JP2012222952A - 負荷駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力電力を変換して出力電力を出力する電力変換装置11と、出力電力によって駆動する負荷12と、電力変換装置11と負荷12とを接続する電気接続手段13とからなる負荷駆動装置1。電力変換装置11は、電力変換装置11の構成部品(半導体モジュール2)を冷却する冷却媒体を流通させる冷媒流路3を備えている。電気接続手段13の少なくとも一部は、冷媒流路3に熱的に接触している。
【選択図】図1
Description
また、高い出力電力が要求される車種のみにおいて上記のような対策を講じることも考えられるが、この場合には、車種ごとに上記電気接続手段等の仕様を変更することとなり、全体として、生産性の低下、高コスト化を招くこととなる。
上記電力変換装置は、該電力変換装置の構成部品を冷却する冷却媒体を流通させる冷媒流路を備え、
上記電気接続手段の少なくとも一部は、上記冷媒流路に熱的に接触していることを特徴とする負荷駆動装置にある(請求項1)。
また、上記電気接続手段の少なくとも一部は、上記冷媒流路に対して、直接接触していてもよいし、例えば熱伝導性を有する部材を介して接触していてもよい。
本発明の実施例にかかる負荷駆動装置1につき、図1、図2を用いて説明する。
本例の負荷駆動装置1は、図1に示すごとく、入力電力を変換して出力電力を出力する電力変換装置11と、上記出力電力によって駆動する負荷12と、電力変換装置11と負荷12とを接続する電気接続手段13とからなる。
電力変換装置11は、電力変換装置11の構成部品である半導体モジュール2を冷却する冷却媒体を流通させる冷媒流路3を備えている。そして、電気接続手段13の少なくとも一部は、冷媒流路3に熱的に接触している。
すなわち、電力変換装置11は、内部に冷媒流路3を有する冷却器30を備え、該冷却器30の一部に出力端子台131が接触している。
また、半導体モジュール2は、2つ以上の半導体素子を内蔵しており、3本の主電極端子23を有する。具体的には、主電極端子23として、正極端子231、負極端子232、出力端子233が形成されている。正極端子231と負極端子232とには、それぞれ正極バスバー51と負極バスバー52とが接続され、これらにコンデンサ42が接続されている。該コンデンサ42もケース6内に収容され、電力変換装置11の一部を構成している。
また、出力端子台131を金属にて構成してもよいが、この場合において、冷却器30も金属製である場合には、出力端子台131を、絶縁膜を介して冷却器30と接触させるなど、両者の絶縁を図る必要はある。
本例の負荷駆動装置1は、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載され、負荷12としての三相交流回転電機を駆動するものである。それゆえ、負荷駆動装置1における電力変換装置11も負荷12も、車両における所定の位置に搭載される。そして、両者は、出力ケーブル132によって電気的に接続されている。
また、負荷12(三相交流回転電機)において発電した交流電力を電力変換装置11によって電力変換して直流電源へ回生するようにすることもできる。
上記負荷駆動装置1においては、電気接続手段13の少なくとも一部が冷媒流路3に熱的に接触している。これにより、冷媒流路3を流れる冷却媒体によって電気接続手段13を冷却することができる。それゆえ、大きな出力電流が流れても、電気接続手段13の温度上昇を防ぐことができる。そのため、特に電気接続手段13を大型化したり電気接続手段13の周囲の部品を耐熱性の高いものにしたりするなどの措置をとる必要がない。その結果、負荷駆動装置1の省スペース化、低コスト化を図ることができる。
本例は、図3に示すごとく、出力ケーブル132を冷媒流路3に熱的に接触させた負荷駆動装置1の例である。
電力変換装置11は、コンバータ部111とインバータ部112とを備え、コンバータ部111及びインバータ部112は、それぞれを冷却する冷媒流路3であるコンバータ用冷媒流路301及びインバータ用冷媒流路302を備えている。コンバータ用冷媒流路301は、電力変換装置11の筐体6における壁部61の内側面に面して形成されている。
コンバータ部111は、コンバータ用冷媒流路301における壁部61側と反対側の面(コンバータ冷却面32)に接触配置されている。
そして、出力端子台131の一部は、コンバータ用冷媒流路301における負荷12側と反対側の端面33に接触させている。さらに、出力端子台131の他の一部は、インバータ用冷媒流路302にも接触させている。
その他は、実施例1と同様である。
また、出力ケーブル132の一部が壁部61を挟んでコンバータ用冷媒流路301に対向配置されると共に壁部61に接触している。これにより、出力ケーブル132の少なくとも一部を筐体6の壁部61に接触させればよいため、出力ケーブル132の這い回しを簡単にすることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図4に示すごとく、電力変換装置11の筐体6を通じて、電気接続手段13が熱的に冷媒流路3に接触している負荷駆動装置1の例である。
筐体6は、コンバータ部111とインバータ部112との間に配置されるベースプレート部62と、該ベースプレート部62の全周からその法線方向の双方に立設した壁部61とを有する。ベースプレート部62における一方の面には、凹部621が形成され、該凹部621とコンバータ部111との間に、コンバータ用冷媒流路301が形成されている。
また、筐体6における壁部61の両端部には、コンバータ部111及びインバータ部112を覆うような蓋部63がそれぞれ固定されている。
電力変換装置11の筐体6は、アルミニウム等、熱伝導性に優れた金属からなる。それゆえ、出力端子台131とコンバータ用冷媒流路301とは、筐体6を通じて熱的に接触している。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
11 電力変換装置
12 負荷
13 電気接続手段
131 出力端子台
132 出力ケーブル
2 半導体モジュール
3 冷媒流路
Claims (7)
- 入力電力を変換して出力電力を出力する電力変換装置と、上記出力電力によって駆動する負荷と、上記電力変換装置と上記負荷とを接続する電気接続手段とからなる負荷駆動装置であって、
上記電力変換装置は、該電力変換装置の構成部品を冷却する冷却媒体を流通させる冷媒流路を備え、
上記電気接続手段の少なくとも一部は、上記冷媒流路に熱的に接触していることを特徴とする負荷駆動装置。 - 請求項1に記載の負荷駆動装置において、上記電気接続手段は、上記電力変換装置に配設された出力端子台と、該出力端子台に一端が接続されると共に上記負荷に他端が接続された出力ケーブルとを有し、上記出力端子台が上記冷媒流路に熱的に接触していることを特徴とする負荷駆動装置。
- 請求項2に記載の負荷駆動装置において、上記電力変換装置は、内部に上記冷媒流路を有する冷却器を備え、該冷却器の一部に上記出力端子台が接触していることを特徴とする負荷駆動装置。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の負荷駆動装置において、上記電気接続手段は、上記電力変換装置に配設された出力端子台と、該出力端子台に一端が接続されると共に上記負荷に他端が接続された出力ケーブルとを有し、上記出力ケーブルが上記冷媒流路に熱的に接触していることを特徴とする負荷駆動装置。
- 請求項4に記載の負荷駆動装置において、上記冷媒流路の少なくとも一部は、上記電力変換装置の筐体における壁部の内側面に面して形成されており、上記出力ケーブルの少なくとも一部は、上記壁部を挟んで上記冷媒流路に対向配置されると共に上記壁部に接触していることを特徴とする負荷駆動装置。
- 請求項5に記載の負荷駆動装置において、上記出力端子台は、上記電力変換装置と上記負荷との配列方向において、上記冷媒流路よりも上記負荷から遠い位置に配設されていることを特徴とする負荷駆動装置。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の負荷駆動装置において、上記電力変換装置は、コンバータ部とインバータ部とを備え、上記コンバータ部及び上記インバータ部は、それぞれを冷却する上記冷媒流路であるコンバータ用冷媒流路及びインバータ用冷媒流路を備え、上記電気接続手段は、上記コンバータ用冷媒流路及び上記インバータ用冷媒流路の少なくとも一方に熱的に接触していることを特徴とする負荷駆動装置。
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