JP7375652B2 - 車両用駆動装置及びバスバーモジュール - Google Patents

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Description

本開示は、車両用駆動装置及びバスバーモジュールに関する。
板状部材を組み合わせて内部に、液体の冷媒を流すための冷媒流路を形成するバスバーが知られている。
特開2014-11086号公報
ところで、発熱量が比較的大きいバスバーに対しては、空冷では不十分であり、上記のような従来技術のように、液体の冷媒による冷却が有用である。しかしながら、上記のような従来技術では、導体の板状部材を組み合わせて流路を形成するため、バスバー自体が大型化しやすい。
そこで、1つの側面では、本発明は、バスバーの大型化を招くことなく、液体の冷媒によるバスバーの冷却を可能とすることを目的とする。
1つの側面では、電力変換器と、
バスバーモジュールとを含み、
前記バスバーモジュールは、
前記電力変換器に電気的に接続されるバスバーと、
前記バスバーに接合され、前記バスバーを支持する樹脂部とを備え、
前記樹脂部は、冷媒が流れる冷媒流路を形成し、
前記バスバーは、表面の一部が前記冷媒流路に露出する、車両用駆動装置が提供される。
1つの側面では、本発明によれば、バスバーの大型化を招くことなく、液体の冷媒によるバスバーの冷却が可能となる。
電動車両用モータ駆動システムの全体構成の一例を示す図である。 インバータモジュールの実装状態の一例の説明図である。 インバータモジュールに関連した冷却系の説明図である。 コンデンサモジュールに関するバスバー構成の説明図である。 走行用モータとインバータとの間のバスバー構成の説明図である。 センサユニットが設けられた状態の第2バスバーモジュールの斜視図である。 センサユニットが設けられる前の第2バスバーモジュールの斜視図である。 カバー部材が外された状態の第2バスバーモジュールの斜視図である。 図6CのラインA-Aに沿った概略的な断面図である。 図6CのラインB-Bに沿った概略的な断面図である。 バスバー構成の配置を示す概略的な説明図である。 第1変形例によるバスバーモジュールを概略的に示す斜視図である。 カバー部材が外された状態のバスバーモジュールを概略的に示す斜視図である。 カバー部材が外された状態の第2変形例によるバスバーモジュールを概略的に示す斜視図である。
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
以下では、本実施例による電力変換器の説明に先立って、まず、本実施例による電力変換器が適用されるのが好適な電動車両用モータ駆動システム1について説明する。なお、電動車両用モータ駆動システム1に関する図1の説明において、特に言及しない限り、各種の要素間の“接続”という用語は、“電気的な接続”を意味する。
図1は、電動車両用モータ駆動システム1の全体構成の一例を示す図である。モータ駆動システム1は、高圧バッテリ2の電力を用いて走行用モータ5(回転電機の一例)を駆動することにより車両を駆動させるシステムである。なお、電動車両は、電力を用いて走行用モータ5を駆動して走行するものであれば、その方式や構成の詳細は任意である。電動車両は、典型的には、動力源がエンジンと走行用モータ5であるハイブリッド自動車や、動力源が走行用モータ5のみである電気自動車を含む。以下、車両とは、特に言及しない限り、モータ駆動システム1が搭載される車両を指す。
モータ駆動システム1は、図1に示すように、高圧バッテリ2、平滑コンデンサ3と、インバータ4、走行用モータ5、及びインバータ制御装置6Aを備える。
高圧バッテリ2は、電力を蓄積して直流電圧を出力する任意の蓄電装置であり、ニッケル水素バッテリ、リチウムイオンバッテリや電気2重層キャパシタ等の容量性素子を含んでよい。高圧バッテリ2は、典型的には、定格電圧が100Vを超えるバッテリであり、定格電圧が例えば288Vである。
インバータ4は、正極ラインと負極ラインとの間に互いに並列に配置されるU相、V相、W相の各アームを含む。U相アームはスイッチング素子(本例ではIGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)Q1、Q2の直列接続を含み、V相アームはスイッチング素子(本例ではIGBT)Q3、Q4の直列接続を含み、W相アームはスイッチング素子(本例ではIGBT)Q5、Q6の直列接続を含む。また、各スイッチング素子Q1~Q6のコレクタ-エミッタ間には、それぞれ、エミッタ側からコレクタ側に電流を流すようにダイオードD11~D16が配置される。なお、スイッチング素子Q1~Q6は、MOSFET(metal oxide semiconductor field-effect transistor)のような、IGBT以外の他のスイッチング素子であってもよい。
走行用モータ5は、例えば3相の交流モータであり、U、V、W相の3つのコイルの一端が中性点で共通接続される。U相コイルの他端は、スイッチング素子Q1、Q2の中点M1に接続され、V相コイルの他端は、スイッチング素子Q3、Q4の中点M2に接続され、W相コイルの他端は、スイッチング素子Q5、Q6の中点M3に接続される。スイッチング素子Q1のコレクタと負極ラインとの間には、平滑コンデンサ3が接続される。
インバータ制御装置6Aには、走行用モータ5を流れる電流を検出する電流センサ6等の各種センサが接続される。インバータ制御装置6Aは、各種センサからのセンサ情報に基づいて、インバータ4を制御する。インバータ制御装置6Aは、例えばCPU、ROM、メインメモリ(全て図示せず)などを含み、インバータ制御装置6Aの各種機能は、ROM等に記録された制御プログラムがメインメモリに読み出されてCPUにより実行されることによって実現される。インバータ4の制御方法は、任意であるが、基本的には、U相に係る2つのスイッチング素子Q1、Q2が互いに逆相でオン/オフし、V相に係る2つのスイッチング素子Q3、Q4が互いに逆相でオン/オフし、W相に係る2つのスイッチング素子Q5、Q6が互いに逆相でオン/オフする。
なお、図1に示す例では、モータ駆動システム1は、単一の走行用モータ5を備えているが、追加のモータ(発電機を含む)を備えてもよい。この場合、追加のモータ(複数も可)は、対応するインバータと共に、走行用モータ5及びインバータ4と並列な関係で、高圧バッテリ2に接続されてもよい。また、図1に示す例では、モータ駆動システム1は、DC/DCコンバータを備えていないが、高圧バッテリ2とインバータ4の間にDC/DCコンバータを備えてもよい。
高圧バッテリ2と平滑コンデンサ3との間には、図1に示すように、高圧バッテリ2から電力供給を遮断するための遮断用スイッチSW1が設けられる。遮断用スイッチSW1は、半導体スイッチやリレー等で構成されてもよい。遮断用スイッチSW1は、常態でオン状態であり、例えば車両の衝突検出時等にオフとされる。なお、遮断用スイッチSW1のオン/オフの切換はインバータ制御装置6Aにより実現されてもよいし、他の制御装置により実現されてもよい。
図2は、インバータモジュール10の実装状態の一例の説明図である。図2には、Z方向(及びZ方向Z1側、Z方向Z2側)が定義されている。なお、図2は、模式図であり、インバータモジュール10との関係で、他の要素(コンデンサケース30等)をZ方向で離して図示している。
インバータモジュール10(電力変換器の一例)は、インバータ4に係るスイッチング素子Q1~Q6、ダイオードD11~D16、及び各種バスバー(図示せず)を内蔵するモジュールである。
インバータモジュール10は、例えば、図2に示すように、コンデンサケース30のZ方向Z1側に支持されてもよい。コンデンサケース30は、コンデンサモジュール20を収容する。なお、コンデンサモジュール20は、平滑コンデンサ3を構成する複数のコンデンサ素子を有する。コンデンサケース30は、例えば、熱伝導率が高い材料(例えば銅やアルミニウム等)で形成されてよい。コンデンサケース30は、冷媒流路を形成する流路形成部38を一体的に含んでもよい。流路形成部38は、コンデンサケース30のZ方向Z1側に形成される。この場合、流路形成部38のZ方向Z1側の表面上にインバータモジュール10が支持されることで、インバータモジュール10を効果的に冷却できる。
なお、図2に示す例においては、インバータモジュール10は、コンデンサモジュール20(平滑コンデンサ3に係るモジュール)やコンデンサケース30とともに一体化されたユニットとして構成されてもよい。
インバータモジュール10のZ方向Z1側には、例えば、図2に示すように、制御基板40がシールドプレート50を介して配置されてもよい。制御基板40は、インバータ制御装置6Aを実現してよい。インバータモジュール10は、制御配線13を介して制御基板40上のコネクタ42に接続されてよい。すなわち、制御配線13は、各スイッチング素子Q1~Q6とインバータ制御装置6Aとを接続する。
図3は、インバータモジュール10に関連した冷却系の説明図である。
インバータモジュール10に関連した冷却系は、ウォーターポンプ90(ポンプの一例)と、ラジエータ92(熱交換部の一例)と、循環流路94とを含む。
ウォーターポンプ90は、循環流路94に冷却水を循環させるポンプである。なお、冷却水は、液体の冷媒の一例であり、例えば不凍液やLLC(Long Life Coolant)を含む水である。ウォーターポンプ90は、制御装置6B(制御部の一例)により制御される。なお、制御装置6Bの機能の一部又は全部は、インバータ制御装置6Aにより実現されてもよい。
ラジエータ92は、循環流路94を通る冷却水から熱を奪い、冷却水を冷却する。ラジエータ92は、空気(例えば車両の走行時に通過する空気)と冷却水との間で熱交換を実現するものであってよい。
循環流路94は、ウォーターポンプ90から吐出された冷却水をラジエータ92を介してウォーターポンプ90に戻す。循環流路94には、流路形成部38及びバスバー流路部900(後述)が設けられる。すなわち、流路形成部38及びバスバー流路部900に係る各流路は、循環流路94の一部を形成する。なお、ラジエータ92は、ウォーターポンプ90と流路形成部38の間や、流路形成部38とバスバー流路部900の間のような、他の位置に設けられてもよい。また、走行用モータ5に冷却水路が形成される場合、当該冷却水路は、循環流路94の一部を構成してもよい。
バスバー流路部900は、後述するように、第2バスバーモジュール82(後述)により形成される。バスバー流路部900については、後述する。
図4は、コンデンサモジュール20に関するバスバー構成80の説明図であり、コンデンサモジュール20(図4では可視でない)を内蔵した状態のコンデンサケース30の外観を示す斜視図である。
コンデンサモジュール20は、バスバー22、23を備える。図4では、バスバー22、23は、対で設けられ、インバータモジュール10と高圧バッテリ2とにそれぞれ接続される。従って、対のバスバー22、23は、高圧バッテリ2の正極側に接続される端子221(図1参照)と、高圧バッテリ2の負極側に接続される端子231(図1参照)とを形成する。なお、バスバー22、23は、インバータ4側の端子14、15(図1参照)に直接的に接合されてもよいし、他のバスバーを介して接続されてもよい。
図5は、走行用モータ5とインバータ4との間のバスバー構成80の説明図であり、バスバー構成80を示す正面図である。図6Aから図6Cは、第2バスバーモジュール82の説明図であり、図6Aは、センサユニット60が設けられた状態の第2バスバーモジュール82の斜視図であり、図6Bは、センサユニット60が設けられる前の第2バスバーモジュール82の斜視図であり、図6Cは、カバー部材828が外された状態の第2バスバーモジュール82の斜視図である。図7Aは、図6CのラインA-Aに沿った概略的な断面図である。図7Bは、図6CのラインB-Bに沿った概略的な断面図である。図8は、バスバー構成80の配置を概略的に示す説明図である。
バスバー構成80は、図1に示す走行用モータ5とインバータ4との間の配線部70を形成する。なお、配線部70は、図1に示すように、第1配線部71と、第2配線部72とを含み、第2配線部72に電流センサ6が設けられる。ただし、変形例では、第1配線部71に電流センサ6が設けられてもよい。
バスバー構成80は、図5に示すように、第1バスバーモジュール81と、第2バスバーモジュール82とを含む。
第1バスバーモジュール81は、第1配線部71(図1参照)を形成する。第1バスバーモジュール81は、例えば図8に示すように、空間51内に部分的に位置するように配置されてよい。空間51内には、走行用モータ5が配置され、その他、車輪に駆動力を伝達するための各種ギア(図示せず)等が配置されてもよい。
第1バスバーモジュール81は、3つの相(すなわちU相、V相、及びW相)のそれぞれに係るバスバー(図示せず)を備える。第1バスバーモジュール81は、バスバー(図示せず)を封止する樹脂部810を有する。
第2バスバーモジュール82は、第2配線部72(図1参照)を形成する。第2バスバーモジュール82は、例えば図8に示すように、空間52内に配置されてよい。空間52内には、インバータモジュール10や制御基板40が配置され、その他、コンデンサケース30等が配置されてもよい。
第2バスバーモジュール82は、3つの相(すなわちU相、V相、及びW相)のそれぞれに係るバスバー821、822、823を備える。第2バスバーモジュール82は、バスバー821、822、823を封止する樹脂部820を有し、樹脂部820からバスバー821、822、823の端部が露出する(図6A参照)。なお、樹脂部820は、バスバー821、822、823がセットされた金型(図示せず)内に、溶融した樹脂を流し込んで形成(インサート成形)されてよい。第2バスバーモジュール82の詳細は、図6Aから図7Bを参照して後述する。
バスバー821、822、823の一方側の端部は、例えばボルト500により、第1バスバーモジュール81の各バスバーの一方側の端部に接合される。これにより、バスバー821、822、823は、第1バスバーモジュール81の各バスバーに、相ごとに、電気的に接続される。バスバー821、822、823の他方側の端部は、インバータモジュール10側の各相のバスバー(図示せず、図1の端子16A、17A、18A参照)に接合され、第1バスバーモジュール81の各バスバーの他方側の端部は、走行用モータ5からの各相の動力線(図示せず、図1の端子16B、17B、18B参照)に接合される。なお、かかる接合は、ボルト等による締付けを伴ってよい。
なお、本実施例では、一例として、センサユニット60は、図5に示すように、第2バスバーモジュール82に設けられるので、第2バスバーモジュール82とともに空間52内に配置される。
ここで、図6Aから図7Bを参照して、第2バスバーモジュール82の詳細を説明する。図6C等には、互いに直交する3方向であるX方向、Y方向、及びZ方向が定義されている。以下では、Z方向を上下方向とし、Z1側を上側とし、Z2側を下側とする。また、図7Bには、冷却水の流れが矢印R700、R701、R702により概略的に示される。
第2バスバーモジュール82の樹脂部820は、冷媒流路であるバスバー流路部900を形成する。具体的には、樹脂部820は、図7Aに示すように、C字状の断面形状をY方向に連続的に有する形態であり、C字状の断面形状の内側にバスバー流路部900が画成される。なお、図6Cでは図示が省略されるが、樹脂部820は、上述したインサート成形の際にバスバー821、822、823に接合する部位を有し、当該部位によりバスバー821、822、823を支持する。
樹脂部820は、Y方向の両側で閉塞される。従って、バスバー流路部900は、Y方向の両側で閉塞される。また、樹脂部820は、上側が開口するが、当該開口は、カバー部材828により閉塞される。バスバー流路部900は、上側ではカバー部材828により閉塞され、下側は樹脂部820の底部により閉塞される。なお、カバー部材828は、好ましくは、樹脂部820に溶着等により液密に接合される。
また、樹脂部820は、Y方向Y2側の端部において、X方向X2側の側面に入口孔8201を有する。入口孔8201は、樹脂部820のX方向X2側の側部をX方向に貫通し、バスバー流路部900に連通する。また、樹脂部820は、Y方向Y1側の端部において、X方向X1側の側面に出口孔8202を有する。出口孔8202は、樹脂部820のX方向X1側の側部をX方向に貫通し、バスバー流路部900に連通する。
バスバー流路部900には、入口孔8201を介して入口側の管部材(図示せず)が液密に接続されるとともに、出口孔8202を介して出口側の管部材(図示せず)が液密に接続される。この場合、入口側の管部材及び出口側の管部材は、図3を参照して上述した循環流路94の一部を形成する。
バスバー821、822、823は、それぞれ、表面の一部がバスバー流路部900に露出する。本実施例では、バスバー821、822、823は、全表面のうちの、樹脂部820に接合されていな部分が露出する。なお、バスバー821、822、823のそれぞれにおいて、バスバー流路部900に露出する表面の面積(表面積)が大きいほど、バスバー流路部900を流れる冷却水との接触面積が大きくなるので、冷却性が高くなる。従って、バスバー821、822、823は、好ましくは、それぞれ、大部分の部位が樹脂部820により支持されることなく、バスバー流路部900に露出する。
バスバー821、822、823は、それぞれ、好ましくは、図7Bに示すように、互いに対して上下方向に長さΔ2だけオフセットしつつXY平面内でY方向を長手方向として延在する本体部8211、8221、8231を有する。この場合、バスバー流路部900において、本体部8211、8221、8231の上下方向の間を通って冷却水が流れやすくなるので(図7Bの矢印R700、R701、R702参照)、バスバー流路部900を流れる冷却水によるバスバー821、822、823の冷却性が良好となる。また、この場合、本体部8211、8221、8231がX方向にオフセットして配置される場合に比べて、第2バスバーモジュール82のX方向の長さ(体格)を効率的に低減できる。
なお、上下方向での本体部8211、8221、8231間の隙間の長さΔ2は、必要な電気的絶縁性が確保されるように設定される。本実施例では、バスバー821、822、823は、上述したようにインサート成形により樹脂部820に強固に支持できるので、長さΔ2の最小化を図ることも可能である。
バスバー821、822、823は、好ましくは、バスバー流路部900に露出する箇所において、絶縁体829で仕切られる。絶縁体829は、例えばゴム等の絶縁体であり、バスバー821、822、823間に設けられる。
本実施例では、一例として、2つの絶縁体829が設けられる。具体的には、一の絶縁体829は、図7Bに示すようにY方向でバスバー823とバスバー822の間に位置する態様で、バスバー823の本体部8231に設けられる。これにより、一の絶縁体829は、Y方向でバスバー823とバスバー822との間の電気的な絶縁性を高めることができる。これにより、Y方向でバスバー823とバスバー822との間の離間距離Δ1(図7B参照)の低減を図ることができる。この結果、第2バスバーモジュール82のY方向の長さ(体格)を効率的に低減できる。
また、他の一の絶縁体829は、図7Bに示すように、Y方向でバスバー821とバスバー822の間に位置する態様で、バスバー823の本体部8231に設けられる。ただし、変形例では、他の一の絶縁体829は、図7Bに示すように、Y方向でバスバー821とバスバー822の間に位置する態様で、バスバー822の本体部8221に設けられてもよい。いずれの場合でも、当該他の一の絶縁体829は、Y方向でバスバー821とバスバー822との間の電気的な絶縁性を高めることができる。これにより、Y方向でバスバー821とバスバー822との間の離間距離Δ1(図7B参照)の低減を図ることができる。この結果、第2バスバーモジュール82のY方向の長さ(体格)を効率的に低減できる。
なお、本実施例では、一例として、絶縁体829のそれぞれは、図7Aに示すように、下向きのC字状の断面形状を有する。絶縁体829のそれぞれは、図7Aに示すように、バスバー823の本体部8231のX方向の側部から上部を覆う態様で設けられる。ただし、絶縁体829の形状等はこれに限られず、多様な態様で実現されてよい。
以上説明した本実施例によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が奏される。
本実施例によれば、上述したように、バスバー821、822、823は、バスバー流路部900を形成する樹脂部820に支持され、バスバー821、822、823の表面がバスバー流路部900に露出する。これにより、バスバー流路部900を循環する冷却水によるバスバー821、822、823の冷却が可能となる。また、樹脂部820によりバスバー流路部900を形成できるので、バスバー821、822、823自体の大型化を招くことはない。例えば、バスバー821、822、823は、それぞれ、板状の部材であることができる。このようにして、本実施例によれば、バスバー821、822、823の大型化を招くことなく、液体の冷媒である冷却水によるバスバー821、822、823の冷却が可能となる。
また、バスバー流路部900は、樹脂部820の成形の際に形成できるので、形状自由度も高い。これにより、第2バスバーモジュール82の形状に合わせてバスバー流路部900を形成できる。従って、空間52(空間51やコンデンサケース30内の空間等も同様)のような、配索スペースが限られた空間においても、バスバー流路部900とともにバスバー821、822、823を効果的に配索(レイアウト)できる。
ところで、バスバー22、23、第1バスバーモジュール81の各バスバー(図示せず)、及びバスバー821、822、823のような、インバータモジュール10に接続される各種バスバーは、高圧バッテリ2から比較的大きな電流を流すために利用されるので、発熱量も比較的大きくなる。また、インバータモジュール10に接続される各種バスバーの温度が上昇すると、それに伴い、周辺の雰囲気の温度も高くなる。このため、周辺部品の耐熱性を高めたり、走行用モータ5の出力を低下したりする等の対策が必要となりうる。例えば、空間52内の雰囲気の温度が高くなると、空間52内の電流センサ6の耐熱性が問題となりやすい。
なお、空間52内のような比較的閉塞度が高い空間では、空気の循環が期待できない。従って、冷媒として空気を利用するような冷却系では、このような比較的閉塞度が高い空間では、バスバー821、822、823を効果的に冷却することは難しい。この結果、かかる比較例では、電流センサ6の耐熱性を高める対策の必要性が増す。
この点、本実施例によれば、上述したように、バスバー821、822、823の各表面を通る冷媒は、空気とは異なり、熱交換能力が比較的高い液体(例えば冷却水)である。特に本実施例では、ラジエータ92を介して循環流路94を循環する冷却水が、バスバー821、822、823の冷却に利用される。これにより、バスバー821、822、823の温度上昇を効果的に抑制できる。この結果、周辺の雰囲気の温度の上昇を効果的に低減でき、周辺部品の耐熱性を高めたり、走行用モータ5の出力を低下したりする等の対策の必要性を低減できる。
このようにして、本実施例によれば、空気の循環が期待できないような比較的閉塞度が高い空間においても、空気を利用することなく、循環する冷却水を利用して、バスバー821、822、823を効果的に冷却できる。
なお、本実施例では、バスバー流路部900は、第2バスバーモジュール82の樹脂部820に形成されるが、これに代えて又は加えて、バスバー流路部900と同様のバスバー流路部が、第1バスバーモジュール81の樹脂部810に形成されてもよいし、及び/又は、バスバー22、23を封止する樹脂部(図示せず)に形成されてもよい。例えば、バスバー流路部900と同様のバスバー流路部が、第1バスバーモジュール81の樹脂部810に形成される場合には、バスバー821、822、823と同様に、第1バスバーモジュール81の各バスバー(図示せず)を効率的に冷却できる。
次に、図9以降を参照して、各種の変形例によるバスバーモジュール84、84Aを説明する。なお、バスバーモジュール84、84Aは、上述した第2バスバーモジュール82及び/又は第1バスバーモジュール81として利用されてもよいし、バスバー22、23を封止するモジュールとして利用されてもよい。
図9は、第1変形例によるバスバーモジュール84を概略的に示す斜視図であり、図10は、カバー部材848を外した状態のバスバーモジュール84を概略的に示す斜視図である。
第1変形例によるバスバーモジュール84は、樹脂部840と、複数のバスバー841、842、843とを含む。上述した第2バスバーモジュール82と同様に、複数のバスバー841、842、843は、3つの相(すなわちU相、V相、及びW相)のそれぞれに係るバスバーであってよい。また、樹脂部840は、バスバー841、842、843がセットされた金型(図示せず)内に、溶融した樹脂を流し込んで形成(インサート成形)されてよい。
なお、本変形例では、バスバーモジュール84において、バスバー841、842、843は、Z方向に視て重なることなく、Y方向に並んで配列される。樹脂部840は、バスバー841、842、843のそれぞれの一端側を覆うことで支持する端部8406、8407、8408を含む。なお、端部8406、8407、8408では、他のバスバー又は動力線等との接合のため、バスバー841、842、843の一部が露出してよい。
本変形例によるバスバーモジュール84は、上述した第2バスバーモジュール82と同様に、バスバー流路部900Aを形成する。図10に示す例では、バスバー流路部900Aは、Y方向に延在し、上側(Z1側)がカバー部材848により閉塞される。なお、カバー部材848は、上述した第2バスバーモジュール82のカバー部材828と同様、樹脂部840に溶着等により接合されてよい。
また、本変形例によるバスバーモジュール84は、上述した第2バスバーモジュール82と同様に、樹脂部840が入口孔8401及び出口孔8402を形成する。図示の例では、入口孔8401及び出口孔8402は、円筒状の突出部の形態であり、中空内部がバスバー流路部900Aに連通する。この場合、バスバー流路部900Aには、入口孔8401を介して入口側の管部材(図示せず)が液密に接続されるとともに、出口孔8402を介して出口側の管部材(図示せず)が液密に接続される。この場合、入口側の管部材及び出口側の管部材は、図3を参照して上述した循環流路94の一部を形成する。
このような変形例によっても、上述した実施例と同様の効果が奏される。
図11は、第2変形例によるバスバーモジュール84Aを概略的に示す斜視図である。図11では、第2変形例によるバスバーモジュール84Aは、上述した第1変形例によるバスバーモジュール84のカバー部材848のようなカバー部材が外された状態で示される。
第2変形例によるバスバーモジュール84Aは、上述した第1変形例によるバスバーモジュール84に対して、絶縁体849が追加された点が異なる。
絶縁体849は、上述した第2バスバーモジュール82の絶縁体829と同様、例えばゴム等の絶縁体であり、バスバー841、842、843間に設けられる。なお、本変形例では、絶縁体849は、樹脂部840と一体に形成されてもよい。すなわち、絶縁体849は、樹脂部840の一部であってもよい。
絶縁体849は、上述した第2バスバーモジュール82の絶縁体829と同様、一例として、2つ設けられる。具体的には、一の絶縁体849は、図11に示すようにY方向でバスバー843とバスバー842の間に位置することで、Y方向でバスバー843とバスバー842との間の電気的な絶縁性を高めることができる。これにより、Y方向でバスバー843とバスバー842との間の離間距離の低減を図ることができ、その結果、バスバーモジュール84のY方向の長さ(体格)を効率的に低減できる。同様に、他の一の絶縁体849は、図11に示すようにY方向でバスバー841とバスバー842の間に位置することで、Y方向でバスバー841とバスバー842との間の電気的な絶縁性を高めることができる。これにより、Y方向でバスバー841とバスバー842との間の離間距離の低減を図ることができ、その結果、バスバーモジュール84のY方向の長さ(体格)を効率的に低減できる。
なお、本変形例では、絶縁体849は、バスバー流路部900Aを流れる冷却水の流れを変化させる整流機能を有するように形成されてもよい。
このように、各種の1つ以上のバスバーを支持する樹脂部がバスバー流路部を形成するバスバーモジュールは、多様な態様で実現できる。
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
例えば、上述した実施例では、絶縁体829は、Y方向でバスバー821、822、823間を仕切る態様で設けられるが、かかる絶縁体829に代えて又は加えて、上下方向でバスバー821、822、823間を仕切る絶縁体が設けられてもよい。
<付記>
以上の実施例に関し、更に以下を開示する。なお、以下で記載する効果のうちの、一の形態に対する追加的な各形態に係る効果は、当該追加的な各形態に起因した付加的な効果である。
(1)一の形態は、電力変換器(10)と、
バスバーモジュール(82)とを含み、
前記バスバーモジュールは、
前記電力変換器に電気的に接続されるバスバー(821、822、823)と、
前記バスバーに接合され、前記バスバーを支持する樹脂部(820)とを備え、
前記樹脂部は、冷媒が流れる冷媒流路(900)を形成し、
前記バスバーは、表面の一部が前記冷媒流路に露出する、車両用駆動装置である。
本形態によれば、樹脂部により冷媒流路を形成できるので、バスバーの大型化を招くことなく、液体の冷媒によるバスバーの冷却が可能となる。なお、電力変換器に電気的に接続されるバスバーは、発熱量が比較的大きく、液体の冷媒による冷却が有効となる。これにより、バスバーの高温化に伴う周辺の雰囲気温度の上昇を効果的に低減できる。
(2)また、本形態においては、好ましくは、前記冷媒流路に前記冷媒を圧送するポンプ(90)と、
前記ポンプを制御する制御部(6B)とを更に含み、
前記冷媒流路は、前記冷媒が循環する循環流路(94)の一部であり、前記循環流路は、前記冷媒から熱を奪う熱交換部(92)を有する。
この場合、液体の冷媒は、熱交換部を介して循環するので、バスバーを効果的に冷却できる。
(3)また、本形態においては、好ましくは、前記バスバーモジュールは、前記バスバーに流れる電流を検出する電流センサ(6、60)を更に備える。
この場合、電流センサの耐熱性を過度に高くすることなく、バスバーモジュールに当該電流センサを設ける構成を、成立させることができる。
(4)また、本形態においては、好ましくは、前記バスバーは、それぞれ表面の一部が前記冷媒流路に露出する態様で、複数設けられる。
この場合、バスバーモジュールを用いて複数のバスバーを効率的にレイアウトできる。また、複数のバスバーは、それぞれ表面の一部が冷媒流路に露出するので、冷媒により効率的に冷却されることができる。
(5)また、本形態においては、好ましくは、複数の前記バスバーの少なくとも一部は、前記冷媒流路に露出する箇所において、絶縁体(829)で仕切られる。
この場合、バスバーモジュール内における複数のバスバーの間での電気的な絶縁性を効果的に高めることができる。すなわち、絶縁体が配置される箇所では、当該絶縁体が配置されない場合に比べて、沿面距離を低減できる。これにより、複数のバスバーの間の離間距離の最小化を図ることも可能となり、その結果、バスバーモジュールの小型化を図ることができる。
(6)また、他の一の形態は、電力変換器(10)に電気的に接続可能なバスバー(821、822、823)と、
前記バスバーに接合され、前記バスバーを支持する樹脂部(820)とを備え、
前記樹脂部は、冷媒が流れる冷媒流路(900)を形成し、
前記バスバーは、表面の一部が前記冷媒流路に露出する、バスバーモジュール(82)である。
本形態によれば、樹脂部により冷媒流路を形成できるので、バスバーの大型化を招くことなく、液体の冷媒によるバスバーの冷却が可能となる。また、冷媒流路は、樹脂部により形成されるので、樹脂部の形状に合わせて多様な形態で形成できる。すなわち、バスバーモジュール(及び冷媒流路)の形状自由度を高めることができる。
(7)また、本形態においては、好ましくは、前記バスバーは、それぞれ表面の一部が前記冷媒流路に露出する態様で、複数設けられる。
この場合、バスバーモジュールを用いて複数のバスバーを効率的にレイアウトできる。また、複数のバスバーは、それぞれ表面の一部が冷媒流路に露出するので、冷媒により効率的に冷却されることができる。
(8)また、本形態においては、好ましくは、複数の前記バスバーの少なくとも一部は、前記冷媒流路に露出する箇所において、絶縁体(829)で仕切られる。
この場合、バスバーモジュール内における複数のバスバーの間での電気的な絶縁性を効果的に高めることができる。すなわち、絶縁体が配置される箇所では、当該絶縁体が配置されない場合に比べて、沿面距離を低減できる。これにより、複数のバスバーの間の離間距離の最小化を図ることも可能となり、その結果、バスバーモジュールの小型化を図ることができる。
1 モータ駆動システム
2 高圧バッテリ
3 平滑コンデンサ
4 インバータ
5 走行用モータ
6 電流センサ
6A インバータ制御装置
6B 制御装置
10 インバータモジュール
11 チップ
13 制御配線
20 コンデンサモジュール
22、23 バスバー
30 コンデンサケース
38 流路形成部
40 制御基板
42 コネクタ
50 シールドプレート
51、52 空間
60 センサユニット
70 配線部
71 第1配線部
72 第2配線部
80 バスバー構成
81 第1バスバーモジュール
810 樹脂部
82 第2バスバーモジュール
820 樹脂部
8201 入口孔
8202 出口孔
821、822、823 バスバー
8211 本体部
8221 本体部
8231 本体部
828 カバー部材
829 絶縁体
90 ウォーターポンプ
92 ラジエータ
94 循環流路
900 バスバー流路部

Claims (8)

  1. 電力変換器と、
    バスバーモジュールとを含み、
    前記バスバーモジュールは、
    前記電力変換器に電気的に接続されるバスバーと、
    前記バスバーに接合され、前記バスバーを支持する樹脂部とを備え、
    前記樹脂部は、冷媒が流れる冷媒流路を形成し、
    前記バスバーは、表面の一部が前記冷媒流路に露出し、
    前記バスバーとして、それぞれ第1の方向に延在する第1のバスバーおよび第2のバスバーを備え、
    前記冷媒は、前記冷媒流路において前記第1のバスバーに形成された第1の平面と、前記第2のバスバーに形成され、前記第1の平面に対向する第2の平面との間を通って前記第1の方向に流れる、車両用駆動装置。
  2. 前記冷媒流路に前記冷媒を圧送するポンプと、
    前記ポンプを制御する制御部とを更に含み、
    前記冷媒流路は、前記冷媒が循環する循環流路の一部であり、前記循環流路は、前記冷媒から熱を奪う熱交換部を有する、請求項1に記載の車両用駆動装置。
  3. 前記バスバーモジュールは、前記バスバーに流れる電流を検出する電流センサを更に備える、請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。
  4. 電力変換器と、
    バスバーモジュールとを含み、
    前記バスバーモジュールは、
    前記電力変換器に電気的に接続されるバスバーと、
    前記バスバーに接合され、前記バスバーを支持する樹脂部と、
    を備え、
    前記樹脂部は、冷媒が流れる冷媒流路を形成し、
    前記バスバーは、表面の一部が前記冷媒流路に露出し、
    前記バスバーは、それぞれ表面の一部が前記冷媒流路に露出する態様で、複数設けられ、
    複数の前記バスバーの少なくとも一部は、前記冷媒流路に露出する箇所において、絶縁体で仕切られる、車両用駆動装置。
  5. 前記冷媒流路に前記冷媒を圧送するポンプと、
    前記ポンプを制御する制御部とを更に含み、
    前記冷媒流路は、前記冷媒が循環する循環流路の一部であり、前記循環流路は、前記冷媒から熱を奪う熱交換部を有する、請求項4に記載の車両用駆動装置。
  6. 電力変換器に電気的に接続可能なバスバーと、
    前記バスバーに接合され、前記バスバーを支持する樹脂部とを備え、
    前記樹脂部は、冷媒が流れる冷媒流路を形成し、
    前記バスバーは、表面の一部が前記冷媒流路に露出し、
    前記バスバーとして、それぞれ第1の方向に延在する第1のバスバーおよび第2のバスバーを備え、
    前記冷媒は、前記冷媒流路において前記第1のバスバーに形成された第1の平面と、前記第2のバスバーに形成され、前記第1の平面に対向する第2の平面との間を通って前記第1の方向に流れる、バスバーモジュール。
  7. 前記バスバーは、それぞれ表面の一部が前記冷媒流路に露出する態様で、複数設けられる、請求項6に記載のバスバーモジュール。
  8. 電力変換器に電気的に接続可能なバスバーと、
    前記バスバーに接合され、前記バスバーを支持する樹脂部とを備え、
    前記樹脂部は、冷媒が流れる冷媒流路を形成し、
    前記バスバーは、表面の一部が前記冷媒流路に露出し、
    前記バスバーは、それぞれ表面の一部が前記冷媒流路に露出する態様で、複数設けられ、
    複数の前記バスバーの少なくとも一部は、前記冷媒流路に露出する箇所において、絶縁体で仕切られる、バスバーモジュール。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US20100302733A1 (en) 2009-05-29 2010-12-02 Gm Global Technology Operations, Inc. Stacked busbar assembly with integrated cooling
JP2018038128A (ja) 2016-08-30 2018-03-08 株式会社オートネットワーク技術研究所 電気接続箱
JP2019198175A (ja) 2018-05-09 2019-11-14 日産自動車株式会社 電力変換装置の冷却システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002280090A (ja) 2001-03-16 2002-09-27 Sumitomo Wiring Syst Ltd バスバーモジュール及びバスバーモジュールの製造方法
US20100302733A1 (en) 2009-05-29 2010-12-02 Gm Global Technology Operations, Inc. Stacked busbar assembly with integrated cooling
JP2018038128A (ja) 2016-08-30 2018-03-08 株式会社オートネットワーク技術研究所 電気接続箱
JP2019198175A (ja) 2018-05-09 2019-11-14 日産自動車株式会社 電力変換装置の冷却システム

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