JP6075784B2 - バスバー及びバスバーモジュール、並びにバスバーの製造方法 - Google Patents
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Description
本実施形態に係るバスバーについて、図1〜図7に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係るバスバーを示す斜視図である。図2は、本実施形態に係るバスバーを構成する積層導体線の一部を示す斜視断面図である。図3は、本実施形態に係るバスバーを構成する積層導体線の長手方向の断面図である。図4Aは、本実施形態に係るバスバーを構成する積層導体線の幅方向の断面図である。図4Bは、従来技術に係るバスバーの幅方向の断面図である。図5は、本実施形態に係るバスバーを構成する積層導体線の寸法を示す上面図である。図6は、本実施形態に係るバスバーで適用する幾何パラメータT/W、λ/Wの組み合わせを示すグラフである。図7は、本実施形態に係るバスバーを構成する積層導体線の寸法を示す上面図である。
本実施形態に係るバスバーモジュールについて、図8A及び図8Bに基づいて説明する。図8A及び図8Bは、本実施形態に係るバスバーモジュールを示す斜視図である。
本実施形態に係るバスバーの製造方法について、図9A〜図9Dに基づいて説明する。図9A〜図9Dは、本実施形態に係るバスバーの製造方法の工程の手順を示す斜視図である。
本実施形態に係るバスバー1の第一の実施例について、交流抵抗解析を行った。その結果について、以下、図14に基づいて具体的に説明する。
次に、本実施形態に係るバスバー1の第二の実施例について、交流抵抗解析と電流密度分布解析を行った。その結果について、以下、図15〜図18に基づいて具体的に説明する。
第二の実施例に係るバスバー1、バルク材バスバー、4枚重ねバスバー、4枚重ね薄バスバーについて、交流抵抗の周波数依存性の解析を行った。その結果を、図15及び図16に示す。図15は、3次元境界要素法による準静電磁界解析による交流抵抗Rsの周波数依存性について解析した結果であり、交流抵抗Rsの周波数依存性を抵抗値として計測した。図16は、図15に示すグラフのスキンデプス付近の交流抵抗ACRの周波数特性を拡大したグラフである。尚、図15及び図16では、第二の実施例に係るバスバー1の計測結果を「本実施例」、バルク材バスバーの計測結果を「バルク」、4枚重ねバスバーの計測結果を「4枚重ね」、4枚重ね薄バスバーの計測結果を「4枚重ね薄」として記載している。
また、上記の第二の実施例に係るバスバー1及びバルクバスバーについて、30MHzの高周波電流を流した際の電流密度分布の解析を行った。その結果を、図17及び図18に示す。図17は、第二の実施例に係るバスバー1の電流密度分布である。また、図18は、バルクバスバーの電流密度分布である。
2 バスバーモジュール
11 帯状導体
12 帯状導体
20 積層導体線
21 第1導体線(2つの導体線)
21a 第1導体線巻回体(2つの導体線巻回体)
22 第2導体線(2つの導体線)
22a 第2導体線巻回体(2つの導体線巻回体)
30 端子部
Claims (12)
- 電気接続に用いられるバスバーであって、
2つの導体線を有する積層導体線と、
前記積層導体線の両端側に配置され、前記2つの導体線に接合させた電気接続するための端子部と、
を備え、
前記2つの導体線それぞれは、絶縁膜で被膜された1つまたは複数の帯状導体が当該帯状導体の幅方向において隣接して配列されるように螺旋状に巻回されつつ、巻回された内部の対向する表面が近接または密着するように平板状に構成された物であり、
前記積層導体線は、前記2つの導体線がそれぞれの長手方向に並設され、それぞれの幅方向の外部の表面が互いに対向するように重ね合わされて積層された物である、
ことを特徴とするバスバー。 - 前記2つの導体線は、
絶縁膜で被膜された1つまたは複数の帯状導体が当該帯状導体の幅方向において隣接して配列されるように螺旋状に巻回されつつ、巻回された内部の対向する表面が近接または密着するように平板状に構成された第1導体線と、
絶縁膜で被膜された1つまたは複数本の帯状導体が当該帯状導体の幅方向において隣接して配列されるように前記第1導体線とは逆螺旋状に巻回されつつ、巻回された内部の対向する表面が近接または密着するように平板状に構成された第2導体線と、
からなることを特徴とする請求項1に記載のバスバー。 - 前記2つの導体線のそれぞれを構成する前記帯状導体の数が同じであり、前記2つの導体線のそれぞれを構成する前記帯状導体が同じ幅であることを特徴とする請求項1または2に記載のバスバー。
- 前記2つの導体線のそれぞれを構成する前記帯状導体の数が2つであることを特徴とする請求項3に記載のバスバー。
- 前記積層導体線の幅に対する厚みのアスペクトル比が1以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のバスバー。
- 前記積層導体線の幅をW、前記積層導体線の厚みをT、前記帯状導体の幅をω、前記帯状導体の螺旋ピッチの半分をλとすると、前記バスバーに通電させる電流の周波数fと前記帯状導体の抵抗率ρ及び透磁率μから求まる表皮深さδ=(ρ/πfμ)1/2に対して、以下の数1に示す関係式を満たすT/W及びλ/Wの寸法比の組み合わせを持つことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のバスバー。
- 前記第1導体線と前記第2導体線の隙間をδt、前記帯状導体の厚みをTtとすると、Ttに対するδtの比率δt/Ttが1以下となる寸法比を持つことを特徴とするバスバー請求項1〜6のいずれか一項に記載のバスバー。
- PWM変調された電流を通電させる電気接続に用いられることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のバスバー。
- 電動機とインバータとの間の電気接続に用いられることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のバスバー。
- 所定の形状に形成した複数の請求項1〜9のいずれか一項に記載のバスバーを、幅方向の表面が対向するように密接配置して一体化して組み立てて形成されることを特徴とするバスバーモジュール。
- 電気接続に用いられるバスバーを製造するバスバーの製造方法であって、
絶縁膜で被膜された1つまたは複数の帯状導体を当該帯状導体の幅方向において隣接して配列されるように螺旋状に巻回して2つの導体線巻回体を構成する導体線巻回工程と、
圧延加工により前記2つの導体線巻回体を平板状に形成して2つの導体線を構成する導体線圧延加工工程と、
前記2つの導体線をそれぞれの長手方向に並設し、それぞれの幅方向の表面が互いに対向するように重ね合わせて積層して積層導体線を構成する積層工程と、
電気接続するための端子部を前記積層導体線の両端側に配置し、前記2つの導体線に接合する端子部接合工程と、
を備えることを特徴とするバスバーの製造方法。 - 前記導体線巻回工程は、
絶縁膜で被膜された1つまたは複数の帯状導体を当該帯状導体の幅方向において隣接して配列されるように螺旋状に巻回して第1導体線巻回体を構成する第1導体線巻回工程と、
絶縁膜で被膜された1つまたは複数本の帯状導体を当該帯状導体の幅方向において隣接して配列されるように前記第1導体線とは逆螺旋状に巻回して第2導体線巻回体を構成する第2導体線巻回工程と、からなり、
前記導体線圧延加工工程は、
圧延加工により前記第1導体線巻回体を平板状に形成して第1導体線を構成すると共に、圧延加工により前記第2導体線巻回体を平板状に形成して第2導体線を構成し、
前記積層工程は、
前記第1導体線と前記第2導体線とをそれぞれの長手方向に並設し、それぞれの幅方向の表面が互いに対向するように重ね合わせて積層して積層導体線を構成し、
前記端子部接合工程は、
電気接続するための端子部を前記積層導体線の両端側に配置し、前記第1導体線と前記第2導体線に接合することを特徴とする請求項11に記載のバスバーの製造方法。
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