Die folgende Erfindung betrifft eine auf einem Fahrzeug, wie z. B. einem PKW oder LKW, montierte drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug.The following invention relates to a vehicle such. As a car or truck, mounted rotating electrical machine for a vehicle.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIKDESCRIPTION OF THE PRIOR ART
Es ist ein Leistungsumwandler bekannt, der eine Mehrzahl von elektronischen Modulen entsprechend einer Mehrzahl von Phasenwicklungen einer Statorwicklung einer drehenden elektrischen Maschine entspricht und er ist derart konfiguriert, um eine Gleichrichtungsoperation zum Umwandeln eines in der Statorwicklung induzierten Wechselstroms in einen Gleichstrom während eines Generatormodus (Leistungserzeugungsmodus) auszuführen und eine Wechselrichteroperation zum Umwandeln einer von einer Batterie zugeführten Gleichspannung in eine Wechselspannung während eines Motormodus (Leistungsantriebsmodus) durchzuführen. Es ist auch eine drehende elektrische Maschine bekannt, die einen Leistungswandler bzw. Leistungskonverter enthält. Bezug genommen wird hier beispielsweise auf die japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) JP 2008-543266 . Jedes der elektronischen Module des Leistungskonverters, die in diesem Patentdokument beschrieben sind, weisen eine Struktur auf, in der die elektronischen Komponenten Schaltelemente bestehend aus MOSFETs enthalten und Treiber zum Ansteuern der Schaltelemente sind durch Silikonharz oder Epoxydharz abgedichtet und durch eine Schutzabdeckung abgedeckt. Das elektronische Modul ist in einem Gehäuse aufgenommen, von dem ein Phasenstück (phase track) als ein Verbindungsabschnitt zum Verbinden der Leitung der Statorwicklung und Signalverbindungselemente zur Signaleingabe und -ausgabe und ähnlichem hervorsteht.A power converter is known which corresponds to a plurality of electronic modules corresponding to a plurality of phase windings of a stator winding of a rotary electric machine and is configured to perform a rectifying operation for converting an AC current induced in the stator winding into a DC current during a generator mode (power generation mode). and perform an inverter operation for converting a DC voltage supplied from a battery to an AC voltage during a motor mode (power drive mode). There is also known a rotary electric machine including a power converter. Reference is made here to, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication (PCT Application Publication). JP 2008-543266 , Each of the electronic modules of the power converter described in this patent document have a structure in which the electronic components include switching elements consisting of MOSFETs and drivers for driving the switching elements are sealed by silicone resin or epoxy resin and covered by a protective cover. The electronic module is accommodated in a housing from which a phase track protrudes as a connecting portion for connecting the line of the stator winding and signal connecting elements for signal input and output and the like.
Das elektronische Modul des in dem vorstehenden Patentdokument beschriebenen Leistungskonverters enthält kein Schutzelement. Dementsprechend gibt es Bedenken, dass die darin enthaltenen Schaltelemente beim Zusammenbau darauf kaputt gehen können. Ferner ist es notwendig, da das elektronische Modul großes Rauschen aufgrund von Ein/Aus-Schaltvorgängen der Schaltelemente emittiert während es die Wechselrichteroperation ausführt, das elektronische Modul mit einem Kondensator mit hoher Kapazität, wie z. B. einem elektrolytischen Kondensator vorzusehen. Allerdings weist der elektrolytische Kondensator eine geringe Temperaturbeständigkeit bei großer Baugröße auf. Die Abmessungen des elektronischen Moduls nehmen daher beträchtlich zu, falls es mit einem elektrolytischen Kondensator vorgesehen wird.The electronic module of the power converter described in the above patent document does not include a protection element. Accordingly, there are concerns that the switching elements contained therein may break during assembly. Further, since the electronic module emits large noise due to on / off switching operations of the switching elements while performing the inverter operation, it is necessary to connect the electronic module with a high-capacity capacitor such as a capacitor. B. to provide an electrolytic capacitor. However, the electrolytic capacitor has a low temperature resistance in a large size. The dimensions of the electronic module therefore increase considerably if provided with an electrolytic capacitor.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Eine beispielhafte Ausführungsform sieht eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug vor, die enthält:
einen Rotor;
einen Stator, der eine dem Rotor zugewandt angeordnete Statorwicklung enthält;
Halbleiterschaltmodule, die entsprechend der Phasenwicklungen der Statorwicklung vorgesehen sind, wobei jedes der Halbleiterschaltmodule Schaltelemente enthalten, die jeweils mit einer Dämpfungs- bzw. Snubber-Schaltung zur Rauschabsorption und einer Steuerschaltung zum Steuern der Schaltelemente vorgesehen sind, um eine in der Statorwicklung induzierte Wechselspannung in eine Gleichspannung umzuwandeln oder um eine von einer Batterie zugeführten Gleichspannung in eine an der Statorwicklung angelegte Wechselspannung umzuwandeln;
einen Anschlussblock, auf dem die Halbleiterschaltelemente derart montiert sind, dass die Anschlüsse, die von den Halbleiterschaltmodulen nach außen ausgesetzt bzw. freigelegt sind, miteinander verbunden sind oder zu externen Anschlüssen von externen Vorrichtungen verbunden sind.An exemplary embodiment provides a rotary electric machine for a vehicle that includes:
a rotor;
a stator containing a rotor winding arranged stator winding;
Semiconductor switching modules provided in correspondence with the phase windings of the stator winding, each of the semiconductor switching modules including switching elements each provided with a snubber circuit for noise absorption and a control circuit for controlling the switching elements to convert an alternating voltage induced in the stator winding into one To convert DC voltage or to convert a DC voltage supplied from a battery into an AC voltage applied to the stator winding;
a terminal block on which the semiconductor switching elements are mounted so that the terminals exposed to the outside from the semiconductor switching modules are connected to each other or connected to external terminals of external devices.
Gemäß der beispielhaften Ausführungsform wird eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug vorgesehen, deren elektronischen Module, die jeweils Schaltelemente aufnehmen, wahrscheinlich nicht aufgrund einer Überspannung (surge) kaputt gehen, die während des Zusammenbaus der elektronischen Module auftreten kann, äußerst wärmebeständig und klein in der für Schaltungsgröße sind.According to the exemplary embodiment, there is provided a rotary electric machine for a vehicle whose electronic modules, each receiving switching elements, are unlikely to break due to a surge that may occur during assembly of the electronic modules, extremely heat-resistant and small in size are for circuit size.
Andere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, die die Figuren und Ansprüche enthält.Other advantages and features of the invention will be apparent from the following description, which includes the figures and claims.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
In den beigefügten Figuren zeigt:In the attached figures shows:
1 ein Diagramm, das eine Struktur einer drehenden elektrischen Maschine für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt; 1 Fig. 10 is a diagram illustrating a structure of a rotary electric machine for a vehicle according to an embodiment of the invention;
2 ein Diagramm, das eine Struktur eines Halbleiterschaltmoduls darstellt, das in der drehenden elektrischen Maschine gemäß der Ausführungsform der Erfindung enthalten ist; 2 FIG. 12 is a diagram illustrating a structure of a semiconductor switching module included in the rotary electric machine according to the embodiment of the invention; FIG.
3 eine umrissene perspektivische Ansicht der drehenden elektrischen Maschine gemäß der Ausführungsform der Erfindung, wie sie von diagonal hinten betrachtet wird; 3 an outlined perspective view of the rotary electric machine according to the embodiment of the invention, as viewed from diagonally behind;
4 eine umrissene perspektivische Ansicht der drehenden elektrischen Maschine gemäß der Ausführungsform der Erfindung, wie sie von diagonal hinten mit deren abgelösten rückseitigen Abdeckung betrachtet wird; 4 an outlined perspective view of the rotary electric machine according to the embodiment of the invention, as viewed from diagonally behind with its detached back cover;
5 eine umrissene perspektivische Ansicht der drehenden elektrischen Maschine gemäß der Ausführungsform der Erfindung, wie sie von diagonal hinten mit deren losgelösten Steuermodul betrachtet wird; 5 an outlined perspective view of the rotary electric machine according to the embodiment of the invention, as viewed from diagonally behind with its detached control module;
6 eine Draufsicht eines Anschlussblocks, auf dem die Halbleiterschaltelemente montiert sind; 6 a plan view of a terminal block on which the semiconductor switching elements are mounted;
7 eine Draufsicht, die das Innere des Halbleiterschaltmoduls darstellt; 7 a plan view illustrating the interior of the semiconductor switching module;
8 eine Draufsicht des Halbleiterschaltmoduls; und 8th a plan view of the semiconductor switching module; and
9 eine perspektivische Ansicht des Halbleiteschaltmoduls. 9 a perspective view of the semiconductor switching module.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGPREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Eine drehende elektrische Maschinel für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird mit Bezug auf die Figuren beschrieben. 1 zeigt ein Diagramm, das eine Struktur der drehenden elektrischen Maschine 1 für ein Fahrzeug darstellt. 2 zeigt ein Diagramm, das die Struktur eines der Halbleiterschaltmodule darstellt, das in der drehenden elektrischen Maschine 1 enthalten ist. 3 zeigt eine umrissene perspektivische Ansicht der drehenden elektrischen Maschine 1, wie sie von diagonal hinten betrachtet wird. 4 zeigt eine umrissene perspektivische Ansicht der drehenden elektrischen Maschine 1, wie sie von diagonal hinten mit deren losgelösten rückseitigen Abdeckung 27 betrachtet wird. 5 zeigt eine umrissene perspektivische Ansicht der drehenden elektrischen Maschine 1, wie sie von diagonal hinten mit deren losgelösten Motorsteuermodul 10 betrachtet wird. 6 zeigt eine Draufsicht eines Anschlussblocks 8, auf dem die Halbleiterschaltmodule montiert sind.A rotary electric machine for a vehicle according to an embodiment of the invention will be described with reference to the figures. 1 shows a diagram showing a structure of the rotating electric machine 1 representing for a vehicle. 2 shows a diagram illustrating the structure of one of the semiconductor switching modules that in the rotating electrical machine 1 is included. 3 shows an outlined perspective view of the rotating electrical machine 1 as viewed from diagonally behind. 4 shows an outlined perspective view of the rotating electrical machine 1 as seen from diagonally behind with its detached back cover 27 is looked at. 5 shows an outlined perspective view of the rotating electrical machine 1 as seen from diagonally behind with their engine control module detached 10 is looked at. 6 shows a plan view of a terminal block 8th on which the semiconductor switching modules are mounted.
Wie in 1 gezeigt, enthält die drehende elektrische Maschine 1 Statorwicklungen 2 und 3, eine Feldwicklung 4, Schaltmodulgruppen 5 und 6, eine Feldsteuervorrichtung 7, den Anschlussblock 8, einen Drehsensor 9, das Motorsteuermodul 10 und die rückseitige Abdeckung 27. Die drehende elektrische Maschine 1 operiert in einem ausgewählten von einem Leistungserzeugungsmodus (Generatormodus) und einem Leistungsantriebsmodus (ein Motormodus).As in 1 shown contains the rotating electric machine 1 stator windings 2 and 3 , a field winding 4 , Switching module groups 5 and 6 , a field control device 7 , the terminal block 8th , a rotation sensor 9 , the engine control module 10 and the back cover 27 , The rotating electric machine 1 operates in a selected one of a power generation mode (generator mode) and a power drive mode (a motor mode).
Die Statorwicklung 2 ist eine Mehrphasenwicklung, die auf einem Statorkern (nicht gezeigt) gewickelt ist. In dieser Ausführungsform ist die Statorwicklung 2 eine Dreiphasenwicklung, die eine X-Phasenwicklung, eine Y-Phasenwicklung und eine Z-Phasenwicklung enthält. Die Statorwicklung 3 ist eine Mehrphasenwicklung, die auf dem Statorkern gewickelt ist. In dieser Ausführungsform ist die zweite Statorwicklung 3 eine Dreiphasenwicklung, die eine U-Phasenwicklung, eine V-Phasenwicklung und eine W-Phasenwicklung enthält. Die Statorwicklungen 2 und 3 sind voneinander um einen elektrischen Winkel von 30° versetzt. Die Statorwicklungen 2 und 3 und der Statorkern bilden einen Stator 20 (siehe 3). Wie in 3 gezeigt, wird der Stator 20 gehalten und zwischen dem Vorder- und Hinterrahmen 22 und 24 fixiert.The stator winding 2 is a polyphase winding wound on a stator core (not shown). In this embodiment, the stator winding 2 a three-phase winding including an X-phase winding, a Y-phase winding, and a Z-phase winding. The stator winding 3 is a polyphase winding wound on the stator core. In this embodiment, the second stator winding 3 a three-phase winding including a U-phase winding, a V-phase winding and a W-phase winding. The stator windings 2 and 3 are offset from each other by an electrical angle of 30 °. The stator windings 2 and 3 and the stator core form a stator 20 (please refer 3 ). As in 3 shown is the stator 20 held and between the front and rear frames 22 and 24 fixed.
Die Feldwicklung 4 ist auf Feldpolen (nicht gezeigt) gewickelt, die derart angeordnet sind, dass sie der inneren Peripherie des Statorkerns zugewandt sind, um einen Rotor auszubilden. Der Rotor und der Stator 20 sind konzentrisch angeordnet. Beim Bestromen der Feldwicklung 4 werden die Feldpole magnetisiert. Während des Leistungserzeugungsmodus werden Wechselspannungen in den Statorwicklungen 2 und 3 entsprechend dem drehenden Magnetfeld, das durch die Drehung der magnetisierten Feldpole erzeugt wird, induziert. Während des Leistungsantriebsmodus wird eine Drehkraft in den magnetisierten Feldpolen erzeugt, wenn eine Wechselspannung an die Statorwicklungen 2 und 3 angelegt wird.The field winding 4 is wound on field poles (not shown) which are arranged so as to face the inner periphery of the stator core to form a rotor. The rotor and the stator 20 are arranged concentrically. When energizing the field winding 4 the field poles are magnetized. During the power generation mode, AC voltages are generated in the stator windings 2 and 3 in accordance with the rotating magnetic field generated by the rotation of the magnetized field poles. During the power drive mode, a rotational force is generated in the magnetized field poles when an AC voltage is applied to the stator windings 2 and 3 is created.
Die Schaltmodulgruppe 5, die mit der Statorwicklung 2 verbunden ist, um eine Dreiphasenbrückenschaltung auszubilden, wandelt die in der Statorwicklung 2 induzierte Wechselspannung in eine Gleichspannung während des Leistungserzeugungsmodus um und wandelt eine von einer Batterie zugeführten Gleichspannung in eine Wechselspannung während des Leistungsantriebsmodus. Die Schaltmodulgruppe 5 enthält Halbleiterschaltmodule 5X, 5Y und 5Z entsprechend der Dreiphasenwicklungen (die X-Phasenwicklung, Y-Phasenwicklung und Z-Phasenwicklung) der Statorwicklung 2. Das Halbleiterschaltelement 5X ist mit der X-Phasenwicklung der Statorwicklung 2 verbunden. Das Halbleiterschaltmodul 5Y ist mit der Y-Phasenwicklung der Statorwindung 2 verbunden. Das Halbleiterschaltmodul 5Z ist mit der Z-Phasenwicklung der Statorwicklung 2 verbunden.The switch module group 5 connected to the stator winding 2 is connected to form a three-phase bridge circuit, which converts in the stator winding 2 induced AC voltage to a DC voltage during the power generation mode and converts a DC voltage supplied from a battery into an AC voltage during the power-drive mode. The switch module group 5 contains semiconductor switching modules 5X . 5Y and 5Z corresponding to the three-phase windings (the X-phase winding, Y-phase winding and Z-phase winding) of the stator winding 2 , The semiconductor switching element 5X is with the X-phase winding of the stator winding 2 connected. The semiconductor switching module 5Y is with the Y-phase winding of the stator winding 2 connected. The semiconductor switching module 5Z is with the Z-phase winding of the stator winding 2 connected.
Die andere Schaltmodulgruppe 6, die mit der Statorwicklung 3 verbunden ist, um eine Dreiphasenbrückenschaltung auszubilden, wandelt die in der Statorwicklung 3 induziert Wechselspannung in eine Gleichspannung während des Leistungserzeugungsmodus um und wandelt die von der Batterie 14 zugeführte Gleichspannung in eine Wechselspannung während des Leistungsmodus. Die Schaltmodulgruppe 6 enthält Halbleiterschaltmodule 6U, 6V und 6W entsprechend der Dreiphasenwicklungen (die U-Phasenwicklung, V-Phasenwicklung und W-Phasenwicklung) der Statorwicklung 3. Das Halbleiterschaltmodul 6U ist mit der U-Phasenwicklung der Statorwicklung 3 verbunden. Das Halbleiterschaltmodul 6V ist mit der V-Phasenwicklung der Statorwicklung 3 verbunden. Das Halbeleiterschaltmodul 6W ist mit der W-Phasenwicklung der Statorwicklung 3 verbunden.The other switch module group 6 connected to the stator winding 3 is connected to form a three-phase bridge circuit, which converts in the stator winding 3 induces AC voltage into a DC voltage during the power generation mode and converts it from the battery 14 supplied DC voltage in an AC voltage during the power mode. The switch module group 6 contains semiconductor switching modules 6U . 6V and 6W corresponding to the three-phase windings (the U-phase winding, V-phase winding and W-phase winding) of the stator winding 3 , The semiconductor switching module 6U is with the U-phase winding of the stator winding 3 connected. The semiconductor switching module 6V is with the V-phase winding of the stator winding 3 connected. The semi-conductor switching module 6W is with the W-phase winding of the stator winding 3 connected.
Die Feldsteuervorrichtung 7 steuert den Feldstrom, der durch die Feldwicklung 4 über ein F-Terminal durchgeht. Während des Leistungserzeugungsmodus reguliert die Feldsteuervorrichtung 7 den Feldstrom derart, dass die Ausgabespannung VB der drehenden elektrischen Maschine 1 (die Ausgabespannungen der Halbleiterschaltmodule) bei einer regulierten Spannung Vreg gehalten werden. Beispielsweise stoppt die Feldsteuervorrichtung 7 die Zufuhr des Feldstroms zu der Feldwicklung 4, wenn die Ausgabespannung VB die Regulierungsspannung Vreg überschreitet und startet die Zufuhr des Feldstroms zur Feldwicklung 4, wenn die Ausgabespannung VB unter die regulierte Spannung Vreg fällt. Während des Leistungsantriebsmodus stellt die Feldsteuervorrichtung 7 den Feldstrom auf einen vorbestimmten Wert ein.The field control device 7 controls the field current flowing through the field winding 4 goes through an F terminal. During the power generation mode, the field controller regulates 7 the field current such that the output voltage V B of the rotating electrical machine 1 (the output voltages of the semiconductor switching modules) are kept at a regulated voltage Vreg. For example, the field controller stops 7 the supply of the field current to the field winding 4 when the output voltage V B exceeds the regulation voltage Vreg and starts the supply of the field current to the field winding 4 when the output voltage V B falls below the regulated voltage Vreg. During the power-drive mode, the field controller provides 7 set the field current to a predetermined value.
Die Feldsteuervorrichtung 7 ist mit einem L-Terminal als Kommunikationsterminal und einer ECU 13 als externe Steuervorrichtung über eine Kommunikationsleitung verbunden und übermittelt und empfängt verschiedene Kommunikationsnachrichten zu und von der ECU 13 unter Verwendung eines seriellen Kommunikationsprotokolls (beispielsweise LIN: Local Interconnect Network).The field control device 7 is with an L-terminal as a communication terminal and an ECU 13 as an external control device via a communication line, and transmits and receives various communication messages to and from the ECU 13 using a serial communication protocol (for example LIN: Local Interconnect Network).
Der Anschlussblock 8 ist zur Verbindung unter den Anschlüssen, die mit den Halbleiterschaltmodulen 5X, 5Y und 5Z verbunden sind und nach außen freigelegt bzw. ausgesetzt sind und Anschlüsse, die welche mit den Halbleiterschaltmodulen 6U, 6V und 6W verbunden sind und nach außen freigelegt sind, und zwischen diesen Halbleiterschaltmodulen und externen Anschlüssen von externen Vorrichtungen, die die Feldsteuervorrichtung 7 enthalten.The connection block 8th is to connect under the terminals connected to the semiconductor switching modules 5X . 5Y and 5Z are connected and exposed to the outside or exposed and connections, which with the semiconductor switching modules 6U . 6V and 6W are connected and exposed to the outside, and between these semiconductor switching modules and external terminals of external devices, the field control device 7 contain.
Der Drehsensor 9 ist zum Erfassen der Drehposition (der Position der Drehrichtung) des Rotors. Der Drehsensor 9 kann unter Verwendung eines Hall-Elements implementiert sein, dass einem zusammen mit dem Rotor rotierenden Magneten zugewandt ist.The rotation sensor 9 is for detecting the rotational position (the position of the rotational direction) of the rotor. The rotation sensor 9 may be implemented using a Hall element facing a magnet rotating together with the rotor.
Das Motorsteuermodul 10, das zum Steuern der drehenden elektrischen Maschine 1 dient, um in dem Leistungserzeugungsmodus zu betreiben, enthält eine Positionserfassungsschaltung 11 und eine Motorsteuerschaltung 12. Die Positionserfassungsschaltung 11 erfasst die Position des Rotors basierend auf der Ausgabe des Drehsensors 9. Beispielsweise erfasst die Positionserfassungsschaltung 11 bei einem Fall, bei dem der Drehsensor 9 aus einem Hall-Element ausgebildet ist, die Position des Rotors basierend auf der Ausgabe des Hall-Elements. Die Motorsteuerschaltung 12 legt Ansteuersignale an die Schaltmodulgruppen 5 und 6 an, um die Schaltelemente in Ein- bzw. Aus-Zustände zu steuern, die in den Halbleiterschaltelementen entsprechend der Erfassung resultierend durch die Positionserfassungsschaltung 11 enthalten sind. Die Motorsteuerschaltung 12 enthält eine Leiterplatte 12B auf der ein Mikrocomputer 12A und dessen zugehörigen Schaltungen montiert ist.The engine control module 10 Being used to control the rotating electrical machine 1 serves to operate in the power generation mode includes a position detection circuit 11 and a motor control circuit 12 , The position detection circuit 11 detects the position of the rotor based on the output of the rotation sensor 9 , For example, the position detection circuit detects 11 in a case where the rotation sensor 9 is formed of a Hall element, the position of the rotor based on the output of the Hall element. The engine control circuit 12 sets control signals to the switching module groups 5 and 6 in order to control the switching elements in on or off states, which in the semiconductor switching elements according to the detection resulting from the position detection circuit 11 are included. The engine control circuit 12 contains a printed circuit board 12B on the a microcomputer 12A and its associated circuitry is mounted.
Wie in 4 gezeigt ist das Motorsteuermodul 10 derart montiert, dass es den Anschlussblock 8 abdeckt, auf dem die sechs Halbleiterschaltmodule montiert sind (siehe 6). Das Motorsteuermodul 10 enthält eine Steuerleitplatte 100.As in 4 shown is the engine control module 10 mounted so that it is the terminal block 8th covers on which the six semiconductor switching modules are mounted (see 6 ). The engine control module 10 contains a Steuerleitplatte 100 ,
Die rückseitige Abdeckung 27 deckt den gesamten Anschlussblock 8 und das Motorsteuermodul 10 ab, das außerhalb der rückseitigen Abdeckung 24, der Feldsteuervorrichtung 7 und einer Bürstenvorrichtung (brush device) 28 (siehe 5) angeordnet ist.The back cover 27 covers the entire terminal block 8th and the engine control module 10 that outside the back cover 24 , the field control device 7 and a brush device 28 (please refer 5 ) is arranged.
Als nächstes wird die Struktur der Halbleiterschaltmodule 5X bis 5Z und 6U bis 6W, die in der drehenden elektrischen Maschine 1 mit der vorstehend beschriebenen Struktur enthalten sind, erläutert. Die Halbleiterschaltmodule 5X bis 5Z und 6U bis 6W weisen die gleiche Struktur auf. Dementsprechend wird hier nur die Struktur des Halbleitermoduls 5X ausführlich erläutert.Next, the structure of the semiconductor switching modules 5X to 5Z and 6U to 6W working in the rotating electrical machine 1 are included with the structure described above, explained. The semiconductor switching modules 5X to 5Z and 6U to 6W have the same structure. Accordingly, here only the structure of the semiconductor module 5X explained in detail.
Wie in 2 dargestellt enthält das Halbleiterschaltmodul 5X MOS Transistoren 50 und 51, eine Steuerschaltung 54, RC-Snubber Schaltungen 55 und 56 und einen Shunt-Widerstand 57. Der MOS Transistor 50 ist ein Schaltelement des oberen Zweigs (ein High-Side Schaltelement), das bei dessen Quelle (source) mit der X-Phasenwicklung der Statorwicklung 2 über ein X-Terminal verbunden ist, und bei dessen Abfluss (drain) mit einer elektrischen Last 15 und dem positiven Terminal der Batterie 14 über ein BATT-Terminal (battery terminal) verbunden. Der MOS Transistor 51 ist ein Schaltelement des unteren Zweigs (ein Low-Side Schaltelement), das bei dessen Abfluss (drain) mit der X-Phasenwicklung der Statorwicklung 2 über das X-Terminal verbunden ist, und bei dessen Quelle (source) mit dem negativen Terminal der Batterie 14 über ein GND Terminal (Erdungsterminal) verbunden ist.As in 2 shown contains the semiconductor switching module 5X MOS transistors 50 and 51 , a control circuit 54 , RC snubber circuits 55 and 56 and a shunt resistor 57 , The MOS transistor 50 is a switching element of the upper branch (a high-side switching element), at its source with the X-phase winding of the stator winding 2 connected via an X-terminal, and at its drain with an electrical load 15 and the positive terminal of the battery 14 connected via a BATT terminal (battery terminal). The MOS transistor 51 is a switching element of the lower branch (a low-side switching element), which at its drain with the X-phase winding of the stator winding 2 connected via the X-terminal, and at its source with the negative terminal of the battery 14 connected via a GND terminal (ground terminal).
Die Serienschaltung dieser MOS-Transistoren 50 und 51 ist zwischen dem positiven und negativen Terminal der Batterie 14 verbunden, der Verbundsknoten dieser MOS-Transistoren 50 und 51 ist mit der X-Phasenwicklung verbunden. Eine Diode ist zwischen der Source und Drain jedes der MOS-Transistoren 50 und 51 verbunden. Diese Diode kann eine parasitäre Diode (Body-Diode) des MOS-Transistors 50 oder 51 oder eine diskrete Diode sein, die parallel zu den MOS-Transistoren 50 oder 51 verbunden ist. Zumindest eines der Schaltelemente des oberen oder unteren Zweigs kann ein Schaltelement sein, dass kein MOS-Transistor ist.The series connection of these MOS transistors 50 and 51 is between the positive and negative terminals of the battery 14 connected, the composite node of these MOS transistors 50 and 51 is connected to the X-phase winding. A diode is between the source and drain of each of the MOS transistors 50 and 51 connected. This diode may be a parasitic diode (body diode) of the MOS transistor 50 or 51 or a discrete diode that is parallel to the MOS transistors 50 or 51 connected is. At least one of the switching elements of the upper or lower branch may be a switching element that is not a MOS transistor.
Die RC-Snubber-Schaltung 55 besteht aus einem Widerstand 55a und einem Kondensator 55b, die seriell verbunden sind. Die RC-Snubber-Schaltung 55 ist zwischen der Source und Drain des MOS-Transistors 50 als Rauschabsorption und Schutzschaltung verbunden. Die RC-Snubber-Schaltung 55 nimmt eine transiente Hochspannung auf, die auftritt, wenn der MOS-Transistor 50 abgeschaltet wird. Die RC-Snubber-Schaltung 56 besteht aus einem Widerstand 56a und einem Kondensator 56b, die in Reihe geschaltet sind. Die RC-Snubber-Schaltung 56 ist zwischen der Source und Drain des MOS-Transistors 51 als Rauschabsorption und Schutzschaltung verbunden. Die RC-Snubber-Schaltung 56 nimmer eine vorübergehende hohe Spannung auf, die sich ereignet, wenn der MOS-Transistor 51 abgeschaltet wird. In dieser Ausführungsform werden zur Absorption des hohen Spannungsrauschens die RC-Snubber-Schaltungen verwendet. Allerdings können anstatt der RC-Snubber-Schaltungen auch Snubber-Schaltungen bestehend aus einer Zenerdiode oder dergleichen verwendet werden.The RC snubber circuit 55 consists of a resistor 55a and a capacitor 55b which are connected in series. The RC snubber circuit 55 is between the source and drain of the MOS transistor 50 connected as noise absorption and protection circuit. The RC snubber circuit 55 absorbs a transient high voltage that occurs when the MOS transistor 50 is switched off. The RC snubber circuit 56 consists of a resistor 56a and a capacitor 56b which are connected in series. The RC snubber circuit 56 is between the source and drain of the MOS transistor 51 connected as noise absorption and protection circuit. The RC snubber circuit 56 never a transient high voltage, which occurs when the MOS transistor 51 is switched off. In this embodiment, the RC snubber circuits are used to absorb the high voltage noise. However, instead of the RC snubber circuits, snubber circuits consisting of a Zener diode or the like may also be used.
Der Shunt-Widerstand 57 ist ein Stromerfassungswiderstand, der zwischen der Source des MOS-Transistors 51 und des GND-Anschlusses zum Erfassen eines Werts eines durch den MOS-Transistor 51 fließenden Stroms verbunden.The shunt resistor 57 is a current sensing resistor connected between the source of the MOS transistor 51 and the GND terminal for detecting a value of one through the MOS transistor 51 connected to flowing electricity.
Die Steuerschaltung 54 schaltet die MOS-Transistoren 50 und 51 unter Verwendung der Treiber 52 und 53 ein bzw. aus. Insbesondere führt die Steuerschaltung 54 die Gleichrichtungssteuerung während des Leistungserzeugungsmodus durch Ein/Aus-Steuerung der MOS-Transistoren 50 und 51 basierend auf der Phasenspannung der X-Phasenwicklung, die bei dem X-Terminal erscheint, aus, um die Phasenspannung (Wechselspannung) der X-Phasenwicklung in eine Gleichspannung während des Leistungserzeugungsmodus umzuwandeln. Andererseits führt während des Leistungsantriebsmodus die Steuerschaltung 45 eine umkehrende Umwandlungssteuerung durch on/off-Steuerung der MOS-Transistoren 50 und 51 basierend auf Gate-Ansteuersignalen aus, die von dem Motorsteuermodul 10 ausgegeben werden und an die Gate-Ansteuersignaleingabeterminals Gin1 und Gin2 angelegt werden, die in dem Umschaltmodul 5X vorgesehen sind, um die Batteriespannung (Gleichspannung) auf einer X-Phasenwicklung über das X-Terminal angelegte Wechselspannung umzuwandeln.The control circuit 54 turns on the MOS transistors 50 and 51 using the drivers 52 and 53 on or off. In particular, the control circuit performs 54 the rectification control during the power generation mode by on / off control of the MOS transistors 50 and 51 based on the phase voltage of the X-phase winding appearing at the X-terminal, to convert the phase voltage (AC voltage) of the X-phase winding into a DC voltage during the power generation mode. On the other hand, during the power drive mode, the control circuit performs 45 a reverse conversion control by on / off control of the MOS transistors 50 and 51 based on gate drive signals provided by the engine control module 10 and applied to the gate drive signal input terminals Gin1 and Gin2 included in the switching module 5X are provided to convert the battery voltage (DC) on an X-phase winding across the X-terminal applied AC voltage.
Die Gate-Ansteuersignaleingabeterminals Gin1 ist entsprechend zu dem MOS-Transistor 50 vorgesehen. Der Treiber 52 schaltet den MOS-Transistor 50 an, wenn das Gate-Ansteuersignal bei dem H-Pegel ist und schaltet den MOS-Transistor 50 ab, wenn das Gate-Ansteuersignal bei dem L-Pegel ist. Der Gate-Ansteuersignaleingabeanschluss Gin2 ist entsprechend dem MOS-Transistor 51 vorgesehen. Der Treiber 53 schaltet den MOS-Transistor 51 an, wenn das Gate-Ansteuersignal bei dem H-Pegel ist und schaltet den MOS-Transistor 51 ab, wenn das Gate-Ansteuersignal bei dem L-Pegelist.The gate drive signal input terminal Gin1 is corresponding to the MOS transistor 50 intended. The driver 52 turns on the MOS transistor 50 when the gate drive signal is at the H level and turns on the MOS transistor 50 when the gate drive signal is at the L level. The gate drive signal input terminal Gin2 is corresponding to the MOS transistor 51 intended. The driver 53 turns on the MOS transistor 51 when the gate drive signal is at the H level and turns on the MOS transistor 51 when the gate drive signal is at the L level.
Das Halbleiterschaltmodul 5X wird auch mit einem Stromwertausgabeterminal Ixout vorgesehen. Die Steuerschaltung 54 sendet ein Signal, das einen durch den Shunt-Widerstand 57 erfassten Stromwert anzeigt, zu der Motorsteuerschaltung 12 über das aktuelle Wertausgabeterminal Ixout. In 1 ist jedes der Halbleiterschaltmodule verbunden mit dem Motorsteuermodul 10 durch eine einzelne Leitung dargestellt. Allerdings sind sie tatsächlich durch drei Drähte entsprechend der Anschlüsse Gin1, Gin2 und Ixout miteinander verbunden.The semiconductor switching module 5X is also provided with a current value output terminal Ixout. The control circuit 54 sends a signal through the shunt resistor 57 indicates detected current value to the motor control circuit 12 via the current value-issuing terminal Ixout. In 1 Each of the semiconductor switching modules is connected to the engine control module 10 represented by a single line. However, they are actually connected by three wires corresponding to the terminals Gin1, Gin2 and Ixout.
Die Gate-Ansteuersignaleingabeterminals Gin1 und Gin2 können zu einem einzelnen Gate-Ansteuersignaleingabeterminal Gin integriert werden. In diesem Fall veranlasst die Steuerschaltung 54 den Treiber 52, den MOS-Transistor 50 einzuschalten, wenn das Gate-Ansteuersignal, das von der Motoransteuerschaltung 12 empfangen wird, bei dem H-Pegel ist (z. B. 5 V), was den Treiber 53 veranlasst den MOS-Transistor 51 einzuschalten, wenn das Gate-Ansteuersignal, das von der Motoransteuerschaltung 12 empfangen wird, bei dem niedrigen Niveau ist (z. B. 0 V), und veranlasst die Treiber 52 und 53 die MOS-Transistoren 50 und 51 abzuschalten, wenn das Gate-Ansteuersignal bei einem mittleren Pegel ist (z. B. 2,5 V).The gate drive signal input terminals Gin1 and Gin2 may be integrated into a single gate drive signal input terminal Gin. In this case, the control circuit causes 54 the driver 52 , the MOS transistor 50 when the gate drive signal supplied by the motor drive circuit 12 is at the H level (eg, 5V), which is the driver 53 causes the MOS transistor 51 when the gate drive signal supplied by the motor drive circuit 12 is at the low level (eg, 0V), and causes the drivers 52 and 53 the MOS transistors 50 and 51 when the gate drive signal is at a medium level (eg, 2.5V).
In dieser Ausführungsform wird die Gleichrichtungssteuerung durch die Steuerschaltung 54 während des Leistungserzeugungsmodus ausgeführt. Allerdings kann die Gleichrichtungssteuerung durch die Motorsteuerschaltung 12 während des Leistungserzeugungsmodus ausgeführt werden. In diesem Fall schaltet die Steuerschaltung 54 die MOS-Transistoren 50 und 51 basierend auf einem Motoransteuersignal ein bzw. aus, dass von der Motorsteuerschaltung 12 empfangen wird, die ausschließlich die Gleichrichtungssteuerung ausführt. Ferner kann die vorstehende Ausführungsform derart modifiziert werden, dass die Motorsteuerschaltung 12 die Gleichrichtungssteuerung ausführt, wenn die Steuerschaltung 12 normal arbeitet und die Steuerschaltung 54 führt die Gleichrichtungssteuerung aus, wenn die Motorsteuerschaltung 12 fehlerhaft arbeitet und das Gate-Ansteuersignal nicht korrekt von der Motorsteuerschaltung 12 ausgegeben wird. Bei dieser Abwandlung ist es möglich, die Gleichrichtungsoperation unter Verwendung der MOS-Transistoren 50 und 51 fortzuführen, selbst wenn das Motorsteuermodul 10 nicht funktioniert.In this embodiment, the rectification control by the control circuit 54 during the power generation mode. However, the rectification control by the motor control circuit 12 during the power generation mode. In this case, the control circuit turns off 54 the MOS transistors 50 and 51 based on a Motoransteuersignal on and off that of the motor control circuit 12 is received, which executes only the rectification control. Further, the above embodiment may be modified such that the motor control circuit 12 performs the rectification control when the control circuit 12 works normally and the control circuit 54 executes the rectification control when the motor control circuit 12 is faulty and the gate drive signal is not correctly from the motor control circuit 12 is issued. In this modification, it is possible to use the rectification operation using the MOS transistors 50 and 51 continue even if the engine control module 10 not working.
Als nächstes wird die Struktur des Halbleiterschaltmoduls 5X im Detail erläutert. 7 zeigt eine Draufsicht, die das Innere des Halbleiterschaltmoduls 5X darstellt. 8 zeigt eine Draufsicht des Halbleiterschaltmoduls 5X. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht des Halbleiterschaltmoduls 5X. Die Anschlüsse, die durch das Bezugszeichen X, BATT, GND, Gin1, Gin2 und Ixout in 7 bis 9 bezeichnet sind, entsprechend den Anschlüssen, die durch die gleichen Bezugszeichen in 2 bezeichnet sind.Next, the structure of the semiconductor switching module 5X explained in detail. 7 shows a plan view, the interior of the semiconductor switching module 5X represents. 8th shows a plan view of the semiconductor switching module 5X , 9 shows a perspective view of the semiconductor switching module 5X , The terminals indicated by the reference X, BATT, GND, Gin1, Gin2 and Ixout in FIG 7 to 9 are designated, corresponding to the terminals, by the same reference numerals in 2 are designated.
Der High-Side MOS-Transistor 50 und der Low-Side MOS-Transistor 51 werden in dem gleichen Prozess hergestellt, um die gleichen Abmessungen aufzuweisen. Jeder der MOS-Transistoren 50 und 51, die RC-Snubber-Schaltungen 55 und 56 und die Steuerschaltung 54 ist an einem Leiterrahmen montiert. Eine Kühlfläche 59 ist direkt unter den MOS-Transistoren 50 und 51 angeordnet, die eine große Menge an Wärme emittiert. Das Halbleiterschaltmodul 5X ist eine Gussformeinheit, in der alle deren Komponenten mit Ausnahme der Wärmefläche 59 durch ein Formharz derart abgedichtet sind, dass jedes der Mehrzahl an Verbindungsterminals 58 entsprechend des BATT-Anschlusses, GND-Anschlusses, Gin1-Anschlusses, Gin2-Anschlusses und Ixout-Anschlusses geht teilweise aus einem Modulkörper 60 hervor, der nach außen freigelegten Wärmefläche 59 montiert ist. Eines der Verbindungsterminals 58, das dem GND-Terminal entspricht, weist die gleiche Form, wie die Wärmefläche 59 auf, so dass es mit Schrauben geklemmt werden kann und elektrisch mit dem rückseitigen Rahmen 24 durch Schraubenklemmen der Wärmefläche 59 zum rückseitigen Rahmen 24 verbunden ist.The high-side MOS transistor 50 and the low-side MOS transistor 51 are made in the same process to have the same dimensions. Each of the MOS transistors 50 and 51 , the RC snubber circuits 55 and 56 and the control circuit 54 is mounted on a ladder frame. A cooling surface 59 is directly under the MOS transistors 50 and 51 arranged, which emits a large amount of heat. The semiconductor switching module 5X is a mold unit, in which all its components except the heat surface 59 are sealed by a mold resin such that each of the plurality of connection terminals 58 in accordance with the BATT connection, GND connection, Gin1 connection, Gin2 connection and Ixout connection, part of a module body is used 60 out, the exposed to the outside heat area 59 is mounted. One of the connection terminals 58 , which corresponds to the GND terminal, has the same shape as the heat surface 59 so that it can be clamped with screws and electrically with the back frame 24 by screwing the heat surface 59 to the back frame 24 connected is.
Wie in 7 gezeigt, besteht jeder der Widerstände 55a und 56a, die jeweils in den RC-Snubber-Schaltungen 55 und 56 enthalten sind, aus einem Chip-Widerstand und jeder der Kondensatoren 55b und 56b, die jeweils in den RC-Snubber-Schaltungen 55 und 56 enthalten sind, bestehen aus einem Chip-Kondensator. Durch Verwendung von solchen Chip-Elementen ist es möglich, die Wärmebeständigkeit des Halbleiterschaltmoduls 5X derart zu erhöhen, dass es bei einer höheren Umgebungstemperatur verglichen mit dem Fall, bei dem ein elektrolytischer Kondensator verwendet wird, verwendet werden kann.As in 7 shown, each of the resistors 55a and 56a , respectively, in the RC snubber circuits 55 and 56 are included, from a chip resistor and each of the capacitors 55b and 56b , respectively, in the RC snubber circuits 55 and 56 contained, consist of a chip capacitor. By using such chip elements, it is possible to improve the heat resistance of the semiconductor switching module 5X such that it can be used at a higher ambient temperature as compared with the case where an electrolytic capacitor is used.
Die Source des MOS-Transistors und der Drain des MOS-Transistors 51 sind miteinander unter Verwendung eines Cu-Clips 200 bestehend aus Kupfer oder Kupferlegierung verbunden. Ebenfalls sind die Source des MOS-Transistors und das GND-Terminal miteinander unter Verwendung eines Clips verbunden. Dieser Clip wird als Shunt-Widerstand 57 verwendet. Anstatt solcher Clips kann eine Mehrzahl von Aluminiumdrähten verwendet werden. Ferner kann anstatt der Verwendung eines Clips als Shunt-Widerstand 57 ein diskretes Element als Shunt-Widerstand 57 verwendet werden.The source of the MOS transistor and the drain of the MOS transistor 51 are together using a copper clip 200 consisting of copper or copper alloy connected. Also, the source of the MOS transistor and the GND terminal are connected to each other using a clip. This clip is called a shunt resistor 57 used. Instead of such clips, a plurality of aluminum wires may be used. Furthermore, instead of using a clip as a shunt resistor 57 a discrete element as a shunt resistor 57 be used.
Gemäß der vorstehend beschriebenen drehenden elektrischen Maschine 1 für ein Fahrzeug ist es möglich, da jedes Halbleitschaltmodul die RC-Snubber-Schaltungen 55 und 56 für eine Überspannungsabsortion (surge absorbtion) integriert, um zu vermeiden, dass das Halbleiterschaltmodul aufgrund der Überspannung, die auftreten kann, während das Halbleiterschaltmodul in einer Fabrik transportiert oder zusammengebaut wird, kaputt geht. Ferner sind der parasitäre Kondensator und parasitäre Induktivität aufgrund Verdrahtung bei dem Fall, bei dem die RC-Snubber-Schaltung 55 und 56 in dem Halbleiterschaltmodul integriert sind, klein im Vergleich zu einem Fall, bei dem die RC-Snubber-Schaltungen 55 und 56 außerhalb des Halbleiterschaltmoduls vorgesehen sind. Dementsprechend kann, da die Widerstände und Kondensatoren der RC-Snubber-Schaltungen 55 und 56 klein hergestellt werden können, die Schaltungsgröße der Halbleiterschaltmodule reduziert werden. Zudem kann, da es notwendig ist, einen großen elektrolytischen Kondensator für eine Überspannungsabsorption außerhalb des Halbleiterschaltmoduls anzuordnen, die Schaltungsgröße ferner reduziert werden.According to the above-described rotary electric machine 1 for a vehicle, it is possible because each semiconductor switching module includes the RC snubber circuits 55 and 56 for surge absorption, to prevent the semiconductor switching module from breaking due to the overvoltage that can occur while the semiconductor switching module is being transported or assembled in a factory. Further, the parasitic capacitor and parasitic inductance due to wiring in the case where the RC snubber circuit 55 and 56 are integrated in the semiconductor switching module, small in comparison with a case where the RC snubber circuits 55 and 56 are provided outside the semiconductor switching module. Accordingly, since the resistors and capacitors of RC snubber circuits 55 and 56 can be made small, the circuit size of the semiconductor switching modules can be reduced. In addition, since it is necessary to arrange a large electrolytic capacitor for overvoltage absorption outside the semiconductor switching module, the circuit size can be further reduced.
Die RC-Snubber-Schaltungen 55 und 56 bestehen aus Chip-Widerständen und Chip-Kondensatoren. Dementsprechend kann, da das Halbleiterschaltmodul eine hohe Wärmewiderstandstemperatur bzw. Wärmebeständigkeit aufweist, die drehende elektrische Maschine gemäß dieser Ausführungsform bei einer hohen Umgebungstemperatur verwendet werden.The RC snubber circuits 55 and 56 consist of chip resistors and chip capacitors. Accordingly, since the semiconductor switching module has a high heat resistance temperature, the rotary electric machine according to this embodiment can be used at a high ambient temperature.
Jedes Halbleiterschaltmodul ist in einer Gussformeinheit ausgebildet, die den Leiterrahmen enthält, und die RC-Snubber-Schaltungen 55 und 56 sind auf dem Leiterrahmen montiert. Da verschiedenen Elemente, die MOS-Transistoren 50 und 51, Steuerschaltungen 54 und RC-Snubber-Schaltungen 55 und 56 enthalten, werden durch ein Gussformharz abgedeckt, wodurch diese Elemente hohen Widerstand gegenüber Vibration und Heiß-Kalt-Zyklen aufweisen und dementsprechend eine hohe Langlebigkeit aufweisen. Da die RC-Snubber-Schaltungen 55 und 56 auf den Leiterrahmen montiert sind, ist es möglich, große Elemente zu verwenden, die nicht in der Steuerschaltung 54 aufgenommen werden können. Ferner ist es nicht notwendig, ein teueres Keramiksubstrat zu verwenden, so dass ein Teil der Kosten reduziert werden kann.Each semiconductor switching module is formed in a mold assembly containing the lead frame and the RC snubber circuits 55 and 56 are mounted on the ladder frame. Because different elements, the MOS transistors 50 and 51 , Control circuits 54 and RC snubber circuits 55 and 56 are covered by a mold resin, whereby these elements have high resistance to vibration and hot-cold cycles and accordingly have a long life. Because the RC snubber circuits 55 and 56 mounted on the ladder frame, it is possible to use large elements that are not in the control circuit 54 can be included. Further, it is not necessary to use an expensive ceramic substrate, so that a part of the cost can be reduced.
Das Motorsteuermodul 10, das den Mikrocomputer 12A und die Leiterplatte 12B enthält, wird separat von den Halbleiterschaltmodulen angeordnet. Jedes der Halbleiterschaltmodule wird mit den Anschlüssen zum Empfang der Ansteuersignale, die von dem Motorsteuermodul 10 ausgegeben werden, und den Treibern 52 und 53 zum Ansteuern der MOS-Transistoren 50 und 51 entsprechend der Ansteuersignale vorgesehen. Da das Motorsteuermodul 10 eine Drehmomentsteuerung und eine komplizierte Drehzahlsteuerung ausführt, kann das Halbleiterschaltmodul, das die MOS-Transistoren 50 und 51, die eine große Menge an Hitze emittieren, und zugehörige Teile, die großen Spannungen unterworfen sind, enthält, als eine Gussformeinheit implementiert werden, um ein hohes Niveau an Qualität zu gewährleisten.The engine control module 10 that the microcomputer 12A and the circuit board 12B is disposed separately from the semiconductor switching modules. Each of the semiconductor switch modules is connected to the terminals for receiving the drive signals supplied by the motor control module 10 be issued, and the drivers 52 and 53 for driving the MOS transistors 50 and 51 provided in accordance with the drive signals. Because the engine control module 10 performs torque control and complicated speed control, the semiconductor switching module comprising the MOS transistors 50 and 51 which emit a large amount of heat, and associated parts subject to high voltages, are implemented as a mold unit to ensure a high level of quality.
Es ist offensichtlich, dass verschiedene Abwandlungen zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform umgesetzt werden können, wie nachstehend beschrieben. Die vorstehende Ausführungsform enthält zwei Statorwicklungen 2 und 3 und zwei Schaltmodulgruppen 5 und 6. Allerdings ist die vorliegende Erfindung bei einer drehenden elektrischen Maschine für ein Fahrzeug anwendbar, die eine einzelne Statorwicklung und eine einzelne Schaltmodulgruppe enthält. Bei der vorstehenden Ausführungsform enthält jede der Schaltmodulgruppen 5 und 6 drei Halbleiterschaltmodule. Allerdings kann die Anzahl der Halbleiterschaltmodule, die in jedem der Schaltmodulgruppen 5 und 6 enthalten sind, auch eine andere als drei sein. Die vorstehend beschriebene drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug enthält zwei Statorwicklungen 2 und 3, die jeweils sternförmig verbunden sind. Allerdings ist die vorliegende Erfindung auch bei einer drehenden elektrischen Maschine für ein Fahrzeug anwendbar, die zumindest eine Dreiecksstatorwicklung enthält.It will be understood that various modifications may be made to the embodiment described above, as described below. The above embodiment includes two stator windings 2 and 3 and two switch module groups 5 and 6 , However, the present invention is applicable to a rotary electric machine for a vehicle including a single stator coil and a single circuit module group. In the above embodiment, each of the switching module groups includes 5 and 6 three semiconductor switching modules. However, the number of semiconductor switch modules included in each of the switch module groups 5 and 6 also be other than three. The above-described rotary electric machine for a vehicle includes two stator windings 2 and 3 , which are each connected in a star shape. However, the present invention is also applicable to a rotary electric machine for a vehicle including at least one triangular stator winding.
Bei der vorstehenden Ausführungsform führt jedes Halbleiterschaltmodul sowohl die umgekehrte Umwandlungsoperation (Leistungsantriebsoperation) und Gleichrichtungsoperation (Leistungserzeugungsoperation) durch. Allerdings ist die vorliegende Erfindung auf eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug anwendbar, die Halbleiterschaltmodule enthält, die jeweils lediglich die umgekehrte Umwandlungsoperation oder die Gleichrichtungsoperation durchführen.In the above embodiment, each semiconductor switching module performs both the reverse conversion operation (power drive operation) and rectification operation (power generation operation). However, the present invention is applicable to a rotary electric machine for a vehicle including semiconductor switching modules each performing only the reverse conversion operation or the rectification operation.
Bei der vorstehenden Ausführungsform sind die Widerstände 55A und 56A Chip-Widerstände und die Kondensatoren 55B und 56B sind Chip-Kondensatoren. Jedoch kann zumindest einer der Widerstände 55A und 56A und Kondensatoren 55B und 56B keine Chip-Elemente sein.In the above embodiment, the resistors 55A and 56A Chip resistors and the capacitors 55B and 56B are chip capacitors. However, at least one of the resistors 55A and 56A and capacitors 55B and 56B no chip elements.
Die vorstehend erläuterten bevorzugten Ausführungsformen sind beispielhaft der Erfindung der vorliegenden Anmeldung, die lediglich durch die nachstehenden beigefügten Ansprüche beschrieben wird. Es ist erkennbar, dass Abwandlungen der bevorzugten Ausführungsformen für einen Fachmann ersichtlich sind.The above-described preferred embodiments are illustrative of the invention of the present application, which is described only by the following appended claims. It will be appreciated that modifications of the preferred embodiments will be apparent to those skilled in the art.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 2008-543266 [0002] JP 2008-543266 [0002]
