以下において、図面を参照しながら、本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。
Hereinafter, a plurality of modes for carrying out the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each form, parts corresponding to the items described in the preceding form may be assigned the same reference numerals and overlapping description may be omitted. In each mode, when only a part of the configuration is described, the other modes described above can be referred to and applied to other parts of the configuration.
なお、以下においては、互いに直交する３方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と示す。また、Ｘ方向とＹ方向とによって規定される平面をＸＹ平面、Ｘ方向とＺ方向とによって規定される平面をＸＺ平面、Ｙ方向とＺ方向とによって規定される平面をＹＺ平面と示す。
In the following, the three directions orthogonal to each other are referred to as the X direction, the Y direction, and the Z direction. A plane defined by the X direction and the Y direction is referred to as an XY plane, a plane defined by the X direction and the Z direction is referred to as an XZ plane, and a plane defined by the Y direction and the Z direction is referred to as a YZ plane.
（第１実施形態）
図１〜図４を用いて、本実施形態の電力変換装置に関して説明する。本実施形態では、一例として、バッテリ２００の電力を電力変換して二つのモータ３１０、３２０を駆動する電力変換装置１００を採用する。
(First embodiment)
The power converter of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In the present embodiment, as an example, the power conversion device 100 that converts the electric power of the battery 200 to drive the two motors 310 and 320 is adopted.
電力変換装置１００は、図２、図３、図４に示すように、平滑コンデンサ４、放電抵抗５、フィルタコンデンサ６、リアクトル部２０、パワーモジュール３０、回路基板４０などを含む回路部を備えている。また、電力変換装置１００は、ばね部５０などを含んでいてもよい。さらに、電力変換装置１００は、回路部、ばね部５０など収容する筐体を備えている。なお、回路部は、上記構成要素以外の回路部品を備えていてもよい。
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the power conversion device 100 includes a circuit unit including a smoothing capacitor 4, a discharge resistor 5, a filter capacitor 6, a reactor unit 20, a power module 30, a circuit board 40, and the like. There is. Further, the power converter 100 may include the spring portion 50 and the like. Furthermore, the power conversion device 100 includes a housing that houses the circuit unit, the spring unit 50, and the like. The circuit section may include circuit components other than the above-mentioned components.
本実施形態では、上記筐体の一例として、メインケース６０と第１カバー７０と第２カバー８０とを含むものを採用している。メインケース６０と第１カバー７０と第２カバー８０は、互いに組み付けられることで、回路部やばね部５０を収容する収容空間を形成する。メインケース６０と第１カバー７０と第２カバー８０は、Ｙ方向に積層されて配置されている。よって、Ｙ方向は、積層方向と言い換えることができる。なお、筐体は、上記構成とは異なる構成をなしていてもよい。
In this embodiment, as an example of the housing, a housing including a main case 60, a first cover 70, and a second cover 80 is adopted. The main case 60, the first cover 70, and the second cover 80 are assembled with each other to form an accommodation space for accommodating the circuit portion and the spring portion 50. The main case 60, the first cover 70, and the second cover 80 are stacked and arranged in the Y direction. Therefore, the Y direction can be restated as the stacking direction. The housing may have a configuration different from the above configuration.
まずは、図４を用いて、電力変換装置１００の回路構成に関して説明する。電力変換装置１００は、第１コンバータ１ａ、第２コンバータ１ｂ、第１インバータ２ａ、第２インバータ２ｂ、スイッチング素子３、平滑コンデンサ４、放電抵抗５、フィルタコンデンサ６などを備えている。なお、放電抵抗５及びフィルタコンデンサ６は、回路素子に相当する。
First, the circuit configuration of the power converter 100 will be described with reference to FIG. The power conversion device 100 includes a first converter 1a, a second converter 1b, a first inverter 2a, a second inverter 2b, a switching element 3, a smoothing capacitor 4, a discharge resistor 5, a filter capacitor 6, and the like. The discharge resistor 5 and the filter capacitor 6 correspond to circuit elements.
電力変換装置１００は、バッテリ２００の正端子に電気的に接続するためのＰ端子ｔ１と、バッテリ２００の負端子に電気的に接続するためのＮ端子ｔ２とを備えている。また、電力変換装置１００は、第１モータ３１０の三つの端子と電気的に接続するための第１Ｕ相端子ｔ１１、第１Ｖ相端子ｔ１２、第１Ｗ相端子ｔ１３を備えている。さらに、電力変換装置１００は、第２モータ３２０の三つの端子と電気的に接続するための第２Ｕ相端子ｔ２１、第２Ｖ相端子ｔ２２、第２Ｗ相端子ｔ２３を備えている。
The power conversion device 100 includes a P terminal t1 for electrically connecting to the positive terminal of the battery 200 and an N terminal t2 for electrically connecting to the negative terminal of the battery 200. The power conversion device 100 also includes a first U-phase terminal t11, a first V-phase terminal t12, and a first W-phase terminal t13 for electrically connecting to the three terminals of the first motor 310. Furthermore, the power conversion device 100 includes a second U-phase terminal t21, a second V-phase terminal t22, and a second W-phase terminal t23 for electrically connecting to the three terminals of the second motor 320.
第１コンバータ１ａは、第１リアクトル２１ａと、２つのスイッチング素子３が直列に接続された半導体装置３２とを備えている。第２コンバータ１ｂは、第１コンバータ１ａと同様、第２リアクトル２１ｂと半導体装置３２とを備えている。
The first converter 1a includes a first reactor 21a and a semiconductor device 32 in which two switching elements 3 are connected in series. The second converter 1b includes a second reactor 21b and a semiconductor device 32, like the first converter 1a.
本実施形態では、スイッチング素子３として、ＩＧＢＴとダイオードを備えたＲＣ−ＩＧＢＴを採用している。このダイオードは、ＩＧＢＴと逆並列に挿入されるフリーホイールダイオードと同様な働きをする。しかしながら、本開示は、これに限定されず、スイッチング素子３として、ＭＯＳＦＥＴや、ＲＣ−ＩＧＢＴとは異なるＩＧＢＴなどを採用することができる。なお、スイッチング素子３としてＩＧＢＴを採用した場合、半導体装置３２は、ＩＧＢＴと逆並列に接続されるフリーホイールダイオードを含んでいてもよい。
In this embodiment, an RC-IGBT including an IGBT and a diode is used as the switching element 3. This diode functions like a freewheel diode inserted in antiparallel with the IGBT. However, the present disclosure is not limited to this, and a MOSFET, an IGBT different from the RC-IGBT, or the like can be adopted as the switching element 3. When an IGBT is used as the switching element 3, the semiconductor device 32 may include a freewheel diode connected in antiparallel with the IGBT.
第１コンバータ１ａは、高電位側のスイッチング素子３と、低電位側のスイッチング素子３とを含んでいる。この高電位側のスイッチング素子３は、上アーム素子と言える。一方、低電位側のスイッチング素子３は、下アーム素子と言える。
The first converter 1a includes a switching element 3 on the high potential side and a switching element 3 on the low potential side. The switching element 3 on the high potential side can be said to be an upper arm element. On the other hand, the switching element 3 on the low potential side can be said to be a lower arm element.
第１コンバータ１ａは、高電位側のスイッチング素子３のコレクタが高電位ラインと電気的に接続され、エミッタが低電位側のスイッチング素子３のコレクタと電気的に接続されている。また、第１コンバータ１ａは、低電位側のスイッチング素子３のコレクタが低電位ラインと電気的に接続されている。そして、第１コンバータ１ａは、スイッチング素子３のゲートが、後程説明する回路基板４０と電気的に接続されている。第１リアクトル２１ａは、一方の端子が高電位側のスイッチング素子３のエミッタと低電位側のスイッチング素子３のコレクタに電気的に接続され、他方の端子がＰ端子ｔ１に電気的に接続されている。第２コンバータ１ｂは、第１コンバータ１ａと同様に構成されている。
In the first converter 1a, the collector of the switching element 3 on the high potential side is electrically connected to the high potential line, and the emitter is electrically connected to the collector of the switching element 3 on the low potential side. Further, in the first converter 1a, the collector of the switching element 3 on the low potential side is electrically connected to the low potential line. In the first converter 1a, the gate of the switching element 3 is electrically connected to the circuit board 40 described later. One terminal of the first reactor 21a is electrically connected to the emitter of the switching element 3 on the high potential side and the collector of the switching element 3 on the low potential side, and the other terminal is electrically connected to the P terminal t1. There is. The second converter 1b is configured similarly to the first converter 1a.
第１コンバータ１ａとバッテリ２００との間、及び第２コンバータ１ｂとバッテリ２００との間には、フィルタコンデンサ６が設けられている。フィルタコンデンサ６は、一方の端子がＰ端子ｔ１と電気的に接続され、他方の端子がＮ端子ｔ２と電気的に接続されている。
A filter capacitor 6 is provided between the first converter 1a and the battery 200 and between the second converter 1b and the battery 200. The filter capacitor 6 has one terminal electrically connected to the P terminal t1 and the other terminal electrically connected to the N terminal t2.
第１インバータ２ａは、第１モータ３１０の各相に対応して、３つの半導体装置３２を備えている。第１インバータ２ａの各半導体装置３２は、高電位側のスイッチング素子３のコレクタが高電位ラインと電気的に接続され、エミッタが低電位側のスイッチング素子３のコレクタと電気的に接続されている。また、各半導体装置３２は、低電位側のスイッチング素子３のコレクタが低電位ラインと電気的に接続されている。そして、各半導体装置３２は、スイッチング素子３のゲートが、後程説明する回路基板４０と電気的に接続されている。さらに、各半導体装置３２は、高電位側のスイッチング素子３のエミッタと低電位側のスイッチング素子３のコレクタとが、第１Ｕ相端子ｔ１１、第１Ｖ相端子ｔ１２、第１Ｗ相端子ｔ１３のそれぞれに電気的に接続されている。
The first inverter 2a includes three semiconductor devices 32 corresponding to each phase of the first motor 310. In each semiconductor device 32 of the first inverter 2a, the collector of the switching element 3 on the high potential side is electrically connected to the high potential line, and the emitter is electrically connected to the collector of the switching element 3 on the low potential side. .. Further, in each semiconductor device 32, the collector of the switching element 3 on the low potential side is electrically connected to the low potential line. In each semiconductor device 32, the gate of the switching element 3 is electrically connected to the circuit board 40 described later. Furthermore, in each semiconductor device 32, the emitter of the switching element 3 on the high potential side and the collector of the switching element 3 on the low potential side are connected to the first U-phase terminal t11, the first V-phase terminal t12, and the first W-phase terminal t13, respectively. It is electrically connected.
第２インバータ２ｂは、第２モータ３２０の各相に対応して、３つの半導体装置３２を備えている。第２インバータ２ｂは、第１インバータ２ａと同様に構成されている。そして、第２インバータ２ｂの各半導体装置３２は、高電位側のスイッチング素子３のエミッタと低電位側のスイッチング素子３のコレクタとが、第２Ｕ相端子ｔ２１、第２Ｖ相端子ｔ２２、第２Ｗ相端子ｔ２３のそれぞれに電気的に接続されている。
The second inverter 2b includes three semiconductor devices 32 corresponding to each phase of the second motor 320. The second inverter 2b has the same configuration as the first inverter 2a. In each semiconductor device 32 of the second inverter 2b, the emitter of the switching element 3 on the high potential side and the collector of the switching element 3 on the low potential side have the second U-phase terminal t21, the second V-phase terminal t22, and the second W-phase. It is electrically connected to each of the terminals t23.
第１インバータ２ａ及び第２インバータ２ｂの入力側には、平滑コンデンサ４と放電抵抗５とが設けられている。つまり、平滑コンデンサ４と放電抵抗５とは、第１コンバータ１ａ及び第２コンバータ１ｂと、第１インバータ２ａ及び第２インバータ２ｂとの間に設けられている。この平滑コンデンサ４と放電抵抗５は、並列に設けられている。
A smoothing capacitor 4 and a discharge resistor 5 are provided on the input side of the first inverter 2a and the second inverter 2b. That is, the smoothing capacitor 4 and the discharge resistor 5 are provided between the first converter 1a and the second converter 1b and the first inverter 2a and the second inverter 2b. The smoothing capacitor 4 and the discharge resistor 5 are provided in parallel.
本実施形態では、図３に示すように、一例として、第１Ｕ相端子ｔ１１〜第１Ｗ相端子ｔ１３、第２Ｕ相端子ｔ２１〜第２Ｗ相端子ｔ２３、出力バスバ９１ｃが一体的に設けられた出力端子台３３を備えた電力変換装置１００を採用している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, as an example, an output provided integrally with a first U-phase terminal t11 to a first W-phase terminal t13, a second U-phase terminal t21 to a second W-phase terminal t23, and an output bus bar 91c. The power conversion device 100 including the terminal block 33 is adopted.
出力端子台３３は、第１Ｕ相端子ｔ１１〜第１Ｗ相端子ｔ１３、第２Ｕ相端子ｔ２１〜第２Ｗ相端子ｔ２３、出力バスバ９１ｃを一体的に保持する保持部を備えている。保持部は、例えば、樹脂などによって構成されている。よって、出力端子台３３は、例えばインサート成形によって、第１Ｕ相端子ｔ１１〜第１Ｗ相端子ｔ１３、第２Ｕ相端子ｔ２１〜第２Ｗ相端子ｔ２３、出力バスバ９１ｃと保持部とを一体物とすることができる。しかしながら、本開示は、これに限定されず、第１Ｕ相端子ｔ１１〜第１Ｗ相端子ｔ１３、第２Ｕ相端子ｔ２１〜第２Ｗ相端子ｔ２３、出力バスバ９１ｃが出力端子台３３として一体的に設けられていなくてもよい。
The output terminal block 33 includes a holding unit that integrally holds the first U-phase terminal t11 to the first W-phase terminal t13, the second U-phase terminal t21 to the second W-phase terminal t23, and the output bus bar 91c. The holding portion is made of, for example, resin. Therefore, the output terminal block 33 is, for example, by insert molding, the first U-phase terminal t11 to the first W-phase terminal t13, the second U-phase terminal t21 to the second W-phase terminal t23, the output bus bar 91c and the holding portion are integrated. You can However, the present disclosure is not limited to this, and the first U-phase terminal t11 to the first W-phase terminal t13, the second U-phase terminal t21 to the second W-phase terminal t23, and the output bus bar 91c are integrally provided as the output terminal block 33. You don't have to.
また、出力端子台３３は、各相の電流を検出するための電流センサが設けられていてもよい。電流センサは、保持部に保持された状態で、複数の出力バスバ９１ｃのそれぞれに個別に設けられている。よって、出力端子台３３には、複数の出力バスバ９１ｃと同数の電流センサが設けられている。電流センサは、回路基板４０と電気的に接続されており、各相の電流に応じた電気信号を回路基板４０に出力する。
Further, the output terminal block 33 may be provided with a current sensor for detecting the current of each phase. The current sensor is individually provided in each of the plurality of output bus bars 91c while being held by the holding unit. Therefore, the output terminal block 33 is provided with the same number of current sensors as the plurality of output bus bars 91c. The current sensor is electrically connected to the circuit board 40 and outputs an electric signal corresponding to the current of each phase to the circuit board 40.
なお、電力変換装置１００の回路構成は、これに限定されない。つまり、電力変換装置１００は、コンバータの個数やインバータの個数が上記に限定されない。また、電力変換装置１００は、コンバータとインバータの少なくとも一方が設けられていればよい。
The circuit configuration of the power conversion device 100 is not limited to this. That is, in the power converter 100, the number of converters and the number of inverters are not limited to the above. Further, the power conversion device 100 may be provided with at least one of a converter and an inverter.
次に、図１、図２、図３を用いて、電力変換装置１００の構成に関して説明する。図２に示すように、電力変換装置１００は、平滑コンデンサ４、収容部１０、リアクトル部２０、パワーモジュール３０、回路基板４０、ばね部５０がメインケース６０に固定されている。
Next, the configuration of the power converter 100 will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. As shown in FIG. 2, in the power conversion device 100, the smoothing capacitor 4, the housing unit 10, the reactor unit 20, the power module 30, the circuit board 40, and the spring unit 50 are fixed to the main case 60.
図２に示すように、電力変換装置１００は、収容部１０とパワーモジュール３０とが積層方向に配置されている。また、積層配置された収容部１０とパワーモジュール３０は、リアクトル部２０と隣り合って配置されている。つまり、収容部１０とパワーモジュール３０は、積層方向に直交する方向において、リアクトル部２０と並んで配置されている。
As shown in FIG. 2, in the power conversion device 100, the housing portion 10 and the power module 30 are arranged in the stacking direction. In addition, the accommodating portion 10 and the power module 30 that are arranged in layers are arranged adjacent to the reactor portion 20. That is, the housing portion 10 and the power module 30 are arranged side by side with the reactor portion 20 in the direction orthogonal to the stacking direction.
図３に示すように、電力変換装置１００は、積層方向に直交する方向において、パワーモジュール３０と平滑コンデンサ４とが隣り合って配置されている。また、電力変換装置１００は、積層方向に直交する方向において、パワーモジュール３０とリアクトル部２０とが隣り合って配置されている。
As shown in FIG. 3, in the power converter 100, the power module 30 and the smoothing capacitor 4 are arranged adjacent to each other in the direction orthogonal to the stacking direction. Further, in the power conversion device 100, the power module 30 and the reactor portion 20 are arranged adjacent to each other in the direction orthogonal to the stacking direction.
収容部１０は、図２に示すように、放電抵抗５、フィルタコンデンサ６を収容している。収容部１０は、例えば、放電抵抗５及びフィルタコンデンサ６を収容可能なケースと、ケース内に配置された放電抵抗５及びフィルタコンデンサ６を封止する封止樹脂などとを備えている。また、放電抵抗５及びフィルタコンデンサ６は、半導体装置３２と電気的及び機械的に接続可能とするために、端子が露出した状態で封止樹脂によって覆われている。
As shown in FIG. 2, the accommodating portion 10 accommodates the discharge resistor 5 and the filter capacitor 6. The accommodating portion 10 includes, for example, a case that can accommodate the discharge resistor 5 and the filter capacitor 6, and a sealing resin that seals the discharge resistor 5 and the filter capacitor 6 arranged in the case. Further, the discharge resistor 5 and the filter capacitor 6 are covered with a sealing resin in a state where the terminals are exposed in order to be electrically and mechanically connectable to the semiconductor device 32.
このケースとしては、例えば凹形状をなしたものを採用することができる。この場合、ケースは、底部と、底部と連なって設けられた環状の側壁とを有し、底部に対向する位置が開口している。また、収容部１０は、メインケース６０の凹部に配置されて、第１ボルトｂ１によってメインケース６０に固定されている。
As this case, for example, a concave shape can be adopted. In this case, the case has a bottom portion and an annular side wall that is provided so as to be continuous with the bottom portion, and the position facing the bottom portion is open. Further, the housing portion 10 is arranged in the recess of the main case 60 and is fixed to the main case 60 by the first bolt b1.
放電抵抗５は、例えば、底面ｓ３１、底面ｓ３１の反対面である上面ｓ３２、底面ｓ３１と上面ｓ３２とに連なる側面ｓ３３を有した形状のものを採用することができる。この場合、放電抵抗５は、底面ｓ３１が収容部１０の底部と対向し、上面ｓ３２が収容部１０の開口端と対向し、側面ｓ３３が収容部１０の側壁と対向するように収容部１０内に配置されている。
The discharge resistor 5 may have, for example, a shape having a bottom surface s31, a top surface s32 opposite to the bottom surface s31, and a side surface s33 connected to the bottom surface s31 and the top surface s32. In this case, in the discharge resistor 5, the bottom surface s31 faces the bottom portion of the housing portion 10, the top surface s32 faces the opening end of the housing portion 10, and the side surface s33 faces the side wall of the housing portion 10. It is located in.
フィルタコンデンサ６は、例えば、底面ｓ２１、底面ｓ２１の反対面である上面ｓ２２を有した形状のものを採用することができる。この場合、フィルタコンデンサ６は、底面ｓ２１が収容部１０の底部と対向し、上面ｓ２２が収容部１０の開口端と対向するように収容部１０内に配置されている。
As the filter capacitor 6, for example, one having a shape having a bottom surface s21 and a top surface s22 that is the opposite surface of the bottom surface s21 can be adopted. In this case, the filter capacitor 6 is arranged in the housing portion 10 such that the bottom surface s21 faces the bottom portion of the housing portion 10 and the top surface s22 faces the open end of the housing portion 10.
本実施形態では、底面ｓ２１、ｓ３１及び上面ｓ２２、ｓ３２の一例としてＸＺ平面に沿う平面を採用し、側面ｓ３３の一例としてＹＺ平面に沿う平面を採用する。しかしながら、これらの面は、凹凸が形成されていてもよく、曲面であってもよい。
In the present embodiment, a plane along the XZ plane is adopted as an example of the bottom surfaces s21, s31 and top surfaces s22, s32, and a plane along the YZ plane is adopted as an example of the side surface s33. However, these surfaces may have irregularities or may be curved surfaces.
収容部１０は、これに限定されず、封止樹脂を備えていなくてもよく、第１ボルトｂ１とは異なる態様でメインケース６０に固定されていてもよい。収容部１０は、例えば、ボルト以外の固定具や嵌合などによって、メインケース６０に固定されていてもよい。また、収容部１０は、放電抵抗５のみを収容していてもよいし、フィルタコンデンサ６のみを収容していてもよい。さらに、収容部１０は、放電抵抗５やフィルタコンデンサ６とは異なるノイズ対策用のＹコンデンサなどの素子を収容していてもよい。
The housing portion 10 is not limited to this, and may not include the sealing resin, and may be fixed to the main case 60 in a mode different from that of the first bolt b1. The accommodating portion 10 may be fixed to the main case 60 by, for example, a fixture or fitting other than the bolt. Further, the accommodating portion 10 may accommodate only the discharge resistor 5 or only the filter capacitor 6. Furthermore, the accommodating portion 10 may accommodate an element such as a Y capacitor for noise suppression different from the discharge resistor 5 and the filter capacitor 6.
リアクトル部２０は、第１リアクトル２１ａ、第２リアクトル２１ｂ、リアクトルケース２２、リアクトルカバー２３などを備えている。リアクトルケース２２は、メインケース６０と一体的に形成されたものや、メインケース６０と別体に形成されたものを採用することができる。本実施形態では、一例として、メインケース６０と別体に形成されたリアクトルケース２２を採用する。メインケース６０と別体に形成されたリアクトルケース２２は、溶接、嵌合、ねじなどの固定部材によってメインケース６０に取り付けられている。
The reactor section 20 includes a first reactor 21a, a second reactor 21b, a reactor case 22, a reactor cover 23, and the like. The reactor case 22 may be formed integrally with the main case 60 or may be formed separately from the main case 60. In the present embodiment, as an example, the reactor case 22 formed separately from the main case 60 is adopted. The reactor case 22 formed separately from the main case 60 is attached to the main case 60 by fixing members such as welding, fitting, and screws.
リアクトルケース２２は、第１リアクトル２１ａと第２リアクトル２１ｂとが収容可能な収容空間、言い換えると凹部を有している。本実施形態では、一例として、第１リアクトル２１ａと第２リアクトル２１ｂとを個別に収容するために２つの収容空間が設けられたリアクトルケース２２を採用している。この場合、リアクトルケース２２は、底部と、底部と連なって設けられた環状の側壁とを有し、底部に対向する位置が開口している。
The reactor case 22 has a storage space in which the first reactor 21a and the second reactor 21b can be stored, in other words, a recess. In this embodiment, as an example, the reactor case 22 provided with two housing spaces for housing the first reactor 21a and the second reactor 21b individually is adopted. In this case, the reactor case 22 has a bottom portion and an annular side wall provided so as to be continuous with the bottom portion, and the position facing the bottom portion is open.
また、リアクトルケース２２は、開口にリアクトルカバー２３が取り付けられている。リアクトルケース２２は、リアクトルカバー２３によって完全に塞がれていてもいいし、部分的に塞がれていてもよい。
A reactor cover 23 is attached to the opening of the reactor case 22. Reactor case 22 may be completely closed by reactor cover 23 or may be partially closed.
リアクトルケース２２及びリアクトルカバー２３は、メインケース６０と同様、アルミニウムなどの金属によって構成されていると好ましい。この場合、電力変換装置１００は、大電流の交流を通電することにより、リアクトル２１ａ、２１ｂから発生するノイズを、リアクトルケース２２及びリアクトルカバー２３で遮蔽することができる。よって、電力変換装置１００は、リアクトル２１ａ、２１ｂから発生するノイズがスイッチング素子３などに悪影響を与えることを抑制できる。なお、ノイズの遮蔽を目的とする場合、リアクトルケース２２は、リアクトルカバー２３によって、開口が完全に塞がれている方が好ましい。しかしながら、本開示は、これに限定されず、リアクトルケース２２及びリアクトルカバー２３が樹脂などで構成されていてもよい。
Like the main case 60, the reactor case 22 and the reactor cover 23 are preferably made of metal such as aluminum. In this case, the power conversion device 100 can shield noise generated from the reactors 21a and 21b by the reactor case 22 and the reactor cover 23 by passing a large-current alternating current. Therefore, the power conversion apparatus 100 can suppress the noise generated from the reactors 21a and 21b from adversely affecting the switching element 3 and the like. For the purpose of shielding noise, it is preferable that the reactor case 22 has its opening completely closed by the reactor cover 23. However, the present disclosure is not limited to this, and the reactor case 22 and the reactor cover 23 may be made of resin or the like.
リアクトルケース２２の収容空間には、第１リアクトル２１ａと第２リアクトル２１ｂに加えて、第１リアクトル２１ａと第２リアクトル２１ｂとを封止する封止樹脂が設けられている。よって、第１リアクトル２１ａと第２リアクトル２１ｂとは、端子が露出した状態で封止樹脂によって覆われている。
In the accommodation space of the reactor case 22, a sealing resin that seals the first reactor 21a and the second reactor 21b is provided in addition to the first reactor 21a and the second reactor 21b. Therefore, the first reactor 21a and the second reactor 21b are covered with the sealing resin with the terminals exposed.
図２に示すように、第１リアクトル２１ａを覆っている封止樹脂は、第１側面ｓ１と、第１側面ｓ１の反対面である第２側面ｓ３と、第１側面ｓ１と第２側面ｓ３とに連なる底面ｓ２とを有している。同様に、第２リアクトル２１ｂを覆っている封止樹脂は、第１側面ｓ１１と、第１側面ｓ１１の反対面である第２側面ｓ１３と、第１側面ｓ１１と第２側面ｓ１３とに連なる底面ｓ１２とを有している。
As shown in FIG. 2, the sealing resin covering the first reactor 21a includes a first side surface s1, a second side surface s3 that is an opposite surface of the first side surface s1, a first side surface s1 and a second side surface s3. And a bottom surface s2 that is continuous with. Similarly, the sealing resin covering the second reactor 21b includes a first side surface s11, a second side surface s13 opposite to the first side surface s11, and a bottom surface continuous with the first side surface s11 and the second side surface s13. s12 and.
封止樹脂で覆われた第１リアクトル２１ａは、第１側面ｓ１、底面ｓ２、第２側面ｓ３を有しているとみなすこともできる。同様に、封止樹脂で覆われた第２リアクトル２１ｂは、第１側面ｓ１１、底面ｓ１２、第２側面ｓ１３を有しているとみなすこともできる。よって、図３では、封止樹脂で覆われた状態の第１リアクトル２１ａと第２リアクトル２１ｂに符号を付与している。封止樹脂で覆われた状態の第１リアクトル２１ａと第２リアクトル２１ｂは、例えば六面体から端子が露出しており、ＸＺ平面において矩形形状をなしている。なお、図３は、第１カバー７０がない状態の平面図であり、メインケース６０などを省略している。
It can be considered that the first reactor 21a covered with the sealing resin has the first side surface s1, the bottom surface s2, and the second side surface s3. Similarly, it can be considered that the second reactor 21b covered with the sealing resin has the first side surface s11, the bottom surface s12, and the second side surface s13. Therefore, in FIG. 3, reference numerals are given to the first reactor 21a and the second reactor 21b covered with the sealing resin. The terminals of the first reactor 21a and the second reactor 21b covered with the sealing resin are exposed from, for example, a hexahedron, and have a rectangular shape in the XZ plane. Note that FIG. 3 is a plan view in which the first cover 70 is not provided, and the main case 60 and the like are omitted.
本実施形態では、底面ｓ２、ｓ１２の一例としてＸＺ平面に沿う平面を採用し、第１側面ｓ１、ｓ１１及び第２側面ｓ３、ｓ１３の一例としてＹＺ平面に沿う平面を採用する。しかしながら、これらの面は、凹凸が形成されていてもよく、曲面であってもよい。また、本実施形態では、一例として、第２側面ｓ３と第１側面ｓ１１とが対向するように、第１リアクトル２１ａと第２リアクトル２１ｂとが配置されている。
In this embodiment, a plane along the XZ plane is adopted as an example of the bottom surfaces s2 and s12, and a plane along the YZ plane is adopted as an example of the first side surfaces s1 and s11 and the second side surfaces s3 and s13. However, these surfaces may have irregularities or may be curved surfaces. Further, in the present embodiment, as an example, the first reactor 21a and the second reactor 21b are arranged so that the second side surface s3 and the first side surface s11 face each other.
また、図３に示すように、第１リアクトル２１ａは、封止樹脂から露出した一方の端子が第１スイッチ側バスバ９２ａに電気的に接続され、他方の端子が第１コンデンサ側バスバ９２ｃに電気的に接続されている。そして、第１リアクトル２１ａは、第１スイッチ側バスバ９２ａを介して、第１コンバータ１ａのスイッチング素子３と電気的に接続されている。また、第１リアクトル２１ａは、第１コンデンサ側バスバ９２ｃを介して、パワーモジュール３０の下に配置されたフィルタコンデンサ６と電気的に接続されている。
Further, as shown in FIG. 3, in the first reactor 21a, one terminal exposed from the sealing resin is electrically connected to the first switch side bus bar 92a, and the other terminal is electrically connected to the first capacitor side bus bar 92c. Connected to each other. The first reactor 21a is electrically connected to the switching element 3 of the first converter 1a via the first switch-side bus bar 92a. In addition, the first reactor 21a is electrically connected to the filter capacitor 6 arranged below the power module 30 via the first capacitor-side bus bar 92c.
同様に、第２リアクトル２１ｂは、封止樹脂から露出した一方の端子が第２スイッチ側バスバ９２ｂに電気的に接続され、他方の端子が第２コンデンサ側バスバ９２ｄに電気的に接続されている。そして、第２リアクトル２１ｂは、第２スイッチ側バスバ９２ｂを介して、第２コンバータ１ｂのスイッチング素子３と電気的に接続されている。また、第２リアクトル２１ｂは、第２コンデンサ側バスバ９２ｄを介して、パワーモジュール３０の下に配置されたフィルタコンデンサ６と電気的に接続されている。
Similarly, in the second reactor 21b, one terminal exposed from the sealing resin is electrically connected to the second switch side bus bar 92b, and the other terminal is electrically connected to the second capacitor side bus bar 92d. .. The second reactor 21b is electrically connected to the switching element 3 of the second converter 1b via the second switch-side bus bar 92b. The second reactor 21b is electrically connected to the filter capacitor 6 arranged below the power module 30 via the second capacitor side bus bar 92d.
図２、図３に示すように、パワーモジュール３０は、冷却器３１、半導体装置３２、出力端子３２ａなどを備えている。冷却器３１は、半導体装置３２を冷却するためのものである。また、冷却器３１は、半導体装置３２に含まれているスイッチング素子３を冷却するものと言える。冷却器３１は、第１水路口３１ａ、第２水路口３１ｂ、連結水路３１ｅなどが取り付けられており、冷媒が流れる半導体冷却水路が形成されている。なお、冷却器３１は、例えば、特開２０１８−１０１６６６号公報に記載されたものなどを採用することができる。なお、冷却器３１は、各半導体装置３２が過熱するのを抑制する、又は、各半導体装置３２の熱を放熱すると言い換えることができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the power module 30 includes a cooler 31, a semiconductor device 32, an output terminal 32a, and the like. The cooler 31 is for cooling the semiconductor device 32. It can be said that the cooler 31 cools the switching element 3 included in the semiconductor device 32. The cooler 31 is provided with a first water passage opening 31a, a second water passage opening 31b, a connection water passage 31e, etc., and forms a semiconductor cooling water passage through which a refrigerant flows. The cooler 31 may be, for example, the one described in JP-A-2018-101666. The cooler 31 can be rephrased as suppressing the semiconductor devices 32 from overheating or radiating the heat of the semiconductor devices 32.
パワーモジュール３０は、ばね部５０からＸ方向に押圧された状態で保持されている。このばね部５０は、パワーモジュール３０に対して圧縮荷重を与える加圧部材と言い換えることもできる。本実施形態では、各半導体装置３２を両面から冷却する冷却器３１を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されない。
The power module 30 is held in a state of being pressed by the spring portion 50 in the X direction. The spring portion 50 can also be referred to as a pressure member that applies a compressive load to the power module 30. In this embodiment, the cooler 31 that cools each semiconductor device 32 from both sides is adopted. However, the present disclosure is not limited to this.
図２、図３に示すように、各半導体装置３２は、例えば、二つのスイッチング素子３とヒートシンクを兼ねた端子とが樹脂部材で封止されて一体化されたものを採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されない。パワーモジュール３０は、コンバータ１ａ、１ｂ及びインバータ２ａ、２ｂにおける半導体装置３２を備えている。各半導体装置３２は、冷却器３１に挟み込まれて固定されている。よって、各半導体装置３２は、冷却器３１によって冷却される。また、図３に示すように、パワーモジュール３０（各半導体装置３２）は、Ｐバスバ９１ａ、Ｎバスバ９１ｂ、出力バスバ９１ｃなどと電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, each semiconductor device 32 employs, for example, two switching elements 3 and a terminal that also serves as a heat sink, which are sealed and integrated with a resin member. However, the present disclosure is not limited to this. The power module 30 includes semiconductor devices 32 in the converters 1a and 1b and the inverters 2a and 2b. Each semiconductor device 32 is sandwiched and fixed in the cooler 31. Therefore, each semiconductor device 32 is cooled by the cooler 31. Further, as shown in FIG. 3, the power module 30 (each semiconductor device 32) is electrically connected to the P bus bar 91a, the N bus bar 91b, the output bus bar 91c, and the like.
パワーモジュール３０は、高電位側の各スイッチング素子３のコレクタがＰバスバ９１ａに電気的に接続され、低電位側のスイッチング素子３のエミッタがＮバスバ９１ｂに電気的に接続されている。パワーモジュール３０（各スイッチング素子３）は、Ｐバスバ９１ａ及びＮバスバ９１ｂを介して、平滑コンデンサ４及び放電抵抗５と電気的に接続されている。なお、Ｐバスバ９１ａは、高電位ラインの一部とみなすことができる。一方、Ｎバスバ９１ｂは、低電位ラインの一部とみなすことができる。
In the power module 30, the collectors of the switching elements 3 on the high potential side are electrically connected to the P bus bar 91a, and the emitters of the switching elements 3 on the low potential side are electrically connected to the N bus bar 91b. The power module 30 (each switching element 3) is electrically connected to the smoothing capacitor 4 and the discharge resistor 5 via the P bus bar 91a and the N bus bar 91b. The P bus bar 91a can be regarded as a part of the high potential line. On the other hand, the N bus bar 91b can be regarded as a part of the low potential line.
また、パワーモジュール３０は、高電位側の各スイッチング素子３のエミッタと低電位側の各スイッチング素子３のコレクタに電気的に接続された出力端子３２ａを有している。パワーモジュール３０は、各半導体装置３２に一つの出力端子３２ａが設けられているため、六つの出力端子３２ａを備えている。各出力端子３２ａは、複数の出力バスバ９１ｃと個別に電気的に接続されている。つまり、パワーモジュール３０は、各半導体装置３２が出力バスバ９１ｃと個別に電気的に接続されている。
The power module 30 also has an output terminal 32a electrically connected to the emitters of the switching elements 3 on the high potential side and the collectors of the switching elements 3 on the low potential side. The power module 30 includes six output terminals 32a because each semiconductor device 32 is provided with one output terminal 32a. Each output terminal 32a is individually electrically connected to the plurality of output bus bars 91c. That is, in the power module 30, each semiconductor device 32 is electrically connected to the output bus bar 91c individually.
第１インバータ２ａは、３つの出力バスバ９１ｃを介して、第１Ｕ相端子ｔ１１、第１Ｖ相端子ｔ１２、第１Ｗ相端子ｔ１３と電気的に接続されている。そして、第１Ｕ相端子ｔ１１、第１Ｖ相端子ｔ１２、第１Ｗ相端子ｔ１３は、第１モータ３１０のＵ相端子、Ｖ相端子、Ｗ相端子のそれぞれと電気的に接続可能に構成されている。
The first inverter 2a is electrically connected to the first U-phase terminal t11, the first V-phase terminal t12, and the first W-phase terminal t13 via the three output bus bars 91c. Then, the first U-phase terminal t11, the first V-phase terminal t12, and the first W-phase terminal t13 are configured to be electrically connectable to the U-phase terminal, the V-phase terminal, and the W-phase terminal of the first motor 310, respectively. ..
第２インバータ２ｂは、３つの出力バスバ９１ｃを介して、第２Ｕ相端子ｔ２１、第２Ｖ相端子ｔ２２、第２Ｗ相端子ｔ２３と電気的に接続されている。そして、第２Ｕ相端子ｔ２１、第２Ｖ相端子ｔ２２、第２Ｗ相端子ｔ２３は、第２モータ３２０のＵ相端子、Ｖ相端子、Ｗ相端子のそれぞれと電気的に接続可能に構成されている。
The second inverter 2b is electrically connected to the second U-phase terminal t21, the second V-phase terminal t22, and the second W-phase terminal t23 via the three output bus bars 91c. The second U-phase terminal t21, the second V-phase terminal t22, and the second W-phase terminal t23 are configured to be electrically connectable to the U-phase terminal, the V-phase terminal, and the W-phase terminal of the second motor 320, respectively. ..
なお、図２に示すように、パワーモジュール３０は、各スイッチング素子３のゲートが回路基板４０に電気的に接続されている。回路基板４０は、樹脂などの電気絶縁性部材に導電性の配線が形成されている。回路基板４０は、回路を構成する素子及び低圧信号コネクタ４１が配線と電気的に接続された状態で実装されている。
As shown in FIG. 2, in the power module 30, the gates of the switching elements 3 are electrically connected to the circuit board 40. The circuit board 40 has electrically conductive wiring formed on an electrically insulating member such as resin. The circuit board 40 is mounted in a state where the elements constituting the circuit and the low voltage signal connector 41 are electrically connected to the wiring.
また、回路基板４０は、各スイッチング素子３のゲートと配線とを電気的及び機械的に接続するために、例えばスルーホールが形成されている。つまり、スルーホールは、配線の一部が形成されており、各スイッチング素子３のゲートに接続されたゲート端子が挿入される。そして、回路基板４０は、スルーホールにゲート端子が挿入された状態で、はんだなどの導電性接続部材を介して、各スイッチング素子３のゲートと電気的及び機械的に接続されている。低圧信号コネクタ４１は、回路基板４０の配線を介してゲート端子と電気的に接続されている。なお、回路基板４０は、第２ボルトｂ２を介してメインケース６０に固定されている。
Further, the circuit board 40 is provided with, for example, a through hole in order to electrically and mechanically connect the gate of each switching element 3 and the wiring. That is, a part of the wiring is formed in the through hole, and the gate terminal connected to the gate of each switching element 3 is inserted therein. The circuit board 40 is electrically and mechanically connected to the gate of each switching element 3 via a conductive connecting member such as solder with the gate terminal inserted in the through hole. The low-voltage signal connector 41 is electrically connected to the gate terminal via the wiring of the circuit board 40. The circuit board 40 is fixed to the main case 60 via the second bolt b2.
電力変換装置１００は、メインケース６０に対して、第１カバー７０と第２カバー８０とが取り付けられている。メインケース６０と第１カバー７０と第２カバー８０は、アルミニウムなどの金属によって構成されている。よって、メインケース６０と第１カバー７０と第２カバー８０は、樹脂などによって構成された筐体よりも熱伝導性が良好である。
In the power conversion device 100, the first cover 70 and the second cover 80 are attached to the main case 60. The main case 60, the first cover 70, and the second cover 80 are made of metal such as aluminum. Therefore, the main case 60, the first cover 70, and the second cover 80 have better thermal conductivity than the case made of resin or the like.
メインケース６０は、リアクトルケース２２が挿入される貫通穴や、収容部１０などが配置される凹部などが形成されている。メインケース６０は、第１カバー７０を取り付けるための第１フランジ６１と、第２カバー８０を取り付けるための第２フランジ６２とが形成されている。
The main case 60 is formed with a through hole into which the reactor case 22 is inserted, a recess in which the housing 10 and the like are arranged, and the like. The main case 60 is formed with a first flange 61 for attaching the first cover 70 and a second flange 62 for attaching the second cover 80.
また、メインケース６０は、第２カバー８０側から第１カバー７０側へ冷媒が漏れないように構成されている。リアクトルケース２２がメインケース６０と別体の場合、メインケース６０は、Ｏリングなどの環状のパッキンを介してリアクトルケース２２が取り付けられる。よって、電力変換装置１００は、メインケース６０と第１カバー７０との間の空間と、メインケース６０と第２カバー８０との間の空間とが、メインケース６０とリアクトルケース２２によって、冷媒が漏れないように区画されている。なお、メインケース６０は、リアクトルケース２２と一体的に形成されている場合、貫通穴などが形成されないようすることで、第２カバー８０側から第１カバー７０側へ冷媒が漏れないようにすることができる。これにより、仮に、冷媒が漏れても高圧部に被水せず漏電の懸念もない。
Further, the main case 60 is configured so that the refrigerant does not leak from the second cover 80 side to the first cover 70 side. When the reactor case 22 is separate from the main case 60, the reactor case 22 is attached to the main case 60 via an annular packing such as an O-ring. Therefore, in the power conversion device 100, the space between the main case 60 and the first cover 70 and the space between the main case 60 and the second cover 80 are separated from each other by the main case 60 and the reactor case 22. It is partitioned to prevent leakage. When the main case 60 is formed integrally with the reactor case 22, it is possible to prevent the refrigerant from leaking from the second cover 80 side to the first cover 70 side by not forming through holes or the like. be able to. As a result, even if the refrigerant leaks, the high-pressure portion is not covered with water and there is no fear of leakage.
さらに、図１、図２、図３に示すように、メインケース６０は、第１水路口３１ａ、第２水路口３１ｂに加えて、第３水路口３１ｃ、第４水路口３１ｄが形成されている。また、図１に示すように、電力変換装置１００は、パワーモジュール３０の冷却器３１に加えて、冷却器３１とは異なる位置に水路ｗ１０が形成されている。この水路ｗ１０に関しては、後程説明する。なお、図１、図２では、連結水路３１ｅを介した第２水路口３１ｂと第３水路口３１ｃとの連結構造を明確にするために、第１水路口３１ａと第４水路口３１ｄを省略している。
Further, as shown in FIGS. 1, 2, and 3, the main case 60 has a third water passage port 31c and a fourth water passage port 31d in addition to the first water passage port 31a and the second water passage port 31b. There is. Further, as shown in FIG. 1, in the power conversion device 100, in addition to the cooler 31 of the power module 30, a water channel w10 is formed at a position different from the cooler 31. The water channel w10 will be described later. 1 and 2, the first water passage port 31a and the fourth water passage port 31d are omitted in order to clarify the connection structure between the second water passage port 31b and the third water passage port 31c via the connection water channel 31e. is doing.
第１水路口３１ａ〜第４水路口３１ｄは、冷媒の出入り口である。第１水路口３１ａと第２水路口３２ｂは、冷却器３１への冷媒の出入り口である。一方、第３水路口３１ｃと第４水路口３２ｄは、水路ｗ１０への冷媒の出入り口である。本実施形態では、一例として、第１水路口３１ａが冷却器３１への冷媒の入口、第２水路口３１ｂが冷却器３１からの冷媒の出口、第３水路口３１ｃが水路ｗ１０への冷媒の入口、第４水路口３１ｄが水路ｗ１０からの冷媒の出口である例を採用する。
The first water passage port 31a to the fourth water passage port 31d are inlets and outlets for the refrigerant. The first water passage port 31a and the second water passage port 32b are inlets and outlets for the refrigerant to and from the cooler 31. On the other hand, the third water passage opening 31c and the fourth water passage opening 32d are inlets and outlets for the refrigerant to the water passage w10. In the present embodiment, as an example, the first water passage port 31a is a refrigerant inlet port to the cooler 31, the second water channel port 31b is a refrigerant outlet port from the cooler 31, and the third water channel port 31c is a refrigerant port to the water channel w10. An example is adopted in which the inlet and the fourth water passage opening 31d are the outlets of the refrigerant from the water passage w10.
しかしながら、本開示は、これに限定されない。本開示は、第２水路口３１ｂが冷却器３１への冷媒の入口、第１水路口３１ａが冷却器３１からの冷媒の出口、第４水路口３１ｄが水路ｗ１０への冷媒の入口、第３水路口３１ｃが水路ｗ１０からの冷媒の出口であっても採用することができる。
However, the present disclosure is not limited to this. In the present disclosure, the second water outlet 31b is an inlet of the refrigerant to the cooler 31, the first water outlet 31a is an outlet of the refrigerant from the cooler 31, the fourth water outlet 31d is an inlet of the refrigerant to the water passage w10, and the third It can be adopted even if the waterway port 31c is the outlet of the refrigerant from the waterway w10.
図１、図２に示すように、第２水路口３１ｂと第３水路口３２ｃは、冷媒が流れる連結水路３１ｅが取り付けられている。連結水路３１ｅは、一端側に第２水路口３１ｂが取り付けられ、他端側に第３水路口３１ｃが取り付けられて、冷却器３１と水路ｗ１０との間で冷媒が流れるように、第２水路口３１ｂと第３水路口３１ｃとを連結している。
As shown in FIGS. 1 and 2, a connecting water passage 31e through which a refrigerant flows is attached to the second water passage opening 31b and the third water passage opening 32c. The connecting water passage 31e has the second water passage port 31b attached to one end side and the third water passage port 31c attached to the other end side so that the refrigerant flows between the cooler 31 and the water passage w10. The passage 31b and the third water passage 31c are connected.
このため、電力変換装置１００は、冷却器３１内と水路ｗ１０とが連結水路３１ｅを介して連通した一続きの水路が形成されている。冷媒は、第１水路口３１ａから冷却器３１内へ流入して、冷却器３１内を流れて第２水路口３１ｂから連結水路３１ｅへと流出する。さらに、冷媒は、連結水路３１ｅを通り、第３水路口３１ｃから水路ｗ１０内へ流入して、水路ｗ１０内を流れて第４水路口３１ｄから流出する。
Therefore, in the power conversion device 100, a continuous water channel is formed in which the inside of the cooler 31 and the water channel w10 communicate with each other via the connection water channel 31e. The refrigerant flows into the cooler 31 from the first water passage port 31a, flows in the cooler 31 and flows out from the second water passage port 31b to the connection water passage 31e. Further, the refrigerant passes through the connecting water passage 31e, flows into the water passage w10 from the third water passage opening 31c, flows in the water passage w10, and flows out from the fourth water passage opening 31d.
なお、本実施形態では、一例として、第１水路口３１ａ〜第４水路口３１ｄが一体物としてのメインケース６０に形成されている例を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されない。例えば、メインケース６０が積層方向に分割されている場合、第１水路口３１ａと第２水路口３１ｂがメインケース６０の一方側に形成され、第３水路口３１ｃと第４水路口３１ｄが他方側に形成されていてもよい。
In the present embodiment, as an example, the first water passage port 31a to the fourth water passage port 31d are formed in the main case 60 as an integrated body. However, the present disclosure is not limited to this. For example, when the main case 60 is divided in the stacking direction, the first water passage opening 31a and the second water passage opening 31b are formed on one side of the main case 60, and the third water passage opening 31c and the fourth water passage opening 31d are formed on the other side. It may be formed on the side.
第１カバー７０は、メインケース６０に取り付けるための第１カバー側フランジ７１と、低圧信号コネクタ４１を筐体の外部に露出させるためのコネクタ用開口部７２が形成されている。第１カバー側フランジ７１は、第１フランジ６１と対向する位置に設けられている。第１カバー７０は、例えば、第１カバー側フランジ７１と第１フランジ６１とがねじなどの固定部材で固定されることで、メインケース６０に取り付けられている。
The first cover 70 is formed with a first cover side flange 71 for attaching to the main case 60 and a connector opening 72 for exposing the low voltage signal connector 41 to the outside of the housing. The first cover side flange 71 is provided at a position facing the first flange 61. The first cover 70 is attached to the main case 60, for example, by fixing the first cover side flange 71 and the first flange 61 with a fixing member such as a screw.
第２カバー８０は、周辺よりも突出した凸部８１と、メインケース６０に取り付けるための第２カバー側フランジ８２が形成されている。第２カバー側フランジ８２は、第２フランジ６２と対向する位置に設けられている。第２カバー８０は、例えば、第２カバー側フランジ８２と第２フランジ６２とがねじなどの固定部材で固定されることで、メインケース６０に取り付けられている。なお、ここでは、第２カバー８０におけるメインケース６０と対向する側を内側、メインケース６０とは反対側を外側とする。
The second cover 80 is formed with a convex portion 81 protruding from the periphery and a second cover side flange 82 for attaching to the main case 60. The second cover side flange 82 is provided at a position facing the second flange 62. The second cover 80 is attached to the main case 60, for example, by fixing the second cover side flange 82 and the second flange 62 with a fixing member such as a screw. Here, the side of the second cover 80 facing the main case 60 is the inside, and the side opposite to the main case 60 is the outside.
凸部８１は、周辺よりもメインケース６０とは反対側に突出して設けられている。つまり、第２カバー８０は、モータ部３００と対向する外側に、モータ部３００の外形に対応して周辺よりも突出した凸部８１が設けられている。第２カバー８０は、例えば、凸部８１の周辺の外表面が平坦面となっている。詳述すると、凸部８１は、電力変換装置１００が取り付けられるモータ部３００の外形に沿って周辺よりも突出している。なお、モータ部３００は、外形が曲面形状（円弧形状）を有している。このため、モータ部３００は、平坦面と対向配置された場合、平坦面とモータ部３００の曲面との間に空間（三角隙間）が形成される。
The convex portion 81 is provided so as to project to the side opposite to the main case 60 with respect to the periphery. That is, the second cover 80 is provided on the outer side facing the motor section 300 with the convex section 81 corresponding to the outer shape of the motor section 300 and protruding from the periphery. For example, the outer surface of the second cover 80 around the convex portion 81 is a flat surface. More specifically, the protrusion 81 protrudes from the periphery along the outer shape of the motor unit 300 to which the power conversion device 100 is attached. The outer shape of the motor section 300 has a curved surface shape (arc shape). Therefore, when the motor unit 300 is arranged so as to face the flat surface, a space (triangular gap) is formed between the flat surface and the curved surface of the motor unit 300.
電力変換装置１００は、この空間がデッドスペースとなることを抑制するために、凸部８１が形成されている。よって、電力変換装置１００は、三角隙間に凸部８１が配置されるように、モータ部３００に取り付けられる。このため、電力変換装置１００は、モータ部３００の頂点から外れた位置に凸部８１が位置するように配置される。また、電力変換装置１００は、凸部８１が三角隙間に配置されるようにモータ部３００に取り付けられると、電力変換装置１００とモータ部３００とからなる構造体の高さを抑えることができるので好ましい。高さは、Ｙ方向の長さである。
In the power conversion device 100, the convex portion 81 is formed in order to prevent this space from becoming a dead space. Therefore, the power conversion device 100 is attached to the motor unit 300 so that the convex portion 81 is arranged in the triangular gap. Therefore, the power conversion device 100 is arranged so that the convex portion 81 is located at a position deviated from the apex of the motor unit 300. Further, when the power conversion device 100 is attached to the motor unit 300 so that the convex portions 81 are arranged in the triangular gaps, the height of the structure including the power conversion device 100 and the motor unit 300 can be suppressed. preferable. The height is the length in the Y direction.
凸部８１は、図１、図２の破線で示すように、内側におけるリアクトルケース２２に対向する位置に、周辺よりも凹んだ凹部が形成されている。第２カバー８０は、メインケース６０に取り付けられた状態で、リアクトルケース２２の一部が凹部に配置される。
As shown by the broken lines in FIGS. 1 and 2, the convex portion 81 is provided with a concave portion that is recessed from the periphery at a position facing the reactor case 22 inside. The second cover 80 is attached to the main case 60, and a part of the reactor case 22 is disposed in the recess.
この凹部は、後程説明する第６水路形成部ｗ６に相当する。第６水路形成部ｗ６は、第２カバー８０の内側に形成された溝とも言える。本実施形態では、図１に示すように、収容部１０に対向する位置にも凹部（第７水路形成部ｗ７）が形成された第２カバー８０を採用している。
This recessed portion corresponds to a sixth water passage formation portion w6 described later. It can be said that the sixth water channel formation portion w6 is a groove formed inside the second cover 80. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the second cover 80 in which the concave portion (seventh water passage formation portion w7) is formed also at the position facing the housing portion 10 is adopted.
なお、本実施形態では、Ｙ方向において、第１カバー７０から第２カバー８０へ向かう方向を下方向、第２カバー８０から第１カバー７０へ向かう方向を上方向と称する。よって、第２カバー８０は、第１カバー７０よりも下側に設けられていると言える。逆に、第１カバー７０は、第２カバー８０よりも上側に設けられていると言える。下方向は、重力方向と一致していてもよいし、一致していなくてもよい。
In the present embodiment, in the Y direction, the direction from the first cover 70 to the second cover 80 is called the downward direction, and the direction from the second cover 80 to the first cover 70 is called the upward direction. Therefore, it can be said that the second cover 80 is provided below the first cover 70. On the contrary, it can be said that the first cover 70 is provided above the second cover 80. The downward direction may or may not coincide with the gravity direction.
電力変換装置１００は、メインケース６０と第２カバー８０とで水路ｗ１０が形成されている。つまり、水路ｗ１０は、メインケース６０に対して第２カバー８０が取り付けられることで形成される。水路ｗ１０は、第３水路口３１ｃ及び連結水路３１ｅを介して冷却器３１の水路と連通している。水路ｗ１０は、第３水路口３１ｃから流入した冷媒が第４水路口３１ｄから流出するように、Ｕ字形状に設けられている。この水路ｗ１０は、冷却水路に相当する。
In the power conversion device 100, a water channel w10 is formed by the main case 60 and the second cover 80. That is, the water channel w10 is formed by attaching the second cover 80 to the main case 60. The water passage w10 communicates with the water passage of the cooler 31 via the third water passage opening 31c and the connecting water passage 31e. The water passage w10 is provided in a U-shape so that the refrigerant flowing in from the third water passage opening 31c flows out from the fourth water passage opening 31d. This water channel w10 corresponds to a cooling water channel.
メインケース６０とリアクトルケース２２は、水路ｗ１０を形成するための第１水路形成部ｗ１、第２水路形成部ｗ２、第３水路形成部ｗ３、第４水路形成部ｗ４、第５水路形成部ｗ５が形成されている。第１水路形成部ｗ１〜第５水路形成部ｗ５のそれぞれは、周辺よりも凹んだ凹部である。また、第１水路形成部ｗ１〜第５水路形成部ｗ５のそれぞれは、メインケース６０やリアクトルケース２２に形成された溝とも言える。
The main case 60 and the reactor case 22 include a first water passage forming portion w1, a second water passage forming portion w2, a third water passage forming portion w3, a fourth water passage forming portion w4, and a fifth water passage forming portion w5 for forming the water passage w10. Are formed. Each of the first water channel formation portion w1 to the fifth water channel formation portion w5 is a recessed portion that is recessed from the periphery. Further, each of the first water channel formation portion w1 to the fifth water channel formation portion w5 can be said to be a groove formed in the main case 60 or the reactor case 22.
第１水路形成部ｗ１は、メインケース６０における収容部１０が配置された部位の下側に形成されている。よって、第１水路形成部ｗ１は、Ｙ方向において、収容部１０と対向する位置に形成されている。
The first water channel formation portion w1 is formed below the portion of the main case 60 where the housing portion 10 is arranged. Therefore, the first water passage formation portion w1 is formed at a position facing the accommodation portion 10 in the Y direction.
第２水路形成部ｗ２は、リアクトルケース２２の下側に形成されている。よって、第２水路形成部ｗ２は、Ｙ方向において、リアクトル２１ａ、２１ｂと対向する位置に形成されている。
The second water channel formation portion w2 is formed below the reactor case 22. Therefore, the second water passage formation portion w2 is formed at a position facing the reactors 21a and 21b in the Y direction.
第３水路形成部ｗ３は、リアクトルケース２２と、メインケース６０における収容部１０が配置された部位との間に形成されている。よって、第３水路形成部ｗ３は、第１リアクトル２１ａと収容部１０との間に形成されている。第３水路形成部ｗ３は、第１水路形成部ｗ１及び第２水路形成部ｗ２よりも凹んでおり、第１水路形成部ｗ１及び第２水路形成部ｗ２よりも深い溝となっている。
The third water passage formation portion w3 is formed between the reactor case 22 and a portion of the main case 60 where the housing portion 10 is arranged. Therefore, the third water passage formation portion w3 is formed between the first reactor 21a and the housing portion 10. The third water channel formation portion w3 is recessed from the first water channel formation portion w1 and the second water channel formation portion w2, and is a groove deeper than the first water channel formation portion w1 and the second water channel formation portion w2.
第４水路形成部ｗ４は、リアクトルケース２２間に形成されている。よって、第４水路形成部ｗ４は、第１リアクトル２１ａと第２リアクトル２１ｂとの間に形成されている。第４水路形成部ｗ４は、第２水路形成部ｗ２よりも凹んでおり、第２水路形成部ｗ２よりも深い溝となっている。
The fourth water channel formation portion w4 is formed between the reactor cases 22. Therefore, the fourth water passage formation portion w4 is formed between the first reactor 21a and the second reactor 21b. The fourth water channel formation portion w4 is recessed from the second water channel formation portion w2 and is a groove deeper than the second water channel formation portion w2.
第５水路形成部ｗ５は、リアクトルケース２２とメインケース６０の側壁との間に形成されている。よって、第５水路形成部ｗ５は、第２リアクトル２１ｂとメインケース６０との間に形成されている。第５水路形成部ｗ５は、第２水路形成部ｗ２よりも凹んでおり、第２水路形成部ｗ２よりも深い溝となっている。
The fifth water passage formation portion w5 is formed between the reactor case 22 and the side wall of the main case 60. Therefore, the fifth water channel formation portion w5 is formed between the second reactor 21b and the main case 60. The fifth water channel formation portion w5 is recessed from the second water channel formation portion w2 and is a groove deeper than the second water channel formation portion w2.
一方、第２カバー８０は、水路ｗ１０を形成するための第６水路形成部ｗ６、第７水路形成部ｗ７が形成されている。第６水路形成部ｗ６、第７水路形成部ｗ７は、周辺よりも凹んだ凹部である。また、第６水路形成部ｗ６、第７水路形成部ｗ７は、第２カバー８０に形成された溝とも言える。
On the other hand, the second cover 80 is formed with a sixth water channel forming portion w6 and a seventh water channel forming portion w7 for forming the water channel w10. The sixth water channel forming portion w6 and the seventh water channel forming portion w7 are concave portions that are recessed from the periphery. Further, the sixth water channel forming portion w6 and the seventh water channel forming portion w7 can be said to be grooves formed in the second cover 80.
第６水路形成部ｗ６は、凸部内水路に相当する。第６水路形成部ｗ６は、凸部８１内であり、リアクトルケース２２に対向する位置に形成されている。つまり、凸部８１は、収容空間側である内側に、水路ｗ１０の一部であり、周辺よりも凹んだ第６水路形成部ｗ６が形成されている。第６水路形成部ｗ６は、後程説明する第７水路形成部ｗ７よりも深い溝となっている。
The sixth waterway formation portion w6 corresponds to the in-convex waterway. The sixth water channel formation portion w6 is formed inside the convex portion 81 and at a position facing the reactor case 22. That is, the convex portion 81 has a sixth water passage formation portion w6 that is a part of the water passage w10 and is recessed from the periphery, inside the accommodation space side. The sixth water channel formation portion w6 is a groove deeper than the seventh water channel formation portion w7 described later.
電力変換装置１００は、リアクトルケース２２の一部が第６水路形成部ｗ６に配置されている。つまり、リアクトルケース２２は、第６水路形成部ｗ６である凹み内に配置されている。よって、電力変換装置１００は、リアクトル２１ａ、２１ｂの一部が第６水路形成部ｗ６に配置されているとみなすことができる。
In the power converter 100, a part of the reactor case 22 is arranged in the sixth water passage formation portion w6. That is, the reactor case 22 is arranged in the recess that is the sixth water channel formation portion w6. Therefore, the power conversion device 100 can be regarded as a part of the reactors 21a and 21b arranged in the sixth water passage formation portion w6.
このように、第２カバー８０は、凸部８１の内側に第６水路形成部ｗ６が形成されているため、リアクトルケース２２の一部を第６水路形成部ｗ６に配置することができる。よって、電力変換装置１００は、リアクトルケース２２が第６水路形成部ｗ６に配置されていない場合よりも、リアクトルケース２２と冷媒との接触面積を増やすことができリアクトル２１ａ、２１ｂを冷却しやすい。言い換えると、電力変換装置１００は、リアクトル２１ａ、２１ｂの熱を放熱しやすい。さらに、電力変換装置１００は、リアクトル２１ａ、２１ｂが第６水路形成部ｗ６に配置されていない場合よりも、筐体６０、７０、８０内の空間を有効に使うことができる。
As described above, in the second cover 80, since the sixth water channel forming portion w6 is formed inside the convex portion 81, a part of the reactor case 22 can be arranged in the sixth water channel forming portion w6. Therefore, in the power conversion device 100, the contact area between the reactor case 22 and the refrigerant can be increased and the reactors 21a and 21b can be cooled more easily than when the reactor case 22 is not arranged in the sixth water channel formation portion w6. In other words, the power converter 100 easily dissipates the heat of the reactors 21a and 21b. Furthermore, the power converter 100 can use the space in the housings 60, 70, 80 more effectively than when the reactors 21a, 21b are not arranged in the sixth water passage formation portion w6.
なお、本実施形態では、回路部の一部として、リアクトルケース２２の一部が第６水路形成部ｗ６に配置されている例を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されず、回路部の他の一部が第６水路形成部ｗ６に配置されていてもよい。また、リアクトル２１ａ、２１ｂの底面ｓ２、ｓ１２は、第２カバー８０の凸部８１側に突出することで、すなわち、凸部８１内の凹んだ部位に配置されることで、より冷却能力の向上がはかれる。
In addition, in this embodiment, as an example of a part of the circuit part, an example in which a part of the reactor case 22 is arranged in the sixth water passage formation part w6 is adopted. However, the present disclosure is not limited to this, and another part of the circuit unit may be arranged in the sixth water passage formation unit w6. Further, the bottom surfaces s2, s12 of the reactors 21a, 21b are protruded toward the convex portion 81 side of the second cover 80, that is, are arranged in the concave portion in the convex portion 81, thereby further improving the cooling capacity. Be peeled off.
第７水路形成部ｗ７は、第１水路形成部ｗ１に対向する位置に形成されている。なお、電力変換装置１００は、第１水路形成部ｗ１が形成されていれば、第７水路形成部ｗ７が形成されていなくてもよい。
The seventh water passage formation portion w7 is formed at a position facing the first water passage formation portion w1. In addition, the power converter 100 does not need to form the 7th waterway formation part w7, if the 1st waterway formation part w1 is formed.
電力変換装置１００は、メインケース６０に第２カバー８０が取り付けられることで、第１水路形成部ｗ１と第７水路形成部ｗ７が対向配置され、水路ｗ１０の一部である第１水路が形成されている。また、電力変換装置１００は、メインケース６０に第２カバー８０が取り付けられることで、第２水路形成部ｗ２〜第５水路形成部ｗ５と第６水路形成部ｗ６が対向配置され、水路ｗ１０の一部である凹状水路が形成されている。そして、この第１水路と凹状水路とは、冷媒が行き来できるように連通している。
In the power conversion device 100, the second cover 80 is attached to the main case 60, whereby the first water channel formation portion w1 and the seventh water channel formation portion w7 are arranged to face each other, and the first water channel that is a part of the water channel w10 is formed. Has been done. Further, in the power conversion device 100, the second cover 80 is attached to the main case 60, so that the second water channel formation portion w2 to the fifth water channel formation portion w5 and the sixth water channel formation portion w6 are arranged to face each other, and the water channel w10 is formed. A concave channel that is a part is formed. The first water channel and the concave water channel communicate with each other so that the refrigerant can come and go.
よって、図２に示すように、電力変換装置１００は、収容部１０に収容された放電抵抗５及びフィルタコンデンサ６に対向する位置に第１水路が配置され、リアクトル２１ａ、２１ｂの周辺に凹状水路が配置される。つまり、放電抵抗５及びフィルタコンデンサ６は、第１水路形成部ｗ１と第７水路形成部ｗ７と対向する位置に配置される。一方、リアクトル２１ａ、２１ｂは、第６水路形成部ｗ６だけではなく、第３水路形成部ｗ３〜第５水路形成部ｗ５と隣り合って配置される。
Therefore, as shown in FIG. 2, in the power conversion device 100, the first water channel is arranged at a position facing the discharge resistor 5 and the filter capacitor 6 housed in the housing section 10, and the concave water channel is provided around the reactors 21a and 21b. Are placed. That is, the discharge resistor 5 and the filter capacitor 6 are arranged at positions facing the first water passage formation portion w1 and the seventh water passage formation portion w7. On the other hand, the reactors 21a and 21b are arranged adjacent to not only the sixth water passage formation portion w6 but also the third water passage formation portion w3 to the fifth water passage formation portion w5.
放電抵抗５及びフィルタコンデンサ６は、Ｙ方向において、水路ｗ１０と対向配置されていると言える。つまり、放電抵抗５は、底面ｓ３１が水路ｗ１０と対向配置される。フィルタコンデンサ６は、底面ｓ２１が水路ｗ１０と対向配置される。
It can be said that the discharge resistor 5 and the filter capacitor 6 are arranged to face the water channel w10 in the Y direction. That is, in the discharge resistor 5, the bottom surface s31 is arranged to face the water channel w10. The bottom surface s21 of the filter capacitor 6 is arranged to face the water channel w10.
また、リアクトル２１ａ、２１ｂのそれぞれは、Ｙ方向において、水路ｗ１０と対向配置され、且つ、Ｘ方向において、水路ｗ１０で挟み込まれている。つまり、リアクトル部２０は、第１リアクトル２１ａ側の第１側面ｓ１、第２側面ｓ３、底面ｓ２、及び第２リアクトル２１ｂ側の第１側面ｓ１１、第２側面ｓ１３、底面ｓ１２が水路ｗ１０と対向配置されている。
Further, each of the reactors 21a and 21b is arranged to face the water channel w10 in the Y direction, and is sandwiched by the water channel w10 in the X direction. That is, in the reactor part 20, the first side surface s1, the second side surface s3, the bottom surface s2 on the side of the first reactor 21a, and the first side surface s11, the second side surface s13, and the bottom surface s12 on the side of the second reactor 21b face the water channel w10. It is arranged.
このため、電力変換装置１００は、水路ｗ１０を冷媒が流れることで、冷媒によって、放電抵抗５、フィルタコンデンサ６、及びリアクトル２１ａ、２１ｂを冷却することができる。また、水路ｗ１０は、放電抵抗５及びフィルタコンデンサ６の冷却と、リアクトル２１ａ、２１ｂの冷却に兼用することができる。
Therefore, the power converter 100 can cool the discharge resistor 5, the filter capacitor 6, and the reactors 21a and 21b by the refrigerant as the refrigerant flows through the water passage w10. Further, the water passage w10 can be used both for cooling the discharge resistor 5 and the filter capacitor 6 and for cooling the reactors 21a and 21b.
なお、リアクトル２１ａ、２１ｂのそれぞれは、Ｚ方向においても、水路ｗ１０で挟み込まれていてもよい。この場合、電力変換装置１００は、リアクトル２１ａ、２１ｂを５面から冷却することができるので好ましい。
Each of the reactors 21a and 21b may be sandwiched between the water channels w10 also in the Z direction. In this case, the power converter 100 is preferable because it can cool the reactors 21a and 21b from five surfaces.
このように構成された電力変換装置１００は、図１、２に示すように、第１モータ３１０、第２モータ３２０を備えたモータ部３００に取り付け可能に構成されている。なお、電力変換装置１００は、第１モータ３１０及び第２モータ３２０などを収容しているモータケースにねじなどの固定部材によって固定される。モータ部３００は、被取付体に相当する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the power conversion device 100 configured as described above is configured to be attachable to the motor unit 300 including the first motor 310 and the second motor 320. The power conversion device 100 is fixed to a motor case accommodating the first motor 310, the second motor 320, and the like by a fixing member such as a screw. The motor unit 300 corresponds to the attached body.
モータ部３００は、第１モータ３１０や第２モータ３２０が、ロータが回転することで発熱する。このため、電力変換装置１００は、モータ部３００に取り付けられた場合、モータ部３００が発する熱が伝達される可能性がある。
In the motor unit 300, the first motor 310 and the second motor 320 generate heat when the rotor rotates. Therefore, when the power conversion device 100 is attached to the motor unit 300, heat generated by the motor unit 300 may be transferred.
また、図１、図２に示すように、電力変換装置１００は、第２カバー８０がモータ部３００に対向する状態で、モータ部３００に取り付けられる。よって、電力変換装置１００は、第１カバー７０側よりも第２カバー８０側の方が、モータ部３００からの熱が伝わりやすい。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the power conversion device 100 is attached to the motor unit 300 with the second cover 80 facing the motor unit 300. Therefore, in the power converter 100, the heat from the motor unit 300 is more likely to be transferred to the second cover 80 side than to the first cover 70 side.
パワーモジュール３０は、第２カバー８０よりも第１カバー７０に近い位置に配置されている。このため、パワーモジュール３０は、モータ部３００からの熱が比較的伝わりにくい位置に配置されている。また、パワーモジュール３０の半導体装置３２は、冷却器３１に取り付けられているため、冷却器３１によって冷却することができる。
The power module 30 is arranged at a position closer to the first cover 70 than the second cover 80. For this reason, the power module 30 is arranged at a position where heat from the motor unit 300 is relatively hard to be conducted. Further, since the semiconductor device 32 of the power module 30 is attached to the cooler 31, it can be cooled by the cooler 31.
一方、収容部１０に収容された放電抵抗５とフィルタコンデンサ６は、第１カバー７０よりも第２カバー８０に近い位置に配置されている。また、リアクトル２１ａ、２１ｂは、第１カバー７０側から第２カバー８０側にわたって配置されている。よって、リアクトル２１ａ、２１ｂの一部は、第１カバー７０よりも第２カバー８０に近い位置に配置されている。このため、放電抵抗５、フィルタコンデンサ６、リアクトル２１ａ、２１ｂは、モータ部３００からの熱が比較的伝わりやすい位置に配置されている。
On the other hand, the discharge resistor 5 and the filter capacitor 6 housed in the housing portion 10 are arranged closer to the second cover 80 than the first cover 70. Further, the reactors 21a and 21b are arranged from the first cover 70 side to the second cover 80 side. Therefore, a part of the reactors 21 a and 21 b is arranged closer to the second cover 80 than the first cover 70. For this reason, the discharge resistor 5, the filter capacitor 6, and the reactors 21a and 21b are arranged at positions where heat from the motor unit 300 is relatively easily transferred.
しかしながら、電力変換装置１００は、放電抵抗５、フィルタコンデンサ６、リアクトル２１ａ、２１ｂと第２カバー８０との間に水路ｗ１０が形成されている。つまり、電力変換装置１００は、モータ部３００に取り付けられた状態で、モータ部３００と放電抵抗５、フィルタコンデンサ６、リアクトル２１ａ、２１ｂとの間に水路ｗ１０が配置される。
However, in the power converter 100, the water channel w10 is formed between the discharge resistor 5, the filter capacitor 6, the reactors 21a and 21b, and the second cover 80. That is, in the power conversion device 100 mounted on the motor unit 300, the water channel w10 is arranged between the motor unit 300 and the discharge resistor 5, the filter capacitor 6, and the reactors 21a and 21b.
このため、モータ部３００から発せられた熱は、第２カバー８０を介して水路ｗ１０を流れる冷媒に伝達（放熱）される。よって、電力変換装置１００は、放電抵抗５、フィルタコンデンサ６、リアクトル２１ａ、２１ｂに、モータ部３００からの熱が伝わることを抑制できる。つまり、電力変換装置１００は、水路ｗ１０が設けられていない場合よりも、放電抵抗５、フィルタコンデンサ６、リアクトル２１ａ、２１ｂがモータ部３００から受熱することを抑制できる。また、電力変換装置１００は、モータ部３００から放電抵抗５、フィルタコンデンサ６、リアクトル２１ａ、２１ｂへの受熱を水路ｗ１０で遮蔽するとも言える。これによって、電力変換装置１００は、放電抵抗５、フィルタコンデンサ６、リアクトル２１ａ、２１ｂが、モータ部３００からの熱によって加熱されることを抑制できる。
Therefore, the heat generated from the motor unit 300 is transmitted (heat radiation) to the refrigerant flowing through the water passage w10 via the second cover 80. Therefore, the power conversion device 100 can suppress the heat transmitted from the motor unit 300 to the discharge resistor 5, the filter capacitor 6, and the reactors 21a and 21b. That is, the power conversion device 100 can suppress the heat received by the discharge resistor 5, the filter capacitor 6, and the reactors 21 a and 21 b from the motor unit 300 more than when the water channel w10 is not provided. It can also be said that the power conversion device 100 shields the heat reception from the motor unit 300 to the discharge resistor 5, the filter capacitor 6, and the reactors 21a and 21b with the water channel w10. Thereby, the power converter 100 can suppress the discharge resistor 5, the filter capacitor 6, and the reactors 21 a and 21 b from being heated by the heat from the motor unit 300.
また、電力変換装置１００は、モータ部３００に対応するように凸部８１を設けているため、凸部８１が設けられていない構成よりも、モータ部３００との距離を近くすることができる。このため、電力変換装置１００は、水路ｗ１０を流れる冷媒によって、モータ部３００を冷却することもできる。
Further, since the power conversion device 100 is provided with the convex portion 81 corresponding to the motor portion 300, the distance from the motor portion 300 can be made shorter than in the configuration in which the convex portion 81 is not provided. Therefore, the power conversion apparatus 100 can also cool the motor unit 300 with the refrigerant flowing through the water passage w10.
さらに、電力変換装置１００は、放電抵抗５及びフィルタコンデンサ６が冷却器３１と水路ｗ１０との間に配置されている。よって、放電抵抗５は、底面ｓ３１が水路ｗ１０と対向配置され、且つ、上面ｓ３２が冷却器３１と対向配置されている。一方、フィルタコンデンサ６は、底面ｓ２１が水路ｗ１０と対向配置され、且つ、上面ｓ２２が冷却器３１と対向配置されている。
Further, in the power converter 100, the discharge resistor 5 and the filter capacitor 6 are arranged between the cooler 31 and the water channel w10. Therefore, in the discharge resistor 5, the bottom surface s31 is arranged to face the water channel w10, and the top surface s32 is arranged to face the cooler 31. On the other hand, in the filter condenser 6, the bottom surface s21 is arranged to face the water channel w10, and the top surface s22 is arranged to face the cooler 31.
つまり、電力変換装置１００は、放電抵抗５及びフィルタコンデンサ６を両面から冷却できる構成となっている。言い換えると、電力変換装置１００は、放電抵抗５及びフィルタコンデンサ６から発せられる熱を冷却器３１と水路ｗ１０に放熱して、放電抵抗５及びフィルタコンデンサ６を冷やすことができる。よって、電力変換装置１００は、放電抵抗５及びフィルタコンデンサ６を片面からのみ冷却する構成よりも、放電抵抗５及びフィルタコンデンサ６の冷却性能を向上することができる。
That is, the power converter 100 is configured to be able to cool the discharge resistor 5 and the filter capacitor 6 from both sides. In other words, the power conversion device 100 can radiate the heat generated from the discharge resistor 5 and the filter capacitor 6 to the cooler 31 and the water channel w10 to cool the discharge resistor 5 and the filter capacitor 6. Therefore, the power conversion device 100 can improve the cooling performance of the discharge resistor 5 and the filter capacitor 6 as compared with the configuration in which the discharge resistor 5 and the filter capacitor 6 are cooled from only one surface.
電力変換装置１００は、収容部１０が第３水路形成部ｗ３とも隣り合っている。つまり、放電抵抗５は、側面ｓ３３も水路ｗ１０と対向配置される。このため、電力変換装置１００は、放電抵抗５を両面からだけでなく、側面からも冷却することができる。つまり、電力変換装置１００は、放電抵抗５をＹ方向からだけでなくＸ方向からも冷却することができる。よって、電力変換装置１００は、放電抵抗５を両面からだけ冷却する構成よりも、放電抵抗５の冷却性能を向上することができる。
In the power conversion device 100, the housing portion 10 is also adjacent to the third water channel formation portion w3. That is, the side surface s33 of the discharge resistor 5 is also arranged to face the water channel w10. Therefore, the power conversion device 100 can cool the discharge resistor 5 not only from both sides but also from the side. That is, the power conversion device 100 can cool the discharge resistor 5 not only from the Y direction but also from the X direction. Therefore, the power converter 100 can improve the cooling performance of the discharge resistor 5 compared with the structure which cools the discharge resistor 5 only from both sides.
放電抵抗５及びフィルタコンデンサ６は、金属製のメインケース６０に形成された凹部に配置されている。このため、電力変換装置１００は、大電流の交流を通電することにより、放電抵抗５及びフィルタコンデンサ６から発生するノイズを、メインケース６０で遮蔽することができるので好ましい。
The discharge resistor 5 and the filter capacitor 6 are arranged in a recess formed in the metal main case 60. Therefore, the power conversion device 100 is preferable because the main case 60 can shield noise generated from the discharge resistor 5 and the filter capacitor 6 by passing a large-current alternating current.
電力変換装置１００は、リアクトル２１ａ、２１ｂやフィルタコンデンサ６などを備えているため、ノイズバイブレーションが発生しうる。しかしながら、電力変換装置１００は、局部的に突出した凸部８１を備えることで第２カバー８０の剛性を向上させることができるため、ノイズバイブレーションを低減することができる。また、電力変換装置１００は、メインケース６０及び第２カバー８０において、Ｘ方向及びＹ方向に水路ｗ１０が形成されているため、メインケース６０及び第２カバー８０の剛性を構成させることができ、ノイズバイブレーションを低減することができる。
Since the power conversion device 100 includes the reactors 21a and 21b, the filter capacitor 6, and the like, noise vibration may occur. However, since the power conversion device 100 can improve the rigidity of the second cover 80 by including the locally protruding projection 81, it is possible to reduce noise vibration. Further, in the power conversion device 100, since the water passage w10 is formed in the X direction and the Y direction in the main case 60 and the second cover 80, the rigidity of the main case 60 and the second cover 80 can be configured. Noise vibration can be reduced.
電力変換装置１００は、モータ部３００の直上に搭載されるためモータ部３００から振動を受けることもある。しかしながら、電力変換装置１００は、メインケース６０や第２カバー８０の剛性を向上させることができるため、モータ部３００から振動を受けた場合であっても破損を抑制することができる。
Since the power conversion device 100 is mounted right above the motor unit 300, it may be vibrated by the motor unit 300. However, since the power conversion device 100 can improve the rigidity of the main case 60 and the second cover 80, damage can be suppressed even when vibration is received from the motor unit 300.
電力変換装置１００は、モータ部３００と別体に構成されている。このため、電力変換装置１００は、モータ部３００と一体的に構成されている場合よりも、モータ部３００からの振動や熱の影響を低減することができる。また、電力変換装置１００は、搭載される車種が変更になった場合など、異なるモータ部３００であっても同様の効果を奏することができる。つまり、本開示は、電力変換装置１００が同一で別モータ部との組み合わせであっても同様の効果を奏することができる。
The power converter 100 is configured separately from the motor unit 300. Therefore, the power conversion device 100 can reduce the influence of vibration and heat from the motor unit 300 as compared with the case where the power conversion device 100 is configured integrally with the motor unit 300. In addition, the power conversion device 100 can achieve the same effect even if the motor unit 300 is different, such as when the type of vehicle mounted is changed. That is, the present disclosure can achieve the same effect even when the power conversion device 100 is the same and is combined with another motor unit.
なお、本実施形態では、被取付体として、外形が曲面形状のモータ部３００を採用した。しかしながら、本開示は、これに限定されず、外形が曲面形状のモータ部や、トランスミッション装置などを被取付体として採用することもできる。つまり、電力変換装置１００は、外形が曲面形状のモータ部や、トランスミッション装置などにも取り付けられる。このような場合であっても、電力変換装置１００は、上記効果を奏することができる。
In this embodiment, the motor unit 300 having a curved outer shape is adopted as the attached body. However, the present disclosure is not limited to this, and a motor unit having a curved outer shape, a transmission device, or the like can also be adopted as the mounted body. That is, the power conversion device 100 is also attached to a motor unit having a curved outer shape, a transmission device, or the like. Even in such a case, the power conversion device 100 can achieve the above effects.
以上、本開示の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本開示は、上記実施形態に何ら制限されることはなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。以下に、本開示のその他の形態として、第２実施形態に関して説明する。上記実施形態及び第２実施形態は、それぞれ単独で実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施することも可能である。本開示は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。
The preferred embodiment of the present disclosure has been described above. However, the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present disclosure. Below, 2nd Embodiment is described as other forms of this indication. The above-described embodiment and the second embodiment can be carried out individually, but can also be carried out in an appropriate combination. The present disclosure is not limited to the combinations shown in the embodiments and can be implemented by various combinations.
（第２実施形態）
図５、図６、図７を用いて、第２実施形態の電力変換装置１１０に関して説明する。電力変換装置１１０は、電力変換装置１００と同様の箇所が多い。本実施形態では、電力変換装置１１０における電力変換装置１００と異なる点を中心に説明する。電力変換装置１１０は、主に、端子台用凸部８３を備えている点が電力変換装置１００と異なる。なお、本実施形態では、電力変換装置１１０における電力変換装置１００と同様お箇所に同じ符号を付与している。
(Second embodiment)
The power converter 110 of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5, 6, and 7. The power conversion device 110 has many points similar to the power conversion device 100. In the present embodiment, the difference between the power conversion device 110 and the power conversion device 100 will be mainly described. The power conversion device 110 mainly differs from the power conversion device 100 in that the power conversion device 110 includes the terminal block convex portion 83. In the present embodiment, the same reference numerals are given to the same parts in the power conversion device 110 as in the power conversion device 100.
出力端子台３３は、第１インバータ２ａと第１モータ３１０とを電気的に接続するために、各端子ｔ１１〜ｔ１３と、各端子ｔ１１〜ｔ１３に対応する各バスバ９３ａ〜９３ｃとが電気的及び機械的に接続されている。具体的には、第１Ｕ相端子ｔ１１に第１Ｕ相バスバ９３ａ、第１Ｖ相端子ｔ１２に第１Ｖ相バスバ９３ｂ、第１Ｗ相端子ｔ１３に第１Ｗ相バスバ９３ｃが電気的及び機械的に接続されている。各端子ｔ１１〜ｔ１３と各バスバ９３ａ〜９３ｃとは、第３ボルトｂ３によって固定されている。また、各バスバ９３ａ〜９３ｃは、各端子ｔ１１〜ｔ１３と第１モータ３１０とを機械的に接続可能な程度の長さを有している。
In the output terminal block 33, in order to electrically connect the first inverter 2a and the first motor 310, the terminals t11 to t13 and the bus bars 93a to 93c corresponding to the terminals t11 to t13 are electrically connected. It is mechanically connected. Specifically, the first U-phase bus bar 93a is electrically connected to the first U-phase terminal t11, the first V-phase bus bar 93b is connected to the first V-phase terminal t12, and the first W-phase bus bar 93c is electrically and mechanically connected to the first W-phase terminal t13. There is. The terminals t11 to t13 and the bus bars 93a to 93c are fixed by the third bolt b3. In addition, each of the bus bars 93a to 93c has a length such that each of the terminals t11 to t13 and the first motor 310 can be mechanically connected.
同様に、出力端子台３３は、第２インバータ２ａｂと第２モータ３２０とを電気的に接続するために、各端子ｔ２１〜ｔ２３のそれぞれに、各バスバ９４ａ〜９４ｃのそれぞれが電気的及び機械的に接続されている。具体的には、第２Ｕ相端子ｔ２１に第２Ｕ相バスバ９４ａ、第２Ｖ相端子ｔ２２に第２Ｖ相バスバ９４ｂ、第２Ｗ相端子ｔ２３に第２Ｗ相バスバ９４ｃが電気的及び機械的に接続されている。各端子ｔ２１〜ｔ２３と各バスバ９４ａ〜９４ｃとは、第３ボルトｂ３によって固定されている。また、各バスバ９４ａ〜９４ｃは、各端子ｔ２１〜ｔ２３と第２モータ３２０とを機械的に接続可能な程度の長さを有している。なお、出力端子台３３は、各バスバ９３ａ〜９３ｃ、９４ａ〜９４ｃを備えるものであってもよい。
Similarly, in the output terminal block 33, in order to electrically connect the second inverter 2ab and the second motor 320, each of the terminals t21 to t23 is electrically and mechanically connected to each of the bus bars 94a to 94c. It is connected to the. Specifically, the second U-phase terminal t21 is electrically and mechanically connected to the second U-phase bus bar 94a, the second V-phase terminal t22 is electrically connected to the second V-phase bus bar 94b, and the second W-phase terminal t23 is electrically connected to the second W-phase bus bar 94c. There is. The terminals t21 to t23 and the bus bars 94a to 94c are fixed by the third bolt b3. Further, each of the bus bars 94a to 94c has a length such that each of the terminals t21 to t23 and the second motor 320 can be mechanically connected. The output terminal block 33 may include the bus bars 93a to 93c and 94a to 94c.
そして、出力端子台３３は、電力変換装置１１０がモータ部３００に取り付けられた状態で、各バスバ９３ａ〜９３ｃと、各バスバ９３ａ〜９３ｃに対応する第１モータ３１０のＵ相端子、Ｖ相端子、Ｗ相端子とが電気的及び機械的に接続されている。また、出力端子台３３は、電力変換装置１１０がモータ部３００に取り付けられた状態で、各バスバ９４ａ〜９４ｃと、各バスバ９４ａ〜９４ｃに対応する第２モータ３２０のＵ相端子、Ｖ相端子、Ｗ相端子とが電気的及び機械的に接続されている。
Then, the output terminal block 33 is in a state in which the power converter 110 is attached to the motor unit 300, and each bus bar 93a to 93c and the U phase terminal and the V phase terminal of the first motor 310 corresponding to each bus bar 93a to 93c. , W-phase terminals are electrically and mechanically connected. Further, the output terminal block 33 is a state in which the power converter 110 is attached to the motor unit 300, and each bus bar 94a to 94c and the U phase terminal and the V phase terminal of the second motor 320 corresponding to each bus bar 94a to 94c. , W-phase terminals are electrically and mechanically connected.
具体的には、第１Ｕ相バスバ９３ａに第１モータ３１０のＵ相端子、第１Ｖ相バスバ９３ｂに第１モータ３１０のＶ相端子、第１Ｗ相バスバ９３ｃに第１モータ３１０のＷ相端子が電気的及び機械的に接続されている。また、第２Ｕ相バスバ９４ａに第２モータ３２０のＵ相端子、第２Ｖ相バスバ９４ｂに第２モータ３２０のＶ相端子、第２Ｗ相バスバ９４ｃに第２モータ３２０のＷ相端子が電気的及び機械的に接続されている。
Specifically, the U-phase terminal of the first motor 310 is connected to the first U-phase bus bar 93a, the V-phase terminal of the first motor 310 is connected to the first V-phase bus bar 93b, and the W-phase terminal of the first motor 310 is connected to the first W-phase bus bar 93c. Electrically and mechanically connected. Further, the U-phase terminal of the second motor 320 is electrically connected to the second U-phase bus bar 94a, the V-phase terminal of the second motor 320 is connected to the second V-phase bus bar 94b, and the W-phase terminal of the second motor 320 is electrically connected to the second W-phase bus bar 94c. It is mechanically connected.
端子台用凸部８３は、凸部８１と同様に第２カバー８０に設けられた、周辺よりも突出した部位である。端子台用凸部８３は、第２カバー８０の内側において、周辺よりも凹んだ第８水路形成部ｗ８が形成されている。第８水路形成部ｗ８は、第１水路形成部ｗ１と対向することで、水路ｗ１０の一部を形成している。
The terminal block convex portion 83 is a portion that is provided on the second cover 80 and protrudes from the periphery, similarly to the convex portion 81. The terminal block convex portion 83 has an eighth water channel forming portion w8 that is recessed from the periphery inside the second cover 80. The eighth water passage formation portion w8 forms a part of the water passage w10 by facing the first water passage formation portion w1.
端子台用凸部８３は、図６、図７に示すように、環状壁部８５で囲まれた複数の貫通穴８４が設けられている。よって、第８水路形成部ｗ８は、環状壁部８５の内側も含んでいる。内側とは、環状壁部８５の貫通穴８４側ではなく、貫通穴８４とは反対側である。また、内側とは、メインケース６０と第２カバー８０とで囲まれた空間側である。なお、第２カバー８０は、環状壁部８５がメインケース６０に達するように設けられるなどして、貫通穴８４内に冷媒が漏れないように構成されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the terminal block convex portion 83 is provided with a plurality of through holes 84 surrounded by an annular wall portion 85. Therefore, the eighth water passage formation portion w8 also includes the inside of the annular wall portion 85. The inner side is not the through hole 84 side of the annular wall portion 85, but the side opposite to the through hole 84. The inner side is the space side surrounded by the main case 60 and the second cover 80. The second cover 80 is provided such that the annular wall portion 85 reaches the main case 60, and the like so that the refrigerant does not leak into the through hole 84.
このため、環状壁部８５は、水路ｗ１０内の冷媒で覆われる。言い換えると、環状壁部８５は、水路ｗ１０内の冷媒と接触する。なお、環状壁部８５は、冷媒と直接的に接していてもよいし、間接的に接していてもよい。
Therefore, the annular wall portion 85 is covered with the refrigerant in the water channel w10. In other words, the annular wall portion 85 comes into contact with the refrigerant in the water passage w10. The annular wall portion 85 may be in direct contact with the refrigerant or may be in indirect contact therewith.
貫通穴８４は、各バスバ９３ａ〜９３ｃ、９４ａ〜９４ｃの一部が配置されている。よって、端子台用凸部８３には、各バスバ９３ａ〜９３ｃ、９４ａ〜９４ｃと同数の貫通穴８４が形成されている。そして、各バスバ９３ａ〜９３ｃ、９４ａ〜９４ｃは、貫通穴８４に配置された部分が環状壁部８５を介して冷媒と隣り合うことになる。
In the through hole 84, some of the bus bars 93a to 93c and 94a to 94c are arranged. Therefore, the terminal block convex portion 83 is formed with the same number of through holes 84 as the bus bars 93a to 93c and 94a to 94c. Then, in each of the bus bars 93a to 93c and 94a to 94c, the portion arranged in the through hole 84 is adjacent to the refrigerant via the annular wall portion 85.
従って、電力変換装置１１０は、環状壁部８５を介して冷媒によって、各バスバ９３ａ〜９３ｃ、９４ａ〜９４ｃを冷却することができる。つまり、電力変換装置１１０は、水路ｗ１０の冷媒によって、放電抵抗５、フィルタコンデンサ６、リアクトル２１ａ、２１ｂに加えて、各バスバ９３ａ〜９３ｃ、９４ａ〜９４ｃを冷却することができる。
Therefore, the power converter 110 can cool each of the bus bars 93a to 93c and 94a to 94c by the refrigerant through the annular wall portion 85. That is, the power converter 110 can cool the bus bars 93a to 93c and 94a to 94c in addition to the discharge resistor 5, the filter capacitor 6, and the reactors 21a and 21b by the refrigerant in the water channel w10.
また、電力変換装置１１０は、各バスバ９３ａ〜９３ｃ、９４ａ〜９４ｃを冷却することで、各バスバ９３ａ〜９３ｃ、９４ａ〜９４ｃに機械的に接続されている各端子ｔ１１〜ｔ１３、ｔ２１〜ｔ２３を冷却することができる。さらに、電力変換装置１１０は、出力端子台３３が電流センサを備えていた場合、電流センサも冷却することができる。つまり、電力変換装置１１０は、出力端子台３３の全体を冷却することができる。
In addition, the power conversion device 110 cools each of the bus bars 93a to 93c, 94a to 94c so that the terminals t11 to t13 and t21 to t23 mechanically connected to the bus bars 93a to 93c and 94a to 94c are connected. Can be cooled. Furthermore, the power converter 110 can also cool the current sensor when the output terminal block 33 includes the current sensor. That is, the power converter 110 can cool the entire output terminal block 33.
よって、電力変換装置１１０は、出力端子台３３における樹脂製の保持部と、金属製の出力バスバ９１ｃや各端子ｔ１１〜ｔ１３、ｔ２１〜ｔ２３との線膨張整数差に伴って、電流センサと出力バスバ９１ｃとの位置関係が変化することを抑制できる。このため、電力変換装置１１０は、電流センサによる検出精度が低下することを抑制できる。さらに、電力変換装置１１０は、電流センサや出力端子台３３、モータ側の各バスバと巻線の接続部へのストレスを緩和し、クラック等の破損を防ぐことができる。
Therefore, the power conversion device 110 outputs the current sensor and the output in accordance with the linear expansion integer difference between the resin holding portion of the output terminal block 33 and the metal output bus bar 91c and the terminals t11 to t13 and t21 to t23. It is possible to prevent the positional relationship with the bus bar 91c from changing. For this reason, the power converter 110 can suppress deterioration of the detection accuracy of the current sensor. Furthermore, the power conversion device 110 can relieve stress on the current sensor, the output terminal block 33, the connection portion between each motor-side bus bar and the winding, and prevent damage such as cracks.
また、電力変換装置１１０は、図６に示すように、端子台用凸部８３とモータ部３００との間に環状の弾性部材４００を介した状態で、モータ部３００に取り付けられる。弾性部材４００は、バスバ９３ａ〜９３ｃ、９４ａ〜９４ｃを囲う位置に設けられている。弾性部材４００は、端子台用凸部８３とモータ部３００との対向領域に水が入り込むことを抑制するために設けられている。つまり、弾性部材４００は、端子台用凸部８３とモータ部３００との対向領域から、モータ部３００内に水が入り込むことを抑制することができる。このように、弾性部材４００は、防水のために設けられているので、防水部材や防水用Ｏリングやパッキンなどと言い換えることができる。
Further, as shown in FIG. 6, the power conversion device 110 is attached to the motor unit 300 with the annular elastic member 400 interposed between the terminal block convex portion 83 and the motor unit 300. The elastic member 400 is provided at a position surrounding the bus bars 93a to 93c and 94a to 94c. The elastic member 400 is provided to prevent water from entering the area where the terminal block protrusion 83 and the motor section 300 face each other. That is, the elastic member 400 can suppress the entry of water into the motor unit 300 from the area where the terminal block convex portion 83 and the motor unit 300 face each other. As described above, since the elastic member 400 is provided for waterproofing, it can be restated as a waterproofing member, a waterproof O-ring, a packing, or the like.
さらに、電力変換装置１１０は、端子台用凸部８３が三角隙間に配置されるようにモータ部３００に取り付けられると、電力変換装置１１０とモータ部３００とからなる構造体の高さを抑えることができるので好ましい。また、電力変換装置１１０は、歩行者安全等の観点で車両への搭載が容易となる。
Further, when the power converter 110 is attached to the motor unit 300 such that the terminal block convex portions 83 are arranged in the triangular gaps, the height of the structure composed of the power converter 110 and the motor unit 300 is suppressed. It is possible to do so, which is preferable. Further, the power conversion device 110 can be easily mounted on a vehicle from the viewpoint of pedestrian safety and the like.
なお、電力変換装置１１０は、電力変換装置１００と同様の効果を奏することができる。
The power conversion device 110 can achieve the same effects as the power conversion device 100.
