特許 7303387 電力変換装置のサブモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-26

(45)【発行日】2023-07-04

(54)【発明の名称】電力変換装置のサブモジュール

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20230627BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022530782

(86)(22)【出願日】2021-11-05

(86)【国際出願番号】 JP2021040791

【審査請求日】2022-05-25

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 勇輝

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 聡

【審査官】宮本 秀一

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／０２１５３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００３６１３７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／０４３８４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１０－２９５０８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ７／４２－７／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１～第８のＩＧＢＴと、
前記第１～第８のＩＧＢＴを駆動する第１～第４の駆動回路と、
前記第１～第８のＩＧＢＴを搭載する第１および第２のラミネートブスバーと、
前記第１～第４の駆動回路を搭載する第１～第４の基板と、
前記第１～第８のＩＧＢＴと、前記第１～第４の駆動回路と、前記第１および第２のラミネートブスバーと、前記第１～第４の基板とを収容するための収容フレームと、
前記第１～第４の駆動回路および前記第１～第４の基板が配置される空間と、前記第１～第８のＩＧＢＴおよび前記第１および第２のラミネートブスバーが配置される空間とを分離するための第１および第２の分離フレームと、
前記第１～第８のＩＧＢＴに近接した位置に配置される冷却フィンとを備え、
前記第１および第２のラミネートブスバーと前記冷却フィンとの間に前記第１～第８のＩＧＢＴが配置され、
前記第１の駆動回路は、前記第１のＩＧＢＴおよび第２のＩＧＢＴを駆動し、
前記第２の駆動回路は、前記第３のＩＧＢＴおよび第４のＩＧＢＴを駆動し、
前記第３の駆動回路は、前記第５のＩＧＢＴおよび第６のＩＧＢＴを駆動し、
前記第４の駆動回路は、前記第７のＩＧＢＴおよび第８のＩＧＢＴを駆動し、
前記第１のラミネートブスバーは、前記第１～第４のＩＧＢＴを搭載し、
前記第２のラミネートブスバーは、前記第５～第８のＩＧＢＴを搭載し、
前記第１～第４の基板は、それぞれ、前記第１～第４の駆動回路を搭載し、
前記収容フレームは、前記冷却フィンと、前記第１～第８のＩＧＢＴと、前記第１～第４の駆動回路と、前記第１および第２のラミネートブスバーと、前記第１～第４の基板とを収容し、
前記冷却フィンは、前記冷却フィンの深さ方向が、前記収容フレームの対向する第１の面および第２の面に垂直となるように配置され、
前記収容フレームの内部は、前記冷却フィンによって、第１の空間と第２の空間に分離され、
前記第１の空間において、前記冷却フィンに近い方から、前記第１～第４のＩＧＢＴ、前記第１のラミネートブスバー、前記第１および第２の基板、前記第１および第２の駆動回路が配置され、
前記第２の空間において、前記冷却フィンに近い方から、前記第５～第８のＩＧＢＴ、前記第２のラミネートブスバー、前記第３および第４の基板、前記第３および第４の駆動回路が配置され、
前記第１の分離フレームが、前記第１の空間を、前記第１および第２の駆動回路および前記第１および第２の基板が配置される第１の領域と、前記第１～第４のＩＧＢＴおよび前記第１のラミネートブスバーが配置される第２の領域とに分離し、
前記第２の分離フレームが、前記第２の空間を、前記第３および第４の駆動回路および前記第３および第４の基板が配置される第３の領域と、前記第５～第８のＩＧＢＴおよび前記第２のラミネートブスバーが配置される第４の領域とに分離する、電力変換装置のサブモジュール。

【請求項2】

前記収容フレームは、直方体の枠状に形成された枠体であり、
前記冷却フィンは、前記収容フレームの中央に位置する、請求項１記載の電力変換装置のサブモジュール。

【請求項3】

前記第１の分離フレームと前記第１の面とが接合し、前記第１の分離フレームと前記第１の面とによって囲まれる領域が前記第１の領域であり、
前記第２の分離フレームと前記第２の面とが接合し、前記第２の分離フレームと前記第２の面とによって囲まれる領域が前記第３の領域である、請求項２記載の電力変換装置のサブモジュール。

【請求項4】

前記第１の領域に空気が流入および流出するために、前記第１の面に２つの開口部が形成され、
前記第３の領域に空気が流入および流出するために、前記第２の面に２つの開口部が形成され、
前記第２の領域に空気が流入および流出するために、前記第１の面に２つの開口部が形成され、
前記第４の領域に空気が流入および流出するために、前記第２の面に２つの開口部が形成されている、請求項３記載の電力変換装置のサブモジュール。

【請求項5】

前記第２の領域に空気が流入および流出するために、さらに、前記収容フレームの第３の面に開口部が形成され、
前記第４の領域に空気が流入および流出するために、さらに、前記第３の面に開口部が形成されている、請求項４記載の電力変換装置のサブモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力変換装置のサブモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ＳＴＡＴＣＯＭ（Static Synchronous Compensator）などの自励式無効電力補償装置、ＢＴＢ（Back to Back）システムなどの直流送電システム、および、モータドライブインバータなどにおいては、モジュラー・マルチレベル変換器（ＭＭＣ：Modular Multilevel Converter）の適用が検討されている（たとえば、国際公開第２０１６／２０３５１６号（特許文献１）参照）。

【0003】

ＭＭＣは、複数の単位変換器を直列に接続して構成されている。単位変換器は、コンデンサと、そのコンデンサと交流電源との間で電力を授受する電力変換器と、ＭＭＣ全体を制御する上位の制御装置から供給される制御信号に基づいて電力変換器を駆動させる駆動回路とを備える。電力変換器は、複数のＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を含む。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１６／２０３５１６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

電力変換装置の構成要素が複数のサブモジュールに分割されて、電力変換装置のあるサブモジュールがＩＧＢＴと、ＩＧＢＴを搭載するラミネートブスバーと、駆動回路と、駆動回路を搭載する基板を含む場合には、以下のような問題が生じる。

【0006】

ＩＧＢＴおよびラミネートブスバーなどの発熱源と、基板とが同じ空間に配置された場合には、発熱源によって基板が加熱される。

【0007】

それゆえに、本開示の目的は、基板の加熱を抑制することができる電力変換装置のサブモジュールを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の電力変換装置は、ＩＧＢＴと、ＩＧＢＴを駆動する駆動回路と、ＩＧＢＴを搭載するラミネートブスバーと、駆動回路を搭載する基板と、ＩＧＢＴと、駆動回路と、ラミネートブスバーと、基板とを収容するための収容フレームと、駆動回路および基板が配置される空間と、ＩＧＢＴおよびラミネートブスバーが配置される空間とを分離するための分離フレームとを備える。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、基板の加熱を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態の電力変換装置１００の構成図である。

【図2】単位変換器５の構成を示す回路ブロック図である。

【図3】参考例１の電力変換装置の第１のサブモジュール１０１ａおよび第２のサブモジュール１０１ｂの断面図である。

【図4】実施の形態１の電力変換装置の第１のサブモジュール２０１ａおよび第２のサブモジュール２０１ｂの断面図である。

【図5】実施の形態２の電力変換装置のサブモジュール３０１の断面図である。

【図6】電力変換装置１００の全体の構造を表わす図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態の電力変換装置１００の構成図である。

【0012】

電力変換装置１００は、電力系統１の無効電力を補償する無効電力補償装置として使用される。図１を参照して、電力変換装置１００は、少なくとも１つの主回路給電方式の単位変換器５を直列接続して構成されたアームＡ１～Ａ３と、少なくとも１つの単位変換器５を制御する制御装置４とを備える。より詳細には、電力変換装置１００は、スイッチＳ１～Ｓ６、変圧器２，３、限流抵抗器Ｒ１～Ｒ３、交流ラインＵＬ，ＶＬ，ＷＬ、変流器Ｃ１～Ｃ３、リアクトルＬ１～Ｌ３、アームＡ１～Ａ３、および制御装置４を備える。

【0013】

スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３の各々の一方端子はそれぞれ電力系統１の三相の送電線１ｕ，１ｖ，１ｗに接続され、他方端子はそれぞれ変圧器２の３つの一次巻線に接続される。スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３は、通常は導通状態であり、たとえば電力変換装置１００のメンテナンス時に非導通状態にされる。変圧器２は、３つの一次巻線と３つの二次巻線とを含み、三相交流電力を授受する。

【0014】

限流抵抗器Ｒ１～Ｒ３の各々の一方端子はそれぞれ変圧器２の３つの二次巻線に接続され、他方端子はそれぞれ交流ラインＵＬ，ＶＬ，ＷＬに接続される。限流抵抗器Ｒ１～Ｒ３は、電力変換装置１００の起動時に電力系統１からアームＡ１～Ａ３にそれぞれ流れる電流を制限する。

【0015】

スイッチＳ４，Ｓ５，Ｓ６は、それぞれ限流抵抗器Ｒ１～Ｒ３に並列接続される。スイッチＳ４，Ｓ５，Ｓ６は、電力変換装置１００の起動時においてアームＡ１～Ａ３に流れる電流が安定した後に導通状態にされる。変圧器３は、交流ラインＵＬ，ＶＬ，ＷＬの交流電圧に応じた値の三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを制御装置４に出力する。

【0016】

リアクトルＬ１およびアームＡ１は、交流ラインＵＬと交流ラインＶＬとの間に直列接続される。リアクトルＬ２およびアームＡ２は、交流ラインＶＬと交流ラインＷＬとの間に直列接続される。リアクトルＬ３およびアームＡ３は、交流ラインＷＬと交流ラインＵＬとの間に直列接続される。すなわち、アームＡ１～Ａ３はデルタ接続されている。アームＡ１～Ａ３は、制御装置４によって制御され、三相交流電力を発生する。

【0017】

アームＡ１～Ａ３の各々は、カスケード接続された複数の単位変換器５を含む。複数の単位変換器５の各々は、制御装置４からの制御信号に従って交流電力を発生する。

【0018】

アームＡ１の初段の単位変換器５の第１端子５ａは、リアクトルＬ１の一方端子に接続されている。アームＡ１において、最終段以外の単位変換器５の第２端子５ｂは、後段の単位変換器５の第１端子５ａに接続されている。アームＡ１の最終段の単位変換器５の第２端子５ｂは、リアクトルＬ２の一方端子に接続されている。

【0019】

アームＡ２の初段の単位変換器５の第１端子５ａは、リアクトルＬ２の一方端子に接続されている。アームＡ２において、最終段以外の単位変換器５の第２端子５ｂは、後段の単位変換器５の第１端子５ａに接続されている。アームＡ２の最終段の単位変換器５の第２端子５ｂは、リアクトルＬ３の一方端子に接続されている。

【0020】

アームＡ３の初段の単位変換器５の第１端子５ａは、リアクトルＬ３の一方端子に接続されている。アームＡ３において、最終段以外の単位変換器５の第２端子５ｂは、後段の単位変換器５の第１端子５ａに接続されている。アームＡ３の最終段の単位変換器５の第２端子５ｂは、リアクトルＬ１の一方端子に接続されている。

【0021】

リアクトルＬ１～Ｌ３は、アームＡ１～Ａ３に流れる循環電流をそれぞれ抑制する。変流器Ｃ１～Ｃ３は、アームＡ１～Ａ３に流れる交流電流Ｉｕｖ，Ｉｖｗ，Ｉｗｕをそれぞれ検出して、制御装置４に出力する。

【0022】

制御装置４は、無効電力指令値Ｑｒ、三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ、交流電流Ｉｕｖ，Ｉｖｗ，Ｉｗｕ、後述する直流電圧Ｖｄｃなどの入力を受け、後述する制御信号ＧＣ、ゲートブロック信号ＧＢ、ゲートデブロック信号ＤＥＢ、導通指令Ｓｏｎなどを出力することにより、３つのアームＡ１～Ａ３の各々（すなわち複数個の単位変換器５の各々）を制御する。無効電力指令値Ｑｒは、たとえば電力系統１の中央指令室（図示せず）から与えられる。電力変換装置１００は、無効電力指令値Ｑｒに応じた値の無効電力を電力系統１に供給する。

【0023】

図２は、単位変換器５の構成を示す回路ブロック図である。図２を参照して、単位変換器５は、主回路３０と、制御回路３２と、限流抵抗回路８０と、電源５０とを含む。

【0024】

主回路３０は、コンデンサを備えたフルブリッジ回路により構成される。具体的には、主回路３０は、第１端子５ａおよび第２端子５ｂを有する。主回路３０は、ＩＧＢＴ１１～１４と、ダイオードＤ１～Ｄ４と、第１のコンデンサ１５とを含む。主回路３０は、ＩＧＢＴ１１～１４の導通／非導通を制御することにより第１のコンデンサ１５の電圧に応じた振幅の電圧パルスを第１端子５ａおよび第２端子５ｂ間に出力することで、電力変換を行なう。

【0025】

ＩＧＢＴ１１～１４は、自己消弧型電力用半導体素子である。ＩＧＢＴ１１，１３は第１の直流ラインＰＬおよび第２の直流ラインＮＬの間に直列に接続されている。ＩＧＢＴ１２，１４は第１の直流ラインＰＬおよび第２の直流ラインＮＬの間に直列に接続されている。ＩＧＢＴ１１，１２のコレクタはともに第１の直流ラインＰＬに接続され、ＩＧＢＴ１３，１４のエミッタはともに第２の直流ラインＮＬに接続されている。ＩＧＢＴ１１のエミッタとＩＧＢＴ１３のコレクタとの接続点は第１端子５ａに接続されている。ＩＧＢＴ１２のエミッタとＩＧＢＴ１４のコレクタとの接続点は第２端子５ｂに接続されている。

【0026】

ダイオードＤ１～Ｄ４は、ＩＧＢＴ１１～１４にそれぞれ逆並列に接続されている。第１のコンデンサ１５は、第１の直流ラインＰＬと第２の直流ラインＮＬとの間に電気的に接続され、直流電力を蓄える。

【0027】

単位変換器５において、ＩＧＢＴ１１～１４は制御回路３２によって導通／非導通が制御される。ＩＧＢＴ１１，１３はそれぞれ相補的に導通状態とされる。ＩＧＢＴ１２，１４はそれぞれ相補的に導通状態とされる。

【0028】

主回路３０は、スイッチＳ７をさらに含む。スイッチＳ７は、第１端子５ａと第２端子５ｂとの間に接続されている。スイッチＳ７は、制御回路３２からの導通指令Ｓｏｎに応じて閉成することにより、第１端子５ａおよび第２端子５ｂを短絡することが可能に構成されている。

【0029】

制御回路３２は、駆動回路４０，４２と、スイッチ操作回路４４と、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）回路４８とを含む。制御回路３２は、制御装置４から受信した制御信号に従ってＩＧＢＴ１１～１４の導通／非導通を制御するように構成される。

【0030】

Ｉ／Ｆ回路４８は、図示しない有線または無線で制御装置４と通信する。Ｉ／Ｆ回路４８は、制御装置４から、主回路３０のフルブリッジ回路を制御するための制御信号ＧＣを受信する。Ｉ／Ｆ回路４８はさらに、制御装置４から、フルブリッジ回路を構成するＩＧＢＴ１１～１４を全て非導通に固定するためのゲートブロック信号ＧＢを受信する。ＩＦ回路４８は、制御装置４から、フルブリッジ回路を構成するＩＧＢＴ１１～１４の非導通固定を解除するためのゲートデブロック信号ＤＥＢを受信する。Ｉ／Ｆ回路４８は、受信した制御信号ＧＣ、ゲートブロック信号ＧＢ、およびゲートデブロック信号ＤＥＢを駆動回路４０，４２へ出力する。

【0031】

駆動回路４０は、制御信号ＧＣに応答してＩＧＢＴ１１，１３の導通／非導通を制御する。駆動回路４０は、ゲートブロック信号ＧＢに応答して、ＩＧＢＴ１１，１３を非導通状態に固定された状態（停止状態、またはゲートブロック状態）とする。駆動回路４０は、ゲートデブロック信号ＤＥＢに応答して、ＩＧＢＴ１１，１３の非導通固定状態が解除された状態（ゲートブロック状態ではない状態、またはゲートデブロック状態）とする。

【0032】

駆動回路４２は、制御信号ＧＣに応答してＩＧＢＴ１２，１４の導通／非導通を制御する。駆動回路４２は、ゲートブロック信号ＧＢに応答して、ＩＧＢＴ１２，１４を非導通状態に固定された状態（停止状態、またはゲートブロック状態）とする。駆動回路４２は、ゲートデブロック信号ＤＥＢに応答して、ＩＧＢＴ１２，１４の非導通固定状態が解除された状態（ゲートブロック状態ではない状態、またはゲートデブロック状態）とする。

【0033】

スイッチ操作回路４４は、スイッチＳ７を操作するための回路である。スイッチ操作回路４４は、励磁コイル１８への通電を制御装置４からの指令に応じて制御する。通常動作時、励磁コイル１８への電流供給が停止されているため、スイッチＳ７は非導通状態とされる。一方、制御装置４は、複数の単位変換器５のうちのいずれかの単位変換器５において、ＩＧＢＴ１１～１４の短絡故障等の異常を検知した場合には、この故障した単位変換器５に向けてスイッチＳ７の導通指令Ｓｏｎを出力する。故障した単位変換器５では、Ｉ／Ｆ回路４８が導通指令Ｓｏｎを受信してスイッチ操作回路４４へ出力する。導通指令Ｓｏｎに応じてスイッチ操作回路４４が励磁コイル１８に電流を供給することにより、スイッチＳ７が導通状態にされる。これにより、故障した単位変換器５の出力が短絡される。

【0034】

限流抵抗回路８０は、主回路３０と電源５０との間の第１の直流ラインＰＬに介挿される。限流抵抗回路８０は、第１のコンデンサ１５の直流電圧Ｖｄｃを降圧する。

【0035】

電源５０は、入力端子５０１，５０２を含む。入力端子５０１は第１の直流ラインＰＬに接続される。入力端子５０２は第２の直流ラインＮＬに接続される。電源５０は、第１のコンデンサ１５に電気的に並列に接続される。電源５０は、第１のコンデンサ１５の電圧を降圧して電源電圧を生成し、電源電圧を制御回路３２へ供給する。これにより、単位変換器５は、主回路３０から制御回路３２に電力を供給することができる自給式のセルを形成する。

【0036】

電力変換装置は、複数個のサブモジュールを備える。各サブモジュールは、上述の電力変換装置の１個以上の構成要素を備える。

【0037】

（参考例の電力変換装置のサブモジュール）
図３は、参考例１の電力変換装置の第１のサブモジュール１０１ａおよび第２のサブモジュール１０１ｂの断面図である。

【0038】

参考例１では、２つのサブモジュールが１セットを構成し、２つのサブモジュールが隣接した位置に配置される。

【0039】

電力変換装置の第１のサブモジュール１０１ａは、第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、および第４のＩＧＢＴ１４ａを備える。

【0040】

電力変換装置の第１のサブモジュール１０１ａは、さらに、第１の駆動回路４０ａ、および第２の駆動回路４２ａを備える。第１の駆動回路４０ａは、第１のＩＧＢＴ１１ａおよび第２のＩＧＢＴ１２ａを駆動する。第２の駆動回路４２ａは、第３のＩＧＢＴ１３ａおよび第４のＩＧＢＴ１４ａを駆動する。

【0041】

電力変換装置の第１のサブモジュール１０１ａは、さらに、ラミネートブスバー２２ａを備える。ラミネートブスバー２２ａは、第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、および第４のＩＧＢＴ１４ａを搭載する。

【0042】

電力変換装置の第１のサブモジュール１０１ａは、さらに、第１の支持板２５ａ、第２の支持板２６ａ、第１の基板２３ａ、および第２の基板２４ａを備える。第１の基板２３ａは、第１の駆動回路４０ａを搭載する。第２の基板２４ａは、第２の駆動回路４２ａを搭載する。第１の支持板２５ａは、第１の基板２３ａを支持する。第２の支持板２６ａは、第２の基板２４ａを支持する。

【0043】

電力変換装置の第１のサブモジュール１０１ａは、さらに、冷却フィン２１ａと、収容フレーム５５ａとを備える。

【0044】

収容フレーム５５ａは、直方体の枠状に形成された枠体である。
収容フレーム５５ａは、冷却フィン２１ａ、第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、第４のＩＧＢＴ１４ａ、第１の駆動回路４０ａ、第２の駆動回路４２ａ、ラミネートブスバー２２ａ、第１の支持板２５ａ、第２の支持板２６ａ、第１の基板２３ａ、および第２の基板２４ａを収容する。

【0045】

冷却フィン２１ａは、冷却フィン２１ａの深さ方向が、収容フレーム５５ａの対向する第１の面７１ａおよび第２の面７２ａに垂直となるように配置される。冷却フィン２１ａは、第２の面７２ａに近い位置に配置される。

【0046】

収容フレーム５５ａの内部空間において、冷却フィン２１ａに最も近い位置に、第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、および第４のＩＧＢＴ１４ａが配置される。収容フレーム５５ａの内部空間において、冷却フィン２１ａに次に近い位置に、ラミネートブスバー２２ａが配置される。収容フレーム５５ａの内部空間において、冷却フィン２１ａに、さらに次に近い位置に、第１の支持板２５ａおよび第２の支持板２６ａが配置される。収容フレーム５５ａの内部空間において、冷却フィン２１ａに、さらに次に近い位置に、第１の基板２３ａおよび第２の基板２４ａが配置される。収容フレーム５５ａの内部空間において、冷却フィン２１ａに、さらに次に近い位置に、第１の駆動回路４０ａおよび第２の駆動回路４２ａが配置される。

【0047】

収容フレーム５５ａの内部空間に空気が流入および流出するために、第１の面７１ａに２つの開口部Ｌ１ａ，Ｌ２ａが形成されている。

【0048】

以上のように構成された第１のサブモジュール１０１ａは、以下のような問題を有する。第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、第４のＩＧＢＴ１４ａ、およびラミネートブスバー２２ａと、第１の基板２３ａおよび第２の基板２４ａとが同一の連続した空間に配置されている。よって、第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、第４のＩＧＢＴ１４ａ、およびラミネートブスバー２２ａの発する熱によって、第１の基板２３ａおよび第２の基板２４ａが加熱される。

【0049】

電力変換装置の第２のサブモジュール１０１ｂは、第１のＩＧＢＴ１１ｂ、第２のＩＧＢＴ１２ｂ、第３のＩＧＢＴ１３ｂ、および第４のＩＧＢＴ１４ｂを備える。

【0050】

電力変換装置の第２のサブモジュール１０１ｂは、さらに、第１の駆動回路４０ｂ、および第２の駆動回路４２ｂを備える。第１の駆動回路４０ｂは、第１のＩＧＢＴ１１ｂおよび第２のＩＧＢＴ１２ｂを駆動する。第２の駆動回路４２ｂは、第３のＩＧＢＴ１３ｂおよび第４のＩＧＢＴ１４ｂを駆動する。

【0051】

電力変換装置の第２のサブモジュール１０１ｂは、さらに、ラミネートブスバー２２ｂを備える。ラミネートブスバー２２ｂは、第１のＩＧＢＴ１１ｂ、第２のＩＧＢＴ１２ｂ、第３のＩＧＢＴ１３ｂ、および第４のＩＧＢＴ１４ｂを搭載する。

【0052】

電力変換装置の第２のサブモジュール１０１ｂは、さらに、第１の支持板２５ｂ、第２の支持板２６ｂ、第１の基板２３ｂ、および第２の基板２４ｂを備える。第１の基板２３ｂは、第１の駆動回路４０ｂを搭載する。第２の基板２４ｂは、第２の駆動回路４２ｂを搭載する。第１の支持板２５ｂは、第１の基板２３ｂを支持する。第２の支持板２６ｂは、第２の基板２４ｂを支持する。

【0053】

電力変換装置の第２のサブモジュール１０１ｂは、さらに、冷却フィン２１ｂと、収容フレーム５５ｂと、分離フレーム５２ｂとを備える。

【0054】

収容フレーム５５ｂは、直方体の枠状に形成された枠体である。
収容フレーム５５ｂは、冷却フィン２１ｂ、第１のＩＧＢＴ１１ｂ、第２のＩＧＢＴ１２ｂ、第３のＩＧＢＴ１３ｂ、第４のＩＧＢＴ１４ｂ、第１の駆動回路４０ｂ、第２の駆動回路４２ｂ、ラミネートブスバー２２ｂ、第１の支持板２５ｂ、第２の支持板２６ｂ、第１の基板２３ｂ、および第２の基板２４ｂを収容する。

【0055】

冷却フィン２１ｂは、冷却フィン２１ｂの深さ方向が、収容フレーム５５ｂのある対向する第１の面７１ｂおよび第２の面７２ｂに垂直となるように配置される。冷却フィン２１ｂは、第２の面７２ｂに近い位置に配置される。

【0056】

収容フレーム５５ｂの内部空間において、冷却フィン２１ｂに最も近い位置に、第１のＩＧＢＴ１１ｂ、第２のＩＧＢＴ１２ｂ、第３のＩＧＢＴ１３ｂ、および第４のＩＧＢＴ１４ｂが配置される。収容フレーム５５ａの内部空間において、冷却フィン２１ｂに次に近い位置に、ラミネートブスバー２２ｂが配置される。収容フレーム５５ｂの内部空間において、冷却フィン２１ｂに、さらに次に近い位置に、第１の支持板２５ｂおよび第２の支持板２６ｂが配置される。収容フレーム５５ｂの内部空間において、冷却フィン２１ｂに、さらに次に近い位置に、第１の基板２３ｂおよび第２の基板２４ｂが配置される。収容フレーム５５ｂの内部空間において、冷却フィン２１ｂに、さらに次に近い位置に、第１の駆動回路４０ｂおよび第２の駆動回路４２ｂが配置される。

【0057】

収容フレーム５５ｂの内部空間に空気が流入および流出するために、第１の面７１ｂに２つの開口部Ｌ１ｂ，Ｌ２ｂが形成されている。

【0058】

以上のように構成された第２のサブモジュール１０１ｂは、以下のような問題を有する。第１のＩＧＢＴ１１ｂ、第２のＩＧＢＴ１２ｂ、第３のＩＧＢＴ１３ｂ、第４のＩＧＢＴ１４ｂ、およびラミネートブスバー２２ｂと、第１の基板２３ｂおよび第２の基板２４ｂとが同一の連続した空間に配置されている。よって、第１のＩＧＢＴ１１ｂ、第２のＩＧＢＴ１２ｂ、第３のＩＧＢＴ１３ｂ、第４のＩＧＢＴ１４ｂ、およびラミネートブスバー２２ｂの発する熱によって、第１の基板２３ｂおよび第２の基板２４ｂが加熱される。

【0059】

（実施の形態１の電力変換装置のサブモジュール）
図４は、実施の形態１の電力変換装置の第１のサブモジュール２０１ａおよび第２のサブモジュール２０１ｂの断面図である。

【0060】

実施の形態１では、参考例と同様に、２つのサブモジュールが１セットを構成し、２つのサブモジュールが隣接した位置に配置される。

【0061】

電力変換装置の第１のサブモジュール２０１ａは、第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、および第４のＩＧＢＴ１４ａを備える。

【0062】

電力変換装置の第１のサブモジュール２０１ａは、さらに、第１の駆動回路４０ａ、および第２の駆動回路４２ａを備える。第１の駆動回路４０ａは、第１のＩＧＢＴ１１ａおよび第２のＩＧＢＴ１２ａを駆動する。第２の駆動回路４２ａは、第３のＩＧＢＴ１３ａおよび第４のＩＧＢＴ１４ａを駆動する。

【0063】

電力変換装置の第１のサブモジュール２０１ａは、さらに、ラミネートブスバー２２ａを備える。ラミネートブスバー２２ａは、第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、および第４のＩＧＢＴ１４ａを搭載する。

【0064】

電力変換装置の第１のサブモジュール２０１ａは、さらに、第１の基板２３ａ、および第２の基板２４ａを備える。第１の基板２３ａは、第１の駆動回路４０ａを搭載する。第２の基板２４ａは、第２の駆動回路４２ａを搭載する。

【0065】

電力変換装置の第１のサブモジュール２０１ａは、さらに、冷却フィン２１ａと、収容フレーム５５ａと、分離フレーム５２ａとを備える。

【0066】

収容フレーム５５ａは、直方体の枠状に形成された枠体である。
収容フレーム５５ａは、冷却フィン２１ａ、第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、第４のＩＧＢＴ１４ａ、第１の駆動回路４０ａ、第２の駆動回路４２ａ、ラミネートブスバー２２ａ、第１の基板２３ａ、および第２の基板２４ａを収容する。

【0067】

冷却フィン２１ａは、冷却フィン２１ａの深さ方向が、収容フレーム５５ａの対向する第１の面７１ａおよび第２の面７２ａに垂直となるように配置される。冷却フィン２１ａは、第２の面７２ａに近い位置に配置される。

【0068】

収容フレーム５５ａの内部空間において、冷却フィン２１ａに最も近い位置に、第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、および第４のＩＧＢＴ１４ａが第１の面７１ａおよび第２の面７２ａに平行に配置される。収容フレーム５５ａの内部空間において、冷却フィン２１ａに次に近い位置に、ラミネートブスバー２２ａが第１の面７１ａおよび第２の面７２ａに平行に配置される。収容フレーム５５ａの内部空間において、冷却フィン２１ａに、さらに次に近い位置に、第１の基板２３ａおよび第２の基板２４ａが第１の面７１ａおよび第２の面７２ａに平行に配置される。収容フレーム５５ａの内部空間において、冷却フィン２１ａに、さらに次に近い位置に、第１の駆動回路４０ａおよび第２の駆動回路４２ａが第１の面７１ａおよび第２の面７２ａに平行に配置される。

【0069】

分離フレーム５２ａが、収容フレーム５５ａの内部空間を、第１の駆動回路４０ａ、第２の駆動回路４２ａ、第１の基板２３ａ、および第２の基板２４ａが配置される第１の領域８１ａと、第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、第４のＩＧＢＴ１４ａ、およびラミネートブスバー２２ａが配置される第２の領域８２ａとに分離する。

【0070】

分離フレーム５２ａと、第３の面７３ａおよび第４の面７４ａとが接合する。分離フレーム５２ａと第１の面７１ａと第３の面７３ａと第４の面７４ａとによって囲まれる領域が第１の領域８１ａとなる。分離フレーム５２ａと第２の面７２ａと第３の面７３ａと第４の面７４ａとによって囲まれる領域が第２の領域８２ａとなる。

【0071】

第１の領域８１ａに空気が流入および流出するために、第１の面７１ａに２つの開口部Ｌ１ａ，Ｌ２ａが形成されている。第２の領域８２ａに空気が流入および流出するために、第４の面７４ａに開口部Ｌ３ａが形成され、第３の面７３ａに開口部Ｌ４ａが形成されている。

【0072】

以上のように構成された第１のサブモジュール２０１ａは、以下のような利点を有する。第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、第４のＩＧＢＴ１４ａ、およびラミネートブスバー２２ａが配置される第２の領域８２ａと、第１の基板２３ａおよび第２の基板２４ａが配置される第１の領域８１ａとが、分離フレーム５２ａによって分離される。よって、第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、第４のＩＧＢＴ１４ａ、およびラミネートブスバー２２ａの発する熱によって、第１の基板２３ａおよび第２の基板２４ａが加熱されるのを抑制することができる。

【0073】

電力変換装置の第２のサブモジュール２０１ｂは、第１のＩＧＢＴ１１ｂ、第２のＩＧＢＴ１２ｂ、第３のＩＧＢＴ１３ｂ、および第４のＩＧＢＴ１４ｂを備える。

【0074】

電力変換装置の第２のサブモジュール２０１ｂは、さらに、第１の駆動回路４０ｂ、および第２の駆動回路４２ｂを備える。第１の駆動回路４０ｂは、第１のＩＧＢＴ１１ｂおよび第２のＩＧＢＴ１２ｂを駆動する。第２の駆動回路４２ｂは、第３のＩＧＢＴ１３ｂおよび第４のＩＧＢＴ１４ｂを駆動する。

【0075】

電力変換装置の第２のサブモジュール２０１ｂは、さらに、ラミネートブスバー２２ｂを備える。ラミネートブスバー２２ｂは、第１のＩＧＢＴ１１ｂ、第２のＩＧＢＴ１２ｂ、第３のＩＧＢＴ１３ｂ、および第４のＩＧＢＴ１４ｂを搭載する。

【0076】

電力変換装置の第２のサブモジュール２０１ｂは、さらに、第１の基板２３ｂ、および第２の基板２４ｂを備える。第１の基板２３ｂは、第１の駆動回路４０ｂを搭載する。第２の基板２４ｂは、第２の駆動回路４２ｂを搭載する。

【0077】

電力変換装置の第２のサブモジュール２０１ｂは、さらに、冷却フィン２１ｂと、収容フレーム５５ｂと、分離フレーム５２ｂとを備える。

【0078】

収容フレーム５５ｂは、直方体の枠状に形成された枠体である。
収容フレーム５５ｂは、冷却フィン２１ｂ、第１のＩＧＢＴ１１ｂ、第２のＩＧＢＴ１２ｂ、第３のＩＧＢＴ１３ｂ、第４のＩＧＢＴ１４ｂ、第１の駆動回路４０ｂ、第２の駆動回路４２ｂ、ラミネートブスバー２２ｂ、第１の基板２３ｂ、および第２の基板２４ｂを収容する。

【0079】

冷却フィン２１ｂは、冷却フィン２１ｂの深さ方向が、収容フレーム５５ｂのある対向する第１の面７１ｂおよび第２の面７２ｂに垂直となるように配置される。冷却フィン２１ｂは、第２の面７２ｂに近い位置に配置される。収容フレーム５５ｂの第２の面７２ｂは、収容フレーム５５ａの第２の面７２ａとが重なっている。第２の面７２ａと第２の面７２ｂは、共通であってもよい。

【0080】

収容フレーム５５ｂの内部空間において、冷却フィン２１ｂに最も近い位置に、第１のＩＧＢＴ１１ｂ、第２のＩＧＢＴ１２ｂ、第３のＩＧＢＴ１３ｂ、および第４のＩＧＢＴ１４ｂが第１の面７１ｂおよび第２の面７２ｂに平行に配置される。収容フレーム５５ａの内部空間において、冷却フィン２１ｂに次に近い位置に、ラミネートブスバー２２ｂが第１の面７１ｂおよび第２の面７２ｂに平行に配置される。収容フレーム５５ｂの内部空間において、冷却フィン２１ｂに、さらに次に近い位置に、第１の基板２３ｂおよび第２の基板２４ｂが第１の面７１ｂおよび第２の面７２ｂに平行に配置される。収容フレーム５５ｂの内部空間において、冷却フィン２１ｂに、さらに次に近い位置に、第１の駆動回路４０ｂおよび第２の駆動回路４２ｂが第１の面７１ｂおよび第２の面７２ｂに平行に配置される。

【0081】

分離フレーム５２ｂが、収容フレーム５５ｂの内部空間を、第１の駆動回路４０ｂ、第２の駆動回路４２ｂ、第１の基板２３ｂ、および第２の基板２４ｂが配置される第１の領域８１ｂと、第１のＩＧＢＴ１１ｂ、第２のＩＧＢＴ１２ｂ、第３のＩＧＢＴ１３ｂ、第４のＩＧＢＴ１４ｂ、およびラミネートブスバー２２ｂが配置される第２の領域８２ｂとに分離する。

【0082】

分離フレーム５２ｂと、第３の面７３ｂおよび第４の面７４ｂとが接合する。分離フレーム５２ｂと第１の面７１ｂと第３の面７３ｂと第４の面７４ｂとによって囲まれる領域が第１の領域８１ｂとなる。分離フレーム５２ｂと第２の面７２ｂと第３の面７３ｂと第４の面７４ｂとによって囲まれる領域が第２の領域８２ｂとなる。

【0083】

第１の領域８１ｂに空気が流入および流出するために、第１の面７１ｂに２つの開口部Ｌ１ｂ，Ｌ２ｂが形成されている。第２の領域８２ｂに空気が流入および流出するために、第４の面７４ｂに開口部Ｌ３ｂが形成され、第３の面７３ｂに開口部Ｌ４ｂが形成されている。

【0084】

以上のように構成された第２のサブモジュール２０１ｂは、以下のような利点を有する。第１のＩＧＢＴ１１ｂ、第２のＩＧＢＴ１２ｂ、第３のＩＧＢＴ１３ｂ、第４のＩＧＢＴ１４ｂ、およびラミネートブスバー２２ｂが配置される第２の領域８２ｂと、第１の基板２３ｂおよび第２の基板２４ｂが配置される第１の領域８１ｂとが、分離フレーム５２ｂによって分離される。よって、第１のＩＧＢＴ１１ｂ、第２のＩＧＢＴ１２ｂ、第３のＩＧＢＴ１３ｂ、第４のＩＧＢＴ１４ｂ、およびラミネートブスバー２２ｂの発する熱によって、第１の基板２３ｂおよび第２の基板２４ｂが加熱されるのを抑制することができる。

【0085】

実施の形態２．
（実施の形態２の電力変換装置のサブモジュール）
図５は、実施の形態２の電力変換装置のサブモジュール３０１の断面図である。

【0086】

電力変換装置のサブモジュール３０１は、第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、第４のＩＧＢＴ１４ａ、第５のＩＧＢＴ１１ｂ、第６のＩＧＢＴ１２ｂ、第７のＩＧＢＴ１３ｂ、および第８のＩＧＢＴ１４ｂを備える。

【0087】

サブモジュール３０１は、さらに、第１の駆動回路４０ａ、第２の駆動回路４２ａ、第３の駆動回路４０ｂ、および第４の駆動回路４２ｂを備える。第１の駆動回路４０ａは、第１のＩＧＢＴ１１ａおよび第２のＩＧＢＴ１２ａを駆動する。第２の駆動回路４２ａは、第３のＩＧＢＴ１３ａおよび第４のＩＧＢＴ１４ａを駆動する。第３の駆動回路４０ｂは、第５のＩＧＢＴ１１ｂおよび第６のＩＧＢＴ１２ｂを駆動する。第４の駆動回路４２ｂは、第７のＩＧＢＴ１３ｂおよび第８のＩＧＢＴ１４ｂを駆動する。

【0088】

電力変換装置のサブモジュール３０１は、さらに、第１のラミネートブスバー２２ａ、および第２のラミネートブスバー２２ｂを備える。第１のラミネートブスバー２２ａは、第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、および第４のＩＧＢＴ１４ａを搭載する。第２のラミネートブスバー２２ｂは、第５のＩＧＢＴ１１ｂ、第６のＩＧＢＴ１２ｂ、第７のＩＧＢＴ１３ｂ、および第８のＩＧＢＴ１４ｂを搭載する。

【0089】

電力変換装置のサブモジュール３０１は、さらに、第１の基板２３ａ、第２の基板２４ａ、第３の基板２３ｂ、および第４の基板２４ｂを備える。第１の基板２３ａは、第１の駆動回路４０ａを搭載する。第２の基板２４ａは、第２の駆動回路４２ａを搭載する。第３の基板２３ｂは、第３の駆動回路４０ｂを搭載する。第４の基板２４ｂは、第４の駆動回路４２ｂを搭載する。

【0090】

電力変換装置のサブモジュール３０１は、さらに、冷却フィン２１と、収容フレーム５５と、第１の分離フレーム５２ａと、第２の分離フレーム５２ｂとを備える。

【0091】

収容フレーム５５は、冷却フィン２１、第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、第４のＩＧＢＴ１４ａ、第５のＩＧＢＴ１１ｂ、第６のＩＧＢＴ１２ｂ、第７のＩＧＢＴ１３ｂ、第８のＩＧＢＴ１４ｂ、第１の駆動回路４０ａ、第２の駆動回路４２ａ、第３の駆動回路４０ｂ、第４の駆動回路４２ｂ、第１のラミネートブスバー２２ａ、第２のラミネートブスバー２２ｂ、第１の基板２３ａ、第２の基板２４ａ、第３の基板２３ｂ、および第４の基板２４ｂを収容する。

【0092】

収容フレーム５５は、直方体の枠状に形成された枠体である。冷却フィン２１は、収容フレーム５５の中央に位置する。すなわち、冷却フィン２１と第１の面７１との距離、および冷却フィン２１と第２の面７２との距離が等しい。冷却フィン２１は、冷却フィン２１の深さ方向が、収容フレーム５５の対向する第１の面７１および第２の面７２に垂直となるように配置される。

【0093】

収容フレーム５５の内部は、冷却フィン２１によって、第１の空間と第２の空間に分離される。

【0094】

第１の空間において、冷却フィン２１に最も近い位置に、第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、および第４のＩＧＢＴ１４ａが第１の面７１および第２の面７２に平行に配置される。第１の空間において、冷却フィン２１に次に近い位置に、第１のラミネートブスバー２２ａが第１の面７１および第２の面７２に平行に配置される。第１の空間において、冷却フィン２１に、さらに次に近い位置に、第１の基板２３ａおよび第２の基板２４ａが第１の面７１および第２の面７２に平行に配置される。第１の空間において、冷却フィン２１に、さらに次に近い位置に、第１の駆動回路４０ａおよび第２の駆動回路４２ａが第１の面７１および第２の面７２に平行に配置される。

【0095】

第２の空間において、冷却フィン２１に最も近い位置に、第５のＩＧＢＴ１１ｂ、第６のＩＧＢＴ１２ｂ、第７のＩＧＢＴ１３ｂ、および第８のＩＧＢＴ１４ｂが第１の面７１および第２の面７２に平行に配置される。第２の空間において、冷却フィン２１に次に近い位置に、第２のラミネートブスバー２２ｂが第１の面７１および第２の面７２に平行に配置される。第２の空間において、冷却フィン２１に、さらに次に近い位置に、第３の基板２３ｂおよび第４の基板２４ｂが第１の面７１および第２の面７２に平行に配置される。第２の空間において、冷却フィン２１に、さらに次に近い位置に、第３の駆動回路４０ｂおよび第４の駆動回路４２ｂが第１の面７１および第２の面７２に平行に配置される。

【0096】

第１の分離フレーム５２ａが、第１の空間を、第１の駆動回路４０ａ、第２の駆動回路４２ａ、第１の基板２３ａ、および第２の基板２４ａが配置される第１の領域８１ａと、第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、第４のＩＧＢＴ１４ａ、および第１のラミネートブスバー２２ａが配置される第２の領域８２ａとに分離する。

【0097】

第２の分離フレーム５２ｂが、第２の空間を、第３の駆動回路４０ｂ、第４の駆動回路４２ｂ、第３の基板２３ｂ、および第４の基板２４ｂが配置される第３の領域８１ｂと、第５のＩＧＢＴ１１ｂ、第６のＩＧＢＴ１２ｂ、第７のＩＧＢＴ１３ｂ、第８のＩＧＢＴ１４ｂ、および第２のラミネートブスバー２２ｂが配置される第４の領域８２ｂとに分離する。

【0098】

第１の分離フレーム５２ａと第１の面７１とが接合する。第１の分離フレーム５２ａと第１の面７１によって囲まれる領域が第１の領域８１ａとなる。第２の分離フレーム５２ｂと第２の面７２とが接合する。第２の分離フレーム５２ｂと第２の面７２とによって囲まれる領域が第３の領域８１ｂとなる。

【0099】

第１の領域８１ａに空気が流入および流出するために、第１の面７１に２つの開口部Ｒ３ａ，Ｒ４ａが形成されている。第３の領域８１ｂに空気が流入および流出するために、第２の面７２に２つの開口部Ｒ３ｂ，Ｒ４ｂが形成されている。

【0100】

第２の領域８２ａに空気が流入および流出するために、第１の面７１に２つの開口部Ｒ２ａ，Ｒ５ａが形成されている。第４の領域８２ｂに空気が流入および流出するために、第２の面７２に２つの開口部Ｒ２ｂ，Ｒ５ｂが形成されている。

【0101】

第２の領域８２ａに空気が流入および流出するために、さらに、収容フレーム５５の第３の面７３に開口部Ｒ１ａが形成されている。第４の領域８２ｂに空気が流入および流出するために、さらに、収容フレーム５５の第３の面７３に開口部Ｒ１ｂが形成されている。

【0102】

以上のように構成された第２の実施形態の電力変換装置のサブモジュール３０１は、以下のような利点を有する。第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、第４のＩＧＢＴ１４ａ、および第１のラミネートブスバー２２ａが配置される第２の領域８２ａと、第１の基板２３ａおよび第２の基板２４ａが配置される第１の領域８１ａとが、第１の分離フレーム５２ａによって分離される。よって、第１のＩＧＢＴ１１ａ、第２のＩＧＢＴ１２ａ、第３のＩＧＢＴ１３ａ、第４のＩＧＢＴ１４ａ、および第１のラミネートブスバー２２ａの発する熱によって、第１の基板２３ａおよび第２の基板２４ａが加熱されるのを抑制することができる。第５のＩＧＢＴ１１ｂ、第６のＩＧＢＴ１２ｂ、第７のＩＧＢＴ１３ｂ、第８のＩＧＢＴ１４ｂ、および第２のラミネートブスバー２２ｂが配置される第４の領域８２ｂと、第３の基板２３ｂおよび第４の基板２４ｂが配置される第３の領域８１ｂとが、第２の分離フレーム５２ｂによって分離される。よって、第５のＩＧＢＴ１１ｂ、第６のＩＧＢＴ１２ｂ、第７のＩＧＢＴ１３ｂ、第８のＩＧＢＴ１４ｂ、および第２のラミネートブスバー２２ｂの発する熱によって、第３の基板２３ｂおよび第４の基板２４ｂが加熱されるのを抑制することができる。

【0103】

さらに、第２の実施形態の電力変換装置のサブモジュール３０１は、以下のような利点を有する。

【0104】

図６は、電力変換装置１００の全体の構造を表わす図である。
電力変換装置１００の内部に、複数のサブモジュール３０１を配置される。各サブモジュール３０１を支持するために支持板２００が設けられる。

【0105】

実施の形態１のサブモジュール１０１ａ，１０１ｂでは、支持板２００と接触する第４の面７４ａ，７４ｂに開口部Ｌ３ａ，Ｌ３ｂが設けられているので、空気の流入または流出が阻害される。

【0106】

実施の形態２のサブモジュール３０１では、支持板２００と接触する第４の面７４には、開口部が設けられていないので、空気の流入または流出が阻害されることがない。

【0107】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0108】

１ 電力系統、１ｕ，１ｖ，１ｗ 送電線、２，３ 変圧器、４ 制御装置、５ 単位変換器、５ａ 第１端子、５ｂ 第２端子、１５ 第１のコンデンサ、１８ 励磁コイル、２１，２１ａ，２１ｂ 冷却フィン、２２ａ，２２ｂ ラミネートブスバー、２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ 基板、２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂ，２００ 支持板、３０ 主回路、３２ 制御回路、４０，４２，４０ａ，４０ｂ，４２ａ，４２ｂ 駆動回路、４４ スイッチ操作回路、５０ 電源、５２ａ，５２ｂ 分離フレーム、５５，５５ａ，５５ｂ 収容フレーム、７１，７１ａ，７１ｂ，７２，７２ａ，７２ｂ，７３，７３ａ，７３ｂ，７４，７４ａ，７４ｂ 面、８０ 限流抵抗回路、８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂ 領域、１００ 電力変換装置、１０１ａ，１０１ｂ，２０１ａ，２０１ｂ，３０１ サブモジュール、５０１，５０２ 入力端子、Ａ１，Ａ２，Ａ３ アーム、Ｃ１，Ｃ３ 変流器、Ｄ１，Ｄ４ ダイオード、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ リアクトル、Ｌ１ｂ，Ｌ１ａ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ３ｂ，Ｌ３ａ，Ｌ４ａ，Ｌ４ｂ，Ｒ１ａ，Ｒ１ｂ，Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ，Ｒ３ａ，Ｒ３ｂ，Ｒ４ｂ，Ｒ４ａ，Ｒ５ａ，Ｒ５ｂ 開口部、ＮＬ，ＰＬ 直流ライン、Ｒ１，Ｒ３ 限流抵抗器、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７ スイッチ、ＵＬ，ＶＬ，ＷＬ 交流ライン。

【要約】

電力変換装置のサブモジュールは、ＩＧＢＴ（１１ａ～１４ａ，１１ｂ～１４ｂ）と、ＩＧＢＴ（１１ａ～１４ａ，１１ｂ～１４ｂ）を駆動する駆動回路（４０ａ，４２ａ，４０ｂ，４２ｂ）と、ＩＧＢＴ（１１ａ～１４ａ，１１ｂ～１４ｂ）を搭載するラミネートブスバー（２２ａ，２２ｂ）と、駆動回路（４０ａ，４２ａ，４０ｂ，４２ｂ）を搭載する基板（２３ａ，２４ａ，２３ｂ，２４ｂ）と、ＩＧＢＴ（１１ａ～１４ａ，１１ｂ～１４ｂ）と、駆動回路（４０ａ，４２ａ，４０ｂ，４２ｂ）と、ラミネートブスバー（２２ａ，２２ｂ）と、基板（２３ａ，２４ａ，２３ｂ，２４ｂ）を収容するための収容フレーム（５５）と、駆動回路（４０ａ，４２ａ，４０ｂ，４２ｂ）および基板（２３ａ，２４ａ，２３ｂ，２４ｂ）が配置される空間と、ＩＧＢＴ（１１ａ～１４ａ，１１ｂ～１４ｂ）およびラミネートブスバー（２２ａ，２２ｂ）が配置される空間とを分離するための分離フレーム（５２ａ，５２ｂ）とを備える。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】