(57)【要約】【課題】電源電力をパワーモジュールへ供給するためのバスバーの引き回しについて、安全性を確保でき、かつ、耐震性を向上できる電力変換装置を提供すること。【解決手段】電力変換装置１００は、電源電力を駆動用電力に変換するパワーモジュール２と、パワーモジュール２が配置されるベース部材１とを備えており、パワーモジュール２に隣接して配置される平滑コンデンサ６とベース部材１との間に、バスバー５１、５２からの電源電力をパワーモジュール２へ供給するバスバー３、４を配置した。バスバー３とバスバー４は、所定の絶縁距離を保って配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源電力を駆動用電力に変換するパワーモジュールと、前記パワーモジュールが配置されるベース部材とを備えた電力変換装置であって、
前記パワーモジュールに隣接して配置される平滑コンデンサと前記ベース部材との間に、前記電源電力を前記パワーモジュールへ供給するバスバーを配置した、
電力変換装置。
【請求項２】
前記バスバーは、Ｐ極用バスバーとＮ極用バスバーであり、
前記Ｐ極用バスバーと前記Ｎ極用バスバーとは、平行に配置されている、
請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記Ｐ極用バスバーと前記Ｎ極用バスバーは、所定の絶縁距離を保って配置される、
請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記Ｐ極用バスバーと前記Ｎ極用バスバーとの間に絶縁物が配置される、
請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記ベース部材は、前記平滑コンデンサを前記ベース部材から所定の高さで配置するための台座部を、前記パワーモジュールに隣接して備え、
前記台座部に配置された前記平滑コンデンサの底面と前記ベース部材との間の空間に、前記Ｐ極用バスバーおよび前記Ｎ極用バスバーが配置される、
請求項２から４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源電力を駆動用電力に変換する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラグインＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle：ハイブリッド自動車）またはＥＶ（Electric Vehicle：電気自動車）などの車両は、電源電力を、モータを駆動するための駆動用電力に変換する電力変換装置を備えている。電力変換装置は、例えば、インバータまたはコンバータが挙げられる。
【０００３】
例えば特許文献１において、電源電力をパワーモジュールへ供給するためのバスバーを、平滑コンデンサの上側に引き回す構成の電力変換装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２１５３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の電力変換装置は、平滑コンデンサの上側にバスバーを引き回すことで、ユーザが筐体のカバーを開けたときに、剥き出しになっているバスバーを直接触れることができてしまい、危険である、という課題がある。
【０００６】
また、特許文献１の電力変換装置は、平滑コンデンサの上側にバスバーを引き回すことで、バスバーの重心が高くなり、耐震性が悪くなる、という課題がある。
【０００７】
本発明の目的は、電源電力をパワーモジュールへ供給するためのバスバーの引き回しについて、安全性を確保でき、かつ、耐震性を向上できる電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る電力変換装置は、電源電力を駆動用電力に変換するパワーモジュールと、前記パワーモジュールが配置されるベース部材とを備えた電力変換装置であって、前記パワーモジュールに隣接して配置される平滑コンデンサと前記ベース部材との間に、前記電源電力を前記パワーモジュールへ供給するバスバーを配置した構成を採る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、電源電力をパワーモジュールへ供給するためのバスバーの引き回しについて、安全性を確保でき、かつ、耐震性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る電力変換装置の構成例を示す分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態に係る電力変換装置の構成例を示す上面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る電力変換装置１００の構成例を、別角度からそれぞれ示す分解斜視図である。また、図２は、本発明の実施の形態に係る電力変換装置１００の構成例を示す上面図である。なお、本実施の形態では、電力変換装置１００は、車両に搭載され、車両搭載の電池からの電力をモータ駆動用電力に変換するインバータ装置を例とするが、本発明の電力変換装置はインバータ装置に限定されない。
【００１３】
図１において、電力変換装置１００は、ベース部材１、パワーモジュール２、バスバー３、４、５１、５２、および平滑コンデンサ６を有する。なお、図１において、パワーモジュール２を制御する電子回路基板（以下、「高圧系基板」という）、高圧系基板を制御する電子回路基板（以下、「低圧系基板」という）、および、ベース部材１に配置されたデバイス全体をまとめて被覆する筐体カバーは、図示を省略している。
【００１４】
ベース部材１は、金属製（例えばアルミ製）の板状部材であり、その一面に各デバイスが配置される。例えば、ベース部材１の中央部分には、パワーモジュール２が固定されて配置される。また、ベース部材１は、パワーモジュール２が配置される部分に隣接して、台座部１１が形成されている。台座部１１は、平滑コンデンサ６をベース部材１から一定の高さに配置するための部分である。よって、台座部１１に平滑コンデンサ６が配置されると、ベース部材１と平滑コンデンサ６の底面との間に空間（以下、「コンデンサ下空間」という）が形成される。この空間にバスバー３、４が配置される。
【００１５】
パワーモジュール２は、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）モジュールであり、ベース部材１の中央付近に固定して配置される。パワーモジュール２は、入力側接続部２０および出力側接続部２３を有する。本実施の形態では、図１、２に示すように、入力側接続部２０および出力側接続部２３は、それぞれ、パワーモジュール２の上面に３箇所ずつ設けられている。
【００１６】
入力側接続部２０は、バスバー３、４および平滑コンデンサ６と電気的に接続する部分であり、Ｐ極用接続部２１とＮ極用接続部２２に分かれている。Ｎ極用接続部２２は、バスバー４の接続部４１と接続される。一方、Ｐ極用接続部２１は、バスバー３の接続部３１と接続される。なお、Ｐ極用接続部が２２、Ｎ極用接続部が２１であってもよい。
【００１７】
出力側接続部２３は、車両のホイール等を駆動させるモータ（図示せず）と電気的に接続する部分である。
【００１８】
このようなパワーモジュール２は、バスバー５１、５２およびバスバー３、４を介して供給された直流電流を三相交流電力に変換し、モータ等へ供給する。このとき、パワーモジュール２は、高圧系基板によってスイッチングのタイミングを制御される。また、平滑コンデンサ６により、電流の平滑化が行われる。
【００１９】
バスバー３は、バスバー５２からの電流をパワーモジュール２へ供給するための金属製（例えば銅製）の板状部材である。バスバー３は、コンデンサ下空間において、最も下に固定して配置される。また、バスバー３は、その長手方向に沿って、接続部３１、３２がそれぞれ形成されている。図１の例では、接続部３１および３２は、それぞれ、クランク形状をしており、３つずつ形成されている。接続部３１は、パワーモジュール２の入力側接続部２０のＰ極用接続部２１と接続される。一方、接続部３２は、バスバー５２と接続される。なお、接続部３２は、複数有るうちの少なくとも１つが、バスバー５２と直接または間接的に接続されればよい。例えば、図２に示すように、真ん中の接続部３２が、バスバー７２を介してバスバー５２と接続される。
【００２０】
バスバー４は、バスバー５１からの電流をパワーモジュール２へ供給するための金属製（例えば銅製）の板状部材である。バスバー４は、コンデンサ下空間において、バスバー３の上側に固定して配置される。このときバスバー４は、バスバー３から所定の絶縁距離を保って配置される。これにより、コモンモードノイズを除去できる効果がある。なお、絶縁距離の代わりに、バスバー４とバスバー３との間に絶縁物を挟む構成としてもよい。また、バスバー４は、その長手方向に沿って、接続部４１、４２がそれぞれ形成されている。図１の例では、接続部４１および４２は、それぞれ、３つずつ形成されている。また、図１の例では、接続部４１は、クランク形状である。接続部４１は、パワーモジュール２の入力側接続部２０のＮ極用接続部２２と接続される。一方、接続部４２は、バスバー５１と接続される。なお、接続部４２は、複数有るうちの少なくとも１つが、バスバー５１と直接または間接的に接続されればよい。例えば、図２に示すように、端の接続部４２が、バスバー７１を介してバスバー５１と接続される。なお、図１に示すように、バスバー３とバスバー４は、上下方向に重ねて構成される。すなわち、バスバー３とバスバー４は、平行に配置されており、これにより、ノイズの除去に対して、より効果的である。
【００２１】
バスバー５１、５２は、例えば車両搭載の電池（図示せず）と電気的に接続され、その電池からの電流をバスバー３、４へ供給するための金属製（例えば銅製）の板状部材である。図１に示すように、バスバー５１、５２は、並列に、かつ、ベース部材１のデバイス配置面に対して垂直（水平などでもよい）に支持されて、固定して設けられている。バスバー５１はＮ極用であり、バスバー５２はＰ極用である。よって、バスバー５１と接続されるバスバー４はＮ極用であり、バスバー５２と接続されるバスバー３はＰ極用である。
【００２２】
平滑コンデンサ６は、台座部１１に固定して配置される。すなわち、平滑コンデンサ６は、コンデンサ下空間に配置されたバスバー４の上側に固定して配置される。平滑コンデンサ６は、パワーモジュール２と向き合う側面６０に、パワーモジュール接続部６１を備える。パワーモジュール接続部６１は、接続部３１および接続部４１を介してパワーモジュール２の入力側接続部２０（Ｐ極用接続部２１およびＮ極用接続部２２）と接続する部分であり、Ｐ極用の接続部分とＮ極用の接続部分に分かれている。図１の例では、パワーモジュール接続部６１は、３つ形成されている。パワーモジュール接続部６１は、図１に示すように、平板状であり、かつ、側面６０の垂直方向に設けられている。なお、パワーモジュール接続部６１と、接続部３１および接続部４１と、入力側接続部２０とが、接触していればよいため、重ねる順番は任意の順番でよい。
【００２３】
以上説明したように、本実施の形態の電力変換装置１００は、平滑コンデンサ６とベース部材１との間に２つのバスバー３、４を引き回して、パワーモジュール２に接続することを特徴とする。これにより、ユーザが筐体カバーを開けたとき、バスバー３、４の上には平滑コンデンサ６があるため、ユーザがバスバー３、４に触れることはできない。よって、安全性を確保できる。また、バスバー３、４は、平滑コンデンサ６の下側にあるため、平滑コンデンサ６の上側にある場合に比べ、重心が低くなる。よって、耐震性を向上できる。したがって、本実施の形態の電力変換装置１００は、電源電力をパワーモジュールへ供給するためのバスバーの引き回しについて、安全性を確保でき、かつ、耐震性を向上できる。
【００２４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、上記説明は一例であり、種々の変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、例えば、電源電力を駆動用電力に変換する電力変換装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  ベース部材
２  パワーモジュール
３、４、５１、５２、７１、７２  バスバー
６  平滑コンデンサ
１１  台座部
２０  入力側接続部
２１  Ｐ極用接続部
２２  Ｎ極用接続部
２３  出力側接続部
３１、３２、４１、４２  接続部
６０  側面
６１  パワーモジュール接続部
１００  電力変換装置
【図１】
2014217152.tif 000003
【図２】
2014217152.tif 000004