JP2020061896A - Power conversion device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、電力変換装置に関する。 The present disclosure relates to power conversion devices.
近年、車載用の電力変換装置に関して、充電器、インバータ等の機器の高出力化が進められている。 In recent years, with regard to in-vehicle power conversion devices, higher output of devices such as chargers and inverters has been promoted.
充電器、インバータ等の機器の高出力化に伴い、機器を格納する筐体には、高い放熱特性が求められてきている。一方で、車載用の電力変換装置には、小型化の要求も高まっている。 Along with the higher output of devices such as chargers and inverters, housings for housing the devices are required to have high heat dissipation characteristics. On the other hand, there is an increasing demand for miniaturization of in-vehicle power conversion devices.
本開示の目的は、小型化を実現しつつ高い放熱特性を実現することができる電力変換装置を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a power conversion device that can realize high heat dissipation characteristics while realizing miniaturization.
本開示の一形態は、筐体内を、第１発熱部品を格納する第１空間と、前記第１発熱部品とは異なるタイミングで発熱する第２部品を格納する第２空間とに仕切る仕切り部材を備え、前記仕切り部材は、前記第１空間側に配置された第１放熱フィンと、前記第２空間側に配置された第２放熱フィンと、前記第１放熱フィンと前記第２放熱フィンとの間に配置されたセパレータプレートと、を有する、電力変換装置である。 One form of the present disclosure is a partition member that partitions the inside of a housing into a first space that stores a first heat-generating component and a second space that stores a second component that generates heat at a different timing from the first heat-generating component. The partition member includes a first heat radiation fin arranged on the first space side, a second heat radiation fin arranged on the second space side, the first heat radiation fin and the second heat radiation fin. And a separator plate arranged between them.
本開示によれば、小型化を実現しつつ高い放熱性を実現することができる。 According to the present disclosure, it is possible to realize high heat dissipation while realizing downsizing.
以下、本開示の実施形態に係る電源装置（「電圧変換装置」の一例）について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本開示はこの実施形態により限定されるものではない。 Hereinafter, a power supply device (an example of a “voltage conversion device”) according to an embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is an example, and the present disclosure is not limited to this embodiment.
（電源装置の全体構成）
図１を参照して、電源装置１の全体構成について説明する。図１は、電源装置１の構成を示す回路ブロック図である。
(Overall structure of power supply unit)
The overall configuration of the
電源装置１は、電気自動車等の車両に搭載される。電源装置１は、外部電源２から供給される電力によりバッテリー３を充電し、また、バッテリー３からの電力を負荷４およびモーター５の少なくとも一方に供給する。
The
バッテリー３は、例えば、車両の車体に対する絶縁が不要な低電圧（例えば、４８Ｖ）定格バッテリーである。バッテリー３としては、例えばリチウムイオンバッテリーが挙げられる。負荷４は、低電圧（例えば、１２Ｖ）で駆動される電子機器である。モーター５は、低電圧（例えば、４８Ｖ）で駆動される三相交流モーターである。モーター５は、車両の走行駆動用のモーターである。
The
電源装置１は、ＡＣフィルタ部１０、充電器２０、ＤＣ／ＤＣ変換部４０、コンデンサ５０、電力変換部６０、第１制御部７０および第２制御部８０を有する。ＡＣフィルタ部１０、充電器２０、ＤＣ／ＤＣ変換部４０、コンデンサ５０、電力変換部６０、第１制御部７０および第２制御部８０は、電源装置１が搭載される車両の車体に接続される筐体１００の内部に格納される。
The
ＡＣフィルタ部１０は、外部電源２から侵入するノイズおよび外部電源２へ流出するノイズを低減する。ＡＣフィルタ部１０は、コイル、コンデンサ等を有する。
The
充電器２０は、交流電源である外部電源２から供給される第１電圧（例えば、１００Ｖ）の電力を、第１電圧より低い第２電圧（例えば、４８Ｖ）の電力に変換して、バッテリー３に出力する。充電器２０は、整流部２１と、力率改善部２２と、コンデンサ２３と、ＤＣ／ＤＣ変換部２４とを有する。
The
整流部２１は、ＡＣフィルタ部１０からの交流電力を全波整流して直流電力に変換し、力率改善部２２に出力する。整流部２１は、４個のダイオードからなるダイオードブリッジ回路である。
The
力率改善部２２は、整流部２１からの電力の力率を改善する機能を有する。力率改善部２２は、コイル２２ａ、スイッチング素子２２ｂおよびダイオード２２ｃを有する。図１では省略されているが、電源装置１は、整流部２１とコンデンサ２３との間に並列に接続された２個の力率改善部２２を有する。これにより、力率改善部２２は、インターリーブ型の力率改善回路を構成している。
The power
コンデンサ２３は、力率改善部２２の出力側に接続され、力率改善部２２からの直流電力を平滑化する。当該直流電力の電圧は、力率改善部２２により昇圧されているため、コンデンサ２３は比較的大容量のものとなる。
The
ＤＣ／ＤＣ変換部２４は、力率改善部２２からの直流電力をバッテリー３に充電可能な電圧に変換する回路である。ＤＣ／ＤＣ変換部２４は、インバータ２４ａと、トランス２４ｂと、２次側整流回路２４ｃとを有する。
The DC /
インバータ２４ａは、力率改善部２２からの直流電力を交流電力に変換し、トランス２４ｂに出力する。インバータ２４ａは、４個のスイッチング素子２４ｄを有する。
The
トランス２４ｂは、インバータ２４ａからの交流電力の電圧を変圧し、２次側整流回路２４ｃに出力する。トランス２４ｂは、インバータ２４ａの出力側に接続された送電コイル２４ｅと、２次側整流回路２４ｃの入力側に接続された受電コイル２４ｆとを有する。
The
２次側整流回路２４ｃは、トランス２４ｂからの交流電力を直流電力に変換する回路である。２次側整流回路２４ｃは、４個のスイッチング素子２４ｇを有する。
The secondary
ＤＣ／ＤＣ変換部４０は、バッテリー３から出力された第２電圧（例えば、４８Ｖ）の直流電力を、負荷４に供給可能な第３電圧（例えば、１２Ｖ）に変換する。ＤＣ／ＤＣ変換部４０は、入力側に配置されたコンデンサ３０と、２個のスイッチング素子４１と、コイル４２と、出力側に配置されたコンデンサ４３とを有する。
The DC /
コンデンサ５０は、電力変換部６０の入力側に配置される。コンデンサ５０の機能については、後述する。
The
電力変換部６０は、第２電圧の直流電力を交流電力に変換する。電力変換部６０は、三相ブリッジインバータ回路であり、複数のスイッチング素子を有する。電力変換部６０の出力側には、電流センサ９０が設けられている。
The
第１制御部７０は、力率改善部２２のスイッチング素子２２ｂ、インバータ２４ａのスイッチング素子２４ｄ、および２次側整流回路２４ｃのスイッチング素子２４ｇをオンオフ制御することで、充電器２０の動作を制御する。つまり、第１制御部７０の制御の下、外部電源２から供給される第１電圧の交流電力が、充電器２０を介して第２電圧の直流電力に変換され、バッテリー３に充電される。
The
また、第１制御部７０は、ＤＣ／ＤＣ変換部４０のスイッチング素子４１をオンオフ制御することで、ＤＣ／ＤＣ変換部４０の動作を制御する。つまり、第１制御部７０の制御の下、第２電圧の直流電力が、ＤＣ／ＤＣ変換部４０を介して第３電圧の直流電力に変換され、負荷４に出力される。
In addition, the
第２制御部８０は、電力変換部６０のスイッチング素子をオンオフ制御することで、電力変換部６０の動作を制御する。つまり、第２制御部８０の制御の下、バッテリー３から供給される第２電圧の直流電力が、電力変換部６０を介して第２電圧の三相交流電力に変換され、モーター５に出力される。
The
第１制御部７０および第２制御部８０は、筐体１００に設けられたコネクタを介して車両用制御装置と通信可能となっており、車両用制御装置の制御の下、電源装置１の各部の制御を行う。なお、第１制御部７０および第２制御部８０は、低電圧で動作するため、車体に対する絶縁は不要である。
The
（電源装置の構造）
次に、図２を参照して、電源装置１の構成について説明する。図２は、電源装置１の構成を示す図である。なお、図２は、電源装置１の構成を模式的に示したものであり、説明と直接関係のない一部の部品や配線を省略している。図２には、便宜上、Ｚ軸が描かれている。Ｚ軸の正方向（図２における上方向）を＋Ｚ方向と定義する。
(Structure of power supply device)
Next, the configuration of the
電源装置１は、筐体１００を有する。筐体１００は、Ｚ軸と直交する平面（以下、「ＸＹ平面」と称する。）に延在する仕切り部材１０１と、仕切り部材１０１の−Ｚ方向側に設けられた第１カバー部材１０１ａと、仕切り部材１０１の＋Ｚ方向側に設けられた第２カバー部材１０１ｂとを有する。
The
本実施形態において、仕切り部材１０１、第１カバー部材１０１ａおよび第２カバー部材１０１ｂはいずれもアルミ製の部材である。第１カバー部材１０１ａは、＋Ｚ方向側が開口している。第２カバー部材１０１ｂは、−Ｚ方向側が開口している。第１カバー部材１０１ａおよび第２カバー部材１０１ｂは、仕切り部材１０１に固定（例えば、ネジ締結）されている。
In this embodiment, the
ＡＣフィルタ部１０と、充電器２０における整流部２１、力率改善部２２（コイル２２ａ、スイッチング素子２２ｂおよびダイオード２２ｃ）、コンデンサ２３、インバータ２４ａ、およびトランス２４ｂとは、仕切り部材１０１と第１カバー部材１０１ａとに囲まれた第１空間１０２内に設けられる。
The
ＡＣフィルタ部１０と、充電器２０における整流部２１、力率改善部２２、コンデンサ２３、インバータ２４ａ、およびトランス２４ｂとは、第１電圧がかかる部分である。以下、第１電圧がかかる部分を「第１回路部分６」という場合がある（図１を参照）。また、充電器２０における整流部２１、力率改善部２２、コンデンサ２３、インバータ２４ａ、およびトランス２４ｂを、「１次側回路８」という場合がある（図１を参照）。
The
ＡＣフィルタ部１０を構成する各要素は、ＸＹ平面に延在するＡＣフィルタ基板１１０の＋Ｚ側面に実装されている。ＡＣフィルタ基板１１０は、樹脂基板である。
Each element that constitutes the
整流部２１を構成する各要素、力率改善部２２のスイッチング素子２２ｂおよびダイオード２２ｃ、および、インバータ２４ａは、ＸＹ平面に延在する高電圧基板１２０の＋Ｚ側面に実装されている。コンデンサ２３は、高電圧基板１２０の−Ｚ側面に実装されている。高電圧基板１２０は、樹脂基板である。ＡＣフィルタ基板１１０と高電圧基板１２０とは、電気的に接続されている。
Each element constituting the
高電圧基板１２０は、仕切り部材１０１の−Ｚ方向側に、仕切り部材１０１と隙間を空けて配されている。また、ＡＣフィルタ基板１１０は、高電圧基板１２０の−Ｚ方向側に、高電圧基板１２０と隙間を空けて配されている。
The high-
力率改善部２２のコイル２２ａは、仕切り部材１０１の−Ｚ側面と所定の隙間を空けて配設されている。高電圧基板１２０とコイル２２ａとは、電気的に接続されている。トランス２４ｂは、仕切り部材１０１の−Ｚ側面と所定の隙間を空けて配設されている。高電圧基板１２０とトランス２４ｂとは、電気的に接続されている。
The
充電器２０の２次側整流回路２４ｃ、ＤＣ／ＤＣ変換部４０、コンデンサ５０、電力変換部６０、第１制御部７０および第２制御部８０は、仕切り部材１０１と第２カバー部材１０１ｂとに囲まれた第２空間１０３内に設けられる。
The secondary
充電器２０の２次側整流回路２４ｃ、ＤＣ／ＤＣ変換部４０、コンデンサ５０、電力変換部６０、第１制御部７０および第２制御部８０は、第２電圧がかかる部分である。以下、第２電圧がかかる部分を「第２回路部分７」という場合がある（図１を参照）。
The secondary
第１空間１０２内の絶縁等級と、第２空間１０３内の絶縁等級とは、互いに異なる。具体的には、第１空間１０２内の絶縁等級は、第２空間１０３内の絶縁等級よりも高い。
The insulation grade in the
充電器２０の２次側整流回路２４ｃ、ＤＣ／ＤＣ変換部４０、コンデンサ５０、電力変換部６０を構成する各要素は、低電圧基板１３０の＋Ｚ側面に実装されている。低電圧基板１３０はアルミ基板であり、低電圧基板１３０の＋Ｚ側面には、樹脂の絶縁層が被膜されている。
The respective elements constituting the secondary
また、絶縁層の表面には、各要素同士を電気的に接続する配線パターンがプリントされている。低電圧基板１３０に形成された配線パターンについては後述する。低電圧基板１３０の−Ｚ側面は、仕切り部材１０１の＋Ｚ側面に直に接している。これにより、大電流が流れる低電圧側の要素を適切に冷却することができる。
Further, a wiring pattern for electrically connecting the respective elements is printed on the surface of the insulating layer. The wiring pattern formed on the
仕切り部材１０１には、放熱フィン１０４が設けられている。また、仕切り部材１０１には、Ｚ方向に貫通する孔１０５が設けられている。第１回路部分６と第２回路部分７とは、孔１０５を貫通して配された電力線１４０によって電気的に接続されている。具体的には、トランス２４ｂと２次側整流回路２４ｃとが、孔１０５を貫通して配された電力線１４０によって電気的に接続されている。
Radiating
第１制御部７０を構成する各要素、および第２制御部８０を構成する各要素は、ＸＹ平面に延在する制御基板１６０の＋Ｚ側面に実装されている。制御基板１６０は、樹脂基板である。制御基板１６０は、低電圧基板１３０の＋Ｚ方向側に、低電圧基板１３０と隙間を空けて配されている。
Each element forming the
第１制御部７０とスイッチング素子２２ｂおよびインバータ２４ａとは、孔１０５を貫通して配された信号線１５０によって電気的に接続されている。
The
以上説明したように、本実施形態では、第１電圧がかかる充電器２０の１次側回路８を第１空間１０２内に格納し、第１電圧よりも低い第２電圧がかかる充電器２０の２次側整流回路２４ｃを第２空間１０３内に格納した。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、第１電圧がかかる第１回路部分６を第１空間１０２内に格納し、第１電圧よりも低い第２電圧が掛かる第２回路部分７を第２空間１０３内に格納した。
Further, according to the present embodiment, the first circuit portion 6 to which the first voltage is applied is stored in the
これにより、高い絶縁性が必要とされる高電圧側の要素を第１空間１０２内にまとめて配置することができ、かつ、高い放熱性が必要とされる低電圧側の要素を第２空間１０３内にまとめて配置することができる。
As a result, the elements on the high voltage side, which require high insulation, can be collectively arranged in the
本実施形態によれば、絶縁の必要性、および、放熱の必要性に応じて、各要素を適切に配置することで、絶縁構造および放熱構造を適切なものとすることができ、電源装置１の小型化を図ることが可能となる。
According to the present embodiment, by appropriately arranging the respective elements according to the need for insulation and the need for heat dissipation, the insulation structure and the heat dissipation structure can be made appropriate, and the
また、本実施形態によれば、１次側回路８を制御する第１制御部７０を第２空間１０３内に格納した。そのため、第１制御部７０を構成する要素の絶縁性が過剰となることを好適に抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、大電流が流れ、発熱性の高い低電圧側の要素を、放熱性に優れたアルミ製の低電圧基板１３０にまとめて実装した。そのため、これらの要素を適切に冷却することができる。
Further, according to the present embodiment, the elements on the low voltage side, through which a large amount of current flows and having a high heat generation property, are collectively mounted on the
さらに、低電圧基板１３０を、放熱フィン１０４を有して放熱性に優れた仕切り部材１０１に直に接するように配置した。そのため、大電流が流れ、発熱性の高い低電圧側の要素を、より適切に冷却することができる。
Further, the low-
さらに、本実施形態によれば、高電圧側の要素を第１空間１０２内にまとめて配置するとともに、低電圧側の要素を第２空間１０３内にまとめて配置したため、高電圧側で発生したノイズが低電圧側に影響を及ぼすのを好適に抑制することができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the elements on the high voltage side are collectively arranged in the
特に、本実施形態では、電源装置１は、第１空間１０２と第２空間１０３とを仕切る仕切り部材１０１を有し、仕切り部材１０１は、放熱フィン１０４を有している。これにより、高電圧側の第１空間１０２と、低電圧側の第２空間１０３との距離を離すことができる。
In particular, in this embodiment, the
そのため、高電圧側で発生したノイズが低電圧側に影響を及ぼすのを好適に抑制することができる。また、仕切り部材１０１および放熱フィン１０４によってインピーダンスを高くすることができるため、高電圧側で発生したノイズが低電圧側に影響を及ぼすことを、より好適に抑制することができる。
Therefore, it is possible to preferably suppress the noise generated on the high voltage side from affecting the low voltage side. Further, since the impedance can be increased by the
（低電圧基板における分電構造）
次に、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃを参照して、低電圧基板１３０における配線パターン（分電構造）について説明する。図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、低電圧基板１３０の構成を示す図である。図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃには、便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が描かれている。Ｚ軸は図２のＺ軸と共通のものである。Ｘ軸の正方向を＋Ｘ方向、Ｙ軸の正方向を＋Ｙ方向とそれぞれ定義する。なお、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃにおいて、説明と直接関係のない構成は省略している。
(Distribution structure on low voltage substrate)
Next, with reference to FIG. 3A, FIG. 3B and FIG. 3C, the wiring pattern (power distribution structure) in the
上述のとおり、低電圧基板１３０は、アルミ基板である。低電圧基板１３０は、仕切り部材１０１（図２を参照）の＋Ｚ側面に直接載置され、固定される。低電圧基板１３０の＋Ｚ側面には、樹脂からなる絶縁層が被膜されている。
As described above, the
低電圧基板１３０の＋Ｚ側面には、２次側整流回路２４ｃの各要素、ＤＣ／ＤＣ変換部４０の各要素、コンデンサ５０、および、電力変換部６０の各要素が実装される。
Each element of the secondary
低電圧基板１３０の−Ｘ方向の端部には、バッテリー３への電力の出力およびバッテリー３からの電力の入力に用いられるコネクタ１３１が設けられている。コネクタ１３１は、ＤＣ／ＤＣ変換部４０および電力変換部６０の共用コネクタである。
A
充電器２０の２次側整流回路２４ｃは、コネクタ１３１の＋Ｙ方向側、かつ、低電圧基板１３０の−Ｘ方向の端部端寄りに設けられている。ＤＣ／ＤＣ変換部４０は、２次側整流回路２４ｃの＋Ｘ方向側、かつ、低電圧基板１３０の＋Ｙ方向の端部端寄りに設けられている。コンデンサ５０および電力変換部６０は、コネクタ１３１の−Ｙ方向側に設けられている。
The secondary
コネクタ１３１と２次側整流回路２４ｃ、ＤＣ／ＤＣ変換部４０および電力変換部６０とは、低電圧基板１３０の絶縁層の表面に印刷された配線パターンにより、電気的に接続されている。
The
コネクタ１３１から、配線パターン１３２が＋Ｘ方向に延びている。すなわち、配線パターン１３２の第１の端部はコネクタ１３１と接続されている。配線パターン１３２の第２の端部から、配線パターン１３３、配線パターン１３４および配線パターン１３５が分岐している。
A
配線パターン１３３は、２次側整流回路２４ｃと接続されている。すなわち、配線パターン１３３の第１の端部は、配線パターン１３２の第２の端部と接続され、配線パターン１３３の第２の端部は、２次側整流回路２４ｃの出力側と接続されている。なお、２次側整流回路２４ｃの入力側とトランス２４ｂとを電気的に接続する電力線１４０（図２を参照）は、２次側整流回路２４ｃから＋Ｚ方向へ延びている。
The
配線パターン１３４は、ＤＣ／ＤＣ変換部４０と接続されている。すなわち、配線パターン１３４の第１の端部は、配線パターン１３２の第２の端部と接続され、配線パターン１３４の第２の端部は、ＤＣ／ＤＣ変換部４０の入力側と接続されている。なお、ＤＣ／ＤＣ変換部４０からの電力を負荷４へ出力するコネクタ１３６は、低電圧基板１３０の＋Ｙ方向の端部に設けられている。
The
配線パターン１３５は、コンデンサ５０を介して電力変換部６０と接続されている。すなわち、配線パターン１３５の第１の端部は、配線パターン１３２の第２の端部と接続され、配線パターン１３５の第２の端部は、電力変換部６０の入力側と接続されている。なお、電力変換部６０からの電力をモーター５へ出力する電力線は、電力変換部６０から＋Ｚ方向へ延びている。
The
図３Ｂは、外部電源２からの電力をバッテリー３に充電するとともに、外部電源２からの電力を負荷４に供給する動作状態を示している。配線パターン１３３には、充電器２０の２次側整流回路２４ｃから出力される電流Ａ１［Ａ］が流れる。配線パターン１３４には、ＤＣ／ＤＣ変換部４０に入力される電流Ａ２［Ａ］が流れる。配線パターン１３２には、充電器２０の２次側整流回路２４ｃから出力される電流から、ＤＣ／ＤＣ変換部４０に入力される電流を差し引いた電流が流れる。すなわち、配線パターン１３２には、（Ａ１−Ａ２）［Ａ］の電流が流れる。
FIG. 3B shows an operation state in which the
図３Ｃは、バッテリー３からの電力を負荷４およびモーター５に供給する動作状態を示している。配線パターン１３４には、ＤＣ／ＤＣ変換部４０に入力される電流Ａ２［Ａ］が流れる。配線パターン１３５には、電力変換部６０に入力される電流Ａ３［Ａ］が流れる。配線パターン１３２には、ＤＣ／ＤＣ変換部４０に入力される電流と、電力変換部６０に入力される電流とを合算した電流が流れる。
FIG. 3C shows an operating state in which electric power from the
すなわち、バッテリー３からの電力を負荷４およびモーター５に供給する動作状態では、配線パターン１３２には、（Ａ２＋Ａ３）［Ａ］の大電流が流れることになる。そのため、特に配線パターン１３２での発熱量は大きい。
That is, in the operating state in which the power from the
本実施形態では、配線パターン１３２、配線パターン１３３、配線パターン１３４および配線パターン１３５は、いずれもアルミ製の低電圧基板１３０上に設けられている。そのため、配線パターン１３２に大電流が流れ、配線パターン１３２での発熱量が大きい場合でも、配線パターン１３２を適切に冷却することができる。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、２次側整流回路２４ｃ、ＤＣ／ＤＣ変換部４０、コンデンサ５０および電力変換部６０も低電圧基板１３０上に設けられている。そのため、２次側整流回路２４ｃ、ＤＣ／ＤＣ変換部４０、コンデンサ５０および電力変換部６０を適切に冷却することができる。
Further, in the present embodiment, the secondary
特に、２次側整流回路２４ｃ、ＤＣ／ＤＣ変換部４０、コンデンサ５０および電力変換部６０は低電圧側の第２回路部分７に含まれるため、動作時の発熱量が大きい。本実施形態によれば、例えばＤＣ／ＤＣ変換部４０および電力変換部６０が同時に動作した場合にも、配線パターン１３２、配線パターン１３４、配線パターン１３５、ＤＣ／ＤＣ変換部４０、コンデンサ５０および電力変換部６０で発生した熱を、低電圧基板１３０から適切に放熱することができる。
In particular, since the secondary
以上説明したように、本実施形態では、コネクタ１３１を介して供給される電力をＤＣ／ＤＣ変換部４０および電力変換部６０に分配する配線パターン１３２、１３４および１３５が、放熱性能の高いアルミ製の低電圧基板１３０に形成される。
As described above, in the present embodiment, the
そのため、ＤＣ／ＤＣ変換部４０および電力変換部６０が同時に動作した場合にも、配線パターン１３２、配線パターン１３４、配線パターン１３５で発生した熱を、低電圧基板１３０から適切に放熱することができる。
Therefore, even when the DC /
なお、上述の実施形態では、２次側整流回路２４ｃ、ＤＣ／ＤＣ変換部４０、コンデンサ５０および電力変換部６０を低電圧基板１３０上に実装したものを例に説明を行ったが、これに限定されない。以下、分電構造の変形例について説明する。
In the above-described embodiment, the secondary
（低電圧基板における分電構造の変形例）
分電構造の変形例について、図３Ｄを参照して詳細に説明する。図３Ｄは、変形例に係る低電圧基板１３０Ａの配線構造を示す図である。図３Ｄには、便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が描かれている。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、図３Ａ〜図３Ｃと共通のものである。
(Modification of distribution structure on low voltage substrate)
A modification of the power distribution structure will be described in detail with reference to FIG. 3D. FIG. 3D is a diagram showing a wiring structure of the
変形例では、２次側整流回路２４ｃ、ＤＣ／ＤＣ変換部４０および電力変換部６０が低電圧基板１３０Ａ上に実装されていない点が、上述の実施形態と異なっている。上述の実施形態と同一の部品については同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は省略する。
The modification is different from the above-described embodiment in that the secondary
低電圧基板１３０Ａは、例えばアルミ基板である。低電圧基板１３０Ａは、仕切り部材１０１（図２を参照）の＋Ｚ側面に直接載置され、固定される。低電圧基板１３０Ａの＋Ｚ側面は、絶縁層で被膜されている。
The
充電器２０の２次側整流回路２４ｃは、低電圧基板１３０Ａとは別体の第１基板１３７上に実装されている。ＤＣ／ＤＣ変換部４０は、低電圧基板１３０Ａとは別体の第２基板１３８上に実装されている。電力変換部６０は、低電圧基板１３０Ａとは別体の第３基板１３９上に実装されている。
The secondary
低電圧基板１３０Ａの−Ｘ方向の端部には、コネクタ１３１が設けられている。コネクタ１３１から、配線パターン１３２Ａが＋Ｙ方向に延びている。すなわち、配線パターン１３２Ａの第１の端部はコネクタ１３１と接続されている。配線パターン１３２Ａの第２の端部から、配線パターン１３３Ａ、配線パターン１３４Ａおよび配線パターン１３５Ａが分岐している。
A
すなわち、配線パターン１３２Ａ、配線パターン１３３Ａ、配線パターン１３４Ａおよび配線パターン１３５Ａは、いずれも低電圧基板１３０Ａ上に設けられている。
That is, the
配線パターン１３３Ａは、第１基板１３７上に実装された２次側整流回路２４ｃと電気的に接続されている。なお、低電圧基板１３０Ａと第１基板１３７とを電気的に接続する電力線は、可撓性を有する配線でもよいし、バスバー等の剛体でもよい。
The
配線パターン１３４Ａは、第２基板１３８上に実装されたＤＣ／ＤＣ変換部４０と電気的に接続されている。なお、低電圧基板１３０Ａと第２基板１３８とを電気的に接続する電力線は、可撓性を有する配線でもよいし、バスバー等の剛体でもよい。
The
配線パターン１３５Ａは、第３基板１３９上に実装された電力変換部６０と電気的に接続されている。なお、低電圧基板１３０Ａと第３基板１３９とを電気的に接続する電力線は、可撓性を有する配線でもよいし、バスバー等の剛体でもよい。
The
以上説明したように、変形例では、配線パターン１３２Ａが、放熱性能の高いアルミ製の低電圧基板１３０Ａに形成される。そのため、配線パターン１３２Ａに大電流が流れ、配線パターン１３２Ａでの発熱量が大きい場合でも、配線パターン１３２Ａを適切に冷却することができる。
As described above, in the modified example, the
なお、上述の変形例では、２次側整流回路２４ｃ、ＤＣ／ＤＣ変換部４０および電力変換部６０がそれぞれ別の基板上に実装されるものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、ＤＣ／ＤＣ変換部４０および電力変換部６０を共通の基板に実装してもよいし、発熱量の大きい電力変換部６０を低電圧基板上に実装してもよい。
In addition, although the secondary
（制御基板における分電構造）
図３Ｅを参照して、制御基板１６０における配線パターン（分電構造）について説明する。図３Ｅは、制御基板１６０の構成を示す図である。図３Ｅには、便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が描かれている。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、図３Ａ〜図３Ｄと共通のものである。なお、図３Ｅにおいて、説明と直接関係のない構成は省略している。
(Distribution structure on control board)
The wiring pattern (power distribution structure) in the
上述のとおり、制御基板１６０は、樹脂基板である。制御基板１６０の＋Ｚ側面には、第１制御部７０の各要素および第２制御部８０の各要素が実装される。制御基板１６０の＋Ｙ方向の端部には、外部から電力および制御信号の入力に用いられるコネクタ１６１が設けられている。コネクタ１６１は、第１制御部７０および第２制御部８０の共用コネクタである。
As described above, the
第１制御部７０は、制御基板１６０の＋Ｙ方向の端部寄りに設けられている。第２制御部８０は、制御基板１６０の−Ｙ方向の端部寄りに設けられている。コネクタ１６１と第１制御部７０および第２制御部８０とは、制御基板１６０の表面に印刷された配線パターンにより、電気的に接続されている。
The
コネクタ１６１から、配線パターン１６２が−Ｙ方向に延びている。すなわち、配線パターン１６２の第１の端部はコネクタ１６１と接続されている。配線パターン１６２の第２の端部から、配線パターン１６３および配線パターン１６４が分岐している。
A
配線パターン１６３は、第１制御部７０と接続されている。すなわち、配線パターン１６３の第１の端部は、配線パターン１６２の第２の端部と接続され、配線パターン１６３の第２の端部は、第１制御部７０と接続されている。
The
配線パターン１６４は、第２制御部８０と接続されている。すなわち、配線パターン１６４の第１の端部は、配線パターン１６２の第２の端部と接続され、配線パターン１６４の第２の端部は、第２制御部８０と接続されている。
The
配線パターン１６３には、第１制御部７０に入力される電流Ａ４［Ａ］が流れる。配線パターン１６４には、第２制御部８０に入力される電流Ａ５［Ａ］が流れる。すなわち、配線パターン１６２には、（Ａ４＋Ａ５）［Ａ］の電流が流れることになる。
A current A4 [A] input to the
本実施形態では、外部からの電力を、制御基板１６０上の配線パターン１６２と、配線パターン１６２から分岐した配線パターン１６３および配線パターン１６４を介して第１制御部７０および第２制御部８０に供給するようにしている。
In this embodiment, electric power from the outside is supplied to the
そのため、筐体内で配線の取り回しを行う必要がなく、電源装置１の小型化を図ることができる。
Therefore, it is not necessary to arrange the wiring inside the housing, and the
（トランスおよびその周辺の構成）
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄおよび図４Ｅを参照して、トランス２４ｂおよびその周辺の構成について説明する。図４Ａ〜図４Ｅには、便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が描かれている。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、図３Ａ〜図３Ｅと共通のものである。なお、図４Ａ〜図４Ｅにおいて、説明と直接関係のない構成は省略している。
(Structure of transformer and its surroundings)
The configuration of the
図４Ａは、トランス２４ｂおよびその周辺の構成を示す斜視図である。図４Ａに示すように、仕切り部材１０１の−Ｚ側面に、高電圧基板１２０（図２を参照）の台座と一体的に形成された樹脂製のトランスケース２００が設けられている。トランスケース２００の−Ｚ方向の端部および＋Ｚ方向の端部はともに開口している。トランス２４ｂは、トランスケース２００内に格納される。
FIG. 4A is a perspective view showing the configuration of the
トランス２４ｂの−Ｚ側面を覆うように、トランスシールド２１０が配される。以下、図４Ｂを参照して、トランスシールド２１０について詳細に説明する。図４Ｂは、トランスシールド２１０の構成を示す斜視図である。
The
トランスシールド２１０は、良好な導電性および熱伝導性を有する薄板状の部材である。トランスシールド２１０は、ＸＹ平面に延在する底壁部２１１と、底壁部２１１の＋Ｙ方向の端部から＋Ｚ方向へ延在する第１側壁部２１２と、底壁部２１１の−Ｙ方向の端部から＋Ｚ方向へ延在する第２側壁部２１３とを有する。
The
また、トランスシールド２１０は、底壁部２１１の−Ｘ方向の端部から＋Ｚ方向へ延在する第３側壁部２１４を有する。底壁部２１１の−Ｘ方向の端部および第３側壁部２１４の−Ｚ方向の端部に跨るようにして、開口部２１５が設けられている。
Further, the
第３側壁部２１４の＋Ｙ方向の端部寄りの＋Ｚ方向の端部から、第１固定部２１６が−Ｘ方向に突出している。トランスシールド２１０は、第１固定部２１６においてトランスケース２００および仕切り部材１０１に対して固定される（図４Ａを参照）。
The
第３側壁部２１４の−Ｙ方向の端部には、−Ｘ方向へ延在する第４側壁部２１７が設けられている。第４側壁部２１７の＋Ｚ方向の端部から、第２固定部２１８が−Ｙ方向に突出している。トランスシールド２１０は、第２固定部２１８においてトランスケース２００および仕切り部材１０１に対して固定される（図４Ａを参照）。
A
第３側壁部２１４は、＋Ｚ方向へ延在する中間部２１９を有している。中間部２１９の＋Ｙ方向の端部から、第５側壁部２２０が−Ｘ方向に突出している。また、中間部２１９の−Ｙ方向の端部から、第６側壁部２２１が−Ｘ方向に突出している。
The third
図２および図４Ａに示すように、仕切り部材１０１には、電力線１４０および信号線１５０を挿通させるための、Ｚ方向に貫通する孔１０５が設けられており、トランスシールド２１０の中間部２１９、第５側壁部２２０および第６側壁部２２１は、孔１０５に挿通される。
As shown in FIGS. 2 and 4A, the
図４Ｃ、図４Ｄおよび図４Ｅを参照して、トランス２４ｂ、トランスケース２００およびトランスシールド２１０について詳細に説明する。図４Ｃは、トランスシールド２１０の中間部２１９、第５側壁部２２０および第６側壁部２２１が仕切り部材１０１の孔１０５を貫通している様子を示す図である。図４Ｃは、トランス２４ｂを電力線１４０よりも−Ｘ方向側から＋Ｘ方向へ向かって見た図である。図４Ｄは、図４Ｃの４Ｄ−４Ｄ断面図である。図４Ｅは、図４Ｄの４Ｅ−４Ｅ断面図である。
The
図４Ａおよび図４Ｃに示すように、電力線１４０は、トランス２４ｂの−Ｘ方向の端部かつ−Ｚ方向の端部に第１の端部が接続されており、開口部２１５を挿通して−Ｘ方向へ延び、さらに＋Ｚ方向へ延びている。
As shown in FIGS. 4A and 4C, in the
電力線１４０は、トランスシールド２１０の中間部２１９、第５側壁部２２０および第６側壁部２２１に囲まれている。トランスシールド２１０の中間部２１９、第５側壁部２２０および第６側壁部２２１は、電力線１４０に沿って＋Ｚ方向へ延在している。
The
また、図４Ａおよび図４Ｃでは図示を省略しているが、第１制御部７０とスイッチング素子２２ｂおよびインバータ２４ａとを電気的に接続する信号線１５０は、第５側壁部２２０の＋Ｙ方向側および第６側壁部２２１の−Ｙ方向側において孔１０５を挿通している。
Although not shown in FIGS. 4A and 4C, the
これにより、電力線１４０で発生したノイズが信号線１５０に干渉するのを適切に抑制することができる。そのため、電力線１４０自体にノイズの流出を防止するシールドを設けることなく、電力線１４０による信号線１５０へのノイズ干渉を適切に抑制することができる。
Accordingly, it is possible to appropriately suppress the noise generated on the
図４Ｄおよび図４Ｅに示すように、トランス２４ｂは、トランスケース２００の側壁２０１で囲まれた空間２０２の内部に配置される。トランス２４ｂとトランスケース２００の側壁２０１との間、および、トランス２４ｂと仕切り部材１０１との間には、それぞれ隙間が設けられる。当該隙間には、放熱性樹脂２４０が充填される。
As shown in FIGS. 4D and 4E, the
図４Ｅに示すように、トランス２４ｂは、上部コア２３１と、下部コア２３２と、上部コア２３１および下部コア２３２に囲まれたコイル２３３とを備える。下部コア２３２の＋Ｚ側面と仕切り部材１０１との隙間には、上述のとおり放熱性樹脂２４０が充填されている。これにより、コイル２３３で発生した熱を、下部コア２３２および放熱性樹脂２４０を介して仕切り部材１０１に伝達することができる。そのため、トランス２４ｂを適切に冷却することができる。
As shown in FIG. 4E, the
さらに、上部コア２３１の−Ｚ側面は、トランスシールド２１０の底壁部２１１と接している。トランスシールド２１０の底壁部２１１の＋Ｙ方向の端部から＋Ｚ方向へ延在する第１側壁部２１２および底壁部２１１の−Ｙ方向の端部から＋Ｚ方向へ延在する第２側壁部２１３は、トランスケース２００の側壁２０１とトランス２４ｂとの隙間に充填された放熱性樹脂２４０に埋設されている。
Furthermore, the −Z side surface of the
これにより、コイル２３３で発生した熱を、上部コア２３１、トランスシールド２１０（具体的には、底壁部２１１、第１側壁部２１２および第２側壁部２１３）および放熱性樹脂２４０を介して、仕切り部材１０１に伝達することができる。そのため、トランス２４ｂを適切に冷却することができる。
Thereby, the heat generated in the
以上説明したように、本実施形態では、第１の端部がトランス２４ｂに接続された電力線１４０と、電力線１４０に沿って延在する中間部２１９、第５側壁部２２０および第６側壁部２２１を有するトランスシールド２１０と、を備える。
As described above, in the present embodiment, the
これにより、電力線１４０にノイズの流出を防止するシールドを設けることなく、電力線１４０のノイズが他の電力線に干渉することを防止することができる。そのため、電力線１４０が大型化するのを抑制することができ、電源装置１の小型化を図ることが可能となる。
Thereby, it is possible to prevent the noise on the
本実施形態では、トランス２４ｂを高電圧側の第１空間１０２内に格納し、２次側整流回路２４ｃを低電圧側の第２空間１０３内に格納している。そして、トランス２４ｂと２次側整流回路２４ｃとを接続する電力線１４０と、トランスシールド２１０とが、仕切り部材１０１の孔１０５に挿通される。そのため、孔１０５を小さなものとすることができ、第１空間と第２空間とを適切に区分けすることが可能となる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、トランス２４ｂは、高電圧基板１２０の台座と一体的に形成され、かつ、＋Ｚ方向の端部が開口したトランスケース２００内に格納され、トランス２４ｂとトランスケース２００との隙間に放熱性樹脂２４０が充填される。すなわち、放熱性樹脂２４０は、仕切り部材１０１と直に接している。そのため、トランス２４ｂで発生した熱を、放熱性樹脂２４０を介して仕切り部材１０１に伝達することができ、トランス２４ｂを適切に冷却することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、トランス２４ｂは、上部コア２３１と、下部コア２３２と、上部コア２３１および下部コア２３２に囲まれたコイル２３３とを有する。そして、下部コア２３２の＋Ｚ側面は、仕切り部材１０１と直に接している。そのため、コイル２３３で発生した熱を、下部コア２３２を介して仕切り部材１０１に伝達することができる。
In the present embodiment, the
また、トランスシールド２１０の底壁部２１１は、上部コア２３１の−Ｚ側面に直に接しており、底壁部２１１の＋Ｙ方向の端部および−Ｙ方向の端部に設けられた第１側壁部２１２および第２側壁部２１３は、放熱性樹脂２４０に埋設されている。そのため、コイル２３３で発生した熱を、上部コア２３１、トランスシールド２１０および放熱性樹脂２４０を介して仕切り部材１０１に伝達することができる。よって、本実施形態によれば、トランス２４ｂを適切に冷却することができる。
Further, the
なお、上述の実施形態では、電力線１４０およびトランスシールド２１０が仕切り部材１０１の孔１０５に挿通されるものを例に説明を行ったが、これに限定されない。トランスと２次側整流回路とが同一空間内に格納される場合にも、トランスと２次側整流回路とを接続する電力線を取り囲むようにシールド部材を配設することで、トランスと２次側整流回路とを接続する電力線のノイズが他の電力線と干渉することを適切に防止することができる。
In the above embodiment, the
また、トランスと２次側整流回路とが同一基板上に実装し、トランスと２次側整流回路とが配線パターンにより接続される場合にも、トランスと２次側整流回路とを接続する配線パターンの表面を取り囲むようにシールド部材を配設することで、トランスと２次側整流回路とを接続する配線パターンのノイズが他の電力線と干渉することを適切に防止することができる。 Further, even when the transformer and the secondary side rectifier circuit are mounted on the same substrate and the transformer and the secondary side rectifier circuit are connected by a wiring pattern, a wiring pattern for connecting the transformer and the secondary side rectifier circuit. By disposing the shield member so as to surround the surface of the, it is possible to appropriately prevent the noise of the wiring pattern connecting the transformer and the secondary side rectifier circuit from interfering with other power lines.
また、上述の実施形態では、トランスと２次側整流回路とを接続する電力線を例に説明を行ったが、これに限定されず、電力変換装置における要素同士を電気的に接続する電力線に適用可能であることは当然である。 In addition, in the above-described embodiment, the power line that connects the transformer and the secondary side rectifier circuit has been described as an example, but the present invention is not limited to this and is applied to a power line that electrically connects elements in a power conversion device. Of course it is possible.
（平滑コンデンサの共用構造）
図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃを参照して、コンデンサ５０の機能について説明する。図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、電源装置１の構成を示す回路ブロック図である。なお、図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃにおいて、説明と直接関係のない構成は省略している。
(Common structure for smoothing capacitors)
The function of the
上述のとおり、充電器２０において、２次側整流回路２４ｃ以外の要素は、高電圧がかかる第１回路部分６に含まれるものであり、第１空間１０２内に配置される。
As described above, in the
一方、充電器２０の２次側整流回路２４ｃと、コンデンサ５０と、電力変換部６０とは、いずれも低電圧がかかる第２回路部分７に含まれるものである。
On the other hand, the secondary
上述のとおり、第１回路部分６を格納する第１空間１０２の絶縁等級と、第２回路部分７を格納する第２空間１０３の絶縁等級とは、互いに異なる。具体的には、第１空間１０２の絶縁等級は、第２空間１０３の絶縁等級よりも高い。
As described above, the insulation grade of the
充電器２０の２次側整流回路２４ｃと、コンデンサ５０と、電力変換部６０とは、いずれも第２空間１０３内の低電圧基板１３０上に実装されており、互いに近接配置されている。
The secondary
コンデンサ５０は、充電器２０の２次側整流回路２４ｃとバッテリー３とを電気的に接続する電力線上に設けられている。コンデンサ５０は、電力変換部６０の入力側に設けられている。
The
電源装置１において、外部電源２からの電力をバッテリー３に充電する動作と、バッテリー３の電力を用いてモーター５を駆動する動作とは、排他的な動作である。換言すると、充電器２０と、電力変換部６０とは、同時に動作しない。
In the
図５Ｂは、外部電源２からの電力をバッテリー３に充電する動作状態を示している。外部電源２からの電力をバッテリー３に充電する場合、充電器２０の２次側整流回路２４ｃからの電力は、コンデンサ５０で平滑化された上で、バッテリー３に出力される。
FIG. 5B shows an operation state in which the
図５Ｃは、バッテリー３からの電力でモーター５を駆動する動作状態を示している。バッテリー３からの電力でモーター５を駆動する場合、バッテリー３からの電力は、コンデンサ５０で平滑化された上で、電力変換部６０に入力される。
FIG. 5C shows an operating state in which the
以上説明したように、本実施形態によれば、外部電源２からの電力をバッテリー３に充電する場合、コンデンサ５０を、充電器２０の２次側整流回路２４ｃの出力側の平滑コンデンサとして用いることができる。また、バッテリー３からの電力でモーター５を駆動する場合、コンデンサ５０を、電力変換部６０の入力側の平滑コンデンサとして用いることができる。
As described above, according to the present embodiment, when the
そのため、コンデンサ５０を、充電器２０の２次側整流回路２４ｃの出力側の平滑コンデンサおよび電力変換部６０の入力側の平滑コンデンサとして共用化することができ、平滑コンデンサの配置スペースを縮小化することができる。
Therefore, the
また、本実施形態によれば、コンデンサ５０の容量は、充電器２０の２次側整流回路２４ｃからの電力を平滑化するのに必要とされる容量と、電力変換部６０への電力を平滑化するのに必要とされる容量との合計より小さい。
Further, according to the present embodiment, the capacity of the
具体的には、コンデンサ５０の容量は、充電器２０の２次側整流回路２４ｃからの電力を平滑化するのに必要とされる容量と、電力変換部６０への電力を平滑化するのに必要とされる容量とのうち、大きい方の容量とすることができる。このようにすれば、コンデンサ５０の容量を必要最低限な容量とすることができる。
Specifically, the capacity of the
また、コンデンサ５０は、低電圧がかかる第２回路部分７に設けられているため、耐圧強度が過剰となることを好適に抑制することができる。
Further, since the
また、本実施形態では、充電器２０の２次側整流回路２４ｃと、コンデンサ５０と、電力変換部６０とが、いずれも第２空間１０３内に配置されている。そのため、充電器２０の２次側整流回路２４ｃからコンデンサ５０までの配線、および、コンデンサ５０から電力変換部６０までの配線を短くすることができる。
Further, in the present embodiment, the secondary
こうすることで、コンデンサ５０として、比較的小容量のものを用いて、充電器２０の２次側整流回路２４ｃの出力側の平滑コンデンサおよび電力変換部６０の入力側の平滑コンデンサとしての役割を満足させることができる。
By doing so, a capacitor having a relatively small capacity is used as the
特に、本実施形態では、充電器２０の２次側整流回路２４ｃと、コンデンサ５０と、電力変換部６０とが、いずれも低電圧基板１３０上に実装されている。これにより、充電器２０の２次側整流回路２４ｃ、コンデンサ５０および電力変換部６０を近接配置することができる。そのため、充電器２０の２次側整流回路２４ｃからコンデンサ５０までの配線、および、コンデンサ５０から電力変換部６０までの配線を、より短くすることができる。
In particular, in this embodiment, the secondary
なお、上述の実施形態では、コンデンサ５０が低電圧基板１３０上に実装されるものを例に説明を行ったが、これに限定されない。コンデンサ５０は、低電圧基板１３０とは別体の基板に実装されてもよい。さらに、充電器２０の２次側整流回路２４ｃ、コンデンサ５０、および電力変換部６０についても、低電圧基板１３０とは別体の基板に実装されてもよい。
In the above-described embodiment, the
（ＤＣ／ＤＣ変換器のコイルおよびその周辺の構成）
図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃを参照して、ＤＣ／ＤＣ変換部４０のコイル４２およびその周辺の構成について説明する。図６Ａは、コイル４２およびその周辺の構成を示す斜視図である。図６Ｂは、コイル４２よりも＋Ｚ方向側から−Ｚ方向を見た図である。図６Ｃは、図６Ｂの６Ｃ−６Ｃ断面図である。図６Ａ〜図６Ｃには、便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が描かれている。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、図４Ａ〜図４Ｅと共通のものである。なお、図６Ａ〜図６Ｃにおいて、説明と直接関係のない構成は省略している。
(Configuration of coil of DC / DC converter and its periphery)
The configuration of the
図６Ａおよび図６Ｂに示すように、低電圧基板１３０の＋Ｚ側面に、制御基板１６０（図２を参照）の台座３００が配される。なお、低電圧基板１３０の＋Ｚ側面には、上述のとおり、樹脂の絶縁層が被膜されている。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
コイル４２を格納するケース３１０が、台座３００と一体的に、台座３００から＋Ｙ方向へ突出して設けられている。台座３００およびケース３１０はともに樹脂製である。
A
台座３００には、第１制御部７０（図２を参照）を構成する各種半導体部品および第２制御部８０（図２を参照）を構成する各種半導体部品が実装される制御基板１６０（図２を参照）が搭載される。
A control board 160 (FIG. 2) on which various semiconductor components forming the first control unit 70 (see FIG. 2) and various semiconductor components configuring the second control unit 80 (see FIG. 2) are mounted on the
台座３００は、位置決めピン（不図示）を用いて制御基板１６０に対して位置決めされている。また、制御基板１６０は、低電圧基板１３０に対して位置決めされている。つまり、台座３００は、制御基板１６０を介して低電圧基板１３０に対して位置決めされている。
The
ケース３１０の−Ｚ方向の端部および＋Ｚ方向の端部はともに開口している。ケース３１０は、側壁３１１（第１側壁３１１ａ、第２側壁３１１ｂ、第３側壁３１１ｃおよび第４側壁３１１ｄ）を有している。第１側壁３１１ａ、第２側壁３１１ｂ、第３側壁３１１ｃおよび第４側壁３１１ｄにより、これらの側壁に囲まれた空間３１２が形成される。
Both the −Z direction end and the + Z direction end of the
図６Ｃに示すように、側壁３１１の−Ｚ側面である底面３１３は、低電圧基板１３０と接している。底面３１３は、低電圧基板１３０と接着剤により接着されている。第１側壁３１１ａ、第２側壁３１１ｂおよび第３側壁３１１ｃの−Ｚ方向の端部側には、空間３１２に向かって突出するリブ３１４（第１リブ３１４ａ、第２リブ３１４ｂおよび第３リブ３１４ｃ）が形成されている。
As shown in FIG. 6C, the
コイル４２は、空間３１２の内部に配置され、ケース３１０に対して位置決めされる。より具体的には、コイル４２は、第１リブ３１４ａ、第２リブ３１４ｂおよび第３リブ３１４ｃによって三辺をガイドされ、ケース３１０に対して位置決めされる。
The
以上の構成により、コイル４２は、ケース３１０、台座３００および制御基板１６０を介して低電圧基板１３０に対して位置決めされる。
With the above configuration, the
コイル４２とケース３１０の側壁３１１との隙間には、放熱性樹脂３１５が充填される。コイル４２は、上部コア４２ａと、下部コア４２ｂと、上部コア４２ａおよび下部コア４２ｂに囲まれたコイル本体４２ｃとを備える。
A space between the
下部コア４２ｂの−Ｚ側面は、低電圧基板１３０と直に接している。そのため、コイル本体４２ｃで発生した熱は、下部コア４２ｂに伝達され、さらに下部コア４２ｂと直に接している低電圧基板１３０に伝達される。
The −Z side surface of the
また、コイル本体４２ｃで発生した熱は、上部コア４２ａに伝達され、さらに放熱性樹脂３１５を介して低電圧基板１３０に伝達される。そのため、コイル４２を適切に冷却することができる。
Further, the heat generated in the
図６Ａおよび図６Ｂに示すように、コイル４２の−Ｙ方向の端部から、電力線３２０および電力線３２１が−Ｙ方向に延びている。換言すると、電力線３２０の第１の端部および電力線３２１の第１の端部は、それぞれコイル４２に接続されている。電力線３２０および電力線３２１は、放熱性樹脂３１５に埋設されている。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
以上説明したように、本実施形態では、低電圧基板１３０に固定され、かつ、制御基板１６０が搭載される台座３００と、台座３００に一体的に設けられ、かつ、コイル４２を取り囲むとともに低電圧基板１３０と接する側壁３１１を有するケース３１０とを備え、台座３００は低電圧基板１３０に対して位置決めされ、かつ、コイル４２はケース３１０に対して位置決めされる。
As described above, in the present embodiment, the
そのため、コイル４２と低電圧基板１３０とを位置決めする機構を設けることなく、コイル４２を低電圧基板１３０に対して位置決めすることができる。
Therefore, the
本実施形態では、コイル４２は、低電圧基板１３０と直に接している。具体的には、コイル４２の下部コア４２ｂの−Ｚ側面が、低電圧基板１３０の＋Ｚ側面に被膜された絶縁層と直に接している。これにより、コイル４２と低電圧基板１３０との絶縁を確保しつつ、コイル４２で発生した熱を低電圧基板１３０に伝達することができる。そのため、コイル４２を適切に冷却することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、コイル４２とケース３１０の側壁３１１との間の隙間には、放熱性樹脂３１５が充填される。そのため、コイル４２で発生した熱を、放熱性樹脂３１５を介して低電圧基板１３０に伝達することができる。そのため、コイル４２を適切に冷却することができる。
In the present embodiment, the gap between the
本実施形態では、台座３００は、制御基板１６０に対して位置決めされており、制御基板１６０は、低電圧基板１３０に対して位置決めされている。すなわち、台座３００は、制御基板１６０を介して低電圧基板１３０に対して位置決めされている。そのため、台座３００、制御基板１６０および低電圧基板１３０の位置決め機構の設計自由度を向上させることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、ケース３１０の側壁３１１には、コイル４２に向かって突出し、コイル４２と接することでコイル４２を位置決めするリブ３１４が設けられている。そのため、側壁３１１にリブ３１４を設けるという簡易な構成で、コイル４２をケース３１０に対して適切に位置決めすることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、コイル４２に第１の端部が接続された電力線３２０および電力線３２１も放熱性樹脂３１５に埋設されている。そのため、電力線３２０および電力線３２１で発生した熱の放熱性を高めることができるとともに、電力線３２０および電力線３２１を固定することができる。
In the present embodiment, the
（電流センサおよびその周辺の構成）
図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃおよび図７Ｄを参照して、電流センサ９０およびその周辺の構成について説明する。図７Ａ〜図７Ｄには、便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が描かれている。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、上述のものと共通のものである。なお、図７Ａ〜図７Ｄにおいて、説明と直接関係のない構成は省略している。
(Configuration of current sensor and its surroundings)
The configuration of the
図７Ａは、電流センサ９０およびその周辺の構成を示す斜視図である。図７Ｂは、電流センサ９０およびその周辺の構成を示す平面図である。図７Ａに示すように、第２カバー部材１０１ｂは、仕切り部材１０１の＋Ｚ側面に固定される。第２カバー部材１０１ｂは、モーター５（図２を参照）との固定に用いられる複数の固定部４０２を有する。
FIG. 7A is a perspective view showing the configuration of the
上述のとおり、仕切り部材１０１と第２カバー部材１０１ｂとに囲まれた第２空間１０２（図２を参照）には、低電圧の第２回路部分７（図２を参照）が格納されている。
As described above, the low-voltage second circuit portion 7 (see FIG. 2) is stored in the second space 102 (see FIG. 2) surrounded by the
第２カバー部材１０１ｂは、ＸＹ平面に延在する壁部４００を有する。壁部４００には、第２空間１０２と外部空間とを連通する開口部４０１が設けられている。壁部４００から、壁部４１０が＋Ｚ方向へ突出している。すなわち、壁部４１０は、壁部４００から外部空間へ向かって突出している。
The
壁部４１０は、Ｘ方向に延在する第１壁部４１１、第１壁部４１１の＋Ｘ方向の端部から＋Ｙ方向に延在する第２壁部４１２、第１壁部４１１の−Ｘ方向の端部から＋Ｙ方向に延在する第３壁部４１３、および、第２壁部４１２の＋Ｙ方向の端部と第３壁部４１３の＋Ｙ方向の端部とを連結する第４壁部４１４を含む。
The
壁部４１０（第１壁部４１１、第２壁部４１２、第３壁部４１３および第４壁部４１４）に囲まれた第３空間４１５に、ＸＹ平面に延在する壁部４２０が設けられている。壁部４２０は、壁部４００および壁部４１０と一体的に形成されている。なお、壁部４２０を壁部４００および壁部４１０とは別部材とし、第２カバー部材１０１ｂに固定するようにしてもよい。
The
電流センサ９０は、壁部４２０の＋Ｚ側面に固定される。上述のとおり、電流センサ９０は、電力変換回路６０から出力され、モーター５に供給される電力の電流値を検出するセンサである。
The
図７Ｃも合わせて参照して、電流センサ９０について詳細に説明する。図７Ｃは、図７Ｂの７Ｃ−７Ｃ断面図である。電流センサ９０は、本体部９１と、固定部９２と、本体部９１をＺ方向に貫通する第１孔９３、第２孔９４および第３孔９５とを有する。第１孔９３、第２孔９４および第３孔９５は、Ｘ方向に並んで設けられている。
The
上述のとおり、低電圧基板１３０には、モーター５に電力を供給するための電力変換回路６０が実装されている。電力変換回路６０から出力された三相交流電流は、低電圧基板１３０の＋Ｚ側面から＋Ｚ方向へ突出したバスバー４３０ａ、バスバー４３０ｂおよびバスバー４３０ｃから出力される。
As described above, the
図７Ｃに示すように、モーター５は、壁部４１０の＋Ｚ側面と密着するように載置され、第２カバー部材１０１ｂに対して固定される。壁部４１０の＋Ｚ側面には、Ｏリングが配置されており、壁部４１０で囲まれた第３空間４１５を密閉する。
As shown in FIG. 7C, the
モーター５から、バスバー５ａ、バスバー５ｂおよびバスバー５ｃが突出している。バスバー５ａは、第１孔９３に挿通される。バスバー５ｂは、第２孔９４に挿通される。バスバー５ｃは、第３孔９５に挿通される。バスバー５ａは、バスバー４３０ａと固定される。バスバー５ｂは、バスバー４３０ｂと固定される。バスバー５ｃは、バスバー４３０ｃと固定される。
A
電流センサ９０が壁部４２０の＋Ｚ側面に固定されるため、電流センサ９０と低電圧基板１３０との距離を確保することができる。これにより、低電圧基板１３０上に実装された回路において発生するノイズが電流センサ９０に影響を及ぼすのを好適に防止し得る。そのため、電流センサ９０の精度を良好なものとすることができる。
Since the
図７Ｄを参照して、配線の取り回しについて説明する。図７Ｄは、図７Ｂの７Ｄ−７Ｄ断面図である。図７Ｄに示すように、電源装置１とモーター５とを電気的に接続する信号線５ｄが設けられる。信号線５ｄの第１の端部はモーター５と接続され、信号線５ｄの第２の端部は電源装置１と接続される。
The wiring arrangement will be described with reference to FIG. 7D. 7D is a sectional view taken along
電源装置１とモーター５とを固定して一体化するにあたり、信号線５ｄの第１の端部がモーター５と接続され、信号線５ｄの第２の端部が電源装置１と接続された状態で、電源装置１とモーター５とが固定される。そのため、信号線５ｄとして比較的長い配線が用いられる。
A state in which the first end of the
本実施形態では、図７Ｄに示すように、モーター５が電源装置１に固定された状態で、モーター５を制御するための信号線５ｄは、壁部４２０の＋Ｚ側面に載置される。そのため、信号線５ｄが第２空間１０２に進入して、第２空間１０２内に配置された他の電気部品と接触することが防止される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7D, the
以上説明したように、本実施形態では、第２カバー部材１０１ｂは、第２空間１０２と外部空間とを連通する開口部４０１が設けられた壁部４００と、壁部４００から外部空間へ向かって突出し、かつ、開口部４０１を取り囲む壁部４１０と、を有する。そして、電力変換回路６０から出力される電力の電流値を検出する電流センサ９０が、壁部４１０に囲まれた第３空間４１５内に配置される。
As described above, in the present embodiment, the
これにより、電流センサ９０と低電圧基板１３０との距離を確保することができる。そのため、低電圧基板１３０上に実装された回路において発生するノイズが電流センサ９０に影響を及ぼすのを好適に防止し得る。そのため、電流センサ９０の精度を良好なものとすることができる。
Thereby, the distance between the
本実施形態では、壁部４１０から第３空間４１５へ向かって突出し、ＸＹ平面に延在する壁部４２０が設けられており、電流センサ９０は、壁部４２０に固定される。そのため、電流センサ９０が移動するのを防止することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、電流センサ９０は、壁部４２０の＋Ｚ側面、すなわち、外部空間側に配置される。そのため、外部空間側から、電流センサ９０を壁部４２０に固定することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、壁部４２０は、第２カバー部材１０１ｂの一部であり、壁部４００および壁部４１０の少なくとも一方と一体的に形成される。そのため、壁部４２０が脱落するのを抑制することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、壁部４２０に、信号線５ｄが載置される。そのため、信号線５ｄが第２空間１０２に進入して、第２空間１０２内に配置された他の電気部品と接触するのを防止することができる。
In the present embodiment, the
（仕切り部材の構成）
図８Ａ〜図８Ｆを参照して、仕切り部材１０１の構成について説明する。図８Ａ〜図８Ｆには、便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が描かれている。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、上述のものと共通のものである。なお、図８Ａ〜図８Ｆにおいて、説明と直接関係のない構成は省略している。
(Structure of partition member)
The configuration of the
図８Ａは、仕切り部材１０１を示す斜視図である。図８Ｂは、仕切り部材１０１よりも−Ｙ方向側から＋Ｙ方向を見た図である。図８Ｃは、図８Ｂの８Ｃ−８Ｃ断面図である。図８Ｄは、図８Ｂの８Ｄ−８Ｄ断面図である。図８Ｅは、第３フィン部分および第６フィン部分の断面を模式的に示した図である。図８Ｆは、第１フィン部分、第２フィン部分、第４フィン部分および第５フィン部分の断面を模式的に示した図である。図８Ｃおよび図８Ｄにおける白抜きの矢印は、ファン（不図示）からの空気の流れを示している。
FIG. 8A is a perspective view showing the
図８Ａおよび図８Ｂに示すように、仕切り部材１０１は、第１仕切り板５０１、第２仕切り板５０２、セパレータプレート５０３、第１放熱フィン５０４および第２放熱フィン５０５を備える。
As shown in FIGS. 8A and 8B, the
第１仕切り板５０１は、低電圧基板１３０が固定される平板部５０１ａを有する。第１放熱フィン５０４は、第１仕切り板５０１の−Ｚ方向側に配置されている。第２仕切り板５０２は、高電圧基板１２０の台座が固定される平板部５０２ａを有する。第２放熱フィン５０５は、第２仕切り板５０２の＋Ｚ方向側に配置されている。セパレータプレート５０３は、アルミ製の板状部材である。セパレータプレート５０３は、第１放熱フィン５０４と第２放熱フィン５０５との間に配置されており、第１放熱フィン５０４および第２放熱フィン５０５と固定されている。
The
第１放熱フィン５０４は、さらに、第１フィン部分５０４ａ、第２フィン部分５０４ｂ、第３フィン部分５０４ｃ、第４フィン部分５０４ｄ、第５フィン部分５０４ｅおよび第６フィン部分５０４ｆを有する。
The first
第２放熱フィン５０５は、さらに、第１フィン部分５０５ａ、第２フィン部分５０５ｂ、第３フィン部分５０５ｃ、第４フィン部分５０５ｄ、第５フィン部分５０５ｅおよび第６フィン部分５０５ｆを有する。
The second
第１放熱フィン５０４の第１フィン部分５０４ａ〜第６フィン部分５０４ｆと、第２放熱フィン５０５の第１フィン部分５０５ａ〜第６フィン部分５０５ｆとは、それぞれＺ方向に重なるように配置されている。
The
第１放熱フィン５０４の第１フィン部分５０４ａ〜第６フィン部分５０４ｆ、および第２放熱フィン５０５の第１フィン部分５０５ａ〜第６フィン部分５０５ｆは、いずれも、コルゲート加工により製造される。
The
そのため、熱伝達率を向上させるべく、フィンのピッチ（図８Ｅ、図８Ｆを参照）を小さくすると、加工に際し、フィンの高さ（Ｚ方向の長さ）を大きくすることができない。本実施形態によれば、第１放熱フィン５０４と、第２放熱フィン５０５とを、Ｚ方向に重ね合わせ、かつ、第１放熱フィン５０４と第２放熱フィン５０５との間にセパレータプレート５０３を設けたため、フィン全体としての高さを十分に確保することができる。なお、セパレータプレート５０３は、アルミ、銅等の高い熱伝導性を有する金属で構成され、ろう付け、はんだ付け等により第１放熱フィン５０４および第２放熱フィン５０５と接合される。すなわち、第１放熱フィン５０４と第２放熱フィン５０５とは、セパレータプレート５０３を介して熱的に接合されている。
Therefore, if the fin pitch (see FIGS. 8E and 8F) is reduced in order to improve the heat transfer coefficient, the fin height (length in the Z direction) cannot be increased during processing. According to the present embodiment, the first
上述のとおり、第１空間１０２には、充電器２０の１次側回路８が設けられる。また、第２空間１０３には、電力変換装置６０が設けられる。
As described above, the
充電器２０は、外部電源２からの電力をバッテリー３に充電するときに動作する。電力変換装置６０は、バッテリー３からの電力をモーター５に供給するときに動作する。バッテリー３の充電と、バッテリー３からの電力供給は、同時に行われない。すなわち、充電器２０と電力変換装置６０とは、同時には動作せず、異なるタイミングで動作する。
The
本実施形態によれば、第１空間１０２内に格納された、充電器２０の１次側回路８と、第２空間１０３内に格納され、かつ、充電器２０とは異なるタイミングで発熱する電力変換器６０とで、放熱構造体としての仕切り部材１０１を共用するようにしている。
According to this embodiment, the electric power stored in the
そのため、充電器２０を冷却する放熱構造体と、電力変換器６０を冷却する放熱構造体とを別個に設けるのに比べて、スペースを省略することができ、電源装置１を小型化することが可能となる。
Therefore, compared with the case where the heat dissipation structure that cools the
また、第１放熱フィン５０４および第２放熱フィン５０５を、セパレータプレート５０３を介してＺ方向に重ねて配置したため、１つの送風ファン（不図示）を用いて、第１放熱フィン５０４および第２放熱フィン５０５に風を送ることができる。
Since the first
第１仕切り板５０１は、上述のとおり、低電圧基板１３０が固定される平板部５０１ａを有する。平板部５０１ａは、ＸＹ平面に延在している。平板部５０１ａから、第１壁部５０１ｂ、第２壁部５０１ｃおよび第３壁部５０１ｄが−Ｚ方向に突出している。第１壁部５０１ｂ、第２壁部５０１ｃおよび第３壁部５０１ｄは、Ｙ方向に延在している。
As described above, the
第１フィン部分５０４ａ、第２フィン部分５０４ｂおよび第３フィン部分５０４ｃは、第１壁部５０１ｂと第２壁部５０１ｃとの間に配置される。第１フィン部分５０４ａは、仕切り部材１０１の＋Ｙ方向の端部に配置される。第３フィン部分５０４ｃは、第１フィン部分５０４ａよりも−Ｙ方向側に、第１フィン部分５０４ａと隣接して配置される。第２フィン部分５０４ｂは、第３フィン部分５０４ｃよりも−Ｙ方向に、第３フィン部分５０４ｃと隣接して配置される。
The
第４フィン部分５０４ｄ、第５フィン部分５０４ｅおよび第６フィン部分５０４ｆは、第２壁部５０１ｃと第３壁部５０１ｄとの間に配置される。第４フィン部分５０４ｄは、仕切り部材１０１の＋Ｙ方向の端部に配置される。第６フィン部分５０４ｆは、第４フィン部分５０４ｄよりも−Ｙ方向側に、第４フィン部分５０４ｄと隣接して配置される。第５フィン部分５０４ｅは、第６フィン部分５０４ｆよりも−Ｙ方向に、第６フィン部分５０４ｆと隣接して配置される。
The
図８Ｅに示すように、第３フィン部分５０４ｃおよび第６フィン部分５０４ｆとしては、高放熱タイプのフィンが用いられる。第３フィン部分５０４ｃおよび第６フィン部分５０４ｆは、例えばルーバー付きのルーバーフィンである。ルーバーフィンは、ストレートフィンの側面部に凹凸またはスリットを設けた構成である。そのため、ルーバーフィンは、ストレートフィンよりも高い熱伝達率を有する。また、第３フィン部分５０４ｃおよび第６フィン部分５０４ｆのフィンピッチはＰ１である。
As shown in FIG. 8E, high heat dissipation type fins are used as the
図８Ｆに示すように、第１フィン部分５０４ａ、第２フィン部分５０４ｂ、第４フィン部分５０４ｄおよび第５フィン部分５０４ｅとしては、例えばストレートフィンが用いられる。また、第１フィン部分５０４ａ、第２フィン部分５０４ｂ、第４フィン部分５０４ｄおよび第５フィン部分５０４ｅのフィンピッチはＰ２である。Ｐ２＜Ｐ１である。なお、本実施形態では、第３フィン部分５０４ｃおよび第６フィン部分５０４ｆを構成するルーバーフィンの熱伝達率が充分に高いため、Ｐ２＜Ｐ１でもよいが、より高い熱伝達率を求める場合には、Ｐ１＜Ｐ２としてもよい。
As shown in FIG. 8F, straight fins, for example, are used as the
そのため、第３フィン部分５０４ｃおよび第６フィン部分５０４ｆの熱伝達率は、第１フィン部分５０４ａ、第２フィン部分５０４ｂ、第４フィン部分５０４ｄおよび第５フィン部分５０４ｅの熱伝達率より高い。
Therefore, the heat transfer coefficients of the
すなわち、第１放熱フィン５０４は、第１フィン部分５０４ａと、第１フィン部分５０４ａよりも第１フィン５０４を通過する流体の流れ方向における下流側に配置される第２フィン部分５０４ｂと、第１フィン部分５０４ａと第２フィン部分５０４ｂとの間に配置され、かつ、第１フィン部分５０４ａおよび第２フィン部分５０４ｂよりも熱伝達率の高い第３フィン部分５０４ｃと、を含む。
That is, the
図８Ｃに示すように、電力変換部６０は、第３フィン部分５０４ｃおよび第６フィン部分５０４ｆとＺ方向に重なるように配置されている。充電器２０の２次側整流回路２４ｃおよびＤＣ／ＤＣ変換部４０は、第１フィン部分５０４ａおよび第４フィン部分５０４ｄとＺ方向に重なるように配置されている。
As shown in FIG. 8C, the
このような関係により、電力変換部６０は、充電器２０の２次側整流回路２４ｃおよびＤＣ／ＤＣ変換部４０よりも、第３フィン部分５０４ｃおよび第６フィン部分５０４ｆに近接して配置されている。
Due to such a relationship, the
電力変換部６０における発熱量は、充電器２０の２次側整流回路２４ｃおよびＤＣ／ＤＣ変換部４０よりも大きい。換言すると、充電器２０の２次側整流回路２４ｃおよびＤＣ／ＤＣ変換部４０における発熱量は、電力変換部６０における発熱量よりも小さい。
The heat generation amount in the
発熱量が相対的に大きな電力変換部６０を、熱伝達率が相対的に高い第３フィン部分５０４ｃおよび第６フィン部分５０４ｆに近接配置することで、発熱部品を均等に冷却することができる。
By disposing the
また、熱伝達率が相対的に高い第３フィン部分５０４ｃを、熱伝達率が相対的に低い第１フィン部分５０４ａと第２フィン部分５０４ｂとの間に隣接して配置し、熱伝達率が相対的に高い第６フィン部分５０４ｆを、熱伝達率が相対的に低い第４フィン部分５０４ｄと第５フィン部分５０４ｅとの間に隣接して配置している。
In addition, the
そのため、電力変換部６０（第３フィン部分５０４ｃおよび第６フィン部分５０４ｆ）を空気の流れ方向における最下流に配置する場合に比べ、電力変換部６０で発生した熱を、第３フィン部分５０４ｃおよび第６フィン部分５０４ｆから、第１フィン部分５０４ａ、第２フィン部分５０４ｂ、第４フィン部分５０４ｄおよび第５フィン部分５０４ｅを介して速やかに周囲に拡散させやすくでき、電力変換部６０の瞬時的な高発熱に対応することができる。
Therefore, as compared with the case where the power conversion unit 60 (the
電力変換部６０は、充電器２０の２次側整流回路２４ｃおよびＤＣ／ＤＣ変換部４０よりも−Ｙ方向側に配置される。すなわち、電力変換部６０は、充電器２０の２次側整流回路２４ｃおよびＤＣ／ＤＣ変換部４０よりも、第１放熱フィン５０４および第２放熱フィン５０５を通過する空気の流れ方向における下流側に配置される。
The
そのため、第３フィン部分５０４ｃおよび第６フィン部分５０４ｆを通過して、電力変換部６０で発生した熱を吸収した高温の空気が、２次側整流回路２４ｃおよびＤＣ／ＤＣ変換部４０に悪影響を及ぼすことを好適に抑制することができる。
Therefore, the high temperature air that has passed through the
第２仕切り板５０２は、上述のとおり、高電圧基板１２０の台座が固定される平板部５０２ａを有する。平板部５０２ａは、ＸＹ平面に延在している。平板部５０２ａから、第１壁部５０２ｂ、第２壁部５０２ｃおよび第３壁部５０４ｄが＋Ｚ方向に突出している。第１壁部５０２ｂ、第２壁部５０２ｃおよび第３壁部５０２ｄは、Ｙ方向に延在している。
As described above, the
第１フィン部分５０５ａ〜第６フィン部分５０５ｆの配置および構成は、第１フィン部分５０４ａ〜第６フィン部分５０４ｆと同様であるため、詳細な説明を省略する。
The arrangement and configuration of the
上述のとおり、第１放熱フィン５０４と、第２放熱フィン５０５とは、同様の構成を有しており、セパレータプレート５０３に関して対称に配置される。そのため、第１放熱フィン５０４を通過する空気の圧力損失と、第２放熱フィン５０５を通過する空気の圧力損失とは、等しい。そのため、第１放熱フィン５０４を通過する空気量と、第２放熱フィン５０５を通過する空気量とを、等しくすることができ、第１放熱フィン５０４と第１放熱フィン５０５とで熱伝達率を同等なものとすることができ、１つのファンで空気流量をコントロールすることができる。
As described above, the
以上説明したように、本実施形態では、電源装置１は、筐体１００内を充電器２０の１次側回路が格納された第１空間１０２と、充電器２０とは異なるタイミングで発熱する電力変換部６０が格納された第２空間１０３とに仕切る仕切り部材１０１を備え、仕切り部材１０１は、第２空間１０３側に配置された第１放熱フィン５０４と、第１空間１０２側に配置された第２放熱フィン５０５と、第１放熱フィン５０４と第２放熱フィン５０５との間に配置されたセパレータプレート５０３と、を有する。
As described above, in the present embodiment, in the
そのため、第１空間１０２内に格納された、充電器２０の１次側回路と、第２空間１０３内に格納され、かつ、充電器２０とは異なるタイミングで発熱する電力変換器６０とで、放熱構造体としての仕切り部材１０１を共用化することで、放熱構造体を配置するスペースを省略することができ、電源装置１を小型化しつつ、高い放熱性を実現することが可能となる。
Therefore, with the primary side circuit of the
なお、上述の実施形態では、第３フィン部分５０４ｃと、第６フィン部分５０４ｆとを、Ｘ方向に並べて配置したものを例に説明を行ったが、これに限定されない。第３フィン部分５０４ｃおよび第６フィン部分５０４ｆは、発熱量の大きな発熱部品に近接配置されれば良い。具体的には、例えば、図８Ｇに示すように、第３フィン部分５０４ｃを、第６フィン部分５０４ｆよりも＋Ｙ方向側に配置してもよい。なお、図８Ｇは、変形例に係る仕切り部材の断面図であり、図８Ｃに対応する図である。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、第１放熱フィン５０４の各フィン部分５０４ａ〜５０４ｆと、第２放熱フィン５０５の各フィン部分５０５ａ〜５０５ｆとを、それぞれＺ方向に重ねて配置したものを例に説明を行ったが、これに限定されない。第１放熱フィン５０４と、第２放熱フィン５０５とで、各フィン部分の配置関係を異ならせても良い。具体的には、例えば、図８Ｈに示すように、第１放熱フィン５０４の第３フィン部分５０４ｃを、第２放熱フィン５０５の第３フィン部分５０５ｃよりも−Ｙ方向側に配置してもよい。なお、図８Ｈは、変形例に係る仕切り部材の断面図であり、図８Ｄに対応する図である。
Further, in the above-described embodiment, an example is described in which the
また、上述の実施形態では、第１放熱フィン５０４を通過する空気の圧力損失と、第２放熱フィン５０５を通過する空気の圧力損失とが等しいものを例に説明を行ったが、これに限定されず、第１放熱フィン５０４を通過する空気の圧力損失と第２放熱フィン５０５を通過する空気の圧力損失とを異ならせてもよいことはもちろんである。
Further, in the above-described embodiment, the case where the pressure loss of the air passing through the
また、上述の実施形態では、第１放熱フィン５０４と第２放熱フィン５０５の２つの放熱フィンを重ねて配置したものを例に説明を行ったが、これに限定されず、３つ以上の放熱フィンを重ねて配置してもよいことはもちろんである。
Further, in the above-described embodiment, the case where two heat radiation fins, that is, the first
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。また、上述の実施形態および変形例は、適宜組み合わせて用いることができる。 Although the embodiment of the present disclosure has been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and may be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the present disclosure. Further, the above-described embodiments and modified examples can be appropriately combined and used.
本開示に係る電圧変換装置によれば、小型化を図ることができ、電気自動車（ＥＶ）に好適に用いられる。 According to the voltage conversion device according to the present disclosure, downsizing can be achieved, and the voltage conversion device is suitably used for an electric vehicle (EV).
１ 電源装置
２ 外部電源
３ バッテリー
４ 負荷
５ モーター
５ａ バスバー
５ｂ バスバー
５ｃ バスバー
５ｄ 信号線
６ 第１回路部分
７ 第２回路部分
８ １次側回路
１０ ＡＣフィルタ部
２０ 充電器
２１ 整流部
２２ 力率改善部
２２ａ コイル
２２ｂ スイッチング素子
２２ｃ ダイオード
２３ コンデンサ
２４ ＤＣ／ＤＣ変換部
２４ａ インバータ
２４ｂ トランス
２４ｃ ２次側整流回路
２４ｄ スイッチング素子
２４ｅ 送電コイル
２４ｆ 受電コイル
２４ｇ スイッチング素子
３０ コンデンサ
４０ ＤＣ／ＤＣ変換部
４１ スイッチング素子
４２ コイル
４２ａ 上部コア
４２ｂ 下部コア
４２ｃ コイル本体
４３ コンデンサ
５０ コンデンサ
６０ 電力変換部
７０ 第１制御部
８０ 第２制御部
９０ 電流センサ
９１ 本体部
９２ 固定部
９３ 第１孔
９４ 第２孔
９５ 第３孔
１００ 筐体
１０１ 仕切り部材
１０１ａ 第１カバー部材
１０１ｂ 第２カバー部材
１０２ 第１空間
１０３ 第２空間
１０４ 放熱フィン
１０５ 孔
１１０ ＡＣフィルタ基板
１２０ 高電圧基板
１３０、１３０Ａ 低電圧基板
１３１ コネクタ
１３２、１３２Ａ 配線パターン
１３３、１３３Ａ 配線パターン
１３４、１３４Ａ 配線パターン
１３５、１３５Ａ 配線パターン
１３６ コネクタ
１３７ 第１基板
１３８ 第２基板
１３９ 第３基板
１４０ 電力線
１５０ 信号線
１６０ 制御基板
１６１ コネクタ
１６２ 配線パターン
１６３ 配線パターン
１６４ 配線パターン
２００ トランスケース
２０１ 側壁
２０２ 空間
２１０ トランスシールド
２１１ 底壁部
２１２ 第１側壁部
２１３ 第２側壁部
２１４ 第３側壁部
２１５ 開口部
２１６ 第１固定部
２１７ 第４側壁部
２１８ 第２固定部
２１９ 中間部
２２０ 第５側壁部
２２１ 第６側壁部
２３１ 上部コア
２３２ 下部コア
２３３ コイル
２４０ 放熱性樹脂
３００ 台座
３１０ ケース
３１１ 側壁
３１１ａ 第１側壁
３１１ｂ 第２側壁
３１１ｃ 第３側壁
３１１ｄ 第４側壁
３１２ 空間
３１３ 底面
３１４ リブ
３１４ａ 第１リブ
３１４ｂ 第２リブ
３１４ｃ 第３リブ
３１５ 放熱性樹脂
３２０ 電力線
３２１ 電力線
４００ 壁部
４０１ 開口部
４０２ 固定部
４１０ 壁部
４１１ 第１壁部
４１２ 第２壁部
４１３ 第３壁部
４１４ 第４壁部
４１５ 第３空間
４２０ 壁部
４３０ａ バスバー
４３０ｂ バスバー
４３０ｃ バスバー
５０１ 第１仕切り板
５０１ａ 平板部
５０１ｂ 第１壁部
５０１ｃ 第２壁部
５０１ｄ 第３壁部
５０２ 第２仕切り板
５０２ａ 平板部
５０３ セパレータプレート
５０４ 第１放熱フィン
５０４ａ 第１フィン部分
５０４ｂ 第２フィン部分
５０４ｃ 第３フィン部分
５０４ｄ 第４フィン部分
５０４ｅ 第５フィン部分
５０４ｆ 第６フィン部分
５０５ 第２放熱フィン
５０５ａ 第１フィン部分
５０５ｂ 第２フィン部分
５０５ｃ 第３フィン部分
５０５ｄ 第４フィン部分
５０５ｅ 第５フィン部分
５０５ｆ 第６フィン部分
1 Power Supply Device 2 External Power Supply 3 Battery 4 Load 5 Motor 5a Bus Bar 5b Bus Bar 5c Bus Bar 5d Signal Line 6 1st Circuit Part 7 2nd Circuit Part 8 Primary Side Circuit 10 AC Filter Part 20 Charger 21 Rectifier 22 Power Factor Improvement Part 22a Coil 22b Switching element 22c Diode 23 Capacitor 24 DC / DC converter 24a Inverter 24b Transformer 24c Secondary side rectifier circuit 24d Switching element 24e Power transmission coil 24f Power receiving coil 24g Switching element 30 Capacitor 40 DC / DC converter 41 Switching element 42 Coil 42a Upper core 42b Lower core 42c Coil body 43 Capacitor 50 Capacitor 60 Power conversion unit 70 First control unit 80 Second control unit 90 Current sensor 91 Main body unit 92 Fixed unit 3 1st hole 94 2nd hole 95 3rd hole 100 Housing 101 Partition member 101a 1st cover member 101b 2nd cover member 102 1st space 103 2nd space 104 Radiating fin 105 hole 110 AC filter board 120 High voltage board 130 , 130A Low-voltage board 131 Connector 132, 132A Wiring pattern 133, 133A Wiring pattern 134, 134A Wiring pattern 135, 135A Wiring pattern 136 Connector 137 1st board 138 2nd board 139 3rd board 140 Power line 150 Signal line 160 Control board 161 Connector 162 Wiring pattern 163 Wiring pattern 164 Wiring pattern 200 Transformer case 201 Side wall 202 Space 210 Transformer shield 211 Bottom wall part 212 First side wall part 213 Second side wall part 214th 3 side wall part 215 opening part 216 1st fixing part 217 4th side wall part 218 2nd fixing part 219 middle part 220 5th side wall part 221 6th side wall part 231 upper core 232 lower core 233 coil 240 heat dissipation resin 300 pedestal 310 case 311 Side wall 311a First side wall 311b Second side wall 311c Third side wall 311d Fourth side wall 312 Space 313 Bottom surface 314 Rib 314a First rib 314b Second rib 314c Third rib 315 Heat dissipation resin 320 Power line 321 Power line 400 Wall section 401 Opening 402 fixed part 410 wall part 411 first wall part 412 second wall part 413 third wall part 414 fourth wall part 415 third space 420 wall part 430a bus bar 430b bus bar 430c bus bar 501 first partition plate 501a flat plate part 501b first Wall 501 2nd wall part 501d 3rd wall part 502 2nd partition plate 502a Flat plate part 503 Separator plate 504 1st heat radiation fin 504a 1st fin part 504b 2nd fin part 504c 3rd fin part 504d 4th fin part 504e 5th fin part 504f 6th fin portion 505 2nd heat dissipation fin 505a 1st fin portion 505b 2nd fin portion 505c 3rd fin portion 505d 4th fin portion 505e 5th fin portion 505f 6th fin portion
Claims (7)
前記仕切り部材は、前記第１空間側に配置された第１放熱フィンと、前記第２空間側に配置された第２放熱フィンと、前記第１放熱フィンと前記第２放熱フィンとの間に配置されたセパレータプレートと、を有する、
電力変換装置。 A partition member for partitioning the inside of the housing into a first space for storing the first heat-generating component and a second space for storing the second component that generates heat at a different timing from the first heat-generating component,
The partition member is provided between the first heat radiation fin arranged on the first space side, the second heat radiation fin arranged on the second space side, and between the first heat radiation fin and the second heat radiation fin. And a separator plate arranged,
Power converter.
第１のフィン部分と、
前記第１のフィン部分よりも前記第１放熱フィンを通過する流体の流れ方向において下流側に配置される第２のフィン部分と、
前記第１のフィン部分と前記第２のフィン部分との間に配置され、かつ、前記第１のフィン部分および前記第２のフィン部分よりも熱伝達率の高い第３のフィン部分と、を含む、
請求項１に記載の電力変換装置。 The first radiation fin is
The first fin portion,
A second fin portion arranged downstream of the first fin portion in the flow direction of the fluid passing through the first radiating fins;
A third fin portion that is arranged between the first fin portion and the second fin portion and has a higher heat transfer coefficient than the first fin portion and the second fin portion; Including,
The power conversion device according to claim 1.
前記第１発熱部品は、前記第３発熱部品よりも前記第３のフィン部分に近接して配置される、
請求項２に記載の電力変換装置。 A third heat-generating component that is stored in the first space and has a smaller heat generation amount than the first heat-generating component,
The first heat generating component is disposed closer to the third fin portion than the third heat generating component,
The power conversion device according to claim 2.
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力変換装置。 The first radiating fins and the separator plate are thermally joined, and the second radiating fin and the separator plate are thermally joined.
The power conversion device according to claim 1.
請求項２〜４のいずれか一項に記載の電力変換装置。 The first fin portion and the second fin portion are straight fins, and the third fin portion is a louver fin,
The power converter device according to any one of claims 2 to 4.
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電力変換装置。 The pressure loss of the fluid passing through the first radiating fin and the pressure loss of the fluid passing through the second radiating fin are equal.
The power converter device according to any one of claims 1 to 5.
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電力変換装置。 The first heat generating component is an inverter component, and the second heat generating component is a primary side circuit component of a charger.
The power converter device according to any one of claims 1 to 6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018193054A JP2020061896A (en) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | Power conversion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018193054A JP2020061896A (en) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | Power conversion device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020061896A true JP2020061896A (en) | 2020-04-16 |
Family
ID=70220414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018193054A Pending JP2020061896A (en) | 2018-10-12 | 2018-10-12 | Power conversion device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2020061896A (en) |
-
2018
- 2018-10-12 JP JP2018193054A patent/JP2020061896A/en active Pending
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