JP7259586B2 - センサユニット - Google Patents
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Description
複数のバスバそれぞれの一部を埋設する態様で一体的に連結する、絶縁性の樹脂ケース(720)と、
複数のバスバに流れる電流の流動によって生じる磁界を検出することで複数のバスバに流れる電流を検出する複数の磁電変換部(731~737)と、を有し、
バスバは樹脂ケースよりも剛性が高く、
複数のバスバそれぞれにおける樹脂ケースに埋設された埋設部位(711a~717a)は第1所定方向に離間して並び、
複数の磁電変換部は、第1所定方向に交差する第2所定方向で複数の埋設部位それぞれと対向する態様で樹脂ケースに設けられ、
複数の埋設部位それぞれが第1所定方向に延びる延長部位(718)を備え、
複数の埋設部位のうち、第1所定方向で隣り合って並ぶ任意の2つの埋設部位それぞれの延長部位が、第1所定方向と第2所定方向それぞれに交差する第3所定方向で並んでおり、
複数のバスバそれぞれの一端(710a)が複数のスイッチモジュールの端子に接続され、他端(710b)がワイヤハーネスを介して車載機器(400)に接続されており、
複数の埋設部位それぞれは、延長部位の他に、延長部位とは延長方向の異なる第1延設部位(719a)と第2延設部位(719b)を有し、
第1延設部位は延長部位から一端に向かって延び、第2延設部位は延長部位から他端に向かって延び、
複数の磁電変換部は、第2所定方向で複数の第1延設部位それぞれと対向している。
<車載システム>
先ず、図1に基づいてセンサユニット700の適用される車載システム100を説明する。車載システム100はハイブリッドシステムを構成している。
次に電力変換装置300を説明する。図1に示すように電力変換装置300は電力変換回路の構成要素としてコンバータ310とインバータ320を備えている。コンバータ310は直流電力の電圧レベルを昇降圧する機能を果たす。インバータ320は直流電力を交流電力に変換する機能を果たす。インバータ320は交流電力を直流電力に変換する機能を果たす。
コンバータ310は電気素子として、フィルタコンデンサ311、A相スイッチモジュール312、および、A相リアクトル313を有する。
インバータ320は電気素子として、平滑コンデンサ321、図示しない放電抵抗、および、U相スイッチモジュール322~Z相スイッチモジュール327を有する。
次に、電力変換装置300の機械的構成を説明する。それに当たって、以下においては互いに直交の関係にある3方向をx方向、y方向、および、z方向とする。x方向が第1所定方向に相当する。y方向が第3所定方向に相当する。z方向が第2所定方向に相当する。
次にセンサユニット700を図2~図6に基づいて詳説する。センサユニット700はこれまでに説明した第1連結バスバ711~第7連結バスバ717、端子台720、および、電流センサ730を有する。またセンサユニット700は図6に示す遮蔽シールド740、樹脂カバー750、および、対向シールド760を有する。端子台720が樹脂ケースに相当する。
第1連結バスバ711~第7連結バスバ717は端子台720よりも剛性の高い銅やアルミニウムなどの金属材料から成る。これら7つの連結バスバは平板形状の金属板をプレス加工することで製造される。7つの連結バスバの中央部が端子台720にインサート成形されている。7つの連結バスバの両端が端子台720から露出されている。
端子台720は、細分化して説明すると、基部721、フランジ部722、および、コネクタ部723を有する。これら基部721、フランジ部722、および、コネクタ部723それぞれは端子台720を構成する樹脂材料によって一体的に連結されている。
上記したように電流センサ730は第1磁電変換部731~第7磁電変換部737を有する。これら7つの磁電変換部は自身を透過する磁界(透過磁界)に応じて抵抗値が変動する磁気抵抗効果素子を複数有する。この磁気抵抗効果素子は透過磁界における搭載面738aに沿う方向の成分に応じて抵抗値が変化する。すなわち磁気抵抗効果素子は透過磁界のx方向に沿う成分とy方向に沿う成分に応じて抵抗値が変化する。
上記したように遮蔽シールド740は第1遮蔽シールド741~第7遮蔽シールド747を有する。これら7つの遮蔽シールドはz方向の厚さの薄い平板形状を成している。7つの遮蔽シールドはx方向に離間して並ぶ態様で基部721にインサート成形されている。7つの遮蔽シールドは7つの埋設部位とz方向で対向する態様で並んでいる。これら複数の遮蔽シールドには、磁界におけるz方向に面する方向の成分が積極的に透過しやすくなっている。
樹脂カバー750は絶縁性の樹脂材料から成る。樹脂カバー750はx方向を長手方向とする略直方体形状を成している。樹脂カバー750はz方向に並ぶ内面750aと外面750bを有する。樹脂カバー750は、内面750aがセンサ基板738とz方向で対向する態様で、基部721の上面721e側に設けられる。
上記したように対向シールド760は第1対向シールド761~第7対向シールド767を有する。これら7つの対向シールドはz方向の厚さの薄い平板形状を成している。7つの対向シールドはx方向に離間して並ぶ態様で樹脂カバー750にインサート成形されている。これら複数の対向シールドには、磁界におけるz方向に面する方向の成分が積極的に透過しやすくなっている。
上記したように基部721には第1連結バスバ711~第7連結バスバ717の中央部がインサート成形されている。左面721aから右面721bに向かって、第5連結バスバ715、第6連結バスバ716、第7連結バスバ717、第1連結バスバ711、第2連結バスバ712、第3連結バスバ713、および、第4連結バスバ714の順に並んでいる。
以上に示したように左側埋設部位と右側埋設部位はx方向で並ぶとともにy方向で並んでいる。そして左側埋設部位と右側埋設部位は、両者の間に位置する基部721の形成材料によって一体的に連結されている。
本実施形態では第1延設部位719aと磁電変換部とがz方向で並ぶ例を示した。しかしながらこれとは異なり、第2延設部位719bと磁電変換部とがz方向で並ぶ構成を採用することもできる。
なお、延長部位718と磁電変換部とがz方向で並ぶ構成を採用することもできる。
本実施形態ではインバータ320がU相スイッチモジュール322~Z相スイッチモジュール327の6つを有する例を示した。しかしながらインバータ320がX相スイッチモジュール325~Z相スイッチモジュール327の3つを有する構成を採用することもできる。
本実施形態では電力変換装置300がコンバータ310とインバータ320を備える例を示した。しかしながら例えば図7に示すように電力変換装置300はインバータ320のみを備えてもよい。この場合、例えば図8と図9に示すように端子台720には3つの連結バスバがインサート成形される。
本実施形態では遮蔽シールド740と対向シールド760それぞれがz方向の厚さの薄い平板形状である例を示した。しかしながらシールドの形状としては特に限定されない。例えば遮蔽シールドと対向シールドそれぞれがz方向の厚さの薄い平板部と、この平板部のx方向の両端からz方向に延びた側板部と、を有する形状を採用することもできる。遮蔽シールドと対向シールドそれぞれの側板部の先端面をz方向で対向する態様とすることで、これら2つのシールドによって磁電変換部と埋設部位とが囲まれる構成を採用することもできる。さらに言えば、センサユニット700が遮蔽シールド740と対向シールド760のうちの一方のみを有する構成も採用することができる。
各実施形態ではセンサユニット700を含む電力変換装置300がハイブリッドシステムを構成する車載システム100に適用される例を示した。しかしながら電力変換装置300の適用としては特に上記例に限定されない。例えば電気自動車の車載システムに電力変換装置300が適用された構成を採用することもできる。
Claims (3)
- 電力変換回路の一部を構成する複数のスイッチモジュール(312,322~327)それぞれと個別に接続される複数のバスバ(711~717)と、
複数の前記バスバそれぞれの一部を埋設する態様で一体的に連結する、絶縁性の樹脂ケース(720)と、
複数の前記バスバに流れる電流の流動によって生じる磁界を検出することで複数の前記バスバに流れる電流を検出する複数の磁電変換部(731~737)と、を有し、
前記バスバは前記樹脂ケースよりも剛性が高く、
複数の前記バスバそれぞれにおける前記樹脂ケースに埋設された埋設部位(711a~717a)は第1所定方向に離間して並び、
複数の前記磁電変換部は、前記第1所定方向に交差する第2所定方向で複数の前記埋設部位それぞれと対向する態様で前記樹脂ケースに設けられ、
複数の前記埋設部位それぞれが前記第1所定方向に延びる延長部位(718)を備え、
複数の前記埋設部位のうち、前記第1所定方向で隣り合って並ぶ任意の2つの前記埋設部位それぞれの前記延長部位が、前記第1所定方向と前記第2所定方向それぞれに交差する第3所定方向で並んでおり、
複数の前記バスバそれぞれの一端(710a)が複数の前記スイッチモジュールの端子に接続され、他端(710b)がワイヤハーネスを介して車載機器(400)に接続されており、
複数の前記埋設部位それぞれは、前記延長部位の他に、前記延長部位とは延長方向の異なる第1延設部位(719a)と第2延設部位(719b)を有し、
前記第1延設部位は前記延長部位から前記一端に向かって延び、前記第2延設部位は前記延長部位から前記他端に向かって延び、
複数の前記磁電変換部は、前記第2所定方向で複数の前記第1延設部位それぞれと対向しているセンサユニット。 - 前記第1所定方向に並ぶ態様で前記樹脂ケースに埋設された、複数の前記磁電変換部それぞれへの外部ノイズの入力を抑制する複数の遮蔽シールド(741~747)を有する請求項1に記載のセンサユニット。
- 前記樹脂ケースに固定される、絶縁性の樹脂カバー(750)と、
前記第1所定方向に離間して並ぶ態様で前記樹脂カバーに埋設された、複数の前記磁電変換部それぞれへの外部ノイズの入力を抑制する複数の対向シールド(761~767)と、を有し、
前記樹脂カバーが前記樹脂ケースに固定されることで、複数の前記磁電変換部と複数の前記埋設部位それぞれのうちの1つが、複数の前記遮蔽シールドのうちの1つと複数の前記対向シールドのうちの1つとの間に位置する請求項2に記載のセンサユニット。
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