JP5273487B2 - Power control unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パワーコントロールユニットに関し、特に、電動車両やハイブリッド車両などの電動機を備えた車両に用いられるパワーコントロールユニットに関する。 The present invention relates to a power control unit, and more particularly to a power control unit used in a vehicle including an electric motor such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
従来、ハイブリッド自動車や電気自動車などの電動機を駆動するためには、パワー半導体素子によってインバータ回路を構成するパワーモジュールが使用されるが、パワー半導体素子は発熱するため、このパワー半導体素子を冷却するための冷却装置が必要である。例えば、特許文献1に記載の冷却装置では、冷却フィンを形成したヒートシンクのプレート部材が、冷却装置の蓋の役割をなし、冷却水が通る空間とパワー半導体素子が配置される空間とを隔てるように構成され、また、ヒートシンクに高熱伝導性のグリースや接着剤を介して配置されたパワー半導体素子が直接冷却されるように構成されている。
Conventionally, in order to drive an electric motor such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, a power module that constitutes an inverter circuit with a power semiconductor element is used. However, since the power semiconductor element generates heat, the power semiconductor element is cooled. Cooling device is required. For example, in the cooling device described in
ところで、特許文献1に記載のような構成においては、車両空間の有効活用や軽量化のために、ヒートシンクのプレート部材を薄肉化することが望まれている。また、パワーモジュールには3相線が接続されるが、バスバーなどの接続部材がプレート部材に対して直角にボルト締結されるような場合、プレート部材を薄肉化していると、プレート部材に撓みが生じ、プレート部材に変形やクラックが発生し、冷却水の漏洩の要因となる可能性がある。
Incidentally, in the configuration as described in
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヒートシンクのプレート部材の薄肉化を図りながら、パワーモジュールにおけるボルト締結時においてもプレート部材の変形を抑制することができるパワーコントロールユニットを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to reduce the thickness of the plate member of the heat sink while suppressing the deformation of the plate member even when fastening the bolt in the power module. To provide a control unit.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、
上面に流路溝(例えば、後述の実施形態における流路溝16)が形成された筐体(例えば、後述の実施形態における筐体14)と、該筐体の上面を覆うとともに、ヒートシンク(例えば、後述の実施形態におけるヒートシンク62)を構成するプレート部材(例えば、後述の実施形態におけるプレート部材15)とを備え、冷却流路(例えば、後述の実施形態における冷却流路20)を構成するウォータージャケット(例えば、後述の実施形態におけるウォータージャケット10)と、
前記プレート部材の上面に設けられ、インバータ回路(例えば、後述の実施形態におけるインバータ回路5,6)を少なくとも構成する複数のスイッチング素子(例えば、後述の実施形態におけるトランジスタS1,S2,UH,UL,VH,VL,WH,WL)を内蔵するパワーモジュール(例えば、後述の実施形態におけるパワーモジュール60)と、
を備えるパワーコントロールユニット(例えば、後述の実施形態におけるパワーコントロールユニット1)であって、
前記筐体の一側面側(例えば、後述の実施形態における一側面14a)には、前記冷却流路の流入口(例えば、後述の実施形態における流入口21)と流出口(例えば、後述の実施形態における流出口22)が形成されており、
前記筐体の上面には、前記筐体の一側面から該一側面と対向する他側面側(例えば、後述の実施形態における他側面14b)に向かって延出し、前記流路溝を形成するとともに、前記プレート部材の下面と接触するガイド部(例えば、後述の実施形態におけるガイドリブ24)が設けられており、
前記ウォータージャケットの冷却流路は、前記流入口から前記筐体のガイド部に沿って延びる第1の流路(例えば、後述の実施形態における幅狭の流路23)と、前記ガイド部を介して前記第1の流路と反対側で、前記ガイド部に沿って延び、前記流出口に接続される第2の流路(例えば、後述の実施形態における幅広の流路25)と、前記筐体の他側面側で、前記第1及び第2の流路とを繋ぐ連結流路(例えば、後述の実施形態における連結流路26)と、を備え、
前記パワーモジュールに設けられたボルト締結部(例えば、後述の実施形態におけるボルト締結部55b)は、前記筐体のガイド部上に位置することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
A housing (for example, a
A plurality of switching elements (for example, transistors S1, S2, UH, UL, and the like in later-described embodiments) are provided on the upper surface of the plate member and constitute at least an inverter circuit (for example, inverter circuits 5 and 6 in later-described embodiments). VH, VL, WH, WL) with a built-in power module (for example,
A power control unit (for example, a
On one side surface of the housing (for example, one
The upper surface of the housing extends from one side surface of the housing toward the other side surface facing the one side surface (for example, the
A cooling channel of the water jacket includes a first channel (for example, a
A bolt fastening portion (for example, a
請求項2に係る発明は、請求項1の構成に加えて、
前記延出するガイド部上には、複数の前記ボルト締結部が該延出する方向に沿って配置されていることを特徴とする。
In addition to the configuration of
The front SL extending guide portion on a plurality of the bolt fastening portion is characterized in that it is disposed in a direction that is out said extension.
請求項3に係る発明は、請求項1または2の構成に加えて、
前記ウォータージャケットは、前記筐体の一側面側よりも他側面側が高くなるように傾斜して配置され、前記筐体の他側面側には、エア抜き部(例えば、後述の実施形態におけるエア抜き部27)を有することを特徴とする。
In addition to the configuration of
The water jacket is disposed so as to be inclined so that the other side surface is higher than the one side surface of the housing, and an air vent (for example, an air vent in an embodiment described later) is provided on the other side surface of the housing. Part 27).
請求項4に係る発明は、請求項3の構成に加えて、
前記エア抜き部は、前記第1の流路の前記筐体の他側面側端部から前記筐体の他側面側に向けて延出して配置され、
前記第1の流路の前記筐体の他側面側端部には、前記第1の流路を通過する流体を前記連結流路に案内するように、前記第1の流路と前記エア抜き部とを仕切るガイドフィン(例えば、後述の実施形態におけるガイドフィン28)が設けられることを特徴とする。
In addition to the configuration of claim 3 , the invention according to claim 4
The air vent portion is disposed so as to extend toward the other side surface side of the housing from the other side end portion of the housing of the first flow path,
The first flow path and the air vent are disposed at the other side surface end of the first flow path so that fluid passing through the first flow path is guided to the connection flow path. Guide fins (for example,
請求項1の発明によれば、ヒートシンクを構成するプレート部材の薄肉化を図りながら、パワーモジュールにおけるボルト締結時においてもガイド部によってプレート部材の変形を抑制することができる。また、U字状の冷却流路によって冷却性能を維持することができる。 According to the first aspect of the present invention, the deformation of the plate member can be suppressed by the guide portion even when the bolt is fastened in the power module, while reducing the thickness of the plate member constituting the heat sink. Further, the cooling performance can be maintained by the U-shaped cooling channel.
請求項2の発明によれば、プレート部材の変形を抑制することができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、エア抜き部を冷却流路の上方位置に形成することができ、エア抜き性が向上し、冷却性能をより確保することができる。 According to invention of Claim 3, an air vent part can be formed in the upper position of a cooling flow path, air venting property improves, and cooling performance can be ensured more.
請求項4の発明によれば、ガイドフィンによって冷却流路内の冷却水を整流することができ、また、エア抜き部の外部に設けられたタンクに圧力変動が加わることを抑制し、且つ、エア抜き部に溜まったエアの戻りを抑えることができる。 According to the invention of claim 4, the cooling water in the cooling flow path can be rectified by the guide fins, the pressure fluctuation is suppressed from being applied to the tank provided outside the air vent, and It is possible to suppress the return of air accumulated in the air vent.
以下、本発明の一実施形態に係るパワーコントロールユニットについて、添付図面に基づいて説明する。なお、図中、Frは前方、Reは後方、Lは左方、Rは右方を示している。 Hereinafter, a power control unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the figure, Fr indicates the front, Re indicates the rear, L indicates the left side, and R indicates the right side.
図1は、ハイブリッド車両用のパワーコントロールユニット(PCU)1を含む回路構成を示している。このハイブリッド車両は、エンジン(図示せず)と、エンジンの機械的出力により駆動される発電機(GEN)2と、発電機2の発電出力により充電される直流電源としての高圧系のバッテリ(BAT)3と、バッテリ3の放電出力と発電機2の発電出力の少なくとも一方を用いて駆動輪(図示せず)を駆動するモータ(MOT)4と、を備えている。
FIG. 1 shows a circuit configuration including a power control unit (PCU) 1 for a hybrid vehicle. This hybrid vehicle includes an engine (not shown), a generator (GEN) 2 driven by the mechanical output of the engine, and a high-voltage battery (BAT) as a DC power source charged by the power generation output of the generator 2 ) 3, and a motor (MOT) 4 that drives drive wheels (not shown) using at least one of the discharge output of the battery 3 and the power generation output of the
パワーコントロールユニット1は、バッテリ3から供給される電圧を昇圧、又はバッテリ3に供給する電圧を降圧するコンバータ回路7、コンバータ回路7とモータ4との間に接続され、直流電圧を交流電圧に、或いは、交流電圧を直流電圧に変換する第1インバータ回路(Trc/MPDU)5、及びコンバータ回路7と発電機2との間に接続され、直流電圧を交流電圧に、或いは、交流電圧を直流電圧に変換する第2インバータ回路(GenPDU)6と、を備えている。そして、パワーコントロールユニット1は、バッテリ3から供給された直流電圧を昇圧した後に交流電圧に変換し、この電圧をモータ4に供給してモータ4を駆動するとともに、モータ4を回生作動させた際の電圧を直流電圧に変換し、さらに降圧してバッテリ3に供給する。また、パワーコントロールユニット1は、発電機2により発生する電圧を直流電圧に変換した後に、降圧してバッテリ3に供給し、あるいは発電機2により発生する電圧でモータ4を駆動する。
これらコンバータ回路7、第1インバータ回路5及び第2インバータ回路6は、制御装置(ECU)8からの制御指令により駆動回路としてのゲートドライブ基板(GDCB)9を介して駆動制御される。
The
The
第1インバータ回路5は、例えば、スイッチング素子としてのトランジスタ(例えば、IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)を複数用いブリッジ接続してなるブリッジ回路を具備するパルス幅変調(PWM)によるPWMインバータであって、この第1インバータ回路5はコンバータ回路7に接続されるとともに、モータ4のU相、V相、W相の各コイルに接続されている。コンバータ回路7は、リアクトル41とスイッチング素子としての2つのトランジスタ(例えば、IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)からなるチョッパ回路66とを備え、第1インバータ回路5の入力側に設けた電圧変換装置であって、このチョッパ回路66の下流側に2次側平滑コンデンサ43、リアクトル41の上流側に1次側平滑コンデンサ42が各々並列接続されている。
The first inverter circuit 5 is, for example, a PWM inverter by pulse width modulation (PWM) including a bridge circuit formed by bridge connection using a plurality of transistors (for example, IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor) as switching elements, The first inverter circuit 5 is connected to the
コンバータ回路7と第1インバータ回路5との間には第1インバータ回路5と同様の構成を備えた第2インバータ回路6が正極側端子Ptと負極側端子Ntに接続され、この第2インバータ回路6に発電機2のU相、V相、W相の各コイルが接続されている。この第2インバータ回路6は、第1インバータ回路5と同様に、スイッチング素子としてのトランジスタを複数用いブリッジ接続してなるブリッジ回路を具備するパルス幅変調(PWM)によるPWMインバータであって、この第2インバータ回路6には発電機2とコンバータ回路7が接続されている。
Between the
第1インバータ回路5、第2インバータ回路6は、各相毎に対をなすハイ側,ロー側U相トランジスタUH,UL及びハイ側,ロー側V相トランジスタVH,VL及びハイ側,ロー側W相トランジスタWH,WLをブリッジ接続してなるブリッジ回路を備えている。各トランジスタUH,VH,WHはコンバータ回路7の正極側端子Ptに接続されてハイサイドアームを構成し、各トランジスタUL,VL,WLはコンバータ回路7の負極側端子Ntに接続されローサイドアームを構成しており、相毎に対をなす各トランジスタUH,UL及びVH,VL及びWH,WLはコンバータ回路7に対して直列に接続されている。トランジスタUH,UL,VH,VL,WH,WLのコレクタ−エミッタ間には、エミッタからコレクタに向けて順方向となるようにして、ダイオードDUH,DUL,DVH,DVL,DWH,DWLが各々接続されている。
The first inverter circuit 5 and the second inverter circuit 6 include a high side, a low side U phase transistor UH, UL and a high side, a low side V phase transistor VH, VL and a high side, a low side W, which are paired for each phase. A bridge circuit formed by bridge-connecting phase transistors WH and WL is provided. The transistors UH, VH, and WH are connected to the positive terminal Pt of the
コンバータ回路7のリアクトル41は、一端がバッテリ3に接続されてバッテリ電圧が印加されるものであり、チョッパ回路66はこのリアクトル41の他端に接続される第1及び第2のトランジスタS1,S2から構成されている。トランジスタS1,S2のコレクタ−エミッタ間には、エミッタからコレクタに向けて順方向となるようにして、各々ダイオードDS1,DS2が接続されている。
The
そして、リアクトル41の一端はバッテリ3の正極側端子に接続され、リアクトル41の他端は、第1トランジスタS1のコレクタ及び第2トランジスタS2のエミッタに接続されている。第1トランジスタS1のエミッタはバッテリ3の負極側端子及びコンバータ回路7の負極側端子Ntに接続されている。また、第2トランジスタS2のコレクタはコンバータ回路7の正極側端子Ptに接続されている。
One end of the
さらに、第1インバータ回路5、第2インバータ回路6、コンバータ回路7の各トランジスタS1,S2,UH,UL,VH,VL,WH,WLのゲートにゲートドライブ基板9からの信号線が接続されている。
Further, a signal line from the
図2から図8は、パワーコントロールユニット1のハードウエア構成を示している。パワーコントロールユニット1は、例えばハイブリッド車両のエンジンルームに搭載されるものであり、冷却流路20(図5参照。)を構成するウォータージャケット10と、ウォータージャケット10の下部にボルト締結されるロアケース11と、ウォータージャケット10の上部にボルト締結されるアッパケース12と、アッパケース12の上部にボルト締結されるアッパカバー13と、を備える。
2 to 8 show the hardware configuration of the
図3に示すように、ウォータージャケット10とロアケース11とで区画された空間内には、リアクトル41、一次側及び二次側コンデンサ42,43、バッテリ3に接続される接続コネクタ44、及びバッテリ3から供給された電流の検出信号を制御装置8に送る電流センサ45が収容されている。また、ウォータージャケット10とアッパケース12とアッパカバー13とで区画された空間内には、インバータ回路5,6及びコンバータ回路7の一部をそれぞれ構成する複数のトランジスタ(スイッチング素子)S1,S2,UH,UL,VH,VL,WH,WLを内蔵するパワーモジュール60、及びパワーモジュール60のトランジスタS1,S2,UH,UL,VH,VL,WH,WLを駆動するゲートドライブ基板9、ゲートドライブ基板9に制御指令を送る制御装置8、モータ4に接続される接続コネクタ71、発電機2に接続される接続コネクタ72、パワーモジュール60と各接続コネクタ71,72との間を配策する各バスプレートコンポーネント73,74における電流の検出信号を制御装置8に送る電流センサ75,76が収容されている。
As shown in FIG. 3, in a space defined by the
ウォータージャケット10は、下向き凹状の略矩形形状を有するアルミニウム製の筐体14と、筐体14にボルト締結されて筐体14の上面を覆うとともに、ヒートシンク62を構成するアルミ製のプレート部材15と、を有する。図5に示すように、筐体14の短辺の一側面14aには、その流入口21と流出口22が設けられており、流入用及び流出用パイプ21a,22aを介して図示しない冷却装置のポンプ等の機器類に接続されている。
The
筐体14の上面には、一側面14aの流入口21と流出口22との間から、該一側面14aと対向する短辺の他側面14bに向かって延出するガイドリブ24(ガイド部)が設けられ、このガイドリブ24の周囲に略U字状の流路溝16が形成されている。従って、プレート部材15によって筐体14の上面を覆うことで、ガイドリブ24がプレート部材15の下面と接触して冷却流路20が形成される。
On the upper surface of the
流路流路20は、流入口21からガイドリブ24の長手方向に延びる幅狭の流路(第1の流路)23と、ガイドリブ24を介して幅狭の流路23と反対側で、ガイドリブ24に沿って延び、流出口22に接続される幅広の流路(第2の流路)25と、筐体14の短辺の他側面側で、幅狭の流路23と幅広の流路25とを繋ぐ連結流路26とを形成する。
The
図5(b)及び図8に示すように、プレート部材15の下面には、ヒートシンク62のフィン63が形成されており、プレート部材15が筐体14にボルト締結されることで、ヒートシンク62は幅広の流路25内に収容される。
As shown in FIGS. 5B and 8, the
また、図6にも拡大して示すように、冷却流路20は、幅狭の流路23における筐体14の他側面14b側端部からさらに筐体14の他側面側に向けて延出するエア抜き部27と、幅狭の流路23における筐体14の他側面14b側端部で、幅狭の流路23を通過する流体を連結流路26に案内するように、幅狭の流路23とエア抜き部27とを仕切るガイドフィン28と、を有する。
Further, as shown in an enlarged view in FIG. 6, the
ウォータージャケット10は、筐体14の短辺の一側面14aよりも短辺の他側面14bが高くなるように傾斜して配置され、冷却流路20の最上部に位置するエア抜き部27は、筐体14の外部でエア抜き用パイプ27aを介して、タンク80(図7参照。)の下部に接続されている。タンク80は、気水分離機能を有し、タンク80を冷却流路20の上方に配置することで、キャップ80aを開いた際の冷却水のこぼれを防ぎ、注水性を良好としている。
The
また、タンク80には、液室と気室とがあり、流入方向から圧力が加わると、タンク80内の気室やエア抜き用パイプ27aに膨張収縮が発生し、共振を起こすと冷却水の振動が発生してタンク80に圧力変動が加わる可能性がある。このため、ガイドフィン28は、流入方向からの圧力を受け止め、冷却水が振動するのを抑制している。
The
さらに、ガイドフィン28は、幅狭の流路23から連結流路26へと冷却水の最適な流れを与え、また、エア抜き部27に流れ込む冷却水の勢いを抑えて、エア抜き部27に溜まったエアが水流によって再び幅狭の流路23内に戻るのを抑え、エアの流出を防ぐ。
Further, the
筐体14の長手方向両端部には、リアクトル41に接続されたバスバー67や、二次側コンデンサ43の一対の正極端子50a,50b及び一対の負極端子51a,51bが引き出される(図4参照。)、第1及び第2の窓部30,31が形成されている。また、プレート部材15にも、第1及び第2の窓部30,31に対応して第1及び第2の窓孔64,65が形成されている。
A
図3及び図4に示すように、パワーモジュール60は、各トランジスタS1,S2,UH,UL,VH,VL,WH,WLと樹脂部55はプレート部材15に配置されている。また、パワーモジュール60の上方には、ゲートドライブ基板9が樹脂部55にボルト締結されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the
パワーモジュール60の樹脂部55のゲートドライブ基板9から延出した長手方向一側部には、モータ用の3本のバス端子78と発電機用の3本のバス端子79とが配置されており、モータ4用の3本のバス端子78と接続コネクタ71の各端子が3本のバスバーを樹脂モールドで一体化したバスプレートコンポーネント73によって接続され、発電機2用の3本の出力端子79と接続コネクタ72の各端子が、他の3本のバスバーを樹脂モールドで一体化した他のバスプレートコンポーネント74によって接続されている。
Three
図3及び図8に示すように、各バスプレートコンポーネント73,74とパワーモジュール60の各バス端子78,79とをボルト締結するパワーモジュール60の樹脂部55に設けられた複数のボルト締結部55bは、ガイドリブ24の延出する方向に沿って配置されており、筐体14のガイドリブ24上に位置している。
As shown in FIGS. 3 and 8, a plurality of
ここで、バスプレートコンポーネント73,74は、パワーモジュール60が設けられたプレート部材15が筐体14に固定された後、パワーモジュール60の樹脂部55に設けられたボルト締結部55bにて、バス端子78,79とともにボルト締結される。この際、これら複数のボルト締結部55bは、筐体14のガイドリブ24上に位置しているので、ボルトを締め付ける力によってプレート部材15の撓み変形するのが抑制され、プレート部材15のズレやクラックによって冷却水が漏洩するのを防ぐことができる。
なお、本実施形態では、パワーモジュール60及びゲートドライブ基板9が設けられたプレート部材15が筐体14に固定され、リアクトル41、一次側及び二次側コンデンサ42,43、接続コネクタ44、及び電流センサ45が筐体14に固定された後に、バスプレートコンポーネント73,74がパワーモジュール60の各バス端子78,79に締結される。
Here, the
In the present embodiment, the
以上説明したように、本実施形態に係るパワーコントロールユニット1によれば、上面に流路溝16が形成された筐体14と、筐体14の上面を覆うとともに、ヒートシンク62を構成するプレート部材15とを備え、冷却流路20を構成するウォータージャケット10と、プレート部材15の上面に設けられ、インバータ回路5,6を少なくとも構成する複数のトランジスタS1,S2,UH,UL,VH,VL,WH,WLを内蔵するパワーモジュール60と、を備える。そして、筐体14の上面には、流路溝16を形成するとともに、プレート部材15の下面と接触するガイドリブ24が設けられており、パワーモジュール60に設けられたボルト締結部55bは、筐体14のガイドリブ24上に位置する。これにより、ヒートシンク62を構成するプレート部材15の薄肉化を図りながら、パワーモジュール60におけるボルト締結時においてもガイドリブ24によってプレート部材15の変形を抑制することができる。
As described above, according to the
また、筐体14の一側面14aには、冷却流路20の流入口21と流出口22が形成されており、ガイドリブ24は、筐体14の一側面14aから該一側面14aと対向する他側面14bに向かって延出し、延出するガイドリブ24上には、複数のボルト締結部55bがガイドリブ24の延出方向に沿って配置されている。従って、U字状の冷却流路20を構成し、流入口21と流出口22とを筐体の同じ一側面14aに設けたので、ウォータージャケット10の冷却流路20と接続される配管構造を簡素化することができ、また、冷却性能を維持したまま、プレート部材15の変形を抑制することができる。
In addition, an
さらに、ウォータージャケット10は、筐体14の一側面側よりも他側面側が高くなるように傾斜して配置され、筐体14の他側面側には、エア抜き部27を有する。これにより、エア抜き部27を冷却流路20の上方位置に形成することができ、エア抜き性が向上し、冷却性能をより確保することができる。
Further, the
加えて、ウォータージャケット10は、筐体14の一側面側よりも他側面側が高くなるように傾斜して配置され、ウォータージャケット10の冷却流路20は、流入口21から筐体14のガイドリブ24に沿って延びる幅狭の流路23と、ガイドリブ24を介して幅狭の流路23と反対側で、ガイドリブ24に沿って延び、流出口22に接続される幅広の流路25と、筐体14の他側面側で、幅狭及び幅広の流路23,25とを繋ぐ連結流路26と、幅狭の流路23の筐体14の他側面側端部から筐体14の他側面側に向けて延出するエア抜き部27と、を備え、幅狭の流路23の筐体14の他側面側端部には、幅狭の流路23を通過する流体を連結流路26に案内するように、幅狭の流路23とエア抜き部27とを仕切るガイドフィン28が設けられる。これにより、ガイドフィン28によって冷却流路20内の冷却水を整流することができ、また、エア抜き部27の外部に設けられたタンク80に圧力変動が加わることを抑制し、且つ、エア抜き部27に溜まったエアの戻りを抑えることができる。
In addition, the
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
本発明では、パワーモジュール60に設けられたボルト締結部55bに、パワーモジュール60と接続コネクタ71,72とを繋ぐバスプレートコンポーネント73,74が締結されているが、ボルト締結部としては、パワーモジュール60が設けられたプレート部材15を筐体14に固定した後に、パワーモジュール60と接続される任意の構成部品がボルト締結される部分であってもよい。勿論、パワーモジュール60と接続コネクタ71,72とを繋ぐ3本のバスバーが個々にボルト締結部55bで締結されてもよい。
In the present invention, the
1 パワーコントロールユニット
2 発電機
4 モータ
5,6 インバータ回路
7 コンバータ回路
8 制御装置
9 ゲートドライブ基板
10 ウォータージャケット
14 第1空間
15 第2空間
20 冷却流路
21 流入口
22 流出口
55b ボルト締結部
60 パワーモジュール
S1,S2,UH,UL,VH,VL,WH,WL トランジスタ(スイッチング素子)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記プレート部材の上面に設けられ、インバータ回路を少なくとも構成する複数のスイッチング素子を内蔵するパワーモジュールと、
を備えるパワーコントロールユニットであって、
前記筐体の一側面側には、前記冷却流路の流入口と流出口が形成されており、
前記筐体の上面には、前記筐体の一側面から該一側面と対向する他側面側に向かって延出し、前記流路溝を形成するとともに、前記プレート部材の下面と接触するガイド部が設けられており、
前記ウォータージャケットの冷却流路は、前記流入口から前記筐体のガイド部に沿って延びる第1の流路と、前記ガイド部を介して前記第1の流路と反対側で、前記ガイド部に沿って延び、前記流出口に接続される第2の流路と、前記筐体の他側面側で、前記第1及び第2の流路とを繋ぐ連結流路と、を備え、
前記パワーモジュールに設けられたボルト締結部は、前記筐体のガイド部上に位置することを特徴とするパワーコントロールユニット。 A water jacket that forms a cooling flow path, comprising a housing having a flow channel groove formed on the upper surface, a plate member that covers the upper surface of the housing and that constitutes a heat sink,
A power module that is provided on the upper surface of the plate member and incorporates a plurality of switching elements constituting at least an inverter circuit;
A power control unit comprising:
An inlet and an outlet of the cooling channel are formed on one side of the housing,
On the upper surface of the housing, there is a guide portion that extends from one side surface of the housing toward the other side surface facing the one side surface, forms the flow channel groove, and contacts the lower surface of the plate member. Provided,
The cooling flow path of the water jacket includes a first flow path extending from the inlet along the guide part of the housing, and the guide part on the opposite side of the first flow path through the guide part. A second flow path connected to the outlet and a connection flow path connecting the first and second flow paths on the other side surface of the housing,
The power control unit is characterized in that a bolt fastening portion provided in the power module is located on a guide portion of the housing.
前記第1の流路の前記筐体の他側面側端部には、前記第1の流路を通過する流体を前記連結流路に案内するように、前記第1の流路と前記エア抜き部とを仕切るガイドフィンが設けられることを特徴とする請求項3に記載のパワーコントロールユニット。 The air vent portion is disposed so as to extend toward the other side surface side of the housing from the other side end portion of the housing of the first flow path,
The first flow path and the air vent are disposed at the other side surface end of the first flow path so that fluid passing through the first flow path is guided to the connection flow path. The power control unit according to claim 3 , further comprising a guide fin that partitions the portion.
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