(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を変換する電力変換回路と、
前記電力変換回路に電流を伝達する導体と、
前記電流を検出するコアレス電流センサと、を備え、
前記コアレス電流センサは、前記電流の磁界を検出する磁界検出部と、当該磁界検出部と向き合うシールド部と、を有し、
前記導体は、前記磁界検出部と前記シールド部の間の空間を通る第１導体部と、第１屈曲部を介して当該第１導体部と接続される第２導体部と、を備え、
前記第１屈曲部は、前記第２導体部のうち前記シールド部に最も近い面に対して直角方向の領域が前記磁界検出部と前記シールド部の間の空間に配置されないように形成される電力変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置であって、
前記導体は、前記第１導体部を挟んで前記第１屈曲部とは反対側に配置された第２屈曲部を介して当該第１導体部と接続される第３導体部を備え、
前記第２屈曲部は、前記第３導体部のうち前記シールド部に最も近い面に対して直角方向の領域が前記磁界検出部と前記シールド部の間の空間に配置されないように形成される電力変換装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電力変換装置であって、
前記シールド部と前記導体を支持する第１絶縁体と、
前記第１絶縁体を埋設する第２絶縁体と、を備え、
前記第１絶縁体は、前記導体のうち前記第１導体部と前記第１屈曲部を支持する位置まで延在される電力変換装置。
【請求項４】
請求項１ないし３に記載のいずれかの電力変換装置であって、
前記シールド部は、第１シールド部と第２シールド部により前記磁界検出部を囲み、
前記第２シールド部は、当該第２シールド部の端部が前記第１シールド部の端部と前記第１導体部に挟まれるように形成され、
前記磁界検出部と前記シールド部の間の前記空間は、前記磁界検出部と前記第２シールド部に対応する電力変換装置。
【請求項５】
請求項１ないし４に記載のいずれかの電力変換装置であって、
前記第２導体部は、断面が矩形状の平面導体であり、
前記第１屈曲部は、前記第２導体部の最も広い面に対して直角方向において、前記磁界検出部と前記シールド部の間の空間が配置されないように形成される電力変換装置。
【請求項６】
請求項１ないし５に記載のいずれかの電力変換装置であって、
前記第２導体部は、断面が略円形又は楕円形を為す電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関し、特に車両駆動用のモータに電力を供給する電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両駆動用のモータに電力を供給する電力変換装置は、モータに交流電流を出力する。この交流電流を検出するための電流センサが用いられる。電流センサには、交流電流を伝達するバスバーが貫通される。特許文献１には、バスバーが屈曲している場合の電流検出について記載されている。【０００３】
電力変換装置は搭載スペースをできるだけ小さくすることが求められている一方で電流センサへのノイズの影響を低減することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１７５７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明が解決しようとする課題は、電流センサを搭載する電力変換装置の大型化を抑制しながら電流センサの電流検出誤差を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電力変換装置は、電力を変換する電力変換回路と、前記電力変換回路に電流を伝達する導体と、前記電流を検出するコアレス電流センサと、を備え、前記コアレス電流センサは、前記電流の磁界を検出する磁界検出部と、当該磁界検出部と向き合うシールド部と、を有し、前記導体は、前記磁界検出部と前記シールド部の間の空間を通る第１導体部と、第１屈曲部を介して当該第１導体部と接続される第２導体部と、を備え、前記第１屈曲部は、前記第２導体部のうち前記シールド部に最も近い面に対して直角方向において前記磁界検出部と前記シールド部の間の空間が配置されないように形成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、電流センサを搭載する電力変換装置の大型化を抑制しながら電流センサの電流検出誤差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電力変換装置１００において、コアレス電流センサ１０５近傍の拡大図である。
【図２】図１の平面ＡＡの矢印方向から見たコアレス電流センサ１０５近傍の断面図である。
【図３】本実施形態に係る電力変換装置１００の分解斜視図である。
【図４】図３の平面ＢＢの矢印方向から見た電力変換装置１００の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係る実施形態を図１から図５を用いて説明する。
【００１０】
図３は、本実施形態に係る電力変換装置１００の分解斜視図である。
【００１１】
パワー半導体モジュール１０７は、直流電流を交流電流に変換するインバータ回路を有する。
【００１２】
モールドバスバー１０１は、不図示の平滑用コンデンサとパワー半導体モジュール１０７を電気的に接続する。モールドバスバー１０１は、金属製のバスバーと、このバスバーを絶縁するためのモールド材とにより構成される。モールドバスバー１０１は、コアレス電流センサ１０５を保持しかつケース１０６に組みつけられる。
【００１３】
コアレス電流センサ１０５は、モールドバスバー１０１に組付けられ、モールドバスバー１０１とゲートドライバ基板１０４との間に配置される。
【００１４】
ケース１０６は、モールドバスバー１０１を保持するとともに、金属ベース１０３を保持する。
【００１５】
ゲートドライバ基板１０４は、金属ベース１０３へ組付けられ、コアレス電流センサ１０５を挟んでモールドバスバー１０１と対向する位置に配置される。またゲートドライバ基板１０４は、金属ベース１０３を挟んでモータコントロール基板１０２と対向する位置へ配置される。
【００１６】
金属ベース１０３は、ケース１０６へ組付けられるとともにモータコントロール基板１０２とゲートドライバ基板１０４とを保持し、ゲートドライバ基板１０４とモータコントロール基板１０２との間に配置される。
【００１７】
図１は、電力変換装置１００において、コアレス電流センサ１０５近傍の拡大図である。図２は、図１の平面ＡＡの矢印方向から見たコアレス電流センサ１０５近傍の断面図である。図４は、図３の平面ＢＢの矢印方向から見た電力変換装置１００の断面図である。
【００１８】
コアレス電流センサ１０５は、磁界検出部２００とシールド部２０１で構成される。図４に示されるようにシールド部２０１は、第１シールド部２０１ａと第２シールド部２０１ｂとにより構成される。
【００１９】
磁界検出部２００は、２つの対向する第１シールド部２０１ａと第２シールド部２０１ｂの間に配置される。
【００２０】
図２に示される導体３００は、パワー半導体モジュール１０７から出力される交流電流を伝達する。
【００２１】
第１導体部３０１は、第１屈曲部３１１を介して第２導体部３０２と接続される。第３導体部３０３は、第２屈曲部３１２を介して第１導体部３０１と接続される。
【００２２】
第１導体部３０１は、磁界検出部２００とシールド部２０１の間の空間３２０を貫通する様に配置される。
【００２３】
磁界検出部２００は、第１導体部３０１を挟んで第２シールド部２０１ｂと対向する位置に配置される。
【００２４】
領域３２１は、第２導体部３０２の主面に対して直角方向に発生する磁界が強い領域である。第２導体部３０２は、矩形状のバスバーであり、他の面よりも面積が大きい主面を有する。この主面に対する直角方向は、発生する磁界が強くなる。
【００２５】
第１屈曲部３１１は、第２導体部３０２のうち第２シールド部２０１ｂに最も近い面に対する直角方向において空間３２０が配置されないように形成される。つまり、第１屈曲部３１１は、領域３２１が空間３２０に配置されないように形成される。
【００２６】
同様に領域３２２は、第３導体部３０３の主面に対して直角方向に発生する磁界が強い領域である。第３導体部３０３は、矩形状のバスバーであり、他の面よりも面積が大きい主面を有する。この主面に対する直角方向は、発生する磁界が強くなる。
【００２７】
第２屈曲部３１２は、第３導体部３０３のうち第２シールド部２０１ｂに最も近い面に対する直角方向において空間３２０が配置されないように形成される。つまり、第２屈曲部３１２は、領域３２２が空間３２０に配置されないように形成される。
【００２８】
これにより第２導体部３０２又は第３導体部３０３に発生する磁界の影響を低減して、第１導体部３０１に発生する磁界の検出精度を向上させることができる。そして、  コアレス電流センサ１０５の電流検出誤差を悪化させずに、第１屈曲部３１１または第２屈曲部３１２によって垂直方向に導体レイアウトの自由度を増すことができるため、空間を効率的に利用して製品の小型化が望める。
【００２９】
なお本実施形態では、第２導体部３０２や第３導体部３０３は矩形状のバスバーであったが、断面が丸形や楕円形の導体であってもよい。
【００３０】
図４に示されるように、第１シールド部２０１ａは、この端部が第２シールド部２０１ｂの端部を挟んで第１導体３０１と対向する位置に配置されるとともに、第１シールド部２０１ａの端部と第２シールド部２０１ｂの端部の間が開口する様に形成される。
【００３１】
第２シールド部２０１ｂは、この端部が第１シールド部２０１ａの端部と第１導体部３０１の間に配置されるとともに、第１導体部３０１を挟んで磁界検出部２００と対向する位置に配置される。
【００３２】
第１シールド部２０１ａと第２シールド部２０１ｂは、磁界検出部２００と導体の配置方向と平行方向になるように形成される第１シールド立ち上げ部２０１ｃと第２シールド立ち上げ部２０１ｄをそれぞれ形成する。
【００３３】
磁界検出部２００とシールド部２０１の間の空間３２０は、第２シールド部２０１ｂの端部と側面、及び第１シールド部２０１ａの側面と磁界検出部２００で囲う様に形成される。
【００３４】
第１シールド部２０１ａの端部及び第２シールド部２０１ｂの端部に対する第１シールド立ち上げ部２０１ｃ及び第２シールド立ち上げ部２０１ｄに角度を設けることによって、シールド立上げ方向に平行な距離を少なくし、隣り合うコアレス電流センサ１０５の距離を近づけても互いに干渉する影響を抑えることができる。
【００３５】
コアレス電流センサ１０５の精度を悪化させることなく、隣り合うコアレス電流センサ１０５の距離を近づけて配置することが可能となるため、製品の小型化が望める。
【００３６】
図４に示されるように第１シールド部２０１ａ及び第１導体部３０１は、第１絶縁体４０１に支持される。不図示であるが第２シールド部２０１ｂも、第１絶縁体４０１に支持される。
【００３７】
特に第１絶縁体４０１は、第１導体部３０１と第１屈曲部３１１を支持する位置まで延材される様に配置され、さらに第２絶縁体４０２に埋設される。これにより、第１シールド部２０１ａと第１導体部３０１の位置ズレも防止することができる。つまり、磁界検出部２００とシールド部２０１の間の空間と、第２導体部３０２に対して直角に発生する磁界が重ならない様に、高精度で部品を製作することが可能となり、安定したコアレス電流センサ１０５の精度維持が望める。
【符号の説明】
【００３８】
１００…電力変換装置、１０１…モールドバスバー、１０２…モータコントロール基板、１０３…金属ベース、１０４…ゲートドライバ基板、１０５…コアレス電流センサ、１０６…ケース、１０７…パワー半導体モジュール、２００…磁界検出部、２０１…シールド部、２０１ａ…第１シールド部、２０１ｂ…第２シールド部、２０１ｃ…第１シールド立ち上げ部、２０１ｄ…第２シールド立ち上げ部、３００…導体、３０１…第１導体部、３０２…第２導体部、３１１…第１屈曲部、３１２…第２屈曲部、３２０…空間、３２１…領域、３２２…領域、４０１…第１絶縁体、４０２…第２絶縁体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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