JP2017184328A - 車載インバータ装置及び車載流体機械 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車載インバータ装置30は、車載蓄電装置104からの直流電力に含まれるコモンモードノイズ及びノーマルモードノイズを低減するコモンモードチョークコイル50を有するノイズ低減回路32と、ノイズ低減回路32によってノイズが低減された直流電力が入力されるインバータ回路33とを備えている。ノイズ低減回路32は、コモンモードチョークコイル50の入力側に設けられた入力側抵抗R1及び入力側コンデンサC1の直列接続体と、コモンモードチョークコイル50の出力側に設けられた出力側抵抗R2及び出力側コンデンサC2の直列接続体と、を備えている。
【選択図】図3
Description
図1に示すように、車両100に搭載されている車載空調装置101は、車載電動圧縮機10と、車載電動圧縮機10に対して流体としての冷媒を供給する外部冷媒回路102とを備えている。外部冷媒回路102は、例えば熱交換器及び膨張弁等を有している。車載空調装置101は、車載電動圧縮機10によって冷媒が圧縮され、且つ、外部冷媒回路102によって冷媒の熱交換及び膨張が行われることによって、車内の冷暖房を行う。
電動モータ11は、回転軸21と、回転軸21に固定されたロータ22と、ロータ22に対して対向配置されているステータ23と、ステータ23に捲回された3相のコイル24u,24v,24wとを有している。図2に示すように、各コイル24u,24v,24wは例えばY結線されている。ロータ22及び回転軸21は、各コイル24u,24v,24wが所定のパターンで通電されることにより回転する。
図2に示すように、インバータ回路33は、ノイズ低減回路32に接続された2つのインバータ入力端子33a,33bと、電動モータ11に接続された3つのインバータ出力端子33u,33v,33wと、を備えている。
図3に示すように、車載機器105は、例えば、車載蓄電装置104から供給される直流電力を用いて、車両100に搭載されている走行用モータを駆動させるPCU(パワーコントロールユニット)である。車載機器105は、例えば、昇圧スイッチング素子を有し且つ当該昇圧スイッチング素子を周期的にON/OFFさせることにより車載蓄電装置104の直流電力を昇圧させる昇圧コンバータ105aと、昇圧コンバータ105aによって昇圧された直流電力を、走行用モータが駆動可能な駆動電力に変換する走行用インバータ(図示略)とを有している。また、車載機器105は、昇圧コンバータ105a及び車載蓄電装置104の双方と並列に接続された電源用コンデンサC0を有している。
図3に示すように、ノイズ低減回路32は、2つの入力部41a,41bと、2つの出力部42a,42bと、を備えている。
すなわち、寄生キャパシタCx1,Cx2及び寄生インダクタLx1,Lx2が存在することによって、車載インバータ装置30においては、意図しない共振回路が1又は複数形成される。当該意図しない共振回路としては、例えば、両寄生キャパシタCx1,Cx2の少なくとも一方とコモンモードチョークコイル50とを含むものや、両寄生インダクタLx1,Lx2と入力側寄生キャパシタCx1とを含むもの等が考えられる。
ここで、流出ノイズの周波数が第2フィルタ回路72の共振周波数f2と同一である条件下においてノイズ低減回路32のゲインGが許容ゲインGthとなる第2フィルタ回路72のQ値を第2特定Q値とする。かかる構成において、本実施形態では、出力側抵抗R2の抵抗値は、第2フィルタ回路72のQ値が第2特定Q値よりも下がる値に設定されている。このため、図4(c)に示すように、第2フィルタ回路72の共振周波数f2付近のゲインGは許容ゲインGthよりも低くなっている。この場合、第2フィルタ回路72の共振周波数f2付近の流出ノイズは、出力側抵抗R2によって熱に変換される。
(1)車載インバータ装置30は、車載蓄電装置104からの直流電力を交流電力に変換するものである。車載インバータ装置30は、車載蓄電装置104からの直流電力に含まれるコモンモードノイズ及びノーマルモードノイズを低減するコモンモードチョークコイル50を有するノイズ低減回路32と、ノイズ低減回路32によってノイズが低減された直流電力が入力されるインバータ回路33とを備えている。
○ 入力側コンデンサC1の容量と、出力側コンデンサC2の容量との大小関係は任意であり、同一であってもよいし異なっていてもよい。
○ 第1フィルタ回路71は、コモンモードチョークコイル50、入力側コンデンサC1及び入力側抵抗R1を含んでいればよく、これら以外の素子を含む構成でもよい。
○ 寄生キャパシタCx1,Cx2の存在位置については、任意である。例えば、入力側寄生キャパシタCx1は第1入力ライン61a上にある場合や、入力側コンデンサC1及び入力側抵抗R1よりも前段にある場合も考えられ得る。また、車両100のフレームがグランドとして用いられている場合には、入力側寄生キャパシタCx1は、当該グランドに接続される場合も考えられ得る。出力側寄生キャパシタCx2についても同様である。また、インバータ回路33内に寄生キャパシタが存在する場合もあり得る。
○ ノイズ低減回路32のYコンデンサを省略してもよい。
○ 車載機器105は、PCUに限られず任意である。また昇圧コンバータ105aを省略してもよい。
○ 実施形態及び各別例を適宜組み合わせてもよい。
(イ)前記コモンモードチョークコイルは、第1巻線及び第2巻線を有し、前記配線は、第1配線及び第2配線で構成されており、前記ノイズ低減回路は、前記第1配線に接続される第1入力部と、前記第2配線に接続される第2入力部と、前記インバータ回路に接続される第1出力部及び第2出力部と、前記第1入力部と前記第1巻線の入力端とを接続する第1入力ラインと、前記第1巻線の出力端と前記第1出力部とを接続する第1出力ラインと、前記第2入力部と前記第2巻線の入力端とを接続する第2入力ラインと、前記第2巻線の出力端と前記第2出力部とを接続する第2出力ラインと、を備え、前記入力側コンデンサ及び前記入力側抵抗の直列接続体は、前記第1入力ライン及び前記第2入力ラインに接続されており、前記出力側コンデンサ及び前記出力側抵抗の直列接続体は、前記第1出力ライン及び前記第2出力ラインに接続されている請求項3に記載の車載インバータ装置。
Claims (5)
- 直流電力を交流電力に変換する車載インバータ装置において、
前記直流電力に含まれるコモンモードノイズ及びノーマルモードノイズを低減するコモンモードチョークコイルを有するノイズ低減回路と、
前記ノイズ低減回路によってノイズが低減された直流電力が入力される回路であって、スイッチング素子を有するインバータ回路と、
を備え、
前記ノイズ低減回路は、
前記コモンモードチョークコイルの入力側に設けられ、互いに直列接続された入力側コンデンサ及び入力側抵抗と、
前記コモンモードチョークコイルの出力側に設けられ、互いに直列接続された出力側コンデンサ及び出力側抵抗と、
前記コモンモードチョークコイル、前記入力側コンデンサ及び前記入力側抵抗を含む第1フィルタ回路と、
前記コモンモードチョークコイル、前記出力側コンデンサ及び前記出力側抵抗を含む第2フィルタ回路と、
を備え、前記第1フィルタ回路及び前記第2フィルタ回路によって前記インバータ回路にて発生する流出ノイズを低減することを特徴とする車載インバータ装置。 - 前記入力側コンデンサの容量は、前記コモンモードチョークコイルの入力側に存在する入力側寄生キャパシタの容量よりも高く設定されており、
前記出力側コンデンサの容量は、前記コモンモードチョークコイルの出力側に存在する出力側寄生キャパシタの容量よりも高く設定されている請求項1に記載の車載インバータ装置。 - 直流電源からの直流電力が入力される電源入力部と、
前記電源入力部と前記ノイズ低減回路とを接続する配線と、
を備え、
前記配線は、前記入力側コンデンサ及び前記入力側抵抗の直列接続体に接続されている請求項1又は請求項2に記載の車載インバータ装置。 - 請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の車載インバータ装置と、
前記車載インバータ装置によって駆動される電動モータと、
を備えていることを特徴とする車載流体機械。 - 前記車載流体機械は、前記電動モータが駆動することによって流体を圧縮する圧縮部を備えた車載電動圧縮機である請求項4に記載の車載流体機械。
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