(57)【要約】【課題】  配置容易なように筐体に格納されたコンデンサ装置の高周波特性を改善する。【解決手段】  コンデンサ装置３０５を構成するコンデンサユニット３５０，３６０は、筐体３２０内部に格納され、外部端子３４１，３４２に対して並列に接続される。筐体３２０内のコンデンサ格納領域３２５は、複数の領域に等分割され、これらの領域は、コンデンサユニット３５０が各々配置される領域と、コンデンサユニット３６０および外部端子３４１，３４２が合わせて配置される領域とに分類される。外部端子３４１，３４２に近接配置されるコンデンサユニット３６０の高周波領域におけるインピーダンスが、他のコンデンサユニット３５０の高周波領域におけるインピーダンスよりも小さくなるので、コンデンサ装置３０５の高周波特性は、筐体形状を変更することなく、同一のコンデンサユニット３５０のみで構成された場合より改善される。【選択図】        図８
2005276946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に格納されたコンデンサ装置であって、
当該コンデンサ装置と前記筐体の外部との間で電気的接続を確保するために設けられた端子と、
前記筐体内部のコンデンサ格納領域に配置され、前記端子に対して並列に接続された複数のコンデンサユニットとを備え、
前記複数のコンデンサユニットは、
実質的なインピーダンスが第１の周波数において極小となる第１のコンデンサユニットと、
前記第１の周波数よりも高い第２の周波数において、実質的なインピーダンスが極小となる第２のコンデンサユニットとを含み、
前記第２のコンデンサの電極と前記端子との間を電気的に接続する経路は、前記第１のコンデンサの電極と前記端子との間を電気的に接続する経路よりも短い、コンデンサ装置。
【請求項２】
筐体内に格納されたコンデンサ装置であって、
当該コンデンサ装置と前記筐体の外部との間で電気的接続を確保するために設けられた端子と、
前記筐体内部のコンデンサ格納領域に配置され、前記端子に対して並列に接続された複数のコンデンサユニットとを備え、
前記複数のコンデンサユニットは、
実質的なインピーダンスが第１の周波数において極小となる第１のコンデンサユニットと、
前記第１の周波数よりも高い第２の周波数において、実質的なインピーダンスが極小となる第２のコンデンサユニットとを含み、
前記コンデンサ格納領域は、前記複数のコンデンサユニットにそれぞれ対応する複数の領域に分割され、
前記複数の領域は、
前記第１のコンデンサユニットが各々配置される複数の第１の領域と、
前記第２のコンデンサユニットおよび前記端子が合わせて配置される少なくとも１つの第２の領域とを含む、コンデンサ装置。
【請求項３】
各前記第１の領域は等面積であり、
前記第２の領域の面積は、各前記第１の領域の面積と等しい、請求項２記載のコンデンサ装置。
【請求項４】
前記第２のコンデンサユニットの体積は、前記第１のコンデンサユニットの体積よりも小さい、請求項１または２に記載のコンデンサ装置。
【請求項５】
前記第２のコンデンサユニットの容量は、前記第１のコンデンサユニットの容量よりも小さい、請求項１または２に記載のコンデンサ装置。
【請求項６】
前記筐体は、直方体形状を有し、
前記コンデンサ格納領域の底面は、長方形形状を有する、請求項１または２記載のコンデンサ装置。
【請求項７】
前記筐体は、直方体形状を有し、
前記コンデンサ格納領域の底面の外周は、互いに直交する２方向の直線群によって構成され、
前記コンデンサ格納領域の外側には当該コンデンサ装置の固定部材を取り付けるための取付け穴が設けられる、請求項１または２記載のコンデンサ装置。
【請求項８】
前記端子は、半導体スイッチング素子で構成された電力変換器と接続される、請求項１から７のいずれか１項に記載のコンデンサ装置。
【請求項９】
前記複数のコンデンサユニットの各々は、フィルムコンデンサで構成される、請求項１から８のいずれか１項に記載のコンデンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はコンデンサ装置に関し、より特定的には、筐体内に格納されたコンデンサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の電源装置では、直流電圧から交流成分を除去する平滑用素子としてコンデンサが一般的に用いられる。自動車等の車両に搭載する場合など、電源装置の配置制約が厳しい場合には、コンデンサ装置についても、筐体内に格納して限られたスペースに配置しやすい構造とした上で、所望の電気的特性を確保することが要求される。
【０００３】
このような筐体内に格納されるコンデンサ装置としては、共通の端子を介して外部に接続可能なように、複数の巻回型箔電極コンデンサ素子を同一構造体内に格納した構成が開示されている（たとえば、特許文献１）。
【０００４】
また、複数のコンデンサ集合体を金属製放熱板とともに外装金属ケースに収納後密閉した構成（たとえば、特許文献２）、容量の異なるコンデンサ単体を複数個互いに接合したコンデンサアレイの構成（たとえば、特許文献３）、複数のコンデンサの同一極端子同士を金属導体で接続することにより全体として高周波インピーダンスを低下できるコンデンサ集合体の構成（たとえば、特許文献４）、あるいは、小容量側キャパシタンスと大容量側キャパシタンスとを組み合わせることで広い周波数範囲に渡って良好な伝達特性を得ることができる積層チップコンデンサの構成（たとえば、特許文献５）についても開示されている。
【特許文献１】特開２００２−５０５３８号公報
【特許文献２】実開平５−７６０２８号公報
【特許文献３】特開平１−２６５５０８号公報
【特許文献４】特開２０００−２８６１５０号公報
【特許文献５】特開２０００−２４３６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電源装置に用いられるコンデンサ装置では、高周波成分を除去するために、高周波領域でのインピーダンスが小さいことが求められるが、寄生インダクタンス等の存在により、必ずしも十分な高周波特性を得られないことが多い。
【０００６】
特に、高速スイッチング動作を伴う電力用半導体スイッチング素子で構成された電力変換器に接続されたコンデンサ装置では、スイッチング周波数に対応した電圧変動（リップル電圧）のみならず、スイッチング動作に伴って発生するサージ電圧の両方を除去する必要がある。しかしながら、コンデンサ装置の高周波特性が不十分だと、より高周波のサージ電圧を十分に除去できない可能性がある。
【０００７】
さらに、限られたスペースに配置するために筐体内に格納したコンデンサ装置においては、搭載性を確保した上で高周波特性の改善を図る必要がある。
【０００８】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、配置しやすいように筐体に格納されたコンデンサ装置の高周波特性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明によるコンデンサ装置は、筐体内に格納されたコンデンサ装置であって、端子と、複数のコンデンサユニットとを備える。端子は、コンデンサ装置と筐体の外部との間で電気的接続を確保するために設けられる。複数のコンデンサユニットは、実質的なインピーダンスが第１の周波数において極小となる第１のコンデンサユニットと、第１の周波数よりも高い第２の周波数において、実質的なインピーダンスが極小となる第２のコンデンサユニットとを含み、第２のコンデンサの電極と端子との間を電気的に接続する経路は、第１のコンデンサの電極と端子との間を電気的に接続する経路よりも短い。
【００１０】
この発明の他の構成によるコンデンサ装置は、筐体内に格納されたコンデンサ装置であって、端子と、複数のコンデンサユニットとを備える。端子は、コンデンサ装置と筐体の外部との間で電気的接続を確保するために設けられる。複数のコンデンサユニットは、実質的なインピーダンスが第１の周波数において極小となる第１のコンデンサユニットと、第１の周波数よりも高い第２の周波数において、実質的なインピーダンスが極小となる第２のコンデンサユニットとを含み、コンデンサ格納領域は、複数のコンデンサユニットにそれぞれ対応する複数の領域に分割され、複数の領域は、第１のコンデンサユニットが各々配置される複数の第１の領域と、第２のコンデンサユニットおよび端子が合わせて配置される少なくとも１つの第２の領域とを含む。
【００１１】
好ましくは、複数の第１の領域の各々は等面積であり、第２の領域の面積は、各第１の領域の面積と等しい。
【００１２】
また好ましくは、第２のコンデンサユニットの体積は、第１のコンデンサユニットの体積よりも小さい。あるいは、第２のコンデンサユニットの容量は、第１のコンデンサユニットの容量よりも小さい。
【００１３】
あるいは好ましくは、筐体は、直方体形状を有し、コンデンサ格納領域の底面は、長方形形状を有する。
【００１４】
また好ましくは、筐体は、直方体形状を有し、コンデンサ格納領域の底面の外周は、互いに直交する２方向の直線群によって構成され、コンデンサ格納領域の外側には当該コンデンサ装置の固定部材を取り付けるための取付け穴が設けられる。
【００１５】
特に、端子は、半導体スイッチング素子で構成された電力変換器と接続される。あるいは、複数のコンデンサユニットの各々は、フィルムコンデンサで構成される。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によるコンデンサ装置では、並列接続された複数のコンデンサユニットの間にインピーダンス極小点の周波数の違いが存在するので、同一の周波数特性のコンデンサユニットのみを用いて構成されたコンデンサ装置と比較して、高周波領域にインピーダンス極小点がさらに存在する。さらに、端子との電気的接続経路が短いコンデンサユニットでは寄生インダクタンスを小さくすることができるので、高周波特性の良いコンデンサと端子との電気的接続経路を相対的に短く設計することによって、より高い周波数領域まで高周波特性を改善できる。
【００１７】
この発明の他の構成によるコンデンサ装置では、並列接続された複数のコンデンサユニットの間にインピーダンス極小点の周波数の違いが存在するので、同一の周波数特性のコンデンサユニットのみを用いて構成されたコンデンサ装置と比較して、高周波領域にインピーダンス極小点がさらに存在する。さらに、コンデンサ格納領域を複数のコンデンサユニットにそれぞれ対応する複数の領域に分割し、端子と同じ領域に合わせて配置されるコンデンサユニットの体積または容量値を他のコンデンサユニットよりも大きく設計することにより、端子の配置に必要なスペースの残りを利用して、筐体形状を変更することなく搭載効率を確保した上で、コンデンサ装置の高周波特性を改善することができる。
【００１８】
特に、上記複数の領域を等面積とすることにより、コンデンサユニットの種類を抑制して効率的な設計とすることができる。
【００１９】
また、この発明によるコンデンサ装置は、筐体をコンパクト配置に適した直方体形状とすることで、搭載効率を確保できる。
【００２０】
さらに、この発明によるコンデンサ装置は、コンデンサ格納領域の外側に取付け穴を設けることにより、据え付け作業性を向上させることが可能である。
【００２１】
あるいは、この発明によるコンデンサ装置が半導体スイッチング素子で構成された電力変換器と接続される構成では、高周波特性の改善によって、周波数域の異なるリップル電圧およびサージ電圧の両方を除去して直流電圧の変動を抑制できる。
【００２２】
特に、この発明によるコンデンサ装置は、耐圧に優れたフィルムコンデンサを用いて容量値を確保するために、複数個のコンデンサユニットを筐体内で並列接続する構造に適用した場合に、搭載効率を確保した上で高周波特性を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下においてこの発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２４】
図１は、この発明によるコンデンサ装置を備えた電源装置の搭載例として示されるハイブリッド自動車の構成を示す概略ブロック図である。
【００２５】
図１を参照して、この発明の実施の形態によるハイブリッド自動車１００は、バッテリ１０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）２０と、動力出力装置３０と、ディファレンシャルギア（ＤＧ：Differential Gear）４０と、前輪５０Ｌ，５０Ｒと、後輪６０Ｌ，６０
Ｒと、フロントシート７０Ｌ，７０Ｒと、リアシート８０とを備える。
【００２６】
バッテリ１０は、リアシート８０の後方部に配置される。そして、バッテリ１０は、ＰＣＵ２０に電気的に接続される。ＰＣＵ２０は、たとえば、フロントシート７０Ｌ，７０Ｒの下部領域、すなわちフロア下領域を利用して配置される。動力出力装置３０は、ダッシュボード９０よりも前側のエンジンルームに配置される。ＰＣＵ２０は、動力出力装置３０と電気的に接続される。動力出力装置３０は、ＤＧ４０と連結される。
【００２７】
直流電源であるバッテリ１０は、たとえば、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池から成り、直流電圧をＰＣＵ２０へ供給するとともに、ＰＣＵ２０からの直流電圧によって充電される。
【００２８】
ＰＣＵ２０は、バッテリ１０からの直流電圧を昇圧し、その昇圧した直流電圧を交流電圧に変換して動力出力装置３０に含まれるモータジェネレータを駆動制御する。また、ＰＣＵ２０は、動力出力装置３０に含まれるモータジェネレータが発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１０を充電する。
【００２９】
動力出力装置３０は、エンジンおよび／またはモータジェネレータによる動力をＤＧ４０を介して前輪５０Ｌ，５０Ｒに伝達して前輪５０Ｌ，５０Ｒを駆動する。また、動力出力装置３０は、前輪５０Ｌ，５０Ｒの回転力によって発電し、その発電した電力をＰＣＵ２０へ供給する。
【００３０】
ＤＧ４０は、動力出力装置３０からの動力を前輪５０Ｌ，５０Ｒに伝達するとともに、前輪５０Ｌ，５０Ｒの回転力を動力出力装置３０へ伝達する。
【００３１】
図２は、図１に示されたＰＣＵ２０の主要部を示す電気回路図である。
【００３２】
図２を参照して、ＰＣＵ２０は、昇圧チョッパであるコンバータ２１０と、平滑コンデンサ２４０と、インバータ２５０とを含む。コンバータ２１０は、リアクトル２２０および昇圧パワーモジュール２３０を有する。
【００３３】
昇圧パワーモジュール２３０は、電力用半導体スイッチング素子（以下、単に「スイッチング素子」とも称する）Ｑ１，Ｑ２とダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。この実施の形態において、電力用半導体スイッチング素子としては、代表的にはＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）が適用される。
【００３４】
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、電源ライン２０３とアースライン２０２との間に直列に接続される。各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すように逆並列ダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ接続されている。リアクトル２２０は、一方端が電源ライン２０１に接続され、他方端がスイッチング素子Ｑ１およびＱ２の接続点に接続される。平滑コンデンサ２４０は、電源ライン２０３とアースライン２０２との間に接続される。
【００３５】
インバータ２５０は、Ｕ相アーム２５３、Ｖ相アーム２５４およびＷ相アーム２５５からなる。Ｕ相アーム２５３、Ｖ相アーム２５４およびＷ相アーム２５５は、電源ライン２０３とアースライン２０２との間に並列に接続される。Ｕ相アーム２５３は、直列に接続されたスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４からなり、Ｖ相アーム２５４は、直列に接続されたスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６からなり、Ｗ相アーム２５５は、直列に接続されたスイッチング素子Ｑ７，Ｑ８からなる。また、各スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ８には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流す逆並列ダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。
【００３６】
各相アームの中間点は、モータジェネレータＭ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭ１は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成される。Ｕ相コイルの他端はＵ相アーム２５３に、Ｖ相コイルの他端がＶ相アーム２５４の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＷ相アーム２５５にそれぞれ接続されている。
【００３７】
すなわち、コンバータ２１０およびインバータ２５０は、半導体スイッチング素子によって構成される「電力変換器」に相当する。
【００３８】
コンバータ２１０は、電源ライン２０１とアースライン２０２との間にバッテリ１０から供給された直流電圧を受け、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がスイッチング制御されることにより直流電圧を昇圧して電源ライン２０３へ出力する。
【００３９】
平滑コンデンサ２４０は、電源ライン２０３の直流電圧を平滑化してインバータ２５０へ供給する。インバータ２５０は、電源ライン２０３の直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭ１を駆動する。
【００４０】
また、インバータ２５０は、モータジェネレータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換して平滑コンデンサ２４０に供給する。平滑コンデンサ２４０は、モータジェネレータＭ１からの直流電圧を平滑化してコンバータ２１０へ供給する。コンバータ２１０は、平滑コンデンサ２４０からの直流電圧を降圧してバッテリ１０等へ供給する。
【００４１】
このように、ＰＣＵ２０は、バッテリ１０からの直流電圧を昇圧してモータジェネレータＭ１を駆動するとともに、モータジェネレータＭ１が発電した電力をバッテリ１０等へ供給する。
【００４２】
電源装置に相当するＰＣＵ２０がフロア下の限られたスペースに配置されるため、ＰＣＵ２０に搭載される平滑コンデンサ２４０についても、コンパクトな外形とすることが求められる。したがって、以下に説明するこの実施の形態によるコンデンサ装置を、ハイブリッド自動車１００のＰＣＵ２０を構成する平滑コンデンサ２４０へ適用することが可能である。
【００４３】
まず、図３および図４を用いて、コンデンサの実際の周波数特性について説明する。
【００４４】
図３を参照して、コンデンサは、理想的には容量成分のみで構成されるが、実際にはリード線や電極等による寄生インダクタンス成分が存在する。このため、コンデンサ装置の等価回路３００は、本来の容量成分３１０および寄生インダクタンス３１５が直列接続されたＬＣ回路で示される。
【００４５】
この結果、図４に示すように、コンデンサのインピーダンス特性は、実質的には、インピーダンスが極小となる周波数、すなわちインピーダンス極小点を有するようになる。このため、当該インピーダンス極小点よりも高い周波数領域では周波数の上昇に応じてインピーダンスも増大するので、高周波特性が悪化する。
【００４６】
コンデンサのインピーダンス特性は、その容量値に応じて変化する。図４には、容量値Ｃ０〜Ｃ３（Ｃ０＞Ｃ１＞Ｃ２＞Ｃ３）にそれぞれ対応するインピーダンス特性線３１１〜３１４が例示される。
【００４７】
インピーダンス極小点に対応する周波数ｆ０〜ｆ３は、容量値Ｃ０〜Ｃ３と寄生リアクタンス値との積に依存した共振周波数に相当する。たとえば、容量値Ｃ０のコンデンサの寄生インダクタンス値をＬとすると、対応の共振周波数ｆ０は、下記（１）式で示される。
【００４８】
２π・ｆ０＝１／√（Ｌ・Ｃ０）      …（１）
一般的には、容量値が大きくなるのに伴ってコンデンサの体積も増加するため、それに応じて寄生インダクタンスも大きくなることから、特性線３１１〜３１４に示されるように、容量値が小さいコンデンサほど、共振周波数も高くなり高周波特性に優れている。
【００４９】
図５は、この発明によるコンデンサ装置の比較例として示されるコンデンサ装置の構成を示す概念図である。
【００５０】
図５を参照して、比較例として示されるコンデンサ装置３０１は、互いに並列接続された複数のコンデンサユニット３３０から構成される。複数のコンデンサユニット３３０は同一スペック、すなわち、等容量値かつ等寸法（体積・形状）であり、筐体３２０内のコンデンサ格納領域３２５を均等分割するように配置される。
【００５１】
並列接続されたこれらのコンデンサユニット３３０に対しては、外部端子３４１、３４２によって、筐体３２０の外部との間で電気的接続を確保することが可能である。
【００５２】
特に、ハイブリッド自動車に適用されるコンデンサ装置には、耐圧に優れたフィルムコンデンサを使用する場合がある。この場合に、フィルムコンデンサを用いて大容量を確保するためには、コンデンサ装置の小型化との関係から、図５に示すように複数のコンデンサユニットを並列接続する構造が効率的である。
【００５３】
比較例として示されるコンデンサ装置３０１は、同一スペックのコンデンサユニット３３０を複数個並列接続して構成されるため、そのインピーダンス特性は、図６に示すように、単一のインピーダンス極小点（周波数ｆａ）を有する。このため、高周波領域ではインダクタンス成分の影響が大きくなり、サージ電圧等の高周波電圧を十分に除去することができない。
【００５４】
次に、この発明の実施の形態に従うコンデンサ装置の構造について詳細に説明する。
【００５５】
図７は、この発明によるコンデンサ装置の外形を説明する図である。図７（ａ）は、この発明によるコンデンサ装置３０５を上面から見た図であり、図７（ｂ）は、コンデンサ装置３０５を図７（ａ）のＸ方向から見た図であり、図７（ｃ）は、コンデンサ装置３０５を図７（ａ）のＹ方向から見た図である。
【００５６】
図７（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照して、この発明によるコンデンサ装置３０５では、筐体３２０は直方体形状で設けられ、筐体３２０内部のコンデンサ格納領域３２５の底面は、長方形形状を有する。さらに、コンデンサ格納領域３２５は、複数の領域に分割され、これら複数の領域は、コンデンサユニットが配置される一方で外部端子３４１，３４２は配置されない「第１の領域」に相当する領域３２６と、外部端子３４１，３４２およびコンデンサユニットが合わせて配置される「第２の領域」に相当する領域３２８とに分類される。
【００５７】
図８は、この発明によるコンデンサ装置３０５の構成を説明する図である。
【００５８】
図８を参照して、この発明によるコンデンサ装置３０５では、図７に示した領域３２６のそれぞれに、「第１のコンデンサユニット」に相当するコンデンサユニット３５０が配置され、領域３２８には、外部端子３４１，３４２および「第２のコンデンサユニット」に相当するコンデンサユニット３６０が配置される。
【００５９】
このような配置とすることで、コンデンサユニット３６０の電極と外部端子３４１，３４２との間を電気的に接続する経路３６１は、コンデンサユニット３５０の電極と外部端子３４１，３４２との間を電気的に接続する経路３５１よりも自然に短くできる。
【００６０】
図７（ａ）で説明したように、領域３２８には外部端子３４１，３４２が合わせて配置されるため、コンデンサユニット３６０の配置スペースは小さくなる。このため、コンデンサユニット３６０の体積および容量は、領域３２６に配置されるコンデンサユニット３５０よりも小さくなる。一方、領域３２６がそれぞれ等面積であれば、各コンデンサユニット３５０を同一スペックとすることにより、必要なコンデンサユニットの種類を少なくして効率的な設計とすることができる。
【００６１】
図９は、この発明によるコンデンサ装置の電気的な等価回路図である。
【００６２】
図９を参照して、この発明によるコンデンサ装置３０５は、外部端子３４１および３４２の間に並列接続されたコンデンサユニット３５０および３６０から構成される。図９では、コンデンサユニット３５０の容量値をＣ０、寄生インダクタンス値をＬ０とし、コンデンサユニット３６０の容量値をＣ２（Ｃ２＜Ｃ０）、寄生インダクタンス値をＬ２（Ｌ２＜Ｌ０）としている。図９に示した電気回路より、コンデンサ装置３０１のインピーダンス特性は、図１０に示すようになる。
【００６３】
図１０を参照して、コンデンサユニット３５０が、比較例として示したコンデンサ装置３０１を構成するコンデンサユニット３３０と同様のインピーダンス特性を有するものとすると、コンデンサユニット３３０は、Ｃ０およびＬ０に対応する共振周波数ｆａでインピーダンス極小点を有する。
【００６４】
コンデンサユニット３６０の共振周波数ｆｂは、Ｃ２およびＬ２がＣ０およびＬ０よりもそれぞれ小さいことから、共振周波数ｆａよりも高い。したがって、コンデンサ装置３０５は、比較例として示したコンデンサ装置３０１と同様のインピーダンス極小点（周波数ｆａ）に加えて、コンデンサユニット３６０（Ｃ２，Ｌ２）の共振周波数ｆｂに対応する高周波領域において、インピーダンス極小点をさらに有する。
【００６５】
特に、コンデンサユニットは、外部端子３４１，３４２の近くに配置する程、外部端子と当該コンデンサとの間の接続距離が短くなるので、寄生インダクタンス値を抑制して高周波領域でのインピーダンスを下げやすい。したがって、コンデンサ装置３０５のように、インピーダンス極小点の周波数が相対的に高いコンデンサユニット３６０の電極と外部端子３４１，３４２との間を電気的に接続する経路３６１が、他のコンデンサユニットでの当該経路よりも相対的に短くなる構成とすることによって、コンデンサ装置３０５全体での高周波領域のインピーダンス低減効果、すなわち高周波特性の改善効果が大きくなる。
【００６６】
したがって、この発明によるコンデンサ装置３０１は、高周波特性を改善してサージ電圧等の高周波電圧をより確実に除去できる。また、コンデンサユニット３５０，３６０の選定によって、所望のインピーダンス特性を実現できる。たとえば、周波数ｆａを図２に示した昇圧型コンバータ２１０やインバータ２５０のスイッチング周波数と対応させれば、電源ライン２０３上の交流電圧変動（リップル電圧）を除去できる。さらに、高周波領域の周波数ｆｂをスイッチング周波数を考慮してサージ電圧の周波数と対応させれば、周波数域の異なるリップル電圧およびサージ電圧の両方を除去して、電源ライン２０３上の直流電圧の変動を抑制できる。
【００６７】
さらに、このような高周波特性を改善するためのコンデンサユニット３６０は、外部端子３４１，３４２が設けられるスペースの残りを利用して、筐体３２０の外形を変更することなく効率的に配置することができる。すなわち、高周波特性を改善するためのコンデンサユニットを配置するために、コンパクト配置に適した筐体３２０の直方体形状を変更する必要がなく、搭載効率を確保できる。
【００６８】
図１１は、この発明によるコンデンサ装置の他の構造例を示す図である。
【００６９】
図１１（ａ）は、この発明による他の構造例のコンデンサ装置３０５♯を上面から見た図であり、図１１（ｂ）は、コンデンサ装置３０５♯を図１１（ａ）のＸ方向から見た図であり、図１１（ｃ）は、コンデンサ装置３０５♯を図１１（ａ）のＹ方向から見た図である。
【００７０】
図１１（ａ）を参照して、コンデンサ装置３０５♯では、筐体３２０の四隅に固定用の取付け穴３４５が設けられる。コンデンサ格納領域３２５♯は、当該取付け穴３４５を避けるように、互いに直交する２方向の直線群によってその外周が構成されるような形状を有する。コンデンサ格納領域３２５♯は、コンデンサユニットを配置するための「第１の領域」に相当する複数の領域３２６♯，３２９♯と、コンデンサユニットおよび外部端子３４１，３４２を合わせて配置するための「第２の領域」に相当する領域３２８♯とに分割される。
【００７１】
図１１（ｂ），（ｃ）に示されるように、取付け穴３４５に対応する領域では、固定部材（図示せず）を配置するために筐体３２０の側面部が空洞とされている。
【００７２】
図１２を参照して、図１１に示した領域３２６♯にそれぞれ対応して同一スペックのコンデンサユニット３５０♯が配置され、領域３２８♯には、外部端子３４１，３４２と共に、コンデンサユニット３６０♯が配置される。
【００７３】
コンデンサ装置３０５♯においても同様に、インピーダンス極小点の周波数が相対的に高いコンデンサユニット３６０♯の電極と外部端子３４１，３４２との間を電気的に接続する経路３６１♯は、他のコンデンサユニット３５０の電極と外部端子３４１，３４２との間を電気的に接続する経路３５１♯よりも自然に短くできる。このため、コンデンサ装置３０５♯全体での高すなわち高周波特性の改善効果が大きくなる。
【００７４】
なお、取付け穴３４５間の領域３２９♯には、コンデンサユニット３５５♯がさらに配置される。領域３２９♯については、領域３２６♯と同体積（底面積）として、領域３２６♯と同様のコンデンサユニット３５０♯を配置してもよい。
【００７５】
このような構成とすることにより、図１３に示されるようにコンデンサ装置３０５♯のインピーダンス特性についても、コンデンサ装置３０５と同様に、コンデンサユニット３５０♯に対応するインピーダンス極小点（共振周波数ｆｃ）のみならず、コンデンサユニット３６０♯に対応するインピーダンス極小点（共振周波数ｆｄ）が存在するようになる。
【００７６】
これにより、コンデンサ装置３０５と同様に高周波特性を改善して、周波数域の異なるリップル電圧およびサージ電圧の両方を除去して、電源ライン２０３上の直流電圧の変動を抑制できる。
【００７７】
さらに、コンデンサ装置３０５♯では、筐体３２０の四隅に取付け穴３４５を設けることによりその据え付け作業性を向上させるとともに、筐体３２０の外形を直方体形状に維持できるので、搭載効率を確保することが可能である。
【００７８】
以上の実施の形態においては、ハイブリッド自動車の電源装置（ＰＣＵ）において、インバータ入力電圧の平滑コンデンサにこの発明によるコンデンサ装置を適用する構成例について説明した。しかしながら、この発明の適用はこのような場合に限定されるものではなく、各種の電源装置に搭載されるコンデンサ装置について、その搭載効率を確保したままで、高周波特性を改善する目的に広く適用することができる。
【００７９】
特に、耐圧に優れたフィルムコンデンサを用いて容量値を確保するために、複数個のコンデンサユニットを筐体内で並列接続する構造において、この発明によるコンデンサ装置の適用が好適である。
【００８０】
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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許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。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】この発明によるコンデンサ装置を備えた電源装置の搭載例として示されるハイブリッド自動車の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に示された電源装置（ＰＣＵ）の主要部を示す電気回路図である。
【図３】コンデンサ装置の一般的な等価回路図である。
【図４】図３に示された等価回路のインピーダンス特性を示す図である。
【図５】筐体内に格納されたコンデンサ装置の比較例を示す概念図である。
【図６】図５に示されたコンデンサ装置のインピーダンス特性を示す図である。
【図７】この発明によるコンデンサ装置の外形を説明する図である。
【図８】この発明によるコンデンサ装置の構成を説明する図である。
【図９】この発明によるコンデンサ装置の電気的な等価回路図である。
【図１０】この発明によるコンデンサ装置のインピーダンス特性を示す図である。
【図１１】この発明による他の構造例のコンデンサ装置の外形を説明する図である。
【図１２】図１１に示したコンデンサ装置の構成を説明する図である。
【図１３】図１１に示したコンデンサ装置のインピーダンス特性を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０  バッテリ、２０  ＰＣＵ（電源装置）、１００  ハイブリッド自動車、２０１，２０３  電源ライン、２０２  アースライン、２４０  平滑コンデンサ、２５０  インバータ、３０１，３０５，３０５♯  コンデンサ装置、３１５  インダクタンス成分（寄生インダクタンス）、３００  等価回路（コンデンサ装置）、３１１〜３１４  インピーダンス特性線、３２０  筐体、３２５  コンデンサ格納領域、３２６，３２６♯，３２８，３２８♯，３２９♯  領域、３３０，３５０，３６０，３５０♯，３５５♯，３６０♯  コンデンサユニット、３４１，３４２  外部端子、３４５  取付け穴、ｆａ，ｆｂ，ｆｃ，ｆｄ  周波数（インピーダンス極小点）、Ｍ１  モータジェネレータ、Ｑ１〜Ｑ８  半導体スイッチング素子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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