米テスラ(Tesla)の電気自動車「モデル3」のインバーターを分解していた技術者が“異変”に気付いた。インバーターに内蔵するパワー半導体を冷却する棒状のフィンが、「車載向けでは今までに見たことがない断面」(同技術者)だったのだ(図1、2)。冷却用のフィンが並ぶ断面は楕円で、切削加工で削り出している。(撮影:日経Automotive)[画像のクリックで拡大表示]一見すると、パソコンなどの民生機器にも使わるような普通のヒートシンクである。細かく分析すると、Teslaの放熱への本気度が込められていた。水冷だけでなく、油冷でもインバーターを“ダブル冷却”する機構の存在も分解で明らかになった。日産も円筒の放熱フィンを採用モデル3のインバーターに搭載したフィンは、切削加工で削り出していることが分かった。フィンの長さは10mm以上と高い。冷却機構の隅に配置したフィンは、1本ずつ方向を変えていた。比較のために分解したTeslaの高級セダン「モデルS」のパワー半導体には、長さが3mm程度で四角形のヒートシンクが均等に並んでいる(図3)。モデルSのインバーターの冷却機構(撮影:日経Automotive)[画像のクリックで拡大表示]円筒のフィンをインバーターの冷却に用いた例としては、日産自動車のEV「リーフ」やシリーズ・ハイブリッド・システム「e-POWER」の搭載車などがある(図4)。フィンの断面は真円で、高さは5mm程度。均一に並べられている。水冷用のヒートシンクに水を当てて冷却パワーモジュールとモーター制御基板を内蔵していた。パワーモジュールは冷却機構を強化して大電流を流せるようにしている。図は日経Automotiveが作成。[画像のクリックで拡大表示]コストや加工時間が跳ね上がるのを覚悟の上で、なぜTeslaは削り出しのヒートシンクを採用したのか。目的は、インバーターの小型軽量化だ。全体編』を発刊テスラの電気自動車を徹底調査。駆動ユニットから車載コンピューターまで構造や部品構成などが分かる。モデル3とモデルSの違いも比較分析。Specialエレキあらゆるプロセスで顧客ニーズに対応セキュリティも万全な新IoT向けマイコン毎月更新。世界で戦える工場マネージャー養成講座(全2回セット)国内外を問わず工場のマネジメントを担う管理者に求められるスキルを体系的に学べる講座です。激変する自動運転分野の最新技術と事業課題などについて、世界の最新情報をお伝えします。