JP7484601B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
電源(200)に接続される第1配線(910)および第2配線(920)と、
第1配線と第2配線に接続される第1コンデンサ(520)と、
第1配線と第2配線で第1コンデンサと並列接続される複数のスイッチ(511,512)を備える電気部品(501)と、
第1配線と第2配線のうちの一方に接続されるとともに、電位の一定な基準電位部(700)に接続される第2コンデンサ(600)と、
電気部品と第1コンデンサを収納するケース(502)と、を有し、
第1配線と第2配線のうちの他方における第1コンデンサに接続される他方側接続点(521,522)と電源との間の第1コンデンサを介さない第1通電経路のインピーダンスが、他方側接続点と第2コンデンサとの間の第1コンデンサを介した第2通電経路のインピーダンスよりも高くなっており、
第2コンデンサがケースの外に配置されている。
別の本開示の一態様による電力変換装置は、
電源(200)に接続される第1配線(910)および第2配線(920)と、
第1配線と第2配線に接続される第1コンデンサ(520)と、
第1配線と第2配線で第1コンデンサと並列接続される複数のスイッチ(511,512)を備える電気部品(501)と、
第1配線と第2配線のうちの一方に接続されるとともに、電位の一定な基準電位部(700)に接続される第2コンデンサ(600)と、
第1配線と第2配線のうちの一方の一部を備える基板(800)と、
基板に搭載され、一端が第1配線と第2配線のうちの一方に接続される抵抗体(801)と、
第1配線と第2配線に接続される放電抵抗(950)と、を有し、
第1配線と第2配線のうちの他方における第1コンデンサに接続される他方側接続点(521,522)と電源との間の第1コンデンサを介さない第1通電経路のインピーダンスが、他方側接続点と第2コンデンサとの間の第1コンデンサを介した第2通電経路のインピーダンスよりも高くなっており、
抵抗体のインピーダンスが放電抵抗のインピーダンスよりも高くなっており、
第2コンデンサが基板に搭載されるとともに、基板に備えられた第1配線と第2配線のうちの一方の一部に接続されている。
先ず、図1に基づいて電力変換装置300の設けられる車載システム100を説明する。この車載システム100は電気自動車用のシステムを構成している。車載システム100はバッテリ200、電力変換装置300、および、モータ400を有する。バッテリ200は電源に相当する。
電力変換装置300はインバータ500と第2コンデンサ600を有している。電力変換装置300はバッテリ200とモータ400との間の電力変換を行う。電力変換装置300はバッテリ200の直流電力を交流電力に変換する。電力変換装置300はモータ400の発電(回生)によって生成された交流電力を直流電力に変換する。
インバータ500は複数のスイッチから成るレグ群510を備える電気部品501と第1コンデンサ520を有する。インバータ500はバッテリ200に接続される第1給電バスバ910と第2給電バスバ920それぞれに接続されている。第1給電バスバ910はバッテリ200の正極に接続されている。第2給電バスバ920はバッテリ200の負極に接続されている。
第1コンデンサ520は交流を直流に整流する際に生じる脈流を平滑化する平滑コンデンサである。
第2コンデンサ600は第1給電バスバ910と第2給電バスバ920を流れる電流ノイズを除去するためのフィルタコンデンサである。これら給電バスバには、インバータ500で発生する高周波数の電流ノイズや、電磁ノイズの給電バスバへの侵入によって発生した電流ノイズなどが流れる。
これまでに説明したように第1給電バスバ910と第2給電バスバ920に電気部品501と第1コンデンサ520が並列に接続されている。第1給電バスバ910はバッテリ200の正極に接続されている。第2給電バスバ920はバッテリ200の負極に接続されている。
図1に示すように、本実施形態では第2コンデンサ600における給電バスバとの接続点(第3コンデンサ接続点601)が、第1給電バスバ910の第1伝搬部位911にある。第3コンデンサ接続点601は第1連結点931と第1コンデンサ接続点521の間にある。なお、第3コンデンサ接続点601は第2伝搬部位912にあってもよい。
上記したように電気部品501は複数のスイッチを有する。複数のスイッチがPWM制御されることで、直流電力が交流電力に、交流電力が直流電力に変換される。このPWM制御のため、複数のスイッチから高周波数の電流ノイズが生じる。この電流ノイズは電気部品501から第2伝搬部位912および第4伝搬部位922それぞれに流される。
電力変換装置300はこれまでに説明した回路の構成要素の他に、ケース502を有している。ケース502にインバータ500が収納されている。図1に示すように、ケース502から第1伝搬部位911の一部と第3伝搬部位921の一部が露出されている。第2コンデンサ600がケース502から露出された第1伝搬部位911の一部に接続されている。第2コンデンサ600がケース502の外に配置されている。
これまでに説明したように電流ノイズの周波数帯において、第1通電経路901のインピーダンスが、第2通電経路902のインピーダンスよりも高くなっている。そのために電気部品501の第2給電バスバ920側で発生した電流ノイズが、第1通電経路901よりも第2通電経路902に流されやすくなっている。
(第1変形例)
(第2変形例)
(第3変形例)
本実施形態では電力変換装置300が電気自動車用の車載システム100に含まれる例を示した。しかしながら電力変換装置300の適用としては特に上記例に限定されない。例えばモータ400と内燃機関を備えるハイブリッドシステムに電力変換装置300が含まれる構成を採用することもできる。
Claims (7)
- 電源(200)に接続される第1配線(910)および第2配線(920)と、
前記第1配線と前記第2配線に接続される第1コンデンサ(520)と、
前記第1配線と前記第2配線で前記第1コンデンサと並列接続される複数のスイッチ(511,512)を備える電気部品(501)と、
前記第1配線と前記第2配線のうちの一方に接続されるとともに、電位の一定な基準電位部(700)に接続される第2コンデンサ(600)と、
前記電気部品と前記第1コンデンサを収納するケース(502)と、を有し、
前記第1配線と前記第2配線のうちの他方における前記第1コンデンサに接続される他方側接続点(521,522)と前記電源との間の前記第1コンデンサを介さない第1通電経路のインピーダンスが、前記他方側接続点と前記第2コンデンサとの間の前記第1コンデンサを介した第2通電経路のインピーダンスよりも高くなっており、
前記第2コンデンサが前記ケースの外に配置されている電力変換装置。 - 電源(200)に接続される第1配線(910)および第2配線(920)と、
前記第1配線と前記第2配線に接続される第1コンデンサ(520)と、
前記第1配線と前記第2配線で前記第1コンデンサと並列接続される複数のスイッチ(511,512)を備える電気部品(501)と、
前記第1配線と前記第2配線のうちの一方に接続されるとともに、電位の一定な基準電位部(700)に接続される第2コンデンサ(600)と、
前記第1配線と前記第2配線のうちの一方の一部を備える基板(800)と、
前記基板に搭載され、一端が前記第1配線と前記第2配線のうちの一方に接続される抵抗体(801)と、
前記第1配線と前記第2配線に接続される放電抵抗(950)と、を有し、
前記第1配線と前記第2配線のうちの他方における前記第1コンデンサに接続される他方側接続点(521,522)と前記電源との間の前記第1コンデンサを介さない第1通電経路のインピーダンスが、前記他方側接続点と前記第2コンデンサとの間の前記第1コンデンサを介した第2通電経路のインピーダンスよりも高くなっており、
前記抵抗体のインピーダンスが前記放電抵抗のインピーダンスよりも高くなっており、
前記第2コンデンサが前記基板に搭載されるとともに、前記基板に備えられた前記第1配線と前記第2配線のうちの一方の一部に接続されている電力変換装置。 - 前記他方側接続点が、前記第1配線と前記第2配線のうちの他方における前記電源との第1接続点(931,941)と、前記第1配線と前記第2配線のうちの他方における前記電気部品との第2接続点(932,942)の間に位置している請求項1または2に記載の電力変換装置。
- 前記第1配線と前記第2配線のうちの一方における前記第2コンデンサに接続される第3コンデンサ接続点(601)が、前記第1配線と前記第2配線のうちの一方における前記電源との第3接続点(931,941)と、前記第1配線と前記第2配線のうちの一方における前記第1コンデンサに接続される一方側接続点(521,522)の間に位置している請求項1~3のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記電気部品は複数の前記スイッチの他に、前記一方側接続点から、前記第1配線と前記第2配線のうちの一方における複数の前記スイッチの接続される一方側スイッチ接続点(551,552)に向かって並ぶリアクトル(530)と補助スイッチ(516)を有している請求項4に記載の電力変換装置。
- 前記電気部品は複数の前記スイッチの他に、前記他方側接続点から、前記第1配線と前記第2配線のうちの他方における複数の前記スイッチの接続される他方側スイッチ接続点(551,552)に向かって並ぶリアクトル(530)と補助スイッチ(516)を有している請求項3または4に記載の電力変換装置。
- 前記第2コンデンサの静電容量が、前記電源の浮遊容量よりも大きくなっている請求項1~6のいずれか1項に記載の電力変換装置。
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