特開 2024-137861 電動式車両のためのパワーエレクトロニクスモジュール

(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】P2024137861

(43)【公開日】2024-10-07

(54)【発明の名称】電動式車両のためのパワーエレクトロニクスモジュール

(51)【国際特許分類】

   B60L 3/00 20190101AFI20240927BHJP

   F01P 11/04 20060101ALI20240927BHJP

   F01P 3/14 20060101ALI20240927BHJP

   F01P 3/20 20060101ALI20240927BHJP

   F01P 5/10 20060101ALI20240927BHJP

   B62J 45/00 20200101ALI20240927BHJP

   B62J 43/16 20200101ALI20240927BHJP

   B62J 41/00 20200101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

B60L3/00 J

F01P11/04 E

F01P3/14 Z

F01P3/20 A

F01P5/10 C

B62J45/00

B62J43/16

B62J41/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024044132

(22)【出願日】2024-03-19

(31)【優先権主張番号】18/189,465

(32)【優先日】2023-03-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】523044769

【氏名又は名称】ライブワイヤー イーブイ エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100229448

【弁理士】

【氏名又は名称】中槇 利明

(72)【発明者】

【氏名】ライティンガー サミュエル ニコラス

(72)【発明者】

【氏名】ハンドリー クリスティアン

【テーマコード（参考）】

5H125

【Ｆターム（参考）】

5H125AA01

5H125AB03

5H125AC12

5H125AC24

5H125CD06

5H125FF22

(57)【要約】

【課題】電動式車両のためのパワーエレクトロニクスモジュールを提供する。
【解決手段】 電動式車両のためのパワーエレクトロニクスモジュールは、ハウジングと、ハウジングの第１の側に複数の電子部品を備えた回路基板を含む充電器回路と、を含む。複数の電子部品を備えた回路基板を含むモータ制御器回路が、ハウジングの第２の側に設けられる。冷却プレートが、ハウジング内に設けられ、冷却プレートの第１の側にあるモータ制御器回路のインバータと、冷却プレートの第１の側とは反対側の第２の側にある充電器回路の複数の電子部品との間に挟まれる。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動式車両のためのパワーエレクトロニクスモジュールであって、当該パワーエレクトロニクスモジュールは、
ハウジングと、
該ハウジングの第１の側に複数の電子部品を備えた回路基板を含む充電器回路であって、前記電動式車両の充電ポートに接続するように構成されたＡＣ入力と、前記電動式車両の充電式バッテリに接続するように構成されたＤＣ出力とを含む充電器回路と、
前記ハウジングの第２の側に複数の電子部品を備えた回路基板を含むモータ制御器回路であって、前記充電式バッテリに接続するように構成されたＤＣ入力、インバータ、及び前記電動式車両の電動走行モータに接続するように構成されたＡＣ出力を含むモータ制御器回路と、
前記ハウジング内に設けられた冷却プレートであって、該冷却プレートの第１の側にある前記モータ制御器回路の前記インバータと、前記冷却プレートの前記第１の側とは反対側の第２の側にある前記充電器回路の前記複数の電子部品との間に挟まれる冷却プレートと、を含む、
パワーエレクトロニクスモジュール。

【請求項2】

前記ハウジングは、該ハウジングの前記第１の側を前記ハウジングの前記第２の側から分割する隔壁を含むメインハウジングを含み、前記第１の側及び前記第２の側は、それぞれのカバーによって選択的に閉じられ、前記充電器回路のための第１の密閉空間と、前記モータ制御器回路のための第２の密閉空間とを形成する、請求項１に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。

【請求項3】

前記隔壁と前記冷却プレートとが協働して液体クーラントのための冷却チャネルを形成し、該冷却チャネルは前記モータ制御器回路の前記インバータに沿って位置付けされた部分を有しており、前記冷却チャネルは前記充電器回路の前記複数の電子部品に沿って位置付けされた別の部分を有する、請求項２に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。

【請求項4】

前記隔壁は、前記インバータが前記冷却チャネルに直接露出する開口部を有する、請求項３に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。

【請求項5】

前記ハウジングの入口にクーラントを供給するように構成されたラジエータをさらに含み、前記インバータに沿って位置付けされた前記冷却チャネルの前記部分は、前記充電器回路の前記複数の電子部品に沿って位置付けされた前記部分よりも前記入口に近い、請求項３に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。

【請求項6】

前記ハウジングは、ラジエータから前記冷却チャネルにクーラントを流すように構成された第１のクーラント入口と、前記冷却チャネルから前記ハウジングの外部の外部冷却ループへクーラントを流すように構成された第１のクーラント出口とを含み、前記ハウジングは、前記外部冷却ループからクーラントを受け取るように構成された第２のクーラント入口と、クーラントを前記ラジエータに戻すように構成された第２のクーラント出口とをさらに含む、請求項３に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。

【請求項7】

前記メインハウジングのみが、前記冷却プレートを含まずに、前記第２のクーラント入口と前記第２のクーラント出口との間に高温クーラント戻り通路を規定する、請求項６に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。

【請求項8】

前記ハウジングは、前記冷却プレートに沿って液体クーラントのための冷却チャネルを含み、前記冷却プレートは、前記冷却チャネルを前記モータ制御器回路の前記回路基板に向けて延ばすランプ部分を含む、請求項１に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。

【請求項9】

前記ハウジングは、前記冷却プレートに沿った液体クーラントのための冷却チャネルを含み、前記冷却プレートは、前記冷却プレートの充電器回路部分に沿って前記冷却チャネル内に延びる冷却フィンのアレイを含む、請求項１に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。

【請求項10】

前記冷却プレートは、前記充電器回路の前記複数の電子部品を受け入れる複数の取り付け領域を含む、請求項９に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。

【請求項11】

前記充電器回路の複数の電子部品が、変圧器及び充電器インダクタを含む、請求項１０に記載のパワーエレクトロニクスモジュール。

【請求項12】

電動式車両であって、当該電動式車両は、
複数の再充電可能な電気化学セルを含むバッテリパックと、
前記複数の再充電可能な電気化学セルから蓄電エネルギーを受け取るように接続された電動モータであって、該電動モータの出力が前記車両の車輪を駆動するために接続される、電動モータと、
外部電源に接続するように構成された充電ポートと、
前記電動モータを駆動するためのインバータ、及び前記充電ポートから前記バッテリパックへの充電電力を管理するための充電電子機器を収容するパワーエレクトロニクスハウジングと、
該パワーエレクトロニクスハウジング内の冷却プレートによって少なくとも部分的に規定される冷却チャネルと、を含み、
該冷却チャネルは第１のクーラント入口と第１のクーラント出口との間に延びており、前記冷却チャネルは前記インバータから熱を引き出すために前記インバータに沿って位置付けされた第１の部分を有しており、前記冷却チャネルは、前記充電電子機器から熱を引き出すために前記充電電子機器に沿って位置付けされた第２の部分を有する、
電動式車両。

【請求項13】

前記バッテリパックは、前記複数の再充電可能な電気化学セルを取り囲むバッテリケースを含み、前記パワーエレクトロニクスハウジングは、前記冷却チャネルと流体連通するラジエータとともに、前記バッテリケースの斜めになった前面の前に位置付けされる、請求項１２に記載の電動式車両。

【請求項14】

前記パワーエレクトロニクスハウジングの外側に、前記電動式車両は、前記電動モータを駆動するためのコントローラを含まず、前記充電ポートから前記バッテリパックへの充電電力を管理するためのコントローラも含まない、請求項１３に記載の電動式車両。

【請求項15】

前記パワーエレクトロニクスハウジングは隔壁を含むメインハウジングを含み、前記隔壁は前記充電電子機器を含む前記ハウジングの第１の側を、前記インバータを含む前記ハウジングの第２の側から分離する、請求項１２に記載の電動式車両。

【請求項16】

前記冷却プレートは、前記冷却チャネルを規定するために前記隔壁に固定されており、前記冷却チャネルは、前記インバータに沿って位置付けされた第１の部分を有しており、前記冷却チャネルは、前記充電電子機器に沿って位置付けされた第２の部分を有しており、前記第１の部分は、ラジエータの低温側に接続されてそのラジエータからクーラントを受け取る前記ハウジングのクーラント入口の近くに位置付けされる、請求項１５に記載の電動式車両。

【請求項17】

前記冷却プレートは、前記充電電子機器に沿って前記冷却チャネルの前記第２の部分内に延びる冷却フィンのアレイを含み、前記冷却プレートは、前記充電電子機器の複数のそれぞれの構成要素を受け入れる複数の取り付け領域を含む、請求項１６に記載の電動式車両。

【請求項18】

前記隔壁は、前記インバータが前記冷却チャネルに直接露出される開口部を有する、請求項１５に記載の電動式車両。

【請求項19】

前記メインハウジングのみが、前記冷却プレートを含まずに、ラジエータの高温側に接続されてそのラジエータにクーラントを供給する前記ハウジングのクーラント出口まで延びる高温クーラント戻り通路を規定する、請求項１５に記載の電動式車両。

【請求項20】

電動式車両であって、当該電動式車両は、
バッテリケースの内部セルキャビティ内に受容される複数の再充電可能な電気化学セルを含むバッテリパックと、
前記複数の再充電可能な電気化学セルから蓄電エネルギーを受け取るように接続される電動モータであって、該電動モータの出力が前記車両の車輪を駆動するために接続される、電動モータと、
前記バッテリパックとは別個のパワーエレクトロニクスモジュールであって、ラジエータの低温側から第１のクーラント入口を介して前記パワーエレクトロニクスモジュールのハウジングへ、前記第１のクーラント入口から第１の側にあるモータ制御電子機器と第１の側とは反対側の第２の側にあるバッテリ充電器電子機器との間に延びる冷却チャネルを通り、前記冷却チャネルから前記ハウジングの外部の第１のクーラント出口を介して、クーラントポンプ及び前記電動モータを含む外部ループへ、前記外部ループから第２のクーラント入口を介して前記ハウジング内に戻り、前記第２のクーラント入口から前記冷却チャネルからオフセットされた高温クーラント戻り通路を通って、第２のクーラント出口からオフセットした高温クーラント戻り通路を通って、前記ラジエータの高温側の第２のクーラント出口へ出る液体クーラント流路を規定するパワーエレクトロニクスモジュールと、を含む、
電動式車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、とりわけ二輪車を含む再充電可能な電動式車両に関する。このような車両は、車両の移動のために、車載バッテリパックに蓄えられたエネルギーによりパワーエレクトロニクスによって駆動される１つ又は複数の電動モータを有している。使用しないときは、充電器及び充電ポートを介して外部電源（例えば、ＡＣグリッド電源等）にプラグを差し込むことで、バッテリパックを再充電することができる。

【発明の概要】

【0002】

一態様では、本発明は、電動式車両のためのパワーエレクトロニクスモジュールを提供し、パワーエレクトロニクスモジュールは、ハウジングと、ハウジングの第１の側に複数の電子部品を備えた回路基板を含む充電回路とを含む。充電器回路は、電動式車両の充電ポートに接続するように構成されたＡＣ入力と、電動式車両の充電式バッテリに接続するように構成されたＤＣ出力とを含む。複数の電子部品を備えた回路基板を含むモータ制御器回路が、ハウジングの第２の側に設けられる。モータ制御器回路は、充電式バッテリに接続するように構成されたＤＣ入力、インバータ、及び電動式車両の電動走行モータ（electric traction motor）に接続するように構成されたＡＣ出力を含む。冷却プレートがハウジング内に設けられ、冷却プレートは、冷却プレートの第１の側にあるモータ制御器回路のインバータと、冷却プレートの第１の側とは反対側の第２の側にある充電器回路の複数の電子部品との間に挟まれる。

【0003】

別の態様では、本発明は、複数の再充電可能な電気化学セルを含むバッテリパックを含む電動式車両を提供する。電動モータが、複数の再充電可能な電気化学セルから蓄電エネルギーを受け取るように接続されており、電動モータは、車両の車輪を駆動するために接続された出力を有する。電動式車両の充電ポートは、外部電源に接続するように構成される。パワーエレクトロニクスハウジングには、電動モータを駆動するためのインバータと、充電ポートからバッテリパックへの充電電力を管理するための充電電子機器とが収納される。冷却チャネルが、パワーエレクトロニクスハウジング内の冷却プレートによって少なくとも部分的に規定され、第１のクーラント入口と第１のクーラント出口との間に延びる。冷却チャネルは、インバータから熱を引き出すためにインバータに沿って位置付けされた第１の部分を有しており、冷却チャネルは、充電電子機器から熱を引き出すために充電電子機器に沿って位置付けされた第２の部分を有する。

【0004】

さらに別の態様では、本発明はバッテリパックを含む電動式車両を提供し、バッテリパックは、バッテリケースの内部セルキャビティ内に受容される複数の再充電可能な電気化学セルを含む。電動モータが、複数の再充電可能な電気化学セルから蓄積エネルギーを受け取るように接続されており、電動モータの出力が、車両の車輪を駆動するために接続される。バッテリパックとは別個のパワーエレクトロニクスモジュールが、ラジエータの低温側から第１のクーラント入口を介してパワーエレクトロニクスモジュールのハウジングへ、第１のクーラント入口から第１の側にあるモータ制御電子機器と第１の側とは反対側の第２の側にあるバッテリ充電器電子機器との間を延びる冷却チャネルを通り、冷却チャネルからハウジングの外部の第１のクーラント出口を介して、クーラントポンプ及び電動モータを含む外部ループへ、外部ループから第２のクーラント入口を介してハウジングに内に戻り、第２のクーラント入口から冷却チャネルからオフセットされた高温クーラント戻り通路を通って、ラジエータの高温側の第２のクーラント出口へ出る液体クーラント流路を規定する。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】本開示の一実施形態に係る二輪車の右側斜視図である。

【図2】図１の二輪車の左側斜視図である。

【図3】カバーを取り外した状態で示される液冷パワーエレクトロニクスハウジングを含む、図１の二輪車の一部の斜視図である。

【図4】カバーが所定の位置に配置され、電動走行モータに接続された液冷パワーエレクトロニクスハウジングの別の斜視図である。

【図5】ラジエータ接続を示す、液冷パワーエレクトロニクスハウジングの上部の背面図である。

【図6】図５の線６－６に沿って切り取られたパワーエレクトロニクスハウジングの断面図である。

【図7】図６の線７－７に沿って切り取られたパワーエレクトロニクスハウジングの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

本発明のあらゆる態様を詳細に説明する前に、本発明は、その適用において、以下の説明に記載する、又は以下の図面に示す構成要素の構造及び配置の詳細に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施又は実行することができる。

【0007】

図１は、本開示の一実施形態に係る二輪車２０の形態の電動式車両を示す。二輪車２０は、前輪２２及び後輪２４（例えば、単一の軌道を形成するために単一の前輪２２とこの前輪２２と整列する単一の後輪２４と）を含む。二輪車２０は、従来のメインフレームを省略したフレーム構造を含む。フロントフォーク３２が、前輪２２を支持し、前輪２２が路面に沿って回転できるようにする。フロントフォーク３２は、前輪２２の操向制御のためにフレームのヘッドチューブ（図示せず）に回転可能に結合される。ハンドルバー４０はフロントフォーク３２に結合され、ライダーがフロントフォーク３２及び前輪２２の向きを制御できるようにする。後部揺動アーム４４が、後輪２４をその中で回転できるように支持し、後部揺動アーム４４は、後輪２４及び揺動アーム４４が一緒に枢動するサスペンション動作を可能にする。枢動支持に加えて、揺動アーム４４は、ショックアブソーバユニット４６（例えば、コイルスプリング及び油圧ダンパを含む）によって支持される。二輪車２０は、少なくとも１つのシート４８（例えば、オペレータ及びオプションで同乗者用のサドルシート）及び少なくとも１組のフットサポート５０（例えば、横方向に延びるフットペグ）をさらに含む。

【0008】

図示されるように、二輪車２０は、電動パワートレインによって駆動するように動作可能な電動式二輪車であり、電動パワートレインは、充電式エネルギー蓄積システム（「バッテリパック５４」）と、バッテリパック５４に電気的に接続された電動モータ５８とを含み、バッテリパック５４からの蓄電した電気エネルギーを回転運動エネルギーに変換して二輪車２０を駆動する。バッテリパック５４は、複数の再充電可能な電気化学セル６５を受容する内部セルキャビティを規定する中空のバッテリケース６０を含む（図３）。図示されるように、モータ５８は、駆動スプロケット６６（図４）及び後輪２４に堅固に固定された従動スプロケット６８（図２）の周りに巻き付けられたループの形態の無端（endless）駆動部材６２（例えば、ベルト又はチェーン）を介して後輪２４に動力を供給する。いくつかの構造では、二輪車２０には、多段変速機が設けられず、またいかなるギアボックスも設けられない。これは、電動モータ５８を、高トルク密度を有する高極数モータ（high pole count motor）として提供することによってさらに促進され得る。電動モータ５８は、複数の締結継手１１０を介してバッテリケース６０の一方の側（例えば、一般的にその底部に向けて）に固定することができ、その一部が図２に示される。モータ５８は、モータと車両の従動輪との間のパワートレインと同様に、他の構成を有することができる。

【0009】

モータ５８は、バッテリパック５４のセル６５からパワーエレクトロニクス（例えば、インバータを含む）を介して制御された方法で供給される電力で通電される。パワーエレクトロニクスは、ハウジング１００内に設けることができる。パワーエレクトロニクスハウジング１００は、図示した構造では、バッテリケース６０とは別に設けられる。パワーエレクトロニクスハウジング１００は、バッテリケース６０の前向き側に沿って位置付けする（及び複数の締結継手１１０を介してそこに固定する）ことができる。バッテリパック５４、電動モータ５８、及びパワーエレクトロニクスハウジング１００の間の電気接続は、周囲環境への露出を避けるために、１つ又は複数の内部通路を通じて確立することができる。パワーエレクトロニクスハウジング１００は、図示されるように、バッテリケース６０の前向き側の下端部に隣接して位置付けすることができる。パワーエレクトロニクスハウジング１００は、とりわけ、インバータ、充電器、及びＤＣ／ＤＣコンバータの１つ又は任意の組合せを収容することができる。パワーエレクトロニクスハウジング１００内の構成要素は、一般に、バッテリパック５４とモータ５８との間、またバッテリパック５４と充電のために選択的に結合される外部（グリッド）電力（特に二輪車２０の充電ポート１１８との接続を介して）との間の電力を制御するように動作可能なパワーエレクトロニクスコントローラを構成する。パワーエレクトロニクスハウジング１００は、互いに結合した１つ又は複数の個別の部品によって提供され得る。

【0010】

パワーエレクトロニクスハウジング１００は、複数の電子部品、つまりパワーエレクトロニクスモジュールを提供するハウジング及びその内容物を収容（enclose：封入）するパワーエレクトロニクスハウジングアセンブリを形成するための複数の部品を含むことができる。特に、パワーエレクトロニクスハウジングアセンブリは、メインハウジング１００Ａと、メインハウジング１００Ａに固定可能な１つ又は複数のカバー１００Ｂ、１００Ｃとを含む（図４）。図示されるように、メインハウジング１００Ａは、対向する二面が開口しており、外カバー１００Ｂ及び内カバー１００Ｃで構成される一対の対向するカバーと協働して内部空間を形成する。以下でさらに詳細に説明するように、パワーエレクトロニクスハウジング１００は、モータ制御を提供する第１の回路基板１３４（例えば、図３のインバータパワーモジュール又は単に「インバータ」１２０を含む）と、充電器制御を提供する第２の回路基板１３６とを収容する。図３及び図６に示されるように、モータ制御器回路基板１３４及び充電器回路基板１３６は、互いにオフセットすることができる。いくつかの構造では、モータ制御器回路基板１３４及び充電器回路基板１３６は互いに平行である。モータ制御器回路基板１３４及び充電器回路基板１３６は、メインハウジング１００Ａの反対側に位置付けされる。モータ制御器回路基板１３４は、単一の回路基板であってもよく、又は２つ以上の基板であってもよく、基板と接続される電子部品との全体の組合せは、走行モータ５８のためのモータ制御器回路を提供する。同様に、充電器回路基板１３６は、単一の回路基板であってもよく、又は２つ以上の基板であってもよく、基板と接続される電子部品との全体の組合せは、バッテリパック５４のための充電回路を提供する。二輪車２０は、モータ５８を駆動するための追加のコントローラを含まず、パワーエレクトロニクスハウジング１００の外部に追加の充電器コントローラも含まない。むしろ、モータ５８を駆動し、バッテリパック５４の充電を管理するためのコントローラは、完全にパワーエレクトロニクスハウジング１００内に含まれる。

【0011】

図３に戻ると、インバータ１２０は、モータ制御器回路基板１３４上に設けられ、図３に概略的に示される電動モータ５８の主電源接続部に接続するように構成される。インバータ１２０は、（例えば、ツイストグリップ（twist grip）等のオペレータのスロットルコントロールの要求に基づいて）制御された駆動電流をモータ５８に供給するように動作可能な回路基板アセンブリ上の複数の構成要素で構成することができる。モータ５８は、インバータ１２０からの三相ＡＣ供給に対応する３つの端子を含むことができる。そのため、インバータ１２０とモータ５８との間の接続を確立するために、３つのＡＣモータリード線１２８の形態のケーブルが設けられる。主電源接続部１２４及びＡＣモータリード線１２８の接続端部は空間１０６内に位置する。モータ５８が回生ブレーキ中に機械エネルギーを電気エネルギーに変換する条件下では、モータ５８から生成される電力は、ＡＣモータリード線１２８を介してインバータ１２０に送られる。

【0012】

バッテリパック５４とパワーエレクトロニクスハウジング１００との間の電気接続（ＤＣ）（セル６５からインバータ１２０への電気エネルギー供給）は、バッテリパック５４の主高電圧リード線１５４を、インバータＤＣリンクコンデンサ１５６を介してインバータ１２０に接続する一対のＤＣ接続１５２（例えば、ケーブル、バスバー等）によって少なくとも部分的に行われる。充電のために、二輪車２０は、外部充電器及び充電ケーブル（図示せず）と接続するための外向き充電ポート１１８を含む。二輪車２０は、充電ポート１１８から、パワーエレクトロニクスハウジング１００のＡＣ充電入力１６２に接続する充電器接続ケーブル１６０を含む。ＡＣ充電入力１６２は、順番に、内部で充電回路及びその充電器回路基板１３６に接続され、充電電流をバッテリパック５４に供給する。

【0013】

モータ制御器回路及び充電回路内の電子機器は、動作中に熱を発生する可能性がある。通常動作に適した温度を維持するために、パワーエレクトロニクスモジュールは液体冷却されており、液体クーラントの循環流によってモータ制御器回路と充電回路との両方から熱を引き出す（draw：奪う）。図示した構造のクーラント回路の詳細について、以下の説明で記載する。液体冷却回路の要素には、ハウジング１００、クーラントの熱を環境に放射するためのフィン付きクーラントチャネルの露出領域を有するラジエータ１６６、及びクーラントポンプ１６８が含まれる。ラジエータ１６６及びポンプ１６８がハウジング１００内にあるものとして図示していないが、それらラジエータ１６６及びポンプ１６８は、ハウジング１００内の構成要素を液体冷却する能力を提供するため、パワーエレクトロニクスモジュールの一部とみなすことができる。図５及び図６に示されるように、ラジエータ１６６は、ブラケット及び／又は締結具を用いてハウジング１００（例えば、その上端）に取り付けることができるが、ラジエータ１６６のための追加の取り付け点を別個に設けてもよい。ラジエータ１６６は、低温又は送り側１６６Ａと高温又は戻り側１６６Ｂとを有しており、クーラントの流れはフィン付きクーラントチャネルを通って高温／戻り側１６６Ｂから低温／送り側１６６Ａに導かれる。図１及び図２に示されるように、ラジエータ１６６は、対向走行風に曝されるように車両に設置される。

【0014】

パワーエレクトロニクスハウジング１００、特にメインハウジング１００Ａは、ラジエータ１６６の低温／送り側１６６Ａに接続され、充電回路とモータ制御器回路との両方の電気部品から熱を吸収できる低温クーラントを受け取る第１のクーラント入口１７０を含む。第１のクーラント入口１７０は、図示の実施形態又はその他の代替形態によれば、可撓性ホース１７４及び対応する取付具等の導管によってラジエータ１６６の低温／送り側１６６Ａに接続される。第１のクーラント入口１７０は、クーラントをラジエータ１６６からハウジング１００内に形成された冷却チャネル１７８に流すように構成される。冷却チャネル１７８は、図６及び図７の断面図に示される。クーラントチャネル１７８は、ハウジング１００を通って一端（例えば、ラジエータ１６６に隣接する上端）から反対側の端（例えば、ラジエータ１６６から離れた下端）までほぼ長さ方向に延びる。ハウジング１００の第２の端部には、戻り又は第２の入口１８６でハウジング１００に戻る前に、冷却チャネル１７８からハウジング１００の外部の外部冷却ループにクーラントを流すために、第１のクーラント出口１８２が設けられる。以下に説明するように、外部冷却ループは、ラジエータ１６６の高温／戻り側１６６Ｂに戻る前に、クーラントによって冷却される１つ又は複数の追加の構成要素を含むことができる。第２の入口１８６に戻されたクーラントは、ハウジング１００の高温クーラント戻り通路１９０を通って第２のクーラント出口１９４に流れるように構成される。第２のクーラント出口１９４は、図示の実施形態又はその他の代替形態によれば、可撓性ホース１９８及び対応する取付具等の導管によってラジエータ１６６の高温／戻り側１６６Ｂに接続される。

【0015】

図示の構造では、外部冷却ループは、クーラントポンプ１６８及び電動モータ５８を含む。ポンプ１６８は、図示の実施形態又はその他の代替形態によれば、可撓性ホース２０２及び対応する取付具等の導管によって第１のクーラント出口１８２に接続された入口を有する。ポンプ１６８の出口から、クーラントは、モータ５８の冷却チャネル（例えば、内部冷却通路又は冷却ジャケット）に導かれる。ポンプ出口は、図示の実施形態又はその他の代替形態によれば、可撓性ホース２０６及び対応する取付具等の導管によってモータのクーラント入口に接続される。図示の実施形態又はその他の代替形態によれば、可撓性ホース２１０及び対応する取付具等の導管が、クーラントをモータ５８のクーラント出口からハウジング１００の戻り又は第２の入口１８６に戻すために設けられる。図示の構造においてポンプ１６８及びモータ５８によって形成される外部冷却ループは、ラジエータの低温／送り側１６６Ａから供給される最低温度のクーラントの供給に関して、ハウジング１００内の冷却チャネル１７８の下流にある。こうして、モータ制御と充電との両方に関連するパワーエレクトロニクスが効果的に優先される（そして、これら２つの間では、モータ制御電子機器のインバータ１２０が優先され得る）。

【0016】

図６及び図７に示されるパワーエレクトロニクスハウジング１００の内部を見ると、冷却チャネル１７８は、メインハウジング１００Ａの冷却プレート２１２及び隔壁２１６によって協働して形成される。メインハウジング１００Ａは、隔壁２１６によって、充電器回路の構成要素を収容する第１の側と、モータ制御器回路の構成要素を収容する第２の側とに分割される。冷却プレート２１２は、充電器回路の構成要素を備えた隔壁２１６の第１の側に配置される。図７に示されるように、冷却プレート２１２は、メインハウジング１００Ａの外周内に完全に位置する外周を有することができる。冷却プレート２１２は隔壁２１６に固定することができ、その固定は複数の締結具及び／又はシーラ（sealer）／ガスケットによって提供される。冷却チャネル１７８は、モータ制御器回路のインバータ１２０に沿って位置付けされた部分を有しており、冷却チャネル１７８は、充電器回路の複数の電子部品に沿って位置付けされた（例えば、第１のクーラント入口１７０からさらに離れた）別の部分を有する。実際に、隔壁２１６は、両側の間に開口部２１８を含むことができ、開口部２１８はインバータ１２０によって閉じられ、この局所領域において、冷却チャネル１７８が、冷却プレート２１２によって一方の側に形成され、インバータ１２０によって他方の側（例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のインバータスイッチが設けられるケーシング又はハウジング）に形成される。図７に示されるように、冷却プレート２１２のないメインハウジング１００Ａのみが、第２のクーラント入口１８６と第２のクーラント出口１９４との間に高温クーラント戻り通路１９０を規定する。

【0017】

動作中に、「低温クーラント」（クーラント回路内で最も温度が低いクーラント）は、ラジエータの低温側１６６Ａを出て、第１のクーラント入口１７０に流入する。回路内のクーラントのこの及び全ての他の動きはポンプ１６８によって駆動される。第１のクーラント入口１７０からハウジング１００に入ると、クーラントは冷却プレート２１２の傾斜面に遭遇し、この傾斜面は、クーラントを充電器側から離れてモータコントローラ側に向けて、特にインバータ１２０に向けて導くランプ（ramp）２２０を形成する。ランプ２２０の端部では、冷却チャネル１７８はインバータ１２０に沿って延びる。クーラントは、上述したように隔壁開口部２１８を通じてインバータ１２０に直接曝され得る。冷却チャネル１７８は、インバータ１２０を越えて、充電器回路の構成要素から熱を吸収するように構成された第２の部分に延びる。第２の部分では、冷却プレート２１２は、冷却チャネル１７８内に冷却フィン２２４のアレイを含む。図示されるように、冷却フィン２２４は、円形断面を有するピンとして提供される。冷却フィン２２４は、冷却チャネル１７８内に突き出て、冷却プレート２１２に沿ったクーラントの接触表面積を増大させる多くの異なる構造をとることができる。フィン２２４の反対側に、冷却プレート２１２は、充電器回路電子機器を受け入れるポケット等の１つ又は複数の取り付け領域を含むことができる。図示されるように、冷却プレート２１２は、充電器インダクタ２３０を受け入れる第１のポケット２２８、充電器磁気部品２３４を受け入れる第２のポケット２３２、及び変圧器２３８を受け入れる第３のポケット２３６を含む。充電器コンデンサ２４２は、冷却プレート２１２のフィン付き領域の外側（例えば、冷却プレート２１２がインバータ１２０に向けて傾斜している領域）に設けられる。

【0018】

本願の前述の説明及び図面から理解されるように、冷却チャネル１７８及び冷却プレート２１２は、冷却される電子機器の２つの異なるグループの間に挟まれる。冷却プレート２１２は、液体クーラントが流れる「湿った（wet）」側を１つだけ有する。これは、モータ制御を提供する第１の回路基板１３４に面する側であり、冷却チャネル１７８を規定するために協働する側でもある。充電器制御を提供する第２の回路基板１３６に面する冷却プレート２１２の反対側は、液体クーラントに曝されない「乾燥（dry）」側である。こうして、インバータ１２０は、液体クーラントへの直接的な熱伝達経路を通る強制対流によって冷却される。一方、冷却プレート２１２は、充電器電子機器のための中間ヒートシンクとして機能し、熱は充電器電子機器から冷却プレート２１２に伝達され、その後、冷却プレート２１２を介して冷却チャネル１７８内の液体クーラントと接触する表面に伝導される。いくつかの構造では、冷却プレート２１２はアルミニウム（例えば、本明細書に開示される特徴を含むように鋳造及び／又は機械加工によって形成された固体アルミニウム片）で形成される。

【0019】

本発明の様々な特徴及び利点は、特許請求の範囲に記載される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【外国語明細書】