JP2015006032A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上記ケースの内側に形成されている溝部と、
該溝部を塞ぐように設けられている蓋部と、
上記溝部と上記蓋部との間に形成されているとともに、上記電力変換部を冷却する冷媒を流通させる冷媒流路と、
上記電力変換部に備えられる電流経路から上記ケースへの漏電を検出する漏電検出部と、
を備え、
上記蓋部は、導電性を有する締結部材によって上記ケースに固定されており、
上記電力変換部は、上記冷媒流路に対して、上記蓋部側に配置されているとともに、上記締結部材に対向する位置に、上記電流経路の少なくとも一部が設けられていることを特徴とする電力変換装置にある。
また、電力変換装置に備えられる漏電検出部を利用して、上記締結部材の緩みを検出することができることから、上記締結部材の緩みを検出するための検出部を別途設ける必要がないため、部品点数の削減に寄与する。
また、本発明の電力変換装置は、漏電検出部による検出結果を報知する報知部を有していることが好ましい。例えば、本発明の電力変換装置を上記車両に使用する場合において、漏電検出部が上記締結部材の緩みを検出した場合には、その検出結果を当該車両の運転者に報知するように構成することが好ましい。さらに、漏電検出部が上記締結部材の緩みを検出した場合において、車両が走行中である場合には、車両を適正に停止させるための退避運転状態にするように、当該車両の走行を制御することが好ましい。
本例の電力変換装置につき、図1〜図5を用いて説明する。
本例の電力変換装置1は、図1、図2に示すように、電力変換部2、3をケース20内に収納してなる。
電力変換装置1は、図2に示すように、ケース20の内側に形成されている溝部21と、溝部21を塞ぐようにケース20に固定されている蓋部30とを備える。溝部21と蓋部30との間には、電力変換部2、3を冷却する冷媒を流通させる冷媒流路40が形成されている。さらに、電力変換装置1は、図1に示すように、電力変換部3に備えられる電流経路131からケース20への漏電を検出する漏電検出部60を備える。そして、蓋部30は、導電性を有する締結部材32によって固定されている。
電力変換部3は、冷媒流路40に対して、蓋部30側に配置されているとともに、締結部材32に対向する位置に、電流経路131の少なくとも一部が設けられている。
本例の電力変換装置1において、ケース20は、金属製の材料からなり、導電性を有する。そして、図2に示すように、ケース20は、4つの側壁部22とその4つの側壁部22に囲まれた空間を上下に仕切る仕切部23とにより構成されている。ケース20は、重力方向Zの断面において、H型の形状を成しており、仕切部23の重力方向Z上方に上側収容部201、下方に下側収容部202を形成している。ケース20の上側収容部201及び下側収容部202は、それぞれ上側及び下側に開口しており、その開口部はそれぞれカバー24によって塞がれている。
すなわち、インバータ2とコンバータ3とは、ケース20の仕切部23を挟んで互いに重なるように上下方向Xに配置されている。そして、両者は、上下方向Xに直交する方向からケース20の4つの側壁部22に囲まれている。
なお、インバータ2は、コンバータ3によって昇圧又は降圧された直流電力を交流電力に変換するように構成されている。
なお、冷媒流路40を流通させる冷媒として、インバータ2における冷却管204を流通させる冷媒を利用することとしてもよい。
なお、ベースプレート50と蓋部30との間には、図示しない冷却グリスを介在させている。これにより、両者間の熱伝導性を高めて、冷媒流路40を流通する冷媒によるコンバータ3の冷却効果を向上させている。
締結部材32は、図3に示すように、初期状態では、ケース20の締結部21aに締結されており、蓋部30をケース20へ重力方向Z上方に締結している。しかし、振動等により、万が一、締結部材32に緩みが発生した場合には、締結部材32は締結方向と反対方向(重力方向Z下方)に移動することとなる。そして、締結部材32が締結方向と反対方向へ所定距離、移動すると、図4に示すように、締結部材32の頭部32bが回路基板13に設けられた電流経路131の一部に当接することとなる。そして、締結部材32は導電性を有しているため、ケース20と電流経路131の間の導通が図られる。これにより、絶縁抵抗82(図5)が大きく低下することとなる。その結果、漏電検出部60において、発振部61の発振信号に対する応答信号の電圧が低下することにより、締結部材32の緩みの発生が検出されることとなる。
本例の電力変換装置1によれば、蓋部30を固定する導電性の締結部材32に対向する位置70に、電力変換部の電流経路131の少なくとも一部が設けられている。そして、締結部材32に緩みが生じた場合には、締結部材32が締結方向と反対側(重力方向Z他方)に移動することとなるため、締結部材32を、締結部材32と対向する電流経路131の一部に当接させることができる。導電性の締結部材32が電流経路131の一部に当接すれば、締結部材32を介して電流経路131からケース20への導通が図られることとなり、電流経路131からケース20への漏電を検出する漏電検出部60によって、当該導通を検出して、締結部材32の緩みを検出することができる。そして、これに基づいて、冷媒の漏れを防止して、冷媒の漏れに起因する短絡の発生を防止することができる。
また、本例の電力変換装置1に備えられる漏電検出部60を利用して、締結部材32の緩みを検出することができることから、締結部材32の緩みを検出するための検出部を別途設ける必要がないため、部品点数の削減に寄与する。
本例の電力変換装置1では、図6に示すように、締結部材32の長手方向の長さLは、ケース20の締結部21aと締結部材32に対向する電流経路131との距離D1よりも短く、蓋部30と電流経路131との距離D2よりも長い。
なお、本例によっても、実施例1の場合と同等の作用効果を奏する。
本例の電力変換装置1では、図8に示すように、締結部材32の長手方向の長さLは、ケース20の締結部21aと締結部材32に対向する電流経路131との距離D1及び、蓋部30と電流経路131との距離D2よりも短く、ベースプレート50と電流経路131との距離D3よりも長い。
2 インバータ(電力変換部)
3 コンバータ(電力変換部)
20 ケース
21 溝部
25 冷媒流路
30 蓋部
32 締結部材
60 漏電検出部
131 電流経路
Claims (4)
- 電力変換部(3)をケース(20)内に収納してなる電力変換装置(1)であって、
上記ケース(20)の内側に形成されている溝部(21)と、
該溝部(21)を塞ぐように設けられている蓋部(30)と、
上記溝部(21)と上記蓋部(30)との間に形成されているとともに、上記電力変換部(3)を冷却する冷媒を流通させる冷媒流路(40)と、
上記電力変換部(3)に備えられる電流経路(131)から上記ケース(20)への漏電を検出する漏電検出部(60)と、
を備え、
上記蓋部(30)は、導電性を有する締結部材(32)によって上記ケース(20)に固定されており、
上記電力変換部(3)は、上記冷媒流路(40)に対して、上記蓋部(30)側に配置されているとともに、上記締結部材(32)に対向する位置(70、700)に、上記電流経路(131)の少なくとも一部が設けられていることを特徴とする電力変換装置(1)。 - 上記ケース(20)における上記締結部材(32)が締結される締結部(21a)と、上記電流経路(131)との距離(D1)は、上記締結部材(32)の締結方向(Z)における長さ(L)よりも、短いことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置(1)。
- 上記締結部材(32)に対向する上記電流経路(131)の一部は、上記電力変換部(3)に備えられている回路基板(13)に形成されている配線パターンであることを特徴とする請求項1又は2に記載の電力変換装置(1)。
- 上記締結部材(32)の締結方向(Z)は、重力方向(Z)上方であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電力変換装置(1)。
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