JP5532001B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
また、この問題を解消するために、ホース等の接続部材自体を小型化することも考えられるが、この場合には、接続部材内の圧損が高くなり、冷媒を円滑に流通させることができず、電力変換器に対する冷却性能を十分に確保することができないおそれがあった。
上記第1冷却器の上記第1冷媒流路の一端に形成された第1流路口と上記第2冷却器の上記第2冷媒流路の一端に形成された第2流路口とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材を介して接続されており、
上記第1電力変換器、及び上記第1冷却器の一部は、第1筐体部内に収容されており、上記第2電力変換器、及び上記第2冷却器の一部は、第2筐体部内に収容されており、上記第1筐体部と上記第2筐体部とは、互いに積層して配置されており、
上記第1冷媒流路の上記第1流路口と上記第2冷媒流路の上記第2流路口とは、上記第1筐体部及び上記第2筐体部の外側において上記接続部材を介して接続されており、
上記第1筐体部と上記第2筐体部との間の少なくとも一部には、両者の積層方向において間隙部が設けられており、上記第1冷媒流路の上記第1流路口と上記第2冷媒流路の上記第2流路口とは、上記間隙部において上記接続部材を介して接続されていることを特徴とする電力変換装置にある(請求項1)。
第2の発明は、少なくとも、第1電力変換器と、該第1電力変換器を冷却するための冷媒を流通させる第1冷媒流路を有する第1冷却器と、第2電力変換器と、該第2電力変換器を冷却するための冷媒を流通させる第2冷媒流路を有する第2冷却器とを備えた電力変換装置であって、
上記第1冷却器の上記第1冷媒流路の一端に形成された第1流路口と上記第2冷却器の上記第2冷媒流路の一端に形成された第2流路口とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材を介して接続されており、
上記第1電力変換器、及び上記第1冷却器の一部は、第1筐体部内に収容されており、上記第2電力変換器、及び上記第2冷却器の一部は、第2筐体部内に収容されており、上記第1筐体部と上記第2筐体部とは、互いに積層して配置されており、
上記第1冷媒流路の上記第1流路口と上記第2冷媒流路の上記第2流路口とは、上記第1筐体部及び上記第2筐体部の外側において上記接続部材を介して接続されており、
上記第1筐体部の上記第2筐体部側又は上記第2筐体部の上記第1筐体部側には、上記第2筐体部又は上記第1筐体部が積層されない非積層領域が形成されており、上記第1冷媒流路の上記第1流路口と上記第2冷媒流路の上記第2流路口とは、上記非積層領域において上記接続部材を介して接続されていることを特徴とする電力変換装置にある(請求項2)。
また、第1冷媒流路の第1流路口と第2冷媒流路の第2流路口とを接続部材によって直線的に接続することができるため、接続部材内の圧損を抑え、冷媒を円滑に流通させることができる。これにより、装置の小型化を図りながら、第1電力変換器及び第2電力変換器に対する冷却性能を十分に確保することができる。
また、対向させて配置する第1冷媒流路の第1流路口と第2冷媒流路の第2流路口との位置精度にずれが生じた場合でも、弾性を有し柔軟性のある接続部材によってその位置精度のずれを吸収することができる。これにより、両者の間の接続が容易となる。
この場合には、第1電力変換器及び第2電力変換器において発生した電磁ノイズが上記接続部材を介して伝播することを防止することができる。
なお、上記接続部材としては、エチレンとプロピレンと架橋用ジエンモノマーとの三元共重合体であるEPDM、ブタジエンとアクリロニトリルとの共重合体であるNBR(ニトリルゴム)等を材料とするホース等を用いることができる。
これにより、第1筐体部と第2筐体部とを積層し、装置全体を一体的に構成することにより、装置の小型化を図ることができる。
これにより、第1冷媒流路と第2冷媒流路との間の接続部分において冷媒の漏れ等が生じても、第1筐体部及び第2筐体部内に収容された第1電力変換器及び第2電力変換器に影響が及ばないようにすることができる。
これにより、第1筐体部と第2筐体部との間に形成されたスペースである間隙部を第1冷媒流路と第2冷媒流路との接続スペースとして利用することにより、装置の小型化をより一層図ることができる。
これにより、第1筐体部及び第2筐体部の大きさ、配置等によって形成されたスペースである非積層領域を第1冷媒流路と第2冷媒流路との接続スペースとして利用することにより、装置の小型化をより一層図ることができる。
この場合には、第1突出部と第2突出部とを接続部材によって接続することにより、第1冷媒流路と第2冷媒流路との間の接続を容易に行うことができる。
この場合には、対向させて配置する第1冷媒流路の第1流路口と第2冷媒流路の第2流路口との位置精度にずれが生じた場合でも、両者の間の接続を容易に行うことができる。
例えば、予め第1突出部(第2突出部)と第2突出部(第1突出部)の分割部とを接続部材を介して接続しておき、その後、第2突出部(第1突出部)の分割部を第2突出部(第1突出部)の他の部分に接続することにより、接続を容易に行うことができる。
この場合には、インバータとコンバータとの組み合わせにより、電気自動車、ハイブリッド自動車等の車両に搭載するのに適した電力変換装置となる。
この場合には、半導体モジュールとモジュール冷却部との積層方向における寸法ばらつきを第1冷媒流路と第2冷媒流路との間の接続部材によって吸収することができる。
この場合には、装置の小型化により、車両に搭載する際の車載自由度を高めることができる。
本発明の実施例にかかる電力変換装置について、図を用いて説明する。
本例の電力変換装置1は、図1〜図3に示すごとく、インバータ(第1電力変換器)2と、インバータ2を冷却するための冷媒を流通させる第1冷媒流路30を有する第1冷却器3と、コンバータ(第2電力変換器)4と、コンバータ4を冷却するための冷媒を流通させる第2冷媒流路50を有する第2冷却器5とを備えている。
第1冷却器3の第1冷媒流路30の一端に形成された第1排出口(第1流路口)302と第2冷却器5の第2冷媒流路50の一端に形成された第2導入口(第2流路口)501とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材71を介して接続されている。
以下、これを詳説する。
インバータ2及び第1冷却器3は、第1筐体部61内に収容されており、コンバータ4及び第2冷却器5は、第2筐体部62内に収容されている。第1筐体部61と第2筐体部62とは、上下方向Zにおいて互いに積層して配置されている。
また、図2に示すごとく、第1筐体部61と第2筐体部62とは、上下方向Zに直交する幅方向Yにおいて、それぞれ長さが同じである。
また、第1冷媒器3の第1冷媒流路30は、上述した冷却管31、連結管32、第1導入管33及び第1排出管34の内部に形成されている。また、冷媒は、第1導入管33、冷却管31(連結管32を含む)、第1排出管34の順に流通する。
また、第2冷却器5の第2冷媒流路50は、上述した冷却部51、第2導入管52及び第2排出管53の内部に形成されている。また、冷媒は、第2導入管52、冷却部51、第2排出管53の順に流通する。
また、第1導入管33には、第1冷媒流路30の一端である第1導入口301が形成されている。また、第1排出管34には、第1冷媒流路30のもう一端である第1排出口(第1流路口)302が形成されている。
また、第2導入管52には、第2冷媒流路50の一端である第2導入口(第2流路口)501が形成されている。本例では、第2導入管52の分割部52の先端に第2導入口501が形成されている。また、第2排出管53には、第2冷媒流路50のもう一端である第2排出口502が形成されている。
まず、第1冷却器3の第1排出管34と第2冷却器5の第2導入管52の分割部521とを接続部材71を介して接続する。具体的には、第1排出管34及び第2導入管52の分割部521を接続部材71の両側にそれぞれ挿し込む。
以上により、第1冷却器3の第1冷媒流路30と第2冷却器5の第2冷媒流路50とを接続する。
本例の電力変換装置1において、第1冷却器3における第1冷媒流路30の第1排出口302と第2冷却器5における第2冷媒流路50の第2導入口501とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材71を介して接続されている。そのため、両者の間を接続部材71によって直線的に接続することができる。これにより、両者の間の接続スペースを小さくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
また、第1冷媒流路30の第1排出口302と第2冷媒流路50の第2導入口501とを接続部材71によって直線的に接続することができるため、接続部材71内の圧損を抑え、冷媒を円滑に流通させることができる。これにより、装置の小型化を図りながら、インバータ2及びコンバータ4に対する冷却性能を十分に確保することができる。
また、対向させて配置する第1冷媒流路30の第1排出口302と第2冷媒流路50の第2導入口501との位置精度にずれが生じた場合でも、弾性を有し柔軟性のある接続部材71によってその位置精度のずれを吸収することができる。これにより、両者の間の接続が容易となる。
本例は、図4に示すごとく、電力変換装置1の構成を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、第1冷却器3において、第1排出管34は、第1筐体部61を内側から貫通すると共に、第1筐体部61から長手方向Xの非積層領域69側に突出すると共に、途中で上下方向Yの下側に折れ曲がって形成されている。
また、第2冷却器5において、第2導入管52は、第2筐体部62を内側から貫通すると共に、第2筐体部62から上下方向Zの上側に突出するように形成されている。
その他は、実施例1と同様の構成であり、同様の作用効果を有する。
本例は、図5に示すごとく、電力変換装置1の構成を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、第1筐体部61と第2筐体部62との間の一部には、両者の積層方向(上下方向Z)において間隙部68が設けられている。
また、第1冷却器3において、第1排出管34は、第1筐体部61を内側から貫通すると共に、第1筐体部61から上下方向Yの下側に突出するように形成されている。
また、第2冷却器5において、第2導入管52は、第2筐体部62を内側から貫通すると共に、第2筐体部62から上下方向Zの上側に突出するように形成されている。
その他は、実施例1と同様の構成である。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図6に示すごとく、電力変換装置1の構成を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、第2冷却器5において、第2導入管52は、本体部520と本体部520に接続された分割部521とにより構成されている。
本体部520は、第2筐体部62を内側から貫通すると共に、第2筐体部62から長手方向Xの一方側に突出して形成されている。また、分割部521は、本体部520から長手方向Xの一方側に形成され、途中で上下方向Zの上側に折れ曲がって形成され、さらに長手方向Xの第1筐体部61側に折れ曲がって形成されている。
また、積層配置された第1筐体部61と第2筐体部62とは、長手方向X及び幅方向Y(図示略)において、それぞれ長さが同じである。
なお、本体部520と分割部521とは、図7に示すごとく、分割部521内に本体部520を挿し込み、パイプクリップ73で固定してもよい。
その他は、実施例1と同様の構成であり、同様の作用効果を有する。
2 インバータ(第1電力変換器)
3 第1冷却器
30 第1冷媒流路
302 第1排出口(第1流路口)
4 コンバータ(第2電力変換器)
5 第2冷却器
50 第2冷媒流路
501 第2導入口(第2流路口)
Claims (7)
- 少なくとも、第1電力変換器と、該第1電力変換器を冷却するための冷媒を流通させる第1冷媒流路を有する第1冷却器と、第2電力変換器と、該第2電力変換器を冷却するための冷媒を流通させる第2冷媒流路を有する第2冷却器とを備えた電力変換装置であって、
上記第1冷却器の上記第1冷媒流路の一端に形成された第1流路口と上記第2冷却器の上記第2冷媒流路の一端に形成された第2流路口とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材を介して接続されており、
上記第1電力変換器、及び上記第1冷却器の一部は、第1筐体部内に収容されており、上記第2電力変換器、及び上記第2冷却器の一部は、第2筐体部内に収容されており、上記第1筐体部と上記第2筐体部とは、互いに積層して配置されており、
上記第1冷媒流路の上記第1流路口と上記第2冷媒流路の上記第2流路口とは、上記第1筐体部及び上記第2筐体部の外側において上記接続部材を介して接続されており、
上記第1筐体部と上記第2筐体部との間の少なくとも一部には、両者の積層方向において間隙部が設けられており、上記第1冷媒流路の上記第1流路口と上記第2冷媒流路の上記第2流路口とは、上記間隙部において上記接続部材を介して接続されていることを特徴とする電力変換装置。 - 少なくとも、第1電力変換器と、該第1電力変換器を冷却するための冷媒を流通させる第1冷媒流路を有する第1冷却器と、第2電力変換器と、該第2電力変換器を冷却するための冷媒を流通させる第2冷媒流路を有する第2冷却器とを備えた電力変換装置であって、
上記第1冷却器の上記第1冷媒流路の一端に形成された第1流路口と上記第2冷却器の上記第2冷媒流路の一端に形成された第2流路口とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材を介して接続されており、
上記第1電力変換器、及び上記第1冷却器の一部は、第1筐体部内に収容されており、上記第2電力変換器、及び上記第2冷却器の一部は、第2筐体部内に収容されており、上記第1筐体部と上記第2筐体部とは、互いに積層して配置されており、
上記第1冷媒流路の上記第1流路口と上記第2冷媒流路の上記第2流路口とは、上記第1筐体部及び上記第2筐体部の外側において上記接続部材を介して接続されており、
上記第1筐体部の上記第2筐体部側又は上記第2筐体部の上記第1筐体部側には、上記第2筐体部又は上記第1筐体部が積層されない非積層領域が形成されており、上記第1冷媒流路の上記第1流路口と上記第2冷媒流路の上記第2流路口とは、上記非積層領域において上記接続部材を介して接続されていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1又は2に記載の電力変換装置において、上記第1冷却器は、上記第1筐体部から外側に突出して形成された第1突出部を有し、上記第2冷却器は、上記第2筐体部から外側に突出して形成された第2突出部を有し、上記第1突出部及び上記第2突出部の先端には、それぞれ上記第1流路口及び上記第2流路口が形成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項3に記載の電力変換装置において、上記第1冷却器の上記第1突出部又は上記第2冷却器の上記第2突出部は、上記第1流路口又は上記第2流路口を含む先端部分を分割してなる分割突出部を有することを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電力変換装置において、上記第1電力変換器は、直流電力を交流電力に変換するインバータであり、上記第2電力変換器は、直流電力を電圧の異なる直流電力に変換するコンバータであることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項5に記載の電力変換装置において、上記インバータは、半導体素子を内蔵する半導体モジュールを有し、上記第1冷却器は、上記第1冷媒流路の一部を構成すると共に上記半導体モジュールを冷却するためのモジュール冷却部を有し、上記半導体モジュールと上記モジュール冷却部とが積層されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の電力変換装置において、該電力変換装置は、車両に搭載して用いられること特徴とする電力変換装置。
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