專(zhuān)利名稱(chēng)：車(chē)輛用電氣單元的冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車(chē)輛用電氣單元的冷卻裝置，其具有用于驅(qū)動(dòng)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的逆變器和車(chē)輛控制電源用的DC-DC變流器，還具有輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電力變換器等其他的高壓電氣設(shè)備，特別涉及通過(guò)與冷卻空氣的熱交換，來(lái)冷卻多個(gè)的高壓電氣設(shè)備的車(chē)輛用電氣單元的冷卻裝置。
背景技術(shù)：
在電動(dòng)汽車(chē)和所述混合動(dòng)力車(chē)輛等中，搭載多個(gè)隨車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的逆變器、車(chē)輛控制電源用的DC-DC變流器、和輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的變換器等的放熱的高壓電氣設(shè)備。這種高壓電氣設(shè)備，通常是作為一體單元而與電池集中，配置于電氣箱的內(nèi)部，利用風(fēng)扇所吸引的空氣，使在電氣箱內(nèi)散熱的高壓電氣設(shè)備等的熱冷卻。
例如，提出有在后座的后部配置有電氣箱時(shí)，如圖14所示，通過(guò)開(kāi)口于后置物區(qū)(rear parcel)的吸氣管道101，將車(chē)箱內(nèi)的冷卻空氣引導(dǎo)至電氣箱102內(nèi)的電池103和電氣單元104，通過(guò)連接于引風(fēng)機(jī)105的排氣導(dǎo)管106，排出到電氣箱102的外部(參照例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
另外，作為針對(duì)目前這樣的電氣單元的冷卻裝置，如圖15所示開(kāi)發(fā)有在以接觸狀態(tài)安裝有高壓電氣設(shè)備107、108的散熱器箱109中形成冷卻空氣的通路110，在該通路110內(nèi)一體地形成多個(gè)的散熱片111，被大量供于利用。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)2003-79003號(hào)公報(bào)但是，由于此現(xiàn)有的冷卻裝置，散熱器箱109通過(guò)壓鑄等被形成為一體，所以用于形成通路110及其內(nèi)部的散熱片111的制造困難，對(duì)于已成形的散熱器箱109，存在難以高效率地密集配置高壓電氣設(shè)備107、108的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明要提供一種車(chē)輛用電氣單元的冷卻裝置，其采用易于制造的零件，使以車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的逆變器，和車(chē)輛控制電源用的DC-DC變流器為首的高壓電氣設(shè)備能夠高效率地密集配置，能夠?qū)嵤┲圃斐杀镜慕档秃途o湊化。
為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種車(chē)輛用電氣單元的冷卻裝置，將冷卻空氣導(dǎo)入電氣單元，該電氣單元具有車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的逆變器；車(chē)輛控制電源用的DC-DC變流器；輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電力變換器，通過(guò)和冷卻空氣的熱交換，而對(duì)所述車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的逆變器、所述車(chē)輛控制電源用的DC-DC變流器、和所述輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電力變換器進(jìn)行冷卻，其中，該車(chē)輛用電氣單元的冷卻裝置具有第一散熱板，其安裝于所述車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的逆變器，在背面設(shè)有多個(gè)散熱片；第二散熱板，其安裝于所述車(chē)輛控制電源用的DC-DC變流器，在背面設(shè)有多個(gè)的散熱片，與所述第一散熱板相對(duì)配置；第三散熱板，其安裝于所述輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電力變換器，在背面設(shè)有多個(gè)散熱片，與所述第一散熱板相對(duì)，并且以所述冷卻空氣的流動(dòng)方向觀看，配置于所述第二散熱板的下游側(cè)；連結(jié)構(gòu)件，其分別連結(jié)所述第一散熱板與所述第二散熱板，所述第一散熱板與所述第三散熱板，通過(guò)所述第一散熱板、所述第二散熱板、所述第三散熱板、和(多個(gè))所述連結(jié)構(gòu)件，而形成所述各散熱片包圍的、流通所述冷卻空氣的空氣通路根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，若散熱板和連結(jié)構(gòu)件構(gòu)成的空氣通路中有冷卻空氣被導(dǎo)入，則在背對(duì)背被配置的散熱板的散熱片中，各高壓電氣設(shè)備(車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的逆變器，車(chē)輛控制電源用的DC-DC變流器、輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電力變換器)和冷卻空氣進(jìn)行熱交換。這時(shí)，車(chē)輛控制電源用的DC-DC變流器在空氣通路上游位置，通過(guò)散熱板，高效率地進(jìn)行與溫度低的冷卻空氣的熱交換。另外，各高壓電氣設(shè)備，能夠在將散熱板結(jié)合于連結(jié)構(gòu)件的前階段，分別安裝于散熱板，在結(jié)合連結(jié)構(gòu)件之后，被密集配置于不同的高壓電氣設(shè)備的散熱板夾住冷卻空氣的通路的相對(duì)位置。
上述車(chē)輛用電氣單元的冷卻裝置，還可以具有低放熱零件收容部，其配置于所述空氣通路的下游區(qū)域，從所述第一散熱板和所述第三散熱板的一方的端部突出；用于導(dǎo)入所述冷卻空氣的引風(fēng)機(jī)，其與所述第一散熱板和所述第三散熱板的另一方的端部鄰接，并且與所述低放熱零件收容部相對(duì)而配置。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在與從一方的散熱板的端部以探出狀突出的高壓電氣設(shè)備的低放熱零件收容部相對(duì)的位置，配置有引風(fēng)機(jī)，使其與另一方的散熱板側(cè)的高壓電氣設(shè)備成為大致橫向并列。
上述車(chē)輛用電氣單元的冷卻裝置，還可以具有導(dǎo)管，其配置于所述第一散熱板和所述第三散熱板的延長(zhǎng)位置上，連接所述空氣通路和所述引風(fēng)機(jī)，使所述引風(fēng)機(jī)的風(fēng)扇主體，靠近所述車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的逆變器及所述輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電力變換器的任一方的側(cè)部而配置。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，使引風(fēng)機(jī)的風(fēng)扇主體以靠近另一方的散熱板側(cè)的高壓電氣設(shè)備的狀態(tài)，橫向并列地配置。
上述車(chē)輛用電氣單元的冷卻裝置，還可以具有排氣導(dǎo)管，其與所述引風(fēng)機(jī)的外罩一體形成，排放所述冷卻空氣。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，無(wú)需將另體的排氣導(dǎo)管連接于引風(fēng)機(jī)。
用于將所述車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的逆變器、所述車(chē)輛控制電源用的DC-DC變流器、所述輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電力變換器中的至少1個(gè)安裝于其他構(gòu)件上的框架，和(多個(gè))所述連結(jié)構(gòu)件中的至少1個(gè)形成為一體。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)在散熱板上安裝高壓電氣設(shè)備，在一體設(shè)置于框架的連結(jié)構(gòu)件上結(jié)合散熱板，對(duì)于框架的高壓電氣設(shè)備的安裝和空氣通路形成完畢。
根據(jù)本發(fā)明，既能夠以易于制造的散熱板和連結(jié)構(gòu)件作為主要構(gòu)件來(lái)形成冷卻空氣通路，又能夠在把散熱板結(jié)合于連結(jié)構(gòu)件的前階段，分別把高壓電氣設(shè)備容易地安裝于散熱板，而且，由于能夠在夾住冷卻空氣的通路的相對(duì)位置，密集配置不同的高壓電氣設(shè)備的散熱板，所以起到了可以使制造成本降低，且實(shí)現(xiàn)裝置的緊湊化的基本效果。
而后，進(jìn)一步在這些發(fā)明中，因?yàn)楫a(chǎn)生用于車(chē)輛控制的電源電壓的DC-DC變流器，在冷卻空氣的溫度低的通路的上游側(cè)通過(guò)散熱板而高效率地進(jìn)行熱交換，所以可以實(shí)現(xiàn)DC-DC變流器自身和其散熱板的小型化，并且還可以進(jìn)一步提高車(chē)輛控制電源的可靠性。
另外，根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)橐栽诟邏弘姎庠O(shè)備的低放熱零件收納部從一方的散熱板的端部突出而配置的一方，使在鄰接另一方的散熱板的端部之側(cè)與低放熱零件收容部相對(duì)的方式配置引風(fēng)機(jī)，所以能夠緊湊地配置引風(fēng)機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)裝置整體的小型化。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于能夠?qū)?dǎo)管配置于相對(duì)的散熱板的延長(zhǎng)上的空間，使引風(fēng)機(jī)的風(fēng)扇機(jī)身充分地靠近另一方的散熱板側(cè)的高壓電氣設(shè)備的側(cè)部而配置，所以能夠更加小型化裝置整體。
另外，根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)閷⑴艢鈱?dǎo)管一體地形成于引風(fēng)機(jī)的外罩，無(wú)需將另外機(jī)身的排氣導(dǎo)管連接于引風(fēng)機(jī)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)由零件數(shù)量的削減帶來(lái)的制造成本的降低，和進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。
另外，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在散熱板上安裝高壓電氣設(shè)備，在一體地設(shè)于框架上的連結(jié)構(gòu)件上結(jié)合各散熱板，因?yàn)槟軌蛟趯?duì)于框架的高壓電氣設(shè)備的安裝的同時(shí)形成通路，所以裝置的制造變得容易，制造成本的降低成為可能。


圖1是說(shuō)明此發(fā)明的第一的實(shí)施方式的電氣箱的配置的立體圖。
圖2是放大了表示同實(shí)施方式的圖1的要部的立體圖。
圖3是表示同實(shí)施方式的電氣箱的正視圖。
圖4是對(duì)表示同實(shí)施方式的圖3的A-A剖面的部分剖面圖。
圖5是表示圖4的B箭頭視圖。
圖6是表示同實(shí)施方式的框架的立體圖。
圖7是表示同實(shí)施方式的引風(fēng)機(jī)的配置的立體圖。
圖8是表示同實(shí)施方式的概略零件配置的方框圖。
圖9是模式地表示同實(shí)施方式的冷卻空氣的流動(dòng)的分解立體10是表示同實(shí)施方式的電氣單元的主要部分的配線的圖。
圖11是表示此發(fā)明的第二實(shí)施方式的概略零件配置的方框圖。
圖12是表示此發(fā)明的第三實(shí)施方式的概略零件配置的方框圖。
圖13是表示此發(fā)明的第四實(shí)施方式的概略零件配置的方框圖。
圖14是表示作為現(xiàn)有的技術(shù)，電氣箱內(nèi)的零件配置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖15表示現(xiàn)有的技術(shù)的冷卻裝置的立體圖。
具體實(shí)施例方式
以下，基于圖1～圖10，說(shuō)明此發(fā)明的第一實(shí)施方式。還有，以下的說(shuō)明中的前后左右等的方向，特別是如果沒(méi)有記載，則與車(chē)輛中的方向相同。
另外，圖中箭頭標(biāo)記FR指向車(chē)輛前方，箭頭標(biāo)記LH指向車(chē)輛左方。
圖1表示應(yīng)用了此發(fā)明這種電氣單元的冷卻裝置的混合動(dòng)力車(chē)輛。該混合動(dòng)力車(chē)輛1，是所謂并聯(lián)型，發(fā)動(dòng)機(jī)(未圖示)和電動(dòng)發(fā)電機(jī)2(車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī))被直列地連結(jié)，使它們的動(dòng)力通過(guò)變速器(未圖示)傳達(dá)至驅(qū)動(dòng)輪。還有，電動(dòng)發(fā)電機(jī)2由三相的DC無(wú)電刷電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。
另外，此混合動(dòng)力車(chē)輛1，若在減速時(shí)等，驅(qū)動(dòng)力從前輪被傳遞至電動(dòng)發(fā)電機(jī)2，則電動(dòng)發(fā)電機(jī)2作為發(fā)電機(jī)起作用，把能量作為所謂再生制動(dòng)力回收。所回收的電能，通過(guò)后述的PDU(Power Drive Unit)2(參照?qǐng)D4、圖5)，對(duì)高壓電池4充電。還有，PDU3以逆變器為主要素構(gòu)成，在電動(dòng)發(fā)電機(jī)2的驅(qū)動(dòng)時(shí)，接受高壓電池4的直流電而變換成三相交流電，并且在制動(dòng)時(shí)等把由電動(dòng)發(fā)電機(jī)2發(fā)送的交流電變換成直流電。
另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)，配置有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空調(diào)(空調(diào)裝置)用壓縮機(jī)(未圖示)。該壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)為三相交流電動(dòng)機(jī)，在驅(qū)動(dòng)時(shí)，從壓縮機(jī)用的逆變器5(輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電力變換器，以下稱(chēng)為“空調(diào)·逆變器5”)供給電力。
另一方面，在后座的座椅靠背(未圖示)的背面?zhèn)?，配置有電氣?。此電氣箱6如圖1～圖3所示，形成為近似長(zhǎng)方體狀，在其內(nèi)部收容有電池4，并且收容有集合配置了所述的PDU3和空調(diào)·逆變器5等的高壓電氣設(shè)備的電氣單元7。
另外，配置于電氣箱6內(nèi)的高壓電池4，是將多個(gè)圓柱狀的電池單體配置于電池箱8(參照?qǐng)D2、圖3)的內(nèi)部而成，從電池箱8的上部開(kāi)口8a(參照?qǐng)D9)向內(nèi)部引入冷卻空氣，使結(jié)束了與電池4的熱交換的空氣從同箱8的下部開(kāi)口8b(參照?qǐng)D9)排出。被導(dǎo)入此電池箱8的空氣，通過(guò)一端開(kāi)口于后置物區(qū)9的吸氣管道10，從車(chē)箱內(nèi)被引入。另外，電池箱8的下部開(kāi)口8b，通過(guò)電氣箱6的內(nèi)部通路，連接于電氣單元7內(nèi)的通路的一端，電氣單元7內(nèi)的通路的另一端被連接于引風(fēng)機(jī)11(參照?qǐng)D4)。由引風(fēng)機(jī)11所吸引的車(chē)箱內(nèi)的冷卻空氣，在通過(guò)電氣箱6內(nèi)其間，與電池4和多個(gè)高壓電氣設(shè)備(PDU3、空調(diào)·逆變器5)之間進(jìn)行熱交換。
可是，此實(shí)施方式的電氣單元7，作為高壓電氣設(shè)備，除所述的PDU3和空調(diào)·逆變器5之外，還具有產(chǎn)生車(chē)輛控制電源用的電壓的DC-DC變流器12(參照?qǐng)D4)。此DC-DC變流器12，為了將由電動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)送的高壓的電力，向成用于車(chē)輛控制和輔機(jī)運(yùn)作等的低壓電池80(參照?qǐng)D10)充電，而將發(fā)電電壓降壓至低壓電池80的規(guī)定電壓(例如，12V)。
這里，簡(jiǎn)單說(shuō)明圖10所示的電氣單元7的主要部分的配線。
圖10表示以電路基板上的電源保護(hù)電路81為中心的高壓電池4與高壓電氣設(shè)備(PDU3、DC-DC變流器12)、和與其他的周邊設(shè)備的連接狀態(tài)。電源保護(hù)電路81，高壓電池4與高壓電氣設(shè)備之間，通過(guò)接觸器(contactor)123連接，通過(guò)此接觸器123進(jìn)行適宜電路的開(kāi)關(guān)和電流調(diào)整，使過(guò)電流得以防止。
高壓電池4，由第一模塊4A和第二模塊4B構(gòu)成，兩模塊4A、4B通過(guò)主開(kāi)關(guān)(main switch)121和主熔斷器(main fuse)122被直列地連接。然后，高壓電池4(第一模塊4A和第2模塊4B)相對(duì)于電源保護(hù)電路81的基板，通過(guò)端子T1～T4而連接。另一方面，電源保護(hù)電路81的基板，通過(guò)T5～T8被連接于作為高壓電氣設(shè)備的PDU3和DC-DC變流器12。PDU3和DC-DC變流器12，相對(duì)于高壓電池4，通過(guò)電源保護(hù)電路81被并列地連接。
在高壓電池4側(cè)的陽(yáng)極端子T1，與PDU3側(cè)及DC-DC變流器12側(cè)的端子T5、T7之間，裝有所述的接觸器123。此接觸器123，由主接觸器123A，和被并列地連接于此主接觸器123A的預(yù)充電接觸器123B(precharge contactor)及預(yù)充電電阻123C構(gòu)成，主接觸器123A和預(yù)充電接觸器123B根據(jù)車(chē)輛狀態(tài)，通過(guò)電池ECU128被適宜地控制。在端子T1與接觸器123之間，設(shè)有檢測(cè)從高壓電池流出的電流的電流傳感器124，在接觸器123與端子T5之間，設(shè)有檢測(cè)被輸入PDU3的電流的PDU電流傳感器125。此外，在接觸器123與端子T7之間，設(shè)有用于保護(hù)DC-DC變流器12的短路的DC-DC變流器熔斷器126。
另外，高壓電池4側(cè)的陰極端子T4，和PDU3側(cè)的端子T6及DC-DC變流器12側(cè)的端子T8，通過(guò)用于射電噪音(radio noise)降低的電容器127(condenser)而接地，同樣，端子T1通過(guò)電容器128而接地。
另外，低壓電池80通過(guò)DC-DC變流器12，被連接于電源保護(hù)電路81的輸出側(cè)，在將通過(guò)PDU3被轉(zhuǎn)換成直流電流的電動(dòng)發(fā)電機(jī)2的發(fā)電電力，由DC-DC變流器12降壓之后，進(jìn)行充電。然后，低壓電池80，和電池ECU128以外的車(chē)輛控制用的控制器，作為輔機(jī)類(lèi)的電源供于使用。
還有，高壓電池4通過(guò)主開(kāi)關(guān)121的接入，被連接于PDU3和DC-DC變流器12，但這時(shí)，由于來(lái)自電池ECU128的指令，最初預(yù)充電接觸器123B開(kāi)動(dòng)，而預(yù)充電電路關(guān)閉，其后主接觸器123A開(kāi)動(dòng)，而主電路關(guān)閉。據(jù)此，因?yàn)樵谥鏖_(kāi)關(guān)121的接入初期，電流由預(yù)充電電路限制，所以防止主接觸器123A的熔敷。
另一方面，電氣單元7的結(jié)構(gòu)，如圖3～圖7所示。
即，PDU3和DC-DC變流器12和空調(diào)·逆變器5，被安裝于在背面?zhèn)染哂卸鄠€(gè)散熱片13的散熱板14～16的各表面?zhèn)龋谂cPDU用的散熱板14的背面相對(duì)的位置，DC-DC變流器用的散熱板15和空調(diào)·逆變器用的散熱板16朝向背面而配置。這時(shí)，DC-DC變流器用的散熱板15和空調(diào)·逆變器用的散熱板16，以前者在后述的通路18的上游側(cè)，后者在同一通路的下游側(cè)的方式被排列配置，使此散熱板15、16，和與之相對(duì)的散熱板14的散熱片13均朝向一定方向(長(zhǎng)度方向)。散熱板14和散熱板15、16，在如此相對(duì)配置的狀態(tài)下，由截面近似U字狀的側(cè)壁構(gòu)件(連結(jié)構(gòu)件)17A、17B結(jié)合。各側(cè)壁構(gòu)件17A、17B，以覆蓋彼此相對(duì)的散熱板14和15、16的散熱片13的側(cè)方的方式而結(jié)合于散熱板14和15、16，在此狀態(tài)下，形成散熱板14、15或16與側(cè)壁構(gòu)件17A、17B包圍的方形截面形態(tài)的通路18。此通路18的散熱板15的一側(cè)的端部，被連接于電池箱8的下部開(kāi)口8b(參照?qǐng)D9)，各散熱板14、15、16，與在被導(dǎo)入通路18的冷卻空氣之間進(jìn)行熱交換。還有，在各高壓電氣設(shè)備(PDU3、DC-DC變流器12、空調(diào)·逆變器5)中的冷卻熱的分配，根據(jù)每個(gè)高壓電氣設(shè)備的散熱片13的長(zhǎng)度和高度、間隔等而設(shè)定。
然后，側(cè)壁構(gòu)件17A、17B，被一體地安裝于如圖6所示的具有近似長(zhǎng)方形的開(kāi)口19和4個(gè)車(chē)體固定用的腳部20a～20d的框架21上。此框架21，使開(kāi)口19朝向車(chē)寬方向，通過(guò)螺栓等結(jié)合于電氣箱6。配置于電氣箱6的內(nèi)部里側(cè)的PDU3的散熱板14，被直接由螺栓結(jié)合于側(cè)壁構(gòu)件17A、17B的一端的彎曲部，配置于電氣箱6的表側(cè)的DC-DC變流器12和空調(diào)·逆變器5的散熱板15、16，將散熱片13插入開(kāi)口19，從框架21的表側(cè)被螺栓結(jié)合于開(kāi)口19的邊緣部和側(cè)壁構(gòu)件17A、17B的另一端的彎曲部。還有，側(cè)壁構(gòu)件17A、17B也可以一體地形成于框架21上。
可是，空調(diào)·逆變器5，以長(zhǎng)度方向朝向車(chē)寬方向的方式被配置于電氣箱6，但是，安裝于此空調(diào)·逆變器5的背面?zhèn)鹊纳岚?6，如圖14所示，僅被設(shè)于從鄰接于空調(diào)·逆變器5的DC-DC變流器12之側(cè)的端部(圖中右側(cè)的端部)，貫穿同一逆變器5的長(zhǎng)度方向大約三分之一的區(qū)域。在空調(diào)·逆變器5的外殼22的內(nèi)部，散熱板16的正上方位置配置有高放熱零件23，從散熱板16的正上方位置到偏移(offset)的區(qū)域中，配置有放熱量比較小的低放熱零件24。外殼22的此偏移的區(qū)域，成為低放熱零件收容部22a。另外，在所述的散熱板14～16和基于側(cè)壁構(gòu)件17A、17B的通路18的端部，設(shè)置有導(dǎo)管25，以此導(dǎo)管25的內(nèi)面直接面對(duì)低放熱收容部22a的下面的形態(tài)配管。
另一方面，在電氣箱6內(nèi)的里側(cè)，在相對(duì)于低放熱零件收容部22a的位置配置有引風(fēng)機(jī)11，此引風(fēng)機(jī)11的吸氣部，在低放熱零件收容部22a的前面，被連接于所述導(dǎo)管25。引風(fēng)機(jī)11風(fēng)扇自身的外罩27被形成為近似圓盤(pán)狀，以此外罩27的外周面面對(duì)PDU3的端部側(cè)面的方式而配置。此外罩27的外周面以繞到導(dǎo)管25的背部側(cè)的方式膨出，由此充分地接近PDU3的端部側(cè)面。另外，在外罩27的外周面，如圖7所示，以突出到上方側(cè)的方式而一體地形成有用于將吸取的空氣排出至外部的排氣導(dǎo)管28。
此實(shí)施方式的電氣單元7的冷卻裝置，如以上而形成，不過(guò)若將此裝置的構(gòu)成零件的配置模式化地簡(jiǎn)化而描繪，則如圖8所示，另外，若模式化地描繪在電氣箱6內(nèi)的冷卻空氣的流動(dòng)，則如圖9所示。
觀察這些圖紙也可知，經(jīng)電池箱8通過(guò)電氣單元7的冷卻空氣，在配置于通路18的兩側(cè)的PUD3的散熱板14，和DC-DC變流器12及空調(diào)·逆變器5的各散熱板15、16之間進(jìn)行熱交換，此后，通過(guò)引風(fēng)機(jī)11被抽出到外部。因此，作為高壓電氣設(shè)備的PDU3，和DC-DC變流器12及空調(diào)·逆變器5，在夾著通路18被密集配置的狀態(tài)下，能夠高效地進(jìn)行散熱。特別是，在此電氣單元7的冷卻裝置中，因?yàn)闉楫a(chǎn)生車(chē)輛控制電源不可缺少的DC-DC變流器12，與PDU3一起被配置于通路18的上游側(cè)，所以能夠通過(guò)低溫的冷卻空氣，高效地冷卻兩者。為此，不但能夠把最優(yōu)先冷卻的DC-DC變流器12及PUD3，和它們的散熱板15、14小型化，從而實(shí)現(xiàn)裝置整體的小型化，而且能夠提高對(duì)于車(chē)輛控制電源的可靠性。
另外，此電氣單元7的冷卻裝置的情況，分別在PDU3、DC-DC變流器12、空調(diào)·逆變器5安裝散熱板14～16，以此狀態(tài)使散熱板14與散熱板15、16背對(duì)背而分別結(jié)合于側(cè)壁構(gòu)件17A、17B，由此能夠容易地形成通路18。另外，由于形成通路18的結(jié)構(gòu)零件為比較簡(jiǎn)單的形狀，所以與把通路18作為一體零件形成的情況比較，制造變得容易。特別是，此實(shí)施方式，因?yàn)閷?cè)壁構(gòu)件17A、17B形成為截面U字狀，而一體地結(jié)合于框架21，所以先將側(cè)壁構(gòu)件17A、17B預(yù)先結(jié)合于框架21，如果以此狀態(tài)在側(cè)壁構(gòu)件17A、17B上分別安裝散熱構(gòu)件14和15、16，因?yàn)橥?8的形成和PDU3等的高壓電氣設(shè)備的安裝同時(shí)完成，所以組裝作業(yè)變得更容易。
因此，在采用此冷卻裝置時(shí)，由于高壓電氣零件的效率優(yōu)良的配置，和制造與組裝的容易化，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的緊湊化和制造成本的降低。
此外，在此實(shí)施方式中，因?yàn)槭古渲糜谕?8的下游側(cè)的空調(diào)·逆變器5的低放熱元件收納部22a，從散熱板16探出，如此而延出到前方，在與此低放熱零件相對(duì)的位置配置引風(fēng)機(jī)11，所以引風(fēng)機(jī)11被高率地配置于空調(diào)·逆變器5沒(méi)有散熱板16的背面部分和PDU3的端部側(cè)面所包圍的近似長(zhǎng)方體狀空間。為此，能夠?qū)⒀b置整體緊湊地配置于電氣箱6內(nèi)，可以更有效率利用行李箱(trunk room)等的車(chē)輛空間。
另外，此實(shí)施方式的情況，因?yàn)閷?dǎo)管25配置于散熱板14、16的延長(zhǎng)的位置上，以使引風(fēng)機(jī)11的外罩27的外周面接近PDU3的方式繞到導(dǎo)管25的背部，所以能夠使導(dǎo)管25和引風(fēng)機(jī)11、PDU3等更密集。因此，這也大大地有助于裝置的緊湊化。
另外，在此實(shí)施方式中，因?yàn)閷⑴艢鈱?dǎo)管28一體地形成于引風(fēng)機(jī)11的外罩27，朝向電氣箱6的上方而突出，所以與將另體的排氣導(dǎo)管連接于引風(fēng)機(jī)11的情況比較，零件數(shù)量被削減，可以實(shí)現(xiàn)制造成本的削減，裝置的進(jìn)一步小型化。
以上說(shuō)明的第一的實(shí)施方式，電氣單元7的高壓電氣設(shè)備是由PDU3(逆變器)、DC-DC變流器12、和空調(diào)·逆變器5(輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電力交換器)構(gòu)成，但是，本發(fā)明的電氣單元的冷卻裝置所能夠采用的高壓電氣設(shè)備和其配置的組合不限于在此所說(shuō)明的。例如，如圖11～圖13分別所示也可以采用第二～第四的實(shí)施方式。以下，說(shuō)明此第二～第四的實(shí)施方式，與前述的第一實(shí)施方式共通部分附帶相同符號(hào)，省略其重復(fù)的說(shuō)明。
<第二實(shí)施方式>
圖11表示第二實(shí)施方式。此實(shí)施方式的電氣單元207，被用于具有兩個(gè)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的車(chē)輛，其具有具有各電動(dòng)機(jī)用的逆變器的兩個(gè)PDU41、42；車(chē)輛控制電源用的DC-DC變流器43；輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電力變換器44。PDU41、42和DC-DC變流器43和電力變換器44，分別被安裝于具有散熱片的散熱板45～48上，PDU41、42的兩個(gè)散熱板45、46相互鄰接，DC-DC變流器43的散熱板47和電力變換器44的散熱板48，分別位于與PDU41、42的散熱板45、46相對(duì)的位置，即，DC-DC變流器43用的散熱板47為上游側(cè)，電力變換器44的散熱板48為下游側(cè)，如此鄰接配置。還有，所謂由電力變換器44驅(qū)動(dòng)的輔機(jī)，是例如壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)等的電氣設(shè)備。
<第三實(shí)施方式>
圖12表示第三實(shí)施方式。此實(shí)施方式的電氣單元407，具有具有車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的逆變器的一個(gè)PDU61；車(chē)輛控制電源用的DC-DC變流器63；輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的兩個(gè)電力變換器62、64。PDU61和電力變換器62、DC-DC變流器63、電力變換器64，分別被安裝于散熱板65～68上，在PDU61的散熱板65的下游側(cè)，鄰接配置有電子變換器62的散熱板66，DC-DC變流器63和電力變換器64的各散熱板67、68，在與PDU61的散熱板65和電力變換器62的散熱板66相對(duì)的位置相互鄰接而配置。
<第四實(shí)施方式>
圖13表示第四實(shí)施方式。此實(shí)施方式的電氣單元507，具有具有車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的逆變器的一個(gè)PDU71；升壓用的DC-DC變流器72；車(chē)輛控制電源用的降壓用的DC-DC變流器73；輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電力變換器74。PDU71，DC-DC變流器72、73，電力變換器74，分別被安裝于散熱板75～78上，在PDU71的散熱板75的下游側(cè)，鄰接配置有DC-DC變流器72的散熱板76，DC-DC變流器73和電力變換器74的各散熱板77、78，使DC-DC變流器73的散熱板77處于電力變換器74的散熱板78的上游側(cè)，如此在分別與散熱板75、76相對(duì)的位置鄰接而配置。
還有，此發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離其要旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種的設(shè)計(jì)變更。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)輛用電氣單元的冷卻裝置，將冷卻空氣導(dǎo)入電氣單元，該電氣單元具有車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的逆變器；車(chē)輛控制電源用的DC-DC變流器；輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電力變換器，通過(guò)和冷卻空氣的熱交換，而對(duì)所述車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的逆變器、所述車(chē)輛控制電源用的DC-DC變流器、和所述輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電力變換器進(jìn)行冷卻，其中，該車(chē)輛用電氣單元的冷卻裝置具有第一散熱板，其安裝于所述車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的逆變器，在背面設(shè)有多個(gè)散熱片；第二散熱板，其安裝于所述車(chē)輛控制電源用的DC-DC變流器，在背面設(shè)有多個(gè)的散熱片，與所述第一散熱板相對(duì)配置；第三散熱板，其安裝于所述輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電力變換器，在背面設(shè)有多個(gè)散熱片，與所述第一散熱板相對(duì)，并且以所述冷卻空氣的流動(dòng)方向觀看，配置于所述第二散熱板的下游側(cè)；連結(jié)構(gòu)件，其分別連結(jié)所述第一散熱板與所述第二散熱板，所述第一散熱板與所述第三散熱板，通過(guò)所述第一散熱板、所述第二散熱板、所述第三散熱板、和多個(gè)所述連結(jié)構(gòu)件，而形成所述各散熱片包圍的、流通所述冷卻空氣的空氣通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的車(chē)輛用電氣單元的冷卻裝置，其中，還具有低放熱零件收容部，其配置于所述空氣通路的下游區(qū)域，從所述第一散熱板和所述第三散熱板的一方的端部突出；用于導(dǎo)入所述冷卻空氣的引風(fēng)機(jī)，其與所述第一散熱板和所述第三散熱板的另一方的端部鄰接，并且與所述低放熱零件收容部相對(duì)而配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2記載的車(chē)輛用電氣單元的冷卻裝置，其中，還具有導(dǎo)管，其配置于所述第一散熱板和所述第三散熱板的延長(zhǎng)位置上，連接所述空氣通路和所述引風(fēng)機(jī)，使所述引風(fēng)機(jī)的風(fēng)扇主體，靠近所述車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的逆變器及所述輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電力變換器的任一方的側(cè)部而配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2記載的車(chē)輛用電氣單元的冷卻裝置，其中，還具有排氣導(dǎo)管，其與所述引風(fēng)機(jī)的外罩一體形成，排放所述冷卻空氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求2記載的車(chē)輛用電氣單元的冷卻裝置，其中，用于將所述車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的逆變器、所述車(chē)輛控制電源用的DC-DC變流器、所述輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電力變換器中的至少1個(gè)安裝于其他構(gòu)件上的框架，和多個(gè)所述連結(jié)構(gòu)件中的至少1個(gè)形成為一體。
全文摘要
一種車(chē)輛用電氣單元的冷卻裝置，具有第一散熱板，其安裝于所述車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的逆變器，在背面設(shè)有多個(gè)散熱片；第二散熱板，其安裝于所述車(chē)輛控制電源用的DC－DC變流器，在背面設(shè)有多個(gè)的散熱片，與所述第一散熱板相對(duì)配置；第三散熱板，其安裝于所述輔機(jī)驅(qū)動(dòng)用的電力變換器，在背面設(shè)有多個(gè)散熱片，與所述第一散熱板相對(duì)，并且以所述冷卻空氣的流動(dòng)方向觀看，配置于所述第二散熱板的下游側(cè)；連結(jié)構(gòu)件，其分別連結(jié)所述第一散熱板與所述第二散熱板，所述第一散熱板與所述第三散熱板，通過(guò)所述第一散熱板、所述第二散熱板、所述第三散熱板、和多個(gè)所述連結(jié)構(gòu)件，而形成所述各散熱片包圍的、流通所述冷卻空氣的空氣通路。
文檔編號(hào)H02M3/00GK1893805SQ20061010007
公開(kāi)日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月4日
發(fā)明者大塚浩, 山口浩央, 深津友博, 中津真宣, 荻原泰史 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社