DE112021002335T5

DE112021002335T5 - Leistungsverteilungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112021002335T5
Application number: DE112021002335.7T
Authority: DE
Inventors: Tatsuki NISHIMATA; Takashi Kawashima; Hajime Oyanagi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-04-15
Filing date: 2021-02-25
Publication date: 2023-02-16
Also published as: CN115398586A; JP7230876B2; JP2021170466A; WO2021210275A1; US20230034353A1

Abstract

Eine Leistungsverteilungsvorrichtung (200) hat ein Harzteil (830), das einen Abschnitt eine Stromleitung und einen Abschnitt einer Signalleitung abdeckt und einen Schalter hat, der zu einer Bodenfläche (830a) benachbart ist, und einen Stützkörper (800), der eine Kühlfunktion hat und benachbart zu einer Montagefläche (830b) auf einer hinteren Seite der Bodenfläche angeordnet ist. Jede der Stromleitung und der Signalleitung hat einen verlegten Abschnitt (841), der sich innerhalb des Harzteils in einer Ebenenrichtung erstreckt, die senkrecht zu einer Z-Richtung ist, in welcher die Bodenfläche und die Montagefläche angeordnet sind, und einen ausgeführten Abschnitt (842), der sich innerhalb des Harzteils von dem verlegten Abschnitt in Richtung der Seite der Bodenfläche erstreckt. Der Stützkörper, der verlegte Abschnitt der Stromleitung und der verlegte Abschnitt der Signalleitung sind in der Z-Richtung voneinander getrennt und angeordnet.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Die vorliegende Anmeldung beruht auf und beansprucht die Priorität von der japanischen Patentanmeldung Nummer 2020-073051 , eingereicht am 15. April 2020, deren gesamte Offenbarung durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
Technisches Gebiet
Die Offenbarung dieser Beschreibung bezieht sich auf eine Leistungsverteilungsvorrichtung.
Stand der Technik
Wie in Patentliteratur 1 gezeigt ist, ist eine Relaiseinheit bekannt, die ein Basisbauteil, eine Steuerungssammelschiene, eine Sammelschiene, ein Relais und einen Lüfter hat.
Literatur des Standes der Technik
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2018-206601 A
Zusammenfassung der Erfindung
In Patentliteratur 1 ist die Steuerungssammelschiene benachbart zu einer hinteren Fläche des Basisbauteils angeordnet. Demgegenüber sind das Relais, die Sammelschiene und der Lüfter benachbart zu einer vorderen Fläche des Basisbauteils montiert. Daher gibt es ein bedenken, dass die Größe der Relaiseinheit in eine Richtung senkrecht zu der vorderen Fläche des Basisbauteils zunimmt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Leistungsverteilungsvorrichtung vorzusehen, in welcher eine Zunahme der Größe unterdrückt wird.
Eine Leistungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung hat:

einen Schalter, der Schalten und Unterbrechen einer zugeführten Leistung zwischen einer Leistungsversorgung und einer elektrischen Last steuert;
eine Steuerungseinheit, die Einschalten und Ausschalten des Schalters gemäß einem Steuerungssignal steuert, das eine Spannung hat, die niedriger ist als die zugeführte Leistung;
eine Stromleitung, die der zugeführten Leistung das Fließen ermöglicht;
eine Signalleitung, die dem Steuerungssignal das Fließen ermöglicht;
ein Harzteil, das einen Teil der Stromleitung und einen Teil der Signalleitung abdeckt und in welchem der Schalter benachbart zu einer Fläche des Harzteils angeordnet ist; und
ein Kühlteil, das benachbart zu einer hinteren Fläche des Harzteils auf einer hinteren Seite der einen Fläche angeordnet ist.

Jede der Stromleitung und der Signalleitung hat innerhalb des Harzteils einen verlegten Abschnitt, der sich in einer Ebenenrichtung senkrecht zu einer Anordnungsrichtung erstreckt, in welcher die eine Fläche und die hintere Fläche angeordnet sind, und einen ausgeführten Abschnitt, der sich von dem verlegten Abschnitt in Richtung der einen Fläche erstreckt. Der verlegte Abschnitt der Stromleitung und der verlegte Abschnitt der Signalleitung sind in einem Projektionsbereich des Kühlteils gelegen, der durch Projektion des Kühlteils in der Anordnungsrichtung definiert wird, und sind voneinander getrennt und in der Anordnungsrichtung angeordnet.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird die Zunahme der Größe der Leistungsverteilungsvorrichtung in der Ebenenrichtung unterdrückt.
Figurenliste

1 ist ein Schaltdiagramm zum Erläutern eines Leistungsversorgungssystems.
2 ist eine Querschnittsansicht zum Erläutern einer Leistungsverteilungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
3 ist eine teilweise Schnittansicht zum Erläutern eines Harzteils.
4 ist eine teilweise Schnittansicht zum Erläutern eines Verbindungszustands einer Stromleitung und einer Signalleitung.
5 ist eine teilweise Schnittansicht zum Erläutern eines Harzteils der Leistungsverteilungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
6 ist eine teilweise Schnittansicht zum Erläutern eines Harzteils einer Leistungsverteilungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele zum Ausführen der vorliegenden Offenbarung mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben. In jedem Ausführungsbeispiel sind Teile, die den Elementen entsprechen, welche in den vorangehenden Ausführungsbeispielen beschrieben sind, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und redundante Erläuterungen können weggelassen sein. In einem Ausführungsbeispiel, wenn nur ein Teil der Konfiguration beschrieben wird, können die anderen Teile des Ausführungsbeispiels durch die Konfigurationen der bis dahin beschriebenen Ausführungsbeispiele vorgesehen sein.
Wenn in einem Ausführungsbeispiel ausdrücklich beschrieben wird, dass eine Kombination von Teilen möglich ist, können die Teile kombiniert werden. In einem Fall, in welchem beim Kombinieren der Teile der jeweiligen Ausführungsbeispiele kein Hindernis besonders auftritt, ist es möglich, die Ausführungsbeispiele, das Ausführungsbeispiel und die Modifikationen, oder die Modifikationen selbst dann teilweise zu kombinieren, wenn es nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass eine Kombination möglich ist.
Erstes Ausführungsbeispiel
Eine Leistungsverteilungsvorrichtung gemäß einem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird mit Verweis auf 1 bis 4 beschrieben. Die Leistungsverteilungsvorrichtung wird auf ein elektrisches Fahrzeug angewendet, beispielsweise ein batterieelektrisches Fahrzeug und ein elektrisches Fahrzeug der plug-in-hybrid-Bauart. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Konfiguration als ein Beispiel beschrieben, in welcher die Leistungsverteilungsvorrichtung auf das batterieelektrische Fahrzeug angewendet wird.
Leistungsversorgungssystem
Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Leistungsverteilungsvorrichtung 200 in einem Leistungsversorgungssystem 10 eines Fahrzeugs enthalten. Das Leistungsversorgungssystem 10 hat ein Batteriepack 100, eine vordere PCU 300, einen vorderen MG 400, eine hintere PCU 500 und einen hinteren MG 600 zusätzlich zu der Leistungsverteilungsvorrichtung 200. Eine externe Leistungsquelle 700 ist mit dem Leistungsversorgungssystem 10 verbunden.
Es ist anzumerken, dass PCU eine Abkürzung einer Leistungssteuerungseinheit ist. MG ist eine Abkürzung eines Motorgenerators. In den Zeichnungen ist die vordere PCU 300 als FrPCU angegeben. Der vordere MG 400 ist als FrMG angegeben. Die hintere PCU 500 ist als RrPCU angegeben. Der hintere MG 600 ist als FrMG angegeben. Die externe Leistungsversorgung 700 ist als EPS angegeben.
Das Batteriepack 100 und die externe Leistungsversorgung 700 entsprechen Leistungsversorgungen. Die vordere PCU 300, der vordere MG 400, die hintere PCU 500 und der hintere MG 600 entsprechen elektrischen Lasten.
In dem Fahrzeug sind das Batteriepack 100 und die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 durch einen Leitungssatz oder dergleichen, welcher als ein Leistungsversorgungspfad vorgesehen ist, elektrisch miteinander verbunden. Die vordere PCU 300 und die hintere PCU 500 sind über Leitungssätze oder dergleichen mit der Leistungsverteilungsvorrichtung 200 elektrisch verbunden. Der vordere MG 400 ist mit der vorderen PCU 300 elektrisch verbunden. Der hintere MG 600 ist mit der hinteren PCU 500 elektrisch verbunden. Aufgrund einer solchen Konfiguration der elektrischen Verbindungen wird eine von dem Batteriepack 100 ausgegebene elektrische Gleichstromleistung über die Leistungsvorrichtung 200 der vorderen PCU 300 und der hinteren PCU 500 zugeführt.
Jede der vorderen PCU 300 und der hinteren PCU 500 hat eine Wechselrichterschaltung und/oder eine Wandlerschaltung zum Durchführen von Leistungstransformation. Jede der vorderen PCU 300 und der hinteren PCU 500 wandelt eine zugeführte elektrische Gleichstromleistung in eine elektrische Wechselstromleistung um. Demgegenüber wandelt jede der vorderen PCU 300 und der hinteren PCU 500 eine zugeführte elektrische Wechselstromleistung in eine elektrische Gleichstromleistung um.
Der vordere MG 400 und der hintere MG 600 sind Motorgeneratoren für das fahrende Fahrzeug, um das Fahrzeug zum Laufen zu bringen. Der vordere MG 400 und der hintere MG 600 werden durch die elektrische Wechselstromleistung betrieben, die von der vorderen PCU 300 und der hinteren PCU 500 zugeführt wird. Der vordere MG 400 erzeugt Leistung, um ein Vorderrad des Fahrzeugs rotieren zu lassen. Der hintere MG 600 erzeugt Leistung, um ein Hinterrad des Fahrzeugs rotieren zu lassen.
Der vordere MG 400 und der hintere MG 600 erzeugen auf regenerative Weise Elektrizität, indem sie die Antriebskraft des Fahrzeugs aufnehmen. Die elektrische Wechselstromleistung, die durch diese regenerative Leistungserzeugung erzeugt wird, wird durch die vordere PCU 300 und die hintere PCU 500 in eine elektrische Gleichstromleistung umgewandelt. Diese elektrische Gleichstromleistung wird über die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 dem Batteriepack 100 zugeführt.
Die externe Leistungsquelle 700 ist extern mit der Leistungsverteilungsvorrichtung 200 verbunden. Eine Gleichstromladeleistung, die von der externen Leistungsquelle 700 abgegeben wird, wird dem Batteriepack 100 zugeführt. Als ein Ergebnis wird das Batteriepack 100 geladen.
Wie vorstehend beschrieben ist, führt die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 die elektrische Gleichstromleistung (Quellenleistung), die von dem Batteriepack 100 zugeführt wird, der PCU zu. Die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 führt elektrische Leistung (regenerative Leistung), die durch eine regenerative Leistungserzeugung durch den MG erzeugt wird und durch die PCU in die elektrische Gleichstromleistung umgewandelt wird, dem Batteriepack 100 zu. Die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 führt Ladeleistung, die von der externen Leistungsquelle 700 zugeführt wird, dem Batteriepack 100 zu. Die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 führt zudem diese elektrischen Leistungen den verschiedenen elektrischen Lasten (nicht gezeigt) zu. Die Quellenleistung, die regenerative Leistung und die Ladeleistung entsprechend einer zugeführten Leistung. Die Komponenten der Leistungsverteilungsvorrichtung 200 werden im Folgenden einzeln beschrieben.
Leistungsverteilungsvorrichtung
Die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 hat erste bis sechste Stromleitungen 201 bis 206 als Leistungsspeiseleitungen. Die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 hat einen Hauptschalter 210, einen Leistungsversorgungschalter 220, eine Vorladeschaltung 230, eine Entladeschaltung 240, einen Pyroschalter 250 und einen Stromsensor 260 als elektrische Komponenten, die an diesen Stromleitungen vorgesehen sind. Die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 hat zudem eine Steuerungseinheit 270, die elektrisches Leiten und Unterbrechen der Ströme in diesen Schaltern steuert.
In den Zeichnungen ist der Stromsensor 260 als CS angegeben. Die Steuerungseinheit 270 ist als CU angegeben. Der Hauptschalter 210, der Leistungsversorgungsschalter 220 und der Pyroschalter 250 entsprechen Schaltern. Die Steuerungseinheit 270 entspricht einem Steuerungsabschnitt.
Die erste Stromleitung 201 hat einen ersten Verbindungsanschluss 200 an einem Ende. Die zweite Stromleitung 202 hat einen zweiten Verbindungsanschluss 200b an einem Ende. Das Batteriepack 100 ist mit dem ersten Verbindungsanschluss 200a und dem zweiten Verbindungsanschluss 200b verbunden. Genauer gesagt ist eine negative Elektrode des Batteriepacks 100 mit dem ersten Verbindungsanschluss 200a verbunden. Eine positive Elektrode des Batteriepacks 100 ist mit dem zweiten Verbindungsanschluss 200b verbunden
Ein Hauptschalter 210 ist an jeder der ersten Stromleitung 201 und der zweiten Stromleitung 202 vorgesehen. Ein dritter Verbindungsanschluss 200c ist an dem anderen Ende der ersten Stromleitung 201 vorgesehen. Ein vierter Verbindungsanschluss 200d ist an dem anderen Ende der zweiten Stromleitung 202 vorgesehen. Die vordere PCU 300 ist mit dem dritten Verbindungsanschluss 200c und dem vierten Verbindungsanschluss 200d verbunden. Der Pyroschalter 250 ist an der ersten Stromleitung 201 vorgesehen. Der Pyroschalter 250 ist in einem elektrisch leitenden Zustand, wenn die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 normal ist.
Aufgrund einer solchen elektrischen Verbindungskonfiguration sind das Batteriepack 100 und die vordere PCU 300 miteinander elektrisch verbunden, wenn der Hauptschalter 210 in dem elektrisch leitenden Zustand ist. Eine elektrische Last (nicht gezeigt) ist mit dem dritten Verbindungsanschluss 200c und dem vierten Verbindungsanschluss 200d elektrisch verbunden. Beispiele für die elektrische Last umfassen Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler, Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler, Fahrzeugzubehör und dergleichen.
Ein Ende der dritten Stromleitung 203 ist mit einem mittleren Punkt zwischen dem dritten Verbindungsanschluss 200c und dem Hauptschalter 210 an der ersten Stromleitung 201 verbunden. Ein Ende der vierten Stromleitung 204 ist mit einem mittleren Punkt zwischen dem vierten Verbindungsanschluss 200d und dem Hauptschalter 210 an der zweiten Stromleitung 202 verbunden.
Ein fünfter Verbindungsanschluss 200e ist an dem anderen Ende der dritten Stromleitung 203 vorgesehen. Ein sechster Verbindungsanschluss 200f ist an dem anderen Ende der vierten Stromleitung 204 vorgesehen. Die hintere PCU 500 ist mit dem fünften Verbindungsanschluss 200e und dem sechsten Verbindungsanschluss 200f verbunden.
Aufgrund seiner solchen elektrischen Verbindungskonfiguration sind das Batteriepack 100 und die hintere PCU 500 miteinander elektrisch verbunden, wenn der Hauptschalter 210 eingeschaltet ist.
Ein Ende der fünften Stromleitung 205 ist mit dem mittleren Punkt zwischen dem ersten Verbindungsanschluss 200a und dem Hauptschalter 210 an der ersten Stromleitung 201 verbunden. Ein Ende der sechsten Stromleitung 206 ist mit dem mittleren Punkt zwischen dem zweiten Verbindungsanschluss 200b und dem Hauptschalter 210 an der zweiten Stromleitung 202 verbunden.
Ein Leistungsversorgungschalter 220 ist an jeder der fünften Stromleitung 205 und der sechsten Stromleitung 206 vorgesehen. Ein siebter Verbindungsanschluss 200g ist an dem anderen Ende der fünften Stromleitung 205 vorgesehen. Ein achter Verbindungsanschluss 200h ist an dem anderen Ende der sechsten Stromleitung 206 vorgesehen. Die externe Leistungsversorgung 700 ist mit dem siebten Verbindungsanschluss 200g und dem achten Verbindungsanschluss 200h verbunden.
Aufgrund einer solchen elektrischen Verbindungskonfiguration sind die externe Leistungsversorgung 700 und das Batteriepack 100 miteinander elektrisch verbunden, wenn der Leistungsversorgungschalter 220 eingeschaltet ist. Ferner sind die externe Leistungsversorgung 700 und die PCU miteinander elektrisch verbunden, wenn der Hauptschalter 210 eingeschaltet ist.
Jeder des Hauptschalters 210 und des Leistungsversorgungschalters 220 ist ein mechanisches Schaltelement. Der Hauptschalter 210 ist ein normalerweise geschlossenes Schaltelement, das gemäß einer Eingabe eines Antriebssignals, das von der Steuerungseinheit 270 erzeugt wird, ausgeschaltet wird und gemäß einer Unterbrechung der Eingabe des Antriebssignals eingeschaltet wird. Der Leistungsversorgungschalter 220 ist ein normalerweise offenes Schaltelement, das gemäß einer Eingabe eines Antriebssignals, das von der Steuerungseinheit 270 erzeugt wird, eingeschaltet wird und gemäß einer Unterbrechung der Eingabe des Antriebssignals ausgeschaltet wird.
Die Vorladeschaltung 230 hat einen Ladeschalter 231 und einen Ladewiderstand 232, die in Serie verbunden sind. Die Vorladeschaltung 230 ist parallel zu dem Hauptschalter 210 verbunden, der an der zweiten Stromleitung 202 vorgesehen ist.
Die vordere PCU 300 und die hintere PCU 500, die mit der zweiten Stromleitung 202 elektrisch verbunden sind, haben jeweils einen Glättungskondensator mit großer Kapazität. Eine der zwei Elektroden von jedem Glättungskondensator ist mit der ersten Stromleitung 201 elektrisch verbunden und die andere ist mit der zweiten Stromleitung 202 elektrisch verbunden.
Der Glättungskondensator wird in einem geladenen Zustand verwendet. In einem Fall, in welchem der Glättungskondensator geladen ist, sind der Ladeschalter 231 und der Hauptschalter 210 der ersten Stromleitung 201 eingeschaltet, während der Hauptschalter 210 der zweite Stromleitung 202 ausgeschaltet ist. Dadurch wird elektrische Leistung von dem Batteriepack 100 über den Ladewiderstand 232 dem Glättungskondensator zugeführt. Indem den elektrischen Ladungen auf diese Weise ermöglicht wird, durch den Ladewiderstand 232 zu fließen, wird eine rapide Zunahme der Strommenge, die von dem Batteriepack 100 zu dem Glättungskondensator fließt, unterdrückt.
Die Entladeschaltung 240 hat einen Entladeschalter 241 und einen Entladewiderstand 242, die in Serie verbunden sind. Die Entladeschaltung 240 verbindet die erste Stromleitung 201 und die zweite Stromleitung 202. Ein Ende der Entladeschaltung 240 ist mit einem mittleren Punkt zwischen dem Verbindungspunkt der dritten Stromleitung 203 an der ersten Stromleitung 201 und dem Hauptschalter 210 verbunden. Das andere Ende der Entladeschaltung 240 ist mit dem mittleren Punkt zwischen dem Verbindungspunkt der vierten Stromleitung 204 an der zweiten Stromleitung 202 und dem Hauptschalter 210 verbunden.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist der Glättungskondensator bei der Verwendung geladen. Jedoch sind die in dem Glättungskondensator angesammelten elektrischen Ladungen unnötig, wenn er nicht verwendet wird. Um die elektrischen Ladungen zu entladen, wird der Entladeschalter 241 eingeschaltet, während der Hauptschalter 210 und der Ladeschalter 231 ausgeschaltet sind. Als ein Ergebnis wird ein geschlossener Kreis einschließlich des Entladewiderstands 242 und des Glättungskondensators ausgebildet. Der Entladewiderstand 242 und der Glättungskondensator sind in Serie verbunden. Als ein Ergebnis fließen die in dem Glättungskondensator angesammelten elektrischen Ladungen durch den Entladewiderstand 242. Indem den elektrischen Ladungen auf diese Weise ermöglicht wird, durch den Entladewiderstand 240 zu fließen, werden die in dem Glättungskondensator angesammelten elektrischen Ladungen allmählich entladen.
Der Pyroschalter 250 ist zwischen dem Verbindungspunkt der fünften Stromleitung 205 an der ersten Stromleitung 201 und dem ersten Verbindungsanschluss 200a vorgesehen. Der Pyroschalter 250 ist ein normalerweise geschlossener Schalter. Der Pyroschalter 250 wird ausgeschaltet, wenn eine Abnormität in der Leistungsverteilungsvorrichtung 200 auftritt.
Genauer gesagt ist der Pyroschalter 250 ein Sprengstoff. Wenn eine Abnormalität auftritt, wird der Pyroschalter 250 gesprengt und unterbricht das elektrische Leiten der ersten Stromleitung 201. Da der Pyroschalter 250 eine derartige Eigenschaft hat, ist der Pyroschalter 250 eine wegwerfbare elektrische Komponente.
Der Stromsensor 260 ist zwischen dem Pyroschalter 250 und dem ersten Verbindungsanschluss 200a an der ersten Stromleitung 201 vorgesehen. Der Stromsensor 260 dient zum Erfassen des elektrischen Stroms, der durch die erste Stromleitung 201 fließt.
Die Leistungsteilungsvorrichtung 200 hat erste bis fünfte Signalleitungen 271 bis 275 als Ausgabeleitungen für Steuerungssignale der Steuerungseinheit 270 sowie eine sechste Signalleitung 276 als eine Ausgabeleitung für Sensorinformationen.
Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Ende von jeder der ersten bis sechsten Signalleitung 271 bis 276 mit der Steuerungseinheit 270 verbunden. Das andere Ende der ersten Signalleitung 271 ist mit dem Hauptschalter 210 verbunden. Das andere Ende der zweiten Signalleitung 272 ist mit dem Leistungsversorgungschalter 220 verbunden. Das andere Ende der dritten Signalleitung 273 ist mit dem Ladeschalter 231 verbunden. Das andere Ende der vierten Signalleitung 274 ist mit dem Entladeschalter 241 verbunden. Das andere Ende der fünften Signalleitung 275 ist mit dem Pyroschalter 250 verbunden. Das andere Ende der sechsten Signalleitung 276 ist mit dem Stromsensor 260 verbunden.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Verbindungskonfigurationen ist die Steuerungseinheit 270 mit dem Hauptschalter 210, dem Leistungsversorgungschalter 220, dem Ladeschalter 231, den Entladeschalter 241, den Pyroschalter 250 und dem Stromsensor 260 jeweils elektrisch verbunden. Zudem steht die Steuerungseinheit 270 mit einer Fahrzeug-ECU über eine Verdrahtung (nicht gezeigt) in Verbindung.
Die Steuerungseinheit 270 steuert Einschalten und Ausschalten von verschiedenen Schaltern, die in der Leistungsverteilungsvorrichtung 200 enthalten sind, in Übereinstimmung mit der Kommunikation mit der Fahrzeug-ECU, Fahrzeugsignalen einschließlich Fahrzeuginformationen, die von Fahrzeugsensoren (nicht gezeigt) empfangen werden, und dem elektrischen Stromwert, der von dem Stromsensor 260 empfangen wird. Das heißt, die Steuerungseinheit 270 steuert das elektrische Leiten und Unterbrechen von verschiedenen Schaltern.
Schaltersteuerung
Wenn eine Abnormalität in der Leistungsverteilungsvorrichtung 200 auftritt, schaltet die Steuerungseinheit 270 den Pyroschalter 250 aus. Das heißt, die Steuerungseinheit 270 sprengt den Pyroschalter 250. Als ein Ergebnis wird die Leistungsversorgung durch die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 unterbrochen. Es ist beachten, dass der Pyroschalter 250 bei der Steuerung der anderen Schalter, die im Folgenden beschrieben wird, in einem elektrisch leitenden Zustand ist. Daher wird im Folgenden die Beschreibung der Steuerung des Pyroschalters 250 weggelassen.
Beim Laden des Glättungskondensators schaltet die Steuerungseinheit 270 den Ladeschalter 231 und den Hauptschalter 210 der ersten Stromleitung 201 ein. Die Steuerungseinheit 270 schaltet den Hauptschalter 210 an der zweiten Stromleitung 202, den Leistungsversorgungsschalter 220 und den Entladeschalter 241 aus. Als ein Ergebnis wird die Quellenleistung von dem Batteriepack 100 über den Ladewiderstand 232 dem Glättungskondensator zugeführt. Es ist zu beachten, dass der Ladeschalter 231 bei der Steuerung der anderen Schalter, die im Folgenden beschrieben wird, in dem Aus-Zustand ist. Daher wird die Beschreibung der Steuerung des Ladeschalters 231 im Folgenden weggelassen.
Beim Entladen des Glättungskondensators schaltet die Steuerungseinheit 270 den Entladeschalter 241 ein. Die Steuerungseinheit 270 schaltet den Hauptschalter 210 und den Leistungsversorgungschalter 220 aus. Als ein Ergebnis fließen die elektrischen Ladungen, die in dem Glättungskondensator angesammelt sind, durch den Entladewiderstand 242. Es ist zu beachten, dass der Entladeschalter 241 bei der Steuerung der anderen Schalter, die im Folgenden beschrieben wird, in dem Aus-Zustand ist. Daher wird die Beschreibung der Steuerung des Entladeschalters 241 im Folgenden weggelassen.
Wenn das Fahrzeug geparkt ist, angehalten ist oder zum normalen Fahren angetrieben wird, schaltet die Steuerungseinheit 270 den Hauptschalter 210 ein und schaltet den Leistungsverlangen Schalter 220 aus. Als ein Ergebnis wird die Quellenleistung von dem Batteriepack 100 der vorderen PCU 300 und der hinteren PCU 500 zugeführt. Demgegenüber werden die regenerativen Leistungen des vorderen MG 400 und des hinteren MG 600 dem Batteriepack 100 zugeführt. Darüber hinaus werden diese elektrischen Leistungen den elektrischen Lasten zugeführt, die an dem Fahrzeug codiert sind.
Während des Ladens durch eine Verbindung der externen Leistungsquelle 700 mit der Leistungsverteilungsvorrichtung 200 in einem geparkten und angehaltenen Zustand schaltet die Steuerungseinheit 270 den Leistungsversorgungschalter 220 ein. Als ein Ergebnis wird die Ladeleistung der externen Leistungsversorgung 700 dem Batteriepack 100 zugeführt. Wenn die Steuerungseinheit 270 den Hauptschalter 210 einschaltet, wird die Ladeleistung der vorderen PCU 300, der hinteren PCU 500 und den elektrischen Lasten zugeführt.
Struktur der Leistungsverteilungsvorrichtung
Als nächstes wird die Konfiguration der Leistungsverteilungsvorrichtung 200 mit Verweis auf 2 bis 4 beschrieben. Es ist zu beachten, dass in jeder Zeichnung die Konfiguration der Leistungsverteilungsvorrichtung 200 schematisch gezeigt ist.
Im Folgenden werden die drei Richtungen, die zueinander senkrecht sind, als eine X-Richtung, eine Y-Richtung und eine Z-Richtung bezeichnet. In den Zeichnungen ist der Begriff „Richtung“ weggelassen, und die jeweiligen Richtungen sind einfach als X, Y und Z angegeben. Die Z-Richtung entspricht einer Anordnungsrichtung. Eine Richtung, die senkrecht zu der Z-Richtung ist, entspricht einer Ebenenrichtung.
Wie in 2 gezeigt ist, hat die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 einen Stützkörper 800, eine Abdeckung 810, ein Wärmeübertragungsblatt 820 und ein Harzteil 830 zusätzlich zu den verschiedenen in 1 gezeigten Komponenten. Die Abdeckung 810 ist mit dem Stützkörper 800 verbunden, um einen Aufnahmeraum dazwischen bereitzustellen. In diesem Aufnahmeraum sind das Wärmeübertragungsblatt 820 und das Harzteil 830 zusammen mit den verschiedenen Komponenten der Leistungsverteilungsvorrichtung 200, die 1 gezeigt sind, aufgenommen. Die ersten bis achten Verbindungsanschlüsse 200a bis 200h, die 1 gezeigt sind, sind außerhalb dieses Aufnahmeraums vorgesehen. Alternativ kann eine Konfiguration angewendet werden, in welcher mindestens einer dieser acht Verbindungsanschlüsse innerhalb des Aufnahmeraums vorgesehen ist.
Der Stützkörper 800 hat ein Basisteil 801 und ein Bodenteil 802. Das Basisteil 801 ist beispielsweise durch Aluminiumformguss hergestellt. Das Bodenteil 802 ist beispielsweise aus Aluminium hergestellt.
Das Basisteil 801 hat eine innere Wandfläche 801a und eine äußere Wandfläche 801b, die in der Z-Richtung angeordnet, jedoch voneinander getrennt sind. Das Basisteil 801 hat zudem eine seitliche Wandfläche 801c, die diese inneren und äußeren Wandflächen 801a und 801b verbindet. Das Basisteil 801 ist mit einem Nutabschnitt 801d ausgebildet, der wahlweise von der inneren Wandfläche 801a in Richtung der äußeren Wandfläche 801b vertieft ist. Die Dicke des Basisteils 801 in der Z-Richtung ist ungleichmäßig aufgrund des Nutabschnitts 801d.
Das Bodenteil 802 hat eine flache Form mit einer dünnen Dicke in der Z-Richtung. Das Bodenteil 802 hat eine obere Fläche 802a und eine untere Fläche 802b, die voneinander getrennt in der Z-Richtung angeordnet sind. Das Bodenteil 802 ist benachbart zu der inneren Wandfläche 801a des Basisteils 801 vorgesehen, sodass es den Raum abdeckt, der durch Nutabschnitt 801d definiert ist. Das Bodenteil 802 ist so angeordnet, dass es dem Basisteil 801 auf eine solche Weise zugewandt ist, dass die untere Fläche 802b und die innere Wandfläche 801a in der Z-Richtung miteinander in Kontakt stehen. Als ein Ergebnis sind ein Abschnitt der unteren Fläche 802b und eine Wandfläche, die den Nutabschnitt 801d definiert, so angeordnet, dass sie einander zugewandt sind, während sie in der Z-Richtung voneinander beabstandet sind. In diesem zugewandten Anordnungszustand ist das Bodenteil 802 durch Schweißen oder dergleichen mit dem Basisteil 801 mechanisch verbunden.
Zwischen dem Bodenteil 802 und dem Basisteil 801, die miteinander verschweißt sind, ist ein Kanal 804 für die Strömung von Kühlfluid dazwischen vorgesehen. Der Kanal 804 ist gebildet durch die untere Fläche 802b und die Wandfläche, die den Nutabschnitt 801d definiert, welche in der Z-Richtung voneinander beabstandet und einander zugewandt sind. Der Abschnitt der unteren Fläche 802b, der den Kanal 804 ausbildet, kann eine flache Form annehmen, wie in 2 gezeigt ist, oder kann eine Konfiguration mit mehreren Vorsprüngen annehmen, sodass eine Kontaktfläche mit dem Kühlfluid erhöht wird. Der Kanal 804 hat einen Auslassanschluss, der zu irgendeiner der seitlichen Wandfläche 801c, der inneren Wandfläche 801a und der äußeren Wandfläche 801b öffnet. Der Kanal 804 entspricht einem Kühlteil.
Das Wärmeübertragungsblatt 820 ist an der oberen Fläche 802a des Bodenteils 802 vorgesehen. Das Wärmeübertragungsblatt 820 ist aus einem isolierenden Harzwerkstoff ausgebildet. Das Wärmeübertragungsblatt 820 verformt sich entsprechend der unebenen Flächenform der oberen Fläche 802a und haftet an der oberen Fläche 802a an. Diese enge Kontakt reduziert den thermischen Widerstand zwischen dem Wärmeübertragungsblatt 820 und den Bodenteil 802.
Das Harzteil 830 verbindet einstückig die Vielzahl von Stromleitungen und die Vielzahl von Signalleitungen, die im Vorangehenden beschrieben wurden, indem es die Vielzahl von Stromleitungen und die Vielzahl von Signalleitungen teilweise abdeckt. Ein Abschnitt von jeder der Stromleitungen und ein Abschnitt von jeder der Signalleitungen sind in dem Harzteil 830 einsetzgeformt. Es ist zudem möglich, eine Konfiguration einzusetzen, in welcher das Harzteil 830 aus einer Vielzahl von Teilen gebildet ist und die Abschnitte der Stromleitungen und die Abschnitte der Signalleitungen zwischen den Teilen des Harzteils 830 vorgesehen sind.
Das Harzteil 830 hat eine Bodenfläche 830a und eine Montagefläche 830b, die in der Z-Richtung voneinander getrennt sind. Das Harzteil 830 ist so angeordnet, dass die Montagefläche 830b zu dem Wärmeübertragungsblatt 820 benachbart ist. Das Wärmeübertragungsblatt 820 wird gemäß der unebenen Form der Montagefläche 830b verformt. Als ein Ergebnis wird das Wärmeübertragungsblatt 820 in engen Kontakt mit der Montagefläche 830b gebracht. Dieser enge Kontakt reduziert den thermischen Widerstand zwischen den Harzteil 830 und dem Wärmeübertragungsblatt 820. Die Bodenfläche 830a entspricht einer Fläche. Die Montagefläche 830b entspricht einer hinteren Fläche.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist das Wärmeübertragungsblatt 820 zwischen dem Harzteil 830 und den Bodenteil 802 zwischengeordnet. Jedes von dem Harzteil 830 und dem Bodenteil 802 ist in engem Kontakt mit dem Wärmeübertragungsblatt 820. Daher wird die Wärme des Harzteils 830 auf leichte Weise über das Wärmeübertragungsblatt 820 zu dem Bodenteil 802 übertragen. Eine Wärmeübertragung von dem Harzteil 830 zu dem Bodenteil 802 wird durch das Wärmeübertragungsblatt 820 erleichtert.
Wie in 2 gezeigt ist, sind in dem Aufnahmeraum verschiedene in 1 gezeigte elektrische Komponenten in einem oberen Raum vorgesehen, der zwischen der Bodenfläche 830a des Harzteils 830 und der Abdeckung 810 definiert wird. Das heißt, der Hauptschalter 210, der Ladeschalter 231, die Entladeschaltung 240, der Pyroschalter 250, der Stromsensor 260 und die Steuerungseinheit 270 sind in dem oberen Raum vorgesehen. Obwohl es nicht gezeigt ist, sind der Leistungsversorgungschalter 220 und der Ladewiderstand 232 ebenfalls in den oberen Raum vorgesehen.
Wie vorstehend beschrieben ist, fließen die elektrischen Ströme durch die verschiedenen elektrischen Komponenten, die in dem oberen Raum aufgenommen sind. Daher wird eine Joule-Wärme in den verschiedenen elektrischen Komponenten erzeugt. Die Joule-Wärme wird durch Wärmeabstrahlung, Wärmeübertragung, Wärmeleitung oder dergleichen zu dem (bzw. in das) Harzteil 830 übertragen. Ferner wird die Joule-Wärme ebenfalls in den Stromleitungen und Signalleitungen erzeugt, die mit dem Harzteil 830 abgedeckt sind. Als ein Ergebnis nimmt die Temperatur des Harzteils 830 zu.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird jedoch die Wärme des Harzteils 830 auf leichte Weise über das Wärmeübertragungsblatt 820 zu dem Bodenteil 802 übertragen. Diese Wärme wird zu der Kühlflüssigkeit (bzw. Kühlfluid) übertragen, die durch den Kanal 804 strömt. Ferner wird die Wärme, die zu der Kühlflüssigkeit übertragen wird, über das Basisteil 801 zu der externen Atmosphäre übertragen. Eine solche Wärmeübertragung (Abstrahlung bzw. Abfuhr) unterdrückt den Temperaturanstieg des Harzteils 830. Zusätzlich kann ein Anstieg der Temperatur der verschiedenen elektrischen Komponenten, die in dem oberen Raum aufgenommen sind, ebenfalls durch die Wärmeübertragung zu dem Harzteil 830, dessen Temperaturanstieg unterdrückt wird, unterdrückt werden.
Stromleitungen und Signalleitungen
Wie vorstehend beschrieben ist, deckt das Harzteil 830 die Stromleitungen und die Signalleitungen teilweise ab. In der folgenden Beschreibung wird ein Abschnitt der Stromleitung, der mit dem Harzteil 830 teilweise abgedeckt ist, als eine abgedeckte Stromleitung 831 bezeichnet und ein Abschnitt der Stromleitung, der nicht mit dem Harzteil 830 abgedeckt ist, wird als eine freiliegende Stromleitung 832 bezeichnet, um die Bestandteile zu unterscheiden. Ein Abschnitt der Signalleitung, der mit dem Harzteil 830 teilweise abgedeckt ist, wird als eine abgedeckte Signalleitung 833 bezeichnet und ein Abschnitt der Signalleitung, der nicht mit dem Harzteil 830 abgedeckt ist, wird als eine freiliegende Signalleitung 834 bezeichnet.
Jede der abgedeckte Stromleitung 831, der freiliegenden Stromleitung 832 und der abgedeckten Signalleitung 833 ist durch eine metallische Sammelschiene vorgesehen, die durch Pressen einer Metallplatte ausgebildet ist. Die freiliegende Signalleitung 834 ist ein isolierter Draht.
In 1 sind die abgedeckte Stromleitung 831 und die abgedeckte Signalleitung 833 durch gestrichelte Linien angegeben, und die freiliegende Stromleitung 832 und die freiliegende Signalleitung 834 sind durch durchgezogene Linien angegeben. Wie durch die gestrichelten Linien und die durchgezogenen Linien erkenntlich gezeigt ist, hat jede der ersten Stromleitung 201, der fünften Stromleitung 205 und der sechsten Stromleitung 206 eine abgedeckte Stromleitung 831. Jede der ersten Stromleitung 201, der dritten Stromleitung 203 und der vierten Stromleitung 204 hat die freiliegenden Stromleitungen 832.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist die erste Stromleitung 201 mit einem Hauptschalter 210, dem Pyroschalter 250 und dem Stromsensor 260 versehen. Die erste Stromleitung 201 ist in vier Teilstrecken unterteilt, um den Hauptschalter 210, den Pyroschalter 250 und den Stromsensor 260 zwischen dem ersten Verbindungsanschluss 200a und dem dritten Verbindungsanschluss 200c zu überbrücken und elektrisch zu verbinden. Eine der vier Teilstrecken der ersten Stromleitung 201 ist durch die abgedeckten Stromleitungen 831 vorgesehen und die verbleibenden drei Teilstrecken sind durch die freiliegenden Stromleitungen 833 vorgesehen.
Die zweite Stromleitung 202 ist mit einem Hauptschalter 210 versehen. Die zweite Stromleitung 202 ist in zwei Teilstrecken unterteilt, um den Hauptschalter 210 mit dem zweiten Verbindungsanschluss 200b und dem vierten Verbindungsanschluss 200b elektrisch zu verbinden. Jede der zwei Teilstrecken ist durch die freiliegende Stromleitung 832 vorgesehen.
Die dritte Stromleitung 203 zweigt ab und erstreckt sich von der freiliegenden Stromleitung 832 der ersten Stromleitung 201. Die vierte Stromleitung 204 zweigt ab und erstreckt sich von der freiliegenden Stromleitung 832 der zweiten Stromleitung 202.
Die fünfte Stromleitung 205 ist mit einem Ladeschalter 231 versehen. Die fünfte Stromleitung 205 ist in zwei Teilstrecken unterteilt, um den Ladeschalter 231 mit der ersten Stromleitung 201 und dem siebten Verbindungsanschluss 200g elektrisch zu verbinden. Jede der zwei Teilstrecken ist durch die abgedeckte Stromleitung 831 vorgesehen.
Die sechste Stromleitung 206 ist mit einem Ladeschalter 231 versehen. Die sechste Stromleitung 206 ist in zwei Teilstrecken unterteilt, um den Ladeschalter 231 mit der zweiten Stromleitung 202 und dem achten Verbindungsanschluss 200h elektrisch zu verbinden. Jede der zwei Teilstrecken ist durch die abgedeckte Stromleitung 831 vorgesehen.
Jede der ersten bis vierten Signalleitungen 271 bis 274 hat die abgedeckte Signalleitung 833 und die freiliegende Signalleitung 834. Die fünfte Signalleitung 275 und die sechste Signalleitung 276 haben die freiliegenden Signalleitungen 834. Jede der freiliegenden Signalleitungen 834 dieser Signalleitungen ist mit der Steuerungseinheit 270 verbunden.
Obwohl eine erste Signalleitung 271 in 1 gezeigt ist, sind tatsächlich zwei erste Signalleitung 271 einzeln und entsprechend mit den zwei Hauptschaltern 210 verbunden. Die abgedeckten Signalleitungen 833 dieser zwei ersten Signalleitungen 271 sind mit den Hauptschalter 210 verbunden.
Gleichermaßen, obwohl eine zweite Signalleitung 272 in 1 gezeigt ist, sind tatsächlich zwei zweite Signalleitungen 272 einzeln und entsprechend mit den zwei Ladeschaltern 231 verbunden. Die abgedeckten Signalleitungen 833 dieser zwei zweiten Signalleitungen 272 sind mit den Ladeschaltern 231 verbunden.
Zusätzlich ist die abgedeckte Signalleitung 833 der dritten Signalleitung 273 mit dem Ladeschalter 231 verbunden und die abgedeckte Signalleitung 833 der vierten Signalleitung 274 ist mit dem Entladeschalter 241 verbunden. Die freiliegende Signalleitung 834 der fünften Signalleitung 275 ist mit dem Pyroschalter 250 verbunden und die freiliegende Signalleitung 834 der sechsten Signalleitung 276 ist mit dem Stromsensor 260 verbunden.
Abgedeckte Stromleitung und abgedeckte Signalleitung
Wie in 3 schematisch gezeigt ist, hat jede der abgedeckten Stromleitung 831 und der abgedeckten Signalleitung 833 einen verlegten Abschnitt 841 und einen ausgeführten Abschnitt 842, die mit dem Harzteil 830 abgedeckt sind, sowie einen Verbindungsabschnitt 843, der von dem Harzteil 830 freilegt.
Der verlegte Abschnitt 841 erstreckt sich in der X-Richtung und der Y-Richtung innerhalb des Harzteils 830. Der ausgeführte Abschnitt 842 erstreckt sich in der Z-Richtung von dem Ende des verlegten Abschnitts 841 in Richtung der Bodenfläche 830a. Der Verbindungsabschnitt 843 erstreckt sich von dem Ende des ausgeführten Abschnitts 842 und ist oberhalb der Bodenfläche 830a positioniert.
Der Verbindungsabschnitt 843 der abgedeckten Stromleitung 831 ist mit einem Stiftloch 843a zum Befestigen (bzw. Verschrauben) der elektrischen Komponente oder der freiliegenden Stromleitung 832 oder zum Dienen als ein Verbindungsanschluss versehen. Das Stiftloch 843a ist in der Z-Richtung geöffnet. 4 zeigt eine Konfiguration, in welcher die freiliegende Stromleitung 832 mit einem Stift 844 an dem Verbindungsabschnitt 843 befestigt ist.
Das Harzteil 830 ist mit einem vertieften Abschnitt 830c ausgebildet, der von der Bodenfläche 830a in Richtung der Montagefläche 830b teilweise vertieft ist. Das Vorderende eines Wellenabschnitts des Stifts 844, das von dem Stiftloch 843a vorsteht, ist in dem vertieften Abschnitt 830c aufgenommen. Eine Gewindenut kann an einer Wandfläche ausgebildet sein, die den vertieften Abschnitt 830c definiert.
Der Verbindungsabschnitt 843 der abgedeckten Signalleitung 833 steht in der Z-Richtung vor. Wie 4 gezeigt ist, ist ein Anschluss der freiliegenden Signalleitung 834 mit diesem Vorsprung verbunden. Die abgedeckte Signalleitung 833 und die freiliegende Signalleitung 834 sind durch die Verbindung des Verbindungsabschnitts 843 und des Vorsprungs miteinander elektrisch verbunden.
Übrigens, wie in 2 schematisch gezeigt ist, sind die Positionen der elektrischen Komponenten, mit welchen die Stromleitungen und die Signalleitungen verbunden sind, in der X-Richtung und der Y-Richtung unterschiedlich. Die verlegten Abschnitte 841 der abgedeckten Stromleitungen 831 und die verlegten Abschnitte 841 der abgedeckten Signalleitungen 833 erstrecken sich jeweils in der X-Richtung und der Y-Richtung innerhalb des Harzteils 830 gemäß den Positionen in der X-Richtung und der Y-Richtung der Verbindungsziele, mit welchen die Stromleitungen und die Signalleitungen verbunden sind.
Die Länge des verlegten Abschnitts 841 in seiner Erstreckungsrichtung ist länger als die Länge des ausgeführten Abschnitts 842 in seiner Erstreckungsrichtung sowie als die Länge des Verbindungsabschnitts 843 in seiner Erstreckungsrichtung. Daher ist die Joule-Wärme, die in dem verlegten Abschnitt 841 erzeugt wird, größer als die Joule-Wärme, die jeweils in dem ausgeführten Abschnitt 842 und dem Verbindungsabschnitt 843 erzeugt wird.
Wie in 2 bis 4 klar gezeigt ist, ist die Position des verlegten Abschnitts 841 in der Z-Richtung, in welchem eine große Menge der Joule-Wärme erzeugt wird, zwischen der abgedeckten Stromleitung 831 und der abgedeckten Signalleitung 833 unterschiedlich. Der verlegte Abschnitt 841 der abgedeckten Stromleitung 831, der verlegte Abschnitt 841 der abgedeckten Signalleitung 833 und verschiedene elektrische Komponenten sind in der Z-Richtung zueinander angeordnet. In einem Projektionsbereich, der durch Projektion des Kanals 804 in der Z-Richtung definiert ist, ist mindestens ein Teil von jedem des verlegten Abschnitts 841 der abgedeckten Stromleitung 831, des verlegten Abschnitts 841 der abgedeckten Signalleitung 833 und verschiedener elektrischen Komponenten gelegen.
Die Länge des verlegten Abschnitts 841 der abgedeckten Stromleitung 831 in der Erstreckungsrichtung ist länger als die Länge des verlegten Abschnitts 841 der abgedeckten Signalleitung 833 in der Erstreckungsrichtung. Der verlegte Abschnitt 841 hat eine Breite in eine Richtung, die sowohl zu der Erstreckungsrichtung als auch zu der Z-Richtung senkrecht ist. Die Breite des verlegten Abschnitts 841 der abgedeckten Stromleitung 831 ist größer als die Breite des verlegten Abschnitts 841 der abgedeckten Signalleitung 833. Mit Hinsicht auf einen Überlappungsbereich des verlegten Abschnitts 841, der den Projektionsbereich des Kanals 804 in der Z-Richtung überlappt, hat die abgedeckte Stromleitung 831 einen größeren Überlappungsbereich als die abgedeckte Signalleitung 833.
Der verlegte Abschnitt 841 der abgedeckten Stromleitung 831 ist benachbart zu der Montagefläche 830b in der Z-Richtung gelegen. Der verlegte Abschnitt 841 der abgedeckten Signalleitung 833 ist benachbart zu der Bodenfläche 830a in der Z-Richtung gelegen.
Mit anderen Worten ist der verlegte Abschnitt 841 der abgedeckten Stromleitung 831 näher an dem Kanal 804, durch welchen das Kühlfluid strömt, gelegen als der verlegte Abschnitt 841 der abgedeckten Signalleitung 833 in der Z-Richtung. Der verlegte Abschnitt 841 der abgedeckten Stromleitung 831 ist weiter weg von den elektrischen Komponenten, die die Joule-Wärme erzeugen, gelegen als der verlegte Abschnitt 841 der abgedeckten Signalleitung 833 in der Z-Richtung.
Vorteilhafte Wirkungen
Der verlegte Abschnitt 841 der abgedeckten Stromleitung 831 und der verlegte Abschnitt 841 der abgedeckten Signalleitung 833 sind in der Z Richtung zueinander angeordnet. Diese Anordnung unterdrückt eine Zunahme der Größe der Leistungsverteilungsvorrichtung 200 in der Ebenenrichtung, die senkrecht zu der Z-Richtung ist.
Wie mit Bezug auf 1 beschrieben ist, fließen die Quellenleistung, die regenerative Leistung und die Ladeleistung durch die Stromleitungen. Die Spannung der elektrischen Leistung, die durch die Stromleitungen fließt, ist etwa 200 V bis 400 V. Andererseits fließen die Steuerungssignale durch die Signalleitungen. Die Spannung der Steuerungssignale, die durch die Signalleitungen fließen, ist etwa 0 V, 5 V oder 12 V.
Daher ist die Spannung, die auf die Stromleitungen aufgebracht wird, viel höher als die Spannung, die auf die Signalleitungen aufgebracht wird. In Volt als Einheit ausgedrückt ist die Spannung, die auf die Stromleitungen aufgebracht wird, 10 oder mehr mal die Spannung, die auf die Signalleitungen aufgebracht wird. Das Harzteil 830 deckt die abgedeckte Stromleitung 831 der Stromleitung und die abgedeckte Signalleitung 833 der Signalleitung ab, auf welche stark unterschiedliche Spannungen aufgebracht werden. Die Temperatur der abgedeckten Stromleitung 831 ist wahrscheinlich höher als die Temperatur der abgedeckten Signalleitung 833.
In dieser Hinsicht ist der verlegte Abschnitt 841 der abgedeckten Stromleitung 831 näher an der Montagefläche 830b des Harzteils 830 gelegen als der verlegte Abschnitt 841 der abgedeckten Signalleitung 833. Mit anderen Worten ist der verlegte Abschnitt 841 der abgedeckten Stromleitung 831 näher an dem Kanal 804 gelegen als der verlegte Abschnitt 841 der abgedeckten Signalleitung 833. Daher wird die Wärme, die in der Stromleitung erzeugt wird, wirksam zu dem Kühlfluid abgeführt, das durch den Kanal 804 strömt. Demnach wird der Temperaturanstieg des Harzteils 830 unterdrückt. Aufgrund der Wärmeübertragung zu dem Harzteil 830, dessen Temperaturanstieg unterdrückt ist, wird der Temperaturanstieg von verschiedenen elektrischen Komponenten, die in dem oberen Raum aufgenommen sind, ebenfalls unterdrückt.
Der verlegte Abschnitt 841 der abgedeckten Stromleitung 831 hat den Überlappungsbereich, der den Projektionsbereich des Kanals 804 in der Z-Richtung überlappt, und der Überlappungsbereich des verlegten Abschnitts 841 der abgedeckten Stromleitung 831 ist größer als derjenige des verlegten Abschnitts 841 der abgedeckten Signalleitung 833. In einer solchen Konfiguration wird die Wärme des verlegten Abschnitts 841 der abgedeckten Stromleitung 831 wirksam zu dem Kühlfluid abgeführt, das durch den Kanal 804 strömt.
Der Verbindungsabschnitt 843 der abgedeckten Stromleitung 831 ist mit dem Stiftloch 843a ausgebildet, das in der Z-Richtung öffnet. Der Wellenabschnitt des Stifts 844 kann von der Seite der Bodenfläche 830a in Richtung der Seite der Montagefläche 830b in der Z-Richtung in das Stiftloch 843a eingesetzt werden.
Zudem steht der Verbindungsabschnitt 843 der abgedeckten Signalleitung 833 in der Z-Richtung vor. Der Anschluss der freiliegenden Signalleitung 834 kann von der Seite der Bodenfläche 830a in Richtung der Seite der Montagefläche 830b der Z-Richtung mit dem Vorsprung des Verbindungsabschnitts 842 verbunden werden.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist die Arbeit zum Zusammenbauen anderer Komponenten an die Verbindungsabschnitte 843 der Stromleitungen und der Signalleitungen vereinheitlicht hinsichtlich der Richtung von der Seite der Bodenfläche 830a in Richtung der Seite der Montagefläche 830b in der Z-Richtung. Daher kann die Zusammenbauarbeit vereinfacht werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel mit Verweis auf 5 beschrieben.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel gezeigt, in welchem der gesamte verlegte Abschnitt 841 der abgedeckten Stromleitung 831 mit dem Harzteil 830 abgedeckt ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist andererseits ein Teil des verlegten Abschnitts 841 der abgedeckten Stromleitung 831 von dem Harzteil 830 freiliegend.
Der verlegte Abschnitt 841 der abgedeckten Stromleitung 831 ist von der Montagefläche 830b des Harzteils 830 freiliegend. Daher steht der freiliegende Abschnitt des verlegten Abschnitts 841 in direktem Kontakt mit dem Wärmeübertragungsblatt 820. Dies vereinfacht eine Wärmeübertragung von dem verlegten Abschnitt 841 zu dem Wärmeübertragungsblatt 820.
Die Leistungsverteilungsvorrichtung 200, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben ist, hat Komponenten, die ähnlich wie diejenigen der Leistungsverteilungsvorrichtung 200 sind, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Daher versteht sich, dass die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die gleichen Wirkungen wie diejenigen der Leistungsteilungsvorrichtung 200 des ersten Ausführungsbeispiels erzielt. Daher werden Beschreibungen, die sich auf diese Wirkungen beziehen, nicht wiederholt. In den folgenden Beschreibungen der anderen Ausführungsbeispiele werden die Beschreibungen, die sich auf die ähnlichen Wirkungen beziehen, nicht wiederholt.
Drittes Ausführungsbeispiel
Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel mit Verweis auf 6 beschrieben.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel gezeigt, in welchem das Harzteil 830 die Stromleitung und die Signalleitung abdeckt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel deckt das Harzteil 830 andererseits ein Abschirmteil 850 zusammen mit der Stromleitung und der Signalleitung ab.
Das Abschirmteil 850 ist aus einem Werkstoff hergestellt, der eine höhere magnetische Permeabilität hat als das Harzteil 830. Als der Ausbildungswerkstoff des Abschirmteils 850 kann ein Metallwerkstoff wie beispielsweise Kupfer angewendet werden. Wie 6 gezeigt ist, ist das Abschirmteil 850 in dem Harzteil 830 zwischen dem verlegten Abschnitt 841 der abgedeckten Stromleitung 831 und dem verlegten Abschnitt 841 der abgedeckten Signalleitung 833 eingebettet. Das Abschirmteil 850 hat eine flache Form mit einer dünnen Dicke in der Z-Richtung. Das Abschirmteil 850 erstreckt sich in der Erstreckungsrichtung des verlegten Abschnitts 841 der abgedeckten Signalleitung 833.
Aufgrund einer solchen Konfiguration wird ein elektromagnetisches Rauschen, das von der abgedeckten Stromleitung 831 ausgegeben wird, am Hindurchgehen durch die abgedeckte Signalleitung 833 gehindert.
Andere Modifikationen
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel gezeigt, in welchem das Fahrzeug sowohl den vorderen MG 400 als auch den hinteren MG 600 hat. Jedoch ist es auch möglich, eine Konfiguration anzuwenden, in welcher das Fahrzeug nur einen des vorderen MG 400 und des hinteren MG 600 hat. Wenn das Fahrzeug nur einen dieser zwei MGs (Motorgeneratoren) hat, hat das Fahrzeug nur einen des vorderen MG 400 und des hinteren MG 600.
Während die vorliegende Offenbarung mit Verweis auf Ausführungsbeispiele davon beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsbeispiele und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung beabsichtigt, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken. Darüber hinaus sind neben den verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen andere Kombinationen und Konfigurationen, einschließlich mehr, weniger oder nur ein einzelnes Element, ebenfalls innerhalb des Wesens und des Umfangs der vorliegenden Offenbarung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2020073051 [0001]
JP 2018206601 A [0004]

Claims

Leistungsverteilungsvorrichtung mit: einem Schalter (210, 220, 250), der konfiguriert ist, Leiten und Unterbrechen einer zugeführten Leistung zwischen einer Leistungsversorgung (100, 700) und einer elektrischen Last (300, 400, 500, 600) zu steuern; einer Steuerungseinheit (270), die konfiguriert ist, den Schalter gemäß einem Steuerungssignal, das eine niedrigere Spannung hat als die zugeführte Leistung, ein- und auszuschalten; einer Stromleitung (201 bis 206), durch welche die zugeführte Leistung fließt; einer Signalleitung (271 bis 276), durch welche die Steuerungssignale fließen; einem Harzteil (830), das einen Abschnitt der Stromleitung und einen Abschnitt der Signalleitung abdeckt und in welchem der Schalter benachbart zu einer Fläche (830a) angeordnet ist; und einem Kühlteil (800), das benachbart zu einer hinteren Fläche (830b) des Harzteils angeordnet ist, wobei die hintere Fläche auf einer hinteren Seite der einen Fläche des Harzteils liegt, wobei jede der Stromleitung und der Signalleitung einen verlegten Abschnitt (841), der sich in einer Ebenenrichtung senkrecht zu einer Anordnungsrichtung erstreckt, in welcher die eine Fläche und die hintere Fläche angeordnet sind, und einen ausgeführten Abschnitt (842), der sich von dem verlegten Abschnitt in Richtung der einen Fläche erstreckt, innerhalb des Harzteils hat, und der verlegte Abschnitt der Stromleitung und der verlegte Abschnitt der Signalleitung in einem Projektionsbereich der Kühleinheit, die in der Anordnungsrichtung projiziert wird, gelegen sind und in der Anordnungsrichtung voneinander getrennt und angeordnet sind.
Leistungsverteilungsvorrichtung Anspruch 1, wobei der verlegte Abschnitt der Stromleitung in der Anordnungsrichtung näher an der hinteren Fläche gelegen ist als der verlegte Abschnitt der Signalleitung.
Leistungsverteilungsvorrichtung Anspruch 1 oder 2, wobei der verlegte Abschnitt der Stromleitung und der verlegte Abschnitt der Signalleitung jeweils einen Überlappungsbereich haben, der den Projektionsbereich in der Anordnungsrichtung überlappt, und der Überlappungsbereich des verlegten Abschnitts der Stromleitung größer ist als der Überlappungsbereich des verlegten Abschnitts der Signalleitung.
Leistungsverteilungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit: einem isolierenden Wärmeübertragungsblatt (820), das zwischen dem Harzteil und dem Kühlteil angeordnet ist, um eine Wärmeleitung zwischen dem Harzteil und dem Kühlteil zu vereinfachen.
Leistungsverteilungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei ein Teil des verlegten Abschnitts der Stromleitung von der hinteren Fläche freiliegend ist und mit den Wärmeübertragungsblatt in Kontakt steht.
Leistungsverteilungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Kühlteil einen Kanal (804) hat, um es einem Kühlfluid zu ermöglichen, darin zu strömen.
Leistungsverteilungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit: einem Abschirmteil (850), dass eine magnetische Permeabilität hat, die höher ist als diejenige des Harzteils, wobei das Abschirmteil zwischen dem verlegten Abschnitt der Stromleitung und dem verlegten Abschnitt der Signalleitung in der Anordnungsrichtung zwischengeordnet ist.