WO2023145420A1 - 回転電機ユニット - Google Patents

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WO2023145420A1
WO2023145420A1 PCT/JP2023/000352 JP2023000352W WO2023145420A1 WO 2023145420 A1 WO2023145420 A1 WO 2023145420A1 JP 2023000352 W JP2023000352 W JP 2023000352W WO 2023145420 A1 WO2023145420 A1 WO 2023145420A1
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WO
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flow path
electric machine
power modules
terminal
rotating electric
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Application number
PCT/JP2023/000352
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English (en)
French (fr)
Inventor
皓太 葛城
範之 別芝
憲一 田村
隆洋 伊藤
宏紀 立木
崇▲発▼ ▲謝▼
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present disclosure relates to rotating electric machine units.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2022-009937 filed in Japan on January 26, 2022, the content of which is incorporated herein.
  • a rotating electric machine unit in which a rotary electric machine and a power conversion device are integrated is known.
  • a rotating electric machine unit is provided with a cooler that cools a plurality of power modules of a power converter.
  • the cooler is formed with a cooling channel through which a coolant flows.
  • the plurality of power modules are arranged along the flow of coolant flowing through the cooling channel.
  • the temperature of the coolant on the downstream side of the cooling channel is higher than the temperature of the coolant on the upstream side of the cooling channel. Cool may not be possible. That is, it is difficult to uniformly cool the plurality of power modules because the temperature of the coolant is uneven between the upstream side and the downstream side of the cooling channel.
  • the present disclosure has been made in view of the circumstances described above, and an object thereof is to provide a rotating electric machine unit capable of uniformly cooling a plurality of power modules and improving cooling performance.
  • a rotating electrical machine unit includes: a rotating electrical machine including a stator; a power conversion device arranged in parallel with an electric machine and having a capacitor unit and a plurality of power modules; a first cooling section formed with a first cooling flow path through which a coolant flows to cool the power conversion device; , the first cooling channel includes an inlet channel to which the coolant is supplied, and a first group of the plurality of power modules when viewed from the axial direction while branching from the inlet channel. and a second group branched from the inlet channel and different from the first group among the plurality of power modules when viewed in the axial direction.
  • a second flow path formed at a position overlapping the power module; a third flow path branched from the inlet flow path and formed at a position overlapping the capacitor unit when viewed in the axial direction; an outlet flow path through which the refrigerant from the first flow path, the second flow path, and the third flow path merges and the refrigerant is discharged from the first cooling unit;
  • the passage communicates with a second cooling passage formed inside a second cooling section that cools the rotating electric machine.
  • multiple power modules can be uniformly cooled, and the cooling performance of the rotating electric machine unit can be improved.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a rotating electric machine unit according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a perspective view of a rotating electric machine unit according to Embodiment 1;
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view of the rotary electric machine unit according to Embodiment 1, showing a state in which a terminal block cover is removed;
  • 1 is a perspective view of the rotating electric machine unit according to Embodiment 1, showing a state in which a case and a terminal block are removed;
  • FIG. 1 is a plan view of the rotary electric machine unit according to Embodiment 1, showing a state in which a case and a terminal block are removed;
  • FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
  • FIG. 5 1 is a perspective view of the rotating electric machine unit according to Embodiment 1, showing a state in which a case, a terminal block, and a control board are removed;
  • FIG. 1 is a plan view of the rotating electric machine unit according to Embodiment 1, showing a state where a case, a terminal block, and a control board are removed;
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 8;
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 8;
  • 1 is a perspective view of a capacitor unit according to Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a perspective view of a busbar according to Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a perspective view of a rotating electrical machine according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a perspective view of a second plate according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a perspective view of a first plate according to Embodiment 1;
  • FIG. 3 is a perspective view of a base according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a perspective view of an inner tubular portion according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a perspective view of an inner tubular portion according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of a rotating electric machine unit according to Embodiment 2;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a rotating electric machine unit according to Embodiment 3;
  • FIG. 11 is a perspective view of a stator and coils according to Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a rotating electric machine unit according to Embodiment 4;
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a rotating electric machine unit 1.
  • FIG. 2 is a perspective view of the rotary electric machine unit 1.
  • the rotating electrical machine unit 1 includes a rotating electrical machine 2, a power conversion device 3, and a cooler 4 (first cooling section).
  • the rotating electric machine 2, the power conversion device 3, and the cooler 4 are integrated.
  • the size of the rotary electric machine unit 1 can be reduced.
  • the direction along the axis of the rotor 22 of the rotary electric machine 2 is called “axial direction”.
  • the direction intersecting with the axis of the rotor 22 is called the "radial direction”
  • the direction around the axis of the rotor 22 is called the "circumferential direction”.
  • the circuit configuration (electrical configuration) of the rotary electric machine unit 1 will be described with reference to FIG.
  • the rotary electric machine unit 1 a six-phase drive type rotary electric machine unit will be described as an example.
  • the rotating electric machine unit 1 is mounted on a vehicle, for example.
  • the rotating electric machine 2 includes six coils 25U1, 25V1, 25W1, 25U2, 25V2, and 25W2 corresponding to six phases (U1 phase, V1 phase, W1 phase, U2 phase, V2 phase, W2 phase). Note that the coils 25U1, 25V1, 25W1, 25U2, 25V2, and 25W2 are also simply referred to as coils 25 in this specification.
  • the power conversion device 3 includes a capacitor unit 34 and six power modules 35U1, 35V1, 35W1, 35U2, and 35V2 respectively corresponding to six phases (U1 phase, V1 phase, W1 phase, U2 phase, V2 phase, W2 phase). , 35W2. Note that the power modules 35U1, 35V1, 35W1, 35U2, 35V2, and 35W2 are also simply referred to as power modules 35 in this specification.
  • DC power is input to the power converter 3 from a DC power supply E such as a battery.
  • the power conversion device 3 converts the DC power output from the DC power supply E into AC power and supplies the AC power to the rotary electric machine 2 .
  • the capacitor unit 34 is connected between the positive terminal and the negative terminal of the DC power supply E.
  • the capacitor unit 34 has a plurality of capacitor elements 34a connected in parallel. Note that the capacitor unit 34 may have only one capacitor element 34a.
  • the capacitor unit 34 is a smoothing capacitor that stabilizes the voltage against fluctuations in the power of the DC power supply E or power fluctuations on the power module 35 side so that the voltage does not fluctuate greatly.
  • Each power module 35 is connected between the positive terminal and the negative terminal of the DC power supply E.
  • Each power module 35 includes a switching element SW1 and a diode D1 on the upper arm side, and a switching element SW2 and a diode D2 on the lower arm side.
  • the switching elements SW1 and SW2 are, for example, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors).
  • the switching elements SW1 and SW2 are connected in series.
  • a connection point between the switching element SW1 and the switching element SW2 is connected to the coil 25 of the corresponding phase.
  • the diode D1 is connected in parallel in the opposite direction to the switching element SW1.
  • the diode D2 is connected in parallel in the opposite direction to the switching element SW2.
  • the power conversion device 3 has a case 31 and a terminal block 32 having a cover 32c.
  • FIG. 3 is a perspective view of the rotary electric machine unit 1, showing a state in which the cover 32c of the terminal block 32 is removed.
  • FIG. 4 is a perspective view of the rotary electric machine unit 1, showing a state in which the case 31 and the terminal block 32 are removed.
  • FIG. 5 is a plan view of the rotary electric machine unit 1, showing a state in which the case 31 and the terminal block 32 are removed.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view along line AA in FIG. FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view of the rotary electric machine unit 1, showing a state in which the case 31, the terminal block 32, and the control board 36 are removed.
  • FIG. 8 is a plan view of the rotating electric machine unit 1, showing a state in which the case 31, the terminal block 32, and the control board 36 are removed.
  • 9 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 8.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 8.
  • the power converter 3 includes a case 31, a terminal block 32, a signal connector 33, a capacitor unit 34, a control board 36, and a plurality of power modules 35. (in the present embodiment, six power modules 35U1, 35V1, 35W1, 35U2, 35V2, 35W2), a plurality of (six in the present embodiment) bus bars 37, and a plurality of (six in the present embodiment) ) current sensor 38 .
  • the case 31 covers electronic components such as the capacitor unit 34, the power module 35, and the control board 36 from above. This ensures insulation between these electronic components and components mounted around the rotary electric machine unit 1 , and prevents foreign matter from entering the rotary electric machine unit 1 from outside.
  • the terminal block 32 is provided on the upper surface of the case 31. As shown in FIGS. The terminal block 32 connects the DC power supply E and the capacitor unit 34 .
  • the terminal block 32 has a positive electrode side connection terminal 32a, a negative electrode side connection terminal 32b, and a cover 32c.
  • the positive side connection terminal 32a is connected to the positive terminal of the DC power supply E and the positive conductor 342 of the capacitor unit 34, which will be described later.
  • the negative connection terminal 32b is connected to the negative terminal of the DC power supply E and the negative conductor 343 of the capacitor unit 34, which will be described later.
  • the cover 32 c covers the positive electrode side connection terminal 32 a and the negative electrode side connection terminal 32 b from above and prevents foreign matter from entering the inside of the power converter 3 .
  • the signal connector 33 is provided on the side surface of the case 31 . Further, as shown in FIG. 4, the signal connector 33 is connected to the control board 36 via a signal connector harness 33a.
  • the signal connector 33 is used to exchange various signals between an external control device mounted on a vehicle or the like and the power conversion device 3 .
  • the side on which the signal connector 33 is arranged with respect to the axial center of the rotor 22 is called the front side, and the opposite side is called the rear side.
  • the terminal block 32 and the signal connector 33 are arranged on the front side of the rotary electric machine unit 1 .
  • FIG. 11 is a perspective view of the capacitor unit 34.
  • the capacitor unit 34 has a body portion 341 , a positive conductor 342 and a negative conductor 343 .
  • the capacitor unit 34 is arranged in the central portion of the power conversion device 3 .
  • the capacitor unit 34 is fixed to a first plate 41 of the cooler 4, which will be described later.
  • the body part 341 has a cylindrical shape.
  • the body portion 341 includes a plurality of capacitor elements 34a (see FIG. 1).
  • a harness fixing portion 341 a is formed on the outer peripheral surface of the main body portion 341 .
  • a through hole extending in the axial direction is formed in the harness fixing portion 341a, and a resolver harness 27c of the rotary electric machine 2, which will be described later, is inserted through the through hole.
  • a plurality of attachment portions 341 b for attaching the capacitor unit 34 to the first plate 41 are formed in the lower portion of the body portion 341 .
  • the attachment portion 341b is a protrusion that protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the main body portion 341 .
  • a bolt hole 341c through which a bolt 41f2 (see FIGS. 7 and 8) is inserted is formed in the mounting portion 341b.
  • the positive electrode conductor 342 and the negative electrode conductor 343 are plate-like members.
  • the positive conductor 342 is connected to the positive connection terminal 32a of the terminal block 32 and the positive terminal 35b of the power module 35, which will be described later.
  • the negative conductor 343 is connected to the negative connection terminal 32b of the terminal block 32 and the negative terminal 35c of the power module 35, which will be described later.
  • oxygen-free copper is used as the material of the positive electrode conductor 342 and the negative electrode conductor 343 .
  • Tough pitch copper may be used as the material of the positive electrode conductor 342 and the negative electrode conductor 343 in order to reduce material costs, improve availability, and the like.
  • the plate thickness of the positive electrode conductor 342 and the negative electrode conductor 343 is, for example, 0.5 to 2.5 mm.
  • the positive conductor 342 has a positive first end 342 a connected to the positive connection terminal 32 a of the terminal block 32 and a second positive end 342 b connected to the positive terminal 35 b of the power module 35 .
  • the positive electrode side first end portion 342 a is pulled out from the lower end of the main body portion 341 and extends axially toward the positive electrode side connection terminal 32 a of the terminal block 32 .
  • the tip of the positive electrode-side first end portion 342a is bent and comes into contact with the positive electrode-side connection terminal 32a from above.
  • a bolt hole 342c through which a bolt 344 (see FIG. 3) is inserted is formed at the tip of the positive electrode side first end 342a.
  • a tip portion of the positive electrode side first end portion 342a is fixed to the positive electrode side connection terminal 32a by a bolt 344 .
  • the positive electrode side second end portion 342b is provided corresponding to the power module 35 of each phase. That is, six positive electrode side second ends 342b are provided.
  • the positive electrode side second end portion 342 b is pulled out from the lower end of the main body portion 341 and extends toward the positive electrode terminal 35 b of the power module 35 .
  • the six positive electrode side second ends 342b are arranged at regular intervals (60° intervals) in the circumferential direction.
  • the six positive electrode side second ends 342b have the same shape.
  • the negative conductor 343 has a negative first end 343 a connected to the negative connection terminal 32 b of the terminal block 32 and a second negative end 343 b connected to the negative terminal 35 c of the power module 35 .
  • the negative electrode side first end portion 343 a is pulled out from the lower end of the main body portion 341 and extends axially toward the negative electrode side connection terminal 32 b of the terminal block 32 .
  • the tip of the negative electrode first end portion 343a is bent and contacts the negative electrode connection terminal 32b from above.
  • a bolt hole 343c through which a bolt 344 (see FIG. 3) is inserted is formed at the tip of the negative electrode-side first end 343a.
  • a tip portion of the negative electrode first end portion 343a is fixed to the negative electrode connection terminal 32b by a bolt 344. As shown in FIG.
  • the negative electrode side second end portion 343b is provided corresponding to the power module 35 of each phase. That is, six negative electrode side second ends 343b are provided.
  • the negative electrode side second end portion 343 b is pulled out from the lower end of the main body portion 341 and extends toward the negative electrode terminal 35 c of the power module 35 .
  • the six negative electrode side second ends 343b are arranged at equal intervals (60° intervals) in the circumferential direction.
  • the six negative electrode side second end portions 343b have the same shape.
  • the six power modules 35 are arranged so as to surround the capacitor unit 34.
  • the six power modules 35 are arranged at regular intervals (60° intervals) in the circumferential direction.
  • Power modules 35U1, 35V1, 35W1, 35U2, 35V2, and 35W2 are arranged in this order in the circumferential direction. Therefore, the power modules 35 of the same phase (for example, power modules 35U1 and 35U2 of U1 phase and U2 phase) are arranged so as to face each other in the radial direction with the capacitor unit 34 interposed therebetween.
  • Each power module 35 has a body portion 35a, a positive electrode terminal 35b, a negative electrode terminal 35c, an output terminal 35d, an upper arm side signal terminal 35e, and a lower arm side signal terminal 35f.
  • the body portion 35a has a substantially rectangular shape when viewed from the axial direction.
  • the body portion 35a includes a switching element SW1 and a diode D1 on the upper arm side, and a switching element SW2 and a diode D2 on the lower arm side.
  • the positive terminal 35b, the negative terminal 35c, the output terminal 35d, the signal terminal 35e on the upper arm side, and the signal terminal 35f on the lower arm side are plate members.
  • As a material of the positive terminal 35b, the negative terminal 35c, the output terminal 35d, the signal terminal 35e on the upper arm side, and the signal terminal 35f on the lower arm side for example, oxygen-free copper is used.
  • Tough pitch copper is used as the material for the positive terminal 35b, the negative terminal 35c, the output terminal 35d, the signal terminal 35e on the upper arm side, and the signal terminal 35f on the lower arm side in order to reduce material costs and improve availability.
  • the plate thickness of the positive terminal 35b, the negative terminal 35c, the output terminal 35d, the signal terminal 35e on the upper arm side, and the signal terminal 35f on the lower arm side is, for example, 0.5 to 1.5 mm.
  • the positive electrode terminal 35b is arranged to face the positive electrode side second end portion 342b of the positive electrode conductor 342 .
  • the positive electrode terminal 35b is directly connected to the positive electrode side second end 342b.
  • the direct connection means that the positive electrode terminal 35b and the positive electrode side second end portion 342b are connected in contact with each other without using a wire or the like. Resistance welding, ultrasonic bonding, TIG welding, or laser welding, for example, is used to connect the positive electrode terminal 35b and the positive electrode side second end portion 342b. As shown in FIG.
  • the first connection portion C1 between the positive electrode side second end portion 342b and the positive electrode terminal 35b is connected to the main body portion 341 of the capacitor unit 34 and the main body portion 35a of the power module 35. is located between
  • the negative electrode terminal 35c is arranged to face the negative electrode side second end 343b of the negative electrode conductor 343 .
  • the negative terminal 35c is directly connected to the negative second end 343b.
  • the direct connection means that the negative electrode terminal 35c and the negative electrode side second end portion 343b are connected in contact with each other without using a wire or the like. Resistance welding, ultrasonic bonding, TIG welding, or laser welding, for example, is used to connect the negative electrode terminal 35c and the negative electrode-side second end portion 343b. As shown in FIG.
  • the second connection portion C2 between the negative electrode side second end portion 343b and the negative electrode terminal 35c is connected to the main body portion 341 of the capacitor unit 34 and the main body portion 35a of the power module 35. is located between
  • the length of the path from the positive conductor 342 of the capacitor unit 34 to the negative conductor 343 of the capacitor unit 34 via the positive terminal 35b and the negative terminal 35c of the power module 35 is A capacitor unit 34 and a power module 35 are provided so as to be substantially the same. That is, the lengths of the connection paths between the capacitor units 34 and the power modules 35 are substantially the same for all the power modules 35 .
  • the fact that the lengths of the paths are substantially the same means that the total length of the path from the positive electrode conductor 342 to the negative electrode conductor 343 via the positive electrode terminal 35b and the negative electrode terminal 35c is is within ⁇ 5%. Thereby, the surge voltage generated in each power module 35 can be equalized.
  • the length of the connection path between the capacitor unit 34 and the power module 35 should be approximately the same for at least two power modules 35 . Even in this case, the surge voltages generated in these two power modules 35 can be equalized. Therefore, it becomes possible to input a large amount of current to the power module 35, and it becomes possible to increase the output of the rotary electric machine unit 1.
  • FIG. 1 the length of the connection path between the capacitor unit 34 and the power module 35 should be approximately the same for at least two power modules 35 . Even in this case, the surge voltages generated in these two power modules 35 can be equalized. Therefore, it becomes possible to input a large amount of current to the power module 35, and it becomes possible to increase the output of the rotary electric machine unit 1.
  • the wiring resistance of the connection paths from the positive conductor 342 to the coil terminal 25a and from the negative conductor 343 to the coil terminal 25a is uniform. Therefore, it is possible to prevent currents flowing through the power modules 35 from being biased among the plurality of power modules 35 .
  • the capacitor unit 34 and the power module 35 are connected by the shortest route.
  • the inductance of the connection path between the capacitor unit 34 and the power module 35 can be reduced, and the surge voltage generated in the power module 35 can be suppressed. Therefore, it becomes possible to input a large amount of current by the power module 35, and it becomes possible to further increase the output of the rotary electric machine unit 1.
  • the output terminal 35d is connected to the coil terminal 25a of the coil 25 via the busbar 37.
  • the signal terminal 35e on the upper arm side is connected to the switching element SW1 and the diode D1 on the upper arm side.
  • the signal terminal 35f on the lower arm side is connected to the switching element SW2 and the diode D2 on the lower arm side.
  • the signal terminal 35 e on the upper arm side and the signal terminal 35 f on the lower arm side are connected to the control board 36 . As shown in FIGS. 4 and 5, the signal terminal 35 e on the upper arm side and the signal terminal 35 f on the lower arm side are directly attached to the control board 36 .
  • Each bus bar 37 connects the power module 35 and the coil 25 of the corresponding phase.
  • 12 is a perspective view of the busbar 37.
  • the bus bar 37 is a substantially L-shaped plate member.
  • Bus bar 37 has a first plate portion 371 and a second plate portion 372 .
  • Oxygen-free copper for example, is used as the material of the bus bar 37 .
  • tough pitch copper may be used for cost reduction and availability improvement of the material.
  • the plate thickness of the bus bar 37 is, for example, 0.5 to 2.5 mm.
  • the busbars 37 are arranged between the power modules 35 adjacent in the circumferential direction.
  • the first plate portion 371 extends in the circumferential direction while the busbar 37 is fixed to the first plate 41 .
  • the second plate portion 372 extends radially while the bus bar 37 is fixed to the first plate 41 .
  • a first terminal 371a connected to the output terminal 35d is formed at the end of the first plate portion 371. As shown in FIG. The first terminal 371a is arranged to face the output terminal 35d. The first terminal 371a is directly connected to the output terminal 35d. In addition, being directly connected means that the first terminal 371a and the output terminal 35d are connected in contact with each other without using a wire or the like. Resistance welding, ultrasonic bonding, TIG welding, or laser welding, for example, is used to connect the first terminal 371a and the output terminal 35d. As shown in FIG. 8, the third connection portion C3 between the first terminal 371a and the output terminal 35d is located radially outside the main body portion 35a of the power module 35 when viewed in the axial direction.
  • a second terminal 372a is formed at the end of the second plate portion 372 to be connected to the coil terminal 25a.
  • the second terminal 372a is arranged to face the coil terminal 25a.
  • the second terminal 372a is directly connected to the coil terminal 25a.
  • the direct connection means that the second terminal 372a and the coil terminal 25a are connected by being in contact with each other without using a wire or the like. Resistance welding, ultrasonic bonding, TIG welding, or laser welding, for example, is used to connect the second terminal 372a and the coil end 25a.
  • the fourth connection portion C4 between the second terminal 372a and the coil terminal 25a is located radially inside the main body portion 35a of the power module 35 when viewed in the axial direction.
  • the second plate portion 372 has a mounting portion 373 to which the current sensor 38 is mounted.
  • the attachment portion 373 is provided so as to protrude toward the control board 36 from the second terminal 372a in the axial direction.
  • a current sensor 38 is provided on each bus bar 37 .
  • Current sensor 38 detects the current flowing through bus bar 37 .
  • the current sensor 38 has a signal terminal 38 a connected to the control board 36 . As shown in FIG. 4, the signal terminals 38a are attached directly to the control board 36. As shown in FIG. As a result, the noise resistance is improved, and the detection accuracy of the current value of the bus bar 37 by the current sensor 38 is improved.
  • the busbar 37 and current sensor 38 are covered with a resin member 39.
  • a resin member 39 As shown in FIG.
  • As a material of the resin member 39 for example, polyphenylene sulfide (PPS) is used.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • the signal terminal 38 a is exposed from the resin member 39 .
  • the resin member 39 is fixed to the first plate 41 by bolts 41f3 and supports 41e.
  • the busbar 37 and the current sensor 38 are thereby fixed to the first plate 41 .
  • the resin member 39 is formed with a bolt hole 39a through which the bolt 41f3 is inserted and a through hole 39b through which the strut 41e is inserted.
  • the control board 36 has a disc shape with an open center.
  • a capacitor unit 34 is arranged in the opening of the control board 36 .
  • the control board 36 is fixed to the first plate 41 by bolts 41f1 and posts 41e.
  • the control board 36 is formed with a bolt hole 36a through which the bolt 41f1 is inserted.
  • the signal terminal 35e on the upper arm side, the signal terminal 35f on the lower arm side, and the signal terminal 38a are directly connected to the control board 36.
  • a signal connector 33 is connected to the control board 36 via a signal connector harness 33a.
  • a resolver 27 of the rotary electric machine 2, which will be described later, is connected to the control board 36 via a resolver harness 27c.
  • the control board 36 controls the power module 35 based on control commands input from an external control device mounted on a vehicle or the like.
  • FIG. 9 is a perspective view of the rotating electric machine 2.
  • the rotary electric machine 2 includes a stator 21, a rotor 22, a shaft 23, a housing 24, and a plurality of coils 25 (six coils 25U1, 25V1, 25W1 in the present embodiment). , 25U2, 25V2, 25W2), first and second bearings 26a and 26b, and a resolver 27.
  • the stator 21 is annular.
  • the stator 21 is provided so as to surround the outer circumference of the rotor 22 .
  • the stator 21 is fixed to the housing 24 .
  • the rotor 22 is provided inside the stator 21.
  • the rotor 22 is rotatable around the axis with respect to the stator 21 .
  • a shaft 23 is arranged at the center of the rotor 22 .
  • One end of the shaft 23 in the axial direction (lower side in FIG. 9) is an output end that transmits the rotation of the rotor 22 to a vehicle or the like.
  • the coil 25 is wound around the stator 21.
  • the coil 25 is distributed around the stator 21, for example.
  • a coil terminal 25 a of the coil 25 of each phase is connected to the power module 35 of the corresponding phase via a bus bar 37 .
  • the six coil terminals 25a are arranged at regular intervals (at intervals of 60°) in the circumferential direction.
  • the coil terminal 25a extends linearly in the axial direction toward the busbar 37 and is directly connected to the busbar 37 .
  • the coil terminal 25a can be connected to the busbar 37 by the shortest path, and the amount of rectangular wire used for the coil 25 can be reduced.
  • the molding process of the coil terminal 25a is unnecessary, the manufacturing cost can be reduced.
  • the resolver 27 detects the rotation angle of the shaft 23.
  • the resolver 27 includes a resolver stator 27a and a resolver rotor 27b.
  • the resolver stator 27 a is fixed to the housing 24 .
  • the resolver rotor 27b is attached to the upper end of the shaft 23 (end on the non-output side).
  • the resolver 27 is connected to the control board 36 via a resolver harness 27c.
  • the resolver harness 27 c is pulled out from the resolver stator 27 a and extends toward the control board 36 .
  • the resolver harness 27c extends to avoid the portion where the power module 35 is arranged. As a result, noise caused by the power module 35 can be prevented from being transmitted to the resolver harness 27c, and the detection accuracy of the rotation angle of the shaft 23 can be improved.
  • the housing 24 accommodates the stator 21, rotor 22, and shaft 23.
  • the housing 24 includes a lid portion 241 (partition member), an inner cylinder portion 242 , an outer cylinder portion 243 and a bottom portion 244 .
  • the lid portion 241 is a circular plate-like member.
  • the lid portion 241 is fixed to the upper end of the inner cylindrical portion 242 .
  • the lid portion 241 covers the stator 21 and the rotor 22 from above.
  • Lid portion 241 is provided between stator 21 and cooler 4 .
  • the lid portion 241 is formed with a coil through-hole 241a through which the coil end 25a is inserted.
  • the six coil through holes 241a are arranged at equal intervals (at intervals of 60°) in the circumferential direction.
  • the inner cylindrical portion 242 has a cylindrical shape.
  • the inner cylindrical portion 242 covers the stator 21 from the radial outside.
  • the stator 21 is fixed to the inner cylindrical portion 242 by, for example, shrink fitting or press fitting.
  • the outer tube portion 243 has a cylindrical shape.
  • the outer tubular portion 243 covers the inner tubular portion 242 from the radial outside.
  • the outer tubular portion 243 is fixed to the inner tubular portion 242 by, for example, shrink fitting or press fitting.
  • the inner cylindrical portion 242 and the outer cylindrical portion 243 constitute a second cooling portion 6 (see FIG. 9) that cools the rotary electric machine 2 . Details of the second cooling unit 6 will be described later.
  • the bottom part 244 is a circular plate-like member.
  • the bottom portion 244 is fixed to the lower end of the outer cylindrical portion 243 .
  • the bottom portion 244 covers the stator 21 and the rotor 22 from below.
  • the bottom portion 244 is provided with a mounting portion 244a for mounting the rotary electric machine unit 1 to the vehicle.
  • a first bearing 26a is provided at the upper end of the shaft 23 (end on the non-output side).
  • the first bearing 26 a is fixed to the lid portion 241 .
  • a second bearing 26b is provided at the lower end (end on the output side) of the shaft 23 .
  • a second bearing 26 b is fixed to the bottom 244 .
  • the first bearing 26a and the second bearing 26b rotatably support the shaft 23 .
  • the cooler 4 will be described with reference to FIGS. 6, 9, 10, 14 to 16, and the like. Cooler 4 is provided between rotating electric machine 2 and power converter 3 .
  • the cooler 4 has a first plate 41 , a plurality of (six in this embodiment) second plates 42 , and a base 43 .
  • FIG. 14 is a perspective view of the second plate 42.
  • the second plate 42 is a substantially rectangular plate member.
  • a second plate 42 is provided for each power module 35 .
  • the power module 35 is attached to the first surface of the second plate 42 .
  • the power module 35 is fixed to the first surface of the second plate 42 by soldering, for example.
  • the second surface of the second plate 42 is provided with radiation fins 42a (first radiation fins).
  • the second plate 42 is fixed to the first plate 41 by supports 41e.
  • the power module 35 is thereby fixed to the first plate 41 .
  • the second plate 42 is formed with a through hole 42b through which the column 41e is inserted.
  • FIG. 15 is a perspective view of the first plate 41.
  • the first plate 41 is a circular plate-like member.
  • the first plate 41 is formed with a harness through-hole 41a through which the resolver harness 27c is inserted.
  • a coil through-hole 41b through which the coil end 25a is inserted is formed in the first plate 41 .
  • the six coil through-holes 41b are arranged at equal intervals (at intervals of 60°) in the circumferential direction.
  • a plurality of (six in the present embodiment) openings 41 c are formed in the first plate 41 .
  • the radiation fins 42a are arranged inside the opening 41c.
  • the six openings 41c are arranged at equal intervals (at intervals of 60°) in the circumferential direction.
  • the first surface of the first plate 41 is provided with a bottomed first attachment hole 41d1 to which a bolt 41f2 is attached.
  • the first surface of the first plate 41 is provided with a bottomed second attachment hole 41d2 to which the support 41e is attached.
  • the first surface of the first plate 41 is provided with a bottomed third attachment hole 41d3 to which a bolt 41f3 is attached.
  • a second surface of the first plate 41 is fixed to the base 43 .
  • the first mounting hole 41d1 is provided at a position overlapping the bolt hole 341c formed in the capacitor unit 34 when viewed from the axial direction.
  • the capacitor unit 34 is attached to the first plate 41 by inserting the bolt 41f2 through the bolt hole 341c and fastening it to the first attachment hole 41d1.
  • a heat radiating member 44 is provided between the first plate 41 and the capacitor unit 34. As shown in FIG.
  • the second mounting hole 41d2 is provided at a position overlapping the through hole 42b formed in the second plate 42 when viewed from the axial direction.
  • the support 41e attached to the second attachment hole 41d2 is inserted through the through hole 42b formed in the second plate 42. As shown in FIG. Thereby, the second plate 42 is fixed to the first plate 41 .
  • the upper end of the support 41e contacts the control board 36.
  • a bottomed attachment hole 41e1 to which a bolt 41f1 is attached is provided at the upper end of the support 41e.
  • the mounting hole 41e1 is provided at a position overlapping the bolt hole 36a formed in the control board 36 when viewed in the axial direction.
  • the control board 36 is fixed to the first plate 41 by inserting the bolt 41f1 through the bolt hole 36a and fastening it to the mounting hole 41e1 while the control board 36 is in contact with the upper end of the post 41e. .
  • the third mounting hole 41d3 is provided at a position overlapping the bolt hole 39a formed in the resin member 39 when viewed from the axial direction.
  • the resin member 39 is attached to the first plate 41 by inserting the bolt 41f3 through the bolt hole 39a and fastening it to the third attachment hole 41d3.
  • the resin member 39 is formed with a through hole 39b through which the support 41e is inserted. The resin member 39 is more reliably fixed to the first plate 41 by inserting the support 41e into the through hole 39b.
  • FIG. 16 is a perspective view of the base 43.
  • the base 43 has a substantially cylindrical shape.
  • a first plate 41 is fixed to the first surface (upper surface) of the base 43 .
  • a lid portion 241 of the housing 24 is fixed to the second surface (lower surface) of the base 43 .
  • the base 43 is formed with a harness through-hole 43a through which the resolver harness 27c is inserted.
  • the base 43 is formed with a coil through hole 43b through which the coil end 25a is inserted.
  • Six coil through holes 43b are formed at equal intervals (at 60° intervals) in the circumferential direction.
  • a hollow portion 43c in which the resolver 27 is arranged is formed in the lower portion of the base 43.
  • FIG. 6 a hollow portion 43c in which the resolver 27 is arranged is formed in the lower portion of the base 43.
  • the cooler 4 is formed with a first cooling channel through which the coolant flows.
  • the coolant for example, water (cooling water) is used.
  • the first cooling channel has an inlet channel 51, a first channel 52, a second channel 53, a third channel 54, and an outlet channel 55. .
  • Refrigerant is supplied to the inlet channel 51 .
  • a first channel 52 , a second channel 53 , and a third channel 54 branch from the inlet channel 51 .
  • the first flow path 52 is formed at a position overlapping half of the six power modules 35 (specifically, the power modules 35U1, 35V1, 35W1) when viewed from the axial direction.
  • the first flow path 52 extends from the inlet flow path 51 to one side in the circumferential direction.
  • the second flow path 53 is formed at a position overlapping half of the six power modules 35 (specifically, the power modules 35U2, 35V2, and 35W2) when viewed from the axial direction.
  • the second flow path 53 extends from the inlet flow path 51 to the other side in the circumferential direction.
  • the third flow path 54 is formed at a position overlapping the capacitor unit 34 when viewed in the axial direction.
  • the refrigerant from the first flow path 52 , the second flow path 53 , and the third flow path 54 merge in the outlet flow path 55 .
  • the outlet channel 55 communicates with a second cooling channel formed inside the second cooling section 6 .
  • a coolant supply port 45 , a groove portion 46 and a coolant discharge port 47 are provided on the base 43 .
  • the coolant supply port 45 is a hole penetrating the peripheral wall of the base 43 in the radial direction.
  • the inside of the coolant supply port 45 is used as the inlet channel 51 .
  • One end of the coolant supply port 45 is connected to a first joint 48 to which coolant is supplied from the outside.
  • the first joint 48 is arranged on the front side of the rotary electric machine unit 1 .
  • the other end of the coolant supply port 45 is connected to the groove portion 46 .
  • the coolant supply port 45 communicates between the first joint 48 and the groove portion 46 .
  • the coolant discharge port 47 is a hole axially penetrating the base 43 .
  • the inside of the coolant outlet 47 is used as an outlet channel 55 .
  • the coolant discharge port 47 is arranged on the opposite side of the coolant supply port 45 in the circumferential direction.
  • One end of the coolant discharge port 47 is connected to the groove portion 46 .
  • the other end of the coolant discharge port 47 is connected to an opening 242c (see FIG. 9) of the inner cylindrical portion 242, which will be described later.
  • the groove 46 is formed on the upper surface of the base 43 .
  • the groove portion 46 includes an annular groove portion 461 , a circular groove portion 462 , an upstream communication groove portion 463 and a downstream communication groove portion 464 .
  • the annular groove portion 461 extends in the circumferential direction and has an annular shape when viewed from the axial direction.
  • the coolant supply port 45 opens to the radially outer side surface of the annular groove portion 461 .
  • the coolant discharge port 47 opens to the bottom surface of the annular groove portion 461 .
  • the annular groove portion 461 is a first annular groove portion 461a which is one side portion sandwiched between the refrigerant supply port 45 and the refrigerant discharge port 47, and the other side portion sandwiched between the refrigerant supply port 45 and the refrigerant discharge port 47. and a second annular groove portion 461b.
  • the first annular groove portion 461a is provided in the lower portion of half of the six power modules 35 (specifically, the power modules 35U1, 35V1, and 35W1).
  • the second annular groove portion 461b is provided in the lower portion of the other half of the six power modules 35 (specifically, the power modules 35U2, 35V2, and 35W2).
  • the first flow path 52 is formed by the first annular groove portion 461a, the second surface of the first plate 41, and the second surface of the second plate .
  • a second flow path 53 is formed by the second annular groove portion 461 b , the second surface of the first plate 41 , and the second surface of the second plate 42 .
  • the heat radiating fins 42 a provided on the second surface of the second plate 42 are arranged in the first channel 52 or the second channel 53 .
  • a protrusion 461c is formed at a portion axially facing the power module 35 (second plate 42).
  • the heat radiation fins 42a of the second plate 42 are arranged on the convex portion 461c.
  • a concave portion 461d is formed between the convex portions 461c.
  • the circular groove 462 is arranged inside the annular groove 461 .
  • a circular groove portion 462 is provided in the lower portion of the capacitor unit 34 .
  • the heat radiating member 44 is arranged between the circular groove 462 and the capacitor unit 34 .
  • the upstream communication groove portion 463 is provided between the annular groove portion 461 and the circular groove portion 462 . When viewed from the axial direction, the upstream communication groove portion 463 is provided so as to radially face the coolant supply port 45 .
  • the upstream communication groove portion 463 communicates between the annular groove portion 461 and the circular groove portion 462 .
  • the downstream communication groove portion 464 is provided between the annular groove portion 461 and the circular groove portion 462 .
  • the downstream communication groove portion 464 When viewed from the axial direction, the downstream communication groove portion 464 is provided so as to radially face the coolant discharge port 47 .
  • the downstream communication groove portion 464 communicates between the annular groove portion 461 and the circular groove portion 462 .
  • the circular groove portion 462 , the upstream communication groove portion 463 , the downstream communication groove portion 464 , and the second surface of the first plate 41 form the third flow path 54 .
  • the upstream communication groove portion 463 and the downstream communication groove portion 464 are formed avoiding the harness through hole 43a and the coil through hole 43b.
  • each of the upstream communication groove portion 463 and the downstream communication groove portion 464 is composed of a pair of groove portions provided with the coil through hole 43b interposed therebetween.
  • the coolant supplied from the first joint 48 passes through the inlet channel 51 and branches into the first channel 52 , the second channel 53 and the third channel 54 .
  • Heat generated in the power modules 35U1, 35V1, and 35W1 is heat-exchanged with the coolant flowing through the first flow path 52 via the second plate 42. As shown in FIG. This cools the power modules 35U1, 35V1, and 35W1. Heat generated in the power modules 35U2, 35V2, and 35W2 is heat-exchanged with the coolant flowing through the second flow path 53 via the second plate 42. This cools the power modules 35U2, 35V2, and 35W2.
  • the contact area between the coolant and the second plate 42 can be increased, and the cooling effect of the power module 35 can be enhanced.
  • Heat generated in the capacitor unit 34 (capacitor element 34 a ) is heat-exchanged with the refrigerant flowing through the third flow path 54 via the heat radiating member 44 and the first plate 41 . This cools the capacitor unit 34 (capacitor element 34a). After that, the coolant from the first flow path 52 , the second flow path 53 , and the third flow path 54 joins at the outlet flow path 55 and is discharged toward the second cooling section 6 .
  • the inner cylinder portion 242 and the outer cylinder portion 243 constitute the second cooling portion 6 .
  • a second cooling channel through which a coolant flows is formed in the second cooling portion 6 .
  • the second cooling flow path is formed between the outer peripheral surface of the inner tubular portion 242 and the inner peripheral surface of the outer tubular portion 243 .
  • FIGS. 17A and 17B are perspective views of the inner tubular portion 242.
  • the inner cylinder portion 242 has a cylindrical main body portion 242a and a flange portion 242b protruding radially outward from the upper end of the main body portion 242a.
  • An opening 242c that communicates with the coolant discharge port 47 of the cooler 4 is formed in the flange portion 242b.
  • the coolant discharge port 47 and the opening 242c are connected by a third joint 65. As shown in FIG.
  • the second cooling channel has a communication channel 61 , a fourth channel 62 , a fifth channel 63 and a discharge channel 64 .
  • the communication channel 61 communicates with the outlet channel 55 .
  • the fourth channel 62 and the fifth channel 63 branch from the communication channel 61 .
  • the fourth flow path 62 extends from the communication flow path 61 to one side in the circumferential direction.
  • the fifth flow path 63 extends from the communication flow path 61 to the other side in the circumferential direction.
  • the coolant from the fourth flow path 62 and the fifth flow path 63 merge in the discharge flow path 64 .
  • the coolant is discharged to the outside through the discharge channel 64 .
  • a first groove portion 71, a second groove portion 72, a third groove portion 73, and a fourth groove portion 74 are formed on the outer peripheral surface of the body portion 242a.
  • the first groove portion 71 is formed below the opening portion 242c.
  • the first groove portion 71 extends in the axial direction.
  • the upper end of the first groove portion 71 communicates with the opening portion 242c.
  • the lower end of the first groove portion 71 is closed.
  • a communication passage 61 is formed by the first groove portion 71 and the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 243 .
  • the second groove portion 72 is formed on the opposite side of the first groove portion 71 in the circumferential direction.
  • the second groove portion 72 extends in the axial direction.
  • the upper and lower ends of the second groove portion 72 are closed.
  • a discharge passage 64 is formed by the second groove portion 72 and the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 243 .
  • the third groove portion 73 is connected to the first groove portion 71 and the second groove portion 72 .
  • the third groove portion 73 extends to one side in the circumferential direction from the first groove portion 71 to the second groove portion 72 .
  • a plurality of third grooves 73 are formed at intervals in the axial direction.
  • a fourth flow path 62 is formed by the third groove portion 73 and the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 243 .
  • the fourth groove portion 74 is connected to the first groove portion 71 and the second groove portion 72 .
  • the fourth groove portion 74 extends from the first groove portion 71 to the second groove portion 72 to the other side in the circumferential direction.
  • a plurality of fourth grooves 74 are formed at intervals in the axial direction.
  • a fifth flow path 63 is formed by the fourth groove portion 74 and the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 243 .
  • an opening 243a is formed at the lower end of the outer cylindrical portion 243 so as to penetrate the peripheral wall of the outer cylindrical portion 243 in the radial direction.
  • the opening portion 243a is provided so as to face the second groove portion 72 of the inner cylinder portion 242 in the radial direction.
  • the opening 243 a is connected to the second groove 72 .
  • the opening 243a is connected to a second joint 66 that discharges the coolant to the outside.
  • the opening 243 a communicates the second groove 72 and the second joint 66 .
  • the second joint 66 is arranged on the front side of the rotary electric machine unit 1 .
  • the coolant discharged from the coolant discharge port 47 of the cooler 4 flows into the communication channel 61 through the opening 242c.
  • the coolant flows downward through the communication channel 61 and branches into the fourth channel 62 and the fifth channel 63 .
  • the coolant flowing through the fourth flow path 62 cools one half of the rotating electric machine 2 in the circumferential direction.
  • the coolant flowing through the fifth flow path 63 cools the other half of the rotating electric machine 2 in the circumferential direction. Since the plurality of fourth flow passages 62 and fifth flow passages 63 are provided at intervals in the axial direction, cooling efficiency of the rotating electric machine 2 by the second cooling section 6 is improved. After that, the refrigerant from the fourth flow path 62 and the fifth flow path 63 joins in the discharge flow path 64, flows downward through the discharge flow path 64, and is discharged to the outside through the opening 243a and the second joint 66. be done.
  • the rotating electric machine unit 1 includes a cooler 4 that cools the power conversion device 3 in which a first cooling passage through which a coolant flows is formed.
  • the first cooling channel includes an inlet channel 51 to which a coolant is supplied, and branches from the inlet channel 51.
  • the power modules 35U1 of the first group among the plurality of power modules 35 When viewed from the axial direction, the power modules 35U1 of the first group among the plurality of power modules 35, A first flow path 52 formed at a position overlapping with 35V1 and 35W1, and a second group branching from the inlet flow path 51 and different from the first group among the plurality of power modules 35 when viewed from the axial direction.
  • the outlet passage 55 communicates with a second cooling passage formed inside the second cooling portion 6 that cools the rotating electric machine 2 .
  • the coolant is branched to flow through the first channel 52 and the second channel 53 . Therefore, compared with the case where a plurality of power modules 35 are arranged on one system of cooling flow path, it is possible to suppress unevenness in temperature of the coolant between the upstream side and the downstream side of the cooling flow path. Therefore, the plurality of power modules 35 can be uniformly cooled, and the cooling performance of the rotating electric machine unit 1 can be improved. As a result, it is possible to improve the density of the current input to the power module 35, and it is possible to increase the output of the rotary electric machine unit 1. FIG. In addition, since the condenser unit 34 can be cooled by the coolant flowing through the third flow path 54, the cooling performance of the rotating electric machine unit 1 is further improved.
  • the rotating electric machine unit 1 can be made smaller.
  • the same-phase power modules 35 for example, the power modules 35U1 and the power modules 35U2 of each group in the first channel 52 and the second channel 53, the first channel 52
  • the power module 35U1 can be cooled by the coolant flowing through the second flow path 53
  • the power module 35U2 can be cooled by the coolant flowing through the second flow path 53. Therefore, the power modules 35 of the same phase in each group can be evenly cooled.
  • the plurality of power modules 35 are arranged in the circumferential direction. extending to the other side in the direction. Thereby, the plurality of power modules 35 can be cooled more uniformly and efficiently.
  • the second cooling channel of the second cooling unit 6 includes a communication channel 61 communicating with the outlet channel 55, and a fourth flow branching from the communication channel 61 and extending from the communication channel 61 to one side in the circumferential direction.
  • a passage 62, a fifth passage 63 branching from the communication passage 61 and extending to the other side in the circumferential direction from the communication passage 61, and the refrigerant from the fourth passage 62 and the fifth passage 63 join together.
  • a discharge passage 64 through which the coolant is discharged from the second cooling section 6 .
  • the power module 35 is attached with radiation fins 42 a that exchange heat with the refrigerant flowing through the first flow path 52 or the second flow path 53 . Thereby, the cooling efficiency of the power module 35 is improved.
  • a heat dissipation member 44 is provided between the third flow path 54 and the capacitor unit 34 . Thereby, the cooling efficiency of the condenser unit 34 is improved.
  • the length of the first path from the positive electrode conductor 342 to the negative electrode conductor 343 via the positive electrode terminal 35b and the negative electrode terminal 35c of the first power module 35 among the plurality of power modules 35 is The length of the second path to the negative conductor 343 via the positive terminal 35b and the negative terminal 35c of the second power module 35 among the plurality of power modules 35 is substantially the same.
  • the length of the first path is substantially the same as the length of the second path means that the difference between the length of the first path and the length of the second path is ⁇ 5% with respect to the total length of the first path. means within the range of Thereby, the surge voltages generated in the first power module 35 and the second power module 35 can be equalized. Therefore, it becomes possible to input a large amount of current to the power module 35, and it becomes possible to increase the output of the rotary electric machine unit 1.
  • the path length from the positive electrode conductor 342 to the negative electrode conductor 343 via the positive electrode terminal 35b and the negative electrode terminal 35c is substantially the same.
  • the surge voltage generated in each power module 35 can be equalized for all the power modules 35 . Therefore, it becomes possible to input a large amount of current by the power module 35, and it becomes possible to further increase the output of the rotary electric machine unit 1.
  • the power conversion device 3 further has a plurality of bus bars 37 that connect the plurality of power modules 35 and the plurality of coils 25, respectively. Thereby, the power module 35 and the coil 25 can be easily connected using the bus bar 37 .
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of rotating electric machine unit 1A according to the second embodiment. Components having the same functions and actions as those of the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • a first plate 41A is provided instead of the first plate 41 in the rotary electric machine unit 1A according to the second embodiment.
  • Radiation fins 141 (second radiation fins) are provided on the second surface of the first plate 41A.
  • Radiation fins 141 are arranged below capacitor unit 34 .
  • the heat radiation fins 141 are housed inside the circular grooves 462 while the first plate 41A is fixed to the base 43 . That is, the radiation fins 141 are arranged inside the third flow path 54 .
  • Heat generated in the capacitor unit 34 (capacitor element 34a) is heat-exchanged with the refrigerant flowing through the third flow path 54 via the heat radiation member 44 and the first plate 41A. This cools the capacitor unit 34 (capacitor element 34a).
  • the contact area between the coolant and the first plate 41A can be increased, and the cooling effect of the capacitor unit 34 can be enhanced.
  • the heat radiating fins 141 are attached to the capacitor unit 34 . Thereby, the cooling efficiency of the condenser unit 34 is further improved.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of a rotating electric machine unit 1B according to the third embodiment. Components having the same functions and actions as those of the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the coil through hole 43b formed in the base 43 and the coil end 25a are connected by an adhesive 143 (filler). . That is, the adhesive 143 fills the gap between the coil through hole 43b and the coil end 25a.
  • the coil 25 (coil terminal 25 a ) is thermally connected to the cooler 4 (base 43 ) via an adhesive 143 . Heat generated by the coil 25 is heat-exchanged with the cooler 4 (base 43 ) via the adhesive 143 . Therefore, the cooler 4 can cool the coil 25 . As a result, it becomes possible to improve the current density input to the coil 25, and it becomes possible to increase the output of the rotary electric machine unit 1.
  • the coil terminal 25a can be fixed to the cooler 4 (base 43) with the adhesive 143. As shown in FIG. Therefore, it is possible to prevent the coil terminal 25a from being damaged or the connection failure between the coil terminal 25a and the bus bar 37 due to the vibration of the rotating electrical machine unit 1B or the external force applied to the rotating electrical machine unit 1B. reliability can be improved.
  • FIG. 20 is a perspective view of stator 21 and coil 25 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of a rotating electric machine unit 1C according to the fourth embodiment.
  • Components having the same functions and actions as those of the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • a second adhesive 145 (adhesive) is applied to upper coil ends 251 (coil ends) formed by a plurality of coils 25 .
  • the upper coil end 251 is a portion of the plurality of coils 25 that protrudes axially upward (toward the power converter 3 side) from the stator 21 .
  • the second adhesive 145 is formed in an annular shape extending in the circumferential direction. The second adhesive 145 is provided so as to cover the upper end of the upper coil end 251 over the entire circumference.
  • the second adhesive 145 is provided between the lid portion 241 and the upper coil end 251.
  • the second adhesive 145 is connected to the surface of the lid portion 241 on the side of the stator 21 .
  • the second adhesive 145 fixes the upper coil end 251 to the lid portion 241 .
  • the second adhesive 145 is provided so as to close the opening of the coil through hole 241 a of the lid portion 241 on the side of the stator 21 .
  • the coil 25 (upper coil end 251) is thermally connected to the cooler 4 (base 43) via the second adhesive 145 and the lid portion 241. Heat generated by the coil 25 is heat-exchanged with the cooler 4 (base 43 ) via the second adhesive 145 and the lid portion 241 . Therefore, the cooler 4 can cool the coil 25 . As a result, it becomes possible to improve the current density input to the coil 25, and it becomes possible to increase the output of the rotary electric machine unit 1.
  • FIG. Further, the end portion of the coil terminal 25 a on the stator 21 side can be fixed to the lid portion 241 with the second adhesive 145 . Therefore, it is possible to suppress damage to the coil terminals 25a due to vibration of the rotating electrical machine unit 1C, external force applied to the rotating electrical machine unit 1C, and the like, thereby improving the reliability of the rotating electrical machine unit 1C.

Abstract

本開示に係る回転電機ユニットは、回転電機と、軸方向において回転電機と並んで配置され、コンデンサユニットと、複数のパワーモジュールとを有する電力変換装置と、冷媒が流通する第１冷却流路が形成され、電力変換装置を冷却する第１冷却部と、を備え、第１冷却流路は、入口流路と、入口流路から分岐するとともに、軸方向から見たときに、第１群のパワーモジュールに重なる位置に形成される第１流路と、入口流路から分岐するとともに、軸方向から見たときに、第２群のパワーモジュールに重なる位置に形成される第２流路と、入口流路から分岐するとともに、軸方向から見たときに、コンデンサユニットに重なる位置に形成される第３流路と、第１流路、第２流路、及び第３流路からの冷媒が合流するとともに、第１冷却部から冷媒が排出される出口流路と、を有し、出口流路は、回転電機を冷却する第２冷却部の内部に形成された第２冷却流路に連通する。

Description

回転電機ユニット
　本開示は、回転電機ユニットに関する。
　本願は、２０２２年１月２６日に、日本に出願された特願２０２２－００９９３７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　従来、回転電機と電力変換装置が一体化された回転電機ユニットが知られている。特許文献１においては、回転電機ユニットに、電力変換装置の複数のパワーモジュールを冷却する冷却器が設けられている。冷却器には、冷媒が流通する冷却流路が形成されている。複数のパワーモジュールは、冷却流路を流通する冷媒の流れに沿って配置されている。
日本国特許第５５０１２５７号公報
　特許文献１の構造では、冷却流路の下流側の冷媒の温度が、冷却流路の上流側の冷媒の温度に比べて高くなるため、冷却流路の下流側に配置されるパワーモジュールを十分に冷却できない可能性がある。すなわち、冷却流路の上流側と下流側との間で冷媒の温度の偏りが生じるため、複数のパワーモジュールを均一的に冷却することが難しい。
　本開示は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、複数のパワーモジュールを均一的に冷却することができ、冷却性能を向上できる回転電機ユニットを提供することを目的とする。
　本開示に係る回転電機ユニットは、固定子と、前記固定子に対して軸心回りに回転する回転子と、を有する回転電機と、前記回転子の軸心に沿った軸方向において、前記回転電機と並んで配置され、コンデンサユニットと、複数のパワーモジュールと、を有する電力変換装置と、冷媒が流通する第１冷却流路が形成され、前記電力変換装置を冷却する第１冷却部と、を備え、前記第１冷却流路は、前記冷媒が供給される入口流路と、前記入口流路から分岐するとともに、前記軸方向から見たときに、前記複数のパワーモジュールのうち第１群のパワーモジュールに重なる位置に形成される第１流路と、前記入口流路から分岐するとともに、前記軸方向から見たときに、前記複数のパワーモジュールのうち前記第１群と異なる第２群のパワーモジュールに重なる位置に形成される第２流路と、前記入口流路から分岐するとともに、前記軸方向から見たときに、前記コンデンサユニットに重なる位置に形成される第３流路と、前記第１流路、前記第２流路、及び前記第３流路からの前記冷媒が合流するとともに、前記第１冷却部から前記冷媒が排出される出口流路と、を有し、前記出口流路は、前記回転電機を冷却する第２冷却部の内部に形成された第２冷却流路に連通する。
　本開示によれば、複数のパワーモジュールを均一的に冷却することができ、回転電機ユニットの冷却性能を向上できる。
実施の形態１に係る回転電機ユニットの回路図である。 実施の形態１に係る回転電機ユニットの斜視図である。 実施の形態１に係る回転電機ユニットの斜視図であって、端子台のカバーを取り外した状態を示す図である。 実施の形態１に係る回転電機ユニットの斜視図であって、ケース及び端子台を取り外した状態を示す図である。 実施の形態１に係る回転電機ユニットの平面図であって、ケース及び端子台を取り外した状態を示す図である。 図５のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 実施の形態１に係る回転電機ユニットの斜視図であって、ケース、端子台、及び制御基板を取り外した状態を示す図である。 実施の形態１に係る回転電機ユニットの平面図であって、ケース、端子台、及び制御基板を取り外した状態を示す図である。 図８のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。 図８のＣ－Ｃ線に沿った断面図である。 実施の形態１に係るコンデンサユニットの斜視図である。 実施の形態１に係るバスバーの斜視図である。 実施の形態１に係る回転電機の斜視図である。 実施の形態１に係る第２プレートの斜視図である。 実施の形態１に係る第１プレートの斜視図である。 実施の形態１に係るベースの斜視図である。 実施の形態１に係る内筒部の斜視図である。 実施の形態１に係る内筒部の斜視図である。 実施の形態２に係る回転電機ユニットの断面図である。 実施の形態３に係る回転電機ユニットの断面図である。 実施の形態４に係る固定子及びコイルの斜視図である。 実施の形態４に係る回転電機ユニットの断面図である。
実施の形態１．
　以下、実施の形態１に係る回転電機ユニット１について、図面を参照して説明する。
　図１は、回転電機ユニット１の回路図である。図２は、回転電機ユニット１の斜視図である。図２に示されるように、回転電機ユニット１は、回転電機２と、電力変換装置３と、冷却器４（第１冷却部）と、を備える。回転電機２と、電力変換装置３と、冷却器４とは、一体化されている。これにより、回転電機ユニット１の小型化を図ることができる。
　なお、本明細書では、回転電機２の回転子２２の軸心に沿う方向を「軸方向」という。また、軸方向から見て、回転子２２の軸心と交差する方向を「径方向」といい、回転子２２の軸心回りに周回する方向を「周方向」という。
　最初に、図１を参照して、回転電機ユニット１の回路構成（電気的構成）を説明する。なお、本実施の形態では、回転電機ユニット１として、６相駆動方式の回転電機ユニットを例に説明する。回転電機ユニット１は、例えば、車両に搭載される。
　回転電機２は、６相（Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相）のそれぞれに対応する６つのコイル２５Ｕ１、２５Ｖ１、２５Ｗ１、２５Ｕ２、２５Ｖ２、２５Ｗ２を備える。なお、本明細書では、コイル２５Ｕ１、２５Ｖ１、２５Ｗ１、２５Ｕ２、２５Ｖ２、２５Ｗ２を、単にコイル２５とも称する。
　電力変換装置３は、コンデンサユニット３４と、６相（Ｕ１相、Ｖ１相、Ｗ１相、Ｕ２相、Ｖ２相、Ｗ２相）のそれぞれに対応する６つのパワーモジュール３５Ｕ１、３５Ｖ１、３５Ｗ１、３５Ｕ２、３５Ｖ２、３５Ｗ２と、を備える。なお、本明細書では、パワーモジュール３５Ｕ１、３５Ｖ１、３５Ｗ１、３５Ｕ２、３５Ｖ２、３５Ｗ２を、単にパワーモジュール３５とも称する。
　電力変換装置３には、バッテリー等の直流電源Ｅから直流電力が入力される。電力変換装置３は、直流電源Ｅから出力される直流電力を交流電力に変換して回転電機２に供給する。
　コンデンサユニット３４は直流電源Ｅの正極端子と負極端子との間に接続される。コンデンサユニット３４は、並列接続された複数のコンデンサ素子３４ａを有する。なお、コンデンサユニット３４は１つのコンデンサ素子３４ａのみを有してもよい。コンデンサユニット３４は、直流電源Ｅの電力変動、またはパワーモジュール３５側の電力変動に対して、電圧が大きく変動しないよう安定化させる平滑コンデンサである。
　各パワーモジュール３５は直流電源Ｅの正極端子と負極端子との間に接続される。各パワーモジュール３５は、上アーム側のスイッチング素子ＳＷ１及びダイオードＤ１と、下アーム側のスイッチング素子ＳＷ２及びダイオードＤ２と、を備える。スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２は、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor；絶縁ベースバイポーラトランジスタ）である。スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２は直列接続される。スイッチング素子ＳＷ１とスイッチング素子ＳＷ２との接続点は、対応する相のコイル２５に接続される。ダイオードＤ１は、スイッチング素子ＳＷ１に逆方向に並列接続される。ダイオードＤ２は、スイッチング素子ＳＷ２に逆方向に並列接続される。
　次に、回転電機ユニット１の構造を説明する。
　電力変換装置３は、ケース３１と、カバー３２ｃを有する端子台３２と、を有する。図３は、回転電機ユニット１の斜視図であって、端子台３２のカバー３２ｃを取り外した状態を示す図である。図４は、回転電機ユニット１の斜視図であって、ケース３１及び端子台３２を取り外した状態を示す図である。図５は、回転電機ユニット１の平面図であって、ケース３１及び端子台３２を取り外した状態を示す図である。図６は、図５のＡ－Ａ線に沿った断面図である。図７は、回転電機ユニット１の斜視図であって、ケース３１、端子台３２、及び制御基板３６を取り外した状態を示す図である。図８は、回転電機ユニット１の平面図であって、ケース３１、端子台３２、及び制御基板３６を取り外した状態を示す図である。図９は、図８のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。図１０は、図８のＣ－Ｃ線に沿った断面図である。
＜電力変換装置＞
　図２、図４、図７等に示されるように、電力変換装置３は、ケース３１と、端子台３２と、信号コネクタ３３と、コンデンサユニット３４と、制御基板３６と、複数のパワーモジュール３５（本実施の形態では、６つのパワーモジュール３５Ｕ１、３５Ｖ１、３５Ｗ１、３５Ｕ２、３５Ｖ２、３５Ｗ２）と、複数（本実施の形態では、６つ）のバスバー３７と、複数（本実施の形態では、６つ）の電流センサ３８と、を備える。
　ケース３１は、コンデンサユニット３４、パワーモジュール３５、制御基板３６等の電子部品を上方から覆う。これにより、これら電子部品と、回転電機ユニット１の周辺に搭載される部品との絶縁性を確保し、回転電機ユニット１の外部から異物が侵入することを防ぐ。
　図２及び図３に示されるように、端子台３２は、ケース３１の上面に設けられる。端子台３２は、直流電源Ｅとコンデンサユニット３４とを接続する。端子台３２は、正極側接続端子３２ａと、負極側接続端子３２ｂと、カバー３２ｃと、を有する。
　正極側接続端子３２ａは、直流電源Ｅの正極端子、及び後述するコンデンサユニット３４の正極導体３４２に接続される。負極側接続端子３２ｂは、直流電源Ｅの負極端子、及び後述するコンデンサユニット３４の負極導体３４３に接続される。カバー３２ｃは、正極側接続端子３２ａ及び負極側接続端子３２ｂを上方から覆い、電力変換装置３の内部に異物が侵入することを防止する。
　信号コネクタ３３は、ケース３１の側面に設けられる。また、図４に示されるように、信号コネクタ３３は、信号コネクタ用ハーネス３３ａを介して制御基板３６に接続される。信号コネクタ３３は、車両等に搭載される外部の制御装置と電力変換装置３との間で各種信号の受け渡しに用いられる。
　なお、軸方向から見たときに、回転子２２の軸心に対して信号コネクタ３３が配置される側を前方側と称し、その反対側を後方側と称する。端子台３２及び信号コネクタ３３は、回転電機ユニット１の前方側に配置される。
　図１１は、コンデンサユニット３４の斜視図である。図１１に示されるように、コンデンサユニット３４は、本体部３４１と、正極導体３４２と、負極導体３４３と、を有する。図５に示されるように、コンデンサユニット３４は、電力変換装置３の中央部に配置される。コンデンサユニット３４は、後述する冷却器４の第１プレート４１に固定される。
　本体部３４１は、円筒形状である。本体部３４１は、複数のコンデンサ素子３４ａ（図１を参照）を備える。本体部３４１の外周面には、ハーネス固定部３４１ａが形成される。ハーネス固定部３４１ａには軸方向に延びる貫通孔が形成されており、この貫通孔に、後述する回転電機２のレゾルバ用ハーネス２７ｃが挿通される。本体部３４１の下部には、コンデンサユニット３４を第１プレート４１に取り付けるための複数の取付部３４１ｂが形成される。取付部３４１ｂは、本体部３４１の外周面から径方向外側に突出する突起である。取付部３４１ｂには、ボルト４１ｆ２（図７及び図８を参照）が挿通されるボルト穴３４１ｃが形成されている。
　正極導体３４２及び負極導体３４３は、板状部材である。正極導体３４２は、端子台３２の正極側接続端子３２ａ、及び後述するパワーモジュール３５の正極端子３５ｂに接続される。負極導体３４３は、端子台３２の負極側接続端子３２ｂ、及び後述するパワーモジュール３５の負極端子３５ｃに接続される。
　正極導体３４２及び負極導体３４３の材料として、例えば、無酸素銅が用いられる。材料のコスト削減、入手性の向上等のために、正極導体３４２及び負極導体３４３の材料として、タフピッチ銅が用いられてもよい。また、正極導体３４２及び負極導体３４３の板厚は、例えば、０．５～２．５ｍｍである。
　正極導体３４２は、端子台３２の正極側接続端子３２ａに接続される正極側第１端部３４２ａと、パワーモジュール３５の正極端子３５ｂに接続される正極側第２端部３４２ｂと、を有する。
　正極側第１端部３４２ａは、本体部３４１の下端から引き出され、端子台３２の正極側接続端子３２ａに向けて軸方向に延びる。正極側第１端部３４２ａの先端部は屈曲されて、正極側接続端子３２ａに上方から接触する。正極側第１端部３４２ａの先端部には、ボルト３４４（図３を参照）が挿通されるボルト穴３４２ｃが形成される。正極側第１端部３４２ａの先端部は、正極側接続端子３２ａに、ボルト３４４により固定される。
　正極側第２端部３４２ｂは、各相のパワーモジュール３５に対応して設けられる。すなわち、６つの正極側第２端部３４２ｂが設けられる。正極側第２端部３４２ｂは、本体部３４１の下端から引き出され、パワーモジュール３５の正極端子３５ｂに向けて延びる。６つの正極側第２端部３４２ｂは、周方向に等間隔（６０°間隔）に配置される。６つの正極側第２端部３４２ｂは、同一形状である。
　負極導体３４３は、端子台３２の負極側接続端子３２ｂに接続される負極側第１端部３４３ａと、パワーモジュール３５の負極端子３５ｃに接続される負極側第２端部３４３ｂと、を有する。
　負極側第１端部３４３ａは、本体部３４１の下端から引き出され、端子台３２の負極側接続端子３２ｂに向けて軸方向に延びる。負極側第１端部３４３ａの先端部は屈曲されて、負極側接続端子３２ｂに上方から接触する。負極側第１端部３４３ａの先端部には、ボルト３４４（図３を参照）が挿通されるボルト穴３４３ｃが形成される。負極側第１端部３４３ａの先端部は、負極側接続端子３２ｂに、ボルト３４４により固定される。
　負極側第２端部３４３ｂは、各相のパワーモジュール３５に対応して設けられる。すなわち、６つの負極側第２端部３４３ｂが設けられる。負極側第２端部３４３ｂは、本体部３４１の下端から引き出され、パワーモジュール３５の負極端子３５ｃに向けて延びる。６つの負極側第２端部３４３ｂは、周方向に等間隔（６０°間隔）に配置される。６つの負極側第２端部３４３ｂは、同一形状である。
　図７及び図８に示されるように、６つのパワーモジュール３５は、コンデンサユニット３４を囲むように配置される。６つのパワーモジュール３５は、周方向に等間隔（６０°間隔）に配置される。パワーモジュール３５Ｕ１、３５Ｖ１、３５Ｗ１、３５Ｕ２、３５Ｖ２、３５Ｗ２は、周方向にこの順に配置される。したがって、同じ相のパワーモジュール３５（例えば、Ｕ１相とＵ２相のパワーモジュール３５Ｕ１、３５Ｕ２）は、コンデンサユニット３４を挟んで径方向に対向するよう配置される。
　各パワーモジュール３５は、本体部３５ａと、正極端子３５ｂと、負極端子３５ｃと、出力端子３５ｄと、上アーム側の信号端子３５ｅと、下アーム側の信号端子３５ｆとを有する。
　本体部３５ａは、軸方向から見たときに、略矩形状を有する。本体部３５ａは、上アーム側のスイッチング素子ＳＷ１及びダイオードＤ１と、下アーム側のスイッチング素子ＳＷ２及びダイオードＤ２と、を備える。
　正極端子３５ｂ、負極端子３５ｃ、出力端子３５ｄ、上アーム側の信号端子３５ｅ、及び下アーム側の信号端子３５ｆは、板状部材である。
　正極端子３５ｂ、負極端子３５ｃ、出力端子３５ｄ、上アーム側の信号端子３５ｅ、及び下アーム側の信号端子３５ｆの材料として、例えば、無酸素銅が用いられる。材料のコスト削減、入手性の向上等のために、正極端子３５ｂ、負極端子３５ｃ、出力端子３５ｄ、上アーム側の信号端子３５ｅ、及び下アーム側の信号端子３５ｆの材料として、タフピッチ銅が用いられてもよい。また、正極端子３５ｂ、負極端子３５ｃ、出力端子３５ｄ、上アーム側の信号端子３５ｅ、及び下アーム側の信号端子３５ｆの板厚は、例えば、０．５～１．５ｍｍである。
　正極端子３５ｂは、正極導体３４２の正極側第２端部３４２ｂと対向するように配置される。正極端子３５ｂは、正極側第２端部３４２ｂに直接接続される。なお、直接接続されるとは、正極端子３５ｂと正極側第２端部３４２ｂとが、ワイヤ等を使用せずに、互いに接触して接続されることをいう。正極端子３５ｂと正極側第２端部３４２ｂとの接続には、例えば、抵抗溶接、超音波接合、ＴＩＧ溶接、またはレーザー溶接が用いられる。図８に示されるように、軸方向から見て、正極側第２端部３４２ｂと正極端子３５ｂとの第１接続部Ｃ１は、コンデンサユニット３４の本体部３４１とパワーモジュール３５の本体部３５ａとの間に位置している。
　負極端子３５ｃは、負極導体３４３の負極側第２端部３４３ｂと対向するように配置される。負極端子３５ｃは、負極側第２端部３４３ｂに直接接続される。なお、直接接続されるとは、負極端子３５ｃと負極側第２端部３４３ｂとが、ワイヤ等を使用せずに、互いに接触して接続されることをいう。負極端子３５ｃと負極側第２端部３４３ｂとの接続には、例えば、抵抗溶接、超音波接合、ＴＩＧ溶接、またはレーザー溶接が用いられる。図８に示されるように、軸方向から見て、負極側第２端部３４３ｂと負極端子３５ｃとの第２接続部Ｃ２は、コンデンサユニット３４の本体部３４１とパワーモジュール３５の本体部３５ａとの間に位置している。
　本実施の形態では、コンデンサユニット３４の正極導体３４２から、パワーモジュール３５の正極端子３５ｂ及び負極端子３５ｃを経由した、コンデンサユニット３４の負極導体３４３までの経路の長さが、全てのパワーモジュール３５で略同一となるように、コンデンサユニット３４及びパワーモジュール３５が設けられている。すなわち、コンデンサユニット３４とパワーモジュール３５との接続経路の長さが、全てのパワーモジュール３５で略同一となっている。ここで、上記経路の長さが略同一であるとは、正極導体３４２から、正極端子３５ｂ及び負極端子３５ｃを経由した、負極導体３４３までの経路の全長に対して、各パワーモジュール３５間での上記経路長さの差異が、±５％の範囲内であることを意味する。これにより、それぞれのパワーモジュール３５に発生するサージ電圧を均等にできる。したがって、パワーモジュール３５に大容量の電流を入力することが可能となり、回転電機ユニット１の高出力化が可能となる。
　なお、本開示では、少なくとも２つのパワーモジュール３５について、コンデンサユニット３４とパワーモジュール３５との接続経路の長さが略同一となっていればよい。この場合であっても、これら２つのパワーモジュール３５に発生するサージ電圧を均等にできる。したがって、パワーモジュール３５に大容量の電流を入力することが可能となり、回転電機ユニット１の高出力化が可能となる。
　また、全てのパワーモジュール３５において、正極導体３４２からコイル端末２５ａまで、及び負極導体３４３からコイル端末２５ａまでの接続経路の配線抵抗が均一となっている。したがって、複数のパワーモジュール３５の間で、パワーモジュール３５を流れる電流に偏りが生じることを防止できる。
　また、コンデンサユニット３４とパワーモジュール３５とは、最短経路で接続されている。これにより、コンデンサユニット３４とパワーモジュール３５との接続経路のインダクタンスを低減でき、パワーモジュール３５に発生するサージ電圧を抑制できる。したがって、パワーモジュール３５により大容量の電流を入力することが可能となり、回転電機ユニット１の更なる高出力化が可能となる。
　出力端子３５ｄは、バスバー３７を介して、コイル２５のコイル端末２５ａに接続される。上アーム側の信号端子３５ｅは、上アーム側のスイッチング素子ＳＷ１及びダイオードＤ１と接続される。下アーム側の信号端子３５ｆは、下アーム側のスイッチング素子ＳＷ２及びダイオードＤ２と接続される。上アーム側の信号端子３５ｅ及び下アーム側の信号端子３５ｆは、制御基板３６と接続される。図４及び図５に示されるように、上アーム側の信号端子３５ｅ及び下アーム側の信号端子３５ｆは、制御基板３６に直接取り付けられる。
　各バスバー３７は、対応する相のパワーモジュール３５とコイル２５とを接続する。図１２は、バスバー３７の斜視図である。図１２に示されるように、バスバー３７は、略Ｌ字状の板状部材である。バスバー３７は、第１板部３７１と、第２板部３７２とを有する。
　バスバー３７の材料として、例えば、無酸素銅が用いられる。バスバー３７の材料として、材料のコスト削減、入手性の向上等のために、タフピッチ銅が用いられてもよい。バスバー３７の板厚は、例えば、０．５～２．５ｍｍである。
　図８に示されるように、バスバー３７は、周方向に隣り合うパワーモジュール３５同士の間に配置される。第１板部３７１は、バスバー３７が第１プレート４１に固定された状態で周方向に延びる。第２板部３７２は、バスバー３７が第１プレート４１に固定された状態で径方向に延びる。
　第１板部３７１の端部には、出力端子３５ｄと接続される第１端子３７１ａが形成される。第１端子３７１ａは、出力端子３５ｄと対向するように配置される。第１端子３７１ａは、出力端子３５ｄに直接接続される。なお、直接接続されるとは、第１端子３７１ａと出力端子３５ｄとが、ワイヤ等を使用せずに、互いに接触して接続されることをいう。第１端子３７１ａと出力端子３５ｄとの接続には、例えば、抵抗溶接、超音波接合、ＴＩＧ溶接、またはレーザー溶接が用いられる。図８に示されるように、軸方向から見て、第１端子３７１ａと出力端子３５ｄとの第３接続部Ｃ３は、パワーモジュール３５の本体部３５ａよりも径方向外側に位置している。
　第２板部３７２の端部には、コイル端末２５ａと接続される第２端子３７２ａが形成される。第２端子３７２ａは、コイル端末２５ａと対向するように配置される。第２端子３７２ａは、コイル端末２５ａに直接接続される。なお、直接接続されるとは、第２端子３７２ａとコイル端末２５ａとが、ワイヤ等を使用せずに、互いに接触して接続されることをいう。第２端子３７２ａとコイル端末２５ａとの接続には、例えば、抵抗溶接、超音波接合、ＴＩＧ溶接、またはレーザー溶接が用いられる。図８に示されるように、軸方向から見て、第２端子３７２ａとコイル端末２５ａとの第４接続部Ｃ４は、パワーモジュール３５の本体部３５ａよりも径方向内側に位置している。
　第２板部３７２は、電流センサ３８が取り付けられる取付部３７３を有する。取付部３７３は、軸方向において第２端子３７２ａよりも制御基板３６側に突出するよう設けられている。
　各バスバー３７には、電流センサ３８が設けられる。電流センサ３８は、バスバー３７を流れる電流を検出する。電流センサ３８は、制御基板３６と接続される信号端子３８ａを有する。図４に示されるように、信号端子３８ａは、制御基板３６に直接取り付けられる。これにより、耐ノイズ性が向上し、電流センサ３８によるバスバー３７の電流値の検出精度が向上する。
　図７及び図８に示されるように、バスバー３７及び電流センサ３８は、樹脂部材３９に覆われる。樹脂部材３９の材料として、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）が用いられる。なお、信号端子３８ａは、樹脂部材３９から露出する。
　樹脂部材３９は、ボルト４１ｆ３及び支柱４１ｅにより第１プレート４１に固定される。これにより、バスバー３７及び電流センサ３８が、第１プレート４１に対して固定される。図７に示されるように、樹脂部材３９には、ボルト４１ｆ３が挿通されるボルト穴３９ａ、及び支柱４１ｅが挿通される貫通孔３９ｂが形成される。
　制御基板３６は、中央部が開口した円板形状を有する。制御基板３６の開口には、コンデンサユニット３４が配置される。図６に示されるように、制御基板３６は、ボルト４１ｆ１及び支柱４１ｅにより第１プレート４１に対して固定される。制御基板３６には、ボルト４１ｆ１が挿通されるボルト穴３６ａが形成される。
　制御基板３６には、上アーム側の信号端子３５ｅ、下アーム側の信号端子３５ｆ、及び信号端子３８ａが直接接続される。制御基板３６には、信号コネクタ用ハーネス３３ａを介して、信号コネクタ３３が接続される。制御基板３６には、レゾルバ用ハーネス２７ｃを介して、後述する回転電機２のレゾルバ２７が接続される。制御基板３６は、車両等に搭載される外部の制御装置から入力される制御指令に基づいてパワーモジュール３５を制御する。
＜回転電機＞
　図９、図１３等を参照して、回転電機２について説明する。図１３は、回転電機２の斜視図である。
　図９に示されるように、回転電機２は、固定子２１と、回転子２２と、シャフト２３と、ハウジング２４と、複数のコイル２５（本実施の形態では、６つのコイル２５Ｕ１、２５Ｖ１、２５Ｗ１、２５Ｕ２、２５Ｖ２、２５Ｗ２）と、第１、第２の軸受２６ａ、２６ｂと、レゾルバ２７と、を備える。
　固定子２１は、環状である。固定子２１は、回転子２２の外周を囲むように設けられる。固定子２１は、ハウジング２４に固定されている。
　回転子２２は、固定子２１の内側に設けられる。回転子２２は、固定子２１に対して軸心回りに回転自在である。
　回転子２２の中心には、シャフト２３が配置される。シャフト２３の軸方向の一方側（図９における紙面下側）の端部は、回転子２２の回転を、車両等に伝達する出力端である。
　コイル２５は、固定子２１に巻装される。コイル２５は、例えば、固定子２１に分布巻きされる。コイル２５として、例えば、一辺が０．５～６．０ｍｍの四角形状の断面を有する平角線が用いられる。各相のコイル２５のコイル端末２５ａは、バスバー３７を介して、対応する相のパワーモジュール３５に接続される。図１３に示されるように、６つのコイル端末２５ａは、周方向に等間隔（６０°間隔）に配置される。コイル端末２５ａは、バスバー３７に向けて軸方向に直線状に延び、バスバー３７に直接接続される。これにより、コイル端末２５ａを最短経路でバスバー３７と接続することができ、コイル２５に用いられる平角線の使用量を削減できる。また、コイル端末２５ａの成形工程が不要であるため、製造コストを削減できる。
　レゾルバ２７は、シャフト２３の回転角を検出する。レゾルバ２７は、レゾルバ固定子２７ａと、レゾルバ回転子２７ｂと、を備える。レゾルバ固定子２７ａは、ハウジング２４に固定されている。レゾルバ回転子２７ｂは、シャフト２３の上端部（非出力側の端部）に取り付けられる。
　レゾルバ２７は、レゾルバ用ハーネス２７ｃを介して、制御基板３６に接続される。レゾルバ用ハーネス２７ｃは、レゾルバ固定子２７ａから引き出され、制御基板３６に向けて延びる。レゾルバ用ハーネス２７ｃは、パワーモジュール３５が配置される部分を避けて延びる。これにより、レゾルバ用ハーネス２７ｃに、パワーモジュール３５に起因するノイズが伝わることを防止でき、シャフト２３の回転角の検出精度を向上できる。
　ハウジング２４は、固定子２１、回転子２２、及びシャフト２３を収容する。ハウジング２４は、蓋部２４１（仕切り部材）と、内筒部２４２と、外筒部２４３と、底部２４４と、を備える。
　蓋部２４１は、円形状の板状部材である。蓋部２４１は、内筒部２４２の上端に固定される。蓋部２４１は、固定子２１及び回転子２２を上方から覆う。蓋部２４１は、固定子２１と冷却器４との間に設けられる。図１３に示されるように、蓋部２４１には、コイル端末２５ａが挿通されるコイル貫通穴２４１ａが形成される。６つのコイル貫通穴２４１ａは、周方向に等間隔（６０°間隔）に配置される。
　内筒部２４２は、円筒形状である。内筒部２４２は、固定子２１を径方向外側から覆う。固定子２１は、内筒部２４２に、例えば、焼き嵌めまたは圧入により固定される。
　外筒部２４３は、円筒形状である。外筒部２４３は、内筒部２４２を径方向外側から覆う。外筒部２４３は、内筒部２４２に、例えば、焼き嵌めまたは圧入により固定される。
　内筒部２４２及び外筒部２４３により、回転電機２を冷却する第２冷却部６（図９を参照）が構成される。第２冷却部６の詳細については後述する。
　底部２４４は、円形状の板状部材である。底部２４４は、外筒部２４３の下端に固定される。底部２４４は、固定子２１及び回転子２２を下方から覆う。底部２４４には、回転電機ユニット１を車両に取り付けるための取付部２４４ａが設けられる。
　シャフト２３の上端部（非出力側の端部）には、第１の軸受２６ａが設けられる。第１の軸受２６ａは、蓋部２４１に固定されている。シャフト２３の下端部（出力側の端部）には、第２の軸受２６ｂが設けられる。第２の軸受２６ｂは、底部２４４に固定されている。第１の軸受２６ａ及び第２の軸受２６ｂは、シャフト２３を回転自在に支持する。
＜冷却器＞
　図６、図９、図１０、図１４～１６等を参照して、冷却器４について説明する。冷却器４は、回転電機２と電力変換装置３との間に設けられる。冷却器４は、第１プレート４１と、複数（本実施の形態では、６つ）の第２プレート４２と、ベース４３と、を有する。
　図１４は、第２プレート４２の斜視図である。図１４に示されるように、第２プレート４２は、略矩形の板状部材である。第２プレート４２は、パワーモジュール３５毎に設けられる。図１０に示されるように、第２プレート４２の第１面には、パワーモジュール３５が取り付けられる。パワーモジュール３５は、第２プレート４２の第１面に、例えばはんだ付けにより固定される。第２プレート４２の第２面には、放熱フィン４２ａ（第１放熱フィン）が設けられる。図７に示されるように、第２プレート４２は、支柱４１ｅにより第１プレート４１に固定される。これにより、パワーモジュール３５は、第１プレート４１に対して固定される。第２プレート４２には、支柱４１ｅが挿通される貫通孔４２ｂが形成される。
　図１５は、第１プレート４１の斜視図である。図１５に示されるように、第１プレート４１は、円形の板状部材である。第１プレート４１には、レゾルバ用ハーネス２７ｃが挿通されるハーネス貫通穴４１ａが形成される。第１プレート４１には、コイル端末２５ａが挿通されるコイル貫通穴４１ｂが形成される。６つのコイル貫通穴４１ｂが、周方向に等間隔（６０°間隔）に配置される。第１プレート４１には、複数（本実施の形態では、６つ）の開口部４１ｃが形成される。図１０に示されるように、第２プレート４２が第１プレート４１に固定された状態で、開口部４１ｃの内側には、放熱フィン４２ａが配置される。６つの開口部４１ｃが、周方向に等間隔（６０°間隔）に配置される。
　第１プレート４１の第１面には、ボルト４１ｆ２が取り付けられる有底の第１取付孔４１ｄ１が設けられている。第１プレート４１の第１面には、支柱４１ｅが取り付けられる有底の第２取付孔４１ｄ２が設けられている。第１プレート４１の第１面には、ボルト４１ｆ３が取り付けられる有底の第３取付孔４１ｄ３が設けられている。第１プレート４１の第２面は、ベース４３に固定される。
　第１取付孔４１ｄ１は、軸方向から見たときに、コンデンサユニット３４に形成されるボルト穴３４１ｃと重なる位置に設けられている。ボルト４１ｆ２をボルト穴３４１ｃに挿通して、第１取付孔４１ｄ１に締結することにより、コンデンサユニット３４が第１プレート４１に取り付けられる。また、図６に示されるように、第１プレート４１とコンデンサユニット３４との間には、放熱部材４４が設けられている。
　第２取付孔４１ｄ２は、軸方向から見たときに、第２プレート４２に形成される貫通孔４２ｂと重なる位置に設けられている。第２取付孔４１ｄ２に取り付けられた支柱４１ｅは、第２プレート４２に形成される貫通孔４２ｂに挿通される。これにより、第２プレート４２は、第１プレート４１に固定される。
　図６に示されるように、支柱４１ｅの上端は、制御基板３６に当接する。支柱４１ｅの上端部には、ボルト４１ｆ１が取り付けられる有底の取付孔４１ｅ１が設けられている。取付孔４１ｅ１は、軸方向から見たときに、制御基板３６に形成されるボルト穴３６ａと重なる位置に設けられている。支柱４１ｅの上端に制御基板３６を当接させた状態で、ボルト４１ｆ１をボルト穴３６ａに挿通して、取付孔４１ｅ１に締結することにより、制御基板３６が第１プレート４１に対して固定される。
　第３取付孔４１ｄ３は、軸方向から見たときに、樹脂部材３９に形成されるボルト穴３９ａと重なる位置に設けられている。ボルト４１ｆ３をボルト穴３９ａに挿通して、第３取付孔４１ｄ３に締結することにより、樹脂部材３９が第１プレート４１に取り付けられる。また、樹脂部材３９には、支柱４１ｅが挿通される貫通孔３９ｂが形成されている。貫通孔３９ｂに支柱４１ｅを挿通させることにより、樹脂部材３９が第１プレート４１に対してより確実に固定される。
　図１６は、ベース４３の斜視図である。図６、図９、図１６等に示されるように、ベース４３は、略円筒形状である。ベース４３の第１面（上面）には、第１プレート４１が固定される。ベース４３の第２面（下面）には、ハウジング２４の蓋部２４１が固定される。
　図１６に示されるように、ベース４３には、レゾルバ用ハーネス２７ｃが挿通されるハーネス貫通穴４３ａが形成される。ベース４３には、コイル端末２５ａが挿通されるコイル貫通穴４３ｂが形成される。６つのコイル貫通穴４３ｂが、周方向に等間隔（６０°間隔）に形成される。また、図６に示されるように、ベース４３の下部には、レゾルバ２７が配置される空洞部４３ｃが形成される。
　ここで、冷却器４には、冷媒が流通する第１冷却流路が形成される。冷媒としては、例えば、水（冷却水）が用いられる。図１６に示されるように、第１冷却流路は、入口流路５１と、第１流路５２と、第２流路５３と、第３流路５４と、出口流路５５と、を有する。入口流路５１には、冷媒が供給される。第１流路５２、第２流路５３、及び第３流路５４は、入口流路５１から分岐する。第１流路５２は、軸方向から見たときに、６つのパワーモジュール３５のうち半数のパワーモジュール３５（具体的には、パワーモジュール３５Ｕ１、３５Ｖ１、３５Ｗ１）に重なる位置に形成される。第１流路５２は、入口流路５１から周方向における一方側に延びる。第２流路５３は、軸方向から見たときに、６つのパワーモジュール３５のうちもう半数のパワーモジュール３５（具体的には、パワーモジュール３５Ｕ２、３５Ｖ２、３５Ｗ２）に重なる位置に形成される。第２流路５３は、入口流路５１から周方向における他方側に延びる。第３流路５４は、軸方向から見たときに、コンデンサユニット３４に重なる位置に形成される。出口流路５５は、第１流路５２、第２流路５３、及び第３流路５４からの冷媒が合流する。出口流路５５は、第２冷却部６の内部に形成される第２冷却流路と連通している。
　ベース４３には、冷媒供給口４５と、溝部４６と、冷媒排出口４７と、が設けられる。
　冷媒供給口４５は、ベース４３の周壁を径方向に貫通する孔である。冷媒供給口４５の内部が、入口流路５１として用いられる。冷媒供給口４５の一端には、外部から冷媒が供給される第１継手４８が接続される。なお、第１継手４８は、回転電機ユニット１の前方側に配置される。冷媒供給口４５の他端は、溝部４６に接続される。冷媒供給口４５は、第１継手４８と溝部４６とを連通する。
　冷媒排出口４７は、ベース４３を軸方向に貫通する孔である。冷媒排出口４７の内部が、出口流路５５として用いられる。冷媒排出口４７は、冷媒供給口４５に対して周方向の反対側に配置される。冷媒排出口４７の一端は、溝部４６に接続される。冷媒排出口４７の他端は、後述する内筒部２４２の開口部２４２ｃ（図９を参照）に接続される。
　溝部４６は、ベース４３の上面に形成される。溝部４６は、環状溝部４６１と、円形溝部４６２と、上流側連通溝部４６３と、下流側連通溝部４６４と、を備える。
　環状溝部４６１は、周方向に延びており、軸方向から見て環状である。冷媒供給口４５は、環状溝部４６１の径方向外側の側面に開口する。冷媒排出口４７は、環状溝部４６１の底面に開口する。
　環状溝部４６１は、冷媒供給口４５と冷媒排出口４７とに挟まれる一方側の部分である第１環状溝部４６１ａと、冷媒供給口４５と冷媒排出口４７とに挟まれる他方側の部分である第２環状溝部４６１ｂと、を有する。第１環状溝部４６１ａは、６つのパワーモジュール３５のうち半数のパワーモジュール３５（具体的には、パワーモジュール３５Ｕ１、３５Ｖ１、３５Ｗ１）の下部に設けられる。第２環状溝部４６１ｂは、６つのパワーモジュール３５のうちもう半数のパワーモジュール３５（具体的には、パワーモジュール３５Ｕ２、３５Ｖ２、３５Ｗ２）の下部に設けられる。
　第１環状溝部４６１ａと、第１プレート４１の第２面と、第２プレート４２の第２面とにより、第１流路５２が形成される。第２環状溝部４６１ｂと、第１プレート４１の第２面と、第２プレート４２の第２面とにより、第２流路５３が形成される。図１０に示されるように、第２プレート４２の第２面に設けられる放熱フィン４２ａは、第１流路５２または第２流路５３内に配置される。
　図１０及び図１６に示されるように、環状溝部４６１の底面において、パワーモジュール３５（第２プレート４２）と軸方向に対向する部分には、凸部４６１ｃが形成される。第２プレート４２の放熱フィン４２ａは、凸部４６１ｃ上に配置されている。凸部４６１ｃ同士の間には、凹部４６１ｄが形成される。このように、凸部４６１ｃ及び凹部４６１ｄを周方向に交互に設けることにより、放熱フィン４２ａへ向けて流れる冷媒の流通断面積が大きくなり、第１流路５２及び第２流路５３における冷媒の圧力損失を低減することができる。
　円形溝部４６２は、環状溝部４６１の内側に配置される。円形溝部４６２は、コンデンサユニット３４の下部に設けられる。また、図９に示されるように、円形溝部４６２とコンデンサユニット３４との間には、放熱部材４４が配置される。
　上流側連通溝部４６３は、環状溝部４６１と円形溝部４６２との間に設けられる。軸方向から見たときに、上流側連通溝部４６３は、冷媒供給口４５と径方向に対向するよう設けられる。上流側連通溝部４６３は、環状溝部４６１と円形溝部４６２とを連通する。
　下流側連通溝部４６４は、環状溝部４６１と円形溝部４６２との間に設けられる。軸方向から見たときに、下流側連通溝部４６４は、冷媒排出口４７と径方向に対向するよう設けられる。下流側連通溝部４６４は、環状溝部４６１と円形溝部４６２とを連通する。
　円形溝部４６２、上流側連通溝部４６３、及び下流側連通溝部４６４と、第１プレート４１の第２面とにより、第３流路５４が形成される。
　上流側連通溝部４６３及び下流側連通溝部４６４は、ハーネス貫通穴４３ａ及びコイル貫通穴４３ｂを避けて形成される。図示の例では、上流側連通溝部４６３及び下流側連通溝部４６４はそれぞれ、コイル貫通穴４３ｂを挟んで設けられる一対の溝部により構成される。
　第１継手４８から供給される冷媒は、入口流路５１を通って、第１流路５２と、第２流路５３と、第３流路５４とに分岐される。パワーモジュール３５Ｕ１、３５Ｖ１、３５Ｗ１にて発生する熱は、第２プレート４２を介して、第１流路５２を流れる冷媒と熱交換される。これにより、パワーモジュール３５Ｕ１、３５Ｖ１、３５Ｗ１が冷却される。パワーモジュール３５Ｕ２、３５Ｖ２、３５Ｗ２にて発生する熱は、第２プレート４２を介して、第２流路５３を流れる冷媒と熱交換される。これにより、パワーモジュール３５Ｕ２、３５Ｖ２、３５Ｗ２が冷却される。第２プレート４２に放熱フィン４２ａが設けられることで、冷媒と第２プレート４２との接触面積を増大させ、パワーモジュール３５の冷却効果を高めることができる。コンデンサユニット３４（コンデンサ素子３４ａ）にて発生する熱は、放熱部材４４及び第１プレート４１を介して、第３流路５４を流れる冷媒と熱交換される。これにより、コンデンサユニット３４（コンデンサ素子３４ａ）が冷却される。その後、第１流路５２、第２流路５３、及び第３流路５４からの冷媒は、出口流路５５にて合流し、第２冷却部６へ向けて排出される。
＜第２冷却部＞
　図９に示されるように、内筒部２４２と外筒部２４３とにより、第２冷却部６が構成される。第２冷却部６には、冷媒が流通する第２冷却流路が形成される。第２冷却流路は、内筒部２４２の外周面と外筒部２４３の内周面との間に形成される。
　図１７Ａ及び図１７Ｂは、内筒部２４２の斜視図である。図１７Ａ及び図１７Ｂに示されるように、内筒部２４２は、円筒形状の本体部２４２ａと、本体部２４２ａの上端から径方向外側に突出するフランジ部２４２ｂとを有する。フランジ部２４２ｂには、冷却器４の冷媒排出口４７と連通する開口部２４２ｃが形成されている。図９に示されるように、冷媒排出口４７と開口部２４２ｃとは、第３継手６５により接続されている。
　第２冷却流路は、連通流路６１と、第４流路６２と、第５流路６３と、排出流路６４と、を有する。連通流路６１は、出口流路５５と連通する。第４流路６２及び第５流路６３は、連通流路６１から分岐する。第４流路６２は、連通流路６１から周方向における一方側に延びる。第５流路６３は、連通流路６１から周方向における他方側に延びる。排出流路６４は、第４流路６２及び第５流路６３からの冷媒が合流する。冷媒は、排出流路６４から外部に排出される。
　本体部２４２ａの外周面には、第１溝部７１と、第２溝部７２と、第３溝部７３と、第４溝部７４と、が形成される。
　第１溝部７１は、開口部２４２ｃの下方に形成される。第１溝部７１は、軸方向に延びる。第１溝部７１の上端は、開口部２４２ｃに連通する。第１溝部７１の下端は閉塞されている。第１溝部７１と、外筒部２４３の内周面とにより、連通流路６１が形成される。
　第２溝部７２は、第１溝部７１に対して周方向の反対側に形成される。第２溝部７２は、軸方向に延びる。第２溝部７２の上端及び下端は閉塞している。第２溝部７２と、外筒部２４３の内周面とにより、排出流路６４が形成される。
　第３溝部７３は、第１溝部７１及び第２溝部７２と接続される。第３溝部７３は、第１溝部７１から第２溝部７２まで、周方向における一方側に延びる。複数の第３溝部７３が、軸方向に間隔をあけて形成される。第３溝部７３と、外筒部２４３の内周面とにより、第４流路６２が形成される。
　第４溝部７４は、第１溝部７１及び第２溝部７２と接続される。第４溝部７４は、第１溝部７１から第２溝部７２まで、周方向における他方側に延びる。複数の第４溝部７４が、軸方向に間隔をあけて形成される。第４溝部７４と、外筒部２４３の内周面とにより、第５流路６３が形成される。
　図９に示されるように、外筒部２４３の下端部には、外筒部２４３の周壁を径方向に貫通する開口部２４３ａが形成される。開口部２４３ａは、内筒部２４２の第２溝部７２と径方向に対向するように設けられる。開口部２４３ａは、第２溝部７２に接続される。開口部２４３ａは、外部へ冷媒を排出する第２継手６６に接続される。開口部２４３ａは、第２溝部７２と第２継手６６とを連通する。なお、第２継手６６は、回転電機ユニット１の前方側に配置される。
　冷却器４の冷媒排出口４７から排出された冷媒は、開口部２４２ｃを介して連通流路６１に流入する。冷媒は、連通流路６１を下方に流れつつ、第４流路６２と第５流路６３とに分岐される。第４流路６２を流れる冷媒は、回転電機２のうち、周方向の一方側の半分を冷却する。第５流路６３を流れる冷媒は、回転電機２のうち、周方向の他方側の半分を冷却する。複数の第４流路６２及び第５流路６３が軸方向に間隔をあけて設けられているため、第２冷却部６による回転電機２の冷却効率が向上する。その後、第４流路６２及び第５流路６３からの冷媒は、排出流路６４にて合流し、排出流路６４を下方に流れ、開口部２４３ａ及び第２継手６６を介して外部に排出される。
　本実施の形態では、回転電機ユニット１は、冷媒が流通する第１冷却流路が形成され、電力変換装置３を冷却する冷却器４を備える。第１冷却流路は、冷媒が供給される入口流路５１と、入口流路５１から分岐するとともに、軸方向から見たときに、複数のパワーモジュール３５のうち第１群のパワーモジュール３５Ｕ１、３５Ｖ１、３５Ｗ１に重なる位置に形成される第１流路５２と、入口流路５１から分岐するとともに、軸方向から見たときに、複数のパワーモジュール３５のうち第１群と異なる第２群のパワーモジュール３５Ｕ２、３５Ｖ２、３５Ｗ２に重なる位置に形成される第２流路５３と、入口流路５１から分岐するとともに、軸方向から見たときに、コンデンサユニット３４に重なる位置に形成される第３流路５４と、第１流路５２、第２流路５３、及び第３流路５４からの冷媒が合流するとともに、冷却器４から冷媒が排出される出口流路５５と、を有する。出口流路５５は、回転電機２を冷却する第２冷却部６の内部に形成された第２冷却流路に連通する。
　冷媒が、第１流路５２と第２流路５３とに分岐されて流通する。したがって、１系統の冷却流路上に複数のパワーモジュール３５を配置する場合と比べて、冷却流路の上流側と下流側との間で冷媒の温度が偏ることを抑制できる。したがって、複数のパワーモジュール３５を均一的に冷却することができ、回転電機ユニット１の冷却性能を向上できる。この結果、パワーモジュール３５へ入力する電流密度を向上することが可能となり、回転電機ユニット１の高出力化が可能となる。
　また、第３流路５４を流れる冷媒によりコンデンサユニット３４を冷却できるため、回転電機ユニット１の冷却性能がより向上する。この結果、コンデンサユニット３４へ入力する電流密度を向上することが可能となり、回転電機ユニット１の高出力化が可能となる。
　さらに、冷却器４の第１冷却流路と第２冷却部６の第２冷却流路とが回転電機ユニット１内で連通しているため、回転電機ユニット１を小型化できる。
　また、例えば、各群の同じ相のパワーモジュール３５（例えば、パワーモジュール３５Ｕ１とパワーモジュール３５Ｕ２）を第１流路５２と第２流路５３とに分けて配置することにより、第１流路５２を流れる冷媒によりパワーモジュール３５Ｕ１を冷却し、第２流路５３を流れる冷媒によりパワーモジュール３５Ｕ２を冷却することができる。したがって、各群の同じ相のパワーモジュール３５を平均的に冷却することができる。
　また、複数のパワーモジュール３５は、周方向に配置されており、第１流路５２は、入口流路５１から周方向における一方側に延び、第２流路５３は、入口流路５１から周方向における他方側に延びる。
　これにより、複数のパワーモジュール３５を、より均一的かつ効率的に冷却することができる。
　第２冷却部６の第２冷却流路は、出口流路５５と連通する連通流路６１と、連通流路６１から分岐するとともに、連通流路６１から周方向における一方側に延びる第４流路６２と、連通流路６１から分岐するとともに、連通流路６１から周方向における他方側に延びる第５流路６３と、第４流路６２及び第５流路６３からの冷媒が合流するとともに、第２冷却部６から冷媒が排出される排出流路６４と、を有する。
　これにより、第４流路６２を流れる冷媒によって、回転電機２のうち、周方向の一方側の半分を冷却し、第５流路６３を流れる冷媒によって、回転電機２のうち、周方向の他方側の半分を冷却できるため、第２冷却部６による回転電機２の冷却効率が向上する。
　パワーモジュール３５には、第１流路５２または第２流路５３を流通する冷媒との熱交換を行う放熱フィン４２ａが取り付けられている。
　これにより、パワーモジュール３５の冷却効率が向上する。
　第３流路５４とコンデンサユニット３４との間には、放熱部材４４が設けられている。
　これにより、コンデンサユニット３４の冷却効率が向上する。
　また、正極導体３４２から、複数のパワーモジュール３５のうち第１のパワーモジュール３５の正極端子３５ｂ及び負極端子３５ｃを経由した、負極導体３４３までの第１経路の長さが、正極導体３４２から、複数のパワーモジュール３５のうち第２のパワーモジュール３５の正極端子３５ｂ及び負極端子３５ｃを経由した、負極導体３４３までの第２経路の長さと略同一である。なお、第１経路の長さが第２経路の長さと略同一であるとは、第１経路の全長に対して、第１経路の長さと第２経路の長さとの差異が、±５％の範囲内であることを意味する。
　これにより、第１のパワーモジュール３５及び第２のパワーモジュール３５に発生するサージ電圧を均等にできる。したがって、パワーモジュール３５に大容量の電流を入力することが可能となり、回転電機ユニット１の高出力化が可能となる。
　また、複数のパワーモジュール３５の全てにおいて、正極導体３４２から、正極端子３５ｂ及び負極端子３５ｃを経由した、負極導体３４３までの経路の長さが略同一である。
　これにより、全てのパワーモジュール３５について、それぞれのパワーモジュール３５に発生するサージ電圧を均等にできる。したがって、パワーモジュール３５により大容量の電流を入力することが可能となり、回転電機ユニット１の更なる高出力化が可能となる。
　また、電力変換装置３は、複数のパワーモジュール３５と複数のコイル２５とをそれぞれ接続する複数のバスバー３７をさらに有する。
　これにより、バスバー３７を用いて、パワーモジュール３５とコイル２５とを容易に接続することができる。
実施の形態２．
　図１８は、実施の形態２に係る回転電機ユニット１Ａの断面図である。なお、実施の形態１と同様の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
　図１８に示されるように、実施の形態２に係る回転電機ユニット１Ａにおいては、第１プレート４１の代わりに、第１プレート４１Ａが設けられている。第１プレート４１Ａの第２面には、放熱フィン１４１（第２放熱フィン）が設けられている。放熱フィン１４１は、コンデンサユニット３４の下方に配置される。放熱フィン１４１は、第１プレート４１Ａがベース４３に固定された状態で、円形溝部４６２の内側に収容される。すなわち、放熱フィン１４１は、第３流路５４内に配置される。コンデンサユニット３４（コンデンサ素子３４ａ）において発生する熱は、放熱部材４４及び第１プレート４１Ａを介して、第３流路５４を流れる冷媒と熱交換される。これにより、コンデンサユニット３４（コンデンサ素子３４ａ）が冷却される。第１プレート４１Ａに放熱フィン１４１が設けられることで、冷媒と第１プレート４１Ａとの接触面積を増大させ、コンデンサユニット３４の冷却効果を高めることができる。
　以上のように、本実施の形態では、コンデンサユニット３４に、放熱フィン１４１が取り付けられている。これにより、コンデンサユニット３４の冷却効率がより向上する。
実施の形態３．
　図１９は、実施の形態３に係る回転電機ユニット１Ｂの断面図である。なお、実施の形態１と同様の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
　図１９に示されるように、実施の形態３に係る回転電機ユニット１Ｂにおいては、ベース４３に形成されるコイル貫通穴４３ｂとコイル端末２５ａとが、接着剤１４３（充填材）により接続されている。すなわち、接着剤１４３により、コイル貫通穴４３ｂとコイル端末２５ａとの間の隙間が充填されている。
　コイル２５（コイル端末２５ａ）は、接着剤１４３を介して、冷却器４（ベース４３）と熱的に接続される。コイル２５にて発生する熱は、接着剤１４３を介して、冷却器４（ベース４３）と熱交換される。したがって、冷却器４によってコイル２５を冷却することができる。この結果、コイル２５へ入力する電流密度を向上することが可能となり、回転電機ユニット１の高出力化が可能となる。また、接着剤１４３によりコイル端末２５ａを冷却器４（ベース４３）に対して固定することができる。したがって、回転電機ユニット１Ｂの振動、回転電機ユニット１Ｂに加わる外力等によって、コイル端末２５ａが破損したり、コイル端末２５ａとバスバー３７との接続不良が生じたりすることを抑制でき、回転電機ユニット１Ｂの信頼性を向上できる。
実施の形態４．
　図２０は、実施の形態４に係る固定子２１及びコイル２５の斜視図である。図２１は、実施の形態４に係る回転電機ユニット１Ｃの断面図である。なお、実施の形態３と同様の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
　図２０に示されるように、実施の形態４では、複数のコイル２５により形成される上側コイルエンド２５１（コイルエンド）に、第２接着剤１４５（接着剤）が塗布される。なお、上側コイルエンド２５１は、複数のコイル２５のうち、固定子２１から軸方向の上方（電力変換装置３側）に突出する部分である。第２接着剤１４５は、周方向に延びる円環状に形成される。第２接着剤１４５は、上側コイルエンド２５１の上端を全周に亘って覆うよう設けられる。
　図２１に示されるように、第２接着剤１４５は、蓋部２４１と上側コイルエンド２５１との間に設けられる。第２接着剤１４５は、蓋部２４１における、固定子２１側の面に接続されている。第２接着剤１４５は、上側コイルエンド２５１を、蓋部２４１に対して固定する。第２接着剤１４５は、蓋部２４１のコイル貫通穴２４１ａにおける、固定子２１側の開口を塞ぐよう設けられる。
　コイル２５（上側コイルエンド２５１）は、第２接着剤１４５及び蓋部２４１を介して、冷却器４（ベース４３）と熱的に接続される。コイル２５にて発生する熱は、第２接着剤１４５及び蓋部２４１を介して、冷却器４（ベース４３）と熱交換される。したがって、冷却器４によってコイル２５を冷却することができる。この結果、コイル２５へ入力する電流密度を向上することが可能となり、回転電機ユニット１の高出力化が可能となる。また、コイル端末２５ａにおける固定子２１側の端部を、第２接着剤１４５により、蓋部２４１に対して固定することができる。したがって、回転電機ユニット１Ｃの振動、回転電機ユニット１Ｃに加わる外力等によって、コイル端末２５ａが破損することを抑制でき、回転電機ユニット１Ｃの信頼性を向上できる。
　なお、各実施の形態を組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ　回転電機ユニット
２　回転電機
３　電力変換装置
４　冷却器（第１冷却部）
６　第２冷却部
２１　固定子
２２　回転子
２４　ハウジング
２５　コイル
３４　コンデンサユニット
３５　パワーモジュール
３５ｂ　正極端子
３５ｃ　負極端子
３７　バスバー
４２ａ　放熱フィン（第１放熱フィン）
４３ｂ　コイル貫通穴
４４　放熱部材
５１　入口流路
５２　第１流路
５３　第２流路
５４　第３流路
５５　出口流路
６１　連通流路
６２　第４流路
６３　第５流路
６４　排出流路
１４１　放熱フィン（第２放熱フィン）
１４３　接着剤（充填材）
１４５　第２接着剤（接着剤）
２４１　蓋部（仕切り部材）
３４２　正極導体
３４３　負極導体

Claims (12)

  1. 　固定子と、前記固定子に対して軸心回りに回転する回転子と、を有する回転電機と、
    　前記回転子の軸心に沿った軸方向において、前記回転電機と並んで配置され、コンデンサユニットと、複数のパワーモジュールと、を有する電力変換装置と、
    　冷媒が流通する第１冷却流路が形成され、前記電力変換装置を冷却する第１冷却部と、
    を備え、
    　前記第１冷却流路は、
    　　前記冷媒が供給される入口流路と、
    　　前記入口流路から分岐するとともに、前記軸方向から見たときに、前記複数のパワーモジュールのうち第１群のパワーモジュールに重なる位置に形成される第１流路と、
    　　前記入口流路から分岐するとともに、前記軸方向から見たときに、前記複数のパワーモジュールのうち前記第１群と異なる第２群のパワーモジュールに重なる位置に形成される第２流路と、
    　　前記入口流路から分岐するとともに、前記軸方向から見たときに、前記コンデンサユニットに重なる位置に形成される第３流路と、
    　　前記第１流路、前記第２流路、及び前記第３流路からの前記冷媒が合流するとともに、前記第１冷却部から前記冷媒が排出される出口流路と、を有し、
    　前記出口流路は、前記回転電機を冷却する第２冷却部の内部に形成された第２冷却流路に連通する、回転電機ユニット。
  2. 　前記複数のパワーモジュールは、前記回転子の軸心回りの周方向に配置されており、
    　前記第１流路は、前記入口流路から前記周方向における一方側に延び、前記第２流路は、前記入口流路から前記周方向における他方側に延びる、請求項１に記載の回転電機ユニット。
  3. 　前記第２冷却流路は、前記出口流路と連通する連通流路と、前記連通流路から分岐するとともに、前記連通流路から前記回転子の軸心回りの周方向における一方側に延びる第４流路と、前記連通流路から分岐するとともに、前記連通流路から前記周方向における他方側に延びる第５流路と、前記第４流路及び前記第５流路からの前記冷媒が合流するとともに、前記第２冷却部から前記冷媒が排出される排出流路と、を有する、請求項１または２に記載の回転電機ユニット。
  4. 　前記複数のパワーモジュールのそれぞれには、前記第１流路または前記第２流路を流通する前記冷媒との熱交換を行う第１放熱フィンが取り付けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載の回転電機ユニット。
  5. 　前記第３流路と前記コンデンサユニットとの間には、放熱部材が設けられている、請求項１～４のいずれか一項に記載の回転電機ユニット。
  6. 　前記コンデンサユニットには、前記第３流路を流通する前記冷媒との熱交換を行う第２放熱フィンが取り付けられている、請求項１～５のいずれか一項に記載の回転電機ユニット。
  7. 　前記回転電機は、前記固定子に巻装される複数のコイルをさらに有し、
    　前記第１冷却部には、前記複数のコイルがそれぞれ挿通される複数のコイル貫通穴が形成されており、前記複数のコイル貫通穴と前記複数のコイルとの間の隙間は、充填材により充填されている、請求項１～６のいずれか一項に記載の回転電機ユニット。
  8. 　前記コンデンサユニットは、正極導体と、負極導体と、を有し、
    　前記複数のパワーモジュールはそれぞれ、前記正極導体と接続される正極端子と、前記負極導体と接続される負極端子と、を有し、
    　前記正極導体から、前記複数のパワーモジュールのうち第１のパワーモジュールの前記正極端子及び前記負極端子を経由した、前記負極導体までの第１経路の長さが、前記正極導体から、前記複数のパワーモジュールのうち第２のパワーモジュールの前記正極端子及び前記負極端子を経由した、前記負極導体までの第２経路の長さと略同一である、請求項１～７のいずれか一項に記載の回転電機ユニット。
  9. 　前記複数のパワーモジュールの全てにおいて、前記正極導体から、前記正極端子及び前記負極端子を経由した、前記負極導体までの経路の長さが略同一である、請求項８に記載の回転電機ユニット。
  10. 　前記回転電機は、前記固定子に巻装される複数のコイルをさらに有し、
    　前記電力変換装置は、前記複数のパワーモジュールと前記複数のコイルとをそれぞれ接続する複数のバスバーをさらに有する、請求項１～９のいずれか一項に記載の回転電機ユニット。
  11. 　前記回転電機は、
    　前記固定子に巻装される複数のコイルと、
    　前記固定子と前記第１冷却部との間に設けられる仕切り部材と、
    をさらに有し、
    　前記仕切り部材と、前記複数のコイルが形成するコイルエンドとの間には、前記コイルエンドを前記仕切り部材に対して固定する接着剤が設けられ、
    　前記コイルエンドは、前記接着剤及び前記仕切り部材を介して、前記第１冷却部と熱的に接続されている、
    請求項１～１０のいずれか一項に記載の回転電機ユニット。
  12. 　前記接着剤は、前記回転子の軸心回りの周方向に延びる円環状を有する、請求項１１に記載の回転電機ユニット。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05292703A (ja) * 1992-04-09 1993-11-05 Toyota Motor Corp 電気自動車用モータ
US20060002054A1 (en) * 2004-07-02 2006-01-05 Visteon Global Technologies, Inc. Electric machine with integrated electronics in a circular/closed-loop arrangement
JP2008167641A (ja) * 2006-12-07 2008-07-17 Nissan Motor Co Ltd 電力変換装置およびモータ駆動システム
JP2011010409A (ja) * 2009-06-24 2011-01-13 Denso Corp 駆動装置
JP2013198367A (ja) * 2012-03-22 2013-09-30 Aisin Seiki Co Ltd コンデンサおよびインバータ一体型三相同期モータ装置
JP2015104257A (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 アイシン精機株式会社 インバータ装置およびインバータ一体形モータ装置
US20150373870A1 (en) * 2014-06-23 2015-12-24 Mando Corporation Inverter housing
JP2019160993A (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 株式会社ケーヒン 冷却器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05292703A (ja) * 1992-04-09 1993-11-05 Toyota Motor Corp 電気自動車用モータ
US20060002054A1 (en) * 2004-07-02 2006-01-05 Visteon Global Technologies, Inc. Electric machine with integrated electronics in a circular/closed-loop arrangement
JP2008167641A (ja) * 2006-12-07 2008-07-17 Nissan Motor Co Ltd 電力変換装置およびモータ駆動システム
JP2011010409A (ja) * 2009-06-24 2011-01-13 Denso Corp 駆動装置
JP2013198367A (ja) * 2012-03-22 2013-09-30 Aisin Seiki Co Ltd コンデンサおよびインバータ一体型三相同期モータ装置
JP2015104257A (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 アイシン精機株式会社 インバータ装置およびインバータ一体形モータ装置
US20150373870A1 (en) * 2014-06-23 2015-12-24 Mando Corporation Inverter housing
JP2019160993A (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 株式会社ケーヒン 冷却器

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