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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023161539
(43)【公開日】2023-11-07
(54)【発明の名称】電力変換装置
(51)【国際特許分類】
H02M 7/48 20070101AFI20231030BHJP
【ＦＩ】
H02M7/48 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022114701
(22)【出願日】2022-07-19
(62)【分割の表示】P 2022071927の分割
【原出願日】2022-04-25
(71)【出願人】
【識別番号】000005234
【氏名又は名称】富士電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104433
【弁理士】
【氏名又は名称】宮園 博一
(74)【代理人】
【識別番号】100202728
【弁理士】
【氏名又は名称】三森 智裕
(72)【発明者】
【氏名】東 利亮
【テーマコード（参考）】
5H770
【Ｆターム（参考）】
5H770BA01
5H770QA01
5H770QA06
5H770QA22
5H770QA28
5H770QA33
(57)【要約】
【課題】筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制可能な電力変換装置を提供する。
【解決手段】この電力変換装置１００は、半導体モジュール１と、コンデンサモジュール２と、半導体モジュールの電力変換の制御を行う制御基板３と、絶縁性樹脂によって形成された板状の固定板４とを備える。また、電力変換装置１００は、半導体モジュール１、コンデンサモジュール２および制御基板３を収容する筐体５を備える。コンデンサモジュール２は、平滑コンデンサＣを含み、平滑コンデンサＣと装置外部のバッテリ３００とに電気的に接続される接続端子２１、および、半導体モジュール１と電気的に接続される第２接続端子２２を有する。そして、固定板４は、コンデンサモジュール２と、制御基板３との間において、第１接続端子２１および第２接続端子２２のうち、少なくとも一方を覆うように配置される。
【選択図】図１
【解決手段】この電力変換装置１００は、半導体モジュール１と、コンデンサモジュール２と、半導体モジュールの電力変換の制御を行う制御基板３と、絶縁性樹脂によって形成された板状の固定板４とを備える。また、電力変換装置１００は、半導体モジュール１、コンデンサモジュール２および制御基板３を収容する筐体５を備える。コンデンサモジュール２は、平滑コンデンサＣを含み、平滑コンデンサＣと装置外部のバッテリ３００とに電気的に接続される接続端子２１、および、半導体モジュール１と電気的に接続される第２接続端子２２を有する。そして、固定板４は、コンデンサモジュール２と、制御基板３との間において、第１接続端子２１および第２接続端子２２のうち、少なくとも一方を覆うように配置される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電力変換を行う半導体モジュールと、
平滑コンデンサを含み、前記平滑コンデンサと装置外部の電源とに電気的に接続される第１接続端子、および、前記半導体モジュールと電気的に接続される第２接続端子を有するコンデンサモジュールと、
前記半導体モジュールの電力変換の制御を行う制御基板と、
前記半導体モジュール、前記コンデンサモジュールおよび前記制御基板を収容する筐体と、
前記コンデンサモジュールと前記制御基板との間において、前記第１接続端子および前記第２接続端子のうち、少なくとも一方を覆うように配置されるとともに、絶縁性樹脂によって形成された板状の絶縁板と、を備え、
前記絶縁板が延びる方向において、前記半導体モジュールおよび前記コンデンサモジュールが互いに隣り合うように配置されている、電力変換装置。
平滑コンデンサを含み、前記平滑コンデンサと装置外部の電源とに電気的に接続される第１接続端子、および、前記半導体モジュールと電気的に接続される第２接続端子を有するコンデンサモジュールと、
前記半導体モジュールの電力変換の制御を行う制御基板と、
前記半導体モジュール、前記コンデンサモジュールおよび前記制御基板を収容する筐体と、
前記コンデンサモジュールと前記制御基板との間において、前記第１接続端子および前記第２接続端子のうち、少なくとも一方を覆うように配置されるとともに、絶縁性樹脂によって形成された板状の絶縁板と、を備え、
前記絶縁板が延びる方向において、前記半導体モジュールおよび前記コンデンサモジュールが互いに隣り合うように配置されている、電力変換装置。
【請求項2】
前記制御基板は、前記半導体モジュールおよび前記コンデンサモジュールの上方に配置されており、
前記絶縁板は、前記第１接続端子および前記第２接続端子と、前記制御基板との間において、前記第１接続端子および前記第２接続端子を覆うように配置されている、請求項１に記載の電力変換装置。
前記絶縁板は、前記第１接続端子および前記第２接続端子と、前記制御基板との間において、前記第１接続端子および前記第２接続端子を覆うように配置されている、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項3】
前記制御基板は、前記筐体には直接固定されずに、前記絶縁板を介して前記筐体に固定されている、請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項4】
前記筐体は、金属によって形成されており、
前記絶縁板は、前記コンデンサモジュールの前記第１接続端子と前記筐体との間において、前記第１接続端子を覆うように配置されている、請求項１または２に記載の電力変換装置。
前記絶縁板は、前記コンデンサモジュールの前記第１接続端子と前記筐体との間において、前記第１接続端子を覆うように配置されている、請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項5】
前記筐体は、前記コンデンサモジュールを取り囲むように設けられる側壁を含み、
前記第１接続端子は、前記側壁に対向する位置に設けられており、
前記絶縁板は、前記筐体の前記側壁と前記第１接続端子との間において、前記側壁に沿って延びるように形成された壁部を有している、請求項４に記載の電力変換装置。
前記第１接続端子は、前記側壁に対向する位置に設けられており、
前記絶縁板は、前記筐体の前記側壁と前記第１接続端子との間において、前記側壁に沿って延びるように形成された壁部を有している、請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項6】
前記筐体は、前記絶縁板を締結固定するための複数の締結用穴部を有し、
前記コンデンサモジュールは、前記平滑コンデンサを内部に収容するコンデンサケースをさらに含み、
前記コンデンサケースは、前記平滑コンデンサ側に向かって内側にへこむ凹部を有しており、
前記複数の締結用穴部のうちの少なくとも１つが、前記コンデンサケースの前記凹部に対応する位置に設けられている、請求項１または２に記載の電力変換装置。
前記コンデンサモジュールは、前記平滑コンデンサを内部に収容するコンデンサケースをさらに含み、
前記コンデンサケースは、前記平滑コンデンサ側に向かって内側にへこむ凹部を有しており、
前記複数の締結用穴部のうちの少なくとも１つが、前記コンデンサケースの前記凹部に対応する位置に設けられている、請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項7】
前記半導体モジュールは、前記制御基板に接続される制御端子を有し、
前記絶縁板は、前記制御基板に沿って延びるように形成されるとともに、前記制御端子に対応して設けられる開口部を有し、
前記制御端子は、前記開口部を介して、前記制御基板に接続されている、請求項１または２に記載の電力変換装置。
前記絶縁板は、前記制御基板に沿って延びるように形成されるとともに、前記制御端子に対応して設けられる開口部を有し、
前記制御端子は、前記開口部を介して、前記制御基板に接続されている、請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項8】
装置外部の負荷と電気的に接続される複数の導体配線をさらに備え、
前記半導体モジュールは、前記複数の導体配線に対応して設けられ、前記複数の導体配線と前記半導体モジュールとを接続する複数の接続部を有し、
前記絶縁板は、前記複数の接続部と前記制御基板との間において、前記複数の接続部を覆うように配置されている、請求項１または２に記載の電力変換装置。
前記半導体モジュールは、前記複数の導体配線に対応して設けられ、前記複数の導体配線と前記半導体モジュールとを接続する複数の接続部を有し、
前記絶縁板は、前記複数の接続部と前記制御基板との間において、前記複数の接続部を覆うように配置されている、請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項9】
前記制御基板は、前記制御基板に沿った方向における前記複数の接続部同士の間において、前記絶縁板と締結固定されるように構成されている、請求項８に記載の電力変換装置。
【請求項10】
前記絶縁板は、前記複数の接続部の各々に対応して設けられ、前記複数の接続部との干渉を回避するようにへこむ凹状の干渉回避部を有する、請求項８に記載の電力変換装置。
【請求項11】
電力変換を行う半導体モジュールと、
平滑コンデンサを含み、前記平滑コンデンサと装置外部の電源とに電気的に接続される第１接続端子、および、前記半導体モジュールと電気的に接続される第２接続端子を有するコンデンサモジュールと、
前記半導体モジュールの電力変換の制御を行う制御基板と、
前記半導体モジュール、前記コンデンサモジュールおよび前記制御基板を収容する筐体と、
前記コンデンサモジュールと前記制御基板との間において、前記第１接続端子および前記第２接続端子のうち、少なくとも一方を覆うように配置されるとともに、絶縁性樹脂によって形成された板状の絶縁板と、を備え、
前記制御基板は、前記絶縁板に直接固定されている、電力変換装置。
平滑コンデンサを含み、前記平滑コンデンサと装置外部の電源とに電気的に接続される第１接続端子、および、前記半導体モジュールと電気的に接続される第２接続端子を有するコンデンサモジュールと、
前記半導体モジュールの電力変換の制御を行う制御基板と、
前記半導体モジュール、前記コンデンサモジュールおよび前記制御基板を収容する筐体と、
前記コンデンサモジュールと前記制御基板との間において、前記第１接続端子および前記第２接続端子のうち、少なくとも一方を覆うように配置されるとともに、絶縁性樹脂によって形成された板状の絶縁板と、を備え、
前記制御基板は、前記絶縁板に直接固定されている、電力変換装置。
【請求項12】
電力変換を行う半導体モジュールと、
平滑コンデンサを含み、前記平滑コンデンサと装置外部の電源とに電気的に接続される第１接続端子、および、前記半導体モジュールと電気的に接続される第２接続端子を有するコンデンサモジュールと、
前記半導体モジュールの電力変換の制御を行う制御基板と、
前記半導体モジュール、前記コンデンサモジュールおよび前記制御基板を収容する筐体と、
前記コンデンサモジュールと前記制御基板との間において、前記第１接続端子および前記第２接続端子のうち、少なくとも一方を覆うように配置されるとともに、絶縁性樹脂によって形成された板状の絶縁板と、
装置外部の負荷と電気的に接続される複数の導体配線と、を備え、
前記半導体モジュールは、前記複数の導体配線に対応して設けられ、前記複数の導体配線と前記半導体モジュールとを接続する複数の接続部を有し、
前記絶縁板は、前記複数の接続部と前記制御基板との間において、前記複数の接続部を覆うように配置されている、電力変換装置。
平滑コンデンサを含み、前記平滑コンデンサと装置外部の電源とに電気的に接続される第１接続端子、および、前記半導体モジュールと電気的に接続される第２接続端子を有するコンデンサモジュールと、
前記半導体モジュールの電力変換の制御を行う制御基板と、
前記半導体モジュール、前記コンデンサモジュールおよび前記制御基板を収容する筐体と、
前記コンデンサモジュールと前記制御基板との間において、前記第１接続端子および前記第２接続端子のうち、少なくとも一方を覆うように配置されるとともに、絶縁性樹脂によって形成された板状の絶縁板と、
装置外部の負荷と電気的に接続される複数の導体配線と、を備え、
前記半導体モジュールは、前記複数の導体配線に対応して設けられ、前記複数の導体配線と前記半導体モジュールとを接続する複数の接続部を有し、
前記絶縁板は、前記複数の接続部と前記制御基板との間において、前記複数の接続部を覆うように配置されている、電力変換装置。
【請求項13】
前記制御基板は、前記制御基板に沿った方向における前記複数の接続部同士の間において、前記絶縁板と締結固定されるように構成されている、請求項１２に記載の電力変換装置。
【請求項14】
前記絶縁板は、前記複数の接続部の各々に対応して設けられ、前記複数の接続部との干渉を回避するようにへこむ凹状の干渉回避部を有する、請求項１２に記載の電力変換装置。
【請求項15】
電力変換を行う半導体モジュールと、
平滑コンデンサを含み、前記平滑コンデンサと装置外部の電源とに電気的に接続される第１接続端子、および、前記半導体モジュールと電気的に接続される第２接続端子を有するコンデンサモジュールと、
前記半導体モジュールの電力変換の制御を行う制御基板と、
前記半導体モジュール、前記コンデンサモジュールおよび前記制御基板を収容する筐体と、
前記コンデンサモジュールと前記制御基板との間において、前記第１接続端子および前記第２接続端子のうち、少なくとも一方を覆うように配置されるとともに、絶縁性樹脂によって形成された板状の絶縁板と、を備え、
前記絶縁板は、前記制御基板の表面と直交する方向から見て、略Ｈ字状に形成されている、電力変換装置。
平滑コンデンサを含み、前記平滑コンデンサと装置外部の電源とに電気的に接続される第１接続端子、および、前記半導体モジュールと電気的に接続される第２接続端子を有するコンデンサモジュールと、
前記半導体モジュールの電力変換の制御を行う制御基板と、
前記半導体モジュール、前記コンデンサモジュールおよび前記制御基板を収容する筐体と、
前記コンデンサモジュールと前記制御基板との間において、前記第１接続端子および前記第２接続端子のうち、少なくとも一方を覆うように配置されるとともに、絶縁性樹脂によって形成された板状の絶縁板と、を備え、
前記絶縁板は、前記制御基板の表面と直交する方向から見て、略Ｈ字状に形成されている、電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、電力変換装置に関し、特に、電力変換を行う半導体モジュールと、半導体モジュールの電力変換の制御を行う制御基板とを備える電力変換装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電力変換を行う半導体モジュールと、半導体モジュールの電力変換の制御を行う制御基板とを備える電力変換装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【0003】
上記特許文献１には、電力変換を行う半導体モジュールと、半導体モジュールの電力変換の制御を行う制御基板と、半導体モジュールおよび制御基板を収容する筐体とを備える電力変換装置が開示されている。
【0004】
ここで、上記特許文献１には明示されていないが、上記特許文献１に記載のような従来の電力変換装置は、装置外部の電源から供給される電力を平滑化する平滑コンデンサを含むコンデンサモジュールを備え、半導体モジュールおよび制御基板とともに、コンデンサモジュールを筐体内に収容する場合がある。このような場合、コンデンサモジュールの端子と、制御基板との間の短絡を防ぐために、筐体内において、コンデンサモジュールの端子と制御基板とを互いに離間させて配置する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１９－１９８２２９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、上記のように、コンデンサモジュールの端子と制御基板とを互いに離間させて配置する場合、コンデンサモジュールの端子と制御基板との間の短絡を防ぐためには、コンデンサモジュールの端子と制御基板とを気中絶縁距離（空気によって絶縁を行う場合の絶縁距離）分だけ離間させる必要がある。そのため、制御基板およびコンデンサモジュールを収容する筐体が大型化してしまう。その結果、装置が大型化してしまうという問題点がある。
【0007】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制可能な電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による電力変換装置は、電力変換を行う半導体モジュールと、平滑コンデンサを含み、平滑コンデンサと装置外部の電源とに電気的に接続される第１接続端子、および、半導体モジュールと電気的に接続される第２接続端子を有するコンデンサモジュールと、半導体モジュールの電力変換の制御を行う制御基板と、半導体モジュール、コンデンサモジュールおよび制御基板を収容する筐体と、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第１接続端子および第２接続端子のうち、少なくとも一方を覆うように配置されるとともに、絶縁性樹脂によって形成された板状の絶縁板と、を備え、絶縁板が延びる方向において、半導体モジュールおよびコンデンサモジュールが互いに隣り合うように配置されている。
【0009】
上記第１の局面による電力変換装置では、上記のように、絶縁性樹脂によって形成された板状の絶縁板が、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第１接続端子および第２接続端子のうち、少なくとも一方を覆うように配置されている。これにより、絶縁板を、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第１接続端子を覆うように配置する場合には、コンデンサモジュールの第１接続端子と制御基板との間を気中絶縁する（空気で絶縁を行う）場合よりも、コンデンサモジュールの第１接続端子と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。また、絶縁板を、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第２接続端子を覆うように配置する場合には、コンデンサモジュールの第２接続端子と制御基板との間を気中絶縁する場合よりも、コンデンサモジュールの第２接続端子と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。
【0010】
上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、制御基板は、半導体モジュールおよびコンデンサモジュールの上方に配置されており、絶縁板は、第１接続端子および第２接続端子と、制御基板との間において、第１接続端子および第２接続端子を覆うように配置されている。このように構成すれば、第１接続端子および第２接続端子と、制御基板との間において、第１接続端子および第２接続端子を覆うように絶縁板が配置されているので、第１接続端子および第２接続端子と制御基板との間を気中絶縁する場合よりも、第１接続端子および第２接続端子と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。
【0011】
上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、制御基板は、筐体には直接固定されずに、絶縁板を介して筐体に固定されている。ここで、筐体および絶縁板の両方に制御基板を固定する場合、筐体および絶縁板の各々の寸法公差に起因して制御基板の固定が困難になる。上記のように構成すれば、制御基板は、絶縁板を介して筐体に固定されるので、固定の際には、絶縁板の寸法公差にだけ合わせればよい。その結果、制御基板を絶縁板に対して容易に固定することができる。
【0012】
上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、筐体は、金属によって形成されており、絶縁板は、コンデンサモジュールの第１接続端子と筐体との間において、第１接続端子を覆うように配置されている。このように構成すれば、絶縁板が、コンデンサモジュールの第１接続端子と筐体との間において、第１接続端子を覆うように配置されているので、筐体が外部からの衝撃などによって内側にへこむように変形した場合でも、金属によって形成された筐体がコンデンサモジュールの第１接続端子に接触することを防止することができる。その結果、金属によって形成された筐体が外部からの衝撃などによって内側に凹むように変形した場合において、コンデンサモジュールの第１接続端子と、変形した筐体とが短絡することを防止することができる。
【0013】
この場合、好ましくは、筐体は、コンデンサモジュールを取り囲むように設けられる側壁を含み、第１接続端子は、側壁に対向する位置に設けられており、絶縁板は、筐体の側壁と第１接続端子との間において、側壁に沿って延びるように形成された壁部を有している。このように構成すれば、壁部が、筐体の側壁と第１接続端子との間において、筐体の側壁に沿って延びるように形成されているので、筐体が外部からの衝撃などによって内側にへこむように変形した場合でも、金属によって形成された筐体がコンデンサモジュールの第１接続端子に接触することを防止することができる。その結果、金属によって形成された筐体が外部からの衝撃などによって内側に凹むように変形した場合において、コンデンサモジュールの第１接続端子と、変形した筐体とが短絡することを容易に防止することができる。
【0014】
上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、筐体は、絶縁板を締結固定するための複数の締結用穴部を有し、コンデンサモジュールは、平滑コンデンサを内部に収容するコンデンサケースをさらに含み、コンデンサケースは、平滑コンデンサ側に向かって内側にへこむ凹部を有しており、複数の締結用穴部のうちの少なくとも１つが、コンデンサケースの凹部に対応する位置に設けられている。このように構成すれば、平滑コンデンサ側に向かって内側にへこむ凹部に対応する位置に、複数の締結用穴部のうちの少なくとも１つが設けられるので、凹部によって設けられるスペースを活用して、締結用穴部を設けることができる。その結果、コンデンサケースの凹部がへこむ方向における筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。
【0015】
上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、半導体モジュールは、制御基板に接続される制御端子を有し、絶縁板は、制御基板に沿って延びるように形成されるとともに、制御端子に対応して設けられる開口部を有し、制御端子は、開口部を介して、制御基板に接続されている。このように構成すれば、半導体モジュールと制御基板との間に配置される絶縁板を迂回するように、半導体モジュールの制御端子と制御基板とを互いに接続するための配線を設ける場合に比べて、接続経路をより短くすることができる。その結果、半導体モジュールの制御端子を制御基板に容易に接続することができるので、装置構成の複雑化を抑制することができる。
【0016】
上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、装置外部の負荷と電気的に接続される複数の導体配線をさらに備え、半導体モジュールは、複数の導体配線に対応して設けられ、複数の導体配線と半導体モジュールとを接続する複数の接続部を有し、絶縁板は、複数の接続部と制御基板との間において、複数の接続部を覆うように配置されている。このように構成すれば、複数の接続部と制御基板との間において、複数の接続部を覆うように絶縁板が配置されているので、複数の接続部と制御基板との間を気中絶縁する場合よりも、複数の接続部と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。
【0017】
上記半導体モジュールが複数の接続部を有する構成において、好ましくは、制御基板は、制御基板に沿った方向における複数の接続部同士の間において、絶縁板と締結固定されるように構成されている。このように構成すれば、複数の接続部のいずれかとオーバーラップする位置において、制御基板を絶縁板と締結固定する場合と異なり、制御基板を締結固定するためのねじなどの部材が、複数の接続部と干渉することを抑制することができる。その結果、複数の接続部のいずれかとオーバーラップする位置において、制御基板を絶縁板と締結固定する場合に比べて、制御基板を締結する部分を半導体モジュールに対してより近づけることができる。これにより、半導体モジュールと対向する方向における絶縁板の大きさを小さくすることができるので、筐体の大型化を抑制することができる。その結果、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。
【0018】
この場合、好ましくは、絶縁板は、複数の接続部の各々に対応して設けられ、複数の接続部との干渉を回避するようにへこむ凹状の干渉回避部を有する。このように構成すれば、凹状の干渉回避部によって、複数の接続部に対する絶縁板の干渉を回避することができるので、複数の接続部を有する半導体モジュールに対して、絶縁板をより近づけることができる。その結果、半導体モジュールと絶縁板とが対向する方向における筐体の大きさをより小さくすることができる。これにより、筐体の大型化をより抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのをより抑制することができる。
【0019】
この発明の第２の局面による電力変換装置は、電力変換を行う半導体モジュールと、平滑コンデンサを含み、平滑コンデンサと装置外部の電源とに電気的に接続される第１接続端子、および、半導体モジュールと電気的に接続される第２接続端子を有するコンデンサモジュールと、半導体モジュールの電力変換の制御を行う制御基板と、半導体モジュール、コンデンサモジュールおよび制御基板を収容する筐体と、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第１接続端子および第２接続端子のうち、少なくとも一方を覆うように配置されるとともに、絶縁性樹脂によって形成された板状の絶縁板と、を備え、制御基板は、絶縁板に直接固定されている。
これにより、絶縁板を、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第１接続端子を覆うように配置する場合には、コンデンサモジュールの第１接続端子と制御基板との間を気中絶縁する（空気で絶縁を行う）場合よりも、コンデンサモジュールの第１接続端子と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。また、絶縁板を、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第２接続端子を覆うように配置する場合には、コンデンサモジュールの第２接続端子と制御基板との間を気中絶縁する場合よりも、コンデンサモジュールの第２接続端子と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。
これにより、絶縁板を、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第１接続端子を覆うように配置する場合には、コンデンサモジュールの第１接続端子と制御基板との間を気中絶縁する（空気で絶縁を行う）場合よりも、コンデンサモジュールの第１接続端子と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。また、絶縁板を、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第２接続端子を覆うように配置する場合には、コンデンサモジュールの第２接続端子と制御基板との間を気中絶縁する場合よりも、コンデンサモジュールの第２接続端子と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。
【0020】
この発明の第３の局面による電力変換装置は、電力変換を行う半導体モジュールと、平滑コンデンサを含み、平滑コンデンサと装置外部の電源とに電気的に接続される第１接続端子、および、半導体モジュールと電気的に接続される第２接続端子を有するコンデンサモジュールと、半導体モジュールの電力変換の制御を行う制御基板と、半導体モジュール、コンデンサモジュールおよび制御基板を収容する筐体と、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第１接続端子および第２接続端子のうち、少なくとも一方を覆うように配置されるとともに、絶縁性樹脂によって形成された板状の絶縁板と、装置外部の負荷と電気的に接続される複数の導体配線と、を備え、半導体モジュールは、複数の導体配線に対応して設けられ、複数の導体配線と半導体モジュールとを接続する複数の接続部を有し、絶縁板は、複数の接続部と制御基板との間において、複数の接続部を覆うように配置されている。
これにより、絶縁板を、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第１接続端子を覆うように配置する場合には、コンデンサモジュールの第１接続端子と制御基板との間を気中絶縁する（空気で絶縁を行う）場合よりも、コンデンサモジュールの第１接続端子と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。また、絶縁板を、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第２接続端子を覆うように配置する場合には、コンデンサモジュールの第２接続端子と制御基板との間を気中絶縁する場合よりも、コンデンサモジュールの第２接続端子と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。
また、複数の接続部と制御基板との間において、複数の接続部を覆うように絶縁板が配置されているので、複数の接続部と制御基板との間を気中絶縁する場合よりも、複数の接続部と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。
これにより、絶縁板を、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第１接続端子を覆うように配置する場合には、コンデンサモジュールの第１接続端子と制御基板との間を気中絶縁する（空気で絶縁を行う）場合よりも、コンデンサモジュールの第１接続端子と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。また、絶縁板を、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第２接続端子を覆うように配置する場合には、コンデンサモジュールの第２接続端子と制御基板との間を気中絶縁する場合よりも、コンデンサモジュールの第２接続端子と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。
また、複数の接続部と制御基板との間において、複数の接続部を覆うように絶縁板が配置されているので、複数の接続部と制御基板との間を気中絶縁する場合よりも、複数の接続部と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。
【0021】
上記第３の局面による電力変換装置において、好ましくは、制御基板は、制御基板に沿った方向における複数の接続部同士の間において、絶縁板と締結固定されるように構成されている。このように構成すれば、複数の接続部のいずれかとオーバーラップする位置において、制御基板を絶縁板と締結固定する場合と異なり、制御基板を締結固定するためのねじなどの部材が、複数の接続部と干渉することを抑制することができる。その結果、複数の接続部のいずれかとオーバーラップする位置において、制御基板を絶縁板と締結固定する場合に比べて、制御基板を締結する部分を半導体モジュールに対してより近づけることができる。これにより、半導体モジュールと対向する方向における絶縁板の大きさを小さくすることができるので、筐体の大型化を抑制することができる。その結果、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。
【0022】
上記第３の局面による電力変換装置において、好ましくは、絶縁板は、複数の接続部の各々に対応して設けられ、複数の接続部との干渉を回避するようにへこむ凹状の干渉回避部を有する。このように構成すれば、凹状の干渉回避部によって、複数の接続部に対する絶縁板の干渉を回避することができるので、複数の接続部を有する半導体モジュールに対して、絶縁板をより近づけることができる。その結果、半導体モジュールと絶縁板とが対向する方向における筐体の大きさをより小さくすることができる。これにより、筐体の大型化をより抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのをより抑制することができる。
【0023】
この発明の第４の局面による電力変換装置は、電力変換を行う半導体モジュールと、平滑コンデンサを含み、平滑コンデンサと装置外部の電源とに電気的に接続される第１接続端子、および、半導体モジュールと電気的に接続される第２接続端子を有するコンデンサモジュールと、半導体モジュールの電力変換の制御を行う制御基板と、半導体モジュール、コンデンサモジュールおよび制御基板を収容する筐体と、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第１接続端子および第２接続端子のうち、少なくとも一方を覆うように配置されるとともに、絶縁性樹脂によって形成された板状の絶縁板と、を備え、絶縁板は、制御基板の表面と直交する方向から見て、略Ｈ字状に形成されている。
これにより、絶縁板を、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第１接続端子を覆うように配置する場合には、コンデンサモジュールの第１接続端子と制御基板との間を気中絶縁する（空気で絶縁を行う）場合よりも、コンデンサモジュールの第１接続端子と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。また、絶縁板を、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第２接続端子を覆うように配置する場合には、コンデンサモジュールの第２接続端子と制御基板との間を気中絶縁する場合よりも、コンデンサモジュールの第２接続端子と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。
これにより、絶縁板を、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第１接続端子を覆うように配置する場合には、コンデンサモジュールの第１接続端子と制御基板との間を気中絶縁する（空気で絶縁を行う）場合よりも、コンデンサモジュールの第１接続端子と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。また、絶縁板を、コンデンサモジュールと制御基板との間において、第２接続端子を覆うように配置する場合には、コンデンサモジュールの第２接続端子と制御基板との間を気中絶縁する場合よりも、コンデンサモジュールの第２接続端子と制御基板との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体の大型化を抑制することができるので、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、上記のように、筐体の大型化に起因して装置が大型化するのを抑制可能な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】
【0025】
【図1】本発明の一実施形態による電力変換装置の構成を説明するための分解斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態による電力変換装置の筐体を上方（Ｚ１方向側）から見た図である。
【図8】コンデンサモジュール内部の構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【0027】
【0028】
（電力変換装置の構成）
電力変換装置１００は、モータ２００に取り付けられ、装置外部のバッテリ３００から供給される電力を変換して、変換した電力を装置外部のモータ２００に対して供給（出力）するインバータ装置である。モータ２００は、たとえば、電気自動車またはハイブリッド自動車などの車両用のモータである。すなわち、電力変換装置１００は、車両用インバータ装置（電力変換装置）である。なお、装置外部のモータ２００は、特許請求の範囲の「装置外部の負荷」の一例であり、装置外部のバッテリ３００は、特許請求の範囲の「装置外部の電源」の一例である。
電力変換装置１００は、モータ２００に取り付けられ、装置外部のバッテリ３００から供給される電力を変換して、変換した電力を装置外部のモータ２００に対して供給（出力）するインバータ装置である。モータ２００は、たとえば、電気自動車またはハイブリッド自動車などの車両用のモータである。すなわち、電力変換装置１００は、車両用インバータ装置（電力変換装置）である。なお、装置外部のモータ２００は、特許請求の範囲の「装置外部の負荷」の一例であり、装置外部のバッテリ３００は、特許請求の範囲の「装置外部の電源」の一例である。
【0029】
図１に示すように、電力変換装置１００は、電力変換を行う半導体モジュール１と、コンデンサモジュール２と、制御基板３と、固定板４と、筐体５とを備える。なお、固定板４は、特許請求の範囲の「絶縁板」の一例である。なお、本願明細書では、制御基板３が延びる平面における一の方向をＸ方向（Ｘ１方向、Ｘ２方向）、上記平面においてＸ方向と直交する方向をＹ方向（Ｙ１方向、Ｙ２方向）、制御基板３の表面と直交する方向をＺ方向（Ｚ１方向、Ｚ２方向）とする。
【0030】
また、電力変換装置１００は、装置外部のモータ２００と電気的に接続される複数の導体配線６を備える。導体配線６は、板状の金属製配線である。導体配線６は、たとえば、銅バーである。また、導体配線６は、装置外部のモータ２００に対して供給する交流電力の各相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）に対応して、複数（３つ）設けられている。
【0031】
半導体モジュール１は、複数のスイッチング素子を含む。具体的には、半導体モジュール１は、複数のＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含むＩＧＢＴモジュールである。また、半導体モジュール１は、制御基板３に接続される制御端子１１を有している。
【0032】
コンデンサモジュール２は、電力変換装置１００の外部のバッテリ３００から供給される電力（直流電力）を平滑化するためのモジュールである。コンデンサモジュール２は、後述する平滑コンデンサＣ（図６参照）を含み、平滑コンデンサＣによって、電力変換装置１００の外部のバッテリ３００から供給される電力（直流電力）を平滑化している。
【0033】
また、コンデンサモジュール２は、平滑コンデンサＣと装置外部のバッテリ３００とに電気的に接続される接続端子２１を有する。また、コンデンサモジュール２は、半導体モジュール１と電気的に接続される接続端子２２を有している。接続端子２２は、コンデンサモジュール２の半導体モジュール１が配置される側（Ｙ２方向側）に設けられている。そして、接続端子２１は、半導体モジュール１とコンデンサモジュール２とが隣り合うＹ方向と交差するＸ方向の一方側（Ｘ１方向側）に設けられている。なお、接続端子２１は、特許請求の範囲の「第１接続端子」の一例であり、接続端子２２は、特許請求の範囲の「第２接続端子」の一例である。
【0034】
また、筐体５内には、バッテリ３００からの電力をコンデンサモジュール２および半導体モジュール１に供給する電力線４００が導入されている。電力線４００は、接続端子２１に接続される。
【0035】
制御基板３は、半導体モジュール１の電力変換の制御を行うように構成されている。具体的には、制御基板３は、半導体モジュール１内のスイッチング素子のスイッチングを、制御端子１１を介して制御するように構成されている。制御基板３は、導体により配線パターンが形成され、電子部品が搭載（実装）されたプリント回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）である。制御基板３には、図示しないトランス、キャパシタ、および、コネクタなどの電子部品が搭載（実装）されている。
【0036】
固定板４は、コンデンサモジュール２と、制御基板３との間に配置されるとともに、絶縁性樹脂によって形成された板状の部材である。固定板４は、たとえば、ＰＰＳ（Ｐｏｌｙ Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ：ポリフェニレンサルファイド）樹脂によって形成された部材である。また、固定板４は、制御基板３（制御基板３の表面）に沿って延びるように形成されている。なお、固定板４は、ＰＰＳ樹脂以外の絶縁性樹脂によって形成されてもよい。たとえば、固定板４は、ＰＢＴ（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ポリブチレンテレフタレート）樹脂などの絶縁性樹脂によって形成されてもよい。
【0037】
また、図１に示すように、固定板４は、制御基板３を締結固定するために、後述するねじ７２（図３参照）が締結されるボス４１を複数有している。ボス４１には、後述するねじ７２を締結固定するための孔が形成されている。ボス４１は、Ｚ方向に沿って延びるように形成されている。本実施形態では、ボス４１は、８つ設けられている。
【0038】
筐体５は、半導体モジュール１、コンデンサモジュール２および制御基板３を収容する。さらに、筐体５は、固定板４および導体配線６を収容する。筐体５は、モータ２００に取り付けられる。また、本実施形態では、図１に示すように、筐体５内において、Ｙ１方向側から、コンデンサモジュール２、半導体モジュール１、導体配線６が、この順で配置されている。
【0039】
また、図１に示すように、筐体５は、本体部５１と、本体部５１に取り付けられるカバー部材５２を含む。本体部５１は、アルミニウムを含む金属製の部材である。そして、カバー部材５２は、鉄を含む金属製の部材である。すなわち、筐体５は、金属によって形成されているとともに、導電性を有する。カバー部材５２は、複数（８つ）のねじ７１（図２参照）によって、本体部５１に締結固定されている。
【0040】
また、本実施形態では、図３に示すように、制御基板３は、複数（８つ）のねじ７２によって、固定板４に締結固定されている。具体的には、制御基板３の外縁は、複数（６つ）のねじ７２によって、締結固定されている。また、制御基板３は、Ｘ方向における中央部分においても、複数（２つ）のねじ７２によって締結固定されている。これにより、制御基板３の中央部分がたわみ変形することによって、制御基板３が破損することを防止することができる。なお、本実施形態による電力変換装置１００は、複数のねじ７２のうち、少なくとも１つのねじ７２が、ボス４１（図４参照）を介して本体部５１の後述する締結用穴部５１ａに電気的に接続することによって、制御基板３のグランドをとるように構成されている。
【0041】
また、図４に示すように、固定板４は、Ｚ１方向側から見て、略Ｈ字状に形成されている。固定板４は、複数（６つ）のねじ７３によって、本体部５１に締結固定されている。また、複数（６つ）のねじ７３のうちの一部（２つ）が、固定板４の複数（８つ）のボス４１のうち、最もＸ１方向側に配置されているボス４１よりも外側（Ｘ１方向側）の位置において本体部５１に締結されている。また、複数（６つ）のねじ７３のうちの一部（３つ）が、固定板４の複数（８つ）のボス４１のうち、最もＸ２方向側に配置されているボス４１よりも外側（Ｘ２方向側）の位置において本体部５１に締結されている。また、複数（６つ）のねじ７３のうちの一部（２つ）が、固定板４の複数（８つ）のボス４１のうち、最もＹ１方向側に配置されているボス４１よりも外側（Ｙ１方向側）の位置において本体部５１に締結されている。
【0042】
【0043】
図５に示すように、接続端子２１は、バッテリ３００から供給される直流電力の各相（Ｐ相およびＮ相）に対応して、複数（２つ）設けられている。また、接続端子２２は、１つの接続端子２１に対して、モータ２００へ供給する交流電力の各相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）に対応する３つずつ設けられる。すなわち、接続端子２２は、６つ設けられている。
【0044】
また、図５に示すように、筐体５の本体部５１は、固定板４を締結固定するための複数の締結用穴部５１ａを有している。本実施形態では、締結用穴部５１ａは、８つ設けられている。また、固定板４は、前述したねじ７３（図４参照）と本体部５１に設けられた締結用穴部５１ａとを用いて、筐体５の本体部５１に締結固定されている。
【0045】
図６に示すように、制御基板３は、半導体モジュール１およびコンデンサモジュール２の上方（Ｚ１方向側）に配置されている。そして、固定板４は、接続端子２２と、制御基板３との間において、接続端子２２を覆うように配置されている。制御基板３は、固定板４のボス４１のＺ１方向側に載置され、ねじ７２によって固定板４に締結固定されている。
【0046】
また、図６に示すように、コンデンサモジュール２は、平滑コンデンサＣを含む。コンデンサモジュール２は、平滑コンデンサＣを内部に収容するコンデンサケース２３を含む。コンデンサケース２３は、絶縁性樹脂によって形成されている。コンデンサケース２３は、たとえば、固定板４と同様のＰＰＳ樹脂によって形成された部材である。
【0047】
そして、コンデンサケース２３内には、平滑コンデンサＣが収容された状態で、樹脂２４が充填されている。樹脂２４は、絶縁性を有する樹脂である。樹脂２４は、たとえば、エポキシ樹脂である。
【0048】
また、図７に示すように、固定板４は、接続端子２２との干渉を避けるようにＺ１方向側にへこむ凹部４ｂを有している。また、固定板４は、Ｙ２方向側から凹部４ｂに向かって傾斜する傾斜部４ｃを有している。また、固定板４は、制御端子１１のＹ２方向側に、干渉回避部４ｄを有する。干渉回避部４ｄは、開口部４ａに隣接して設けられている。なお、干渉回避部４ｄの詳細な説明は、後述する。
【0049】
図７に示すように、半導体モジュール１は、接続端子２２と半導体モジュール１とを接続する入力側接続部１２を有している。入力側接続部１２は、半導体モジュール１のＺ１方向側かつコンデンサモジュール２側（Ｙ１方向側）に設けられている。また、半導体モジュール１は、導体配線６と半導体モジュール１とを接続する出力側接続部１３を有している。また、出力側接続部１３は、半導体モジュール１のＺ１方向側かつ導体配線６側（Ｙ２方向側）に設けられている。
【0050】
また、図７に示すように、半導体モジュール１の入力側接続部１２には、コンデンサモジュール２の接続端子２２が、ねじ７４によって締結固定されている。入力側接続部１２は、半導体モジュール１の内部のスイッチング素子に電気的に接続されている。入力側接続部１２は、接続端子２２を介してバッテリ３００から供給される電力を、半導体モジュール１に入力するための端子である。
【0051】
また、図７に示すように、半導体モジュール１の出力側接続部１３には、導体配線６が、ねじ７５によって締結固定されている。出力側接続部１３は、半導体モジュール１の内部のスイッチング素子に電気的に接続されている。出力側接続部１３は、半導体モジュール１が変換した電力を、導体配線６を介して出力するための端子である。
【0052】
（コンデンサモジュールの構成）
図８に示すように、コンデンサケース２３内には、複数（５つ）の平滑コンデンサＣが収容されている。また、コンデンサケース２３は、平滑コンデンサＣ側に向かって内側にへこむ凹部２３ａを有している。具体的には、Ｚ１方向側から見て、トラック形状を有する平滑コンデンサＣの形状に合わせて、凹部２３ａの外縁が、内側（Ｘ１方向側）にへこむように形成されている。
図８に示すように、コンデンサケース２３内には、複数（５つ）の平滑コンデンサＣが収容されている。また、コンデンサケース２３は、平滑コンデンサＣ側に向かって内側にへこむ凹部２３ａを有している。具体的には、Ｚ１方向側から見て、トラック形状を有する平滑コンデンサＣの形状に合わせて、凹部２３ａの外縁が、内側（Ｘ１方向側）にへこむように形成されている。
【0053】
そして、図８に示すように、複数の締結用穴部５１ａのうちの１つが、コンデンサケース２３の凹部２３ａに対応する位置に設けられている。本実施形態では、７つの締結用穴部５１ａのうちの１つが、凹部２３ａに対応する位置に設けられている。具体的には、７つの締結用穴部５１ａのうちの１つが、凹部２３ａに対向するように、凹部２３ａの内側の位置に設けられている。
【0054】
また、コンデンサモジュール２の接続端子２１および接続端子２２は、板状の導体２０によって一体的に形成（図８参照）されている。導体２０は、たとえば、銅を含む。そして、１つの導体２０対して、１つの接続端子２１と３つの接続端子２２が設けられている。また、導体２０は、図９に示すように、２つ設けられており、コンデンサケース２３内に収容される平滑コンデンサＣをＺ方向において挟むように配置されている。そして、２つの導体２０は、平滑コンデンサＣとともに、コンデンサケース２３内において絶縁性の樹脂２４によってモールドされている。
【0055】
（筐体の側壁および固定板の壁部に関する構成）
図９に示すように、筐体５は、コンデンサモジュール２を取り囲むように設けられる側壁を含む。具体的には、本体部５１は、コンデンサモジュール２を取り囲むように設けられる側壁５１ｂを含む。そして、カバー部材５２は、コンデンサモジュール２を取り囲むように設けられる側壁５２ａを含む。なお、側壁５１ｂおよび５２ａは、特許請求の範囲の「側壁」の一例である。
図９に示すように、筐体５は、コンデンサモジュール２を取り囲むように設けられる側壁を含む。具体的には、本体部５１は、コンデンサモジュール２を取り囲むように設けられる側壁５１ｂを含む。そして、カバー部材５２は、コンデンサモジュール２を取り囲むように設けられる側壁５２ａを含む。なお、側壁５１ｂおよび５２ａは、特許請求の範囲の「側壁」の一例である。
【0056】
また、図９に示すように、接続端子２１は、側壁５１ｂおよび５２ａに対向する位置に設けられている。具体的には、接続端子２１は、制御基板３に沿ったＸ方向において、側壁５１ｂおよび５２ａと対向するように、側壁５１ｂおよび５２ａのＸ２方向側に設けられている。
【0057】
また、図９に示すように、固定板４は、接続端子２１と、制御基板３との間において、接続端子２１を覆うように配置されている。また、固定板４は、コンデンサモジュール２の接続端子２１と筐体５との間において、接続端子２１を覆うように配置されている。具体的には、固定板４は、筐体５の側壁（側壁５１ｂおよび側壁５２ａ）と接続端子２１との間において、側壁５１ｂおよび側壁５２ａに沿って延びるように形成された壁部４ｅを有している。壁部４ｅは、本体部５１の側壁５１ｂおよびカバー部材５２の側壁５２ａに沿ってＺ２方向側に延びるように形成されている。
【0058】
【0059】
（干渉回避部に関する構成）
半導体モジュール１の出力側接続部１３は、複数の導体配線６に対応して設けられている。具体的には、図１０に示すように、出力側接続部１３は、３つの導体配線６に対応して、３つ設けられている。すなわち、半導体モジュール１は、複数（３つ）の導体配線６に対応して設けられる複数（３つ）の出力側接続部１３を有している。そして、図１０に示すように、固定板４は、複数の出力側接続部１３と制御基板３との間において、複数の出力側接続部１３を覆うように配置されている。なお、複数の出力側接続部１３は、特許請求の範囲の「複数の接続部」の一例である。
半導体モジュール１の出力側接続部１３は、複数の導体配線６に対応して設けられている。具体的には、図１０に示すように、出力側接続部１３は、３つの導体配線６に対応して、３つ設けられている。すなわち、半導体モジュール１は、複数（３つ）の導体配線６に対応して設けられる複数（３つ）の出力側接続部１３を有している。そして、図１０に示すように、固定板４は、複数の出力側接続部１３と制御基板３との間において、複数の出力側接続部１３を覆うように配置されている。なお、複数の出力側接続部１３は、特許請求の範囲の「複数の接続部」の一例である。
【0060】
また、固定板４は、図１０に示すように、複数の出力側接続部１３の各々に対応して設けられ、複数の出力側接続部１３との干渉を回避するようにへこむ凹状の干渉回避部４ｄを有する。すなわち、干渉回避部４ｄは、３つの出力側接続部１３に対応して、３つ設けられている。本実施形態では、干渉回避部４ｄは、出力側接続部１３、導体配線６、および、ねじ７５を避けるようにＺ１方向側にへこむように形成されている。
【0061】
また、図１０に示すように、制御基板３は、制御基板３に沿った方向における複数の出力側接続部１３同士の間において、固定板４と締結固定されるように構成されている。具体的には、制御基板３は、制御基板３に沿ったＸ方向における複数の出力側接続部１３同士の間、かつ、複数の干渉回避部４ｄ同士の間にボス４１が設けられている。そして、制御基板３は、ねじ７２と固定板４のボス４１を用いて、固定板４に締結固定されている。
【0062】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【0063】
本実施形態では、絶縁性樹脂によって形成された板状の固定板４が、コンデンサモジュール２と、制御基板３との間において、コンデンサモジュール２の接続端子２１を覆うように配置されている。これにより、コンデンサモジュール２の接続端子２１と制御基板３との間を気中絶縁する（空気で絶縁を行う）場合よりも、コンデンサモジュール２の接続端子２１と制御基板３との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体５の大型化を抑制することができるので、筐体５の大型化に起因して電力変換装置１００が大型化するのを抑制することができる。また、絶縁性樹脂によって形成された板状の固定板４が、コンデンサモジュール２と、制御基板３との間において、コンデンサモジュール２の接続端子２２を覆うように配置されている。これにより、コンデンサモジュール２の接続端子２２と制御基板３との間を気中絶縁する場合よりも、コンデンサモジュール２の接続端子２２と制御基板３との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体５の大型化を抑制することができるので、筐体５の大型化に起因して電力変換装置１００が大型化するのを抑制することができる。
【0064】
また、本実施形態では、上記のように、制御基板３は、半導体モジュール１およびコンデンサモジュール２の上方（Ｚ１方向側）に配置されており、固定板４は、接続端子２１および接続端子２２と、制御基板３との間において、接続端子２１および接続端子２２を覆うように配置されている。これにより、接続端子２１および接続端子２２と、制御基板３との間において、接続端子２１および接続端子２２を覆うように固定板４が配置されているので、接続端子２１および接続端子２２と制御基板３との間を気中絶縁する場合よりも、接続端子２１および接続端子２２と制御基板３との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体５の大型化を抑制することができるので、筐体５の大型化に起因して電力変換装置１００が大型化するのを抑制することができる。
【0065】
また、本実施形態では、上記のように、制御基板３は、筐体５には直接固定されずに、固定板４を介して筐体５に固定されている。ここで、筐体５および固定板４の両方に制御基板３を固定する場合、筐体５および固定板４の各々の寸法公差に起因して制御基板３の固定が困難になる。一方、本実施形態では、制御基板３は、固定板４を介して筐体５に固定されるので、固定の際には、固定板４の寸法公差にだけ合わせればよい。その結果、制御基板３を固定板４に対して容易に固定することができる。
【0066】
また、本実施形態では、上記のように、筐体５（本体部５１およびカバー部材５２）は、金属によって形成されている。そして、固定板４は、コンデンサモジュール２の接続端子２１と筐体５との間において、接続端子２１を覆うように配置されている。これにより、固定板４が、コンデンサモジュール２の接続端子２１と筐体５との間において、接続端子２１を覆うように配置されているので、筐体５が外部からの衝撃などによって内側にへこむように変形した場合でも、金属によって形成された筐体５がコンデンサモジュール２の接続端子２１に接触することを防止することができる。その結果、金属によって形成された筐体５が外部からの衝撃などによって内側に凹むように変形した場合において、コンデンサモジュール２の接続端子２１と、変形した筐体５とが短絡することを防止することができる。
【0067】
また、本実施形態では、上記のように、筐体５（本体部５１およびカバー部材５２）は、コンデンサモジュール２を取り囲むように設けられる側壁（側壁５１ｂおよび５２）を含む。そして、接続端子２１は、側壁（側壁５１ｂおよび５２）に対向する位置に設けられており、固定板４は、筐体５（本体部５１およびカバー部材５２）の側壁（側壁５１ｂおよび５２）と接続端子２１との間において、側壁（側壁５１ｂおよび５２）に沿って延びるように形成された壁部４ｅを有している。これにより、壁部４ｅが、筐体５（本体部５１およびカバー部材５２）の側壁（側壁５１ｂおよび５２）と接続端子２１との間において、筐体５（本体部５１およびカバー部材５２）の側壁（側壁５１ｂおよび５２）に沿って延びるように形成されているので、筐体５が外部からの衝撃などによって内側にへこむように変形した場合でも、金属によって形成された筐体５がコンデンサモジュール２の接続端子２１に接触することを防止することができる。その結果、金属によって形成された筐体５が外部からの衝撃などによって内側に凹むように変形した場合において、コンデンサモジュール２の接続端子２１と、変形した筐体５とが短絡することを容易に防止することができる。
【0068】
また、本実施形態では、上記のように、筐体５は、固定板４を締結固定するための複数の締結用穴部５１ａを有している。また、コンデンサモジュール２は、平滑コンデンサＣを内部に収容するコンデンサケース２３を含み、コンデンサケース２３は、平滑コンデンサＣ側に向かって内側（Ｘ１方向側）にへこむ凹部２３ａを有している。そして、複数の締結用穴部５１ａのうちの１つが、コンデンサケース２３の凹部２３ａに対応する位置に設けられている。これにより、平滑コンデンサＣ側に向かって内側にへこむ凹部２３ａに対応する位置に、複数の締結用穴部５１ａのうちの１つが設けられるので、凹部２３ａによって設けられるスペースを活用して、締結用穴部５１ａを設けることができる。その結果、コンデンサケース２３の凹部２３ａがへこむ方向（Ｘ方向）における筐体５の大型化を抑制することができるので、筐体５の大型化に起因して電力変換装置１００が大型化するのを抑制することができる。
【0069】
また、本実施形態では、上記のように、半導体モジュール１は、制御基板３に接続される制御端子１１を有している。また、固定板４は、制御基板３に沿って延びるように形成されるとともに、制御端子１１に対応して設けられる開口部４ａを有している。そして、制御端子１１は、開口部４ａを介して、制御基板３に接続されている。これにより、半導体モジュール１と制御基板３との間に配置される固定板４を迂回するように、半導体モジュール１の制御端子１１と制御基板３とを互いに接続するための配線を設ける場合に比べて、接続経路をより短くすることができる。その結果、半導体モジュール１の制御端子１１を制御基板３に容易に接続することができるので、装置構成の複雑化を抑制することができる。
【0070】
また、本実施形態では、上記のように、電力変換装置１００は、装置外部のモータ２００と電気的に接続される複数の導体配線６を備える。また、半導体モジュール１は、複数の導体配線６に対応して設けられ、複数の導体配線６と半導体モジュール１とを接続する複数の出力側接続部１３を有している。そして、固定板４は、複数の出力側接続部１３と制御基板３との間において、複数の出力側接続部１３を覆うように配置されている。これにより、複数の出力側接続部１３と制御基板３との間において、複数の出力側接続部１３を覆うように固定板４が配置されているので、複数の出力側接続部１３と制御基板３との間を気中絶縁する場合よりも、複数の出力側接続部１３と制御基板３との間の距離を小さくすることができる。その結果、筐体５の大型化を抑制することができるので、筐体５の大型化に起因して電力変換装置１００が大型化するのを抑制することができる。
【0071】
また、本実施形態では、上記のように、制御基板３は、制御基板３に沿ったＸ方向における複数の出力側接続部１３同士の間において、固定板４と締結固定されるように構成されている。これにより、複数の出力側接続部１３のいずれかとオーバーラップする位置において、制御基板３を固定板４と締結固定する場合と異なり、制御基板３を締結固定するねじ７２が、複数の出力側接続部１３と干渉することを抑制することができる。その結果、複数の出力側接続部１３のいずれかとオーバーラップする位置において、制御基板３を固定板４と締結固定する場合に比べて、制御基板３を締結する部分（ボス４１）を半導体モジュール１に対してより近づけることができる。これにより、半導体モジュール１と対向するＺ方向における固定板４の大きさを小さくすることができるので、筐体５の大型化を抑制することができる。その結果、筐体５の大型化に起因して、電力変換装置１００全体のサイズの増大を抑制することができる。
【0072】
また、本実施形態では、上記のように、固定板４は、複数の出力側接続部１３の各々に対応して設けられ、複数の出力側接続部１３との干渉を回避するようにへこむ凹状の干渉回避部４ｄを有する。これにより、凹状の干渉回避部４ｄによって、複数の出力側接続部１３に対する固定板４の干渉を回避することができるので、複数の出力側接続部１３を有する半導体モジュール１に対して、固定板４をより近づけることができる。その結果、半導体モジュール１と固定板４とが対向するＺ方向における筐体５の大きさをより小さくすることができる。これにより、筐体５の大型化をより抑制することができるので、筐体５の大型化に起因して電力変換装置１００が大型化するのをより抑制することができる。
【0073】
［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。
【0074】
たとえば、上記実施形態では、固定板４（絶縁板）は、接続端子２１（第１接続端子）および接続端子２２（第２接続端子）と、制御基板３との間において、接続端子２１および接続端子２２を覆うように配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、絶縁板は、第１接続端子または第２接続端子のいずれか一方のみを覆うように配置されてもよい。
【0075】
また、上記実施形態では、制御基板３は、半導体モジュール１およびコンデンサモジュール２の上方（Ｚ１方向側）に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御基板は、半導体モジュールおよびコンデンサモジュールの少なくとも一方の下方に配置されてもよい。
【0076】
また、上記実施形態では、制御基板３は、筐体５には直接固定されずに、固定板４（絶縁板）を介して筐体５に固定されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御基板は、筐体および絶縁板の両方に固定されてもよい。
【0077】
また、上記実施形態では、筐体５（本体部５１およびカバー部材５２）は、金属によって形成されているとともに、導電性を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、筐体は、セラミックスまたは樹脂などの金属以外の材料によって形成されてもよい。また、筐体は、非導電性の材料によって形成されてもよい。
【0078】
また、上記実施形態では、固定板４（絶縁板）は、コンデンサモジュール２の接続端子２１（第１接続端子）と筐体５との間において、接続端子２１を覆うように配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、コンデンサモジュールの第１接続端子と筐体との間に絶縁板を設けなくてもよい。
【0079】
また、上記実施形態では、コンデンサケース２３は、平滑コンデンサＣ側に向かって内側にへこむ凹部２３ａを有している例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、コンデンサケースは、凹部を有さずに、矩形状に形成されてもよい。
【0080】
また、上記実施形態では、複数の締結用穴部５１ａのうちの１つが、コンデンサケース２３の凹部２３ａに対応する位置に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、コンデンサケースの凹部に対応する位置以外に複数の締結用穴部の全てが設けられてもよい。また、締結用穴部が、コンデンサケースの凹部に対応する位置に２つ以上設けられてもよい。
【0081】
また、上記実施形態では、半導体モジュール１の制御端子１１は、固定板４（絶縁板）の開口部４ａを介して、制御基板３に接続されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、絶縁板に開口部を設けずに、絶縁板を迂回するように、半導体モジュール１の制御端子１１と制御基板３と互いに接続するための配線を設けてもよい。
【0082】
また、上記実施形態では、固定板４（絶縁板）は、複数の出力側接続部１３（複数の接続部）と制御基板３との間において、複数の出力側接続部１３を覆うように配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、絶縁板は、複数の接続部を覆わずに、第１接続端子および第２接続端子のみを覆うように配置されてもよい。
【0083】
また、上記実施形態では、制御基板３は、制御基板３に沿ったＸ方向における複数の出力側接続部１３（複数の接続部）同士の間において、固定板４（絶縁板）と締結固定されるように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の接続部のいずれかとオーバーラップする位置において、絶縁板と制御基板とを締結固定してもよい。
【0084】
また、上記実施形態では、固定板４（絶縁板）は、複数の出力側接続部１３（複数の接続部）の各々に対応して設けられ、複数の出力側接続部１３との干渉を回避するようにへこむ凹状の干渉回避部４ｄを有する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、干渉回避部は、複数の接続部に対して共通に設けられてもよい。
【符号の説明】
【0085】
１ 半導体モジュール
２ コンデンサモジュール
３ 制御基板
４ 固定板（絶縁板）
４ａ 開口部
４ｄ 干渉回避部
４ｅ 壁部
５ 筐体
６ 導体配線
１１ 制御端子
１３ 出力側接続部
２１ 接続端子（第１接続端子）
２２ 接続端子（第２接続端子）
２３ コンデンサケース
２３ａ 凹部
５１ａ 締結用穴部
５１ｂ 側壁
５２ａ 側壁
１００ 電力変換装置
２００ モータ（負荷）
３００ バッテリ（電源）
Ｃ 平滑コンデンサ
２ コンデンサモジュール
３ 制御基板
４ 固定板（絶縁板）
４ａ 開口部
４ｄ 干渉回避部
４ｅ 壁部
５ 筐体
６ 導体配線
１１ 制御端子
１３ 出力側接続部
２１ 接続端子（第１接続端子）
２２ 接続端子（第２接続端子）
２３ コンデンサケース
２３ａ 凹部
５１ａ 締結用穴部
５１ｂ 側壁
５２ａ 側壁
１００ 電力変換装置
２００ モータ（負荷）
３００ バッテリ（電源）
Ｃ 平滑コンデンサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】