JP6311565B2 - Power converter - Google Patents
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Description
本発明は、半導体モジュール等を収容したケースと、該ケースに取り付けられた入力コネクタと、ヒューズボックスとを備える電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device including a case containing a semiconductor module, an input connector attached to the case, and a fuse box.
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、コンデンサや半導体モジュール等の電子部品を収納したケースと、該ケースに取り付けられたヒューズボックスと、入力コネクタとを備え、これらヒューズボックスと入力コネクタとを一体的に形成したものが知られている(下記特許文献1参照)。ヒューズボックスには、後述するヒューズが収納されている。入力コネクタは、ケース内に収容された上記電子部品と、ケース外に配された直流電源とを電気接続するための部品である。
For example, as a power conversion device that performs power conversion between DC power and AC power, a case that stores electronic components such as capacitors and semiconductor modules, a fuse box attached to the case, and an input connector are provided. An apparatus in which a fuse box and an input connector are integrally formed is known (see
上記電力変換装置は、上記半導体モジュールをスイッチング動作させることにより、上記入力コネクタを介して直流電源から供給された直流電力を、交流電力に変換している。そして、得られた交流電力を用いて、交流負荷を駆動させている。 The power converter converts the DC power supplied from the DC power source through the input connector into AC power by switching the semiconductor module. The AC load is driven using the obtained AC power.
上記電力変換装置は、直流電源から供給された直流電流の一部を上記ヒューズボックス(入力コネクタ)内で分岐して、上記ケースの外側に設けられた外部機器に供給するよう構成されている。ヒューズボックス内には、外部機器を過電流から保護するためのヒューズが設けられている。 The power conversion device is configured to branch a part of a direct current supplied from a direct current power source in the fuse box (input connector) and supply it to an external device provided outside the case. A fuse for protecting an external device from overcurrent is provided in the fuse box.
上述したように、上記ヒューズボックスは、上記入力コネクタと一体的に形成されている。これにより、部品点数を削減し、電力変換装置の製造コストを低減するようにしてある。このように、上記電力変換装置は、ヒューズボックスと入力コネクタとを一部品化しているため、ヒューズボックスから、電子部品と直流電源とを接続するケーブル(入力ケーブル)と、直流電流の一部を上記外部機器へ供給するためのケーブル(外部用ケーブル)との、2本のケーブルが延びている。 As described above, the fuse box is formed integrally with the input connector. Thereby, the number of parts is reduced, and the manufacturing cost of the power converter is reduced. As described above, since the power conversion device includes the fuse box and the input connector as one component, a cable (input cable) for connecting the electronic component and the DC power source from the fuse box, and a part of the DC current. Two cables, a cable for supplying to the external device (external cable), extend.
しかしながら、上記電力変換装置では、ヒューズボックスから上記2本のケーブルが延出しているため、ヒューズの温度が上昇しやすいという問題がある。すなわち、ヒューズに電流が流れると、ヒューズから抵抗熱が発生する。また、上記2本のケーブルからそれぞれ抵抗熱が発生し、この抵抗熱がヒューズに伝わる。そのため、ヒューズの温度が上昇しやすい。 However, the power converter has a problem that the temperature of the fuse is likely to rise because the two cables extend from the fuse box. That is, when a current flows through the fuse, resistance heat is generated from the fuse. Also, resistance heat is generated from each of the two cables, and this resistance heat is transmitted to the fuse. For this reason, the temperature of the fuse is likely to rise.
また、上記電力変換装置では、ヒューズボックスから、外部用ケーブルと入力ケーブルとがそれぞれ延出しているため、これら2本のケーブルが絡み合い、外部用ケーブルを外部機器に接続する作業を行いににくくなるという問題がある。 Further, in the above power conversion device, since the external cable and the input cable respectively extend from the fuse box, these two cables are intertwined, and it is difficult to perform the work of connecting the external cable to the external device. There is a problem.
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、ヒューズの温度上昇を抑制しやすく、外部用ケーブルを外部機器に接続する作業を行いやすい電力変換装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a power conversion device that can easily suppress a temperature rise of a fuse and can easily perform an operation of connecting an external cable to an external device.
本発明の一態様は、半導体素子を内蔵した半導体モジュールと、
該半導体モジュールに接続したコンデンサと、
上記半導体モジュールと上記コンデンサとを収納するケースと、
該ケースに取り付けられ、上記コンデンサに接続した入力コネクタと、
該入力コネクタから延出し、上記コンデンサと直流電源との間の電流経路をなす入力ケーブルと、
上記ケースに取り付けられたヒューズボックスと、
該ヒューズボックスから延出し、上記コンデンサと外部機器との間の電流経路をなす外部用ケーブルと、
上記ヒューズボックス内に設けられ、上記コンデンサと上記外部用ケーブルとの間に接続したヒューズとを備え、
上記入力コネクタは、上記ケースの一部を構成し互いに対向する第1側壁部及び第2側壁部のうち、上記第1側壁部に取り付けられ、上記ヒューズボックスは、上記第2側壁部に取り付けられていることを特徴とする電力変換装置にある。
One embodiment of the present invention is a semiconductor module including a semiconductor element;
A capacitor connected to the semiconductor module;
A case for housing the semiconductor module and the capacitor;
An input connector attached to the case and connected to the capacitor;
An input cable extending from the input connector and forming a current path between the capacitor and the DC power source;
A fuse box attached to the case;
An external cable extending from the fuse box and forming a current path between the capacitor and an external device;
A fuse provided in the fuse box and connected between the capacitor and the external cable;
The input connector is attached to the first side wall part of the first side wall part and the second side wall part that constitute a part of the case and face each other, and the fuse box is attached to the second side wall part. It is in the power converter device characterized by having.
上記電力変換装置においては、ヒューズボックスと入力コネクタとを別部品にしてある。そして、入力コネクタから上記入力ケーブルを延出させ、ヒューズボックスから上記外部用ケーブルを延出させている。
そのため、入力ケーブルと外部用ケーブルとのうち、外部用ケーブルのみを、ヒューズボックスから延出させることができる。したがって、ケーブルから発生しヒューズに伝わる熱を低減でき、ヒューズの温度上昇を抑制することが可能となる。
In the power converter, the fuse box and the input connector are separate parts. The input cable is extended from the input connector, and the external cable is extended from the fuse box.
Therefore, only the external cable of the input cable and the external cable can be extended from the fuse box. Therefore, the heat generated from the cable and transmitted to the fuse can be reduced, and the temperature rise of the fuse can be suppressed.
また、上記電力変換装置では、入力コネクタをケースの上記第1側壁部に取り付け、ヒューズボックスを上記第2側壁部に取り付けてある。したがって、入力コネクタから延出する入力ケーブルを、ヒューズボックスから延出する外部用ケーブルから遠ざけることができる。そのため、これら2本のケーブルが絡みにくくなり、外部用ケーブルを外部機器に接続する作業を行いやすくなる。 Moreover, in the said power converter device, the input connector is attached to the said 1st side wall part of a case, and the fuse box is attached to the said 2nd side wall part. Therefore, the input cable extending from the input connector can be kept away from the external cable extending from the fuse box. Therefore, these two cables are less likely to be entangled, and the work of connecting the external cable to the external device is facilitated.
以上のごとく、本発明によれば、ヒューズの温度上昇を抑制しやすく、外部用ケーブルを外部機器に接続する作業を行いやすい電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a power conversion device that can easily suppress the temperature rise of a fuse and can easily perform an operation of connecting an external cable to an external device.
上記電力変換装置は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置とすることができる。 The power conversion device can be a vehicle-mounted power conversion device to be mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
(実施例1)
上記電力変換装置に係る実施例について、図1〜図10を用いて説明する。図1、図2に示すごとく、本例の電力変換装置1は、半導体モジュール2と、コンデンサ3と、ケース4と、入力コネクタ51と、入力ケーブル53と、ヒューズボックス6と、外部用ケーブル63と、ヒューズ60とを備える。半導体モジュール2は、半導体素子20(図10参照)を内蔵している。コンデンサ3は、半導体モジュール2に接続している。半導体モジュール2とコンデンサ3とは、ケース4に収容されている。ケース4は金属製である。
Example 1
The Example which concerns on the said power converter device is described using FIGS. 1-10. As shown in FIGS. 1 and 2, the
入力コネクタ51はケース4に取り付けられ、コンデンサ3に接続している。入力ケーブル53は、入力コネクタ51から延出している。入力ケーブル53は、コンデンサ3と直流電源8(図10参照)との間の電流経路をなしている。ヒューズボックス6は、ケース4に取り付けられている。外部用ケーブル63は、ヒューズボックス6から延出している。外部用ケーブル63は、コンデンサ3と外部機器80(図10参照)との間の電流経路をなしている。
The
ヒューズボックス6内には、ヒューズ60が配されている。ヒューズ60は、コンデンサ3と外部用ケーブル63との間に接続されている。
入力コネクタ51は、ケース4の一部を構成し互いに対向する第1側壁部41及び第2側壁部42のうち、上記第1側壁部41に取り付けられている。また、ヒューズボックス6は、上記第2側壁部42に取り付けられている。
A
The
本例の電力変換装置1は、ハイブリッド車や電気自動車等の車両等に搭載するための、車載用電力変換装置である。
The
図5に示すごとく、本例のケース4は、上記第1側壁部41および上記第2側壁部42の他に、第3側壁部43と第4側壁部44とを備える。第1側壁部41と第2側壁部42とは互いに平行である。第3側壁部43と第4側壁部44とは、第1側壁部41及び第2側壁部42に直交している。第3側壁部43と第4側壁部44とは、互いに平行である。
As shown in FIG. 5, the
図10に示すごとく、本例の電力変換装置1は、複数の半導体モジュール2を備える。この複数の半導体モジュール2によって、インバータ回路200を構成してある。また、本例の電力変換装置1は、制御回路基板13を備える。この制御回路基板13によって、半導体素子20をスイッチング動作させることにより、直流電源8から供給される直流電力を交流電力に変換している。そして、得られた交流電力を用いて、交流負荷83を駆動するよう構成されている。
As shown in FIG. 10, the
コンデンサ3は、半導体モジュール2に加わる直流電圧を平滑化している。このコンデンサ3に、外部機器80が並列接続されている。本例の外部機器80は、車載エアコン用の電動コンプレッサーである。電力変換装置1は、直流電源8から供給される直流電力の一部を分岐して、外部機器80へ供給するよう構成されている。コンデンサ3と外部用ケーブル63との間には、上記ヒューズ60が設けられている。外部機器80に過電流が流れるとヒューズ60が溶断する。これにより、外部機器80を過電流から保護している。
The
コンデンサ3には、放電抵抗39が並列接続されている。電力変換装置1を稼働しているときには、コンデンサ3に蓄えられた電荷を、放電抵抗39を介して常時放電している。これにより、何らかの原因でリレー84がオフになった場合でも、コンデンサ3の電荷を短時間で放電し、感電事故等が起きないようにしている。
A
図2に示すごとく、半導体モジュール2は、半導体素子20を内蔵するモジュール本体部21と、該モジュール本体部21から突出する制御端子23と、パワー端子22とを備える。パワー端子22には、コンデンサ3に接続される直流端子22a,22bと、交流負荷83(図10参照)に接続される交流端子22cとがある。制御端子23は、上記制御回路基板13に接続している。
As shown in FIG. 2, the
図1に示すごとく、直流端子22a,22bは、直流バスバー24を介して、コンデンサ3に接続している。また、交流端子22cには、交流バスバー25が接続している。コンデンサ3には、一対の入力バスバー38が接続している。入力バスバー38と交流バスバー25の端部は、端子台18(図7参照)上に載置されている。
As shown in FIG. 1, the
上記入力バスバー38には、上記入力コネクタ51の接続端子511が接続している。また、上記交流バスバー25には、出力コネクタ52の接続端子521が接続している。本例では、入力コネクタ51と出力コネクタ52とを一体化して、入出力コネクタ5としてある。
A
図7に示すごとく、入力コネクタ51の接続端子511は、入力ケーブル53に接続している。また、出力コネクタ52(図1参照)の接続端子521は、出力ケーブル54に接続している。出力ケーブル54は、交流負荷83に接続している。
As shown in FIG. 7, the
図1に示すごとく、本例の電力変換装置1は、複数の外部用バスバー69を備える。この複数の外部用バスバー69によって、コンデンサ3とヒューズ60とを接続すると共に、コンデンサ3と外部用ケーブル63とを接続している。図2に示すごとく、ケース4の第2側壁部42には、外部用バスバー挿通孔421と、インターロックピン挿通孔422との、2つの挿通孔421,422が形成されている。外部用バスバー挿通孔421には、上記外部用バスバー69を挿通してある。また、インターロックピン挿通孔422には、後述するインターロックピン71を挿通してある。
As shown in FIG. 1, the
また、ヒューズボックス6内には、絶縁材料からなる台座部68が設けられている。この台座部68上に、ヒューズ60が固定されている。
A
図2、図8に示すごとく、ヒューズボックス6は、ボックス本体部61と、ヒューズカバー62とを備える。ボックス本体部61とヒューズカバー62とは、金属製である。上述したように、外部機器80に過電流が流れた場合は、ヒューズ60が溶断する。この場合、図3に示すごとく、ヒューズカバー62をボックス本体部61から取り外し、ヒューズ60を交換するようになっている。
As shown in FIGS. 2 and 8, the
ヒューズカバー62を取り外すと、外部用バスバー69等が露出する。ヒューズカバー62を取り外した状態で、仮に、外部用バスバー69等に電圧が加わっていたとすると、作業者が触れて感電するおそれが生じる。そのため、本例の電力変換装置1には、稼働中にヒューズカバー62がボックス本体部61から取り外された場合に、直流電源8からコンデンサ3への電力供給を停止するインターロック機構7が設けられている。コンデンサ3への電力供給を停止する際には、インターロック機構7は、リレー84(図10参照)をオフにする。本例では、上記放電抵抗39を用いて、コンデンサ3に蓄えられた電荷を常に放電しているため、リレー84をオフにすると、コンデンサ3の電圧は、短時間で低下する。そのため、作業者が外部用バスバー69等に触れて感電する事故を防止できる。
When the
図2、図3に示すごとく、インターロック機構7は、ヒューズカバー62に設けられたインターロックピン71と、インターロックコネクタ72と、制御回路基板13に形成されたインターロック回路73とからなる。ヒューズカバー62をボックス本体部62に取り付けた状態では、インターロックピン71は、インターロックコネクタ72に接続する。インターロック回路73は、ヒューズカバー62が取り外され、これに伴って、インターロックコネクタ72からインターロックピン71が引き抜かれた場合に、コンデンサ3への電力供給を停止する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
インターロックピン71は、第2側壁部42の上記インターロックピン挿通孔422に挿入され、インターロックコネクタ72に接続している。図2、図3に示す如く、本例のインターロックコネクタ72は、制御回路基板13に直接、取り付けられている。
The
インターロックピン71は、導線からなる。インターロック回路73は、インターロックコネクタ72の2つの端子721,722間に電流が流れるか否かを判断する。すなわち、図2に示すごとく、インターロックピン71がインターロックコネクタ72の2つの端子721,722に接続し、インターロックピン71を介して2つの端子721,722間に電流が流れる場合は、ヒューズカバー62が取り付けられていると判断する。また、図3に示すごとく、インターロックピン71がインターロックコネクタ72から引き抜かれ、2つの端子721,722間に電流が流れなくなった場合は、ヒューズカバー62が取り外されたと判断する。そして、上記リレー84をオフにする。
The
図2に示すごとく、冷却管11は、Z方向における、外部用バスバー69とインターロックピン71との間の位置に配されている。
As shown in FIG. 2, the cooling
一方、図4、図5に示すごとく、本例では、複数の半導体モジュール2と、該半導体モジュール2を冷却する複数の冷却管11とを積層して、積層体10を構成してある。図5に示すごとく、ヒューズボックス6は、第2側壁部42の厚さ方向(Y方向)から見たときに、複数の冷却管11と重なる位置に配されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, in this example, a
ケース4内に形成された仕切壁45と積層体10との間には、加圧部材17(板ばね)が介在している。この加圧部材17によって、積層体10を積層方向(X方向)に押圧している。これにより、半導体モジュール2と冷却管11との接触圧を確保しつつ、積層体10をケース4内に固定している。
A pressure member 17 (plate spring) is interposed between the
図5に示すごとく、複数の冷却管11のうちX方向における一端に位置する端部冷却管11aには、冷媒16を導入するための導入管14と、冷媒16を導出するための導出管15とが接続している。また、X方向に隣り合う2つの冷却管11は、Y方向における両端にて、連結管115によって接続されている。導入管14から冷媒16を導入すると、冷媒16は連結管115を通って全ての冷却管11を流れ、導出管15から導出する。これにより、半導体モジュール2を冷却するようになっている。
As shown in FIG. 5, among the plurality of cooling
図4、図5に示すごとく、ケース4には、仕切壁45,46と、底壁47とが形成されている。ケース4の第2側壁部42と第3側壁部43と仕切壁45,46と底壁47とによって区画される空間S内に、コンデンサ3を収容してある。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
コンデンサ3は、コンデンサ素子31と、該コンデンサ素子31を封止する封止部材32と、コンデンサ素子31に接続した金属板33,34とを備える。金属板33,34の一部は、封止部材32から突出し、図1に示すごとく、端子331〜333,341〜343になっている。これらの端子のうち、入力端子331,341には入力バスバー38が接続し、第1出力端子332,342には直流バスバー24が接続している。また、第2出力端子333,343には外部用バスバー69が接続している。
The
次に、ケース4の構造について説明する。図6に示すごとく、ケース4は、ケース本体部400と、該ケース本体部400に取り付けられたケースカバー401,402とを備える。ケース本体部400は、Z方向における両端が開口している。この開口に、ケースカバー401,402を取り付けてある。
Next, the structure of the
上述したように、ケース4の第2側壁部42には、外部用バスバー挿通孔421と、インターロックピン挿通孔422とを形成してある。外部用バスバー挿通孔421とインターロックピン挿通孔422との間には、第2側壁部42の一部420が存在している。
As described above, the external side bus
図9に示すごとく、ケース4の第4側壁部44には、X方向に貫通した貫通穴440が形成されている。この貫通穴440を塞ぐように、金属製のプレート49を取り付けてある。図4に示すごとく、プレート49は、端部冷却管11aに接触している。端部冷却管11aは、プレート49にろう付けされている。
As shown in FIG. 9, a through
また、図9に示すごとく、ケース4内には、複数の補強板48が形成されている。補強板48は、その厚さ方向がZ方向と一致するように形成されている。この補強板48によってケース4全体の剛性を高め、加圧部材17の加圧力によってケース4が変形しないようにしてある。
As shown in FIG. 9, a plurality of reinforcing
図2に示すごとく、2枚の補強板48a,48bの、Y方向における間隔Lは、冷却管11のY方向長さよりも短い。そのため本例では、電力変換装置1の製造時に、2枚の補強板48a,48b間の隙間Gから、冷却管11をケース4内に入れることができない。したがって、本例では、上記貫通穴440(図9参照)から冷却管11をケース4内に入れるようにしてある。
As shown in FIG. 2, the distance L between the two reinforcing
次に、本例の作用効果について説明する。図1、図2に示すごとく、本例では、ヒューズボックス6と入力コネクタ51とを別部品にしてある。そして、入力コネクタ51から入力ケーブル53を延出させ、ヒューズボックス6から外部用ケーブル63を延出させている。
そのため、入力ケーブル53と外部用ケーブル63とのうち、外部用ケーブル63のみを、ヒューズボックス6から延出させることができる。したがって、ケーブルから発生しヒューズ60に伝わる熱を低減でき、ヒューズ60の温度上昇を抑制することが可能となる。
Next, the function and effect of this example will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, in this example, the
Therefore, only the
また、本例では、入力コネクタ51を上記第1側壁部41に取り付け、ヒューズボックス6を第2側壁部42に取り付けてある。そのため、入力コネクタ51から延出する入力ケーブル53を、ヒューズボックス6から延出する外部用ケーブル63から遠ざけることができる。したがって、これら2本のケーブル53,63が絡みにくくなり、外部用ケーブル63を外部機器80に接続する作業を行いやすくなる。
In this example, the
また、本例では図2、図5に示すごとく、ヒューズボックス6は、Y方向から見たときに、冷却管11と重なる位置に配されている。
そのため、ヒューズボックス6を冷却管11の近傍に配置することができる。したがって、ヒューズボックス6内のヒューズ60を、冷却管11を用いて効果的に冷却することができる。
In this example, as shown in FIGS. 2 and 5, the
Therefore, the
また、本例の電力変換装置1は、ヒューズカバー62を取り外したときにコンデンサ3への電力供給を停止するインターロック機構7を備える。図2に示すごとく、インターロック機構7を構成するインターロックコネクタ72は、制御回路基板13に直接、取り付けられている。そのため、インターロックコネクタ72と制御回路基板13とを、導線等を用いなくても接続でき、部品点数を削減することが可能となる。したがって、電力変換装置1の製造コストを低減できる。
本例では、ヒューズボックス6を、制御回路基板13を収容したケース4の側壁部(第2側壁部42)に取り付けてある。そのため、ヒューズボックス6を制御回路基板13の近傍に配置することができる。したがって、インターロックコネクタ72を制御回路基板13に直接、取り付けた場合でも、ヒューズカバー62に設けたインターロックピン71を、インターロックコネクタ72に接続することが可能となる。
In addition, the
In this example, the
仮に、ヒューズボックスを、制御回路基板から遠い位置、例えばケース4の上面491(図2参照)に取り付けたとすると、インターロックコネクタを制御回路基板から離れた位置に配置する必要があり、これらインターロックコネクタと制御回路基板とを接続する導線が必要となる。そのため、電力変換装置の製造時に、導線を引き回す作業が必要となり、作業工数が増加する。また、半導体モジュール等から発生する放射ノイズの影響を受けて、導線にノイズ電流が生じ、インターロック回路に影響を与えるおそれも生じ得る。これに対して、本例のように、ヒューズボックス6を、制御回路基板13の近傍に配置すれば、インターロックコネクタ72を制御回路基板13に直接、接続させることができ、導線が不要となる。そのため、部品点数を低減できると共に、電力変換装置1の製造時に導線の引き回し作業が不要となる。また、ノイズ電流が生じてインターロック回路13に影響を与えるおそれも低減できる。
If the fuse box is attached to a position far from the control circuit board, for example, the
また、本例では図4に示すごとく、端部冷却管11aをプレート49に接触させている。そして図5に示すごとく、ヒューズボックス6を、X方向においてプレート49に隣り合う位置に設けてある。
プレート49は、端部冷却管11aによって冷却されている。そのため、本例のように、ヒューズボックス6をプレート49に隣り合う位置に配置することにより、プレート49によって、ヒューズボックス6を冷却することが可能になる。したがって、ヒューズボックス6に収容されたヒューズ60の冷却効率を、より高めることができる。
In this example, as shown in FIG. 4, the
The
また、本例では図2に示すごとく、入力コネクタ51及びヒューズボックス6は、Z方向において、ケース4の上面491と下面492との間の位置に配されている。そのため、入力コネクタ51及びヒューズボックス6が、ケース4の上面491及び下面492からZ方向に突出しなくなり、電力変換装置1のZ方向長さを短くすることができる。したがって、電力変換装置1を小型化しやすくなる。
In this example, as shown in FIG. 2, the
また、本例では図1に示すごとく、入力コネクタ51を、Y方向においてコンデンサ3に隣り合う位置に配置すると共に、ヒューズボックス6を、Y方向において積層体10とに隣り合う位置に配置してある。
そのため、入力コネクタ51をコンデンサ3の近傍に配置することができ、入力コネクタ51とコンデンサ3とを繋ぐ入力バスバー38の長さを短くすることができる。また、ヒューズボックス6を、積層体10の近傍に配置できるため、積層体10を構成する冷却管11によって、ヒューズボックス6内のヒューズ60を冷却できる。さらに、入力コネクタ51とヒューズボックス6とを離すことができるため、上記入力ケーブル53(図2参照)と上記外部用ケーブル63とを、より遠ざけることが可能となる。そのため、これら2本のケーブル53,63が絡みにくくなり、外部用ケーブル63を外部機器80に接続する作業を、より容易に行うことが可能となる。
Further, in this example, as shown in FIG. 1, the
Therefore, the
また、本例では図1に示すごとく、ヒューズボックス6と入力コネクタ51とを別部材にしてある。そのため、電力変換装置1を、外部機器80を搭載していない車両等に使用する場合は、図12に示すごとく、ヒューズボックス6を取り外して用いることが可能となる。この場合には、ケース4に、2つの挿通孔421,422を塞ぐためのシールド板19を取り付けることとなる。
なお、従来の電力変換装置のように、ヒューズボックスと入力コネクタとを一体化している場合は、ヒューズボックスのみを取り外すことができない。そのため、外部機器を用いない場合でも、ケースにヒューズボックスを取り付ける必要があり、電力変換装置が大型化しやすいという問題があった。これに対して、本例のように、ヒューズボックス6と入力コネクタ51とを別部材にすれば、外部機器80を用いない場合には、入力コネクタ51のみをケース4に取り付け、ヒューズボックス6を取り付けないようにすることができる。そのため、外部機器80を用いない場合に、電力変換装置1を小型化することができる。
In this example, as shown in FIG. 1, the
Note that when the fuse box and the input connector are integrated as in the conventional power converter, only the fuse box cannot be removed. Therefore, even when an external device is not used, it is necessary to attach a fuse box to the case, and there is a problem that the power conversion device is easily increased in size. On the other hand, if the
また、本例では図1に示すごとく、上記外部用バスバー69を、ケース4の第2側壁部42および冷却管11の近傍に配置してある。そのため、冷却管11や、該冷却管11によって冷却された第2側壁部42によって、外部用バスバー69を冷却することができる。
In this example, as shown in FIG. 1, the
また、本例では図2、図6に示すごとく、第2側壁部42に、外部用バスバー挿通孔421と、インターロックピン挿通孔422とを形成してある。これら外部用バスバー挿通孔421とインターロックピン挿通孔422との間に、第2側壁部42の一部420が存在している。つまり、本例では、外部用バスバー挿通孔421とインターロックピン挿通孔422とを別々に形成しており、これらを一体化していない。
仮に、これら外部用バスバー挿通孔421とインターロックピン挿通孔422とを一体化して一つの挿通孔にしたとすると、大きな挿通孔が第2側壁部42に形成されてしまうため、ケース4の強度が低下しやすくなる。また、大きな挿通孔を形成すると、ケース4内部の部品から発生した放射ノイズが、挿通孔を通ってケース4外に放射されやすくなる。また、大きな挿通孔を形成すると、冷却管11によって第2側壁部42を冷却しにくくなるため、ヒューズ60や外部用バスバー69の冷却効率が低下してしまう。これに対して、本例のように、外部用バスバー挿通孔421とインターロックピン挿通孔422とを別々に形成すれば、大きな挿通孔が形成されなくなるため、上記問題を抑制できる。
In this example, as shown in FIGS. 2 and 6, an external bus
If the external bus
また、図2に示すごとく、本例の冷却管11は、Z方向における、外部用バスバー69とインターロックピン71との間の位置に配されている。そのため、外部用バスバー69とインターロックピン71とを互いに離すことができる。したがって、外部用バスバー69から発生した放射ノイズの影響を、インターロックピン71が受けにくくなる。また、インターロックピン71が接続する制御回路基板13と外部用バスバー69とを離すことができるため、外部用バスバー69から発生した放射ノイズの影響を、制御回路基板13が受けにくくなる。
Further, as shown in FIG. 2, the cooling
以上のごとく、本例によれば、ヒューズの温度上昇を抑制しやすく、外部用ケーブルを外部機器に接続する作業を行いやすい電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide a power conversion device that can easily suppress the temperature rise of the fuse and can easily perform an operation of connecting an external cable to an external device.
(実施例2)
本例は、ヒューズボックス6の取り付け位置を変更した例である。図11に示すごとく、本例では、実施例1と同様に、入力コネクタ51を第1側壁部41に取り付け、ヒューズボックス6を第2側壁部42に取り付けてある。ヒューズボックス6は、第2側壁部42のうち、Y方向においてコンデンサ3に隣り合う位置に取り付けられている。
(Example 2)
In this example, the mounting position of the
このようにすると、ヒューズ60をコンデンサ3の近傍に配置することができる。そのため、外部用バスバー69の長さを短くすることができる。したがって、外部用バスバー69の電気抵抗を小さくすることができ、外部用バスバー69から発生する抵抗熱を低減することが可能になる。そのため、電力変換装置1の損失を低減できる。
In this way, the
その他、実施例1と同様の構成および作用効果を備える。また、本例の図面に用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。 In addition, the configuration and operational effects similar to those of the first embodiment are provided. Further, among the reference numerals used in the drawings of this example, the same reference numerals as those used in the first embodiment represent the same components as in the first embodiment unless otherwise specified.
1 電力変換装置
2 半導体モジュール
20 半導体素子
3 コンデンサ
4 ケース
41 第1側壁部
42 第2側壁部
51 入力コネクタ
53 入力ケーブル
6 ヒューズボックス
60 ヒューズ
63 外部用ケーブル
8 直流電源
80 外部機器
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該半導体モジュール(2)に接続したコンデンサ(3)と、
上記半導体モジュール(2)と上記コンデンサ(3)とを収納するケース(4)と、
該ケース(4)に取り付けられ、上記コンデンサ(3)に接続した入力コネクタ(51)と、
該入力コネクタ(51)から延出し、上記コンデンサ(3)と直流電源(8)との間の電流経路をなす入力ケーブル(53)と、
上記ケース(4)に取り付けられたヒューズボックス(6)と、
該ヒューズボックス(6)から延出し、上記コンデンサ(3)と外部機器(80)との間の電流経路をなす外部用ケーブル(63)と、
上記ヒューズボックス(6)内に設けられ、上記コンデンサ(3)と上記外部用ケーブル(63)との間に接続したヒューズ(60)とを備え、
上記入力コネクタ(51)は、上記ケース(4)の一部を構成し互いに対向する第1側壁部(41)及び第2側壁部(42)のうち、上記第1側壁部(41)に取り付けられ、上記ヒューズボックス(6)は、上記第2側壁部(42)に取り付けられていることを特徴とする電力変換装置(1)。 A semiconductor module (2) containing a semiconductor element (20);
A capacitor (3) connected to the semiconductor module (2);
A case (4) for housing the semiconductor module (2) and the capacitor (3);
An input connector (51) attached to the case (4) and connected to the capacitor (3);
An input cable (53) extending from the input connector (51) and forming a current path between the capacitor (3) and the DC power source (8);
A fuse box (6) attached to the case (4);
An external cable (63) extending from the fuse box (6) and forming a current path between the capacitor (3) and the external device (80);
A fuse (60) provided in the fuse box (6) and connected between the capacitor (3) and the external cable (63);
The input connector (51) is attached to the first side wall portion (41) of the first side wall portion (41) and the second side wall portion (42) that constitute a part of the case (4) and face each other. The power conversion device (1), wherein the fuse box (6) is attached to the second side wall (42).
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