JP7396132B2 - power converter - Google Patents

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Description

本発明は、電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device.

特許文献１には、モータを駆動するインバータ装置が開示されている。このインバータ装置は、モータとインバータとを接続するバスバと、バスバの電流値を検出する電流センサとを備えている。また、バスバの熱を放熱するために、バスバの上方に冷却モジュールが設けられ、さらにバスバと冷却モジュールとの間には放熱シートが取付けられている。当該バスバで発生する熱は伝熱シートを介して冷却モジュールに伝熱する（特許文献１参照）。 Patent Document 1 discloses an inverter device that drives a motor. This inverter device includes a bus bar that connects a motor and an inverter, and a current sensor that detects a current value of the bus bar. Further, in order to radiate heat from the bus bar, a cooling module is provided above the bus bar, and a heat radiating sheet is installed between the bus bar and the cooling module. The heat generated in the bus bar is transferred to the cooling module via the heat transfer sheet (see Patent Document 1).

特開２０１７－１５３２２８号公報JP2017-153228A

しかしながら、上記構成では、電流センサが伝熱シートに近接して配置されているため、バスバの熱が伝熱シートへ伝熱する際に、電流センサの温度が上昇してしまう問題があった。 However, in the above configuration, since the current sensor is disposed close to the heat transfer sheet, there is a problem that the temperature of the current sensor increases when heat from the bus bar is transferred to the heat transfer sheet.

本発明は、電流センサの温度上昇を抑制することが可能な電力変換装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a power conversion device capable of suppressing a temperature rise in a current sensor.

本発明の一つの態様によれば、電力を調節するパワーモジュールを備える電力変換装置であって、外部機器とパワーモジュールとを接続するバスバと、バスバに対して空隙を介して設けられた、バスバの電流値を検出する電流センサと、空隙に誘導する冷媒の流れを形成する冷媒流形成手段と、を備えるとともに、冷媒の流れ上に配置された冷却フィンをさらに備える、電力変換装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a power conversion device including a power module that adjusts power, the power conversion device including a bus bar connecting an external device and the power module, and a bus bar provided with a gap to the bus bar. A power conversion device is provided, comprising: a current sensor that detects a current value of the refrigerant; and a refrigerant flow forming means that forms a flow of refrigerant guided into the gap , and further comprising cooling fins disposed on the flow of the refrigerant. Ru.

本発明の一つの態様によれば、電流センサの温度上昇を抑制することが可能な電力変換装置を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a power conversion device that can suppress a temperature rise of a current sensor.

図１は、第１の実施形態に係る電力変換装置の全体構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of a power conversion device according to a first embodiment. 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III--III in FIG. 図４は、図２のＩＶ－ＩＶ断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 図５は、第２の実施形態に係るバスバ及び空隙の断面の側面図である。FIG. 5 is a cross-sectional side view of a bus bar and a gap according to the second embodiment. 図６は、第２の実施形態に係るバスバ及び空隙の断面の正面図である。FIG. 6 is a front view of a cross section of a bus bar and a gap according to the second embodiment. 図７は、第３の実施形態を適用した図５のＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 5 to which the third embodiment is applied. 図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 図９Ａは、第４の実施形態に係る送風デバイスの駆動力を示す図である。FIG. 9A is a diagram showing the driving force of the ventilation device according to the fourth embodiment. 図９Ｂは、第４の実施形態に係る送風デバイスの制御方法を示すフローチャートである。FIG. 9B is a flowchart illustrating a method for controlling a blower device according to the fourth embodiment. 図１０は、第５の実施形態に係る電力変換装置の全体構成の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of a power conversion device according to the fifth embodiment. 図１１は、図１０のＸ－Ｘ断面図である。FIG. 11 is a sectional view taken along line XX in FIG. 図１２は、図１１のＸＩ－ＸＩ断面図である。FIG. 12 is a sectional view taken along line XI-XI in FIG.

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態に係る電力変換装置１００について説明する。 (First embodiment)
Hereinafter, a power conversion device 100 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、図１を参照して、電力変換装置１００の概略構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る電力変換装置１００の全体構成の一例を示す断面図である。 First, with reference to FIG. 1, a schematic configuration of power conversion device 100 will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the overall configuration of a power conversion device 100 according to the first embodiment.

電力変換装置１００は、入力電力を所望の出力電力に変換する機能を有する装置である。電力変換装置１００は、例えば車両の３相交流モータを駆動するために、入力電力を調節してモータの駆動に適切な出力電力に変換する。 The power conversion device 100 is a device that has a function of converting input power into desired output power. For example, in order to drive a three-phase AC motor of a vehicle, the power conversion device 100 adjusts input power and converts it into output power suitable for driving the motor.

具体的には、車両の力行時において、電力変換装置１００には、図示しないバッテリから直流電力が供給される。そして、電力変換装置１００は、入力された直流電力を駆動モータに適した交流電力に変換し、駆動モータに供給する。また、この駆動モータは、車両の回生時にはバッテリに電力を供給するため、電力変換装置１００は駆動モータからの交流電力を直流電力に変換する。 Specifically, when the vehicle is powered, DC power is supplied to the power conversion device 100 from a battery (not shown). Then, the power converter 100 converts the input DC power into AC power suitable for the drive motor, and supplies the AC power to the drive motor. Further, since this drive motor supplies power to the battery during regeneration of the vehicle, the power conversion device 100 converts AC power from the drive motor into DC power.

なお、本実施形態では、一例として、図示しない駆動モータが電力変換装置１００の鉛直方向下側に配置されているものとして説明する。また、本実施形態では、理解を容易にするために、図１のＺ軸によって示される方向を鉛直方向、及びＺ軸に直行するＸ軸及びＹ軸の方向を水平方向と定義して説明する。 In addition, this embodiment will be described as an example in which a drive motor (not shown) is disposed below the power converter 100 in the vertical direction. In addition, in this embodiment, for ease of understanding, the direction indicated by the Z axis in FIG. 1 is defined as a vertical direction, and the directions of the X and Y axes perpendicular to the Z axis are defined as a horizontal direction. .

図１に示されるように、電力変換装置１００は、電力変換系１０と、電力変換系１０以外の構成部品からなる冷却系５０と、を備える。 As shown in FIG. 1, the power conversion device 100 includes a power conversion system 10 and a cooling system 50 made up of components other than the power conversion system 10.

電力変換系１０は、主として入力電力を調節して出力電力を生成する機能を有する。また、冷却系５０は、電力変換系１０の動作によって生じる熱を放熱する機能を有する。 The power conversion system 10 mainly has a function of adjusting input power to generate output power. Furthermore, the cooling system 50 has a function of radiating heat generated by the operation of the power conversion system 10.

まず、電力変換系１０について説明する。 First, the power conversion system 10 will be explained.

本実施形態の電力変換系１０は、コントローラ１２と、パワーモジュール１４と、平滑コンデンサ１６と、第１ＤＣバスバ１８と、第２ＤＣバスバ２０と、ＡＣバスバ２２と、ＤＣコネクタ２４と、ＡＣコネクタ２６と、電流センサ２８と、を備える。 The power conversion system 10 of this embodiment includes a controller 12, a power module 14, a smoothing capacitor 16, a first DC bus bar 18, a second DC bus bar 20, an AC bus bar 22, a DC connector 24, and an AC connector 26. , and a current sensor 28.

以下では、電力変換系１０の各構成部品について説明する。 Each component of the power conversion system 10 will be explained below.

コントローラ１２は、例えばマイコンなどのパワーモジュール１４などを制御する電子部品である。コントローラ１２は、基板１３に取付けられている。基板１３は、図示しない配線に接続されており、コントローラ１２に電力を供給したり、電力変換装置１００の外部からの制御信号を送受信したりする。 The controller 12 is an electronic component that controls the power module 14 such as a microcomputer, for example. Controller 12 is attached to substrate 13. The board 13 is connected to wiring (not shown), and supplies power to the controller 12 and transmits and receives control signals from outside the power conversion device 100.

パワーモジュール１４は、直流電力と交流電力とを相互に変換する装置である。本実施形態のパワーモジュール１４は、例えば第２ＤＣバスバ２０から入力される直流電力を、交流電力に変換してＡＣバスバ２２に出力する。 The power module 14 is a device that mutually converts DC power and AC power. The power module 14 of this embodiment converts, for example, DC power input from the second DC bus bar 20 into AC power, and outputs the AC power to the AC bus bar 22 .

平滑コンデンサ１６は、電圧を平滑化する平滑回路を含む装置である。本実施形態の平滑コンデンサ１６は、パワーモジュール１４がスイッチングした際に生じる電圧サージを吸収及び緩和する。 Smoothing capacitor 16 is a device including a smoothing circuit that smoothes voltage. The smoothing capacitor 16 of this embodiment absorbs and alleviates voltage surges that occur when the power module 14 switches.

ＤＣコネクタ２４は、外部機器との接続端子であって直流電力を入出力するための端子である。本実施形態のＤＣコネクタ２４には、外部機器の一例としての図示しないバッテリが接続される。上記したように、例えば、車両の力行時には、ＤＣコネクタ２４に対して図示しないバッテリから電力が供給される。 The DC connector 24 is a terminal for connecting with external equipment and is a terminal for inputting and outputting DC power. A battery (not shown), which is an example of an external device, is connected to the DC connector 24 of this embodiment. As described above, for example, when the vehicle is powered, power is supplied to the DC connector 24 from a battery (not shown).

ＡＣコネクタ２６は、外部機器との接続端子であって交流電力を入出力するための端子である。本実施形態のＡＣコネクタ２６には、外部機器の一例としての図示しない駆動モータが接続される。 The AC connector 26 is a connection terminal for external equipment and is a terminal for inputting and outputting alternating current power. A drive motor (not shown), which is an example of an external device, is connected to the AC connector 26 of this embodiment.

電流センサ２８は、ホール素子などによって構成される電流計である。本実施形態の電流センサ２８はホール素子の電圧の変化からＡＣバスバ２２の電流値を検出する。また、本実施形態の電流センサ２８は、破線で示されるように、ＡＣバスバ２２に対して所定の空隙３０を隔てて配置される。 The current sensor 28 is an ammeter composed of a Hall element or the like. The current sensor 28 of this embodiment detects the current value of the AC bus bar 22 from the change in the voltage of the Hall element. Moreover, the current sensor 28 of this embodiment is arranged with a predetermined gap 30 in between with respect to the AC bus bar 22, as shown by the broken line.

所定の空隙３０は、少なくとも、ＡＣバスバ２２に対して鉛直方向上側に上方空隙３１と称する空隙と、ＡＣバスバ２２に対して鉛直方向下側に下方空隙３２と称する空隙と、を有する。この上方空隙３１及び下方空隙３２については、以下で詳述する。 The predetermined gap 30 has at least a gap called an upper gap 31 above the AC bus bar 22 in the vertical direction, and a gap called a lower gap 32 below the AC bus bar 22 in the vertical direction. The upper gap 31 and the lower gap 32 will be described in detail below.

続いて、冷却系５０について説明する。 Next, the cooling system 50 will be explained.

本実施形態の冷却系５０は、筐体５１と、第１フィン５４と、第２フィン５５と、ファン５６と、を備える。 The cooling system 50 of this embodiment includes a housing 51, a first fin 54, a second fin 55, and a fan 56.

筐体５１は、電力変換装置１００の構成部品を収容する部材である。筐体５１は、冷却器５３とカバー５２とを有する。冷却器５３は、電力変換系１０のうち、特にパワーモジュール１４を冷却する水冷式の冷却器であり、箱型の形状を有している。また、冷却器５３の上面はカバー５２に閉塞されており、カバー５２の保有熱は冷却器５３への熱伝導によって放熱される。 The housing 51 is a member that houses the components of the power conversion device 100. The housing 51 includes a cooler 53 and a cover 52. The cooler 53 is a water-cooled cooler that particularly cools the power module 14 in the power conversion system 10, and has a box shape. Further, the upper surface of the cooler 53 is closed by a cover 52, and the heat held by the cover 52 is radiated by heat conduction to the cooler 53.

第１フィン５４は、鉛直方向に延びる放熱部材であり、冷却器５３の壁面５３ａに取付けられている。この第１フィン５４は、冷却器５３の壁面５３ａのＸ軸方向に沿って複数設けられる放熱板により構成され、全体として櫛歯形状に形成されている。第１フィン５４は、筐体５１内部の空気の保有熱を、冷却器５３への熱伝導によって放熱する。また、第１フィン５４は冷却器５３によって低温状態に維持されている。 The first fin 54 is a heat radiating member that extends in the vertical direction, and is attached to the wall surface 53a of the cooler 53. The first fins 54 are composed of a plurality of heat sinks provided along the X-axis direction of the wall surface 53a of the cooler 53, and are formed in a comb-teeth shape as a whole. The first fins 54 radiate heat retained in the air inside the housing 51 by conducting heat to the cooler 53. Further, the first fins 54 are maintained at a low temperature by the cooler 53.

第２フィン５５は、カバー５２の鉛直方向下側に延設される放熱部材である。第２フィン５５は、電力変換系１０からの放射熱などの影響を受けにくいような、電力変換系１０から離間した位置に設けられている。この第２フィン５５もまた、第１フィン５４と同様に、カバー５２のＸ軸方向に沿って複数設けられる放熱板により構成され、全体として櫛歯形状に形成されている。第２フィン５５は、カバー５２を介して、筐体５１内部の空気の保有熱を冷却器５３に熱伝導させることにより、第２フィン５５の保有熱を放熱する。すなわち、第２フィン５５は冷却器５３によって低温状態に維持されている。 The second fin 55 is a heat radiating member that extends vertically below the cover 52 . The second fin 55 is provided at a position away from the power conversion system 10 so that it is not easily affected by radiant heat from the power conversion system 10. Like the first fins 54, the second fins 55 are also composed of a plurality of heat sinks provided along the X-axis direction of the cover 52, and are formed in a comb-teeth shape as a whole. The second fins 55 radiate the heat held by the second fins 55 by thermally conducting the heat held in the air inside the casing 51 to the cooler 53 via the cover 52. That is, the second fins 55 are maintained at a low temperature by the cooler 53.

ファン５６は、筐体５１内部の空気の流れを発生させる軸流ファンなどの送風デバイスである。ファン５６は、パワーモジュール１４に固定されるとともに、図示しない配線を介して基板１３に接続され、コントローラ１２によって駆動制御される。また、本実施形態のファン５６は、後述の空隙３０へ空気を誘導することによって、後述の流れＦ１を形成する冷媒流形成手段を構成する。 The fan 56 is a blowing device such as an axial fan that generates air flow inside the housing 51. The fan 56 is fixed to the power module 14 and connected to the board 13 via wiring (not shown), and is driven and controlled by the controller 12. Further, the fan 56 of this embodiment constitutes a refrigerant flow forming means that forms a flow F1, which will be described later, by guiding air to the gap 30, which will be described later.

続いて、図２から図４を参照して、本実施形態の流れＦ１について説明する。 Next, the flow F1 of this embodiment will be explained with reference to FIGS. 2 to 4.

図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。なお、図２のＩ－Ｉ断面図が上記説明に用いた図１である。また、図３は図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図であり、図４は図２のＩＶ－ＩＶ断面図である。 FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. Note that the sectional view taken along line II in FIG. 2 is FIG. 1 used in the above description. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.

図２に示される流れＦ１は、ファン５６によって誘導される空気の流れを示している。流れＦ１として図示されるように、ファン５６は、筐体５１の内部に対流を発生させる。 Flow F1 shown in FIG. 2 represents the air flow induced by fan 56. The fan 56 generates convection inside the housing 51, as illustrated as flow F1.

具体的には、ファン５６は、筐体５１の内部の空気を、少なくとも上方空隙３１に誘導するような流れＦ１を形成する。図３を参照すると、ＡＣバスバ２２を構成するＵ相バスバ２２Ｕ、Ｖ相バスバ２２Ｖ、及びＷ相バスバ２２Ｗのそれぞれに対して、上方空隙３１及び下方空隙３２が形成されている。 Specifically, the fan 56 forms a flow F1 that guides the air inside the housing 51 to at least the upper gap 31. Referring to FIG. 3, an upper gap 31 and a lower gap 32 are formed for each of the U-phase bus bar 22U, V-phase bus bar 22V, and W-phase bus bar 22W that constitute the AC bus bar 22.

この上方空隙３１の空気は、ＡＣバスバ２２において生じるジュール熱によって、蓄熱した状態となっている。また、一般に、温められた空気は鉛直方向上側に移動するため、上方空隙３１の空気の温度は、下方空隙３２の温度よりも高くなることが想定される。このため、上方空隙３１における蓄熱は電流センサ２８の昇温の主要因となる。 The air in the upper gap 31 has accumulated heat due to Joule heat generated in the AC bus bar 22 . Furthermore, since warmed air generally moves upward in the vertical direction, the temperature of the air in the upper gap 31 is assumed to be higher than the temperature in the lower gap 32. Therefore, heat accumulation in the upper gap 31 becomes the main cause of the temperature rise of the current sensor 28.

そこで、図１及び図２において流れＦ１ａとして示されるように、ファン５６は、空隙３０のうち、主として上方空隙３１へ空気を誘導することにより、流れＦ１ａを形成する。これにより、上方空隙３１の保有熱は流れＦ１ａの方向へ拡散する。なお、上方空隙３１と下方空隙３２とは連通しているため、空気は上方空隙３１に誘導されるとともに下方空隙３２にも誘導され、下方空隙３２の保有熱もまた流れＦ１ａの方向へ拡散する。 Therefore, as shown as a flow F1a in FIGS. 1 and 2, the fan 56 forms a flow F1a by guiding air mainly to the upper gap 31 of the gap 30. As a result, the heat retained in the upper gap 31 is diffused in the direction of the flow F1a. Note that since the upper gap 31 and the lower gap 32 are in communication, air is guided to the upper gap 31 and also to the lower gap 32, and the heat held in the lower gap 32 is also diffused in the direction of the flow F1a. .

上記したように、上方空隙３１の温度は下方空隙３２の温度よりも高いため、ファン５６は、相対的に高温の上方空隙３１の保有熱を早く拡散することが望ましい。このため、本実施形態のファン５６は、下方空隙３２よりも上方空隙３１に近い位置に配置されている。 As described above, since the temperature of the upper gap 31 is higher than the temperature of the lower gap 32, it is desirable for the fan 56 to quickly diffuse the heat held in the relatively high temperature upper gap 31. Therefore, the fan 56 of this embodiment is arranged at a position closer to the upper gap 31 than to the lower gap 32.

このように、ファン５６による送風によって、空隙３０の保有熱を拡散させる一方で、空隙３０に誘導された空気は、空隙３０の保有熱を吸熱することになる。したがって、空隙３０に誘導された空気の温度は、ファン５６から送り出された当初の空気の温度に対して、相対的に高い状態となっている。 In this way, while the air blowing by the fan 56 diffuses the heat held in the air gap 30, the air guided into the air gap 30 absorbs the heat held in the air gap 30. Therefore, the temperature of the air guided into the gap 30 is relatively high compared to the original temperature of the air sent out from the fan 56.

一方、流れＦ１ａの下流に配置された第１フィン５４の温度は、空隙３０の保有熱を吸収した流れＦ１ａ上の空気の温度に対して相対的に低い温度である。流れＦ１ａに誘導されて昇温した空気は、ファン５６によって、第１フィン５４へ誘導される。また、図２に示されるように、第１フィン５４は、壁面５３ａのＸ軸方向に沿って複数並べられており、昇温した空気は、ファン５６によって、Ｘ軸に沿うような流れＦ１ｂに沿って誘導される。 On the other hand, the temperature of the first fin 54 disposed downstream of the flow F1a is relatively lower than the temperature of the air above the flow F1a that has absorbed the heat retained in the void 30. The air whose temperature has been raised by being guided by the flow F1a is guided to the first fins 54 by the fan 56. Further, as shown in FIG. 2, a plurality of first fins 54 are arranged along the X-axis direction of the wall surface 53a, and the heated air is caused to flow F1b along the X-axis by the fan 56. guided along.

流れＦ１ｂが形成されることによって、空気の保有熱は第１フィン５４における熱伝導によって放熱し、空気の温度が低下する。なお、この第１フィン５４は、空気の保有熱を吸熱するとともに、その熱を冷却器５３に伝達させることで低温状態に維持されている。 By forming the flow F1b, the heat retained in the air is radiated by heat conduction in the first fins 54, and the temperature of the air decreases. Note that the first fins 54 absorb heat held by the air and transmit the heat to the cooler 53 to maintain a low temperature state.

さらに、図１及び図４に示されるように、第２フィン５５は、発熱部品である電力変換系１０において生じる放射熱の影響を受けにくいような、電力変換系１０から離間した位置に配置されるとともに、冷却器５３と一体的に形成されている。このため、第２フィン５５の温度は、流れＦ１ｂ上の空気の温度よりも低い低温状態に維持されている。ファン５６は、流れＦ１ｂ上の空気が第２フィン５５へ向かうような、流れＦ１ｃを形成する。そして、流れＦ１ｃ上の空気の保有熱は、第２フィン５５への熱伝導により放熱する。ファン５６は、第２フィン５５により冷却された空気を、ファン５６に戻す。 Furthermore, as shown in FIGS. 1 and 4, the second fins 55 are arranged at a position away from the power conversion system 10 so that they are not easily affected by radiant heat generated in the power conversion system 10, which is a heat generating component. and is formed integrally with the cooler 53. Therefore, the temperature of the second fin 55 is maintained at a low temperature that is lower than the temperature of the air on the flow F1b. The fan 56 forms a flow F1c such that the air on the flow F1b is directed toward the second fin 55. Then, the heat retained in the air on the flow F1c is radiated by heat conduction to the second fins 55. The fan 56 returns the air cooled by the second fins 55 to the fan 56.

このように、ファン５６によって、流れＦ１ａ，Ｆ１ｂ，Ｆ１ｃからなる流れＦ１が形成される。ファン５６は、流れＦ１ａを形成することによって、少なくとも上方空隙３１の保有熱を拡散して電流センサ２８の温度上昇を抑制する。また、低温状態の第１フィン５４及び第２フィン５５が空気の流れＦ１上に配置されることによって、流れＦ１ａにおいて昇温した空気を冷却する。これにより、常に冷却された状態の空気が、筐体５１の内部を循環するため、結果として電流センサ２８の温度上昇が抑制される。 In this way, the fan 56 forms the flow F1 consisting of the flows F1a, F1b, and F1c. By forming the flow F1a, the fan 56 diffuses at least the heat held in the upper gap 31 and suppresses the temperature rise of the current sensor 28. Moreover, the first fin 54 and the second fin 55 in a low temperature state are arranged on the air flow F1, thereby cooling the air that has risen in temperature in the flow F1a. As a result, the constantly cooled air circulates inside the housing 51, and as a result, the temperature rise of the current sensor 28 is suppressed.

なお、本実施形態では、送風デバイスとしてのファン５６を一つのみ設ける構成を説明した。しかしながら、流量を調節するための流量調節手段としての送風デバイスが、ファン５６とは別に設けられていてもよい。例えば、もう一つの送風デバイスを、ファン５６と空隙３０との間に配置し、空隙３０へ誘導する空気の流量を調節してもよい。 In addition, in this embodiment, the configuration in which only one fan 56 as a blowing device is provided has been described. However, a blowing device as a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate may be provided separately from the fan 56. For example, another blowing device may be placed between the fan 56 and the air gap 30 to adjust the flow rate of air directed into the air gap 30.

また、本実施形態のファン５６は軸流ファンに代えて、遠心式のファンが設けられてもよい。さらに、本実施形態の水冷式の冷却器５３に代えて、空冷式又は油冷式などの他の冷却方式を用いた冷却器が設けられてもよい。 Furthermore, the fan 56 of this embodiment may be provided with a centrifugal fan instead of the axial fan. Furthermore, instead of the water-cooled cooler 53 of this embodiment, a cooler using another cooling method such as an air-cooled type or an oil-cooled type may be provided.

上記実施形態における作用及び効果を以下に説明する。 The functions and effects of the above embodiment will be explained below.

本実施形態の電力変換装置１００は、電力を調節するパワーモジュール１４を備える電力変換装置である。電力変換装置１００は、外部機器とパワーモジュール１４とを接続するＡＣバスバ２２と、ＡＣバスバ２２に対して空隙３０を介して設けられた、ＡＣバスバ２２の電流値を検出する電流センサ２８と、空隙３０に誘導する空気（冷媒）の流れを形成する冷媒流形成手段と、を備える。 The power converter 100 of this embodiment is a power converter that includes a power module 14 that adjusts power. The power converter 100 includes an AC bus bar 22 that connects an external device and the power module 14, a current sensor 28 that detects a current value of the AC bus bar 22, and is provided with a gap 30 to the AC bus bar 22. A refrigerant flow forming means for forming a flow of air (refrigerant) guided into the gap 30 is provided.

本実施形態によれば、空気を空隙３０に誘導するための流れＦ１ａが形成されることで、ＡＣバスバ２２において生じる熱による空隙３０の保有熱を放熱することができる。したがって、電流センサ２８の温度上昇を抑制することが可能である。 According to this embodiment, by forming the flow F1a for guiding air to the void 30, the heat retained in the void 30 due to the heat generated in the AC bus bar 22 can be radiated. Therefore, it is possible to suppress the temperature rise of the current sensor 28.

また、本実施形態の冷媒流形成手段によれば、冷媒によってＡＣバスバ２２において生じる熱を放熱することができるので、ＡＣバスバ２２と冷却器５３との間の伝熱効率を上げるための放熱シートなどの別部材を設けることなく、電流センサ２８の温度を下げることができる。これにより、電力変換装置１００の製造工程において、放熱シートの組み付けなどの手作業による組み付け工程を省略することができるため、生産性が向上する。 Moreover, according to the refrigerant flow forming means of this embodiment, the heat generated in the AC bus bar 22 by the refrigerant can be radiated, so a heat radiation sheet for increasing the heat transfer efficiency between the AC bus bar 22 and the cooler 53, etc. The temperature of the current sensor 28 can be lowered without providing a separate member. Thereby, in the manufacturing process of the power conversion device 100, a manual assembly process such as assembling a heat dissipation sheet can be omitted, thereby improving productivity.

また、本実施形態によれば、電力変換装置１００は、空隙３０が、ＡＣバスバ２２の鉛直方向上側の上方空隙３１と、ＡＣバスバ２２の鉛直方向下側の下方空隙３２と、を含み、上方空隙３１の空気の流量を下方空隙３２の空気の流量より高めるファン（流量調節手段）５６をさらに備える。 Further, according to the present embodiment, the power conversion device 100 has the air gap 30 including an upper air gap 31 above the AC bus bar 22 in the vertical direction, and a lower air gap 32 below the AC bus bar 22 in the vertical direction. It further includes a fan (flow rate adjustment means) 56 that makes the flow rate of air in the gap 31 higher than the flow rate of air in the lower gap 32.

一般に、暖められた空気は比重が軽くなり、鉛直方向上側に移動しやすい。このため、電流センサ２８のうち、ＡＣバスバ２２に対して鉛直方向上側が暖められた空気の受熱の影響を受けやすい。本実施形態では、空隙３０のうち上方空隙３１の空気の流量を、下方空隙３２の空気の流量よりも高めることにより、上方空隙３１の保有熱の拡散を早め、電流センサ２８の温度をより効率的に下げることができる。 Generally, warmed air has a lower specific gravity and is more likely to move upward in the vertical direction. For this reason, the upper side of the current sensor 28 in the vertical direction with respect to the AC bus bar 22 is susceptible to the heat received from the warmed air. In this embodiment, by increasing the flow rate of air in the upper gap 31 of the gaps 30 than the flow rate of air in the lower gap 32, the heat retained in the upper gap 31 is diffused more quickly, and the temperature of the current sensor 28 can be controlled more efficiently. can be lowered.

また、本実施形態の流量調節手段は、下方空隙３２よりも上方空隙３１に近い位置に配置されるファン（送風デバイス）５６により実現される。 Further, the flow rate adjustment means of this embodiment is realized by a fan (air blowing device) 56 disposed at a position closer to the upper gap 31 than the lower gap 32.

上記したように、電流センサ２８のうち、ＡＣバスバ２２に対して鉛直方向の上側が受熱の影響を受けやすい。このため、鉛直方向下側の下方空隙３２よりも鉛直方向上側の上方空隙３１に近い位置にファン５６（より詳細にはファン５６の送風口）を配置することによって、下方空隙３２に対する上方空隙３１の空気の流量を高めることができる。これにより、上方空隙３１側の電流センサ２８の温度上昇をより確実に抑制することが可能となる。 As described above, the upper part of the current sensor 28 in the vertical direction with respect to the AC bus bar 22 is easily affected by heat reception. For this reason, by arranging the fan 56 (more specifically, the air outlet of the fan 56 ) at a position closer to the upper air gap 31 on the vertically upper side than the lower air gap 32 on the lower side in the vertical direction, the upper air gap 31 with respect to the lower air gap 32 The air flow rate can be increased. This makes it possible to more reliably suppress the temperature rise of the current sensor 28 on the upper gap 31 side.

また、本実施形態の電力変換装置１００は、空気の流れＦ１上に配置された第１フィン（冷却フィン）５４をさらに備える。 Moreover, the power conversion device 100 of this embodiment further includes a first fin (cooling fin) 54 arranged on the air flow F1.

特に、本実施形態の第１フィン５４は、流れＦ１上における空隙３０の下流であり、かつ筐体５１の内部に存在する電力変換系１０の発熱部品からの放射熱の影響を受けにくい位置に設けられることによって低温状態に維持されている。流れＦ１ａによって誘導された空気は、その後、流れＦ１ｂ，Ｆ１ｃへ誘導される。このように、流れＦ１ａにおいて昇温した空気は、第１フィン５４及び第２フィン５５によって冷却される。そして、冷却された空気は、筐体５１内部を循環しながら冷却され続けて空隙３０に戻るため、結果として効率的に電流センサ２８の温度上昇を抑制することができる。 In particular, the first fin 54 of this embodiment is located downstream of the air gap 30 on the flow F1 and at a position that is not easily affected by radiant heat from the heat generating components of the power conversion system 10 that are present inside the casing 51. It is maintained at a low temperature by this provision. The air guided by flow F1a is then guided into flows F1b and F1c. In this way, the air heated in the flow F1a is cooled by the first fins 54 and the second fins 55. Since the cooled air continues to be cooled while circulating inside the housing 51 and returns to the gap 30, it is possible to effectively suppress the temperature rise of the current sensor 28 as a result.

また、本実施形態の第２フィン５５（冷却フィン）は、冷媒の流れ方向上の電流センサ２８と電力変換装置１００を構成する発熱部品との間であって、かつ、ＡＣバスバ（バスバ）２２と発熱部品との間に配置される。 Further, the second fins 55 (cooling fins) of the present embodiment are located between the current sensor 28 in the flow direction of the refrigerant and the heat generating components constituting the power conversion device 100, and are located between the AC bus bar (bus bar) 22 and heat generating parts.

ここにいう電力変換装置１００を構成する発熱部品とは、例えば基板１３及びコントローラ１２などの電力変換装置１００の機能を実現するために電力変換装置１００に設けられる部品であって、専用の冷却装置を有しない部品である。本実施形態の第２フィン５５は、電流センサ２８と発熱部品との間であって、かつ、ＡＣバスバ２２と発熱部品との間に配置されることによって、これらの発熱部品から電流センサ２８への熱の影響を抑制することができる。これにより、効率的に電流センサ２８の温度を低下させることができる。 The heat-generating components constituting the power conversion device 100 referred to herein are components provided in the power conversion device 100 to realize the functions of the power conversion device 100, such as the board 13 and the controller 12, and include a dedicated cooling device. It is a part that does not have The second fin 55 of the present embodiment is disposed between the current sensor 28 and the heat-generating component, and between the AC bus bar 22 and the heat-generating component, so that the second fin 55 is arranged between the current sensor 28 and the heat-generating component, so that the second fin 55 is disposed between the current sensor 28 and the heat-generating component, so that the second fin 55 is disposed between the current sensor 28 and the heat-generating component, and is arranged between the AC bus bar 22 and the heat-generating component. The effects of heat can be suppressed. Thereby, the temperature of the current sensor 28 can be reduced efficiently.

また、本実施形態の冷媒流形成手段は、空隙３０に空気を供給するように配置されたファン（送風デバイス）５６により実現される。 Further, the refrigerant flow forming means of this embodiment is realized by a fan (air blowing device) 56 arranged so as to supply air to the gap 30.

これにより、電力変換装置１００に対するボルト固定やハーネス接続などの既存の電力変換装置１００の組立工程と併せて、ファン５６を空隙３０に空気を供給可能な位置に配置するという簡素な方法によって冷媒流形成手段を構成することができる。特に、基板１３や他部品のハーネスの組付け工程において、ファン５６のハーネス及びボルトの組み付けも一体化可能である。このため、冷却用の伝熱シートなどの機械的に組み付けできない部品を手作業で組み付ける工程を省略することができ、電力変換装置１００の生産性を向上することが可能となる。 As a result, in addition to the existing assembly process of the power converter 100 such as bolt fixing to the power converter 100 and harness connection, the refrigerant flow can be achieved by simply arranging the fan 56 at a position where air can be supplied to the gap 30. A forming means can be configured. In particular, in the process of assembling the harnesses of the board 13 and other parts, the harness of the fan 56 and bolts can also be assembled integrally. Therefore, the process of manually assembling components that cannot be mechanically assembled, such as a heat transfer sheet for cooling, can be omitted, and the productivity of the power converter 100 can be improved.

特に、ファン５６を用いることで、筐体５１の内部において強制的に対流を発生させることができるので、電流センサ２８の温度上昇を抑制する効果がより向上する。このため、電力変換装置１００が外気を取り込むことが難しい形状の筐体５１に収容されている場合においても、電流センサ２８の温度上昇をより好適に抑制することができる。 In particular, by using the fan 56, convection can be forcibly generated inside the housing 51, so that the effect of suppressing the temperature rise of the current sensor 28 is further improved. Therefore, even when the power conversion device 100 is housed in the casing 51 having a shape that makes it difficult to take in outside air, the temperature rise of the current sensor 28 can be suppressed more suitably.

（第２の実施形態）
次に、図５及び図６を参照して、第２の実施形態に係る電力変換装置１００について説明する。なお、以下の各実施形態において、第１の実施形態と同様の構成には同一の符号を付すとともに説明を省略する。 (Second embodiment)
Next, a power conversion device 100 according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. Note that in each of the following embodiments, the same components as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

図５は、第２の実施形態に係るＡＣバスバ２２及び空隙３０の断面の側面図である。また、図６は、図５のＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional side view of the AC bus bar 22 and the gap 30 according to the second embodiment. Further, FIG. 6 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG.

本実施形態の電力変換装置１００では、空隙３０を構成する上方空隙３１及び下方空隙３２の寸法に特徴を有する。具体的には、上方空隙３１の体積が下方空隙３２の体積よりも大きくなるように、空隙３０が構成されている。本実施形態の空隙３０は、一例として、上方空隙３１の鉛直方向の長さＣ１が、下方空隙３２の鉛直方向の長さＣ２よりも長くなるように構成されている。 The power conversion device 100 of this embodiment is characterized by the dimensions of the upper gap 31 and the lower gap 32 that constitute the gap 30. Specifically, the void 30 is configured such that the volume of the upper void 31 is larger than the volume of the lower void 32. The gap 30 of this embodiment is configured such that, for example, the vertical length C1 of the upper gap 31 is longer than the vertical length C2 of the lower gap 32.

このように、上方空隙３１と下方空隙３２とが異なる体積を有するように設計することによって、上方空隙３１と下方空隙３２とのそれぞれに誘導される空気の抵抗を異なる抵抗とすることができる。これにより、上方空隙３１と下方空隙３２に誘導される空気の流量を調節することができる。 By designing the upper gap 31 and the lower gap 32 to have different volumes in this way, the resistance of the air induced in the upper gap 31 and the lower gap 32 can be made to be different resistances. Thereby, the flow rate of air guided into the upper gap 31 and the lower gap 32 can be adjusted.

本実施形態の長さＣ１は長さＣ２よりも長いため、上方空隙３１の体積は下方空隙３２の体積よりも大きい。このため、上方空隙３１に誘導される空気の流量は、下方空隙３２に誘導される空気の流量よりも高い値となる。 Since the length C1 of this embodiment is longer than the length C2, the volume of the upper gap 31 is larger than the volume of the lower gap 32. Therefore, the flow rate of air guided into the upper gap 31 is higher than the flow rate of air guided into the lower gap 32.

なお、本実施形態では上方空隙３１の鉛直方向の長さＣ１と下方空隙３２の鉛直方向の長さＣ２とを設計することによって、体積の大小関係を定めている。しかしながら、長さＣ１，Ｃ２の設計以外の方法、例えば上方空隙３１と下方空隙３２との形状を異なる形状とすることなどによっても、上方空隙３１と下方空隙３２の体積の大小関係が定められてもよい。 In this embodiment, the volume relationship is determined by designing the vertical length C1 of the upper gap 31 and the vertical length C2 of the lower gap 32. However, the relationship in volume between the upper gap 31 and the lower gap 32 can also be determined by methods other than designing the lengths C1 and C2, such as by making the upper gap 31 and the lower gap 32 different shapes. Good too.

本実施形態の流量調節手段は、上方空隙３１の体積が下方空隙３２の体積よりも相対的に大きく形成されることにより実現される。 The flow rate adjustment means of this embodiment is realized by forming the volume of the upper gap 31 to be relatively larger than the volume of the lower gap 32.

本実施形態によれば、上方空隙３１に誘導される空気の抵抗が下方空隙３２の空気の抵抗よりも小さくなるので、上方空隙３１の流量は下方空隙３２の流量よりも高くなる。これにより、空隙３０に誘導される空気の流量が調節される。また、上記したように、下方空隙３２よりも相対的に保有熱の大きい上方空隙３１の空気の流量を増加させることができるため、電流センサ２８の温度上昇を効率的に抑制することができる。 According to this embodiment, the resistance of the air induced into the upper gap 31 is smaller than the resistance of the air in the lower gap 32, so the flow rate in the upper gap 31 is higher than the flow rate in the lower gap 32. Thereby, the flow rate of air guided into the void 30 is adjusted. Further, as described above, since the flow rate of air in the upper gap 31, which has relatively larger heat retention than the lower gap 32, can be increased, the temperature rise of the current sensor 28 can be efficiently suppressed.

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る電力変換装置１００について説明する。 (Third embodiment)
Next, a power conversion device 100 according to a third embodiment will be described.

図７は、第３の実施形態を適用した図５のＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。また、図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図である。 FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 5 to which the third embodiment is applied. Further, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.

図７に示されるように、本実施形態のＡＣバスバ２２の略中央にはスリット２７が形成されている。このスリット２７は、図示されるように空気が誘導される方向としての流れＦ１ａと略平行に延びるように形成されている。また、ＡＣバスバ２２は、電流の方向に直交する方向における略中央部において発熱量が最も大きいことが判明している。このため、ＡＣバスバ２２の上記略中央部にスリット２７が形成されることにより、より効率的に電流センサ２８の温度上昇を抑制することができる。 As shown in FIG. 7, a slit 27 is formed approximately at the center of the AC bus bar 22 of this embodiment. This slit 27 is formed so as to extend substantially parallel to the flow F1a, which is the direction in which air is guided, as shown in the figure. Furthermore, it has been found that the AC bus bar 22 generates the largest amount of heat at approximately the center in the direction orthogonal to the direction of current. Therefore, by forming the slit 27 in the substantially central portion of the AC bus bar 22, it is possible to suppress the temperature rise of the current sensor 28 more efficiently.

また、スリット２７が流れＦ１ａと略平行に延びるように形成される。これにより、空隙３０に誘導される空気とＡＣバスバ２２との間の接触による抵抗が低下するため、空気の流速をより向上させることができる。 Further, the slit 27 is formed to extend substantially parallel to the flow F1a. As a result, the resistance due to contact between the air guided into the gap 30 and the AC bus bar 22 is reduced, so that the flow velocity of the air can be further improved.

さらに、本実施形態では、電流の方向と平行なＹ軸に沿って延びるようにスリット２７が形成されている。これにより、スリット２７を形成することによるＡＣバスバ２２の電流方向の断面積の減少を最小化することができ、当該スリット２７を設けることによるＡＣバスバ２２の電流路としての機能への悪影響を低減することができる。 Furthermore, in this embodiment, the slit 27 is formed so as to extend along the Y axis parallel to the direction of the current. As a result, it is possible to minimize the reduction in the cross-sectional area of the AC bus bar 22 in the current direction due to the formation of the slit 27, and reduce the adverse effect on the function of the AC bus bar 22 as a current path due to the provision of the slit 27. can do.

本実施形態の電力変換装置１００は、ＡＣバスバ２２に空気の流れの方向と略平行に延在して形成されるスリット２７をさらに備える。 The power conversion device 100 of this embodiment further includes a slit 27 formed in the AC bus bar 22 and extending substantially parallel to the direction of air flow.

これにより、空隙３０に誘導される空気の流速、すなわち流れＦ１ａ上の空気の流速を高める構成を、スリット２７を形成するという簡易な方法で実現することができる。これにより、スリット２７が形成されない場合と比較してより効率的に電流センサ２８の温度上昇を抑制することができる。 Thereby, a configuration that increases the flow velocity of the air guided into the gap 30, that is, the flow velocity of the air on the flow F1a, can be realized by the simple method of forming the slit 27. Thereby, the temperature rise of the current sensor 28 can be suppressed more efficiently than when the slit 27 is not formed.

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。本実施形態の電力変換装置１００は、第１の実施形態の電力変換装置１００の内部に、電流センサ２８の温度を検出する図示しない温度センサをさらに備えている。 (Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described. The power converter 100 of the present embodiment further includes a temperature sensor (not shown) that detects the temperature of the current sensor 28 inside the power converter 100 of the first embodiment.

本実施形態の温度センサは、例えば電流センサ２８に設けられている。温度センサは、電流センサ２８の温度としての検出温度を定常的に検出する。温度センサによって検出された検出温度は、コントローラ１２に送信される。 The temperature sensor of this embodiment is provided in the current sensor 28, for example. The temperature sensor constantly detects the temperature detected by the current sensor 28. The detected temperature detected by the temperature sensor is transmitted to the controller 12.

図９Ａ及び図９Ｂを参照して、本実施形態におけるファン５６の制御方法について説明する。図９Ａは、本実施形態に係るファン５６の駆動力を示す図である。また、図９Ｂは、本実施形態に係るファン５６の制御方法を示すフローチャートである。 A method of controlling the fan 56 in this embodiment will be described with reference to FIGS. 9A and 9B. FIG. 9A is a diagram showing the driving force of the fan 56 according to this embodiment. Further, FIG. 9B is a flowchart showing a method of controlling the fan 56 according to this embodiment.

ステップＳ１０において、コントローラ１２は、温度センサが検出した電流センサ２８の温度を検出温度として受信する。 In step S10, the controller 12 receives the temperature of the current sensor 28 detected by the temperature sensor as the detected temperature.

ステップＳ１１において、コントローラ１２は、受信した検出温度が始動温度Ｔ１を超えるか否かを判定する。コントローラ１２は、検出温度が始動温度Ｔ１を超えると判定するまではファン５６を停止状態に維持する。一方、コントローラ１２は、検出温度が始動温度Ｔ１を超えると判定すると、ファン５６を始動温度Ｔ１に応じてあらかじめ定められた基本駆動力によって始動させ、ステップＳ１２に進む。 In step S11, the controller 12 determines whether the received detected temperature exceeds the starting temperature T1. The controller 12 maintains the fan 56 in a stopped state until it is determined that the detected temperature exceeds the starting temperature T1. On the other hand, if the controller 12 determines that the detected temperature exceeds the starting temperature T1, it starts the fan 56 with a basic driving force determined in advance according to the starting temperature T1, and proceeds to step S12.

ステップＳ１２において、コントローラ１２は、検出温度に応じて、例えば図９Ａに示されるように、検出温度が規定温度Ｔ２に達するまで、検出温度の増加に応じてファン５６の駆動力を上記基本駆動力から上昇させる。 In step S12, the controller 12 changes the driving force of the fan 56 to the basic driving force in accordance with an increase in the detected temperature until the detected temperature reaches the specified temperature T2, as shown in FIG. 9A, for example. rise from

そして、ステップＳ１３において、コントローラ１２は、検出温度が規定温度Ｔ２に達したと判定すると、ファン５６を最大駆動力で駆動させる。 Then, in step S13, when the controller 12 determines that the detected temperature has reached the specified temperature T2, it drives the fan 56 with the maximum driving force.

このように、本実施形態のコントローラ１２は、温度センサによる電流センサ２８の検出温度が始動温度Ｔ１を超えた場合ファン５６を始動させ、温度の上昇に応じて駆動力、すなわち空気の供給量を増加させる。 In this way, the controller 12 of this embodiment starts the fan 56 when the temperature detected by the current sensor 28 by the temperature sensor exceeds the starting temperature T1, and adjusts the driving force, that is, the amount of air supplied, according to the rise in temperature. increase.

なお、上記の電流センサ２８に設けられた温度センサの検出温度の代わりに、基板１３、平滑コンデンサ１６、及びＡＣバスバ２２の何れかに設けられた温度センサにおける検出温度が用いられてもよい。または、電力変換装置１００の温度、又は、電力変換装置１００を用いた車両制御システムなどで測定された温度から推定された推定温度が用いられてもよい。推定温度としては、例えば、冷却器５３の冷却水温度と、駆動モータの回転数と、駆動トルクと、から演算した電流センサ２８の温度が用いられてもよい。 Note that instead of the temperature detected by the temperature sensor provided in the current sensor 28, the temperature detected by a temperature sensor provided in any one of the substrate 13, the smoothing capacitor 16, and the AC bus bar 22 may be used. Alternatively, an estimated temperature estimated from the temperature of the power converter 100 or the temperature measured by a vehicle control system using the power converter 100 may be used. As the estimated temperature, for example, the temperature of the current sensor 28 calculated from the cooling water temperature of the cooler 53, the rotation speed of the drive motor, and the drive torque may be used.

本実施形態の電力変換装置１００は、電流センサ２８の温度を検出又は推定する温度センサと、温度センサの温度に応じて空気の供給量を変更するようにファン（送風デバイス）５６を操作するコントローラ（制御装置）１２と、をさらに備える。 The power converter 100 of this embodiment includes a temperature sensor that detects or estimates the temperature of the current sensor 28, and a controller that operates the fan (air blowing device) 56 to change the amount of air supplied according to the temperature of the temperature sensor. (control device) 12.

本実施形態によれば、ファン５６の出力が、電流センサ２８の検出温度に応じて制御されるので、電流センサ２８の冷却の要求に応じて空隙３０への空気の流れを生成することができる。特に、電力変換装置１００の使用環境が低温である場合には、電流センサ２８の温度上昇を抑制する必要がないため、ファン５６を作動させないようにしている（図９Ａ）。これにより、電力変換装置１００の消費電力を低減することが可能となる。 According to this embodiment, since the output of the fan 56 is controlled according to the temperature detected by the current sensor 28, it is possible to generate an air flow to the gap 30 in response to the cooling request of the current sensor 28. . In particular, when the environment in which the power converter 100 is used is low temperature, there is no need to suppress the temperature rise of the current sensor 28, so the fan 56 is not operated (FIG. 9A). Thereby, it becomes possible to reduce power consumption of the power conversion device 100.

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態に係る電力変換装置１００について説明する。 (Fifth embodiment)
Next, a power conversion device 100 according to a fifth embodiment will be described.

図１０は、第５の実施形態に係る電力変換装置１００の全体構成の一例を示す断面図である。また、図１１は図１０のＸ－Ｘ断面図である。本実施形態の電力変換装置１００は、壁面５３ａに第１通風孔６０が形成され、また壁面５３ｂに第２通風孔６２が形成されている。 FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of the overall configuration of a power conversion device 100 according to the fifth embodiment. Further, FIG. 11 is a sectional view taken along the line XX in FIG. 10. In the power conversion device 100 of this embodiment, a first ventilation hole 60 is formed in the wall surface 53a, and a second ventilation hole 62 is formed in the wall surface 53b.

図１１に示されるように、一例として、第２通風孔６２はＸ軸上においてＤＣコネクタ２４とは異なる位置に形成される。したがって、本実施形態の第１ＤＣバスバ１８と第２ＤＣバスバ２０とは、平滑コンデンサ１６に対してＹ軸上のずれた位置に接続されている。 As shown in FIG. 11, as an example, the second ventilation hole 62 is formed at a different position from the DC connector 24 on the X-axis. Therefore, the first DC bus bar 18 and the second DC bus bar 20 of this embodiment are connected to the smoothing capacitor 16 at shifted positions on the Y axis.

また、特に図１１のＸＩ－ＸＩ断面図である図１２に示されるように、本実施形態のカバー５２には、鉛直方向に延びる第２フィン５５が設けられている。この第２フィン５５は、第１実施形態と同様にＸ軸方向に複数設けられている。また、第２フィン５５は、冷却器５３によって低温状態に維持されている。 Further, as particularly shown in FIG. 12, which is a sectional view taken along the line XI-XI in FIG. 11, the cover 52 of this embodiment is provided with a second fin 55 extending in the vertical direction. A plurality of second fins 55 are provided in the X-axis direction similarly to the first embodiment. Further, the second fins 55 are maintained at a low temperature by the cooler 53.

続いて、本実施形態の流れＦ２について説明する。 Next, flow F2 of this embodiment will be explained.

図１０及び図１１に示される本実施形態の流れＦ２は、第１通風孔６０から第２通風孔６２に向かって誘導される空気の対流により形成される。この対流は、例えば車両の走行風によって引き起こされる。 The flow F2 of this embodiment shown in FIGS. 10 and 11 is formed by the convection of air guided from the first ventilation hole 60 toward the second ventilation hole 62. This convection is caused, for example, by wind from a vehicle running.

具体的には、本実施形態の電力変換装置１００を搭載した車両がＹ軸方向に進行するとき、第２通風孔６２に対して空気が誘導されて、流れＦ２ａが形成される。流れＦ２ａでは、空気は平滑コンデンサ１６の抵抗を受けて上方へ誘導され、流れＦ２ｂが形成される。 Specifically, when a vehicle equipped with the power conversion device 100 of this embodiment moves in the Y-axis direction, air is guided to the second ventilation hole 62, forming a flow F2a. In the flow F2a, the air is guided upward by the resistance of the smoothing capacitor 16, and a flow F2b is formed.

流れＦ２ｂの方向へ誘導される空気は、流れＦ２ｂ上において、電力変換系１０からの放射熱を受けることにより高温状態となる。言い換えると、流れＦ２ｂ上の空気は、電力変換系１０のうち、特に平滑コンデンサ１６及びパワーモジュール１４の熱を吸熱しながら誘導される。 The air guided in the direction of the flow F2b reaches a high temperature state by receiving radiant heat from the power conversion system 10 on the flow F2b. In other words, the air on the flow F2b is guided while absorbing heat particularly from the smoothing capacitor 16 and the power module 14 in the power conversion system 10.

一方、第２フィン５５は、冷却器５３により冷却されて低温状態を維持している。筐体５１内部の上方の高温の空気は、第２フィン５５に向かって誘導されると、第２フィン５５の抵抗を受けて下降し、少なくとも上方空隙３１に流入するような流れＦ２ｃが形成される。 On the other hand, the second fins 55 are cooled by the cooler 53 and maintained at a low temperature. When the high-temperature air above inside the housing 51 is guided toward the second fins 55, it falls under the resistance of the second fins 55, forming a flow F2c that flows into at least the upper gap 31. Ru.

流れＦ２ｃによって上方空隙３１に誘導される空気は、上方空隙３１を通過する際に上方空隙３１の保有熱を吸熱する。これにより、上方空隙３１を隔てて配置される電流センサ２８の温度上昇が抑制される。 The air guided to the upper gap 31 by the flow F2c absorbs the heat held in the upper gap 31 when passing through the upper gap 31. This suppresses the temperature rise of the current sensor 28 placed across the upper gap 31.

本実施形態によれば、以下の作用及び効果を奏する。 According to this embodiment, the following actions and effects are achieved.

本実施形態の電力変換装置１００は、電力変換装置１００の構成部品を収容する筐体５１をさらに備え、冷媒流形成手段は、筐体５１に形成された第１通風孔６０及び第２通風孔６２により実現される。 The power converter 100 of the present embodiment further includes a casing 51 that houses the components of the power converter 100, and the refrigerant flow forming means includes a first ventilation hole 60 and a second ventilation hole formed in the casing 51. 62.

これにより、既存の筐体５１に対して孔を設けるという簡易な方法で冷媒流供給手段を実現することができる。また、本実施形態によれば、パワーモジュール１４及び平滑コンデンサ１６を冷却することもできるので、筐体５１の内部で流れる空気の温度を全体的に低下させ、電流センサ２８の温度上昇を抑制する効果を高めることができる。 Thereby, the refrigerant flow supply means can be realized by a simple method of providing holes in the existing casing 51. Further, according to the present embodiment, the power module 14 and the smoothing capacitor 16 can be cooled, so the temperature of the air flowing inside the housing 51 is lowered overall, and the temperature rise of the current sensor 28 is suppressed. The effect can be increased.

また、第１の実施形態と比較した効果として、空隙３０に空気を供給するためのファン５６の設置が必須ではない点において、第１の実施形態よりも相対的に低コスト、すなわち生産性の高い電力変換装置１００を提供することが可能となる。 Moreover, as an effect compared to the first embodiment, the installation of the fan 56 for supplying air to the gap 30 is not essential, and the cost is relatively lower than that of the first embodiment, that is, the productivity is improved. It becomes possible to provide a high-performance power conversion device 100.

本発明の各実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されない。すなわち、上記各実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において変形することが可能である。 Although each embodiment of the present invention has been described, the technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments. That is, each of the embodiments described above can be modified without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記第２の実施形態から第４の実施形態のいずれかの構成を、第５の実施形態にも適用してもよい。 For example, the configuration of any one of the second to fourth embodiments may be applied to the fifth embodiment.

また、第１の実施形態のファン５６と上方空隙３１との間に、整流部を設けてもよい。この整流部は、ファン５６からの空気を上方空隙３１へ誘導するように、例えば傾斜面を有するガイドが設けられてもよい。または、上記三つの空隙３０、特に、ファン５６とＸ軸上の異なる位置に配置されているＵ相バスバ２２Ｕ及びＷ相バスバ２２Ｗの二つの空隙３０に対しても空気が誘導されるように、電流センサ２８にダクトが設けられてもよい。 Further, a rectifying section may be provided between the fan 56 and the upper gap 31 of the first embodiment. This rectifying section may be provided with a guide having, for example, an inclined surface so as to guide the air from the fan 56 to the upper gap 31. Or, so that the air is guided to the three gaps 30, especially the two gaps 30 of the U-phase bus bar 22U and W-phase bus bar 22W, which are arranged at different positions on the X-axis from the fan 56, The current sensor 28 may be provided with a duct.

さらに、第１の実施形態において、ファン５６はパワーモジュール１４に対して直立した状態で取り付けられている。しかしながら、ファン５６は、ファン５６の送風口が空隙３０に向けて傾斜するように取り付けられてもよい。 Furthermore, in the first embodiment, the fan 56 is mounted upright with respect to the power module 14. However, the fan 56 may be mounted such that the air outlet of the fan 56 is inclined toward the air gap 30.

また、第３の実施形態のスリット２７は、空隙３０内に設けられてもよい。スリット２７が空隙３０内に設けられることによって、空隙３０に誘導される空気の流量を増加させることができる。 Further, the slit 27 of the third embodiment may be provided within the void 30. By providing the slit 27 within the void 30, the flow rate of air guided into the void 30 can be increased.

また、他の変形例として、第５の実施形態の空隙３０近傍の上流にファンなどの送風デバイスがさらに設けられてもよい。これにより、空隙３０の空気の流速がより高められるため、電流センサ２８の冷却の効果を高めることができる。さらに、第５の実施形態では、一例として、車両の走行風を送風源として、空気が筐体５１の内部へ誘導される構成が示されている。しかしながら、電力変換装置１００の外部に適切な送風源が無い場合を想定して、筐体５１の外側に、第２通風孔６２を介して筐体５１内に空気を誘導するブロアをさらに取り付けてもよい。 In addition, as another modification, an air blowing device such as a fan may be further provided upstream near the gap 30 of the fifth embodiment. As a result, the flow velocity of the air in the gap 30 is further increased, so that the effect of cooling the current sensor 28 can be enhanced. Further, in the fifth embodiment, as an example, a configuration is shown in which air is guided into the casing 51 using the running wind of a vehicle as a blowing source. However, assuming that there is no suitable air blowing source outside the power converter 100, a blower that guides air into the housing 51 through the second ventilation hole 62 is further attached to the outside of the housing 51. Good too.

また、上記各実施形態において、冷却媒体は空気であるものとして説明した。しかしながら、冷却媒体は空気に限らず他の冷却ガスであってもよい。この冷却ガスは、例えば電力変換装置１００の外部に設けられるタンクから供給されてもよい。さらに、上記各実施形態の電力変換系１０は、直流－交流電力変換装置としてのパワーモジュール１４に限らず、昇圧コンバータなど、その他の発熱部品であってもよい。 Furthermore, in each of the above embodiments, the cooling medium is described as being air. However, the cooling medium is not limited to air, and may be other cooling gases. This cooling gas may be supplied from a tank provided outside the power converter 100, for example. Further, the power conversion system 10 of each of the above embodiments is not limited to the power module 14 as a DC-AC power conversion device, but may be other heat generating components such as a boost converter.

１００ 電力変換装置
１４ パワーモジュール
２２ バスバ
３０ 空隙
Ｆ１ 流れ
Ｆ２ 流れ 100 Power converter 14 Power module 22 Bus bar 30 Gap F1 Flow F2 Flow

Claims (9)

電力を調節するパワーモジュールを備える電力変換装置であって、
外部機器と前記パワーモジュールとを接続するバスバと、
前記バスバに対して空隙を介して設けられた、前記バスバの電流値を検出する電流センサと、
前記空隙に誘導する冷媒の流れを形成する冷媒流形成手段と、を備えるとともに、
前記冷媒の流れ上に配置された冷却フィンをさらに備える、
電力変換装置。 A power conversion device comprising a power module that adjusts power,
a bus bar connecting external equipment and the power module;
a current sensor that detects a current value of the bus bar, the current sensor being provided through a gap with respect to the bus bar;
and a refrigerant flow forming means for forming a flow of refrigerant guided into the gap ,
further comprising cooling fins disposed on the flow of the refrigerant;
Power converter. 請求項１に記載の電力変換装置であって、
前記冷媒流形成手段は、前記空隙に前記冷媒を供給するように配置された送風デバイスにより実現される、
電力変換装置。 The power conversion device according to claim 1,
The refrigerant flow forming means is realized by a blowing device arranged to supply the refrigerant to the gap,
Power converter. 請求項２に記載の電力変換装置であって、
前記電流センサの温度を検出又は推定する温度センサと、
前記温度センサの温度に応じて前記冷媒の供給量を変更するように前記送風デバイスを操作する制御装置と、を備える、
電力変換装置。 The power conversion device according to claim 2,
a temperature sensor that detects or estimates the temperature of the current sensor;
a control device that operates the blower device to change the supply amount of the refrigerant according to the temperature of the temperature sensor;
Power converter. 請求項１に記載の電力変換装置であって、
前記電力変換装置の構成部品を収容する筐体をさらに備え、
前記冷媒流形成手段は、前記筐体に形成された通風孔により実現される、
電力変換装置。 The power conversion device according to claim 1,
further comprising a casing that accommodates components of the power conversion device,
The refrigerant flow forming means is realized by a ventilation hole formed in the casing.
Power converter. 請求項１から４のいずれか一項に記載の電力変換装置であって、
前記冷却フィンは、前記冷媒の流れ上における、前記電流センサと前記電力変換装置を構成する発熱部品との間であって、かつ、前記バスバと前記発熱部品との間に配置される、
電力変換装置。 The power conversion device according to any one of claims 1 to 4 ,
The cooling fin is disposed on the flow of the refrigerant between the current sensor and a heat generating component constituting the power conversion device, and between the bus bar and the heat generating component.
Power converter. 電力を調節するパワーモジュールを備える電力変換装置であって、
外部機器と前記パワーモジュールとを接続するバスバと、
前記バスバに対して空隙を介して設けられた、前記バスバの電流値を検出する電流センサと、
前記空隙に誘導する冷媒の流れを形成する冷媒流形成手段と、を備えるとともに、
前記空隙は、前記バスバの鉛直方向上側の上方空隙と、前記バスバの鉛直方向下側の下方空隙を含み、
前記上方空隙の前記冷媒の流量を前記下方空隙の前記冷媒の流量より高める流量調節手段をさらに備える、
電力変換装置。 A power conversion device comprising a power module that adjusts power,
a bus bar connecting external equipment and the power module;
a current sensor that detects a current value of the bus bar, the current sensor being provided through a gap with respect to the bus bar;
and a refrigerant flow forming means for forming a flow of refrigerant guided into the gap,
The void includes an upper void above the bus bar in the vertical direction and a lower void below the bus bar in the vertical direction,
further comprising a flow rate adjusting means for increasing the flow rate of the refrigerant in the upper gap than the flow rate of the coolant in the lower gap;
Power converter. 請求項６に記載の電力変換装置であって、
前記流量調節手段は、前記下方空隙よりも前記上方空隙に近い位置に配置される送風デバイスにより実現される、
電力変換装置。 The power conversion device according to claim 6 ,
The flow rate adjustment means is realized by a blowing device located closer to the upper gap than the lower gap,
Power converter. 請求項６又は請求項７に記載の電力変換装置であって、
前記流量調節手段は、前記上方空隙の体積が前記下方空隙の体積よりも相対的に大きく形成されることにより実現される、
電力変換装置。 The power conversion device according to claim 6 or 7 ,
The flow rate adjustment means is realized by forming the volume of the upper gap to be relatively larger than the volume of the lower gap.
Power converter. 電力を調節するパワーモジュールを備える電力変換装置であって、
外部機器と前記パワーモジュールとを接続するバスバと、
前記バスバに対して空隙を介して設けられた、前記バスバの電流値を検出する電流センサと、
前記空隙に誘導する冷媒の流れを形成する冷媒流形成手段と、を備えるとともに、
前記バスバに前記冷媒の流れの方向と略平行に延在して形成されるスリットをさらに備える、
電力変換装置。 A power conversion device comprising a power module that adjusts power,
a bus bar connecting external equipment and the power module;
a current sensor that detects a current value of the bus bar, the current sensor being provided through a gap with respect to the bus bar;
and a refrigerant flow forming means for forming a flow of refrigerant guided into the gap,
The bus bar further includes a slit extending substantially parallel to the flow direction of the refrigerant.
Power converter.
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