JP2015179691A - power converter - Google Patents

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JP2015179691A JP2014055354A JP2014055354A JP2015179691A JP 2015179691 A JP2015179691 A JP 2015179691A JP 2014055354 A JP2014055354 A JP 2014055354A JP 2014055354 A JP2014055354 A JP 2014055354A JP 2015179691 A JP2015179691 A JP 2015179691A
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真央 延坂
Mao Nobusaka
真央 延坂
将紀 石垣
Masaki Ishigaki
将紀 石垣
直樹 柳沢
Naoki Yanagisawa
直樹 柳沢
修二 戸村
Shuji Tomura
修二 戸村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power converter with a magnetic coupling type reactor while suitably cooling the magnetic coupling type reactor.SOLUTION: A power converter (33) includes: a magnetic coupling type reactor (LC) including a plurality of coils (LC1, LC2, and LC3) and a core (LCC) for magnetically coupling the plurality of coils; and a cooler (322) for cooling the magnetic coupling type reactor. At least a part of the outer peripheral surfaces of the plurality of coils are facing the cooler, and one surface from among the core surfaces that is not facing the cooler is facing a heat radiation member (336) capable of radiating the heat of the magnetic coupling type reactor.

Description

本発明は、例えば、蓄電装置との間で電力変換を行う電力変換器の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of a power converter that performs power conversion with a power storage device, for example.

2次電池やキャパシタ等の蓄電装置との間で電力変換を行う電力変換器が知られている。電力変換を行うために、電力変換器は、一般的には、スイッチング素子と、リアクトルとを備えている。この場合、リアクトルは、電力変換に伴う発熱源となり得る。従って、電力変換器の安定的な動作を実現するためには、リアクトルを冷却することが好ましい。   There is known a power converter that performs power conversion with a power storage device such as a secondary battery or a capacitor. In order to perform power conversion, the power converter generally includes a switching element and a reactor. In this case, the reactor can be a heat source accompanying power conversion. Therefore, in order to realize a stable operation of the power converter, it is preferable to cool the reactor.

リアクトルを冷却することが可能な電力変換器は、例えば、特許文献1から特許文献4に開示されている。例えば、特許文献1には、スイッチング素子が収容されたパワーモジュールの放熱経路とリアクトルの放熱経路とができるだけ分離されるようにパワーモジュールとリアクトルとの間に空隙を確保する電力変換器が開示されている。特許文献2には、冷却管と電子部品とが積層された積層型冷却器に隣接する位置にリアクトルを配置する電力変換器が開示されている。特許文献3には、風上側から風下側に向けて直列に配置された2つのリアクトルを備える空冷式の電力変換器が開示されている。特許文献4には、半導体素子が収容された半導体モジュール部と冷媒流路とを積層してなる積層体に隣接する位置にリアクトルを配置する電力変換器が開示されている。   For example, Patent Literature 1 to Patent Literature 4 disclose power converters that can cool the reactor. For example, Patent Document 1 discloses a power converter that secures a gap between a power module and a reactor so that a heat radiation path of a power module in which a switching element is accommodated and a heat radiation path of a reactor are separated as much as possible. ing. Patent Document 2 discloses a power converter that arranges a reactor at a position adjacent to a stacked cooler in which a cooling pipe and an electronic component are stacked. Patent Document 3 discloses an air-cooled power converter including two reactors arranged in series from the windward side toward the leeward side. Patent Document 4 discloses a power converter in which a reactor is disposed at a position adjacent to a stacked body formed by stacking a semiconductor module portion containing a semiconductor element and a refrigerant flow path.

特開2013−051848号公報JP 2013-051848 A 特開2010−225723号公報JP 2010-225723 A 特開2012−210115号公報JP2012-210115A 特開2013−038834号公報JP 2013-038834 A

近年、特許文献3に開示されているように、1つの筐体内に複数の(例えば、2つの)リアクトルを収容する電力変換器が提案されている。一方で、複数のリアクトルは、複数のコイルが磁気結合された磁気結合型リアクトル(言い換えれば、複合リアクトル)によって置換可能である。このような磁気結合型リアクトルを用いることで、複数のリアクトルを用いる場合と比較して、リアクトル全体の体格を小さくすることができる。   In recent years, as disclosed in Patent Document 3, a power converter that accommodates a plurality of (for example, two) reactors in one housing has been proposed. On the other hand, the plurality of reactors can be replaced by a magnetically coupled reactor (in other words, a composite reactor) in which a plurality of coils are magnetically coupled. By using such a magnetically coupled reactor, the physique of the entire reactor can be made smaller than when using a plurality of reactors.

他方で、このような磁気結合型リアクトルの発熱態様は、複数のコイルが磁気結合されていないリアクトルの発熱態様とは異なる。従って、特許文献1から特許文献4に開示された電力変換器におけるリアクトルを磁気結合型リアクトルに置換するだけでは、磁気結合型リアクトルを好適に冷却することができなくなるおそれがある。   On the other hand, the heat generation mode of such a magnetically coupled reactor is different from the heat generation mode of a reactor in which a plurality of coils are not magnetically coupled. Therefore, there is a possibility that the magnetically coupled reactor cannot be suitably cooled only by replacing the reactor in the power converter disclosed in Patent Literature 1 to Patent Literature 4 with a magnetically coupled reactor.

本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、磁気結合型リアクトルを備えつつも、磁気結合型リアクトルを好適に冷却することが可能な電力変換器を提供することを課題とする。   Examples of problems to be solved by the present invention include the above. This invention makes it a subject to provide the power converter which can cool a magnetic coupling type reactor suitably, providing a magnetic coupling type reactor.

<1>
本発明の電力変換器は、複数のコイル及び前記複数のコイルを磁気結合させるコアを含む磁気結合型リアクトルと、前記磁気結合型リアクトルを冷却する冷却器とを備え、前記複数のコイルの少なくとも一部の外周面は、前記冷却器に対向しており、前記コアの表面のうち前記冷却器に対向していない第1面は、前記磁気結合型リアクトルの熱を放熱可能な放熱部材に対向している。
<1>
The power converter of the present invention includes a magnetically coupled reactor including a plurality of coils and a core that magnetically couples the plurality of coils, and a cooler that cools the magnetically coupled reactor, and at least one of the plurality of coils. The outer peripheral surface of the part faces the cooler, and the first surface of the core surface that does not face the cooler faces the heat radiating member that can radiate the heat of the magnetically coupled reactor. ing.

本発明の電力変換器は、複数のコイルがコアによって磁気結合されている磁気結合型リアクトルと、磁気結合型リアクトルを冷却するための冷却器とを備えている。このような電力変換器は、例えば、蓄電装置との間で電力変換を行うために用いられる
ここで、複数のコイルに典型的に用いられる材料の特性とコアに典型的に用いられる材料の特性との違いを考慮すれば、複数のコイルの熱伝導率は、コアの熱伝導率よりも大きくなる。つまり、電力変換器の動作(典型的には、電力変換)に伴う複数のコイルの発熱量は、電力変換器の動作に伴うコアの発熱量よりも大きくなる。そこで、本発明では、複数のコイルを優先的に冷却するために、磁気結合型リアクトルを構成する複数のコイルの少なくとも一部の外周面(以降、単に“複数のコイルの外周面”と称する)は、冷却器に対向している。つまり、磁気結合型リアクトルは、複数のコイルの少なくとも一部の外周面が冷却器に対向するように、電力変換器内に収容されている。このとき、複数のコイルの外周面は、典型的には、冷却器の外面であって且つ外部と熱交換可能な外面に対向している。このため、複数のコイルの熱は、複数のコイルの外周面から冷却器に伝達されやすくなる。その結果、冷却器は、複数のコイルを効率的に冷却することができる。
The power converter of the present invention includes a magnetically coupled reactor in which a plurality of coils are magnetically coupled by a core, and a cooler for cooling the magnetically coupled reactor. Such a power converter is used, for example, to perform power conversion with a power storage device. Here, characteristics of materials typically used for a plurality of coils and characteristics of materials typically used for a core are used. If the difference is taken into consideration, the thermal conductivity of the plurality of coils is larger than the thermal conductivity of the core. That is, the heat generation amount of the plurality of coils accompanying the operation of the power converter (typically power conversion) is larger than the heat generation amount of the core accompanying the operation of the power converter. Therefore, in the present invention, in order to preferentially cool the plurality of coils, at least a part of the outer peripheral surfaces of the plurality of coils constituting the magnetically coupled reactor (hereinafter simply referred to as “the outer peripheral surfaces of the plurality of coils”). Faces the cooler. That is, the magnetic coupling type reactor is accommodated in the power converter such that at least some of the outer peripheral surfaces of the plurality of coils face the cooler. At this time, the outer peripheral surfaces of the plurality of coils are typically opposed to the outer surface of the cooler that can exchange heat with the outside. For this reason, it becomes easy to transmit the heat | fever of a some coil to a cooler from the outer peripheral surface of a some coil. As a result, the cooler can efficiently cool the plurality of coils.

尚、「コイルの外周面」とは、コイルを構成する巻き線の外側の側面を意味する。このような「コイルの外周面」として、例えば、コイルを構成する巻き線が巻かれるコアの延伸方向に交わる又は直交する方向に向いたコイルの側面が一例としてあげられる。また、複数のコイルの外周面は、冷却器との間に他の構造体を介在させることなく、冷却器に対向していてもよい。或いは、複数のコイルの外周面は、冷却器との間に他の構造体(例えば、後述するケースの一部)を介在させた状態で、冷却器に対向していてもよい。   In addition, "the outer peripheral surface of a coil" means the side surface outside the winding which comprises a coil. As such an “outer peripheral surface of the coil”, for example, a side surface of the coil that intersects or is orthogonal to the extending direction of the core around which the winding wire constituting the coil is wound can be cited. Moreover, the outer peripheral surfaces of the plurality of coils may face the cooler without interposing other structures between the coils. Alternatively, the outer peripheral surfaces of the plurality of coils may face the cooler with another structure (for example, a part of a case described later) interposed between the cooler and the cooler.

一方で、複数のコイルとコアとの間の典型的な位置関係を考慮すれば、複数のコイルの外周面が冷却器に対向する場合には、磁気結合型リアクトルを構成するコアの表面の一部は、冷却器に対向することができるとは限らない。この場合、コアが効率的に冷却されなくなるおそれがあり、結果として、磁気結合型リアクトルが好適に冷却されなくなるおそれがある。特に、磁気結合型リアクトルでは、複数のコイルが磁気結合されていない通常のリアクトルと比較して、コアの発熱量が大きくなる可能性が高い。このため、磁気結合型リアクトルと効率的に冷却するためには、複数のコイルのみならず、コアもまた好適に冷却されることが望まれる。   On the other hand, considering the typical positional relationship between the plurality of coils and the core, when the outer peripheral surface of the plurality of coils faces the cooler, the surface of the core constituting the magnetically coupled reactor is The part may not necessarily face the cooler. In this case, the core may not be efficiently cooled, and as a result, the magnetically coupled reactor may not be suitably cooled. In particular, in a magnetically coupled reactor, there is a high possibility that the amount of heat generated by the core is larger than that of a normal reactor in which a plurality of coils are not magnetically coupled. For this reason, in order to cool efficiently with a magnetic coupling type reactor, it is desired that not only a plurality of coils but also a core be suitably cooled.

そこで、本発明では更に、コアの表面のうち冷却器に対向していない第1面は、磁気結合型リアクトルの熱を放熱可能な放熱部材に対向している。このとき、放熱部材が磁気結合型リアクトルの熱を放熱可能であるという特性を有していることを考慮すれば、放熱部材の熱伝導率は、放熱部材が配置されていない場合にコアとコアの外部との間を満たす物質の熱伝導率と比較して、より大きな値を有していることが好ましい。このため、コアの熱は、放熱部材を介して外部(つまり、コアの外部又は磁気リアクトルの外部)に放出されやすくなる。その結果、放熱部材を介して、コアが好適に冷却される。   Therefore, in the present invention, the first surface of the surface of the core that does not face the cooler faces the heat radiating member that can radiate the heat of the magnetically coupled reactor. At this time, considering that the heat radiating member has the characteristic of being able to radiate the heat of the magnetically coupled reactor, the heat conductivity of the heat radiating member is the same between the core and the core when the heat radiating member is not disposed. It is preferable to have a larger value than the thermal conductivity of the substance that fills the space between the outside and the outside. For this reason, the heat of the core is easily released to the outside (that is, the outside of the core or the outside of the magnetic reactor) through the heat dissipation member. As a result, the core is suitably cooled via the heat dissipation member.

尚、「コアの表面」とは、典型的には、コアの表面のうち外部に露出している表面(つまり、コイルの内部に隠れている面ではない表面)である。特に、「コアの表面」は、例えば、コアの延伸方向に向いたコアの表面であることが好ましい。   The “core surface” is typically a surface of the core surface that is exposed to the outside (that is, a surface that is not hidden inside the coil). In particular, the “core surface” is preferably, for example, the surface of the core that faces in the core stretching direction.

このように、本発明の電力変換器によれば、複数のコイル及びコアの双方が好適に冷却される。従って、磁気結合型リアクトルを備えつつも、磁気結合型リアクトルを好適に冷却することができる。   Thus, according to the power converter of the present invention, both the plurality of coils and the core are suitably cooled. Therefore, the magnetic coupling type reactor can be suitably cooled while including the magnetic coupling type reactor.

<2>
本発明の電力変換器の他の態様では、前記コアの前記第1面の少なくとも一部は、前記放熱部材に接触している。
<2>
In another aspect of the power converter of the present invention, at least a part of the first surface of the core is in contact with the heat radiating member.

この態様によれば、コアの熱は、放熱部材を介して外部により一層放出されやすくなる。その結果、放熱部材を介して、コアがより一層好適に冷却される。   According to this aspect, the heat of the core is more easily released to the outside through the heat dissipation member. As a result, the core is more suitably cooled via the heat dissipation member.

<3>
本発明の電力変換器の他の態様では、前記放熱部材の少なくとも一部は、前記冷却器に接触している。
<3>
In another aspect of the power converter of the present invention, at least a part of the heat dissipation member is in contact with the cooler.

この態様によれば、放熱部材に放出された熱は、冷却器に伝達されやすくなる。このため、コアの熱は、放熱部材を介して外部により一層放出されやすくなる。その結果、放熱部材を介して、コアがより一層好適に冷却される。   According to this aspect, the heat released to the heat radiating member is easily transmitted to the cooler. For this reason, the heat of the core is more easily released to the outside through the heat dissipation member. As a result, the core is more suitably cooled via the heat dissipation member.

<4>
本発明の電力変換器の他の態様では、前記コアの前記第1面の少なくとも一部は、前記放熱部材との間に、前記磁気結合型リアクトルから伝達された熱を前記放熱部材に伝達するための第1伝達部材を挟持している。
<4>
In another aspect of the power converter of the present invention, at least a part of the first surface of the core transmits heat transferred from the magnetically coupled reactor to the heat radiating member between the core and the heat radiating member. A first transmission member is sandwiched.

この態様によれば、コアの熱は、第1伝達部材を介して放熱部材に伝達されやすくなる。このため、コアの熱は、放熱部材を介して外部により一層放出されやすくなる。その結果、放熱部材を介して、コアがより一層好適に冷却される。   According to this aspect, the heat of the core is easily transmitted to the heat dissipation member via the first transmission member. For this reason, the heat of the core is more easily released to the outside through the heat dissipation member. As a result, the core is more suitably cooled via the heat dissipation member.

<5>
本発明の電力変換器の他の態様では、前記放熱部材は、前記冷却器との間に、前記磁気結合型リアクトルから伝達された熱を前記冷却器に伝達するための第2伝達部材を挟持している。
<5>
In another aspect of the power converter of the present invention, the heat dissipating member sandwiches a second transmission member for transmitting heat transmitted from the magnetically coupled reactor to the cooler between the heat dissipating member. doing.

この態様によれば、放熱部材に放出された熱は、第2伝達部材を介して冷却器に伝達されやすくなる。このため、コアの熱は、放熱部材を介して外部により一層放出されやすくなる。その結果、放熱部材を介して、コアがより一層好適に冷却される。   According to this aspect, the heat released to the heat dissipation member is easily transmitted to the cooler via the second transmission member. For this reason, the heat of the core is more easily released to the outside through the heat dissipation member. As a result, the core is more suitably cooled via the heat dissipation member.

<6>
本発明の電力変換器の他の態様では、前記コアの表面のうち前記第1面とは異なると共に前記冷却器に対向していない第2面は、前記磁気結合型リアクトルを内部に収容するケースの第1内壁に接触している。
<6>
In another aspect of the power converter of the present invention, a second surface of the surface of the core that is different from the first surface and does not face the cooler accommodates the magnetically coupled reactor therein. In contact with the first inner wall.

この態様によれば、コアの熱は、コアの第1面から放熱部材を介して外部に放出されると共に、コアの第2面からケースを介して外部に放出される。その結果、放熱部材及びケースの双方を介して、コアが好適に冷却される。   According to this aspect, the heat of the core is released to the outside from the first surface of the core through the heat radiating member, and is released to the outside from the second surface of the core through the case. As a result, the core is suitably cooled via both the heat dissipation member and the case.

<7>
上述の如くコアの第2面がケースの第1内壁に接触している電力変換器の態様では、前記ケースの少なくとも一部は、前記冷却器に接触している。
<7>
In the aspect of the power converter in which the second surface of the core is in contact with the first inner wall of the case as described above, at least a part of the case is in contact with the cooler.

この態様によれば、ケースに放出された熱は、冷却器に伝達されやすくなる。このため、コアの熱は、ケースを介して外部により一層放出されやすくなる。その結果、ケースを介して、コアがより一層好適に冷却される。   According to this aspect, the heat released to the case is easily transmitted to the cooler. For this reason, the heat of the core is more easily released to the outside through the case. As a result, the core is more suitably cooled through the case.

<8>
上述の如くコアの第2面がケースの第1内壁に接触している電力変換器の態様では、前記ケースは、前記冷却器との間に、前記磁気結合型リアクトルから前記ケースに伝達された熱を前記冷却器に伝達するための第3伝達部材を挟持している。
<8>
In the aspect of the power converter in which the second surface of the core is in contact with the first inner wall of the case as described above, the case is transmitted from the magnetically coupled reactor to the case between the case and the cooler. A third transmission member for transmitting heat to the cooler is sandwiched.

この態様によれば、ケースに放出された熱は、第3伝達部材を介して冷却器に伝達されやすくなる。このため、コアの熱は、ケースを介して外部により一層放出されやすくなる。その結果、ケースを介して、コアがより一層好適に冷却される。   According to this aspect, the heat released to the case is easily transmitted to the cooler via the third transmission member. For this reason, the heat of the core is more easily released to the outside through the case. As a result, the core is more suitably cooled through the case.

<9>
上述の如くコアの第2面がケースの第1内壁に接触している電力変換器の態様では、前記放熱部材は、前記第1内壁に対向する前記ケースの第2内壁、又は、前記第1内壁に対向する前記ケースの開口の少なくとも一部を塞ぐ蓋部材である。
<9>
In the aspect of the power converter in which the second surface of the core is in contact with the first inner wall of the case as described above, the heat radiating member is the second inner wall of the case facing the first inner wall, or the first The lid member closes at least a part of the opening of the case facing the inner wall.

この態様によれば、コアの熱は、ケースと一体化されている又はケースと分離されているもののケースの蓋として用いられる放熱部材を介して外部に放出される。その結果、放熱部材を介して、コアが好適に冷却される。   According to this aspect, the heat of the core is released to the outside through the heat dissipating member that is integrated with the case or separated from the case but is used as a lid for the case. As a result, the core is suitably cooled via the heat dissipation member.

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。   The effect | action and other gain of this invention are clarified from the form for implementing demonstrated below.

本実施形態の車両の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the vehicle of this embodiment. 電力変換器の回路構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structure of a power converter. 電力変換器の外観構成を模式的に示す側面図及び上面図である。It is the side view and top view which show typically the external appearance structure of a power converter. 図3(a)及び図3(b)に示す磁気結合型リアクトルのYZ平面に沿った断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section along the YZ plane of the magnetic coupling type reactor shown to Fig.3 (a) and FIG.3 (b). 磁気結合型リアクトルLCの配置態様の一の例を示す側面図及び上面図である。It is the side view and top view which show an example of the arrangement | positioning aspect of the magnetic coupling type reactor LC. 磁気結合型リアクトルLCの配置態様の他の例を示す側面図及び上面図である。It is the side view and top view which show the other example of the arrangement | positioning aspect of the magnetic coupling type reactor LC.

以下、本発明の電力変換器の実施形態について説明する。尚、以下では、本発明の電力変換器が、車両(特に、蓄電装置から出力される電力を用いて走行する車両)に対して適用される実施形態を例にあげて説明を進める。しかしながら、電力変換器は、車両以外の任意の機器に対して適用されてもよい。   Hereinafter, embodiments of the power converter of the present invention will be described. In the following description, an embodiment in which the power converter of the present invention is applied to a vehicle (in particular, a vehicle that travels using electric power output from a power storage device) will be described as an example. However, the power converter may be applied to any device other than the vehicle.

(1)車両の構成
はじめに、図1を参照して、本実施形態の車両1の構成について説明する。ここに、図1は、本実施形態の車両1の構成の一例を示すブロック図である。
(1) Configuration of Vehicle First, the configuration of the vehicle 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the vehicle 1 according to this embodiment.

図1に示すように、車両1は、モータジェネレータ10と、車軸21と、車輪22と、電源システム30と、ECU40とを備える。   As shown in FIG. 1, the vehicle 1 includes a motor generator 10, an axle 21, wheels 22, a power supply system 30, and an ECU 40.

モータジェネレータ10は、力行時には、主として、電源システム30から出力される電力を用いて駆動することで、車軸21に動力(つまり、車両1の走行に必要な動力)を供給する電動機として機能する。車軸21に伝達された動力は、車輪22を介して車両1を走行させるための動力となる。更に、モータジェネレータ10は、回生時には、主として、電源システム30が備える第1電源31及び第2電源32を充電するための発電機として機能する。   The motor generator 10 functions as an electric motor that supplies power (that is, power necessary for traveling of the vehicle 1) to the axle 21 by being driven mainly by using electric power output from the power supply system 30 during power running. The power transmitted to the axle 21 becomes power for driving the vehicle 1 via the wheels 22. Furthermore, the motor generator 10 mainly functions as a generator for charging the first power supply 31 and the second power supply 32 included in the power supply system 30 during regeneration.

尚、車両1は、2つ以上のモータジェネレータ10を備えていてもよい。更に、車両1は、モータジェネレータ10に加えて、エンジンを更に備えていてもよい。   Note that the vehicle 1 may include two or more motor generators 10. Furthermore, the vehicle 1 may further include an engine in addition to the motor generator 10.

電源システム30は、力行時には、モータジェネレータ10が電動機として機能するために必要な電力をモータジェネレータ10に対して出力する。更に、電源システム30には、回生時には、発電機として機能するモータジェネレータ10が発電する電力が、モータジェネレータ10から入力される。   The power supply system 30 outputs power necessary for the motor generator 10 to function as an electric motor to the motor generator 10 during power running. Furthermore, the electric power generated by the motor generator 10 that functions as a generator is input from the motor generator 10 to the power supply system 30 during regeneration.

このような電源システム30は、「蓄電装置」の一具体例である第1電源31と、「蓄電装置」の一具体例である第2電源32と、電力変換器33と、インバータ35とを備えている。   Such a power supply system 30 includes a first power supply 31 that is a specific example of “power storage device”, a second power supply 32 that is a specific example of “power storage device”, a power converter 33, and an inverter 35. I have.

第1電源31及び第2電源32の夫々は、電力の出力(つまり、放電)を行うことが可能な電源である。第1電源31及び第2電源32の夫々は、電力の出力を行うことに加えて、電力の入力(つまり、充電)を行うことが可能な電源であってもよい。第1電源31及び第2電源32のうちの少なくとも一方は、例えば、鉛蓄電池や、リチウムイオン電池や、ニッケル水素電池や、燃料電池や、電気二重層コンデンサ等であってもよい。   Each of the first power supply 31 and the second power supply 32 is a power supply capable of outputting power (that is, discharging). Each of the first power supply 31 and the second power supply 32 may be a power supply capable of inputting power (that is, charging) in addition to outputting power. At least one of the first power supply 31 and the second power supply 32 may be, for example, a lead storage battery, a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, a fuel cell, an electric double layer capacitor, or the like.

電力変換器33は、ECU40の制御下で、第1電源31が出力する電力及び第2電源32が出力する電力を、電源システム30に要求されている要求電力(典型的には、電源システム30がモータジェネレータ10に対して出力するべき電力)に応じて変換する。電力変換器33は、変換した電力を、インバータ35に出力する。更に、電力変換器33は、ECU40の制御下で、インバータ35から入力される電力(つまり、モータジェネレータ10の回生によって発生した電力)を、電源システム30に要求されている要求電力(典型的には、電源システム30に対して入力するべき電力であり、実質的には、第1電源31及び第2電源32に対して入力するべき電力)に応じて変換する。電力変換器33は、変換した電力を、第1電源31及び第2電源32の少なくとも一方に出力する。このような電力変換により、電力変換器33は、実質的には、第1電源31及び第2電源32とインバータ35との間における電力の分配及び第1電源31と第2電源32との間における電力分配を行うことができる。   Under the control of the ECU 40, the power converter 33 uses the power output from the first power supply 31 and the power output from the second power supply 32 as required power required by the power supply system 30 (typically, the power supply system 30. In accordance with the power to be output to the motor generator 10). The power converter 33 outputs the converted power to the inverter 35. Further, the power converter 33 converts the power input from the inverter 35 under the control of the ECU 40 (that is, the power generated by the regeneration of the motor generator 10) to the required power (typically, required for the power supply system 30). Is a power to be input to the power supply system 30 and is substantially converted in accordance with a power to be input to the first power supply 31 and the second power supply 32). The power converter 33 outputs the converted power to at least one of the first power supply 31 and the second power supply 32. By such power conversion, the power converter 33 substantially distributes power between the first power supply 31 and the second power supply 32 and the inverter 35 and between the first power supply 31 and the second power supply 32. Power distribution in can be performed.

インバータ35は、力行時には、電力変換器33から出力される電力(直流電力)を交流電力に変換する。その後、インバータ35は、交流電力に変換した電力を、モータジェネレータ10に供給する。更に、インバータ35は、回生時には、モータジェネレータ10が発電した電力(交流電力)を直流電力に変換する。その後、インバータ35は、直流電力に変換した電力を、電力変換器33に供給する。   The inverter 35 converts power (DC power) output from the power converter 33 into AC power during powering. Thereafter, the inverter 35 supplies the electric power converted into AC power to the motor generator 10. Furthermore, the inverter 35 converts the electric power (AC power) generated by the motor generator 10 into DC power during regeneration. Thereafter, the inverter 35 supplies the power converted to DC power to the power converter 33.

ECU40は、車両1の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットである。   The ECU 40 is an electronic control unit configured to be able to control the entire operation of the vehicle 1.

(2)電力変換器の回路構成
続いて、図2を参照しながら、電力変換器33の回路構成について説明する。図2は、電力変換器33の回路構成を示す回路図である。
(2) Circuit Configuration of Power Converter Next, the circuit configuration of the power converter 33 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the power converter 33.

図2に示すように、電力変換器33は、スイッチング素子S1と、スイッチング素子S2と、スイッチング素子S3と、スイッチング素子S4と、ダイオードD1と、ダイオードD2と、ダイオードD3と、ダイオードD4と、リアクトルL1と、リアクトルL2と、平滑コンデンサCとを備える。   As shown in FIG. 2, the power converter 33 includes a switching element S1, a switching element S2, a switching element S3, a switching element S4, a diode D1, a diode D2, a diode D3, a diode D4, and a reactor. L1, a reactor L2, and a smoothing capacitor C are provided.

スイッチング素子S1は、ECU40から出力される制御信号に応じてスイッチングすることができる。つまり、スイッチング素子S1は、ECU40から出力される制御信号に応じて、スイッチング状態をオン状態からオフ状態へ又はオフ状態からオン状態へと切り替えることができる。このようなスイッチング素子S1として、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)や、電力用MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタや、電力用バイポーラトランジスタが用いられる。尚、スイッチング素子S2、スイッチング素子S3及びスイッチング素子S4についても、スイッチング素子S1と同様である。   The switching element S1 can be switched in accordance with a control signal output from the ECU 40. That is, the switching element S1 can switch the switching state from the on state to the off state or from the off state to the on state in accordance with a control signal output from the ECU 40. As such a switching element S1, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), a power MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor, or a power bipolar transistor is used. The switching element S2, the switching element S3, and the switching element S4 are the same as the switching element S1.

スイッチング素子S1、スイッチング素子S2、スイッチング素子S3及びスイッチング素子S4は、電源ラインPLと接地ラインGLとの間において、電気的に直列に接続される。具体的には、スイッチング素子S1は、電源ラインPLとノードN1との間に電気的に接続される。スイッチング素子S2は、ノードN1とノードN2との間に電気的に接続される。スイッチング素子S3は、ノードN2とノードN3との間に電気的に接続される。スイッチング素子S4は、ノードN3と接地ラインGLとの間に電気的に接続される。   Switching element S1, switching element S2, switching element S3, and switching element S4 are electrically connected in series between power supply line PL and ground line GL. Specifically, switching element S1 is electrically connected between power supply line PL and node N1. Switching element S2 is electrically connected between nodes N1 and N2. Switching element S3 is electrically connected between nodes N2 and N3. Switching element S4 is electrically connected between node N3 and ground line GL.

ダイオードD1は、スイッチング素子S1に対して電気的に並列に接続される。ダイオードD2は、スイッチング素子S2に対して電気的に並列に接続される。ダイオードD3は、スイッチング素子S3に対して電気的に並列に接続される。ダイオードD4は、スイッチング素子S4に対して電気的に並列に接続される。尚、ダイオードD1は、スイッチング素子S1に対して逆並列の関係を有する向きで接続される。ダイオードD2からダイオードD4についても同様である。   The diode D1 is electrically connected in parallel to the switching element S1. The diode D2 is electrically connected in parallel to the switching element S2. The diode D3 is electrically connected in parallel to the switching element S3. The diode D4 is electrically connected in parallel to the switching element S4. The diode D1 is connected in a direction having an antiparallel relationship with the switching element S1. The same applies to the diodes D2 to D4.

リアクトルL1は、第1電源31の正極端子とノードN2との間に電気的に接続される。リアクトルL2は、第2電源32の正極端子とノードN1との間に電気的に接続される。平滑コンデンサCは、電源ラインPLと接地ラインGLとの間に電気的に接続される。第1電源31の負極端子は、接地ラインGLに電気的に接続される。第2電源32の負極端子は、ノードN3に電気的に接続される。インバータ35は、電源ラインPL及び接地ラインGLの夫々に電気的に接続される。   Reactor L1 is electrically connected between the positive terminal of first power supply 31 and node N2. Reactor L2 is electrically connected between the positive terminal of second power supply 32 and node N1. Smoothing capacitor C is electrically connected between power supply line PL and ground line GL. The negative terminal of the first power supply 31 is electrically connected to the ground line GL. The negative terminal of the second power supply 32 is electrically connected to the node N3. Inverter 35 is electrically connected to each of power supply line PL and ground line GL.

電力変換器33は、第1電源31及び第2電源32の夫々に対応する昇圧チョッパ回路を備えている。その結果、電力変換器33は、第1電源31及び第2電源32の双方との間で電力変換を行うことができる。   The power converter 33 includes a boost chopper circuit corresponding to each of the first power supply 31 and the second power supply 32. As a result, the power converter 33 can perform power conversion with both the first power supply 31 and the second power supply 32.

具体的には、第1電源31に対しては、スイッチング素子S1及びS2が上アーム素子となる一方で、スイッチング素子S3及びS4が下アーム素子となる第1チョッパ回路が形成される。車両1が力行している場合には、第1チョッパ回路は、第1電源31に対する昇圧チョッパ回路として機能してもよい。この場合、スイッチング素子S3及びS4がオン状態にある期間中に、第1電源31から出力される電力がリアクトルL1に蓄積される。リアクトルL1に蓄積された電力は、スイッチング素子S3及びS4の少なくとも一方がオフ状態にある期間中に、スイッチング素子S1及びS2並びにダイオードD1及びD2の少なくとも一部を介して電源ラインPLに放出される。一方で、車両1が回生している場合には、第1チョッパ回路は、第1電源31に対する降圧チョッパ回路として機能してもよい。この場合、スイッチング素子S1及びS2がオン状態にある期間中に、回生によって生成された電力がリアクトルL1に蓄積される。リアクトルL1に蓄積された電力は、スイッチング素子S1及びS2の少なくとも一方がオフ状態にある期間中に、スイッチング素子S3及びS4並びにダイオードD3及びD4の少なくとも一部を介して接地ラインGLに放出される。   Specifically, for the first power supply 31, a first chopper circuit is formed in which the switching elements S1 and S2 are upper arm elements while the switching elements S3 and S4 are lower arm elements. When the vehicle 1 is powering, the first chopper circuit may function as a boost chopper circuit for the first power supply 31. In this case, the electric power output from the first power supply 31 is accumulated in the reactor L1 during the period in which the switching elements S3 and S4 are in the on state. The electric power stored in reactor L1 is discharged to power supply line PL through switching elements S1 and S2 and at least part of diodes D1 and D2 during a period in which at least one of switching elements S3 and S4 is in an off state. . On the other hand, when the vehicle 1 is regenerating, the first chopper circuit may function as a step-down chopper circuit for the first power supply 31. In this case, the electric power generated by the regeneration is accumulated in the reactor L1 during the period in which the switching elements S1 and S2 are in the on state. The electric power stored in the reactor L1 is discharged to the ground line GL through the switching elements S3 and S4 and at least a part of the diodes D3 and D4 during a period in which at least one of the switching elements S1 and S2 is in the off state. .

他方で、第2電源32に対しては、スイッチング素子S4及びS1が上アーム素子となる一方で、スイッチング素子S2及びS3が下アーム素子となる第2チョッパ回路が形成される。車両1が力行している場合には、第2チョッパ回路は、第2電源32に対する昇圧チョッパ回路として機能してもよい。この場合、スイッチング素子S2及びS3がオン状態にある期間中に、第2電源32から出力される電力がリアクトルL2に蓄積される。リアクトルL2に蓄積された電力は、スイッチング素子S2及びS3の少なくとも一方がオフ状態にある期間中に、スイッチング素子S4及びS1並びにダイオードD4及びD1の少なくとも一部を介して電源ラインPLに放出される。一方で、車両1が回生している場合には、第2チョッパ回路は、第2電源32に対する降圧チョッパ回路として機能してもよい。この場合、スイッチング素子S4及びS1がオン状態にある期間中に、回生によって生成された電力がリアクトルL2に蓄積される。リアクトルL2に蓄積された電力は、スイッチング素子S4及びS1の少なくとも一方がオフ状態にある期間中に、スイッチング素子S2及びS3並びにダイオードD2及びD3の少なくとも一部を介して、第2電源32の負極端子が接続されているラインに放出される。   On the other hand, for the second power source 32, a second chopper circuit is formed in which the switching elements S4 and S1 are upper arm elements while the switching elements S2 and S3 are lower arm elements. When the vehicle 1 is powering, the second chopper circuit may function as a boost chopper circuit for the second power supply 32. In this case, the power output from the second power supply 32 is accumulated in the reactor L2 during the period in which the switching elements S2 and S3 are in the on state. The electric power stored in reactor L2 is discharged to power supply line PL through switching elements S4 and S1 and at least part of diodes D4 and D1 during a period in which at least one of switching elements S2 and S3 is in an off state. . On the other hand, when the vehicle 1 is regenerating, the second chopper circuit may function as a step-down chopper circuit for the second power supply 32. In this case, the electric power generated by the regeneration is accumulated in the reactor L2 during the period in which the switching elements S4 and S1 are in the on state. The electric power accumulated in the reactor L2 is supplied to the negative electrode of the second power supply 32 via at least a part of the switching elements S2 and S3 and the diodes D2 and D3 during a period in which at least one of the switching elements S4 and S1 is in an off state. Released to the line to which the terminal is connected.

尚、スイッチング素子S1からスイッチング素子S4のスイッチング状態の切り替えに伴う電源ラインPLと接地ラインGLとの間の端子間電圧の変動は、平滑コンデンサCによって抑制される。   Note that the smoothing capacitor C suppresses fluctuations in the voltage between the terminals between the power supply line PL and the ground line GL due to switching of the switching state of the switching elements S1 to S4.

尚、図2に示す電力変換器33の回路構成はあくまで一例である。従って、電力変換器33の回路構成は、図2に示す回路構成とは異なる回路構成であってもよい。但し、電力変換器33の回路構成が図2に示す回路構成とは異なる回路構成となる場合であっても、電力変換器33は、複数のリアクトルを備えていることが好ましい。   Note that the circuit configuration of the power converter 33 illustrated in FIG. 2 is merely an example. Therefore, the circuit configuration of the power converter 33 may be a circuit configuration different from the circuit configuration illustrated in FIG. However, even when the circuit configuration of the power converter 33 is different from the circuit configuration illustrated in FIG. 2, the power converter 33 preferably includes a plurality of reactors.

(3)電力変換器の外観
続いて、図3を参照しながら、電力変換器33の外観構成について説明する。図3(a)は、電力変換器33の外観構成を模式的に示す側面図であり、図3(b)は、電力変換器33の外観構成を模式的に示す上面図である。但し、図3(a)では、図面を見やすくするために、筐体330のみが断面図として描画されている一方で、筐体330以外の部材が側面図として描画されている。また、図3(b)では、図面を見やすくするために、筐体330の上面並びに後述する制御基板CB及びブラケット331aが省略されている。また、図3では、互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸によって規定される3次元座標空間内で電力変換器33の外観構成が描画されている。
(3) External appearance of power converter Subsequently, the external structure of the power converter 33 will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a side view schematically showing the external configuration of the power converter 33, and FIG. 3B is a top view schematically showing the external configuration of the power converter 33. However, in FIG. 3A, in order to make the drawing easy to see, only the housing 330 is drawn as a cross-sectional view, while members other than the housing 330 are drawn as side views. Further, in FIG. 3B, the upper surface of the housing 330 and a control board CB and a bracket 331a, which will be described later, are omitted for easy viewing of the drawing. In FIG. 3, the external configuration of the power converter 33 is drawn in a three-dimensional coordinate space defined by the X axis, the Y axis, and the Z axis that are orthogonal to each other.

図3(a)及び図3(b)に示すように、電力変換器33は、箱形の筐体330を備えている。筐体330の内部には、複数の板状の半導体モジュール333や、上述した平滑コンデンサCや、上述したリアクトルL1及びL2を構成する磁気結合型リアクトルLCが収容されている。更に、筐体330の内部には、制御基板CBが収容されている。尚、筐体330内には、更にその他の回路素子(例えば、他のコンデンサ等)が収容されていてもよい。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the power converter 33 includes a box-shaped housing 330. Inside the housing 330 are housed a plurality of plate-like semiconductor modules 333, the smoothing capacitor C described above, and the magnetically coupled reactor LC constituting the reactors L1 and L2 described above. Further, a control board CB is accommodated in the housing 330. In the housing 330, other circuit elements (for example, other capacitors) may be accommodated.

複数の半導体モジュール333には、夫々、上述したスイッチング素子S1からスイッチング素子S4及びダイオードD1からダイオードD4のうちの少なくとも一つが封止されている。   Each of the plurality of semiconductor modules 333 is sealed with at least one of the switching elements S1 to S4 and the diodes D1 to D4 described above.

複数の半導体モジュール333は、「冷却器」の一具体例である冷却機構332と一体化されている。但し、複数の半導体モジュール333は、冷却機構332と一体化されていなくてもよい。尚、以下では、複数の半導体モジュール333及び冷却機構332が一体化された構造体を、パワーモジュールPMと称する。   The plurality of semiconductor modules 333 are integrated with a cooling mechanism 332 which is a specific example of a “cooler”. However, the plurality of semiconductor modules 333 may not be integrated with the cooling mechanism 332. Hereinafter, the structure in which the plurality of semiconductor modules 333 and the cooling mechanism 332 are integrated is referred to as a power module PM.

冷却機構332は、導入管路332aと、導出管路332bと、複数の冷却板332cとを備えている。導入管路332aには、複数の半導体モジュール333、平滑コンデンサC並びに磁気結合型リアクトルLCの少なくとも一つを冷却するための冷媒(例えば、冷却水)が供給される。その結果、導入管路332aを介して、電力変換器33内に冷媒が導入される。導出管路332bからは、導入管路332aを介して電力変換器33内に導入された冷媒が導出(排出)される。導入管路332a及び導出管路332bの夫々は、複数の冷却板332cの夫々を貫くことで、複数の冷却板332cが平行に並ぶように複数の冷却板332cを支持している。導入管路332a及び導出管路332bの夫々の内部の空隙は、複数の冷却板332cの夫々の内部の空隙に通じている。従って、導入管路332aから導入された冷媒は、複数の冷却板332cの内部の空隙を通過した後に、導出管路332bを介して導出される。   The cooling mechanism 332 includes an introduction pipe line 332a, a lead-out pipe line 332b, and a plurality of cooling plates 332c. The introduction pipe 332a is supplied with a refrigerant (for example, cooling water) for cooling at least one of the plurality of semiconductor modules 333, the smoothing capacitor C, and the magnetically coupled reactor LC. As a result, the refrigerant is introduced into the power converter 33 via the introduction conduit 332a. From the outlet line 332b, the refrigerant introduced into the power converter 33 is led out (discharged) through the inlet line 332a. Each of the introduction pipe line 332a and the outlet pipe line 332b passes through each of the plurality of cooling plates 332c, thereby supporting the plurality of cooling plates 332c so that the plurality of cooling plates 332c are arranged in parallel. The internal gaps of the introduction pipe line 332a and the lead-out pipe line 332b communicate with the internal gaps of the plurality of cooling plates 332c. Therefore, the refrigerant introduced from the introduction pipe line 332a is led out through the lead-out pipe line 332b after passing through the gaps inside the plurality of cooling plates 332c.

隣り合う2つの冷却板332cの間のスリット332dには、半導体モジュール333が収容される。つまり、パワーモジュールPM内では、板状の複数の半導体モジュール333と複数の冷却板332cとが交互に積層されている。その結果、両面(図3中のX軸方向に沿った両面)から半導体モジュール333が冷却されるため、半導体モジュール333が効率的に冷却される。   The semiconductor module 333 is accommodated in the slit 332d between the two adjacent cooling plates 332c. That is, in the power module PM, a plurality of plate-like semiconductor modules 333 and a plurality of cooling plates 332c are alternately stacked. As a result, since the semiconductor module 333 is cooled from both sides (both sides along the X-axis direction in FIG. 3), the semiconductor module 333 is efficiently cooled.

尚、図3(b)に示す例では、各スリット332dに2つの半導体モジュール333が収容されている。しかしながら、各スリット332dに1つ又は3つ以上の半導体モジュール333が収容されていてもよい。   In the example shown in FIG. 3B, two semiconductor modules 333 are accommodated in each slit 332d. However, one or three or more semiconductor modules 333 may be accommodated in each slit 332d.

パワーモジュールPMの側方(図3に示す例では、−Y軸方向に位置する側方)には、平滑コンデンサCが配置されている。   A smoothing capacitor C is arranged on the side of the power module PM (in the example shown in FIG. 3, the side located in the −Y axis direction).

更に、パワーモジュールPMの側方であって且つ平滑コンデンサCが配置される側方とは異なる側方(図3に示す例では、+X軸方向に位置する側方)に位置する空間SPには、金属製の(例えば、アルミダイキャスト製の)ケース335内に収容された磁気結合型リアクトルLCが配置されている。本実施形態では特に、空間SPは、パワーモジュールPMに含まれる複数の冷却板332cのうち最も端にある冷却板332c(以降、最も端にある冷却板332cを、“冷却板332ce”と称する)に隣接する空間である。更に、空間SPは、導入管路332aと導出管路332bとの間に位置する空間である。つまり、本実施形態では、磁気結合型リアクトルLCは、パワーモジュールPMの側方に位置し、冷却板332ceに隣接し、且つ、導入管路332aと導出管路332bとの間に位置するように、筐体330内に収容される。   Furthermore, in the space SP located on the side of the power module PM and on the side different from the side where the smoothing capacitor C is disposed (in the example shown in FIG. 3, the space SP is located in the + X axis direction). A magnetically coupled reactor LC accommodated in a metal case (eg, aluminum die cast) 335 is disposed. Particularly in the present embodiment, the space SP is the cooling plate 332c that is the endmost among the plurality of cooling plates 332c included in the power module PM (hereinafter, the cooling plate 332c that is the end is called “cooling plate 332ce”). It is a space adjacent to Furthermore, the space SP is a space located between the introduction pipe line 332a and the lead-out pipe line 332b. That is, in the present embodiment, the magnetically coupled reactor LC is located on the side of the power module PM, is adjacent to the cooling plate 332ce, and is located between the inlet conduit 332a and the outlet conduit 332b. And accommodated in the housing 330.

パワーモジュールPMは、上方(図3に示す例では、+Z軸方向)に向かって延伸するステー331cを介して、パワーモジュールPMの上方に位置するブラケット331aに固定されている。磁気結合型リアクトルLCを収容するケース335は、上方(図3に示す例では、+Z軸方向)に向かって延伸するステー331dを介して、ケース335の上方に位置するブラケット331aに固定されている。平滑コンデンサCは、上方(図3に示す例では、+Z軸方向)に向かって延伸するステー331eを介して、平滑コンデンサCの上方に位置するブラケット331aに固定されている。ブラケット331aは、その縁部が筐体330の内部のフランジ330aに固定されるように、筐体330内に配置されている。   The power module PM is fixed to a bracket 331a positioned above the power module PM via a stay 331c extending upward (in the + Z-axis direction in the example shown in FIG. 3). A case 335 that accommodates the magnetically coupled reactor LC is fixed to a bracket 331a positioned above the case 335 via a stay 331d extending upward (in the + Z-axis direction in the example shown in FIG. 3). . The smoothing capacitor C is fixed to a bracket 331a positioned above the smoothing capacitor C via a stay 331e extending upward (in the + Z-axis direction in the example shown in FIG. 3). The bracket 331a is disposed in the housing 330 such that the edge thereof is fixed to the flange 330a inside the housing 330.

ブラケット331aには更に、上方向(図3に示す例では、+Z軸方向)に向かって延伸するステー331bを介して板状の制御基板CBが固定されている。半導体モジュール333からは、制御基板CBに向かってリード線333aが延びている。その結果、半導体モジュール333に収容されるスイッチング素子S1からスイッチング素子S4は、制御基板CBからリード線333aを介して出力される制御信号を介して、スイッチング状態を切り替える。尚、複数の半導体モジュール333、平滑コンデンサC、並びに、リアクトルL1及びリアクトルL2(つまり、磁気結合型リアクトルLC)の間の電気的な導通は、不図示のバスバーによって実現される。   Further, a plate-like control board CB is fixed to the bracket 331a via a stay 331b extending upward (in the example shown in FIG. 3, + Z-axis direction). A lead wire 333a extends from the semiconductor module 333 toward the control board CB. As a result, the switching elements S1 to S4 accommodated in the semiconductor module 333 switch the switching state via a control signal output from the control board CB via the lead wire 333a. Note that electrical conduction between the plurality of semiconductor modules 333, the smoothing capacitor C, and the reactor L1 and the reactor L2 (that is, the magnetically coupled reactor LC) is realized by a bus bar (not shown).

(4)磁気結合型リアクトルLCの配置態様
続いて、図4から図5を参照しながら、磁気結合型リアクトルLCの配置態様(収容態様)について説明する。図4は、図3(a)及び図3(b)に示す磁気結合型リアクトルLCのYZ平面に沿った断面を示す断面図である。図5は、磁気結合型リアクトルLCの配置態様を示す側面図及び上面図である。但し、図5(a)では、図面を見やすくするために、ケース335が断面図として描画され且つ導入管路332a及び導出管路332bが省略されている一方で、ケース335並びに導入管路332a及び導出管路332b以外の部材が側面図として描画されている。また、図5(b)では、図面を見やすくするために、ケース335の上側の蓋部材336が省略されている。また、図4及び図5においても、図3と同様に、X軸、Y軸及びZ軸によって規定される3次元座標空間内で電力変換器33の外観構成が描画されている。
(4) Arrangement Mode of Magnetically Coupled Reactor LC Subsequently, an arrangement mode (accommodating mode) of the magnetically coupled reactor LC will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross section along the YZ plane of the magnetically coupled reactor LC shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). FIG. 5 is a side view and a top view showing the arrangement of the magnetically coupled reactor LC. However, in FIG. 5 (a), the case 335 is drawn as a cross-sectional view and the introduction conduit 332a and the lead-out conduit 332b are omitted to make the drawing easy to see, while the case 335 and the introduction conduit 332a and Members other than the lead-out conduit 332b are drawn as side views. Further, in FIG. 5B, the lid member 336 on the upper side of the case 335 is omitted for easy viewing of the drawing. 4 and 5, as in FIG. 3, the external configuration of the power converter 33 is drawn in a three-dimensional coordinate space defined by the X axis, the Y axis, and the Z axis.

磁気結合型リアクトルLCは、リアクトルL1を構成するコイル及びリアクトルL2を構成するコイルがコアを介して磁気結合されているリアクトルである。   The magnetically coupled reactor LC is a reactor in which a coil constituting the reactor L1 and a coil constituting the reactor L2 are magnetically coupled via a core.

具体的には、図4に示すように、磁気結合型リアクトルLCは、リアクトルL1を構成するコイルLC1と、リアクトルL2を構成するコイルLC2と、リアクトルL1を構成するコイルLC3とを備えている。リアクトルL1を構成するコイルLC1及びLC3は、電気的に接続されている。一方で、リアクトルL1を構成するコイルLC1及びLC3と、リアクトルL2を構成するコイルLC2とは、電気的に絶縁されている。   Specifically, as shown in FIG. 4, the magnetically coupled reactor LC includes a coil LC1 that constitutes the reactor L1, a coil LC2 that constitutes the reactor L2, and a coil LC3 that constitutes the reactor L1. The coils LC1 and LC3 constituting the reactor L1 are electrically connected. On the other hand, the coils LC1 and LC3 constituting the reactor L1 and the coil LC2 constituting the reactor L2 are electrically insulated.

尚、図4は、磁気結合型リアクトルLCが3つのコイル(つまり、コイルLC1からコイルLC3)を備える例を示している。しかしながら、磁気結合型リアクトルLCは、2つ又は4つ以上のコイルを備えていてもよい。また、図4は、コイルLC1及びコイルLC3がリアクトルL1を構成し、且つ、コイルLC2がリアクトルL2を構成する例を示している。しかしながら、コイルLC1からコイルLC3の一部がリアクトルL1を構成し、且つ、コイルLC1からコイルLC3の他の一部がリアクトルL2を構成してもよい。   FIG. 4 shows an example in which the magnetically coupled reactor LC includes three coils (that is, the coils LC1 to LC3). However, the magnetically coupled reactor LC may include two or four or more coils. FIG. 4 shows an example in which the coil LC1 and the coil LC3 constitute the reactor L1, and the coil LC2 constitutes the reactor L2. However, a part of coil LC1 to coil LC3 may constitute reactor L1, and another part of coil LC1 to coil LC3 may constitute reactor L2.

磁気結合型リアクトルLCは更に、コイルLC1からコイルLC3を磁気結合させるためのコアLCCを備えている。図4に示す例では、コアLCCは、磁気結合型リアクトルLCの上部に配置される上部EコアLCC(UE)と、磁気結合型リアクトルLCの下部に配置される下部EコアLCC(LE)とを備えている。更に、コアLCCは、コイルLC1の巻き線内で上部EコアLCC(UE)と下部EコアLCC(LE)とに挟まれる端部IコアLCC(R)と、コイルLC2の巻き線内で上部EコアLCC(UE)と下部EコアLCC(LE)とに挟まれる中央IコアLCC(C)と、コイルLC3の巻き線内で上部EコアLCC(UE)と下部EコアLCC(LE)とに挟まれる端部IコアLCC(L)とを備えている。   The magnetically coupled reactor LC further includes a core LCC for magnetically coupling the coils LC1 to LC3. In the example illustrated in FIG. 4, the core LCC includes an upper E core LCC (UE) disposed above the magnetically coupled reactor LC, and a lower E core LCC (LE) disposed below the magnetically coupled reactor LC. It has. Further, the core LCC includes an end I core LCC (R) sandwiched between the upper E core LCC (UE) and the lower E core LCC (LE) in the winding of the coil LC1, and an upper portion in the winding of the coil LC2. A central I-core LCC (C) sandwiched between the E-core LCC (UE) and the lower E-core LCC (LE), and an upper E-core LCC (UE) and a lower E-core LCC (LE) in the winding of the coil LC3 And an end I-core LCC (L) sandwiched between the two.

このような磁気結合型リアクトルLCは、磁気結合されていないコイルを用いてリアクトルL1及びリアクトルL2を別個独立に設ける場合と比較して、体格の小型化を実現することができる。一方で、体格の小型化が実現されることに起因して、磁気結合型リアクトルLCの損失(いわゆる、コイル損やコア損等)が大きくなる。その結果、磁気結合型リアクトルLCでは、磁気結合されていないコイルを用いてリアクトルL1及びリアクトルL2を別個独立に設ける場合と比較して、コイルLC1からコイルLC3及びコアLCCの発熱量が大きくなる。このため、磁気結合型リアクトルLCでは、磁気結合されていないコイルを用いてリアクトルL1及びリアクトルL2を別個独立に設ける場合と比較して、より一層効率的な又はより一層好適な冷却が望まれる。そこで、本実施形態では、磁気結合型リアクトルLCは、磁気結合型リアクトルLCの効率的な又は好適な冷却を実現するために、以下に説明する配置態様(収容態様)でケース335内に収容される。   Such a magnetically coupled reactor LC can achieve a reduction in the size of the physique as compared to the case where the reactor L1 and the reactor L2 are separately provided using coils that are not magnetically coupled. On the other hand, due to the downsizing of the physique, loss of the magnetically coupled reactor LC (so-called coil loss, core loss, etc.) increases. As a result, in the magnetically coupled reactor LC, the amount of heat generated by the coils LC1 to LC3 and the core LCC is larger than when the reactor L1 and the reactor L2 are separately provided using coils that are not magnetically coupled. For this reason, in the magnetic coupling type reactor LC, more efficient or more suitable cooling is desired compared with the case where the reactor L1 and the reactor L2 are separately provided independently using the coils which are not magnetically coupled. Therefore, in the present embodiment, the magnetically coupled reactor LC is accommodated in the case 335 in the arrangement mode (accommodating mode) described below in order to achieve efficient or suitable cooling of the magnetically coupled reactor LC. The

まず、コイルLC1からコイルLC3の材料として金属線(例えば、銅線)が用いられることが一般的であることを考慮すれば、コイルLC1からコイルLC3の熱伝導率は、コアLCCの熱伝導率よりも高くなる可能性が高い。そこで、本実施形態では、磁気結合型リアクトルLCは、コアLCCの冷却よりもコイルLC1からコイルLC3の冷却を優先的に行うことが可能な配置態様で、ケース335内に収容される。   First, considering that a metal wire (for example, a copper wire) is generally used as the material of the coils LC1 to LC3, the thermal conductivity of the coils LC1 to LC3 is equal to the thermal conductivity of the core LCC. More likely to be higher. Therefore, in the present embodiment, the magnetically coupled reactor LC is accommodated in the case 335 in an arrangement mode in which the cooling of the coils LC1 to LC3 can be preferentially performed over the cooling of the core LCC.

具体的には、図5(a)及び図5(b)に示すように、磁気結合型リアクトルLCは、コイルLC1からコイルLC3の夫々の外周面の少なくとも一部が冷却板332ceに対向するように、ケース335内に収容される。特に、磁気結合型リアクトルLCは、コイルLC1からコイルLC3の夫々の外周面の少なくとも一部が、冷却板332ceの側面(具体的には、表面積が相対的に大きい側面)に対向するように、ケース335内に収容されることが好ましい。図5(a)に示す例では、コイルLC1からコイルLC3の夫々の−X軸側の外周面が、冷却板332ceの+X軸側の側面に対向している。   Specifically, as shown in FIGS. 5A and 5B, the magnetically coupled reactor LC is configured such that at least a part of the outer peripheral surface of each of the coils LC1 to LC3 faces the cooling plate 332ce. In the case 335. In particular, the magnetically coupled reactor LC is such that at least a part of the outer peripheral surface of each of the coils LC1 to LC3 faces the side surface of the cooling plate 332ce (specifically, the side surface having a relatively large surface area). It is preferable to be accommodated in the case 335. In the example shown in FIG. 5A, the outer peripheral surface on the −X axis side of each of the coils LC1 to LC3 faces the side surface on the + X axis side of the cooling plate 332ce.

この場合、ケース335の少なくとも一部は、冷却板332ceに物理的に接触していることが好ましい。例えば、図5(a)は、ケース335の−X軸側の側面が、冷却板332ceの+X軸側の側面に物理的に接触している例を示している。   In this case, it is preferable that at least a part of the case 335 is in physical contact with the cooling plate 332ce. For example, FIG. 5A illustrates an example in which the side surface on the −X axis side of the case 335 is physically in contact with the side surface on the + X axis side of the cooling plate 332ce.

加えて、本実施形態では、磁気結合型リアクトルLCが導入管路332aと導出管路332bとの間の空間SPに配置されることは上述したとおりである。この場合、図5(b)に示すように、磁気結合型リアクトルLCは、コイルLC3の外周面の少なくとも一部が導入管路332aに対向するように、ケース330内に収容されることが好ましい。図5(b)に示す例では、磁気結合型リアクトルLCは、コイルLC3の−Y軸側の外周面が導入管路332aに対向するように、ケース330内に収容されている。   In addition, in the present embodiment, as described above, the magnetically coupled reactor LC is disposed in the space SP between the introduction pipe line 332a and the outlet pipe line 332b. In this case, as shown in FIG. 5B, the magnetically coupled reactor LC is preferably accommodated in the case 330 so that at least a part of the outer peripheral surface of the coil LC3 faces the introduction conduit 332a. . In the example shown in FIG. 5B, the magnetically coupled reactor LC is accommodated in the case 330 so that the outer peripheral surface on the −Y-axis side of the coil LC3 faces the introduction conduit 332a.

同様に、本実施形態では、図5(b)に示すように、磁気結合型リアクトルLCは、コイルLC1の外周面の少なくとも一部が導出管路332bに対向するように、ケース330内に収容されることが好ましい。図5(b)に示す例では、磁気結合型リアクトルLCは、コイルLC1の+Y軸側の外周面が導出管路332bに対向するように、ケース330内に収容されている。   Similarly, in the present embodiment, as shown in FIG. 5B, the magnetically coupled reactor LC is accommodated in the case 330 so that at least a part of the outer peripheral surface of the coil LC1 faces the outlet conduit 332b. It is preferred that In the example shown in FIG. 5B, the magnetically coupled reactor LC is accommodated in the case 330 so that the outer peripheral surface on the + Y-axis side of the coil LC1 faces the outlet conduit 332b.

この場合、ケース335と導入管路332aとの間には、「第2伝達部材」又は「第3伝達部材」の一具体例である熱伝達ブロック337aが配置されていることが好ましい。図5(b)に示す例では、ケース335の−Y軸側の外壁と導入管路332aとの間に熱伝達ブロック337aが配置されている。熱伝達ブロック337aは、ケース335及び導入管路332aの双方と物理的に接触すると共に、ケース335の熱を導入管路332aに伝達可能な部材である。   In this case, it is preferable that a heat transfer block 337a, which is a specific example of the “second transfer member” or the “third transfer member”, is disposed between the case 335 and the introduction pipe line 332a. In the example shown in FIG. 5B, a heat transfer block 337a is disposed between the outer wall of the case 335 on the −Y axis side and the introduction pipe line 332a. The heat transfer block 337a is a member that can physically contact both the case 335 and the introduction pipe line 332a, and can transfer the heat of the case 335 to the introduction pipe line 332a.

同様に、ケース335と導出管路332bとの間には、「第2伝達部材」又は「第3伝達部材」の一具体例である熱伝達ブロック337bが配置されていることが好ましい。図5(b)に示す例では、ケース335の+Y軸側の外壁と導出管路332bとの間に熱伝達ブロック337bが配置されている。熱伝達ブロック337bは、ケース335及び導出管路332bの双方と物理的に接触すると共に、ケース335の熱を導出管路332bに伝達可能な部材である。   Similarly, it is preferable that a heat transfer block 337b, which is a specific example of the “second transfer member” or the “third transfer member”, is disposed between the case 335 and the outlet pipe line 332b. In the example shown in FIG. 5B, a heat transfer block 337b is disposed between the outer wall of the case 335 on the + Y axis side and the outlet conduit 332b. The heat transfer block 337b is a member that can physically contact both the case 335 and the outlet conduit 332b and can transfer the heat of the case 335 to the outlet conduit 332b.

熱伝達ブロック337aは、ケース335から導入管路332aへの効率的な熱の伝達を実現することができる限りは、どのような形状を有していてもよいし、どのような材料から構成されていてもよい。但し、熱伝達ブロック337aは、熱伝導率が相対的に高い部材(例えば、金属)から構成されることが好ましい。熱伝達ブロック337bについても同様である。   The heat transfer block 337a may have any shape as long as efficient heat transfer from the case 335 to the introduction pipe line 332a can be realized, and is made of any material. It may be. However, the heat transfer block 337a is preferably composed of a member (for example, metal) having a relatively high thermal conductivity. The same applies to the heat transfer block 337b.

コイルLC1からコイルLC3の夫々の外周面とケース335の内壁との間には、空隙が確保されていることが好ましい。つまり、コイルLC1からコイルLC3の夫々の外周面とケース335の内壁とは接触していないことが好ましい。その結果、コイルLC1からコイルLC3とケース335とが電気的に絶縁された状態が維持される。この場合、磁気リアクトルLCの周囲(つまり、磁気リアクトルLCとケース335の内壁との間の空間)は、効率的に熱を伝達することが可能な充填剤が充填されることが好ましい。   It is preferable that a gap is secured between the outer peripheral surface of each of the coils LC1 to LC3 and the inner wall of the case 335. That is, it is preferable that the outer peripheral surfaces of the coils LC1 to LC3 and the inner wall of the case 335 are not in contact with each other. As a result, the state in which the coils LC1 and LC3 and the case 335 are electrically insulated from each other is maintained. In this case, the periphery of the magnetic reactor LC (that is, the space between the magnetic reactor LC and the inner wall of the case 335) is preferably filled with a filler capable of efficiently transferring heat.

このように、本実施形態では、コイルLC1からコイルLC3の夫々の外周面の少なくとも一部が冷却板332ceに対向している。このため、図5(a)及び図5(b)中の矢印1Aで示すように、磁気結合型リアクトルLCの熱(特に、コイルLC1からコイルLC3の夫々の熱)は、コイルLC1からコイルLC3の夫々の外周面からケース335を介して冷却機構332(特に、冷却板332ce)に伝達される。従って、磁気結合型リアクトルLC(特に、コイルLC1からコイルLC3)が効率的に又は好適に冷却される。   Thus, in the present embodiment, at least a part of the outer peripheral surface of each of the coils LC1 to LC3 faces the cooling plate 332ce. Therefore, as indicated by arrows 1A in FIGS. 5A and 5B, the heat of the magnetically coupled reactor LC (particularly, the heat of each of the coils LC1 to LC3) is changed from the coils LC1 to LC3. Are transmitted to the cooling mechanism 332 (particularly, the cooling plate 332ce) through the case 335 from the respective outer peripheral surfaces. Accordingly, the magnetically coupled reactor LC (particularly, the coils LC1 to LC3) is efficiently or suitably cooled.

加えて、本実施形態では、コイルLC3の外周面の少なくとも一部が導入管路332aに対向している。このため、図5(b)中の矢印1Bで示すように、磁気結合型リアクトルLCの熱(特に、コイルLC3の熱)は、コイルLC3の外周面からケース335を介して冷却機構332(特に、導入管路332a)に伝達される。従って、磁気結合型リアクトルLC(特に、コイルLC3)が効率的に又は好適に冷却される。   In addition, in the present embodiment, at least a part of the outer peripheral surface of the coil LC3 is opposed to the introduction conduit 332a. Therefore, as indicated by an arrow 1B in FIG. 5B, the heat of the magnetically coupled reactor LC (particularly, the heat of the coil LC3) is cooled from the outer peripheral surface of the coil LC3 via the case 335 (particularly, the cooling mechanism 332). , To the introduction line 332a). Therefore, the magnetic coupling type reactor LC (particularly, the coil LC3) is efficiently or suitably cooled.

加えて、本実施形態では、コイルLC1の外周面の少なくとも一部が導出管路332bに対向している。このため、図5(b)中の矢印2Bで示すように、磁気結合型リアクトルLCの熱(特に、コイルLC1の熱)は、コイルLC1の外周面からケース335を介して冷却機構332(特に、導出管路332b)に伝達される。従って、磁気結合型リアクトルLC(特に、コイルLC1)が効率的に又は好適に冷却される。従って、磁気結合型リアクトルLC(特に、コイルLC1)が効率的に又は好適に冷却される。   In addition, in the present embodiment, at least a part of the outer peripheral surface of the coil LC1 faces the outlet conduit 332b. For this reason, as indicated by an arrow 2B in FIG. 5B, the heat of the magnetically coupled reactor LC (particularly the heat of the coil LC1) is supplied from the outer peripheral surface of the coil LC1 through the case 335 to the cooling mechanism 332 (particularly, , To the outlet conduit 332b). Therefore, the magnetically coupled reactor LC (particularly, the coil LC1) is efficiently or suitably cooled. Therefore, the magnetically coupled reactor LC (particularly, the coil LC1) is efficiently or suitably cooled.

加えて、本実施形態では、ケース335の少なくとも一部が冷却板332ceに物理的に接触している。従って、ケース335から冷却板332ceへの効率的な熱の伝達が実現される。その結果、磁気結合型リアクトルLC(特に、コイルLC1からコイルLC3)がより一層効率的に又は好適に冷却される。   In addition, in this embodiment, at least a part of the case 335 is in physical contact with the cooling plate 332ce. Therefore, efficient heat transfer from the case 335 to the cooling plate 332ce is realized. As a result, the magnetically coupled reactor LC (particularly, the coils LC1 to LC3) is cooled more efficiently or suitably.

加えて、本実施形態では、ケース335と導入管路332aとの間には、熱伝達ブロック337aが配置されている。その結果、磁気結合型リアクトルLCの熱(特に、コイルLC3の熱)は、コイルLC3の外周面からケース335及び熱伝達ブロック337aを介して冷却機構332(特に、導入管路332a)に伝達される。従って、磁気結合型リアクトルLC(特に、コイルLC3)がより一層効率的に又は好適に冷却される。   In addition, in the present embodiment, a heat transfer block 337a is disposed between the case 335 and the introduction pipe line 332a. As a result, the heat of the magnetically coupled reactor LC (particularly the heat of the coil LC3) is transferred from the outer peripheral surface of the coil LC3 to the cooling mechanism 332 (particularly the introduction pipe line 332a) through the case 335 and the heat transfer block 337a. The Therefore, the magnetically coupled reactor LC (particularly, the coil LC3) is further efficiently or suitably cooled.

同様に、本実施形態では、ケース335と導出管路332bとの間には、熱伝達ブロック337bが配置されている。その結果、磁気結合型リアクトルLCの熱(特に、コイルLC1の熱)は、コイルLC1の外周面からケース335及び熱伝達ブロック337bを介して冷却機構332(特に、導出管路332b)に伝達される。従って、磁気結合型リアクトルLC(特に、コイルLC1)がより一層効率的に又は好適に冷却される。   Similarly, in the present embodiment, a heat transfer block 337b is disposed between the case 335 and the outlet conduit 332b. As a result, the heat of the magnetically coupled reactor LC (particularly the heat of the coil LC1) is transferred from the outer peripheral surface of the coil LC1 to the cooling mechanism 332 (particularly, the outlet conduit 332b) through the case 335 and the heat transfer block 337b. The Therefore, the magnetically coupled reactor LC (particularly, the coil LC1) is more efficiently or suitably cooled.

尚、図5(a)に示す例では、コイルLC1からコイルLC3の夫々の外周面が、冷却板332ceに対向している。しかしながら、コイルLC1からコイルLC3のうちの一部の外周面が冷却板332ceに対向する一方で、コイルLC1からコイルLC3のうちの他の一部の外周面が冷却板332ceに対向していなくともよい。   In the example shown in FIG. 5A, the outer peripheral surfaces of the coils LC1 to LC3 face the cooling plate 332ce. However, some outer peripheral surfaces of the coils LC1 to LC3 are opposed to the cooling plate 332ce, while other outer peripheral surfaces of the coils LC1 to LC3 are not opposed to the cooling plate 332ce. Good.

また、図5(a)に示す例では、コイルLC1からコイルLC3の夫々の外周面は、冷却板332ceとの間にケース335の側壁を挟持した状態で、冷却板332ceに対向している。しかしながら、コイルLC1からコイルLC3の夫々の外周面は、間にケース332の側壁を挟持することなく、冷却板332ceに対向していてもよい。例えば、ケース335の側面に開口が設けられていると共に、当該開口を介してコイルLC1からコイルLC3の夫々の外周面が冷却板332ceに対向していてもよい。   Further, in the example shown in FIG. 5A, the outer peripheral surfaces of the coils LC1 to LC3 face the cooling plate 332ce with the side wall of the case 335 sandwiched between the coils LC1 and LC3. However, the outer peripheral surfaces of the coils LC1 to LC3 may face the cooling plate 332ce without sandwiching the side wall of the case 332 therebetween. For example, an opening is provided on the side surface of the case 335, and the outer peripheral surfaces of the coils LC1 to LC3 may face the cooling plate 332ce through the opening.

また、図5(a)に示す例では、ケース335が冷却板332ceに物理的に接触している。しかしながら、ケース335は、冷却板332ce以外の冷却板332に物理的に接触していてもよい。ケース335は、冷却板332ce(或いは、冷却機構332)に物理的に接触していなくてもよい。ケース335と冷却板332ceとの間には、ケース335と冷却板332ceとの双方に物理的に接触すると共にケース335の熱を冷却板332ceに伝達可能な熱伝達ブロック337c(図6(a)参照)が配置されていてもよい。尚、ケース335と冷却板332ceとの間に配置される熱伝達ブロック337cの特性は、上述した熱伝達ブロック337a及び337bの特性と同様であってもよいため、その詳細な説明を省略する。また、熱伝達ブロック337cは、「第2伝達部材」又は「第3伝達部材」の一具体例である。   In the example shown in FIG. 5A, the case 335 is in physical contact with the cooling plate 332ce. However, the case 335 may be in physical contact with a cooling plate 332 other than the cooling plate 332ce. The case 335 may not be in physical contact with the cooling plate 332ce (or the cooling mechanism 332). Between the case 335 and the cooling plate 332ce, a heat transfer block 337c that physically contacts both the case 335 and the cooling plate 332ce and can transfer the heat of the case 335 to the cooling plate 332ce (FIG. 6A). Reference) may be arranged. The characteristics of the heat transfer block 337c disposed between the case 335 and the cooling plate 332ce may be the same as the characteristics of the heat transfer blocks 337a and 337b described above, and thus detailed description thereof is omitted. The heat transfer block 337c is a specific example of a “second transfer member” or a “third transfer member”.

また、図5(b)に示す例では、ケース335と導入管路332aとの間に熱伝達ブロック337aが配置されている。しかしながら、ケース335と導入管路332aとの間には、熱伝達ブロック337aが配置されていなくてもよい。ケース335の少なくとも一部が導入管路332aに物理的に接触していてもよい(図6(c)参照)。   In the example shown in FIG. 5B, a heat transfer block 337a is disposed between the case 335 and the introduction pipe line 332a. However, the heat transfer block 337a may not be disposed between the case 335 and the introduction pipe line 332a. At least a part of the case 335 may be in physical contact with the introduction conduit 332a (see FIG. 6C).

同様に、図5(b)に示す例では、ケース335と導出管路332bとの間に熱伝達ブロック337bが配置されている。しかしながら、ケース335と導出管路332bとの間には、熱伝達ブロック337bが配置されていなくてもよい。ケース335の少なくとも一部が導出管路332bに物理的に接触していてもよい(図6(c)参照)。   Similarly, in the example shown in FIG. 5B, a heat transfer block 337b is disposed between the case 335 and the outlet conduit 332b. However, the heat transfer block 337b may not be disposed between the case 335 and the outlet conduit 332b. At least a part of the case 335 may be in physical contact with the outlet conduit 332b (see FIG. 6C).

以上、コイルLC1からコイルLC3の効率的な又は好適な冷却を実現するための配置態様について説明してきたが、コアLCCもまた効率的に又は好適に冷却されることが好ましいことは言うまでもない。しかしながら、コイルLC1からコイルLC3とコアLCCとの間の位置関係を考慮すれば、コイルLC1からコイルLC3の外周面が冷却機構332に対向する場合には、コアLCCの表面の一部は、冷却機構332に対向することができない。例えば、図5(a)に示すように、コアLCCの表面のうちコアLCCの延伸方向(具体的には、Z軸方向)を向いている表面は、冷却機構332に対向することができない。つまり、上部EコアLCC(UE)の上面(つまり、+Z軸側の表面)及び下部EコアLC(LE)の下面(つまり、−Z軸側の表面)は、冷却機構332に対向することができない。一方で、上部EコアLCC(UE)の上面及び下部EコアLC(LE)の下面の表面積が相対的に大きいことを考慮すれば、上部EコアLCC(UE)の上面及び下部EコアLC(LE)の下面からの放熱が効率的に行われることで、コアLCCが効率的に冷却されやすくなる可能性が高い。そこで、本実施形態では、磁気結合型リアクトルLCは、上部EコアLCC(UE)の上面及び下部EコアLC(LE)の下面からの放熱が効率的に行われるように、ケース335内に収容される。   The arrangement mode for realizing efficient or suitable cooling of the coils LC1 to LC3 has been described above. Needless to say, it is preferable that the core LCC is also efficiently or suitably cooled. However, in consideration of the positional relationship between the coils LC1 to LC3 and the core LCC, when the outer peripheral surfaces of the coils LC1 to LC3 face the cooling mechanism 332, a part of the surface of the core LCC is cooled. The mechanism 332 cannot be opposed. For example, as shown in FIG. 5A, the surface of the core LCC that faces the extending direction of the core LCC (specifically, the Z-axis direction) cannot face the cooling mechanism 332. That is, the upper surface of the upper E core LCC (UE) (that is, the surface on the + Z axis side) and the lower surface of the lower E core LC (LE) (that is, the surface on the −Z axis side) may face the cooling mechanism 332. Can not. On the other hand, considering that the surface areas of the upper surface of the upper E core LCC (UE) and the lower surface of the lower E core LC (LE) are relatively large, the upper surface of the upper E core LCC (UE) and the lower E core LC (UE) Since the heat radiation from the lower surface of LE) is efficiently performed, the core LCC is likely to be efficiently cooled. Therefore, in the present embodiment, the magnetically coupled reactor LC is accommodated in the case 335 so that heat is efficiently radiated from the upper surface of the upper E core LCC (UE) and the lower surface of the lower E core LC (LE). Is done.

具体的には、磁気結合型リアクトルLCは、下部EコアLCC(LE)の下面がケース335の内壁(図5(a)では、底部の内壁)に物理的に接触するように、ケース335内に収容される。このとき、下部EコアLCC(LE)の下面の全体がケース335の内壁に物理的に接触してもよい。或いは、下部EコアLCC(LE)の下面の一部がケース335の内壁に物理的に接触してもよい。尚、下部EコアLCC(LE)の下面がケース335の内壁に物理的に接触したとしても、コアLCCとコイルLC1からコイルLC3との間の電気的な絶縁がボビン等によって確保されているため、ケース335とコイルLC1からコイルLC3との間の電気的な絶縁もまた確保されている。   Specifically, the magnetically coupled reactor LC is formed in the case 335 such that the lower surface of the lower E core LCC (LE) physically contacts the inner wall of the case 335 (in FIG. 5A, the inner wall of the bottom). Is housed in. At this time, the entire lower surface of the lower E-core LCC (LE) may be in physical contact with the inner wall of the case 335. Alternatively, a part of the lower surface of the lower E core LCC (LE) may be in physical contact with the inner wall of the case 335. Even if the lower surface of the lower E core LCC (LE) is physically in contact with the inner wall of the case 335, electrical insulation between the core LCC and the coils LC1 to LC3 is ensured by a bobbin or the like. Electrical insulation between the case 335 and the coils LC1 to LC3 is also ensured.

その結果、図5(a)中の矢印2Aで示すように、コアLCCの熱は、下部EコアLCC(LE)の下面からケース335を介して、当該ケース335に物理的に接触している冷却機構332に伝達される。従って、磁気結合型リアクトル(特に、コアLCC)が効率的に又は好適に冷却される。この場合、ケース335(或いは、ケース335の一部)は、「放熱部材」の一具体例であると言える。   As a result, as indicated by the arrow 2A in FIG. 5A, the heat of the core LCC is in physical contact with the case 335 via the case 335 from the lower surface of the lower E core LCC (LE). It is transmitted to the cooling mechanism 332. Therefore, the magnetically coupled reactor (in particular, the core LCC) is efficiently or suitably cooled. In this case, the case 335 (or part of the case 335) can be said to be a specific example of the “heat radiating member”.

更に、ケース335は、ケース335内への磁気結合型リアクトルLCの出し入れを容易にするために、ケース335の上部が開口となる形状を有している。本実施形態では、この開口の全体又は一部を塞ぐ蓋部材336がケース335に配置されている。   Further, the case 335 has a shape in which the upper part of the case 335 is an opening in order to facilitate the insertion / extraction of the magnetically coupled reactor LC into the case 335. In the present embodiment, a lid member 336 that closes all or part of the opening is disposed in the case 335.

この場合、磁気結合型リアクトルLCは、上部EコアLCC(UE)の上面が蓋部材336の表面(図5(a)では、下面)に物理的に接触するように、ケース335内に収容される。このとき、上部EコアLCC(UE)の上面の全体が蓋部材336の下面に物理的に接触してもよい。或いは、上部EコアLCC(UE)の上面の一部が蓋部材336の下面に物理的に接触してもよい。尚、上部EコアLCC(UE)の上面が蓋部材336の下面に物理的に接触したとしても、コアLCCとコイルLC1からコイルLC3との間の電気的な絶縁がボビン等によって確保されているため、蓋部材336とコイルLC1からコイルLC3との間の電気的な絶縁もまた確保されている。   In this case, the magnetically coupled reactor LC is accommodated in the case 335 so that the upper surface of the upper E-core LCC (UE) physically contacts the surface of the lid member 336 (the lower surface in FIG. 5A). The At this time, the entire upper surface of the upper E core LCC (UE) may be in physical contact with the lower surface of the lid member 336. Alternatively, a part of the upper surface of the upper E core LCC (UE) may be in physical contact with the lower surface of the lid member 336. Even if the upper surface of the upper E core LCC (UE) physically contacts the lower surface of the lid member 336, electrical insulation between the core LCC and the coils LC1 to LC3 is ensured by a bobbin or the like. Therefore, electrical insulation between the lid member 336 and the coils LC1 to LC3 is also ensured.

蓋部材336は、上部EコアLCC(UE)の下面に接触することに加えて、ケース335に物理的に接触する。図5(a)に示す例では、蓋部材336は、ケース335の上部の開口の外縁に物理的に接触している。蓋部材336は、ケース335に物理的に接触することで、上部EコアLCC(UE)の熱をケース335に伝達することができる。つまり、蓋部材336は、実質的には、上部EコアLCC(UE)の熱をケース335に伝達可能な部材である。尚、蓋部材336は、「放熱部材」の一具体例である。   The lid member 336 physically contacts the case 335 in addition to contacting the lower surface of the upper E core LCC (UE). In the example shown in FIG. 5A, the lid member 336 is in physical contact with the outer edge of the upper opening of the case 335. The lid member 336 can transfer the heat of the upper E core LCC (UE) to the case 335 by physically contacting the case 335. That is, the lid member 336 is a member that can substantially transfer the heat of the upper E core LCC (UE) to the case 335. The lid member 336 is a specific example of “a heat radiating member”.

尚、蓋部材336は、上部EコアLCC(UE)の熱をケース335への効率的な熱の伝達を実現することができる限りは、どのような形状を有していてもよいし、どのような材料から構成されていてもよい。但し、蓋部材336は、熱伝導率が相対的に高い部材(例えば、銅等の金属)から構成されることが好ましい。   The lid member 336 may have any shape as long as the heat of the upper E-core LCC (UE) can be efficiently transferred to the case 335, and You may be comprised from such a material. However, the lid member 336 is preferably composed of a member having a relatively high thermal conductivity (for example, a metal such as copper).

その結果、図5(a)中の矢印3Aで示すように、コアLCCの熱は、上部EコアLCC(UE)の上面から蓋部材336及びケース335を介して冷却機構332に伝達される。従って、磁気結合型リアクトル(特に、コアLCC)が効率的に又は好適に冷却される。   As a result, as indicated by an arrow 3A in FIG. 5A, the heat of the core LCC is transmitted from the upper surface of the upper E core LCC (UE) to the cooling mechanism 332 via the lid member 336 and the case 335. Therefore, the magnetically coupled reactor (in particular, the core LCC) is efficiently or suitably cooled.

このように、本実施形態の電力変換器33によれば、コイルLC1からコイルLC3を介した放熱経路(図5(a)の矢印1A、並びに、図5(b)の矢印1B及び2B)と、コアLCCを介した放熱経路(図5(a)の矢印2A及び3A)の双方が好適に確保される。このため、本実施形態の電力変換器33は、磁気結合型リアクトルLCを備えつつも、磁気結合型リアクトルLCを好適に冷却することができる。   Thus, according to the power converter 33 of the present embodiment, the heat dissipation path from the coil LC1 to the coil LC3 (arrow 1A in FIG. 5A and arrows 1B and 2B in FIG. 5B) Both of the heat dissipation paths (arrows 2A and 3A in FIG. 5A) through the core LCC are suitably secured. For this reason, the power converter 33 of this embodiment can cool the magnetic coupling type reactor LC suitably while providing the magnetic coupling type reactor LC.

尚、図5(a)に示す例では、下部EコアLCC(LE)の下面がケース335に物理的に接触している。しかしながら、下部EコアLCC(LE)の下面以外の他の面が、ケース335に物理的に接触していてもよい。下部EコアLCC(LE)は、ケース335に物理的に接触していなくてもよい。下部EコアLCC(LE)とケース335との間には、下部EコアLCC(LE)とケース335との双方に物理的に接触すると共に下部EコアLCC(LE)の熱をケース335に伝達可能な熱伝達ブロック337dが配置されていてもよい(図6(a)参照)。尚、熱伝達ブロック337dは、「第1伝達部材」の一具体例である。   In the example shown in FIG. 5A, the lower surface of the lower E core LCC (LE) is in physical contact with the case 335. However, other surfaces other than the lower surface of the lower E core LCC (LE) may be in physical contact with the case 335. The lower E core LCC (LE) may not be in physical contact with the case 335. Between the lower E-core LCC (LE) and the case 335, the lower E-core LCC (LE) and the case 335 are in physical contact with each other and heat of the lower E-core LCC (LE) is transferred to the case 335. A possible heat transfer block 337d may be arranged (see FIG. 6A). The heat transfer block 337d is a specific example of “first transfer member”.

また、図5(a)に示す例では、上部EコアLCC(UE)の上面が蓋部材336に物理的に接触している。しかしながら、上部EコアLCC(UE)の上面以外の他の面が、蓋部材336に物理的に接触していてもよい。上部EコアLCC(UE)は、蓋部材336に物理的に接触していなくてもよい。上部EコアLCC(UE)と蓋部材336との間には、上部EコアLCC(UE)と蓋部材336との双方に物理的に接触すると共に上部EコアLCC(UE)の熱を蓋部材336に伝達可能な熱伝達ブロック337eが配置されていてもよい(図6(a)参照)。尚、熱伝達ブロック337eは、「第1伝達部材」の一具体例である。   In the example shown in FIG. 5A, the upper surface of the upper E core LCC (UE) is in physical contact with the lid member 336. However, other surfaces other than the upper surface of the upper E core LCC (UE) may be in physical contact with the lid member 336. The upper E core LCC (UE) may not be in physical contact with the lid member 336. Between the upper E-core LCC (UE) and the lid member 336, the lid member is in physical contact with both the upper E-core LCC (UE) and the lid member 336, and heat of the upper E-core LCC (UE) is covered with the lid member 336. A heat transfer block 337e capable of transferring to 336 may be disposed (see FIG. 6A). The heat transfer block 337e is a specific example of “first transfer member”.

また、図5(a)に示す例では、蓋部材336がケース335に物理的に接触している。言い換えれば、図5(a)に示す例では、蓋部材336と冷却板332ceとの間にケース335の側壁が配置されている。つまり、ケース335は、蓋部材336と冷却板332ceとの双方に物理的に接触すると共に蓋部材336の熱を冷却板332ceに伝達可能な部材として機能している。しかしながら、蓋部材336は、ケース335に加えて又は代えて、冷却板332ce(或いは、その他の冷却機構332)に物理的に接触していてもよい(図6(a)参照)。   In the example shown in FIG. 5A, the lid member 336 is in physical contact with the case 335. In other words, in the example shown in FIG. 5A, the side wall of the case 335 is disposed between the lid member 336 and the cooling plate 332ce. That is, the case 335 functions as a member that physically contacts both the lid member 336 and the cooling plate 332ce and can transfer the heat of the lid member 336 to the cooling plate 332ce. However, the lid member 336 may be in physical contact with the cooling plate 332ce (or other cooling mechanism 332) in addition to or instead of the case 335 (see FIG. 6A).

また、図5(a)に示す例では、蓋部材336がケース335とは別個の部材となっている。しかしながら、蓋部材336は、ケース335と一体化されていてもよい(図6(b)参照)。つまり、蓋部材336は、実質的には、ケース335の上壁(つまり、上側の壁)であってもよい。   In the example shown in FIG. 5A, the lid member 336 is a separate member from the case 335. However, the lid member 336 may be integrated with the case 335 (see FIG. 6B). That is, the lid member 336 may be substantially the upper wall of the case 335 (that is, the upper wall).

また、図5(a)に示す例では、ケース335の上部が開口になっている。しかしながら、ケース335の下部が開口になっていてもよい。この場合、蓋部材336は、ケース335の下部の開口の全体又は一部を塞ぐと共に、下部EコアLCC(LE)の下面と物理的に接触していてもよい。   In the example shown in FIG. 5A, the upper portion of the case 335 is an opening. However, the lower part of the case 335 may be an opening. In this case, the lid member 336 may block all or a part of the lower opening of the case 335 and may be in physical contact with the lower surface of the lower E core LCC (LE).

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電力変換器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and a power converter with such a change. Is also included in the technical scope of the present invention.

1 車両
30 電源システム
33 電力変換器
332 冷却機構
335 ケース
336 蓋部材
L1、L2 リアクトル
LC 磁気結合型リアクトル
LC1、LC2、LC3 コイル
LCC コア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 30 Power supply system 33 Power converter 332 Cooling mechanism 335 Case 336 Lid member L1, L2 Reactor LC Magnetic coupling type reactor LC1, LC2, LC3 Coil LCC core

Claims (9)

複数のコイル及び前記複数のコイルを磁気結合させるコアを含む磁気結合型リアクトルと、
前記磁気結合型リアクトルを冷却する冷却器と
を備え、
前記複数のコイルの少なくとも一部の外周面は、前記冷却器に対向しており、
前記コアの表面のうち前記冷却器に対向していない第1面は、前記磁気結合型リアクトルの熱を放熱可能な放熱部材に対向している
ことを特徴とする電力変換器。
A magnetically coupled reactor including a plurality of coils and a core for magnetically coupling the plurality of coils;
A cooler for cooling the magnetically coupled reactor,
An outer peripheral surface of at least a part of the plurality of coils faces the cooler;
The 1st surface which is not facing the said cooler among the surfaces of the said core is facing the thermal radiation member which can thermally radiate the heat | fever of the said magnetic coupling type reactor. The power converter characterized by the above-mentioned.
前記コアの前記第1面の少なくとも一部は、前記放熱部材に接触している
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換器。
The power converter according to claim 1, wherein at least a part of the first surface of the core is in contact with the heat radiating member.
前記放熱部材の少なくとも一部は、前記冷却器に接触している
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電力変換器。
The power converter according to claim 1 or 2, wherein at least a part of the heat dissipation member is in contact with the cooler.
前記コアの前記第1面の少なくとも一部は、前記放熱部材との間に、前記磁気結合型リアクトルから伝達された熱を前記放熱部材に伝達するための第1伝達部材を挟持している
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電力変換器。
At least a part of the first surface of the core sandwiches a first transmission member for transmitting heat transmitted from the magnetically coupled reactor to the heat dissipation member between the heat dissipation member and the heat dissipation member. The power converter according to any one of claims 1 to 3 characterized by these.
前記放熱部材は、前記冷却器との間に、前記磁気結合型リアクトルから伝達された熱を前記冷却器に伝達するための第2伝達部材を挟持している
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の電力変換器。
The heat radiating member sandwiches a second transmission member for transmitting heat transmitted from the magnetically coupled reactor to the cooler between the heat radiating member and the cooler. The power converter according to any one of 4.
前記コアの表面のうち前記第1面とは異なると共に前記冷却器に対向していない第2面は、前記磁気結合型リアクトルを内部に収容するケースの第1内壁に接触している
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の電力変換器。
Of the surface of the core, a second surface that is different from the first surface and does not face the cooler is in contact with a first inner wall of a case that accommodates the magnetically coupled reactor therein. The power converter according to any one of claims 1 to 5.
前記ケースの少なくとも一部は、前記冷却器に接触している
ことを特徴とする請求項6に記載の電力変換器。
The power converter according to claim 6, wherein at least a part of the case is in contact with the cooler.
前記ケースは、前記冷却器との間に、前記磁気結合型リアクトルから前記筐体に伝達された熱を前記冷却器に伝達するための第3伝達部材を挟持している
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の電力変換器。
The case is provided with a third transmission member for transmitting heat transmitted from the magnetically coupled reactor to the housing to the cooler between the case and the cooler. Item 8. The power converter according to Item 6 or 7.
前記放熱部材は、前記第1内壁に対向する前記ケースの第2内壁、又は、前記第1内壁に対向する前記ケースの開口の少なくとも一部を塞ぐ蓋部材である
ことを特徴とする請求項6から8のいずれか一項に記載の電力変換器。
The heat dissipation member is a lid member that closes at least a part of the second inner wall of the case facing the first inner wall or the opening of the case facing the first inner wall. The power converter as described in any one of 1 to 8.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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