特許 7570528 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】

(24)【登録日】2024-10-10

(45)【発行日】2024-10-21

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20241011BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 Z

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023549475

(86)(22)【出願日】2022-09-09

(86)【国際出願番号】 JP2022033892

(87)【国際公開番号】W WO2023047986

(87)【国際公開日】2023-03-30

【審査請求日】2024-01-24

(31)【優先権主張番号】P 2021154426

(32)【優先日】2021-09-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(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】細川 淳史

(72)【発明者】

【氏名】東谷 祥平

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 翔太

(72)【発明者】

【氏名】豊田 基

(72)【発明者】

【氏名】竹井 亮

【審査官】安食 泰秀

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１９２９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５５５７８９１（ＪＰ，Ｂ２）

(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相第１電力変換回路ユニットと、前記第１相第１電力変換回路ユニットと隣り合うように配置された第１相第２電力変換回路ユニットとを含む第１相ユニット群と、
前記第１相第１電力変換回路ユニットに電気的に接続された第１相第１接続部と、前記第１相第１接続部に電気的に接続されかつ前記第１相第２電力変換回路ユニットに電気的に接続された第１相第２接続部を含む第１バスバーと、
前記第１相ユニット群に接続された第１冷却板とを備え、
前記第１バスバーの前記第１相第１接続部および前記第１相第２接続部は、前記第１相ユニット群に対して前記第１冷却板とは反対側において配置されており、
前記第１相第１電力変換回路ユニットは、第１入力側半導体モジュールと、前記第１入力側半導体モジュールに電気的に接続された第１相第１コンデンサと、前記第１相第１コンデンサを介して前記第１入力側半導体モジュールに電気的に接続された第１出力側半導体モジュールとを含み、
前記第１入力側半導体モジュール、前記第１相第１コンデンサおよび前記第１出力側半導体モジュールは、前記第１冷却板に沿って配置されている、電力変換装置。

【請求項2】

第１相第１電力変換回路ユニットと、前記第１相第１電力変換回路ユニットと隣り合うように配置された第１相第２電力変換回路ユニットとを含む第１相ユニット群と、
前記第１相第１電力変換回路ユニットに電気的に接続された第１相第１接続部と、前記第１相第１接続部に電気的に接続されかつ前記第１相第２電力変換回路ユニットに電気的に接続された第１相第２接続部を含む第１バスバーと、
前記第１相ユニット群に接続された第１冷却板とを備え、
前記第１バスバーの前記第１相第１接続部および前記第１相第２接続部は、前記第１相ユニット群に対して前記第１冷却板とは反対側において配置されており、
前記第１相第１電力変換回路ユニットと前記第１相第２電力変換回路ユニットとが並べられた第１方向に沿って前記第１相ユニット群と隣り合うように配置された第２相第１電力変換回路ユニットと、前記第１方向に沿って前記第２相第１電力変換回路ユニットに対して前記第１相ユニット群の反対側に配置された第２相第２電力変換回路ユニットとを含む第２相ユニット群と、
前記第２相第１電力変換回路ユニットに電気的に接続された第２相第１接続部と、前記第２相第１接続部に電気的に接続されかつ前記第２相第２電力変換回路ユニットに電気的に接続された第２相第２接続部とを含む第２バスバーと、
前記第２相ユニット群に接続された第２冷却板とをさらに備え、
前記第２バスバーの前記第２相第１接続部および前記第２相第２接続部は、前記第２相ユニット群に対して前記第２冷却板とは反対側において配置されており、
前記第１相第１電力変換回路ユニット、前記第１相第２電力変換回路ユニット、前記第２相第１電力変換回路ユニットおよび前記第２相第２電力変換回路ユニットは、前記第１方向に沿ってこの順に配置されている、電力変換装置。

【請求項3】

前記第１相第１電力変換回路ユニットは、第１入力側半導体モジュールと、前記第１入力側半導体モジュールに電気的に接続された第１相第１コンデンサと、前記第１相第１コンデンサを介して前記第１入力側半導体モジュールに電気的に接続された第１出力側半導体モジュールとを含み、
前記第１入力側半導体モジュール、前記第１相第１コンデンサおよび前記第１出力側半導体モジュールは、前記第１冷却板に沿って配置されている、請求項２に記載の電力変換装置。

【請求項4】

前記第１相第１コンデンサは、基板に実装されている、請求項１または３に記載の電力変換装置。

【請求項5】

前記第１相第２電力変換回路ユニットは、第１相第２コンデンサを含み、
前記第１相第１コンデンサと、前記第１相第２コンデンサとは、同一の前記基板に実装されている、請求項４に記載の電力変換装置。

【請求項6】

導体部をさらに備え、
前記導体部は、相内バスバーと、相間バスバーとを含み、
前記相内バスバーは、前記第１相第１電力変換回路ユニットを前記第１相第２電力変換回路ユニットに電気的に接続しており、
前記相間バスバーは、前記第１相第１電力変換回路ユニットおよび前記第１相第２電力変換回路ユニットが前記相内バスバーを介して接続された第１接続点を含み、かつ前記第１相第１電力変換回路ユニットおよび前記第１相第２電力変換回路ユニットを前記第２相ユニット群に電気的に接続しており、
前記第１相第１電力変換回路ユニットから前記第１接続点までの最短距離は、前記第１相第２電力変換回路ユニットから前記第１接続点までの最短距離と等しい、請求項３に記載の電力変換装置。

【請求項7】

前記第１相ユニット群は、前記第１相第１電力変換回路ユニットと前記第１相第２電力変換回路ユニットとが並べられた前記第１方向に沿って、前記第１相第２電力変換回路ユニットと前記第２相第１電力変換回路ユニットとの間に配置された第１相第３電力変換回路ユニットと、
前記第１相第１電力変換回路ユニットと前記第１相第２電力変換回路ユニットを電気的に接続する第１端子と、
前記第１相第２電力変換回路ユニットと前記第１相第３電力変換回路ユニットを電気的に接続する第２端子とを備え、
前記相内バスバーは、前記第１端子および前記第２端子と接続されている、請求項６に記載の電力変換装置。

【請求項8】

複数のボルトをさらに備え、
前記複数のボルトは、前記導体部に対して前記第１冷却板とは反対側に配置されている、請求項６に記載の電力変換装置。

【請求項9】

前記導体部は、プリント基板によって構成されている、請求項６に記載の電力変換装置。

【請求項10】

冷却ファンをさらに備え、
前記第１冷却板は、ヒートシンクとして構成されており、
前記第１入力側半導体モジュール、前記第１相第１コンデンサおよび前記第１出力側半導体モジュールは、第２方向に沿って接続されており、
前記冷却ファンは、前記第２方向に沿って前記第１冷却板を冷却するように構成されている、請求項１または３に記載の電力変換装置。

【請求項11】

前記第１冷却板は、前記第１入力側半導体モジュールに接続された第１入力側冷却部と、前記第１出力側半導体モジュールに接続された第１出力側冷却部とを含み、
前記第１入力側冷却部は、前記第１出力側冷却部とは別体として構成されており、かつ前記第１出力側冷却部とは異なる寸法を有している、請求項１または３に記載の電力変換装置。

【請求項12】

前記第１バスバーは、第１折曲部を含み、
前記第１折曲部は、前記第１相第１接続部および前記第１相第２接続部に対して前記第１冷却板とは反対側に向かって折り曲げられている、請求項１または２に記載の電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力変換装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、互いに並列に接続された複数の半導体素子と、バスバーとを備える電力変換装置がある。半導体素子は、例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）である。バスバーは、各半導体素子を並列に接続している。また、バスバーは、各半導体素子を負荷に接続している。負荷は、例えば、巻上機またはモータ等である。仮に、各半導体素子から負荷までのバスバーのインピーダンスの差が大きい場合には、各半導体素子に均一な電流を流すことが困難になる。すなわち、各半導体素子に流れる電流に偏りが生じ得る。

【0003】

例えば、特許第５５５７８９１号公報（特許文献１）に記載の三相電力変換装置（電力変換装置）は、複数の半導体素子（第１相第１電力変換回路ユニットおよび第１相第２電力変換回路ユニット）と、複数の半導体素子の各々に接続された冷却フィン（第１冷却板）と、ブスバー（第１バスバー）とを備えている。複数の半導体素子は、ブスバーに対して対称な位置に配置されている。これにより、複数の半導体素子の各々から負荷までのブスバーの長さの差が小さくなる。このため、複数の半導体素子の各々から負荷までのブスバーのインダクタンス値の差が小さくなる。よって、複数の半導体素子の各々から負荷までのブスバーのインピーダンスの差が小さくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５５５７８９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記公報に記載の三相電力変換装置では、ブスバーは、冷却フィンを挟み込むように配置された立体的な形状を有している。このため、ブスバーが長い。

【0006】

本開示は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、第１バスバーを短くすることができ、かつ第１相第１電力変換回路ユニットから負荷までの第１バスバーのインピーダンスと第１相第２電力変換回路ユニットから負荷までの第１バスバーのインピーダンスとの差を小さくすることができる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】

【0007】

本開示の電力変換装置は、第１相ユニット群と、第１バスバーと、第１冷却板とを備えている。第１相ユニット群は、第１相第１電力変換回路ユニットと、第１相第２電力変換回路ユニットとを含んでいる。第１相第２電力変換回路ユニットは、第１相第１電力変換回路ユニットと隣り合うように配置されている。第１バスバーは、第１相第１接続部と、第１相第２接続部とを含んでいる。第１相第１接続部は、第１相第１電力変換回路ユニットに電気的に接続されている。第１相第２接続部は、第１相第１接続部に電気的に接続されている。第１相第２接続部は、第１相第２電力変換回路ユニットに電気的に接続されている。第１冷却板は、第１相ユニット群に接続されている。第１バスバーの第１相第１接続部および第１相第２接続部は、第１相ユニット群に対して第１冷却板とは反対側において配置されている。第１相第１電力変換回路ユニットは、第１入力側半導体モジュールと、第１入力側半導体モジュールに電気的に接続された第１相第１コンデンサと、第１相第１コンデンサを介して第１入力側半導体モジュールに電気的に接続された第１出力側半導体モジュールとを含んでいる。第１入力側半導体モジュール、第１相第１コンデンサおよび第１出力側半導体モジュールは、第１冷却板に沿って配置されている。

【発明の効果】

【0008】

本開示の電力変換装置によれば、第１バスバーの第１相第１接続部および第１相第２接続部は、第１相ユニット群に対して第１冷却板とは反対側において同一平面内に配置されている。このため、第１バスバーを短くすることができ、かつ第１相第１電力変換回路ユニットから負荷までの第１バスバーのインピーダンスと第１相第２電力変換回路ユニットから負荷までの第１バスバーのインピーダンスとの差を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１に係る電力変換装置の構成を概略的に示す斜視図である。

【図2】実施の形態１に係る電力変換装置の第１相第１電力変換回路ユニット、第１冷却板およびボルトの構成を概略的に示す斜視図である。

【図3】実施の形態１の変形例に係る電力変換装置の構成を概略的に示す斜視図である。

【図4】実施の形態１に係る電力変換装置が適用されたエレベータ用の制御盤の構成を概略的に示す斜視図である。

【図5】実施の形態１に係る電力変換装置が適用されたエレベータ用の制御盤の内部の構成を概略的に示す斜視図である。

【図6】実施の形態１に係る電力変換装置の構成を概略的に示す回路図である。

【図7】第１の比較例に係る電力変換装置の構成を概略的に示す回路図である。

【図8】実施の形態２に係る電力変換装置の構成を概略的に示す斜視図である。

【図9】実施の形態３に係る電力変換装置の導体部の構成を概略的に示す正面図である。

【図10】実施の形態１の他の変形例に係る電力変換装置の構成を概略的に示す斜視図である。

【図11】制御盤の一般的な配置を概略的に示す側面図である。

【図12】実施の形態１に係る電力変換装置が適用されたエレベータ用の制御盤の配置を概略的に示す側面図である。

【図13】実施の形態４に係る電力変換装置の構成を概略的に示す斜視図である。

【図14】実施の形態４に係る電力変換装置の相内バスバーの構成を概略的に示す正面図および側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施の形態について図に基づいて説明する。なお、以下では、同一または相当する部分に同一の符号を付すものとし、重複する説明は繰り返さない。

【0011】

実施の形態１．
図１～図４を用いて、実施の形態１に係る電力変換装置１００の構成を説明する。電力変換装置１００は、三相電力変換装置として構成されている。後述のように、本実施の形態に係る電力変換装置１００は、エレベータ用の制御盤に適用され得る。

【0012】

図１に示されるように、電力変換装置１００は、主に、第１相ユニット群１Ｕと、第１バスバー２Ｕと、第１冷却板４Ｕとを備えている。本実施の形態において、電力変換装置１００は、第２相ユニット群１Ｖと、第３相ユニット群１Ｗと、第２バスバー２Ｖと、第３バスバー２Ｗと、第４バスバー３Ｕと、第５バスバー３Ｖと、第６バスバー３Ｗと、第２冷却板４Ｖと、第３冷却板４Ｗと、導体部５と、複数のボルト６と、冷却ファン７と、吸気側風洞８１と、排気側風洞８２とをさらに含んでいる。なお、図１では、説明の便宜のため、ボルト６は、二重丸によって示されている。

【0013】

第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗは、それぞれＵ相、Ｖ相およびＷ相の入力および出力を行うように構成されている。望ましくは、第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗは、互いに同一の形状を有している。望ましくは、第１バスバー２Ｕ～第６バスバー３Ｗは、互いに同一の形状を有している。望ましくは、第１冷却板４Ｕ、第２冷却板４Ｖおよび第３冷却板４Ｗは、互いに同一の形状を有している。

【0014】

〈第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗの構成〉
第１相ユニット群１Ｕは、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１と、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２とを含んでいる。第１相ユニット群１Ｕは、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１および第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２によって２並列として構成されていてもよい。第１相ユニット群１Ｕは、第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３をさらに含んでいてもよい。この場合には、第１相ユニット群１Ｕは、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２および第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３によって３並列として構成されている。本実施の形態において、第１相ユニット群１Ｕは、３並列である。第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１～第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３の各々は、それぞれ１相１並列分の電力変換回路ユニットとして構成されている。望ましくは、第１相ユニット群１Ｕの各電力変換回路ユニットは、互いに同一の形状を有している。

【0015】

第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２は、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１と隣り合うように配置されている。第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３は、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２に対して第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１とは反対側において第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２と隣り合うように配置されている。第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２および第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３は、この順に隣り合うように配置されている。

【0016】

本実施の形態において、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１と第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２とが並べられた方向は、第１方向ＤＲ１である。後述の第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１と第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２とが並べられた方向は、第２方向ＤＲ２である。第１相ユニット群１Ｕおよび第１冷却板４Ｕが重ねられた方向は、第３方向ＤＲ３である。第１方向ＤＲ１、第２方向ＤＲ２および第３方向ＤＲ３は、互いに交差している。本実施の形態において、第１方向ＤＲ１、第２方向ＤＲ２および第３方向ＤＲ３は、互いに直交している。

【0017】

第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１は、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１と、第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２と、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３と、第１相第１基板１Ｕ１４とを含んでいる。第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１は、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２の順または第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３および第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１の順に電流を流すように構成されている。望ましくは、各電力変換回路ユニットの入力側半導体モジュールは、互いに同一の形状を有している。望ましくは、各電力変換回路ユニットの出力側半導体モジュールは、互いに同一の形状を有している。望ましくは、各電力変換回路ユニットのコンデンサは、互いに同一の形状を有している。望ましくは、各電力変換回路ユニットの基板は、互いに同一の形状を有している。

【0018】

第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３を介して第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１に電気的に接続されている。第１相第１コンデンサ１Ｕ１３は、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１に電気的に接続されている。第１相第１コンデンサ１Ｕ１３は、第１相第１基板１Ｕ１４に実装されている。このため、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３は、基板に実装されている。

【0019】

第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、例えば、２つの絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）が１つのパッケージに内蔵された２ｉｎ１パッケージによって構成されている。第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、２ｉｎ１パッケージに限られず、１ｉｎ１パッケージ等が用いられてもよい。この場合には、各パッケージ間は、例えば、バスバーによって接続される。第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）またはトランジスタによって構成されていてもよい。

【0020】

第１相第１コンデンサ１Ｕ１３の種類は、例えば、フィルムコンデンサおよび電解コンデンサ等である。第１相第１コンデンサ１Ｕ１３の種類は、用途に応じて適宜に決められてもよい。第１相第１基板１Ｕ１４には、複数のコンデンサが直列または並列に接続された状態で実装されていてもよい。第１相第１コンデンサ１Ｕ１３は、例えば、はんだによって第１相第１基板１Ｕ１４に実装されている。

【0021】

第１相第１基板１Ｕ１４は、基板に設けられた貫通孔および雄ネジによって第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２に固定される。上記の貫通孔として第１相第１基板１Ｕ１４のスルーホールが用いられてもよい。第１相第１基板１Ｕ１４に接続された端子によって第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２に固定されてもよい。上記の端子は、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の高い導電率を有する金属によって構成されている。第１相第１基板１Ｕ１４は、例えば、プリント基板である。第１相第１基板１Ｕ１４は、例えば、バスバーおよび絶縁フィルムが組み合わせられたラミネートバスバーであってもよい。

【0022】

第１相第１基板１Ｕ１４に実装された第１相第１コンデンサ１Ｕ１３が第１冷却板４Ｕのベース部４１に干渉することがある。この場合には、第１相第１基板１Ｕ１４と第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１または第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２との間にスペーサが配置されてもよい。これにより、第１相第１基板１Ｕ１４と第１冷却板４Ｕのベース部４１との間隔を大きくすることができ、第１相第１基板１Ｕ１４と第１冷却板４Ｕとの干渉が抑制され得る。

【0023】

望ましくは、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、第１冷却板４Ｕに沿って配置されている。望ましくは、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、第１冷却板４Ｕの片面側において一直線上に配置されている。望ましくは、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、第２方向ＤＲ２に沿って接続されている。望ましくは、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、第２方向ＤＲ２に沿って一直線上に配置されている。

【0024】

第２相ユニット群１Ｖは、第１方向ＤＲ１に沿って第１相ユニット群１Ｕと隣り合うように配置されている。第２相ユニット群１Ｖは、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１と、第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２と、第２相第３電力変換回路ユニット１Ｖ３とを含んでいる。本実施の形態において、第２相ユニット群１Ｖは、３並列である。第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１は、第１相ユニット群１Ｕと隣り合うように配置されている。第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２は、第１方向ＤＲ１に沿って第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１に対して第１相ユニット群１Ｕの反対側に配置されている。第２相第３電力変換回路ユニット１Ｖ３は、第１方向ＤＲ１に沿って第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２に対して第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１とは反対側に配置されている。

【0025】

第３相ユニット群１Ｗは、第１方向ＤＲ１に沿って第２相ユニット群１Ｖと隣り合うように配置されている。第３相ユニット群１Ｗは、第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１と、第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２と、第３相第３電力変換回路ユニット１Ｗ３とを含んでいる。本実施の形態において、第３相ユニット群１Ｗは、３並列である。第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１は、第１方向ＤＲ１に沿って第２相ユニット群１Ｖに対して第１相ユニット群１Ｕとは反対側に配置されている。第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２は、第１方向ＤＲ１に沿って第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１に対して第２相ユニット群１Ｖの反対側に配置されている。第３相第３電力変換回路ユニット１Ｗ３は、第１方向ＤＲ１に沿って第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２に対して第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１とは反対側に配置されている。

【0026】

第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２、第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１、第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２、第２相第３電力変換回路ユニット１Ｖ３、第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１、第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２、第３相第３電力変換回路ユニット１Ｗ３は、第１方向ＤＲ１に沿ってこの順に配置されている。このため、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１および第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２は、第１方向ＤＲ１に沿ってこの順に配置されている。

【0027】

望ましくは、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２、第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１、第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２、第２相第３電力変換回路ユニット１Ｖ３、第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１、第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２および第３相第３電力変換回路ユニット１Ｗ３は、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１と同一の入力側半導体モジュールおよび第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２と同一の出力側半導体モジュールを有している。この場合には、各電力変換回路ユニットの構造が共通にされ得る。よって、各電力変換回路ユニットの製造および組立作業の標準化によって電力変換装置１００の製造コストが低減され得る。

【0028】

なお、電力変換装置１００が三相電力変換装置であるため、電力変換装置１００は少なくとも３つの電力変換回路ユニットを含んでいる。本実施の形態では、電力変換装置１００が３相３並列電力変換装置であるため、電力変換装置１００は９つの電力変換回路ユニットを含んでいる。電力変換装置１００が３相２並列電力変換装置である場合には、電力変換装置１００は６つの電力変換回路ユニットを含んでいる。

【0029】

各相のユニット群の各電力変換回路ユニットは、入力側半導体モジュールと、出力側半導体モジュールと、コンデンサとを含んでいる。入力側半導体モジュールおよび出力側半導体モジュールの各々は、それぞれ２つのＩＧＢＴモジュールが１つのパッケージに搭載された２ｉｎ１パッケージとして構成されている。

【0030】

〈第１バスバー２Ｕ～第６バスバー３Ｗの構成〉
第１バスバー２Ｕ～第６バスバー３Ｗは、電流の入出力のためのバスバーである。第１バスバー２Ｕ～第３バスバー２Ｗは、入力側のバスバーである。第４バスバー３Ｕ～第６バスバー３Ｗは、出力側のバスバーである。後述のように電力変換装置１００がエレベータ用の制御盤２００に適用される場合には、第１バスバー２Ｕ～第３バスバー２Ｗは、主電源側バスバーであり、第４バスバー３Ｕ～第６バスバー３Ｗは、巻上機側バスバーである。本実施の形態において、第１バスバー２Ｕ～第６バスバー３Ｗは、同一平面内に配置されている。

【0031】

本実施の形態において、第１バスバー２Ｕは、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側にのみ配置されている。第１バスバー２Ｕは、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側において同一平面内に配置されている。望ましくは、第１バスバー２Ｕは、平板として構成されているこの場合には、第１バスバー２Ｕが立体的に構成されている場合よりも、第１バスバー２Ｕの実装が容易である。望ましくは、第１バスバー２Ｕは、第２方向ＤＲ２に対して線対称な形状を有している。

【0032】

第１バスバー２Ｕは、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１を第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２に電気的に接続している。第１バスバー２Ｕは、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２および第３相ユニット群１Ｗを互いに電気的に接続している。

【0033】

第１バスバー２Ｕは、第１相第１接続部２Ｕ１と、第１相第２接続部２Ｕ２と、第１相第３接続部２Ｕ３とを含んでいる。第１相第１接続部２Ｕ１は、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１に電気的に接続されている。第１相第２接続部２Ｕ２は、第１相第１接続部２Ｕ１に電気的に接続されている。第１相第２接続部２Ｕ２は、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２に電気的に接続されている。第１相第３接続部２Ｕ３は、第１相第２接続部２Ｕ２に電気的に接続されている。第１相第３接続部２Ｕ３は、第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３に電気的に接続されている。

【0034】

第１バスバー２Ｕの第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２は、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側において同一平面内に配置されている。上記の平面とは、第１方向ＤＲ１および第２方向ＤＲ２がなす仮想の平面である。第１相第１接続部２Ｕ１、第１相第２接続部２Ｕ２および第１相第３接続部２Ｕ３は、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側において同一平面内に配置されている。第１相第１接続部２Ｕ１、第１相第２接続部２Ｕ２および第１相第３接続部２Ｕ３は、第１冷却板４Ｕの片側にのみ配置されている。第１相第１接続部２Ｕ１、第１相第２接続部２Ｕ２および第１相第３接続部２Ｕ３は、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側にのみ配置されている。

【0035】

第１バスバー２Ｕには、第１入力側端子２Ｕ０が設けられている。第１入力側端子２Ｕ０は、入力リアクトル等の部品に繋がる電線またはバスバーが接続される。第１入力側端子２Ｕ０から第１相第１接続部２Ｕ１を介した第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１までの最短距離および第１入力側端子２Ｕ０から第１相第３接続部２Ｕ３を介した第１相第３入力側半導体モジュール１Ｕ３１までの最短距離は、第１入力側端子２Ｕ０から第１相第２接続部２Ｕ２を介した第１相第２入力側半導体モジュール１Ｕ２１までの最短距離よりも長い。第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第３接続部２Ｕ３は、第１相第２接続部２Ｕ２よりも第１方向ＤＲ１において大きい寸法を有している。これにより、第１入力側端子２Ｕ０から第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１までの抵抗値、第１入力側端子２Ｕ０から第１相第２入力側半導体モジュール１Ｕ２１までの抵抗値および第１入力側端子２Ｕ０から第１相第３入力側半導体モジュール１Ｕ３１までの抵抗値は、互いに等しくされ得る。

【0036】

第２バスバー２Ｖは、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１を第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２に電気的に接続している。第２バスバー２Ｖは、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１、第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２および第２相第３電力変換回路ユニット１Ｖ３を互いに電気的に接続している。

【0037】

第２バスバー２Ｖは、第２相第１接続部２Ｖ１と、第２相第２接続部２Ｖ２と、第２相第３接続部２Ｖ３とを含んでいる。第２相第１接続部２Ｖ１は、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１に電気的に接続されている。第２相第２接続部２Ｖ２は、第２相第１接続部２Ｖ１に電気的に接続されている。第２相第２接続部２Ｖ２は、第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２に電気的に接続されている。第２相第３接続部２Ｖ３は、第２相第２接続部２Ｖ２に電気的に接続されている。第２相第３接続部２Ｖ３は、第２相第３電力変換回路ユニット１Ｖ３に電気的に接続されている。

【0038】

第２バスバー２Ｖの第２相第１接続部２Ｖ１および第２相第２接続部２Ｖ２は、第２相ユニット群１Ｖに対して第２冷却板４Ｖとは反対側において同一平面内に配置されている。第２相第１接続部２Ｖ１、第２相第２接続部２Ｖ２および第２相第３接続部２Ｖ３は、第２相ユニット群１Ｖに対して第２冷却板４Ｖとは反対側において同一平面内に配置されている。第２相第１接続部２Ｖ１、第２相第２接続部２Ｖ２および第２相第３接続部２Ｖ３は、第２冷却板４Ｖの片側にのみ配置されている。第２相第１接続部２Ｖ１、第２相第２接続部２Ｖ２および第２相第３接続部２Ｖ３は、第２相ユニット群１Ｖに対して第２冷却板４Ｖとは反対側にのみ配置されている。

【0039】

第３バスバー２Ｗは、第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１を第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２に電気的に接続している。第３バスバー２Ｗは、第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１、第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２および第３相第３電力変換回路ユニット１Ｗ３を互いに電気的に接続している。

【0040】

第３バスバー２Ｗは、第３相第１接続部２Ｗ１と、第３相第２接続部２Ｗ２と、第３相第３接続部２Ｗ３とを含んでいる。第３相第１接続部２Ｗ１は、第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１に電気的に接続されている。第３相第２接続部２Ｗ２は、第３相第１接続部２Ｗ１に電気的に接続されている。第３相第２接続部２Ｗ２は、第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２に電気的に接続されている。第３相第３接続部２Ｗ３は、第３相第２接続部２Ｗ２に電気的に接続されている。第３相第３接続部２Ｗ３は、第３相第３電力変換回路ユニット１Ｗ３に電気的に接続されている。

【0041】

第３バスバー２Ｗの第３相第１接続部２Ｗ１および第３相第２接続部２Ｗ２は、第３相ユニット群１Ｗに対して第３冷却板４Ｗとは反対側において同一平面内に配置されている。第３相第１接続部２Ｗ１、第３相第２接続部２Ｗ２および第３相第３接続部２Ｗ３は、第３相ユニット群１Ｗに対して第３冷却板４Ｗとは反対側において同一平面内に配置されている。第３相第１接続部２Ｗ１、第３相第２接続部２Ｗ２および第３相第３接続部２Ｗ３は、第３冷却板４Ｗの片側にのみ配置されている。第３相第１接続部２Ｗ１、第３相第２接続部２Ｗ２および第３相第３接続部２Ｗ３は、第３相ユニット群１Ｗに対して第３冷却板４Ｗとは反対側にのみ配置されている。

【0042】

第１バスバー２Ｕは、入力側において第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２および第３相ユニット群１Ｗを互いに電気的に接続している。第２バスバー２Ｖは、入力側において第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１、第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２および第２相第３電力変換回路ユニット１Ｖ３を互いに電気的に接続している。第３バスバー２Ｗは、入力側において第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１、第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２および第３相第３電力変換回路ユニット１Ｗ３を互いに電気的に接続している。第４バスバー３Ｕは、出力側において第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２および第３相ユニット群１Ｗを互いに電気的に接続している。第５バスバー３Ｖは、出力側において第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１、第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２および第２相第３電力変換回路ユニット１Ｖ３を互いに電気的に接続している。第６バスバー３Ｗは、出力側において第３相第１電力変換回路ユニット１Ｗ１、第３相第２電力変換回路ユニット１Ｗ２および第３相第３電力変換回路ユニット１Ｗ３を互いに電気的に接続している。

【0043】

〈導体部５の構成〉
導体部５は、相内バスバー５１と、相間バスバー５２と、第１接続部材５３と、第２接続部材５４とを含んでいる。相内バスバー５１は、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１を第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２に電気的に接続している。相内バスバー５１は、第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３を第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２に電気的に接続している。

【0044】

具体的には、相内バスバー５１は、第１入力側相内バスバー５１１と、第１相第２入力側相内バスバー５１２と、第１出力側相内バスバー５１３と、第１相第２出力側相内バスバー５１４とを含んでいる。第１入力側相内バスバー５１１は、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１を第１相第２入力側半導体モジュール１Ｕ２１に電気的に接続している。第１相第２入力側相内バスバー５１２は、第１相第３入力側半導体モジュール１Ｕ３１を第１相第２入力側半導体モジュール１Ｕ２１に電気的に接続している。第１出力側相内バスバー５１３は、第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２を第１相第２出力側半導体モジュール１Ｕ２２に電気的に接続している。第１相第２出力側相内バスバー５１４は、第１相第３出力側半導体モジュール１Ｕ３２を第１相第２出力側半導体モジュール１Ｕ２２に電気的に接続している。望ましくは、第１入力側相内バスバー５１１は、第１相第２入力側相内バスバー５１２と同一の形状を有している。望ましくは、第１出力側相内バスバー５１３は、第１相第２出力側相内バスバー５１４と同一の形状を有している。望ましくは、第１入力側相内バスバー５１１、第１相第２入力側相内バスバー５１２、第１出力側相内バスバー５１３および第１相第２出力側相内バスバー５１４は、互いに同一の形状を有している。

【0045】

上記の構成では、半導体モジュール１つあたり１個の端子に対して各相内バスバー５１が接続されている。つまり、各相内バスバー５１は、各半導体モジュールの一方の端子に接続されている。図１０に示されるように、各相内バスバー５１は、外側部分を延長することで、各半導体モジュールの他方の端子にも、接続可能な形状であってもよい。例えば、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１では、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１は２つの端子を含んでいる。各相内バスバー５１は、端子の各々と接続されている。この効果としては、各半導体モジュールから各相間バスバー５２への導通抵抗が低減すると共に、各半導体モジュール内で発生する熱の均等化にも繋がる。なお、この形状の場合、すべての相内バスバー５１を同一の形状にすることができなくなる。

【0046】

相間バスバー５２は、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１および第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２を第２相ユニット群１Ｖに電気的に接続している。相間バスバー５２は、第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗを互いに電気的に接続している。

【0047】

相間バスバー５２は、第１接続点５２０を含んでいる。第１接続点５２０は、各コンデンサに電気的に接続されている。第１接続点５２０には、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２および第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３が相内バスバー５１および第１接続部材５３を介して接続されている。望ましくは、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から第１接続点５２０までの最短距離は、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２から第１接続点５２０までの最短距離と等しい。望ましくは、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から第１接続点５２０までの最短距離は、第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３から第１接続点５２０までの最短距離と等しい。

【0048】

相間バスバー５２は、入力側相間バスバー５２１と、出力側相間バスバー５２２とを含んでいる。入力側相間バスバー５２１は、入力側において第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗを互いに電気的に接続している。これにより、入力側において第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗの電位が等しくなる。出力側相間バスバー５２２は、出力側において第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗを互いに電気的に接続している。これにより、出力側において第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗの電位が等しくなる。望ましくは、入力側相間バスバー５２１は、出力側相間バスバー５２２と同一の形状を有している。

【0049】

第１接続部材５３は、入力側相間バスバー５２１に第１入力側相内バスバー５１１および第１相第２入力側相内バスバー５１２を接続している。第２接続部材５４は、出力側相間バスバー５２２に第１出力側相内バスバー５１３および第１相第２出力側相内バスバー５１４を接続している。第１接続部材５３および第２接続部材５４は、３つに分岐した形状を有している。第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から第１接続点５２０までの第１接続部材５３を介した最短距離は、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２から第１接続点５２０までの第１接続部材５３を介した最短距離と等しい。望ましくは、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から第１接続点５２０までの第１接続部材５３を介した最短距離は、第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３から第１接続点５２０までの第１接続部材５３を介した最短距離と等しい。相内バスバー５１および相間バスバー５２は、第１接続部材５３または第２接続部材５４の端子部分に例えば共締めによって接続されていてもよい。

【0050】

本実施の形態において、導体部５の材料は、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、真鍮またはこれらの合金等である。導体部５の第１方向ＤＲ１の寸法（長さ）は、例えば、１００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下である。導体部５の第２方向ＤＲ２の寸法（幅）は、例えば、１０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。導体部５の第３方向ＤＲ３の寸法（厚さ）は、例えば、０．５ｍｍ以上２０ｍｍである。電力変換装置１００の並列数が多い場合には、導体部５の寸法はさらに大きくなり得る。相内バスバー５１および相間バスバー５２の形状は、直線状に限られない。相内バスバー５１および相間バスバー５２は、制御盤２００内における実装しやすさを考慮して、全体的に折り曲げられていてもよいし、部分的に折り曲げられていてもよい。なお、後述のように、導体部５は、プリント基板によって構成されていてもよい。

【0051】

本実施の形態において、電力変換装置１００は、複数のボルト６および図示されないナットをさらに含んでいる。複数のボルト６の各々は、導体部５に対して第１冷却板４Ｕとは反対側に配置されている。複数のナットは、例えば、かしめ加工によって固定されている。かしめ加工によって、組立のしやすさ（組立性）およびメンテナンスのしやすさ（メンテナンス性）が向上する。導体部５は、複数のボルト６および複数のナットによって第１相ユニット群１Ｕに固定されている。相内バスバー５１は、複数のボルト６および複数のナットによって相間バスバー５２に接続されている。なお、ボルト６が締結可能な溝がナットの代用として設けられていてもよい。

【0052】

相内バスバー５１および相間バスバー５２は、第１接続部材５３または第２接続部材５４と接続部分において接続されている。接続部分に酸化皮膜および汚れが存在する場合または接続部分の平坦度が低い場合には、接続部分の接触抵抗が上昇することにより温度上昇の偏りが生じ得る。このため、望ましくは、導体部５の接続部分にめっきが施される。接続部分にめっきが施されない場合には、金属ブラシ等で接続部分が擦られることで磨かれてから接続されることが望ましい。この場合には、接続部分にコンパウンド等が塗布されることで、信頼性がさらに向上する。

【0053】

複数のボルト６の各々は、第１バスバー２Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側に配置されている。第１バスバー２Ｕは、第１バスバー２Ｕの端部に設けられた穴と第１相ユニット群１Ｕの端子とが複数のボルト６および複数のナットによって固定されることで、第１相ユニット群１Ｕに固定されている。

【0054】

〈第１冷却板４Ｕ、第２冷却板４Ｖおよび第３冷却板４Ｗの構成〉
第１冷却板４Ｕ、第２冷却板４Ｖおよび第３冷却板４Ｗは、第１方向ＤＲ１に沿って並べられている。第１冷却板４Ｕ、第２冷却板４Ｖおよび第３冷却板４Ｗの材料は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）または鉄（Ｆｅ）等である。

【0055】

第１冷却板４Ｕは、第１相ユニット群１Ｕに接続されている。第１冷却板４Ｕは、第３方向ＤＲ３に沿って第１相ユニット群１Ｕに接続されている。

【0056】

望ましくは、第１冷却板４Ｕは、ヒートシンクとして構成されている。図２に示されるように、第１冷却板４Ｕは、ベース部４１と、複数のフィン部４２とを含んでいる。ベース部４１には、第１相ユニット群１Ｕが接続されている。ベース部４１には、第１相ユニット群１Ｕが例えばねじによって固定されている。ベース部４１は、例えば放熱グリスまたは放熱シートを介して第１相ユニット群１Ｕに接続されている。これにより、第１相ユニット群１Ｕにおいて生じた熱は、ベース部４１を通って拡散される。ベース部４１には、図示されないヒートパイプが埋め込まれていてもよい。

【0057】

第１相第１基板１Ｕ１４は、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３が実装された実装面１４ａと、実装面１４ａに対向する対向面１４ｂとを含んでいる。実装面１４ａは、ベース部４１に向かい合っている。望ましくは、対向面１４ｂには、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３等の電子部品が実装されていない。この場合には、対向面１４ｂは、平坦に構成されている。これにより、第１相ユニット群１Ｕの手前側に電子部品が突出することが抑制され得る。このため、電子部品が実装される実装領域が広がることを抑制され得る。

【0058】

複数のフィン部４２は、ベース部４１に対して第１相ユニット群１Ｕとは反対側に向かってベース部４１から突出している。ベース部４１および複数のフィン部４２は、一体成型されていてもよい。複数のフィン部４２は、ベース部４１にかしめ加工によって接続されていてもよい。複数のフィン部４２には、冷却ファン７（図１参照）によって冷却風が送られる。

【0059】

第１冷却板４Ｕは、第１入力側冷却部４Ｕ１１と、第１出力側冷却部４Ｕ１２とを含んでいる。第１入力側冷却部４Ｕ１１は、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１に接続されている。第１出力側冷却部４Ｕ１２は、第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２に接続されている。望ましくは、第１入力側冷却部４Ｕ１１は、第１出力側冷却部４Ｕ１２とは別体として構成されている。第１入力側冷却部４Ｕ１１および第１出力側冷却部４Ｕ１２は、第２方向ＤＲ２に沿って間隔を空けて配置されている。

【0060】

望ましくは、第１入力側冷却部４Ｕ１１は、第１出力側冷却部４Ｕ１２とは異なる寸法を有している。第１相第１冷却部の第２方向ＤＲ２の寸法は、第１相第２冷却部の寸法とは異なっている。第１相第１冷却部および第１相第２冷却部の寸法は、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２で発生する熱に応じて定められる。本実施の形態では、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１で発生する熱が第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２で発生する熱よりも小さいため、第１相第１冷却部の第２方向ＤＲ２の寸法は、第１相第２冷却部の第２方向ＤＲ２の寸法よりも小さい。第１相第１冷却部および第１相第２冷却部は、第３方向ＤＲ３の寸法において異なっていてもよいし、冷却器の種類において異なっていてもよい。なお、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１で発生する熱が第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２で発生する熱と同じである場合には、第１入力側冷却部４Ｕ１１が第１出力側冷却部４Ｕ１２と同一の寸法を有していることが望ましい。

【0061】

第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２で発生した熱は、ベース部４１および複数のフィン部４２を通って拡散される。図１および図２に示されるように、第１冷却板４Ｕの一方側には、冷却ファン７が配置されている。複数のフィン部４２は、冷却ファン７によって冷却される。熱は、冷却ファン７によって第１冷却板４Ｕの一方側から他方側へ輸送される。冷却ファン７は、第２方向ＤＲ２に沿って第１冷却板４Ｕを冷却するように構成されている。第１冷却板４Ｕの一方側および他方側の各々には、吸気側風洞８１および排気側風洞８２がそれぞれ配置されていてもよい。第１ファンによって発生した熱は、吸気側風洞８１および排気側風洞８２によって複数のフィン部４２に集約され得る。図示されないが、冷却ファン７は、第１ファン部と、第２ファン部とを含んでいてもよい。第１ファン部が一方側に配置され、第２ファン部が他方側に配置されていてもよい。

【0062】

図１に示されるように、第２冷却板４Ｖは、第２相ユニット群１Ｖに接続されている。第３冷却板４Ｗは、第３相ユニット群１Ｗに接続されている。電力変換装置１００は、第１の冷却ファン、第２の冷却ファンおよび第３の冷却ファンを含んでいてもよい。この場合には、第１の冷却ファン、第２の冷却ファンおよび第３の冷却ファンは、第１冷却板４Ｕ、第２冷却板４Ｖおよび第３冷却板４Ｗをそれぞれ冷却するように構成されている。

【0063】

〈変形例の構成〉
図３に示されるように、入力側相間バスバー５２１および出力側相間バスバー５２２の各々は、それぞれ第１入力側相内バスバー５１１および第１出力側相内バスバー５１３に対して一方側に配置されていてもよい。

【0064】

〈電力変換装置１００が適用されたエレベータ用の制御盤２００の構成〉
図４および図５に示されるように、本実施の形態の電力変換装置１００は、例えば、エレベータ用の制御盤２００に適用される。図示されないが、エレベータは、かごと、エレベータ用の制御盤２００と、巻上機（モータ）とを含んでいる。エレベータ用の制御盤２００は、電力変換装置１００と、筐体２０１と、扉２０２とを含んでいる。電力変換装置１００は、筐体２０１の内部に収納されている。扉２０２は、筐体２０１に対して開閉するように構成されている。かごは、昇降路内を移動するように構成されている。昇降路の上方には、機械室が配置されている。エレベータ用の制御盤２００は、昇降路または機械室に配置される。

【0065】

エレベータ用の制御盤２００は、エレベータが設置される建物に供給される主電源（商用電源）等から三相交流電力を受電するように構成されている。エレベータ用の制御盤２００は、受電した三相交流電力を電力変換装置１００によって変換するように構成されている。これにより、エレベータの巻上機（モータ）を駆動するための電力波形が形成される。エレベータ用の制御盤２００は、巻上機において発生した回生電力を商用電源に戻すように構成されている。

【0066】

図６は、エレベータ用の制御盤に用いられる電力変換装置１００の主回路部分の回路構成を示す回路図である。図６では、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１の構成要素は、破線によって囲まれている。第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２の構成要素は、一点鎖線によって囲まれている。第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３の構成要素は、二点鎖線によって囲まれている。

【0067】

電力変換装置１００の並列数は、電力変換装置１００の仕様および負荷に応じて適したものが選択される。図６では、第１相ユニット群１Ｕは、一対のインバータ回路およびコンバータ回路を有する主回路を含んでいる。

【0068】

主電源ＰＷは、三相交流電力をエレベータ用の制御盤の巻上機Ｍに供給するように構成されている。三相交流電力は、入力リアクトルＲ１を介して電力変換装置１００に供給される。電力変換装置１００は、内部において、第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗによって三相交流電力の波形を変換するように構成されている。

【0069】

主電源ＰＷの三相交流電力によって巻上機Ｍが動作する場合には、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１および第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２は、それぞれコンバータ回路およびインバータ回路として機能する。すなわち、主電源ＰＷの三相交流電力によって巻上機Ｍが動作する場合には、入力側の電力変換回路ユニットおよび出力側の電力変換回路ユニットは、コンバータ回路およびインバータ回路として機能する。電力変換装置１００は、各電力変換回路ユニットにおいて変換した三相交流電力を出力リアクトルＲ２を経由させて巻上機に供給する。

【0070】

巻上機Ｍから発生する回生電力を主電源ＰＷに戻す場合には、電力変換装置１００は、上記とは逆の動作をする。すなわち、巻上機Ｍから発生する回生電力を主電源ＰＷに戻す場合には、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１および第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２は、それぞれインバータ回路およびコンバータ回路として機能する。すなわち、巻上機から発生する回生電力を主電源に戻す場合には、入力側の電力変換回路ユニットおよび出力側の電力変換回路ユニットは、インバータ回路およびコンバータ回路として機能する。電力変換装置１００は、巻上機Ｍから発生する回生電力を入力リアクトルＲ１を経由させて主電源ＰＷに戻す。

【0071】

第１相第１コンデンサ１Ｕ１３、第１相第２コンデンサ１Ｕ２３および第１相第３コンデンサ１Ｕ３３は、平滑コンデンサとして構成されている。すなわち、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３、第１相第２コンデンサ１Ｕ２３および第１相第３コンデンサ１Ｕ３３は、コンバータ回路を経由した三相交流電力を平滑するように構成されている。

【0072】

なお、第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗの各々のコンデンサの入力側の電極は、互いに電気的に接続されている。第１相ユニット群１Ｕ、第２相ユニット群１Ｖおよび第３相ユニット群１Ｗの各々のコンデンサの出力側の電極は、互いに電気的に接続されている。これにより、各コンデンサは、同じ電位に保たれている。

【0073】

本実施の形態において、主に３並列の電力変換装置１００が説明されたが、電力変換装置１００の並列数は適宜に決められてもよい。ユニット群および導体部５が適宜に組合せられることで２並列または４並列以上の電力変換装置１００が実現される。これにより、電力変換装置１００の容量が適宜に定められ得る。また、並列数によらず、後述の電流の偏りが発生することが抑制され得る。

【0074】

本実施の形態において、電力変換装置１００がエレベータ用の制御盤に適用されたが、電力変換装置１００は汎用インバータまたは空気調和機のインバータ等の他の用途にも適用され得る。

【0075】

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。
本実施の形態に係る電力変換装置１００によれば、図１に示されるように、第１バスバー２Ｕの第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２は、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側において同一平面内に配置されている。このため、第１バスバー２Ｕが第１冷却板４Ｕを挟み込むように配置されている場合よりも、第１バスバー２Ｕを短くすることができる。

【0076】

第１バスバー２Ｕを短くすることができるため、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から負荷（巻上機）までの第１バスバー２Ｕの距離と第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２から負荷までの第１バスバー２Ｕの距離との差を小さくすることができる。すなわち、第１入力側端子２Ｕ０から第１相第１接続部２Ｕ１までの距離、第１入力側端子２Ｕ０から第１相第２接続部２Ｕ２までの距離および第１相第３接続部２Ｕ３までの長さの差を小さくすることができる。このため、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から負荷までの第１バスバー２Ｕの抵抗値およびインダクタンス値と第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２から負荷までの第１バスバー２Ｕの抵抗値およびインダクタンス値との差を小さくすることができる。よって、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から負荷までの第１バスバー２Ｕのインピーダンスと第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２から負荷までの第１バスバー２Ｕのインピーダンスを小さくすることができる。これにより、電流の偏りが生じることを抑制することができるため、電流の偏りに対する影響を小さくすることができる。なお、本実施の形態の第１バスバー２Ｕの抵抗値およびインダクタンス値は、第１相ユニット群１Ｕの構成部品の抵抗値およびインダクタンス値の例えば数分の一の小ささである。よって、第１バスバー２Ｕの抵抗値およびインダクタンス値が分流の性能に与える影響は小さいため、実使用上、均一な分流の性能が得られる。

【0077】

電流の偏りが生じることを抑制することができるため、電流の偏りによる電力変換装置１００の温度上昇を抑制することができる。また、電流の偏りによる電力変換装置１００の温度の変動幅を小さくすることができる。これにより、電力変換装置１００の製品寿命が電力変換装置１００の温度変化によって短くなることを抑制することができる。また、各半導体モジュールの半導体素子の発熱を均一にすることができる。

【0078】

図１に示されるように、第１バスバー２Ｕの第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２は、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側において同一平面内に配置されている。このため、第１バスバー２Ｕが第１冷却板４Ｕの両側に延在している場合よりも、第１バスバー２Ｕの形状を単純にすることができ、第１バスバー２Ｕの寸法および重量を小さくすることができる。これにより、第１バスバー２Ｕの製造性を向上させることができる。よって、第１バスバー２Ｕの製造コストを低減させることができる。したがって、電力変換装置１００の製造コストを低減することができる。

【0079】

図１に示されるように、第１バスバー２Ｕの第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２は、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側において同一平面内に配置されている。このため、第１バスバー２Ｕが第１冷却板４Ｕの両側に延在している場合よりも、第１バスバー２Ｕの奥行き方向（第３方向ＤＲ３）の寸法を小さくすることができる。よって、電力変換装置１００を容易にエレベータ用の制御盤に適用することができる。

【0080】

図１に示されるように、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１および第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２は、第１方向ＤＲ１に沿ってこの順に配置されている。このため、第１バスバー２Ｕが第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１を跨ぐ必要がない。よって、第１バスバー２Ｕを短くすることができる。

【0081】

図７を参照して、第１の比較例に係る電力変換装置１０１は、第４ユニット群１Ａと、第５ユニット群１Ｂと、第６ユニット群１Ｃとを含んでいる。第１の比較例に係る電力変換装置１０１では、第４ユニット群１Ａの第１相第１電力変換回路ユニットと第１相第２電力変換回路ユニットとの間には、少なくとも第２相第１電力変換回路ユニットが配置されている。これにより、第１の比較例に係る電力変換装置１０１では、第１バスバーは、第１相第１電力変換回路ユニットと第１相第２電力変換回路ユニットを接続するために第２相第１電力変換回路ユニットを跨ぐ必要がある。よって、第１の比較例に係る電力変換装置１０１では、第１バスバーは、長い。したがって、第１の比較例に係る電力変換装置１０１では、第１バスバーのインピーダンスとなる抵抗およびインダクタンス成分が大きい。

【0082】

これに対して、図１に示されるように、本実施の形態に係る電力変換装置１００では、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２、第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１および第２相第２電力変換回路ユニット１Ｖ２は、第１方向ＤＲ１に沿ってこの順に配置されているため、第１バスバー２Ｕが第２相第１電力変換回路ユニット１Ｖ１を跨ぐ必要がない。したがって、第１バスバー２Ｕを短くすることができる。

【0083】

第１バスバー２Ｕを短くすることができるため、第１入力側端子２Ｕ０から第１相第１接続部２Ｕ１、第１相第２接続部２Ｕ２および第１相第３接続部２Ｕ３までのインダクタンス値を小さくすることができる。このため、仮に第１入力側端子２Ｕ０から第１相第１接続部２Ｕ１、第１相第２接続部２Ｕ２および第１相第３接続部２Ｕ３までの距離が異なることでインピーダンスが異なる場合でも、インピーダンスの差を相対的に小さくすることができる。これにより、例えば、エレベータ用の制御盤２００として用いられる第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２および第１相第３電力変換回路ユニット１Ｕ３の間での電流偏り（電流の差）の基準値が１５％と設定された場合に、電流の偏りが基準値を超えることを抑制することができる。例えば、第１バスバー２Ｕの最も高い抵抗値をその他の部品の抵抗値の１０分の１以下に設定し、かつ第１バスバー２Ｕの最も高いインダクタンス値を他の部品のインダクタンス値の３分の１以下に設定することで、電流の偏りを１５％以下に抑えることができる。

【0084】

なお、第１相ユニット群１Ｕの並列数が偶数（例えば、２）である場合には、第１バスバー２Ｕを線対称な形状にすることで、容易に第１入力側端子２Ｕ０から第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１までの距離と第１入力側端子２Ｕ０から第１相第２入力側半導体モジュール１Ｕ２１までの距離が等しくできる。この場合には、第１入力側端子２Ｕ０から第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１までのインピーダンスと第１入力側端子２Ｕ０から第１相第２入力側半導体モジュール１Ｕ２１までのインピーダンスを等しくできる。これにより、電流の偏りが抑制される。

【0085】

なお、第１相ユニット群１Ｕの並列数が奇数（例えば、３）である場合には、第１バスバー２Ｕを対称な形状にすることのみでは、第１入力側端子２Ｕ０から第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１までの距離、第１入力側端子２Ｕ０から第１相第２入力側半導体モジュール１Ｕ２１までの距離および第１入力側端子２Ｕ０から第１相第３入力側半導体モジュール１Ｕ３１までの距離を互いに等しくすることが困難である。具体的には、第１入力側端子２Ｕ０から第１相第２入力側半導体モジュール１Ｕ２１までの距離は、第１入力側端子２Ｕ０から第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１までの距離および第１入力側端子２Ｕ０から第１相第３入力側半導体モジュール１Ｕ３１までの距離よりも長くなる。しかしながら、第１相第２接続部２Ｕ２の幅を第１相第１接続部２Ｕ１の幅および第１相第２接続部２Ｕ２の幅よりも大きくすることで、上記の長さの差を埋め合わせることができ、各抵抗値の差を小さくすることができる。なお、インダクタンス値は、電流が流れる経路長と相関がある。このため、第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第３接続部２Ｕ３のインダクタンス値は第１相第２接続部２Ｕ２のインダクタンス値よりも大きいが、上記のように長さの差を埋め合わせることでインダクタンス値の差を相対的に小さくすることができる。

【0086】

第２の比較例に係る電力変換装置では、第１バスバーは、立体的かつ対称な形状を有している。これにより、端子から各半導体モジュールへの第１バスバーの長さの差が小さくされ得る。しかしながら、電力変換装置の並列数が奇数である場合に、第１バスバーの一部の断面積のみが小さくなり得る。例えば、第１バスバーの中央の断面積は、第１バスバーの両端の断面積よりも小さくなり得る。これにより、第１バスバーの温度が不均一に上昇し得る。また、第１バスバーが立体的な形状であることにより、第１バスバーが冷却ファンの風路に突出し得る。これにより、第１バスバーの冷却効率が低下し得る。

【0087】

これに対して、図１に示されるように、本実施の形態に係る電力変換装置１００では、第１バスバー２Ｕの第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２は、第１相ユニット群１Ｕに対して第１冷却板４Ｕとは反対側において同一平面内に配置されている。このため、第１バスバー２Ｕの形状を平面的にすることができる。よって、電力変換装置１００の並列数が奇数である場合でも第１バスバー２Ｕの一部の断面積が小さくなることを抑制することができる。また、第１バスバー２Ｕが冷却ファン７の風路に突出することを抑制することができる。これにより、効率良く第１バスバー２Ｕを冷却することができる。よって、第１冷却板４Ｕおよび冷却ファン７を小型化することができる。

【0088】

図１に示されるように、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２は、第１冷却板４Ｕに沿って一直線上に配置されている。このため、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１の奥行き方向（第１相ユニット群１Ｕが第１冷却板４Ｕに接続された第３方向ＤＲ３）の寸法を小さくすることができる。

【0089】

図１に示されるように、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３は、基板（第１相第１基板１Ｕ１４）に実装されている。このため、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３が基板に実装されていない場合よりも、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１を小型化することができる。

【0090】

図１に示されるように、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から第１接続点５２０までの最短距離は、第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２から第１接続点５２０までの最短距離と等しい。このため、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から第１接続点５２０までのインダクタンスを第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２から第１接続点５２０までのインダクタンスと等しくすることができる。また、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１から第１接続点５２０までの抵抗値を第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２から第１接続点５２０までの抵抗値と等しくすることができる。よって、第１相第１電力変換回路ユニット１Ｕ１に流れる入出力電流を第１相第２電力変換回路ユニット１Ｕ２に流れる電流と等しくすることができる。したがって、入出力電流を均一にすることができる。

【0091】

図１に示されるように、複数のボルト６の各々は、導体部５に対して第１冷却板４Ｕとは反対側に配置されている。このため、一方向（導体部５に対して第１冷却板４Ｕとは反対側）から複数のナットの各々にボルト６を締結することができる。よって、第１冷却板４Ｕの両側から複数のナットの各々にボルト６を締結する場合よりも容易に、ナットにボルト６を締結することができる。また、図５に示されるように、電力変換装置１００がエレベータ用の制御盤２００に適用された場合には、扉２０２を開けた正面側からボルト６の締結または取り外しが可能となるため、電力変換装置１００の組立作業およびメンテナンス作業を容易に実施することができる。

【0092】

図１に示されるように、第１入力側冷却部４Ｕ１１は、第１出力側冷却部４Ｕ１２とは異なる寸法を有している。このため、第１入力側冷却部４Ｕ１１および第１出力側冷却部４Ｕ１２のそれぞれの寸法を、第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１相第２接続部２Ｕ２のそれぞれの発熱量に適した寸法にすることができる。よって、第１入力側冷却部４Ｕ１１および第１出力側冷却部が大型化することを抑制できる。これにより、第１入力側冷却部４Ｕ１１および第１出力側冷却部の製造コストを低減することができる。また、第１入力側冷却部４Ｕ１１および第１出力側冷却部が大型化することを抑制できるため、第１冷却板４Ｕの大型化を抑制することができる。したがって、電力変換装置１００の大型化を抑制することができる。なお、電力変換装置１００が大型化しない場合には、第１冷却板４Ｕは一体化してもよい。

【0093】

図１に示されるように、冷却ファン７は、第２方向ＤＲ２に沿って第１冷却板４Ｕを冷却するように構成されている。このため、冷却ファン７によって第２方向ＤＲ２に沿って風を流すことで、第１冷却板４Ｕに接続された第１入力側半導体モジュール１Ｕ１１および第１出力側半導体モジュール１Ｕ１２を一括して冷却することができる。したがって、電力変換装置１００の冷却効率を向上させることができる。

【0094】

図４に示される制御盤２００では、下部の開口が吸気口であり、上部の開口が排気口である。図１に示されるように、本実施の形態の電力変換装置１００では冷却ファン７によって下方から上方に冷却風が流れる。制御盤２００の背面に吸排気口がないことから、制御盤２００の背面を壁ＷＡに近付けることが可能になる。その際に、図１１に示される一般的な配置のように、制御盤２００を床ＦＬに固定するためのアンカーボルトＡＢが制御盤２００の底面の四隅に配置されていると、工具を用いるためにアンカーボルトＡＢの周囲に数十ｃｍのスペースＴＳが必要である。このため、壁ＷＬに制御盤２００を近付けることができない。そこで、図１２に示されるように、本実施の形態では、壁ＷＡ側のアンカーボルトＡＢを制御盤２００の前面ＦＳに寄せて配置することで、制御盤２００を壁ＷＡに近付けた配置が可能となる。

【0095】

実施の形態２．
次に、図８を用いて、実施の形態２に係る電力変換装置１００の構成を説明する。実施の形態２は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。

【0096】

図８に示されるように、本実施の形態に係る電力変換装置１００の第１バスバー２Ｕは、第１折曲部２Ｕ９を含んでいる。第１折曲部２Ｕ９は、第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２に対して第１冷却板４Ｕとは反対側に向かって折り曲げられている。第１折曲部２Ｕ９は、第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２に対して第１冷却部とは反対側に向かって、例えば、直角に折り曲げられている。第１折曲部２Ｕ９が折り曲げられる角度は、適宜に決められてもよい。本実施の形態において、第１入力端子は、第１折曲部２Ｕ９に設けられている。第１入力端子には、かしめナットが設けられていてもよい。

【0097】

本実施の形態に係る電力変換装置１００の第４バスバー３Ｕは、第４折曲部３Ｕ９を含んでいる。第４折曲部３Ｕ９は、第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２に対して第１冷却板４Ｕとは反対側に向かって折り曲げられている。第４折曲部３Ｕ９は、第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２に対して第１冷却部とは反対側に向かって、例えば、直角に折り曲げられている。第４折曲部３Ｕ９が折り曲げられる角度は、適宜に決められてもよい。本実施の形態において、出力端子は、第４折曲部３Ｕ９に設けられている。

【0098】

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。
図８に示されるように、本実施の形態に係る電力変換装置１００によれば、第１折曲部２Ｕ９は、第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２に対して第１冷却板４Ｕとは反対側に向かって折り曲げられている。このため、第１バスバー２Ｕが折り曲げられていない場合よりも、第１バスバー２Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法を小さくすることができる。よって、電力変換装置１００の第２方向ＤＲ２の寸法を小さくすることができる。

【0099】

より詳細には、第１バスバー２Ｕの形状は、第１相ユニット群１Ｕの並列数によって異なる。仮に、第１バスバー２Ｕが折り曲げられていない場合には、第１相ユニット群１Ｕの並列数が増えるほど、第１バスバー２Ｕの寸法は大きくなる。例えば、３並列の第１相ユニット群１Ｕに接続された第１バスバー２Ｕは、第１相第１接続部２Ｕ１、第１相第２接続部２Ｕ２および第１相第３接続部２Ｕ３を含んでいる。また、２並列の第１相ユニット群１Ｕに接続された第１バスバー２Ｕは、第１相第３接続部２Ｕ３を含んでいない。このため、３並列の第１相ユニット群１Ｕに接続された第１バスバー２Ｕは、２並列の第１相ユニット群１Ｕに接続された第１バスバー２Ｕよりも複雑な形状を有している。よって、３並列の第１相ユニット群１Ｕに接続された第１バスバー２Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法は、２並列の第１相ユニット群１Ｕに接続された第１バスバー２Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法よりも大きくなることがある。例えば、３並列の第１相ユニット群１Ｕに接続された第１バスバー２Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法は、２並列の第１相ユニット群１Ｕに接続された第１バスバー２Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法の２倍である。また、第１相ユニット群１Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法が並列数によって変わる場合には、電力変換装置１００が適用されたエレベータ用の制御盤２００（図５参照）の筐体２０１（図５参照）および実装構造等を並列数に応じて個別に設計する必要がある。このため、電力変換装置１００の製造コストが増加する。

【0100】

これに対して、図８に示されるように、本実施の形態に係る電力変換装置１００によれば、第１折曲部２Ｕ９は、第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２に対して第１冷却板４Ｕとは反対側に向かって折り曲げられている。このため、第１相ユニット群１Ｕが３並列である場合でも、第１バスバー２Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法を２並列の第１相ユニット群１Ｕと同じにすることができる。よって、第１バスバー２Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法の増加を抑制することができる。また、第１相ユニット群１Ｕが３並列である場合でも第１バスバー２Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法を２並列の第１相ユニット群１Ｕの第２方向ＤＲ２の寸法と同じにすることができる。したがって、電力変換装置１００が適用されたエレベータ用の制御盤２００（図５参照）の筐体２０１（図５参照）および実装構造等を並列数に応じて個別に設計する必要がない。よって、電力変換装置１００が適用されたエレベータ用の制御盤２００（図５参照）の筐体２０１（図５参照）および実装構造等を、各並列数において共通にすることができる。これにより、エレベータ用の制御盤２００（図５参照）の筐体２０１（図５参照）および実装構造等を標準化することができる。したがって、エレベータ用の制御盤２００（図５参照）の製造コストおよび開発期間を低減することができる。また、エレベータ用の制御案（図５参照）の実装に使用される固定部品を各並列数において共通にすることができる。したがって、固定部品を標準化することができる。

【0101】

図８に示されるように、第１折曲部２Ｕ９は、第１相第１接続部２Ｕ１および第１相第２接続部２Ｕ２に対して第１冷却板４Ｕとは反対側に向かって折り曲げられている。このため、容易に第１バスバー２Ｕの位置を作業者の目線の高さと同じにすることができる。よって、電力変換装置１００の組立およびメンテナンス時における作業者による作業の効率を向上させることができる。

【0102】

実施の形態３．
次に、図９を用いて、実施の形態３に係る電力変換装置１００の構成を説明する。実施の形態３は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。

【0103】

図９に示されるように、本実施の形態に係る電力変換装置１００の導体部５は、プリント基板５Ｐによって構成されている。プリント基板５Ｐは、導体パターン５８と、絶縁パターン５９とを含んでいる。導体パターン５８は、例えば、銅箔パターンである。絶縁パターン５９は、例えば、ガラス布基材エポキシ樹脂等の絶縁体である。導体パターン５８間は、絶縁体によって絶縁されている。導体パターン５８間の距離は、使用される回路の使用電圧に応じて設定される。

【0104】

プリント基板５Ｐには、複数の貫通孔が設けられている。複数の貫通孔は、雌ネジ部と、スルーホールまたはビアホールとを含んでいる。雌ネジ部は、ボルトが締結されるための穴である。スルーホールまたはビアホールは、プリント基板５Ｐの各層を接続している。

【0105】

図１では、導体部５は、ボルト６およびナットで接続された部分を除いて、互いに接触しないことで導体部５が絶縁されている。これに対して、図９では導体パターン５８が絶縁パターン５９によって絶縁されることで導体部５が絶縁されている。

【0106】

図９では、プリント基板５Ｐの表層のみ図示されている。プリント基板５Ｐは、多層基板であってもよい。この場合には、導体パターン５８を増加させることで、通電時のプリント基板５Ｐの温度上昇を抑制することができる。

【0107】

なお、図９ではプリント基板５Ｐが１枚の基板によって構成されているが、プリント基板５Ｐは複数の基板によって構成されていてもよい。例えば、電力変換装置１００の第１方向ＤＲ１の寸法が大きいことにより１枚の基板のみによってプリント基板５Ｐを構成することが困難である場合には、プリント基板５Ｐは複数の基板によって構成され得る。複数の基板は、各相のユニット群に接続される。複数の基板同士は、バスバーによって接続される。また、例えば、２層のプリント基板５Ｐが２枚使われることで、導体部５が複数のプリント基板５Ｐによって構成されていてもよい。

【0108】

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。
本実施の形態に係る電力変換装置１００によれば、図９に示されるように、導体部５は、プリント基板５Ｐによって構成されている。仮に図１に示されるように導体部５が複数の部品（例えば、相間バスバー５２および相内バスバー５１）を含んでいる場合には、各部品を１つずつボルト締結によって各相のユニット群に接続することで電力変換装置１００を組み立てる必要がある。これに対して、本実施の形態によれば、プリント基板５Ｐを各相のユニット群に対して接続することのみで電力変換装置１００を組み立てることができる。このため、電力変換装置１００の組立時の工数を減らすことができる。

【0109】

図９に示されるように、導体部５は、プリント基板５Ｐによって構成されている。このため、導体部５の奥行き方向（第３方向ＤＲ３）の寸法は、プリント基板５Ｐの厚みである。このため、図１に示されるように導体部５が複数の部品（例えば、相間バスバー５２および相内バスバー５１）によって構成されている場合よりも、導体部５の奥行き方向（第３方向ＤＲ３）の寸法を小さくすることができる。

【0110】

実施の形態４.
次に、図１３を用いて、実施の形態４に係る電力変換装置１００の構成を説明する。実施の形態４は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。

【0111】

実施の形態１では電力変換回路ユニットごとに１枚ずつ基板が配置されているが、図１３に示されるように本実施の形態では、１相につき１枚の基板が配置されている。図１に示される実施の形態１の電力変換装置１００は、３相３並列分の電力変換回路ユニットで構成されており、電力変換回路ユニットの数は９つである。図１ではコンデンサが搭載された基板は９枚であるが、本実施の形態では１相ごとに１枚になるため、計３枚の基板が使用される。コンデンサの数に変更はないため、基板のサイズは大きくなる。

【0112】

例えば、第１相ユニット群１Ｕでは、第１相第１コンデンサ１Ｕ１３と、第１相第２コンデンサ１Ｕ２３とは同一の基板に実装されている。

【0113】

コンデンサを搭載した基板を１相ごとに集約することで、基板間を接続していた相内バスバー５１の役割を基板内の導体パターンで担うことが可能となり、使用する部品の削減が可能となる。

【0114】

基板内の導体パターンはコンデンサのプラス側電位とマイナス側電位のパターンが対向した状態で配置されている。基板を１相ごとに集約した際には、基板内部のこれらの同電位となるパターンは基板内部で接続される。基板の導体パターンは薄い銅箔により構成されているが、同一相のコンデンサを搭載した基板を１枚にすることで、従来分断されていた基板間の広範囲において導体パターンを接続することが可能となり、銅またはアルミニウムで構成されている相内バスバーと同等の導電性能を確保することができる。また、相内バスバー５１が削減できることから、電力変換装置１００の軽量化につながる。

【0115】

相間バスバー５２と接続するために、実施の形態１から形状を変更した相内バスバー５１が使用される。本実施の形態では、相内バスバー５１は、入力側相内バスバー５１ａおよび出力側相内バスバー５１ｂを含んでいる。コンデンサに流れる電流を均一化するために、相内バスバー５１は、電力変換回路ユニットの間に設けられた端子と接続することを基本とする。図１３に示される３相３並列の電力変換装置１００の場合は、基板上に２か所の端子が設けられている。３相２並列の電力変換装置１００の場合は、端子は１か所となり、相内バスバー５１は不要であり、相間バスバー５２に直接接続することができる。

【0116】

この端子は相内バスバー５１をボルトで固定できるように、ねじ山が設けられたものであれば作業性が向上するが、他の部品と干渉しなければ、基板に設けた穴を使用してナットなどで締結することも可能である。また、導電性の高い材料を使用したスペーサが基板と相内バスバー５１の間に配置されてもよい。端子の素材は導電性の高い銅またはアルミニウムの合金などが使用される。端子を使用する例が記載されているが、基板のパターンに直接接触させて通電させる方法も可能である。

【0117】

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】

【0118】

１Ｕ 第１相ユニット群、１Ｕ１ 第１相第１電力変換回路ユニット、１Ｕ２ 第１相第２電力変換回路ユニット、１Ｕ１１ 第１入力側半導体モジュール、１Ｕ１２ 第１出力側半導体モジュール、１Ｕ１３ 第１相第１コンデンサ、１Ｖ 第２相ユニット群、１Ｖ１ 第２相第１電力変換回路ユニット、１Ｖ２ 第２相第２電力変換回路ユニット、２Ｕ 第１バスバー、２Ｕ１ 第１相第１接続部、２Ｕ２ 第１相第２接続部、２Ｕ９ 第１折曲部、２Ｖ 第２バスバー、２Ｖ１ 第２相第１接続部、２Ｖ２ 第２相第２接続部、４Ｕ 第１冷却板、４Ｕ１１ 第１入力側冷却部、４Ｕ１２ 第１入力側冷却部、５ 導体部、５Ｐ プリント基板、５１ 相内バスバー、５２ 相間バスバー、６ ボルト、７ 冷却ファン、１００ 電力変換装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】