JP7309323B2 - セメント抵抗器 - Google Patents

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Description

本発明は、電気自動車のモータ制御インバータ装置に搭載されている主回路コンデンサの電荷を放電するためのセメント抵抗器に関する。
図３に示すように、従来、電気自動車には、動力源であるモータ１５を制御するため、高圧バッテリ１２にインバータ装置１１が接続される。このインバータ装置１１に搭載される主回路コンデンサ１３の両端の電圧は、車両の電源を切ってから所定時間内に目標の値まで低下させるため、主回路コンデンサ１３の電荷を常時放電する通常時放電抵抗１６が設けられる。
また、電気自動車の衝突時等には、主回路コンデンサ１３の両端電圧を急速に目標電圧まで低下させる必要があるため、急速放電抵抗１７を設け、急速放電時には遮断用スイッチ１８がオフとなり、放電用スイッチ１９がオンとなる。
上記通常時放電抵抗１６は、通常時の消費電力を小さくするために抵抗値が大きく、急速放電抵抗１７は、急速放電を可能にするために抵抗値が小さい。そのため、両者は抵抗値が大きく異なると共に、設置場所も異なるため、従来、大きさやタイプの異なる２つの抵抗器が各々独立して配置されている。そのため、電気自動車の車載装置や車載部品の低コスト化、小型化が求められる近年においては改善の余地があった。
そこで、本発明は、電気自動車のモータ制御インバータ装置に搭載される抵抗器の製造コストを低く抑え、小型化を図ることを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、電気自動車のモータ制御インバータ装置に搭載されるセメント抵抗器であって、絶縁基板と、該絶縁基板の一方の面に印刷され、前記モータ制御インバータ装置に搭載されている主回路コンデンサを常時放電するための第１被膜抵抗素子と、前記絶縁基板の他方の面に印刷され、前記主回路コンデンサの電荷を急速放電するための第２被膜抵抗素子と、前記第１及び第２被膜抵抗素子を前記主回路コンデンサに並列接続可能にする端子及びリード線と、前記絶縁基板、前記第１及び第２被膜抵抗素子、並びに、端子及びリード線の一部を収容し、セメントで封止される磁器ケースとを備えることを特徴とする。
本発明によれば、主回路コンデンサを常時放電するための第１被膜抵抗素子と、急速放電するための第２被膜抵抗素子を一つのセメント抵抗器に収容すると共に、両抵抗素子を１枚の絶縁基板に印刷したため、部品点数を削減することができ、電気自動車のモータ制御インバータ装置に搭載される抵抗器の製造コストを低く抑えると共に、小型化を図ることができる。
以上説明したように、本発明によれば、電気自動車のモータ制御インバータ装置に搭載されるセメント抵抗器の製造コストを低く抑え、小型化を図ることができる。
本発明にかかるセメント抵抗器を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は下側面図である。 図１に示すセメント抵抗器の磁器ケース７の内部に収容される抵抗素子等を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。 電気自動車のモータ制御インバータ装置の構成を説明するための概略回路図である。
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図１及び図２は、本発明にかかるセメント抵抗器の一実施の形態を示し、このセメント抵抗器１は、絶縁基板２と、絶縁基板２の表面２ａに印刷される常時放電抵抗としての被膜抵抗素子３と、絶縁基板２の背面２ｂに印刷される急速放電抵抗としての被膜抵抗素子４と、被膜抵抗素子３、４をモータ制御インバータ装置に搭載される主回路コンデンサに並列接続するための端子５（５Ａ～５Ｅ）及びリード線（６Ａ～６Ｄ）と、絶縁基板２～リード線６の一部を収容し、セメントで封止される磁器ケース７と、爪８ａによって磁器ケース７に装着され、磁器ケース７をモータ制御インバータ装置に取り付けるブラケット（取付部材）８とを備える。尚、図１では、説明の都合上、セメントで封止する前の状態を示している。
絶縁基板２は、セラミック等の絶縁材料からなり、絶縁基板２の表面２ａ側の被膜抵抗素子３は、上記常時放電抵抗として機能し、その抵抗値は例えば１００ｋΩ程度である。一方、絶縁基板２の背面２ｂ側の被膜抵抗素子４は、上記急速放電抵抗として機能し、その抵抗値は例えば１００～５００Ω程度である。
被膜抵抗素子３には、３つの端子５Ａ～５Ｃが設けられ、端子５Ｂ、５Ｃは互いに接続されている。端子５Ａ、５Ｂにはリード線６Ａ、６Ｂが接続されるが、端子５Ｃは後述する端子５Ｄとリード線６Ｃを介して接続されている。
被膜抵抗素子４には、２つの端子５Ｄ、５Ｅが設けられ、端子５Ｄは上述のように端子５Ｃとリード線６Ｃを介して接続され、端子５Ｅにはリード線６Ｄが接続される。
ここで、リード線６Ｂは被膜抵抗素子３、４において共用され、図３に示すように、モータ制御インバータ装置の高圧バッテリ１２に対し、正極側の配線２０に接続される、リード線６Ａは負極側の配線２１に接続され、リード線６Ｄはモータ制御インバータ装置に搭載されるスイッチ素子を介して、負極側の配線２１に接続される。急速放電時には遮断用スイッチ１８がオフとなり、放電用スイッチ１９がオンとなることで、通常時と緊急時で主回路コンデンサ１３の電荷を放電する被膜抵抗素子を切り替えることができる。
磁器ケース７は、上記構成を有する絶縁基板２～リード線６を収容するため、リード線６Ａ、６Ｂ、６Ｄを挿通可能な３つの溝７ａ、７ｂ、７ｃを有する。
ブラケット８は、セメントで封止された磁器ケース７を背面側から囲繞するように爪８ａによって磁器ケース７に装着され、セメント抵抗器１をモータ制御インバータ装置に設置するため、ボルト（不図示）等が挿入される貫通孔８ｂを備える。
以上のように、本実施の形態によれば、主回路コンデンサを常時放電するための被膜抵抗素子３と、急速放電するための被膜抵抗素子４を一つのセメント抵抗器１に収容すると共に、両抵抗素子３、４を１枚の絶縁基板２の両面２ａ、２ｂに印刷したため、部品点数を削減することができ、電気自動車のモータ制御インバータ装置に搭載される抵抗器の製造コストを低く抑えると共に、小型化を図ることが可能となる。
尚、上記実施の形態においては、絶縁基板２の表面２ａに常時放電抵抗としての被膜抵抗素子３を、絶縁基板２の背面２ｂに急速放電抵抗としての被膜抵抗素子４を設けたが、絶縁基板２の表面２ａに急速放電抵抗としての被膜抵抗素子４を、絶縁基板２の背面２ｂに常時放電抵抗としての被膜抵抗素子３を設けてもよい。また、端子５Ｃを絶縁基板２の背面２ｂに設け、端子５Ｂ、５Ｃをリード線６Ｃを介して接続し、端子５Ｄにリード線６Ｂを接続してもよい。
また、端子５Ｃ、５Ｄの接続方法としては、リード線６Ｃの代わりに、端子５Ｃ、５Ｄに絶縁基板２の表面２ａと背面２ｂを貫通する孔（スルーホール）を設け、そこに導体を流し込むなどして端子５Ｃ、５Ｄを接続してもよい。
１ セメント抵抗器
２ 絶縁基板
２ａ 表面
２ｂ 背面
３、４ 被膜抵抗素子
５（５Ａ～５Ｅ） 端子
６（６Ａ～６Ｄ） リード線
７ 磁器ケース
７ａ～７ｃ 溝
８ ブラケット
８ａ 爪
８ｂ 貫通孔

Claims (1)

  1. 電気自動車のモータ制御インバータ装置に搭載されるセメント抵抗器であって、
    絶縁基板と、
    該絶縁基板の一方の面に印刷され、前記モータ制御インバータ装置に搭載されている主回路コンデンサを常時放電するための第１被膜抵抗素子と、
    前記絶縁基板の他方の面に印刷され、前記主回路コンデンサの電荷を急速放電するための第２被膜抵抗素子と、
    前記第１及び第２被膜抵抗素子を前記主回路コンデンサに並列接続可能にする端子及びリード線と、
    前記絶縁基板、前記第１及び第２被膜抵抗素子、並びに、前記端子及びリード線の一部を収容し、セメントで封止されている磁器ケースとを備えることを特徴とするセメント抵抗器。
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