JP2017200314A - Electric power conversion system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a pressure loss while ensuring a cooling performance in a case where a plurality of devices is cooled by the same cooling medium.SOLUTION: An electric power conversion system 1 comprises: a power module 20 that converts an electric power during the driving of an electric vehicle and generates a heat; a DC/DC converter 30 that is compared with the power module 20 during the driving of the electric vehicle and generates the heat at a low temperature; a case 2 that houses the power module 20 and the DC/DC converter 30, and includes a bottom part 2c to which the power module 20 and the DC/DC converter 30 are arranged; a cooling water flow passage 4 which is formed in an inner part of the bottom part 2c and in which a cooling water flows. In the cooling water flow passage 4, a flow pass cross sectional area of a part of cooling the DC/DC converter 30 is larger than the part of cooling the power module 20.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、電動車両に搭載される電力変換装置に関するものである。   The present invention relates to a power conversion device mounted on an electric vehicle.

特許文献1には、直流電力を三相交流に変換する電力変換モジュールと、バッテリを充電する急速充電用デバイス及び充電器と、バッテリの電圧を低電圧系のデバイスに供給するために降圧させるDC/DCコンバータと、を備えるパワーコントロールユニットが開示されている。このパワーコントロールユニットでは、内部を流体が流通する共通のヒートシンクを用いて、電力変換モジュール,急速充電用デバイス,充電器,及びDC/DCコンバータを冷却している。   Patent Document 1 discloses a power conversion module that converts direct-current power into three-phase alternating current, a rapid charging device and charger that charge a battery, and a DC that steps down the voltage of the battery to be supplied to a low-voltage device. A power control unit including a DC / DC converter is disclosed. In this power control unit, the power conversion module, the device for rapid charging, the charger, and the DC / DC converter are cooled using a common heat sink through which fluid flows.

国際公開第2013/080665号International Publication No. 2013/080665

しかしながら、特許文献1のパワーコントロールユニットでは、複数のデバイスに対して共通のヒートシンクを用いるので、最も発熱量の大きな電力変換モジュールに合わせて流体の流量を設定する必要がある。そのため、他のデバイスに対しても電力変換モジュールと同じように冷却を行うので、流体の流速が速くなりヒートシンク内の圧力損失が大きくなるおそれがある。   However, since the power control unit of Patent Document 1 uses a common heat sink for a plurality of devices, it is necessary to set the flow rate of the fluid in accordance with the power conversion module that generates the largest amount of heat. Therefore, since cooling is performed on other devices in the same manner as the power conversion module, there is a possibility that the flow rate of the fluid is increased and the pressure loss in the heat sink is increased.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、複数のデバイスを同一の冷却媒体で冷却する場合に、冷却性能を確保しつつ圧力損失を抑制することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress pressure loss while ensuring cooling performance when cooling a plurality of devices with the same cooling medium.

本発明のある態様によれば、電動車両に搭載される電力変換装置は、前記電動車両の駆動中に電力を変換して発熱する第1電力変換デバイスと、前記第1電力変換デバイスと比較して低温に発熱する低発熱電気デバイスと、前記第1電力変換デバイスと前記低発熱電気デバイスとが設置される設置部を有するケースと、前記設置部の内部に形成されて冷却媒体が流通する冷却媒体流路と、を備え、前記冷却媒体流路は、前記第1電力変換デバイスを冷却する部分と比較して前記低発熱電気デバイスを冷却する部分の方が流路断面積が大きいことを特徴とする。   According to an aspect of the present invention, a power conversion device mounted on an electric vehicle is compared with a first power conversion device that generates heat by converting electric power during driving of the electric vehicle, and the first power conversion device. A low-heat-generating electric device that generates heat at a low temperature, a case having an installation part in which the first power conversion device and the low-heat-generating electric device are installed, and cooling in which a cooling medium is circulated and formed in the installation part A medium flow path, wherein the cooling medium flow path has a larger flow path cross-sectional area in the portion that cools the low heat-generating electric device than in the portion that cools the first power conversion device. And

上記態様では、冷却媒体が流通する冷却媒体流路は、第1電力変換デバイスを冷却する部分と比較して低発熱電気デバイスを冷却する部分の方が流路断面積が大きい。そのため、冷却媒体流路では、第1電力変換デバイスを冷却する部分の冷却媒体の流速は速くなり、低発熱電気デバイスを冷却する部分の冷却媒体の流速は遅くなる。その結果、第1電力変換デバイスを確実に冷却する一方で、冷却媒体の流速が遅い部分における圧力損失の増加を抑制することが可能である。したがって、複数のデバイスを同一の冷却媒体で冷却する場合に、冷却性能を確保しつつ圧力損失を抑制することができる。   In the above aspect, the cooling medium flow path through which the cooling medium flows has a larger flow path cross-sectional area in the portion that cools the low heat-generating electric device than in the portion that cools the first power conversion device. Therefore, in the cooling medium flow path, the flow rate of the cooling medium in the portion that cools the first power conversion device is increased, and the flow rate of the cooling medium in the portion that cools the low heat generating electrical device is decreased. As a result, it is possible to reliably increase the pressure loss in the portion where the flow rate of the cooling medium is slow while reliably cooling the first power conversion device. Therefore, when cooling a plurality of devices with the same cooling medium, pressure loss can be suppressed while ensuring cooling performance.

図1は、本発明の実施形態に係る電力変換装置の機能を説明するブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating functions of a power conversion device according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施形態に係る電力変換装置の構成を説明する平面の断面図である。FIG. 2 is a plan cross-sectional view illustrating the configuration of the power conversion device according to the embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施形態に係る電力変換装置の構成を説明する側面の断面図である。FIG. 3 is a side cross-sectional view illustrating the configuration of the power conversion device according to the embodiment of the present invention. 図4は、冷却媒体の循環流路について説明する構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram illustrating the circulation path of the cooling medium. 図5は、冷却媒体流路の構成を説明する図であり、図3におけるV−V線に沿った断面図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the cooling medium flow path, and is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 図6は、パワーモジュール冷却部の構成を説明する図であり、図3におけるVI−VI線に沿った断面図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of the power module cooling unit, and is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 3. 図7は、充電装置冷却部の構成を説明する図であり、図5におけるVII−VII線に沿った断面図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of the charging device cooling unit, and is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 5. 図8は、リブに形成されるねじ孔について説明する図であり、図5におけるVIII−VIII線に沿った断面図である。FIG. 8 is a diagram illustrating screw holes formed in the rib, and is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 図9は、本発明の実施形態の第1の変形例に係る電力変換装置の構成を説明する側面の断面図である。FIG. 9 is a side cross-sectional view illustrating the configuration of the power conversion device according to the first modification of the embodiment of the present invention. 図10は、本発明の実施形態の第2の変形例に係る電力変換装置の構成を説明する側面の断面図である。FIG. 10 is a side cross-sectional view illustrating the configuration of the power conversion device according to the second modification of the embodiment of the present invention. 図11は、本発明の実施形態の第3の変形例に係る電力変換装置の構成を説明する側面の断面図である。FIG. 11 is a side cross-sectional view illustrating a configuration of a power conversion device according to a third modification of the embodiment of the present invention. 図12は、本発明の実施形態の第4の変形例に係る電力変換装置の構成を説明する平面の断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional plan view illustrating a configuration of a power conversion device according to a fourth modification of the embodiment of the present invention. 図13は、本発明の実施形態の第5の変形例に係る電力変換装置の冷却媒体流路の構成を説明する平面の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional plan view illustrating the configuration of the cooling medium flow path of the power conversion device according to the fifth modification of the embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る電力変換装置1について説明する。   Hereinafter, with reference to drawings, power converter 1 concerning an embodiment of the present invention is explained.

まず、図1から図3を参照して、電力変換装置1の全体構成について説明する。   First, the overall configuration of the power conversion device 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

図1に示すように、電力変換装置1は、電動自動車又はプラグインハイブリッド自動車(電動車両)に搭載され、バッテリ(蓄電装置)5の直流電力を回転電機としてのモータジェネレータ(負荷)6の駆動に適した交流電力に変換する。モータジェネレータ6は、電力変換装置1から供給される電力により駆動される。   As shown in FIG. 1, a power conversion device 1 is mounted on an electric vehicle or a plug-in hybrid vehicle (electric vehicle), and drives a motor generator (load) 6 as a rotating electrical machine using DC power of a battery (power storage device) 5. Convert to AC power suitable for. The motor generator 6 is driven by electric power supplied from the power conversion device 1.

電力変換装置1は、モータジェネレータ6の回生電力(交流電力)を直流電力に変換して、バッテリ5を充電する。また、電力変換装置1は、車両に設けられる充電用の外部コネクタ(図示省略)から急速充電コネクタ63又は普通充電コネクタ81を介して電力が供給されることで、バッテリ5を充電する。   The power converter 1 converts the regenerative power (AC power) of the motor generator 6 into DC power and charges the battery 5. In addition, the power conversion device 1 charges the battery 5 by supplying power from a charging external connector (not shown) provided in the vehicle via the quick charging connector 63 or the normal charging connector 81.

バッテリ5は、例えばリチウムイオン二次電池で構成される。バッテリ5は、電力変換装置1に直流電力を供給し、電力変換装置1から供給される直流電力により充電される。バッテリ5の電圧は、例えば240V〜400Vの間で変動し、それよりも高い電圧が入力されることで充電される。   The battery 5 is composed of, for example, a lithium ion secondary battery. The battery 5 supplies direct-current power to the power conversion device 1 and is charged by the direct-current power supplied from the power conversion device 1. The voltage of the battery 5 varies, for example, between 240V and 400V, and is charged when a voltage higher than that is input.

モータジェネレータ6は、例えば永久磁石同期電動機で構成される。モータジェネレータ6は、電力変換装置1から供給される交流電力によって駆動される。モータジェネレータ6は、車両を走行させるときに車両の駆動輪(図示省略)を回転駆動する。モータジェネレータ6は、車両が減速するときには発電機として機能し、回生電力を発生する。   The motor generator 6 is constituted by a permanent magnet synchronous motor, for example. Motor generator 6 is driven by AC power supplied from power conversion device 1. The motor generator 6 rotationally drives drive wheels (not shown) of the vehicle when the vehicle is traveling. The motor generator 6 functions as a generator when the vehicle decelerates and generates regenerative power.

図2及び図3に示すように、電力変換装置1は、底部(設置部)2cを有する箱型のケース2を備える。電力変換装置1は、ケース2内に、コンデンサモジュール(平滑コンデンサ)10,パワーモジュール20,DC/DCコンバータ30,充電装置40,充電・DC/DCコントローラ50,及びインバータコントローラ70を備える。これらの各部は、バスバー又は配線により電気的に接続される。   As shown in FIG.2 and FIG.3, the power converter device 1 is provided with the box-shaped case 2 which has the bottom part (installation part) 2c. The power conversion device 1 includes a capacitor module (smoothing capacitor) 10, a power module 20, a DC / DC converter 30, a charging device 40, a charging / DC / DC controller 50, and an inverter controller 70 in a case 2. These parts are electrically connected by a bus bar or wiring.

図3に示すように、ケース2は、上面が開口する下ケース2bと、下ケース2bの開口部を閉塞する上ケース2aと、によって構成される。下ケース2b内には、パワーモジュール20,DC/DCコンバータ30,及び充電装置40が底部2cの冷却面2dに接触するように設けられる。   As shown in FIG. 3, the case 2 includes a lower case 2b whose upper surface is open and an upper case 2a that closes the opening of the lower case 2b. In the lower case 2b, the power module 20, the DC / DC converter 30, and the charging device 40 are provided in contact with the cooling surface 2d of the bottom 2c.

下ケース2bは、冷却水流路(冷却媒体流路)4を有する。冷却水流路4には、冷却水(冷却媒体)が流通する。冷却水流路4は、底部2cの内部に形成される。冷却水流路4を流通する冷却水は、冷却水流路4の直上の冷却面2dに載置されるパワーモジュール20,DC/DCコンバータ30,及び充電装置40を冷却する。冷却水流路4については、後で図4から図8を参照して詳細に説明する。   The lower case 2 b has a cooling water channel (cooling medium channel) 4. Cooling water (cooling medium) flows through the cooling water channel 4. The cooling water channel 4 is formed inside the bottom 2c. The cooling water flowing through the cooling water flow path 4 cools the power module 20, the DC / DC converter 30, and the charging device 40 placed on the cooling surface 2 d immediately above the cooling water flow path 4. The cooling water flow path 4 will be described in detail later with reference to FIGS.

下ケース2bの底部2cの外面は、モータジェネレータ6に臨む。下ケース2bの底部2cは、後述する出力バスバー(バスバーモジュール)24が挿通する貫通孔3を有する。貫通孔3は、下ケース2bにおける冷却水流路4が形成される領域の外に形成される。よって、冷却水流路4が形成される領域内に貫通孔3を形成する場合と比較して、貫通孔3のためにシール等を設ける必要がないので、下ケース2bを小型化できると共に、冷却水の密封性を確保できる。   The outer surface of the bottom 2c of the lower case 2b faces the motor generator 6. The bottom 2c of the lower case 2b has a through hole 3 through which an output bus bar (bus bar module) 24 described later is inserted. The through hole 3 is formed outside the region where the cooling water flow path 4 is formed in the lower case 2b. Therefore, it is not necessary to provide a seal or the like for the through-hole 3 as compared with the case where the through-hole 3 is formed in the region where the cooling water flow path 4 is formed. The water sealability can be secured.

コンデンサモジュール10は、DC/DCコンバータ30の上方を跨ぐように下ケース2bに取り付けられる。図3では、下ケース2bに取り付けられるコンデンサモジュール10の脚部は省略して示している。コンデンサモジュール10は、複数のコンデンサ素子によって構成される。コンデンサモジュール10は、例えばバッテリ5から供給される直流電力の電圧やモータジェネレータ6からパワーモジュール20を介して回生される回生電力の電圧を平滑化する。このように、コンデンサモジュール10は、電圧を平滑化することで、ノイズの除去や電圧変動の抑制を行う。コンデンサモジュール10は、第1バスバー11,第2バスバー12,及び電力配線13を備える。   The capacitor module 10 is attached to the lower case 2b so as to straddle the upper side of the DC / DC converter 30. In FIG. 3, the legs of the capacitor module 10 attached to the lower case 2b are omitted. The capacitor module 10 includes a plurality of capacitor elements. The capacitor module 10 smoothes, for example, the voltage of DC power supplied from the battery 5 and the voltage of regenerative power regenerated from the motor generator 6 via the power module 20. Thus, the capacitor module 10 performs noise removal and voltage fluctuation suppression by smoothing the voltage. The capacitor module 10 includes a first bus bar 11, a second bus bar 12, and a power wiring 13.

コンデンサモジュール10の周囲には、パワーモジュール20,DC/DCコンバータ30,及び充電装置40が配置される。具体的には、コンデンサモジュール10は、ケース2の内部において、パワーモジュール20と充電装置40との間に配置される。コンデンサモジュール10はDC/DCコンバータ30に積層され、コンデンサモジュール10の下方側にDC/DCコンバータ30が配置される。充電装置40は充電・DC/DCコントローラ50に積層され、充電・DC/DCコントローラ50の下方側に充電装置40が配置される。   Around the capacitor module 10, a power module 20, a DC / DC converter 30, and a charging device 40 are arranged. Specifically, the capacitor module 10 is disposed between the power module 20 and the charging device 40 inside the case 2. The capacitor module 10 is stacked on the DC / DC converter 30, and the DC / DC converter 30 is disposed below the capacitor module 10. The charging device 40 is stacked on the charging / DC / DC controller 50, and the charging device 40 is disposed below the charging / DC / DC controller 50.

第1バスバー11は、コンデンサモジュール10の一方の側面から側方に突出し、パワーモジュール20に接続される。第1バスバー11には、パワーモジュール20が直接螺合等によって接続される。第2バスバー12は、DC/DCコンバータ30,リレー61,バッテリ5,及び電動コンプレッサ(図示省略)に接続される(図1参照)。電力配線13は、充電装置40に接続される。第1バスバー11,第2バスバー12,及び電力配線13は、コンデンサモジュール10の内部にて、正極と負極とを共用する。   The first bus bar 11 protrudes laterally from one side surface of the capacitor module 10 and is connected to the power module 20. The power module 20 is connected to the first bus bar 11 by direct screwing or the like. The second bus bar 12 is connected to the DC / DC converter 30, the relay 61, the battery 5, and an electric compressor (not shown) (see FIG. 1). The power wiring 13 is connected to the charging device 40. The first bus bar 11, the second bus bar 12, and the power wiring 13 share a positive electrode and a negative electrode inside the capacitor module 10.

第2バスバー12は、コンデンサモジュール10の底面から下方に突出する。第2バスバー12は、コンデンサモジュール10の下方に積層して配置されるDC/DCコンバータ30に直接螺合により接続される。第2バスバー12は、正側リレー61a及び負側リレー61bに接続される。   The second bus bar 12 protrudes downward from the bottom surface of the capacitor module 10. The second bus bar 12 is directly screwed to the DC / DC converter 30 disposed below the capacitor module 10 in a stacked manner. The second bus bar 12 is connected to the positive relay 61a and the negative relay 61b.

図2に示すように、第2バスバー12は、バッテリ5に接続されるバッテリ側コネクタ51と、電動コンプレッサに接続されるコンプレッサ側コネクタ52と、に、バスバー14を介して接続される。   As shown in FIG. 2, the second bus bar 12 is connected to the battery side connector 51 connected to the battery 5 and the compressor side connector 52 connected to the electric compressor via the bus bar 14.

コンデンサモジュール10における第1バスバー11の反対の側面からは、電力配線13が側方に引き出される。電力配線13は、可撓性を有する柔軟なケーブルであり、充電装置40に接続される。充電装置40は、普通充電コネクタ81にバスバー41を介して接続される。   From the opposite side surface of the first bus bar 11 in the capacitor module 10, the power wiring 13 is drawn out to the side. The power wiring 13 is a flexible cable having flexibility, and is connected to the charging device 40. The charging device 40 is connected to the normal charging connector 81 via the bus bar 41.

信号線コネクタ65は、DC/DCコンバータ30,充電装置40,充電・DC/DCコントローラ50,及びインバータコントローラ70に接続される信号線55を、ケース2の外部との間で接続可能にする。   The signal line connector 65 allows the signal line 55 connected to the DC / DC converter 30, the charging device 40, the charging / DC / DC controller 50, and the inverter controller 70 to be connected to the outside of the case 2.

信号線55は、信号線コネクタ65と充電・DC/DCコントローラ50とを接続する。信号線55は、充電・DC/DCコントローラ50からリレーコントローラ60に至る信号線62と同梱されて、コンデンサモジュール10の上面を通過して充電・DC/DCコントローラ50のコネクタ56に接続される。コンデンサモジュール10の上面には、信号線55及び信号線62を支持する複数のガイド部58が形成される。   The signal line 55 connects the signal line connector 65 and the charging / DC / DC controller 50. The signal line 55 is bundled with the signal line 62 from the charging / DC / DC controller 50 to the relay controller 60, passes through the upper surface of the capacitor module 10, and is connected to the connector 56 of the charging / DC / DC controller 50. . A plurality of guide portions 58 that support the signal line 55 and the signal line 62 are formed on the upper surface of the capacitor module 10.

パワーモジュール20は、複数のパワー素子(図示省略)を有する。パワーモジュール20は、パワー素子のON/OFFを制御することにより、バッテリ5の直流電力とモータジェネレータ6の交流電力とを相互に変換する。複数のパワー素子は、パワーモジュール20に設けられるドライバ基板21によってON/OFFが制御される。パワーモジュール20の上面には、ドライバ基板21が積層される。ドライバ基板21の上方には、インバータコントローラ70とリレーコントローラ60とが配置される。   The power module 20 has a plurality of power elements (not shown). The power module 20 converts the DC power of the battery 5 and the AC power of the motor generator 6 to each other by controlling ON / OFF of the power element. ON / OFF of the plurality of power elements is controlled by a driver board 21 provided in the power module 20. A driver substrate 21 is laminated on the upper surface of the power module 20. An inverter controller 70 and a relay controller 60 are disposed above the driver board 21.

パワーモジュール20は、コンデンサモジュール10の第1バスバー11に接続される。第1バスバー11は、正極と負極とを一対とする3組のバスバーからなる。パワーモジュール20には、U相、V相、W相からなる3相の出力バスバー24が接続される。   The power module 20 is connected to the first bus bar 11 of the capacitor module 10. The 1st bus bar 11 consists of three sets of bus bars which make a positive electrode and a negative electrode a pair. The power module 20 is connected to a three-phase output bus bar 24 including a U phase, a V phase, and a W phase.

図3に示すように、出力バスバー24は、パワーモジュール20に接続されるパワーモジュール端子25と、モータジェネレータ6に接続されるモータ端子(負荷端子)26と、出力バスバー24の電流を検出する電流センサ22と、を有する。出力バスバー24は、パワーモジュール20における第1バスバー11の反対の側面に接続される。出力バスバー24は、パワーモジュール20のU相、V相、W相それぞれに直接接続され、モータジェネレータ6に3相の交流電力を出力する。   As shown in FIG. 3, the output bus bar 24 includes a power module terminal 25 connected to the power module 20, a motor terminal (load terminal) 26 connected to the motor generator 6, and a current for detecting the current of the output bus bar 24. Sensor 22. The output bus bar 24 is connected to the opposite side surface of the first bus bar 11 in the power module 20. The output bus bar 24 is directly connected to each of the U phase, V phase, and W phase of the power module 20, and outputs three-phase AC power to the motor generator 6.

出力バスバー24において、パワーモジュール端子25とモータ端子26とは、互いに交差する方向に形成される。具体的には、モータ端子26は、出力バスバー24の下方に配設されるモータジェネレータ6に接続される。パワーモジュール端子25は、出力バスバー24の側方に配設されるパワーモジュール20に接続される。よって、モータ端子26は、パワーモジュール端子25に対して直角に交差するように形成される。   In the output bus bar 24, the power module terminal 25 and the motor terminal 26 are formed in a direction crossing each other. Specifically, the motor terminal 26 is connected to the motor generator 6 disposed below the output bus bar 24. The power module terminal 25 is connected to the power module 20 disposed on the side of the output bus bar 24. Therefore, the motor terminal 26 is formed so as to intersect at right angles to the power module terminal 25.

出力バスバー24は、ケース2に収容される。モータ端子26の先端は、ケース2の底部2cの貫通孔3を挿通して外部に露出する。これにより、モータ端子26がハーネス等(図示省略)を介してモータジェネレータ6に接続可能になる。   The output bus bar 24 is accommodated in the case 2. The tip of the motor terminal 26 is exposed to the outside through the through hole 3 of the bottom 2c of the case 2. As a result, the motor terminal 26 can be connected to the motor generator 6 via a harness or the like (not shown).

このように、パワーモジュール20と出力バスバー24とを収容するケース2は、出力バスバー24が挿通する貫通孔3を有するので、上ケース2aが取り外されたケース2にパワーモジュール20と出力バスバー24とを組み付けるだけで、出力バスバー24が貫通孔3を挿通してケース2から突出する。したがって、ケース2を反転させる必要がないので、電力変換装置1の組み立ての際の作業性を向上させることができる。   As described above, the case 2 that accommodates the power module 20 and the output bus bar 24 has the through hole 3 through which the output bus bar 24 is inserted. Therefore, the power module 20 and the output bus bar 24 are connected to the case 2 from which the upper case 2a is removed. , The output bus bar 24 is inserted through the through hole 3 and protrudes from the case 2. Therefore, since it is not necessary to invert the case 2, workability at the time of assembling the power converter 1 can be improved.

図1に示すように、インバータコントローラ70は、車両のコントローラ(図示省略)からの指示及び電流センサ22からのU相,V相,W相の電流の検出結果に基づいて、パワーモジュール20を動作させる信号をドライバ基板21に出力する。ドライバ基板21は、インバータコントローラ70からの信号に基づいて、パワーモジュール20を制御する。これらのインバータコントローラ70,ドライバ基板21,パワーモジュール20,及びコンデンサモジュール10によって、直流電力と交流電力とを相互に変換するインバータモジュールが構成される。   As shown in FIG. 1, the inverter controller 70 operates the power module 20 based on instructions from a vehicle controller (not shown) and detection results of U-phase, V-phase, and W-phase currents from the current sensor 22. The signal to be output is output to the driver board 21. The driver board 21 controls the power module 20 based on a signal from the inverter controller 70. The inverter controller 70, the driver board 21, the power module 20, and the capacitor module 10 constitute an inverter module that mutually converts DC power and AC power.

図2に示すように、DC/DCコンバータ30は、パワーモジュール20を挟んで出力バスバー24と対向して設けられる。DC/DCコンバータ30は、バスバー31を介して車両側コネクタ82に接続される。車両側コネクタ82には、車両の各部にDC/DCコンバータ30が出力する直流電源を供給するハーネス等が接続される。   As shown in FIG. 2, the DC / DC converter 30 is provided to face the output bus bar 24 with the power module 20 interposed therebetween. The DC / DC converter 30 is connected to the vehicle-side connector 82 via the bus bar 31. The vehicle-side connector 82 is connected to a harness or the like for supplying a DC power output from the DC / DC converter 30 to each part of the vehicle.

DC/DCコンバータ30は、車両駆動時(パワーモジュール20の駆動時)や停止時に、バッテリ5から供給される直流電力の電圧を変換して、他の機器へと供給する。DC/DCコンバータ30は、バッテリ5の直流電力(例えば400V)を12Vの直流電力に降圧する。降圧された直流電力は、車両に設けられるコントローラや、照明,ファン等の電源として供給される。DC/DCコンバータ30は、第2バスバー12を介してコンデンサモジュール10及びバッテリ5に接続される。   The DC / DC converter 30 converts the voltage of the DC power supplied from the battery 5 when the vehicle is driven (when the power module 20 is driven) or when the vehicle is stopped, and supplies the converted voltage to other devices. The DC / DC converter 30 steps down the DC power (for example, 400V) of the battery 5 to 12V DC power. The stepped-down DC power is supplied as a controller provided in the vehicle, a power source for lighting, a fan, and the like. The DC / DC converter 30 is connected to the capacitor module 10 and the battery 5 via the second bus bar 12.

充電装置40は、DC/DCコンバータ30を挟んでパワーモジュール20と対向して設けられる。充電装置40は、車両に設けられる充電用の外部コネクタから普通充電コネクタ81を介して供給される外部電源(例えば交流100Vや200V)を直流電力(例えば500V)に変換する。充電装置40により変換された直流電力は、電力配線13からコンデンサモジュール10を介してバッテリ5に供給される。これによりバッテリ5が充電される。   The charging device 40 is provided to face the power module 20 with the DC / DC converter 30 interposed therebetween. The charging device 40 converts an external power source (for example, AC 100V or 200V) supplied from a charging external connector provided in the vehicle via a normal charging connector 81 into DC power (for example, 500V). The DC power converted by the charging device 40 is supplied from the power wiring 13 to the battery 5 via the capacitor module 10. Thereby, the battery 5 is charged.

充電・DC/DCコントローラ50は、電力変換装置1によるモータジェネレータ6の駆動及びバッテリ5の充電を制御する。具体的には、充電・DC/DCコントローラ50は、車両のコントローラからの指示に基づいて、充電装置40による普通充電コネクタ81を介したバッテリ5の充電と、急速充電コネクタ63を介したバッテリ5の充電と、モータジェネレータ6の駆動と、を制御する。   The charging / DC / DC controller 50 controls driving of the motor generator 6 and charging of the battery 5 by the power conversion device 1. Specifically, the charging / DC / DC controller 50 charges the battery 5 via the normal charging connector 81 by the charging device 40 and the battery 5 via the quick charging connector 63 based on an instruction from the vehicle controller. And the driving of the motor generator 6 are controlled.

リレーコントローラ60は、充電・DC/DCコントローラ50によって制御され、リレー61の断続を制御する。リレー61は、正側リレー61aと負側リレー61bとによって構成される。リレー61は、車両に設けられる充電用の外部コネクタが急速充電コネクタ63を介して接続された場合に接続され、急速充電コネクタ63から供給される直流電力(例えば500V)を第2バスバー12へと供給する。供給された直流電力によりバッテリ5が充電される。   The relay controller 60 is controlled by the charge / DC / DC controller 50 to control the relay 61. The relay 61 includes a positive relay 61a and a negative relay 61b. The relay 61 is connected when an external connector for charging provided in the vehicle is connected via the quick charge connector 63, and direct current power (for example, 500 V) supplied from the quick charge connector 63 is supplied to the second bus bar 12. Supply. The battery 5 is charged with the supplied DC power.

以上のように構成される電力変換装置1では、パワーモジュール20,DC/DCコンバータ30,及び充電装置40が、コンデンサモジュール10に隣接して配置され、第1バスバー11,第2バスバー12,及び電力配線13によりそれぞれ接続される。よって、パワーモジュール20,DC/DCコンバータ30,及び充電装置40とコンデンサモジュール10とのそれぞれの距離を短くできる。したがって、直流電力の経路での抵抗(R[Ω])やインダクタンス(L[H])を小さくすることができ、電力の損失を少なくすることができる。   In the power conversion device 1 configured as described above, the power module 20, the DC / DC converter 30, and the charging device 40 are disposed adjacent to the capacitor module 10, and the first bus bar 11, the second bus bar 12, and The power lines 13 are connected to each other. Therefore, each distance between the power module 20, the DC / DC converter 30, and the charging device 40 and the capacitor module 10 can be shortened. Therefore, resistance (R [Ω]) and inductance (L [H]) in the DC power path can be reduced, and power loss can be reduced.

また、コンデンサモジュール10は、発熱量が多いパワーモジュール20と充電装置40との間に配置される。よって、パワーモジュール20と充電装置40とで互いに熱による影響を与えることを抑制できる。特に、パワーモジュール20の動作(モータジェネレータ6の力行及び回生)と、充電装置40の動作(普通充電コネクタ81を介して接続される外部コネクタからのバッテリ5の充電)と、は同時に実行されることがないので、これらの間における熱による影響を排除することができる。   The capacitor module 10 is disposed between the power module 20 that generates a large amount of heat and the charging device 40. Therefore, it is possible to suppress the power module 20 and the charging device 40 from being affected by heat. In particular, the operation of the power module 20 (powering and regeneration of the motor generator 6) and the operation of the charging device 40 (charging of the battery 5 from the external connector connected via the normal charging connector 81) are performed simultaneously. Therefore, the influence of heat between them can be eliminated.

次に、図4から図8を参照して冷却水流路4の具体的な構成について説明する。   Next, a specific configuration of the cooling water channel 4 will be described with reference to FIGS. 4 to 8.

図4に示すように、冷却水流路4からは、後述する排出流路95を介して循環流路7に冷却水が排出される。循環流路7に排出された冷却水は、車両の最前部に配設されるサブラジエータ8によって冷却される。サブラジエータ8によって冷却された冷却水は、供給流路94を介して冷却水流路4に供給される。循環流路7におけるサブラジエータ8と供給流路94との間には、循環流路7及び冷却水流路4に冷却水を循環させるウォーターポンプ9が設けられる。   As shown in FIG. 4, the cooling water is discharged from the cooling water flow path 4 to the circulation flow path 7 via a discharge flow path 95 described later. The cooling water discharged to the circulation flow path 7 is cooled by the sub-radiator 8 disposed at the foremost part of the vehicle. The cooling water cooled by the sub-radiator 8 is supplied to the cooling water channel 4 via the supply channel 94. Between the sub-radiator 8 and the supply flow path 94 in the circulation flow path 7, a water pump 9 that circulates the cooling water through the circulation flow path 7 and the cooling water flow path 4 is provided.

図5に示すように、冷却水流路4は、パワーモジュール20に沿って形成されるパワーモジュール冷却部(第1冷却部)91と、DC/DCコンバータ30に沿って形成されるDC/DCコンバータ冷却部(第2冷却部)92と、充電装置40に沿って形成される充電装置冷却部(第3冷却部)93と、を有する。ここでは、パワーモジュール20が、第1電力変換デバイスに該当し、DC/DCコンバータ30及び充電装置40が第2電力変換デバイスに該当する。また、第2電力変換デバイス及びコンデンサモジュール10が、低発熱電気デバイスに該当する。また、パワーモジュール冷却部91が、第1電力変換デバイス冷却部に該当し、DC/DCコンバータ冷却部92及び充電装置冷却部93が、低発熱電気デバイス冷却部に該当する。   As shown in FIG. 5, the cooling water flow path 4 includes a power module cooling unit (first cooling unit) 91 formed along the power module 20 and a DC / DC converter formed along the DC / DC converter 30. A cooling unit (second cooling unit) 92 and a charging device cooling unit (third cooling unit) 93 formed along the charging device 40 are included. Here, the power module 20 corresponds to a first power conversion device, and the DC / DC converter 30 and the charging device 40 correspond to a second power conversion device. Further, the second power conversion device and the capacitor module 10 correspond to a low heat generation electric device. The power module cooling unit 91 corresponds to the first power conversion device cooling unit, and the DC / DC converter cooling unit 92 and the charging device cooling unit 93 correspond to the low heat generation electric device cooling unit.

また、冷却水流路4は、パワーモジュール冷却部91とDC/DCコンバータ冷却部92とを接続する第1接続部(接続流路)96と、DC/DCコンバータ冷却部92と充電装置冷却部93とを接続する第2接続部97と、を有する。パワーモジュール冷却部91とDC/DCコンバータ冷却部92と充電装置冷却部93とは、第1接続部96及び第2接続部97を介して冷却水流路4に直列に配列される。   The cooling water flow path 4 includes a first connection part (connection flow path) 96 that connects the power module cooling part 91 and the DC / DC converter cooling part 92, a DC / DC converter cooling part 92, and a charging device cooling part 93. And a second connection part 97 for connecting the two. The power module cooling unit 91, the DC / DC converter cooling unit 92, and the charging device cooling unit 93 are arranged in series in the cooling water flow path 4 via the first connection unit 96 and the second connection unit 97.

ケース2には、パワーモジュール冷却部91に外部から冷却水を供給する供給流路94と、充電装置冷却部93から外部に冷却水を排出する排出流路95と、が設けられる。電力変換装置1は、供給流路94と排出流路95とが車両の前方を向くように配置される。これにより、サブラジエータ8(図4参照)と冷却水流路4との距離を最短にすることができる。   The case 2 is provided with a supply channel 94 for supplying cooling water to the power module cooling unit 91 from the outside, and a discharge channel 95 for discharging cooling water to the outside from the charging device cooling unit 93. The power conversion device 1 is arranged such that the supply flow path 94 and the discharge flow path 95 face the front of the vehicle. Thereby, the distance of the sub radiator 8 (refer FIG. 4) and the cooling water flow path 4 can be made the shortest.

冷却水流路4を流通する冷却水は、供給流路94から供給され、パワーモジュール20を冷却して、DC/DCコンバータ30を冷却して、充電装置40を冷却した後に、排出流路95から外部へと排出される。このように、冷却水流路4は、供給流路94と排出流路95との間に直列に配列される単一の流路である。   Cooling water flowing through the cooling water flow path 4 is supplied from the supply flow path 94, cools the power module 20, cools the DC / DC converter 30, cools the charging device 40, and then discharges from the discharge flow path 95. It is discharged outside. As described above, the cooling water flow path 4 is a single flow path arranged in series between the supply flow path 94 and the discharge flow path 95.

冷却水流路4は、パワーモジュール20を冷却するパワーモジュール冷却部91と比較して、DC/DCコンバータ30を冷却するDC/DCコンバータ冷却部92及び充電装置40を冷却する充電装置冷却部93の方が流路断面積(冷却水の流れ方向と直交する断面積)が大きくなるように形成される。即ち、DC/DCコンバータ冷却部92及び充電装置冷却部93における冷却水の流速は、パワーモジュール冷却部91における冷却水の流速と比較して遅い。なお、流路断面積は、冷却水の流れ方向に直交する断面の面積であり、流路断面積を大きくする手法としては、例えば、流路の幅や深さを大きくすることが挙げられる。   Compared with the power module cooling unit 91 that cools the power module 20, the cooling water flow path 4 includes a DC / DC converter cooling unit 92 that cools the DC / DC converter 30 and a charging device cooling unit 93 that cools the charging device 40. The channel cross-sectional area (cross-sectional area perpendicular to the flow direction of the cooling water) is increased. That is, the flow rate of the cooling water in the DC / DC converter cooling unit 92 and the charging device cooling unit 93 is slower than the flow rate of the cooling water in the power module cooling unit 91. The channel cross-sectional area is an area of a cross section perpendicular to the flow direction of the cooling water, and a method for increasing the channel cross-sectional area includes, for example, increasing the width and depth of the channel.

このように、冷却水流路4は、パワーモジュール20を冷却する部分と比較してDC/DCコンバータ30を冷却する部分及び充電装置40を冷却する部分の方が流路断面積が大きい。そのため、冷却水流路4では、パワーモジュール20を冷却する部分の冷却水の流速は速くなり、DC/DCコンバータ30を冷却する部分及び充電装置40を冷却する部分の冷却水の流速は遅くなる。その結果、パワーモジュール20を確実に冷却する一方で、冷却水の流速が遅い部分における圧力損失の増加を抑制することが可能である。したがって、複数のデバイスを同一の冷却水で冷却する場合に、冷却性能を確保しつつ圧力損失を抑制することができる。   As described above, the cooling water channel 4 has a larger channel cross-sectional area in the portion for cooling the DC / DC converter 30 and the portion for cooling the charging device 40 than the portion for cooling the power module 20. Therefore, in the cooling water flow path 4, the flow rate of the cooling water in the portion for cooling the power module 20 is increased, and the flow rate of the cooling water in the portion for cooling the DC / DC converter 30 and the portion for cooling the charging device 40 is decreased. As a result, while reliably cooling the power module 20, it is possible to suppress an increase in pressure loss in a portion where the flow rate of the cooling water is slow. Therefore, when cooling a plurality of devices with the same cooling water, pressure loss can be suppressed while ensuring cooling performance.

ここで、DC/DCコンバータ30は、パワーモジュール20及び充電装置40と同時に動作しうるものであるが、パワーモジュール20や充電装置40と比較して低温に発熱する。そこで、本実施形態では、DC/DCコンバータ30を冷却する部分の冷却水の流速をあえて一番遅くして、複数の機器を冷却することに伴う圧力損失の増加を抑制するようにした。これにより、ウォーターポンプ9の出力増加(大型化)を抑制することができる。   Here, the DC / DC converter 30 can operate simultaneously with the power module 20 and the charging device 40, but generates heat at a lower temperature than the power module 20 and the charging device 40. Therefore, in the present embodiment, the flow rate of the cooling water in the part that cools the DC / DC converter 30 is intentionally slowed down to suppress an increase in pressure loss that accompanies cooling of a plurality of devices. Thereby, the output increase (enlargement) of the water pump 9 can be suppressed.

また、パワーモジュール20と充電装置40とは、単一の冷却水流路4上に配置される。しかしながら、パワーモジュール20は車両の走行時(モータジェネレータ6の駆動中)に動作するものであるのに対して、充電装置40は車両の停止時に動作するものである。そのため、パワーモジュール20と充電装置40とが同時に実行されて冷却が必要な程の高温になることはない。よって、充電装置40を冷却する冷却水がパワーモジュール20の冷却によって既に高温になっていることはない。したがって、同じ冷却水流路4を流通する冷却水によってパワーモジュール20と充電装置40とを共に冷却することができるため、単一の循環流路7で電力変換装置1の熱を放熱することができ、冷却水流路4の構成を簡素化することができる。   Further, the power module 20 and the charging device 40 are disposed on the single cooling water flow path 4. However, the power module 20 operates when the vehicle is running (while the motor generator 6 is being driven), whereas the charging device 40 operates when the vehicle is stopped. Therefore, the power module 20 and the charging device 40 are not executed at the same time so that the temperature is high enough to require cooling. Therefore, the cooling water for cooling the charging device 40 is not already at a high temperature due to the cooling of the power module 20. Therefore, since the power module 20 and the charging device 40 can be cooled together by the cooling water flowing through the same cooling water channel 4, the heat of the power converter 1 can be radiated by the single circulation channel 7. The configuration of the cooling water channel 4 can be simplified.

ここで、パワーモジュール20と充電装置40を比較すると、充電装置40の方が低温に発熱するため、冷却水流路4において、パワーモジュール冷却部91と比較して充電装置冷却部93の流速が遅くなるようにしている。これにより、圧力損失の増加を抑制される。本実施形態では、パワーモジュール冷却部91,充電装置冷却部93,DC/DCコンバータ冷却部92の順に流路断面積が大きくなり、各々を流れる冷却水の流速は遅くなる。   Here, when the power module 20 and the charging device 40 are compared, the charging device 40 generates heat at a lower temperature. Therefore, the flow rate of the charging device cooling unit 93 is slower in the cooling water channel 4 than the power module cooling unit 91. It is trying to become. Thereby, the increase in pressure loss is suppressed. In the present embodiment, the flow path cross-sectional area increases in the order of the power module cooling unit 91, the charging device cooling unit 93, and the DC / DC converter cooling unit 92, and the flow rate of the cooling water flowing through each of them decreases.

以下、パワーモジュール冷却部91,DC/DCコンバータ冷却部92,及び充電装置冷却部93について各々詳細に説明する。   Hereinafter, each of the power module cooling unit 91, the DC / DC converter cooling unit 92, and the charging device cooling unit 93 will be described in detail.

図6に示すように、パワーモジュール冷却部91は、パワーモジュール20に臨む面が開口して形成され流通する冷却水によってパワーモジュール20を直接冷却する上部冷却部91aと、供給流路94から供給される冷却水を上方の上部冷却部91aに導く上昇接続部91bと、上部冷却部91aを流通した冷却水を下方のDC/DCコンバータ冷却部92に導く下降接続部91cと、を有する。ここで、パワーモジュール冷却部91の流路断面積は、パワーモジュール20を冷却するための冷却水が流れる流路の断面積であり、上部冷却部91aの断面積である。   As shown in FIG. 6, the power module cooling section 91 is supplied from an upper cooling section 91 a that directly cools the power module 20 with cooling water that is formed with an opening facing the power module 20 and that circulates, and a supply flow path 94. And an ascending connection portion 91b for guiding the cooling water to the upper cooling portion 91a above and a descending connection portion 91c for guiding the cooling water flowing through the upper cooling portion 91a to the lower DC / DC converter cooling portion 92. Here, the channel cross-sectional area of the power module cooling unit 91 is the cross-sectional area of the channel through which the cooling water for cooling the power module 20 flows, and is the cross-sectional area of the upper cooling unit 91a.

図5及び図6に示すように、供給流路94の流路断面積はパワーモジュール冷却部91の流路断面積と比較して小さい。しかしながら、供給流路94から供給された冷却水は、上昇接続部91bの壁部にぶつかって上昇する際に、パワーモジュール冷却部91の幅方向(図5では左右方向)いっぱいに拡がる。よって、上昇接続部91bが設けられることで、上部冷却部91aの一部に冷却水が偏ることが防止されるので、パワーモジュール20全体を満遍なく冷却することができる。   As shown in FIGS. 5 and 6, the channel cross-sectional area of the supply channel 94 is smaller than the channel cross-sectional area of the power module cooling unit 91. However, when the cooling water supplied from the supply flow path 94 hits the wall portion of the ascending connection portion 91b and rises, the cooling water expands to the full width direction (left and right direction in FIG. 5) of the power module cooling portion 91. Therefore, since the rising connection portion 91b is provided, the cooling water is prevented from being biased to a part of the upper cooling portion 91a, so that the entire power module 20 can be uniformly cooled.

図6に示すように、パワーモジュール20の下面には、複数の放熱ピン(放熱フィン)からなるヒートシンク20aが突設される。上部冷却部91aを流通する冷却水は、パワーモジュール20の下面とヒートシンク20aとに接触して、パワーモジュール20を直接冷却する。また、パワーモジュール冷却部91には、供給流路94から導かれた冷却水が最初に供給される。よって、パワーモジュール冷却部91には、冷却水流路4の中で最も低温の状態で冷却水が流通する。これにより、電力変換装置1の中でも最も発熱量の大きなパワーモジュール20を効率的に冷却することができる。   As shown in FIG. 6, a heat sink 20 a made up of a plurality of heat radiation pins (heat radiation fins) projects from the lower surface of the power module 20. The cooling water flowing through the upper cooling part 91a contacts the lower surface of the power module 20 and the heat sink 20a to directly cool the power module 20. Further, the cooling water guided from the supply flow path 94 is first supplied to the power module cooling unit 91. Therefore, the cooling water flows through the power module cooling unit 91 at the lowest temperature in the cooling water flow path 4. Thereby, power module 20 with the largest calorific value among power converters 1 can be cooled efficiently.

図5に示すように、パワーモジュール冷却部91からDC/DCコンバータ冷却部92導かれる冷却水の進行方向は、第1接続部96を介して変換されて逆方向に折り返される。これにより、パワーモジュール冷却部91における冷却水の流れ方向とDC/DCコンバータ冷却部92における冷却水の流れ方向とは、互いに対向する向きになる。   As shown in FIG. 5, the traveling direction of the cooling water led from the power module cooling unit 91 to the DC / DC converter cooling unit 92 is converted through the first connection unit 96 and folded back in the reverse direction. Thereby, the flow direction of the cooling water in the power module cooling unit 91 and the flow direction of the cooling water in the DC / DC converter cooling unit 92 are opposite to each other.

DC/DCコンバータ冷却部92は、冷却水の流れ方向に沿って形成される複数(6つ)のリブ92aによって複数(7つ)の並列流路92bに区画される。ここで、DC/DCコンバータ冷却部92の流路断面積は、DC/DCコンバータ30を冷却するための冷却水が流れる流路の断面積であり、すべての並列流路92bの断面積の合計である。   The DC / DC converter cooling section 92 is partitioned into a plurality (seven) parallel flow paths 92b by a plurality (six) ribs 92a formed along the flow direction of the cooling water. Here, the cross-sectional area of the DC / DC converter cooling unit 92 is the cross-sectional area of the flow path through which the cooling water for cooling the DC / DC converter 30 flows, and is the sum of the cross-sectional areas of all the parallel flow paths 92b. It is.

リブ92aは、パワーモジュール冷却部91からの距離が大きいものほど第1接続部96に臨む長さが長く形成される。これにより、例えば手前側の並列流路92bのみに冷却水が導かれるなど冷却水が偏ることが防止され、すべての並列流路92bに冷却水を導くことができる。即ち、リブ92aにおいて第1接続部96に臨む部分が、後述する段部96aと共に、DC/DCコンバータ冷却部92に均等に冷却水を導く整流部98を構成している。   The rib 92 a is formed such that the longer the distance from the power module cooling unit 91 is, the longer the length facing the first connection unit 96 is. Thereby, for example, the cooling water is prevented from being biased such that the cooling water is guided only to the parallel channel 92b on the front side, and the cooling water can be guided to all the parallel channels 92b. That is, the portion of the rib 92a that faces the first connection portion 96 constitutes a rectifying portion 98 that guides the cooling water evenly to the DC / DC converter cooling portion 92 together with a step portion 96a described later.

第1接続部96には、パワーモジュール冷却部91からDC/DCコンバータ冷却部92に導かれる冷却水を複数の並列流路92bのうちパワーモジュール冷却部91に近い並列流路92bに向けて案内する段部96aが設けられる。これにより、DC/DCコンバータ冷却部92内で冷却水が奥側に偏ることが防止される。また、リブ92aのうち少なくとも一つは、並列流路92bに突出して流路断面積を小さくする突出部92cを有する。これにより、DC/DCコンバータ30内で冷却水が偏ることが更に防止されるので、DC/DCコンバータ30全体を満遍なく冷却することができる。   The first connecting portion 96 guides the cooling water guided from the power module cooling section 91 to the DC / DC converter cooling section 92 toward the parallel flow path 92b near the power module cooling section 91 among the plurality of parallel flow paths 92b. A stepped portion 96a is provided. Thereby, it is prevented that the cooling water is biased to the back side in the DC / DC converter cooling unit 92. In addition, at least one of the ribs 92a has a protrusion 92c that protrudes into the parallel flow path 92b and reduces the cross-sectional area of the flow path. This further prevents the cooling water from being biased in the DC / DC converter 30, so that the entire DC / DC converter 30 can be uniformly cooled.

なお、本実施形態では、突出部92cは、複数の並列流路92bのうち冷却水が導かれやすい並列流路92bに設けられる。本実施形態では、突出部92cは、冷却水の流れ方向の最も手前の並列流路92bと最も奥から2番目の並列流路92bとにそれぞれ設けられる。突出部92cが設けられる位置は、複数の並列流路92bにおける冷却水の流れの偏りに応じて適宜設定される。   In the present embodiment, the protrusion 92c is provided in the parallel flow path 92b from which the cooling water is easily guided among the plurality of parallel flow paths 92b. In the present embodiment, the protrusions 92c are provided in the parallel channel 92b closest to the cooling water flow direction and the second parallel channel 92b second from the back. The position where the protrusion 92c is provided is set as appropriate according to the deviation of the flow of the cooling water in the plurality of parallel flow paths 92b.

図8に示すように、リブ92aには、ケース2内の部品を締結するためのねじ孔2eが形成される。これにより、冷却水流路4が設けられる分だけケース2の底部2cの肉厚が薄くなっていても、ねじ孔2eの長さを充分に確保することが可能である。なお、ねじ孔2eは、図5に示す位置に限らず、ケース2内の部品の配置に応じて、DC/DCコンバータ冷却部92のリブ92aの他の位置や、後述する充電装置冷却部93のリブ93c,93fが設けられる位置に形成される。   As shown in FIG. 8, the rib 92a is formed with a screw hole 2e for fastening components in the case 2. Thereby, even if the thickness of the bottom 2c of the case 2 is reduced by the amount of the cooling water flow path 4, the length of the screw hole 2e can be sufficiently secured. Note that the screw hole 2e is not limited to the position shown in FIG. 5, and other positions of the ribs 92a of the DC / DC converter cooling unit 92 or a later-described charging device cooling unit 93 depending on the arrangement of the components in the case 2. The ribs 93c and 93f are formed at positions where the ribs 93c and 93f are provided.

図5に示すように、充電装置冷却部93は、DC/DCコンバータ冷却部92から充電装置冷却部93に導かれる冷却水の進行方向を、第2接続部97を介して変換して逆方向に折り返す第1流路部93aと、第1流路部93aから排出流路95に向けて更に逆方向に折り返す第2流路部93bと、を有する。そのため、DC/DCコンバータ冷却部92における冷却水の流れ方向と第1流路部93aにおける冷却水の流れ方向とは、互いに対向する向きになる。また、第1流路部93aにおける冷却水の流れ方向と第2流路部93bにおける冷却水の流れ方向とは、互いに対向する向きになる。このように、冷却水の進行方向を折り返すことで、冷却面2dの限られた面積の中で、冷却水が各部材を冷却するための面積が占める割合を大きくすることができる。ここで、充電装置冷却部93の流路断面積は、充電装置40を冷却するための冷却水が流れる流路の断面積であり、第1流路部93a又は第2流路部93bの断面積である。   As shown in FIG. 5, the charging device cooling unit 93 converts the traveling direction of the cooling water led from the DC / DC converter cooling unit 92 to the charging device cooling unit 93 through the second connection unit 97 and reverses the direction. And a second flow path portion 93b that is further folded in the reverse direction from the first flow path portion 93a toward the discharge flow path 95. Therefore, the flow direction of the cooling water in the DC / DC converter cooling section 92 and the flow direction of the cooling water in the first flow path section 93a are opposite to each other. Further, the flow direction of the cooling water in the first flow path portion 93a and the flow direction of the cooling water in the second flow path portion 93b are opposed to each other. In this way, by turning back the traveling direction of the cooling water, the ratio of the area for cooling water to cool each member in the limited area of the cooling surface 2d can be increased. Here, the channel cross-sectional area of the charging device cooling unit 93 is a cross-sectional area of the channel through which cooling water for cooling the charging device 40 flows, and the first channel unit 93a or the second channel unit 93b is disconnected. It is an area.

第1流路部93aと第2流路部93bとは、充電装置40上に実装される発熱量の大きな電子部品40a(図7参照)の配列に沿ってそれぞれ形成される。第1流路部93aは、冷却水の流れ方向に沿って形成される複数(2つ)のリブ93cによって複数(3つ)の並列流路93dに区画される。第2流路部93bも同様に、冷却水の流れ方向に沿って形成される複数(3つ)のリブ93fによって複数(4つ)の並列流路93gに区画される。これにより、充電装置冷却部93内で冷却水が偏ることが防止されるので、充電装置40全体を満遍なく冷却することができる。   The first flow path portion 93a and the second flow path portion 93b are respectively formed along the arrangement of electronic components 40a (see FIG. 7) with a large amount of heat mounted on the charging device 40. The first flow path portion 93a is partitioned into a plurality (three) of parallel flow paths 93d by a plurality (two) of ribs 93c formed along the flow direction of the cooling water. Similarly, the second flow path portion 93b is partitioned into a plurality (four) of parallel flow paths 93g by a plurality (three) of ribs 93f formed along the flow direction of the cooling water. Thus, since the cooling water is prevented from being biased in the charging device cooling section 93, the entire charging device 40 can be uniformly cooled.

第1流路部93aにおける複数の並列流路93dのうち冷却水の流れ方向の最も上流の並列流路93dは、ケース2の冷却面2dをケース2内に突出させる深溝流路93eである。同様に、第2流路部93bにおける複数の並列流路93gのうち冷却水の流れ方向の最も下流の並列流路93gは、ケース2の冷却面2dをケース2内に突出させる深溝流路93hである。このように深溝流路93e,93hが設けられることによって、充電装置40の高い位置にある電子部品40b(図7参照)の近傍に冷却水を流し、電子部品40bを冷却することができる。   Of the plurality of parallel flow passages 93d in the first flow passage portion 93a, the most upstream parallel flow passage 93d in the flow direction of the cooling water is a deep groove flow passage 93e that projects the cooling surface 2d of the case 2 into the case 2. Similarly, the most downstream parallel flow passage 93g in the flow direction of the cooling water among the plurality of parallel flow passages 93g in the second flow passage portion 93b is a deep groove flow passage 93h that protrudes the cooling surface 2d of the case 2 into the case 2. It is. By providing the deep groove flow paths 93e and 93h in this way, it is possible to flow the cooling water in the vicinity of the electronic component 40b (see FIG. 7) located at a high position of the charging device 40, thereby cooling the electronic component 40b.

また、第2接続部97には、DC/DCコンバータ冷却部92から充電装置冷却部93に導かれる冷却水を第1流路部93aの深溝流路93eに向けて案内する段部97aが設けられる。これにより、充電装置冷却部93内で冷却水が偏ることが更に防止されるので、充電装置40全体を満遍なく冷却することができる。   Further, the second connection portion 97 is provided with a step portion 97a for guiding the cooling water guided from the DC / DC converter cooling portion 92 to the charging device cooling portion 93 toward the deep groove flow passage 93e of the first flow passage portion 93a. It is done. Thereby, since it is further prevented that the cooling water is biased in the charging device cooling section 93, the entire charging device 40 can be uniformly cooled.

また、第1流路部93aから第2流路部93bが逆方向に折り返されるので、供給流路94と排出流路95とを、ケース2の同一の側面に形成することができる。よって、供給流路94と排出流路95とのサブラジエータ8に対する距離を短くできるので、冷却水の供給と排出とを短い循環流路7で行うことができる。   Further, since the second flow path portion 93b is folded in the reverse direction from the first flow path portion 93a, the supply flow path 94 and the discharge flow path 95 can be formed on the same side surface of the case 2. Therefore, since the distance between the supply flow path 94 and the discharge flow path 95 with respect to the sub-radiator 8 can be shortened, the cooling water can be supplied and discharged by the short circulation flow path 7.

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。   According to the above embodiment, there exist the effects shown below.

冷却水流路4は、パワーモジュール20を冷却する部分と比較してDC/DCコンバータ30を冷却する部分及び充電装置40を冷却する部分の方が流路断面積が大きい。そのため、冷却水流路4では、パワーモジュール20を冷却する部分の冷却水の流速は速くなり、DC/DCコンバータ30を冷却する部分及び充電装置40を冷却する部分の冷却水の流速は遅くなる。その結果、パワーモジュール20を確実に冷却する一方で、冷却水の流速が遅い部分における圧力損失の増加を抑制することが可能である。したがって、複数のデバイスを同一の冷却水で冷却する場合に、冷却性能を確保しつつ圧力損失を抑制することができる。   The cooling water channel 4 has a larger channel cross-sectional area in the part for cooling the DC / DC converter 30 and the part for cooling the charging device 40 than in the part for cooling the power module 20. Therefore, in the cooling water flow path 4, the flow rate of the cooling water in the portion for cooling the power module 20 is increased, and the flow rate of the cooling water in the portion for cooling the DC / DC converter 30 and the portion for cooling the charging device 40 is decreased. As a result, while reliably cooling the power module 20, it is possible to suppress an increase in pressure loss in a portion where the flow rate of the cooling water is slow. Therefore, when cooling a plurality of devices with the same cooling water, pressure loss can be suppressed while ensuring cooling performance.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。   The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.

例えば、上記実施形態におけるパワーモジュール20,DC/DCコンバータ30,充電装置40,コンデンサモジュール10の配置態様に代えて、以下に示す第1から第5の変形例のようにしてもよい。   For example, instead of the arrangement of the power module 20, the DC / DC converter 30, the charging device 40, and the capacitor module 10 in the above embodiment, the following first to fifth modifications may be used.

図9に示す第1の変形例では、ケース2の冷却面2d上にコンデンサモジュール10を配置し、その上にDC/DCコンバータ30を配置している。この場合、コンデンサモジュール10が、低発熱電気装置に該当する。また、コンデンサモジュール10を冷却するコンデンサモジュール冷却部99(第2冷却部)が、充電装置冷却部93と共に低発熱電気装置冷却部に該当する。   In the first modification shown in FIG. 9, the capacitor module 10 is disposed on the cooling surface 2 d of the case 2, and the DC / DC converter 30 is disposed thereon. In this case, the capacitor module 10 corresponds to a low heat generating electric device. In addition, the capacitor module cooling unit 99 (second cooling unit) that cools the capacitor module 10 corresponds to the low heat generating electric device cooling unit together with the charging device cooling unit 93.

また、ケース2の冷却面2d上にDC/DCコンバータ30とコンデンサモジュール10とを並べて配置してもよい。この場合、DC/DCコンバータ30とコンデンサモジュール10とが、共に低発熱電気装置に該当し、DC/DCコンバータ冷却部92とコンデンサモジュール冷却部99とが、共に低発熱電気装置冷却部に該当する。   Further, the DC / DC converter 30 and the capacitor module 10 may be arranged side by side on the cooling surface 2 d of the case 2. In this case, both the DC / DC converter 30 and the capacitor module 10 correspond to a low heat generating electric device, and both the DC / DC converter cooling unit 92 and the capacitor module cooling unit 99 correspond to a low heat generating electric device cooling unit. .

以上より、第1の変形例によれば、上記実施形態と同様に、パワーモジュール20を確実に冷却する一方で、冷却水の流速が遅い部分における圧力損失の増加を抑制することが可能である。したがって、複数のデバイスを同一の冷却水で冷却する場合に、冷却性能を確保しつつ圧力損失を抑制することができる。   As mentioned above, according to the 1st modification, while the power module 20 is cooled reliably like the said embodiment, it is possible to suppress the increase in the pressure loss in the part where the flow rate of cooling water is slow. . Therefore, when cooling a plurality of devices with the same cooling water, pressure loss can be suppressed while ensuring cooling performance.

図10に示す第2の変形例では、ケース2の冷却面2dの裏側に他の冷却面2fを形成し、冷却面2d上にパワーモジュール20とDC/DCコンバータ30とを配置し、冷却面2f上に充電装置40を配置している。また、ケース2は、下ケース2bの更に下側に設けられて充電装置40及びDC/DCコントローラ50を収容する下カバー2gを有する。   In the second modification shown in FIG. 10, another cooling surface 2f is formed on the back side of the cooling surface 2d of the case 2, the power module 20 and the DC / DC converter 30 are arranged on the cooling surface 2d, and the cooling surface The charging device 40 is arranged on 2f. The case 2 includes a lower cover 2g that is provided further below the lower case 2b and accommodates the charging device 40 and the DC / DC controller 50.

ここで、上述したように、パワーモジュール20と充電装置40とは同時に動作するものではない。また、DC/DCコンバータ30の動作中の発熱量は、パワーモジュール20と充電装置40との動作中の発熱量と比較して小さい。この変形例では、パワーモジュール20を冷却するパワーモジュール冷却部91は、充電装置40を冷却する充電装置冷却部93を兼ねており、DC/DCコンバータ冷却部92と比較して流路断面積が小さい。また、パワーモジュール20の発熱量は、充電装置40と比較して大きいので、パワーモジュール冷却部91内の冷却水の流速は、パワーモジュール20を冷却するために必要な流速に設定される。   Here, as described above, the power module 20 and the charging device 40 do not operate simultaneously. Further, the amount of heat generated during operation of the DC / DC converter 30 is smaller than the amount of heat generated during operation of the power module 20 and the charging device 40. In this modification, the power module cooling unit 91 that cools the power module 20 also serves as the charging device cooling unit 93 that cools the charging device 40, and has a channel cross-sectional area that is smaller than that of the DC / DC converter cooling unit 92. small. In addition, since the heat generation amount of the power module 20 is larger than that of the charging device 40, the flow rate of the cooling water in the power module cooling unit 91 is set to a flow rate necessary for cooling the power module 20.

以上より、第2の変形例によれば、パワーモジュール20と充電装置40とを確実に冷却する一方で、冷却水の流速が遅い部分における圧力損失の増加を抑制することが可能である。したがって、複数のデバイスを同一の冷却水で冷却する場合に、冷却性能を確保しつつ圧力損失を抑制することができる。なお、DC/DCコンバータ30を、冷却面2d上にパワーモジュール20と並べて配置するのに代えて、冷却面2f上に充電装置40と並べて配置してもよい。   As mentioned above, according to the 2nd modification, while the power module 20 and the charging device 40 are cooled reliably, it is possible to suppress the increase in the pressure loss in the part where the flow rate of cooling water is slow. Therefore, when cooling a plurality of devices with the same cooling water, pressure loss can be suppressed while ensuring cooling performance. Instead of arranging the DC / DC converter 30 side by side with the power module 20 on the cooling surface 2d, the DC / DC converter 30 may be arranged side by side with the charging device 40 on the cooling surface 2f.

図11に示す第3の変形例では、ケース2の冷却面2dの裏側に他の冷却面2fを形成し、冷却面2d上にパワーモジュール20とDC/DCコンバータ30とを配置し、冷却面2f上に充電装置40を配置している。また、ケース2は、下ケース2bの更に下側に設けられて充電装置40及びDC/DCコントローラ50を収容する下カバー2gを有する。   In the third modification shown in FIG. 11, another cooling surface 2f is formed on the back side of the cooling surface 2d of the case 2, the power module 20 and the DC / DC converter 30 are arranged on the cooling surface 2d, and the cooling surface The charging device 40 is arranged on 2f. The case 2 includes a lower cover 2g that is provided further below the lower case 2b and accommodates the charging device 40 and the DC / DC controller 50.

この変形例では、DC/DCコンバータ冷却部92は、充電装置40を冷却する充電装置冷却部93を兼ねており、パワーモジュール冷却部91と比較して流路断面積が大きい。また、充電装置40の発熱量は、DC/DCコンバータ30と比較して大きいので、DC/DCコンバータ冷却部92内の冷却水の流速は、充電装置40を冷却するために必要な流速に設定される。   In this modification, the DC / DC converter cooling unit 92 also serves as the charging device cooling unit 93 that cools the charging device 40, and has a larger flow path cross-sectional area than the power module cooling unit 91. Further, since the heat generation amount of the charging device 40 is larger than that of the DC / DC converter 30, the flow rate of the cooling water in the DC / DC converter cooling unit 92 is set to a flow rate necessary for cooling the charging device 40. Is done.

以上より、第3の変形例によれば、パワーモジュール20を確実に冷却する一方で、冷却水の流速が遅い部分における圧力損失の増加を抑制することが可能である。したがって、複数のデバイスを同一の冷却水で冷却する場合に、冷却性能を確保しつつ圧力損失を抑制することができる。   As mentioned above, according to the 3rd modification, while cooling the power module 20 reliably, it is possible to suppress the increase in the pressure loss in the part where the flow rate of cooling water is slow. Therefore, when cooling a plurality of devices with the same cooling water, pressure loss can be suppressed while ensuring cooling performance.

図12に示す第4の変形例では、冷却水流路4は、供給流路94から流入した冷却水がU字状に導かれて排出流路95から流出するように形成される。冷却水流路4には、上流から順にパワーモジュール20を冷却するパワーモジュール冷却部91,コンデンサモジュール10を冷却するコンデンサモジュール冷却部99,DC/DCコンバータ30を冷却するDC/DCコンバータ冷却部92,及び充電装置40を冷却する充電装置冷却部93が設けられる。   In the fourth modified example shown in FIG. 12, the cooling water channel 4 is formed such that the cooling water flowing in from the supply channel 94 is guided in a U shape and flows out from the discharge channel 95. In the cooling water flow path 4, a power module cooling unit 91 that cools the power module 20 in order from the upstream, a capacitor module cooling unit 99 that cools the capacitor module 10, a DC / DC converter cooling unit 92 that cools the DC / DC converter 30, And the charging device cooling part 93 which cools the charging device 40 is provided.

この変形例では、パワーモジュール冷却部91の流路断面積が最も小さく、コンデンサモジュール冷却部99及びDC/DCコンバータ冷却部92の流路断面積が最も小さい。また、充電装置冷却部93の流路断面積は、パワーモジュール冷却部91と比較して大きく、コンデンサモジュール冷却部99及びDC/DCコンバータ冷却部92と比較して小さい。   In this modification, the channel cross-sectional area of the power module cooling unit 91 is the smallest, and the channel cross-sectional areas of the capacitor module cooling unit 99 and the DC / DC converter cooling unit 92 are the smallest. Further, the flow path cross-sectional area of the charging device cooling unit 93 is larger than that of the power module cooling unit 91 and smaller than that of the capacitor module cooling unit 99 and the DC / DC converter cooling unit 92.

以上より、第4の変形例によれば、パワーモジュール20を確実に冷却する一方で、冷却水の流速が遅い部分における圧力損失の増加を抑制することが可能である。したがって、複数のデバイスを同一の冷却水で冷却する場合に、冷却性能を確保しつつ圧力損失を抑制することができる。   As mentioned above, according to the 4th modification, while the power module 20 is cooled reliably, it is possible to suppress the increase in the pressure loss in the part where the flow rate of cooling water is slow. Therefore, when cooling a plurality of devices with the same cooling water, pressure loss can be suppressed while ensuring cooling performance.

図13に示す第5の変形例では、冷却水流路4は、供給流路94から流入した冷却水が直線状に導かれて排出流路95から流出するように形成される。冷却水流路4には、上流から順にパワーモジュール20を冷却するパワーモジュール冷却部91,DC/DCコンバータ30を冷却するDC/DCコンバータ冷却部92,及び充電装置40を冷却する充電装置冷却部93が設けられる。   In the fifth modification shown in FIG. 13, the cooling water flow path 4 is formed such that the cooling water that flows in from the supply flow path 94 is guided linearly and flows out from the discharge flow path 95. In the cooling water flow path 4, a power module cooling unit 91 that cools the power module 20 in order from the upstream, a DC / DC converter cooling unit 92 that cools the DC / DC converter 30, and a charging device cooling unit 93 that cools the charging device 40. Is provided.

パワーモジュール冷却部91とDC/DCコンバータ冷却部92との間には、冷却水をDC/DCコンバータ冷却部92に均等に導くためのリブ96b及びピン96cが設けられる。これらのリブ96b及びピン96cが、整流部98に該当する。   Between the power module cooling unit 91 and the DC / DC converter cooling unit 92, ribs 96b and pins 96c for guiding the cooling water to the DC / DC converter cooling unit 92 evenly are provided. The ribs 96b and the pins 96c correspond to the rectifying unit 98.

この変形例では、パワーモジュール冷却部91の流路断面積が最も小さく、DC/DCコンバータ冷却部92の流路断面積が最も小さい。また、充電装置冷却部93の流路断面積は、パワーモジュール冷却部91と比較して大きく、DC/DCコンバータ冷却部92と比較して小さい。   In this modification, the cross-sectional area of the power module cooling unit 91 is the smallest, and the cross-sectional area of the DC / DC converter cooling unit 92 is the smallest. Further, the flow path cross-sectional area of the charging device cooling unit 93 is larger than that of the power module cooling unit 91 and smaller than that of the DC / DC converter cooling unit 92.

以上より、第5の変形例によれば、パワーモジュール20を確実に冷却する一方で、冷却水の流速が遅い部分における圧力損失の増加を抑制することが可能である。したがって、複数のデバイスを同一の冷却水で冷却する場合に、冷却性能を確保しつつ圧力損失を抑制することができる。   As mentioned above, according to the 5th modification, while the power module 20 is cooled reliably, it is possible to suppress the increase in the pressure loss in the part where the flow rate of cooling water is slow. Therefore, when cooling a plurality of devices with the same cooling water, pressure loss can be suppressed while ensuring cooling performance.

1 電力変換装置
2 ケース
2c 底部(設置部)
2d 冷却面
2e ねじ孔
4 冷却水流路(冷却媒体流路)
5 バッテリ(蓄電装置)
6 モータジェネレータ(負荷)
10 コンデンサモジュール(平滑コンデンサ,低発熱電気デバイス)
20 パワーモジュール(第1電力変換デバイス)
30 DC/DCコンバータ(第2電力変換デバイス,低発熱電気デバイス)
40 充電装置(第2電力変換デバイス,低発熱電気デバイス)
91 パワーモジュール冷却部(第1冷却部,第1電力変換デバイス冷却部)
92 DC/DCコンバータ冷却部(第2冷却部,低発熱電気デバイス冷却部)
92a リブ
92b 並列流路
92c 突出部
93 充電装置冷却部(第3冷却部,低発熱電気デバイス冷却部)
93a 第1流路部
93b 第2流路部
93c リブ
93d 並列流路
93e 深溝流路
93f リブ
93g 並列流路
93h 深溝流路
96 第1接続部(接続流路)
96a 段部
97 第2接続部
97a 段部
1 Power converter 2 Case 2c Bottom (installation part)
2d Cooling surface 2e Screw hole 4 Cooling water flow path (cooling medium flow path)
5 Battery (power storage device)
6 Motor generator (load)
10 Capacitor modules (smoothing capacitors, low heat generation electrical devices)
20 Power module (first power conversion device)
30 DC / DC converter (second power conversion device, low heat generation electrical device)
40 Charging device (second power conversion device, low heat generation electrical device)
91 Power module cooling unit (first cooling unit, first power conversion device cooling unit)
92 DC / DC converter cooling section (second cooling section, low heat generation electric device cooling section)
92a rib 92b parallel flow path 92c protrusion 93 charging device cooling unit (third cooling unit, low heat generation electric device cooling unit)
93a 1st flow path part 93b 2nd flow path part 93c Rib 93d Parallel flow path 93e Deep groove flow path 93f Rib 93g Parallel flow path 93h Deep groove flow path 96 1st connection part (connection flow path)
96a Step 97 Second connection 97a Step

Claims (14)

電動車両に搭載される電力変換装置であって、
前記電動車両の駆動中に電力を変換して発熱する第1電力変換デバイスと、
前記第1電力変換デバイスと比較して低温に発熱する低発熱電気デバイスと、
前記第1電力変換デバイスと前記低発熱電気デバイスとが設置される設置部を有するケースと、
前記設置部の内部に形成されて冷却媒体が流通する冷却媒体流路と、を備え、
前記冷却媒体流路は、前記第1電力変換デバイスを冷却する部分と比較して前記低発熱電気デバイスを冷却する部分の方が流路断面積が大きいことを特徴とする電力変換装置。
A power conversion device mounted on an electric vehicle,
A first power conversion device that converts power to generate heat during driving of the electric vehicle;
A low heat generation electric device that generates heat at a low temperature compared to the first power conversion device;
A case having an installation part in which the first power conversion device and the low heat generation electrical device are installed;
A cooling medium passage formed inside the installation portion and through which the cooling medium flows, and
The power conversion apparatus according to claim 1, wherein the cooling medium flow path has a larger flow path cross-sectional area in a portion that cools the low heat-generating electric device than in a portion that cools the first power conversion device.
請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記低発熱電気デバイスは、前記第1電力変換デバイスとは別途設けられて電力を変換して発熱する第2電力変換デバイスと、電力を平滑化する平滑コンデンサと、の少なくともいずれか一方であることを特徴とする電力変換装置。
The power conversion device according to claim 1,
The low heat generation electrical device is at least one of a second power conversion device that is provided separately from the first power conversion device and converts power to generate heat, and a smoothing capacitor that smoothes power. The power converter characterized by this.
請求項1又は2に記載の電力変換装置であって、
前記冷却媒体流路は、冷却媒体が前記第1電力変換デバイスを冷却した後に前記低発熱電気デバイスを冷却するように形成されることを特徴とする電力変換装置。
The power conversion device according to claim 1 or 2,
The power conversion apparatus, wherein the cooling medium flow path is formed to cool the low-heat-generating electric device after the cooling medium cools the first power conversion device.
請求項1から3のいずれか一つに記載の電力変換装置であって、
前記冷却媒体流路は、前記第1電力変換デバイスを冷却する部分から前記低発熱電気デバイスを冷却する部分に均等に冷却媒体を導くように形成される整流部を有することを特徴とする電力変換装置。
The power conversion device according to any one of claims 1 to 3,
The cooling medium flow path includes a rectifying unit formed so as to uniformly guide the cooling medium from a part for cooling the first power conversion device to a part for cooling the low heat generation electric device. apparatus.
請求項1から3のいずれか一つに記載の電力変換装置であって、
前記冷却媒体流路は、
前記第1電力変換デバイスを冷却する第1電力変換デバイス冷却部と、
前記第1電力変換デバイス冷却部から導かれる冷却媒体の進行方向を変換すると共に前記低発熱電気デバイスを冷却する低発熱電気デバイス冷却部と、
前記第1電力変換デバイス冷却部と前記低発熱電気デバイス冷却部とを接続する接続流路と、を有し、
前記低発熱電気デバイス冷却部は、複数の並列流路を区画する複数のリブを有し、
前記複数のリブは、前記第1電力変換デバイス冷却部からの距離が大きいほど前記接続流路に臨む長さが長く形成されることを特徴とする電力変換装置。
The power conversion device according to any one of claims 1 to 3,
The cooling medium flow path is
A first power conversion device cooling unit that cools the first power conversion device;
A low heat generation electric device cooling section for converting a traveling direction of a cooling medium guided from the first power conversion device cooling section and cooling the low heat generation electric device;
A connection flow path connecting the first power conversion device cooling section and the low heat generation electric device cooling section,
The low heat generation electric device cooling section has a plurality of ribs that define a plurality of parallel flow paths,
The plurality of ribs are formed such that a length facing the connection flow path is longer as a distance from the first power conversion device cooling unit is larger.
蓄電装置と負荷との間で電力を変換する電力変換装置であって、
前記蓄電装置の直流電力と前記負荷に供給される交流電力とを変換する第1電力変換デバイスと、
前記第1電力変換デバイスと前記蓄電装置の間で、電力を平滑化する平滑コンデンサと、
前記蓄電装置から供給される直流電圧を変換するか、又は外部コネクタを介して供給される交流電力を直流電力に変換する第2電力変換デバイスと、
前記第1電力変換デバイスと前記平滑コンデンサと前記第2電力変換デバイスとを収容するケースと、
前記ケースに設けられて冷却媒体が流通し、前記平滑コンデンサ及び前記第2電力変換デバイスの少なくとも一方と、前記第1電力変換デバイスと、を冷却する冷却媒体流路と、を備え、
前記冷却媒体流路は、前記第1電力変換デバイスを冷却する第1冷却部と、前記第1電力変換デバイスを冷却した後に前記平滑コンデンサ及び前記第2電力変換デバイスの少なくとも一方を冷却する第2冷却部と、を有し、
前記第2冷却部における冷却媒体の流速は、前記第1冷却部における冷却媒体の流速と比較して遅いことを特徴とする電力変換装置。
A power conversion device that converts power between a power storage device and a load,
A first power conversion device that converts DC power of the power storage device and AC power supplied to the load;
A smoothing capacitor for smoothing power between the first power conversion device and the power storage device;
A second power conversion device that converts a DC voltage supplied from the power storage device or converts AC power supplied via an external connector into DC power;
A case for housing the first power conversion device, the smoothing capacitor, and the second power conversion device;
A cooling medium flow path provided in the case for circulating a cooling medium, and cooling at least one of the smoothing capacitor and the second power conversion device, and the first power conversion device;
The cooling medium flow path includes a first cooling unit that cools the first power conversion device, and a second cooling unit that cools at least one of the smoothing capacitor and the second power conversion device after cooling the first power conversion device. A cooling unit,
The power conversion device according to claim 1, wherein the flow rate of the cooling medium in the second cooling unit is slower than the flow rate of the cooling medium in the first cooling unit.
請求項6に記載の電力変換装置であって、
前記第2冷却部は、複数の並列流路を区画する複数のリブを有することを特徴とする電力変換装置。
The power conversion device according to claim 6,
The second cooling unit has a plurality of ribs that define a plurality of parallel flow paths.
請求項7に記載の電力変換装置であって、
前記複数のリブのうち少なくとも一つは、前記並列流路に突出して流路断面積を小さくする突出部を有することを特徴とする電力変換装置。
The power conversion device according to claim 7,
At least one of the plurality of ribs has a protruding portion that protrudes into the parallel flow path and reduces a cross-sectional area of the flow path.
請求項7又は8に記載の電力変換装置であって、
前記冷却媒体流路は、前記第1冷却部から前記第2冷却部に導かれる冷却媒体を前記複数の並列流路のうち前記第1冷却部に近い前記並列流路に向けて案内する段部を更に有することを特徴とする電力変換装置。
The power conversion device according to claim 7 or 8,
The cooling medium flow path guides the cooling medium guided from the first cooling section to the second cooling section toward the parallel flow path close to the first cooling section among the plurality of parallel flow paths. The power converter characterized by further having.
請求項7から9のいずれか一つに記載の電力変換装置であって、
前記リブには、前記ケース内の部品を締結するためのねじ孔が形成されることを特徴とする電力変換装置。
The power conversion device according to any one of claims 7 to 9,
The rib is provided with a screw hole for fastening a component in the case.
請求項6から10のいずれか一つに記載の電力変換装置であって、
前記第2電力変換デバイスは、
前記蓄電装置から供給される直流電圧を変換するDC/DCコンバータと、
前記ケース内に収容され、外部コネクタを介して供給される交流電力を直流電力に変換して前記蓄電装置に充電させる充電装置と、を有し、
前記第2冷却部は、前記DC/DCコンバータを冷却し、
前記冷却媒体流路は、前記DC/DCコンバータを冷却した後に前記充電装置を冷却する第3冷却部を更に有することを特徴とする電力変換装置。
It is a power converter device as described in any one of Claim 6 to 10, Comprising:
The second power conversion device includes:
A DC / DC converter for converting a DC voltage supplied from the power storage device;
A charging device that is accommodated in the case and converts the AC power supplied via the external connector into DC power to charge the power storage device, and
The second cooling unit cools the DC / DC converter,
The cooling medium flow path further includes a third cooling unit that cools the charging device after cooling the DC / DC converter.
請求項11に記載の電力変換装置であって、
前記第3冷却部は、複数の並列流路を区画する複数のリブを有し、
前記第3冷却部における前記複数の並列流路のうち冷却媒体の流れ方向の最も上流の前記並列流路は、前記ケースにおける前記充電装置が接触する壁部に設けられる冷却面を前記ケース内に突出させる深溝流路であることを特徴とする電力変換装置。
The power conversion device according to claim 11,
The third cooling unit has a plurality of ribs that define a plurality of parallel flow paths,
Of the plurality of parallel flow paths in the third cooling section, the parallel flow path that is the most upstream in the flow direction of the cooling medium has a cooling surface provided in a wall portion that contacts the charging device in the case in the case. A power conversion device characterized by being a deep groove channel to be projected.
請求項12に記載の電力変換装置であって、
前記冷却媒体流路は、
前記第2冷却部から前記第3冷却部に導かれる冷却媒体を前記深溝流路に向けて案内する段部を更に有することを特徴とする電力変換装置。
The power conversion device according to claim 12, wherein
The cooling medium flow path is
The power converter according to claim 1, further comprising a step portion for guiding a cooling medium guided from the second cooling portion to the third cooling portion toward the deep groove flow path.
電動車両に搭載される電力変換装置であって、
前記電動車両の駆動中に電力を変換して発熱する第1電力変換デバイスと、
前記第1電力変換デバイスと比較して低温に発熱する低発熱電気デバイスと、
前記第1電力変換デバイスと前記低発熱電気デバイスとが設置される設置部を有するケースと、
前記設置部の内部に形成されて冷却媒体が流通する冷却媒体流路と、を備え、
前記冷却媒体流路内の冷却媒体は、前記第1電力変換デバイスを冷却する部分と比較して前記低発熱電気デバイスを冷却する部分の方が流速が遅く、
前記低発熱電気デバイスは、前記第1電力変換デバイスとは別途設けられて電力を変換して発熱する第2電力変換デバイス又は電力を平滑化する平滑コンデンサであることを特徴とする電力変換装置。
A power conversion device mounted on an electric vehicle,
A first power conversion device that converts power to generate heat during driving of the electric vehicle;
A low heat generation electric device that generates heat at a low temperature compared to the first power conversion device;
A case having an installation part in which the first power conversion device and the low heat generation electrical device are installed;
A cooling medium passage formed inside the installation portion and through which the cooling medium flows, and
The cooling medium in the cooling medium flow path has a slower flow rate in the part that cools the low heat-generating electric device than in the part that cools the first power conversion device,
The low-heat-generating electric device is a second power conversion device that is provided separately from the first power conversion device and converts power to generate heat, or a smoothing capacitor that smoothes power.
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