JP5707279B2

JP5707279B2 - 電力変換装置

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Publication number: JP5707279B2
Application number: JP2011181116A
Authority: JP
Inventors: 篠原　秀一; 秀一篠原; 賢市郎中嶋; 佐々木　要; 要佐々木
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2011-08-23
Filing date: 2011-08-23
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2031-08-23
Also published as: JP2013046447A

Description

本発明は直流電力を交流電力に変換しあるいは交流電力を直流電力に変換するために使用する電力変換装置に関する。

一般に電力変換装置は、交流電力を直流電力に変換する機能、あるいは、モータが発生する交流電力を直流電力に変換する機能を備えている。電力変換装置の一例が、特開２００９−４４８９１号公報に開示されている。当該公報においては、インバータのケース側面から直流（バッテリ）正・負極側接続端子を外部に突出させ、バッテリ側のケーブルと接続する構造が開示されている。

特開２００９−４４８９１号公報

しかしながら、上記特許文献の技術においては、インバータの直流電力を補機へ分岐することは一切考慮されておらず、直流電力を分岐するには、例えばインバータのケース側面から突出したバスバーに、補機バスバーを追加し、ネジで共締めする等の方法をとる必要があった。その場合、バスバーやネジを追加することで部品点数の増加・またバスバーを複数枚重ね合わせることは固定部のネジが緩みやすくなるおそれがあり、信頼性の低下が懸念される。

また、上記特許文献の技術においては、交流と直流のインターフェイスは２つの側面に分かれているため、コネクタを取り付ける際や、強電ハーネスをエンジンルーム内でレイアウトする際に、レイアウトが複雑になるといった問題がある。このレイアウトが複雑であるといった問題は、小型化が厳しく要求される車両用インバータの分野においては設計の自由度が制限されてしまうことは致命的な問題となりかねない。

そこで、本発明は、上記課題に着目し、インバータなどの電力変換装置の信頼性やレイアウトの向上を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る電力変換装置は、直流電力を交流電力に変換するスイッチング素子を有するパワーモジュールと、前記直流電力を伝達する直流コネクタと、前記交流電力を伝達する交流コネクタと、前記直流電力の供給を遮断することができるヒューズと、前記直流コネクタ及び前記交流コネクタが接続されるとともに当該ヒューズと対向する部分に開口部を形成するケース部と、前記開口部を塞ぐように前記ケース部に接続されるヒューズ蓋と、を備え、前記ヒューズ蓋は、前記ケース部から取り外された際に、前記直流電力及び前記交流電力の伝達が遮断されるように構成され、さらに前記ヒューズ蓋は、前記ケース部に対する前記直流コネクタの固定部及び前記ケース部に対する前記交流コネクタの固定部を覆うように、形成される延材部を有する。

さらに本発明に係る電力変換装置は、前記直流コネクタ及び前記交流コネクタは、前記ケース部の所定の一面に集約して配置される。

本発明によれば、電力変換装置の直流電源分岐時の接続構造の簡略化・信頼性の向上を図ると共に、交流・直流インターフェイスが一面に集約することができ、車載性が向上する。

ハイブリッド自動車の制御ブロックを示す図。インバータ回路１４０の電気回路の構成を説明する図。電力変換装置２００の外観斜視図。電力変換装置２００の分解斜視図。パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗ、コンデンサモジュール５００、バスバーアッセンブリ８００が組み付けられた流路形成体１２底面の外観斜視図。パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗ、コンデンサモジュール５００、バスバーアッセンブリ８００、直流バスバー・ヒューズの保持部材５１０が組み付けられた流路形成体１２の平面図。交流コネクタと直流コネクタの接続されるインターフェイスを示す図。直流・交流インターフェイスを装着した状態の電力変換装置を示す図。直流バスバーのモールドを非表示にした状態を示した図。

以下に説明する本発明が適用された実施の形態に記載の電力変換装置およびこの装置を使用したシステムは、製品化のために解決することが望ましい色々な課題を解決している。これら実施の形態が解決している色々な課題の一つに、上述の発明が解決しようとする課題の欄に記載した生産性向上の課題があり、また上述の発明の効果の欄に記載した生産性向上の効果がある。

また、上述の課題を解決するための手段の欄に記載した構成だけで無く、他の構成によっても上記課題が解決でき、上記効果を得ることができる。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図１は、ハイブリッド自動車（以下「ＨＥＶ」と記述する）の制御ブロックを示す図である。エンジンＥＧＮおよびモータジェネレータＭＧ１は車両の走行用トルクを発生する。また、モータジェネレータＭＧ１は回転トルクを発生するだけでなく、モータジェネレータＭＧ１に外部から加えられる機械エネルギーを電力に変換する機能を有する。

モータジェネレータＭＧ１は、例えば同期機あるいは誘導機であり、上述のごとく、運転方法によりモータとしても発電機としても動作する。モータジェネレータＭＧ１を自動車に搭載する場合には、小型で高出力を得ることが望ましく、ネオジウムなどの磁石を使用した永久磁石型の同期電動機が適している。また、永久磁石型の同期電動機は誘導電動機に比べて回転子の発熱が少なく、この観点でも自動車用として優れている。

エンジンＥＧＮの出力側の出力トルクは動力分配機構ＴＳＭを介してモータジェネレータＭＧ１に伝達され、動力分配機構ＴＳＭからの回転トルクあるいはモータジェネレータＭＧ１が発生する回転トルクは、トランスミッションＴＭおよびデファレンシャルギアＤＥＦを介して車輪に伝達される。一方、回生制動の運転時には、車輪から回転トルクがモータジェネレータＭＧ１に伝達され、供給されてきた回転トルクに基づいて交流電力を発生する。発生した交流電力は後述するように電力変換装置２００により直流電力に変換され、高電圧用のバッテリ１３６を充電し、充電された電力は再び走行エネルギーとして使用される。

次に電力変換装置２００について説明する。インバータ回路１４０は、バッテリ１３６と直流コネクタ１３８を介して電気的に接続されており、バッテリ１３６とインバータ回路１４０との相互において電力の授受が行われる。モータジェネレータＭＧ１をモータとして動作させる場合には、インバータ回路１４０は直流コネクタ１３８を介してバッテリ１３６から供給された直流電力に基づき交流電力を発生し、交流端子１８８を介してモータジェネレータＭＧ１に供給する。モータジェネレータＭＧ１とインバータ回路１４０からなる構成は電動発電ユニットとして動作する。

なお、本実施形態では、バッテリ１３６の電力によって電動発電ユニットを電動ユニットとして作動させることにより、モータジェネレータＭＧ１の動力のみによって車両の駆動ができる。さらに、本実施形態では、電動発電ユニットを発電ユニットとしてエンジンＥＧＮの動力或いは車輪からの動力によって作動させて発電させることにより、バッテリ１３６の充電ができる。

また、図１では省略したが、バッテリ１３６はさらに補機用のモータを駆動するための電源としても使用される。補機用のモータとしては例えば、エアコンディショナーのコンプレッサを駆動するモータ、あるいは制御用の油圧ポンプを駆動するモータである。バッテリ１３６から直流電力が補機用パワーモジュールに供給され、補機用パワーモジュールは交流電力を発生して補機用のモータに供給する。補機用パワーモジュールはインバータ回路１４０と基本的には同様の回路構成および機能を持ち、補機用のモータに供給する交流の位相や周波数、電力を制御する。なお、電力変換装置２００は、インバータ回路１４０に供給される直流電力を平滑化するためのコンデンサモジュール５００を備えている。

電力変換装置２００は、上位の制御装置から指令を受けたりあるいは上位の制御装置に状態を表すデータを送信したりするための通信用のコネクタ２１を備えている。電力変換装置２００は、コネクタ２１から入力される指令に基づいて制御回路１７２でモータジェネレータＭＧ１の制御量を演算し、さらにモータとして運転するか発電機として運転するかを演算し、演算結果に基づいて制御パルスを発生し、その制御パルスをドライバ回路１７４へ供給する。ドライバ回路１７４は、供給された制御パルスに基づいて、インバータ回路１４０を制御するための駆動パルスを発生する。

次に、図２を用いてインバータ回路１４０の電気回路の構成を説明する。なお、以下で半導体素子として絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを使用しており、以下略してＩＧＢＴと記す。上アームとして動作するＩＧＢＴ３２８及びダイオード１５６と、下アームとして動作するＩＧＢＴ３３０及びダイオード１６６とで、上下アームの直列回路１５０が構成される。インバータ回路１４０は、この直列回路１５０を、出力しようとする交流電力のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相に対応して備えている。

これらの３相は、この実施の形態ではモータジェネレータＭＧ１の電機子巻線の３相の各相巻線に対応している。３相のそれぞれの上下アームの直列回路１５０は、直列回路の中点部分である中間電極１６９から交流電流を出力する。この中間電極１６９は交流端子１５９を通して、モータジェネレータＭＧ１への交流電力線である以下に説明の交流バスバー８０２と接続される。

上アームのＩＧＢＴ３２８のコレクタ電極１５３は、正極端子１５７を介してコンデンサモジュール５００の正極側のコンデンサ端子５０６に電気的に接続されている。また、下アームのＩＧＢＴ３３０のエミッタ電極は、負極端子１５８を介してコンデンサモジュール５００の負極側のコンデンサ端子５０４に電気的に接続されている。

上述のように、制御回路１７２は上位の制御装置からコネクタ２１を介して制御指令を受け、これに基づいてインバータ回路１４０を構成する各相の直列回路１５０の上アームあるいは下アームを構成するＩＧＢＴ３２８やＩＧＢＴ３３０を制御するための制御信号である制御パルスを発生し、ドライバ回路１７４に供給する。

ドライバ回路１７４は、上記制御パルスに基づき、各相の直列回路１５０の上アームあるいは下アームを構成するＩＧＢＴ３２８やＩＧＢＴ３３０を制御するための駆動パルスを各相のＩＧＢＴ３２８やＩＧＢＴ３３０に供給する。ＩＧＢＴ３２８やＩＧＢＴ３３０は、ドライバ回路１７４からの駆動パルスに基づき、導通あるいは遮断動作を行い、バッテリ１３６から供給された直流電力を三相交流電力に変換し、この変換された電力はモータジェネレータＭＧ１に供給される。

ＩＧＢＴ３２８は、コレクタ電極１５３と、信号用エミッタ電極１５５と、ゲート電極１５４を備えている。また、ＩＧＢＴ３３０は、コレクタ電極１６３と、信号用のエミッタ電極１６５と、ゲート電極１６４を備えている。ダイオード１５６が、コレクタ電極１５３とエミッタ電極１５５との間に電気的に接続されている。また、ダイオード１６６が、コレクタ電極１６３とエミッタ電極１６５との間に電気的に接続されている。

スイッチング用パワー半導体素子としては金属酸化物半導体型電界効果トランジスタ（以下略してＭＯＳＦＥＴと記す）を用いてもよい。この場合はダイオード１５６やダイオード１６６は不要となる。スイッチング用パワー半導体素子としては、ＩＧＢＴは直流電圧が比較的高い場合に適していて、ＭＯＳＦＥＴは直流電圧が比較的低い場合に適している。

コンデンサモジュール５００は、正極側のコンデンサ端子５０６と負極側のコンデンサ端子５０４と正極側電源端子５０８と負極側電源端子５０９とを備えている。バッテリ１３６からの高電圧の直流電力は、直流コネクタ１３８を介して、正極側電源端子５０８や負極側電源端子５０９に供給され、コンデンサモジュール５００の正極側のコンデンサ端子５０６および負極側のコンデンサ端子５０４から、インバータ回路１４０へ供給される。

一方、交流電力からインバータ回路１４０によって変換された直流電力は、正極側のコンデンサ端子５０６や負極側のコンデンサ端子５０４からコンデンサモジュール５００に供給され、正極側電源端子５０８や負極側電源端子５０９から直流コネクタ１３８を介してバッテリ１３６に供給され、バッテリ１３６に蓄積される。

制御回路１７２は、ＩＧＢＴ３２８及びＩＧＢＴ３３０のスイッチングタイミングを演算処理するためのマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と記述する）を備えている。マイコンへの入力情報としては、モータジェネレータＭＧ１に対して要求される目標トルク値、直列回路１５０からモータジェネレータＭＧ１に供給される電流値、及びモータジェネレータＭＧ１の回転子の磁極位置がある。

目標トルク値は、不図示の上位の制御装置から出力された指令信号に基づくものである。電流値は、電流センサモジュール１８０による検出信号に基づいて検出されたものである。磁極位置は、モータジェネレータＭＧ１に設けられたレゾルバなどの回転磁極センサ（不図示）から出力された検出信号に基づいて検出されたものである。本実施形態では、電流センサモジュール１８０は３相の電流値を検出する場合を例に挙げているが、２相分の電流値を検出するようにし、演算により３相分の電流を求めても良い。

制御回路１７２内のマイコンは、目標トルク値に基づいてモータジェネレータＭＧ１のｄ軸，ｑ軸の電流指令値を演算し、この演算されたｄ軸，ｑ軸の電流指令値と、検出されたｄ軸，ｑ軸の電流値との差分に基づいてｄ軸，ｑ軸の電圧指令値を演算し、この演算されたｄ軸，ｑ軸の電圧指令値を、検出された磁極位置に基づいてＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧指令値に変換する。そして、マイコンは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧指令値に基づく基本波（正弦波）と搬送波（三角波）との比較に基づいてパルス状の変調波を生成し、この生成された変調波をＰＷＭ（パルス幅変調）信号としてドライバ回路１７４に出力する。

ドライバ回路１７４は、下アームを駆動する場合、ＰＷＭ信号を増幅したドライブ信号を、対応する下アームのＩＧＢＴ３３０のゲート電極に出力する。また、ドライバ回路１７４は、上アームを駆動する場合、ＰＷＭ信号の基準電位のレベルを上アームの基準電位のレベルにシフトしてからＰＷＭ信号を増幅し、これをドライブ信号として、対応する上アームのＩＧＢＴ３２８のゲート電極にそれぞれ出力する。

また、制御回路１７２内のマイコンは、異常検知（過電流、過電圧、過温度など）を行い、直列回路１５０を保護している。このため、制御回路１７２にはセンシング情報が入力されている。例えば、各アームの信号用のエミッタ電極１５５及び信号用のエミッタ電極１６５からは各ＩＧＢＴ３２８とＩＧＢＴ３３０のエミッタ電極に流れる電流の情報が、対応する駆動部（ＩＣ）に入力されている。これにより、各駆動部（ＩＣ）は過電流検知を行い、過電流が検知された場合には対応するＩＧＢＴ３２８，ＩＧＢＴ３３０のスイッチング動作を停止させ、対応するＩＧＢＴ３２８，ＩＧＢＴ３３０を過電流から保護する。

直列回路１５０に設けられた温度センサ（不図示）からは直列回路１５０の温度の情報がマイコンに入力されている。また、マイコンには直列回路１５０の直流正極側の電圧の情報が入力されている。マイコンは、それらの情報に基づいて過温度検知及び過電圧検知を行い、過温度或いは過電圧が検知された場合には全てのＩＧＢＴ３２８，ＩＧＢＴ３３０のスイッチング動作を停止させる。

図３は電力変換装置２００の外観斜視図であり、本実施の形態の電力変換装置２００は、平面形状が長方形の直方体形状としたことにより小型化が図れ、また、車両への取り付けが容易となるという効果を有している。８は蓋、１０はハウジング、１２は流路形成体、１３は冷却媒体の入口配管、１４は出口配管、４２０は下カバーである。蓋８、ハウジング１０、流路形成体１２および下カバー４２０は、電力変換装置２００のケーシングを構成している。コネクタ２１は、外部との接続のために設けられた信号用のコネクタである。

蓋８は、電力変換装置２００を構成する回路部品が収納されるハウジング１０の上部開口部に固定される。ハウジング１０の下部に固定される流路形成体１２は、後述するパワーモジュール３００及びコンデンサモジュール５００を保持するとともに、冷却媒体によってこれらを冷却する。冷却媒体としては、例えば水が用いられる場合が多く、以下では冷却水として説明する。入口配管１３および出口配管１４は流路形成体１２の一側面に設けられ、入口配管１３から供給された冷却水は流路形成体１２内の後述する流路１９に流入し、出口配管１４から排出される。

交流コネクタ１８７が装着される交流インターフェイス１８５および直流コネクタ１３８が装着される直流インターフェイス１３７は、ハウジング１０の側面に設けられている。交流インターフェイス１８５と直流インターフェイス１３７は図７に示すように同一部材上に配置されており、交流インターフェイス１８５に装着された交流コネクタ１８７の交流配線１８７ａは上方に延びている。直流インターフェイス１３７に装着された直流コネクタ１３８の直流配線１３８ａは電力変換装置２００の下方に延びている。

このように、交流インターフェイス１８５と直流インターフェイス１３７を一面に配置することで、車両組立て時に同一方向から交流コネクタ１８７・直流コネクタ１３８を取り付けることができ、直流・交流インターフェイスが別の面になっている場合に比べ、組付け性が良い。

また、交流コネクタ１８７・直流コネクタ１３８を取り付ける際にネジの締め付けを行う方向が一方向からのみとなるため、直流・交流インターフェイスが別の面になっている場合に比べ、車両に搭載する際の向きの規制が少なくなり、車載性が向上する。

また、直流配線１３８ａや交流配線１８７ａもインバータの一側面から出すことで、エンジンルーム内をレイアウトする際に、直流配線１３８ａや交流配線１８７ａとインバータ近傍に配置される機器との干渉を少なくすることができ、レイアウトの向上に資する。

図８は、図３に示す電力変換装置２００から、交流コネクタ１８７・直流コネクタ１３８を外した状態を示す図である。ハウジング１０の一側面には交流インターフェイス１８５および直流インターフェイス１３７が固定される開口１０ａｂが形成されている。開口１０ａｂからは３本の交流バスバー８０２、すなわち、Ｕ相交流バスバー８０２Ｕ、Ｖ相交流バスバー８０２ＶおよびＷ相交流バスバー８０２Ｗが突出する。また、直流電源端子５０８，５０９が突出している。

図６は、図８において流路形成体１２からハウジング１０を外した状態を示す図である。ハウジング１０は２つの収納空間を有しており、隔壁１０ｃによって上部収納空間と下部収納空間とに区画されている。すなわち、蓋８とともに上側ケーシングとして機能するハウジング１０は、側壁１０ｅと天板である隔壁１０ｃとを備え、隔壁１０ｃの上面にコネクタ２１が接続された制御回路基板２０が固定され、隔壁１０ｃの下側の下部収納空間にドライバ回路基板２２および後述するバスバーアッセンブリ８００が収納されている。制御回路基板２０には図２に示した制御回路１７２が実装され、ドライバ回路基板２２にはドライバ回路１７４が実装されている。

バスバーアッセンブリ８００は、ボルト等によって流路形成体１２に固定されている。バスバーアッセンブリ８００には上方に突出する支持部材８０７ａが複数設けられており、これらの支持部材８０７ａ上にドライバ回路基板２２が固定されている。すなわち、ドライバ回路基板２２は、バスバーアッセンブリ８００の上方に対向配置されている。制御回路基板２０とドライバ回路基板２２とはフラットケーブル２３によって接続されるが、そのフラットケーブルは隔壁１０ｃに形成されたスリット状の開口１０ｄを通って下部収納空間から上部収納空間へと引き出される。

図４は電力変換装置２００の分解斜視図である。蓋８の内側の、すなわちハウジング１０の上部収納空間には、上述したように制御回路１７２を実装した制御回路基板２０が配置されている。蓋８には、コネクタ２１用の開口８ａが形成されている。電力変換装置２００内の制御回路を動作させる低電圧の直流電力は、コネクタ２１から供給される。

詳細は後述するが、流路形成体１２には、入口配管１３から流入した冷却水が流れる流路が形成されている。図５に示すようにパワーモジュールの冷却流路は、流路形成体１２の３つの側面１２ｂ・１２ａ・１２ｃに沿って流れるようなコの字形状の流路を形成している。入口配管１３から流入した冷却水はコの字形状流路の一端から流路内に流入し、流路内を流れた後に、流路の他端に接続されている出口配管１４から流出される。

流路の上面には３つの開口部４０２ａ〜４０２ｃが形成されており、直列回路１５０（図１参照）を内蔵したパワーモジュール３００Ｕ，３００Ｖ，３００Ｗがそれらの開口部４０２ａ〜４０２ｃから流路内に挿入される。パワーモジュール３００ＵにはＵ相の直列回路１５０が内蔵され、パワーモジュール３００ＶにはＶ相の直列回路１５０が内蔵され、パワーモジュール３００ＷにはＷ相の直列回路１５０が内蔵されている。これらパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗは同一構成になっており、外観形状も同一形状である。開口部４０２ａ〜４０２ｃは、挿入されたパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗのフランジ部によって塞がれる。

下カバー４２０とともに下側ケーシングを構成する流路形成体１２には、流路によって囲まれるように、電装部品を収納するための収納空間４０５が形成されている。本実施形態では、この収納空間４０５にコンデンサモジュール５００が収納されている。収納空間４０５に収納されたコンデンサモジュール５００は、流路内を流れる冷却水によって冷却される。コンデンサモジュール５００の上方には、交流バスバー８０２Ｕ〜８０２Ｗが装着されたバスバーアッセンブリ８００が配置される。バスバーアッセンブリ８００は、流路形成体１２の上面に固定される。バスバーアッセンブリ８００には、電流センサモジュール１８０が固定されている。

ドライバ回路基板２２は、バスバーアッセンブリ８００に設けられた支柱８０７ａに固定されることにより、バスバーアッセンブリ８００の上方に配置される。上述したように、制御回路基板２０とドライバ回路基板２２とはフラットケーブル２３によって接続される。フラットケーブル２３は隔壁１０ｃに形成されたスリット状の開口１０ｄを通って下部収納空間から上部収納空間へと引き出される。

このように、パワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗとドライバ回路基板２２と制御回路基板２０とが高さ方向に階層的に配置され、制御回路基板２０が強電系のパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗから最も遠い場所に配置されるので、制御回路基板２０側にスイッチングノイズ等が混入するのを低減することができる。さらに、ドライバ回路基板２２と制御回路基板２０とは隔壁１０ｃによって区画された別の収納空間に配置されるため、隔壁１０ｃが電磁シールドとして機能し、ドライバ回路基板２２から制御回路基板２０に混入するノイズを低減することができる。なお、ハウジング１０はアルミ等の金属材で形成されている。

さらに、ハウジング１０に一体に形成された隔壁１０ｃに制御回路基板２０が固定されるため、外部からの振動に対して制御回路基板２０の機械的な共振周波数が高くなる。そのため、車両側からの振動の影響を受け難く、信頼性が向上する。

図５は下側ケーシングを裏面側から見た分解斜視図である。図５に示すように、流路１９は、パワーモジュール挿入される３つの側面１２ａ〜１２ｃおよび、直線部１２ｄ・１２ｅで形成されている。また、下側ケーシングを構成する流路形成体１２の水路の外側に補機へ直流電源を供給するための補機用コネクタ２１ａを２つ配置している。

図６はパワーモジュール３００Ｕ〜３００Ｗ、コンデンサモジュール５００、バスバーアッセンブリ８００、直流バスバー・ヒューズの保持部材５１０が組み付けられた流路形成体１２の平面図を示す。直流電源端子５０８，５０９は、直流コネクタ１３８と接続される主部であるが、補機用コネクタ２１ａに電源を供給するため正極側の直流端子５０８のバスバー途中から５０８ａ部分を分岐し（図９参照）、保持部材５１０上まで延長し、固定した箇所でさらに直流電源を分割する。直流電流は、ヒューズ５１１、保持部材上に設けた補機バスバー５０８ｃ、５０８ｄ、補機コネクタハーネス５０８ｅの順に流れ、補機用コネクタ２１ａへ接続される。負極側の直流端子５０９もバスバー途中から５０９ａ部分を分岐し、保持部材５１０上で負極側の補機コネクタハーネス５０９ｂに接続する。

流路形成体１２背面の補機コネクタへ直流電源の供給を行う際、正負の直流電源端子を追加することなく、正負それぞれ一枚のバスバー形状を工夫することで、電源分岐のためにバスバーを追加し、ねじ止め固定を行うことや、追加した補機部のバスバーを主部に溶接して固定する必要がなくなり、接続構造の簡略化・部品点数の削減が図れる。

また直流電源端子５０８，５０９を分岐部５０８ａ，５０９ａを含めて一枚のバスバーとし、正負バスバー外周部を樹脂でモールドすることで、周辺部品との電気的絶縁を保持すると共に、樹脂で被覆しバスバーの剛性を高めることで振動が加わった際に直流電源端子５０８，５０９全体が共振することを防止する役割を持つ。これより、インバータの信頼性向上を図る。

また、直流電源端子５０８，５０９を被覆するモールドにはバスバー固定用突起を設け、それぞれのバスバーを固定しインバータ組立て前に一体形状としておくことで、作業性の向上を図る。

補機電源分岐部に設置したヒューズ５１１は図３に示すように蓋８上にヒューズ蓋８ｂを設け、過電流が流れヒューズが切れた際に交換をできる構造となっている。

ヒューズ蓋８ｂは直流コネクタ１３８および交流コネクタ１８７の固定ネジ部を覆う形状とし、ヒューズ蓋８ｂを取外さないと、直流コネクタ１３８および交流コネクタ１８７の脱着ができない構造としている。ヒューズ蓋８ｂを取外す際は、インバータの強電部の電気的接続を遮断した後となり、これにより、作業者がバッテリ電源が供給された状態で直流コネクタ１３８および交流コネクタ１８７を取外すことはできず、感電事故を防止する役割を持つ。

上述した各実施形態はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施形態での効果を単独あるいは相乗して奏することができるからである。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。

８蓋
８ｂヒューズ蓋
１０ハウジング
１２流路形成体
１３入口配管
１４出口配管
１９流路
２０制御回路基板
２１コネクタ
２１ａ補機用コネクタ
２２ドライバ回路基板
１３６バッテリ
１３７直流インターフェイス
１３８直流コネクタ
１４０インバータ回路
１５０直列回路
１５３、１６３コレクタ電極
１５４、１６４ゲート電極
１５５、１６５エミッタ電極
１５６、１６６ダイオード
１５７正極端子
１５８負極端子
１５９、１８８交流端子
１６９中間電極
１７２制御回路
１７４ドライバ回路
１８０電流センサモジュール
１８１貫通孔
１８２ａ信号線
１８５交流インターフェイス
１８７交流コネクタ
２００電力変換装置
３００パワーモジュール
３０４モジュールケース
３０４ｂフランジ
３０５放熱フィン
３２８、３３０ＩＧＢＴ
４０２開口部
４０５収納空間
４０６凸部
４２０下カバー
５００コンデンサモジュール
５０３コンデンサ端子
５０４負極側コンデンサ端子
５０６正極側コンデンサ端子
５０８正極側電源端子
５０８ａ、５０８ｂ正極側電源端子分岐
５０８ｃ，５０８ｄ正極側補機バスバー
５０８ｅ正極側補機ハーネス
５０９負極側電源端子
５０９ａ負極側電源端子分岐
５０９ｂ負極側補機ハーネス
５１０ヒューズ・バスバー保持部材
５１１ヒューズ
８００バスバーアッセンブリ
８０２交流バスバー
８０３保持部材
８０５接続部
８０６突起部
８０７ａ支持部材
ＭＧ１モータジェネレータ
ＥＧＮエンジン
ＴＳＭ動力分配機構
ＴＭトランスミッション
ＤＥＦデファレンシャルギア

Claims

直流電力を交流電力に変換するスイッチング素子を有するパワーモジュールと、
前記直流電力を伝達する直流コネクタと、
前記交流電力を伝達する交流コネクタと、
前記直流電力の供給を遮断することができるヒューズと、
前記直流コネクタ及び前記交流コネクタが接続されるとともに当該ヒューズと対向する部分に開口部を形成するケース部と、
前記開口部を塞ぐように前記ケース部に接続されるヒューズ蓋と、を備え、
前記ヒューズ蓋は、前記ケース部から取り外された際に、前記直流電力及び前記交流電力の伝達が遮断されるように構成され、
さらに前記ヒューズ蓋は、前記ケース部に対する前記直流コネクタの固定部及び前記ケース部に対する前記交流コネクタの固定部を覆うように、形成される延材部を有する電力変換装置。
請求項１に記載の電力変換装置であって、
前記直流コネクタ及び前記交流コネクタは、前記ケース部の所定の一面に集約して配置される電力変換装置。