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公開番号2025103600
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023221094
出願日2023-12-27
発明の名称電力変換装置及び回転電機ユニット
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250702BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】インバータの性能が発揮されやすい構成を実現できる電力変換装置及び回転電機ユニットを提供する。
【解決手段】インバータ装置30は、第1インバータモジュール100、第2インバータモジュール110、第1コンデンサモジュール120及び第2コンデンサモジュール130を有している。第1インバータモジュール100は、第1インバータ回路を有している。第2インバータモジュール110は、第2インバータ回路を有している。第1コンデンサモジュール120は、第1平滑コンデンサを有している。第2コンデンサモジュール130は、第2平滑コンデンサを有している。インバータハウジング70の内部空間は、水路壁81により第1空間71aと第2空間75aとに仕切られている。第1空間71aには、インバータモジュール100,110及びコンデンサモジュール120,130が設けられている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
回転電機（２０）に供給される電力を変換する電力変換装置（３０）であって、
複数の第１スイッチ（４２，４３）を含んで形成され、前記回転電機の巻線（２２）に接続される第１インバータ（４０）を有し、前記巻線に供給される電力を前記第１インバータにより変換する第１インバータ部品（１００）と、
複数の第２スイッチ（５２，５３）を含んで形成され、前記巻線に接続される第２インバータ（５０）を有し、前記巻線に供給される電力を前記第２インバータにより変換する第２インバータ部品（１１０）と、
前記第１インバータに並列に接続された第１平滑コンデンサ（３１）を有する第１コンデンサ部品（１２０）と、
前記第２インバータに並列に接続された第２平滑コンデンサ（３２）を有する第２コンデンサ部品（１３０）と、
前記第１インバータ部品、前記第２インバータ部品、前記第１コンデンサ部品及び前記第２コンデンサ部品を収容しているハウジング（７０）と、
前記ハウジングの内部空間を第１空間（７１ａ）と第２空間（７５ａ）とに仕切るように設けられ、冷媒が流れる冷媒流路（８１）を形成している空間仕切部（８２）と、
を備え、
前記第１インバータ部品、前記第２インバータ部品、前記第１コンデンサ部品及び前記第２コンデンサ部品は、前記第１空間及び前記第２空間のうち一方に設けられている、電力変換装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記第１インバータ部品と前記第１コンデンサ部品とは、互いに隣り合うように前記空間仕切部に沿って並べられており、
前記第２インバータ部品と前記第２コンデンサ部品とは、互いに隣り合うように前記空間仕切部に沿って並べられている、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記第１インバータ部品と前記第２インバータ部品とは、互いに隣り合うように前記空間仕切部に沿って並べられており、
前記第１コンデンサ部品と前記第２コンデンサ部品とは、互いに隣り合うように前記空間仕切部に沿って並べられている、請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記冷媒流路は、前記冷媒が前記第１インバータ部品及び前記第２インバータ部品のうち一方に到達した後に他方に到達するように設けられている、請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記巻線の通電状態を切り替え可能であり、前記巻線を介さずに前記第１インバータと前記第２インバータとを通電可能に接続している切替経路（１２ｐｃ）と、
前記切替経路に設けられた切替スイッチ（６１，６３）を有し、前記切替スイッチにより前記切替経路の通電を遮断可能な切替部品（９０）と、
を備え、
前記切替部品は、前記第１空間及び前記第２空間のうち、前記第１インバータ部品、前記第２インバータ部品、前記第１コンデンサ部品及び前記第２コンデンサ部品がある方の空間に設けられている、請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記巻線の通電状態を切り替え可能であり、前記巻線を介さずに前記第１インバータと前記第２インバータとを通電可能に接続している切替経路（１２ｐｃ）と、
前記切替経路に設けられた切替スイッチ（６１，６３）を有し、前記切替スイッチにより前記切替経路の通電を遮断可能な切替部品（９０）と、
を備え、
前記冷媒流路は、前記冷媒が前記第１インバータ部品、前記第２インバータ部品及び前記切替部品のうち１つずつ順番に到達するように設けられている、請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記第１インバータ及び前記第２インバータのうち一方に並列に接続されたフィルタ回路（３３）の少なくとも一部を形成するフィルタ部品（１８０）と、
前記フィルタ部品が集約して設けられたフィルタ部品群（１８０Ｇ）と、
を備え、
前記フィルタ部品は、前記第１空間及び前記第２空間のうち、前記第１インバータ部品、前記第２インバータ部品、前記第１コンデンサ部品及び前記第２コンデンサ部品とは異なる空間に設けられている、請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記フィルタ部品群には、
コイル素子を有し、前記フィルタ部品であるフィルタコイル部品（１８１）と、
コンデンサ素子を有し、前記フィルタ部品であるフィルタコンデンサ部品（１８２）と、
が含まれており、
前記フィルタコイル部品及び前記フィルタコンデンサ部品の少なくとも一方は、前記冷媒流路に重なる位置に設けられている、請求項７に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記第１インバータは、前記巻線の一端（２２ａ）に接続されており、
前記第２インバータは、前記巻線の他端（２２ｂ）に接続されている、請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
電力の供給により駆動する回転電機（２０）と、
前記回転電機に供給される電力を変換する電力変換装置（３０）と、
を備えている回転電機ユニット（１５）であって、
複数の第１スイッチ（４２，４３）を含んで形成され、前記回転電機の巻線（２２）に接続される第１インバータ（４０）を有し、前記巻線に供給される電力を前記第１インバータにより変換する第１インバータ部品（１００）と、
複数の第２スイッチ（５２，５３）を含んで形成され、前記巻線に接続される第２インバータ（５０）を有し、前記巻線に供給される電力を前記第２インバータにより変換する第２インバータ部品（１１０）と、
前記第１インバータに並列に接続された第１平滑コンデンサ（３１）を有する第１コンデンサ部品（１２０）と、
前記第２インバータに並列に接続された第２平滑コンデンサ（３２）を有する第２コンデンサ部品（１３０）と、
前記第１インバータ部品、前記第２インバータ部品、前記第１コンデンサ部品及び前記第２コンデンサ部品を収容しているハウジング（７０）と、
前記ハウジングの内部空間を第１空間（７１ａ）と第２空間（７５ａ）とに仕切るように設けられ、冷媒が流れる冷媒流路（８１）を形成している空間仕切部（８２）と、
を備え、
前記第１インバータ部品、前記第２インバータ部品、前記第１コンデンサ部品及び前記第２コンデンサ部品は、前記第１空間及び前記第２空間のうち一方に設けられている、回転電機ユニット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、電力変換装置及び回転電機ユニットに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、モータを駆動するモータ駆動装置について記載されている。このモータ駆動装置は、第１インバータ及び第２インバータを有している。第１インバータ及び第２インバータは、複数のスイッチ素子を含んで形成されている。第１インバータ及び第２インバータは、１枚の回路基板に搭載されている。また、モータ駆動装置は、第１インバータ及び第２インバータに並列接続されたキャパシタを有している。キャパシタは、１枚のキャパシタ基板に搭載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７３６７２２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、第１インバータ、第２インバータ及びキャパシタが共通のハウジングに収容される場合、これらインバータとキャパシタとの位置関係によっては、インバータとキャパシタとを接続する通電経路などの配線が長くなることが考えられる。この場合、配線が長くなることに伴ってインダクタンスが増加すると、インバータの性能が発揮されにくくなることが懸念される。
【０００５】
本開示の１つの目的は、インバータの性能が発揮されやすい構成を実現できる電力変換装置及び回転電機ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
上記目的を達成するため、開示された態様は、
回転電機（２０）に供給される電力を変換する電力変換装置（３０）であって、
複数の第１スイッチ（４２，４３）を含んで形成され、回転電機の巻線（２２）に接続される第１インバータ（４０）を有し、巻線に供給される電力を第１インバータにより変換する第１インバータ部品（１００）と、
複数の第２スイッチ（５２，５３）を含んで形成され、巻線に接続される第２インバータ（５０）を有し、巻線に供給される電力を第２インバータにより変換する第２インバータ部品（１１０）と、
第１インバータに並列に接続された第１平滑コンデンサ（３１）を有する第１コンデンサ部品（１２０）と、
第２インバータに並列に接続された第２平滑コンデンサ（３２）を有する第２コンデンサ部品（１３０）と、
第１インバータ部品、第２インバータ部品、第１コンデンサ部品及び第２コンデンサ部品を収容しているハウジング（７０）と、
ハウジングの内部空間を第１空間（７１ａ）と第２空間（７５ａ）とに仕切るように設けられ、冷媒が流れる冷媒流路（８１）を形成している空間仕切部（８２）と、
を備え、
第１インバータ部品、第２インバータ部品、第１コンデンサ部品及び第２コンデンサ部品は、第１空間及び第２空間のうち一方に設けられている、電力変換装置である。
【０００８】
上記電力変換装置によれば、空間仕切部は、第１空間と第２空間とを仕切るように設けられ、且つ冷媒流路を形成している。この構成では、ハウジングに収容された第１インバータ部品、第２インバータ部品、第１コンデンサ部品及び第２コンデンサ部品に対して、冷媒流路を流れる冷媒の冷却効果を付与できる。
【０００９】
しかも、第１インバータ部品、第２インバータ部品、第１コンデンサ部品及び第２コンデンサ部品は、ハウジングの第１空間及び第２空間のうち一方に設けられている。この構成では、インバータ部品とコンデンサ部品とを通電可能に接続する配線部材を、空間仕切部を貫通しないように配線することが可能になる。換言すれば、配線部材を、冷媒流路を避けた位置で空間仕切部を貫通させて迂回するように配線する、という必要がない。このため、インバータ部品とコンデンサ部品とを通電可能に接続する配線部材が長くなってインダクタンスが増加する、ということを抑制できる。
【００１０】
以上のように、インバータ部品やコンデンサ部品について、温度上昇やインダクタンス増加が生じることでインバータの性能が低下する、ということを抑制できる。したがって、電力変換装置においてインバータの性能が発揮されやすい構成を実現できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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