(57)【要約】【課題】電磁音の低減を低コストで確実に行うことができる、車両用電力変換装置を提供する。【解決手段】車両に搭載される筐体と、筐体に収納されるコンデンサ１２と、筐体を形成する一つの壁とコンデンサとの間に配設されるＩＧＢＴモジュール２５（パワーモジュール）と、一端がコンデンサ１２に固定され、他端がＩＧＢＴモジュール２５に固定される複数のバスバー１４，２３とを備えることで、電磁音の低減を低コストで行う、車両用電力変換装置を提供することができる。【選択図】図１
2015029394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される筐体と、
前記筐体に収納されるコンデンサと、
前記筐体を形成する一つの壁と前記コンデンサとの間に配設されるパワーモジュールと、
一端が前記コンデンサに固定され、他端が前記パワーモジュールに固定される複数のバスバーと、
を備える
ことを特徴とする車両用電力変換装置。
【請求項２】
前記コンデンサは直方体形状であり、
前記バスバーは、前記パワーモジュールに固定される前記他端を介して前記車両に搭載されるバッテリと電気的に接続されるバッテリ接続用バスバーと、前記他端を介して前記パワーモジュールと電気的に接続されるパワーモジュール接続用バスバーと、により構成され、
前記パワーモジュール接続用バスバーの前記一端は、前記コンデンサに形成される平面部の一辺に沿って並んで配設され、
前記バッテリ接続用バスバーの前記一端は、前記平面部の前記一辺と相対する他辺に沿って並んで配設される
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用電力変換装置。
【請求項３】
前記バッテリ接続用バスバーは、前記パワーモジュール接続用バスバーよりも太い
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用電力変換装置。
【請求項４】
前記バッテリ接続用バスバーは２本あり、前記他辺の両端部にそれぞれ配設される
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用電力変換装置。
【請求項５】
前記パワーモジュールは、内部にゲル状の絶縁体が封入される
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用電力変換装置。
【請求項６】
前記パワーモジュールの質量は前記コンデンサの質量よりも大きい
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド車等の電動車両には、走行用モータに駆動電力を供給する車両用電力変換装置が設けられており、車両用電力変換装置内部にはコンデンサが備わっている。
【０００３】
図３は、従来の車両用電力変換装置の斜視図である。図４は、図３におけるＢ‐Ｂ矢視図であり、一部を断面図として表している。図３，４に示すように、従来の車両用電力変換装置は、筐体の内部に、コンデンサ２２、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）モジュール２５及び端子台２６を備える。なお、筐体は、上ケース２０と下ケース２１を組み合わせたものを指す（図３では上ケース２０を省略している）。
【０００４】
上記コンデンサ２２は、ＩＧＢＴモジュール２５の動作によって生じるサージ電圧を吸収するために設けられており、エポキシ樹脂が充填された、直方体形状の樹脂製ケースの内部に、フィルムを封入したものである（図示略）。また、当該フィルムには、６本のパワーモジュール接続用バスバー２３及び２本のバッテリ接続用バスバー２４が接続されている。
【０００５】
そして、６本のパワーモジュール接続用バスバー２３がコンデンサ２２に形成される平面部の一辺ａに沿って並んで配設され、２本のバッテリ接続用バスバー２４がその一辺ａと相対する他辺ｂに沿って並んで配設されている。なお、各バスバー２３，２４は、Ｃｕ，Ａｌ等の金属材料より形成される導電性の平面体であり、その一端が上記エポキシ樹脂によって固定されている。
【０００６】
さらに、コンデンサ２２に形成される平面部の一辺ａと他辺ｂには、足２２ａが配設されており、筐体の底壁に立設されるボス２１ａに足２２ａが固定されることによって、コンデンサ２２をボス２１ａにて支持している。
【０００７】
上記ＩＧＢＴモジュール２５は、筐体の底壁におけるコンデンサ１２直下に配設され、６本のパワーモジュール接続用バスバー２３の端部がそれぞれ固定され、コンデンサ２２と電気的に接続されている。また、ＩＧＢＴモジュール２５は、内部にゲル状の絶縁体２５ａを封入している。これによって、ＩＧＢＴモジュール２５を構成するＩＧＢＴ素子が、車両の振動によって破損することを防止している。
【０００８】
上記端子台２６は、筐体の底壁に立設され、コンデンサ２２に配設された２本のバッテリ接続用バスバー２４が固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−２３３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の車両用電力変換装置は「ピー」という耳障りな電磁音を発している。これは、車両用電力変換装置を駆動することにより、電流の流れの変化によって上記フィルムが振動し、この振動が足２２ａとボス２１ａを通じて筐体に伝わることにより、車両用電力変換装置から車室内へ電磁音として漏れているものである。
【００１１】
車室内に響き渡る上記電磁音を低減するためには、振動が筐体に伝わらないようにする対策が考えられる。そのため、足２２ａとボス２１ａとの間にゴムを付け、コンデンサ２２を弾性支持することにより振動を吸収する方法があるが、当該方法を用いると、製造コスト及び作業工数が増加することになる。
【００１２】
そこで、例えば上記特許文献１には、チップ型積層セラミックコンデンサを、外部電極と外部端子により支持することで、電磁音を低減する方法が開示されているが、当該方法だけでは、確実に電磁音を低減できるとは言い難い。
【００１３】
よって、本発明では、車室内に響き渡る電磁音の低減を低コストで確実に行うことができる、車両用電力変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決する第１の発明に係る車両用電力変換装置は、
車両に搭載される筐体と、
前記筐体に収納されるコンデンサと、
前記筐体を形成する一つの壁と前記コンデンサとの間に配設されるパワーモジュールと、
一端が前記コンデンサに固定され、他端が前記パワーモジュールに固定される複数のバスバーと、
を備える
ことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する第２の発明に係る車両用電力変換装置は、
上記第１の発明に係る車両用電力変換装置において、
前記コンデンサは直方体形状であり、
前記バスバーは、前記パワーモジュールに固定される前記他端を介して前記車両に搭載されるバッテリと電気的に接続されるバッテリ接続用バスバーと、前記他端を介して前記パワーモジュールと電気的に接続されるパワーモジュール接続用バスバーと、により構成され、
前記パワーモジュール接続用バスバーの前記一端は、前記コンデンサに形成される平面部の一辺に沿って並んで配設され、
前記バッテリ接続用バスバーの前記一端は、前記平面部の前記一辺と相対する他辺に沿って並んで配設される
ことを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決する第３の発明に係る車両用電力変換装置は、
上記第２の発明に係る車両用電力変換装置において、
前記バッテリ接続用バスバーは、前記パワーモジュール接続用バスバーよりも太い
ことを特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決する第４の発明に係る車両用電力変換装置は、
上記第２又は３の発明に係る車両用電力変換装置において、
前記バッテリ接続用バスバーは２本あり、前記他辺の両端部にそれぞれ配設される
ことを特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決する第５の発明に係る車両用電力変換装置は、
上記第１から４のいずれか１つの発明に係る車両用電力変換装置において、
前記パワーモジュールは、内部にゲル状の絶縁体が封入される
ことを特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決する第６の発明に係る車両用電力変換装置は、
上記第１から５のいずれか１つの発明に係る車両用電力変換装置において、
前記パワーモジュールの質量は前記コンデンサの質量よりも大きい
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
上記第１の発明に係る車両用電力変換装置によれば、電磁音の低減を、筐体内部の構成の変更を抑え低コストで確実に行うことができる。
【００２１】
上記第２の発明に係る車両用電力変換装置によれば、さらに、コンデンサは直方体形状であり、全てのパワーモジュール接続用バスバーが、コンデンサに形成される平面部の一辺に沿って並んで配設され、全てのバッテリ接続用バスバーが、コンデンサに形成される平面部の上記一辺と相対する他辺に沿って並んで配設されるので、コンデンサを安定的に弾性支持することができる。さらに、上記他辺がバッテリと相対するようにコンデンサを配置することで、バッテリとコンデンサとを繋ぐ高圧配線を屈曲させることなく配設できる。
【００２２】
上記第３の発明に係る車両用電力変換装置によれば、さらに、バッテリ接続用バスバーは、パワーモジュール接続用バスバーよりも太いので、よりコンデンサを安定的に弾性支持することができる。
【００２３】
上記第４の発明に係る車両用電力変換装置によれば、さらに、バッテリ接続用バスバーは、コンデンサの上記他辺の両端部にそれぞれ配設されるので、よりコンデンサを安定的に弾性支持することができる。
【００２４】
上記第５の発明に係る車両用電力変換装置によれば、さらに、パワーモジュールの内部にゲル状の絶縁体を封入するので、車両の振動によるパワーモジュール素子の破損を防止できると共に、コンデンサが発する振動をパワーモジュールがより多く吸収できる。
【００２５】
上記第６の発明に係る車両用電力変換装置によれば、さらに、パワーモジュールの質量はコンデンサの質量よりも大きいので、パワーモジュールが振動をより吸収できて、上記電磁音を低減する効果がより発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１に係る車両用電力変換装置の斜視図である。
【図２】図１におけるＡ‐Ａ矢視図である。
【図３】従来の車両用電力変換装置の斜視図である。
【図４】図３におけるＢ‐Ｂ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る車両用電力変換装置を実施例にて図面を用いて説明する。
【００２８】
［実施例１］
本発明の実施例１に係る車両用電力変換装置について図１，２を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係る車両用電力変換装置の斜視図である。図２は、図１におけるＡ‐Ａ矢視図であり、一部を断面図として表している。図１，２に示すように、本発明の実施例１に係る車両用電力変換装置は、車両に搭載された筐体（上ケース２０（図１では省略）と下ケース２１とを組み合わせたもの）の内部に、コンデンサ１２、ＩＧＢＴモジュール２５（パワーモジュール）、バッテリ接続用バスバー１４及びパワーモジュール接続用バスバー２３を備える。以下、従来の車両用電力変換装置と同一の構成には同一の番号を付す。
【００２９】
上記コンデンサ１２は、従来同様、エポキシ樹脂が充填された、直方体形状の樹脂製ケースの内部に、フィルムを封入したものであり（図示略）、筐体に収納されている。また、当該フィルムには、複数のパワーモジュール接続用バスバー２３及び複数のバッテリ接続用バスバー１４が接続されている。なお、パワーモジュール接続用バスバー２３は、コンデンサ１２と後述のＩＧＢＴモジュール２５とを、バッテリ接続用バスバー１４は、コンデンサ１２とバッテリ（図示略）とを、それぞれ電気的に接続するものである。
【００３０】
そして、全てのパワーモジュール接続用バスバー２３はコンデンサ１２に形成される平面部の一辺ａに沿って並んで配設され、全てのバッテリ接続用バスバー１４はその一辺ａと相対する他辺ｂに沿って並んで配設されている。なお、バッテリ接続用バスバー１４は、従来同様、Ｃｕ，Ａｌ等の金属材料より形成される導電性の平面体であり、その一端が上記エポキシ樹脂によって固定されている。
【００３１】
本実施例では、従来同様、パワーモジュール接続用バスバー２３を６本、バッテリ接続用バスバー１４を２本としてもよい。
【００３２】
一方、コンデンサ１２は、従来の車両用電力変換装置における足２２ａが設けられておらず、各バスバー１４，２３の一端が固定されていることで、各バスバー１４，２３によって弾性支持されるものとする。
【００３３】
上記ＩＧＢＴモジュール２５は、筐体の底壁におけるコンデンサ１２直下に配設されている。すなわち、筐体を形成する一つの壁とコンデンサ１２との間に配設されている。そして、６本のパワーモジュール接続用バスバー２３の他端がそれぞれ固定され、コンデンサ１２と電気的に接続されている。また、ＩＧＢＴモジュール２５は、内部にゲル状の絶縁体２５ａが封入されている。
【００３４】
図２に示すように、端子支持部１６は、ＩＧＢＴモジュール２５の上面に形成される。そして、２本のバッテリ接続用バスバー１４は、他端がＩＧＢＴモジュール２５の一部である端子支持部１６にそれぞれ固定されている。当該固定については、電気的な接続を意味するものではなく、バッテリ接続用バスバー１４の端部がＩＧＢＴモジュール２４の外面に固定されていることを意味する。そして、バッテリ接続用バスバー１４は、図示しない高圧配線によってバッテリと電気的に接続される。
【００３５】
本実施例では、上述のように、各バスバー１４，２３のみでＩＧＢＴモジュール２５上にコンデンサ１２を弾性支持することで、車両用電力変換装置を駆動した際の上記フィルムの振動を吸収することができる。また、コンデンサ１２がＩＧＢＴモジュール２５上に支持されていることにより、ＩＧＢＴ素子の破損を防止するためにＩＧＢＴモジュール２５の内部に封入されているゲル状の絶縁体２５ａが緩衝材の役割も担い、さらに上記振動を吸収することができる。ゆえに、本実施例では電磁音を低減することができる。
【００３６】
また、２本のバッテリ接続用バスバー１４を、６本のパワーモジュール接続用バスバー２３よりも太くするのが好ましい。このようにすることで、コンデンサ１２を安定的に弾性支持することができる。
【００３７】
さらに、２本のバッテリ接続用バスバー１４は、コンデンサ１２の他辺ｂの両端部にそれぞれ配設するのが好ましい。このようにすることで、コンデンサ１２をより安定的に弾性支持することができる。
【００３８】
そして、ＩＧＢＴモジュール２５の質量がコンデンサ１２の質量よりも大きいものとすれば、コンデンサから発せられた振動をＩＧＢＴモジュール２５が吸収しやすくなり、上記振動をより抑えることができる、すなわち、電磁音をより低減することができる。
【００３９】
また、上述では、バッテリ接続用バスバー１４は、ＩＧＢＴモジュール２５の端子支持部１６に固定されるものとしたが、端子支持部１６が形成されていなくてもよい。
【００４０】
さらに、上述では、本発明の実施例１に係る車両用電力変換装置がＩＧＢＴモジュール２５を備えるものとしたが、本実施例はＩＧＢＴモジュールに限定されるものではない。すなわち、本発明の実施例１に係る車両用電力変換装置は、パワーモジュール接続用バスバー２３及びバッテリ接続用バスバー１４でコンデンサ１２を支持するパワーモジュールを備えるものであればよく、これを逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、車両用電力変換装置として好適である。
【符号の説明】
【００４２】
１２，２２  コンデンサ
１４，２４  バッテリ接続用バスバー
１６，２６  端子支持部
２０  上ケース
２１  下ケース
２１ａ  ボス
２２ａ  足
２３  パワーモジュール接続用バスバー
２５  ＩＧＢＴモジュール
２５ａ  絶縁体
【図１】
2015029394.tif 000003
【図２】
2015029394.tif 000004
【図３】
2015029394.tif 000005
【図４】
2015029394.tif 000006