WO2024252509A1 - 電力変換装置および電動車両 - Google Patents

Abstract

電力変換装置（１００）において、貫通孔（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）を有する基板（５０）と、パワーモジュールに接続され基板（５０）と対向して配置されたバスバー（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）と、バスバー（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）を取り囲み、切欠きを有する筒体であって、切欠きに沿って形成された１対の突出部（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）を有するコア（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）と、基板（５０）に配置された磁電変換素子（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）と、を備え、コア（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）の１対の突出部（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）のうち少なくとも１つは、貫通孔（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）に挿入されて基板（５０）に固定され、磁電変換素子（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）は、コア（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）の切欠き部分、またはコア（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）の１対の突出部（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）の間隙に配置するようにした。

Description

電力変換装置および電動車両

　本願は電力変換装置および電動車両に関するものである。

　電気自動車またはハイブリッド自動車の様に、駆動源にモータが用いられている電動車両には、複数の電力変換装置が搭載されている。電力変換装置は、モータの駆動または駆動エネルギーのバッテリへの回生などに用いられる。具体的な電力変換装置としては、商用の交流電源から直流電源に変換して高圧バッテリに充電する充電器、高圧バッテリの直流電源から補助機器用のバッテリの電圧（例えば１２Ｖ）に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ、バッテリから直流電力をモータへの交流電力に変換するインバータなどが挙げられる。

　電力変換装置の内部には、大電流をスイッチングする素子及び電力変換機能を制御する演算回路に加えて、バスバーに流れる電流を測定する電流センサなどが設けられる。このように電力変換装置の内部には多くの電気部品が含まれるため、電力変換装置のサイズが大きくなるという課題があった。

　電力変換装置の大型化を抑制するために、電流センサを他の部品と一体的に形成した構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。電流センサは、バスバーと、磁性体からなるＣ字状のコアと、磁電変換素子で構成されており、バスバーはＣ字状のコアの内側に配置され、磁電変換素子はＣ字状のコアのギャップ部に設けられている。

　上記Ｃ字状のコアは切欠き部のギャップ長を短く形成できるため、磁電変換素子への集磁効果を高めることができる。そのため、電流センサを構成する磁性体コアにＣ字状のコアがよく用いられる。磁電変換素子は基板に接続され、バスバーを流れる電流に起因して切り欠き部に生じた磁束を検知する。コアは、磁電変換素子に対する外部からの磁界影響を低減させるためのシールド部を備える。

特許第６３７２９６９号公報

　上記特許文献１においては、Ｃ字状のコアの側面部をＣ字状のコアの底部と対向に延出させて電流センサとシールド部が一体的に形成されているため、Ｃ字状のコアによる高い集磁効果を維持しつつ、磁電変換素子に対する外部からの磁界影響を低減し、電力変換装置を小型化することができる。

　しかしながら、振動などの外力により基板上に設けられる磁電変換素子がコアのギャップ部の所定位置から位置ズレすることで、電力変換装置の電流検出精度が低下するという課題があった。また、電力変換装置の小型化に伴い、電気部品ごとの相対距離が小さくなり、コアのギャップ部に対する外部からの磁界影響が大きくなることから、外部の磁界影響を低減するためにはシールド部が大きくなる課題があった。

　そこで、本願は、コアによる高い集磁効果および電力変換装置の小型化を維持しつつ、コアのギャップ部に対する磁電変換素子の位置決め精度を向上させ電流検出精度が向上できるとともに、コアのギャップ部に対する外部からの磁界影響を低減させることができる電力変換装置を得ることを目的としている。

　本願に開示される電力変換装置は、
貫通孔を有する基板と、
パワーモジュールに接続され、前記基板と対向するように配置されたバスバーと、
前記バスバーを取り囲み、切欠きを有する筒体であって、前記切欠きに沿って形成された１対の突出部を有するコアと、
前記基板に配置され、検知した磁界を電気信号に変換する磁電変換素子と、
を備え、
前記コアの１対の突出部のうち少なくとも１つは、前記貫通孔に挿入されて前記基板に固定されているとともに、
前記磁電変換素子は、前記コアの切欠き部分、または前記コアの１対の突出部の間隙に配置されている、
ことを特徴とするものである。

　本願に開示される電力変換装置によれば、磁性体からなるコアの突出部が基板に設けられた１つ以上の貫通孔に挿入され、磁電変換素子が貫通孔近傍の基板の部分に配置されているため、コアによる高い集磁効果を維持しつつ、基板に対して位置決めの役割も兼ねている。よって、コアのギャップ部に対する磁電変換素子の位置決め精度を向上させ電流検出精度が向上できるとともに、コアのギャップ部に対する外部からの磁界影響を低減させることができる電力変換装置を得ることができる。

実施の形態１に係る電力変換装置の概略の構成を示す模式図である。 実施の形態１に係る電力変換装置の要部を示す斜視図である。 実施の形態１に係る電力変換装置の要部を示す正面図である。 実施の形態１に係る電力変換装置の電流センサを説明するための正面図である。 実施の形態１に係る電力変換装置の電流センサの構造を説明するための正面図である。 実施の形態２に係る電力変換装置の要部を示す平面図である。 実施の形態２に係る電力変換装置の要部を示す正面図である。 実施の形態３に係る電力変換装置の要部を示す正面図である。 実施の形態４に係る電力変換装置の要部を示す正面図である。 実施の形態５に係る電力変換装置の要部を示す正面図である。

　以下、本願の実施の形態による電力変換装置を図に基づいて説明する。なお、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
　電力の変換を行う電力変換装置１００は、モータを駆動源の一つとする電気自動車、もしくはハイブリット自動車等の車両に搭載されて用いられる。この電力変換装置１００について、以下図１を用いてその構成の概要をまず説明する。

　図１は上記電力変換装置１００の概略の構成を示す模式図である。この図１は、また、前記電力変換装置１００について、主要な構成部品である基板５０の下面側から見た場合の図でもある。

　図１に示すように、バスバー４０a、４０ｂ、４０ｃは、それぞれ、上記基板５０に取り付けられた電流センサ３０a、３０ｂ、３０ｃ（この電流センサについては、以下で詳しく説明する）を構成する、上部に切欠きを有し正面から見た場合の形状が凸字状のコア１０a、１０ｂ、１０ｃの内側を貫通するように構成されており（バスバー、凸字状のコアについても以下で詳しく説明する）、電力変換装置１００が備えるパワーモジュール７０a、７０b、７０cとそれぞれ接続される。

　なお、以上においては、パワーモジュール７０a、７０b、７０cは、別々のものを前提として説明したが、これらは一体化したものでも構わない。そこで、次に、上記電力変換装置１００の要部の構成について、以下図２～図５を用いて詳しく説明する。

　図２は実施の形態１に係る電力変換装置１００の要部を示す斜視図、図３は電力変換装置１００の要部を示す正面図である。ここで、図２及び図３は、電力変換装置１００の全体の構成から電力変換装置１００を取り囲む筐体を取り除いた場合の図となっている。また、図４は図２の電力変換装置１００の要部である電流センサ３０ａを示す正面図、図５は図４の電流センサ３０ａの要部である凸字状のコア１０ａを示す正面図である。

＜電力変換装置の構成＞
　電力変換装置１００は、図２及び図３に示したように、３相の電流の各相がそれぞれに流れる３本の平板状のバスバー４０ａ、４０ｂ、４０ｃを備える。そして、３相の電流のそれぞれの電流値を測定するために、バスバー４０ａには電流センサ３０ａ、バスバー４０ｂには電流センサ３０ｂ、バスバー４０ｃには電流センサ３０ｃが、それぞれ設けられている。
　なお、上記バスバー４０ａ、４０ｂ、および４０ｃは同様の形状を有している。また、上記電流センサ３０ａ、３０ｂ、および３０ｃは以下に説明するように、同様の構成を有している。

　また、電力変換装置１００は、上述のバスバー４０ａ、４０ｂ、４０ｃの他、電流センサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃを構成する凸字状のコア、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び基板５０の表面に搭載された磁電変換素子２０ａ、２０ｂ、２０ｃを備える。
　ここで上記各コアは、全体として筒体であって、切欠きを有し、当該切欠きに沿って１対の柱状体（以降、１対の突出部とも呼ぶ）が外側に向けて対向して配置されている。

　ここで、上記３本のバスバー４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、それぞれ、ｕ相、ｖ相、ｗ相の３相の電流の各相が流れる導体である。これら３本のバスバーは、例えば、銅もしくはアルミニウムで作製される。ただし、材料はこれらに限るものではなく、電流が流れる材料であれば他の材料でも構わない。

　また、装置の正面から見た場合に凸字状に形成されたコア１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、図２及び図３に示したように、それぞれ、磁性体からなり、装置の正面から見た場合にＣ字状を形成したコア１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、このＣ字状のコアの端部をバスバー４０ａ、４０ｂ、４０ｃの設置された位置とは反対方向に延出させた１対の突出部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ（以下では、シールド部とも呼ぶ）を備えている。

　なお、基板５０には、上述した磁電変換素子２０ａ、２０ｂ、２０ｃに加え、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、抵抗、コンデンサ等の受動部品、及び他の必要な電気部品、例えば、前記パワーモジュールの動作を制御する回路が実装される。基板５０は、バスバー４０a、４０ｂ、４０ｃのそれぞれに流れる電流を、磁電変換素子２０ａ、２０ｂ、２０ｃにより検出する機能を備える。

　また、磁電変換素子２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、測定対象のバスバー４０ａ、４０ｂ、４０ｃにそれぞれ流れる電流に起因して生じた磁界以外の磁界である外部磁界も検出する。磁電変換素子２０ａ、２０ｂ、および２０ｃが検出したこの外部磁界は、電流測定の誤差となる。

　例えば、測定対象がバスバー４０ａである場合、隣接するバスバー４０ｂ、４０ｃに流れる電流に起因して発生した磁界は外部磁界の１つとなる。精度よく電流を測定するためには、外部磁界の影響を抑制することが重要である。そのため、磁電変換素子２０ａの感磁部分を一対の突出部１１aの内側に構成された隙間１３ａ（以下、ギャップ部１３ａとも呼ぶ）の所定の位置に配置することが望ましい。なお、隙間１３ｂ（以下、ギャップ部１３ｂとも呼ぶ）、および隙間１３ｃ（以下、ギャップ部１３ｃとも呼ぶ）についても同様である。

　ここで、バスバー４０ａに流れる電流に起因して生じた磁界を凸字状のコア１０ａが集磁した場合の集磁の効率は、ギャップ部１３ａのギャップのサイズに反比例する。ギャップ部１３ａのサイズを縮めることで、コアで生ずる集磁の効率を向上させることができ、突出部１１ａが磁電変換素子２０ａのより近傍に配置されることで、外部磁界の影響を受けにくくなる。

　なお、本実施の形態１の電力変換装置１００には、表面実装型の磁電変換素子を用いることができる。この場合、磁電変換素子は、基板５０に表面実装される。なお、磁電変換素子の基板５０への取付け形態は表面実装型に限るものではないが、表面実装型の磁電変換素子を用いることで、磁電変換素子に対する振動の影響が抑制され、ひいては、電力変換装置１００の電流検出の精度を向上させることができる。

　また、本実施の形態１では、図３に点線の枠で囲んで示したように、凸字状のコア１０ａ、１０ｂ、１０ｃのそれぞれ一部とバスバー４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、樹脂６０により一体化されている。

　複数の凸字状のコア１０a、１０ｂ、１０ｃと複数のバスバー４０a、４０ｂ、４０ｃとを樹脂成型などで一体化した場合、複数の部品を１つの部品として扱うことができる。
　このように、複数の部品を１つの部品として扱うことができるため、組み立て及び検査工程を省力化することができ、電力変換装置１００の生産性を向上させることができる。

　なお、凸字状のコア１０ａ、１０ｂ、１０ｃとバスバー４０ａ、４０ｂ、４０ｃとがそれぞれ分かれて組み合わされ、樹脂６０により、それぞれ別々の組み合わせ（例えば、凸字状のコア１０aとバスバー４０aの組み合わせで一体化）で一体化されても構わない。

　また、本実施の形態１では、図２に示したように、電流センサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃを基板５０の端（手前側に寄せる形態）に並べて配置したが、電流センサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃの配置は、これに限るものではない。また、基板５０に貫通孔５１ａ、５１ｂ、５１ｃが形成されている場合には、凸字状のコア１０ａ等は、基板５０の端ではなく、中央にも配置することが可能である。

　従って、電力変換装置１００においては、基板５０に搭載する電気部品及び電流センサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃの配置の自由度は向上し、電力変換装置１００の生産性を向上させることができる。

　以上において、上記電流センサ３０ａは、凸字状のコア１０ａと磁電変換素子２０ａから構成され、上記電流センサ３０ｂは、凸字状のコア１０ｂと磁電変換素子２０ｂから構成され、上記電流センサ３０ｃは、凸字状のコア１０ｃと磁電変換素子２０ｃから構成される。
　以上、実施の形態１の電力変換装置においては、ギャップ部１３ａ、１３ｂ、１３ｃに対する各磁電変換素子２０ａ、２０ｂ、２０ｃの組付け誤差を低減できる。具体的には、上記コアの一対の突出部を基板の貫通孔に固定することにより、凸字状のコアと基板とを一体型に構成したため、寸法公差などの誤差要因が小さくできる。

　なお、凸字状のコア１０ａ、１０ｂ、および１０ｃは、いずれも同様の形状を有しており、各々、その一部が基板５０を貫通して取付けられている。また、磁電変換素子２０ａ、２０ｂ、および２０ｃは、いずれも同様の形状を有しており、基板５０の面上に同様に配置されている。
　そこで、以下では、上記電流センサ３０ａを代表として取り上げ、その構成について、上記電力変換装置を正面からみた正面図である図４および図５を用いてさらに詳しく説明する。

＜電流センサ＞
　電流センサ３０ａは、図４に示すように、凸字状のコア１０ａ、磁電変換素子２０ａ、及びバスバー４０ａから構成される。この凸字状のコア１０ａは上述したように、Ｃ字状のコア１２ａと突出部１１ａとから形成されているが、図４に示したように、Ｃ字状のコア１２ａの端部と突出部１１ａが、左右対称的に一つずつ対向して一対で形成されているため、隙間１３ａ（ギャップ部１３ａ）が形成される。そして、上記磁電変換素子２０ａは、このギャップ部１３ａ内で、基板５０の面上に配置されている。なお、図４、図５では、電力変換装置は平面的な図であるため、これらの図においては、コア１０ａを凸字状のコア１０ａと呼ぶ（以下同様）。なお、以上では、図４との関係で、図２、図３に示したコア１０ｂ、１０ｃにそれぞれ関わるＣ字状のコア１２ｂ、１２ｃについては説明しなかったが、これらについても、Ｃ字状のコア１２ａの場合と同様である。

　ここで、基板５０は、磁電変換素子２０ａの左右に、２つの貫通孔５１ａを有するため、すなわち、磁電変換素子２０ａは、２つの貫通孔５１ａの間の基板５０の面上に配置され、検知した磁界を電気信号に変換して出力する。ただし、図４では、磁電変換素子２０ａは、基板５０の表面、裏面の両方の面ではなく、バスバー４０ａと対向する基板５０の一方の面にだけ配置されている。

　具体的には、磁電変換素子２０ａを基板５０の一方の面に配置する場合、磁電変換素子２０ａはバスバー４０ａに近い側の基板５０の面（図４では下面）に配置することで、磁電変換素子２０ａは、外部磁界の影響を受けにくくなる。従って、ノイズとなる外部磁界の影響が小さくなり、ＳＮ比（信号／ノイズの比）を大きくすることができるため、電力変換装置１００の電流検出の精度を向上させることができる。

　ここで、上記磁電変換素子２０ａには、例えばホール素子もしくはＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｏ　Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子が用いられる。ＭＲ素子には、ＡＭＲ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｍａｇｎｅｔｏ　Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ、異方性磁気抵抗）素子、ＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ　Ｍａｇｎｅｔｏ　Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ、巨大磁気抵抗）素子、ＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌ　Ｍａｇｎｅｔｏ　Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ、トンネル型磁気抵抗）素子などがあるが、何れの素子であっても構わない。なお、磁電変換素子２０ａはこれらの素子に限るものではなく、検知した磁界を電気信号に変換して出力する機能を備えていれば他の素子でも構わない。

　なお、磁電変換素子２０ａの実装場所は基板５０の一方の面に限るものではなく、基板５０の他方の面に実装しても構わない。凸字状のコア１０ａのギャップ部１３ａに磁電変換素子２０ａが配置されていれば、バスバー４０ａに流れた電流に起因した磁束を検知することができるためである。

　一方、図５に示したように、上記凸字状のコア１０ａは、磁性体からなるＣ字状のコア１２ａと突出部１１ａ（シールド機能を有するためシールド部１１ａとも言う。図５でハッチングを施した部分を参照）から一体的に形成され、凸字状のコア１０ａを貫通してバスバー４０ａが設置されている。

　この場合においては、図４に示したように、凸字状のコア１０ａの脚部である１対の突出部１１ａが、図４で左右に位置する２つの貫通孔５１ａのそれぞれに挿入されて、基板５０に配置されている。つまり、電流センサ３０ａの構成部品である凸字状のコア１０ａは、基板５０と一体的に設けられており、この凸字状のコア１０ａと基板５０の双方のスペースが共有されているため、電力変換装置１００においては、基板５０の表面に垂直な方向において、貫通孔５１ａのない基板と比較して、低背化することができる。

　また、凸字状のコア１０ａの脚部である突出部１１ａを貫通孔５１に挿入しているため、振動等の外力による磁電変換素子２０ａの鉛直方向の変位に対して、ギャップ部１３ａと磁電変換素子２０ａの相対的な位置関係が変化した状態となることなく、相対的な位置関係を維持することができる。

　また、磁電変換素子２０ａの近傍にシールド部１１ａが配置されるため、ギャップ部１３ａに対する外部からの磁界の影響を低減することができる。このことから、電力変換装置１００の電流検出精度を向上することができることがわかる。

　なお、凸字状のコア１０ａの材料は、例えば電磁鋼板、鉄、パーマロイ、もしくはフェライトが用いられる。これらの材料は、鉄、ニッケル、コバルトといった強磁性材料、もしくは強磁性体材料を含有した材料であればよく、特に軟磁性材料が適している。凸字状のコア１０ａの製方法は、巻き鉄心でも積層でも構わない。

　ここで、バスバー４０ａに流れた電流に起因して、上記ギャップ部１３ａに生じた磁界が、磁電変換素子２０ａに到達する。磁電変換素子２０ａの感磁（磁力線ベクトル）の主方向は、磁電変換素子２０ａが配置された基板５０の配置面に平行な方向である。そして、磁電変換素子２０ａは感磁した磁界の大きさに応じた電圧を発生させ、発生した電圧を電流に変換し、測定された電流の大きさに相当する電気信号を基板５０に設けられた回路に出力する。

　なお、ここでは磁電変換素子２０ａの有するＩＣが、磁界を電流に変換して、磁界の大きさを電流の値に換算する換算器を備えた構成を仮定して説明するが、磁電変換素子２０ａとは異なる別体のＩＣが上記換算器を備え、基板５０にこの別体のＩＣが搭載されていても構わない。

実施の形態２．
　実施の形態２に係る電力変換装置１００ａについて、以下図を用いて説明する。
図６Ａ、図６Ｂは、それぞれ実施の形態２に係る電力変換装置１００ａの要部を構成する一つの電流センサ３０ａを示す平面図（上側）及び正面図（下側）である。

　本実施の形態２に係る電力変換装置１００ａは、実施の形態１に示した構成に加えて、ギャップ部１３ａを構成する凸字状のコア１０ａの２つの脚部であるシールド部１１ａが基板５０に設けられた２つの貫通孔５１ａに挿入され、凸字状のコア１０ａの２つの脚部と貫通孔５１ａの境界部分（の隙間）には接着剤５２が施されている。

　図６Ａにおいて、接着剤５２により、凸字状のコア１０ａの２つの脚部であるシールド部１１ａと基板５０に設けられる２つの貫通孔５１ａとが固定されているため、振動等の外力によるギャップ部１３ａと磁電変換素子２０ａの所定位置との相対的な変位量を低減できる。よって、電力変換装置１００ａの電流検出の精度を向上させることができる。

実施の形態３．
　実施の形態３に係る電力変換装置１００ｂについて、以下図を用いて説明する。
図７は実施の形態３に係る電力変換装置１００ｂの要部である一つの電流センサ３０ａを示す正面図である。

　本実施の形態３に係る電力変換装置１００ｂは、実施の形態１と実施の形態２に示した電力変換装置の構成とは異なり、凸字状のコア１０ａの２つの脚部の何れか一方が、基板５０に設けられた１つの貫通孔５１ａに挿入され、基板５０に配置された構成になっている。

　具体的には、図７において、凸字状のコア１０ａの２つのシールド部１１ａのうち、左に位置するシールド部（以下、左の脚部とも呼ぶ）が、貫通孔５１に挿入されて基板５０に配置されている。凸字状のコア１０ａの左脚部と貫通孔５１により、振動等の外力が発生した場合でも、振動等の外力に対して、ギャップ部１３ａの位置と磁電変換素子２０ａの位置との相対的な位置関係を保持することができるため、電力変換装置１００の電流検出の精度を、振動等の外力による影響がある場合に比べて、向上させることができる。
　また、磁電変換素子２０ａの近傍に、シールド部１１ａが配置されるため、ギャップ部１３ａの位置変化による磁電変換素子２０ａに対する外部からの磁界の影響を低減することができる。

実施の形態４．
　実施の形態４に係る電力変換装置１００ｃについて、以下図を用いて説明する。
図８は実施の形態４に係る電力変換装置１００ｃの要部である一つの電流センサ３０ａを示す正面図である。本実施の形態４に係る電力変換装置１００ｃでは、実施の形態１と実施の形態２に示した構成に比べて、磁電変換素子が、バスバーから遠い側の基板５０の上面に配置された構成になっている点が異なる。

　図８において、凸字状のコア１０ａのギャップ部１３ａは、磁電変換素子が配置される基板５０を貫通するように構成されているため、磁電変換素子２０ｂは基板５０の上面あるいは下面の何れの面にも配置できる。バスバー４０ａに電流が通電された場合、バスバー４０ａの温度が上昇する。この場合において、磁電変換素子２０ｂは、温度変化の影響により、磁界検出精度が変化するため、基板５０のバスバー４０ａに近い側の面に配置された場合よりも、バスバー４０ａから遠い側の面に配置された場合の方が、バスバー４０ａからの温度変化の影響を低減できる。

　ギャップ部１３ａに磁電変換素子２０ｂ以外の電子部品もしくはパターンがあると、それらが磁界を発生させるため、ギャップ部１３ａを含めた集磁経路にあるバスバー４０ａからの磁束を妨げる働きをするため、バスバー４０ａに流れる電流の検出精度が低下する。よって、ギャップ部１３ａには、可能な限りにおいて磁電変換素子２０ｂ以外の電子部品を配置しないようにする。

　本実施の形態４の電力変換装置１００ｃのように、磁電変換素子２０ａを基板５０のバスバー４０ａから遠い側の面に磁電変換素子２０ｂを配置した場合、バスバー４０ａからの温度変化の影響を低減できるため、バスバー４０ａに流れる電流の検出精度を向上できる。

実施の形態５．
　実施の形態５に係る電力変換装置１００ｄについて、以下図を用いて説明する。
図９は実施の形態５に係る電力変換装置１００ｄの要部である一つの電流センサ３０ａを示す正面図である。実施の形態５に係る電力変換装置１００ｄは、実施の形態１と実施の形態２に示した構成に比べて、２つの磁電変換素子２０ａ、２０ｂが基板５０の両面に配置された構成になっている点が異なる。

　図９において、凸字状のコア１０ａのギャップ部１３ａは、基板５０の貫通孔５１ａに挿入されているため、基板５０の両面に磁電変換素子２０ａ、２０ｂを配置できる。磁電変換素子２０ａ、および磁電変換素子２０ｂをそれぞれ、基板５０の下面および上面に配置することで、電流センサ３０ａの電流検出機能に冗長性を持たせることができる。

　例えば、基板５０の一方の面に配置される磁電変換素子２０ａがメインとして、もう一方の面に配置される磁電変換素子２０ｂがサブとなった場合、通常動作時は、磁電変換素子２０ａから得られる値を電流検出値として取得する。磁電変換素子２０ａが天絡、または地絡、あるいは他の障害が生じた場合、基板５０のもう一方の面に配置されたサブの磁電変換素子２０ｂの値と比較することで、磁電変換素子２０ａに故障が生じているか否かを判断することができる。なお、上記磁電変換素子のメインとサブの役割分担は、磁電変換素子２０aと２０ｂのどちらをメインとしても構わない。

　また本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
　具体的には、上記実施の形態１から５に係る電力変換装置は、種々の電動車両、例えば、ハイブリッド車両、あるいは電気自動車（ＥＶ）に搭載して使用することができる。この場合において、電動車両に搭載される電力変換装置では、出力精度の向上のため、制御が高速化している。しかし、制御が高速になるほど、ノイズレベルが増大する傾向にある。よって、外部磁界の影響を低減することで、電流検出精度を向上できる本電力変換装置が特に有用となる。

　１０ａ、１０ｂ、１０ｃ　コア、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ　突出部（シールド部）、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ　Ｃ字状のコア、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ　ギャップ部（隙間）、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ　磁電変換素子、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ　電流センサ、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ　バスバー、５０　基板、５１、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ　貫通孔、５２　接着剤、６０　樹脂、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ　パワーモジュール、１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ　電力変換装置

Claims (7)

1. 貫通孔を有する基板と、
   パワーモジュールに接続され、前記基板と対向するように配置されたバスバーと、
   前記バスバーを取り囲み、切欠きを有する筒体であって、前記切欠きに沿って形成された１対の突出部を有するコアと、
   前記基板に配置され、検知した磁界を電気信号に変換する磁電変換素子と、
   を備え、
   前記コアの１対の突出部のうち少なくとも１つは、前記貫通孔に挿入されて前記基板に固定されているとともに、
   前記磁電変換素子は、前記コアの切欠き部分、または前記コアの１対の突出部の間隙に配置されている、
   ことを特徴とする電力変換装置。
2. 前記突出部と前記貫通孔とが接着剤で固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記コアと前記バスバーとが樹脂で一体化されていることを特徴とする請求項1または２に記載の電力変換装置。
4. 前記磁電変換素子は、前記バスバーと対向する前記基板の少なくとも一方の面上に配置されていることを特徴とする請求項1または２に記載の電力変換装置。
5. 前記磁電変換素子は、前記基板に表面実装されていることを特徴とする請求項1または２に記載の電力変換装置。
6. 前記基板は、前記パワーモジュールの動作を制御する回路を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の電力変換装置を備えたことを特徴とする電動車両。

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