DE112016002272T5

DE112016002272T5 - Leistungswandler

Info

Publication number: DE112016002272T5
Application number: DE112016002272.7T
Authority: DE
Inventors: Fumihiro Okazaki; Gen Okuzuka; Yuuichirou Nomura; Masaharu Nagano
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2015-05-18
Filing date: 2016-05-17
Publication date: 2018-02-15
Also published as: US10298145B2; CN107710587A; US20180262122A1; WO2016186095A1; CN107710587B

Abstract

Ein Leistungswandler 1 umfasst: ein Leistungsmodul 20, das elektrische Gleichstromleistung in eine dreiphasige elektrische Wechselstromleistung umwandelt und die dreiphasige elektrische Wechselstromleistung aus Dreiphasenanschlüssen ausgibt; eine Ausgangs-Sammelschiene 24, die Motoranschlüsse 26 und eine Vielzahl von Leistungsmodulanschlüssen 25 aufweist, die mit dem Leistungsmodul 20 verbunden sind; einen Sammelschienenhalter 23, der die Ausgangs-Sammelschiene 24 hält; und ein Gehäuse 2, das ein Durchgangsloch 3 aufweist, durch das die Ausgangs-Sammelschiene 24 durchdringt und das Leistungsmodul 20, die Ausgangs-Sammelschiene 24 und den Sammelschienenhalter 23 aufnimmt. Die Dreiphasenanschlüsse sind nebeneinander auf dem Leistungsmodul 20 angeordnet. Die zahlreichen Leistungsmodulanschlüsse 25 sind jeweils auf der Ausgangs-Sammelschiene 24 so ausgebildet, dass sie den Dreiphasenanschlüssen entsprechen, und die zahlreichen Leistungsmodulanschlüsse 25 sind auf den Dreiphasenanschlüssen angeordnet, wenn die Ausgangs-Sammelschiene 24 und das Leistungsmodul 20 in dem Gehäuse 2 untergebracht sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Leistungswandler, der an elektrischen Automobilen, Hybridautomobilen und dergleichen angebracht ist.
STAND DER TECHNIK
JP2013-233052A offenbart eine Wechselrichtervorrichtung, die über einem Antriebsmotorgenerator in elektrischen Automobilen, Hybridautomobilen und so weiter angeordnet ist. Diese Wechselrichtervorrichtung liefert Batterieleistung an den Motorgenerator und ist mit einem Leistungsmodul zum Laden einer Batterie mit regenerativer elektrischer Energie von dem Motorgenerator und drei Wechselstrom-Sammelschienen zum Verbinden des Motorgenerators mit dem Leistungsmodul versehen. Die drei Wechselstrom-Sammelschienen sind so vorgesehen, dass sie durch eine Öffnung nach außen aus einem Gehäuse hervorragen.
ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
Bei der Wechselrichtervorrichtung gemäß JP2013-233052A müssen jedoch die drei Wechselstrom-Sammelschienen jeweils einzeln durch Schweißen und dergleichen an die Anschlüsse der Wechselrichtervorrichtung mit komplexer Konfiguration montiert werden, wobei es schwierig ist, die Bearbeitbarkeit beim Zusammenbau zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben erwähnten Probleme gemacht, wobei ihre Aufgabe darin besteht, die Bearbeitbarkeit beim Zusammenbau eines Leistungswandlers zu verbessern.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Leistungswandler ein Leistungsmodul, das dazu eingerichtet ist, elektrische Gleichstromleistung in eine dreiphasige elektrische Wechselstromleistung umzuwandeln, wobei das Leistungsmodul dazu eingerichtet ist, die dreiphasige elektrische Wechselstromleistung aus Dreiphasenanschlüssen auszugeben; eine Dreiphasen-Sammelschiene, die eine Vielzahl von Verbindungsanschlüssen und einen Verbraucheranschluss aufweist, wobei die zahlreichen Verbindungsanschlüsse mit dem Leistungsmodul verbunden sind und der Verbraucheranschluss in einer Kreuzungsrichtung in Bezug auf die Vielzahl von Verbindungsanschlüssen ausgebildet und mit einem externen Verbraucher verbunden ist; einen Sammelschienenhalter, der zum Halten der dreiphasigen Sammelschiene eingerichtet ist; und ein Gehäuse, das ein Durchgangsloch aufweist, durch das die Dreiphasen-Sammelschiene eindringt, wobei das Gehäuse dazu eingerichtet ist, das Leistungsmodul, die Dreiphasen-Sammelschiene und den Sammelschienenhalter aufzunehmen; wobei die Dreiphasenanschlüsse Seite an Seite auf dem Leistungsmodul angeordnet sind und die Vielzahl von Verbindungsanschlüssen jeweils an der Dreiphasen-Sammelschiene so ausgebildet sind, dass sie den Dreiphasenanschlüssen entsprechen, wobei die zahlreichen Verbindungsanschlüsse dazu eingerichtet sind, dass sie an den Dreiphasenanschlüssen positioniert werden, wenn die dreiphasige Stromschiene und das Leistungsmodul in dem Gehäuse untergebracht sind.
Bei dem oben beschriebenen Aspekt sind, indem lediglich die Dreiphasen-Sammelschiene und das Leistungsmodul in dem Gehäuse untergebracht sind, entsprechende Verbindungsanschlüsse der Dreiphasen-Sammelschiene jeweils an den Dreiphasenanschlüssen des Leistungsmoduls positioniert, und dadurch ist es in diesem Zustand möglich, die Vielzahl von Verbindungsanschlüssen auf einmal an den Dreiphasenanschlüssen anzubringen. Somit kann eine Verbindung zwischen der Dreiphasen-Sammelschiene und dem Leistungsmodul auf einfache Weise erreicht werden, wobei es möglich ist, die Bearbeitbarkeit beim Zusammenbau des Leistungswandlers zu verbessern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaltbild für die Erläuterung einer Funktion eines Leistungswandlers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Schnittansicht in einer horizontalen Ebene für die Erläuterung einer Konfiguration des Leistungswandlers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Schnittansicht von der Seite für die Erläuterung einer Konfiguration des Leistungswandlers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Konfigurationsdiagramm für die Erläuterung eines Zirkulationsströmungskanals von Kühlwasser.
5 ist ein Diagramm für die Erläuterung des Kühlwasser-Strömungskanals und ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 3.
6 ist ein Diagramm für die Erläuterung des Kühlwasser-Strömungskanals und eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in 3.
7 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausgangs-Sammelschiene im Leistungswandler.
8 ist eine Draufsicht auf die Ausgangs-Sammelschiene im Leistungswandler.
9A ist eine perspektivische Ansicht des Leistungswandlers vor dem Anordnen eines Sammelschienenhalters zum Halten der Ausgangs-Sammelschiene in einem Gehäuse.
9B ist eine perspektivische Ansicht des Leistungswandlers nach dem Anordnen des Sammelschienenhalters zum Halten der Ausgangs-Sammelschiene in dem Gehäuse.
10 ist eine Schnittansicht des Gehäuses und des Sammelschienenhalters entlang der Linie X-X in 9B.
11 ist eine Schnittansicht des Gehäuses und des Sammelschienenhalters gemäß einer Modifikation der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein Leistungswandler 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Eine Gesamtkonfiguration des Leistungswandlers 1 wird unter Bezugnahme auf 1 bis 7 beschrieben.
1 ist ein Blockschaltbild für die Erläuterung der Funktion des Leistungswandlers 1.
Wie in 1 gezeigt, ist der Leistungswandler 1 elektrisch mit einer Batterie (Energiespeichervorrichtung) 5 und einem Motorgenerator (externer Verbraucher) 6 als eine dynamoelektrische Maschine verbunden. Zum Beispiel ist der Leistungswandler 1 in einem elektrischen Automobil oder einem Plug-in-Hybridautomobil vorgesehen.
Der Leistungswandler 1 führt elektrische Leistung für den Antrieb dem Motorgenerator 6 durch Umwandeln von elektrischer Gleichstromleistung von der Batterie 5 in elektrische Wechselstromleistung zu, die zum Antreiben des Motorgenerators 6 geeignet ist. Zusätzlich stellt der Leistungswandler 1 elektrische Leistung zum Laden der Batterie 5 durch Umwandeln regenerativer elektrischer Leistung (dreiphasiger elektrischer Wechselstromleistung) von dem Motorgenerator 6 in elektrische Gleichstromleistung bereit. Weiterhin kann der Leistungswandler 1 auch elektrische Energie zum Aufladen der Batterie 5 von außen über einen in einem Fahrzeug vorgesehenen externen Ladeverbinder (nicht gezeigt) bereitstellen.
Die Batterie 5 ist beispielsweise aus einer Lithium-Ionen-Sekundärbatterie ausgebildet. Die Batterie 5 liefert elektrische Gleichstromleistung an den Leistungswandler 1 und die Batterie 5 wird durch elektrische Gleichstromleistung, die von dem Leistungswandler 1 geliefert wird, aufgeladen. Die Spannung der Batterie 5 variiert über einen Bereich von zum Beispiel 240 bis 400 V, wobei die Batterie 5 durch Eingeben einer höheren Spannung als diese Spannung geladen wird.
Der Motorgenerator 6 ist zum Beispiel aus einem Permanentmagnet-Synchronmotor ausgebildet. Der Motorgenerator 6 wird durch elektrische Wechselstromleistung angetrieben, die von dem Leistungswandler 1 zugeführt wird. Wenn der Motorgenerator 6 angetrieben wird, wird ein Antriebsrad (nicht gezeigt) des Fahrzeugs rotierend angetrieben und das Fahrzeug wird angetrieben. Wenn das Fahrzeug langsamer wird, arbeitet der Motorgenerator 6 als Generator und erzeugt regenerative elektrische Leistung.
2 ist eine Schnittansicht in einer horizontalen Ebene für die Erläuterung der Konfiguration des Leistungswandlers 1, und 3 ist eine Schnittansicht von der Seite her, um die Konfiguration des Leistungswandlers 1 zu erläutern.
Wie in 2 und 3 gezeigt ist, umfasst der Leistungswandler 1 ein Kondensatormodul 10, ein Leistungsmodul 20, einen Gleichstrom/Gleichstromwandler 30, ein Ladegerät 40, eine Gleichstrom/Gleichstrom-Ladesteuereinheit 50, eine Wechselrichter-Steuereinheit 70 und ein kastenförmiges Gehäuse 2, das diese Komponenten aufnimmt. Diese Komponenten sind jeweils durch Sammelschienen oder Verdrahtungen elektrisch verbunden.
Wie es in 3 gezeigt ist, ist das Gehäuse 2 so beschaffen, dass es durch ein unteres Gehäuse 2b, das einen Bodenabschnitt 2c und eine Öffnung an der oberen Seite aufweist, und ein oberes Gehäuse 2a, das die Öffnung des unteren Gehäuses 2b verschließt, kastenförmig ist.
In dem unteren Gehäuse 2b sind das Leistungsmodul 20, der Gleichstrom/Gleichstromwandler 30 und das Ladegerät 40 so vorgesehen, dass sie in Kontakt mit dem Bodenabschnitt 2c sind, wobei der Gleichstrom/Gleichstromwandler 30 zwischen dem Leistungsmodul 20 und dem Ladegerät 40 vorgesehen ist. In dem unteren Gehäuse 2b ist das Kondensatormodul 10 so angeordnet, dass es sich über den Gleichstrom/Gleichstromwandler 30 erstreckt. Ein Treibersubstrat 21 ist auf einer Oberseite des Leistungsmoduls 20 angeordnet, und die Wechselrichter-Steuereinheit 70 ist oberhalb des Treibersubstrats 21 angeordnet. Die Gleichstrom/Gleichstrom-Ladesteuereinheit 50 ist oberhalb des Ladegeräts 40 angeordnet. Das Kondensatormodul 10 weist (nicht gezeigte) Schenkelteile auf und ist in dem Gehäuse 2 durch Befestigen der Schenkelteile an dem unteres Gehäuse 2b angebracht.
Ein Kühlwasser-Strömungskanal 4 (Kühlmittel-Strömungskanal) ist innerhalb des Bodenabschnitts 2c des unteren Gehäuses 2b ausgebildet. Kühlwasser (Kühlmedium) fließt durch den Kühlwasser-Strömungskanal 4, und das Kühlwasser kühlt das Leistungsmodul 20, den Gleichstrom/Gleichstromwandler 30 und das Ladegerät 40, die direkt über dem Kühlwasser-Strömungskanal 4 angebracht sind. Der Kühlwasser-Strömungskanal 4 wird unter Bezugnahme auf 4 bis 6 beschrieben.
4 ist ein Konfigurationsdiagramm für die Erläuterung eines Zirkulationsströmungskanals 7 des Kühlwassers.
Wie in 4 gezeigt, ist das Gehäuse 2 mit einem Zufuhrströmungskanal 94 versehen, der das Kühlwasser zu dem Kühlwasser-Strömungskanal 4 von außen und einem Abführströmungskanal 95 zuführt, der das Kühlwasser von einem Ladegerätkühlabschnitt 93 nach außen abgibt.
Das durch den Kühlwasser-Strömungskanal 4 geflossene Kühlwasser wird in den Zirkulationsströmungskanal 7 abgegeben, der durch den Abführströmungskanal 95 nach außen verbunden ist. Das Kühlwasser, das in den Zirkulationsströmungskanal 7 abgegeben wurde, wird durch einen Nebenkühler 8 gekühlt, der im vordersten Teil des Fahrzeugs vorgesehen ist. Das Kühlwasser, das durch den Nebenkühler 8 gekühlt worden ist, wird dem Kühlwasser-Strömungskanal 4 durch den Zufuhrströmungskanal 94 zugeführt. Eine Wasserpumpe 9, die das Kühlwasser durch den Zirkulationsströmungskanal 7 und den Kühlwasserströmungskanal 4 zirkuliert, ist zwischen dem Nebenkühler 8 und dem Zufuhrströmungskanal 94 im Zirkulationsströmungskanal 7 vorgesehen.
Der Zufuhrströmungskanal 94 und der Abführströmungskanal 95 sind in dem Gehäuse 2 so angeordnet, dass sie der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs zugewandt sind. Mit einer derartigen Konfiguration kann der Abstand zwischen dem Nebenkühler 8 und dem Kühlwasser-Strömungskanal 4 am kürzesten ausgebildet werden.
5 ist ein Diagramm für die Erläuterung des Kühlwasser-Strömungskanals 4 und ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 3.
Wie in 5 gezeigt, hat der Kühlwasser-Strömungskanal 4 einen Leistungsmodulkühlabschnitt 91, der entlang des Leistungsmoduls 20 ausgebildet ist, einen Gleichstrom/Gleichstromwandler-Kühlabschnitt 92, der entlang des Gleichstrom/Gleichstromwandlers 30 ausgebildet ist, und den Ladegerätkühlabschnitt 93, der entlang des Ladegeräts 40 ausgebildet ist. Der Leistungsmodulkühlabschnitt 91, der Gleichstrom/Gleichstromwandler-Kühlabschnitt 92 und der Ladegerätkühlabschnitt 93 sind in dem Kühlwasser-Strömungskanal 4 in Reihe angeordnet.
Das durch den Kühlwasser-Strömungskanal 4 strömende Kühlwasser wird durch den Zufuhrströmungskanal 94 zugeführt, kühlt das Leistungsmodul 20, kühlt den Gleichstrom/Gleichstromwandler 30 und kühlt das Ladegerät 40, worauf das Kühlwasser aus dem Abführströmungskanal 95 an den außerhalb angeordneten Zirkulationsströmungskanal 7 abgegeben wird. Das Kühlwasser, das von dem Abführströmungskanal 95 zu dem Zirkulationsströmungskanal 7 abgegeben wurde, wird durch den in 5 gezeigten Nebenkühler 8 gekühlt. 4, und das Kühlwasser wird erneut vom Zufuhrströmungskanal 94 dem Kühlwasser-Strömungskanal 4 zugeführt.
Das Leistungsmodul 20 wird betrieben, wenn das Fahrzeug angetrieben wird, und im Gegensatz dazu wird das Ladegerät 40 betätigt, wenn das Fahrzeug angehalten wird. Daher ist es, wenn das Ladegerät 40 gekühlt werden muss, möglich zu verhindern, dass das Kühlwasser durch das Kühlen des Leistungsmoduls 20 eine hohe Temperatur annimmt. Selbst wenn der Leistungsmodulkühlabschnitt 91 und der Ladegerätkühlabschnitt 93 in Reihe in dem Kühlwasser-Strömungskanal 4 angeordnet sind, ist es somit möglich, sowohl das Leistungsmodul 20 als auch das Ladegerät 40 ausreichend mit dem Kühlwasser zu kühlen. Da darüber hinaus der Leistungsmodulkühlabschnitt 91 und der Ladegerätkühlabschnitt 93 in dem Kühlwasser-Strömungskanal 4 in Reihe angeordnet sind, ist es nicht unbedingt notwendig, jeweils eine Vielzahl von Strömungskanälen für das Kühlwasser bereitzustellen, wobei der Leistungswandler 1 durch den Kühlwasser-Strömungskanal 4 gekühlt werden kann, der eine einfache Konfiguration hat.
Obwohl der Gleichstrom/Gleichstromwandler 30 zur gleichen Zeit wie das Leistungsmodul 20 und das Ladegerät 40 betrieben wird, ist die von dem Gleichstrom/Gleichstromwandler 30 erzeugte Wärmemenge relativ klein im Vergleich zu jener, die von dem Leistungsmodul 20 und dem Ladegerät 40 erzeugt wird. Selbst wenn der Gleichstrom/Gleichstromwandler-Kühlabschnitt 92 in dem Kühlwasser-Strömungskanal 4 in Reihe angeordnet ist, gibt es daher keinen Einfluss auf die Kühlleistung des Leistungswandlers 1.
6 ist ein Diagramm für die Erläuterung des Kühlwasser-Strömungskanals 4 und ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in 3.
Wie in 6 gezeigt ist, hat der Leistungsmodulkühlabschnitt 91 einen oberen Kühlabschnitt 91a, der so ausgebildet ist, dass er eine Öffnung an der dem Leistungsmodul 20 zugewandten Oberfläche hat, und der das Leistungsmodul 20 durch das durchströmende Kühlwasser direkt kühlt, einen Aufwärtsström-Verbindungsabschnitt 91b, der das von dem Zufuhrströmungskanal 94 zugeführte Kühlwasser zu dem oberen Kühlabschnitt 91a leitet, der auf einem höheren Niveau als der Aufwärtsström-Verbindungsabschnitt 91b vorgesehen ist, und einen Abwärtsström-Verbindungsabschnitt 91c, der das Kühlwasser das durch den oberen Kühlabschnitt 91a geflossen ist, zu dem Gleichstrom/Gleichstromwandler-Kühlabschnitt 92 leitet, der auf einem niedrigeren Niveau als der obere Kühlabschnitt 91a vorgesehen ist.
Wie in 5 und 6 gezeigt, ist ein Strömungskanalbereich des Zufuhrströmungskanals 94 relativ zu einem Strömungskanalbereich des Leistungsmodulkühlabschnitts 91 kleiner. Das von dem Zufuhrströmungskanal 94 zugeführte Kühlwasser breitet sich jedoch vollständig in der Breitenrichtung des Leistungsmodulkühlabschnitts 91 (der Links-Rechts-Richtung in 5) aus, wenn es auf einen Wandabschnitt des Aufwärtsström-Verbindungsabschnitts 91b trifft, und fließt nach oben. Somit kann durch Bereitstellen des Aufwärtsström-Verbindungsabschnitt 91b eine ungleichmäßige Strömung des Kühlwassers zu einem Teil des oberen Kühlabschnitts 91a verhindert werden, wodurch es möglich ist, das gesamte Leistungsmodul 20 gleichmäßig zu kühlen.
Wie in Fig. gezeigt, sind mehrere Wärmesenken 20a auf einer Unterseite des Leistungsmoduls 20 derart vorgesehen, dass sie herauszuragen. Das durch den oberen Kühlabschnitt 91a strömende Kühlwasser wird in Kontakt mit der Unterseite des Leistungsmoduls 20 und der Wärmesenken 20a gebracht und kühlt das Leistungsmodul 20 direkt. Zusätzlich wird das Kühlwasser, das von dem Zufuhrströmungskanal 94 geführt wurde, zuerst dem Leistungsmodulkühlabschnitt 91 zugeführt. Somit fließt das Kühlwasser durch den Leistungsmodulkühlabschnitt 91 in einem Zustand mit der niedrigsten Temperatur in den Kühlwasser-Strömungskanal 4. Mit einer derartigen Konfiguration ist es möglich, das Leistungsmodul 20, das die größte Wärmemenge in dem Leistungswandler 1 erzeugt, effizient zu kühlen.
Wie in 5 gezeigt ist, wird der Gleichstrom/Gleichstromwandler-Kühlabschnitt 92 in der entgegengesetzten Richtung von dem Leistungsmodulkühlabschnitt 91 über einen ersten Verbindungsabschnitt 96 gedreht. Mit einer derartigen Konfiguration liegen die Strömungsrichtung des Kühlwassers in dem Leistungsmodulkühlabschnitt 91 und die Strömungsrichtung des Kühlwassers in dem Gleichstrom/Gleichstromwandler-Kühlabschnitt 92 einander gegenüber.
Der Gleichstrom/Gleichstromwandler-Kühlabschnitt 92 ist in vier Strömungskanäle durch drei Rippen 2e unterteilt, die entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers ausgebildet sind. Mit einer derartigen Konfiguration ist es möglich, den gesamten Gleichstrom/Gleichstromwandler 30 gleichmäßig zu kühlen, da der ungleichmäßige Strom des Kühlwassers in dem Gleichstromwandler-Kühlabschnitt 92 verhindert wird.
Der Ladegerätkühlabschnitt 93 hat erste Kühlabschnitte 93a, die in der entgegengesetzten Richtung von dem Gleichstrom/Gleichstromwandler-Kühlabschnitt 92 über einen zweiten Verbindungsabschnitt 97 geführt sind, und zweite Kühlabschnitte 93b, die weiter in die entgegengesetzte Richtung von den ersten Kühlabschnitten 93a zu dem Abführströmungskanal 95 geführt sind. Mit einer derartigen Konfiguration sind die Strömungsrichtung des Kühlwassers in dem Gleichstrom/Gleichstromwandler-Kühlabschnitt 92 und die Strömungsrichtung des Kühlwassers in den ersten Kühlabschnitten 93a entgegengesetzt zueinander. Außerdem sind die Strömungsrichtung des Kühlwassers in den ersten Kühlabschnitten 93a und die Strömungsrichtung des Kühlwassers in den zweiten Kühlabschnitten 93b einander entgegengesetzt.
Die ersten Kühlabschnitte 93a und die zweiten Kühlabschnitte 93b sind jeweils entlang der Anordnung der elektronischen Komponenten (nicht gezeigt) ausgebildet, die eine große Menge an Wärme erzeugen und an dem Ladegerät 40 installiert sind. Die ersten Kühlabschnitte 93a sind in zwei Strömungskanäle durch eine Rippe 2f unterteilt, die entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers ausgebildet ist. In ähnlicher Weise sind die zweiten Kühlabschnitte 93b auch durch eine Rippe 2g, die entlang der Strömungsrichtung des Kühlwassers ausgebildet ist, in zwei Strömungskanäle unterteilt. Mit einer derartigen Konfiguration ist es möglich, das gesamte Ladegerät 40 gleichmäßig zu kühlen, da der ungleichmäßige Strom des Kühlwassers in dem Ladegerätkühlabschnitt 93 verhindert wird.
Da die zweiten Kühlabschnitte 93b in die entgegengesetzte Richtung zu den ersten Kühlabschnitten 93a gewendet sind, ist es darüber hinaus möglich, den Zufuhrströmungskanal 94 und den Abführströmungskanal 95 auf der gleichen Seitenoberfläche des Gehäuses 2 auszubilden. Da die jeweiligen Abstände von dem Zufuhrströmungskanal 94 und dem Abführströmungskanal 95 zu dem Nebenkühler 8 kürzer gemacht werden können, ist es daher möglich, das Kühlwasser durch den kurzen Zirkulationsströmungskanal 7 zuzuführen/abzuführen.
Die Beschreibung der Konfiguration des Leistungswandlers 1 wird unter Bezugnahme auf 2 und 3 fortgesetzt.
Wie in 3 gezeigt, ist eine Außenfläche des Bodenabschnitts 2c des unteren Gehäuses 2b dem Motorgenerator 6 zugewandt. Der Bodenabschnitt 2c des unteren Gehäuses 2b weist ein Durchgangsloch 3 auf, durch das eine Ausgangs-Sammelschiene (Dreiphasen-Sammelschiene) 24, die später beschrieben wird, eingefügt ist. Das Durchgangsloch 3 ist in einem Bereich des unteren Gehäuses 2b, anders als der Bereich, in dem der Kühlwasser-Strömungskanal 4 ausgebildet ist, ausgebildet. Somit besteht im Vergleich zu einem Fall, bei dem das Durchgangsloch 3 in dem Bereich ausgebildet ist, in dem der Kühlwasser-Strömungskanal 4 ausgebildet ist, keine Notwendigkeit, eine Abdichtung usw. für das Durchgangsloch 3 vorzusehen, und daher ist es möglich, die Größe des unteren Gehäuses 2b zu verringern und eine Dichtungsleistung für das Kühlwasser sicherzustellen.
Das Kondensatormodul 10 ist aus einer Vielzahl von Kondensatorelementen (Kondensatoren) ausgebildet und umfasst erste Sammelschienen 11, zweite Sammelschienen 12 und elektrische Leitungsdrähte 13. Die ersten Sammelschienen 11, die zweiten Sammelschienen 12 und die Leitungsdrähte 13 teilen sich die positive Elektrode und die negative Elektrode in dem Kondensatormodul 10. Das Kondensatormodul 10 glättet beispielsweise die Spannung der elektrischen Gleichstromleistung, die von der Batterie 5 geliefert wird, und die Spannung der regenerativen elektrischen Leistung, die durch den Motorgenerator 6 über das Leistungsmodul 20 wiedergewonnen wird. Wie oben beschrieben, führt das Kondensatormodul 10 das Entfernen von Rauschen und das Unterdrücken von Spannungsschwankungen durch Glätten der Spannung aus.
Das Leistungsmodul 20 weist das Treibersubstrat 21 und eine Vielzahl von Leistungselementen (nicht gezeigt) auf. Das Treibersubstrat 21 führt eine EIN/AUS-Steuerung der Leistungselemente des Leistungsmoduls 20 auf der Basis eines Signals aus der Wechselrichter-Steuereinheit 70 durch, die später beschrieben wird. Zusätzlich ist das Leistungsmodul 20 mit einem Stromsensor 22 und einer Ausgangs-Sammelschiene 24 verbunden. Der Stromsensor 22 ist ein Sensor, der an der Ausgangs-Sammelschiene 24 vorgesehen ist und der elektrischen Strom durch die Ausgangs-Sammelschiene 24 detektiert. Die Ausgangs-Sammelschiene 24 ist direkt als dreiphasige Sammelschiene, die aus einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase ausgebildet ist, mit Dreiphasenanschlüssen verbunden, die aus der U-Phase, der V-Phase bzw. der W-Phase des Leistungsmoduls 20 bestehen, wobei die Ausgangs-Sammelschiene 24 eine dreiphasige elektrische Wechselstromleistung an den Motorgenerator 6 ausgibt. In dem Leistungsmodul 20 wird die EIN/AUS-Steuerung der Leistungselemente von dem Treibersubstrat 21 ausgeführt, und dadurch werden elektrische Gleichstromleistung aus der Batterie 5 und elektrische Wechselstromleistung aus dem Motorgenerator 6 jeweils umgewandelt.
Der Gleichstrom/Gleichstromwandler 30 ist mit einem fahrzeugseitigen Verbinder 82 über eine Sammelschiene 31 verbunden. Der fahrzeugseitige Verbinder 82 ist mit Kabelbäumen usw. für die Zufuhr einer Gleichstrom-Leistungsversorgungsausgabe aus dem Gleichstrom/Gleichstromwandler 30 zu entsprechenden Teilen des Fahrzeugs verbunden. Der Gleichstrom/Gleichstromwandler 30 wandelt die Spannung der elektrischen Gleichstromleistung, die von der Batterie 5 geliefert wird, um und führt diese anderen Vorrichtungen zu. Der Gleichstrom/Gleichstromwandler 30 setzt die Spannung der Gleichstromleistung aus der Batterie 5 (zum Beispiel 400 V) auf 12 V Gleichstromleistung herab. Die elektrische Gleichstromleistung, die herabgestuft wurde, wird als Energieversorgung einer an dem Fahrzeug angebrachten Steuereinheit, Beleuchtung, Lüfter usw. zugeführt. Der Gleichstrom/Gleichstromwandler 30 ist über die zweiten Stromschienen 12 mit dem Kondensatormodul 10 und der Batterie 5 verbunden.
Das Ladegerät 40 wandelt elektrische Wechselstromleistung (zum Beispiel 200 V Wechselstrom) einer kommerziellen Stromversorgung, die von außerhalb des Fahrzeugs über einen normalen Ladeverbinder 81 zugeführt wird, in elektrische Gleichstromleistung (zum Beispiel 500 V Gleichstrom) um. Elektrische Gleichstromleistung, die durch das Ladegerät 40 umgewandelt wird, wird von den elektrischen Leitungsdrähten 13 über das Kondensatormodul 10 der Batterie 5 zugeführt. Mit einer derartigen Konfiguration wird die Batterie 5 geladen.
Bei dem wie oben beschrieben konfigurierten Leistungswandler 1 sind das Leistungsmodul 20, der Gleichstrom/Gleichstromwandler 30 und das Ladegerät 40 so angeordnet, dass sie benachbart zu dem Kondensatormodul 10 sind, und sind durch die ersten Sammelschienen 11, die zweiten Sammelschienen 12 bzw. die elektrischen Leitungsdrähte 13 verbunden. Somit können die Abstände zwischen dem Kondensatormodul 10 und jeweils dem Leistungsmodul 20, dem Gleichstrom/Gleichstromwandler 30 und dem Ladegerät 40 verringert werden. Daher ist es möglich, den Widerstand (R [Ω]) und die Induktivität (L [H]) auf dem Weg der Gleichstromleistung zu reduzieren und den elektrischen Leistungsverlust zu reduzieren.
Zusätzlich ist das Kondensatormodul 10 zwischen dem Leistungsmodul 20 und dem Ladegerät 40 angeordnet, die eine große Wärmemenge erzeugen. Somit ist es möglich, eine gegenseitige Beeinflussung durch die Wärme zwischen dem Leistungsmodul 20 und dem Ladegerät 40 zu unterdrücken. Insbesondere weil der Betrieb des Leistungsmoduls 20 (Leistungsbetrieb und Regeneration des Motorgenerators 6) und der Betrieb des Ladegeräts 40 (Laden der Batterie 5 durch einen externen Verbinder, der über den normalen Ladeverbinder 81 verbunden ist) nicht gleichzeitig durchgeführt werden, ist es möglich, den Einfluss der Wärme zwischen den Vorgängen zu eliminieren.
Die Gleichstrom/Gleichstrom-Ladesteuereinheit 50 steuert den Antrieb des Motorgenerators 6 und das Laden der Batterie 5 durch den Leistungswandler 1 auf der Basis einer Anweisung von einer Steuereinheit (nicht gezeigt) des Fahrzeugs. Zum Laden der Batterie 5 wird entweder das Laden durch den normalen Ladeverbinder 81 über das Ladegerät 40 oder das Laden durch einen Schnellladeverbinder 63 ohne Verwendung des Ladegeräts 40 durch die Gleichstrom/Gleichstrom-Ladesteuereinheit 50 ausgewählt.
Wie in 1 gezeigt, gibt die Wechselrichter-Steuereinheit 70 an das Treibersubstrat 21 ein Signal zum Betreiben des Leistungsmoduls 20 auf der Basis einer Anweisung von der Steuereinheit (nicht gezeigt) des Fahrzeugs und auf der Basis des elektrischen Stromwerts der Ausgangs-Sammelschiene 24 des Leistungsmoduls 20 aus, der vom Stromsensor 22 erfasst wird, was später beschrieben wird.
Ein Wechselrichtermodul, das wechselseitig elektrische Gleichstromleistung und elektrische Wechselstromleistung umwandelt, ist aus der Wechselrichter-Steuereinheit 70, dem Leistungsmodul 20 und dem Kondensatormodul 10 ausgebildet.
Wie in 2 gezeigt, ist eine Relaissteuereinheit 60 auf der Seite der Wechselrichter-Steuereinheit 70 angeordnet. Die Relaissteuereinheit 60 wird durch die Gleichstrom/Gleichstrom-Ladesteuereinheit 50 gesteuert und steuert das Öffnen/Schließen von Kontakten der Relais' 61. Die Relais 61 bestehen aus einem positivseitigen Relais 61a und einem negativseitigen Relais 61b. In den Relais 61 werden die Kontakte geöffnet und die Verbindung hergestellt, wenn ein externer Ladeverbinder (nicht gezeigt) mit dem Schnellladeverbinder 63 verbunden wird, wodurch elektrische Gleichstromleistung (zum Beispiel 500 V), die von dem Schnellladeverbinder 63 zugeführt wird, den zweiten Sammelschienen 12 zugeführt wird. Die Batterie 5 wird durch die zugeführte elektrische Gleichstromleistung aufgeladen.
Wie in 2 und 3 gezeigt, ragen die ersten Sammelschienen 11 des Kondensatormoduls 10 von einer Seitenfläche des Kondensatormoduls 10 zur Seite hin vor und sind direkt mit dem Leistungsmodul 20 unter Verwendung von Schrauben usw. verbunden. Die ersten Sammelschienen 11 bestehen aus drei Paaren von Sammelschienen, wobei jedes Paar aus der positiven Elektrode und der negativen Elektrode besteht.
Wie in 3 gezeigt ist, stehen die zweiten Sammelschienen 12 des Kondensatormoduls 10 von einer Bodenfläche des Kondensatormoduls 10 nach unten vor und sind direkt unter Verwendung von Schrauben usw. mit dem Gleichspannungswandler 30 verbunden. Zusätzlich bestehen, wie in 2 gezeigt, die zweiten Sammelschienen 12 aus einem Paar von Sammelschienen, die aus der positiven Elektrode und der negativen Elektrode als ein Paar bestehen, wobei das positivseitige Relais 61a und das negativseitige Relais 61b der Relais' 61 mit der positiven Elektrode bzw. der negativen Elektrode verbunden sind. Ferner sind die zweiten Sammelschienen 12 jeweils über Sammelschienen 14 mit einem batterieseitigen Verbinder 51, der mit der Batterie 5 verbunden ist, und einem kompressorseitigen Verbinder 52 verbunden, der mit einem elektrischen Kompressor verbunden ist.
Wie in 2 und 3 gezeigt, sind die elektrischen Leitungsdrähte 13 des Kondensatormoduls 10 flexible Kabel mit Biegbarkeit, die sich von der anderen Seitenfläche des Kondensatormoduls 10 gegenüberliegend der Seitenfläche davon erstrecken, wo die ersten Stromschienen 11 hervorragen, wobei die elektrischen Leitungsdrähte 13 mit dem Ladegerät 40 verbunden sind. Das Ladegerät 40 ist über Sammelschienen 41 mit dem normalen Ladeverbinder 81 verbunden.
Wie in 2 und 3 gezeigt, sind die Gleichstrom/Gleichstrom-Ladesteuereinheit 50 und ein Signalleitungsverbinder 65 durch Signalleitungen 55 verbunden. Der Signalleitungsverbinder 65 gestattet eine Verbindung zwischen der Außenseite des Gehäuses 2 und den Signalleitungen 55, die mit dem Gleichstrom/Gleichstromwandler 30, dem Ladegerät 40, der Gleichstrom/Gleichstrom-Ladesteuereinheit 50 und der Wechselrichter-Steuereinheit 70 verbunden sind.
Darüber sind die Gleichstrom/Gleichstrom-Ladesteuereinheit 50 und die Relaissteuereinheit 60 durch eine Signalleitung 62 verbunden, die zusammen mit den Signalleitungen 55 gepackt ist.
Die Signalleitungen 55 und die Signalleitung 62 sind mit einem Verbinder 56 der Gleichstrom/Gleichstrom-Ladesteuereinheit 50 verbunden, indem sie sich durch eine Oberseite des Kondensatormoduls 10 erstrecken. Eine Vielzahl von Führungsteilen 58 zum Halten der Signalleitungen 55 und der Signalleitung 62 sind auf der Oberseite des Kondensatormoduls 10 ausgebildet.
Wie in 3 gezeigt, weist die Ausgangs-Sammelschiene 24 des Leistungsmoduls 20 Leistungsmodulanschlüsse (Verbindungsanschlüsse) 25 und Motoranschlüsse (Verbraucheranschlüsse) 26 auf.
Eine Vielzahl der Leistungsmodulanschlüsse 25 der Ausgangs-Sammelschiene 24 sind mit der Oberfläche des Leistungsmoduls 20 gegenüberliegend der dem Gleichstrom/Gleichstromwandler 30 zugewandten Seitenfläche verbunden. Das Leistungsmodul 20 ist auf der Seite der Ausgangs-Sammelschiene 24 angeordnet. Wie in 7 gezeigt, sind Befestigungsöffnungen 25a in den Leistungsmodulanschlüssen 25 ausgebildet.
Wie in 3 gezeigt, sind die Motoranschlüsse 26 der Ausgangs-Sammelschiene 24 mit dem Motorgenerator 6 verbunden, der unter der Ausgangs-Sammelschiene 24 angeordnet ist. Die Motoranschlüsse 26 sind so ausgebildet, dass sie sich in der Kreuzungsrichtung in Bezug auf die Leistungsmodulanschlüsse 25 in einem rechten Winkel erstrecken. Spitzenenden der Motoranschlüsse 26 sind in das Durchgangsloch 3 des Bodenabschnitts 2c des Gehäuses 2 eingesetzt und nach außen freiliegend. Mit einer derartigen Konfiguration können die Motoranschlüsse 26 über Kabelbäume usw. (nicht gezeigt) mit dem Motorgenerator 6 verbunden werden.
Da das Gehäuse 2, das das Leistungsmodul 20 und die Ausgangs-Sammelschiene 24 aufnimmt, wie oben beschrieben, das Durchgangsloch 3 aufweist, durch das die Ausgangs-Sammelschiene 24 eingefügt ist, wird einfach durch Anbringen des Leistungsmoduls 20 und der Ausgangs-Sammelschiene 24 an dem Gehäuse 2, von dem das obere Gehäuse 2a gelöst ist, die Ausgangs-Sammelschiene 24 in das Durchgangsloch 3 eingeführt und ragt aus dem Gehäuse 2 heraus. Da das Gehäuse 2 nicht umgedreht werden muss, ist es möglich, die Verarbeitbarkeit beim Zusammenbau des Leistungswandlers 1 zu verbessern.
7 ist eine perspektivische Ansicht der Ausgangs-Sammelschiene 24 des Leistungswandlers 1, und 8 ist eine Draufsicht auf die Ausgangs-Sammelschiene 24 des Leistungswandlers 1.
Wie es in 7 gezeigt ist, ist die Ausgangs-Sammelschiene 24 von einem Sammelschienenhalter 23 gehalten. Der Sammelschienenhalter 23 besteht aus einem Sammelschienen-Halteabschnitt 23a, der die Ausgangs-Sammelschiene 24 hält, und einem Sensorabschnitt 23b, der in den Sammelschienen-Halteabschnitt 23a in einem Zustand eingreift, in dem er in dem Sensorabschnitt 23b angebracht ist. Wie durch eine gestrichelte Linie in 7 gezeigt, sind die Leistungsmodulanschlüsse 25 und die Motoranschlüsse 26 der Ausgangs-Sammelschiene 24 in dem Sammelschienenhalter 23 elektrisch verbunden.
Der Sammelschienen-Halteabschnitt 23a weist Schenkelteile 23c als ein Paar von Befestigungsteilen zur Befestigung an dem Gehäuse 2 auf. Die Schenkelteile 23c haben Bodenflächen 23d, die in Kontakt mit dem Gehäuse 2 gebracht werden, Befestigungslöcher 23e zum Befestigen der Ausgangs-Sammelschiene 24 an dem Gehäuse 2 und zwei Paare von Führungen 23f, die so ausgebildet sind, dass sie jeweils auf beiden Seiten der Schenkelteile 23c hervorragen, wie es in 8 gezeigt ist. Die Führungen 23f sind so ausgebildet, dass sie eine Rippenform aufweisen, die sich in der Richtung erstreckt, in der die Ausgangs-Sammelschiene 24 eindringt.
9A ist eine perspektivische Ansicht des Leistungswandlers 1, bevor der Sammelschienenhalter 23, der die Ausgangs-Sammelschiene 24 hält, in dem Gehäuse 2 angeordnet ist, und 9B ist eine perspektivische Ansicht des Leistungswandlers 1, nachdem der Sammelschienenhalter 23, der die Ausgangs-Sammelschiene 24 hält, in dem Gehäuse 2 angeordnet ist. 10 ist eine Schnittansicht des Gehäuses 2 und des Sammelschienenhalters 23 entlang der Linie X-X in 9B. In 9A und 9B sind die Konfigurationen des Leistungswandlers 1 mit Ausnahme des Gehäuses 2, des Sammelschienenhalters 23, der die Ausgangs-Sammelschiene 24 hält, und des Leistungsmoduls 20 nicht dargestellt.
Wie in 9A und 9B gezeigt ist, wird, nachdem das Leistungsmodul 20 so angeordnet ist, dass es in Kontakt mit dem Bodenabschnitt 2c des Gehäuses 2 gebracht wird, der Sammelschienenhalter 23 von oben in einen Spalt zwischen dem Leistungsmodul 20 und einem Seitenabschnitt des Gehäuses 2 eingefügt. Wie in 10 gezeigt, wird der Sammelschienenhalter 23 eingesetzt, bis die Bodenflächen 23d der Schenkelteile 23c in Kontakt mit dem Bodenabschnitt 2c des Gehäuses 2 gebracht sind. Wie oben beschrieben, ist der Bodenabschnitt 2c des Gehäuses 2 mit dem Leistungsmodul 20, der Ausgangs-Sammelschiene 24 und dem Sammelschienenhalter 23 versehen.
Wenn der Sammelschienenhalter 23 in das Gehäuse 2 eingeführt wird, wird die Position des Sammelschienenhalters 23 dadurch definiert, dass er durch die zwei Paare von Führungen 23f geführt wird, die an den Schenkelteilen 23c ausgebildet sind. Insbesondere ist die Position des Sammelschienenhalters 23 in Bezug auf das Gehäuse 2 durch die eine der beiden Führungen 23f, die zu dem Gehäuse 2 hin hervorragen, definiert, und die Position des Sammelschienenhalters 23 in Bezug auf das Leistungsmodul 20 ist durch die andere der Führungen 23f definiert, die zu dem Leistungsmodul 20 hin vorstehen. Da die Führungen 23f so ausgebildet sind, dass sie eine Rippenform aufweisen, die sich in der Richtung erstreckt, in die die Ausgangs-Sammelschiene 24 eindringt, ist es möglich, den Sammelschienenhalter 23 in das Gehäuse 2 einzufügen, ohne zu bewirken, dass die Führungen 23f an dem Seitenabschnitt usw. des Gehäuses 2 hängen bleiben. Daher ist es mit den Führungen 23f möglich, den Sammelschienenhalter 23 stabil an einer konstanten Position in dem Fall 2 zu halten.
Wenn das Einsetzen des Sammelschienenhalters 23 abgeschlossen ist, werden die Leistungsmodulanschlüsse 25 der Ausgangs-Sammelschiene 24 in Kontakt mit oberen Abschnitten der Dreiphasenanschlüsse des Leistungsmoduls 20 gebracht und überlappen sie mit diesen. die Leistungsmodulanschlüsse 25 sind an den Dreiphasenanschlüssen durch Schrauben (nicht gezeigt) befestigt, die in die Befestigungslöcher 25a der Leistungsmodulanschlüsse 25 eingesetzt sind. Daher ist es möglich, eine Verbindung der Ausgangs-Sammelschiene 24 und der Leistungsmodul 20 ohne Probleme herzustellen.
Nachdem der Sammelschienenhalter 23 eingesetzt wurde, wird der Sammelschienenhalter 23 an dem Gehäuse 2 durch Schrauben (nicht gezeigt) befestigt, die in die Befestigungslöcher 23e eingesetzt sind.
Da das Gehäuse 2, das das Leistungsmodul 20 und die Ausgangs-Sammelschiene 24 aufnimmt, wie oben beschrieben, die Durchgangsöffnung 3 aufweist, durch die die Ausgangs-Sammelschiene 24 eingeführt ist, wird einfach durch Anbringen des Leistungsmoduls 20 und der Ausgangs-Sammelschiene 24 in dem Gehäuse 2, von dem das obere Gehäuse 2a gelöst ist, die Ausgangs-Sammelschiene 24 durch das Durchgangsloch 3 eingeführt und ragt aus dem Gehäuse 2 heraus.
Gemäß der oben erwähnten Ausführungsform werden die nachstehend beschriebenen Vorteile erzielt.
Lediglich durch Aufnehmen der Ausgangs-Sammelschiene 24 und des Leistungsmoduls 20 in dem Gehäuse 2 werden die entsprechenden Leistungsmodulanschlüsse 25 der Ausgangs-Sammelschiene 24 jeweils an den Dreiphasenanschlüssen des Leistungsmoduls 20 positioniert und dadurch ist es in diesem Zustand möglich, die Vielzahl von Leistungsmodulanschlüssen 25 auf einmal an den Dreiphasenanschlüssen anzubringen. Daher ist es möglich, die Ausgangs-Sammelschiene 24 und das Leistungsmodul 20 ohne Probleme zu verbinden und die Bearbeitbarkeit beim Zusammenbau des Leistungswandlers 1 zu verbessern.
Zusätzlich weist der Sammelschienenhalter 23 die Schenkelteile 23c auf, die an dem Bodenabschnitt 2c des Gehäuses 2 befestigt sind, um die Vielzahl von Leistungsmodulanschlüssen 25 und die Motorklemmen 26 an dem Gehäuse 2 zu befestigen. Wenn die Schenkelteile 23c an dem Bodenabschnitt 2c des Gehäuses 2 angebracht sind, sind die zahlreichen Leistungsmodulanschlüsse 25 an den Dreiphasenanschlüssen des Leistungsmoduls 20 positioniert. Mit einer derartigen Konfiguration ist einfach durch Anbringen der Ausgangs-Sammelschiene 24 an dem Gehäuse 2 und durch Verbinden der Leistungsmodulanschlüsse 25 und der Dreiphasenanschlüsse, die einander überlappen, die Verbindung der Ausgangs-Sammelschiene 24 und des Leistungsmoduls 20 abgeschlossen. Daher ist es möglich, die Montagefähigkeit der Ausgangs-Sammelschiene 24 und des Leistungsmoduls 20 zu verbessern.
Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurde, ist die oben erwähnte Ausführungsform lediglich eine Darstellung eines der Anwendungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, und es besteht keine Absicht, den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung auf die spezifische Konfiguration der oben erwähnten Ausführungsform einzuschränken.
Zum Beispiel wird in der oben erwähnten Ausführungsform der Sammelschienenhalter 23 eingesetzt, bis die Bodenflächen 23d der Schenkelteile 23c in Kontakt mit dem Bodenabschnitt 2c des Gehäuses 2 gebracht sind; der Sammelschienenhalter 23 kann jedoch eingesetzt werden, bis ein Teil des Sammelschienenhalters 23 (d. h. nicht auf die Schenkelteile 23c begrenzt) in Kontakt mit einem Teil des Gehäuses 2 gebracht wird.
11 ist eine Schnittansicht eines Gehäuses 202 und eines Sammelschienenhalters 223 gemäß einer Modifikation der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 11 gezeigt, umfasst der Sammelschienenhalter 223 einen breiten Armabschnitt 223g als einen Befestigungsteil, und das Gehäuse 202 umfasst einen Stufenabschnitt 202d, in den der Armabschnitt 223g eingesetzt werden kann. Der Sammelschienenhalter 223 wird eingesetzt, bis der Armabschnitt 223g in Kontakt mit einer Oberseite des Stufenabschnitts 202d des Gehäuses 202 gebracht ist, und anschließend wird der Sammelschienenhalter 223 an dem Gehäuse 202 befestigt, indem der Armabschnitt 223g an dem Stufenabschnitt 202d angebracht wird. Wenn das Einsetzen des Sammelschienenhalters 223 abgeschlossen ist, werden die Leistungsmodulanschlüsse 25 der Ausgangs-Sammelschiene 24 mit den oberen Abschnitten der Dreiphasenanschlüsse des Stromversorgungsmoduls 20 in Kontakt gebracht und überlappen mit diesen.
Da zudem bei dem oben beschriebenen Aspekt eine Befestigungsposition des Sammelschienenhalters 223 in Bezug auf das Gehäuse 202 unter Verwendung des Armabschnitts 223g anstelle der Schenkelteile 23c eingestellt werden kann, ist es möglich, die Vorteile ähnlich zu jenen zu erzielen, die in der oben erwähnten Ausführungsform beschrieben sind.
Zusätzlich können Rillen, die den Führungen 23f des Sammelschienenhalters 23 entsprechen, an dem Seitenabschnitt des Gehäuses 2 und/oder dem Seitenabschnitt des Leistungsmoduls 20 vorgesehen sein. Auch bei dem oben beschriebenen Aspekt ist es möglich, den Sammelschienenhalter 23 in die konstante Position in dem Gehäuse 2 zu bringen.
Die oben erwähnten Ausführungsformen können geeignet kombiniert werden.
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität basierend auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-101089 , die beim japanischen Patentamt am 18. Mai 2015 eingereicht wurde, und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-089224 , die beim japanischen Patentamt am 27. April 2016 eingereicht wurde, deren gesamter Inhalt in dieser Beschreibung enthalten ist.

Claims

Leistungswandler, umfassend: ein Leistungsmodul, das dazu eingerichtet ist, Gleichstromleistung in dreiphasige Wechselstromleistung umzuwandeln, wobei das Leistungsmodul dazu eingerichtet ist, die dreiphasige Wechselstromleistung aus Dreiphasenanschlüssen auszugeben; eine Dreiphasen-Sammelschiene, die zahlreiche Verbindungsanschlüsse und einen Verbraucheranschluss aufweist, wobei die zahlreichen Verbindungsanschlüsse mit dem Leistungsmodul verbunden sind und der Verbraucheranschluss in einer Kreuzungsrichtung in Bezug auf die Vielzahl von Verbindungsanschlüssen ausgebildet und mit einem externen Verbraucher verbunden ist; einen Sammelschienenhalter, der zum Halten der dreiphasigen Sammelschiene eingerichtet ist; und ein Gehäuse, das ein Durchgangsloch aufweist, durch das die Dreiphasen-Sammelschiene eindringt, wobei das Gehäuse dazu eingerichtet ist, das Leistungsmodul, die Dreiphasen-Sammelschiene und den Sammelschienenhalter aufzunehmen; wobei die Dreiphasenanschlüsse nebeneinander auf dem Leistungsmodul angeordnet sind und die Vielzahl von Verbindungsanschlüssen jeweils an der Dreiphasen-Sammelschiene so ausgebildet sind, dass sie den Dreiphasen-Anschlüssen entsprechen, wobei die Vielzahl von Verbindungsanschlüssen dazu eingerichtet ist, an den Dreiphasen-Anschlüssen positioniert zu sein, wenn die Dreiphasen-Sammelschiene und das Leistungsmodul in dem Gehäuse untergebracht sind.
Leistungswandler nach Anspruch 1, bei dem der Sammelschienenhalter weiterhin einen Befestigungsteil aufweist, wobei der Befestigungsteil an einem Teil des Gehäuses befestigt ist, um die Vielzahl von Verbindungsanschlüssen und den Verbraucheranschluss an dem Gehäuse zu befestigen, und die Vielzahl von Verbindungsanschlüssen an den Dreiphasenanschlüssen positioniert ist, wenn der Befestigungsteil an dem Teil des Gehäuses angebracht ist.
Leistungswandler nach Anspruch 2, bei dem der Befestigungsteil eine Führung hat, um eine Position des Sammelschienenhalters in Bezug auf das Gehäuse zu definieren.
Leistungswandler nach Anspruch 3, bei dem die Führung eine Rippe ist, die sich in einer Richtung erstreckt, in der die dreiphasige Stromschiene eindringt.
Leistungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Verbraucheranschluss so konfiguriert ist, dass die Dreiphasen-Sammelschiene in das Durchgangsloch eingesetzt und außerhalb des Gehäuses freiliegend ist.
Leistungswandler nach Anspruch 5, bei dem das Gehäuse einen Kühlmedien-Strömungskanal aufweist, durch den Kühlmedium strömt, wobei der Kühlmedien-Strömungskanal zum Kühlen des Leistungsmoduls eingerichtet ist, und das Durchgangsloch in einem anderen Bereich des Gehäuses als einem Bereich ausgebildet ist, in dem der Kühlmedien-Strömungskanal vorgesehen ist.
Leistungswandler nach Anspruch 6, bei dem das Gehäuse so ausgebildet ist, dass es eine Kastenform mit einem Bodenabschnitt aufweist, in dem das Leistungsmodul, die Dreiphasen-Sammelschiene und der Sammelschienenhalter vorgesehen sind, und der Kühlmedien-Strömungskanal im Bodenbereich ausgebildet ist.
Leistungswandler nach Anspruch 6 oder 7, weiterhin umfassend: einen Gleichstrom/Gleichstromwandler, der so vorgesehen ist, dass er der dreiphasigen Sammelschiene gegenüberliegt, um das Leistungsmodul dazwischen einzuschließen, wobei der Gleichstrom/Gleichstromwandler dazu eingerichtet ist, eine von einer Energiespeichervorrichtung zugeführte Gleichspannung umzuwandeln; und ein Ladegerät, das so vorgesehen ist, dass es dem Leistungsmodul gegenüberliegt, um den Gleichstrom/Gleichstromwandler dazwischen sandwichartig aufzunehmen, wobei das Ladegerät so konfiguriert ist, dass es dreiphasige elektrische Wechselstromleistung, die über einen externen Verbinder zugeführt wird, in elektrische Gleichstromleistung umwandelt, und das Ladegerät zum Laden der Energiespeichervorrichtung konfiguriert ist.
Leistungswandler nach Anspruch 8, bei dem das Kühlmedium, das durch den Kühlmedien-Strömungskanal fließt, nach dem Kühlen des Leistungsmoduls, des Gleichstrom/Gleichstromwandlers und des Ladegeräts nach außen abgegeben wird.
Leistungswandler nach Anspruch 8 oder 9, weiterhin umfassend: ein Kondensatormodul, das an dem Gehäuse so angebracht ist, dass es sich über den Gleichstrom/Gleichstromwandler erstreckt, wobei das Kondensatormodul so konfiguriert ist, dass es einen Kondensator aufweist, der die von der Energiespeichervorrichtung gelieferte Spannung glättet.
Leistungswandler nach einem der Ansprüche 5 bis 10, bei dem eine Außenoberfläche des Gehäuses, durch die das Durchgangsloch ausgebildet ist, dem externen Verbraucher zugewandt ist.