CN103340028B - 导电路径装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种能够防止辐射噪音的导电路径装置。一种导电路径装置(28)，包括：将电机单元(23)电连接到逆变器单元(24)的三个汇流条(33)，创建杂散电容(C1)的电容部(34)，以及绝缘体(35)。关于导电路径装置(28)，位于逆变器单元(24)的逆变器的内部的半导体开关的开关操作产生电压变化，该电压变化传送到对应于从逆变器到电机的路径的汇流条(33)。那时，电压变化不进一步传送到电机，而是经由形成在对向部(36)之间的电容部(34)即经由杂散电容(C1)传送到对应于从电机到逆变器的路径的汇流条(33)。
Description
技术领域
本发明涉及一种包括作为导电路径的多个汇流条的导电路径装置。
背景技术
近年来，混合动力车辆变得更加普及。电动车辆已经取得迅速的发展。混合动力车辆和电动车辆安装有高压电池、逆变器和电机。逆变器将由高压电池供给的直流电(DC)转换为交流电(AC)，然后将该交流电供给到电机。具体地，交流电经由高压电缆供给到电机。在混合动力车辆和电动车辆中，由于高压电缆用于如上所述的逆变器和电机之间的电连接，所以要求用于防止来自高压电缆的辐射噪音的工具。
专利文献1公开了用于防止辐射噪音的传统技术，下面将参考附图对其进行说明。
参考图5，其示出了逆变器1。逆变器1覆盖有导电性屏蔽盖2。屏蔽盖2经由地线3连接到车体4并且接地。图5还示出了电机5。电机5覆盖有导电性屏蔽盖6。屏蔽盖6经由地线7连接到车体4并且接地。逆变器1和电机5经由三个屏蔽线8相互电连接。屏蔽线8包括：芯线9、绝缘部件10和编织物11。编织物11的每一端都经由地线12连接到屏蔽盖2、6并且接地。
在上述结构中，向逆变器1供给来自DC电源的直流电力。通过操作位于逆变器1内部的半导体开关，逆变器1利用该供给的电力产生了三相AC电力。屏蔽线8的芯线9传送通过半导体开关的开关操作而产生的电压变化。
由于连接到逆变器1和电机5的屏蔽线8设置有编织物11，所以通过使编织物11在屏蔽盖2和6处接地，能够防止来自芯线9的电磁波辐射到外部。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开No.H10-135681
发明内容
技术问题
如上所述，在传统技术中，使用屏蔽线8防止辐射噪音。然而，可以预期的是，其中这些屏蔽线8将被其它导电路径代替的情况的数量将会增加。从而，需要用于防止辐射噪音的选择性的工具。
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种能够防止辐射噪音的导电路径装置。
解决问题的方案
为了实现上述目的，在第一方面中，本发明提供了：一种导电路径装置，其具有：两个或三个汇流条(busbar)，该汇流条将一个物体电连接到另一个物体；以及电容部，该电容部用于创建杂散电容(straycapacitance)，其中，所述电容部形成在所述汇流条的对向部(facingportion)之间。
根据具有上述特征的本发明，当将在所述一个物体处产生的电压变化传送到相当于从所述一个物体到所述另一个物体的路径的所述汇流条，所述电压变化不进一步传送到所述另一个物体，而是经由所述杂散电容传送到相当于从所述另一个物体到所述一个物体的路径的所述汇流条。在本发明中，所述汇流条的所述对向部形成并且定位成使得所述对应相的所述对向部的对向面具有相同的表面积，并且所述对向部的所述对向面之间的距离是均一的。此外，例如通过调整所述相之间的距离，通过改变所述表面积和/或通过改变所述汇流条的长度，能够调整所述杂散电容。
此外，在第二方面中，本发明提供了上述的导电路径装置，其中，所述物体是逆变器，并且所述另一个物体是移动体(movingbody)的电机，并且汇流条的数量是三个，并且其中，所述导电路径装置还包括阻抗匹配部，该阻抗匹配部形成在所述汇流条的连接端。
根据具有上述特征的本发明，当通过位于所述逆变器内侧的半导体的开关操作而产生的电压变化传送到相当于从所述逆变器到所述电机的路径的所述汇流条时，所述电压变化不进一步传送到所述电机，而是经由形成在所述汇流条的所述对向部之间的所述电容部即经由所述杂散电容传送到相当于从所述电机到所述逆变器的路径的所述汇流条。另外，根据本发明，通过形成所述阻抗匹配部，所述逆变器的输出阻抗能够匹配所述电机的输入阻抗。从而，能够避免在所述逆变器和所述电机之间产生驻波，从而减小所述辐射噪音产生的机会。此外，例如通过逐渐地减小或增大所述阻抗匹配部的宽度，所述阻抗匹配部可以形成为有效地防止反射。
此外，在第三方面中，本发明提供了上述的导电路径装置，其中，所述对向部覆盖有绝缘体，使得所述对向部相互之间带有预定空间地布置，覆盖有所述绝缘体的所述对向部之间的所述空间可以是中空空间、充满所述绝缘体的空间和介质材料插入到其内的空间。
根据具有上述特征的本发明，能够通过所述绝缘体可靠地维持所述对向部之间的所述空间。另外，能够容易地调节所述电容。此外，在本发明中，所述绝缘体可以插入到所述二次成型或夹物模压壳体中，或可以安装在由塑料部件制成的壳体内部。
本发明的有益效果
根据上述的本发明的第一方面，在使用所述汇流条作为导电路径的情况下，能够防止所述辐射噪音。在这种情况下，在所述相之间产生的所述杂散电容能够被布置成比在使用电线的情况时大，从而能够有效地抵消噪音。利用杂散电容的本发明被认为是具有极好的频率特性的几乎完美的电容。而且，由于本发明具有简单结构，所述能够以低成本防止所述辐射噪音。
根据上述的本发明的第二方面，能够抵消在所述逆变器处产生的电压变化，并从而防止其被传送到电机，从而防止电极处的绝缘破坏。另外，根据本发明，通过设置阻抗匹配部，所述逆变器的输出阻抗能够匹配所述电机的所述输入阻抗，从而防止在逆变器和电机之间产生驻波。因此，本发明能够防止辐射噪音的产生，并且/或者能够降低辐射噪音量。
根据上述的本发明的第三方面，优势地，所述各个相之间的所述距离能够维持恒定，而且能够调节所述杂散电容。并且，本发明能够提供最优实施例。
附图说明
图1A是根据第一实施例的本发明的导电路径装置的布线构造的示意性图示；
图1B示出了应用在逆变器和电机之间的导电路径装置的截面图；
图1C示出了应用在电池和逆变器之间的导电路径装置的截面图；
图2A示出了应用在逆变器和电机之间的根据第一实施例的导电路径装置的主体的截面图；
图2B示出了图2A所示的导电路径装置的主体的截面图；
图2C示出了图2A的修改实例的透视图；
图2D示出了图2A的修改实例的截面图；
图3A示出了图2A所示的导电路径装置的阻抗匹配部的透视图；
图3B示出了图3A的连接结构的透视图；
图3C示出了图3A的修改实例的透视图；
图3D示出了图3A的另一个修改实例的透视图；
图4A示出了应用在逆变器和电机之间的根据第二实施例的本发明的导电路径装置的主体的透视图；
图4B示出了图4A所示的导电路径装置的主体的截面图；
图4C示出了图4A的修改实例的透视图；并且
图5是用于防止辐射噪音的传统技术的图示。
附图标记
C1、C2杂散电容
21混合动力车辆(移动体)
22发动机
23电机单元
24逆变器单元
25电池
26发动机室
27车辆后部
28、29导电路径装置
30接线盒
31后端
32前端
33汇流条
34电容部
35绝缘体
36对向部
37内盖
38中空空间
39间隔部
40导电路径装置的主体
41固定腿
42汇流条
43电容部
44绝缘体
45对向部
46阻抗匹配部
47弯曲部
48锥状部
49电线
50绝缘部
51导电路径装置的主体
52汇流条
53电容部
54绝缘体
55弯曲部
56对向部
57、58汇流条
59内部调节部
60导电路径装置的主体
61汇流条
62电容部
63绝缘体
64对向部
65阻抗匹配部
具体实施方式
下面将参考附图说明本发明的第一实施例。图1A至1C示出了根据第一实施例的本发明的导电路径装置，其中，图1A是根据第一实施例的本发明的导电路径装置的布线构造的示意性图示，图1B示出了应用在逆变器和电机之间的导电路径装置的截面图，并且图1C示出了应用在电池和逆变器之间的导电路径装置的截面图。
在该示例性实施例中，本发明应用于混合动力车辆(或者，本发明也可以应用于电动车辆)。然而，本发明不限于此，并且本发明可以应用于例如除了混合动力车辆或电动车辆以外的其它车辆。优选地，本发明应用于移动体。
参考图1，示出了混合动力车辆21。通过发动机22和电机单元23两种动力源的结合而驱动混合动力车辆21。电池25(例如，电池组)将电力经由逆变器单元24供给到电机单元23。在该实施例中，发动机22、电机单元23和逆变器单元24安装在位于前轮附近的发动机室26处。电池25安装在靠近后轮的车辆27的后部。可选择地，电池25可以安装在靠近发动机室26的车辆室内部。
电机单元23和逆变器单元24通过本发明的导电路径装置28而相互电连接。电池25和逆变器单元24通过本发明的导电路径装置29而相互电连接。导电路径装置28与传统的电机电缆(即，高压线束)的功能类似。导电路径装置29与传统的地板下电缆(即，中间部布线在车体地板下的高压线束)的功能类似。可选择地，传统的地板下电缆可以代替导电路径装置29使用。
导电路径装置29和电池25经由安装于电池25的接线盒30而相互连接。导电路径装置29的后端31电连接于接线盒30。从而，导电路径装置29邻接后端31的部分布线在车辆内部的车辆底板上方。另外，导电路径装置29邻接前端32的部分也布线在车辆底板上方。导电路径装置29的前端32电连接于逆变器单元24。
在该实施例中，电机单元23包括电机和发电机，并且逆变器单元24包括逆变器和转换器。电机单元23还包括屏蔽盖。逆变器单元也设置有屏蔽盖。电池25可以是模块化的镍氢电池或锂离子电池。可选择地，可以采用诸如电容的电存储装置。除非它们能够用在混合动力车辆21或用在电动车辆中，否则各种类型和种类的电池25不限于上面描述的电池。
参考图1A和1B，导电路径装置28设置有：将电机单元23电连接到逆变器单元24的三个汇流条33；绝缘体35和产生杂散电容C1的电容部34。
汇流条33对应于用于供给三相AC电的导电路径，并且所有的三个汇流条都形成为相同的形状。汇流条33设置有对向部(facingportion)36。相应的汇流条33的这些对向部36布置成使得对应的对向部36布置成相互面对。三个汇流条33形成为合适的形状，并且以合适的方式定位，以在三相之间产生均一的杂散电容C1。从而，对向部36形成并且定位成使得对向部36的对向表面具有相同的表面积，并且对向部36的对向表面之间的距离均一。
电容部34形成在各个汇流条33的对向部36之间。在该实施例中，电容部34包括布置在对向部36之间的内盖37和位于内盖37之间的中空空间38。这样的布置仅通过示例的方式描述，并且如果中空空间填充有绝缘体35或包括插入到中空空间38内的介电材料也是有效的。内盖37通过绝缘体35形成。通过调节汇流条之间的距离、通过改变表面积和/或通过改变汇流条33的长度，能够调节杂散电容C1。
绝缘体35布置成覆盖各个汇流条33，以确保汇流条33的绝缘特性。绝缘体35设置有间隔部39，以维持对向部36以预定间隔相互隔开。
三个汇流条33设置有布置在位于汇流条33的每个端部的连接端处的阻抗匹配部。即，阻抗匹配部形成在上述的导电路径装置的主体40的端部。下面将更具体地说明该阻抗匹配部。
关于导电路径装置28，通过操作位于逆变器单元24的逆变器的内部的半导体开关(例如，IGBT)，产生电压变化，并且传送到对应于从逆变器到电机的路径的汇流条33。此时，电压变化没有进一步传送到电机，而是经由形成在汇流条33的对向部36之间的电容部34即经由杂散电容C1传送到对应于从电机到逆变器的路径的汇流条33。
因此，导电路径装置28布置成有效地抵消噪音。由于该效果，能够在电机单元23周围防止绝缘破坏。
根据前述说明可以意识到，虽然与传统技术的使用共模电流的辐射噪音防止技术不同，但是导电路径装置28明显地是有效的技术。
在该实施例中，逆变器单元24直接固定在电机单元23上方。即，逆变器单元24和电机单元23布置成相互邻近。因此，导电路径装置28的长度短。逆变器单元24通过固定腿41直接固定在电机单元23上方。
参考图1A和1C，用于将电池25电连接到逆变器单元24的导电路径装置29设置有：两个汇流条42、用于产生杂散电容C2的电容部43、绝缘体44和用于覆盖和保护汇流条42、电容部43和绝缘体44的管状保护件(未示出)。
两个汇流条42分别对应于阳导电路径和阴导电路径，并且形成为相同的形状。两个汇流条42布置成使得汇流条42的对向部45布置成相互面对。此外，两个汇流条42形成为合适的形状，并且以合适的方式定位，以在这两相之间产生均一的杂散电容C2。
导电路径装置29与上述的导电路径装置28功能相似并且具有相似的效果。
下面将说明用于将电机单元23电连接到逆变器单元24的导电路径装置的一些示例性实施例。
示例性实施例1
接下来将参考附图说明示例性实施例1。图2A至2D示出布置在逆变器和电机之间的导电路径装置，其中，图2A是导电路径装置的主体的透视图，图2B是图2A所示的导电路径装置的主体的截面图，图2C是图2A的改进示例的透视图，并且图2D是图2A的改进示例的截面图。此外，图3A示出了图2A所示的导电路径装置的阻抗匹配部的透视图，图3B是图3A的连接结构的透视图，图3C和3D示出图3A的改进示例的透视图。
参考图2A和2B，导电连接路径装置28的主体40包括三个汇流条33、电容部34和绝缘体35。其还设置有形成在主体40的端部处的阻抗匹配部46，如图3A所示。阻抗匹配部46和主体40一起构成导电路径装置28。
通过冲压导电金属板以获得带，接下来在宽度中心处将该带弯曲成L形而形成汇流条33。在图中，示出了弯曲部47、对向部36连续地形成在弯曲部47的两端。全部的三个汇流条33都形成为相同的形状。这三个汇流条33形成并且定位成使得对向部36相对于彼此以等间隔布置。
电容部34形成在各汇流条33的对向部36之间。此外，电容部34布置成在相之间产生均一的杂散电容C1(参考图1B)。绝缘体35布置成覆盖各个汇流条33，以确保汇流条33的绝缘特性。
参考图3A，阻抗匹配部46布置成使得逆变器的输出阻抗匹配电机的输入阻抗。此外，阻抗匹配部46形成为使得汇流条33的宽度逐渐地减小(例如，通过形成减缩部48)。上述逐渐改变的宽度能够有效地防止反射。
阻抗匹配部46的端部对应于连接端。关于逆变器和电机之间经由连接端的连接，连接端可以布置成适于直接连接的形状(未示出)，或可以设置有电线49，如图3B所示。
优选地，用于连接的电线49的部分通过包覆模制等形成的绝缘体50而绝缘。
导电路径装置28不限于上述实施例。即，可以改进导电路径装置28的形状，如图2C和2D。
如图2C和2D所示，导电路径装置的主体51包括三个汇流条52、电容部53和绝缘体54。
通过冲压导电金属板以获得带，然后在宽度中心处将该带弯曲成L形而形成汇流条52。在图中，示出了弯曲部55，其中，对向部56连续地形成在弯曲部55的两端处。全部的三个汇流条52都形成为相同的形状。这三个汇流条52形成并且定位成使得对向部56相对于彼此等间隔地布置。另外，三个汇流条52布置成使得对向部56相对于彼此具有相同的表面积。从而，与汇流条33相比，汇流条52具有较大的弯曲部55以及较小的对向部56。
通过改变汇流条52的形状来调节所述导电路径装置的主体51的杂散电容。
关于杂散电容的调节，逐渐地改变相应的三个汇流条57之间的间隔是有效的，如图3C所示。此外，如图3D所示，在三个汇流条58的每一个的中央部设置间隔调节部59也是有效的。
接下来将参考附图说明示例性实施例2。图4A至4C示出了应用在逆变器和电机之间的导电路径，其中图4A是导电路径装置的主体的透视图，图4B是图4A所示的导电路径装置的主体的截面图，并且图4C是图4A的改进示例的透视图。
参考图4A和图4B，导电路径装置的主体60包括三个汇流条61、电容部62和绝缘体63。
通过将导电金属板冲压以获得带，接下来在宽度中心处将该带弯曲成L形而形成汇流条61。在图中，示出了汇流条61的对向部64。三个汇流条61形成并且定位成使得对向部64布置成相对于彼此以相等的间隔彼此面对。从而，三个汇流条61形成为管状。
电容部62形成在各汇流条61的对向部64之间。此外，电容部62布置成在相之间产生均一的杂散电容。在该实施例中，电容部62填充有绝缘体63(可选择地，电容部62可以是中空空间、或者可以包括插入电容部的节电材料)。绝缘体63布置成覆盖相应的汇流条61，以确保汇流条61的绝缘特性。
如图4C所示，阻抗匹配部65形成在导电路径装置的端部。阻抗匹配部65形成为使得汇流条61的宽度逐渐地减小(例如，通过形成减缩部48)。上述的逐渐变化的宽度能够有效地防止反射。
明显地，图4A至4C所示的导电路径装置与图1A-1C、图2A-2D及图3A-3D所示的导电路径装置28功能相似并且具有相同的效果。
并且，明显地，在不背离本发明的精神的情况下，可以多种不同方式对本发明进行改进和实施。
Claims (2)
1.一种导电路径装置，包括：
两个或三个汇流条，用于将一个物体电连接到另一个物体，以及
电容部，该电容部用于形成杂散电容，
其中，所述电容部形成在所述汇流条的对向部之间；
其中，所述一个物体是逆变器，并且所述另一个物体是移动体的电机，
汇流条的数量是三个，并且
所述导电路径装置还包括阻抗匹配部，该阻抗匹配部形成在所述汇流条的连接端处。
2.根据权利要求1所述的导电路径装置，其中
所述对向部覆盖有绝缘体，使得所述对向部相互之间带有预定空间地布置，并且
在覆盖有所述绝缘体的所述对向部之间的所述空间布置的形式选自中空空间、填充有所述绝缘体的空间和其中插入有介电材料的空间。
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