(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面部と、前記底面部の上方に設けられた天井面部と、前記底面部と前記天井面部とを結ぶ正面部、背面部および一対の側面部と、を持つ筐体と、
前記筐体の内部に収められた入力回路部、電力変換ユニット、リアクトル、および出力回路部と、
前記天井面部に設けられた出力端子と、
を備え、
前記入力回路部、前記電力変換ユニット、前記リアクトル、および前記出力回路部が前記正面部の平面視で互いに重ならないように前記正面部の面方向に並べられ、前記入力回路部は前記底面部の上方に設けられ、前記出力回路部は前記天井面部の下方かつ前記入力回路部の上方に設けられ、前記電力変換ユニットが前記入力回路部と前記出力回路部との間に設けられ、前記リアクトルが前記入力回路部と前記出力回路部との間における前記電力変換ユニットの側方または上方に設けられ、
前記底面部から前記天井面部へ向かう方向の軸を縦座標軸として、それぞれが縦方向に伸びる複数の金属ブスバーを介して、前記入力回路部、前記電力変換ユニット、前記リアクトルおよび前記出力回路部がこの並び順で直列接続された電力変換装置。
【請求項２】
前記正面部の平面視において前記底面部と前記天井面部とを通るように予め定めた基準軸を設けた場合において、
前記入力回路部は、第一入力回路部と、前記基準軸を基準として前記第一入力回路部と線対称の位置に設けられた第二入力回路部と、を含み、
前記電力変換ユニットは、第一電力変換ユニットと、前記基準軸を基準として前記第一電力変換ユニットと線対称の位置に設けられた第二電力変換ユニットと、を含み、
前記リアクトルは、第一リアクトルと、前記基準軸を基準として前記第一リアクトルと線対称の位置に設けられた第二リアクトルと、を含む請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記出力回路部は、
前記第一リアクトルおよび前記第二リアクトルの上方に設けられた中継ブスバーと、
前記中継ブスバーの側方に設けられた遮断器と、
前記中継ブスバーの上方かつ前記遮断器の側方に設けられた出力ブスバーと、
を含む請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第一電力変換ユニット、前記第一リアクトル、前記第二リアクトル、および前記第二電力変換ユニットがこの順で並べられた請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記入力回路部は互いに並列接続した複数の入力側遮断器を含み、前記複数の入力側遮断器それぞれが電力入力端子を備える請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記複数の金属ブスバーは、
前記入力回路部と接続する第一端部と、前記電力変換ユニットと接続する第二端部と、前記正面部の平面視において縦方向に前記第一端部と前記第二端部との間を真っ直ぐ伸びる第一中央部と、を持つ第一金属ブスバーと、
前記電力変換ユニットと接続する第三端部と、前記リアクトルと接続する第四端部と、前記正面部の平面視において縦方向に前記第三端部と前記第四端部との間を真っ直ぐ伸びる第二中央部と、を持つ第二金属ブスバーと、
前記リアクトルと接続する第五端部と、前記出力回路部と接続する第六端部と、前記正面部の平面視において縦方向に前記第五端部と前記第六端部との間を真っ直ぐ伸びる第三中央部と、を持つ第三金属ブスバーと、
を含む請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項７】
直流と交流の電力変換を行う電力変換モジュールと、
直流電力が入力される直流入力端子と、前記直流電力を前記電力変換モジュールに伝達する直流仲介端子と、前記電力変換モジュールから交流電力を受け取る交流仲介端子と、前記交流仲介端子で受け取った交流電力を出力する交流出力端子とを備えるラミネートブスバーと、
を備え、
前記ラミネートブスバーは、
互いに重なるように設けられた複数の導電層と、
前記複数の導電層それぞれの間に挟まれた絶縁物と、
を含み、
前記複数の導電層のうち一つの導電層は、前記直流入力端子および前記直流仲介端子を持つ直流導電板を含み、
前記複数の導電層のうち他の導電層は、前記交流仲介端子および前記交流出力端子を持つ交流導電板を含み、
前記直流導電板の一部分と前記交流導電板の一部分とが前記ラミネートブスバーの平面視で互いに重なるように前記ラミネートブスバーが構築された電力変換ユニット。
【請求項８】
前記複数の導電層は、第一導電層および第二導電層を含み、
前記第一導電層は、
第一周縁部に前記直流入力端子を持ち、前記第一周縁部とは異なり且つ前記第一周縁部の反対側ではない第二周縁部に前記直流仲介端子を持つ第一直流導電板と、
前記第一周縁部と逆側において前記第一直流導電板の隣に設けられ、前記第一直流導電板との間に隙間を有し、前記第一周縁部とは反対の側を向く第三周縁部に前記交流出力端子を持ち、前記第二周縁部と同じ側を向く第四周縁部に前記交流仲介端子を持つ第一交流導電板と、
を含み、
前記第二導電層は、
前記絶縁物を挟んで前記第一直流導電板と重ねられ、外形が前記第一直流導電板よりも小さく、前記第一周縁部と同じ側を向く第五周縁部に前記直流入力端子を持ち、前記第二周縁部と同じ側を向く第六周縁部に前記直流仲介端子を持つ第二直流導電板と、
前記絶縁物を挟んで前記第一交流導電板と重ねられ、前記第五周縁部と逆側において前記第二直流導電板の隣に設けられ、前記第二直流導電板との間に隙間を有し、前記第二直流導電板の側の部位が前記絶縁物を介して前記第一直流導電板の一部と重なり、前記第三周縁部と同じ側を向く第七周縁部に前記交流出力端子を持ち、前記第二周縁部と同じ側を向く第八周縁部に前記交流仲介端子を持つ第二交流導電板と、
を含む請求項７に記載の電力変換ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、電力変換装置および電力変換ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば国際公開第２０１４／１７１０２３号に記載されているように、インバータ、回路部品、および金属ブスバーを一つの筐体に収納した電力変換装置が知られている。上記従来の技術にかかる電力変換装置は、上記公報の図１などから把握されるように、中央の回路部品（コンデンサ）を取り囲むように円周状に金属ブスバーが伸びている。その金属ブスバーの外側に同じく円周状に六つのパワー半導体デバイスが並べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１７１０２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
箱型の筐体に、複数の構成部品を、平面視で互いに重ならないように収納した電力変換装置が普及している。複数の構成部品には、電力変換ユニット、リアクトル、遮断器、およびこれらを接続する金属ブスバーなどが含まれる。この種の電力変換装置はある程度の大きさの電力を変換するために用いられるので、その構成部品も比較的大型のものとなりやすい。筐体の内部の限られたスペースにこれら複数の構成部品が所定の部品レイアウトで収納され、筐体内には各構成部品を接続する金属ブスバーも設けられる。【０００５】
筐体内の部品レイアウトによっては、構成部品間を伸びる金属ブスバーの合計長さが大きくなりすぎることがある。この問題を説明するために、筐体の底面部と天井部とを結ぶ軸に平行な方向を縦方向として回路配線が筐体の縦方向両端を往復するように構成部品および金属ブスバーが設けられる部品レイアウトを仮定してみる。このような、筐体内の全長に渡って回路配線が大きく往復するように構成部品を接続していく方式を、「往復部品接続方式」とも称する。「往復部品接続方式」では筐体の全長に渡って回路配線を往復させるので、要求される配線長が筐体の全長の二倍程度またはこれよりも大きくなる。このため、往復部品接続方式では回路配線長が非効率的なほどに大きくなりやすい。その結果、金属ブスバーの合計長さが大きくなってしまう。【０００６】
金属ブスバーの配線長は金属ブスバーを構成する金属材料量と比例し、この金属材料量が多いほどコスト面で不利になるなどの欠点がある。従来技術にかかる部品レイアウトは例えば部品交換性や絶縁仕様等を重視して設計されており、回路配線長の短縮という観点は重視されていなかった。実際に、例えば上述の国際公開第２０１４／１７１０２３号にかかる装置では、金属ブスバーが円筒筐体のほぼ全周に渡るほどに長く引き回されているので、金属ブスバーの短縮という点では未だ改善の余地が大きい。このような実情のもとで鋭意研究を行った結果、本願発明者は、電力変換装置における配線長の短縮に関する新規な技術を見出した。【０００７】
本出願は、上述のような課題を解決するためになされたもので、配線長の短縮化のために改良された電力変換装置を提供することを目的とする。【０００８】
また、電力変換ユニットのサイズが大きいほど、筐体の中で電力変換ユニットが占めるスペースが大きくなるので、電力変換ユニットそのものの小型化も望まれていた。【０００９】
本出願の他の目的は、小型化のために改良された電力変換ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる電力変換装置は、
底面部と、前記底面部の上方に設けられた天井面部と、前記底面部と前記天井面部とを結ぶ正面部、背面部および一対の側面部と、を持つ筐体と、
前記筐体の内部に収められた入力回路部、電力変換ユニット、リアクトル、および出力回路部と、
前記天井面部に設けられた出力端子と、
を備え、
前記入力回路部、前記電力変換ユニット、前記リアクトル、および前記出力回路部が前記正面部の平面視で互いに重ならないように前記正面部の面方向に並べられ、前記入力回路部は前記底面部の上方に設けられ、前記出力回路部は前記天井面部の下方かつ前記入力回路部の上方に設けられ、前記電力変換ユニットが前記入力回路部と前記出力回路部との間に設けられ、前記リアクトルが前記入力回路部と前記出力回路部との間における前記電力変換ユニットの側方または上方に設けられ、
前記底面部から前記天井面部へ向かう方向の軸を縦座標軸として、それぞれが縦方向に伸びる複数の金属ブスバーを介して、前記入力回路部、前記電力変換ユニット、前記リアクトルおよび前記出力回路部がこの並び順で直列接続されている。【００１１】
本発明にかかる電力変換ユニットは、
直流と交流の電力変換を行う電力変換モジュールと、
直流電力が入力される直流入力端子と、前記直流電力を前記電力変換モジュールに伝達する直流仲介端子と、前記電力変換モジュールから交流電力を受け取る交流仲介端子と、前記交流仲介端子で受け取った交流電力を出力する交流出力端子とを備えるラミネートブスバーと、
を備え、
前記ラミネートブスバーは、
互いに重なるように設けられた複数の導電層と、
前記複数の導電層それぞれの間に挟まれた絶縁物と、
を含み、
前記複数の導電層のうち一つの導電層は、前記直流入力端子および前記直流仲介端子を持つ直流導電板を含み、
前記複数の導電層のうち他の導電層は、前記交流仲介端子および前記交流出力端子を持つ交流導電板を含み、
前記直流導電板の一部分と前記交流導電板の一部分とが前記ラミネートブスバーの平面視で互いに重なるように前記ラミネートブスバーが構築されている。
【発明の効果】
【００１２】
前述の「上方」とは、底面部から見て天井面部がある側の方向、すなわち縦方向の上方向を指している。前述の「側方」とは、一対の側面部の一方から他方へ向かう方向、すなわち横方向を指している。本願にかかる電力変換装置には「片道部品接続方式」が用いられている。片道部品接続方式は、底面部から天井面部に向かって筐体内の複数の構成部品を片道で並べつつ、縦方向に伸びる金属ブスバーで各構成部品を接続していくというものである。この片道部品接続方式によれば、前述した往復部品接続方式よりも金属ブスバーを短くすることができる。【００１３】
本願の電力変換ユニットによれば、直流導電板と交流導電板とを部分的に重ねることでラミネートブスバーの平面方向寸法を小さくすることができる。これにより、電力変換ユニット全体を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態にかかる電力変換装置の外観を示す正面側斜視図である。
【図２】実施の形態にかかる電力変換装置の内部構造を示す背面側斜視図である。
【図３】実施の形態にかかる電力変換装置の内部構造を示す背面図である。
【図４】比較例にかかる電力変換装置の内部構造を示す斜視図である。
【図５】比較例にかかる電力変換装置の内部構造を示す背面図である。
【図６】実施の形態にかかる第一電力変換ユニットの外観を示す斜視図である。
【図７】実施の形態にかかる第一電力変換ユニットの外観を示す上面図である。
【図８】実施の形態にかかる第一電力変換ユニットの外観を示す側面図である。
【図９】実施の形態にかかる第一電力変換ユニットが持つ第一上段ラミネートブスバーの斜視図である。
【図１０】実施の形態にかかる第一電力変換ユニットが持つ第一上段ラミネートブスバーの上面図である。
【図１１】実施の形態にかかる第一電力変換ユニットが持つ第一上段ラミネートブスバーの側面図である。
【図１２】実施の形態にかかる第一電力変換ユニットが持つ第一上段ラミネートブスバーの積層構造を示す拡大図である。
【図１３】実施の形態にかかる第一電力変換ユニットが持つ第一上段ラミネートブスバーの背面図である。
【図１４】実施の形態にかかる第一電力変換ユニットが持つ第一上段ラミネートブスバーの分解図である。
【図１５】実施の形態にかかる第一電力変換ユニットが持つ第一下段ラミネートブスバーの上面図である。
【図１６】実施の形態にかかる第一電力変換ユニットが持つ第一下段ラミネートブスバーの分解図である。
【図１７】実施の形態にかかる第一電力変換ユニットが持つ第一下段ラミネートブスバーの模式的な背面図である。
【図１８】実施の形態にかかる第二電力変換ユニットの外観を示す斜視図である。
【図１９】実施の形態にかかる第二電力変換ユニットが持つ第二上段ラミネートブスバーの斜視図である。
【図２０】実施の形態にかかる第二電力変換ユニットが持つ第二上段ラミネートブスバーの上面図である。
【図２１】実施の形態にかかる第二電力変換ユニットが持つ第二上段ラミネートブスバーの分解図である。
【図２２】実施の形態にかかる電力変換装置の内部構造を示す正面図である。
【図２３】実施の形態にかかる電力変換装置の内部構造を示す背面図である。
【図２４】実施の形態にかかる電力変換装置の図２３におけるＡ−Ａ断面矢視図である。
【図２５】実施の形態にかかる電力変換装置の図２３におけるＢ−Ｂ断面矢視図である。
【図２６】実施の形態にかかる電力変換装置の図２３におけるＣ−Ｃ断面矢視図である。
【図２７】実施の形態にかかる電力変換装置の図２３におけるＤ−Ｄ断面矢視図である。
【図２８】実施の形態にかかる電力変換装置の図２３における右側（Ｒ方向視）の側面図である。
【図２９】実施の形態にかかる電力変換装置の図２３における左側（Ｌ方向視）の側面図である。
【図３０】実施の形態の変形例にかかる電力変換装置の内部構造を示す背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態にかかる電力変換装置．
図１は、実施の形態にかかる電力変換装置１の外観を示す正面側斜視図である。電力変換装置１は、筐体２を備えている。筐体２は、矩形箱型の筐体である。具体的には、筐体２は、底面部２ａと、底面部２ａの上方に設けられた天井面部２ｂと、正面カバーである正面部２ｃ、背面カバーである背面部２ｅおよび一対の側面部２ｄと、を持っている。正面部２ｃ、背面部２ｅおよび一対の側面部２ｄそれぞれは、底面部２ａの各辺と天井面部２ｂの各辺とを結んでいる。
【００１６】
図面中には、説明の便宜上、ｘｙｚ直交座標を記載している。実施の形態において、「上方」とは、プラスｚ方向であり、底面部２ａから見て天井面部２ｂがある側の方向を指している。「側方」とは、ｘ座標軸と平行な方向であり、一対の側面部２ｄの一方から他方へ向かう方向を指している。簡略化のために、単に「側方」という場合、プラスｘ方向とマイナスｘ方向とを区別せずに方向を述べることもある。「前方」とは、プラスｙ方向であり、電力変換装置１において背面から正面へと向かう方向である。
【００１７】
ｚ座標軸と平行な方向を、プラスｚ方向とマイナスｚ方向の区別をせずに、「縦方向」とも称する。ｘ座標軸と平行な方向を、プラスｘ方向とマイナスｘ方向の区別をせずに、「横方向」とも称する。ｙ軸と平行な方向を、プラスｙ方向とマイナスｙ方向の区別をせずに、「前後方向」とも称する。
【００１８】
「正面視」とは、ｙ座標軸と平行にマイナスｙ方向へと向かって、電力変換装置１の正面を見たときの視点である。「背面視」とは、ｙ座標軸と平行にプラスｙ方向へと向かって、電力変換装置１の正面を見たときの視点である。「正面視」と「背面視」のいずれも、「正面部２ｃを平面視する視点」であることは共通であるものとする。「上方つまりプラスｚ方向」と「側方つまりｘ座標軸と平行な方向」は、正面視において直交している。
【００１９】
図２は、実施の形態にかかる電力変換装置１の内部構造を示す背面側斜視図である。図３は、実施の形態にかかる電力変換装置１の内部構造を示す背面図である。図２２は、実施の形態にかかる電力変換装置１の内部構造を示す正面図である。図２３は、実施の形態にかかる電力変換装置１の内部構造を示す背面図である。以下、これらの図を用いて電力変換装置１の内部構造を説明する。
【００２０】
電力変換装置１は、筐体２の内部に、三相交流インバータ等の電力変換回路を構成するための構成部品が収められたものである。すなわち、電力変換装置１は、第一入力回路部１０ａと、第二入力回路部１０ｂと、複数の第一電力変換ユニット１００ａと、複数の第二電力変換ユニット１００ｂと、複数の第一リアクトル２０ａと、複数の第二リアクトル２０ｂと、出力回路部４０と、天井面部２ｂを貫通して設けられた出力端子５０と、を備えている。電力変換装置１は、上記構成部品を接続する複数の金属ブスバーも備えている。図２３では、金属ブスバー４０３、４２８、４３１、４３４、４３７、４４０、４４１が図示されているが、他の金属ブスバーは図２４〜図２９を用いて後ほど説明する。実施の形態では、金属ブスバーを全て銅（Ｃｕ）で形成するものとする。
【００２１】
図３、図２２および図２３の各種平面視図から把握されるように、第一入力回路部１０ａ、第二入力回路部１０ｂ、複数の第一電力変換ユニット１００ａ、複数の第二電力変換ユニット１００ｂ、複数の第一リアクトル２０ａ、複数の第二リアクトル２０ｂおよび出力回路部４０は、正面部２ｃの平面視で互いに重ならないように正面部２ｃの面方向に並べられている。前述したｘｙｚ直交座標を用いて定義された方向を参照すると、第一入力回路部１０ａ、第二入力回路部１０ｂは底面部２ａの上方に設けられている。また、出力回路部４０は、天井面部２ｂの下方かつ第一入力回路部１０ａ、第二入力回路部１０ｂの上方に設けられている。なお、図２２の正面図に示すように、正面部２ｃの側における中央には制御回路基板５２が配置されている。
【００２２】
第一電力変換ユニット１００ａおよび第一リアクトル２０ａは、第一入力回路部１０ａと出力回路部４０とで挟まれるように、正面部２ｃの平面視における横方向に隣接して並べられている。同様に、第二電力変換ユニット１００ｂおよび第二リアクトル２０ｂは、第二入力回路部１０ｂと出力回路部４０とで挟まれるように、正面部２ｃの平面視における横方向に隣接して並べられている。第一電力変換ユニット１００ａ、第二電力変換ユニット１００ｂが第一入力回路部１０ａ、第二入力回路部１０ｂと出力回路部４０との間における第一入力回路部１０ａ、第二入力回路部１０ｂの上方に設けられている。第一リアクトル２０ａ、第二リアクトル２０ｂが第一入力回路部１０ａ、第二入力回路部１０ｂと出力回路部４０との間における第一電力変換ユニット１００ａ、第二電力変換ユニット１００ｂの側方に設けられている。
【００２３】
図２３に示す金属ブスバー４０３、４２８、４３１、４３４、４３７、４４０、４４１および他の金属ブスバー（図２４〜図２９参照）を介して、筐体２の内部で複数の構成部品が二つの直列回路を構成している。これらの複数の金属ブスバーそれぞれは、図２３の平面視において縦方向つまりｚ座標軸と平行に且つ真っ直ぐに伸びている。
【００２４】
説明の便宜上、第一入力回路部１０ａ、第一電力変換ユニット１００ａ、および第一リアクトル２０ａがこの順で直列接続されることで構成される直列回路を、「左側直列回路」とも称する。同じく説明の便宜上、第二入力回路部１０ｂ、第二電力変換ユニット１００ｂ、および第二リアクトル２０ｂがこの順で接続されることで構成される直列回路を、「右側直列回路」とも称する。左側直列回路および右側直列回路が出力回路部４０で合流させられ、さらに出力回路部４０が出力端子５０と接続している。
【００２５】
実施の形態にかかる電力変換装置１によれば、筐体２内に平面的に並べられた第一入力回路部１０ａ、第二入力回路部１０ｂ、第一電力変換ユニット１００ａ、第二電力変換ユニット１００ｂ、第一リアクトル２０ａ、第二リアクトル２０ｂ、および出力回路部４０を、底面部２ａから天井面部２ｂに向かって、全体として「片道」で接続していくことができる。ここでいう「片道」とは、底面部２ａの側から出発した回路配線が底面部２ａへと帰ってくることなく天井面部２ｂの側へと進み、最終的に最も天井面部２ｂの側の構成部品へと到達することを意味している。
【００２６】
実施の形態では、便宜上、このような「片道」で部品を配列および接続する方式を「片道部品接続方式」とも称する。実施の形態にかかる「片道部品接続方式」では、後述する図４等の比較例にかかる「往復部品接続方式」と比べて、第一入力回路部１０ａおよび第二入力回路部１０ｂそれぞれから出力端子５０までの直列回路の合計配線長を短くできるという利点がある。合計配線長が短いので、金属ブスバーの合計長さも節減することができる。
【００２７】
さらに、実施の形態によれば、天井面部２ｂに出力端子５０が設けられている。図３に示すように、電力変換装置１の隣に配設される変圧器２００は、上方端に変圧入力端子２０２を持っているので、電力変換装置１の出力端子５０と変圧器２００の変圧入力端子２０２とを接続する際の利便性が向上する。
【００２８】
図３に示すように、正面部２ｃの平面視において底面部２ａと天井面部２ｂとを通るように予め定めた基準軸ＣＬを設けるものとする。実施の形態では、底面部２ａの中央と天井面部２ｂの中央とを通る直線を基準軸ＣＬとする。基準軸ＣＬによって筐体２の内部スペースが二つに分割され、二つの内部スペースの一方と他方に互いに対称な回路構造が構築されている。
【００２９】
すなわち、実施の形態において、第一入力回路部１０ａと、基準軸ＣＬを基準として第一入力回路部１０ａと線対称の位置に設けられた第二入力回路部１０ｂと、が設けられている。また、第一電力変換ユニット１００ａと、基準軸ＣＬを基準として第一電力変換ユニット１００ａと線対称の位置に設けられた第二電力変換ユニット１００ｂと、が設けられている。また、第一リアクトル２０ａと、基準軸ＣＬを基準として第一リアクトル２０ａと線対称の位置に設けられた第二リアクトル２０ｂと、が設けられている。
【００３０】
前述した「左側直列回路」および「右側直列回路」は、それぞれ、前述の「片道部品接続方式」で設けられている。実施の形態によれば、これらの左側直列回路および右側直列回路を並列化する際に、各構成部品を線対称配置させている。これにより、筐体２内のスペースを無駄なく効率的に使用することができる。従って、短い配線長を持つ大容量の電力変換装置１を、なるべく小型のサイズで構築することができる。
【００３１】
図３に示すように、出力回路部４０は、中継ブスバー３２と、出力側遮断器４２と、出力ブスバー３０と、を備えている。中継ブスバー３２は、第一リアクトル２０ａおよび第二リアクトル２０ｂの上方に設けられている。出力側遮断器４２は、中継ブスバー３２の側方に設けられている。出力ブスバー３０は、中継ブスバー３２の上方かつ出力側遮断器４２の側方に設けられている。中継ブスバー３２、出力側遮断器４２、出力ブスバー３０、および出力端子５０が互いに接続されて直列回路を構成している。
【００３２】
実施の形態によれば、第一リアクトル２０ａと第二リアクトル２０ｂの後段において出力回路部４０を共用することができるので、部品点数を減らすことができる。
【００３３】
第一入力回路部１０ａと第二入力回路部１０ｂが、底面部２ａの上方に並べて配置されている。第一電力変換ユニット１００ａが、第一入力回路部１０ａの上方に設けられている。第二電力変換ユニット１００ｂが、第二入力回路部１０ｂの上方に設けられている。第一リアクトル２０ａおよび第二リアクトル２０ｂは、第一電力変換ユニット１００ａと第二電力変換ユニット１００ｂとの間に挟まれている。図３に示すように、ｘ方向へ向かって第一電力変換ユニット１００ａ、第一リアクトル２０ａ、第二リアクトル２０ｂ、および第二電力変換ユニット１００ｂがこの順に一列で並べられている。
【００３４】
両外側に設けた第一電力変換ユニット１００ａと第二電力変換ユニット１００ｂから内側に設けた第一リアクトル２０ａと第二リアクトル２０ｂへと回路をまとめるとともに、さらに上方の中継ブスバー３２で前述の「左側直列回路」と「右側直列回路」とを合流させることができる。第一リアクトル２０ａ、第二リアクトル２０ｂ、および出力端子５０との間を結ぶ回路配線長を一層短縮化できる利点がある。
【００３５】
図２および図３に示すように、第一入力回路部１０ａおよび第二入力回路部１０ｂそれぞれは、複数の小型入力側遮断器９を含んでいる。複数の小型入力側遮断器９は、それぞれが電力入力端子を備えている。第一入力回路部１０ａ内の複数の小型入力側遮断器９は少なくとも二つのグループに分割されており、各グループ内で複数の小型入力側遮断器９が互いに並列接続されている。第二入力回路部１０ｂ内の複数の小型入力側遮断器９も同様である。
【００３６】
例えば電力変換装置１を太陽光発電システムに使用する場合には、複数の太陽電池アレイそれぞれの電力入力配線が束ねられて電力変換装置１へと接続される。複数のストリングスが複数の小型入力側遮断器９の出力側で合流させられた上で、合流後の配線が第一電力変換ユニット１００ａおよび第二電力変換ユニット１００ｂにそれぞれ接続される。実施の形態によれば、こういった複数の電力入力配線をまとめる機能を、電力変換装置１に持たせることができる。その結果、第一入力回路部１０ａおよび第二入力回路部１０ｂの前段の設備に複数の電力配線ストリングスをまとめる機能を設けなくとも良いので、この前段の設備を低コスト化することできる。
【００３７】
図２および図３に示すように、第一入力回路部１０ａおよび第二入力回路部１０ｂを構成する複数の小型入力側遮断器９は、底面部２ａの上において一対の側面部２ｄの一方から他方へと向かって並べられている。複数の小型入力側遮断器９の列の上に、第一電力変換ユニット１００ａ、第一リアクトル２０ａ、第二リアクトル２０ｂ、および第二電力変換ユニット１００ｂが横方向へ一列に並べられている。横方向に並べられた複数の小型入力側遮断器９の上方に構成部品を一列で配置することができるので、筐体２内のスペースを無駄なく利用して各構成部品をコンパクトに収納することができる。
【００３８】
図２４〜図２９を用いて、電力変換装置１の内部で構成部品を接続する金属ブスバー群の構造を説明する。図２４は、実施の形態にかかる電力変換装置１の図２３におけるＡ−Ａ断面矢視図である。図２４には、第一リアクトル２０ａと中継ブスバー３２とを接続する複数の金属ブスバー４０３、４４１、４４２、４４３が図示されている。図２５は、実施の形態にかかる電力変換装置１の図２３におけるＢ−Ｂ断面矢視図である。図２５には、第二リアクトル２０ｂと中継ブスバー３２とを接続する複数の金属ブスバー４３８、４３９、４４０が図示されている。
【００３９】
図２６は、実施の形態にかかる電力変換装置１の図２３におけるＣ−Ｃ断面矢視図である。図２６には、第二電力変換ユニット１００ｂと第二リアクトル２０ｂとを接続する複数の金属ブスバー４３２、４３３、４３４、４３５、４３６、４３７が図示されている。図２７は、実施の形態にかかる電力変換装置１の図２３におけるＤ−Ｄ断面矢視図である。図２７には、第一電力変換ユニット１００ａと第一リアクトル２０ａとを接続する複数の金属ブスバー４２６、４２７、４２８、４２９、４３０、４３１が図示されている。
【００４０】
図２６および図２７から把握されるように、複数の金属ブスバー４２６〜４３７はｚｙ平面と平行な面内をｚ座標軸に対して斜め且つ直線的に伸びている。このような斜め直線状の金属ブスバー引き回しによれば、最短距離での引き回しが可能となるので、金属ブスバーの材料を飛躍的に節減することができる。
【００４１】
図２８は、実施の形態にかかる電力変換装置１の図２３における右側（Ｒ方向視）の側面図である。図２８は側面カバーを取り外した状態を示している。図２８には、第二入力回路部１０ｂと第二電力変換ユニット１００ｂとを接続する複数の金属ブスバー４１８、４１９、４２０、４２１が図示されている。第二入力回路部１０ｂは、ｙ方向へと一列に並ぶ四つの端子を備えている。第二入力回路部１０ｂの二つの端子から伸びた複数の金属ブスバー４１８、４１９は下段の第二電力変換ユニット１００ｂに接続している。第二入力回路部１０ｂの他の二つの端子から伸びた複数の金属ブスバー４２０、４２１は上段の第二電力変換ユニット１００ｂに接続している。
【００４２】
図２９は、実施の形態にかかる電力変換装置１の図２３における左側（Ｌ方向視）の側面図である。図２９は側面カバーを取り外した状態を示している。図２９には、第一入力回路部１０ａと第一電力変換ユニット１００ａとを接続する複数の金属ブスバー４２２、４２３、４２４、４２５が図示されている。第一入力回路部１０ａはｙ方向へと一列に並ぶ四つの端子を備えている。第一入力回路部１０ａの二つの端子から伸びた複数の金属ブスバー４２２、４２３は下段の第一電力変換ユニット１００ａに接続している。第一入力回路部１０ａの他の二つの端子から伸びた複数の金属ブスバー４２４、４２５は上段の第一電力変換ユニット１００ａに接続している。
【００４３】
図２８および図２９から把握されるように、上段の第一電力変換ユニット１００ａおよび上段の第二電力変換ユニット１００ｂへとつながる複数の金属ブスバー４２０、４２１、４２４、４２５は、ｚｙ平面と平行な面内をｚ座標軸に対して斜め且つ直線的に伸びている。このような斜め直線状の金属ブスバー引き回しによれば、最短距離での電気接続が可能となるので、金属材料を飛躍的に節減することができる。
【００４４】
なお、実施の形態では、各金属ブスバーを下記のように「第一金属ブスバー」、「第二金属ブスバー」、および「第三金属ブスバー」に分類することができる。
【００４５】
図２４および図２５に示された金属ブスバー４０３、４３８〜４４３は、「第一金属ブスバー」に分類される。複数の第一金属ブスバーそれぞれは、第一入力回路部１０ａまたは第二入力回路部１０ｂと接続する第一端部と、第一電力変換ユニット１００ａまたは第二電力変換ユニット１００ｂと接続する第二端部と、背面視において縦方向に第一端部と第二端部の間を真っ直ぐ伸びる第一中央部と、を持っている。
【００４６】
図２６および図２７に示された金属ブスバー４２６〜４３７は、「第二金属ブスバー」に分類される。複数の第二金属ブスバーそれぞれは、第一電力変換ユニット１００ａまたは第二電力変換ユニット１００ｂと接続する第三端部と、第一リアクトル２０ａまたは第二リアクトル２０ｂと接続する第四端部と、背面視において縦方向に第三端部と第四端部との間を真っ直ぐ伸びる第二中央部と、を持っている。
【００４７】
図２８および図２９に示された金属ブスバー４１８〜４２５は、「第三金属ブスバー」に分類される。複数の第三金属ブスバーそれぞれは、第一リアクトル２０ａまたは第二リアクトル２０ｂと接続する第五端部と、出力回路部４０と接続する第六端部と、背面視において縦方向に第五端部と第六端部との間を真っ直ぐ伸びる第三中央部と、を持っている。
【００４８】
図４は、比較例にかかる電力変換装置３０１の内部構造を示す斜視図である。図５は、比較例にかかる電力変換装置３０１の内部構造を示す背面図である。比較例の電力変換装置３０１は、電力入力端子ＩＮ、複数の入力遮断器３１０、電力変換ユニット３１５、リアクトル３２０、出力側遮断器３４０、複数の金属ブスバー３２５、および電力出力端子ＯＵＴが、図５に示す背面平面視において互いに重ならないように筐体３０２内に配置されている。電力入力端子ＩＮ、複数の入力遮断器３１０、電力変換ユニット３１５、リアクトル３２０、および出力側遮断器３４０が、この順に、複数の金属ブスバー３２５を介して直列に接続されている。
【００４９】
比較例の部品レイアウトでは、図５に太い実線矢印で示すように、回路配線が、底面部３０２ａから天井面部３０２ｂとの間を二往復しなければならない。つまり、縦方向つまりｚ座標軸方向に沿って回路配線が往復するような部品レイアウトが行われている。このような「往復部品接続方式」が行われると、縦方向に筐体３０２を往復するように回路配線を引き回さなければならない。実際には回路配線が横方向に伸びる分も考慮に入れる必要があり、結果的に往復部品接続方式では回路配線長が非効率的なほどに大きくなりやすい。その結果、金属ブスバー３２５の合計長さが大きくなってしまうという問題がある。
【００５０】
この点、実施の形態によれば、前述したように「片道部品接続方式」を採用している。「片道部品接続方式」は、底面部２ａと天井面部２ｂとの間で回路配線を大きく往復させる必要がないので、第一入力回路部１０ａ、第二入力回路部１０ｂから出力端子５０までの直列回路の合計配線長を短くできるという利点を持っている。さらに、天井面部２ｂに出力端子５０が設けられているので、電力変換装置１の隣に配設される変圧器２００が上方に変圧入力端子２０２を持つこととの関係で、電力変換装置１の出力端子５０と変圧器２００の変圧入力端子２０２とを接続する際の利便性が向上する。
【００５１】
なお、実施の形態の変形例として、図３０に示す電力変換装置１ａのように、第一リアクトル２０ａおよび第二リアクトル２０ｂが、第一電力変換ユニット１００ａおよび第二電力変換ユニット１００ｂの上方に設けられていてもよい。図３０において各部品を結ぶ太線は、金属ブスバーを模式的に示している。図３０においても、実施の形態と同様に、複数の金属ブスバーそれぞれが、図３０の平面視において縦方向つまりｚ座標軸と平行に且つ真っ直ぐに伸びている。この変形例においても実施の形態と同様に「片道部品接続方式」が実現されている。
【００５２】
また、実施の形態の変形例として、「左側直列回路」と「右側直列回路」とを基準軸ＣＬに対して線対称とはしないような変形が施されても良い。例えば、左側直列回路の部品レイアウトを図２、図３、および図２３等で説明した上記実施の形態のままとし、その一方で、右側直列回路の部品レイアウトを図３０に示す変形例のように変形しても良い。このような非対称配置が行われても、「左側直列回路」と「右側直列回路」にそれぞれ「片道部品接続方式」が適用されることで、実施の形態と同様の回路配線長の短縮化などの各種効果を得ることができる。
【００５３】
なお、実施の形態の変形例として、電力変換装置１において第一リアクトル２０ａの位置と第一電力変換ユニット１００ａの位置とを入れ替えてもよく、第二リアクトル２０ｂの位置と第二電力変換ユニット１００ｂの位置とを入れ替えてもよい。この場合、第一リアクトル２０ａと第二リアクトル２０ｂとが筐体２の横方向両端に配置されて、これらの間に第一電力変換ユニット１００ａおよび第二電力変換ユニット１００ｂが挟み込まれる。
【００５４】
また、実施の形態の変形例として、前述した「左側直列回路」と「右側直列回路」のうち片方を省略してもよい。このような省略を施しても、「片道部品接続方式」による回路配線長の短縮化などの各種効果を得ることができる。これにより、実施の形態の電力変換装置１の容量を半分とした小型の電力変換装置が提供される。
【００５５】
実施の形態にかかる電力変換ユニット．
図６は、実施の形態にかかる第一電力変換ユニット１００ａの外観を示す斜視図である。図７は、実施の形態にかかる第一電力変換ユニット１００ａの外観を示す上面図である。図８は、実施の形態にかかる第一電力変換ユニット１００ａの外観を示す側面図である。図６〜図８に示すように、第一電力変換ユニット１００ａは、直流と交流の電力変換を行う電力変換モジュール１０１と、第一上段ラミネートブスバー１１０ａと、複数の配線１０２と、第一下段ラミネートブスバー１３０ａと、を備えている。電力変換モジュール１０１は、内部にＩＧＢＴあるいはＭＯＳＦＥＴなどのパワー半導体デバイスを含んでいる。実施の形態においては、第一電力変換ユニット１００ａが、直流電力を三相交流電力へと変換する三相インバータ回路を備えている。
【００５６】
図９は、実施の形態にかかる第一電力変換ユニット１００ａが持つ第一上段ラミネートブスバー１１０ａの斜視図である。図１０は、実施の形態にかかる第一電力変換ユニット１００ａが持つ第一上段ラミネートブスバー１１０ａの上面図である。図１１は、実施の形態にかかる第一電力変換ユニット１００ａが持つ第一上段ラミネートブスバー１１０ａの側面図である。第一上段ラミネートブスバー１１０ａは、正極直流入力端子１１２ｐ１と、負極直流入力端子１１６ｎ１と、正極直流仲介端子１１２ｐ２と、負極直流仲介端子１１６ｎ２と、第一相交流仲介端子１２０ｕ１と、第二相交流仲介端子１１６ｖ１と、第三相交流仲介端子１１２ｗ１と、第一相交流出力端子１２０ｕ２と、第二相交流出力端子１１６ｖ２と、第三相交流出力端子１１２ｗ２と、を備える。第一相はＵ相であり、第二相はＶ相であり、第三相はＷ相であるものとする。
【００５７】
正極直流入力端子１１２ｐ１には、直流電力が入力される。負極直流入力端子１１６ｎ１は、基準電位に接続される。正極直流仲介端子１１２ｐ２および負極直流仲介端子１１６ｎ２は、直流電力を、第一下段ラミネートブスバー１３０ａを介して電力変換モジュール１０１に伝達するための端子である。第一相交流仲介端子１２０ｕ１、第二相交流仲介端子１１６ｖ１、および第三相交流仲介端子１１２ｗ１は、電力変換モジュール１０１から三相交流電力を受け取る。第一相交流仲介端子１２０ｕ１〜第三相交流仲介端子１１２ｗ１が受け取った三相交流電力（ＵＶＷ）が、第一相交流出力端子１２０ｕ２、第二相交流出力端子１１６ｖ２、および第三相交流出力端子１１２ｗ２から出力される。
【００５８】
特に、実施の形態では、図９および図１０に示すように、直流と交流とで仲介端子を交互に並べるための工夫が施されている。図１０の平面視から明確に把握されるように、第一上段ラミネートブスバー１１０ａが持つ矩形の周縁の一辺に、第三相交流仲介端子１１２ｗ１、正極直流仲介端子１１２ｐ２、第二相交流仲介端子１１６ｖ１、負極直流仲介端子１１６ｎ２、および第一相交流仲介端子１２０ｕ１が、この順に、一列に並べられている。
【００５９】
ただし、図９の斜視図から把握されるように、正極直流仲介端子１１２ｐ２および負極直流仲介端子１１６ｎ２は、第一相交流仲介端子１２０ｕ１などに対して第一上段ラミネートブスバー１１０ａの厚さ方向にずらされている。正極直流仲介端子１１２ｐ２および負極直流仲介端子１１６ｎ２は、第一上段ラミネートブスバー１１０ａの裏面の側へと一端伸びて折れ曲がったＬ型屈曲端子となっている。このＬ型屈曲端子は、具体的には、第一上段ラミネートブスバー１１０ａの裏面の側へ伸びる延長部と、この延長部から直角に屈曲することで第一相交流仲介端子１２０ｕ１などと平行な面を構成する先端面部と、を含んでいる。
【００６０】
図１２は、実施の形態にかかる第一電力変換ユニット１００ａが持つ第一上段ラミネートブスバー１１０ａの積層構造を示す拡大図である。図１２は、図１１の破線枠Ｓの部位を拡大したものである。図１３は、実施の形態にかかる第一電力変換ユニット１００ａが持つ第一上段ラミネートブスバー１１０ａの背面図である。図１２の「Ｂｏｔｔｏｍ  ｌａｙｅｒ」を付した矢印は、第一電力変換ユニット１００ａの底面側を指している。図１２の「Ｔｏｐ  ｌａｙｅｒ」を付した矢印は、第一電力変換ユニット１００ａの上方を指している。
【００６１】
図１２に示すように、第一上段ラミネートブスバー１１０ａは、絶縁シート１１１と、第一導電層１１２と、絶縁シート１１３と、絶縁板１１４と、絶縁シート１１５と、第二導電層１１６と、絶縁シート１１７と、絶縁板１１８と、絶縁シート１１９と、第三導電層１２０と、絶縁シート１２１と、がこの順番で積層されたものである。第一導電層１１２〜第三導電層１２０それぞれは、一枚または複数枚の金属板によって構成されている。実施の形態では、第一導電層１１２〜第三導電層１２０を構成する金属板を全て銅（Ｃｕ）で形成するものとする。
【００６２】
図１４は、実施の形態にかかる第一電力変換ユニット１００ａが持つ第一上段ラミネートブスバー１１０ａの分解図である。第一導電層１１２は、正極直流を取り扱う第一直流導電板１１２ｐと、第三相交流つまりＷ相交流を取り扱う第一交流導電板１１２ｗと、を含んでいる。第一直流導電板１１２ｐは、第一周縁部に設けられた凸部である正極直流入力端子１１２ｐ１を持っている。第一直流導電板１１２ｐは、第一周縁部とは異なる第二周縁部に設けられた凸部である正極直流仲介端子１１２ｐ２を持つものである。
【００６３】
第一交流導電板１１２ｗは、平面方向に隙間を置きつつ第一直流導電板１１２ｐの隣に設けられている。第一交流導電板１１２ｗは、第一周縁部とは反対の側を向く第三周縁部に設けられた凸部である第三相交流出力端子１１２ｗ２を持っている。第一交流導電板１１２ｗは、第二周縁部と同じ側を向く第四周縁部に設けられた凸部である第三相交流仲介端子１１２ｗ１を持っている。
【００６４】
「第二導電層１１６」は、負極直流を取り扱う第二直流導電板１１６ｎと、第二相交流つまりＶ相交流を取り扱う第二交流導電板１１６ｖと、を含んでいる。第二直流導電板１１６ｎは、絶縁板１１４などを挟んで第一直流導電板１１２ｐの上に重ねられている。第二直流導電板１１６ｎは、平面方向の外形が第一直流導電板１１２ｐよりも小さい。第二直流導電板１１６ｎは、第一周縁部と同じ側を向く第五周縁部に設けられた凸部である負極直流入力端子１１６ｎ１を持っている。第二直流導電板１１６ｎは、第二周縁部と同じ側を向く第六周縁部に設けられた凸部である負極直流仲介端子１１６ｎ２を持っている。
【００６５】
第二交流導電板１１６ｖは、絶縁板１１４を挟んで第一交流導電板１１２ｗと重ねられている。第二交流導電板１１６ｖは、平面方向に隙間を置きつつ第二直流導電板１１６ｎの隣に設けられている。第二交流導電板１１６ｖにおける第二直流導電板１１６ｎの側の部分は、絶縁板１１４を介して第一直流導電板１１２ｐの一部と重なっている。第二交流導電板１１６ｖは、第三周縁部と同じ側を向く第七周縁部に設けられた凸部である第二相交流出力端子１１６ｖ２を持っている。第二交流導電板１１６ｖは、第二周縁部と同じ側を向く第八周縁部に設けられた凸部である第二相交流仲介端子１１６ｖ１を持っている。
【００６６】
「第三導電層１２０」は、第一相交流つまりＵ相交流を取り扱う第三交流導電板１２０ｕを含んでいる。第三交流導電板１２０ｕは、絶縁板１１８などを挟んで第二直流導電板１１６ｎおよび第二交流導電板１１６ｖの両方の上に重ねられている。第三交流導電板１２０ｕは、第二周縁部と同じ側を向く第十周縁部に設けられた凸部である第一相交流仲介端子１２０ｕ１を持っている。第三交流導電板１２０ｕは、第三周縁部と同じ側を向く第九周縁部に設けられた凸部である第一相交流出力端子１２０ｕ２を持っている。
【００６７】
実施の形態によれば、図１４にも示すように、第一直流導電板１１２ｐと第二交流導電板１１６ｖとの間に「重なりＫ」を作り出すことができる。「重なりＫ」を設けることで、直流側と交流側とを平面方向に完全に分離するようなラミネートブスバー構造と比較して、第一上段ラミネートブスバー１１０ａの平面方向寸法を小さくすることができる。これにより、第一電力変換ユニット１００ａを全体的に小型化することができる。また、第一上段ラミネートブスバー１１０ａが、複数の板状平面体を積層させた積層構造を持っている。このような積層構造とすることで、補強部材を省略しても、第一上段ラミネートブスバー１１０ａに十分な剛性を持たせることができる。
【００６８】
図１５は、実施の形態にかかる第一電力変換ユニット１００ａが持つ第一下段ラミネートブスバー１３０ａの上面図である。図１０で述べた第三相交流仲介端子１１２ｗ１、正極直流仲介端子１１２ｐ２、第二相交流仲介端子１１６ｖ１、負極直流仲介端子１１６ｎ２、および第一相交流仲介端子１２０ｕ１の列と、平面視において直流極性および交流三相が合致するように、下段仲介端子１４３ｗ、１３８ｐ、１４２ｖ、１３２ｎ、および１４１ｕがこの順で一列に並べられている。
【００６９】
図１６は、実施の形態にかかる第一電力変換ユニット１００ａが持つ第一下段ラミネートブスバー１３０ａの分解図である。第一下段ラミネートブスバー１３０ａは、絶縁シート１３１と、負極直流下段導電板１３２と、絶縁シート１３３と、Ｃ相を取り扱う導電板１３４と、絶縁シート１３５、１３６、１３７と、正極直流下段導電板１３８と、絶縁シート１３９と、平面方向に並べられた交流下段導電板１４１、１４２、１４３と、絶縁シート１４４と、がこの順番で積層されたものである。このような積層構造とすることで、補強部材を省略しても、第一下段ラミネートブスバー１３０ａに十分な剛性を持たせることができる。図１７は、実施の形態にかかる第一電力変換ユニット１００ａが持つ第一下段ラミネートブスバー１３０ａの模式的な背面図である。説明の便宜上、絶縁シート１３１〜１４４を省略して図示している。
【００７０】
図１８は、実施の形態にかかる第二電力変換ユニット１００ｂの外観を示す斜視図である。第二電力変換ユニット１００ｂは、第一電力変換ユニット１００ａと類似する構造を備えている。ただし、特徴的な相違点の一つとして、第二電力変換ユニット１００ｂが持つ第二上段ラミネートブスバー１１０ｂは、前述した第一上段ラミネートブスバー１１０ａと平面視で実質的に対称となる構造を備えている。これにより、第一電力変換ユニット１００ａとは逆方向から直流を入力できるとともに、第一電力変換ユニット１００ａとは逆方向へと交流を出力することができる。第一電力変換ユニット１００ａと第二電力変換ユニット１００ｂとを用いることで、筐体２の両端から中央へと回路配線を導くことが極めて容易となる。実施の形態で説明した「線対称部品配置」が容易に実現できる利点もある。
【００７１】
図１９は、実施の形態にかかる第二電力変換ユニット１００ｂが持つ第二上段ラミネートブスバー１１０ｂの斜視図である。図２０は、実施の形態にかかる第二電力変換ユニット１００ｂが持つ第二上段ラミネートブスバー１１０ｂの上面図である。第二上段ラミネートブスバー１１０ｂは、正極直流入力端子２１６ｐ１と、負極直流入力端子２２０ｎ１と、正極直流仲介端子２１６ｐ２と、負極直流仲介端子２２０ｎ２と、第一相交流仲介端子２２０ｕ２と、第二相交流仲介端子２１６ｖ２と、第三相交流仲介端子２１２ｗ２と、第一相交流出力端子２２０ｕ１と、第二相交流出力端子２１６ｖ１と、第三相交流出力端子２１２ｗ１と、を備える。
【００７２】
第二上段ラミネートブスバー１１０ｂの平面視において第二上段ラミネートブスバー１１０ｂの縁に上記の各端子が並べられている点は、第一上段ラミネートブスバー１１０ａと同様である。ただし、第二上段ラミネートブスバー１１０ｂと第一上段ラミネートブスバー１１０ａとの違いは、直流入力端子を設ける周縁部と交流出力端子を設ける周縁部とが逆の位置関係となっていることである。なお、直流仲介端子と交流仲介端子の並び順は、第二上段ラミネートブスバー１１０ｂと第一上段ラミネートブスバー１１０ａとで同じである。
【００７３】
図２１は、実施の形態にかかる第二電力変換ユニット１００ｂが持つ第二上段ラミネートブスバー１１０ｂの分解図である。第二上段ラミネートブスバー１１０ｂは、絶縁シート２１１と、第四導電層２１２と、絶縁シート２１３と、絶縁板２１４と、絶縁シート２１５と、第五導電層２１６と、絶縁シート２１７と、絶縁板２１８と、絶縁シート２１９と、第六導電層２２０と、絶縁シート２２１と、がこの順番で積層されたものである。
【００７４】
第四導電層２１２は、第三相交流つまりＷ相交流を取り扱う第四交流導電板２１２ｗを含んでいる。第五導電層２１６は、第二相交流つまりＶ相交流を取り扱う第五交流導電板２１６ｖと、正極直流を取り扱う第三直流導電板２１６ｐと、を含んでいる。第六導電層２２０は、第一相交流つまりＵ相交流を取り扱う第六交流導電板２２０ｕと、負極直流を取り扱う第四直流導電板２２０ｎと、を含んでいる。
【００７５】
なお、第二上段ラミネートブスバー１１０ｂの各導電板が持つ端子構造などの詳細な説明は、下記の理由から、省略する。第一の理由は、既に第一上段ラミネートブスバー１１０ａにおいて詳細な構造説明を行っており第二上段ラミネートブスバー１１０ｂの構造もこれに類似する点が多いからである。第二の理由は、図２１の分解図および取り扱う電気特性種別から、各導電板と端子構造との対応関係が自明だからである。
【００７６】
図１４に示した第一上段ラミネートブスバー１１０ａの分解図と、図２１に示した第二上段ラミネートブスバー１１０ｂの分解図とを比較してみる。そうすると、少なくとも、絶縁板１１４と絶縁板２１４との組と、絶縁板１１８と絶縁板２１８との組と、絶縁シート１１５と絶縁シート２１５との組と、絶縁シート１１７と絶縁シート２１７との組とが、それぞれ、図の紙面左右を反転させたときに実質同一形状となる線対称関係を持つことが明確に把握される。少なくともこれらの部材が共通化されることで、製造コストを飛躍的に節減することができる。
【００７７】
さらに、図１４と図２１とで互いに上記以外の導電板および絶縁シートの構造を比較してみる。そうすると、第一導電層１１２と第六導電層２２０との組と、第二導電層１１６と第五導電層２１６との組とが、各層で分割された二つの導電板の平面方向サイズおよび形状に一定の類似性を持っている。この一定の類似性は、より具体的には、図の紙面左右を反転させたときに実質同一形状となる線対称関係となるほどの類似性である。こういったサイズ及び形状の類似性をもたせることで、製造コストを飛躍的に節減することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１、１ａ、３０１  電力変換装置、２、３０２  筐体、２ａ、３０２ａ  底面部、２ｂ、３０２ｂ  天井面部、２ｃ  正面部、２ｄ  側面部、２ｅ  背面部、９  小型入力側遮断器、１０ａ  第一入力回路部、１０ｂ  第二入力回路部、２０ａ  第一リアクトル、２０ｂ  第二リアクトル、３０  出力ブスバー、３２  中継ブスバー、４０  出力回路部、４２、３４０  出力側遮断器、５０  出力端子、５２  制御回路基板、１００ａ  第一電力変換ユニット、１００ｂ  第二電力変換ユニット、１０１  電力変換モジュール、１０２  配線、１１０ａ  第一上段ラミネートブスバー、１１０ｂ  第二上段ラミネートブスバー、１１１、１１３、１１５、１１７、１１８、１１９、１２１、１３１、１３３、１３５、１３９、１４４、２１１、２１３、２１５、２１７、２１９、２２１  絶縁シート、１１２  第一導電層、１１２ｐ  第一直流導電板、１１２ｐ１、２１６ｐ１  正極直流入力端子、１１２ｐ２、２１６ｐ２  正極直流仲介端子、１１２ｗ  第一交流導電板、１１２ｗ１、２１２ｗ２  第三相交流仲介端子、１１２ｗ２、２１２ｗ１  第三相交流出力端子、１１４、１１８、２１４、２１８  絶縁板、１１６  第二導電層、１１６ｎ  第二直流導電板、１１６ｎ１、２２０ｎ１  負極直流入力端子、１１６ｐ２、２２０ｎ２  負極直流仲介端子、１１６ｖ  第二交流導電板、１１６ｖ１、２１６ｖ２  第二相交流仲介端子、１１６ｖ２、２１６ｖ１  第二相交流出力端子、１２０  第三導電層、１２０ｕ  第三交流導電板、１２０ｕ１、２２０ｕ２  第一相交流仲介端子、１２０ｕ２、２２０ｕ１  第一相交流出力端子、１３０ａ  第一下段ラミネートブスバー、１３２  負極直流下段導電板、１３４  導電板、１３８  正極直流下段導電板、１４１  交流下段導電板、１４３ｗ，１３８ｐ  下段仲介端子、２００  変圧器、２０２  変圧入力端子、２１２  第四導電層、２１２ｗ  第四交流導電板、２１６  第五導電層、２１６ｐ  第三直流導電板、２１６ｖ  第五交流導電板、２２０  第六導電層、２２０ｎ  第四直流導電板、２２０ｕ  第六交流導電板、３１０  入力遮断器、３１５  電力変換ユニット、３２０  リアクトル、３２５、４０３、４１８〜４４０  金属ブスバー、ＣＬ  基準軸、ＩＮ  電力入力端子、ＯＵＴ  電力出力端子
【図１】
0006939987.tif 000002
【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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