JP2008199850A - 負荷駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インバータ14の3相の電力ケーブルUL1,VL1,WL1およびインバータ14は、冷媒路112,116,114によって直列に接続される。インバータ18の3相の電力ケーブルUL2,VL2,WL2およびインバータ18は、冷媒路112,118,114によって直列に接続される。バッテリ10と昇圧コンバータ12とを結ぶ電力ケーブルPL1,SL1および昇圧コンバータ12は、冷媒路112,120,114によって直列に接続される。ウォータポンプ110は図中矢印の方向に冷却水を循環させる。ラジエータ100は、各電力ケーブル、インバータ14,18および昇圧コンバータ12を循環してきた冷却水を冷却する。
【選択図】図3
Description
上記の負荷駆動装置によれば、電力ケーブルを高インダクタンス値で構成することができるため、電力ケーブルおよび駆動装置の熱的保護が図られる。また、電源の騒音および集電性の悪化を抑制することができる。
図1は、この発明に従う負荷駆動装置の搭載例として示されるハイブリッド自動車の全体構成を示す概略ブロック図である。
図2を参照して、PCU20は、モータジェネレータMG1,MG2に対応して設けられるインバータ14,18と、インバータ14,18に共通して設けられる昇圧コンバータ12と、コンデンサC1,C2とを含む。
Q3のエミッタと接続される。ダイオードD4のカソードはIGBT素子Q4のコレクタと接続され、ダイオードD4のアノードはIGBT素子Q4のエミッタと接続される。
図3は、図2に示したPCU20および電力ケーブルの冷却機構を概念的に説明するためのブロック図である。
図5を参照して、3相の電力ケーブルUL1,VL1,WL1は、図示しないが、導電性の芯線にエナメル等の絶縁性の被覆が施された構成からなる。
図6は、この発明の実施の形態1の変形例に従うPCU20および電力ケーブルの冷却機構の構成を説明する図である。
図7は、この発明の実施の形態2によるPCU20および電力ケーブルの冷却機構における電力ケーブルの構造を説明するための図である。
ただし、rは短絡経路の抵抗成分であり、Lは短絡経路のインダクタンス成分である。
図7に示した電力ケーブルの構造は、バッテリ10と昇圧コンバータ12とを接続する電力ケーブルPL1,SL1にも適用することができる。この場合には、昇圧コンバータ12のスイッチング動作に伴なってバッテリ10を流れる電流に重畳する交流電流(以下、リプル電流とも称する)を低減することが可能となる。
図10を参照して、電力ケーブルPL1は、図7に示したのと同じ態様で配管201に巻き付けられて配設される。これにより、電力ケーブルPL1はその巻数の2乗に比例した、高インダクタンス値で構成されている。
そして、バッテリ10に流れるリプル電流Irpbのピークピーク値をΔIrpbとし、かつ、コンデンサC1に流れるリプル電流Irpcのピークピーク値をΔIrpcとすると、ΔIrpbとΔIrpcとの間には、次式の関係が成立する。
ただし、Zbはバッテリ10のインピーダンスであり、ZcはコンデンサC1のインピーダンスである。
Claims (10)
- 電源と、
前記電源から電力を受けて電気負荷を駆動する駆動装置と、
前記電源、前記駆動装置および前記電気負荷の間で電力供給を行なうための電力ケーブルと、
前記駆動装置との間で熱交換を行なうための冷媒と、
前記冷媒を循環経路内に循環させるように構成された前記冷媒の循環機構とを備え、
前記電力ケーブルは、前記循環経路において、前記駆動装置と直列に配設される、負荷駆動装置。 - 前記駆動装置は、各々が、前記電源および前記電気負荷の間に設けられ、前記電源からの直流電力および前記電気負荷を駆動する交流電力の間で電力変換を行なう複数の電力変換器からなり、
前記電力ケーブルは、各々が、前記電源または前記電気負荷と前記複数の電力変換器との間に接続される複数の電力線からなり、
前記冷媒の循環機構は、前記複数の電力変換器をそれぞれ経由するように配設された複数の冷媒路を含み、
前記複数の電力線のうちの相対的に発熱量が大きい電力線は、前記複数の電力変換器のうちの相対的に発熱量が小さい電力変換器を経由する冷媒路において、該電力変換器と直列に配設される、請求項1に記載の負荷駆動装置。 - 前記駆動装置は、各々が、前記電源および前記電気負荷の間に設けられ、前記電源からの直流電力および前記電気負荷を駆動する交流電力の間で電力変換を行なう複数の電力変換器からなり、
前記電力ケーブルは、各々が、前記電源または前記電気負荷と前記複数の電力変換器との間に接続される複数の電力線からなり、
前記冷媒の循環機構は、前記複数の電力変換器をそれぞれ経由するように配設された複数の冷媒路を含み、
前記複数の電力線のうちの相対的に発熱量が小さい電力線は、前記複数の電力変換器のうちの相対的に発熱量が大きい電力変換器を経由する冷媒路において、該電力変換器と直列に配設される、請求項1に記載の負荷駆動装置。 - 前記複数の電力変換器は、
前記電源からの直流電力を電圧変換するためのコンバータと、
前記コンバータによって変換された前記直流電力および前記電気負荷を駆動する交流電力の間で電力変換を行なうためのインバータとを含む、請求項2または3に記載の負荷駆動装置。 - 前記複数の電力変換器は、
前記電源からの直流電力および第1の電気負荷を駆動する交流電力の間で電力変換を行なうための第1のインバータと、
前記電源からの直流電力および第2の電気負荷を駆動する交流電力の間で電力変換を行なうための第2のインバータとを含む、請求項2または3に記載の負荷駆動装置。 - 前記複数の電力変換器は、前記電源と前記第1および第2のインバータとの間に設けられ、前記直流電力の電圧変換を行なうコンバータをさらに含む、請求項5に記載の負荷駆動装置。
- 前記循環経路は、前記冷媒を流通するための配管によって構成され、
前記電力ケーブルは、前記配管の外周面に接するように配設される、請求項1に記載の負荷駆動装置。 - 前記電力ケーブルは、前記配管に螺旋状に巻き付けられて配設される、請求項7に記載の負荷駆動装置。
- 前記電気負荷は、交流モータであり、
前記駆動装置は、前記電源からの直流電力および前記交流モータを駆動する交流電力との間で電力変換を行なうインバータであり、
前記電力ケーブルは、前記インバータと前記交流モータとの間に接続される、請求項8に記載の負荷駆動装置。 - 前記駆動装置は、前記電源からの直流電力の電圧変換を行なうためのコンバータであり、
前記電力ケーブルは、前記電源と前記コンバータとの間に接続される、請求項8に記載の負荷駆動装置。
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