JP2022067840A - Power conversion device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書が開示する技術は、車両用の電力変換装置に関する。 The techniques disclosed herein relate to power converters for vehicles.
特許文献1に、電力変換装置が開示されている。この電力変換装置は、電力変換ユニットと、電力ケーブルと、電力変換ユニットと電力ケーブルとを接続するコネクタを備える。この電力変換装置では、コネクタを取り囲むようにカバーが取り付けられており、電力変換ユニット内で発生する電磁ノイズが、コネクタやその取付位置から漏洩するのを抑制している。 Patent Document 1 discloses a power conversion device. This power conversion device includes a power conversion unit, a power cable, and a connector for connecting the power conversion unit and the power cable. In this power conversion device, a cover is attached so as to surround the connector, and electromagnetic noise generated in the power conversion unit is suppressed from leaking from the connector and its attachment position.
上記した電力変換装置では、電力変換ユニットへコネクタを介して電力ケーブルを接続した後に、そのコネクタを取り囲むカバーをさらに取り付ける必要がある。また、カバーの存在によって、装置全体のサイズが大型化してしまう。本明細書は、電力変換ユニットから漏洩する電磁ノイズを、より簡便な構成によって低減し得る技術を提供する。 In the above-mentioned power conversion device, after connecting the power cable to the power conversion unit via the connector, it is necessary to further attach a cover surrounding the connector. In addition, the presence of the cover increases the size of the entire device. The present specification provides a technique capable of reducing electromagnetic noise leaking from a power conversion unit by a simpler configuration.
本明細書が開示する技術は、車両用の電力変換装置に具現化される。この電力変換装置は、導電性ケースを備える電力変換ユニットと、前記電力変換ユニットに対して取り付けられるワイヤハーネスとを備える。前記ワイヤハーネスは、電力ケーブルと、コネクタと、絶縁性プロテクタと、導電性キャップと、アース線とを備える。前記コネクタは、前記電力ケーブルの一端に位置するとともに、前記電力変換ユニットの前記導電性ケースに取り付けられる導電性カバーを備える。前記絶縁性プロテクタは、前記電力ケーブルの一部を覆うととともに、前記車両の車体に導電性の締結具を介して固定される。前記導電性キャップは、前記絶縁性プロテクタに設けられているとともに、前記締結具を介して前記車体へ電気的に接続される。前記アース線は、一端が前記コネクタの導電性カバーに固定されており、他端が前記絶縁性プロテクタの前記導電性キャップに固定されている。 The techniques disclosed herein are embodied in power converters for vehicles. This power conversion device includes a power conversion unit having a conductive case and a wire harness attached to the power conversion unit. The wire harness includes a power cable, a connector, an insulating protector, a conductive cap, and a ground wire. The connector is located at one end of the power cable and includes a conductive cover attached to the conductive case of the power conversion unit. The insulating protector covers a part of the power cable and is fixed to the vehicle body of the vehicle via a conductive fastener. The conductive cap is provided on the insulating protector and is electrically connected to the vehicle body via the fastener. One end of the ground wire is fixed to the conductive cover of the connector, and the other end is fixed to the conductive cap of the insulating protector.
上記した電力変換装置では、電力変換ユニットに取り付けられるワイヤハーネスに、アース線が予め組み込まれている。アース線の一端は、コネクタの導電性カバーに固定されており、コネクタが電力変換ユニットに取り付けられることで、電力変換ユニットの導電性ケースへ電気的に接続される。アース線の他端は、絶縁性プロテクタの導電性キャップに固定されており、絶縁性プロテクタが車体に取り付けられることで、導電性の締結具を介して車体へ電気的に接続される。このように、電力変換ユニットが搭載された車体に、ワイヤハーネスを取り付けるだけで、電力変換ユニットの導電性ケースやコネクタの導電性カバーを、車体へ簡便にアースすることができる。これらのケースやカバーがアースされることにより、電力変換ユニット内で発生した電磁ノイズの漏洩が効果的に低減される。 In the above-mentioned power conversion device, a ground wire is preliminarily incorporated in the wire harness attached to the power conversion unit. One end of the ground wire is fixed to the conductive cover of the connector, and the connector is attached to the power conversion unit to be electrically connected to the conductive case of the power conversion unit. The other end of the ground wire is fixed to the conductive cap of the insulating protector, and by attaching the insulating protector to the vehicle body, it is electrically connected to the vehicle body via the conductive fastener. In this way, the conductive case of the power conversion unit and the conductive cover of the connector can be easily grounded to the vehicle body simply by attaching the wire harness to the vehicle body on which the power conversion unit is mounted. By grounding these cases and covers, leakage of electromagnetic noise generated in the power conversion unit is effectively reduced.
ここで、一般的な電力変換ユニットでは、コネクタの取付位置において、電磁ノイズの漏洩が生じやすいとされる。この点に関して、上記した電力変換装置では、当該コネクタの取付位置が、コネクタの導電性カバーによって覆われているとともに、その導電性カバーがアース線によって直接的にアースされている。これにより、電力変換ユニットから漏洩する電磁ノイズがより効果的に低減される。 Here, in a general power conversion unit, it is said that leakage of electromagnetic noise is likely to occur at the mounting position of the connector. In this regard, in the above-mentioned power conversion device, the mounting position of the connector is covered with the conductive cover of the connector, and the conductive cover is directly grounded by the ground wire. As a result, the electromagnetic noise leaked from the power conversion unit is more effectively reduced.
図面を参照して、実施例の電力変換装置10について説明する。本実施例の電力変換装置10は、車両用の電力変換装置である。この電力変換装置10は、いわゆる電動車両に採用することができる。ここでいう電動車両は、車輪を駆動するための走行用モータを有する車両であって、主に路面を走行するものを意味する。そのような電動車両には、例えば、外部の電力によって充電される電気自動車、発電用のエンジンを有するハイブリッド車、電源として燃料電池を有する燃料電池車が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
The
図1に示すように、電力変換装置10は、電力変換ユニット12とワイヤハーネス14とを備える。電力変換装置10は、電源(バッテリや燃料電池)と走行用モータとの間に設けられ、両者の間で電力変換を行うための装置である。電力変換ユニット12は、電力変換回路12aと、アルミケース12bとを備える。特に限定されないが、電力変換回路12aは、DC-DCコンバータやインバータを有しており、直流電力と交流電力とを相互に変換することができる。アルミケース12bは、アルミニウム合金で構成されており、導電性を有する。アルミケース12bは、その内部に電力変換回路12aを収容し、電力変換回路12aを囲うように構成されている。アルミケース12bは、電力変換回路12aから発生する電磁ノイズが、外部へ放射されることを抑制する。アルミケース12bは、本技術における導電性ケースの一例である。なお、電力変換ユニット12は、アルミケース12bに限られず、他の導電性材料で構成される導電性ケースを備えてもよい。
As shown in FIG. 1, the
図1、図2に示すように、ワイヤハーネス14は、電力ケーブル16と、二つのコネクタ18、20とを備える。二つのコネクタ18、20は、電力ケーブル16の一端16aに位置している。一例ではあるが、二つのコネクタ18、20は、図1及び図2に示すように、一方が直流電力用の第1コネクタ18であり、他方が交流電力用の第2コネクタ20である。各々のコネクタ18、20は、電力変換ユニット12に対して着脱可能に取り付けられており、電力ケーブル16を電力変換ユニット12内の電力変換回路12aへ電気的に接続している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
各々のコネクタ18、20は、導電性カバー18a、20aを備える。それぞれの導電性カバー18a、20aは、電力変換ユニット12のアルミケース12bに、ボルト22を用いて着脱可能に取り付けられている。各々のボルト22は、例えば金属で構成されており、導電性を有している。従って、各々の導電性カバー18a、20aと、電力変換ユニット12のアルミケース12bとの間は、ボルト22を介して電気的に接続されている。それぞれのコネクタ18、20において、導電性カバー18a、20aはコネクタ18、20の内部に位置する端子や配線を囲むように構成されており、コネクタ18、20からの電磁ノイズの漏洩を抑制する。
Each of the
ワイヤハーネス14は、絶縁性プロテクタ24と導電性キャップ26をさらに備える。絶縁性プロテクタ24は、例えば樹脂といった、絶縁材料で構成されている。絶縁性プロテクタ24は、二つのコネクタ18、20に隣接して配置されており、電力ケーブル16の一部を覆うように構成されている。絶縁性プロテクタ24は、例えばボルトとナットといった締結具30を介して、車体(正確には、車体に設けられたブラケット28)に固定されている。導電性キャップ26は、例えば金属で構成されており、導電性を有している。導電性キャップ26は、絶縁性プロテクタ24に設けられており、特に、締結具30による固定箇所に位置している。これにより、絶縁性プロテクタ24が車体に対して固定されたときに、導電性キャップ26は締結具30と直接的に接触する。締結具30は、例えば金属で構成されており、導電性を有している。従って、導電性キャップ26は、導電性の締結具30を介して、車体側のブラケット28へ電気的に接続される。
The
車両の車体やブラケット28は、鋼材といった金属で構成されており、導電性を有する。車両の車体は、車輪を介して路面へアースされている。そのため、絶縁性プロテクタ24が、導電性の締結具30によって車体側のブラケット28に取り付けられると、導電性キャップ24は、締結具30、ブラケット28及び車体を順に介して、路面へアースされることとなる。なお、導電性キャップ26や締結具30の具体的な構成は、特に限定されない。例えば、導電性キャップ26や締結具30は、それらの全体が導電性材料で構成されている必要はない。締結具30が車体側(ブラケット28に限定されない)へ締結されたときに、導電性キャップ26が締結具30を介して車体側へ電気的に接続されればよく、そのために必要な部分のみが導電性を有してもよい。
The vehicle body and the
電力変換装置10は、ブッシュ32をさらに備える。ブッシュ32は、車体側のブラケット28と、電力変換ユニット12のアルミケース12bとの間に設置されている。ブッシュ32は、ゴム材といった粘弾性を有する材料で構成されており、車体側から電力変換ユニット12へ伝わる振動を低減する。ブッシュ32には、添加材によって一定の導電性が付与されているが、比較的に大きな電気抵抗が存在する。従って、ブッシュ32だけでは、電力変換ユニット12のアルミケース12bを車体側へ十分にアースすることは難しい。
The
図1に示すように、ワイヤハーネス14は、アース線34をさらに備える。アース線34は、例えば絶縁被膜を有する導電線である。アース線の一端34aは、例えばボルト36により、第1コネクタ18の導電性カバー18aに固定されている。アース線の他端34bは、絶縁性プロテクタ24の導電性キャップ26に固定されている。特に限定されないが、アース線の他端34bは、前述した締結具30による固定箇所に固定されており、締結具30によって保持されるように構成されている。上記のように、第1コネクタ18の導電性カバー18aは、電力変換ユニット12のアルミケース12bと電気的に接続されており、絶縁性プロテクタ24の導電性キャップ26は、締結具30を介して車体側のブラケット28へ電気的に接続されている。従って、アース線34により、電力変換ユニット12のアルミケース12bや、第1コネクタ18の導電性カバー18aは、車体側のブラケット28と電気的に接続されており、路面へアースされている。なお、アース線34の一端は、第1コネクタ18に代えて、第2コネクタ20に接続されてもよい。アース線34の一端が接続されるコネクタの種類、用途、機能については特に限定されず、例えば交流電力用及び直流電力用のコネクタのいずれであってもよい。
As shown in FIG. 1, the
以上の構成により、本実施例の電力変換装置10では、電力変換ユニット12に取り付けられるワイヤハーネス14に、アース線34が予め組み込まれている。アース線34の一端34aは、第1コネクタ18の導電性カバー18aに固定されている。従って、第1コネクタ18が、電力変換ユニット12に取り付けられることで、アース線34の一端34aは、電力変換ユニット12のアルミケース12bへ電気的に接続される。一方、アース線34の他端34bは、絶縁性プロテクタ24の導電性キャップ26に固定されている。従って、絶縁性プロテクタ24が、車体側のブラケット28に取り付けられることで、アース線34の他端34bは、導電性の締結具30を介して車体へ電気的に接続される。
With the above configuration, in the
このように、本実施例の構成によると、電力変換ユニット12が搭載された車体に、ワイヤハーネス14を取り付けるだけで、電力変換ユニット12のアルミケース12bや各コネクタ18、20の導電性カバー18a、20aを、車体へ簡便にアースすることができる。アルミケース12bや導電性カバー18a、20aがアースされることにより、電力変換ユニット12内の電力変換回路12aから発生する電磁ノイズが、外部へ漏洩(放射や伝搬)することを効果的に抑制することができる。
As described above, according to the configuration of this embodiment, the
特に、本実施例の電力変換装置10では、アース線34の一端34aが、第1コネクタ18の導電性カバー18aに接続されており、当該導電性カバー18aが、アース線34によって直接的に(即ち、短距離で低抵抗に)アースされている。この点に関して、電力変換ユニット12では、電磁ノイズの発生源である電力変換回路12aが、アルミケース12bによって覆われており、それによって電磁ノイズの漏洩が抑制される。しかしながら、コネクタ18、20が取り付けられる位置では、アルミケース12bに開口を形成する必要があり、その開口を通じて電磁ノイズが漏洩するという問題がある。
In particular, in the
この問題に対して、本実施例の電力変換装置10では、アルミケース12bに形成された開口が、コネクタ18、20の導電性カバー18a、20aによって覆われており、かつ、第1コネクタ18の導電性カバー18aが、アース線34によって直接的にアースされている。このような構成によると、電力変換ユニット12から外部へ漏洩(放射や伝搬)する電磁ノイズを、より効果的に抑制することができる。なお、アース線34は、第1コネクタ18の導電性カバー18aに代えて、又は加えて、第2コネクタ20の導電性カバー20aに接続されてもよい。そのために、又は別の目的で、二以上のアース線34が用いられてもよい。
In response to this problem, in the
図3は、一変形例のワイヤハーネス114を示す。このワイヤハーネス114は、図1、図2に示すワイヤハーネス14と比較して、コネクタ18、20の数が変更されている。即ち、本変形例のワイヤハーネス114は、直流電力用の第1コネクタ18のみを備えており、交流電力用の第2コネクタ20が省略されている。このように、ワイヤハーネス14、114は、少なくとも一つのコネクタ18、20を備えればよく、コネクタ18、20の数は特に限定されない。コネクタ18、20の数は、電力変換ユニット12に応じて適宜変更することができ、コネクタ18、20の数に応じて、ワイヤハーネス14、114の他の部分の形態も適宜変更すればよい。
FIG. 3 shows a
以上、いくつかの具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは組み合わせによって技術的有用性を発揮するものである。 Although some specific examples have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples exemplified above. The technical elements described herein or in the drawings exhibit their technical usefulness alone or in combination.
10 :電力変換装置
12 :電力変換ユニット
12b:アルミケース
14 :ワイヤハーネス
16 :電力ケーブル
18 :第1コネクタ
18a:導電性カバー
20 :第2コネクタ
20a:導電性カバー
24 :絶縁性プロテクタ
26 :導電性キャップ
28 :ブラケット
34 :アース線
10: Power conversion device 12:
Claims (1)
導電性ケースを備える電力変換ユニットと、
前記電力変換ユニットに対して取り付けられるワイヤハーネスと、を備え、
前記ワイヤハーネスは、
電力ケーブルと、
前記電力ケーブルの一端に位置するとともに、前記電力変換ユニットの前記導電性ケースに取り付けられる導電性カバーを備えるコネクタと、
前記電力ケーブルの一部を覆うととともに、前記車両の車体に導電性の締結具を介して固定される絶縁性プロテクタと、
前記絶縁性プロテクタに設けられているとともに、前記締結具を介して前記車体へ電気的に接続される導電性キャップと、
一端が前記コネクタの前記導電性カバーに固定されており、他端が前記絶縁性プロテクタの前記導電性キャップに固定されているアース線と、を備える、
電力変換装置。 A power converter for vehicles
A power conversion unit with a conductive case and
With a wire harness attached to the power conversion unit,
The wire harness is
Power cable and
A connector located at one end of the power cable and having a conductive cover attached to the conductive case of the power conversion unit.
An insulating protector that covers a part of the power cable and is fixed to the vehicle body of the vehicle via a conductive fastener.
A conductive cap provided on the insulating protector and electrically connected to the vehicle body via the fastener.
One end is fixed to the conductive cover of the connector, and the other end is provided with a ground wire fixed to the conductive cap of the insulating protector.
Power converter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020176667A JP2022067840A (en) | 2020-10-21 | 2020-10-21 | Power conversion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020176667A JP2022067840A (en) | 2020-10-21 | 2020-10-21 | Power conversion device |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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2020
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