JP7147565B2

JP7147565B2 - power conversion unit

Info

Publication number: JP7147565B2
Application number: JP2019001365A
Authority: JP
Inventors: 嘉宏井村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-01-08
Filing date: 2019-01-08
Publication date: 2022-10-05
Anticipated expiration: 2039-01-08
Also published as: CN211187777U; JP2020114048A

Description

本明細書に記載の開示は、電力変換ユニットに関するものである。 The disclosure provided herein relates to power conversion units.

特許文献１に示されるように、半導体モジュールに接続されるリアクトルと、リアクトルを収納するケースと、を備える電力変換装置が知られている。 BACKGROUND ART As disclosed in Patent Literature 1, a power conversion device is known that includes a reactor connected to a semiconductor module and a case that houses the reactor.

特開２０１７－１０７９６７号公報JP 2017-107967 A

ところで特許文献１に示される電力変換装置が複数のリアクトルを有する場合、これら複数のリアクトルがケースの内部空間に収納される。これにより複数のリアクトル間での伝熱が生じる。この結果、複数のリアクトルそれぞれが温度上昇する虞がある。 By the way, when the power converter disclosed in Patent Document 1 has a plurality of reactors, the plurality of reactors are accommodated in the internal space of the case. This causes heat transfer between multiple reactors. As a result, the temperature of each of the plurality of reactors may rise.

そこで本明細書に記載の開示は、複数のリアクトルそれぞれの温度上昇が抑制された電力変換ユニットを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the disclosure described in this specification is to provide a power conversion unit in which the temperature rise of each of a plurality of reactors is suppressed.

開示の１つは、複数のスイッチ（５３１，５３２）と、
複数のスイッチと電気的に接続される複数のリアクトル（５２１，５２２）と、
複数のスイッチと複数のリアクトルそれぞれを支持する支持部（７１０）と、を有し、
複数のリアクトルのうちの一部を第１リアクトル（５２１）、残りを第２リアクトル（５２２）とすると、
支持部の第１支持面（７１０ａ）に第１リアクトルが支持され、第１支持面の裏側の第２支持面（７１０ｂ）に第２リアクトルが支持され、
支持部の内部に冷媒を流動させるための流路（７４０）が構成され、
流路の一部が、第１支持面と第２支持面の並ぶ並び方向において、第１リアクトルと第２リアクトルそれぞれと並び、
並び方向に直交する直交方向において第１リアクトルと第２リアクトルとが離間し、第２支持面における並び方向に沿った第１リアクトルの投影領域外に第２リアクトルが支持され、
支持部における第１支持面と第２支持面とを連結する連結面（７１０ｃ）に、流路に冷媒を供給するための流入口（７４１）が開口しており、
流入口は、連結面における流入口の開口する開口面（７１０ｄ）から離間するにしたがって、内径が狭まっている。 One disclosed is a plurality of switches (531, 532);
a plurality of reactors (521, 522) electrically connected to the plurality of switches;
Having a support portion (710) that supports each of the plurality of switches and the plurality of reactors,
Assuming that some of the multiple reactors are the first reactor (521) and the rest are the second reactor (522),
A first reactor is supported on a first support surface (710a) of the support part, a second reactor is supported on a second support surface (710b) behind the first support surface,
A channel (740) for flowing a coolant is configured inside the support,
a portion of the flow path is aligned with the first reactor and the second reactor in the direction in which the first support surface and the second support surface are aligned;
The first reactor and the second reactor are separated in an orthogonal direction orthogonal to the alignment direction, and the second reactor is supported outside the projection area of the first reactor along the alignment direction on the second support surface ,
A connecting surface (710c) connecting the first supporting surface and the second supporting surface of the supporting part is provided with an inlet (741) for supplying a coolant to the channel,
The inner diameter of the inflow port narrows with increasing distance from the opening surface (710d) where the inflow port opens on the connecting surface .

このように第１リアクトル（５２１）と第２リアクトル（５２２）との間に支持部（７１０）が位置している。この支持部（７１０）に冷媒の流動する流路（７４０）が構成されている。そして第１リアクトル（５２１）と第２リアクトル（５２２）とが並び方向で並んでいない。 Thus, the support portion (710) is positioned between the first reactor (521) and the second reactor (522). A channel (740) through which the coolant flows is formed in the support portion (710). And the first reactor (521) and the second reactor (522) are not aligned in the alignment direction.

そのために通電などによって第１リアクトル（５２１）と第２リアクトル（５２２）のうちの一方で発生した熱が、第１リアクトル（５２１）と第２リアクトル（５２２）のうちの他方に伝熱することが抑制される。複数のリアクトル（５２１，５２２）それぞれの温度上昇が抑制される。 Therefore, heat generated by one of the first reactor (521) and the second reactor (522) due to energization or the like is transferred to the other of the first reactor (521) and the second reactor (522). is suppressed. Temperature rise of each of the plurality of reactors (521, 522) is suppressed.

なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。 It should be noted that the reference numbers in parentheses above merely indicate the correspondence with the configurations described in the embodiments described later, and do not limit the technical scope in any way.

車載システムを示す回路図である。1 is a circuit diagram showing an in-vehicle system; FIG. 電力変換ユニットの断面図である。It is a sectional view of a power conversion unit. 電力変換ユニットの下面図である。It is a bottom view of a power conversion unit. 電力変換ユニットの上面図である。It is a top view of a power conversion unit.

以下、実施形態を図に基づいて説明する。 Embodiments will be described below with reference to the drawings.

（第１実施形態）
＜車載システム＞
先ず、図１に基づいて電力変換装置３００の設けられる車載システム１００を説明する。この車載システム１００は電気自動車用のシステムを構成している。車載システム１００は、バッテリ２００、電力変換装置３００、および、モータ４００を有する。電力変換装置３００が電力変換ユニットに相当する。 (First embodiment)
<In-vehicle system>
First, based on FIG. 1, the vehicle-mounted system 100 provided with the power converter 300 will be described. This in-vehicle system 100 constitutes a system for an electric vehicle. In-vehicle system 100 has battery 200 , power converter 300 , and motor 400 . The power conversion device 300 corresponds to a power conversion unit.

また車載システム１００は図示しない複数のＥＣＵを有する。これら複数のＥＣＵはバス配線を介して相互に信号を送受信している。複数のＥＣＵは協調して電気自動車を制御している。複数のＥＣＵの制御により、バッテリ２００のＳＯＣに応じたモータ４００の力行と回生が制御される。ＳＯＣはstate of chargeの略である。ＥＣＵはelectronic control unitの略である。 In-vehicle system 100 also includes a plurality of ECUs (not shown). These multiple ECUs transmit and receive signals to and from each other via bus wiring. A plurality of ECUs cooperate to control the electric vehicle. Power running and regeneration of motor 400 according to the SOC of battery 200 are controlled by a plurality of ECUs. SOC is an abbreviation for state of charge. ECU is an abbreviation for electronic control unit.

バッテリ２００は複数の二次電池を有する。これら複数の二次電池は直列接続された電池スタックを構成している。この電池スタックのＳＯＣがバッテリ２００のＳＯＣに相当する。二次電池としてはリチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池、および、有機ラジカル電池などを採用することができる。 Battery 200 has a plurality of secondary batteries. These secondary batteries constitute a battery stack connected in series. The SOC of this battery stack corresponds to the SOC of battery 200 . A lithium-ion secondary battery, a nickel-hydrogen secondary battery, an organic radical battery, or the like can be used as the secondary battery.

電力変換装置３００はバッテリ２００とモータ４００との間の電力変換を行う。電力変換装置３００はバッテリ２００の直流電力をモータ４００の力行に適した電圧レベルの交流電力に変換する。電力変換装置３００はモータ４００の発電（回生）によって生成された交流電力をバッテリ２００の充電に適した電圧レベルの直流電力に変換する。 The power conversion device 300 converts power between the battery 200 and the motor 400 . The power conversion device 300 converts the DC power of the battery 200 into AC power having a voltage level suitable for powering the motor 400 . Power conversion device 300 converts AC power generated by power generation (regeneration) of motor 400 into DC power at a voltage level suitable for charging battery 200 .

モータ４００は図示しない電気自動車の出力軸に連結されている。モータ４００の回転エネルギーは出力軸を介して電気自動車の走行輪に伝達される。逆に、走行輪の回転エネルギーは出力軸を介してモータ４００に伝達される。 Motor 400 is connected to an output shaft of an electric vehicle (not shown). The rotational energy of motor 400 is transmitted to the running wheels of the electric vehicle via the output shaft. Conversely, the rotational energy of the running wheels is transmitted to motor 400 via the output shaft.

モータ４００は電力変換装置３００から供給される交流電力によって力行する。これにより推進力が走行輪に付与される。またモータ４００は走行輪から伝達される回転エネルギーによって回生する。この回生によって発生した交流電力は、電力変換装置３００によって直流電力に変換されるとともに降圧される。この直流電力がバッテリ２００に供給される。また直流電力は電気自動車に搭載された各種電気負荷にも供給される。 The motor 400 is driven by AC power supplied from the power converter 300 . This imparts a propulsive force to the running wheels. Also, the motor 400 is regenerated by rotational energy transmitted from the running wheels. The AC power generated by this regeneration is converted into DC power and stepped down by the power conversion device 300 . This DC power is supplied to battery 200 . The DC power is also supplied to various electrical loads mounted on the electric vehicle.

＜電力変換装置＞
次に電力変換装置３００を説明する。電力変換装置３００はコンバータ５００とインバータ６００を備えている。コンバータ５００はバッテリ２００の直流電力をモータ４００の力行に適した電圧レベルに昇圧する。インバータ６００はこの直流電力を交流電力に変換する。この交流電力がモータ４００に供給される。またインバータ６００はモータ４００で生成された交流電力を直流電力に変換する。コンバータ５００はこの直流電力をバッテリ２００の充電に適した電圧レベルに降圧する。 <Power converter>
Next, the power conversion device 300 will be described. Power converter 300 includes converter 500 and inverter 600 . Converter 500 boosts the DC power of battery 200 to a voltage level suitable for powering motor 400 . Inverter 600 converts this DC power to AC power. This AC power is supplied to the motor 400 . Inverter 600 converts AC power generated by motor 400 into DC power. Converter 500 steps down this DC power to a voltage level suitable for charging battery 200 .

図１に示すようにコンバータ５００は第１電力ライン３０１と第２電力ライン３０２を介してバッテリ２００と電気的に接続されている。第１電力ライン３０１はバッテリ２００の正極に接続されている。第２電力ライン３０２はバッテリ２００の負極に接続されている。そしてコンバータ５００は第３電力ライン３０３と第２電力ライン３０２を介してインバータ６００と電気的に接続されている。 As shown in FIG. 1, converter 500 is electrically connected to battery 200 via first power line 301 and second power line 302 . First power line 301 is connected to the positive electrode of battery 200 . A second power line 302 is connected to the negative electrode of the battery 200 . Converter 500 is electrically connected to inverter 600 via third power line 303 and second power line 302 .

＜コンバータ＞
コンバータ５００は第１コンデンサ５１０、リアクトル５２０、および、第１スイッチ群５３０を有する。第１コンデンサ５１０の有する２つの電極のうちの一方が第１電力ライン３０１に接続されている。第１コンデンサ５１０の有する２つの電極のうちの他方が第２電力ライン３０２に接続されている。リアクトル５２０は第１電力ライン３０１に接続されている。リアクトル５２０と第１スイッチ群５３０とが連結バスバ５４０を介して電気的に接続されている。そして第１スイッチ群５３０は第３電力ライン３０３と第２電力ライン３０２それぞれに接続されている。 <Converter>
Converter 500 has first capacitor 510 , reactor 520 , and first switch group 530 . One of the two electrodes of first capacitor 510 is connected to first power line 301 . The other of the two electrodes of first capacitor 510 is connected to second power line 302 . Reactor 520 is connected to first power line 301 . Reactor 520 and first switch group 530 are electrically connected via coupling bus bar 540 . The first switch group 530 is connected to the third power line 303 and the second power line 302 respectively.

リアクトル５２０はＡ相リアクトル５２１とＢ相リアクトル５２２を有する。これに応じて第１スイッチ群５３０はＡ相レグ５３１とＢ相レグ５３２を有する。これら２相のレグそれぞれは直列接続された２つのスイッチ素子を有する。これら２相のレグは上記のＥＣＵおよびゲートドライバによって各相独立して駆動制御される。若しくは、ＥＣＵおよびゲートドライバによって２相のレグは同調して駆動制御される。 Reactor 520 has an A-phase reactor 521 and a B-phase reactor 522 . Accordingly, the first switch group 530 has an A-phase leg 531 and a B-phase leg 532 . Each of these two-phase legs has two switch elements connected in series. These two-phase legs are independently driven and controlled by the above ECU and gate driver. Alternatively, the two-phase legs are synchronously driven and controlled by the ECU and the gate driver.

Ａ相レグ５３１とＢ相レグ５３２それぞれは、スイッチ素子として、ハイサイドスイッチ５３５とローサイドスイッチ５３６を有する。またＡ相レグ５３１とＢ相レグ５３２それぞれは、ハイサイドダイオード５３５ａとローサイドダイオード５３６ａを有する。これら半導体素子が樹脂封止されてパッケージが構成されている。 Each of the A-phase leg 531 and the B-phase leg 532 has a high-side switch 535 and a low-side switch 536 as switching elements. Each of the A-phase leg 531 and the B-phase leg 532 has a high-side diode 535a and a low-side diode 536a. These semiconductor elements are resin-sealed to form a package.

本実施形態では、ハイサイドスイッチ５３５とローサイドスイッチ５３６としてｎチャネル型のＩＧＢＴを採用している。これらハイサイドスイッチ５３５とローサイドスイッチ５３６それぞれのコレクタ電極、エミッタ電極、および、ゲート電極それぞれに接続された端子の先端が上記のパッケージの外に露出されている。 In this embodiment, n-channel IGBTs are used as the high-side switch 535 and the low-side switch 536 . The tips of the terminals connected to the collector electrodes, emitter electrodes and gate electrodes of the high side switch 535 and low side switch 536 are exposed outside the package.

図１に示すようにハイサイドスイッチ５３５のコレクタ電極は第３電力ライン３０３に接続されている。ハイサイドスイッチ５３５のエミッタ電極とローサイドスイッチ５３６のコレクタ電極とが接続されている。ローサイドスイッチ５３６のエミッタ電極が第２電力ライン３０２に接続されている。これによりハイサイドスイッチ５３５とローサイドスイッチ５３６は第３電力ライン３０３から第２電力ライン３０２へ向かって順に直列接続されている。 As shown in FIG. 1, the collector electrode of high side switch 535 is connected to third power line 303 . An emitter electrode of the high side switch 535 and a collector electrode of the low side switch 536 are connected. An emitter electrode of low-side switch 536 is connected to second power line 302 . Thereby, the high side switch 535 and the low side switch 536 are serially connected in order from the third power line 303 toward the second power line 302 .

また、ハイサイドスイッチ５３５のコレクタ電極にハイサイドダイオード５３５ａのカソード電極が接続されている。ハイサイドスイッチ５３５のエミッタ電極にハイサイドダイオード５３５ａのアノード電極が接続されている。これによりハイサイドスイッチ５３５にハイサイドダイオード５３５ａが逆並列接続されている。 Also, the collector electrode of the high side switch 535 is connected to the cathode electrode of the high side diode 535a. The emitter electrode of the high side switch 535 is connected to the anode electrode of the high side diode 535a. Thus, the high side diode 535 a is connected in anti-parallel to the high side switch 535 .

同様にして、ローサイドスイッチ５３６のコレクタ電極にローサイドダイオード５３６ａのカソード電極が接続されている。ローサイドスイッチ５３６のエミッタ電極にローサイドダイオード５３６ａのアノード電極が接続されている。これによりローサイドスイッチ５３６にローサイドダイオード５３６ａが逆並列接続されている。 Similarly, the collector electrode of the low-side switch 536 is connected to the cathode electrode of the low-side diode 536a. The emitter electrode of the low side switch 536 is connected to the anode electrode of the low side diode 536a. As a result, the low side diode 536 a is connected in anti-parallel to the low side switch 536 .

なお、これらハイサイドスイッチ５３５とローサイドスイッチ５３６としては、ＩＧＢＴではなくＭＯＳＦＥＴを採用することもできる。採用するスイッチ素子の種類としては特に限定されない。ただし、これらスイッチ素子としてＭＯＳＦＥＴを採用する場合、上記のダイオードはなくともよい。 MOSFETs can be used instead of IGBTs for the high-side switch 535 and low-side switch 536 . The type of switch element to be employed is not particularly limited. However, when MOSFETs are used as these switch elements, the above diodes may be omitted.

また、コンバータ５００を構成する半導体素子は、Ｓｉなどの半導体、および、ＳｉＣなどのワイドギャップ半導体によって製造することができる。半導体素子の構成材料としては特に限定されない。 In addition, the semiconductor element that constitutes converter 500 can be manufactured from a semiconductor such as Si or a wide-gap semiconductor such as SiC. The constituent material of the semiconductor element is not particularly limited.

更に言えば、Ａ相レグ５３１とＢ相レグ５３２それぞれの備えるスイッチ素子の種類と構成材料は異なっていてもよい。例えば、Ａ相レグ５３１の備えるスイッチ素子がＳｉＣから構成されるＭＯＳＦＥＴ、Ｂ相レグ５３２の備えるスイッチ素子がＳｉから構成されるＩＧＢＴであってもよい。 Furthermore, the types and constituent materials of the switch elements provided in the A-phase leg 531 and the B-phase leg 532 may be different. For example, the switching element of the A-phase leg 531 may be a MOSFET made of SiC, and the switching element of the B-phase leg 532 may be an IGBT made of Si.

図１に示すように、Ａ相リアクトル５２１の一端は第１電力ライン３０１に接続されている。Ａ相リアクトル５２１の他端はＡ相連結バスバ５４１を介してＡ相レグ５３１のハイサイドスイッチ５３５とローサイドスイッチ５３６との間の中点とに接続されている。 As shown in FIG. 1 , one end of A-phase reactor 521 is connected to first power line 301 . The other end of the A-phase reactor 521 is connected to the middle point between the high-side switch 535 and the low-side switch 536 of the A-phase leg 531 via the A-phase connecting busbar 541 .

同様にして、Ｂ相リアクトル５２２の一端は第１電力ライン３０１に接続されている。Ｂ相リアクトル５２２の他端はＢ相連結バスバ５４２を介してＢ相レグ５３２のハイサイドスイッチ５３５とローサイドスイッチ５３６との間の中点とに接続されている。Ａ相レグ５３１とＢ相レグ５３２がスイッチに相当する。Ａ相リアクトル５２１とＢ相リアクトル５２２が第１リアクトルと第２リアクトルに相当する。 Similarly, one end of B-phase reactor 522 is connected to first power line 301 . The other end of B-phase reactor 522 is connected to the middle point between high-side switch 535 and low-side switch 536 of B-phase leg 532 via B-phase connecting bus bar 542 . The A-phase leg 531 and the B-phase leg 532 correspond to switches. The A-phase reactor 521 and the B-phase reactor 522 correspond to the first reactor and the second reactor.

Ａ相レグ５３１とＢ相レグ５３２それぞれの備えるハイサイドスイッチ５３５とローサイドスイッチ５３６は上記のＥＣＵとゲートドライバによって開閉制御される。ＥＣＵは制御信号を生成し、それをゲートドライバに出力する。ゲートドライバは制御信号を増幅し、それをスイッチのゲート電極に出力する。これによりＥＣＵはハイサイドスイッチ５３５とローサイドスイッチ５３６を開閉制御して、コンバータ５００に入力される直流電力の電圧レベルを昇降圧する。 The high-side switch 535 and the low-side switch 536 of the A-phase leg 531 and the B-phase leg 532 are controlled to be opened and closed by the ECU and the gate driver. The ECU generates control signals and outputs them to the gate drivers. A gate driver amplifies the control signal and outputs it to the gate electrode of the switch. Accordingly, the ECU controls opening and closing of the high side switch 535 and the low side switch 536 to increase or decrease the voltage level of the DC power input to the converter 500 .

ＥＣＵは制御信号としてパルス信号を生成している。ＥＣＵはこのパルス信号のオンデューティ比と周波数を調整することで直流電力の昇降圧レベルを調整している。またＥＣＵはＡ相レグ５３１とＢ相レグ５３２のうちの駆動対象とするレグの数を選択することで昇降圧レベルを調整している。この昇降圧レベルはモータ４００の目標トルクとバッテリ２００のＳＯＣに応じて決定される。 The ECU generates pulse signals as control signals. The ECU adjusts the step-up/step-down level of the DC power by adjusting the on-duty ratio and frequency of this pulse signal. Further, the ECU adjusts the step-up/step-down level by selecting the number of legs to be driven among the A-phase leg 531 and the B-phase leg 532 . This step-up/down level is determined according to the target torque of motor 400 and the SOC of battery 200 .

バッテリ２００の直流電力を昇圧する場合、ＥＣＵはハイサイドスイッチ５３５とローサイドスイッチ５３６それぞれを交互に開閉する。これとは反対にインバータ６００から供給された直流電力を降圧する場合、ＥＣＵはローサイドスイッチ５３６に出力する制御信号をローレベルに固定する。それとともにＥＣＵはハイサイドスイッチ５３５に出力する制御信号をハイレベルとローレベルに順次切り換える。 When boosting the DC power of battery 200, the ECU alternately opens and closes high-side switch 535 and low-side switch 536, respectively. Conversely, when stepping down the DC power supplied from inverter 600, the ECU fixes the control signal output to low-side switch 536 at a low level. At the same time, the ECU sequentially switches the control signal output to the high-side switch 535 between high level and low level.

＜インバータ＞
インバータ６００は第２コンデンサ６１０と第２スイッチ群６２０を有する。第２コンデンサ６１０の有する２つの電極のうちの一方が第３電力ライン３０３に接続されている。第２コンデンサ６１０の有する２つの電極のうちの他方が第２電力ライン３０２に接続されている。第２スイッチ群６２０は第３電力ライン３０３と第２電力ライン３０２それぞれに接続されている。 <Inverter>
Inverter 600 has a second capacitor 610 and a second switch group 620 . One of the two electrodes of second capacitor 610 is connected to third power line 303 . The other of the two electrodes of second capacitor 610 is connected to second power line 302 . A second switch group 620 is connected to each of the third power line 303 and the second power line 302 .

第２スイッチ群６２０はＵ相レグ６２１、Ｖ相レグ６２２、および、Ｗ相レグ６２３を有する。これら３相のレグそれぞれは直列接続された２つのスイッチ素子を有する。 The second switch group 620 has a U-phase leg 621 , a V-phase leg 622 and a W-phase leg 623 . Each of these three-phase legs has two switch elements connected in series.

Ｕ相レグ６２１～Ｗ相レグ６２３それぞれは、スイッチ素子として、ハイサイドスイッチ６２４とローサイドスイッチ６２５を有する。またＵ相レグ６２１～Ｗ相レグ６２３それぞれは、ハイサイドダイオード６２４ａとローサイドダイオード６２５ａを有する。これら半導体素子が樹脂封止されてパッケージが構成されている。 Each of the U-phase leg 621 to W-phase leg 623 has a high-side switch 624 and a low-side switch 625 as switching elements. Each of the U-phase leg 621 to W-phase leg 623 has a high-side diode 624a and a low-side diode 625a. These semiconductor elements are resin-sealed to form a package.

本実施形態では、ハイサイドスイッチ６２４とローサイドスイッチ６２５としてｎチャネル型のＩＧＢＴを採用している。これらハイサイドスイッチ６２４とローサイドスイッチ６２５それぞれのコレクタ電極、エミッタ電極、および、ゲート電極それぞれに接続された端子の先端が上記のパッケージの外に露出されている。 In this embodiment, n-channel IGBTs are used as the high-side switch 624 and the low-side switch 625 . The tips of the terminals connected to the collector electrodes, emitter electrodes and gate electrodes of the high side switch 624 and low side switch 625 are exposed outside the package.

図１に示すようにハイサイドスイッチ６２４のコレクタ電極は第３電力ライン３０３に接続されている。ハイサイドスイッチ６２４のエミッタ電極とローサイドスイッチ６２５のコレクタ電極とが接続されている。ローサイドスイッチ６２５のエミッタ電極が第２電力ライン３０２に接続されている。これによりハイサイドスイッチ６２４とローサイドスイッチ６２５は第３電力ライン３０３から第２電力ライン３０２へ向かって順に直列接続されている。 As shown in FIG. 1, the collector electrode of high side switch 624 is connected to third power line 303 . An emitter electrode of the high side switch 624 and a collector electrode of the low side switch 625 are connected. An emitter electrode of low-side switch 625 is connected to second power line 302 . Thus, the high-side switch 624 and the low-side switch 625 are serially connected in order from the third power line 303 toward the second power line 302 .

そしてＵ相レグ６２１の備えるハイサイドスイッチ６２４とローサイドスイッチ６２５との間の中点がモータ４００のＵ相ステータコイルに接続されている。Ｖ相レグ６２２の備えるハイサイドスイッチ６２４とローサイドスイッチ６２５との間の中点がモータ４００のＶ相ステータコイルに接続されている。Ｗ相レグ６２３の備えるハイサイドスイッチ６２４とローサイドスイッチ６２５との間の中点がモータ４００のＷ相ステータコイルに接続されている。 A midpoint between the high-side switch 624 and the low-side switch 625 of the U-phase leg 621 is connected to the U-phase stator coil of the motor 400 . A midpoint between the high-side switch 624 and the low-side switch 625 of the V-phase leg 622 is connected to the V-phase stator coil of the motor 400 . A midpoint between the high-side switch 624 and the low-side switch 625 of the W-phase leg 623 is connected to the W-phase stator coil of the motor 400 .

また、ハイサイドスイッチ６２４のコレクタ電極にハイサイドダイオード６２４ａのカソード電極が接続されている。ハイサイドスイッチ６２４のエミッタ電極にハイサイドダイオード６２４ａのアノード電極が接続されている。これによりハイサイドスイッチ６２４にハイサイドダイオード６２４ａが逆並列接続されている。 Also, the collector electrode of the high side switch 624 is connected to the cathode electrode of the high side diode 624a. The emitter electrode of the high side switch 624 is connected to the anode electrode of the high side diode 624a. A high-side diode 624 a is connected in anti-parallel to the high-side switch 624 .

同様にして、ローサイドスイッチ６２５のコレクタ電極にローサイドダイオード６２５ａのカソード電極が接続されている。ローサイドスイッチ６２５のエミッタ電極にローサイドダイオード６２５ａのアノード電極が接続されている。これによりローサイドスイッチ６２５にローサイドダイオード６２５ａが逆並列接続されている。 Similarly, the collector electrode of the low-side switch 625 is connected to the cathode electrode of the low-side diode 625a. An emitter electrode of the low-side switch 625 is connected to an anode electrode of a low-side diode 625a. As a result, the low side diode 625 a is connected in anti-parallel to the low side switch 625 .

なお、これらハイサイドスイッチ５３５とローサイドスイッチ５３６としては、コンバータ５００と同様にしてＩＧＢＴではなくＭＯＳＦＥＴを採用することもできる。これらスイッチ素子としてＭＯＳＦＥＴを採用する場合、上記のダイオードはなくともよい。 It should be noted that MOSFETs instead of IGBTs can be used as the high-side switch 535 and the low-side switch 536 in the same manner as in the converter 500 . When MOSFETs are used as these switch elements, the above diodes may be omitted.

インバータ６００を構成する半導体素子は、コンバータ５００と同様にして、Ｓｉなどの半導体、および、ＳｉＣなどのワイドギャップ半導体によって製造することができる。 A semiconductor element forming inverter 600 can be manufactured from a semiconductor such as Si or a wide-gap semiconductor such as SiC in the same manner as converter 500 .

これまでに説明したように、インバータ６００はモータ４００のＵ相ステータコイル～Ｗ相ステータコイルそれぞれに対応する３相のレグを有する。これら３相のレグの備えるハイサイドスイッチ６２４とローサイドスイッチ６２５それぞれのゲート電極に、ゲートドライバによって増幅されたＥＣＵの制御信号が入力される。 As described above, inverter 600 has three-phase legs corresponding to the U-phase to W-phase stator coils of motor 400, respectively. The ECU control signal amplified by the gate driver is input to the gate electrodes of the high-side switch 624 and the low-side switch 625 provided in these three-phase legs.

モータ４００を力行する場合、ＥＣＵからの制御信号の出力によって３相のレグの備えるハイサイドスイッチ６２４とローサイドスイッチ６２５それぞれがＰＷＭ制御される。これによりインバータ６００で３相交流が生成される。モータ４００が発電（回生）する場合、ＥＣＵは例えば制御信号の出力を停止する。これによりモータ４００の発電によって生成された交流電力が３相レグの備えるダイオードを通る。この結果、交流電力が直流電力に変換される。 When the motor 400 is powered, the high-side switch 624 and the low-side switch 625 of the three-phase leg are PWM-controlled by output of control signals from the ECU. As a result, inverter 600 generates a three-phase alternating current. When the motor 400 generates (regenerates) power, the ECU stops outputting the control signal, for example. Accordingly, the AC power generated by the power generation of the motor 400 passes through the diodes provided in the three-phase leg. As a result, AC power is converted to DC power.

＜電力変換装置の構成＞
次に、電力変換装置３００の構成を説明する。それに当たって、以下においては互いに直交の関係にある３方向をｘ方向、ｙ方向、および、ｚ方向とする。ｘ方向が直交方向に相当する。ｙ方向が対向方向に相当する。ｚ方向が並び方向に相当する。 <Configuration of power converter>
Next, the configuration of the power converter 300 will be described. Accordingly, the three directions that are orthogonal to each other are hereinafter referred to as the x-direction, the y-direction, and the z-direction. The x direction corresponds to the orthogonal direction. The y direction corresponds to the opposing direction. The z direction corresponds to the alignment direction.

図２～図４に示すように電力変換装置３００は、これまでに図１に基づいて説明したコンバータ５００とインバータ６００それぞれの構成要素の他に、これらを支持（収納）するケース７００を有する。 As shown in FIGS. 2 to 4, power conversion device 300 has a case 700 that supports (houses) these components, in addition to the components of converter 500 and inverter 600 described above based on FIG.

ケース７００は支持部７１０、第１枠部７２０、および、第２枠部７３０を有する。支持部７１０はｚ方向の厚さの薄い扁平形状を成している。支持部７１０はｚ方向で並ぶ第１主面７１０ａとその裏側の第２主面７１０ｂを有する。第１主面７１０ａに第１枠部７２０が連結されている。第２主面７１０ｂに第２枠部７３０が連結されている。 The case 700 has a support portion 710 , a first frame portion 720 and a second frame portion 730 . The support portion 710 has a flat shape with a thin thickness in the z direction. The support portion 710 has a first main surface 710a and a second main surface 710b on the back side, which are aligned in the z-direction. A first frame portion 720 is connected to the first main surface 710a. A second frame portion 730 is connected to the second main surface 710b.

第１枠部７２０は第１主面７１０ａからｚ方向に起立している。第１枠部７２０は第１主面７１０ａを囲む態様で、環状を成している。これにより第１枠部７２０の環状の第１内面７２０ａと支持部７１０の第１主面７１０ａとによってｚ方向に開口する第１収納空間が区画されている。 The first frame portion 720 stands up in the z-direction from the first main surface 710a. The first frame portion 720 has an annular shape surrounding the first main surface 710a. Thus, the annular first inner surface 720a of the first frame portion 720 and the first main surface 710a of the support portion 710 define a first storage space that opens in the z direction.

第２枠部７３０は第２主面７１０ｂからｚ方向に起立している。第２枠部７３０は第２主面７１０ｂを囲む態様で、環状を成している。これにより第２枠部７３０の環状の第２内面７３０ａと支持部７１０の第２主面７１０ｂとによってｚ方向に開口する第２収納空間が区画されている。 The second frame portion 730 stands up in the z-direction from the second main surface 710b. The second frame portion 730 has an annular shape surrounding the second main surface 710b. Thus, the annular second inner surface 730a of the second frame portion 730 and the second main surface 710b of the support portion 710 define a second storage space that opens in the z direction.

このようにケース７００は第１収納空間と第２収納空間を備えている。これら第１収納空間と第２収納空間それぞれの一部が支持部７１０によって区画されている。第１収納空間と第２収納空間との間に支持部７１０が位置している。 Thus, the case 700 has the first storage space and the second storage space. A part of each of the first storage space and the second storage space is partitioned by the support portion 710 . A support part 710 is positioned between the first storage space and the second storage space.

図２および図３に示すように支持部７１０の内部には、冷媒を流動させるための流路７４０が構成されている。この流路７４０に冷媒を供給する流入口７４１と、流路７４０の冷媒を排出する流出口７４２それぞれは、支持部７１０の第１主面７１０ａと第２主面７１０ｂとを連結する側面７１０ｃに開口している。流入口７４１と流出口７４２はｙ方向で離間して並んでいる。第１主面７１０ａが第１支持面に相当する。第２主面７１０ｂが第２支持面に相当する。側面７１０ｃが連結面に相当する。 As shown in FIGS. 2 and 3, inside the support portion 710, a channel 740 is formed for causing the coolant to flow. An inlet 741 that supplies the coolant to the flow path 740 and an outlet 742 that discharges the coolant from the flow path 740 are provided on the side surface 710c connecting the first main surface 710a and the second main surface 710b of the support portion 710. It is open. The inflow port 741 and the outflow port 742 are spaced apart in the y direction. The first main surface 710a corresponds to the first support surface. The second major surface 710b corresponds to the second support surface. The side surface 710c corresponds to the connecting surface.

図３において破線で概略的に示すように、流路７４０は流入口７４１から離間する態様でｘ方向に沿って延びた後、折れ曲ってｙ方向に沿って延びている。そして流路７４０は再び折れ曲がって、流出口７４２に向かってｘ方向に沿って延びている。このように流路７４０はｚ方向に直交する平面においてＵ字形状を成している。 As schematically shown by broken lines in FIG. 3, the channel 740 extends along the x-direction away from the inlet 741 and then bends to extend along the y-direction. The channel 740 then bends again and extends along the x-direction toward the outlet 742 . Thus, the channel 740 has a U shape on the plane orthogonal to the z-direction.

流路７４０に冷媒が流動すると、それによって支持部７１０が冷却される。支持部７１０によってその一部の区画される第１収納空間と第２収納空間それぞれも冷却される。これら第１収納空間と第２収納空間それぞれに、図１に示す電力変換装置３００の各種構成要素が収納される。 When the coolant flows through flow path 740 , support portion 710 is cooled thereby. Each of the first storage space and the second storage space partially partitioned by the support portion 710 is also cooled. Various components of the power converter 300 shown in FIG. 1 are housed in each of the first housing space and the second housing space.

第１収納空間にインバータ６００の構成要素が収納される。そして第１収納空間と第２収納空間それぞれにコンバータ５００の構成要素が分けて収納される。 Components of inverter 600 are housed in the first housing space. Components of the converter 500 are stored separately in the first storage space and the second storage space.

具体的に言えば、第１収納空間にインバータ６００の構成要素である第２コンデンサ６１０とＵ相レグ６２１～Ｗ相レグ６２３が収納される。それとともに、第１収納空間にコンバータ５００の構成要素の一部である、第１コンデンサ５１０の一部、Ａ相リアクトル５２１、および、Ａ相レグ５３１が収納される。そして第２収納空間に第１コンデンサ５１０の残り、Ｂ相リアクトル５２２、および、Ｂ相レグ５３２が収納される。 Specifically, second capacitor 610 and U-phase leg 621 to W-phase leg 621 to W-phase leg 623, which are components of inverter 600, are accommodated in the first accommodation space. Along with this, part of first capacitor 510 , A-phase reactor 521 , and A-phase leg 531 , which are part of the components of converter 500 , are accommodated in first accommodation space. The rest of the first capacitor 510, the B-phase reactor 522, and the B-phase leg 532 are accommodated in the second accommodation space.

このように第１収納空間にはインバータ６００とともにコンバータ５００のＡ相の構成要素が収納される。第２収納空間にはコンバータ５００のＢ相の構成要素が収納される。Ａ相リアクトル５２１が第１リアクトルに相当する。Ｂ相リアクトル５２２が第２リアクトルに相当する。 In this manner, the A-phase component of converter 500 is accommodated in the first accommodation space together with inverter 600 . The B-phase components of converter 500 are housed in the second housing space. A-phase reactor 521 corresponds to the first reactor. B-phase reactor 522 corresponds to the second reactor.

電力変換装置３００はこれまでに説明した構成要素の他に、図４に示す冷却器８００を有する。冷却器８００は供給管８１０、排出管８２０、および、複数の中継管８３０を有する。供給管８１０と排出管８２０は複数の中継管８３０を介して連結されている。 The power conversion device 300 has a cooler 800 shown in FIG. 4 in addition to the constituent elements described so far. The cooler 800 has a supply pipe 810 , an exhaust pipe 820 and a plurality of relay pipes 830 . The supply pipe 810 and the discharge pipe 820 are connected via a plurality of relay pipes 830 .

供給管８１０と上記の流出口７４２とが図示しない連結管によって連結されている。そのために流出口７４２から排出された冷媒が、この連結管を介して供給管８１０に供給される。供給管８１０に供給された冷媒は、複数の中継管８３０を介して供給管８１０から排出管８２０へと流れる。 The supply pipe 810 and the outflow port 742 are connected by a connecting pipe (not shown). Therefore, the refrigerant discharged from the outflow port 742 is supplied to the supply pipe 810 through this connecting pipe. The refrigerant supplied to supply pipe 810 flows from supply pipe 810 to discharge pipe 820 via a plurality of relay pipes 830 .

図４に示すように供給管８１０と排出管８２０はそれぞれｘ方向に延びている。供給管８１０と排出管８２０はｙ方向で離間している。複数の中継管８３０それぞれは供給管８１０から排出管８２０へと向かってｙ方向に沿って延びている。 As shown in FIG. 4, supply pipe 810 and discharge pipe 820 each extend in the x-direction. Supply pipe 810 and discharge pipe 820 are spaced apart in the y-direction. Each of the multiple relay pipes 830 extends along the y-direction from the supply pipe 810 toward the discharge pipe 820 .

複数の中継管８３０はｘ方向で離間して並んでいる。隣り合う２つの中継管８３０の間に空隙が構成されている。冷却器８００には計４個の空隙が構成されている。これら４個の空隙それぞれにＡ相レグ５３１、Ｕ相レグ６２１、Ｖ相レグ６２２、および、Ｗ相レグ６２３が個別に設けられている。 A plurality of relay pipes 830 are spaced apart in the x direction and arranged side by side. A gap is formed between two adjacent relay pipes 830 . A total of four air gaps are configured in the cooler 800 . An A-phase leg 531, a U-phase leg 621, a V-phase leg 622, and a W-phase leg 623 are individually provided in each of these four gaps.

これら４相のレグそれぞれはｘ方向で中継管８３０と接触している。これにより４相のレグで発生した熱が中継管８３０を介して冷媒に放熱可能になっている。 Each of these four phase legs contacts the relay pipe 830 in the x-direction. As a result, the heat generated in the legs of the four phases can be radiated to the refrigerant via the relay pipe 830 .

図２と図４に示すように、第１収納空間において、流路７４０の流入口７４１側にＡ相レグ５３１とＵ相レグ６２１～Ｗ相レグ６２３それぞれの収納された冷却器８００が位置している。ｘ方向において、流入口７４１から離間する態様で、冷却器８００、Ａ相リアクトル５２１、および、第１コンデンサ５１０の一部が順に並んでいる。第２コンデンサ６１０は冷却器８００、Ａ相リアクトル５２１、および、第１コンデンサ５１０の一部それぞれとｙ方向で並んでいる。 As shown in FIGS. 2 and 4, in the first housing space, the cooler 800 housing the A-phase leg 531 and the U-phase leg 621 to W-phase leg 623 is positioned on the side of the inlet 741 of the flow path 740 . ing. Cooler 800 , A-phase reactor 521 , and part of first condenser 510 are arranged in order in the x-direction away from inlet 741 . Second condenser 610 is aligned in the y-direction with cooler 800, A-phase reactor 521, and a portion of first condenser 510, respectively.

図２と図３に示すように、第２収納空間において、流路７４０の流入口７４１側にＢ相リアクトル５２２が位置している。ｘ方向において、流入口７４１から離間する態様で、Ｂ相リアクトル５２２、Ｂ相レグ５３２、および、第１コンデンサ５１０の一部が順に並んでいる。 As shown in FIGS. 2 and 3, the B-phase reactor 522 is positioned on the inlet 741 side of the flow path 740 in the second storage space. In the x direction, the B-phase reactor 522, the B-phase leg 532, and part of the first capacitor 510 are arranged in this order so as to be spaced apart from the inlet 741. As shown in FIG.

そしてｚ方向において、冷却器８００は支持部７１０を介してＢ相リアクトル５２２およびＢ相レグ５３２それぞれと並んでいる。Ａ相リアクトル５２１は支持部７１０を介してＢ相レグ５３２と並んでいる。第１コンデンサ５１０の一部と残りとが支持部７１０を介して並んでいる。流路７４０は冷却器８００とＢ相リアクトル５２２との間、冷却器８００とＢ相レグ５３２との間、および、Ａ相リアクトル５２１とＢ相レグ５３２との間それぞれに位置している。 In the z-direction, cooler 800 is aligned with B-phase reactor 522 and B-phase leg 532 via support portion 710 . A-phase reactor 521 is aligned with B-phase leg 532 via support portion 710 . A part and the rest of the first capacitor 510 are arranged side by side with the supporting portion 710 interposed therebetween. Flow path 740 is located between cooler 800 and B-phase reactor 522, between cooler 800 and B-phase leg 532, and between A-phase reactor 521 and B-phase leg 532, respectively.

以上に示した構成のため、流路７４０を流れる冷媒によってＢ相リアクトル５２２、Ｂ相レグ５３２、および、Ａ相リアクトル５２１それぞれが冷却される。冷却器８００を流れる冷媒によってＡ相リアクトル５２１が冷却される。 Due to the configuration described above, B-phase reactor 522 , B-phase leg 532 , and A-phase reactor 521 are each cooled by the refrigerant flowing through flow path 740 . A-phase reactor 521 is cooled by the refrigerant flowing through cooler 800 .

図２に示すようにＡ相リアクトル５２１とＢ相リアクトル５２２との間に支持部７１０が位置している。Ａ相リアクトル５２１とＢ相リアクトル５２２とはｘ方向で離れている。Ｂ相リアクトル５２２はＡ相リアクトル５２１よりもｘ方向において流入口７４１側に位置している。 As shown in FIG. 2 , support portion 710 is positioned between A-phase reactor 521 and B-phase reactor 522 . The A-phase reactor 521 and the B-phase reactor 522 are separated in the x direction. The B-phase reactor 522 is positioned closer to the inlet 741 side than the A-phase reactor 521 in the x direction.

そしてＡ相リアクトル５２１とＢ相リアクトル５２２とはｚ方向で並んでいない。第２主面７１０ｂにおけるｚ方向に沿ったＡ相リアクトル５２１の投影領域にＢ相リアクトル５２２は位置していない。第２主面７１０ｂにおけるｚ方向に沿ったＡ相リアクトル５２１の投影領域外にＢ相リアクトル５２２が位置している。 The A-phase reactor 521 and the B-phase reactor 522 are not aligned in the z direction. The B-phase reactor 522 is not located in the projection area of the A-phase reactor 521 along the z-direction on the second main surface 710b. The B-phase reactor 522 is positioned outside the projection area of the A-phase reactor 521 along the z-direction on the second main surface 710b.

＜流入口＞
図２および図３に示すように流入口７４１は、流路７４０よりも内径が広くなっている。流入口７４１は、側面７１０ｃにおける自身の開口する面からｘ方向に離れるにしたがって、その内径が徐々に狭まる形状を成している。以下においては側面７１０ｃにおける流入口７４１と流出口７４２それぞれの開口する面を開口面７１０ｄと示す。開口面７１０ｄはｘ方向に面している。 <Inlet>
As shown in FIGS. 2 and 3, the inlet 741 has a wider inner diameter than the channel 740 . The inflow port 741 has a shape in which the inner diameter gradually narrows as it separates in the x direction from the side surface 710c where it opens. In the following, the side surface 710c where the inflow port 741 and the outflow port 742 open is referred to as an opening surface 710d. The opening surface 710d faces the x direction.

流入口７４１は、ｚ方向で離間して対向する上面７４１ａと下面７４１ｂ、および、ｙ方向で離間して対向する左面７４１ｃと右面７４１ｄを有する。上面７４１ａ、右面７４１ｄ、下面７４１ｂ、および、左面７４１ｃが、ｘ方向まわりの周方向で順に環状に連結されている。 The inlet 741 has an upper surface 741a and a lower surface 741b spaced apart and opposed in the z direction, and a left surface 741c and a right surface 741d spaced apart and opposed in the y direction. The upper surface 741a, the right surface 741d, the lower surface 741b, and the left surface 741c are annularly connected in order in the circumferential direction around the x direction.

流入口７４１の内径は、上面７４１ａと下面７４１ｂのｚ方向の離間距離、および、左面７４１ｃと右面７４１ｄのｙ方向の離間距離によって定められる。 The inner diameter of the inlet 741 is determined by the distance between the top surface 741a and the bottom surface 741b in the z direction and the distance between the left surface 741c and the right surface 741d in the y direction.

図２に示すように下面７４１ｂはｚ方向に面している。これに対して上面７４１ａはｚ方向に対して傾斜している。上面７４１ａは、開口面７１０ｄからｘ方向に離れるにしたがって、下面７４１ｂとのｚ方向の離間距離が徐々に狭まる態様で、ｚ方向に対して傾斜している。すなわち上面７４１ａは、開口面７１０ｄから流路７４０の中空に近づくにしたがって、下面７４１ｂとのｚ方向の離間距離が徐々に狭まる態様で、ｚ方向に対して傾斜している。 As shown in FIG. 2, the lower surface 741b faces the z-direction. On the other hand, the upper surface 741a is inclined with respect to the z direction. The upper surface 741a is inclined with respect to the z-direction in such a manner that the separation distance in the z-direction from the lower surface 741b gradually decreases as the distance from the opening surface 710d increases in the x-direction. That is, the upper surface 741a is inclined with respect to the z direction in such a manner that the separation distance in the z direction from the lower surface 741b gradually narrows as it approaches the hollow of the channel 740 from the opening surface 710d.

図３に示すように左面７４１ｃと右面７４１ｄそれぞれはｙ方向に対して傾斜している。左面７４１ｃと右面７４１ｄそれぞれは、開口面７１０ｄからｘ方向に離れるにしたがって、左面７４１ｃと右面７４１ｄとのｙ方向の離間距離が徐々に狭まる態様で、ｙ方向に対して傾斜している。すなわち左面７４１ｃと右面７４１ｄそれぞれは、開口面７１０ｄから流路７４０の中空に近づくにしたがって、左面７４１ｃと右面７４１ｄとのｙ方向の離間距離が徐々に狭まる態様で、ｙ方向に対して傾斜している。 As shown in FIG. 3, each of the left surface 741c and the right surface 741d is inclined with respect to the y direction. Each of the left surface 741c and the right surface 741d is inclined with respect to the y-direction in such a manner that the separation distance between the left surface 741c and the right surface 741d in the y-direction gradually narrows as it separates from the opening surface 710d in the x-direction. That is, each of the left surface 741c and the right surface 741d is inclined with respect to the y direction in such a manner that the separation distance between the left surface 741c and the right surface 741d in the y direction gradually narrows as the space between the left surface 741c and the right surface 741d approaches the hollow of the channel 740 from the opening surface 710d. there is

以上に示したように、上面７４１ａと下面７４１ｂのｚ方向の離間距離が、開口面７１０ｄから流路７４０の中空に近づくにしたがって徐々に狭まっている。左面７４１ｃと右面７４１ｄのｙ方向の離間距離が、開口面７１０ｄから流路７４０の中空に近づくにしたがって徐々に狭まっている。これにより流入口７４１の内径は、開口面７１０ｄから流路７４０の中空へと近づくにしたがって徐々に狭まっている。 As described above, the z-direction separation distance between the upper surface 741a and the lower surface 741b gradually narrows from the opening surface 710d toward the hollow of the flow path 740 . A distance in the y direction between the left surface 741c and the right surface 741d gradually narrows from the opening surface 710d toward the hollow of the channel 740 . Accordingly, the inner diameter of the inlet 741 gradually narrows from the opening surface 710d toward the hollow of the channel 740 .

そのために流入口７４１に供給された冷媒の流速は、開口面７１０ｄから流路７４０の中空へと近づくにしたがって徐々に速まる。流入口７４１から流路７４０に供給される冷媒の流速が速まる。この流速の速まった冷媒がコンバータ５００とインバータ６００それぞれの構成要素と熱交換する。 Therefore, the flow velocity of the coolant supplied to the inlet 741 gradually increases as it approaches the hollow of the flow path 740 from the opening surface 710d. The flow velocity of the coolant supplied from the inlet 741 to the flow path 740 increases. The refrigerant with increased flow velocity exchanges heat with the components of converter 500 and inverter 600 .

＜作用効果＞
上記したようにＡ相リアクトル５２１とＢ相リアクトル５２２との間に支持部７１０が位置している。Ａ相リアクトル５２１とＢ相リアクトル５２２はｘ方向で離れ、ｚ方向で並んでいない。第２主面７１０ｂにおけるｚ方向に沿ったＡ相リアクトル５２１の投影領域以外の領域にＢ相リアクトル５２２が位置している。 <Effect>
As described above, support portion 710 is positioned between A-phase reactor 521 and B-phase reactor 522 . The A-phase reactor 521 and the B-phase reactor 522 are separated in the x direction and are not aligned in the z direction. The B-phase reactor 522 is located in a region other than the projected region of the A-phase reactor 521 along the z-direction on the second main surface 710b.

そのために通電などによってＡ相リアクトル５２１とＢ相リアクトル５２２のうちの一方で発生した熱が、Ａ相リアクトル５２１とＢ相リアクトル５２２のうちの他方に伝熱することが抑制される。伝熱の態様をより具体的に説明すれば、Ａ相リアクトル５２１とＢ相リアクトル５２２との間での熱輻射の伝達が抑制される。支持部７１０を介したＡ相リアクトル５２１とＢ相リアクトル５２２との間での熱伝導が抑制される。これによりＡ相リアクトル５２１とＢ相リアクトル５２２それぞれの温度上昇が抑制される。 Therefore, heat generated by one of the A-phase reactor 521 and the B-phase reactor 522 due to energization or the like is suppressed from being transferred to the other of the A-phase reactor 521 and the B-phase reactor 522 . To describe the heat transfer mode more specifically, the transfer of heat radiation between the A-phase reactor 521 and the B-phase reactor 522 is suppressed. Heat conduction between A-phase reactor 521 and B-phase reactor 522 via support portion 710 is suppressed. Thereby, the temperature rise of each of the A-phase reactor 521 and the B-phase reactor 522 is suppressed.

例えばＡ相レグ５３１のみをＰＷＭ制御した結果、Ａ相リアクトル５２１が通電によって発熱したとしても、Ａ相リアクトル５２１からＢ相リアクトル５２２への伝熱によって、Ｂ相リアクトル５２２が温度上昇することが抑制される。同様にして、Ｂ相レグ５３２のみをＰＷＭ制御した結果、Ｂ相リアクトル５２２が通電によって発熱したとしても、Ｂ相リアクトル５２２からＡ相リアクトル５２１への伝熱によって、Ａ相リアクトル５２１が温度上昇することが抑制される。 For example, as a result of PWM control of only the A-phase leg 531, even if the A-phase reactor 521 generates heat due to energization, the heat transfer from the A-phase reactor 521 to the B-phase reactor 522 suppresses the temperature rise of the B-phase reactor 522. be done. Similarly, as a result of PWM-controlling only the B-phase leg 532, even if the B-phase reactor 522 generates heat due to energization, the temperature of the A-phase reactor 521 rises due to heat transfer from the B-phase reactor 522 to the A-phase reactor 521. is suppressed.

流入口７４１の内径は、開口面７１０ｄからｘ方向に離れるにしたがって徐々に狭まっている。これにより流路７４０の冷媒の流速が速められている。そのために冷媒が流路７４０を流動する過程において、コンバータ５００とインバータ６００それぞれの構成要素と熱交換する時間が短くなる。これによりコンバータ５００とインバータ６００それぞれの構成要素との熱交換によって冷媒の温度上昇が大きくなることが抑制されている。流路７４０の上流側の冷媒と、流路７４０の下流側の冷媒の温度差が大きくなることが抑制されている。流路７４０の上流側と下流側に設けられるコンバータ５００とインバータ６００それぞれの構成要素の冷媒による冷却効果の差が大きくなることが抑制されている。 The inner diameter of the inflow port 741 gradually narrows as it moves away from the opening surface 710d in the x direction. As a result, the flow velocity of the coolant in flow path 740 is increased. Therefore, in the course of the refrigerant flowing through flow path 740, the time for heat exchange with the constituent elements of converter 500 and inverter 600 is shortened. As a result, an increase in the temperature of the refrigerant due to heat exchange between components of converter 500 and inverter 600 is suppressed. An increase in the temperature difference between the coolant on the upstream side of the flow path 740 and the coolant on the downstream side of the flow path 740 is suppressed. An increase in the difference in the cooling effect of the refrigerant between the constituent elements of converter 500 and inverter 600 provided on the upstream side and the downstream side of flow path 740 is suppressed.

例えば、Ｂ相リアクトル５２２はＡ相リアクトル５２１よりも流路７４０の上流側に位置している。しかしながら上記したように流路７４０の上流側を流れる冷媒の温度と下流側を流れる冷媒の温度とに差が生じることが抑制されている。そのためにＡ相リアクトル５２１とＢ相リアクトル５２２それぞれを冷却する冷媒の温度に差が生じることが抑制されている。Ａ相リアクトル５２１とＢ相リアクトル５２２それぞれの冷媒による冷却効果の差が大きくなることが抑制されている。 For example, the B-phase reactor 522 is positioned upstream of the flow path 740 from the A-phase reactor 521 . However, as described above, the occurrence of a difference between the temperature of the coolant flowing upstream and the temperature of the coolant flowing downstream of the flow path 740 is suppressed. Therefore, the difference in temperature between the refrigerants cooling the A-phase reactor 521 and the B-phase reactor 522 is suppressed. An increase in the difference in cooling effect between the A-phase reactor 521 and the B-phase reactor 522 due to the respective refrigerants is suppressed.

流入口７４１の上面７４１ａは、開口面７１０ｄからｘ方向に離れるにしたがって、下面７４１ｂとのｚ方向の離間距離が徐々に狭まる態様で、ｚ方向に対して傾斜している。 An upper surface 741a of the inflow port 741 is inclined with respect to the z-direction such that the distance in the z-direction from the lower surface 741b gradually decreases as the distance from the opening surface 710d increases in the x-direction.

これによればｚ方向を鉛直方向に沿わせるとともに、上面７４１ａを下面７４１ｂよりも鉛直方向において上側に配置させることで、上面７４１ａ側の冷媒を重力によって加速させることができる。これにより冷媒の流速を効果的に速めることができる。 According to this, the z direction is aligned with the vertical direction, and the upper surface 741a is arranged above the lower surface 741b in the vertical direction, so that the refrigerant on the upper surface 741a side can be accelerated by gravity. Thereby, the flow velocity of the refrigerant can be effectively increased.

左面７４１ｃと右面７４１ｄそれぞれは、開口面７１０ｄからｘ方向に離れるにしたがって、左面７４１ｃと右面７４１ｄとのｙ方向の離間距離が徐々に狭まる態様で、ｙ方向に対して傾斜している。 Each of the left surface 741c and the right surface 741d is inclined with respect to the y-direction in such a manner that the separation distance between the left surface 741c and the right surface 741d in the y-direction gradually narrows as it separates from the opening surface 710d in the x-direction.

これによれば、上面７４１ａと下面７４１ｂの少なくとも一方につける傾斜を緩やかにしたとしても、冷媒の流速を速めることができる。上面７４１ａと下面７４１ｂの少なくとも一方に傾斜をつけなくとも、冷媒の流速を速めることができる。 According to this, even if the inclination of at least one of the upper surface 741a and the lower surface 741b is made gentle, the flow velocity of the coolant can be increased. The flow velocity of the coolant can be increased even if at least one of the upper surface 741a and the lower surface 741b is not inclined.

以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。 Although the preferred embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present disclosure.

（第１の変形例）
本実施形態ではコンバータ５００がＡ相リアクトル５２１とＡ相レグ５３１、および、Ｂ相リアクトル５２２とＢ相レグ５３２を有する例を示した。コンバータ５００が２相のリアクトルとレグを有する例を示した。しかしながらコンバータ５００の有するリアクトルとレグの数としては上記例に限定されない。コンバータ５００は３相以上のリアクトルとレグを有してもよい。 (First modification)
In this embodiment, an example in which converter 500 has A-phase reactor 521 and A-phase leg 531 and B-phase reactor 522 and B-phase leg 532 is shown. An example in which converter 500 has two-phase reactors and legs is shown. However, the number of reactors and legs that converter 500 has is not limited to the above example. Converter 500 may have reactors and legs of three or more phases.

コンバータ５００が３相以上のリアクトルとレグを有する場合、これら３相以上のリアクトルとレグのうちの一部がケース７００の第１収納空間に収納される。残りがケース７００の第２収納空間に収納される。そして第１収納空間に収納されたリアクトルと第２収納空間に収納されたリアクトルとはｚ方向で並ばない配置になる。これにより第１収納空間に収納されたリアクトルと第２収納空間に収納されたリアクトルとの間の伝熱が抑制される。 When converter 500 has reactors and legs of three or more phases, part of the reactors and legs of three or more phases are housed in the first housing space of case 700 . The remainder is stored in the second storage space of case 700 . The reactor housed in the first housing space and the reactor housed in the second housing space are not arranged side by side in the z direction. This suppresses heat transfer between the reactor housed in the first housing space and the reactor housed in the second housing space.

（第２の変形例）
本実施形態では流入口７４１の上面７４１ａと下面７４１ｂのｚ方向の離間距離が、開口面７１０ｄからｘ方向に離れるにしたがって徐々に狭まっている例を示した。左面７４１ｃと右面７４１ｄのｙ方向の離間距離が、開口面７１０ｄからｘ方向に離れるにしたがって徐々に狭まっている例を示した。これにより流入口７４１の内径が、開口面７１０ｄからｘ方向に離れるにしたがって徐々に狭まっている例を示した。流入口７４１の開口面７１０ｄに面する方向（ｘ方向）に直交する断面積が、開口面７１０ｄからｘ方向に離れるにしたがって徐々に小さくなる例を示した。 (Second modification)
In this embodiment, the z-direction separation distance between the upper surface 741a and the lower surface 741b of the inlet 741 is gradually narrowed in the x-direction from the opening surface 710d. An example is shown in which the distance between the left surface 741c and the right surface 741d in the y-direction gradually narrows as it separates from the opening surface 710d in the x-direction. This shows an example in which the inner diameter of the inlet 741 gradually narrows as it separates from the opening surface 710d in the x direction. An example is shown in which the cross-sectional area perpendicular to the direction (x direction) facing the opening surface 710d of the inflow port 741 gradually decreases as it separates from the opening surface 710d in the x direction.

しかしながら流入口７４１の上面７４１ａと下面７４１ｂのｚ方向の離間距離は、開口面７１０ｄからｘ方向に離れるにしたがって徐々に拡がってもよいし、一定でもよい。流入口７４１の左面７４１ｃと右面７４１ｄのｙ方向の離間距離は、開口面７１０ｄからｘ方向に離れるにしたがって徐々に拡がってもよいし、一定でもよい。流入口７４１の内径は、開口面７１０ｄからｘ方向に離れるにしたがって徐々に拡がってもよいし、一定でもよい。流入口７４１のｘ方向に直交する断面積は、開口面７１０ｄからｘ方向に離れるにしたがって徐々に大きくなってもよいし、一定でもよい。 However, the separation distance in the z direction between the upper surface 741a and the lower surface 741b of the inlet 741 may gradually widen as it separates from the opening surface 710d in the x direction, or may be constant. The separation distance in the y direction between the left surface 741c and the right surface 741d of the inlet 741 may gradually widen in the x direction as it separates from the opening surface 710d, or may be constant. The inner diameter of the inflow port 741 may gradually widen with increasing distance from the opening surface 710d in the x direction, or may be constant. The cross-sectional area orthogonal to the x-direction of the inlet 741 may gradually increase in the x-direction from the opening surface 710d, or may be constant.

また、流入口７４１の上面７４１ａと下面７４１ｂのｚ方向の離間距離が一定であり、なおかつ、左面７４１ｃと右面７４１ｄのｙ方向の離間距離が、開口面７１０ｄからｘ方向に離れるにしたがって徐々に狭まる構成を採用することもできる。この場合、上面７４１ａと下面７４１ｂの少なくとも一方に傾斜をつけるためのｚ方向の厚みを支持部７１０が有さなくともよくなる。そのために支持部７１０のｚ方向の体格の増大が抑制される。ひいては、電力変換装置３００のｚ方向の体格の増大が抑制される。 In addition, the separation distance in the z direction between the upper surface 741a and the lower surface 741b of the inlet 741 is constant, and the separation distance in the y direction between the left surface 741c and the right surface 741d gradually narrows as it moves away from the opening surface 710d in the x direction. Configurations can also be employed. In this case, the support portion 710 does not need to have a thickness in the z-direction for inclining at least one of the upper surface 741a and the lower surface 741b. Therefore, an increase in the size of the supporting portion 710 in the z direction is suppressed. As a result, an increase in the size of the power conversion device 300 in the z direction is suppressed.

（第３の変形例）
本実施形態ではＡ相レグ５３１とＢ相レグ５３２それぞれの備えるハイサイドスイッチ５３５とローサイドスイッチ５３６、および、ハイサイドダイオード５３５ａとローサイドダイオード５３６ａが樹脂封止されて１つのパッケージが構成される例を示した。１相のレグの備える２つのスイッチと２つのダイオードが樹脂封止されて１つのパッケージが構成される例を示した。 (Third modification)
In this embodiment, the high-side switch 535 and the low-side switch 536 provided in the A-phase leg 531 and the B-phase leg 532, respectively, and the high-side diode 535a and the low-side diode 536a are resin-sealed to form one package. Indicated. An example is shown in which two switches and two diodes provided in one phase leg are resin-sealed to form one package.

しかしながらこれとは異なり、例えばハイサイドスイッチ５３５とハイサイドダイオード５３５ａが樹脂封止されて１つのパッケージが構成されてもよい。ローサイドスイッチ５３６とローサイドダイオード５３６ａが樹脂封止されて１つのパッケージが構成されてもよい。 However, unlike this, for example, the high-side switch 535 and the high-side diode 535a may be resin-sealed to form one package. The low-side switch 536 and the low-side diode 536a may be resin-sealed to form one package.

本実施形態ではＵ相レグ６２１～Ｗ相レグ６２３それぞれの備えるハイサイドスイッチ６２４とローサイドスイッチ６２５、および、ハイサイドダイオード６２４ａとローサイドダイオード６２５ａが樹脂封止されて１つのパッケージが構成される例を示した。 In this embodiment, the high-side switch 624 and the low-side switch 625, and the high-side diode 624a and the low-side diode 625a provided in each of the U-phase leg 621 to the W-phase leg 623 are resin-sealed to form one package. Indicated.

しかしながらこれとは異なり、例えばハイサイドスイッチ６２４とハイサイドダイオード６２４ａが樹脂封止されて１つのパッケージが構成されてもよい。ローサイドスイッチ６２５とローサイドダイオード６２５ａが樹脂封止されて１つのパッケージが構成されてもよい。パッケージの構成形態としては特に限定されない。 However, unlike this, for example, the high-side switch 624 and the high-side diode 624a may be resin-sealed to form one package. The low-side switch 625 and the low-side diode 625a may be resin-sealed to form one package. The configuration of the package is not particularly limited.

（その他の変形例）
本実施形態では電力変換ユニットが電力変換装置３００の構成要素の全てを有する例を示した。しかしながら電力変換ユニットにはコンバータ５００の構成要素が含まれていればよく、インバータ６００の構成要素は含まれていなくともよい。 (Other modifications)
In this embodiment, an example in which the power conversion unit has all the components of the power converter 300 is shown. However, the power conversion unit may include the components of converter 500 and may not include the components of inverter 600 .

本実施形態では電力変換ユニットが電気自動車用の車載システム１００に含まれる例を示した。しかしながら電力変換ユニットの適用としては特に上記例に限定されない。例えばモータと内燃機関を備えるハイブリッドシステムに電力変換ユニットが含まれる構成を採用することもできる。 In this embodiment, an example in which the power conversion unit is included in the vehicle-mounted system 100 for an electric vehicle is shown. However, application of the power conversion unit is not particularly limited to the above example. For example, a configuration in which a power conversion unit is included in a hybrid system that includes a motor and an internal combustion engine can be adopted.

本実施形態では電力変換装置３００が１つのモータ４００に接続される構成を示した。しかしながら電力変換装置３００が複数のモータ４００に接続される構成を採用することもできる。この場合、電力変換装置３００はインバータ６００を複数備える。 In this embodiment, the configuration in which the power conversion device 300 is connected to one motor 400 is shown. However, a configuration in which the power conversion device 300 is connected to a plurality of motors 400 can also be adopted. In this case, the power conversion device 300 includes multiple inverters 600 .

１００…車載システム、２００…バッテリ、３００…電力変換装置、４００…モータ、５００…コンバータ、５２１…Ａ相リアクトル、５２２…Ｂ相リアクトル、５３１…Ａ相レグ、５３２…Ｂ相レグ、６００…インバータ、７００…ケース、７１０…支持部、７１０ａ…第１主面、７１０ｂ…第２主面、７１０ｃ…側面、７１０ｄ…開口面、７４０…流路、７４１…流入口、７４１ａ…上面、７４１ｂ…下面、７４１ｃ…左面、７４１ｄ…右面、７４２…流出口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Vehicle-mounted system, 200... Battery, 300... Power converter, 400... Motor, 500... Converter, 521... A phase reactor, 522... B phase reactor, 531... A phase leg, 532... B phase leg, 600... Inverter , 700... Case 710... Support portion 710a... First main surface 710b... Second main surface 710c... Side surface 710d... Opening surface 740... Flow path 741... Inlet 741a... Upper surface 741b... Lower surface , 741c... left surface, 741d... right surface, 742... outflow port

Claims

a plurality of switches (531, 532);
a plurality of reactors (521, 522) electrically connected to the plurality of switches;
Having a support portion (710) that supports each of the plurality of switches and the plurality of reactors,
Assuming that some of the plurality of reactors are the first reactor (521) and the rest are the second reactor (522),
The first reactor is supported on a first support surface (710a) of the support portion, and the second reactor is supported on a second support surface (710b) behind the first support surface,
A channel (740) for flowing a coolant is configured inside the support,
a portion of the flow path is aligned with the first reactor and the second reactor in a direction in which the first support surface and the second support surface are aligned;
The first reactor and the second reactor are separated in an orthogonal direction perpendicular to the alignment direction, and the second reactor is supported outside the projected area of the first reactor along the alignment direction on the second support surface. is ,
An inflow port (741) for supplying the coolant to the flow channel is opened in a connection surface (710c) that connects the first support surface and the second support surface of the support portion,
The power conversion unit , wherein the inlet has an inner diameter that narrows with distance from an opening surface (710d) where the inlet opens on the connecting surface .

The inlet has an upper surface (741a) and a lower surface (741b) that are spaced apart and face each other in the alignment direction, and a left surface (741c) and a right surface (741d) that connect the upper surface and the lower surface. Power conversion unit as described.

3. The power conversion unit according to claim 2 , wherein the upper surface is inclined with respect to the arranging direction in such a manner that the separation distance between the upper surface and the lower surface in the arranging direction decreases as the distance from the opening surface increases. .

At least one of the left surface and the right surface is inclined with respect to the opposing direction of the left surface and the right surface in such a manner that the distance between the left surface and the right surface decreases as the distance from the opening surface increases. 4. The power conversion unit according to claim 2 or 3 .