JP6818440B2 - バスバーユニット - Google Patents

Description

本発明は、バスバーユニットに関するものである。

従来のコンデンサ搭載型インバータユニットは、インバータユニットと、平滑用コンデンサとを有している。インバータユニットは複数相のＳＷモジュールを有している。ＳＷモジュール出力バスバーは金属板を加工することにより形成される。ＳＷモジュール出力バスバーの先端部には、出力端子台ナットに接続するための接続部が形成されている。三相のＳＷモジュール出力バスバーは、水平方向に並んでおり電流センサをそれぞれ貫通している（特許文献１）。

特開２００７−１４０８５号公報

しかしながら、上記のインバータユニットでは、各電流センサを貫通する部分と接続部が、同一平面上でそれぞれ列状に並んでいるため、配置エリアが広くなるという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、配置エリアを抑制したバスバーユニットを提供することである。

本発明は、バスバーと、バスバーを通す貫通孔を有する電流センサとを備え、バスバーの端子の端子面を、バスバーの貫通部におけるバスバー表面の法線方向で、貫通部の位置と異なる位置に配置することによって上記課題を解決する。

本発明によれば、配置エリアの面積を抑制できるという効果を奏する。

図１は、本実施形態に係るバスバー構造体を備えた駆動システムの回路図である。 図２は、図１に示した電力変換装置の斜視図である。 図３は、上蓋のない状態の電力変換装置の平面図である。 図４は、本実施形態に係るバスバーユニットの斜視図である。 図５は、図４に示すバスバーユニットから支持部材を省いた状態の斜視図である。 図６は図５に示したバスバーユニット４０の側面図である。 図７は、図５に示すバスバーユニットから端子台を省いた状態の斜視図である。 図８は、半導体モジュール１２аと発電用モータ１との間の接続部分うち、Ｕ相の相当する接続部分を示す図であり、図７の矢印Ｂで示す矢視図である。 図９は、図８に対して、端子台に相当する部分を加えた図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態に係るバスバーユニットを備えた駆動システムの回路図である。図１に示す駆動システムは、発電用モータ１の発電電力によって駆動用モータ２を駆動させるシステムである。駆動システムは、電気自動車又はハイブリッド車両などの電動車両に搭載され、車両駆動用のシステムとして用いられる。駆動システムは、電動車両に限らず、他の駆動装置に用いられてもよい。なお、以下の説明では、駆動システムを電動車両に搭載した例を説明する。

駆動システムは、発電用モータ１と、駆動用モータ２と、電力変換装置１０とを備えている。発電用モータ１は、エンジン等の駆動源によりロータが回転することによって発電する。発電電力は電力変換装置１０に供給される。駆動用モータ２は、車両の車軸に連結されており、電力変換装置１０から供給される電力により駆動する。電力変換装置１０は、発電用モータで発電した交流電力を直流電力に変換し、変換された電力をバッテリ（図示しない）に出力する。また、電力変換装置１０は、バッテリから供給される直流電力を交流電力に変換し、変換された電力を駆動用モータ２に出力する。

電力変換装置１０は、電流センサ１１と、インバータ回路１２と、コンデンサ１３と、インバータ回路１４と、電流センサ１５と、給電母線１６、１７、三相配線４１、１９とを備えている。

電流センサ１１は、発電用モータ１とインバータ回路１２との間に接続されている。電流センサ１１は、三相配線４１に含まれるＵ相配線と、三相配線４１に含まれるＶ相配線にそれぞれ設けられている。電流センサ１１は、発電用モータ１のＵ、Ｖ相の電流を検出し、検出電流をコントローラ（図示しない）に出力する。Ｗ相の電流は、Ｕ相及びＶ相の検出電流を用いた演算によって検出することができる。

インバータ回路１２は、発電用モータ１から出力される交流電力を直流電力に変換する。インバータ回路１２の交流側には発電用モータ１が電気的に接続されており、インバータ回路１２の直流側にはコンデンサ１３が接続されている。インバータ回路１２は、複数のスイッチング素子と複数のダイオードを有している。スイッチング素子には、ＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタが用いられる。ダイオードは還流用のダイオードである。スイッチング素子とダイオードは、互いに電流の導通方向を逆向きにしつつ、並列に接続されている。スイッチング素子とダイオードとの並列回路を複数直列に接続した回路が、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の各アーム回路となる。複数のアーム回路はＰＮ給電母線間に並列に接続されている。Ｕ、Ｖ、Ｗ相のアーム回路は、半導体モジュール１２а、１２ｂ、１２ｃとしてそれぞれモジュール化されている。インバータ回路１２の直流側から出力される電力はコンデンサ１３を介して車載バッテリ（図示しない）に供給され、車載バッテリが充電される。

コンデンサ１３はインバータ回路１２の直流側の出力電圧を平滑する。また、コンデンサ１３はインバータ回路１４の直流側の入力電圧を平滑する。コンデンサ１３は、インバータ回路１２の直流側の端子と、インバータ回路１４の直流側の端子との間に接続されている。コンデンサ１３は、ＰＮ給電母線間に接続されている。

インバータ回路１４は、車載バッテリから出力される直流電力を交流電力に変換する。インバータ回路１２の交流側には駆動用モータ２が電気的に接続されており、インバータ回路１４の直流側にはコンデンサ１３が接続されている。インバータ回路１４は、複数のスイッチング素子と複数のダイオードを有している。スイッチング素子には、ＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタが用いられる。ダイオードは還流用のダイオードである。インバータ回路１４は、インバータ回路１２と同様のブリッジ回路で構成されている。Ｕ、Ｖ、Ｗ相の各相のアーム回路はＰＮ給電母線間に並列接続されている。Ｕ、Ｖ、Ｗ相のアーム回路は、半導体モジュール１４а、１４ｂ、１４ｃとしてそれぞれモジュール化されている。インバータ回路１４は、駆動用モータ２の回生動作によって、駆動用モータ２の回生電力（交流電力）を直流に変換して、車載バッテリに供給され、車載バッテリが駆動用モータの回生電力によって充電される。

電流センサ１５は、駆動用モータ２の入出力電流を検出するためのセンサであって、駆動用モータ２とインバータ回路１４との間に接続されている。電流センサ１５は、三相配線４２に含まれるＵ相配線と、三相配線４２に含まれるＶ相配線にそれぞれ設けられている。

給電母線１６はＰ極の配線であり、給電母線１７はＮ極の配線である。給電母線１６、１７は、金属製の板を折り曲げたバスバーにより構成されている。

三相配線４２は、インバータ回路１２の各相の入力端子と、発電用モータ１の各層の出力端子との間を接続する。三相配線４２は、インバータ回路１４の各相の出力端子と、駆動用モータ２の各層の入力端子との間を接続する。

次に、図２及び図３を用いて、電力変換装置１０の構成を説明する。図２は電力変換装置１０の斜視図を示し、図３は上蓋のない状態の電力変換装置１０の平面図を示す。

電力変換装置１０は、インバータ回路１２等を収容するための筐体１９を備えている。筐体１９は、本体部１９ｂと蓋体１９аを有している。本体部１９ｂの形状は蓋の無い箱型である。本体部１９ｂの内側の底面には、基板等をボルトで固定するための通孔が設けられている。また本体部１９ｂは、収容部品を保護するための側壁を有している。本体部１９ｂの側壁の上部（Ｚ軸の正方向の端部）には、蓋体１９аをボルトで固定するための通孔が設けられている。蓋体１９аは、本体部１９ｂの上面を覆うための蓋である。蓋体１９аは、本体部１９ｂの上面に沿うような板で形成されており、板部分の周囲には段差が形成されており、段差の部分にはボルトの通し孔が形成されている。

筐体１９は、内部に電流センサ１１、１５、インバータ回路１２、１４、給電母線１６、１７、及び三相配線４１、１９を収容している。インバータ回路１２は基板２０а上に実装されており、インバータ回路１４は基板２０ｂ上に実装されている。半導体モジュール１２а、１２ｂ、１２ｃは、基板２０а上に列状に並んでいる。同様に、半導体モジュール１４а、１４ｂ、１４ｃは、基板２０ｂ上に列状に並んでいる。また、半導体モジュール１２а、１２ｂ、１２ｃの各列はｙ軸に沿う列であり、半導体モジュール１４а、１４ｂ、１４ｃの各列はｙ軸に沿う列である。基板２０а及び基板２０аは、バスバー構造体３０を配置するために、ｙ軸方向に対して間隔をあけつつ、本体部１９ｂの底面と平行な面（ｘｙ面）上に配置されている。また、基板２０а及び基板２０ｂはｘ軸方向を長手方向とするように配置されている。

基板２０аの下面（半導体モジュール１２а、１２ｂ、１２ｃの実装面に対して反対側の面）には、冷却器（図示しない）が設けられている。また、基板２０ｂの下面には、冷却器（図示しない）が設けられている。

基板２０аと基板２０ｂとの間には、バスバー構造体３０が配置されている。バスバー構造体３０は、複数のバスバーと、バスバーを保持するための樹脂体とを備えている。複数のバスバーは、導電性の導体板により構成されており、Ｐ極用の導体板とＮ極用の導体板を有している。Ｐ極用のバスバーが給電母線１６に相当し、Ｎ極用のバスバーが給電母線１７に相当する。バスバー構造体３０に沿う面（ｘｚ面）が、筐体１９の内部空間を区切っている。区切られた空間のうち、一方の空間に基板２０аが配置され、他方の空間に基板２０ｂが配置される。すなわち、バスバーは、基板２０аと基板２０ｂとの間の境界面になっている。

半導体モジュール１２а〜１２ｃのＤＣ端子（インバータ回路１２の直流側の端子）は、基板２０аの一辺に沿って列状に並んでいる。また半導体モジュール１２а〜１２ｃのＡＣ端子（インバータ回路１２の交流側の端子）は、基板２０аの一辺に沿って列状に並んでいる。ＤＣ端子の列は、基板２０аの実装面を囲う４辺うち、バスバー構造体３０に近い長辺に沿うように配置されている。ＡＣ端子の列は、基板２０аの実装面を囲う４辺うち、本体部１９ｂの側壁に近い長辺に沿うように配置されている。同様に、半導体モジュール１４а〜１４ｃのＤＣ端子（インバータ回路１４の直流側の端子）は、基板２０ｂの一辺に沿って列状に並んでいる。また半導体モジュール１４а〜１４ｃのＡＣ端子（インバータ回路１４の交流側の端子）は、基板２０ｂの一辺に沿って列状に並んでいる。ＤＣ端子の列は、基板２０ｂの実装面を囲う４辺うち、バスバー構造体３０に近い長辺に沿うように配置されている。ＡＣ端子の列は、基板２０ｂの実装面を囲う４辺うち、本体部１９ｂの側壁に近い長辺に沿うように配置されている。

半導体モジュール１２а〜１２ｃのＤＣ端子と半導体モジュール１４а〜１４ｃのＤＣ端子が、バスバー構造体３０を介して互いに向き合うように、基板２０а、２０ｂが配置されている。各ＤＣ端子は、ボルトによりバスバー構造体３０に締結されている。各ＡＣ端子は、ボルトによりバスバーユニット４０に締結されている。

電力変換装置１０の底面の一部には、コンデンサ１３等の外部接続部品を収容するための空間が設けられている。電力変換装置１０の内部は、外部接続部品がバスバー構造体３０と電気的に接続するような構造になっている。

バスバーユニット４０は、半導体モジュール１２а〜１２ｃと発電用モータ１との間、及び、半導体モジュール１４а〜１４ｃと駆動用モータとの間を接続する。図３に示すように、バスバーユニット４０は、本体部１９ｂの内壁に沿うように配置されている。本体部１９ｂの側壁には孔が設けられており、バスバーの出力端子が孔から外部に出るように、バスバーユニット４０が配置されている。

次に、図３〜図８を用いて、バスバーユニット４０の構成を説明する。図４はバスバーユニット４０の斜視図である。図５は、保持部材を省いた状態のバスバーユニット４０の斜視図である。図６は図５に示したバスバーユニット４０の側面図である。図７は保持部材及び端子台を省いた状態のバスバーユニット４０の斜視図である。

バスバーユニット４０は、バスバー４１〜４６、保持部材４７а、４７ｂ、端子台４８、電流センサ１１а、１１ｂ、及び電流センサ１５а、１５ｂを備えている。

バスバー４１〜４３は、半導体モジュール１２а〜１２ｃと発電用モータ１との間を接続する配線に相当する。バスバー４４〜４６は、半導体モジュール１４а〜１４ｃと駆動用モータ２との間を接続する配線に相当する。バスバー４１〜４６は、銅などの導電材料で形成されている。バスバー４１〜４６は、導電性の板状の部材を屈曲させることで構成されている。各バスバー４１〜４６の両端には、通し孔がそれぞれ設けられている。通し孔はボルト用の孔である。

バスバー４１は、半導体モジュール１２аのＡＣ端子から、本体部１９ｂの内壁に沿って延在しつつ屈曲している。バスバー４２及びバスバー４３は、それぞれ半導体モジュール１２ｂのＡＣ端子及び半導体モジュール１２ｃのＡＣ端子から、本体部１９ｂの内壁に沿って延在しつつ屈曲している。バスバー４１〜４３は、互いのバスバーが接触しないように、筐体１９内にレイアウトされている。

バスバー４１の入力端子４１аは半導体モジュール１２аのＡＣ端子に締結されており、バスバー４２の入力端子４２аは半導体モジュール１２ｂのＡＣ端子に締結されており、バスバー４３の入力端子４３аは半導体モジュール１２ｃのＡＣ端子に締結されている。各端子間は図示しないボルトにより締結されている。

バスバー４１は電流センサ１１аの貫通孔１１１を貫通している。バスバー４２は電流センサ１１ｂの貫通孔１１１を貫通している。バスバー４１、４２は、電流センサ１１а、１１ｂを貫通する部分と入力端子４１а、４２аとの間で、一体化した板状の部材で形成されている。つまり、入力端子４１а、４２аから貫通孔１１１を貫通するまでの、バスバー４１、４２の形状は、一枚の板を屈曲させた形になっている。バスバー４３は、入力端子４３аと出力端子４３ｂとの間で、一体化した板状の部材で形成されている。バスバー４３の出力端子は、強電コネクタ端子５３とボルト９１により締結されている。

バスバー４４〜４６は、バスバー４１〜４３と同様に、半導体モジュール１４а〜１４ｃの各ＡＣ端子から、本体部１９ｂの内壁に沿って延在しつつ屈曲している。バスバー４４〜４６は、互いのバスバーが接触しないように、筐体１９内にレイアウトされている。

バスバー４４の入力端子４４аは半導体モジュール１４аのＡＣ端子に締結されており、バスバー４５の入力端子４５аは半導体モジュール１４ｂのＡＣ端子に締結されており、バスバー４６の入力端子４６аは半導体モジュール１４ｃのＡＣ端子に締結されている。各端子間は図示しないボルトにより締結されている。

バスバー４４は電流センサ１５аの貫通孔を貫通している。バスバー４５は電流センサ１５ｂの貫通孔を貫通している。バスバー４４、４５は、入力端子４４а、４５аと電流センサ１５а、１５ｂを貫通する部分との間で、一体化した板状の部材で形成されている。バスバー４６は、入力端子４６аと出力端子４６ｂとの間で、一体化した板状の部材で形成されている。バスバー４６の出力端子は、強電コネクタ端子５３とボルト９１により締結されている。

保持部材４７а、４７ｂは樹脂等により形成されている。保持部材４７аは本体部１９ｂの内壁に近い位置で、バスバー４１〜４３を保持している。保持部材４７ｂは本体部１９ｂの内壁に近い位置で、バスバー４１〜４６を保持している。

端子台４８は樹脂等により形成されている。端子台４８はバスバー４１〜４６の出力端子を支えている。端子台４８には、電流センサ１１、１５を固定するための通孔が設けられている。ボルト９２が電流センサ１１、１５を端子台４８に締結している。端子台４８は、本体部１９ｂの孔が空けられた側壁の近くに配置されている。

バスバーの出力端子には、図示しない複数の強電用のコネクタが接続されている。コネクタは、図３、図５、及び図７の矢印Ａで示す方向に接続される。複数のコネクタは、発電用モータ１に接続されるコネクタと、駆動用モータ２に接続されるコネクタである。各コネクタは、三相に対応する強電コネクタ端子５３をそれぞれ有している。なお、図５及び図７では、コネクタの構成のうち端子のみ図示されている。

次に、図８及び図９を用いて、電流センサ１１аの周囲の構造を説明する。図８は図７の矢印Ｂからみた矢視図である。図８では、半導体モジュール１２аと発電用モータ１との間の接続部分うち、Ｕ相の相当する接続部分を示す図であり、図７の矢印Ｂで示す矢視図である。図９は、図８に対して、端子台４８に相当する部分を加えた図である。図９では、説明を容易にするために、端子台４８の構成のうち説明に必要な部分のみを図示している。

図８に示すように、バスバー４１は、少なくとも２つの導体板４１１、４１２を有している。導体板４１１は、入力端子４１аから延在し、電流センサ１１аの貫通孔１１１を通過し、貫通孔１１１から引き出された部材である。導体板４１１は、屈曲した一枚の金属板である。

電流センサ１１аの周囲では、導体板４１１は、電流センサ１１аの表面１１１аと所定の隙間を空けつつ、当該表面に沿うように延在する。表面１１１аは、貫通孔１１１の入口に沿った面である。導体板４１１は、貫通孔１１１の入口の付近で屈曲した形状になっている。導体板４１１の主面（導体板４１１のうちも最も面積の広い面）が貫通孔１１１の内壁面（ｚ軸を法線方向とする壁面）と向き合うように、導体板４１１は屈曲している。電流センサ１１аの貫通孔１１１がバスバー４１を通りやすくするために、導体板４１１は、貫通孔１１１の入口から出口にかけて、屈曲の無い板状に形成されており、貫通孔１１１の入口から出口に向かって直線上に延在する部材である。言い換えると、導体板４１１の両主面は、貫通孔１１１の入口から出口にかけて、それぞれ面一であって、互いに平行になっている。導体板４１１は、貫通孔を通る貫通部４１１ａから延在した部分に、ボルト止め用の通し孔を有している。貫通部４１１ａは、バスバー４１の一部であって、貫通孔１１１内に配置されている。

導体板４１２は、貫通部４１１の位置に対してバスバー４１の出力端子の位置をｚ軸の方向にずらすための部材である。導体板４１２は、締結部４１２а、延在部４１２ｂ、及び端子部４１２ｃを有している。導体板４１２は、導電性の板状の部材を屈曲させた形状になっている。導体板４１２は、導電体４１１とは別の部材である。締結部４１２ａは、ボルト９３により導体板４１１と接続している。締結部４１２ａはボルト止め用の通し孔を有している。締結部４１２ａは、導体板４１１の端部（通し孔を有する部分）と重なるように配置されている。導体板４１１の端部と締結部４１２ａが重なる部分が、導体板４１１と導体板４１２との接続点となる。

延在部４１２ｂは、ｚ軸の正方向で、端子部４１２ｃの位置を締結部４１２ａの位置よりも高くする部材である。そのため、延在部４１２ｂの主面に沿った方向には、少なくともｚ軸に沿う方向の成分を含んでいる。一方、締結部４１２ａ及び端子部４１２ｃの主面はｘｙ面に沿う面であるため、締結部４１２ａの主面に沿う方向及び端子部４１２ｃの主面に沿う方向は、ｚ軸方向の成分を含んでいない。

端子部４１２ｃは、ボルト９１により強電コネクタ端子５３と接続する。端子部４１２ｃは、バスバー４１の出力端子に相当する。端子部４１２ｃはボルト止め用の通し孔を有している。端子部４１２ｃは、導体板４１の屈曲した部分から、ｘ軸の正方向に延在した板状の部材である。端子部４１２ｃの主面である端子面の位置は、ｚ軸方向で、締結部４１２ａの主面の位置よりも高い。

端子台４８はバスバー４１の端子を支持する部材である。端子台４８は、締結部４１２ａと端子部４１２ｃとの間に配置されている。端子台４８は、ｘｚ面に沿う断面でみたときに、締結部４１２ａ、延在部４１２ｂ、端子部４１２ｃ、及び電流センサ１１ａの表面で囲われる部分に配置されている。また、端子台４８は、締結部４１２ａと対向する部分に孔４８ａを有しており、端子部４１２ｃと対向する部分に孔４８ｃを有している。締結部４１２ａ側の孔４８ａはボルト９３と締結するための穴であり、端子部４１２ｃ側の孔４８ｃはボルト９１と締結するための穴である。

また、端子台４８には、孔４８ｂを有している。孔４８ｂはボルト９２と締結するための穴である。電流センサ１１аは、ボルト９２と孔４８ｂとの締結により、端子台４８に固定されている。孔４８ｂは、電流センサ１１ａと対向する対向面から内部に向かって（ｘ軸の負方向に向かって）空けられている。また、孔４８ｂの位置は、ｘｚ面に沿う断面でみたときに、端子部４１２ｃの端子面と、貫通部４１１ａにおけるバスバーの表面との間にある。

図８、図９を用いて説明した、電流センサ１１аの周囲の構造は、他の電流センサ１１ｂ、１５ａ、１５ｂの周囲の構造にも適用されている。

次に、図３、図５及び図７を用いて、電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂの配置とバスバー４１〜４６の出力端子の配置を説明する。電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂは、ｙ軸方向に沿って一列に並んでいる。電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂは、矢印Ａを臨む本体部１９ｂの側面の近傍に配置されている。このとき、電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂの列は、本体部１９ｂの側壁沿う方向に対して平行である。バスバー４１〜４３の出力端子は、ｙ軸方向に沿って一列に並んでいる。バスバー４１〜４３の出力端子の間隔が端子間の絶縁性を確保できる範囲で狭くなるように、バスバー４１〜４３の出力端子は配置されている。バスバー４４〜４６の出力端子は、バスバー４１〜４３と同様に配置されている。バスバー４１〜４３の出力端子の位置は、ｚ軸方向で、電流センサ１１ａ、１１ｂの貫通孔の位置よりも高い。バスバー４３〜４６の出力端子の位置は、ｚ軸方向で、電流センサ１１ａ、１１ｂの貫通孔の位置よりも高い。

ここで、電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂの配置スペース（ｚ方向からみたときに、部品が占める投影面積に相当）と、バスバー４１〜４６の配置スペースについて説明する。

電力変換装置１０を発電用モータ１、駆動用モータ２に接続するためのコネクタは矢印Ａの方向で接続されるため、バスバー４１〜４６の出力端子は、矢印Ａの方向と対向する向きに引き出される。電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂは、バスバー４１〜４６の途中に配置される。また電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂは貫通孔１１１を有しているため、電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂの幅は、バスバー４１、４２、４４、４５の幅よりも広くなる。そのため、電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂの配置スペースを小さくするためには、電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂを整列して配置することが好ましい。また、バスバー４１〜４６の端子の配置を、強電コネクタ端子５３の配置と合わせるためには、バスバー４１〜４６の端子のレイアウトにも制限がある。このような条件下で、電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂの各貫通孔におけるバスバー表面と、バスバー４１〜４６の端子面が同一平面になるように、電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂとバスバー４１〜４６の端子が配置された場合には、配置スペースが大きくなってしまう。

本実施形態のバスバーユニットでは、バスバー４１〜４６の端子の端子面の位置が、バスバー４１、４２、４４、４５の各貫通部の位置より高くなるように、バスバー４１〜４６が構成されている。これにより、バスバー４１〜４６の端子の端子面と、電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂの貫通孔を通る、バスバー４１〜４６の部分を、異なる高さで配置することができるため、電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂとバスバー４１〜４６の端子を配置する際に、配置エリアの面積を抑制できる。

また、本実施形態のバスバーユニットは、バスバー４１、４２、４４、４５を、複数の導体板でそれぞれ構成している。バスバー４１、４２、４４、４５は、半導体モジュール１２ａ〜１２ｃ、１４ａ〜１４ｃと強電コネクタ端子５３との間を接続しつつ、筐体１９内に収容される。そのためバスバー４１〜４６の形状は、屈曲した形になる。その一方で、バスバー４１〜４６は電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂの貫通孔を通らなければならない。本実施形態とは異なり、バスバー４１〜４６を、一枚の金属板を折り曲げる構成にした場合には、電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂを折り曲がったバスバーに通すことになり、電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂの設置が困難になる。

本実施形態では、バスバー４１、４２、４４、４５が複数の導体板でそれぞれ構成されている。そのため、複数の導体板をボルト９３で締結する前に、また、複数の導体板が締結される部分から電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂを通すことができるため、複数の導体板を曲げつつ、筐体１９内に配置することができる。一方、バスバー４３、４６は、電流センサ１１а、１１ｂ、１５а、１５ｂを通さなくてもよいバスバーであるため、一枚の導体板で構成されている。

上記のように、本実施形態に係るバスバーユニットは、バスバー４１、４２、４４、４５と、貫通孔１１１を有する電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂとを備え、バスバーの端子の端子面を、バスバー４１、４２、４４、４５の貫通部４１１ａにおけるバスバー表面の法線方向で、貫通部４１１ａの位置と異なる位置に配置する。これにより、電流センサ１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂ及びバスバー４１、４２、４４、４５の配置エリアの面積を抑制できる。

また本実施形態において、バスバー４１は導体板４１１及び導体板４１２を有し、導体板４１１と導体板４１２とを接続する接続点が、ｚ軸方向で端子部４１２ｃの端子面に対して対向する位置に配置されている。これにより、導体板４１１、導体板４１２、及び強電コネクタ端子５３の締結スペースを小型化できる。

また本実施形態において、バスバー４１は導体板４１１及び導体板４１２を有し、バスバー４１は電流センサ１１ａの貫通孔１１１の入口から出口に向かって直線上に延在する部材を有し、導体板４１２は屈曲した形状の部材である。これにより、バスバー４１を電流センサ１１ａに通しやすい形状にすることができる。また、バスバー４１を屈曲させることもできるため、バスバー４１のレイアウトの自由度を高めることができる。

また本実施形態では、電流センサ１１ａが端子台４８に固定されており、電流センサ１１ａを固定する端子台４８の固定点の位置が、ｚ軸方向で、端子部４１２ｃの端子面の位置と、バスバー４１、４２、４４、４５の貫通部４１１ａにおけるバスバー表面の位置との間にある。これにより、電流センサ１１ａの固定点を、端子台に配置できるためバスバーユニットの小型化を可能とする。

なお、本実施形態では、バスバーの端子の端子面の位置を、バスバー４１、４２、４４、４５の貫通部４１１ａにおけるバスバー表面の法線方向で、貫通部４１１ａの位置より高くしたが、貫通部４１１ａの位置より低くしてもよい。また、電流センサ１１а、１１ｂ、１５а、１５ｃは、Ｕ相及びＶ相のバスバーに限らず、Ｗ相のバスバーに通してもよく、三相全てのバスバーに通してもよい。

１…発電用モータ
２…駆動用モータ
１０…電力変換装置
１１ａ、１１ｂ…電流センサ
１２…インバータ回路
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…半導体モジュール
１３…コンデンサ
１４…インバータ回路
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ…半導体モジュール
１５ａ、１５ｂ…電流センサ
１６、１７…給電母線
１９…筐体
２０а、２０ｂ…基板
３０…バスバー構造体
４０…バスバーユニット
４１、４２、４３、４４、４５、４６…バスバー
４７а、４７ｂ…保持部材
４８…端子台
４８ａ、４８ｂ、４８ｃ…孔
５３…強電コネクタ端子
９１、９２、９３…ボルト
１１１…貫通孔
４１１、４１２…導電体
４１１ａ…貫通部
４１２ａ…締結部
４１２ｂ…延在部
４１２ｃ…端子部

Claims (3)

1. バスバーと、
   前記バスバーに流れる電流を検出し、貫通孔を有する電流センサとを備え、
   前記バスバーは、
   前記バスバーの一部であり前記貫通孔を通る貫通部を含む第１導体板と、
   導電性の部材であり、端子を含む第２導体板とを有し、
   前記端子の端子面は、前記貫通部におけるバスバー表面の法線方向で、前記貫通部の位置と異なる位置に配置され、
   前記第１導体板と前記第２導体板とを接続する接続点が、前記法線方向で前記端子面に対して対向する位置に配置されているバスバーユニット。
2. 前記バスバーは、導電性の部材であり、前記貫通部を含む第１導体板と、導電性の部材であり、前記端子を含む第２導体板とを有し、
   前記第１導体板は、前記貫通孔の入口から出口に向かって直線状に延在する部材を有し、
   前記第２導体板は、屈曲した板状の部材である
   請求項１記載のバスバーユニット。
3. 前記端子を支持する端子台を備え、
   前記電流センサは前記端子台に固定されており、
   前記電流センサを固定する前記端子台の固定点の位置は、前記法線方向で、前記端子面の位置と前記バスバー表面の位置との間にある
   請求項１又は２に記載のバスバーユニット。
   

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