JP2007312491A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転電機との間の接続配線に過電流が流れ続けることを防ぐことができる電力変換装置を提供すること。
【解決手段】スイッチング素子2を複数備えると共に回転電機3に接続された電力変換装置1。電力変換装置1は、回転電機3との接続配線4に過電流が流れたことを検出する過電流検出手段11と、過電流検出手段11による検出信号に基づき接続配線4を断線させる回路断線手段12とを有する。回路断線手段12は、接続配線4の一部を破壊することにより接続配線4を断線させる手段であることが好ましい。
【選択図】図1
【解決手段】スイッチング素子2を複数備えると共に回転電機3に接続された電力変換装置1。電力変換装置1は、回転電機3との接続配線4に過電流が流れたことを検出する過電流検出手段11と、過電流検出手段11による検出信号に基づき接続配線4を断線させる回路断線手段12とを有する。回路断線手段12は、接続配線4の一部を破壊することにより接続配線4を断線させる手段であることが好ましい。
【選択図】図1
Description
本発明は、スイッチング素子を複数備えると共に回転電機に接続された電力変換装置に関する。
従来より、直流電圧と交流電圧との間での電力の変換を行うインバータとして、複数のスイッチング素子によって構成されたものが知られている。
上記インバータは、直流電源と交流の回転電機とに接続されている。そして、複数のスイッチング素子を適宜オン、オフ制御することにより、直流電源によって供給された直流電力を、交流電力に変換すると共に出力して、回転電機を駆動させる。
上記インバータは、直流電源と交流の回転電機とに接続されている。そして、複数のスイッチング素子を適宜オン、オフ制御することにより、直流電源によって供給された直流電力を、交流電力に変換すると共に出力して、回転電機を駆動させる。
ところが、例えばスイッチング素子に過電流、過電圧が印加されることによりスイッチング素子が故障するおそれがある。このとき、図6に示すごとく、短絡故障が発生すると、スイッチング素子2は常時導通状態となってしまう。そして、回転電機によって発電された交流電流がインバータへ流れ込んだとき、回転電機3と電力変換装置1との間に短絡回路61、62が形成され、過電流が流れ続けてしまうおそれがある。その結果、回転電機の故障、回路の異常発熱等の問題が生じるおそれがある。
かかる観点から、スイッチング素子の短絡故障を抑制すべく、スイッチング素子の電極端子に溶断されやすい部位を設けて、過電流が流れたときには、その後常時開放状態となる開放故障となりやすい構造とした半導体装置が開示されている(特許文献1参照)。
しかしながら、かかる構造を採用しても、回路を確実に遮断することは困難であり、上記の回転電機の故障、回路の異常発熱等の問題を充分に解消することは困難である。
しかしながら、かかる構造を採用しても、回路を確実に遮断することは困難であり、上記の回転電機の故障、回路の異常発熱等の問題を充分に解消することは困難である。
本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなされたもので、回転電機との間の接続配線に過電流が流れ続けることを防ぐことができる電力変換装置を提供しようとするものである。
本発明は、スイッチング素子を複数備えると共に回転電機に接続された電力変換装置であって、
上記回転電機との接続配線に過電流が流れたことを検出する過電流検出手段と、
該過電流検出手段による検出信号に基づき上記接続配線を断線させる回路断線手段とを有することを特徴とする電力変換装置にある(請求項1)。
上記回転電機との接続配線に過電流が流れたことを検出する過電流検出手段と、
該過電流検出手段による検出信号に基づき上記接続配線を断線させる回路断線手段とを有することを特徴とする電力変換装置にある(請求項1)。
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置は、上記過電流検出手段と上記回路断線手段とを有する。そのため、上記接続配線に過電流が流れたとき、この過電流の継続を防いで、回転電機の故障や回路の異常発熱を防止することができる。
即ち、例えば、上記スイッチング素子が短絡故障した場合、回転電機と電力変換装置との間に、短絡回路が形成され過電流が流れる。この過電流を上記過電流検出手段によって検出し、この検出信号に基づき、回路断線手段によって接続配線を強制的に断線させる。これにより、上記接続配線に過電流が流れ続けることを防ぐことができる。
上記電力変換装置は、上記過電流検出手段と上記回路断線手段とを有する。そのため、上記接続配線に過電流が流れたとき、この過電流の継続を防いで、回転電機の故障や回路の異常発熱を防止することができる。
即ち、例えば、上記スイッチング素子が短絡故障した場合、回転電機と電力変換装置との間に、短絡回路が形成され過電流が流れる。この過電流を上記過電流検出手段によって検出し、この検出信号に基づき、回路断線手段によって接続配線を強制的に断線させる。これにより、上記接続配線に過電流が流れ続けることを防ぐことができる。
以上のごとく、本発明によれば、回転電機との間の接続配線に過電流が流れ続けることを防ぐことができる電力変換装置を提供することができる。
本発明(請求項1)において、上記電力変換装置としては、例えば、DC−DCコンバータやインバータ等がある。また、上記電力変換装置は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の動力源である交流モータに通電する駆動電流の生成に用いることができる。
また、上記スイッチング素子としては、例えば、IGBT素子を用いることができる。また、スイッチング素子におけるコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードを接続することができる。
また、上記スイッチング素子としては、例えば、IGBT素子を用いることができる。また、スイッチング素子におけるコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードを接続することができる。
また、上記回路断線手段は、上記接続配線の一部を破壊することにより該接続配線を断線させる手段であることが好ましい(請求項2)。
この場合には、上記接続配線の耐久性を確保しつつ、過電流発生時に上記接続配線を確実に断線させることができる。即ち、上記接続配線は、正常時においては常に導通されているべき回路であり、万一の異常時において切断するものである。それ故、回路断線手段として、例えば、リレースイッチ等を接続配線中に直列接続すると、リレースイッチ等の耐久性が不充分な場合には、却って回路の故障の原因となるおそれがある。
そこで、上記接続配線の一部を破壊することにより該接続配線を断線させる手段を用いることにより、上記接続配線の充分な耐久性を確保することができる。
この場合には、上記接続配線の耐久性を確保しつつ、過電流発生時に上記接続配線を確実に断線させることができる。即ち、上記接続配線は、正常時においては常に導通されているべき回路であり、万一の異常時において切断するものである。それ故、回路断線手段として、例えば、リレースイッチ等を接続配線中に直列接続すると、リレースイッチ等の耐久性が不充分な場合には、却って回路の故障の原因となるおそれがある。
そこで、上記接続配線の一部を破壊することにより該接続配線を断線させる手段を用いることにより、上記接続配線の充分な耐久性を確保することができる。
また、上記接続配線は、導体板によって構成されたバスバーからなることが好ましい(請求項3)。
この場合には、上記接続配線の一部を断線させやすくなるという利点がある。即ち、上記接続配線を柔軟性のあるケーブル等によって構成した場合、回路断線手段によって接続配線を断線させようとしたとき、瞬時に断線させることが困難となるおそれがある。これに対し、上記接続配線を上記バスバーによって構成することにより、接続配線を瞬時に断線させることが容易となる。
上記バスバーは、例えば、銅板からなる。
この場合には、上記接続配線の一部を断線させやすくなるという利点がある。即ち、上記接続配線を柔軟性のあるケーブル等によって構成した場合、回路断線手段によって接続配線を断線させようとしたとき、瞬時に断線させることが困難となるおそれがある。これに対し、上記接続配線を上記バスバーによって構成することにより、接続配線を瞬時に断線させることが容易となる。
上記バスバーは、例えば、銅板からなる。
また、上記回路断線手段は、上記接続配線の一部に押圧力を与える押圧部材を有することが好ましい(請求項4)。
この場合には、上記回路断線手段を容易に形成することができると共に、接続配線の瞬時の断線が可能となる。
この場合には、上記回路断線手段を容易に形成することができると共に、接続配線の瞬時の断線が可能となる。
また、上記押圧部材は、シリンダーに摺動可能に配設されたピストンからなることが好ましい(請求項5)。
この場合には、上記押圧部材を容易に形成することができる。
この場合には、上記押圧部材を容易に形成することができる。
また、上記押圧部材は、少なくとも上記接続配線を押圧する部分を絶縁部材によって構成していることが好ましい(請求項6)。
この場合には、上記接続配線を電気的に確実かつ即座に断線させることができる。即ち、上記押圧部材が導電体からなる場合、押圧部材が接続配線を押圧して、該接続配線を断線させたとき、切り離された切断片同士が押圧部材を介して電気的に繋がったままの状態が続くおそれがある。そこで、押圧部材における少なくとも上記接続配線を押圧する部分を絶縁部材によって構成することにより、接続配線が物理的に切断された瞬間に、電気的にも確実に切断することができる。
この場合には、上記接続配線を電気的に確実かつ即座に断線させることができる。即ち、上記押圧部材が導電体からなる場合、押圧部材が接続配線を押圧して、該接続配線を断線させたとき、切り離された切断片同士が押圧部材を介して電気的に繋がったままの状態が続くおそれがある。そこで、押圧部材における少なくとも上記接続配線を押圧する部分を絶縁部材によって構成することにより、接続配線が物理的に切断された瞬間に、電気的にも確実に切断することができる。
また、上記押圧部材は、上記接続配線を押圧する部分を尖頭状に形成していることが好ましい(請求項7)。
この場合には、上記接続配線を一層容易に切断することができる。
この場合には、上記接続配線を一層容易に切断することができる。
また、上記接続配線は、他の部分よりも破断強度の低い低強度部を少なくとも一部に設けてなることが好ましい(請求項8)。
この場合には、上記低強度部において、接続配線をより確実に断線させることができる。
この場合には、上記低強度部において、接続配線をより確実に断線させることができる。
また、上記低強度部は、厚み方向に切り込まれたノッチによって形成されていることが好ましい(請求項9)。
この場合には、上記低強度部を容易に形成することができる。
この場合には、上記低強度部を容易に形成することができる。
また、上記低強度部は、幅方向に切り込まれた切欠部によって形成されていてもよい(請求項10)。
この場合にも、上記低強度部を容易に形成することができる。
この場合にも、上記低強度部を容易に形成することができる。
また、上記低強度部は、厚み方向に貫通した開口部によって形成されていてもよい(請求項11)。
この場合にも、上記低強度部を容易に形成することができる。
この場合にも、上記低強度部を容易に形成することができる。
また、上記低強度部は、他の部分よりも破断強度の低い材料によって構成されていてもよい(請求項12)。
この場合にも、上記低強度部を容易に形成することができる。また、上記低強度部を形成することによる接続配線の電気的抵抗の向上を抑制することも可能となる。
この場合にも、上記低強度部を容易に形成することができる。また、上記低強度部を形成することによる接続配線の電気的抵抗の向上を抑制することも可能となる。
また、上記低強度部は、上記接続配線の複数箇所に形成されており、一箇所は、厚み方向に切り込まれたノッチを配置し、他の一箇所は、幅方向に切り込まれた切欠部又は厚み方向に貫通した開口部あるいは破断強度の低い材料を配置すると共に上記ノッチを配置することによって形成されていることが好ましい(請求項13)。
この場合には、幅方向に切り込まれた切欠部又は厚み方向に貫通した開口部あるいは破断強度の低い材料を配置すると共に上記ノッチを配置した低強度部において接続配線を切断し、厚み方向に切り込まれたノッチを配置した低強度部において接続配線を折り曲げることができる。これにより、接続配線の切断をより円滑に行うことができると共に、切断片同士を互いに大きく引き離すことができる。
その結果、接続配線を確実に電気的に断線させることができる。
この場合には、幅方向に切り込まれた切欠部又は厚み方向に貫通した開口部あるいは破断強度の低い材料を配置すると共に上記ノッチを配置した低強度部において接続配線を切断し、厚み方向に切り込まれたノッチを配置した低強度部において接続配線を折り曲げることができる。これにより、接続配線の切断をより円滑に行うことができると共に、切断片同士を互いに大きく引き離すことができる。
その結果、接続配線を確実に電気的に断線させることができる。
また、上記接続配線の一部であって上記押圧部材によって押圧される部分の近傍を支承する支承手段を備えることが好ましい(請求項14)。
この場合には、上記押圧部材による押圧力が分散することを防ぎ、接続配線を円滑に切断することができる。
この場合には、上記押圧部材による押圧力が分散することを防ぎ、接続配線を円滑に切断することができる。
(実施例1)
本発明の実施例に係る電力変換装置につき、図1〜図8を用いて説明する。
本例の電力変換装置1は、図1に示すごとく、スイッチング素子2を複数備えると共に回転電機(モータジェネレータ)3に接続されている。
そして、電力変換装置1は、回転電機3との接続配線4に過電流が流れたことを検出する過電流検出手段11と、過電流検出手段11による検出信号に基づき接続配線4を断線させる回路断線手段12とを少なくとも2相分有する。
本発明の実施例に係る電力変換装置につき、図1〜図8を用いて説明する。
本例の電力変換装置1は、図1に示すごとく、スイッチング素子2を複数備えると共に回転電機(モータジェネレータ)3に接続されている。
そして、電力変換装置1は、回転電機3との接続配線4に過電流が流れたことを検出する過電流検出手段11と、過電流検出手段11による検出信号に基づき接続配線4を断線させる回路断線手段12とを少なくとも2相分有する。
上記接続配線4は、銅板によって構成されたバスバーからなる。
また、回路断線手段12は、接続配線4の一部を破壊することにより接続配線4を断線させる手段である。そして、回路断線手段12は、接続配線4の一部に押圧力を与える押圧部材を有し、該押圧部材は、図2、図4に示すごとく、シリンダー121に摺動可能に配設されたピストン122からなる。
また、回路断線手段12は、接続配線4の一部を破壊することにより接続配線4を断線させる手段である。そして、回路断線手段12は、接続配線4の一部に押圧力を与える押圧部材を有し、該押圧部材は、図2、図4に示すごとく、シリンダー121に摺動可能に配設されたピストン122からなる。
また、押圧部材であるピストン122は、少なくとも接続配線4を押圧する部分を絶縁部材によって構成している。即ち、ピストン122は、例えば、金属部材の表面に樹脂等からなる絶縁被膜を形成してなるものであってもよいし、ピストン122の本体をセラミック等からなる絶縁部材によって形成することもできる。
ピストン122は、爆発力によりシリンダー121から突出するよう構成されている。即ち、例えば、シリンダー121内に火薬が配置されており、上記過電流検出手段11からの検出信号を受信したとき、火薬に着火して爆発させる。この爆発力によって、図4に示すごとく、ピストン121を前方へ突き出し、接続配線4を破断する。
なお、ピストン121の突出方法は、爆発力に限らず、例えば、電磁力、空気圧、油圧等、種々の方法を用いることができる。
なお、ピストン121の突出方法は、爆発力に限らず、例えば、電磁力、空気圧、油圧等、種々の方法を用いることができる。
接続配線4は、他の部分よりも破断強度の低い低強度部を少なくとも一部に設けてなる。本例においては、図2、図3に示すごとく、低強度部は、接続配線4の2箇所に形成されている。一箇所は、厚み方向に切り込まれたノッチ411を配置し、他の一箇所は、幅方向に切り込まれた切欠部42を配置すると共にノッチ412を配置している。
そして、切欠部42とノッチ412とを形成した低強度部と、ノッチ411のみを設けた低強度部との間において、切欠部42とノッチ412とを形成した低強度部に近い部分をピストン122によって押圧することができるように、ピストン122を配置する。これにより、図4に示すごとく、ピストン122が接続配線4の上記所定の位置を押圧したとき、切欠部42とノッチ412とを形成した部分が破断すると共に、ノッチ411のみを設けた部分が折れ曲がる。これにより、接続配線4の切断片を大きく分離することができる。
本例の電力変換装置1は、直流の電源51と交流の三相の回転電機3との間において、電力の変換を行うインバータである。そして、電力変換装置1における電源51側には、電源51の直流電圧を昇圧するための昇圧コンバータ52が配されている。昇圧コンバータ52は、リアクトル521とスイッチング素子20とダイオード210とを有する。
また、電力変換装置1(インバータ)と昇圧コンバータ52との間には、入力電圧を平滑化するための平滑コンデンサ53が、電源ライン141とアースライン142とにわたって接続される。
また、電力変換装置1(インバータ)と昇圧コンバータ52との間には、入力電圧を平滑化するための平滑コンデンサ53が、電源ライン141とアースライン142とにわたって接続される。
電力変換装置1は、U相アーム13u、V相アーム13vおよびW相アーム13wを有する。U相アーム13u、V相アーム13vおよびW相アーム13wは、電源ライン141とアースライン142との間に並列に接続される。U相アーム13u、V相アーム13v、及びW相アーム13wは、それぞれ直列に接続された2つのスイッチング素子2からなる。また、各スイッチング素子2のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオード21がそれぞれ接続されている。
また、U相アーム13u、V相アーム13v、及びW相アーム13wには、それぞれ2つのスイッチング素子2の間に、回転電機3との接続配線4(U相の接続配線4u、V相の接続配線4v、W相の接続配線4w)の一端が接続されている。これらの接続配線4u、V相の接続配線4v、W相の接続配線4wの他端は、図6に示すごとく、回転電気3のU相コイル31u、V相コイル32v、W相コイル33wに接続されている。また、接続配線4と接続されたU相コイル31u、V相コイル32v、W相コイル33wの他端は、互いに接続されている。
また、各スイッチング素子2のゲートは制御装置15に接続され、制御装置15からの制御信号によって、各スイッチング素子2のオン、オフの切替が行われる。
これにより、回転電機3のU相コイル31u、V相コイル31v、W相コイル31vに適宜電流を流し、回転電機3を駆動させる。
また、電力変換装置1は、回転電機3が発電した交流電圧を直流電圧に変換して、電源51側へ供給する。
これにより、回転電機3のU相コイル31u、V相コイル31v、W相コイル31vに適宜電流を流し、回転電機3を駆動させる。
また、電力変換装置1は、回転電機3が発電した交流電圧を直流電圧に変換して、電源51側へ供給する。
なお、上記スイッチング素子2、20にはIGBT素子を用いることができ、ダイオード21、210にはフライホイルダイオードを用いることができる。
また、接続配線4v、4wには、過電流検出手段11としての電流センサ11v、11wがそれぞれ取付けられている。
また、接続配線4v、4wには、過電流検出手段11としての電流センサ11v、11wがそれぞれ取付けられている。
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置1は、上記過電流検出手段11と上記回路断線手段12とを有する。そのため、上記接続配線4に過電流が流れたとき、この過電流の継続を防いで、回転電機3の故障や回路の異常発熱を防止することができる。
上記電力変換装置1は、上記過電流検出手段11と上記回路断線手段12とを有する。そのため、上記接続配線4に過電流が流れたとき、この過電流の継続を防いで、回転電機3の故障や回路の異常発熱を防止することができる。
例えば、図6に示すごとく、W相アーム13wにおける電源ライン141側のスイッチング素子2が短絡故障した場合、このスイッチング素子2は常時導通状態となる。また、他のスイッチング素子2にもダイオード21が並列接続されているため、ダイオード21の整流方向には電流が流れる。そのため、回転電機3と電力変換装置1との間に短絡回路61、62が形成される。
即ち、短絡回路61は、回転電気3のU相コイル31uから電力変換装置1におけるU相アーム13uの電源ライン141側のダイオード21、及び短絡故障したW相アーム13wの電源ライン141側のスイッチング素子2を通って、回転電機3のW相コイル31wに流れる回路である。
また、短絡回路62は、回転電気3のV相コイル31vから電力変換装置1におけるV相アーム13vの電源ライン141側のダイオード21、及び短絡故障したW相アーム13wの電源ライン141側のスイッチング素子2を通って、回転電機3のW相コイル31wに流れる回路である。
また、短絡回路62は、回転電気3のV相コイル31vから電力変換装置1におけるV相アーム13vの電源ライン141側のダイオード21、及び短絡故障したW相アーム13wの電源ライン141側のスイッチング素子2を通って、回転電機3のW相コイル31wに流れる回路である。
これらの短絡回路61、62に、回転電気3において発電された電流が流れる。その結果、電力変換装置1と回転電機3との間に過電流が流れることとなる。
そこで、この過電流を上記過電流検出手段11によって検出し、この検出信号に基づき、回路断線手段12によって接続配線4を強制的に断線させる。これにより、上記接続配線4に過電流が流れ続けることを防ぐことができる。
そこで、この過電流を上記過電流検出手段11によって検出し、この検出信号に基づき、回路断線手段12によって接続配線4を強制的に断線させる。これにより、上記接続配線4に過電流が流れ続けることを防ぐことができる。
過電流検出手段11は、例えば、次のようにして、過電流の検出を行う。即ち、図1に示すごとく、過電流検出手段11は、V相の接続配線4vとW相の接続配線4wとにそれぞれ取付けられた電流センサ11v、11wとからなる。そして、電流センサ11vはV相の接続配線4vの電流を検出し、電流センサ11wはW相の接続配線4wの電流を検出する。また、U相の接続配線4uの電流は、上記接続配線4v、4wの電流値を基に算出される。
正常時において、接続配線4u、4v、4wには、図7に示すごとく、互いに位相が所定量ずれた3つの電流波形の電流が流れているが、これらの電流波形は、一定の振幅を有し、振幅の中心も0Aで一定である。ところが、例えば、W相アーム13wの電源ライン141側のスイッチング素子2が短絡故障すると、W相の接続配線4wに流れる電流波形がプラス側へ大きくずれ、他のU相、V相の接続配線4u、4vに流れる電流波形はマイナス側へ、その約半分の大きさにずれる。
そこで、過電流検出手段11は、この電流波形のズレを検出し、その検出信号を回路断線手段12に出力し、所定の接続配線4を切断する。例えば、W相の接続配線4wに流れる電流波形が大きくへずれたとき、W相の接続配線4wを切断する。これにより、短絡回路61、62が共に遮断される。
また、回路断線手段12は、接続配線4の一部を破壊することにより該接続配線4を断線させる手段であるため、接続配線4の耐久性を確保しつつ、過電流発生時に接続配線4を確実に断線させることができる。即ち、接続配線4は、正常時においては常に導通されているべき回路であり、万一の異常時において切断するものである。それ故、回路断線手段12として、例えば、リレースイッチ等を接続配線4中に直列接続すると、リレースイッチ等の耐久性が不充分な場合には、却って回路の故障の原因となるおそれがある。
そこで、接続配線4の一部を破壊することにより該接続配線4を断線させる手段を用いることにより、接続配線4の充分な耐久性を確保することができる。
そこで、接続配線4の一部を破壊することにより該接続配線4を断線させる手段を用いることにより、接続配線4の充分な耐久性を確保することができる。
そして、耐久性に優れた接続配線4として、導体板によって構成されたバスバーを採用している。これにより、接続配線4の一部を断線させやすくなるという利点がある。即ち、接続配線4を柔軟性のあるケーブル等によって構成した場合、回路断線手段12によって接続配線4を断線させようとしたとき、瞬時に断線させることが困難となるおそれがある。これに対し、上記接続配線4を上記バスバーによって構成することにより、接続配線4を瞬時に断線させることが容易となる。
また、回路断線手段12は、接続配線4の一部に押圧力を与える押圧部材であるピストン122を有する。これにより、回路断線手段12を容易に形成することができると共に、接続配線4の瞬時の断線が可能となる。
また、ピストン122は、少なくとも接続配線4を押圧する部分を絶縁部材によって構成しているため、接続配線4を電気的に確実かつ即座に断線させることができる。即ち、ピストン122が導電体からなる場合、ピストン122が接続配線4を押圧して、該接続配線4を断線させたとき、切り離された切断片同士がピストン122を介して電気的に繋がったままの状態が続くおそれがある。そこで、ピストン122における少なくとも接続配線4を押圧する部分を絶縁部材によって構成することにより、接続配線4が物理的に切断された瞬間に、電気的にも確実に切断することができる。
また、接続配線4は、他の部分よりも破断強度の低い低強度部を少なくとも一部に設けてなるため、低強度部において、接続配線4をより確実に断線させることができる。
そして、図2、図3に示すごとく、低強度部は接続配線4の2箇所に形成され、一箇所はノッチ411を配置し、他の一箇所は切欠部42とノッチ412とを配置している。そのため、図4に示すごとく、切欠部42とノッチ412とを配置した低強度部において接続配線4を切断し、ノッチ411のみを配置した低強度部において接続配線4を折り曲げることができる。これにより、接続配線4の切断をより円滑に行うことができると共に、切断片同士を互いに大きく引き離すことができる。
その結果、接続配線を確実に電気的に断線させることができる。
そして、図2、図3に示すごとく、低強度部は接続配線4の2箇所に形成され、一箇所はノッチ411を配置し、他の一箇所は切欠部42とノッチ412とを配置している。そのため、図4に示すごとく、切欠部42とノッチ412とを配置した低強度部において接続配線4を切断し、ノッチ411のみを配置した低強度部において接続配線4を折り曲げることができる。これにより、接続配線4の切断をより円滑に行うことができると共に、切断片同士を互いに大きく引き離すことができる。
その結果、接続配線を確実に電気的に断線させることができる。
以上のごとく、本例によれば、回転電気との間の接続配線に過電流が流れ続けることを防ぐことができる電力変換装置を提供することができる。
(実施例2)
本例は、図9に示すごとく、回路断線手段12としてのピストン122の先端部を尖頭状に形成した例である。
即ち、接続配線4を押圧する部分であるピストン122の先端部に、2つのテーパ面123を形成することにより、先端部を尖らせてある。
その他は、実施例1と同様である。
本例の場合には、上記接続配線4を一層容易に切断することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図9に示すごとく、回路断線手段12としてのピストン122の先端部を尖頭状に形成した例である。
即ち、接続配線4を押圧する部分であるピストン122の先端部に、2つのテーパ面123を形成することにより、先端部を尖らせてある。
その他は、実施例1と同様である。
本例の場合には、上記接続配線4を一層容易に切断することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
(実施例3)
本例は、図10に示すごとく、接続配線4の幅方向から形成した切欠部42(実施例1)の代わりに厚み方向に貫通した開口部43を形成した例である。
開口部43は、接続配線4の幅方向に2個並列配置されている。これにより、実質的な幅を小さくした低強度部を構成している。
その他、実施例1と同様の構成及び作用効果を有する。
本例は、図10に示すごとく、接続配線4の幅方向から形成した切欠部42(実施例1)の代わりに厚み方向に貫通した開口部43を形成した例である。
開口部43は、接続配線4の幅方向に2個並列配置されている。これにより、実質的な幅を小さくした低強度部を構成している。
その他、実施例1と同様の構成及び作用効果を有する。
(実施例4)
本例は、図11に示すごとく、接続配線4の低強度部を、他の部分よりも破断強度の低い低強度材料44によって構成した例である。即ち、実施例1において示したノッチ411、412の代わりに上記低強度材料44を一部に配置した複合材によって、接続配線4を構成する。
例えば、銅板の一部に亜鉛含有量を多くすることにより形成される低粘性材料等の低強度材料44を配置した複合材を用いることができる。
その他は、実施例1と同様である。
本例は、図11に示すごとく、接続配線4の低強度部を、他の部分よりも破断強度の低い低強度材料44によって構成した例である。即ち、実施例1において示したノッチ411、412の代わりに上記低強度材料44を一部に配置した複合材によって、接続配線4を構成する。
例えば、銅板の一部に亜鉛含有量を多くすることにより形成される低粘性材料等の低強度材料44を配置した複合材を用いることができる。
その他は、実施例1と同様である。
本例の場合にも、低強度部を容易に形成することができる。特に、接続配線4を銅板によって構成した場合、その柔軟性(高粘性)のために比較的破断が困難となるおそれがある。そこで、銅板よりも粘性が低く破断強度が低い材料を部分的に埋め込むことにより、低強度部を形成することができる。
また、低強度材料44を導電材料とすることにより、切欠部やノッチなどを形成する場合よりも、接続配線4の電気的抵抗の向上を抑制することが可能となる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
また、低強度材料44を導電材料とすることにより、切欠部やノッチなどを形成する場合よりも、接続配線4の電気的抵抗の向上を抑制することが可能となる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
(実施例5)
本例は、図12に示すごとく、接続配線4の一部であって押圧部材によって押圧される部分の近傍を支承する支承手段45を配置した例である。
支承手段45は、接続配線4における、ピストン122と反対側の面を支承する。そして、ノッチ412と切欠部42とを設けた低強度部を挟んで、ピストン122に対してオフセットした位置に、支承部材45が配置される。
その他は、実施例1と同様である。
本例は、図12に示すごとく、接続配線4の一部であって押圧部材によって押圧される部分の近傍を支承する支承手段45を配置した例である。
支承手段45は、接続配線4における、ピストン122と反対側の面を支承する。そして、ノッチ412と切欠部42とを設けた低強度部を挟んで、ピストン122に対してオフセットした位置に、支承部材45が配置される。
その他は、実施例1と同様である。
本例の場合には、ピストン122による押圧力が分散することを防ぎ、接続配線4を円滑に切断することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
1 電力変換装置
11 過電流検出手段
12 回路断線手段
2 スイッチング素子
3 回転電機
4 接続配線
11 過電流検出手段
12 回路断線手段
2 スイッチング素子
3 回転電機
4 接続配線
Claims (14)
- スイッチング素子を複数備えると共に回転電機に接続された電力変換装置であって、
上記回転電機との接続配線に過電流が流れたことを検出する過電流検出手段と、
該過電流検出手段による検出信号に基づき上記接続配線を断線させる回路断線手段とを有することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1において、上記回路断線手段は、上記接続配線の一部を破壊することにより該接続配線を断線させる手段であることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項2において、上記接続配線は、導体板によって構成されたバスバーからなることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項2又は3において、上記回路断線手段は、上記接続配線の一部に押圧力を与える押圧部材を有することを特徴とする電力変換装置。
- 請求項4において、上記押圧部材は、シリンダーに摺動可能に配設されたピストンからなることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項4又は5において、上記押圧部材は、少なくとも上記接続配線を押圧する部分を絶縁部材によって構成していることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項4〜6のいずれか一項において、上記押圧部材は、上記接続配線を押圧する部分を尖頭状に形成していることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項4〜7のいずれか一項において、上記接続配線は、他の部分よりも破断強度の低い低強度部を少なくとも一部に設けてなることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項8において、上記低強度部は、厚み方向に切り込まれたノッチによって形成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項8又は9において、上記低強度部は、幅方向に切り込まれた切欠部によって形成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項8〜10のいずれか一項において、上記低強度部は、厚み方向に貫通した開口部によって形成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項8〜11のいずれか一項において、上記低強度部は、他の部分よりも破断強度の低い材料からなることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項8〜12のいずれか一項において、上記低強度部は、上記接続配線の複数箇所に形成されており、一箇所は、厚み方向に切り込まれたノッチを配置し、他の一箇所は、幅方向に切り込まれた切欠部又は厚み方向に貫通した開口部あるいは破断強度の低い材料を配置すると共に上記ノッチを配置することによって形成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項4〜13のいずれか一項において、上記接続配線の一部であって上記押圧部材によって押圧される部分の近傍を支承する支承手段を備えることを特徴とする電力変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006137958A JP2007312491A (ja) | 2006-05-17 | 2006-05-17 | 電力変換装置 |
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- 2006-05-17 JP JP2006137958A patent/JP2007312491A/ja active Pending
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