EV/HV用製品 Products for Electric and Hybrid Vehicles 最先端技術を使ったEV（電気自動車）、HV（ハイブリッド車）用製品で、環境性能 と走行性能の向上に貢献 Improving both the environmental and driving performance of electric and hybrid vehicles with DENSO’s state-of-the-art products EV/HV用製品 CO 2 排出量削減に貢献する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、走行用電気モーターの 制御とエネルギー回生する技術の核となるインバータ、走行用 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。 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。 とりわけ、モーター制御の心臓部である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。 2 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-DC コンバータ リチウムイオン電池用 電池監視ユニット システムメインリレー バッテリ電流センサ ハイブリッド車両用 ECU 電動コンプレッサ 2 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. 2 Products for Electric and Hybrid Vehicles Press the button to see your selected product. Power Control Unit System Main Relay DC-DC Converter Battery Monitoring Unit for Lithium-ion Batteries Battery Current Sensor Hybrid Vehicle Electronic Control Unit Electric Compressor 2 パワーコントロールユニット ■概要 ●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、従来に比べ出力密度（単位体積当りの出力）を約60％向上。 ■特徴 パワー素子 外観 両面放熱パワーモジュール B 冷却チューブ A 【開発品】 B 両面冷却器 A-A断面 冷却水 出口 パワー素子 積層型両面冷却器 A 冷却水 入口 【従来品】 ダイヤフラム構造 片面冷却器 B-B断面 2 パワーコントロールユニット ■手段 ●新規開発の両面放熱パワーモジュールの採用により、冷却性能を飛躍的に向上。 ●新規開発の積層型両面冷却器の採用により、冷却性能を飛躍的に向上。 ●ダイヤフラム構造の採用により、パワーモジュールと冷却器との密着性を飛躍的に向上。 ■効果 出力密度比 体積比 単位体積当りの出力60％向上 小型化 ▲30％ 200 150 150 同一出力時 160 100 100 100 100 70 50 50 0 0 両面放熱 片面放熱 両面放熱 片面放熱 2 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 B 【New Design】 Double-Sided Cooler Section A-A Coolant Power Chips Outlet Stacked Double-Sided Cooler A Coolant Inlet 【Conventional Design】 Single-Sided Cooler Diaphragm Construction Section B-B 2 Power Control Unit ■Engineering Key Point ●Newly developed double-sided power module for dramatically improved cooling. ●Newly developed stacked double-sided cooler for dramatically improved cooling. ●Newly developed diaphragm construction for dramatically improved adhesion of power module and cooler. ■Benefit Power Density Ratio Volume Ratio Output power per unit volume : +60% Miniaturization : -30% 200 150 150 At the same output power 160 100 100 100 100 70 50 50 0 0 New Design Conventional Design New Design Conventional Design 2 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。 ●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 ●回路素子の最適配置により放熱性向上 14V 288V 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% 同期整流 トランス 寸法 360mm × 95mm × 105mm 重量 2.7kg チョークコイル ＋ 統合化 （体格：−12%） 複合2トランス DC-DC Converter DC-DC converter designed to recharge the auxiliary battery. ●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%) 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。 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. 2 Battery Monitoring Unit for Lithium-ion Batteries Average Comparison Judgment Circuit Circuit Discharge Circuit Voltage Detection Circuit Microcomputer 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. A/D Logic Circuit Compare the cell voltage with the average for cell’ s discharge by using a simple circuit. Target 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. 2 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 40 機械的寿命 More than 100,000 times 寸法 40mm × 37mm × 50mm 重量 0.17kg 使用箇所 リレー メイン バッテリ リレー インバータ 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 バッテリ電流センサ 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 コア ● 入出力端子にはコンデンサを配し耐ノイズ性を向上 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 コア コネクタ付ケース DC5.0 ± 0.5Ｖ ホールIC 電圧 被測定電流 −200 ∼ ＋200Ａ ターミナル 精度（耐久後） 3％FS 寸法 47mm × 37mm × 17mm 重量 34g ノイズ 電流 コンデンサ 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 Core Hall IC Capacitor Terminal Case with embedded connector Specifications Supply voltage range Measured current range DC5.0 ± 0.5Ｖ Current Core Magnetic flux Hall IC Voltage −200 ∼ ＋200Ａ Terminal Accuracy after reliability test 3％FS Dimensions 47mm × 37mm × 17mm Weight 34g Measured current Noise Capacitor 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 シフトポジションセンサ CANバス （A/C ECU等） 仕 様 CANバス 定格入力電圧 12V エンジン 情報センサ CPU 高性能32ビットマイコン インジェクタ クロック周波数 128MHz イグナイタ 寸法 160mm × 150mm × 35mm 重量 0.3kg 電池監視ユニット ＨＶ制御 エンジン制御 DC/DC コンバータ 12V メイン バッテリ （245V） MG-ECU 電子スロットル インバータ 昇圧コンバータ 動力分割機構 高電圧リレー MG1 MG2 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 Accelerator pedal sensor Shift position sensor （Air conditioning ECU, etc） Specifications CAN Bus Nominal input voltage 12V IC Engine sensors CPU 32Bit High-performance Injector Clock speed 128MHz Igniter Dimensions 160mm × 150mm × 35mm Weight 0.3kg Hybrid system control Engine control Battery monitoring unit DC/DC Converter 12V Main battery （245V） MG-ECU Electronic throttle Inverter Boost converter Power splitter MG1 MG2 High voltage relays 電動コンプレッサ 「株式会社豊田自動織機との共同開発品」 ■概要 ●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 Luxury ●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。 Electric Compressor 34cc/rev. Large 27cc/rev. Medium ●重量増加を最小限に留め、車両の燃費改善に貢献。 Compact ●静かな環境を損なわない低騒音・低振動設計。 14cc/rev. Small ●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。 cc/rev : コンプレッサ1回転あたりの冷媒送出量 2 電動コンプレッサ ■手段 小型インバータ 小容量 高回転 低損失スクロール 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。 2 Electric Compressor Co-development product with TOYOTA INDUSTRIES CORPORATION ■Outline ●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 Luxury ●The world first Mass-production electric compressor integrated inverter and motor. ●Compact size almost same as a conventional compressor. Electric Compressor 34cc/rev. Large 27cc/rev. Medium ●Minimizing mass increase for vehicle fuel/power efficiency. Compact 14cc/rev. ●Low noise/vibration design for quiet environment. Small ●3 varieties covering from small-class vehicle to luxury-class. cc/rev : Voluminal displacement per revolution 2 Electric Compressor ■Engineering Key Point Small displacement / High speed / Small internal loss scroll Compact Inverter Inverter / Motor cooled by suction refrigerant gas (low temperature) High Efficiency / Low Vibration Motor Refrigerant flow ■Benefit Electric compressor improves fuel consumption by maximum 19%, compared to conventional compressor (Belt-driven compressor) for HV. 2
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