JP3223437U - Electric vehicle control device - Google Patents
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Abstract
【課題】冷却フィンからの放熱による半導体装置の冷却性能を損なわない、小型の電動車両用制御装置を提供する。【解決手段】電動車両ECの床下に吊設される筐体2と、筐体2において軌道側に位置する底板21で筐体2の内側を向く上面21aに設置された、複数の半導体素子31を内蔵する半導体装置3と、半導体装置3が設置された部分の底板21の筐体2の外側を向く下面21bに設置された、各半導体素子31の発熱を筐体2の外部に放出して半導体装置3を冷却する複数の冷却フィン4とを備え、各冷却フィン4は、電動車両ECの車長方向にのび、且つ車幅方向に間隔を存して配置され、底板21には、半導体装置3及び全ての冷却フィン4が設置された部分が他の部分よりも上方に凹入して凹部21cが設けられ、凹部21c内に全ての冷却フィン4が収納されている。【選択図】図1A compact control device for an electric vehicle that does not impair the cooling performance of a semiconductor device due to heat radiation from a cooling fin. A plurality of semiconductor elements (31) installed on a top surface (21a) facing the inside of a casing (2) with a casing (2) suspended below the floor of the electric vehicle (EC) and a bottom plate (21) located on the track side in the casing (2). The semiconductor device 3 containing the semiconductor device 3 and the heat generated by each semiconductor element 31 installed on the lower surface 21b of the bottom plate 21 facing the outside of the housing 2 of the portion where the semiconductor device 3 is installed are released to the outside of the housing 2. A plurality of cooling fins 4 for cooling the semiconductor device 3 are provided. The cooling fins 4 extend in the vehicle length direction of the electric vehicle EC and are spaced from each other in the vehicle width direction. The part where the apparatus 3 and all the cooling fins 4 are installed is recessed above the other part to provide a recess 21c, and all the cooling fins 4 are accommodated in the recess 21c. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、軌道を走行する電動車両に装備される電動車両用制御装置に関する。 The present invention relates to an electric vehicle control device equipped in an electric vehicle traveling on a track.
従来、この種の電動車両用制御装置として、電動車両の床下に吊設される筐体と、この筐体で軌道側に位置する底板の筐体内側を向く上面に設置された、複数の半導体素子を内蔵する半導体装置と、この半導体装置が設置された部分の底板の筐体外側を向く下面に設置された、各半導体素子の発熱を筐体外部に放出して半導体装置を冷却する複数の冷却フィンとを備え、各冷却フィンは、電動車両の車長方向にのび、且つ車幅方向に間隔を存して配置されるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a control device for this type of electric vehicle, a plurality of semiconductors installed on a housing suspended under the floor of the electric vehicle and an upper surface facing the inside of the housing of the bottom plate located on the track side in this housing A plurality of semiconductor devices having a built-in element and a bottom plate of the bottom plate of the part where the semiconductor device is installed facing the outside of the housing. A cooling fin is provided, and each cooling fin is known to extend in the vehicle length direction of the electric vehicle and to be arranged at intervals in the vehicle width direction (see, for example, Patent Document 1).
然し、このものでは、冷却フィンが、筐体の底板から軌道側に突出するため、この冷却フィンの軌道側への突出が電動車両用制御装置の大型化の一因になっている。 However, in this case, since the cooling fin protrudes from the bottom plate of the housing to the track side, the protrusion of the cooling fin to the track side contributes to an increase in the size of the electric vehicle control device.
本考案は、以上の点に鑑み、冷却フィンからの放熱による半導体装置の冷却性能を損なわない、小型の電動車両用制御装置を提供することをその課題としている。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a small electric vehicle control device that does not impair the cooling performance of a semiconductor device by heat radiation from a cooling fin.
上記課題を解決するために、本考案は、軌道を走行する電動車両に装備される電動車両用制御装置であって、電動車両の床下に吊設される筐体と、この筐体で軌道側に位置する底板の筐体内側を向く上面に設置された、複数の半導体素子を内蔵する半導体装置と、この半導体装置が設置された部分の底板の筐体外側を向く下面に設置された、各半導体素子の発熱を筐体外部に放出して半導体装置を冷却する複数の冷却フィンとを備え、各冷却フィンは、電動車両の車長方向にのび、且つ車幅方向に間隔を存して配置されるものにおいて、底板には、半導体装置及び全ての冷却フィンが設置された部分が他の部分よりも上方に凹入して凹部が設けられ、この凹部内に全ての冷却フィンが収納されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a control device for an electric vehicle equipped in an electric vehicle that travels on a track, and includes a housing suspended under the floor of the electric vehicle, Installed on the upper surface facing the inside of the casing of the bottom plate located in the semiconductor device containing a plurality of semiconductor elements, and installed on the lower surface facing the outside of the casing of the bottom plate of the portion where the semiconductor device is installed, And a plurality of cooling fins that cool the semiconductor device by releasing heat generated from the semiconductor element to the outside of the housing, and each cooling fin extends in the vehicle length direction of the electric vehicle and is arranged at intervals in the vehicle width direction. In this case, the bottom plate is provided with a recess in which a portion where the semiconductor device and all the cooling fins are installed is recessed above the other portion, and all the cooling fins are accommodated in the recess. It is characterized by being.
本考案によれば、筐体で半導体装置が設置された部分の底板に設けられた凹部内に全ての冷却フィンが収納されるため、全ての冷却フィンは、底板の凹部以外の部分では軌道側に突出しない。従って、電動車両用制御装置の最下位に位置する部分は、凹部を除く筐体の底板下面になるため、電動車両制御装置は小型なものになる。また、全ての冷却フィンが凹部内に収納されても、電動車両の走行時に生じる走行風の一部が凹部の内外を流通するため、半導体素子の発熱を筐体の底板を通じて冷却フィンから筐体外部に放出することができ、半導体装置を従前同様に冷却することができる。 According to the present invention, since all the cooling fins are stored in the recesses provided in the bottom plate of the portion where the semiconductor device is installed in the housing, all the cooling fins are on the track side in the portions other than the recesses of the bottom plate. Does not protrude. Therefore, since the lowermost part of the electric vehicle control device is the bottom surface of the bottom plate of the housing excluding the recess, the electric vehicle control device is small. In addition, even if all the cooling fins are housed in the recesses, a part of the traveling wind generated when the electric vehicle travels circulates inside and outside the recesses. The semiconductor device can be discharged to the outside, and the semiconductor device can be cooled as before.
図1及び図2を参照して、本実施形態の電動車両用制御装置1は、軌道を走行する電動車両ECに装備される。電動車両用制御装置1は、電動車両ECの床下に吊設される筐体2と、複数の半導体素子31を内蔵する半導体装置3と、矩形板状の複数の冷却フィン4とを備えている。筐体2は金属製であり、筐体2の内部の空間には、半導体装置3の他、変圧器等の各種の電気機器ED等が収納される。半導体装置3は、筐体2において軌道側に位置する底板21で筐体2の内側を向く上面21aに設置されている。半導体装置3としては、交流電力を直流電力に変換するコンバータ、直流電力をモータ駆動用の交流電力に変換するインバータ等が例示され、半導体素子31は、例えば、IGBT等のスイッチング素子等から構成される。
With reference to FIG.1 and FIG.2, the
複数の冷却フィン4は、電動車両ECの走行時、半導体素子31の発熱を筐体2の外部に放出して半導体装置3を冷却するものであり、筐体2において半導体装置3が設置された部分の底板21で筐体2の外側を向く下面21bに設置されている。各冷却フィン4は、電動車両ECの車長方向にのび、且つ車幅方向に間隔を存して配置されている。また、各冷却フィン4は、熱伝導率の高い金属等から形成される。そして、全ての冷却フィン4は、筐体2の底板21に設けられた凹部21cに収納されている。
The plurality of
凹部21cは、筐体2において、半導体装置3及び全ての冷却フィン4が設置された底板21の部分が他の部分よりも上方に凹入して設けられている。筐体2の上端部には複数の吊下具22が固定されている。筐体2は、吊下具22の頂部が電動車両ECの床の軌道側を向く下面Fに締結されることによって、電動車両ECの床下に吊設される。
The
電動車両ECの走行時、半導体装置3で作動する全ての半導体素子31が発熱する。その熱は、半導体装置3から筐体2の底板21を通じて冷却フィン4に伝導する。同時に、電動車両ECの走行に伴って生じる走行風が、電動車両ECの進行方向の前方端から後方端に向かって流れる。電動車両用制御装置1では、走行風の一部が、筐体2の底板21の下面21bに沿って流れる。上記の如く流れる走行風のまた一部は、凹部21c内に流入した後、凹部21c外に流出する。凹部21c内に流入した走行風は、各冷却フィン4の間等を流れる時、各冷却フィン4から熱を奪い、凹部21c外に流出する。従って、走行風が凹部21cの内外を流通することによって、半導体装置3の各半導体素子31の発熱を筐体2の外部に放出することができ、その結果、半導体装置3が冷却される。このため、電動車両用制御装置1は、従前同様の半導体装置3の冷却性能を有する。
When the electric vehicle EC travels, all the
また、電動車両用制御装置1では、上記の如く、筐体2において半導体装置3が設置された部分の底板21に設けられた凹部21c内に全ての冷却フィン4が収納されているため、全ての冷却フィン4は、底板21の凹部21c以外の部分では軌道側に突出しない。従って、電動車両用制御装置1の最下位に位置する部分は、凹部21cを除く筐体2の底板21の下面21bになり、このため、電動車両制御装置1は小型なものになる。
In the electric
以上、本考案の実施形態について図面を参照して説明したが、本考案はこれに限定されない。例えば、半導体装置3が設置される部分の筐体2の底板21の上面21aには、半導体素子31の発熱を各冷却フィン4に可及的に伝導させる受熱プレートを設けることができる。また、筐体2及び凹部21cの形状、筐体2を構成する材料、半導体装置3の大きさ及び形状、半導体素子31の種類、冷却フィン4の形状及び材質等については特に制限はない。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to this. For example, a heat receiving plate that conducts heat generated by the
1…電動車両用制御装置、2…筐体、21…底板、21a…上面、21b…下面、21c…凹部、3…半導体装置、31…半導体素子、4…冷却フィン、EC…電動車両。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
電動車両の床下に吊設される筐体と、この筐体で軌道側に位置する底板の筐体内側を向く上面に設置された、複数の半導体素子を内蔵する半導体装置と、この半導体装置が設置された部分の底板の筐体外側を向く下面に設置された、各半導体素子の発熱を筐体外部に放出して半導体装置を冷却する複数の冷却フィンとを備え、各冷却フィンは、電動車両の車長方向にのび、且つ車幅方向に間隔を存して配置されるものにおいて、
底板には、半導体装置及び全ての冷却フィンが設置された部分が他の部分よりも上方に凹入して凹部が設けられ、この凹部内に全ての冷却フィンが収納されていることを特徴とする電動車両用制御装置。 An electric vehicle control device installed in an electric vehicle traveling on a track,
A housing suspended under the floor of an electric vehicle, a semiconductor device having a plurality of semiconductor elements installed on the upper surface facing the inside of the housing of the bottom plate located on the track side in the housing, and the semiconductor device A plurality of cooling fins installed on the bottom surface of the bottom plate of the installed part facing the outside of the housing to discharge the heat generated by each semiconductor element to the outside of the housing and cool the semiconductor device. In what is arranged in the vehicle length direction of the vehicle and spaced in the vehicle width direction,
The bottom plate is characterized in that a portion where the semiconductor device and all the cooling fins are installed is recessed above the other portion to provide a recess, and all the cooling fins are accommodated in the recess. A control device for an electric vehicle.
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