JP2004225580A - Shunt resistor installed inverter integration type electric compressor and shunt resistor device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用電動コンプレッサに関し、特にそのインバータ部の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
アイドルストップ時の車両冷房のために、車両空調用のコンプレッサと一体にそれを駆動するモータを設けた車両用電動コンプレッサでが提案されている。この種の車両用電動コンプレッサでは、空調負荷に応じてモータ回転数を細かく制御するために、同期モータ(ブラシレスDCモータ)が採用される。
【0003】
車両搭載のバッテリによりこの同期モータを駆動するには、直流電力を三相交流電力に変換するインバータ回路、このインバータ回路をスイッチング制御するための制御回路、上記インバータ回路のスイッチングにより派生する高周波電流を低減する平滑コンデンサ、モータ電流などを検出する電流センサ、それらを接続する大小の配線などを含む複雑で大電力の高速スイッチングが必要なインバータ回路部が必要となる。
【0004】
このインバータ回路部と、このインバータ回路部から三相PWM制御電力が給電される電動コンプレッサとを接続する三相交流配線は、大きなスイッチングノイズを含んでいるためできるだけ短縮することが好ましく、このためインバータ回路部を電動コンプレッサと一体化したインバータ一体型電動コンプレッサが提案されている。
【0005】
電流センサとして、低抵抗値の電流検出抵抗(以下、シャント抵抗ともいう)を検出するべき配線中に直列接続し、その電圧降下を用いて電流検出するシャント抵抗式電流検出技術が特許文献1などにおいて公知となっている。
【0006】
【特許文献1】
特開2002−48821号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したインバータ一体型電動コンプレッサは、そのコンプレッサ機構の冷媒圧縮、膨張動作に起因して非常に強大な振動を有するため、検出するべき電流が流れる配線とシャント抵抗との接続は、通常の螺子締めなどの手法を採用することができない。この配線としては、大電流が流れるため通常はバスバーが用いられる。
【0008】
このため、インバータ一体型電動コンプレッサのインバータ回路部に実装するシャント抵抗をバスバーに電気的に接続するには、シャント抵抗の両端を配線の2端に溶接する必要があるが、シャント抵抗や配線(通常の質量に作用する上記振動の起振力が溶接部に伝達されてこの溶接部が疲労破壊しないように、振動に耐えうる接合強度を実現するべく、シャント抵抗の両端は全面的にバスバーの溶接端部に溶接して溶接面積を稼ぐ必要がある。
【0009】
ところが、溶接部の抵抗値は、溶接時の肉盛の程度、シャント抵抗とバスバーとの形状のばらつきや接触の程度などにより電気抵抗値が変化してしまい、その結果、シャント抵抗の両端の電気抵抗値は溶接によりばらつくという問題があった。
【0010】
また、上記したシャント抵抗やそれに接続されるバスバーに作用する振動の起振力が長期間にわたってこの溶接部に作用することにより溶接部が疲労してその電気抵抗値が変化したり、溶接部が発熱してシャント抵抗の電気抵抗値が変化したりする可能性も生じた。
【0011】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、信頼性に優れ、かつ高精度の電流検出が可能なシャント抵抗を有するインバータ一体型電動コンプレッサを提供することをその目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載のシャント抵抗装備インバータ一体型電動コンプレッサは、ハウジングと、前記ハウジングに収容されるコンプレッサ及びこのコンプレッサを駆動するモータと、前記ハウジングに固定されるとともに直流電力を多相交流電力に変換して前記モータに給電するインバータ回路部とを備え、前記インバータ回路部は、検出するべき電流が流れる配線に直列接続される電流検出用低抵抗素子を有するシャント抵抗装備インバータ一体型電動コンプレッサにおいて、
前記電流検出用低抵抗素子の両端部は、一対の前記配線に個別に溶接される一対の溶接用端子と、前記溶接部から離れて配置されて前記一対の溶接部を含まない前記電圧降下検出用端子の主部の電圧降下を検出する一対の電圧降下検出用端子とを有することを特徴としている。
【0013】
この発明によれば、次の作用効果を奏することができる。
【0014】
まず、強大な振動を発生する電動コンプレッサに装備されるインバータ回路部に固定されるにもかかわらず、シャント抵抗はバスバーに溶接により接合されるために良好な接合信頼性をもつとともに、シャント抵抗の電圧降下検出用端子が溶接用端子及び溶接部の電圧降下のばらつきを含まないので、高精度の電流検出を実現することができる。
【0015】
好適な態様において、前記インバータ回路部は、前記ハウジングに直接又は冷却用ベースプレートを介して固定される多相インバータ回路構成用の多数の電力スイッチング素子と、前記樹脂成形により互いに電気絶縁されつつ一体化されて前記電力スイッチング素子の上方に配置されるとともに前記インバータ回路部の大電流配線を構成するバスバーアセンブリと、前記電力スイッチング素子を制御するための制御回路部が実装されて前記バスバーアセンブリの上方に配置されるプリント回路基板とを有し、前記電流検出用低抵抗素子の前記一対の溶接用端子は、前記バスバーアセンブリの所定の一対のバスバーの主面上に搭載されて溶接され、前記電流検出用低抵抗素子の前記一対の電圧降下検出用端子は、上方へ突出して前記プリント回路基板の貫通孔を貫通して前記プリント回路基板の導体パターンにはんだ付けされていることを特徴としている。
【0016】
すなわち、この態様によれば、電流検出用低抵抗素子(シャント抵抗)は、樹脂成形により大きな剛性をもつバスバーアセンブリから突出する一つのバスバーに両端部の下部が固定されるとともに、両端部の上部もプリント回路基板の孔にそれぞれ固定されるために、電動コンプレッサの振動による、シャント抵抗の主部にその長手方向(水平方向)、それと直角方向(水平方向)、垂直方向の起振力のそれぞれに対して良好な耐振性を持つことができ、電動コンプレッサの振動がシャント抵抗の溶接部に与える疲労破壊を軽減することができ、溶接部を小型化することができる。
【0017】
好適な態様において、前記電流検出用低抵抗素子の前記一対の溶接用端子は、前記電流検出用低抵抗素子の主板部の両端から前記主板部の主面方向に対して略直角かつ同じ向きに突出して前記バスバー上に搭載される。これにより、シャント抵抗を簡単にバスバー上に所定の姿勢で保持することができるので、シャント抵抗の溶接作業を簡単化することができる。また、シャント抵抗はバスバーからその主部の高さだけ立ち上がるので、電圧降下検出用端子の長さを短縮することができ、シャント抵抗の小型化、製造コストの低減を実現することができる。
【0018】
本発明のシャント抵抗装置は、配線に直列接続されて前記配線の電流に比例する電圧降下を発生するシャント抵抗と、前記シャント抵抗に近接して冷熱源をなすヒートシンクとを備え、前記シャント抵抗は、電気絶縁性と熱伝導性を有する伝熱部材を介して前記ヒートシンクの表面に密着することを特徴としている。
【0019】
このようにすれば、大電流が流れるシャント抵抗の電気抵抗値がその発熱により変動するのを抑止して高精度の電流検出を簡単な構成により実現することができる。
【0020】
好適な態様において、前記伝熱部材は、前記シャント抵抗に電気的に接続される電気伝導性、熱伝導性をもつ第一の伝熱部材と、前記第一の伝熱部材と前記ヒートシンクとの間に介設される電気絶縁性の樹脂材料からなる第二の伝熱部材とを有する。
【0021】
このようにすれば、シャント抵抗の発熱をヒートシンクに逃がすことができるので、シャント抵抗への冷却空気の接触性も改善することができ、シャント抵抗の温度を一層良好に低減することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明を適用した車両用冷凍サイクル装置用のインバータ一体型電動コンプレッサの好適な態様を図面を参照して説明する。なお、各図において、部材やラインの適宜省略を行っている。
(実施例1)
このインバータ一体型電動コンプレッサの電気回路図を図1に示す。
【0023】
1はバッテリ、2はインバータ回路部、3はコンプレッサ駆動用のモータである。インバータ回路部2は、三相インバータ回路20を構成する6個のMOSトランジスタ21と、U相下アームのMOSトランジスタ21と低位直流ライン22との間に介設されるシャント抵抗R1と、W相下アームのMOSトランジスタ21と低位直流ライン22との間に介設されるシャント抵抗R2と、低位直流ライン22の間に直列に介設されるシャント抵抗R3と、MOSトランジスタ21を制御するインバータ制御回路(制御回路部)23とを有している。
【0024】
この種のインバータ回路部2の構成、動作自体、及び各シャント抵抗の機能自体は周知であるのでこれ以上の説明は省略される。
【0025】
シャント抵抗R1、R2の両端は、下アームのMOSトランジスタ21の一主端子に接続されるバスバーと、低位直流ライン22をなすバスバーとに個別に溶接され、シャント抵抗R3の両端は、低位直流ライン22をなす二つのバスバーに個別に溶接されており、これらシャント抵抗の両端は電流検出ライン24によりインバータ制御回路23に電位を入力している。
【0026】
シャント抵抗R1、R2、R3の等価回路を図2に示す。Raは一対の電流検出ライン24間の電気抵抗値、Rbは電流検出ライン24から溶接部までの電気抵抗値、Rcは溶接部の電気抵抗値、Reは溶接部からバスバーまでの電気抵抗値であり、各シャント抵抗R1、R2、R3はそれぞれこれらの電気抵抗値を有している。
【0027】
この実施例のインバータ一体型電動コンプレッサの全体形状を図3に、その分解斜視図を図4に示す。
【0028】
4はアルミダイキャストにより形成されたハウジングであり、ハウジング4内にはモータ3とこのモータにより駆動されるコンプレッサが内蔵されている。ハウジング4の周壁上部には角形の台座部40が形成され、台座部40の上面にはモジュール形状の各MOSトランジスタ21が絶縁フィルム41を介して固定されており、MOSトランジスタ21の各端子は上方へ突出して後述するバスバーアセンブリ5の各バスバーのうち自己が接続されるべきバスバーの先端部に溶接されている。
【0029】
この台座部40上には樹脂インサート成形により製造された角形ブロック形状のバスバーアセンブリ5がねじにより固定されており、バスバーアセンブリ5の内部空間にはインバータ回路部の各配線を構成する多数のバスバーが配線されている。バスバーアセンブリ5内の上部にはインバータ制御回路23が実装されたプリント回路基板6がねじにより締結されており、バスバーアセンブリ5の上端開口には金属製の蓋板7が固定されて、バスバーアセンブリ5の内部の配線やプリント回路基板6やMOSトランジスタ21を密閉している。バスバーアセンブリ5の内部に突出するバスバーの先端部にはシャント抵抗R1、R2、R3が固定されている。バスバーアセンブリ5の分解斜視図を図5に拡大図示する。Lはチョークコイル、Cは平滑コンデンサである。
【0030】
シャント抵抗R1、R2、R3は、図5に示すように、所定組成(たとえば銅ニッケル合金)の合金によりラダー形状に形成されており、その両端はラダー状の主部100と、この主部の両端に主部と直角設けられた一対の溶接端子101と、ラダー状の主部の上端から互いに所定距離離れて上方へ突出する電圧降下検出用端子102とを有している。
【0031】
板状の溶接端子101の下面は水平に延設され、板状の主部100の突起を折り曲げて構成されている。一対の溶接端子101は、バスバーに溶接されている。一対の電圧降下検出用端子102は、溶接端子101よりも十分に内側に位置して主部100の上部から上方へ突出し、プリント回路基板6の貫通孔(図示せず)を貫通し、この貫通孔の周りに銅箔(導電パターン)に半田付けされている。
【0032】
(変形態様)
シャント抵抗R1、R2、R3の変形態様を図6に示す。
【0033】
この変形態様では、シャント抵抗R1、R2、R3の溶接端子201と主部200とは略平行に形成され、電圧降下検出用端子202は主部200の側面から上方へ突出している。
【0034】
(変形態様)
シャント抵抗R1、R2、R3のその他の変形態様を図7に示す。
【0035】
この変形態様では、シャント抵抗R1の溶接端子301と主部300とは略直角に形成されているが、主部300は板状とされ、ラダー形状に形成されていない。また、電圧降下検出用端子302は主部300の両端部をプレス成形により細長く形成して、上方へ突出している。
【0036】
このシャント抵抗R1とバスバー303、304との接続、及び、シャント抵抗R1とプリント回路基板6との接続を図8に示す。
【0037】
バスバー303、304の溶接端にはプロジェクション305、306が設けられており、このプロジェクション305、306を覆うようにシャント抵抗R1の溶接端子301が載置され、このプロジェクション305、306の側から溶接がなされている。シャント抵抗R1の電圧降下検出用端子302はプリント回路基板6の孔60に挿入される。
(実施例2)
実施例2のシャント抵抗R1を図9を参照して説明する。図9はシャント抵抗R1の断面図である。
【0038】
台座部40の上には、樹脂フィルム400を介して一対の銅製のバスバー(伝熱部材)401(一個のみ図示)が台座部40に対して電気絶縁可能に固定されており、バスバー(伝熱部材)401には図8に示すように、シャント抵抗R1の溶接端子401が溶接されている。
【0039】
このようにすれば、シャント抵抗R1で生じた熱を良好にハウジング4の台座部40に放散することができ、シャント抵抗R1の温度上昇による電気抵抗値の変化を抑止することができる。
【0040】
なお、この実施例では、シャント抵抗R1の熱をバスバー401及び樹脂フィルム400を通じて台座部40に放散したが、バスバー401の他に放熱専用の伝熱金属部材及び樹脂フィルムを通じて台座部40に放散してもよい。また、シャント抵抗R1の主部を樹脂フィルムを通じて台座部40やバスバーに直接密着させてもよい。
【0041】
(実施例効果)
上記説明したこれら実施例によれば、強大な振動を発生する電動コンプレッサに装備されるインバータ回路部に固定されるにもかかわらず、シャント抵抗はバスバーに溶接により接合されるために良好な接合信頼性をもつとともに、シャント抵抗の電圧降下検出用端子が溶接用端子及び溶接部の電圧降下のばらつきを含まないので、高精度の電流検出を実現することができる。
【0042】
また、電流検出用低抵抗素子(シャント抵抗)は、樹脂成形により大きな剛性をもつバスバーアセンブリから突出する一つのバスバーに両端部の下部が固定されるとともに、両端部の上部もプリント回路基板の孔にそれぞれ固定されるために、電動コンプレッサの振動による、シャント抵抗の主部にその長手方向(水平方向)、それと直角方向(水平方向)、垂直方向の起振力のそれぞれに対して良好な耐振性を持つことができ、電動コンプレッサの振動がシャント抵抗の溶接部に与える疲労破壊を軽減することができ、溶接部を小型化することができる。
【0043】
また、シャント抵抗を簡単にバスバー上に所定の姿勢で保持するので、シャント抵抗の溶接作業を簡単化することができ、シャント抵抗はバスバーからその主部の高さだけ立ち上がるので、電圧降下検出用端子の長さを短縮することができ、シャント抵抗の小型化、製造コストの低減を実現することができる。
【0044】
更に、配線に直列接続されて前記配線の電流に比例する電圧降下を発生するシャント抵抗と、前記シャント抵抗に近接して冷熱源をなすヒートシンクとを備え、前記シャント抵抗は、電気絶縁性と熱伝導性を有する伝熱部材を介して前記ヒートシンクの表面に密着するので、大電流が流れるシャント抵抗の電気抵抗値がその発熱により変動するのを抑止して高精度の電流検出を簡単な構成により実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1のインバータ一体型電動コンプレッサの電気回路図である。
【図2】シャント抵抗の等価回路である。
【図3】図1のインバータ一体型電動コンプレッサの全体形状を示す斜視図である。
【図4】図3に示すインバータ一体型電動コンプレッサの分解斜視図である。
【図5】バスバーアセンブリを示す分解斜視図である。
【図6】シャント抵抗の変形態様を示す分解斜視図である。
【図7】シャント抵抗の変形態様を示す分解斜視図である。
【図8】シャント抵抗の変形態様を示す斜視図である。
【図9】シャント抵抗の放熱を示す断面図である。
【符号の説明】
1 バッテリ
2 インバータ回路部
3 コンプレッサ駆動用のモータ
4 ハウジング
5 バスバーアセンブリ
6 プリント回路基板
20 三相インバータ回路
21 MOSトランジスタ(電力スイッチング素子)
22 低位直流ライン(バスバー)
23 インバータ制御回路
40 台座部
41 絶縁フィルム
100 シャント抵抗の主部
101 溶接端子
102 電圧降下検出用端子
R1、R2、R3 シャント抵抗(電流検出用低抵抗素子)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric compressor for a vehicle, and more particularly, to an improvement in an inverter unit thereof.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art For cooling a vehicle at idle stop, an electric compressor for a vehicle has been proposed which is provided with a motor for driving the compressor for vehicle air conditioning integrally with the compressor. In this type of vehicle electric compressor, a synchronous motor (brushless DC motor) is employed in order to finely control the motor rotation speed according to the air conditioning load.
[0003]
In order to drive this synchronous motor with a vehicle-mounted battery, an inverter circuit that converts DC power into three-phase AC power, a control circuit that controls the switching of the inverter circuit, and a high-frequency current derived from the switching of the inverter circuit are used. A complicated capacitor including a smoothing capacitor to be reduced, a current sensor for detecting a motor current and the like, and large and small wirings for connecting them, and an inverter circuit unit requiring high-speed high-speed switching are required.
[0004]
The three-phase AC wiring connecting the inverter circuit section and the electric compressor to which the three-phase PWM control power is supplied from the inverter circuit section preferably contains as much switching noise as possible, and is therefore preferably shortened as much as possible. An inverter-integrated electric compressor in which a circuit unit is integrated with an electric compressor has been proposed.
[0005]
As a current sensor, a shunt resistance type current detection technology in which a low-resistance current detection resistor (hereinafter also referred to as a shunt resistor) is connected in series in a wiring to be detected and current is detected using the voltage drop is disclosed in
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-48821
[Problems to be solved by the invention]
However, since the inverter-integrated electric compressor described above has very strong vibration due to the refrigerant compression and expansion operations of the compressor mechanism, the connection between the wiring through which the current to be detected flows and the shunt resistor is a normal connection. Techniques such as screw tightening cannot be adopted. As this wiring, a bus bar is usually used because a large current flows.
[0008]
Therefore, in order to electrically connect the shunt resistor mounted on the inverter circuit portion of the inverter-integrated electric compressor to the bus bar, it is necessary to weld both ends of the shunt resistor to two ends of the wiring. Both ends of the shunt resistor are entirely connected to the bus bar so as to realize the joint strength that can withstand the vibration so that the vibrating force of the vibration acting on the normal mass is transmitted to the welded part and this welded part does not break due to fatigue. It is necessary to increase the welding area by welding to the welding end.
[0009]
However, the resistance value of the welded portion changes depending on the degree of build-up during welding, the variation in the shape of the shunt resistance and the bus bar, and the degree of contact, and as a result, the electrical resistance at both ends of the shunt resistance is changed. There is a problem that the resistance value varies due to welding.
[0010]
In addition, the above-mentioned shunt resistance and the vibrating force of the vibration acting on the bus bar connected to the shunt resistance act on this welded part for a long period of time, so that the welded part is fatigued and its electric resistance value changes, There is also a possibility that heat is generated and the electric resistance value of the shunt resistor changes.
[0011]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an inverter-integrated electric compressor having a shunt resistor that is excellent in reliability and capable of detecting current with high accuracy.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The inverter-integrated electric compressor with a shunt resistor according to
Both ends of the low-resistance element for current detection are a pair of welding terminals individually welded to the pair of wirings, and the voltage drop detection disposed apart from the welding portion and not including the pair of welding portions. And a pair of voltage drop detecting terminals for detecting a voltage drop of the main part of the terminal for use.
[0013]
According to the present invention, the following effects can be obtained.
[0014]
First, despite being fixed to the inverter circuit part installed in the electric compressor that generates strong vibration, the shunt resistor is welded to the bus bar by welding, so it has good joining reliability and Since the voltage drop detecting terminal does not include variations in the voltage drop between the welding terminal and the welded portion, it is possible to realize highly accurate current detection.
[0015]
In a preferred aspect, the inverter circuit section is integrated with a number of power switching elements for a multi-phase inverter circuit configuration fixed to the housing directly or via a cooling base plate while being electrically insulated from each other by the resin molding. And a bus bar assembly that is arranged above the power switching element and constitutes a large current wiring of the inverter circuit section, and a control circuit section for controlling the power switching element is mounted and mounted above the bus bar assembly. A printed circuit board to be disposed, wherein the pair of welding terminals of the current detection low-resistance element are mounted on main surfaces of a predetermined pair of bus bars of the bus bar assembly and welded, and the current detection is performed. The pair of voltage drop detection terminals of the low resistance element for The through hole of the substrate through is characterized by being soldered to the conductor pattern of the printed circuit board.
[0016]
That is, according to this aspect, the low-resistance element for current detection (shunt resistor) is configured such that the lower portions of both ends are fixed to one bus bar protruding from the bus bar assembly having high rigidity by resin molding, and the upper portions of both ends are formed. Also, each is fixed to the hole of the printed circuit board, the vibration of the electric compressor, the main part of the shunt resistor in the longitudinal direction (horizontal direction), perpendicular to it (horizontal direction), vertical excitation force respectively And the vibration of the electric compressor can reduce the fatigue fracture given to the welded portion of the shunt resistance, and the welded portion can be downsized.
[0017]
In a preferred aspect, the pair of welding terminals of the current detection low-resistance element are substantially perpendicular and in the same direction from both ends of the main plate of the current detection low-resistance element with respect to a main surface direction of the main plate. It protrudes and is mounted on the bus bar. Thus, the shunt resistor can be easily held in the predetermined position on the bus bar, so that the welding operation of the shunt resistor can be simplified. In addition, since the shunt resistor rises from the bus bar by the height of its main part, the length of the voltage drop detection terminal can be shortened, and downsizing of the shunt resistor and reduction in manufacturing cost can be realized.
[0018]
A shunt resistor device according to the present invention includes a shunt resistor connected in series to a wire to generate a voltage drop proportional to a current in the wire, and a heat sink that is close to the shunt resistor and serves as a cooling source. It is characterized in that it is in close contact with the surface of the heat sink via a heat transfer member having electrical insulation and heat conductivity.
[0019]
With this configuration, it is possible to suppress the electric resistance value of the shunt resistor through which a large current flows from fluctuating due to the heat generation, and realize a highly accurate current detection with a simple configuration.
[0020]
In a preferred aspect, the heat transfer member has a first heat transfer member having electrical conductivity and heat conductivity electrically connected to the shunt resistor, and a first heat transfer member and the heat sink. A second heat transfer member made of an electrically insulating resin material interposed therebetween.
[0021]
With this configuration, the heat generated by the shunt resistor can be released to the heat sink, so that the contact of the cooling air with the shunt resistor can be improved, and the temperature of the shunt resistor can be further reduced.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A preferred embodiment of an inverter-integrated electric compressor for a vehicle refrigeration cycle apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. In each of the drawings, members and lines are omitted as appropriate.
(Example 1)
FIG. 1 shows an electric circuit diagram of the inverter-integrated electric compressor.
[0023]
1 is a battery, 2 is an inverter circuit unit, and 3 is a motor for driving a compressor. The
[0024]
Since the configuration, operation itself, and the function of each shunt resistor of this type of
[0025]
Both ends of the shunt resistors R1 and R2 are individually welded to a bus bar connected to one main terminal of the
[0026]
FIG. 2 shows an equivalent circuit of the shunt resistors R1, R2, and R3. Ra is the electric resistance between the pair of current detection lines 24, Rb is the electric resistance from the current detection line 24 to the weld, Rc is the electric resistance of the weld, and Re is the electric resistance from the weld to the busbar. Each shunt resistor R1, R2, R3 has these electric resistance values.
[0027]
FIG. 3 shows the overall shape of the inverter-integrated electric compressor of this embodiment, and FIG.
[0028]
Reference numeral 4 denotes a housing formed by aluminum die-casting. The housing 4 contains a
[0029]
A rectangular block-shaped
[0030]
As shown in FIG. 5, the shunt resistors R1, R2, and R3 are formed in a ladder shape by an alloy having a predetermined composition (for example, a copper-nickel alloy). It has a pair of
[0031]
The lower surface of the plate-shaped
[0032]
(Modification)
FIG. 6 shows a modification of the shunt resistors R1, R2, and R3.
[0033]
In this modification, the
[0034]
(Modification)
FIG. 7 shows another modification of the shunt resistors R1, R2, and R3.
[0035]
In this modification, the
[0036]
FIG. 8 shows the connection between the shunt resistor R1 and the bus bars 303 and 304, and the connection between the shunt resistor R1 and the printed
[0037]
(Example 2)
Second Embodiment A shunt resistor R1 according to a second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a sectional view of the shunt resistor R1.
[0038]
A pair of copper busbars (heat transfer members) 401 (only one is shown) are fixed on the
[0039]
By doing so, the heat generated by the shunt resistor R1 can be satisfactorily dissipated to the
[0040]
In this embodiment, the heat of the shunt resistor R1 is radiated to the
[0041]
(Example effects)
According to the above-described embodiments, the shunt resistance is welded to the bus bar despite being fixed to the inverter circuit unit provided in the electric compressor that generates a strong vibration, so that good joining reliability is obtained. In addition, since the terminal for detecting the voltage drop of the shunt resistor does not include the variation in the voltage drop between the welding terminal and the welded portion, high-precision current detection can be realized.
[0042]
The low-resistance element (shunt resistor) for current detection has a lower end at both ends fixed to one bus bar protruding from a bus bar assembly having high rigidity by resin molding, and an upper part at both ends is also provided with a hole in a printed circuit board. The main part of the shunt resistor, due to the vibration of the electric compressor, has good vibration resistance against its longitudinal (horizontal), perpendicular (horizontal), and vertical vibrating forces. Therefore, it is possible to reduce the fatigue fracture that the vibration of the electric compressor gives to the welded portion of the shunt resistance, and to reduce the size of the welded portion.
[0043]
In addition, since the shunt resistor is easily held in a predetermined position on the bus bar, welding work of the shunt resistor can be simplified.Since the shunt resistor rises only from the bus bar to the height of its main part, it is used for voltage drop detection. The length of the terminal can be shortened, and downsizing of the shunt resistor and reduction in manufacturing cost can be realized.
[0044]
A shunt resistor connected in series to the wiring to generate a voltage drop proportional to the current of the wiring; and a heat sink adjacent to the shunt resistance and serving as a cooling / heating source. Since it is in close contact with the surface of the heat sink through a heat transfer member having conductivity, it is possible to suppress the electric resistance value of the shunt resistor through which a large current flows from fluctuating due to the heat generation, and perform a highly accurate current detection with a simple configuration. Can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electric circuit diagram of an inverter-integrated electric compressor according to a first embodiment.
FIG. 2 is an equivalent circuit of a shunt resistor.
FIG. 3 is a perspective view showing the overall shape of the inverter-integrated electric compressor of FIG.
FIG. 4 is an exploded perspective view of the inverter-integrated electric compressor shown in FIG.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing the bus bar assembly.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a modification of the shunt resistor.
FIG. 7 is an exploded perspective view showing a modification of the shunt resistor.
FIG. 8 is a perspective view showing a modification of the shunt resistor.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing heat dissipation of a shunt resistor.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
22 Low-level DC line (bus bar)
23
Claims (5)
前記インバータ回路部は、検出するべき電流が流れる配線に直列接続される電流検出用低抵抗素子を有するシャント抵抗装備インバータ一体型電動コンプレッサにおいて、
前記電流検出用低抵抗素子の両端部は、一対の前記配線に個別に溶接される一対の溶接用端子と、前記溶接部から離れて配置されて前記一対の溶接部を含まない前記電圧降下検出用端子の主部の電圧降下を検出する一対の電圧降下検出用端子とを有することを特徴とするシャント抵抗装備インバータ一体型電動コンプレッサ。A housing, a compressor housed in the housing and a motor driving the compressor, and an inverter circuit unit fixed to the housing and converting DC power to polyphase AC power and supplying power to the motor,
The inverter circuit unit is an inverter-integrated electric compressor equipped with a shunt resistor having a low-resistance element for current detection connected in series to a line through which a current to be detected flows,
Both ends of the low-resistance element for current detection are a pair of welding terminals individually welded to the pair of wirings, and the voltage drop detection disposed apart from the welding portion and not including the pair of welding portions. An inverter-integrated electric compressor equipped with a shunt resistor, comprising: a pair of voltage drop detecting terminals for detecting a voltage drop of a main part of the terminal.
前記インバータ回路部は、
前記ハウジングに直接又は冷却用ベースプレートを介して固定される多相インバータ回路構成用の多数の電力スイッチング素子と、
前記樹脂成形により互いに電気絶縁されつつ一体化されて前記電力スイッチング素子の上方に配置されるとともに前記インバータ回路部の大電流配線を構成するバスバーアセンブリと、
前記電力スイッチング素子を制御するための制御回路部が実装されて前記バスバーアセンブリの上方に配置されるプリント回路基板と、
を有し、
前記電流検出用低抵抗素子の前記一対の溶接用端子は、前記バスバーアセンブリの所定の一対のバスバーの主面上に搭載されて溶接され、
前記電流検出用低抵抗素子の前記一対の電圧降下検出用端子は、上方へ突出して前記プリント回路基板の貫通孔を貫通して前記プリント回路基板の導体パターンにはんだ付けされていることを特徴とするシャント抵抗装備インバータ一体型電動コンプレッサ。The inverter-integrated electric compressor with a shunt resistor according to claim 1,
The inverter circuit unit includes:
A number of power switching elements for a polyphase inverter circuit configuration fixed directly to the housing or via a cooling base plate;
A busbar assembly which is integrated with the power switching element while being electrically insulated from each other by the resin molding and arranged above the power switching element, and constituting a large current wiring of the inverter circuit portion;
A printed circuit board on which a control circuit unit for controlling the power switching element is mounted and arranged above the bus bar assembly;
Has,
The pair of welding terminals of the current detection low resistance element are mounted and welded on the main surfaces of a predetermined pair of bus bars of the bus bar assembly,
The pair of voltage drop detection terminals of the low resistance element for current detection protrude upward, penetrate through holes of the printed circuit board, and are soldered to conductor patterns of the printed circuit board. Shunt resistor equipped inverter integrated electric compressor.
前記電流検出用低抵抗素子の前記一対の溶接用端子は、前記電流検出用低抵抗素子の主板部の両端から前記主板部の主面方向に対して略直角かつ同じ向きに突出して前記バスバー上に搭載されることを特徴とするシャント抵抗装備インバータ一体型電動コンプレッサ。The inverter-integrated electric compressor with a shunt resistor according to claim 2,
The pair of welding terminals of the low-resistance element for current detection protrude from both ends of the main plate portion of the low-resistance element for current detection in a direction substantially perpendicular to the main surface direction of the main plate portion and in the same direction. Inverter-integrated electric compressor equipped with a shunt resistor, which is mounted on a vehicle.
前記シャント抵抗に近接して冷熱源をなすヒートシンクと、
を備え、
前記シャント抵抗は、電気絶縁性と熱伝導性を有する伝熱部材を介して前記ヒートシンクの表面に密着することを特徴とするシャント抵抗装置。A shunt resistor connected in series to the wiring to generate a voltage drop proportional to the current in the wiring,
A heat sink forming a cold source in proximity to the shunt resistor;
With
The shunt resistor device is characterized in that the shunt resistor is in close contact with the surface of the heat sink via a heat transfer member having electrical insulation and heat conductivity.
前記伝熱部材は、
前記シャント抵抗に電気的に接続される電気伝導性、熱伝導性をもつ第一の伝熱部材と、
前記第一の伝熱部材と前記ヒートシンクとの間に介設される電気絶縁性の樹脂材料からなる第二の伝熱部材と、
を有することを特徴とするシャント抵抗装置。The shunt resistance device according to claim 4,
The heat transfer member,
Electrical conductivity electrically connected to the shunt resistor, a first heat transfer member having thermal conductivity,
A second heat transfer member made of an electrically insulating resin material interposed between the first heat transfer member and the heat sink,
A shunt resistance device comprising:
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