(57)【要約】【課題】簡易な構成で、コンデンサを効率的に冷却することができる電力変換装置を提供すること。【解決手段】電力変換装置１は、半導体モジュール２とコンデンサ３と冷却器１０とを有する。半導体モジュール２は、複数の半導体素子２１と半導体素子２１に接続された対をなすパワー端子２２とを有する。コンデンサ３は、対をなす端面電極３１を備えたコンデンサ素子３１０を有する。対をなすパワー端子２２は、複数の半導体素子２１のうちの一部の半導体素子２１における冷却器１０側の電極に接続された冷却器側端子２３と、複数の半導体素子２１のうちの他の一部の半導体素子２１における冷却器１０と反対側の電極に接続された反冷却器側端子２４とが対をなしている。対をなす端面電極３１は、底壁部３２１側に配された底壁側電極３１１と、開放部３２３側に配された開放側電極３１２とが対をなしている。開放側電極３１２は、冷却器側端子２３に接続している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体素子（２１）と、該半導体素子に接続された対をなすパワー端子（２２）と、を有する半導体モジュール（２）と、
互いに反対側の端面に設けられた対をなす端面電極（３１）を備えたコンデンサ素子（３１０）と、該コンデンサ素子を内部に収容するコンデンサケース（３２）と、該コンデンサケースの内部に充填され、上記コンデンサ素子を封止する充填樹脂（３３）と、を有するコンデンサ（３）と、
上記半導体モジュールを冷却する冷却器（１０）と、を有し、
上記対をなすパワー端子は、上記複数の半導体素子のうちの一部の半導体素子における上記冷却器側の電極に接続された冷却器側端子（２３）と、上記複数の半導体素子のうちの他の一部の半導体素子における上記冷却器と反対側の電極に接続された反冷却器側端子（２４）とが対をなしており、
上記コンデンサケースは、底壁部（３２１）と、該底壁部から立設した側壁部（３２２）と、を有すると共に、上記底壁部と反対側に開放された開放部（３２３）を有し、
上記対をなす端面電極は、上記底壁部側に配された底壁側電極（３１１）と、上記開放部側に配された開放側電極（３１２）とが対をなしており、
該開放側電極は、上記冷却器側端子に接続している、電力変換装置（１）。
【請求項２】
上記コンデンサケースは、上記コンデンサを冷却するコンデンサ冷却部（１０１）に接触している、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
上記コンデンサケースは、上記底壁部において、上記コンデンサ冷却部に接触している、請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
上記コンデンサに蓄積された電荷を放電する放電抵抗（７）をさらに有し、該放電抵抗は、上記冷却器側端子に接続されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
上記半導体モジュールは、上記パワー端子として、正極端子（２２ｐ）と負極端子（２２ｎ）とを有し、上記半導体素子として、上記正極端子に接続された正側半導体素子（２１ｐ）と、上記負極端子に接続された負側半導体素子（２１ｎ）とを有し、上記正極端子が上記冷却器側端子であり、上記負極端子が上記反冷却器側端子である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
上記半導体モジュールは、絶縁層（２６）を介して上記冷却器の上面に配された第一導体層（２７）と第二導体層（２８）とを有し、上記第一導体層の上面に、上記正側半導体素子が配され、上記第二導体層の上面に、上記負側半導体素子が配されており、上記正極端子が、上記第一導体層に接続され、上記負極端子が、上記負側半導体素子の上面の電極に接続されている、請求項５に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体モジュール、該半導体モジュールを冷却する冷却器、及びコンデンサを有する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、コンデンサ素子と、コンデンサ素子の両端面に形成された一対の端面電極と、該端面電極に接続されたバスバとを有するコンデンサが開示されている。そして、上記コンデンサは、コンデンサを冷却するため、内部に冷媒流路を有する冷却パイプを、直接、端面電極にはんだ付けしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３０１４５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、特許文献１に記載の電力変換装置は、冷却パイプを端面電極まで引き回し、はんだ付けする必要がある。そのため、特許文献１に記載のコンデンサにおいては、コンデンサの冷却構造が複雑になりやすい。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、コンデンサを効率的に冷却することができる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】
本発明の一態様は、複数の半導体素子（２１）と、該半導体素子に接続された対をなすパワー端子（２２）と、を有する半導体モジュール（２）と、
互いに反対側の端面に設けられた対をなす端面電極（３１）を備えたコンデンサ素子（３１０）と、該コンデンサ素子を内部に収容するコンデンサケース（３２）と、該コンデンサケースの内部に充填され、上記コンデンサ素子を封止する充填樹脂（３３）と、を有するコンデンサ（３）と、
上記半導体モジュールを冷却する冷却器（１０）と、を有し、
上記対をなすパワー端子は、上記複数の半導体素子のうちの一部の半導体素子における上記冷却器側の電極に接続された冷却器側端子（２３）と、上記複数の半導体素子のうちの他の一部の半導体素子における上記冷却器と反対側の電極に接続された反冷却器側端子（２４）とが対をなしており、
上記コンデンサケースは、底壁部（３２１）と、該底壁部から立設した側壁部（３２２）と、を有すると共に、上記底壁部と反対側に開放された開放部（３２３）を有し、
上記対をなす端面電極は、上記底壁部側に配された底壁側電極（３１１）と、上記開放部側に配された開放側電極（３１２）とが対をなしており、
該開放側電極は、上記冷却器側端子に接続している、電力変換装置（１）にある。
【発明の効果】
【０００７】
上記電力変換装置において、開放側電極は、冷却器側端子と電気的に接続している。これにより、対をなす端面電極のうち、開放側電極は、冷却器側端子を介して冷却器に効率的に放熱される。さらに、対をなす端面電極のうち、底壁側電極は、底壁部側に配されているため、コンデンサケースに効率的に放熱される。このように、上記電力変換装置は、コンデンサ素子の熱を、その両面から効率的に放熱することができる。
【０００８】
また、上記電力変換装置においては、コンデンサを冷却するために、特に複雑な構造を採用する必要もない。
【０００９】
以上のごとく、上記態様によれば、簡易な構成で、コンデンサを効率的に冷却することができる電力変換装置を提供することができる。
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】
【００１０】
【図１】実施形態１における、電力変換装置の平面図。
【図２】図１の、II−II線矢視断面図。
【図３】図１の、III−III線矢視断面図。
【図４】実施形態１における、電力変換装置の回路図。
【図５】実施形態２における、電力変換装置の平面図。
【図６】図５の、VI−VI線矢視断面図。
【図７】実施形態２における、電力変換装置の回路図。
【図８】実験例における、試料１の平面図。
【図９】実験例における、コンデンサ素子の正面図。
【図１０】実験例における、コンデンサ素子の測定点別の温度を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態１）
電力変換装置に係る実施形態について、図１〜図４を用いて説明する。
本実施形態の電力変換装置１は、図１〜図３に示すごとく、半導体モジュール２とコンデンサ３と冷却器１０とを有する。半導体モジュール２は、複数の半導体素子２１と、半導体素子２１に接続された対をなすパワー端子２２と、を有する。図２、図３に示すごとく、コンデンサ３は、互いに反対側の端面に設けられた対をなす端面電極３１を備えたコンデンサ素子３１０と、コンデンサ素子３１０を内部に収容するコンデンサケース３２と、コンデンサケース３２の内部に充填され、コンデンサ素子３１０を封止する充填樹脂３３と、を有する。冷却器１０は、半導体モジュール２を冷却する。
【００１２】
図１〜図３に示すごとく、対をなすパワー端子２２は、複数の半導体素子２１のうちの一部の半導体素子２１における冷却器１０側の電極に接続された冷却器側端子２３と、複数の半導体素子２１のうちの他の一部の半導体素子２１における冷却器１０と反対側の電極に接続された反冷却器側端子２４とが対をなしている。コンデンサケース３２は、底壁部３２１と、底壁部３２１から立設した側壁部３２２と、を有すると共に、底壁部３２１と反対側に開放された開放部３２３を有する。図２、図３に示すごとく、対をなす端面電極３１は、底壁部３２１側に配された底壁側電極３１１と、開放部３２３側に配された開放側電極３１２とが対をなしている。そして、図２に示すごとく、開放側電極３１２は、冷却器側端子２３に接続している。便宜上、以下において、コンデンサケース３２における開放方向をＺ方向という。また、便宜上、Ｚ方向における、コンデンサケース３２の開放側を上側、その反対側を下側という。
【００１３】
本実施形態の電力変換装置１は、直流電力を三相交流電力に変換するインバータ装置である。図４に示すごとく、電力変換装置１は、直流電源１１と交流負荷１２との間において電力変換を行うよう構成されている。また、図１、図４に示すごとく、本実施形態の電力変換装置１は、正極側スイッチング素子と負極側スイッチング素子とを内蔵した、いわゆる２ｉｎ１型の半導体モジュール２を３つ有する。３つの半導体モジュール２は、交流負荷１２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相にそれぞれ接続される。また、本実施形態において、コンデンサ３は、電力変換装置１に入力される直流電圧を平滑化する、いわゆる平滑コンデンサである。
【００１４】
コンデンサ素子３１０は、金属化フィルムを巻回して構成されたフィルムコンデンサ素子である。図２、図３に示すごとく、コンデンサ素子３１０の巻回軸方向の両面に、対をなす端面電極３１が形成されている。コンデンサ素子３１０は、巻回軸方向をＺ方向に一致させると共に、底壁側電極３１１をコンデンサケース３２の底壁部３２１に対向させて、コンデンサケース３２内に収容されている。なお、本実施形態においては、３つのコンデンサ素子３１０がコンデンサケース３２内に収容されている。図１においては、コンデンサ素子３１０の外形を、破線にて表している。
【００１５】
コンデンサケース３２は、金属製である。底壁部３２１は、矩形板状を呈している。側壁部３２２は、底壁部３２１の端縁から上側に向って延設されている。そして、コンデンサケース３２は、底壁部３２１の上側端部に開放部３２３が形成されている。
【００１６】
図２、図３に示すごとく、コンデンサ素子３１０の開放側電極３１２には正極バスバ４ｐが接続されており、底壁側電極３１１には負極バスバ４ｎが接続されている。正極バスバ４ｐ及び負極バスバ４ｎは、端面電極３１に溶接により接続された被溶接部４１と、直流電源１１側に接続される電源側接続部４２と、半導体モジュール２に接続されるモジュール側接続部４３と、を有する。電源側接続部４２及びモジュール側接続部４３は、被溶接部４１から互いに異なる側へ延設されている。また、図１に示すごとく、各モジュール側接続部４３は、被溶接部４１から、Ｕ相の半導体モジュール２に接続されるＵ相接続部４３ｕと、Ｖ相の半導体モジュール２に接続されるＶ相接続部４３ｖと、Ｗ相の半導体モジュール２に接続されるＷ相接続部４３ｗと、に分岐している。そして、図２、図３に示すごとく、正極バスバ４ｐ及び負極バスバ４ｎは、電源側接続部４２の少なくとも一部及びモジュール側接続部４３の少なくとも一部が、側壁部３２２に設けられた貫通孔３２０を通って、コンデンサケース３２外に突出している。
【００１７】
コンデンサケース３２内におけるコンデンサ素子３１０等の収容部品の周りの空間には、エポキシ樹脂等からなる充填樹脂３３が充填されている。
【００１８】
コンデンサ３は、底壁側電極３１１からコンデンサケース３２までの熱抵抗の方が、開放側電極３１２からコンデンサケース３２までの熱抵抗よりも小さい。すなわち、底壁側電極３１１は、底壁部３２１に対向配置されているため、コンデンサケース３２までの熱抵抗が比較的小さくなる。一方、開放側電極３１２は、コンデンサケース３２の上端が開放されていることから、開放側電極３１２からコンデンサケース３２までの伝熱経路において充填樹脂３３を通る距離が比較的長くなる。それゆえ、開放側電極３１２は、コンデンサケース３２までの熱抵抗が比較的高くなる。つまり、底壁側電極３１１の方が、開放側電極３１２よりも、コンデンサケース３２に対して放熱されやすい。
【００１９】
コンデンサケース３２は、コンデンサ３を冷却するコンデンサ冷却部１０１に接触している。コンデンサケース３２は、底壁部３２１において、コンデンサ冷却部１０１に接触している。なお、ここでいう「接触」は、例えば２つの部材が直接接触している場合を含むことはもちろんのこと、例えば２つの部材が絶縁材等の別部材を介して熱的に接触している場合も含む。本実施形態において、コンデンサ３は、冷却器１０の上面に配されている。すなわち、コンデンサ冷却部１０１は、冷却器１０の一部によって構成されている。冷却器１０は、例えば、内部に冷媒流路を設け、冷媒流路内に冷媒を流通可能に構成することができる。
【００２０】
図１に示すごとく、冷却器１０の上面には、３つの半導体モジュール２も配されている。なお、３つの半導体モジュール２は、いずれも同様の構造を有している。以下において、半導体モジュール２を説明するときは、特に断らない限り１つの半導体モジュール２について説明する。
【００２１】
半導体モジュール２は、パワー端子２２として、正極端子２２ｐと負極端子２２ｎとを有する。また、半導体モジュール２は、半導体素子２１として、正極端子２２ｐに接続された正側半導体素子２１ｐと、負極端子２２ｎに接続された負側半導体素子２１ｎとを有する。そして、後述するが、正極端子２２ｐが冷却器側端子２３であり、負極端子２２ｎが反冷却器側端子２４である。
【００２２】
図１〜図３に示すごとく、半導体モジュール２の構成部品は、モールド樹脂２０によってモールドされている。なお、図１〜図４においては、モールド樹脂２０の外形を二点鎖線にて表している。図２、図３に示すごとく、半導体モジュール２は、金属製のベースプレート２５を有する。ベースプレート２５の下面は、モールド樹脂２０から露出しており、冷却器１０の上面に熱的に接触している。そして、ベースプレート２５の上面に電気的絶縁性を有する絶縁層２６が配されている。
【００２３】
図１に示すごとく、半導体モジュール２は、絶縁層２６を介して冷却器１０の上面に配された第一導体層２７と第二導体層２８とを有する。第一導体層２７及び第二導体層２８は、例えば、絶縁層２６の上面にパターン形成することにより構成することができる。
【００２４】
第一導体層２７の上面に、正側半導体素子２１ｐが配され、第二導体層２８の上面に、負側半導体素子２１ｎが配されている。本実施形態において、正側半導体素子２１ｐ及び負側半導体素子２１ｎとしてＩＧＢＴが配されている。なお、ＩＧＢＴは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタの略称である。図２、図３に示すごとく、正側半導体素子２１ｐ及び負側半導体素子２１ｎは、それぞれの下面にコレクタｃを有しており、それぞれの上面にエミッタｅを有している。
【００２５】
正極端子２２ｐが、第一導体層２７に接続され、負極端子２２ｎが、負側半導体素子２１ｎの上面の電極に接続されている。そして、図２に示すごとく、正側半導体素子２１ｐの冷却器１０側の電極であるコレクタｃが、第一導体層２７を介して正極端子２２ｐに接続されており、図３に示すごとく、負側半導体素子２１ｎの冷却器１０と反対側の電極であるエミッタｅが、負極端子２２ｎに接続されている。つまり、冷却器側端子２３は正極端子２２ｐとなり、反冷却器側端子２４は負極端子２２ｎとなる。なお、第一導体層２７と正極端子２２ｐと、及び、負側半導体素子２１ｎのエミッタｅと負極端子２２ｎとは、ボンディングされたボンディングワイヤ５によって接続されている。
【００２６】
図２に示すごとく、正極端子２２ｐから冷却器１０までの伝熱経路のうち、熱抵抗が最小となる最小伝熱経路は、ボンディングワイヤ５、第一導体層２７、絶縁層２６、ベースプレート２５を辿る経路となる。これに対して、図３に示すごとく、負極端子２２ｎから冷却器１０までの伝熱経路のうち、熱抵抗が最小となる最小伝熱経路は、ボンディングワイヤ５、負側半導体素子２１ｎ、第二導体層２８、絶縁層２６、ベースプレート２５を辿る経路となる。つまり、負極端子２２ｎから冷却器１０までの最小伝熱経路は、その経路内に半導体素子２１を含む分、経路内に半導体素子２１を含まない正極端子２２ｐから冷却器１０までの最小伝熱経路よりも熱抵抗が大きくなりやすい。換言すると、冷却器側端子２３である正極端子２２ｐの方が、反冷却器側端子２４である負極端子２２ｎよりも、冷却器１０に放熱されやすい。
【００２７】
そして、図１、図２に示すごとく、正極端子２２ｐに正極バスバ４ｐが接続されており、図１、図３に示すごとく、負極端子２２ｎに負極バスバ４ｎが接続されている。これにより、コンデンサ３の開放側電極３１２が、正極バスバ４ｐを介して正極端子２２ｐに接続され、底壁側電極３１１が、負極バスバ４ｎを介して負極端子２２ｎに接続されている。正極端子２２ｐと正極バスバ４ｐとの接続、及び、負極端子２２ｎと負極バスバ４ｎとの接続は、例えばボルト締結により行うことができる。
【００２８】
また、第一導体層２７及び第二導体層２８のそれぞれの上面には、ＩＧＢＴに逆並列接続されたＦＷＤ６が配されている。ＦＷＤ６は、フライホイールダイオードの略称である。また、図２に示すごとく、正側半導体素子２１ｐのエミッタｅは、第二導体層２８に、ボンディングワイヤ５により接続されている。また、第二導体層２８は、交流負荷１２に接続される出力端子２９に、ボンディングワイヤ５により接続されている。
【００２９】
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
電力変換装置１において、開放側電極３１２は、冷却器側端子２３と電気的に接続している。これにより、対をなす端面電極３１のうち、開放側電極３１２は、冷却器側端子２３を介して冷却器１０に効率的に放熱される。さらに、対をなす端面電極３１のうち、底壁側電極３１１は、底壁部３２１側に配されているため、コンデンサケース３２に効率的に放熱される。このように、電力変換装置１は、コンデンサ素子３１０の熱を、その両面から効率的に放熱することができる。
【００３０】
また、電力変換装置１においては、コンデンサ３を冷却するために、特に複雑な構造を採用する必要もない。
【００３１】
また、コンデンサケース３２は、コンデンサ３を冷却するコンデンサ冷却部１０１に接触している。それゆえ、コンデンサ素子３１０からコンデンサケース３２へ放熱された熱を、コンデンサ冷却部１０１に放熱することができる。そのため、一層効率的に、コンデンサ３の熱を放熱することができる。
【００３２】
また、コンデンサケース３２は、底壁部３２１において、コンデンサ冷却部１０１に接触している。それゆえ、底壁側電極３１１からコンデンサ冷却部１０１までの伝熱距離を短くすることができる。それゆえ、コンデンサ素子３１０の底壁側電極３１１側からの放熱を一層効果的にすることができる。
【００３３】
また、正極端子２２ｐが冷却器側端子２３であり、負極端子２２ｎが反冷却器側端子２４である。それゆえ、冷却器側端子２３を一層冷却しやすい。
すなわち、半導体素子２１のエミッタｅ側からは、ベース電極も突出している。それゆえ、半導体モジュール２における半導体素子２１のエミッタｅ側に冷却器１０を配置した場合は、ベース電極を引き出すためのスペースを設ける必要があり、半導体素子２１から冷却器１０までの伝熱距離が比較的長くなりやすい。一方、半導体素子２１のコレクタｃ側に冷却器１０を配置する場合は、上述のような事情はなく、半導体素子２１と冷却器１０との伝熱距離を近付けやすい。
それゆえ、コレクタｃに接続される側の正極端子２２ｐを冷却器側端子２３とし、半導体素子２１のコレクタｃを冷却器１０側の電極とすることにより、冷却器１０を半導体素子２１に熱的に近付けやすい。その結果、冷却器側端子２３を一層冷却しやすい。
【００３４】
また、半導体モジュール２は、絶縁層２６を介して冷却器１０の上面に配された第一導体層２７と第二導体層２８とを有する。そして、第一導体層２７の上面に、正側半導体素子２１ｐが配されている。さらに、正極端子２２ｐが、第一導体層２７に接続されている。それゆえ、正極端子２２ｐから冷却器１０までの伝熱経路のうち、熱抵抗が最小となる最小経路は、正極端子２２ｐ、第一導体層２７、絶縁層２６、冷却器１０、を辿る経路、つまり、半導体素子２１を通らない経路となる。それゆえ、正極端子２２ｐの熱を、一層冷却器１０に放熱しやすい。
【００３５】
以上のごとく、本実施形態によれば、簡易な構成で、コンデンサを効率的に冷却することができる電力変換装置を提供することができる。
【００３６】
（実施形態２）
本実施形態は、図５〜図７に示すごとく、コンデンサ３に蓄積された電荷を放電する放電抵抗７をさらに有する実施形態である。そして、図５、図６に示すごとく、放電抵抗７が、冷却器側端子２３に接続されている。
【００３７】
図７に示すごとく、放電抵抗７は、実施形態１に記載したコンデンサ３と並列に接続されている。そして、放電抵抗７により、コンデンサ３に蓄積された電荷を、常時、放電することができようになっている。図５に示すごとく、放電抵抗７の一対の電極には、それぞれ抵抗バスバ７１が接続されている。そして、図６に示すごとく、抵抗バスバ７１の一方が冷却器側端子２３に接続されており、抵抗バスバ７１の他方は反冷却器側端子２４に接続されている。なお、本実施形態において、抵抗バスバ７１の一方は、正極バスバ４ｐを介して冷却器側端子２３に接続されており、抵抗バスバ７１の他方は、負極バスバ４ｎを介して反冷却器側端子２４に接続されている。
【００３８】
その他は、実施形態１と同様である。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００３９】
本実施形態においては、コンデンサ３に加えて、放電抵抗７も、冷却器側端子２３から冷却器１０に、効果的に冷却することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００４０】
（実験例）
本例は、図８〜図１０に示すごとく、コンデンサ３の部位別の温度をシミュレーションによって評価した例である。
【００４１】
本例においては、図８に示すごとく、実施形態１の電力変換装置１と基本構成を同様とした試料１と、図示は省略したが、開放側電極を反冷却器側端子に接続し、底壁側電極を冷却器側端子に接続した試料２と、を想定した。また、試料１及び試料２とも、コンデンサ素子３１０が、Ｚ方向に直交する方向に、６個並んで配されているものを想定した。この６個のコンデンサ素子３１０を、コンデンサ素子３１０の並び方向の一方側に配されたものから順に、第１コンデンサ素子８１、第２コンデンサ素子８２、第３コンデンサ素子８３、第４コンデンサ素子８４、第５コンデンサ素子８５、第６コンデンサ素子８６、とする。
【００４２】
測定点Ｐの設定の仕方の一例を次に示す。まず、Ｚ方向から見たとき、第３コンデンサ素子８３以外の５つのコンデンサ素子３１０においては１箇所ずつ、第３コンデンサ素子８３においては２箇所、計７箇所を選択する。当該７箇所は、図８において、符号Ｐを付した点にて表している。当該７箇所のうちの６箇所は、各コンデンサ素子に１箇所ずつ形成されていると共に、各コンデンサ素子３１０の中央から見て同じ側に位置している。そして、当該６箇所のそれぞれにおいて、図９に示すごとく、各コンデンサ素子３１０の外周面上の上端部、中央部、下端部、の３箇所ずつ、計１８箇所の測定点Ｐを設定する。第１コンデンサ素子８１上の３つの測定点を、上側から測定点Ｐ１、測定点Ｐ２、測定点Ｐ３とし、第２コンデンサ素子８２上の３つの測定点を、上側から測定点Ｐ４、測定点Ｐ５、測定点Ｐ６とし、第３コンデンサ素子８３上の３つの測定点を、上側から測定点Ｐ７、測定点Ｐ８、測定点Ｐ９とし、第４コンデンサ素子８４上の３つの測定点を、上側から測定点Ｐ１０、測定点Ｐ１１、測定点Ｐ１２とし、第５コンデンサ素子８５上の３つの測定点を、上側から測定点Ｐ１３、測定点Ｐ１４、測定点Ｐ１５とし、第６コンデンサ素子８６上の３つの測定点を、上側から測定点Ｐ１６、測定点Ｐ１７、測定点Ｐ１８とした。さらに、Ｚ方向からみて、第３コンデンサ素子８３の外周面上の測定点Ｐ７〜測定点Ｐ９と異なる１箇所において、第３コンデンサ素子８３の上端部、中央部、下端部の３箇所に、測定点Ｐ１９、測定点Ｐ２０、測定点Ｐ２１をさらに設定した。以上のように、合計２１箇所の測定点Ｐを設定した。
【００４３】
本例のシミュレーションは、雰囲気温度７０℃、冷却器１０内に流通させる冷媒温度６０℃、冷媒流量１５Ｌ／ｍｉｎ、インバータ出力電流の実効値１５０Ａ相当の条件で行った。結果を、図１０に示す。図１０において、試料１の結果を四角記号でプロットしていると共に、実線Ｌ１でつないでいる。また、試料２の結果をひし形記号でプロットしていると共に、破線Ｌ２でつないでいる。
【００４４】
図１０から、試料１は、試料２に比べて、各コンデンサ素子３１０の各測定点Ｐの温度のうちの最高の温度が下がっていることが分かる。すなわち、電力変換装置１において、開放側電極３１２を冷却器側端子２３に接続する構成を採用することにより、コンデンサ素子３１０の各部の温度のうち、最高となる温度を、下げることができることが分かる。
【００４５】
また、試料１は、各コンデンサ素子３１０の各測定点Ｐの温度に偏りがないのに比べ、試料２は、各コンデンサ素子３１０における上端の測定点Ｐの温度が下端の測定点Ｐの温度と比較して、大幅に高くなる傾向にあることが分かる。すなわち、電力変換装置１において、開放側電極３１２を冷却器側端子２３に接続する構成を採用することにより、コンデンサ素子３１０の位置による温度のばらつきを抑制し、コンデンサ素子３１０が局部的に高温になることを防止できることが分かる。
【００４６】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、上記実施形態においては、コンデンサを、平滑コンデンサとしたが、スイッチング回路に生じるサージ電圧を吸収するための、いわゆるスナバコンデンサとすることもできる。
【符号の説明】
【００４７】
１  電力変換装置
１０  冷却器
２  半導体モジュール
２３  冷却器側端子
２４  反冷却器側端子
３  コンデンサ
３１  端面電極
３１０  コンデンサ素子
３１１  底壁側電極
３１２  開放側電極
【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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