(57)【要約】【課題】複数層に分けて配置された各単位基板に電力ライン（バスバー）を接続する。【解決手段】複数の単位基板を２層に分けて配置する。各単位基板は電力の入出力を行う電力ブロックに接続される。複数の電力ブロック間の送電及び受電は、各単位基板に共通接続された電力ラインを介して行われる。電力ラインは、第１層の各単位基板に共通接続された第１層の層内バスバー（正側及び負側のバスバー）と、第２層の各単位基板に共通接続された第２層の層内バスバー（正側及び負側のバスバー）と、第１層及び第２層間に配置された層間バスバー（正側及び負側のバスバーＪ（＋）及びＪ（−））と、から成る。層間バスバーは、例えば、第２層の単位基板に設けられた穴部を通過するように、各単位基板の厚み方向に伸びる棒状又は板状の金属体である。【選択図】図１８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を出力する又は電力の入力を受ける電力ブロックが各々に接続される複数の単位基板と、前記複数の単位基板に対して共通の電力ラインとを備えて、前記複数の単位基板に接続された複数の電力ブロック間の送電及び受電を前記電力ラインを介して行い、
前記複数の単位基板は、第１層に配置された第１層単位基板、及び、前記第１層と異なる第２層に配置された第２層単位基板を含み、  
前記電力ラインは、前記第１層単位基板と前記第２層単位基板に対して正側電位を供給するための剛体の層間正側導体と、前記第１層単位基板と前記第２層単位基板に対して負側電位を供給するための剛体の層間負側導体と、を備える
ことを特徴とする電力制御装置。
【請求項２】
前記複数の単位基板は、前記第１層に配置された２個以上の第１層単位基板、及び、前記第２層に配置された１個以上の第２層単位基板を含み、  
前記電力ラインは、
前記２個以上の第１層単位基板の配列方向に沿って伸び、前記２個以上の第１層単位基板に対して共通に前記正側電位を供給するための剛体の第１層正側導体と、
前記２個以上の第１層単位基板の配列方向に沿って伸び、前記２個以上の第１層単位基板に対して共通に前記負側電位を供給するための剛体の第１層負側導体と、
前記２個以上の第１層単位基板の何れかにおいて一端が前記第１層正側導体に結合され、他端が前記第２層単位基板に結合されることによって、前記正側電位を前記第２層単位基板に供給する前記層間正側導体と、
前記２個以上の第１層単位基板の何れかにおいて一端が前記第１層負側導体に結合され、他端が前記第２層単位基板に結合されることによって、前記負側電位を前記第２層単位基板に供給する前記層間負側導体と、を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項３】
前記層間正側導体及び前記層間負側導体の夫々は、前記第２層単位基板に設けられた穴部を通過して各単位基板の厚み方向に伸びる導体にて形成される
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力制御装置。
【請求項４】
前記第１及び第２層単位基板間に所定の間隔を確保するためのスペーサ部を更に備え、
前記スペーサ部を前記層間正側導体及び前記層間負側導体を用いて形成した
ことを特徴とする請求項３に記載の電力制御装置。
【請求項５】
各第１層単位基板と前記第１層正側導体との間に配置された正側接続導体を介して前記正側電位が各第１層単位基板に供給され、
各第１層単位基板と前記第１層負側導体との間に配置された負側接続導体を介して前記負側電位が各第１層単位基板に供給され、
各単位基板の厚み方向における前記正側接続導体及び前記負側接続導体の大きさである、前記正側接続導体及び前記負側接続導体の高さは互いに異なり、
前記層間正側導体及び層間負側導体の夫々は、前記第１層単位基板の面方向に伸びる第１導体部と、前記第２層単位基板の面方向に伸びる第３導体部と、前記第１及び第３導体部間に配置される導体部であって且つ前記第２層単位基板が存在しない領域において前記第１層単位基板の厚み方向に伸びる第２導体部と、を有し、
前記層間正側導体における前記第１導体部は前記正側接続導体に結合され、
前記層間負側導体における前記第１導体部は前記負側接続導体に結合され、
前記層間正側導体及び前記層間負側導体における各第３導体部が、前記第２層単位基板上の接続導体を介して前記第２層単位基板に結合されることによって、前記正側電位及び前記負側電位が前記第２層単位基板に供給される
ことを特徴とする請求項２に記載の電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力の入出力制御を行う電力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電力ブロック間で送電及び受電を行う電力システムが、様々な機器、施設などで利用されている。例えば、或る電力システムでは、商用交流電源に基づく電力を出力する第１電力ブロックと、二次電池から成り、放電による送電又は充電のための受電を行う第２電力ブロックと、受電によって駆動する負荷を含んだ第３電力ブロックとを、スイッチ回路等を介して接続し、それらの電力ブロック間の送電及び受電を制御する（例えば、下記特許文献１参照）。このような電力システムでは、図２３に示す如く、第１〜第３電力ブロックに合わせて設計された専用基板が用意される。このような専用基板はシステムごとの個別設計を必要とするため、相応の開発コストがかかり、また拡張性に乏しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３１９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような事情を考慮して検討を重ねた結果、出願人は、開発コストの削減効果等が期待される基板構成技術の開発に成功した（尚、この基板構成技術は、本願発明の従来技術ではなく関連技術（related art）に相当する）。当該基板構成技術の詳細については後述するが、当該基板構成技術は、電力の送電及び受電用の電力ラインと組み合わせて用いられるものである。従って、上記基板構成技術に対して適用可能な電力ラインの開発が切望される。
【０００５】
そこで本発明は、好ましい電力ライン構造を有する電力制御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】
【０００６】
本発明に係る電力制御装置は、電力を出力する又は電力の入力を受ける電力ブロックが各々に接続される複数の単位基板と、前記複数の単位基板に対して共通の電力ラインとを備えて、前記複数の単位基板に接続された複数の電力ブロック間の送電及び受電を前記電力ラインを介して行い、前記複数の単位基板は、第１層に配置された第１層単位基板、及び、前記第１層と異なる第２層に配置された第２層単位基板を含み、前記電力ラインは、前記第１層単位基板と前記第２層単位基板に対して正側電位を供給するための剛体の層間正側導体と、前記第１層単位基板と前記第２層単位基板に対して負側電位を供給するための剛体の層間負側導体と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
これにより、複数層に分けて配列された各単位基板に対し、電力ラインを形成する導体を適切に接続することが可能となる。層間正側導体等を剛体の導体（例えば金属板）にて形成することで、比較的大きな電流に対しても対応することができる。
【０００８】
当該電力制御装置において、例えば、前記複数の単位基板は、前記第１層に配置された２個以上の第１層単位基板、及び、前記第２層に配置された１個以上の第２層単位基板を含んでいてもよく、前記電力ラインは、前記２個以上の第１層単位基板の配列方向に沿って伸び、前記２個以上の第１層単位基板に対して共通に前記正側電位を供給するための剛体の第１層正側導体と、前記２個以上の第１層単位基板の配列方向に沿って伸び、前記２個以上の第１層単位基板に対して共通に前記負側電位を供給するための剛体の第１層負側導体と、前記２個以上の第１層単位基板の何れかにおいて一端が前記第１層正側導体に結合され、他端が前記第２層単位基板に結合されることによって、前記正側電位を前記第２層単位基板に供給する前記層間正側導体と、前記２個以上の第１層単位基板の何れかにおいて一端が前記第１層負側導体に結合され、他端が前記第２層単位基板に結合されることによって、前記負側電位を前記第２層単位基板に供給する前記層間負側導体と、を備えていても良い。
【０００９】
具体的には例えば、前記層間正側導体及び前記層間負側導体の夫々は、前記第２層単位基板に設けられた穴部を通過して各単位基板の厚み方向に伸びる導体にて形成されていても良い。
【００１０】
これにより、複数の単位基板の配置スペースを小さく収めることが可能となる。
【００１１】
また例えば、当該電力制御装置は、前記第１及び第２層単位基板間に所定の間隔を確保するためのスペーサ部を更に備えていても良く、前記スペーサ部を前記層間正側導体及び前記層間負側導体を用いて形成しても良い。
【００１２】
これにより、別途のスペーサ部材を設ける必要性をなくすことが可能となる。
【００１３】
また例えば、各第１層単位基板と前記第１層正側導体との間に配置された正側接続導体を介して前記正側電位が各第１層単位基板に供給され、各第１層単位基板と前記第１層負側導体との間に配置された負側接続導体を介して前記負側電位が各第１層単位基板に供給され、各単位基板の厚み方向における前記正側接続導体及び前記負側接続導体の大きさである、前記正側接続導体及び前記負側接続導体の高さは互いに異なり、前記層間正側導体及び層間負側導体の夫々は、前記第１層単位基板の面方向に伸びる第１導体部と、前記第２層単位基板の面方向に伸びる第３導体部と、前記第１及び第３導体部間に配置される導体部であって且つ前記第２層単位基板が存在しない領域において前記第１層単位基板の厚み方向に伸びる第２導体部と、を有し、前記層間正側導体における前記第１導体部は前記正側接続導体に結合され、前記層間負側導体における前記第１導体部は前記負側接続導体に結合され、前記層間正側導体及び前記層間負側導体における各第３導体部が、前記第２層単位基板上の接続導体を介して前記第２層単位基板に結合されることによって、前記正側電位及び前記負側電位が前記第２層単位基板に供給されてもよい。
【００１４】
このような構成によっても、複数層に分けて配列された各単位基板に対し、電力ラインを形成する導体を適切に接続することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、好ましい電力ライン構造を有する電力制御装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る単位基板及び電力ブロックの概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電力システムの全体構成図である。
【図３】単位基板における、電力入出力端子、スイッチ回路及び電力ライン間の接続方法例を示す図である。
【図４】複数の単位基板を２つの層に分けて配置する方法を示す図である。
【図５】複数の単位基板を２つの層に分けて配置する方法を示す図である。
【図６】単位基板に正側電位及び負側電位用の２つの入力部が設けられている様子を示す図である。
【図７】本発明の第１実施例に係り、同一層における３つの単位基板の接続状態を示す図である。
【図８】本発明の第１実施例に係り、単位基板と層内バスバーとの接続構造を示す図である。
【図９】本発明の第１実施例に係る層間接続構造を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施例に係る層間接続構造を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施例に係る層間バスバーの平面図である。
【図１２】本発明の第１実施例に係り、正側電位及び負側電位の層内バスバー間の絶縁距離を示す図である。
【図１３】本発明の第２実施例に係る層内バスバーの斜視図である。
【図１４】本発明の第２実施例に係る層内バスバーの平面図である。
【図１５】本発明の第２実施例に係り、同一層における３つの単位基板の接続状態を示す図である。
【図１６】本発明の第３実施例に係る層内バスバーの分解斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図１７】本発明の第３実施例に係り、同一層における３つの単位基板の接続状態を示す図である。
【図１８】本発明の第４実施例に係る層間接続構造の概略構成図である。
【図１９】本発明の第４実施例の層間接続構造において用いられる導電性部材を示した図である。
【図２０】本発明の第４実施例に係り、層間接続された単位基板及びその周辺部材の断面図である。
【図２１】本発明の第５実施例に係る層間バスバーの斜視図である。
【図２２】本発明の第５実施例に係り、層間接続された単位基板及びその周辺部材の断面図である。
【図２３】従来の電力システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、物理量、状態量又は部材等を参照する記号又は符号を記すことによって該記号又は符号に対応する情報、物理量、状態量又は部材等の名称を省略又は略記することがある。
【００１８】
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る電力ブロック単位基板（以下、単位基板という）ＵＵの概略構成図である。図１（ｂ）は、１つの単位基板ＵＵに接続されるべき１つの電力ブロックＰＰを示している。本実施形態においては、１つの単位基板は、基本的に、１つの電力ブロックＰＰにのみ接続される。本実施形態において、基板とは、電子部品を実装したプリント基板を指す。図２は、本発明の実施形態に係る電力システム（電力制御システム）３０の全体構成図である。図２に示すように、複数の単位基板ＵＵを用いて電力システム３０が形成されるが、まず、１つの電力ブロックＰＰと共に１つの単位基板ＵＵについて説明する。 
【００１９】
単位基板ＵＵには、スイッチ回路１、制御部２及び保護回路３が実装されており、更に、電力入出力端子４及び通信ポート５が設けられている。図１（ａ）の構成例では、制御部２と、スイッチ回路１及び保護回路３とを、別々の基板に実装しており、これらの基板を合わせたものを単位基板ＵＵという。但し、スイッチ回路１、制御部２及び保護回路３を単一の基板に実装するようにしても良い。電力入出力端子４（以下、端子４と略記することがある）は、正側端子及び負側端子から成る一対の端子である。電力ブロックＰＰに設けられた電力入出力端子１１（以下、端子１１と略記することがある）も、正側端子及び負側端子から成る一対の端子である。電力ブロックＰＰは、端子１１から電力を出力する、又は、端子１１にて電力を受ける。端子４の正側端子と端子１１の正側端子を接続し、端子４の負側端子と端子１１の負側端子を接続することができる。
【００２０】
スイッチ回路１は、第１及び第２導通端子を備える。スイッチ回路１が電力システム３０に組み込まれたとき、スイッチ回路１の第１導通端子は電力ラインＰＢＵＳに接続され、第２導通端子は端子４に接続される（図２参照）。ここで、電力ラインＰＢＵＳは、２本の電力ラインＰＢＵＳ（＋）及びＰＢＵＳ（−）から成る。電力ラインＰＢＵＳ（＋）は端子４の正側端子に接続され、電力ラインＰＢＵＳ（−）は端子４の負側端子に接続される。スイッチ回路１を、電力ラインＰＢＵＳ（＋）と端子４の正側端子の間、電力ラインＰＢＵＳ（−）と端子４の負側端子の間、又は、その両方の間に設けることができる。図３に、ＰＢＵＳ（＋）と端子４の正側端子の間とＰＢＵＳ（−）と端子４の負側端子の間にスイッチ回路１を設けた場合の構成例を示す。尚、用語「ライン」は「配線」と同義である。
【００２１】
スイッチ回路１は、半導体スイッチング素子から成り、第１及び第２導通端子間を導通又は非導通させることができる。但し、スイッチ回路１を機械式リレー等にて形成することも可能である。スイッチ回路１において、第１及び第２導通端子間が導通することをスイッチ回路１のオンと表現し、第１及び第２導通端子間が非導通になることをスイッチ回路１のオフと表現する。
【００２２】
制御部２は、スイッチ回路１のオン又はオフを切り替え制御する。制御部２は、通信機能を有し、通信ポート５を介して、通信機能を備えた他の任意のブロックとの間で通信が可能である。保護回路３は、特定の条件下においてスイッチ回路１を強制的にオフすることができる。尚、制御部２は保護回路３に対しても所定の制御を成すことができる。
【００２３】
図２に示す如く、電力システム３０は、メイン制御部とも呼ぶことのできるバッテリ充放電制御ユニット（以下、ＢＭＵ（Battery Management Unit）という）３１と、複数の単位基板ＵＵを有して構成されるバッテリ充放電スイッチ回路ユニット（以下、ＢＳＵ（Battery Switching Unit）という）３２と、を備える。ＢＳＵ３２に複数の電力ブロックＰＰを接続することができ、ＢＳＵ３２に接続されるべき電力ブロックＰＰの個数に合わせた個数の単位基板ＵＵをＢＳＵ３２に設けておくことができる。図２の例では、ＢＳＵ３２にｎ個の電力ブロックＰＰが接続されるため、それに合わせて、ＢＳＵ３２にｎ個の単位基板ＵＵが設けられている。ｎは２以上の整数である。
【００２４】
ＢＳＵ３２に設けられた第１〜第ｎの単位基板ＵＵを、必要に応じて記号ＵＵ［１］〜ＵＵ［ｎ］にて表し、単位基板ＵＵ［ｉ］に接続される電力ブロックＰＰを、必要に応じて記号ＰＰ［ｉ］にて表す（ｉは整数）。また、必要に応じて、単位基板ＵＵ［ｉ］におけるスイッチ回路１、制御部２、保護回路３、端子４及び通信ポート５を、それぞれ記号１［ｉ］、２［ｉ］、３［ｉ］、４［ｉ］及び５［ｉ］にて表すと共に、電力ブロックＰＰ［ｉ］における端子１１を記号１１［ｉ］にて表す。
【００２５】
ＢＳＵ３２には、単位基板ＵＵ［１］〜ＵＵ［ｎ］に対して共通のバスラインである電力ラインＰＢＵＳが、単位基板ＵＵ［１］〜ＵＵ［ｎ］を横断するように設けられており、単位基板ＵＵ［１］〜ＵＵ［ｎ］は、少なくとも電力ラインＰＢＵＳを介して互いに接続されている。ＢＳＵ３２において、スイッチ回路１［１］〜１［ｎ］の第１導通端子は電力ラインＰＢＵＳに共通接続される。スイッチ回路１［ｉ］の第２導通端子は端子４［ｉ］に接続され、端子４［ｉ］は電力ブロックＰＰ［ｉ］の端子１１［ｉ］に接続される。
【００２６】
単位基板ＵＵ［１］〜ＵＵ［ｎ］は、基本的に互いに同じ構成を有しており、単位基板ＵＵ［ｉ］の定格電流及び定格電圧の制限範囲内において、任意の単位基板ＵＵ［ｉ］に対し任意の種類の電力ブロックＰＰを接続可能である。電力ブロックＰＰの種類は様々である。例えば、或る電力ブロックＰＰは、直流電力を出力する太陽電池や、電力の放電及び充電を行う二次電池でありうるし、ＤＣ／ＡＣインバータに接続されたＡＣ負荷や、ＤＣ／ＤＣコンバータに接続されたＤＣ負荷でありうる。
【００２７】
各制御部２は、通信ポート５を介して他の制御部又はＢＭＵ３１と接続されており、任意の制御部２は、他の制御部２及びＢＭＵ３１との間で任意の情報を通信可能である。図２の例では、隣接する制御部２［ｉ］及び２［ｉ＋１］間で通信用の接続が成されていると共に制御部２［ｎ］及びＢＭＵ３１間で通信用の接続が成されている。ＢＭＵ３１は、単位基板ＵＵ［１］〜ＵＵ［ｎ］に接続された電力ブロックＰＰ［１］〜ＰＰ［ｎ］の種類に応じて、制御部２［１］〜２［ｎ］における切り替え制御の内容を統括的に制御することができる。ＢＭＵ３１及び制御部２［１］〜２［ｎ］の制御の下で、スイッチ回路１及び電力ラインＰＢＵＳを介し、電力ブロックＰＰ［１］〜ＰＰ［ｎ］間における送電及び受電（電力の受け渡し）が成される。
【００２８】
複数の電力ブロックＰＰ間で送電及び受電を行う場合、従来システムでは、システムの構成に合わせて当該システムの専用基板を開発及び作成する必要があったが、上述の電力システム３０によれば、このようなシステムごとの専用基板の開発及び作成は不要となる。送電及び受電を行う電力ブロックＰＰの個数に応じて必要枚数の単位基板ＵＵをＢＳＵ３２内に配置し、各単位基板ＵＵにおける動作をＢＭＵ３１にて統括管理することで、専用基板を用意した場合と同様の作用を得ることができる。
【００２９】
このような単位基板ＵＵの共通化は、基板開発の時間削減に寄与するだけでなく、保守性も向上させる。例えば、単位基板ＵＵ［１］〜ＵＵ［ｎ］の内、単位基板ＵＵ［１］に故障が発生した場合には、単位基板ＵＵ［１］のみを新品のそれに取り替える又は修理するだけで済むからである（上記専用基板を用いた場合には、専用基板を一括して取り替える又は修理する必要がある）。単位基板ＵＵを１つの電力ブロックを単位として共通化して用意しておくことで、それぞれの単位基板ＵＵを、個別に制御することができると共にＢＳＵ（電力制御装置）３２から個別に着脱可能になる。また、上記専用基板を用いた場合において何れかの回路等に異常が発生した場合、専用基板全体の動作が停止して全電力ブロックＰＰ間の送電及び受電が停止する。これに対し、電力システム３０では、異常が発生した単位基板ＵＵの動作のみを停止させれば済むため、異常が発生しても必要な送電及び受電は維持されうる。また、電力システム３０を一旦形成した後、新たな電力ブロックＰＰを追加したい場合には、ＢＳＵ３２に単位基板ＵＵを追加するだけで、新たな電力ブロックＰＰを電力システム３０に組み込むことができる。即ち、電力システム３０は、高い拡張性を有している。
【００３０】
ところで、複数の単位基板ＵＵをＢＳＵ３２に組み込む際、全ての単位基板ＵＵを一方向に並べるといった配置方法もとりえるが、設置スペースを考慮して、複数の単位基板ＵＵを単位基板ＵＵの厚み方向に重ねて配置するといった配置方法が有益である。以下、説明の便宜上、単位基板ＵＵの厚み方向をＺ軸方向と呼ぶ。Ｚ軸は、Ｚ軸方向に平行な軸である。例えば、ｎ＝６である場合、図４に示す如く、スペーサ等を介して、単位基板ＵＵ［１］とＵＵ［２］、単位基板ＵＵ［３］とＵＵ［４］、単位基板ＵＵ［５］とＵＵ［６］をＺ軸方向に重ね合わせて配置することができる。このような重ね合わせを容易に行うためにも、またＢＳＵ３２の省スペース化を図るためにも、単位基板ＵＵ［１］〜ＵＵ［ｎ］の形状及び大きさを互いに同じにしておくと良い。図４のような配置例においても、各単位基板ＵＵに対して共通の電力ラインＰＢＵＳを接続する必要がある。複数の電力ブロックＰＰ間で比較的大きな電流を流すことが求められることも多く、この場合にはワイヤハーネスにて電力ラインＰＢＵＳを形成することが困難であり、より電流容量の大きい所謂バスバー構造が必要になってくる。この際、Ｚ軸方向における電力ライン接続（図４の破線部分に対応）に対して特に配慮が必要である。
【００３１】
このようなバスバー構造の説明の具体化のため、図５に示す如く、Ｚ軸に加えてＸ軸及びＹ軸を定義すると共に、単位基板ＵＵ［１］〜ＵＵ［６］が以下のように配置されていることを想定する。
Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに直交し、Ｘ軸及びＹ軸は各単位基板ＵＵの面方向（各単位基板ＵＵにおいて、電子部品が実装される面の広がり方向）に対して平行である。単位基板ＵＵ［１］、ＵＵ［３］及びＵＵ［５］は第１層に配置され、単位基板ＵＵ［２］、ＵＵ［４］及びＵＵ［６］は第２層に配置されている。第１層において、単位基板ＵＵ［１］、ＵＵ［３］及びＵＵ［５］が、この順番でＸ軸方向に沿って並べて配置され、第２層において、単位基板ＵＵ［２］、ＵＵ［４］及びＵＵ［６］が、この順番でＸ軸方向に沿って並べて配置されている。Ｚ軸における位置は、第１層及び第２層間で異なる。単位基板ＵＵ［１］、ＵＵ［３］及びＵＵ［５］の配置位置をＺ軸方向に所定距離だけ平行移動させた位置に、夫々、単位基板ＵＵ［２］、ＵＵ［４］及びＵＵ［６］が配置されている。第１層から第２層へ向かう方向がＺ軸の正方向であり、単位基板ＵＵ［１］から単位基板ＵＵ［２］及びＵＵ［３］に向かう方向がＸ軸の正方向である。また、Ｚ軸の正方向を上方向とも呼び、Ｚ軸の負方向を下方向とも呼ぶ。
【００３２】
また、電力ラインＰＢＵＳ（＋）及びＰＢＵＳ（−）に加わる電位を夫々正側電位及び負側電位と呼び、各単位基板ＵＵにおいて、電力ラインＰＢＵＳ（＋）に接続されることで正側電位が加わる導体部分及び電力ラインＰＢＵＳ（−）に接続されることで負側電位が加わる導体部分を、夫々、入力部Ｑ（＋）及びＱ（−）と呼ぶ（図６参照）。
【００３３】
上記の想定の下、特にバスバー構造に注目して、電力システム３０の実施例を以下に説明する。電力システム３０は、各実施例の説明文中及び各実施例で参照される図面中の任意の部位を備えている、と考えることができる。以下に示す任意の複数の実施例を組み合わせることも可能である。尚、各単位基板ＵＵに正側電位及び負側電位を供給するためのバスバーの内、同一層内の単位基板ＵＵを接続するバスバーを特に層内バスバーとも呼び、異なる層の単位基板ＵＵを接続するバスバーを層間バスバーとも呼ぶ。層内バスバー及び層間バスバーによって、単位基板ＵＵ［１］〜ＵＵ［ｎ］に対する共通の電力ラインＰＢＵＳが形成される。導電性の剛体（例えば金属板）を用いて、以下の任意のバスバーを形成することができる。
【００３４】
＜＜第１実施例＞＞
電力システム３０の第１実施例を説明する。図７（ａ）及び（ｂ）は、同一層における３つの単位基板ＵＵＡ、ＵＵＢ及びＵＵＣの接続状態を示す図である。図７（ａ）は、単位基板ＵＵＡ、ＵＵＢ及びＵＵＣをＺ軸の正側から見た平面図であり、図７（ｂ）は、単位基板ＵＵＡ、ＵＵＢ及びＵＵＣをＹ軸方向から見た平面図である。単位基板ＵＵＡ、ＵＵＢ及びＵＵＣは、夫々、単位基板ＵＵ［１］、ＵＵ［３］及びＵＵ［５］、又は、単位基板ＵＵ［２］、ＵＵ［４］及びＵＵ［６］である。
【００３５】
符号１１０及び１２０の夫々は層内バスバー（第１層正側導体、第１層負側導体、第２層正側導体又は第２層負側導体）を表す。例えば、Ｘ軸方向を長手方向として有する（即ち、単位基板ＵＵＡ、ＵＵＢ及びＵＵＣの配列方向に沿って伸びる）板状の金属体を、バスバー１１０及び１２０として用いることができる。図７（ａ）及び（ｂ）並びに後述の幾つかの図面では、図示の便宜上、バスバー１１０及び１２０がドット領域として示されている。
【００３６】
バスバー１１０と単位基板ＵＵＡ、ＵＵＢ及びＵＵＣとの間には、１つずつ、導体である台座金具１３０が配置されており、バスバー１１０と各台座金具１３０との接触部分の中央付近において、バスバー１１０には穴部（空気で満たされる空間）１１１が設けられている。穴部１１１とＺ軸方向に重なる部分において、台座金具１３０にも穴部１３１が設けられており、穴部１１１及び１３１を通じるネジ等を利用してバスバー１１０及び台座金具１３０を密着させることによりバスバー１１０及び台座金具１３０間が電気的に接続される。
【００３７】
同様に、バスバー１２０と単位基板ＵＵＡ、ＵＵＢ及びＵＵＣとの間には１つずつ台座金具１４０が配置されており、バスバー１２０と各台座金具１４０との接触部分の中央付近において、バスバー１２０には穴部１２１が設けられている。穴部１２１とＺ軸方向に重なる部分において、台座金具１４０にも穴部１４１が設けられており、穴部１２１及び１４１を通じるネジ等を利用してバスバー１２０及び台座金具１４０を密着させることによりバスバー１２０及び台座金具１４０間が電気的に接続される。
【００３８】
各単位基板ＵＵにおいて、台座金具１３０は入力部Ｑ（＋）及びＱ（−）の一方と電気的に接続されており、台座金具１４０は入力部Ｑ（＋）及びＱ（−）の他方と電気的に接続されている（図６参照）。ここでは、台座金具（負側接続導体）１３０が入力部Ｑ（−）と電気的に接続されており、台座金具１４０（正側接続導体）が入力部Ｑ（＋）と電気的に接続されているものとする。結果、バスバー１１０及び台座金具１３０を通じて負側電位が各単位基板ＵＵの入力部Ｑ（−）に供給されると共に、バスバー１２０及び台座金具１４０を通じて正側電位が各単位基板ＵＵの入力部Ｑ（＋）に供給される。
【００３９】
図８（ａ）〜（ｃ）を参照して、台座金具周辺の構造例を示す。図８（ａ）〜（ｃ）において、符号１５０は、バスバー１１０と電気的に接続せしめられる台座金具１３０の例を表している。図８（ａ）は、台座金具１５０周辺の斜視図である。図８（ｂ）は、Ｙ軸に直交する断面による、台座金具１５０周辺の断面図である。図８（ｃ）は、Ｙ軸に直交する断面による、台座金具１５０及び単位基板ＵＵの分解断面図である。
【００４０】
バスバー１１０と台座金具１５０とが接触すべき部分において、バスバー１１０には穴部１１１が設けられており、穴部１１１とＺ軸方向に重なる部分において、台座金具１５０にも穴部１５１が設けられている。穴部１５１にはネジ受け部（めねじ）１５２が形成されている。ネジ（おねじ）１６０を穴部１１１及び１５１を通じてネジ受け部１５２に締結させ、ネジ部１６０、バスバー１１０及び台座金具１５０を密着させる。また、単位基板ＵＵに台座金具１５０を嵌合させるために、台座金具１５０には１以上の爪部１５３が設けられている一方で単位基板ＵＵには１以上の穴部１６２が設けられている（図８（ｂ）及び（ｃ）参照）。爪部１５３を穴部１６２に挿入して単位基板ＵＵに固定することで台座金具１５０が単位基板ＵＵに固定される。台座金具１５０と単位基板ＵＵとの接触部分には入力部Ｑ（−）が存在しており、結果、負側電位が入力部Ｑ（−）に加わる。爪部１５３と入力部Ｑ（−）を形成するランドとを半田付けによって結合するようにしてもよい。
【００４１】
台座金具１５０を台座金具１３０の例に見立てて、台座金具、バスバー及び単位基板の接続方法を説明したが、同様の方法が台座金具１４０にも適用される。尚、台座金具１５０からネジ受け部１５２を割愛することも可能である。この場合、穴部１１１及び１５１を通したネジ１６０を下方からナット（不図示）で固定することができる。この際、組み立ての容易性を考慮し、穴部１５１の下方側において単位基板ＵＵに穴を設けておいても良い。上述した同一層内における接続構造を、第１層及び第２層の夫々において適用することができる
【００４２】
ところで、各単位基板ＵＵにおいて、台座金具のＸ軸方向の位置及びＹ軸方向の位置は台座金具１３０及び１４０間で異なっており、台座金具のＺ軸方向の大きさである台座金具の高さも台座金具１３０及び１４０間で異なっている。具体的には、台座金具１３０の高さ（Ｚ軸方向の大きさ）の方が台座金具１４０のそれよりも大きい（但し、それらの高さの大小関係を逆にすることも可能である）。これは、図９及び図１０に示すような層間接続構造を可能とする。
【００４３】
図９は、Ｘ軸の負方向から見た、単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］並びにそれらを接続するための部位の平面図である。符号１１０Ｌ１及び１２０Ｌ１は、夫々第１層におけるバスバー（層内バスバー）１１０及び１２０を表しており、符号１１０Ｌ２及び１２０Ｌ２は、夫々第２層におけるバスバー１１０及び１２０を表している。
【００４４】
符号１７０及び１８０の夫々は層間バスバー（層間正側導体又は層間負側導体）を表す。図１０は、Ｙ軸方向から見た、単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］並びにそれらを接続するための部位の平面図である。図１０では、図示の便宜上、層間バスバー１７０及び１８０の存在部分を斜線領域にて示している。層間バスバー１７０及び１８０の夫々は、ＹＺ平面（Ｙ軸及びＺ軸を直交座標軸とする二次元平面）への投影図がコの字状を有する金属板である。
【００４５】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、夫々、Ｘ軸の負方向から見た層間バスバー１７０及び１８０の平面図である。層間バスバー１７０は、Ｙ軸方向に伸びる板状又は棒状の金属部（第１及び第３導体部）１７０ａ及び１７０ｃと、Ｚ軸方向に伸びる板状又は棒状の金属部（第２導体部）１７０ｂとを結合した構造を有する。所定形状を有する板金を折り曲げ加工することでバスバー１７０を容易に得ることができる（バスバー１８０も同様）。図９をも参照し、金属部１７０ａの一端は、第１層においてバスバー１１０Ｌ１及び単位基板ＵＵ［１］上の台座金具１３０と結合され、金属部１７０ｃの一端は、第２層においてバスバー１１０Ｌ２及び単位基板ＵＵ［２］上の台座金具１３０と結合される。金属部１７０ａの他端と金属部１７０ｃの他端との間に金属部１７０ｂが存在している（図１１（ａ）参照）。金属部１７０ｂは、単位基板ＵＵの面方向において単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］の外側に位置している、即ち、単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］が存在しない領域内に位置している（図９参照）。
【００４６】
バスバー１１０Ｌ１の穴部１１１と単位基板ＵＵ［１］上の台座金具１３０の穴部１３１とが上下方向に重なり合う位置において金属部１７０ａに穴部１７１Ｌ１を設けておき、それらの穴部１１１、１３１及び１７１Ｌ１を通じるネジ等を利用して、金属部１７０ａ、バスバー１１０Ｌ１及び単位基板ＵＵ［１］上の台座金具１３０を密着させることにより、それらを電気的に接続させることができる。
同様に、バスバー１１０Ｌ２の穴部１１１と単位基板ＵＵ［２］上の台座金具１３０の穴部１３１とが上下方向に重なり合う位置において金属部１７０ｃに穴部１７１Ｌ２を設けておき、それらの穴部１１１、１３１及び１７１Ｌ２を通じるネジ等を利用して、金属部１７０ｃ、バスバー１１０Ｌ２及び単位基板ＵＵ［２］上の台座金具１３０を密着させることにより、それらを電気的に接続させることができる。
層間バスバー１７０とバスバー１１０及び台座金具１３０との結合は、例えば、バスバー１１０とネジ１６０の頭の部分との間に（図８（ａ）参照）、層間バスバー１７０を挟みこむことで実現可能である。
【００４７】
層間バスバー１８０も（図１１（ｂ）参照）、層間バスバー１７０と同様、Ｙ軸方向に伸びる板状又は棒状の金属部（第１及び第３導体部）１８０ａ及び１８０ｃと、Ｚ軸方向に伸びる板状又は棒状の金属部（第２導体部）１８０ｂとを結合した構造を有する。図９をも参照し、金属部１８０ａの一端は、第１層においてバスバー１２０Ｌ２及び単位基板ＵＵ［１］上の台座金具１４０と結合され、金属部１８０ｃの一端は、第２層においてバスバー１２０Ｌ２及び単位基板ＵＵ［２］上の台座金具１４０と結合されている。それらの結合方法は、層間バスバー１７０について説明したものと同様である。但し、層間バスバー１８０においては、層間バスバー１７０の穴部１７１Ｌ１及び１７１Ｌ２の代わりに、穴部１８１Ｌ１及び１８１Ｌ２が設けられている。層間バスバー１７０の金属部１７０ｂと同様、金属部１８０ａの他端と金属部１８０ｃの他端との間に金属部１８０ｂが存在している（図１１（ｂ）参照）。金属部１８０ｂは、単位基板ＵＵの面方向において単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］の外側に位置している、即ち、単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］が存在しない領域内に位置している（図９参照）。
【００４８】
このような層間バスバー１７０及び１８０を用いて単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］を接続することにより、各層の各単位基板ＵＵの入力部Ｑ（＋）及びＱ（−）に対して正側電位及び負側電位が共通に供給される。
【００４９】
単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］上の台座金具に層間バスバー１７０及び１８０を結合させる方法を説明したが、それと同様にして、単位基板ＵＵ［３］及びＵＵ［４］上の台座金具に別の層間バスバー１７０及び１８０を結合させてもよいし、単位基板ＵＵ［５］及びＵＵ［６］上の台座金具に更に別の層間バスバー１７０及び１８０を結合させてもよい（この場合、層間バスバー１７０及び１８０が２組又は３組分、電力システム３０に設けられることになる）。或いは、“単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］上の台座金具”、“単位基板ＵＵ［３］及びＵＵ［４］上の台座金具”、並びに、“単位基板ＵＵ［５］及びＵＵ［６］上の台座金具”の内、何れか１以上に対して、層間バスバー１７０及び１８０を結合させてもよい。
【００５０】
何れにせよ、層間バスバー１７０の一端が第１層の何れかの単位基板ＵＵ上において層内バスバー１１０Ｌ１と結合される一方で、層間バスバー１７０の他端が第２層の何れかの単位基板ＵＵ上において層内バスバー１１０Ｌ２と結合され、且つ、層間バスバー１８０の一端が第１層の何れかの単位基板ＵＵ上においてバスバー１２０Ｌ１と結合される一方で、層間バスバー１８０の他端が第２層の何れかの単位基板ＵＵ上においてバスバー１２０Ｌ２と結合され、これらの結合によって負側電位及び正側電位が各層の各単位基板ＵＵに供給される。
【００５１】
ここで、台座金具１３０及び１４０の高さを互いに相違させることの意義について説明する（例えば図７（ａ）及び（ｂ）参照）。仮に、各単位基板ＵＵにおいて、Ｘ軸方向における台座金具１３０及び１４０の位置が互いに同じであれば層間バスバー１７０及び１８０同士が衝突し、Ｙ軸方向における台座金具１３０及び１４０の位置が互いに同じであれば層内バスバー１１０及び１２０同士が衝突する。これらの衝突を避けるために、上述の如く、台座金具１３０及び１４０の位置をＸ軸及びＹ軸方向の夫々において互いに異ならせている。但し、これらの位置相違があったとしても、仮に台座金具１３０及び１４０の高さが同じであれば、層間バスバー１７０及び１８０と層内バスバー１１０及び１２０とが衝突しうる。例えば、単位基板ＵＵ［３］及びＵＵ［４］間に層間バスバー１７０及び１８０を設けようとした場合において、仮に台座金具１３０及び１４０の高さが同じであれば、Ｘ軸方向に伸びる層内バスバー１１０が各層において層間バスバー１８０と衝突する（即ち、台座金具１３０及び１４０の高さが同じであると、上述の層間接続構造が成り立たない）。
【００５２】
また、正側電位が加わる導体部分と負側電位が加わる導体部分との間には、それらの電位差に応じた絶縁距離が必要になるが、台座金具１３０及び１４０の高さを変えることで、必要な絶縁距離を省スペースにて確保し易くなる（図１２参照）。
【００５３】
尚、Ｘ軸方向の端部に位置する一組の単位基板（例えば、ＵＵ［５］及びＵＵ［６］）に対してのみ層間バスバー１７０及び１８０を設ける場合においては、台座金具１３０及び１４０の高さが同じであっても、上述のような衝突の心配は無いとも言える。しかしながら、ＢＳＵ３２に必要分だけ単位基板ＵＵを設置、追加又は削除することができるという電力システム３０の特性上、例えば、ＢＳＵ３２に単位基板ＵＵ［１］、［３］〜［５］だけが設置されるという使用形態も発生しうる（図５参照）。この場合、単位基板［３］及び［４］間を接続する層間バスバー１７０及び１８０が必要になるため、台座金具１３０及び１４０間の高さ相違は必須になる。このような使用形態を許容するためにも、台座金具１３０及び１４０間の高さ相違は必要である。
【００５４】
本実施例の構成によれば、２層に分けて配列された各単位基板ＵＵに対し、大きな電流容量を持つ電力ライン（バスバー）を容易に接続することが可能となる。
【００５５】
＜＜第２実施例＞＞
電力システム３０の第２実施例を説明する。図１３は、第２実施例に係る層内バスバー２００の斜視図である。図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、夫々、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向（Ｘ軸の正方向）、Ｚ軸方向（Ｚ軸の正方向）から見た層内バスバー２００の平面図である。
【００５６】
バスバー２００は、Ｚ軸及びＸ軸方向に広がり方向を有する板状の金属体である平坦バー部２０１に対して、Ｙ軸方向に対して突出する金属板である基板接続部２０２を３つ設けた構造を有する。所定形状の板金に折り曲げ加工を施すことで容易にバスバー２００を形成することができる。各々の基板接続部２０２は、Ｘ軸及びＹ軸方向に広がり方向を有する長方形形状を持つと共に、Ｚ軸方向に沿って貫通する穴部２０３を有する。
【００５７】
バスバー２００を用いた単位基板ＵＵＡ、ＵＵＢ及びＵＵＣの接続構造を図１５に示す。バスバー２００（−）は、各単位基板ＵＵの入力部Ｑ（−）同士を電気的に接続するためのバスバー２００であり、バスバー２００（＋）は、各単位基板ＵＵの入力部Ｑ（＋）同士を電気的に接続するためのバスバー２００である。
【００５８】
バスバー２００（−）における第１、第２、第３の基板接続部２０２がそれぞれ単位基板ＵＵＡ、ＵＵＢ及びＵＵＣの入力部Ｑ（−）と電気的に接続されるように、バスバー２００（−）の穴部２０３とネジ（不図示）を用いて、バスバー２００（−）を単位基板ＵＵＡ、ＵＵＢ及びＵＵＣに固定することができる。同様に、バスバー２００（＋）における第１、第２、第３の基板接続部２０２がそれぞれ単位基板ＵＵＡ、ＵＵＢ及びＵＵＣの入力部Ｑ（＋）と電気的に接続されるように、バスバー２００（＋）の穴部２０３とネジ（不図示）を用いて、バスバー２００（＋）を単位基板ＵＵＡ、ＵＵＢ及びＵＵＣに固定することができる。
【００５９】
層内バスバー（２００（−）又は２００（＋））を単位基板ＵＵに固定するために、第１実施例と同様に台座金具を基板接続部２０２と単位基板ＵＵとの間に設けても良い。或いは、各単位基板ＵＵにネジを通すための穴を設け、ネジ及びナットを用いて層内バスバー（２００（−）又は２００（＋））を単位基板ＵＵに圧着することで上記固定を実現しても良い。更に或いは、層内バスバー（２００（−）又は２００（＋））の各基板接続部２０２に穴部２０３を設ける代わりに基板嵌合用の爪部を設けておき、図８（ｂ）及び（ｃ）に示した方法にて各基板接続部２０２を各単位基板ＵＵに固定するようにしても良い。
【００６０】
バスバー２００（−）及び２００（＋）が単位基板ＵＵＡ、ＵＵＢ及びＵＵＣに固定されているとき、各単位基板において、バスバー２００（−）の基板接続部２０２とバスバー２００（＋）の基板接続部２０２の位置はＸ軸及びＹ軸方向において互いに異なり、それらの位置は、必要な絶縁距離が確保されるように定められる。また、図１５に示す如く（図１３も参照）、バスバー２００（−）の平坦バー部２０１とバスバー２００（＋）の平坦バー部２０１との距離がなるだけ離れるように、基板接続部２０３の突出方向はバスバー２００（−）及び２００間で逆になっている。このような層内バスバーの採用により、第１実施例と比べて、層内バスバーと単位基板との接続部分をよりコンパクト化することが可能である。また、第１実施例で示したような、台座金具の高さに関する制約からも解放される。
【００６１】
バスバー２００に対して適用可能な層間接続構造については後述する。
【００６２】
＜＜第３実施例＞＞
電力システム３０の第３実施例を説明する。第２実施例における層内バスバー２００では、平坦バー部２０１と基板接続部２０２が継ぎ目の無い一体金属部材を形成しているが、平坦バー部と基板接続部とを互いに分離した金属部材として用意し、それらをネジ等を用いて結合することで層内バスバーを形成するようにしても良い。
【００６３】
具体的には例えば、図１６（ａ）に示すような、平坦バー部３０１と３つの基板接続部３０２とを結合して形成されるバスバー３００を層内バスバーとして用いても良い。図１６（ａ）は、バスバー３００の分解斜視図である。図１６（ｂ）は、Ｘ軸に直交する断面による、バスバー３００の断面図である。
【００６４】
平坦バー部３０１は、Ｚ軸及びＸ軸方向に広がり方向を有する板状の金属体であり、その金属体にはＹ軸方向に貫通する３つの穴部３０５が設けられている。基板接続部３０２は、Ｘ軸に直交する断面による断面形状がＬ字型となる金具（Ｌ字金具）である。基板接続部３０２において、Ｙ軸方向に沿って伸びる金属部分にはＺ軸方向に貫通する穴部３０３が設けられていると共にＺ軸方向に沿って伸びる金属部分にはＹ軸方向に貫通する穴部３０６が設けられている。図１６（ｂ）に示す如く、ネジ（おねじ）３０８を穴部３０５及び３０６に通して平板バー部３０１と基板接続部３０２を結合させることができ、この結合のために、ナットを用いても良いし、穴部３０５又は３０６（図１６（ｂ）の例では穴部３０６）にめねじを形成しておいても良い。
【００６５】
バスバー３００を用いた単位基板ＵＵＡ、ＵＵＢ及びＵＵＣの接続構造を図１７に示す。バスバー３００（−）は、各単位基板ＵＵの入力部Ｑ（−）同士を電気的に接続するためのバスバー３００であり、バスバー３００（＋）は、各単位基板ＵＵの入力部Ｑ（＋）同士を電気的に接続するためのバスバー３００である。バスバー３００（−）及び３００（＋）と単位基板ＵＵＡ、ＵＵＢ及びＵＵＣとの接続方法は、第２実施例で述べたバスバー２００（−）及び２００（＋）と単位基板ＵＵＡ、ＵＵＢ及びＵＵＣとの接続方法と同様である。第２実施例の記載をバスバー３００（−）及び３００（＋）に適用する場合、第２実施例の文章中の符号２００、２００（−）、２００（＋）、２０１、２０２及び２０３を、夫々、符号３００、３００（−）、３００（＋）、３０１、３０２及び３０３に読み替えればよい。
【００６６】
バスバー３００に対して適用可能な層間接続構造については後述する。
【００６７】
＜＜第４実施例＞＞
電力システム３０の第４実施例を説明する。第４実施例並びに後述の第５及び第６実施例では、第２及び第３実施例の層内バスバー２００及び３００に適用可能な層間接続構造を説明する。層内バスバー２００と層内バスバー３００は本質的に同様のものであるため、以下では説明の具体化を目的として、層内バスバー３００にのみ注目するが、層内バスバー２００を用いる場合も同様の構造を採用することができる。
【００６８】
図１８は、第４実施例に係る層間接続構造の概略構造図である。Ｚ軸方向に長手方向を持つ導電性部材を２つ用意し、負側電位が加わるべき一方の導電性部材Ｊ（−）を所定の金具（図１８の斜線部に対応）を用いて第１層及び第２層の単位基板ＵＵの入力部Ｑ（−）に結合させると共に、正側電位が加わるべき他方の導電性部材Ｊ（＋）を所定の金具（図１８の斜線部に対応）を用いて第１層及び第２層の単位基板ＵＵの入力部Ｑ（＋）に結合させる。
【００６９】
図１９及び図２０を用いて、図１８に対応する構造の例を説明する。図１９及び図２０では、導電性部材Ｊ（−）に対応する層間バスバーについての構造のみ説明するが、導電性部材Ｊ（＋）に対応する層間バスバーに対しても同様の構造が適用される。また、図２０では、単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］間の層間接続構造のみが示されているが、単位基板ＵＵ［３］及びＵＵ［４］間、並びに、単位基板ＵＵ［５］及びＵＵ［６］間に対しても同様の層間接続構造を適用できる。
【００７０】
図１９には、層間接続構造において用いられる導電性部材が示されている。図２０は、層間接続された単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］並びにそれらの周辺部材の断面図である。尚、図示の煩雑化防止のため、図１９及び図２０では平坦バー部３０１の図示を割愛し、図１９では台座金具１５０Ｌ１及び１５０Ｌ２の爪部１５３の図示を割愛している。
【００７１】
バスバー４００は、導電性部材Ｊ（−）としての棒状の層間バスバー（層間正側導体又は層間負側導体）である。バスバー４００は、Ｚ軸方向に中心軸を有する柱状の本体部（例えば、六角柱の金属）４０１と、本体部４０１の下面において本体部４０１に接合されたネジ部４０２とを有し、本体部４０１の上面には穴部４０３が設けられている。ネジ部４０２にはおねじが形成され、穴部４０３にはめねじが形成されている。
【００７２】
台座金具１５０Ｌ１及び１５０Ｌ２は、夫々、単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］に結合される台座金具１５０（図８（ａ）等参照）であり、それらの結合方法は第１実施例で述べたものと同様である。但し、台座金具１５０Ｌ２には、ネジ受け部１５２が設けられていない。基板接続部３０２Ｌ１は、第１層のバスバー３００（−）を形成する基板接続部３０２であり、基板接続部３０２Ｌ２は、第２層のバスバー３００（−）を形成する基板接続部３０２である。
【００７３】
層間接続の工程を説明する。層間接続を行う際、まず台座金具１５０Ｌ１及び１５０Ｌ２をそれぞれ単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］に結合した後、層間バスバー４００の本体部４０１の下面と台座金具１５０Ｌ１の上面との間に基板接続部３０２Ｌ１を挟み込む。この際、ネジ部４０２を、基板接続部３０２Ｌ１の穴部３０３及び台座金具１５０Ｌ１の穴部１５１に通し、ネジ部４０２と台座金具１５０Ｌ１のネジ受け部１５２を締結させる。各単位基板ＵＵにおいて、台座金具（１５０Ｌ１又は１５０Ｌ２）が設置される直下には、本体部４０１を通過させるための穴部４１５が設けられている（図２０参照）。台座金具１５０Ｌ２が結合された単位基板ＵＵ［２］の穴部４１５に、単位基板ＵＵ［１］に結合された層間バスバー４００の本体部４０１を下方から通すことにより、台座金具１５０Ｌ２の所定面と本体部４０１の上面とを接触させる。この後、層間バスバー４００の穴部４０３と台座金具１５０Ｌ２の穴部１５１と基板接続部３０２Ｌ２の穴部３０３とがＺ軸方向に沿った１つの穴を形成するように基板接続部３０２Ｌ２を台座金具１５０Ｌ２上に配置し、この状態で、その１つの穴を貫通するようにネジ４１７を通してネジ（おねじ）４１７と穴部４０３のめねじを締結させる。
【００７４】
これらの工程を経ることにより、台座金具１５０Ｌ１と、台座金具１５０Ｌ１に電気的に接続された単位基板ＵＵ［１］の入力部Ｑ（−）と、基板接続部３０２Ｌ１を含む第１層のバスバー３００（−）と、層間バスバー４００と、台座金具１５０Ｌ２と、台座金具１５０Ｌ２に電気的に接続された単位基板ＵＵ［２］の入力部Ｑ（−）と、基板接続部３０２Ｌ２を含む第２層のバスバー３００（−）と、が電気的に結合されて、それらに共通の負側電位が加わる。
【００７５】
第４実施例の層間接続構造を第２又は第３実施例の層内接続構造を組み合わせて用いれば、第１実施例と比べて、バスバーと単位基板との接続部分をよりコンパクト化することが可能である。また、第１実施例で示したような、台座金具の高さに関する制約からも解放される。
【００７６】
尚、第１層の単位基板ＵＵに対して層間バスバー通過用の穴部４１５を設ける必要性は無いが、複数の単位基板ＵＵ間に共通性を持たせるために、図２０の例では、第１層の単位基板ＵＵ［１］にも穴部４１５が設けられている。単位基板ＵＵ［１］にも穴部４１５が設けられている場合には、台座金具１５０Ｌ１からネジ受け部１５２を削除し、ナット（不図示）を単位基板ＵＵ［１］の穴部４１５から通してネジ部４０２に締結させ、これによって、上述したものと同様の電気的接続を得るようにしても良い。
【００７７】
＜＜第５実施例＞＞
電力システム３０の第５実施例を説明する。図１８を参照して説明した層間バスバーの構成の概念を損なわない限り、第４実施例で示した層間接続構造を様々に変形することができる。
【００７８】
例えば、図２１に示すバスバー５００を、負側電位又は正側電位が印加されるべき層間バスバー（層間負側導体又は層間正側導体）として用いても良い。バスバー５００は、Ｘ軸及びＺ軸方向に広がり方向を有する金属板であり、該金属板にはＹ軸方向に貫通する２つの穴部５０１及び５０２が設けられている。第３実施例に係る層内バスバー３００との組み合わせにおいて、層間バスバー５００を以下のように用いることができる。
【００７９】
図２２は、Ｘ軸に直交する断面による、単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］並びにそれの周辺部材の断面図である。図２２の層間バスバー５００は、図１８の導電性部材Ｊ（−）に対応するバスバーである。ここでは、導電性部材Ｊ（−）に対応する層間バスバーについての構造のみ説明するが、導電性部材Ｊ（＋）に対応する層間バスバーに対しても同様の構造が適用される。また、図２２では、単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］間の層間接続構造のみが示されているが、単位基板ＵＵ［３］及びＵＵ［４］間、並びに、単位基板ＵＵ［５］及びＵＵ［６］間に対しても同様の層間接続構造を適用できる。
【００８０】
図２２において、基板接続部３０２Ｌ１’及び３０２Ｌ２’は、夫々、単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］に結合される基板接続部３０２（図１６（ａ）参照）である。但し、図１６（ａ）の基板接続部３０２を基準として、基板接続部３０２Ｌ１’及び３０２Ｌ２’の夫々には、基板嵌合用の複数の爪部３０９が設けられている（これに伴って図１６（ａ）の穴部３０３を削除しても構わない）。単位基板ＵＵ［１］に設けられた穴部に基板接続部３０２Ｌ１’の爪部３０９を挿入して単位基板ＵＵ［１］に固定することで基板接続部３０２Ｌ１’が単位基板ＵＵ［１］に固定される。基板接続部３０２Ｌ２’の単位基板ＵＵ［２］への固定方法も同様である。単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］の夫々において、基板接続部（３０２Ｌ１’、３０２Ｌ２’）と単位基板との接触部分には入力部Ｑ（−）が存在しており、結果、負側電位が入力部Ｑ（−）に加わる。爪部３０９と入力部Ｑ（−）を形成するランドとを半田付けによって結合するようにしてもよい。
【００８１】
図２２において、符号３０１Ｌ１及び３０１Ｌ２は、夫々、第１層及び第２層の層内バスバー３００を形成する平坦バー部３０１（図１６（ａ）参照）を表す。基板接続部３０２Ｌ１’及び３０２Ｌ２’を単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］に固定した後、基板接続部３０２Ｌ１’の穴部３０６と平坦バー部３０１Ｌ１の穴部３０５と層間バスバー５００の下方側の穴部５０１とをＹ軸方向に沿って一直線に並べ、それらの穴部にネジ５１１を挿入して、ナット等を用いて基板接続部３０２Ｌ１’、平坦バー部３０１Ｌ１及び層間バスバー５００の金属部分同士を結合固定させる。おねじとしてのネジ５１１と嵌合するめねじを、それらの穴部の内部に形成しておいても良い（第２層についても同様）。同様に、基板接続部３０２Ｌ２’の穴部３０６と平坦バー部３０１Ｌ２の穴部３０５と層間バスバー５００の上方側の穴部５０２とをＹ軸方向に沿って一直線に並べ、それらの穴部にネジ５１２を挿入して、ナット等を用いて基板接続部３０２Ｌ２’、平坦バー部３０１Ｌ２及び層間バスバー５００の金属部分同士を結合固定させる。
【００８２】
層間バスバー５００は、単位基板ＵＵ［２］に設けられた穴部５１７を貫通するように配置される。単位基板ＵＵ［１］に対して層間バスバー通過用の穴部５１７を設ける必要性は無いが、複数の単位基板ＵＵ間に共通性を持たせるために、図２２の例では、単位基板ＵＵ［１］にも穴部５１７が設けられている。
【００８３】
上記の構成によって、第４実施例と同様、単位基板ＵＵ［１］及びＵＵ［２］の入力部Ｑ（−）と第１層及び第２層の層内バスバーと層間バスバー５００とが電気的に結合されて、それらに共通の負側電位が加わる。
【００８４】
第４又は第５実施例と第２又は第３実施例との組み合わせにおいては（図１５、図１７、図２０及び図２２参照）、負側電位用の層間バスバー（４００、５００）の一端が第１層の何れかの単位基板ＵＵ上において第１層の層内バスバー（２００（−）、３００（−））と結合される一方で、負側電位用の層間バスバー（４００、５００）の他端が第２層の何れかの単位基板ＵＵ上において第２層の層内バスバー（２００（−）、３００（−））と結合され、且つ、正側電位用の層間バスバー（４００、５００）の一端が第１層の何れかの単位基板ＵＵ上において第１層の層内バスバー（２００（＋）、３００（＋））と結合される一方で、正側電位用の層間バスバー（４００、５００）の他端が第２層の何れかの単位基板ＵＵ上において第２層の層内バスバー（２００（＋）、３００（＋））と結合され、これらの結合によって負側電位及び正側電位が各層の各単位基板ＵＵに供給される。
【００８５】
＜＜第６実施例＞＞
第２又は第３実施例の層内バスバーを用いる場合において、第１実施例で述べたバスバー１７０又は１８０（図９等参照）を層間バスバーとして利用するようにしてもよい。例えば、第１実施例で述べた台座金具を必要に応じて利用しつつ、負側電位用の層間バスバー（１７０又は１８０）の一端を第１層の層内バスバー３００（−）に結合すると共に、負側電位用の層間バスバー（１７０又は１８０）の他端を第２層の層内バスバー３００（−）に結合し、正側電位用の層間バスバー（１７０又は１８０）の一端を第１層の層内バスバー３００（＋）に結合すると共に、正側電位用の層間バスバー（１７０又は１８０）の他端を第２層の層内バスバー３００（＋）に結合する。これによっても、負側電位及び正側電位が各層の各単位基板ＵＵの入力部Ｑ（＋）及びＱ（−）に供給される。
【００８６】
また、第４又は第５実施例で述べた層間接続構造を第１実施例に対して適用するようにしても良い。
【００８７】
また、複数の単位基板ＵＵを２つの層に分けて配置するためには、第１層の単位基板ＵＵと第２層の単位基板ＵＵとの間に所定の間隔を確保するためのスペーサ部が必要となる（該スペーサ部をＢＳＵ３２に設けておくことができる）。このスペーサ部を、第４又は第５実施例に係る層間バスバーを用いて形成しても良い。即ち、負側電位用の層間バスバー（４００又は５００）と正側電位用の層間バスバー（４００又は５００）をスペーサ部そのものとして用いても良いし、それらを用いてスペーサ部を形成するようにしても良い。これにより、スペーサの機能と層間接続の機能を層間バスバーに担わせることが可能となり、別途のスペーサ部材を設ける必要がなくなる。
【００８８】
＜＜変形等＞＞
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。上述の実施形態に適用可能な注釈事項として、以下に、注釈１〜注釈６を記す。各注釈に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。
【００８９】
［注釈１］
導電部材である金属同士の電気的結合を得るために、主としてネジを用いて金属同士を結合固定する方法を説明したが、それらの電気的結合が得られる限り、他の方法（溶接、圧着等）を用いても良い。
【００９０】
［注釈２］
電位における正及び負は、上述したものと逆であっても良い。
【００９１】
［注釈３］
複数の単位基板ＵＵを２つの層に分けて配置する例を上述したが、複数の単位基板ＵＵを３以上の層に分けて配置しても良い。その場合においても、層ごとに複数の単位基板ＵＵを上述の何れかの層内バスバーを用いて結合し、Ｚ軸方向に隣接する単位基板ＵＵ同士を上述の何れかの層間バスバーを用いて結合すればよい。
【００９２】
［注釈４］
上述の複数の実施例では、各層に３枚の単位基板ＵＵが配置された状況を想定したが、各層に配置される単位基板ＵＵの枚数は２以上であれば幾つでも良く、第１層以外の任意の層（例えば第２層）に配置される単位基板ＵＵの枚数は１でありうる。但し、第１層に配置される単位基板ＵＵの枚数を１にすることも可能である（即ち、例えば、第１層及び第２層の夫々に配置される単位基板ＵＵの枚数を１にすることも可能である）。
【００９３】
［注釈５］
上述の説明では、第１層が第２層の下方側（地面側）に位置していることを想定したが、第１層及び第２層の上下関係は逆でも良いし、第１層及び第２層を含む複数の層は水平方向に並んでいても良い。
【００９４】
［注釈６］
電力システム３０は、電力制御装置として機能する又は電力制御装置を内包していると考えることができる。
【符号の説明】
【００９５】
ＵＵ、ＵＵ［ｉ］  単位基板
ＰＰ、ＰＰ［ｉ］  電力ブロック
ＰＢＵＳ  電力ライン
１１０、１２０、２００、３００  層内バスバー
１７０、１８０、４００、５００  層間バスバー
１３０、１４０、１５０  台座金具
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【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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