KR102131684B1 - 차량 탑재용 전력 변환 장치 - Google Patents

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Abstract

소형화 및 설계 자유도의 향상이 가능한 차량 탑재용 전력 변환 장치를 제공하기 위하여, 전력을 변환하여 전송하는 구동부(평활 콘덴서(20), 파워 모듈(30))를 수용하는 수용부(11)를 형성하는 하우징(10)과, 하우징(10)의 전력이 입출력되는 입출력부(배터리측 단자부(51), 모터측 단자부(52))와 구동부(평활 콘덴서(20), 파워 모듈(30))를 접속하는 복수의 버스 바(40)를 구비한 차량 탑재용 전력 변환 장치이며, 버스 바(40(제1 버스 바(41), 제2 버스 바(42), 제3 버스 바(43)))가, 수용부(11)의 외부에서 하우징(10)에 열전달 가능하게 하우징(10)을 따라 배치된 열방출부(411, 421, 431)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 탑재용 전력 변환 장치로 하였다.

Description

차량 탑재용 전력 변환 장치
본 발명은 차량 탑재용 전력 변환 장치에 관한 것이며, 특히 버스 바의 냉각 기술에 관한 것이다.
종래, 인버터 등의 차량 탑재용 전력 변환 장치에서는, 전력이 입출력되는 단자부와, 콘덴서나 반도체 모듈 등의 구동부의 접속, 및 구동부끼리의 접속을 버스 바에 의하여 행하는 것이 알려져 있다.
그리고 이와 같은 차량 탑재용 전력 변환 장치에 있어서, 복수의 버스 바를 냉각 본체에 절연 시트를 개재하여 적층하여, 복수의 버스 바를 냉각하는 냉각 구조가 알려져 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조). 이 종래 기술에서는 복수의 버스 바를 강제적으로 냉각할 수 있다.
일본 특허 공개 제2006-271063호 공보
그러나 종래, 이와 같은 차량 탑재용 전력 변환 장치에 있어서, 버스 바에 의한 단자부와 구동부의 접속, 또는 구동부끼리의 접속은, 차량 탑재용 전력 변환 장치의 구동부를 수용하는 하우징 내부에서 행한다.
따라서 종래 기술에서는, 하우징 내부에, 버스 바를 적층한 냉각 본체를 설치하기 때문에, 하우징의 대형화를 초래한다.
본 발명은 상기 문제에 착안하여 이루어진 것이며, 소형화 가능한 차량 탑재용 전력 변환 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 차량 탑재용 전력 변환 장치는, 하우징 내의 수용부에 수용되고 전력 공급을 받아 구동하는 1 이상의 구동부와, 상기 하우징에 대하여 절연 상태에서 상기 구동부와 전력이 입출력되는 단자부를 접속한 복수의 버스 바를 구비한 차량 탑재용 전력 변환 장치이다.
그리고 본 발명의 차량 탑재용 전력 변환 장치는, 상기 버스 바가, 상기 수용부의 외부에서 상기 하우징에 열전달 가능하게 상기 하우징을 따라 배치된 열방출부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 차량 탑재용 전력 변환 장치에 있어서는, 버스 바의 발열이 하우징 외부의 발열부로부터 하우징 외부로 전달됨과 함께, 하우징을 히트 싱크로 하여 하우징에 전달되어, 버스 바를 냉각할 수 있다.
이와 같이 버스 바가 하우징 외부에서 열방출됨과 함께 하우징을 히트 싱크로서 이용하기 때문에, 종래와 같이 하우징 내부에 냉각 본체를 설치하고 버스 바를 적층하는 것과 비교하여 하우징의 소형화가 가능하다.
도 1은 실시 형태 1의 차량 탑재용 전력 변환 장치로서의 인버터를 구비한 차량의 구동 유닛의 개략 구조를 도시하는 사시도이다.
도 2는 상기 인버터를 도시하는 단면도이며, 도 4의 S2-S2 선의 위치에서의 단면을 도시한다.
도 3은 상기 인버터의 덮개체의 요부의 저면도이다.
도 4는 상기 인버터의 요부인 덮개체의 부분을 도시하는 사시도이다.
도 5는 상기 인버터의 버스 바 모듈에 있어서의 버스 바(열방출부)의 배치를 도시하는 평면도이다.
도 6은 상기 인버터의 요부를 도시하는 단면도이다.
도 7은 실시 형태 2의 차량 탑재용 전력 변환 장치로서의 인버터를 도시하는 단면도이다.
도 8은 상기 인버터의 덮개체의 요부의 저면도이다.
도 9는 실시 형태 3의 차량 탑재용 전력 변환 장치로서의 인버터의 요부를 도시하는 단면도이며, 도 10의 S9-S9 선의 위치에서의 단면을 도시한다.
도 10은 실시 형태 3의 인버터의 요부인 덮개체 부분의 사시도이다.
도 11은 실시 형태 4의 차량 탑재용 전력 변환 장치로서의 인버터의 요부를 도시하는 단면도이다.
도 12는 도 11의 요부의 확대 단면도이다.
도 13은 실시 형태 5의 차량 탑재용 전력 변환 장치로서의 인버터의 요부를 도시하는 단면도이다.
도 14는 도 13의 요부의 확대 단면도이다.
도 15는 실시 형태 6의 차량 탑재용 전력 변환 장치로서의 인버터의 요부인 덮개체 부분의 사시도이다.
도 16은 실시 형태 6의 인버터를 도시하는 단면도이며, 도 15의 S16-S16 선의 위치에서의 단면을 도시한다.
도 17은 실시 형태 7의 인버터의 덮개체의 요부를 도시하는 단면도이다.
도 18은 실시 형태 8의 차량 탑재용 전력 변환 장치로서의 인버터를 도시하는 사시도이다.
도 19는 실시 형태 8의 차량 탑재용 전력 변환 장치로서의 인버터를 도시하는 단면도이다.
도 20은 버스 바 모듈에 있어서의 열방출부의 배치의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 21은 실시 형태 4의 변형예를 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명의 차량 탑재용 전력 변환 장치를 실현하는 최량의 형태를, 도면에 도시하는 실시 형태에 기초하여 설명한다.
(실시 형태 1)
이하, 실시 형태 1의 차량 탑재용 전력 변환 장치에 대하여 설명한다.
본 실시 형태 1은, 본 발명의 차량 탑재용 전력 변환 장치로서 인버터(A)에 적용한 예이다.
도 1은, 실시 형태 1의 차량 탑재용 전력 변환 장치로서의 인버터(A)를 구비한 차량의 구동 유닛의 개략 구조를 도시하는 사시도이다. 이 인버터(A)는, 차량 탑재의 구동원으로서의 모터(M)의 상부에 마련되어, 배터리(차량 탑재 전원)(BA)로부터의 전력인 직류 전류를 교류 전류로 변환하여 모터(M)를 구동시킨다. 또한, 인버터(A)는, 모터(M)가 발전기로서 회생을 행한 경우에는, 발전된 교류 전류를 직류 전류로 변환하여 배터리(BA)측에 공급한다.
또한, 모터(M)의 출력축(도시 생략)은 변속기(TM)에 접속되어 있다. 또한, 배터리(BA)로서, 전압 제어 범위가 수백 볼트 정도인 이차 전지(리튬 이온 이차 전지나 니켈 수소 전지 등)를 채용하고 있다.
또한, 인버터(A)의 상방에는, 컨버터를 포함하여 배터리(BA)와 인버터(A) 사이에서, 전력 공급의 컨트롤을 행하는 전력 제어 모듈(PDM)이 마련되어 있다. 또한, 도면에 있어서 화살표(UP)가 차량 상방을 나타내고, 화살표(X)가 수평 방향의 한쪽(예를 들어 차량 전방)을 나타내고, 화살표(Y)가 수평 방향으로 화살표(X) 방향에 직교하는 방향(예를 들어 차량의 좌측 방향)을 나타낸다. 또한, 인버터(A)의 상하 방향의 배향 및 수평 방향의 배향은 단순히 일례를 나타내고 있는 것이며, 이들 방향은 도시한 것에 한정되는 것은 아니고, 도면에 있어서의 수평 방향을, 상하 방향을 향하게 하거나, 상하를 반대로 하거나 하는 등, 임의의 방향을 향하게 해도 된다.
다음으로, 실시 형태 1의 인버터(A)에 대하여 도 2 내지 도 5에 기초하여 상세히 설명한다.
도 2는, 인버터(A)의 요부를 도시하는 단면도이며, 인버터(A)는, 하우징(10)의 내측 수용부(11)에, 전력을 변환하여 전송하는 구동부이고 또한 발열 부품으로서의 평활 콘덴서(20)와 파워 모듈(30)을 수용한다.
하우징(10)은 금속제의 본체(12) 및 덮개체(13)를 구비한다. 본체(12)는, 도면에 있어서 상부에 개구부(12a)를 구비한, 바닥이 있는 사각 상자형으로 형성되고, 덮개체(13)는, 개구부(12a)를 막는 직사각형의 판형으로 형성되어 있다. 또한, 하우징(10) 중 적어도 덮개체(13)는, 후술하는 바와 같이 히트 싱크로서도 기능하기 때문에 금속제로 했지만, 열전도성이 우수한 수지제의 것을 사용할 수도 있다. 또한, 본체(12)는, 열전도성이 낮은 수지제로 해도 된다.
구동부로서의 평활 콘덴서(20)와 파워 모듈(30)은, 덮개체(13)의 수용부(11)측의 면인 하면에 설치되어 있다. 또한, 파워 모듈(30)은 주지와 같이, 상측 암과 하측 암에 각각 복수의 스위칭 소자를 구비하며, 각 스위칭 소자는 도시하지 않은 제어 회로로부터의 신호에 의하여 개폐 동작을 행하여, 모터(M)에 있어서 원하는 회전력을 얻기 위한 복수 상(예를 들어 3상)의 교류 전력을 생성한다.
또한, 평활 콘덴서(20)는, 파워 모듈(30)의 스위칭 동작에 의한 전압의 변동을 억제한다.
버스 바(40)는, 전력의 입출력을 행하는 입출력부로서의 배터리측 단자부(51) 및 모터측 단자부(52)와, 구동부로서의 평활 콘덴서(20) 및 파워 모듈(30)을 접속하고 있다. 또한, 배터리측 단자부(51)는 전력 제어 모듈(PDM)을 통하여 배터리(BA)에 대하여 접속되어, 배터리(BA)에 대하여 전력의 입출력을 행한다. 또한, 모터측 단자부(52)은 모터(M)에 접속되어, 모터(M)에 대하여 전력의 입출력을 행한다.
버스 바(40)는 제1 버스 바(41)와 제2 버스 바(42)와 제3 버스 바(43)를 구비한다. 제1 버스 바(41)는 배터리측 단자부(51)와 평활 콘덴서(20)를 접속한다. 제2 버스 바(42)는 평활 콘덴서(20)와 파워 모듈(30)을 접속한다. 제3 버스 바(43)는 파워 모듈(30)과 모터측 단자부(52)를 접속한다.
도 4, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 버스 바(41) 및 제2 버스 바(42)는 각각 플러스, 마이너스용으로 1쌍 마련되어 있다. 또한, 제3 버스 바(43)는 UVW 상용으로 3개 마련되며, 각각 전류 센서(61, 62, 63)가 마련되어 있다(도 3 참조). 또한, 제3 버스 바(43)는, 도면에서는 각 상을 구별하는 (u) (v) (w)를 부기하지만, 명세서에 있어서 이들을 총칭하는 경우에는 (u) (v) (w)의 부기를 생략한다.
또한, 제1 버스 바(41), 제2 버스 바(42), 제3 버스 바(43)는 각각, 수용부(11)의 외부에 있어서 덮개체(13)의 상면(13a)을 따라 배치된 열방출부(411, 421, 431)를 구비한다. 그리고, 각 열방출부(411, 421, 431)는 각각, 하우징(10)에 대하여 절연하는 절연성 수지와 일체로 형성된 장방형 판형의 버스 바 모듈(70)을 형성하고 있다.
이하, 각 버스 바(41, 42, 43)의 전기적 연결 구조에 대하여 상세히 설명한다.
제1 버스 바(41)의 한쪽 단부는, 도 2에 도시한 바와 같이, 버스 바 모듈(70)에 있어서 수평 방향으로 직사각형의 한쪽 방향인 제1 방향(X 방향)으로 돌출되어 배터리측 단자부(51)를 형성하고 있다. 그리고, 제1 버스 바(41)는, 버스 바 모듈(70) 내에서 X 방향의 (-) 방향으로 전기적 연결되어, 평활 콘덴서(20)의 제1 방향의 단부(X 방향 (+)측의 단부)의 상방 위치로부터 하방으로 늘어뜨려져 평활 콘덴서(20)의 X 방향 (+)측의 단부의 상부에 접속되어 있다.
제2 버스 바(42)는 평활 콘덴서(20)의 X 방향 (-)측의 단부의 상부와 파워 모듈(30)의 X 방향 (+)측의 단부의 상부를 접속하고 있다. 그래서 제2 버스 바(42)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 평활 콘덴서(20)의 상부로부터 버스 바 모듈(70) 내까지 상방에 연장되어, 버스 바 모듈(70) 내에서, 파워 모듈(30)의 위치까지 수평 방향으로 X 방향의 (-) 방향으로 연장된 후, 하방으로 늘어뜨려져 대략 역U자형으로 전기적 연결되어 있다.
이상과 같은 제1 버스 바(41) 및 제2 버스 바(42)에 있어서, 버스 바 모듈(70)에 있어서, 수용부(11)의 외부에 있어서 덮개체(13)의 상면(13a)을 따라 전기적 연결되어 있는 부분이 열방출부(411, 421)이다.
다음으로, 제3 버스 바(43)에 대하여 상세히 설명한다.
제3 버스 바(43)는, 파워 모듈(30)의 하부에 있어서 수평 방향인 제1 방향인 X 방향 (-)측의 단부와, 인버터(A)에 있어서 수평 방향으로 제1 방향에 직교하는 제2 방향인 Y 방향의 (+)측의 단부에 배치된 모터측 단자부(52)를 접속하고 있다. 즉, 파워 모듈(30)에 있어서의 제3 버스 바(43)와의 접속 위치는, 파워 모듈(30)에 있어서의 소자의 배치에 의하여 규정되어 있다. 한편, 모터측 단자부(52)의 위치는, 차량 탑재 시의 모터(M)의 배치 및 그 접속 위치에 의하여 규정되어 있다. 이와 같이 제3 버스 바(43)는, 방향이 상이한 2군데(X 방향의 단부와 Y 방향의 단부)를 접속하여 전기적 연결하는 데 있어서, 수용부(11) 내에 두르는 것이 아니라 수용부(11)의 외부를 써서 두르고 있다.
즉, 제3 버스 바(43)는, 파워 모듈(30)과의 접속 부위로부터, 도 2에 도시한 바와 같이 상방으로 기립되어 덮개체(13)를 관통하고, 덮개체(13)의 상방 위치에서, X 방향의 +측으로 접혀서 상면(13a)을 따라 전기적 연결되어 있다. 또한, 이 덮개체(13)의 상면(13a)을 따라 수평 방향으로 전기적 연결되어 있는 부분(열방출부(431))은, 파워 모듈(30)의 상방 위치에 배치되도록, 도 4, 도 5에 도시한 바와 같이 직각으로 절곡되어 Y 방향으로 연장되어 있다. 그리고, 모터측 단자부(52)의 상방의 위치에서 하방으로 절곡되어 덮개체(13)를 관통하고, 수용부(11) 내로 되돌아가 모터측 단자부(52)까지 연장되어 있다.
상술한 바와 같은 형상의 제3 버스 바(43)에 있어서 수용부(11)의 외부에 배치된 부분이 열방출부(431)이며, 버스 바 모듈(70)에 있어서, 버스 바 모듈(70)의 직사각형의 판면을 따르는 방향(수평 방향)으로 L자로 절곡되어 있다.
이와 같이, 열방출부(431)를 L자로 형성하는 데 있어서, 본 실시 형태 1에서는, 3개의 열방출부(431)가 대략 동등한 길이로 되도록, UVW 상의 파워 모듈(30)과의 접속 위치와 모터측 단자부(52)의 배치를 설정하고 있다.
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 파워 모듈(30)에 있어서의 제3 버스 바(43)와 접속하는 UVW 상의 배치에 있어서, 버스 바 모듈(70)의 Y 방향의 단부에 가까운 것이 모터측 단자부(52)에서는 X 방향으로 멀어지도록 배치하고 있다. 이것에 의하여, 상방에서 보아 대략 L자를 이루는 각 열방출부(431(u), 431(v), 431(w))는 대략 동등한 길이로 된다. 또한, 이와 같이 각 열방출부(431(u), 431(v), 431(w))는 상방에서 보아 교차하여 배치되기 때문에, 도 2, 도 4에 도시한 바와 같이, 각 열방출부(431(u), 431(v), 431(w))의 높이를 상이하게 배치하여 절연성을 확보하고 있다.
도 2로 되돌아가, 히트 싱크로서의 덮개체(13)는, 덮개체(13)를 냉각하는 냉매(예를 들어 냉각수)를 순환시키는 냉매 유로(80)를 구비하며, 이 냉매 유로(80)는, 파워 모듈(30)과 열방출부(431) 사이에 상하로 집혀서 배치되어 있다.
또한, 본 실시 형태 1에서는, 냉매 유로(80)는 덮개체(13)와 버스 바 모듈(70) 사이에 형성되어 있다.
즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 덮개체(13)의 상면(13a)에는, 냉매 유로(80)를 형성하기 위한 오목 홈(80a)이 형성되며, 이 오목 홈(80a)의 개구 부분을 버스 바 모듈(70)이 덮어서 막음으로써 냉매 유로(80)가 형성되어 있다.
또한, 냉매 유로(80) 및 제3 버스 바(43)는, 버스 바 모듈(70)의 수지 부분을 덮개체(13)에 용착한 용착부(71)에 의하여 시일되어 있다. 즉, 버스 바 모듈(70)을 덮개체(13)에 고정하는 데 있어서, 버스 바 모듈(70)에 있어서, 수평 방향으로 냉매 유로(80)의 외측 위치에서 냉매 유로(80)의 전체 길이를 따라 버스 바 모듈(70)을 덮개체(13)에 용착하여 용착부(71)가 형성되어 있다. 또한, 제3 버스 바(43)의 주위도 용착부(71)를 형성함으로써 외부와의 절연성을 확보하고 있다. 또한, 도시를 생략하지만, 제1 버스 바(41) 및 제2 버스 바(42)의 주위도 용착부(71)를 형성하여 절연성을 확보하는 것이 바람직하다.
(실시 형태 1의 작용)
인버터(A)는, 전력 제어 모듈(PDM)을 통하여 배터리(BA)로부터의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 모터(M)에 전송한다. 또한, 모터(M)에서 회생에 의하여 발전한 교류 전력을 직류로 변환하여 전력 제어 모듈(PDM)을 통하여 배터리(BA)에 전송한다.
이와 같은 인버터(A)의 작동에 수반하여, 버스 바(40)를 형성하는 각 버스 바(41, 42, 43)는 자기 발열에 의하여 열을 갖는다. 본 실시 형태 1에서는, 각 버스 바(41, 42, 43)는 각 열방출부(411, 421, 431)에 있어서, 하우징(10)의 외부로 열방출함과 함께 덮개체(13)에 의하여 흡열함으로써 냉각할 수 있다.
또한, 덮개체(13)는 평활 콘덴서(20), 파워 모듈(30)에도 접촉하고 있으며, 평활 콘덴서(20), 파워 모듈(30)의 냉각도 행한다.
특히 길이가 긴 제3 버스 바(43)에서는 발열량이 커지지만, 이 제3 버스 바(43)의 열방출부(431)에는 냉매 유로(80)를 마련하여 냉매를 순환시키기 때문에, 단순히 금속제의 덮개체(13)를 히트 싱크로 하여 냉각하는 경우보다도 높은 냉각 성능을 얻을 수 있다. 마찬가지로, 파워 모듈(30)도 냉매 유로(80)에 의하여 더욱 높은 냉각 성능을 얻을 수 있다.
또한, 제3 버스 바(43)를 파워 모듈(30)의 X 방향 (-)측의 단부로부터 인버터(A)의 Y 방향 (+)측 단부의 모터측 단자부(52)까지 전기적 연결하는 데 있어서, 수용부(11)의 외부를 두르기 때문에 수용부(11)의 용적을 억제하여 하우징(10)을 소형화할 수 있다. 게다가, 수용부(11)에 히트 싱크를 설치할 공간을 확보하거나, 파워 모듈(30)의 배향을, 모터(M)과의 접속을 고려한 위치에 배치하거나 할 필요가 없다. 따라서 높은 설계 자유도를 얻을 수 있다.
그리고, 제3 버스 바(43)의 열방출부(431)는 절연성 수지와 일체로 버스 바 모듈(70)을 형성하고 있으며, 열방출부(431)가 버스 바 모듈(70)의 골격으로서 버스 바 모듈(70)의 강도를 확보할 수 있다. 또한, 열방출부(431)가, 3개의 제3 버스 바(43)가 수평 방향으로 병설되고 또한 L자형으로 절곡되어 있음으로써, 제3 버스 바(43)를 적층하거나 수평 방향으로 직선적으로 병설하거나 한 경우보다도 버스 바 모듈(70)의 강도를 높일 수 있다. 게다가, 열방출부(431)를 동등한 길이로 배치하고, 수평 방향에 교차하여 배치하고 있기 때문에, 제3 버스 바(43)의 전기 저항의 균일화를 도모할 수 있음과 함께, 버스 바 모듈(70)의 강성도 더욱 높일 수 있다.
또한, 버스 바 모듈(70)은 냉매 유로(80)의 덮개재를 겸하기 때문에, 별도로 냉매 유로(80)의 덮개재를 형성하는 것과 비교하여 비용을 저감시킬 수 있음과 함께, 제3 버스 바(43)의 열방출부(431)가 절연성 수지를 개재하여 냉매 유로(80)와 접하여 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
(실시 형태 1의 효과)
이하에 실시 형태 1의 효과를 열거한다.
1) 실시 형태 1의 인버터(A)는,
전력을 변환하여 전송하는 구동부(평활 콘덴서(20), 파워 모듈(30))를 수용부(11)에 수용하는 하우징(10)과,
하우징(10)의 전력이 입출력되는 입출력부(배터리측 단자부(51), 모터측 단자부(52))와 구동부(평활 콘덴서(20), 파워 모듈(30))를 접속하는 복수의 버스 바(40)
를 구비한 차량 탑재용 전력 변환 장치이며,
버스 바(40(제1 버스 바(41), 제2 버스 바(42), 제3 버스 바(43)))가, 수용부(11)의 외부에서 하우징(10)에 열전달 가능하게 하우징(10)을 따라 배치된 열방출부(411, 421, 431)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 버스 바(40)의 자기 발열에 의한 열이, 하우징(10)의 외부에 배치한 열방출부(411, 421, 431)로부터 하우징(10)의 외부로 열방출됨과 함께, 하우징(10)(덮개체(13))을 히트 싱크로 하여 냉각되어, 버스 바(40)의 발열을 억제할 수 있다. 또한, 열방출부(411, 421, 431)를 수용부(11)의 외부에 배치하기 때문에, 수용부(11) 내에서 각 버스 바(41, 42, 43)의 두르기를 행하는 것과 비교하여, 수용부(11)의 공간 절약화를 도모하여 인버터(A)의 소형화를 도모할 수 있음과 함께, 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.
2) 실시 형태 1의 인버터(A)는,
하우징(10)은, 수용부(11)를 형성하는 본체(12)와, 이 본체(12)의 개구부(12a)를 막는 덮개체(13)를 구비하고,
열방출부(411, 421, 431)가 덮개체(13)를 따라 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
열방출부(411, 421, 431)를, 본체(12)에 대하여 이동 가능한 덮개체(13)에 배치함으로써, 인버터(A)의 외부와의 접속 작업이 용이해진다. 특히 실시 형태 1에서는, 덮개체(13)에 평활 콘덴서(20), 파워 모듈(30)을 마련하고 있기 때문에, 이들과 버스 바(40)의 열방출부(411, 421, 431)의 접속 작업도 용이하다.
3) 실시 형태 1의 인버터(A)는,
하우징(10)의 열방출부(411, 421, 431)로부터 열전달되는 부분(히트 싱크 부분)으로서의 덮개체(13)에, 구동부(평활 콘덴서(20), 파워 모듈(30))가 열전달 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.
따라서, 열방출부(411, 421, 431)의 히트 싱크로서의 덮개체(13)가 구동부(평활 콘덴서(20), 파워 모듈(30))의 히트 싱크를 겸한다. 따라서, 구동부용 히트 싱크를 별도로 마련하는 것과 비교하여 비용 저감 및 공간 절약화를 도모할 수 있다.
4) 실시 형태 1의 인버터(A)는,
열방출부(411, 421, 431)는, 절연을 행하는 절연체와 일체로 된 버스 바 모듈(70)을 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.
따라서, 열방출부(411, 421, 431)를 수용부(11)의 외부에 배치하더라도 절연성을 확보할 수 있다. 또한, 각 열방출부(411, 421, 431)를 수지의 일체 성형품으로 함으로써 설계 자유도가 높고, 또한 절연체를 별체로 한 것과 비교하여 제조 및 설치가 용이해진다. 또한, 버스 바 모듈(70)에 있어서, 복수의 열방출부(411, 421, 431)가 병렬로 배치됨으로써 버스 바 모듈(70)의 강성을 높여, 강도 및 내구성이 우수하다.
5) 실시 형태 1의 인버터(A)는,
버스 바 모듈(70)이 판형으로 형성되고,
열방출부(431(u), 431(v), 431(w))가 버스 바 모듈(70) 내에서 병렬로 배치됨과 함께, 버스 바 모듈(70)의 판면을 따르는 방향으로 L자로 절곡되어 있는 것을 특징으로 한다.
열방출부(431(u), 431(v), 431(w))를 L자로 절곡한 형상으로 함으로써, 열방출부(431)가 직선형인 것과 비교하여 버스 바 모듈(70)의 강성이 향상되어, 강도 및 내구성이 더욱 향상된다.
6) 실시 형태 1의 인버터(A)는,
L자로 절곡된 복수의 열방출부(431(u), 431(v), 431(w))의 전체 길이가 대략 동등한 길이로 되도록, 버스 바 모듈(70)의 판면을 따르는 방향에 대하여 직교하는 방향의 위치를 상이하게 하여, 판면을 따르는 방향에 교차하여 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기 5)의 효과에 추가하여, 열방출부(431(u), 431(v), 431(w))를 동등한 길이로 함으로써 제3 버스 바(43)의 전기 저항의 균일화를 도모할 수 있음과 함께, 버스 바 모듈(70)의 강성을 더욱 높일 수 있다.
7) 실시 형태 1의 인버터(A)는,
하우징(10)은, 열방출부(431)로부터 열전달되는 부분(히트 싱크 부분)에 냉매 유로(80)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 하우징(10)이 냉매 유로(80)를 구비함으로써 열방출부(431)의 냉각 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
8) 실시 형태 1의 인버터(A)는,
열방출부(431)(버스 바 모듈(70))가 냉매 유로(80)를 덮는 덮개재를 겸하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 열방출부(431)(버스 바 모듈(70))가 냉매 유로(80)의 덮개재를 겸함으로써 전용 덮개재를 생략할 수 있어 비용 저감을 도모할 수 있음과 함께, 열방출부(431)와 냉매 유로(80) 사이에 덮개재를 개재시키는 것보다도 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
9) 실시 형태 1의 인버터(A)는,
하우징(10)(덮개체(13))과 열방출부(431)(버스 바 모듈(70)) 사이에, 양자를 접합하여 냉매 유로(80)를 시일하는 접합부(용착부(71))를 구비하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 냉매 유로(80)의 시일용 부재가 불필요해짐과 함께, 이 시일성을 확보하기 위한 체결구가 불필요해져, 부품 개수원에 의한 비용 절감, 부품의 설치 공간 및 설치 작업 공정수 감소에 의한 공간 효율 향상 및 조립 효율 향상을 도모할 수 있다.
10) 실시 형태 1의 인버터(A)는,
접합부는, 열방출부(411, 421, 431)와, 열방출부(431)의 절연을 행하는 절연성 수지가 일체로 된 버스 바 모듈(70)의 절연성 수지를 용착하여 형성된 용착부(71)인 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기 8)의 효과에 추가하여, 버스 바 모듈(70)은 수지의 일체품이므로 성형 자유도가 높아 원하는 형태로 형성할 수 있다. 특히, 냉매 유로(80)를 막는 덮개재로서의 시일 성능을 얻기 위하여 필요한 형상으로 형성하여 원하는 시일성을 얻을 수 있다. 또한, 접합부로서 접착제 등을 사용하는 것과 비교하여 비용 저감을 도모하는 것이 가능해진다.
11) 실시 형태 1의 인버터(A)는,
냉매 유로(80)는, 열방출부(431)와 구동부로서의 파워 모듈(30) 사이에 끼워져서 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
따라서, 하나의 냉매 유로(80)에 의하여 열방출부(431)의 냉각과 구동부(파워 모듈(30))의 냉각을 행할 수 있어, 효율적인 냉각을 행할 수 있다.
(다른 실시 형태)
다음으로, 다른 실시 형태의 차량 탑재용 전력 변환 장치로서의 인버터에 대하여 설명한다.
또한, 다른 실시 형태의 설명에 있어서, 이미 설명한 구성과 공통되는 구성에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하고, 상이점만 설명한다.
(실시 형태 2)
본 실시 형태 2는, 제1 버스 바(241), 제2 버스 바(242)의 전기적 연결, 및 냉매 유로(280)의 구성이 실시 형태 1과 상이한 것이며, 이하에, 도 7 및 도 8에 기초하여 설명한다. 또한, 도 7은, 실시 형태 2의 인버터를 도시하는 단면도, 도 8은, 실시 형태 2의 인버터의 덮개체의 저면도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 제1 버스 바(241)는, 일단부가 평활 콘덴서(20)의 하부의 제1 방향 단부(X 방향 (+)측의 단부)에 접속되고, 타단부가 본체(12)의 측면으로부터 돌출되어 모터측 단자부(251)를 형성하고 있다.
또한, 제2 버스 바(242)는, 평활 콘덴서(20)의 하부의 제1 방향 단부(X 방향의 (-)측 단부)와 파워 모듈(30)의 제1 방향 단부(X 방향 (+)측의 단부)를 접속하고 있다.
그래서 버스 바 모듈(270)은 제3 버스 바(43)의 열방출부(431)와 절연성 수지에 의하여 일체로 판형으로 형성되어 있다.
냉매 유로(280)는, 파워 모듈(30)과 열방출부(431) 사이에 상하로 집혀서 배치된 제1 유로(281)와, 평활 콘덴서(20)의 상방에 배치된 제2 유로(282)를 구비한다. 그리고, 제1 유로(281)와 제2 유로(282)는 각각 독립적으로 형성해도 되지만, 본 실시 형태 2에서는, 도 8에 점선에 의하여 나타낸 바와 같이 양 유로(281, 282)가 연통되어 1개의 냉매 유로(280)에 의하여 형성되어 있다. 또한, 도 8에 있어서 화살표 W1이 냉매의 유입측을, 화살표 W2가 냉매의 유출측을 나타낸다.
그리고, 버스 바 모듈(270)은 냉매 유로(280)의 제1 유로(281)와 제2 유로(282)를 막고 있다.
2-1) 실시 형태 2의 인버터는,
냉매 유로(280)가, 열방출부(431)와 파워 모듈(30) 사이에 끼워져서 덮개체(13)에 마련된 제1 유로(281)와, 평활 콘덴서(20)의 상방에 배치되어 덮개체(13)에 마련된 제2 유로(282)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 하나의 냉매 유로(280)에 의하여 열방출부(431)의 냉각과 파워 모듈(30))의 냉각과 평활 콘덴서(20)의 냉각을 행할 수 있어, 효율적인 냉각을 행할 수 있다.
2-2) 실시 형태 2의 인버터는,
냉매 유로(280)는, 수용부(11)에 수용한 발열 부품으로서의 평활 콘덴서(20)의 냉각용 제2 유로(282)를 구비하고,
열방출부(431)를 포함하는 버스 바 모듈(70)은 제2 유로(282)의 덮개재도 겸하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 버스 바 모듈(70)이, 냉매 유로(280)를 구성하는 두 유로(제1 유로(281), 제2 유로(282))의 덮개재를 겸하기 때문에, 각 유로(281, 282)을 막는 덮개재를 각각 마련하는 것과 비교하여 비용 저감 및 공간 절약화를 도모할 수 있다. 또한, 버스 바 모듈(70)은, 버스 바(40)의 열방출부(431)의 절연을 행하는 절연성 수지와 일체 성형되어 있기 때문에, 냉매 유로(280)가 제1, 제2 유로(281, 282)을 구비한, 2차원적으로 절곡된 형상이더라도, 하나의 부재로 막는 것이 가능한 형상으로 형성할 수 있다.
(실시 형태 3)
실시 형태 3은, 버스 바의 전기적 연결 상태의 변형예로서, 제1 버스 바(341)와 제3 버스 바(343)의 전기적 연결 상태가 실시 형태 1과 상이한 것이며, 이하에, 도 9, 도 10에 기초하여 설명한다. 또한, 도 9는, 실시 형태 3의 인버터의 요부를 측방에서 본(도 10의 S9-S9 선의 위치에서의) 단면도, 도 10은, 인버터의 덮개체를 도시하는 사시도이다.
실시 형태 3에서는, 도 9, 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 버스 바(341)의 열방출부(311)는, 제2 유로(282)를 우회하도록 버스 바 모듈(370)에 있어서 제1 방향(X 방향)으로부터 제2 방향(Y 방향)으로 절곡된 L자 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 제1 버스 바(341)는 평활 콘덴서(20)의 제2 방향(Y 방향)의 단부에 접속되어 있다. 또한, 제2 버스 바(242)는 실시 형태 2과 마찬가지로 전기적 연결되어 있다.
또한, 제3 버스 바(343)는, 도 10에 도시한 바와 같이, 동일한 수평면 상에 교차하지 않고 배치되어 있다. 즉, 파워 모듈(30)에 있어서의 UVW 상의 배치가 실시 형태 1과는 반대로 되어 있으며, Y 방향으로 버스 바 모듈(370)의 중앙측으로부터 단부측으로 WVU의 순으로 배치되어 있다.
따라서, 실시 형태 3에서는, 버스 바(340)는, 제1 버스 바(341) 및 제3 버스 바(343)가 각각 열방출부(311, 431)에서 냉각된다. 또한, 제1 버스 바(341)의 열방출부(311)는, 냉매 유로(280)의 제2 유로(282)를 흐르는 냉매에 의하여 효율적으로 냉각된다.
또한, 실시 형태 3에서도, 열방출부(431)가 버스 바 모듈(70) 내에서 병렬로 배치됨과 함께, 버스 바 모듈(70)의 판면을 따르는 방향으로 L자로 절곡되어 있는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기 4)에서 설명한 바와 같이, 열방출부(431)가 직선형인 것과 비교하여 버스 바 모듈(70)의 강성이 향상되어, 강도 및 내구성이 더욱 향상된다.
(실시 형태 4)
실시 형태 4는, 실시 형태 3의 변형예로서, 버스 바 모듈(370)의 상부에 히트 싱크(400)를 더 추가한 예이며, 이하에, 도 11 및 도 12에 기초하여 설명한다. 또한, 도 11은, 실시 형태 4의 차량 탑재용 전력 변환 장치로서의 인버터의 요부를 도시하는 단면도, 도 12는, 도 11의 요부의 확대 단면도이다.
히트 싱크(400)는, 열방출부(431)의 상방 위치에 배치된 직육면체 형상의 것이며, 세라믹 등의, 열전달성이 우수한 절연성 소재에 의하여 형성되어 있다.
따라서, 실시 형태 4에서는, 제3 버스 바(43)의 열방출부(431)는 냉매 유로(280)의 제1 유로(281)와 히트 싱크(400)에 의하여 열방출되어 냉각된다.
4-1) 실시 형태 4의 인버터는,
버스 바 모듈(270)에 있어서, 열방출부(431)를 따라, 열방출부(431)의 열을 흡열하여 외부로 열방출하는 히트 싱크(400)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 열방출부(431)의 냉각 효과를 더욱 높일 수 있다.
(실시 형태 5)
실시 형태 5는, 실시 형태 4의 변형예이며, 이하에, 도 13, 도 14에 기초하여 설명한다. 또한, 도 13은, 실시 형태 5의 차량 탑재용 전력 변환 장치로서의 인버터의 요부를 도시하는 단면도, 도 14는, 도 13의 요부의 확대 단면도이다.
도 13에 도시한 바와 같이, 버스 바 모듈(570)은, 버스 바 모듈(370)과 마찬가지인 모듈 본체(571)과, 이 모듈 본체(571)의 상측에 고정된 절연성 수지에 의하여 형성된 수지 부재(572)를 구비한다.
그리고, 수지 부재(572)는 히트 싱크(400) 대신 상측 냉매 유로(580)를 구비하고, 열방출부(431)는, 상하가 상측 냉매 유로(580)와 제1 유로(281)에 의하여 집혀 있다.
이 수지 부재(572)는, 도 14에 도시한 바와 같이, 상측 냉매 유로(580)를 형성하는 오목부(581)를 구비한다. 또한, 수지 부재(572)는, 상측 냉매 유로(580)의 주위부를 모듈 본체(571)에 용착시킨 용착부(573)를 구비하며, 이 용착부(573)에 의하여 상측 냉매 유로(580)가 시일되어 있다.
따라서, 이 실시 형태 5에서는, 열방출부(431)가 냉매 유로(280)(제1 유로(281))와 상측 냉매 유로(580)에 의하여 상하로부터 냉각되어, 열방출부(431)의 냉각 성능이 더욱 향상된다.
5-1) 실시 형태 5의 인버터는,
버스 바 모듈(570)에 있어서, 열방출부(431)를 사이에 끼우고 냉매 유로(280)(제1 유로(281))의 반대측에 상측 냉매 유로(580)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 열방출부(431)의 냉각 효과를 더욱 높일 수 있다.
(실시 형태 6)
실시 형태 6은, 실시 형태 1의 변형예로서, 버스 바(640)의 전기적 연결 구조가 실시 형태 1과 상이한 것이며, 이하에, 도 15, 도 16에 기초하여 설명한다. 또한, 도 15는, 실시 형태 6의 차량 탑재용 전력 변환 장치로서의 인버터의 요부인 덮개체 부분의 사시도, 도 16은 실시 형태 6의 인버터를 도시하는 단면도이다.
도 16에 도시한 바와 같이, 제3 버스 바(643)는 파워 모듈(30)의 하부와 단자대(600)를 접속하고 있다. 여기서, 단자대(600)는, 파워 모듈(30)에 대하여 제2 방향(화살표 Y 방향)에서 파워 모듈(30)에 있어서의 제3 버스 바(643)와의 접속 위치와는 반대 방향의 위치에 배치되어 있다. 이 때문에, 제3 버스 바(643)는, 덮개체(13)를 상방으로 관통하고, 버스 바 모듈(670) 내에서 덮개체(13)의 상면(13a) 및 냉매 유로(80)를 따라 연장된 후, 수평 방향으로 단자대(600)와 동일한 위치에서 하방으로 늘어뜨려져 단자대(600)에 접속되어 있다. 또한, 제3 버스 바(643)에 있어서, 버스 바 모듈(670) 내에 배치되어 있는 부분이 열방출부(43a)이다.
제4 버스 바(644)는 단자대(600)에 접속되어 모터측 단자부(652)를 형성하고 있다.
또한, 이 실시 형태 6에서는, 덮개체(13)와 버스 바 모듈(670) 사이에서, 냉매 유로(80)와 제3 버스 바(643)의 시일, 및 제3 버스 바(643)와 하우징(10)의 외부의 시일은, 구획 부재로서의 시일 부재(671)에 의하여 행하고 있다. 이 시일 부재(671)는, 고무, 수지 등의, 탄성을 가진 소재에 의하여 형성되어 있다. 그리고, 도시를 생략한 볼트 등의 체결 부재를 사용하여 버스 바 모듈(670)을 덮개체(13)에 고정하고 있으며, 그 체결 시에 시일 부재(671)에 하중을 부여하여 탄성 변형시켜, 확실한 시일성을 부여하고 있다.
이상과 같이, 열방출부(43a)를 하우징(10)의 외부에 배치하기 때문에, 제3 버스 바(643)의 평활 콘덴서(20)와의 접속 위치와 단자대(600)의 접속 위치가 떨어져 있더라도, 하우징(10)의 수용부(11) 내에서 두르지 않고 양자의 접속이 가능해진다. 따라서, 상기 1)에서 설명한 바와 같이, 인버터의 소형화를 도모할 수 있음과 함께 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.
6-1) 실시 형태 6의 인버터는,
하우징(10)의 덮개체(13)와 열방출부(43a) 사이에, 냉매 유로(80)를 시일하는 구획 부재로서의 시일 부재(671)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 시일 부재(671)에 의하여 냉매 유로(680)의 수밀성을 확보할 수 있다.
게다가, 실시 형태 6에서는, 열방출부(43a)와 하우징(10)의 외부를 시일하는 시일 부재(671)를 더 구비한다.
따라서, 열방출부(43a)의 절연성 및 시일성을 확보할 수 있다.
(실시 형태 7)
실시 형태 7은, 덮개체(713)의 구조가 실시 형태 1과 상이한 것이며, 그 구성을 도 17에 기초하여 설명한다. 또한, 도 17은, 실시 형태 7의 인버터의 덮개체의 요부를 도시하는 단면도이다.
도 17에 도시한 바와 같이, 하우징(10)(도시 생략)의 덮개체(713)는, 금속제 판형의 덮개체 본체(713a)와, 금속제의 판형의 상측 폐색 부재(713b)를 상하로 중첩시켜 형성되어 있다.
또한, 덮개체 본체(713a)에는, 냉매 유로(780)를 형성하는 홈(780a)이 형성되어 있으며, 홈(780a)을 상측 폐색 부재(713b)에 의하여 막음으로써 냉매 유로(780)가 형성되어 있다.
그리고, 버스 바 모듈(770)은 냉매 유로(780)의 상방 위치에 배치되고, 상측 폐색 부재(713b)를 히트 싱크부로 하여 상측 폐색 부재(713b)의 상면에 용착이나 접착에 의하여 고정되어 있다.
7-1) 실시 형태 7의 인버터는,
하우징(10)의 열방출부(437)로부터 열전달되는 부재로서의 상측 폐색 부재(713b)가, 냉매 유로(780)를 덮는 덮개재를 겸하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 열방출부(437)를 효율적으로 냉각할 수 있다.
(실시 형태 8)
실시 형태 8은, 하우징(810)의 덮개체를 버스 바 모듈(870)에 의하여 형성한 예이며, 그 구성을 도 18, 도 19에 의하여 설명한다. 또한, 도 18은, 실시 형태 8의 차량 탑재용 전력 변환 장치로서의 인버터를 도시하는 사시도이고, 도 19는, 실시 형태 8의 인버터를 도시하는 단면도이다.
도 18에 도시한 바와 같이 하우징(810)은, 본체(812)와, 그 개구(812a)(도 18 참조)를 막는 덮개체로서의 버스 바 모듈(870)에 의하여 형성되어 있다.
또한, 하우징(810)은 금속제이며, 도 19에 도시한 바와 같이 상자형으로 형성되어 있음과 함께, 상부에 개구(812a)를 구비한다.
버스 바(840)는, 인버터 등의 차량용 전력 변환 장치의 외부의 강전계 유닛과 하우징(810) 내부의 파워 모듈 등의 구동부(820)를 접속한다. 이 버스 바(840)는, 하우징(810)의 외부에 있어서, 수용부(11)의 외부에서 하우징(810)를 따라 배치된 열방출부(438)를 구비한다.
그리고, 버스 바 모듈(870)은, 열방출부(438)를 절연하는 절연성 수지에 의하여 직사각형의 박판형으로 형성되며, 이 판형의 버스 바 모듈(870)에 의하여 본체(812)의 개구(812a)가 막혀 있다.
8-1) 실시 형태 8의 차량 탑재용 전력 변환 장치는,
하우징(810)은, 수용부(11)를 형성하는 본체(812)와, 이 본체(812)의 개구(812a)를 막는 덮개체를 구비하고,
버스 바(840)의 열방출부(438)와 절연체가 일체로 된 버스 바 모듈(870)을 구비하며, 이 버스 바 모듈(870)이 하우징(810)의 덮개체를 겸하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 실시 형태 8에서는, 하우징(810) 전용의 덮개체를 생략할 수 있어, 부품 개수를 삭감하여 비용 저감을 도모할 수 있다.
이상, 본 발명의 차량 탑재용 전력 변환 장치를 실시 형태에 기초하여 설명해 왔지만, 구체적인 구성에 대해서는 이 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 청구범위의 각 청구항에 따른 발명의 요지를 일탈하지 않는 한, 설계의 변경이나 추가 등은 허용된다.
예를 들어 실시 형태에서는, 본 발명의 차량 탑재용 전력 변환 장치를 인버터에 적용한 예를 나타냈지만, 본 발명은, 인버터에 한하지 않고 컨버터 등 다른 차량 탑재용 전력 변환 장치에도 적용할 수 있다. 또한, 차량 탑재용 전력 변환 장치로서 인버터로서 사용한 경우에도, 실시 형태에서 나타낸 3상의 것에 한정되는 것은 아니며, 단상 또는 3 이외의 복수 상의 것에도 적용할 수 있다.
또한, 실시 형태에서는, 하우징을 금속에 의하여 형성한 것을 나타냈지만, 그 소재는, 금속에 한하지 않고 수지 등을 사용해도 된다. 또한, 이와 같이 하우징을 수지제로 한 경우, 하우징의 히트 싱크로서 사용하는 부분의 소재로서는 열전도성이 우수한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 하우징을 히트 싱크로서 사용하는 데 있어서, 그 부위로서 덮개체를 사용한 예를 나타냈지만 이에 한정되지 않으며, 본체를 히트 싱크로서 사용하고, 본체의 외측에 버스 바의 열방출부를 배치해도 된다. 또한, 본체 또는 덮개체를 히트 싱크로서 사용하는 데 있어서, 냉매 유로를 구비한 것을 나타냈지만 이에 한정되지 않으며, 냉매 유로를 구비하지 않고 단순히 열전달에 의한 열방출에 의하여 냉각하도록 해도 된다.
또한, 열방출부를 하우징에 대하여 절연하는 데 있어서, 절연성 수지와 일체로 한 버스 바 모듈을 나타냈지만 이에 한정되는 것은 아니며, 버스 바와 하우징 사이에, 다른 부품인 절연성 시트 등의 절연재를 개재시킨 구조로 해도 된다. 또한, 버스 바의 열방출부는, 하우징에 대하여 수평 방향을 따라 병렬로 배치한 것을 나타냈지만 그 배치는 이에 한정되지 않으며, 적층하여 배치해도 된다. 또는, 모터가 3상인 경우, 도 20에 도시한 바와 같이, 절연체(버스 바 모듈)(970)에, 볼록형의 볼록부(971)를 마련하고, 이 볼록부의 3면의 각각에 버스 바(439u, 439v, 439w)를 마련해도 된다. 또한, 덮개체(13)와 절연체(970) 사이에는 냉매 유로(980)가 형성되어 있다.
또한, 실시 형태에서는, 발열 부품으로서 구동부에 상당하는 평활 콘덴서 및 파워 모듈을 나타냈지만, 발열 부품으로서는 이들 평활 콘덴서 및 파워 모듈에 한정되는 것은 아니며, 발열하는 것이면 다른 수용 부품을 적용할 수 있다.
또한, 실시 형태 4에서는, 히트 싱크(400)를 열방출부(431)의 상방 위치에서 버스 바 모듈(370)의 상면에 마련한 예를 나타내었다(도 11, 도 12 참조). 그러나 히트 싱크의 설치 위치 및 설치의 형태는 이에 한정되는 것은 아니다.
도 21은, 실시 형태 4의 변형예이며, 히트 싱크(400a, 400b)는 버스 바(340)의 두 열방출부(311, 431)의 상방 위치에, 양 열방출부(311, 431)에 맞닿아 설치되어 있다. 이 예에서는, 히트 싱크(400a)에 의하여 제1 버스 바(341)의 열방출도 행하고, 또한 양 히트 싱크(400a, 440b)는 각각 열방출부(311, 431)에 맞닿아 있기 때문에 열전달 효율이 향상되어, 냉각 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

Claims (16)

  1. 전력을 변환해서 전송하는 구동부와,
    상기 구동부를 수용하는 수용부를 형성하는 본체와,
    이 본체를 막는 덮개체를 구비하는 하우징과,
    상기 하우징의 전력이 입출력되는 입출력부와 상기 구동부를 접속하고, 상기 하우징의 외부에 전기적 연결되는 복수의 버스 바
    를 구비한 차량 탑재용 전력 변환 장치이며,
    상기 복수의 버스 바가, 상기 수용부의 외부에서 상기 하우징에 열전달 가능하게 상기 하우징을 따라 배치된 열방출부를 구비하고,
    상기 열방출부를 상기 하우징에 대하여 절연해서 일체로 형성된 버스 바 모듈을 구비하고,
    상기 덮개체와 상기 버스 바 모듈 사이에 형성되며 이들에 의해 구획된 냉매 유로를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 탑재용 전력 변환 장치.
  2. 전력을 변환해서 전송하는 구동부와,
    상기 구동부를 수용하는 수용부를 형성하는 본체와,
    상기 본체를 막는 덮개체를 구비하는 하우징과,
    상기 하우징의 전력이 입출력되는 입출력부와 상기 구동부를 접속하는 버스 바
    를 구비한 차량 탑재용 전력 변환 장치이며,
    상기 버스 바가, 상기 수용부의 외부에서 상기 하우징에 열전달 가능하게 상기 하우징을 따라 배치된 열방출부를 구비하고,
    상기 열방출부를 구비하는 상기 버스 바로서, 상기 수용부에 수용된 구동부끼리를 접속하는 부분이 포함되는 것을 특징으로 하는 차량 탑재용 전력 변환 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 열방출부로부터 열전달되는 부분에, 상기 수용부에 수용한 발열 부품이 열전달 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 탑재용 전력 변환 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 열방출부는, 상기 하우징과 절연하는 절연체와 일체로 된 버스 바 모듈을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 차량 탑재용 전력 변환 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 버스 바 모듈이 판상으로 형성되고,
    복수의 상기 버스 바의 열방출부가, 상기 버스 바 모듈내에서 병렬로 배치 됨과 함께, 상기 버스 바 모듈의 판면을 따르는 방향으로 L자로 절곡되고 있는 것을 특징으로 하는 차량 탑재용 전력 변환 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 L자로 절곡된 복수의 열방출부의 전체 길이가 대략 동등한 길이로 되도록, 상기 버스 바 모듈의 판면을 따르는 방향에 대하여 직교하는 방향의 위치를 상 이하게 하여, 상기 판면을 따르는 방향에 교차하여 배치되어 있는
    것을 특징으로 하는 차량 탑재용 전력 변환 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 버스 바 모듈이 상기 덮개체를 겸하는 것을 특징으로 하는 차량 탑재용 전력 변환 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 열방출부가, 상기 냉매 유로를 덮는 덮개재를 겸하는 것을 특징으로 하는 차량 탑재용 전력 변환 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 냉매 유로는, 상기 수용부에 수용한 발열 부품의 냉각용 제2 유로를 구비하고,
    상기 열방출부는 상기 제2 유로의 덮개재도 겸하는 것을 특징으로 하는 차량 탑재용 전력 변환 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 하우징과 상기 열방출부 사이에, 상기 냉매 유로를 시일하는 구획 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 탑재용 전력 변환 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 하우징과 상기 열방출부 사이에, 양자를 접합하여 상기 냉매 유로를 시일하는 접합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 탑재용 전력 변환 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 접합부는, 상기 열방출부와, 이 열방출부의 절연을 행하는 절연성 수지가 일체로 된 버스 바 모듈의 절연성 수지를 용착하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 탑재용 전력 변환 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 열방출부로부터 열전달되는 부분이, 상기 냉매 유로를 덮는 덮개재를 겸하는 것을 특징으로 하는 차량 탑재용 전력 변환 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 버스 바 모듈은, 상기 하우징과 절연하는 절연체와 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 탑재용 전력 변환 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 덮개체의 상면에는 상기 냉매 유로를 형성하기 위한 오목 홈이 제공되고,
    상기 버스 바 모듈은 상기 오목 홈의 개구 부분을 덮어서 막는 것을 특징으로 하는 차량 탑재용 전력 변환 장치.
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