JP2022007010A - パワーユニット - Google Patents

Abstract

【課題】複数のインバータを備えたパワーユニットにおいて、インバータ間に存在するＣＬ回路の共振に対策する技術が必要とされている。
【解決手段】パワーユニットは、第１インバータと第２インバータを有するインバータ部と、高圧配線と、低圧配線と、磁性材リングコアと、を備えている。高圧配線は、高圧分岐点から伸びて第１インバータに電気的に接続されている第１高圧分岐線と、高圧分岐点から伸びて第２インバータに電気的に接続されている第２高圧分岐線と、を有している。低圧配線は、低圧分岐点から伸びて第１インバータに電気的に接続されている第１低圧分岐線と、低圧分岐点から伸びて第２インバータに電気的に接続されている第２低圧分岐線と、を有している。第１高圧分岐線、第２高圧分岐線、第１低圧分岐線及び第２低圧分岐線の群から選択される少なくとも１つが、磁性材リングコアを通過している。
【選択図】図１

Description

本明細書が開示する技術は、パワーユニットに関する。

複数のインバータを備えたパワーユニットの開発が進められている。このようなパワーユニットでは、複数のインバータの各々が、高圧配線及び低圧配線を介してバッテリに電気的に接続されるとともに、複数のモータのうちの対応するモータに接続して用いられている。このように、複数のインバータの各々は、バッテリから出力される直流電力を交流電力に変換し、対応するモータに供給するように構成されている。特許文献１は、このようなパワーユニットの一例を開示する。

特許第６０９２３９２号公報

複数のインバータの各々は、平滑コンデンサを有している。また、高圧配線及び低圧配線の各々には寄生のインダクタンスが存在している。このため、このようなパワーユニットのインバータ間には、平滑コンデンサの容量と配線のインダクタンスによって構成されるＣＬ回路が存在している。特許文献１でも指摘されているように、ＣＬ回路の共振周波数がインバータの動作周波数に近いことから、このＣＬ回路が共振することが懸念される。したがって、このようなパワーユニットでは、ＣＬ回路の共振に対策する技術が必要とされている。

本明細書が開示するパワーユニットの一実施形態は、インバータ部と、バッテリの正極に電気的に接続される高圧配線と、前記バッテリの負極に電気的に接続される低圧配線と、磁性材リングコアと、を備えることができる。前記インバータ部は、第１平滑コンデンサを有するとともに第１モータに電気的に接続される第１インバータと、第２平滑コンデンサを有するとともに第２モータに電気的に接続される第２インバータと、を有することができる。前記高圧配線は、高圧分岐点から伸びて前記第１インバータに電気的に接続されている第１高圧分岐線と、前記高圧分岐点から伸びて前記第２インバータに電気的に接続されている第２高圧分岐線と、を有することができる。前記低圧配線は、低圧分岐点から伸びて前記第１インバータに電気的に接続されている第１低圧分岐線と、前記低圧分岐点から伸びて前記第２インバータに電気的に接続されている第２低圧分岐線と、を有することができる。前記第１高圧分岐線、前記第２高圧分岐線、前記第１低圧分岐線及び前記第２低圧分岐線の群から選択される少なくとも１つが、前記磁性材リングコアを通過している。

上記パワーユニットでは、前記磁性材リングコアが設けられていることにより、ＣＬ回路のインダクタンスが増加し、ＣＬ回路の共振周波数が低下する。これにより、ＣＬ回路の共振周波数がインバータの動作周波数帯域よりも低くなり、ＣＬ回路の共振が抑えられる。

駆動システムの構成を示す。 図１の駆動システムに含まれるパワーユニットにおいて、分岐線が磁性材リングコアを通過する様子を表す斜視図を示す。 パワーユニットの一実施形態を含む駆動システムの構成を示す。 パワーユニットの一実施形態を含む駆動システムの構成を示す。 パワーユニットの一実施形態を含む駆動システムの構成を示す。 パワーユニットの一実施形態を含む駆動システムの構成を示す。 パワーユニットの一実施形態を含む駆動システムの構成を示す。 パワーユニットの一実施形態を含む駆動システムの構成を示す。 パワーユニットの一実施形態を含む駆動システムの構成を示す。 図９の駆動システムに含まれるパワーユニットにおいて、磁性材リングコアに対して電流制御回路が設けられた構成を示す。 図１０の構成において、電流制御回路の配線が磁性材リングコアに巻回する様子を表す断面図を示す。 図１０の構成の変形例であって、２つの電流制御回路の各々の配線が磁性材リングコアに巻回する様子を表す断面図を示す。 パワーユニットの一実施形態を含む駆動システムの構成を示す。 図１３の駆動システムに含まれるパワーユニットにおいて、２つの分岐線が磁性材リングコアを通過する様子を表す斜視図を示す。 ２つの分岐線が磁性材リングコアを通過する場合の磁性材リングコアの動作を一般化して説明するための説明図であって、（Ａ）は磁性材リングコアを通過する２つの導線に同相の電流が流れている場合であり、（Ｂ）は磁性材リングコアを通過する２つの導線に逆相の電流が流れている場合を示す。 パワーユニットの一実施形態を含む駆動システムの構成を示す。 パワーユニットの一実施形態を含む駆動システムの構成を示す。 パワーユニットの一実施形態を含む駆動システムの構成を示す。

以下、本明細書が開示するパワーユニットを電動車両に適用した例を説明する。しかしながら、本明細書が開示するパワーユニットは、電動車両以外の様々な用途にも適用可能である。また、各図を通して実質的に共通する構成要素については共通の符号を付し、その説明を省略する。

図１に、駆動システム１の構成を示す。駆動システム１は、バッテリ部１０と、パワーユニット２０と、モータ部３０と、を備えている。

バッテリ部１０は、直流電源であるバッテリ１２と、インダクタ１４と、を有している。インダクタ１４は、バッテリ１２の正極に電気的に接続されており、バッテリ１２からの出力電流を平滑化させるために設けられている。

パワーユニット２０は、高圧配線ＰＬと、低圧配線ＮＬと、インバータ部ＩＮＶと、磁性材リングコア２２と、を有している。インバータ部ＩＮＶは、第１インバータＩＮＶ１と、第２インバータＩＮＶ２と、を有している。

高圧配線ＰＬは、バッテリ１２の正極にインダクタ１４を介して電気的に接続されているとともに、第１高圧分岐線ＰＬ１と第２高圧分岐線ＰＬ２を有している。第１高圧分岐線ＰＬ１は、高圧分岐点ＢＰ１から伸びて第１インバータＩＮＶ１に電気的に接続されている。第２高圧分岐線ＰＬ２は、高圧分岐点ＢＰ１から伸びて第２インバータＩＮＶ２に電気的に接続されている。

低圧配線ＮＬは、バッテリ１２の負極に電気的に接続されているとともに、第１低圧分岐線ＮＬ１と第２低圧分岐線ＮＬ２を有している。第１低圧分岐線ＮＬ１は、低圧分岐点ＢＰ２から伸びて第１インバータＩＮＶ１に電気的に接続されている。第２低圧分岐線ＮＬ２は、低圧分岐点ＢＰ２から伸びて第２インバータＩＮＶ２に電気的に接続されている。

第１インバータＩＮＶ１は、第１平滑コンデンサＣ１と、複数の第１スイッチング素子ＳＷ１と、を有している。第１平滑コンデンサＣ１は、第１高圧分岐線ＰＬ１と第１低圧分岐線ＮＬ１の間に電気的に接続されており、第１インバータＩＮＶ１への入力電圧を平滑化するために設けられている。複数の第１スイッチング素子ＳＷ１は、一対の第１スイッチング素子ＳＷ１からなるレグの３つが第１高圧分岐線ＰＬ１と第１低圧分岐線ＮＬ１の間に並列接続した３相インバータとして構成されている。このように、第１インバータＩＮＶ１は、バッテリ１２から供給される直流電力を交流電力に変換して出力するように構成されている。

第２インバータＩＮＶ２は、第２平滑コンデンサＣ２と、複数の第２スイッチング素子ＳＷ２と、を有している。第２平滑コンデンサＣ２は、第２高圧分岐線ＰＬ２と第２低圧分岐線ＮＬ２の間に電気的に接続されており、第２インバータＩＮＶ２への入力電圧を平滑化するために設けられている。複数の第２スイッチング素子ＳＷ２は、一対の第２スイッチング素子ＳＷ２からなるレグの３つが第２高圧分岐線ＰＬ２と第２低圧分岐線ＮＬ２の間に並列接続した３相インバータとして構成されている。このように、第２インバータＩＮＶ２は、バッテリ１２から供給される直流電力を交流電力に変換して出力するように構成されている。

モータ部３０は、第１モータ３２と、第２モータ３４と、を有している。第１モータ３２は、第１インバータＩＮＶ１に電気的に接続されており、第１インバータＩＮＶ１から供給される交流電力によって、例えば電動車両の前輪を駆動するように構成されている。第２モータ３４は、第２インバータＩＮＶ２に電気的に接続されており、第２インバータＩＮＶ２から供給される交流電力によって、例えば電動車両の後輪を駆動するように構成されている。

磁性材リングコア２２は、特に制限されるものではないが、例えばフェライトを材料とするリング状のコアである。図１及び図２に示されるように、この例では、第２高圧分岐線ＰＬ２が、磁性材リングコア２２を通過するように配設されている。

ここで、磁性材リングコア２２が設けられていない場合について説明する。上記したように、パワーユニット２０のインバータ部ＩＮＶを構成する複数のインバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２の各々は、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２を有している。また、高圧配線ＰＬのうちの高圧分岐線ＰＬ１，ＰＬ２及び低圧配線ＮＬのうちの低圧分岐線ＮＬ１，ＮＬ２の各々には寄生のインダクタンスが存在する。このため、第１インバータＩＮＶ１と第２インバータＩＮＶ２の間には、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２の容量と分岐線ＰＬ１，ＰＬ２，ＮＬ１，ＮＬ２のインダクタンスによって構成されるＣＬ回路が存在している。磁性材リングコア２２が設けられていない場合、ＣＬ回路の共振周波数がインバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２の動作周波数に近いことから、このＣＬ回路が共振することが懸念される。

例えば、ＣＬ回路の共振周波数から外れるようにインバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２の動作周波数を増加させれば、ＣＬ回路の共振を抑えることができる。しかしながら、インバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２の動作周波数を増加させると、スイッチング損失が増加してしまう。さらに、このようなスイッチング損失の増加に伴う発熱対策が必要となり、コストの増加を招いてしまう。

また、ＣＬ回路の共振周波数から外れるようにインバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２の動作周波数を低下させれば、ＣＬ回路の共振を抑えることができる。しかしながら、インバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２の動作周波数を低下させると、バッテリ１２から出力される電流のリプルが増加してしまう。このため、リプル対策として平滑コンデンサＣ１，Ｃ２に高電流リプル耐圧のコンデンサを採用することが必要となり、コストの増加を招いてしまう。

このように、インバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２の動作周波数を変更するだけの対策では、ＣＬ回路の共振は抑えられても、スイッチング損失の増加又は電流リプルの増加を招いてしまう。ここで、ＣＬ回路の共振周波数ｆrezは一般的に、以下の数式で表すことができる。したがって、ＣＬ回路のインダクタンスＬを大きくすれば、共振周波数ｆrezを低下させることができる。

磁性材リングコア２２が設けられていない場合、ＣＬ回路は、分岐線ＰＬ１，ＰＬ２，ＮＬ１，ＮＬ２のインダクタンスで共振している。このようなインダクタンスは、例えば数μＨであり、極めて小さい。このため、本実施形態のような磁性材リングコア２２が設けられているだけでも、ＣＬ回路のインダクタンスが大幅に増加し、共振周波数が大きく低下することができる。このように、本実施形態では、磁性材リングコア２２を設けることにより、ＣＬ回路の共振周波数がインバータの動作周波数帯域よりも低くなり、ＣＬ回路の共振が抑えられる。

なお、磁性材リングコア２２に代えて、例えば分岐線ＰＬ１，ＰＬ２，ＮＬ１，ＮＬ２を磁性体に巻きつけてインダクタンスを増加させても同様の効果が得られる。しかしながら、このような態様では、分岐線の線長が長くなることで抵抗が増加し、エネルギー損失が増加してしまう。また、このようなエネルギー損失の増加に伴う発熱対策が必要となり、コストの増加を招いてしまう。磁性材リングコア２２を利用する本実施形態の技術は、この点でも有用である。

上記したように、本実施形態のパワーユニット２０では、第２高圧分岐線ＰＬ２が磁性材リングコア２２を通過するように配設されている。この例に代えて、図３に示されるように、第１高圧分岐線ＰＬ１が磁性材リングコア２２を通過するように配設されてもよく、図４に示されるように、第１低圧分岐線ＮＬ１が磁性材リングコア２２を通過するように配設されてもよく、図５に示されるように、第２低圧分岐線ＮＬ２が磁性材リングコア２２を通過するように配設されてもよい。また、図６に示されるように、任意に選択された２以上の分岐線ＰＬ１，ＰＬ２，ＮＬ１，ＮＬ２（この例では、第１高圧分岐線ＰＬ１と第２高圧分岐線ＰＬ２）が１つの磁性材リングコア２２を通過するように構成されていてもよい。あるいは、図７に示されるように、パワーユニット２０が複数の磁性材リングコア２２Ａ，２２Ｂを有し、任意に選択された２以上の分岐線ＰＬ１，ＰＬ２，ＮＬ１，ＮＬ２（この例では、第１低圧分岐線ＮＬ１と第２低圧分岐線ＮＬ２）が対応する磁性材リングコア２２Ａ，２２Ｂを通過するように構成されていてもよい。いずれの例も、図１のパワーユニット２０と同様に、ＣＬ回路の共振周波数がインバータの動作周波数帯域よりも低くなり、ＣＬ回路の共振が抑えられる。

図８に、モータ部３０が４つのモータ３２，３４，３６，３８を有しているとともに、モータ３２，３４，３６，３８の各々に対応して４つのインバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２，ＩＮＶ３，ＩＮＶ４が設けられている駆動システム１の構成を示す。この駆動システム１は、インホイールモータであるモータ３２，３４，３６，３８を独立して駆動可能な４輪独立駆動システムの例である。この例では、４つの高圧分岐線ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３，ＰＬ４が磁性材リングコア２２を通過するように配設されている。この例に代えて、４つの低圧分岐線ＮＬ１，ＮＬ２，ＮＬ３，ＮＬ４が磁性材リングコア２２を通過するように配設されてもよい。いずれの場合でも、４つのインバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２，ＩＮＶ３，ＩＮＶ４の任意の組み合わせの間に存在するＣＬ回路の共振が抑えられる。

また、本実施形態では、分岐線ＰＬ１，ＰＬ２，ＮＬ１，ＮＬ２が磁性材リングコア２２を通過する態様について、分岐線ＰＬ１，ＰＬ２，ＮＬ１，ＮＬ２が磁性材リングコア２２の内周面から離間して配設されていることを特徴としている（図２参照）。分岐線ＰＬ１，ＰＬ２，ＮＬ１，ＮＬ２と磁性材リングコア２２の内周面の間には、高断熱性の材料が充填されており、特に限定されるものではないが、例えば空気又は樹脂が充填されている。これにより、ジュール効果によって分岐線ＰＬ１，ＰＬ２，ＮＬ１，ＮＬ２が発熱しても、そのジュール熱が磁性材リングコア２２に伝熱されることが抑えられる。この結果、磁性材リングコア２２の冷却構造を簡易化することができる。

図９及び図１０に、図１に示すパワーユニット２０の変形例を示す。このパワーユニット２０は、電流制御回路２４を備えていることを特徴としている。電流制御回路２４は、磁性材リングコア２２を巻回するように配設された配線２４ａを有している。電流制御回路２４は、その配線２４ａに直流電流を供給するように構成されている。なお、電流制御回路２４は、図３～９及びその他のパワーユニット２０にも適用可能である。

図１１に、磁性材リングコア２２の一方向から見た断面図を示す。第２高圧分岐線ＰＬ２には、バッテリ１２から出力される直流電流が流れており、この例では、紙面手前方向に直流電流が流れている。このため、第２高圧分岐線ＰＬ２を流れる直流電流によって形成される磁界の向きは、反時計回りとなる。第２高圧分岐線ＰＬ２を流れる直流電流によって磁性材リングコア２２が磁気飽和すると、磁性材リングコア２２のインダクタとしての機能が低下する。この変形例では、電流制御回路２４が配線２４ａに直流の制御電流を供給することにより、磁性材リングコア２２の内部に時計周りの磁界が形成される。この磁界の向きは、第２高圧分岐線ＰＬ２の直流電流によって形成される磁界の向きに対して逆向きである。このため、第２高圧分岐線ＰＬ２の直流電流によって形成される磁界は、電流制御回路２４の制御電流によって形成される磁界によって相殺される。なお、電流制御回路２４が供給する制御電流は、以下のように設定される。ここで、Ｍは第２高圧分岐線ＰＬ２のターン数（この例では「１」）であり、Ｎは配線２４ａのターン数であり、Ｉは第２高圧分岐線ＰＬ２を流れる直流電流である。

このように、制御電流によって形成される磁界によって磁性材リングコア２２の内部の磁界が相殺されるので、磁性材リングコア２２の磁気飽和が抑えられる。この結果、磁性材リングコア２２を小型化することが可能となり、パワーユニット２０の体格を小さくことができる。

図１２に示すパワーユニット２０は、第１の電流制御回路２４に加えて、第２の電流制御回路２６をさらに備えていることを特徴としている。この第２の電流制御回路２６は、配線２６ａに直流の制御電流を供給することにより、磁性材リングコア２２の内部に反時計周りの磁界を形成するように構成されている。このように、第２の電流制御回路２６の制御電流によって形成する磁界の向きは、第１の電流制御回路２４の制御電流によって形成される磁界の向きとは逆向きである。

パワーユニット２０は、その用途によっては、モータ部３０が発電機として動作し、バッテリ１２を充電するように構成されることがある。このような充電モードでは、第２インバータＩＮＶ２からバッテリ１２に向けて流れる直流電流は、紙面奥行き方向に流れる。第２の電流制御回路２６は、このような充電モードにおいて、磁性材リングコア２２の磁気飽和を抑えることができる。なお、電流制御回路が直流の制御電流を双方向に供給可能に構成されていれば、１つの電流制御回路のみが設けられていてもよい。

図１３及び図１４に示すパワーユニット２０は、第１高圧分岐線ＰＬ１と第２高圧分岐線ＰＬ２が１つの磁性材リングコア２２を通過することを特徴としている。さらに、磁性材リングコア２２を通過する向きが、第１高圧分岐線ＰＬ１と第２高圧分岐線ＰＬ２の間で逆向きであることを特徴としている。具体的には、第１高圧分岐線ＰＬ１については、高圧分岐点ＢＰ１から第１インバータＩＮＶ１へ向かって伸びる向きが、磁性材リングコア２２の第１端面２２ａから第２端面２２ｂへの向きに一致する。一方、第２高圧分岐線ＰＬ２については、高圧分岐点ＢＰ１から第２インバータＩＮＶ２へ向かって伸びる向きが、磁性材リングコア２２の第２端面２２ｂから第１端面２２ａへの向きに一致する。なお、磁性材リングコア２２の第１端面２２ａ及び第２端面２２ｂは、磁性材リングコア２２の軸方向の両端に現れる端面である。

図１５に、図１３及び図１４に示す磁性材リングコアの動作を一般化して説明するための説明図を示す。図１５の（Ａ）は、磁性材リングコアを通過する２つの導線に同相の電流が流れている状態を示す。同相の電流とは、２つの導線を流れる電流の各々の向きが、磁性体リングコアに対して一致する電流をいう。図１５（Ａ）では、２つの導線を流れる電流の各々の向きは、左側の図で紙面左側から紙面右側に流れており、中央の図で紙面奥行きに流れている。図１５の（Ｂ）は、磁性材リングコアを通過する２つの導線に逆相の電流が流れている状態を示す。逆相の電流とは、２つの導線を流れる電流の各々の向きが、磁性体リングコアに対して逆向きとなる電流をいう。２つの導線を流れる電流のうちの一方の電流の向きは、左側の図で紙面左側から紙面右側に流れており、中央の図で紙面奥行きに流れている。２つの導線を流れる電流のうちの他方の電流の向きは、左側の図で紙面右側から紙面左側に流れており、中央の図で紙面手前向きに流れている。

図１５の（Ａ）に示すように、磁性材リングコアを通過する２つの導線に同相の電流が流れている例では、中央の図に示されるように、一方の導線を流れる電流によって磁性材リングコアの内部に作られる磁界の向きと、他方の導線を流れる電流によって磁性材リングコアの内部に作られる磁界の向きが一致する。このため、図１５の（Ａ）の例では、右側の図に示されるように、磁性材リングコアが２つの導線の各々においてインダクタとして機能することができる。

一方、図１５の（Ｂ）の例では、中央の図に示されるように、一方の導線を流れる電流によって磁性材リングコアの内部に作られる磁界の向きと、他方の導線を流れる電流によって磁性材リングコアの内部に作られる磁界の向きが逆向きであり、これにより、磁性材リングコアの内部に作られる磁界が弱められる。このため、図１５の（Ｂ）の例では、右側の図に示されるように、磁性材リングコアが２つの導線の各々におけるインダクタとしての機能が低下する。

図１３及び図１４に戻る。バッテリ１２から出力される直流電流は、第１高圧分岐線ＰＬ１と第２高圧分岐線ＰＬ２の各々において、高圧分岐点ＢＰ１から対応するインバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２に向かって流れている。あるいは、充填モードにおいてインバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２から出力される直流電流は、第１高圧分岐線ＰＬ１と第２高圧分岐線ＰＬ２の各々において、対応するインバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２から高圧分岐点ＢＰ１に向かって流れている。このため、磁性材リングコア２２を通過する向きが第１高圧分岐線ＰＬ１と第２高圧分岐線ＰＬ２の間で逆向きになっていると、第１高圧分岐線ＰＬ１と第２高圧分岐線ＰＬ２を流れる直流電流は、図１５の（Ｂ）に示すように、逆相で流れる状態となる。したがって、磁性材リングコア２２は、第１高圧分岐線ＰＬ１と第２高圧分岐線ＰＬ２を流れる直流電流に対してインダクタとしての機能が弱い。この結果、例えばバッテリ部１０のインダクタ１４とインバータ部ＩＮＶの平滑コンデンサＣ１，Ｃ２の間のＣＬ回路の共振が増加するといった問題を回避することができる。なお、第１高圧分岐線ＰＬ１を流れる直流電流と第２高圧分岐線ＰＬ２を流れる直流電流の差が大きいと、磁性材リングコア２２が磁気飽和することが懸念される。このため、第１高圧分岐線ＰＬ１を流れる直流電流と第２高圧分岐線ＰＬ２を流れる直流電流の差が小さくなるように、第１インバータＩＮＶ１と第２インバータＩＮＶ２を制御するのが望ましい。

一方、第１インバータＩＮＶ１と第２インバータＩＮＶ２の間のＣＬ回路の共振電流については、例えば第１平滑コンデンサＣ１から第１高圧分岐線ＰＬ１と第２高圧分岐線ＰＬ２を介して第２平滑コンデンサＣ２へと流れている。このため、第１高圧分岐線ＰＬ１と第２高圧分岐線ＰＬ２を流れる共振電流は、図１５の（Ａ）に示すように、同相で流れる状態となる。したがって、磁性材リングコア２２は、第１高圧分岐線ＰＬ１と第２高圧分岐線ＰＬ２を流れる共振電流に対してインダクタとして機能することができる。このように、磁性材リングコア２２は、第１インバータＩＮＶ１と第２インバータＩＮＶ２の間のＣＬ回路の共振に対して選択的に作用することができる。

図１６に、図１３に示すパワーユニット２０の変形例を示す。このパワーユニット２０は、複数の磁性材リングコア２２Ａ，２２Ｂを備えていることを特徴としている。第１磁性材リングコア２２Ａは図１３の磁性材リングコア２２と同一であり、第１高圧分岐線ＰＬ１と第２高圧分岐線ＰＬ２が１つの磁性材リングコア２２Ａに対して逆向きに通過するように配設されている。このパワーユニット２０ではさらに、第１低圧分岐線ＮＬ１と第２低圧分岐線ＮＬ２が１つの第２磁性材リングコア２２Ｂに対して逆向きに通過するように配設されている。

このパワーユニット２０では、磁性材リングコア２２Ａと同様に、磁性材リングコア２２Ｂが、第１低圧分岐線ＮＬ１と第２低圧分岐線ＮＬ２を流れる共振電流に対して選択的にインダクタとして機能することができるので、第１インバータＩＮＶ１と第２インバータＩＮＶ２の間のＣＬ回路の共振に対して選択的に作用することができる。さらに、このパワーユニット２０では、第１高圧分岐線ＰＬ１と第２高圧分岐線ＰＬ２を含む高圧配線ＰＬに第１磁性材リングコア２２Ａが設けられており、第１低圧分岐線ＮＬ１と第２低圧分岐線ＮＬ２を含む低圧配線ＮＬに第２磁性材リングコア２２Ｂが設けられているので、高圧配線ＰＬのインピーダンスと低圧配線ＮＬのインピーダンスの差が大きくなることが抑えられる。このように、高圧配線ＰＬのインピーダンスと低圧配線ＮＬのインピーダンスがアンバランスとなることが抑えられるので、放射電磁ノイズ（ＥＭＣ）を低減することができる。

図１７に、図１３に示すパワーユニット２０の変形例を示す。このパワーユニット２０では、磁性材リングコア２２が電力変換器ＢＯＸ４０内に収容されていることを特徴としている。電力変換器ＢＯＸ４０には、メインのバッテリ１２の電力を用いて補機類用のサブバッテリ（例えば、１２Ｖのバッテリ）を充電するためのＤＣＤＣコンバータ４２が収容されている。配線４４は、図１１の第１の電流制御回路２４の配線２４ａ及び／又は図１２の第２の電流制御回路２６の配線２６ａを示している。このように、このパワーユニット２０では、ＤＣＤＣコンバータ４２と磁性材リングコア２２の距離が短いので、配線４４の線長も短くなり、製造コストを低く抑えることができる。

図１８に、図１３に示すパワーユニット２０を備えた駆動システム１の変形例を示す。この駆動システム１は、第１のバッテリ部１０に加えて、第２のバッテリ部１００を備えていることを特徴としている。この例でも同様に、磁性材リングコア２２を設けることにより、ＣＬ回路の共振周波数がインバータの動作周波数帯域よりも低くなり、ＣＬ回路の共振が抑えられる。

以下、本明細書で開示される技術の特徴を整理する。なお、以下に記す事項は、各々単独で技術的な有用性を有している。

（１）本明細書が開示するパワーユニットの一実施形態は、インバータ部と、バッテリの正極に電気的に接続される高圧配線と、前記バッテリの負極に電気的に接続される低圧配線と、磁性材リングコアと、を備えることができる。前記インバータ部は、第１平滑コンデンサを有するとともに第１モータに電気的に接続される第１インバータと、第２平滑コンデンサを有するとともに第２モータに電気的に接続される第２インバータと、を有することができる。前記高圧配線は、高圧分岐点から伸びて前記第１インバータに電気的に接続されている第１高圧分岐線と、前記高圧分岐点から伸びて前記第２インバータに電気的に接続されている第２高圧分岐線と、を有することができる。前記低圧配線は、低圧分岐点から伸びて前記第１インバータに電気的に接続されている第１低圧分岐線と、前記低圧分岐点から伸びて前記第２インバータに電気的に接続されている第２低圧分岐線と、を有することができる。前記第１高圧分岐線、前記第２高圧分岐線、前記第１低圧分岐線及び前記第２低圧分岐線の群から選択される少なくとも１つが、前記磁性材リングコアを通過している。

（２）上記（１）の実施形態のパワーユニットはさらに、電流制御回路を備えていてもよい。電流制御回路は、前記磁性材リングコアを巻回する配線を有しており、その配線に直流の制御電流を供給可能に構成されていてもよい。

（３）上記（１）又は（２）の実施形態のパワーユニットでは、前記磁性材リングコアを通過する前記分岐線が、前記磁性材リングコアの内周面から離間して配設されていてもよい。

（４）上記（１）～（３）のいずれかの実施形態のパワーユニットでは、前記第１高圧分岐線と前記第２高圧分岐線の組み合わせが前記磁性材リングコアを通過するように配設されていてもよく、前記第１低圧分岐線と前記第２低圧分岐線の組み合わせが前記磁性材リングコアを通過するように配設されていてもよい。前記第１高圧分岐線と前記第２高圧分岐線の組み合わせが前記磁性材リングコアを通過する場合、前記磁性材リングコアを通過する向きが、前記第１高圧分岐線と前記第２高圧分岐線の間で逆向きであってもよい。前記第１低圧分岐線と前記第２低圧分岐線の組み合わせが前記磁性材リングコアを通過する場合、前記磁性材リングコアを通過する向きが、前記第１低圧分岐線と前記第２低圧分岐線の間で逆向きであってもよい。

（５）上記（４）の実施形態のパワーユニットでは、複数の前記磁性材コアが設けられており、前記第１高圧分岐線と前記第２高圧分岐線の組み合わせが前記磁性材リングコアの１つを通過するように配設されるとともに、前記第１低圧分岐線と前記第２低圧分岐線の組み合わせが前記磁性材リングコアの他の１つを通過するように配設されていてもよい。

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。また、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。

１ ：駆動システム
１０ ：第１のバッテリ部
１２ ：バッテリ
１４ ：インダクタ
２０ ：パワーユニット
２２ ：磁性材リングコア
３０ ：モータ部
３２ ：第１モータ
３４ ：第２モータ
Ｃ１ ：第１平滑コンデンサ
Ｃ２ ：第２平滑コンデンサ
ＩＮＶ ：インバータ部
ＩＮＶ１ ：第１インバータ
ＩＮＶ２ ：第２インバータ
ＮＬ ：低圧配線
ＮＬ１ ：第１低圧分岐線
ＮＬ２ ：第２低圧分岐線
ＰＬ ：高圧配線
ＰＬ１ ：第１高圧分岐線
ＰＬ２ ：第２高圧分岐線
ＳＷ１ ：第１スイッチング素子
ＳＷ２ ：第２スイッチング素子

Claims (1)

1. インバータ部と、
   バッテリの正極に電気的に接続される高圧配線と、
   前記バッテリの負極に電気的に接続される低圧配線と、
   磁性材リングコアと、を備えており、
   前記インバータ部は、
   第１平滑コンデンサを有するとともに第１モータに電気的に接続される第１インバータと、
   第２平滑コンデンサを有するとともに第２モータに電気的に接続される第２インバータと、を有しており、
   前記高圧配線は、
   高圧分岐点から伸びて前記第１インバータに電気的に接続されている第１高圧分岐線と、
   前記高圧分岐点から伸びて前記第２インバータに電気的に接続されている第２高圧分岐線と、を有しており、
   前記低圧配線は、
   低圧分岐点から伸びて前記第１インバータに電気的に接続されている第１低圧分岐線と、
   前記低圧分岐点から伸びて前記第２インバータに電気的に接続されている第２低圧分岐線と、を有しており、
   前記第１高圧分岐線、前記第２高圧分岐線、前記第１低圧分岐線及び前記第２低圧分岐線の群から選択される少なくとも１つが、前記磁性材リングコアを通過している、パワーユニット。

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