JP5273457B2

JP5273457B2 - 電力変換装置及び高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス

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Publication number: JP5273457B2
Application number: JP2008292618A
Authority: JP
Inventors: 高久金子; 敏一加藤; 智史井口
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-11-14
Filing date: 2008-11-14
Publication date: 2013-08-28
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Description

本発明は、２輪駆動や４輪駆動等の車両において、ＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの電力変換用のスイッチング素子を用いてモータジェネレータを駆動するインバータ装置を有する電力変換装置及び高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスに関する。

従来、図１に示すように、電力変換装置１はインバータ装置２を備えており、インバータ装置２は、バッテリー１１と、昇降圧コンバータ１２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、ＭＧ１用のインバータ１３と、ＭＧ２用のインバータ１４と、蓄電の役割も有する平滑及びサージ電圧吸収用コンデンサ１５と、制御回路１６とを備えて構成されている。

バッテリー１１は、昇降圧コンバータ１２に接続されており、昇降圧コンバータ１２に直流電力を供給し、また昇降圧コンバータ１２から回生される直流電力を蓄電する。

昇降圧コンバータ１２は、バッテリー１１から供給された直流電力を昇圧してインバータ１３及び１４へ出力し、またインバータ１３及び１４から出力された直流電力を降圧してバッテリー１１へ出力する。また、昇降圧コンバータ１２は、コンデンサ２３と、リアクトル２４と、高圧側の半導体素子である上アーム用スイッチング素子（パワーデバイスとも称す）２１と、高圧ＧＮＤ（グランド）側の半導体素子である下アーム用スイッチング素子（パワーデバイスとも称す）２２と、ダイオードＤ１，Ｄ２を含んで構成されている。

これら構成要素は、バッテリー１１の正極側にコンデンサ２３及びリアクトル２４の一端が接続され、負極側にコンデンサ２３の他端と下アーム用スイッチング素子２２のエミッタ端子が接続されている。上アーム用スイッチング素子２１と下アーム用スイッチング素子２２とは直列に接続されており、リアクトル２４の他端は、その間、つまり上アーム用スイッチング素子２１のエミッタ端子及び下アーム用スイッチング素子２２のコレクタ端子に接続されている。

上アーム用スイッチング素子２１のコレクタ端子は、後述するＭＧ１用インバータ１３及びＭＧ２用インバータ１４の一端側に接続されている。下アーム用スイッチング素子２２のエミッタ端子は、ＭＧ１用インバータ１３及びＭＧ２用インバータ１４の他端側に接続されている。スイッチング素子２１，２２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側に電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２が接続されている。また、スイッチング素子２１，２２のゲート端子は、制御回路１６に接続されている。

モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２は、それぞれＭＧ１用インバータ１３、ＭＧ２用インバータ１４に接続されており、バッテリー１１から供給される電力により駆動する。発電機として働く場合は、交流電力をそれぞれに接続されるインバータ１３及び１４に出力する。

ＭＧ１用インバータ１３及びＭＧ２用インバータ１４は、互いに並列に接続されており、昇降圧コンバータ１２によって昇圧された直流電力を三相交流に変換して、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２に出力する。また、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２が発電機として働く場合は、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２から出力される交流電力を直流に変換して昇降圧コンバータ１２に出力する。

ＭＧ１用インバータ１３は、Ｕ相３１、Ｖ相３２及びＷ相３３からなり、Ｕ相３１、Ｖ相３２及びＷ相３３は、昇降圧コンバータ１２に並列に接続されている。Ｕ相３１は、高圧側の半導体素子の上アーム用スイッチング素子３４と高圧ＧＮＤ側の半導体素子の下アーム用スイッチング素子３５とが直列に接続されてなる。同様に、Ｖ相は上アーム用スイッチング素子３６と下アーム用スイッチング素子３７、Ｗ相は上アーム用スイッチング素子３８と下アーム用スイッチング素子３９が直列に接続されてなる。

各スイッチング素子（パワーデバイスとも称す）３４〜３９のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。各スイッチング素子３４〜３９のゲート端子には、制御回路１６からのＰＷＭ（パルス幅変調）指令信号が入力され、当該スイッチング素子３４〜３９の駆動が制御されるようになっている。ＵＶＷ各相の中間点は、モータジェネレータＭＧ１の各相コイル（図示略）の各相端に接続されている。

ＭＧ２用インバータ１４は、Ｕ相４１、Ｖ相４２及びＷ相４３からなり、Ｕ相４１、Ｖ相４２及びＷ相４３は、昇降圧コンバータ１２及びＭＧ１用インバータ１３に並列に接続されている。Ｕ相４１は、高圧側の半導体素子の上アーム用スイッチング素子４４と高圧ＧＮＤ側の半導体素子の下アーム用スイッチング素子４５とが直列に接続されてなる。同様に、Ｖ相は上アーム用スイッチング素子４６と下アーム用スイッチング素子４７、Ｗ相は上アーム用スイッチング素子４８と下アーム用スイッチング素子４９が直列に接続されてなる。

各スイッチング素子（パワーデバイスとも称す）４４〜４９のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ９〜Ｄ１４がそれぞれ接続されている。各スイッチング素子４４〜４９のゲート端子には、制御回路１６からのＰＷＭ指令信号が入力され、当該スイッチング素子４４〜４９の駆動が制御されるようになっている。ＵＶＷ各相の中間点は、モータジェネレータＭＧ２の各相コイル（図示略）の各相端に接続されている。ここで、昇降圧コンバータ１２及びインバータ１３，１４にそれぞれ含まれるスイッチング素子は、ＩＧＢＴ等のパワーデバイスが用いられているとする。

各パワーデバイス２１，２２と、３４〜４９と、４４〜４９のゲート端子には、上記のように制御回路１６からのＰＷＭ指令信号を含む制御信号が入力されるように接続され、各パワーデバイスが制御される。この制御のために各パワーデバイスに印加されるバッテリー１１の電圧ＶＬ及び昇降圧コンバータ１２で昇圧後の電圧ＶＨを制御回路１６で検出するようになっている。

即ち、昇降圧コンバータ１２での昇圧前の３００Ｖ等の比較的高圧の電圧ＶＬと、昇降圧コンバータ１２で昇圧された６００Ｖ等の比較的高圧の電圧ＶＨとが制御回路１６で検出されるようになっている。この高電圧検出のため、バッテリー１１の負極側のグランドＧＮＤも、低電圧ＶＬ及び高電圧ＶＨと共に制御回路１６に接続される。

更に、電力変換装置１は複数のパワーデバイス２１，２２と、３４〜４９と、４４〜４９を用いるが、これらパワーデバイスの発熱を冷却するため、例えば特許文献１のように、スイッチング素子間に冷却水路を配置してスイッチング素子に当接させる構成となっている。

このような電力変換装置１においては、バッテリー１１の直流電力が昇降圧コンバータ１２で昇圧され、制御回路１６での制御に応じてインバータ１３及び１４で三相交流に変換され、この三相交流でモータジェネレータＭＧ２が駆動される。一方、モータジェネレータＭＧ１が発電機として働く場合は、モータジェネレータＭＧ１から出力される交流電力がインバータ１３で直流電力に変換され、更に昇降圧コンバータ１２で降圧されてバッテリー１１に回生されるようになっている。
特開２００７−２６６６３４号公報

しかし、上述した電力変換装置１においては、制御回路１６でインバータ装置２の各パワーデバイスを制御するために、昇圧前の比較的高圧の電圧ＶＬと、昇圧後の高電圧ＶＨとを検出しなければならず、この高電圧検出のために検出線路に絶縁性を確保する必要がある。この絶縁性の確保のため、配線スペースが大きくなり結果的に小型化が要求されるインバータ装置２が大きくなるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、インバータ装置の各パワーデバイスの制御のための高電圧検出経路を省スペースで実現することによりインバータ装置を小型化することができる電力変換装置及び高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による電力変換装置は、バッテリーの直流電圧が昇降圧コンバータで昇圧された高電圧を複数のスイッチング素子で交流電圧に変換し、この交流電圧でモータジェネレータを駆動し、当該モータジェネレータを発電機とする際に当該モータジェネレータから出力される交流電圧を直流の電圧に変換し、この直流の電圧を昇降圧コンバータで降圧して前記バッテリーに回生するインバータ装置と、前記バッテリーの直流電圧と前記昇降圧コンバータで昇圧された高電圧とを検出し、この検出結果に応じて、前記複数のスイッチング素子及び前記昇降圧コンバータを形成するスイッチング素子であるパワーデバイスを制御する制御回路とを有する電力変換装置において、前記制御回路が形成された基板に、当該制御回路が前記パワーデバイスを制御するために必要な前記バッテリーの直流電圧と前記昇降圧コンバータで昇圧された高電圧との入力部分に接続されると共にアースに接続されて配設された基板コネクタと、前記直流電圧の発生部分、前記高電圧の発生部分及びアースにバスバで接続され、前記基板コネクタの近傍に配設されたバスバコネクタと、前記直流電圧、前記高電圧及び前記アース用の各々の導電線が一体で絶縁性が確保されて形成されたワイヤと、このワイヤの両端に、前記直流電圧、前記高電圧及び前記アース用の各々の導電線に接続された各ピンが所要の絶縁距離を保持し、且つ各ピンのピン配置が鏡面対称となる状態に形成された第１及び第２のコネクタとを有して成る高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスとを備え、前記高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスの第１及び第２のコネクタの何れか一方が前記基板コネクタに接続され、他方が前記バスバコネクタに接続されて成ることを特徴とする。

この構成によれば、インバータ装置内において互いに近傍に配置された基板コネクタとバスバコネクタとを、絶縁性が確保された高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスで接続するようにしたので、この高電圧検出経路が従来のように絶縁性確保のために大きな配線スペースを取ることが無くなる。つまり、インバータ装置の各パワーデバイスの制御のための高電圧検出経路を省スペースで実現することができ、これによってインバータ装置を小型化することができる。また、第１及び第２のコネクタのピン配置が鏡面対称となっているので、各コネクタの何れを意識することなしに、基板コネクタ及びバスバコネクタに嵌合することができる。

また、本発明による電力変換装置は、前記基板コネクタ、前記バスバコネクタ、前記高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスにおいて、前記アース用の導電線及びピンが２重経路とされていることを特徴とする。

この構成によれば、アースの経路が２重経路とされているので信頼性を確保することができる。

また、本発明による高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスは、バッテリーの直流電圧が昇降圧コンバータで昇圧された高電圧を複数のスイッチング素子で交流電圧に変換し、この交流電圧でモータジェネレータを駆動し、当該モータジェネレータを発電機とする際に当該モータジェネレータから出力される交流電圧を直流の電圧に変換し、この直流の電圧を昇降圧コンバータで降圧して前記バッテリーに回生する電力変換装置のインバータ装置内で、前記バッテリーの直流電圧と前記昇降圧コンバータで昇圧された高電圧とを検出し、この検出結果に応じて、前記複数のスイッチング素子及び前記昇降圧コンバータを形成するスイッチング素子であるパワーデバイスを制御する制御回路基板を有し、この制御回路基板に、当該制御回路基板が前記パワーデバイスを制御するために必要な前記バッテリーの直流電圧と前記昇降圧コンバータで昇圧された高電圧の入力部分に接続されて配設された基板コネクタと、当該直流電圧の発生部分、当該高電圧の発生部分及びアースにバスバで接続され、当該基板コネクタの近傍に配設されたバスバコネクタとを、前記検出のために接続する高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスにおいて、前記直流電圧、前記高電圧及び前記アース用の各々の導電線が一体で絶縁性が確保されて形成されたワイヤと、このワイヤの両端に、前記直流電圧、前記高電圧及び前記アース用の各々の導電線に接続された各ピンが所要の絶縁距離を保持し、且つ各ピンのピン配置が鏡面対称となる状態に形成された第１及び第２のコネクタとを備えて成り、前記第１及び第２のコネクタの何れか一方が、前記基板コネクタに接続され、他方が前記バスバコネクタに接続されて成ることを特徴とする。

この構成によれば、インバータ装置内において互いに近傍に配置された基板コネクタとバスバコネクタとを、絶縁性が確保された高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスで接続するようにしたので、この高電圧検出経路が従来のように大きな配線スペースを取ることが無くなる。つまり、インバータ装置の各パワーデバイスの制御のための高電圧検出経路を省スペースで実現することができ、これによってインバータ装置を小型化することができる。また、第１及び第２のコネクタのピン配置が鏡面対称となっているので、各コネクタの何れを意識することなしに、基板コネクタ及びバスバコネクタに嵌合することができる。

また、本発明による高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスは、前記アース用の導電線及びピンが２重経路とされていることを特徴とする。

また、本発明による高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスは、前記ワイヤは、前記基板コネクタ及び前記バスバコネクタに前記第１及び第２のコネクタを接続した際に最短距離となる長さとされていることを特徴とする。

この構成によれば、高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスの両端の第１及び第２のコネクタを接続するワイヤが、基板コネクタとバスバコネクタ間に第１及び第２のコネクタを接続した際に最短距離となる長さとされているので、この高電圧検出経路の配線スペースをより省スペースとすることができ、インバータ装置の更なる小型化を図ることができる。

また、本発明による高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスは、前記第１コネクタは、前記直流電圧、前記高電圧及び前記アース用の各々の導電線に接続された各ピンである直流電圧用ピン、高電圧用ピン及びアース用ピンが、高電圧用ピンとアース用ピンとの間に直流電圧用ピンが配置され、この直流電圧用ピンの露出部分が他の高電圧用ピン及びアース用ピンの露出部分に対して、コネクタ差込方向に所要の絶縁距離以上離れて形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、第１コネクタを、直流電圧用ピンの露出部分を、他の高電圧用ピン及びアース用ピンの露出部分に対してコネクタ差込方向に所要の絶縁距離以上離して形成できるので、コネクタ差込方向と直交方向に絶縁距離をとる場合に比べ、コネクタを小型に形成することができる。この小型化した分、高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスも小型化することができる。

以上説明したように本発明によれば、インバータ装置の各パワーデバイスの制御のための高電圧検出経路を省スペースで実現することによりインバータ装置を小型化することができるという効果がある。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。

図２は、本発明の実施形態に係る電力変換装置におけるインバータ装置の構成を示す図である。

図２に示すインバータ装置６０は、冷却水路６１に当接された２つのパワーデバイス２１，２２と、パワーデバイス２１，２２の上方に配置され、パワーデバイス２１，２２のゲート端子が接続された制御回路基板６２とを、高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス６３で接続して構成されている。

高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス６３は、図３（ａ）にも示すように、各々に絶縁性が確保された第１のコネクタ６４ａと第２のコネクタ６５ａとがワイヤ６６で接続されて構成されている。ワイヤ６６は、ＶＨワイヤ６６ａ、ＶＬワイヤ６６ｂ及びＧＮＤワイヤ６６ｃが一体に組みつけられ、絶縁性が確保されたものである。つまり、高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス６３は全体的に絶縁性が確保されている。

この高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス６３の第１のコネクタ６４ａは、図２に示すように、制御回路基板６２に配設された基板コネクタ６４ｂに着脱自在に嵌合され、第２のコネクタ６５ａは、パワーデバイス２２の近傍で且つ基板コネクタ６４ｂの近傍に固定されたバスバコネクタ６５ｂに着脱自在に嵌合される。バスバコネクタ６５ｂは、パワーデバイス２１，２２にＶＨバスバ６７ａ、ＶＬバスバ６７ｂ及びＧＮＤバスバ６７ｃで接続されている。

これらバスバ６７ａ〜６７ｃによる接続を、図４の電力変換装置５０におけるインバータ装置６０の回路図を参照して説明する。上述したパワーデバイス２１，２２は、昇降圧コンバータ１２のスイッチング素子２１，２２を抜き出して記載したものであり、パワーデバイス２１のコレクタ端子にＶＨバスバ６７ａの一端が接続され、バッテリー１１の正極側にＶＬバスバ６７ｂの一端が、負極側にＧＮＤバスバ６７ｃの一端が接続され、これらバスバ６７ａ〜６７ｃの他端がバスバコネクタ６５ｂに接続されている。なお、負極側はアースにも接続されている。

このバスバコネクタ６５ｂと基板コネクタ６４ｂ間に、高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス６３の両端のコネクタ６４ａ，６５ａが嵌合されて接続されることで、昇降圧コンバータ１２での昇圧前の３００Ｖ等の比較的高圧の電圧ＶＬと、昇降圧コンバータ１２で昇圧された６００Ｖ等の高圧の電圧ＶＨとが、制御回路基板６２に形成された制御回路１６で検出される。

また、高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス６３は、図３（ａ）に示す第１のコネクタ６４ａを矢印Ｊ方向から見た平面図が（ｂ）に示すピン配置となっており、（ａ）に示す第２のコネクタ６５ａを矢印Ｋ方向から見た平面図が（ｃ）に示すピン配置となっている。

第１のコネクタ６４ａは、各ピンが突き出た四角形の枠が２行ｙ１，ｙ２×８列ｘ１〜ｘ８配列された長方形状となっており、１列目ｘ１の１行目ｙ１と２行目ｙ２がグランドＧＮＤピン、４列目ｘ４の１行目ｙ１が低電圧ＶＬピン、５列目ｘ５の２行目ｙ２が低電圧ＶＬピン、８列目ｘ８の１行目ｙ１と２行目ｙ２が高電圧ＶＨピンとなっている。第２のコネクタ６５ａも第１のコネクタ６４ａと同等な長方形状を成し、１列目ｘ１の１行目ｙ１と２行目ｙ２がグランドＧＮＤピン、４列目ｘ４の２行目ｙ２が低電圧ＶＬピン、５列目ｘ５の１行目ｙ１が低電圧ＶＬピン、８列目ｘ８の１行目ｙ１と２行目ｙ２が高電圧ＶＨピンとなっている。つまり、第１及び第２のコネクタ６４ａ，６５ａのピン配置は鏡面対称となっている。

また、各コネクタ６４ａ，６５ａにおいて、グランドＧＮＤ、低電圧ＶＬ、高電圧ＶＨの各ピンは、各々該当するＶＨワイヤ６６ａ、ＶＬワイヤ６６ｂ及びＧＮＤワイヤ６６ｃに接続されている。

更に、各コネクタ６４ａ，６５ａにおいて、グランドＧＮＤ、低電圧ＶＬ、高電圧ＶＨの各ピンは２重になっているが、実際に、基板コネクタ６４ｂ及びバスバコネクタ６５ｂに差し込まれて２重経路で使用されるのは、グランドＧＮＤピンのみである。グランドＧＮＤの経路は、信頼性確保のため２重経路とされている。

また、グランドＧＮＤピンと低電圧ＶＬピンの間隔、低電圧ＶＬピンと高電圧ＶＨピンとの間隔は、火花などが飛びショートすることを防止するために絶縁距離として４ｍｍ以上の沿面距離が確保されている。沿面距離とは、ピンとピンとの間の表面を伝う最短距離である。本実施形態においては、沿面距離として、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、各ピンが突き出た四角形の枠が２コマ以上、ピン間に介在すればよい。

このような凸状のピン配置の各コネクタ６４ａ，６５ａを差し込んで嵌合する基板コネクタ６４ｂ及びバスバコネクタ６５ｂは、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すと同様のピン配置構成であって、各コネクタ６４ａ，６５ａの凸状のピンが差し込まれて嵌合される凹状に形成されている。

更に、各コネクタ６４ａ，６５ａ間のワイヤ６６は、基板コネクタ６４ｂとバスバコネクタ６５ｂとに各コネクタ６４ａ，６５ａを嵌合した際に最短距離となる長さとされている。つまり、ワイヤ６６は、各コネクタ６４ａ，６５ａを、固定側のコネクタ６４ｂ，６５ｂに嵌合した際に、途中で捩じれることなくストレートな状態を保持するようになっている。

このような本実施形態の電力変換装置５０によれば、インバータ装置６０内において制御回路基板６２に配設された基板コネクタ６４ｂと、パワーデバイス２１，２２の低電圧ＶＬ及び高電圧ＶＨの発生部分並びにアースにバスバ６７ａ〜６７ｃで接続されたバスバコネクタ６５ｂとを互いに近傍に配置し、基板コネクタ６４ｂとバスバコネクタ６５ｂとを、絶縁性が確保された高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス６３で接続するようにしたので、この高電圧検出経路が従来のように絶縁性確保のために大きな配線スペースを取ることが無くなる。つまり、インバータ装置６０の各パワーデバイス２１，２２の制御のための高電圧検出経路を省スペースで実現することができ、これによってインバータ装置６０を小型化することができる。

また、高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス６３の第１及び第２のコネクタ６４ａ，６５ａのピン配置が鏡面対称となっているので、各コネクタ６４ａ，６５ａの何れを意識することなしに、制御回路基板６２に配設された基板コネクタ６４ｂ及びパワーデバイス２２近傍に配設されたバスバコネクタ６５ｂに嵌合することができる。

例えば、図２に示す状態では、基板コネクタ６４ｂに第１のコネクタ６４ａが嵌合され、バスバコネクタ６５ｂに第２のコネクタ６５ａが嵌合されているが、基板コネクタ６４ｂに第２のコネクタ６５ａを嵌合し、バスバコネクタ６５ｂに第１のコネクタ６４ａを嵌合しても良い。この場合、各コネクタ６４ａ，６５ａは、鏡面対称となっているので適正に嵌合させることができる。

この嵌合状態において、ワイヤ６６は、基板コネクタ６４ｂとバスバコネクタ６５ｂとに各コネクタ６４ａ，６５ａを嵌合した際に最短距離となる長さとされ、絶縁性も確保されているので、この高電圧検出経路が従来のように大きな配線スペースを取ることが無くなる。つまり、インバータ装置６０の各パワーデバイスの制御のための高電圧検出経路を省スペースで実現することができ、これによってインバータ装置６０を小型化することができる。

また、高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス６３において、グランドＧＮＤの経路が２重経路とされているので、信頼性を確保することができる。

この他、高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス６３の第１及び第２のコネクタ６４ａ，６５ａの変形例を、図５を参照して説明する。図５には第１のコネクタ６４ａ−１及び基板コネクタ６４ｂ−１を代表して示し、（ａ）は内部のピンを露出して示した側面図、（ｂ）は（ａ）に示す矢印Ｍ方向から見たピン配置図である。

第１のコネクタ６４ａ−１の特徴は、高電圧ＶＨ、低電圧ＶＬ、グランドＧＮＤの各ピンの凸状露出部分を、コネクタ差込方向に所要の絶縁距離Ｌ１以上離して形成したものである。詳細には、最下部に２重化されたグランドＧＮＤピンを配置し、この上に、低電圧ＶＬ、高電圧ＶＨをこの順に１つずつ配置してあり、真ん中の低電圧ＶＬピンをコネクタ差込方向に所要の絶縁距離Ｌ１以上突き出して形成したものである。

言い換えれば、高電圧ＶＨピンとグランドＧＮＤピンとの間に挟まれた低電圧ＶＬピンを、高電圧ＶＨピン及びグランドＧＮＤピンとの間でコネクタ差込方向に所要の絶縁距離Ｌ１以上の距離が離れるようにずらして形成したものである。従って、高電圧ＶＨ、低電圧ＶＬ、グランドＧＮＤの各ピンの配置は図５のように縦方向でなくとも、横方向であっても良い。

また、制御回路基板６２に配設される基板コネクタ６４ｂ−１も、第１のコネクタ６４ａ−１が内部に嵌合できる凹状に形成されている。本変形例の構成においては、（ｂ）に示すようにグランドＧＮＤのみが２重経路とされている。

このような構成によれば、最下部に２重化されたグランドＧＮＤピンを配置し、この上に、低電圧ＶＬ、高電圧ＶＨをこの順に１つずつ配置して、高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス６３の両端のコネクタ６４ａ−１を形成することができるので、コネクタ６４ａ−１を小型化することができる。この小型化した分、高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス６３も小型化することができる。また、基板コネクタ６４ｂ−１並びにバスバコネクタ６５ｂも小型化することができ、その分、インバータ装置の小型化を図ることができる。

従来の電力変換装置におけるインバータ装置の回路図である。本発明の実施形態に係る電力変換装置におけるインバータ装置の構成を示す図である。本発明の実施形態に係る電力変換装置におけるインバータ装置に用いられる高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスの構成を示す図である。本発明の実施形態に係る電力変換装置におけるインバータ装置の回路図である。高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスの変形例のコネクタ構成を示す図である。

符号の説明

１，５０電力変換装置
２，６０インバータ装置
１１バッテリー
１２昇降圧コンバータ
１３ＭＧ１用インバータ
１４ＭＧ２用インバータ
１５サージ電圧吸収用コンデンサ
１６制御回路
２１，２２，３４〜３９，４４〜４９スイッチング素子（パワーデバイス）
２３コンデンサ
２４リアクトル
６１冷却水路
６２制御回路基板
６３高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス
６４ａ，６４ａ−１第１のコネクタ
６４ｂ基板コネクタ
６５ａ，６５ａ−１第２のコネクタ
６５ｂバスバコネクタ
６６ワイヤ
６６ａＶＨワイヤ
６６ｂＶＬワイヤ
６６ｃＧＮＤワイヤ
６７ａＶＨバスバ
６７ｂＶＬバスバ
６７ｃＧＮＤバスバ

Claims

バッテリーの直流電圧が昇降圧コンバータで昇圧された高電圧を複数のスイッチング素子で交流電圧に変換し、この交流電圧でモータジェネレータを駆動し、当該モータジェネレータを発電機とする際に当該モータジェネレータから出力される交流電圧を直流の電圧に変換し、この直流の電圧を昇降圧コンバータで降圧して前記バッテリーに回生するインバータ装置と、前記バッテリーの直流電圧と前記昇降圧コンバータで昇圧された高電圧とを検出し、この検出結果に応じて、前記複数のスイッチング素子及び前記昇降圧コンバータを形成するスイッチング素子であるパワーデバイスを制御する制御回路とを有する電力変換装置において、
前記制御回路が形成された基板に、当該制御回路が前記パワーデバイスを制御するために必要な前記バッテリーの直流電圧と前記昇降圧コンバータで昇圧された高電圧との入力部分に接続されると共にアースに接続されて配設された基板コネクタと、
前記直流電圧の発生部分、前記高電圧の発生部分及びアースにバスバで接続され、前記基板コネクタの近傍に配設されたバスバコネクタと、
前記直流電圧、前記高電圧及び前記アース用の各々の導電線が一体で絶縁性が確保されて形成されたワイヤと、このワイヤの両端に、前記直流電圧、前記高電圧及び前記アース用の各々の導電線に接続された各ピンが所要の絶縁距離を保持し、且つ各ピンのピン配置が鏡面対称となる状態に形成された第１及び第２のコネクタとを有して成る高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスとを備え、
前記高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスの第１及び第２のコネクタの何れか一方が前記基板コネクタに接続され、他方が前記バスバコネクタに接続されて成ることを特徴とする電力変換装置。
前記基板コネクタ、前記バスバコネクタ、前記高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスにおいて、前記アース用の導電線及びピンが２重経路とされていることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
バッテリーの直流電圧が昇降圧コンバータで昇圧された高電圧を複数のスイッチング素子で交流電圧に変換し、この交流電圧でモータジェネレータを駆動し、当該モータジェネレータを発電機とする際に当該モータジェネレータから出力される交流電圧を直流の電圧に変換し、この直流の電圧を昇降圧コンバータで降圧して前記バッテリーに回生する電力変換装置のインバータ装置内で、前記バッテリーの直流電圧と前記昇降圧コンバータで昇圧された高電圧とを検出し、この検出結果に応じて、前記複数のスイッチング素子及び前記昇降圧コンバータを形成するスイッチング素子であるパワーデバイスを制御する制御回路基板を有し、この制御回路基板に、当該制御回路基板が前記パワーデバイスを制御するために必要な前記バッテリーの直流電圧と前記昇降圧コンバータで昇圧された高電圧の入力部分に接続されて配設された基板コネクタと、当該直流電圧の発生部分、当該高電圧の発生部分及びアースにバスバで接続され、当該基板コネクタの近傍に配設されたバスバコネクタとを、前記検出のために接続する高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネスにおいて、
前記直流電圧、前記高電圧及び前記アース用の各々の導電線が一体で絶縁性が確保されて形成されたワイヤと、このワイヤの両端に、前記直流電圧、前記高電圧及び前記アース用の各々の導電線に接続された各ピンが所要の絶縁距離を保持し、且つ各ピンのピン配置が鏡面対称となる状態に形成された第１及び第２のコネクタとを備えて成り、
前記第１及び第２のコネクタの何れか一方が、前記基板コネクタに接続され、他方が前記バスバコネクタに接続されて成ることを特徴とする高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス。
前記アース用の導電線及びピンが２重経路とされていることを特徴とする請求項３に記載の高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス。
前記ワイヤは、前記基板コネクタ及び前記バスバコネクタに前記第１及び第２のコネクタを接続した際に最短距離となる長さとされていることを特徴とする請求項３又は４に記載の高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス。
前記第１コネクタは、前記直流電圧、前記高電圧及び前記アース用の各々の導電線に接続された各ピンである直流電圧用ピン、高電圧用ピン及びアース用ピンが、高電圧用ピンとアース用ピンとの間に直流電圧用ピンが配置され、この直流電圧用ピンの露出部分が他の高電圧用ピン及びアース用ピンの露出部分に対して、コネクタ差込方向に所要の絶縁距離以上離れて形成されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の高圧検出用コネクタ付ワイヤハーネス。