EV/HV用製品 電気自動車やハイブリッド車は、通常のガソリン車にはない特有 の製品を搭載しています。デンソーは、最先端技術を注ぎ込んだ 様々な製品を供給しています。例えば、パワーエレクトロニクス 分野では、モーターの制御とエネルギー回生の核となるイン バータ、バッテリーの充放電を最適化する電池監視ユニットなど です。 とりわけ、走行用インバータでは、パワー素子*の温度上昇を抑 えるための冷却方法に新たな技術を投入し、世界トップクラスの 電力の出力密度（単位体積当たりの出力）を達成しました。ここ にはラジエータの冷却技術と、半導体製品の自社生産で培った エレクトロニクス技術が生かされています。 デンソーはこれからも、新技術・新製品の開発により電気自動 車、ハイブリッド車の進化に貢献していきます。 ＊大きな電流をオン・オフする、スイッチのような働きをする電子部品。 EV/HV用製品 見たい製品を選んでボタンを押してください パワーコントロールユニット DCｰDCコンバータ ハイブリッド車両用ECU システムメインリレー 電流センサ 小型ハイブリッド車用 モータステータ 電動コンプレッサ リチウムイオン電池用 電池監視ユニット パワーコントロールユニット ■アウトライン ●ハイブリッド車用パワーコントロールユニット （PCU） には、高級車へのハイブリッド車の展開に対応した 高出力化と、全てのクラスへの車種展開に対応した小型化が求められている。 ●飛躍的な冷却性能向上により、出力密度（単位体積あたりの出力）を約60％向上 パワー素子 ■特徴 両面放熱パワーモジュール 外観 B 冷却チューブ 【開発品】 A 出口 両面冷却器 A-A断面 B 冷却水 パワー素子 積層型両面冷却器 A 冷却水 ダイヤフラム構造 入口 【従来品】 片面冷却器 B-B断面 パワーコントロールユニット ■手段 ■効果 ●両面放熱パワーモジュールにより、冷却性能を飛躍的に向上。 2.5 デンソー製インバータ （両面放熱） ●積層型両面冷却器により、冷却性能を飛躍的に向上。 出力密度比 ●ダイヤフラム構造により、パワーモジュールと冷却器との 密着性を飛躍的に向上。 2.0 1.5 従来型インバータ （片面放熱） 1.0 0.5 0 出力 出力密度： 単位体積当たりの出力 システムメインリレー（SMR） HVの安全と保護のための高電圧リレーです。 アーク経路 （消弧用磁石の作用） 37 消弧用磁石 開放型 接点室 50 ●磁石をS-S対向配置し、磁力でアーク経路を 伸ばすことで小型空間で消弧を実現 ●開放型接点室を採用し小型化 接点 磁石の対向配置 仕 様 接点定格 DC360V 60A 機械的寿命 More than 100,000 times 寸法 40mm × 37mm × 50mm 重量 0.17kg 40 使用箇所 リレー メイン バッテリ リレー インバータ 電動コンプレッサ ■概要 「株式会社豊田自動織機との共同開発品」 ●エンジンによって駆動されていた従来のカーエアコン用コンプレッサは、 バッテリー走行中やエンジン停止中は運転できないので、結果として乗員の快適性が損なわれる。 ●空調のために、エンジンを稼働させる必要が無い→省燃費。 Vehicle ■特徴 ●車両用として世界初の、モータ・インバータを一体化した量産型電動コンプレッサ。 ●従来のコンプレッサとほぼ同体格とすることにより、搭載性も良好。 ●重量増加を最小限に留め、車両の燃費改善に貢献。 ●静かな環境を損なわない低騒音・低振動設計。 ●スモールクラスからラグジュアリークラスまでカバーする3バリエーション設定。 Luxury Electric Compressor 34cc/rev. Large 27cc/rev. Medium Compact 14cc/rev. Small cc/rev : コンプレッサ1回転あたりの冷媒送出量 電動コンプレッサ ■手段 小容量 高回転 低損失スクロール 小型インバータ 吸入冷媒ガス （低温） による インバータ/モータ冷却 高効率 低振動モータ 冷媒流れ ■効果 ハイブリッド車両において従来のコンプレッサ（ベルト駆動コンプレッサ） に対し、燃費を最大19％改善。 DCｰDCコンバータ 補機バッテリ充電用のDCｰDCコンバータです。 パワーコントロールユニットへの内蔵タイプもあります。 ●独自の2トランス方式により低損失化（素子数減、同期整流） ●磁気部品の統合により構造の簡素化・巻線の低損失化 14V 288V ●回路素子の最適配置により放熱性向上 同期整流 仕様 定格入力電圧 288V 出力電圧 13V to 15V 可変制御 最大出力電流 120A 最大効率 96% 寸法 360mm × 95mm ×105mm 重量 2.7kg トランス 複合2トランス チョークコイル ＋ 統合化 （体格：−12%） 電流センサ メインバッテリの容量管理のための電流検出用の電流センサです。 ● ホールICとコアのみのシンプルな構造 ■ 構造 ● プリント基板レス、はんだレス ● 入出力端子にはコンデンサを配し耐ノイズ性を向上 コア 電流 ホールIC コンデンサ ターミナル 磁束 仕様 供給電圧範囲 コネクタ付ケース DC5.0 ± 0.5Ｖ 被測定電流 −200 ∼ ＋200Ａ 精度（耐久後） 3％FS 寸法 47mm × 37mm × 17mm 重量 34g コア ノイズ ホールIC 電圧 ターミナル 電流 コンデンサ リチウムイオン電池用電池監視ユニット ■概要 ●リチウムイオン電池を安全に、 かつできるだけ有効に使用するために高精度な制御が求められている。 ●独自の回路方式により、一般的な方式に比べ、低コストでセル単位の電圧制御が可能となり、 セル間のばらつきを解消することができる。 ■特徴 平均 セル電圧を各々検出し、 ばらつきをマイコンで 判断し放電 I/F A/D マイコン 論理回路 平均電圧とセル電圧の 差を比較し、放電 （シンプルな回路で） 目標 比較回路 判定回路 放電回路 電圧検出回路 放電回路 開発した回路方式 従来の回路方式 A/Dやマイコンを使わないシンプルな論理回路構成 I/F：インターフェイス回路 A/D：アナログ/デジタル変換回路 ■手段 全セルの平均電圧とセル電圧を比較し、電圧の高いセルをシンプルな論理回路で判定させ、放電させる。 ハイブリッド車両用ECU（HV-ECU） HVシステムにおける総合的制御を行うECUです。 ●モーターとエンジンの駆動力制御、 HVバッテリー制御、回生ブレーキ制御等を行う ブレーキECU アクセルセンサ HV-ＥＣＵ 仕 様 CANバス （A/C ECU等） CANバス 電池監視ユニット エンジン 制御 エンジン 情報センサ 定格入力電圧 12V CPU 32ビットマイコン マルチコア・ロックステップ インジェクタ クロック周波数 200MHz 寸法 160mm × 150mm × 35mm 電子 スロットル 重量 0.3kg シフトポジションセンサ ＨＶ制御 DC/DC コンバータ 12V イグナイタ メイン バッテリ （245V） MG-ECU 動力 分割機構 インバータ 昇圧コンバータ 高電圧リレー MG1 MG2 小型ハイブリッド車用モータステータ ■概要 ●低燃費・低環境負荷性に優れた小型ハイブリッド車（HV）の開発が期待されており、小型HVに搭載可能な高電圧・小型モータが 要求されている。 ●新規にステータの巻線構造・コイル・製法を開発してステータの小型化を達成し、HVの小型化に貢献した。 ■特徴 新コイルエンド形状・絶縁構造の採用による コイルエンド体格低減 コイルエンド コア 平角線化によるコイル占積率向上 コア断面図 コイル コイル 占積率 +10% コイルエンド構造 絶縁紙 コイル 階段状コイル Lc Lc" コア 【従来品】 【開発品】 分割コア・外筒の採用による巻線への組付け 【従来品】 Lc > Lc" 【開発品】 分割コア 外筒 巻線 分割コア 小型ハイブリッド車用モータステータ ■手段 コイル皮膜の新規開発 コイルエンドの階段形状化 コイル構造 コイルエンド構造 エナメル層 エナメル層 コイルエンドの小型化 樹脂層 導体 コア コア 階段状コイル 導体 【従来品】 【開発品】 ■効果 ステータの体格低減 ▲10％ 【従来品】 従来品 【開発品】 トランスアクスル断面 ▲15％ 車両前方 幅 ▲10％ 軸長（高さ）▲15％ 開発品 車両後方 モータ Products for Electric and Hybrid Vehicles Electric and Hybrid Vehicles that reduce CO2 emissions are equipped with some specific products not found in conventional gasoline powered vehicles. DENSO provides products based on its cutting-edge technologies. These include traction inverters for controlling electric drive motors and regenerating energy, and drive battery monitoring units for power electronics systems. Traction inverters are critical to the control of electric motors. DENSO provides inverters boasting the world’ s top discharge power density with a new cooling technology that limits temperature levels in built-in semiconductor power devices*. This cooling technology is based on both radiator cooling technologies and electronics technologies that have been developed through in-house production of semiconductor devices. DENSO will continue to assist the advancement of hybrid vehicles by developing new technologies and products. *Power devices are electronic components that act as switches to turn on and off the flow of high current. Products for Electric and Hybrid Vehicles Press the button to see your selected product. DC-DC Converter Hybrid Vehicle Electronic Control Unit System Main Relay Battery Current Sensor Motor Stator for Small Hybrid Vehicle Electric Compressor Battery Monitoring Unit for Lithium-ion Batteries Power Control Unit Power Control Unit ■Outline ●Higher output power is required for luxury hybrid vehicles, as well as smaller packaging for full-line implementation of hybrid systems. ●DENSO has achieved 60% increase in power density (output power per unit volume) from conventional models by a dramatic improvement of cooling performance. ■Feature View Power Chips B Double-Sided Power Module Cooling Tubes A 【New Design】 Double-Sided Cooler Section A-A Outlet Stacked Double-Sided Cooler A B Coolant Power Chips Coolant Inlet Diaphragm Construction 【Conventional Design】 Single-Sided Cooler Section B-B Power Control Unit ■Engineering Key Point ■Benefit ●Double-sided power module for improved cooling ●Diaphragm construction for improved adhesion of power module and cooler DENSO Inverters (double sided cooling) Ratio of Power Density ●Stacked double-sided cooler for improved cooling 2.5 2.0 1.5 Conventional Inverters (single sided cooling) 1.0 0.5 0 Output power Power density : Output power per unit volume System Main Relay (SMR) High voltage relay for the safety and protection of hybrid systems. Contact Opposed magnet arrangement Magnets for arc extinction Unsealed contact chamber 40 Specifications Contact rating DC360V 60A On-off cycle life More than 100,000 times Dimensions 40mm × 37mm × 50mm Weight 0.17kg 50 ●By arranging magnets opposite each other and lengthening the arc path with magnetic force, it allows the arc to be extinguished in a smaller space ●Reduced size by using an unsealed contact chamber 37 Arc path （Effect of magnets） Relays in the system Ｒｅ ｌ ａｙ Ｍａ ｉ ｎ ｂａｔ ｔｅｒｙ Ｒｅ ｌ ａｙ Inverter Electric Compressor ■Outline Co-development product with TOYOTA INDUSTRIES CORPORATION ●A conventional compressor is hardly possible to be applied to EV and HV because it is driven by engine. ●It is not necessary to drive engine for air conditioning. → Fuel efficiency improved. Vehicle ■Feature ●The world first Mass-production electric compressor integrated inverter and motor. ●Compact size almost same as a conventional compressor. ●Minimizing mass increase for vehicle fuel/power efficiency. Luxury 34cc/rev. Large 27cc/rev. Medium Compact ●Low noise/vibration design for quiet environment. ●3 varieties covering from small-class vehicle to luxury-class. Electric Compressor 14cc/rev. Small cc/rev : Voluminal displacement per revolution Electric Compressor ■Engineering Key Point Small displacement / High speed / Small internal loss scroll Compact Inverter Inverter / Motor cooled by suction refrigerant gas (low temperature) Refrigerant flow High Efficiency / Low Vibration Motor ■Benefit Electric compressor improves fuel consumption by maximum 19%, compared to conventional compressor (Belt-driven compressor) for HV. DC-DC Converter DC-DC converter designed to recharge the auxiliary battery Can be integrated into a power control unit ●Reduced conversion loss by using DENSO's original dual transformer system (fewer circuit elements, synchronous rectification) ●Simplified structure and reduced transformer winding loss by integrating magnetic parts ●Improved heat dissipation efficiency by optimally arranging circuit elements 14V 288V Synchronous rectification Specifications Nominal input voltage 288V Output voltage 13V to 15V Controllable Max. output current 120A Max. efficiency 96% Dimensions 360mm × 95mm × 105mm Weight 2.7kg Transformer Complex dual transformer Choke coil ＋ Integration (Volume : −12%) Battery Current Sensor Current sensor to detect the current flow and monitor the state of the main battery charge. ● Simple structure consisting only of a Hall IC and a core ■ Structure ● No printed board or soldering required ● Input and output terminals with capacitors for improved noise reduction Specifications Supply voltage range DC5.0 ± 0.5Ｖ Measured current range −200 ∼ ＋200Ａ Accuracy after reliability test 3％FS Dimensions 47mm × 37mm × 17mm Weight 34g Core Hall IC Capacitor Terminal Case with embedded connector Current Core Magnetic flux Hall IC Voltage Measured current Noise Terminal Capacitor Battery Monitoring Unit for Lithium-ion Batteries ■Outline ● It is expected for Battery Monitoring Unit to control the battery’ s voltage highly accurately in order to operate lithium-ion batteries safely and efficiently. ●Compared to the conventional voltage control method, DENSO’ s new method enables to control the voltage of each cell and eliminate the fluctuation among the cells at lower cost. Battery Monitoring Unit for Lithium-ion Batteries Comparison Judgment Circuit Circuit Discharge Circuit Measure the voltage of each cell and detect the cells which have higher-voltage than the target level using a microcomputer and enable all cells to discharge at the same level. Voltage Detection Circuit Microcomputer Logic Circuit Compare the cell voltage with the average for cell’s discharge by using a simple circuit. Target A/D Average I/F ■Feature Discharge Circuit Newly developed voltage control method Conventional voltage control method Simple circuit structure without an A/D circuit or a microcomputer I/F: Interface circuit A/D:Analog to digital conversion circuit ■Engineering Key Point The function of new voltage control method is to compare the single cell voltage with the average voltage of all cells for cell’s discharge by using a simple circuit. Hybrid Vehicle Electronic Control Unit(HV-ECU) ECU to control overall hybrid system in a hybrid vehicle ●Control traction of motor and engine, HV battery, regenerative braking and other functions. Brake ECU HV-ＥＣＵ Specifications CPU 32-bit Processor Multi-core Lock step Injector Clock speed 200MHz Dimensions 160mm × 150mm × 35mm Electronic throttle Weight 0.3kg Hybrid system control Engine control IC Engine sensors 12V Shift position sensor （Air conditioning ECU, etc） CAN Bus Nominal input voltage Accelerator pedal sensor Battery monitoring unit DC/DC Converter 12V Igniter Main battery （245V） MG-ECU Power splitter Inverter MG1 MG2 Boost converter High voltage relays Motor Stator for Small Hybrid Vehicle ■Outline ●Low fuel consumption and low emission small size HV is expected so that a high voltage down sized motor is required to be carried by small size HV. ●A downsized stator for small HV can be developed by utilizing a newly developed coil, winding structure and production method. The stator contributes to development of small size HV. ■Feature Reduction in size of end winding by utilizing newly winding structure and insulation End winding Coil Coil Space factor +10% Coil Stair shaped coil Lc Lc" Core 【Conventional】 Increase of space factor of coil by utilizing rectangular coils Cross sections of core End windings of motor stator Insulation paper Core Lc > Lc" 【Developed】 Separated core 【Conventional】 【Developed】 Separated cores inserted into a group of completed winding Outer ring Winding Separated core Motor Stator for Small Hybrid Vehicle ■Engineering Key Point Newly developed coil Coil with stair like shape Stator coil Enamel layer Conductor 【Conventional】 Shape of end winding Enamel layer Resin layer Conductor 【Developed】 ■Benefit Downsizing of stator Reduction in size of end winding ▲10％ Core Core 【Conventional】 Conventional stator Stair shaped Coil 【Developed】 Cross section of T/A ▲15％ Front side Width -10% Height -15% Developed Stator Rear side Motor
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