JP7548170B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
熱を受け入れる受熱面(610a)を有する放熱部材(600)と、
受熱面と対向する第1表面(300b,341a)、および、第1表面よりも受熱面との平行度が低い第2表面(300c,342e)を有する電気部品(300,340,700)と、
電気部品と受熱面との間に設けられ、第1表面および受熱面に接触する、放熱部材とは異なる材質の第1部材(810)と、
電気部品と受熱面との間に設けられ、第2表面および受熱面に接触する、第1部材よりも粘度が低い第2部材(820)と、を備える。
図1において車載システム10は電力変換装置100を備える。車載システム10は電気自動車用のシステムを構成している。車載システム10は電力変換装置100、バッテリ200、モータ400、補機バッテリ1000、補機1100、および、図示しない複数のECUを有する。電力変換装置100はコンバータ310、インバータ320、および、DCDCコンバータ500を有する。コンバータ310とインバータ320を併せて電力変換部330と示す。なお図面においては補機1100を「ACC」と略記して示している。バッテリ200は電源に相当する。モータ400は負荷に相当する。
電力変換部330はコンバータ310とインバータ320を備えている。コンバータ310とバッテリ200とは、第1給電バスバ301と第2給電バスバ302とを介して電気的に接続されている。インバータ320とコンバータ310とは、第2給電バスバ302と第3給電バスバ303とを介して電気的に接続されている。
DCDCコンバータ500は第5給電バスバ305と第6給電バスバ306を介してバッテリ200と並列接続されている。上記したようにDCDCコンバータ500はハーネス307を介して補機バッテリ1000に接続されている。
以下において直交の関係にある3方向をx方向、y方向、z方向とする。なお図面において「方向」の記載を省略している。
図2~図4に示すように、放熱部材600はインダクタケース700を配置するとともにインダクタ340の熱を受熱する受熱面610aを有する配置部610を備えている。受熱面610aにはインダクタケース700の連結部720に連結される複数の基台部620が形成されている。基台部620は受熱面610aから遠ざかるように延びている。
図4に示すように放熱部材600とインダクタ340の間に第1部材810と第2部材820が設けられている。
図3および図4に示すように配置部610には基台部620の他に、受熱面610aから突起する突起部630が形成されている。突起部630は第1部材810および第2部材820を囲むように環状を成している。突起部630は第2部材820が拡がることを抑制している。なお、突起部630は環状でなくてもよい。突起部630は第2部材820が拡がることを抑制できる形状になっていればよい。
以下に電力変換装置100の製造方法を説明する。準備工程として、放熱部材600を準備する。インダクタ340とインダクタケース700を準備する。インダクタケース700にインダクタ340を収納する。インダクタケース700にインダクタ340を固定する。
図5において、比較例では、インダクタ340と配置部610の間に第1部材810のみが配置される。上記したように第1部材810は第2部材820よりも変形しにくい。そのために第1部材810が第2表面342eに接触しにくい。これによればインダクタ340の放熱性が低下しやすい。
本実施形態ではインダクタ340と配置部610の間に第1部材810と第2部材820が設けられている。第1部材810が中央部341と配置部610の間に設けられている。第2部材820が端部342と配置部610の間に設けられている。
電力変換装置100には第1給電バスバ301~第6給電バスバ306が含まれている。以下説明を簡便とするために、第1給電バスバ301~第6給電バスバ306をまとめてバスバ300と示す。
第1実施形態においては、第1部材810のすべてが第1表面341aの受熱面610aへの投影領域内に含まれている。これに代えて、図8に示すように第1部材810が第1表面341aの受熱面610aへの投影領域と第2表面342eの受熱面610aへの投影領域内の両方に含まれていてもよい。図8においてはインダクタ340の外形および、第1表面341aと第2表面342eの境界を破線で示している。
第1実施形態においては、第2部材820が第2表面342eと受熱面610aに接触している。これに代えて図9に示すように第2部材820が第2表面342eのうち端面342aと側面342bのどちらか一方と受熱面610aに接触していてもよい。
第1実施形態においては、配置部610に第2部材820が拡がることを抑制する突起部630が形成されている。これに代えて図10に示すようにインダクタケース700が、第2部材820が拡がることを抑制する突起部740を有していても良い。突起部740が収納部710に一体的に連結され、受熱面610aに向かって突起することで第2部材820が拡がることを抑制する機能を有していても良い。図示しないが突起部740がインダクタ340を囲むようにして環状にインダクタケース700に形成されていてもよい。
第1実施形態においては、インダクタケース700が収納部710と連結部720を有する。これに代えて図12に示すようにインダクタケース700は収納部710と連結部720とを連結するリブ730を有していてもよい。
これまでに説明したように電力変換装置100はトランス510を含むDCDCコンバータ500を有している。トランス510は電力変換に伴い発熱しやすい。トランス510は一例としてこれまでに説明したインダクタ340と同様の形態を成している。トランス510は例えばDCDCコンバータケースに収納されている。トランス510の第1表面341aに相当する面とDCDCコンバータケースとの間に第1部材810が設けられていても良い。トランス510の第2表面342eに相当する面とDCDCコンバータケースとの間に第2部材820が設けられていても良い。
Claims (10)
- 熱を受け入れる受熱面(610a)を有する放熱部材(600)と、
前記受熱面と対向する第1表面(300b,341a)、および、前記第1表面よりも前記受熱面との平行度が低い第2表面(300c,342e)を有する電気部品(300,340,700)と、
前記電気部品と前記受熱面との間に設けられ、前記第1表面および前記受熱面に接触する、前記放熱部材とは異なる材質の第1部材(810)と、
前記電気部品と前記受熱面との間に設けられ、前記第2表面および前記受熱面に接触する、前記第1部材よりも粘度が低い第2部材(820)と、を備える電力変換装置。 - 前記第2表面は複数の第2表面部分(342c,342d)を備え、
前記第1表面が複数の前記第2表面部分の間に配置され、
前記第2部材が複数の前記第2表面部分と前記受熱面とに接触している請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記第1部材と前記第2部材とが接触している請求項1または2に記載の電力変換装置。
- 前記第1部材の硬さが前記第2部材の硬さよりも硬い請求項1~3のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記放熱部材は前記第2部材が前記受熱面に沿って拡がることを抑制するための突起部(630)を備える請求項1~4のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記電気部品はインダクタ(340)である請求項1~5のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記電気部品は前記インダクタを収納するとともに、前記第2部材が前記受熱面に沿って拡がることを抑制するための突起部(740)を有するインダクタケース(700)を備える請求項6に記載の電力変換装置。
- 前記放熱部材は連結部材(900)を受け入れる基台部(620)を備え、
前記インダクタケースは、前記インダクタを収納する収納部(710)、および、前記基台部に前記連結部材を介して連結される連結部(720)を備える請求項7に記載の電力変換装置。 - 前記電気部品は電源(200)と負荷(400)とを接続するバスバ(300)であり、
前記バスバの表面(300a)には、前記バスバが屈曲していることにより前記第1表面と前記第2表面が区画されている請求項1~5のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記放熱部材は前記第1表面に向かって隆起する隆起部(640)を備え、
前記第1表面と前記隆起部との間に前記第1部材が設けられ、
前記第2表面と前記隆起部との間に前記第2部材が設けられている請求項9に記載の電力変換装置。
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