7634461 コンデンサモジュールおよび電力変換装置

(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】2025-02-13

(45)【発行日】2025-02-21

(54)【発明の名称】コンデンサモジュールおよび電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20250214BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 Z ZHV

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021175350

(22)【出願日】2021-10-27

(65)【公開番号】P2022071857

(43)【公開日】2022-05-16

【審査請求日】2024-02-08

(31)【優先権主張番号】P 2020180276

(32)【優先日】2020-10-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木田 喜啓

(72)【発明者】

【氏名】塩見 和敏

(72)【発明者】

【氏名】杉田 昌行

【審査官】尾家 英樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１５０７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０９２４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０４２３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１２１４０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／４２－ ７／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンデンサ（１０）と、
上記コンデンサと電源（１）の間に設けられた電源側通電部（２０）と、
上記コンデンサとインバータ（１０２）の間に設けられたインバータ側通電部（３０）と、を備え、
上記電源側通電部は、上記コンデンサの正極面（１１）に電気的に接続される第１正極導体（２１）と、上記コンデンサの負極面（１２）に電気的に接続される第１負極導体（２２）と、を有し、
上記インバータ側通電部は、上記コンデンサの上記正極面に電気的に接続される第２正極導体（３１）と、上記コンデンサの上記負極面に電気的に接続される第２負極導体（３２）と、を有し、
上記第１正極導体と上記第２正極導体において通電方向が同一となるように並走する一対の正極側並走部（２１ｂ，３１ｂ）と、上記第１負極導体と上記第２負極導体において通電方向が同一となるように並走する一対の負極側並走部（２２ｂ，３２ｂ）と、の少なくとも一方を備え、
上記コンデンサは、上記正極面と上記負極面との間に延びる複数の外側面（１３，１４，１５，１６）を有し、
上記一対の正極側並走部と上記一対の負極側並走部との少なくとも一方は、上記コンデンサの上記複数の外側面の少なくとも１つに対向して設けられている、コンデンサモジュール（１０１，２０１，３０１，４０１）。

【請求項2】

上記一対の正極側並走部は、上記コンデンサの上記複数の外側面のうちの１つに対向して設けられ、上記一対の負極側並走部は、上記複数の外側面のうち上記一対の正極側並走部が対向している外側面とは別の１つの外側面に対向しており且つ上記一対の正極側並走部に対する対角位置に設けられている、請求項１に記載のコンデンサモジュール。

【請求項3】

上記一対の正極側並走部と上記一対の負極側並走部の少なくとも一方は、上記コンデンサの上記複数の外側面のうちの少なくとも２つの外側面に対向して設けられている、請求項１に記載のコンデンサモジュール。

【請求項4】

上記一対の正極側並走部と上記一対の負極側並走部の少なくとも一方は、上記コンデンサの上記正極面から上記負極面に向かう通電方向と直交する方向に並走するように設けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載のコンデンサモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンデンサモジュールおよび電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電気自動車やハイブリッド自動車等には、車両走行用のモータを駆動させるために、バッテリからの直流電力を交流電力に変換する電力変換装置が搭載されている。下記特許文献１には、この種の電力変換装置が開示されている。

【0003】

この電力変換装置は、電源とモータとの間にいずれも設けられたコンデンサモジュール及びインバータを備えている。コンデンサモジュールは、インバータ側に設けられた平滑用のコンデンサと、電源側に設けられたノイズ除去用の２つのコンデンサと、を有する。また、電源の正極側とインバータの正極側が正極側導体によって電気的に接続され、電源の負極側とインバータの負極側が負極側導体によって電気的に接続されている。正極側導体と負極側導体には、互いに積層された積層領域と、互いに積層されていない非積層領域と、が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－２０７７８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記電力変換装置では、２つのコンデンサの間の正極側導体及び負極側導体を長くして非積層領域で形成する寄生インダクタンスを大きくすることによって、電源ライン間の電圧変動を抑制しようとしている。しかしながら、ノイズ除去用のコンデンサの寄生インダクタンスの影響により、電源ライン間の電圧変動の抑制効果が下がるという問題が生じ得る。特に、近年の電力変換装置の小型化及び高密度化が進展するなか、導体を長くするという構造を採用するのが難しいときには、このような問題がより顕著になる。

【0006】

また、上記電力変換装置では、正極側導体と負極側導体に非積層領域を設けて寄生インダクタンスを大きくするとともに、ノイズ除去用のコンデンサを用いてコモンモードノイズを筐体からグランドに逃がすことによって、インバータ側から伝わる伝導ノイズの抑制効果を得ようとしている。しかしながら、伝導ノイズの抑制効果は、ノイズ除去用のコンデンサと筐体を電気的に接続するグランド側導体の配策に影響を受け易く、このグランド側導体の配策状況によっては伝導ノイズの所望の抑制効果を得るのが難しいという問題が生じ得る。また、平滑用のコンデンサとノイズ除去用のコンデンサを近接配置する場合には、相互インダクタンスによる誘導結合の影響でノイズが悪化するという問題が生じ得る。特に、近年の電力変換装置の高速スイッチングによるノイズの広帯域化の影響によって、グランド側導体の配策精度が不十分であると、これらの問題がより顕著になる。

【0007】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、インバータから導体を通じて伝わる伝導ノイズの影響を抑制するのに有効な技術を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、
コンデンサ（１０）と、
上記コンデンサと電源（１）の間に設けられた電源側通電部（２０）と、
上記コンデンサとインバータ（１０２）の間に設けられたインバータ側通電部（３０）と、を備え、
上記電源側通電部は、上記コンデンサの正極面（１１）に電気的に接続される第１正極導体（２１）と、上記コンデンサの負極面（１２）に電気的に接続される第１負極導体（２２）と、を有し、
上記インバータ側通電部は、上記コンデンサの上記正極面に電気的に接続される第２正極導体（３１）と、上記コンデンサの上記負極面に電気的に接続される第２負極導体（３２）と、を有し、
上記第１正極導体と上記第２正極導体において通電方向が同一となるように並走する一対の正極側並走部（２１ｂ，３１ｂ）と、上記第１負極導体と上記第２負極導体において通電方向が同一となるように並走する一対の負極側並走部（２２ｂ，３２ｂ）と、の少なくとも一方を備え、
上記コンデンサは、上記正極面と上記負極面との間に延びる複数の外側面（１３，１４，１５，１６）を有し、
上記一対の正極側並走部と上記一対の負極側並走部との少なくとも一方は、上記コンデンサの上記複数の外側面の少なくとも１つに対向して設けられている、コンデンサモジュール（１０１，２０１，３０１，４０１）、
にある。

【0009】

本発明の別態様は、
コンデンサモジュール（５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１）と、上記コンデンサモジュールに電力変換可能に接続されたインバータ（５０２）と、上記コンデンサモジュール及び上記インバータを収容する導電性の筐体（３）と、を備え、
上記コンデンサモジュールは、平滑用の第１コンデンサ（１０Ａ）と、ノイズ除去用の第２コンデンサ（１０Ｐ，１０Ｎ）と、上記第１コンデンサと電源（１）との間の中間接続部（５０Ｐ，５０Ｎ）から上記電源に向けて延びる第１導体（５１Ｐ，５１Ｎ）と、上記第２コンデンサと上記中間接続部を電気的に接続する第２導体（６１Ｐ，６１Ｎ）と、上記第２コンデンサと上記筐体を電気的に接続する接地導体（６２）と、を有し、上記第１導体に電源側並走部（５１ａ，５１ｂ）が設けられ、上記第２導体及び上記接地導体の少なくとも一方には上記電源側並走部にノイズ電流とは逆向きの誘導電流が生じるように上記電源側並走部と並走するグランド側並走部（６１ａ，６１ｂ，６２ａ）が設けられている、電力変換装置（５００，６００，７００，８００，９００，１０００）、
にある。

【0010】

本発明の更なる別態様は、
コンデンサモジュール（５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１）と、上記コンデンサモジュールに電力変換可能に接続されたインバータ（５０２）と、上記コンデンサモジュール及び上記インバータを収容する導電性の筐体（３）と、を備え、
上記コンデンサモジュールは、平滑用の第１コンデンサ（１０Ａ）と、ノイズ除去用の第２コンデンサ（１０Ｐ，１０Ｎ）と、上記第１コンデンサと電源（１）との間の中間接続部（５０Ｐ，５０Ｎ）から上記電源に向けて延びる第１導体（５１Ｐ，５１Ｎ）と、上記第１コンデンサと上記中間接続部を電気的に接続する中間導体（５２Ｐ，５２Ｎ）と、上記第２コンデンサと上記中間接続部を電気的に接続する第２導体（６１Ｐ，６１Ｎ）と、上記第２コンデンサと上記筐体を電気的に接続する接地導体（６２）と、上記第１コンデンサのコンデンサ通電経路（Ｂ１）を流れる高周波電流により発生する磁束が上記第２コンデンサと上記第１導体と上記第２導体と上記接地導体と上記筐体とによって形成されるコモンモード通電経路（Ｂ２）に対して鎖交して流れるのを抑制する磁気シールド部（５１ｃ，５３，５６）と、を有する、電力変換装置（５００，６００，７００，８００，９００，１０００）、
にある。

【発明の効果】

【0011】

上述の一態様のコンデンサモジュールにおいて、コンデンサと電源の間に設けられた電源側通電部には、このコンデンサの正極面に電気的に接続される第１正極導体と、このコンデンサの負極面に電気的に接続される第１負極導体と、が設けられている。コンデンサとインバータの間に設けられたインバータ側通電部には、コンデンサの正極面に電気的に接続される第２正極導体と、コンデンサの負極面に電気的に接続される第２負極導体と、が設けられている。

【0012】

ここで、コンデンサモジュールには、第１正極導体と第２正極導体による一対の正極側並走部と、第１負極導体と第２負極導体による一対の負極側並走部と、の少なくとも一方が設けられている。一対の正極側並走部を通電方向が同一となるように並走させることによって、或いは一対の負極側並走部を通電方向が同一となるように並走させることによって、これら並走部における磁束を強め合う。並走部の相互インダクタンスがコンデンサの寄生インダクタンスを打ち消すように作用する結果、合成インダクタンスを下げることができる。このとき、インバータ側から導体を通じて伝わる伝導ノイズの影響によりコンデンサで発生する電圧変動は合成インダクタンスに比例する。このため、このコンデンサモジュールによれば、コンデンサで発生する電圧変動を抑制することができる。

【0013】

上述の別態様の電力変換装置において、コンデンサモジュールと、このコンデンサモジュールに電力変換可能に接続されたインバータと、が導電性の筐体に収容されている。コンデンサモジュールにおいて、第１導体は、平滑用の第１コンデンサと電源を電気的に接続する電源側通電部の中間接続部から電源側に延びるように設けられている。第２導体は、ノイズ除去用の第２コンデンサと電源側通電部の中間接続部とを電気的に接続するように設けられている。接地導体は、第２コンデンサと筐体を電気的に接続するように設けられている。

【0014】

ここで、第１導体に設けられた電源側並走部が、第２導体及び接地導体の少なくとも一方に設けられたグランド側並走部と並走する。このとき、グランド側並走部に筐体側から第２コンデンサ側に向けてノイズ電流が流れると、これにより電源側並走部に誘導電圧が発生して誘導電流が流れる。この誘導電流が電源側から電源側並走部に流れるノイズ電流と逆方向に流れることによって、電源側の伝導ノイズを低減させることができる。

【0015】

上述の更なる別態様の電力変換装置において、コンデンサモジュールには磁気シールド部が設けられている。磁気シールド部は、第１コンデンサのコンデンサ通電経路を流れる高周波電流により発生する磁束が第２コンデンサと第１導体と第２導体と接地導体と上記筐体とによって形成されるコモンモード通電経路に対して鎖交して流れるのを抑制する機能を有する。この磁気シールド部によれば、第１コンデンサと第２コンデンサを近接配置する場合に相互インダクタンスによる誘導結合の影響でノイズが悪化するのを防ぐことが可能になる。

【0016】

以上のごとく、上述の各態様によれば、インバータから導体を通じて伝わる伝導ノイズの影響を抑制するのに有効な技術を提供することができる。

【0017】

なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態１の電力変換装置の電気回路図。

【図2】実施形態１のコンデンサモジュールのコンデンサ周辺の斜視図。

【図3】実施形態２のコンデンサモジュールのコンデンサ周辺の斜視図。

【図4】実施形態３のコンデンサモジュールのコンデンサ周辺の斜視図。

【図5】実施形態４のコンデンサモジュールのコンデンサ周辺の斜視図。

【図6】実施形態５の電力変換装置の電気回路図。

【図7】実施形態５のコンデンサモジュールの斜視図。

【図8】図６中のコンデンサモジュールの導体の合成インダクタンスについて説明するための図。

【図9】図７のコンデンサモジュールを筐体に収容された状態にて示す斜視図。

【図10】実施形態６のコンデンサモジュールの斜視図。

【図11】実施形態７のコンデンサモジュールの斜視図。

【図12】実施形態８の電力変換装置の斜視図。

【図13】図１２の電力変換装置の側面図。

【図14】図１３の電力変換装置の一部を拡大して示す側面図。

【図15】図１４の電力変換装置の変更例を示す側面図。

【図16】実施形態９の電力変換装置の斜視図。

【図17】図１６の電力変換装置の側面図。

【図18】実施形態１０の電力変換装置の斜視図。

【図19】図１８の電力変換装置の側面図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、電力変換装置の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、典型的には、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載され、直流電力と交流電力との間で電力変換を行う車載用電力変換装置に好適に適用される。

【0020】

なお、本明細書では、特に断わらない限り、コンデンサモジュールを構成する平滑用のコンデンサの正極面及び負極面に沿った互いに直交する二方向を第１方向Ｘ及び第２方向Ｙとし、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの双方に直交する方向を第３方向Ｚとする。

【0021】

また、コンデンサモジュールは、電力変換装置の搭載位置等に影響に応じて姿勢が変化するため、コンデンサモジュールの上下については特に限定されないが、図２～図５、図７、図９～図１１では、便宜上、図面の上方をコンデンサモジュールの上方とし、図面の下方をコンデンサモジュールの下方として説明する。

【0022】

（実施形態１）
図１に示されるように、実施形態１の電力変換装置１００は、直流電圧と交流電圧との間の電力変換を行うための装置である。この電力変換装置１００は、電源１側に設けられたコンデンサモジュール１０１と、モータ２側に設けられた電力変換部としてのインバータ１０２と、を含む複数の要素を備え、これら複数の要素をケースとしての筐体（図示省略）に収容している。

【0023】

コンデンサモジュール１０１は、電源１側の平滑用のコンデンサ１０と、インバータ１０２側の平滑用のコンデンサ１０と、コンデンサ１０と電源１の間に設けられた電源側通電部２０と、コンデンサ１０とインバータ１０２の間に設けられたインバータ側通電部３０と、を備えている。２つのコンデンサ１０，１０が電源１に対して並列接続されている。

【0024】

インバータ１０２は、電力機器としてのモータ２の３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のいずれかの電極に接続された複数の半導体素子１０２ａを有する半導体モジュールである。複数の半導体素子１０２ａは、電源１の高電位側端子に電気的に接続された正極側の上アーム半導体素子と、電源１の低電位側端子に電気的に接続された負極側の下アーム半導体素子と、のいずかに分類され、対応する上アーム半導体素子と下アーム半導体素子が互いに直列接続されている。

【0025】

インバータ１０２は、複数の半導体素子１０２ａがスイッチング動作するように制御される。このため、半導体素子１０２ａは、「スイッチング素子」、「半導体チップ」とも称される。半導体素子１０２ａとして典型的には、ＩＧＢＴ（すなわち、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）、ＭＯＳＦＥＴ（すなわち、ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）等の任意の半導体素子が使用される。なお、半導体素子１０２ａの数や接続形態は特に限定されるものではなく、必要に応じて適宜に設定することが可能である。

【0026】

図２に示されるように、電源１側のコンデンサ１０は、略円柱状の外形をなしており、図中の上面が正極面１１となり、図中の下面が正極面１１に対して概ね平行に延びる負極面１２となるように構成されている。以下、電源１側のコンデンサ１０を単に「コンデンサ１０」として説明する。

【0027】

コンデンサ１０は、正極面１１と負極面１２との間に第３方向Ｘに延びる複数の外側面を有する。各外側面は、コンデンサ１０の外表面であり、平坦面であってもよいし、或いは曲面や段差面であってもよい。コンデンサ１０の複数の外側面には４つの外側面１３，１４，１５，１６が含まれている。外側面１３は、コンデンサ１０の外表面のうち第２方向Ｙの一方側の面である。外側面１４は、コンデンサ１０の外表面のうち外側面１３に平行な第２方向Ｙの一方側の面である。外側面１５は、コンデンサ１０の外表面のうち第１方向Ｘの一方側の面である。外側面１６は、コンデンサ１０の外表面のうち外側面１５に平行な第１方向Ｘの他方側の面である。

【0028】

図１及び図２に示されるように、電源側通電部２０は、一端部２１ａにおいてコンデンサ１０の正極面１１に電気的に接続される第１正極導体２１と、一端部２２ａにおいてコンデンサ１０の負極面１２に電気的に接続される第１負極導体２２と、を有する。

【0029】

インバータ側通電部３０は、一端部３１ａにおいてコンデンサ１０の正極面１１に電気的に接続される第２正極導体３１と、一端部３２ａにおいてコンデンサ１０の負極面１２に電気的に接続される第２負極導体３２と、を有する。

【0030】

４つの導体２１，２２，３１，３２はいずれも、断面が矩形をなす平板状の金属部材によって構成されており、「バスバ」とも称される。必要に応じて、バスバに代えて、断面が円形或いは楕円形をなす金属製の配線を採用することもできる。

【0031】

コンデンサモジュール１０１は、正極側並走構造４１と負極側並走構造４２の両方を備えることを特徴とする。

【0032】

図２に示されるように、正極側並走構造４１は、第１正極導体２１と第２正極導体３１による一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂが隙間２３を隔てて通電方向が同一となるように並走する構造である。この構造において、正極側並走部２１ｂの下面と正極側並走部３１ｂの上面が同方向に延びており隙間２３を隔てて互いに対向している。一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂは、コンデンサ１０の正極面１１に沿った位置で第３方向Ｚを板厚方向とし第２方向Ｙを板幅方向として互いに平行配置されている。

【0033】

同様に、負極側並走構造４２は、第１負極導体２２と第２負極導体３２による一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂが隙間２４を隔てて通電方向が同一となるように並走する構造である。この構造において、第１負極導体２２の上面と第２負極導体３２の下面が同方向に延びており隙間２４を隔てて互いに対向している。一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂは、コンデンサ１０の負極面１２に沿った位置で３方向Ｚを板厚方向とし第２方向Ｙを板幅方向として互いに平行配置されている。

【0034】

なお、正極側並走構造４１の隙間２３と負極側並走構造４２の隙間２４はいずれも、１ｍｍを下回る程度の微小隙間であるのが好ましい。隙間２３と隙間２４は、同一の寸法であってもよいし或いは異なる寸法であってもよい。

【0035】

図１に示される電気回路では、複数の半導体素子１０２ａのスイッチング動作時にインバータ１０２がノイズ源となってノイズが伝導する。このとき、電源ライン間に生じるノイズ電圧によって高周波のノイズ電流Ｃが流れる。このノイズ電流Ｃは、インバータ１０２からコンデンサモジュール１０１を経由して電源１側へと流れたノイズ電流Ｃがインバータ１０２側へ循環する。このノイズ電流Ｃは、コンデンサ１０において正極側から負極側にバイパスされる。コンデンサモジュール１０１と電源１との間でのノイズ電流Ｃの行きと戻りの向きが逆であるため、このときのノイズ電流Ｃによる伝導ノイズは、「ノーマルモードノイズ（ディファレンシャルモードノイズ）」と称される。

【0036】

図２では、コンデンサ１０の周辺におけるノイズ電流Ｃの流れは矢印が付された実線或いは破線で示されている。

【0037】

第１正極導体２１において、ノイズ電流Ｃは一端部２１ａから正極側並走部２１ｂを経由して電源１側へと流れる。第２正極導体３１において、ノイズ電流Ｃはインバータ１０２側から正極側並走部３１ｂを経由して一端部３１ａへと流れる。コンデンサ１０の正極面１１では、ノイズ電流Ｃが第２正極導体３１の一端部３１ａ側から第１正極導体２１の一端部２１ａ側へと流れる。即ち、正極面１１には、正極側並走部２１ｂ，３１ｂとは逆向きにノイズ電流Ｃが流れる。

【0038】

第１負極導体２２において、ノイズ電流Ｃは電源１側から負極側並走部２２ｂを経由して一端部２２ａへと流れる。第２負極導体３２において、ノイズ電流Ｃは一端部３２ａから負極側並走部３２ｂを経由してインバータ１０２側へと流れる。コンデンサ１０の負極面１２では、ノイズ電流Ｃが第１負極導体２２の一端部２２ａ側から第２負極導体３２の一端部３２ａ側へと流れる。即ち、負極面１２には、負極側並走部２２ｂ，３２ｂとは逆向きにノイズ電流Ｃが流れる。

【0039】

図１に示されるように、上記構成の正極側並走構造４１を電気回路で示す場合、２つの導体２１，３１による相互インダクタンスをＭｐとし、コンデンサ１０の寄生インダクタンスをＥＳＬとしたき、寄生インダクタンスＥＳＬにこの相互インダクタンスＭｐを負の係数で接続するのと等価の回路（Ｔ字型の回路）になる。この正極側並走構造４１によれば、第１正極導体２１の正極側並走部２１ｂと第２正極導体３１の正極側並走部３１ｂを上述のように並走させることによって、正極側並走部２１ｂ，３１ｂに流れるノイズ電流Ｃで生じる磁束を強めるように作用する。

【0040】

同様に、上記構成の負極側並走構造４２を電気回路で示す場合、２つの導体２２，３２による相互インダクタンスをＭｎとしたとき、コンデンサ１０の寄生インダクタンスＥＳＬにこの相互インダクタンスＭｎを負の係数で接続するのと等価の路（Ｔ字型の回路）になる。この負極側並走構造４２によれば、第１負極導体２２の負極側並走部２２ｂと第２負極導体３２の負極側並走部３２ｂを上述のように並走させることによって、負極側並走部２２ｂ，３２ｂに流れるノイズ電流Ｃで生じる磁束を強めるように作用する。

【0041】

このとき、このコンデンサ１０の合成インダクタンスは、寄生インダクタンスＥＳＬの値から相互インダクタンスＭｐ，Ｍｎの値を差し引いた値（ＥＳＬ－Ｍｐ－Ｍｎ）となる。従って、正極側並走構造４１及び負極側並走構造４２を備えていない場合に比べて合成インダクタンスを相互インダクタンスＭｐ，Ｍｎに相当する分だけ下げることができる。また、電源ライン間で発生するノイズ電圧Ｖｂａｔ（図１を参照）の電圧変動は合成インダクタンスに比例するため、合成インダクタンスを下げることによってこの電圧変動を低く抑えることができる。

【0042】

図２に示されるように、一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂは、第１方向Ｘに延びており、コンデンサ１０において正極面１１側から負極面１２側へと流れる第３方向Ｚの通電方向と実質的に直交するように並走している。同様に、一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂは、第１方向Ｘに延びており、第３方向Ｚの通電方向と実質的に直交するように並走している。これにより、コンデンサ１０内にノイズ電流Ｃが流れるときに生じる磁束によって正極側並走部２１ｂ，３１ｂや負極側並走部２２ｂ，３２ｂで発生した磁束が弱められるのを抑制できる。

【0043】

なお、ここでいう「実質的に直交」とは、一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂと一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂの並走方向がコンデンサ１０における通電方向と完全に直交する形態のみならず、この直交関係が僅かにずれている略直交の形態をも含む主旨である。

【0044】

上記コンデンサモジュール１０１において、耐振動などの信頼性確保のために、第１正極導体２１と第１負極導体２２をコンデンサ１０の近傍で電気的に接続し、第２正極導体３１と第２負極導体３２をコンデンサ１０の近傍で電気的に接続する構成を採用することもできる。

【0045】

上述の実施形態１によれば、コンデンサモジュール１０１のコンデンサ１０で発生する電圧変動を抑制することができる。このため、インバータ１０２から導体を通じて伝わる伝導ノイズ、即ちノーマルモードノイズの影響を抑制することができる。

【0046】

実施形態１に関連する変更例では、一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂと一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂのいずれか一方のみが、コンデンサ１０における通電方向と実質的に直交するように設けられてもよい。

【0047】

次に、上述の実施形態１に関連する他の実施形態２～４について図面を参照しつつ説明する。これらの実施形態２～４において、実施形態１の要素と同一の要素には同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明を省略する。

【0048】

（実施形態２）
図３に示されるように、実施形態２の電力変換装置２００は、コンデンサモジュール２０１における４つの導体２１，２２，３１，３２の配置について、実施形態１のコンデンサモジュール１０１のものと相違している。

【0049】

コンデンサモジュール２０１は、実施形態１の場合と同一構造のコンデンサ１０を有する。このコンデンサモジュール２０１において、正極側並走構造４１を構成する一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂは、コンデンサ１０の１つの外側面１３に対向し、且つ隙間２３を隔てて通電方向が同一となるように並走している。このとき、正極側並走部２１ｂの側面と正極側並走部３１ｂの側面が隙間２３を隔てて互いに対向している。一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂは、第３方向Ｚについて正極面１１よりも下方位置で第３方向Ｚを板幅方向とし第２方向Ｙを板厚方向として互いに平行配置されている。

【0050】

同様に、負極側並走構造４２を構成する一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂは、コンデンサ１０の１つの外側面１３に対向し、且つ隙間２３を隔てて通電方向が同一となるように並走している。このとき、負極側並走部２２ｂの側面と負極側並走部３２ｂの側面が隙間２４を隔てて互いに対向している。一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂは、第３方向Ｚについて負極面１２よりも上方位置で第３方向Ｚを板幅方向とし第２方向Ｙを板厚方向として互いに平行配置されている。

【0051】

その他の構成は、実施形態１と同様である。

【0052】

コンデンサ１０の正極面１１には、正極側並走部２１ｂ，３１ｂとは逆向きにノイズ電流Ｃが流れるため、正極側並走部２１ｂ，３１ｂが正極面１１に近づくと正極側並走部２１ｂ，３１ｂに流れるノイズ電流Ｃで生じる磁束を強める効果の妨げになる。同様に、コンデンサ１０の負極面１２には、負極側並走部２２ｂ，３２ｂとは逆向きにノイズ電流Ｃが流れるため、負極側並走部２２ｂ，３２ｂが負極面１２に近づくと負極側並走部２２ｂ，３２ｂに流れるノイズ電流Ｃで生じる磁束を強める効果の妨げになる。

【0053】

そこで、実施形態２では、２つの導体２１，３１による一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂをコンデンサ１０の外側面１３に対向させることで正極面１１から遠ざけることができる。また、２つの導体２２，３２による一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂをコンデンサ１０の外側面１３に対向させることで負極面１２から遠ざけることができる。

【0054】

４つの導体２１，２２，３１，３２による４つ並走部２１ｂ，３１ｂ，２２ｂ，３２ｂをコンデンサ１０の同一の外側面１３に対向させることで、同一形状のコンデンサ１０を使用する場合には、実施形態１に比べて、上記磁束を強める効果が妨げられるのを抑制できる。また、コンデンサモジュール２０１が第３方向Ｚについて大型化するのを抑制することができる。

【0055】

その他、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

【0056】

（実施形態３）
図４に示されるように、実施形態３の電力変換装置３００は、コンデンサモジュール３０１における導体２２，３２の配置について、実施形態２のコンデンサモジュール２０１のものと相違している。

【0057】

このコンデンサモジュール３０１において、負極側並走構造４２を構成する一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂは、コンデンサ１０の１つの外側面１４に沿って互いに平行配置されている。即ち、一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂは、正極側並走構造４１を構成する一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂが対向している外側面１３とは反対側の別の外側面１４に対向して設けられている。また、一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂは、一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂに対する対角位置に設けられている。

【0058】

その他の構成は、実施形態２と同様である。

【0059】

実施形態３によれば、ノイズ電流Ｃが流れる方向が互いに逆向きの関係にある、一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂと一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂを互いに遠ざけることができる。これにより、一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂと一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂのそれぞれにおいて磁束を強める効果が妨げられるのを抑制できる。

【0060】

その他、実施形態２と同様の作用効果を奏する。

【0061】

（実施形態４）
図５に示されるように、実施形態４の電力変換装置４００は、コンデンサモジュール４０１における４つの導体２１，２２，３１，３２の配置について、実施形態１のコンデンサモジュール１０１のものと相違している。

【0062】

このコンデンサモジュール４０１において、正極側並走構造４１を構成する一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂは、コンデンサ１０の３つの外側面１３，１５，１６に対向して設けられている。一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂは、第３方向Ｚを板幅方向とし第１方向Ｘ或いは第２方向Ｙを板厚方向として互いに平行配置されている。また、負極側並走構造４２を構成する一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂは、コンデンサ１０の１つの外側面１４に対向して設けられている。一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂは、第３方向Ｚを板幅方向とし第２方向Ｙを板厚方向として互いに平行配置されている。一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂはいずれも、第３方向Ｚから見たときに略コ字形状をなしており、その並走長さが一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂの並走長さを上回るように構成されている。

【0063】

その他の構成は、実施形態１と同様である。

【0064】

実施形態４によれば、一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂが１つ或いは２つの外側面に対向する場合に比べて、一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂによる相互インダクタンスが大きくなる。これにより、コンデンサ１０の合成インダクタンスを下げる効果を高めることができる。

【0065】

なお、一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂとコンデンサ１０の３つの外側面１３，１５，１６との間の間隔は極力小さく設定されるのが好ましい。これにより、コンデンサモジュール４０１が大型化するのを抑制することができる。

【0066】

その他、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

【0067】

上述の実施形態４に特に関連する変更例では、一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂを２つ或いは４つの外側面に沿って対向させる構成や、一対の正極側並走部２１ｂ，３１ｂに一対の負極側並走部２２ｂ，３２ｂと同様の構造を適用した構成などを採用することができる。

【0068】

上述の実施形態１～４では、コンデンサモジュール１０１，２０１，３０１，４０１が正極側並走構造４１と負極側並走構造４２の両方を備える場合について例示したが、必要に応じて正極側並走構造４１と負極側並走構造４２のいずれか一方のみを備えるようにしてもよい。即ち、２つの導体を並走させる構造を正極側と負極側のいずれか一方にのみ適用することができる。

【0069】

（実施形態５）
図６に示されるように、実施形態５の電力変換装置５００は、電源１側に設けられたコンデンサモジュール５０１と、モータ２側に設けられたインバータ５０２と、を含む複数の要素を備え、これら複数の要素をケースとしての筐体３に収容している。インバータ５０２は、電力機器としてのモータ２の３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のいずれかの電極に接続された複数の半導体素子５０２ａを有する半導体モジュールであり、コンデンサモジュール５０１に電力変換可能に接続されている。筐体３は、典型的には導電性を有する金属材料からなり、グランドＧＮＤに接地されている。

【0070】

図６及び図７に示されるように、コンデンサモジュール５０１は、インバータ５０２側において互いに並列接続された平滑用の複数の第１コンデンサ１０Ａと、ノイズ除去用の２つの第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎと、第１導体５１Ｐ，５１Ｎと、中間導体５２Ｐ，５２Ｎと、第２導体６１Ｐ，６１Ｎと、接地導体６２と、を有する。第１コンデンサ１０Ａは、「Ｘコンデンサ」とも称され、第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎは、「Ｙコンデンサ」とも称される。

【0071】

第１導体５１Ｐ，５１Ｎは、第１コンデンサ１０Ａと電源１を電気的に接続する通電部５０のうち、第１コンデンサ１０Ａと電源１との間の中間接続部としての中間端子５０Ｐ，５０Ｎから電源１側に延びる導体である。第１導体５１Ｐが通電部５０の正極側の導体であり、第１導体５１Ｎが通電部５０の負極側の導体である。

【0072】

中間導体５２Ｐ，５２Ｎは、通電部５０のうち中間端子５０Ｐ，５０Ｎと第１コンデンサ１０Ａを電気的に接続する導体である。中間導体５２Ｐが通電部５０の正極側の導体であり、中間導体５２Ｎが通電部５０の負極側の導体である。

【0073】

第２導体６１Ｐ，６１Ｎは、中間端子５０Ｐ，５０Ｎと筐体３を電気的に接続する通電部６０のうち、第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎと中間端子５０Ｐ，５０Ｎを電気的に接続する導体である。第２導体６１Ｐが通電部６０の正極側の導体であり、第２導体６１Ｎが通電部６０の負極側の導体である。第２導体６１Ｐ，６１Ｎは、中間端子５０Ｐ，５０Ｎを起点としたとき、この中間端子５０Ｐ，５０Ｎから電源１に近づく方向に延出している。

【0074】

接地導体６２は、通電部６０のうち第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎと筐体３を電気的に接続する導体である。接地導体６２は、第２導体６１Ｐ，６１Ｎよりも電源１に近い位置に、第２導体６１Ｐ，６１Ｎとの間に間隔を隔てて配置されている。

【0075】

図７に示されるように、これらの導体５１Ｐ，５１Ｎ，５２Ｐ，５２Ｎ，６１Ｐ，６１Ｎはいずれも、断面が矩形をなす平板状の金属部材によって構成されており、「バスバ」とも称される。必要に応じて、バスバに代えて、断面が円形或いは楕円形をなす金属製の配線を採用することもできる。

【0076】

本実施形態では、第１導体５１Ｐ，５１Ｎの一部が、第２導体６１Ｐ，６１Ｎと並走し、且つ接地導体６２と並走するように構成されている。このとき、第１導体５１Ｐ，５１Ｎに電源側並走部５１ａ，５１ｂが設けられている。また、第２導体６１Ｐ，６１Ｎに電源側並走部５１ａ，５１ｂと並走するグランド側並走部６１ａ，６１ｂが設けられている。さらに、接地導体６２に電源側並走部５１ａ，５１ｂと並走するグランド側並走部６２ａと、グランド側並走部６２ａと筐体３との間に延びる接続部６２ｂと、が設けられている。即ち、電源側並走部５１ａ，５１ｂは、グランド側並走部６１ａ，６１ｂ，６２ａと同方向に延びている。電源側並走部５１ａ，５１ｂとグランド側並走部６１ａ，６１ｂ，６２ａはいずれも、第１方向Ｘと第２方向Ｙで定まる平面に沿って延びている。本実施形態の接地導体６２において、グランド側並走部６２ａは、断面が矩形をなす平板状の金属部材によって構成されており、接続部６２ｂは、断面が円形をなす棒状の金属部材によって構成されている。

【0077】

図６に示される電気回路では、インバータ５０２がノイズ源となってノイズが伝導する。このとき、モータ２の浮遊静電容量を介して漏れたノイズ電流ＣがグランドＧＮＤを経由して電源ラインに戻る。ノイズ電流Ｃの流れは矢印が付された実線で示されている。このノイズ電流Ｃが電源１の正極側と負極側で流れる向きが同じであるため、このときの伝導ノイズは、「コモンモードノイズ」と称される。

【0078】

第１導体５１Ｐ，５１Ｎのそれぞれにおいて、ノイズ電流Ｃは電源１側からインバータ５０２側に流れる。第２導体６１Ｐ，６１Ｎのそれぞれにおいて、ノイズ電流Ｃは電源１側からインバータ５０２側に流れる。第２導体６１Ｐ，６１Ｎのそれぞれにおいて、ノイズ電流Ｃは第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎ側から中間端子５０Ｐ，５０Ｎ側に流れる。接地導体６２において、ノイズ電流Ｃは筐体３側から第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎ側に流れる。

【0079】

ここで、伝導ノイズのうち筐体３から接地導体６２側に伝導したものの一部が電源１に伝導すると、ノイズ環境悪化の要因に成り得る。そこで、本実施形態では、第２導体６１Ｐ，６１Ｎ及び接地導体６２におけるグランド側並走部６１ａ，６１ｂ，６２ａが、第１導体５１Ｐ，５１Ｎの電源側並走部５１ａ，５１ｂにノイズ電流Ｃとは逆向きの誘導電流Ｄが生じるように、電源側並走部５１ａ，５１ｂと並走する構造を採用している。本構造によれば、グランド側並走部６１ａ，６１ｂ，６２ａにノイズ電流Ｃが流れることによって、電源側並走部５１ａ，５１ｂにノイズ電流Ｃと逆向きの誘導電流を流すことができる。図６では、この誘導電流Ｄの流れは矢印が付された破線で示されている。

【0080】

図７において、電源側並走部５１ａの下面とグランド側並走部６１ａの上面が互いに対向し、電源側並走部５１ｂの下面とグランド側並走部６１ｂの上面が互いに対向している。また、電源側並走部５１ａ，５１ｂの下面とグランド側並走部６２ａの上面が互いに対向している。さらに、第２コンデンサ１０Ｐは、その通電方向（第１方向Ｘ）について電源側並走部５１ａと並走し、第２コンデンサ１０Ｎは、その通電方向（第１方向Ｘ）について電源側並走部５１ｂと並走している。

【0081】

電源側並走部５１ａ，５１ｂ及びグランド側並走部６１ａ，６１ｂ，６２ａは、第１コンデンサ１０Ａの正極面１１から負極面１２に向かう通電方向（図７中の矢印を参照）と実質的に直交するように並走しているのが好ましい。これにより、第１コンデンサ１０Ａを流れる比較的大きな高周波電流により発生する磁束が、電源側並走部５１ａ，５１ｂ及びグランド側並走部６１ａ，６１ｂ，６２ａで発生する磁束を乱すのを抑制できる。このため、電源側並走部５１ａ，５１ｂとグランド側並走部６１ａ，６１ｂ，６２ａとの相互インダクタンスを確保することが可能になる。

【0082】

なお、ここでいう「実質的に直交」とは、電源側並走部５１ａ，５１ｂ及びグランド側並走部６１ａ，６１ｂ，６２ａの並走方向が第１コンデンサ１０Ａにおける通電方向と完全に直交する形態のみならず、この直交関係が僅かにずれている略直交の形態をも含む主旨である。

【0083】

図７に示されるように、中間導体５２Ｎは、第１コンデンサ１０Ａのうち第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎ側に位置する対向面１７に対向するように配策された対向配策部５２ｂを有する。この対向配策部５２ｂは、第１コンデンサ１０Ａのコンデンサ通電経路を流れる高周波電流により発生する磁束が第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎと第１導体５１Ｐ，５１Ｎと第２導体６１Ｐ，６１Ｎと接地導体６２と筐体３とによって形成されるコモンモード通電経路に対して鎖交して流れるのを抑制する磁気シールド部として構成されている。本構成によれば、第１コンデンサ１０Ａと第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎを近接配置する場合に相互インダクタンスによる誘導結合の影響でノイズが悪化するのを防ぐことが可能になる。

【0084】

図８に簡易的に示されるように、コンデンサモジュール５０１において、第１導体５１Ｐ，５１Ｎの電源側並走部５１ａ，５１ｂの合成インダクタンスをＬ１とする。また、第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎと、第２導体６１Ｐ，６１Ｎ及び接地導体６２のグランド側並走部６１ａ，６１ｂ，６２ａと、接地導体６２の接続部６２ｂと、の合成インダクタンスをＬ２とする。このとき、合成インダクタンスＬ１と合成インダクタンスＬ２の並走によって相互インダクタンスＭが形成される。

【0085】

ここで、合成インダクタンスＬ２を流れる電流をｉとしたとき、合成インダクタンスＬ１には、相互インダクタンスＭと電流ｉの時間変化との積で示される誘導電圧（＝Ｍ×（ｄｉ／ｄｔ））が発生して誘導電流Ｄが流れる。この誘導電流Ｄが流れる方向がノイズ電流Ｃによる伝導ノイズの伝導方向とは逆方向であるため、電源１の伝導ノイズであるコモンモードノイズが低減される。これにより、インバータ５０２から導体を通じて伝わる伝導ノイズ（コモンモードノイズ）の影響を抑制することができる。

【0086】

特に、上記コンデンサモジュール５０１では、グランド側並走部６１ａ，６１ｂ，６２ａが電源側並走部５１ａ，５１ｂと並走する構造に加えて、第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎがその通電方向について電源側並走部５１ａ，５１ｂと並走する構造を採用している。これにより、コモンモードノイズの低減効果を高めることができる。

【0087】

一方で、必要に応じて、グランド側並走部６１ａ，６１ｂが電源側並走部５１ａ，５１ｂと並走する並走構造と、グランド側並走部６２ａが電源側並走部５１ａ，５１ｂと並走する並走構造と、第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎがその通電方向について電源側並走部５１ａ，５１ｂと並走する並走構造と、のうちの少なくとも１つの並走構造を採用することもできる。

【0088】

図６に示されるように、実施形態５による伝導ノイズの低減効果は、例えば、電源１の近傍に設定したノイズ評価箇所Ｅで伝導ノイズを計測することによって評価することができる。

【0089】

上述の実施形態５では、図９に示されるように、第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎは、電源側並走部５１ａ，５１ｂ及びグランド側並走部６１ａ，６１ｂ，６２ａと筐体３との間に介装されるのが好ましい。第３方向Ｚについて、電源側並走部５１ａ，５１ｂの下方にグランド側並走部６１ａ，６１ｂ，６２ａが配置されており、グランド側並走部６１ａ，６１ｂ，６２ａの下方に第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎが配置されている。第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎは、筐体３の底面３ａとの間に空間を隔てて対向配置されている。これにより、電源側並走部５１ａ，５１ｂ及びグランド側並走部６１ａ，６１ｂ，６２ａの近くに導体である筐体３が配置されるのを防ぐことができ、合成インダクタンスＬ１と合成インダクタンスＬ２との相互インダクタンスＭの低下を抑制することができる。

【0090】

なお、電源側並走部５１ａ，５１ｂ及びグランド側並走部６１ａ，６１ｂ，６２ａと筐体３との間の空間が、相互インダクタンスＭの低下を抑制できる程度のものであれば、第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎの配置は図７のものに限定されるものではなく、適宜に変更可能である。

【0091】

次に、上述の実施形態５に関連する他の実施形態６～１０について図面を参照しつつ説明する。これらの実施形態６～１０において、実施形態１の要素と同一の要素には同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明を省略する。

【0092】

（実施形態６）
図１０に示されるように、実施形態６の電力変換装置６００は、コンデンサモジュール６０１が磁気シールド部品５３を有する点で、実施形態５のものと相違している。磁気シールド部品５３は、第１方向Ｘについて第１コンデンサ１０Ａと第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎとの間に介装されている。磁気シールド部品５３として典型的には、放電抵抗などの金属含有部品を用いることができる。

【0093】

その他の構成は、実施形態５と同様である。

【0094】

実施形態６によれば、第１コンデンサ１０Ａを第３方向Ｚに流れる高周波電流（図１０中の矢印を参照）により発生する磁束を磁気シールド部品５３によって第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎに対してシールドすることができる。このため、第１コンデンサ１０Ａ側で発生した磁束が、電源側並走部５１ａ，５１ｂ及びグランド側並走部６１ａ，６１ｂ，６２ａを流れる電流により発生する磁束に干渉するのを抑制することができる。その結果、相互インダクタンスＭを確保することが可能になる。

【0095】

その他、実施形態５と同様の作用効果を奏する。

【0096】

なお、磁気シールド部品５３による磁気シールド機能を別の要素によって達成できる場合や、第１コンデンサ１０Ａ側で発生した磁束の影響が小さい場合などには、必要に応じて磁気シールド部品５３を省略してもよい。

【0097】

（実施形態７）
図１１に示されるように、実施形態７の電力変換装置７００は、第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎの配置について実施形態５のものと相違している。電力変換装置７００のコンデンサモジュール７０１では、実施形態１の場合に比べて、第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎのそれぞれが９０°回転した状態で配置されている。

【0098】

その他の構成は、実施形態５と同様である。

【0099】

実施形態７によれば、第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎの配置を必要に応じて変更することが可能になる。

【0100】

その他、実施形態５と同様の作用効果を奏する。

【0101】

（実施形態８）
図１２に示されるように、実施形態８の電力変換装置８００は、実施形態５の電力変換装置５００に設けられている磁気シールド部としての対向配策部５２ｂに関連する構造をより具現化したものである。電力変換装置８００は、コンデンサモジュール８０１と、コンデンサモジュール８０１に電力変換可能に接続されたインバータ５０２と、コンデンサモジュール８０１及びインバータ５０２を収容する導電性の筐体３と、を備えている。

【0102】

コンデンサモジュール８０１は、実施形態５のコンデンサモジュール５０１と同様に、複数の第１コンデンサ１０Ａと、第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎと、第１導体５１Ｐ，５１Ｎと、中間導体５２Ｐ，５２Ｎと、第２導体６１Ｐ，６１Ｎと、接地導体６２と、対向配策部５２ｂと、を備えている。

【0103】

接地導体６２は、第３方向Ｚを板厚方向とする平板状のグランド側並走部６２ａと、第３方向Ｚに延びる接続部６２ｂと、を有する。コンデンサモジュール８０１は、第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎと、第１導体５１Ｐ，５１Ｎと、中間導体５２Ｐ，５２Ｎと、第２導体６１Ｐ，６１Ｎと、接地導体６２と、筐体３と、によって囲まれた開口Ａを有する。

【0104】

対向配策部５２ｂは、中間導体５２Ｎの一部によって構成されており、第１方向Ｘを板厚方向とする板状部である。この対向配策部５２ｂは、各第１コンデンサ１０Ａのうち第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎ側に位置する対向面１７に第１方向Ｘについて対向するように配策されている。すなわち、各第１コンデンサ１０Ａを第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎ側から見たとき、各第１コンデンサ１０Ａの対向面１７が対向配策部５２ｂによって遮蔽されている。対向配策部５２ｂは、その第２方向Ｙの板幅が第１導体５１Ｐの外縁と第１導体５１Ｎの外縁との間隔を上回るように構成されている。これに対して、第２方向Ｙの外側に配置されている２つの第１コンデンサ１０Ａのそれぞれの側面である、対向面１７とは別の外表面１８は露出している。

【0105】

インバータ５０２は、中間導体５２Ｐに電気的に接続されるコレクタ端子５４Ｐと、中間導体５２Ｎに電気的に接続されるエミッタ端子５４Ｎと、出力端子５４Ｏと、を備えている。コレクタ端子５４Ｐ及びエミッタ端子５４Ｎを介してインバータ５０２に直流電圧が印加され、出力端子５４Ｏを通じて該インバータ５０２から交流電力が出力される。インバータ５０２は、第２方向Ｙについて開口Ａに対向する対向面５０２ｂを有する。

【0106】

図１３に示されるように、開口Ａの第３方向Ｚの高さＨは、第１導体５１Ｐ，５１Ｎと筐体３との間の第３方向Ｚの高さとして定義される。各第１コンデンサ１０Ａの対向面１７は、この高さＨの範囲内に配置されており、その全面が対向配策部５２ｂによって第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎ側から遮蔽されている。コンデンサモジュール８０１は、後述のコモンモード通電経路Ｂ２により区画形成される第１開口面Ｓ１を有する。

【0107】

その他の構成は、実施形態５と同様である。

【0108】

図１４に示されるように、コンデンサ通電経路Ｂ１は、各第１コンデンサ１０Ａの内部を高周波電流が第３方向Ｚの下向きに流れる通電経路である。コモンモード通電経路Ｂ２は、第２コンデンサ１０Ｐ，１０Ｎと、第１導体５１Ｐ，５１Ｎと、第２導体６１Ｐ，６１Ｎと、接地導体６２と、筐体３と、によって形成される通電経路である。

【0109】

ここで、コンデンサ通電経路Ｂ１を流れる高周波電流によりそのまわりに磁束（図１４中の二点鎖線矢印を参照）が発生する。このとき、中間導体５２Ｎの対向配策部５２ｂが各第１コンデンサ１０Ａの対向面１７と対向している。そして、対向配策部５２ｂは、磁気シールド性能を有する金属部材によって構成されている。このため、コンデンサ通電経路Ｂ１を流れる高周波電流により発生する磁束がコモンモード通電経路Ｂ２に対して鎖交して流れるのを抑制することができる。

【0110】

なお、ここでいう「鎖交して流れる」とは、磁束が第１開口面Ｓ１を横切るように交差しつつ流れる態様であり、典型的には、磁束の少なくとも一部が第１開口面Ｓ１に対する法線方向に流れるような態様をいう。

【0111】

特に、本実施形態のように、中間導体５２Ｎの対向配策部５２ｂに、コンデンサ通電経路Ｂ１を流れる高周波電流とは逆向きに高周波電流が流れるように構成されているのが好ましい。これにより、コンデンサ通電経路Ｂ１を図１４中の下向きに流れる高周波電流によって生じる磁束と、対向配策部５２ｂを図１４中の上向きに流れる高周波電流によって生じる磁束と、が互いに打ち消し合うように作用する。したがって、コンデンサ通電経路Ｂ１を流れる高周波電流の影響によりコモンモード通電経路Ｂ２に対して鎖交して流れる磁束をより少なく抑えるのに効果がある。

【0112】

これに対して、中間導体５２Ｎの対向配策部５２ｂが各第１コンデンサ１０Ａの対向面１７と対向していない構造の場合、各第１コンデンサ１０Ａの対向面１７から漏れ出した磁束がコモンモード通電経路Ｂ２により区画形成される第１開口面Ｓ１を横切るように流れる。したがって、電磁誘導によってコモンモード通電経路Ｂ２にノイズ電流Ｃが発生する要因に成り得る。そこで、本実施形態のように対向配策部５２ｂを対向面１７に対向させて配置する構造を採用すれば、コンデンサ通電経路Ｂ１を流れる高周波電流の影響で第１開口面Ｓ１を横切るように鎖交して流れる磁束の量を減らすことができ、コモンモード通電経路Ｂ２におけるコモンモードノイズ（実施形態５で説明の「コモンモードノイズ」を参照）の発生を抑えることができる。

【0113】

その他、実施形態５と同様の作用効果を奏する。

【0114】

図１５に示されるように、実施形態８の電力変換装置８００に特に関連する変更例では、中間導体５２Ｎに対向配策部５２ｂを設けることに加えて、中間導体５２Ｐに対向配策部５２ａを設けるようにしている。そして、各第１コンデンサ１０Ａの対向面１７のうち第３方向Ｚの上側領域に中間導体５２Ｐの対向配策部５２ａを対向させ、且つ、各第１コンデンサ１０Ａの対向面１７のうち第３方向Ｚの残りの下側領域に中間導体５２Ｎの対向配策部５２ｂを対向させている。すなわち、２つの中間導体５２Ｐ，５２Ｎによって、各第１コンデンサ１０Ａの対向面１７に対する対向配策部５２ａ，５２ｂが構成されている。対向配策部５２ａと対向配策部５２ｂではいずれも高周波電流が図１５中の上向きに流れるため、コンデンサ通電経路Ｂ１を流れる高周波電流の向きと逆向きの関係になっている。

【0115】

本構成の場合も、中間導体５２Ｎの対向配策部５２ｂのみを各第１コンデンサ１０Ａの対向面１７の全面に対向するように配置する構造の場合と同様の作用効果が得られる。なお、別の変更例では、中間導体５２Ｐの対向配策部５２ａのみが、各第１コンデンサ１０Ａの対向面１７の全面に対向するようにしてもよい。

【0116】

（実施形態９）
図１６及び図１７に示されるように、実施形態９の電力変換装置９００は、コンデンサモジュール９０１と、コンデンサモジュール９０１に電力変換可能に接続されたインバータ５０２と、コンデンサモジュール９０１及びインバータ５０２を収容する導電性の筐体３と、を備えている。この電力変換装置９００は、被覆部材５５とインバータ磁気シールド部５６を備える点についてのみ、実施形態８の電力変換装置８００の構造と相違している。

【0117】

電力変換装置９００において、被覆部材５５は、複数の第１コンデンサ１０Ａのうち第２方向Ｙの両側の第１コンデンサ１０Ａの外表面１８を被覆するように設けられている。この被覆部材５５は、第１コンデンサ１０Ａの外表面１８から漏れ出す漏れ磁束を抑制する機能を有する。この機能を達成するために、被覆部材５５は、磁気シールド性能を有する材料からなる。典型的には、磁束を吸収する強磁性体によって被覆部材５５が構成されるのが好ましい。この被覆部材５５によれば、第１コンデンサ１０Ａの外表面１８から漏れ出した漏れ磁束がコンデンサモジュール９０１のコモンモード通電経路Ｂ２（図１７を参照）に対して鎖交して流れるのを抑制することができる。なお、被覆部材５５は、中間導体５２Ｐまたは中間導体５２Ｎと電気的に接続されても良い。

【0118】

電力変換装置９００において、インバータ磁気シールド部５６は、インバータ５０２のうちコモンモード通電経路Ｂ２に対向する対向面５０２ｂに設けられている。このインバータ磁気シールド部５６は、２つの機能を果たす。第１の機能は、インバータ５０２を流れる高周波電流により発生する磁束がコンデンサモジュール９０１のコモンモード通電経路Ｂ２に対して鎖交して流れるのを抑制する磁気シールド機能である。第２の機能は、インバータ５０２を冷却する冷却機能である。すなわち、インバータ磁気シールド部５６は、インバータ５０２を冷却する冷却器として兼用されている。これら２つの機能を達成するために、インバータ磁気シールド部５６は、磁気シールド性能を有し且つ熱伝導性の高い材料からなる。

【0119】

その他の構成は、実施形態８と同様である。

【0120】

インバータ５０２の内部には、高周波電流がエミッタ端子５４Ｎから出力端子５４Ｏを経由してコレクタ端子５４Ｐへと流れるインバータ通電経路Ｂ３が形成される。インバータ通電経路Ｂ３に高周波電流が流れることによって磁束（図１７中の二点鎖線矢印を参照）が発生する。このとき、インバータ５０２の対向面５０２ｂにインバータ磁気シールド部５６を設けているため、インバータ通電経路Ｂ３を流れる高周波電流の影響で第１開口面Ｓ１を横切るように鎖交して流れる磁束の量を減らすことができ、コモンモード通電経路Ｂ２におけるコモンモードノイズの発生を抑えることができる。また、インバータ５０２で発生した熱は熱伝導によってインバータ磁気シールド部５６側に移動して、インバータ磁気シールド部５６から放熱される。これにより、インバータ５０２をインバータ磁気シールド部５６によって冷却することが可能になる。なお、インバータ磁気シールド部５６は筐体３と電気的に接続されていても良い。

【0121】

実施形態９の電力変換装置９００によれば、インバータ磁気シールド部５６がインバータ５０２の冷却を兼務しているため、装置の体格を小さく抑えるとともに装置コストを低く抑えることが可能になる。

【0122】

その他、実施形態８と同様の作用効果を奏する。

【0123】

実施形態９の電力変換装置９００に特に関連する変更例では、被覆部材５５とインバータ磁気シールド部５６のいずれか一方を省略した構造を採用することができる。また、その他の変更例では、インバータ磁気シールド部５６に冷却媒体が流れる冷媒流路を設けた冷却構造を採用することができる。これより、インバータ５０２を冷却する冷却効果を高めることが可能になる。

【0124】

（実施形態１０）
図１８及び図１９に示されるように、実施形態１０の電力変換装置１０００は、コンデンサモジュール１００１と、コンデンサモジュール１００１に電力変換可能に接続されたインバータ５０２と、コンデンサモジュール１００１及びインバータ５０２を収容する導電性の筐体３と、を備えている。この電力変換装置１０００は、コンデンサモジュール１００１のコモンモード通電経路Ｂ２（図１９を参照）とインバータ５０２との相対位置についてのみ、実施形態８の電力変換装置８００のものと相違している。

【0125】

図１９に示されるように、電力変換装置１０００において、インバータ５０２は、高周波電流が流れるインバータ通電経路Ｂ３により区画形成される第２開口面Ｓ２を有する。第２開口面Ｓ２は、コモンモード通電経路Ｂ２により区画形成される第１開口面Ｓ１に沿って延びている。ここで、コンデンサモジュール１００１とインバータ５０２は、第１開口面Ｓ１と第２開口面Ｓ２がコモンモード通電経路Ｂ２に対する鎖交方向である第２方向Ｙについて互いに重ならないように配置されている。すなわち、電力変換装置１０００を第２方向Ｙについてみたとき、第１開口面Ｓ１と第２開口面Ｓ２は第１方向Ｘに離間しては配置されており互いに重ならないように構成されている。

【0126】

その他の構成は、実施形態８と同様である。

【0127】

実施形態１０の電力変換装置１０００によれば、インバータ５０２のインバータ通電経路Ｂ３を高周波電流が流れることによって磁束（図１９の実線矢印を参照）が発生したとき、この磁束が第１開口面Ｓ１を横切るように鎖交して流れるのを防ぐことが可能になる。その結果、コモンモード通電経路Ｂ２におけるコモンモードノイズの発生を抑えることができる。

【0128】

その他、実施形態８と同様の作用効果を奏する。

【0129】

実施形態１０の電力変換装置１０００に特に関連する変更例では、実施形態９の電力変換装置９００の被覆部材５５とインバータ磁気シールド部５６の少なくとも一方を追加した構造を採用することもできる。これにより、コモンモード通電経路Ｂ２におけるコモンモードノイズの発生を抑える効果を強化することが可能になる。

【0130】

本発明は、上述の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変形が考えられる。例えば、上述の実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

【0131】

上述の実施形態１～４のいずれか１つと、上述の実施形態５～１０のいずれか１つを組み合わせることができる。これにより、ノーマルモードノイズの抑制とコモンモードノイズの抑制を両立することが可能になる。

【0132】

上述の実施形態では、車両用の電力変換装置について例示したが、この電力変換装置半の用途は車両用のみに限定されるものではなく、車両以外の機器に搭載される電力変換装置にも適用できることは勿論である。

【符号の説明】

【0133】

１…電源、３…筐体、１０…コンデンサ、１０Ａ…第１コンデンサ、１０Ｐ，１０Ｎ…第２コンデンサ、１１…正極面、１２…負極面、１３，１４，１５，１６…外側面、１７…対向面、１８…側面（対向面とは別の外表面）、２０…電源側通電部、２１…第１正極導体、２１ｂ，３１ｂ…一対の正極側並走部、２２…第１負極導体、２２ｂ，３２ｂ…一対の負極側並走部、３０…インバータ側通電部、３１…第２正極導体、３２…第２負極導体、５０…電源側通電部、５０Ｐ，５０Ｎ…中間端子（中間接続部）、５１ａ，５１ｂ…電源側並走部、５１Ｐ，５１Ｎ…第１導体、５２Ｐ，５２Ｎ…中間導体、５２ａ，５２ｂ…対向配策部（磁気シールド部）、５３…磁気シールド部品（磁気シールド部）、５５…被覆部材（磁気シールド部）、５６…インバータ磁気シールド部（磁気シールド部）、６１ａ，６１ｂ…グランド側並走部、６１Ｐ，６１Ｎ…第２導体、６２…接地導体、６２ａ…グランド側並走部、１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００，９００，１０００…電力変換装置、１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１…コンデンサモジュール、１０２，５０２…インバータ、５０２ｂ…対向面、Ｂ１…コンデンサ通電経路、Ｂ２…コモンモード通電経路、Ｂ３…インバータ通電経路、Ｓ１…第１通電経路面、Ｓ２…第２通電経路面、Ｙ…第２方向（鎖交方向）

【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】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】