JP7242963B2 - POWER CONTROLLER AND CURRENT SENSING BOARD - Google Patents

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Description

本開示は、電力制御装置及び電流検出用基板に関する。 The present disclosure relates to a power control device and a current sensing board.

特許第6570797号公報には、電源から電力供給対象(モータ)に供給される電力を制御する電力制御装置(回転機制御装置)が開示されている。この電力制御装置では、制御回路が、シャント抵抗によって検出した出力電流の値に基づいてスイッチング素子のスイッチングを制御し、電源側の直流電流を交流電流に変換している。 Japanese Patent No. 6570797 discloses a power control device (rotating machine control device) that controls power supplied from a power supply to a power supply target (motor). In this power control device, the control circuit controls the switching of the switching element based on the value of the output current detected by the shunt resistor, and converts the DC current on the power supply side into AC current.

特許第6570797号公報に記載された装置では、制御回路において大電流が流れると、シャント抵抗の発熱量が大きくなり抵抗値が大きく変化するため、シャント抵抗による電流の検出精度が低下するという課題がある。また、当該装置においてスイッチング素子は他の電子素子よりも発熱量が大きくなるが、そのスイッチング素子が実装されている基板にシャント抵抗も実装されているため、シャント抵抗がスイッチング素子の発熱の影響を受けやすく、これによっても電流の検出精度が低下するという課題がある。 In the device described in Japanese Patent No. 6570797, when a large current flows in the control circuit, the amount of heat generated by the shunt resistor increases and the resistance value changes greatly. be. In addition, although the switching element in the device generates more heat than other electronic elements, the shunt resistor is also mounted on the board on which the switching element is mounted, so the shunt resistor will not affect the heat generation of the switching element. There is also the problem that the detection accuracy of the current is lowered due to this.

本開示は上記課題を解決するためになされたものであり、電流検出手段を備える電力制御装置及び当該電力制御装置に用いられる電流検出用基板において、電流の検出精度を向上させることを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object thereof is to improve current detection accuracy in a power control device including current detection means and a current detection substrate used in the power control device. .

本開示に係る電力制御装置は、電源と電力供給対象とを電気的に接続する配線パターン、及び前記配線パターンに接続される複数のスイッチング素子を有するスイッチ基板と、板厚方向に貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔の周囲にロゴスキーコイルのパターンが形成されたコイル基板と、前記電源と前記スイッチ基板の前記配線パターンとを電気的に接続する電源側端子部材と、を備え、前記コイル基板が前記スイッチ基板に対して所定の間隔を空けて配置され、前記電源側端子部材が前記コイル基板の前記貫通孔に挿通された状態で配置されている。 A power control device according to the present disclosure includes a wiring pattern that electrically connects a power supply and a power supply target, a switch substrate that has a plurality of switching elements connected to the wiring pattern, and a through hole that penetrates in the plate thickness direction. and a coil substrate on which a Rogowski coil pattern is formed around the through-hole; and a power supply side terminal member for electrically connecting the power supply and the wiring pattern of the switch substrate, A coil substrate is arranged at a predetermined distance from the switch substrate, and the power-supply-side terminal members are arranged in a state of being inserted through the through holes of the coil substrate.

本開示に係る電流検出用基板は、電源と電力供給対象とを電気的に接続する配線パターン、及び前記配線パターンに接続される複数のスイッチング素子を有するスイッチ基板と、前記電源と前記スイッチ基板の前記配線パターンとを電気的に接続する電源側端子部材とを備える電力制御装置に用いられる電流検出用基板であって、板厚方向に貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔の周囲にロゴスキーコイルのパターンが形成され、前記スイッチ基板に対して所定の間隔を空けた状態、且つ前記貫通孔に前記電源側端子部材を挿通させた状態で配置される。 A current detection board according to the present disclosure includes: a wiring pattern for electrically connecting a power source and a power supply target; a switch substrate having a plurality of switching elements connected to the wiring pattern; A current detection substrate used in a power control device, comprising a power supply side terminal member electrically connecting to the wiring pattern, the substrate having a through hole penetrating in a plate thickness direction, and a logo around the through hole. A pattern of a ski coil is formed, and is arranged with a predetermined space from the switch board and with the power-supply-side terminal member inserted through the through-hole.

本開示に係る電流制御装置及び電流検出用基板によれば、電源と電力供給対象との間で流れる電流をロゴスキーコイルを用いて検出するようになっており、当該電流がロゴスキーコイル自体を流れることがないため、当該電流によりロゴスキーコイルの発熱量が大きくなることがない。従って、例えば電源と電力供給対象との間で大電流が流れる場合であっても、ロゴスキーコイルを用いて当該大電流を精度良く検出することができる。また、ロゴスキーコイルのパターンが形成されたコイル基板が、複数のスイッチング素子を有するスイッチ基板に対して所定の間隔を空けて配置されるため、スイッチング素子の発熱の影響をロゴスキーコイルが受けにくい。以上のことから、電流の検出精度を向上させることができる。 According to the current control device and the current detection board according to the present disclosure, the current flowing between the power supply and the power supply target is detected using the Rogowski coil, and the current detects the Rogowski coil itself. Since the current does not flow, the amount of heat generated by the Rogowski coil does not increase due to the current. Therefore, for example, even when a large current flows between the power supply and the object to which power is supplied, the large current can be detected with high accuracy using the Rogowski coil. In addition, since the coil substrate on which the Rogowski coil pattern is formed is arranged with a predetermined spacing from the switch substrate having a plurality of switching elements, the Rogowski coil is less likely to be affected by the heat generated by the switching elements. . As described above, the current detection accuracy can be improved.

第1実施形態に係る電力制御装置の斜視図である。1 is a perspective view of a power control device according to a first embodiment; FIG. 第1実施形態に係る電力制御装置の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a power control device according to a first embodiment; FIG. 第1実施形態に係るスイッチ基板の平面図である。4 is a plan view of the switch substrate according to the first embodiment; FIG. 第1実施形態に係る制御基板の平面図である。3 is a plan view of a control board according to the first embodiment; FIG. 第1実施形態に係る制御基板に形成されたロゴスキーコイルのパターンを拡大して示す拡大平面図である。4 is an enlarged plan view showing an enlarged pattern of Rogowski coils formed on the control board according to the first embodiment; FIG. 図5のVI-VI線に沿った切断面を拡大して示す拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged cut surface along the line VI-VI of FIG. 5; 第1実施形態に係るスイッチ基板と制御基板との部分的な構成を示す部分斜視図である。3 is a partial perspective view showing partial configurations of a switch board and a control board according to the first embodiment; FIG. 第1実施形態に係る電力制御装置の回路図である。1 is a circuit diagram of a power control device according to a first embodiment; FIG. 図8に示す検出処理部の構成を示すブロック図である。9 is a block diagram showing the configuration of a detection processing unit shown in FIG. 8; FIG. 第1実施形態に係る電源側端子部材と第3端子部材の変形例1を示す平面図である。It is a top view which shows the power supply side terminal member which concerns on 1st Embodiment, and the modification 1 of the 3rd terminal member. 変形例1に係る電源側端子部材と第3端子部材の側面図である。FIG. 11 is a side view of a power supply side terminal member and a third terminal member according to modification 1; 第1実施形態に係る電源側端子部材と第3端子部材の変形例2を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification 2 of the power supply side terminal member which concerns on 1st Embodiment, and a 3rd terminal member. 第1実施形態に係る電源側端子部材と第3端子部材の変形例3を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the power supply side terminal member which concerns on 1st Embodiment, and the modification 3 of the 3rd terminal member. 第2実施形態に係る電力制御装置が備えるコイル基板とその周辺の構成を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a coil substrate and its surroundings included in a power control device according to a second embodiment; 第2実施形態に係るコイル基板とその周辺の構成の変形例を説明するための側面図である。FIG. 10 is a side view for explaining a modification of the configuration of the coil substrate and its periphery according to the second embodiment;

以下、本開示の第1実施形態について、図1~図9を参照して説明する。本実施形態では、説明の便宜上、各図中に適宜示す上、左及び前の矢印で示す方向を、それぞれ電力制御装置の上方、左方及び前方と定義して説明する。 A first embodiment of the present disclosure will be described below with reference to FIGS. 1 to 9. FIG. In the present embodiment, for convenience of explanation, the directions indicated by upper, left, and front arrows in each drawing are defined as upper, left, and front of the power control device, respectively.

本実施形態では、本開示に係る電力制御装置の一例として、車両に搭載されるバッテリ2(電源)及び三相交流モータ4(電力供給対象)の間の電力の供給を制御する電力制御装置1について説明する。図1に示されるように、電力制御装置1は、矩形箱状に形成されたケース10と、ケース10の内部に収容されたスイッチ基板50及び電流検出用基板が一体となった制御基板60を有している。 In the present embodiment, as an example of a power control device according to the present disclosure, a power control device 1 that controls power supply between a battery 2 (power source) and a three-phase AC motor 4 (power supply target) mounted on a vehicle. will be explained. As shown in FIG. 1, the power control device 1 includes a case 10 formed in the shape of a rectangular box, and a control board 60 in which a switch board 50 and a current detection board are integrated and housed inside the case 10. have.

図2に示されるように、ケース10は、箱状のケース本体12と、ケース本体12の開口を閉塞する蓋体14によって構成されている。ケース本体12は、上方に開口した開口部13を有する金属製の矩形箱状部材である。ケース本体12は、前壁部12A、後壁部12B、左壁部12C、右壁部12D及び底壁部12Eを備えている。また、底壁部12Eの下面には、後述するスイッチ基板50の熱をケース本体12の外部に放熱するためのヒートシンク12Fが設けられている。 As shown in FIG. 2, the case 10 is composed of a box-shaped case body 12 and a lid 14 that closes the opening of the case body 12 . The case body 12 is a metal rectangular box-shaped member having an opening 13 that opens upward. The case body 12 includes a front wall portion 12A, a rear wall portion 12B, a left wall portion 12C, a right wall portion 12D and a bottom wall portion 12E. A heat sink 12F is provided on the lower surface of the bottom wall portion 12E to dissipate the heat of the switch substrate 50, which will be described later, to the outside of the case main body 12. As shown in FIG.

ケース本体12の前壁部12Aには、一つのコネクタ装着部16が形成されている。コネクタ装着部16は、ケース本体12の開口部13側から矩形凹状に切りかかれた切り欠きにより構成されている。このコネクタ装着部16には、電源側コネクタ18が装着される。電源側コネクタ18は、コネクタ装着部16に装着されるハウジング18Aと、当該ハウジング18Aの後面から後方に突出する二つの端子部材20P,20Nを有している。電源側コネクタ18がコネクタ装着部16に装着されると、二つの端子部材20P,20Nは、ケース10の内側に突出するようになっている。二つの端子部材20P,20Nは、第1端子部材20を構成しており、バッテリ2(図8参照)の正極と負極にそれぞれ電気的に接続されている。以下、正極側の端子部材20Pを第1端子部材20Pとし、負極側の端子部材20Nを第1端子部材20Nとする。これらの第1端子部材20P,20Nは、左右方向を板厚方向として配置された平板状部材とされ、前後方向に沿って延びている。 One connector mounting portion 16 is formed on the front wall portion 12A of the case body 12 . The connector mounting portion 16 is formed by a notch formed in a rectangular concave shape from the side of the opening 13 of the case body 12 . A power connector 18 is attached to the connector attachment portion 16 . The power-side connector 18 has a housing 18A mounted on the connector mounting portion 16 and two terminal members 20P and 20N projecting rearward from the rear surface of the housing 18A. When the power-side connector 18 is attached to the connector attachment portion 16, the two terminal members 20P and 20N protrude inside the case 10. As shown in FIG. The two terminal members 20P and 20N constitute the first terminal member 20 and are electrically connected to the positive and negative electrodes of the battery 2 (see FIG. 8), respectively. Hereinafter, the terminal member 20P on the positive electrode side will be referred to as a first terminal member 20P, and the terminal member 20N on the negative electrode side will be referred to as a first terminal member 20N. These first terminal members 20P and 20N are plate-shaped members arranged with the left-right direction as the plate thickness direction, and extend along the front-rear direction.

電源側コネクタ18のハウジング18Aの後面(ケース内側に面した側面)側には、円柱状のコンデンサ3が二つの第1端子部材20P,20Nに接続されて設けられている。コンデンサ3は、バッテリ2に対して並列に接続されている。 A cylindrical capacitor 3 is connected to two first terminal members 20P and 20N on the rear surface (side surface facing the inside of the case) of the housing 18A of the power connector 18. As shown in FIG. A capacitor 3 is connected in parallel with the battery 2 .

ケース本体12の後壁部12Bには、左右方向に所定の間隔を空けて三つのコネクタ装着部22が設けられている。これらのコネクタ装着部22は、上述したコネクタ装着部16と同様に、ケース本体12の開口部13側から矩形凹状に切りかかれた切り欠きにより構成されている。これらのコネクタ装着部22にはそれぞれ、モータ側コネクタ24が装着される。三つのモータ側コネクタ24はそれぞれ、三相交流モータ4(図8参照)の各相(U相、V相、W相)に対応しており、コネクタ装着部22に装着されるハウジングと、当該ハウジングの前面から前方に突出する一つの端子部材26を有している。各モータ側コネクタ24がコネクタ装着部22に装着されると、端子部材26はケース10の内側に突出するようになっている。当該端子部材26は、三相交流モータ4のステータの有する各相のコイルと後述するスイッチ基板50の配線パターン52とを電気的に接続する。以下において、端子部材26を第2端子部材26と称する。第2端子部材26は、左右方向を板厚方向として配置された平板状部材とされ、前後方向に沿って延びている。 Three connector mounting portions 22 are provided on the rear wall portion 12B of the case main body 12 at predetermined intervals in the left-right direction. Similar to the connector mounting portion 16 described above, these connector mounting portions 22 are configured by notches formed in rectangular concave shapes from the side of the opening 13 of the case body 12 . A motor-side connector 24 is attached to each of these connector attachment portions 22 . Each of the three motor-side connectors 24 corresponds to each phase (U-phase, V-phase, W-phase) of the three-phase AC motor 4 (see FIG. 8). It has one terminal member 26 projecting forwardly from the front face of the housing. When each motor-side connector 24 is attached to the connector attachment portion 22 , the terminal member 26 protrudes inside the case 10 . The terminal member 26 electrically connects each phase coil of the stator of the three-phase AC motor 4 to a wiring pattern 52 of a switch board 50, which will be described later. The terminal member 26 is hereinafter referred to as a second terminal member 26 . The second terminal member 26 is a plate-like member arranged with the left-right direction as the plate thickness direction, and extends along the front-rear direction.

ケース本体12の左壁部12Cには、一つのコネクタ装着部28が設けられている。コネクタ装着部28は、上述したコネクタ装着部16と同様に、ケース本体12の開口部13側から矩形凹状に切りかかれた切り欠きにより構成されている。このコネクタ装着部28には、センサ側コネクタ30が装着される。センサ側コネクタ30は、コネクタ装着部28に装着されるハウジングと、当該ハウジングに設けられる複数の接続端子(不図示)とを有している。センサ側コネクタ30がコネクタ装着部28に装着されると、複数の接続端子の一端側はそれぞれ、ハウジングから突出してケース10の内側に延び、制御基板60に接続されるようになっている。このセンサ側コネクタ30には、車両に搭載された各種センサ等の電気機器と繋がるハーネス(ケーブル)が図示しないコネクタを介して接続される。 One connector mounting portion 28 is provided on the left wall portion 12</b>C of the case main body 12 . As with the connector mounting portion 16 described above, the connector mounting portion 28 is formed by a notch formed in a rectangular concave shape from the side of the opening 13 of the case body 12 . A sensor-side connector 30 is attached to the connector attachment portion 28 . The sensor-side connector 30 has a housing mounted on the connector mounting portion 28 and a plurality of connection terminals (not shown) provided on the housing. When the sensor-side connector 30 is attached to the connector attachment portion 28 , one end sides of the plurality of connection terminals protrude from the housing, extend inside the case 10 , and are connected to the control board 60 . Harnesses (cables) connected to electric devices such as various sensors mounted on the vehicle are connected to the sensor-side connector 30 via a connector (not shown).

ケース本体12の開口部13は、蓋体14によって上方から閉塞される。この蓋体14は、金属製の矩形板状の部材である。蓋体14は、ケース本体12の前後左右の壁部12A~12Dの上端部に塗布される接着剤によりケース本体12に固定される。蓋体14がケース本体12に固定されることにより、ケース10の内部に収容空間が形成される。 The opening 13 of the case body 12 is closed from above by a lid 14 . The lid 14 is a rectangular plate-like member made of metal. The lid body 14 is fixed to the case body 12 with an adhesive applied to the upper ends of the front, rear, left, and right walls 12A to 12D of the case body 12. As shown in FIG. A housing space is formed inside the case 10 by fixing the lid 14 to the case body 12 .

ケース10内の収容空間の前方部分には、ケース本体12の前壁部12Aに沿って三つのコンデンサモジュール40が配置されている。各コンデンサモジュール40は、三相交流モータ4の各相に対応しており、二つのコンデンサ3を保持する保持部材44と、保持部材44に設けられた二つの第3端子部材46とを備えている。保持部材44は、絶縁材料により形成されたブロック状の部材によって構成されている。この保持部材44の下面側に、二つのコンデンサ3が左右に並んだ状態で保持されている。二つの第3端子部材46は、左右方向を板厚方向とし、前後方向に延在する板状の端子部材である。これらの第3端子部材46は、二つのコンデンサ3に接続されて平行に配置された状態で保持部材44に保持されている。 Three capacitor modules 40 are arranged along the front wall portion 12A of the case body 12 in the front portion of the accommodation space in the case 10 . Each capacitor module 40 corresponds to each phase of the three-phase AC motor 4 and includes a holding member 44 holding two capacitors 3 and two third terminal members 46 provided on the holding member 44. there is The holding member 44 is a block-shaped member made of an insulating material. Two capacitors 3 are held side by side on the lower surface side of the holding member 44 . The two third terminal members 46 are plate-shaped terminal members extending in the front-rear direction with the left-right direction as the plate thickness direction. These third terminal members 46 are held by the holding member 44 while being connected to the two capacitors 3 and arranged in parallel.

ケース本体12に装着された電源側コネクタ18と、ケース10内に配置された三つのコンデンサモジュール40との間の収容空間には、バッテリ2から供給される電力を三相交流モータ4の各相に分配するバスバーモジュール(不図示)が配置される。各コンデンサモジュール40において、一方側の第3端子部材46の一端は、当該バスバーモジュールを介して、電源側コネクタ18の正極側の第1端子部材20Pと電気的に接続される。他方側の第3端子部材46の一端は、当該バスバーモジュールを介して、電源側コネクタ18の負極側の第1端子部材20Nと電気的に接続される。二つの第3端子部材46の他端はそれぞれ、三相交流モータ4の各相に対応するスイッチ基板50の配線パターン52と電気的に接続される。以下、正極側の端子部材46を第3端子部材46Pとし、負極側の端子部材46を第3端子部材46Nと称する。 Power supplied from the battery 2 is supplied to each phase of the three-phase AC motor 4 in the accommodation space between the power supply side connector 18 attached to the case body 12 and the three capacitor modules 40 arranged in the case 10 . A busbar module (not shown) is arranged to distribute the In each capacitor module 40, one end of the third terminal member 46 on one side is electrically connected to the first terminal member 20P on the positive electrode side of the power supply connector 18 via the bus bar module. One end of the third terminal member 46 on the other side is electrically connected to the first terminal member 20N on the negative electrode side of the power supply connector 18 via the busbar module. The other ends of the two third terminal members 46 are electrically connected to the wiring patterns 52 of the switch board 50 corresponding to each phase of the three-phase AC motor 4 respectively. Hereinafter, the terminal member 46 on the positive electrode side will be referred to as a third terminal member 46P, and the terminal member 46 on the negative electrode side will be referred to as a third terminal member 46N.

各コンデンサモジュール40において、二つのコンデンサ3は、正極側及び負極側の第3端子部材46P,46Nに接続され、バッテリ2に対して並列に接続されている。このように、電力制御装置1では、上述した電源側コネクタ18及び三つの保持部材44によって保持された複数(七つ)のコンデンサ3が、バッテリ2に対して並列に接続されている。各コンデンサ3は、後述するインバータ回路5(図8参照)に生じるノイズを緩和するための素子である。 In each capacitor module 40 , the two capacitors 3 are connected to positive and negative third terminal members 46 P and 46 N and connected in parallel to the battery 2 . Thus, in the power control device 1 , a plurality of (seven) capacitors 3 held by the power supply side connector 18 and the three holding members 44 are connected in parallel to the battery 2 . Each capacitor 3 is an element for reducing noise generated in an inverter circuit 5 (see FIG. 8), which will be described later.

図2及び図3に示されるように、ケース10内の収容空間において、三つのコンデンサモジュール40の後方には、三相交流モータ4の各相に対応する三枚のスイッチ基板50が配置される。各スイッチ基板50は、上下方向を板厚方向とし、平面視で矩形板状に形成されており、一例として、セラミックス製の基板に銅又はアルミニウム等の金属製の回路板が接合された放熱用絶縁基板で構成されている。また、各スイッチ基板50は、ケース本体12の底壁部12Eに載置されており、各スイッチ基板50の熱が底壁部12Eを介してヒートシンク12Fに伝達されるようになっている。 As shown in FIGS. 2 and 3, three switch boards 50 corresponding to each phase of the three-phase AC motor 4 are arranged behind the three capacitor modules 40 in the housing space within the case 10. . Each switch substrate 50 is formed in a rectangular plate shape in plan view with the vertical direction as the plate thickness direction. Consists of an insulating substrate. Each switch substrate 50 is placed on the bottom wall portion 12E of the case body 12, and the heat of each switch substrate 50 is transmitted to the heat sink 12F via the bottom wall portion 12E.

スイッチ基板50の上面である実装面50Aには、配線パターン52(一部のみ図示)が設けられている。配線パターン52は、バッテリ2と三相交流モータ4とを電気的に接続する配線パターンである。配線パターン52には、複数のスイッチング素子54と、複数の端子部材56,58が接続されている。これらの配線パターン52やスイッチング素子54等は、バッテリ2側の直流電流を交流電流に変換するインバータ回路5(図8参照)の一部を構成している。具体的には、各スイッチ基板50の実装面50Aには、六つのスイッチング素子54が実装されている。これら六つのスイッチング素子54は、一例としてnMOSFET(n型MOS電界効果トランジスタ)で構成されており、三相交流モータ4の各相のうち一相に供給する電力のスイッチングを行う。図3には、一例として、三相交流モータ4のU相に対応するスイッチ基板50Uが平面視で示されている。 A wiring pattern 52 (only part of which is shown) is provided on the mounting surface 50A, which is the upper surface of the switch substrate 50 . The wiring pattern 52 is a wiring pattern that electrically connects the battery 2 and the three-phase AC motor 4 . A plurality of switching elements 54 and a plurality of terminal members 56 and 58 are connected to the wiring pattern 52 . The wiring pattern 52, the switching element 54, and the like constitute a part of the inverter circuit 5 (see FIG. 8) that converts the DC current on the battery 2 side into AC current. Specifically, six switching elements 54 are mounted on the mounting surface 50A of each switch substrate 50 . These six switching elements 54 are composed of, for example, nMOSFETs (n-type MOS field effect transistors), and perform switching of power supplied to one of the phases of the three-phase AC motor 4 . In FIG. 3, as an example, a switch board 50U corresponding to the U phase of the three-phase AC motor 4 is shown in plan view.

スイッチ基板50Uの実装面50Aにおいて、右側の部分に実装された三つのスイッチング素子54UH1,54UH2,54UH3は、U相の電圧レベルが高い側の(バッテリ2の正極側に電気的に接続される)スイッチング素子54UHを構成している。これら三つのスイッチング素子54UH1,54UH2,54UH3は、互いに並列に接続されており、各々のドレインがバッテリ2の正極側に電気的に接続される。一方、スイッチ基板50Uの実装面50Aにおいて、左側の部分に実装された三つのスイッチング素子54UL1,54UL2,54UL3は、U相の電圧レベルが低い側の(バッテリ2の負極側に電気的に接続される)スイッチング素子54ULを構成している。これら三つのスイッチング素子54UL1,54UL2,54UL3は、互いに並列に接続されており、各々のソースはバッテリ2の負極側に電気的に接続される。また、スイッチ基板50Uの実装面50Aには、スイッチング素子54の近くにサーミスタ55が実装されている。サーミスタ55は、インバータ回路5の発熱に係る温度を感知する温度センサである。 On the mounting surface 50A of the switch substrate 50U, the three switching elements 54UH1, 54UH2, and 54UH3 mounted on the right side are electrically connected to the positive side of the battery 2 on the side with the higher U-phase voltage level. It constitutes a switching element 54UH. These three switching elements 54UH 1 , 54UH 2 and 54UH 3 are connected in parallel with each other, and each drain is electrically connected to the positive electrode side of the battery 2 . On the other hand, on the mounting surface 50A of the switch board 50U, the three switching elements 54UL1, 54UL2, and 54UL3 mounted on the left side are electrically connected to the lower U-phase voltage level side (negative side of the battery 2). ) constitutes a switching element 54UL. These three switching elements 54UL1, 54UL2, 54UL3 are connected in parallel with each other, and each source is electrically connected to the negative electrode side of the battery 2. A thermistor 55 is mounted near the switching element 54 on the mounting surface 50A of the switch substrate 50U. The thermistor 55 is a temperature sensor that senses the temperature associated with the heat generated by the inverter circuit 5 .

スイッチ基板50Uの実装面50Aにおいて、スイッチング素子54UH,54ULよりも前端部50Bに近い位置には、左右両側に二つの電源側端子部材56が設けられている。各電源側端子部材56は、略左右方向を板厚方向とする長尺な平板状の部材とされ、実装面50Aから上方側へ延在している。各電源側端子部材56の下部には、U字形状に湾曲された湾曲部56A(図2では符号省略)が設けられている。この湾曲部56Aの下面は、実装面50Aに載置されて半田付けされることにより、配線パターン52に接続されている。各電源側端子部材56は、湾曲部56Aの上端から上方に直線状に延びている。スイッチ基板50Uがケース10内に配置されると、ケース10内に配置されたコンデンサモジュール40の二つの第3端子部材46P,46Nの後端側と、二つの電源側端子部材56の上端側とがそれぞれ、左右方向に並んで配置されるようになっている。これらの電源側端子部材56の上端側と第3端子部材46P,46Nの後端側とがそれぞれ抵抗溶接等により接合される。これにより、バッテリ2と配線パターン52が、二つの第3端子部材46P,46N及び二つの電源側端子部材56を介して電気的に接続される。以下、正極側の電源側端子部材56を電源側端子部材56Pとし、負極側の電源側端子部材56を電源側端子部材56Nと称する。 On the mounting surface 50A of the switch substrate 50U, two power supply side terminal members 56 are provided on both left and right sides at positions closer to the front end portion 50B than the switching elements 54UH and 54UL. Each power-supply-side terminal member 56 is an elongated plate-like member whose plate thickness direction is substantially in the left-right direction, and extends upward from the mounting surface 50A. A curved portion 56A (not shown in FIG. 2) curved in a U-shape is provided at the lower portion of each power supply side terminal member 56. As shown in FIG. The lower surface of the curved portion 56A is connected to the wiring pattern 52 by being placed on the mounting surface 50A and soldered. Each power supply side terminal member 56 linearly extends upward from the upper end of the curved portion 56A. When the switch board 50U is arranged in the case 10, the rear end sides of the two third terminal members 46P and 46N of the capacitor module 40 arranged in the case 10 and the upper end sides of the two power supply side terminal members 56 are connected. are arranged side by side in the horizontal direction. The upper end sides of these power supply side terminal members 56 and the rear end sides of the third terminal members 46P and 46N are joined by resistance welding or the like. Thereby, the battery 2 and the wiring pattern 52 are electrically connected via the two third terminal members 46P and 46N and the two power supply side terminal members 56. FIG. Hereinafter, the power supply side terminal member 56 on the positive side will be referred to as a power supply side terminal member 56P, and the power supply side terminal member 56 on the negative side will be referred to as a power supply side terminal member 56N.

スイッチ基板50Uの実装面50Aにおいて、スイッチング素子54UH,54ULよりも後端部50Cに近い位置には、一つのモータ側端子部材58が設けられている。モータ側端子部材58の基本的な構造は、電源側端子部材56と同様に構成されている。モータ側端子部材58の湾曲部58Aの下面が実装面50Aに半田付けされることにより、モータ側端子部材58は配線パターン52に接続されている。モータ側端子部材58は、湾曲部58Aの上端から上方に直線状に延びている。スイッチ基板50Uがケース10内に配置されると、ケース10に装着されたモータ側コネクタ24の第2端子部材26の端部側と、モータ側端子部材58の上端側とが、左右方向に並んで配置されるようになっている。これらのモータ側端子部材58の上端側と第2端子部材24の端部側とが抵抗溶接等により接合される。これにより、三相交流モータ4と配線パターン52が、第2端子部材24及びモータ側端子部材58を介して電気的に接続される。 One motor-side terminal member 58 is provided at a position closer to the rear end portion 50C than the switching elements 54UH and 54UL on the mounting surface 50A of the switch substrate 50U. The basic structure of the motor-side terminal member 58 is similar to that of the power-side terminal member 56 . The motor-side terminal member 58 is connected to the wiring pattern 52 by soldering the lower surface of the curved portion 58A of the motor-side terminal member 58 to the mounting surface 50A. The motor-side terminal member 58 linearly extends upward from the upper end of the curved portion 58A. When the switch board 50U is arranged in the case 10, the end side of the second terminal member 26 of the motor-side connector 24 attached to the case 10 and the upper end side of the motor-side terminal member 58 are aligned in the left-right direction. It is arranged in The upper end side of the motor-side terminal member 58 and the end portion side of the second terminal member 24 are joined by resistance welding or the like. Thereby, the three-phase AC motor 4 and the wiring pattern 52 are electrically connected via the second terminal member 24 and the motor-side terminal member 58 .

これまでは、三相交流モータ4のU相に対応するスイッチ基板50Uについて説明したが、V相及びW相に対応するスイッチ基板50V、50Wも基本的には同様に構成されている。V相に対応するスイッチ基板50Vに実装された六つのスイッチング素子54は、V相の電圧レベルが高い側の(バッテリ2の正極側に電気的に接続される)三つのスイッチング素子54VHと、V相の電圧レベルが低い側の(バッテリ2の負極側に電気的に接続される)三つのスイッチング素子54VLとによって構成されている。スイッチ基板50Vの電源側端子部材56は、正極側の第3端子部材46Pに接合される電源側端子部材56Pと、負極側の第3端子部材46Nに接合される電源側端子部材56Nとを有して構成されている。スイッチ基板50Vのモータ側端子部材58は、V相に対応するモータ側コネクタ24の第2端子部材26に接合される。 So far, the switch board 50U corresponding to the U-phase of the three-phase AC motor 4 has been described, but the switch boards 50V and 50W corresponding to the V-phase and W-phase are basically configured similarly. The six switching elements 54 mounted on the switch board 50V corresponding to the V phase are three switching elements 54VH (electrically connected to the positive electrode side of the battery 2) on the side with the higher voltage level of the V phase, and V It is composed of three switching elements 54VL (electrically connected to the negative electrode side of the battery 2) on the side where the voltage level of the phase is low. The power supply side terminal member 56 of the switch board 50V has a power supply side terminal member 56P joined to the positive side third terminal member 46P and a power supply side terminal member 56N joined to the negative side third terminal member 46N. is configured as The motor-side terminal member 58 of the switch board 50V is joined to the second terminal member 26 of the motor-side connector 24 corresponding to the V-phase.

三相交流モータ4のW相に対応するスイッチ基板50Wでは、スイッチ基板50Wにおける六つのスイッチング素子54は、W相の電圧レベルが高い側の(バッテリ2の正極側に電気的に接続される)三つのスイッチング素子54WHと、W相の電圧レベルが低い側の(バッテリ2の負極側に電気的に接続される)三つのスイッチング素子54WLとによって構成されている。スイッチ基板50Wの電源側端子部材56は、正極側の第3端子部材46Pに接合される電源側端子部材56Pと、負極側の第3端子部材46Nに接合される電源側端子部材56Nとを有して構成されている。スイッチ基板50Wのモータ側端子部材58は、W相に対応するモータ側コネクタ24の第2端子部材26に接合される。 In the switch board 50W corresponding to the W phase of the three-phase AC motor 4, the six switching elements 54 in the switch board 50W are on the side of the W phase with the higher voltage level (electrically connected to the positive electrode side of the battery 2). It is composed of three switching elements 54WH and three switching elements 54WL on the side where the W-phase voltage level is low (electrically connected to the negative electrode side of the battery 2). The power supply side terminal member 56 of the switch substrate 50W has a power supply side terminal member 56P joined to the positive third terminal member 46P and a power supply side terminal member 56N joined to the negative third terminal member 46N. is configured as The motor-side terminal member 58 of the switch board 50W is joined to the second terminal member 26 of the motor-side connector 24 corresponding to the W phase.

制御基板60は、図1及び図2に示されるように、ケース10内の収容空間において、三枚のスイッチ基板50の上方側に、スイッチ基板50に対して所定の間隔を空けて配置される。制御基板60は、前後方向及び左右方向に所定の幅を有し、上下方向を板厚方向とする矩形板状のプリント配線板である。制御基板60の前後方向の寸法は、スイッチ基板50の前後方向の寸法と略一致している。制御基板60の左右方向の寸法は、下方側に配置された三枚のスイッチ基板50を覆うのに充分な大きさとされており、本実施形態では、スイッチ基板50の左右方向の寸法の3倍程度とされている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the control board 60 is arranged above the three switch boards 50 at a predetermined distance from the switch boards 50 in the housing space in the case 10. . The control board 60 is a rectangular printed wiring board having predetermined widths in the front-rear direction and the left-right direction, and having a thickness direction in the vertical direction. The dimension of the control board 60 in the front-rear direction substantially matches the dimension of the switch board 50 in the front-rear direction. The horizontal dimension of the control board 60 is large enough to cover the three switch boards 50 arranged on the lower side. to some extent.

図4に示されるように、制御基板60の上面である実装面60Cには、制御基板60の前端部60Aに近い位置に、六つの第1貫通孔62が左右方向に並んで形成されている。これらの第1貫通孔62は、制御基板60を板厚方向に貫通しており、平面視で前後方向を長手とする長円形状に形成されている。また、制御基板60の実装面60Cにおいて、制御基板60の後端部60Bに近い位置に、三つの第2貫通孔63が左右方向に並んで形成されている。これらの第2貫通孔63は、第1貫通孔62と同様に、制御基板60を板厚方向に貫通しており、平面視で前後方向を長手とする長円形状に形成されている。 As shown in FIG. 4, six first through holes 62 are formed side by side in the left-right direction on the mounting surface 60C, which is the upper surface of the control board 60, at a position near the front end portion 60A of the control board 60. . These first through-holes 62 pass through the control board 60 in the plate thickness direction, and are formed in an oval shape whose longitudinal direction is the front-rear direction in a plan view. In addition, on the mounting surface 60C of the control board 60, three second through holes 63 are formed side by side in the left-right direction at positions near the rear end portion 60B of the control board 60. As shown in FIG. Like the first through holes 62, these second through holes 63 pass through the control board 60 in the plate thickness direction, and are formed in an oval shape whose longitudinal direction is the front-rear direction in a plan view.

図4及び図7に示されるように、制御基板60における六つの第1貫通孔62の周囲にはそれぞれ、電流検出センサの一部を構成するロゴスキーコイルのパターン70が形成されている。このロゴスキーコイルのパターン70は配線パターンとして制御基板60に形成されており、制御基板60と一体に形成されている。以下、これらのパターン70をロゴスキーコイル70と称する。ケース10内の収容空間において制御基板60が三枚のスイッチ基板50の上方側に配置されると、ロゴスキーコイル70が周囲に形成された各第1貫通孔62には、スイッチ基板50の電源側端子部材56が第1貫通孔62の縁に対して非接触の状態で挿通されるようになっている。制御基板60の上方側において、第1貫通孔62を通って制御基板60の上方側まで延びた電源側端子部材56の上端側が、制御基板60に対して平行に延在するコンデンサモジュール40の第3端子部材46に接合されるようになっている。これにより、電源側端子部材56に流れる電流がロゴスキーコイル70を用いてセンシングされる構造となっている。なお、六つの第1貫通孔62を挿通する六つの電源側端子部材56は、互いに平行に配置されており、各電源側端子部材56に対するロゴスキーコイル70の傾き及び距離が同一に設定されている。 As shown in FIGS. 4 and 7, a Rogowski coil pattern 70 forming part of the current detection sensor is formed around each of the six first through holes 62 in the control board 60 . The Rogowski coil pattern 70 is formed on the control board 60 as a wiring pattern and formed integrally with the control board 60 . These patterns 70 are hereinafter referred to as Rogowski coils 70 . When the control board 60 is arranged above the three switch boards 50 in the housing space in the case 10 , the power supply of the switch boards 50 is connected to the first through holes 62 around which the Rogowski coils 70 are formed. The side terminal member 56 is inserted through the edge of the first through hole 62 in a non-contact state. On the upper side of the control board 60 , the upper end side of the power supply side terminal member 56 that extends to the upper side of the control board 60 through the first through holes 62 is the first terminal member of the capacitor module 40 that extends parallel to the control board 60 . It is adapted to be joined to a three-terminal member 46 . As a result, the Rogowski coil 70 is used to sense the current flowing through the power supply side terminal member 56 . The six power supply side terminal members 56 inserted through the six first through holes 62 are arranged parallel to each other, and the inclination and distance of the Rogowski coil 70 with respect to each power supply side terminal member 56 are set to be the same. there is

ケース10内の収容空間において制御基板60が三枚のスイッチ基板50の上方側に配置されると、制御基板60の後端部60B側に形成された各第2貫通孔63には、スイッチ基板50のモータ側端子部材58が第2貫通孔63の縁に対して非接触の状態で挿通されるようになっている。制御基板60の上方側において、第2貫通孔63を通って制御基板60の上方側まで延びたモータ側端子部材58の上端側が、制御基板60に対して平行に延在するモータ側コネクタ24の第2端子部材26に接合されるようになっている。 When the control board 60 is arranged above the three switch boards 50 in the accommodation space in the case 10, the switch boards are inserted into the second through holes 63 formed on the rear end portion 60B side of the control board 60. A motor-side terminal member 58 of 50 is inserted through the edge of the second through hole 63 in a non-contact state. On the upper side of the control board 60 , the upper end side of the motor-side terminal member 58 extending to the upper side of the control board 60 through the second through hole 63 is connected to the motor-side connector 24 extending parallel to the control board 60 . It is adapted to be joined to the second terminal member 26 .

次に、図5及び図6を用いて制御基板60に形成されたロゴスキーコイル70について説明する。ロゴスキーコイル70は、制御基板60に形成され、第1貫通孔62と離隔して第1貫通孔62を取り囲む環状の領域に配置されている。ロゴスキーコイル70は、一方の端部が電極接続片75と接続されており、そこから第1貫通孔62の周囲に沿って、らせん状(進行方向に向かって時計回りに旋回するらせん状)に制御基板60の板厚を径としたコイルが形成されている。そして、第1貫通孔62の周囲に沿ってほぼ一周した位置で、ロゴスキーコイル70の他方の端部が戻し線71と接続されている。 Next, the Rogowski coil 70 formed on the control board 60 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. The Rogowski coil 70 is formed on the control board 60 , is spaced apart from the first through hole 62 , and is arranged in an annular region surrounding the first through hole 62 . One end of the Rogowski coil 70 is connected to the electrode connecting piece 75, and from there, along the circumference of the first through hole 62, the spiral shape (the shape of a spiral that turns clockwise in the traveling direction). A coil having a diameter equal to the thickness of the control board 60 is formed in the . The other end of the Rogowski coil 70 is connected to the return line 71 at a position that has been completed around the circumference of the first through hole 62 .

ロゴスキーコイル70は、制御基板60の両面にそれぞれ形成された複数の導体膜72,73が、制御基板60を板厚方向に貫通して形成された複数のビア74を介して接続されることによって形成されたものである(図5の右下図参照)。このように、ロゴスキーコイル70は、空芯コイルであるため、インピーダンスが小さく、電流測定による電力損失が小さい。また、ロゴスキーコイル70では、磁束が飽和せず大電流の測定にも対応することができる。 In the Rogowski coil 70, a plurality of conductor films 72 and 73 respectively formed on both surfaces of the control substrate 60 are connected through a plurality of vias 74 formed penetrating the control substrate 60 in the plate thickness direction. (see lower right diagram in FIG. 5). Thus, since the Rogowski coil 70 is an air core coil, the impedance is small and the power loss due to current measurement is small. Further, the Rogowski coil 70 does not saturate the magnetic flux and can be used for measurement of a large current.

戻し線71は、一方の端部がロゴスキーコイル70と接続され、第1貫通孔62の軸方向から見てロゴスキーコイル70を取り囲むように形成されている。戻し線71の他方の端部が、電極接続片75と並んで配置されている電極接続片76と接続されている。従って、ロゴスキーコイル70は、電極接続片75から第1貫通孔62を囲むようにほぼ一周しており、そこから折り返すように戻し線71が、ロゴスキーコイル70の外側位置を逆方向にほぼ一周して電極接続片75の外側位置を過ぎた位置で、ロゴスキーコイル70の内側位置に入り込み、電極接続片76と接続されている。ロゴスキーコイル70の計測対象となる導体(本実施形態では電源側端子部材56)に電流が流れると、コイルの両端の電極接続片75、76に誘導起電力が生ずる。この誘導起電力は、ロゴスキーコイル70から出力される信号として、後述する検出処理部7に出力される。検出処理部7では、ロゴスキーコイル70から出力された信号に基づいて、電源側端子部材56に流れる電流値を演算する。 The return line 71 has one end connected to the Rogowski coil 70 and is formed to surround the Rogowski coil 70 when viewed from the axial direction of the first through hole 62 . The other end of the return line 71 is connected to an electrode connection piece 76 arranged side by side with the electrode connection piece 75 . Therefore, the Rogowski coil 70 extends from the electrode connecting piece 75 to surround the first through hole 62, and the return line 71 is turned around from the electrode connecting piece 75 so as to extend the outside position of the Rogowski coil 70 in the opposite direction. At a position past the outer position of the electrode connecting piece 75 after making a full circle, it enters the inner position of the Rogowski coil 70 and is connected to the electrode connecting piece 76 . When a current flows through the conductor to be measured of the Rogowski coil 70 (the power supply side terminal member 56 in this embodiment), an induced electromotive force is generated in the electrode connection pieces 75 and 76 at both ends of the coil. This induced electromotive force is output as a signal output from the Rogowski coil 70 to the detection processing section 7, which will be described later. Based on the signal output from the Rogowski coil 70 , the detection processing unit 7 calculates the current value flowing through the power supply side terminal member 56 .

なお、ロゴスキーコイル70の特性上、ロゴスキーコイル70で囲まれた面積を貫く磁束に対応した誘導電流が生じるが、戻し線71によって、戻し線71で囲まれた面積を貫く逆向きの磁束に対応した逆方向成分の誘導電流が生じて打ち消しあうため、第1貫通孔62に挿通された電源側端子部材56に流れる電流を正確に検出することができる。 Due to the characteristics of the Rogowski coil 70, an induced current corresponding to the magnetic flux passing through the area surrounded by the Rogowski coil 70 is generated. , the current flowing through the power-supply-side terminal member 56 inserted into the first through-hole 62 can be accurately detected.

また、検出対象の電流がロゴスキーコイル70自体を流れることがないため、通電によりロゴスキーコイル70の発熱量が大きくなることがない。ロゴスキーコイル70の発熱の抑制は、ロゴスキーコイル70と後述する検出処理部7(図8参照)による電流の検出精度の向上に寄与する。 Further, since the current to be detected does not flow through the Rogowski coil 70 itself, the amount of heat generated by the Rogowski coil 70 does not increase due to energization. Suppression of the heat generation of the Rogowski coil 70 contributes to improvement in accuracy of current detection by the Rogowski coil 70 and the detection processing unit 7 (see FIG. 8) described later.

さらに、ロゴスキーコイル70の特性上、導体に対するロゴスキーコイル70の傾きによって、実際に導体に流れた電流値と、演算により算出された算出値との誤差を補正する(較正する)ための補正値が異なるものとなる。従って、製品組み付け後の段階において、個々の電力制御装置1に実装されたロゴスキーコイル70の上記傾きによる誤差を補正するための初期値補正が行われる。この初期値補正は、例えば、制御基板60に診断機能を備える検査用の基板を接続し、制御基板60に実装されたメモリに予め記憶された補正値を初期化して、検査電流に基づいて算出された補正値を新たに記憶させることにより行われる。このため、複数のロゴスキーコイル70を電力制御装置1に実装した場合、個々のロゴスキーコイル70の傾きにバラつきの生じる構造とすれば、単一のロゴスキーコイル70毎に上述のような初期値補正が必要とされる。また、単一のロゴスキーコイル70毎に検査用の基板を接続するための接続端子や診断用の回路が必要とされる。 Furthermore, due to the characteristics of the Rogowski coil 70, the inclination of the Rogowski coil 70 with respect to the conductor is used to correct (calibrate) the error between the current value actually flowing through the conductor and the calculated value calculated by the calculation. values will be different. Therefore, in the stage after product assembly, initial value correction is performed to correct the error due to the inclination of the Rogowski coil 70 mounted in each power control device 1 . For this initial value correction, for example, an inspection board having a diagnostic function is connected to the control board 60, a correction value stored in advance in a memory mounted on the control board 60 is initialized, and calculation is performed based on the inspection current. This is done by newly storing the corrected correction value. For this reason, when a plurality of Rogowski coils 70 are mounted in the power control device 1 , if a structure is adopted in which the inclination of each Rogowski coil 70 varies, each single Rogowski coil 70 has the above-described initial Value correction is required. In addition, each single Rogowski coil 70 requires a connection terminal for connecting a substrate for inspection and a circuit for diagnosis.

しかし、本実施形態によれば、一枚の制御基板60に複数のロゴスキーコイル70が配線パターンにより形成されている。このため、各ロゴスキーコイル70の傾きにバラつきが生じないため、初期値補正は共通の補正値を複数のロゴスキーコイル70に用いて行うことができる。このため、初期値補正に伴う工数が減少する。 However, according to this embodiment, a plurality of Rogowski coils 70 are formed on one control board 60 by wiring patterns. Therefore, since the inclination of each Rogowski coil 70 does not vary, initial value correction can be performed by using a common correction value for a plurality of Rogowski coils 70 . Therefore, the number of man-hours associated with initial value correction is reduced.

更に、上述したロゴスキーコイル70の特性上、電力制御装置1の組み付け後に振動等、外部の環境に起因する制御基板60の傾きの変位を抑制する手段を設けることが望ましい。本実施形態では、組み付け後、ケース10の内部にポッティング樹脂が充填される。これにより、制御基板60等の内部部品を組み付け時の位置で保持することができ、車両の走行時等の振動によって制御基板60が不用意に変位されることを抑制することができる。 Furthermore, due to the characteristics of the Rogowski coil 70 described above, it is desirable to provide means for suppressing tilt displacement of the control board 60 caused by external environment such as vibration after the power control device 1 is assembled. In this embodiment, the inside of the case 10 is filled with a potting resin after assembly. As a result, the internal parts such as the control board 60 can be held at the position at the time of assembly, and the control board 60 can be prevented from being unintentionally displaced due to vibrations during running of the vehicle.

制御基板60の実装面60Cには、図8に示される制御部6と検出処理部7を構成する回路が実装されている。制御部6は、CPU(Central Processing Unit)64(図4参照)を有し、複数のスイッチング素子54のオン状態とオフ状態を制御する。制御基板60に実装された種々の電子部品とスイッチ基板50に実装された種々の電子部品は、図7に一部示すように、上下方向に延びる複数の接続ピン66によって電気的に接続される。また、これらの接続ピン66によって制御基板60が三枚のスイッチ基板50に対して所定の間隔を空けた状態で支持される。なお、図7以外の図面では、接続ピン66の図示を省略している。 On the mounting surface 60C of the control board 60, circuits constituting the control section 6 and the detection processing section 7 shown in FIG. 8 are mounted. The control unit 6 has a CPU (Central Processing Unit) 64 (see FIG. 4) and controls the ON state and OFF state of the plurality of switching elements 54 . Various electronic components mounted on the control board 60 and various electronic components mounted on the switch board 50 are electrically connected by a plurality of vertically extending connection pins 66, as partially shown in FIG. . Also, the control board 60 is supported by these connection pins 66 with a predetermined gap with respect to the three switch boards 50 . In drawings other than FIG. 7, illustration of the connection pin 66 is omitted.

図4に示されるように、制御基板60の実装面60Cには、制御基板60の左端部に近い位置に、制御基板60を板厚方向に貫通した複数の第3貫通孔68が形成されている。これらの第3貫通孔68には、センサ側コネクタ30の複数の接続端子の先端が下方から挿通されて半田付けされる。これによりセンサ側コネクタ30が制御基板60に接続される。車両に搭載された車速センサ等の各種センサによって検出された信号は、センサ側コネクタ30を介して制御基板60に出力され、制御基板60に形成された配線パターンを介してCPU64に出力される。 As shown in FIG. 4, the mounting surface 60C of the control board 60 is formed with a plurality of third through holes 68 penetrating through the control board 60 in the plate thickness direction at positions near the left end of the control board 60. there is Tip ends of a plurality of connection terminals of the sensor-side connector 30 are inserted through the third through holes 68 from below and soldered. The sensor-side connector 30 is thereby connected to the control board 60 . Signals detected by various sensors such as a vehicle speed sensor mounted on the vehicle are output to the control board 60 via the sensor-side connector 30, and output to the CPU 64 via the wiring pattern formed on the control board 60.

本実施形態では、ロゴスキーコイル70と検出処理部7(図8参照)によって電流検出センサが構成されている。制御部6は、検出処理部7から入力される信号に基づいて電流値を算出し、複数のスイッチング素子54のオン状態とオフ状態を切り替えて三相交流モータ4の各相に供給される電力を制御している。以下、これらの機能を図8及び図9のブロック図に基づいて説明する。 In this embodiment, the Rogowski coil 70 and the detection processing unit 7 (see FIG. 8) constitute a current detection sensor. The control unit 6 calculates a current value based on the signal input from the detection processing unit 7, switches the plurality of switching elements 54 between the ON state and the OFF state, and supplies power to each phase of the three-phase AC motor 4. is controlling These functions will be described below with reference to the block diagrams of FIGS. 8 and 9. FIG.

図8に示されるように、電力制御装置1は、三枚のスイッチ基板50に実装されたインバータ回路5を備えている。インバータ回路5は、バッテリ2側の直流電流を交流電流に変換して、三相交流モータ4の各相に供給する。U相,V相,W相に対応する電圧レベルが高い側(High側)のスイッチング素子54UH,54VH,54WHのドレインは、バッテリ2の正極側に接続されている。また、各相に対応する電圧レベルが低い側(Low側)のスイッチング素子54UL,54VL,54WLのソースは、バッテリ2の負極側に接続されている。また、全てのスイッチング素子54のゲートは、制御部6から出力される制御信号の信号線にそれぞれ接続されている。 As shown in FIG. 8 , the power control device 1 includes inverter circuits 5 mounted on three switch substrates 50 . The inverter circuit 5 converts the DC current on the battery 2 side into AC current and supplies the AC current to each phase of the three-phase AC motor 4 . Drains of the switching elements 54UH, 54VH, 54WH on the side (High side) having a higher voltage level corresponding to the U-phase, V-phase, and W-phase are connected to the positive electrode side of the battery 2 . The sources of the switching elements 54UL, 54VL, and 54WL on the low side (Low side) of the voltage level corresponding to each phase are connected to the negative electrode side of the battery 2 . Gates of all the switching elements 54 are connected to signal lines for control signals output from the control section 6 .

六つのロゴスキーコイル70は、バッテリ2の正極とインバータ回路5のHigh側のスイッチング素子54UH,54VH,54WHとの間にそれぞれ流れる電流を計測する三つのロゴスキーコイル70U1,70V1,70W1と、バッテリ2の負極とインバータ回路5のLow側のスイッチング素子54UL,54VL,54WLとの間にそれぞれ流れる電流を計測する三つのロゴスキーコイル70U2,70V2,70W2とから構成されている。これらの六つのロゴスキーコイル70では、三相交流モータ4の各相に対応するスイッチング素子54のオン状態とオフ状態が切り替わった瞬間の電流値が計測される。そして、各ロゴスキーコイル70から出力された出力信号(誘導起電力)は、制御基板60に実装された検出処理部7に入力される。 The six Rogowski coils 70 are three Rogowski coils 70U1, 70V1, and 70W1 for measuring currents respectively flowing between the positive electrode of the battery 2 and the High-side switching elements 54UH, 54VH, and 54WH of the inverter circuit 5, and the battery. 2 and three Rogowski coils 70U2, 70V2, and 70W2 for measuring the currents flowing between the negative electrodes of the inverter circuit 5 and the low-side switching elements 54UL, 54VL, and 54WL of the inverter circuit 5, respectively. These six Rogowski coils 70 measure the current values at the moment when the switching elements 54 corresponding to the respective phases of the three-phase AC motor 4 are switched between the ON state and the OFF state. An output signal (induced electromotive force) output from each Rogowski coil 70 is input to the detection processing unit 7 mounted on the control board 60 .

図9に示されるように、検出処理部7は、六つのロゴスキーコイル70に対応する六つの積分回路80(A~F)と、三相交流モータ4の各相に対応する三つの加算器82(U~W)とを有して構成されている。検出処理部7では、六つのロゴスキーコイル70の出力信号がそれぞれ六つの積分回路80(A~F)に入力される。各積分回路80は、例えば、オペアンプと抵抗とコンデンサを有して構成されている。この積分回路80ではロゴスキーコイル70からの出力信号を積分し、各地点の計測電流に比例した電圧波形に対応する信号を出力する。 As shown in FIG. 9, the detection processing unit 7 includes six integrating circuits 80 (A to F) corresponding to the six Rogowski coils 70 and three adders corresponding to the phases of the three-phase AC motor 4. 82 (U to W). In the detection processing unit 7, the output signals of the six Rogowski coils 70 are respectively input to the six integrating circuits 80 (A to F). Each integration circuit 80 is composed of, for example, an operational amplifier, a resistor and a capacitor. The integrating circuit 80 integrates the output signal from the Rogowski coil 70 and outputs a signal corresponding to a voltage waveform proportional to the measured current at each point.

加算器82は、三相交流モータ4のU相に対応する加算器82Uと、V相に対応する加算器82Vと、W相に対応する加算器82Wとを備えている。加算器82Uでは、U相に対応する二つのロゴスキーコイル70U1,70U2の出力信号が積分されて得られた電圧波形が加算される。これにより、バッテリ2の正極側の検出値から負極側の検出値が加算されてバッテリ2からU相に出力された直流電流に比例する出力信号UCを得ることができる。同様にして、加算器82Vでは、バッテリ2からV相に出力された直流電流に比例する出力信号UVを得ることができる。また、加算器82Wでは、バッテリ2からW相に出力された直流電流に比例する出力信号UWを得ることができる。加算器82U,82V,82Wから出力される信号は、制御部6に入力され、制御部6で演算処理されることにより、バッテリ2から三相交流モータ4の各相に出力された出力電流を得ることができる。 The adder 82 includes an adder 82U corresponding to the U phase of the three-phase AC motor 4, an adder 82V corresponding to the V phase, and an adder 82W corresponding to the W phase. The adder 82U adds the voltage waveforms obtained by integrating the output signals of the two Rogowski coils 70U1 and 70U2 corresponding to the U phase. As a result, the detection value on the negative electrode side of the battery 2 is added to the detection value on the positive electrode side of the battery 2, and an output signal UC proportional to the DC current output from the battery 2 to the U phase can be obtained. Similarly, the adder 82V can obtain an output signal UV proportional to the DC current output from the battery 2 to the V phase. Further, the adder 82W can obtain an output signal UW proportional to the DC current output from the battery 2 to the W phase. Signals output from the adders 82U, 82V, and 82W are input to the control unit 6 and processed by the control unit 6 to obtain the output current output from the battery 2 to each phase of the three-phase AC motor 4. Obtainable.

(作用並びに効果)
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。
(Action and effect)
Next, the operation and effects of this embodiment will be described.

本実施形態に係る電力制御装置1によれば、バッテリ2と三相交流モータ4との間で流れる電流をロゴスキーコイル70を用いて検出するようになっており、当該電流がロゴスキーコイル70自体を流れることがないため、通電によりロゴスキーコイル70の発熱量が大きくなることがない。従って、例えばバッテリ2と三相交流モータ4との間で大電流が流れる場合であっても、ロゴスキーコイル70を用いて当該大電流を精度良く検出することができる。また、ロゴスキーコイル70のパターンが形成された制御基板60が、複数のスイッチング素子54を有するスイッチ基板50に対して所定の間隔を空けて配置されるため、スイッチング素子54の発熱の影響をロゴスキーコイル70が受けにくい。以上のことから、電流の検出精度を向上させることができる。 According to the power control device 1 according to the present embodiment, the current flowing between the battery 2 and the three-phase AC motor 4 is detected using the Rogowski coil 70, and the current is detected by the Rogowski coil 70. Since the current does not flow through itself, the amount of heat generated by the Rogowski coil 70 does not increase due to energization. Therefore, even if a large current flows between the battery 2 and the three-phase AC motor 4, for example, the Rogowski coil 70 can be used to detect the large current with high accuracy. In addition, since the control board 60 on which the pattern of the Rogowski coil 70 is formed is arranged at a predetermined interval with respect to the switch board 50 having the plurality of switching elements 54, the influence of heat generated by the switching elements 54 can be minimized. The ski coil 70 is hard to receive. As described above, the current detection accuracy can be improved.

また、ロゴスキーコイル70が制御基板60に形成されており、ロゴスキーコイル70が形成されるコイル基板と制御基板60とが一体になった構成であるため、制御基板60とコイル基板を別体として構成する場合と比較して、電力制御装置1を構成する部品点数を減らすことができる。 In addition, since the Rogowski coil 70 is formed on the control board 60 and the coil board on which the Rogowski coil 70 is formed and the control board 60 are integrated, the control board 60 and the coil board are separated. The number of parts constituting the power control device 1 can be reduced compared to the case of configuring as .

また、本実施形態によれば、三相交流モータ4の各相に対応する三枚のスイッチ基板50U,50V,50Wに接続された六つの電源側端子部材56に流れる電流を、一枚の制御基板60に形成された六つのロゴスキーコイル70を用いて検出している。このように、複数のロゴスキーコイル70が一枚の制御基板60(コイル基板)に形成されているため、スイッチ基板50に対する各電源側端子部材56の角度が同じ角度であれば(各電源側端子部材56が平行になっていれば)、当該各電源側端子部材56に対する各ロゴスキーコイル70の傾き(距離)が揃うことになる。そのため、全てのロゴスキーコイル70に対して電流検出の初期値補正(イニシャライズ)を行う必要がなく、一つのロゴスキーコイル70に対して初期値補正を行い、その補正値を他のロゴスキーコイル70に対しても用いることができるので、初期値補正の作業工数を減らすことができる。 Further, according to this embodiment, the current flowing through the six power supply side terminal members 56 connected to the three switch boards 50U, 50V, and 50W corresponding to each phase of the three-phase AC motor 4 is controlled by one board. Detection is performed using six Rogowski coils 70 formed on the substrate 60 . In this way, since a plurality of Rogowski coils 70 are formed on one control board 60 (coil board), if the angle of each power supply side terminal member 56 with respect to the switch board 50 is the same angle (each power supply side If the terminal members 56 are parallel), the inclinations (distances) of the respective Rogowski coils 70 with respect to the respective power supply side terminal members 56 are aligned. Therefore, it is not necessary to perform the initial value correction (initialization) of the current detection for all the Rogowski coils 70. The initial value correction is performed for one Rogowski coil 70, and the corrected value is applied to the other Rogowski coils. 70, it is possible to reduce the man-hours for the initial value correction.

なお、上記第1実施形態には、図10及び図11に示す変形例1としての電源側端子部材560と第3端子部材460を用いることもできる。なお、上述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。 In addition, the power supply side terminal member 560 and the third terminal member 460 as Modified Example 1 shown in FIGS. 10 and 11 can also be used in the first embodiment. In addition, about the same component as 1st Embodiment mentioned above, the same number is attached and the description is abbreviate|omitted.

変形例1に係る電源側端子部材560は、上端部の側面に平面視(上下方向視)でくし歯形状の接合部100が設けられている点に特徴がある。電源側端子部材560は、U字形状に湾曲された湾曲部560Aの上端から上方へ直線状に延びて制御基板60の第1貫通孔62を挿通している。電源側端子部材560は、第1貫通孔62を通って制御基板60の上方まで延びた上端部の側面にくし歯形状の接合部100が設けられている。この変形例1では、電源側端子部材560を第1貫通孔62に挿通させるため、制御基板60に形成された第1貫通孔62は、制御基板60の前端部60Aまで延びて前方にも開口したスリット形状になっている。なお、第1貫通孔62を当該スリット形状ではなく、上記第1実施形態のように長円形状の第1貫通孔62とする場合には、接合部100を電源側端子部材560の上端部から上方に延びるように形成しておき、当該電源側端子部材560を第1貫通孔62に挿通させた後に、電源側端子部材560に対して接合部100を折り曲げて形成するようにしてもよい。 The power supply side terminal member 560 according to Modification 1 is characterized in that a joint portion 100 having a comb tooth shape in plan view (vertical view) is provided on the side surface of the upper end portion. The power-side terminal member 560 linearly extends upward from the upper end of the U-shaped curved portion 560</b>A and is inserted through the first through hole 62 of the control board 60 . The power-side terminal member 560 has a comb-shaped joint portion 100 provided on the side surface of the upper end portion that extends above the control board 60 through the first through hole 62 . In this modified example 1, the first through hole 62 formed in the control board 60 extends to the front end portion 60A of the control board 60 and also opens forward in order to insert the power supply side terminal member 560 into the first through hole 62. It has a slit shape. Note that when the first through-hole 62 is not the slit-shaped first through-hole 62 but the oval-shaped first through-hole 62 as in the first embodiment, the joint portion 100 is formed from the upper end portion of the power supply side terminal member 560. It may be formed so as to extend upward, and after the power supply side terminal member 560 is inserted into the first through hole 62 , the joint portion 100 may be formed by bending the power supply side terminal member 560 .

変形例1に係る第3端子部材460は、電源側端子部材560と接合される一端にくし歯形状の被接合部110が設けられている点に特徴がある。第3端子部材460は、上下方向を板厚方向とし、前後方向に延在している。また、第3端子部材460の先端部の側面には、平面視(上下方向視)でくし歯形状をなす被接合部110が設けられている。電源側端子部材560の接合部100と第3端子部材460の被接合部110は、互いのくし歯が隙間なく噛み合った状態で、半田付け等により接合されている。この噛み合いにより、電源側端子部材560と第3端子部材460の接触面積が確保されている。 The third terminal member 460 according to Modification 1 is characterized in that a comb tooth-shaped joined portion 110 is provided at one end that is joined to the power supply side terminal member 560 . The third terminal member 460 extends in the front-rear direction with the vertical direction as the plate thickness direction. In addition, on the side surface of the distal end portion of the third terminal member 460, the joined portion 110 having a comb-teeth shape in plan view (vertical view) is provided. The joint portion 100 of the power-side terminal member 560 and the joint portion 110 of the third terminal member 460 are joined by soldering or the like in a state in which the comb teeth are meshed with each other without gaps. This engagement secures a contact area between the power supply side terminal member 560 and the third terminal member 460 .

上記変形例1の構成によれば、くし歯形状をなす接合部100と被接合部110をかみ合わせることにより電源側端子部材560と第3端子部材460の接合部分を小型化しつつ、接触面積を増やして導通率を確保することができる。例えば、図11に2点鎖線で示されるように電源側端子部材と第3端子部材の側面同士を当接させて接合する構成と比較して電源側端子部材560の上下方向の寸法を短くすることができるため、電力制御装置1を上下方向に小型化することができる。 According to the configuration of Modified Example 1, by engaging the comb-shaped joining portion 100 and the joined portion 110, the joining portion between the power supply side terminal member 560 and the third terminal member 460 can be miniaturized and the contact area can be reduced. It can be increased to ensure conductivity. For example, as shown by a chain double-dashed line in FIG. 11, the vertical dimension of the power supply side terminal member 560 is shortened compared to the configuration in which the side surfaces of the power supply side terminal member and the third terminal member are brought into contact with each other and joined. Therefore, the power control device 1 can be downsized in the vertical direction.

また、変形例1と同様の観点から、上記第1実施形態には、図12に示す変形例2としての電源側端子部材562と第3端子部材462を用いることもできる。なお、上述した変形例1と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。 Moreover, from the same viewpoint as in Modification 1, the first embodiment can also use the power supply side terminal member 562 and the third terminal member 462 as Modification 2 shown in FIG. In addition, about the same component as the modification 1 mentioned above, the same number is attached and the description is abbreviate|omitted.

変形例2に係る電源側端子部材562は、上端部に正面視(前後方向視)でくし歯形状をなす接合部100が形成されている点に特徴がある。電源側端子部材562は、前後方向を板厚方向として上方に延びている。変形例2に係る第3端子部材462は、電源側端子部材562と接合される一端にくし歯形状の被接合部110が設けられている点に特徴がある。第3端子部材462は、上下方向を板厚方向とし、前後方向に延在している。また、第3端子部材462の先端部には、平面視(上下方向視)でくし歯形状をなす被接合部110が設けられている。電源側端子部材562の接合部100と第3端子部材462の被接合部110は、互いに直交姿勢で配置されたくし歯同士が隙間なく噛み合った状態で、半田付け等により接合されている。当該構成を適用した場合も、電源側端子部材562と第3端子部材462との接合部分を小型化しつつ、接触面積を増やして導通率を確保することができるため、電力制御装置1の小型化に寄与する。 The power supply side terminal member 562 according to Modification 2 is characterized in that a joint portion 100 having a comb tooth shape in a front view (front-rear direction view) is formed at the upper end portion. The power supply side terminal member 562 extends upward with the front-rear direction as the plate thickness direction. The third terminal member 462 according to Modification 2 is characterized in that a comb tooth-shaped joined portion 110 is provided at one end that is joined to the power supply side terminal member 562 . The third terminal member 462 extends in the front-rear direction with the vertical direction as the plate thickness direction. In addition, the tip of the third terminal member 462 is provided with a joined portion 110 having a comb-tooth shape in plan view (up-down direction view). The joint portion 100 of the power-side terminal member 562 and the joint portion 110 of the third terminal member 462 are joined by soldering or the like in a state in which comb teeth arranged in orthogonal postures are engaged with each other without gaps. Even when this configuration is applied, it is possible to reduce the size of the joint portion between the power supply side terminal member 562 and the third terminal member 462 and increase the contact area to ensure the conductivity rate. contribute to

また、上記第1実施形態には、図13に示す変形例3としての電源側端子部材564と第3端子部材464を用いることもできる。なお、上述した変形例1と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。 Moreover, the power supply side terminal member 564 and the third terminal member 464 as the modification 3 shown in FIG. 13 can also be used in the first embodiment. In addition, about the same component as the modification 1 mentioned above, the same number is attached and the description is abbreviate|omitted.

電源側端子部材564は、U字形状に湾曲された湾曲部(不図示)の上端から上方へ直線状に延びている。電源側端子部材564は、前後方向を板厚方向として上下方向に延在している。電源側端子部材564は、電源側端子部材564の上端部側を前方に略直角に折り曲げて形成された接合部105を有している。第3端子部材464は、上下方向を板厚方向とし、前後方向に延在している。また、第3端子部材464は、先端部に電源側端子部材564よりも幅の狭い接合片120が一体に形成されている。この接合片120は、電源側端子部材564の接合部105に上方から重ねられて、接合部105の上面に当接した状態で半田付けされている。当該構成を適用した場合も、電源側端子部材564の上下方向の寸法を短くすることができるため、電力制御装置1を上下方向に小型化させることができる。また、電源側端子部材564と第3端子部材464の接合部分を簡単な形状にすることができるため、生産が容易である。 The power-side terminal member 564 linearly extends upward from the upper end of a U-shaped curved portion (not shown). The power-side terminal member 564 extends vertically with the front-rear direction as the plate thickness direction. The power-side terminal member 564 has a joint portion 105 formed by bending the upper end portion side of the power-side terminal member 564 forward at a substantially right angle. The third terminal member 464 extends in the front-rear direction with the vertical direction as the plate thickness direction. Also, the third terminal member 464 is integrally formed with a joint piece 120 having a width narrower than that of the power supply side terminal member 564 at the tip. The joint piece 120 is overlaid on the joint portion 105 of the power-supply terminal member 564 from above, and is soldered while being in contact with the upper surface of the joint portion 105 . Even when this configuration is applied, the vertical dimension of the power supply side terminal member 564 can be shortened, so that the power control device 1 can be miniaturized in the vertical direction. In addition, since the connecting portion between the power supply side terminal member 564 and the third terminal member 464 can be formed in a simple shape, production is easy.

次に図14を参照して第2実施形態に係る電力制御装置200について説明する。なお、上述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。この第2実施形態では、制御基板600と、ロゴスキーコイル70が形成されたコイル基板610とが別体で構成されている点が、第1実施形態の電力制御装置1と異なる。このコイル基板610は、本発明における電流検出用基板に相当する。その他の構成は、第1実施形態と同一である。 Next, a power control device 200 according to a second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the same component as 1st Embodiment mentioned above, the same number is attached and the description is abbreviate|omitted. The second embodiment differs from the power control device 1 of the first embodiment in that the control board 600 and the coil board 610 on which the Rogowski coil 70 is formed are configured separately. This coil substrate 610 corresponds to the current detection substrate in the present invention. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

本実施形態では、第1実施形態で説明した制御基板60が、制御部6と検出処理部7を構成する回路が実装された制御基板600と、複数のロゴスキーコイル70が形成されたコイル基板610とに分割されている。制御基板600は、実装面600Cの前端部600A側に複数のロゴスキーコイル70が形成されないため、実装面600Cの前端部600A側まで各種回路の実装領域とすることができ、第1実施形態で説明した制御基板60よりも若干小型に形成されている。 In the present embodiment, the control board 60 described in the first embodiment consists of a control board 600 on which circuits constituting the control section 6 and the detection processing section 7 are mounted, and a coil board on which a plurality of Rogowski coils 70 are formed. 610. Since the plurality of Rogowski coils 70 are not formed on the front end portion 600A side of the mounting surface 600C of the control board 600, various circuits can be mounted on the front end portion 600A side of the mounting surface 600C. It is formed slightly smaller than the control board 60 described above.

コイル基板610は、左右方向に延在する長尺なプリント配線板である。コイル基板610は、制御基板600の実装面600Cと反対側の面(スイッチ基板50と対向する面)の前端部600A側の位置に設けられ、スイッチ基板50と制御基板600との間に配置されている。このコイル基板610は、前後方向を板厚方向としており、制御基板600に対して直立する姿勢で配置されている。コイル基板610には、左右方向に沿って六つの第1貫通孔62が形成されている。六つの第1貫通孔62の周囲にはそれぞれ、ロゴスキーコイル70が形成されている。 Coil substrate 610 is a long printed wiring board extending in the left-right direction. The coil substrate 610 is provided at a position on the front end portion 600A side of the surface of the control substrate 600 opposite to the mounting surface 600C (the surface facing the switch substrate 50), and is arranged between the switch substrate 50 and the control substrate 600. ing. The coil board 610 has a plate thickness direction in the front-rear direction, and is arranged in an upright posture with respect to the control board 600 . Six first through holes 62 are formed in the coil substrate 610 along the left-right direction. A Rogowski coil 70 is formed around each of the six first through holes 62 .

各ロゴスキーコイル70の両端部に接続された電極接続片75,76には、それぞれ接続ピン620が接続されている。これらの接続ピン620は、コイル基板610の上端部から制御基板600に向かって延在し、制御基板600の実装面600Cに形成された配線パターンに接続されている。これにより、各ロゴスキーコイル70から出力される信号(誘導起電力)が、制御基板600に形成された検出処理部7に出力される。また、これらの接続ピン620を介してコイル基板610が制御基板600に取り付けられている。 Connection pins 620 are connected to the electrode connection pieces 75 and 76 connected to both ends of each Rogowski coil 70 . These connection pins 620 extend from the upper end of the coil board 610 toward the control board 600 and are connected to wiring patterns formed on the mounting surface 600C of the control board 600 . Thereby, a signal (induced electromotive force) output from each Rogowski coil 70 is output to the detection processing section 7 formed on the control board 600 . Also, the coil board 610 is attached to the control board 600 via these connection pins 620 .

コイル基板610の第1貫通孔62には、コンデンサモジュール40の保持部材44から突出した第3端子部材46が第1貫通孔62の縁に対して非接触の状態で挿通されている。このように、本実施形態では、第3端子部材46が本発明における「電源側端子部材」を構成している。また、第3端子部材46の先端側は、スイッチ基板50と制御基板600の間で電源側端子部材56の先端側に接合されている。 The third terminal member 46 projecting from the holding member 44 of the capacitor module 40 is inserted through the first through hole 62 of the coil substrate 610 without contacting the edge of the first through hole 62 . Thus, in this embodiment, the third terminal member 46 constitutes the "power source side terminal member" of the invention. Further, the tip side of the third terminal member 46 is joined to the tip side of the power supply side terminal member 56 between the switch board 50 and the control board 600 .

(作用並びに効果)
以上説明した通り、本実施形態に係る電力制御装置200では、スイッチ基板50及び制御基板600とは別体のコイル基板610を備えており、コイル基板610は、スイッチ基板50と制御基板600との間に配置されている。このため、当該コイル基板が制御基板と一体に形成される構成と比較して、制御基板600の実装領域を広げることや、制御基板600を小型化することができる。
(Action and effect)
As described above, the power control device 200 according to the present embodiment includes the coil substrate 610 that is separate from the switch substrate 50 and the control substrate 600 . placed in between. Therefore, compared to a configuration in which the coil board is integrally formed with the control board, the mounting area of the control board 600 can be expanded and the control board 600 can be miniaturized.

[補足説明]
上記各実施形態及び変形例では、本発明における電源がバッテリ2とされ、本発明における電力供給対象が三相交流モータ4として構成されているが、本発明はこれに限らない。電源及び電力供給対象は適宜設定可能である。例えば、電源は、発電機やコンセントから取れる電源でもよい。また、電力供給対象は、単相交流モータや、四相交流や五相交流等、三相以上の交流モータや、各種電気機器等を適宜採用することができる。
[supplementary explanation]
In each of the above-described embodiments and modifications, the power supply in the present invention is the battery 2, and the power supply target in the present invention is the three-phase AC motor 4, but the present invention is not limited to this. The power supply and power supply target can be set as appropriate. For example, the power source may be a power generator or a power source that can be taken from an outlet. In addition, a single-phase AC motor, a three-phase or higher AC motor such as a four-phase AC motor, a five-phase AC motor, or various electric devices can be appropriately adopted as the power supply object.

上記各実施形態及び変形例ではバッテリ2から三相交流モータ4に電力供給がされる場合について記載したが、本発明は回生電力のように、モータからバッテリに供給(充電)される電力の制御にも用いることができる。 In each of the above-described embodiments and modifications, the case where power is supplied from the battery 2 to the three-phase AC motor 4 has been described. can also be used for

上記各実施形態及び変形例では、電源側端子部材56の正極側端子部材56Pと負極側端子部材56Nに対応する六つのロゴスキーコイル70が一枚の基板に形成されていたが、本発明はこれに限らない。六つのロゴスキーコイル70を複数の基板に分割して形成してもよい。例えば、電源側端子部材56の正極側端子部材56Pに対応する三つのロゴスキーコイル70が形成された第1コイル基板と、電源側端子部材56の負極側端子部材56Nに対応する三つのロゴスキーコイル70が形成された第2コイル基板と、を備える構成としてもよい。 In each of the above-described embodiments and modifications, the six Rogowski coils 70 corresponding to the positive terminal member 56P and the negative terminal member 56N of the power supply terminal member 56 are formed on one substrate. It is not limited to this. The six Rogowski coils 70 may be divided and formed on a plurality of substrates. For example, a first coil substrate on which three Rogowski coils 70 corresponding to the positive terminal member 56P of the power supply side terminal member 56 are formed, and three Rogowski coil substrates corresponding to the negative terminal member 56N of the power supply side terminal member 56 are formed. and a second coil substrate on which the coil 70 is formed.

また、上記各実施形態及び変形例では、三相交流モータ4の各相(U、V、W)に対応するスイッチ基板50の正極側端子部材56Pと負極側端子部材56Nの電流をそれぞれ検出する構成としたが、本発明はこれに限らない。例えば、三相交流モータの二相に対応する電流を検出できれば、当該電流の検出値を用いて残り一相に供給する電力を演算し、制御することができる。この場合、三相交流モータの各相の何れか二相に対応するスイッチ基板50の正極側端子部材56Pと負極側端子部材56Nの電流を検出する構成であればよい。この場合、コイル基板には、四つのロゴスキーコイル70が形成される。 In each of the above-described embodiments and modifications, the currents of the positive terminal member 56P and the negative terminal member 56N of the switch board 50 corresponding to each phase (U, V, W) of the three-phase AC motor 4 are detected. However, the present invention is not limited to this. For example, if it is possible to detect currents corresponding to two phases of a three-phase AC motor, it is possible to use the detected values of the currents to calculate and control power to be supplied to the remaining one phase. In this case, any configuration may be used as long as it detects the current of the positive terminal member 56P and the negative terminal member 56N of the switch board 50 corresponding to any two phases of each phase of the three-phase AC motor. In this case, four Rogowski coils 70 are formed on the coil substrate.

上記各実施形態における電力制御装置1,200では、バッテリ2に対して七つのコンデンサ3が並列に接続される構成としたが、コンデンサ3を備えない構成としてもよい。この場合、コンデンサモジュール40が不要とされ、電源側端子部材56の正極側端子部材56Pと負極側端子部材56Nに、バスバーの正極と負極が接続される構成としてもよい。 In the power control devices 1 and 200 in each of the above embodiments, the seven capacitors 3 are connected in parallel to the battery 2, but the configuration without the capacitors 3 is also possible. In this case, the capacitor module 40 may be dispensed with, and the positive and negative terminals of the bus bar may be connected to the positive terminal member 56P and the negative terminal member 56N of the power supply terminal member 56, respectively.

上記変形例3では、電源側端子部材564の接合部105の上面に第3端子部材464の接合片120を接合する構成としたが、本発明はこれに限らない。第3端子部材462の接合片120を接合部105の下面に接合してもよい。また、電源側端子部材564の接合部105の先端に接合片120を形成し、第3端子部材464の一端に接合する構成にしてもよい。 In Modification 3, the joint piece 120 of the third terminal member 464 is joined to the upper surface of the joint portion 105 of the power supply side terminal member 564, but the present invention is not limited to this. The joint piece 120 of the third terminal member 462 may be joined to the lower surface of the joint portion 105 . Also, a configuration may be adopted in which a joint piece 120 is formed at the tip of the joint portion 105 of the power supply side terminal member 564 and joined to one end of the third terminal member 464 .

上記第2実施形態では、コイル基板610が制御基板600に対して直立する姿勢で配置される構成としたが、本発明はこれに限らない。コイル基板610の第1貫通孔62にスイッチ基板50の電源側端子部材56が挿通されるように、コイル基板610を制御基板600に対して平行又は略平行となる姿勢で配置する構成にしてもよい。 In the second embodiment, the coil board 610 is arranged in an upright posture with respect to the control board 600, but the present invention is not limited to this. The coil substrate 610 may be arranged parallel or substantially parallel to the control substrate 600 so that the power-supply-side terminal member 56 of the switch substrate 50 is inserted into the first through hole 62 of the coil substrate 610. good.

上記第2実施形態では、コイル基板610がスイッチ基板50と制御基板600との間に配置される構成としたが、本発明はこれに限らない。図15に示すコイル基板位置A(1~4)のように、制御基板600の前方側にコイル基板610を配置する構成としてもよい。図15に示すコイル基板位置A1,A2,A3では、コイル基板610は、スイッチ基板50(及び制御基板600)と平行又は略平行となる姿勢で配置される。そして、コイル基板610の第1貫通孔62にスイッチ基板50の電源側端子部材56が挿通されるようにして、制御基板600の下方側(A1位置)、又は制御基板600と同一平面上(A2位置)、又は制御基板600の上方側(A3位置)に配置されている。図15に示すコイル基板位置A4では、コイル基板610は、スイッチ基板50(及び制御基板600)に対して直立する姿勢とされ、制御基板600の前方側に離間して配置される。そして、コイル基板610の第1貫通孔62に電源側端子部材としてのコンデンサモジュール40の第3端子部材46が挿通されている。 In the second embodiment, the coil substrate 610 is arranged between the switch substrate 50 and the control substrate 600, but the present invention is not limited to this. As in coil substrate positions A (1 to 4) shown in FIG. At the coil board positions A1, A2, and A3 shown in FIG. 15, the coil board 610 is arranged in a posture parallel or substantially parallel to the switch board 50 (and the control board 600). Then, the power supply side terminal member 56 of the switch board 50 is inserted into the first through hole 62 of the coil board 610, and is positioned below the control board 600 (position A1) or on the same plane as the control board 600 (position A2). position), or on the upper side of the control board 600 (A3 position). At the coil substrate position A4 shown in FIG. 15, the coil substrate 610 is in a posture that stands upright with respect to the switch substrate 50 (and the control substrate 600), and is spaced in front of the control substrate 600. As shown in FIG. The third terminal member 46 of the capacitor module 40 as a power source side terminal member is inserted through the first through hole 62 of the coil substrate 610 .

2020年4月14日に出願された日本国特許出願2020-072590号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載されたすべての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
The disclosure of Japanese Patent Application No. 2020-072590 filed on April 14, 2020 is incorporated herein by reference in its entirety.
All publications, patent applications and technical standards mentioned herein are to the same extent as if each individual publication, patent application and technical standard were specifically and individually noted to be incorporated by reference. incorporated herein by reference.

Claims (6)

電源と電力供給対象とを電気的に接続する配線パターン、及び前記配線パターンに接続される複数のスイッチング素子を有するスイッチ基板と、
板厚方向に貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔の周囲にロゴスキーコイルのパターンが形成されたコイル基板と、
前記電源と前記スイッチ基板の前記配線パターンとを電気的に接続する電源側端子部材と、を備え、
前記コイル基板が前記スイッチ基板に対して所定の間隔を空けて配置され、前記電源側端子部材が前記コイル基板の前記貫通孔に挿通された状態で配置されている電力制御装置。
a switch substrate having a wiring pattern for electrically connecting a power supply and a power supply target, and a plurality of switching elements connected to the wiring pattern;
a coil substrate having a through-hole penetrating in the plate thickness direction and having a Rogowski coil pattern formed around the through-hole;
a power supply side terminal member that electrically connects the power supply and the wiring pattern of the switch substrate;
A power control device according to claim 1, wherein the coil substrate is arranged with a predetermined distance from the switch substrate, and the power supply side terminal members are arranged in a state of being inserted into the through holes of the coil substrate.
前記電源側端子部材は、前記電源の正極と前記配線パターンとを電気的に接続する正極側端子部材と、前記電源の負極と前記配線パターンとを電気的に接続する負極側端子部材とを有し、
前記コイル基板は、前記正極側端子部材及び前記負極側端子部材がそれぞれ挿通される二つの前記貫通孔を有し、当該二つの前記貫通孔の周囲にそれぞれ前記ロゴスキーコイルのパターンが形成されている請求項1に記載の電力制御装置。
The power source side terminal member has a positive side terminal member that electrically connects the positive electrode of the power source and the wiring pattern, and a negative electrode side terminal member that electrically connects the negative electrode of the power source and the wiring pattern. death,
The coil substrate has two through-holes through which the positive terminal member and the negative terminal member are respectively inserted, and the Rogowski coil patterns are formed around the two through-holes. 2. The power controller of claim 1.
前記電力供給対象が三相交流モータであり、
前記電源側端子部材は、前記三相交流モータの各相に対応する三つの前記正極側端子部材と三つの前記負極側端子部材とを有し、
前記コイル基板は、三つの前記正極側端子部材及び三つの前記負極側端子部材がそれぞれ挿通される六つの前記貫通孔を有し、当該六つの前記貫通孔の周囲にそれぞれ前記ロゴスキーコイルのパターンが形成されている請求項2に記載の電力制御装置。
The power supply target is a three-phase AC motor,
The power supply side terminal member has three of the positive side terminal members and three of the negative side terminal members corresponding to each phase of the three-phase AC motor,
The coil substrate has six through-holes through which the three positive-side terminal members and the three negative-side terminal members are respectively inserted, and the Rogowski coil pattern is formed around the six through-holes. 3. The power control device of claim 2, wherein is formed.
前記ロゴスキーコイルを用いて検出される電流値に基づいて前記複数のスイッチング素子を制御する制御基板を備え、
前記コイル基板は、前記制御基板と一体に形成されている請求項1~3の何れか1項に記載の電力制御装置。
A control board that controls the plurality of switching elements based on a current value detected using the Rogowski coil,
The power control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the coil board is formed integrally with the control board.
前記ロゴスキーコイルを用いて検出される電流値に基づいて前記複数のスイッチング素子を制御する制御基板を備え、
前記コイル基板は、前記スイッチ基板と前記制御基板との間に配置されている請求項1~3の何れか1項に記載の電力制御装置。
A control board that controls the plurality of switching elements based on a current value detected using the Rogowski coil,
The power control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the coil board is arranged between the switch board and the control board.
電源と電力供給対象とを電気的に接続する配線パターン、及び前記配線パターンに接続される複数のスイッチング素子を有するスイッチ基板と、
前記電源と前記スイッチ基板の前記配線パターンとを電気的に接続する電源側端子部材とを備える電力制御装置に用いられる電流検出用基板であって、
板厚方向に貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔の周囲にロゴスキーコイルのパターンが形成され、
前記スイッチ基板に対して所定の間隔を空けた状態、且つ前記貫通孔に前記電源側端子部材を挿通させた状態で配置される電流検出用基板。
a switch substrate having a wiring pattern for electrically connecting a power supply and a power supply target, and a plurality of switching elements connected to the wiring pattern;
A current detection board used in a power control device comprising a power supply side terminal member electrically connecting the power supply and the wiring pattern of the switch board,
Having a through hole penetrating in the plate thickness direction, a Rogowski coil pattern is formed around the through hole,
A current detection board arranged with a predetermined gap from the switch board and with the power supply side terminal member inserted through the through hole.
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