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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wechselrichtervorrichtung, eine Motoreinheit und ein Fahrzeug.
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HINTERGRUNDTECHNIK
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Wechselrichtervorrichtungen wurden als Steuervorrichtungen für Motoren von Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen entwickelt. Die Wechselrichtervorrichtungen weisen wärmeerzeugende Komponenten auf, so dass diese Komponenten angemessen gekühlt werden müssen. Patentliteratur 1 offenbart beispielsweise eine Leistungsumwandlungsvorrichtung, welche mit einem Kühler versehen ist, durch welchen Kühlwasser strömt. Dieser Kühler kühlt direkt ein Leistungshalbleitermodul und kühlt ein Kondensatormodul unter Verwendung einer Wärmeübertragungsplatte.
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STAND-DER-TECHNIK-DOKUMENT
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PATENTDOKUMENT
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Patentdokument 1:
JP 2017 -
108 524 A -
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Herkömmliche Wechselrichtervorrichtungen sind nicht dazu eingerichtet, es einem Kühlmittel zu ermöglichen, einen Kondensator direkt zu kühlen. Die Kühleffizienz muss im Vergleich zu einem Verfahren zum Kühlen eines Kondensatormoduls unter Verwendung eines anderen Elements erhöht werden.
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Angesichts der obigen Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wechselrichtervorrichtung, welche dazu in der Lage ist, einen Kondensator effizienter zu kühlen als durch Kühlung unter Verwendung eines anderen Elements, eine Motoreinheit und ein Fahrzeug bereitzustellen.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
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Ein Aspekt einer Wechselrichtervorrichtung der vorliegenden Erfindung weist ein Kondensatormodul mit einem Kondensatorelement und einem Kondensatorgehäuse, welches das Kondensatorelement beherbergt, und ein Gehäuse mit einem Gehäuseraum zum Unterbringen des Kondensatormoduls auf. Das Gehäuse weist einen Wandabschnitt, welcher mit einem Strömungsweg, durch welche ein Kühlmittel strömt, versehen ist, und einen ersten Öffnungsabschnitt, welcher es ermöglicht, dass ein Teil des Strömungswegs sich zum Gehäuseraum hin öffnet, auf. Das Kondensatorgehäuse weist einen Wärmeübertragungsabschnitt, welcher aus Metall gebildet ist und dazu eingerichtet ist, den ersten Öffnungsabschnitt abzudecken, auf. Das Kühlmittel strömt zwischen einer Innenwandfläche des ersten Öffnungsabschnitts und dem Wärmeübertragungsabschnitt.
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EFFEKTE DER ERFINDUNG
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Der eine Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt die Wechselrichtervorrichtung, welche einen Kondensator effizienter kühlen kann als eine Kühlung unter Verwendung eines anderen Elements, einen Motor und ein Fahrzeug bereit.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Motoreinheit, an welcher eine Wechselrichtervorrichtung gemäß einer Ausführungsform montiert ist.
- 2 ist eine Schnittansicht einer Wechselrichtervorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
- 3 ist eine teilweise vergrößerte schematische Ansicht von 2.
- 4 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Wechselrichtervorrichtung gemäß einer Ausführungsform darstellt.
- 5 ist eine Draufsicht einer Wechselrichtervorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Im Folgenden wird eine Wechselrichtervorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Zeichnungen kann sich jede Struktur hinsichtlich des Verkleinerungsmaßstabs, der Anzahl oder dergleichen von einer tatsächlichen Struktur zum leichteren Verständnis unterscheiden.
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In der folgenden Beschreibung ist die Schwerkraftrichtung basierend auf einer Positionsbeziehung, wenn die Wechselrichtervorrichtung 1 an einem Fahrzeug, welches sich auf einer horizontalen Straßenoberfläche befindet, montiert ist, definiert. Obwohl sich die Wechselrichtervorrichtung 1 in der vorliegenden Beschreibung in einer Stellung befindet, ist die Stellung ein Beispiel, und somit ist eine tatsächliche Stellung der angebrachten Wechselrichtervorrichtung 1 nicht beschränkt.
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In den Zeichnungen ist ein XYZ-Koordinatensystem geeigneterweise als dreidimensionales orthogonales Koordinatensystem dargestellt. In dem XYZ-Koordinatensystem entspricht eine Z-Achsenrichtung einer vertikalen Richtung (d.h. einer Oben-Unten-Richtung), und eine +Z-Richtung zeigt nach oben (d.h. eine Richtung entgegengesetzt zur Schwerkraftrichtung), während eine -Z-Richtung nach unten zeigt (d.h. die Schwerkraftrichtung). Eine Richtung der X-Achse ist senkrecht zur Richtung der Z-Achse und gibt eine Vorne-Hinten-Richtung des Fahrzeugs, in dem die Wechselrichtervorrichtung 1 montiert ist, an. Eine Y-Achsenrichtung ist sowohl zur X-Achsenrichtung als auch zur Z-Achsenrichtung senkrecht und ist eine Breitenrichtung (d.h. eine Rechts-Links-Richtung) des Fahrzeugs.
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(Motoreinheit)
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Motoreinheit 3, an welcher die Wechselrichtervorrichtung 1 montiert ist.
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Die Motoreinheit 3 weist die Wechselrichtervorrichtung 1, einen (Elektro- )Motor 2, ein Motorgehäuse 4 und eine Untersetzungseinrichtung 5 auf.
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Die Motoreinheit 3 der vorliegenden Ausführungsform ist an einem Fahrzeug mit einem (Elektro-)Motor als Leistungsquelle montiert, wie beispielsweise einem Hybridelektrofahrzeug (HEV), einem Plug-in-Hybridfahrzeug (PHV) oder einem Elektrofahrzeug (EV), und wird als deren Leistungsquelle verwendet.
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Das Motorgehäuse 4 beherbergt darin den Motor 2 und die Untersetzungseinrichtung 5. Die Wechselrichtervorrichtung 1 ist an einer Außenfläche des Motorgehäuses 4 befestigt. Der Motor 2 wird von der Wechselrichtervorrichtung 1 mit Wechselstrom versorgt. Der Motor 2 wird durch die Wechselrichtervorrichtung 1 gesteuert. Die Untersetzungseinrichtung 5 ist mit einem Rotor des Motors 2 verbunden. Die Untersetzungseinrichtung 5 reduziert die Drehzahl und gibt die Rotation des Motors 2 aus.
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(Wechselrichtervorrichtung)
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2 ist eine Schnittansicht der Wechselrichtervorrichtung 1. 3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 2.
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3 ist ein schematisches Diagramm mit einem anderen Größenverhältnis als in 2, um explizit eine Strömung eines Kühlmittels R zu zeigen.
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Die Wechselrichtervorrichtung 1 weist ein Gehäuse 10, ein Kondensatormodul 30, ein Leistungsmodul 40 und eine Hauptplatine 50 auf. Wie in 4, welche später beschrieben wird, dargestellt, weist die Wechselrichtervorrichtung 1 ferner eine Strom- bzw. Sammelschiene 7 und eine Sub-Platine 60 auf.
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(Gehäuse)
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Wie in 2 dargestellt, weist das Gehäuse 10 einen Gehäusekörper 11 und einen Abdeckabschnitt (Wandabschnitt) 12 auf. Der Gehäusekörper 11 und der Abdeckabschnitt 12 sind jeweils beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung gebildet und sind jeweils durch Gießen, wie zum Beispiel Druckguss, geformt. Der Gehäusekörper 11 kann ein Teil des Motorgehäuses 4 sein.
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Der Gehäusekörper 11 ist nach oben hin offen. Der Gehäusekörper 11 weist eine obere Öffnung auf, welche mit dem Abdeckabschnitt 12 abgedeckt ist. Das Gehäuse 10 weist einen Gehäuseraum S auf, welcher von dem Gehäusekörper 11 und dem Abdeckabschnitt 12 umgeben ist. In dem Gehäuseraum S sind das Kondensatormodul 30, das Leistungsmodul 40, die Stromschiene 7, die Hauptplatine 50 und die Sub-Platine 60 untergebracht. Das Kondensatormodul 30, das Leistungsmodul 40, die Stromschiene 7, die Hauptplatine 50 und die Sub-Platine 60 sind an dem Abdeckabschnitt 12 innerhalb des Gehäuseraums S befestigt.
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Der Gehäusekörper 11 weist eine Bodenwand 11 a, welche sich entlang einer horizontalen Ebene erstreckt, und eine Seitenwand 11b, welche von einem äußeren Rand der Bodenwand 11a nach oben hin vorsteht, auf. Die Bodenwand 11a befindet sich unterhalb des Gehäuseraums S. Die Seitenwand 11b umgibt den Gehäuseraum S von einer horizontalen Richtung her. Der Abdeckabschnitt 12 ist an einer oberen Endfläche der Seitenwand 11b befestigt.
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Der Abdeckabschnitt 12 erstreckt sich entlang einer Ebene senkrecht zur Oben-Unten-Richtung. Der Abdeckabschnitt 12 ist mit einem Strömungsweg 19 versehen, durch welchen ein Kühlmittel strömt. Das durch den Strömungsweg 19 strömende Kühlmittel kühlt das Leistungsmodul 40 und das Kondensatormodul 30, welche in dem Gehäuseraum S angeordnet sind. Der Strömungsweg 19 erstreckt sich innerhalb des Abdeckabschnitts 12 entlang der Ebene senkrecht zur Oben-Unten-Richtung.
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Der Strömungsweg 19 weist ein stromaufwärtiges Ende 19a des in dem Strömungsweg 19 strömenden Kühlmittels und ein stromabwärts davon gelegenes stromabwärtiges Ende 19b auf. Das stromaufwärtige Ende 19a ist mit einem Rohr (nicht dargestellt) verbunden, welches mit einem Kühler (nicht dargestellt) zum Kühlen des Kühlmittels kommuniziert. Das stromabwärtige Ende 19b ist mit einem Unterströmungsweg 11c verbunden, welcher in der Seitenwand 11b des Gehäusekörpers 11 vorgesehen ist. Der Unterströmungsweg 11c ist mit einem Ölkühler (nicht dargestellt) unterhalb der Wechselrichtervorrichtung 1 verbunden. Das Kühlmittel tauscht Wärme mit dem in Öl, welches im Motorgehäuse 4 zirkuliert, im Ölkühler aus.
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Nachdem es durch einen Kühler (nicht dargestellt) gekühlt wurde, strömt das Kühlmittel der vorliegenden Ausführungsform durch den Abdeckungsabschnitt 12, um das Leistungsmodul 40 und das Kondensatormodul 30 zu kühlen, und strömt weiter durch den Ölkühler, um das Öl zu kühlen. Nach Durchströmen des obigen Wegs kehrt das Kühlmittel wieder zum Kühler zurück und zirkuliert durch denselben Weg.
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Der Abdeckabschnitt 12 weist eine nach oben gewandte obere Fläche 12a und eine nach unten gewandte untere Fläche 12b auf. Die untere Fläche 12b ist dem Gehäuseraum S zugewandt. Die untere Fläche 12b ist mit einem ersten Öffnungsabschnitt 13 und einem zweiten Öffnungsabschnitt 14 versehen. Das heißt, dass der Abdeckabschnitt 12 mit dem ersten Öffnungsabschnitt 13 und dem zweiten Öffnungsabschnitt 14 versehen ist. Der erste Öffnungsabschnitt 13 und der zweite Öffnungsabschnitt 14 öffnen sich jeweils nach unten. Der erste Öffnungsabschnitt 13 und der zweite Öffnungsabschnitt 14 sind entlang einer Oberflächenrichtung des Abdeckabschnitts 12 nebeneinander angeordnet. Der erste Öffnungsabschnitt 13 und der zweite Öffnungsabschnitt 14 haben jeweils eine ausgesparte Form, welche in einer Dickenrichtung (insbesondere einer oberen Seite) des Abdeckabschnitts 12 ausgespart ist. Der erste Öffnungsabschnitt 13 beherbergt mindestens einen Teil des Kondensatormoduls 30. Hingegen beherbergt der zweite Öffnungsabschnitt 14 mindestens einen Teil des Leistungsmoduls 40.
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Der erste Öffnungsabschnitt 13 und der zweite Öffnungsabschnitt 14 sind im Verlauf des Strömungswegs 19 angeordnet. Der erste Öffnungsabschnitt 13 und der zweite Öffnungsabschnitt 14 öffnen jeweils einen Teil des Strömungswegs 19 zum Gehäuseraum S hin. Der erste Öffnungsabschnitt 13 ist in dem Strömungsweg 19 stromabwärts des zweiten Öffnungsabschnitts 14 angeordnet. Der Strömungsweg 19 weist einen ersten Abschnitt 19f, welcher es dem stromaufwärtigen Ende 19a ermöglicht, mit dem zweiten Öffnungsabschnitt 14 zu kommunizieren, einen zweiten Abschnitt 19s, welcher es dem zweiten Öffnungsabschnitt 14 ermöglicht, mit dem ersten Öffnungsabschnitt 13 zu kommunizieren, und einen dritten Abschnitt 19t, welcher es dem ersten Öffnungsabschnitt 13 ermöglicht, mit dem stromabwärtigen Ende 19b zu kommunizieren, auf. Das Kühlmittel, welches in den Strömungsweg 19 eingeströmt ist, strömt vom stromaufwärtigen Ende 19a durch den ersten Abschnitt 19f, den zweiten Öffnungsabschnitt 14, den zweiten Abschnitt 19s, den ersten Öffnungsabschnitt 13 und den dritten Abschnitt 19t in dieser Reihenfolge.
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Der erste Öffnungsabschnitt 13 weist eine Innenwandfläche mit einer ersten Bodenwandfläche (Bodenwandfläche) 13a, welche der Dickenrichtung (der unteren Seite in der vorliegenden Ausführungsform) des Abdeckabschnitts 12 zugewandt ist, und einer ersten Seitenwandfläche (Seitenwandfläche) 13b, welche sich in der Dickenrichtung von der ersten Bodenwandfläche 13a aus erstreckt, auf. Der zweite Abschnitt 19s und der dritte Abschnitt 19t des Strömungswegs 19 münden in der ersten Seitenwandfläche 13b aus. Hier wird eine Öffnung zum zweiten Abschnitt 19s als eine erste Einströmöffnung 19p bezeichnet und wird eine Öffnung zum dritten Abschnitt 19t als eine erste Ausströmöffnung 19q bezeichnet. Das Kühlmittel strömt von der ersten Einströmöffnung 19p in den ersten Öffnungsabschnitt 13 ein und strömt über die erste Ausströmöffnung 19q aus.
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Wie in 3 dargestellt, ist die untere Fläche 12b des Abdeckabschnitts 12 mit einem ersten Sockelabschnitt 12f versehen, welcher den Umfang des ersten Öffnungsabschnitts 13 umgibt. Der erste Sockelabschnitt 12f steht nach unten hin vor. Der erste Sockelabschnitt 12f weist eine nach unten gewandte erste Sockelfläche 12fa auf. Die erste Sockelfläche 12fa ist mit einer ersten ausgesparten Nut 12fg versehen, welche den Umfang des ersten Öffnungsabschnitts 13 umgibt. Die erste ausgesparte Nut 12fg mündet nach unten hin aus. In der ersten ausgesparten Nut 12fg ist ein erstes Dichtungselement 12fh angeordnet.
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Wie in 2 dargestellt, weist der zweite Öffnungsabschnitt 14 eine Innenwandfläche mit einer zweiten Bodenwandfläche 14a, welche der Dickenrichtung (der unteren Seite in der vorliegenden Ausführungsform) des Abdeckabschnitts 12 zugewandt ist, und einer zweiten Seitenwandfläche 14b, welche sich in der Dickenrichtung von der zweiten Bodenwandfläche 14a aus erstreckt, auf. Der erste Abschnitt 19f und der zweite Abschnitt 19s des Strömungswegs 19 münden in der zweiten Bodenwandfläche 14a aus. Hier wird eine Öffnung zum ersten Abschnitt 19f als eine zweite Einströmöffnung 19r bezeichnet und wird eine Öffnung zum zweiten Abschnitt 19s als eine zweite Ausströmöffnung 19u bezeichnet. Das Kühlmittel strömt von der zweiten Einströmöffnung 19r in den zweiten Öffnungsabschnitt 14 ein und strömt über die zweite Ausströmöffnung 19u aus.
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Die untere Fläche 12b des Abdeckabschnitts 12 ist mit zweiten Sockelabschnitten 12s versehen, welche den Umfang des zweiten Öffnungsabschnitts 14 umgeben. Die zweiten Sockelabschnitte 12s stehen jeweils nach unten hin vor. Die zweiten Sockelabschnitte 12s weisen jeweils eine nach unten gewandte zweite Sockelfläche 12sa auf. Die zweite Sockelfläche 12sa ist mit einer zweiten ausgesparten Nut 12sg versehen, welche den Umfang des zweiten Öffnungsabschnitts 14 umgibt. Die zweite ausgesparte Nut 12sg mündet nach unten hin aus. In der zweiten ausgesparten Nut 12sg ist ein zweites Dichtungselement 12sh angeordnet.
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(Kondensatormodul)
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4 ist eine perspektivische Ansicht, welche den Abdeckabschnitt 12 und jede Einheit der Wechselrichtervorrichtung 1, welche an dem Abdeckabschnitt 12 befestigt ist, zeigt. 5 ist eine Draufsicht auf einen Teil der Wechselrichtervorrichtung 1 bei Betrachtung von unten.
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In 4 und 5 ist ein Verdrahtungsabschnitt oder dergleichen zum elektrischen Verbinden des Kondensatormoduls 30 und des Leistungsmoduls 40 weggelassen.
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Wie in 5 dargestellt, weist das Kondensatormodul 30 ein erstes Kondensatorelement (Kondensatorelement) 31, ein zweites Kondensatorelement 32 und ein Kondensatorgehäuse 33 auf. Das Kondensatorgehäuse 33 beherbergt das erste Kondensatorelement 31 und das zweite Kondensatorelement 32. Die in 5 dargestellte Struktur des Kondensatormoduls 30 ist ein Beispiel, und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Mindestens ein Kondensatorelement kann in dem Kondensatorgehäuse 33 des Kondensatormoduls 30 untergebracht sein, und eine Mehrzahl von Kondensatorelementen oder mehrere Arten von Kondensatorelementen können nicht in dem Kondensatorgehäuse 33 untergebracht sein.
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Wenn in der folgenden Beschreibung das erste Kondensatorelement 31 und das zweite Kondensatorelement 32 nicht voneinander unterschieden werden, werden sie einfach als Kondensatorelemente 31 und 32 bezeichnet.
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Das erste Kondensatorelement 31 ist ein X-Kondensator. Das erste Kondensatorelement 31 glättet die dem Leistungsmodul 40 zuzuführende Leistung. Dem ersten Kondensatorelement 31 wird ein großer Strom zugeführt. Somit erzeugt das erste Kondensatorelement 31 eine größere Wärmemenge als das zweite Kondensatorelement 32. Das erste Kondensatorelement 31 wird durch das Kühlmittel gekühlt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Wechselrichtervorrichtung 1 mit vier ersten Kondensatorelementen 31 versehen.
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Das zweite Kondensatorelement 32 erzeugt weniger Wärme als das erste Kondensatorelement 31. Das zweite Kondensatorelement 32 ist beispielsweise ein Y-Kondensator. Das heißt, dass das zweite Kondensatorelement 32 dazu eingerichtet ist, Schaltrauschen des Leistungsmoduls 40 zu entfernen. Das zweite Kondensatorelement 32 kann ein X-Kondensator mit einer kleineren Kapazität als das erste Kondensatorelement 31 sein.
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Das Kondensatorgehäuse 33 ist an der unteren Fläche 12b des Abdeckabschnitts 12 des Gehäuses 10 befestigt. Das Kondensatorgehäuse 33 weist einen Gehäusekörper 34 und einen Wärmeübertragungsabschnitt 6 (siehe 3), welcher auf einer oberen Flächenseite des Gehäusekörpers 34 angeordnet ist, auf. Der Gehäusekörper ist aus einem isolierenden Kunststoff- und/oder Harzmaterial ausgebildet.
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Wie in 5 veranschaulicht, weist der Gehäusekörper 34 einen Elementhalter 35, welcher die Kondensatorelemente 31 und 32 hält, und einen Anschlussblock 38, welcher die Stromschiene 7 hält, auf.
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Die Stromschiene 7 verbindet einen Stromversorgungsanschluss 8 und das Kondensatormodul 30. Ein Teil der Stromschiene 7 verläuft durch einen Bereich, welcher von einem Magneten 7c zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) umgeben ist, zwischen dem Stromversorgungsanschluss 8 und dem Kondensatormodul 30.
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Der Stromversorgungsanschluss 8 erstreckt sich von einer Batterie (nicht dargestellt), welche an dem Fahrzeug montiert ist, aus. Der Stromversorgungsanschluss 8 ist von einer Seitenfläche der Wechselrichtervorrichtung 1 her mit der Stromschiene 7 verbunden. Die Wechselrichtervorrichtung 1 wird über den Stromversorgungsanschluss 8 mit einem Hochvolt-Gleichstrom von einer Batterie versorgt.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist das Kondensatorgehäuse 33 den Anschlussblock 38 auf, welcher aus Kunststoff und/oder Harz ausgebildet ist und die Stromschiene 7 hält. Die Stromschiene 7 ist mit einem sich von der Außenseite her erstreckenden Stromversorgungsanschluss verbunden, so dass ein Hochvoltstrom auch durch die Stromschiene 7 fließt. Wenn die Stromschiene 7 von dem aus Kunststoff und/oder Harz hergestellten Anschlussblock 38 gehalten wird, kann der Schritt des Verbindens der Stromschiene 7 mit dem Stromversorgungsanschluss 8 leicht durchgeführt werden, während ein Kurzschluss zwischen der Stromschiene 7 und anderen Elementen verhindert wird. Außerdem kann, wenn das Kondensatorgehäuse 33 mit dem Anschlussblock 38 versehen ist, die Anzahl der Komponenten im Vergleich damit, wenn ein weiteres Element separat hergestellt wird, verringert werden.
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Wie in 2 dargestellt, weist der Elementhalter 35 des Gehäusekörpers 34 einen Hauptplattenabschnitt 35a, welcher sich entlang der zur Oben-Unten-Richtung senkrechten Ebene erstreckt, einen ausgesparten Abschnitt 35b, welcher bezogen auf den Hauptplattenabschnitt 35a nach oben hin ausgespart ist, und einen Umfangswandabschnitt 35c, welcher von einer äußeren Rand eines flachen Plattenabschnitts nach unten hin vorsteht, auf.
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Der Umfangswandabschnitt 35c umgibt ein Verdrahtungselement (nicht dargestellt) und dergleichen des Kondensatormoduls 30 von einem Außenumfang her. Der Umfangswandabschnitt 35c stellt eine Kriechstrecke zwischen jedem Teil des Kondensatormoduls 30 und einer Innenwandfläche des Gehäuses 10 sicher, um eine Isolierung zwischen dem Kondensatormodul 30 und dem Gehäuse 10 sicherzustellen.
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Der ausgesparte Abschnitt 35b hat eine im Wesentlichen konstante Plattendicke. Dann steht der ausgesparte Abschnitt 35b in einer vorspringenden Form nach oben hin vor. Der ausgesparte Abschnitt 35b nimmt die Kondensatorelemente 31 und 32 auf. Das heißt, dass der ausgesparte Abschnitt 35b im Inneren mit einer Kondensatorelementkammer C versehen ist, in welcher die Kondensatorelemente 31 und 32 angeordnet sind.
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Der ausgesparte Abschnitt 35b weist eine Bodenplatte 36a, welche sich entlang der zu der Oben-Unten-Richtung senkrechten Ebene erstreckt, und eine Seitenplatte 36b, welche sich von einem äußeren Rand der Bodenplatte 36a aus nach unten hin erstreckt, auf. Die Bodenplatte 36a liegt den Kondensatorelementen 31 und 32 in der Oben-Unten-Richtung gegenüber. Die Seitenplatte 36b umgibt den Umfang der Kondensatorelemente 31 und 32 von der Außenseite her.
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Der Wärmeübertragungsabschnitt 6 ist aus einem Metallmaterial mit hoher Wärmeleitfähigkeit ausgebildet. Beispiele des den Wärmeübertragungsabschnitt 6 bildenden Materials umfassen eine Aluminiumlegierung und eine Kupferlegierung.
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Der Wärmeübertragungsabschnitt 6 ist an dem Elementhalter 35 des Gehäusekörpers 34 befestigt. Beispiele für ein Verfahren zum Befestigen des Wärmeübertragungsabschnitts 6 an dem Gehäusekörper 34 umfassen Crimpen, wie beispielsweise Ultraschall-Crimpen oder Heiß-Crimpen. Der Wärmeübertragungsabschnitt 6 kann an dem Gehäusekörper 34 durch Umspritzen befestigt werden, wobei der Wärmeübertragungsabschnitt 6 während des Formens des Gehäusekörpers 34 in einen Teil des Gehäusekörpers 34 eingebettet wird. Wenn der Wärmeübertragungsabschnitt 6 an dem Gehäusekörper 34 durch Umspritzen befestigt wird, kann die Haftung zwischen dem Wärmeübertragungsabschnitt 6 und dem Gehäusekörper 34 verbessert werden, und somit kann die Wärmeübertragung zwischen dem Wärmeübertragungsabschnitt 6 und dem Gehäusekörper 34 auf einfache Weise verbessert werden.
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Wie in 3 dargestellt, weist der Wärmeübertragungsabschnitt 6 eine plattenartige Gestalt auf. Der Wärmeübertragungsabschnitt 6 wird beispielsweise durch einen Pressvorgang gebildet. Der Wärmeübertragungsabschnitt 6 ist dazu ausgestaltet, den Hauptplattenabschnitt 35a und den ausgesparten Abschnitt 35b des Elementhalters 35 von oben abzudecken.
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Der Wärmeübertragungsabschnitt 6 weist einen flachen Plattenabschnitt 6c, welcher den Hauptplattenabschnitt 35a des Elementhalters 35 überlappt, und einen Einsetzabschnitt 6d, welcher den ausgesparten Abschnitt 35b des Elementhalters 35 überlappt, auf.
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Der flache Plattenabschnitt 6c ist, bei Betrachtung von einer Plattendickenrichtung des Abdeckabschnitts 12, um den ersten Öffnungsabschnitt 13 herum angeordnet. Der flache Plattenabschnitt 6c weist eine obere Fläche, welche der ersten Sockelfläche 12fa in der Oben-Unten-Richtung zugewandt ist, auf. Das erste Dichtungselement 12fh ist zwischen der oberen Fläche des flachen Plattenabschnitts 6c und einer Bodenfläche der ersten ausgesparten Nut 12fg, welche in der ersten Sockelfläche 12fa vorgesehen ist, angeordnet. Infolgedessen wird ein Bereich, welcher, bei Betrachtung von der Plattendickenrichtung des Abdeckabschnitts 12, auf der Innenseite des ersten Dichtungselements 12fh angeordnet ist, abgedichtet und wird ein Austreten des Kühlmittels R verhindert.
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Der Einsetzabschnitt 6d steht bezogen auf den flachen Plattenabschnitt 6c nach oben hin vor. Der Einsetzabschnitt 6d wird in den ersten Öffnungsabschnitt 13 des Abdeckabschnitts 12 eingeführt. Somit ist der erste Öffnungsabschnitt 13 mit dem Wärmeübertragungsabschnitt 6 bedeckt.
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Der Einsetzabschnitt 6d weist einen Bodenabschnitt 6a, welcher eine obere Fläche der Bodenplatte 36a des Elementhalters 35 bedeckt, und einen Seitenabschnitt 6b, welcher auf der Außenseite der Seitenplatte 36b angeordnet ist, auf. Der Bodenabschnitt 6a hat die Gestalt einer flachen Platte, welche sich entlang der zur Oben-Unten-Richtung senkrechten Ebene erstreckt. Der Seitenabschnitt 6b erstreckt sich von einem äußeren Rand des Bodenabschnitts 6a aus nach unten und ist an seinem unteren Ende mit dem flachen Plattenabschnitt 6c verbunden. Der Seitenabschnitt 6b umgibt die Seitenplatte 36b des ausgesparten Abschnitts 35b von der Außenseite her.
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Der Bodenabschnitt 6a liegt der ersten Bodenwandfläche 13a des ersten Öffnungsabschnitts 13 über einen Spalt hinweg gegenüber. In ähnlicher Weise liegt der Seitenabschnitt 6b der ersten Seitenwandfläche 13b des ersten Öffnungsabschnitts 13 über einen Spalt hinweg gegenüber. Hier wird eine obere Fläche des Bodenabschnitts 6a als eine erste gegenüberliegende Fläche 6f bezeichnet und wird eine äußere Umfangsfläche des Seitenabschnitts 6b als eine zweite gegenüberliegende Fläche 6s bezeichnet. Das heißt, dass der Wärmeübertragungsabschnitt 6 die erste gegenüberliegende Fläche 6f, welche der ersten Bodenwandfläche 13a zugewandt ist, und die zweite gegenüberliegende Fläche 6s, welche der ersten Seitenwandfläche 13b zugewandt ist, aufweist.
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Die erste Seitenwandfläche 13b des ersten Öffnungsabschnitts 13 ist mit der ersten Einströmöffnung 19p versehen, welche es dem Kühlmittel R ermöglicht, in den ersten Öffnungsabschnitt 13 einzuströmen. Das Kühlmittel R, welches in den ersten Öffnungsabschnitt 13 geströmt ist, strömt zwischen der ersten Bodenwandfläche 13a des ersten Öffnungsabschnitts 13 und der ersten gegenüberliegenden Fläche 6f des Wärmeübertragungsabschnitts 6. Das Kühlmittel R, das in den ersten Öffnungsabschnitt 13 eingeströmt ist, strömt auch zwischen der ersten Seitenwandfläche 13b des ersten Öffnungsabschnitts 13 und der zweiten gegenüberliegenden Fläche 6s des Wärmeübertragungsabschnitts 6. Das Kühlmittel R in dem ersten Öffnungsabschnitt 13 strömt aus einer ersten Ausströmöffnung 19q, welche in der ersten Seitenwandfläche 13b des ersten Öffnungsabschnitts 13 vorgesehen ist, aus.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Öffnungsabschnitt 13 des Abdeckabschnitts 12 mit einem Teil des Kondensatorgehäuses 33 bedeckt und strömt das Kühlmittel R zwischen der Innenwandfläche des ersten Öffnungsabschnitts 13 und dem Wärmeübertragungsabschnitt 6. Dadurch kann das Kühlmittel R in direkten Kontakt mit dem Kondensatormodul 30 kommen, wodurch das Kondensatormodul 30 gekühlt wird. Mit anderen Worten dient ein Teil des Kondensatorgehäuses 33 nicht nur dazu, den ersten Öffnungsabschnitt 13 abzudecken, sondern auch dazu, das Kondensatormodul 30 zu kühlen. Infolgedessen kann das Kondensatormodul 30 schnell und effizient durch das Kühlmittel R gekühlt werden.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kommt das Kühlmittel R mit dem Wärmeübertragungsabschnitt 6 des Kondensatorgehäuses 33 in Kontakt. Der Wärmeübertragungsabschnitt 6 ist aus Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit ausgebildet und wird daher voraussichtlich durch Abkühlen aufgrund des Kontakts mit dem Kühlmittel R sofort in der Temperatur gesenkt. Der Wärmeübertragungsabschnitt 6 hat auch eine große Wärmekapazität, so dass die Kühlwirkung voraussichtlich anhält. Dies ermöglicht es dem Kondensatorgehäuse 33 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die darin untergebrachten Kondensatorelemente 31 und 32 sofort und kontinuierlich zu kühlen.
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In der vorliegenden Ausführungsform steht der aus Metall ausgebildete Wärmeübertragungsabschnitt 6 mit dem Gehäusekörper 34 aus Kunststoff und/oder Harz in Kontakt. Der Gehäusekörper 34 steht mit den Kondensatorelementen 31 und 32 in Kontakt, um die Kondensatorelemente 31 und 32 zu halten. Dies ermöglicht es dem Kondensatorgehäuse 33, die Kondensatorelemente 31 und 32 unter Verwendung des Wärmeübertragungsabschnitts 6 effizient zu kühlen, während die Isolierung zwischen dem Wärmeübertragungsabschnitt 6 und den Kondensatorelementen 31 und 32 gewährleistet wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform weist der Wärmeübertragungsabschnitt 6 den Bodenabschnitt 6a und den Seitenabschnitt 6b auf, welche die Kondensatorelementkammer C des Kondensatorgehäuses 33 jeweils von oben und von einer Außenumfangsseite der Kondensatorelementkammer C her umgeben. Dadurch kann der durch das Kühlmittel R gekühlte Wärmeübertragungsabschnitt 6 das Innere der Kondensatorelementkammer C von oben und von der Außenumfangsseite der Kondensatorelementkammer C her kühlen. Der Wärmeübertragungsabschnitt 6 der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht es, dass eine Kühleffizienz der Kondensatorelemente 31 und 32, welche in der Kondensatorelementkammer C angeordnet sind, verbessert wird.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist zumindest ein Teil des Kondensatormoduls 30 in dem ersten Öffnungsabschnitt 13 in einer ausgesparten Gestalt untergebracht. Im Allgemeinen nehmen das Kondensatormodul 30 und die Wechselrichtervorrichtung 1 voraussichtlich in der Oben-Unten-Richtung an Länge zu, wenn die in dem Kondensatormodul 30 untergebrachten Kondensatorelemente 31 und 32 in ihrer Bauteilgröße zunehmen. Im Gegensatz dazu ermöglicht es die vorliegende Ausführungsform, dass ein Teil des Kondensatormoduls 30 in der Dickenrichtung des Abdeckabschnitts 12 eingebettet wird, indem der Teil des Kondensatormoduls 30 in dem ersten Öffnungsabschnitt 13 in einer ausgesparten Gestalt untergebracht wird. Dies ermöglicht es, dass die Wechselrichtervorrichtung 1 in der Oben-Unten-Richtung verkleinert wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform strömt das Kühlmittel R zwischen der ersten Bodenwandfläche 13a und der ersten gegenüberliegenden Fläche 6f und zwischen der ersten Seitenwandfläche 13b und der zweiten gegenüberliegenden Fläche 6s. Das heißt, dass das Kühlmittel R nicht nur eine Oberfläche des Kondensatormoduls 30, sondern auch mehrere Oberflächen davon über einen weiten Bereich kühlt. Dies ermöglicht es dem Kühlmittel R, das Kondensatormodul 30 schnell und effizient zu kühlen. In der vorliegenden Ausführungsform weist der erste Öffnungsabschnitt 13 einen Strömungsweg des Kühlmittels R auf, welcher so bereitgestellt ist, dass er die Kondensatorelementkammer C von oben und von der Außenumfangsseite der Kondensatorelementkammer C her umgibt. Das heißt, dass das Kühlmittel R die Kondensatorelemente 31 und 32 durch Umgeben der Kondensatorelemente aus mehreren Richtungen kühlt. Dies ermöglicht eine Verbesserung der Kühleffizienz der Kondensatorelemente 31 und 32 unter Verwendung des Kühlmittels R.
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5 veranschaulicht schematisch eine Strömung des Kühlmittels R, welches durch die erste Einströmöffnung 19p in den ersten Öffnungsabschnitt 13 einströmt und durch die erste Ausströmöffnung 19q aus dem ersten Öffnungsabschnitt 13 herausströmt. Wie in 5 dargestellt, sind die erste Einströmöffnung 19p und die erste Ausströmöffnung 19q auf einer diagonalen Linie des ersten Öffnungsabschnitts 13 angeordnet. Dies erlaubt es dem durch den ersten Öffnungsabschnitt 13 strömenden Kühlmittel R, sich über jeden Abschnitt des ersten Öffnungsabschnitts 13 zu verteilen.
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(Leistungsmodul)
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Wie in 2 veranschaulicht, weist das Leistungsmodul 40 ein Schaltelement 41 und ein Element-Sockelteil 42 auf. Das Element-Sockelteil 42 dient als Sockel zum Befestigen des Schaltelements 41.
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Das Leistungsmodul 40 ist entlang des Abdeckabschnitts 12 des Gehäuses 10 angeordnet. Das Leistungsmodul 40 und das Kondensatormodul 30 sind nebeneinander entlang der Oberflächenrichtung des Abdeckabschnitts 12 angeordnet. Das heißt, dass das Leistungsmodul 40 und das Kondensatormodul 30, bei Betrachtung von der Dickenrichtung des Abdeckabschnitts 12, benachbart zueinander angeordnet sind, ohne sich gegenseitig zu überlappen.
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In den letzten Jahren wurde eine elektromechanische Motoreinheit, welche mit einer Wechselrichtervorrichtung integriert ist, entwickelt. Wenn sich eine solche Wechselrichtervorrichtung in Höhenrichtung vergrößert, kann ein Einstiegsraum in einem Fahrzeug eingeschränkt sein. Dies erfordert die Entwicklung einer flacheren Wechselrichtervorrichtung. Gemäß einem in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Aspekt wird eine flachere Wechselrichtervorrichtung bereitgestellt.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind das Leistungsmodul 40 und das Kondensatormodul 30 nebeneinander entlang der Oberflächenrichtung des Abdeckabschnitts 12 angeordnet, so dass die Wechselrichtervorrichtung 1 in der Dickenrichtung des Abdeckabschnitts 12 verkleinert werden kann.
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Das Schaltelement 41 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT). Das Schaltelement 41 erzeugt eine größere Wärmemenge als die Kondensatorelemente 31 und 32. Das Schaltelement 41 wird durch ein Kühlmittel gekühlt.
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Das Element-Sockelteil 42 ist aus einem Metallmaterial mit hoher Wärmeleitfähigkeit ausgebildet. Beispiele für das Material, welches das Element-Sockelteil 42 bildet, weisen eine Aluminiumlegierung und eine Kupferlegierung auf. Das Element-Sockelteil 42 dient dazu, Wärme von dem Schaltelement 41 auf ein Kühlmittel zu übertragen.
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Das Element-Sockelteil 42 hält das Schaltelement 41. Das Element-Sockelteil 42 weist einen Abdeckkörper 42a in einer plattenartigen Gestalt und eine Mehrzahl von Wärmeabstrahlstiften 42c, welche von einer oberen Fläche des Abdeckkörpers 42a aus nach oben vorstehen, auf. Der Abdeckkörper 42a weist eine untere Fläche auf, welche in Kontakt mit dem Schaltelement 41 steht und daran befestigt ist.
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Der Abdeckkörper 42a weist eine obere Fläche auf, welche den zweiten Öffnungsabschnitt 14 bedeckt. Die obere Fläche des Abdeckkörpers 42a liegt der zweiten Sockelfläche 12sa in der Oben-Unten-Richtung gegenüber. Das zweite Dichtungselement 12sh ist zwischen der oberen Fläche des Abdeckkörpers 42a und einer Bodenfläche der zweiten ausgesparten Nut 12sg, welche in der zweiten Sockelfläche 12sa vorgesehen ist, sandwichartig angeordnet. Infolgedessen wird ein Bereich, welcher, bei Betrachtung von der Plattendickenrichtung des Abdeckabschnitts 12, auf der Innenseite des zweiten Dichtungselements 12sh angeordnet ist, abgedichtet und wird ein Austreten des Kühlmittels verhindert.
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Eine Mehrzahl von Wärmeabstrahlstiften 42c ist innerhalb des zweiten Öffnungsabschnitts 14 angeordnet. Die zweite Bodenwandfläche 14a des zweiten Öffnungsabschnitts 14 ist mit einer zweiten Einströmöffnung 19r versehen, welche es dem Kühlmittel ermöglicht, in den zweiten Öffnungsabschnitt 14 einzuströmen. Das in den zweiten Öffnungsabschnitt 14 eingeströmte Kühlmittel strömt durch einen Spalt zwischen den mehreren Wärmeabstrahlstiften 42c zwischen der zweiten Bodenwandfläche 14a des zweiten Öffnungsabschnitts 14 und der oberen Fläche des Abdeckkörpers 42a. Das Kühlmittel in dem zweiten Öffnungsabschnitt 14 strömt aus einer zweiten Ausströmöffnung 19u aus, welche in der zweiten Bodenwandfläche 14a des zweiten Öffnungsabschnitts 14 vorgesehen ist.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform strömt das Kühlmittel zwischen der Innenwandfläche des zweiten Öffnungsabschnitts 14 und dem Element-Sockelteil 42. Das heißt, dass das Kühlmittel in direkten Kontakt mit dem Leistungsmodul 40 kommt, um das Leistungsmodul 40 zu kühlen. Das Element-Sockelteil 42 kühlt zudem das Schaltelement. Infolgedessen kühlt das Kühlmittel das Leistungsmodul 40 schnell und effizient.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist das Element-Sockelteil 42 die mehreren Wärmeabstrahlstiften 42c, welche in dem zweiten Öffnungsabschnitt 14 angeordnet sind, auf. Das Kühlmittel strömt zwischen den mehreren Wärmeabstrahlstiften 42c hindurch. Dies ermöglicht das Sicherstellen einer großen Kontaktfläche zwischen dem Element-Sockelteil 42 und dem Kühlmittel, so dass das Element-Sockelteil 42 effizient durch das Kühlmittel gekühlt werden kann.
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In der vorliegenden Ausführungsform erzeugt das Kondensatormodul 30 eine kleinere Wärmemenge als das Leistungsmodul 40. Somit kann der Wärmeübertragungsabschnitt 6 des Kondensatormoduls 30 eine Kontaktfläche mit dem Kühlmittel für die erzeugte Wärmemenge ausreichend sicherstellen und erfordert daher nicht unbedingt einen Wärmeabstrahlstift wie bei dem Leistungsmodul 40. Wenn der Wärmeübertragungsabschnitt 6 jedoch weniger wahrscheinlich eine ausreichende Kontaktfläche mit dem Kühlmittel für die von den Kondensatorelementen 31 und 32 erzeugte Wärmemenge sicherstellen kann, kann der Wärmeübertragungsabschnitt 6 mit einem Wärmeabstrahlstift versehen werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Öffnungsabschnitt 14 im Strömungsweg 19 stromaufwärts des ersten Öffnungsabschnitts 13 angeordnet. Somit kühlt das im Kühler (nicht dargestellt) gekühlte Kühlmittel das Leistungsmodul 40 in dem zweiten Öffnungsabschnitt 14 und kühlt dann das Kondensatormodul 30 in dem ersten Öffnungsabschnitt 13. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das Leistungsmodul 40, welches eine große Wärmeerzeugungsmenge aufweist, durch das Kühlmittel bei niedriger Temperatur effizient gekühlt werden.
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(Hauptplatine)
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Wie in 4 veranschaulicht, ist die Hauptplatine 50 entlang des Abdeckabschnitts 12 angeordnet. Bei Betrachtung von der Dickenrichtung des Abdeckabschnitts 12 überlappt die Hauptplatine 50 überlappt das Kondensatormodul 30 und das Leistungsmodul 40.
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Die Hauptplatine 50 weist einen Platinenkörper 51, einen Mikrocomputer 52, welcher auf dem Platinenkörper 51 montiert ist, und eine integrierte Gate-Treiber-Schaltung 53 auf.
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Der Platinenkörper 51 erstreckt sich entlang der zur Oben-Unten-Richtung senkrechten Ebene. Der Mikrocomputer 52 und die integrierte Gate-Treiber-Schaltung 53 sind auf einer unteren Oberfläche des Platinenkörpers 51 montiert. Der Platinenkörper 51 ist an der unteren Fläche mit einem Bereich, in dem mehrere Mikrocomputer 52 befestigt sind, und einem Bereich, in dem mehrere integrierte Gate-Treiber-Schaltungen 53 sind vorgesehen, versehen, wobei die Bereiche zueinander benachbart sind.
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Der Mikrocomputer 52 ist mit dem Motor 2 verbunden, um den Motor 2 zu steuern. Die integrierte Gate-Treiber-Schaltung 53 steuert das Leistungsmodul 40. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind der Mikrocomputer 52 und die integrierte Gate-Treiber-Schaltung 53 auf einer Hauptplatine 50 montiert.
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Bekannte herkömmliche Strukturen weisen eine Struktur auf, bei welcher eine Steuerplatine, auf der ein Mikrocomputer montiert ist, und eine Leistungsplatine, auf der eine integrierte Gate-Treiber-Schaltung montiert ist, hergestellt und durch Zusammenstapeln angeordnet sind. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Steuerplatine und die Leistungsplatine in eine Platine (Hauptplatine 50) integriert, so dass die Platinen nicht durch Stapeln angeordnet werden müssen. Dadurch kann die Dicke der Wechselrichtervorrichtung 1 verringert werden. Im Vergleich zu den herkömmlichen Strukturen ist eine Verdrahtung, welche die Steuerplatine und die Leistungsplatine verbindet, unnötig, und somit kann die Anzahl der Komponenten reduziert werden.
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(Sub-Platine)
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Die Sub-Platine 60 ist entlang des Abdeckabschnitts 12 angeordnet. Die Sub-Platine 60 erstreckt sich, von der Plattendickenrichtung des Abdeckabschnitts 12 betrachtet, in einer Richtung (X-Achsen-Richtung) entlang eines äußeren Rands des Abdeckabschnitts 12.
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Die Sub-Platine 60 ist seitlich des Kondensatormoduls 30 und des Leistungsmoduls 40 angeordnet. Die Sub-Platine 60 ist seitlich des Kondensatormoduls 30 und des Leistungsmoduls 40 entlang der Oberflächenrichtung des Abdeckabschnitts 12 angeordnet. Von der Plattendickenrichtung des Abdeckabschnitts 12 betrachtet überlappt dann in Teil der Sub-Platine 60 überlappt dann die Hauptplatine 50. Das heißt, dass die Sub-Platine 60 entlang der Hauptplatine 50 angeordnet ist.
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Die Sub-Platine 60 weist einen Sub-Platinenkörper 61 und ein Filterelement 62 auf. Der Sub-Platinenkörper 61 erstreckt sich entlang der zur Oben-Unten-Richtung senkrechten Ebene. Das Filterelement 62 ist an einer unteren Fläche des Sub-Platinenkörpers 61 montiert.
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Die untere Fläche des Sub-Platinenkörpers 61 ist mit einem männlichen Verbinder 68a verbunden. In ähnlicher Weise ist eine obere Fläche des Platinenkörpers 51 der Hauptplatine 50 mit einem weiblichen Verbinder 68b verbunden. Der Stecker 68a und der weibliche Stecker 68b überlappen einander in der Oben-Unten-Richtung und sind miteinander verbunden. Der männliche Verbinder 68a und der weibliche Verbinder 68b bilden einen Zwischenplatinenverbinder 68, welcher die Sub-Platine 60 und die Hauptplatine 50 verbindet. Das heißt, dass die Wechselrichtervorrichtung 1 den Zwischenplatinenverbinder 68, welcher die Hauptplatine 50 und die Sub-Platine 60, an einem Abschnitt, wo die Sub-Platine 60 und die Hauptplatine 50 einander in der Plattendickenrichtung überlappen, aufweist.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Hauptplatine 50 und die Sub-Platine 60 unter Verwendung des Zwischenplatinenverbinders 68 verbunden. Somit müssen die Hauptplatine 50 und die Sub-Platine 60 nicht unter Verwendung eines Kabelbaums miteinander verbunden werden, so dass ein zum Verlegen des Kabelbaums erforderlicher Montageprozess vereinfacht werden kann.
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Zwei externe Verbinder 65 und 66 sind mit einer oberen Fläche des Sub-Platinenkörpers 61 verbunden. Das heißt, dass die Wechselrichtervorrichtung 1 die externen Verbinder 65 und 66 aufweist. Die externen Verbinder 65 und 66 sind mit jeweiligen Anschlüssen (nicht dargestellt) verbunden, welche sich von außerhalb her erstrecken. Die jeweiligen Anschlüsse, welche mit den externen Verbindern 65 und 66 verbunden sind, sind beispielsweise Signalanschlüsse zum Übertragen eines Steuersignals vom Fahrzeug.
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Das Filterelement 62 verhindert, dass Schaltrauschen aufgrund des Ein-AusSchaltens des Schaltelements 41 über die externen Verbinder 65 und 66 zu einem Kabelbaum außerhalb der Wechselrichtervorrichtung 1 übertragen wird. Im Allgemeinen wird ein in einem externen Signal enthaltenes Rauschen voraussichtlich durch ein Magnetfeld eines anderen Elements betroffen sein. Somit wird die Konfiguration des Filterelements 62 angepasst, nachdem die Anordnung und Konfiguration anderer Elemente festgelegt wurden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Filterelement 62 auf der Sub-Platine 60 vorgesehen. Somit kann, nachdem die Konfiguration anderer Elemente der Wechselrichtervorrichtung 1 und jedes Teils der Motoreinheit 3 festgelegt wurden, ein Rauschfilter angepasst werden durch Austauschen von zahlreichen Sub-Platinen 60. Dies erleichtert die Anpassung für das Filterelement 62, so dass die Wechselrichtervorrichtung 1 mit höherer Zuverlässigkeit konfiguriert werden kann.
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Die Wechselrichtervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform weist die Sub-Platine 60 zum Verbinden der externen Verbinder 65 und 66 auf, separat von der Hauptplatine 50. Dies ermöglicht es, dass die externen Verbinder 65 und 66 direkt mit der Sub-Platine 60 verbunden werden, indem die Sub-Platine 60 entsprechend der Platzierung der externen Verbinder 65 und 66 angeordnet wird. Das heißt, dass die vorliegende Ausführungsform keinen Kabelbaum oder dergleichen zum Verbinden einer Platine, welche mit den externen Verbindern 65 und 66 verbunden werden soll, erfordert und somit eine Reduzierung der Komponentenanzahl ermöglicht.
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Die Wechselrichtervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist an der Motoreinheit 3 montiert. Die Motoreinheit 3 ist an einem Fahrzeug montiert. Wie oben beschrieben, ist die Wechselrichtervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform in der Lage, einen Kondensator effizient zu kühlen. Dies erhöht die Widerstandsfähigkeit gegenüber einem hohen Strom, welcher in der Motoreinheit 3 und dem Fahrzeug verwendet wird. Außerdem kann die Wechselrichtervorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels in der Oben-Unten-Richtung verkleinert werden, so dass ebenso die Motoreinheit 3 in der Oben-Unten-Richtung verkleinert werden kann. Somit wird auch im Fahrzeug ein Raum erweitert, in dem andere Elemente als die Motoreinheit 3 angeordnet werden können.
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Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurde, sind alle Struktur in der Ausführungsform und eine Kombination davon Beispiele, und somit können ein Hinzufügen, Entfernen, Austausch einer Struktur und weitere Modifikationen innerhalb eines Bereichs vorgenommen werden, ohne dabei vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt.
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Zum Beispiel wurde oben die Ausführungsform beschrieben, bei der der erste Öffnungsabschnitt 13, der zweite Öffnungsabschnitt 14 und der Strömungsweg 19 in dem Abdeckabschnitt 12 bereitgestellt sind. Der erste Öffnungsabschnitt 13, der zweite Öffnungsabschnitt 14 und der Strömungsweg 19 können jedoch in einem anderen Wandabschnitt (Bodenwand 11a, Seitenwand 11b) des Gehäuses 10 vorgesehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wechselrichtervorrichtung
- 3
- Motoreinheit
- 6
- Wärmeübertragungsabschnitt
- 6f
- Erste gegenüberliegende Fläche
- 6s
- Zweite gegenüberliegende Fläche
- 7
- Stromschiene
- 8
- Stromversorgungsanschluss
- 10
- Gehäuse
- 11a
- Bodenwand
- 11b
- Seitenwand
- 12
- Abdeckabschnitt (Wandteil)
- 13
- Erster Öffnungsabschnitt
- 13a
- Erste Bodenwandfläche (Bodenwandfläche)
- 13b
- Erste Seitenwandfläche (Seitenwandfläche)
- 14
- Zweiter Öffnungsabschnitt
- 19
- Strömungsweg
- 30
- Kondensatormodul
- 31
- Erstes Kondensatorelement (Kondensatorelement)
- 32
- Zweites Kondensatorelement
- 33
- Kondensatorgehäuse
- 38
- Anschlussblock
- 40
- Leistungsmodul
- 41
- Schaltelement
- 42
- Element-Sockelteil
- 50
- Hauptplatine
- 52
- Mikrocomputer
- 53
- Integrierte Gate-Treiber-Schaltung
- 60
- Sub-Platine
- 65
- Externer Verbinder
- 68
- Zwischenplatinenverbinder
- R
- Kühlmittel
- S
- Gehäuseraum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2017 [0003]
- JP 108524 A [0003]
