(57)【要約】【課題】インダクタンスを効果的に低減することができる電力変換装置を提供すること。【解決手段】電力変換装置はスイッチング回路部２０とコンデンサと第１バスバー４１及び第２バスバー４２とを有する。スイッチング回路部２０は、互いに並列接続された一対の半導体モジュール２からなる並列モジュール群２Ｂを有する。第１バスバー４１は第１本体板部４１１と複数の第１枝部４１２とを有する。第２バスバー４２は第２本体板部４２１と複数の第２枝部４２２とを有する。並列モジュール群２Ｂに接続される一対の第１枝部４１２は、第１本体板部４１１からそれぞれ突出している。第２枝部４２２は、突出部４２３と、並列モジュール群２Ｂに接続される一対の端子接続部４２４とを有する。同一の並列モジュール群２Ｂに接続される第１枝部４１２と第２枝部４２２とは、一対の第１枝部４１２の間に第２枝部４２２の突出部４２３が配置される状態で互いに隣り合う。【選択図】図２
2019161997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体モジュール（２）を備えたスイッチング回路部（２０）と、
上記スイッチング回路部に電気的に接続されたコンデンサ（３）と、
上記スイッチング回路部と上記コンデンサとを電気的に接続する第１バスバー（４１）及び第２バスバー（４２）と、を有し、
上記スイッチング回路部は、互いに並列接続された少なくとも一対の上記半導体モジュールからなる並列モジュール群（２Ｂ）を有し、
上記第１バスバーは、第１本体板部（４１１）と、該第１本体板部から分岐すると共に互いに同じ方向に延設された複数の第１枝部（４１２）とを有し、
上記第２バスバーは、第２本体板部（４２１）と、該第２本体板部から分岐すると共に互いに同じ方向に延設された複数の第２枝部（４２２）とを有し、
上記第１本体板部と上記第２本体板部とは、互いに対向配置されており、
上記第１枝部と上記第２枝部とは、互いに同じ方向に延設されており、
上記第１枝部及び上記第２枝部の一方と他方とは、それぞれ上記半導体モジュールの正極パワー端子（２１Ｐ）と負極パワー端子（２１Ｎ）とに接続され、
上記並列モジュール群における一対の上記半導体モジュールのパワー端子（２１）にそれぞれ接続される一対の上記第１枝部は、上記第１本体板部からそれぞれ突出しており、
上記第２枝部は、上記第２本体板部から上記第１枝部の先端よりも先端側へ突出した突出部（４２３）と、該突出部の先端部において上記並列モジュール群を構成する一対の上記半導体モジュールの上記パワー端子にそれぞれ接続される一対の端子接続部（４２４）と、を有し、
同一の上記並列モジュール群に接続される一対の上記第１枝部と上記第２枝部とは、上記第１枝部の並び方向（Ｘ）及び突出方向（Ｙ）の双方に直交する方向（Ｚ）から見たとき、一対の上記第１枝部の間に、上記第２枝部の上記突出部が配置される状態で、互いに隣り合って配設されている、電力変換装置（１）。
【請求項２】
上記並列モジュール群を構成する一対の上記半導体モジュールは、上記第２枝部の一対の上記端子接続部に接続される上記パワー端子同士を、上記第１枝部と上記第２枝部との配列方向に並べて配置してなり、上記第２枝部における上記一対の端子接続部を繋ぐ連結部（４２５）は、一対の上記端子接続部に接続される上記パワー端子同士の間の空間に配置されている、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
上記連結部は、上記並列モジュール群を構成する一対の上記半導体モジュールの積層方向に沿って形成されている、請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
上記並列モジュール群を構成する一対の上記半導体モジュールは、上記第２枝部の一対の上記端子接続部に接続される上記パワー端子同士を、上記第１枝部と上記第２枝部との配列方向に並べて配置してなり、上記第２枝部の一対の上記端子接続部は、上記配列方向における同じ側の面において、上記パワー端子と接続されている、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項５】
上記第２枝部における上記一対の端子接続部を繋ぐ連結部（４２５）は、上記パワー端子における上記第２本体板部と反対側に配置されている、請求項４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】
インバータ等の電力変換装置として、複数の半導体モジュールと、コンデンサと、これらを電気的に接続する一対のバスバーとを備えたものがある（特許文献１参照）。特許文献１に記載された電力変換装置においては、バスバーを短くしてインダクタンスの低減を図る旨が記載されている。また、バスバーは、複数のパワー端子に向って分岐して延びる部位（以下において、適宜、枝部という）を有する。そして、正極バスバーの枝部と負極バスバーの枝部とが交互に並んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５４０３０８９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、正極バスバーの枝部と負極バスバーの枝部とが交互に並んでいる配置では、必ずしもインダクタンスの低減を図ることができない。
スイッチング回路部における同じ相の半導体モジュールに接続される正極バスバーの枝部と負極バスバーの枝部とが隣り合って配置されていると、双方の枝部には、互いに逆向きの電流が流れるため、相互インダクタンスの影響により、インダクタンスの低減を図ることができる。
【０００５】
ところが、スイッチング回路部における互いに異なる相の半導体モジュールに接続される枝部同士の場合、必ずしも逆向きの電流が流れるわけではない。それゆえ、互いに異なる相の正極バスバーの枝部と負極バスバーの枝部とが隣り合って配置されている部分においては、インダクタンスの低減を図ることが困難となる。
【０００６】
ここで、上記のように、正極バスバーの枝部と負極バスバーの枝部とが交互に並んでいる場合、互いに異なる相の正極バスバーの枝部と負極バスバーの枝部とが隣り合う部分が生じることとなる。そうすると、この部分においては、インダクタンスの低減を図ることが困難となる。
【０００７】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、インダクタンスを効果的に低減することができる電力変換装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、複数の半導体モジュール（２）を備えたスイッチング回路部（２０）と、
上記スイッチング回路部に電気的に接続されたコンデンサ（３）と、
上記スイッチング回路部と上記コンデンサとを電気的に接続する第１バスバー（４１）及び第２バスバー（４２）と、を有し、
上記スイッチング回路部は、互いに並列接続された少なくとも一対の上記半導体モジュールからなる並列モジュール群（２Ｂ）を有し、
上記第１バスバーは、第１本体板部（４１１）と、該第１本体板部から分岐すると共に互いに同じ方向に延設された複数の第１枝部（４１２）とを有し、
上記第２バスバーは、第２本体板部（４２１）と、該第２本体板部から分岐すると共に互いに同じ方向に延設された複数の第２枝部（４２２）とを有し、
上記第１本体板部と上記第２本体板部とは、互いに対向配置されており、
上記第１枝部と上記第２枝部とは、互いに同じ方向に延設されており、
上記第１枝部及び上記第２枝部の一方と他方とは、それぞれ上記半導体モジュールの正極パワー端子（２１Ｐ）と負極パワー端子（２１Ｎ）とに接続され、
上記並列モジュール群における一対の上記半導体モジュールのパワー端子（２１）にそれぞれ接続される一対の上記第１枝部は、上記第１本体板部からそれぞれ突出しており、
上記第２枝部は、上記第２本体板部から上記第１枝部の先端よりも先端側へ突出した突出部（４２３）と、該突出部の先端部において上記並列モジュール群を構成する一対の上記半導体モジュールの上記パワー端子にそれぞれ接続される一対の端子接続部（４２４）と、を有し、
同一の上記並列モジュール群に接続される一対の上記第１枝部と上記第２枝部とは、上記第１枝部の並び方向（Ｘ）及び突出方向（Ｙ）の双方に直交する方向（Ｚ）から見たとき、一対の上記第１枝部の間に、上記第２枝部の上記突出部が配置される状態で、互いに隣り合って配設されている、電力変換装置（１）にある。
【発明の効果】
【０００９】
上記電力変換装置において、同一の上記並列モジュール群に接続される一対の上記第１枝部と上記第２枝部とは、第１枝部の並び方向及び突出方向の双方に直交する方向から見たとき、一対の第１枝部の間に、第２枝部の突出部が配置される状態で、互いに隣り合って配設されている。それゆえ、第２枝部の突出部の両側に、第２枝部の突出部と逆向きの電流が流れる第１枝部が、それぞれ配置される。その結果、第２枝部は、両側から第１枝部との間の相互インダクタンスの影響を受け、インダクタンスを効果的に低減することができる。
【００１０】
そして、第２枝部の突出部は、第１枝部よりも先端側へ突出している。つまり、第２枝部は、第１枝部よりも長くなりやすい。それゆえ、第２枝部の方が、第１枝部に比べて自己インダクタンスが大きくなりやすい。このように、比較的自己インダクタンスが大きくなりやすい方の第２枝部に対して、上記の配置によるインダクタンスの低減を図ることで、第１バスバー及び第２バスバーの全体のインダクタンスを効果的に低減することができる。
【００１１】
以上のごとく、上記態様によれば、インダクタンスを効果的に低減することができる電力変換装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、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り、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１における、電力変換装置の平面説明図。
【図２】実施形態１における、並列モジュール群と第１バスバー及び第２バスバーとを示す、平面説明図。
【図３】図１のIII−III線矢視断面相当の、コンデンサ、第１バスバー及び第２バスバーの断面説明図。
【図４】図１のIV-IV線矢視断面相当の、第１枝部及び第２枝部の断面説明図。
【図５】図２のＶ−Ｖ線矢視断面相当の図であり、第２枝部と並列モジュール群のパワー端子との接続部の断面説明図。
【図６】図１のVI-VI線矢視断面相当の、スイッチング回路部及び第２バスバーの断面説明図。
【図７】実施形態１における、電力変換装置の回路図。
【図８】実施形態１における、第１枝部及び第２枝部に流れる電流の向きを示す平面説明図。
【図９】実施形態１における、第１枝部及び第２枝部に流れる電流の向きを示す断面説明図。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線矢視断面相当の図であり、パワー端子及び第２枝部に流れる電流の向きを示す断面説明図。
【図１１】比較形態における、並列モジュール群と第１バスバー及び第２バスバーとを示す、平面説明図。
【図１２】比較形態における、一つの並列モジュール群と第１バスバー及び第２バスバーとコンデンサを含む等価回路図。
【図１３】実施形態１における、一つの並列モジュール群と第１バスバー及び第２バスバーとコンデンサを含む等価回路図。
【図１４】実施形態２における、並列モジュール群と第１バスバー及び第２バスバーとを示す、平面説明図。
【図１５】図１４のXV−XV線矢視断面相当の図であり、第２枝部と並列モジュール群のパワー端子との接続部の断面説明図。
【図１６】実施形態２における、互いに接続される前の状態の、スイッチング回路部と第２バスバーとの断面説明図。
【図１７】実施形態３における、並列モジュール群と第１バスバー及び第２バスバーとを示す、平面説明図。
【図１８】図１７のXVIII−XVIII線矢視断面相当の図であり、第２枝部と並列モジュール群のパワー端子との接続部の断面説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施形態１）
電力変換装置に係る実施形態について、図１〜図１０を参照して説明する。
本実施形態の電力変換装置１は、図１に示すごとく、スイッチング回路部２０と、コンデンサ３と、第１バスバー４１及び第２バスバー４２と、を有する。
【００１４】
スイッチング回路部２０は、複数の半導体モジュール２を備えている。コンデンサ３は、スイッチング回路部２０に電気的に接続されている。第１バスバー４１及び第２バスバー４２は、スイッチング回路部２０とコンデンサ３とを電気的に接続する。
スイッチング回路部２０は、互いに並列接続された少なくとも一対の半導体モジュール２からなる並列モジュール群２Ｂを有する。
【００１５】
図１、図２に示すごとく、第１バスバー４１は、第１本体板部４１１と、第１本体板部４１１から分岐すると共に互いに同じ方向に延設された複数の第１枝部４１２とを有する。
第２バスバー４２は、第２本体板部４２１と、第２本体板部４２１から分岐すると共に互いに同じ方向に延設された複数の第２枝部４２２とを有する。
【００１６】
図１〜図３に示すごとく、第１本体板部４１１と第２本体板部４２１とは、互いに対向配置されている。
第１枝部４１２と第２枝部４２２とは、互いに同じ方向に延設されている。
第１枝部４１２及び第２枝部４２２の一方と他方とは、それぞれ半導体モジュール２の正極パワー端子２１Ｐと負極パワー端子２１Ｎとに接続される。本形態においては、第１枝部４１２が正極パワー端子２１Ｐに接続され、第２枝部４２２が負極パワー端子２１Ｎに接続される。
【００１７】
図１、図２に示すごとく、並列モジュール群２Ｂにおける一対の半導体モジュール２のパワー端子２１にそれぞれ接続される一対の第１枝部４１２は、第１本体板部４１１からそれぞれ突出している。
【００１８】
第２枝部４２２は、突出部４２３と、一対の端子接続部４２４と、を有する。突出部４２３は、第２本体板部４２１から第１枝部４１２の先端よりも先端側へ突出している。一対の端子接続部４２４は、突出部４２３の先端部において並列モジュール群２Ｂを構成する一対の半導体モジュール２のパワー端子２１にそれぞれ接続される。
【００１９】
ここで、第１枝部４１２の先端、突出部４２３の先端等の表現は、これらの突出方向における突出側の先端、すなわち第１本体板部４１１等と反対側の端縁を表す。
また、パワー端子２１は、正極パワー端子２１Ｐ及び負極パワー端子２１Ｎの上位概念である。したがって、単にパワー端子２１というときは、正極パワー端子２１Ｐ又は負極パワー端子２１Ｎ、或いは双方を指すことがあり、適宜、他の記載との矛盾が生じないように解釈される。
【００２０】
図２に示すごとく、同一の並列モジュール群２Ｂに接続される一対の第１枝部４１２と第２枝部４２２とは、第１枝部４１２の並び方向及び突出方向の双方に直交する方向から見たとき、一対の第１枝部４１２の間に、第２枝部４２２の突出部４２３が配置される状態で、互いに隣り合って配設されている。
【００２１】
なお、第１本体板部４１１からの第１枝部４１２の突出方向を、適宜、Ｙ方向という。第２本体板部４２１からの第２枝部４２２の突出方向も、Ｙ方向となる。また、複数の第１枝部４１２の並び方向は、Ｙ方向に直交する。この方向を、適宜、Ｘ方向という。そして、Ｘ方向とＹ方向との双方に直交する方向を、適宜、Ｚ方向という。本形態において、第１本体板部４１１と第２本体板部４２１との対向方向は、Ｚ方向となる。
【００２２】
また、本形態においては、図４に示すごとく、第１枝部４１２と第２枝部の突出部４２３とは、互いにＺ方向にずれた状態で配列されている。そして、Ｘ方向から見て、第１枝部４１２と突出部４２３とが、重ならないような位置関係となっている。
ただし、Ｘ方向から見て、第１枝部４１２と突出部４２３とが、重なるような配置とすることもできる。なお、同一の相を構成する２つの第１枝部４１２同士の距離よりも、第１枝部４１２と突出部４２３との間の距離が短くなるように、配置されていることが好ましい。
【００２３】
本形態において、電力変換装置１は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載されて、直流電力と交流電力との間の電力変換を行うよう構成された、インバータとすることができる。
図１に示すごとく、電力変換装置１は、ケース１１内に、スイッチング回路部２０と、コンデンサ３とを収容している。スイッチング回路部２０とコンデンサ３とは、第１本体板部４１１からの第１枝部４１２の突出方向に並んで配置されている。
【００２４】
図３に示すごとく、コンデンサ３は、コンデンサ素子３１をコンデンサケース３２内において封止樹脂３３にて封止してなる。そして、第１バスバー４１及び第２バスバー４２は、コンデンサ素子３１の互いに反対側の電極に接続されている。本形態においては、第１バスバー４１及び第２バスバー４２は、コンデンサケース３２に充填された封止樹脂３３内において、コンデンサ素子３１と接続されている。そして、第１バスバー４１及び第２バスバー４２は、封止樹脂３３からＹ方向におけるスイッチング回路部２０側に突出している。
【００２５】
第１バスバー４１の第１本体板部４１１と、第２バスバー４２の第２本体板部４２１とが、互いに厚み方向（すなわちＺ方向）に重なり合った状態で、封止樹脂３３のポッティング面３３１から、Ｙ方向に突出している。第１本体板部４１１と第２本体板部４２１との間には、両者の電気的絶縁を図る絶縁層４３が介在している。そして、第１本体板部４１１及び第２本体板部４２１における、コンデンサ３と反対側の端部において、複数の第１枝部４１２及び複数の第２枝部４２２が分岐している。
【００２６】
図２、図５に示すごとく、並列モジュール群２Ｂを構成する一対の半導体モジュール２は、第２枝部４２２の一対の端子接続部４２４に接続されるパワー端子２１同士を、第１枝部４１２と第２枝部４２２との配列方向（すなわちＸ方向）に並べて配置してなる。第２枝部４２２における一対の端子接続部４２４を繋ぐ連結部４２５は、一対の端子接続部４２４に接続されるパワー端子２１同士の間の空間に配置されている。
【００２７】
連結部４２５は、並列モジュール群４Ｂを構成する一対の半導体モジュール２の積層方向（すなわち、Ｘ方向）に沿って形成されている。
上述の連結部４２５は、その主面をＺ方向に向けている。
【００２８】
第１バスバー４１も、第２バスバー４２も、それぞれ金属板を切り曲げすることにより、形成されている。図２に示すごとく、第１バスバー４１は、第１枝部４１２の主面が、Ｘ方向を向くように、形成されている。すなわち、第１枝部４１２の主面は、第１本体板部４１１の主面に対して略直角である。なお、図２等は、第１バスバー４１及び第２バスバー４２の形状、特に第１本体板部４１１と第１枝部４１２との継ぎ目部分や、第２本体板部４２１と第２枝部４２２との継ぎ目部分の形状は、簡略化してある。
【００２９】
図２〜図４に示すごとく、第２バスバー４２は、第２枝部４２２の突出部４２３の主面が、Ｘ方向を向くように、形成されている。ただし、図２に示すごとく、突出部４２３は、第１枝部４１２よりも先端側において、厚み方向、すなわちＸ方向に傾斜した傾斜部４２３ａを有する。第２枝部４２２は、この傾斜部４２３ａの先端部から、さらにＹ方向に延びている。そして、第２枝部４２２の先端部において、一対の端子接続部４２４が形成されている。一対の端子接続部４２４のうちの一方は、第２枝部４２２の先端部と連続して平板部を構成している。この平板部の主面は、Ｘ方向を向いている。一対の端子接続部４２４のうちの他方も、主面がＸ方向を向いている。
【００３０】
図２、図５に示すごとく、一対の端子接続部４２４は、互いの主面をＸ方向に対向配置させている。一対の端子接続部４２４は、Ｚ方向の端縁において、連結部４２５によって、互いに連結されている。本形態においては、一対の端子接続部４２４は、Ｚ方向におけるモジュール本体部２２に近い側の端縁において、連結部４２５にて連結されている。
【００３１】
そして、一対の端子接続部４２４における、互いに反対側の主面に、パワー端子２１がそれぞれ面接触する状態で、接続される。パワー端子２１と端子接続部４２４とは、Ｚ方向の先端部付近において、レーザ溶接等によって溶接されている。図５に、溶接部１２を示す。
【００３２】
本形態においては、図１、図６に示すごとく、スイッチング回路部２０が、３つの並列モジュール群２Ｂに属する６個の半導体モジュール２を含む、複数の半導体モジュール２を、Ｘ方向に積層してなる。複数の半導体モジュール２は、図示を省略した冷却管と共に、積層することもできる。並列モジュール群２Ｂに属しない半導体モジュール２も、並列モジュール群２Ｂを構成する半導体モジュール２と、基本的には同じ構造を有する。
【００３３】
図５、図６に示すごとく、各半導体モジュール２は、スイッチング素子を内蔵したモジュール本体部２２から、Ｚ方向に、パワー端子２１を突出してなる。パワー端子２１としては、正極パワー端子２１Ｐと負極パワー端子２１Ｎとを有する。本形態において、モジュール本体部２２には、図７に示すごとく、互いに直列接続された２つの上アームスイッチング素子２ｕ及び下アームスイッチング素子２ｄが内蔵されている。上アームスイッチング素子２ｕは、その高電位側の電極が正極パワー端子２２Ｐに電気的に接続され、下アームスイッチング素子２ｄは、その低電位側の電極が負極パワー端子２２Ｎに電気的に接続されている。
【００３４】
半導体モジュール２は、上アームスイッチング素子２ｕと下アームスイッチング素子２ｄとの接続点に、電気的に接続された中間端子２１０を有する。図２に示すごとく、中間端子２１０も、モジュール本体部２２からパワー端子２１と同じ方向に突出している。
【００３５】
３つの並列モジュール群２Ｂを構成する６個の半導体モジュール２は、図７に示すごとく、中間端子２１０を介して三相交流の回転電機ＭＧ２に接続される。半導体モジュール２の中間端子２１０は、並列モジュール群２Ｂごとに、それぞれ、回転電機ＭＧ２の異なる電極に接続される。
【００３６】
すなわち、一つの並列モジュール群２Ｂにおける半導体モジュール２の中間端子２１０は、回転電機ＭＧ２のＵ相電極に接続される。他の一つの並列モジュール群２Ｂにおける半導体モジュール２の中間端子２１０は、回転電機ＭＧ２のＶ相電極に接続される。さらに他の一つの並列モジュール群２Ｂにおける半導体モジュール２の中間端子２１０は、回転電機ＭＧ２のＷ相電極に接続される。それゆえ、３つの並列モジュール群２Ｂは、インバータ回路における、互いに異なる相を構成している。
【００３７】
図２に示すごとく、スイッチング回路部２０の各半導体モジュール２は、Ｙ方向に、正極パワー端子２１Ｐ、負極パワー端子２１Ｎ、中間端子２１０を、この順に並べて配置してなる。
【００３８】
図７に示すごとく、並列モジュール群２Ｂに属さない複数の半導体モジュール２は、他の回転電機ＭＧ１に接続されるものと、昇圧回路１０１を構成するものとがある。具体的には、３個の半導体モジュール２が、他の回転電機ＭＧ１の互いに異なる電極に接続され、２個の半導体モジュール２が、昇圧回路１０１を構成する。
【００３９】
図１、図６に示すごとく、並列モジュール群２Ｂを構成する半導体モジュール２は、Ｘ方向における一方側に集中して配置されている。これに伴い、並列モジュール群２Ｂに接続される第１枝部４１２及び第２枝部４２２は、Ｘ方向における一方側に集中して配置されている。
【００４０】
ただし、並列モジュール群２Ｂを構成する半導体モジュール２以外の半導体モジュール２については、特に限定されるものではなく、また、これらに接続されるバスバーの形状や配置等についても、特に限定されるものではない。さらに言えば、並列モジュール群２Ｂを構成する半導体モジュール２以外の半導体モジュール２が存在しない電力変換装置を構成することもできる。
【００４１】
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置１において、同一の並列モジュール群２Ｂに接続される一対の第１枝部４１２と第２枝部４２２とは、Ｚ方向から見て、一対の第１枝部４１２の間に、第２枝部４２２の突出部４２３が配置される状態で、互いに隣り合って配設されている。それゆえ、図８、図９に示すごとく、第２枝部４２２の突出部４２３の両側に、第２枝部４２２の突出部４２３と逆向きの電流ｉが流れる第１枝部４１２が、それぞれ配置される。その結果、第２枝部４２２は、両側から第１枝部４１２との間の相互インダクタンスの影響を受け、インダクタンスを効果的に低減することができる。
【００４２】
そして、第２枝部４２２の突出部４１３は、第１枝部４１２よりも先端側へ突出している。つまり、第２枝部４２２は、第１枝部４１２よりも長い。それゆえ、第２枝部４２２の方が、第１枝部４１２に比べて自己インダクタンスが大きくなりやすい。このように、比較的自己インダクタンスが大きくなりやすい方の第２枝部４２２に対して、上記の配置によるインダクタンスの低減を図ることで、第１バスバー４１及び第２バスバー４２の全体のインダクタンスを効果的に低減することができる。
【００４３】
第２枝部４２２における連結部４２５が、一対の端子接続部４２４に接続されるパワー端子２１同士の間の空間に配置されている。これにより、一対のパワー端子２１の間の電流経路を短くすることができ、連結部４２５における自己インダクタンスを低減することができる。
【００４４】
また、連結部４２５は、一対の端子接続部４２４を、Ｚ方向における、パワー端子２１の基端側において連結している。それゆえ、図１０に示すごとく、Ｚ方向において、溶接部１２から遠い側の端縁において、端子接続部４２４に連結部４２５が設けてあることとなる。これにより、突出部４２３から遠い側の端子接続部４２４と、これに接続されたパワー端子２１とにおいて、溶接部１２を介して折り返される電流経路が形成される。これにより、パワー端子２１と端子接続部４２４との間の電流ｉの向きがＺ方向において逆向きとなる。その結果、相互インダクタンスの効果を得ることで、第２バスバー４２のインダクタンスを効果的に低減することができる。
【００４５】
連結部４２５は、Ｘ方向に沿う方向に形成されている。これにより、一対の端子接続部４２４を極力短距離で接続することができる。その結果、連結部４２５の自己インダクタンスを極力低減し、第２バスバー４２のインダクタンスを効果的に低減することができる。
【００４６】
以上のごとく、本実施形態によれば、インダクタンスを効果的に低減することができる電力変換装置を提供することができる。
【００４７】
（比較形態１）
本比較形態においては、図１１に示すごとく、各第２枝部９２２が有する端子接続部９２４が一つのみであり、Ｚ方向から見て、第１枝部４１２と第２枝部９２２とが、Ｘ方向に交互に並んでいる形態である。その他の構成は、実施形態１と同様である。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００４８】
本形態においては、並列モジュール群２Ｂに接続される第２枝部９２２が２本存在することとなる。そして、２本のうちの一本の第２枝部９２２ａは、Ｘ方向において、同相の第１枝部４１２の間に配置されることとなるが、他の一本の第２枝部９２２ｂは、他の相の第１枝部４１２と隣り合うこととなる。
【００４９】
他の相の第１枝部４１２は、当該相の第２枝部４２２ｂに対して、必ずしも逆向きの電流が流れるわけではない。すなわち、ある瞬間において流れる電流の向きが、当該相における第２枝部９２２ｂと、他の相における第１枝部４１２とでは、必ずしも逆向きとなるわけではない。そうすると、他の相に隣り合う第２枝部９２２ｂにおけるインダクタンス低減の効果が得られないだけでなく、場合によっては、インダクタンスが高くなってしまうこともあり得る。すなわち、隣り合う他の相の第１枝部４１２に流れる電流によって、第２枝部９２２ｂが影響を受け、インダクタンスが高くなることも考えられる。
【００５０】
また、同じ相の第１枝部４１２の間に配された第２枝部９２２ａは、相互インダクタンスの影響によって、インダクタンスの低減が図られる。これに対して、他の相の第１枝部４１２に隣り合う第２枝部９２２ｂは、上述のように、インダクタンスの低減が図られない。そうすると、図１２に示すごとく、互いに並列接続された２つの半導体モジュール２（すなわち、互いに並列接続された２組の「上アームスイッチング素子２ｕと下アームスイッチング素子２ｄとの直列体」）をそれぞれ通る電流経路の間において、インダクタンスのアンバランスが生じることとなる。
【００５１】
すなわち、第２枝部９２２ｂに接続された半導体モジュール２を通る電流経路の方が、第２枝部９２２ａに接続された半導体モジュール２を通る電流経路よりも、インダクタンスが高くなってしまう。図１２は、一つの並列モジュール群と第１バスバー及び第２バスバーとコンデンサを含む等価回路を示す。同図において、Ｌａ、Ｌｂは、それぞれ第２枝部９２２ａにおけるインダクタンスと、第２枝部９２２ｂにおけるインダクタンスとを表す。そして、インダクタンスＬａよりも、インダクタンスＬｂが大きい。
【００５２】
そうすると、インダクタンスの高い方の半導体モジュール２に合わせて、スイッチング速度等が律速されることとなり、電力変換装置の効率を向上させ難くなる等の問題が生じやすい。
【００５３】
これに対して、実施形態１に示した電力変換装置１においては、上述のように、互いに並列接続された２つの半導体モジュール２に接続された第２枝部４２２のインダクタンスを低減することができる。図１３は、実施形態１の電力変換装置１における、一つの並列モジュール群と第１バスバー及び第２バスバーとコンデンサを含む等価回路を示す。そして、同図において、Ｌ０は、第２枝部４２２のインダクタンスを表す。このインダクタンスＬ０を、上述のように、低減することができる。
【００５４】
しかも、同じ相の第２枝部４２２は、一本に集約されている。そのため、第２枝部４２２のインダクタンスに起因して、２つの半導体モジュール２（すなわち、互いに並列接続された２組の「上アームスイッチング素子２ｕと下アームスイッチング素子２ｄとの直列体」）をそれぞれ通る電流経路の間におけるインダクタンスのアンバランスが生じることを抑制することができる。
【００５５】
（実施形態２）
本実施形態は、図１４、図１５に示すごとく、第２枝部４２２の一対の端子接続部４２４が、Ｘ方向における同じ側の面においてパワー端子２１と接続されている、電力変換装置１の形態である。
【００５６】
すなわち、第１枝部４１２と第２枝部４２２との配列方向における同じ側の面において、一対の端子接続部４２４がそれぞれパワー端子２１と接続されている。
第２枝部４２２における一対の端子接続部４２４を繋ぐ連結部４２５は、パワー端子２１における第２本体板部４２１と反対側に配置されている。すなわち、図１４に示すごとく、連結部４２５は、Ｙ方向における端子接続部４２４の先端において、一対の端子接続部４２４を連結している。
【００５７】
一対の端子接続部４２４のうちの一方は、実施形態１と同様に、突出部４２３の先端部と連続して平板部を構成している。本形態においては、連結部４２５が、一方の端子接続部４２４の先端からＸ方向に屈曲して形成されている。すなわち、連結部４２５の主面は、Ｙ方向を向いている。そして、連結部４２５は、Ｙ方向において、パワー端子２１に対して第２本体板部４２１から遠い側に配置される。そして、連結部４２５における、突出部４２３から遠い側の端部から、Ｙ方向における第２本体板部４２１側に向って折り返されて、他方の端子接続部４２４が形成されている。
その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００５８】
本形態においては、第２枝部４２２の一対の端子接続部４２４が、Ｘ方向における同じ側の面においてパワー端子２１と接続されている。それゆえ、積層配置された半導体モジュール２のパワー端子２１に対する、第２枝部４２２の端子接続部４２４の位置決めを容易にすることができる。
【００５９】
すなわち、端子接続にあたっては、まず、図１６に示すごとく、複数のパワー端子２１と複数の端子接続部４２４とが、Ｘ方向に交互に並ぶように、半導体モジュール２の積層体に対して第２バスバー４２を配置することとなる。それゆえ、隣り合うパワー端子２１の間に複数の端子接続部４２４を配置する等の必要がないため、半導体モジュール２の積層体に対する第２バスバー４２を配置が容易となる。そして、半導体モジュール２の積層体に対して第２バスバー４２をＸ方向に移動させることで、端子接続部４２４とパワー端子２１との位置決めが容易にできる。
【００６０】
また、例えば、パワー端子２１と端子接続部４２４とを溶接等する際には、まず、互いに対向配置したパワー端子２１と端子接続部４２４とを、チャック治具にて挟み込む（図示略）。このとき、複数対のパワー端子２１及び端子接続部４２４を、連動する複数のチャック治具にてそれぞれ挟み込む場合、パワー端子２１と端子接続部４２４との配置関係が揃っていることで、チャック治具の構造が複雑になることを防ぐことができる。
【００６１】
また、連結部４２５は、パワー端子２１における第２本体板部４２１と反対側に配置されている。これにより、第２枝部４２２の構成を簡素化して、製造コストを低減することができる。すなわち、連結部４２５を上記の配置とすることで、第２枝部４２２における複数の屈曲部を、Ｚ方向の軸の周りの屈曲とすることができる。つまり、第２枝部４２２の突出部４２３に対して、その板厚方向（すなわちＸ方向）及び突出方向（すなわちＹ方向）の双方に直交する方向（すなわちＺ方向）の軸を中心とした屈曲とすることができる。
【００６２】
これにより、第２本体板部４２１を形成する際、第２本体板部４２１から突出させた長尺の分岐部を、その長手方向の複数箇所において、二次元的に屈曲させることで、容易に、連結部４２５及び一対の端子接続部４２４を形成することができる。そして、曲げ加工する前の状態の第２バスバー４２の形状（すなわち、第２バスバー４２の展開形状）を簡素化することができる。その結果、材料歩留まりも向上させることができ、また、製造も容易となる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００６３】
（実施形態３）
本実施形態は、図１７、図１８に示すごとく、第２枝部４２２の一対の端子接続部４２４を、突出部４２３に対してＸ方向の両側に配置した形態である。
【００６４】
第２枝部４２２の突出部４２３は、第２本体板部４２１から、Ｙ方向に突出している。そして、突出部４２３の先端部において、一対の連結部４２５が、突出部４２３からＸ方向の両側へそれぞれ延びている。一対の連結部４２５におけるＸ方向の端縁に、端子接続部４２４が形成されている。
【００６５】
一対の端子接続部４２４の主面は、Ｘ方向を向いている。突出部４２３の主面も、Ｘ方向を向いている。突出部４２３と一対の端子接続部４２４とのそれぞれの間隔は、互いに同等としてある。つまり、一対の連結部４２５のＸ方向長さは、同等としてある。連結部４２５の主面は、Ｚ方向を向いている。
本形態において、第２枝部４２２は、突出部４２３の板厚の中心を通る平面であって、Ｘ方向に直交する平面を中心とした、略面対称形状を有する。
その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００６６】
本形態においては、並列モジュール群２Ｂにおける２つの半導体モジュール２をそれぞれ通る電流経路のインダクタンスの偏りを、一層低減することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００６７】
なお、上記実施形態３の変形例として、例えば、連結部４２５の主面方向をＹ方向として、Ｙ方向における第２本体板部４２１と反対側の端縁において、突出部４２３と端子接続部４２４とを連結する構成とすることもできる。
【００６８】
上記実施形態においては、第１バスバー４１を正極側のバスバーとし、第２バスバー４２を負極側のバスバーとした形態を示したが、第１バスバー４１と第２バスバー４２の極性は、逆にすることもできる。
【００６９】
上記実施形態においては、半導体モジュールとして、２つのスイッチング素子を内蔵したものを用いた形態を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、４つ以上のスイッチング素子を内蔵した半導体モジュールを用いてもよい。また、スイッチング素子を一つ内蔵した半導体モジュールを用いることもできる。この場合、例えば２つの半導体モジュールを互いに直列接続して、一方を上アーム側、他方を下アーム側とすることが考えられる。そして、上下アームの一対の半導体モジュールの直列体を２組、並列接続して、並列モジュール群を構成することが考えられる。
これらの場合も、上記実施形態を適宜変形することで、同様の作用効果を得ることができる。
【００７０】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１  電力変換装置
２  半導体モジュール
２０  スイッチング回路部
２Ｂ  並列モジュール群
３  コンデンサ
４１  第１バスバー
４１１  第１本体板部
４１２  第１枝部
４２  第２バスバー
４２１  第２本体板部
４２２  第２枝部
４２３  突出部
４２４  端子接続部
【図１】
2019161997.tif 000003
【図２】
2019161997.tif 000004
【図３】
2019161997.tif 000005
【図４】
2019161997.tif 000006
【図５】
2019161997.tif 000007
【図６】
2019161997.tif 000008
【図７】
2019161997.tif 000009
【図８】
2019161997.tif 000010
【図９】
2019161997.tif 000011
【図１０】
2019161997.tif 000012
【図１１】
2019161997.tif 000013
【図１２】
2019161997.tif 000014
【図１３】
2019161997.tif 000015
【図１４】
2019161997.tif 000016
【図１５】
2019161997.tif 000017
【図１６】
2019161997.tif 000018
【図１７】
2019161997.tif 000019
【図１８】
2019161997.tif 000020