JP2013143907A - 電気負荷制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レイアウトの自由度が大きく、且つ空隙を略均等に簡易に形成することを可能とするノイズ除去フィルタを設けた電気負荷制御装置を提供する。
【解決手段】電気負荷制御装置１００は、高圧蓄電装置１１２が入力側に接続されるインバータ１２０の出力側を、出力側電力線１２６を介して電動機１２８に接続し、インバータ１２０のスイッチング素子を制御することにより電動機１２８を駆動する。インバータ１２０と電動機１２８を接続する出力側電力線１２６の少なくとも一部に、磁性材料からなる屈曲可能なシート部材１０を、出力側電力線１２６を軸としてシート間に空隙１５を形成して巻回して構成したノイズ除去フィルタ２１４ａ等を設ける。
【選択図】図８

Description

この発明は、蓄電装置を、入力側の電力線を介して電力変換器に接続し、前記電力変換器を、出力側の電力線を介して電気負荷に接続し、前記電力変換器のスイッチング素子を制御することにより前記蓄電装置の電力で前記電気負荷を駆動する電気負荷制御装置に関し、例えば、前記電気負荷を電動機とする電動車両等に適用して好適な電気負荷制御装置に関する。

従来から、特許文献１に示されるように、電源から電力変換装置を通じて負荷に電力を供給する電力変換システムでは、コモンモードノイズを除去するために、前記電力変換装置の入力側電力線と入力側コモンモード還流線、及び出力側電力線と出力側コモンモード還流線を、それぞれ磁気コア（以下、単にコアともいう。）に巻回し、前記電力変換装置の入力側と出力側とでコモンモードノイズを低減する技術が開示されている。

特開２００１−２６８８９０号公報（図１、［００２０］）

ところで、一般的に、前記コアに磁気飽和が発生すると前記コアのインダクタンスが大幅に減少するのでノイズを除去できなくなる。そこで、磁気飽和を防止するために、前記コアにエアギャップ（空隙ともいう。）を設ける手法が周知である。この手法により電力線のノイズを効果的に除去することができる。

しかしながら、前記磁気飽和を防止する前記エアギャップの近傍には前記コアからの漏れ磁束（漏洩磁束）が発生し、これによりエアギャップ近傍に過大な渦電流が生じるため局所的に発熱するという課題がある。

この局所的な発熱を分散するために、１つの磁気コアの周上に、前記エアギャップを複数個所形成することも考えられるが、磁気コアの保持構成が複雑になるという問題があり、仮に、１つの磁気コアに複数のエアギャップを形成したとしても、渦電流の分散には限界がある。

また、磁気コアは、硬度が高い焼結体等の素材からなるため、電力線が屈曲する個所等には前記電力線を貫通させて配置することができない等、レイアウトの自由度も制限される。

この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、レイアウトの自由度が大きく、且つ空隙を略均等に簡易に形成することを可能とするノイズ除去フィルタを設けた電気負荷制御装置を提供することを目的とする。

この発明に係る電気負荷制御装置は、蓄電装置を、入力側の電力線を介して電力変換器に接続し、前記電力変換器を、出力側の電力線を介して電気負荷に接続し、前記電力変換器のスイッチング素子を制御することにより前記蓄電装置の電力で前記電気負荷を駆動する電気負荷制御装置において、下記の特徴［１］〜［６］を備える。

［１］前記入力側及び／又は前記出力側の前記電力線の少なくとも一部に、当該電力線を軸として、磁性材料からなる屈曲可能なシート部材を、シート間に空隙を形成して巻回して構成したノイズ除去フィルタを設けたことを特徴とする。

この特徴［１］を有する発明によれば、ノイズ除去フィルタを屈曲可能なシート部材により形成したので、電力線の屈曲部に配置することが可能になる等、レイアウトの自由度が大きくなり、且つ前記電力線を軸として前記シート部材を巻回することで、シート間に空隙が形成されることから、空隙を略均等に簡易に形成することができる。上記構成のノイズ除去フィルタによれば、コモンモードノイズ（前記スイッチング素子のスイッチングにより発生するノイズ）を除去できる他、シート状であるので、電力線の軸方向に沿って、距離をとって巻回することで、放射ノイズの除去効果もある。

［２］上記の特徴［１］を有する発明において、前記ノイズ除去フィルタは、巻始めを基準として少なくとも２周を超えて前記電力線に巻回させることで、巻始め端部と巻き終わり端部との間に磁気シートが配されることとなり、漏れ磁束が、巻始め端部と巻き終わり端部間との間に集中することを防止し、前記漏れ磁束を分散することができる結果、発熱を分散させることができる。

［３］上記の特徴［１］又は［２］を有する発明において、前記ノイズ除去フィルタは、磁性材料からなる前記シート部材の片面に接着剤の層を形成し、前記空隙が、前記巻回による前記シート部材の積層部分において前記接着剤の層によって形成されるように構成することで、前記接着剤の層により前記シート部材を位置決め乃至固定することが可能になるとともに、前記接着剤の層を前記空隙とすることができる。

［４］上記の特徴［３］を有する発明において、前記ノイズ除去フィルタは、前記シート部材を帯状に形成し、前記電力線の前記軸の方向に前記シート部材の一部を積層させて、らせん状に巻回させた構成とすることで、スイッチングにより発生するコモンモードノイズの除去の他、放射ノイズに対する高いシールド効果が得られる。

［５］上記の特徴［３］を有する発明において、前記ノイズ除去フィルタは、前記シート部材を帯状に形成し、前記電力線の前記軸の方向にシート部材をらせん状に巻回し、且つ隣接するシート端部間に空隙を設ける構成とすることで、シート部材の量を節約しながら、スイッチングにより発生するコモンモードノイズの除去の他、放射ノイズに対するシールド効果が得られる。

［６］上記の特徴［１］〜［５］のいずれか一つの特徴を有する発明において、前記ノイズ除去フィルタは、前記シート部材が、異なる磁性材料から成るシート部材を複数積層した層状シートであって、各磁性材料が、ノイズ除去対象の周波数を異なる周波数に対応させたことを特徴とする。

この特徴［６］を有する発明によれば、簡単な構成で、ノイズ除去帯域を広げることができる。

この発明によれば、ノイズ除去フィルタを、磁性材料からなる屈曲可能なシート部材を、電力線を軸として前記電力線に巻回して形成したので、前記電力線の屈曲部にも配置することが可能になる等、レイアウトの自由度が大きくなり、且つ前記電力線を軸として前記シート部材を巻回しているので、シート間に空隙が形成されることから、空隙を略均等に簡易に形成でき、ノイズ除去フィルタの発熱を分散させることができる。

ノイズ除去フィルタを形成する（製作する）際の様子を示す模式的な斜視図である。 ノイズ除去フィルタを構成するシート部材の断面図である。 第１実施例に係るノイズ除去フィルタの正面図である。 第１実施例に係るノイズ除去フィルタの断面図である。 第２実施例に係るノイズ除去フィルタの正面図である。 第３実施例に係るノイズ除去フィルタの正面図である。 ノイズ除去フィルタを適用前の電動機制御装置の構成図である。 この実施形態に係る電気負荷制御装置としての電動機制御装置の構成図である。 Ｂ−Ｈカーブの説明図である。 渦電流損の説明に供される模式図である。 図１１Ａは、比較例に係る空隙を設けた磁気コアを使用したノイズ除去フィルタの模式的な断面図である。図１１Ｂは、比較例に係るノイズ除去フィルタにおける漏れ磁束の集中状態の説明図である。 図１２Ａは、この実施形態に係る電気負荷制御装置としての電動機制御装置に適用されるノイズ除去フィルタの模式的な断面図である。図１２Ｂは、図１２Ａのノイズ除去フィルタにおける漏れ磁束の分散状態の説明図である。 空隙の広狭と直流電流の重畳特性の関係を示す説明図である。 図１４Ａは、この実施形態に係る電気負荷制御装置としての電動機制御装置に適用されるノイズ除去フィルタの漏れ磁束の説明図である。図１４Ｂは、比較例に係るノイズ除去フィルタの漏れ磁束の説明図である。 異なる磁性材料（磁性体）からなる２枚のシート部材を複数枚積層した層状シートを、電力線に巻回した構成を示す第４実施例に係るノイズ除去フィルタの構成図である。 第４実施例に係るノイズ除去フィルタの効果を説明するためのインピーダンスの周波数特性図である。 比較例に係るノイズ除去フィルタの説明図である。 電力線からの距離を物理的に均一にした他の比較例に係るノイズ除去フィルタの説明図である。

以下、この発明に係る電気負荷制御装置の実施形態について図面を参照して説明する。

まず、この発明に係る電気負荷制御装置に適用される（組み込まれる）ノイズ除去フィルタの実施例について説明する。

図１は、磁性材料（磁性体）からなる、又は磁性材料（磁性体）を含む屈曲可能な（可撓性のある）帯状のフェライトテープ等のシート部材１０を、電流（不図示）が流れる導線である電力線１２（電線）の一部に巻回して固定しノイズ除去フィルタ１４を形成（製作）する際の様子を示す模式的な斜視図である。

シート部材１０を巻回する電力線１２は、１本に限らず、複数本であってもよく、図８を参照して後述するように、その複数本の電力線１２を、シート部材１０により巻回し固定してノイズ除去フィルタ１４を形成することができる。

電力線１２が、１本である場合には、電力線１２は、いわゆる裸線であってもよく被覆導線であってもよい。電力線１２は、例えば、銅線やアルミニウム線等の導電率の高い金属材料からなり、電力線１２の断面は、円形状に拘わらず、例えば、断面四角形状のいわゆるバスバーであってもよい。

シート部材１０は、図２の断面図に示すように、磁性体１６の層と接着剤１８の層との２層構造になっていることが好ましい。

図２に示す構成のシート部材１０を、図１に示すように、電力線１２の軸を巻き中心軸とし、接着剤１８の層を内側にして、シート部材１０の一端側を巻始め端とし、この巻始め端側を電力線１２に密着させて巻回し、所望の長さで切断して巻き終わり端とすることで、図３に正面図として模式的に示す、第１実施例に係るノイズ除去フィルタ１４を形成することができる。このノイズ除去フィルタ１４は、シートの層間に配されることとなる接着剤１８により巻回状態が保持固定される。接着剤１８の層は、いわゆる両面接着テープを用いることができる。

図４は、図３に示したノイズ除去フィルタ１４（電力線１２）の軸方向と直交する方向で切断した模式的な断面図を示している。ノイズ除去フィルタ１４の断面は渦巻き状に形成され、接着剤１８の層であるシート部材１０の層間が、空隙１５に相当するので、空隙１５の間隔は均等に形成され、後述するように漏れ磁束の分散化の効果を得ることができる。

図５は、第２実施例に係るノイズ除去フィルタ１４Ａの構成を示す正面図である。

図５に示すノイズ除去フィルタ１４Ａは、帯状に形成されたシート部材１０を電力線１２の軸の方向にシート部材１０の一部を積層（オーバーラップ）させて、らせん（螺旋）状に巻回させた構成になっている。なお、実際上は、電力線１２に密着させて巻回するが、図５では、理解の便宜のために、模式的に描いている。

この場合、オーバーラップ部分１９の層間が空隙に相当する。この場合、ノイズ除去フィルタ１４Ａの長手方向の長さＬを対策周波数（除去したいノイズの周波数）のλ／４以上の長さとすることで、放射ノイズに対するシールド効果（遮蔽効果）を得ることもできる。

図６は、第３実施例に係るノイズ除去フィルタ１４Ｂの構成を示す正面図である。

図６に示すノイズ除去フィルタ１４Ｂは、帯状に形成されたシート部材１０を電力線１２の軸方向に、らせん状に巻回し、且つ隣接するシート端部間にクリアランスである空隙２０を設けた構成になっている。

この場合においても、ノイズ除去フィルタ１４Ｂの長手方向の長さＬを対策周波数（除去したいノイズの周波数）のλ／４以上の長さとすることで、放射ノイズに対するシールド効果（遮蔽効果）を得ることもできる。

図７は、上述した第１乃至第３実施例に係るノイズ除去フィルタ１４、１４Ａ、１４Ｂを組み付ける前（適用前）の実施形態に係る電気負荷制御装置としての電動機制御装置１００の構成図である。

図８は、上述した第１乃至第３実施例に係るノイズ除去フィルタ１４、１４Ａ、１４Ｂのいずれか（代表してノイズ除去フィルタ２１４といい、この図８例では、シート部材１０を出力側電力線１２２、１２６に巻回して固定した３つのノイズ除去フィルタ２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ）を適用後のこの実施形態に係る電気負荷制御装置としての電動機制御装置１００の構成図である。

上記のように、図８に示す電動機制御装置１００では、３箇所にノイズ除去フィルタ２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃが適用されている。

電動機制御装置１００は、図７に示すように、基本的には、リチウムイオン２次電池、キャパシタ等のエネルギストレージである高圧蓄電装置１１２と、この高圧蓄電装置１１２に入力側電力線１１４、１１６を通じてそれぞれ入力側が接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ１１８（電力変換装置）とインバータ１２０（電力変換装置）と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１８の出力側電力線１２２を通じて接続される電気負荷である負荷１２４（補機負荷）と、インバータ１２０の出力側電力線１２６を通じて接続される電気負荷である主負荷としての３相の電動機（モータ）１２８と、を備える。

電動機１２８の出力軸は図示しないトランスミッションを通じて駆動車輪に係合される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１１８とインバータ１２０とは、それぞれ浮遊容量１３０、１３２を通じて接地されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１１８は、スイッチング素子がスイッチングすることにより高圧蓄電装置１１２の直流電力を低圧の直流電力に変換して負荷１２４に供給するとともに、低圧蓄電装置１３６を充電する、チョッパ型のダウンコンバータである。

インバータ１２０は、例えば、３相のフルブリッジ型に接続されたスイッチング素子がスイッチングすることで、高圧蓄電装置１１２の直流電力を３相の交流電力に変換して電動機１２８に供給し駆動する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１１８から電力が供給される負荷１２４には、並列に平滑コンデンサ１３４と、鉛バッテリ等の２次電池であるエネルギストレージとしての前記低圧蓄電装置１３６とが接続されている。

さらに、電動機１２８と接地との間には浮遊容量１３８が接続され、出力側電力線１２６の各電力線と接地との間には、浮遊容量１４０が接続されている。

さらに、インバータ１２０の入力側電力線１１６と接地との間にも、浮遊容量１４２が接続されている。

図８に示すように、インバータ１２０の３相の出力側電力線１２６をシート部材１０（図１、図２参照）により巻回してノイズ除去フィルタ２１４ａが設けられ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１８の出力側電力線１２２（電圧発生線と接地線）を巻回してノイズ除去フィルタ２１４ｂが設けられ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１８の出力側電力線１２２とインバータ１２０の出力側電力線１２６の両方とが内部を通過するように巻回してノイズ除去フィルタ２１４ｃが設けられている。

ノイズ除去フィルタ２１４（２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ）は、いずれか１つの個所に設けられていても、コモンモードノイズ除去効果を達成する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１８及びインバータ１２０の入力側電力線１１４、１１６に設けてもよい。

コモンモードノイズの低減（除去）について説明すれば、例えば、インバータ１２０のスイッチ素子のスイッチングを原因としてある時点で発生するコモンモードノイズは、インバータ１２０の入力側及び出力側に同時に（同期して）コモンモード電流Ｉａ（実線）、Ｉｂ（破線）として発生し、進行する。

インバータ１２０の入力側に進行するコモンモード電流Ｉａは、入力側電力線１１６、１１４、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１８の内部、ノイズ除去フィルタ２１４ｂ、２１４ｃ、出力側電力線１２２、平滑コンデンサ１３４、負荷１２４、低圧蓄電装置１３６を通じて接地に流れ、接地から浮遊容量１３２を通じてインバータ１２０にもどる。

一方、インバータ１２０の出力側に進行するコモンモード電流Ｉｂは、ノイズ除去フィルタ２１４ａ、２１４ｃ、出力側電力線１２６、浮遊容量１４０、１３８を通じて接地に流れ、接地から浮遊容量１３２を通じてインバータ１２０にもどる。

マクロ的に見れば、コモンモード電流Ｉａとコモンモード電流Ｉｂとが同時に（同期して）、例えばノイズ除去フィルタ２１４ｃ内を通過するので、通過するとき、ノイズ除去フィルタ２１４ｃの周方向に磁束Ｂａ及び磁束Ｂｂが発生し、これら磁束Ｂａ及び磁束Ｂｂの方向が同一方向であるので、コモンモードノイズの低減（除去）効果が増大する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１１８で発生し、入力側に進行するコモンモード電流Ｉｃ、及び出力側に進行するコモンモード電流Ｉｄについても同様に、例えばノイズ除去フィルタ２１４ｃの周方向に磁束Ｂｃ、Ｂｄを同方向に発生させる。

なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１８とインバータ１２０を同一のクロック或いは分周関係にあるクロックによりスイッチングすることにより、スイッチングが同期した時点で、発生する磁束Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄの方向が揃うので、コモンモードノイズの低減（除去）効果がさらに増大する。

[ノイズの低減原理]
ここで、ノイズの低減（除去）原理について説明する。磁性体（磁性材料）の鉄損によりノイズが低減する。鉄損は、ヒステリシス損と渦電流損とからなる。

ここでヒステリシス損は、磁性体の中を交番磁界が流れることにより前記磁性体の磁化される方向が変化するので、原子又は分子による内部摩擦がエネルギ損失となり熱として消費される。

ヒステリシス損は、図９のＢ−Ｈカーブに示すように、磁性体に交番磁界を加えたときの磁界の強さＨと磁束密度Ｂの座標上に描かれるカーブであるヒステリシスループ５４の面積が１周期あたりの損失を示すが、そのヒステリシス損Ｐｈは、スタインメッツの実験式である次の（１）式により与えられる。
Ｐｈ＝ｋｈ・ｆ・Ｂｍ^１．６ …（１）

ここで、ｋｈは、ヒステリシス定数、ｆは、交番磁界の周波数［Ｈｚ］、Ｂｍは、最大磁束密度［Ｔ］である。

次に、渦電流損は、図１０に示すように、環状フィルタ５０等の磁性体中に時間的に変化する磁束Ｂが発生すると、磁束Ｂの軸を中心として、磁束Ｂの軸の周りに渦電流ｉが流れる。渦電流損Ｐｅは、渦電流ｉが流れることにより磁性体の電気抵抗によってジュール熱を発生し、損失となる。

電力線１２にノイズ電流Ｉが流れると、電力線１２の周囲には、ノイズ電流Ｉに応じた磁束Ｂが右ネジの向きで発生し、磁束Ｂが磁性体内部を通過すると、磁束Ｂに応じた渦電流ｉが右ネジの方向に流れる。

渦電流損Ｐｅは、次の（２）式により与えられる。
Ｐｅ＝ｋｅ・Ｂｍ^２・ｆ^２ …（２）

ここで、ｋｅは、渦電流損失係数、Ｂｍは、最大磁束密度［Ｔ］、ｆは、周波数［Ｈｚ］である。

以上から磁性体においては、次の（３）式による鉄損Ｐｌｏｓｓ（ヒステリシス損＋渦電流損）によりノイズ低減が可能である。
Ｐｌｏｓｓ＝Ｐｈ＋Ｐｅ
＝ｋｈ・ｆ・Ｂｍ^１．６ ＋ｋｅ・Ｂｍ^２・ｆ^２ …（３）

すなわち、ノイズは、ノイズ電流Ｉによる磁束Ｂが磁性体の中を流れることにより熱に変換されて低減される。

この場合において、上述したように、磁性体に磁気飽和が発生すると、インダクタンスが大幅に減少するので、ノイズ除去効果が無くなる。

そこで、図１１Ａの比較例のノイズ除去フィルタ５９の模式的な断面図に示すように、空隙５６を設けた磁気コア５８を使用することにより、図１１Ｂに示すように、空隙５６で漏れ磁束６０が発生して磁気飽和を防止するようにしている。しかしながら、図１１Ｂに示すように、漏れ磁束６０が集中すると、その部分に発熱が集中し、ひいてはインダクタンスが大幅に減少するという問題が発生する。

これに対して、図１２Ａに再掲したこの実施形態に係るノイズ除去フィルタ１４（図１、図２も参照）であれば、接着剤１８の層からなる層間に空隙１５が形成されるので、空隙１５が分布的になり、図１２Ｂに模式的に描いた漏れ磁束６２に示すように、漏れ磁束６２の集中が抑制される。すなわち、漏れ磁束６２を分散乃至均等化させることができる。

実質的に広い空隙を有することとなる図１２Ａ、図１２Ｂに示した実施形態に係る電気負荷制御装置としての電動機制御装置１００に適用されるノイズ除去フィルタ１４は、狭い空隙５６を有する図１１Ａ、図１１Ｂに示した比較例に係るノイズ除去フィルタ５９に比較して、図１３に示すように、直流電流の重畳特性が特性６４（比較例）から特性６６（実施形態）に範囲が広くなる。

より視覚的に説明すると、図１４Ｂに示すように、比較例に係るノイズ除去フィルタ５９は、漏れ磁束６０が空隙５６に集中する結果、発熱部も集中する。一方、ノイズ除去フィルタ１４は、図１４Ａに示すように、空隙１５が渦巻き状に配置されるため、漏れ磁束６２が分散（均等化）される結果、発熱部も分散（均等化）される。

図１５は、第４実施例に係るノイズ除去フィルタ１４Ｃの模式的な構成を示している。このノイズ除去フィルタ１４Ｃは、ノイズ除去対象の周波数が異なる周波数に対応させた異なる磁性材料（磁性体）からなる２枚のシート部材１０、１０ｄを複数枚積層した層状シートを、電力線１２に巻回した構成とされている。電力線１２からシート部材１０、１０ｄまでの距離は、同距離ｄ１と考えることができる。

この第４実施例に係るノイズ除去フィルタ１４Ｃによれば、図１６の周波数特性図に示すように、例えば、シート部材１０が特性７４、シート部材１０ｄが特性７６に対応した磁性材料であれば、インピーダンスを広い周波数帯域で高くすることができる。すなわち、コモンモードノイズの除去効果を広い範囲で得ることができる。

このようにして、周波数特性の異なる磁気材料を簡単、均一且つ省スペースに配置することが可能なノイズ除去フィルタ１４Ｃを形成することができる。

図１７は、異なる磁気材料６３、６５を、電力線１２に対して同心状に配置した磁気コアを有する比較例に係るノイズ除去フィルタ６８の構成を示しているが、電力線１２から磁気材料６３、６５までの距離ｄ２、ｄ３を物理的に均一にすることができない。

図１８は、異なる磁気材料６３、６５を用い、電力線１２からの距離を物理的に均一にした磁気コアを有する他の比較例に係るノイズ除去フィルタ７０の構成を示す。しかし、この図１８に示すノイズ除去フィルタ７０では、ノイズからの距離は均一になるが、電力線１２の軸方向に長くせざるを得ず、空間効率が悪化する。すなわち、第４実施例に係る２層構成のノイズ除去フィルタ１４Ｃ（図１５参照）は、比較例に係るノイズ除去フィルタ７０に比較して、電力線１２の軸方向の長さを短くすることができる。

以上説明したように上述した実施形態によれば、図８に示したこの実施形態に係る電気負荷制御装置としての例えば電動機制御装置１００は、蓄電装置としての例えば高圧蓄電装置１１２が入力側電力線１１６を介して入力側に接続される電力変換器としての例えばインバータ１２０の出力側を、出力側電力線１２６を介して電気負荷としての電動機１２８に接続し、インバータ１２０のスイッチング素子を制御することにより高圧蓄電装置１１２の電力で電動機１２８を駆動する。

この場合、入力側電力線１１６及び／又は出力側電力線１２６の少なくとも一部に、この図８例では、出力側電力線１２６の一部に、磁性材料からなる屈曲可能なシート部材１０を、出力側電力線１２６を軸としてシート間に空隙１５を形成して巻回して構成したノイズ除去フィルタ２１４ａ等を設けている。

ノイズ除去フィルタ２１４ａを屈曲可能な可撓性のあるシート部材１０としたので、出力側電力線１２６の屈曲部に配置することが可能になる等、レイアウトの自由度が大きくなり、且つ出力側電力線１２６を軸としてシート部材１０を巻回することで、シート間に空隙１５が形成されることから、空隙１５を略均等に簡易に形成することができる。

上記構成のノイズ除去フィルタ２１４ａ等によれば、コモンモードノイズを除去できる他、軸方向にλ／４より長い距離巻回することで、放射ノイズの除去効果も得られる。

空隙１５は、この実施形態では、接着剤１８の層で形成しているが、接着剤１８の層が無くても、シート部材１０を構成する帯状の磁性体１６の層のみを電力線１２に、たとえ、密着させて巻回したとしても、積層されたシート部材１０間にはミクロ的には必ず物理的な空隙が存在するので、一定のノイズ除去効果を達成することができる。

なお、ノイズ除去フィルタ２１４ａ等は、例えば、図１４Ａに示したように、シート部材１０の巻始め端部（巻始め）１１ａを基準として少なくとも２周を超えて前記電力線１２に巻回させることで、巻始め端部１１ａと巻き終わり端部１１ｂとの間に磁気シート（シート部材１０）が配されることとなるので、図１４Ｂに示した比較例のように、漏れ磁束６０が、空隙５６（図１４Ａでは、巻始め端部１１ａと巻き終わり端部１１ｂ間との間に対応する。）に集中することを防止し、前記漏れ磁束６０を漏れ磁束６２（図１４Ａ参照）のように分散することができる結果、発熱を分散させることができる。

この場合、例えば、図２、図４に示したように、ノイズ除去フィルタ１４は、シート部材１０の片面に接着剤１８の層を形成し、空隙１５が、前記巻回によるシート部材１０の積層部分において接着剤１８の層によって形成されるように構成することで、接着剤１８の層によりシート部材１０を位置決め乃至固定することが可能になるとともに、接着剤１８の層を空隙１５とすることができ、各空隙１５の距離を略均一な距離に保持することができる。

例えば、図５に示したように、ノイズ除去フィルタ１４Ａは、シート部材１０を帯状に形成し、電力線１２の前記軸の方向にシート部材１０の一部を積層させてオーバーラップ部分１９を設け、らせん状に巻回させた構成とすることで、スイッチングにより発生するコモンモードノイズの除去の他、放射ノイズに対する高いシールド効果が得られる。

また、図６に示したように、ノイズ除去フィルタ１４Ｂは、シート部材１０を帯状に形成し、電力線１２の前記軸の方向にシート部材１０をらせん状に巻回し、且つ隣接するシートの幅方向の端部間に空隙２０を設ける構成とすることで、シート部材１０の量を節約しながら、スイッチングにより発生するコモンモードノイズの除去の他、放射ノイズに対するシールド効果が得られる。

なお、図１５に示したように、ノイズ除去フィルタ１４Ｃは、シート部材１０が、異なる磁性材料から成るシート部材１０、１０ｄを複数積層した層状シートであって、各磁性材料が、ノイズ除去対象の周波数を異なる周波数に対応させるように選択しているので、簡単な構成で、ノイズ除去帯域を広げることができる。

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０、１０ｄ…シート部材 １１ａ…巻始め端部（巻始め）
１１ｂ…巻き終わり端部 １２…電力線
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、５９、２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ…ノイズ除去フィルタ
１５、２０…空隙 １８…接着剤
１９…オーバーラップ部分 ６２…漏れ磁束
１００…電動機制御装置（電気負荷制御装置）
１１２…高圧蓄電装置（蓄電装置） １２０…インバータ（電力変換器）
１２２、１２６…出力側電力線（電力線）１２８…電動機

Claims (6)

1. 蓄電装置を、入力側の電力線を介して電力変換器に接続し、前記電力変換器を、出力側の電力線を介して電気負荷に接続し、前記電力変換器のスイッチング素子を制御することにより前記蓄電装置の電力で前記電気負荷を駆動する電気負荷制御装置において、
   前記入力側及び／又は前記出力側の前記電力線の少なくとも一部に、当該電力線を軸として、磁性材料からなる屈曲可能なシート部材を、シート間に空隙を形成して巻回して構成したノイズ除去フィルタを設けた
   ことを特徴とする電気負荷制御装置。
2. 請求項１記載の電気負荷制御装置において、
   前記ノイズ除去フィルタは、
   巻始めを基準として少なくとも２周を超えて前記電力線に巻回させる
   ことを特徴とする電気負荷制御装置。
3. 請求項１又は２記載の電気負荷制御装置において、
   前記ノイズ除去フィルタは、
   前記磁性材料からなる前記シート部材の片面に接着剤の層を形成し、前記空隙が、前記巻回による前記シート部材の積層部分において前記接着剤の層によって形成される
   ことを特徴とする電気負荷制御装置。
4. 請求項３記載の電気負荷制御装置において、
   前記ノイズ除去フィルタは、
   前記シート部材を帯状に形成し、前記電力線の前記軸の方向に前記シート部材の一部を積層させて、らせん状に巻回させた構成とした
   ことを特徴とする電気負荷制御装置。
5. 請求項３記載の電気負荷制御装置において、
   前記ノイズ除去フィルタは、
   前記シート部材を帯状に形成し、前記電力線の前記軸の方向にシート部材をらせん状に巻回し、且つ隣接するシート端部間に空隙を設ける構成とした
   ことを特徴とする電気負荷制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気負荷制御装置において、
   前記ノイズ除去フィルタは、
   前記シート部材が、異なる磁性材料から成るシート部材を複数積層した層状シートであって、各磁性材料が、ノイズ除去対象の周波数を異なる周波数に対応させたことを特徴とする電気負荷制御装置。

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