JP7410005B2 - モータと一緒に共有した冷却システムを有した高密度一体型電源制御アセンブリ - Google Patents
モータと一緒に共有した冷却システムを有した高密度一体型電源制御アセンブリ Download PDFInfo
- Publication number
- JP7410005B2 JP7410005B2 JP2020170101A JP2020170101A JP7410005B2 JP 7410005 B2 JP7410005 B2 JP 7410005B2 JP 2020170101 A JP2020170101 A JP 2020170101A JP 2020170101 A JP2020170101 A JP 2020170101A JP 7410005 B2 JP7410005 B2 JP 7410005B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input
- power control
- busbars
- control assembly
- integrated power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 29
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 106
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 32
- RMPWIIKNWPVWNG-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4-tetrachloro-5-(2,3,4-trichlorophenyl)benzene Chemical compound ClC1=C(Cl)C(Cl)=CC=C1C1=CC(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1Cl RMPWIIKNWPVWNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 7
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 7
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 but not limited to Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
- H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/007—Physical arrangements or structures of drive train converters specially adapted for the propulsion motors of electric vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/20—Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/08—Structural association with bearings
- H02K7/083—Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
- H05K1/0203—Cooling of mounted components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0263—High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board
- H05K1/0265—High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board characterized by the lay-out of or details of the printed conductors, e.g. reinforced conductors, redundant conductors, conductors having different cross-sections
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
- H05K1/181—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
- H05K7/20936—Liquid coolant with phase change
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/06—Thermal details
- H05K2201/066—Heatsink mounted on the surface of the PCB
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10007—Types of components
- H05K2201/10015—Non-printed capacitor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10007—Types of components
- H05K2201/1009—Electromotor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10007—Types of components
- H05K2201/10166—Transistor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
- H05K2201/10272—Busbars, i.e. thick metal bars mounted on the PCB as high-current conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0058—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
- H05K3/0061—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a metallic substrate, e.g. a heat sink
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
本出願は、2019年10月7日付けで出願された「High Density Integrated Power Modules With Cooling」と題する米国仮特許出願第62/911,719号明細書の優先権を主張するものであり、この仮出願は、その内容が参照により本明細書に援用される。
Claims (15)
- 三相を有したモータの軸端上に直接的に取り付けられるインバータとして構成された一体型電力制御アセンブリであって、
前記一体型電力制御アセンブリは、
基板と、
前記基板上において横方向に離間して配置された4つの入力バスバーであり、負極性の2つの入力バスバーに対して交互に配置された正極性の2つの入力バスバーを含み、ここで、逆極性の内側入力バスバーは、逆極性の外側入力バスバー同士の間に配置され、前記内側入力バスバーは、逆極性の内側入力バスバーに対して隣接したエッジと、逆極性の外側入力バスバーに対して隣接したエッジと、を有し、前記内側入力バスバーは、前記外側入力バスバーと比較して、少なくとも2倍の数のデバイスが上面上に配置されているように構成されている、4つの入力バスバーと、
前記外側入力バスバー上において軸線方向に配置された一組の又は複数組のペアデバイスであり、各組をなす前記ペアデバイスは、スイッチング半導体デバイスと、ダイオードと、を含む、一組の又は複数組のペアデバイスと、
前記内側入力バスバー上において、逆極性の前記内側入力バスバーに対して隣接したエッジに沿って軸線方向に配置された一組の又は複数組のペアデバイスと、
前記内側入力バスバー上において、逆極性の前記外側入力バスバーに対して隣接したエッジに沿って軸線方向に配置された一組の又は複数組のペアデバイスと、
前記モータの前記三相に対応した3つの出力バスバーであり、個々の前記出力バスバーは、逆極性の互いに隣接した前記入力バスバー上に配置された前記一組の又は複数組のペアデバイスの上側に配置されかつそれらペアデバイスに対して電気的に結合されている、3つの出力バスバーと、を含む、一体型電力制御アセンブリ。 - 前記3つの出力バスバーの上側においてそれら出力バスバーを横切って配置された回路基板をさらに含み、前記回路基板は、前記一体型電力制御アセンブリ内のすべての前記スイッチング半導体デバイスを動作可能に制御するために、上面上に配置されたゲート駆動デバイスを、さらに含む、請求項1に記載の一体型電力制御アセンブリ。
- 前記4つの入力バスバーの上側においてそれら入力バスバーを横切って配置された1つ又は複数のキャパシタをさらに含み、個々の前記キャパシタは、バッテリに対して電気的に結合されている、請求項1に記載の一体型電力制御アセンブリ。
- 第1組のペアデバイス内の第1スイッチング半導体デバイスと第1ダイオードとは、第2組のペアデバイス内のそれぞれ第2ダイオードと第2スイッチング半導体デバイスとに対して横方向に隣接し、ここで、前記第1組のペアデバイスと前記第2組のペアデバイスとは、互いに横方向に隣接した組をなすペアデバイスである、請求項1に記載の一体型電力制御アセンブリ。
- 第1組のペアデバイス内の第1スイッチング半導体デバイスと第1ダイオードとは、第2組のペアデバイス内のそれぞれ第2スイッチング半導体デバイスと第2ダイオードとに対して横方向に隣接し、前記第1組のペアデバイスと前記第2組のペアデバイスとは、互いに横方向に隣接した組をなすペアデバイスである、請求項1に記載の一体型電力制御アセンブリ。
- 逆極性の互いに隣接した前記入力バスバー上の前記スイッチング半導体デバイス同士は、それらスイッチング半導体デバイスのゲートが、各スイッチング半導体デバイスの反対側の面上に位置するように、鉛直方向において逆向きに整列されている、請求項1に記載の一体型電力制御アセンブリ。
- 逆極性の互いに隣接した前記入力バスバー上の前記ダイオード同士は、鉛直方向において逆向きに整列されている、請求項1に記載の一体型電力制御アセンブリ。
- 前記基板は、
熱界面層と、
前記熱界面層の上側に配置された熱拡散層であり、導電性材料から形成された熱拡散層と、
電気絶縁層と、
を含む、請求項1に記載の一体型電力制御アセンブリ。 - 正極性の前記入力バスバー上に配置された前記スイッチング半導体デバイスに対応したゲート駆動デバイスが、回路基板を貫通して配置された導電性ビアを介して、前記スイッチング半導体デバイスのゲートに対して電気的に接続されているとともに、前記スイッチング半導体デバイスに対して電気的に結合された対応する前記出力バスバーに対して接地されている、請求項1に記載の一体型電力制御アセンブリ。
- 負極性の前記入力バスバー上に配置された前記スイッチング半導体デバイスに対応したゲート駆動デバイスが、回路基板を貫通して配置されたL字形状の導電性ビアを介して、及び、負極性の前記入力バスバー内の開口を介して、前記スイッチング半導体デバイスのゲートに対して電気的に接続され、
前記ゲート駆動デバイスは、前記回路基板を貫通して配置された導電性ビアを介して、負極性の前記入力バスバーに対して接地されている、請求項1に記載の一体型電力制御アセンブリ。 - モータアセンブリであって、
三相モータと、
前記三相モータの軸端上に直接的に取り付けられるインバータとして構成された一体型電力制御アセンブリと、を含み、
前記一体型電力制御アセンブリは、
基板と、
前記基板上において横方向に離間して配置された4つの入力バスバーであり、負極性の2つの入力バスバーに対して交互に配置された正極性の2つの入力バスバーを含み、ここで、逆極性の内側入力バスバーは、逆極性の外側入力バスバー同士の間に配置され、前記内側入力バスバーは、逆極性の内側入力バスバーに対して隣接したエッジと、逆極性の外側入力バスバーに対して隣接したエッジと、を有し、前記内側入力バスバーは、前記外側入力バスバーと比較して、少なくとも2倍の数のデバイスが上面上に配置されているように構成されている、4つの入力バスバーと、
前記外側入力バスバー上において軸線方向に配置された一組の又は複数組のペアデバイスであり、各組をなす前記ペアデバイスは、スイッチング半導体デバイスと、ダイオードと、を含む、一組の又は複数組のペアデバイスと、
前記内側入力バスバー上において、逆極性の前記内側入力バスバーに対して隣接したエッジに沿って軸線方向に配置された一組の又は複数組のペアデバイスと、
前記内側入力バスバー上において、逆極性の前記外側入力バスバーに対して隣接したエッジに沿って軸線方向に配置された一組の又は複数組のペアデバイスと、
前記三相モータの三相に対応した3つの出力バスバーであり、個々の前記出力バスバーは、逆極性の互いに隣接した前記入力バスバー上に配置された前記一組の又は複数組のペアデバイスの上側に配置されかつそれらペアデバイスに対して電気的に結合されている、3つの出力バスバーと、
前記三相モータと前記一体型電力制御アセンブリとを熱的に接続する共有の冷却システムと、を含む、モータアセンブリ。 - 前記一体型電力制御アセンブリは、前記3つの出力バスバーの上側においてそれら出力バスバーを横切って配置された回路基板をさらに含み、前記回路基板は、前記一体型電力制御アセンブリ内のすべての前記スイッチング半導体デバイスを動作可能に制御するために、上面上に配置されたゲート駆動デバイスを、さらに含む、請求項11に記載のモータアセンブリ。
- 前記一体型電力制御アセンブリは、前記4つの入力バスバーの上側においてそれら入力バスバーを横切って配置された1つ又は複数のキャパシタをさらに含み、個々の前記キャパシタは、バッテリに対して電気的に結合されている、請求項11に記載のモータアセンブリ。
- 第1組のペアデバイス内の第1スイッチング半導体デバイスと第1ダイオードとは、第2組のペアデバイス内のそれぞれ第2ダイオードと第2スイッチング半導体デバイスとに対して横方向に隣接し、ここで、前記第1組のペアデバイスと前記第2組のペアデバイスとは、互いに横方向に隣接した組をなすペアデバイスである、請求項11に記載のモータアセンブリ。
- 第1組のペアデバイス内の第1スイッチング半導体デバイスと第1ダイオードとは、第2組のペアデバイス内のそれぞれ第2スイッチング半導体デバイスと第2ダイオードとに対して横方向に隣接し、前記第1組のペアデバイスと前記第2組のペアデバイスとは、互いに横方向に隣接した組をなすペアデバイスである、請求項11に記載のモータアセンブリ。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201962911719P | 2019-10-07 | 2019-10-07 | |
US62/911,719 | 2019-10-07 | ||
US16/906,523 US11533012B2 (en) | 2019-10-07 | 2020-06-19 | High-density integrated power control assemblies having shared cooling system with a motor |
US16/906,523 | 2020-06-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021061745A JP2021061745A (ja) | 2021-04-15 |
JP7410005B2 true JP7410005B2 (ja) | 2024-01-09 |
Family
ID=75275026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020170101A Active JP7410005B2 (ja) | 2019-10-07 | 2020-10-07 | モータと一緒に共有した冷却システムを有した高密度一体型電源制御アセンブリ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11533012B2 (ja) |
JP (1) | JP7410005B2 (ja) |
CN (1) | CN112636609A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2020203526A1 (ja) * | 2019-04-04 | 2020-10-08 | ||
WO2023013897A1 (ko) * | 2021-08-06 | 2023-02-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 모터 및 제어 장치 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006197781A (ja) | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Fuji Heavy Ind Ltd | インバータ一体型電動機ユニット |
JP2016098678A (ja) | 2014-11-19 | 2016-05-30 | 株式会社豊田自動織機 | 電動圧縮機 |
JP2017172509A (ja) | 2016-03-24 | 2017-09-28 | サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 | インバータ一体型電動圧縮機 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6002183A (en) * | 1995-05-04 | 1999-12-14 | Iversen; Arthur H. | Power semiconductor packaging |
JP4771972B2 (ja) * | 2007-02-13 | 2011-09-14 | トヨタ自動車株式会社 | 電力変換装置 |
US20090091892A1 (en) * | 2007-09-26 | 2009-04-09 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor Device |
US7773381B2 (en) * | 2007-09-26 | 2010-08-10 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
US7916480B2 (en) * | 2007-12-19 | 2011-03-29 | GM Global Technology Operations LLC | Busbar assembly with integrated cooling |
US7952875B2 (en) * | 2009-05-29 | 2011-05-31 | GM Global Technology Operations LLC | Stacked busbar assembly with integrated cooling |
US8661392B2 (en) | 2009-10-13 | 2014-02-25 | Tela Innovations, Inc. | Methods for cell boundary encroachment and layouts implementing the Same |
JP5447453B2 (ja) * | 2010-11-03 | 2014-03-19 | 株式会社デンソー | スイッチングモジュール |
US9030063B2 (en) | 2010-12-17 | 2015-05-12 | Tesla Motors, Inc. | Thermal management system for use with an integrated motor assembly |
JP6061916B2 (ja) | 2011-04-28 | 2017-01-18 | セブコン リミテッド | トルク制御装置、方法、コンピュータプログラム製品、装置、電子装置 |
WO2015093138A1 (ja) | 2013-12-16 | 2015-06-25 | 三菱電機株式会社 | 機電一体型駆動装置及びその製造方法 |
CN103986350B (zh) | 2014-05-23 | 2016-09-14 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 五电平整流器 |
DE102014225997B4 (de) | 2014-12-16 | 2023-11-23 | Vitesco Technologies GmbH | Elektromotoranordnung, Verfahren zur Herstellung einer Elektromotoranordnung |
KR101679761B1 (ko) | 2015-04-07 | 2016-11-28 | 주식회사 브이씨텍 | 냉각 구조 공유형 일체형 전기 동력 시스템 |
CN106206330B (zh) | 2016-08-26 | 2019-02-26 | 王文杰 | 一种应用于电动汽车电控产品的针脚式功率单管集成结构 |
KR102372891B1 (ko) | 2017-06-14 | 2022-03-11 | 삼성전자주식회사 | 상호 중첩되는 표준 셀들을 포함하는 집적 회로 및 그것의 레이아웃을 생성하는 방법 |
US10396631B2 (en) | 2017-10-31 | 2019-08-27 | Nio Usa, Inc. | Dual inverter and electric motor split-flow cooling system |
JP7155085B2 (ja) * | 2019-09-13 | 2022-10-18 | 株式会社東芝 | 電極、二次電池、電池パック及び車両 |
-
2020
- 2020-06-19 US US16/906,523 patent/US11533012B2/en active Active
- 2020-10-07 JP JP2020170101A patent/JP7410005B2/ja active Active
- 2020-10-09 CN CN202011074292.5A patent/CN112636609A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006197781A (ja) | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Fuji Heavy Ind Ltd | インバータ一体型電動機ユニット |
JP2016098678A (ja) | 2014-11-19 | 2016-05-30 | 株式会社豊田自動織機 | 電動圧縮機 |
JP2017172509A (ja) | 2016-03-24 | 2017-09-28 | サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 | インバータ一体型電動圧縮機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021061745A (ja) | 2021-04-15 |
US20210104970A1 (en) | 2021-04-08 |
US11533012B2 (en) | 2022-12-20 |
CN112636609A (zh) | 2021-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2007232027B2 (en) | Power conversion device and fabricating method for the same | |
CN101901638B (zh) | 汇流排组件、车辆逆变器模块和冷却逆变器模块的方法 | |
US7327024B2 (en) | Power module, and phase leg assembly | |
JP5488638B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP7410005B2 (ja) | モータと一緒に共有した冷却システムを有した高密度一体型電源制御アセンブリ | |
US20140319673A1 (en) | Semiconductor device | |
JP2008118753A (ja) | 電力変換装置 | |
US11296054B2 (en) | Power converter module and method for production thereof | |
KR20000016900A (ko) | 전력변환장치 | |
JP3643525B2 (ja) | インバータ装置 | |
CN116325135A (zh) | 半导体封装、半导体装置以及电力变换装置 | |
US20210288555A1 (en) | Integrated power control assemblies with built-in cooling systems | |
JP3673776B2 (ja) | 半導体モジュール及び電力変換装置 | |
JP2018046033A (ja) | 半導体装置 | |
US11128235B2 (en) | Power conversion device | |
US11545874B2 (en) | Thermal management assemblies for electronic assemblies circumferentially mounted around a motor using a flexible substrate | |
WO2013105456A1 (ja) | 回路基板および電子デバイス | |
GB2565071A (en) | Semiconductor module | |
JP6968967B1 (ja) | パワー半導体装置、電力変換装置、および電動システム | |
JP5381903B2 (ja) | 電子部品装置 | |
US20240170383A1 (en) | Electronic device including a die arranged between first and second substrates | |
JP7428679B2 (ja) | パワー半導体装置および電力変換装置 | |
JP7078182B2 (ja) | 電力変換器および電気自動車 | |
JPWO2019043886A1 (ja) | 電力変換装置 | |
US20240186911A1 (en) | Power control apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201223 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210127 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231006 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20231006 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231121 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231221 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7410005 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |