(57)【要約】【課題】  電気自動車に搭載される空調装置の小型化を図ることができるインバータモジュールを提供する。【解決手段】  直流電圧をスイッチングにより三相疑似交流電圧に変換するためのスイッチング素子群１２をモールドパッケージ７内に設けて成るインバータモジュール３５において、スイッチング素子群１２と直流電源との間となる位置の回路上に突入防止用スイッチング素子１８を設け、この突入防止用スイッチング素子１８をモールドパッケージ４０内に一体にモールドした。また、突入防止用スイッチング素子１８にて充電されるコンデンサ３０を接続するためのピン２２、２２を設ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧をスイッチングにより三相疑似交流電圧に変換するためのスイッチング素子群をモールドパッケージ内に設けて成るインバータモジュールにおいて、
前記スイッチング素子群と直流電源との間となる位置の回路上に突入防止用スイッチング素子を設け、該突入防止用スイッチング素子を前記モールドパッケージ内に一体にモールドしたことを特徴とするインバータモジュール。
【請求項２】
前記突入防止用スイッチング素子にて充電されるコンデンサを接続するためのピンを設けたことを特徴とする請求項１のインバータモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電圧をスイッチングにより三相疑似交流電圧に変換するためのスイッチング素子群をモールドパッケージ内に設けて成るインバータモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車用の空調装置としてバッテリーからの電源で駆動される電動コンプレッサを搭載した空調装置が開発されている。この空調装置は、図３に示すようにバッテリー１０１と、このバッテリー１０１に直列に接続される開閉器１０２と、この開閉器１０２と並列に接続され、抵抗１０４を備えた開閉器１０３と、インバータモジュール１０５と、コンデンサ１０６と、電動コンプレッサ１１０から構成されている。
【０００３】
前記インバータモジュール１０５は、スイッチング素子１１４とスイッチングサージ吸収用の図示しないダイオードから成るスイッチング素子群１１２をモールドパッケージ１２０内にモールドすることにより構成されている。このスイッチング素子群１１２は、バッテリー１０１からの直流電圧を三相疑似交流電圧に変換し電動コンプレッサ１１０に印加し、当該電動コンプレッサ１１０を駆動するためのである。
【０００４】
また、前記抵抗１０４は、バッテリー１０１を接続する際にコンデンサ１０６に流れる突入電流とコンデンサ１０６に発生する突入電圧を抑制するためのものである。即ち、当該抵抗１０４の存在により、バッテリー１０１の接続時に前記開閉器１０２を開き、開閉器１０３を閉じて、当該抵抗１０４を介して電流を流すことで、バッテリー１０１接続時に生じる突入電流を抑制することができる。これにより、インバータモジュール１０５に高電流や高電圧が係ってインバータモジュール１０５内のスイッチング素子群１１２等が損傷する不都合を未然に回避することができるようになる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３３４１３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、係る突入電流及び突入抵抗の抑制を従来の如く抵抗を設けて行う場合には、当該抵抗を設けることにより設置スペースが拡大すると云った問題が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のインバータモジュールは、電圧をスイッチングにより三相疑似交流電圧に変換するためのスイッチング素子群をモールドパッケージ内に設けて成るものであって、スイッチング素子群と直流電源との間となる位置の回路上に突入防止用スイッチング素子を設け、この突入防止用スイッチング素子をモールドパッケージ内に一体にモールドしたものである。
【０００７】
請求項２の発明のインバータモジュールでは、上記発明において突入防止用スイッチング素子にて充電されるコンデンサを接続するためのピンを設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、直流電圧をスイッチングにより三相疑似交流電圧に変換するためのスイッチング素子群をモールドパッケージ内に設けて成るインバータモジュールにおいて、スイッチング素子群と直流電源との間となる位置の回路上に突入防止用スイッチング素子を設け、この突入防止用スイッチング素子をモールドパッケージ内に一体にモールドしたので、突入防止用スイッチング素子を制御して突入電流を抑えることで、スイッチング素子群の保護を図ることができる。特に、この突入防止用スイッチング素子をモールドパッケージ内に一体にモールドしているので、著しいコンパクト化が図れ、設置スペースを削減することができるようになる。また、モールドによって絶縁も確保されると共に、突入防止用スイッチング素子の放熱も同時に行えるため、高性能なインバータモジュールを構成できる。
【０００９】
請求項２の発明では上記に加えて、突入防止用スイッチング素子にて充電されるコンデンサを接続するためのピンを設けたので、スイッチング素子群に支障無くコンデンサを接続することができるようになるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、係る従来技術の課題を解決するため、電気自動車に搭載される空調装置の小型化を図ることができるインバータモジュールを提供することを目的とする。以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。
【００１１】
図１は、本発明のインバータモジュールを備えた電気自動車用空調装置の一実施例の電源回路図、図２は本発明のインバータモジュールの斜視図をそれぞれ示している。
【００１２】
図１において、１は電気自動車のメインバッテリーであり、空調装置の電動コンプレッサ１０に開閉器２と本発明のインバータモジュール３５等を介して電源を供給している。ここで、前記バッテリー１は直流電源であり、電動コンプレッサ１０には後述するインバータモジュール３５により三相疑似交流電圧に変換された電圧が供給される。
【００１３】
前述したインバータモジュール３５は、電圧をスイッチングにより三相疑似交流電圧に変換するためのスイッチング素子群１２をモールドパッケージ４０内に設けてなるものであり、このスイッチング素子群１２は、スイッチング素子１４とスイッチングサージ吸収用の図示しないダイオードにて構成されている。
【００１４】
また、本発明のインバータモジュール３５には、スイッチング素子群１２と直流電源のバッテリー１との間となる位置の回路上に突入防止用スイッチング素子１８が設けられている。即ち、当該突入防止用スイッチング素子１８と前記スイッチング素子群１２とをモールドパッケージ４０内に一体にモールドすることにより本発明のインバータモジュール３５が構成されている。
【００１５】
この突入防止用スイッチング素子１８は、バッテリー１を接続する際にコンデンサ３０に流れる突入電流とコンデンサ３０に発生する突入電圧を抑制するために設けられたものである。そして、バッテリー１の接続時には開閉器２を開いた状態で、突入防止用スイッチング素子１８を制御して、突入防止用スイッチング素子１８に徐々に電圧をかけることで、コンデンサ３０に流れる突入電流を抑制している。これにより、バッテリー接続時に生じる突入電流を抑えて、コンデンサ３０やスイッチング素子群１２に流すことができるようになる。このように、突入防止用スイッチング素子１８を制御して突入電流を抑えることで、スイッチング素子群１２の保護を図ることができるようになる。
【００１６】
従来では、突入電流を抑えるために、図３に示すように開閉器１０２と並列に抵抗１０６を備えた開閉器１０３を接続し、バッテリー接続時には開閉器１０２を開き、開閉器１０３を閉じてバッテリー１０１からの電流を抵抗１０６を介して流すことにより、突入電流を抑えるものとしていた。この場合には、回路上に抵抗１０６と開閉器１０３とを設ける必要があり、その分、設置スペースが拡大するという問題が生じていた。
【００１７】
しかしながら、本発明のインバータモジュール３５では突入防止用スイッチング素子１８をモールドパッケージ４０内に一体にモールドしているので、著しいコンパクト化を図ることができるようになる。これにより、当該インバータモジュール３５を備えた電源回路の設置スペースを削減することができるようになる。
【００１８】
また、突入防止用スイッチング素子１８をモールドすることで、絶縁も確保することができるようになると共に、当該突入防止用スイッチング素子１８の放熱も同時に行えるようになる。従って、高性能なインバータモジュールを構成することができるようになる。
【００１９】
そして、モールドパッケージ４０には、当該モールドパッケージ４０内のスイッチング素子群１２と、モールドパッケージ４０外部のバッテリー１、開閉器２及び電動コンプレッサ１０とを接続するためのピン２０・・が突設されている。
【００２０】
このピン２０・・により、モールドパッケージ４０内とモールドパッケージ４０外との機器を支障なく接続することができる。更に、モールドパッケージ４０には、突入防止用スイッチング素子にて充電されるコンデンサを接続するためのピン２２、２２が突設されている。これにより、本発明の如く突入防止用スイッチング素子１８をモールドパッケージ４０内に設けた場合であっても、当該突入防止用スイッチング素子１８にて充電されるコンデンサ３０を係るピン２２、２２によりスイッチング素子１４に支障なく接続することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のインバータモジュールを備えた電気自動車用空調装置の一実施例の電源回路図である。
【図２】モールドパッケージ内にモールドされた状態のインバータモジュールの斜視図である。
【図３】従来のインバータモジュールを備えた電気自動車用空調装置の電源回路図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  バッテリー
２  開閉器
１０  電動コンプレッサ
１２  スイッチング素子群
１４  スイッチング素子
１８  突入防止用スイッチング素子
２０、２２  ピン
３０  コンデンサ
３５  インバータモジュール
４０  モールドパッケージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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