(57)【要約】【課題】複数の半導体モジュールの間の温度の偏りを低減した電力変換装置を提供すること。【解決手段】互いに並列接続された複数の半導体モジュール２を有する電力変換装置。各半導体モジュール２の電極端子に接続される接続導体である中間バスバー３ｃは、その分岐点３１から互いに並列接続される各半導体モジュール２の電極端子２１との接続点までの間の枝分れ導体部３２のインピーダンスが互いに異なるよう構成されている。互いに並列接続された複数の半導体モジュール２のうち放熱時の熱抵抗が大きい半導体モジュール２に接続される枝分れ導体部３２ほど、インピーダンスが高くなるよう構成されている。【選択図】図１
2010207059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに並列接続された複数の半導体モジュールを有する電力変換装置であって、
上記各半導体モジュールの電極端子に接続される接続導体は、その分岐点から互いに並列接続される上記各半導体モジュールの電極端子との接続点までの間の枝分れ導体部のインピーダンスが互いに異なるよう構成されており、
互いに並列接続された複数の上記半導体モジュールのうち放熱時の熱抵抗が大きい上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部ほど、インピーダンスが高くなるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１において、互いに並列接続された複数の上記半導体モジュールのうち放熱時の熱抵抗が大きい上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部ほど長いことを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、互いに並列接続された複数の上記半導体モジュールのうち放熱時の熱抵抗が大きい上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部ほど、長手方向に直交する断面の断面積が小さいことを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、互いに並列接続された複数の上記半導体モジュールのうち放熱時の熱抵抗が大きい上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部ほど、抵抗率の高い材料からなることを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、上記電力変換装置は、上記半導体モジュールをその両面から冷却する冷却器を備えていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項５において、上記冷却器を構成する冷却管と上記半導体モジュールとは、交互に積層されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項７】
請求項６において、積層方向の端部に配置された上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部は、並列接続された他の上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部よりもインピーダンスが低いことを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の半導体モジュールを有する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータやコンバータ等の電力変換装置は、複数の半導体素子のスイッチング動作によって電力の変換を行っている。かかる電力変換装置において、被制御電流の大電流化に対応すべく、複数の半導体モジュールを並列接続して用いることがある。
このように複数の半導体モジュールを並列接続する場合、従来は、効率の観点から、各半導体モジュールへ流れる被制御電流がなるべく均一になるように、各半導体モジュールの電極端子へ接続する接続導体の配線や形状が工夫されてきた（引用文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４４９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、複数の半導体モジュールを並列接続した場合、各半導体モジュールの配置などに応じて、放熱時の熱抵抗に偏りが生じることがある。その結果、上記のように、被制御電流の電流量が均一になるような配線としても、半導体モジュールの温度上昇に偏りが生じることがある。
たとえば、冷却管を複数の半導体モジュールに接触させると共に冷却管内に冷却媒体を巡らせて半導体モジュールを冷却する場合、冷媒流路の上流側と下流側とでは、その冷却媒体の温度の差や圧力損失等の影響により、その冷却効率が異なる。すなわち、各半導体モジュールごとに放熱時の熱抵抗が異なる。その結果、複数の半導体モジュールの間で温度に偏りが生じることがある。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、複数の半導体モジュールの間の温度の偏りを低減した電力変換装置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】
【０００６】
本発明は、互いに並列接続された複数の半導体モジュールを有する電力変換装置であって、
上記各半導体モジュールの電極端子に接続される接続導体は、その分岐点から互いに並列接続される上記各半導体モジュールの電極端子との接続点までの間の枝分れ導体部のインピーダンスが互いに異なるよう構成されており、
互いに並列接続された複数の上記半導体モジュールのうち放熱時の熱抵抗が大きい上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部ほど、インピーダンスが高くなるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００７】
本発明においては、互いに並列接続された複数の上記半導体モジュールのうち放熱時の熱抵抗が大きい上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部ほど、インピーダンスが高くなるよう構成されている。すなわち、放熱し難い半導体モジュールほど、被制御電流が流れにくく発熱量が小さくなる構成となっている。そのため、互いに並列接続された複数の上記半導体モジュールの間の温度の偏りを効果的に低減することができる。
また、互いに並列接続した半導体モジュールの間で、インピーダンスを変化させるのみなので、電力変換装置の電気的特性に影響を与えるおそれもない。
【０００８】
以上のごとく、本発明によれば、複数の半導体モジュールの間の温度の偏りを低減した電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１における、電力変換装置の一部であって中間バスバーと半導体モジュールとの接続状態を示す説明図。
【図２】実施例１における、電力変換装置の平面図。
【図３】実施例１における、電力変換装置の一部の回路図。
【図４】実施例１における、中間バスバー、正極バスバー及び負極バスバーと半導体モジュールとの接続状態を示す正面説明図。
【図５】実施例１における、正極バスバー及び負極バスバーと半導体モジュールとの接続状態を示す説明図。
【図６】実施例２における、電力変換装置の一部であって中間バスバーと半導体モジュールとの接続状態を示す説明図。
【図７】比較例における、電力変換装置の一部であって中間バスバーと半導体モジュールとの接続状態を示す説明図。
【図８】比較例における、半導体モジュールの配置段数と熱抵抗との関係を示す線図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明において、上記電力変換装置としては、例えば、コンバータ、インバータ、或いは両者を組み合わせてなるものなどがある。
また、上記接続導体の分岐点とは、並列接続されたすべての半導体モジュールに接続される接続導体の共通部分の端部と一致する。また、複数の上記枝分れ導体部が、その一部を共有することもある。
【００１１】
また、互いに並列接続された複数の上記半導体モジュールのうち放熱時の熱抵抗が大きい上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部ほど長い構成としてもよい（請求項２）。
この場合には、容易に、放熱時の熱抵抗が大きい上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部ほど、インピーダンスが高くなるよう構成することができる。
【００１２】
また、互いに並列接続された複数の上記半導体モジュールのうち放熱時の熱抵抗が大きい上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部ほど、長手方向に直交する断面の断面積を小さくしてもよい（請求項３）。
この場合にも、容易に、放熱時の熱抵抗が大きい上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部ほど、インピーダンスが高くなるよう構成することができる。上記断面積を変化させる手段としては、例えば、枝分れ導体部の厚みを変化させたり、幅を変化させたりする手段がある。
【００１３】
また、互いに並列接続された複数の上記半導体モジュールのうち放熱時の熱抵抗が大きい上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部ほど、抵抗率の高い材料からなる構成としてもよい（請求項４）。
この場合にも、容易に、放熱時の熱抵抗が大きい上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部ほど、インピーダンスが高くなるよう構成することができる。
【００１４】
また、上記電力変換装置は、上記半導体モジュールをその両面から冷却する冷却器を備えていることが好ましい（請求項５）。
この場合には、半導体モジュールの温度上昇を効果的に防ぐことができる。また、かかる構成においては、冷媒流路の上流側と下流側、あるいは冷却器への冷却媒体の入口との距離の違いによって、冷却効率に偏りが生じることがある。すなわち、半導体モジュールの配置によって、放熱時の熱抵抗が変化しやすい。そこで、上記のごとく、熱抵抗に応じて上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部のインピーダンスを変化させて、温度の偏りを低減することによる効果が特に得られることとなる。
【００１５】
また、上記冷却器を構成する冷却管と上記半導体モジュールとは、交互に積層されていることが好ましい（請求項６）。
この場合には、電力変換装置の小型化を容易にすることができる。
【００１６】
また、積層方向の端部に配置された上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部は、並列接続された他の上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部よりもインピーダンスが低いことが好ましい（請求項７）。
この場合には、複数の半導体モジュールの間の温度の偏りを一層低減した電力変換装置を提供することができる。
すなわち、上記のごとく、冷却管と半導体モジュールとを交互に積層した積層体においては、積層方向の端部に配された冷却管は、片面にのみ半導体モジュールが配置されることとなり、他方の面には半導体モジュールは配置されない。それゆえ、この冷却管の内部を流れる冷却媒体は、他の冷却管を流れる冷却媒体に比べて温度上昇が小さい。その結果、この端部の冷却管によって冷却される積層方向端部の半導体モジュールは、放熱時の熱抵抗が小さく、温度上昇し難い。そこで、この積層方向端部の半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部を、並列接続された他の上記半導体モジュールに接続される上記枝分れ導体部よりもインピーダンスが低くなるように構成することにより、複数の半導体モジュールの間の温度の偏りを低減することができる。
【実施例】
【００１７】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる電力変換装置につき、図１〜図５を用いて説明する。
本例の電力変換装置１は、図１〜図３に示すごとく、互いに並列接続された複数の半導体モジュール２を有する。
各半導体モジュール２の電極端子２１に接続される接続導体である中間バスバー３ｃは、その分岐点３１から互いに並列接続される各半導体モジュール２の電極端子２１との接続点までの間の枝分れ導体部３２のインピーダンスが互いに異なるよう構成されている。
互いに並列接続された複数の半導体モジュール２のうち放熱時の熱抵抗が大きい半導体モジュール２に接続される枝分れ導体部３２ほど、インピーダンスが高くなるよう構成されている。
【００１８】
本例の電力変換装置１は、直流電源の電圧を昇圧する昇圧コンバータと、昇圧した直流電力を三相交流電力に変換するインバータとを組み合わせてなる。
昇圧コンバータは、図３に示すごとく、６個の半導体モジュール２を有し、正極側に配される３個の半導体モジュール２同士、及び負極側に配される３個の半導体モジュール２同士がそれぞれ並列接続されている。正極側の半導体モジュール２は、直流電源の正極と接続される正極バスバー３ｐに接続され、負極側の半導体モジュール２は、直流電源の負極と接続される負極バスバー３ｎに接続されている。また、半導体モジュール２は、正極バスバー３ｐ又は負極バスバー３ｎに接続される電極端子２１ａ、２１ｃとは異なる他方の電極端子２１ｂ、２１ｄにおいて、リアクトル５と接続される接続導体である中間バスバー３ｃに接続されている。これらの半導体モジュール２のスイッチング動作によって、直流電源の電圧を昇圧し、また、負荷からの回生電力を降圧する。半導体モジュール２は、図３に示すごとく、半導体素子２１とダイオード２２とを内蔵する。
【００１９】
また、インバータは、２４個の半導体モジュール２から構成される。このうちの１２個が正極側に配され、他の１２個が負極側に配される。正極側の半導体モジュール２は、上記正極バスバー３ｐに接続され、負極側の半導体モジュール２は、上記負極バスバー３ｎに接続されている。正極側の半導体モジュール２と負極側の半導体モジュール２とは互いに直列接続され、両者間の接続部が、三相交流モーターのＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子の何れかに接続されている（図示略）。
【００２０】
また、図２に示すごとく、電力変換装置１は、半導体モジュール２をその両面から冷却する冷却器４を備えている。冷却器４は、複数の冷却管４１を各冷却管４１の長手方向の両端部付近において連結管４２で接続した構成となっており、冷却管４１と半導体モジュール２とは、交互に積層されている。また、積層方向の一端の冷却管４１には、冷却媒体Ｗを冷却器４に導入する冷媒導入口４３１と、冷却媒体Ｗを冷却器４から排出する冷媒排出口４３２とが配設されている。
【００２１】
そして、冷媒導入口４３１から導入された冷却媒体Ｗは、連結管４２を通じて各冷却管４１に分配されると共に各冷却管４１を流れる。ここで、冷却媒体Ｗは、半導体モジュール２との間で熱交換を行う。その後、冷却媒体Ｗは他方の連結管４２を通じて冷媒排出口４３２から排出される。なお、冷却媒体Ｗとしては、例えば、水やアンモニア等の自然冷媒、エチレングリコール系の不凍液を混入した水、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、ＨＣＦＣ１２３、ＨＦＣ１３４ａ等のフロン系冷媒、メタノール、アルコール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒等を用いることができる。
【００２２】
本例においては、昇圧コンバータを構成する半導体モジュール２（２０７、２０８、２０９）は、冷媒導入口４３１に近い側から７段目、８段目、９段目に配置している。この場合、冷媒導入口４３１に近い順、すなわち、７段目、８段目、９段目の順に、半導体モジュール２の放熱時の熱抵抗が小さい。これは、冷媒導入口４３１に近いほど、冷却媒体の圧力損失が小さく流量が大きくなると共に、冷却媒体の温度も低いからである。
【００２３】
そこで、本例においては、図１に示すごとく、中間バスバー３ｃの形状を、９段目、８段目、７段目の半導体モジュール２（２０９、２０８、２０７）に接続される枝分れ導体部３２の順に、インピーダンスが高くなるような形状とした。すなわち、この順に、枝分れ導体部３２の長さを長くしてある。
【００２４】
ここで、中間バスバー３ｃの分岐点３１とは、並列接続されたすべての半導体モジュール２に接続される中間バスバー３ｃの共通部分の端部と一致する点である。また、複数の枝分れ導体部３２が、その一部を共有することもある。すなわち、８段目の半導体モジュール２０８に接続される枝分れ導体部３２と、９段目の半導体モジュール２０９に接続される枝分れ導体部３２とは、その一部（分岐点３１から、上記二つの枝分れ導体部３２同士の分岐部分３１１までの間）を共有している。
【００２５】
各枝分れ導体部３２は、正極側の半導体モジュール２の一方の電極端子２１ｂ及び負極側の半導体モジュール２の一方の電極端子２１ｄに接続されている。
また、枝分れ導体部３２同士は、正極側の半導体モジュール２との接続部分と負極側の半導体モジュール２との接続部分との間において、互いに連結導体部３３によって連結されている。
また、中間バスバー３ｃは、半導体モジュール２との接続部分の反対側の端部においてリアクトル５（図２参照）に接続されている。
【００２６】
図４、図５に示すごとく、正極側の半導体モジュール２の他方の電極端子２１ａは、上記正極バスバー３ｐに接続され、負極側の半導体モジュール２の他方の電極端子２１ｃは、上記負極バスバー３ｎに接続されている。
正極バスバー３ｐ、負極バスバー３ｎについても、互いに並列接続される半導体モジュール２（２０７、２０８、２０９）へそれぞれ接続される枝分れ導体部３２を有する。そして、正極バスバー３ｐ及び負極バスバー３ｎの形状も、９段目、８段目、７段目の半導体モジュール２０９、２０８、２０７に接続される枝分れ導体部３２の順に、インピーダンスが高くなるような形状とした。すなわち、この順に、枝分れ導体部３２の長さを長くしてある。
【００２７】
次に、本例の作用効果につき説明する。
本例の電力変換装置１においては、互いに並列接続された複数の半導体モジュール２のうち放熱時の熱抵抗が大きい半導体モジュール２に接続される枝分れ導体部３２ほど、インピーダンスが高くなるよう構成されている。すなわち、放熱し難い半導体モジュール２ほど、被制御電流が流れにくく発熱量が小さくなる構成となっている。そのため、互いに並列接続された複数の半導体モジュール２の間の温度の偏りを効果的に低減することができる。
また、互いに並列接続した半導体モジュール２の間で、インピーダンスを変化させるのみなので、電力変換装置１の電気的特性に影響を与えるおそれもない。
【００２８】
また、互いに並列接続された複数の半導体モジュール２のうち放熱時の熱抵抗が大きい半導体モジュール２に接続される枝分れ導体部３２ほど長くしてあるため、容易に、放熱時の熱抵抗が大きい半導体モジュール２に接続される枝分れ導体部３２ほど、インピーダンスを高くすることができる。
【００２９】
また、上記電力変換装置１は、半導体モジュール２をその両面から冷却する冷却器４を備えているため、半導体モジュール２の温度上昇を効果的に防ぐことができる。また、かかる構成においては、冷媒流路の上流側と下流側、あるいは冷却器４への冷媒導入口４３１との距離の違いによって、冷却効率に偏りが生じることがある。すなわち、半導体モジュール２の配置によって、放熱時の熱抵抗が変化しやすい。そこで、上記のごとく、熱抵抗に応じて半導体モジュール２に接続される枝分れ導体部３２のインピーダンスを変化させて、温度の偏りを低減することによる効果が特に得られることとなる。
また、冷却器４を構成する冷却管４１と半導体モジュール２とは、交互に積層されているため、電力変換装置１の小型化を容易にすることができる。
【００３０】
以上のごとく、本例によれば、複数の半導体モジュールの間の温度の偏りを低減した電力変換装置を提供することができる。
なお、本例においては、中間バスバー３ｃ、正極バスバー３ｐ、負極バスバー３ｎのすべてについて、枝分れ導体部３２間のインピーダンスの差を設ける例を示したが、中間バスバー３ｃ、正極バスバー３ｐ、負極バスバー３ｎのいずれかのみ、或いは一部のみについて、枝分れ導体部３２間のインピーダンスの差を設けてもよい。
【００３１】
（実施例２）
本例は、図６に示すごとく、互いに並列接続された複数の半導体モジュール２のうち放熱時の熱抵抗が大きい半導体モジュール２に接続される枝分れ導体部３２ほど、長手方向に直交する断面の断面積を小さくした例である。
すなわち、中間バスバー３ｃの形状を、７段目、８段目、９段目の半導体モジュール２（２０７、２０８、２０９）に接続される枝分れ導体部３２の順に、枝分れ導体部３２を太くしている。
【００３２】
また、正極バスバー３ｐ、負極バスバー３ｎについても、同様に、７段目、８段目、９段目の半導体モジュール２（２０７、２０８、２０９）に接続される枝分れ導体部３２の順に、枝分れ導体部３２を太くしてもよい。
その他は、実施例１と同様である。
【００３３】
本例の場合には、容易かつより効果的に、放熱時の熱抵抗が大きい半導体モジュール２に接続される枝分れ導体部３２ほど、インピーダンスが高くなるよう構成することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００３４】
（実施例３）
本例は、互いに並列接続された複数の半導体モジュール２のうち放熱時の熱抵抗が大きい半導体モジュール２に接続される枝分れ導体部３２ほど、抵抗率の高い材料からなる構成とした例である。本例において用いる符号は、実施例１（図１〜図５）に準ずる。
【００３５】
たとえば、上記７段目の半導体モジュール２０７に接続される枝分れ導体部３２をワイヤ材Ｃ１６２００によって形成し、上記８段目の半導体モジュール２０８に接続される枝分れ導体部３２を丹銅Ｃ２２００によって形成し、上記９段目の半導体モジュール２０９に接続される枝分れ導体部３２の一部（上記第８段目の半導体モジュール２０８に接続される枝分れ導体部３２と共通する部分を除く）を７／３黄銅によって形成することができる。ここで、ワイヤ材Ｃ１６２００の電気抵抗率は１．９２μΩ・ｃｍ、丹銅Ｃ２２００の電気抵抗率は３．９μΩ・ｃｍ、７／３黄銅の電気抵抗率は６．２μΩ・ｃｍである。
【００３６】
また、上記以外にも、例えば、展伸材ＡＳＴＭ−Ｃ１４５００（電気抵抗率１．８６μΩ・ｃｍ）や、りん青銅（電気抵抗率８．７μΩ・ｃｍ）などを用いて、抵抗率の変化をつけることもできる。
その他は、実施例１と同様である。
【００３７】
この場合にも、容易に、放熱時の熱抵抗が大きい半導体モジュール２に接続される枝分れ導体部３２ほど、インピーダンスが高くなるよう構成することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００３８】
（実施例４）
本例は、積層方向の端部に配置された半導体モジュール２（２０１、２１５）（図２参照）に接続される枝分れ導体部３２が、並列接続された他の半導体モジュール２に接続される枝分れ導体部３２よりもインピーダンスが低くなるように構成した例である。
すなわち、冷媒導入口４３１に最も近い１段目の半導体モジュール２０１が、２段目の半導体モジュール２０２と並列接続されている場合、１段目の半導体モジュール２０１に接続される枝分れ導体部３２のインピーダンスを、２段目の半導体モジュール２０２に接続される枝分れ導体部３２のインピーダンスよりも低くする。
【００３９】
同様に、冷媒導入口４３１から最も遠い１５段目の半導体モジュール２１５が、１４段目の半導体モジュール２１４と並列接続されている場合、１５段目の半導体モジュール２１４に接続される枝分れ導体部３２のインピーダンスを、１４段目の半導体モジュール２１４に接続される枝分れ導体部３２のインピーダンスよりも低くする。
なお、各枝分れ導体部３２のインピーダンスに差をつける手段としては、例えば、実施例１〜３に示した手段がある。
その他は、実施例１と同様である。
【００４０】
本例の場合には、複数の半導体モジュール２の間の温度の偏りを一層低減した電力変換装置１を提供することができる。
すなわち、上記のごとく、冷却管４１と半導体モジュール２とを交互に積層した積層体においては、積層方向の端部に配された冷却管４１は、片面にのみ半導体モジュール２が配置されることとなり、他方の面には半導体モジュール２は配置されない。それゆえ、この冷却管４１の内部を流れる冷却媒体は、他の冷却管４１を流れる冷却媒体に比べて温度上昇が小さい。その結果、この端部の冷却管４１によって冷却される積層方向端部の半導体モジュール２（２０１、２１５）は、放熱時の熱抵抗が小さく、温度上昇し難い。そこで、この積層方向端部の半導体モジュール２（２０１、２１５）に接続される枝分れ導体部３２を、並列接続された他の半導体モジュール２（２０２、２１４）に接続される枝分れ導体部３２よりもインピーダンスが低くなるように構成することにより、複数の半導体モジュール２の間の温度の偏りを低減することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００４１】
（比較例）
本例は、図７に示すごとく、昇圧コンバータを構成する上記７段目、８段目、９段目の半導体モジュール２（２０７、２０８、２０９）に対する中間バスバー９の接続状態を、なるべく各半導体モジュール２への電流が略均等に分配されるようにしたものである。
３個の半導体モジュール２の配置の関係上、８段目の半導体モジュール２０８の電極端子に接続される枝分れ導体部９２の分岐点９１からの長さは、他の半導体モジュール２（２０７、２０９）の電極端子２１に接続される枝分れ導体部９２の分岐点９１からの長さよりも長いが、７段目と９段目の半導体モジュール２０７、２０９に接続される枝分れ導体部９２の分岐点９１からの長さは略同等となっている。
【００４２】
この場合には、７段目と９段目の半導体モジュール２０７、２０９には、略同等の電流が流れ、略同等の熱量が発生する。一方、上述のごとく、７段目の半導体モジュール２０７に比べ、９段目の半導体モジュール２０９の放熱時の熱抵抗は大きい。そのため、９段目の半導体モジュール２０９の温度上昇が７段目の半導体モジュール２０７の温度上昇に比べ大きくなる。また、８段目の半導体モジュール２０８の温度上昇も、７段目の半導体モジュール２０７の温度上昇に比べ大きくなる。
このように、半導体モジュール２の間の温度ばらつきが大きくなり、電力変換装置全体の温度上昇の抑制を効率的に行うことが困難となる。
【００４３】
なお、インバータ部も含めた本例の電力変換装置の全体に配置された半導体モジュール２の放熱時の熱抵抗をそれぞれ測定したところ、図８に示す結果が得られた。ここで測定した半導体モジュール２は、負極側（各冷却管４１の下流側に接触配置される側）の半導体モジュール２である。なお、図８における縦軸は、１段目の半導体モジュール２０１の放熱時の熱抵抗を１としたときの各半導体モジュール２の熱抵抗の比を表す。
図８から分かるように、段数が増えるほど、すなわち冷媒導入口４３１から遠ざかるほど熱抵抗が大きくなる。
【００４４】
ただし、積層方向の一端である１５段目の半導体モジュール２１５の放熱時の熱抵抗は、１４段目の半導体モジュール２１４の放熱時の熱抵抗よりも小さい。一方、１段目の半導体モジュール２０１の放熱時の熱抵抗は、２段目の半導体モジュール２０２の放熱時の熱抵抗に比べて大きく低下している。この結果から、積層方向の両端の半導体モジュール２０１、２１５の放熱時の熱抵抗は、その内側の半導体モジュール２０２、２１４の放熱時の熱抵抗よりも低くなる傾向があることが分かる。これは、上述したごとく、両端の冷却管４１は、片面のみに半導体モジュール２を配置しているため、内側を流れる冷却媒体の温度上昇が比較的しにくいためである。
【符号の説明】
【００４５】
１  電力変換装置
２  半導体モジュール
３ｃ  中間バスバー
３１  分岐点
３２  枝分れ導体部
４  冷却器
４１  冷却管
【図１】
2010207059.tif 000003
【図２】
2010207059.tif 000004
【図３】
2010207059.tif 000005
【図４】
2010207059.tif 000006
【図５】
2010207059.tif 000007
【図６】
2010207059.tif 000008
【図７】
2010207059.tif 000009
【図８】
2010207059.tif 000010