豐田汽車現(xiàn)在的混合動力系統(tǒng)全部為水冷式，而非空冷式。混合動力車在前格柵的發(fā)動機室內(nèi)配置了不同于發(fā)動機用散熱器的混合動力系統(tǒng)專用散熱器。混合動力系統(tǒng)采用冷卻水來冷卻PCU和驅(qū)動馬達。
過去，豐田汽車的“普銳斯”及“皇冠Hybrid”等車型一直利用水冷單面冷卻PCU內(nèi)的功率半導(dǎo)體。
而“雷克薩斯LS600h”采用的最新PCU雖然同樣是水冷式，但采用的是雙面冷卻構(gòu)造。由于散熱面積增大，因此比單面冷卻更容易冷卻。單位體積的輸出功率比原來提高了60％。在相同的輸出功率情況下，體積則可比原來減小約30％，重量減輕約20％。
PCU具有逆變器和升降壓轉(zhuǎn)換器的作用。逆變器具有將充電電池的直流電壓轉(zhuǎn)換成馬達驅(qū)動用交流電壓的功能以機將馬達再生的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓的功能。升降壓轉(zhuǎn)換器用來升高和降低充電電池供應(yīng)給馬達的電壓。
向雷克薩斯LS600h等高功率混合動力車提供PCU，需要提高逆變器和升降壓轉(zhuǎn)換器的輸出功率，也即需要增大電流。解決方法之一是增加PCU的功率半導(dǎo)體元件數(shù)量或使元件比原來流過更大電流。PCU存在問題是散熱。現(xiàn)在的車載用功率半導(dǎo)體最高可耐150℃高溫，因此需要采用始終將溫度保持在150℃以下的冷卻結(jié)構(gòu)。雷克薩斯LS600h需要提高PCU的性能，同時減小PCU尺寸。由于不能增加元件數(shù)量，因此采用了支持更大電流的功率半導(dǎo)體。
這樣，單面冷卻就不足以解決大電流功率半導(dǎo)體的散熱問題，因此采用了雙面冷卻結(jié)構(gòu)。過去，每個元件可流過200A的電流，而雷克薩斯LS600h采用了每個元件可流過300A以上電流的高性能功率元件。由此逆變器和升降壓轉(zhuǎn)換器均減少了功率半導(dǎo)體的數(shù)量。新型功率半導(dǎo)體為富士電機元件科技制造的產(chǎn)品。
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