浮遊インダクタンスの増加を抑制することができる。
また、ハイサイドアーム素子及びローサイドアーム素子が互いに表裏が逆向きの状態で所定方向に並んで配置されているので、正極導電体及び負極導電体をハイサイドアーム素子とローサイドアーム素子との間から引き出すことに対して、ハイサイドアーム素子及びローサイドアーム素子の互いの表裏が同じ向きの状態である場合に比べて、正極導電体及び負極導電体の各々の長さが増大することを抑制することができる。
【００１２】
上記（２）の場合、搭載面の直交方向から見て放熱部、素子列、及びコンデンサを効率的にコンパクトに配置することができる。放熱部、素子列、及びコンデンサの効率的な配置によって、正極導電体及び負極導電体の各々の長さが増大することを抑制し、浮遊インダクタンスの増加を抑制することができる。
【００１３】
上記（３）の場合、素子列を搭載面の直交方向の両側から挟み込んで冷却する放熱部及び第２の放熱部を備える場合であっても、正極導電体及び負極導電体は放熱部又は第２の放熱部の空間部を通じて延びることができるので、正極導電体及び負極導電体の各々の長さが増大することを抑制し、浮遊インダクタンスの増加を抑制することができる。
【００１４】
上記（４）の場合、正極導電体及び負極導電体の互いに向かい合っていない部位の長さがアンバランスになることを抑制し、浮遊インダクタンスの増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る電力変換装置の構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電力変換装置におけるパワーモジュールの複数の素子列を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電力変換装置を搭載する車両の一部の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電力変換装置の構成を示す第２方向に対する断面図である。
【図５】図４に示すＡ−Ａ線矢視図である。
【図６】図５に示すＢ−Ｂ線矢視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る電力変換装置におけるパワーモジュールのハイサイドアーム素子及びローサイドアーム素子と平滑コンデンサとによって形成される直列回路における全浮遊インダクタンスを模式的に示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る電力変換装置におけるパワーモジュールのハイサイドアーム素子及びローサイドアーム素子の電流、電圧、及びスイッチング損失の一例を示す図であり、サージ電圧の変化に伴うスイッチング損失の変化を示す図である。
【図９】本発明の実施形態の第１変形例に係る電力変換装置の構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態の第１変形例に係る電力変換装置の構成を示す第２方向に対する断面図である。
【図１１】本発明の実施形態の第２変形例に係る電力変換装置において図５に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の電力変換装置の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００１７】
本実施形態による電力変換装置は、モータとバッテリとの間の電力授受を制御する。例えば、電力変換装置は、電動車両等に搭載されている。電動車両は、電気自動車、ハイブリッド車両、及び燃料電池車両等である。電気自動車は、バッテリを動力源として駆動する。ハイブリッド車両は、バッテリ及び内燃機関を動力源として駆動する。燃料電池車両は、燃料電池を駆動源として駆動する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る電力変換装置１の構成を模式的に示す分解斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る電力変換装置１におけるパワーモジュール２１の複数の素子列ＰＵ１，ＰＶ１，ＰＷ１，ＰＵ２，ＰＶ２、ＰＷ２を模式的に示す平面図である。図３は、本発明の実施形態に係る電力変換装置１を搭載する車両１０の一部の構成を示す図である。
【００１９】
＜車両＞
図３に示すように、車両１０は、電力変換装置１に加えて、バッテリ１１（ＢＡＴＴ）と、走行駆動用の第１モータ１２（ＭＯＴ）、発電用の第２モータ１３（ＧＥＮ）と、を備えている。
バッテリ１１は、バッテリケースと、バッテリケース内に収容される複数のバッテリモジュールと、を備えている。バッテリモジュールは、直列に接続される複数のバッテリセルを備えている。バッテリ１１は、電力変換装置１の直流コネクタ１ａに接続される正極端子ＰＢ及び負極端子ＮＢを備えている。正極端子ＰＢ及び負極端子ＮＢは、バッテリケース内において直列に接続される複数のバッテリモジュールの正極端及び負極端に接続されている。
【００２０】
第１モータ１２は、バッテリ１１から供給される電力によって回転駆動力（力行動作）を発生させる。第２モータ１３は、回転軸に入力される回転駆動力によって発電電力を発生させる。ここで、第２モータ１３には、内燃機関の回転動力が伝達可能に構成されている。例えば、第１モータ１２及び第２モータ１３の各々は、３相交流のブラシレスＤＣモータである。３相は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相である。第１モータ１２及び第２モータ１３の各々は、インナーロータ型である。各モータ１２，１３は、界磁用の永久磁石を有する回転子と、回転子を回転させる回転磁界を発生させるための３相のステータ巻線を有する固定子と、をそれぞれ備えている。第１モータ１２の３相のステータ巻線は、電力変換装置１の第１の３相コネクタ１ｂに接続されている。第２モータ１３の３相のステータ巻線は、電力変換装置１の第２の３相コネクタ１ｃに接続されている。
【００２１】
＜電力変換装置＞
電力変換装置１は、パワーモジュール２１と、リアクトル２２と、コンデンサユニット２３と、抵抗器２４と、第１電流センサ２５と、第２電流センサ２６と、第３電流センサ２７と、電子制御ユニット２８（ＭＯＴ  ＧＥＮ  ＥＣＵ）と、ゲートドライブユニット２９（Ｇ／Ｄ  ＶＣＵ  ＥＣＵ）と、を備えている。
パワーモジュール２１は、第１電力変換回路部３１と、第２電力変換回路部３２と、第３電力変換回路部３３と、を備えている。第１電力変換回路部３１は、第１の３相コネクタ１ｂによって第１モータ１２の３相のステータ巻線に接続されている。第１電力変換回路部３１は、バッテリ１１から第３電力変換回路部３３を介して入力される直流電力を３相交流電力に変換する。第２電力変換回路部３２は、第２の３相コネクタ１ｃによって第２モータ１３の３相のステータ巻線に接続されている。第２電力変換回路部３２は、第２モータ１３から入力される３相交流電力を直流電力に変換する。第２電力変換回路部３２によって変換された直流電力は、バッテリ１１及び第１電力変換回路部３１の少なくとも一方に供給することが可能である。
【００２２】
第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々は、ブリッジ接続される複数のスイッチング素子によって形成されるブリッジ回路を備えている。例えば、スイッチング素子は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、又はＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor）等のトランジスタである。例えば、ブリッジ回路においては、対を成すハイサイドアーム及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＨ，ＵＬと、対を成すハイサイドアーム及びローサイドアームＶ相トランジスタＶＨ，ＶＬと、対を成すハイサイドアーム及びローサイドアームＷ相トランジスタＷＨ，ＷＬとが、それぞれブリッジ接続されている。本実施形態では、Ｕ、Ｖ、Ｗ相のそれぞれにおいて、ハイサイドアーム及びローサイドアームのトランジスタ同士（例えば、Ｕ相のハイサイドアームＵ相トランジスタＵＨ及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＬ同士）が、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の厚さ方向（第１方向Ｄ１）から見て第２方向Ｄ２において隣り合って配置されている（図１参照）。
【００２３】
ハイサイドアームの各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨは、コレクタが正極バスバーＰＩに接続されてハイサイドアームを構成している。各相においてハイサイドアームの各正極バスバーＰＩは、コンデンサユニット２３の正極バスバー５０ｐに接続されている。
ローサイドアームの各トランジスタＵＬ，ＶＬ，ＷＬは、エミッタが負極バスバーＮＩに接続されてローサイドアームを構成している。各相においてローサイドアームの各負極バスバーＮＩは、コンデンサユニット２３の負極バスバー５０ｎに接続されている。
【００２４】
各相においてハイサイドアームの各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨのエミッタは、接続点ＴＩにおいてローサイドアームの各トランジスタＵＬ，ＶＬ，ＷＬのコレクタに接続されている。
第１電力変換回路部３１の各相において接続点ＴＩを形成する第１バスバー５１は第１入出力端子Ｑ１に接続されている。第１入出力端子Ｑ１は、第１の３相コネクタ１ｂに接続されている。第１電力変換回路部３１の各相の接続点ＴＩは、第１バスバー５１、第１入出力端子Ｑ１、及び第１の３相コネクタ１ｂを介して第１モータ１２の各相のステータ巻線に接続されている。
【００２５】
第２電力変換回路部３２の各相において接続点ＴＩを形成する第２バスバー５２は第２入出力端子Ｑ２に接続されている。第２入出力端子Ｑ２は、第２の３相コネクタ１ｃに接続されている。第２電力変換回路部３２の各相の接続点ＴＩは、第２バスバー５２、第２入出力端子Ｑ２、及び第２の３相コネクタ１ｃを介して第２モータ１３の各相のステータ巻線に接続されている。
ブリッジ回路は、各トランジスタＵＨ，ＵＬ，ＶＨ，ＶＬ，ＷＨ，ＷＬのコレクタ−エミッタ間においてエミッタからコレクタに向けて順方向となるように接続されるダイオードを備えている。
【００２６】
第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々は、ゲートドライブユニット２９から各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬのゲートに入力されるスイッチング指令であるゲート信号に基づき、各相のトランジスタ対のオン（導通）／オフ（遮断）を切り替える。第１電力変換回路部３１は、バッテリ１１から第３電力変換回路部３３を介して入力される直流電力を３相交流電力に変換し、第１モータ１２の３相のステータ巻線への通電を順次転流させることで、３相のステータ巻線に交流のＵ相電流、Ｖ相電流、及びＷ相電流を通電する。第２電力変換回路部３２は、第２モータ１３の回転に同期がとられた各相のトランジスタ対のオン（導通）／オフ（遮断）駆動によって、第２モータ１３の３相のステータ巻線から出力される３相交流電力を直流電力に変換する。
【００２７】
第３電力変換回路部３３は、電圧コントロールユニット（ＶＣＵ）である。第３電力変換回路部３３は、対を成すハイサイドアーム及びローサイドアームのスイッチング素子を備えている。例えば、第３電力変換回路部３３は、ハイサイドアームの第１トランジスタＳ１及びローサイドアームの第２トランジスタＳ２を備えている。本実施形態では、第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２は、第３電力変換回路部３３の厚さ方向（第１方向Ｄ１）から見て第２方向Ｄ２において隣り合って配置されている（図１参照）。
【００２８】
第１トランジスタＳ１は、コレクタが正極バスバーＰＶに接続されてハイサイドアームを構成している。ハイサイドアームの正極バスバーＰＶは、コンデンサユニット２３の正極バスバー５０ｐに接続されている。第２トランジスタＳ２は、エミッタが負極バスバーＮＶに接続されてローサイドアームを構成している。ローサイドアームの負極バスバーＮＶは、コンデンサユニット２３の負極バスバー５０ｎに接続されている。コンデンサユニット２３の負極バスバー５０ｎは、バッテリ１１の負極端子ＮＢに接続されている。ハイサイドアームの第１トランジスタＳ１のエミッタはローサイドアームの第２トランジスタＳ２のコレクタに接続されている。第３電力変換回路部３３は、第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２の各々のコレクタ−エミッタ間においてエミッタからコレクタに向けて順方向となるように接続されるダイオードを備えている。
【００２９】
ハイサイドアームの第１トランジスタＳ１とローサイドアームの第２トランジスタＳ２との接続点を形成する第３バスバー５３は、リアクトル２２に接続されている。リアクトル２２の両端は、第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２の接続点と、バッテリ１１の正極端子ＰＢとに接続されている。リアクトル２２は、コイルと、コイルの温度を検出する温度センサとを備えている。温度センサは、信号線によって電子制御ユニット２８に接続されている。
【００３０】
第３電力変換回路部３３は、ゲートドライブユニット２９から第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２の各々のゲートに入力されるスイッチング指令であるゲート信号に基づき、トランジスタ対のオン（導通）／オフ（遮断）を切り替える。
【００３１】
第３電力変換回路部３３は、昇圧時において、第２トランジスタＳ２がオン（導通）及び第１トランジスタＳ１がオフ（遮断）に設定される第１状態と、第２トランジスタＳ２がオフ（遮断）及び第１トランジスタＳ１がオン（導通）に設定される第２状態とを交互に切り替える。第１状態では、順次、バッテリ１１の正極端子ＰＢ、リアクトル２２、第２トランジスタＳ２、バッテリ１１の負極端子ＮＢへと電流が流れ、リアクトル２２が直流励磁されて磁気エネルギーが蓄積される。第２状態では、リアクトル２２に流れる電流が遮断されることに起因する磁束の変化を妨げるようにしてリアクトル２２の両端間に起電圧（誘導電圧）が発生する。リアクトル２２に蓄積された磁気エネルギーによる誘導電圧はバッテリ電圧に重畳されて、バッテリ１１の端子間電圧よりも高い昇圧電圧が第３電力変換回路部３３の正極バスバーＰＶと負極バスバーＮＶとの間に印加される。
【００３２】
第３電力変換回路部３３は、回生時において、第２状態と、第１状態とを交互に切り替える。第２状態では、順次、第３電力変換回路部３３の正極バスバーＰＶ、第１トランジスタＳ１、リアクトル２２、バッテリ１１の正極端子ＰＢへと電流が流れ、リアクトル２２が直流励磁されて磁気エネルギーが蓄積される。第１状態では、リアクトル２２に流れる電流が遮断されることに起因する磁束の変化を妨げるようにしてリアクトル２２の両端間に起電圧（誘導電圧）が発生する。リアクトル２２に蓄積された磁気エネルギーによる誘導電圧は降圧されて、第３電力変換回路部３３の正極バスバーＰＶ及び負極バスバーＮＶ間の電圧よりも低い降圧電圧がバッテリ１１の正極端子ＰＢと負極端子ＮＢとの間に印加される。
【００３３】
コンデンサユニット２３は、第１平滑コンデンサ４１と、第２平滑コンデンサ４２と、ノイズフィルタ４３と、を備えている。
【００３４】
第１平滑コンデンサ４１は、バッテリ１１の正極端子ＰＢと負極端子ＮＢとの間に接続されている。第１平滑コンデンサ４１は、第３電力変換回路部３３の回生時における第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２のオン／オフの切換動作に伴って発生する電圧変動を平滑化する。
第２平滑コンデンサ４２は、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々の正極バスバーＰＩ及び負極バスバーＮＩ間、並びに第３電力変換回路部３３の正極バスバーＰＶ及び負極バスバーＮＶ間に接続されている。第２平滑コンデンサ４２は、正極バスバー５０ｐ及び負極バスバー５０ｎを介して、複数の正極バスバーＰＩ及び負極バスバーＮＩ、並びに正極バスバーＰＶ及び負極バスバーＮＶに接続されている。第２平滑コンデンサ４２は、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々の各トランジスタＵＨ，ＵＬ，ＶＨ，ＶＬ，ＷＨ，ＷＬのオン／オフの切換動作に伴って発生する電圧変動を平滑化する。第２平滑コンデンサ４２は、第３電力変換回路部３３の昇圧時における第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２のオン／オフの切換動作に伴って発生する電圧変動を平滑化する。
【００３５】
ノイズフィルタ４３は、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々の正極バスバーＰＩ及び負極バスバーＮＩ間、並びに第３電力変換回路部３３の正極バスバーＰＶ及び負極バスバーＮＶ間に接続されている。ノイズフィルタ４３は、直列に接続される２つのコンデンサを備えている。２つのコンデンサの接続点は、車両１０のボディグラウンド等に接続されている。
抵抗器２４は、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々の正極バスバーＰＩ及び負極バスバーＮＩ間、並びに第３電力変換回路部３３の正極バスバーＰＶ及び負極バスバーＮＶ間に接続されている。
【００３６】
第１電流センサ２５は、第１電力変換回路部３１の各相の接続点ＴＩを成し、第１入出力端子Ｑ１と接続される第１バスバー５１に配置され、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各々の電流を検出する。第２電流センサ２６は、第２電力変換回路部３２の各相の接続点ＴＩを成すとともに第２入出力端子Ｑ２と接続される第２バスバー５２に配置され、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各々の電流を検出する。第３電流センサ２７は、第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２の接続点を成すとともにリアクトル２２と接続される第３バスバー５３に配置され、リアクトル２２に流れる電流を検出する。
第１電流センサ２５、第２電流センサ２６、及び第３電流センサ２７の各々は、信号線によって電子制御ユニット２８に接続されている。
【００３７】
電子制御ユニット２８は、第１モータ１２及び第２モータ１３の各々の動作を制御する。例えば、電子制御ユニット２８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサによって所定のプログラムが実行されることにより機能するソフトウェア機能部である。ソフトウェア機能部は、ＣＰＵ等のプロセッサ、プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、及びタイマー等の電子回路を備えるＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。なお、電子制御ユニット２８の少なくとも一部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路であってもよい。例えば、電子制御ユニット２８は、第１電流センサ２５の電流検出値と第１モータ１２に対するトルク指令値に応じた電流目標値とを用いる電流のフィードバック制御等を実行し、ゲートドライブユニット２９に入力する制御信号を生成する。例えば、電子制御ユニット２８は、第２電流センサ２６の電流検出値と第２モータ１３に対する回生指令値に応じた電流目標値とを用いる電流のフィードバック制御等を実行し、ゲートドライブユニット２９に入力する制御信号を生成する。制御信号は、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々の各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬをオン（導通）／オフ（遮断）駆動するタイミングを示す信号である。例えば、制御信号は、パルス幅変調された信号等である。
【００３８】
ゲートドライブユニット２９は、電子制御ユニット２８から受け取る制御信号に基づいて、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々の各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬを実際にオン（導通）／オフ（遮断）駆動するためのゲート信号を生成する。例えば、ゲートドライブユニット２９は、制御信号の増幅及びレベルシフト等を実行して、ゲート信号を生成する。
ゲートドライブユニット２９は、第３電力変換回路部３３の第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２の各々をオン（導通）／オフ（遮断）駆動するためのゲート信号を生成する。例えば、ゲートドライブユニット２９は、第３電力変換回路部３３の昇圧時における昇圧電圧指令又は第３電力変換回路部３３の回生時における降圧電圧指令に応じたデューティー比のゲート信号を生成する。デューティー比は、第１トランジスタＳ１及び第２トランジスタＳ２の比率である。
【００３９】
図１及び図２に示すように、パワーモジュール２１の第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々において、３相の各相に対応するハイサイドアームスイッチング素子及びローサイドアームスイッチング素子は、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の厚さ方向（第１方向Ｄ１）から見て第２方向Ｄ２に並んで配置されている。また、第３電力変換回路部３３において、ハイサイドアーム及びローサイドアームのスイッチング素子は、第３電力変換回路部３３の厚さ方向（第１方向Ｄ１）から見て第２方向Ｄ２に並んで配置されている。
【００４０】
第１電力変換回路部３１において、ハイサイドアーム及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＨ，ＵＬは、第１方向Ｄ１から見て第２方向Ｄ２に並んで配置され、素子列ＰＵ１を形成している。ハイサイドアーム及びローサイドアームＶ相トランジスタＶＨ，ＶＬは、第１方向Ｄ１から見て第２方向Ｄ２に並んで配置され、素子列ＰＶ１を形成している。ハイサイドアーム及びローサイドアームＷ相トランジスタＷＨ，ＷＬは、第１方向Ｄ１から見て第２方向Ｄ２に並んで配置され、素子列ＰＷ１を形成している。
【００４１】
第２電力変換回路部３２において、ハイサイドアーム及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＨ，ＵＬは、第１方向Ｄ１から見て第２方向Ｄ２に並んで配置され、素子列ＰＵ２を形成している。ハイサイドアーム及びローサイドアームＶ相トランジスタＶＨ，ＶＬは、第１方向Ｄ１から見て第２方向Ｄ２に並んで配置され、素子列ＰＶ２を形成している。ハイサイドアーム及びローサイドアームＷ相トランジスタＷＨ，ＷＬは、第１方向Ｄ１から見て第２方向Ｄ２に並んで配置され、素子列ＰＷ２を形成している。
【００４２】
第３電力変換回路部３３において、ハイサイドアームの第１トランジスタＳ１及びローサイドアームの第２トランジスタＳ２は、第１方向Ｄ１から見て第２方向Ｄ２に並んで配置され、素子列ＰＳを形成している。
【００４３】
図２に示すように、複数の素子列ＰＵ１，ＰＶ１，ＰＷ１，ＰＵ２，ＰＶ２，ＰＷ２，ＰＳは、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に直交する第３方向Ｄ３に並んで配置されている。第１電力変換回路部３１のハイサイドアームの各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨと、第２電力変換回路部３２のハイサイドアームの各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨと、第３電力変換回路部３３のハイサイドアームの第１トランジスタＳ１とは、第３方向Ｄ３に並んで配置されている。第１電力変換回路部３１のローサイドアームの各トランジスタＵＬ，ＶＬ，ＷＬと、第２電力変換回路部３２のローサイドアームの各トランジスタＵＬ，ＶＬ，ＷＬと、第３電力変換回路部３３のローサイドアームの第２トランジスタＳ２とは、第３方向Ｄ３に並んで配置されている。
【００４４】
図１に示すように、各素子列ＰＵ１，ＰＶ１，ＰＷ１，ＰＵ２，ＰＶ２，ＰＷ２，ＰＳは、例えば樹脂のモールド成型により形成される樹脂モールド体Ｍの内部に固定され、各素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳを構成している。
【００４５】
電力変換装置１は、パワーモジュール２１を厚さ方向（第１方向Ｄ１）の両側から挟み込む第１放熱部６１及び第２放熱部６２を備えている。
第１放熱部６１は、各素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳに対応して設けられる複数の第１搭載部６３と、第３方向Ｄ３で隣り合う第１搭載部６３，６３同士を連結する複数の第１連結部６４と、を備えている。
第２放熱部６２は、各素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳに対応して設けられる複数の第２搭載部６５と、第３方向Ｄ３で隣り合う第２搭載部６５，６５同士を連結する複数の第２連結部６６と、を備えている。
【００４６】
図４は、本発明の実施形態に係る電力変換装置１の構成を示す第２方向Ｄ２に対する断面図である。図５は、図４に示すＡ−Ａ線矢視図である。図６は、図５に示すＢ−Ｂ線矢視図である。
例えば、第１搭載部６３及び第２搭載部６５の各々の外形は、矩形箱型に形成されている。第１搭載部６３及び第２搭載部６５の各々は、各素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳに接合される各搭載面６３Ａ，６５Ａを備えている。例えば、各搭載面６３Ａ，６５Ａは、第１搭載部６３及び第２搭載部６５の各々の厚さ方向（第１方向Ｄ１）における第１端面６３Ｂ，６５Ｂ及び第２端面６３Ｃ，６５Ｃのうち、各素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳに向かい合う第２端面６３Ｃ及び第１端面６５Ｂに設けられている。第１搭載部６３及び第２搭載部６５の各々は、各搭載面６３Ａ，６５Ａの直交方向（つまり、第１方向Ｄ１）において各素子列ＰＵ１，ＰＶ１，ＰＷ１，ＰＵ２，ＰＶ２，ＰＷ２，ＰＳに重なる位置に配置されている。例えば、第１搭載部６３及び第２搭載部６５の各々は、各搭載面６３Ａ，６５Ａを第１方向Ｄ１の両側から各素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳに接合させて、各素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳを第１方向Ｄ１の両側から挟み込んでいる。
【００４７】
第１搭載部６３及び第２搭載部６５の各々の内部には、冷媒が流通する各冷媒流路６３ａ，６５ａが形成されている。第１搭載部６３及び第２搭載部６５の各々は、厚さ方向（第１方向Ｄ１）における各搭載面６３Ａ，６５Ａの反対側の内面（つまり、各冷媒流路６３ａ，６５ａを形成する壁面の一部）６３Ｄ，６５Ｄ上にヒートシンクとして機能する複数の各フィン６３ｂ，６５ｂを備えている。例えば、各フィン６３ｂ，６５ｂの外形は、波型又はピン型などに形成されている。
【００４８】
例えば、第１連結部６４及び第２連結部６６の各々の外形は、管状に形成されている。第１連結部６４の内部空間は、第３方向Ｄ３で隣り合う第１搭載部６３，６３同士の冷媒流路６３ａ，６３ａに通じている。第１連結部６４は、第３方向Ｄ３で隣り合う第１搭載部６３，６３同士の冷媒流路６３ａ，６３ａ間で冷媒を流通させる。第２連結部６６の内部空間は、第３方向Ｄ３で隣り合う第２搭載部６５，６５同士の冷媒流路６５ａ，６５ａに通じている。第２連結部６６は、第３方向Ｄ３で隣り合う第２搭載部６５，６５同士の冷媒流路６５ａ，６５ａ間で冷媒を流通させる。
【００４９】
第１搭載部６３には、各素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳから突出する各正極バスバーＰＩ，ＰＶ及び各負極バスバーＮＩ，ＮＶが挿入される貫通孔６７が形成されている。例えば、貫通孔６７は、第１搭載部６３の厚さ方向（第１方向Ｄ１）に第１搭載部６３を貫通しており、第１搭載部６３の厚さ方向の第１端面６３Ｂ及び第２端面６３Ｃに連なる壁面６７Ａによって形成される空間部である。
【００５０】
以下に、各素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳの詳細について説明する。なお、各素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳは、例えば、同一の構成を有しているので、代表の一例として素子列モジュールＭＰＵ１の構成について説明する。
素子列モジュールＭＰＵ１は、樹脂モールド体Ｍと、素子列ＰＵ１を構成するハイサイドアーム及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＨ，ＵＬと、第１絶縁基板７１、第２絶縁基板７２、及び第３絶縁基板７３と、正極バスバーＰＩ及び負極バスバーＮＩと、絶縁部材７４と、第１バスバー５１と、第１ゲート電極７５及び第２ゲート電極７６と、を備えている。
【００５１】
樹脂モールド体Ｍは、電気的絶縁性の樹脂材料を用いたモールド成型によって形成されている。樹脂モールド体Ｍは、素子列ＰＵ１と、第１絶縁基板７１、第２絶縁基板７２、及び第３絶縁基板７３と、正極バスバーＰＩ及び負極バスバーＮＩと、絶縁部材７４と、第１バスバー５１と、第１ゲート電極７５及び第２ゲート電極７６とを、樹脂によって固定している。
【００５２】
素子列ＰＵ１のハイサイドアーム及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＨ，ＵＬは、第１方向Ｄ１において互いに表裏が逆向きの状態で第１方向Ｄ１から見て第２方向Ｄ２に並んで配置されている。例えば、ハイサイドアームＵ相トランジスタＵＨは、第１方向Ｄ１における第１搭載部６３と第２搭載部６５との間において、コレクタ側の表面ＣＳを第１搭載部６３側に向け、エミッタ側の表面ＥＳを第２搭載部６５側に向けている。ローサイドアームＵ相トランジスタＵＬは、第１方向Ｄ１における第１搭載部６３と第２搭載部６５との間において、エミッタ側の表面ＥＳを第１搭載部６３側に向け、コレクタ側の表面ＣＳを第２搭載部６５側に向けている。
【００５３】
第１絶縁基板７１、第２絶縁基板７２、及び第３絶縁基板７３の各々は、例えば、ＤＣＢ（Direct Copper Bonding）基板である。ＤＣＢ基板は、セラミックス基板と、セラミックス基板の厚さ方向の両面に設けられる第１銅板及び第２銅板とを備えている。
第１絶縁基板７１は、ハイサイドアームＵ相トランジスタＵＨのコレクタ側の表面ＣＳと、第１搭載部６３の搭載面６３Ａとの間に配置されている。第１絶縁基板７１のセラミックス基板７１ａに設けられる第１銅板７１ｂ及び第２銅板７１ｃのうち、第１銅板７１ｂは導電性の接合材７７によってハイサイドアームＵ相トランジスタＵＨのコレクタ側の表面ＣＳに接合され、第２銅板７１ｃは接合材７７によって第１搭載部６３の搭載面６３Ａに接合されている。例えば、接合材７７は、はんだなどである。
【００５４】
第１絶縁基板７１の第１銅板７１ｂは、第２方向Ｄ２におけるローサイドアームＵ相トランジスタＵＬ側に向かって延び、ハイサイドアーム及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＨ，ＵＬの間の中央部において第１方向Ｄ１における第１搭載部６３側に向かって屈曲している。第１銅板７１ｂは、樹脂モールド体Ｍから第３方向Ｄ３の外部に突出して、正極バスバーＰＩを形成している。正極バスバーＰＩは、第１搭載部６３の貫通孔６７を通じて第１方向Ｄ１に第１搭載部６３から突出し、コンデンサユニット２３の正極バスバー５０ｐに接続されている。なお、コンデンサユニット２３の少なくとも一部は、第１方向Ｄ１から見て第１搭載部６３の搭載面６３Ａに重なる位置に配置されている。例えば、コンデンサユニット２３は、第１搭載部６３の第１端面６３Ｂに接触している。
【００５５】
第２絶縁基板７２は、ローサイドアームＵ相トランジスタＵＬのエミッタ側の表面ＥＳと、第１搭載部６３の搭載面６３Ａとの間に配置されている。第２絶縁基板７２のセラミックス基板７２ａに設けられる第１銅板７２ｂ及び第２銅板７２ｃのうち、第１銅板７２ｂは接合材７７によってローサイドアームＵ相トランジスタＵＬのエミッタ側の表面ＥＳに接合され、第２銅板７２ｃは接合材７７によって第１搭載部６３の搭載面６３Ａに接合されている。
【００５６】
第１銅板７２ｂにおいて、ローサイドアームＵ相トランジスタＵＬのエミッタ側の表面ＥＳに接合される部位の第１方向Ｄ１の厚さは、他の部位に比べて厚く形成されている。
第１銅板７２ｂは、第２方向Ｄ２におけるハイサイドアームＵ相トランジスタＵＨ側に向かって延び、ハイサイドアーム及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＨ，ＵＬの間の中央部において第１方向Ｄ１における第１搭載部６３側に向かって屈曲している。第１銅板７２ｂは、樹脂モールド体Ｍから第１方向Ｄ１の外部に突出して、負極バスバーＮＩを形成している。負極バスバーＮＩは、第１搭載部６３の貫通孔６７を通じて第１方向Ｄ１に第１搭載部６３から突出し、コンデンサユニット２３の負極バスバー５０ｎに接続されている。
【００５７】
樹脂モールド体Ｍから第１方向Ｄ１の外部に突出する正極バスバーＰＩ及び負極バスバーＮＩは、第２方向Ｄ２の両側から絶縁部材７４を挟み込むように向かい合って配置されている。例えば、絶縁部材７４は、電気的絶縁性のセラミックス板などである。正極バスバーＰＩ及び負極バスバーＮＩは、第２方向Ｄ２において少なくとも一部が重なり合うように配置され、この重なり部分において相互の電流の流れる向きが逆方向となるように配置されている。このような正極バスバーＰＩ及び負極バスバーＮＩの相対的な配置状態に応じて、磁気的な相互作用、つまり相互の磁束の打ち消し作用が生じ、浮遊インダクタンスが低減されている。
【００５８】
図７は、ハイサイドアーム及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＨ，ＵＬと、第２平滑コンデンサ４２と、によって形成される直列回路における全浮遊インダクタンスＬｔｏｔａｌを模式的に示す図である。図８は、図７に示す直列回路におけるハイサイドアーム及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＨ，ＵＬの電流、電圧、及びスイッチング損失の一例を示す図であり、サージ電圧の変化に伴うスイッチング損失の変化を示す図である。
図７に示すように、ハイサイドアーム及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＨ，ＵＬ並びに第２平滑コンデンサ４２によって形成される直列回路における全浮遊インダクタンスＬｔｏｔａｌと、ハイサイドアーム及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＨ，ＵＬの各々のスイッチングに伴う電流変化（ｄｉ／ｄｔ）とにより、サージ電圧ΔＶは、ΔＶ＝Ｌｔｏｔａｌ×（ｄｉ／ｄｔ）、と記述される。
【００５９】
したがって、正極バスバーＰＩ及び負極バスバーＮＩの相対的な配置状態に応じた磁気的な相互作用によって、この直列回路の浮遊インダクタンスＬｔｏｔａｌが低減されることによってサージ電圧ΔＶは低下させられる。図８に示すように、ハイサイドアーム及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＨ，ＵＬの各々のスイッチングに伴う電流変化に対して、正極バスバーＰＩ及び負極バスバーＮＩの相対的な配置状態に応じてサージ電圧ΔＶがΔＶ１からΔＶ２に低下させられることに応じて、ハイサイドアーム及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＨ，ＵＬの各々のスイッチング損失が低減される。
【００６０】
図５及び図６に示すように、第３絶縁基板７３は、ハイサイドアームＵ相トランジスタＵＨのエミッタ側の表面ＥＳ及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＬのコレクタ側の表面ＣＳと、第２搭載部６５の搭載面６５Ａとの間に配置されている。第３絶縁基板７３のセラミックス基板７３ａに設けられる第１銅板７３ｂ及び第２銅板７３ｃのうち、第１銅板７３ｂは接合材７７によってハイサイドアームＵ相トランジスタＵＨのエミッタ側の表面ＥＳ及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＬのコレクタ側の表面ＣＳに接合され、第２銅板７３ｃは接合材７７によって第２搭載部６５の搭載面６５Ａに接合されている。
第１銅板７３ｂにおいて、ハイサイドアームＵ相トランジスタＵＨのエミッタ側の表面ＥＳに接合される部位の第１方向Ｄ１の厚さは、他の部位に比べて厚く形成されている。
第１銅板７３ｂは、例えば、樹脂モールド体Ｍから第３方向Ｄ３の外部に突出して、第１バスバー５１を形成している。
【００６１】
第１ゲート電極７５及び第２ゲート電極７６の各々は、ハイサイドアーム及びローサイドアームＵ相トランジスタＵＨ，ＵＬの各々のエミッタ側の表面ＥＳから第２方向Ｄ２の外部に向かって突出している。第１ゲート電極７５及び第２ゲート電極７６の各々は、素子列モジュールＭＰＵ１の外部においてゲートドライブユニット２９に接続されている。
【００６２】
上述したように、本実施形態の電力変換装置１によれば、樹脂モールド体Ｍの外部において正極バスバーＰＩ（ＰＶ）及び負極バスバーＮＩ（ＮＶ）は互いに向かい合って延びているので、相互の磁束の打ち消し作用によって浮遊インダクタンスを低減することができる。さらに、正極バスバーＰＩ（ＰＶ）及び負極バスバーＮＩ（ＮＶ）の各々は、ハイサイドアームの各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，Ｓ１とローサイドアームの各トランジスタＵＬ，ＶＬ，ＷＬ，Ｓ２との間において第１方向Ｄ１に延びているので、互いに向かい合っていない部位であっても長さが増大することは抑制されている。
つまり、正極バスバーＰＩ（ＰＶ）及び負極バスバーＮＩ（ＮＶ）は、互いに向かい合っていない部位での長さの増大を抑制しながら、互いに向かい合った配置状態で引き出されているので、相互の磁束の打ち消し作用及び長さの増大抑制によって浮遊インダクタンスを低減することができる。また、正極バスバーＰＩ（ＰＶ）及び負極バスバーＮＩ（ＮＶ）は互いに向かい合った状態でコンデンサユニット２３に向かって延びているので、コンデンサユニット２３に接続されるまでの間において正極バスバーＰＩ（ＰＶ）及び負極バスバーＮＩ（ＮＶ）の各々の長さが増大することを抑制し、浮遊インダクタンスを低減することができる。これらの浮遊インダクタンスの低減により、各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，Ｓ１，ＵＬ，ＶＬ，ＷＬ，Ｓ２のスイッチングに伴うサージ電圧を低減することができ、スイッチング損失を低減させることができる。
【００６３】
さらに、第１方向Ｄ１から見てコンデンサユニット２３の少なくとも一部は、第１搭載部６３の搭載面６３Ａに重なる位置に配置され、第１搭載部６３の第１端面６３Ｂに接触しているので、第１放熱部６１及び第２放熱部６２、パワーモジュール２１、並びにコンデンサユニット２３を効率的にコンパクトに配置することができる。これによって、正極バスバーＰＩ（ＰＶ）及び負極バスバーＮＩ（ＮＶ）の各々の長さが増大することを抑制し、浮遊インダクタンスを低減することができる。
【００６４】
さらに、第１放熱部６１の第１搭載部６３には、第１方向Ｄ１に貫通する貫通孔６７が形成されているので、第１方向Ｄ１に延びる正極バスバーＰＩ（ＰＶ）及び負極バスバーＮＩ（ＮＶ）を貫通孔６７に挿入することができる。これにより、各素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳを第１方向Ｄ１の両側から挟み込む第１放熱部６１及び第２放熱部６２を備える場合であっても、正極バスバーＰＩ（ＰＶ）及び負極バスバーＮＩ（ＮＶ）の各々の長さが増大することを抑制することができる。
【００６５】
さらに、ハイサイドアームの各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，Ｓ１及びローサイドアームの各トランジスタＵＬ，ＶＬ，ＷＬ，Ｓ２の互いの表裏が逆向きなので、正極バスバーＰＩ（ＰＶ）及び負極バスバーＮＩ（ＮＶ）を、長さの増大を抑制しながらハイサイドアームの各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，Ｓ１とローサイドアームの各トランジスタＵＬ，ＶＬ，ＷＬ，Ｓ２との間から引き出すことができる。つまり、ハイサイドアームの各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，Ｓ１及びローサイドアームの各トランジスタＵＬ，ＶＬ，ＷＬ，Ｓ２の互いの表裏が同じ向きの状態である場合に比べて、正極バスバーＰＩ（ＰＶ）及び負極バスバーＮＩ（ＮＶ）の各々の長さが増大することを抑制することができる。
さらに、正極バスバーＰＩ（ＰＶ）及び負極バスバーＮＩ（ＮＶ）は、ハイサイドアームの各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，Ｓ１とローサイドアームの各トランジスタＵＬ，ＶＬ，ＷＬ，Ｓ２との間の中央部から引き出されるので、正極バスバーＰＩ（ＰＶ）及び負極バスバーＮＩ（ＮＶ）の互いに向かい合っていない部位の長さがアンバランスになることを抑制し、浮遊インダクタンスを低減することができる。
【００６６】
さらに、第１銅板７３ｂにおいてハイサイドアームの各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，Ｓ１のエミッタ側の表面ＥＳに接合される部位及び第１銅板７２ｂにおいてローサイドアームの各トランジスタＵＬ，ＶＬ，ＷＬ，Ｓ２のエミッタ側の表面ＥＳに接合される部位の各々の厚さは、他の部位に比べて厚く形成されている。これにより、第３絶縁基板７３とハイサイドアームの各トランジスタＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，Ｓ１のエミッタ側の表面ＥＳとを、及び第２絶縁基板７２とローサイドアームの各トランジスタＵＬ，ＶＬ，ＷＬ，Ｓ２のエミッタ側の表面ＥＳとを、電気的及び熱的に接続するための特別な部材（例えば、スペーサなど）を必要とせずに、部品点数の増大を防ぐことができる。
【００６７】
さらに、第１放熱部６１及び第２放熱部６２の各々において、複数の素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳの配置状態（例えば、平行度など）のばらつきを、第１連結部６４及び第２連結部６６によって吸収又は相殺可能である。これにより、各素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳと、各第１搭載部６３及び第２搭載部６５と、を熱的に適正に接合させることができ、熱的な信頼性を向上させることができる。
【００６８】
以下、実施形態の変形例について説明する。
図９は、本発明の実施形態の第１変形例に係る電力変換装置１の構成を模式的に示す分解斜視図である。図１０は、本発明の実施形態の第１変形例に係る電力変換装置１の構成を示す第２方向に対する断面図である。
上述した実施形態において、第１放熱部６１及び第２放熱部６２の各々は、各素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳに対応する複数の第１搭載部６３及び第２搭載部６５を備えるとしたが、これに限定されない。
図９及び図１０に示すように、第１変形例に係る第１放熱部８１及び第２放熱部８２の各々は、複数の素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳに対応して一体的に形成されてもよい。すなわち、本変形例では、上述した第１連結部６４及び第２連結部６６を有していない。
【００６９】
第１変形例に係る第１放熱部８１及び第２放熱部８２の各々の外形は、略直方体形状に形成されている。第１放熱部８１及び第２放熱部８２の各々は、複数の素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳに接合される各搭載面８１Ａ，８２Ａを備えている。例えば、各搭載面８１Ａ，８２Ａは、第１放熱部８１及び第２放熱部８２の各々の厚さ方向（第１方向Ｄ１）における第１端面８１Ｂ，８２Ｂ及び第２端面８１Ｃ，８２Ｃのうち、複数の素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳに向かい合う第２端面８１Ｃ及び第１端面８２Ｂに設けられている。第１放熱部８１及び第２放熱部８２の各々は、各搭載面８１Ａ，８２Ａの直交方向（つまり、第１方向Ｄ１）において複数の素子列ＰＵ１，ＰＶ１，ＰＷ１，ＰＵ２，ＰＶ２，ＰＷ２，ＰＳに重なる位置に配置されている。例えば、第１放熱部８１及び第２放熱部８２の各々は、各搭載面８１Ａ，８２Ａを第１方向Ｄ１の両側から複数の素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳに接合させて、複数の素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳを第１方向Ｄ１の両側から挟み込んでいる。
【００７０】
第１放熱部８１及び第２放熱部８２の各々の内部には、冷媒が流通する各冷媒流路８１ａ，８２ａが形成されている。第１放熱部８１及び第２放熱部８２の各々は、厚さ方向（第１方向Ｄ１）における各搭載面８１Ａ，８２Ａの反対側の内面（つまり、各冷媒流路８１ａ，８２ａを形成する壁面の一部）８１Ｄ，８２Ｄ上にヒートシンクとして機能する複数の各フィン８１ｂ，８２ｂを備えている。例えば、各フィン８１ｂ，８２ｂの外形は、波型又はピン型などに形成されている。
【００７１】
第１放熱部８１には、各素子列モジュールＭＰＵ１，ＭＰＶ１，ＭＰＷ１，ＭＰＵ２，ＭＰＶ２，ＭＰＷ２，ＭＰＳから突出する各正極バスバーＰＩ，ＰＶ及び各負極バスバーＮＩ，ＮＶが挿入される複数の貫通孔８３が形成されている。例えば、貫通孔８３は、第１放熱部８１の厚さ方向（第１方向Ｄ１）に第１放熱部８１を貫通しており、第１放熱部８１の厚さ方向の第１端面８１Ｂ及び第２端面８１Ｃに連なる壁面８３Ａによって形成される空間部である。
【００７２】
第１変形例によれば、第１放熱部８１及び第２放熱部８２の各々は、一体的に形成されているので、電力変換装置１の組み立て工数が増大することを防ぎ、製造に要する費用が嵩むことを防ぐことができる。
【００７３】
図１１は、本発明の実施形態の第２変形例に係る電力変換装置１において図５に対応する図である。
上述した実施形態において、第１搭載部６３及び第２搭載部６５の各々の内部には、冷媒が流通する各冷媒流路６３ａ，６５ａが形成されているとしたが、これに限定されない。
図１１に示すように、第２変形例に係る第１搭載部６３及び第２搭載部６５の各々は、ヒートシンクとして機能する複数の各フィン６３ｂ，６５ｂのみを備えてもよい。この場合には、隣り合うフィン６３ｂ、６５ｂ同士の間が、冷媒（例えば、空気等）が流通する冷媒流路６３ａ，６５ａとして機能する。
【００７４】
なお、上述した実施形態において、第１放熱部６１の第１搭載部６３には、貫通孔６７が形成されるとしたが、これに限定されない。
第１搭載部６３には、貫通孔６７の代わりに、スリットなどが形成されてもよい。つまり、第１搭載部６３には、第１方向Ｄ１に延びる各正極バスバーＰＩ，ＰＶ及び各負極バスバーＮＩ，ＮＶが挿入される空間部が設けられていればよく、この空間部は、第１搭載部６３の厚さ方向の第１端面６３Ｂ及び第２端面６３Ｃに連なる壁面６７Ａによって形成されていればよい。
【００７５】
なお、上述した実施形態において、電力変換装置１は車両１０に搭載されるとしたが、これに限定されず、他の機器に搭載されてもよい。
【００７６】
本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７７】
１…電力変換装置、１０…車両、１１…バッテリ、１２…第１モータ、１３…第２モータ、２１…パワーモジュール、２２…リアクトル、３１…第１電力変換回路部、３２…第２電力変換回路部、３３…第３電力変換回路部、６１…第１放熱部（放熱部、第２の放熱部）、６２…第２放熱部（放熱部、第２の放熱部）、６３ａ…冷媒流路、６３Ａ…搭載面、６３Ｂ…第１端面（端面）、６３Ｃ…第２端面（端面）、６５ａ…冷媒流路、６５Ａ…搭載面、６７…貫通孔（空間部）、６７Ａ…壁面、７４…絶縁部材、８１…第１放熱部（放熱部、第２の放熱部）、８１ａ…冷媒流路、８１Ａ…搭載面、８１Ｂ…第１端面（端面）、８１Ｃ…第２端面（端面）、８２…第２放熱部（放熱部、第２の放熱部）、８２ａ…冷媒流路、８２Ａ…搭載面、８３…貫通孔（空間部）、８３Ａ…壁面、ＮＩ，ＮＶ…負極バスバー（負極導電体）、ＰＩ，ＰＶ…正極バスバー（正極導電体）、ＰＵ１，ＰＶ１，ＰＷ１，ＰＵ２，ＰＶ２，ＰＷ２，ＰＳ…素子列、ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ，Ｓ１…ハイサイドアームの各トランジスタ（ハイサイドアーム素子）、ＵＬ，ＶＬ，ＷＬ，Ｓ２…ローサイドアームの各トランジスタ（ローサイドアーム素子）
【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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【図１１】
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