JP2004104918A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電力変換装置の重量低減、コスト低減、電磁波ノイズ低減を図る。
【解決手段】この電力変換装置1では、インバータ6とモータ・ジェネレータ3とを接続する三相のケーブル10のうちのいずれかの相のケーブル10に備えられた導電性シールド15の長手方向一端側にDC/DCコンバータ8の正極端子8aが接続され、該導電性シールド15の長手方向他端側に12ボルトバッテリ5の正極端子5aが接続されており、該導電性シールド15がDC/DCコンバータ8から12ボルトバッテリ5への電源線を兼ねる。
【選択図】 図1
【解決手段】この電力変換装置1では、インバータ6とモータ・ジェネレータ3とを接続する三相のケーブル10のうちのいずれかの相のケーブル10に備えられた導電性シールド15の長手方向一端側にDC/DCコンバータ8の正極端子8aが接続され、該導電性シールド15の長手方向他端側に12ボルトバッテリ5の正極端子5aが接続されており、該導電性シールド15がDC/DCコンバータ8から12ボルトバッテリ5への電源線を兼ねる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車載用等における電力変換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両では、図4に示すように、高圧バッテリ51に蓄えられた直流電力を、インバータ52によって交流電力に変換して車両駆動用の三相交流モータ(以下、モータと略す)53に給電し、また、高圧バッテリ51に蓄えられた直流電力をDC/DCコンバータ54によって降圧して低圧の12ボルトバッテリ55や12ボルト駆動の各補機(図示せず)に給電している。なお、モータ53とインバータ52とを接続する各相のケーブル60は線心61の外側にノイズ防止のためにシールド62を備えたシールド線が用いられている(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)。
従来は、モータ53とインバータ52とを接続するケーブル60と、DC/DCコンバータ54と12ボルトバッテリ55とを接続する電源線65を、それぞれ別個に敷設していた。
【0003】
【特許文献1】
特開平8−98328号公報
【特許文献2】
特開平11−355910号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これら車両では、搭載上の都合から、モータ53を含むパワートレーンおよび12ボルトバッテリ55をキャビン前方のエンジンルームに設置し、高圧バッテリ51やインバータ52やDC/DCコンバータ54をキャビンあるいはその後方のトランクルームに設置する場合がある。このように配置した場合には、ケーブル60と電源線65がいずれも長尺となり、重量およびコストが増大する。
また、12ボルトバッテリ55のアース線は車体を介して12ボルト駆動の各補機に接続されているため、ノイズ発生の箇所を特定して対策する必要があり、ノイズ発生箇所の特定が広範囲であり難しかった。
そこで、この発明は、重量低減、コスト低減、電磁波ノイズ低減を図ることができる電力変換装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、インバータ(例えば、後述する実施の形態におけるインバータ6)とモータ(例えば、後述する実施の形態におけるモータ・ジェネレータ3)とを接続する複数相のケーブル(例えば、後述する実施の形態におけるケーブル10)のうちのいずれかの相のケーブルに備えられた導電性シールド(例えば、後述する実施の形態における導電性シールド15)の長手方向一端側にDC/DCコンバータ(例えば、後述する実施の形態におけるDC/DCコンバータ8)の正極端子(例えば、後述する実施の形態における正極端子8a)が接続され、該導電性シールドの長手方向他端側に蓄電装置(例えば、後述する実施の形態における12ボルトバッテリ5)の正極端子(例えば、後述する実施の形態における正極端子5a)が接続され、該導電性シールドが前記DC/DCコンバータから前記蓄電装置への電源線とされていることを特徴とする電力変換装置(例えば、後述する実施の形態における電力変換装置1)である。
このように構成することにより、ケーブルの導電性シールドがDC/DCコンバータから蓄電装置への電源線を兼ねているので、電源線専用の敷設スペースを大幅に削減することができ、電源線の敷設・装着の手間も大幅に削減でき、削減した電源線の重量分だけ軽量化およびコスト低減が可能になる。
【0006】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の発明において、電源線とされた前記導電性シールドとアース間にコンデンサ(例えば、後述する実施の形態におけるコンデンサ20)が設けられていることを特徴とする。
このように構成することにより、従来はボディアースに流していたDC/DCコンバータで発生する電磁波ノイズが、コンデンサによりフィルタリングされてノイズを吸収することができる。このコンデンサの容量を電磁波ノイズの周波数成分に応じて設定することで適切なノイズ対策が容易に可能となる。
【0007】
請求項3に係る発明は、請求項1に記載の発明において、前記インバータの近傍に前記DC/DCコンバータが配置され、前記モータの近傍に前記蓄電装置が配置されていることを特徴とする。
このように構成することにより、ケーブルのレイアウトとDC/DCコンバータから蓄電装置への電源線のレイアウトをほぼ同じにすることができるので、電源線専用の敷設スペースを大幅に削減するとともに電源線を最短ルートで敷設することができ、その結果、コスト低減および軽量化を確実に実現することができる。
【0008】
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の発明において、前記インバータと前記DC/DCコンバータは車両のエンジンルーム(例えば、後述する実施の形態におけるエンジンルーム30)に配置され、前記モータと前記蓄電装置は車両のキャビンまたはトランクルーム(例えば、後述する実施の形態におけるトランクルーム40)に配置されていることを特徴とする。
このように構成することにより、エンジンルームとキャビンの間、あるいは、エンジンルームとトランクルームの間に敷設されるケーブルの導電性シールドをDC/DCコンバータから蓄電装置への電源線と兼ねることができ、その結果、車体における電源線専用の敷設スペースを大幅に削減することができ、電源線の敷設・装着の手間も大幅に削減でき、削減した電源線の重量分だけ軽量化およびコスト低減が可能になる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る電力変換装置の実施の形態を図1から図3の図面を参照して説明する。
図1は、第1の実施の形態におけるハイブリッド自動車に搭載された電力変換装置1の概略構成図である。このハイブリッド自動車では、動力源としてのエンジン2とモータ・ジェネレータ3、およびオートマチックトランスミッション4を直列に直結してパワートレーンPが構成されており、このパワートレーンPは車両前部のエンジンルーム30に収納されている。モータ・ジェネレータ3は発電可能な三相交流モータであり、エンジン2およびモータ・ジェネレータ3の駆動力は、オートマチックトランスミッション4を介して駆動輪Wに伝達される。また、ハイブリッド自動車1の減速時に駆動輪W側からモータ・ジェネレータ3側に駆動力が伝達されると、モータ・ジェネレータ3は発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。
なお、エンジンルーム30内には、12ボルト駆動の各種補機に給電するための12ボルトバッテリ(蓄電装置)5も収納されている。
【0010】
また、このハイブリッド自動車の車両後部のトランクルーム40には、インバータ6、高圧バッテリ7、DC/DCコンバータ8が収納されている。モータ・ジェネレータ3とインバータ6は三相のケーブル10によって接続されており、さらに、インバータ6は高圧バッテリ7に接続されている。
そして、このハイブリッド自動車において、モータ・ジェネレータ3の駆動及び回生制動は、図示しない電子制御ユニット(ECU)からの制御指令を受けてインバータ6により行われる。すなわち、インバータ6は高圧バッテリ7の直流電力を交流電力に変換してモータ・ジェネレータ3に給電しハイブリッド自動車を駆動する。また、インバータ6は、モータ・ジェネレータ3の発電で得られた交流電力を直流電力に変換して高圧バッテリ7に充電する。
【0011】
また、インバータ6と高圧バッテリ7はそれぞれDC/DCコンバータ8にも接続されており、DC/DCコンバータ8は、インバータ6あるいは高圧バッテリ7の直流電圧を降圧して12ボルトバッテリ5や12ボルト駆動の補機(図示せず)に給電する。なお、インバータ6も前記ECUにより制御される。
【0012】
図2は、モータ・ジェネレータ3とインバータ6の各相を接続するケーブル10の端部を破断して示す図である。
ケーブル10は、多数の導体11を絶縁体で12で被覆してなる線心13と、導電性のシールド線14を編み組みしてなり絶縁体12の外周を被覆する導電性シールド(以下、シールドと略す)15と、絶縁材からなりシールド15の外側を被覆するシース16、とを備えている。導体11は、モータ・ジェネレータ3とインバータ6の各相を実質的に接続するものであり、シールド15はノイズを防止するものである。
ケーブル10の素材としては、例えば、導体11を錫メッキ軟銅線で構成し、絶縁体12を架橋ポリエチレンで構成し、シールド線14を錫メッキ軟銅で構成し、シース16を塩化ビニルで構成することができる。
【0013】
そして、この電力変換装置1においては、3本のケーブル10のうちの1本のケーブル10のシールド15が、DC/DCコンバータ8と12ボルトバッテリ5とを接続する電源線を兼ねるように構成されている。そのため、図1に示すように、前記1本のケーブル10のシールド15の長手方向一端側が結束されてDC/DCコンバータ8の正極端子8aに接続されており、該シールド15の長手方向他端側が結束されて12ボルトバッテリ5の正極端子5aに接続されている。そして、12ボルトバッテリ5の負極端子5bとDC/DCコンバータ8の負極端子8bはアースされている。
さらに、トランクルーム40内のDC/DCコンバータ8およびインバータ6に近い位置において、電源線を兼用するシールド15はコンデンサ20の正極20aに接続され、コンデンサ20の負極20bはアースされている。
また、残る2本のケーブル10のシールド15は電源線を兼用しておらず、該2本のケーブル10のシールド15はエンジンルーム30内においてアースされている。
【0014】
このように構成された電力変換装置においては、1本のケーブル10のシールド15がDC/DCコンバータ8から12ボルトバッテリ5への電源線を兼ねているので、電源線を別個にトランクルーム40からエンジンルーム30に敷設する必要がなく、電源線専用の敷設スペースを大幅に削減することができ、電源線敷設の手間も大幅に削減でき、削減した電源線の重量分だけ軽量化およびコスト低減を図ることができる。
【0015】
また、従来はボディアースに流していたDC/DCコンバータ8で発生する電磁波ノイズが、コンデンサ20によりフィルタリングされてノイズを吸収することができる。このコンデンサ20の容量を電磁波ノイズの周波数成分に応じて設定することで適切なノイズ対策が容易に可能となる。さらに、電磁波ノイズをコンデンサ20をバイパスさせて、コンデンサ20からボディアースに伝播させボディアースからDC/DCコンバータ8を経由しコンデンサ20に戻す閉ループを構成することでノイズが伝播する範囲を最小限にすることが可能になる。したがって、コンデンサ20はDC/DCコンバータ8やインバータ6に近い側のシールドとボディアース間に接続することが好適な構成である。
【0016】
この実施の形態では、モータ・ジェネレータ3と12ボルトバッテリ5が互いに近接してエンジンルーム30内に配置され、インバータ6とDC/DCコンバータ8が互いに近接してトランクルーム40内に配置されている。したがって、三相のケーブル10のレイアウトと電源線のレイアウトをほぼ同じにすることができ、その結果、ケーブル10を最短ルートで敷設しても、1本のケーブル10のシールド15を電源線と兼用させることができる。
【0017】
図3は、第2の実施の形態におけるハイブリッド自動車に搭載された電力変換装置1の概略構成図である。
第2の実施の形態における電力変換装置1はコンデンサ20を備えていない。また、第2の実施の形態における電力変換装置1においては、DC/DCコンバータ8の負極端子8bは、シールド15がDC/DCコンバータ8からバッテリ5への電源線を兼用していない2本のケーブル10のうちの1本のケーブル10のシールド15に接続されており、このシールド15を介してアースされている。その他の構成については第1の実施の形態のものと同じであるので、同一態様部分に同一符号を付して説明を省略する。
【0018】
このように構成された第2の実施の形態の電力変換装置1によれば、DC/DCコンバータ8の正極端子8aに接続されたケーブル10のシールド15は12ボルトパワーラインのプラス側になって該シールド15を図3において矢印A方向に電流が流れ、DC/DCコンバータ8の負極端子8bに接続されたケーブル10のシールド15は12ボルトパワーラインのマイナス側になって該シールド15を図3において矢印B方向に電流が流れることになる。このように2本のケーブル10のシールド15において電流の流れ方向が互いに逆方向になるため、電流によって生じる磁界の向きが逆になり、ノイズが相殺されるので、ノイズを大幅に低減することができる。
【0019】
〔他の実施の形態〕
なお、この発明は前述した実施の形態に限られるものではない。
例えば、前述した実施の形態ではエンジンとモータ・ジェネレータを直結したハイブリッド自動車の場合で説明したが、エンジンとモータ・ジェネレータを並列的に接続し、いずれか一方の駆動力あるいは両方の駆動力で車両を駆動するハイブリッド自動車にも本発明を適用することができる。
また、この発明は、ハイブリッド自動車だけでなく電気自動車に搭載される電力変換装置にも適用可能である。
さらに、モータ(モータ・ジェネレータ)は三相モータに限るものではなく、多相モータであってもよい。
また、インバータ6と高圧バッテリ7とDC/DCコンバータ8をキャビンに設置することも可能である。
【0020】
【発明の効果】
以上説明するように、請求項1に係る発明によれば、ケーブルの導電性シールドがDC/DCコンバータから蓄電装置への電源線を兼ねているので、電源線専用の敷設スペースを大幅に削減することができ、電源線の敷設・装着の手間も大幅に削減することができ、削減した電源線の重量分だけ軽量化およびコスト低減が可能になるという優れた効果が奏される。
【0021】
請求項2に係る発明によれば、DC/DCコンバータで発生する電磁波ノイズが、コンデンサによりフィルタリングされてノイズを吸収することができる。また、コンデンサの容量を電磁波ノイズの周波数成分に応じて設定することで適切なノイズ対策が容易に可能となる。
【0022】
請求項3に係る発明によれば、ケーブルのレイアウトとDC/DCコンバータから蓄電装置への電源線のレイアウトをほぼ同じにすることができるので、電源線専用の敷設スペースを大幅に削減するとともに電源線を最短ルートで敷設することができ、その結果、コスト低減および軽量化を確実に実現することができる。
請求項4に係る発明によれば、エンジンルームとキャビンの間、あるいは、エンジンルームとトランクルームの間に敷設されるケーブルの導電性シールドをDC/DCコンバータから蓄電装置への電源線と兼ねることができ、その結果、車体における電源線専用の敷設スペースを大幅に削減することができ、電源線の敷設・装着の手間も大幅に削減でき、削減した電源線の重量分だけ軽量化およびコスト低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る電力変換装置の第1の実施の形態における構成図である。
【図2】インバータとモータとを接続するケーブルの端部を破断して示す斜視図である。
【図3】この発明に係る電力変換装置の第2の実施の形態における構成図である。
【図4】従来の電力変換装置の構成図である。
【符号の説明】
1 電力変換装置
3 モータ・ジェネレータ(モータ)
5 12ボルトバッテリ(蓄電装置)
5a 正極端子
6 インバータ
8 DC/DCコンバータ
8a 正極端子
10 ケーブル
15 導電性シールド
20 コンデンサ
30 エンジンルーム
40 トランクルーム
【発明の属する技術分野】
この発明は、車載用等における電力変換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両では、図4に示すように、高圧バッテリ51に蓄えられた直流電力を、インバータ52によって交流電力に変換して車両駆動用の三相交流モータ(以下、モータと略す)53に給電し、また、高圧バッテリ51に蓄えられた直流電力をDC/DCコンバータ54によって降圧して低圧の12ボルトバッテリ55や12ボルト駆動の各補機(図示せず)に給電している。なお、モータ53とインバータ52とを接続する各相のケーブル60は線心61の外側にノイズ防止のためにシールド62を備えたシールド線が用いられている(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)。
従来は、モータ53とインバータ52とを接続するケーブル60と、DC/DCコンバータ54と12ボルトバッテリ55とを接続する電源線65を、それぞれ別個に敷設していた。
【0003】
【特許文献1】
特開平8−98328号公報
【特許文献2】
特開平11−355910号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これら車両では、搭載上の都合から、モータ53を含むパワートレーンおよび12ボルトバッテリ55をキャビン前方のエンジンルームに設置し、高圧バッテリ51やインバータ52やDC/DCコンバータ54をキャビンあるいはその後方のトランクルームに設置する場合がある。このように配置した場合には、ケーブル60と電源線65がいずれも長尺となり、重量およびコストが増大する。
また、12ボルトバッテリ55のアース線は車体を介して12ボルト駆動の各補機に接続されているため、ノイズ発生の箇所を特定して対策する必要があり、ノイズ発生箇所の特定が広範囲であり難しかった。
そこで、この発明は、重量低減、コスト低減、電磁波ノイズ低減を図ることができる電力変換装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、インバータ(例えば、後述する実施の形態におけるインバータ6)とモータ(例えば、後述する実施の形態におけるモータ・ジェネレータ3)とを接続する複数相のケーブル(例えば、後述する実施の形態におけるケーブル10)のうちのいずれかの相のケーブルに備えられた導電性シールド(例えば、後述する実施の形態における導電性シールド15)の長手方向一端側にDC/DCコンバータ(例えば、後述する実施の形態におけるDC/DCコンバータ8)の正極端子(例えば、後述する実施の形態における正極端子8a)が接続され、該導電性シールドの長手方向他端側に蓄電装置(例えば、後述する実施の形態における12ボルトバッテリ5)の正極端子(例えば、後述する実施の形態における正極端子5a)が接続され、該導電性シールドが前記DC/DCコンバータから前記蓄電装置への電源線とされていることを特徴とする電力変換装置(例えば、後述する実施の形態における電力変換装置1)である。
このように構成することにより、ケーブルの導電性シールドがDC/DCコンバータから蓄電装置への電源線を兼ねているので、電源線専用の敷設スペースを大幅に削減することができ、電源線の敷設・装着の手間も大幅に削減でき、削減した電源線の重量分だけ軽量化およびコスト低減が可能になる。
【0006】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の発明において、電源線とされた前記導電性シールドとアース間にコンデンサ(例えば、後述する実施の形態におけるコンデンサ20)が設けられていることを特徴とする。
このように構成することにより、従来はボディアースに流していたDC/DCコンバータで発生する電磁波ノイズが、コンデンサによりフィルタリングされてノイズを吸収することができる。このコンデンサの容量を電磁波ノイズの周波数成分に応じて設定することで適切なノイズ対策が容易に可能となる。
【0007】
請求項3に係る発明は、請求項1に記載の発明において、前記インバータの近傍に前記DC/DCコンバータが配置され、前記モータの近傍に前記蓄電装置が配置されていることを特徴とする。
このように構成することにより、ケーブルのレイアウトとDC/DCコンバータから蓄電装置への電源線のレイアウトをほぼ同じにすることができるので、電源線専用の敷設スペースを大幅に削減するとともに電源線を最短ルートで敷設することができ、その結果、コスト低減および軽量化を確実に実現することができる。
【0008】
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の発明において、前記インバータと前記DC/DCコンバータは車両のエンジンルーム(例えば、後述する実施の形態におけるエンジンルーム30)に配置され、前記モータと前記蓄電装置は車両のキャビンまたはトランクルーム(例えば、後述する実施の形態におけるトランクルーム40)に配置されていることを特徴とする。
このように構成することにより、エンジンルームとキャビンの間、あるいは、エンジンルームとトランクルームの間に敷設されるケーブルの導電性シールドをDC/DCコンバータから蓄電装置への電源線と兼ねることができ、その結果、車体における電源線専用の敷設スペースを大幅に削減することができ、電源線の敷設・装着の手間も大幅に削減でき、削減した電源線の重量分だけ軽量化およびコスト低減が可能になる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る電力変換装置の実施の形態を図1から図3の図面を参照して説明する。
図1は、第1の実施の形態におけるハイブリッド自動車に搭載された電力変換装置1の概略構成図である。このハイブリッド自動車では、動力源としてのエンジン2とモータ・ジェネレータ3、およびオートマチックトランスミッション4を直列に直結してパワートレーンPが構成されており、このパワートレーンPは車両前部のエンジンルーム30に収納されている。モータ・ジェネレータ3は発電可能な三相交流モータであり、エンジン2およびモータ・ジェネレータ3の駆動力は、オートマチックトランスミッション4を介して駆動輪Wに伝達される。また、ハイブリッド自動車1の減速時に駆動輪W側からモータ・ジェネレータ3側に駆動力が伝達されると、モータ・ジェネレータ3は発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。
なお、エンジンルーム30内には、12ボルト駆動の各種補機に給電するための12ボルトバッテリ(蓄電装置)5も収納されている。
【0010】
また、このハイブリッド自動車の車両後部のトランクルーム40には、インバータ6、高圧バッテリ7、DC/DCコンバータ8が収納されている。モータ・ジェネレータ3とインバータ6は三相のケーブル10によって接続されており、さらに、インバータ6は高圧バッテリ7に接続されている。
そして、このハイブリッド自動車において、モータ・ジェネレータ3の駆動及び回生制動は、図示しない電子制御ユニット(ECU)からの制御指令を受けてインバータ6により行われる。すなわち、インバータ6は高圧バッテリ7の直流電力を交流電力に変換してモータ・ジェネレータ3に給電しハイブリッド自動車を駆動する。また、インバータ6は、モータ・ジェネレータ3の発電で得られた交流電力を直流電力に変換して高圧バッテリ7に充電する。
【0011】
また、インバータ6と高圧バッテリ7はそれぞれDC/DCコンバータ8にも接続されており、DC/DCコンバータ8は、インバータ6あるいは高圧バッテリ7の直流電圧を降圧して12ボルトバッテリ5や12ボルト駆動の補機(図示せず)に給電する。なお、インバータ6も前記ECUにより制御される。
【0012】
図2は、モータ・ジェネレータ3とインバータ6の各相を接続するケーブル10の端部を破断して示す図である。
ケーブル10は、多数の導体11を絶縁体で12で被覆してなる線心13と、導電性のシールド線14を編み組みしてなり絶縁体12の外周を被覆する導電性シールド(以下、シールドと略す)15と、絶縁材からなりシールド15の外側を被覆するシース16、とを備えている。導体11は、モータ・ジェネレータ3とインバータ6の各相を実質的に接続するものであり、シールド15はノイズを防止するものである。
ケーブル10の素材としては、例えば、導体11を錫メッキ軟銅線で構成し、絶縁体12を架橋ポリエチレンで構成し、シールド線14を錫メッキ軟銅で構成し、シース16を塩化ビニルで構成することができる。
【0013】
そして、この電力変換装置1においては、3本のケーブル10のうちの1本のケーブル10のシールド15が、DC/DCコンバータ8と12ボルトバッテリ5とを接続する電源線を兼ねるように構成されている。そのため、図1に示すように、前記1本のケーブル10のシールド15の長手方向一端側が結束されてDC/DCコンバータ8の正極端子8aに接続されており、該シールド15の長手方向他端側が結束されて12ボルトバッテリ5の正極端子5aに接続されている。そして、12ボルトバッテリ5の負極端子5bとDC/DCコンバータ8の負極端子8bはアースされている。
さらに、トランクルーム40内のDC/DCコンバータ8およびインバータ6に近い位置において、電源線を兼用するシールド15はコンデンサ20の正極20aに接続され、コンデンサ20の負極20bはアースされている。
また、残る2本のケーブル10のシールド15は電源線を兼用しておらず、該2本のケーブル10のシールド15はエンジンルーム30内においてアースされている。
【0014】
このように構成された電力変換装置においては、1本のケーブル10のシールド15がDC/DCコンバータ8から12ボルトバッテリ5への電源線を兼ねているので、電源線を別個にトランクルーム40からエンジンルーム30に敷設する必要がなく、電源線専用の敷設スペースを大幅に削減することができ、電源線敷設の手間も大幅に削減でき、削減した電源線の重量分だけ軽量化およびコスト低減を図ることができる。
【0015】
また、従来はボディアースに流していたDC/DCコンバータ8で発生する電磁波ノイズが、コンデンサ20によりフィルタリングされてノイズを吸収することができる。このコンデンサ20の容量を電磁波ノイズの周波数成分に応じて設定することで適切なノイズ対策が容易に可能となる。さらに、電磁波ノイズをコンデンサ20をバイパスさせて、コンデンサ20からボディアースに伝播させボディアースからDC/DCコンバータ8を経由しコンデンサ20に戻す閉ループを構成することでノイズが伝播する範囲を最小限にすることが可能になる。したがって、コンデンサ20はDC/DCコンバータ8やインバータ6に近い側のシールドとボディアース間に接続することが好適な構成である。
【0016】
この実施の形態では、モータ・ジェネレータ3と12ボルトバッテリ5が互いに近接してエンジンルーム30内に配置され、インバータ6とDC/DCコンバータ8が互いに近接してトランクルーム40内に配置されている。したがって、三相のケーブル10のレイアウトと電源線のレイアウトをほぼ同じにすることができ、その結果、ケーブル10を最短ルートで敷設しても、1本のケーブル10のシールド15を電源線と兼用させることができる。
【0017】
図3は、第2の実施の形態におけるハイブリッド自動車に搭載された電力変換装置1の概略構成図である。
第2の実施の形態における電力変換装置1はコンデンサ20を備えていない。また、第2の実施の形態における電力変換装置1においては、DC/DCコンバータ8の負極端子8bは、シールド15がDC/DCコンバータ8からバッテリ5への電源線を兼用していない2本のケーブル10のうちの1本のケーブル10のシールド15に接続されており、このシールド15を介してアースされている。その他の構成については第1の実施の形態のものと同じであるので、同一態様部分に同一符号を付して説明を省略する。
【0018】
このように構成された第2の実施の形態の電力変換装置1によれば、DC/DCコンバータ8の正極端子8aに接続されたケーブル10のシールド15は12ボルトパワーラインのプラス側になって該シールド15を図3において矢印A方向に電流が流れ、DC/DCコンバータ8の負極端子8bに接続されたケーブル10のシールド15は12ボルトパワーラインのマイナス側になって該シールド15を図3において矢印B方向に電流が流れることになる。このように2本のケーブル10のシールド15において電流の流れ方向が互いに逆方向になるため、電流によって生じる磁界の向きが逆になり、ノイズが相殺されるので、ノイズを大幅に低減することができる。
【0019】
〔他の実施の形態〕
なお、この発明は前述した実施の形態に限られるものではない。
例えば、前述した実施の形態ではエンジンとモータ・ジェネレータを直結したハイブリッド自動車の場合で説明したが、エンジンとモータ・ジェネレータを並列的に接続し、いずれか一方の駆動力あるいは両方の駆動力で車両を駆動するハイブリッド自動車にも本発明を適用することができる。
また、この発明は、ハイブリッド自動車だけでなく電気自動車に搭載される電力変換装置にも適用可能である。
さらに、モータ(モータ・ジェネレータ)は三相モータに限るものではなく、多相モータであってもよい。
また、インバータ6と高圧バッテリ7とDC/DCコンバータ8をキャビンに設置することも可能である。
【0020】
【発明の効果】
以上説明するように、請求項1に係る発明によれば、ケーブルの導電性シールドがDC/DCコンバータから蓄電装置への電源線を兼ねているので、電源線専用の敷設スペースを大幅に削減することができ、電源線の敷設・装着の手間も大幅に削減することができ、削減した電源線の重量分だけ軽量化およびコスト低減が可能になるという優れた効果が奏される。
【0021】
請求項2に係る発明によれば、DC/DCコンバータで発生する電磁波ノイズが、コンデンサによりフィルタリングされてノイズを吸収することができる。また、コンデンサの容量を電磁波ノイズの周波数成分に応じて設定することで適切なノイズ対策が容易に可能となる。
【0022】
請求項3に係る発明によれば、ケーブルのレイアウトとDC/DCコンバータから蓄電装置への電源線のレイアウトをほぼ同じにすることができるので、電源線専用の敷設スペースを大幅に削減するとともに電源線を最短ルートで敷設することができ、その結果、コスト低減および軽量化を確実に実現することができる。
請求項4に係る発明によれば、エンジンルームとキャビンの間、あるいは、エンジンルームとトランクルームの間に敷設されるケーブルの導電性シールドをDC/DCコンバータから蓄電装置への電源線と兼ねることができ、その結果、車体における電源線専用の敷設スペースを大幅に削減することができ、電源線の敷設・装着の手間も大幅に削減でき、削減した電源線の重量分だけ軽量化およびコスト低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る電力変換装置の第1の実施の形態における構成図である。
【図2】インバータとモータとを接続するケーブルの端部を破断して示す斜視図である。
【図3】この発明に係る電力変換装置の第2の実施の形態における構成図である。
【図4】従来の電力変換装置の構成図である。
【符号の説明】
1 電力変換装置
3 モータ・ジェネレータ(モータ)
5 12ボルトバッテリ(蓄電装置)
5a 正極端子
6 インバータ
8 DC/DCコンバータ
8a 正極端子
10 ケーブル
15 導電性シールド
20 コンデンサ
30 エンジンルーム
40 トランクルーム
Claims (4)
- インバータとモータとを接続する複数相のケーブルのうちのいずれかの相のケーブルに備えられた導電性シールドの長手方向一端側にDC/DCコンバータの正極端子が接続され、該導電性シールドの長手方向他端側に蓄電装置の正極端子が接続され、該導電性シールドが前記DC/DCコンバータから前記蓄電装置への電源線とされていることを特徴とする電力変換装置。
- 電源線とされた前記導電性シールドとアース間にコンデンサが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記インバータの近傍に前記DC/DCコンバータが配置され、前記モータの近傍に前記蓄電装置が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記インバータと前記DC/DCコンバータは車両のエンジンルームに配置され、前記モータと前記蓄電装置は車両のキャビンまたはトランクルームに配置されていることを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置。
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JP2002264049A JP2004104918A (ja) | 2002-09-10 | 2002-09-10 | 電力変換装置 |
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Country | Link |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7569947B2 (en) | 2004-07-02 | 2009-08-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Interior material structure for vehicle |
JP2013198282A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
-
2002
- 2002-09-10 JP JP2002264049A patent/JP2004104918A/ja not_active Withdrawn
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