JP6932219B1 - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は実施の形態1に係る電力変換装置100の構成を示す分解斜視図、図2は電力変換装置100のバスバー9であるV相バスバー9bと磁性体コア12の側面図、図3は電力変換装置100の電流センサ部14の断面図、図4は電力変換装置100の電流センサ部14の別の断面図、図5は電力変換装置100のバスバー9の要部の側面図である。図2はバスバー9の一部と磁性体コア12とを一体化している樹脂15を取り除いて示した図である。電力の変換を行う電力変換装置100は、モータを駆動源の一つとする電気自動車、もしくはハイブリット自動車等の車両に搭載されて用いられる。ここでの電力変換装置100は、車載バッテリから供給される直流電力を三相電力に変換し、変換した三相交流電力を負荷であるモータに供給するものである。
電力変換装置100は、図1に示すように、平滑コンデンサ1、3つのパワーモジュール2、3、4、ヒートシンク5、及び制御基板7を備える。電力変換装置100は、さらにパワーモジュール2、3、4のそれぞれとモータ(図示せず)とを接続する3本のバスバー9、それぞれのバスバー9に配置された磁性体コア12、及び制御基板7に接続された磁気センサ13を備える。磁性体コア12と磁気センサ13とから電流センサ部14が構成される。図1においては、制御基板7に取り付けられた磁気センサ13の端子部分のみが見えていて、磁性体コア12の切欠き部12aに配置される磁気センサ13の本体部分は見えていない。3つのパワーモジュール2、3、4は板状のヒートシンク5の一方の面である搭載面5aに並べて設けられ、ヒートシンク5によって冷却される。平滑コンデンサ1、ヒートシンク5の他方の面、及びPN端子台8は、図示しない他の部品と共に例えばボルトによりベース6に組付けられ、ベース6は車両に取り付けられる。3本のバスバー9及び電流センサ部14のそれぞれは何れも同様の構成を備えている。
電流センサ部14について説明する。図3は磁気センサ13を切欠き部12aに配置した状態における図1のA−A断面位置で切断した電流センサ部14の断面図で、図4は磁気センサ13を切欠き部12aに配置した状態における図1のB−B断面位置で切断した電流センサ部14の断面図である。図3及び図4はV相バスバー9bに設けられた電流センサ部14について示すが、U相バスバー9a及びW相バスバー9cに設けられた電流センサ部14についても同様の構成である。
本願の要部であるバスバー9の形状の説明の前に、図7、図8を用いて比較例について説明する。図7、図8は比較例の電力変換装置101のバスバー102の折り曲げ部103、104を拡大して示した側面図である。磁性体コア12は、図2に示すように、バスバー9の折り曲げ部17を挿通させた位置に配置され、配置箇所に磁性体コア12を設けた後に樹脂15で磁性体コア12とバスバー9とは一体化される。そのため、樹脂成形の前に磁性体コア12を配置箇所に挿通させておかなければならない。
バスバー9の形状について説明する。バスバー9は、磁性体コア12の配置箇所の一方側及び他方側の一方又は双方に折り曲げ部17を有し、折り曲げ部17は、複数段階に折り曲げられ、磁性体コア12を挿通可能としている。本実施の形態では、図5に示すように、磁性体コア12の配置箇所の一方側に折り曲げ部17を有している。また、折り曲げ部17は、折り曲げ部17の一方側のバスバー9の部分9dと折り曲げ部17の他方側のバスバー9の部分9eとが直角になり、一方側のバスバー9の部分9dと他方側のバスバー9の部分9eとの間が2段に折り曲げられている。折り曲げられた箇所は、曲げ部17a及び曲げ部17bである。曲げ部17aと曲げ部17bとの間は、直線状である。折り曲げ部17と折り曲げ部17の一方側のバスバー9の部分9dとのなす角度と、折り曲げ部17と折り曲げ部17の他方側のバスバー9の部分9eとのなす角度が同じである。バスバー9における、磁性体コア12の配置箇所に対して折り曲げ部17を介した一方側に電力端子との接続箇所10が設けられている。本実施の形態では、一方側に電力端子との接続箇所10を設けたがこれに限るものではなく、他方側に接続箇所10を設けても構わない。
実施の形態2に係る電力変換装置100について説明する。図6は、実施の形態2に係る電力変換装置100のバスバー9と磁性体コア12の断面図である。実施の形態2に係る電力変換装置100は、バスバー9が2つの折り曲げ部17を備えた構成になっている。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Claims (5)
- 電力を変換するパワーモジュールと、
前記パワーモジュールの電力端子に接続された板状のバスバーと、
筒状で前記バスバーを取り囲むと共に、切欠き部を有する磁性体コアと、を備え、
前記バスバーは、前記磁性体コアの配置箇所の一方側及び他方側の一方又は双方に折り曲げ部を有し、
前記折り曲げ部は、前記磁性体コアを挿通可能とし、前記折り曲げ部の一方側の前記バスバーの部分の板面と前記折り曲げ部の他方側の前記バスバーの部分の板面とが直角になり、一方側の前記バスバーの部分と他方側の前記バスバーの部分との間の板面が2段に折り曲げられ、
前記バスバーにおける、前記磁性体コアの配置箇所に対して前記折り曲げ部を介した一方側もしくは他方側に、前記電力端子と同じ形状で前記電力端子に対向した前記電力端子との接続箇所が直線状に設けられ、
前記接続箇所と前記電力端子とは溶接部を介して接続されている電力変換装置。 - 前記折り曲げ部と前記折り曲げ部の一方側の前記バスバーの部分とのなす角度と、前記折り曲げ部と前記折り曲げ部の他方側の前記バスバーの部分とのなす角度が同じである請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記磁性体コアと、前記バスバーの前記磁性体コアの配置箇所とが樹脂で一体化されている請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記パワーモジュールの動作を制御する回路を有する制御基板を備え、
前記磁性体コアの前記切欠き部に設けられた磁気センサは、前記切欠き部に対向して設けられた前記制御基板に接続されている請求項1から3のいずれか一項に記載の電力変換装置。 - 前記バスバーの長辺の側と前記磁性体コアの前記切欠き部とが対向している請求項4に記載の電力変換装置。
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