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公開番号2024057501
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-24
出願番号2022164294
出願日2022-10-12
発明の名称電力変換装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20240417BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】複数のコネクタに接続された状態において、一方向に狭い空間に配置可能な電力変換装置を提供する。
【解決手段】エンジンルームにおける、車両の幅方向に関してエンジンと低圧バッテリの間、かつ、進行方向に関して冷却装置よりも後方の空間7に設けられる電力変換装置10であり、インバータおよび基板15を有する本体部20と、本体部に設けられるとともに高圧バッテリに電気的に接続される高圧コネクタ41につながる高圧接続部42と、本体部に設けられるとともに低圧バッテリに電気的に接続される低圧コネクタ51につながる低圧接続部52と、を備える。幅方向に関してエンジンと低圧バッテリとの間の距離が、幅方向の端部に低圧コネクタが接続された状態の本体部を配置不能であるほど狭く、本体部における高圧バッテリに対面する部位に、高圧接続部および低圧接続部が設けられている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
エンジン（２）、低圧バッテリ（４）、冷却装置（５）、および、モータ（６）がエンジンルーム（９）に設けられ、進行方向に関して前記エンジンルームよりも後方に、前記低圧バッテリよりも高圧の高圧バッテリ（３）が搭載されている車両（１）に適用され、前記エンジンルームにおける、前記車両の幅方向に関して前記エンジンと前記低圧バッテリの間、かつ、前記進行方向に関して前記冷却装置よりも後方の空間（７）に設けられ、前記高圧バッテリから供給される直流電力を前記モータが駆動可能な交流電力に変換する電力変換装置（１０）であって、
前記直流電力を前記交流電力に変換するインバータ（１１）、および、前記低圧バッテリから供給される動作電力によって前記インバータに含まれるスイッチ（１３）をオンオフ制御する制御回路が実装されている基板（１５）を有する本体部（２０）と、
前記高圧バッテリに電気的に接続される高圧コネクタ（４１）につながるとともに、前記本体部に設けられている高圧接続部（４２）と、
前記低圧バッテリに電気的に接続される低圧コネクタ（５１）につながるとともに、前記本体部に設けられている低圧接続部（５２）と、を備え、
前記幅方向に関して前記エンジンと前記低圧バッテリとの間の距離が、前記幅方向の端部に前記低圧コネクタが接続された状態の前記本体部を配置不能であるほど狭く、
前記本体部における前記高圧バッテリに対面する部位に、前記高圧接続部および前記低圧接続部が設けられている電力変換装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記本体部は、前記幅方向に延びるとともに、前記幅方向に沿う軸を中心として、環を成す枠（３１）を有するケース（３０）をさらに備え、
前記高圧接続部と前記低圧接続部は、前記枠における、前記高圧バッテリに対面する部位である対面壁（３２）に設けられ、
前記高圧接続部と前記低圧接続部は、前記対面壁において、前記車両の高さ方向に関して少なくとも一部が重なるように設けられている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記ケースは、前記枠に囲まれる収納空間（３４）を、前記幅方向に関して二分する区分壁（３３）をさらに備え、
前記枠の一部と前記区分壁に囲まれた、前記エンジン側に位置する第１収納空間（３４Ａ）に、前記インバータにおける前記高圧バッテリに接続される端子（１１Ａ、１１Ｂ）が設けられ、
前記枠の残りと前記区分壁に囲まれた、前記低圧バッテリ側に位置する第２収納空間（３４Ｂ）に、前記基板が設けられ、
前記対面壁における、前記区分壁よりも前記エンジン側に位置する部位に、前記高圧接続部と前記低圧接続部が設けられている請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記本体部は、前記基板と前記低圧接続部とを電気的に接続する低圧配線（１６、１７、１８）をさらに備え、
前記区分壁に、前記第１収納空間と前記第２収納空間とを連通する貫通孔（３３Ａ）が設けられ、
前記低圧配線が、前記貫通孔を通って、前記第１収納空間と前記第２収納空間に渡って延びることで、前記基板と前記低圧接続部とが、電気的に接続されている請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記低圧接続部は、前記低圧バッテリの他に、前記低圧コネクタを介して、前記モータの回転に関する物理量を検出する検出器（６Ａ）、および、前記車両の制御装置（８）に接続され、
前記低圧配線は、前記基板と前記検出器とを電気的に接続する検出配線（１６）、前記基板と前記制御装置とを電気的に接続する通信配線（１７）、および、前記基板と前記低圧バッテリとを電気的に接続する電力配線（１８）を備え、
前記本体部は、前記端子と前記高圧接続部とを電気的に接続する高圧配線（１０Ａ、１０Ｂ）をさらに備え、
前記通信配線と前記高圧配線とが前記幅方向に関して非対面である請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記本体部は、前記低圧配線と前記基板とを連結する連結部（３９Ａ、３９Ｂ）をさらに備え、
前記連結部、前記貫通孔、および、前記低圧接続部は、前記高さ方向に関して、前記本体部の中心よりも片側に設けられ、
前記進行方向に関して、前記連結部と前記低圧接続部の間に、前記貫通孔が設けられている請求項４または５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記高圧接続部は、前記高さ方向に関して、前記本体部の中心よりも、もう一方の片側に設けられ、
前記対面壁は、前記高圧接続部が設けられている第１延長部（３６）、前記低圧接続部が設けられている第２延長部（３７）、および、前記第１延長部と前記第２延長部とをつなぐ第３延長部（３８）を備え、
前記第１延長部と前記基板の間の距離（Ｌ１）は、前記第２延長部と前記基板との距離（Ｌ２）よりも長い請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記高圧接続部と前記低圧接続部は、前記進行方向に関して前記対面壁から遠ざかるように突出しており、
前記低圧接続部における突出した先端である低圧突出端部（５２Ｃ）が、前記高圧接続部における突出した先端である高圧突出端部（４２Ｃ）よりも前記冷却装置に近い請求項７に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記枠は、前記対面壁における前記高さ方向の端部につながる壁部（３５Ｂ、３５Ｃ）をさらに備え、
前記壁部と前記基板との間の距離が、前記基板と前記対面壁との間の距離よりも小さい請求項８に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記本体部は、前記モータに接続されるモータコネクタ（６１）につながるモータ接続部（６２）をさらに備え、
前記モータ接続部が前記壁部に設けられている請求項９に記載の電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載の開示は、電力変換装置に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体モジュール、制御回路基板、および、制御コネクタを有する電力変換装置が記載されている。制御回路基板と低圧直流電源が制御コネクタを介して接続されている。半導体モジュールと高圧直流電源が入力コネクタを介して接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６３０８０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体モジュールと制御回路基板はケースに収納されている。ケースは枠状に設けられた４つの壁を有する。４つの壁のうちの１つに高圧直流電源につながる入力コネクタが設けられている。４つの壁のうち、入力コネクタが設けられた壁に連続する隣の１つに低圧直流電源につながる制御コネクタが設けられている。
【０００５】
電力変換装置は車両に搭載されている。一例としてハイブリッド自動車においては、車室に高圧直流電源が設けられている。エンジンルームに、電力変換装置に接続されるモータと、電力変換装置に冷媒を供給するラジエータと、モータと協働するエンジンと、が設けられている。エンジンはモータの近傍に設けられることが望まれる。電力変換装置は、高圧直流電源、低圧直流電源、モータ、および、ラジエータの近傍に設けられることが望まれる。これらを満たすため、エンジン、高圧直流電源、低圧直流電源、および、ラジエータに囲まれた空間に、電力変換装置を配置することが要求される。
【０００６】
特許文献１においては、入力コネクタと制御コネクタは、異なる二方向に突出している。電力変換装置の配置にあたって、ケースの体格に加えて、二方向にコネクタを配置可能な空間を要する。そのため、例えば一方向にその空間が狭いと、異なる方向に延びる２つのコネクタが接続された状態の電力変換装置を配置することが難しかった。
【０００７】
本開示の目的は、複数のコネクタに接続された状態において、一方向に狭い空間に配置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】
【０００８】
本開示の一態様による電力変換装置は、
エンジン（２）、低圧バッテリ（４）、冷却装置（５）、および、モータ（６）がエンジンルーム（９）に設けられ、進行方向に関してエンジンルームよりも後方に、低圧バッテリよりも高圧の高圧バッテリ（３）が搭載されている車両（１）に適用され、エンジンルームにおける、車両の幅方向に関してエンジンと低圧バッテリの間、かつ、進行方向に関して冷却装置よりも後方の空間（７）に設けられ、高圧バッテリから供給される直流電力をモータが駆動可能な交流電力に変換する電力変換装置（１０）であって、
直流電力を交流電力に変換するインバータ（１１）、および、低圧バッテリから供給される動作電力によってインバータに含まれるスイッチ（１３）をオンオフ制御する制御回路が実装されている基板（１５）を有する本体部（２０）と、
高圧バッテリに電気的に接続される高圧コネクタ（４１）につながるとともに、本体部に設けられている高圧接続部（４２）と、
低圧バッテリに電気的に接続される低圧コネクタ（５１）につながるとともに、本体部に設けられている低圧接続部（５２）と、を備え、
幅方向に関してエンジンと低圧バッテリとの間の距離が、幅方向の端部に低圧コネクタが接続された状態の本体部を配置不能であるほど狭く、
本体部における高圧バッテリに対面する部位に、高圧接続部および低圧接続部が設けられている。
【０００９】
幅方向に関してエンジン（２）と低圧バッテリ（４）との間の距離が、幅方向の端部に低圧コネクタ（５１）が接続された状態の本体部（２０）を配置不能であるほど狭くても、高圧コネクタ（４１）と低圧コネクタ（５１）が接続された状態の電力変換装置（１０）を配置できる。
【００１０】
なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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