JP2000060149A - インバータ装置 - Google Patents

インバータ装置

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JP2000060149A
JP2000060149A JP10228086A JP22808698A JP2000060149A JP 2000060149 A JP2000060149 A JP 2000060149A JP 10228086 A JP10228086 A JP 10228086A JP 22808698 A JP22808698 A JP 22808698A JP 2000060149 A JP2000060149 A JP 2000060149A
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inverter
switching element
control board
base member
inverter device
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JP10228086A
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Kimiya Maki
公也 牧
Yutaka Hotta
豊 堀田
Hiromichi Yasugata
廣通 安形
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Aisin AW Co Ltd
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Aisin AW Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】インバータが誤作動することがなく、部品点数
を少なくすることができ、小型化することができるイン
バータ装置を提供する。 【解決手段】金属製のベース部材と、該ベース部材の第
1の面S1に配設されたスイッチング素子と、前記ベー
ス部材の第2の面S2に配設された制御基板19と、該
制御基板19に取り付けられ、前記スイッチング素子の
スイッチングを行うためのドライバとを有する。この場
合、ベース部材が電磁シールドの機能を有することにな
るので、各スイッチング素子のスイッチングに伴って発
生する放射ノイズがドライバに影響を与えることがなく
なる。インバータが誤作動するのを防止することがで
き、インバータ装置の信頼性を向上させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電動車両にはインバータ装置が配
設され、該インバータ装置においては、ブリッジ回路に
よって形成されるインバータを駆動することによって、
バッテリから供給された直流電流を3相の相電流に変換
し、該相電流をモータに供給するようになっている。
【0003】そのために、ベースドライブ回路が配設さ
れ、該ベースドライブ回路によって発生させられたスイ
ッチング信号が複数のトランジスタに送られ、各トラン
ジスタがスイッチングさせられる。ところで、前記ベー
スドライブ回路は制御基板に配設されるようになってい
るが、各トランジスタにスイッチング信号を送るための
配線を極力短くする必要があることから、前記制御基板
は、一対のトランジスタから成るトランジスタモジュー
ルの端子面側に配設される(特開平6−245542号
参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のインバータ装置においては、各トランジスタのスイ
ッチングに伴って発生する放射ノイズがベースドライブ
回路に影響を与えると、インバータが誤作動してしまう
ことかある。そこで、該インバータが誤作動するのを防
止するために、トランジスタモジュールと制御基板との
間に遮蔽(へい)板を配設することが考えられるが、部
品点数が多くなるとともに、インバータ装置が大型化し
てしまう。
【0005】本発明は、前記従来のインバータ装置の問
題点を解決して、インバータが誤作動することがなく、
部品点数を少なくすることができ、小型化することがで
きるインバータ装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明のイ
ンバータ装置においては、金属製のベース部材と、該ベ
ース部材の第1の面に配設されたスイッチング素子と、
前記ベース部材の第2の面に配設された制御基板と、該
制御基板に取り付けられ、前記スイッチング素子のスイ
ッチングを行うためのドライバとを有する。
【0007】本発明の他のインバータ装置においては、
さらに、前記第1の面には、モータ用インバータを構成
するスイッチング素子及びジェネレータ用インバータを
構成するスイッチング素子が、前記第2の面には、前記
モータ用インバータを駆動するドライバ及びジェネレー
タ用インバータを駆動するドライバが互いに対応する位
置に配設される。
【0008】本発明の更に他のインバータ装置において
は、さらに、前記スイッチング素子は前記ベース部材の
上方に配設される。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の
実施の形態におけるインバータ装置の概略図、図2は本
発明の実施の形態におけるインバータ装置の平面図、図
3は本発明の実施の形態におけるインバータ装置の底面
図である。
【0010】図において、11はヒートシンクを構成
し、熱伝導性が良好な金属製のベース部材としてのヒー
トシンクプレートであり、該ヒートシンクプレート11
内には図示されない流路が形成され、該流路と図示され
ない放熱器との間が連結部61を介して連結され、前記
流路に冷却水が流される。前記ヒートシンクプレート1
1の熱を受けて温度が上昇した冷却水は、前記放熱器に
送られ、該放熱器によって冷却される。なお、冷却水に
代えて冷却油、冷却風等を前記流路に流すこともでき
る。また、前記ヒートシンクプレート11内に図示され
ないヒートパイプを埋設し、該ヒートパイプによって放
熱することもできる。さらに、ヒートシンクプレート1
1内に流路を形成することなく、ヒートシンクプレート
11を単なる金属板で構成することもできる。
【0011】また、12は前記ヒートシンクプレート1
1の上に固定され、ヒートシンクプレート11と共にイ
ンバータ収容室14を形成するインバータケース、13
は前記ヒートシンクプレート11の下に固定され、ヒー
トシンクプレート11と共に制御基板収容室18を形成
する制御基板ケースであり、前記インバータケース12
及び制御基板ケース13は導電性の材料によって形成さ
れる。なお、トランジスタモジュール15、16はヒー
トシンクプレート11の第1の面S1に、制御基板19
はヒートシンクプレート11の第2の面S2に固定され
る。
【0012】そして、前記インバータ収容室14に、3
個のスイッチング素子としてのトランジスタモジュール
15から成るインバータとしてのモータ用インバータ、
3個のスイッチング素子としてのトランジスタモジュー
ル16から成るインバータとしてのジェネレータ用イン
バータ、並びに前記モータ用インバータ及びジェネレー
タ用インバータに共通の3個の平滑用電解コンデンサ1
7が収容される。また、前記制御基板収容室18内に
は、制御基板19が配設され、該制御基板19に図示さ
れない制御装置ユニットが取り付けられる。
【0013】前記トランジスタモジュール15、16
は、いずれも、図示されない一対のトランジスタから成
り、3個ずつ並列に接続されてブリッジ回路を形成す
る。また、前記平滑用電解コンデンサ17は、図示され
ないバッテリからの直流電流の供給に伴って発生する直
流電圧を平滑化して直流電圧の変動を抑制する。そし
て、モータ用インバータ及びジェネレータ用インバータ
に共通の主回路配線基板36、モータ用の主回路配線基
板37、及びジェネレータ用の主回路配線基板38が配
設され、前記各平滑用電解コンデンサ17は主回路配線
基板36に接続される。そのために、前記平滑用電解コ
ンデンサ17は、正極端子34及び負極端子35を備
え、前記正極端子34は、主回路配線基板36の正極側
バスバー36aを介して直流入力用の正極端子21に、
負極端子35は、前記主回路配線基板36の負極側バス
バー36bを介して直流入力用の負極端子22に接続さ
れる。
【0014】前記正極端子34は、前記正極側バスバー
36a及び前記主回路配線基板37の正極側バスバー3
7aを介して各トランジスタモジュール15の正極端子
15aに、負極端子35は、前記負極側バスバー36b
及び主回路配線基板37の負極側バスバー37bを介し
て各トランジスタモジュール15の負極端子15bに接
続される。また、各トランジスタモジュール15の出力
端子15cは、図示されない出力用のバスバーを介して
モータに接続される。
【0015】したがって、前記制御装置ユニットにおけ
るドライバとしての図示されないベースドライブ回路に
よってスイッチング信号を発生させ、該スイッチング信
号を前記各トランジスタに入力し、各トランジスタをス
イッチングすることによって、前記バッテリから平滑用
電解コンデンサ17を介して供給された直流電流が各ト
ランジスタのエミッタ・コレクタ間を流れる間に交流電
流としての相電流に変換され、該相電流が前記各出力端
子15cから出力用のバスバーに出力される。したがっ
て、前記モータを駆動することによって、図示されない
駆動輪を回転させ、ハイブリッド型車両を走行させるこ
とができる。
【0016】そして、前記正極端子34は、前記正極側
バスバー36a及び主回路配線基板38の正極側バスバ
ー38aを介して各トランジスタモジュール16の正極
端子16aに、負極端子35は、前記負極側バスバー3
6b及び主回路配線基板38の負極側バスバー38bを
介して各トランジスタモジュール16の負極端子16b
に接続される。また、各トランジスタモジュール16の
入力端子16cは、図示されない入力用のバスバーを介
してジェネレータに接続される。
【0017】したがって、前記制御装置ユニットにおけ
るドライバとしての図示されないベースドライブ回路に
よってスイッチング信号を発生させ、該スイッチング信
号を前記各トランジスタに入力し、各トランジスタをス
イッチングすることによって、前記ジェネレータにより
発生させられた相電流は、入力用のバスバーを介して各
入力端子16cに入力され、各トランジスタのエミッタ
・コレクタ間を流れる間に直流電流に変換され、該直流
電流が各平滑用電解コンデンサ17を介してバッテリ又
はモータ用インバータに送られる。
【0018】そして、前記ヒートシンクプレート11に
は、前記制御装置ユニットにおける各制御部品とトラン
ジスタモジュール15との間の配線を結線するために貫
通口11aが、前記各制御部品とトランジスタモジュー
ル16との間の配線を結線するために貫通口11bが形
成される。また、バッテリとモータ用インバータ及びジ
ェネレータ用インバータとを接続する図示されない一対
のリード線の一端に、それぞれターミナルアッセンブリ
41が一体に形成され、該ターミナルアッセンブリ41
がインバータケース12によって支持される。
【0019】該インバータケース12内においては、各
ターミナルアッセンブリ41と正極端子21及び負極端
子22との間を、正極側バスバー43a及び負極側バス
バー43bから成る入力配線基板43が接続する。な
お、51〜53は前記モータ用インバータとモータとの
間を接続するためのターミナルアッセンブリ、54〜5
6は前記ジェネレータ用インバータとジェネレータとの
間を接続するためのターミナルアッセンブリである。
【0020】ところで、前述されたように、前記第1の
面S1にトランジスタモジュール15、16が取り付け
られるとともに、前記第2の面S2に制御基板19が、
該制御基板19に制御装置ユニットが取り付けられる。
したがって、ヒートシンクプレート11が電磁シールド
の機能を有することになるので、各トランジスタのスイ
ッチングに伴って発生する放射ノイズがベースドライブ
回路に影響を与えることがなくなる。その結果、モータ
用インバータ及びジェネレータ用インバータが誤作動す
るのを防止することができ、インバータ装置の信頼性を
向上させることができる。
【0021】しかも、ヒートシンクプレート11によっ
てトランジスタモジュール15、16だけでなく、制御
基板19上の制御装置ユニットを冷却することもでき
る。そして、ヒートシンクプレート11を挟んで、トラ
ンジスタモジュール15、16はインバータ収容室14
内に、制御装置ユニットは制御基板収容室18内にそれ
ぞれ収容されるので、トランジスタモジュール15、1
6及び制御装置ユニットはそれぞれ直接に、かつ、相互
に熱の影響を受けることなく冷却される。
【0022】また、トランジスタモジュール15、16
と制御基板19との間に別の遮蔽板を配設する必要がな
くなるので、部品点数を少なくすることができるととも
に、インバータ装置を小型化することができる。そし
て、モータ用インバータのベースドライブ回路とトラン
ジスタモジュール15とが互いに対応する位置に置か
れ、ジェネレータ用インバータのベースドライブ回路と
トランジスタモジュール16とが互いに対応する位置に
置かれるとともに、前記トランジスタモジュール15、
16と制御基板19との間の配線を、前記貫通口11
a、11bに通すことができるので、短くすることがで
きる。なお、必要に応じて前記制御基板19にも貫通口
を形成することができる。
【0023】また、前記ヒートシンクプレート11の上
方にトランジスタモジュール15、16が配設されるの
で、トランジスタのオン・オフに伴って発生する熱は比
較的上方に逃げることになる。したがって、ヒートシン
クプレート11の下方に配設された制御基板19が熱の
影響を受けるのを防止することができる。なお、本発明
は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の
趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
【0024】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、インバータ装置においては、金属製のベース部材
と、該ベース部材の第1の面に配設されたスイッチング
素子と、前記ベース部材の第2の面に配設された制御基
板と、該制御基板に取り付けられ、前記スイッチング素
子のスイッチングを行うためのドライバとを有する。
【0025】この場合、ベース部材が電磁シールドの機
能を有することになるので、各スイッチング素子のスイ
ッチングに伴って発生する放射ノイズがドライバに影響
を与えることがなくなる。その結果、インバータが誤作
動するのを防止することができ、インバータ装置の信頼
性を向上させることができる。また、スイッチング素子
と制御基板との間に別の遮蔽板を配設する必要がなくな
るので、部品点数を少なくすることができるとともに、
インバータ装置を小型化することができる。
【0026】しかも、ベース部材としてヒートシンクプ
レートを用いた場合、ヒートシンクプレートによってス
イッチング素子だけでなく、ドライバを冷却することも
できる。そして、ヒートシンクプレートを挟んで、スイ
ッチング素子及びドライバが配設されるので、スイッチ
ング素子及びドライバはそれぞれ直接に、かつ、相互に
熱の影響を受けることなく冷却される。
【0027】本発明の他のインバータ装置においては、
さらに、前記第1の面には、モータ用インバータを構成
するスイッチング素子及びジェネレータ用インバータを
構成するスイッチング素子が、前記第2の面には、前記
モータ用インバータを駆動するドライバ及びジェネレー
タ用インバータを駆動するドライバが互いに対応する位
置に配設される。
【0028】この場合、スイッチング素子と制御基板と
の間の配線を短くすることができる。本発明の更に他の
インバータ装置においては、さらに、前記スイッチング
素子は前記ベース部材の上方に配設される。この場合、
スイッチング素子のスイッチングに伴って発生する熱は
比較的上方に逃げることになる。したがって、ベース部
材の下方に配設された制御基板が熱の影響を受けるのを
防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるインバータ装置の
概略図である。
【図2】本発明の実施の形態におけるインバータ装置の
平面図である。
【図3】本発明の実施の形態におけるインバータ装置の
底面図である。
【符号の説明】
11 ヒートシンクプレート 15、16 トランジスタモジュール 19 制御基板 S1 第1の面 S2 第2の面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安形 廣通 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 Fターム(参考) 5H007 AA06 BB06 CA01 DB03 HA03 HA04 HA05 5H740 BA11 BB05 BB08 BB10 BC01 BC02 MM08 PP01 PP02 PP06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属製のベース部材と、該ベース部材の
    第1の面に配設されたスイッチング素子と、前記ベース
    部材の第2の面に配設された制御基板と、該制御基板に
    取り付けられ、前記スイッチング素子のスイッチングを
    行うためのドライバとを有することを特徴とするインバ
    ータ装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の面には、モータ用インバータ
    を構成するスイッチング素子及びジェネレータ用インバ
    ータを構成するスイッチング素子が、前記第2の面に
    は、前記モータ用インバータを駆動するドライバ及びジ
    ェネレータ用インバータを駆動するドライバが互いに対
    応する位置に配設される請求項1に記載のインバータ装
    置。
  3. 【請求項3】 前記スイッチング素子は前記ベース部材
    の上方に配設される請求項1に記載のインバータ装置。
JP10228086A 1998-08-12 1998-08-12 インバータ装置 Withdrawn JP2000060149A (ja)

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