CN106972703A - 控制装置一体型旋转电机 - Google Patents

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Abstract

控制装置一体型旋转电机(1)包括：旋转电机(10)，上述旋转电机(10)具有转子(102)、定子(101)及壳体(100)；以及控制装置(11)，上述控制装置(11)具有多个开关元件模块(110A、111A、112A)。冷却片(110B、111B、112B)在其面向上述开关元件模块的表面上具有绝缘涂层，并且上述冷却片(110B、111B、112B)与上述开关元件模块粘合。通过上述冷却片在面向上述开关元件模块的表面上具有绝缘涂层，从而控制装置一体型旋转电机(1)的冷却片被电绝缘，从而抑制了冷却片与开关元件模块(110A、111A、112A)的散热器之间发生电腐蚀。

Description

控制装置一体型旋转电机
技术领域
本发明涉及控制装置一体型旋转电机。
背景技术
以往，将具有旋转电机和控制装置的控制装置一体型旋转电机用作车辆的旋转电机。
这样的控制装置一体型旋转电机例如记载在日本专利第5774207号中。
日本专利第5774207号记载有具有功率模块结构的控制装置，在该功率模块结构中，冷却片(散热器)经由绝缘构件固定于功率模块。
应当注意，在日本专利第5774207号中，冷却片与散热器一体地形成。
由于控制装置的冷却片经由绝缘构件固定，因此，它们不具有电位。因而，在上述冷却片中，不用担心电腐蚀。
然而，以往的控制装置具有这样的结构，即，功率模块与冷却片被粘合，并且在功率模块周围填充有树脂。
在这样的结构中，在微小的导电异物进入粘合部分而形成通路路径的情况下，或是在粘合部分中产生空隙并且水蒸气进入该空隙而形成漏电路径的情况下，冷却片将会具有电位。
接着，旋转电机的壳体通常连接到蓄电池，冷却片将会具有与该壳体的电位不同的电位。也就是说，即使利用以往的控制装置，在冷却片中也会存在电腐蚀的可能性。
发明内容
本发明鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种控制装置一体型旋转电机，该控制装置一体型旋转电机配备有能抑制因电腐蚀而导致可靠性降低的控制装置。
根据第一方面的控制装置一体型旋转电机包括旋转电机，上述旋转电机具有：转子，上述转子通过对转子绕组通电来形成磁极；定子，上述定子配置成面向上述转子；以及壳体，上述壳体对上述转子和上述定子进行保持。
上述控制装置一体型旋转电机还包括控制装置，上述控制装置具有多个开关元件模块，各个上述开关元件模块包括：开关元件；逆变器电路，上述逆变器电路将交流电供给至上述旋转电机；以及整流电路，上述整流电路对从上述旋转电机供给的交流电进行整流。
每个冷却片在面向上述开关元件模块的表面上具有绝缘涂层，并且各个上述冷却片与上述开关元件模块粘合。
在本发明的控制装置一体型旋转电机中，上述控制装置设置有上述冷却片。接着，上述冷却片在面向上述开关元件模块的表面上具有绝缘涂层。
根据本结构，冷却片被电绝缘。也就是说，冷却片与开关元件模块之间没有电位差，从而抑制了电腐蚀的发生。
附图说明
在附图中：
图1示出一实施方式的控制装置一体型旋转电机的轴向剖视图；
图2示出从控制装置一侧观察到的该实施方式的控制装置一体型旋转电机的主视图；
图3是示出电源端子一体型功率组件的结构的主视图；
图4示出该实施方式的控制装置一体型旋转电机的电路图；
图5是示出功率模块和冷却片的结构的立体图；
图6是示出电源端子一体型功率组件的结构的结构图；
图7示出对冷却片的安装结构进行说明的图；
图8是示意地示出电源组件的功率模块与母线组件间的连接结构的剖视图；
图9是示出另一功率组件的结构的主视图；
图10是示出又一功率组件的结构的主视图；
图11是示意地示出改型的功率组件的功率模块与母线组件间的连接结构的剖视图。
具体实施方式
[实施方式]
以下，利用实施方式对本发明进行详细说明。
在本实施方式中，本发明的控制装置一体型旋转电机将描述成将其应用为安装在车辆上的车用旋转电机。
参照图1至图10，对本实施方式的控制装置一体型旋转电机的结构进行说明。
图1是示出本实施方式的控制装置一体型旋转电机1的结构的剖视图。
本实施方式的控制装置一体型旋转电机1是安装在车辆上并通过从蓄电池供给电力而产生用于驱动车辆的驱动力的装置。
控制装置一体型旋转电机1还是通过从车辆的发动机供给驱动力而产生用于电力以对蓄电池进行充电的装置。
控制装置一体型旋转电机1包括旋转电机10和控制装置11。
[旋转电机]
旋转电机10是通过供给电力而产生用于驱动车辆的驱动力的设备。
旋转电机10还是通过从发动机供给驱动力而产生电力以对蓄电池进行充电的设备。
旋转电机10包括壳体100、定子101、转子102、滑环103以及电刷104。
壳体100是在定子101和转子102彼此相对的状态下对上述定子101和转子102进行收容的构件，并且是将转子102支承为能旋转的构件。
此外，壳体100还是供控制装置11固定的构件。壳体100包括前壳100A和后壳100B。
定子101构成磁路的一部分，且上述定子101是通过通电而产生旋转磁场的构件。
此外，当定子101构成磁路的一部分时，该定子101还是通过与后述的由转子102所产生的磁通量交链(interlinking)而产生交流电的构件。
定子101包括定子芯101A和定子线圈101B。
转子102构成磁路的一部分，且上述转子102是通过通电而产生磁极的构件。转子102包括转轴102A、转子芯102B以及转子绕组102C。
滑环103和电刷104是向转子绕组102C供给直流电的构件。滑环103经由绝缘构件固定在转轴102A的外周面上。
电刷104被弹簧104A压靠到转轴102A，并在电刷104的端面与滑环103的外周面接触的状态下被刷握保持。
[控制装置]
控制装置11是对从蓄电池供给至旋转电机10的电力进行控制以使旋转电机10产生驱动力的装置。
此外，控制装置11还是对旋转电机10所产生的电力进行转换并将该电力供给至蓄电池以对该蓄电池进行充电的装置。
控制装置11是包括逆变器电路和整流电路的装置，其中，在上述逆变器电路中将交流电供给至旋转电机10，在上述整流电路中对从旋转电机10供给来的交流电进行整流。
如图2所示，控制装置11包括电源端子一体型功率组件110、功率组件111、112、调节器113以及罩盖(未图示)。
控制装置11相当于控制部，而功率组件110、111、112相当于开关元件模块。
[电源端子一体型功率组件]
电源端子一体型功率组件110是构成逆变器电路和整流电路的部件的集合体。
如图3所示，电源端子一体型功率组件110包括功率模块110A、冷却片110B以及电源端子一体型母线组件110C。
如图4所示，功率模块110A是具有构成逆变器电路和整流电路的四个开关元件(MOSFET 110D至110G)的开关元件模块。
功率模块110A包括IC 110H作为用于对各个MOSFET 110D至110G进行控制的控制部。
MOSFET 110D与MOSFET 110E、以及MOSFET 110F与MOSFET 110G分别串联连接。
MOSFET 110D和110F的源极分别与MOSFET 110E和110G的漏极连接。
在串联连接的两个MOSFET 110D和110E中，与蓄电池B1的正极侧连接的MOSFET110D相当于高电位侧开关元件，MOSFET 110E相当于低电位侧开关元件。
如图4所示，功率模块110A的MOSFET 110D至110G和功率模块111A的MOSFET 110D至110E被连接到一组三相电机绕组101C的各相。
也就是说，两个功率模块110A和111A对三相电机绕组101C进行控制。
功率模块110A的串联连接的MOSFET 110D至110E被连接到三相电机绕组101C的一个相。
MOSFET 110F至110G被连接到三相电机绕组101C的另一个相。
功率模块111A的串联连接的MOSFET 111D至111E被连接到三相电机绕组101C的剩余一个相。
也就是说，功率模块110A与三相电机绕组101C的两个相连接，而功率模块111A与三相电机线圈101C的剩余一个相连接。
如图4至图5所示，功率模块110A分别在同一个基板部分110I设置有MOSFET 110D和110F、在基板部分110J设置有MOSFET 110E以及在基板部分110L设置有MOSFET 110G。
功率模块110A包括基板部分110K和端子部110M，其中，上述基板部分110K设置有IC 110H，并且与MOSFET 110E和110G连接，上述端子部110M供IC 110H的控制信号流过。
MOSFET 110D至110G和IC 110H通过功率模块110A树脂成型。
MOSFET 110D至110G所安装的基板部分110I至110M由导电金属板制成。
图5是当从功率模块110A的面110Aa一侧观察时与冷却片110B连接的功率模块110A的立体图。
图6是示出功率模块110A的各元件的安装结构的结构图，虚线表示树脂模塑件。
在图6中，各个基板部分110I-110M以俯视图展开而示出。
图6中的基板部分110I至110M在图中位于树脂模塑件外部的点划线处，沿与纸面垂直的方向(朝向纸面的前方)折曲。
如图6所示，基板部分110I至110M也起到用于将功率模块110A与外部电路连接的端子的作用。
基板部分110I相当于与蓄电池B1的正极连接的蓄电池侧端子，基板部分110J、110L相当于与旋转电机10连接的电机侧端子，基板部分110K相当于与蓄电池B1的负极连接的低电位侧端子。
MOSFET 110D和110F的漏极与基板部分110I连接。
如图5所示，基板部分110I具有大致X形的结构，上述大致X形的结构在一处从基板部分110I的与MOSFET 110D和110F的漏极连接的部分突出至树脂模塑件的外部，并在树脂模塑件的外部分岔两个分支。
基板部分110I具有一对连接部110Ia、110Ia，上述一对连接部110Ia、110Ia在其分成两个分支的前端部与电源端子一体型母线组件110C的外部电路之一的母线110N连接。
一对连接部110Ia、110Ia形成为具有相同的形状。
基板部分110J与MOSFET 110E的漏极连接。
除此之外，基板部分110J通过桥接件与MOSFET 110D的源极连接。
基板部分110J在MOSFET 110D与MOSFET 110E之间形成串联连接部分。
基板部分110J在一处从树脂模塑件向外突出，并且具有连接部110Ja，上述连接部110Ja在其前端部处与母线组件110C的母线110P连接。
连接部110Ja形成为具有与一对连接部110Ia、110Ia相同的形状。
基板部分110L与MOSFET 110G的漏极连接。
除此之外，基板部分110L通过桥接件与MOSFET 110F的源极连接。
基板部分110L在MOSFET 110F与MOSFET 110G之间形成串联连接部分。
基板部分110L在一处从树脂模塑件向外突出，并且具有连接部110La，上述连接部110La在其前端部与母线组件110C的母线110Q连接。
连接部110La形成为具有与连接部110Ia、110Ia、110Ja相同的形状。
如图5和图6所示，基板部分110I、110J和110L各自的连接部110Ia、110Ia、110Ja和110La从矩形的树脂模塑件的一侧突出。
基板部分110K设置有IC 110H。基板部分110K通过桥接件与MOSFET 110E、110G的源极连接。
如图6所示，基板部分110K具有大致H形的结构，上述基板部分110K在两处位置向树脂模塑件的外部突出，且上述基板部分110K在该突出部分的前端部具有一对连接部110Ka、110Ka，这一对连接部110Ka、110Ka与母线组件110O的母线连接。
一对连接部110Ka、110Ka形成为具有与连接部110Ia、110Ia、110Ja、110La相同的形状。
如图5和图6所示，基板部分110K的一对连接部110Ka、110Ka从矩形的树脂模塑件的另一侧突出。
一对连接部110Ka和110Ka以与矩形的树脂模塑件的一侧反向的方式突出。
IC 110H的控制信号流经端子部110M、110M。
端子部110M、110M通过导电通路(未图示)而与IC 110H连接。
如图5和图6所示，与一对连接部110Ka、110Ka同样地，一对端子部110M、110M从矩形的树脂模塑件的另一侧突出。
在功率模块110A中，与冷却片110B连接的功率模块110A的背面110Ab由金属制的散热器形成，以对功率模块110A所产生的热量进行散热。
功率模块110A的背面110Ab相当于图5和图6所示的MOSFET 110的与蓄电池B1的正极连接的漏极所在的面。
图2和图3所示的冷却片110B是用于对功率模块110A所产生的热量进行散热的金属制的构件。
形成冷却片110B的金属要是能够对功率模块110A所产生的热量进行散热的材料，则不受限制。
作为这样的金属，可举出具有优良的导热性的金属，该金属的具体示例包括铝、铜、金以及银。
应当注意，能够使用在本实施方式的控制装置一体型旋转电机的使用温度范围内具有与上述金属相同的导热性的金属。
也就是说，也能够使用其它金属和合金。
冷却片110B由在表面形成有绝缘涂层的铝制成。
在冷却片110B的表面上的绝缘涂层只要能够发挥绝缘特性，则不受限制。
作为绝缘涂层，可举出阳极氧化涂层或树脂涂层等涂层。
虽然阳极氧化涂层可以在冷却片110B形成规定形状的状态下涂覆在冷却片110B上，但阳极氧化涂层也可以涂覆在长条状的成型体上，上述成型体沿着与图2的纸面垂直的方向延伸，并且随后被切成规定长度。
在本实施方式中，阳极氧化涂层涂覆在长条状的成型体上形成，并且上述成型体被切成规定长度以形成冷却片110B。
冷却片110B通过绝缘粘合剂而与功率模块110A的背面110Ab粘合。
具有绝缘特性的粘合剂是在本实施方式的控制装置一体型旋转电机的使用温度范围内发挥电绝缘性的粘合剂。
作为绝缘粘合剂，优选使用具有优良的导热性的粘合剂。可举出树脂粘合剂作为这样的粘合剂。具体而言，可举出硅基的粘合剂。
绝缘粘合剂可以包含填料。与粘合剂同样地，填料优选不仅具有绝缘性，还具有导热性，可举出无机填料。更具体而言，可举出玻璃填料和陶瓷填料。
电源端子一体型母线组件110C是用于对功率模块110A进行配线的部件的集合体。
更详细而言，如图3所示，电源端子一体型母线组件110C是利用树脂对后述的用于对功率模块110A进行配线的母线110N至110Q进行固定，并且使用规定的母线110N来与后述的电源端子110R连接的构件。
如图3所示，母线组件110C包括母线110N至110Q和电源端子110R。
如图3所示，母线110N是用于将MOSFET 110D和110F的漏极配线到蓄电池B1的正极的、由板状的金属制成的构件。
母线110N与基板部分110I的一对连接部110Ia、110Ia连接。
母线110N与一对连接部110Ia、110Ia间的连接通过焊接(例如TIG焊接)进行。
母线110O是用于通过将MOSFET 110E和110G的源极配线到旋转电机10的接地的壳体100上而配线到接地的蓄电池B1的负极的、由板状的金属制成的构件。
母线110P是用于将MOSFET 110D和110E之间的串联连接部分配线到构成定子绕组101B的第一绕组101C的、由板状的金属制成的构件。
母线110Q是用于将MOSFET 110F和110G之间的串联连接部分配线到构成定子绕组101B的第一绕组101C的、由板状的金属制成的构件。
如图3所示，母线110N至110Q利用树脂以隔开规定间隔的方式一体地固定。
如图3和图4所示，电源端子110R是用于与来自蓄电池B1的正极的配线连接的、由金属制成的构件。
电源端子110R在与母线110N连接的状态下，利用树脂而与母线110N至110Q一起一体地固定。
如图2和图3所示，功率模块110A在与母线110N至110Q连接的状态下固定到母线组件110C。
冷却片110B固定到功率模块110A和母线组件110C。
如上所述，冷却片110B通过绝缘粘合剂而与功率模块110A粘合。此外，如图7所示，冷却片110B通过热卷边(thermal crimping)固定于母线组件110C。
图7是从冷却片110B一侧(即、功率模块110A的背面110Ab一侧)观察到的功率模块110A的冷却片110B附近的图。
如图7所示，总共四个缺口110S形成在冷却片110B的相对两条边上，在与旋转电机10进行组装时，上述两条边沿着转轴102A的周向相对。
在每条边上形成两个缺口110S。缺口110S配置在冷却片110B的周向上的对称位置处。
也就是说，当在图7所示的状态下将冷却片110B沿周向旋转180度时，旋转前和旋转后的缺口110S形成为重合。
用于插入到缺口110S中的突出部110T形成在母线组件110C上。
在形成功率组件110后，突出部110T以其前端突出并穿过冷却片110B的高度形成在突出部110T被插入到缺口110S后的位置处。
突出部110T设置成能够插入到形成缺口110S的两条边的每一条。
两个突出部110T配置在冷却片110B周向上的对称位置处。
一个突出部110T配置在如下缺口110S中，该缺口110S是配置在一条边上的两个缺口110S中的、远离一对电源端子110R的缺口110S。
在突出部110T被插入到缺口110S的状态下，突出部110T的前端通过热卷边在径向上扩张到比缺口110S的尺寸大，并且突出部110T将冷却片110B固定成冷却片110B与母线组件110C紧贴的状态。
如图2所示，功率组件110配置成矩形的树脂模塑件的一条边(具体而言，端子部110Ia、110Ia、110Ja、110La突出的一条边)位于转轴102A的轴向且远离壳体100(具体而言，后壳100B)的方向。
在功率组件110中，功率模块110A与母线组件110C之间的连接不受限制。
例如，能够采用图8所示的结构。
图8是示意地示出功率组件110的功率模块110A(基板部分110I、110K)与母线组件110C(母线110N、110O)之间的连接结构的剖视图。
应当注意，图8是冷却片110B的谷部(valley portion)的剖视图，虽未图示，但在功率模块110A与冷却片110B之间，形成有由上述粘合剂形成的粘合剂层。
如图8所示，从功率模块110A(的树脂模塑件)突出的基板部分110J和基板部分110K朝向功率模块110A的表面110Aa的方向(或是远离背面110Ab的方向、抑或是与表面110Aa的扩张方向大致垂直的方向)折曲。
在母线组件110C中，母线110P、110O的前端与功率模块110A的基板部分110J、110K相似地突出并折曲。
母线组件110C组装在功率模块110A的表面110Aa一侧。
然后，基板部分110J、110K的端子部110Ja、110Ka与母线110P、110O的前端接触。
接着，接触部分(端子部110Ja、110Ka)通过焊接连结。
如上所述，功率模块110A和母线组件110C能够被连接。
在图8中，为了防止基板部分110J、110K和母线110P、110O露出，利用盖子114A包围它们的外周，并且在盖子114A的内部填充绝缘树脂114B。
应当注意，盖子114A是用于将树脂114B保持在内部的构件，上述盖子114A也可形成用于注入固化前的树脂114B的孔。
另外，如图8所示，在树脂114B与冷却片110B之间形成有硅树脂层114C，上述硅树脂层114C填充有导热性硅树脂。
[其它功率组件]
图2所示的功率组件111是构成逆变器电路和整流电路的部件的集合体。
功率组件111具有与功率组件110大致相似的结构。
功率组件111的未说明的结构与功率组件110的对应结构相同，并且在图中标注相同的附图标记。
如图9所示，功率组件111包括功率模块111A、冷却片111B以及母线组件111C。
功率模块111A是具有四个开关元件和MOSFET 111D至111G的开关元件模块，上述四个开关元件构成逆变器电路和整流电路。
MOSFET 111D与111E、以及MOSFET 111F与111G分别串联连接。
MOSFET 111D和111F的源极分别与MOSFET 111E和111G的漏极连接。
图9所示的冷却片111B是用于对功率模块111A所产生的热量进行散热的、由金属制成的构件。
母线组件111C是用于对功率模块111A进行配线的部件的集合体。
更详细而言，母线组件111C是利用树脂将用于对功率模块111A进行配线的母线111N至111Q固定的构件。
功率模块111A在功率模块111A与母线111N至111Q连接的状态下被固定于母线组件111C。
冷却片111B固定于功率模块111A和母线组件111C。
图2所示的功率组件112是构成逆变器电路和整流电路的部件的集合体。
功率组件112具有与功率组件110、111大致相似的结构。
功率组件112的未说明的结构与功率组件110、111的对应结构相同，并且在图中标注相同的附图标记。
如图2和图10所示，功率组件112包括功率模块112A、冷却片112B以及母线组件112C。
功率模块112A是具有四个开关元件和MOSFET 112D至112G的开关元件模块，上述四个开关元件构成逆变器电路和整流电路。
MOSFET 112D与112E、以及MOSFET 112F与112G分别串联连接。
MOSFET 112D和112F的源极分别与MOSFET 112E和112G的漏极连接。
图2和图10所示的散热风扇112B是用于对功率模块112A所产生的热量进行散热的、由金属制成的构件。
母线组件112C是用于对功率模块112A进行配线的部件的集合体。
更详细而言，母线组件112C是利用树脂将用于对功率模块112A进行配线的母线112N至112Q固定的构件。
功率组件112A在与母线112N-112Q连接的状态下固定于母线组件112C。
冷却片112B固定在功率模块112A和母线组件112C上。
[其它结构]
在本实施方式中，如图4所示，功率模块111A的MOSFET 111F至111G和功率模块112A的MOSFET 112D至112G连接到一组三相电机线圈101D的各个相。
也就是说，两个功率模块111A和112A对一组三相电机线圈101D进行控制。
调节器113包括使磁场电流流至转子102的电路。
罩盖(未图示)是用于覆盖电源端子一体型功率组件110和功率组件111、112的、由树脂制成的构件。
罩盖以使电源端子110R的一端部分露出到外部的状态固定于壳体100(更具体而言，后壳100B)，从而将电源端子一体型功率组件110和功率组件111、112覆盖。
应当注意，将功率组件110、111、112和控制装置11等固定到壳体(更具体而言，后壳100B)的方法不受限制。
在本实施方式中，采用穿过各个功率组件110、111、112的螺栓将功率组件110、111、112和控制装置11等固定于壳体100。
[控制装置一体型旋转电机的动作]
接下来，参照图1和图4，对控制装置一体型旋转电机1的动作进行说明。
首先，对产生用于驱动车辆的驱动力时的动作进行说明。
当车辆中的启动开关打开时，直流电通过调节器113经由图1所示的电刷104和滑环103被供给至转子绕组102C。
当直流电供给至转子绕组102C时，在转子102的外周面上形成磁极。
当车辆处于接收来自车辆侧ECU(未图示)的信号的状态时，如图4所示，直流电从蓄电池B1被供给至功率模块110A、111A、112A。
构成逆变器电路的MOSFET 110D至110G、111D和111E在规定时刻进行转换，以将从蓄电池B1供给的直流电转转换为三相交流电。
另外，构成逆变器电路的MOSFET 111F、111G和MOSFET 112D至112G在规定时刻进行转换，以将从蓄电池B1供给的直流电转转换为三相交流电。
其结果是，三相交流电被供给至第一绕组101C和第二绕组101D。
因此，旋转电机10产生用于驱动车辆的驱动力。
接下来，对产生用于对蓄电池进行充电的电力时的动作进行说明。
在直流电经由调节器113被供给至图1所示的转子绕组102C并且转子102的外周面上形成磁极的状态下，当从发动机供给驱动力时，第一绕组101C和第二绕组101D均产生三相交流电。
构成整流电路的MOSFET 110D至110G、111D和111E在规定的时刻转换，以对第一绕组101C产生的三相交流电进行整流。
另外，构成整流电路的MOSFET 111F、111G和112D至112G在规定的时刻转换，以对第二绕组101D产生的三相交流电进行整流。
其结果是，第一线圈101C和第二线圈101D产生的三相交流电转换为直流电并供给至蓄电池B1。
因此，蓄电池B通过旋转电机10产生的电力进行充电。
[控制装置一体型旋转电机的效果]
接下来，对本实施方式的控制装置一体型旋转电机1的效果进行说明。
[第一效果]
在本实施方式的控制装置一体型旋转电机1中，冷却片110B(包括111B、112B)与功率组件110A(包括111A、112A)连结。
另外，在冷却片110B上形成阳极氧化涂层作为绝缘涂层。
由于在冷却片110B上具有阳极氧化涂层，因此，功率模块110A与冷却片110B之间不会产生电位差。
其结果是，能够抑制在两者之间发生迁移(migration)和追踪(tracking)，并且能够防止因功率模块110A与冷却片110B间的绝缘不良而导致的控制装置一体型旋转电机1的性能降低。
另外，由于冷却片110B具有绝缘涂层，因此，功率模块110A与冷却片110B之间的绝缘能够通过在它们之间施加电位(给定一电位差)来进行检查。
此外，通过对施加的电位差的大小进行调节，能够检验绝缘部分的击穿电压。即，绝缘可靠性得到提高。
此外，由于冷却片110B具有绝缘涂层，因此，即使冷却片110B发生异常，冷却片110B与功率模块110A之间也不会产生电位差，从而能够获得较高的绝缘可靠性。
另外，作为冷却片110B的异常，例如，可举出具有另一电位的端子与冷却片110B发生接触、或是冷却片110B因例如盐水等水而具有电位的通电路径等。
[第二效果]
在本实施方式中，冷却片110B(包括111B、112B)通过绝缘粘合剂与功率模块110A(包括111A、112A)连结。
根据这一结构，冷却片110B与功率模块110A能够在确保两者间的电绝缘的同时被固定。
此外，由于绝缘粘合剂具有高导热性，因此，粘合剂具有将两者固定和散热的功能。
也就是说，能够减少零件数量，从而减少旋转电机1所需的成本。
[第三效果]
在本实施方式中，冷却片110B(包括111B和112B)由具有阳极氧化涂层作为绝缘涂层的铝制成。
根据这一结构，能够将电绝缘涂层应用到具有优良的导热性的冷却片110B。
此外，由于阳极氧化涂层是通过处理铝而形成的，因此，该阳极氧化涂层成为不会发生剥落的涂层(绝缘涂层)。
这还可确保冷却片1110B(包括111B和112B)与功率模块110A(包括111A和112A)之间的电绝缘。
[第四效果]
在本实施方式中，各个冷却片110B(包括111B和112B)在与转子102的转轴120A垂直的方向上具有相同的截面形状，并且各个冷却片110B(包括111B和112B)在轴向的两端面以外的外周面上形成有阳极氧化涂层。
能够通过对长条状的成型体进行模塑并在该成型体上形成阳极氧化涂层之后将该成型体切成规定长度，来制造出具有这一结构的冷却片110B。
形成阳极氧化涂层之前的纯铝模塑体具有较低的硬度(即，容易发生塑性变形)，当长条状的模塑体被切断时，在切断面上会产生毛刺。
然而，在形成阳极氧化涂层之后，硬度变高(即，不易发生塑性变形)，即使进行相似的切断工序，也能抑制毛刺的产生。
也就是说，能够通过上述制造方法进行制造，并且能够在不用进行去除毛刺的工序的情况下制造出冷却片110B。
应当注意，在该制造方法中，优选实施在切断的模塑体(具有涂层的模塑体)的切断面上形成阳极氧化涂层的处理。
[第五效果]
在本实施方式中，控制装置11分为三个功率模块(多个模块部分)110、111和112。
根据这一结构，各个功率模块110至112能够沿着转子102的转轴102A的周向紧密地配置。
这能够抑制控制装置11的尺寸增大。
另外，各个功率模块110至112的组装位置的自由度得以提高，进而散热性能得到增强。
此外，由于具有三个功率模块110至112，因此，即使任一个功率模块110至112发生异常，也能够仅通过更换相关的功率模块来应对。
这能够降低维护旋转电机11所需的成本。
[第六效果]
在本实施方式中，定子101包括两组三相电机绕组101C和101D。
此外，各个三相电机线圈101C和101D受到两个不同的功率模块110、111和111、112控制。
利用功率模块110至112的这一结构，能够更可靠地发挥上述第五效果。
[第七效果]
在本实施方式中，各个功率模块110至112具有用于控制各个MOSFET(开关元件)的IC 110H至112H。
由于各个功率模块具有IC，因此，将MOSFET与IC连接的信号线也配置在功率模块内。
这能够提高功率模块110至112的环境耐受性和抗振性。
此外，由于缩短了信号线的长度，因此，也提高了耐EMC性。
[第八效果]
在本实施方式中，各个功率模块110至112沿着转子102的转轴102A的周向配置。
根据这一结构，调节器113和三个功率模块110至112能够在整周上沿着转轴102A的周向配置。
换言之，能够抑制控制装置11的尺寸增大。
[第九效果]
在本实施方式中，高电位侧MOSFET 110D和110F经由一个基板部分110I而与蓄电池(B1)连接。
基板部分110I包括两个连接部分110Ia、110Ia(多个连接部分)，上述两个连接部分110Ia、110Ia是母线组件110C的母线110N的连接部分。
根据这一结构，能够抑制发生对功率模块110(111、112)的损伤。
此外，能够将基板部分110I与母线110N之间的连接条件(焊接条件)设为与其它连接部分(焊接部分)相同的条件。
也就是说，能够抑制制造功率模块110(111、112)所需的成本增大。
具体而言，在本实施方式中，高电位侧MOSFET 110D和110F的漏极连接到单个基板部分110I。
然后，母线110B与蓄电池B1的正极连接。
根据这一结构，MOSFET 110D和MOSFET 110F的两股高位电流(大电流)流经基板部分110I。
当只有一个连接部分时，大电流会集中在该连接部分，并且容易产生例如发热等不良情况。
另一方面，通过设置两个(多个)连接部分，能够抑制大电流的集中。
换言之，能够抑制发生对功率模块110(111、112)的损伤。
此外，基板部分110I与母线110N之间的连接部分被焊接。
由于起到焊接部分作用的连接部分110Ia、110Ia的数量为多个，因此，能够降低各自焊接条件。
也就是说，为了在一处焊接，因上述大电流的问题而需要增大连接部分110Ia的尺寸。
在这一情况下，需要使焊接条件中的输出功率更高。
接着，连接部分110Ia的焊接条件与其它连接部分110Ja、110La不同，并且在制造功率模块110(111、112)中，需要将制造设备调节至具有高输出的焊接条件，并且需要改变该条件。
这会导致制造成本的增加。
另一方面，在本实施方式中，通过设置多个连接部分110Ia(设置在两个位置)，能够使连接部分110Ia具有与其它连接部分110Ja、110La相同的形状，并且使焊接条件相同。
换言之，不需要改变焊接条件，并且能够以较低的成本获得功率模块110。
[第十效果]
在本实施方式中，功率组件110(111、112)的与蓄电池B1正极连接的基板部分110I(111I、112I)、基板部分110L(111L、112L)和基板部分110J(111J、112J)以及基板部分110K(111K、112K)以远离树脂模塑件背侧的状态组装。
根据这一结构，能够获得基板部分110I(111I、112I)与基板部分110K(111K、112K)的爬电距离(creepage distance)，并能够减少因异物导致的短路故障或是因漏液至GND而导致的电腐蚀，从而提高可靠性和耐环境性。
[第十一效果]
在本实施方式中，功率组件110(111、112)的、与蓄电池B1正极连接的基板部分110I(111I、112I)以及功率组件110(111、112)的、与旋转电机10连接的电机侧端子110J、110L在远离壳体(具体而言，后壳100B)的方向上组装。
此外，功率组件110以与转轴102A的轴向平行的状态组装。
根据这一结构，功率组件110(111、112)的基板部分110I(111I、112I)和电机侧端子110J、110L定位在最远离壳体100的位置处。
换言之，能够获得基板部分110I与壳体100的爬电距离，并且能够发挥上述效果。
[第十二效果]
在本实施方式中，功率组件110(111、112)通过树脂来对母线110N至110Q(111N至111Q、112N至112Q)进行固定。
然后，冷却片110B(111B、112B)的一部分以埋入树脂的状态固定。
根据这一结构，用于通过功率组件110对母线110N至110Q进行固定的树脂被用于固定冷却片110B。
也就是说，能够在不增加零件数量的情况下固定冷却片110B。
此外，由于冷却片110B(111B、112B)通过绝缘树脂被固定，因此，能够使冷却片110B(111B、112B)在电位上浮动。
应当注意，冷却片110B(111B、112B)的一部分被埋入树脂的状态是指树脂被模塑以使冷却片110B与母线110N至110Q呈一体化的状态、或是冷却片110B通过热卷边被固定于树脂的状态。
在热卷边中，冷却片110B和树脂在加热后的状态下被按压，从而使树脂(夹着端缘部分的一部分)覆盖冷却片110B的一部分。
根据上述热卷边，冷却片110B的一部分被埋入树脂。
[第十三效果]
在本实施方式中，冷却片110B具有多个缺口110S，并且母线组件110C具有前端在穿过至少两个缺口110S的状态下发生扩径的突出部110T。
根据这一结构，可提高将冷却片110B组装到母线组件110C的组装性。
特别地，通过在冷却片110B的对称位置上配置缺口110S，能够针对各个功率模块110至112来调节冷却片110B的方向。
另外，母线组件110C至112C具有不同的形状。
在这一情况下，若在同一位置处具有突出部110T，则会对加工夹具产生干扰。
然而，若设置多个(优选四个以上)缺口110S，则能够在不易发生干扰的缺口110S处配置突出部110T，从这一方面来看也可提高组装性。
[实施方式的改型]
在上述实施方式中，通过从树脂模塑件的背侧突出的两个基板部分110I、110K，对功率模块110A与母线组件110C之间的连接结构进行了说明。
在这一情况下，如图11所示，低电位侧基板部分110K可以露出。
应当注意，在本改型的实施方式中，由于低电位侧基板部分110K具有与壳体110相同的电位，因此，即使基板部分110K与壳体100发生短路，也不会产生电位差，并且不会发生不良情况。
根据这一结构，能够减少盖子114A和树脂114B的数量，并且以较低的成本获得功率组件110。

Claims (13)

1.一种控制装置一体型旋转电机(1)，包括：
旋转电机(10)，所述旋转电机(10)具有转子(102)、定子(101)和壳体(100)，其中，所述转子(102)通过对转子绕组(102C)通电来形成磁极，所述定子(101)配置成面向所述转子(102)，所述壳体(100)对所述转子和所述定子进行保持；以及
控制装置(11)，所述控制装置(11)具有多个开关元件模块(110A、111A、112A)，各个所述开关元件模块(110A、111A、112A)具有开关元件、逆变器电路和整流电路，其中，所述逆变器电路将交流电供给至所述旋转电机，所述整流电路对从所述旋转电机供给的交流电进行整流，
其特征在于，
所述控制装置一体型旋转电机(1)还包括冷却片(110B、111B、112B)，各个所述冷却片(110B、111B、112B)在面向所述开关元件模块的表面上具有绝缘涂层，并且各个所述冷却片(110B、111B、112B)与所述开关元件模块粘合。
2.如权利要求1所述的控制装置一体型旋转电机，其特征在于，
所述冷却片通过绝缘粘合剂与所述开关元件模块粘合。
3.如权利要求1或2所述的控制装置一体型旋转电机，其特征在于，
所述冷却片由具有阳极氧化涂层作为绝缘涂层的铝制成。
4.如权利要求3所述的控制装置一体型旋转电机，其特征在于，各个所述冷却片在与所述转子的转轴(102A)垂直的方向上具有相同的截面形状，并且所述阳极氧化涂层形成在轴向的两端面以外的外周面上。
5.如权利要求1至4中任一项所述的控制装置一体型旋转电机，其特征在于，
所述控制装置分为多个模块部分(110、111、112)。
6.如权利要求5所述的控制装置一体型旋转电机，其特征在于，
所述定子包括两组三相电机绕组(101C、101D)，
所述控制装置包括分别与所述三相电机绕组对应的高电位侧开关元件(110D、110F、111D)、(111F、112D、112F)和低电位侧开关元件(110E、110G、111E)、(111G、112E、112G)，一个相的各个所述开关元件组装在与其余相中的至少一个相的各个所述开关元件所组装的模块部分不同的模块部分上。
7.如权利要求6所述的控制装置一体型旋转电机，其特征在于，
所述模块部分具有用于对各个所述开关元件进行控制的控制部(110H、111H、112H)。
8.如权利要求7所述的控制装置一体型旋转电机，其特征在于，
所述控制装置具有三个模块部分，每个所述模块部分具有所述控制部和两个相的所述开关元件，三个所述模块部分沿着所述转子的所述转轴的周向配置。
9.如权利要求6至8中任一项所述的控制装置一体型旋转电机，其特征在于，
所述模块部分的至少两个相的所述高电位侧开关元件(110D、110F)经由单个蓄电池侧端子(110I)与蓄电池(B1)的正极连接，
所述蓄电池侧端子具有多个与外部电路(110N)连接的连接部分(110Ia、110Ia)。
10.如权利要求9所述的控制装置一体型旋转电机，其特征在于，
所述模块部分包括：蓄电池侧端子(110I)，所述蓄电池侧端子(110I)与所述蓄电池的正极连接；电机侧端子(110J、110L)，所述电机侧端子(110J、110L)与所述旋转电机连接；以及低电位侧端子(110K)，所述低电位侧端子(110K)与所述蓄电池的负极连接，
所述蓄电池侧端子和所述电机侧端子朝与所述低电位侧端子突出的方向相反的方向突出。
11.如权利要求10所述的控制装置一体型旋转电机，其特征在于，
在所述低电位侧端子接近所述壳体(100、100B)且所述蓄电池侧端子远离所述壳体的状态下，并且在板状的所述模块部分与所述转子的所述转轴的延伸方向平行的状态下，板状的所述模块部分被固定于所述壳体。
12.如权利要求8至11中任一项所述的控制装置一体型旋转电机，其特征在于，
所述模块部分具有母线组件(110C、111C、112C)，在所述母线组件(110C、111C、112C)中，与各个所述端子连接的母线通过树脂被固定，
所述冷却片以部分地埋入所述母线组件的状态固定。
13.如权利要求12所述的控制装置一体型旋转电机，其特征在于，
所述冷却片具有多个缺口(110S)，
所述母线组件具有前端在穿过至少两个缺口的状态下发生扩径的突出部(110T)。
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