JP2005033934A - インバータのコンデンサ接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 インバータから発生するノイズ電流がバッテリから接続される電源線に流れ込むのを抑制する。
【解決手段】 導電部材３０は、一端側でインバータ２の正極側または負極側の電極端子２６とネジ固定で接続し、他端側でコンデンサ１の電極端子２５の一つとネジ固定で接続する。導電部材２０は、導電部材３０と間隙距離ｄをとって平板の面同士を対向させて配置され、コンデンサ１側の端部で接続部材２２によって導電部材３０と接続している。導電部材２０の他端は接続部２１を備え、接続部でバッテリ３の電極端子と電源線１０によって接続している。導電部材２０、３０、接続部材２２は、電源線１０に比較して、導体の断面積が大きく十分抵抗が小さい構成である。導電部材２０と３０は相互インダクタンス成分を生じ、コンデンサの共振周波数を変えることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インバータの直流回路部に用いられるコンデンサ接続構造に関する。

電気自動車において電気エネルギから力学的エネルギを得るためのいわゆる自動車用パワーエレクトロニクスシステムは、主に直流電源を供給するためのバッテリと、直流を交流に変換するインバータと、インバータの電気的出力から回転力を得るモータから構成されている。インバータは、その筐体内に、パワー半導体素子からなるスイッチ群が入っており、そのスイッチを開閉することで、モータにおいて所望の回転力を得るための交流電力を直流電力から変換して生成する。またモータは、インバータから出力される交流電力により、電磁気的作用によって回転力を得る。
インバータには、インバータの入力電圧の変動を吸収する平滑コンデンサが接続される。この平滑コンデンサは、バッテリとインバータを接続する電源線に接続される。
特開平５−３１５２０５号公報

パワーエレクトロニクスシステムにおいて、モータの電力容量が大きくなるにつれて、平滑コンデンサの容量も大きいものが必要となる。そのため、平滑コンデンサの容量を大きくする方法として、通常複数のコンデンサを並列接続する方法がとられる。しかしながら、複数のコンデンサを並列接続するとコンデンサの電極端子を接続する導電部材が長くなりインダクタンス成分が増加する問題があった。
このような問題を解決する方法として特許文献１に記載の方法が知られている。その方法では、複数のコンデンサの正極端子同士を接続する第１の導電部材と負極端子同士を接続する第２の導電部材があり、第１の導電部材の一端を折り返し第２の導電部材に対向させる第３の導電部材を有する構成である。この３つの導電部材を流れる電流の方向が互いに逆方向に流れるようにしてコンデンサの接続部材のインダクタンス成分を低減することを可能としている。

しかしながら、従来のインバータのコンデンサ接続構造においては以下のような別の問題があった。一般的に、電気自動車用平滑コンデンサは容量成分と寄生インダクタンス成分を持つため、それら成分により電気的な自己共振特性を持つ。
電気自動車の平滑コンデンサとして使用されるフィルムコンデンサや電解コンデンサの自己共振周波数は１００ｋＨｚ程度である。
一方、電気自動車用インバータは内部の半導体スイッチを用いて直流を三相交流に変換しモータへ電力を供給している。そのため、キャリア周波数の奇数倍の周波数を持つ高調波電流がノイズ電流として現れ、低次の高調波電流の振幅が大きい。なお、電気自動車のインバータのキャリア周波数はほぼ数ｋＨｚ〜十数ｋＨｚである。

また、電気自動車におけるバッテリとインバータの配置距離は約１〜数ｍあることが一般的で、そのため、双方を接続する電源線が形成するループは比較的大きくなる。上記ノイズ電流が、バッテリからの電源線の作る比較的大きなループに流れ込むとループから放射性ノイズが発生する。
インバータから上記のノイズ電流が発生した場合、そのノイズ電流の周波数においてコンデンサ側のインピーダンスがバッテリ側のインピーダンスに比べ十分低ければ、電源線の作るループに流れ込むノイズ電流の量は少なくなるが、電気自動車においては、コンデンサのインピーダンスが極小値となる共振周波数とインバータのキャリア周波数がずれていたために、電源線のループに流れ込むノイズ電流を効果的に抑制できていなかった。

コンデンサの共振周波数は、コンデンサの容量を大きくすることでキャリア周波数側へつまり低周波数へ移動させることができるが、そのためにパワーエレクトロニクスシステム自体が大きくなるという問題もでてくる。

本発明は、上記の問題点を解決するために、パワーエレクトロニクスシステム自体の体積増加を最小限に留め、インバータから発生する振幅の大きなノイズ電流がバッテリから接続され比較的大きなループを形成する電源線に流れ込むのを抑制し、ループから放射性ノイズが発生するのを抑制することができるインバータのコンデンサ接続構造を提供することを目的とする。

このため、本発明は、インバータ、コンデンサおよびバッテリとから構成されるインバータシステムにおいて、一端がコンデンサの電極端子に接続し、他端がインバータの電極端子に接続する第１の導電部材と、第１の導電部材に間隙をおいて平行に配置され、一端が第１の導電部材の一端に電気的に接続した第２の導電部材とから構成され、第２の導電部材の他端が電源線でバッテリに接続されているものとした。

第１の導電部材と第２の導電部材に流れる電流の方向は互いに逆方向である。そのため、第１の導電部材および第２の導電部材の間に電磁結合による相互インダクタンス成分が発生し、第１の導電部材、第２の導電部材それぞれの持つ自己インダクタンス成分を減少させ、コンデンサの等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）成分を増加させることができる。

その結果、コンデンサ自身の持つ寄生インダクタンス成分と容量成分により決まるコンデンサの自己共振周波数を、上記等価直列インダクタンス成分の増加によってインバータのキャリア周波数に近づく方向に変えることができる。
つまり、コンデンサ側のインピーダンスをキャリア周波数付近で低下させることができ、電源線の作るループから放射性ノイズが低減できる。

以下本発明の実施の形態を説明する。
図１は実施の形態の電気自動車のパワーエレクトロニクスシステムのインバータのコンデンサ接続構造を示す図である。図２は、インバータ、コンデンサおよびバッテリからなるインバータシステム全体を示す斜視図である。なお、インバータからモータへ三相交流を供給する出力線は省略してある。
コンデンサ１とインバータ２の各正極側の電極端子２５、２６は、それぞれのケースから突出し、ネジで接続可能なように電極端子２５、２６の上面には雌ネジが設けられている。

平板状の導電体からなる導電部材３０は、一端側でコンデンサ１の電極端子２５とネジ固定で接続し、他端側でインバータ２の電極端子２６とネジ固定で接続する。
平板状の導電体からなる導電部材２０は、導電部材３０と間隙距離ｄをとって平板の面同士を対向させて平行に配置され、一端側（コンデンサ１側）で平板状の導電体からなる接続部材２２によって導電部材３０と接続している。
導電部材２０の他端（インバータ２側の端）は接続部２１を備え、接続部２１でバッテリ３の電極端子と電源線１０によって接続している。
導電部材２０、３０、接続部材２２は、電源線１０に比較して、導体の断面積が大きく十分抵抗が小さい構成とする。

導電部材２０と３０との間には絶縁部材４０を設置する。
導電部材３０には電極端子２５に対応させてネジ穴５１が設けられ、このネジ穴に差し込まれたネジ３１が電極端子２５にねじ込まれる。
導電部材２０と絶縁部材４０には、電極端子２５に対応させ、通しでネジ３１組付け用の作業穴５３が形成されている。作業穴５３の径はネジ３１の頭部が通過する大きさであり、ネジ穴５１の径はネジ３１のネジ部が通過する大きさである。
導電部材３０、絶縁部材４０および導電部材２０の電極端子２６に対応する位置に、同様にネジ穴５１、作業穴５３を開け、ネジ３１が電極端子２６にねじ込まれる。
導電部材２０、３０、接続部材２２、絶縁部材４０は、コンデンサ１とインバータ２の各負極側の電極端子間にも同様に取り付けられている。

導電部材２０と３０との距離ｄは、コンデンサ１による共振周波数がインバータ２のキャリア周波数付近になるように決める。
インバータ２の筐体内にはパワー半導体素子からなるスイッチ群が入っている。インバータのキャリア周波数ｆｃは数ｋＨｚ〜十数ｋＨｚである。

本実施の形態の作用を以下に説明する。
インバータ２は内部の半導体スイッチにより直流を三相交流に変換して、図示しないモータへ電力を供給している。インバータ２のパワー半導体素子からなるスイッチ群を開閉すると、スイッチングによるノイズ電流が発生する。このノイズ電流は、キャリア周波数ｆｃの奇数倍の周波数の高調波電流である。
図３はスイッチングによるノイズパルスの周波数スペクトルを表しており、横軸はノイズ電流の周波数を、縦軸はノイズ電流の強度（スペクトラム強度）を示す。キャリア周波数ｆｃの高調波強度は、２０ｄＢ／ｄｅｃで減衰するので、強度の最も大きいキャリア周波数ｆｃになるように、前述のコンデンサによる共振周波数をあわせると、ノイズ電流の抑制効果が大きいことが分かる。

図４は、図２に示すコンデンサ、インバータおよびバッテリ間の接続の等価回路を示す図である。
導電部材２０と３０はそれぞれ対向しており、電流は互いに逆方向に流れる。そのため導電部材２０と３０間では電磁結合し、相互インダクタンスＭが発生する。
コンデンサ１は寄生インダクタンス成分Ｌｃを有する。導電部材２０、３０はそれぞれインダクタンス成分Ｌ−Ｍ（自己インダクタンスＬと、導電部材２０と３０間の相互インダクタンスＭとの差）を有する。
コンデンサ１は、寄生インダクタンスＬｃに直列に相互インダクタンスＭだけインダクタンスが増す。

電源線１０は、インダクタンス成分Ｌｐを有し、インダクタンス成分Ｌｃ、Ｌ−Ｍ、Ｍに比べて十分大きな値を持っている。
また、電源線１０は抵抗Ｒｐを有し、抵抗Ｒｐは回路の他の部分の抵抗に比べ十分大きな値を持っている。
インダクタンス成分ＬｃとＭと、コンデンサ１の容量成分Ｃで共振特性を構成する。

次に図５と図６に基づいて導電部材の相互インダクタンスと共振特性について説明を行う。
図５は幅Ｗ、厚さＨ、長さＤの２枚の導電部材が距離ｄで対向している状態を表している。図６は横軸が長さＤと幅Ｗの比Ｄ／Ｗ、縦軸が単位長さ当たりの相互インダクタンス（ｎＨ）であり、図５に示した導電部材の厚さＨと幅Ｗの比Ｈ／Ｗが０．２５のとき、距離ｄと幅Ｗの比ｄ／Ｗをパラメータに、相互インダクタンスの特性を表している。
この図より、導電部材の幅Ｗに対して長さＤが長いほど、また導電部材の幅Ｗに対して２つの導電部材の距離ｄが狭いほど、単位長さ当たりの相互インダクタンス成分（結合力）が大きいことが分かる。

例えば図１の実施の形態を簡単化したモデルとして、導電部材２０、３０が、それぞれ幅Ｗ：約２ｃｍ、厚さＨ：約０．２ｍｍ、長さＤ：約１０ｃｍであり、自己インダクタンス約２５ｎＨで、距離ｄ：約２．５ｍｍで対向し、コンデンサ１は例えば約１５０μＦ、寄生インダクタンス十数ｎＨのフィルムコンデンサが接続されているとする。

その場合、２つの導電部材２０、３０の相互インダクタンス成分は約２２ｎＨとなり、結合係数は０．９に近い値となる。この相互インダクタンス成分がコンデンサ１側のインダクタンス成分に加算されるためコンデンサだけの共振周波数百数十ｋＨｚから約６５ｋＨｚに共振周波数が低減する。
故に、上記導電部材のサイズであれば、２枚の導電部材の距離を変えることで容易に約６０ｋＨｚ〜約１００ｋＨｚの周波数領域に共振周波数を持ってくることが可能となる。

図７は、インバータの電極端子からコンデンサを介して接続部へ交流電流（ノイズ電流）が流れた場合の、接続部に流れ込む電流の周波数特性を表している。
横軸は周波数（１０ｋ〜５０ｋＨｚ）、縦軸は接続部２１（図４の等価回路ではＰ１で示す）の電流Ｉ_Ｐ１と端子２６（図４の等価回路ではＰ２で示す）での電流Ｉ_Ｐ２の比Ｉ_Ｐ１／Ｉ_Ｐ２（１μ〜１０ｍ（ミリ））を、両対数グラフで示している。
（１）のケースは導電部材２０、接続部材２２を省いて導電部材３０のコンデンサ１側の端部をバッテリ３と接続した場合を、（２）、（３）のケースは図１で示される本実施の形態における接続の場合を示す。ここで、（２）と（３）のケースの差は導電部材間の距離ｄが、（２）のケースは（３）のケースより大きい点である。

各ケースを比較すると、導電部材に相互インダクタンス成分が存在する（２）、（３）のケースの方が導電部材に相互インダクタンス成分が無い場合の（１）のケースより、インバータ２の通常数ｋＨｚ〜十数ｋＨｚ程度であるキャリア周波数ｆｃの低次の高調波の周波数領域で接続部２１へ流れ込む電流を抑制できていることが分かる。
本実施の形態の導電部材３０は本発明の第１の導電部材を、導電部材２０は第２の導電部材を構成する。

以上のように本実施の形態によれば、相互インダクタンス成分Ｍは導電部材２０、３０の自己インダクタンス成分を減少させ、コンデンサ１に直列なインダクタンス（ＥＳＬ）成分を増加させる。
そのため、距離ｄの設定によりコンデンサ１の自己共振特性を低周波数のキャリア周波数ｆｃ側へ変化させることができる。

つまり、インバータ２から発生するノイズ電流の中で、大きな強度を持つ周波数成分（図３参照）を、コンデンサ１で吸収することができる。その結果、比較的大きなループ面積を持つ電源線１０へノイズ電流が流れ込むのを抑制し、ループから発生する放射性ノイズを抑制する。

次に本実施の形態の変形例を以下に説明する。
図８は第１の変形例を示す図である。（ａ）は全体斜視図であり、（ｂ）はコンデンサ端子側の側面の拡大図である。
本変形例では、一枚の平板状の導電体をコの字型に曲げた導電部材４を用いる。導電部材４の下側横長部分の一端側（コの字型の曲げ部側）をコンデンサ１の電極端子側に配置し、（ａ）で示すように曲げ部端でコンデンサ１の電極端子にネジ固定し、他端側をインバータ２の電極端子にネジ固定で接続する。
導電部材４のコの字型の上側横長部分はインバータ２側へ折り返し、その端部に接続部２１を有する。

コンデンサ１側の曲げ部分は、１枚の導電体を所定角度、例えばα、β、γとして、折り曲げることで対向している上下の横長部分の距離ｄを確保するようにしているので、製作が容易でコストが低減できる。
距離ｄを調整することで導電部材４の上下の横長部分間の相互インダクタンスＭを調整できる。
なお、曲げ部分を所定の半径Ｒで曲げて導電部材４を形成してもよい。

図９は第２の変形例を示す図である。（ａ）は全体斜視図であり、（ｂ）はコンデンサ端子側の側面の拡大図である。
実施の形態と異なるところは、接続部材２２により導電部材２０と３０とをコの字型に接続する代わりに、両端部にヒンジ２７を有する平板状の導電体からなる接続部材２２’を２枚用いて、導電部材２０、３０とヒンジ接続して、全体をコの字型に構成した点である。
ヒンジ２７は、接続部材２２’同士の間、接続部材２２’と導電部材２０との間、接続部材２２’と導電部材３０との間に配置され、接続部材２２’同士または接続部材２２’と導電部材２０、３０とを電気的に接続し、取り付け角が可変な構造である。

接続部材２２’とヒンジ２７と導電部材２０とにより作られる角をαとし、接続部材２２’同士とヒンジ２７とにより作られる角をβ、接続部材２２’とヒンジ２７と導電部材３０により作られる角をγとし、この角α、β、γの角度を変化させることで、導電部材２０と３０との距離ｄを所定の値にできる。
この構成はパワーエレクトロニクスシステム各機器の特性に、例えばコンデンサ容量成分Ｃや寄生インダクタンスＬｃにばらつきがある場合に、システムが組み上がった後でも相互インダクタンス成分Ｍを適切に調整することが可能である。

図１０は第３の変形例を示す図である。（ａ）は全体斜視図であり、（ｂ）はコンデンサ端子側の断面の拡大図である。
実施の形態と異なるところは、接続部材２２による導電部材２０、３０との接続の代わりに、（ｂ）に示すように、ネジ型接続部材２８によって、導電部材２０、３０とを電気的に接続すると同時に、コンデンサ１の電極端子２５とも接続する構成とした点である。
ネジ型接続部材２８を電極端子２５にねじ込み、導電部材２０、絶縁部材４０、導電部材３０を締め付ける。

電極端子２５に対応して、導電部材２０、絶縁部材４０および導電部材３０には、通しでネジ型接続部材２８のネジ部が通過する大きさのネジ穴５１が形成されている。
導電部材２０はネジ型接続部材２８の頭部との間で電気的導通がとられ、ネジ型接続部材２８を介して電極端子２５に導通する。導電部材３０は電極端子２５に締め付けられて接触することにより電極端子２５と導通する。その結果、ネジ型接続部材２８は、実施の形態における接続部材２２と固定ネジ３１の両方の機能を果たすことになる。
絶縁部材４０の厚さを変えて、ネジ型接続部材２８により距離ｄを調整することにより、電磁結合による相互インダクタンス成分Ｍを調整することできる。
この構成はパワーエレクトロニクスシステム各機器の特性にばらつきがある場合に、システムが組み上がった後でも相互インダクタンス成分を適切に調整することが可能である。

なお、実施の形態および第１から第３の変形例において、絶縁部材４０は１つのブロック状としたが、図１１に示すように薄板状の絶縁体４２を重ね合わせた絶縁部材４０’でもよい。
絶縁体４２一枚あたりの厚さをｔとし枚数をｎ枚とするとその積が絶縁部材４０’の厚さＴとなる。この結果絶縁部材４０’は導電部材２０と３０との距離を所望の値にすることができる。

図１２は第４の変形例を上方から見た図である。
実施の形態と異なるところは、導電部材２０、３０と接続部材２２で形成したコの字型の導電体２つを、平板部を上下方向に立て、図中（＋）で示した正極側および（−）で示した負極側それぞれのコの字型の導電体の導電部材３０でコンデンサ１とインバータ２の正極側の電極端子２５、２６間、負極側の電極端子２５’、２６’間をそれぞれ接続し、導電部材２０同士は間隙をおいて対向配置させる。
２つのコの字型の導電体それぞれの導電部材３０は、ネジ穴を有した接続片３５を介して、コンデンサ１およびインバータ２の正極側、負極側のそれぞれの電極端子にネジ固定される。
接続片３５は、導電部材３０のコンデンサ１側とインバータ２側の両方の端部の下端にＬ字型に、外側に設けられている。
なお、絶縁部材４０が導電部材２０と３０との間に、絶縁部材４０Ａが導電部材２０同士の間に設置される。

このように導電部材３０の外側に設けた接続片３５をコンデンサ１およびインバータ２の電極端子２５、２６、２５’、２６’にネジ固定する構造なので、実施の形態のように導電部材２０の作業穴５３を通してネジ３１を固定するよりもより開放された空間でネジ固定作業ができ、作業がし易い。
また、導電部材２０を流れる電流の方向と導電部材３０を流れる電流の方向は互いに逆方向であり電磁結合しているだけでなく、２つの導電部材２０同士の間でも互いに逆方向に電流が流れ電磁結合している。

導電部材２０と３０および導電部材２０と２０の電磁結合を用いるので、導電部材２０、３０、および距離ｄの寸法が図１の実施の形態と同じ場合はコンデンサ１側のインダクタンス成分の増加、導電部材２０、３０側のインダクタンス成分の減少の度合いが実施の形態よりさらに増す。
従って、同一の相互インダクタンスＭを得る場合、図１の実施の形態の場合よりも導電部材の占める空間をより小さくして効率的にコンデンサ１の共振周波数をインバータ２のキャリア周波数に近づけることができる。

図１３、図１４は本発明の第５の変形例を示す図である。図１３の（ａ）はコンデンサとインバータの正極側の電極間の断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図１４は全体斜視図である。
特に図１３の（ｂ）に示されるように、それぞれ導電部材２０、３０および接続部材２２からなり、コンデンサ１およびインバータ２の正極側の電極端子間、負極側の電極端子間に接続される２組の導電体は、いずれも正極側の電極端子２５と負極側の電極端子２５’とにまたがる広幅とされている。

２組の導電体は正極側の電極端子間に接続される方（図中（＋）を付し、以下、単に正極側という）を上に、負極側の電極端子間に接続される方（図中（−）を付し、以下、単に負極側という）を下にして、双方の導電部材３０同士を、絶縁部材４０Ａを挟んで対向させて上下に重ねてある。
正極側および負極側の各導電体における導電部材２０、３０間にそれぞれ絶縁部材４０が、負極側の導電部材２０とコンデンサ１およびインバータ２との間にもそれぞれ絶縁部材４０Ｂが挟まれている。

正極側の導電部材３０と絶縁部材４０Ａには電極端子２５、２６に対応させてネジ穴５１が設けられ、これらのネジ穴５１に差し込まれたネジ型接続部材２８ａが電極端子２５、２６にねじ込まれる。これにより、ネジ型接続部材２８ａの頭部で正極側の導電部材３０から負極側の導電体以下をコンデンサ１およびインバータ２へ締め付け固定するとともに、正極側の導電部材３０を電極端子２５、２６に電気的に接続する。
正極側の導電部材２０と絶縁部材４０には通しで各ネジ型接続部材２８ａ組付け用の作業穴５３が形成されるとともに、負極側の導電部材３０、２０、絶縁部材４０および４０Ｂを通してネジ型接続部材２８ａおよび電極端子２５、２６との接触を避けるため作業穴とほぼ同径の絶縁穴５２が形成されている。

負極側の導電部材３０と絶縁部材４０には電極端子２５’、２６’に対応させてネジ穴５１が設けられ、これらのネジ穴５１に差し込まれたネジ型接続部材２８ｂが電極端子２５’、２６’にねじ込まれる。これにより、ネジ型接続部材２８ｂの頭部で負極側の導電部材３０から負極側の絶縁部材４０以下をコンデンサ１およびインバータ２へ締め付け固定するとともに、負極側の導電部材３０を電極端子２５’、２６’に電気的に接続する。
正極側の導電部材２０から絶縁部材４０Ａには通しで各ネジ型接続部材２８ｂ組付け用の作業穴５３が形成されるとともに、負極側の導電部材２０および絶縁部材４０Ｂを通してネジ型接続部材２８ｂおよび電極端子２５’、２６’との接触を避けるため絶縁穴５２が形成されている。

このように導電部材２０、３０、接続部材２２をコの字型に成形した導電体２つを上下に重ね、導電部材３０同士が絶縁材を介して対向する配置により、導電部材２０を流れる電流の方向と導電部材３０を流れる電流の方向は互いに逆方向であり電磁結合しているだけでなく、２つの導電部材３０同士の間でも互いに逆方向に電流が流れ電磁結合している。
導電部材２０と３０間だけでなく導電部材３０と３０の電磁結合をも用いるので、導電部材２０、３０、および距離ｄの寸法が図１の実施の形態と同じ場合はコンデンサ１側のインダクタンス成分の増加、導電部材２０、３０側のインダクタンス成分の減少の度合いが図１の実施の形態よりさらに増す。
従って、同一の相互インダクタンスＭを得る場合、図１の実施の形態の場合よりも導電部材の占める空間をより小さくして効率的にコンデンサ１の共振周波数をインバータ２のキャリア周波数に近づけることができる。

図１５は本実施の形態の第６の変形例を示す図である。
本変形例では、コンデンサ１とインバータ２の正極側と負極側の電極端子がそれぞれのケースの反対面から出ている場合のインバータのコンデンサ接続構造を示す図である。図中、正極側のコの字型導電体に（＋）を付し、負極側のコの字型導電体に（−）を付して示す。
正極側および負極側それぞれの導電体において、導電部材３０は、一端側でコンデンサ１の電極端子とネジ固定で接続し、他端側でインバータ２の電極端子とネジ固定で接続する。導電部材２０は、導電部材３０と間隙距離をとって平板の面同士を対向させて平行に配置され、コンデンサ１側の端部で接続部材２２によって導電部材３０と接続している。導電部材２０の他端は接続部２１を備え、接続部２１でバッテリの電極端子と電源線１０によって接続している。導電部材２０と３０の間には図示省略の絶縁部材を配する。

このように、コンデンサおよびインバータの電極端子が設けられているケースの面が異なる場合でも、実施の形態と同様に導電部材２０と３０との間で電磁結合により相互インダクタンスＭを生じ、コンデンサの共振周波数をキャリア周波数ｆｃ付近に変えることができる。

以上の実施の形態および変形例では、インバータ２から発生するノイズ電流が正極側と負極側のどちら側に発生しても対応できるよう対称構造を示したが、発生するノイズ電流の極が既知の場合は、その極のみに前述の実施の形態またはその変形例の導電体４を用いることとしてもよい。

本発明の実施の形態の構成を示す図である。 実施の形態の全体斜視図である。 インバータから発生するノイズ電流の周波数スペクトルを示す図である。 等価回路を示す図である。 平行に置いた２枚の平板状の導電部材間の相互インダクタンス特性を説明する図である。 平行に置いた２枚の導電部材間の相互インダクタンス特性を説明する図である。 電源線へインバータから流れ込むノイズ電流の周波数特性を示す図である。 実施の形態の第１の変形例を示す図である。 実施の形態の第２の変形例を示す図である。 実施の形態の第３の変形例を示す図である。 実施の形態およびその変形例で使用する絶縁部材の形状を示す図である。 実施の形態の第４の変形例を示す図である。 実施の形態の第５の変形例の断面図である。 実施の形態の第５の変形例の斜視図である。 実施の形態の第６の変形例を示す図である。

符号の説明

１ コンデンサ
２ インバータ
３ バッテリ
４ 導電部材
１０ 電源線
２０、３０ 導電部材
２１ 接続部
２２、２２’接続部材
２５、２５’、２６、２６’ 電極端子
２７ ヒンジ
２８、２８ａ、２８ｂ ネジ型接続部材
３１ ネジ
３５ 接続片
４０、４０’、４０Ａ、４０Ｂ 絶縁部材
４２ 絶縁体
５１ ネジ穴
５２ 絶縁穴
５３ 作業穴

Claims (11)

1. インバータ、コンデンサおよびバッテリとから構成されるインバータシステムにおいて、
   一端が前記コンデンサの電極端子に接続し、他端が前記インバータの電極端子に接続する第１の導電部材と、
   前記第１の導電部材に間隙をおいて平行に配置され、一端が前記第１の導電部材の前記一端に電気的に接続した第２の導電部材とから構成され、
   前記第２の導電部材の他端が電源線で前記バッテリに接続されていることを特徴とするインバータのコンデンサ接続構造
2. 前記第１および第２の導電部材は、平板状の導電体からなることを特徴とする請求項１に記載のインバータのコンデンサ接続構造。
3. 前記第１の導電部材と第２の導電部材の間隙の距離を、前記コンデンサの容量成分と、前記コンデンサの寄生インダクタンス成分に前記第１の導電部材と第２の導電部材間で生じる相互インダクタンス成分を加えたインダクタンス成分とによる共振周波数が、前記インバータのＰＷＭ制御におけるキャリア周波数の付近となるように決定することを特徴とする請求項１または２に記載のインバータのコンデンサ接続構造。
4. 前記第１および第２の導電部材は一体の導電部材からなり、一枚の平板状の導電体をコの字型に折り返して構成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載のインバータのコンデンサ接続構造。
5. 前記第１および第２の導電部材のそれぞれの前記一端同士は、ネジ型接続部材で電気的に接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載のインバータのコンデンサ接続構造。
6. 前記第１および第２の導電部材の前記一端同士は、互いにヒンジ結合された複数の接続部材と、それぞれヒンジ結合されて電気的に接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載のインバータのコンデンサ接続構造。
7. 前記第１の導電部材と第２の導電部材は絶縁部材を介して対向していることを特徴とする請求項１から６のいずれか１に記載のインバータのコンデンサ接続構造。
8. 前記絶縁部材は、複数の薄板状絶縁体を積層して形成されることを特徴とする請求項７に記載のインバータのコンデンサ接続構造。
9. 前記第１の導電部材および前記第２の導電部材が、前記インバータと前記コンデンサのそれぞれの正極側の電極端子間、および負極側の電極端子間の双方に対応して設けられていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１に記載のインバータのコンデンサ接続構造。
10. 前記正極側の電極端子間と負極側の電極端子間の両方の前記第２の導電部材同士が間隙をおいて平行に配置され、絶縁部材を介して対向していることを特徴とする請求項９に記載のインバータのコンデンサ接続構造。
11. 前記正極側の電極端子間と負極側の電極端子間の両方の前記第１の導電部材同士が間隙をおいて平行に配置され、絶縁部材を介して対向していることを特徴とする請求項９に記載のインバータのコンデンサ接続構造。

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