JPWO2019194311A1 - Power converter - Google Patents
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Abstract
【課題】電力変換装置の重量を軽減できる冷却構造を有する電力変換装置を提供すること。【解決手段】本発明の電力変換装置の一つの態様は、パワーモジュールと、前記パワーモジュールの上に配置されるコンデンサと、前記コンデンサの上に配置される補機用駆動ユニットと、前記パワーモジュール、前記コンデンサ及び前記補機用駆動ユニットを収容する筐体と、を備えた電力変換装置であって、前記筐体は、底部と、前記底部から起立する側部と、前記側部の上方開口部を閉じるカバー部とを有し、前記パワーモジュールは前記筐体の底部に載置され、前記筐体の底部には、前記パワーモジュールを冷却する冷媒が流れる冷媒流路が設けられている。【選択図】図15PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power conversion device having a cooling structure capable of reducing the weight of the power conversion device. One aspect of the power conversion device of the present invention is a power module, a capacitor arranged on the power module, an auxiliary drive unit arranged on the capacitor, and the power module. A power conversion device including a housing for accommodating the capacitor and the drive unit for auxiliary equipment, wherein the housing has a bottom portion, a side portion rising from the bottom portion, and an upper opening of the side portion. The power module is mounted on the bottom of the housing, and the bottom of the housing is provided with a refrigerant flow path through which a capacitor for cooling the power module flows. [Selection diagram] FIG. 15
Description
本発明は電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power converter.
電力変換装置は発熱する部品(例えば、インバータ回路)を有しているので、当該発熱する部品を冷却するために冷却構造を有する場合が多い。例えば、特許文献1には、直流電流を交流電流に変換するパワーモジュールを冷却する冷却水路を構成するために、中継流路形成体を有する電力変換装置が開示されている。 Since the power conversion device has a component that generates heat (for example, an inverter circuit), it often has a cooling structure for cooling the component that generates heat. For example, Patent Document 1 discloses a power conversion device having a relay flow path forming body in order to form a cooling water channel for cooling a power module that converts a direct current into an alternating current.
しかし、特許文献1の電力変換装置では、電力変換装置において中継流路形成体が占める体積は大きく、中継流路形成体の重量も大きい。従って、電力変換装置の重量が大きくなる。 However, in the power conversion device of Patent Document 1, the volume occupied by the relay flow path forming body in the power conversion device is large, and the weight of the relay flow path forming body is also large. Therefore, the weight of the power converter becomes large.
上記問題点に鑑みて、本発明は、電力変換装置の重量を軽減できる冷却構造を有する電力変換装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a power conversion device having a cooling structure capable of reducing the weight of the power conversion device.
本発明の電力変換装置の一つの態様は、パワーモジュールと、前記パワーモジュールの上に配置されるコンデンサと、前記コンデンサの上に配置される補機用駆動ユニットと、前記パワーモジュール、前記コンデンサ及び前記補機用駆動ユニットを収容する筐体と、を備えた電力変換装置であって、前記筐体は、底部と、前記底部から起立する側部と、前記側部の上側開口部を閉じるカバー部とを有し、前記パワーモジュールは前記筐体の底部に載置され、前記筐体の底部には、前記パワーモジュールを冷却する冷媒が流れる冷媒流路が設けられている。 One aspect of the power conversion device of the present invention is a power module, a capacitor arranged on the power module, an auxiliary drive unit arranged on the capacitor, the power module, the capacitor, and the like. A power conversion device including a housing for accommodating the auxiliary drive unit, wherein the housing is a cover that closes a bottom portion, a side portion that stands up from the bottom portion, and an upper opening of the side portion. The power module is mounted on the bottom of the housing, and the bottom of the housing is provided with a refrigerant flow path through which a capacitor for cooling the power module flows.
本発明によれば、部品点数が減り、電力変換装置の重量を軽減することができる。 According to the present invention, the number of parts can be reduced and the weight of the power conversion device can be reduced.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る電力変換装置について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、各構造における縮尺および数等を、実際の構造における縮尺および数等と異ならせる場合がある。 Hereinafter, the power conversion device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The scope of the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Further, in the following drawings, the scale and the number of each structure may be different from the scale and the number of the actual structure in order to make each configuration easy to understand.
図面においては、適宜3次元直交座標系としてXYZ座標系を示す。XYZ座標系において、Z軸方向は、鉛直方向であり、図1および図2における電力変換装置の高さ方向であるとする。X軸方向は、Z軸方向と直交する方向である。Y軸方向は、図1および図2においては電力変換装置の幅方向(左右方向)である。X軸方向は、Y軸方向とZ軸方向との両方と直交する方向とする。 In the drawings, the XYZ coordinate system is shown as a three-dimensional Cartesian coordinate system as appropriate. In the XYZ coordinate system, it is assumed that the Z-axis direction is the vertical direction and is the height direction of the power conversion device in FIGS. 1 and 2. The X-axis direction is a direction orthogonal to the Z-axis direction. The Y-axis direction is the width direction (horizontal direction) of the power conversion device in FIGS. 1 and 2. The X-axis direction is a direction orthogonal to both the Y-axis direction and the Z-axis direction.
以下の説明においては、電力変換装置の高さ方向(Z軸方向)を上下方向とする。ある対象に対してZ軸方向の正の側(+Z側)を「上側」と呼ぶ場合があり、ある対象に対してZ軸方向の負の側(−Z側)を「下側」と呼ぶ場合がある。尚、前後方向、前側および後側とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係や方向を限定しない。本実施形態では、Z軸方向の上方(+Z側)から−Z側を見た場合を、平面視で見た場合と称する。 In the following description, the height direction (Z-axis direction) of the power converter is the vertical direction. The positive side (+ Z side) in the Z-axis direction with respect to an object may be called the "upper side", and the negative side (-Z side) in the Z-axis direction with respect to a certain object is called the "lower side". In some cases. The front-back direction, front side, and rear side are names used only for explanation, and do not limit the actual positional relationship and direction. In the present embodiment, the case where the −Z side is viewed from above (+ Z side) in the Z axis direction is referred to as the case where the view is viewed in a plan view.
図1は、本実施形態の電力変換装置10がモータ部20及びギア部(ギア機構)30に取り付けられている状態を、発電機40と共に示す斜視図である。図2は図1の状態を電力変換装置10の背面から見た斜視図である。図3は図1の状態を上から見た斜視図である。図4は図1の状態を発電機40側から見た斜視図である。図5は図1の状態を下から見た斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which the
電力変換装置10は、本実施形態では、自動車のエンジンルーム内に、モータ部20、ギア部30及び発電機40と共に配置されるとする。電力変換装置10は、モータ部(車両駆動用モータ)20の下に配置される。矢印Fは、自動車のフロント方向を示している。矢印Fを基準にすると、モータ部20の前に、ギア部30が位置し、ギア部30の前に発電機40が位置している。ギア部30には補機用アクチュエータ35及びパーキングブレーキ機構60が設けられている。矢印Fは、−X方向である。補機は、本実施形態では電動オイルポンプ(図示せず)であり、補機用アクチュエータ35は電動オイルポンプを駆動するアクチュエータである。発電機40はギア部30に隣接して配置されている。尚、電力変換装置10とモータ部20とギア部30と発電機40により、駆動システム(単に「システム」と称する場合もある)が構成されると考えることもできる。
In the present embodiment, the
電力変換装置10は、ケーブル46によってモータ部20に接続され、ケーブル47によって発電機40に接続されている。また、電力変換装置10は、ケーブル48によって補機用アクチュエータ35に接続されている。符号Jは発電機40の軸を指している。電力変換装置10の筐体18の底部24には、電力変換装置10を冷却するための冷却水(例えば、LLC)を導入するための冷媒入口管部37が設けられている。LLCはLong Life Coolantの略である。冷媒入口管部37は、ハウジング本体14からY方向に延出している。また、電力変換装置10の筐体18の底部24には電力変換装置10を冷却した冷却水が流れ出る冷媒出口管38が設けられている。冷媒出口管38は、S字状の配管であり、電力変換装置10からギア部30に延びている。尚、冷却水は冷媒の一例であり、冷却水以外の冷媒(例えば、冷却油)を使用してもよい。
発電機40は、軸Jが突出する円形部分41a及び円形部分41aに付随する部分41bを含む第1ハウジング41と、第1ハウジング41が取り付けられる第2ハウジング43とを有する。電力変換装置10は、3相線45により発電機40に接続されている。The
The
図6は、図4の状態から発電機40を取り外した状態を示す斜視図である。図6には、ギア部30のハウジング31と、ハウジング31に取り付けられた発電機40の第2ハウジング43と、ハウジング31の中に設けられている遊星歯車機構32が示されている。図7は、図6の状態から発電機40の第2ハウジング43を取り外した状態を示す斜視図である。図8は図7の状態からギア部30を取り外した状態を示す斜視図である。尚、図8ではモータ部30のケーシング21だけが示されており、ケーシング21に収容されるモータは図示していない。
FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the
図9は電力変換装置10を正面から見た斜視図である。図10は図9の状態から蓋部27を外した状態の電力変換装置の平面図である。図11は電力変換装置を右側面から見た斜視図である。図12は電力変換装置10を左側面から見た斜視図である。図13は電力変換装置10を下から見た斜視図である。図14は電力変換装置10の底面図である。
電力変換装置10は、トップカバー12と、ハウジング本体14とを有する。トップカバー12はハウジング本体14の上に設けられており、トップカバー12とハウジング本体14により、電力変換装置10の筐体18が構成される。トップカバー12はハウジング本体14に、ボルト22により固定されている。トップカバー12は、カバー部と称してもよい。FIG. 9 is a perspective view of the
The
ハウジング本体14の前面14aには冷媒出口配管38が取付けられている。また、前面14aは、矢印Fの方向(フロント方向)に突出する立方体形状の凸部15を有する。凸部15は、以下、フロント凸部15と称する。フロント凸部15の前面15bからは3相線45が延出している。フロント凸部15の上面15aには、平面視で長円形の蓋部26が取り付けられている。フロント凸部15は、水平方向に突出する突出部である。
A
トップカバー12は、平らな環状外周部(周縁部)12aと、環状外周部12aの内側縁からZ方向に起立する低い第1凸部12bと、第1凸部12bからZ方向に起立する高い第2凸部16とを有する。第1凸部12bはY方向に長い略直方体形状を有している。第2凸部16は、X方向に長い略直方体形状を有している。第2凸部16の左側面16aには、モータ3相線29が設けられている。モータ3相線29は、Y方向に延びて、電力変換装置10をモータ部20に接続する。第2凸部16の上面16bには、平面視で長円形の蓋部27が取り付けられている。蓋部27が取り外された状態は、図10に示されている。図10に示すように、蓋部27を取り外すと、第2凸部16は長円形の開口部17aを有していることが分かる。開口部17aは、モータ3相線29の端部29a、29b、29cを電力変換装置10にネジ止めする(固定する)際の作業穴として使用される。モータ3相線29の端部と電力変換装置10との接続は、図19を用いて後述する。開口部17aは、以下の記載において、第1長円形開口17aと称する。
The
図11に示すように、ハウジング本体14のフロント凸部15の右側面15cには、自動車のバッテリ(図示せず)からの2本のケーブルが接続されるDC入力部51が取り付けられている。また、ハウジング本体14の右側面14bには、発電機用コネクタ52とモータ用コネクタ53が取り付けられている。発電機用コネクタ52とモータ用コネクタ53は、ハウジング本体14の右側面14bから同じ方向に延出している(同じ方向に向いている)。DC入力部51には電源(バッテリ)からの電力が供給されるので、DC入力部51は電源コネクタと称してもよい。符号15dは、フロント凸部15の左側面を指している。発電機用コネクタ52は、発電機駆動ユニット70からの電力を出力するコネクタである。モータ用コネクタ53は、モータ駆動ユニット80からの電力を出力するコネクタである。
As shown in FIG. 11, a
トップカバー12の第2凸部16の右側面16cには、アクチュエータ用コネクタ54が取り付けられている。アクチュエータ用コネクタ54は、発電機用コネクタ52及びモータ用コネクタ53と同じ方向に延出している。アクチュエータ用コネクタ54は、アクチュエータ駆動ユニット90からの電力を出力するコネクタである。
図11において、Z方向は筐体18の高さ方向であり、X方向は筐体18の長さ方向であり、Y方向は筐体18の幅方向である。An
In FIG. 11, the Z direction is the height direction of the
図12と図9を比較して見ると分かるように、図12では、図9に示されていた冷媒出口管38がハウジング本体14から取り外されている。また、フロント凸部15からは発電機3相線45が取り外されている。さらに、トップカバー12の第2凸部16からはモータ3相線29が取り外されている。
図12に示すように、ハウジング本体14の前面14aからは、冷媒出口管部39がフロント方向(矢印F)に延出している。冷媒出口管部39には、冷媒出口管38が取り付けられる。フロント凸部15の前面15bには、3相線端子部56が設けられている。3相端子部56には、発電機3相線45が取り付けられる。トップカバー12の第2凸部16の左側面16aには、3相線端子部57が設けられている。3相線端子部57には、モータ3相線29が取り付けられる。3相線端子部57は、第2凸部16の左側面16aに取り付けられる長円形基部58を有する。As can be seen by comparing FIGS. 12 and 9, in FIG. 12, the
As shown in FIG. 12, the refrigerant
図13及び図14に示すように、筐体18の底部24は、−Z方向に突出する第1底部凸部24aと、第2底部凸部24bと、第1底部凸部24aを第2底部凸部24bに繋ぐ連結凸部24cとを有している。また、筐体18の底部24は、第1底部凸部24aと冷媒入口管部37を繋ぐ入口凸部24dと、第2底部凸部24cと冷媒出口管部39を繋ぐ出口凸部24eとを有している。尚、筐体18の底部24はハウジング本体14の底部でもあるので、符号24は筐体18の底部を指すと共に、ハウジング本体の底部を指す。
図1、図2及び図9に示すように、モータ部20とギア部30の下側に電力変換装置10が配置されている。また、矢印F方向に突出するフロント凸部15はギア部30の下側に配置され、Z方向に突出する第2凸部16はモータ部20とギア部30とハウジング本体14(電力変換器10)との間に配置されている。第2凸部16には、アクチュエータ駆動ユニット90が収容されている。この配置によって、自動車のエンジンルーム内において、最適配置された駆動システムを提供することができる。As shown in FIGS. 13 and 14, the
As shown in FIGS. 1, 2 and 9, the
図15は、図14のA−A矢視断面図である。図15に示すように、筐体18の中には、発電機を駆動する発電機駆動ユニット70と、モータを駆動するモータ駆動ユニット80と、フィルムコンデンサ88と、アクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動ユニット90とが収容されている。発電機駆動ユニット70とモータ駆動ユニット80は、筐体18の底部24の上に設けられている。より具体的には、発電機駆動ユニット70は、第1底部凸部24aの上方に配置され、モータ駆動ユニット80は、第2底部凸部24bの上方に配置されている。発電機駆動ユニット70及びモータ駆動ユニット80の上方に、フィルムコンデンサ88が配置されている。そして、フィルムコンデンサ88の上方に、アクチュエータ駆動ユニット90が配置されている。発電機駆動ユニット70は、発電機用パワーモジュールであり、モータ駆動ユニット80は、モータ駆動用パワーモジュールである。
FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. As shown in FIG. 15, a
図16はトップカバー12の斜視図である。図17はトップカバー12の他の斜視図である。図18はトップカバー12を下から見た斜視図である。
トップカバー12の外周部12aは、トップカバー12の外縁を規定する環状部分であり、ボルト22が通る穴13を複数有している。トップカバー12の第2凸部16は、上面16bに第1長円形開口17aを有すると共に、左側面16aに第2長円形開口17bを有する。第2長円形開口17bには、3相線端子部57の長円形基部58が取り付けられる。第2長円形開口17bは、3相線端子部57の長円形基部58により塞がれる。第1長円形開口17a及び第2長円形開口17bは、フロント方向Fに長い長円形開口である。第1長円形開口17aは、配線29を筐体18の内部の所定箇所に固定する固定部62を露出する窓部である。第1長円形開口17aは、第2長円形開口17bより小さい。第2長円形開口17bは、パワーモジュール(モータ駆動ユニット80)をモータに繋ぐ配線29が通過する窓部である。FIG. 16 is a perspective view of the
The outer
また、トップカバー12は、フロント凸部15の上面15aとなる四角形の平板部分も有している。フロント凸部の上面15aはフロント方向Fに長い長円形の第3長円形開口部15dを有している。第3長円形開口部15dは、蓋部26により塞がれる(図9)。
図17に示すように、トップカバー12の第2凸部16は、右側面16cにアクチュエータ用コネクタ54を取り付けるための第1コネクタ取付部61を有する。第1コネクタ取付部61は、長円形の穴61aを有する。アクチュエータ駆動ユニット90は、トップカバー12の第2凸部16の中に収容される。アクチュエータ駆動ユニット90は、補機駆動用ユニットであり、電動オイルポンプやアクチュエータを駆動するユニット(インバータ部)である。The
As shown in FIG. 17, the second
図19は図9の状態からトップカバー12を取り外した状態の電力変換装置10の斜視図である。図20は図19の状態からモータ3相線29及びアクチュエータ駆動ユニット90を取り外した状態の斜視図である。図21は図20と同じ状態を示しているが、異なる方向から見た斜視図である。図22は図20の状態から第1バスバー64、第2バスバー65、第3バスバー66及び制御基板68を取り外した状態の電力変換装置の斜視図である。図23は電力変換装置の縦断面図(B−B矢視断面図)である。図24は筐体とパワーモジュールを示す斜視図である。符号71は発電機駆動ユニット70のIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)を指し、符号81はモータ駆動ユニット80のIGBTを指す。発電機駆動ユニット70はインバータユニットであり、モータ駆動ユニット80もインバータユニットである。制御基板68は、電力変換装置10の各部品(発電機駆動ユニット70、モータ駆動ユニット80、アクチュエータ駆動ユニット90等)を制御する。
FIG. 19 is a perspective view of the
図19及び図20に示すように、アクチュエータ駆動ユニット90の上には、モータ駆動ユニット80から延びてモータ3相線29に繋がる第1バスバー64が設けられている。第1バスバー64の端部は、モータ3相線29の端部29a、29b、29cにボルトにより締結(固定)されている。また、アクチュエータ駆動ユニット90の側面には、発電機駆動ユニット70から延びて発電機3相端子45に繋がる第2バスバー65が取り付けられている。フロント凸部15の中には、バッテリからの電流を、DC入力部(電源入力部)51から電力変換装置10内に配電する第3バスバー66が設けられている。フィルムコンデンサ88の上には、制御基板68が設けられている。
DC入力部(電源入力部)51から電力変換装置10へ供給された電流は、コンデンサ88、発電機駆動ユニット70、モータ駆動ユニット80及びアクチュエータ駆動ユニット90に供給される。
図20及び図21に示すように、第1バスバー64及び第3バスバー66は横配置である(水平方向またはX方向に延びる)ので、電力変換装置10の高さを小さくすることができる。つまり、第1バスバー64及び第3バスバー66の配置により、電力変換装置10の高さ方向の小型化を実現している。
図19〜図21に示すように、第2バスバー65は縦配置である(Z方向に延びる部分を有する)ので、第2バスバー65の配置により、電力変換装置10の横方向の小型化を実現している。
図24に示すように、発電機駆動ユニット70とモータ駆動ユニット80の間に位置しているバスバー67は、電力変換装置10の筐体18内において、2つの駆動ユニット70と80のための空間を広く確保するために縦配置となっている(平面視で、矩形ではなく線状になるように配置されている)。また、バスバー67を縦配置とすることで、バスバー67に電流が流れた際に生じるノイズを低減することができる。As shown in FIGS. 19 and 20, a
The current supplied from the DC input unit (power input unit) 51 to the
As shown in FIGS. 20 and 21, since the
As shown in FIGS. 19 to 21, since the
As shown in FIG. 24, the
図25はハウジング本体14を示す斜視図である。図26は別の方向から見たハウジング本体14の斜視図である。
ハウジング本体14は、右側面14bの後端部と左側面14dの後端部とを繋ぐ背面14cを有すると共に、右側面14bの前端部と左側面14dの前端部とを繋ぐ前面14aを有する。前面14aからは、平面視で、逆U字形の凸側部14eがフロント方向Fの方向に延出している。本実施形態では、ハウジング本体14の前面14a、右側面14b、背面14c、左側面14d及び凸側部14eをまとめて、ハウジング本体14の側面部(または周部、側部)25と称することがある。側面部25の上側には、上側開口部25aが形成される。ハウジング本体14は、底部24から起立する側面部25を有し、側面部25の上側開口部25aは筐体18の上部であるトップカバー12により塞がれる(閉じられる)。FIG. 25 is a perspective view showing the
The
ハウジング本体14の底部24は、平らな部分72と、第1窪み部73と、第2窪み部74と、第1窪み部73を第2窪み部74に繋ぐ連結部75とを有する。第1窪み部73は、平面視で、矩形である。第1窪み部73は、ハウジング本体14の底部24の入口凸部24dに繋がる入口部73aを有する。入口部73aは凹部である。また、第1窪み部73は、入口部73aの上端(縁)に続く平らなフラット部分73bと、当該フラット部73bに続く溝部73cとを有する。溝部73cと連結部75が繋がる箇所は、第1窪み部73の出口73dとなる。平面視で、第1窪み部73は4つの角部を有し、入口部73aは、当該4つの角部のうちの1つの角部(またはその近傍)に設けられ、第1窪み部73の出口は、入口部73aの対角にある角部(またはその近傍)に設けられている。つまり、第1窪み部73の出口は、入口部73aから最も離れた位置に設けられている。第1窪み部73は、所定の深さを有して、筐体18の底部24の上面に露出している。
The
第2窪み部74は、平面視で、矩形である。第2窪み部74は、連結部75との接続箇所に入口部74aを有する。また、第2窪み部74は、入口部74aに続く溝部74bと、平らなフラット部分74cと、当該フラット部74bに続く出口部74dとを有する。出口部74dは凹部である。出口部74dは、第2窪み部74の入口側(入口部74a、溝部74b)の反対側に設けられている。第2窪み部74は、所定の深さを有して、筐体18の底部24の上面に露出している。
連結部75は、ハウジング本体14の底部24の中に形成された中空の流路であり、図13の連結凸部24cに設けられている。連結部75は連結流路と称してもよい。The second recessed
The connecting
ハウジング本体14の底部24に形成された入口凸部24dは、冷却水を第1窪み部73の入口部73aに導く管路を、ハウジング本体14の底部24の中に形成している。第1窪み部73の入口部73aに流れてきた冷却水は、第1窪み部73のフラット部分73bに流れ、その後、ハウジング本体14の背面14c側にある溝部73cに流れる。溝部73cに入った冷却水は、連結部75を流れて、第2窪み部74の溝部74bに入る。その後、冷却水は、溝部74bからフラット部分74cに流れ、出口74dに向かう。冷却水は、出口74dからハウジング本体14の底部24の出口凹部24eを通って、冷媒出口管部39に流れる。ハウジング本体14の底部24に形成された出口凸部24eは、冷却水を冷媒出口管部39に導く管路を、ハウジング本体14の底部24の中に形成している。このような冷却水の流れによって、発電機駆動ユニット70の底部とモータ駆動ユニット80の底部が冷却水により冷却される。
The inlet
冷媒入口管部37が筐体18と接続する部分から、第1窪み部73、連結部75、第2窪み部74を経由して冷媒出口管部39に至るまでの冷却水の流路は、まとめて冷媒流路と称してもよい。本実施形態では、冷媒流路は、筐体18の底部24に設けられている。冷媒流路の出口(24e、39)は、ギア部30に対向する筐体側部に開口している。
The flow path of the cooling water from the portion where the refrigerant
<実施形態の効果>
本実施形態によれば、筐体18の底部24に冷媒流路(冷却水路)が設けられ、筐体18の底部24の上にパワーモジュール(発電機駆動ユニット70及びモータ駆動ユニット80)が配置され、その上に、フィルムコンデンサ88及び補機用駆動ユニット90が設けられている。発電機駆動ユニット70及びモータ駆動ユニット80を冷却する冷媒流路を電力変換装置10の筐体底部24に形成することにより、中継流路形成体が不要となるので、部品点数が減り、電力変換装置10の重量を軽減することができる。
また、電力変換装置10の筐体18の上部に補機用駆動ユニット90に設けたので、補機用駆動ユニット用のハウジングやカバー等が不要になる。その結果、電力変換装置10の部品点数が減り、電力変換装置10の重量を軽減することができる。<Effect of embodiment>
According to this embodiment, a refrigerant flow path (cooling water channel) is provided at the bottom 24 of the
Further, since the
さらに、このような積み上げ構造により、電力変換装置10の組立が容易になる。また、電力変換装置10をコンパクトにすることができる。
第1窪み部73の冷却水の入口73aと出口73dは、第1窪み部73の4つの角部のうちの2つの対角線上に位置する角部に設けられている。従って、第1窪み部73に入った冷却水は直ちに出口73dに到達せず、第1窪み部73である程度滞留した後に出口73dに到達する。第1窪み部73で冷却水が滞留するので、パワーモジュール(発電機駆動ユニット70)を効率良く冷却することができる。Further, such a stacked structure facilitates the assembly of the
The cooling
第2窪み部74の冷却水の入口74aは第2窪み部74の4つの角部のうちの1つの角部に設けられ、出口74dは、入口74aから見て対角線上の角部の近傍に設けられている(溝部74bに対向する辺に設けられている)。従って、第2窪み部74に入った冷却水は直ちに出口74dに到達せず、第2窪み部74である程度滞留した後に出口74dに到達する。第2窪み部74で冷却水が滞留するので、パワーモジュール(モータ駆動ユニット80)を効率良く冷却することができる。
The cooling
尚、本実施形態の電力変換装置10においては、以下の構成を採用することもできる。
平面視で、第2窪み部74の出口部74dは、入口部74aの対角線上に設けてもよい。つまり、第2窪み部74の出口は、入口部74aから最も離れた位置に設けられてもよい。より具体的には、平面視で、第2窪み部73は4つの角部を有しているので、入口部74aは、当該4つの角部のうちの1つの角部(またはその近傍)に設けられ、出口部74dは、入口部74aの対角にある角部(またはその近傍)に設けられてよい。
補機は電動オイルポンプであるとしたが、補機は、ウォーターポンプでもよいし、他の補機でもよい。The
In a plan view, the
The auxiliary machine is an electric oil pump, but the auxiliary machine may be a water pump or another auxiliary machine.
各部品の取付けは、ボルト締結に限定されない。
筐体18は、トップカバー12とハウジング本体14に分割可能な2ピース構造を有するとしたが、他の構造(例えば、3ピース構造)を有してもよい。
また、上記で説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。Installation of each component is not limited to bolt fastening.
Although the
In addition, the configurations described above can be appropriately combined within a range that does not contradict each other.
10…電力変換装置
12…トップカバー
14…ハウジング本体
18…筐体
24…底部
25…周部(側部)
70…発電機駆動ユニット
73…第1窪み部
74…第2窪み部
75…連結部
80…モータ駆動ユニット
88…フィルムコンデンサ
90…アクチュエータ駆動ユニット10 ...
70 ...
Claims (23)
前記パワーモジュールの上に配置されるコンデンサと、
前記コンデンサの上に配置される補機用駆動ユニットと、
前記パワーモジュール、前記コンデンサ及び前記補機用駆動ユニットを収容する筐体と、を備えた電力変換装置であって、
前記筐体は、底部と、前記底部から起立する側部と、前記側部の上方開口部を閉じるカバー部とを有し、
前記パワーモジュールは前記筐体の底部に載置され、
前記筐体の底部には、前記パワーモジュールを冷却する冷媒が流れる冷媒流路が設けられていることを特徴とする電力変換装置。Power module and
A capacitor placed on the power module and
Auxiliary drive unit placed on the capacitor and
A power conversion device including the power module, the capacitor, and a housing for accommodating the auxiliary drive unit.
The housing has a bottom portion, a side portion that stands up from the bottom portion, and a cover portion that closes an upper opening of the side portion.
The power module is mounted on the bottom of the housing and
A power conversion device characterized in that a refrigerant flow path through which a refrigerant for cooling the power module flows is provided at the bottom of the housing.
前記連結流路は、前記筐体の底部の内部に設けられた中空の流路であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電力変換装置。The refrigerant flow path is provided at a position different from the first recessed portion having a predetermined depth and exposed on the upper surface of the bottom portion of the housing and the first recessed portion described above, and has a predetermined depth. A second recess that is exposed on the upper surface of the bottom of the housing and a connecting flow path that connects the first recess and the second recess are provided.
The power conversion device according to any one of claims 1 to 4, wherein the connecting flow path is a hollow flow path provided inside the bottom of the housing.
前記発電機用パワーモジュールは前記第1窪み部に配置され、前記モータ用パワーモジュールは前記第2窪み部に配置されたことを特徴とする請求項5に記載の電力変換装置。The power module includes a power module for driving a motor and a power module for a generator.
The power conversion device according to claim 5, wherein the power module for a generator is arranged in the first recessed portion, and the power module for a motor is arranged in the second recessed portion.
前記筐体の側部は複数の側面を有し、前記モータ用パワーモジュールからの電力を出力する第1コネクタと、前記発電機用パワーモジュールからの電力を出力する第2コネクタとは、前記複数の側面のうちの同一の側面に設けられていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の電力変換装置。The power module includes a power module for driving a motor and a power module for a generator.
The side portion of the housing has a plurality of side surfaces, and the first connector that outputs the electric power from the motor power module and the second connector that outputs the electric power from the generator power module are the plurality. The power conversion device according to any one of claims 1 to 9, wherein the power conversion device is provided on the same side surface of the above.
前記モータの下に設置された前記電力変換装置と、からなるシステム。A motor that receives power from the power conversion device according to any one of claims 1 to 15.
A system including the power conversion device installed under the motor.
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