JPWO2015041127A1 - コンデンサモジュール、および、電力変換装置 - Google Patents

Abstract

複数の電力変換回路との接続用のコンデンサモジュール（１０）であって、平膜状の複数の誘電体層（１８Ａ，１８Ｂ）が積み重なる誘電体部（１１）と、前記誘電体部（１１）の内部で誘電体層（１８Ａ，１８Ｂ）を介して導体同士が対向する容量形成部（１２）と、前記容量形成部（１２）を複数の電力変換回路それぞれに対して接続させる複数の出力側端子対（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）を備え、前記複数の出力側端子対（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）は、前記容量形成部（１２）を介して互いに接続されている。

Description

本発明は、複数のコンデンサ素子を電気的に接続したコンデンサモジュールと、それを用いた電力変換装置と、に関する。

直流入力を複数の交流出力に変換する三相インバータや二相インバータ等の電力変換装置では、直流入力を平滑する平滑用のコンデンサ素子が設けられる（例えば特許文献１参照。）。

電力変換装置では、直流入力を交流出力に変換する際に発生するスイッチングサージを抑制するために、平滑用のコンデンサ素子の等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）や、平滑用のコンデンサ素子の接続経路のインダクタンスを抑制することが望まれる。そこで、特許文献１に記載された電力変換装置では、複数のフィルムコンデンサを正極バスバーおよび負極バスバーにより電気的に並列に接続してコンデンサモジュールを構成する。そして、コンデンサモジュールの各フィルムコンデンサを、各相の交流出力を出力するスイッチング回路に近接させるとともに、正極バスバーと負極バスバーとを絶縁部材を介して対向させる。これにより、フィルムコンデンサとスイッチング回路との接続経路におけるインダクタンスを抑制して、コンデンサモジュールの全体としてのＥＳＬを抑制している。

特開２００６−２９４７８９号公報 特開平８−１０２４２７号公報 特開平１−２４８６０７号公報

特許文献１に記載された電力変換装置およびコンデンサモジュールでは、正極バスバーおよび負極バスバーが複雑な構造となり、このことが電力変換装置やコンデンサモジュールモジュールの大型化や製造コストの高止まりを招く要因となっていた。また、正極バスバーおよび負極バスバーは、絶縁部材を介して対向する部分のインダクタンスを抑制することはできても、フィルムコンデンサに対向する部分のインダクタンスを抑制することはできず、コンデンサモジュール全体としてのＥＳＬを抑制する効果は限定的であった。

そこで、本発明の目的は、電力変換装置に用いられるコンデンサモジュールにおいて、モジュールサイズの小型化と製造コストの低廉化が容易であり、従来よりも全体としてのＥＳＬを抑制できるコンデンサモジュールと、それを用いた電力変換装置とを提供することにある。

本発明は、直流入力を複数の交流出力に変換する複数の電力変換回路との接続用のコンデンサモジュールであって、平膜状の複数の誘電体層が積み重なる誘電体部と、前記誘電体部の内部で誘電体層を介して導体同士が対向する容量形成部と、前記容量形成部を前記複数の電力変換回路それぞれに接続させる複数の端子対と、を備え、前記複数の端子対は、前記容量形成部を介して互いに接続されている。

この構成では、静電容量を得るための容量形成部を介して複数の端子対の間が接続されるので、従来のバスバーのように、誘電体部の外部で複数の端子対の間を接続させる構成が不要である。したがって、バスバーが不要となる分だけ、モジュールサイズの小型化や、製造コストの低廉化を進めることができる。また、バスバーが不要となることでバスバーによって発生していた損失や、バスバーのインダクタンスがなくなり、コンデンサモジュールと電力変換回路との間の接続経路を低損失化および低インダクタンス化することが可能になる。

前記端子対は、前記誘電体部の外面で同一の面上に設けられる複数の端子からなることが好ましい。これにより、端子対の一方と容量形成部との間で流れるリプル電流の方向と、端子対の他方と容量形成部との間で流れるリプル電流の方向とが反対になる。すると、端子対と容量形成部との接続部分の近傍に生じる磁界が打ち消し合うようになり、コンデンサモジュール自体のＥＳＬが抑制される。また、前記端子対を構成する複数の端子同士の間隔は、他の端子対を構成する端子との間隔よりも狭いことが好ましい。これにより、コンデンサモジュールのＥＳＬをさらに抑制できる。

前記コンデンサモジュールは、直流入力を前記容量形成部に接続する端子対を更に備えることが好ましい。これにより、静電容量を得るための対向電極部に直流入力が直接流れるので、直流入力に重畳されるノイズ成分を効率よく吸収できる。

前記誘電体層は、樹脂フィルムからなることが好ましい。これにより、フィルムコンデンサとしてコンデンサモジュールを構成でき、コンデンサモジュールの大容量化が容易になる。

前記樹脂フィルムは、熱硬化性樹脂を主たる材料とすることが好ましい。これにより、熱可塑性の樹脂を採用する場合よりも高耐熱なコンデンサモジュールを構成できる。なお、バスバーが省かれることにより、誘電体部の内部で発生する発熱の増大や、誘電体部からの放熱性の低下が生じて、誘電体部が熱を持ち易くなる恐れがあるので、コンデンサモジュールの信頼性等の観点からは、コンデンサモジュールを高耐熱にすることが極めて有効である。

本発明の電力変換装置は、直流入力を複数の交流出力に変換する複数の電力変換回路と、コンデンサモジュールと、を備え、前記コンデンサモジュールは、平膜状の複数の誘電体層が積み重なる誘電体部と、前記誘電体部の内部で誘電体層を介して導体同士が対向する容量形成部と、前記容量形成部を前記複数の電力変換回路それぞれに接続させる複数の端子対と、を備え、前記複数の端子対は、前記容量形成部を介して互いに接続されている。

これにより、バスバーを省いて小型で低コストに構成したコンデンサモジュールを、平滑用のコンデンサ素子として用いて電力変換装置を小型で低コストに構成できる。また、ＥＳＬの低いコンデンサモジュールを平滑用のコンデンサ素子として用いることにより、電力変換回路で発生するスイッチングサージを効果的に吸収することができる。このためより耐圧が低いスイッチング素子等を用いて電力変換回路を構成することができ、電力変換装置のさらなる小型化や低コスト化、低損失化が可能になる。また、スイッチング速度の向上による低損失化を進めることができ、電力変換装置の出力密度を向上させることができる。

本発明によれば、複数の端子対が容量形成部を介して互いに接続されるので、従来のバスバーのような構成が不要であり、モジュールサイズの小型化や、製造コストの低廉化を進めることができ、また、バスバーが不要となることで、バスバーによって発生していた損失や、バスバーのインダクタンスがなくなり、コンデンサモジュールと電力変換回路との間の接続経路を低損失化および低インダクタンス化することが可能になる。

本発明の第１の実施形態に係るコンデンサモジュールの斜視図および平面断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る電力変換装置の模式図および等価回路図である。 本発明の第２の実施形態に係るコンデンサモジュールの平面断面図および電力変換装置の模式図である。 本発明の第３の実施形態に係るコンデンサモジュールの平面断面図および電力変換装置の模式図である。 本発明の第４の実施形態に係るコンデンサモジュールの平面断面図および電力変換装置の模式図である。

まず、本発明の第１の実施形態に係るコンデンサモジュールについて説明する。

図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るコンデンサモジュールの斜視図である。図１（Ｂ）および図１（Ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係るコンデンサモジュールの平面断面図である。

本実施形態に係るコンデンサモジュール１０は、誘電体部１１と、容量形成部１２と、出力側端子対１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃと、を備えている。出力側端子対１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは、容量形成部１２を後述する電力変換回路に接続させるための複数の端子対である。

誘電体部１１は、全体として概略直方体状であり、天面１０Ａと底面１０Ｂと正面１０Ｃと背面１０Ｄと左側面１０Ｅと右側面１０Ｆとを有している。誘電体部１１は、図１（Ｂ）および図１（Ｃ）に示す誘電体層１８Ａ，１８Ｂが、誘電体部１１の天面１０Ａおよび底面１０Ｂに対して垂直な方向に交互に積み重ねられたものである。各誘電体層１８Ａ，１８Ｂは、誘電体部１１の天面１０Ａおよび底面１０Ｂに平行な面内で拡がる平膜状である。各誘電体層１８Ａ，１８Ｂは、例えばポリビニルアセタール等の熱硬化性樹脂を主な材料として構成される樹脂フィルムからなり、熱硬化性樹脂の熱硬化によって互いに接合されている。

出力側端子対１３Ａは、第１の端子導体１６Ａと第２の端子導体１７Ａとを備えている。端子導体１６Ａ，１７Ａは、互いに誘電体部１１の同一面、ここでは正面１０Ｃに設けられており、それぞれ正面１０Ｃにて天面１０Ａから底面１０Ｂにかけて延びている。そして、端子導体１６Ａと端子導体１７Ａとは互いに近接しており、誘電体部１１の正面１０Ｃで左側面１０Ｅ側に寄せて配置されている。

出力側端子対１３Ｂは、第１の端子導体１６Ｂと第２の端子導体１７Ｂとを備えている。端子導体１６Ｂ，１７Ｂは、互いに誘電体部１１の同一面、ここでは正面１０Ｃに設けられており、それぞれ正面１０Ｃにて天面１０Ａから底面１０Ｂにかけて延びている。そして、端子導体１６Ｂと端子導体１７Ｂとは互いに近接しており、誘電体部１１の正面１０Ｃで左側面１０Ｅと右側面１０Ｆとの間の中央に寄せて配置されている。

出力側端子対１３Ｃは、第１の端子導体１６Ｃと第２の端子導体１７Ｃとを備えている。端子導体１６Ｃ，１７Ｃは、互いに誘電体部１１の同一面、ここでは正面１０Ｃに設けられており、それぞれ正面１０Ｃにて天面１０Ａから底面１０Ｂにかけて延びている。端子導体１６Ｃと端子導体１７Ｃとは、互いに近接しており、誘電体部１１の正面１０Ｃで右側面１０Ｆ側に寄せて配置されている。

容量形成部１２は、複数の第１の内部導体部１４と複数の第２の内部導体部１５とを備えている。内部導体部１４は、誘電体部１１の内部で、誘電体層１８Ａの表面に沿って拡がるように設けられている。内部導体部１５は、誘電体部１１の内部で、誘電体層１８Ｂの表面に沿って拡がるように設けられている。内部導体部１４，１５は、天面１０Ａおよび底面１０Ｂに対して垂直な方向に誘電体層１８Ａ，１８Ｂを挟んで交互に配置されて互いに対向している。

より詳細には、図１（Ｂ）および図１（Ｃ）に示すように、第１の内部導体部１４は、誘電体層１８Ａの平面視した縁周辺を除くほとんどの部分を覆う概略長方形状に形成されており、誘電体層１８Ａの正面１０Ｃ側の縁部分に引出導体部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを備えている。第２の内部導体部１５は、誘電体層１８Ｂの平面視した縁周辺を除くほとんどの部分を覆う概略長方形状に形成されており、誘電体層１８Ｂの正面１０Ｃ側の縁部分に引出導体部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを備えている。

引出導体部１４Ａと引出導体部１５Ａとは、互いに近接して、誘電体部１１の左側面１０Ｅ側に寄せて配置されている。引出導体部１４Ａは、誘電体層１８Ａの正面１０Ｃ側に延びて、出力側端子対１３Ａの第１の端子導体１６Ａと接続されている。引出導体部１５Ａは、誘電体層１８Ｂの正面１０Ｃ側に延びて、出力側端子対１３Ａの第２の端子導体１７Ａと接続されている。

引出導体部１４Ｂと引出導体部１５Ｂとは、互いに近接して、誘電体部１１の左側面１０Ｅと右側面１０Ｆとの間の中央に寄せて配置されている。引出導体部１４Ｂは、誘電体層１８Ａの正面１０Ｃ側に延びて、出力側端子対１３Ｂの第１の端子導体１６Ｂと接続されている。引出導体部１５Ｂは、誘電体層１８Ｂの正面１０Ｃ側に延びて、出力側端子対１３Ｂの第２の端子導体１７Ｂと接続されている。

引出導体部１４Ｃと引出導体部１５Ｃとは、互いに近接して、誘電体部１１の右側面１０Ｆ側に寄せて配置されている。引出導体部１４Ｃは、誘電体層１８Ａの正面１０Ｃ側に延びて、出力側端子対１３Ｃの第１の端子導体１６Ｃと接続されている。引出導体部１５Ｃは、誘電体層１８Ｂの正面１０Ｃ側に延びて、出力側端子対１３Ｃの第２の端子導体１７Ｃと接続されている。

したがって、第１の端子導体１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃそれぞれは、複数の第１の内部導体部１４と導通している。また、第２の端子導体１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃそれぞれは、複数の第２の内部導体部１５と導通している。これにより、複数の出力側端子対１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは、容量形成部１２を介して互いに接続されている。

第１の内部導体部１４と第２の内部導体部１５とは、それぞれ、誘電体層１８Ａとなる樹脂フィルムと誘電体層１８Ｂとなる樹脂フィルムとに形成され、誘電体層１８Ａとなる樹脂フィルムと誘電体層１８Ｂとなる樹脂フィルムとが交互に積み重ねて接合されることにより、誘電体部１１の内部で誘電体層１８Ａ，１８Ｂを挟んで対向する。

なお、樹脂フィルム同士の密着性や、内部導体部１４，１５と樹脂フィルムとの間の密着性を高めるために、未硬化状態または半硬化状態の樹脂フィルムに対して内部導体部１４，１５の形成と、樹脂フィルム同士の積層とを行って、その後に、樹脂フィルムの積層体を熱硬化させることが好ましい。このようにして樹脂フィルムの積層体の密着性が高まることにより、コンデンサモジュール１０の信頼性を高めることができる。

図２（Ａ）は本発明の第１の実施形態に係る電力変換装置２１の等価回路図である。

電力変換装置２１は、ここでは、いわゆる３相インバータであり、電源１０１から直流入力の入力を受け、１２０°の位相差を有する３相の交流出力をモータ１０２に出力する。そのため電力変換装置２１は、直流入力端子ＨＩＧＨ，ＬＯＷと、交流接続端子Ｕ，Ｖ，Ｗとを有し、コンデンサモジュール１０とインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）２２とを備えている。コンデンサモジュール１０は、直流入力端子ＨＩＧＨ，ＬＯＷ間にシャントに接続され、電源１０１から受ける直流入力を平滑する平滑用のコンデンサ素子として利用される。ＩＰＭ２２は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のスイッチング素子を有する３つの電力変換回路２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃと、各電力変換回路２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃをスイッチング制御するコントローラ２４と、を備えている各電力変換回路２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃは、それぞれ交流接続端子Ｕ、Ｖ、Ｗに接続され、三相交流モータ１０２に対して３相の交流出力を出力する。

図２（Ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る電力変換装置２１の模式図である。

コンデンサモジュール１０の出力側端子対１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは、ＩＰＭ２２の各電力変換回路２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃにそれぞれ直接接続される。より具体的には、第１の端子導体１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃまたは第２の端子導体１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃの一方が、ＩＰＭ２２の直流入力端子ＨＩＧＨ側の接続経路に接続され、第１の端子導体１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃまたは第２の端子導体１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃの他方が、ＩＰＭ２２の直流入力端子ＬＯＷ側の接続経路に接続される。これにより、ＩＰＭ２２の各電力変換回路２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃにコンデンサモジュール１０が近接した状態で、出力側端子対１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃが各電力変換回路２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃに接続される。したがって、従来のバスバーのような構成を省いても、ＩＰＭ２２の各電力変換回路２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃをそれぞれ個別に平滑用のコンデンサ素子（コンデンサモジュール１０）に接続することができる。したがって、バスバーが不要となる分だけ、モジュールサイズの小型化や、製造コストの低廉化を進めることができる。また、バスバーによって生じていた損失やバスバーのインダクタンスを省くことができ、コンデンサモジュール１０とＩＰＭ２２との接続経路を低損失化および低インダクタンス化できる。

また、コンデンサモジュール１０は、コンデンサモジュール１０とＩＰＭ２２との接続経路でのインダクタンスが低いだけでなく、コンデンサモジュール１０自体のＥＳＬがより低い特性を有している。これは、コンデンサモジュール１０にＩＰＭ２２からリプル電流が流れる場合に、図１（Ｂ）および図１（Ｃ）に矢印で示すように、引出導体部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに流れるリプル電流Ｉ_１と、引出導体部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに流れるリプル電流Ｉ_２との方向が逆向きになることで、リプル電流Ｉ_１による磁界とリプル電流Ｉ_２による磁界とが打ち消し合うように働き、コンデンサモジュール１０自体のＥＳＬが低減されるためである。

なお、リプル電流Ｉ_１が流れる位置、即ち、引出導体部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃが設けられる位置と、リプル電流Ｉ_２が流れる位置、即ち、引出導体部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが設けられる位置とが近ければ近いほど、コンデンサモジュール１０のＥＳＬは低いものになる。したがって、このコンデンサモジュール１０においては、各出力側端子対１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの端子導体同士を近接配置しているため、コンデンサモジュール１０の全体としてのＥＳＬが極めて低いものになる。したがって、電力変換装置２１に生じるスイッチングサージを効率的に吸収することができる。

また、従来の巻回型のコンデンサモジュールであれば、対をなす端子導体を同一端面上に配置したり、距離を近付けることが困難であるが、本実施の形態で示すような積層型のコンデンサモジュールでは、対をなす端子導体を同一端面上に配置したり、距離を近付けることが容易である。

また、このコンデンサモジュール１０は、全体として直方体状の構成であり、巻回型のフィルムコンデンサのように円柱状の構成ではないので、余分な隙間がほとんど発生しない。したがって、小型であっても大きな容量を実現することができ、電力変換装置２１を小型で出力密度の高い構成とすることができる。

また、このコンデンサモジュール１０は、誘電体部１１が樹脂フィルムからなるため、セラミックコンデンサよりも大容量な特性を実現することが容易である。また、誘電体部１１が、例えばポリビニルアセタール等の熱硬化性樹脂を主たる材料とするため、例えばＰＥＴ、ＰＰＥ、ＰＢＴ等の熱可塑性樹脂を採用する場合よりも高耐熱な特性が得られる。このため、バスバーが省かれて、誘電体部１１の内部で発生する発熱の増大や、誘電体部からの放熱性の低下が生じて、誘電体部が熱を持ち易くなっても、コンデンサモジュール１０が高耐熱な特性を有することにより、高い信頼性を確保することができる。

以上に説明した第１の実施形態に係るコンデンサモジュールにより本発明は実現できる。なお、本実施形態ではコンデンサンジュールを樹脂フィルムからなるフィルムコンデンサで構成したが、コンデンサンジュールはフィルムコンデンサに限られるものでは無く、セラミックスコンデンサとしてもよい。この場合でも本発明は好適に実施することができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係るコンデンサモジュールについて説明する。

図３（Ａ）は、本発明の第２の実施形態に係るコンデンサモジュールの平面断面図である。本実施形態に係るコンデンサモジュール３０は、第１の実施形態と殆ど同様な構成を有しているが、内部導体の形状が一部相違し、その上、入力側端子対３３Ａを備えている。入力側端子対３３Ａは、直流入力を容量形成部に接続するための端子対である。

入力側端子対３３Ａは、第１の端子導体３６Ａと第２の端子導体３７Ａとを備えている。端子導体３６Ａ，３７Ａは、互いに誘電体部の同一面、ここでは誘電体部の背面１０Ｄ側に互いに近接して設けられている。

内部導体３４は、背面１０Ｄ側の縁部分に引出導体部３４Ａを備えている。同様に、内部導体３５は、背面１０Ｄ側の縁部分に引出導体部３５Ａを備えている。引出導体部３４Ａと引出導体部３５Ａとは、互いに近接して、誘電体層の背面１０Ｄ側に延び、引出導体部３４Ａは、入力側端子対３３Ａの第１の端子導体３６Ａと接続され、引出導体部３５Ａは、入力側端子対３３Ａの第２の端子導体３７Ａと接続されている。

このようにして、入力側端子対３３Ａの第１の端子導体３６Ａは、複数の第１の内部導体３４と導通している。また、入力側端子対３３Ａの第２の端子導体３７Ａは、複数の第２の内部導体３５と導通している。これにより、入力側端子対３３Ａは、容量形成部を介して複数の出力側端子対１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃに接続されている。

図３（Ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る電力変換装置４１の模式図である。

電力変換装置４１は、第１の実施形態と同様の３相インバータであり、直流入力端子ＨＩＧＨ，ＬＯＷと、交流接続端子Ｕ、Ｖ、Ｗとを有し、コンデンサモジュール３０とインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）４２とを備えている。

コンデンサモジュール３０は、電力変換装置４１の直流入力端子ＨＩＧＨ，ＬＯＷに入力側端子対３３Ａが接続され、直流入力端子ＨＩＧＨ，ＬＯＷから入力される直流入力を平滑する平滑用のコンデンサ素子として利用される。ＩＰＭ４２は、電力変換回路４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃを備えている。各電力変換回路４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃは、それぞれ交流接続端子Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されている。コンデンサモジュール３０の出力側端子対１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは、ＩＰＭ４２の各電力変換回路４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃにそれぞれ直接接続されている。

このような構成の電力変換装置４１でも、従来のバスバーのような構成を除いて、ＩＰＭ４２の各電力変換回路４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃをそれぞれ個別に平滑用のコンデンサ素子（コンデンサモジュール３０）に接続することができる。

その上、この構成では、コンデンサモジュール３０の内部導体３４，３５に対して、入力側端子対３３Ａから直流入力が入力されて、直流入力が直接内部導体３４，３５（容量形成部）を流れるので、直流入力に重畳されるノイズ成分を効率よく吸収できる。

具体的には、この構成では、直流入力端子ＨＩＧＨから内部導体３４を通って出力側端子対１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃに抜ける直流電流の向きと、出力側端子対１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃから内部導体３５を通って直流入力端子ＬＯＷに抜ける直流電流の向きが反対になる。このため、入力側端子対３３Ａおよび出力側端子対１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃにおいては、直流入力に対するＥＳＬも抑制され、このことにより、直流入力に重畳されるノイズ成分が効率よく吸収されることになる。

次に、本発明の第３の実施形態に係るコンデンサモジュールについて説明する。

図４は、本発明の第３の実施形態に係るコンデンサモジュール５０の平面断面図である。本実施形態に係るコンデンサモジュール５０は、第２の実施形態と殆ど同様な構成を有しているが、入力側端子対５３Ａの位置が相違している。具体的には、入力側端子対５３Ａは、出力側端子対１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃが設けられている誘電体部の面（正面１０Ｃ）と直交する誘電体部の面（左側面１０Ｅ）に設けられている。このように、入力側端子対５３Ａは、任意の面に設けることができる。

次に、本発明の第４の実施形態に係るコンデンサモジュールについて説明する。

図５（Ａ）は、本発明の第４の実施形態に係るコンデンサモジュール６０の平面断面図である。図５（Ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係る電力変換装置７０の模式図である。

本実施形態に係るコンデンサモジュール６０は、入力側端子対６１および出力側端子対６２，６３，６４と誘電体部６５とを備えている。入力側端子対６１および出力側端子対６２，６３，６４は、それぞれ誘電体部６５の異なる側面に設けられている。このように、出力側端子対６２，６３，６４は、誘電体部６５の任意の面に設けることもできる。ただし、この場合には、出力側端子対６２，６３，６４に接続する各電力変換回路を、個別のモジュールとして構成して、出力側端子対６２，６３，６４それぞれに近接させて接続することが好ましい。

図５（Ｂ）に示す電力変換装置７１は、コンデンサモジュール６０と、スイッチング回路モジュール７２，７３，７４と、コントローラモジュール７５と、を備えている。電力変換回路モジュール７２，７３，７４は、それぞれ絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のスイッチング素子を有するものであり、コンデンサモジュール６０の出力側端子対６２，６３，６４にそれぞれ接続されるとともに、交流接続端子Ｕ，Ｖ，Ｗにそれぞれ接続されて３相の交流出力を出力する。コントローラモジュール７５は、電力変換回路モジュール７２，７３，７４をスイッチング制御する。

以上の各実施形態の説明では、電力変換装置として３相インバータを構成する例を示したが、電力変換装置はその他の構成であってもよい。例えば電力変換装置として２相インバータを構成してもよく、３相よりも多くの交流出力を出力する電力変換装置を構成してもよい。また、コンデンサモジュールの具体的な構成についても上述の実施形態に限られるものではなく、例えば、誘電体部をケースやモールド材により覆うように構成して、コンデンサモジュールの耐環境性を向上させてもよい。また、内部導体の積層数を稼ぐために複数のサブモジュールを重ね合わせるようにしてコンデンサモジュールを構成するようにしてもよい。

１０，３０，５０，６０…コンデンサモジュール
１１，６５…誘電体部
１２…容量形成部
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，６２，６３，６４…出力側端子対
１４，３４…第１の内部導体
１５，３５…第２の内部導体
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，３４Ａ，３５Ａ…引出導体部
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，３６Ａ…第１の端子導体
１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，３７Ａ…第２の端子導体
１８Ａ，１８Ｂ…誘電体層
２１，４１，７１…電力変換装置
２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ…電力変換回路
３３Ａ，５３Ａ，６１…入力側端子対

Claims (7)

1. 直流入力を複数の交流出力に変換する複数の電力変換回路との接続用のコンデンサモジュールであって、
   平膜状の複数の誘電体層が積み重なる誘電体部と、
   前記誘電体部の内部で誘電体層を介して導体同士が対向する容量形成部と、
   前記容量形成部を前記複数の電力変換回路に接続させる複数の端子対と、を備え、
   前記複数の端子対は、前記容量形成部を介して互いに接続されている、
   コンデンサモジュール。
2. 前記端子対は、前記誘電体部の外面で同一の面上に設けられる複数の端子からなる、請求項１に記載のコンデンサモジュール。
3. 前記端子対を構成する複数の端子同士の間隔は、他の端子対を構成する端子との間隔よりも狭い、請求項２に記載のコンデンサモジュール。
4. 直流入力を前記容量形成部に接続する端子対をさらに備える、
   請求項１〜３のいずれかに記載のコンデンサモジュール。
5. 前記誘電体層は、樹脂フィルムからなる、請求項１〜４のいずれかに記載のコンデンサモジュール。
6. 前記樹脂フィルムは、熱硬化性樹脂を主たる材料とする、請求項５に記載のコンデンサモジュール。
7. 直流入力を複数の交流出力に変換する複数の電力変換回路と、
   コンデンサモジュールと、
   を備える電力変換装置であって、
   前記コンデンサモジュールは、
   平膜状の複数の誘電体層が積み重なる誘電体部と、
   前記誘電体部の内部で誘電体層を介して導体同士が対向する容量形成部と、
   前記容量形成部を前記複数の電力変換回路に接続させる複数の端子対と、を備え、
   前記複数の端子対は、前記容量形成部を介して互いに接続されている、電力変換装置。

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