JP6477089B2

JP6477089B2 - 電流センサ付バスバーモジュール

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Publication number: JP6477089B2
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Description

本発明は、複数本のバスバーと、該バスバーの電流値を測定する電流センサとを備える電流センサ付バスバーモジュールに関する。

複数本のバスバーと、該バスバーの電流値を測定する電流センサとを備えた電流センサ付バスバーモジュールが知られている（下記特許文献１参照）。この電流センサ付バスバーモジュールは、電力変換装置等の電子機器に用いられる。

上記電流センサには、例えばホール素子が用いられる。バスバーに電流が流れると、バスバーの周囲に磁界が発生するため、この磁界の強さをホール素子によって検出し、これにより、上記電流値を算出するよう構成されている。ホール素子は、磁界に対する感度が比較的低い。そのため、上記バスバーを取り囲むように集磁コアを設けておき、この集磁コアに形成したギャップの中に、ホール素子を配置してある（図２０、図２１参照）。これにより、ホール素子に強い磁界が作用するようにしてある。
また、集磁コアの小型化や高感度化等の理由により、ホール素子は、バスバーに近い位置に配される。ホール素子は、バスバーに接触していることが多い。

バスバーに交流電流が流れると、バスバーの周囲に交流磁界が発生する。そのため、この交流磁界によって集磁コアに渦電流が発生し、発熱することがある。したがって、集磁コアを用いる場合は、集磁コアの熱がホール素子に伝わり、ホール素子の温度が上昇しやすくなるという問題がある。また、ホール素子がバスバーに接触していると、バスバーから発生した抵抗熱がホール素子に伝わりやすくなる。このように、ホール素子を用いる電流センサは、バスバーや集磁コアの熱が伝わって温度が上昇するため、電流センサの寿命が短くなりやすいという問題がある。

そのため、近年、集磁コアを用いなくても電流値を測定できる電流センサを用い、このセンサを、バスバーから離れた位置に配置する試みがなされている。例えば、ＧＭＲ素子やＴＭＲ素子等の磁気抵抗素子は感度が高いため、集磁コアを用いなくても電流値を測定できる。このように、集磁コアを用いない電流センサを使用し、この電流センサをバスバーから離れた位置に配置することにより、集磁コアやバスバーから伝わる熱の量を低減し、電流センサの寿命を長くする試みがなされている。

特開２０１４−６１１８号公報

しかしながら、磁気抵抗素子は感度が高いため、この磁気抵抗素子を用いた電流センサを使用すると、電流センサが、電流を測定するバスバーの隣に配されたバスバーから発生した磁界の影響を受けてしまい、電流値を正確に測定しにくいという問題が生じる。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、電流センサの温度上昇を抑制でき、かつバスバーの電流値を正確に測定できる、電流センサ付バスバーモジュールを提供しようとするものである。

また、本発明の第１の態様は、それぞれ電流が流れる複数本のバスバーと、
該複数本のバスバーを封止してこれらを一体化する封止部材と、
上記複数本のバスバーのうち少なくとも一部のバスバーの電流値を測定する、複数の電流センサと、
該電流センサが取り付けられたセンサ用回路基板とを備え、
個々の上記電流センサは磁気抵抗素子からなり、上記電流センサは、上記電流が流れることによって上記バスバーの周囲に発生した磁界の強さを検出することにより、上記電流値を測定しており、
上記複数本のバスバーは、該バスバーの厚さ方向と上記バスバーの延出方向との双方に直交する幅方向に配列し、
上記電流センサは、上記バスバーから離隔しつつ、上記厚さ方向において上記バスバーに隣り合う位置に配されており、
上記バスバー及び上記電流センサを上記厚さ方向から挟む位置に、上記磁界を遮蔽する少なくとも一対の遮蔽板が設けられ、
上記封止部材には凹部が形成され、該凹部に上記電流センサが収容されており、上記封止部材には、上記凹部の開口を塞ぐ蓋部が取り付けられ、上記一対の遮蔽板のうち一方の上記遮蔽板は上記封止部材に封止され、他方の上記遮蔽板は上記蓋部に封止されており、
該蓋部は上記センサ用回路基板とは別体に形成され、上記凹部に、上記センサ用回路基板を上記電流センサと共に収容してあることを特徴とする電流センサ付バスバーモジュールにある。

上記電流センサ付バスバーモジュールにおいては、上記磁気抵抗素子によって電流センサを構成してある。磁気抵抗素子は感度が高いため、集磁コアを設ける必要がない。したがって、従来のように、集磁コアに渦電流が流れて発熱し、この熱が電流センサに伝わる不具合を抑制できる。
また、上記電流センサ付バスバーモジュールでは、電流センサをバスバーから離れた位置に配置してある。そのため、バスバーの抵抗熱が電流センサに伝わる不具合を抑制することができる。磁気抵抗素子を用いた電流センサは感度が高いため、バスバーから離れていても、バスバーの磁界を検出することができる。
このように、上記電流センサ付バスバーモジュールは、集磁コアやバスバーから電流センサに熱が伝わることを抑制できる。そのため、電流センサの温度が上昇して寿命が低下する不具合を抑制できる。

また、上記電流センサ付バスバーモジュールは、複数のバスバーを、上記幅方向に配列してある。そして、電流センサを、上記厚さ方向においてバスバーに隣り合う位置に配置してある（図１参照）。そのため、２本のバスバーの間に電流センサが配されなくなり、電流センサを、隣のバスバーから充分に離れた位置に配置することができる。したがって、電流センサが、隣のバスバーから発生した磁界の影響を受けにくくなる。
また、仮に、隣のバスバーの磁界が伝わったとしても、この磁界を、上記遮蔽板によって遮蔽することができる。そのため、電流センサが受ける、隣のバスバーからの磁界の影響を、より低減することができ、この電流センサを用いて、バスバーの電流値を正確に測定することが可能になる。

また、上記電流センサ付バスバーモジュールにおいては、一対の上記遮蔽板によって、バスバー及び電流センサを厚さ方向から挟んでいる。
つまり、一対の遮蔽板を別々に設け、これら一対の遮蔽板を連結しないようにしてある。後述するように、一対の遮蔽板を連結することも可能であるが、この場合、遮蔽板を構成する金属の量が多くなるため、電流センサ付バスバーモジュールの製造コストが増大したり、重くなったりする問題が生じる。しかしながら、遮蔽板を一対に設ければ、このような問題が生じにくくなる。

以上のごとく、本発明によれば、電流センサの温度上昇を抑制でき、かつバスバーの電流値を正確に測定できる、電流センサ付バスバーモジュールを提供することができる。

実施例１における、電流センサ付バスバーモジュールの断面図であって、図２のI-I断面図。図１のII-II断面図。図１のIII-III断面図。図１の要部拡大図。実施例１における、電力変換装置の断面図であって、図６のV-V断面図。図５のVI-VI断面図。図５のVII-VII断面図。実施例１における、電力変換装置の回路図。実施例２における、電流センサ付バスバーモジュールの断面図。図９のX-X断面図。実施例２における、Ｖ相のバスバーとＷ相のバスバーとに電流センサを取り付けた電流センサ付バスバーモジュールの断面図。実施例３における、電力変換装置の回路図。実施例４における、電力変換装置の回路図。実施例５における、電力変換装置の回路図。参考例１における、電流センサ付バスバーモジュールの断面図。参考例２における、電流センサ付バスバーモジュールの断面図。参考例３における、電流センサ付バスバーモジュールの断面図。比較例１における、電流センサとバスバーの概念図。比較例２における、電流センサとバスバーの概念図。比較例３における、電流センサとバスバーの概念図。図２０のXXI-XXI断面図。

上記電流センサ付バスバーモジュールは、直流電力と交流電力との間で電力変換を行う電力変換装置に用いることができる。

（実施例１）
上記電流センサ付バスバーモジュールに係る実施例について、図１〜図８を用いて説明する。図１〜図３に示すごとく、本例の電流センサ付バスバーモジュール１は、それぞれ電流が流れる複数本のバスバー２（２ａ，２ｂ，２ｃ）と、電流センサ４（４ａ〜４ｃ）と、遮蔽板５とを備える。電流センサ４は、複数のバスバー２（２ａ〜２ｃ）のうち、少なくとも一部の上記バスバー２の電流値を測定する。遮蔽板５は、バスバー２の周囲に発生した磁界を遮蔽している。

電流センサ４（４ａ〜４ｃ）は磁気抵抗素子からなる。電流センサ４は、電流が流れることによってバスバー２の周囲に発生した磁界の強さを検出することにより、上記電流を測定している。
個々のバスバー２（２ａ〜２ｃ）は、該バスバー２の厚さ方向（Ｚ方向）と上記バスバー２の延出方向（Ｙ方向）との双方に直交する幅方向（Ｘ方向）に配列している。
電流センサ４は、バスバー２から離隔しつつ、Ｚ方向においてバスバー２に隣り合う位置に配されている。
上記遮蔽板５によって、バスバー２及び電流センサ４を、Ｚ方向における両側から覆っている。

図５、図６に示すごとく、本例の電流センサ付バスバーモジュール１は、直流電力と交流電力との間で電力変換を行う電力変換装置１０に用いられる。電力変換装置１０は、ハイブリッド車や電気自動車等の車両に搭載される車載電力変換装置である。

本例の電流センサ付バスバーモジュール１は、複数のバスバー２を封止してこれらを一体化する封止部材３を備える。また、本例では、個々の上記バスバー２に、それぞれ上記電流センサ４を設けてある。バスバー２及び電流センサ４は、一対の遮蔽板５(５ａ，５ｂ)によって、Ｚ方向における両側から挟まれている。

図１に示すごとく、電流センサ４とバスバー２との間に封止部材３の一部が介在している。また、電流センサ４と封止部材３との間には、隙間Ｇが形成されている。本例の電流センサ４は、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistance）素子や、ＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistance）素子等の磁気抵抗素子からなる。

電流センサ４は、センサ用回路基板７に取り付けられている。封止部材３には、柱部３１を形成してある。この柱部３１の先端を、センサ用回路基板７に形成した貫通孔７９に挿入し、熱かしめしてある。これにより、センサ用回路基板７を柱部３１に固定している。

センサ用回路基板７には、電流センサ４以外の電子部品７０が取り付けられている。電子部品７０は、センサ用回路基板７と封止樹脂３との間に介在している。この電子部品７０は、例えば、フィルタ回路用のパスコンデンサである。

また、封止部材３には、凹部３０が形成されている。この凹部３０に、センサ用回路基板７と電流センサ４と電子部品７０とを収容してある。封止部材３には、凹部３０の開口を塞ぐ蓋部６が取り付けられている。これにより、凹部３０に収容した電流センサ４等を密閉している。

上記一対の遮蔽板５（５ａ，５ｂ）のうち一方の遮蔽板５ａは、封止部３に封止されている。また、他方の遮蔽板５ｂは、蓋部６に封止されている。

本例では、封止部３によって、第１バスバー２ａと、第２バスバー２ｂと、第３バスバー３ｃとの３本のバスバー２を封止してある。そして、Ｚ方向において第１バスバー２ａに隣り合う位置に第１電流センサ４ａを配置し、第２バスバー２ｂに隣り合う位置に第２電流センサ４ｂを配置してある。また、Ｚ方向において第３バスバー２ｃに隣り合う位置に第３電流センサ４ｃを配置してある。これら３個の電流センサ４ａ〜４ｃは、それぞれ、磁界を検出する方向（感磁方向）がＸ方向と一致するように、配されている。

第１バスバー２ａと第１電流センサ４ａとは、第１の遮蔽板対５１の間に介在し、第２バスバー２ｂと第２電流センサ４ｂとは、第２の遮蔽板対５２の間に介在している。また、第３バスバー２ｃと第３電流センサ４ｃとは、第３の遮蔽板対５３の間に介在している。

図４に示すごとく、第１バスバー２ａに交流電流が流れると、第１バスバー２ａの周囲に磁界Ｈａが発生する。第１電流センサ４ａによって、この磁界Ｈａの強さを測定している。同様に、第２バスバー２ｂの周囲に発生した磁界を、第２電流センサ４ｂによって測定し、第３バスバー２ｃの周囲に発生した磁界を、第３電流センサ４ｃによって測定している。

センサ用回路基板７は、後述する電力変換装置１０の制御回路基板８５（図５参照）に接続している。センサ用回路基板７は、制御回路基板８５に、各バスバー２（２ａ〜２ｃ）の電流の測定値を送信する。制御回路基板８５は、この測定値を、電力変換装置１０の動作制御等にフィードバックしている。

図４に示すごとく、第１バスバー２ａ及び第１電流センサ４ａは、一対の遮蔽板５ａ，５ｂ（第１の遮蔽板対５１）によって、Ｚ方向における両側から覆われている。第２バスバー２ｂ及び第３バスバー２ｃも同様の構造になっている。この遮蔽板５ａ，５ｂによって、各バスバー２から発生した磁界Ｈを遮蔽し、外部にあまり漏出しないようにしてある。しかし、磁界Ｈは、遮蔽板５ａ，５ｂによって完全に遮蔽できない場合がある。例えば、第２バスバー２ｂから発生した磁界Ｈｂの一部（磁界Ｈｂ’）が、第２の遮蔽板対５２から漏れることがある。この場合でも、磁界Ｈｂ’は、第１の遮蔽板対５１によって遮蔽されるため、第１電流センサ４ａは、磁界Ｈｂ’の影響を大きく受けない。

同様に、第２電流センサ４ｂは第２の遮蔽板対５２の間に介在しているため、隣のバスバー２（第１バスバー２ａ、第３バスバー２ｃ）の磁界が漏洩したとしても、この磁界は、第２の遮蔽板対５２によって遮蔽される。そのため、第２電流センサ４ｂは、隣のバスバー２の磁界の影響を大きく受けない。第３電流センサ４ｃも同様である。

次に、電力変換装置１０の構造について説明する。図５、図６に示すごとく、本例の電力変換装置１０は、複数の半導体モジュール８と、該半導体モジュール８を冷却する複数の冷却管８７とを備える。これら半導体モジュール８と冷却管８７とを積層して、積層体１１を構成してある。

半導体モジュール８は、半導体素子８２（図８参照）を内蔵する本体部８１と、該本体部８１から突出するパワー端子８３と、制御端子８４とを備える。パワー端子８３には、直流電圧が加わる正極端子８３ａ及び負極端子８３ｂと、交流負荷８９２（図８参照）に接続される交流端子８３ｃとがある。本例のバスバー２は、この交流端子８３ｃに接続している。また、電力変換装置１０のケース１２には、図示しないコネクタを挿入するためのコネクタ挿入孔１２１が形成されている。このコネクタ挿入孔１２１に上記コネクタを挿入し、バスバー２に接続することにより、バスバー２と上記交流負荷８９２とを電気接続するよう構成されている。

上記正極端子８３ａと負極端子８３ｂとは、正側金属板８８ａ及び負側金属板８８ｂを介して、コンデンサ８６に接続している。また、制御端子８４は、制御回路基板８５に接続している。この制御回路基板８５によって、半導体モジュール８のオンオフ動作を制御している。これにより、正極端子８３ａと負極端子８３ｂとの間に加わる直流電圧を交流電圧に変換し、バスバー２（２ａ〜２ｃ）から出力している。

制御回路基板８５は、図示しないワイヤーによって、電流センサ付バスバーモジュール１内のセンサ用回路基板７（図１参照）に接続している。上述したように、センサ用回路基板７は制御回路基板８５に、各バスバー２（２ａ〜２ｃ）に流れる電流の測定値を送信する。制御回路基板８５は、この測定値を、半導体モジュール８等のフィードバック制御に用いている。

図７に示すごとく、Ｘ方向に隣り合う２本の冷却管８７は、Ｙ方向における両端にて、連結管１７によって連結されている。また、複数の連結管８７のうち、Ｘ方向における一端に位置する連結管８７ａには、冷媒１５を導入するための導入管１３と、冷媒１５を導出するための導出管１４とが接続している。冷媒１５を導入管１３に導入すると、冷媒１５は連結管１７を通って全ての冷却管８７内を流れ、導出管１４から導出する。これにより、個々の半導体モジュール８を冷却するよう構成されている。

また、積層体１１は、ケース１２の一対の壁部１２２，１２３の間に介在している。一方の壁部１２２と積層体１１との間には、加圧部材１６（板ばね）が介在している。この加圧部材１６によって、積層体１１をＸ方向に加圧し、ケース１２の他方の壁部１２３に押し付けている。これにより、半導体モジュール８と冷却管８７との接触圧を確保しつつ、積層体１１をケース１２内に固定している。

次に、電力変換装置１０の電気回路の説明をする。図８に示すごとく、本例では、半導体モジュール８に内蔵された複数の半導体素子８２（ＩＧＢＴ素子）を用いて、インバータ回路を構成してある。そして、個々の半導体素子８２をオンオフすることにより、直流電源８９１から供給される直流電力を交流電力に変換し、この交流電力を用いて、交流負荷８９２（三相交流モータ）を駆動している。これにより、上記車両を駆動するよう構成されている。

本例の作用効果について説明する。上述したように、本例では、磁気抵抗素子によって電流センサ４を構成してある。磁気抵抗素子は感度が高いため、集磁コアを設ける必要がない。したがって、従来のように、集磁コアに渦電流が流れて発熱し、この熱が電流センサ４に伝わる不具合を抑制できる。
また、本例では図１に示すごとく、バスバー２から離隔した位置に電流センサ４を配置してある。そのため、バスバー２の抵抗熱が電流センサ４に伝わる不具合を抑制することができる。磁気抵抗素子を用いた電流センサ４は感度が高いため、バスバー２から離隔していても、バスバー２の磁界を検出することができる。
このように、本例では、集磁コアやバスバー２から電流センサ４に熱が伝わることを抑制できる。そのため、電流センサ４の温度が上昇して寿命が低下する不具合を抑制できる。

すなわち、図２０、図２１に示すごとく、従来のように、ホール素子を用いた電流センサ９４を使用したとすると、ホール素子は磁界に対する感度が低いため、集磁コア９９を設ける必要が生じる。そのため、バスバー９２の周囲に発生した交流磁界の影響を受けて、集磁コア９９に渦電流が流れてしまう。したがって、この渦電流によって集磁コア９９が発熱し、電流センサ９４に熱が伝わることがある。また、集磁コア９９の小型化や磁界の高感度化等の理由により、ホール素子は、バスバー９２に接触するように配されることが多い。そのため、バスバー９２から発生した抵抗熱が、ホール素子（電流センサ）に伝わりやすい。

このように、ホール素子を用いた電流センサ９４は、バスバー９２や集磁コア９９から熱が伝わりやすく、温度が上昇しやすい。そのため、電流センサ９４の寿命が低くなりやすい。しかしながら、本例のように、磁気抵抗素子を用いた電流センサ４であれば、集磁コアが不要であるため、集磁コアから発生した熱が電流センサ４に伝わる不具合を抑制できる。また、磁気抵抗素子を用いた電流センサ４は感度が高いため、バスバー２から離隔させても、バスバー２の磁界を検知できる。電流センサ４をバスバー２から離隔させることにより、バスバー２の抵抗熱が電流センサ４に伝わって温度が上昇する不具合を抑制できる。

また、本例では図１に示すごとく、複数のバスバー２をＸ方向に配列してある。そして、電流センサ４を、Ｚ方向においてバスバー２に隣り合う位置に配置してある。そのため、電流センサ４が２本のバスバー２の間に配されなくなり、電流センサ４を、隣のバスバー２から充分に離れた位置に配置することができる。したがって、電流センサ４が、隣のバスバー２から発生した磁界の影響を受けにくくなる。

すなわち、図１８に示すごとく、仮に、複数のバスバー９２を、該バスバー９２の厚さ方向（Ｚ’方向）に配列し、Ｚ’方向においてバスバー９２に隣り合う位置に、電流センサ９４を配置したとすると、電流センサ９４が隣のバスバー９２に接近してしまうため、電流センサ９４が、この隣のバスバー９２の磁界の影響を受けてしまい、電流値を正確に測定できなくなるおそれがある。
また、図１９に示すごとく、電流センサ９４と隣のバスバー９２との間に遮蔽板９５を配置しても、電流センサ９４が隣のバスバー９２の磁界Ｈｂ’の影響を受けるため、電流値を正確に測定できない。

これに対して、図１に示すごとく、本例のように、複数のバスバー２を幅方向（Ｘ方向）に配列し、電流センサ４を厚さ方向（Ｚ方向）においてバスバー２に隣り合う位置に配置すれば、個々の電流センサ４を、隣のバスバー２から充分に離れた位置に配することができる。そのため、電流センサ４が、隣のバスバー２から発生した磁界の影響を受けにくくなる。
また、本例では、電流センサ４及びバスバー２を、遮蔽板５（５ａ，５ｂ）によって、Ｚ方向における両側から覆っている。そのため、図４に示すごとく、隣のバスバー２から発生した磁界Ｈが漏れた場合でも、この磁界Ｈを遮蔽板５ａ，５ｂによって遮蔽することができる。したがって、電流センサ４が受ける、隣のバスバー２からの磁界Ｈの影響を、より低減することができる。そのため、電流センサ４を用いて、バスバー２の電流値を正確に測定することが可能となる。

また、本例では図１に示すごとく、電流センサ４とバスバー２との間に封止部材３の一部を介在させてある。
そのため、バスバー２から発生した抵抗熱を、封止部材３によって遮蔽でき、この抵抗熱が電流センサ４に伝わる不具合をより効果的に抑制することができる。そのため、電流センサ４の温度上昇をより効果的に抑制できる。

また、図１に示すごとく、本例では、電流センサ４と封止部材３との間に隙間Ｇを形成してある。すなわち、電流センサ４が封止部材３に接触しないようにしてある。そのため、バスバー２から発生した熱が封止部材３に伝わり、さらに電流センサ４に伝わる不具合を抑制できる。そのため、電流センサ４の温度上昇をより効果的に抑制できる。

また、本例では、一対の遮蔽板５（５ａ，５ｂ）によって、バスバー２及び電流センサ４を、Ｚ方向から挟んでいる。
そのため、電流センサ４が、隣のバスバー２から発生した磁界の影響を、より受けにくくなる。すなわち、図１５に示すごとく、一枚の遮蔽板５によって、バスバー２及び電流センサ２を、Ｚ方向から挟むことも可能であるが、この場合、バスバー２から発生した交流磁界によって遮蔽板５に渦電流が発生し、これが遮蔽板５の連結部分５９に流れてしまう可能性がある。そのため、渦電流が隣の電流センサ４の近傍を流れ、この渦電流から発生した磁界によって、上記隣の電流センサ４が影響を受ける可能性がある。しかしながら、本例のように、一対の遮蔽板５ａ，５ｂを用いれば、連結部分５９が形成されていないため、渦電流が隣の電流センサ４の近傍を流れることを抑制でき、渦電流から発生した交流磁界が、隣の電流センサ４に影響を与える不具合を抑制できる。
また、本例のように、遮蔽板５（５ａ，５ｂ）を一対に設け、これらを連結しないようにすれば、遮蔽板５を構成する金属材料の使用量を低減できる。そのため、電流センサ付バスバーモジュールを軽量化でき、また、製造コストを低減できる。

また、本例では図１に示すごとく、一対の遮蔽板５ａ，５ｂのうち一方の遮蔽板５ａは、封止部材３に封止され、他方の遮蔽板５ｂは、蓋部６に封止されている。
このようにすると、蓋部６を、凹部３０の開口を塞ぐ部材として利用できると共に、他方の遮蔽板５ｂを固定する部材としても利用することが可能となる。そのため、他方の遮蔽板５ｂを封止部材３に固定するための専用部品を別途設ける必要がなくなり、部品点数を削減することができる。したがって、電流センサ付バスバーモジュール１の製造コストを低減することが可能となる。

また、図１に示すごとく、本例では、センサ用回路基板７と封止部材３との間に、電流センサ４以外の電子部品７０が介在している。そのため、センサ用回路基板７と封止部材３との間の空間を、電子部品７０を配置するための空間として有効活用することができる。そのため、無駄なスペースが少なくなり、電流センサ付バスバーモジュール１を小型化しやすくなる。

以上のごとく、本例によれば、電流センサの温度上昇を抑制でき、かつバスバーの電流値を正確に測定できる、電流センサ付バスバーモジュールを提供することができる。

（実施例２）
以下の実施例においては、図面に用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。

本例は、電流センサ４の取り付け位置を変更した例である。本例では図９に示すごとく、３本のバスバー２ａ，２ｂ，２ｃのうち、第１バスバー２ａ及び第２バスバー２ｂにのみ電流センサ４を設け、第３バスバー２ｃには電流センサ４を設けていない。本例では、２本のバスバー２（第１バスバー２ａ及び第２バスバー２ｂ）の電流値のみを測定し、この測定値を用いて、第３バスバー２ｃの電流値を算出するようにしてある。３本のバスバー２には三相交流電流が流れるため、このような計算が可能である。

図１０に示すごとく、第１バスバー２ａには、２個の第１電流センサ４ａを設けてある。これにより、２個の第１電流センサ４ａのうち一方の第１電流センサ４ａが故障した場合でも、他方の第１電流センサ４ａを用いて、第１バスバー２ａの電流値を測定できるようにしてある。第２バスバー２ｂも同様に、２個の第２電流センサ４ｂを設けてある。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を有する。

なお、本例では、図１０に示すごとく、Ｕ相のバスバー２（第１バスバー２ａ）と、Ｖ相のバスバー２（第２バスバー２ｂ）とにそれぞれ電流センサ４を設けたが、本発明はこえに限るものではない。すなわち、図１１に示すごとく、Ｖ相のバスバー２（第２バスバー２ｂ）とＷ相のバスバー２（第３バスバー２ｃ）とに、それぞれ電流センサ４を設けてもよい。

（実施例３）
本例は、電力変換装置１０の回路を変更した例である。図１２に示すごとく、本例の電力変換装置１０は、リアクトル８９３と、昇圧用半導体モジュール８ｂとを備える。これらリアクトル８９３と昇圧用半導体モジュール８ｂとによって、昇圧回路１０１を構成してある。また、複数のインバータ用半導体モジュール８ａによって、インバータ回路１０２を構成してある。本例の電力変換装置１０は、直流電源８９１の電圧を、昇圧回路１０１によって昇圧し、その後、インバータ回路１０２によって直流電力を交流電力に変換するよう構成されている。インバータ回路１０２と交流負荷８９２とを接続するバスバー２に、電流センサ４が設けられている。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を有する。

（実施例４）
本例は、電流センサ４を取り付ける位置を変更した例である。図１３に示すごとく、本例では、リアクトル８９３と昇圧用半導体モジュール８ｂとを繋ぐ昇圧用バスバー２_Ｌに、電流センサ４を設けてある。この電流センサ４によって、昇圧用バスバー２_Ｌに流れる電流を測定している。制御回路部８５は、電流センサ４の測定値を用いて、リアクトル８９３の温度を算出するよう構成されている。昇圧用バスバー２_Ｌに流れる電流が、予め定められた閾値を超える場合には、制御回路部８５は、リアクトル８９３の温度が高すぎると判断し、電流を制限する。

直流電源８９１の負電極と、半導体モジュール８（８ａ，８ｂ）とは、負極バスバー２ｎによって接続されている。上記昇圧用バスバー２_Ｌと負極バスバー２ｎとは、実施例１のバスバー２ａ〜２ｃと同様に、Ｘ方向に隣り合うように配されている。そして、遮蔽板５によって、昇圧用バスバー２_Ｌ及び電流センサ４を、Ｚ方向における両側から覆うよう構成されている。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を有する。

（実施例５）
本例は、電流センサ４を取り付ける位置を変更した例である。図１４に示すごとく、本例の電力変換装置１０は、実施例１と同様に、昇圧回路を形成しておらず、インバータ回路１０２のみ形成してある。直流電源８９１の正電極と半導体モジュール８とは、正極バスバー２ｐによって電気接続されている。また、直流電源８９１の負電極と半導体モジュール８とは、負極バスバー２ｎによって電気接続されている。正極バスバー２ｐと負極バスバー２ｎとの間には、コンデンサ８６が設けられている。正極バスバー２ｐのうち、直流電源８９１とコンデンサ８６とを繋ぐ部位に、電流センサ４を取り付けてある。

本例では、正極バスバー２ｐと負極バスバー２ｎとは、実施例１のバスバー２ａ〜２ｃと同様に、Ｘ方向に隣り合うように配されている。そして、遮蔽板５によって、正極バスバー２ｐ及び電流センサ４を、Ｚ方向における両側から覆うよう構成されている。

本例では、電流センサ４によって、正極バスバー２ｐに流れる電流を測定し、その測定値を用いて、制御回路部８５が、コンデンサ８６の温度を算出している。正極バスバー２ｐに流れる電流が、予め定められた閾値を超えた場合には、制御回路部８５は、コンデンサ８６の温度が高すぎると判断し、電流の量を制限する。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を有する。

（参考例１）
本例は、遮蔽板５の形状を変更した例である。図１５に示すごとく、本例の遮蔽板５は、環状に形成されている。この環状の遮蔽板５内に、バスバー２と、電流センサ４と、センサ用回路基板７とが配されている。

遮蔽板５は、２枚の主板部５８と、２枚の連結板部５９とを備える。連結板部５９によって、２枚の主板部５８を互いに連結している。また、上記２枚の主板部５８により、バスバー２及び電流センサ４を、Ｚ方向における両側から覆っている。

本例の作用効果について説明する。上記構成にすると、バスバー２及び電流センサ４を、環状の遮蔽板５によって四方から取り囲むことができる。そのため、バスバー２から発生した磁界を、より効果的に遮蔽することができる。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を有する。

（参考例２）
本例は、遮蔽板５の形状を変更した例である。図１６に示すごとく、本例の遮蔽板５は、２枚の主板部５８と、１枚の連結板部５９とを備える。この１枚の連結板部５９によって、２枚の主板部５８を連結している。また、２枚の主板部５８によって、バスバー２及び電流センサ４を、Ｚ方向における両側から覆っている。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を有する。

（参考例３）
本例は、遮蔽板５の形状を変更した例である。図１７に示すごとく、本例の遮蔽板５は、円筒状に形成されている。この円筒状の遮蔽板５内に、バスバー２と電流センサ４とセンサ用回路基板７とが配されている。この円筒状の遮蔽板５によって、バスバー２及び電流センサ４を、Ｚ方向における両側から覆っている。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を有する。

１電流センサ付バスバーモジュール
２バスバー
３封止部材
４電流センサ
５遮蔽板

Claims

それぞれ電流が流れる複数本のバスバー（２）と、
該複数本のバスバー（２）を封止してこれらを一体化する封止部材（３）と、
上記複数本のバスバー（２）のうち少なくとも一部のバスバー（２）の電流値を測定する、複数の電流センサ（４）と、
該電流センサ（４）が取り付けられたセンサ用回路基板（７）とを備え、
個々の上記電流センサ（４）は磁気抵抗素子からなり、上記電流センサ（４）は、上記電流が流れることによって上記バスバー（２）の周囲に発生した磁界の強さを検出することにより、上記電流値を測定しており、
上記複数本のバスバー（２）は、該バスバー（２）の厚さ方向と上記バスバー（２）の延出方向との双方に直交する幅方向に配列し、
上記電流センサ（４）は、上記バスバー（２）から離隔しつつ、上記厚さ方向において上記バスバー（２）に隣り合う位置に配されており、
上記バスバー（２）及び上記電流センサ（４）を上記厚さ方向から挟む位置に、上記磁界を遮蔽する少なくとも一対の遮蔽板（５ａ，５ｂ）が設けられ、
上記封止部材（３）には凹部（３０）が形成され、該凹部（３０）に上記電流センサ（４）が収容されており、上記封止部材（３）には、上記凹部（３０）の開口を塞ぐ蓋部（６）が取り付けられ、上記一対の遮蔽板（５ａ，５ｂ）のうち一方の上記遮蔽板（５ａ）は上記封止部材（３）に封止され、他方の上記遮蔽板（５ｂ）は上記蓋部（６）に封止されており、
該蓋部（６）は上記センサ用回路基板（７）とは別体に形成され、上記凹部（３０）に、上記センサ用回路基板（７）を上記電流センサ（４）と共に収容してあることを特徴とする電流センサ付バスバーモジュール（１）。
上記電流センサ（４）と上記バスバー（２）との間に上記封止部材（３）の一部が介在していることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ付バスバーモジュール（１）。
上記電流センサ（４）と上記封止部材（３）との間に隙間（Ｇ）が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電流センサ付バスバーモジュール（１）。
上記封止部材（３）は、上記凹部（３０）内に形成され上記厚さ方向に突出した柱部（３１）を有し、上記センサ用回路基板（７）には上記厚さ方向に貫通した貫通孔（７９）が形成され、上記柱部（３１）を上記貫通孔（７９）に挿入し、上記柱部（３１）の先端を熱かしめしてある、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電流センサ付バスバーモジュール（１）。
上記幅方向において隣り合う２個の上記電流センサ（４）の間には、上記封止部材（３）の一部が介在しないよう構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電流センサ付バスバーモジュール（１）。