JP6384431B2 - Power control device - Google Patents
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Description
本発明は、直流電源の電力を走行用モータの駆動電力に変換する電力制御装置に関する。 The present invention relates to a power control apparatus that converts electric power of a DC power source into driving power of a traveling motor.
直流電源の電力を走行用モータの駆動電力に変換する電力制御装置は、直流電源の電流を平滑化するコンデンサを備えることがある。走行用モータの定格電力は数十キロワットであるため、その電流を平滑化するコンデンサには容量の大きいものが採用される。電力制御装置のメンテナンスの前にはそのコンデンサを放電しておくことが望ましい。例えば特許文献1には、手動の放電装置を備えた電力制御装置(特許文献1では、「モータ駆動部」と称している)が開示されている。特許文献1の電力制御装置は、手動の放電装置を操作しなければ電力制御装置のカバーを開けられない構造となっている。 A power control device that converts electric power of a DC power source into driving power of a traveling motor may include a capacitor that smoothes the current of the DC power source. Since the rated power of the traveling motor is several tens of kilowatts, a capacitor having a large capacity is adopted as a capacitor for smoothing the current. It is desirable to discharge the capacitor before maintenance of the power control device. For example, Patent Literature 1 discloses a power control device including a manual discharge device (referred to as “motor drive unit” in Patent Literature 1). The power control device of Patent Document 1 has a structure in which the cover of the power control device cannot be opened unless a manual discharge device is operated.
電力制御装置のカバーを外す前、あるいは、コンデンサと導通している部品に触れる前に、コンデンサに電力が残っていないか、電圧計で調べることが望ましい。そこで、本願の発明者らは、コンデンサに接続されているバスバの一部が電力制御装置の筐体に設けられた貫通孔から視認できる位置にバスバを配置することを発案した。貫通孔は、例えば、メンテナンス用のサービス孔である。コンデンサと接続されているバスバが貫通孔から視認できる位置に配置されていれば、その貫通孔から電圧計の探針を差し込んでバスバの電圧を計測することができる。ただし、探針もバスバも金属製であるため、バスバの平坦面に対して探針の先端がすべりやすい。本明細書は、筐体に設けられた貫通孔から探針を入れてコンデンサの電圧を計測する作業を行い易くする構造の電力制御装置を提供する。 It is desirable to check with a voltmeter whether power remains in the capacitor before removing the cover of the power control device or before touching a component connected to the capacitor. Therefore, the inventors of the present application have proposed that the bus bar is arranged at a position where a part of the bus bar connected to the capacitor can be visually recognized from the through hole provided in the casing of the power control device. The through hole is, for example, a service hole for maintenance. If the bus bar connected to the capacitor is arranged at a position where it can be seen from the through hole, the voltage of the bus bar can be measured by inserting a probe of a voltmeter from the through hole. However, since both the probe and the bus bar are made of metal, the tip of the probe easily slides against the flat surface of the bus bar. The present specification provides a power control device having a structure that facilitates the work of measuring the voltage of a capacitor by inserting a probe from a through-hole provided in a housing.
本明細書が開示する電力制御装置は、直流電源の電力を走行用モータの駆動電力に変換するデバイスである。電力制御装置は、直流電源の電流を平滑化するコンデンサと、コンデンサと導通している平板状のバスバを備えている。コンデンサとバスバを収容している筐体(電力制御装置の筐体)には、貫通孔が設けられている。バスバの平坦面一部が、貫通孔を通して筐体の外から視認できる位置に配置されている。また、貫通孔を通して筐体の外から視認できる範囲でバスバの平坦面に湾曲した突条が設けられている。その突条は、貫通孔を通して視認したときに湾曲の内側が見えるように平坦面に設けられている。 The power control apparatus disclosed in this specification is a device that converts electric power of a DC power source into driving power of a traveling motor. The power control apparatus includes a capacitor that smoothes the current of the DC power supply and a flat bus bar that is in conduction with the capacitor. A through hole is provided in a casing (a casing of the power control device) that houses the capacitor and the bus bar. A part of the flat surface of the bus bar is arranged at a position where it can be seen from the outside of the housing through the through hole. Moreover, the curved protrusion is provided in the flat surface of the bus bar in the range which can be visually recognized from the exterior of a housing | casing through a through-hole. The ridge is provided on a flat surface so that the inside of the curve can be seen when viewed through the through hole.
上記の構造の電力制御装置によれば、貫通孔を通じて挿入された電圧計の探針の先端を突条の湾曲の内側に係止しておくことができ、コンデンサの電圧を計測し易くなる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 According to the power control device having the above structure, the tip of the probe of the voltmeter inserted through the through hole can be locked inside the curve of the protrusion, and the voltage of the capacitor can be easily measured. Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in the following “DETAILED DESCRIPTION”.
図面を参照して実施例の電力制御装置2を説明する。図1に、電力制御装置2の斜視図を示す。電力制御装置2は、電気自動車に搭載され、バッテリの電力を走行用モータの駆動電力に変換する。具体的には、電力制御装置は、バッテリの直流電力を3相交流電力に変換する。電力制御装置2の筐体3には、3個のコネクタ22、23、24が接続されている。コネクタ22は、バッテリの電力を電力制御装置2へ供給するケーブルのコネクタである。コネクタ24は、電力制御装置2から走行用モータへ3相交流電力を伝送するケーブルのコネクタである。なお、電力制御装置2は、バッテリの電力を空調機へ送る中継器の役割も果たす。コネクタ23は、バッテリの電力を電力制御装置2から空調機へ伝送するケーブルのコネクタである。
A
電力制御装置2の筐体3は、本体3aとカバー3bで構成されている。後述するように、筐体3には、バッテリから供給される電流を平滑化するコンデンサと、そのコンデンサと導通しているバスバが収容されている。筐体3には他の部品も収容されているが、それらの説明は省略する。バッテリから供給される電流は10アンペア以上であり、そのような大電流を平滑化するため、大容量のコンデンサが採用されている。電力制御装置2のカバー3bを外すのに先立って、大容量のコンデンサに電力が残っていないか確認できることが望ましい。実施例の電力制御装置2は、カバー3bを外す前に、大容量コンデンサの電圧を計測することができる。その構造を次に説明する。
The
図2に、3個のコネクタ22、23、24と、サービス孔カバー4を外した筐体3の斜視図を示す。サービス孔5、7、9は、筐体3に設けられた貫通孔であり、通常は、サービス孔カバー4で覆われている。サービス孔カバー4は、ボルト11で筐体3のカバー3bに固定される。サービス孔5は、コネクタ22を着脱する際に、工具を挿入するために設けられている。別言すれば、サービス孔5は、電力制御装置2のメンテナンスのために設けられている貫通孔である。サービス孔5は、具体的には次のように利用される。コネクタ22は、筐体3に設けられたコネクタ取付口6に接続される。コネクタ取付口6の内側には、電力入力端子が配置されている。なお、図2では電力入力端子の図示は省略している。電力入力端子は、バッテリの電力を伝送するパワーケーブルのコネクタの端子を接続するための端子である。コネクタ22には、コネクタ端子が配置されており、コネクタ端子と電力入力端子は、ボルトにて締結される。コネクタ22をコネクタ取付口6に結合したのち、サービス孔5を通じてボルトを挿入し、次いで、サービス孔5を通じてソケットレンチを挿入してボルトを締め付ける。サービス孔5は、コネクタ取付口6の中に配置された端子(筐体側端子)とコネクタ側の端子を着脱する工具を挿入するために設けられた孔である。サービス孔7、9もサービス孔5と同様の目的で備えられている。サービス孔7は、コネクタ取付口8の中に配置された端子(筐体側端子)とコネクタ側の端子を着脱する工具を挿入するために設けられている。サービス孔9は、コネクタ取付口10の中に配置された端子(筐体側端子)とコネクタ側の端子を着脱する工具を挿入するために設けられている。
FIG. 2 shows a perspective view of the
図3に、サービス孔5の周辺の拡大図を示す。筐体3の内部において、サービス孔5の下には、バスバ14a、14bの先端が配置されている。なお、「バスバ」とは、大電流を伝送するための細長金属棒あるいは細長金属板のことである。本実施例では、バスバは板状である。バスバ14aの先端はボルト15aで固定されており、バスバ14bの先端はボルト15bで固定されている。バスバ14a、14bの先端が、コネクタ側の端子と接続される電力入力端子に相当する。コネクタ側の端子を接続する手順は次の通りである。ボルト15a、15bを外し、コネクタ22をコネクタ取付口6に合わせる。そうすると、コネクタ側の端子が電力入力端子(バスバ14a、14bの先端)に重なる。重なったコネクタ側の端子と電力入力端子をボルト15a、15bで締め付ける。ボルト15a、15bの脱着と、ボルト15a、15bを締め詰めるソケットレンチの挿入は、サービス孔5を通じて行われる。
FIG. 3 shows an enlarged view around the
サービス孔5を通して筐体3の外から視認できる範囲に平板状の別のバスバ13の一部が配置されている。バスバ13は、コンデンサ12の一方の電極に接続されている。コンデンサ12が、先に説明した電流平滑化のためのコンデンサである。サービス孔5を通して筐体3の外から視認できる範囲でバスバ13の平坦面に湾曲した突条16が設けられている。図3によく示されているように、突条16は、サービス孔5を通して視認したときに湾曲の内側17が見えるように配置されている。なお、より詳しく説明すると、突条16は、バスバ13の平坦面を正面からみたときに湾曲している。突条16の湾曲は、屈曲と表現するに近いほど鋭く曲がっていてもよい。
A part of another
サービス孔7を通して筐体3の外から視認できる範囲にもさらに別のバスバが配置されており、そのバスバは、コンデンサ12の他方の電極に接続されている。バスバ13と区別するため、以下では、コンデンサ12の他方の電極に接続されているバスバをバスバBと称する。バスバBにも、バスバ13と同様の突条が設けられている。バスバ13とバスバBの夫々に電圧計の探針の先端を当て、コンデンサ12の電圧を計測することができる。図4に、探針31の先端32をバスバ13に当てたときのサービス孔5の周辺の拡大図を示す。図4の視点は図3の視点と同じである。図4に示すように、探針31の先端32は、バスバ13の突条16の湾曲の内側17に係止しておくことができる。探針31の先端32を突条16の湾曲の内側17に係止しておくことができるので、コンデンサ12の電圧を計測する間、探針の保持が容易である。なお、図示は省略するが、バスバB(コンデンサ12の他方の電極と接続されているバスバ)にも同様の突条が設けられている。サービス孔7を通して、バスバBの表面に設けられた突条の湾曲内側に探針の先端を保持することも容易である。
Another bus bar is arranged in a range that can be visually recognized from the outside of the
電力制御装置2をメンテナンスする作業者は、コンデンサ12の電圧が所定の閾値よりも低いことを確認した後、筐体3のカバー3b(図1、図2参照)を安全に外すことができる。
An operator who maintains the
実施例の電力制御装置2は、コンデンサ12に接続されているバスバ13の平坦面の一部が、サービス孔5を通して筐体3の外から視認できる位置に配置されている。そして、バスバ13には、サービス孔5を通して筐体3の外から視認できる範囲で平坦面に湾曲した突条16が設けられている。突条16は、サービス孔5を通して視認したときに湾曲の内側17が見えるようにバスバ13の平坦面に設けられている。図3、図4に示すように、実施例の突条16は、L字型である。即ち、突条16の湾曲は、屈曲と表現するに近いほど鋭く曲がっている。突条の湾曲は、L字に限られない。図5に、突条の変形例を示す。図5に示した突条116は、U字形状を成している。突条116は、コンデンサ12に接続されているバスバ13の平坦面に設けられている。突条116は、サービス孔5を通して視認したときに湾曲の内側117が見えるようにバスバ13の平坦面に設けられている。このように突条は、緩やかな湾曲を有していてもよい。図5の構造において、コンデンサ12の電圧を計測する際、作業者はバスバ13の突条116のU字の内側117に電圧計の探針を留め置くことができる。突条の湾曲形状は、例示したL字形状(屈曲と表現するのに近い湾曲形状)やU字形状のほか、J字形状やC字形状であってもよい。
In the
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。実施例では、コンデンサ12の両電極の夫々と接続されているバスバ13、バスバBのいずれもが、サービス孔から視認できる範囲でバスバの平坦面に突条を有している。突条は、コンデンサの両電極の夫々と接続されているバスバの一方のみに設けられていてもよい。一方のバスバのみに湾曲を有する突条を有していれば、そのバスバに探針を係止するのが容易になり、作業者は他方のバスバに探針を当てる作業に集中することができる。
Points to be noted regarding the technology described in the embodiments will be described. In the embodiment, both the
実施例のバスバ13の平坦面の一部は、サービス孔5から視認できる範囲でサービス孔5の開口面に対して垂直である。そして、サービス孔5の開口面に対して垂直な平坦面に突条16が設けられている。平坦面がサービス孔5の開口面に対して垂直であると、図4に示すように、探針31の先端32は平坦面に対して斜めに当てざるを得ない。バスバ13と探針31の先端32はいずれも金属製である。金属製のバスバの平坦面に、金属製の探針31の先端32をあてがうと、探針の先端がすべりやすく、探針の先端を平坦面の一か所に保持するのが難しい。実施例の電力制御装置では、サービス孔5の開口面に対して垂直な平坦面に湾曲した突条16が設けられている。しかも、突条16は、サービス孔5を通して視認したときに湾曲の内側17が見えるように設けられている。サービス孔5を通して視認したときに湾曲の内側17が見えるというレイアウトにおいては、サービス孔5を通して探針を挿入したときに、探針の先端が、突条の湾曲の内側17とバスバ13の平坦面で構成される窪みの底にちょうど突き当たる。それゆえ、上記した構造は、先端をバスバ13に接触させつつ探針31を保持するのに都合がよい。
A part of the flat surface of the
なお、突条は、探針を係止するのに便利であるほか、探針を当てるべきバスバを作業員が識別するための目印にもなる。突条は、プレス加工でバスバを製造する際に同時に形成される。あるいは、突条は、溶接ビードで形成してもよい。 The protrusion is convenient for locking the probe, and also serves as a mark for the operator to identify the bus bar to which the probe should be applied. The ridge is formed at the same time when the bus bar is manufactured by press working. Or you may form a protrusion with a weld bead.
実施例のサービス孔5が、請求項の「貫通孔」の一例に相当する。実施例で言及したバッテリが、請求項の「直流電源」の一例である。コンデンサ12が、請求項の「直流電源の電流を平滑化するコンデンサ」の一例に相当する。バスバ13が、請求項の「コンデンサと導通している平板状のバスバ」の一例に相当する。突条16、116が、請求項の「貫通孔を通して筐体の外から視認できる範囲で平坦面に設けられている突条」の一例に相当する。
The
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。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。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.
2:電力制御装置
3:筐体
3a:本体
3b:カバー
4:サービス孔カバー
5、7、9:サービス孔
6、8、10:コネクタ取付口
12:コンデンサ
13、14a、14b:バスバ
11、15a、15b:ボルト
16、116:突条
17、117:突条の湾曲の内側
22、23、24:コネクタ
31:探針
2: Power control device 3:
Claims (1)
前記直流電源の電流を平滑化するコンデンサと、
前記コンデンサと導通している平板状のバスバと、
前記コンデンサと前記バスバを収容しているとともに、貫通孔が設けられている筐体と、
を備えており、
前記バスバの平坦面の一部が、前記貫通孔を通して前記筐体の外から視認できる位置に配置されており、
前記貫通孔を通して前記筐体の外から視認できる範囲で前記平坦面に湾曲した突条が設けられており、前記突条は、前記貫通孔を通して視認したときに湾曲の内側が見えるように前記平坦面に設けられている、
ことを特徴とする電力制御装置。 It is a power control device that converts the power of the DC power source into the driving power of the traveling motor,
A capacitor for smoothing the current of the DC power supply;
A flat bus bar in conduction with the capacitor;
A housing that houses the capacitor and the bus bar, and that is provided with a through hole;
With
A part of the flat surface of the bus bar is arranged at a position where it can be seen from the outside of the housing through the through hole,
A curved ridge is provided on the flat surface in a range that can be seen from the outside of the housing through the through hole, and the ridge is flat so that the inside of the curve can be seen when viewed through the through hole. Provided on the surface,
The power control apparatus characterized by the above-mentioned.
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