DE112022000836T5 - POWER CONVERTER APPARATUS, ENGINE APPARATUS AND VEHICLE - Google Patents

POWER CONVERTER APPARATUS, ENGINE APPARATUS AND VEHICLE Download PDF

Info

Publication number
DE112022000836T5
DE112022000836T5 DE112022000836.9T DE112022000836T DE112022000836T5 DE 112022000836 T5 DE112022000836 T5 DE 112022000836T5 DE 112022000836 T DE112022000836 T DE 112022000836T DE 112022000836 T5 DE112022000836 T5 DE 112022000836T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
power
control board
board
power module
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112022000836.9T
Other languages
German (de)
Inventor
Tsuneyuki SAITO
Motoyasu Onishi
Daichi Furutsu
Yuki KASAI
Shota Komito
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Elesys Corp
Original Assignee
Nidec Elesys Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Elesys Corp filed Critical Nidec Elesys Corp
Publication of DE112022000836T5 publication Critical patent/DE112022000836T5/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427Housings
    • H05K7/1432Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H05K7/14322Housings specially adapted for power drive units or power converters wherein the control and power circuits of a power converter are arranged within the same casing
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927Liquid coolant without phase change
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007Plural converter units in cascade
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/008Plural converter units for generating at two or more independent and non-parallel outputs, e.g. systems with plural point of load switching regulators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/327Means for protecting converters other than automatic disconnection against abnormal temperatures
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration

Abstract

Eine Form der Leistungswandlervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine Leistungswandlervorrichtung, die eine Inverterschaltung und eine Wandlerschaltung aufweist. Die Leistungswandlervorrichtung weist ein Leistungsmodul, das die Inverterschaltung aufweist, eine Drosselspule, die einen Gleichstrom, der der Wandlerschaltung geliefert wird, glättet, und eine Steuerplatine, die wenigstens eines aus der Inverterschaltung und der Wandlerschaltung steuert, auf. Die Steuerplatine ist in Bezug auf das Leistungsmodul an einer Seite einer ersten Richtung mit der ersten Richtung als Plattendickenrichtung angeordnet. Die Drosselspule weist ein Spulenelement auf, das um eine entlang der ersten Richtung verlaufende Mittelachsenlinie gewickelt ist, und ist in Bezug auf das Leistungsmodul an einer Seite einer zweiten Richtung, die zu der ersten Richtung orthogonal verläuft, angeordnet. Das Leistungsmodul und die Steuerplatine sind von der ersten Richtung her betrachtet an der Außenseite in der radialen Richtung der Drosselspule positioniert. Die Steuerplatine ist weiter als die Drosselspule an der einen Seite der ersten Richtung positioniert.One form of the power converter device of the present invention is a power converter device having an inverter circuit and a converter circuit. The power converter device includes a power module that includes the inverter circuit, a reactor that smoothes a direct current supplied to the converter circuit, and a control board that controls at least one of the inverter circuit and the converter circuit. The control board is arranged on a side of a first direction with respect to the power module, with the first direction as a plate thickness direction. The reactor coil includes a coil element wound around a center axis line extending along the first direction, and is disposed on a side of a second direction orthogonal to the first direction with respect to the power module. The power module and the control board are positioned on the outside in the radial direction of the reactor when viewed from the first direction. The control board is positioned further than the choke coil on one side of the first direction.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leistungswandlervorrichtung, eine Motorvorrichtung und ein Fahrzeug.The present invention relates to a power converter device, a motor device and a vehicle.

Allgemeiner Stand der TechnikGeneral state of the art

In den letzten Jahren wird die Entwicklung von Leistungswandlervorrichtungen für Motoren und Generatoren, die in Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen eingerichtet werden, vorangetrieben. Bei derartigen Leistungswandlervorrichtungen sind eine Wandlerschaltung und eine Inverterschaltung ausgebildet. Daher ist es nötig, zu verhindern, dass von einer Drosselspule der Wandlerschaltung und dergleichen entstehendes elektromagnetisches Rauschen keinen Einfluss auf andere Komponenten ausübt. In dem Patentliteraturbeispiel 1 ist ein Aufbau offenbart, bei dem ein Drosselspulengehäuse, das die gesamte Drosselspule abdeckt, ausgebildet ist, wobei das Drosselspulengehäuse das von der Drosselspule entstehende elektromagnetische Rauschen abdeckt.In recent years, the development of power conversion devices for motors and generators installed in electric vehicles or hybrid vehicles is being promoted. In such power converter devices, a converter circuit and an inverter circuit are formed. Therefore, it is necessary to prevent electromagnetic noise generated from a reactor of the converter circuit and the like from exerting influence on other components. In Patent Literature Example 1, a structure is disclosed in which a reactor case covering the entire reactor is formed, the reactor case covering the electromagnetic noise generated from the reactor.

Literatur der VorläufertechnikLiterature of precursor technology

PatentliteraturPatent literature

Patentliteraturbeispiel 1: Patentoffenlegungsschrift 2020-089185Patent Literature Example 1: Patent Disclosure Publication 2020-089185

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe, die die Erfindung lösen sollTask that the invention is intended to solve

Bisher war es zum Erhalt einer Abdeckwirkung gegenüber elektromagnetischem Rauschen, das von der Drosselspule entsteht, nötig, ein Gehäuse auszubilden, das die gesamte Drosselspule abdeckt.Hitherto, in order to obtain a masking effect against electromagnetic noise generated from the choke coil, it was necessary to form a housing that covers the entire choke coil.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die angesichts der obigen Umstände erfolgte, besteht darin, eine Leistungswandlervorrichtung, bei der elektromagnetisches Rauschen, das von der Drosselspule entsteht, auch ohne Abdecken der gesamten Drosselspule durch ein Gehäuse nur schwer einen Einfluss auf andere Komponenten ausübt, eine Motorvorrichtung sowie ein Fahrzeug bereitzustellen.An object of the present invention, made in view of the above circumstances, is to provide a power conversion device in which electromagnetic noise generated from the reactor is difficult to influence other components even without covering the entire reactor with a housing, a motor device and provide a vehicle.

Mittel zur Lösung der Aufgabemeans of solving the task

Eine Form der Leistungswandlervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine Leistungswandlervorrichtung, die eine Inverterschaltung und eine Wandlerschaltung aufweist. Die Leistungswandlervorrichtung weist ein Leistungsmodul, das die Inverterschaltung aufweist, eine Drosselspule, die einen Gleichstrom, der der Wandlerschaltung geliefert wird, glättet, und eine Steuerplatine, die wenigstens eines aus der Inverterschaltung und der Wandlerschaltung steuert, auf. Die Steuerplatine ist in Bezug auf das Leistungsmodul an einer Seite einer ersten Richtung mit der ersten Richtung als Plattendickenrichtung angeordnet. Die Drosselspule weist ein Spulenelement auf, das um eine entlang der ersten Richtung verlaufende Mittelachsenlinie gewickelt ist, und ist in Bezug auf das Leistungsmodul an einer Seite einer zweiten Richtung, die zu der ersten Richtung orthogonal verläuft, angeordnet. Das Leistungsmodul und die Steuerplatine sind von der ersten Richtung her betrachtet an der Außenseite in der radialen Richtung der Drosselspule positioniert. Die Steuerplatine ist weiter als die Drosselspule an der einen Seite der ersten Richtung positioniert.One form of the power converter device of the present invention is a power converter device having an inverter circuit and a converter circuit. The power converter device includes a power module that includes the inverter circuit, a reactor that smoothes a direct current supplied to the converter circuit, and a control board that controls at least one of the inverter circuit and the converter circuit. The control board is arranged on a side of a first direction with respect to the power module, with the first direction as a plate thickness direction. The reactor coil includes a coil element wound around a center axis line extending along the first direction, and is disposed on a side of a second direction orthogonal to the first direction with respect to the power module. The power module and the control board are positioned on the outside in the radial direction of the reactor when viewed from the first direction. The control board is positioned further than the choke coil on one side of the first direction.

Eine Form der Motorvorrichtung der vorliegenden Erfindung weist die oben beschriebene Leistungswandlervorrichtung auf.One form of the motor device of the present invention includes the power converter device described above.

Eine Form des Fahrzeugs der vorliegenden Erfindung weist die oben genannte Motorvorrichtung auf.One form of the vehicle of the present invention includes the above-mentioned engine device.

Resultat der ErfindungResult of the invention

Nach einer Form der vorliegenden Erfindung wird eine Leistungswandlervorrichtung, bei der elektromagnetisches Rauschen, das von der Drosselspule entsteht, nur schwer einen Einfluss auf andere Komponenten ausübt, eine Motorvorrichtung sowie ein Fahrzeug bereitgestellt.According to one form of the present invention, a power conversion device in which electromagnetic noise generated from the reactor is difficult to influence other components, a motor device and a vehicle is provided.

Einfache Erklärung der ZeichnungenSimple explanation of the drawings

  • 1: 1 ist ein Schaltungsblockdiagramm einer Motorvorrichtung einer Ausführungsform. 1 : 1 is a circuit block diagram of a motor device of one embodiment.
  • 2: 2 ist eine schematische Ansicht, die einen Längsschnitt einer Leistungswandlervorrichtung einer Ausführungsform zeigt. 2 : 2 is a schematic view showing a longitudinal section of a power conversion device of an embodiment.
  • 3: 3 ist einer Schrägansicht einer Drosselspule einer Ausführungsform. 3 : 3 is an oblique view of a choke coil of an embodiment.

Weisen zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nachstehend eine Leistungswandlervorrichtung 10, eine Motorvorrichtung 1 und ein Fahrzeug 9 nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zur Erleichterung des Verständnisses der einzelnen Aufbauten können sich der Maßstab und die Anzahl der Aufbauten in den nachstehenden Zeichnungen von den tatsächlichen Aufbauten unterscheiden.Referring to the drawings, a power conversion device 10, a motor device 1 and a vehicle 9 according to embodiments of the present invention will be described below. To facilitate understanding of each structure, the scale and number of structures in the drawings below may differ from the actual structures.

In der folgenden Erklärung wird die Schwerkraftrichtung auf Basis der Positionsbeziehung, wenn die Leistungswandlervorrichtung 10 in ein auf einer waagerechten Straßenfläche befindliches Fahrzeug eingebaut wurde, definiert. Die Lage der Leistungswandlervorrichtung 10 in der vorliegenden Beschreibung ist beispielhaft und stellt keine Beschränkung für die Lage, in der die Leistungswandlervorrichtung 10 tatsächlich angebracht wird, dar.In the following explanation, the direction of gravity is defined based on the positional relationship when the power conversion device 10 was installed in a vehicle located on a horizontal road surface. The location of the power conversion device 10 in the present description is exemplary and does not constitute a limitation on the location in which the power conversion device 10 is actually mounted.

1 ist ein Schaltungsblockdiagramm der Motorvorrichtung 1. Die Motorvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform wird in einem Fahrzeug 9, das als Antriebsquellen einen Verbrennungsmotor und einen Motor einsetzt, wie etwa einem Hybridfahrzeug (HEV) oder einem Plug-In-Hybridfahrzeug (PHV) eingerichtet. Die Motorvorrichtung 1 kann auch in einem Elektrofahrzeug ohne Verbrennungsmotor (EV) eingerichtet werden. 1 is a circuit block diagram of the motor device 1. The motor device 1 of the present embodiment is installed in a vehicle 9 that uses an internal combustion engine and a motor as power sources, such as a hybrid vehicle (HEV) or a plug-in hybrid vehicle (PHV). The motor device 1 can also be set up in an electric vehicle without an internal combustion engine (EV).

Das Fahrzeug 9 der vorliegenden Ausführungsform weist die Motorvorrichtung 1 und einen Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) auf. Die Motorvorrichtung 1 weist einen Generator 3, der von dem nicht dargestellten Verbrennungsmotor angetrieben wird, eine Batterie 4 als Gleichstromquelle, die durch den Generator 3 geladen wird, und einen Motor 2 mit wenigstens einem aus dem Generator 3 und der Batterie 4 als Stromquelle, der nicht dargestellte Antriebsräder antreibt, auf.The vehicle 9 of the present embodiment includes the engine device 1 and an internal combustion engine (not shown). The motor device 1 has a generator 3 driven by the internal combustion engine, not shown, a battery 4 as a DC power source charged by the generator 3, and a motor 2 having at least one of the generator 3 and the battery 4 as a power source drives drive wheels, not shown.

Die Leistungswandlervorrichtung 10 wandelt eine von der Batterie 4 gelieferte Gleichspannung nach einer Spannungserhöhung in eine Wechselspannung um, liefert die umgewandelte Wechselspannung an den Motor 2 und treibt den Motor 2 an und setzt auch eine Spannung bei einem Regenerationsbetrieb des Motors 2 nach einer Umwandlung in eine Gleichstromspannung herab und liefert sie der Batterie 4. Die Leistungswandlervorrichtung 10 verringert die von dem Generator 3 erzeugte Spannung nach einer Umwandlung in eine Gleichstromspannung und liefert sie der Batterie 4 oder treibt den Motor 3 mit der von dem Generator 3 erzeugten Spannung an.The power conversion device 10 converts a DC voltage supplied from the battery 4 into an AC voltage after a voltage increase, supplies the converted AC voltage to the motor 2 and drives the motor 2, and also sets a voltage in a regeneration operation of the motor 2 after conversion into a DC voltage and supplies it to the battery 4. The power conversion device 10 reduces the voltage generated by the generator 3 after converting it into a DC voltage and supplies it to the battery 4 or drives the motor 3 with the voltage generated by the generator 3.

Nachstehend werden die einzelnen Aufbauten der Leistungswandlervorrichtung 10 konkret erklärt.The individual structures of the power converter device 10 will be specifically explained below.

Der Motor 2 ist mechanisch an einen Untersetzungsmechanismus (nicht dargestellt) angeschlossen. Der Motor 2 treibt die Antriebsräder des Fahrzeugs 9 über den Untersetzungsmechanismus an. Der Generator 3 ist mechanisch an den Untersetzungsmechanismus angeschlossen. Der Generator 3 wirkt als Regenerationsbremse in Bezug auf den Betrieb des Fahrzeugs 9 und erzeugt auf Basis der Energie beim Verlangsamen Strom. Der Motor 2 und der Generator 3 der vorliegenden Ausführungsform sind ein dreiphasiger Motor, können aber auch ein mehrphasiger Motor mit vier oder mehr Phasen sein. Der Motor 2 und der Generator 3 sind jeweils an die Leistungswandlervorrichtung 10 angeschlossen. Die Batterie 4 ist beispielsweise eine Sekundärbatterie oder ein Doppelschichtkondensator. Die Batterie 4 ist an die Leistungswandlervorrichtung 10 angeschlossen. Die Batterie 4 liefert dem Motor 2 über die Leistungswandlervorrichtung 10 Strom. Oder der Batterie 4 wird von dem Generator 3 über die Leistungswandlervorrichtung 10 Strom geliefert.The motor 2 is mechanically connected to a reduction mechanism (not shown). The motor 2 drives the drive wheels of the vehicle 9 via the reduction mechanism. The generator 3 is mechanically connected to the reduction mechanism. The generator 3 acts as a regeneration brake with respect to the operation of the vehicle 9 and generates electricity based on the energy when decelerating. The motor 2 and the generator 3 of the present embodiment are a three-phase motor, but may also be a multi-phase motor with four or more phases. The motor 2 and the generator 3 are each connected to the power converter device 10. The battery 4 is, for example, a secondary battery or a double-layer capacitor. The battery 4 is connected to the power converter device 10. The battery 4 supplies the motor 2 via the power converter device 10 power. Or the battery 4 is supplied with power from the generator 3 via the power converter device 10.

Die Leistungswandlervorrichtung 10 weist eine Wandlerschaltung 13, eine Motor-Inverterschaltung (Inverterschaltung) 11 und eine Generator-Inverterschaltung (Inverterschaltung) 12 auf. Die Wandlerschaltung 13 ist ein sogenannter Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler. Die Wandlerschaltung 13 ändert die Spannung des von der Batterie 4 gelieferten Gleichstroms. Der Motor-Inverter 11 wandelt den von der Wandlerschaltung 13 gelieferten Gleichstrom in einen Wechselstrom um und liefert ihn dem Motor 2. Die Generator-Inverterschaltung 12 wandelt den in dem Generator 3 erzeugten Strom von einem Wechselstrom in einen Gleichstrom um und liefert ihn der Batterie 4.The power converter device 10 includes a converter circuit 13, a motor inverter circuit (inverter circuit) 11 and a generator inverter circuit (inverter circuit) 12. The converter circuit 13 is a so-called DC-DC converter. The converter circuit 13 changes the voltage of the direct current supplied from the battery 4. The motor inverter 11 converts the direct current supplied from the converter circuit 13 into an alternating current and supplies it to the motor 2. The generator inverter circuit 12 converts the electricity generated in the generator 3 from an alternating current to a direct current and supplies it to the battery 4 .

Wenn in der nachstehenden Erklärung nicht zwischen der Motor-Inverterschaltung 11 und der Generator-Inverterschaltung 12 unterschieden wird, werden diese einfach als Inverterschaltungen 11, 12 bezeichnet.In the explanation below, when no distinction is made between the motor inverter circuit 11 and the generator inverter circuit 12, they are simply referred to as inverter circuits 11, 12.

2 ist eine schematische Ansicht eines Längsschnitts der Leistungswandlervorrichtung 10. 2 is a schematic view of a longitudinal section of the power converter device 10.

In 2 sind eine erste Richtung D1, eine zweite Richtung D2 und eine dritte Richtung D3 angegeben.In 2 a first direction D1, a second direction D2 and a third direction D3 are indicated.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Richtung D1 die senkrechte Richtung, wobei eine Seite der ersten Richtung D1 die Oberseite und die andere Seite der ersten Richtung D1 die Unterseite ist.In the present embodiment, the first direction D1 is the vertical direction, one side of the first direction D1 being the top and the other side of the first direction D1 being the bottom.

Die zweite Richtung D2 ist eine zu der ersten Richtung D1 orthogonale Richtung. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Richtung D2 eine Richtung entlang der waagerechten Ebene. Eine Seite der zweiten Richtung D2 ist die rechte Seite in 2, und die andere Seite der zweiten Richtung D2 ist die linke Seite in 2.The second direction D2 is a direction orthogonal to the first direction D1. In the present embodiment, the second direction D2 is a direction along the horizontal plane. One side of the second direction D2 is the right side in 2 , and the other side of the second direction D2 is the left side in 2 .

Die dritte Richtung D3 ist eine Richtung entlang der waagerechten Ebene, die zu der ersten Richtung D1 und der zweiten Richtung D2 orthogonal verläuft. Das heißt, die erste Richtung D1, die zweite Richtung D2 und die dritte Richtung D3 sind Richtungen, die jeweils orthogonal zueinander verlaufen.The third direction D3 is a direction along the horizontal plane that is orthogonal to the first direction D1 and the second direction D2. That is, the first direction D1, the second Direction D2 and the third direction D3 are directions that are orthogonal to each other.

Die Leistungswandlervorrichtung 10 weist eine Invertersteuerplatine (Steuerplatine) 41, eine Wandlersteuerplatine (Steuerplatine) 42, eine Leistungsplatine 43, eine erste Antriebsplatine 45, eine zweite Antriebsplatine 46, ein Motor-Leistungsmodul 21, ein Generator-Leistungsmodul 22, eine Drosselspule 30, einen Drosselspulensockel (zweite Wärmeübertragungsplatte) 35, ein Kondensatormodul 15, eine Abdeckplatte 50, eine Wärmeübertragungsplatte (erste Wärmeübertragungsplatte) 55, einen Fließwegbildungskörper 60 und ein Gehäuse 19 auf. Der Fließwegbildungskörper 60 weist eine erste Kühlplatte 61, eine zweite Kühlplatte 62, eine dritte Kühlplatte 63 und eine Verbindungsleitung 64 auf.The power converter device 10 includes an inverter control board (control board) 41, a converter control board (control board) 42, a power board 43, a first drive board 45, a second drive board 46, a motor power module 21, a generator power module 22, a choke coil 30, a choke coil base (second heat transfer plate) 35, a capacitor module 15, a cover plate 50, a heat transfer plate (first heat transfer plate) 55, a flow path forming body 60 and a housing 19. The flow path formation body 60 has a first cooling plate 61, a second cooling plate 62, a third cooling plate 63 and a connecting line 64.

Das Gehäuse 19 nimmt die Invertersteuerplatine 41, die Wandlersteuerplatine 42, die Leistungsplatine 43, die erste Antriebsplatine 45, die zweite Antriebsplatine 46, das Motor-Leistungsmodul 21, das Generator-Leistungsmodul 22, die Drosselspule 30, den Drosselspulensockel 35, das Kondensatormodul 15, die Abdeckplatte 50, die Wärmeübertragungsplatte 55 und den Fließwegbildungskörper 60 auf.The housing 19 houses the inverter control board 41, the converter control board 42, the power board 43, the first drive board 45, the second drive board 46, the motor power module 21, the generator power module 22, the choke coil 30, the choke coil base 35, the capacitor module 15, the cover plate 50, the heat transfer plate 55 and the flow path forming body 60.

Wie in 1 gezeigt ist, weist das Motor-Leistungsmodul 21 die Motor-Inverterschaltung 11 auf. Andererseits weist das Generator-Leistungsmodul 22 die Generator-Inverterschaltung 12 auf. Die Motor-Inverterschaltung 11 und die Generator-Inverterschaltung 12 wandeln eine Gleichspannung in eine Wechselspannung oder eine Wechselspannung in eine Gleichspannung um.As in 1 As shown, the motor power module 21 has the motor inverter circuit 11. On the other hand, the generator power module 22 has the generator inverter circuit 12. The motor inverter circuit 11 and the generator inverter circuit 12 convert a DC voltage into an AC voltage or an AC voltage into a DC voltage.

Wenn in der nachstehenden Erklärung nicht zwischen dem Motor-Leistungsmodul 21 und dem Generator-Leistungsmodul 22 unterschieden wird, werden diese einfach als Leistungsmodule 21, 22 bezeichnet.In the explanation below, when no distinction is made between the engine power module 21 and the generator power module 22, they are simply referred to as power modules 21, 22.

Das Motor-Leistungsmodul 21 und das Generator-Leistungsmodul 22 weisen jeweils sechs erste Schaltelemente (Schaltelemente) 16 auf. Die ersten Schaltelemente 16 sind bei der vorliegenden Ausführungsform Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBT, Insulated Gate Bipolar Transistor). Das heißt, die Leistungsmodule 21, 22 weisen Bipolartransistoren mit isoliertem Gate auf. Durch das Verwenden von Bipolartransistoren mit isoliertem Gate als erste Schaltelemente 16 können die Leistungsmodule 21, 22 verhältnismäßig billig gebildet werden. Die Inverterschaltungen 11, 12 sind PWM-Inverter auf Basis einer Pulsweitenmodulation (PWM), die mit einer Brückenschaltung, worin die ersten Schaltelemente 16 brückenförmig verbunden sind, versehen ist.The engine power module 21 and the generator power module 22 each have six first switching elements (switching elements) 16. The first switching elements 16 in the present embodiment are insulated gate bipolar transistors (IGBT). That is, the power modules 21, 22 have insulated gate bipolar transistors. By using insulated gate bipolar transistors as first switching elements 16, the power modules 21, 22 can be formed relatively cheaply. The inverter circuits 11, 12 are PWM inverters based on pulse width modulation (PWM), which is provided with a bridge circuit in which the first switching elements 16 are connected in the form of a bridge.

Wie in 2 gezeigt ist, sind das Motor-Leistungsmodul 21 und das Generator-Leistungsmodul 22 jeweils entlang der waagerechten Ebene (der zu der ersten Richtung D1 orthogonalen Ebene) angeordnet. Das Generator-Leistungsmodul 22 ist über die dritte Kühlplatte 63 auf die Oberseite des Motor-Leistungsmoduls 21 gefügt. Das heißt, die dritte Kühlplatte 63 ist zwischen das Motor-Leistungsmodul 21 und das Generator-Leistungsmodul 22 eingefügt. Wie später besprochen werden wird, kühlt die dritte Kühlplatte 63 das Motor-Leistungsmodul 21 und das Generator-Leistungsmodul 22 über ein in ihrem Inneren fließendes Kühlmittel L.As in 2 As shown, the engine power module 21 and the generator power module 22 are each arranged along the horizontal plane (the plane orthogonal to the first direction D1). The generator power module 22 is joined to the top of the engine power module 21 via the third cooling plate 63. That is, the third cooling plate 63 is inserted between the engine power module 21 and the generator power module 22. As will be discussed later, the third cooling plate 63 cools the engine power module 21 and the generator power module 22 via coolant L flowing inside.

An der Unterseite des Motor-Leistungsmoduls 21 ist die erste Antriebsplatine 45 angeordnet. An der Oberseite des Generator-Leistungsmoduls 22 ist die zweite Antriebsplatine 46 angeordnet. Platinenhauptkörper 45a, 46a der ersten Antriebsplatine 45 und der zweiten Antriebsplatine 46 sind entlang der waagerechten Ebene (der zu der ersten Richtung D1 orthogonalen Ebene) angeordnet.The first drive board 45 is arranged on the underside of the motor power module 21. The second drive board 46 is arranged on the top of the generator power module 22. Board main bodies 45a, 46a of the first drive board 45 and the second drive board 46 are arranged along the horizontal plane (the plane orthogonal to the first direction D1).

Die erste Antriebsplatine 45 ist an das Motor-Leistungsmodul 21 und die Invertersteuerplatine 41 angeschlossen. Ebenso ist die zweite Antriebsplatine 46 an das Generator-Leistungsmodul 22 und die Invertersteuerplatine 41 angeschlossen. Die erste Antriebsplatine 45 und die zweite Antriebsplatine 46 erzeugen jeweils auf Basis von Steuersignalen zur Steuerung der ersten Schaltelemente 16, die von der Invertersteuerplatine 41 erzeugt wurden, den Antriebsstrom der ersten Schaltelemente 16.The first drive board 45 is connected to the motor power module 21 and the inverter control board 41. Likewise, the second drive board 46 is connected to the generator power module 22 and the inverter control board 41. The first drive board 45 and the second drive board 46 each generate the drive current of the first switching elements 16 based on control signals for controlling the first switching elements 16 generated by the inverter control board 41.

Wie in 1 gezeigt ist, weist die Leistungsplatine 43 eine Wandlerschaltung 13 auf. Die Wandlerschaltung 13 erhöht die von der Batterie 4 gelieferte Spannung oder verringert die an die Batterie 4 gelieferte Spannung. Die Drosselspule 30 ist seriell zwischen der Wandlerschaltung 13 und der Batterie 4 angeschlossen. Das Kondensatormodul 15 ist parallel an die stromabwärts gelegene Seite der Wandlerschaltung 13 angeschlossen.As in 1 is shown, the power board 43 has a converter circuit 13. The converter circuit 13 increases the voltage supplied from the battery 4 or reduces the voltage supplied to the battery 4. The choke coil 30 is connected in series between the converter circuit 13 and the battery 4. The capacitor module 15 is connected in parallel to the downstream side of the converter circuit 13.

Die Leistungsplatine 43 weist zwei zweite Schaltelemente (Schaltelemente) 17 und einen Platinenhauptkörper (in 1 weggelassen), auf der die zweiten Schaltelemente 17 eingerichtet sind, auf. Die zweiten Schaltelemente 17 sind im Fall der vorliegenden Ausführungsform Transistoren, die Siliziumcarbid (SiC) enthalten. Das heißt, die Leistungsplatine 43 weist Transistoren auf, die Siliziumcarbid enthalten. Durch das Verwenden von Transistoren, die Siliziumcarbid enthalten, als zweite Schaltelemente 17 kann die Umwandlungsrate der Spannung in den zweiten Schaltelementen 17 erhöht werden und eine Wärmeentwicklung der Leistungsplatine 43 unterdrückt werden. Die Wandlerschaltung 13 ist mit einer Zerhackerschaltung versehen, an die die zweiten Schaltelemente 17 angeschlossen sind.The power board 43 has two second switching elements (switching elements) 17 and a board main body (in 1 omitted), on which the second switching elements 17 are set up. In the case of the present embodiment, the second switching elements 17 are transistors containing silicon carbide (SiC). That is, the power board 43 includes transistors containing silicon carbide. By using transistors containing silicon carbide as the second switching elements 17, the conversion rate of the voltage in the second switching elements 17 can be increased and heat generation of the power board 43 can be suppressed. The converter circuit 13 is provided with a chopper circuit to which the second switching elements 17 are connected.

Wie in 2 gezeigt ist, ist ein Platinenhauptkörper 43a der Leistungsplatine 43 entlang der waagerechten Ebene (der zu der ersten Richtung D1 orthogonalen Ebene) angeordnet. Das heißt, die Leistungsplatine 43 ist mit der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1) als Plattendickenrichtung angeordnet. An der Unterseite (der anderen Seite der ersten Richtung D1) der Leistungsplatine 43 ist die erste Kühlplatte 61 über eine Wärmeübertragungsplatte 55 angeordnet.As in 2 As shown, a board main body 43a of the power board 43 is arranged along the horizontal plane (the plane orthogonal to the first direction D1). That is, the power board 43 is arranged with the vertical direction (the first direction D1) as the board thickness direction. At the bottom (the other side of the first direction D1) of the power board 43, the first cooling plate 61 is arranged via a heat transfer plate 55.

Die Wärmeübertragungsplatte 55 ist aus einem Metallmaterial mit einer hohen Wärmeübertragungsfähigkeit gebildet. Für das Material, das die Wärmeübertragungsplatte 55 bildet, können beispielsweise eine Aluminiumlegierung, eine Kupferlegierung oder dergleichen angeführt werden. Noch besser wird für das Material, das die Wärmeübertragungsplatte 55 bildet, ein Material, das Magnetismus abschirmt, (zum Beispiel eine Aluminiumlegierung) verwendet.The heat transfer plate 55 is formed of a metal material having high heat transfer ability. As the material constituting the heat transfer plate 55, for example, an aluminum alloy, a copper alloy, or the like can be cited. More preferably, for the material constituting the heat transfer plate 55, a material that shields magnetism (for example, aluminum alloy) is used.

Die Wärmeübertragungsplatte 55 ist entlang der waagerechten Ebene (der zu der ersten Richtung D1 orthogonalen Ebene) angeordnet und plattenförmig. Das heißt, die Wärmeübertragungsplatte 55 ist mit der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1) als Plattendickenrichtung angeordnet. Außerdem ist die Wärmeübertragungsplatte 55 entlang der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1) mit der Leistungsplatine 43 geschichtet angeordnet.The heat transfer plate 55 is arranged along the horizontal plane (the plane orthogonal to the first direction D1) and is plate-shaped. That is, the heat transfer plate 55 is arranged with the vertical direction (the first direction D1) as the plate thickness direction. In addition, the heat transfer plate 55 is stacked with the power board 43 along the vertical direction (the first direction D1).

Die Wärmeübertragungsplatte 55 steht mit der Leistungsplatine 43 in Kontakt. Noch konkreter steht die Wärmeübertragungsplatte 55 mit den auf der Leistungsplatine 43 eingerichteten zweiten Schaltelementen 17 (in 2 nicht dargestellt) in Kontakt. Die Wärmeübertragungsplatte 55 wird durch das Kühlmittel L, das im Inneren der ersten Kühlplatte 61 fließt, gekühlt. Die Leistungsplatine 43 wird über die Wärmeübertragungsplatte 55 durch das Kühlmittel L gekühlt. Die Wärmeübertragungsplatte 55 kann auch so ausgeführt werden, dass sie an der Fläche, die mit dem Kühlmittel L in Kontakt steht, Wärmeabstrahlungsrippen aufweist.The heat transfer plate 55 is in contact with the power board 43. Even more specifically, the heat transfer plate 55 is connected to the second switching elements 17 (in 2 not shown) in contact. The heat transfer plate 55 is cooled by the coolant L flowing inside the first cooling plate 61. The power board 43 is cooled by the coolant L via the heat transfer plate 55. The heat transfer plate 55 may also be designed to have heat radiation fins on the surface in contact with the coolant L.

Wie in 1 gezeigt ist, ist das Kondensatormodul 15 parallel zwischen der Wandlerschaltung 13 und den Inverterschaltungen 11, 12 angeschlossen. Das Kondensatormodul 15 glättet in einem Kondensatorelement 15a den Gleichstrom, der der Motor-Inverterschaltung 11 von der Wandlerschaltung 13 geliefert wird.As in 1 is shown, the capacitor module 15 is connected in parallel between the converter circuit 13 and the inverter circuits 11, 12. The capacitor module 15 smoothes the direct current supplied to the motor inverter circuit 11 by the converter circuit 13 in a capacitor element 15a.

Wie in 2 gezeigt ist, weist das Kondensatormodul 15 das Kondensatorelement 15a und ein Kondensatorgehäuse 15b, das das Kondensatorelement 15a aufnimmt, auf. Das Kondensatormodul 15 ist in Bezug auf das Motor-Leistungsmodul 21, das Generator-Leistungsmodul 22 und die dritte Kühlplatte 63 an der einen Seite der zweiten Richtung D2 (der rechten Seite in 2) angeordnet. Das Kondensatormodul 15 ist in Bezug auf die zweite Kühlplatte 62 an der anderen Seite der zweiten Richtung D2 (der linken Seite in 2) angeordnet.As in 2 As shown, the capacitor module 15 has the capacitor element 15a and a capacitor housing 15b which accommodates the capacitor element 15a. The capacitor module 15 is on one side of the second direction D2 (the right side in.) with respect to the engine power module 21, the generator power module 22 and the third cooling plate 63 2 ) arranged. The capacitor module 15 is on the other side of the second direction D2 (the left side in.) with respect to the second cooling plate 62 2 ) arranged.

Das Kondensatormodul 15 steht mit der zweiten Kühlplatte 62 und der dritten Kühlplatte 63 in Kontakt. Die zweite Kühlplatte 62 und die dritte Kühlplatte 63 werden durch einen Fluss des Kühlmittels L in ihrem Inneren gekühlt. Nach der vorliegenden Ausführungsform wird das Kondensatormodul 15 durch den Kontakt mit der zweiten Kühlplatte 62 und der dritten Kühlplatte 63, die jeweils an der einen Seite und der anderen Seite der zweiten Richtung D2 angeordnet sind, von beiden Seiten der zweiten Richtung D2 her effizient gekühlt. Dadurch wird verhindert, dass das Kondensatormodul 15 eine hohe Temperatur erreicht, und wird die Verlässlichkeit des Kondensatorelements 15a erhöht.The capacitor module 15 is in contact with the second cooling plate 62 and the third cooling plate 63. The second cooling plate 62 and the third cooling plate 63 are cooled by a flow of the coolant L inside them. According to the present embodiment, the capacitor module 15 is efficiently cooled from both sides of the second direction D2 by contacting the second cooling plate 62 and the third cooling plate 63 disposed on one side and the other side of the second direction D2, respectively. This prevents the capacitor module 15 from reaching a high temperature and increases the reliability of the capacitor element 15a.

Wie in 1 gezeigt ist, ist die Drosselspule 30 in Reihe zwischen der Batterie 4 und der Wandlerschaltung 13 angeschlossen. Die Drosselspule 30 glättet den Gleichstrom, der von der Batterie 4 an die Wandlerschaltung 13 geliefert wird.As in 1 As shown, the choke coil 30 is connected in series between the battery 4 and the converter circuit 13. The choke coil 30 smoothes the direct current supplied from the battery 4 to the converter circuit 13.

Wie in 2 gezeigt ist, ist die Drosselspule 30 in Bezug auf die Leistungsmodule 21, 22 und die dritte Kühlplatte 63 an der einen Seite der zweiten Richtung D2 (der rechten Seite in 2) angeordnet. Zwischen der Drosselspule 30 und den Leistungsmodulen 21, 22 sowie der dritten Kühlplatte 63 sind das Kondensatormodul 15, die dritte Kühlplatte 63 und der Drosselspulensockel 35 angeordnet.As in 2 As shown, the choke coil 30 is on one side of the second direction D2 (the right side in.) with respect to the power modules 21, 22 and the third cooling plate 63 2 ) arranged. The capacitor module 15, the third cooling plate 63 and the choke coil base 35 are arranged between the choke coil 30 and the power modules 21, 22 and the third cooling plate 63.

Die Drosselspule 30 wird an dem Drosselspulensockel 35 gehalten. Der Drosselspulensockel 35 weist einen plattenförmigen Abschnitt mit der zweiten Richtung D2 als Plattendickenrichtung auf. Der Drosselspulensockel 35 ist aus einem Metallmaterial mit einer hohen Wärmeübertragungsfähigkeit gebildet. Für das Material, das den Drosselspulensockel 35 bildet, können Materialien mit einer hervorragenden Wärmeübertragungsfähigkeit wie beispielsweise eine Aluminiumlegierung, eine Kupferlegierung oder dergleichen angeführt werden. Noch besser wird für das Material, das den Drosselspulensockel 35 bildet, ein Material, das Magnetismus abschirmt, (zum Beispiel eine Aluminiumlegierung) verwendet.The choke coil 30 is held on the choke coil base 35. The reactor base 35 has a plate-shaped portion with the second direction D2 as the plate thickness direction. The reactor base 35 is formed of a metal material having high heat transfer capability. For the material constituting the reactor base 35, materials excellent in heat transferability such as aluminum alloy, copper alloy, or the like may be cited. More preferably, for the material constituting the reactor base 35, a material that shields magnetism (for example, aluminum alloy) is used.

Der Drosselspulensockel 35 steht mit der Drosselspule 30 in Kontakt. Der Drosselspulensockel 35 wird durch das Kühlmittel L, das im Inneren der zweiten Kühlplatte 62 fließt, gekühlt. Die Drosselspule 30 wird über den Drosselspulensockel 35 durch das Kühlmittel L gekühlt. Der Drosselspulensockel 35 kann an der Kontaktfläche mit dem Kühlmittel L auch Wärmeabstrahlungsrippen aufweisen.The choke coil base 35 is in contact with the choke coil 30. The reactor base 35 is cooled by the coolant L flowing inside the second cooling plate 62. The choke coil 30 is cooled by the coolant L via the choke coil base 35. The choke coil base 35 may also have heat radiation fins on the contact surface with the coolant L.

3 ist eine Schrägansicht der Drosselspule 30 3 is an oblique view of the choke coil 30

Die Drosselspule 30 weist drei Spulenelemente 30a und ein Drosselspulengehäuse 30b auf. Die Spulenelemente 30a sind aus einem dünnen Draht, der um eine entlang der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1) verlaufende Mittelachsenlinie J gewickelt ist gebildet. Das Drosselspulengehäuse 30b ist zum Beispiel aus einem Harzmaterial gebildet. Das Drosselspulengehäuse 30b nimmt die drei Spulenelemente 30a auf. Die Spulenelemente 30a und das Drosselspulengehäuse 30b sind an einer Seite der zweiten Richtung D2 (der rechten Seite in 2) des Drosselspulensockels 35 positioniert. Die drei Spulenelemente 30a sind entlang der Flächenrichtung des Drosselspulensockels 35 nebeneinander angeordnet.The choke coil 30 has three coil elements 30a and a choke coil housing 30b. The coil elements 30a are formed of a thin wire wound around a center axis line J extending along the vertical direction (the first direction D1). The reactor case 30b is formed of, for example, a resin material. The reactor housing 30b accommodates the three coil elements 30a. The coil elements 30a and the reactor housing 30b are on a side of the second direction D2 (the right side in 2 ) of the choke coil base 35 positioned. The three coil elements 30a are arranged side by side along the surface direction of the reactor coil base 35.

Es ist auch eine Ausführung möglich, bei der ein Teil des Drosselspulensockels 35 in der Dickenrichtung vorsteht und den Umfang des Drosselspulengehäuses 30b hält.An embodiment is also possible in which a part of the reactor base 35 protrudes in the thickness direction and supports the periphery of the reactor housing 30b.

Wie in 2 gezeigt ist, sind die Invertersteuerplatine 41 und die Wandlersteuerplatine 42 in Bezug auf die Leistungsmodule 21, 22 an der Oberseite (der einen Seite der zweiten Richtung D1) angeordnet.As in 2 As shown, the inverter control board 41 and the converter control board 42 are arranged at the top (one side of the second direction D1) with respect to the power modules 21, 22.

Wenn in der nachstehenden Erklärung nicht zwischen der Invertersteuerplatine 41 und der Wandlersteuerplatine 42 unterschieden wird, werden diese einfach als Steuerplatinen 41, 42 bezeichnet.In the explanation below, when no distinction is made between the inverter control board 41 and the converter control board 42, they are simply referred to as control boards 41, 42.

Die Invertersteuerplatine 41 ist über die erste Antriebsplatine 45 und die zweite Antriebsplatine 46 elektrisch an das Motor-Leistungsmodul 21 und das Generator-Leistungsmodul 22 angeschlossen. Die Invertersteuerplatine 41 steuert die Inverterschaltungen 11, 12. Die Invertersteuerplatine 41 erzeugt Steuersignale zum Steuern der ersten Schaltelemente 16 des Motor-Leistungsmoduls 21 und der ersten Schaltelemente 16 des Generator-Leistungsmoduls 22.The inverter control board 41 is electrically connected to the motor power module 21 and the generator power module 22 via the first drive board 45 and the second drive board 46. The inverter control board 41 controls the inverter circuits 11, 12. The inverter control board 41 generates control signals for controlling the first switching elements 16 of the motor power module 21 and the first switching elements 16 of the generator power module 22.

Die Wandlersteuerplatine 42 ist elektrisch an die Leistungsplatine 43 angeschlossen. Die Wandlersteuerplatine 42 steuert die Wandlerschaltung 13 der Leistungsplatine 43. Die Wandlersteuerplatine 42 erzeugt Steuersignale zum Steuern der zweiten Schaltelemente 17 der Leistungsplatine 43.The converter control board 42 is electrically connected to the power board 43. The converter control board 42 controls the converter circuit 13 of the power board 43. The converter control board 42 generates control signals for controlling the second switching elements 17 of the power board 43.

Die Platinenhauptkörper 45a, 46a der Steuerplatinen 41, 42 sind entlang der waagerechten Ebene (der zu der ersten Richtung D1 orthogonalen Ebene) angeordnet. Das heißt, die Steuerplatinen 41, 42 sind mit der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1) als Dickenrichtung angeordnet. Die Invertersteuerplatine 41 ist in Bezug auf die Wandlersteuerplatine 42 oben (an der einen Seite der Richtung D1) angeordnet.The board main bodies 45a, 46a of the control boards 41, 42 are arranged along the horizontal plane (the plane orthogonal to the first direction D1). That is, the control boards 41, 42 are arranged with the vertical direction (the first direction D1) as the thickness direction. The inverter control board 41 is arranged at the top (on one side of the direction D1) with respect to the converter control board 42.

Die Steuerplatinen 41, 42 werden vergleichsweise leicht durch elektromagnetisches Rauschen mit einer hohen Frequenz beeinflusst. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass sich das von der Drosselspule 30 entstehende elektromagnetische Rauschen mit einer hohen Frequenz in der radialen Richtung der Mittelachsenlinien J der Drosselspule 30 nach außen ausbreitet. Nach der vorliegenden Ausführungsform sind die Steuerplatinen 41, 42 von der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1) her betrachtet in Bezug auf die Drosselspule 30 an der Außenseite in der radialen Richtung der Drosselspule 30 positioniert. Außerdem sind die Steuerplatinen 41, 42 weiter oben (an der einen Seite der ersten Richtung D1) als die Drosselspule 30 positioniert. Daher erreicht das elektromagnetische Rauschen mit einer hohen Frequenz, das sich von der Drosselspule 30 in der radialen Richtung nach außen ausbreitet, bei der vorliegenden Ausführungsform die Steuerplatinen 41, 42 nur schwer. Als Folge werden die Steuerplatinen 41, 42 kaum von elektromagnetischem Rauschen mit einer hohen Frequenz beeinflusst und kann die Verlässlichkeit der Steuerplatinen 41, 42 erhöht werden.The control boards 41, 42 are comparatively easily influenced by electromagnetic noise with a high frequency. The inventors of the present invention have found that the electromagnetic noise generated from the reactor 30 propagates outward at a high frequency in the radial direction of the center axis lines J of the reactor 30. According to the present embodiment, the control boards 41, 42 are positioned on the outside in the radial direction of the reactor 30 with respect to the reactor 30 when viewed from the vertical direction (the first direction D1). In addition, the control boards 41, 42 are positioned further up (on one side of the first direction D1) than the choke coil 30. Therefore, the high frequency electromagnetic noise propagating outward from the reactor 30 in the radial direction hardly reaches the control boards 41, 42 in the present embodiment. As a result, the control boards 41, 42 are hardly affected by electromagnetic noise with a high frequency, and the reliability of the control boards 41, 42 can be increased.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wurde ein Fall erklärt, bei dem die Invertersteuerplatine 41 und die Wandlersteuerplatine 42 beide die oben beschriebene Anordnung in Bezug auf die Drosselspule 30 aufweisen. Doch wenn eine aus der Invertersteuerplatine 41 und der Wandlersteuerplatine 42 wie oben beschrieben angeordnet ist, kann für die betreffende Steuerplatine die Wirkung erhalten werden, dass sie nur schwer durch elektromagnetisches Rauschen beeinflusst wird. Das heißt, wenn eine Steuerplatine, die wenigstens eine aus der Inverterschaltung 11 und der Wandlerschaltung 13 steuert, wie oben beschrieben angeordnet ist, kann für die betreffende Steuerplatine die bestimmte Wirkung erhalten werden.In the present embodiment, a case where the inverter control board 41 and the converter control board 42 both have the above-described arrangement with respect to the reactor 30 has been explained. However, when one of the inverter control board 41 and the converter control board 42 is arranged as described above, the effect of being difficult to be affected by electromagnetic noise can be obtained for the control board concerned. That is, when a control board that controls at least one of the inverter circuit 11 and the converter circuit 13 is arranged as described above, the specific effect can be obtained for that control board.

Nach der vorliegenden Ausführungsform ist der Drosselspulensockel 35 von der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1) her betrachtet zwischen der Drosselspule 30 und den Steuerplatinen 41, 42 sowie den Leistungsmodulen 21, 22 angeordnet. Und vorzugsweise wird für das Material, das den Drosselspulensockel 35 bildet, ein Material, das Magnetismus abschirmt (zum Beispiel eine Aluminiumlegierung) verwendet. In diesem Fall deckt der Drosselspulensockel 35 das elektromagnetische Rauschen, das von der Drosselspule 30 in der radialen Richtung der Mittelachsenlinien J nach außen zu den Steuerplatinen 41, 42 und den Leistungsmodulen 21, 22 hin ausstrahlt, ab. Die Wirkung der Abschirmung von elektromagnetischen Wellen durch den Drosselspulensockel 35 ist lediglich unterstützend. Daher ist es nicht nötig, den Drosselspulensockel 35 dick auszuführen, um die Abschirmwirkung zu erhöhen.According to the present embodiment, the reactor base 35 is arranged between the reactor 30 and the control boards 41, 42 and the power modules 21, 22 as viewed from the vertical direction (the first direction D1). And preferably, for the material constituting the reactor base 35, a material that shields magnetism (for example, aluminum alloy) is used. In this case, the reactor base 35 covers the electromagnetic noise radiating from the reactor 30 outward toward the control boards 41, 42 and the power modules 21, 22 in the radial direction of the center axis lines J. The effect of shielding electromagnetic waves through the choke coil base 35 is only below supportive. Therefore, it is not necessary to make the reactor base 35 thick to increase the shielding effect.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist zwischen den Leistungsmodulen 21, 22 und der Drosselspule 30 die entlang der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1) verlaufende zweite Kühlplatte 62 angeordnet. Für das Material, das die zweite Kühlplatte 62 bildet, wird vorzugsweise ein Material, das Magnetismus abschirmt, (zum Beispiel eine Aluminiumlegierung) verwendet. In diesem Fall deckt die zweite Kühlplatte 62 das elektromagnetische Rauschen, das von der Drosselspule 30 in der radialen Richtung der Mittelachsenlinien J nach außen zu den Steuerplatinen 41, 42 und den Leistungsmodulen 21, 22 hin ausstrahlt, ab.In the present embodiment, the second cooling plate 62 extending along the vertical direction (the first direction D1) is arranged between the power modules 21, 22 and the reactor 30. For the material constituting the second cooling plate 62, a material that shields magnetism (for example, aluminum alloy) is preferably used. In this case, the second cooling plate 62 covers the electromagnetic noise radiating from the choke coil 30 outward toward the control boards 41, 42 and the power modules 21, 22 in the radial direction of the center axis lines J.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Kondensatormodul 15 zwischen den Leistungsmodulen 21, 22 und der zweiten Kühlplatte 62 angeordnet. Daher deckt das Kondensatormodul 15 das elektromagnetische Rauschen, das von der Drosselspule 30 in der radialen Richtung der Mittelachsenlinien J nach außen zu den Steuerplatinen 41, 42 und den Leistungsmodulen 21, 22 hin ausstrahlt, ab.In the present embodiment, the capacitor module 15 is arranged between the power modules 21, 22 and the second cooling plate 62. Therefore, the capacitor module 15 covers the electromagnetic noise radiating from the reactor 30 in the radial direction of the center axis lines J outward toward the control boards 41, 42 and the power modules 21, 22.

Ferner sind die Leistungsmodule 21, 22 nach der vorliegenden Ausführungsform von der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1) her betrachtet an der Außenseite in der radialen Richtung der Drosselspule 30 positioniert. Die Leistungsmodule 21, 22 sind unter den Elementen, die die Leistungswandlervorrichtung 10 bilden, vergleichsweise großformatige Elemente. Nach der vorliegenden Ausführungsform wird der Raum im Inneren des Gehäuses 19 durch das wie oben beschriebenen Anordnen der Leistungsmodule 21, 22 effektiv genutzt und kann auf eine kleinformatige Ausführung der Leistungswandlervorrichtung 10 abgezielt werden.Further, the power modules 21, 22 according to the present embodiment are positioned on the outside in the radial direction of the reactor 30 as viewed from the vertical direction (the first direction D1). The power modules 21, 22 are comparatively large-sized elements among the elements constituting the power conversion device 10. According to the present embodiment, the space inside the case 19 is effectively utilized by arranging the power modules 21, 22 as described above, and can be aimed at making the power conversion device 10 small in size.

Bei der vorliegenden Ausführungsform verlaufen die Mittelachsenlinien J der Spulenelemente 30a entlang der ersten Richtung D1. Hier umfasst das „Verlaufen der Mittelachsenlinien J entlang der ersten Richtung D1“ nicht nur einen streng zu der ersten Richtung D1 parallelen Verlauf der Mittelachsenlinien J, sondern auch eine Neigung in einem Bereich von ± 45 ° in Bezug auf die erste Richtung D1 in wenigstens eine aus der zweiten Richtung D2 und der dritten Richtung D3. Nach der vorliegenden Ausführungsform kann die oben beschriebene bestimmte Wirkung auch erhalten werden, wenn die Mittelachsenlinien J der Spulenelemente 30a in einer Lage angeordnet sind, in der sie in Bezug auf die erste Richtung D1 in einem Bereich von ± 45 ° geneigt sind.In the present embodiment, the center axis lines J of the coil elements 30a extend along the first direction D1. Here, the “running of the center axis lines J along the first direction D1” includes not only a course of the center axis lines J that is strictly parallel to the first direction D1, but also an inclination in a range of ± 45 ° with respect to the first direction D1 in at least one from the second direction D2 and the third direction D3. According to the present embodiment, the above-described specific effect can also be obtained when the center axis lines J of the coil elements 30a are arranged in a position in which they are inclined with respect to the first direction D1 in a range of ±45°.

Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Steuerplatinen 41, 42 und die Leistungsplatine 43 entlang der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1) geschichtet angeordnet. Das heißt, die Leistungsplatine 43 ist mit den Steuerplatinen 41, 42 geschichtet angeordnet. Nach der vorliegenden Ausführungsform wird es leicht, die Steuerplatinen 41, 42 und die Leistungsplatine 43 nahe aneinander anzuordnen und kann ein Kabelsatz (nicht dargestellt), der die Platinen verbindet, verkürzt werden. Dadurch kann das von dem Kabelsatz erzeugte elektromagnetische Rauschen verringert werden.In the present embodiment, the control boards 41, 42 and the power board 43 are stacked along the vertical direction (the first direction D1). That is, the power board 43 is arranged in layers with the control boards 41, 42. According to the present embodiment, it becomes easy to arrange the control boards 41, 42 and the power board 43 close to each other, and a cable set (not shown) connecting the boards can be shortened. This can reduce the electromagnetic noise generated by the cable set.

Die Abdeckplatte 50 ist zwischen der Invertersteuerplatine 41 und der Wandlersteuerplatine 42 angeordnet. Die Abdeckplatte 50 ist entlang der waagerechten Ebene (der zu der ersten Richtung D1 orthogonalen Ebene) angeordnet und plattenförmig. Das heißt, die Abdeckplatte 50 ist mit der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1) als Plattendickenrichtung angeordnet. Die Abdeckplatte 50 hält die Steuerplatinen 41, 42. Das heißt, die Invertersteuerplatine 41 ist an der oberen Fläche der Abdeckplatte 50 fixiert, während die Wandlersteuerplatine 42 an der unteren Fläche der Abdeckplatte 50 fixiert ist. Außerdem ist die Abdeckplatte 50 an der inneren Seitenfläche des Gehäuses 19 fixiert.The cover plate 50 is arranged between the inverter control board 41 and the converter control board 42. The cover plate 50 is arranged along the horizontal plane (the plane orthogonal to the first direction D1) and is plate-shaped. That is, the cover plate 50 is arranged with the vertical direction (the first direction D1) as the plate thickness direction. The cover plate 50 holds the control boards 41, 42. That is, the inverter control board 41 is fixed to the upper surface of the cover plate 50, while the converter control board 42 is fixed to the lower surface of the cover plate 50. In addition, the cover plate 50 is fixed to the inner side surface of the housing 19.

Die Abdeckplatte 50 nimmt zwischen der Invertersteuerplatine 41 und der Wandlersteuerplatine 42 eine Abschirmung von Magnetismus vor. Folglich verhindert die Abdeckplatte 50, dass elektromagnetisches Rauschen, das von einer aus der Invertersteuerplatine 41 und der Wandlersteuerplatine 42 erzeugt wurde, das andere dieser Elemente erreicht und beeinflusst. Die Abschirmplatte 50 ist zum Beispiel aus einer Aluminiumlegierung gebildet. Es ist jedoch auch möglich, eine Abschirmplatte 50 zu verwenden, die mit der Absicht einer Erhöhung der magnetischen Abschirmwirkung aus einer Legierung auf Eisenbasis gebildet ist.The cover plate 50 provides shielding from magnetism between the inverter control board 41 and the converter control board 42. Consequently, the cover plate 50 prevents electromagnetic noise generated by one of the inverter control board 41 and the converter control board 42 from reaching and affecting the other of these elements. The shield plate 50 is formed of, for example, an aluminum alloy. However, it is also possible to use a shield plate 50 formed of an iron-based alloy with the intention of increasing the magnetic shielding effect.

Bei der Wandlersteuerplatine 42 der vorliegenden Ausführungsform ist sowohl ein Hochspannungsbereich, in dem ein Strom mit einer hohen Spannung fließt, als auch ein Niedrigspannungsbereich, in dem ein Strom mit einer niedrigen Spannung fließt, ausgebildet. Bei der Invertersteuerplatine 41 ist andererseits nur ein Niedrigspannungsbereich, in dem ein Strom mit einer niedrigen Spannung fließt, ausgebildet. Nach der vorliegenden Ausführungsform kann ein Einfluss des elektromagnetischen Rauschens, das durch den Hochspannungsbereich der Wandlersteuerplatine 42 erzeugt wird, auf die Invertersteuerplatine 41 unterdrückt werden.In the converter control board 42 of the present embodiment, both a high voltage region in which a high voltage current flows and a low voltage region in which a low voltage current flows are formed. In the inverter control board 41, on the other hand, only a low voltage region in which a low voltage current flows is formed. According to the present embodiment, an influence of the electromagnetic noise generated by the high voltage portion of the converter control board 42 on the inverter control board 41 can be suppressed.

Bei der vorliegenden Ausführungsform deckt die Abdeckplatte 50 die gesamte untere Fläche der Invertersteuerplatine 41 ab. Das heißt, die Abdeckplatte 50 überlappt von der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1) her betrachtet die gesamte Invertersteuerplatine 41. Dadurch unterdrückt die Abdeckplatte 50 wirksam, dass elektromagnetisches Rauschen die Invertersteuerplatine 41 von der Unterseite her erreicht.In the present embodiment, the cover plate 50 covers the entire lower surface of the inverter control board 41. That is, the cover plate 50 overlaps from the vertical direction (the first direction D1) views the entire inverter control board 41. Thereby, the cover plate 50 effectively suppresses electromagnetic noise from reaching the inverter control board 41 from the bottom.

Nach der vorliegenden Ausführungsform ist die Invertersteuerplatine 41 oberhalb (an der einen Seite der ersten Richtung D1) der Abdeckplatte 50 angeordnet und die Wandlersteuerplatine 42 unterhalb der Abdeckplatte 50 angeordnet. Die Invertersteuerplatine 41 wird verglichen mit der Wandlersteuerplatine 42 leichter durch das elektromagnetische Rauschen mit einer hohen Frequenz von der Drosselspule 30 beeinflusst. Da die Invertersteuerplatine 41 nach der vorliegenden Ausführungsform an der Oberseite der Abdeckplatte 50 angeordnet ist, kann verhindert werden, dass das elektromagnetische Rauschen der Drosselspule 30, die noch weiter unterhalb der Abdeckplatte 50 angeordnet ist, die Invertersteuerplatine 41 erreicht, und die Verlässlichkeit der Leistungswandlervorrichtung 10 erhöht werden.According to the present embodiment, the inverter control board 41 is disposed above (on one side of the first direction D1) of the cover plate 50 and the converter control board 42 is disposed below the cover plate 50. The inverter control board 41 is more easily affected by the high frequency electromagnetic noise from the reactor 30 compared to the converter control board 42. According to the present embodiment, since the inverter control board 41 is disposed at the top of the cover plate 50, the electromagnetic noise of the reactor 30 disposed further below the cover plate 50 can be prevented from reaching the inverter control board 41, and the reliability of the power conversion device 10 increase.

Im Inneren des Fließwegbildungskörpers 60 fließt das Kühlmittel L. Der Fließwegbildungskörper 60 ist ein von dem Gehäuse 19 gesondertes Element. Der Fließwegbildungskörper 60 bildet im Inneren des Gehäuses 19 einen Fließweg für das Kühlmittel L. Das Kühlmittel L, das in dem Fließweg des Fließwegbildungskörpers 60 fließt, kühlt die Komponenten, die im Inneren des Gehäuses 19 angeordnet sind.The coolant L flows inside the flow path formation body 60. The flow path formation body 60 is a separate element from the housing 19. The flow path forming body 60 forms a flow path for the coolant L inside the housing 19. The coolant L flowing in the flow path of the flow path forming body 60 cools the components disposed inside the housing 19.

Der Fließwegbildungskörper 60 weist ein erstes Fließwegbildungselement 60A und ein zweites Fließwegbildungselement 60B auf, die voneinander trennbar sind. Das erste Fließwegbildungselement 60A weist die erste Kühlplatte 61 und die zweite Kühlplatte 62 auf. Das zweite Fließwegbildungselement 60B weist die dritte Kühlplatte 63 und die Verbindungsleitung 64 auf. Das zweite Fließwegbildungselement 60B ist durch Anschließen der Verbindungsleitung 64 an die erste Kühlplatte 61 mit dem ersten Fließwegbildungselement 60A verbunden. Das heißt, das erste Fließwegbildungselement 60A und das zweite Fließwegbildungselement 60B sind miteinander verbunden.The flow path forming body 60 has a first flow path forming member 60A and a second flow path forming member 60B that are separable from each other. The first flow path forming member 60A includes the first cooling plate 61 and the second cooling plate 62. The second flow path forming member 60B includes the third cooling plate 63 and the connecting pipe 64. The second flow path forming member 60B is connected to the first flow path forming member 60A by connecting the connection line 64 to the first cooling plate 61. That is, the first flow path forming member 60A and the second flow path forming member 60B are connected to each other.

Bei der Leistungswandlervorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform sind im Inneren des Gehäuses 19 mehrere Kühlplatten 61, 62, 63 ausgebildet und stehen diese Kühlplatten 61, 62, 63 miteinander in Kontakt. Daher können die mehreren Kühlplatten 61, 62, 63 im Inneren des Gehäuses 19 komplex angeordnet werden und können die Aufbaukomponenten im Inneren des Gehäuses 19 effizient gekühlt werden.In the power conversion device 10 of the present embodiment, a plurality of cooling plates 61, 62, 63 are formed inside the housing 19, and these cooling plates 61, 62, 63 are in contact with each other. Therefore, the plurality of cooling plates 61, 62, 63 inside the case 19 can be arranged complexly, and the structural components inside the case 19 can be cooled efficiently.

Das erste Fließwegbildungselement 60A und das zweite Fließwegbildungselement 60B sind aus einem Material mit einer hohen Wärmeübertragungsfähigkeit gebildet. Für das Material, das das erste Fließwegbildungselement 60A und das zweite Fließwegbildungselement 60B bildet, können beispielsweise eine Aluminiumlegierung, eine Kupferlegierung oder dergleichen angeführt werden. Noch besser wird für das Material, das das erste Fließwegbildungselement 60A und das zweite Fließwegbildungselement 60B bildet, ein Material, das Magnetismus abschirmt, (zum Beispiel eine Aluminiumlegierung) verwendet.The first flow path forming member 60A and the second flow path forming member 60B are formed of a material having high heat transferability. For the material constituting the first flow path forming member 60A and the second flow path forming member 60B, for example, an aluminum alloy, a copper alloy, or the like may be cited. More preferably, a material that shields magnetism (for example, aluminum alloy) is used for the material constituting the first flow path forming member 60A and the second flow path forming member 60B.

Das Kühlmittel L fließt der Reihe nach über die dritte Kühlplatte 63, die Verbindungsleitung 64, die erste Kühlplatte 61 und die zweite Kühlplatte 62 durch das Innere des Fließwegbildungskörpers 60. Nachstehend werden die einzelnen Abschnitte des Fließwegbildungskörpers 60 dem Fluss des Kühlmittels L folgend erklärt.The coolant L sequentially flows through the interior of the flow path forming body 60 via the third cooling plate 63, the connecting pipe 64, the first cooling plate 61 and the second cooling plate 62. Below, the individual portions of the flow path forming body 60 following the flow of the coolant L will be explained.

Die dritte Kühlplatte 63 ist entlang der waagerechten Ebene (der zu der ersten Richtung D1 orthogonalen Ebene) angeordnet und plattenförmig. Das heißt, die dritte Kühlplatte 63 ist mit der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1) als Plattendickenrichtung angeordnet.The third cooling plate 63 is arranged along the horizontal plane (the plane orthogonal to the first direction D1) and is plate-shaped. That is, the third cooling plate 63 is arranged with the vertical direction (the first direction D1) as the plate thickness direction.

Die dritte Kühlplatte 63 ist zwischen dem Motor-Leistungsmodul 21 und dem Generator-Leistungsmodul 22 angeordnet. Die dritte Kühlplatte 63 kühlt durch das in ihrem Inneren fließende Kühlmittel L das Motor-Leistungsmodul 21 und das Generator-Leistungsmodul 22.The third cooling plate 63 is arranged between the engine power module 21 and the generator power module 22. The third cooling plate 63 cools the engine power module 21 and the generator power module 22 through the coolant L flowing inside.

In der dritten Kühlplatte 63 sind eine erste Anschlussöffnung 63c und eine dritte Vertiefung 63a und eine erste Verbindungsöffnung 63d und eine vierte Vertiefung 63b ausgebildet. Das Kühlmittel L fließt an der ersten Anschlussöffnung 63c in das Innere des Fließwegbildungskörpers 60.In the third cooling plate 63, a first connection opening 63c and a third recess 63a and a first connection opening 63d and a fourth recess 63b are formed. The coolant L flows into the interior of the flow path forming body 60 at the first connection opening 63c.

Die erste Anschlussöffnung 63c öffnet sich in der zweiten Richtung D2. An die Öffnung der ersten Anschlussöffnung 63c ist eine Zuflussöffnung 69 für das Kühlmittel L angeschlossen. Die erste Anschlussöffnung 63c öffnet sich in der inneren Seitenfläche der dritten Vertiefung 63a.The first connection opening 63c opens in the second direction D2. An inflow opening 69 for the coolant L is connected to the opening of the first connection opening 63c. The first connection hole 63c opens in the inner side surface of the third recess 63a.

Die dritte Vertiefung 63a ist an der unteren Fläche der dritten Kühlplatte 63 ausgebildet. Die dritte Vertiefung 63a öffnet sich zu der Unterseite hin. Das heißt, die dritte Vertiefung 63a öffnet sich zu der Seite des Motor-Leistungsmoduls 21. Die dritte Vertiefung 63a wird von dem Motor-Leistungsmodul 21 abgedeckt. Zu der oberen Fläche des Motor-Leistungsmoduls 21 sind Wärmeabstrahlungsrippen 21p gerichtet. Die Wärmeabstrahlungsrippen 21p sind im Inneren der dritten Vertiefung 63a angeordnet. In der dritten Vertiefung 63a fließt das Kühlmittel 21p zwischen den Wärmeabstrahlungsrippen 21p.The third recess 63a is formed on the lower surface of the third cooling plate 63. The third recess 63a opens to the bottom. That is, the third recess 63a opens to the engine power module 21 side. The third recess 63a is covered by the engine power module 21. Heat radiation fins 21p are directed toward the upper surface of the engine power module 21. The heat radiation fins 21p are inside the third recess 63a arranged. In the third recess 63a, the coolant 21p flows between the heat radiation fins 21p.

Die erste Verbindungsöffnung 63d verläuft in der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1) durch die dritte Kühlplatte 63. Die erste Verbindungsöffnung 63d öffnet sich in der Bodenfläche der dritten Vertiefung 63a und der Bodenfläche der vierten Vertiefung 63b. Die erste Verbindungsöffnung 63d verbindet die dritte Vertiefung 63a und die vierte Vertiefung 63b miteinander.The first communication hole 63d extends in the vertical direction (the first direction D1) through the third cooling plate 63. The first communication hole 63d opens in the bottom surface of the third recess 63a and the bottom surface of the fourth recess 63b. The first connection opening 63d connects the third recess 63a and the fourth recess 63b with each other.

Die vierte Vertiefung 63b ist an der oberen Fläche der dritten Kühlplatte 63 ausgebildet. Die vierte Vertiefung 63b öffnet sich zu der Oberseite hin. Das heißt, die vierte Vertiefung 63b öffnet sich zu der Seite des Generator-Leistungsmoduls 22. Die vierte Vertiefung 63b wird von dem Generator-Leistungsmodul 22 abgedeckt. Zu der unteren Fläche des Generator-Leistungsmoduls 22 sind Wärmeabstrahlungsrippen 22p gerichtet. Die Wärmeabstrahlungsrippen 22p sind im Inneren der vierten Vertiefung 63b angeordnet. In der vierten Vertiefung 63b fließt das Kühlmittel L zwischen den Wärmeabstrahlungsrippen 22p.The fourth recess 63b is formed on the upper surface of the third cooling plate 63. The fourth recess 63b opens to the top. That is, the fourth recess 63b opens to the generator power module 22 side. The fourth recess 63b is covered by the generator power module 22. Heat radiation fins 22p are directed toward the lower surface of the generator power module 22. The heat radiation fins 22p are arranged inside the fourth recess 63b. In the fourth recess 63b, the coolant L flows between the heat radiation fins 22p.

Bei der vorliegenden Ausführungsform verläuft das Kühlmittel L der Reihe nach durch die erste Anschlussöffnung 63c, die dritte Vertiefung 63a, die erste Verbindungsöffnung 63d und die vierte Vertiefung 63b. Das Kühlmittel L kühlt bei seinem Verlauf durch die dritte Vertiefung 63a das Motor-Leistungsmodul 21 und bei seinem Verlauf durch die vierte Vertiefung 63b das Generator-Leistungsmodul 22.In the present embodiment, the coolant L sequentially passes through the first connection hole 63c, the third recess 63a, the first communication hole 63d, and the fourth recess 63b. The coolant L cools the engine power module 21 as it passes through the third recess 63a and the generator power module 22 as it passes through the fourth recess 63b.

Nach der vorliegenden Ausführungsform kann durch das Ausbilden der Wärmeabstrahlungsrippen 21p, 22p an den Leistungsmodulen 21, 22 die Kontaktfläche zwischen den Leistungsmodulen 21, 22 und dem Kühlmittel L sichergestellt werden und können die Leistungsmodule 21, 22 durch das Kühlmittel L effizient gekühlt werden.According to the present embodiment, by forming the heat radiation fins 21p, 22p on the power modules 21, 22, the contact area between the power modules 21, 22 and the coolant L can be ensured, and the power modules 21, 22 can be efficiently cooled by the coolant L.

Die Fläche der dritten Kühlplatte 63, die zu der einen Seite der zweiten Richtung D2 (der rechten Seite in 2) gewandt ist, steht mit dem Kondensatormodul 15 in Kontakt. Dadurch kühlt die dritte Kühlplatte 63 das Kondensatormodul 15.The surface of the third cooling plate 63 facing one side of the second direction D2 (the right side in 2 ) is facing, is in contact with the capacitor module 15. As a result, the third cooling plate 63 cools the capacitor module 15.

Die Verbindungsleitung 64 verläuft entlang der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1). Die Verbindungsleitung 64 verbindet die dritte Kühlplatte 63 und die erste Kühlplatte 61, und das Kühlmittel L bewegt sich über die Verbindungsleitung 64 von dem Inneren der dritten Kühlplatte 63 in das Innere der ersten Kühlplatte 61.The connection line 64 runs along the vertical direction (the first direction D1). The connecting line 64 connects the third cooling plate 63 and the first cooling plate 61, and the coolant L moves from the inside of the third cooling plate 63 to the inside of the first cooling plate 61 via the connecting line 64.

Die erste Kühlplatte 61 ist entlang der waagerechten Ebene (der zu der ersten Richtung D1 orthogonalen Ebene) angeordnet. Das heißt, die erste Kühlplatte 61 ist mit der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1) als Plattendickenrichtung angeordnet.The first cooling plate 61 is arranged along the horizontal plane (the plane orthogonal to the first direction D1). That is, the first cooling plate 61 is arranged with the vertical direction (the first direction D1) as the plate thickness direction.

Die erste Kühlplatte 61 ist entlang der unteren Fläche der Leistungsplatine 43 angeordnet. Zwischen der ersten Kühlplatte 61 und der Leistungsplatine 43 ist die Wärmeübertragungsplatte 55 angeordnet. Die erste Kühlplatte 61 kühlt durch das in ihrem Inneren fließende Kühlmittel L die Leistungsplatine 43. Das heißt, die Leistungsplatine 43 ist an der Seite einer Fläche der ersten Kühlplatte 61 angeordnet und wird durch das Kühlmittel L gekühlt.The first cooling plate 61 is arranged along the lower surface of the power board 43. The heat transfer plate 55 is arranged between the first cooling plate 61 and the power board 43. The first cooling plate 61 cools the power board 43 by the coolant L flowing inside it. That is, the power board 43 is disposed on a surface side of the first cooling plate 61 and is cooled by the coolant L.

In der ersten Kühlplatte 61 sind eine zweite Anschlussöffnung 61b und eine erste Vertiefung 61a und eine zweite Verbindungsöffnung 61c ausgebildet. Das Kühlmittel L verläuft der Reihe nach durch die zweite Anschlussöffnung 61b, die erste Vertiefung 61a und die zweite Verbindungsöffnung 61c.In the first cooling plate 61, a second connection opening 61b and a first recess 61a and a second connection opening 61c are formed. The coolant L sequentially passes through the second connection opening 61b, the first recess 61a and the second connection opening 61c.

Die zweite Anschlussöffnung 61b verläuft in der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1). Die zweite Anschlussöffnung 61b öffnet sich zu der Unterseite hin. An die Öffnung der zweiten Anschlussöffnung 61b ist die Verbindungsleitung 64 angeschlossen. Außerdem öffnet sich die zweite Anschlussöffnung 61b zu der Bodenfläche 61f der ersten Vertiefung 61a hin.The second connection hole 61b extends in the vertical direction (the first direction D1). The second connection opening 61b opens to the bottom. The connecting line 64 is connected to the opening of the second connection opening 61b. In addition, the second connection opening 61b opens toward the bottom surface 61f of the first recess 61a.

Die erste Vertiefung 61a ist in der unteren Fläche der ersten Kühlplatte 61 ausgebildet. Die erste Vertiefung 61a öffnet sich zu der Oberseite hin. Das heißt, die erste Vertiefung 61a öffnet sich zu der Seite der Leistungsplatine 43. Das Kühlmittel L fließt in der ersten Vertiefung 61a. Außerdem wird die erste Vertiefung 61a von der Wärmeübertragungsplatte 55 abgedeckt. Das Kühlmittel L in der ersten Vertiefung 61a kühlt die Leistungsplatine 43 über die Wärmeübertragungsplatte 55.The first recess 61a is formed in the lower surface of the first cooling plate 61. The first depression 61a opens to the top. That is, the first recess 61a opens to the power board 43 side. The coolant L flows in the first recess 61a. In addition, the first recess 61a is covered by the heat transfer plate 55. The coolant L in the first recess 61a cools the power board 43 via the heat transfer plate 55.

Die erste Vertiefung 61a weist eine zu der Öffnungsseite gewandte Bodenfläche 61f auf. Die Bodenfläche 61f weist eine schräge Fläche 61s auf. Durch die schräge Fläche 61s wird die Öffnungstiefe zu der stromabwärts gelegenen Seite des Kühlmittels L hin tiefer gestaltet. Dadurch kann der Druckverlust des Kühlmittels L, das in der ersten Vertiefung 61a fließt, verringert werden. Folglich kann der Stromverbrauch einer Pumpe, die das Kühlmittel L unter Druck vorschiebt, verringert werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die schräge Fläche 61s an einem Teil der Bodenfläche 61f ausgebildet. Es ist aber auch möglich, dass die gesamte Bodenfläche 61f eine schräge Fläche ist, die die Öffnungstiefe zu der stromabwärts gelegenen Seite des Kühlmittels L hin tiefer gestaltet.The first recess 61a has a bottom surface 61f facing the opening side. The bottom surface 61f has an inclined surface 61s. The slanted surface 61s makes the opening depth deeper toward the downstream side of the coolant L. Thereby, the pressure loss of the coolant L flowing in the first recess 61a can be reduced. Consequently, the power consumption of a pump that supplies the refrigerant L under pressure can be reduced. In the present embodiment, the inclined surface 61s is formed on a part of the bottom surface 61f. However, it is also possible that the entire bottom surface 61f is an inclined surface that makes the opening depth deeper toward the downstream side of the coolant L.

Die zweite Verbindungsöffnung 61c verläuft entlang der zweiten Richtung D2. Die zweite Verbindungsöffnung 61c öffnet sich in der Bodenfläche 61f der ersten Vertiefung 61a. Außerdem öffnet sich die zweite Verbindungsöffnung 61c in einer Bodenfläche 62f einer zweiten Vertiefung 62a. Die zweite Verbindungsöffnung 61c verbindet die erste Vertiefung 61a und die zweite Vertiefung 62a miteinander.The second connection opening 61c extends along the second direction D2. The second connection hole 61c opens in the bottom surface 61f of the first recess 61a. In addition, the second connection opening 61c opens in a bottom surface 62f of a second recess 62a. The second connection opening 61c connects the first recess 61a and the second recess 62a with each other.

Die zweite Kühlplatte 62 ist entlang der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1) angeordnet und plattenförmig. Außerdem ist die zweite Kühlplatte 62 mit der zweiten Richtung D2 als Plattendickenrichtung angeordnet.The second cooling plate 62 is arranged along the vertical direction (the first direction D1) and is plate-shaped. In addition, the second cooling plate 62 is arranged with the second direction D2 as the plate thickness direction.

Die zweite Kühlplatte 62 ist entlang der Drosselspule 30 angeordnet. Zwischen der zweiten Kühlplatte 62 und der Drosselspule 30 ist der Drosselspulensockel 35 ausgebildet. Die zweite Kühlplatte 62 kühlt durch das in ihrem Inneren fließende Kühlmittel L die Drosselspule 30. Das heißt, die Drosselspule 30 ist an der Seite einer Fläche der zweiten Kühlplatte 62 angeordnet und wird durch das Kühlmittel L gekühlt.The second cooling plate 62 is arranged along the choke coil 30. The choke coil base 35 is formed between the second cooling plate 62 and the choke coil 30. The second cooling plate 62 cools the reactor coil 30 by the coolant L flowing inside it. That is, the reactor coil 30 is disposed on the side of a surface of the second cooling plate 62 and is cooled by the coolant L.

In der zweiten Kühlplatte 62 sind die zweite Vertiefung 62a und eine Ausstoßöffnung 62b ausgebildet. Das Kühlmittel L verläuft der Reihe nach durch die zweite Vertiefung 62a und die Ausstoßöffnung 62b.In the second cooling plate 62, the second recess 62a and a discharge opening 62b are formed. The coolant L sequentially passes through the second recess 62a and the discharge port 62b.

Die zweite Vertiefung 62a ist an der Fläche der zweiten Kühlplatte 62, die zu der einen Seite der zweiten Richtung D2 (der rechten Seite in 2) gewandt ist, ausgebildet. Die zweite Vertiefung 62a öffnet sich an der einen Seite der zweiten Richtung D2. Das heißt, die zweite Vertiefung 62a öffnet sich zu der Seite der Drosselspule 30 hin. Die zweite Vertiefung 62a weist die zu der Öffnungsseite gewandte Bodenfläche 62f auf. In der Bodenfläche 62f ist die von der ersten Kühlplatte 61 her verlaufende zweite Verbindungsöffnung 61c geöffnet. Das Kühlmittel L fließt über die zweite Verbindungsöffnung 61c in die zweite Vertiefung 62a. Das Kühlmittel L fließt in der zweiten Vertiefung 62a. Außerdem wird die zweite Vertiefung 62a von dem Drosselspulensockel 35 abgedeckt. Das Kühlmittel L in der zweiten Vertiefung 62a kühlt über den Drosselspulensockel 35 die Leistungsplatine 43.The second recess 62a is on the surface of the second cooling plate 62 facing one side of the second direction D2 (the right side in 2 ) is skilled, trained. The second recess 62a opens on one side of the second direction D2. That is, the second recess 62a opens to the reactor 30 side. The second recess 62a has the bottom surface 62f facing the opening side. The second connection opening 61c extending from the first cooling plate 61 is opened in the bottom surface 62f. The coolant L flows into the second recess 62a via the second connection opening 61c. The coolant L flows in the second depression 62a. In addition, the second recess 62a is covered by the reactor base 35. The coolant L in the second recess 62a cools the power board 43 via the choke coil base 35.

Die zu der anderen Seite der zweiten Richtung D2 (der linken Seite in 2) gewandte Fläche der zweiten Kühlplatte 62 steht mit dem Kondensatormodul 15 in Kontakt. Dadurch kühlt die zweite Kühlplatte 62 das Kondensatormodul 15.The one to the other side of the second direction D2 (the left side in 2 ) facing surface of the second cooling plate 62 is in contact with the capacitor module 15. As a result, the second cooling plate 62 cools the capacitor module 15.

Die Ausstoßöffnung 62b verläuft von der Innenwandfläche der zweiten Vertiefung 62a in der senkrechten Richtung (der ersten Richtung D1). Das heißt, die Ausstoßöffnung 62b öffnet sich in der Innenwandfläche der zweiten Vertiefung 62a. Außerdem öffnet sich die Ausstoßöffnung 62b in dem unteren Ende der zweiten Kühlplatte 62. Die Ausstoßöffnung 62b ist an der am weitesten stromabwärts gelegenen Seite des Fließwegbildungskörpers 60 angeordnet und stößt das Kühlmittel L im Inneren des Fließwegbildungskörpers 60 aus. Stromabwärts von der Ausstoßöffnung 62b kann ein anderes Fließwegbildungselement angeordnet sein.The ejection port 62b extends from the inner wall surface of the second recess 62a in the vertical direction (the first direction D1). That is, the ejection port 62b opens in the inner wall surface of the second recess 62a. In addition, the discharge port 62b opens in the lower end of the second cooling plate 62. The discharge port 62b is disposed on the most downstream side of the flow path formation body 60 and discharges the coolant L inside the flow path formation body 60. Another flow path forming member may be disposed downstream of the discharge port 62b.

Das erste Fließwegbildungselement 60A der vorliegenden Ausführungsform weist die erste Kühlplatte 61 und die zweite Kühlplatte 62, die einander kreuzen, auf. Das heißt, die zweite Kühlplatte 62 ist so mit der ersten Kühlplatte 61 verbunden, dass sie die erste Kühlplatte 61 kreuzt. Hier bedeutet dieses „Kreuzen“ der ersten Kühlplatte 61 und der zweiten Kühlplatte 62, dass sie entlang von Flächen, die nicht zueinander parallel verlaufen, angeordnet sind und miteinander verbunden sind.The first flow path forming member 60A of the present embodiment has the first cooling plate 61 and the second cooling plate 62 crossing each other. That is, the second cooling plate 62 is connected to the first cooling plate 61 so that it crosses the first cooling plate 61. Here, this “crossing” of the first cooling plate 61 and the second cooling plate 62 means that they are arranged along surfaces that are not parallel to each other and are connected to each other.

Nach der vorliegenden Ausführungsform sind in dem Gehäuse 19 die erste Kühlplatte 61 und die zweite Kühlplatte 62, die einander kreuzen, angeordnet. Dadurch wird der Freiheitsgrad für das Anordnen der einzelnen Aufbauelemente in dem Gehäuse 19 verglichen dem Fall, in dem Fließwege in dem Gehäuse selbst ausgebildet werden und die wärmeerzeugenden Komponenten durch ihr Anordnen entlang des Gehäuses gekühlt werden, erhöht. Als Folge werden die einzelnen Elemente in dem Gehäuse effizient angeordnet und wird eine gänzlich kleinformatige Umsetzung möglich. Da bei der vorliegenden Ausführungsform insbesondere die erste Kühlplatte 61 und die zweite Kühlplatte 62 so angeordnet sind, dass sie einander kreuzen, kann der Fließwegbildungskörper 60 effizient in den Zwischenräumen zwischen den einzelnen Aufbauelementen der Leistungswandlervorrichtung 10 angeordnet werden.According to the present embodiment, in the housing 19, the first cooling plate 61 and the second cooling plate 62 crossing each other are arranged. This increases the degree of freedom for arranging the individual structural elements in the housing 19 compared to the case in which flow paths are formed in the housing itself and the heat-generating components are cooled by placing them along the housing. As a result, the individual elements are arranged efficiently in the housing and a completely small-format implementation is possible. Specifically, in the present embodiment, since the first cooling plate 61 and the second cooling plate 62 are arranged to cross each other, the flow path forming body 60 can be efficiently disposed in the gaps between the individual structural members of the power conversion device 10.

Von den beiden Kreuzungswinkeln, die die erste Kühlplatte 61 und die zweite Kühlplatte 62 bilden, wird der größere als überstumpfer Winkel α und der kleinere andere als kleinerer Winkel β angesetzt. Der überstumpfe Winkel α ist ein Winkel, der 180 ° übersteigt. β ist ein Winkel, der kleiner als 180 ° ist. Nach der vorliegenden Ausführungsform treffen die erste Kühlplatte 61 und die zweite Kühlplatte 62 rechtwinkelig aufeinander. Daher beträgt der überstumpfe Winkel α 270 ° und der kleinere Winkel β 90 °.Of the two crossing angles that form the first cooling plate 61 and the second cooling plate 62, the larger one is set as the obtuse angle α and the smaller other is set as the smaller angle β. The superobtuse angle α is an angle that exceeds 180°. β is an angle that is less than 180°. According to the present embodiment, the first cooling plate 61 and the second cooling plate 62 meet each other at right angles. Therefore, the obtuse angle α is 270 ° and the smaller angle β is 90 °.

Nach der vorliegenden Ausführungsform sind die Drosselspule 30 und die Leistungsplatine 43 an der Seite angeordnet, an der die erste Kühlplatte 61 und die zweite Kühlplatte 62 den überstumpfen Winkel α bilden. Die Leistungsmodule 21, 22 und das Kondensatormodul 15 sind an der Seite angeordnet, an der die erste Kühlplatte 61 und die zweite Kühlplatte 62 den kleineren Winkel β bilden. Nach der vorliegenden Ausführungsform kann die Leistungswandlervorrichtung 10 durch Anordnen der Drosselspule 30 und der Leistungsplatine 43, die unter den wärmeerzeugenden Körpern eine vergleichsweise kleine Dickenabmessung aufweisen, an der Seite des ersten Fließwegbildungselements 60A, an der der überstumpfe Winkel α liegt, kleinformatig ausgeführt werden. Und nach der vorliegenden Ausführungsform kann der von der ersten Kühlplatte 61 und der zweiten Kühlplatte 62 umgebene Raum durch Anordnen der Leistungsmodule 21, 22 und des Kondensatormoduls 15, die unter den wärmeerzeugenden Körpern vergleichsweise großformatig sind, an der Seite des ersten Fließwegbildungselements 60A, an der der kleinere Winkel β liegt, effizient verwendet werden und die Leistungswandlervorrichtung 10 kleinformatig ausgeführt werden. Nach der vorliegenden Ausführungsform können die Drosselspule 30, die Leistungsplatine 43, die Leistungsmodule 21, 22 und das Kondensatormodul 15 effizient gekühlt werden. Nach der vorliegenden Ausführungsform können der Bereich, in dem die Drosselspule 30 und das Leistungsmodul 30 angeordnet sind, und der Bereich, in dem die Leistungsmodule 21, 22 und das Kondensatormodul 15 angeordnet sind, durch den Fließwegbildungskörper 60 abgetrennt werden. Dadurch kann das Innere des Gehäuses 19 effizient verwendet werden.According to the present embodiment, the choke coil 30 and the power board 43 are arranged on the side where the first cooling plate 61 and the second cooling plate 62 form the obtuse angle α. The power modules 21, 22 and the capacitor module 15 are arranged on the side on which the first cooling plate 61 and the second cooling plate 62 form the smaller angle β. According to the present embodiment, the power conversion device 10 can be made small in size by arranging the reactor 30 and the power board 43, which have a comparatively small thickness dimension among the heat generating bodies, on the side of the first flow path forming member 60A on which the obtuse angle α is located. And according to the present embodiment, the space surrounded by the first cooling plate 61 and the second cooling plate 62 can be made larger by arranging the power modules 21, 22 and the capacitor module 15, which are comparatively large in size among the heat generating bodies, on the side of the first flow path forming member 60A the smaller angle β can be used efficiently and the power converter device 10 can be made small. According to the present embodiment, the reactor 30, the power board 43, the power modules 21, 22 and the capacitor module 15 can be cooled efficiently. According to the present embodiment, the area where the reactor 30 and the power module 30 are arranged and the area where the power modules 21, 22 and the capacitor module 15 are arranged can be separated by the flow path forming body 60. This allows the interior of the housing 19 to be used efficiently.

Nach der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Kühlplatte 91 zwischen der Leistungsplatine 43 und den Leistungsmodulen 21, 22 angeordnet. Dadurch teilt die erste Kühlplatte 61 den Anordnungsraum der Leistungsplatine 41 und den Anordnungsraum der Leistungsmodule 21, 22 voneinander ab und unterdrückt einen Wärmeaustausch dazwischen. Dadurch kann verhindert werden, dass eines aus der Leistungsplatine 43 und den Leistungsmodulen 21, 22 durch das andere erhitzt wird, und kann die Verlässlichkeit der Leistungsplatine 43 und der Leistungsmodule 21, 22 erhöht werden.According to the present embodiment, the first cooling plate 91 is arranged between the power board 43 and the power modules 21, 22. Thereby, the first cooling plate 61 divides the arrangement space of the power board 41 and the arrangement space of the power modules 21, 22 from each other and suppresses heat exchange therebetween. Thereby, one of the power board 43 and the power modules 21, 22 can be prevented from being heated by the other, and the reliability of the power board 43 and the power modules 21, 22 can be increased.

Nach der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Kühlplatte 62 zwischen der Drosselspule 30 und dem Kondensatormodul 15 angeordnet. Dadurch kühlt die zweite Kühlplatte 62 an ihren beiden Flächen die Drosselspule 30 und das Kondensatormodul 15 effizient. Außerdem teilt die zweite Kühlplatte den Anordnungsraum der Drosselspule 30 und den Anordnungsraum des Kondensatormoduls 15 voneinander ab und unterdrückt einen Wärmeaustausch zwischen diesen Räumen. Dadurch kann verhindert werden, dass eines aus der Drosselspule 30 und dem Kondensatormodul 15 durch das andere erwärmt wird, und kann die Verlässlichkeit der Drosselspule 30 und des Kondensatormoduls 15 erhöht werden.According to the present embodiment, the second cooling plate 62 is arranged between the choke coil 30 and the capacitor module 15. As a result, the second cooling plate 62 efficiently cools the choke coil 30 and the capacitor module 15 on its two surfaces. In addition, the second cooling plate divides the arrangement space of the reactor 30 and the arrangement space of the capacitor module 15 from each other and suppresses heat exchange between these spaces. Thereby, one of the reactor 30 and the capacitor module 15 can be prevented from being heated by the other, and the reliability of the reactor 30 and the capacitor module 15 can be increased.

Nach der vorliegenden Ausführungsform bilden das Motor-Leistungsmodul 21, die dritte Kühlplatte 63, das Generator-Leistungsmodul 2, die erste Kühlplatte 61 und die Leistungsplatine 43 einen Schichtaufbau. Daher ist eine hochdichte Anordnung dieser Komponenten leicht, kann der Innenraum des Gehäuses 19 effizient genutzt werden und kann die Leistungswandlervorrichtung 10 als Ganzes kleinformatig ausgeführt werden. Die Leistungsmodule 21, 22 und die Leistungsplatine 43, die wärmeerzeugende Körper sind, können unter Verwendung der ersten Kühlplatte 61 und der dritten Kühlplatte 63 effizient gekühlt werden. Zudem sind die erste Kühlplatte 61 und die dritte Kühlplatte 63 jeweils zwischen den Leistungsmodulen 21, 22 und der Leistungsplatine 43, die wärmeerzeugende Körper sind, angeordnet. Daher kann eine Überhitzung der wärmeerzeugenden Körper untereinander unterdrückt werden, obwohl die wärmeerzeugenden Körper nahe aneinander angeordnet sind, und kann die Verlässlichkeit der Leistungsmodule 21, 22 und der Leistungsplatine 43, die wärmeerzeugende Körper sind, erhöht werden.According to the present embodiment, the engine power module 21, the third cooling plate 63, the generator power module 2, the first cooling plate 61 and the power board 43 form a layer structure. Therefore, a high-density arrangement of these components is easy, the internal space of the housing 19 can be efficiently used, and the power conversion device 10 as a whole can be made small in size. The power modules 21, 22 and the power board 43, which are heat generating bodies, can be efficiently cooled using the first cooling plate 61 and the third cooling plate 63. In addition, the first cooling plate 61 and the third cooling plate 63 are respectively disposed between the power modules 21, 22 and the power board 43, which are heat generating bodies. Therefore, overheating of the heat-generating bodies with each other can be suppressed even though the heat-generating bodies are arranged close to each other, and the reliability of the power modules 21, 22 and the power board 43, which are heat-generating bodies, can be increased.

In dem Fließwegbildungskörper 60 der vorliegenden Ausführungsform kühlt das Kühlmittel L die Leistungsmodule 21, 22, die Leistungsplatine 43 und die Drosselspule 30 von der stromaufwärts gelegenen Seite zu der stromabwärts gelegenen Seite in dieser Reihenfolge. Im Allgemeinen kommt es leicht zu einem Temperaturanstieg der wärmeerzeugenden Körper der Leistungswandlervorrichtung 10 in der Reihenfolge Leistungsmodule 21, 22, Leistungsplatine 43 und Drosselspule 30. Nach der vorliegenden Ausführungsform können wärmeerzeugende Körper, die mehr Kühlung benötigen, aufgrund der Kühlung durch das Kühlmittel L in dieser Reihenfolge mit kühlerem Kühlmittel beliefert werden, so dass die Verlässlichkeit der Leistungswandlervorrichtung erhöht werden kann.In the flow path formation body 60 of the present embodiment, the coolant L cools the power modules 21, 22, the power board 43 and the reactor 30 from the upstream side to the downstream side in this order. In general, the temperature of the heat-generating bodies of the power converting device 10 in the order of power modules 21, 22, power board 43, and choke coil 30 easily occurs. According to the present embodiment, heat-generating bodies requiring more cooling may occur due to the cooling by the coolant L therein Order can be supplied with cooler coolant so that the reliability of the power converter device can be increased.

Im Allgemeinen ist die Verwendungshäufigkeit des Motor-Leistungsmoduls 21 höher als jene des Generator-Leistungsmoduls 22 und wird es leicht heiß. Nach der vorliegenden Ausführungsform kühlt das Kühlmittel L das Motor-Leistungsmodul 21 und das Generator-Leistungsmodul 22 in dieser Reihenfolge. Daher kann verhindert werden, dass das Motor-Leistungsmodul 21, das leicht heiß wird, eine hohe Temperatur erreicht, und kann die Verlässlichkeit der Leistungswandlervorrichtung 10 erhöht werden.In general, the frequency of use of the engine power module 21 is higher than that of the generator power module 22 and it easily becomes hot. According to the present embodiment, the coolant L cools the engine power module 21 and the generator power module 22 in this order. Therefore, the engine power module 21, which easily becomes hot, can be prevented from reaching a high temperature, and the reliability of the power conversion device 10 can be increased.

Im Vorhergehenden wurde eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt, doch sind die einzelnen Aufbauten, ihre Kombination und dergleichen bei der vorliegenden Ausführungsform beispielhaft und können innerhalb eines Umfangs, der nicht von dem Inhalt der vorliegenden Erfindung abweicht, Hinzufügungen, Weglassungen, Ersetzungen von Aufbauten oder andere Änderungen vorgenommen werden. Die vorliegende Erfindung wird durch die Ausführungsform nicht beschränkt.In the foregoing, an embodiment of the present invention has been explained, but the individual structures, their combination and the like in the present embodiment are exemplary and may be subject to additions, deletions, substitutions within a scope not departing from the content of the present invention modifications of superstructures or other changes can be made. The present invention is not limited by the embodiment.

Zum Beispiel wurde bei der oben beschriebenen Ausführungsform eine Leistungswandlervorrichtung 10 erklärt, die jeweils mit einem an den Motor 2 angeschlossenen Motor-Leistungsmodul 21 und einem an den Generator 3 angeschlossenen Generator-Leistungsmodul 22 versehen ist. Doch die Leistungswandlervorrichtung 10 kann auch nur eines aus dem Motor-Leistungsmodul 21 und dem Generator-Leistungsmodul 22 aufweisen.For example, in the embodiment described above, a power conversion device 10 each provided with an engine power module 21 connected to the engine 2 and a generator power module 22 connected to the generator 3 was explained. However, the power converter device 10 may also have only one of the engine power module 21 and the generator power module 22.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde ein Fall erklärt, bei dem an der Bodenfläche der ersten Vertiefung 61a die schräge Fläche 61e ausgebildet ist. Es ist aber auch möglich, an der Bodenfläche der zweiten Vertiefung 62a eine schräge Fläche auszubilden. Das heißt, es genügt, wenn wenigstens eine der Bodenflächen der ersten Vertiefung 61a und der zweiten Vertiefung 62a eine schräge Fläche aufweist.In the embodiment described above, a case in which the inclined surface 61e is formed on the bottom surface of the first recess 61a has been explained. However, it is also possible to form an inclined surface on the bottom surface of the second recess 62a. That is, it is sufficient if at least one of the bottom surfaces of the first recess 61a and the second recess 62a has an inclined surface.

Ferner wurde bei der oben beschriebenen Ausführungsform ein Fall erklärt, bei dem an den Leistungsmodulen und dem Drosselspulensockel Wärmeabstrahlungsrippen ausgebildet sind, doch solange die Wärmeabstrahlungsfläche vergrößert werden kann, besteht keine Beschränkung auf die Form der Rippen. Beispielsweise kann es sich auch um Pin-Fins oder plattenförmigen Rippen handeln.Further, in the embodiment described above, a case in which heat radiation fins are formed on the power modules and the reactor base has been explained, but as long as the heat radiation area can be increased, there is no limitation on the shape of the fins. For example, they can also be pin fins or plate-shaped ribs.

Erklärung der BezugszeichenExplanation of reference symbols

1 Motorvorrichtung; 2 Motor; 3 Generator; 9 Fahrzeug; 10 Leistungswandlervorrichtung; 11 Motor-Inverterschaltung (Inverterschaltung); 12 Generator-Inverterschaltung (Inverterschaltung); 13 Wandlerschaltung; 15 Kondensatormodul; 19 Gehäuse; 21 Leistungsmodul; 21 Motor-Leistungsmodul; 22 Generator-Leistungsmodul; 30 Drosselspule; 30a Spulenelement; 35 Drosselspulensockel (zweite Wärmeübertragungsplatte); 41 Invertersteuerplatine (Steuerplatine); 42 Wandlersteuerplatine (Steuerplatine); 43 Leistungsplatine; 50 Abdeckplatte; 55 Wärmeübertragungsplatte (erste Wärmeübertragungsplatte); 60 Fließwegbildungskörper; 60A erstes Fließwegbildungselement; 60B zweites Fließwegbildungselement; 61 erste Kühlplatte; 61a erste Vertiefung; 61f, 62f Bodenfläche; 61a schräge Fläche; 62 zweite Kühlplatte; 62a zweite Vertiefung; 63 dritte Kühlplatte; D1 erste Richtung; D2 zweite Richtung; J Mittelachsenlinie; L Kühlmittel; α überstumpfer Winkel; β kleinerer Winkel.1 motor device; 2 engine; 3 generators; 9 vehicle; 10 power converter device; 11 motor inverter circuit (inverter circuit); 12 generator inverter circuit (inverter circuit); 13 converter circuit; 15 capacitor module; 19 housing; 21 power module; 21 engine power module; 22 generator power module; 30 choke coil; 30a coil element; 35 choke coil base (second heat transfer plate); 41 inverter control board (control board); 42 converter control board (control board); 43 power board; 50 cover plate; 55 heat transfer plate (first heat transfer plate); 60 flow path formation bodies; 60A first flow path forming element; 60B second flow path forming element; 61 first cooling plate; 61a first depression; 61f, 62f floor area; 61a inclined surface; 62 second cooling plate; 62a second recess; 63 third cooling plate; D1 first direction; D2 second direction; J central axis line; L coolant; α obtuse angle; β smaller angle.

Claims (12)

Leistungswandlervorrichtung, die eine Inverterschaltung und eine Wandlerschaltung aufweist, aufweisend ein Leistungsmodul, das die Inverterschaltung aufweist, eine Drosselspule, die einen Gleichstrom, der der Wandlerschaltung geliefert wird, glättet, und eine Steuerplatine, die wenigstens eines aus der Inverterschaltung und der Wandlerschaltung steuert, wobei die Steuerplatine in Bezug auf das Leistungsmodul an einer Seite einer ersten Richtung mit der ersten Richtung als Plattendickenrichtung angeordnet ist, wobei die Drosselspule ein Spulenelement aufweist, das um eine entlang der ersten Richtung verlaufende Mittelachsenlinie gewickelt ist und in Bezug auf das Leistungsmodul an einer Seite einer zweiten Richtung, die zu der ersten Richtung orthogonal verläuft, angeordnet ist, wobei das Leistungsmodul und die Steuerplatine von der ersten Richtung her betrachtet an der Außenseite in der radialen Richtung der Drosselspule positioniert sind, wobei die Steuerplatine weiter als die Drosselspule an der einen Seite der ersten Richtung positioniert ist.Power converter device, which is a Inverter circuit and a converter circuit a power module that has the inverter circuit, a choke coil that smoothes a direct current supplied to the converter circuit, and a control board that controls at least one of the inverter circuit and the converter circuit, the control board being arranged on a side of a first direction with the first direction as a plate thickness direction with respect to the power module, wherein the choke coil includes a coil element wound around a center axis line extending along the first direction and disposed on a side of a second direction orthogonal to the first direction with respect to the power module, wherein the power module and the control board are positioned on the outside in the radial direction of the choke coil as viewed from the first direction, wherein the control board is positioned further than the choke coil on one side of the first direction. Leistungswandlervorrichtung nach Anspruch 1, die ferner als Steuerplatine jeweils eine Invertersteuerplatine, die die Inverterschaltung steuert, und eine Wandlersteuerplatine, die die Wandlerschaltung steuert, aufweist, wobei zwischen der Invertersteuerplatine und der Wandlersteuerplatine eine Abdeckplatte ausgebildet ist, die mit der ersten Richtung als Plattendickenrichtung angeordnet ist, wobei die Abdeckplatte zwischen der Invertersteuerplatine und der Wandlersteuerplatine eine Abschirmung von Magnetismus vornimmt.Power converter device according to Claim 1 , which further has, as a control board, an inverter control board that controls the inverter circuit, and a converter control board that controls the converter circuit, a cover plate being formed between the inverter control board and the converter control board, which is arranged with the first direction as the plate thickness direction, the cover plate shields magnetism between the inverter control board and the converter control board. Leistungswandlervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Invertersteuerplatine weiter als die Abdeckplatte an der einen Seite in der ersten Richtung angeordnet ist.Power converter device according to Claim 2 , wherein the inverter control board is arranged further than the cover plate on one side in the first direction. Leistungswandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, aufweisend eine Leistungsplatine, die die Wandlerschaltung aufweist, wobei die Leistungsplatine mit der ersten Richtung als Plattendickenrichtung entlang der ersten Richtung mit der Steuerplatine geschichtet angeordnet ist.Power converter device according to one of the Claims 1 until 3 , comprising a power board having the converter circuit, the power board being stacked with the control board with the first direction as the board thickness direction along the first direction. Leistungswandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, aufweisend eine Kühlplatte, die zwischen dem Leistungsmodul und der Drosselspule angeordnet ist und entlang der ersten Richtung verläuft.Power converter device according to one of the Claims 1 until 4 , comprising a cooling plate disposed between the power module and the choke coil and extending along the first direction. Leistungswandlervorrichtung nach Anspruch 5, aufweisend ein Kondensatormodul, das einen Gleichstrom, der der Inverterschaltung geliefert wird, glättet, wobei das Kondensatormodul zwischen dem Leistungsmodul und der Kühlplatte angeordnet ist.Power converter device according to Claim 5 , comprising a capacitor module that supplies a direct current to the inverter circuit is smoothed, with the capacitor module being arranged between the power module and the cooling plate. Leistungswandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend eine Leistungsplatine, die die Wandlerschaltung aufweist, und einen Fließwegbildungskörper, in dessen Innerem ein Kühlmittel fließt, wobei das Kühlmittel das Leistungsmodul, die Leistungsplatine und die Drosselspule von der stromaufwärts gelegenen Seite zu der stromabwärts gelegenen Seite in dieser Reihenfolge kühlt.Power converter device according to one of the Claims 1 until 6 , comprising a power board having the converter circuit, and a flow path formation body inside which a coolant flows, the coolant cooling the power module, the power board and the reactor from the upstream side to the downstream side in this order. Leistungswandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei als Leistungsmodul jeweils ein Motor-Leistungsmodul, das an einen Motor angeschlossen ist, und ein Generator-Leistungsmodul, das an einen Generator angeschlossen ist, ausgebildet sind.Power converter device according to one of the Claims 1 until 7 , whereby a motor power module, which is connected to a motor, and a generator power module, which is connected to a generator, are designed as a power module. Leistungswandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend eine Leistungsplatine, die die Wandlerschaltung aufweist, wobei die Leistungsplatine einen Transistor, der Siliziumcarbid enthält, aufweist, wobei das Leistungsmodul einen Bipolartransistor mit isoliertem Gate aufweist.Power converter device according to one of the Claims 1 until 8th , comprising a power board comprising the converter circuit, the power board comprising a transistor containing silicon carbide, the power module comprising an insulated gate bipolar transistor. Leistungswandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, aufweisend einen plattenförmigen Drosselspulensockel mit der zweiten Richtung als Plattendickenrichtung, wobei die Drosselspule an der einen Seite der zweiten Richtung des Drosselspulensockels positioniert ist und drei Spulenelemente aufweist, die entlang der Flächenrichtung des Drosselspulensockels nebeneinander angeordnet sind.Power converter device according to one of the Claims 1 until 9 , comprising a plate-shaped reactor base with the second direction as a plate thickness direction, the reactor being positioned on the one side of the second direction of the reactor base and having three coil elements which are arranged side by side along the surface direction of the reactor base. Motorvorrichtung, aufweisend eine Leistungswandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Motor device, comprising a power converter device according to one of Claims 1 until 10 . Fahrzeug, aufweisend eine Motorvorrichtung nach Anspruch 11.Vehicle, having a motor device according to Claim 11 .
DE112022000836.9T 2021-01-29 2022-01-13 POWER CONVERTER APPARATUS, ENGINE APPARATUS AND VEHICLE Pending DE112022000836T5 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-013485 2021-01-29
JP2021013485 2021-01-29
PCT/JP2022/000956 WO2022163367A1 (en) 2021-01-29 2022-01-13 Power conversion device, motor device, and vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112022000836T5 true DE112022000836T5 (en) 2023-11-23

Family

ID=82653371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112022000836.9T Pending DE112022000836T5 (en) 2021-01-29 2022-01-13 POWER CONVERTER APPARATUS, ENGINE APPARATUS AND VEHICLE

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN116762268A (en)
DE (1) DE112022000836T5 (en)
WO (1) WO2022163367A1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5505080B2 (en) * 2010-05-21 2014-05-28 株式会社デンソー Power converter
JP5496357B2 (en) * 2010-10-27 2014-05-21 三菱電機株式会社 Motor drive control device for electric power steering
JP6021727B2 (en) * 2013-04-30 2016-11-09 新電元工業株式会社 Transformer, power supply device including the transformer, and stage device including the transformer
JP7124530B2 (en) * 2018-08-01 2022-08-24 株式会社デンソー power converter
US10707771B1 (en) * 2019-02-07 2020-07-07 Ford Global Technologies, Llc Integrated mechanical and thermal design for power storage of a traction inverter

Also Published As

Publication number Publication date
CN116762268A (en) 2023-09-15
WO2022163367A1 (en) 2022-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112013003854B4 (en) DC / DC converter
DE102012213710B4 (en) COOLING SYSTEM FOR A POWER CONVERSION DEVICE
DE102011003307B4 (en) Inverter or converter with a semiconductor power module
DE102017103405B4 (en) FUEL CELL VEHICLE INCLUDING THE THROTTLE COIL UNIT AND THE THROTTLE COIL UNIT
DE102014225033B4 (en) Hybrid energy control device for a vehicle
DE112013004490B4 (en) power converter device
DE112012004496B4 (en) DC / DC converter and power conversion device
DE60313430T2 (en) COMPACT LIQUID-COOLED POWER CONVERTER WITH MULTIPLE PCBS
DE102017116390A1 (en) A power conversion device having a laminated structure semiconductor module
DE112015001371T5 (en) Converter and electric power conversion device
DE102009006869A1 (en) Semiconductor module
DE112013003890T5 (en) Power conversion apparatus
DE112015002954T5 (en) power module
DE102010043978A1 (en) Arrangement for cooling components of an HEV
DE112013006259T5 (en) DC / DC converter device
WO2018146201A1 (en) Inductive charging device
DE112014001239T5 (en) Cooling housing for an electronic device, electronic device and construction machine
DE112017005862T5 (en) Power conversion device
DE102019128721A1 (en) Power electronics device for a separately excited synchronous machine and motor vehicle
DE112012007187T5 (en) Temperature regulation structure for energy storage element
EP0446836B1 (en) Current rectifier module
DE112012004517T5 (en) Implementation system for electric power
DE102019129783A1 (en) Highly integrated capacitor arrangement
DE112022000836T5 (en) POWER CONVERTER APPARATUS, ENGINE APPARATUS AND VEHICLE
DE112021002025T5 (en) current sensing device

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R083 Amendment of/additions to inventor(s)