(57)【要約】  接続部５ａで断線した場合は、正極配線４ａとの接続が断たれ、第２放電回路１１が喪失する。しかし、第１放電抵抗６は正極配線４ａに接続されており、第１放電回路９は維持される。接続部５ｂで断線した場合は、負極配線４ｂとの接続が断たれ、第２放電回路１１が喪失する。しかし、スイッチング素子７は基板配線８および中継配線２１を介して負極配線４ｂに接続されており、第１放電回路９は維持される。接続部５ｃで断線した場合は、第１放電抵抗６との接続が断たれ、第１放電回路９は喪失するが、第２放電回路１１が維持した状態となる。接続部５ｄで断線した場合は、スイッチング素子７および第２放電抵抗１０は接続部５ｂで接続が維持され、第１放電回路９および第２放電回路１１が維持される。本発明によれば、放電抵抗との接続部に断線が発生しても放電を維持することができる。
2020110791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサと、
前記コンデンサの正極側と接続する正極配線と、
前記コンデンサの負極側と接続する負極配線と、
第１接続部乃至第４接続部を有し、前記第１接続部は前記正極配線と接続され、前記第２接続部は前記負極配線と接続される回路基板と、
前記正極配線に一端が接続され、前記回路基板の前記第３接続部に他端が接続される第１放電抵抗と、
前記回路基板の前記第４接続部と前記負極配線とを接続する中継配線とを備え、
前記回路基板は、前記第１接続部と前記第２接続部の間に接続される第２放電抵抗と、前記第２接続部と前記第３接続部の間に接続され、前記第１放電抵抗の導通/遮断を制御するスイッチング素子と、前記第２接続部と前記第４接続部とを接続する基板配線とを有する放電制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放電制御装置において、
前記第１接続部の接続及び前記第２接続部の接続を行う第１接続コネクタと、
前記第３接続部の接続及び前記第４接続部の接続を行う第２接続コネクタと、を備える放電制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の放電制御装置において、
前記第１接続コネクタと前記第２接続コネクタは、それぞれ前記回路基板の４辺のうちの異なる辺の近傍に配置される放電制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の放電制御装置において、
前記正極配線と前記負極配線は樹脂材料で封止される放電制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の放電制御装置において、
前記中継配線は樹脂材料で係止される放電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流電力と交流電力との間で電力を変換する電力変換装置は、インバータ回路を構成する半導体モジュールと電荷を蓄えるコンデンサを備えている。そして、電力変換装置の修理等により高電圧バッテリとインバータ回路とが電気的に切り離された場合はコンデンサに蓄えられた電荷を速やかに放電するための放電抵抗を備えた放電制御装置が設けられている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２０１８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した、特許文献１に記載の装置では、放電抵抗との接続部に断線が発生した場合には放電を行うことができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による放電制御装置は、コンデンサと、前記コンデンサの正極側と接続する正極配線と、前記コンデンサの負極側と接続する負極配線と、第１接続部乃至第４接続部を有し、前記第１接続部は前記正極配線と接続され、前記第２接続部は前記負極配線と接続される回路基板と、前記正極配線に一端が接続され、前記回路基板の前記第３接続部に他端が接続される第１放電抵抗と、前記回路基板の前記第４接続部と前記負極配線とを接続する中継配線とを備え、前記回路基板は、前記第１接続部と前記第２接続部の間に接続される第２放電抵抗と、前記第２接続部と前記第３接続部の間に接続され、前記第１放電抵抗の導通/遮断を制御するスイッチング素子と、前記第２接続部と前記第４接続部とを接続する基板配線とを有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、放電抵抗との接続部に断線が発生しても放電を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】比較例に係わる放電制御装置の回路構成図である。
【図２】実施形態に係わる放電制御装置の回路構成図である。
【図３】回路基板上における第１接続コネクタと第２接続コネクタの配置状態を示す図である。
【図４】配線の設置状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［比較例]
図１は、比較例に係わる放電制御装置１の回路構成図である。この比較例は、本実施形態を説明するうえで、比較対象となる放電制御装置１を示すものである。
図１に示すように、コンデンサ３は、正極側のバッテリ側とインバータ回路側の正極配線４ａと負極側のバッテリ側とインバータ回路側の負極配線４ｂとの間に設けられる。
【０００９】
正極配線４ａと負極配線４ｂは回路基板５の接続部５ａ、５ｂと接続される。また、回路基板５の接続部５ｃと接続部５ｄの間には、回路基板５の外側に第１放電抵抗６が接続される。さらに、回路基板５の接続部５ａと接続部５ｃの間には、回路基板５上にスイッチング素子７が接続される。また、回路基板５の接続部５ｄと接続部５ｂの間は、回路基板５上において基板配線８により接続される。
【００１０】
第１放電抵抗６およびスイッチング素子７は、第１放電回路９を構成し、スイッチング素子７は、第１放電抵抗６の導通/遮断を制御する。装置の修理等によりバッテリやインバータ回路が電気的に切り離された場合に、スイッチング素子７はオンされ、コンデンサ３に蓄えられた電荷を第１放電抵抗６を通して放電する。
【００１１】
回路基板５の接続部５ａと接続部５ｂの間には、回路基板５上に第２放電抵抗１０が接続される。第２放電抵抗１０は、その一部の抵抗にかかる電圧を検出することにより、コンデンサ３の電圧を検出するとともに、コンデンサ３に蓄えられた電荷を徐々に放電する。すなわち、第２放電抵抗１０は、第２放電回路１１を構成している。
【００１２】
ここで、接続部５ａで断線が発生した場合は、正極配線４ａとの接続が断たれる結果、第１放電回路９および第２放電回路１１が喪失し、コンデンサ３の放電ができなくなる。また、接続部５ｂで断線が発生した場合は、負極配線４ｂとの接続が断たれる結果、第１放電回路９および第２放電回路１１が喪失し、コンデンサ３の放電ができなくなる。
【００１３】
なお、接続部５ｃもしくは接続部５ｄで断線が発生した場合は、第１放電抵抗６との接続が断たれる結果、第１放電回路９は喪失するが、第２放電回路１１が維持した状態となり、コンデンサ３の放電は可能である。
【００１４】
以下に述べる本実施形態では、接続部５ａ、接続部５ｂで断線が発生した場合でも、コンデンサ３の放電を維持することができる。
【００１５】
［実施形態]
図２は、本実施形態に係わる放電制御装置２の回路構成図である。
図２に示すように、コンデンサ３は、正極側のバッテリ側とインバータ回路側の正極配線４ａと負極側のバッテリ側とインバータ回路側の負極配線４ｂとの間に設けられる。
【００１６】
正極配線４ａと負極配線４ｂは回路基板５の接続部５ａ、５ｂと接続される。また、回路基板５の接続部５ｃと接続部５ａの間には、回路基板５の外側に第１放電抵抗６が接続される。さらに、回路基板５の接続部５ｃと接続部５ｂの間には、回路基板５上にスイッチング素子７が接続される。また、回路基板５の接続部５ｄと接続部５ｂの間は、回路基板５上において基板配線８により接続される。また、回路基板５の接続部５ｄと接続部５ｂの間は、回路基板５の外側において中継配線２１により接続される。
【００１７】
ここで、接続部５ａ、５ｂは第１接続コネクタ２２により構成され、接続部５ｃ、５ｄは第２接続コネクタ２３により構成される。例えば、第１接続コネクタ２２のメス側が回路基板５に設けられ、第１接続コネクタ２２のオス側は正極配線４ａと負極配線４ｂよりなり、第１接続コネクタ２２のメス側とオス側の接続点が接続部５ａ、５ｂとなる。同様に、第２接続コネクタ２３のメス側が回路基板５に設けられ、第２接続コネクタ２３のオス側は第１放電抵抗６と中継配線２１に接続され、第２接続コネクタ２３のメス側とオス側の接続点が接続部５ｃ、５ｄとなる。
【００１８】
第１放電抵抗６およびスイッチング素子７は、第１放電回路９を構成し、スイッチング素子７は、第１放電抵抗６の導通/遮断を制御する。電力変換装置の修理等によりバッテリやインバータ回路が電気的に切り離された場合に、スイッチング素子７はオンされ、コンデンサ３に蓄えられた電荷を第１放電抵抗６を通して放電する。
【００１９】
回路基板５の接続部５ａと接続部５ｂの間には、回路基板５上に第２放電抵抗１０が接続される。第２放電抵抗１０は、その一部の抵抗にかかる電圧を検出することにより、コンデンサ３の電圧を検出するとともに、コンデンサ３に蓄えられた電荷を徐々に放電する。すなわち、第２放電抵抗１０は、第２放電回路１１を構成している。
【００２０】
正極配線４ａ、負極配線４ｂ、および中継配線２１は、回路基板５の裏面やその他の回路基板や電力変換装置の筐体などに設けられた配線用凹部に配置され、後述するように、樹脂材料４０により封止する。
【００２１】
また、回路基板５、コンデンサ３、および第１放電抵抗６は、図示省略したインバータ回路を構成する半導体モジュールなどとともに、図示省略した筐体に収納され、筐体は蓋により閉塞されて電力変換装置として構成される。
【００２２】
ここで、接続部５ａで断線が発生した場合は、正極配線４ａとの接続が断たれる結果、第２放電回路１１が喪失する。しかし、第１放電抵抗６は正極配線４ａに接続されており、第１放電回路９は維持され、コンデンサ３の放電が可能である。また、接続部５ｂで断線が発生した場合は、負極配線４ｂとの接続が断たれる結果、第２放電回路１１が喪失する。しかし、スイッチング素子７は基板配線８および中継配線２１を介して負極配線４ｂに接続されており、第１放電回路９は維持され、コンデンサ３の放電が可能である。
【００２３】
さらに、接続部５ｃで断線が発生した場合は、第１放電抵抗６との接続が断たれる結果、第１放電回路９は喪失するが、第２放電回路１１が維持した状態となり、コンデンサ３の放電は可能である。
【００２４】
また、接続部５ｄで断線が発生した場合は、スイッチング素子７および第２放電抵抗１０は接続部５ｂで接続が維持される結果、第１放電回路９および第２放電回路１１が維持され、コンデンサ３の放電は可能である。
【００２５】
第１接続コネクタ２２は接続部５ａ、５ｂを構成し、第２接続コネクタ２３は接続部５ｃ、５ｄを構成している。ここで、第１接続コネクタ２２で断線等の接続不良が発生した場合は、第２放電回路１１が喪失するが、第２接続コネクタ２３により、第１放電回路９は維持され、コンデンサ３の放電が可能である。
【００２６】
一方、第２接続コネクタ２３で断線等の接続不良が発生した場合は、第１放電回路９が喪失するが、第１接続コネクタ２２により、第２放電回路１１は維持され、コンデンサ３の放電が可能である。
【００２７】
図３は、回路基板５上における第１接続コネクタ２２と第２接続コネクタ２３の配置状態を示す図である。
図３に示すように、第１接続コネクタ２２と第２接続コネクタ２３は、回路基板５の４辺５１〜５４のうちの異なる辺、例えば辺５１と辺５２の近傍にそれぞれ配置される。第１接続コネクタ２２の接続部５ａと接続部５ｂの間には、第２放電抵抗１０が接続される。第２接続コネクタ２３の接続部５ｃと接続部５ｄの間には、スイッチング素子７が接続される。接続部５ｄと接続部５ｂの間は、回路基板５上において基板配線８により接続される。
【００２８】
第１接続コネクタ２２と第２接続コネクタ２３は何れも第１放電回路９および第２放電回路１１を形成する上で重要な要素であり、回路基板５上においてその配置位置と向きを離すことで、第１接続コネクタ２２と第２接続コネクタ２３との両方が同時に断線するリスクを最小限にすることができる。
【００２９】
図４は、配線の設置状態を示す断面図である。バスバーである正極配線４ａおよび負極配線４ｂは離間して積層配置され、絶縁性の樹脂材料４０により封止され、バスバー構造体４１を形成している。バスバー構造体４１の表面には絶縁性の樹脂材料４０により一体的に突起部４２、４３が対向して設けられ、突起部４２、４３の間に中継配線２１が係止される。なお、突起部４２、４３は、バスバー構造体４１の表面のみならず、回路基板５などの回路基板や電力変換装置の筐体などに設けてもよい。これにより、中継配線２１が振動等により周辺部品と接触したり、接触箇所が摩耗して断線するのを防止できる。
【００３０】
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）放電制御装置２は、コンデンサ３と、コンデンサ３の正極側と接続する正極配線４ａと、コンデンサ３の負極側と接続する負極配線４ｂと、第１接続部乃至第４接続部５ａ〜５ｄを有し、第１接続部５ａは正極配線４ａと接続され、第２接続部５ｂは負極配線４ｂと接続される回路基板５と、正極配線４ａに一端が接続され、回路基板５の第３接続部５ｃに他端が接続される第１放電抵抗６と、回路基板５の第４接続部５ｄと負極配線４ｂとを接続する中継配線２１と、を備え、回路基板５は、第１接続部５ａと第２接続部５ｂの間に接続される第２放電抵抗１０と、第２接続部５ｂと第３接続部５ｃの間に接続され、第１放電抵抗６の導通/遮断を制御するスイッチング素子７と、第２接続部５ｂと第４接続部５ｄとを接続する基板配線８とを有する。これにより、放電抵抗との接続部に断線が発生しても放電を維持することができる。
【００３１】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００３２】
１、２  放電制御装置
３  コンデンサ
４ａ  正極配線
４ｂ  負極配線
５  回路基板
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  接続部
６  第１放電抵抗
７  スイッチング素子
８  基板配線
９  第１放電回路
１０  第２放電抵抗
１１  第２放電回路
２１  中継配線
２２  第１接続コネクタ
２３  第２接続コネクタ
４０  樹脂材料
４１  バスバー構造体
４２、４３  突起部
【図１】
2020110791.tif 000003
【図２】
2020110791.tif 000004
【図３】
2020110791.tif 000005
【図４】
2020110791.tif 000006
【国際調査報告】
2020110791.tif 000007
2020110791.tif 000008
2020110791.tif 000009
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