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公開番号2023074158
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-29
出願番号2021186962
出願日2021-11-17
発明の名称電力変換装置
出願人富士電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20230522BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】磁性体コアに起因して、他の部品を配置可能なスペースが狭くなることを抑制しつつ、複数のバスバーを流れる電磁ノイズを抑制可能な電力変換装置を提供する。
【解決手段】この電力変換装置100は、電力変換部(インバータ部1、整流部2)と、電力変換部と電気的に接続される配線としてのバスバー11、12および13と、磁性体コア6と、絶縁性樹脂7とを備える。磁性体コア6は、バスバー11、12および13に対して共通に設けられるとともに、バスバー11、12および13が挿入される孔部61を有し、バスバー11、12および13を流れる電磁ノイズを抑制する。絶縁性樹脂7は、バスバー11、12および13と磁性体コア6の孔部61の内周面6aとを絶縁するとともに、バスバー11、12および13同士を絶縁する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項1】
電力変換部と、
前記電力変換部と電気的に接続される配線としての複数のバスバーと、
前記複数のバスバーに対して共通に設けられるとともに、前記複数のバスバーが挿入される孔部を有し、前記複数のバスバーを流れる電磁ノイズを抑制する磁性体コアと、
前記複数のバスバーと前記磁性体コアの前記孔部の内周面とを絶縁するとともに、前記複数のバスバー同士を絶縁する絶縁材とを備える、電力変換装置。
続きを表示(約 1,100 文字)【請求項2】
前記絶縁材は、絶縁性を有する絶縁性樹脂を含み、
前記絶縁性樹脂は、前記複数のバスバーと前記磁性体コアの前記孔部の前記内周面との間、および、前記複数のバスバー同士の間に充填されている、請求項1に記載の電力変換装置。
【請求項3】
前記磁性体コアの前記孔部の前記内周面と前記複数のバスバーとの間の前記絶縁性樹脂の厚みは、前記複数のバスバー同士の間の前記絶縁性樹脂の厚みよりも大きい、請求項2に記載の電力変換装置。
【請求項4】
前記複数のバスバーは、前記磁性体コアの前記孔部の内側において、一対の短辺と一対の長辺とを含む矩形状の断面形状を有しており、
前記複数のバスバーの全てが、前記磁性体コアの前記孔部の内側において、隣り合うバスバー同士で前記一対の長辺が対向して向きが揃うように配置されている、請求項2または3に記載の電力変換装置。
【請求項5】
前記磁性体コアは、所定の直径を有する円環形状を有し、
前記複数のバスバーは、前記絶縁性樹脂によって、互いに絶縁されるとともに、前記円環形状を有する前記磁性体コアの前記孔部の前記内周面と絶縁される、請求項2~4のいずれか1項に記載の電力変換装置。
【請求項6】
前記絶縁性樹脂は、前記複数のバスバーと前記磁性体コアの前記孔部の前記内周面との間、前記複数のバスバー同士の間、および、前記磁性体コアの外側表面に設けられる、請求項2~5のいずれか1項に記載の電力変換装置。
【請求項7】
前記磁性体コアの前記外側表面を覆う前記絶縁性樹脂の厚みは、前記磁性体コアの前記孔部の前記内周面と前記複数のバスバーとの間の前記絶縁性樹脂の厚みよりも小さい、請求項6に記載の電力変換装置。
【請求項8】
前記絶縁性樹脂は、前記磁性体コアの前記孔部の外部において、前記複数のバスバーの各々の外表面とともに、前記複数のバスバー同士の間を絶縁する、請求項2~7のいずれか1項に記載の電力変換装置。
【請求項9】
装置外部の配線と接続される端子台をさらに備え、
前記複数のバスバーの各々は、前記絶縁性樹脂から露出するとともに、前記端子台に接続される端子台接続部を有する、請求項8に記載の電力変換装置。
【請求項10】
前記電力変換部としての電力変換用半導体モジュールが搭載される基板をさらに備え、
前記複数のバスバーの各々は、前記絶縁性樹脂から露出するとともに、前記基板に接続される基板接続部を有する、請求項8または9に記載の電力変換装置。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
この発明は、電力変換装置に関し、特に、配線としてのバスバーと、バスバーを流れる電磁ノイズを抑制する磁性体コアと、バスバーと磁性体コアとを絶縁する絶縁材とを備える電力変換装置に関する。
続きを表示(約 2,300 文字)【背景技術】
【0002】
従来、配線として用いられるバスバーと、磁性体コアと、絶縁性を有する樹脂とを備えるバスバーアセンブリが知られている(たとえば、特許文献1参照)。
【0003】
上記特許文献1のバスバーアセンブリでは、磁性体コアの孔部に、1つのバスバーが挿入されている。そして、絶縁性を有する樹脂が、1つのバスバーと磁性体コアとの間の隙間に充填されることによって、1つのバスバーと磁性体コアとが一体的に構成されている。このバスバーアセンブリは、電気自動車やハイブリッド自動車の駆動源である三相交流モータの電力供給部などにおいて、配線(電流路)として用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2014-30331号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、複数のバスバーを配線として用いる場合には、上記特許文献1のバスバーアセンブリでは、複数のバスバーの各々を流れる電磁ノイズを抑制するために、バスバー毎に磁性体コアを設ける必要がある。その結果、磁性体コアの数の増加に起因して、電子部品や配線などの他の部品を配置可能なスペースが狭くなってしてしまう。そのため、磁性体コアに起因して、他の部品を配置可能なスペースが狭くなることを抑制しつつ、複数のバスバーを流れる電磁ノイズを抑制することが困難であるという問題点がある。
【0006】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、磁性体コアに起因して、他の部品を配置可能なスペースが狭くなることを抑制しつつ、複数のバスバーを流れる電磁ノイズを抑制可能な電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による電力変換装置は、電力変換部と、電力変換部と電気的に接続される配線としての複数のバスバーと、複数のバスバーに対して共通に設けられるとともに、複数のバスバーが挿入される孔部を有し、複数のバスバーを流れる電磁ノイズを抑制する磁性体コアと、複数のバスバーと磁性体コアの孔部の内周面とを絶縁するとともに、複数のバスバー同士を絶縁する絶縁材とを備える。
【0008】
上記一の局面による電力変換装置では、上記のように、磁性体コアが、配線としての複数のバスバーに対して共通に設けられるとともに、複数のバスバーが挿入される孔部を有する。これにより、複数のバスバーに対して、磁性体コアが共通に設けられるので、複数のバスバーの各々に対して、磁性体コアを設ける場合と異なり、磁性体コアの数の増加を抑制することができる。その結果、磁性体コアの数の増加に起因して、電子部品や配線などの他の部品を配置可能なスペースが狭くなることを抑制することができる。これにより、磁性体コアに起因して、他の部品を配置可能なスペースが狭くなることを抑制しつつ、複数のバスバーを流れる電磁ノイズを抑制することができる。また、絶縁材が、複数のバスバーと磁性体コアの孔部の内周面とを絶縁するとともに、複数のバスバー同士を絶縁するので、複数のバスバー同士の間隔を気中絶縁距離(空気で絶縁を行う場合の絶縁距離)よりも近づけることができる。これにより、複数のバスバーが挿入される磁性体コアの内径を小さくすることができるので、磁性体コアのサイズを小さくすることができる。その結果、磁性体コアのサイズの増大に起因して、電子部品や配線などの他の部品を配置可能なスペースが狭くなることを抑制することができる。
【0009】
上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、絶縁材は、絶縁性を有する絶縁性樹脂を含み、絶縁性樹脂は、複数のバスバーと磁性体コアの孔部の内周面との間、および、複数のバスバー同士の間に充填されている。このように構成すれば、絶縁性樹脂によって、複数のバスバーと磁性体コアの孔部の内周面との間、および、複数のバスバー同士の間を確実に絶縁することができる。また、絶縁性樹脂によって、複数のバスバーと磁性体コアとが一体になるので、装置の組み立て時において、複数のバスバーを取り付ける際に、複数のバスバーおよび磁性体コアの各々を個別に保持することなく、複数のバスバーおよび磁性体コアの位置関係を保つことができる。その結果、複数のバスバーを容易に取り付けることができるので、装置の組み立て時における作業性の低下を抑制することができる。
【0010】
この場合、好ましくは、磁性体コアの孔部の内周面と複数のバスバーとの間の絶縁性樹脂の厚みは、複数のバスバー同士の間の絶縁性樹脂の厚みよりも大きい。このように構成すれば、磁性体コアの孔部の内周面と複数のバスバーとの間の絶縁性樹脂の厚みを、複数のバスバー同士の間の絶縁性樹脂の厚みよりも小さくする場合に比べて、容易に磁性体コアの孔部に複数のバスバーを挿入することができる。その結果、磁性体コアの孔部に複数のバスバーを挿入する際の作業性の低下を抑制することができる。また、磁性体コアの孔部の内周面と複数のバスバーとの間の絶縁性樹脂の厚みを、複数のバスバー同士の間の絶縁性樹脂の厚みよりも小さくする場合に比べて、磁性体コアの孔部の内周面と複数のバスバーとの間の絶縁性をより向上させることができる。
(【0011】以降は省略されています)

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