JP7279665B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本開示は、電力変換装置に関する。

特許文献１の電力変換装置は、中空を有するバスバを２つ有しており、一方のバスバを他方のバスバの中空内に配置している。

特開２０１６－１５８４２６号公報

電力変換装置は、一方のバスバを他方のバスバの中空内に配置しているため、一方のバスバの外表面全体が、他方のバスバの内表面と対向することになる。また、電力変換装置は、装置全体の小型化のため、一方のバスバと他方のバスバを近接させて配置する場合がある。その場合、一方のバスバは、他方のバスバを流れる電流による磁場の影響を強く受ける虞がある。

本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、バスバへの磁場の影響を抑制できる電力変換装置を提供することである。

その目的を達成するための本開示の第１の態様は、バッテリから供給される電力を変換して負荷に供給する電力変換部と、電力変換部もしくは、負荷に接続される複数のバスバと、を備え、複数のバスバのうち少なくとも１つのバスバは、中空を形成する中空形成部を有し、バスバは、中空形成部を有する少なくとも１つのバスバの中空の外側に配置されており、少なくとも１つのバスバは、電流が流れる方向に対して垂直な断面の形状が、長辺（２３ｂ）と短辺（２３ｃ）を有する扁平形状であり、少なくとも１つのバスバは、断面の長辺と短辺を接続する接続部（２３ｄ）を有し、接続部が円弧状である電力変換装置。
その目的を達成するための本開示の第２の態様は、バッテリから供給される電力を変換して負荷に供給する電力変換部と、電力変換部もしくは、負荷に接続される複数のバスバと、を備え、複数のバスバのうち少なくとも１つのバスバは、中空を形成する中空形成部を有し、バスバは、中空形成部を有する少なくとも１つのバスバの中空の外側に配置されており、少なくとも１つのバスバは、中空と中空形成部の外側を連通している連通孔（２３ｆ）を中空形成部に形成している電変換装置。

電力変換装置はバスバを、中空形成部を有する少なくとも１つのバスバの中空の外側に、配置している。よって、バスバ同士は、互いにバスバの表面全体で近接することを抑制できる。したがって、電力変換装置は、中空内部に別のバスバを配置しているバスバを有する構成と比較して、バスバ同士の電流が近づくことを抑制できる。その結果、電力変換装置は、バスバが、他のバスバを流れる電流による磁場の影響を受けることを抑制できる。

第１実施形態の電力変換システムの回路図である。 第１実施形態の電力変換装置の構成を示した図である。 第１実施形態の電力変換装置の構成を示した図である。 図２のＩＶ－ＩＶ断面の断面図である。 第１実施形態の３相バスバの断面図である。 第１実施形態の３相バスバの構成を示した図である。 図２のＶＩＩ－ＶＩＩ断面の断面図である。 第３の比較例のバスバの構成を示した図である。 第１実施形態のバスバの構成を示した図である。 第２実施形態のＵ相バスバの構成を示した図である。 図１０のＸＩ－ＸＩ断面の断面図である。 他の実施形態の３相バスバの断面図である。 他の実施形態の３相バスバの構成を示した図である。

以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形例の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。

（第１実施形態）
図１に示すように、電力変換システム１は、バッテリ１１、電力変換装置１２およびモータ１３を備えている。バッテリ１１は、通電バスバ２０を介して電力変換装置１２に直流電流を供給する。３相バスバ２２は、Ｕ相バスバ２３、Ｖ相バスバ２４およびＷ相バスバ２５をまとめて称する名称である。電力変換装置１２は、例えば直流電流を３相交流に変換し、３相バスバ２２を介してモータ１３に３相交流を供給する。モータ１３は、例えばＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相を有する３相交流モータである。

電力変換装置１２は、図２に示すように通電バスバ２０、電力変換部２１、３相バスバ２２、電流センサ２６、制御基板２７、平滑コンデンサ２８および筐体２９を有している。筐体２９は、電力変換装置１２が有する構成を内部に収容している。

電力変換部２１は、複数のスイッチング素子２１ａを有している。図２は、複数のスイッチング素子２１ａのうち１組のみを図示している。図２は、他の組のスイッチング素子２１ａの図示を省略している。Ｕ相バスバ２３は、モータ１３のＵ相に接続されている。同様にＶ相バスバ２４は、モータのＶ相、Ｗ相バスバ２５は、モータのＷ相に接続されている。図２においてＶ相バスバ２４およびＷ相バスバ２５は、Ｕ相バスバ２３に重なっているため図示していない。

Ｕ相バスバ２３は、１つのバスバによって構成され、出力端子２１ｃおよびモータ１３に接続されている構成であってもよい。もしくは、Ｕ相バスバ２３は、２つのバスバによって構成され、１つのバスバが出力端子２１ｃに接続され、もう一方のバスバが、モータ１３に接続されている構成であってもよい。その構成では、２つのバスバは、接続されており、これによって出力端子２１ｃとモータ１３が電気的に接続される。

図２は、電力変換装置１２をＹＺ平面で見た場合の図を示している。スイッチング素子２１ａは、正極バスバ２０Ｐに接続されているＰ端子２１Ｐ、負極バスバ２０Ｎに接続されているＮ端子２１Ｎおよび３相バスバ２２に接続されている出力端子２１ｃを有している。また、スイッチング素子２１ａは、制御基板２７に接続されている信号端子２１ｂを有している。

制御基板２７は、信号端子２１ｂを介してスイッチング素子２１ａのオンまたはオフを制御している。よって、電力変換装置１２は、複数のスイッチング素子２１ａのオンまたはオフを制御することで、３相バスバ２２を介してモータ１３に周期の異なる３相の交流電流を供給する。

本開示において、Ｙ方向は、Ｕ相バスバ２３が延びている長手方向である。また、Ｙ方向は、スイッチング素子２１ａと平滑コンデンサ２８が並ぶ方向である。Ｚ方向は、信号端子２１ｂが延びている長手方向である。また、Ｚ方向は、Ｎ端子２１Ｎ、Ｐ端子２１Ｐおよび出力端子２１ｃが延びている長手方向である。

平滑コンデンサ２８は、正極に通電バスバ２０である正極バスバ２０Ｐが接続されており、負極に通電バスバ２０である負極バスバ２０Ｎが接続されている。図１に示すように正極バスバ２０Ｐは、バッテリ１１の正極と接続されている。同様に負極バスバ２０Ｎは、バッテリ１１の負極と接続されている。

図３は、電力変換装置１２をＸＹ平面で見た場合の図を示している。複数のスイッチング素子２１ａは、例えば図３に示すように冷却通路３０を挟んで、Ｘ方向に積層されている。冷却通路３０は、例えばＹＺ平面でスイッチング素子２１ａと接触する。もしくは、冷却通路３０は、ＹＺ平面が部材を介さずにスイッチング素子２１ａとＸ方向に近接して配置されている。

図３は、Ｕ相バスバ２３、Ｖ相バスバ２４およびＷ相バスバ２５が、Ｘ方向に大きく離間しているように見えるが、各構成の位置関係を示すための図であるため、実際の寸法とは異なっている。

冷却通路３０は、流入管３１および流出管３２と接続されている。スイッチング素子２１ａは、冷却通路３０と接触もしくは近接しているため、流入管３１から入った冷媒が冷却通路３０を通過する際に冷却される。そして、冷却通路３０を通過した冷媒は、流出管３２を介して電力変換装置１２の外に排出される。冷媒は、例えばＬＬＣであり、ウォータポンプから流入管３１にＬＬＣが流入する。

本開示において複数のバスバは、例えばＵ相バスバ２３、Ｖ相バスバ２４およびＷ相バスバ２５である。Ｕ相バスバ２３は、図４に示すように、例えば環状の中空形成部２３ｇを有する。中空形成部２３ｇは、環状の内部に中空２３ａを形成している。つまり中空２３ａは、中空形成部２３ｇによって周囲が囲まれている。

また、中空形成部２３ｇは、Ｕ相バスバにおいて電流がＹ方向に流れている導電部である。Ｖ相バスバ２４およびＷ相バスバ２５は、Ｕ相バスバ２３と同様に中空形成部２３ｇによって中空を形成している。図４では、中空形成部２３ｇが環状の例を示したが、内部に中空を形成できる形状、例えば四角形等であってもよい。

図５は、Ｕ相バスバ２３、Ｖ相バスバ２４およびＷ相バスバ２５の断面図である。例えば、Ｕ相バスバ２３、Ｖ相バスバ２４およびＷ相バスバ２５は、Ｘ方向に順に並んで配置されている。図５に示すように、Ｕ相バスバ２３、Ｖ相バスバ２４およびＷ相バスバ２５は、短辺２３ｃを形成する面どうしがＸ方向に対向するように配置されている。

また、Ｕ相バスバ２３とＶ相バスバ２４およびＶ相バスバ２４とＷ相バスバ２５は、Ｘ方向に接近した状態で配置されている。本開示において、接近は、例えば図５に示すように、Ｘ方向に対向するＵ相バスバ２３およびＶ相バスバ２４の短辺２３ｃを形成する面どうしの離間距離Ｄが、長辺２３ｂの幅Ｗよりも小さい状態を示している。

図５に示すように、Ｕ相バスバ２３は、Ｖ相バスバ２４およびＷ相バスバ２５の中空２３ａの外側に配置されている。同様にＶ相バスバ２４およびＷ相バスバ２５は、他のバスバの中空２３ａの外側に配置される構成となっている。

図６は、Ｕ相バスバ２３、Ｖ相バスバ２４およびＷ相バスバ２５をＸＹ平面で見た構成を示している。図６に示すように、例えばＵ相バスバ２３は、Ｘ方向でＶ相バスバ２４と対向する範囲の少なくとも一部に中空２３ａを形成する中空形成部２３ｇを有する。

図６では、Ｕ相バスバ２３は、中空形成部２３ｇにより、Ｖ相バスバ２４と対向する範囲の一部に中空２３ａを形成すると記載したが、中空２３ａは、Ｕ相バスバ２３のＹ方向における一端から他端を貫通するようにＵ相バスバ２３全体に形成されていてもよい。つまり、Ｕ相バスバ２３は、Ｘ方向の両端が開口している筒形状であってもよい。

図２において、Ｕ相バスバ２３は、一方向つまりＹ方向に延びており、電流がＹ方向に流れる。そして、Ｕ相バスバ２３は、通電方向であるＹ方向に垂直、つまりＸＺ断面が、図４に示すような扁平形状である。Ｕ相バスバ２３は、図４に示すように例えば、中空形成部２３ｇが長辺２３ｂを形成する部分と短辺２３ｃを形成する部分を有している。同様に、Ｖ相バスバ２４およびＷ相バスバ２５の通電方向に垂直な方向の断面は、長辺２３ｂと短辺２３ｃを有する扁平形状である。

さらに図４に示すように、Ｕ相バスバ２３は、長辺２３ｂと短辺２３ｃを接続する接続部２３ｄを有している。接続部２３ｄは、円弧状である。また、図４に示すように、Ｕ相バスバ２３は、短辺２３ｃおよび接続部２３ｄを一連の円弧状にしてもよい。同様に、Ｖ相バスバ２４およびＷ相バスバ２５は、長辺２３ｂと短辺２３ｃを接続する接続部２３ｄを有している。

Ｕ相バスバ２３は、一枚の板によって構成される。図４に示すようにＵ相バスバ２３は、一枚の板を曲げ、一端と他端が溶接によって溶着されている溶着部２３ｅを有している。図４のＵ相バスバ２３は、例えば接続部２３ｄで折り返されている形状である。図４に示すようにＵ相バスバ２３は、溶着部２３ｅに例えば、スイッチング素子２１ａの出力端子２１ｃを溶着し、スイッチング素子２１ａと電気的に接続を行っている。同様に、Ｖ相バスバ２４およびＷ相バスバ２５は、一端と他端が溶着されている溶着部２３ｅを有し、出力端子２１ｃと溶着されている。

図５に示すようにＵ相バスバ２３は、中空形成部２３ｇの長辺２３ｂを形成する部分に溶着部２３ｅを有している。同様にＶ相バスバ２４およびＷ相バスバ２５は、長辺２３ｂを形成する部分に溶着部２３ｅを有している。

図７に示すように、電力変換装置１２は、中空形成部２３ｇの外周一周を囲むように環状の電流センサ２６が配置されている。本開示において、外周は、外周一周を示している。電流センサ２６の内表面は、中空形成部２３ｇの外表面と対向し一定距離離間して配置されている。つまり、電流センサ２６は、中空形成部２３ｇと接近した状態で配置されている。

電流センサ２６は、図２に示すように制御基板２７に接続されるホール素子２６ａを有している。また、図７に示すようにホール素子２６ａは、電流センサ２６の環状の一部を形成している。電流センサ２６は、Ｕ相バスバ２３を流れる電流の値が変化するとホール素子２６ａで検出される磁場の値が変化する。それにより、電流センサ２６は、Ｕ相バスバ２３の電流値を検知することができる。

図５に示すように、Ｕ相バスバ２３およびＶ相バスバ２４は、互いにもう一方のバスバの中空２３ａの外側に配置されている。第１の比較例のＵ相バスバおよびＶ相バスバは、中空形成部によって内部に中空を形成する筒状のバスバである。第１の比較例の電力変換装置は、Ｕ相バスバが、Ｖ相バスバの中空内に筒の中心軸を一致させて配置されている。

よって、第１の比較例のＵ相バスバは、外表面全体がＶ相バスバの内表面と対向する。例えば、電力変換装置全体の小型化のために、Ｕ相バスバは、Ｖ相バスバを接近させた状態で配置される場合がある。

その場合、第１の比較例のＵ相バスバは、外表面全体でＶ相バスバと近づくことになる。そして、Ｕ相バスバを流れる電流は、Ｖ相バスバを流れる電流と近づくことになる。よって、Ｕ相バスバを流れる電流は、Ｖ相バスバを流れる電流の磁場による近接効果の影響を受けるため、インダクタンスが上昇する。

スイッチング時に流れるサージ電圧Ｖｓは、Ｖｓ＝Ｌ・ｄＩ／ｄｔで表される。したがって第１の比較例のようにインダクタンスＬが上昇すると、サージ電圧Ｖｓは増加する。そして第１の比較例の電力変換装置は、大きなサージを生じ、サージによるノイズによって制御回路等の誤作動を引き起こす虞がある。

一方で、本実施形態のＵ相バスバ２３は、図５に示すようにＶ相バスバ２４の中空２３ａの外側に配置されている。Ｕ相バスバ２３は、Ｖ相バスバ２４と全面で対向することはない。よって、Ｕ相バスバ２３は、他のバスバと全面で接近することを抑制できる。

したがって、Ｕ相バスバ２３は、他のバスバを流れる電流の磁場による近接効果の影響によりインダクタンスが上昇することを、抑制できる。またＵ相バスバ２３は、インダクタンスの上昇を防ぐことができるため、サージの発生を抑制することができる。

第１の比較例のＵ相バスバは、他のバスバを流れる電流との近接効果により、Ｕ相バスバ内を流れる電流密度に偏りが生じる。その結果、Ｕ相バスバは、電流密度が増加した部分において発熱量が増加する虞がある。一方で、本実施形態のＵ相バスバ２３は、上記のように他のバスバによる近接効果の影響を低減できるため、電流密度の偏りが発生することを抑制できる。したがって、Ｕ相バスバ２３は、Ｕ相バスバ２３での発熱量の増加を抑制できる。

Ｕ相バスバ２３は、中空形成部２３ｇにより中空２３ａを形成している。よってＵ相バスバ２３は、発熱した際に中空形成部２３ｇの外側に熱を放熱するだけでなく、中空形成部２３ｇの内部の中空２３ａにも熱を放熱することができる。したがって、Ｕ相バスバ２３は、中空２３ａを有していないバスバよりも熱を効率よく放出することができる。

Ｕ相バスバ２３は、交流電流が流れる。周波数が高い交流電流の場合、Ｕ相バスバ２３は、表皮効果によりバスバの中心には電流が流れにくく、外表面付近の電流密度が高くなる。Ｕ相バスバは、電流が流れにくい中心部分に中空２３ａを形成することで、電流が流れにくい部分の材料を消費することを抑制できる。また、Ｕ相バスバ２３は、中空２３ａを形成することで中空を形成していないバスバよりも、軽量化することができる。

図４に示すように、Ｕ相バスバ２３は、長辺２３ｂを形成する面で出力端子２１ｃと接触している。第２の比較例のＵ相バスバは、断面が円管形状であり、長辺を有さない構成である。第２の比較例のＵ相バスバは、長辺を有さないため、外表面に広い面積の平面が形成されない。よって、第２の比較例のＵ相バスバは、端子と接触させる際、平面で接触できないため、端子との接触面積を広くとることができない。

一方で、本実施形態のＵ相バスバ２３は、長辺２３ｂを形成する面により、広い平面を形成することができるので、広い面積で出力端子２１ｃと接触できる。それによりＵ相バスバ２３は、通電によって発生した熱を出力端子２１ｃに効率よく逃がすことができる。また、出力端子２１ｃは、図３に示すように冷却通路３０と接近させて配置されているため、冷却通路３０を通過する冷媒により冷却される。よって、Ｕ相バスバ２３から出力端子２１ｃに伝達された熱は、例えば冷却通路３０を通過する冷媒によって吸収される。

Ｕ相バスバは、例えば高電圧の電流を流す場合、電流を流す面積を確保するため通電方向に垂直な導電部の断面を大きくする必要がある。その場合第２の比較例のＵ相バスバは、長辺および短辺を有さない円管形状であるため、通電方向をＹ方向とすると、Ｘ方向およびＺ方向の双方に向かって断面の形状を大きくする必要が生じる虞がある。

一方で本実施形態のＵ相バスバ２３は、中空形成部２３ｇの長辺２３ｂを形成する部分を大きくするだけで、高電圧の電流を流すための面積を確保することができる。つまり、Ｕ相バスバ２３は、中空形成部２３ｇの長辺ｂを形成する部分をＸ方向に増大させるだけで、高電圧を流すための面積を確保できる。したがってＵ相バスバ２３は、高電圧の電流を流すために、中空形成部２３ｇの短辺２３ｃを形成する部分をＺ方向に増大させることを抑制できる。

図８は、第３の比較例のＵ相バスバ１２３およびＶ相バスバ１２４の断面図である。第３の比較例のＵ相バスバ１２３は、長辺１２３ｂと短辺１２３ｃを接続する接続部１２３ｄが角を有する形状になっている。第３の比較例のＵ相バスバ１２３は、接続部１２３ｄとＶ相バスバ１２４が距離ｄだけ離間して配置されている。

２つの部材間の電圧がＶで、２つの部材間の距離がｄであるとき、部材における電圧の集中Ｅは、Ｅ＝η・Ｖ／ｄで表される。ηは、不平等率を示しており、部材同士が対向する面の形状によって、その値が変化する。

不平等率ηは、部材同士が対向する面の形状が平面に近い、つまり対向する面積が大きいほど小さく、針のように対向する面積が小さいほど大きくなる。第３の比較例の接続部１２３ｄは、角を有する形状であり、角でＶ相バスバ１２４と対向するため、Ｖ相バスバ１２４と対向する面積が非常に小さくなる。

したがって、第３の比較例の接続部１２３ｄは、不平等率ηが大きくなり、その結果接続部１２３ｄでの電圧の集中Ｅが大きくなる虞がある。そして、電圧の集中Ｅが材料の耐電圧Ｅｔｈの値よりも大きくなった場合、比較例のＵ相バスバ１２３は、接続部１２３ｄとＶ相バスバ１２４との間で絶縁破壊を生じる。よって、比較例のＵ相バスバ１２３は、他の部材との間で絶縁破壊を生じる虞がある。

一方で図９に示すように、本実施形態のＵ相バスバ２３は、接続部２３ｄの形状が円弧状である。図９に示すようにＵ相バスバ２３は、例えば接続部２３ｄの円弧状の面で、距離ｄだけ離間したＶ相バスバ２４と対向する。よって、Ｕ相バスバ２３は、角よりも面積の広い円弧状の面でＶ相バスバ２４と対向できる。

したがって、Ｕ相バスバ２３は、第３の比較例のＵ相バスバ２３と比較して、不平等率ηが大きくなることを抑制できる。その結果、Ｕ相バスバ２３は、他の部材例えばＶ相バスバ２４との間で絶縁破壊が生じることを抑制できる。図９では、効果を説明するためにＵ相バスバ２３およびＶ相バスバ２４を図示したような配置にしているが、バスバの配置は、図９のような配置に限定するわけではなく、例えば図５のようにバスバがＸ方向に順に並ぶ構成である。

図４に示すようにＵ相バスバ２３は、溶着部２３ｅで出力端子２１ｃに接続されている。一方で第４の比較例のＵ相バスバは、スイッチング素子２１ａの出力端子とねじで締結されている。第４の比較例のＵ相バスバは、スイッチング素子２１ａの出力端子とねじで締結されているため、締結部材によりインダクタンスが増加する虞がある。それに対し本実施形態のＵ相バスバ２３は、溶着によって直接スイッチング素子２１ａの出力端子２１ｃに接続されているため、締結によりインダクタンスが増加することを抑制できる。

また、第４の比較例のＵ相バスバは、ねじを介してスイッチング素子の出力端子に接続されているため、第４の比較例のＵ相バスバから出力端子に熱が伝達される際に、ねじを介すことによって熱の伝達効率が低下する虞がある。よって、第４の比較例のＵ相バスバは、通電によって生じた熱を出力端子２１ｃに伝達することが抑制される虞がある。

一方で、Ｕ相バスバ２３は、直接出力端子２１ｃに接続されているため、熱を効率よくＵ相バスバ２３から出力端子２１ｃに伝達できる。例えば、Ｕ相バスバ２３は、自身で発生した熱を出力端子２１ｃに逃がし、出力端子２１ｃに逃げた熱が冷却通路３０によって冷却される。

第５の比較例のＵ相バスバは、断面が長辺と短辺を有する扁平形状であり、また短辺が円弧状の形状になっている。さらに、第５の比較例のＵ相バスバは、短辺を形成する部分に溶着部を有している。第５の比較例のＶ相バスバの断面は、Ｕ相バスバと同様に扁平形状である。第５の比較例のＵ相バスバおよびＶ相バスバは、短辺を形成する部分の表面同士が対向するように配置されている。

第５の比較例のＵ相バスバは、円弧状の表面同士でＶ相バスバと対向するため、平面で対向する場合よりも対向する面積が小さくなる。さらに、第５の比較例のＵ相バスバは、溶着部を円弧状の部分に形成している。溶着部は、例えば表面に凹凸を有する場合があり、凸は平面よりも他の部材と対向できる面積が小さくなる。

よって、第５の比較例のＵ相バスバは、円弧状の面に凹凸を有する溶着部が形成されているため、Ｖ相バスバと対向する面積が小さくなる虞がある。つまり、第５の比較例のＵ相バスバは、平面である長辺を形成する部分の表面と比較して、不平等率ηが大きくなる。その結果、比較例のＵ相バスバは、溶着部と対向する部品間で絶縁破壊を生じる虞がある。

一方で、本実施形態のＵ相バスバ２３は、図５に示すように溶着部２３ｅを、長辺２３ｂを形成する部分に設けている。長辺２３ｂを形成する部分の表面は、平面形状であるため、溶着部２３ｅを設けたとしても、第５の比較例のように円弧状の面に溶着部を設ける場合より不平等率ηが大きくなることを抑制できる。よって、Ｕ相バスバ２３は、他の部品と対向している場合でも、他の部品との間で絶縁破壊が生じることを抑制できる。

また、図５に示すようにＵ相バスバ２３は、Ｖ相バスバ２４とＸ方向で短辺２３ｃを形成する部分の表面同士が対向し、長辺２３ｂを形成する部分の表面は他のバスバと対向していない。よって、Ｕ相バスバ２３は、長辺２３ｂを形成する部分に溶着部２３ｅを設けることで溶着部２３ｅ同士が対向することを抑制できる。これにより、Ｕ相バスバ２３は、Ｖ相バスバ２４との間で絶縁破壊が生じることを抑制できる。

図４に示すようにＵ相バスバ２３は、出力端子２１ｃと接続されているため、スイッチング素子２１ａから高速スイッチングによる電流が流れる。よって、Ｕ相バスバ２３は、高速スイッチングによる電流によって大きな熱を生じる虞がある。しかし、Ｕ相バスバ２３は、熱を中空２３ａに逃がすことができるので、Ｕ相バスバ２３から周囲の部品に熱が伝達されることを抑制できる。

図７に示すように、電流センサ２６は、Ｕ相バスバ２３の中空形成部２３ｇの外周１周を覆う環状の形状である。Ｕ相バスバ２３は、中空形成部２３ｇによって囲まれる中空２３ａを有している。よって、中空形成部２３ｇを流れる電流によって生じた熱は、中空２３ａに伝達される。

したがって、Ｕ相バスバ２３は、中空形成部２３ｇで発生した熱が電流センサ２６に伝達されることを抑制できる。これにより、Ｕ相バスバ２３は、中空形成部２３ｇに大きな電流を流した場合でも、中空２３ａを有していないバスバと比較して、電流センサ２６の耐熱可能な温度を超えることを抑制できる。よって、Ｕ相バスバ２３は、中空２３ａを有していないバスバと比較して、大きな電流をＵ相バスバ２３に流した場合でも、電流センサ２６にて電流を検出させることができる。

（第２実施形態）
本実施形態における電力変換システム１は、第１実施形態と同様の構成を有している。よって、本実施形態では、第１実施形態と同じ符号を用いる。なお、本実施形態では、主に第１実施形態と異なる点について説明する。

図１０は、本実施形態におけるＵ相バスバ２３をＸＹ平面で見た場合の図を示している。図１１は、図１０のＵ相バスバ２３のＸＩ－ＸＩ断面を示している。Ｕ相バスバ２３は、中空形成部２３ｇの長辺２３ｂを形成する部分に、中空２３ａと中空形成部２３ｇの外側を連通する連通孔２３ｆを有している。つまり、連通孔２３ｆは、長辺２３ｂを形成する部分の外側表面２３ｉと、中空２３ａ側の内側表面２３ｊを貫通する孔である。図１１に示すように、Ｕ相バスバ２３は、連通孔２３ｆを、長辺２３ｂを形成する部分に複数有していてもよい。

Ｕ相バスバ２３は、長辺２３ｂを形成する部分同士がＺ方向に対向している。Ｕ相バスバ２３は、長辺２３ｂを形成する部分のうち、一方の長辺２３ｂを形成する部分のみに連通孔２３ｆを有していてもよい。もしくは、図１１に示すように、Ｕ相バスバ２３は、長辺２３ｂを形成する双方の部分に連通孔２３ｆを有している構成であってもよい。

Ｕ相バスバ２３は、連通孔２３ｆによって中空２３ａ内と中空形成部２３ｇの外部を冷媒等が通過できるようにすることができる。これにより、Ｕ相バスバ２３は、連通孔２３ｆから流入される冷媒によって中空２３ａが冷却されることで、Ｕ相バスバ２３が冷却される。また、Ｕ相バスバは、冷媒が流れない場合でも、自然対流により中空２３ａに放出された熱が、連通孔２３ｆを介して中空形成部２３ｇの外部へと放出される。

図１１に示すようにＵ相バスバ２３は、連通孔２３ｆを有する場合、連通孔２３ｆの開口縁に角部２３ｈを有する。例えば第６の比較例のＵ相バスバは連通孔を、短辺を形成する部分に設けており、短辺の曲面と角部２３ｈの組み合わせにより不平等率ηが上昇する。よって、第６の比較例のＵ相バスバは、絶縁破壊を生じる虞が大きい。一方で、Ｕ相バスバ２３は、平面である長辺２３ｂを形成する部分に連通孔２３ｆを設けているため、絶縁破壊が生じることを抑制できる。

（他の実施形態）
以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

電力変換装置１２は、Ｕ相バスバ２３、Ｖ相バスバ２４およびＷ相バスバ２５に中空２３ａを設けているとしたが、少なくとも一つのバスバに中空２３ａを設けていればよい。例えば図１２に示すように、Ｖ相バスバ２４は、中空形成部２３ｇにより中空２３ａが形成されている。Ｕ相バスバ２３およびＷ相バスバ２５は、中空２３ａが形成されていないバスバである。Ｕ相バスバ２３およびＷ相バスバ２５は、Ｖ相バスバ２４の中空２３ａの外側に配置されている。

電力変換装置１２は、３相バスバ２２に中空２３ａを設けているとしたが、通電バスバ２０である正極バスバ２０Ｐ、負極バスバ２０Ｎ少なくとも一方の通電バスバが、中空２３ａを形成する中空形成部２３ｇを有している構成であってもよい。

例えば、正極バスバ２０Ｐが中空形成部２３ｇを有している場合、負極バスバ２０Ｎは、正極バスバ２０Ｐの中空形成部２３ｇによって形成されている中空２３ａの外側に配置されている。また、正極バスバ２０Ｐおよび負極バスバ２０Ｎは、双方のバスバが中空形成部２３ｇを有していてもよい。

Ｕ相バスバ２３は、中空２３ａを有するとしたが、Ｕ相バスバ２３全体に中空２３ａを設けても、少なくとも一部に設ける形状であってもよい。Ｕ相バスバ２３は、例えば端子や筐体など他の部材に接続される部分のように他の部材からの応力や振動等に対する強度が必要な部分は中空２３ａを設けない。そして、Ｕ相バスバ２３は、他の部材と接触していない強度が必要のない部分に中空２３ａを設ける等してもよい。

図１３に示すようにＵ相バスバ２３、Ｖ相バスバ２４およびＷ相バスバ２５は、複数の中空２３ａを有する構成であってもよい。その場合、Ｕ相バスバ２３は、例えばＹ方向に、中空形成部２３ｇによって複数の中空２３ａが断続的に形成される構成である。

負荷は、モータ以外にもバッテリ１１やコンデンサ２８等の素子であってもよい。

Ｕ相バスバ２３は、断面が長辺２３ｂと短辺２３ｃを有する扁平形状であるとしたが、円形や正方形等の扁平ではない形状であっても良い。

Ｕ相バスバ２３は、溶着部２３ｅによって出力端子２１ｃと溶着されると記載したが、締結部材によって出力端子２１ｃに接続される構成であってもよい。

Ｕ相バスバ２３は、長辺２３ｂを形成する部分に溶着部２３ｅおよび連通孔２３ｆを設けると記載したが、短辺２３ｃを形成する部分に設けてもよい。

Ｕ相バスバ２３は、連通孔２３ｆを有すると記載したが、連通孔２３ｆを有さない構成であってもよい。

３相バスバ２２は、電流センサ２６を有する構成であると記載したが、電流センサ２６を有さない、もしくは、一部のバスバにのみ電流センサ２６が設けられる構成にしてもよい。

接続部２３ｄは、円弧状であるとしたが、曲面形状であれば他の形状であってもよい。

１・・・電力変換システム、１１・・・バッテリ、１２・・・電力変換装置、１３・・・モータ、２０・・・通電バスバ、２１・・・電力変換部、２１ａ・・・スイッチング素子、２１ｂ・・・信号端子、２１ｃ・・・出力端子、２２・・・３相バスバ、２３・・・Ｕ相バスバ、２３ａ・・・中空、２３ｂ・・・長辺、２３ｃ・・・短辺、２３ｄ・・・接続部、２３ｅ・・・溶着部、２３ｆ・・・連通孔、２３ｇ・・・中空形成部、２３ｈ・・・角部、２３ｉ・・・外側表面、２３ｊ・・・内側表面、２４・・・Ｖ相バスバ、２５・・・Ｗ相バスバ、２６・・・電流センサ、２７・・・制御基板、２８・・・平滑コンデンサ、２９・・・筐体、３０・・・冷却通路、３１・・・流入管、３２・・・流出管

Claims (9)

1. バッテリ（１１）から供給される電力を変換して負荷に供給する電力変換部（２１）と、
   前記電力変換部もしくは、前記負荷に接続される複数のバスバ（２２）と、を備え、
   前記複数のバスバのうち少なくとも１つのバスバは、中空（２３ａ）を形成する中空形成部（２３ｇ）を有し、
   前記バスバは、前記中空形成部を有する前記少なくとも１つのバスバの前記中空の外側に配置されており、
   前記少なくとも１つのバスバは、電流が流れる方向に対して垂直な断面の形状が、長辺（２３ｂ）と短辺（２３ｃ）を有する扁平形状であり、
   前記少なくとも１つのバスバは、前記断面の前記長辺と前記短辺を接続する接続部（２３ｄ）を有し、前記接続部が円弧状である電力変換装置。
2. バッテリ（１１）から供給される電力を変換して負荷に供給する電力変換部（２１）と、
   前記電力変換部もしくは、前記負荷に接続される複数のバスバ（２２）と、を備え、
   前記複数のバスバのうち少なくとも１つのバスバは、中空（２３ａ）を形成する中空形成部（２３ｇ）を有し、
   前記バスバは、前記中空形成部を有する前記少なくとも１つのバスバの前記中空の外側に配置されており、
   前記少なくとも１つのバスバは、前記中空と前記中空形成部の外側を連通している連通孔（２３ｆ）を前記中空形成部に形成している電力変換装置。
3. 前記少なくとも１つのバスバは、電流が流れる方向に垂直な断面の形状が、長辺（２３ｂ）と短辺（２３ｃ）を有する扁平形状であり、
   前記連通孔は、前記長辺を形成している部分に設けられている請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記少なくとも１つのバスバは、電流が流れる方向に対して垂直な断面の形状が、長辺（２３ｂ）と短辺（２３ｃ）を有する扁平形状である請求項２または請求項３に記載の電力変換装置。
5. 前記少なくとも１つのバスバは、前記断面の前記長辺と前記短辺を接続する接続部（２３ｄ）を有し、前記接続部が円弧状である請求項４に記載の電力変換装置。
6. 前記少なくとも１つのバスバは、一端と他端が溶接された溶着部（２３ｅ）を有する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
7. 前記少なくとも１つのバスバは、電流が流れる方向に垂直な断面の形状が、長辺（２３ｂ）と短辺（２３ｃ）を有する扁平形状であり、
   前記溶着部は、前記長辺を形成している部分に設けられている請求項６に記載の電力変換装置。
8. 前記負荷は、３相交流モータであり、
   前記複数のバスバは、前記電力変換部と前記３相交流モータを接続している請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電力変換装置。
9. 前記少なくとも１つのバスバに流れる電流を検出する電流センサ（２６）を備え、
   前記電流センサは、前記バスバの外周に配置されている請求項８に記載の電力変換装置。

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