DE112022000836T5 - POWER CONVERTER APPARATUS, ENGINE APPARATUS AND VEHICLE - Google Patents
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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
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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
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
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
Nachstehend werden die einzelnen Aufbauten der Leistungswandlervorrichtung 10 konkret erklärt.The individual structures of the
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
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
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
In
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
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
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
Wie in
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
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
Wie in
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
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
Wie in
Die Leistungsplatine 43 weist zwei zweite Schaltelemente (Schaltelemente) 17 und einen Platinenhauptkörper (in
Wie in
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
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
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
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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
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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
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
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
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
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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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Die Fläche der dritten Kühlplatte 63, die zu der einen Seite der zweiten Richtung D2 (der rechten Seite in
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Die zu der anderen Seite der zweiten Richtung D2 (der linken Seite in
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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.
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