JP2017050963A - 電力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本明細書は、直流電源の電力を走行用モータの駆動電力に変換する電力制御装置に関し、直流電源の電流を平滑化するコンデンサの電圧を計測し易い構造を提供する。
【解決手段】電力制御装置は、コンデンサ１２と、コンデンサ１２と導通している平板状のバスバ１３を備える。電力制御装置の筐体３にはサービス孔５が設けられている。バスバ１３の平坦面の一部が、サービス孔５を通して筐体３の外から視認できる位置に配置されている。サービス孔５を通して筐体３の外から視認できる範囲で平坦面に湾曲した突条１６が設けられている。突条１６は、サービス孔５を通して視認したときに湾曲の内側１７が見えるようにバスバ１３に設けられている。サービス孔５を通じて挿入された電圧計の探針３１の先端は、突条１６の湾曲の内側１７に係止することができ、バスバ１３を介してコンデンサ１３の電圧を容易に計測することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、直流電源の電力を走行用モータの駆動電力に変換する電力制御装置に関する。

直流電源の電力を走行用モータの駆動電力に変換する電力制御装置は、直流電源の電流を平滑化するコンデンサを備えることがある。走行用モータの定格電力は数十キロワットであるため、その電流を平滑化するコンデンサには容量の大きいものが採用される。電力制御装置のメンテナンスの前にはそのコンデンサを放電しておくことが望ましい。例えば特許文献１には、手動の放電装置を備えた電力制御装置（特許文献１では、「モータ駆動部」と称している）が開示されている。特許文献１の電力制御装置は、手動の放電装置を操作しなければ電力制御装置のカバーを開けられない構造となっている。

特開２０１２−１８６８９３号公報

電力制御装置のカバーを外す前、あるいは、コンデンサと導通している部品に触れる前に、コンデンサに電力が残っていないか、電圧計で調べることが望ましい。そこで、本願の発明者らは、コンデンサに接続されているバスバの一部が電力制御装置の筐体に設けられた貫通孔から視認できる位置にバスバを配置することを発案した。貫通孔は、例えば、メンテナンス用のサービス孔である。コンデンサと接続されているバスバが貫通孔から視認できる位置に配置されていれば、その貫通孔から電圧計の探針を差し込んでバスバの電圧を計測することができる。ただし、探針もバスバも金属製であるため、バスバの平坦面に対して探針の先端がすべりやすい。本明細書は、筐体に設けられた貫通孔から探針を入れてコンデンサの電圧を計測する作業を行い易くする構造の電力制御装置を提供する。

本明細書が開示する電力制御装置は、直流電源の電力を走行用モータの駆動電力に変換するデバイスである。電力制御装置は、直流電源の電流を平滑化するコンデンサと、コンデンサと導通している平板状のバスバを備えている。コンデンサとバスバを収容している筐体（電力制御装置の筐体）には、貫通孔が設けられている。バスバの平坦面一部が、貫通孔を通して筐体の外から視認できる位置に配置されている。また、貫通孔を通して筐体の外から視認できる範囲でバスバの平坦面に湾曲した突条が設けられている。その突条は、貫通孔を通して視認したときに湾曲の内側が見えるように平坦面に設けられている。

上記の構造の電力制御装置によれば、貫通孔を通じて挿入された電圧計の探針の先端を突条の湾曲の内側に係止しておくことができ、コンデンサの電圧を計測し易くなる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

実施例の電力制御装置の斜視図である。 実施例の電力制御装置の斜視図である（サービス孔カバーとコネクタを外した状態）。 サービス孔付近の拡大図である。 サービス孔付近の拡大図である（探針を差し込んだ状態）。 サービス孔付近の拡大図である（変形例）。

図面を参照して実施例の電力制御装置２を説明する。図１に、電力制御装置２の斜視図を示す。電力制御装置２は、電気自動車に搭載され、バッテリの電力を走行用モータの駆動電力に変換する。具体的には、電力制御装置は、バッテリの直流電力を３相交流電力に変換する。電力制御装置２の筐体３には、３個のコネクタ２２、２３、２４が接続されている。コネクタ２２は、バッテリの電力を電力制御装置２へ供給するケーブルのコネクタである。コネクタ２４は、電力制御装置２から走行用モータへ３相交流電力を伝送するケーブルのコネクタである。なお、電力制御装置２は、バッテリの電力を空調機へ送る中継器の役割も果たす。コネクタ２３は、バッテリの電力を電力制御装置２から空調機へ伝送するケーブルのコネクタである。

電力制御装置２の筐体３は、本体３ａとカバー３ｂで構成されている。後述するように、筐体３には、バッテリから供給される電流を平滑化するコンデンサと、そのコンデンサと導通しているバスバが収容されている。筐体３には他の部品も収容されているが、それらの説明は省略する。バッテリから供給される電流は１０アンペア以上であり、そのような大電流を平滑化するため、大容量のコンデンサが採用されている。電力制御装置２のカバー３ｂを外すのに先立って、大容量のコンデンサに電力が残っていないか確認できることが望ましい。実施例の電力制御装置２は、カバー３ｂを外す前に、大容量コンデンサの電圧を計測することができる。その構造を次に説明する。

図２に、３個のコネクタ２２、２３、２４と、サービス孔カバー４を外した筐体３の斜視図を示す。サービス孔５、７、９は、筐体３に設けられた貫通孔であり、通常は、サービス孔カバー４で覆われている。サービス孔カバー４は、ボルト１１で筐体３のカバー３ｂに固定される。サービス孔５は、コネクタ２２を着脱する際に、工具を挿入するために設けられている。別言すれば、サービス孔５は、電力制御装置２のメンテナンスのために設けられている貫通孔である。サービス孔５は、具体的には次のように利用される。コネクタ２２は、筐体３に設けられたコネクタ取付口６に接続される。コネクタ取付口６の内側には、電力入力端子が配置されている。なお、図２では電力入力端子の図示は省略している。電力入力端子は、バッテリの電力を伝送するパワーケーブルのコネクタの端子を接続するための端子である。コネクタ２２には、コネクタ端子が配置されており、コネクタ端子と電力入力端子は、ボルトにて締結される。コネクタ２２をコネクタ取付口６に結合したのち、サービス孔５を通じてボルトを挿入し、次いで、サービス孔５を通じてソケットレンチを挿入してボルトを締め付ける。サービス孔５は、コネクタ取付口６の中に配置された端子（筐体側端子）とコネクタ側の端子を着脱する工具を挿入するために設けられた孔である。サービス孔７、９もサービス孔５と同様の目的で備えられている。サービス孔７は、コネクタ取付口８の中に配置された端子（筐体側端子）とコネクタ側の端子を着脱する工具を挿入するために設けられている。サービス孔９は、コネクタ取付口１０の中に配置された端子（筐体側端子）とコネクタ側の端子を着脱する工具を挿入するために設けられている。

図３に、サービス孔５の周辺の拡大図を示す。筐体３の内部において、サービス孔５の下には、バスバ１４ａ、１４ｂの先端が配置されている。なお、「バスバ」とは、大電流を伝送するための細長金属棒あるいは細長金属板のことである。本実施例では、バスバは板状である。バスバ１４ａの先端はボルト１５ａで固定されており、バスバ１４ｂの先端はボルト１５ｂで固定されている。バスバ１４ａ、１４ｂの先端が、コネクタ側の端子と接続される電力入力端子に相当する。コネクタ側の端子を接続する手順は次の通りである。ボルト１５ａ、１５ｂを外し、コネクタ２２をコネクタ取付口６に合わせる。そうすると、コネクタ側の端子が電力入力端子（バスバ１４ａ、１４ｂの先端）に重なる。重なったコネクタ側の端子と電力入力端子をボルト１５ａ、１５ｂで締め付ける。ボルト１５ａ、１５ｂの脱着と、ボルト１５ａ、１５ｂを締め詰めるソケットレンチの挿入は、サービス孔５を通じて行われる。

サービス孔５を通して筐体３の外から視認できる範囲に平板状の別のバスバ１３の一部が配置されている。バスバ１３は、コンデンサ１２の一方の電極に接続されている。コンデンサ１２が、先に説明した電流平滑化のためのコンデンサである。サービス孔５を通して筐体３の外から視認できる範囲でバスバ１３の平坦面に湾曲した突条１６が設けられている。図３によく示されているように、突条１６は、サービス孔５を通して視認したときに湾曲の内側１７が見えるように配置されている。なお、より詳しく説明すると、突条１６は、バスバ１３の平坦面を正面からみたときに湾曲している。突条１６の湾曲は、屈曲と表現するに近いほど鋭く曲がっていてもよい。

サービス孔７を通して筐体３の外から視認できる範囲にもさらに別のバスバが配置されており、そのバスバは、コンデンサ１２の他方の電極に接続されている。バスバ１３と区別するため、以下では、コンデンサ１２の他方の電極に接続されているバスバをバスバＢと称する。バスバＢにも、バスバ１３と同様の突条が設けられている。バスバ１３とバスバＢの夫々に電圧計の探針の先端を当て、コンデンサ１２の電圧を計測することができる。図４に、探針３１の先端３２をバスバ１３に当てたときのサービス孔５の周辺の拡大図を示す。図４の視点は図３の視点と同じである。図４に示すように、探針３１の先端３２は、バスバ１３の突条１６の湾曲の内側１７に係止しておくことができる。探針３１の先端３２を突条１６の湾曲の内側１７に係止しておくことができるので、コンデンサ１２の電圧を計測する間、探針の保持が容易である。なお、図示は省略するが、バスバＢ（コンデンサ１２の他方の電極と接続されているバスバ）にも同様の突条が設けられている。サービス孔７を通して、バスバＢの表面に設けられた突条の湾曲内側に探針の先端を保持することも容易である。

電力制御装置２をメンテナンスする作業者は、コンデンサ１２の電圧が所定の閾値よりも低いことを確認した後、筐体３のカバー３ｂ（図１、図２参照）を安全に外すことができる。

実施例の電力制御装置２は、コンデンサ１２に接続されているバスバ１３の平坦面の一部が、サービス孔５を通して筐体３の外から視認できる位置に配置されている。そして、バスバ１３には、サービス孔５を通して筐体３の外から視認できる範囲で平坦面に湾曲した突条１６が設けられている。突条１６は、サービス孔５を通して視認したときに湾曲の内側１７が見えるようにバスバ１３の平坦面に設けられている。図３、図４に示すように、実施例の突条１６は、Ｌ字型である。即ち、突条１６の湾曲は、屈曲と表現するに近いほど鋭く曲がっている。突条の湾曲は、Ｌ字に限られない。図５に、突条の変形例を示す。図５に示した突条１１６は、Ｕ字形状を成している。突条１１６は、コンデンサ１２に接続されているバスバ１３の平坦面に設けられている。突条１１６は、サービス孔５を通して視認したときに湾曲の内側１１７が見えるようにバスバ１３の平坦面に設けられている。このように突条は、緩やかな湾曲を有していてもよい。図５の構造において、コンデンサ１２の電圧を計測する際、作業者はバスバ１３の突条１１６のＵ字の内側１１７に電圧計の探針を留め置くことができる。突条の湾曲形状は、例示したＬ字形状（屈曲と表現するのに近い湾曲形状）やＵ字形状のほか、Ｊ字形状やＣ字形状であってもよい。

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。実施例では、コンデンサ１２の両電極の夫々と接続されているバスバ１３、バスバＢのいずれもが、サービス孔から視認できる範囲でバスバの平坦面に突条を有している。突条は、コンデンサの両電極の夫々と接続されているバスバの一方のみに設けられていてもよい。一方のバスバのみに湾曲を有する突条を有していれば、そのバスバに探針を係止するのが容易になり、作業者は他方のバスバに探針を当てる作業に集中することができる。

実施例のバスバ１３の平坦面の一部は、サービス孔５から視認できる範囲でサービス孔５の開口面に対して垂直である。そして、サービス孔５の開口面に対して垂直な平坦面に突条１６が設けられている。平坦面がサービス孔５の開口面に対して垂直であると、図４に示すように、探針３１の先端３２は平坦面に対して斜めに当てざるを得ない。バスバ１３と探針３１の先端３２はいずれも金属製である。金属製のバスバの平坦面に、金属製の探針３１の先端３２をあてがうと、探針の先端がすべりやすく、探針の先端を平坦面の一か所に保持するのが難しい。実施例の電力制御装置では、サービス孔５の開口面に対して垂直な平坦面に湾曲した突条１６が設けられている。しかも、突条１６は、サービス孔５を通して視認したときに湾曲の内側１７が見えるように設けられている。サービス孔５を通して視認したときに湾曲の内側１７が見えるというレイアウトにおいては、サービス孔５を通して探針を挿入したときに、探針の先端が、突条の湾曲の内側１７とバスバ１３の平坦面で構成される窪みの底にちょうど突き当たる。それゆえ、上記した構造は、先端をバスバ１３に接触させつつ探針３１を保持するのに都合がよい。

なお、突条は、探針を係止するのに便利であるほか、探針を当てるべきバスバを作業員が識別するための目印にもなる。突条は、プレス加工でバスバを製造する際に同時に形成される。あるいは、突条は、溶接ビードで形成してもよい。

実施例のサービス孔５が、請求項の「貫通孔」の一例に相当する。実施例で言及したバッテリが、請求項の「直流電源」の一例である。コンデンサ１２が、請求項の「直流電源の電流を平滑化するコンデンサ」の一例に相当する。バスバ１３が、請求項の「コンデンサと導通している平板状のバスバ」の一例に相当する。突条１６、１１６が、請求項の「貫通孔を通して筐体の外から視認できる範囲で平坦面に設けられている突条」の一例に相当する。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：電力制御装置
３：筐体
３ａ：本体
３ｂ：カバー
４：サービス孔カバー
５、７、９：サービス孔
６、８、１０：コネクタ取付口
１２：コンデンサ
１３、１４ａ、１４ｂ：バスバ
１１、１５ａ、１５ｂ：ボルト
１６、１１６：突条
１７、１１７：突条の湾曲の内側
２２、２３、２４：コネクタ
３１：探針

Claims (1)

1. 直流電源の電力を走行用モータの駆動電力に変換する電力制御装置であり、
   前記直流電源の電流を平滑化するコンデンサと、
   前記コンデンサと導通している平板状のバスバと、
   前記コンデンサと前記バスバを収容しているとともに、貫通孔が設けられている筐体と、
   を備えており、
   前記バスバの平坦面の一部が、前記貫通孔を通して前記筐体の外から視認できる位置に配置されており、
   前記貫通孔を通して前記筐体の外から視認できる範囲で前記平坦面に湾曲した突条が設けられており、前記突条は、前記貫通孔を通して視認したときに湾曲の内側が見えるように前記平坦面に設けられている、
   ことを特徴とする電力制御装置。

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