小型・軽量化を実現した車載充電器・DC-DCコンバーター一体ユニットを新開発

～トヨタ新型電気自動車「bZ4X」に搭載～

 

　株式会社豊田自動織機（社長：大西 朗）は、このほど電気自動車（以下BEV）向けに、車載充電器とDC-DCコンバーターを一体化させた小型・軽量の新ユニットを開発しました。トヨタ自動車株式会社がBEV用に初採用したElectricity Supply Unit（ESU）※1において、充電機能と電力変換機能を担う基幹ユニットとして、4月12日に発表された新型BEV「bZ4X」に搭載されています。
　今回、BEVの走行に必要な2部品を一体化したことで、従来の別体での搭載と比較して23％の小型化と17％の軽量化を実現しました。車両への搭載性が高まったことにより、車内空間の自由度確保や、bZシリーズに初採用されたBEV専用プラットフォームの低重心化に貢献しています。

　車載充電器は一般家庭に供給されている交流電圧を直流電圧に変換し、BEVの高電圧バッテリーを充電するための機器です。DC-DCコンバーターは、直流電圧を機器に応じた電圧に変換する電源装置であり、BEVの高電圧バッテリー（355V）から、12Vの低電圧に変換して、補機バッテリーや制御ECU、ナビゲーションシステム、ライトなどに電力を供給します。
　当社は1990年代から、ハイブリッド車をはじめとするトヨタ自動車の電動車向けに、車載充電器およびDC-DCコンバーターを開発・生産し、パワーエレクトロニクス技術を磨いてまいりました。蓄積された技術と経験を活用し、このたびの新ユニットでは、専用の制御ICおよびパワーモジュールを開発するとともに、ユニットケース内に冷却水路を形成し、水路両面に車載充電器とDC-DCコンバーターを立体配置して放熱性を高めるなどして、大幅な小型・軽量化を図りました。

　2050年のカーボンニュートラル実現に向けて、電動車市場が世界的に急成長する中、自在な電気エネルギーの変換や制御、効率的な利用など、電動車を支えるパワーエレクトロニクス技術の重要性は一層高まってまいります。
　豊田自動織機は、今後も小型・軽量・高効率なパワーエレクトロニクス技術の開発に取り組むとともに、このたびの車載充電器・DC-DCコンバーター一体ユニットをはじめとするカーエレクトロニクス製品の提供を通じて、電動車の普及を支えてまいります。

 ※1　電気自動車の充電機能と電力分配機能を集約した機器（株式会社デンソー製）
 

新開発の車載充電器・DC-DCコンバーター一体ユニット

BEVを支える「バッテリー」「e-Axle」「ESU」のシステム図