中国50万円EVのインバーター、超低コスト実現の見事な設計力

名古屋大学

2022.04.19

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完全空冷で放熱

　この三相インバーターは中国・陽光電動力製で、寸法が220mm×210mm×97mm、体積が4.5L、重量が4.3kgである（図4、表1）。一般的なEV用インバーターの重量8k〜10kgと比べて非常に軽い。駆動電圧は96Vで、定格出力は20kWである。筐体（きょうたい）の材質はアルミだ。ちなみに宏光MINI EVは車載電池として中国・寧徳時代新能源科技（CATL）製のリチウムイオン電池（LIB）を搭載している（図5）。

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図4　車載インバーターとしては小型サイズ

宏光MINI EVのインバーターの外観。寸法は220mm×210mm×97mmである。車載インバーターとしては小型だ。（写真：山本真義）

表1　インバーターの各種性能

名古屋大学の調査と、筐体上のラベルの記載内容を基に作製した。（表：山本真義）

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図5　車体後方にインバーターを設置

宏光MINI EVのパワートレーンを車体の下から見た写真。バッテリーの後方に設置されたインバーターは、電池から来た直流電力を三相交流電力に変換し、後輪駆動用モーターに出力する。（写真：アイシン）

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　まずは、本インバーターの特徴の1つであるコスト抑制のための独創的な設計について述べる。このインバーターは大きく上部ケースと下部ケースから構成される。上部ケースには主に制御系基板や各配線のバスバー配線部があり、下部ケースには主にパワー回路部と冷却機構がある。

　全体を見たときに特徴的なのが、車載インバーターとしては珍しい完全空冷方式を適用している点だ（図6）。水冷でなく空冷を選んだのは、部品コスト削減や省スペース化のためとみられる。発熱源であるパワー半導体を載せたアルミベース基板に、自然空冷用のアルミフィンを直付けして、放熱する仕組みだ。一見シンプルな構造だが、放熱効率向上の工夫が施されている。