特許ウォッチ

公開番号2024087893
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-02
出願番号2022202790
出願日2022-12-20
発明の名称車載電動コンプレッサ
出願人サンデン株式会社
代理人個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20240625BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】Yコンデンサの静電容量を増加させずに、インバータ回路等から発生するノイズの低減効果を向上させることができる車載電動コンプレッサを提供する。
【解決手段】車載電動コンプレッサ1は、高電圧バッテリ41からの直流を交流に変換してモータ8に印加するインバータ回路34が実装されたインバータ基板17を、金属製の筐体2内に備える。高電圧バッテリ41からの高電圧電源ライン46、47に挿入されたコモンモードコイル54と、高電圧電源ライン46、47と筐体2間に接続されたYコンデンサ56と、Yコンデンサ56に直列に接続されたインダクタ57を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
車載バッテリからの直流を交流に変換してモータに印加するインバータ回路が実装されたインバータ基板を、金属製の筐体内に備えた車載電動コンプレッサにおいて、
前記車載バッテリからの高電圧電源ラインに挿入されたコモンモードコイルと、
前記高電圧電源ラインと前記筐体間に接続されたＹコンデンサと、
該Ｙコンデンサに直列に接続されたインダクタと、
を備えたことを特徴とする車載電動コンプレッサ。
続きを表示（約 490 文字）【請求項２】
前記Ｙコンデンサは、面実装タイプのセラミックコンデンサが複数直列接続されたセラミックコンデンサ群から成り、
前記インダクタは、面実装タイプのチップインダクタ、若しくは、チップビーズから成ること特徴とする請求項１に記載の車載電動コンプレッサ。
【請求項３】
前記インダクタは、前記Ｙコンデンサとの直列回路の共振周波数を低い方向にシフトさせることを特徴とする請求項１に記載の車載電動コンプレッサ。
【請求項４】
前記インバータ基板には、前記Ｙコンデンサの実装パターンが複数箇所レイアウトされると共に、
前記インダクタは、前記Ｙコンデンサのうちの少なくとも一つに接続されることを特徴とする請求項１に記載の車載電動コンプレッサ。
【請求項５】
前記インバータ基板には、前記車載バッテリからの高電圧電源ライン、前記Ｙコンデンサ及び前記インダクタを含む高電圧回路と、前記インバータ回路を制御する制御装置を含む低電圧回路が配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちの何れかに記載の車載電動コンプレッサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ回路が実装されたインバータ基板を筐体内に備えて成る車載電動コンプレッサに関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電動車両の車室内を空調するための車両用空気調和装置では、エンジン駆動の圧縮機に代わってモータを備えた車載電動コンプレッサが使用される。その場合は、複数のスイッチング素子から構成されたインバータ回路により、高電圧（例えばＤＣ３００Ｖ程）の車載バッテリからの直流電圧を交流とし、モータに印加するものであった。
【０００３】
そして、インバータ回路のスイッチング素子は制御装置によりスイッチング制御されるものであるが、この場合、車載バッテリからの高電圧電源ラインを含む高電圧回路と、制御装置を含む低電圧回路は同一のインバータ基板に配置され、車載電動コンプレッサの筐体に構成されたインバータ収容部内に取り付けられていた。
【０００４】
また、高電圧回路の高電圧電源ラインにはコモンモードコイルが接続され、高電圧電源ラインと筐体間にはＹコンデンサが接続されて、インバータ回路等から流出するコモンモードノイズ電流をノイズ源に戻し（ノイズの回収）、ＥＭＩを改善するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６５７１３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、コモンモードコイルとＹコンデンサから成るＬＰＦ（ＬｏｗＰａｔｈＦｉｌｔｅｒ）は、１ＭＨｚ程度の比較的低周波域のノイズの低減に効果があり、インバータ回路のスイッチング素子のスイッチングの際に発生する３０ＭＨｚ～５０ＭＨｚのＶＨＦ帯の高周波ノイズの低減には、Ｙコンデンサ単体（及び寄生インダクタンス）から成る共振型フィルタが有効であるが、そのノイズ低減効果はインバータ基板上における場所（インピーダンス特性）の影響を強く受ける。
【０００７】
そのため、従来よりインバータ基板の各位置にＹコンデンサを複数配置できるように予め複数の実装パターンを形成しておき、試作時のＥＭＩ試験の際に、高周波ノイズに効果がある場所（インピーダンス）のＹコンデンサを確認することにより、ＶＨＦ帯のノイズ低減効果を検証する作業を行っていた。
【０００８】
しかしながら、インバータ基板上に実装パターンを多数レイアウトすると、基板サイズが大きくなり、結果的に車載電動コンプレッサの大型化を招いてしまう問題がある。また、Ｙコンデンサの場所の効果的な組み合わせを見つけてから、量産のために不要な実装パターン（未実装パターン）を整理統合すると、レイアウトの変更によりＥＭＩの結果が変わってしまう問題もある。
【０００９】
更に、高電圧電源ラインと筐体（車両のシャーシに接地）間のＹコンデンサは、車両の安全確保のために十分な耐電圧を保持する必要があるが、Ｙコンデンサ一個当たりの耐電圧には製品設計上の限界があり、実際にはＹコンデンサを二個～四個程度直列に接続して使用する。現在広く用いられるＹコンデンサは車載用のラインアップの製品の中から最大耐電圧且つ最大静電容量の製品が用いられている為、部品の再選定で静電容量を増やすことが難しい。そのため、ＶＨＦ帯のＥＭＩの改善のために容量を増加させる場合、二個～四個直列接続されたＹコンデンサ群を、更に多数並列に接続しており、大幅なコストアップとなっていた。
【００１０】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、Ｙコンデンサの静電容量を増加させずに、インバータ回路等から発生するノイズの低減効果を向上させることができる車載電動コンプレッサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許