JP2023061027A - 電動車両用パワーコントロールユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】ウォータポンプの構成部品をパワーコントロールユニットの構成部品に組み合わせて一体化することにより、ウォータポンプを含むパワーコントロールユニット全体の部品点数を削減してパワーコントロールユニットを小型化する。【解決手段】電動車両において、高圧バッテリ４１から車両駆動用モータへの供給電圧を制御するインバータと、高圧バッテリ４１の電圧を、車両内補機類の電源となる低圧バッテリ４２を充電可能な電圧まで降圧するＤＣＤＣコンバータ１０と、インバータ又はＤＣＤＣコンバータ１０を構成する第１電気回路素子を搭載する回路基板１０２と、第１電気回路素子を冷却するヒートシンクと、ヒートシンクの冷媒通路に冷媒を通流させるウォータポンプと、ウォータポンプの作動を制御するウォータポンプ制御回路と、を備え、ウォータポンプ制御回路を構成する第２電気回路素子は、回路基板１０２に第１電気回路素子と共に搭載されている。【選択図】図６
Description
本明細書に開示の技術は、電動車両用パワーコントロールユニットに関する。
電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグイン・ハイブリッド自動車、燃料電池自動車等の電動車両では、車両駆動用モータの電源となる高圧バッテリと、車両内補機類の電源となる低圧バッテリと、を備える。また、電動車両では、車両駆動用モータ、ジェネレータ等を適切に制御するパワーコントロールユニットを備える。パワーコントロールユニットは、インバータ、ＤＣＤＣコンバータ等を備える。インバータは、車両駆動用モータへの供給電圧を車両の負荷状態に応じて制御するものであり、ＤＣＤＣコンバータは、高圧バッテリの電圧を低圧バッテリを充電可能な電圧まで降圧するものである。
電動車両では、高圧バッテリが大容量で大型であるため、搭載部品の小型化の必要性が高い。特許文献１の発明では、パワーコントロールユニットの冷却に用いられるウォータポンプをパワーコントロールユニットのケースに固定可能として、ウォータポンプを車体に取り付ける場合に必要とされる取付ブラケット等を廃止してシステム全体の小型化を図っている。
しかし、特許文献１の発明では、パワーコントロールユニットのケースにウォータポンプを固定したことでブラケット等を廃止できるものの、個々の部品自体は不変であり、更なる改善の余地がある。
本明細書が開示する技術の課題は、ウォータポンプの構成部品をパワーコントロールユニットの構成部品に組み合わせて一体化することにより、ウォータポンプを含むパワーコントロールユニット全体の部品点数を削減してパワーコントロールユニットを小型化することにある。
上記課題を解決するために本明細書に開示の電動車両用パワーコントロールユニットは、次の手段をとる。
第１の手段は、車両駆動用モータと、該車両駆動用モータの電源となる高圧バッテリと、車両内補機類の電源となる低圧バッテリと、を備える電動車両において、前記高圧バッテリから前記車両駆動用モータへの供給電圧を制御するインバータと、前記高圧バッテリの電圧を、前記低圧バッテリを充電可能な電圧まで降圧するＤＣＤＣコンバータと、前記インバータ又は前記ＤＣＤＣコンバータを構成する第１電気回路素子を搭載する回路基板と、前記第１電気回路素子を冷却するヒートシンクと、該ヒートシンクの冷媒通路に冷媒を通流させるウォータポンプと、該ウォータポンプの作動を制御するウォータポンプ制御回路と、を備え、該ウォータポンプ制御回路を構成する第２電気回路素子は、前記回路基板に前記第１電気回路素子と共に搭載されている。
上記第１の手段によれば、ウォータポンプ制御回路を構成する第２電気回路素子は、インバータ又はＤＣＤＣコンバータを構成する第１電気回路素子を搭載する回路基板に第１電気回路素子と共に搭載されている。そのため、ウォータポンプを含むパワーコントロールユニットの部品点数を削減してパワーコントロールユニットを小型化することができる。また、コストダウンを図ることができる。しかも、ウォータポンプ制御回路を構成する第２電気回路素子をパワーコントロールユニットのヒートシンクにて冷却することができる。そのため、ウォータポンプ制御回路を構成する第２電気回路素子として耐熱性能の低いものを使用することができ、設計の自由度を高めることができる。
第２の手段は、上述した第１の手段において、前記ウォータポンプ制御回路を構成する複数のポンプ用電気回路要素の一部は、前記ＤＣＤＣコンバータを構成するコンバータ用電気回路要素に組み込まれて構成されている。
上記第２の手段によれば、ウォータポンプ制御回路のポンプ用電気回路要素の一部をＤＣＤＣコンバータのコンバータ用電気回路要素に組み込むことにより両回路要素を一体化できる。そのため、部品点数の削減を促進することができる。また、コストダウンを図ることができる。
第３の手段は、上述した第２の手段において、前記ウォータポンプ制御回路は、前記ポンプ用電気回路要素の一つとして電源回路からのノイズを除去する入力フィルタ回路を備え、前記ＤＣＤＣコンバータは、前記コンバータ用電気回路要素の一つとして電力変換後の交流電流を整流した脈流を平滑化する平滑回路を備え、前記平滑回路を、前記入力フィルタ回路としても機能するように前記ＤＣＤＣコンバータに対して前記ウォータポンプ制御回路が接続されている。
上記第３の手段によれば、ＤＣＤＣコンバータの平滑回路をウォータポンプ制御回路の入力フィルタとしても機能させたため、ウォータポンプ制御回路に専用の入力フィルタを設けなくて済む。そのため、部品点数の削減を促進することができる。また、コストダウンを図ることができる。しかも、入力フィルタによるウォータポンプ制御回路の電圧ドロップを抑制することができる。また、ＤＣＤＣコンバータの平滑回路をウォータポンプ制御回路の入力フィルタとしても機能させるため、ウォータポンプ制御回路は、ＤＣＤＣコンバータの回路基板上に組み込まれる。そのため、ウォータポンプ制御回路の配線長を短くすることができ、ウォータポンプ制御回路の配線に乗るノイズを抑制することができる。
第４の手段は、上述した第２の手段又は第３の手段において、前記ウォータポンプ制御回路は、前記ポンプ用電気回路要素の一つとしてウォータポンプ駆動用モータの回転を制御するモータ制御回路を備え、前記ＤＣＤＣコンバータは、前記コンバータ用電気回路要素の一つとしてデジタルコンピュータにより構成され、トランスによる電力変換を制御する電力変換制御回路を備え、前記モータ制御回路は、前記電力変換制御回路の前記デジタルコンピュータに組み込まれて構成されている。
上記第４の手段によれば、ＤＣＤＣコンバータ用及びウォータポンプ制御回路用で本来２つ必要なデジタルコンピュータを一つにまとめることができる。そのため、部品点数を削減でき、パワーコントロールユニットを小型化することができる。また、コストダウンを図ることができる。
第５の手段は、上述した第２～第４の手段のいずれかにおいて、前記ウォータポンプ制御回路は、前記ポンプ用電気回路要素として、ウォータポンプ駆動用モータの回転を制御するモータ制御回路と、該モータ制御回路の出力を受けて前記ウォータポンプ駆動用モータへの供給電圧を制御する出力回路と、を備え、該出力回路を構成する前記第２電気回路素子は、前記回路基板に前記ＤＣＤＣコンバータを構成する前記第１電気回路素子と共に搭載されている。
上記第５の手段によれば、ウォータポンプ制御回路の出力回路は、ＤＣＤＣコンバータを構成する第１電気回路素子と同一の回路基板上に搭載される。そのため、ウォータポンプ制御回路の出力回路のために専用の回路基板を設ける場合に比べて部品点数を削減してパワーコントロールユニットを小型化することができる。また、コストダウンを図ることができる。
＜ハイブリッド自動車の構成例＞
図１は、汎用のハイブリッド自動車の構成例を示す。このハイブリッド自動車では、駆動輪７１と従動輪７２とから成る４輪のうち、左右の駆動輪７１をエンジン６１と車両駆動用モータ（以下、単にモータという）５１により駆動して走行する。ハイブリッド自動車は、パワーコントロールユニット１００を備える。パワーコントロールユニット１００は、車両負荷に応じて、モータ５１を作動して駆動輪７１を駆動し、ジェネレータ５２によって発電して、モータ５１の動力源である高圧バッテリ４１を充電するように制御している。そのため、パワーコントロールユニット１００は、モータ５１の供給電圧を制御し、且つジェネレータ５２の出力を交直変換するため、インバータを備える。また、パワーコントロールユニット１００には、高圧バッテリ４１により低圧バッテリ４２を充電するために、高圧バッテリ４１の高電圧を低圧バッテリ４２を充電な電圧まで降下させるＤＣＤＣコンバータを備える。低圧バッテリ４２は、車両内の補機類の動力源として使用される。なお、ハイブリッド自動車は、エンジン６１に燃料を供給する燃料タンク６３を備える。
図１は、汎用のハイブリッド自動車の構成例を示す。このハイブリッド自動車では、駆動輪７１と従動輪７２とから成る４輪のうち、左右の駆動輪７１をエンジン６１と車両駆動用モータ（以下、単にモータという）５１により駆動して走行する。ハイブリッド自動車は、パワーコントロールユニット１００を備える。パワーコントロールユニット１００は、車両負荷に応じて、モータ５１を作動して駆動輪７１を駆動し、ジェネレータ５２によって発電して、モータ５１の動力源である高圧バッテリ４１を充電するように制御している。そのため、パワーコントロールユニット１００は、モータ５１の供給電圧を制御し、且つジェネレータ５２の出力を交直変換するため、インバータを備える。また、パワーコントロールユニット１００には、高圧バッテリ４１により低圧バッテリ４２を充電するために、高圧バッテリ４１の高電圧を低圧バッテリ４２を充電な電圧まで降下させるＤＣＤＣコンバータを備える。低圧バッテリ４２は、車両内の補機類の動力源として使用される。なお、ハイブリッド自動車は、エンジン６１に燃料を供給する燃料タンク６３を備える。
＜一実施形態の構成概要＞
図２～５は、パワーコントロールユニット１００の一実施形態を示す。この実施形態では、ハイブリッド自動車のパワーコントロールユニット１００に自らを冷却する冷却システムのウォータポンプ３１が一体に設けられている。図２、４、５のように、ウォータポンプ３１は、パワーコントロールユニット１００の筐体１０１に結合して固定されている。また、図３のように、ウォータポンプ３１は、その制御回路（図示略）がパワーコントロールユニット１００内のＤＣＤＣコンバータ１０に一体に組み込まれている。図５は、ウォータポンプ制御回路を含むＤＣＤＣコンバータ１０の回路基板１０２を示す。回路基板１０２の下部にはヒートシンク１０３が配置され、回路基板１０２を冷却している。そのため、ＤＣＤＣコンバータ１０を構成する第１電気回路素子（図示略）及びウォータポンプ制御回路を構成する第２電気回路素子（図示略）はヒートシンク１０３により冷却される。
図２～５は、パワーコントロールユニット１００の一実施形態を示す。この実施形態では、ハイブリッド自動車のパワーコントロールユニット１００に自らを冷却する冷却システムのウォータポンプ３１が一体に設けられている。図２、４、５のように、ウォータポンプ３１は、パワーコントロールユニット１００の筐体１０１に結合して固定されている。また、図３のように、ウォータポンプ３１は、その制御回路（図示略）がパワーコントロールユニット１００内のＤＣＤＣコンバータ１０に一体に組み込まれている。図５は、ウォータポンプ制御回路を含むＤＣＤＣコンバータ１０の回路基板１０２を示す。回路基板１０２の下部にはヒートシンク１０３が配置され、回路基板１０２を冷却している。そのため、ＤＣＤＣコンバータ１０を構成する第１電気回路素子（図示略）及びウォータポンプ制御回路を構成する第２電気回路素子（図示略）はヒートシンク１０３により冷却される。
図３のように、パワーコントロールユニット１００内には、インバータ２０とＤＣＤＣコンバータ１０が含まれる。上述のように、インバータ２０は、高圧バッテリ４１とモータ５１及びジェネレータ５２との間に介挿されている。また、ＤＣＤＣコンバータ１０は、高圧バッテリ４１と低圧バッテリ４２との間に介挿されている。ウォータポンプ３１は、ＤＣＤＣコンバータ１０に一体に組み込まれたウォータポンプ制御回路（図示略）により駆動制御されている。なお、ウォータポンプ制御回路は、ＤＣＤＣコンバータ１０に組み込まれるのに代えて、インバータ２０に一体に組み込まれるようにしてもよい。
図２のように、ウォータポンプ３１は、リザーブタンク３３から供給される冷媒（図示略）を通流させる冷媒通路３４の途中に介挿されている。また、ラジエータ３２も冷媒通路３４の途中に介挿されている。そのため、リザーブタンク３３からの冷媒は、図２で矢印で示すように、ウォータポンプ３１からパワーコントロールユニット１００内のヒートシンク（図示略）に流れ、パワーコントロールユニット１００内の各電気回路素子（図示略）を冷却する。また、ヒートシンクより下流の冷媒通路３４は、パワーコントロールユニット１００の下方に位置するトランスアクスル６２内のジェネレータ５２（図２では図示略）を冷却するように配管されている。ジェネレータ５２から戻った冷媒は、ラジエータ３２で放熱され、リザーブタンク３３に戻される。なお、上記冷媒通路３４の配管は、一例であり、状況に応じてこれとは別の配管とすることもあり得る。
＜汎用のＤＣＤＣコンバータの構成例＞
図７は、一実施形態のようにウォータポンプ制御回路を組み込んでいない汎用のＤＣＤＣコンバータ１０Ａを示す。ＤＣＤＣコンバータ１０Ａは、高圧バッテリ４１と低圧バッテリ４２との間に接続されて、高圧バッテリ４１の電圧を、低圧バッテリ４２を充電するのに適した電圧に変換している。ＤＣＤＣコンバータ１０Ａは、トランス（図示略）を含む電力変換器１６Ａを備え、図７にて電力変換器１６Ａの左側が一次側（高圧側）で、右側が二次側（低圧側）である。一次側には、トランスの一次側回路を開閉するようにハーフブリッジ方式の一次側スイッチ回路１５Ａが接続されている。また、二次側には、トランスの二次側の交流電流を直流電流に変換するように整流回路１７Ａ及び平滑回路１８Ａが接続されている。
図７は、一実施形態のようにウォータポンプ制御回路を組み込んでいない汎用のＤＣＤＣコンバータ１０Ａを示す。ＤＣＤＣコンバータ１０Ａは、高圧バッテリ４１と低圧バッテリ４２との間に接続されて、高圧バッテリ４１の電圧を、低圧バッテリ４２を充電するのに適した電圧に変換している。ＤＣＤＣコンバータ１０Ａは、トランス（図示略）を含む電力変換器１６Ａを備え、図７にて電力変換器１６Ａの左側が一次側（高圧側）で、右側が二次側（低圧側）である。一次側には、トランスの一次側回路を開閉するようにハーフブリッジ方式の一次側スイッチ回路１５Ａが接続されている。また、二次側には、トランスの二次側の交流電流を直流電流に変換するように整流回路１７Ａ及び平滑回路１８Ａが接続されている。
ＤＣＤＣコンバータ１０Ａは、デジタルコンピュータを含むマイクロ・コントローラ・ユニット（以下、ＭＣＵという）１１Ａを備える。ＭＣＵ１１Ａは、一次側スイッチ回路１５Ａのオンオフ制御、並びに整流回路１７Ａ内のスイッチング素子（図示略）のオンオフ制御を行うことによって低圧バッテリ４２を適切に充電するように制御している。従って、ＭＣＵ１１Ａは、ＤＣＤＣコンバータ１０Ａにおける電力変換を制御する電力変換制御回路を成している。なお、ＤＣＤＣコンバータ１０Ａは、二次側回路部分の回路基板温度を検出する温度センサ１３Ａ、並びにＭＣＵ１１ＡにＤＣＤＣコンバータ１０Ａの外部からインバータ（図示略）の信号を入力するための入出力回路１９Ａを備える。
＜汎用のウォータポンプの構成例＞
図８は、一実施形態のようにＤＣＤＣコンバータ１０に組み込まれていない汎用のウォータポンプ制御回路１０Ｂを示す。ウォータポンプ制御回路１０Ｂは、出力回路である出力インバータ１２Ｂを備える。出力インバータ１２Ｂは、６個のスイッチング素子を三相ブリッジ接続したもので、ＵＶＷの出力信号によりブラシレスモータであるウォータポンプ駆動用モータ３１Ａを作動する。また、ウォータポンプ制御回路１０Ｂは、デジタルコンピュータを含むＭＣＵ１１Ｂを備える。ＭＣＵ１１Ｂは、パルス幅変調（ＰＷＭ）の入力信号を受けて出力インバータ１２Ｂの各スイッチング素子のオンオフを制御してウォータポンプ駆動用モータ３１Ａの回転速度を制御している。従って、ＭＣＵ１１Ｂは、ウォータポンプ駆動用モータ３１Ａの回転速度を制御するモータ制御回路を成している。そして、ウォータポンプ制御回路１０Ｂは、入力されるパルス幅変調信号に応じてウォータポンプ駆動用モータ３１Ａの回転速度を制御している。
図８は、一実施形態のようにＤＣＤＣコンバータ１０に組み込まれていない汎用のウォータポンプ制御回路１０Ｂを示す。ウォータポンプ制御回路１０Ｂは、出力回路である出力インバータ１２Ｂを備える。出力インバータ１２Ｂは、６個のスイッチング素子を三相ブリッジ接続したもので、ＵＶＷの出力信号によりブラシレスモータであるウォータポンプ駆動用モータ３１Ａを作動する。また、ウォータポンプ制御回路１０Ｂは、デジタルコンピュータを含むＭＣＵ１１Ｂを備える。ＭＣＵ１１Ｂは、パルス幅変調（ＰＷＭ）の入力信号を受けて出力インバータ１２Ｂの各スイッチング素子のオンオフを制御してウォータポンプ駆動用モータ３１Ａの回転速度を制御している。従って、ＭＣＵ１１Ｂは、ウォータポンプ駆動用モータ３１Ａの回転速度を制御するモータ制御回路を成している。そして、ウォータポンプ制御回路１０Ｂは、入力されるパルス幅変調信号に応じてウォータポンプ駆動用モータ３１Ａの回転速度を制御している。
出力インバータ１２Ｂの電源側には、ノイズ除去用の入力フィルタ回路１８Ｂが接続されている。また、出力インバータ１２Ｂのアース側には、過電流検知抵抗１４Ｂが接続されている。一方、ＭＣＵ１１Ｂにパルス幅変調信号を入力する回路中には、パルス幅変調信号のパルス幅に応じた振幅の信号に変換する入力信号処理回路１９Ｂが接続されている。また、ＭＣＵ１１Ｂには、回路基板温度検出用の温度センサ１３Ｂの検出信号が入力されている。
＜一実施形態の詳細構成＞
図６は、一実施形態のＤＣＤＣコンバータ１０を示す。このＤＣＤＣコンバータ１０では、図７のＤＣＤＣコンバータ１０Ａに図８のウォータポンプ制御回路１０Ｂが組み込まれて一体化されている。そのため、ＤＣＤＣコンバータ１０は、ＤＣＤＣコンバータ１０Ａと同様、一次側スイッチ回路１５、電力変換器１６、整流回路１７、平滑回路１８、入出力回路１９、及び温度センサ１３を備える。
図６は、一実施形態のＤＣＤＣコンバータ１０を示す。このＤＣＤＣコンバータ１０では、図７のＤＣＤＣコンバータ１０Ａに図８のウォータポンプ制御回路１０Ｂが組み込まれて一体化されている。そのため、ＤＣＤＣコンバータ１０は、ＤＣＤＣコンバータ１０Ａと同様、一次側スイッチ回路１５、電力変換器１６、整流回路１７、平滑回路１８、入出力回路１９、及び温度センサ１３を備える。
ＤＣＤＣコンバータ１０のＭＣＵ１１は、ＤＣＤＣコンバータ１０ＡのＭＣＵ１１Ａにウォータポンプ制御回路１０ＢのＭＣＵ１１Ｂが一体に組み込まれている。そのため、ＭＣＵ１１は、一次側スイッチ回路１５のオンオフ制御、並びに整流回路１７内のスイッチング素子のオンオフ制御を行っている。即ち、ＭＣＵ１１は、ＭＣＵ１１Ａと同様、ＤＣＤＣコンバータ１０における電力変換を制御する電力変換制御回路として機能している。同時に、ＭＣＵ１１は、ウォータポンプ制御回路１０Ｂの出力インバータ１２Ｂと同じ出力インバータ（出力回路ともいう）１２に制御信号を出力する機能を果たしている。ＭＣＵ１１による一次側スイッチ回路１５及び整流回路１７、並びに出力インバータ１２の各制御は、ＭＣＵ１１のメモリ（図示略）内に予め格納されたプログラムにより実行される。このようにＭＣＵ１１では、ＭＣＵ１１ＡのＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）とＭＣＵ１１ＢのＣＰＵを一つにまとめることができるため、ＭＣＵ１１ＡとＭＣＵ１１Ｂを個別に構成した場合に比べて構成を簡素化できる。また、パワーコントロールユニット１００の小型化及びコストダウンを図ることができる。
出力インバータ１２は、ＤＣＤＣコンバータ１０の回路基板１０２に搭載されている。従って、出力インバータ１２を構成する６個のスイッチング素子（第２電気回路素子に相当）がＤＣＤＣコンバータ１０の回路基板１０２上の適宜の隙間に接続されている。出力インバータ１２の電流容量は、ＤＣＤＣコンバータ１０の扱う電流容量に比べて極めて小さい（例えば３Ａ：１００Ａ）ため、出力インバータ１２は、回路基板１０２の小さな隙間に挿入することができる。また、出力インバータ１２の電源回路は、ＤＣＤＣコンバータ１０の平滑回路１８の出力側に接続されている。即ち、ＤＣＤＣコンバータ１０の平滑回路１８がウォータポンプ制御回路１０Ｂの入力フィルタ回路１８Ｂの役割を担っている。平滑回路１８は、内部にＬ（インダクダンス）、Ｃ（キャパシタンス）成分を持ち、整流回路１７からの脈流を平滑化する回路であり、ウォータポンプ制御回路１０Ｂにおける入力フィルタ回路１８Ｂとしての機能を果たすことができる。従って、ＤＣＤＣコンバータ１０では、入力フィルタ回路１８Ｂを割愛することができる。なお、出力インバータ１２のアース側には、汎用のウォータポンプ制御回路１０Ｂの過電流検知抵抗１４Ｂ（図８参照）と同様の過電流検知抵抗１４が接続されている。また、図６に図示され、ここで説明を割愛した構成は従来公知の構成である。
このように出力インバータ１２を構成する第２電気回路素子がＤＣＤＣコンバータ１０の回路基板１０２上に接続されているため、出力インバータ１２の電源回路の配線長を短くすることができる。しかも、出力インバータ１２の電源回路を筐体１０１の外部に露出しないようにすることができる。なお、筐体１０１は、アルミニウム製であり、ノイズシールド機能を備える。そのため、出力インバータ１２の電源回路に外部から重畳するノイズを抑制することができる。また、ＤＣＤＣコンバータ１０の平滑回路１８が出力インバータ１２の入力フィルタ回路１８Ｂの代わりとなり、入力フィルタ回路１８Ｂを割愛したことにより、入力フィルタ回路１８Ｂの電圧降下分だけ出力インバータ１２に供給される電圧の低下が抑制される。
入出力回路１９に入力信号を入力する多重通信信号の入力端子ＣＡＮには、インバータ２０からの信号の他に、ウォータポンプを制御する入力信号（図８のＰＷＭ信号に相当）も入力されている。そのため、入出力回路１９は、ウォータポンプ制御回路１０Ｂの入力信号処理回路１９Ｂの役割も担っている。従って、ＤＣＤＣコンバータ１０では、入力信号処理回路１９Ｂを割愛することができ、回路構成を簡素化することができる。また、パワーコントロールユニット１００の小型化及びコストダウンを図ることができる。
図６～８のように、ＤＣＤＣコンバータ１０、１０Ａ及びウォータポンプ制御回路１０Ｂの各回路は、一次側スイッチ回路１５、１５Ａ、電力変換器１６、１６Ａ、ＭＣＵ１１、１１Ａ、１１Ｂ等、各図中、四角のブロックで囲んで示した複数の電気回路要素を組み合わせて構成されている。各電気回路要素のうち、ウォータポンプ制御回路１０Ｂを構成する電気回路要素がポンプ用電気回路要素であり、ＤＣＤＣコンバータ１０、１０Ａを構成する電気回路要素がコンバータ用電気回路要素である。また、各電気回路要素は、各電気回路要素の機能に応じて選択されたＩＣ、スイッチング素子、コンデンサ、ダイオード、抵抗等の電気回路素子をプリント基板である回路基板上に組付けることにより構成されている。
＜その他の実施形態＞
以上、本明細書に開示の技術を特定の実施形態について説明したが、その他各種の形態で実施可能なものである。例えば、上記実施形態では、ウォータポンプは、パワーコントロールユニットの筐体に固定したが、ヒートシンクに固定してもよい。また、インバータを構成する第１電気回路素子を搭載する回路基板と、ＤＣＤＣコンバータを構成する第１電気回路素子を搭載する回路基板は、別体に構成してもよいし、一体に構成してもよい。
以上、本明細書に開示の技術を特定の実施形態について説明したが、その他各種の形態で実施可能なものである。例えば、上記実施形態では、ウォータポンプは、パワーコントロールユニットの筐体に固定したが、ヒートシンクに固定してもよい。また、インバータを構成する第１電気回路素子を搭載する回路基板と、ＤＣＤＣコンバータを構成する第１電気回路素子を搭載する回路基板は、別体に構成してもよいし、一体に構成してもよい。
１０、１０Ａ ＤＣＤＣコンバータ
１０Ｂ ウォータポンプ制御回路
１１、１１Ａ マイクロ・コントローラ・ユニット（電力変換制御回路、デジタルコンピュータ）
１１Ｂ マイクロ・コントローラ・ユニット（モータ制御回路、デジタルコンピュータ）
１２、１２Ｂ 出力インバータ（出力回路）
１３、１３Ａ、１３Ｂ 温度センサ
１４、１４Ｂ 過電流検知抵抗
１５、１５Ａ 一次側スイッチ回路
１６、１６Ａ 電力変換器
１７、１７Ａ 整流回路
１８、１８Ａ 平滑回路
１８Ｂ 入力フィルタ回路
１９、１９Ａ 入出力回路
１９Ｂ 入力信号処理回路
２０ インバータ
３１ ウォータポンプ
３１Ａ ウォータポンプ駆動用モータ
３２ ラジエータ
３３ リザーブタンク
３４ 冷媒通路
４１ 高圧バッテリ
４２ 低圧バッテリ
５１ 車両駆動用モータ
５２ ジェネレータ
６１ エンジン
６２ トランスアクスル
７１ 駆動輪
７２ 従動輪
１００ パワーコントロールユニット
１０１ 筐体
１０２ 回路基板
１０３ ヒートシンク
１０Ｂ ウォータポンプ制御回路
１１、１１Ａ マイクロ・コントローラ・ユニット（電力変換制御回路、デジタルコンピュータ）
１１Ｂ マイクロ・コントローラ・ユニット（モータ制御回路、デジタルコンピュータ）
１２、１２Ｂ 出力インバータ（出力回路）
１３、１３Ａ、１３Ｂ 温度センサ
１４、１４Ｂ 過電流検知抵抗
１５、１５Ａ 一次側スイッチ回路
１６、１６Ａ 電力変換器
１７、１７Ａ 整流回路
１８、１８Ａ 平滑回路
１８Ｂ 入力フィルタ回路
１９、１９Ａ 入出力回路
１９Ｂ 入力信号処理回路
２０ インバータ
３１ ウォータポンプ
３１Ａ ウォータポンプ駆動用モータ
３２ ラジエータ
３３ リザーブタンク
３４ 冷媒通路
４１ 高圧バッテリ
４２ 低圧バッテリ
５１ 車両駆動用モータ
５２ ジェネレータ
６１ エンジン
６２ トランスアクスル
７１ 駆動輪
７２ 従動輪
１００ パワーコントロールユニット
１０１ 筐体
１０２ 回路基板
１０３ ヒートシンク
Claims (5)
- 車両駆動用モータと、
該車両駆動用モータの電源となる高圧バッテリと、
車両内補機類の電源となる低圧バッテリと、を備える電動車両において、
前記高圧バッテリから前記車両駆動用モータへの供給電圧を制御するインバータと、
前記高圧バッテリの電圧を、前記低圧バッテリを充電可能な電圧まで降圧するＤＣＤＣコンバータと、
前記インバータ又は前記ＤＣＤＣコンバータを構成する第１電気回路素子を搭載する回路基板と、
前記第１電気回路素子を冷却するヒートシンクと、
該ヒートシンクの冷媒通路に冷媒を通流させるウォータポンプと、
該ウォータポンプの作動を制御するウォータポンプ制御回路と、を備え、
該ウォータポンプ制御回路を構成する第２電気回路素子は、前記回路基板に前記第１電気回路素子と共に搭載されている電動車両用パワーコントロールユニット。 - 請求項１において、
前記ウォータポンプ制御回路を構成する複数のポンプ用電気回路要素の一部は、前記ＤＣＤＣコンバータを構成するコンバータ用電気回路要素に組み込まれて構成されている電動車両用パワーコントロールユニット。 - 請求項２において、
前記ウォータポンプ制御回路は、前記ポンプ用電気回路要素の一つとして電源回路からのノイズを除去する入力フィルタ回路を備え、
前記ＤＣＤＣコンバータは、前記コンバータ用電気回路要素の一つとして電力変換後の交流電流を整流した脈流を平滑化する平滑回路を備え、
前記平滑回路を、前記入力フィルタ回路としても機能するように前記ＤＣＤＣコンバータに対して前記ウォータポンプ制御回路が接続されている電動車両用パワーコントロールユニット。 - 請求項２又は３において、
前記ウォータポンプ制御回路は、前記ポンプ用電気回路要素の一つとしてウォータポンプ駆動用モータの回転を制御するモータ制御回路を備え、
前記ＤＣＤＣコンバータは、前記コンバータ用電気回路要素の一つとしてデジタルコンピュータにより構成され、トランスによる電力変換を制御する電力変換制御回路を備え、
前記モータ制御回路は、前記電力変換制御回路の前記デジタルコンピュータに組み込まれて構成されている電動車両用パワーコントロールユニット。 - 請求項２～４のいずれかにおいて、
前記ウォータポンプ制御回路は、前記ポンプ用電気回路要素として、ウォータポンプ駆動用モータの回転を制御するモータ制御回路と、該モータ制御回路の出力を受けて前記ウォータポンプ駆動用モータへの供給電圧を制御する出力回路と、を備え、
該出力回路を構成する前記第２電気回路素子は、前記回路基板に前記ＤＣＤＣコンバータを構成する前記第１電気回路素子と共に搭載されている電動車両用パワーコントロールユニット。
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