DE112021006837T5

DE112021006837T5 - Leistungsverteilungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112021006837T5
Application number: DE112021006837.7T
Authority: DE
Inventors: Koichi Umeda; Tatsuki NISHIMATA; Takashi Kawashima
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2021-01-18
Filing date: 2021-12-22
Publication date: 2023-11-16
Also published as: CN116710314A; JP2022110430A; JP7480714B2; US20230347746A1; WO2022153804A1

Abstract

Eine Leistungsverteilungsvorrichtung (200) umfasst ein SMR (210), eine Voraufladeschaltung (230) und eine Steuerungsplatine (240). Das SMR wählt zwischen ein und aus eines Stroms zwischen einer Leistungsumwandlungsvorrichtung und einer Batterie aus. Die Voraufladeschaltung umfasst einen Aufladewiderstand und einen Aufladeschalter, die bereitgestellt sind, um den Glättungskondensator mit einer Leistung, die von der Batterie zugeführt wird, aufzuladen. Die Steuerungsplatine ermöglicht einen Strom, der kleiner ist als ein Strom, der durch das SMR fließt. Das SMR und die Steuerungsplatine sind in der x-Richtung über die Voraufladeschaltung angeordnet.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2021 - 005842 , die am 18. Januar 2021 eingereicht worden ist, wobei der gesamte Inhalt der Anmeldung durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Technisches Gebiet
Die Offenbarung, die in dieser Spezifikation bereitgestellt ist, betrifft eine Leistungsverteilungsvorrichtung.
Hintergrund
Die Patentdruckschrift 1 offenbart eine Relaiseinheit, die ein Relais, einen Steuerungsanschluss und ein Basiselement aufweist. Ein relativ großer Strom, wie beispielsweise ein Antriebsstrom eines Kraftfahrzeugs, fließt durch das Relais. Eine ECU, die ein Steuerungssignal zu den Relais ausgibt, ist elektrisch mit dem Steuerungsanschluss verbunden. Das Basiselement ist aus einem synthetischen Harz bzw. Kunststoff hergestellt. Das Relais ist auf einer Oberflächenseite des Basiselements bereitgestellt. Der Steuerungsanschluss ist auf einer Rückseite des Basiselements bereitgestellt.
Stand der Technik
Patent Druckschrift
Patent Druckschrift 1: JP 2018 - 206 601 A
Kurzzusammenfassung
In der Konfiguration, die in der Patentdruckschrift 1 beschrieben ist, wird angenommen, dass die ECU auf der Rückseite des Basiselements bereitgestellt ist. In einer derartigen Konfiguration kann Wärme und ein elektromagnetisches Rauschen, die durch das Relais erzeugt werden, durch das ein relativ großer Strom fließt, die ECU (die Verarbeitungseinheit) beeinflussen.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Leistungsverteilungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine negative Wirkung von Wärme und elektromagnetischem Rauschen auf eine Verarbeitungseinheit zu unterdrücken.
Eine Leistungsverteilungsvorrichtung umfasst: eine Schaltereinheit, die einen Schalter umfasst, die zwischen ein und aus eines Stroms zwischen einem Leistungsempfangsobjekt, das einen Glättungskondensator aufweist, und einer Batterie schaltet;
eine Aufladeeinheit, die einen Aufladeschalter und einen Aufladewiderstand umfasst, die bereitgestellt sind, um den Glättungskondensator mit einer Leistung, die von der Batterie zugeführt wird, aufzuladen; und eine Verarbeitungseinheit (240), durch die ein Strom mit einem kleineren Strombetrag als ein Strom, der durch die Schaltereinheit fließt, fließt, wobei
die Schaltereinheit und die Verarbeitungseinheit in einer Anordnungsrichtung angeordnet sind, während die Aufladeeinheit dazwischen angeordnet ist.
Dementsprechend ist es möglich, negative Wirkungen durch Wärme und elektromagnetisches Rauschen, die in einer mit Energie versorgten Schaltereinheit erzeugt werden, auf die Verarbeitungseinheit zu unterdrücken.
Die Bezugszeichen, die vorstehend in Klammern sind, geben lediglich eine Wechselbeziehung mit einer Konfiguration an, die in einem Ausführungsbeispiel beschrieben ist, das nachstehend beschrieben ist, und begrenzen in keiner Weise den technischen Umfang.
Kurzbeschreibung der Zeichnung

1 zeigt ein Schaltungsdiagramm zur Beschreibung eines Leistungszufuhrsystems.
2 zeigt ein Schaltungsdiagramm zur Beschreibung eines Strompfades.
3 zeigt ein Schaltungsdiagramm zur Beschreibung eines Strompfades.
4 zeigt eine Draufsicht einer Leistungsverteilungsvorrichtung.
5 zeigt eine Teilquerschnittsansicht der Leistungsverteilungsvorrichtung.
6 zeigt eine Explosionsansicht in Draufsicht der Leistungsverteilungsvorrichtung.
7 zeigt eine Draufsicht, die eine Modifikation der Leistungsverteilungsvorrichtung zeigt.
8 zeigt eine Teilquerschnittsansicht, die eine Modifikation der Leistungsverteilungsvorrichtung zeigt.
9 zeigt eine Draufsicht, die eine Modifikation der Leistungsverteilungsvorrichtung zeigt.
10 zeigt eine Teilquerschnittsansicht, die eine Modifikation der Leistungsverteilungsvorrichtung zeigt.
11 zeigt eine Teilquerschnittsansicht, die eine Modifikation der Leistungsverteilungsvorrichtung zeigt.
12 zeigt eine Teilquerschnittsansicht, die eine Modifikation der Leistungsverteilungsvorrichtung zeigt.
13 zeigt eine Teilquerschnittsansicht, die eine Modifikation der Leistungsverteilungsvorrichtung zeigt.

Ausführliche Beschreibung
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele zur Ausführung der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In jedem Ausführungsbeispiel werden Teile, die den Elementen entsprechen, die in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen beschrieben sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine redundante Erklärung weggelassen werden kann. Wenn lediglich ein Teil einer Konfiguration in einem Ausführungsbeispiel beschrieben wird, kann ein anderes vorangehendes Ausführungsbeispiel bei den anderen Teilen der Konfiguration angewendet werden.
Wenn es in jedem Ausführungsbeispiel spezifisch beschrieben wird, dass eine Kombination von Teilen möglich ist, können die Teile kombiniert werden. In einem Fall, bei dem kein Hindernis bei einem Kombinieren der Teile der jeweiligen Ausführungsbeispiele speziell auftritt, ist es möglich, die Ausführungsbeispiele, das Ausführungsbeispiel und die Modifikation oder die Modifikationen teilweise zu kombinieren, auch wenn es nicht explizit beschrieben ist, dass eine Kombination möglich ist.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Eine Leistungsverteilungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 beschrieben. Das Leistungsverteilungsgerät wird bei einem elektrischen Fahrzeug, wie beispielsweise einem voll elektrisch angetriebenen Fahrzeug und einem Plug-in-Hybridfahrzeug, angewendet. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Konfiguration, bei der das Leistungsverteilungsgerät bei einem elektrischen Fahrzeug angewendet wird, als ein Beispiel beschrieben.
< Leistungszufuhrsystem >
1 zeigt ein Leistungszufuhrsystem 10 für ein elektrisches Fahrzeug. Das Leistungszufuhrsystem 10 weist eine Batterie 100, eine Leistungsverteilungsvorrichtung 200 und eine Leistungsumwandlungsvorrichtung 300 auf.
Die Batterie 100 und die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 sind elektrisch über einen Kabelbaum oder dergleichen verbunden. Die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 und die Leistungsumwandlungsvorrichtung 300 sind elektrisch über einen Kabelbaum oder dergleichen verbunden.
Aufgrund dieser elektrischen Verbindungskonfiguration wird eine Quellenleistung von der Batterie 100 über die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 zugeführt. Diese Quellenleistung wird von der Leistungsverteilungsvorrichtung 200 zu der Leistungsumwandlungsvorrichtung 300 zugeführt.
Ferner sind (nicht gezeigte) elektrische Vorrichtungen mit der Leistungsverteilungsvorrichtung 200 über einen Kabelbaum oder dergleichen verbunden. Die elektrische Vorrichtung wird ebenso mit einer Leistung von der Batterie 100 von der Leistungsverteilungsvorrichtung 200 versorgt.
<Batterie>
Die Batterie 100 weist eine erste Batterie 110 und eine zweite Batterie 120 auf. Diese Batterien beinhalten eine Vielzahl von Batteriezellen. Diese Batteriezellen sind beispielsweise eine Sekundärbatterie, wie beispielsweise eine Lithium-Batterie. Eine Vielzahl von Batteriezellen ist elektrisch in der ersten Batterie 110 und der zweiten Batterie 120 in Reihe geschaltet.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl von Batteriezellen, die in jeder der ersten Batterie 110 und der zweiten Batterie 120 beinhaltet sind, die gleiche. Jede der ersten Batterie 119 und der zweiten Batterie 120 gibt eine Quellenleistung von etwa 400V aus. Die erste Batterie 110 und die zweite Batterie 120 entsprechen individuellen Batterien. Die Quellenleistung entspricht einer Ausgabeleistung.
Näherungsweise 400V an Quellenleistung, die von diesen zwei Batterien ausgegeben wird, werden individuell von der Batterie 100 ausgegeben. Alternativ hierzu wird eine Quellenleistung von etwa 800V, die die Quellenleistungen zusammenlegen, die von jeder von diesen zwei Batterien ausgegeben werden, von der Batterie 100 ausgegeben. Eine Quellenleistungsausgabe von näherungsweise 400V entspricht einer individuellen Ausgabe. Eine Quellenleistungsausgabe von näherungsweise 800V entspricht der zusammengelegten Ausgabe.
Ein Auswahlbetrieb der Quellenleistungsausgabe wird durch die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 ausgeführt. Eine Quellenleistung von näherungsweise 400V wird zu den elektrischen Vorrichtungen zugeführt. Eine Quellenleistung von näherungsweise 800V wird zu der Leistungsumwandlungsvorrichtung 300 zugeführt. Die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 wird ausführlich nachstehend beschrieben.
<Leistungsumwandlungsvorrichtung>
Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 300 weist einen Wechselrichter 310 und einen DCDC-Wandler bzw. Gleichspannungswandler 320 auf. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist der Wechselrichter 310 mit dem Motorgenerator des elektrischen Fahrzeugs verbunden. Der DCDC-Wandler 320 ist mit verschiedenen Arten von Zusatzausrüstung des elektrischen Fahrzeugs verbunden. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 300 entspricht dem Leistungempfangsobjekt.
Der Wechselrichter 310 wandelt einen zugeführte DC-Quellenleistung bzw. Gleichstromquellenleistung in eine AC-Leistung bzw. Wechselstromleistung um. Die AC-Leistung wird dem Motorgenerator zugeführt. Der Motorgenerator arbeitet, indem er durch diese AC-Leistung antreibt. Das Antreiben treibt laufende Räder des elektrischen Fahrzeugs an, um sich zu drehen.
Der Motorgenerator wandelt die kinetische Energie der laufenden Räder in elektrische Energie um. Der Motorgenerator arbeitet, indem er regeneriert bzw. rekuperiert. Eine AC-Leistung, die durch dieses Regenerieren erzeugt wird, wird in eine DC-Leistung durch die Leistungsumwandlungsvorrichtung 300 umgewandelt. Diese DC-Leistung wird der Batterie 100 und dem DCDC-Wandler 320 über die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 zugeführt.
Der DCDC-Wandler 320 wird mit der Quellenleistung der Batterie 100 und einer erzeugten Leistung, die auf einen Gleichstrom durch die Leistungsumwandlungsvorrichtung 300 umgewandelt wird, versorgt. Der DCDC-Wandler 320 wandelt eine Spannung der zugeführten DC-Leistung beispielsweise in 12V um. Diese 12V-DC-Leistung wird verschiedenen Arten von Zusatzausrüstung zugeführt.
<Leistungsverteilungsgerät>
Als Nächstes wird die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 ausführlich beschrieben. Wie es in 1 gezeigt ist, weist die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 ein SMR 210, eine Schaltermatrix 220, eine Voraufladeschaltung 230 und eine Steuerungsplatine 240 auf.
Das SMR 210 weist ein erstes SMR 211 und ein zweites SMR 212 auf. Das SMR ist eine Abkürzung für Systemhauptrelais. Das erste SMR 211 und das zweite SMR 212 sind mechanische Schalterelemente. Das erste SMR 211 und das zweite SMR 212 sind Schalterelemente eines normalerweise geschlossenen Typs bzw. Öffnertyps, die in Reaktion auf eine Eingabe des Steuerungssignals, das von der Steuerungsplatine 240 ausgegeben wird, ausgeschaltet werden und in Reaktion auf eine Unterbrechung der Eingabe des Steuerungssignals eingeschaltet werden. Das SMR 210 entspricht der Schaltereinheit. Das erste SMR 211 und das zweite SMR 212 entsprechen Schaltern.
Die Schaltermatrix 220 weist einen ersten Auswahlschalter 221, einen zweiten Auswahlschalter 222 und einen dritten Auswahlschalter 223 auf. Der erste Auswahlschalter 221, der zweite Auswahlschalter 222 und der dritte Auswahlschalter 223 sind mechanische Schalterelemente. Diese Auswahlschalter sind Schalterelemente des normalerweise offenen Typs bzw. Schließertyps, die in Reaktion auf eine Eingabe eines Steuerungssignals, das von der Steuerungsplatine 240 ausgegeben wird, eingeschaltet werden und in Reaktion auf eine Unterbrechung der Eingabe des Steuerungssignals ausgeschaltet werden. Die Schaltermatrix 220 entspricht der Auswahleinheit.
Die Voraufladeschaltung 230 weist einen Aufladeschalter 231 und einen Aufladewiderstand 232 auf, die elektrisch in Reihe geschaltet sind. Der Aufladeschalter 231 ist ein mechanisches Schalterelement. Der Aufladeschalter 231 ist ein Schalterelement eines normalerweise offenen Typs, das in Reaktion auf eine Eingabe eines Steuerungssignals, das von der Steuerungsplatine 240 ausgegeben wird, eingeschaltet wird und in Reaktion auf eine Unterbrechung der Eingabe des Steuerungssignals ausgeschaltet wird. Die Voraufladeschaltung 230 entspricht der Aufladeeinheit.
Fahrzeuginformationen werden in die Steuerungsplatine 240 von einer fahrzeuginternen ECU oder einem fahrzeuginternen Sensor (nicht gezeigt) eingegeben. Die Steuerungsplatine 240 steuert die verschiedenen Arten von Schaltern, die vorstehend beschrieben sind, um auf ein oder aus zu sein, auf der Grundlage dieser Fahrzeuginformationen. Zumindest einer der verschiedenen Arten von Schaltern kann ein Halbleiterschalter sein. Die Steuerungsplatine 240 entspricht der Verarbeitungseinheit.
Die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 weist einen erst Verbindungsanschluss 251 bis zu einem zwölften Verbindungsanschluss 262 und eine erste Leistungsleitung 271 bis zu einer achten Leistungsleitung 278 zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Bauteilen auf.
Der erste Verbindungsanschluss 251 bis zu dem vierten Verbindungsanschluss 254 sind mit der Batterie 100 verbunden. Der fünfte Verbindungsanschluss 255 bis zu dem achten Verbindungsanschluss 258 sind mit der Leistungsumwandlungsvorrichtung 300 verbunden. Der neunte Verbindungsanschluss 259 bis zu dem zwölften Verbindungsanschluss 262 sind mit den elektrischen Vorrichtungen verbunden.
<800V-Quellenleistung>
Der erste Verbindungsanschluss 251 ist bei einem Ende der ersten Leistungsleitung 271 bereitgestellt. Der zweite Verbindungsanschluss 252 ist bei einem Ende der zweiten Leistungsleitung 272 bereitgestellt. Eine negative Elektrode der ersten Batterie 110 ist mit dem ersten Verbindungsanschluss 251 verbunden. Eine positive Elektrode der ersten Batterie 110 ist mit dem zweiten Verbindungsanschluss 252 verbunden.
Der dritte Verbindungsanschluss 253 ist bei einem Ende der dritten Leistungsleitung 273 bereitgestellt. Der vierte Verbindungsanschluss 254 ist bei einem Ende der vierten Leistungsleitung 274 bereitgestellt. Eine negative Elektrode der zweiten Batterie 120 ist mit dem dritten Verbindungsanschluss 253 verbunden. Eine positive Elektrode der zweiten Batterie 120 ist mit dem vierten Verbindungsanschluss 254 verbunden.
Die zweite Leistungsleitung 272 und die dritte Leistungsleitung 273 können über den ersten Auswahlschalter 221 der Schaltermatrix 220 verbunden werden.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen elektrischen Konfiguration sind, wenn der erste Auswahlschalter 221 eingeschaltet wird, die erste Batterie 110 und die zweite Batterie 120 elektrisch in Reihe geschaltet. Eine Potenzialdifferenz zwischen der ersten Leistungsleitung 271 und der vierten Leistungsleitung 274 beträgt etwa 800V.
Der fünfte Verbindungsanschluss 255 ist bei einem Ende der ersten Leistungsleitung 271 bereitgestellt. Der sechste Verbindungsanschluss 256 ist bei einem Ende der vierten Leistungsleitung 274 bereitgestellt. Der Wechselrichter 310 ist mit dem fünften Verbindungsanschluss 255 und dem sechsten Verbindungsanschluss 256 verbunden.
Das erste SMR 211 ist in der ersten Leistungsleitung 271 bereitgestellt. Das zweite SMR 212 ist in der vierten Leistungsleitung 274 bereitgestellt.
Ein Ende der fünften Leistungsleitung 275 ist mit einem Mittelpunkt zwischen dem fünften Verbindungsanschluss 255 und dem ersten SMR 211 auf der ersten Leistungsleitung 271 verbunden. Ein Ende der sechsten Leistungsleitung 276 ist mit einem Mittelpunkt zwischen dem sechsten Verbindungsanschluss 256 und dem zweiten SMR 212 auf der vierten Leistungsleitung 274 verbunden.
Ein siebter Verbindungsanschluss 257 ist bei einem Ende der fünften Leistungsleitung 275 bereitgestellt. Ein achter Verbindungsanschluss 258 ist bei einem Ende der sechsten Leistungsleitung 276 bereitgestellt. Der DCDC-Wandler 320 ist mit dem siebten Verbindungsanschluss 257 und dem achten Verbindungsanschluss 258 verbunden.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen elektrischen Konfiguration wird, wenn der erste Auswahlschalter 221 und das erste SMR 211 und das zweite SMR 212 eingeschaltet sind, ein Strompfad, durch den ein Strom fließt, beispielsweise gebildet, wie es durch die durchgezogenen Pfeile in 2 angegeben ist.
Als Ergebnis werden der Wechselrichter 310 und der DCDC-Wandler 320 jeweils mit einer Quellenleistung von etwa 800V versorgt. In dem Fall einer Zufuhr der Quellenleistung von etwa 800V sind der zweite Auswahlschalter 222 und der dritte Auswahlschalter 223 ausgeschaltet.
<400V-Quellenleistung >
Wie es in 1 gezeigt ist, ist ein neunter Verbindungsanschluss 259 bei dem anderen Ende der zweiten Leistungsleitung 272 bereitgestellt. Der zweite Auswahlschalter 222 ist zwischen dem neunten Verbindungsanschluss 259 und einem Verbindungspunkt mit dem ersten Auswahlschalter 221 in der zweiten Leistungsleitung 272 bereitgestellt.
Ein Ende der siebten Leistungsleitung 277 ist mit einem Mittelpunkt zwischen dem ersten Verbindungsanschluss 251 und dem ersten SMR 211 auf der ersten Leistungsleitung 271 verbunden. Der zehnte Verbindungsanschluss 260 ist bei einem Ende der siebten Leistungsleitung 277 bereitgestellt.
Der elfte Verbindungsanschluss 261 ist bei dem anderen Ende der dritten Leistungsleitung 273 bereitgestellt. Der dritte Auswahlschalter 223 ist zwischen dem elften Verbindungsanschluss 261 und einem Verbindungspunkt bei dem ersten Auswahlschalter 221 in der dritten Leistungsleitung 273 bereitgestellt.
Ein Ende der achten Leistungsleitung 278 ist mit einem Mittelpunkt zwischen dem zweiten SMR 212 und dem vierten Verbindungsanschluss 254 in der vierten Leistungsleitung 274 verbunden. Der zwölfte Verbindungsanschluss 262 ist bei dem anderen Ende der achten Leistungsleitung 278 bereitgestellt.
In der elektrischen Konfiguration, die vorstehend gezeigt ist, wird jeder des zweiten Auswahlschalters 222 und des dritten Auswahlschalters 223 eingeschaltet. Zur gleichen Zeit wird jeder des Auswahlschalters 221, des ersten SMR 211 und des zweiten SMR 212 ausgeschaltet. Als Ergebnis wird ein Strompfad, durch den ein Strom fließt, gebildet, wie es durch die durchgezogenen Pfeile in 3 beispielsweise angegeben ist.
Als Ergebnis wird eine Quellenleistung von etwa 400V dem neunten Verbindungsanschluss 259 und dem zehnten Verbindungsanschluss 260 zugeführt. Zur gleichen Zeit wird eine Quellenleistung von etwa 400V dem elften Verbindungsanschluss 261 und dem zwölften Verbindungsanschluss 262 zugeführt. Diese Quellenleistungen von etwa 400V werden den elektrischen Vorrichtungen zugeführt.
<Voraufladen>
Der Aufladeschalter 231 und der Aufladewiderstand 232, die in der Voraufladeschaltung 230 beinhaltet sind, sind parallel zu dem zweiten SMR 212 geschaltet, das bei der vierten Leistungsleitung 274 bereitgestellt ist. Es ist anzumerken, dass die Voraufladeschaltung 230 parallel zu dem ersten SMR 211 geschaltet sein kann, das bei der ersten Leistungsleitung 271 bereitgestellt ist.
Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 300, die elektrisch mit jeder der ersten Leistungsleitung 271 und der vierten Leistungsleitung 274 verbunden ist, umfasst eine große Kapazität eines Glättungskondensator 330. Eine von zwei Elektroden des Glättungskondensator 330 ist mit der ersten Leistungsleitung 271 verbunden, wobei die andere mit der vierten Leistungsleitung 274 verbunden ist. In der Zeichnung ist der Glättungskondensator 330 als SC bezeichnet.
Der Glättungskondensator 330 wird in einem aufgeladenen Zustand verwendet. Das zweite SMR 212, das parallel in der Voraufladeschaltung 230 angeschlossen ist, ist ausgeschaltet, wobei der Aufladeschalter 231 und das erste SMR 211 eingeschaltet sind. Ebenso ist der erste Auswahlschalter 221 eingeschaltet, wobei der zweite Auswahlschalter 222 und der dritte Auswahlschalter 223 ausgeschaltet sind.
Wenn die verschiedenen Arten von Schaltern in den vorstehend beschriebenen Zustand geschaltet sind, wird eine Quellenleistung von etwa 800V von der Batterie 100 zu dem Glättungskondensator 330 über den Aufladewiderstand 232 zugeführt. Indem eine elektrische Ladung von der Batterie 100 zu dem Glättungskondensator 330 über den Aufladewiderstand 232 in dieser Art und Weise zugeführt wird, wird eine rasche Zunahme in einem Strombetrag, der von der Batterie 100 zu dem Glättungskondensator 330 fließt, unterdrückt.
<Steuerungsplatine>
Jedes von einem Ende einer ersten Signalleitung 241, einer zweiten Signalleitung 242 und einer dritten Signalleitung 243 ist mit der Steuerungsplatine 240 verbunden. Das andere Ende der ersten Signalleitung 241 ist mit dem SMR 210 verbunden. Das andere Ende der zweiten Signalleitung 242 ist mit der Schaltermatrix 220 verbunden. Das andere Ende der dritten Signalleitung 243 ist mit der Voraufladeschaltung 230 verbunden. (Nicht gezeigte) Verdrahtungen sind mit der Steuerungsplatine 240 verbunden. Die Steuerungsplatine 240 kommuniziert mit der fahrzeuginternen ECU über diese Verdrahtung.
In dem Fall eines Aufladens des Glättungskondensators 330 gibt die Steuerungsplatine 240 Steuerungssignale jeweils zu dem Aufladeschalter 231, dem ersten SMR 211 und dem ersten Auswahlschalter 221 aus. Als Ergebnis wird eine Quellenleistung der Batterie 100 zu dem Glättungskondensator 330 über den Aufladewiderstand 232 zugeführt.
In dem Fall eines Zuführens der Quellenleistung von etwa 800V gibt die Steuerungsplatine 240 ein Steuerungssignal zu dem ersten Auswahlschalter 221 aus. Als Ergebnis wird eine Quellenleistung von etwa 800V von der Batterie 100 zu der Leistungsumwandlungsvorrichtung 300 zugeführt. Zusätzlich wird eine regenerierte elektrische Leistung des Motorgenerators, die in einen Gleichstrom durch den Wechselrichter 310 umgewandelt worden ist, zu der Batterie 100 und dem DCDC-Wandler 320 zugeführt.
In dem Fall eines Zuführens der Quellenleistung von etwa 400V gibt die Steuerungsplatine 240 Steuerungssignale jeweils zu dem ersten SMR 211, dem zweiten SMR 212, dem zweiten Auswahlschalter 222 und dem dritten Auswahlschalter 223 aus. Als Ergebnis wird eine Quellenleistung von etwa 400V von der Batterie 100 zu den elektrischen Vorrichtungen zugeführt.
In dem Fall eines Umschalten zwischen ein und aus von jedem des ersten Auswahlschalters 221, des zweiten Auswahlschalters 222 und des dritten Auswahlschalters 223 unterbricht die Steuerungsplatine 240 zeitweilig eine Ausgabe der Steuerungssignale zu dem ersten Auswahlschalter 221, dem zweiten Auswahlschalter 222 und dem dritten Auswahlschalter 223. Dies unterdrückt eine Bildung von nicht beabsichtigten Strompfaden über diese drei Auswahlschalter.
<Struktur der Leistungsverteilungsvorrichtung>
Als Nächstes wird eine Konfiguration der Leistungsverteilungsvorrichtung 200 unter Bezugnahme auf die 4-8 beschrieben. Es ist anzumerken, dass die Zeichnungen schematisch die Konfiguration der Leistungsverteilungsvorrichtung 200 zeigen. Die Schaltermatrix 220 wird durch SM gezeichnet. Die Voraufladeschaltung 230 wird als PCC bezeichnet. Die Steuerungsplatine 240 wird als CB bezeichnet.
Nachstehend werden drei Richtungen, die zueinander orthogonal sind, als eine x-Richtung, eine y-Richtung und eine z-Richtung bezeichnet. In der Zeichnung kann die Angabe von „Richtung“ weggelassen sein, wobei die Angabe einfach „x“, „y“ und „z“ sein kann. Die x-Richtung entspricht einer Anordnungsrichtung.
Die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 ist bei einem Körper des elektrischen Fahrzeugs eingebaut. Die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 ist unter einem Boden eines Fahrgastraums des elektrischen Fahrzeugs angeordnet. Ein Abschnitt des Körpers, bei dem die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 angebracht ist, und der Boden des Fahrgastraums sind in der z-Richtung beabstandet. Die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 ist in einer kurzen Lücke in der z-Richtung zwischen dem Körper und dem Boden bereitgestellt.
Die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 weist einen Halterungsabschnitt 400, ein Wärmeübertragungsblech 410 und ein Gehäuse 420, die in den 4 und 5 gezeigt sind, zusätzlich zu den verschiedenen Arten von Bauteilen auf, die in 1 gezeigt sind. Der Halterungsabschnitt 400 hält die verschiedenen Arten von Bauteilen und das Wärmeübertragungsblech 410 der Leistungsverteilungsvorrichtung 200, die in 1 gezeigt ist. Dieser Halterungsabschnitt 400 ist in dem Gehäuse 420 bereitgestellt.
<Halterungseinheit>
Der Halterungsabschnitt 400 weist einen ersten Halterungsabschnitt 401, einen zweiten Halterungsabschnitt 402, einen dritten Halterungsabschnitt 403 in einen vierten Halterungsabschnitt 404 auf. Jeder des ersten Halterungsabschnitts 401 bis zu dem vierten Halterungsabschnitt 404 weist eine flache Form mit einer dünnen Dicke in der z-Richtung auf. Jeder des ersten Halterungsabschnitts 401 bis zu dem vierten Halterungsabschnitt 404 weist eine Anbringoberfläche 400a und eine Anbringoberfläche 400b auf, die in der z-Richtung angeordnet sind. Verschiedene Arten von Bauteilen der Leistungsverteilungsvorrichtung 200, die in 1 gezeigt ist, sind auf der Anbringoberfläche 400a angebracht.
Der erste Halterungsabschnitt 401 bis zu den vierten Halterungsabschnitt 404 sind in der x-Richtung angeordnet, um eine Reihe in dieser Reihenfolge zu bilden. Der erste Halterungsabschnitt 401 und der vierte Halterungsabschnitt 404 sind bei beiden Enden der Reihe positioniert. Der zweite Halterungsabschnitt 402 und der dritte Halterungsabschnitt 403 sind auf einer Seite zu der Mitte der Reihe positioniert.
Der erste Halterungsabschnitt 401 bis zu dem vierten Halterungsabschnitt 404 weisen eine linke Oberfläche 400c eine rechte Oberfläche 400d auf, die in einer beabstandeten Art und Weise in der x-Richtung angeordnet sind. Die zwei Halterungsabschnitte, die Seite an Seite in der x-Richtung angeordnet sind, sind mit Kopplungsabschnitten 430 versehen, die beide Abschnitte koppeln, bei einer von einer linken Oberfläche 400c und bei der anderen von einer rechten Oberfläche 400d. Ein erster Kopplungsabschnitt 431 ist auf der linken Oberfläche 400c ab bereitgestellt. Ein zweiter Kopplungsabschnitt 432 ist auf der rechten Oberfläche 400d bereitgestellt.
Obwohl die Form des ersten Kopplungsabschnitts 431 und des zweiten Kopplungsabschnitts 432 nicht spezifisch begrenzt ist, wird in diesem Ausführungsbeispiel eine Schnappverschlusskopplungseinrichtung angewendet. Der erste Kopplungsabschnitt 431 weist einen konvexen Abschnitt auf. Der zweite Kopplungsabschnitt 432 weist einen konkaven Abschnitt auf. Der konvexe Abschnitt des ersten Kopplungsabschnitts 431 wird in den konkaven Abschnitt des zweiten Kopplungsabschnitts 432 eingefügt. Als Ergebnis sind der erste Kopplungsabschnitt 431 und der zweite Kopplungsabschnitt 432 aneinander gefügt. In der Zeichnung wird jeder des ersten Kopplungsabschnitts 431 und des zweiten Kupplungsabschnitts 432 dargestellt, indem der linken Oberfläche 400c und der rechten Oberfläche 400 eine einfache Unebenheit gegeben wird.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Verbindungsabschnitt 432 auf einer rechten Oberfläche 400d des ersten Halterungsabschnitts 401 bereitgestellt, der bei dem linken Ende der Reihe angeordnet ist. Ein erster Kopplungsabschnitt 431 ist auf einer linken Oberfläche 400c des vierten Halterungsabschnitts 404 bereitgestellt, der bei dem rechten Ende der Reihe angeordnet ist. Ein erster Verbindungsabschnitt 431 ist auf linken Oberflächen 400c des zweiten Halterungsabschnitts 402 bzw. des dritten Halterungsabschnitts 403 bereitgestellt, die auf der mittleren Seite der Reihe angeordnet sind. Zusätzlich ist der zweite Kopplungsabschnitt 432 auf der rechten Oberfläche 400d von jedem des zweiten Halterungsabschnitts 402 und des dritten Halterungsabschnitts 403 bereitgestellt.
Der zweite Halterungsabschnitt 402 des ersten Kopplungsabschnitts 431 ist in den zweiten Kopplungsabschnitt 432 des ersten Halterungsabschnitts 401 gepasst. Der erste Kopplungsabschnitt 431 des dritten Halterungsabschnitts 403 ist in den zweiten Kopplungsabschnitt 432 des zweiten Halterungsabschnitts 402 gepasst. Der erste Kopplungsabschnitt 431 des vierten Halterungsabschnitts 404 ist in den zweiten Kopplungsabschnitt 432 des dritten Halterungsabschnitts 403 gepasst.
Mit der vorstehend beschriebenen mechanischen Verbindungskonfiguration sind der erste Halterungsabschnitt 401, der zweite Halterungsabschnitt 402, der dritte Halterungsabschnitt 403 und der vierte Halterungsabschnitt 404 gekoppelt und in einer Reihenfolge in der x-Richtung angeordnet. Relative Positionen dieser vier Halterungsabschnitte werden bestimmt. Die relativen Positionen in der x-Richtung der Bauteile der Leistungsverteilungsvorrichtung 200, die bei diesen vier Halterungsabschnitten angebracht ist, werden bestimmt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das SMR 210 bei dem ersten Halterungsabschnitt 401 angebracht, wie es in den 4 und 5 gezeigt ist. Die Voraufladeschaltung 230 ist bei dem zweiten Halterungsabschnitt 402 angebracht. Die Schaltermatrix 220 ist bei dem dritten Halterungsabschnitt 403 angebracht. Die Steuerungsplatine 240 ist bei dem vierten Halterungsabschnitt 404 angebracht.
Folglich sind das SMR 210, die Voraufladeschaltung 230, die Schaltermatrix 220 und die Steuerungsplatine 240 in der x-Richtung angeordnet, um eine Reihe in dieser Reihenfolge zu bilden. Die relativen Positionen dieser vier Bauteile sind bestimmt worden.
Wie es in 5 gezeigt ist, liegen das SMR 210 und die Voraufladeschaltung 230 einander in der x-Richtung gegenüber. Die Voraufladeschaltung 230 und die Schaltermatrix 220 liegen einander in der x-Richtung gegenüber. Die Schaltermatrix 220 und die Steuerungsplatine 240 liegen einander in der x-Richtung gegenüber.
Die Voraufladeschaltung 230 ist bezüglich einer Größe größer als die anderen Bauteile. Folglich werden alle projizierten Flächen in der x-Richtung des SMR 210, der Schaltermatrix 220 und der Steuerungsplatine 240 auf die Voraufladeschaltung 230 projiziert.
In diesem Ausführungsbeispiel liegen das SMR 210 und die Schaltermatrix 220, die in der x-Richtung angeordnet sind, wobei die Voraufladeschaltung 230 dazwischen angeordnet ist, einander in der x-Richtung nicht gegenüber. Das SMR 210 und die Steuerungsplatine 240, die in der x-Richtung über die Voraufladeschaltung 230 und die Schaltermatrix 220 angeordnet sind, liegen einander in der x-Richtung nicht gegenüber. Auch wenn die Schaltermatrix 220 entfernt wird, verursacht die Voraufladeschaltung 230, dass das SMR 210 und die Steuerungsplatine 240 in einer nicht gegenüberliegenden Art und Weise in der x-Richtung angeordnet sind.
Es ist jedoch möglich, eine Konfiguration einzusetzen, in der ein Teil der projizierten Fläche in der x-Richtung von zumindest dem SMR 210, der Schaltermatrix 220 und der Steuerungsplatine 240 auf die Voraufladeschaltung 230 projiziert wird. Das SMR 210 und die Schaltermatrix 220 können sich in der x-Richtung teilweise gegenüberliegen. Das SMR 210 die Steuerungsplatine 240 können sich in der x-Richtung teilweise gegenüberliegend.
In der Zeichnung ist die Steuerungsplatine 240 gezeigt, die über dem vierten Halterungsabschnitt 404 schwebt. Tatsächlich ist jedoch die Steuerungsplatine 240 mit dem vierten Halterungsabschnitt 404 über ein (nicht gezeigtes) Halterungselement verbunden.
<Kombination der Halterungseinheit>
Die Form der ersten Kopplungsabschnitte 431, die bei dem Halterungsabschnitt bereitgestellt sind, ist die gleiche. Die Form des zweiten Halterungsabschnitts 432, der bei den Halterungsabschnitten bereitgestellt ist, ist die gleiche.
Folglich können der erste Kopplungsabschnitt 431, der bei einem beliebigen Halterungsabschnitt bereitgestellt ist, und der zweite Kopplungsabschnitt 432, der bei einem unterschiedlichen Halterungsabschnitt bereitgestellt ist, kombiniert und gekoppelt werden. Folglich ist es möglich, die Anordnung der Vielzahl von Halterungsabschnitten in der x-Richtung zu ändern. Zusätzlich ist es möglich, einen zufälligen Halterungsabschnitt zu entfernen und die verbleibenden Halterungsabschnitte miteinander zu koppeln. Es ist möglich, einen neuen Halterungsabschnitt mit einem Kopplungsabschnitt 430, der die gleiche Form aufweist, hinzuzufügen.
Beispielsweise sind, wenn eine Ausgabeauswahl zwischen der Quellenleistung von etwa 400V und der Quellenleistung von etwa 800V unnötig ist, die Schaltermatrix 220 und der dritte Halterungsabschnitt 403, an dem die Schaltermatrix 220 angebracht ist, nicht erforderlich.
In diesem Fall wird beispielsweise, wie es in 6 gezeigt ist, jeder Halterungsabschnitt entkoppelt. Dann werden, wie es in 7 gezeigt ist, die Schaltermatrix 220 und der dritte Halterungsabschnitt 403, auf dem sie angebracht ist, entfernt. Der erste Kopplungsabschnitt 431 des vierten Halterungsabschnitts 404 wird in den zweiten Kopplungsabschnitt 432 des zweiten Halterungsabschnitts 402 gepasst. Der zweite Verbindungsanschluss 352 und der dritte Verbindungsanschluss 253, die in 1 gezeigt sind, werden durch ein geeignetes leitfähiges Element, wie beispielsweise einen Draht, verbunden.
Der zweite Halterungsabschnitt 402 entspricht dem ersten Anbringabschnitt. Der dritte Halterungsabschnitt 403 entspricht dem zweiten Anbringabschnitt. Der vierte Halterungsabschnitt 404 entspricht dem dritten Anbringabschnitt. Der zweite Kopplungsabschnitt 432 des zweiten Haltungsabschnitts 402 und der erste Kopplungsabschnitt 431 des dritten Halterungsabschnitts 403 entsprechen dem ersten Kopplungsmechanismus. Der zweite Kopplungsabschnitt 432 des dritten Halterungsabschnitts 403 und der erste Kopplungsabschnitt 431 des vierten Halterungsabschnitt 404 entsprechen dem zweiten Kopplungsmechanismus.
<Wärme und elektromagnetisches Rauschen>
Das SMR 210, das bei dem linken Ende der Reihe angeordnet ist, dient als ein Teil eines Strompfades, durch den eine Leistung von etwa 800V zwischen der Batterie 100 und der Leistungsumwandlungsvorrichtung 300 fließt. Folglich neigt das SMR 210 dazu, Wärme und ein elektromagnetisches Rauschen zu erzeugen.
Die Voraufladeschaltung 230, die als zweites von dem linken Ende der Reihe angeordnet ist, wird verwendet, wenn der Glättungskondensator 330 aufgeladen wird. Die Voraufladeschaltung 230 wird nicht verwendet, wenn die Leistungsumwandlungsvorrichtung 300 in Verwendung ist. Folglich ist es weniger wahrscheinlich, dass die Voraufladeschaltung 230 Wärme und elektromagnetisches Rauschen erzeugt.
Die Schaltermatrix 220, die als drittes von dem linken Ende der Reihe positioniert ist, ist für einen Teil des Strompfades verantwortlich, durch den eine Leistung von etwa 400V zwischen der Batterie 100 und den elektrischen Vorrichtungen fließt. Wenn dieser Strompfad nicht getragen wird, schultert die Schaltermatrix 220 einen Teil des Strompfades, durch den eine Leistung von etwa 800V zwischen der Batterie 100 und der Leistungsumwandlungsvorrichtung 300 fließt.
Auf diese Weise fließen die Leistung von etwa 400V und die Leistung von etwa 800V selektiv durch die Schaltermatrix 220. Folglich neigt die Schaltermatrix 220 dazu, Wärme und elektromagnetisches Rauschen neben dem SMR 210 zu erzeugen.
Die Steuerungsplatine 240, die bei dem rechten Ende angeordnet ist, gibt die Steuerungssignale aus. Ein Strombetrag dieser Steuerungssignale ist viel kleiner als ein Strombetrag der Leistung, die durch das SMR 210 bzw. die Schaltermatrix 220 fließt. Ein Spannungspegel des Steuerungssignals ist viel kleiner in unterschiedlichen Größenordnungen einer Größe als ein Spannungspegel der Leistung, die durch das SMR 210 bzw. die Schaltermatrix 220 fließt. Folglich ist es für die Steuerungsplatine 240 schwierig, Wärme zu erzeugen. Ein Strom, der sich mit der Zeit in der Steuerungsplatine 240 nicht ändert, erzeugt lediglich ein schwaches elektromagnetisches Rauschen.
Wie es vorstehend beschrieben ist, ist es wahrscheinlicher, dass das SMR 210 und die Schaltermatrix 220 Wärme und elektromagnetisches Rauschen erzeugen, als es die Voraufladeschaltung 230 und die Steuerungsplatine 240 tun. Die Voraufladeschaltung 230 ist zwischen dem SMR 210 und der Schaltermatrix 220 angeordnet, wo es wahrscheinlich ist, dass Wärme und elektromagnetisches Rauschen auftreten. Folglich sind die Schaltermatrix 220 und das Steuerungssubstrat 240 in der x-Richtung angeordnet, in der es weniger wahrscheinlich ist, dass Wärme und elektromagnetisches Rauschen auftreten, als bei dem SMR 210.
<Wärmeübertragungsblech>
Das Wärmeübertragungsblech 410 weist ein erstes Wärmeübertragungsblech 411, ein zweites Wärmeübertragungsblech 412 und ein drittes Wärmeübertragungsblech 413 auf, von denen jedes eine isolierende Eigenschaft aufweist. Das erste Wärmeübertragungsblech 411 bis zu dem dritten Wärmeübertragungsblech 413 weisen eine Form eines dünnen Bleches in der z-Richtung auf oder liegen in einer halbfesten Form vor.
Das erste Wärmeübertragungsblech 411 ist bei der anderen Oberfläche 400a des ersten Halterungsabschnitts 401 bereitgestellt. Das erste Wärmeübertragungsblech 411 ist zwischen dem ersten Halterungsabschnitt 401 und dem SMR 210 angeordnet. Der thermische Widerstand zwischen dem ersten Halterungsabschnitt 401 und dem SMR 210 wird durch das erste Wärmeübertragungsblech 411 verkleinert.
Das zweite Wärmeübertragungsblech 412 ist auf der Anbringoberfläche 400a des zweiten Haltungsabschnitts 402 bereitgestellt. Das zweite Wärmeübertragungsblech 412 ist zwischen der zweiten Halterung 402 und der Voraufladeschaltung 230 angeordnet. Der thermische Widerstand zwischen dem zweiten Halterungsabschnitt 402 und der Voraufladeschaltung 230 wird durch das zweite Wärmeübertragungsblech 412 verringert.
Das dritte Wärmeübertragungsblech 413 ist auf der Anbringoberfläche 400a des dritten Halterungsabschnitts 403 bereitgestellt. Das dritte Wärmeübertragungsblech 413 ist zwischen dem dritten Halterungsabschnitt 403 und der Schaltermatrix 220 angeordnet. Der thermische Widerstand zwischen dem dritten Halterungsabschnitt 403 und der Schaltermatrix 220 wird durch das dritte Wärmeübertragungsblech 413 verringert.
Der vierte Halterungsabschnitt 404 ist nicht mit einem Wärmeübertragungsmaterial für ein positives Übertragen von Wärme, die in der Steuerungsplatine 240 erzeugt wird, zu dem vierten Halterungsabschnitt 404 versehen. Folglich wird der thermische Widerstand zwischen dem vierten Halterungsabschnitt 404 und der Steuerungsplatine 240 nicht positiv verringert. Der thermische Widerstand zwischen dem vierten Halterungsabschnitt 404 und der Steuerungsplatine 240 ist höher als der thermische Widerstand zwischen dem dritten Halterungsabschnitt 403 und der Schaltermatrix 220.
Wie es vorstehend beschrieben ist, erzeugen das SMR 210 und die Schaltermatrix 220 jeweils mehr Wärme als die Voraufladeschaltung 230. Um Wärme, die in dem SMR 210 erzeugt wird, positiv zu dem Halterungsabschnitt 400 zu übertragen, ist der thermische Widerstand zwischen dem SMR 210 und dem ersten Halterungsabschnitt 401 niedriger als der Wärmewiderstand zwischen der Voraufladeschaltung 230 und dem zweiten Halterungsabschnitt 402. Auf ähnliche Weise ist der thermische Widerstand zwischen der Schaltermatrix 220 und dem dritten Halterungsabschnitt 403 niedriger als der thermische Widerstand zwischen der Voraufladeschaltung 230 und dem zweiten Halterungsabschnitt 402, um Wärme, die in der Schaltermatrix 220 erzeugt wird, positiv zu dem Halterungsabschnitt 400 zu übertragen. Eine derartige Differenz in einem thermischen Widerstand kann beispielsweise erreicht werden, indem eine Kontaktfläche zwischen dem Wärmeübertragungsblech und jedem Element justiert wird, die Dicke des Wärmeübertragungsblechs in der z-Richtung justiert wird oder das Material des Wärmeübertragungsblechs justiert wird.
<Leitfähige Stromschiene>
Verschiedene Arten von Schaltern, die soweit beschrieben worden sind, sind mit leitfähigen Stromschienen für eine Verbindung zu verschiedenen Leistungsleitungen gekoppelt. Leitfähige Stromschienen sind in 1 dicker als die Leistungsleitungen gezeigt.
Das erste SMR 211 ist mit einer ersten leitfähigen Stromschiene 281 für eine Verbindung mit der ersten Leistungsleitung 271 gekoppelt. Das zweite SMR 212 ist mit einer zweiten leitfähigen Stromschiene 282 für eine Verbindung zu der vierten Leistungsleitung 274 gekoppelt. Die erste leitfähige Stromschiene 281 und die zweite leitfähige Stromschiene 282 entsprechen leitfähigen Schalterelementen.
Der Aufladeschalter 231 und der Aufladewiderstand 232 sind mit einer dritten leitfähigen Stromschiene 283 für eine Verbindung mit der vierten Leistungsleitung 274 gekoppelt. Der Aufladeschalter 231 und der Aufladewiderstand 232 sind über die dritte leitfähige Stromschiene 283 elektrisch in Reihe geschaltet. Die dritte leitfähige Stromschiene 283 entspricht einem leitfähigen Aufladeelement.
Der erste Auswahlschalter 221 ist mit einer vierten leitfähigen Stromschiene 284 für ein elektrisches Verbinden von jeder der zweiten Leistungsleitung 272 und der dritten Leistungsleitung 273 gekoppelt. Der zweite Auswahlschalter 222 ist mit einer fünften leitfähigen Stromschiene 285 für ein Verbinden mit der zweiten Leistungsleitung 272 gekoppelt. Der dritte Auswahlschalter 223 ist mit einer sechsten leitfähigen Stromschiene 286 für ein Verbinden der dritten Leistungsleitung 273 gekoppelt.
Die vierte leitfähige Stromschiene 284 überbrückt die fünfte leitfähige Stromschiene 285 und die sechste leitfähige Stromschiene 286. Die vierte leitfähige Stromschiene 284 ist elektrisch mit der zweiten Leistungsleitung 272 über die fünfte leitfähige Stromschiene 285 gekoppelt. Die vierte leitfähige Stromschiene 284 ist elektrisch mit der dritten Leistungsleitung 273 über die sechste leitfähige Stromschiene 286 verbunden. Die vierte leitfähige Stromschiene 284, die fünfte leitfähige Stromschiene 285 und die sechste leitfähige Stromschiene 286 entsprechen leitfähigen Auswahlelementen.
< Positionsbeziehung >
Positionen der ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten leitfähigen Stromschiene 281, 282, 283, 284, 285 und 286 in der z-Richtung sind nachstehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Um ein Verkomplizieren von Angaben in 5 zu vermeiden, sind jedoch jede der zweiten leitfähigen Stromschiene 282, der fünften leitfähigen Stromschiene 285 und der sechsten leitfähigen Stromschiene 286 in der Veranschaulichung weggelassen.
In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Position der zweiten leitfähigen Stromschiene 282 in der z-Richtung äquivalent zu einer Position der ersten leitfähigen Stromschiene 281 in der z-Richtung. Positionen der fünften leitfähigen Stromschiene 285 und der sechsten leitfähigen Stromschiene 286 in der z-Richtung sind äquivalent zu einer Position der vierten leitfähigen Stromschiene 284 in der z-Richtung. Die Positionen der verschiedenen leitfähigen Stromschienen in der z-Richtung kann jedoch nicht äquivalent zu denen sein, die in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt sind, sondern sie können unterschiedlich sein.
Ein Teil von jeder der ersten leitfähigen Stromschiene 281 und der zweiten leitfähigen Stromschiene 282 ist näher an dem ersten Wärmeübertragungsblech 411 als jedes des ersten SMR 211 und des zweiten SMR 212 angeordnet. Einhergehend damit ist ein Teil von jeder der ersten leitfähigen Stromschiene 281 und der zweiten leitfähigen Stromschiene 282 bei dem ersten Wärmeübertragungsblech 411 bereitgestellt. Hierdurch wird Wärme der ersten leitfähigen Stromschiene 281 und der zweiten leitfähigen Stromschiene 282 zu dem ersten Wärmeübertragungsblech 411 geleitet.
Ein Teil der dritten leitfähigen Stromschiene 283 ist näher an dem zweiten Wärmeübertragungsblech 412 angeordnet, als es der Aufladeschalter 231 und der Aufladewiderstand 232 sind. Einhergehend damit ist ein Teil der dritten leitfähigen Stromschiene 283 bei dem zweiten Wärmeübertragungsblech 412 bereitgestellt. Hierdurch wird Wärme der dritten leitfähigen Stromschiene 283 zu dem zweiten Wärmeübertragungsblech 412 geleitet.
Ein Teil von jeder der vierten leitfähigen Stromschiene 284, der fünften leitfähigen Stromschiene 285 und der sechsten leitfähigen Stromschiene 286 ist näher an dem dritten Wärmeübertragungsblech 413 angeordnet als jeder des ersten Auswahlschalters 221, des zweiten Auswahlschalters 222 und des dritten Auswahlschalters 223. Einhergehend damit ist ein Teil von jeder der vierten leitfähigen Stromschiene 284 bis zu der sechsten leitfähigen Stromschiene 286 bei dem dritten Wärmeübertragungsblech 413 bereitgestellt. Hierdurch wird Wärme der vierten leitfähigen Stromschiene 284 bis zu der sechsten leitfähigen Stromschiene 286 zu dem dritten Wärmeübertragungsblech 413 geleitet.
Ein Teil der ersten Leistungsleitung 271 bis zu der achten Leistungsleitung 278 kann näher an dem ersten Wärmeübertragungsblech 411 angeordnet sein als das erste SMR 211 bzw. das zweite SMR 212 in dem ersten Halterungsabschnitt 401. Einige dieser verschiedenen Arten von Leistungsleitungen kann näher an dem zweiten Wärmeübertragungsblech 412 als jeder des Aufladeschalters 231 und des Aufladewiderstands 232 in dem zweiten Halterungsabschnitt 402 angeordnet sein. Ein Teil von jeder Art dieser verschiedenen Leistungsleitungen kann näher an dem dritten Wärmeübertragungsblech 413 als jeder des ersten Auswahlschalters 221, des zweiten Auswahlschalters 222 und des dritten Auswahlschalters 223 in dem dritten Halterungsabschnitt 403 angeordnet sein. Ein Teil von jeder Art dieser verschiedenen Leistungsleitungen kann bei dem Wärmeübertragungsblech 410 bereitgestellt sein.
Im Gegensatz dazu können jedoch alle der ersten Leistungsleitung 271 bis zu der achten Leistungsleitung 278 von dem ersten Wärmeübertragungsblech 411 in der z-Richtung in dem ersten Halterungsabschnitt 401 weiter als das erste SMR 211 bzw. das zweite SMR 212 getrennt sein. Alle diese verschiedenen Arten von Leistungsleitungen können von dem zweiten Wärmeübertragungsblech 412 in der z-Richtung bei dem zweiten Halterungsabschnitt 402 weiter als der Aufladeschalter 231 bzw. der Aufladewiderstand 232 beabstandet sein. Alle verschiedenen Arten dieser verschiedenen Leistungsleitungen können von dem dritten Wärmeübertragungsblech 413 in der z-Richtung bei dem dritten Halterungsabschnitt 403 weiter als jeder des ersten Auswahlschalters 221, des zweiten Auswahlschalters 222 und des dritten Auswahlschalters 223 beabstandet sein. Nicht alle dieser verschiedenen Arten von Leistungsleitungen müssen bei dem Wärmeübertragungsblech 410 bereitgestellt sein.
<Gehäuse>
Das Gehäuse 420 weist ein Basiselement 421 und ein Bodenelement 422 auf. Das Basiselement 421 wird beispielsweise durch einen Aluminiumdruckguss gebildet. Das Bodenelement 422 wird beispielsweise durch Pressen einer Aluminiumplatte hergestellt.
Das Basiselement 421 weist eine innere Wandoberfläche 421a und eine äußere Wandoberfläche 421b, die in einer beanstandeten Art und Weise in der z-Richtung angeordnet sind, und eine Seitenwandoberfläche 421c auf, die diese zwei Wandoberflächen koppelt. Das Basiselement 421 ist mit einem Rillenabschnitt 421d ausgebildet, der selektiv von der inneren Wandoberfläche 421a zu der äußeren Wandoberfläche 421b vertieft ist. Eine Dicke des Basiselements 421 in der z-Richtung ist aufgrund des Rillenabschnitts 421d ungleichmäßig.
Das Bodenelement 422 weist eine flache Form mit einer kleinen Dicke in der z-Richtung auf. Das Bodenelement 422 weist eine obere Oberfläche 422a und eine untere Oberfläche 422b auf, die in einer beabstandeten Art und Weise in der z-Richtung angeordnet sind. Das Bodenelement 422 ist bei einer Seite zu der inneren Wandoberfläche 421a des Basiselements 421 bereitgestellt, um einen Raum zu bedecken, der durch den Rillenabschnitt 421d definiert ist. Das Bodenelement 422 ist angeordnet, um dem Basiselement 421 in einer derartigen Art und Weise gegenüberzuliegen, dass die untere Oberfläche 422b und die innere Wandoberfläche 421 ein Kontakt miteinander in der z-Richtung sind. Als Ergebnis sind ein Teil der unteren Oberfläche 422b und die Wandoberfläche, die den Rillenabschnitt 421d definiert, angeordnet, um einander gegenüberzuliegen, während sie voneinander in der z-Richtung getrennt sind. In diesem gegenüberliegenden Anordnungszustand wird das Bodenelement 422 mechanisch mit dem Basiselement 421 durch Schweißen oder dergleichen verbunden.
<Kanal>
Ein Kanal 423 wird durch eine untere Oberfläche 422b und eine Wandoberfläche, die den Rillenabschnitt 421d definiert, gebildet, die voneinander in der z-Richtung getrennt sind, indem das Bodenelement 422 und das Basiselement 421 miteinander verschweißt werden. Ein Abschnitt der unteren Oberfläche 422b, der den Kanal 423 bildet, kann eine flache Form annehmen, wie es in 5 gezeigt ist, wobei alternativ hierzu eine Konfiguration, in der eine Vielzahl von Vorsprüngen zur Vergrößerung einer Kontaktoberfläche mit dem Kühlungsfluid, das in dem Kanal 423 strömt, angewendet werden kann. Das Basiselement 421 und das Bodenelement 422 entsprechen einer Kühlungsvorrichtung.
Eine Zufuhröffnung 423a, durch die das Kühlungsfluid dem Kanal 423 zugeführt wird, und eine Ausstoßöffnung 423b, durch die das Kühlungsfluid aus dem Kanal 423 ausgestoßen wird, sind jeweils in der Seitenwandoberfläche 421c geöffnet.
Die Seitenwandoberfläche 421c weist zwei laterale Seitenoberflächen, die in der x-Richtung angeordnet sind, und zwei longitudinale Seitenoberflächen auf, die in der y-Richtung angeordnet sind. Jede der Zufuhröffnung 423a und der Ausstoßöffnung 423b öffnet sich auf einer der zwei lateralen Seiten. Die Zufuhröffnung 423a und die Ausstoßöffnung 423b sind in der y-Richtung beabstandet.
Wie es durch gestrichelte Pfeile in 4 angegeben ist, erstreckt sich der Kanal 423 in der x-Richtung von einer der zwei lateralen Seiten zu der anderen, wobei er sich dann in der y-Richtung von einer der longitudinalen Seiten zu der anderen erstreckt und sich dann in der x-Richtung von der anderen der lateralen Seiten zu einer von diesen erstreckt. Somit weist der Kanal 423 eine U-Form auf einer Ebene auf, die zu der z-Richtung senkrecht ist.
<Wärmeleitung>
Anbringoberflächen 400b des ersten Halterungsabschnitts 401 bis zu dem vierten Halterungsabschnitt 404 sind auf der oberen Oberfläche 422a bereitgestellt, die eine Rückseite der unteren Oberfläche 422b des Bodenelements 422 ist, die einen Teil des Kanals 423 definiert. Eine Konfiguration, in der ein Wärmeübertragungsblech, das zu dem Wärmeübertragungsblech 410 unterschiedlich ist, zwischen der oberen Oberfläche 422a und der Anbringoberfläche 400b bereitgestellt ist, kann ebenso angewendet werden.
Wie es vorstehend genannt ist, ist der thermische Widerstand zwischen dem SMR 210 und dem ersten Halterungsabschnitt 401 niedriger als der thermische Widerstand zwischen der Voraufladeschaltung 230 und dem zweiten Halterungsabschnitt 402. Der thermische Widerstand zwischen der Schaltermatrix 220 und dem dritten Halterungsabschnitt 403 ist niedriger als der thermische Widerstand zwischen der Voraufladeschaltung 230 und dem zweiten Halterungsabschnitt 402.
Aufgrund dieses Unterschieds bezüglich des thermischen Widerstands sind der thermische Widerstand zwischen den SMR 210 und dem Bodenelement 422 sowie der thermische Widerstand zwischen der Schaltermatrix 220 und dem Bodenelement 422 niedriger als der thermische Widerstand zwischen der Voraufladeschaltung 230 und dem Bodenelement 422. Es ist anzumerken, dass der thermische Widerstand zwischen der Voraufladeschaltung 230 und dem Bodenelement 422 niedriger ist als der thermische Widerstand zwischen der Steuerungsplatine 240 und dem Bodenelement 422.
Wie es in den 4 und 5 gezeigt ist, sind der erste Halterungsabschnitt 401 bis zu dem vierten Halterungsabschnitt 404 in der x-Richtung von einer Seite zu der anderen von zwei lateralen Seitenoberflächen angeordnet. Der erste Halterungsabschnitt 401 ist auf einer Seite der zwei lateralen Seitenoberflächen, auf der die Zufuhröffnung 423a und die Ausstoßöffnung 423b ausgebildet sind, in der x-Richtung in Bezug auf die anderen Halterungsabschnitte angeordnet. Der erste Halterungsabschnitt 401 ist bei einer Position näher an der Zufuhröffnung 423a eines Teils des Kanals 423, der sich in der x-Richtung von der Zufuhröffnung 423a erstreckt, als die anderen Halterungsabschnitte angeordnet.
Wie es in den 4 und 5 gezeigt ist, sind die ersten bis dritten Halterungsabschnitte 401 bis 403 mit dem Kanal 423 in der z-Richtung angeordnet. Der vierte Halterungsabschnitt 404 ist jedoch nicht mit dem Kanal 423 in der z-Richtung angeordnet. Folglich ist es für den ersten Halterungsabschnitt 401 bis zu dem dritten Halterungsabschnitt 403 wahrscheinlicher als für den vierten Halterungsabschnitt 404, Wärme mit dem Kühlungsfluid, das durch den Kanal 423 strömt, auszutauschen. Es ist für das SMR 210, die Voraufladeschaltung 230 und die Schaltermatrix 220 wahrscheinlicher als für die Steuerungsplatine 240, Wärme mit dem Kühlungsfluid auszutauschen.
Wie es unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben ist, ist, wenn der zweite Halterungsabschnitt 402 und der vierte Halterungsabschnitt 404 gekoppelt werden, indem die Schaltermatrix 220 und der dritte Halterungsabschnitt 403 entfernt werden, wie es in 8 gezeigt ist, der vierte Halterungsabschnitt 404 Seite an Seite mit den Kanal 423 in der z-Richtung angeordnet. Die andere Seite der zwei lateralen Seiten in dem Kanal 423 ist näher an einer Seite der zwei lateralen Seiten als die andere Seite der zwei lateralen Seiten des vierten Halterungsabschnitts 404 angeordnet.
<Betriebe und Vorteile>
Das SMR 210 und die Steuerungsplatine 240 sind in der x-Richtung über die Voraufladeschaltung 230 angeordnet. Entsprechend dieser Konfiguration ist die Steuerungsplatine 240 geschützt, indem ein Einfluss von Wärme und elektromagnetischem Rauschen, die in dem SMR 210 durch einen Strom erzeugt werden, unterdrückt wird.
Insbesondere sind in diesem Ausführungsbeispiel das SMR 210 und die Steuerungsplatine 240 in der x-Richtung aufgrund der Voraufladeschaltung 230 nicht einander gegenüberliegend. Entsprechend dieser Konfiguration ist die Steuerungsplatine 240 geschützt, indem effektiv der Einfluss von Wärme und elektromagnetischem Rauschen, die in dem SMR 210 erzeugt werden, unterdrückt wird.
Die Voraufladeschaltung 230, die kaum Wärme erzeugt, ist zwischen den SMR 210 und der Schaltermatrix 220 angeordnet, die dazu neigen, Wärme zu erzeugen. Dies verhindert, dass das SMR 210 und die Schaltermatrix 220 einen hohen Temperaturzustand erreichen.
Insbesondere sind in diesem Ausführungsbeispiel das SMR 210 und die Schaltermatrix 220 nicht in der x-Richtung aufgrund der Voraufladeschaltung 230 einander gegenüberliegend. Dies verhindert auf effektive Weise, dass das SMR 210 und die Schaltermatrix 220 einen hohen Temperaturzustand erreichen.
Die Formen der ersten Kopplungsabschnitte 431, die bei der Vielzahl von Halterungsabschnitten bereitgestellt sind, sind die gleichen. Zur gleichen Zeit sind die Formen der zweiten Kopplungsabschnitte 432, die bei der Vielzahl von Halterungsabschnitten bereitgestellt sind, die gleichen. Folglich sind, wie es vorstehend beschrieben ist, auch wenn die Schaltermatrix 220 und der dritte Halterungsabschnitt 403, an dem sie angebracht ist, entfernt werden, der zweite Kopplungsabschnitt 432 des zweiten Halterungsabschnitts 402 und der erste Kopplungsabschnitt 403 des vierten Halterungsabschnitts 404 aneinander gekoppelt.
Ein Gehäuse 420 ist mit dem Halterungsabschnitt 400 versehen, an dem das SMR 210, die Voraufladeschaltung 230, die Schaltermatrix 220 und die Steuerungsplatine 240 angebracht sind. Ein Kanal 423, durch den ein Kühlungsfluid strömt, ist in dem Gehäuse 420 ausgebildet. Dementsprechend wird ein Temperaturanstieg von jedem des SMR 210, der Voraufladeschaltung 230, der Schaltermatrix 220 und der Steuerungsplatine 240 unterdrückt.
Ein thermischer Widerstand zwischen dem SMR 210 und dem ersten Halterungsabschnitt 401 ist niedriger als ein thermischer Widerstand zwischen der Voraufladeschaltung 230 und dem zweiten Halterungsabschnitt 402. Der thermische Widerstand zwischen der Schaltermatrix 220 und dem dritten Halterungsabschnitt 403 ist niedriger als der thermische Widerstand zwischen der Voraufladeschaltung 230 und dem zweiten Halterungsabschnitt 402. Anders ausgedrückt ist der thermische Widerstand zwischen der Voraufladeschaltung 230 und dem zweiten Halterungsabschnitt 402 höher als der thermische Widerstand zwischen dem SMR 210 und dem ersten Halterungsabschnitt 401 bzw. der thermische Widerstand zwischen der Schaltermatrix 220 und dem dritten Halterungsabschnitt 403.
Dementsprechend kann ein Temperaturanstieg von jedem des ersten Halterungsabschnitts 401 und des dritten Halterungsabschnitts 403, die mit dem zweiten Halterungsabschnitt 402 verbunden sind, aufgrund eines Wärmeaustauschs mit dem zweiten Halterungsabschnitt 402 der Voraufladeschaltung 230 unterdrückt werden. Als Ergebnis ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Wärmeaustausch zwischen dem SMR 210 und dem ersten Halterungsabschnitt 401 behindert wird. Ein Wärmeaustausch zwischen der Schaltermatrix 220 und dem dritten Halterungsabschnitt 403 wird weniger wahrscheinlich behindert.
Ebenso ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Wärmeaustausch des SMR 210 mit dem Kühlungsfluid über den ersten Halterungsabschnitt 401 durch einen Wärmeaustausch der Voraufladeschaltung 230 mit dem Kühlungsfluid über den zweiten Halterungsabschnitt 402 behindert wird. Ein Wärmeaustausch mit dem Kühlungsfluid durch den dritten Halterungsabschnitt 403 der Schaltermatrix 220 wird weniger wahrscheinlich behindert. Dies verhindert, dass das SMR 210 und die Schaltermatrix 220 einen hohen Temperaturzustand erreichen.
Ein Teil von jeder der ersten leitfähigen Stromschiene 281 und der zweiten leitfähigen Stromschiene 282 ist näher an dem ersten Wärmeübertragungsblech 411 als jedes des ersten SMR 211 und des zweiten SMR 212 angeordnet. Ein Teil von jeder der ersten leitfähigen Stromschiene 281 und der zweiten leitfähigen Stromschiene 282 ist näher an den Kanal 423 in der z-Richtung als jedes des ersten SMR 211 und des zweiten SMR 212 angeordnet. Dementsprechend wird ein Temperaturanstieg der ersten leitfähigen Stromschiene 281 und der zweiten leitfähigen Stromschiene 282 unterdrückt.
Ein Teil der dritten leitfähigen Stromschiene 283 ist näher an dem zweiten Wärmeübertragungsblech 412 als der Aufladeschalter 231 und der Aufladewiderstand 232 angeordnet. Ein Abschnitt der dritten leitfähigen Stromschiene 283 ist näher an dem Strömungspfad 423 in der z-Richtung als der Aufladeschalter 231 und der Aufladewiderstand 232 angeordnet. Dementsprechend wird ein Temperaturanstieg der dritten leitfähigen Stromschiene 283 unterdrückt.
Ein Teil von jeder der vierten leitfähigen Stromschiene 284, der fünften leitfähigen Stromschiene 285 und der sechsten leitfähigen Stromschiene 286 ist näher an dem dritten Wärmeübertragungsblech 413 als jeder des ersten Auswahlschalters 221, des zweiten Auswahlschalters 222 und des dritten Auswahlschalters 223 angeordnet. Ein Teil von jeder der vierten leitfähigen Stromschiene 284, der fünften leitfähigen Stromschiene 285 und der sechsten leitfähigen Stromschiene 286 ist näher an dem Kanal 423 in der z-Richtung als jeder des ersten Auswahlschalters 221, des zweiten Auswahlschalters 222 und des dritten Auswahlschalters 223 angeordnet. Dementsprechend wird ein Temperaturanstieg von jeder der vierten leitfähigen Stromschiene 284 bis zu der sechsten leitfähigen Stromschiene 286 unterdrückt.
Ein Teil von jeder der ersten leitfähigen Stromschiene 281 bis zur sechsten leitfähigen Stromschiene 286 ist bei dem Wärmeübertragungsblech 410 bereitgestellt. Dementsprechend wird unterdrückt, dass die ersten bis sechsten leitfähigen Stromschienen 281 bis 286 in einen hohen Temperaturzustand kommen.
Ebenso kann, wie es vorstehend beschrieben ist, ein Teil der ersten Leistungsleitung 271 bis zu der achten Leistungsleitung 278 auf einer Seite des Wärmeübertragungsblechs 410 positioniert sein. Ein Teil von verschiedenen Arten von Leistungsleitungen kann bei dem Wärmeübertragungsblech 410 bereitgestellt sein. Dies verhindert, dass die erste Leistungsleitung 271 bis zu der achten Leistungsleitung 278 einen hohen Temperaturzustand erreichen.
Der erste Halterungsabschnitt 401, bei dem das SMR 210 angebracht ist, ist bei einer Position näher an der Zufuhröffnung 423a in der x-Richtung als andere aus dem zweiten Halterungsabschnitt 402 bis zu dem vierten Halterungsabschnitt 404 angeordnet. Der erste Halterungsabschnitt 401 ist bei einer Position näher an der Zufuhröffnung 423a eines Teils des Kanals 423, der sich in der x-Richtung von der Zufuhröffnung 423a erstreckt, als die anderen Halterungsabschnitte angeordnet. Dies vereinfacht ein Kühlen des SMR 210, das bei dem ersten Halterungsabschnitt 401 angebracht ist, durch das Kühlungsfluid.
(Erste Modifikation)
Dieses Ausführungsbeispiel zeigt ein Beispiel, bei dem das SMR 210 bei dem ersten Halterungsabschnitt 401 angebracht ist und die Voraufladeschaltung 230 bei dem zweiten Halterungsabschnitt 402 angebracht ist. Es kann jedoch, wie es beispielsweise in 9 gezeigt ist, eine Konfiguration, bei der das SMR 210 und die Voraufladeschaltung 230 bei dem zweiten Halterungsabschnitt 402 angebracht sind, ebenso angewendet werden. In dem modifizierten Beispiel, das in 9 gezeigt ist, ist der erste Kopplungsabschnitt 431 nicht bei der linken Oberfläche 400C des zweiten Halterungsabschnitts 402 bereitgestellt. Eine Konfiguration, in der das SMR 210 und die Voraufladeschaltung 230 bei dem ersten Halterungsabschnitt 401 angebracht sind, kann ebenso angewendet werden.
(Zweite Modifikation)
Dieses Ausführungsbeispiel zeigt ein Beispiel, bei dem das zweite Wärmeübertragungsblech 412 bei dem zweiten Halterungsabschnitt 402 bereitgestellt ist. Es kann jedoch, wie es beispielsweise in 10 gezeigt ist, eine Konfiguration, bei der das zweite Wärmeübertragungsblech 412 nicht bei dem zweiten Halterungsabschnitt 402 bereitgestellt ist, angewendet werden. In dieser Modifikation ist die Voraufladeschaltung 230 direkt bei der Anbringoberfläche 400a des zweiten Halterungsabschnitts 402 bereitgestellt.
In diesem Ausführungsbeispiel sind Längen des SMR 210, der Voraufladeschaltung 230 und der Schaltermatrix 220 in der z-Richtung nicht spezifisch genannt. In Abhängigkeit von dem Produkt oder einer eingesetzten Konfiguration kann die Voraufladeschaltung 230 in der z-Richtung länger als jedes des SMR 210 und der Schaltermatrix 220 sein, wie es beispielsweise in den 5 und 10 gezeigt ist.
In einer derartigen Konfiguration ist die Voraufladeschaltung 230 bei der Anbringoberfläche 400a des zweiten Halterungsabschnitts 402 bereitgestellt, ohne das zweite Wärmeübertragungsblech 412 bei dem zweiten Halterungsabschnitt 402 bereitzustellen, wie es vorstehend beschrieben ist. Indem dies getan wird, wird eine Zunahme in der Größe der Leistungsverteilungsvorrichtung 200 in der z-Richtung unterdrückt. Dies erleichtert es, die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 in einer kleinen Lücke in der z-Richtung zwischen dem Körper und dem Boden des Fahrgastraums des elektrischen Fahrzeugs einzubauen.
(Dritte Modifikation)
Dieses Ausführungsbeispiel zeigt ein Beispiel, bei dem die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 den Halterungsabschnitt 400 aufweist. Die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 kann jedoch den Halterungsabschnitt 400 nicht aufweisen, wie es beispielsweise in den 11 und 12 gezeigt ist.
In der Modifikation, die in 11 gezeigt ist, ist das SMR 210 bei dem Bodenelement 422 bereitgestellt, wobei das erste Wärmeübertragungsblech 411 dazwischen angeordnet ist. Eine Voraufladeschaltung 230 ist bei dem Bodenelement 422 über das zweite Wärmeübertragungsblech 412 bereitgestellt. Die Schaltermatrix 220 ist bei dem Bodenelement 422 über das dritte Wärmeübertragungsblech 413 bereitgestellt.
In der Modifikation, die in 12 gezeigt ist, ist das SMR 210 direkt bei dem Bodenelement 422 angebracht. Die Voraufladeschaltung 230 ist direkt bei dem Bodenelement 422 bereitgestellt. Die Schaltermatrix 220 ist direkt bei dem Bodenelement 422 bereitgestellt.
In einem derartigen modifizierten Beispiel ist es möglich, eine Konfiguration anzuwenden, bei der der erste Kopplungsabschnitt 431 und der zweite Kopplungsabschnitt 432 in dem SMR 210, der Voraufladeschaltung 230, der Schaltermatrix 220, der Steuerungsplatine 240 und dem Bodenelement 422 bereitgestellt sind.
(Vierte Modifikation)
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Schnappverschluss beispielhaft als eine spezifische Form des ersten Kopplungsabschnitts 431 und des zweiten Kopplungsabschnitts 432 beschrieben. Die Formen des ersten Kopplungsabschnitts 431 und des zweiten Kopplungsabschnitts 432 sind jedoch nicht spezifisch begrenzt. Als eine andere spezifische Form des ersten Kopplungsabschnitts 431 und des zweiten Kopplungsabschnitts 432 können beispielsweise Bolzenlöcher und Bolzen bzw. Schrauben angewendet werden.
(Fünfte Modifikation)
Dieses Ausführungsbeispiel zeigt ein Beispiel, bei dem der Kanal 423 in dem Gehäuse 420 ausgebildet ist. Der Kanal 423 kann jedoch nicht in dem Gehäuse 420 ausgebildet sein, wie es beispielsweise in 12 gezeigt ist. Das Gehäuse 420 muss nicht als eine Kühlungsvorrichtung fungieren.
(Sechste Modifikation)
Dieses Ausführungsbeispiel zeigt ein Beispiel, bei dem die Zufuhröffnung 423a und die Ausstoßöffnung 423b auf einer der zwei lateralen Seiten des Basiselements 421 ausgebildet sind. Wie es jedoch beispielsweise in 13 gezeigt ist, ist es ebenso möglich, eine Konfiguration einzusetzen, bei der die Zufuhröffnung 423a auf einer der zwei lateralen Seiten ausgebildet ist und die Ausstoßöffnung 423b auf der anderen der zwei lateralen Seiten ausgebildet ist.
(Siebte Modifikation)
Obwohl es nicht spezifisch in diesem Ausführungsbeispiel genannt ist, kann die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 einen Nebenschlusswiderstand bzw. Shunt-Widerstand, eine Schmelzsicherung und eine Entladeschaltung umfassen.
Der Nebenschlusswiderstand ist ein passives Element zur Erfassung eines Stroms auf der Seite des SMR 210 in der Leistungsverteilungsvorrichtung 200. Der Nebenschlusswiderstand ist elektrisch mit dem SMR 210 verbunden. Folglich neigt eine Temperatur des Nebenschlusswiderstands dazu, anzusteigen. Ein elektrischer Widerstand des Nebenschlusswiderstands variiert mit der Temperatur. Aufgrund dieser Variation in einem elektrischen Widerstand kann die Genauigkeit einer Stromerfassung, die den Nebenschlusswiderstand verwendet, verringert werden.
Um dies zu vermeiden, kann eine Konfiguration angewendet werden, bei der ein Nebenschlusswiderstand bei der Bodenvorrichtung 422 des Gehäuses 420, das den Kanal 423 über einen elektrischen Isolator aufweist, bereitgestellt ist. Dies vereinfacht, eine Temperatur des Nebenschlusswiderstands bei einer Temperatur des Kühlungsfluids, das durch den Kanal 423 strömt, zu halten. Es ist weniger wahrscheinlich, dass ein elektrischer Widerstand des Nebenschlusswiderstands fluktuiert. Als Ergebnis wird eine Verschlechterung in einer Stromerfassungsgenauigkeit unter Verwendung des Nebenschlusswiderstands unterdrückt.
Die Schmelzsicherung ist ein passives Element zur Unterdrückung, dass ein Überstrom durch die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 fließt. Die Schmelzsicherung weist eine Funktion zum Schmelzen durch eine Joulwärme auf, die erzeugt wird, wenn ein Überstrom fließt. Aus diesem Grund kann es, wenn beispielsweise die Schmelzsicherung in einem Zustand ist, in der Lage zu sein, Wärme mit dem Gehäuse 420, das den Kanal 423 aufweist, zu leiten, schwierig sein, dass die Schmelzsicherung schmilzt, obwohl ein Überstrom fließt. Als Ergebnis kann ein Überstrom durch die Leistungsverteilungsvorrichtung 200 für eine lange Zeitdauer fließen.
Um dies zu vermeiden, kann eine Konfiguration angewendet werden, bei der der thermische Widerstand zwischen der Schmelzsicherung und dem Gehäuse höher ist als der thermische Widerstand zwischen einem anderen Element und dem Gehäuse 420. Beispielsweise kann eine Konfiguration, bei der die Schmelzsicherung von dem Gehäuse 420 getrennt ist, angewendet werden.
Die Entladeschaltung ist ein Entladeschalter und ein Entladewiderstand, die in Reihe geschaltet sind. Der Entladeschalter und der Entladewiderstand sind in Reihe zwischen der ersten Leistungsleitung 271 und der vierten Leistungsleitung 274 geschaltet.
Wenn die Ladung, die in dem Glättungskondensator 330 angesammelt ist, entladen wird, gibt die Steuerungsplatine 240 Steuerungssignale an das erste SMR 211, das zweite SMR 212 und den Entladeschalter aus. Als Ergebnis wird lediglich der Entladeschalter unter den verschiedenen Arten von Schaltern eingeschaltet.
Eine derartige Schaltersteuerung bildet einen geschlossenen Stromkreis, der den Entladewiderstand und den Glättungskondensator 330 umfasst. Der Entladewiderstand und der Glättungskondensator 330 sind in Reihe geschaltet. Als Ergebnis fließt eine Ladung, die in dem Glättungskondensator 330 aufgespeichert ist, durch den Entladewiderstand. Die Ladung, die in den Glättungskondensator 330 aufgespeichert ist, wird allmählich entladen, wodurch veranlasst wird, dass die Ladung durch den Entladewiderstand fließt, wie es vorstehend beschrieben ist.
Eine Konfiguration, in der die Entladeschaltung Wärme mit dem Boden 422 leiten kann, kann angewendet werden. Umgekehrt kann ebenso eine Konfiguration, bei der die Entladeschaltung von dem Boden 422 getrennt ist, angewendet werden.
(Andere Modifikationen)
Dieses Ausführungsbeispiel zeigt ein Beispiel, in dem die Steuerungsplatine 240 Steuerungssignale an verschiedene Schalter ausgibt und nicht ausgibt. Die Steuerungsplatine 240 kann jedoch Ausgaben von verschiedenen Sensoren, die Zustände des SMR 210, der Schaltermatrix 220 und der Voraufladeschaltung 230 erfassen, beschaffen und diese zu der fahrzeuginternen ECU ausgeben. Die Steuerungsplatine 240 kann eine Funktion zum Verarbeiten von zumindest einem von elektrischen Signalen für das SMR 210, die Schaltermatrix 220 und die Voraufladeschaltung 230 aufweisen.
Dieses Ausführungsbeispiel zeigt ein Beispiel, bei dem der thermische Widerstand zwischen der Voraufladeschaltung 230 und dem zweiten Halterungsabschnitt 402 höher ist als der thermische Widerstand zwischen dem SMR 210 und dem ersten Halterungsabschnitt 401 bzw. der thermische Widerstand zwischen der Schaltermatrix 220 und dem dritten Halterungsabschnitt 403. Der thermische Widerstand zwischen der Voraufladeschaltung 230 und dem zweiten Halterungsabschnitt 402 kann jedoch niedriger sein als zumindest einer aus dem thermischen Widerstand zwischen den SMR 210 und dem ersten Halterungsabschnitt 401 und dem thermischen Widerstand zwischen der Schaltermatrix 220 und dem dritten Halterungsabschnitt 403.
Dieses Ausführungsbeispiel zeigt ein Beispiel, in dem der thermische Widerstand zwischen der vierten Haltung 404 und der Steuerungsplatine 240 höher ist als thermische Widerstand zwischen der dritten Haltung 403 und der Schaltermatrix 220. Eine Konfiguration, in der der thermische Widerstand zwischen dem vierten Halterungsabschnitt 404 und dem Steuerungssubstrat 240 niedriger ist als der thermische Widerstand zwischen dem dritten Halterungsabschnitt 403 und der Schaltermatrix 220, kann jedoch ebenso angewendet werden.
Dieses Ausführungsbeispiel zeigt ein Beispiel, in dem ein Teil der ersten bis sechsten leitfähigen Stromschienen 281 bis 286 bei dem Wärmeübertragungsblech 410 bereitgestellt ist. Diese verschiedenen Arten von leitfähigen Stromschienen müssen jedoch nicht bei dem Wärmeübertragungsblech 410 bereitgestellt sein.
Dies zeigt ein Beispiel, in dem ein Teil von jeder der ersten leitfähigen Stromschiene 281 und der zweiten leitfähigen Stromschiene 282 näher an dem ersten Wärmeübertragungsblech 411 als jeder des ersten SMR 211 und des zweiten SMR 212 angeordnet ist. Alle der ersten leitfähigen Stromschiene 281 und der zweiten leitfähigen Stromschiene 282 können jedoch weiter weg von dem ersten Wärmeübertragungsblech 411 in der z-Richtung angeordnet sein als jedes des ersten SMR 211 und des zweiten SMR 212.
Dies zeigt ein Beispiel, in dem ein Teil der dritten leitfähigen Stromschiene 283 näher an dem zweiten Wärmeübertragungsblech 412 als der Aufladeschalter 231 und der Aufladewiderstand 232 angeordnet ist. Die Gesamtheit der dritten leitfähigen Stromschiene 283 kann jedoch weiter weg von dem zweiten Wärmeübertragungsblech 412 in der z-Richtung angeordnet sein als der Aufladeschalter 231 bzw. der Aufladewiderstand 232.
Dies zeigt ein Beispiel, in dem ein Teil von jeder der vierten leitfähigen Stromschiene 284, der fünften leitfähigen Stromschiene 285 und der sechsten leitfähigen Stromschiene 286 näher an dem dritten Wärmeübertragungsblech 413 angeordnet ist als jeder des ersten Auswahlschalter 221, des zweiten Auswahlschalters 222 und des dritten Auswahlschalters 223. Die Gesamtheit der vierten leitfähigen Stromschiene 284, der fünften leitfähigen Stromschiene 285 und der sechsten leitfähigen Stromschiene 286 kann jedoch weiter weg von dem dritten Wärmeübertragungspech 413 in der z-Richtung angeordnet sein als jeder des ersten Auswahlschalters 221, des zweiten Auswahlschalters 222 und des dritten Auswahlschalters 223.
Obwohl die vorliegende Offenbarung entsprechend Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, ist es ersichtlich, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf derartige Ausführungsbeispiele oder Strukturen begrenzt ist. Im Gegenteil soll die vorliegende Offenbarung verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Zusätzlich sind, während verschiedene Kombinationen und Ausführungsformen in der vorliegenden Offenbarung beschrieben werden, andere Kombinationen und Ausführungsformen, die lediglich ein Element, mehr Elemente oder weniger Elemente darin umfassen, ebenso innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2021 [0001]
JP 005842 [0001]
JP 2018 [0004]
JP 206601 A [0004]

Claims

Leistungsverteilungsvorrichtung mit: einer Schaltereinheit (210), die einen Schalter (211, 212) umfasst, die zwischen ein und aus eines Stroms zwischen einem Leistungsempfangsobjekt (300), das einen Glättungskondensator (330) aufweist, und einer Batterie (100) schaltet; einer Aufladeeinheit (230), die einen Aufladeschalter (231) und einen Aufladewiderstand (232) umfasst, die bereitgestellt sind, um den Glättungskondensator mit einer Leistung, die von der Batterie zugeführt wird, aufzuladen; und einer Verarbeitungseinheit (240), durch die ein Strom mit einem kleineren Strombetrag als ein Strom, der durch die Schaltereinheit fließt, fließt, wobei die Schaltereinheit und die Verarbeitungseinheit in einer Anordnungsrichtung angeordnet sind, während die Aufladeeinheit dazwischen angeordnet ist.
Leistungsverteilungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit: einer Auswahleinheit (220), die einen Auswahlschalter (221, 222, 223) umfasst, der zwischen individuellen Ausgaben und einer zusammengelegten Ausgabe von Ausgabeleistungen von einer Vielzahl von individuellen Batterien (110, 120) umschaltet, die in der Batterie beinhaltet sind, wobei die Schaltereinheit und die Auswahleinheit in der Anordnungsrichtung angeordnet sind, während die Aufladeeinheit dazwischen angeordnet ist.
Leistungsverteilungsvorrichtung nach Anspruch 2, ferner mit: einem ersten Anbringabschnitt (402), auf dem die Aufladeeinheit angebracht ist; einem zweiten Anbringabschnitt (403), auf dem die Auswahleinheit angebracht ist; und einem dritten Anbringabschnitt (404), auf dem die Verarbeitungseinheit angebracht ist, wobei ein erster Kupplungsmechanismus (430) zwischen dem ersten Anbringabschnitt und den zweiten Anbringabschnitt und ein zweiter Kopplungsmechanismus (430) zwischen dem zweiten Anbringabschnitt und dem Dritten Anbringabschnitt die gleichen sind.
Leistungsverteilungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, mit einer Kühlungsvorrichtung (421, 422), die jeweils die Schaltereinheit, die Aufladeeinheit, die Auswahleinheit und die Verarbeitungseinheit kühlt.
Leistungsverteilungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei ein thermischer Widerstand zwischen zumindest einer der Schaltereinheit und der Auswahleinheit und der Kühlungsvorrichtung niedriger ist als ein thermischer Widerstand zwischen zumindest einer der Aufladeeinheit und der Verarbeitungseinheit und der Kühlungsvorrichtung.
Leistungsverteilungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Schaltereinheit ein leitfähiges Schalterelement (281, 282) aufweist, das elektrisch mit dem Schalter verbunden ist, und wobei ein Teil des leitfähigen Schalterelements näher an der Kühlungsvorrichtung angeordnet ist als der Schalter.
Leistungsverteilungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, wobei die Aufladeeinheit ein leitfähiges Aufladeelement (283) aufweist, das elektrisch mit dem Aufladewiderstand bzw. dem Aufladeschalter verbunden ist, und wobei ein Teil des leitfähigen Aufladeelements näher an der Kühlungsvorrichtung angeordnet ist als der Aufladewiderstand und der Aufladeschalter.
Leistungsverteilungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4-7, wobei die Auswahleinheit ein leitfähiges Auswahlelement (284-286) aufweist, das elektrisch mit dem Auswahlschalter verbunden ist; das leitfähige Auswahlelement einen Abschnitt aufweist, der näher an der Kühlungsvorrichtung angeordnet ist als der Auswahlschalter.
Leistungsverteilungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4-8, wobei die Kühlungsvorrichtung eine Zufuhröffnung (423a), zu der ein Kühlungsfluid zugeführt wird, und einen Kanal (423) aufweist, der sich zumindest teilweise von der Zufuhröffnung in die Anordnungsrichtung erstreckt, wobei die Schaltereinheit in der Anordnungsrichtung näher an der Zufuhröffnung angeordnet ist als die Aufladeeinheit.