JP6665951B2 - Power converter - Google Patents
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Description
本発明は、電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power converter.
従来、ハイブリッド自動車や電気自動車は、高電圧バッテリおよび電力変換装置を搭載している。高電圧バッテリは、車両駆動用のモータを駆動するための電力変換装置に電力を供給する。電力変換装置は、高電圧バッテリの高電圧から低電圧に変換するDCDCコンバータが搭載されている。DCDCコンバータによって変換された低電圧は、自動車のライトやラジオなどの補機に電力を供給する。 Conventionally, hybrid vehicles and electric vehicles are equipped with a high-voltage battery and a power converter. The high-voltage battery supplies power to a power converter for driving a motor for driving a vehicle. The power converter is equipped with a DCDC converter for converting a high voltage of a high voltage battery to a low voltage. The low voltage converted by the DCDC converter supplies power to accessories such as lights and radios of automobiles.
特許文献1に記載のように、直流電圧を交流電圧に変換するパワー半導体モジュールと、直流電圧を異なる直流電圧に変換するDCDCコンバータとを備える電力変換装置が開示されている。
As described in
電力変換装置等の機器は、自動車の居住性を良くするため、限られたスペース内に搭載する必要があり、小型化が求められている。特許文献1に記載のように、パワー半導体モジュール、および、DCDCコンバータ等からの各入力端子までの配線距離を短くすることによって電力変換装置を小型化することが提案されている。
Devices such as power converters need to be mounted in a limited space in order to improve the comfort of automobiles, and miniaturization is required. As described in
しかしながら、電力変換装置をさらに小型にするためには、配線距離を短くするだけではなく、電力変換装置に搭載される機器を小型にする必要がある。電力変換装置を小型化するために、電力変換装置に搭載されるDCDCコンバータを小型化することが考えられる。DCDCコンバータを小型にするため、DCDCコンバータの高周波化が進展していくことが予想される。 However, in order to further reduce the size of the power converter, it is necessary not only to shorten the wiring distance but also to reduce the size of equipment mounted on the power converter. In order to reduce the size of the power converter, it is conceivable to reduce the size of the DCDC converter mounted on the power converter. In order to reduce the size of the DCDC converter, it is expected that the frequency of the DCDC converter will increase.
ところで、従来、DCDCコンバータに用いられるSi−MOSFET(シリコン金属酸化物半導体電界効果トランジスタ)は、数百kHzのスイッチング周波数で駆動されている。近年、Si半導体デバイスに比べ飛躍的に性能を向上したSiCやGaNに代表される次世代半導体デバイスによって、DCDCコンバータの高周波化に拍車を掛けている。DCDCコンバータの高周波化が進展しているが、DCDCコンバータの高周波化を妨げる要因として、ラジオノイズの悪化が考えられる。 By the way, conventionally, a Si-MOSFET (silicon metal oxide semiconductor field effect transistor) used for a DCDC converter is driven at a switching frequency of several hundred kHz. In recent years, the frequency of DCDC converters has been spurred by next-generation semiconductor devices represented by SiC and GaN, which have dramatically improved performance compared to Si semiconductor devices. Although the frequency of the DCDC converter has been increasing, the deterioration of radio noise may be considered as a factor preventing the DCDC converter from increasing the frequency.
従来のDCDCコンバータのスイッチング周波数においても、3次高調波以上の高い次数の高調波成分によって、自動車に搭載されるラジオにノイズが混入することが問題となっている。ラジオノイズの原因として、配線に流れるコモンモード電流に起因する輻射ノイズがラジオアンテナに重畳することによってラジオに雑音等が混入する原因となっている。 Even at the switching frequency of a conventional DCDC converter, there is a problem that high-order harmonic components equal to or higher than the third harmonic cause noise to be mixed into a radio mounted on an automobile. As a cause of radio noise, radiated noise caused by a common mode current flowing in wiring is superimposed on a radio antenna, thereby causing noise and the like to be mixed into a radio.
今後、DCDCコンバータの小型化のために更なるDCDCコンバータの高周波化を行うとき、スイッチング周波数の基本波がラジオ周波数と近い値となり、現状以上にラジオノイズの問題が深刻になると考えられる。 In the future, when further increasing the frequency of the DCDC converter in order to reduce the size of the DCDC converter, the fundamental wave of the switching frequency will be close to the radio frequency, and the problem of radio noise will be more serious than the current situation.
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、ラジオノイズを抑制し、DCDCコンバータを小型化可能にする電力変換装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a power conversion device that suppresses radio noise and allows a DCDC converter to be downsized.
本発明の電力変換装置は、インバータ(24、25)、DCDCコンバータ(80)、および、ケース(40)を備える。
インバータは、バッテリ(20)から供給される直流電圧を交流電圧に変換する。
DCDCコンバータは、バッテリ(20)から供給される直流電圧を昇圧または降圧する。
The power converter of the present invention includes an inverter (24, 25), a DCDC converter (80), and a case (40).
The inverter converts a DC voltage supplied from the battery (20) into an AC voltage.
The DCDC converter steps up or down the DC voltage supplied from the battery (20).
ケースは、インバータを6方向から取り囲む複数の壁部(401〜404)、バッテリから電力線が接続されインバータに電圧を入力するインバータ入力端子(41)、および、DCDCコンバータへの電力線が接続されDCDCコンバータに電圧を入力するコンバータ入力端子(81)を有する。 The case includes a plurality of walls (401 to 404) surrounding the inverter from six directions, an inverter input terminal (41) connected to a power line from a battery and inputting a voltage to the inverter, and a DCDC converter connected to a power line to the DCDC converter. And a converter input terminal (81) for inputting a voltage to the input terminal.
複数の壁部において、互いに対向して配置される2つの前記壁部を基準壁部(401)および対向壁部(402)とすると、
インバータ入力端子は、基準壁部と対向壁部との間でケースを2等分する仮想面に対して、基準壁部側に配置されている。
コンバータ入力端子は、仮想面に対して、対向壁部側に配置されている。
In the plurality of wall portions, when the two wall portions arranged to face each other are a reference wall portion (401) and a facing wall portion (402),
The inverter input terminal is disposed on the reference wall side with respect to a virtual plane that bisects the case between the reference wall and the opposite wall.
The converter input terminal is arranged on the opposite wall with respect to the virtual plane.
本発明の電力変換装置において、インバータ入力端子、および、コンバータ入力端子が仮想面に対して、互いに反対側に配置されており、インバータは、インバータ入力端子およびコンバータ入力端子を結ぶ仮想線(Iv)上に設けられている。このような構成にすることによって、電力変換装置内部のインピーダンスが増加するため、コモンモード電流に起因する輻射ノイズを抑制することができる。 In the power converter of the present invention, the inverter input terminal and the converter input terminal are arranged on opposite sides with respect to the virtual plane, and the inverter has a virtual line (Iv) connecting the inverter input terminal and the converter input terminal. It is provided above. With such a configuration, the impedance inside the power conversion device increases, so that the radiation noise caused by the common mode current can be suppressed.
輻射ノイズが抑制されることによって、ラジオノイズを抑制することができる。ラジオノイズが抑制され、DCDCコンバータのスイッチング周波数を高周波化することができる。DCDCコンバータを高周波化することができるため、DCDCコンバータを小型化可能になる。 Radio noise can be suppressed by suppressing radiation noise. Radio noise is suppressed, and the switching frequency of the DCDC converter can be increased. Since the frequency of the DCDC converter can be increased, the size of the DCDC converter can be reduced.
以下、本発明の実施形態による電力変換装置を図1〜図11に基づいて説明する。複数の実施形態の説明において、第1実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明する。また、「本実施形態」という場合、第1〜第7実施形態を包括する。これらの実施形態の電力変換装置は、例えば、インバータ、および、補機に電力供給するDCDCコンバータを駆動するシステムに用いられる。
(第1実施形態)
Hereinafter, a power converter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the description of the plurality of embodiments, the same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals. Further, the “first embodiment” includes the first to seventh embodiments. The power converters of these embodiments are used, for example, in a system that drives a DCDC converter that supplies power to an inverter and auxiliary equipment.
(1st Embodiment)
電力変換装置101を含むモータ駆動システムの構成について、図1を参照して説明する。
図1に示すように、モータ駆動システムで用いられるモータジェネレータ26、27、および、電力変換装置101が備えられる。
モータジェネレータ26、27は、永久磁石式同期型の3相交流のモータで、例えば、ハイブリッド自動車搭載されるシリーズパラレルハイブリッドシステムに用いられるモータジェネレータである。バッテリ20からの電力で駆動されることによりトルクを発生する電動機としての機能、および、車両の制動時に駆動されて発電する発電機としての機能を兼ね備える。
The configuration of the motor drive system including the
As shown in FIG. 1,
The
電力変換装置101は、バッテリ20、コモンモードコンデンサ21、フィルタコンデンサ22、昇圧コンバータ30、平滑コンデンサ23、インバータ24、25、ノイズフィルタ60、DCDCコンバータ80、および、ケース40を備える。以下、「モータジェネレータ」を「MG」と記載し、DCDCコンバータを「DDC」と記載する。また、図中、インバータを「INV」と記載する。
The
バッテリ20は、ケース40のインバータ入力端子41に接続され、例えば、ニッケル水素、または、リチウムイオン等の充放電可能な二次電池により構成される直流電源である。バッテリ20に替えて、電気二重層キャパシタ等の蓄電装置を直流電源として用いてもよい。バッテリ20が印加する電圧をバッテリ電圧Vbとする。
The
コモンモードコンデンサ21は、バッテリ20と並列に接続され、2つのコンデンサの直列接続体であり、接続点がグランドラインに接続される、所謂「Yコンデンサ」である。また、コモンモードコンデンサ21は、バッテリ20から高電位ラインLp1、および、低電位ラインLg1を介して伝導されるコモンモード電流をグランドラインに落とし、コモンモードノイズを抑制する。
The
フィルタコンデンサ22は、バッテリ20と並列に接続され、1つのコンデンサで構成される、所謂「Xコンデンサ」である。また、フィルタコンデンサ22は、バッテリ20からのノーマルモードノイズを抑制する機能、および、バッテリ電圧Vbの変動を平滑化する機能を兼ね備える。
The
昇圧コンバータ30は、リアクトル31、および、昇圧部32を含む。昇圧コンバータ30は、バッテリ電圧Vbを昇圧し、昇圧電圧Vsを生成する。生成された昇圧電圧Vsがインバータ24、25に出力される。
リアクトル31は、電流の変化に伴って発生する誘起電圧による電気エネルギーを蓄積、および、放出可能である。
昇圧部32は、直列接続された2つのスイッチング素子33、34、および、各スイッチング素子33、34に対して並列に接続された還流ダイオード35、36を含む。
The boosting
高電位側のスイッチング素子33は、リアクトル31の出力端およびインバータ24、25の高電位ラインLp1の間に接続されている。低電位側のスイッチング素子34は、リアクトル31の出力端およびインバータ24、25の低電位ラインLg1の間に接続されている。還流ダイオード35、36は、低電位側から高電位側への電流を許容する向きに設けられている。
The high-potential
動作時には、高電位側のスイッチング素子33がオフで、低電位側のスイッチング素子34がオンのとき、バッテリ20からリアクトル31に電流が流れることによりエネルギーが蓄積される。また、高電位側のスイッチング素子33がオンで、低電位側のスイッチング素子34がオフのとき、リアクトル31に蓄積されたエネルギーが放出されることにより、バッテリ電圧Vbに誘起電圧が重畳された昇圧電圧Vsがインバータ24、25側に出力される。
In operation, when the high-potential
平滑コンデンサ23は、昇圧コンバータ30、および、インバータ24の間に、インバータ24と並列に接続され、インバータ24、25に出力される昇圧電圧Vsの変動を平滑化する。
インバータ24、25は、ブリッジ接続される6つのスイッチング素子により構成され、昇圧電圧Vsが印加される。インバータ24、25は、PWM制御や位相制御によって各相のスイッチング素子がオンオフされることにより、直流電圧を三相交流電圧に変換してMG26、27に供給する。
The smoothing
Each of the
ノイズフィルタ60は、コンバータ入力端子81とインバータ入力端子41との間に配置され、フィルタコンデンサ22と並列に接続されており、ノーマルモードノイズ、および、コモンモードノイズを抑制する。
図2に示すように、ノイズフィルタ60は、フィルタ入力端子61、フィルタ出力端子62、コモンモードコンデンサ63、64、ラインコンデンサ65、66、ノーマルモードチョークコイル67、および、コモンモードチョークコイル68を有する。
The
As shown in FIG. 2, the
フィルタ入力端子61は、第1フィルタ入力端子611、および、第2フィルタ入力端子612を含む。フィルタ出力端子62は、第1フィルタ出力端子621、および、第2フィルタ出力端子622を含む。
コモンモードコンデンサ63、64は、Yコンデンサであり、高電位ラインLp2、および、低電位ラインLg2を介して伝導されるコモンモード電流をグランドラインに落とし、コモンモードノイズを抑制する。
ラインコンデンサ65、66は、高電位ラインLp2、および、低電位ラインLg2を介して伝導されるノーマルモードノイズを抑制する。
The
The
The
ノーマルモードチョークコイル67は、1つのコアに1本の導線を巻いた構造で、第1フィルタ入力端子611、および、コモンモードチョークコイル68の間で直列に接続されている。ノーマルモードチョークコイル67は、ノーマルモードチョークコイル67にノーマルモード電流が流れるとき、ノーマルモードチョークコイル67において磁束を発生する。ノーマルモードチョークコイル67において磁束を発生するとき、インダクタとして働きノーマルモードノイズを抑制する。
The normal
コモンモードチョークコイル68は、第1コイル681、および、第2コイル682を含み、1つのコアに2本の導線を巻いた構造である。第1コイル681、および、第2コイル682の導線の巻き方向は互いに反対方向になっている。コモンモードチョークコイル68は、第1コイル681、および、第2コイル682にコモンモード電流が流れるとき、発生する磁束が互いに強め合う。互いに磁束が強めあうため、コモンモードチョークコイル68は、大きなインピーダンスが発生するインダクタとして働き、コモンモードノイズを抑制する。
The common
DDC80は、カバー99に囲まれており、ケース40のコンバータ入力端子81に接続されている。DDC80は、バッテリ20からインバータ入力端子41を介して印加されるバッテリ電圧Vbの電圧を降圧し、降圧電圧Vdを生成する。
図3に示すように、DDC80は、フルブリッジ型のDCDCコンバータで、ケース接続端子92、コンバータ出力端子82、スイッチング素子93〜96、トランス83、同期整流素子84、85、リアクトル86、および、平滑コンデンサ90、91を有する。
The
As shown in FIG. 3, the
ケース接続端子92は、第1ケース接続端子921および第2ケース接続端子922を含み、ケース40のコンバータ入力端子81と接続されている。
コンバータ出力端子82は、第1コンバータ出力端子821、および、第2コンバータ出力端子822を含み、自動車のライトやラジオ等の補機に接続される。
The
スイッチング素子93〜96は、二対の高低電位ラインに配置されて、フルブリッジ回路を構成している。スイッチング素子93、および、スイッチング素子95は、高電位ラインLp3に接続され、スイッチング素子94、および、スイッチング素子96は、低電位ラインLg3に接続されている。
フルブリッジ回路の一方の対角線のスイッチング素子93、96と他方の対角線のスイッチング素子94、95とが交互に高速でオンオフし、トランス83の一次コイル87に正負の電圧が交互に印加される。
The switching
One
トランス83は、ケース接続端子92に接続される一次側、および、コンバータ出力端子82に接続される二次側の間で電圧を変換する。トランス83は、一次コイル87、二次コイル88、89を含む。一次コイル87に正負の電圧が交互に印加されることによって、二次コイル88、89に出力され電圧を変換する。
同期整流素子84、85は、例えば、MOSFETが用いられる。同期整流素子84は、二次コイル88に接続され、同期整流素子85は、二次コイル89に接続される。同期整流素子84、85が交互にオンオフすることで、二次側の電流を同期整流する。
リアクトル86は、電流の変化に伴って発生する誘起電圧による磁気エネルギーを蓄積、および、放出可能である。
平滑コンデンサ90、91は、ケース接続端子92間、および、コンバータ出力端子82間の電圧を平滑化する。
(作用)
For the
The
(Action)
本実施形態の特徴構成を説明する前に、電力変換装置101の作用について説明する。
バッテリ20からインバータ入力端子41に、例えば、100〜300Vのバッテリ電圧Vbが印加される。バッテリ電圧Vbが印加されるとき、昇圧コンバータ30が、バッテリ電圧Vbを900V程度に昇圧し、昇圧電圧Vsを生成する。昇圧電圧Vsがインバータ24、25に印加されるとき、インバータ24、25は、力行時、直流電圧を三相交流電圧に変換して、MG26、27に供給する。また、インバータ24、25は、回生時、MG26、27で発電した交流電流を、バッテリ20に充電可能に直流電流に変換する。
Before describing the characteristic configuration of the present embodiment, the operation of the
For example, a battery voltage Vb of 100 to 300 V is applied from the
また、バッテリ電圧Vbが印加されるとき、フルブリッジ回路で構成されるスイッチング素子93〜96の高速スイッチングによって、DDC80がバッテリ電圧Vbを10〜20Vに降圧し、降圧電圧Vdが生成される。生成された降圧電圧Vdが自動車のライトやラジオ等の補機に供給される。このとき、配線に流れるコモンモード電流に起因する輻射ノイズがラジオアンテナに重畳することで、ラジオノイズが発生する。このラジオノイズが発生するため、DDC80の高周波化ができず、従来、DDC80を小型化できなかった。
When the battery voltage Vb is applied, the
そこで、ラジオノイズを抑制し、DDC80を小型化可能にするため、ケース40におけるインバータ入力端子41、および、コンバータ入力端子81の配置に「ある工夫」をしている。具体的には、ケース40におけるインバータ入力端子41およびコンバータ入力端子81は、ケース40を2等分する仮想面Svに対して、互いに反対側に配置されている。以下、ケース40について詳細に説明する。
Therefore, in order to suppress radio noise and reduce the size of the
図4に示すように、ケース40は、直方体形状に形成され、高さ方向の断面が多角形の立体で、6方向から取り囲む複数の壁部を有し、基準壁部401および対向壁部402を有する。また、ケースは、インバータ入力端子41およびコンバータ入力端子81を有する。
As shown in FIG. 4, the
基準壁部401は、対向壁部402と対向しており、対向壁部402は、インバータ入力端子41が投影される範囲Spを含む。
範囲Spは、第1インバータ入力端子411から対向壁部402に向かう仮想面Sa、第2インバータ入力端子412から対向壁部402に向かう仮想面Sbおよび対向壁部402の面で形成される投影面である。また、対向壁部402において、範囲Sp外の壁面をSrとする。
ケース40の長手方向に対して、基準壁部401と対向壁部との間で2等分する仮想面をSvとする。仮想面Svは、ケース40が6方向から投影される投影面で最も外側を2等分する仮想面である。なお、対向壁部402は、仮想面Svに対して、基準壁部401の反対側に配置される。
The
The range Sp is a virtual plane Sa formed from the first
A virtual plane bisected between the
インバータ入力端子41は、バッテリ20に接続され、第1インバータ入力端子411および第2インバータ入力端子412を含む。インバータ入力端子41は、バッテリ20からの電力線が接続され、昇圧コンバータ30を介して、インバータ24、25に電圧を入力する。
コンバータ入力端子81は、DDC80のケース接続端子92に接続され、第1コンバータ入力端子811および第2コンバータ入力端子812を含む。コンバータ入力端子81は、DDC80への電力線が接続されノイズフィルタ60を経由した電圧をDDC80に入力する。
インバータ入力端子41およびコンバータ入力端子81は、仮想面Svに対して互いに反対側に配置されている。インバータ入力端子41は、基準壁部401に設けられ、コンバータ入力端子81は、対向壁部402に設けられている。また、コンバータ入力端子81は、対向壁部402において、範囲Sp外、すなわち、壁面Srに設けられている。
The
インバータ入力端子41の中点をPiとし、コンバータ入力端子81の中点をPcとし、中点Piおよび中点Pcを結ぶ仮想線をIvとする。また、中点Piおよび中点Pcは仮想面Svに対して互いに反対側に配置されている。中点Piは、基準壁部401に隣接し、中点Pcは、対向壁部402に隣接している。インバータ24、25は、ケース40内で、仮想線Iv上に配置されている。
(効果)
The midpoint of the
(effect)
(1)本実施形態では、インバータ入力端子41およびコンバータ入力端子81が仮想面Svに対して、互いに反対側に配置されている。また、インバータ入力端子41は基準壁部401に設けられ、コンバータ入力端子81は対向壁部402に設けられている。このような構成にすることによって、インバータ入力端子41およびコンバータ入力端子81の間において、電力変換装置101内のインダクタンスまたはキャパシタンスが活用される。
(1) In the present embodiment, the
インダクタンスまたはキャパシタンスが活用されるため、電力変換装置101内部のインピーダンスが増加し、コモンモード電流に起因する輻射ノイズを抑制することができる。輻射ノイズを抑制することができるため、ラジオノイズが抑制され、DDC80のスイッチング周波数を高周波化することができる。DDC80を高周波化することができるため、DDC80が小型化可能になる。
Since the inductance or the capacitance is used, the impedance inside the
(2)また、インバータ24、25が仮想線Iv上にあることによって、インバータ部分に寄生するインダクタンスまたはキャパシタンスを活用することができるため、電力変換装置内部のインピーダンスが増加する。このため、コモンモード電流に起因する輻射ノイズをさらに抑制することができる。
(2) In addition, since the
(第2実施形態)
第2実施形態の構成では、ケースの壁部の形態を除き、第1実施形態の構成と同様である。
図5に示すように、電力変換装置102のケース42は、共通辺ECで互いに隣接する二つの壁部である基準壁部403、および、隣接壁部404を有する。
(2nd Embodiment)
The configuration of the second embodiment is the same as the configuration of the first embodiment, except for the form of the wall of the case.
As illustrated in FIG. 5, the
図6(a)に示すように、基準壁部403は、複数の辺E11〜E14によって外形が構成されている。辺E11および辺E14は互いに対向しており、辺E12および辺E13は互いに対向している。
図6(b)に示すように、隣接壁部404は、複数の辺E21〜E24によって外形が構成されている。辺E21および辺E24は互いに対向しており、辺E22および辺E23が互いに対向している。基準壁部403および隣接壁部404に共通する辺である辺E11、および、辺E24を共通辺Ecとする。
As shown in FIG. 6A, the outer shape of the
As shown in FIG. 6B, the outer shape of the
インバータ入力端子41は、基準壁部403において、共通辺Ecから最も離れた辺E14に隣接している。コンバータ入力端子81は、隣接壁部404において、共通辺Ecから最も離れた辺E21に隣接している。第2実施形態においては、第1実施形態と同様の効果を奏する。
The
(第3実施形態)
第3実施形態の構成では、電力変換装置のノイズフィルタの配置を除き、第1実施形態の構成と同様である。
図7に示すように、電力変換装置103のノイズフィルタ160は、コモンモードコンデンサ21およびフィルタコンデンサ22の間に並列して配置されている。このように、インバータ入力端子41からノイズフィルタ160までの距離が近い形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。
(Third embodiment)
The configuration of the third embodiment is the same as the configuration of the first embodiment except for the arrangement of the noise filter of the power conversion device.
As shown in FIG. 7, the
(第4実施形態)
第4実施形態の構成は、フィルタコンデンサ、および、昇圧コンバータの配置を除き、第1実施形態の構成と同様である。
図8に示すように、電力変換装置104のフィルタコンデンサ122は、コンバータ入力端子81側で、昇圧コンバータ130およびノイズフィルタ60の間に配置され、ノイズフィルタ60と並列して配置されている。
(Fourth embodiment)
The configuration of the fourth embodiment is the same as the configuration of the first embodiment except for the arrangement of the filter capacitor and the boost converter.
As shown in FIG. 8, the
昇圧コンバータ130は、コンバータ入力端子81側で、インバータ24、25およびフィルタコンデンサ122の間に配置されている。インバータ入力端子41からフィルタコンデンサ122までの距離が離れており、インバータ入力端子41から昇圧コンバータ130までの距離が離れている。第4実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。
(第5実施形態)
第5実施形態の構成は、フィルタコンデンサの配置を除き、第1実施形態の構成と同様である。
図9に示すように、電力変換装置105のフィルタコンデンサ222は、インバータ24、25およびノイズフィルタ60の間に配置され、ノイズフィルタ60と並列して配置されている。このように、インバータ入力端子41からフィルタコンデンサ122までの距離が離れた形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。
(Fifth embodiment)
The configuration of the fifth embodiment is the same as the configuration of the first embodiment except for the arrangement of the filter capacitors.
As shown in FIG. 9, the
(第6実施形態)
第6実施形態の構成では、電力変換装置のインバータ入力端子からコンバータ入力端子までの配線の経路を除き、第4実施形態の構成と同様である。
図10に示すように、電力変換装置106の第1インバータ入力端子411からノイズフィルタ60までの高電位ラインLp4および低電位ラインLg4をそれぞれ1本の導線で直接接続する。第1インバータ入力端子411からノイズフィルタ60の入力端までの高電位ラインLp4およびノイズフィルタ60の出力端から第2インバータ入力端子412までの低電位ラインLg4がケース40の壁部405側で互いに並走している。第6実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。
(Sixth embodiment)
The configuration of the sixth embodiment is the same as the configuration of the fourth embodiment except for the wiring path from the inverter input terminal of the power converter to the converter input terminal.
As shown in FIG. 10, the high-potential line Lp4 and the low-potential line Lg4 from the first
(第7実施形態)
第7実施形態の構成では、電力変換装置のインバータ入力端子からコンバータ入力端子までの配線の経路を除き、第5実施形態の構成と同様である。
図11に示すように、電力変換装置107の第1インバータ入力端子411からフィルタコンデンサ222までの高電位ラインLp5および低電位ラインLg5を1本の導線で直接接続する。第1インバータ入力端子411からフィルタコンデンサ222の入力端までの高電位ラインLp5および低電位ラインLg5がケース40の壁部406側で互いに並走している。第7実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。
(Seventh embodiment)
The configuration of the seventh embodiment is the same as the configuration of the fifth embodiment except for the wiring path from the inverter input terminal of the power converter to the converter input terminal.
As shown in FIG. 11, the high potential line Lp5 and the low potential line Lg5 from the first
(その他実施形態)
(i)DDCは、本実施形態においてバッテリから印加される電圧を降圧する降圧コンバータであるが、バッテリから印加される電圧を昇圧する昇圧コンバータとしての機能としてもよい。第1実施形態と同様の効果を奏する。
(ii)図12に示すように、DDC80は、ケースの内部に収容されてもよい。また、バッテリも同様に、ケースの内部に収容されてもよい。第1実施形態と同様の効果を奏する。
(Other embodiments)
(I) The DDC is a step-down converter that steps down the voltage applied from the battery in the present embodiment, but may function as a step-up converter that steps up the voltage applied from the battery. The same effects as those of the first embodiment can be obtained.
(Ii) As shown in FIG. 12, the
(iii)インバータまたはDDCを冷却するため、冷却水や冷却ガス等の冷却媒体を流動可能な冷却流路を電力変換装置内部に設けてもよい。
(iv)DDCは、プッシュブル型のDCDCコンバータを用いてもよい。DCDCコンバータの型式に問わず、第1実施形態と同様の効果を奏する。
(v)ケースは、6方向から取り囲む直方体でなくてもよい。階段状もしくは台形等の多角形を底面とする柱状体、または、半円柱もしくは扇形柱とする曲面を有してもよい。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
(Iii) In order to cool the inverter or the DDC, a cooling flow path through which a cooling medium such as cooling water or a cooling gas can flow may be provided inside the power converter.
(Iv) The DDC may use a push-bull type DCDC converter. Regardless of the type of the DCDC converter, the same effects as in the first embodiment can be obtained.
(V) The case need not be a rectangular parallelepiped that surrounds the case from six directions. It may have a columnar body having a polygonal bottom surface such as a stepped or trapezoidal shape, or a curved surface having a semicircular column or a sectoral column.
As described above, the present invention is not limited to such an embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.
20 ・・・バッテリ、
24、25 ・・・インバータ、
40 ・・・ケース、 401〜404 ・・・壁部、
41 ・・・インバータ入力端子、
80 ・・・DCDCコンバータ、
81 ・・・コンバータ入力端子。
20 ... battery,
24, 25 ... inverter,
40 ... case, 401 to 404 ... wall,
41 ... inverter input terminal
80 DC-DC converter,
81 ··· Converter input terminal.
Claims (2)
前記バッテリから供給される直流電圧を昇圧または降圧するDCDCコンバータ(80)と、
前記インバータを6方向から取り囲む複数の壁部(401〜404)、前記バッテリからの電力線が接続され前記インバータに電圧を入力するインバータ入力端子(41)、および、前記DCDCコンバータへの電力線が接続され前記DCDCコンバータに電圧を入力するコンバータ入力端子(81)を有するケース(40)と、
を備え、
複数の前記壁部において、互いに対向して配置される2つの前記壁部を基準壁部(401)および対向壁部(402)とすると、
前記インバータ入力端子は、前記基準壁部と前記対向壁部との間で前記ケースを2等分する仮想面(Sv)に対して、前記基準壁部側に配置され、
前記コンバータ入力端子は、前記仮想面に対して、前記対向壁部側に配置され、
前記インバータは、前記インバータ入力端子および前記コンバータ入力端子を結ぶ仮想線(Iv)上に設けられている電力変換装置。 Inverters (24, 25) for converting a DC voltage supplied from the battery (20) to an AC voltage;
A DCDC converter (80) for increasing or decreasing the DC voltage supplied from the battery;
A plurality of walls (401 to 404) surrounding the inverter from six directions, an inverter input terminal (41) connected to a power line from the battery and inputting a voltage to the inverter, and a power line to the DCDC converter are connected. A case (40) having a converter input terminal (81) for inputting a voltage to the DCDC converter;
With
In the plurality of wall portions, when the two wall portions that are arranged to face each other are a reference wall portion (401) and a facing wall portion (402),
The inverter input terminal is arranged on the reference wall side with respect to a virtual plane (Sv) that bisects the case between the reference wall and the opposing wall,
The converter input terminal is disposed on the opposite wall portion side with respect to the virtual surface,
The power converter wherein the inverter is provided on a virtual line (Iv) connecting the inverter input terminal and the converter input terminal.
前記昇圧コンバータは、電気エネルギーを蓄積および放出可能なリアクトル(31)と直列接続されたスイッチング素子(33、34)を含む昇圧部(32)とを有し、
前記昇圧部は、前記インバータ入力端子および前記コンバータ入力端子を結ぶ仮想線(Iv)上に設けられている請求項1に記載の電力変換装置。 A boost converter (30) between the battery and the inverter, which boosts a DC voltage supplied from the battery and outputs the boosted DC voltage to the inverter;
The boost converter includes a reactor (31) capable of storing and discharging electric energy and a booster (32) including switching elements (33, 34) connected in series,
The power converter according to claim 1, wherein the booster is provided on a virtual line (Iv) connecting the inverter input terminal and the converter input terminal.
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