车辆制造技术

本发明专利技术涉及一种车辆。所述车辆包括容纳用于驱动车轮的电机的电机外壳和固定在电机外壳上的电力控制单元。电力控制单元包括：堆叠单元，其中堆叠容纳用于电力转换的功率半导体元件的多个功率模块和多个冷却器；以及电抗器。堆叠单元设置在电力控制单元的壳体中，使得功率模块和冷却器的堆叠方向朝向车辆纵向方向。从堆叠方向看，电抗器设置在壳体中，与堆叠单元不重叠。

【技术实现步骤摘要】
车辆
本说明书中公开的技术涉及车辆。特别地，该技术涉及配备用于驱动车轮的电机的车辆。
技术介绍
配备用于驱动车轮的电机的车辆包括使用电源的电力来控制电机的驱动电力的电力控制单元。下文中，包括用于驱动车轮的电机的车辆在某些情况下被称为电动汽车，并且用于驱动车轮的电机在某些情况下被简称为“电机”。在电动汽车中，电力控制单元被固定在电机外壳上，以便缩短在某些情况下用于向电机供应电力的电力缆线(日本专利申请公开No.2015-204688和日本专利申请公开No.2013-066259)。JP2015-204688A中的电力控制单元和JP2013-066259A中的电力控制单元中的每个包括：堆叠单元，其中堆叠容纳用于电力转换的功率半导体元件的多个功率模块和多个冷却器；以及电抗器。堆叠单元以功率模块和冷却器的堆叠方向朝向车辆纵向方向这样的方式设置在电力控制单元的壳体内部。电抗器布置在堆叠单元的后面。
技术实现思路
在配备大输出电机的电动汽车中，电力控制单元处理大电力。随着电力控制单元所处理的电力变得更大，每个功率半导体元件的负载变得更大。为了减小每个功率半导体元件的负载，在某些情况下并联连接两个或更多个功率半导体元件。可供选择地，在其中安装有多个电机的电动汽车中，在每个电机中需要逆变器电路和其他，因此需要更多的功率半导体元件。也就是说，有一些电动汽车需要许多容纳功率半导体元件的功率模块。随着堆叠单元中堆叠的功率模块的数量增大，堆叠单元的堆叠方向上的长度变得更长。如果堆叠单元和电抗器在堆叠方向上布置，则电力控制单元的整个长度变得更长。当电力控制单元布置在车辆中使得功率模块和冷却器的堆叠方向朝向车辆纵向方向时，可能对在纵向方向上延伸的电力控制单元造成大的安装限制。期望减小安装在车辆中的电力控制单元在车辆纵向方向上的长度的技术。本专利技术的一方面涉及一种车辆。所述车辆包括：电源；电机外壳；以及电力控制单元。所述电机外壳容纳用于驱动车轮的电机。所述电力控制单元固定在电机外壳上。所述电力控制单元被配置成使用所述电源的电力来控制所述电机的驱动电力。所述电力控制单元包括：电抗器；以及堆叠单元，在其中堆叠有多个功率模块和冷却器。所述多个功率模块容纳用于电力转换的功率半导体元件。所述堆叠单元被布置成，使得在电力控制单元的壳体中，所述功率模块和所述冷却器的堆叠方向朝向所述车辆的纵向方向。从所述堆叠方向看，所述电抗器设置在所述壳体中的所述电抗器与所述堆叠单元不重叠的位置处。用以上配置，可以减小安装在车辆中的电力控制单元在车辆纵向方向上的长度。下文中，为了便于说明，安装在车辆中的电力控制单元的壳体的表面(该表面朝向车辆向前方向)被称为前表面，并且朝向车辆向后方向的壳体的表面被称为后表面。另外，朝向车辆向右方向的车辆中安装的壳体的表面被称为右侧表面，并且朝向车辆向左方向的车辆中安装的壳体的表面被称为左侧表面。这里，“车辆向右(右侧表面)”意指朝向车辆向前方向的姿态中的“右侧(右侧表面)”，“车辆向左(左侧表面)”意指朝向车辆向前方向的姿态中的“左侧(左侧表面)”。当指示右侧表面和左侧表面中的任一个而不区分彼此时，它们被简称为“横向侧表面”。在以上车辆中，所述电力控制单元可包括第一电压转换器电路和逆变器电路。所述第一电压转换器电路可被配置成升高所述电源的电压。所述逆变器电路可被配置成将所述第一电压转换器电路的输出电力转换成交流电流。第一电容器可连接在位于所述第一电压转换器电路的电源侧的第一正电极端子和第一负电极端子之间。第二电容器可连接在位于所述第一电压转换器电路的逆变器电路侧的第二正电极端子和第二负电极端子之间。所述第一电容器和所述第二电容器可设置在所述壳体中的车辆宽度方向上的同一侧，以便与所述堆叠单元相邻。在JP2015-204688A中描述的以上车辆中，第一电容器在车辆宽度方向上与堆叠单元相邻设置，并且堆叠单元、电抗器和第二电容器在堆叠方向上布置。第一电容器和第二电容器布置在车辆宽度方向上的同一侧，与堆叠单元相邻，由此进一步减小安装在车辆中的电力控制单元的车辆纵向方向上的长度。以上车辆还可包括：后部电机；以及辅机电池。所述电机可用于驱动前轮。所述电机外壳可安装在所述车辆的前舱中。所述电力控制单元还可包括：后部逆变器电路；以及第二电压转换器电路。所述后部逆变器电路可被配置成将直流电力转换成用于驱动后轮的所述后部电机的驱动电力。所述第二电压转换器电路可被配置成降低所述电源的电压并且将所述电压提供给所述辅机电池。所述第二电压转换器电路可设置在所述壳体中的所述电抗器的后面。与向所述后部电机发送电力的后部电机电力缆线连接的后部电机连接器可设置在所述壳体的表面上，设置有所述后部电机连接器的表面可朝向所述车辆的向后方向。与将电力从所述第二电压转换器电路发送到所述辅机电池的辅机电池电力缆线连接的辅机电池连接器可设置在所述壳体的表面上，设置有所述辅机电池连接器的表面可朝向车辆宽度方向。通过将后部电机连接器提供至壳体的后表面，可以缩短后部电机缆线。另外，通过将设置在现有技术的壳体的横向侧表面上的后部电机连接器设置于后表面，可以将辅机电池连接器设置于壳体的横向侧表面。由此，变得更容易将设置在壳体内部的后方位置处的第二电压转换器电路和辅机电池连接器相连接。结果，可以省去用于将位于壳体中的上部位置处的电路板和低压连接器连接至第二电压转换器电路的布线。以上车辆还可包括空气调节器。与向所述电力控制单元供应所述电源的电力的主电力缆线连接的主电力连接器可设置在所述壳体的表面上，设置有所述主电力连接器的表面可朝向所述车辆的向后方向。空气调节器连接器可设置在所述壳体的侧表面的后方位置，设置有所述空气调节器连接器的侧表面可朝向所述车辆宽度方向并且可更靠近所述主电力连接器设置。所述空气调节器连接器可电连接至所述壳体内部的所述主电力连接器。所述空气调节器连接器可连接至空气调节器缆线，所述空气调节器缆线将所述电源的电力供应到所述空气调节器。主电力连接器和空气调节器连接器被设置成彼此相邻使电力控制单元的拐角插入其间，由此缩短二者之间的连接路径。在以上车辆中，与向所述电力控制单元供应所述电源的电力的主电力缆线连接的主电力连接器可设置在所述壳体的表面上，设置有所述主电力连接器的表面可朝向所述车辆的向后方向。从上方看，第一电容器可设置在主电力连接器的前方，并且第一电容器和主电力连接器可彼此连接。用该配置，可以缩短第一电容器和主电力连接器之间的连接路径。在车辆中，电抗器可设置在堆叠单元的下方。所述电力控制单元还可包括上面安装有电力控制电路的电路板，其可设置在所述堆叠单元的上方。在某些情况下，发出大量热的堆叠单元和电抗器与使用液体冷却剂的冷却器一起使用。其上安装有电力控制电路的电路板设置在电抗器和堆叠单元的上方，由此即使液体从冷却器漏出，电路板也与液体不接触。电路板设置在壳体内部的空间中的上部位置(在上部覆盖件的正下方)，可以有助于电路板的更换工作和维护工作。电机外壳和电力控制单元通常安装在车辆的前舱中。如下将在具体实施方式中描述本说明书中公开的技术的细节和其他修改。附图说明以下，将参照附图来描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点和技术和工业意义，在附图中，相同的标号表示相同的元件，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆，其特征在于包括：电源；电机外壳，所述电机外壳容纳用于驱动车轮的电机；以及电力控制单元，所述电力控制单元被固定在所述电机外壳上，所述电力控制单元被配置成通过使用所述电源的电力来控制所述电机的驱动电力，其中，所述电力控制单元包括电抗器以及堆叠单元，在所述堆叠单元中堆叠有多个功率模块和多个冷却器，所述多个功率模块容纳用于电力转换的功率半导体元件，所述堆叠单元被布置成使得：在所述电力控制单元的壳体中，所述功率模块和所述冷却器的堆叠方向被定向为朝向所述车辆的纵向方向，并且所述电抗器被设置在所述壳体中的从所述堆叠方向看所述电抗器与所述堆叠单元不相重叠的位置处。

【技术特征摘要】
2017.03.30 JP 2017-0675151.一种车辆，其特征在于包括：电源；电机外壳，所述电机外壳容纳用于驱动车轮的电机；以及电力控制单元，所述电力控制单元被固定在所述电机外壳上，所述电力控制单元被配置成通过使用所述电源的电力来控制所述电机的驱动电力，其中，所述电力控制单元包括电抗器以及堆叠单元，在所述堆叠单元中堆叠有多个功率模块和多个冷却器，所述多个功率模块容纳用于电力转换的功率半导体元件，所述堆叠单元被布置成使得：在所述电力控制单元的壳体中，所述功率模块和所述冷却器的堆叠方向被定向为朝向所述车辆的纵向方向，并且所述电抗器被设置在所述壳体中的从所述堆叠方向看所述电抗器与所述堆叠单元不相重叠的位置处。2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述电力控制单元包括第一电压转换器电路和逆变器电路，所述第一电压转换器电路被配置成升高所述电源的电压，所述逆变器电路被配置成将所述第一电压转换器电路的输出电力转换成交流，在位于所述第一电压转换器电路的电源侧的第一正电极端子和第一负电极端子之间连接有第一电容器，在位于所述第一电压转换器电路的逆变器电路侧的第二正电极端子和第二负电极端子之间连接有第二电容器，并且所述第一电容器和所述第二电容器被设置在所述壳体中的车辆宽度方向上的同一侧，以便与所述堆叠单元相邻。3.根据权利要求1或2所述的车辆，其特征在于还包括：后部电机；以及辅机电池，其中，所述电机用于驱动前轮，所述电机外壳被安装在所述车辆的前舱中，所述电力控制单元还包括后部逆变器电路和第二电压转换器电路，所述后部逆变器电路被配置成将直流电力转换成用于驱动后轮的所述后部电机的驱动电力，所述第二电压转换器电路被配置成降低所述电源的电压并且将所述电压提供给所述辅机电池，所述第二电压转换器电路被设...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽崎佳介，山中贤史，马场隆介，山崎宏美，井村仁史，立花秀晃，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP