JP5696613B2

JP5696613B2 - 電力変換装置

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Publication number: JP5696613B2
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Inventors: 明雄横田
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Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2015-04-08
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Description

本発明は、スイッチング回路部、低圧回路部及び高圧回路部を備えた電力変換装置に関する。

例えば、直流電力と交流電力との間で電力変換を行う電力変換装置として、特許文献１に示された電力変換装置が知られている。電力変換装置９は、図９に示すごとく、ケース９８の内側に収容された複数個の半導体モジュール９１１と冷却部９１２とを積層して形成されたスイッチング回路部９１やコンデンサ９２、制御回路基板９３等からなる電力変換部９０を有している。コンデンサ９２は、電力バスバー９４を介して半導体モジュール９１１の主電極端子と電気的に接続されており、高圧電流である非制御電流が流れる高圧回路部９０１の一部を形成している。また、制御回路基板９３は、半導体モジュール９１１の制御端子と接続されており、低圧電流である制御電流が流れる低圧回路部９０２の一部を形成している。同図に示すごとく、高圧回路部９０１がスイッチング回路部９１の下方に配されており、低圧回路部９０２がスイッチング回路部９１の上方に配されている。

電力変換装置９は、バッテリー（図示略）から供給される高圧電力を入力する入力コネクタ９５と、この入力コネクタ９５とコンデンサ９２の入力端子９２１との間を電気的に接続する一対の中間バスバー９６とを有している。中間バスバー９６は、スイッチング回路部９１、高圧回路部９０１及び低圧回路部９０２の並んだ方向（上下方向）に沿って配されており、ボルト及びナットを用いてコンデンサ９２の入力端子９２１へと固定されると共に電気的に接続されている。また、中間バスバー９６は、入力コネクタ９５によって固定保持されている。

電力変換装置９において、電力変換回路の制御精度を向上するために、電力変換回路へと入力される非制御電流の電圧を検出する場合がある。このような場合には、入力電圧を検出するための一対の電圧検出線９７を設け、電圧検出線９７によって高圧回路部９０１の一部と制御回路基板９３に設けた電圧検出回路とを接続する。

特開２００９−１５９７６７号公報

しかしながら、上述した電力変換装置９においては、以下の問題点がある。
上記のごとく、中間バスバー９６は、入力コネクタ９５とコンデンサ９２の入力端子９２１に固定されている。入力コネクタ９５や中間バスバー９６は、長尺形状を有する板材によって形成されるため、必ずしも剛性が高いものではない。したがって、入力コネクタ９５や中間バスバー９６の剛性が不足することにより、入力コネクタ９５に固定された中間バスバー９６へ入力端子９２１を固定する際に、中間バスバー９６がぐらつき、組付作業性が悪化する。

また、電圧検出線９７は、スイッチング回路部９１の上側に配置された制御回路基板９３と、スイッチング回路部９１の下側に配置された高圧回路部９０１内における入力電圧流通部との間を繋ぐように配されている。すなわち、電圧検出線９７は、低圧回路部９０２と高圧回路部９０１とを繋ぐようにスイッチング回路部９１、高圧回路部９０１及び低圧回路部９０２の積層方向に沿って配される。このとき、一対の中間バスバー９６とケース９８との間に形成された隙間に電圧検出線９７を挿通させる挿通作業が必要となる。この挿通作業は、電圧検出線９７が柔軟性を有し形状が定まらないため、作業性が良くない。また、電圧検出線９７の挿通作業における作業性を向上するためには、上記隙間を大きくする必要がある。この場合には、電圧変換装置９の体格が大きくなるため好ましくない。

本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、中間バスバーへ部品を組み付ける際の組付作業性を向上することができる電力変換装置を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、半導体モジュールを備えたスイッチング回路部と、
該スイッチング回路部と隣接して配された高圧回路部と、
該高圧回路部を配した側と反対側の位置において上記スイッチング回路部と隣接して配された低圧回路部と、
上記スイッチング回路部と上記高圧回路部と上記低圧回路部とを収容するケースと、
上記高圧回路部と電気的に接続されると共に上記スイッチング回路部と上記高圧回路部と上記低圧回路部との積層方向において上記スイッチング回路部の中央よりも低圧回路部側に配される入力コネクタと、
該入力コネクタにおける一対のコネクタ端子と上記高圧回路部における一対の入力端子とを電気的に接続する一対の中間バスバーを絶縁支持体によって支持してなる中間バスバーアッセンブリと、
上記高圧回路部への入力電圧を検出するための一対の電圧検出線を有する電圧検出ワイヤーアッセンブリとを備えており、
上記一対の中間バスバーは、上記積層方向に立設した状態で配置され、上記入力コネクタ及び上記電圧検出線と接続される第１端子を上記低圧回路部側に配し、上記高圧回路部と接続される第２端子を上記高圧回路部側に配しており、
上記絶縁支持体は、該中間バスバーアッセンブリを上記ケースの一部に固定するアッシー固定部と、上記中間バスバーアッセンブリの上記第１端子を搭載する第１端子台部と、上記第２端子を搭載する第２端子台部とを有し、
上記一対の電圧検出線は、上記第１端子台部において、上記第１端子に接続されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。

上記電力変換装置は、上記一対の中間バスバーを備えた中間バスバーアッセンブリを備えている。また、上記中間バスバーアッセンブリの上記絶縁支持体は、該中間バスバーアッセンブリを上記ケースの一部に固定する上記アッシー固定部と、上記中間バスバーアッセンブリの上記第１端子を搭載する第１端子台部と、上記第２端子を搭載する第２端子台部とを有している。つまり、上記中間バスバーアッセンブリは、それ自身を上記ケースに固定するための構造と、上記中間バスバーアッセンブリに電力を入出力するための電気的な接続構造とを備えている。これにより、上記アッシー固定部を用いて上記バスバーアッセンブリを、上記ケースに固定することができる。したがって、上記中間バスバーアッセンブリを安定して保持することができる。

さらに、上記中間バスバーの上記第１端子及び上記第２端子は、上記絶縁支持体の上記第１端子台部及び上記第２端子台部にそれぞれ搭載されている。そのため、上記第１端子に上記入力コネクタ及び上記電圧検出線を組付ける際又は上記第２端子に上記高圧回路部の上記入力端子をそれぞれ組付ける際に上記中間バスバーへと伝わる力を上記第１端子台部又は上記第２端子台部により受けることができる。したがって、上記中間バスバーと、上記入力コネクタ、上記電圧検出線及び上記入力端子との組付作業時に上記中間バスバーにかかる力を低減することができる。これにより、上記中間バスバーのたわみやぐらつきを防止することができる。それゆえ、上記の組付作業時における作業性を向上することができる。

また、上記中間バスバーは、上記積層方向に沿って立設してあり、上記第１端子が上記低圧回路部側に配され、上記第２端子が上記高圧回路部側に配されている。そして、上記第１端子に上記電圧検出線を接続してあるため、上記中間バスバーを介して、上記電圧検出線と上記高圧回路部とを接続することができる。したがって、上記電圧検出線を、上記スイッチング回路部を挟んで、上記積層方向の両側に渡るように配線しなくてもよい。これにより、上記電圧検出線と上記高圧回路部との接続を容易とし、組付作業性を向上することができる。

以上のごとく、上記の態様によれば、中間バスバーへ部品を組み付ける際の組付作業性を向上することができる電力変換装置を提供することができる。

実施例１における、電力変換装置の断面図（図３のＡ−Ａ線矢視断面図）。図１における、要部拡大図（図３のＡ−Ａ線矢視断面図）実施例１における、電力変換装置の部分拡大平面図。実施例１における、中間バスバーアッセンブリを示す説明図。図４のＢ−Ｂ線矢視における、中間バスバーを示す断面図。図４のＢ−Ｂ線矢視における、第１端子台部及び第２端子台部を示す断面図。実施例１における、サブ導電部を示す断面図（図３のＣ−Ｃ線矢視断面図）。実施例１における、電力変換装置の回路図。背景技術における、電力変換装置の断面図。

上記電力変換装置において、上記入力コネクタの接続状態を検知するインターロックセンサと、該インターロックセンサと電気的に接続され上記インターロックセンサの信号を受信する外部機器と接続される外部配線とを備え、上記インターロックセンサは上記入力コネクタに内蔵されており、上記外部配線は上記積層方向において上記入力コネクタと反対側に配されており、上記中間バスバーアッセンブリは、上記積層方向に沿って配されたサブ導電部を一体に備えており、上記インターロックセンサと上記外部配線とは、上記サブ導電部を介して接続されていてもよい（請求項２）。

この場合には、上記インターロックセンサと上記外部配線とを、上記積層方向に沿って配された上記サブ導電部を介して接続することにより、上記インターロックセンサと上記外部配線との組付作業を容易に行うことができる。つまり、上記サブ導電部における上記低圧回路部側に配された端部に、上記低圧回路部側に配されたインターロックセンサを接続することができる。また、上記サブ導電部における上記高圧回路部側の端部に、上記高圧回路部側に配された上記外部配線を接続することができる。このように、上記高圧回路部側に配された部品同士又は上記低圧回路部側に配された部品同士を接続する構造とすることにより、組付作業を容易とし、組付作業性を向上することができる。

また、上記中間バスバーアッセンブリは、上記低圧回路部側と上記高圧回路部側とを繋ぐように配される電気配線を保持する配線保持部を備えていてもよい（請求項３）。この場合には、上記電気配線を、上記中間バスバーアッセンブリに保持することにより、上記電気配線を上記中間バスバーアッセンブリと一体として、上記電力変換装置へと組付けることができる。すなわち、上記電気配線は、柔軟性を有しており容易に変形するため、単体での組み付け作業性が悪い。しかし、上記電気配線を上記中間バスバーアッセンブリにより保持することによって、上記電気配線の変形を防止して、上記電気配線の組付けを容易とすることができる。それゆえ、上記電気配線の組付けを容易に行うことができる。

また、上記電力変換装置は、上記入力コネクタに供給された電力の電圧を昇圧する昇圧回路を備え、上記電気配線は、上記電圧検出ワイヤーアッセンブリが有する上記昇圧回路から出力された電力の電圧を検出する昇圧側検出線であってもよい（請求項４）。上記電力変換装置において、その制御精度を向上するために、上記昇圧回路により昇圧された後における電力の電圧を検出する場合がある。この場合には、上記昇圧回路の出力部に上記昇圧側検出線を接続する必要がある。このような場合においても、上記昇圧側検出線を容易に組付けることができる。

また、上記中間バスバーにおける上記高圧回路部側の端部には、上記高圧回路部側に向かって上記高圧回路部の上記入力端子から離れるように形成された傾斜部を備えていてもよい（請求項５）。この場合には、上記中間バスバーの上記第２端子と上記第２端子台部との間に、上記入力端子が入り込むことを防止することができる。これにより上記入力端子と上記中間バスバーとの接続不良を防止することができる。

（実施例１）
電力変換装置にかかる実施例について、図１〜図８を参照して説明する。
電力変換装置１は、図１に示すごとく、半導体モジュール５１０を備えたスイッチング回路部５１と、該スイッチング回路部５１と隣接して配された高圧回路部５３と、該高圧回路部５３を配した側と反対側の位置においてスイッチング回路部５１と隣接して配された低圧回路部５８とスイッチング回路部５１と高圧回路部５３と低圧回路部５８とを収容するケース６とを備えている。

また、電力変換装置１は、図１〜図４に示すごとく、高圧回路部５３と電気的に接続される入力コネクタ３と、一対の中間バスバー２を絶縁支持体１１によって支持してなる中間バスバーアッセンブリ１０と、高圧回路部５３への入力電圧を検出するための一対の電圧検出線４１を有する電圧検出ワイヤーアッセンブリ４とを備えている。入力コネクタ３は、スイッチング回路部５１と高圧回路部５３と低圧回路部５８との積層方向Ｚにおいてスイッチング回路部５１の中央よりも低圧回路部５８側に配されている。また、中間バスバーアッセンブリ１０の中間バスバー２は、該入力コネクタ３における一対のコネクタ端子３１と高圧回路部５３における一対の入力端子５３２とを電気的に接続している。

一対の中間バスバー２は、積層方向Ｚに立設した状態で配置され、入力コネクタ３及び電圧検出線４１と接続される第１端子２１を低圧回路部５８側に配し、高圧回路部５３と接続される第２端子２６を高圧回路部５３側に配してある。中間バスバーアッセンブリ１０は、該中間バスバーアッセンブリ１０をケース６の一部に固定するアッシー固定部１２と、中間バスバーアッセンブリ１０の第１端子２１を搭載する第１端子台部１３と、第２端子２６を搭載する第２端子台部１６とを有している。一対の電圧検出線４１は、第１端子台部１３において、第１端子２１に接続されている。

以下、電力変換装置１について、さらに詳細に説明する。
本例において、スイッチング回路部５１、低圧回路部５８及び高圧回路部５３を積層した方向を積層方向Ｚとし、後述するスイッチング回路部５１における半導体モジュール５１０を積層した方向を横方向Ｘとする。また、積層方向Ｚ及び横方向Ｘの両方と直交する方向を奥行き方向Ｙとする。
また、本例の電力変換装置１は、積層方向Ｚにおいて、低圧回路部５８が配された側が上方となり、その反対側が下方となるように配置される。それゆえ、以下、これに従って、積層方向Ｚの上方及び下方を定義する。また、奥行き方向Ｙにおいて、中間バスバーアッセンブリ１０が配された側を手前側とし、その反対側を奥側とする。

本例は、電気自動車やハイブリッドカー等の車両に搭載される電力変換装置を示すものである。
図１に示すごとく、電力変換装置１は、スイッチング回路部５１と、スイッチング回路部５１と隣接して配された高圧回路部５３と、高圧回路部５３を配した側と反対側の位置においてスイッチング回路部５１と隣接して配された低圧回路部５８とを備えている。
スイッチング回路部５１は、複数の半導体モジュール５１０と、複数の半導体モジュール５１０を両主面から冷却する複数の冷却管５２とを積層してなる。

半導体モジュール５１０は、例えばＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）、ＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子を内蔵してなる。半導体モジュール５１０は、スイッチング素子を樹脂モールドしてなる平板状の半導体本体部５１１と、該半導体本体部５１１の端面から互いに反対方向に突出した主電極端子５１２及び制御端子５１３とからなる。主電極端子５１２は、積層方向Ｚの下方に突出させてあり、制御端子５１３は、積層方向Ｚの上方に突出させてある。主電極端子５１２は高圧回路部５３に接続されており、制御端子５１３は低圧回路部５８に接続されている。

高圧回路部５３は、図１に示すごとく、入力端子５３２を備えたコンデンサ５３０と、半導体モジュール５１０の主電極端子５１２と接続された電力バスバー５５と、リアクトル５４とを備えており、昇圧回路５６（図８）及びインバータ回路５７（図８）を形成している。リアクトル５４は、同図に示すごとく、スイッチング回路部５１に対して、奥行き方向Ｙにおける入力コネクタ３側の位置に並んで配されている。奥行き方向Ｙにおいて、リアクトル５４と、リアクトル５４と対向するケース６の側壁部６１２との間には空間が形成されており、この空間に中間バスバーアッセンブリ１０が配される。
コンデンサ５３０は、図８に示すごとく、フィルタコンデンサ５３１、スナバコンデンサ５３３及び平滑コンデンサ５３４の３つからなる。

図８に示すごとく、昇圧回路５６は、複数の半導体モジュール５１０と、リアクトル５４と、フィルタコンデンサ５３１とを電力バスバー５５により接続して構成されている。図１に示すごとく、フィルタコンデンサ５３１は入力端子５３２を備えており、入力端子５３２は中間バスバーアッセンブリ１０の中間バスバー２を介して入力コネクタ３と接続されている。バッテリー（図示略）から供給される直流電力は、昇圧回路５６によって昇圧された後、インバータ回路５７へと送られる。

図８に示すごとく、インバータ回路５７は、複数の半導体モジュール５１０とスナバコンデンサ５３３とによって構成されている。インバータ回路５７は、昇圧された直流電力を３相交流電力に変換し、３相交流モータ７１へと供給する。
また、昇圧回路５６とインバータ回路５７との間には、平滑コンデンサ５３４が配されている。

低圧回路部５８は、図１に示すごとく、半導体モジュール５１０の制御端子５１３と接続された制御回路基板５８１により構成されている。制御回路基板５８１から半導体モジュール５１０に制御電流を入力することにより、半導体モジュール５１０に内蔵したスイッチング素子の作動制御を行っている。制御回路基板５８１は、電圧検出回路と、電圧検出回路と接続された基板側コネクタ５８２を備えている。この基板側コネクタ５８２には、電圧検出ワイヤーアッセンブリ４の電圧検出コネクタ４２が接続される。

上述のスイッチング回路部５１、高圧回路部５３及び低圧回路部５８は、ケース６の内側に収容されている。
ケース６は、図１に示すごとくスイッチング回路部５１、高圧回路部５３及び低圧回路部５８を側方において四方から囲むように配されると共に上下が開放されたケース本体部６１と、ケース本体部６１の上部及び下部に形成された開口部を覆う上部蓋体６２及び下部蓋体６３とからなる。ケース本体部６１には、上部側の開口部の一部を覆うように配された中間保持部６１１が形成されている。

ケース本体部６１に形成された中間保持部６１１には、中間バスバーアッセンブリ１０が固定される。
中間バスバーアッセンブリ１０は、図２〜図４に示すごとく、一対の中間バスバー２と、中間バスバー２を支持する絶縁支持体１１とを備えている。

一対の中間バスバー２は、図２、図４及び図５に示すごとく、長尺の平板を、その一端と他端とにおいて適宜屈曲させてなる。これらの屈曲部の間の部分は、平坦なバスバー本体部２５を構成している。一対の中間バスバー２は、バスバー本体部２５の長手方向が積層方向Ｚとなるように配されている。バスバー本体部２５には、係合穴２５１が形成されており、絶縁支持体１１が備える係合爪１７３と係合可能に構成されている。

中間バスバー２の上側の屈曲部は、バスバー本体部２５に対して、直角に屈曲すると共にさらにクランク状に屈曲してなる。この部位に第１端子２１が形成されている。
第１端子２１は、図２及び図５に示すごとく、入力コネクタ３のコネクタ端子３１と接続される上段端子部２２と、電圧検出ワイヤーアッセンブリ４の電圧検出線４１と接続される下段端子部２４とを備えている。
上段端子部２２は、バスバー本体部２５の上端部から制御回路基板５８１側に向かって立設するように配されている。上段端子部２２の下面には、圧入ナット２２１が固定してあり、入力コネクタ３が有するコネクタ端子３１のボルト挿通穴Ａに挿通されたボルト２２２を圧入ナット２２１に螺合して、上段端子部２２とコネクタ端子３１とを接続してある。

入力コネクタ３は、図２に示すごとく、中間バスバー２と電気的に接続されるコネクタ端子３１と、入力コネクタ３の接続状態を検知するインターロックセンサ３２とを備えている。コネクタ端子３１には、ボルト２２２を挿通するボルト挿通穴が貫通形成されている。インターロックセンサ３２は、検知信号を出力するセンサ配線３２１と、センサ配線３２１の先端に配されたセンサコネクタ３２２を備えている。インターロックセンサ３２は、後述のサブ導電部１８を介して、高圧回路部５３側に配された外部配線７２と電気的に接続されている。

下段端子部２４は、図２及び図５に示すごとく、上段端子部２２の横方向Ｘにおける制御回路基板５８１側に配された端部から垂下した連結部２３を介して、連結部２３の下端から上段端子部２２と同方向に向かって立設している。すなわち、第１端子２１は、上段端子部２２と、上段端子部２２に対して下方に配された下段端子部２４とからなる段付形状を有している。下段端子部２４の下面には圧入ナット２４１が固定してあり、電圧検出線４１が有する検出端子部４１１のボルト挿通穴に挿通されたボルト２４２を圧入ナット２４１に螺合することにより、下段端子部２４と検出端子部４１１とを接続してある。

電圧検出ワイヤーアッセンブリ４は、図１及び図２に示すごとく、一対の中間バスバー２にそれぞれ接続される一対の電圧検出線４１と、昇圧回路５６から出力された電力の電圧を検出する昇圧側検出線４３とを備えている。電圧検出線４１及び昇圧側検出線４３の一端は、電圧検出コネクタ４２に配されており、電圧検出線４１及び昇圧側検出線４３の他端には、ボルト挿通穴が貫通形成された検出端子部４１１が配されている。昇圧側検出線４３は、高圧回路部５３内において昇圧後の電力が通電する電力バスバー５５に接続されている。尚、一対の電圧検出線４１は図８に示す電圧検出箇所Ｖ_Ｌ、Ｖ_Ｎにおける入力電力の電圧を検出し、昇圧側検出線４３は同図に示す電圧検出箇所Ｖ_Ｈにおける昇圧後の電力の電圧を検出している。

バスバー本体部２５の下端側には、第２端子２６が形成されている。第２端子２６には、図２及び図５に示すごとく、圧入ナット２６１が固定されており、コンデンサ５３０が有する入力端子５３２のボルト挿通穴に挿通されたボルト２６２を圧入ナット２６１に螺合することにより、第２端子２６と入力端子５３２とを接続可能に構成されている。また、中間バスバー２の下側の屈曲部は、第２端子２６の下端部から下方に向かって入力端子５３２から離れるように形成された傾斜部２６３をなしている。

絶縁支持体１１は、図１及び図２に示すごとく、絶縁樹脂からなり、奥行き方向Ｙから見て略Ｌ字状をなしている。また、絶縁支持体１１は、図２〜図４及び図６に示すごとく、中間バスバーアッセンブリ１０をケース６の中間保持部６１１に固定する一対のアッシー固定部１２と、中間バスバー２の第１端子２１を搭載する第１端子台部１３と第２端子２６を搭載する第２端子台部１６と、積層方向Ｚに沿って配されたサブ導電部１８とを有している。

アッシー固定部１２は、図３及び図４に示すごとく、積層方向Ｚと直交して配された板状をなしており、奥行き方向Ｙにおける両端側の位置に一対の固定ボルト挿通穴１２１が形成されている。固定ボルト挿通穴１２１に固定ボルト１２２を挿通し、ケース本体部６１の中間保持部６１１に形成されたボルト穴に固定ボルト１２２を螺合することにより中間バスバーアッセンブリ１０を中間保持部６１１に固定してある。

第１端子台部１３は、図２及び図６に示すごとく上段端子部２２を搭載する上段端子台部１４と、下段端子部２４を搭載する下段端子台部１５とを備えている。上段端子台部１４は、アッシー固定部１２の上面から上方に向かって突出して形成されており、その上面は、中間バスバー２における上段端子部２２を搭載する上段搭載面１４１をなしている。上段搭載面１４１には、中間バスバー２の上段端子部２２に配した圧入ナット２２１を嵌入する上段凹部１４２を形成してある。

下段端子台部１５は、上段端子台部１４よりも低い位置に形成されており、中間バスバー２における下段端子部２４を搭載する下段搭載面１５１を有している。下段搭載面１５１は、アッシー固定部１２の上面と同一平面上に配されており、中間バスバー２の下段端子部２４に配した圧入ナット２４１を嵌入する下段凹部１５２を形成してある。

図２及び図６に示すごとく、上段端子台部１４の横方向Ｘにおける下段端子台部１５が配された側と反対の位置には、バスバー本体部２５が配される本体支持部１７を形成してある。本体支持部１７は、略四角柱状をなしており、下方に向かって垂下するように配されている。本体支持部１７は、バスバー本体部２５を搭載する本体部搭載面１７１を有しており、本体部搭載面１７１には、奥行き方向Ｙの位置を規制するフランジ部１７２と、バスバー本体部２５の係合穴２５１と係合可能に構成された係合爪１７３とを備えている。フランジ部１７２は、本体部搭載面１７１の奥行き方向Ｙにおける両端部からバスバー本体部２５側に立設している。また、係合爪１７３は、中間バスバー２を絶縁支持体１１に搭載した際に、バスバー本体部２５の係合穴２５１と対応する位置に形成されている。

本体支持部１７の下端側には、中間バスバー２の第２端子２６を搭載する第２端子台部１６を備えている。第２端子台部１６は、第２端子２６を搭載する第２搭載面１６１を有しており、第２搭載面１６１には圧入ナット２６１を嵌入する第２凹部１６２が形成してある。

図３及び図４に示すごとく、本体支持部１７に配された一対の中間バスバー２の間には、積層方向Ｚに沿って配されたサブ導電部１８を配してある。
サブ導電部１８は、図４及び図７に示すごとく、一対の導電部材１８１と、絶縁支持体１１と一体に形成されると共に一対の導電部材１８１を内蔵する導電部材保持部１８２とを備えている。導電部材保持部１８２の両端部には、コネクタ接続部１８３が形成されている。図２に示すごとく、上方に配されたコネクタ接続部１８３には、インターロックセンサ３２が有するセンサコネクタ３２２を接続してある。また、下方に配されたコネクタ接続部１８３には、外部配線７２が有する外部コネクタ７２１を接続してある。
尚、外部配線７２は、インターロックセンサ３２が検知した検知信号を車両側の制御回路へと送信するためのものである。

図３及び図４に示すごとく、奥行き方向Ｙにおける手前側に配された第１端子２１及び本体支持部１７とサブ導電部１８との間に形成された凹溝部は、昇圧側検出線４３を保持する配線保持部１９を形成してなる。配線保持部１９には、昇圧側検出線４３を保持する保持爪部１９１が形成されており、昇圧側検出線４３を絶縁支持体１１に一体に配してなる。

次に、本例の作用効果について説明する。
電力変換装置１は、一対の中間バスバー２を備えた中間バスバーアッセンブリ１０を備えている。また、中間バスバーアッセンブリ１０の絶縁支持体１１は、該中間バスバーアッセンブリ１０をケース６の一部に固定するアッシー固定部１２と、中間バスバーアッセンブリ１０の第１端子２１を搭載する第１端子台部１３と第２端子２６を搭載する第２端子台部１６とを有している。つまり、中間バスバーアッセンブリ１０は、それ自身をケース６に固定するための構造と、中間バスバーアッセンブリ１０に電力を入出力するための電気的な接続構造を備えている。これにより、アッシー固定部１２を用いてバスバーアッセンブリを、ケース６に固定することができる。したがって、中間バスバーアッセンブリ１０を安定して保持することができる。

さらに、中間バスバー２の第１端子２１及び第２端子２６は、絶縁支持体１１の第１端子台部１３及び第２端子台部１６にそれぞれ搭載されている。そのため、第１端子２１に入力コネクタ３及び電圧検出線４１を組付ける際又は第２端子２６に高圧回路部５３の入力端子５３２をそれぞれ組付ける際に中間バスバー２へと伝わる力を第１端子台部１３又は第２端子台部１６により受けることができる。したがって、中間バスバー２と、入力コネクタ３、電圧検出線４１及び入力端子５３２との組付作業時に中間バスバー２にかかる力を低減することができる。それゆえ、中間バスバー２のたわみやぐらつきを防止することができる。それゆえ、組付作業における作業性を向上することができる。

また、中間バスバー２は、積層方向Ｚに沿って立設してあり、第１端子２１が低圧回路部５８側に配され、第２端子２６が高圧回路部５３側に配されている。そのため、第１端子２１に電圧検出線４１を組付けることにより、中間バスバー２を介して、電圧検出線４１と高圧回路部５３とを接続することができる。したがって、電圧検出線４１を、スイッチング回路部５１を挟んで、積層方向Ｚの両側に渡るように配線しなくてもよい。これにより、電圧検出線４１と高圧回路部５３との接続を容易とし、組付作業性を向上することができる。

また、電力変換装置１は、入力コネクタ３の接続状態を検知するインターロックセンサ３２と、該インターロックセンサ３２と電気的に接続されインターロックセンサ３２の信号を受信する外部機器と接続される外部配線７２とを備え、インターロックセンサ３２は入力コネクタ３に内蔵されており、外部配線７２は積層方向Ｚにおいて入力コネクタ３と反対側に配されており、中間バスバーアッセンブリ１０は、積層方向Ｚに沿って配されたサブ導電部１８を一体に備えており、インターロックセンサ３２と外部配線７２とは、サブ導電部１８を介して接続されている。

そのため、インターロックセンサ３２と外部配線７２とを、積層方向Ｚに沿って配されたサブ導電部１８を介して接続することにより、インターロックセンサ３２と外部配線７２との組付作業を容易に行うことができる。つまり、サブ導電部１８における低圧回路部５８側に配された端部に、低圧回路部５８側に配されたインターロックセンサ３２を接続することができる。また、サブ導電部１８における高圧回路部５３側の端部に、高圧回路部５３側に配された外部配線７２を接続することができる。このように、高圧回路部５３側に配された部品同士又は低圧回路部５８側に配された部品同士を接続する構造とすることにより、組付作業を容易とし、組付作業性を向上することができる。

また、中間バスバーアッセンブリ１０は、低圧回路部５８側と高圧回路部５３側とを繋ぐように配される昇圧側検出線４３を保持する配線保持部１９を備えている。そのため、昇圧側検出線４３を、中間バスバーアッセンブリ１０に保持することにより、昇圧側検出線４３を中間バスバーアッセンブリ１０と一体として、電力変換装置１へと組付けることができる。すなわち、昇圧側検出線４３は、柔軟性を有しており容易に変形するため、単体での組み付け作業性が悪い。しかし、昇圧側検出線４３を中間バスバーアッセンブリ１０により保持することにより、昇圧側検出線４３の変形を防止することにより、昇圧側検出線４３の組付けを容易に行うことができる。

また、中間バスバー２における高圧回路部５３側の端部には、高圧回路部５３側に向かって高圧回路部５３の入力端子５３２から離れるように形成された傾斜部２６３を備えている。そのため、中間バスバー２の第２端子２６と第２端子台部１６との間に、入力端子５３２が入り込むことを防止することができる。これにより入力端子５３２と中間バスバー２との接続不良を防止することができる。

また、中間バスバーアッセンブリ１０を中間保持部６１１に固定する前に、入力コネクタ３及び電圧検出ワイヤーアッセンブリ４を中間バスバーアッセンブリ１０に組み付けてもよい。また、中間バスバーアッセンブリ１０を中間保持部６１１に固定した後に、入力コネクタ３及び電圧検出ワイヤーアッセンブリ４を中間バスバーアッセンブリ１０に組み付けてもよい。尚、中間バスバーアッセンブリ１０の配線保持部１９に昇圧側検出線４３を保持する場合には、中間バスバーアッセンブリ１０を中間保持部６１１に固定する前に、予め電圧検出ワイヤーアッセンブリ４を中間バスバーアッセンブリ１０に組み付けておくことが好ましい。

また、圧入ナット２２１、２４１、２６１は、上記のごとく中間バスバー２に固定されていてもよいし、本体支持部１７にインサート成型により固定されていてもよい。また、本体支持部１７は、金属からなる基台に絶縁樹脂をアウトサート成形することにより、ボルト２２２、２４２、２６２を螺合する雌ネジ部を形成することもできる。

以上のごとく、本例によれば、中間バスバーへ部品を組み付ける際の組付作業性を向上することができる電力変換装置を提供することができる。

１電力変換装置
１０中間バスバーアッセンブリ
１１絶縁支持体
１３第１端子台部
１６第２端子台部
２中間バスバー
２１第１端子
２６第２端子
３入力コネクタ
３１コネクタ端子
４電圧検出ワイヤーアッセンブリ
４１電圧検出線
５１スイッチング回路部
５１０半導体モジュール
５３高圧回路部
５３２入力端子
５８低圧回路部
６ケース

Claims

半導体モジュールを備えたスイッチング回路部と、
該スイッチング回路部と隣接して配された高圧回路部と、
該高圧回路部を配した側と反対側の位置において上記スイッチング回路部と隣接して配された低圧回路部と、
上記スイッチング回路部と上記高圧回路部と上記低圧回路部とを収容するケースと、
上記高圧回路部と電気的に接続されると共に上記スイッチング回路部と上記高圧回路部と上記低圧回路部との積層方向において上記スイッチング回路部の中央よりも低圧回路部側に配される入力コネクタと、
該入力コネクタにおける一対のコネクタ端子と上記高圧回路部における一対の入力端子とを電気的に接続する一対の中間バスバーを絶縁支持体によって支持してなる中間バスバーアッセンブリと、
上記高圧回路部への入力電圧を検出するための一対の電圧検出線を有する電圧検出ワイヤーアッセンブリとを備えており、
上記一対の中間バスバーは、上記積層方向に立設した状態で配置され、上記入力コネクタ及び上記電圧検出線と接続される第１端子を上記低圧回路部側に配し、上記高圧回路部と接続される第２端子を上記高圧回路部側に配しており、
上記絶縁支持体は、該中間バスバーアッセンブリを上記ケースの一部に固定するアッシー固定部と、上記中間バスバーアッセンブリの上記第１端子を搭載する第１端子台部と、上記第２端子を搭載する第２端子台部とを有し、
上記一対の電圧検出線は、上記第１端子台部において、上記第１端子に接続されていることを特徴とする電力変換装置。
請求項１に記載の電力変換装置において、上記入力コネクタの接続状態を検知するインターロックセンサと、該インターロックセンサと電気的に接続され上記インターロックセンサの信号を受信する外部機器と接続される外部配線とを備え、上記インターロックセンサは上記入力コネクタに内蔵されており、上記外部配線は上記積層方向において上記入力コネクタと反対側に配されており、上記中間バスバーアッセンブリは、上記積層方向に沿って配されたサブ導電部を一体に備えており、上記インターロックセンサと上記外部配線とは、上記サブ導電部を介して接続されていることを特徴とする電力変換装置。
請求項１又は２に記載の電力変換装置において、上記中間バスバーアッセンブリは、上記低圧回路部側と上記高圧回路部側とを繋ぐように配される電気配線を保持する配線保持部を備えていることを特徴とする電力変換装置。
請求項３に記載の電力変換装置において、上記入力コネクタに供給された電力の電圧を昇圧する昇圧回路を備え、上記電気配線は、上記電圧検出ワイヤーアッセンブリが有する上記昇圧回路から出力された電力の電圧を検出する昇圧側検出線であることを特徴とする電力変換装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力変換装置において、上記中間バスバーにおける上記高圧回路部側の端部には、上記高圧回路部側に向かって上記高圧回路部の上記入力端子から離れるように形成された傾斜部を備えていることを特徴とする電力変換装置。