WO2023234045A1 - 回転電機ユニット - Google Patents

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WO2023234045A1
WO2023234045A1 PCT/JP2023/018542 JP2023018542W WO2023234045A1 WO 2023234045 A1 WO2023234045 A1 WO 2023234045A1 JP 2023018542 W JP2023018542 W JP 2023018542W WO 2023234045 A1 WO2023234045 A1 WO 2023234045A1
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WO
WIPO (PCT)
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positive
negative
terminal
electric machine
conductor
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/018542
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
皓太 葛城
範之 別芝
憲一 田村
優 岸和田
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/225Detecting coils
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion 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

Definitions

  • the present disclosure relates to a rotating electric machine unit.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2022-090051 filed in Japan on June 2, 2022, the contents of which are incorporated herein.
  • Patent Document 1 discloses a rotating electrical machine unit in which a rotating electrical machine and a power conversion device are integrated.
  • the power conversion device includes a capacitor unit and a plurality of power modules.
  • the present disclosure has been made in view of the above-mentioned circumstances, and aims to provide a rotating electric machine unit that can suppress a rise in temperature of a capacitor unit and achieve high output.
  • a rotating electrical machine unit includes a rotating electrical machine including a stator, a rotor that rotates around an axis relative to the stator, and a plurality of coils wound around the stator; a power conversion device arranged in parallel with the rotating electrical machine in the axial direction along the axis of the child, the power conversion device including a plurality of power modules each electrically connected to the plurality of coils. and a capacitor unit electrically connected to the plurality of power modules, and when viewed from the axial direction, the capacitor unit surrounds the plurality of power modules from the outside in the radial direction. Placed.
  • 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 electrical machine unit according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a perspective view of the rotating electric machine unit according to Embodiment 1, with the case removed.
  • FIG. FIG. 4 is a plan view of FIG. 3; 5 is a sectional view taken along line AA in FIG. 4.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line BB in FIG. 4.
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view of the rotating electric machine unit, with the case, terminal block, signal connector, and control board removed.
  • FIG. 9 is a sectional view taken along line DD in FIG. 8.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. 8.
  • FIG. 1 is a perspective view of a capacitor module according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view of the capacitor module according to Embodiment 1, with the storage case removed.
  • 1 is a perspective view of a positive electrode conductor according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a perspective view of a negative electrode conductor according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view of a power module, a bus bar, a current sensor, and a resin member according to the first embodiment.
  • 1 is a perspective view of a bus bar according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a perspective view of a rotating electric machine according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a perspective view of a rotating electric machine and a cooler according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a perspective view of a plate according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a perspective view of a plate according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a perspective view of a base and a refrigerant inlet portion according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view of the inner cylinder portion according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view of the inner cylinder portion according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of a rotating electric machine unit according to a second embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view of a housing case for a capacitor module according to Embodiment 3;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a rotating electric machine unit according to a third embodiment.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of the rotating electrical machine unit 1.
  • FIG. 2 is a perspective view of the rotating 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 electrical machine 2, the power converter 3, and the cooler 4 are integrated.
  • the rotating electric machine unit 1 can be downsized. Note that in this specification, the direction along the axis O (see FIG.
  • the axial direction is referred to as the "axial direction.”
  • the direction intersecting the axis O of the rotor 22 is referred to as the "radial direction”
  • the direction in which the rotor 22 rotates around the axis O is referred to as the "circumferential direction”.
  • the circuit configuration (electrical configuration) of the rotating electric machine unit 1 will be explained with reference to FIG.
  • a six-phase drive type rotating electrical machine unit will be described as an example of the rotating electrical machine unit 1.
  • 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 each of six phases (U1 phase, V1 phase, W1 phase, U2 phase, V2 phase, W2 phase).
  • the coils 25U1, 25V1, 25W1, 25U2, 25V2, and 25W2 are also simply referred to as the coils 25.
  • the power conversion device 3 includes a capacitor unit 34 and six power modules 35U1, 35V1, 35W1, 35U2, 35V2 corresponding to each of six phases (U1 phase, V1 phase, W1 phase, U2 phase, V2 phase, W2 phase). , 35W2. Note that in this specification, the power modules 35U1, 35V1, 35W1, 35U2, 35V2, and 35W2 are also simply referred to as the power module 35.
  • DC power is input to the power conversion device 3 from a DC power source 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 rotating electric machine 2 .
  • the capacitor unit 34 is a smoothing capacitor that stabilizes the voltage so that it does not fluctuate greatly in response to power fluctuations in the DC power source E or power fluctuations on the power module 35 side.
  • the capacitor unit 34 includes a plurality of (two in this embodiment) capacitor modules 51. Each capacitor module 51 is connected between a positive power terminal and a negative power terminal of a DC power source E. Each capacitor module 51 has a plurality of capacitor elements 52 connected in parallel. Capacitor module 51 may have only one capacitor element 52.
  • Each power module 35 is connected between the positive power terminal and negative power terminal of the DC power source 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) or SiC (Silicon Carbide). Switching elements SW1 and SW2 are connected in series. The connection point between switching element SW1 and switching element SW2 is electrically 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.
  • Diode D2 is connected in parallel in the opposite direction to switching element SW2.
  • FIG. 18 is a perspective view of the rotating electric machine 2.
  • the rotating electric machine 2 includes a stator 21, a rotor 22, a shaft 23, a housing 24, and a plurality of coils 25 (in this embodiment, six coils 25U1, 25V1, 25W1). , 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 periphery of the rotor 22.
  • Stator 21 is fixed to housing 24.
  • the rotor 22 is provided inside the stator 21.
  • the rotor 22 is rotatable around the axis O with respect to the stator 21 .
  • a shaft 23 is arranged at the center of the rotor 22.
  • One axial side (lower side) of the shaft 23 is an output side that transmits the rotation of the rotor 22 to a vehicle or the like.
  • the housing 24 accommodates the stator 21, rotor 22, and shaft 23.
  • the housing 24 includes a lid part 61, an inner cylinder part 62, an outer cylinder part 63, and a bottom part 64.
  • the lid portion 61 is a circular plate-like member.
  • the lid part 61 is fixed to the upper end of the inner cylinder part 62.
  • the lid portion 61 covers the stator 21 and rotor 22 from above.
  • the lid portion 61 is formed with a coil through hole 61a through which the coil end 25a of the coil 25 is inserted.
  • the six coil through holes 61a are arranged at equal intervals (60° intervals) in the circumferential direction.
  • a joint accommodation hole 61b is formed in the lid portion 61, in which a relay joint 47, which will be described later, is accommodated.
  • the inner cylinder portion 62 has a cylindrical shape.
  • the inner cylinder portion 62 covers the stator 21 from the outside in the radial direction.
  • the stator 21 is fixed to the inner cylinder portion 62 by, for example, shrink fitting or press fitting.
  • the outer cylinder portion 63 has a cylindrical shape.
  • the outer cylinder part 63 covers the inner cylinder part 62 from the outside in the radial direction.
  • the outer cylinder part 63 is fixed to the inner cylinder part 62 by, for example, shrink fitting or press fitting.
  • the inner cylinder part 62 and the outer cylinder part 63 constitute a second cooling part 65 that cools the rotating electrical machine 2 . Details of the second cooling unit 65 will be described later.
  • the bottom portion 64 is a circular plate-like member.
  • the bottom portion 64 is fixed to the lower end of the outer cylinder portion 63.
  • the bottom portion 64 covers the stator 21 and rotor 22 from below.
  • the bottom portion 64 is provided with an attachment portion 64a for attaching the rotating electric machine unit 1 to a vehicle.
  • the coil 25 is wound around the stator 21.
  • the coil 25 is wound around the stator 21 in a distributed manner, for example.
  • the coil terminal 25a of the coil 25 of each phase is electrically connected to the power module 35 of the corresponding phase.
  • the six coil terminals 25a are arranged at equal intervals (60° intervals) in the circumferential direction. After the coil terminal 25a is inserted into the coil through hole 61a, it is bent radially outward, and then bent again to extend in the axial direction.
  • the resolver 27 detects the rotation angle of the shaft 23.
  • the resolver 27 includes a resolver stator 27a, a resolver rotor 27b, and a resolver harness 27c (signal line).
  • the resolver stator 27a is fixed to the lid 61.
  • the resolver rotor 27b is attached to the upper end (non-output side end) of the shaft 23.
  • the detection result of the resolver 27 is output to the control board 36 of the power conversion device 3, which will be described later, via the resolver harness 27c.
  • the resolver harness 27c is pulled out from the resolver stator 27a, extends toward the control board 36, and is connected to the control board 36.
  • the resolver harness 27c extends avoiding a portion where the power module 35 is arranged. Thereby, 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.
  • a first bearing 26a is provided at the upper end (non-output side end) of the shaft 23.
  • the first bearing 26a is fixed to the lid 61.
  • a second bearing 26b is provided at the lower end (output side end) of the shaft 23.
  • the second bearing 26b is fixed to the bottom 64.
  • the first bearing 26a and the second bearing 26b rotatably support the shaft 23.
  • the power converter 3 includes a case 31, a terminal block 32 (second external connection), and a signal connector 33 (first external connection). , a capacitor unit 34, a control board 36, a plurality of power modules 35 (in this embodiment, six power modules 35U1, 35V1, 35W1, 35U2, 35V2, 35W2), and a plurality (in this embodiment, six power modules 35U1, 35V1, 35W1, 35U2, 35V2, 35W2), bus bars 37; a plurality (six in this embodiment) of current sensors 38; and a plurality (six in this embodiment) of resin members 39.
  • a plurality of power modules 35 in this embodiment, six power modules 35U1, 35V1, 35W1, 35U2, 35V2, 35W2
  • 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 rotating electrical machine unit 1, and prevents foreign matter from entering the rotating electrical machine unit 1 from outside.
  • the terminal block 32 is provided on the top surface of the case 31.
  • the terminal block 32 connects the DC power supply E and the capacitor unit 34.
  • the terminal block 32 is a second external connection part that connects the power conversion device 3 and a DC power supply E that is an external power supply.
  • the terminal block 32 includes a positive connection terminal 32a, a negative connection terminal 32b, and a housing case 32c.
  • the positive side connection terminal 32a is connected to the positive power supply terminal of the DC power supply E and the positive conductor 54 of two capacitor modules 51 of the capacitor unit 34, which will be described later.
  • the negative electrode side connection terminal 32b is connected to the negative electrode power terminal of the DC power source E and the negative electrode conductor 55 of two capacitor modules 51 of the capacitor unit 34, which will be described later.
  • the housing case 32c houses the positive side connection terminal 32a and the negative side connection terminal 32b.
  • the upper surface of the positive connection terminal 32a is exposed from the housing case 32c, and the positive power terminal of the DC power source E is connected to this upper surface. Both side surfaces in the circumferential direction of the positive electrode side connection terminal 32a are exposed from the housing case 32c, and the positive electrode conductors 54 of the two capacitor modules 51 are respectively connected to these side surfaces.
  • the upper surface portion of the negative electrode side connection terminal 32b is exposed from the housing case 32c, and the negative electrode power terminal of the DC power source E is connected to this upper surface portion. Both side surfaces of the negative electrode side connection terminal 32b in the circumferential direction are exposed from the housing case 32c, and the negative electrode conductors 55 of the two capacitor modules 51 are respectively connected to these side surfaces.
  • the signal connector 33 is provided on the top surface of the case 31.
  • the signal connector 33 is electrically connected to the control board 36.
  • the signal connector 33 is used to exchange various signals between the power conversion device 3 and an external control device mounted on a vehicle or the like.
  • the signal connector 33 is a first external connection section that connects the power conversion device 3 and an external control device.
  • the front side when viewed from the axial direction, the side where the signal connector 33 is arranged with respect to the axis O of the rotor 22 is called the front side, and the opposite side is called the rear side.
  • the signal connector 33 is arranged on the front side of the rotating electric machine unit 1.
  • the terminal block 32 is arranged on the rear side of the rotating electric machine unit 1.
  • the capacitor unit 34 will be explained with reference to FIGS. 7, 8, and 12 to 15. As shown in FIG. 8, the capacitor unit 34 is arranged at the outer periphery of the power converter 3. When viewed from the axial direction, the capacitor unit 34 extends in the circumferential direction. The capacitor unit 34 is fixed to the lid portion 61.
  • the capacitor unit 34 has two capacitor modules 51 arranged in the circumferential direction.
  • One of the two capacitor modules 51 is provided corresponding to half of the power modules 35 (for example, power modules 35U1, 35V1, 35W1) among the six power modules 35, and the other is provided corresponding to the other half of the power modules 35 (for example, power modules 35U1, 35V1, 35W1).
  • the power modules 35U2, 35V2, 35W2 When viewed from the axial direction, each capacitor module 51 has an arc shape extending in the circumferential direction. The two capacitor modules 51 have the same shape. A gap is formed between the ends of the two capacitor modules 51 in the circumferential direction.
  • the capacitor module 51 includes a plurality of capacitor elements 52, a housing case 53, a positive conductor 54, and a negative conductor 55.
  • the housing case 53 houses a plurality of capacitor elements 52, a portion of the positive electrode conductor 54, and a portion of the negative electrode conductor 55. In this state, each component accommodated in the accommodation case 53 is fixed by filling the inside of the accommodation case 53 with resin.
  • the capacitor element 52 is arranged so that the positive electrode is located at the lower end and the negative electrode is located at the upper end.
  • a plurality of attachment parts 53a for attaching the capacitor module 51 to the lid part 61 are formed at the lower part of the housing case 53.
  • the attachment portion 53a is a protrusion that protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the storage case 53.
  • a bolt hole is formed in the attachment portion 53a, and the capacitor module 51 is attached to the lid portion 61 by fastening a bolt 53b (see FIG. 8) to this bolt hole.
  • FIG. 14 is a perspective view of the positive electrode conductor 54.
  • FIG. 15 is a perspective view of the negative electrode conductor 55.
  • the positive electrode conductor 54 and the negative electrode conductor 55 are formed of plate-like members.
  • oxygen-free copper is used as the material for the positive electrode conductor 54 and the negative electrode conductor 55.
  • Tough pitch copper may be used as the material for the positive electrode conductor 54 and the negative electrode conductor 55 in order to reduce the cost of materials, improve availability, and the like.
  • the thickness of the positive electrode conductor 54 and the negative electrode conductor 55 is, for example, 0.5 to 2.5 mm.
  • the positive conductor 54 is connected to the positive side connection terminal 32a of the terminal block 32 and the positive terminal 35b of the power module 35, which will be described later.
  • the positive electrode conductor 54 includes a plurality of (in this embodiment, three) first positive end portions 54a, a second positive end portion 54b, a plurality of third positive end portions 54c, a positive electrode side connection portion 54d, It has a plurality (in this embodiment, three) of positive electrode side cooled parts 54e.
  • the three first positive end portions 54a are provided corresponding to half (three) of the power modules 35, respectively.
  • the first positive end portion 54a is connected to the positive terminal 35b of the corresponding power module 35.
  • the three first positive end portions 54a are arranged at equal intervals (60° intervals) in the circumferential direction.
  • the three first positive end portions 54a have the same shape.
  • the first positive end portion 54a is pulled out from the upper part of the storage case 53. As shown in FIG. 8, the first positive end portion 54a is arranged to face the positive electrode terminal 35b of the corresponding power module 35 in the radial direction.
  • the second positive end portion 54b is connected to the positive side connection terminal 32a of the terminal block 32.
  • the second positive end portion 54b is pulled out from the upper part of the storage case 53.
  • the second positive end portion 54b is arranged to face the side surface of the positive connection terminal 32a.
  • a bolt hole is formed at the tip of the second positive end portion 54b, and by fastening a bolt 54f to this bolt hole, the second positive end portion 54b is fixed to the side surface of the positive connection terminal 32a.
  • the plurality of third positive end portions 54c are provided corresponding to the plurality of capacitor elements 52, respectively.
  • the third positive end portion 54c is fixed to the lower end portion of the capacitor element 52, for example, by soldering. Thereby, the third positive end portion 54c is connected to the positive electrode provided at the lower end portion of the capacitor element 52.
  • the third positive end portion 54c is housed in the housing case 53.
  • the positive electrode side connecting portion 54d electrically connects the first positive end portion 54a, the second positive end portion 54b, and the third positive end portion 54c.
  • the positive electrode side connection portion 54d is housed in the housing case 53.
  • the positive electrode side connection portion 54d includes a plurality of first straight portions 54d1, a plurality of first bent portions 54d2, and a first connection end portion 54d3.
  • the plurality of first straight portions 54d1 are formed, for example, by bending a plate-like member, and are formed to extend generally in the circumferential direction as a whole.
  • the plurality of first bent portions 54d2 connect the plurality of first straight portions 54d1.
  • the first connecting end portion 54d3 is connected to a first straight portion 54d1 disposed on one side in the circumferential direction, and is bent toward the outside in the radial direction with respect to the first straight portion 54d1.
  • the positive electrode conductor 54 is formed by joining a separate first positive end portion 54a, second positive end portion 54b, and third positive end portion 54c to a positive electrode side connection portion 54d.
  • the first positive end portion 54a is joined to the upper end portion of the first straight portion 54d1.
  • the second positive end portion 54b is joined to the upper end portion of the first connection end portion 54d3.
  • the third positive end portion 54c is joined to the lower end portion of the first straight portion 54d1.
  • the positive electrode side cooled part 54e is provided so as to extend downward from the first positive end part 54a.
  • the positive side cooled portion 54e is integrally formed with the first positive end portion 54a.
  • the positive side cooled portion 54e may be formed separately from the first positive end portion 54a.
  • the positive electrode side cooled portion 54e is arranged inside the capacitor module 51 in the radial direction.
  • the positive electrode side cooled part 54e is arranged outside the housing case 53.
  • the positive electrode side cooled part 54e is thermally connected to the cooler 4.
  • the negative electrode conductor 55 is connected to the negative electrode side connection terminal 32b of the terminal block 32 and the negative electrode terminal 35c of the power module 35, which will be described later.
  • the negative electrode conductor 55 includes a plurality of (in this embodiment, three) first negative end portions 55a, a second negative end portion 55b, a plurality of third negative end portions 55c, a negative electrode side connection portion 55d, It has a plurality (in this embodiment, three) of negative electrode side cooled parts 55e.
  • the three first negative end portions 55a are provided corresponding to half (three) of the power modules 35, respectively.
  • the first negative end portion 55a is connected to the negative electrode terminal 35c of the corresponding power module 35.
  • the three first negative end portions 55a are arranged at equal intervals (60° intervals) in the circumferential direction.
  • the three first negative end portions 55a have the same shape.
  • the first negative end portion 55a is pulled out from the upper part of the storage case 53. As shown in FIG. 8, the first negative end portion 55a is arranged to face the negative electrode terminal 35c of the corresponding power module 35 in the radial direction.
  • the second negative end portion 55b is connected to the negative connection terminal 32b of the terminal block 32.
  • the second negative end portion 55b is pulled out from the upper part of the storage case 53.
  • the second negative end portion 55b is arranged to face the side surface of the negative connection terminal 32b.
  • a bolt hole is formed at the tip of the second negative end portion 55b, and by fastening a bolt 55f to this bolt hole, the second negative end portion 55b is fixed to the side surface of the negative electrode side connection terminal 32b.
  • the plurality of third negative end portions 55c are provided corresponding to the plurality of capacitor elements 52, respectively.
  • the third negative end portion 55c is fixed to the upper end portion of the capacitor element 52, for example, by soldering. Thereby, the third negative end portion 55c is connected to the negative electrode provided at the upper end portion of the capacitor element 52.
  • the third negative end portion 55c is housed in the housing case 53.
  • the negative electrode side connection portion 55d electrically connects the first negative end portion 55a, the second negative end portion 55b, and the third negative end portion 55c.
  • the negative electrode side connection portion 55d is housed in the housing case 53.
  • the negative electrode side connection portion 55d includes a plurality of second straight portions 55d1, a plurality of second bent portions 55d2, and a second connection end portion 55d3.
  • the plurality of second straight portions 55d1 are formed, for example, by bending a plate-like member, and are formed to extend generally in the circumferential direction as a whole.
  • the plurality of second bent portions 55d2 connect the plurality of second straight portions 55d1.
  • the second connecting end portion 55d3 is connected to a second straight portion 55d1 disposed on one side in the circumferential direction, and is bent toward the outside in the radial direction with respect to the second straight portion 55d1.
  • the negative electrode conductor 55 is formed by joining a first negative end portion 55a, a second negative end portion 55b, and a third negative end portion 55c, which are separate bodies, to a negative electrode side connection portion 55d.
  • the first negative end portion 55a is joined to the upper end portion of the second straight portion 55d1.
  • the second negative end portion 55b is joined to the upper end portion of the second connection end portion 55d3.
  • the third negative end portion 55c is joined to the upper end portion of the second straight portion 55d1.
  • the negative electrode side cooled part 55e is provided so as to extend downward from the first negative end part 55a.
  • the negative electrode side cooled portion 55e is integrally formed with the first negative end portion 55a.
  • the negative electrode side cooled part 55e may be formed separately from the first negative end part 55a.
  • the negative electrode side cooled portion 55e is arranged inside the capacitor module 51 in the radial direction.
  • the negative electrode side cooled part 55e is arranged outside the housing case 53.
  • the negative electrode side cooled part 55e is thermally connected to the cooler 4.
  • the power module 35 will be described with reference to FIGS. 7, 8, and 16. As shown in FIGS. 7 and 8, six power modules 35 are arranged at the center of the power conversion device 3. As shown in FIGS. When viewed from the axial direction, the six power modules 35 are surrounded by the capacitor unit 34 from the outside in the radial direction. The six power modules 35 are arranged at equal 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, power modules 35 of the same phase (for example, power modules 35U1 and 35U2 of U1 phase and U2 phase) are arranged to face each other in the radial direction.
  • the same phase for example, power modules 35U1 and 35U2 of U1 phase and U2 phase
  • each power module 35 includes a main body 35a, a positive terminal 35b, a negative terminal 35c, an output terminal 35d, a signal terminal 35e on the upper arm side, and a signal terminal 35f on the lower arm side. and has.
  • the power module 35 is fixed to a plate 41 of the cooler 4, which will be described later.
  • the main body portion 35a has a substantially rectangular shape when viewed from the axial direction.
  • the main 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.
  • a projection 35a1 for fixing the signal terminal 35e on the upper arm side is provided at a corner of the main body 35a.
  • 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-shaped members.
  • oxygen-free 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.
  • Tough pitch copper is used as the material for the positive terminal 35b, negative terminal 35c, output terminal 35d, upper arm signal terminal 35e, and lower arm signal terminal 35f in order to reduce material costs and improve availability. It's okay to be hit.
  • the 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 first positive end portion 54a.
  • the positive terminal 35b is directly connected to the first positive end 54a.
  • being directly connected means that the positive electrode terminal 35b and the first positive end portion 54a are connected by contacting each other without using a wire or the like.
  • resistance welding, ultrasonic welding, TIG welding, and laser welding are used to connect the positive electrode terminal 35b and the first positive end portion 54a.
  • the connection portion between the first positive end portion 54a and the positive electrode terminal 35b is located between the housing case 53 and the main body portion 35a.
  • the negative electrode terminal 35c is arranged to face the first negative end portion 55a.
  • the negative terminal 35c is directly connected to the first negative end 55a. Note that being directly connected means that the negative electrode terminal 35c and the first negative end portion 55a are connected by contacting each other without using a wire or the like.
  • resistance welding, ultrasonic bonding, TIG welding, and laser welding are used to connect the negative electrode terminal 35c and the first negative end portion 55a.
  • the connection portion between the first negative end portion 55a and the negative electrode terminal 35c is located between the housing case 53 and the main body portion 35a.
  • the length of the path from the positive conductor 54 of the capacitor unit 34 to the negative conductor 55 of the capacitor unit 34 via the positive terminal 35b and the negative terminal 35c of the power module 35 is the same as that for all power modules 35.
  • the capacitor unit 34 and the power module 35 are provided so that they are substantially the same. That is, the length of the connection path between the capacitor unit 34 and the power module 35 is substantially the same for all the power modules 35.
  • the term "the lengths of the paths are approximately the same” means that the lengths of the paths are approximately the same between each power module 35 with respect to the entire length of the path from the positive electrode conductor 54 to the negative electrode conductor 55 via the positive electrode terminal 35b and the negative electrode terminal 35c.
  • the lengths of the connection paths between the capacitor unit 34 and the power module 35 may 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 made equal. 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 rotating electric machine unit 1.
  • the positive electrode terminal 35b is directly connected to the first positive end portion 54a, and the negative electrode terminal 35c is directly connected to the first negative end portion 55a. That is, the capacitor unit 34 and the power module 35 are connected through the shortest path. Thereby, 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 to the power module 35, and it becomes possible to further increase the output of the rotating electric machine unit 1.
  • the output terminal 35d is connected to the coil terminal 25a of the coil 25 via the bus bar 37.
  • the output terminals 35d are arranged so as to be symmetrical with respect to an imaginary line passing through the axis O and the intermediate position of the gap between the positive electrode terminal 35b and the negative electrode terminal 35c. That is, the output terminal 35d is arranged so that the center position of the output terminal 35d coincides with the intermediate position of the gap between the positive electrode terminal 35b and the negative electrode terminal 35c when viewed from the radial direction.
  • 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 35e on the upper arm side and the signal terminal 35f on the lower arm side are connected to the control board 36. As shown in FIG. 3, the signal terminal 35e on the upper arm side and the signal terminal 35f on the lower arm side are directly attached to the control board 36.
  • the bus bar 37 will be described with reference to FIGS. 8, 16, and 17. Each bus bar 37 connects the power module 35 and coil 25 of the corresponding phase. As shown in FIG. 8, the bus bar 37 is arranged between the power modules 35 adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the bus bar 37 is a plate-like member.
  • oxygen-free copper is used as the material for the bus bar 37.
  • Tough pitch copper may be used as the material for the bus bar 37 in order to reduce the cost and improve availability of the material.
  • the thickness of the bus bar 37 is, for example, 0.5 to 2.5 mm.
  • the bus bar 37 has a first terminal 37a connected to the output terminal 35d and a second terminal 37b connected to the coil terminal 25a.
  • the first terminal 37a is provided at one end of the bus bar 37. As shown in FIG. 16, the first terminal 37a is arranged to face the output terminal 35d. The first terminal 37a is directly connected to the output terminal 35d. Note that being directly connected means that the first terminal 37a and the output terminal 35d are connected to each other by contacting each other without using a wire or the like. For example, resistance welding, ultrasonic welding, TIG welding, and laser welding are used to connect the first terminal 37a and the output terminal 35d. As shown in FIG. 8, when viewed from the axial direction, the connecting portion between the first terminal 37a and the output terminal 35d is located on the radially inner side of the main body portion 35a.
  • the second terminal 37b is provided at the other end of the bus bar 37. As shown in FIG. 16, the second terminal 37b is arranged to face the coil terminal 25a.
  • the second terminal 37b is directly connected to the coil terminal 25a. Note that being directly connected means that the second terminal 37b and the coil terminal 25a are connected to each other in contact with each other without using a wire or the like.
  • resistance welding, ultrasonic welding, TIG welding, and laser welding are used to connect the second terminal 37b and the coil terminal 25a.
  • the connection portion between the second terminal 37b and the coil terminal 25a is located radially outward from the main body portion 35a.
  • a notch 37c is formed in the bus bar 37.
  • the cutout portion 37c is formed by cutting out a region of the bus bar 37 that faces the signal terminal 35f on the lower arm side of the power module 35.
  • the cutout portion 37c is provided to form a gap between the bus bar 37 and the signal terminal 35f on the lower arm side.
  • the cutout portion 37c is formed so that the bus bar 37 and the signal terminal 35f on the lower arm side are separated by 2.0 to 5.0 mm. Thereby, insulation between the bus bar 37 and the signal terminal 35f on the lower arm side can be ensured.
  • a fixing through hole 37d is formed in the bus bar 37. As shown in FIG. 16, a fixing column 41g attached to the plate 41 is inserted through the fixing through hole 37d.
  • Each bus bar 37 is provided with a current sensor 38 .
  • the bus bar 37 is inserted into the inner space of the core of the current sensor 38.
  • Current sensor 38 detects the current flowing through bus bar 37.
  • the current sensor 38 has a signal terminal 38a connected to the control board 36.
  • the detection result of the current sensor 38 is output to the control board 36 from the signal terminal 38a.
  • the signal terminal 38a is directly attached to the control board 36. This improves noise resistance and improves the detection accuracy of the current value of the bus bar 37 by the current sensor 38.
  • the bus bar 37 and current sensor 38 are covered with a resin member 39.
  • the signal terminal 38a is exposed from the resin member 39.
  • the resin member 39 integrally holds the bus bar 37 and the current sensor 38.
  • As a material for the resin member 39 for example, polyphenylene sulfide (PPS) is used.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • the resin member 39 is fixed to the plate 41 together with the control board 36 by bolts 41f3 (see FIG. 4).
  • the control board 36 will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.
  • the control board 36 has a polygonal shape.
  • the control board 36 is arranged at the center of the power conversion device 3. As shown in FIG. 4, when viewed from the axial direction, the control board 36 is surrounded by the capacitor unit 34 from the outside in the radial direction.
  • the control board 36 is fixed to the plate 41 with bolts 41f1 and 41f3.
  • a signal terminal 35e on the upper arm side, a signal terminal 35f on the lower arm side, and a signal terminal 38a are directly connected to the control board 36.
  • the signal connector 33 is connected to the control board 36 via a signal connector plug.
  • a harness insertion hole 36a is formed in the center of the control board 36, into which the resolver harness 27c is inserted. The detection results of the resolver 27 are input to the control board 36 via the 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. 19 is a perspective view of the cooler 4 and the rotating electric machine 2.
  • the cooler 4 includes a plate 41, a base 42, a refrigerant inlet 43, a first heat radiating member 44, and a second heat radiating member 45 (condenser heat radiating member).
  • 20A and 20B are perspective views of the plate 41.
  • the plate 41 is a substantially polygonal plate member.
  • the power module 35 is attached to the first surface 41a of the plate 41.
  • the power module 35 is fixed to the first surface 41a of the plate 41, for example, by soldering.
  • Power module 35 is thermally connected to plate 41.
  • the first surface 41a of the plate 41 is provided with a first mounting hole 41h1, a second mounting hole 41h2, and a third mounting hole 41h3.
  • a fixing column 41g (see FIG. 8) for fixing the control board 36 to the plate 41 is attached to the first attachment hole 41h1.
  • the upper end of the fixed column 41g is brought into contact with the lower surface of the control board 36.
  • the control board 36 is fixed to the plate 41 by fixing the control board 36 and the fixing column 41g with bolts 41f1 (see FIG. 4).
  • a fixing through hole 37d formed in the bus bar 37 is inserted into the fixing column 41g, thereby fixing the bus bar 37 to the plate 41.
  • a bolt 41f2 (see FIG. 8) for fixing the resin member 39 to the plate 41 is attached to the second attachment hole 41h2.
  • a bolt 41f3 (see FIG. 4) for fixing the control board 36 and the resin member 39 to the plate 41 is attached to the third attachment hole 41h3.
  • the upper end of the resin member 39 is brought into contact with the lower surface of the control board 36 .
  • the control board 36 and the resin member 39 are fixed to the plate 41 by fastening the control board 36, the resin member 39, and the plate 41 with bolts 41f3.
  • the second surface 41b of the plate 41 is provided with radiation fins 41c. As shown in FIG. 11, the radiation fins 41c are arranged at a position overlapping the power module 35 in the axial direction. The second surface 41b of the plate 41 is fixed to the base 42.
  • a harness through hole 41d (insertion hole) through which the resolver harness 27c is inserted is formed in the plate 41.
  • a coil groove 41e in which the coil end 25a is arranged is formed on the outer peripheral surface of the plate 41.
  • Six coil grooves 41e are arranged at equal intervals (60° intervals) in the circumferential direction.
  • a first heat radiating member 44 is provided on the first surface 41a of the plate 41.
  • the first heat radiating member 44 has a hexagonal shape.
  • the first heat radiating member 44 is arranged between the plate 41 and the bus bar 37.
  • Bus bar 37 is thermally connected to plate 41 via first heat radiating member 44 .
  • FIG. 21 is a perspective view of the base 42 and the refrigerant inlet section 43.
  • the base 42 has a substantially polygonal shape having a first surface 42a, a second surface, and a plurality of side surfaces.
  • the base 42 is surrounded by the capacitor module 51 (capacitor unit 34) from the outside in the radial direction.
  • a side surface of the base 42 faces the capacitor module 51 in the radial direction.
  • a plate 41 is fixed to the first surface 42a of the base 42.
  • the second surface of the base 42 is fixed to the lid part 61.
  • a harness through hole 42b (insertion hole) through which the resolver harness 27c is inserted is formed in the center of the base 42.
  • a coil groove portion 42c extending in the axial direction is formed on the side surface of the base 42.
  • the coil terminal 25a is arranged in the coil groove 42c.
  • Six coil grooves 42c are formed at equal intervals (60° intervals) in the circumferential direction.
  • a heat conductive member may be filled between the coil groove portion 42c and the coil end 25a.
  • the coil terminal 25a is thermally connected to the base 42 via the heat conductive member.
  • the coil 25 can be cooled by discharging the heat generated at the coil terminal 25a to the base 42 via the heat conductive member. Further, the coil terminal 25a can be fixed to the coil groove 42c by the heat conductive member.
  • a condenser cooling section 42e for cooling the condenser module 51 is provided on the side surface of the base 42. As shown in FIG. 19, a second heat radiating member 45 is provided in the condenser cooling section 42e.
  • the second heat radiating member 45 has a rectangular shape.
  • the second heat radiating member 45 is provided so as to face the positive side cooled portion 54e of the positive electrode conductor 54 and the negative side cooled portion 55e of the negative electrode conductor 55 in the radial direction.
  • the positive side cooled part 54e and the negative side cooled part 55e are in contact with the second heat radiating member 45, and are thermally connected to the capacitor cooling part 42e via the second heat radiating member 45.
  • the refrigerant inlet section 43 is attached to the side surface of the base 42.
  • the refrigerant inlet portion 43 is provided to protrude radially outward from the base 42 .
  • the refrigerant inlet portion 43 is formed integrally with the base 42.
  • a flow path through which a refrigerant flows is formed inside the refrigerant inlet portion 43 .
  • the refrigerant inlet portion 43 is connected to a first joint 46 to which refrigerant is supplied from the outside.
  • the refrigerant inlet portion 43 and the first joint 46 are arranged on the front side of the rotating electric machine unit 1.
  • a first cooling channel through which a refrigerant flows is formed in the cooler 4.
  • water cooling water
  • the first cooling channel includes an inlet channel P1, a first channel P2, a second channel P3, and an outlet channel P4.
  • Refrigerant is supplied from the first joint 46 to the inlet flow path P1.
  • the first flow path P2 and the second flow path P3 are branched from the inlet flow path P1.
  • the first flow path P2 is formed at a position overlapping half of the six power modules 35 (specifically, the power modules 35U1, 35V1, and 35W1) when viewed from the axial direction.
  • the first flow path P2 extends from the inlet flow path P1 to one side in the circumferential direction.
  • the second flow path P3 is formed at a position overlapping the other 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 P3 extends from the inlet flow path P1 to the other side in the circumferential direction.
  • the refrigerant from the first flow path P2 and the second flow path P3 join together in the outlet flow path P4.
  • the outlet flow path P4 communicates with a second cooling flow path formed inside the second cooling section 65.
  • the base 42 is provided with a refrigerant supply port 42f, an annular groove 42g, and a refrigerant discharge port 42h.
  • the refrigerant supply port 42f is a hole that penetrates the peripheral wall of the base 42 in the radial direction.
  • a refrigerant inlet portion 43 is connected to one end of the refrigerant supply port 42f.
  • the other end of the refrigerant supply port 42f is connected to the annular groove 42g.
  • the refrigerant inlet portion 43 and the refrigerant supply port 42f are used as the inlet flow path P1.
  • the refrigerant discharge port 42h is a hole that penetrates the peripheral wall of the base 42 in the radial direction.
  • the refrigerant discharge port 42h is arranged on the opposite side in the circumferential direction to the refrigerant supply port 42f.
  • One end of the refrigerant outlet 42h is connected to the annular groove 42g.
  • the other end of the refrigerant discharge port 42h is connected to the relay joint 47.
  • the relay joint 47 connects the refrigerant discharge port 42h and an opening 62c of the inner cylinder portion 62, which will be described later.
  • the refrigerant discharge port 42h and the relay joint 47 are used as the outlet flow path P4.
  • the refrigerant inlet portion 43 is arranged in the front gap of the two gaps between the ends of the capacitor module 51 in the circumferential direction.
  • the refrigerant discharge port 42h and the relay joint 47 are arranged in the rear gap of the two gaps between the ends of the capacitor module 51 in the circumferential direction. That is, at least a portion of the inlet flow path P1 and at least a portion of the outlet flow path P4 are arranged between the ends of the capacitor module 51 in the circumferential direction.
  • the outlet flow path P4 is arranged on the opposite side of the inlet flow path P1 in the radial direction with the axis O interposed therebetween.
  • the annular groove 42g is formed on the first surface 42a of the base 42.
  • the annular groove 42g extends in the circumferential direction and is annular when viewed from the axial direction.
  • the annular groove portion 42g is formed avoiding the harness through hole 42b.
  • the refrigerant supply port 42f and the refrigerant discharge port 42h open on the radially outer side surface of the annular groove portion 42g.
  • the annular groove portion 42g includes a first groove portion 42g1 which is a portion on one side sandwiched between the refrigerant supply port 42f and the refrigerant discharge port 42h, and a first groove portion 42g1 which is a portion on the other side sandwiched between the refrigerant supply port 42f and the refrigerant discharge port 42h. 2 groove portions 42g2.
  • the first groove portion 42g1 is provided below half of the six power modules 35 (specifically, the power modules 35U1, 35V1, and 35W1).
  • the second groove portion 42g2 is provided below the other half of the six power modules 35 (specifically, the power modules 35U2, 35V2, and 35W2).
  • the first groove portion 42g1 and the second surface 41b of the plate 41 form a first flow path P2.
  • the second groove portion 42g2 and the second surface 41b of the plate 41 form a second flow path P3.
  • the radiation fins 41c are arranged inside the annular groove 42g (ie, the first flow path P2 or the second flow path P3).
  • the refrigerant supplied from the first joint 46 passes through the inlet flow path P1 and is branched into a first flow path P2 and a second flow path P3. Heat generated in the power modules 35U1, 35V1, and 35W1 is exchanged with the refrigerant flowing through the first flow path P2 via the radiation fins 41c. Thereby, power modules 35U1, 35V1, and 35W1 are cooled. Heat generated in the power modules 35U2, 35V2, and 35W2 is exchanged with the refrigerant flowing through the second flow path P3 via the radiation fins 41c. Thereby, power modules 35U2, 35V2, and 35W2 are cooled.
  • the positive side cooled part 54e and the negative side cooled part 55e of the capacitor module 51 are thermally connected to the capacitor cooling part 42e via the second heat radiating member 45.
  • the heat generated in the capacitor module 51 (capacitor element 52) is transmitted to the positive side cooled part 54e and the negative side cooled part 55e, and is transferred to the first flow path via the capacitor cooling part 42e and the second heat radiating member 45. Heat is exchanged with the refrigerant flowing through P2 and the second flow path P3. Thereby, the capacitor module 51 is cooled.
  • the bus bar 37 is thermally connected to the plate 41 via the first heat radiating member 44.
  • the heat generated in the bus bar 37 is exchanged with the refrigerant flowing through the first flow path P2 and the second flow path P3 via the first heat radiating member 44 and the plate 41. Thereby, the bus bar 37 is cooled.
  • the second cooling section 65 will be described with reference to FIGS. 9 and 22.
  • the inner cylinder part 62 and the outer cylinder part 63 constitute a second cooling part 65.
  • a second cooling channel through which a refrigerant flows is formed in the second cooling section 65 .
  • the second cooling flow path is formed between the outer peripheral surface of the inner cylinder part 62 and the inner peripheral surface of the outer cylinder part 63.
  • FIGS. 22A and 22B are perspective views of the inner cylinder portion 62.
  • the inner cylinder portion 62 includes a cylindrical main body portion 62a and a flange portion 62b that protrudes radially outward from the upper end of the main body portion 62a.
  • An opening 62c is formed in the flange portion 62b.
  • the refrigerant discharge port 42h and the opening 62c are connected by a relay joint 47.
  • the second cooling channel includes a communication channel P5, a third channel P6, a fourth channel P7, and a discharge channel P8.
  • the communication channel P5 communicates with the outlet channel P4.
  • the third flow path P6 and the fourth flow path P7 are branched from the communication flow path P5.
  • the third flow path P6 extends from the communication flow path P5 to one side in the circumferential direction.
  • the fourth flow path P7 extends from the communication flow path P5 to the other side in the circumferential direction.
  • the refrigerant from the third flow path P6 and the fourth flow path P7 join together in the discharge flow path P8.
  • the refrigerant is discharged to the outside from the discharge passage P8.
  • a first groove 62d, a second groove 62e, a third groove 62f, and a fourth groove 62g are formed on the outer peripheral surface of the main body 62a.
  • the first groove portion 62d is formed below the opening portion 62c.
  • the first groove portion 62d extends in the axial direction.
  • the upper end of the first groove portion 62d communicates with the opening portion 62c.
  • the lower end of the first groove portion 62d is closed.
  • a communication channel P5 is formed by the inner circumferential surface of the outer cylinder portion 63 and the first groove portion 62d.
  • the second groove portion 62e is formed on the opposite side in the circumferential direction to the first groove portion 62d.
  • the second groove portion 62e extends in the axial direction.
  • the upper and lower ends of the second groove portion 62e are closed.
  • the second groove portion 62e and the inner circumferential surface of the outer cylinder portion 63 form a discharge flow path P8.
  • the third groove portion 62f is connected to the first groove portion 62d and the second groove portion 62e.
  • the third groove portion 62f extends from the first groove portion 62d to the second groove portion 62e on one side in the circumferential direction.
  • a plurality of third groove portions 62f are formed at intervals in the axial direction.
  • the third groove portion 62f and the inner circumferential surface of the outer cylinder portion 63 form a third flow path P6.
  • the fourth groove 62g is connected to the first groove 62d and the second groove 62e.
  • the fourth groove 62g extends from the first groove 62d to the second groove 62e on the other side in the circumferential direction.
  • a plurality of fourth groove portions 62g are formed at intervals in the axial direction.
  • the fourth groove portion 62g and the inner circumferential surface of the outer cylinder portion 63 form a fourth flow path P7.
  • an opening 63a that radially penetrates the peripheral wall of the outer cylinder 63 is formed at the lower end of the outer cylinder 63.
  • the opening 63a communicates with the second groove 62e.
  • the opening 63a is connected to the second joint 48 that discharges the refrigerant to the outside. Note that the second joint 48 is arranged on the front side of the rotating electrical machine unit 1.
  • the refrigerant discharged from the refrigerant outlet 42h of the cooler 4 flows into the communication passage P5 via the relay joint 47 and the opening 62c.
  • the refrigerant flows through the communication flow path P5 from the opening 62c axially downward (that is, toward the output side), and is branched into the third flow path P6 and the fourth flow path P7.
  • the refrigerant flowing through the third flow path P6 cools one half of the rotating electric machine 2 on one side in the circumferential direction.
  • the refrigerant flowing through the fourth flow path P7 cools the other half of the rotating electric machine 2 in the circumferential direction.
  • the cooling efficiency of the rotating electric machine 2 by the second cooling section 65 is improved. Thereafter, the refrigerant from the third flow path P6 and the fourth flow path P7 join together in the discharge flow path P8, flow downward through the discharge flow path P8, and are discharged to the outside via the opening 63a and the second joint 48. be done.
  • the rotating electrical machine unit 1 includes the rotating electrical machine 2 and the power conversion device 3.
  • Power conversion device 3 includes a plurality of power modules 35 and a capacitor unit 34.
  • the capacitor unit 34 When viewed from the axial direction, the capacitor unit 34 is arranged so as to surround the plurality of power modules 35 from the outside in the radial direction. This makes it possible to suppress the temperature of the capacitor unit 34 from rising due to the heat generated in the power module 35, compared to a case where the capacitor unit is arranged so as to be surrounded by a plurality of power modules.
  • the heat dissipation area of the capacitor unit 34 can be increased, and the heat dissipation performance of the capacitor unit 34 can be improved. Therefore, the rise in temperature of the capacitor unit 34 is suppressed, and it is possible to increase the output of the rotating electrical machine unit 1.
  • the capacitor unit 34 includes a positive conductor 54 and a negative conductor 55.
  • Power module 35 has a positive terminal 35b and a negative terminal 35c.
  • the length of the first path from the positive electrode conductor 54 to the negative electrode conductor 55 via the positive electrode terminal 35b and negative electrode terminal 35c of the first power module 35 among the plurality of power modules 35 is the same as that of the plurality of power modules 35. This is approximately the same length as the second path to the negative conductor 55 via the positive terminal 35b and negative terminal 35c of the second power module 35 among the power modules 35.
  • the length of the first route is approximately the same as the length of the second route, which means that the difference between the length of the first route and the length of the second route is ⁇ 5% with respect to the total length of the first route. This means that it is within the range of .
  • 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 rotating electric machine unit 1.
  • the length of the path from the positive electrode conductor 54 to the negative electrode conductor 55 via the positive electrode terminal 35b and the negative electrode terminal 35c is approximately the same. This makes it possible to equalize the surge voltage generated in each power module 35 for all power modules 35. Therefore, it becomes possible to input a large amount of current to the power module 35, and it becomes possible to further increase the output of the rotating electric machine unit 1.
  • the positive electrode conductor 54 has a plurality of first positive end portions 54a that are respectively connected to the positive electrode terminals 35b of the plurality of power modules 35. Each of the plurality of first positive end portions 54a faces the corresponding positive electrode terminal 35b in the radial direction.
  • the negative electrode conductor 55 has a plurality of first negative end portions 55a connected to the negative electrode terminals 35c of the plurality of power modules 35, respectively. Each of the plurality of first negative end portions 55a faces the corresponding negative electrode terminal 35c in the radial direction. Thereby, the first positive end portion 54a and the positive electrode terminal 35b can be easily connected. The first negative end portion 55a and the negative electrode terminal 35c can be easily connected.
  • the positive electrode conductor 54 includes a second positive end portion 54b connected to the positive power terminal of the DC power source E, a third positive end portion 54c connected to the positive electrode of the capacitor element 52, and a plurality of first positive end portions. 54a, and a positive electrode side connecting portion 54d that electrically connects the second positive end portion 54b and the third positive end portion 54c.
  • the positive electrode side connecting portion 54d includes a plurality of first straight portions 54d1 and a plurality of first bent portions 54d2 that connect the plurality of first straight portions 54d1.
  • the negative electrode conductor 55 includes a second negative end portion 55b connected to the negative power terminal of the DC power source E, a third negative end portion 55c connected to the negative electrode of the capacitor element 52, and a plurality of first negative end portions 55a. , a negative electrode side connecting portion 55d that electrically connects the second negative end portion 55b and the third negative end portion 55c.
  • the negative electrode side connection portion 55d includes a plurality of second straight portions 55d1 and a plurality of second bent portions 55d2 that connect the second straight portions 55d1.
  • the plurality of second bent portions 55d2 in the negative electrode side connection portion 55d can be formed to extend generally in the circumferential direction as a whole.
  • the capacitor unit 34 can be formed to extend in the circumferential direction when viewed from the axial direction, and the outer shape of the power converter 3 can be made circular when viewed from the axial direction.
  • the rotating electric machine unit 1 can be downsized.
  • the positive electrode conductor 54 is formed by joining a plurality of separate first positive end portions 54a, second positive end portions 54b, and third positive end portions 54c to a positive electrode side connection portion 54d.
  • the negative electrode conductor 55 is formed by joining a plurality of separate first negative end portions 55a, second negative end portions 55b, and third negative end portions 55c to a negative electrode side connection portion 55d.
  • the capacitor unit 34 includes a plurality of capacitor modules 51 arranged in the circumferential direction.
  • the molds and the like for molding each member of the capacitor module 51 can be downsized, making it possible to reduce manufacturing costs.
  • the capacitor unit 34 can be transported as a plurality of capacitor modules 51, compared to the case where the capacitor unit 34 is formed of one capacitor module, for example, the space of the tray that accommodates the capacitor unit 34 can be saved during transportation. This makes it possible to reduce transportation costs.
  • the rotating electrical machine 2 further includes a resolver 27 , and the capacitor unit 34 is arranged to surround the resolver 27 .
  • the capacitor unit 34 can be arranged in the space outside the resolver 27 in the radial direction, so that the rotating electric machine unit 1 can be downsized.
  • the power conversion device further includes a plurality of bus bars 37.
  • the plurality of bus bars 37 are formed with cutout portions 37c that cut out areas facing some of the plurality of power modules 35. Thereby, a gap is formed between the bus bar 37 and the power module 35, ensuring insulation between the bus bar 37 and the power module 35, and preventing short circuit between the bus bar 37 and the power module 35. Therefore, compared to the case where notch portion 37c is not formed, bus bar 37 and power module 35 can be arranged closer to each other, and power conversion device 3 can be downsized.
  • the rotating electric machine unit 1 further includes a cooler 4 in which a first cooling channel through which a refrigerant flows is formed and cools the power converter device 3 .
  • the first cooling flow path branches from the inlet flow path P1 to which refrigerant is supplied, and when viewed from the axial direction, the first cooling flow path is connected to the first group of power modules 35 among the plurality of power modules 35.
  • a first flow path P2 formed at an overlapping position branches from the inlet flow path P1, and when viewed from the axial direction, a second group of power modules 35 different from the first group among the plurality of power modules 35.
  • the power conversion device 3 can be cooled by the cooler 4 . Further, the refrigerant is distributed in a branched manner into a first flow path P2 and a second flow path P3. Therefore, compared to the case where a plurality of power modules 35 are arranged on one cooling channel, it is possible to suppress the temperature of the refrigerant from being uneven between the upstream side and the downstream side of the cooling channel. 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. Moreover, as a result, it becomes possible to improve the current density input to the power module 35, and it becomes possible to increase the output of the rotating electric machine unit 1.
  • harness through holes 41d and 42b are formed in the center of the cooler 4, into which the resolver harness 27c of the resolver 27 is inserted. Since the resolver harness 27c can be arranged in the center of the cooler 4, a plurality of power modules 35 can be arranged, for example, at equal intervals in the circumferential direction, and the degree of freedom in arrangement of the power modules 35 is improved. . Therefore, for example, the plurality of power modules 35 can be arranged closer to each other, and the mounting density of members in the power conversion device 3 can be improved, and the rotating electric machine unit 1 can be downsized.
  • Capacitor unit 34 includes a positive conductor 54 and a negative conductor 55.
  • the positive conductor 54 has a positive cooled portion 54e that is disposed radially inside the capacitor unit 34.
  • the negative electrode conductor 55 has a negative electrode side cooled portion 55e that is arranged radially inside the capacitor unit 34.
  • the cooler 4 has a condenser cooling part 42e that is arranged on the outside of the cooler 4 in the radial direction and is thermally connected to the positive cooled part 54e and the negative cooled part 55e.
  • the cooler 4 is arranged inside the condenser unit 34 in the radial direction.
  • the rotating electric machine unit 1 can be made smaller in the axial direction than, for example, when the capacitor unit is disposed on the upper surface of the cooler.
  • the condenser unit 34 can be cooled from the inside in the radial direction by the cooler 4. Therefore, it becomes possible to provide a wide area for cooling the capacitor unit 34, improve the cooling performance of the capacitor unit 34, and increase the output of the rotating electric machine unit 1.
  • the positive electrode conductor 54 and the negative electrode conductor 55 are made of copper having high thermal conductivity, the cooling performance of the capacitor unit 34 is further improved, and it becomes possible to increase the output of the rotating electric machine unit 1.
  • the capacitor unit 34 is cooled using the positive side cooled part 54e and the negative side cooled part 55e, which are not current flow paths, the inductance of the connection path between the capacitor unit 34 and the power module 35 does not increase. , surge voltage generated in the power module 35 can be suppressed. Therefore, it becomes possible to input a large amount of current to the power module 35, and it becomes possible to further increase the output of the rotating electric machine unit 1.
  • the rotating electric machine unit 1 further includes a second cooling section 65 in which a second cooling channel through which a refrigerant flows is formed and cools the rotating electric machine 2.
  • the second cooling channel includes a communication channel P5 that communicates with the outlet channel P4, a third channel P6 that branches from the communication channel P5 and extends from the communication channel P5 to one side in the circumferential direction, and a communication channel P6 that is branched from the communication channel P5 and extends from the communication channel P5 to one side in the circumferential direction.
  • a fourth flow path P7 that branches from the path P5 and extends from the communication flow path P5 to the other side in the circumferential direction, and the refrigerants from the third flow path P6 and the fourth flow path P7 join together, and the second cooling section 65 and a discharge flow path P8 through which the refrigerant is discharged. Since the first cooling channel of the cooler 4 and the second cooling channel of the second cooling section 65 communicate within the rotating electrical machine unit 1, the rotating electrical machine unit 1 can be downsized. Furthermore, the refrigerant flowing through the third flow path P6 cools one half of the rotating electrical machine 2 in the circumferential direction, and the refrigerant flowing through the fourth flow path P7 cools the other half of the rotating electrical machine 2 in the circumferential direction. Since the cooling efficiency of the rotating electrical machine 2 by the second cooling unit 65 is improved.
  • the capacitor unit 34 includes a plurality of capacitor modules 51 arranged in the circumferential direction and having an arc shape when viewed from the axial direction. At least a portion of the inlet flow path P1 and at least a portion of the outlet flow path P4 are arranged between the ends of the plurality of capacitor modules 51 in the circumferential direction.
  • the outlet flow path P4 is arranged on the opposite side of the inlet flow path P1 in the radial direction with the axis O of the rotor 22 interposed therebetween. Since at least a portion of the inlet flow path P1 and at least a portion of the outlet flow path P4 are arranged between the ends of the plurality of capacitor modules 51 in the circumferential direction, it is possible to downsize the rotating electric machine unit 1. Become.
  • the direction of flow of the refrigerant in the inlet flow path P1 and the flow direction of the refrigerant in the outlet flow path P4 can be arranged in a straight line, pressure loss in the inlet flow path P1 and the outlet flow path P4 can be reduced. Therefore, the cooling performance of the cooler 4 can be improved.
  • the power conversion device 3 includes a signal connector 33 and a terminal block 32.
  • the signal connector 33 is arranged on the front side of the rotating electrical machine unit 1, and the terminal block 32 is arranged on the rear side of the rotating electrical machine unit 1. Thereby, noise generated from the terminal block 32 can be prevented from propagating to the signal connector 33, and various signals can be accurately transmitted and received between the signal connector 33 and an external control device.
  • the positive conductor 54 and the positive terminal 35b are connected in the radial direction between the capacitor unit 34 and the power module 35, and the negative conductor 55 and the negative terminal 35c are connected between the capacitor unit 34 and the power module 35 in the radial direction. Connected between the radial directions.
  • the capacitor unit 34 placed on the outside in the radial direction and the power module 35 placed on the inside in the radial direction can be connected through the shortest connection path, so the inductance of the connection path can be reduced, and the power module 35 The generated surge voltage can be suppressed. Therefore, it becomes possible to input a large amount of current to the power module 35, and it becomes possible to further increase the output of the rotating electric machine unit 1.
  • the power conversion device 3 further includes a control board 36 that controls the plurality of power modules 35 and a plurality of current sensors 38 that respectively detect the currents flowing through the plurality of bus bars 37.
  • Each of the plurality of current sensors 38 is directly connected to the control board 36. Thereby, the connection path between the signal terminal 38a of the current sensor 38 and the control board 36 can be shortened, so that noise resistance can be improved. Further, since the current sensor 38 and the control board 36 are connected without using a harness or the like, it is possible to reduce the cost and weight of the rotating electric machine unit 1.
  • each of the plurality of bus bars 37 has a first terminal 37a connected to the corresponding power module 35 among the plurality of power modules 35, and a second terminal 37b connected to the corresponding coil 25 among the plurality of coils 25. , has.
  • the first terminal 37a is located radially outward from the main body portion 35a of the corresponding power module 35.
  • the power modules 35 are arranged closer to each other in the radial direction, that is, adjacent power modules 35 are arranged closer to each other in the circumferential direction. Since the rotary electric machine unit 1 can be arranged in a smaller size, the rotary electric machine unit 1 can be made smaller.
  • the plurality of bus bars 37 and the plurality of power modules 35 are arranged alternately in the circumferential direction. Thereby, the packaging density of the power conversion device 3 can be improved, and the rotating electric machine unit 1 can be downsized.
  • FIG. 23 is a perspective view of the rotating electric machine unit 1, with the case 31, the terminal block 32, and the control board 36 removed.
  • the positive terminal 35b and the negative terminal 35c extend in a direction perpendicular to the axial direction (in the present embodiment, approximately in the radial direction).
  • the first positive end portion 54a of the positive electrode conductor 54 and the first negative end portion 55a of the negative electrode conductor 55 extend in a direction perpendicular to the axial direction (in the present embodiment, approximately in the radial direction).
  • the positive electrode terminal 35b is arranged to overlap with the first positive end portion 54a in the axial direction.
  • the positive terminal 35b contacts the first positive end portion 54a from above. That is, the lower surface of the positive terminal 35b (that is, the surface of the positive terminal 35b on the rotating electrical machine 2 side) and the upper surface of the first positive end portion 54a (that is, the side of the first positive end portion 54a that is opposite to the rotating electrical machine 2 side). ) are axially opposed and in contact with each other. Further, the thickness of the positive terminal 35b (that is, the size of the positive terminal 35b in the axial direction) is greater than the thickness of the first positive end portion 54a (that is, the size of the first positive end portion 54a in the axial direction). small.
  • the positive terminal 35b is directly connected to the first positive end 54a.
  • being directly connected means that the positive electrode terminal 35b and the first positive end portion 54a are connected by contacting each other without using a wire or the like.
  • laser welding is used to connect the positive terminal 35b and the first positive end portion 54a. In this case, laser welding is performed from the positive terminal 35b side.
  • the laser welded portion between the positive electrode terminal 35b and the first positive end portion 54a is the first connection portion C1 between the first positive end portion 54a and the positive electrode terminal 35b.
  • the first connecting portion C1 is located between the housing case 53 of the capacitor unit 34 and the main body portion 35a of the power module 35.
  • the negative electrode terminal 35c is arranged to overlap with the first negative end portion 55a in the axial direction.
  • the negative electrode terminal 35c contacts the first negative end portion 55a from above. That is, the lower surface of the negative electrode terminal 35c (that is, the surface of the negative electrode terminal 35c on the rotating electrical machine 2 side) and the upper surface of the first negative end portion 55a (that is, the side of the first negative end portion 55a that is opposite to the rotating electrical machine 2 side). ) are axially opposed and in contact with each other. Further, the thickness of the negative terminal 35c (that is, the size of the negative terminal 35c in the axial direction) is greater than the thickness of the first negative end portion 55a (that is, the size of the first negative end portion 55a in the axial direction). small.
  • the negative terminal 35c is directly connected to the first negative end 55a.
  • being directly connected means that the negative electrode terminal 35c and the first negative end portion 55a are connected by contacting each other without using a wire or the like.
  • laser welding is used to connect the negative terminal 35c and the first negative end portion 55a.
  • laser welding is performed from the negative electrode terminal 35c side.
  • the laser welded portion between the negative electrode terminal 35c and the first negative end portion 55a is a second connection portion C2 between the first negative end portion 55a and the negative electrode terminal 35c.
  • the second connecting portion C2 is located between the housing case 53 of the capacitor unit 34 and the main body portion 35a of the power module 35.
  • the surface of either the positive electrode terminal 35b or the positive electrode conductor 54 on the rotating electrical machine 2 side, or the surface of the other of the positive electrode terminal 35b or the positive electrode conductor 54 on the rotating electrical machine 2 side is The side surfaces face each other and are in contact with each other. Further, the surface of one of the negative electrode terminal 35c and the negative electrode conductor 55 on the rotating electric machine 2 side and the surface of the other of the negative electrode terminal 35c and the negative electrode conductor 55 on the side opposite to the rotating electric machine 2 side are opposite to each other. are in contact.
  • the amount of materials used for the positive electrode conductor 54, negative electrode conductor 55, positive electrode terminal 35b, and negative electrode terminal 35c can be reduced, so that the reduction cost of the rotating electrical machine unit 1 can be reduced, and the It becomes possible to reduce the weight.
  • the first positive end portion 54a when the thickness of the first positive end portion 54a is smaller than the thickness of the positive electrode terminal 35b, the first positive end portion 54a is disposed above the positive electrode terminal 35b, and the laser welding is performed on the first positive end portion 54a. It may be performed from the positive end portion 54a side.
  • the upper surface of the positive terminal 35b that is, the surface of the positive terminal 35b on the side opposite to the rotating electrical machine 2 side
  • the lower surface of the first positive end portion 54a that is, the surface of the first positive end portion 54a on the rotating electrical machine 2 side
  • the first negative end portion 55a when the thickness of the first negative end portion 55a is smaller than the thickness of the negative electrode terminal 35c, the first negative end portion 55a is disposed above the negative electrode terminal 35c, and the laser welding is performed on the first negative end portion 55a. It may be performed from the negative end portion 55a side.
  • the upper surface of the negative electrode terminal 35c that is, the surface of the negative electrode terminal 35c on the side opposite to the rotating electrical machine 2 side
  • the lower surface of the first negative end portion 55a that is, the surface of the rotating electrical machine 2 side of the first negative end portion 55a) side surfaces
  • laser welding is performed from the thinner side of the first positive end portion 54a and the positive electrode terminal 35b, and the laser welding is performed from the thinner side of the first negative end portion 55a and the negative electrode terminal 35c. Perform laser welding from. This makes it possible to reduce the penetration depth of the welded part required for laser welding, thereby reducing the output of the laser welder and reducing equipment costs. Furthermore, since the time required for laser welding can be shortened, productivity can be improved.
  • FIG. 24 is a perspective view of the housing case 53A of the capacitor module 51 according to the present embodiment.
  • FIG. 25 is a sectional view of the rotating electric machine unit 1 according to the present embodiment, and is a sectional view taken along the line EE in FIG. 8.
  • the storage case 53A includes a main body 531 and a plurality of pressing members 532 fixed to the main body 531.
  • the pressing member 532 is provided on a surface of the main body portion 531 facing radially inward.
  • the pressing member 532 has elasticity.
  • An upper end portion of the pressing member 532 is fixed to a surface of the main body portion 531 facing radially inward.
  • a protrusion that protrudes radially inward is provided at the lower end of the pressing member 532.
  • the material of the main body portion 531 and the pressing member 532 is, for example, resin.
  • the main body portion 531 and the pressing member 532 are integrally molded. Note that the pressing member 532 may be attached to the surface of the main body portion 531 facing inward in the radial direction using an adhesive.
  • a positive cooled part 54e and a negative cooled part 55e are arranged inside the pressing member 532 in the radial direction. More specifically, the main body part 531, the pressing member 532, the positive side cooled part 54e or the negative side cooled part 55e, the second heat radiating member 45, and the base 42 (condenser cooling part 42e) have a diameter. They are arranged in this order from the outside to the inside. The lower end portion of the pressing member 532 contacts the positive cooled portion 54e and the negative cooled portion 55e from the outside in the radial direction. At this time, the lower end portion of the pressing member 532 is elastically deformed radially outward. Due to the elastic force of the pressing member 532, the positive side cooled portion 54e and the negative side cooled portion 55e are pressed against the second heat radiating member 45.
  • the capacitor unit 34 includes the pressing member 532 that presses the positive side cooled part 54e and the negative side cooled part 55e against the second heat radiating member 45. This improves the adhesion between the positive electrode side cooled part 54e and the negative electrode side cooled part 55e and the second heat radiating member 45, so that the cooling performance of the capacitor unit 34 can be improved, and the output of the rotating electric machine unit 1 can be increased. becomes possible.
  • the rotating electric machine unit 1 may be a multi-phase drive type rotating electric machine unit with six or more phases.
  • the capacitor unit 34 may be composed of only one capacitor module 51.
  • the capacitor unit 34 may include three or more capacitor modules 51.
  • a rotating electric machine including a stator, a rotor that rotates around an axis relative to the stator, and a plurality of coils wound around the stator; a power conversion device arranged in parallel with the rotating electric machine in an axial direction along the axis of the rotor;
  • the power conversion device includes a plurality of power modules each electrically connected to the plurality of coils, and a capacitor unit electrically connected to the plurality of power modules, When viewed from the axial direction, the capacitor unit is arranged to surround the plurality of power modules from the outside in the radial direction.
  • the capacitor unit has a positive conductor and a negative conductor, Each of the plurality of power modules has a positive terminal connected to the positive conductor, and a negative terminal connected to the negative conductor, The length of the first path from the positive conductor to the negative conductor via the positive terminal and the negative terminal of the first power module among the plurality of power modules is The rotating electric machine unit according to supplementary note 1, wherein the length of the second path to the negative conductor via the positive terminal and the negative terminal of a second power module among the power modules is approximately the same.
  • the capacitor unit includes a capacitor element, a positive conductor electrically connected to the positive electrode of the capacitor element, and a negative conductor electrically connected to the negative electrode of the capacitor element,
  • Each of the plurality of power modules has a positive terminal electrically connected to the positive conductor, and a negative terminal electrically connected to the negative conductor,
  • the positive electrode conductor has a plurality of first positive end portions respectively connected to the positive electrode terminals of the plurality of power modules, and each of the plurality of first positive end portions is radially connected to the corresponding positive electrode terminal.
  • the negative electrode conductor has a plurality of first negative end portions respectively connected to the negative electrode terminals of the plurality of power modules, and each of the plurality of first negative end portions is radially connected to the corresponding negative electrode terminal.
  • the positive electrode conductor is a second positive end portion electrically connected to a positive power terminal of an external power source; a third positive end portion connected to the positive electrode of the capacitor element; a positive electrode side connection portion that electrically connects the plurality of first positive end portions, the second positive end portion, and the third positive end portion; has When viewed from the axial direction, the positive electrode side connection part has a plurality of first straight parts and a plurality of first bent parts that connect the plurality of first straight parts,
  • the negative electrode conductor is a second negative end portion electrically connected to the negative power terminal of the external power source; a third negative end portion connected to the negative electrode of the capacitor element; a negative electrode side connection portion that electrically connects the plurality of first negative end portions, the second negative end portion, and the third negative end portion; has When viewed from the axial direction, the negative power supply terminal has a plurality of second straight portions and a plurality of second bent portions connecting the second straight portions to each other, according to appendix 4. Rotating electric machine
  • the positive electrode conductor is formed by joining the plurality of separate first positive end portions, the second positive end portion, and the third positive end portion to the positive electrode side connection portion
  • the negative electrode conductor is formed by joining the plurality of separate first negative end parts, the second negative end part, and the third negative end part to the negative electrode side connection part.
  • the rotating electric machine further includes a resolver arranged between the stator and the power module and detecting a rotation angle of a shaft arranged at the center of the rotor, 8.
  • the rotating electric machine unit according to any one of appendices 1 to 7, wherein the capacitor unit is arranged so as to surround the resolver.
  • the first cooling section in which a first cooling channel through which a refrigerant flows is formed and cools the power converter; Furthermore, The first cooling channel is an inlet channel through which the refrigerant is supplied; a first flow path that branches from the inlet flow path and is formed at a position overlapping a first group of power modules among the plurality of power modules when viewed from the axial direction; a second flow path that branches from the inlet flow path and is formed at a position overlapping a second group of power modules different from the first group among the plurality of power modules when viewed from the axial direction; According to any one of Supplementary Notes 1 to 8, the first flow path has an outlet flow path where the refrigerant from the second flow path joins and the refrigerant is discharged from the first cooling section.
  • the rotating electric machine unit described.
  • the rotating electric machine further includes a resolver arranged between the stator and the power module and detecting a rotation angle of a shaft arranged at the center of the rotor, The rotating electric machine unit according to appendix 9, wherein an insertion hole through which a signal line of the resolver is inserted is formed in the center of the first cooling part.
  • the first cooling section is arranged inside the condenser unit in the radial direction,
  • the capacitor unit has a positive conductor and a negative conductor,
  • the positive electrode conductor has a positive electrode side cooled portion disposed on the radially inner side of the capacitor unit,
  • the negative electrode conductor has a negative electrode side cooled part disposed on the radially inner side of the capacitor unit,
  • Supplementary Note 9 or 9 wherein the first cooling section has a condenser cooling section that is disposed radially outside the first cooling section and is thermally connected to the positive side cooled section and the negative side cooled section. 10.
  • the rotating electric machine unit according to 10.
  • (Appendix 12) a second cooling section in which a second cooling channel through which a refrigerant flows is formed and cools the rotating electric machine; Furthermore, The second cooling channel is a communication flow path communicating with the outlet flow path; a third flow path branching from the communication flow path and extending from the communication flow path to one side in the circumferential direction; a fourth flow path that branches from the communication flow path and extends from the communication flow path to the other side in the circumferential direction; According to any one of Supplementary Notes 9 to 11, the method further comprises a discharge flow path through which the refrigerant from the third flow path and the fourth flow path join together, and through which the refrigerant is discharged from the second cooling section.
  • the capacitor unit includes a plurality of capacitor modules arranged in a circumferential direction and having an arc shape when viewed from the axial direction, At least a portion of the inlet flow path and at least a portion of the outlet flow path are arranged between the ends of the plurality of capacitor modules in the circumferential direction,
  • the rotating electric machine unit according to any one of appendices 9 to 12, wherein the outlet flow path is disposed on the opposite side in the radial direction from the inlet flow path with the axis of the rotor interposed therebetween.
  • the power conversion device includes a first external connection portion that connects the power conversion device and an external control device, and a second external connection portion that connects the power conversion device and an external power source,
  • the front side When viewed from the axial direction, the side where the first external connection part is arranged with respect to the axis of the rotor is referred to as the front side, and the opposite side is referred to as the rear side,
  • the first external connection part is arranged on the front side of the rotating electric machine unit, and the second external connection part is arranged on the rear side of the rotating electric machine unit.
  • the rotating electrical machine unit described in one of the above.
  • the capacitor unit has a positive conductor and a negative conductor, Each of the plurality of power modules has a positive terminal and a negative terminal, The positive conductor and the positive terminal are connected in a radial direction between the capacitor unit and the power module, and the negative conductor and the negative terminal are connected in a radial direction between the capacitor unit and the power module.
  • the rotating electric machine unit according to any one of Supplementary Notes 1 to 14, which is connected between
  • Appendix 17 The rotating electric machine unit according to appendix 16, wherein the plurality of bus bars are formed with a cutout portion that cuts out a region facing a part of the plurality of power modules.
  • the power conversion device further includes a control board that controls the plurality of power modules, and a plurality of current sensors that respectively detect currents flowing through the plurality of bus bars, The rotating electric machine unit according to appendix 16 or 17, wherein each of the plurality of current sensors is directly connected to the control board.
  • Each of the plurality of bus bars has a first terminal connected to a corresponding power module among the plurality of power modules, and a second terminal connected to a corresponding coil among the plurality of coils, 19.
  • the rotating electrical machine unit according to any one of appendices 16 to 18, wherein the first terminal is located radially inward from the main body of the corresponding power module.
  • a surface of one of the positive terminal and the positive conductor on the rotating electrical machine side and a surface of the other of the positive terminal and the positive conductor on the opposite side to the rotating electrical machine face each other and are in contact with each other.
  • a surface of one of the negative electrode terminal and the negative electrode conductor on the rotating electric machine side and a surface of the other of the negative electrode terminal and the negative electrode conductor on the side opposite to the rotating electric machine side face each other and are in contact with each other.
  • a capacitor heat dissipation member is provided between the positive electrode side cooled part and the negative electrode side cooled part and the capacitor cooling part,
  • the rotating electric machine unit according to any one of appendices 11 to 13, wherein the capacitor unit includes a pressing member that presses the positive electrode side cooled part and the negative electrode side cooled part against the capacitor heat radiating member.

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Abstract

本開示に係る回転電機ユニットは、固定子と、固定子に対して軸心回りに回転する回転子と、固定子に巻装される複数のコイルと、を有する回転電機と、回転子の軸心に沿った軸方向において、回転電機と並んで配置される電力変換装置と、を備え、電力変換装置は、複数のコイルとそれぞれ電気的に接続される複数のパワーモジュールと、複数のパワーモジュールと電気的に接続されるコンデンサユニットと、を有し、軸方向から見たときに、コンデンサユニットは、複数のパワーモジュールを径方向の外側から囲むように配置される。

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6月2日に、日本に出願された特願2022-090051号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 特許文献1には、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開示されている。電力変換装置は、コンデンサユニットと複数のパワーモジュールとを有している。
日本国特許第4708951号公報
 回転電機ユニットの高出力化のために、コンデンサユニットの温度の上昇を抑制することが求められている。
 本開示は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、コンデンサユニットの温度の上昇を抑制し、高出力化が可能な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、前記固定子に巻装される複数のコイルと、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る電力変換装置と、を備え、前記電力変換装置は、前記複数のコイルとそれぞれ電気的に接続される複数のパワーモジュールと、前記複数のパワーモジュールと電気的に接続されるコンデンサユニットと、を有し、前記軸方向から見たときに、前記コンデンサユニットは、前記複数のパワーモジュールを径方向の外側から囲むように配置される。
 本開示によれば、コンデンサユニットの温度の上昇を抑制し、高出力化が可能な回転電機ユニットを提供することができる。
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、ケースを取り外した状態を示す図である。 図3の平面図である。 図4のA-A線に沿った断面図である。 図4のB-B線に沿った断面図である。 回転電機ユニットの斜視図であって、ケース、端子台、信号コネクタ、及び制御基板を取り外した状態を示す図である。 図7の平面図である。 図8のC-C線に沿った断面図である。 図8のD-D線に沿った断面図である。 図8のE-E線に沿った断面図である。 実施の形態1に係るコンデンサモジュールの斜視図である。 実施の形態1に係るコンデンサモジュールの斜視図であって、収容ケースを取り外した状態を示す図である。 実施の形態1に係る正極導体の斜視図である。 実施の形態1に係る負極導体の斜視図である。 実施の形態1に係るパワーモジュール、バスバー、電流センサ、及び樹脂部材の斜視図である。 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に係る回転電機及び冷却器の斜視図である。 実施の形態1に係るプレートの斜視図である。 実施の形態1に係るプレートの斜視図である。 実施の形態1に係るベース及び冷媒入口部の斜視図である。 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斜視図である。 実施の形態3に係るコンデンサモジュールの収容ケースの斜視図である。 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及び図19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O(図9を参照)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Oと交差する方向を「径方向」といい、回転子22の軸心O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。コンデンサユニット34は、複数(本実施の形態では、2つ)のコンデンサモジュール51を有する。各コンデンサモジュール51は、直流電源Eの正極電源端子と負極電源端子との間に接続される。各コンデンサモジュール51は、並列接続された複数のコンデンサ素子52を有する。コンデンサモジュール51は1つのコンデンサ素子52のみを有してもよい。
 各パワーモジュール35は直流電源Eの正極電源端子と負極電源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)、またはSiC(Silicon Carbide)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に電気的に接続される。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。
<回転電機>
 まず、図9、図18等を参照して、回転電機2について説明する。図18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O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(下側)は、回転子22の回転を、車両等に伝達する出力側である。
 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61と、内筒部62と、外筒部63と、底部64と、を備える。
 蓋部61は、円形状の板状部材である。蓋部61は、内筒部62の上端に固定される。蓋部61は、固定子21及び回転子22を上方から覆う。図18に示されるように、蓋部61には、コイル25のコイル端末25aが挿通されるコイル貫通穴61aが形成される。6つのコイル貫通穴61aは、周方向に等間隔(60°間隔)に配置される。蓋部61には、後述する中継継手47が収容される継手収容穴61bが形成される。
 内筒部62は、円筒形状である。内筒部62は、固定子21を径方向外側から覆う。固定子21は、内筒部62に、例えば、焼き嵌めまたは圧入により固定される。
 外筒部63は、円筒形状である。外筒部63は、内筒部62を径方向外側から覆う。外筒部63は、内筒部62に、例えば、焼き嵌めまたは圧入により固定される。
 内筒部62及び外筒部63により、回転電機2を冷却する第2冷却部65が構成される。第2冷却部65の詳細については後述する。
 底部64は、円形状の板状部材である。底部64は、外筒部63の下端に固定される。底部64は、固定子21及び回転子22を下方から覆う。底部64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64aが設けられる。
 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、対応する相のパワーモジュール35に電気的に接続される。図18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、コイル貫通穴61aに挿通された後、径方向外側に向けて屈曲され、その後、再度屈曲されて軸方向に延びる。
 レゾルバ27は、シャフト23の回転角を検出する。図18に示されるように、レゾルバ27は、レゾルバ固定子27aと、レゾルバ回転子27bと、レゾルバ用ハーネス27c(信号線)と、を備える。レゾルバ固定子27aは、蓋部61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の検出結果は、レゾルバ用ハーネス27cを介して、後述する電力変換装置3の制御基板36へ出力される。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、制御基板36に接続される。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。
 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61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64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。
<電力変換装置>
 次に、図2~17を参照して、電力変換装置3について説明する。
 図2、図3、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(第2の外部接続部)と、信号コネクタ33(第1の外部接続部)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、複数(本実施の形態では、6つ)の樹脂部材39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。
 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、電力変換装置3と外部電源である直流電源Eとを接続する第2の外部接続部である。端子台32は、正極側接続端子32aと、負極側接続端子32bと、収容ケース32cと、を有する。
 正極側接続端子32aは、直流電源Eの正極電源端子、及び後述するコンデンサユニット34の2つのコンデンサモジュール51の正極導体54に接続される。
 負極側接続端子32bは、直流電源Eの負極電源端子、及び後述するコンデンサユニット34の2つのコンデンサモジュール51の負極導体55に接続される。
 収容ケース32cは、正極側接続端子32a及び負極側接続端子32bを収容する。
 図3に示されるように、正極側接続端子32aの上面部は、収容ケース32cから露出しており、この上面部に直流電源Eの正極電源端子が接続される。正極側接続端子32aの周方向における両側面は、収容ケース32cから露出しており、これらの側面に、2つのコンデンサモジュール51の正極導体54がそれぞれ接続される。
 負極側接続端子32bの上面部は、収容ケース32cから露出しており、この上面部に直流電源Eの負極電源端子が接続される。負極側接続端子32bの周方向における両側面は、収容ケース32cから露出しており、これらの側面に、2つのコンデンサモジュール51の負極導体55がそれぞれ接続される。
 信号コネクタ33は、ケース31の上面に設けられる。信号コネクタ33は、制御基板36と電気的に接続される。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。信号コネクタ33は、電力変換装置3と外部の制御装置とを接続する第1の外部接続部である。
 図4に示されるように、軸方向から見たときに、回転子22の軸心O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。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。端子台32は、回転電機ユニット1の後方側に配置される。
 コンデンサユニット34について、図7、8、12~15を参照して説明する。
 図8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の外周部に配置される。軸方向から見たときに、コンデンサユニット34は、周方向に延びる。コンデンサユニット34は、蓋部61に固定される。
 コンデンサユニット34は、周方向に配置される2つのコンデンサモジュール51を有する。2つのコンデンサモジュール51のうち一方は、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(例えば、パワーモジュール35U1、35V1、35W1)に対応して設けられ、他方は、もう半数のパワーモジュール35(例えば、パワーモジュール35U2、35V2、35W2)に対応して設けられる。軸方向から見たときに、各コンデンサモジュール51は、周方向に延びる円弧状を有する。2つのコンデンサモジュール51は同一形状である。2つのコンデンサモジュール51の周方向における端部同士の間には、隙間が形成されている。
 図12及び図13に示されるように、コンデンサモジュール51は、複数のコンデンサ素子52と、収容ケース53と、正極導体54と、負極導体55と、を有する。
 収容ケース53は、複数のコンデンサ素子52、正極導体54の一部、及び負極導体55の一部を収容する。この状態で、収容ケース53の内部に樹脂が充填されることにより、収容ケース53に収容された各部品が固定される。なお、収容ケース53において、コンデンサ素子52は、下端部に正極が、上端部に負極が位置するよう配置される。
 収容ケース53の下部には、コンデンサモジュール51を蓋部61に取り付けるための複数の取付部53aが形成される。取付部53aは、収容ケース53の外周面から径方向外側に突出する突起である。取付部53aにはボルト穴が形成されており、このボルト穴にボルト53b(図8を参照)を締結することにより、コンデンサモジュール51が蓋部61に取り付けられる。
 図14は、正極導体54の斜視図である。図15は、負極導体55の斜視図である。正極導体54及び負極導体55は、板状部材により形成される。正極導体54及び負極導体55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54及び負極導体55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54及び負極導体55の板厚は、例えば、0.5~2.5mmである。
 正極導体54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。正極導体54は、複数(本実施の形態では、3つ)の第1正極端部54aと、第2正極端部54bと、複数の第3正極端部54cと、正極側接続部54dと、複数(本実施の形態では、3つ)の正極側被冷却部54eと、を有する。
 3つの第1正極端部54aは、上記半数(3つ)のパワーモジュール35にそれぞれ対応して設けられる。第1正極端部54aは、対応するパワーモジュール35の正極端子35bに接続される。3つの第1正極端部54aは、周方向に等間隔(60°間隔)に配置される。3つの第1正極端部54aは、同一形状である。第1正極端部54aは、収容ケース53の上部から引き出される。図8に示されるように、第1正極端部54aは、対応するパワーモジュール35の正極端子35bと径方向に対向するよう配置される。
 第2正極端部54bは、端子台32の正極側接続端子32aに接続される。第2正極端部54bは、収容ケース53の上部から引き出される。図3に示されるように、第2正極端部54bは、正極側接続端子32aの側面と対向するよう配置される。第2正極端部54bの先端部にはボルト穴が形成されており、このボルト穴にボルト54fを締結することにより、第2正極端部54bが正極側接続端子32aの側面に固定される。
 複数の第3正極端部54cは、複数のコンデンサ素子52にそれぞれ対応して設けられる。第3正極端部54cは、コンデンサ素子52の下端部に、例えば半田付けにより固定される。これにより、第3正極端部54cは、コンデンサ素子52の下端部に設けられる正極と接続される。第3正極端部54cは、収容ケース53に収容される。
 正極側接続部54dは、第1正極端部54aと、第2正極端部54bと、第3正極端部54cとを電気的に接続する。正極側接続部54dは、収容ケース53に収容される。
 正極側接続部54dは、複数の第1直線部54d1と、複数の第1曲げ部54d2と、第1接続端部54d3と、を有する。複数の第1直線部54d1は、例えば板状部材を折曲することにより形成されており、全体として略周方向に延びるよう形成される。複数の第1曲げ部54d2は、複数の第1直線部54d1同士を接続する。第1接続端部54d3は、周方向の一方側に配置される第1直線部54d1と接続されており、この第1直線部54d1に対して径方向の外側に向けて折曲されている。
 正極導体54は、別体の第1正極端部54a、第2正極端部54b、及び第3正極端部54cが、正極側接続部54dと接合されて形成されている。第1正極端部54aは、第1直線部54d1の上端部に接合されている。第2正極端部54bは、第1接続端部54d3の上端部に接合されている。第3正極端部54cは、第1直線部54d1の下端部に接合されている。
 正極側被冷却部54eは、第1正極端部54aから下方に延びるように設けられる。正極側被冷却部54eは、第1正極端部54aと一体的に形成される。正極側被冷却部54eは、第1正極端部54aと別体に形成されていてもよい。
 図12に示されるように、正極側被冷却部54eは、コンデンサモジュール51における径方向の内側に配置される。正極側被冷却部54eは、収容ケース53の外側に配置される。正極側被冷却部54eは、冷却器4と熱的に接続される。
 負極導体55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。負極導体55は、複数(本実施の形態では、3つ)の第1負極端部55aと、第2負極端部55bと、複数の第3負極端部55cと、負極側接続部55dと、複数(本実施の形態では、3つ)の負極側被冷却部55eと、を有する。
 3つの第1負極端部55aは、上記半数(3つ)のパワーモジュール35にそれぞれ対応して設けられる。第1負極端部55aは、対応するパワーモジュール35の負極端子35cに接続される。3つの第1負極端部55aは、周方向に等間隔(60°間隔)に配置される。3つの第1負極端部55aは、同一形状である。第1負極端部55aは、収容ケース53の上部から引き出される。図8に示されるように、第1負極端部55aは、対応するパワーモジュール35の負極端子35cと径方向に対向するよう配置される。
 第2負極端部55bは、端子台32の負極側接続端子32bに接続される。第2負極端部55bは、収容ケース53の上部から引き出される。図3に示されるように、第2負極端部55bは、負極側接続端子32bの側面と対向するよう配置される。第2負極端部55bの先端部にはボルト穴が形成されており、このボルト穴にボルト55fを締結することにより、第2負極端部55bが負極側接続端子32bの側面に固定される。
 複数の第3負極端部55cは、複数のコンデンサ素子52にそれぞれ対応して設けられる。第3負極端部55cは、コンデンサ素子52の上端部に、例えば半田付けにより固定される。これにより、第3負極端部55cは、コンデンサ素子52の上端部に設けられる負極と接続される。第3負極端部55cは、収容ケース53に収容される。
 負極側接続部55dは、第1負極端部55aと、第2負極端部55bと、第3負極端部55cとを電気的に接続する。負極側接続部55dは、収容ケース53に収容される。
 負極側接続部55dは、複数の第2直線部55d1と、複数の第2曲げ部55d2と、第2接続端部55d3と、を有する。複数の第2直線部55d1は、例えば板状部材を折曲することにより形成されており、全体として略周方向に延びるよう形成される。複数の第2曲げ部55d2は、複数の第2直線部55d1同士を接続する。第2接続端部55d3は、周方向の一方側に配置される第2直線部55d1と接続されており、この第2直線部55d1に対して径方向の外側に向けて折曲されている。
 負極導体55は、別体の第1負極端部55a、第2負極端部55b、及び第3負極端部55cが、負極側接続部55dと接合されて形成されている。第1負極端部55aは、第2直線部55d1の上端部に接合されている。第2負極端部55bは、第2接続端部55d3の上端部に接合されている。第3負極端部55cは、第2直線部55d1の上端部に接合されている。
 負極側被冷却部55eは、第1負極端部55aから下方に延びるように設けられる。負極側被冷却部55eは、第1負極端部55aと一体的に形成される。負極側被冷却部55eは、第1負極端部55aと別体に形成されていてもよい。
 図12に示されるように、負極側被冷却部55eは、コンデンサモジュール51における径方向の内側に配置される。負極側被冷却部55eは、収容ケース53の外側に配置される。負極側被冷却部55eは、冷却器4と熱的に接続される。
 図7、8、16を参照して、パワーモジュール35について説明する。
 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、電力変換装置3の中央部に配置される。軸方向から見たときに、6つのパワーモジュール35は、コンデンサユニット34に径方向の外側から囲まれる。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、径方向に対向するよう配置される。
 図16に示されるように、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。パワーモジュール35は、後述する冷却器4のプレート41に固定される。
 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。本体部35aの角部には、上アーム側の信号端子35eを固定するための突起部35a1が設けられる。
 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。
 図8に示されるように、正極端子35bは、第1正極端部54aと対向するように配置される。正極端子35bは、第1正極端部54aに直接接続される。なお、直接接続されるとは、正極端子35bと第1正極端部54a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と第1正極端部54aとの接続には、例えば、抵抗溶接、超音波接合、TIG溶接、レーザー溶接が用いられる。軸方向から見て、第1正極端部54aと正極端子35bとの接続部は、収容ケース53と本体部35aとの間に位置している。
 負極端子35cは、第1負極端部55aと対向するように配置される。負極端子35cは、第1負極端部55aに直接接続される。なお、直接接続されるとは、負極端子35cと第1負極端部55a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と第1負極端部55aとの接続には、例えば、抵抗溶接、超音波接合、TIG溶接、レーザー溶接が用いられる。軸方向から見て、第1負極端部55aと負極端子35cとの接続部は、収容ケース53と本体部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54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55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54から、正極端子35b及び負極端子35cを経由した、負極導体55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、正極端子35bは、第1正極端部54aに直接接続され、負極端子35cは、第1負極端部55aに直接接続される。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。
 全てのパワーモジュール35において、出力端子35dは、軸心Oと、正極端子35bと負極端子35cとの隙間の中間位置とを通る仮想線に対して線対称となるよう配置される。すなわち、出力端子35dは、径方向から見たときに、出力端子35dの中心位置が、正極端子35bと負極端子35cとの隙間の中間位置と一致するよう、配置される。これにより、全てのパワーモジュール35において、正極導体54からコイル端末25aまで、及び負極導体55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。
 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3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。
 図8、16、17を参照して、バスバー37について説明する。
 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。
 図17に示されるように、バスバー37は、板状部材である。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。
 バスバー37は、出力端子35dと接続される第1端子37aと、コイル端末25aと接続される第2端子37bと、を有する。
 第1端子37aは、バスバー37の一方側の端部に設けられる。図16に示されるように、第1端子37aは、出力端子35dと対向するように配置される。第1端子37a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37a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37a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、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37aと出力端子35dとの接続部は、本体部35aよりも径方向内側に位置している。
 第2端子37bは、バスバー37の他方側の端部に設けられる。図16に示されるように、第2端子37bは、コイル端末25aと対向するように配置される。第2端子37b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37b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37b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、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37bとコイル端末25aとの接続部は、本体部35aよりも径方向外側に位置している。
 バスバー37には、切欠き部37cが形成される。切欠き部37cは、バスバー37のうち、パワーモジュール35の下アーム側の信号端子35fと対向する領域を切り欠くよう形成される。切欠き部37cは、バスバー37と下アーム側の信号端子35fとの間に隙間を形成するために設けられる。例えば、バスバー37と下アーム側の信号端子35fとが2.0~5.0mm離間するように、切欠き部37cが形成される。これにより、バスバー37と下アーム側の信号端子35fとの絶縁性を確保することができる。
 バスバー37には、固定用貫通穴37dが形成される。図16に示されるように、固定用貫通穴37dには、プレート41に取り付けられる固定柱41gが挿通される。
 各バスバー37には、電流センサ38が設けられる。バスバー37は、電流センサ38のコアの内側空間に挿通される。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。
 電流センサ38の検出結果は、信号端子38aから制御基板36に出力される。図3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16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。なお、信号端子38aは、樹脂部材39から露出している。樹脂部材39は、バスバー37と電流センサ38とを一体的に保持する。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。樹脂部材39は、制御基板36とともに、ボルト41f3(図4を参照)によってプレート41に固定される。
 図3及び図4を参照して、制御基板36について説明する。
 制御基板36は、多角形状を有する。制御基板36は、電力変換装置3の中央部に配置される。図4に示されるように、軸方向から見たときに、制御基板36は、コンデンサユニット34に径方向の外側から囲まれる。制御基板36は、ボルト41f1、41f3により、プレート41に対して固定される。
 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、信号コネクタ用プラグを介して信号コネクタ33が接続される。制御基板36の中央部には、レゾルバ用ハーネス27cが挿通されるハーネス挿通穴36aが形成される。制御基板36には、レゾルバ用ハーネス27cを介して、レゾルバ27の検出結果が入力される。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。
<冷却器>
 図5、6、9、11、19~21等を参照して、冷却器4について説明する。
 冷却器4は、電力変換装置3を冷却する。図5に示されるように、冷却器4は、コンデンサモジュール51(コンデンサユニット34)の径方向の内側に配置される。冷却器4は、蓋部61に固定される。
 図19は、冷却器4及び回転電機2の斜視図である。図19に示されるように、冷却器4は、プレート41と、ベース42と、冷媒入口部43と、第1放熱部材44と、第2放熱部材45(コンデンサ放熱部材)と、を有する。
 図20A及び20Bは、プレート41の斜視図である。図20A及び20Bに示されるように、プレート41は、略多角形の板状部材である。プレート41の第1面41a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、プレート41の第1面41aに、例えばはんだ付けにより固定される。パワーモジュール35は、プレート41と熱的に接続される。
 図20Aに示されるように、プレート41の第1面41aには、有底の第1取付孔41h1、第2取付孔41h2、及び第3取付孔41h3が設けられている。
 第1取付孔41h1には、制御基板36をプレート41に対して固定するための固定柱41g(図8を参照)が取り付けられる。固定柱41gの上端は、制御基板36の下面に当接される。この状態で、制御基板36と固定柱41gとをボルト41f1(図4を参照)で固定することにより、制御基板36がプレート41に対して固定される。また、図16に示されるように、固定柱41gには、バスバー37に形成された固定用貫通穴37dが挿通され、これによりバスバー37がプレート41に対して固定される。
 第2取付孔41h2には、樹脂部材39をプレート41に固定するためのボルト41f2(図8を参照)が取り付けられる。
 第3取付孔41h3には、制御基板36及び樹脂部材39をプレート41に固定するためのボルト41f3(図4を参照)が取り付けられる。樹脂部材39の上端は、制御基板36の下面に当接される。この状態で、制御基板36、樹脂部材39、及びプレート41を、ボルト41f3で締結することにより、制御基板36及び樹脂部材39がプレート41に対して固定される。
 図20Bに示されるように、プレート41の第2面41bには、放熱フィン41cが設けられる。図11に示されるように、放熱フィン41cは、パワーモジュール35と、軸方向に重なる位置に配置される。プレート41の第2面41bは、ベース42に固定される。
 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41d(挿通孔)が形成される。プレート41の外周面には、コイル端末25aが配置されるコイル溝部41eが形成される。6つのコイル溝部41eが、周方向に等間隔(60°間隔)に配置される。
 図19に示されるように、プレート41の第1面41aには、第1放熱部材44が設けられている。第1放熱部材44は、六角形状である。図11に示されるように、第1放熱部材44は、プレート41とバスバー37との間に配置される。バスバー37は、第1放熱部材44を介して、プレート41と熱的に接続される。
 図21は、ベース42及び冷媒入口部43の斜視図である。図21に示されるように、ベース42は、第1面42aと、第2面と、複数の側面とを有する略多角形状である。図11に示されるように、ベース42は、コンデンサモジュール51(コンデンサユニット34)に、径方向の外側から囲まれる。ベース42の側面は、コンデンサモジュール51と径方向に対向する。
 ベース42の第1面42aには、プレート41が固定される。ベース42の第2面は、蓋部61に固定される。
 ベース42の中央部には、レゾルバ用ハーネス27cが挿通されるハーネス貫通穴42b(挿通孔)が形成される。ベース42の側面には、軸方向に延びるコイル溝部42cが形成される。図19に示されるように、コイル溝部42cには、コイル端末25aが配置される。6つのコイル溝部42cが、周方向に等間隔(60°間隔)に形成される。コイル溝部42cとコイル端末25aとの間には、熱伝導部材が充填されていてもよい。この場合、コイル端末25aは、熱伝導部材を介して、ベース42と熱的に接続される。コイル端末25aにて発生する熱を、熱伝導部材を介してベース42へ放出することにより、コイル25を冷却することができる。また、熱伝導部材により、コイル端末25aをコイル溝部42cに固定することができる。
 ベース42の側面には、コンデンサモジュール51を冷却するコンデンサ冷却部42eが設けられる。図19に示されるように、コンデンサ冷却部42eには、第2放熱部材45が設けられる。第2放熱部材45は、矩形状である。
 図6に示されるように、第2放熱部材45は、正極導体54の正極側被冷却部54e及び負極導体55の負極側被冷却部55eと径方向に対向するよう設けられる。正極側被冷却部54e及び負極側被冷却部55eは、第2放熱部材45に接触しており、第2放熱部材45を介して、コンデンサ冷却部42eと熱的に接続される。
 図19に戻り、冷媒入口部43は、ベース42の側面に取り付けられる。冷媒入口部43は、ベース42から径方向の外側に突出して設けられる。冷媒入口部43は、ベース42と一体に形成される。冷媒入口部43の内部には、冷媒が流通する流路が形成される。冷媒入口部43は、外部から冷媒が供給される第1継手46と接続される。冷媒入口部43及び第1継手46は、回転電機ユニット1の前方側に配置される。
 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21に示されるように、第1冷却流路は、入口流路P1と、第1流路P2と、第2流路P3と、出口流路P4と、を有する。入口流路P1には、第1継手46から冷媒が供給される。第1流路P2、第2流路P3は、入口流路P1から分岐する。第1流路P2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P2は、入口流路P1から周方向における一方側に延びる。第2流路P3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P3は、入口流路P1から周方向における他方側に延びる。出口流路P4は、第1流路P2、第2流路P3からの冷媒が合流する。出口流路P4は、第2冷却部65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42には、冷媒供給口42fと、環状溝部42gと、冷媒排出口42hと、が設けられる。
 冷媒供給口42fは、ベース42の周壁を径方向に貫通する孔である。冷媒供給口42fの一端には、冷媒入口部43が接続される。冷媒供給口42fの他端は、環状溝部42gに接続される。冷媒入口部43及び冷媒供給口42fは、入口流路P1として用いられる。
 冷媒排出口42hは、ベース42の周壁を径方向に貫通する孔である。冷媒排出口42hは、冷媒供給口42fに対して周方向の反対側に配置される。冷媒排出口42hの一端は、環状溝部42gに接続される。冷媒排出口42hの他端は、中継継手47に接続される。中継継手47は、冷媒排出口42hと、後述する内筒部62の開口部62cとを接続する。冷媒排出口42h及び中継継手47は、出口流路P4として用いられる。
 図8に示されるように、冷媒入口部43は、コンデンサモジュール51の周方向における端部同士の2つの隙間のうち、前方側の隙間に配置される。冷媒排出口42h及び中継継手47は、コンデンサモジュール51の周方向における端部同士の2つの隙間のうち、後方側の隙間に配置される。すなわち、入口流路P1の少なくとも一部、及び出口流路P4の少なくとも一部は、コンデンサモジュール51の周方向における端部同士の間に配置される。出口流路P4は、軸心Oを挟んで、入口流路P1と径方向の反対側に配置される。
 環状溝部42gは、ベース42の第1面42aに形成される。環状溝部42gは、周方向に延びており、軸方向から見て環状である。環状溝部42gは、ハーネス貫通穴42bを避けて形成される。冷媒供給口42f及び冷媒排出口42hは、環状溝部42gの径方向外側の側面に開口する。
 環状溝部42gは、冷媒供給口42fと冷媒排出口42hとに挟まれる一方側の部分である第1溝部42g1と、冷媒供給口42fと冷媒排出口42hとに挟まれる他方側の部分である第2溝部42g2と、を有する。第1溝部42g1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)の下方に設けられる。第2溝部42g2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)の下方に設けられる。
 第1溝部42g1と、プレート41の第2面41bとにより、第1流路P2が形成される。第2溝部42g2と、プレート41の第2面41bとにより、第2流路P3が形成される。図11に示されるように、放熱フィン41cは、環状溝部42gの内部(すなわち、第1流路P2または第2流路P3)に配置される。
 第1継手46から供給される冷媒は、入口流路P1を通って、第1流路P2と、第2流路P3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、放熱フィン41cを介して、第1流路P2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、放熱フィン41cを介して、第2流路P3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。
 コンデンサモジュール51の正極側被冷却部54e及び負極側被冷却部55eは、第2放熱部材45を介して、コンデンサ冷却部42eと熱的に接続されている。コンデンサモジュール51(コンデンサ素子52)にて発生する熱は、正極側被冷却部54e及び負極側被冷却部55eに伝達され、コンデンサ冷却部42e及び第2放熱部材45を介して、第1流路P2及び第2流路P3を流れる冷媒と熱交換される。これにより、コンデンサモジュール51が冷却される。
 バスバー37は、第1放熱部材44を介して、プレート41と熱的に接続されている。バスバー37にて発生する熱は、第1放熱部材44及びプレート41を介して、第1流路P2及び第2流路P3を流れる冷媒と熱交換される。これにより、バスバー37が冷却される。
 その後、第1流路P2、第2流路P3からの冷媒は、出口流路P4にて合流し、第2冷却部65へ向けて排出される。
<第2冷却部>
 図9、22を参照して、第2冷却部65について説明する。
 図9に示されるように、内筒部62と外筒部63とにより、第2冷却部65が構成される。第2冷却部65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62の外周面と外筒部63の内周面との間に形成される。
 図22A及び22Bは、内筒部62の斜視図である。図22A及び22Bに示されるように、内筒部62は、円筒形状の本体部62aと、本体部62aの上端から径方向外側に突出するフランジ部62bとを有する。フランジ部62bには、開口部62cが形成されている。図9に示されるように、冷媒排出口42hと開口部62cとは、中継継手47により接続されている。
 第2冷却流路は、連通流路P5と、第3流路P6と、第4流路P7と、排出流路P8と、を有する。連通流路P5は、出口流路P4と連通する。第3流路P6及び第4流路P7は、連通流路P5から分岐する。第3流路P6は、連通流路P5から周方向における一方側に延びる。第4流路P7は、連通流路P5から周方向における他方側に延びる。排出流路P8は、第3流路P6及び第4流路P7からの冷媒が合流する。冷媒は、排出流路P8から外部に排出される。
 本体部62aの外周面には、第1溝部62dと、第2溝部62eと、第3溝部62fと、第4溝部62gと、が形成される。
 第1溝部62dは、開口部62cの下方に形成される。第1溝部62dは、軸方向に延びる。第1溝部62dの上端は、開口部62cに連通する。第1溝部62dの下端は閉塞されている。外筒部63の内周面と、第1溝部62dとにより、連通流路P5が形成される。
 第2溝部62eは、第1溝部62dに対して周方向の反対側に形成される。第2溝部62eは、軸方向に延びる。第2溝部62eの上端及び下端は閉塞している。第2溝部62eと、外筒部63の内周面とにより、排出流路P8が形成される。
 第3溝部62fは、第1溝部62d及び第2溝部62eと接続される。第3溝部62fは、第1溝部62dから第2溝部62eまで、周方向における一方側に延びる。複数の第3溝部62fが、軸方向に間隔をあけて形成される。第3溝部62fと、外筒部63の内周面とにより、第3流路P6が形成される。
 第4溝部62gは、第1溝部62d及び第2溝部62eと接続される。第4溝部62gは、第1溝部62dから第2溝部62eまで、周方向における他方側に延びる。複数の第4溝部62gが、軸方向に間隔をあけて形成される。第4溝部62gと、外筒部63の内周面とにより、第4流路P7が形成される。
 図9に示されるように、外筒部63の下端部には、外筒部63の周壁を径方向に貫通する開口部63aが形成される。開口部63aは、第2溝部62eと連通している。開口部63aは、外部へ冷媒を排出する第2継手48に接続される。なお、第2継手48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42hから排出された冷媒は、中継継手47及び開口部62cを介して連通流路P5に流入する。冷媒は、連通流路P5を、開口部62cから、軸方向の下方に向けて(すなわち、出力側に向けて)流れつつ、第3流路P6と第4流路P7とに分岐される。第3流路P6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4流路P7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3流路P6及び第4流路P7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65による回転電機2の冷却効率が向上する。その後、第3流路P6及び第4流路P7からの冷媒は、排出流路P8にて合流し、排出流路P8を下方に流れ、開口部63a及び第2継手48を介して外部に排出される。
 以上説明したように、回転電機ユニット1は、回転電機2と、電力変換装置3と、を備える。電力変換装置3は、複数のパワーモジュール35と、コンデンサユニット34と、を有する。軸方向から見たときに、コンデンサユニット34は、複数のパワーモジュール35を径方向の外側から囲むように配置される。
 これにより、コンデンサユニットが複数のパワーモジュールに囲まれるよう配置される場合に比べて、パワーモジュール35にて発生する熱によってコンデンサユニット34の温度が上昇することを抑制することができる。また、コンデンサユニット34の放熱面積を大きくすることができ、コンデンサユニット34の放熱性を高めることができる。したがって、コンデンサユニット34の温度の上昇を抑制し、回転電機ユニット1の高出力化が可能となる。
 また、コンデンサユニット34は、正極導体54と、負極導体55と、を有する。パワーモジュール35は、正極端子35bと、負極端子35cと、を有する。正極導体54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55までの第1経路の長さが、正極導体54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55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54から、正極端子35b及び負極端子35cを経由した、負極導体55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、正極導体54は、複数のパワーモジュール35の正極端子35bとそれぞれ接続される複数の第1正極端部54aを有する。複数の第1正極端部54aはそれぞれ、対応する正極端子35bと径方向に対向している。負極導体55は、複数のパワーモジュール35の負極端子35cとそれぞれ接続される複数の第1負極端部55aを有する。複数の第1負極端部55aはそれぞれ、対応する負極端子35cと径方向に対向している。
 これにより、第1正極端部54aと正極端子35bとを容易に接続することができる。第1負極端部55aと負極端子35cとを容易に接続することができる。
 また、正極導体54は、直流電源Eの正極電源端子に接続される第2正極端部54bと、コンデンサ素子52の正極と接続される第3正極端部54cと、複数の第1正極端部54aと、第2正極端部54bと、第3正極端部54cとを電気的に接続する正極側接続部54dと、を有する。軸方向から見たときに、正極側接続部54dは、複数の第1直線部54d1と、複数の第1直線部54d1同士を接続する複数の第1曲げ部54d2とを有する。負極導体55は、直流電源Eの負極電源端子に接続される第2負極端部55bと、コンデンサ素子52の負極と接続される第3負極端部55cと、複数の第1負極端部55aと、第2負極端部55bと、第3負極端部55cとを電気的に接続する負極側接続部55dと、を有する。軸方向から見たときに、負極側接続部55dは、複数の第2直線部55d1と、複数の第2直線部55d1同士を接続する複数の第2曲げ部55d2と、を有する。
 正極側接続部54dについて、複数の第1曲げ部54d2を設けることにより、複数の第1直線部54d1を、全体として略周方向に延びるよう形成することができる。負極側接続部55dについて、複数の第2曲げ部55d2を設けることにより、複数の第2直線部55d1を、全体として略周方向に延びるよう形成することができる。これにより、コンデンサユニット34を、軸方向から見たときに、周方向に延びるよう形成することができ、軸方向から見たときに、電力変換装置3の外形を円形状とすることができ、回転電機ユニット1の小型化が可能となる。
 また、正極導体54は、別体の複数の第1正極端部54a、第2正極端部54b、及び第3正極端部54cが、正極側接続部54dと接合されて形成されている。負極導体55は、別体の複数の第1負極端部55a、第2負極端部55b、及び第3負極端部55cが、負極側接続部55dと接合されて形成されている。
 これにより、正極導体54及び負極導体55に使用される材料の歩留まりを改善できるため、回転電機ユニット1の低コスト化が可能となる。
 また、コンデンサユニット34は、周方向に配置される複数のコンデンサモジュール51を含む。
 これにより、コンデンサモジュール51の各部材を成型するための金型等を小型化できるため、製造コストの低減が可能となる。また、コンデンサユニット34を複数のコンデンサモジュール51として運搬できるため、コンデンサユニット34が1つのコンデンサモジュールにより形成されている場合と比べて、例えば、運搬時にコンデンサユニット34を収容するトレイの省スペース化を図ることができ、運搬コストの低減が可能となる。
 また、回転電機2は、レゾルバ27をさらに有し、コンデンサユニット34は、レゾルバ27を囲むように配置される。
 これにより、レゾルバ27の径方向の外側の空間に、コンデンサユニット34を配置することができるため、回転電機ユニット1の小型化が可能となる。
 また、電力変換装置は、複数のバスバー37をさらに有する。複数のバスバー37には、複数のパワーモジュール35の一部と対向する領域を切り欠く切欠き部37cが形成されている。
 これにより、バスバー37とパワーモジュール35との間に隙間を形成し、バスバー37とパワーモジュール35との絶縁性を確保して、バスバー37とパワーモジュール35との短絡を防止することができる。したがって、切欠き部37cが形成されない場合と比べて、バスバー37とパワーモジュール35とを互いに近接させて配置することができ、電力変換装置3の小型化が可能となる。
 また、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をさらに備える。第1冷却流路は、冷媒が供給される入口流路P1と、入口流路P1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35に重なる位置に形成される第1流路P2と、入口流路P1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35に重なる位置に形成される第2流路P3と、第1流路P2、第2流路P3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P4と、を有する。
 冷却器4により、電力変換装置3を冷却することができる。また、冷媒が、第1流路P2と第2流路P3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。また、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、冷却器4の中央部には、レゾルバ27のレゾルバ用ハーネス27cが挿通されるハーネス貫通穴41d、42bが形成されている。
 レゾルバ用ハーネス27cを冷却器4の中央部に配置することができるため、複数のパワーモジュール35を、例えば周方向に等間隔に配置することができ、パワーモジュール35の配置の自由度が向上する。したがって、例えば、複数のパワーモジュール35をより近接させて配置することができるなど、電力変換装置3における部材の実装密度を向上させることができ、回転電機ユニット1の小型化が可能となる。
 また、冷却器4は、コンデンサユニット34の径方向の内側に配置されている。コンデンサユニット34は、正極導体54と、負極導体55と、を有する。正極導体54は、コンデンサユニット34における径方向の内側に配置される正極側被冷却部54eを有する。負極導体55は、コンデンサユニット34における径方向の内側に配置される負極側被冷却部55eを有する。冷却器4は、冷却器4における径方向の外側に配置され、正極側被冷却部54e及び負極側被冷却部55eと熱的に接続されるコンデンサ冷却部42eを有する。
 冷却器4は、コンデンサユニット34の径方向の内側に配置されている。したがって、例えばコンデンサユニットを冷却器の上面に配置する場合に比べて、回転電機ユニット1を軸方向において小型化することができる。
 また、冷却器4により、コンデンサユニット34を径方向の内側から冷却することができる。したがって、コンデンサユニット34を冷却する面積を広く設けることが可能となり、コンデンサユニット34の冷却性能を向上でき、回転電機ユニット1の高出力化が可能となる。
 また、正極導体54及び負極導体55が熱伝導率の高い銅製である場合、コンデンサユニット34の冷却性能がより向上し、回転電機ユニット1の高出力化が可能となる。
 また、電流の流通経路ではない正極側被冷却部54e及び負極側被冷却部55eを用いて、コンデンサユニット34を冷却するため、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が増加せず、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。
 また、回転電機ユニット1は、冷媒が流通する第2冷却流路が形成され、回転電機2を冷却する第2冷却部65、をさらに備える。第2冷却流路は、出口流路P4と連通する連通流路P5と、連通流路P5から分岐するとともに、連通流路P5から周方向における一方側に延びる第3流路P6と、連通流路P5から分岐するとともに、連通流路P5から周方向における他方側に延びる第4流路P7と、第3流路P6及び第4流路P7からの冷媒が合流するとともに、第2冷却部65から冷媒が排出される排出流路P8と、を有する。
 冷却器4の第1冷却流路と第2冷却部65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。さらに、第3流路P6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4流路P7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65による回転電機2の冷却効率が向上する。
 また、コンデンサユニット34は、周方向に配置され、軸方向から見たときに、円弧状を有する複数のコンデンサモジュール51を含む。入口流路P1の少なくとも一部、及び出口流路P4の少なくとも一部は、複数のコンデンサモジュール51の周方向における端部同士の間に配置される。出口流路P4は、回転子22の軸心Oを挟んで、入口流路P1と径方向の反対側に配置される。
 入口流路P1の少なくとも一部、及び出口流路P4の少なくとも一部が、複数のコンデンサモジュール51の周方向における端部同士の間に配置されるため、回転電機ユニット1の小型化が可能となる。また、入口流路P1における冷媒の流通方向と、出口流路P4における冷媒の流通方向とを直線状に配置することができるため、入口流路P1及び出口流路P4における圧力損失を低減することができ、冷却器4の冷却性能を向上できる。
 また、電力変換装置3は、信号コネクタ33と、端子台32と、を備える。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ており、端子台32は、回転電機ユニット1の後方側に配置されている。
 これにより、端子台32から発生するノイズが、信号コネクタ33へ伝搬することが防止でき、信号コネクタ33と外部の制御装置との間で各種信号を正確に送受信することができる。
 また、正極導体54と正極端子35bとは、コンデンサユニット34とパワーモジュール35との径方向の間で接続されており、負極導体55と負極端子35cとは、コンデンサユニット34とパワーモジュール35との径方向の間で接続されている。
 これにより、径方向の外側に配置されるコンデンサユニット34と、径方向の内側に配置されるパワーモジュール35とを最短の接続経路で接続できるため、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。
 また、電力変換装置3は、複数のパワーモジュール35を制御する制御基板36と、複数のバスバー37を流れる電流をそれぞれ検出する複数の電流センサ38と、をさらに備える。複数の電流センサ38はそれぞれ、制御基板36と直接接続される。
 これにより、電流センサ38の信号端子38aと制御基板36との接続経路を短縮できるため、耐ノイズ性を向上できる。また、ハーネス等を使用せずに電流センサ38と制御基板36とを接続するため、回転電機ユニット1の低コスト化、及び軽量化を図ることができる。
 また、複数のバスバー37はそれぞれ、複数のパワーモジュール35のうち対応するパワーモジュール35と接続される第1端子37aと、複数のコイル25のうち対応するコイル25と接続される第2端子37bと、を有する。第1端子37aは、対応するパワーモジュール35の本体部35aよりも径方向外側に位置する。
 これにより、バスバーの第1端子が隣接するパワーモジュールの間に配置される場合と比べて、パワーモジュール35を径方向内側に寄せて配置する、すなわち隣り合うパワーモジュール35同士を周方向に寄せて配置することができるため、回転電機ユニット1の小型化が可能となる。
 また、複数のバスバー37と、複数のパワーモジュール35とは、周方向に交互に配置されている。
 これにより、電力変換装置3の実装密度を向上させることができ、回転電機ユニット1の小型化が可能となる。
実施の形態2.
 次に、実施の形態2に係る回転電機ユニット1について説明する。本実施の形態に係る回転電機ユニットは、基本的な構成は実施の形態1の回転電機ユニット1と同様であるため、異なる点を中心に説明する。図23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23に示されるように、本実施の形態では、パワーモジュール35において、正極端子35b及び負極端子35cは、軸方向に直交する方向(本実施の形態では、略径方向)に延びている。コンデンサモジュール51において、正極導体54の第1正極端部54a及び負極導体55の第1負極端部55aは、軸方向に直交する方向(本実施の形態では、略径方向)に延びている。
 正極端子35bは、第1正極端部54aと軸方向に重なるように配置される。正極端子35bは、第1正極端部54aに上方から当接する。すなわち、正極端子35bの下面(すなわち、正極端子35bにおける、回転電機2側の面)と、第1正極端部54aの上面(すなわち、第1正極端部54aにおける、回転電機2側と反対側の面)とは、軸方向に対向し、互いに接触する。また、正極端子35bの板厚(すなわち、正極端子35bの軸方向の大きさ)は、第1正極端部54aの板厚(すなわち、第1正極端部54aの軸方向の大きさ)よりも小さい。
 正極端子35bは、第1正極端部54aに直接接続される。なお、直接接続されるとは、正極端子35bと第1正極端部54a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と第1正極端部54aとの接続には、例えば、レーザー溶接が用いられる。この場合、レーザー溶接は、正極端子35b側から行われる。正極端子35bと第1正極端部54aとのレーザー溶接部は、第1正極端部54aと正極端子35bとの第1接続部C1である。軸方向から見て、第1接続部C1は、コンデンサユニット34の収容ケース53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、第1負極端部55aと軸方向に重なるように配置される。負極端子35cは、第1負極端部55aに上方から当接する。すなわち、負極端子35cの下面(すなわち、負極端子35cにおける、回転電機2側の面)と、第1負極端部55aの上面(すなわち、第1負極端部55aにおける、回転電機2側と反対側の面)とは、軸方向に対向し、互いに接触する。また、負極端子35cの板厚(すなわち、負極端子35cの軸方向の大きさ)は、第1負極端部55aの板厚(すなわち、第1負極端部55aの軸方向の大きさ)よりも小さい。
 負極端子35cは、第1負極端部55aに直接接続される。なお、直接接続されるとは、負極端子35cと第1負極端部55a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と第1負極端部55aとの接続には、例えば、レーザー溶接が用いられる。この場合、レーザー溶接は、負極端子35c側から行われる。負極端子35cと第1負極端部55aとのレーザー溶接部は、第1負極端部55aと負極端子35cとの第2接続部C2である。軸方向から見て、第2接続部C2は、コンデンサユニット34の収容ケース53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。
 以上説明したように、本実施の形態では、正極端子35b及び正極導体54のいずれか一方における回転電機2側の面と、正極端子35b及び正極導体54のいずれか他方における回転電機2側と反対側の面とが、互いに対向して接触している。また、負極端子35c及び負極導体55のいずれか一方における回転電機2側の面と、負極端子35c及び負極導体55のいずれか他方における回転電機2側と反対側の面とが、互いに対向して接触している。
 これにより、正極導体54、負極導体55、正極端子35b、及び負極端子35cの材料の使用量を削減できるため、回転電機ユニット1の削減コストを低減することができ、かつ、回転電機ユニット1の軽量化が可能となる。
 なお、第1正極端部54aの板厚が、正極端子35bの板厚よりも小さい場合には、第1正極端部54aが、正極端子35bよりも上方に配置され、レーザー溶接が、第1正極端部54a側から行われてもよい。この場合、正極端子35bの上面(すなわち、正極端子35bにおける、回転電機2側と反対側の面)と、第1正極端部54aの下面(すなわち、第1正極端部54aにおける、回転電機2側の面)とが、軸方向に対向し、互いに接触する。また、第1負極端部55aの板厚が、負極端子35cの板厚よりも小さい場合には、第1負極端部55aが、負極端子35cよりも上方に配置され、レーザー溶接が、第1負極端部55a側から行われてもよい。この場合、負極端子35cの上面(すなわち、負極端子35cにおける、回転電機2側と反対側の面)と、第1負極端部55aの下面(すなわち、第1負極端部55aにおける、回転電機2側の面)とが、軸方向に対向し、互いに接触する。すなわち、第1正極端部54aと正極端子35bとのうち、板厚が薄い方の側からレーザー溶接を行い、第1負極端部55aと負極端子35cとのうち、板厚が薄い方の側からレーザー溶接を行う。これにより、レーザー溶接に必要な溶接部の溶け込み深さを小さくすることができるため、レーザー溶接機の出力を低減でき、設備コストを削減できる。さらに、レーザー溶接に要する時間を短縮できるため、生産性を向上できる。
実施の形態3.
 次に、実施の形態3に係る回転電機ユニット1について説明する。本実施の形態に係る回転電機ユニットは、基本的な構成は実施の形態1の回転電機ユニット1と同様であるため、異なる点を中心に説明する。図24は、本実施の形態に係るコンデンサモジュール51の収容ケース53Aの斜視図である。図25は、本実施の形態に係る回転電機ユニット1の断面図であって、図8のE-E線に沿った断面図である。
 図24に示されるように、収容ケース53Aは、本体部531と、本体部531に固定される複数の押付部材532と、を有する。押付部材532は、本体部531の径方向内側を向く面に設けられている。押付部材532は、弾性を有する。押付部材532の上端部は、本体部531の径方向内側を向く面に固定されている。押付部材532の下端部には、径方向内側に向けて突出する突起が設けられている。本体部531および押付部材532の材質は、例えば、樹脂である。本体部531および押付部材532は、一体成型されている。なお、押付部材532は、本体部531の径方向内側を向く面に、接着剤を用いて取り付けられてもよい。
 図25に示されるように、押付部材532の径方向内側には、正極側被冷却部54e及び負極側被冷却部55eが配置される。より具体的には、本体部531と、押付部材532と、正極側被冷却部54eまたは負極側被冷却部55eと、第2放熱部材45と、ベース42(コンデンサ冷却部42e)とは、径方向の外側から内側に向かい、この順で配置される。押付部材532の下端部は、正極側被冷却部54e及び負極側被冷却部55eに径方向外側から当接する。このとき、押付部材532の下端部は、径方向外側に向けて弾性変形されている。押付部材532の弾性力により、正極側被冷却部54e及び負極側被冷却部55eは、第2放熱部材45に押し付けられている。
 以上説明したように、本実施の形態では、コンデンサユニット34は、正極側被冷却部54e及び負極側被冷却部55eを、第2放熱部材45に押し付ける押付部材532を有する。これにより、正極側被冷却部54e及び負極側被冷却部55eと、第2放熱部材45との密着性が向上するため、コンデンサユニット34の冷却性能を向上でき、回転電機ユニット1の高出力化が可能となる。
 なお、本開示の技術的範囲は前記実施の形態に限定されず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
 例えば、回転電機ユニット1は、6相以上の多相駆動方式の回転電機ユニットであってもよい。
 コンデンサユニット34は、1つのコンデンサモジュール51のみで構成されていてもよい。コンデンサユニット34は、3つ以上のコンデンサモジュール51を有していてもよい。
 以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
 (付記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、前記固定子に巻装される複数のコイルと、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る電力変換装置と、を備え、
 前記電力変換装置は、前記複数のコイルとそれぞれ電気的に接続される複数のパワーモジュールと、前記複数のパワーモジュールと電気的に接続されるコンデンサユニットと、を有し、
 前記軸方向から見たときに、前記コンデンサユニットは、前記複数のパワーモジュールを径方向の外側から囲むように配置される、回転電機ユニット。
 (付記2)
 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、付記1に記載の回転電機ユニット。
 (付記3)
 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、付記2に記載の回転電機ユニット。
 (付記4)
 前記コンデンサユニットは、コンデンサ素子と、前記コンデンサ素子の正極と電気的に接続される正極導体と、前記コンデンサ素子の負極と電気的に接続される負極導体と、を有し、
 前記複数のパワーモジュールはそれぞれ、前記正極導体と電気的に接続される正極端子と、前記負極導体と電気的に接続される負極端子と、を有し、
 前記正極導体は、前記複数のパワーモジュールの前記正極端子とそれぞれ接続される複数の第1正極端部を有し、前記複数の第1正極端部はそれぞれ、対応する前記正極端子と径方向に対向しており、
 前記負極導体は、前記複数のパワーモジュールの前記負極端子とそれぞれ接続される複数の第1負極端部を有し、前記複数の第1負極端部はそれぞれ、対応する前記負極端子と径方向に対向している、付記1~3のいずれか一つに記載の回転電機ユニット。
 (付記5)
 前記正極導体は、
 外部電源の正極電源端子に電気的に接続される第2正極端部と、
 前記コンデンサ素子の前記正極と接続される第3正極端部と、
 前記複数の第1正極端部と、前記第2正極端部と、前記第3正極端部とを電気的に接続する正極側接続部と、
を有し、
 前記軸方向から見たときに、前記正極側接続部は、複数の第1直線部と、前記複数の第1直線部同士を接続する複数の第1曲げ部と、を有し、
 前記負極導体は、
 外部電源の負極電源端子に電気的に接続される第2負極端部と、
 前記コンデンサ素子の前記負極と接続される第3負極端部と、
 前記複数の第1負極端部と、前記第2負極端部と、前記第3負極端部とを電気的に接続する負極側接続部と、
を有し、
 前記軸方向から見たときに、前記負極電源端子は、複数の第2直線部と、前記複数の第2直線部同士を接続する複数の第2曲げ部と、を有する、付記4に記載の回転電機ユニット。
 (付記6)
 前記正極導体は、別体の前記複数の第1正極端部、前記第2正極端部、及び前記第3正極端部が、前記正極側接続部と接合されて形成されており、
 前記負極導体は、別体の前記複数の第1負極端部、前記第2負極端部、及び前記第3負極端部が、前記負極側接続部と接合されて形成されている、付記5に記載の回転電機ユニット。
 (付記7)
 前記コンデンサユニットは、周方向に配置される複数のコンデンサモジュールを含む、付記1~6のいずれか一つに記載の回転電機ユニット。
 (付記8)
 前記回転電機は、前記固定子と前記パワーモジュールとの間に配置され、前記回転子の中心に配置されるシャフトの回転角を検出するレゾルバ、をさらに有し、
 前記コンデンサユニットは、前記レゾルバを囲むように配置される、付記1~7のいずれか一つに記載の回転電機ユニット。
 (付記9)
 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、
をさらに備え、
 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、
  前記第1流路、前記第2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、を有する、付記1~8のいずれか一つに記載の回転電機ユニット。
 (付記10)
 前記回転電機は、前記固定子と前記パワーモジュールとの間に配置され、前記回転子の中心に配置されるシャフトの回転角を検出するレゾルバ、をさらに有し、
 前記第1冷却部の中央部には、前記レゾルバの信号線が挿通される挿通孔が形成されている、付記9に記載の回転電機ユニット。
 (付記11)
 前記第1冷却部は、前記コンデンサユニットの径方向の内側に配置されており、
 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、
 前記正極導体は、前記コンデンサユニットにおける径方向の内側に配置される正極側被冷却部を有し、
 前記負極導体は、前記コンデンサユニットにおける径方向の内側に配置される負極側被冷却部を有し、
 前記第1冷却部は、前記第1冷却部における径方向の外側に配置され、前記正極側被冷却部及び前記負極側被冷却部と熱的に接続されるコンデンサ冷却部を有する、付記9または10に記載の回転電機ユニット。
 (付記12)
 冷媒が流通する第2冷却流路が形成され、前記回転電機を冷却する第2冷却部、
をさらに備え、
 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、前記連通流路から周方向における一方側に延びる第3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4流路と、
  前記第3流路及び前記第4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、付記9~11のいずれか一つに記載の回転電機ユニット。
 (付記13)
 前記コンデンサユニットは、周方向に配置され、前記軸方向から見たときに、円弧状を有する複数のコンデンサモジュールを含み、
 前記入口流路の少なくとも一部、及び前記出口流路の少なくとも一部は、前記複数のコンデンサモジュールの前記周方向における端部同士の間に配置され、
 前記出口流路は、前記回転子の軸心を挟んで、前記入口流路と径方向の反対側に配置される、付記9~12のいずれか一つに記載の回転電機ユニット。
 (付記14)
 前記電力変換装置は、前記電力変換装置と外部の制御装置とを接続する第1の外部接続部と、前記電力変換装置と外部電源とを接続する第2の外部接続部と、を備え、
 前記軸方向から見たときに、前記回転子の軸心に対して前記第1の外部接続部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とき、
 前記第1の外部接続部は、前記回転電機ユニットの前方側に配置されており、前記第2の外部接続部は、前記回転電機ユニットの後方側に配置されている、付記1~13のいずれか一つに記載の回転電機ユニット。
 (付記15)
 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、正極端子と、負極端子と、を有し、
 前記正極導体と前記正極端子とは、前記コンデンサユニットと前記パワーモジュールとの径方向の間で接続されており、前記負極導体と前記負極端子とは、前記コンデンサユニットと前記パワーモジュールとの径方向の間で接続されている、付記1~14のいずれか一つに記載の回転電機ユニット。
 (付記16)
 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、付記1~15のいずれか一つに記載の回転電機ユニット。
 (付記17)
 前記複数のバスバーには、前記複数のパワーモジュールの一部と対向する領域を切り欠く切り欠き部が形成されている、付記16に記載の回転電機ユニット。
 (付記18)
 前記電力変換装置は、前記複数のパワーモジュールを制御する制御基板と、前記複数のバスバーを流れる電流をそれぞれ検出する複数の電流センサと、をさらに備え、
 前記複数の電流センサはそれぞれ、前記制御基板と直接接続される、付記16または17に記載の回転電機ユニット。
 (付記19)
 前記複数のバスバーはそれぞれ、前記複数のパワーモジュールのうち対応するパワーモジュールと接続される第1端子と、前記複数のコイルのうち対応するコイルと接続される第2端子と、を有し、
 前記第1端子は、前記対応するパワーモジュールの本体部よりも径方向内側に位置する、付記16~18のいずれか一つに記載の回転電機ユニット。
 (付記20)
 前記複数のバスバーと、前記複数のパワーモジュールとは、周方向に交互に配置されている、付記16~19のいずれか一つに記載の回転電機ユニット。
 (付記21)
 前記正極端子及び前記正極導体のいずれか一方における前記回転電機側の面と、前記正極端子及び前記正極導体のいずれか他方における前記回転電機側と反対側の面とが、互いに対向して接触しており、
 前記負極端子及び前記負極導体のいずれか一方における前記回転電機側の面と、前記負極端子及び前記負極導体のいずれか他方における前記回転電機側と反対側の面とが、互いに対向して接触している、付記2に記載の回転電機ユニット。
 (付記22)
 前記正極側被冷却部及び前記負極側被冷却部と、前記コンデンサ冷却部との間には、コンデンサ放熱部材が設けられており、
 前記コンデンサユニットは、前記正極側被冷却部及び前記負極側被冷却部を、前記コンデンサ放熱部材に押し付ける押付部材を有する、付記11~13のいずれか一つに記載の回転電機ユニット。
1 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)
21 固定子
22 回転子
23 シャフト
25 コイル
27 レゾルバ
32 端子台(第2の外部接続部)
33 信号コネクタ(第1の外部接続部)
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
42e コンデンサ冷却部
45 第2放熱部材(コンデンサ放熱部材)
51 コンデンサモジュール
52 コンデンサ素子
54 正極導体
54a 第1正極端部
54b 第2正極端部
54c 第3正極端部
54d 正極側接続部
54d1 第1直線部
54d2 第1曲げ部
54e 正極側被冷却部
55 負極導体
55a 第1負極端部
55b 第2負極端部
55c 第3負極端部
55d 負極側接続部
55d1 第2直線部
55d2 第2曲げ部
55e 負極側被冷却部
65 第2冷却部
532 押付部材
O 軸心
P1 入口流路
P2 第1流路
P3 第2流路
P4 出口流路
P5 連通流路
P6 第3流路
P7 第4流路
P8 排出流路

Claims (22)

  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、前記固定子に巻装される複数のコイルと、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る電力変換装置と、を備え、
     前記電力変換装置は、前記複数のコイルとそれぞれ電気的に接続される複数のパワーモジュールと、前記複数のパワーモジュールと電気的に接続されるコンデンサユニットと、を有し、
     前記軸方向から見たときに、前記コンデンサユニットは、前記複数のパワーモジュールを径方向の外側から囲むように配置される、回転電機ユニット。
  2.  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に記載の回転電機ユニット。
  3.  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2に記載の回転電機ユニット。
  4.  前記コンデンサユニットは、コンデンサ素子と、前記コンデンサ素子の正極と電気的に接続される正極導体と、前記コンデンサ素子の負極と電気的に接続される負極導体と、を有し、
     前記複数のパワーモジュールはそれぞれ、前記正極導体と電気的に接続される正極端子と、前記負極導体と電気的に接続される負極端子と、を有し、
     前記正極導体は、前記複数のパワーモジュールの前記正極端子とそれぞれ接続される複数の第1正極端部を有し、前記複数の第1正極端部はそれぞれ、対応する前記正極端子と径方向に対向しており、
     前記負極導体は、前記複数のパワーモジュールの前記負極端子とそれぞれ接続される複数の第1負極端部を有し、前記複数の第1負極端部はそれぞれ、対応する前記負極端子と径方向に対向している、請求項1に記載の回転電機ユニット。
  5.  前記正極導体は、
     外部電源の正極電源端子に電気的に接続される第2正極端部と、
     前記コンデンサ素子の前記正極と接続される第3正極端部と、
     前記複数の第1正極端部と、前記第2正極端部と、前記第3正極端部とを電気的に接続する正極側接続部と、
    を有し、
     前記軸方向から見たときに、前記正極側接続部は、複数の第1直線部と、前記複数の第1直線部同士を接続する複数の第1曲げ部と、を有し、
     前記負極導体は、
     外部電源の負極電源端子に電気的に接続される第2負極端部と、
     前記コンデンサ素子の前記負極と接続される第3負極端部と、
     前記複数の第1負極端部と、前記第2負極端部と、前記第3負極端部とを電気的に接続する負極側接続部と、
    を有し、
     前記軸方向から見たときに、前記負極側接続部は、複数の第2直線部と、前記複数の第2直線部同士を接続する複数の第2曲げ部と、を有する、請求項4に記載の回転電機ユニット。
  6.  前記正極導体は、別体の前記複数の第1正極端部、前記第2正極端部、及び前記第3正極端部が、前記正極側接続部と接合されて形成されており、
     前記負極導体は、別体の前記複数の第1負極端部、前記第2負極端部、及び前記第3負極端部が、前記負極側接続部と接合されて形成されている、請求項5に記載の回転電機ユニット。
  7.  前記コンデンサユニットは、周方向に配置される複数のコンデンサモジュールを含む、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.  前記回転電機は、前記固定子と前記パワーモジュールとの間に配置され、前記回転子の中心に配置されるシャフトの回転角を検出するレゾルバ、をさらに有し、
     前記コンデンサユニットは、前記レゾルバを囲むように配置される、請求項1~6のいずれか一項に記載の回転電機ユニット。
  9.  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、
    をさらに備え、
     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、
      前記第1流路、前記第2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、を有する、請求項1~6のいずれか一項に記載の回転電機ユニット。
  10.  前記回転電機は、前記固定子と前記パワーモジュールとの間に配置され、前記回転子の中心に配置されるシャフトの回転角を検出するレゾルバ、をさらに有し、
     前記第1冷却部の中央部には、前記レゾルバの信号線が挿通される挿通孔が形成されている、請求項9に記載の回転電機ユニット。
  11.  前記第1冷却部は、前記コンデンサユニットの径方向の内側に配置されており、
     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、
     前記正極導体は、前記コンデンサユニットにおける径方向の内側に配置される正極側被冷却部を有し、
     前記負極導体は、前記コンデンサユニットにおける径方向の内側に配置される負極側被冷却部を有し、
     前記第1冷却部は、前記第1冷却部における径方向の外側に配置され、前記正極側被冷却部及び前記負極側被冷却部と熱的に接続されるコンデンサ冷却部を有する、請求項9に記載の回転電機ユニット。
  12.  冷媒が流通する第2冷却流路が形成され、前記回転電機を冷却する第2冷却部、
    をさらに備え、
     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、前記連通流路から周方向における一方側に延びる第3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4流路と、
      前記第3流路及び前記第4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9に記載の回転電機ユニット。
  13.  前記コンデンサユニットは、周方向に配置され、前記軸方向から見たときに、円弧状を有する複数のコンデンサモジュールを含み、
     前記入口流路の少なくとも一部、及び前記出口流路の少なくとも一部は、前記複数のコンデンサモジュールの前記周方向における端部同士の間に配置され、
     前記出口流路は、前記回転子の軸心を挟んで、前記入口流路と径方向の反対側に配置される、請求項9に記載の回転電機ユニット。
  14.  前記電力変換装置は、前記電力変換装置と外部の制御装置とを接続する第1の外部接続部と、前記電力変換装置と外部電源とを接続する第2の外部接続部と、を備え、
     前記軸方向から見たときに、前記回転子の軸心に対して前記第1の外部接続部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とき、
     前記第1の外部接続部は、前記回転電機ユニットの前方側に配置されており、前記第2の外部接続部は、前記回転電機ユニットの後方側に配置されている、請求項1~6のいずれか一項に記載の回転電機ユニット。
  15.  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、正極端子と、負極端子と、を有し、
     前記正極導体と前記正極端子とは、前記コンデンサユニットと前記パワーモジュールとの径方向の間で接続されており、前記負極導体と前記負極端子とは、前記コンデンサユニットと前記パワーモジュールとの径方向の間で接続されている、請求項1に記載の回転電機ユニット。
  16.  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1~6のいずれか一項に記載の回転電機ユニット。
  17.  前記複数のバスバーには、前記複数のパワーモジュールの一部と対向する領域を切り欠く切り欠き部が形成されている、請求項16に記載の回転電機ユニット。
  18.  前記電力変換装置は、前記複数のパワーモジュールを制御する制御基板と、前記複数のバスバーを流れる電流をそれぞれ検出する複数の電流センサと、をさらに備え、
     前記複数の電流センサはそれぞれ、前記制御基板と直接接続される、請求項16に記載の回転電機ユニット。
  19.  前記複数のバスバーはそれぞれ、前記複数のパワーモジュールのうち対応するパワーモジュールと接続される第1端子と、前記複数のコイルのうち対応するコイルと接続される第2端子と、を有し、
     前記第1端子は、前記対応するパワーモジュールの本体部よりも径方向内側に位置する、請求項16に記載の回転電機ユニット。
  20.  前記複数のバスバーと、前記複数のパワーモジュールとは、周方向に交互に配置されている、請求項16に記載の回転電機ユニット。
  21.  前記正極端子及び前記正極導体のいずれか一方における前記回転電機側の面と、前記正極端子及び前記正極導体のいずれか他方における前記回転電機側と反対側の面とが、互いに対向して接触しており、
     前記負極端子及び前記負極導体のいずれか一方における前記回転電機側の面と、前記負極端子及び前記負極導体のいずれか他方における前記回転電機側と反対側の面とが、互いに対向して接触している、請求項2に記載の回転電機ユニット。
  22.  前記正極側被冷却部及び前記負極側被冷却部と、前記コンデンサ冷却部との間には、コンデンサ放熱部材が設けられており、
     前記コンデンサユニットは、前記正極側被冷却部及び前記負極側被冷却部を、前記コンデンサ放熱部材に押し付ける押付部材を有する、請求項11に記載の回転電機ユニット。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011010409A (ja) * 2009-06-24 2011-01-13 Denso Corp 駆動装置
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JP6608555B1 (ja) * 2019-05-17 2019-11-20 三菱電機株式会社 駆動装置、および電動パワーステアリング装置

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