CN110365227A - 电力转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力转换装置，其具备：驱动负载的驱动电路、收容所述驱动电路的壳体、与所述驱动电路连接且沿规定方向排列的多个连接端子、一端与所述负载分别连接且另一端与所述连接端子分别连接的多条电力线、与所述多个连接端子相对设置且以与所述多个连接端子的排列间距不同的送出间距送出所述多条电力线的所述另一端的送出部，所述壳体具备将所述电力线的所述另一端分别引导至所述连接端子的多个引导壁，所述引导壁的角度被设定为沿着所述电力线的所述另一端相对于所述连接端子的进入方向。

Description

电力转换装置

技术领域

本发明涉及电力转换装置。

本申请基于2018年3月26日在日本申请的特愿2018－058302号主张优先权，将其内容引用于此。

背景技术

在电动汽车等中，为了驱动所搭载的电动机，设置有控制来自蓄电池的电力的电力转换装置。例如，在下述专利文献1中，公开有一种具备驱动电动机(负载)的电源模块(驱动电路)、收容电源模块的电源模块壳体以及用于连接电动机与电源模块的多个母线的电力转换装置。母线由连接于电动机的电动机侧母线和一端连接于电源模块且另一端成为连接于电动机侧母线的连接端子的电源模块侧母线构成。连接端子排列于电源模块壳体的侧面。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2017－184384号公报

发明内容

在上述专利文献1中，电动机侧母线的根部的排列间距和连接端子的排列间距不同。为了填补这种排列间距的差异而使电动机侧母线连接于连接端子，使用使电动机侧母线的根部按照连接端子的排列间距弯曲的成形线束作为电动机侧母线。但是，因为在这种成形线束中使用编织线，所以成本增加。另外，从电力转换装置的组装方面考虑，希望电动机和电源模块的连接作业容易。

本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，提供可抑制成本增加且负载和驱动电路的连接作业容易的电力转换装置。

本发明的一方面提供一种电力转换装置，其具备：驱动负载的驱动电路、收容所述驱动电路的壳体、与所述驱动电路连接且沿规定方向排列的多个连接端子、一端与所述负载分别连接且另一端与所述连接端子分别连接的多条电力线、以及与所述多个连接端子相对设置且以与所述多个连接端子的排列间距不同的送出间距送出所述多条电力线的所述另一端的送出部，所述壳体具备将所述电力线的所述另一端分别引导至所述连接端子的多个引导壁，所述引导壁的角度被设定为沿着所述电力线的所述另一端相对于所述连接端子的进入方向。

在所述一方面的电力转换装置中，也可以是，所述引导壁具备隔开规定距离相对的第一突出壁和第二突出壁，所述第一突出壁及所述第二突出壁形成为所述第一突出壁及所述第二突出壁的延伸方向沿着所述电力线的所述另一端的进入方向。

在所述一方面的电力转换装置中，也可以是，所述第一突出壁及所述第二突出壁的相对于所述电力线的所述另一端的入口部位形成为：所述第一突出壁和所述第二突出壁的间隔随着朝向相对于所述另一端的入口侧而变大。

在所述一方面的电力转换装置中，也可以是，还具备配置于所述多个连接端子之间且分别检测在所述连接端子流动的电流的多个电流传感器。

在所述一方面的电力转换装置中，也可以是，所述多条电力线的长度相同。

根据本发明，能够提供可抑制成本的增加且负载和驱动电路的连接作业容易的电力转换装置。

附图说明

图1是本发明一实施方式的电力转换装置的分解立体图。

图2A是本发明一实施方式的电力转换装置的电源模块壳体的主视图。

图2B是本发明一实施方式的电力转换装置的电源模块壳体的立体图。

图3A是本发明一实施方式的电力转换装置的主视图。

图3B是本发明一实施方式的电力转换装置的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的一实施方式。

本实施方式的电力转换装置1搭载于混合动力车或电动汽车等以电动机为动力源而行驶的车辆。

图1是将本实施方式的电力转换装置1沿组装方向分解的分解立体图。电力转换装置1具备驱动电动机(负载)的电源模块(驱动电路)。另外，电力转换装置1具备：主体壳体2、电源模块壳体(壳体)3、多个母线5、多条电力线7、送出部9、电路基板10、多个电流传感器11(图1中未示出)。电源模块和电动机经由母线5及电力线7连接。

如图1所示，主体壳体2由上侧壳体2a、中央壳体2b及下侧壳体2c构成。上侧壳体2a、中央壳体2b及下侧壳体2c经由未示出的垫圈等互相组装。

电源模块壳体3是收容电源模块的树脂制的壳体。如图2A所示，在电源模块壳体3的侧面3a设置有多个引导壁4。引导壁4的细节将在后面详述。另外，如图3A及图3B所示，在电源模块壳体3上形成有供电流传感器11的后述的霍尔元件11b插入的多个插入孔3b和连通插入孔3b与侧面3a的多个狭缝3c。从侧面看，多个狭缝3c配置于多个引导壁4之间。

母线5是连接电源模块和电力线7的金属板(例如铜板)。在本实施方式中，3个母线5被设为1组。母线5的一端在电源模块壳体3内与电源模块连接。如图2A所示，母线5的另一端成为设置于电源模块壳体3的侧面3a的连接端子6(6A～6C)。在本实施方式中，3个连接端子6作为1组，在侧面3a隔开规定间隔而排列。

此外，电力转换装置1的设置姿态没有特别限制。但是，在以下的说明中，为了方便说明，将连接端子6的排列方向(即，图2A的左右方向)定义为电力转换装置1的左右方向，将与侧面3a平行且与连接端子6的排列方向正交的方向(即，图2A的上下方向)定义为电力转换装置1的上下方向。

如图2A所示，3个连接端子6中配置于左右方向中央的连接端子6B是矩形。配置于左右方向两侧的连接端子6A、6C分别是左右方向的两侧边相对于上下方向倾斜的平行四边形。另外，在连接端子6上形成有用于螺栓紧固的孔6a。

电力线7连接电动机和母线5。在本实施方式中，3条电力线7被设为1组。多条电力线7具有相同的形状(相同的长度)。电力线7的一端与电动机连接。如图1及图3A所示，电力线7的另一端7a从送出部9出去，被连接于连接端子6。在另一端7a铆接有用于与连接端子6连接的线材端子8。在线材端子8上形成有用于螺栓紧固的长孔8a。

如图1及图3A所示，送出部9以与连接端子6在上下方向上相对的方式设置于下侧壳体2c上。送出部9具有供多条电力线7分别插入通过且将多条电力线7的另一端7a分别送出去的多个开口9a。开口9a的排列间距(即，另一端7a的送出间距)比连接端子6的排列间距窄。

如图3A所示，送出部9配置为：将3个电力线7中配置于左右方向中央的电力线7B送出去的开口9a的位置与连接端子6B的位置在左右方向上一致。因此，当电力线7B的线材端子8(另一端7a)和连接端子6B被连接时，电力线7B沿着上下方向延伸。

另外，3个电力线7中配置于左右方向两侧的电力线7A、7C的开口9a在左右方向上配置于比连接端子6A、6C靠内侧的位置。因此，当电力线7A、7C的线材端子8(另一端7a)和连接端子6A、6C连接时，电力线7A、7C沿从下端向上端以相对于上下方向朝外倾斜的方式延伸。另外，因为电力线7A～7C具有相同的长度，所以电力线7A、7C的线材端子8的上端配置于比电力线7B的线材端子8的上端靠下方的位置。

其次，参照图2A、图2B及图3A，说明引导壁4的结构。多个引导壁4与多个连接端子6相对应地设置。即，在本实施方式中，3个引导壁4被设为1组。引导壁4引导电力线7的另一端7a。引导壁4的角度被设定为沿着另一端7a相对于连接端子6的进入方向。

具体而言，如图2A所示，引导壁4具备隔开规定距离相对的第一突出壁41和第二突出壁42。第一突出壁41及第二突出壁42从侧面3a突出。第一突出壁41及第二突出壁42互相平行延伸。从侧面看，第一突出壁41及第二突出壁42被配置为夹着连接端子6。

第一突出壁41及第二突出壁42的延伸方向的角度被设定为沿着另一端7a的进入方向。

3个引导壁4中配置于左右方向中央的引导壁4B的第一突出壁41及第二突出壁42沿着上下方向延伸。3个引导壁4中配置于左右方向两侧的引导壁4A、4C的第一突出壁41及第二突出壁42以随着从下端朝向上端而相对于上下方向朝外倾斜的方式延伸。即，引导壁4A、4C的第一突出壁41及第二突出壁42随着从下端朝向上端而沿从引导壁4B离开的方向倾斜。

如图2B所示，为了使线材端子8(另一端7a)的进入变得容易，第一突出壁41及第二突出壁42的相互相对的面的下端部41a、42a以第一突出壁41和第二突出壁42之间的距离随着朝向下端侧而变大的方式倾斜。即，第一突出壁41及第二突出壁42的下端部41a、42a的形状被设定为入口位置处对于线材端子8(另一端7a)的间隔变大。

如图1及图3A所示，电路基板10固定配置于电源模块壳体3的上表面。在电路基板10上安装有未示出的控制电路。电路基板10(控制电路)经由规定的通信线缆等与电动机ECU等上位控制装置连接，基于从上位控制装置输入的控制指令对搭载于车辆上的升降压转换器、逆变器等进行控制。

如图3A及图3B所示，多个电流传感器11配置于多个连接端子6之间。多个电流传感器11分别检测在母线5(连接端子6)流动的电流，向安装于电路基板10的控制电路输出检测信号。

如图3B所示，电流传感器11具备磁芯11a和霍尔元件11b。磁芯11a是一体成形于电源模块壳体3的侧部的磁性部件，形成为具有磁隙11c的大致C字状。在磁芯11a插通有母线5。因为磁芯11a由磁导率高的铁磁性体材料构成，所以，在磁芯11a集中流动因在母线5流动的电流而产生于母线5周围的磁力线。

霍尔元件11b安装于电路基板10的下表面，插入于磁隙11c。即，霍尔元件11b是主要检测通过磁隙11c的上述磁力线的磁传感器。如图3B所示，霍尔元件11b插入于插入孔3b。插入孔3b和侧面3a通过狭缝3c连通，因此，霍尔元件11b可通过狭缝3c从电源模块壳体3的外部可见。3个引导壁4中配置于左右方向两侧的引导壁4A、4C的第一突出壁41及第二突出壁42以随着从下端朝向上端而相对于上下方向朝外倾斜的方式延伸，因此，能够充分确保在引导壁4A和4B之间及引导壁4B和4C之间存在设置狭缝3c的空间。

而且，在组装具有这种结构的本实施方式的电力转换装置1的情况下，使电力线7的线材端子8(另一端7a)从下方进入连接端子6。即，使线材端子8(另一端7a)沿着图2A所示的箭头的方向进入引导壁4的第一突出壁41和第二突出壁42之间。具体而言，电力线7B的线材端子8(另一端7a)被引导壁4B引导，沿着上下方向从下方进入。电力线7A、7C的线材端子8(另一端7a)分别被引导壁4A、4C引导，沿着相对于上下方向朝外侧倾斜的方向从下方进入。

当线材端子8(另一端7a)配置于引导壁4的第一突出壁41和第二突出壁42之间时，线材端子8(另一端7a)和连接端子6分别接触，母线5和电力线7分别连接。此时，从侧面看，线材端子8的长孔8a和连接端子6的孔6a的位置一致。通过在孔6a及长孔8a内插通螺栓并紧固，将线材端子8相对于连接端子6固定。此外，在线材端子8上形成有长孔8a，因此，即使长孔8a相对于孔6a的位置有少许错位，也能够向孔6a及长孔8a内插通螺栓并紧固。

然后，将安装有霍尔元件11b及控制电路的电路基板10相对于电源模块壳体3平行对置。在该状态下，使电路基板10下降，将安装于电路基板10的下表面的霍尔元件11b插入到插入孔3b。此时，能够通过狭缝3c从电源模块壳体3的外部确认霍尔元件11b相对于插入孔3b的位置。然后，在电源模块壳体3的上部使用规定的固定件(螺钉等)固定电路基板10。

如以上说明，根据本实施方式，电源模块壳体3具备分别引导电力线7的另一端7a的引导壁4，引导壁4的角度被设定为沿着另一端7a相对于连接端子6的进入方向。连接端子6的排列间距和从送出部9将电力线7的另一端7a送出的送出间距不同，但通过引导壁4，能够以按照间距的差异调整另一端7a的进入角度的状态使另一端7a相对于连接端子6进入，与连接端子6连接。因此，电力线7的安装性得以提高，经由连接端子6及电力线7连接电动机和电源模块的作业变得容易。另外，在电动机和电源模块的连接中无需使用成形线束，因此，能够吸收由线束所具有的连接端子6的排列间距和从送出部9送出电力线7的另一端7a的送出间距的差异引起的连接端子6与另一端7a之间的互相位置的偏差，抑制成本的增加。

另外，在本实施方式中，引导壁4具备隔开规定距离相对的第一突出壁41和第二突出壁42，第一突出壁41及第二突出壁42形成为第一突出壁41及第二突出壁42的延伸方向沿着另一端7a的进入方向。因此，通过使另一端7a进入第一突出壁41和第二突出壁42之间，能够将另一端7a容易地配置于与连接端子6的连接位置。另外，因为在第一突出壁41及第二突出壁42之间分别配置连接端子6及另一端7a，所以能够确保相邻的连接端子6及另一端7a的绝缘性能。另外，通过第一突出壁41及第二突出壁42，能够确保与主体壳体2和/或其他导电部位的绝缘性能。

另外，在本实施方式中，第一突出壁41及第二突出壁42中的相对于另一端7a的入口部位形成为：第一突出壁41和第二突出壁42的间隔随着朝向相对于另一端7a的入口侧而变大(参照图2B的下端部41a、42a)。因此，能够将另一端7a顺畅地插入第一突出壁41和第二突出壁42之间。即，能够在入口部位确保另一端7a的插入性，并且，随着接近连接端子6而逐渐对另一端7a进行定位。

另外，在本实施方式中，还具备配置于多个连接端子6之间且分别检测在连接端子6流动的电流的多个电流传感器11。因此，能够将电流传感器11配置在作为检测对象的连接端子6的附近，通过电流传感器11检测在连接端子6流动的电流。

另外，在本实施方式中，多条电力线7的长度相同。因此，能够使多条电力线7的阻抗相等。

此外，本发明不限于参照附图说明的上述实施方式，还可以包括其技术范围内的各种变形例。

例如，在上述实施方式中，引导壁4采用具备隔开规定距离相对的第一突出壁41和第二突出壁42的结构，但本发明不限于此。例如，引导壁4也可以是仅具备一个突出壁的结构。

另外，在上述实施方式中，送出部9采用将配置于左右方向中央的电力线7B送出的开口9a的位置与连接端子6B的位置在左右方向上一致的结构，但本发明不限于此。例如，送出部9也可以配置为将电力线7A送出的开口9a的位置与连接端子6A的位置在左右方向上一致。在该情况下，电力线7A沿着上下方向延伸，但电力线7B、7C以相对于上下方向倾斜的方式延伸。另外，电力线7C相对于上下方向的倾斜角度比电力线7B相对于上下方向的倾斜角度更大。

而且，在不脱离本发明构思的范围内，可适当将上述实施方式中的结构要素替换为公知的结构要素，另外，也可以适当组合上述变形例。

符号说明

1…电力转换装置

3…电源模块壳体(壳体)

4…引导壁

5…母线

6…连接端子

7…电力线

7a…另一端

9…送出部

11…电流传感器

41…第一突出壁

42…第二突出壁

Claims (5)

1.一种电力转换装置，其特征在于，具备：

驱动负载的驱动电路、

收容所述驱动电路的壳体、

与所述驱动电路连接且沿规定方向排列的多个连接端子、

一端与所述负载分别连接且另一端与所述连接端子分别连接的多条电力线、以及

与所述多个连接端子相对设置且以与所述多个连接端子的排列间距不同的送出间距送出所述多条电力线的所述另一端的送出部，

所述壳体具备将所述电力线的所述另一端分别引导至所述连接端子的多个引导壁，

所述引导壁的角度被设定为沿着所述电力线的所述另一端相对于所述连接端子的进入方向。

2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

所述引导壁具备隔开规定距离相对的第一突出壁和第二突出壁，所述第一突出壁及所述第二突出壁形成为所述第一突出壁及所述第二突出壁的延伸方向沿着所述电力线的所述另一端的进入方向。

3.根据权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，

所述第一突出壁及所述第二突出壁的相对于所述电力线的所述另一端的入口部位形成为：所述第一突出壁和所述第二突出壁的间隔随着朝向相对于所述另一端的入口侧而变大。

4.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

还具备配置于所述多个连接端子之间且分别检测在所述连接端子流动的电流的多个电流传感器。

5.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

所述多条电力线的长度相同。