(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】2018085903
(43)【公開日】20180531
(54)【発明の名称】電力変換装置
(51)【国際特許分類】
   H02M 7/48 20070101AFI20180427BHJP
【FI】
   !H02M7/48 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】1
【出願形態】OL
【全頁数】11
(21)【出願番号】2016229392
(22)【出願日】20161125
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【住所又は居所】愛知県豊田市トヨタ町1番地
(74)【代理人】
【識別番号】110000110
【氏名又は名称】特許業務法人快友国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】荒木 清道
【住所又は居所】愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動車株式会社内
【テーマコード(参考)】
5H770
【Fターム(参考)】
5H770BA02
5H770CA01
5H770DA03
5H770DA22
5H770DA30
5H770DA41
5H770JA17W
5H770LA05W
5H770PA14
5H770PA15
5H770PA22
5H770PA42
5H770QA06
5H770QA10
5H770QA12
5H770QA16
5H770QA22
(57)【要約】
【課題】電力変換装置2において近接配置される第1バスバと第2バスバの間の絶縁を確保する。
【解決手段】正極バスバ30と負極バスバ40の間に第1絶縁板50が挟まれている。負極バスバ40の第1絶縁板50とは反対側に第2絶縁板70が配置されている。負極バスバ40は、正極端子25aと第1枝部33が通過する第3孔45を備えている。第1絶縁板50は、正極端子25aと第1枝部33が通過する第4孔53を備えている。第2絶縁板70は、正極端子25aと第1枝部33が通過する第6孔73を備えている。筒部材80は負極バスバ40の第3孔45を通過し、その一端が第1絶縁板50の第4孔53の縁に接合されており、他端が第2絶縁板70の第6孔73の縁に接合されている。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の冷却器が並んで配置されており、隣り合う前記冷却器の間に、スイッチング素子を収容している半導体モジュールが挟まれている積層ユニットと、
前記積層ユニットの隣りに配置されているコンデンサと、
複数の前記半導体モジュールの夫々の側面から延びている第1端子と接合しているとともに、前記コンデンサ素子の一方の電極と接続している板状の第1バスバと、
板状の前記第1バスバと対向配置されており、夫々の前記半導体モジュールの前記側面から延びている第2端子と接合しているとともに、前記コンデンサ素子の他方の電極と接続している板状の第2バスバと、
前記第1バスバと前記第2バスバの間に挟まれている第1絶縁板と、
前記第2バスバの前記第1絶縁板の側とは反対側で前記第2バスバに重なっている第2絶縁板と、
前記前記1絶縁板と前記第2絶縁板に接合されている複数の筒部材と、
を備えており、
前記第1バスバは、複数の前記第1端子の夫々が通過する複数の第1孔を有しており、夫々の第1孔の縁から夫々の前記第1端子と接合される第1枝部が延びており、
前記第2バスバは、前記第1バスバの前記積層ユニットとは反対側に位置しており、複数の前記第2端子の夫々が通過する複数の第2孔を有しており、夫々の第2孔の縁から夫々の前記第2端子と接合される第2枝部が延びており、前記第1端子の夫々と前記第1枝部の夫々が通過する複数の第3孔を備えており、
前記第1絶縁板は、前記第1端子と前記第1枝部が通過する複数の第4孔を備えているとともに、前記第2端子が通過する複数の第5孔を備えており、
前記第2絶縁板は、夫々の前記第1端子と前記第1枝部が通過する複数の第6孔を備えており、
前記複数の筒部材の夫々は、前記第2バスバの前記第3孔を通過しているとともにその内部を前記第1端子と前記第1枝部が通過しており、当該筒部材の一端が前記第1絶縁板の前記第4孔の周囲に接合されており、他端が前記第2絶縁板の前記第6孔の周囲に接合されている、電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書が開示する技術は、複数の冷却器が平行に配置されており、隣り合う冷却器の間に半導体モジュールが挟まれている積層ユニットを有する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【0002】
上記した積層ユニットを備えた電力変換装置が例えば特許文献1に開示されている。各半導体モジュールは、1個乃至数個のスイッチング素子を収容している。半導体モジュールの本体からは、内部でスイッチング素子と導通している複数の端子(例えば第1端子と第2端子)が延びている。複数の半導体モジュールの夫々の端子は、半導体モジュールと冷却器の積層方向に一例に並ぶことになる。第1端子群と第2端子群が2列に並ぶことになる。積層ユニットの隣には、コンデンサが配置されている。夫々の半導体モジュールの第1端子とコンデンサの一方の電極が第1バスバで接続されており、夫々の半導体モジュールの第2端子とコンデンサ素子の他方の電極が第2バスバで接続されている。第1バスバと第2バスバは、夫々、板状の基部を有しており、その基部から、夫々の端子と接合される複数の枝部が延びている。第1バスバの板状の基部と第2バスバの板状の基部は近接して対向配置される。2枚の基部を近接して対向配置することで、バスバのインダクタンスが低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2015−015787号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
第1バスバと第2バスバは、夫々の板状の基部が重なっているとともに、夫々が複数の枝部を備えている。そのような2個のバスバが近接配置されていると、両者が短絡するおそれがある。本明細書は、第1バスバと第2バスバの間に高い絶縁性を確保する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本明細書が開示する電力変換装置は、積層ユニットと、コンデンサと、板状の第1バスバと、板状の第2バスバと、第1絶縁板と、第2絶縁板と、複数の筒部材を備えている。積層ユニットは、複数の冷却器が並んで配置されており、隣り合う冷却器の間に、スイッチング素子を収容している半導体モジュールが挟まれている。コンデンサは、積層ユニットの隣りに配置されている。第1バスバは、複数の半導体モジュールの夫々の一側面から延びている第1端子と接合しているとともに、コンデンサの一方の電極と接続している。第2バスバは、板状の第1バスバと対向配置されている。第2バスバは、夫々の半導体モジュールの一側面から延びている第2端子と接合しているとともに、コンデンサの他方の電極と接続している。第1絶縁板は、第1バスバと第2バスバの間に挟まれている。第2絶縁板は、第2バスバの第1絶縁板の側とは反対側で第2バスバに重なっている。
【0006】
板状の第1バスバは、複数の第1端子の夫々が通過する複数の第1孔を有している。夫々の第1孔の縁から夫々の第1端子と接合される第1枝部が延びている。板状の第2バスバは、第1バスバの積層ユニットとは反対側に位置しており、複数の第2端子の夫々が通過する複数の第2孔を有している。夫々の第2孔の縁から夫々の第2端子と接合される第2枝部が延びている。第2バスバは、第1端子の夫々と第1枝部の夫々が通過する複数の第3孔を備えている。第1絶縁板は、夫々の第1端子と第1枝部が通過する複数の第4孔を備えているとともに、第2端子が通過する複数の第5孔を備えている。第2絶縁板は、夫々の第1端子と第1枝部が通過する複数の第6孔を備えている。複数の筒部材の夫々は、第2バスバの第3孔を通過しているとともにその内部を第1端子と前記第1枝部が通過している。また、複数の筒部材の夫々は、その一端が第1絶縁板の第4孔の周囲に接合されており、他端が第2絶縁板の第6孔の周囲に接合されている。
【0007】
第2絶縁板が、第1バスバの基部と第2バスバの基部の間を絶縁する。また、筒部材の内側を第1端子とそれに対応する第1枝部が通過するとともに、筒部材そのものは第2バスバの第3孔を通過している。この構造により第2バスバと第1端子及び第1枝部の間の絶縁が確保される。さらに、筒部の一端が第1絶縁板に接合されており、他端が第2絶縁板に接合されている。この構造により、第1バスバと第2バスバの間に高い絶縁性を確保することができる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】電力変換装置を含む電気自動車の電力系のブロック図である。
【図2】積層ユニットとバスバとコンデンサユニットのアセンブリの斜視図である。
【図3】積層ユニットとバスバとコンデンサユニットの分解斜視図である。
【図4】図2のIV−IV線に沿った断面図である。
【図5】図2のV−V線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図面を参照して実施例の電力変換装置を説明する。実施例の電力変換装置は、電気自動車に搭載され、バッテリの電力を走行用モータの駆動電力に変換するデバイスである。図1に、電力変換装置2を含む電気自動車100の電力系のブロック図を示す。電気自動車100は、2個の走行用モータ83a、83bを備える。それゆえ、電力変換装置2は、2セットのインバータ回路13a、13bを備える。なお、2個のモータ83a、83bの出力は、ギアボックス85で合成/分配されて車軸86(即ち駆動輪)へと伝達される。
【0010】
電力変換装置2は、システムメインリレー82を介してバッテリ81と接続されている。電力変換装置2は、バッテリ81の電圧を昇圧する電圧コンバータ回路12と、昇圧後の直流電力を交流に変換する2セットのインバータ回路13a、13bを備えている。
【0011】
電圧コンバータ回路12は、バッテリ側の端子に印加された電圧を昇圧してインバータ側の端子に出力する昇圧動作と、インバータ側の端子に印加された電圧を降圧してバッテリ側の端子に出力する降圧動作の双方を行うことが可能な双方向DC−DCコンバータである。インバータ側の端子に印加される電圧とは、モータ83a、83bが生成した回生電力の電圧である。説明の便宜上、以下では、バッテリ側(低電圧側)の端子を低圧端18と称し、インバータ側(高電圧側)の端子を高圧端19と称する。また、低圧端18の正極端と負極端を夫々、低圧正極端18aと低圧負極端18bと称する。高圧端19の正極端と負極端を夫々、高圧正極端19aと高圧負極端19bと称する。
【0012】
電圧コンバータ回路12は、2個のスイッチング素子9a、9bの直列回路、リアクトル7、フィルタコンデンサ5、各スイッチング素子に逆並列に接続されているダイオードで構成されている。2個のスイッチング素子9a、9bの直列回路は、高圧正極端19aと高圧負極端19bの間に接続されている。リアクトル7は、一端が低圧正極端18aに接続されており、他端は直列回路の中点に接続されている。フィルタコンデンサ5は、低圧正極端18aと低圧負極端18bの間に接続されている。低圧負極端18bは、高圧負極端19bと直接に接続されている。直列回路の低電位側のスイッチング素子9bが主に昇圧動作に関与し、高電位側のスイッチング素子9aが主に降圧動作に関与する。図1の電圧コンバータ回路12はよく知られているので詳細な説明は省略する。なお、符号8aが示す破線矩形の範囲の回路が、後述する半導体モジュール8aに対応する。符号25a、25bは、半導体モジュール8aから延出している端子を示している。符号25aは、スイッチング素子9a、9bの直列回路の高電位側と導通している端子(正極端子25a)を示している。符号25bは、スイッチング素子9a、9bの直列回路の低電位側と導通している端子(負極端子25b)を表している。次に説明するように、正極端子25a、負極端子25bという表記は、他の半導体モジュールでも用いる。
【0013】
インバータ回路13aは、2個のスイッチング素子の直列回路が3セット並列に接続された構成を有している。スイッチング素子9cと9d、スイッチング素子9eと9f、スイッチング素子9gと9hがそれぞれ直列回路を構成している。各スイッチング素子にはダイオードが逆並列に接続されている。3セットの直列回路の高電位側の端子(正極端子25a)が電圧コンバータ回路12の高圧正極端19aに接続されており、3セットの直列回路の低電位側の端子(負極端子25b)が電圧コンバータ回路12の高圧負極端19bに接続されている。3セットの直列回路の中点から3相交流(U相、V相、W相)が出力される。3セットの直列回路の夫々が、後述する半導体モジュール8b、8c、8dに対応する。
【0014】
インバータ回路13bの構成はインバータ回路13aと同じであるため、図1では具体的な回路の図示を省略している。インバータ回路13bもインバータ回路13aと同様に、2個のスイッチング素子の直列回路が3セット並列に接続された構成を有している。3セットの直列回路の高電位側の端子が電圧コンバータ回路12の高圧正極端19aに接続されており、3セットの直列回路の低電位側の端子が電圧コンバータ回路12の高圧負極端19bに接続されている。各直列回路に対応するハードウエアを半導体モジュール8e、8f、8gと称する。
【0015】
インバータ回路13a、13bの入力端に平滑コンデンサ6が並列に接続されている。平滑コンデンサ6は、別言すれば、電圧コンバータ回路12の高圧端19に並列に接続されている。平滑コンデンサ6は、電圧コンバータ回路12とインバータ13a、13bの間を流れる電流の脈動を除去する。
【0016】
スイッチング素子9a−9hは、トランジスタであり、典型的にはIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)であるが、他のトランジスタ、例えば、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)であってもよい。また、ここでいうスイッチング素子は、電力変換に用いられるものであり、パワー半導体素子と呼ばれることもある。
【0017】
図1において、破線8a−8gの夫々が半導体モジュールに相当する。電力変換装置2は、2個のスイッチング素子の直列回路を7セット備えている。直列回路を構成する2個のスイッチング素子、および各スイッチング素子に逆並列に接続されているダイオードが一つのパッケージ(半導体モジュールの本体)に収容されている。以下では、半導体モジュール8a−8gのいずれか一つを区別なく示すときには半導体モジュール8と表記する。
【0018】
7個の半導体モジュール(7セットの直列回路)の高電位側の端子(正極端子25a)が平滑コンデンサ6の正極電極に接続され、低電位側の端子(負極端子25b)が平滑コンデンサ6の負極電極に接続される。図1において、符号30が示す破線内の導電経路は、複数の半導体モジュール8の正極端子25aと平滑コンデンサ6の正極電極を相互に接続するバスバ(正極バスバ)に対応する。符号40が示す破線内の導電経路は、複数の負極端子25bと平滑コンデンサ6の負極電極を相互に接続するバスバ(負極バスバ)に対応する。次に、複数の半導体モジュール8と正極バスバ30、負極バスバ40の構造について説明する。
【0019】
図2に電力変換装置2のハードウエアの斜視図を示す。なお、図2では、電力変換装置2のハウジングと一部の部品の図示を省略している。複数の半導体モジュール8(8a−8g)は、複数の冷却器22とともに積層ユニット20を構成している。半導体モジュール8a−8gは全て同じ形状であるので、図2と後述する図3では、代表して左端の半導体モジュールにのみ、符号8を付し、他の半導体モジュールには符号を省略した。また、図2と後述する図3では、左端の2個の冷却器にのみ、符号22を付し、他の冷却器には符号を省略した。
【0020】
図2は、電力変換装置2の斜視図であるが、積層ユニット20、正極バスバ30、負極バスバ40、及び、コンデンサユニット60のアセンブリのみを描いてあり、他の部品は図示を省略した。積層ユニット20は、複数のカードタイプの冷却器22が平行に配置されているとともに、隣り合う冷却器22の間にカードタイプの半導体モジュール8が挟まれているデバイスである。カードタイプの半導体モジュール8は、その幅広面を冷却器22に対向させて積層されている。各半導体モジュール8の一つの側面80aから3個の端子(正極端子25a、負極端子25b、中点端子25c)が延びている。図2と後述する図3では、積層ユニット20の左端に位置する半導体モジュール8の端子にのみ符号25a、25b、25cを付し、残りの半導体モジュール8には端子を示す符号を省略した。
【0021】
正極端子25aと負極端子25bは、先に述べたように、半導体モジュール8に収容されている直列回路の高電位側の端子と低電位側の端子である。中点端子25cは、直列回路の中点と導通している端子である。別言すれば、3個の端子25a−25cは、いずれも、半導体モジュール8の内部でスイッチング素子と導通している。3個の端子25a−25cは、半導体モジュール8の幅広面と交差する一側面80aから図中のZ軸正方向に延びている。一側面80aの反対側の側面から複数の制御端子が図中のZ軸負方向に延びている。制御端子は、半導体モジュール8に内蔵されているスイッチング素子のゲート電極と導通しているゲート端子、及び、半導体モジュール8に内蔵されている温度センサや電流センサと導通している信号端子などである。
【0022】
以下、説明の便宜上、積層ユニット20における冷却器22と半導体モジュール8の積層方向を単純に「積層方向」と称する。図中のX方向が積層方向に相当する。
【0023】
図中の右端の冷却器22には、冷媒供給口28と冷媒排出口29が設けられている。隣接する冷却器22同士は、2個の連結管で接続されている。一方の連結管は、積層方向からみて冷媒供給口28と重なるように位置している。他方の連結管は、積層方向からみて冷媒排出口29と重なるように位置している。冷媒供給口28と冷媒排出口29には、不図示の冷媒循環装置が接続される。冷媒供給口28から供給される冷媒は、一方の連結管を通じて全ての冷却器22に分配される。冷媒は冷却器22を通る間に隣接する半導体モジュール8から熱を吸収する。熱を吸収した冷媒は、他方の連結管と冷媒排出口29を通じて積層ユニット20から排出される。各半導体モジュール8は、その両側から冷却されるので、積層ユニット20は冷却性能が高い。
【0024】
各半導体モジュール8の3個の端子25a−25cはいずれも平板状である。複数の半導体モジュール8の正極端子25aは、隣接する半導体モジュール8の正極端子25aの平坦面と対向するように、積層方向に一列に並んでいる。複数の半導体モジュール8の負極端子25bも、隣接する半導体モジュール8の負極端子25bの平坦面と対向するように、積層方向に一列に並んでいる。複数の半導体モジュール8の中点端子25cも同様である。複数の半導体モジュール8の正極端子25a、負極端子25b、中点端子25cは、3列に並んでいる。
【0025】
図3に、正極バスバ30と負極バスバ40と積層ユニット20とコンデンサユニット60(コンデンサ素子61)のアセンブリの分解斜視図を示す。なお、図2のコンデンサユニット60には、2個のコンデンサ素子61が収容されている。図3では、コンデンサユニット60のケースを省略し、内部のコンデンサ素子61を描いてある。詳しくは後述するが、コンデンサユニット60のケースの中でコンデンサ素子61の周囲は充填材で満たされている。コンデンサ素子61は、図1の平滑コンデンサ6に相当する。
【0026】
複数の半導体モジュール8の正極端子25aとコンデンサ素子61の正極電極61aが正極バスバ30で接続され、複数の負極端子25bとコンデンサ素子61の負極電極61bが負極バスバ40で接続される。
【0027】
正極バスバ30は、板状の電極部39、板状の基部31、及び、複数の枝部33を備えている。電極部39が、コンデンサ素子61の正極電極61aに接続される。正極バスバ30の基部31には、複数の第1孔32が設けられており、各第1孔32の縁から枝部33がZ方向に延びている。各第1孔32を各半導体モジュール8の正極端子25aが通過し、その正極端子25aと枝部33が接合される。
【0028】
負極バスバ40は、板状の電極部49、板状の基部41、及び、複数の枝部43を備えている。電極部49が、コンデンサ素子61の負極電極61bに接続される。負極バスバ40の基部41には、複数の第2孔42が設けられており、各第2孔42の縁から枝部43がZ方向に延びている。各第2孔42を各半導体モジュール8の負極端子25bが通過し、その負極端子25bと枝部43が接合される。
【0029】
負極バスバ40は、正極バスバ30の積層ユニット20とは反対側に位置している。負極バスバ40には、複数の第3孔45が設けられており、各第3孔45を、半導体モジュール8の正極端子25aと、正極バスバ30の枝部33が通過する。正極バスバ30の板状の基部31と、負極バスバ40の板状の基部41が近接対向する。
【0030】
正極バスバ30と負極バスバ40の間に第1絶縁板50が挟まれている。第1絶縁板50は、正極バスバ30の基部31と負極バスバ40の基部41の間を絶縁する。第1絶縁板50には、複数の第4孔53と、複数の第5孔54が設けられている。複数の第4孔53の夫々を、正極端子25aと正極バスバ30の枝部33が通過する。複数の第5孔54の夫々を、負極端子25bが通過する。第1絶縁板50の積層方向(X方向)の両側には、Y方向に延びているリブ51が設けられている。一対のリブ51の間に、負極バスバ40の基部41が収まる。
【0031】
負極バスバ40の第1絶縁板50の側とは反対側で負極バスバ40と重なるように、第2絶縁板70が配置されている。第2絶縁板70には、複数の第6孔73が設けられている。複数の第6孔73の夫々を、正極端子25aと、正極バスバ30の枝部33が通過する。第2絶縁板70は、第1絶縁板50の一対のリブ51の間に収まる。
【0032】
第1絶縁板50と第2絶縁板70の間に、複数の筒部材80が配置されている。複数の筒部材80の夫々は、負極バスバ40の第3孔を通過するとともに、筒部材80の内部を正極端子25aと正極バスバ30の枝部33が通過する。複数の筒部材80の夫々は、その一端が第1絶縁板50の第4孔53の周囲に接合され、他端が第2絶縁板70の第6孔73の周囲に接合される。なお、図3では、左端の筒部材にのみ符号80を付し、他の筒部材へは符号を省略した。
【0033】
図4を参照して正極バスバ30、負極バスバ40、第1絶縁板50、第2絶縁板70、筒部材80の関係を説明する。図4は、図2のIV−IV線に沿った断面図であり、正極端子25aを横断する断面である。なお、図4では、積層ユニット20と正極バスバ30と負極バスバ40と第1絶縁板50と第2絶縁板70と筒部材80のアセンブリの一部の断面のみを示した。
【0034】
正極バスバ30、負極バスバ40、第1絶縁板50、筒部材80、第2絶縁板70は、この順序で重なっている。先に述べたように、第1絶縁板50は、正極バスバ30と負極バスバ40に挟まれており、両者の間を絶縁する。正極バスバ30、負極バスバ40、第1絶縁板50、筒部材80、第2絶縁板70のうち、正極バスバ30が最も半導体モジュール8の近くに位置する。その正極バスバ30に、第1絶縁板50が重なり、その上に負極バスバ40が重なり、その上に第2絶縁板70が重なる。筒部材80は、第1絶縁板50と第2絶縁板70に挟まれており、負極バスバ40の第3孔45を通過している。正極端子25aの先端側からみると、第2絶縁板70は、負極バスバ40を覆う配置となる。
【0035】
正極バスバ30の枝部33の一端は、正極バスバ30の基部31の半導体モジュール側に溶接されている。枝部33は、基部31の第1孔32の縁から延びている。正極バスバ30に設けられた第1孔32と、第1絶縁板50に設けられた第4孔53と、負極バスバ40に設けられた第3孔45と、筒部材80と、第2絶縁板70に設けられた第6孔73は、正極バスバ30と負極バスバ40の積層方向(図中のZ方向)からみて重なる。それらの孔及び筒部材80を半導体モジュール8の正極端子25aと、正極バスバ30の枝部33が通過している。筒部材80の内側を、正極端子25aと正極バスバ30の枝部33が通過しており、筒部材80そのものは、負極バスバ40の第3孔45を通過している。筒部材80の一端は第1絶縁板50の第4孔53の縁に接合されており、他端は第2絶縁板70の第6孔73の縁に接合されている。第1絶縁板50と第2絶縁板70と筒部材80は、絶縁性の樹脂で作られている。筒部材80と第1絶縁板50は、レーザ溶着により接合される。筒部材80と第2絶縁板70もレーザ溶着により接合される。
【0036】
上記の構造により、正極端子25aの近傍では、負極バスバ40が、正極バスバ30の枝部33と正極端子25aから隔離される。まず、筒部材80が負極バスバ40の第3孔45を通過し、その筒部材80の内側を正極端子25aと枝部33が通過する。この構造によって、負極バスバ40の第3孔45の周囲が正極端子25aと枝部33から隔離される。また、筒部材80の一端が第1絶縁板50の第4孔53の縁に接合されることで、負極バスバ40の基部41の表面が正極端子25aと枝部33から隔離される。さらに、筒部材80の他端が第2絶縁板70の第6孔73の縁に接合されることで、正極端子25aと正極バスバ30の枝部33が折れ曲がっても負極バスバ40に接触することが回避される。第1絶縁板50と第2絶縁板70とそれらに溶着される筒部材80により、正極バスバ30と負極バスバ40の間に高い絶縁性が確保される。なお、正極端子25aと正極バスバ30の枝部33は、第2絶縁板70から突き出た箇所(図4における箇所P)でレーザ溶接される。
【0037】
図5に、図2のV−V線に沿った断面を示す。図5は、筒部材80を横断する断面を示している。図5においても、負極バスバ40の第3孔45の縁と、正極端子25a及び枝部33の間を筒部材80が隔離しているとともに、正極端子25aの周囲では、第2絶縁板70が負極バスバ40を覆っていることが理解される。
【0038】
図5を参照して、コンデンサユニット60の内部構造を説明する。コンデンサ素子61は、コンデンサユニット60のケース68の中に収容されている。ケース68は、絶縁性の樹脂で作られている。ケース68の内部でコンデンサ素子61の周囲には充填材69が充填されている。充填材69は、例えば、シリコーン含有のポッティング材である。ケース68の内部で、正極バスバ30の電極部39がコンデンサ素子61の正極電極61aに接続されており、負極バスバ40の電極部49がコンデンサ素子61の負極電極61bに接続されている。
【0039】
図4と図5から理解されるように、筒部材80と、その両端の夫々に接合される第1絶縁板50と第2絶縁板70が、負極バスバ40の第3孔45の周囲を、正極バスバ30と正極端子25aからしっかりと隔離する。実施例の電力変換装置2の上記構造は、近接配置される正極バスバ30と負極バスバ40の間に高い絶縁性を確保することができる。
【0040】
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。実施例の正極バスバ30が「第1バスバ」の一例に相当し、負極バスバ40が「第2バスバ」の一例に相当する。実施例の正極端子25aが「第1端子」の一例に相当し、実施例の負極端子25bが「第2端子」の一例に相当する。実施例の正極バスバ30の枝部33が「第1枝部」の一例に相当し、負極バスバ40の枝部43が「第2枝部」の一例に相当する。実施例の「正極」と「負極」が逆転していてもよい。
【0041】
実施例の電力変換装置2では、筒部材80は、第1絶縁板50及び第2絶縁板70とは別の部材である。筒部材80は、第1絶縁板50と一体成型されているものであってもよいし、第2絶縁板70と一体成型されているものであってもよい。
【0042】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【0043】
2:電力変換装置
5:フィルタコンデンサ
6:平滑コンデンサ
7:リアクトル
8、8a−8g:半導体モジュール
9a−9h:スイッチング素子
12:電圧コンバータ回路
13a、13b:インバータ回路
20:積層ユニット
22:冷却器
25a:正極端子
25b:負極端子
25c:中点端子
30:正極バスバ
31、41:基部
32:第1孔
33、43:枝部
39、49:電極部
40:負極バスバ
42:第2孔
45:第3孔
50:第1絶縁板
51:リブ
52:突起
53:第4孔
54:第5孔
60:コンデンサユニット
61:コンデンサ素子
61a:正極電極
61b:負極電極
68:ケース
69:充填材
70:第2絶縁板
73:第6孔
80:筒部材
81:バッテリ
82:システムメインリレー
83a、83b:モータ
85:ギアボックス
100:電気自動車
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】