(57)【要約】【課題】外形寸法の小さい電力変換装置を提供する。【解決手段】互いに電圧の異なる第１電源及び第２電源からそれぞれ入力される直流電力を電圧変換する第１コンバータ部１６及び第２コンバータ部１７と、第１コンバータ部１６または第２コンバータ部１７において電圧変換された直流電力を交流電力に変換するインバータ部１８とを備えた電力変換装置１である。第１コンバータ部１６は、第１電源８０と接続される一対の入力端子３００を備えた第１端子接続部３０を有し、第２コンバータ部１７は、第２電源８１と接続される一対の入力端子３１０を備えた第２端子接続部３１を有している。そして、第１端子接続部３０と第２端子接続部３１とは、電力変換装置１における同じ端面である入力側端面１５に沿って配設されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに電圧の異なる第１電源及び第２電源からそれぞれ入力される直流電力を電圧変換する第１コンバータ部及び第２コンバータ部と、上記第１コンバータ部または第２コンバータ部において電圧変換された直流電力を交流電力に変換するインバータ部とを備えた電力変換装置であって、
上記第１コンバータ部は、上記第１電源と接続される一対の入力端子を備えた第１端子接続部を有し、
上記第２コンバータ部は、上記第２電源と接続される一対の入力端子を備えた第２端子接続部を有し、
上記第１端子接続部と上記第２端子接続部とは、上記電力変換装置における同じ端面である入力側端面に沿って配設されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置において、上記第１端子接続部における低電位側の入力端子と、上記第２端子接続部における低電位側の入力端子とが互いに隣接して配置されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電力変換装置において、上記第１コンバータ部は第１リアクトルを有し、上記第２コンバータ部は第２リアクトルを有し、上記第１リアクトル及び上記第２リアクトルにおける一方の電極端子が、各々上記第１端子接続部及び上記第２端子接続部における高電位側の入力端子を構成していることを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換装置において、上記第１コンバータ部は第１コンデンサを有し、上記第２コンバータ部は第２コンデンサを有し、上記第１コンデンサの一方の電極及び上記第２コンデンサの一方の電極は、共通の低電位側コンデンサ端子接続部に接続されており、該低電位側コンデンサ端子接続部は上記第１端子接続部及び上記第２端子接続部における低電位側の入力端子と導通していることを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電力変換装置において、上記低電位側コンデンサ端子接続部は上記電力変換装置における上記入力側端面に沿って配設されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の電力変換装置において、上記第１端子接続部と上記第２端子接続部との間に上記低電位側コンデンサ端子接続部が配設されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電力変換装置において、上記第１コンデンサの他方の電極と接続されるとともに上記第１端子接続部の高電位側の入力端子と導通している第１高電位側コンデンサ端子接続部と、上記第２コンデンサの他方の電極と接続されるとともに第２端子接続部の高電位側の入力端子と導通している第２高電位側コンデンサ端子接続部とが、上記入力側端面に沿って上記低電位側コンデンサ端子接続部を挟む両側に配置されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力変換装置において、上記第１コンバータ部、上記第２コンバータ部及び上記インバータ部にそれぞれ含まれる複数の半導体モジュールが、上記入力側端面に直交する方向に配列されており、上記第１リアクトルと上記第１コンバータ部に含まれる上記半導体モジュールの主電極端子とを電気的に接続する第１バスバと、上記第２リアクトルと上記第２コンバータ部に含まれる半導体モジュールの主電極端子とを電気的に接続する第２バスバとを有し、上記第１バスバ及び上記第２バスバは各々上記半導体モジュールの配列方向に延びる本体部を備え、上記第１バスバの本体部と上記第２バスバの本体部との間に、上記半導体モジュールの主電極端子が配されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電力変換装置において、上記第１コンバータ部、上記第２コンバータ部及び上記インバータ部にそれぞれ含まれる複数の上記半導体モジュールと、該半導体モジュールの両主面に配される複数の冷媒流路とが互いに積層されて積層体を構成しており、上記第１リアクトルと上記第２リアクトルとが上記積層体の積層方向の一端に配置されていることを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つのコンバータ部とインバータ部とを備えた電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド自動車等には、モータを駆動させるため、バッテリからの直流電力を交流電力に変換する電力変換装置が搭載されている。該電力変換装置は、例えばエンジンルーム内等の限られた空間に搭載するため、小型のものが望まれている。
【０００３】
上記の電力変換装置の例として、特許文献１に開示された電力変換装置が提案されている。この電力変換装置は、バッテリから供給される直流電力を昇圧するコンバータ部と、コンバータ部により昇圧された直流電力を交流電力に変換するインバータ部とを一体化することで、電力変換装置の小型化を実現しようとするものである。
【０００４】
ところで、近年の環境意識の高まりから、例えば燃料電池等の直流発電装置を備えた電気自動車の開発が行われている。このような電気自動車は、上記直流発電装置及びバッテリの２つの電源を備えており、両者の供給する直流電力の電圧が互いに異なる場合がある。この場合には、例えば上記２つの電源からそれぞれ供給される直流電力を個別に電圧変換するために、２つのコンバータ部を必要とする。この場合において、上記２つのコンバータ部をインバータ部と一体化して、電力変換装置の小型化を図ることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−７２０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記電力変換装置に２つのコンバータ部を組み込もうとすると、上記直流電力の入力端子を接続する、端子接続部の配置が問題となる。つまり、第１のコンバータ部に加えて第２のコンバータ部を上記電力変換装置に組み込む場合、上記第１のコンバータ部に直流電力を入力する端子接続部に加え、上記第２のコンバータ部に直流電力を入力する端子接続部を配設することとなる。そうすると、上記２つの端子接続部の配置の仕方によっては上記電力変換装置の外形寸法が大きくなるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記の背景に鑑みてなされたもので、２つのコンバータ部を備えつつも、外形寸法が小さい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、互いに電圧の異なる第１電源及び第２電源からそれぞれ入力される直流電力を電圧変換する第１コンバータ部及び第２コンバータ部と、上記第１コンバータ部または第２コンバータ部において電圧変換された直流電力を交流電力に変換するインバータ部とを備えた電力変換装置であって、
上記第１コンバータ部は、上記第１電源と接続される一対の入力端子を備えた第１端子接続部を有し、
上記第２コンバータ部は、上記第２電源と接続される一対の入力端子を備えた第２端子接続部を有し、
上記第１端子接続部と上記第２端子接続部とは、上記電力変換装置における同じ端面である入力側端面に沿って配設されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００９】
上記電力変換装置は、上記第１コンバータ部と上記第２コンバータ部とを上記インバータ部と一体化してなる。これにより、上記第１コンバータ部及び上記第２コンバータ部の少なくとも一方と上記インバータ部を別体にした場合と比べ、これらの配置スペースをコンパクト化することが可能となる。
【００１０】
また、上記第１端子接続部と上記第２端子接続部とが、上記電力変換装置における同じ端面である入力側端面に沿って配設されている。そのため、上記インバータ部に対して上記第１コンバータ部に加えて上記第２コンバータ部をも一体化したことによって上記第２端子接続部が増えても、それによって上記電力変換装置の外形寸法が増大することを防ぐことができる。つまり、上記第１端子接続部と上記第２端子接続部とがそれぞれ上記電力変換装置の異なる端面に配設されている場合と比べ、上記電力変換装置の外形寸法を小さくすることができる。
【００１１】
以上のごとく、上記態様によれば、２つのコンバータ部を備えつつも、外形寸法が小さい電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例における、電力変換装置の側面図（横方向Ｙに垂直な平面における断面図）。
【図２】実施例における、積層体とリアクトルとを保持したフレームを、半導体モジュールの主電極方向から見た平面図（図１のＡ−Ａ線矢視断面図）。
【図３】実施例における、コンデンサモジュールの平面図（図１のＢ−Ｂ線矢視断面図）。
【図４】実施例における、端子接続部の接続状態を示した側面図（図１のＣ−Ｃ線矢視断面図）。
【図５】実施例における、高電位側の入力端子と高電位側コンデンサ接続端子とを接続する接続部材の斜視図。
【図６】実施例における、低電位側の入力端子と低電位側コンデンサ接続端子とを接続する接続部材の斜視図。
【図７】実施例における、電力変換装置の回路を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上記電力変換装置において、上記第１端子接続部の一対の入力端子には、上記第１電源から直流電力を供給する、一対の出力端子が接続される。また、上記第２端子接続部の一対の入力端子には、上記第２電源から直流電力を供給する、一対の出力端子が接続される。これにより、上記電力変換装置には、互いに電圧の異なる２つの直流電力が供給される。
【００１４】
上記第１端子接続部及び第２端子接続部は、例えば樹脂等により形成される端子台であってもよい。この場合、上記第１電源及び上記第２電源の出力端子と、上記第１端子接続部及び上記第２端子接続部の入力端子とを上記端子台においてボルト等で締結することで、確実に電気的な接続を行うことが可能となる。
【００１５】
なお、上記端子台が形成されない場合には、上記第１電源及び上記第２電源の出力端子と、上記第１端子接続部及び上記第２端子接続部の入力端子とを、それぞれボルト等で締結する方法や、抵抗溶接により接続する方法等を採用することができる。
【００１６】
また、上記第１端子接続部における低電位側の入力端子と、上記第２端子接続部における低電位側の入力端子とが互いに隣接して配置されていてもよい（請求項２）。
この場合には、上記第１端子接続部及び上記第２端子接続部の各々における高電位側の入力端子の間の距離を、低電位側の入力端子の間の距離より大きくすることができる。そのため、互いに電位が異なる上記第１端子接続部の高電位側の入力端子と、上記第２端子接続部の高電位側の入力端子との距離を充分大きくとることができる。その結果、両者間の絶縁抵抗を大きくできるとともに、相互間におけるノイズ等の影響を抑制することが可能となる。
【００１７】
また、上記第１コンバータ部は第１リアクトルを有し、上記第２コンバータ部は第２リアクトルを有し、上記第１リアクトル及び上記第２リアクトルにおける一方の電極端子が、各々上記第１端子接続部及び上記第２端子接続部における高電位側の入力端子を構成していてもよい（請求項３）。
この場合には、上記第１リアクトル及び上記第２リアクトルと、上記第１端子接続部及び上記第２端子接続部との間を電気的に接続する配線部材を省略することができる。その結果、上記電力変換装置の部品点数を削減することができる。
【００１８】
また、上記第１コンバータ部は第１コンデンサを有し、上記第２コンバータ部は第２コンデンサを有し、上記第１コンデンサの一方の電極及び上記第２コンデンサの一方の電極は、共通の低電位側コンデンサ端子接続部に接続されており、該低電位側コンデンサ端子接続部は上記第１端子接続部及び上記第２端子接続部における低電位側の入力端子と導通していてもよい（請求項４）。
この場合には、上記第１コンデンサ及び上記第２コンデンサの一方の電極を接続する端子接続部を、上記低電位側コンデンサ端子接続部に共通化することができる。その結果、該低電位側コンデンサ端子接続部を簡素化し、部品点数を削減することが可能となる。
【００１９】
また、上記低電位側コンデンサ端子接続部は上記電力変換装置における上記入力側端面に沿って配設されていてもよい（請求項５）。
この場合には、上記低電位側コンデンサ端子接続部は、上記第１端子接続部及び上記第２端子接続部と同じ側端面に配設されることになる。その結果、上記電力変換装置の外形寸法を増大させることなく、上記低電位側コンデンサ端子接続部を配設することができる。
【００２０】
また、上記第１端子接続部と上記第２端子接続部との間に上記低電位側コンデンサ端子接続部が配設されていてもよい（請求項６）。
この場合には、上記低電位側コンデンサ端子接続部と、上記第１端子接続部及び上記第２端子接続部における低電位側の入力端子との間を電気的に接続する配線部材を小型化することができる。その結果、上記電力変換装置を簡素化することができる。
【００２１】
また、上記第１コンデンサの他方の電極と接続されるとともに上記第１端子接続部の高電位側の入力端子と導通している第１高電位側コンデンサ端子接続部と、上記第２コンデンサの他方の電極と接続されるとともに第２端子接続部の高電位側の入力端子と導通している第２高電位側コンデンサ端子接続部とが、上記入力側端面に沿って上記低電位側コンデンサ端子接続部を挟む両側に配置されていてもよい（請求項７）。
この場合には、上記第１コンバータ部及び第２コンバータ部に各々含まれるリアクトル及びコンデンサの端子接続部を、上記入力側端面に沿ってまとめて配設することができる。その結果、上記電力変換装置の外形寸法を増大させることなくリアクトル及びコンデンサの端子接続部を配設することができるとともに、該端子接続部における結線作業の作業性を向上させることができる。
【００２２】
また、上記第１コンバータ部、上記第２コンバータ部及び上記インバータ部にそれぞれ含まれる複数の半導体モジュールが、上記入力側端面に直交する方向に配列されており、上記第１リアクトルと上記第１コンバータ部に含まれる上記半導体モジュールの主電極端子とを電気的に接続する第１バスバと、上記第２リアクトルと上記第２コンバータ部に含まれる半導体モジュールの主電極端子とを電気的に接続する第２バスバとを有し、上記第１バスバ及び上記第２バスバは各々上記半導体モジュールの配列方向に延びる本体部を備え、上記第１バスバの本体部と上記第２バスバの本体部との間に、上記半導体モジュールの主電極端子が配されていてもよい（請求項８）。
この場合には、上記第１バスバと上記第２バスバとの間に、十分な間隔をあけることができる。これにより、上記電力変換装置の動作中に、上記第１バスバ及び上記第２バスバの一方から発生する電磁的ノイズが他方に与える影響を低減することができる。
【００２３】
また、上記第１コンバータ部、上記第２コンバータ部及び上記インバータ部にそれぞれ含まれる複数の上記半導体モジュールと、該半導体モジュールの両主面に配される複数の冷媒流路とが互いに積層されて積層体を構成しており、上記第１リアクトルと上記第２リアクトルとが上記積層体の積層方向の一端に配置されていてもよい（請求項９）。
この場合には、上記冷媒流路の近傍に上記第１リアクトルと上記第２リアクトルとが配置されるため、上記第１リアクトル及び上記第２リアクトルから発生する熱を、上記冷媒流路へ放熱することができる。その結果、上記第１リアクトル及び上記第２リアクトルを小型化することが可能となり、上記電力変換装置の外形寸法を小さくすることができる。
【実施例】
【００２４】
上記電力変換装置の実施例について、図１〜図７を用いて説明する。
本例の電力変換装置１は、図７に示すごとく、互いに電圧の異なる第１電源８０及び第２電源８１からそれぞれ入力される直流電力を電圧変換する第１コンバータ部１６及び第２コンバータ部１７を備えている。また、電力変換装置１は、第１コンバータ部１６または第２コンバータ部１７において電圧変換された直流電力を交流電力に変換するインバータ部１８を備えている。
【００２５】
また、第１コンバータ部１６は、図２に示すごとく、第１電源８０と接続される一対の入力端子３００（３００ａ、３００ｂ）を備えた第１端子接続部３０を有し、第２コンバータ部１７は、第２電源８１と接続される一対の入力端子３１０（３１０ａ、３１０ｂ）を備えた第２端子接続部３１を有している。そして、第１端子接続部３０と第２端子接続部３１とは、図２に示すごとく、電力変換装置１における同じ端面である入力側端面１５に沿って配設されている。
【００２６】
電力変換装置１の第１コンバータ部１６、第２コンバータ部１７及びインバータ部１８は、バスバ等の配線部材により互いに接続され、図７に示す電力変換回路を構成している。第１端子接続部３０を介して第１電源８０より供給される直流電力と、第２端子接続部３１を介して第２電源８１より供給される直流電力とは、各々第１コンバータ部１６または第２コンバータ部１７で電圧変換された後にインバータ部１８に入力され、該インバータ部１８において交流電力に変換される。そして、インバータ部１８から出力される上記交流電力は、回転電機８６の駆動力となる。
【００２７】
第１コンバータ部１６は、図７に示すごとく、第１リアクトル２１と、第１コンデンサ５１と、複数の半導体モジュール２０とを有し、昇圧コンバータ回路を構成している。本例では、第１リアクトル２１の一方の電極端子２３が第１コンデンサ５１の一方の電極５１０と導通し、第１リアクトル２１の他方の電極端子２４が、互いに直列に接続された２つの半導体モジュール２０の接続点と導通するよう、バスバ等の配線部材により電気的に接続されている。そして、第１コンデンサ５１の一方の電極５１０に第１電源８０の高電位側の出力端子８２が、他方の電極５１１に低電位側の出力端子８３が各々接続される。
【００２８】
第２コンバータ部１７は、図７に示すごとく、第２リアクトル２２と、第２コンデンサ５２と、２つの半導体モジュール２０とを有し、第１コンバータ部１６と同様の昇圧コンバータ回路を構成している。つまり、第２リアクトル２２の一方の電極端子２５が第２コンデンサ５２の一方の電極５２０と導通し、第２リアクトル２２の他方の電極端子２６が、互いに直列に接続された２つの半導体モジュール２０の接続点と導通するよう、バスバ等の配線部材により電気的に接続されている。そして、第２コンデンサ５２の一方の電極５２０に第２電源８１の高電位側の出力端子８４が、他方の電極５２１に低電位側の出力端子８５が各々接続される。
【００２９】
第１コンバータ部１６と第２コンバータ部１７とは、第１電源８０と第２電源８１との互いに異なる電圧を所定の同じ電圧まで昇圧して、直流電力をインバータ部１８へ供給できるよう構成してある。なお、本例では、第１電源８０は燃料電池であり、第２電源８１はバッテリである。
【００３０】
インバータ部１８は、複数の半導体モジュール２０及び平滑コンデンサ５３をバスバ等の配線部材により電気的に接続することで、２つのインバータ回路１８０（１８０ａ、１８０ｂ）を構成している。本例では、図７に示すごとく、２つのインバータ回路１８０ａ及び１８０ｂを、各々６つの半導体モジュール２０と共通の平滑コンデンサ５３とを用いて構成しており、インバータ回路１８０の各々に対し１つずつの回転電機８６が接続される。
【００３１】
各々のインバータ回路１８０は、互いに直列に接続された２つの半導体モジュール２０からなる直列体が、並列に３対接続されることで構成されており、その両端に第１コンバータ部１６及び第２コンバータ部１７から出力される直流電力が入力される。そして、上記３対の直列体のそれぞれにおける２つの半導体モジュール２０の接続点と三相交流の回転電機８６の３つの電極とがそれぞれ接続される。
【００３２】
次に、電力変換装置１の構造を説明する。電力変換装置１は、図１に示すごとく、略直方体状のケース１０に構成部品を収容してなる。このケース１０内に、第１コンバータ部１６、第２コンバータ部１７及びインバータ部１８が収容されている。
【００３３】
第１コンバータ部１６、第２コンバータ部１７及びインバータ部１８にそれぞれ含まれる半導体モジュール２０は、図２に示すごとく、複数の冷媒流路４１と交互に積層されて積層体４０を形成している。この積層体４０は、図２に示すごとく、ケース１０内において積層方向（以下、この向きを「積層方向Ｘ」という。）の一端を入力側端面１５に向けて配置されている。
【００３４】
また、積層体４０の冷媒流路４１は、図２に示すごとく、冷媒導入パイプ４２、冷媒排出パイプ４３及び連結管４５とともに、半導体モジュール２０を冷却する冷却器４を構成している。冷媒流路４１は、積層方向Ｘと直交する方向（以下、この方向を横方向Ｙという。）に長尺な冷却管４４によって構成されている。冷却器４は、この冷却管４４を積層方向Ｘに複数並べてなるとともに、その長手方向（横方向Ｙ）の両端部付近において、積層方向Ｘに隣り合う冷却管４４同士を連結管４５によって連結してなる。そして、冷却器４は、隣り合う冷却管４４の間に半導体モジュール２０の両主面を狭持することができるよう構成されている。これにより、半導体モジュール２０は、積層方向Ｘ、すなわち入力側端面１５の法線方向に配列されている。
【００３５】
なお本例では、隣り合う冷却管４４の間には、互いに直列に接続される２つの半導体モジュール２０が狭持されている。また、冷却器４は９本の冷却管４４を積層方向Ｘに並列しており、隣り合う冷却管４４の間に形成される８段のスペースに、それぞれ２つずつの半導体モジュール２０が互いに横方向Ｙに並んで配置されている。そして、上記のごとく８段に配列された半導体モジュール２０のうち、入力側端面１５に近い２段には第１コンバータ部１６及び第２コンバータ部１７に含まれる半導体モジュール２０が配置されている。より具体的には、入力側端面１５側の１段目には第２コンバータ部１７に含まれる一対の半導体モジュール２０が配置され、２段目には第１コンバータ部１６に含まれる一対の半導体モジュール２０が配置されている。
【００３６】
積層方向Ｘの一端に配された冷却管４４の横方向Ｙにおける両端には、図２に示すごとく、冷媒導入パイプ４２及び冷媒排出パイプ４３が配設されている。冷媒導入パイプ４２と冷媒排出パイプ４３とは、積層体４０における積層方向Ｘの一端を基端として積層方向Ｘへ延伸され、その先端を入力側端面１５と対向するケース１０の側面から突出させている。
【００３７】
これにより、冷媒導入パイプ４２から導入された冷却媒体は、連結管４５を適宜通り、各冷却管４４に分配されると共にその長手方向（横方向Ｙ）に流通可能となる。そして、各冷却管４４を流れる間に、冷却媒体は半導体モジュール２０との間で熱交換を行うことができる。熱交換により温度上昇した冷却媒体は、下流側の連結管４５を適宜通り、冷媒排出パイプ４３に導かれ、冷却器４より排出可能である。
【００３８】
半導体モジュール２０は、ＩＧＢＴ素子等のスイッチング素子２０１を内蔵している。半導体モジュール２０は、図１に示すごとく、スイッチング素子２０１等を樹脂モールドしてなるモールド部２０２と、該モールド部２０２から互いに反対方向に突出した主電極端子２０３及び制御端子２０４とから構成される。
【００３９】
この半導体モジュール２０は、積層体４０において主電極端子２０３及び制御端子２０４が積層方向Ｘ及び横方向Ｙの双方に直交する方向（以下、高さ方向Ｚという。）に突出するよう配置されている。積層体４０に対し、制御端子２０４が突出している側には、図１に示すごとく制御基板２７が設けられている。制御基板２７は、制御端子２０４と適宜接続されており、各々の半導体モジュール２０におけるスイッチング素子２０１の動作を制御することができるよう構成されている。一方、積層体４０に対し、主電極端子２０３が突出している側には、後述するコンデンサモジュール５が配置されている。
【００４０】
また、積層体４０の積層方向Ｘにおける一端には、図２に示すごとく、第１コンバータ部１６の第１リアクトル２１と、第２コンバータ部１７の第２リアクトル２２とが配置されている。第１リアクトル２１及び第２リアクトル２２は、積層体４０と入力側端面１５との間に、横方向Ｙに互いに並んで配置されている。
【００４１】
第１リアクトル２１及び第２リアクトル２２は、ともに板棒状の素線をらせん状に巻き回してなる円筒状のコイルである。そして、その一方の電極端子２３及び２５は、入力側端面１５、すなわち積層方向Ｘに向けて形成されている。また、第１リアクトル２１の他方の電極端子２４と第２リアクトル２２の他方の電極端子２６とは、図２に示すごとく、横方向Ｙにおいて、電極の先端部２４０及び２６０が互いに反対方向になるよう形成されている。
【００４２】
このように配置された積層体４０、第１リアクトル２１及び第２リアクトル２２は、図２に示すごとく、ケース１０内において、これらを四方から囲むフレーム２に保持されている。そして、ケース１０の入力側端面１５と対向するフレーム２の側面２８は、入力側端面１５に沿う方向（横方向Ｙ）に互いに並んだ第１端子接続部３０と第２端子接続部３１を備えている。
【００４３】
第１端子接続部３０と第２端子接続部３１とは、各々一対の入力端子３００（３００ａ、３００ｂ）と３１０（３１０ａ、３１０ｂ）とを備えている。この２対の入力端子３００及び３１０において、図２及び図４に示すごとく、第１電源８０及び第２電源８１の低電位側の出力端子８３、８５が各々接続される低電位側の入力端子３００ｂと３１０ｂとは、互いに隣接して配置されている。つまり、該低電位側の入力端子３００ｂ及び３１０ｂは、第１電源８０及び第２電源８１の高電位側の出力端子８２、８４が各々接続される高電位側の入力端子３００ａと３１０ａとの間に配置されることになる。
【００４４】
また、第１端子接続部３０における高電位側の入力端子３００ａは、第１リアクトル２１における一方の電極端子２３の、積層方向Ｘに延伸した先端部より構成されている。同様に、第２端子接続部３１における高電位側の入力端子３１０ａは、第２リアクトル２２における一方の電極端子２５の、積層方向Ｘに延伸した先端部より構成されている。
【００４５】
このようにケース１０内に配置されたフレーム２（積層体４０）に対して、図１及び図３に示すごとく、高さ方向Ｚにおける半導体モジュール２０の主電極端子２０３が突出している方向に、第１コンバータ部１６の第１コンデンサ５１と、第２コンバータ部１７の第２コンデンサ５２と、インバータ部１８の平滑コンデンサ５３とを備えたコンデンサモジュール５が配置されている。第１コンデンサ５１、第２コンデンサ５２及び平滑コンデンサ５３は、それぞれ第１リアクトル２１、第２リアクトル２２及び積層体４０と対向する位置に配置されるとともに、樹脂ケース５０に一体に収容されてコンデンサモジュール５を構成している。
【００４６】
このコンデンサモジュール５における入力側端面１５に沿う端部５００には、図３に示すごとく、低電位側コンデンサ端子接続部５４と、第１高電位側コンデンサ端子接続部５６と、第２高電位側コンデンサ端子接続部５８とが形成されている。低電位側コンデンサ端子接続部５４は、図３に示すごとく、横方向Ｙにおける上記の端部５００の略中央に配設されている。そして、第１高電位側コンデンサ端子接続部５６と、第２高電位側コンデンサ端子接続部５８とは、低電位側コンデンサ端子接続部５４を挟む両側に夫々配設されている。
【００４７】
低電位側コンデンサ端子接続部５４には、図３に示すごとく、第１コンデンサ５１の一方の電極５１０と第２コンデンサ５２の一方の電極５２０との双方と電気的に接続されている低電位側接続部材５５の締結部５５０が配置されている。低電位側接続部材５５は、締結部５５０を基端として、第１コンデンサ５１の一方の電極５１０及び第２コンデンサ５２の一方の電極５２０の各々へ向けて導体を延伸させている。
【００４８】
また、図３に示すごとく、第１高電位側コンデンサ端子接続部５６には第１コンデンサ５１の他方の電極５１１と導通している第１高電位側接続部材５７の締結部５７０が配置されている。第１高電位側接続部材５７は、締結部５７０を基端として、第１コンデンサ５１の他方の電極５１１へ向けて導体を延伸させている。
【００４９】
同様に、第２高電位側コンデンサ端子接続部５８には第２コンデンサ５２の他方の電極５２１と導通している第２高電位側接続部材５９の締結部５９０が配置されている。第２高電位側接続部材５９は、第２高電位側コンデンサ端子接続部５８に配置されている締結部５９０を基端として、第２コンデンサ５２の他方の電極５２１へ向けて導体を延伸させている。
【００５０】
また、低電位側コンデンサ端子接続部５４と、第１高電位側コンデンサ端子接続部５６と、第２高電位側コンデンサ端子接続部５８とは、高さ方向Ｚから見て、これらと同じく入力側端面１５に沿って配置されている第１端子接続部３０及び第２端子接続部３１と干渉しない位置に配設されている。つまり、図４に示すごとく、横方向Ｙの両端に第１高電位側コンデンサ端子接続部５６と第２高電位側コンデンサ端子接続部５８とが配置されている。そして、その隣に各々第１端子接続部３０の高電位側の入力端子３００ａと第２端子接続部３１の高電位側の入力端子３１０ａとが配置されている。また、更にその隣には、第１端子接続部３０の低電位側の入力端子３００ｂと第２端子接続部３１の低電位側の入力端子３１０ｂと互いに隣接して配置されており、この間に低電位側コンデンサ端子接続部５４が配置されている。
【００５１】
また、低電位側コンデンサ端子接続部５４と第１高電位側コンデンサ端子接続部５６と第２高電位側コンデンサ端子接続部５８とは、図４に示すごとく、ケース１０の入力側端面１５側（積層方向Ｘ）から見て、横方向Ｙに互いに並んで配置されている。同様に第１端子接続部３０と第２端子接続部３１とは、入力側端面１５側（積層方向Ｘ）から見て、横方向Ｙに互いに並んで配置されている。そして、低電位側コンデンサ端子接続部５４、第１高電位側コンデンサ端子接続部５６及び第２高電位側コンデンサ端子接続部５８は、第１端子接続部３０及び第２端子接続部３１と高さ方向Ｚにおいて異なる位置に配置されている。
【００５２】
また、第１端子接続部３０と第２端子接続部３１とは、フレーム２に対して固定された端子台２９に、適宜各端子を載置した状態で構成されている。同様に、低電位側コンデンサ端子接続部５４、第１高電位側コンデンサ端子接続部５６及び第２高電位側コンデンサ端子接続部５８は、コンデンサモジュール５に対して固定された端子台５０１に、適宜各端子を載置した状態で構成されている。
【００５３】
図４に示すごとく、第１高電位側コンデンサ端子接続部５６の端子台５０１に載置された第１高電位側接続部材５７と第１端子接続部３０の端子台２９に載置された高電位側の入力端子３００ａとは、図５に示す配線部材５６０により互いに電気的に接続されている。配線部材５６０は、高さ方向Ｚに伸びる板棒状の本体部５６３の両端に、これに対して直交する方向に屈曲して形成された一端５６１及び他端５６２を有している。
【００５４】
この配線部材５６０の一端５６１は、第１高電位側接続部材５７の締結部５７０とともに第１高電位側コンデンサ端子接続部５６の端子台５０１においてボルト５０２により締結されている。また、他端５６２は高電位側の入力端子３００ａとともに第１端子接続部３０の端子台２９においてボルト２９０により締結されている。そして、他端５６２とともに第１電源８０の高電位側の出力端子８２が締結されることにより、第１コンデンサ５１の他方の電極５１１と第１リアクトル２１の一方の電極端子２３と第１電源８０の高電位側の出力端子８２とが、互いに電気的に接続されることになる。
【００５５】
同様に、第２高電位側コンデンサ端子接続部５８の端子台５０１に載置された第２高電位側接続部材５９と第２端子接続部３１の端子台２９に載置された高電位側の入力端子３１０ａとは、配線部材５６０により互いに電気的に接続されている。つまり、配線部材５６０の一端５６１は第２高電位側接続部材５９の締結部５９０とともに第２高電位側コンデンサ端子接続部５８の端子台５０１においてボルト５０２により締結され、他端５６２は高電位側の入力端子３１０ａとともに第２端子接続部３１の端子台２９においてボルト２９０により締結されている。そして、他端５６２とともに第２電源８１の高電位側の出力端子８４が締結されることにより、第２コンデンサ５２の他方の電極５２１と第２リアクトル２２の一方の電極端子２５と第２電源８１の高電位側の出力端子８４とが、互いに電気的に接続されることになる。
【００５６】
また、図４に示すごとく、第１端子接続部３０及び第２端子接続部３１の端子台２９に各々載置された低電位側の入力端子３００ｂ及び低電位側の入力端子３１０ｂと、低電位側コンデンサ端子接続部５４の端子台５０１に載置された低電位側接続部材５５とは、図６に示す配線部材５４０によって互いに電気的に接続されている。配線部材５４０は、横方向Ｙに伸びる板棒状の中央部５４２と、該中央部５４２の両端から、これと直交する方向（高さ方向Ｚ）の一方に延伸させて形成した一対の立設部５４４を有する。また、該立設部５４４の各々の端部を、これと直交する方向に屈曲させて形成した一端５４１及び、他端５４３を有する。そして、低電位側の入力端子３００ｂは、配線部材５４０の一端５４１より構成され、低電位側の入力端子３１０ｂは、配線部材５４０の他端５４３より構成されている。
【００５７】
低電位側接続部材５５の締結部５５０は、配線部材５４０の中央部５４２とともに低電位側コンデンサ端子接続部５４の端子台５０１においてボルト５０２により締結されている。そして、低電位側の入力端子３００ｂは、第１端子接続部３０の端子台２９において第１電源８０の低電位側の出力端子８３とともにボルト２９０により締結される。同様に、低電位側の入力端子３１０ｂは、第２端子接続部３１の端子台２９において第２電源８１の低電位側の出力端子８５とともにボルト２９０により締結される。これにより、第１電源８０の低電位側の出力端子８３と、第２電源８１の低電位側の出力端子８５と、第１コンデンサ５１の一方の電極５１０と、第２コンデンサ５２の一方の電極５２０とが互いに電気的に接続されることになる。
【００５８】
また、第１リアクトル２１の他方の電極端子２４及び第２リアクトル２２の他方の電極端子２６は、図２に示すごとく、各々その先端部２４０及び２６０において第１バスバ６または第２バスバ７と電気的に接続されている。これにより、第１リアクトル２１は第１バスバ６を介して第１コンバータ部１６に含まれる半導体モジュール２０と電気的に接続され、第２リアクトル２２は第２バスバ７を介して第２コンバータ部１７に含まれる半導体モジュール２０と電気的に接続されることになる。なお、第１バスバ６及び第２バスバ７を除く配線部材は、便宜上図１及び図２への記載を省略しているが、適宜半導体モジュール２０の主電極端子２０３に電気的に接続されている。
【００５９】
第１バスバ６は、板棒状の本体部６０と、該本体部６０と直交する方向に延びる主電極接続部６１よりなる。つまり、第１バスバ６は、第１リアクトル２１の他方の電極端子２４を基端として、積層方向Ｘの積層体４０側に本体部６０が延設されるとともに、その先端から主電極接続部６１が横方向Ｙの半導体モジュール２０側に延設されている。
【００６０】
また、第２バスバ７は、第１バスバ６と同様の構造を有する。つまり、第２バスバ７は、第２リアクトル２２の他方の電極端子２６を基端として、積層方向Ｘの積層体４０側に本体部７０が延設されるとともに、その先端から主電極接続部７１が横方向Ｙの半導体モジュール２０側に延設されている。そして、第１バスバ６の本体部６０と第２バスバ７の本体部７０との間に、半導体モジュール２０の主電極端子２０３が配置されている。すなわち、第１バスバ６と第２バスバ７とは、横方向Ｙに並んだ一対の半導体モジュール２０に対して、横方向Ｙの両側に配されている。そして、第１バスバ６と第２バスバ７とは、積層体４０における横方向Ｙの両端部付近において、積層方向Ｘに互いに平行に延設されている。
【００６１】
次に、本例の作用効果について説明する。電力変換装置１は、第１コンバータ部１６と第２コンバータ部１７とをインバータ部１８と一体化してなる。これにより、第１コンバータ部１６及び第２コンバータ部１７の少なくとも一方とインバータ部１８を別体にした場合と比べ、これらの配置スペースをコンパクト化することが可能となる。
【００６２】
また、図２に示すごとく、第１端子接続部３０と第２端子接続部３１とが、電力変換装置１における同じ端面である入力側端面１５に沿って配設されている。そのため、インバータ部１８に対して第１コンバータ部１６に加えて第２コンバータ部１７をも一体化したことによって第２端子接続部３１が増えても、それによって電力変換装置１の外形寸法が増大することを防ぐことができる。つまり、第１端子接続部３０と第２端子接続部３１とがそれぞれ電力変換装置１の異なる端面に配設されている場合と比べ、電力変換装置１の外形寸法を小さくすることができる。
【００６３】
また、図２に示すごとく、第１端子接続部３０における低電位側の入力端子３００ｂと、第２端子接続部３１における低電位側の入力端子３１０ｂとが互いに隣接して配置されている。これにより、第１端子接続部３０及び第２端子接続部３１の各々における高電位側の入力端子３００ａと３１０ａとの間の距離を、低電位側の入力端子３００ｂと３１０ｂとの間の距離より大きくすることができる。そのため、互いに電位が異なる第１端子接続部３０の高電位側の入力端子３００ａと、第２端子接続部３１の高電位側の入力端子３１０ａとの距離を充分大きくとることができる。その結果、両者間の絶縁抵抗を大きくできるとともに、相互間におけるノイズ等の影響を抑制することが可能となる。
【００６４】
また、図２に示すごとく、第１リアクトル２１及び第２リアクトル２２における一方の電極端子２３及び２５の先端部が、各々第１端子接続部３０及び第２端子接続部３１における高電位側の入力端子３００ａ及び３１０ａを構成している。そのため、第１リアクトル２１及び第２リアクトル２２と、第１端子接続部３０及び第２端子接続部３１との間を電気的に接続する配線部材を省略することができる。その結果、電力変換装置１の部品点数を削減することができる。
【００６５】
また、第１コンデンサ５１の一方の電極５１０及び第２コンデンサ５２の一方の電極５２０は、図３に示すごとく、低電位側接続部材５５により共通の低電位側コンデンサ端子接続部５４において電気的に接続されている。そして、図４に示すごとく、低電位側コンデンサ端子接続部５４において低電位側接続部材５５が第１端子接続部３０及び第２端子接続部３１における低電位側の入力端子３００ｂ及び３１０ｂと導通している。そのため、第１コンデンサ５１の一方の電極５１０及び第２コンデンサ５２の一方の電極５２０を接続する端子接続部を、低電位側コンデンサ端子接続部５４に共通化することができる。その結果、低電位側コンデンサ端子接続部５４を簡素化し、部品点数を削減することが可能となる。
【００６６】
また、図３に示すごとく、低電位側コンデンサ端子接続部５４は電力変換装置１における入力側端面１５に沿って配設されている。そして、第１高電位側コンデンサ端子接続部５６と第２高電位側コンデンサ端子接続部５８とが、入力側端面１５に沿って低電位側コンデンサ端子接続部５４を挟む両側に配置されている。そのため、第１コンバータ部１６及び第２コンバータ部１７に各々含まれるリアクトル及びコンデンサの端子接続部を、入力側端面１５に沿ってまとめて配設することができる。その結果、電力変換装置１の外形寸法を増大させることなくリアクトル及びコンデンサの端子接続部を配設することができるとともに、該端子接続部において結線作業の作業性を向上させることができる。
【００６７】
また、図４に示すごとく、第１端子接続部３０と第２端子接続部３１との間に低電位側コンデンサ端子接続部５４が配設されている。そのため、低電位側コンデンサ端子接続部５４と、第１端子接続部３０及び第２端子接続部３１における低電位側の入力端子３００ｂ及び３１０ｂとの間を電気的に接続する配線部材５４０を小型化することができる。その結果、電力変換装置１を簡素化することができる。
【００６８】
また、図２に示すごとく、第１バスバ６の本体部６０と第２バスバ７の本体部７０との間に、半導体モジュール２０の主電極端子２０３が配されている。そのため、第１バスバ６と第２バスバ７との間に、十分な間隔をあけることができる。その結果、電力変換装置１の動作中に、第１バスバ６及び第２バスバ７の一方から発生する電磁的ノイズが他方に与える影響を低減することができる。
【００６９】
また、図２に示すごとく、第１リアクトル２１と第２リアクトル２２とが積層体４０の積層方向Ｘの一端に配置されている。それ故、冷媒流路４１の近傍に第１リアクトル２１と第２リアクトル２２とが配置されるため、第１リアクトル２１及び第２リアクトル２２から発生する熱を、冷媒流路４１へ放熱することができる。その結果、第１リアクトル２１及び第２リアクトル２２を小型化することが可能となり、電力変換装置１の外形寸法を小さくすることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  電力変換装置
１５  入力側端面
１６  第１コンバータ部
１７  第２コンバータ部
１８  インバータ部
２０  半導体モジュール
２１  第１リアクトル
２２  第２リアクトル
３０  第１端子接続部
３００  入力端子
３１  第２端子接続部
３１０  入力端子
４０  積層体
５  コンデンサモジュール
６    第１バスバ
７    第２バスバ
【図１】
2013074722.tif 000003
【図２】
2013074722.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2013074722.tif 000007
【図６】
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【図７】
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