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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2019-68730(P2019-68730A)
(43)【公開日】2019年4月25日
(54)【発明の名称】小型インバータおよび当該インバータを備える自動車
(51)【国際特許分類】
H02M 7/48 20070101AFI20190329BHJP
【ＦＩ】
H02M7/48 ZZHV
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2018-181656(P2018-181656)
(22)【出願日】2018年9月27日
(31)【優先権主張番号】1759031
(32)【優先日】2017年9月28日
(33)【優先権主張国】FR
(71)【出願人】
【識別番号】518344438
【氏名又は名称】アシルテ
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100119987
【弁理士】
【氏名又は名称】伊坪 公一
(72)【発明者】
【氏名】リオネル サンソリュー
(72)【発明者】
【氏名】ジャック ファブレ
(72)【発明者】
【氏名】コランタン リゼ
(72)【発明者】
【氏名】マームード イブラヒム
【テーマコード（参考）】
5H770
【Ｆターム（参考）】
5H770AA21
5H770BA02
5H770CA06
5H770DA03
5H770DA22
5H770DA30
5H770DA41
5H770JA10X
5H770PA13
5H770PA14
5H770PA16
5H770PA26
5H770PA29
5H770PA42
5H770PA43
5H770PA47
5H770QA28
(57)【要約】
【課題】インバータのパーツの効率的な冷却によって容量性フィルタの体積を削減可能なスイッチングセル構造により、インバータを小型化する。【解決手段】三相電流を供給するためＤＣ電圧源に接続されるインバータは、容量性フィルタと、電流の各相に対して、制御されたスイッチの２つのセットにより形成されるスイッチングモード電力供給回路を有するスイッチングセルを有する。各セットは、スイッチングセルの別個の端子を供給し、スイッチングセルは、スイッチングモード電力供給回路を収容する密閉ハウジングを有する。ハウジングには、２つの反対側表面上に伝熱流体との熱交換手段が設けられ、ディストリビュータは、伝熱流体循環回路においてハウジングの上流に搭載されて伝熱流体をハウジングの２つの反対側表面に誘導する。容量性フィルタは、ヒートパイプを使用して冷却され、ヒートパイプの流体の凝結が起こる部分は、ディストリビュータと熱接触する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気負荷（６）に三相電流を供給するためにＤＣ電圧（Ｖ２）源（２）に電気的に接続されるよう意図されるインバータ（４）であって、
前記電流（Ｃ４６２、Ｃ４６４、Ｃ４６６）のそれぞれの相に対して、制御されたスイッチ（４６２２、４６２４）の２つのセット（Ｅ１、Ｅ２）により形成されるスイッチングモード電力供給回路を順に有するスイッチングセル（４６）であって、前記制御されたスイッチのそれぞれのセットは、前記スイッチングセルの別個の端子（４６２６、４６２８、４６４６、４６４８、４６６６、４６６８）を供給し、当該スイッチングセルは、前記スイッチングモード電力供給回路を収容する密閉ハウジング（４６１）を有する、スイッチングセル（４６）と、
容量性フィルタ（４８）と、を備え、
前記ハウジング（４６１）には、２つの反対側表面（４６１Ａ、４６１Ｂ）上に、伝熱流体との熱交換手段（４６Ａ、４６Ｂ、４６２５）が設けられ、
ディストリビュータ（６０）は、伝熱流体循環回路（８２、８４、４６Ａ、４６Ｂ）において前記ハウジング（４６１）の上流に搭載されて、前記ハウジングの前記２つの反対側表面に向けて前記伝熱流体（Ｆ１〜Ｆ５）を誘導し、
前記容量性フィルタ（４８）は、少なくとも１つのヒートパイプ（９２、９４、９６、９８）を使用して冷却され、
前記ヒートパイプの、前記ヒートパイプに収容される流体の凝結が起こる部分（９２ｂ、９４ｂ、９６ｂ、９８ｂ）は、前記ディストリビュータ（６０）と熱接触する、ことを特徴とするインバータ。
前記電流（Ｃ４６２、Ｃ４６４、Ｃ４６６）のそれぞれの相に対して、制御されたスイッチ（４６２２、４６２４）の２つのセット（Ｅ１、Ｅ２）により形成されるスイッチングモード電力供給回路を順に有するスイッチングセル（４６）であって、前記制御されたスイッチのそれぞれのセットは、前記スイッチングセルの別個の端子（４６２６、４６２８、４６４６、４６４８、４６６６、４６６８）を供給し、当該スイッチングセルは、前記スイッチングモード電力供給回路を収容する密閉ハウジング（４６１）を有する、スイッチングセル（４６）と、
容量性フィルタ（４８）と、を備え、
前記ハウジング（４６１）には、２つの反対側表面（４６１Ａ、４６１Ｂ）上に、伝熱流体との熱交換手段（４６Ａ、４６Ｂ、４６２５）が設けられ、
ディストリビュータ（６０）は、伝熱流体循環回路（８２、８４、４６Ａ、４６Ｂ）において前記ハウジング（４６１）の上流に搭載されて、前記ハウジングの前記２つの反対側表面に向けて前記伝熱流体（Ｆ１〜Ｆ５）を誘導し、
前記容量性フィルタ（４８）は、少なくとも１つのヒートパイプ（９２、９４、９６、９８）を使用して冷却され、
前記ヒートパイプの、前記ヒートパイプに収容される流体の凝結が起こる部分（９２ｂ、９４ｂ、９６ｂ、９８ｂ）は、前記ディストリビュータ（６０）と熱接触する、ことを特徴とするインバータ。
【請求項2】
前記容量性フィルタ（４８）は、前記容量性フィルタ（４８）と前記ディストリビュータ（６０）との間に平行に延伸する複数のヒートポンプ（９２、９４、９６、９８）により冷却される、ことを特徴とする請求項１に記載のインバータ。
【請求項3】
前記ディストリビュータ（６０）と熱接触するそれぞれのヒートポンプ（９２、９４、９６、９８）の前記部分は、前記容量性フィルタ（４８）と反対側の前記ヒートポンプの端部（９２ｂ、９４ｂ、９６ｂ、９８ｂ）である、ことを特徴とする請求項１または２に記載のインバータ。
【請求項4】
前記ディストリビュータ（６０）と熱接触するそれぞれのヒートポンプ（９２、９４、９６、９８）の前記部分（９２ｂ、９４ｂ、９６ｂ、９８ｂ）は、前記ディストリビュータの外部表面（６１ａ）上に接着剤で接着、または溶接される、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインバータ。
【請求項5】
前記スイッチングセル（４６）は３つのモジュール（４６２、４６４、４６６）に分割され、それぞれのモジュールは、
２つの入力端子と、
２つの出力端子（４６２６、４６２８、４６４６、４６４８、４６６６、４６６８）と、
前記２つの入力端子の間に平行に搭載され、それぞれが出力端子に接続されるスイッチ（４６２２、４６２４）の２つのセット（Ｅ１、Ｅ２）と、
前記スイッチの２つのセットを有する前記ハウジングの部分（４６２１、４６４１、４６６１）と、を有する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインバータ。
２つの入力端子と、
２つの出力端子（４６２６、４６２８、４６４６、４６４８、４６６６、４６６８）と、
前記２つの入力端子の間に平行に搭載され、それぞれが出力端子に接続されるスイッチ（４６２２、４６２４）の２つのセット（Ｅ１、Ｅ２）と、
前記スイッチの２つのセットを有する前記ハウジングの部分（４６２１、４６４１、４６６１）と、を有する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインバータ。
【請求項6】
前記ハウジング（４６１）は、前記ハウジング（４６１）の反対側表面（４６１Ａ、４６１Ｂ）のそれぞれの上に、伝熱流体循環チャネル（４６Ａ、４６Ｂ）を画定する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のインバータ。
【請求項7】
前記ハウジング（４６１）のそれぞれの部分（４６２１、４６４１、４６６１）は、前記伝熱流体循環チャネル（４６Ａ、４６Ｂ）のそれぞれの部分（４６２３Ａ、４６２３Ｂ）を画定し、前記スイッチングセルが前記３つのモジュール（４６２、４６４、４６６）のアセンブリから構成される場合、前記パイプの部分は、整列されて流体連通する、ことを特徴とする請求項５および６に記載のインバータ。
【請求項8】
前記容量性フィルタ（４８）は、バスバーを介して前記スイッチングセル（４６）に接続される少なくとも１つのコンデンサ（４８２）を有し、少なくとも１つのヒートパイプ（９２、９４、９６、９８）は、前記容量性フィルタと直接または間接的に熱接触、すなわち、前記バスバーのプレートまたは要素と接触し、順に前記容量性フィルタと接触し、前記ヒートパイプは、前記ディストリビュータ（６０）と接触する、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のインバータ。
【請求項9】
前記容量性フィルタ（４８）は、３００Ｖと９５０Ｖとの間の供給電圧をサポートする容量を有し、
前記スイッチングセル（４６）は、前記電気負荷（６）のそれぞれの相（６２、６４、６６）に２つのＡＣ電流を供給することができ、
前記ＡＣ電流の強度は、ＲＭＳが１００Ａと５００Ａとの間で構成され、
前記インバータは、ＲＭＳが６００Ａの累積線電流を出力し、
前記インバータ（４）の総体積は、８リットル以下、好ましくは６リットル以下、更に好ましくは３リットル以下である、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のインバータ。
前記スイッチングセル（４６）は、前記電気負荷（６）のそれぞれの相（６２、６４、６６）に２つのＡＣ電流を供給することができ、
前記ＡＣ電流の強度は、ＲＭＳが１００Ａと５００Ａとの間で構成され、
前記インバータは、ＲＭＳが６００Ａの累積線電流を出力し、
前記インバータ（４）の総体積は、８リットル以下、好ましくは６リットル以下、更に好ましくは３リットル以下である、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のインバータ。
【請求項10】
蓄電池（２）と、
電気牽引モータ（６）と、
当該牽引モータに、前記蓄電池により出力されたＤＣ電流から三相電流を供給するためのインバータ（４）であって、請求項１〜９のいずれか一項に記載のインバータと、を有する自動車（Ｖ）。
電気牽引モータ（６）と、
当該牽引モータに、前記蓄電池により出力されたＤＣ電流から三相電流を供給するためのインバータ（４）であって、請求項１〜９のいずれか一項に記載のインバータと、を有する自動車（Ｖ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＤＣ電流から、三相電流を電気負荷（electric charge）に供給するよう意図されるインバータに関する。
【0002】
本発明の分野は、より特別には、ＡＣ電流で作動する牽引モータに電力を供給するために、エネルギが蓄電池に格納されるハイブリッドまたは電気車両の分野である。
【背景技術】
【0003】
このタイプの適用に対しては、蓄電池から出力されるＤＣ電流を三相ＡＣ電流に変換する必要があり、そのためにインバータが使用される。一般に、当該インバータは、スイッチングモード電力供給回路を含むスイッチングセルを含み、このスイッチングセルは、制御回路により制御される。従来、スイッチングセルはＨハーフブリッジを含み、それぞれのハーフブリッジは、２つのスイッチから構成される。スイッチングセルは、相対的に嵩が大きく、一方側のみに冷却ラジエータが備えられる。したがって、これらのスイッチングセルは、ラジエータのない側の熱を、電子制御カードに向けて放出する傾向がある。スイッチングセルの電子構成要素の冷却は相対的に制限されるので、表面が大きいほど、ラジエータとの接触表面が大きく、排熱もより良好であるという仮説に基づくと、それらの構成要素の寸法を増大しなければならない。これは、スイッチングセルの寸法を、したがって当該セルに含まれるインバータの寸法を増大する傾向がある。他のスイッチングセルは両面冷却を提供するが、これはしばしば最適ではないことがあり、ラジエータとの接触表面を増大するためには、やはり構成要素の寸法を増大しなくてはならない。
【0004】
更に、インバータは、一般に、電圧振動をフィルタ処理するために、インバータの入力端子の間に、スイッチングセルと平行に配置される１つまたは複数のコンデンサを含む容量性フィルタ（capacitive filter）を含む。当該容量性フィルタのコンデンサは、より特別には、インバータから出力される線電流の二乗平均平方根（root mean square；ＲＭＳ）を考慮してサイズが決められる。例えば、ＲＭＳが５００アンペア（Ａ）の線電流を切り替えるインバータに対しては、コンデンサは、この値の６５％の電流、またはＲＭＳが３２５Ａの電流の通過を可能にしなければならない。その結果、容量性フィルタのコンデンサの嵩は大きくなる。
【0005】
これらの理由すべてのため、ＲＭＳ ５００Ａの線電流を切り替えることを可能にするインバータは、一般に６から８リットルの間の体積を占める。
【0006】
しかしながら、自動車においては、特にハイブリッド車両のエンジンコンパートメントにおいては、スペースは限られる。
【0007】
更に、文献において、特に、非特許文献１においては、インバータのスイッチングセルを、それぞれの相に対して、インバータの２つの入力端子間で平行に接続され、２つのＡＣ電流を同時に、モータのそれぞれの相上で出力することを可能にする、制御されたスイッチの２つのセットを交錯させる（interlacing）ことにより作製することが周知である。
【0008】
更に、特許文献１は、２つのモータに同時に（in parallel）電力を供給したり、モータを２つの反対方向に作動させる可能性を有してモータに電力を供給することを可能にする、交互に差し挟まれた（interleaved）スイッチのセットを含むスイッチングセルを有するインバータを開示する。特許文献１は、インバータのサイズについては関心を示さない。
【0009】
最後に、特許文献２から、特にコンデンサをインバータ内に含む半導体モジュールの厚さの伝熱流体循環パイプを製造することが周知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】米国特許出願公開第２００６／０１３８９９３号明細書
【特許文献2】欧州特許出願公開第２０１０４０２号明細書
【非特許文献】
【0011】
【非特許文献1】「IEEE JOURNAL OF EMERGING AND SELECTED TOPICS IN POWER ELECTRONICS」第５巻第１号（２０１７年３月）における、ＬＹＵおよび他の著者による「DC-Link RMS Current Reduction by Increasing Parallel Three-Phase Inverter Module Number for Segmented Traction drive」という題名の論文
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、容量性フィルタの体積を削減することを可能にし、熱を帯びる傾向があるインバータのパーツの冷却が特に効率的に行われ、それにより容量性フィルタの体積を更に削減することを可能にするスイッチングセルの構造により、周知のインバータの小型化を、電気構成要素のサイズが改良された新しいインバータ構造を提案することにより改良することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
その目的のため、本発明は、電気負荷に三相電流を供給するために、ＤＣ電圧源に電気的に接続されるよう意図されるインバータに関し、このインバータは、電流のそれぞれの相に対して、制御されたスイッチの２つのセットにより形成されるスイッチングモード電力供給回路（switching mode power supply circuit）を順に（in turn）有するスイッチングセルであって、制御されたスイッチのそれぞれのセットは、スイッチングセルの別個の端子を供給し、このスイッチングセルは、スイッチングモード電力供給回路を収容する（containing）密閉ハウジングを有する、スイッチングセルを有する。このインバータはまた、容量性フィルタも有する。本発明によれば、ハウジングは、２つの反対側表面上に、伝熱流体（a heat transfer fluid）との熱交換手段が設けられる。ディストリビュータは、伝熱流体循環回路においてハウジングの上流に搭載されて、ハウジングの２つの反対側表面に向けて伝熱流体を誘導する。更に、容量性フィルタは、少なくとも１つのヒートパイプを使用して冷却され、一方、このヒートパイプの、ヒートパイプに収容される流体の凝結が起こる部分は、ディストリビュータと熱接触する。
【0014】
本発明により、それぞれの相に対して、制御されたスイッチの２つの交互に差し挟まれたセットを有するスイッチングセルの構造は、スイッチングセルの出力電流のＲＭＳを制限し、それにより、容量性フィルタに対して、１つまたは複数のより嵩の小さいコンデンサを使用することが可能となる。スイッチングセルのハウジングは、熱交換手段により、その反対側の両方の表面上において冷却できるので、このスイッチングセルの冷却はより効果的で、熱を拡散するために大きなシリコン表面を必要としない。１つまたは複数のヒートパイプの使用により、インバータの入力において伝熱流体は相対的に低い温度を有するため、このヒートパイプに収容される流体の効果的な凝結を可能にするという事実を利用して、容量性フィルタの、特に信頼性のある効果的な冷却が可能になる。これらを組み合わせたすべての理由のため、本発明のインバータは、最適化された電気的および熱的動作を有し、それにより、ＲＭＳが６００ＡであるＤＣ線電流を出力するインバータに関して、周知の装置よりも実質的に小さな体積、すなわち、３リットルよりも小さく、実際は、約２リットルの体積に含まれることができる。
【0015】
本発明の、利点のある、しかしオプションとしての態様によれば、上記インバータは、任意の技術的に可能な組み合わせにおいて考慮される、下記の−容量性フィルタは、容量性フィルタとディストリビュータとの間に平行に延伸する複数のヒートポンプ（パイプ）により冷却され、
−ディストリビュータと熱接触するそれぞれのヒートポンプの部分は、容量性フィルタと反対側のヒートポンプの端部であり、
−ディストリビュータと熱接触するそれぞれのヒートポンプの部分は、ディストリビュータの外部表面上に接着剤で接着または溶接され、
−スイッチングセルは３つのモジュールに分割され、それぞれのモジュールは、２つの入力端子と、２つの出力端子と、２つの入力端子の間に平行に搭載され、それぞれが出力端子に接続されるスイッチの２つのセットと、スイッチの２つのセットを有するハウジングの部分と、を有し、
−ハウジングは、ハウジングの反対側表面のそれぞれの上に、伝熱流体循環チャネルを画定し（define）、
−ハウジングのそれぞれの部分は、伝熱流体循環チャネルのそれぞれの部分を画定し、スイッチングセルが３つのモジュールのアセンブリから構成される場合、パイプの部分は、整列されて流体連通し、
−容量性フィルタは、バスバーを介してスイッチングセルに接続される少なくとも１つのコンデンサを有し、少なくとも１つのヒートパイプは、容量性フィルタと直接または間接的に熱接触、すなわち、バスバーのプレートまたは要素と接触し、順に容量性フィルタと接触し、このヒートパイプは、ディストリビュータと接触し、
−容量性フィルタは、３００Ｖと９５０Ｖとの間の供給電圧をサポートする容量を有し、スイッチングセルは、電気負荷のそれぞれの相に２つのＡＣ電流を供給することができ、当該ＡＣ電流の強度は、ＲＭＳが１００Ａと５００Ａとの間で構成され、インバータは、ＲＭＳが６００Ａの累積線電流を出力し、インバータの総体積は、８リットル以下、好ましくは６リットル以下、より好ましくは３リットル以下、更により好ましくは２リットル以下である、という特徴の１つ以上を組み込むことができる。
【0016】
他の態様によれば、本発明は、蓄電池と、電気牽引モータと、当該牽引モータに、蓄電池により出力されたＤＣ電流から三相電流を供給するインバータと、を有する自動車に関する。本発明によれば、インバータは上記に言及した通りである。
【発明の効果】
【0017】
上記自動車は、相対的に小さなサイズのインバータが与えられるので、設計および保守がより容易である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
例としてのみ提供され、付随する図面を参照して行われる、インバータと、その原理に従う自動車の一実施形態の下記の記述を考慮すれば、本発明はより良く理解され、本発明の他の利点はより明白となるであろう。
【0020】
図１には、ハイブリッド自動車Ｖの電気牽引チェーン（electric traction chain）Ｃが部分的に示される。この牽引チェーンＣは、蓄電池２と、インバータ４と、三相牽引モータ（three-phase traction motor）６と、を含む。
【0021】
蓄電池２は、３００Ｖと９５０Ｖとの間、例えば、４５０Ｖに等しいＤＣ電圧Ｖ２を出力する。電池２は、インバータ４の２つの入力端子４２および４４に接続される。
【0022】
このインバータ４は、スイッチングセル４６および容量性フィルタ４８を含み、両者は、端子４２と端子４４との間で並列に接続される。
【0023】
また、インバータ４は、コマンドカード５０および制御カード５２も含む。実際は、これらのカード５０および５２は、単一の物理カード上で結合されることができる。
【0024】
スイッチングセル４６は、牽引モータ６の第１相６２、第２相６４、および第３相６６を供給するためにそれぞれ設けられる３つの同一モジュール４６２、４６４、および４６６により形成される。図１において、モジュール４６２、４６４、および４６６は、垂直の点線により、互いに区切られる。
【0025】
モジュール４６２、４６４、および４６６のそれぞれは、端子４２と端子４４との間に並列に配置されるスイッチの２つのセットにより形成されるスイッチングモード電力供給回路を含む。例えば、モジュール４６２は、２つのスイッチ４６２２の第１セットＥ１と、２つのスイッチ４６２４の第２セットＥ２と、から構成される第１回路Ｃ４６２を含む。スイッチングセル４６のすべてのスイッチは同一であり、フライバックダイオード（flyback diode）４６５と共に、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）４６３を含む。
【0026】
図示されない代替においては、このスイッチングセルを、炭化ケイ素（Silicon Carbide；ＳｉＣ）または窒化ガリウム（Gallium Nitride；ＧａＮ）などの金属酸化物半導体（Metal Oxide Semiconductor；ＭＯＳ）構成要素から設計することも可能である。これらの場合、フライバックダイオードは不要である。
【0027】
モジュール４６２の第１出力端子４６２６は、セットＥ１の２つのスイッチ４６２２の間に電気的に接続される。モジュール４６２の第２出力端子４６２８は、セットＥ２のスイッチ４６２４の間に電気的に接続される。伝導性ケーブルにより有利に形成される２つの電線Ｌ１２およびＬ２２は、それぞれ、端子４６２６および４６２８を、牽引モータ６の第１相６２の巻き線６２２に接続する。
【0028】
同様に、言及はしないが、図１において見ることができる制御されたスイッチの第１および第２セットは、モジュール４６４および４６６において形成され、それらの出力端子４６４６、４６４８、４６６６、および４６６８のそれぞれは、回路Ｃ４６４およびＣ４６６により供給され、モータ６の第２および第３相６４および６６の巻き線６４２および６６２に接続される。
【0029】
スイッチングセル４６のスイッチ４６２２、４６２４等の接続モードを考慮すると、線Ｌ１２、Ｌ２２等を通る出力電流は、同じ牽引モータ６に対して、スイッチの単一セットを含むモジュールにより電流が生成したであろうＲＭＳ強度の約半分に等しいＲＭＳ強度を有する。
【0030】
コマンドカード５０は、予め決められるシーケンスに従ってトランジスタ４６３を切り替えることを可能にし、制御カード５２は、セットを制御する。図の明確性のために、これらのカード５０および５２は、図３においては図示されない。
【0031】
ＲＭＳ ６００Ａの線電流により電力を供給しなくてはならない牽引モータ６の例を取ると、線Ｌ１２、Ｌ２２等のそれぞれを通る線電流は、ＲＭＳ ３００Ａの強度を有する。
【0032】
図の例においては、インバータは、端子４２２６、４６２８、４６４６、４６４８、４６６６、および４６６８のそれぞれの端子が、ＲＭＳが１００Ａと５００Ａとの間で構成される強度を有する相電流を出力するように構成できる。
【0033】
インバータ４は、牽引モータ６のそれぞれの相上で、強度が、相６２に対しては、端子４２２６および４６２８から、相６４に対しては、端子４６４６および４６４８から、並びに相６４に対しては、端子４６６６および４６６８から、導出される相電流の合計である累積電流を出力する。このため、インバータ４は、牽引モータ６の相に、ＲＭＳが２００Ａと１０００Ａとの間で構成される強度の累積電流を供給できる。
【0034】
容量性フィルタ４８は、１つ、または複数のコンデンサ４８２を含む。例においては、２つのコンデンサが使用される。これら２つのみのコンデンサを使用するので、この例においては、これらのコンデンサは、線電流のＲＭＳの約３２％、すなわちＲＭＳが１９２Ａに相当する電流を受けることになる。
【0035】
スイッチングセル４６のモジュール４６２のみが、図２において外観図で示され、更に、図３および４においてスイッチングセル４６内で外観図で示される。このモジュールは、回路Ｃ４６２を搭載する電子回路プレートのそれぞれの側に配置される２つのハーフハウジング４６２１Ａおよび４６２１Ｂに形成される密閉一体型ハウジング４６２１を含む。これらのハーフハウジングは、密閉して組み立てられ、図では見えない端子を、インバータ４の入力端子４２および４４、並びに出力端子４６２６および４６２８への接続のために露出したままにしてある。
【0036】
一体型ハウジング４６２１は、電気的絶縁材料、例えば、Ｕｌｔｅｍ（登録商標）ポリエーテルイミド（PolyEtherIde；ＰＥＩ）から作製される。
【0037】
ハーフハウジング４６２１Ａおよび４６２１Ｂのそれぞれは、パイプ４６２３Ａおよび４６２３Ｂのそれぞれを画定し、添加物を含有する（containing）水などの伝熱流体、または他の伝熱流体を、スイッチ４６２２および４６２４の直近において循環させることを可能にする。
【0038】
図２における切取図により示されるように、これらのパイプにおいて循環する伝熱流体とハウジング４６２１との間の熱交換を促進するために、突起部４６２５が、パイプ４６２３Ａおよび４６２３Ｂのそれぞれにおいて配置される。代替として、これらの突起部は、伝熱流体とハウジング４６２１との間の熱伝達を向上する目的のフィンまたは他のレリーフ（起伏）により置き換えることができる。突起部４６２５またはフィンは、モジュール４６２内のラジエータを構成する。良好な熱出力のために、このラジエータは、好ましくは回路Ｃ４６２の構成要素を支持する支持プレートに溶接される。
【0039】
他の代替によれば、これらのレリーフは省略できる。
【0040】
モジュール４６４および４６６は、また、ハウジング４６２１と同一の、一体型ハウジング４６４１および４６６１を含む。
【0041】
スイッチングセル４６が組み立てられるとき、一体型ハウジング４６２１、４６４１、および４６６１は、図示されない機械的手段により互いに並置されて固定され、それにより、これらの一体型ハウジング４６２１、４６４１、および４６６１は一緒になって合成体を構成し、スイッチングセル４６の密閉ハウジング４６１と個々のパイプとは、互いに整列され流体接続される。そして、これらのパイプは、スイッチングセル４６の全長に亙って延伸する２つのパイプ４６Ａおよび４６Ｂのそれぞれのセットを構成する。
【0042】
このため、チャネル４６Ａおよび４６Ｂ並びにそれらが収容するレリーフは、オプションとして熱交換手段を構成し、この熱交換手段は、ハウジング４６１の２つの反対側表面上、すなわち、図３および４の例示における、その下側表面４６１Ａ上とその上側表面４６１Ｂ上とに分布される（distributed）。
【0043】
ディストリビュータ６０およびコレクタ７０は、それぞれ、チャネル４６Ａおよび４６Ｂに伝熱流体を供給し、これらのチャネルに位置する伝熱流体を排出するために設けられる。
【0044】
有利には、パーツ６０とパーツ７０とは同一である。しかしながら、これは必須ではない。
【0045】
ディストリビュータ６０は、熱伝導性材料、例えば、金属、好ましくは、この場合アルミニウムまたは銅から作製される本体６１を含み、一体型であり、軸線により示される線８２内で、図３における矢印Ｆ１の方向に到着する伝熱流体の流れを、それぞれがチャネル４６Ａおよび４６Ｂを貫通する２つの流れＦ２およびＦ３に分配する。図３により示されるように、本体６１の、スイッチングセル４６に向けられた側面には、チャネル４６Ａおよび４６Ｂと整列されるように意図される出口孔６３Ａおよび６３Ｂが設けられる。
【0046】
しかしこれは、必須ではなく、チャネル４６Ａおよび４６Ｂの入口を覆う単一の出口孔を有するディストリビュータ６０も考えることができる。
【0047】
ディストリビュータ６０からチャネル４６Ａおよび４６Ｂ内に導入された伝熱流体は、図３および４における矢印Ｆ４の方向に、スイッチングセル４６の長さに沿って流れる。そこから、伝熱流体は、図３において見ることができるチャネル４６Ａおよび４６Ｂの孔を通って一連のハウジング４６２１、４６４１、および４６６１から出力され、コレクタ７０の本体７１に入り、同様に軸線により示される排出線８４内の、矢印Ｆ５の形状でそこから出力される。
【0048】
線８２および８４並びにチャネル４６Ａおよび４６Ｂは伝熱流体の循環回路に属し、この循環は、Ｆ１からＦ５の矢印により示される。
【0049】
スイッチングセル４６の冷却は、一方では、ハウジング４６１の２つの反対側表面４６１Ａおよび４６１Ｂで行われ、他方では、ラジエータは支持プレートに溶接されるため、ラジエータと回路Ｃ４６２、Ｃ４６４、およびＣ４６６との間の熱抵抗は最小であるので、特に効果的である。したがって、回路Ｃ４６２、Ｃ４６４、およびＣ４６６の構成要素が熱せられる危険は制限され、大きな支持体を設ける必要はない。したがって、この両面冷却は、スイッチングセル４６の小型化に関与し、その結果、インバータ４の小型化に関与する。
【0050】
スイッチングセル４６のモジュラ構成は、生産性および保守性に関しての改善をもたらす。実際には、セル４６の製造中に、回路Ｃ４６２、Ｃ４６４、およびＣ４６６の１つに欠陥が見つかった場合、この欠陥が見つかったモジュールを交換すれば十分であり、セル４６全体を廃棄する必要はない。同様に、セル４６の寿命の間に故障が起きた場合、モジュール４６２、４６４、および４６６の１つを交換でき、すべてのモジュールを交換する必要はない。
【0051】
スイッチングセル４６が、インバータの他の要素に向けて熱を放出せず、図４に示されるようであれば、電子カード５０および５２は、専用の冷却を必要とせずに、セル４６の表面の１つに沿って、すなわち、ハウジング４６１の上側表面４６１Ｂに沿って配置できる。
【0052】
容量性フィルタ４８の構造は、図３および４に、より明確に示される。容量性フィルタ４８は、コンデンサ４８２の他に２つの接触プレート４８４および４８６を含み、接触プレート４８４および４８６は、それぞれ、図３および４の例示においてコンデンサ４８２の下方および上方に配置される。
【0053】
下側接触プレート４８４は、インバータ４の残りの構成要素に対するこれらのコンデンサの機械保全に貢献する。接触プレート４８４および４８６は、図示されない搭載部材により互いに機械的に接続され、それにより、接触プレート４８４および４８６がコンデンサ４８２を把持し、インバータ４の製造中に操作が容易なサブアセンブリ４８を形成することを可能にする。
【0054】
代替として、下側接触プレート４８４は、それぞれがコンデンサ４８２の下方に位置し、接触プレート４８６上にタブを固定することにより延長される２枚のハーフプレートにより置き換えることができる。
【0055】
接触プレート４８６は、絶縁コアと、この絶縁コアのそれぞれの側に配置される２つの伝導層と、を含む多層構造であり、電流を伝導することを可能にする。
【0056】
プレート４８６は、プレート４８４の反対側上で、コンデンサ４８２を圧迫して（bear on）コンデンサ４８２に接続されるよう意図されるベース４８６２と、ベース４８６２に直交して延伸し、種々のモジュール４６２、４６４、および４６６の入力端子に接続するための６つのタブ４８６６、すなわち、１つのモジュール当たり２つのタブを画定する背部４８６４と、を含む。このため、上側接触プレート４８６は、スイッチングセル４６に電力を供給するバスバーとして働く。
【0057】
図示されない１つの代替においては、バスバーとして働くのはプレート４８４である。
【0058】
図示されない他の代替においては、容量性フィルタ４８は、スイッチングセルの上方または下方ではなく、スイッチングセルの隣に設置される。
【0059】
他の代替においては、プレート４８４および４８６は省略でき、容量性フィルタとスイッチングセルとの間の電気的接続は、他の手段により行われる。
【0060】
接触プレート４８６は、スイッチングセル４６を、インバータ４の搭載構成において収容するための二面体（dihedron）Ｄ４８６を画定する。
【0061】
４つのヒートパイプ９２、９４、９６、および９８もまたインバータ４のパーツである。これらのヒートパイプのそれぞれは、他の気体の存在なしで気相と平衡状態にある液体形状である流体を収容する、密封容器（hermetic enclosure）の形状を取る。冷却される要素に最も近いヒートパイプの１つの端部においては、液体は熱を帯びて蒸発する。そして、この蒸発に起因する気体は、ヒートパイプの他方の端部に拡散し、熱エネルギを与えながら、再び液体になるように凝結するまで冷却される。
【0062】
例においては、ヒートパイプ９２〜９８は、液体および気体形状のアンモニア、水、アセトン、メタノールなどを収容する、銅の容器または熱を伝導する他の任意の金属から作製される。
【0063】
ヒートパイプ９２は、接触プレート４８４上に、実施例においては、コンデンサ４８２の反対側の上記プレート４８４の表面上に接着剤で接着されるセグメント９２ａを含む。ヒートパイプ９２は、また、本体６１の外部表面６１ａ上に接着剤で接着される端部９２ｂも含む。
【0064】
接触プレート４８４が省略される代替においては、ヒートパイプは、容量性フィルタ４８と直接熱接触（thermal contact）して設置される。
【0065】
このため、ヒートパイプのセグメント９２ａは、容量性フィルタ４８と熱接触し、その端部９２ｂは、ディストリビュータ６０と熱接触する。
【0066】
本発明における意味では、２つのパーツが互いに熱交換可能なように配置されるとき、この２つのパーツは熱接触する。これらの２つのパーツの間に十分に弱い熱抵抗を提供するために、溶接、熱伝導性接着剤による接着、熱グリース（thermal greases）などを含む、複数のソリューションを使用できる。
【0067】
このため、ヒートパイプ９２に収容されるプロダクト（product）は、セグメント９２ａ内において接触プレート４８４と接触して熱を帯び、それが蒸発する温度まで熱せられて、ヒートパイプの中に温度勾配（temperature gradient）を作成する。この温度勾配は、蒸気を、ディストリビュータ６０と接触する端部９２ｂにおける相対的に新鮮なゾーン（fresh zone）に到達するまでパイプに沿って、蒸気が凝結する温度まで移動させ、これにより、ディストリビュータ６０上のプレート４８４から抽出された熱を解放する。
【0068】
ヒートパイプ９４、９６、および９８は同じように働き、それぞれが、プレート４８４または４８６上の１つに接着剤で接着されるセグメント９４ａ、９６ａ、または９８ａと、本体６１の外部表面６１ａ上に接着剤で接着される端部９４ｂ、９６ｂ、または９８ｂと、を有する。
【0069】
ヒートパイプ９２、９４、９６、および９８は、容量性フィルタ４８とディストリビュータ６０との間で平行に延伸する。
【0070】
代替として、ヒートパイプを構成する材料の性質に基づいて、ヒートパイプを、一方ではプレート４８４および４８６上に、他方では本体６１上に溶接でき、または、特に、ジャミング（jamming）（強く押すこと）、ろう付け（brazing）、圧着（crimping）、熱伝導性接着剤または熱グリースを使用する接着などの他の技術を使用して、これらの要素４８４、４８６、および６１と熱接触して設置することができる。
【0071】
このような搭載により、容量性フィルタ４８の効果的な冷却が可能となり、端部９２ｂ、９４ｂ、９６ｂ、および９８ｂが相対的に低い温度になる場合は、更に効果的になる。これは、伝熱流体がスイッチングセル４６のチャネル４６Ａおよび４６Ｂをまだ通過していないため、ディストリビュータ６０の本体６１をまだ熱せられていない伝熱流体が通るので、事実上あり得るケースである。
【0072】
従来のインバータと比較して、容量性フィルタ４８を通過する電流は２つに分割されるので、任意の容量の等価直列抵抗によるこのフィルタの加熱は、この同じ従来のインバータに対して４分割される。このため、容量性フィルタ４８から抽出される熱量は、従来のインバータの４分の１未満であり、提案される装置は、プレート４８４および４８６の温度を、ディストリビュータ６０における伝熱流体の温度に対して５℃低く保つことを可能にする。
【0073】
１０５℃までの周囲の空気中にインバータを設置し、ヒートパイプにより排出されなければならない熱流を制限することを可能にするために、プレート４８４および４８６を有する容量性フィルタ４８とヒートパイプ９２〜９８とにより形成されたアセンブリを、有利には、例えば１から４ｍｍの厚さを有する断熱材から作製された容器内に設置できる。
【0074】
図３および４において、セグメント９２ａおよび９４ａは、下側接触プレート４８４の下方に示され、一方、セグメント９６ａおよび９８ａは、上側接触プレート４８６の上方に示される。代替として、他の配置も可能である。
【0075】
端部９２ｂなどは、ディストリビュータ６０のいずれの側上においても分布でき、例えば、端部９２ｂおよび９６ｂを、図４において見ることができる表面６１ａの部分上に、そして、端部９４ｂおよび９８ｂを、反対側の部分に分布できる。他の分布もまた考えることができる。
【0076】
上記で言及した特徴の組み合わせにより、本発明のインバータ４は、図４に示されるように、特に小型であることができ、一方、自動車の牽引モータの供給のための使用に対応できる電気特性を有する。実施例においては、インバータ４には、３００Ｖと９５０Ｖとの間の電圧Ｖ２を供給でき、牽引モータ６の相６２、６４、および６６のそれぞれに、ＲＭＳ ３００Ａの強度を有する２つのＡＣ電流を供給でき、これは累積して、モータのそれぞれの相に、ＲＭＳ ６００Ａの強度の電流を供給し、一方では、インバータ４の総体積は、８リットル以下、好ましくは、６リットル以下、更に好ましくは、３リットル以下である。実際、インバータは、本発明により、２リットルの体積を有することができる。
【0077】
これらの寸法は、より小さなＲＭＳの強度の線電流に対しては削減される。
【0078】
代替として、ヒートパイプの数は、１以上であれば４とは異なってもよく、これらの接触プレート４８４および４８６間における分布は、示されるものと異なってもよい。
【0079】
他の代替によれば、ヒートパイプの熱い部分は、コンデンサ４８２と直接接触してもよい。
【0080】
インバータ４は、牽引モータ以外の電気負荷（electric charge）の三相電流、特には電流発生器の三相電流を制御するために使用できる。
【0081】
容量性フィルタ４８のコンデンサ４８２の数は２と異なってもよく、特に、１に等しくてもよい。
【0082】
ディストリビュータ６０の本体６１は、アルミニウム以外の金属から作製でき、特に、銅、更には、非金属材料、例えば、熱を伝導するプラスチック材料からさえも作製できる。
【0083】
上記で考察した実施形態および代替の実施形態は、本発明の新しい実施形態を生成するために互いに組み合せることができる。