特許 6061487 電力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6061487

(24)【登録日】2016年12月22日

(45)【発行日】2017年1月18日

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20170106BHJP

【ＦＩ】

   H02M7/48 Z

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-98857(P2012-98857)

(22)【出願日】2012年4月24日

(65)【公開番号】特開2013-229962(P2013-229962A)

(43)【公開日】2013年11月7日

【審査請求日】2015年1月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100109047

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 雄祐

(74)【代理人】

【識別番号】100109081

【弁理士】

【氏名又は名称】三木 友由

(74)【代理人】

【識別番号】100116274

【弁理士】

【氏名又は名称】富所 輝観夫

(72)【発明者】

【氏名】加藤 敦

【審査官】 田村 耕作

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１０１６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１２０３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３４７５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２３７５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０５５６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０４２４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−００５５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０６９７６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１接続部を有し、上側電源に接続されるべき第１ブスバーと、第２接続部を有し、下側電源に接続されるべき第２ブスバーと、前記第１ブスバーと前記第２ブスバーとの間に電気的に並列接続され、アレイ状に並置される複数のパワーモジュールと、を含むパワーモジュールユニットと、
前記第１接続部と接続されるべき第３接続部を有する第３ブスバーと、前記第２接続部と接続されるべき第４接続部を有する第４ブスバーと、それぞれが前記第３ブスバーに接続される端子および前記第４ブスバーに接続される端子を有し、アレイ状に並置される複数のコンデンサと、を含むコンデンサユニットと、を備え、
前記パワーモジュールユニットにおいて、前記第１ブスバーおよび前記第２ブスバーのそれぞれは、前記複数のパワーモジュールのアレイの上方で当該アレイと並行して延設され、前記第１ブスバーと前記第２ブスバーとが互いに絶縁された状態で積層され、前記第１接続部と前記第２接続部とが互いに上下方向に重ならない位置に設けられており、
前記コンデンサユニットにおいて、前記第３ブスバーおよび前記第４ブスバーのそれぞれは、前記複数のコンデンサの各端子に沿って延設され、前記第３ブスバーと前記第４ブスバーとが互いに絶縁された状態で積層され、前記第３接続部と前記第４接続部とが互いに上下方向に重ならない位置に設けられており、
前記複数のパワーモジュールと前記第１ブスバーおよび前記第２ブスバーとが接続され、かつ、前記複数のコンデンサと前記第３ブスバーおよび前記第４ブスバーとが接続された状態で、前記コンデンサユニットが前記第１ブスバーおよび前記第２ブスバーの一端の隣に配置され、上下方向に挿通される締結部材を用いて前記第３接続部および前記第４接続部が対応する前記第１接続部および前記第２接続部に着脱可能に接続されることを特徴とする電力変換装置。

【請求項2】

前記第３接続部が対応する前記第１接続部の上に重なった状態で当該第１接続部と締結され、前記第４接続部が対応する前記第２接続部の上に重なった状態で当該第２接続部と締結され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】

前記複数のパワーモジュールは、当該電力変換装置の複数相のアームを構成し、各相のアームは、第１方向に並置される二以上のパワーモジュールを有し、各相のアームを構成する二以上のパワーモジュールは、前記第１方向と交差する第２方向に並置されており、
前記コンデンサユニットは、前記複数のパワーモジュールと前記第１方向に隣り合って配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。

【請求項4】

前記第１ブスバーは、当該第１ブスバーの前記一端に沿って並設される複数の第１接続部を有し、前記第２ブスバーは、当該第２ブスバーの前記一端に沿って並設される複数の第２接続部を有し、
前記第３ブスバーは、それぞれが対応する第１接続部と接続されるべき複数の第３接続部を有し、前記第４ブスバーは、それぞれが対応する第２接続部と接続されるべき複数の第４接続部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電力変換装置。

【請求項5】

互いに平行に延設される前記第３ブスバーと前記第４ブスバーとが、互いに平行に延設される前記第１ブスバーと前記第２ブスバーとが延設される方向と同じ方向に延設されることを特徴とする請求項１から４のいずれか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】

図１は、一般的な大容量のインバータである電力変換装置１を示す回路図である。電力変換装置１は、モータをはじめとする負荷２を駆動するために利用される。上側電源ラインＬＰおよび下側電源ラインＬＮには電源４が接続される。上側電源ラインＬＰと下側電源ラインＬＮとの間にはコンデンサ６が設けられる。上側電源ラインＬＰと出力端子ＯＵＴ（Ｕ〜Ｗ）との間には上アーム７Ｐ（Ｕ〜Ｗ）が、下側電源ラインＬＮと出力端子ＯＵＴ（Ｕ〜Ｗ）との間には下アーム７Ｎ（Ｕ〜Ｗ）が、相（Ｕ〜Ｗ）ごとに設けられる。アームは、１個または複数個の並列接続された半導体スイッチ８を備え、上アーム７ＰはＰ側半導体スイッチ８Ｐにより構成され、下アーム７ＮはＮ側半導体スイッチ８Ｎにより構成される。Ｐ側半導体スイッチ８ＰとＮ側半導体スイッチ８Ｎは、電源ラインに接続されるべき直流端子と負荷２に接続されるべき交流端子とを備えるいくつかのパワーモジュールにパッケージされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−３３６７６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

大容量の電力変換装置１に設けられるコンデンサ６は、容量の大きい電解コンデンサ等が用いられる。電解コンデンサの耐用寿命を考慮すると、電力変換装置１に設けられるコンデンサ６は定期的に交換によるメンテナンスを行う必要がある。

【0005】

本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、その目的のひとつは、１個又は複数個のコンデンサを有する電力変換装置において、コンデンサの交換の手間を軽減することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様は、電力変換装置に関する。電力変換装置は、第１接続部を有し、上側電源に接続されるべき第１ブスバーと、第２接続部を有し、下側電源に接続されるべき第２ブスバーと、第１ブスバーと第２ブスバーとの間に接続される少なくともひとつのパワーモジュールと、第１接続部と接続されるべき第３接続部を有する第３ブスバーと、第２接続部と接続されるべき第４接続部を有する第４ブスバーと、それぞれが第３ブスバーに接続される端子および第４ブスバーに接続される端子を有する少なくともひとつのコンデンサとを含むコンデンサユニットとを備える。パワーモジュールと第１ブスバーおよび第２ブスバーとが接続された状態で、コンデンサユニットが、第３接続部および第４接続部において、対応する第１接続部および第２接続部に着脱可能に接続される。

【0007】

この態様によると、パワーモジュールに接続される第１ブスバーおよび第２ブスバーと、コンデンサユニットが着脱可能に接続される。このため、メンテナンスの際に交換すべきコンデンサユニットを容易に取り外して、コンデンサを交換することができる。これにより、コンデンサを交換する際にパワーモジュールに接続されるブスバーを分解し、再度組み立てる手間を省くことができる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、電力変換装置が備えるコンデンサの交換にかかる手間を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一般的な大容量の電力変換装置を示す回路図である。

【図2】電力変換装置が備えるアームとパワーモジュールの関係を示す回路図である。

【図3】電力変換装置の外観を示す斜視図である。

【図4】図３の電力変換装置のＵ相に対応する部分を示す斜視図である。

【図5】図４の電力変換装置からコンデンサユニットを外した状態を示す斜視図である。

【図6】第２の実施形態に係る電力変換装置のＵ相に対応する部分を示す斜視図である。

【図7】図６の電力変換装置からコンデンサユニットを外した状態を示す斜視図である。

【図8】第２の実施形態に係る電力変換装置を示す側面透視図である。

【図9】第３の実施形態に係る電力変換装置のＵ相に対応する部分を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明を好適な実施形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0011】

実施の形態に係る電力変換装置１の等価回路図は、図１と同様である。本実施の形態では、三相の場合を説明するが、相数は特に限定されない。

【0012】

上アーム７Ｐ（Ｕ、Ｖ、Ｗ）は、相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）ごとに設けられ、１つまたは複数の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（以下、ＩＧＢＴとする）であるＰ側半導体スイッチ８Ｐにより構成され、対応する相の出力端子ＯＵＴ（Ｕ、Ｖ、Ｗ）と、上側電源ラインＬＰとの間に設けられる。具体的には、Ｐ側半導体スイッチ８Ｐのコレクタは上側電源ラインＬＰに接続され、そのエミッタが出力端子ＯＵＴと接続される。また、Ｐ側半導体スイッチ８Ｐは、コレクタとエミッタとの間にダイオードが接続される。具体的には、Ｐ側半導体スイッチ８Ｐのコレクタがダイオードのカソードに接続され、エミッタがアノードに接続される。

【0013】

下アーム７Ｎ（Ｕ、Ｖ、Ｗ）は、相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）ごとに設けられた、１つまたは複数のＩＧＢＴであるＮ側半導体スイッチ８Ｎによって構成され、対応する相の出力端子ＯＵＴ（Ｕ、Ｖ、Ｗ）と、下側電源ラインＬＮとの間に設けられる。具体的には、Ｎ側半導体スイッチ８Ｎのコレクタは出力端子ＯＵＴ（Ｕ、Ｖ、Ｗ）と接続され、そのエミッタが下側電源ラインＬＮと接続される。また、Ｎ側半導体スイッチ８Nは、Ｐ側半導体スイッチ８Ｐと同様に、コレクタとエミッタの間にダイオードが接続される。

【0014】

図２は、電力変換装置が備えるアーム７とパワーモジュール１０の関係を示す回路図である。パワーモジュール１０は、１つまたは複数のＩＧＢＴである半導体スイッチ８によって構成される。上アーム７Ｐを構成するＰ側半導体スイッチ８Ｐと、下アーム７Ｎを構成するＮ側半導体スイッチ８Ｎとは、１個のパワーモジュール１０に含まれる。パワーモジュール１０は、上側電源ラインＬＰに接続されるべきＰ側直流端子１２Ｐと、下側電源ラインＬＮに接続されるべきＮ側直流端子１２Ｎと、負荷２に接続されるべき交流端子１４を備える。

【0015】

以下、実施形態では、図２に示すように上アーム７Ｐを構成するＰ側半導体スイッチ８Ｐと、下アーム７Ｎを構成するＮ側半導体スイッチ８Ｎとが１個のパワーモジュール１０に含まれる場合について説明する。また、図２に示すように各相のアーム７（Ｕ〜Ｗ）を構成するパワーモジュール１０が３個並列接続されている場合について説明する。本構成は、以下の第１〜第３の実施形態に共通である。

【0016】

（第１の実施形態）
図３は、電力変換装置１の外観を示す斜視図である。図４は、図３の電力変換装置１のＵ相に対応する部分を示す斜視図である。電力変換装置１は、パワーモジュール１０と、第１ブスバー３１と、第２ブスバー３２と、コンデンサユニット２０とを備える。

【0017】

パワーモジュール１０は、Ｕ相のアーム７Ｕを構成し並列接続されるべき３個が、第１の方向（以下、ｘ軸方向とする）に等間隔に配置される。Ｖ相、Ｗ相を構成するパワーモジュール１０も同様である。各相のアーム７（Ｕ〜Ｗ）を構成する３個並列接続されたパワーモジュール１０は、ｘ軸方向と垂直な第２の方向（以下、ｙ軸方向とする）に等間隔に配置される。パワーモジュール１０の表面には、Ｐ側直流端子１２ＰとＮ側直流端子１２Ｎが設けられる。パワーモジュール１０の表面に対向する裏面には、放熱のためのヒートシンク１６が設けられる。電力変換装置１にはファン（不図示）が設けられ、ファンによりヒートシンク１６を空冷する。なお、水冷システムを利用してもよい。

【0018】

第１ブスバー３１は、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等導電性に優れた金属板で構成される。後述する第２〜第４ブスバー３２〜３４も同様である。第１ブスバー３１はｘｙ平面上に存在するように延設され、パワーモジュール１０と、ｘｙ平面に垂直な方向（以下、ｚ軸方向とする）に離隔して配置される。第１ブスバー３１は、矩形の開口部４６ａ、４６ｂが設けられる。第１ブスバー３１は、開口部４６ａを通って、アーム７Ｕを構成する３個のパワーモジュール１０のそれぞれのＰ側直流端子１２Ｐに向けてＰ側端子部４８が伸び、それぞれのＰ側直流端子１２Ｐに接続される（後述の図８参照）。同様に、開口部４６ｂを通って、アーム７Ｖ用のＰ側端子部が伸びる。一方、アーム７Ｗ用のＰ側端子部は、開口部ではなく第１ブスバー３１の端部３６から伸びる。第１ブスバー３１は、電源（不図示）の正極と接続されており、Ｐ側直流端子１２Ｐに接続すべき上側電源ラインＬＰとして機能する。

【0019】

なお、ブスバーの説明に際して、「Ａブスバーは、Ｂに接続される」という表現を用いたが、ここでの「接続」とは、物理的かつ電気的に接続されることを意味する。具体的には、ＡブスバーとＢとにそれぞれ設けられた穴を同一軸上でネジ止めする等により固定されることをいう。必要に応じ、ネジを外すことで各ブスバーに分解することができ、再度ネジを用いてブスバーを組み立てることができる。

【0020】

第２ブスバー３２は、パワーモジュール１０とｚ軸方向に離隔してｘｙ平面上に存在するように延設され、開口部４７ａ、４７ｂが設けられる。第２ブスバー３２は、第１ブスバー３１と同様に、各アーム７（Ｕ〜Ｗ）を構成するそれぞれのパワーモジュール１０のＮ側直流端子１２Ｎに向けてＮ側端子部４９が伸びる（後述の図８参照）。第２ブスバー３２は、電源（不図示）の負極と接続されており、Ｎ側直流端子１２Ｎに接続すべき下側電源ラインＬＮとして機能する。

【0021】

第１ブスバー３１と第２ブスバー３２は、対応する開口部４６ａ、４６ｂと、開口部４７ａ、４７ｂとが重複する位置で互いに絶縁された状態で積層されている。開口部が重複することにより、第１ブスバー３１から伸びたＰ側端子部４８が、開口部４６ａおよび開口部４７ａを通ってＰ側直流端子１２Ｐに接続され、第２ブスバー３２とぶつからないようになっている。実施形態では、第１ブスバー３１が、パワーモジュール１０から見て遠く（以下、上側とする）に配置され、第２ブスバー３２が近く（以下、下側とする）に配置されているが、上下逆の配置にも適用が可能である。

【0022】

コンデンサユニット２０は、第３ブスバー３３と、第４ブスバー３４と、複数個のコンデンサ６とを有する。コンデンサ６は、円筒形状をしており、同一の面に正極端子６Ｐと負極端子６Ｎを有する。正極端子６Ｐと負極端子６Ｎは、ねじ切り構造を有する棒状の形状をしており、ナット等を締結することにより、それぞれ第３ブスバー３３と第４ブスバー３４に接続される。第３ブスバー３３は、第１ブスバー３１と接続され、コンデンサ６に接続される上側電源ラインＬＰとして機能する。同様に、第４ブスバー３４は、第２ブスバー３２と接続され、コンデンサ６に接続される下側電源ラインＬＮとして機能する。

【0023】

図４に示されるように、第３ブスバー３３は、第１ブスバー３１と同様、ｘｙ平面上に存在するように延設され、ナット２６Ｐ、２６Ｎの取付位置に端子挿通孔が設けられている。正極端子６Ｐが通る端子挿通孔は、締結に用いるナット２６Ｐの径よりも小さい径を有している。一方、負極端子６Ｎが通る端子挿通孔５３Ｎは、締結に用いるナット２６Ｎの径よりも大きい径を有する。なお、端子挿通孔は、正極端子６Ｐまたは負極端子６Ｎと電気的に接続されないよう絶縁処理が施されている。

【0024】

第４ブスバー３４は、負極端子６Ｎが通る端子挿通孔が、締結に用いるナット２６Ｎの径よりも小さい径を有している点以外、第３ブスバー３３と同様の構成をとる。第３ブスバー３３と第４ブスバー３４は、それぞれの対応する端子挿通孔が重複する位置で第３ブスバー３３の下面と第４ブスバー３４の上面が向かい合うよう、互いに絶縁された状態で積層される。

【0025】

コンデンサ６は、端子を有する面が、第４ブスバー３４の下面に接するよう配置される。正極端子６Ｐと負極端子６Ｎは、第３ブスバー３３の上面から突き出るよう、それぞれ端子挿通孔に通される。端子挿通孔から突き出た正極端子６Ｐに上方からナット２６Ｐを締結することにより、正極端子６Ｐは第３ブスバー３３の上面と接続される。同様にして、負極端子６Ｎは第４ブスバー３４の上面と接続される。第３ブスバー３３に設けられた端子挿通孔５３Ｎが、締結に用いるナット２６Ｎの径より大きい径を有するため、ナット２６Ｎは、第３ブスバー３３にぶつからず、第４ブスバー３４の上面に接続されることとなる。これにより、コンデンサ６は、上側電源ラインＬＰおよび下側電源ラインＬＮに接続される。

【0026】

図５は、図４の電力変換装置１からコンデンサユニット２０を外した状態を示す斜視図である。第１ブスバー３１は、ｘ軸方向に突出した第１接続部４１を有し、第１接続部４１にはネジ穴が設けられている。同様に、第２ブスバー３２は、第２接続部４２を有する。第１接続部４１および第２接続部４２においてコンデンサユニット２０は接続される。

【0027】

第３ブスバー３３は、ｘ軸方向に突出した第３接続部４３を有する。第３接続部４３にはネジ穴が設けられており、第３接続部４３において第１ブスバー３１の第１接続部４１と接続される。同様に、第４ブスバー３４は、第４接続部４４を有しており、第２ブスバー３２の第２接続部４２と接続される。

【0028】

コンデンサユニット２０を電力変換装置１に組み込む際には、第１接続部４１と第３接続部４３とに設けられたネジ穴が重複するよう、第１接続部４１と第３接続部４３とを互いに重ねて図４に示すネジ２４ａで接続する。同様に、第２接続部４２と第４接続部４４とに設けられたネジ穴が重複するよう、第２接続部４２と第４接続部４４とを互いに重ねて図４に示すネジ２４ｂで接続する。

【0029】

パワーモジュールおよびコンデンサに接続されるブスバーが一体となった電力変換装置の場合、コンデンサを交換しようとする際には、一般にブスバーの接続部を全て取り外す必要があった。そのため、本来取り外す必要のないパワーモジュールとの接続部や、電源との接続部を外す必要があり手間がかかっていた。本実施形態では、コンデンサ６に接続するブスバーを第３ブスバー３３および第４ブスバー３４として分割することで、第１ブスバー３１および第２ブスバー３２との接続部を取り外すのみでコンデンサ６を交換することができる。これにより、交換メンテナンスの手間を軽減することができる。

【0030】

また、コンデンサ６と第３ブスバー３３および第４ブスバー３４をコンデンサユニット２０として一体化させることにより、コンデンサユニット２０を交換するのみで、複数のコンデンサ６を一括交換することができる。これにより、交換メンテナンスの手間を大幅に削減することができる。

【0031】

（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態に係る電力変換装置１のＵ相に対応する部分を示す斜視図である。図７は、図６の電力変換装置１からコンデンサユニット２０を外した状態を示す斜視図である。以下、第２の実施形態につき第１の実施形態との相違点を中心に言及する。

【0032】

コンデンサ６は、円筒形状の高さ方向がｘ軸方向となるように配置されている。第３ブスバー３３は、ｙｚ平面上に存在するよう延設され、中央部にｘ軸方向に突出した第３接続部４３を有している。同様に、第４ブスバー３４も、中央部にｘ軸方向に突出した第４接続部４４を有している。両ブスバーを積層させた際に、第４ブスバー３４と、第３接続部４３とがぶつからないよう、第４ブスバー３４には第３接続部４３が挿通される接続部挿通孔５１が設けられている。また、第４ブスバー３４は、正極端子６Ｐの締結に用いるナット２６Ｐの径よりも大きい径の端子挿通孔５４Ｐを有する。

【0033】

コンデンサユニット２０を電力変換装置１に組み込む際には、第１の実施形態と同様、対応する接続部を重ねてネジ２４ａ、２４ｂで接続する。同様に、コンデンサユニット２０を外す際には、接続部におけるネジ２４ａ、２４ｂを取り除く。

【0034】

図８は、第２の実施形態に係る電力変換装置１を示す側面透視図である。電力変換装置１は、さらに筐体２８を備え、筐体２８の内部にパワーモジュール１０、ヒートシンク１６、第１ブスバー３１、第２ブスバー３２、およびコンデンサユニット２０が設けられる。

【0035】

筐体２８には空冷用のファン１８が設けられる。吸気ファン１８ａは、コンデンサ６の近傍に設けられ、吸気ファン１８ａの吸気孔を形成する平面が第１ブスバー３１および第２ブスバー３２が延設されるｘ軸方向と垂直となるように配置される。排気ファン１８ｂは、吸気ファン１８ａからｘ軸方向に離隔して、例えばヒートシンク１６の近傍に設けられ、排気ファン１８ｂの排気孔を形成する平面がｘ軸方向と垂直となるように配置される。なお、吸気ファン１８ａと排気ファン１８ｂは、適宜、吸気ファン１８ａを吸気孔に置き換えたり、排気ファン１８ｂを排気孔に置き換えたりすることにより、いずれか一方だけ設けてもよい。

【0036】

吸気ファン１８ａから採り込まれたエアＸ１は、コンデンサユニット２０の下に設けられた空間をエアＸ２として通過し、ヒートシンク１６を冷却した後、排気ファン１８ｂによりエアＸ３として外部に排出される。コンデンサ６の高さ方向がｘ軸方向に配置され、コンデンサユニット２０と筐体２８との間に空間が設けられることにより、エアＸ１〜Ｘ３の流れが阻害されにくくなる。これにより、ファン１８を用いたヒートシンク１６の空冷効果が高められる。

【0037】

（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態に係る電力変換装置１のＵ相に対応する部分を示す斜視図である。以下、第３の実施形態につき、第２の実施形態との相違点を中心に言及する。

【0038】

第３の実施形態に係るコンデンサユニット２０は、さらにケース２２を備える。コンデンサ６は、ケース２２の内部に設けられており、端子がある面とは反対のコンデンサ６のそれぞれの面がケース２２の内壁に接するよう配置されている。ケース２２は、鉄を含む金属などを材料とする板金で形成され、コンデンサ６を保護するカバーとしての役割、およびコンデンサ６を冷却するヒートシンクとしての役割を持つ。ケース２２は、コンデンサユニット２０を交換する際に把持する把持部５６が設けられていてもよい。

【0039】

ケース２２を備えることにより、コンデンサユニット２０をより容易に一括的な交換を行うことができる。また、コンデンサ６のそれぞれの底面がケース２２の内壁に接していることにより、コンデンサ６の冷却効果が高まる。コンデンサ６を冷却することにより、コンデンサ６の耐用寿命を延ばす効果が期待できる。

【0040】

図９では、第２の実施形態に係る電力変換装置１におけるコンデンサユニット２０にケース２２を設けた様子を示しているが、第１の実施形態に係る電力変換装置１におけるコンデンサユニット２０にケース２２を設けてもよい。

【0041】

以上、本発明を実施形態にもとづいて説明した。本発明は上記実施形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例を説明する。

【0042】

実施形態では、電力変換装置１における第１ブスバー３１および第２ブスバー３２は互いに絶縁された状態で積層されているが、互いに積層されずに一定の距離離隔されて配置されていてもよい。同様に、第３ブスバー３３および第４ブスバー３４も、互いに積層されずに一定の距離離隔されて配置されていてもよい。例えば、複数のコンデンサ６の正極端子６Ｐと負極端子６Ｎをそれぞれ一直線上に配置し、それぞれの正極端子６Ｐを接続するように第３ブスバー３３を延設させ、同様にそれぞれの負極端子６Ｎを接続するように第４ブスバー３４を延設させてもよい。

【0043】

実施形態では、電力変換装置１はコンデンサユニット２０を１個含むこととしているが、コンデンサユニット２０が複数に分割され、それぞれのコンデンサユニット２０が第１ブスバー３１における第１接続部４１と、第２ブスバー３２における第２接続部４２とに接続されていてもよい。

【0044】

実施形態では、複数のコンデンサ６が電気的に並列接続されているが、並列接続されたそれぞれのコンデンサ６を、直列接続させた複数個のコンデンサ６に置き換えてもよい。直列接続された複数個のコンデンサ６を用いることで、１個のコンデンサにかかる電圧を分圧することで、高圧電源を備える電力変換装置１に対応しうる。

【0045】

実施形態では、図２に示すように上アーム７Ｐを構成するＰ側半導体スイッチ８Ｐと、下アーム７Ｎを構成するＮ側半導体スイッチ８Ｎとが１個のパワーモジュール１０に含まれる場合について説明したが、Ｐ側半導体スイッチ８ＰとＮ側半導体スイッチ８Ｎとが別個のパワーモジュール１０に含まれる場合に対しても適用が可能である。

【0046】

実施形態では、各相に対応するアーム７（Ｕ〜Ｗ）として３個のパワーモジュール１０が並列接続されていることとしたが、各相のアーム７として用いるパワーモジュール１０の個数は３個に限られない。また、パワーモジュール１０に含まれる半導体スイッチ８としてＩＧＢＴを用いたものを紹介したが、その他、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、バイポーラトランジスタ、サイリスタなどその他の半導体スイッチおよびそれらを組み合わせたものに対しても適用することが可能である。

【符号の説明】

【0047】

１…電力変換装置、４…電源、６…コンデンサ、１０…パワーモジュール、２０…コンデンサユニット、２２…ケース、３１…第１ブスバー、３２…第２ブスバー、３３…第３ブスバー、３３…第３ブスバー、３４…第４ブスバー、４１…第１接続部、４２…第２接続部、４３…第３接続部、４４…第４接続部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】