CN103370753A - 电抗器 - Google Patents

Abstract

提供一种能够确保HV车等电动车辆特有的规格且实现成本减少的电抗器。HV车用的电抗器包括：将由Fe-Si系磁性粉末一体成形的一对大致U字状的芯部构件（56）以各芯部构件（56）的两个腿部（58）分别隔着间隙（G1）对接的方式构成为环状的电抗器芯部（52）；及在隔着间隙（G1）相对配置的各芯部构件（56）的腿部（58）的周围卷装的线圈（54）。

Description

电抗器

技术领域

本发明涉及电抗器，尤其是涉及在具备作为动力输出源的旋转电机、向该旋转电机供给驱动电力的电源、及对从该电源供给的直流电压进行转换而向旋转电机输出的转换器的电动车辆中使用于上述转换器的电抗器。

背景技术

以往，已知有搭载发动机及电动机作为动力源的混合动力车辆（以下，也称为HV车）。HV车具备能够充放电的二次电池等直流电源，通过从该直流电源供给的电力来驱动上述电动机。这种情况下，为了提高车辆的行驶性能，作为用于使来自直流电源的直流电压升压而向电动机供给的升压装置，有时使用升压转换器。

HV车用的升压转换器通常包括电抗器和例如IGBT等的电力用开关元件。电抗器具有：由磁性材料构成的多个芯部构件隔着间隙连成环状而配置的电抗器芯部；及在芯部构件的周围卷装的线圈。在如此构成的电抗器中，通过以高速周期对开关元件进行通断控制，进行将从直流电源供给的电能作为磁能暂时蓄积于电抗器芯部而放出的斩波升压动作。

作为与上述那样的电抗器关联的在先技术文献，例如在日本特开2006-237030号公报（以下，称为专利文献1）中，公开了一种铁心，其课题是在整个区域具有沿着磁路方向的磁化容易轴，并且不将铁心片按照各直线区域进行分割，由必要最小限度的个数的铁心片构成。该铁心由沿着磁路具有磁化容易轴的一对U字状的铁心片构成，各铁心片将多张方向性电磁钢板沿着与磁化容易轴正交的方向层叠而构成。铁心片由沿着磁化容易轴方向连续的3个铁心部构成，相邻的两个铁心部由设置在U字状磁路的外周侧的端部的连结部相互连结，并使在两铁心部的磁化容易轴方向的端部与磁化容易轴交叉而形成的端面彼此相互对接，两铁心部的磁化容易轴沿着所述磁路连续。

另外，作为另一在先技术文献，在日本特开2009-71248号公报（以下，称为专利文献2）公开了一种电抗器，其课题是使将铁素体材料磁心与压粉磁心组合而成的复合磁心电抗器的磁心结构最佳，并减少电抗器铜损。该电抗器为包括如下构件的环状的电抗器：由铁素体材料构成的两个相对的磁心继部；配置在上述磁心继部之间的由软磁性粉末和树脂组成的压粉体构成的多个磁心腿部；及在上述磁心腿部的周围卷绕的线圈，所述电抗器的特征在于，上述磁心腿部由隔着间隙并列设置的多个块构成，且以上述间隙成为所述线圈的内部的方式配置。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-237030号公报

专利文献2：日本特开2009-71248号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述专利文献1的铁心中，铁心片是将电磁钢板层叠而形成的构件，因此存在材料及加工所需的成本升高这样的不良情况。这种情况在将由铁素体材料磁心及压粉磁心这样的不同材料构成的磁心组合而构成的上述专利文献2的复合磁心电抗器中也同样。

另一方面，在搭载于HV车等电动车辆的升压转换器的电抗器中，仅实现成本减少的话并不充分，还要求确保从车辆行驶性能等观点出发所要求的特有的规格。

本发明的目的在于提供一种能够确保HV车等电动车辆特有的规格并实现成本减少的电抗器。

用于解决课题的手段

本发明的电抗器在电动车辆中用于转换器，该电动车辆具备作为动力输出源的旋转电机、向所述旋转电机供给驱动电力的电源、对从所述电源供给的直流电压进行转换而向所述旋转电机输出的所述转换器，其中，所述电抗器包括：电抗器芯部，将利用Fe-Si系磁性粉末一体成形的一对大致U字状的芯部构件以使各芯部构件的两个腿部分别隔着间隙对接的方式构成为环状；及线圈，卷装在隔着所述间隙相对配置的所述各芯部构件的腿部的周围。

在本发明的电抗器中，优选的是，所述间隙的长度为2～3mm且所述电抗器芯部所包含的两个间隙的总长度为6mm以下，所述芯部构件的截面积为400～2000mm²，并且所述线圈的匝数为20～60匝。

另外，在本发明的电抗器中，可以是，所述芯部构件具有矩形形状的截面形状及腿部端面形状，所述呈环状的电抗器芯部的面向外周的所述腿部的外周侧面与所述线圈的内周部之间的距离设定得大于所述电抗器芯部的面向内周的所述腿部的内周侧面与所述线圈的内周部之间的距离。

另外，在本发明的电抗器中，可以是，所述芯部构件具有矩形形状的截面形状及腿部端面形状，对由所述腿部的端面和内外周侧面规定的边部进行去角处理，以使所述芯部构件的腿部间的间隙越是在靠近所述腿部的内周侧面及外周侧面的位置越变宽。

此外，在本发明的电抗器中，可以是，所述芯部构件具有在将上下表面水平配置时呈纵长的长方形的同样的纵截面，所述腿部的突出长度形成得比所述长方形的纵向长度短。

发明效果

根据本发明的电抗器，构成包括：将由Fe-Si系磁性粉末一体成形的一对大致U字状的芯部构件以隔着两个间隙对接的方式构成为环状的电抗器芯部；及在隔着间隙相对配置的各芯部构件的腿部的周围卷装的线圈，由此，例如能够确保HV车等电动车辆特有的规格，且与电磁钢板层叠铁心、复合磁心电抗器相比，能够减少材料及加工所需的成本。

附图说明

图1是HV车的概略结构图。

图2是表示图1中的升压转换器的电路图。

图3是表示本发明的一实施方式的电抗器的芯部的立体图。

图4是表示本实施方式的电抗器的横截面的图。

图5是表示本实施方式的电抗器的纵截面的图。

图6是构成本实施方式的电抗器的线圈的立体图。

图7是表示以往例的电抗器的芯部的立体图。

图8是表示以往例的电抗器的横截面的图。

图9是表示以往例的电抗器的纵截面的图。

图10是对于由Fe-Si系压粉磁心构成的本实施方式的电抗器、由电磁钢板层叠磁心构成的图7-9所示的以往例的电抗器，表示磁场与磁通密度之间的关系的坐标图。

图11是用于说明本实施方式的电抗器芯部中的芯部损失的图。

图12是表示将芯部构件与线圈的间隔在外周侧较宽地形成的电抗器的一部分横截面的图。

图13是表示对于芯部构件的腿部实施了去角处理的电抗器的一部分横截面的图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式（以下，称为实施方式）。在本说明中，具体的形状、材料、数值、方向等是用于使本发明的理解容易的例示，能够对应于用途、目的、规格等适当变更。

以下，说明搭载2台如下所述电动发电机（旋转电机）的混合动力车辆，所述电动发电机（旋转电机）是在1台的情况下具有电动机功能和发电机功能的电动发电机，但这是例示，也可以使用1台仅具有电动机功能的电动机并使用1台仅具有发电机功能的电动机，或者也可以仅使用1台或使用3台以上电动发电机。而且，以下，以搭载发动机及电动机作为动力输出源的混合动力车辆为例进行说明，但本发明也可以适用于仅以电动机作为动力输出源的电动车等电动车辆。

图1是搭载有使用了本实施方式的电抗器50的升压转换器（以下，适当地仅称为转换器）35的混合动力车辆10的概略结构图。图2是表示转换器35的电路结构的图。图1中，动力传递系统作为圆棒状的轴要素图示，电力系统由实线图示，信号系统由虚线图示。

如图1所示，混合动力车辆10具备：作为行驶用动力源的发动机12；作为另一行驶用动力源的电动机（图1中表示为“MG2”）14；经由连结发动机12的输出轴18的动力分配机构20而与旋转轴22连接的电动机（图1中表示为“MG1”）24；能够向各电动机14、24供给驱动电力的蓄电池（电源）16；及对上述发动机12及电动机14、24的各动作进行集中控制并控制蓄电池16的充放电的控制装置100。

发动机12是以汽油或轻油等为燃料的内燃机，基于来自控制装置100的指令而控制起动、节气门开度、燃料喷射量、点火时机等，从而控制发动机12的起动、运转、停止等。

在从发动机12向动力分配机构20延伸的输出轴18的附近设有检测发动机转速Ne的转速传感器28。而且，在发动机12设有检测作为发动机冷却介质的冷却水的温度Tw的温度传感器13。基于转速传感器28及温度传感器13的各检测值向控制装置100发送。

动力分配机构20可以由例如行星齿轮机构良好地构成。从发动机12经由输出轴18向动力分配机构20输入的动力经由变速器30及车轴32而向驱动轮34传递，能够利用发动机动力使车辆10行驶。

变速器30具有对从发动机12及电动机14中的至少一方输入的旋转进行减速而向车轴32输出的功能，能够按照来自控制装置100的指令在多个变速级之间进行切换。用于变速器30的变速机构可以使用任意的公知结构的变速机构，而且，也可以使用不是台阶状的变速而是平滑连续地变速的无级变速机构。

上述动力分配机构20能够将经由输出轴18输入的发动机12的动力的一部分或全部经由旋转轴22向电动机24输入。此时，例如由三相同步型交流电动机良好地构成的电动机24可以作为发电机发挥作用。由电动机24发电的三相交流电压由逆变器36转换成直流电压而向蓄电池16充电，或使用作为电动机14的驱动电压。

另外，电动机24也可以作为由从蓄电池16经由转换器35及逆变器36供给的电力旋转驱动的电动机发挥作用。电动机24被旋转驱动而向旋转轴22输出的动力经由动力分配机构20及输出轴18向发动机12输入而进行起动。此外，通过从蓄电池16供给的电力驱动电动机24旋转，并将其动力经由动力分配机构20及变速器30向车轴32输出，由此也可以作为行驶用动力使用。

主要作为电动机发挥作用的电动机14例如可以由三相同步型交流电动机良好地构成。根据需要利用转换器35使从蓄电池16供给的直流电压升压，然后，利用逆变器38转换成三相交流电压而作为驱动电压来施加，由此驱动电动机14旋转。电动机14被驱动而向旋转轴15输出的动力经由变速器30及车轴32向驱动轮34传递，由此，在发动机12停止的状态下进行所谓的EV行驶。而且，电动机14在因驾驶员的油门操作而存在急加速要求时等，也具有输出行驶用动力而对发动机输出进行辅助的功能。

作为蓄电池16，可以优选使用例如锂离子电池、镍氢电池等能够充放电的二次电池、或者双电荷层电容器等蓄电装置。在蓄电池16设有检测蓄电池电压Vb的电压传感器40、检测出入蓄电池16的蓄电池电流Ib的电流传感器42、及检测蓄电池温度Tb的温度传感器41。由各传感器40、41、42产生的检测值向控制装置100输入，为了控制蓄电池16的充电状态（SOC）而使用。

如图2所示，在蓄电池16的正极及负极的各端子分别连接有正极母线43和负极母线44。在正极母线43及负极母线44上设有系统主继电器SMR1、SMR2。系统主继电器SMR1、SMR2是能够在电动机14、24的运转停止等时将高压的电源系统从电动机14、24等切离用的能够进行切断与连接的切换的继电器。系统主继电器SMR1、SMR2根据从控制装置100发送的控制信号控制其切断和连接。

从蓄电池16经由对电压及电流的变动进行抑制并进行平滑化的平滑电容器45向转换器35供给电力。转换器35包括电抗器50、分别将二极管46、47反向并联连接的两个开关元件（例如IGBT）48、49。转换器35是具有利用电抗器50的能量蓄积作用使从蓄电池16供给的直流电压升压的功能的电路。需要说明的是，转换器35具有双方向功能，在将来自逆变器36、38侧的电力作为充电电力向蓄电池16侧供给时，也具有将逆变器36、38侧的高压降压成适合于蓄电池16的充电的电压的功能。

转换器35的输出电压经由对电压及电流的变动进行抑制并进行平滑化的平滑电容器51向逆变器36、38供给。然后，在逆变器36、38中被转换成交流电压，作为驱动电压施加于电动机14、24。

控制装置100通过微型计算机良好地构成，该微型计算机包括执行各种控制程序的CPU、预先存储控制程序或控制用映射等的ROM、暂时存储从该ROM读出的控制程序或由各传感器产生的检测值等的RAM等。控制装置100包括输入端口及输出端口，该输入端口输入发动机转速Ne、蓄电池电流Ib、蓄电池电压Vb、蓄电池温度Tb、油门开度信号Acc、车速Sv、制动操作信号Br、发动机冷却水的水温Tw、转换器35的输出电压或逆变器36、38的输入电压即系统电压、及流过电动机14、24的电动机电流等，该输出端口输出对发动机12、转换器35及逆变器36、38等的运转或动作进行控制的控制信号。

需要说明的是，在本实施方式中，说明了通过1个控制装置100进行发动机12、电动机14、24、转换器35、逆变器36、38、蓄电池16等的动作控制、状态监视的情况，但例如也可以分别设置对发动机12的运转状态进行控制的发动机ECU（Electronic Control Unit：电动控制单元，以下相同）、对转换器35及逆变器36、38进行动作控制而控制电动机14、24的驱动的电动机ECU、对蓄电池16的SOC进行管理的蓄电池ECU等，上述控制装置100作为混合动力ECU而对上述不同的各ECU进行集中控制。

另外，在上述混合动力车辆10中，在发动机12与动力分配机构20之间、动力分配机构20与电动机24之间、动力分配机构20与变速器30之间、及电动机14与变速器30之间中的至少1处设有对动力传递进行断续的离合器机构。

接着，参照图3～6，说明本实施方式的电抗器50。图3是表示本实施方式的电抗器50的电抗器芯部52的立体图。图4是表示电抗器50的横截面的图，图5是表示图4中的A-A线纵截面的图。而且，图6是构成电抗器50的线圈54的立体图。

电抗器50具有电抗器芯部52和线圈54。电抗器芯部52由呈大致U字状或大致托架状的上下表面形状（及横截面形状）的一对芯部构件56构成。芯部构件56包括平行地突出的两个腿部58、58和将所述腿部58之间连结的基部59。各腿部58的端面60在水平地配置上下表面而从箭头X方向观察芯部构件56时，形成为纵长的长方形形状。而且，芯部构件56中，从一方的腿部58的端面至到达另一方的腿部58的端面，一样地具有与端面60相同的长方形形状的截面。

芯部构件56由具有线性高的电磁特性的压粉磁心构成。详细而言，对由绝缘被膜覆盖的Fe-Si系磁性粉末添加了粘合剂所得到的物质进行加压成形，由此一体地形成。作为Fe-Si系磁性粉末，优选使用例如Fe-3%Si磁性粉末。但是，并未限定于此，也可以使用例如Fe-1%Si磁性粉末、Fe-6.5%Si磁性粉末、Fe-Si-Al磁性粉末等。

电抗器芯部52是上述两个芯部构件56以使各腿部58的端面60分别隔着规定宽度的间隙G1对接而相对的方式构成为环状的结构。在各间隙G1分别夹持例如由陶瓷等非磁性材料构成的间隙板62而粘结固定。通过如此夹装间隙板62而能够准确地规定间隙G1的宽度lg₁。在本实施方式的电抗器50中，优选的是，间隙G1的长度lg₁为2～3mm，两个间隙的总长度（即2×lg₁）设定为6mm以下。

在本实施方式的电抗器芯部52中，芯部构件56中的腿部58的从基部59的突出长度A形成得比芯部构件56的纵截面的纵向长度B（参照图5）短。由此，能够缩短两个芯部构件56经由间隙G1连结而成的电抗器芯部52的横向（X方向）的长度，在由2个U字型芯部构件56构成的电抗器50中，能实现上述X方向上的小型化。而且，在本实施方式的电抗器50中，上述呈长方形形状的芯部纵截面积优选设定为400～2000mm²。

如图4及图6所示，线圈54分为两个线圈部分54a、54b。线圈54的将两个线圈部分54a、54b相加的匝数N优选设定为20～60。线圈部分54a具有与蓄电池16侧连接的输入端部64a，线圈部分54b具有与开关元件48、49侧连接的输出端部64b。并且，各线圈部分54a、54b通过连接部66而彼此电连接。

上述线圈部分54a、54b分别卷装在隔着间隙G1相对的一对芯部构件56的腿部58的周围。线圈54由扁立线圈构成，该扁立线圈将由铜扁线等构成的导线卷绕而成。线圈54的相邻的各匝间由覆盖形成于其自身的珐琅等绝缘材料来确保电绝缘。而且，也可以在线圈54的各匝间夹设并密接卷绕绝缘纸等绝缘构件，由此将各匝间的电绝缘进一步强化。此外，也可以在线圈54的相邻的匝间形成间隙而卷绕，然后将实施的树脂模的模制材料向上述间隙填充，由此将各匝间的电绝缘更进一步强化。

需要说明的是，在本实施方式中说明了线圈54由扁立线圈构成的情况，但并未限定于此，例如，线圈也可以将具有圆形截面的导线卷绕而构成。而且，构成线圈54的线圈部分54a、54b可以例如以卷绕在树脂制的线圈骨架的外周的状态配置在电抗器芯部52的周围。

如图5所示，在线圈部分54a、54b的内周与芯部构件56的外周面之间设有距离D的间隔68。在本实施方式中，在芯部构件56的腿部58的四方周围同样地形成上述间隔68。当该间隔68小时，在与间隙G1对应的位置从芯部构件56的腿部58向外侧扩展而漏出的漏磁通交链而引起的线圈损失增加。另一方面，当上述间隔68变大时，线圈导线变长而成本增加，并且电抗器50的尺寸大型化。因此，上述间隔68的距离D优选综合性地考虑线圈损失、成本、电抗器的尺寸等而最适当地设定。

图7～9将以往公知的HV车用电抗器70表示作为与本实施方式的比较例。图7是表示电抗器70的电抗器芯部72的立体图，图8是表示电抗器70的横截面的图，图9是表示图8中的E-E线纵截面的图。

该电抗器70具有电抗器芯部72和线圈74。电抗器芯部72是在一对U字型芯部构件76的各腿部间分别将各三个长方体状的芯部块77相连而构成为环状。在芯部构件76及各芯部块77之间分别夹有间隙板82，整体形成8处的间隙G2。即，在电抗器70中，当1个间隙G2的距离或长度为lg₂时，环状的磁路中包含的间隙总长度成为8×lg₂。

另外，构成线圈74的两个线圈部分74a、74b分别从一方的芯部构件76的腿部78的周围到另一方的芯部构件76的腿部78的周围连续配置。此外，如图9所示，电抗器芯部72的纵截面呈大致正方形形状，该纵截面形状在呈环状的电抗器芯部72的整周均匀。

在该比较例中，例如，芯部构件76及芯部块77由板厚0.3mm的硅钢板的层叠体构成，线圈匝数为60～80匝，芯部纵截面积为约600mm²，间隙长度lg2为约2mm，间隙总长度（即8×lg₂）设定为约16mm以上。

接下来，说明本实施方式的电抗器50的性能。通常，电抗器的电感L通过下式（1）、（2）求出。

[数学式1]

[数学式1]

$L=N\·S\frac{\mathrm{dB}}{\mathrm{dI}}...\left(1\right)$

在式（1）中，电感L通过线圈匝数N、芯部截面积S、相对于线圈电流I的磁通密度变化（dB/dI）之积而导出。另一方面，在式（2）中，电感L取代磁通密度变化而使用芯部磁路长度lcore、间隙总长度lgap、真空导磁率μ₀及比导磁率μ′来导出，但这种情况下，分母中的lcore/μ′相对于lgap足够小，因此可以忽视。这样的话可知，电感L的设计参数为线圈匝数N、芯部截面积S及间隙总长度lgap。

另外，本实施方式的电抗器50在搭载于HV车的升压转换器35中使用，需要满足HV车特有的规格。例如，转换器35的开关元件48、49可使用驱动频率f为5～15kHz的开关元件。由于以这种频带开关从而向线圈54流过脉动电流，但这种情况下，电抗器芯部52也要求具有不产生磁饱和的程度的电感L。此外，电抗器50在确保HV车的良好的行驶性能的基础上，也受行驶用电动机14的规格的影响，但优选具有例如100～200A左右的直流重叠特性。在本实施方式的电抗器50中，在满足作为上述那样的HV车用电抗器的规格的基础上，能够意图实现材料成本及加工成本的减少以及NV性能的提高。

图10示出对于由Fe-Si系压粉磁心构成的本实施方式的电抗器50和以往例的电抗器70表示磁场与磁通密度之间的关系的坐标图。在2个坐标图中，标注与电抗器50、70相同的标号。

在由电磁钢板层叠体构成芯部的电抗器70中可知，相对于磁场的微小的变化而磁通密度会急剧增大，容易发生磁饱和。相对于此，在本实施方式的电抗器50中，利用由Fe-Si系磁性粉末形成的压粉磁心构成电抗器芯部52，由此对于磁场强度的大的范围，磁通密度变化大致一定，能够避免磁饱和的发生及由其引起的电抗器的性能下降。

另外，在材料成本方面上，由Fe-Si系磁性粉末构成的电抗器芯部52相对于电磁钢板制的电抗器芯部能够大幅地实现成本减少。

此外，本实施方式的芯部构件56由一种磁性粉末一体成形，因此相对于将2种以上的磁心组合而构成的复合磁心电抗器，不仅是材料成本，而且加工成本也能够减少。

此外，在与图7～9所示的以往例的电抗器70的对比中，本实施方式的电抗器50能够大幅减少芯部结构部件，能够减少材料、加工、管理等的成本，并且也具有组装性提高的优点。此外，在电抗器50中，将间隙数从8个减少为2个，由此能够大幅减少在间隙的漏磁通的交链引起的线圈损失，能实现燃耗的改善。伴随于此，间隙板的使用数也减少，因此也能实现相应的成本的减少。

此外，如上述那样在本实施方式的电抗器芯部52中，芯部构件56中的腿部58的从基部59的突出长度A形成得比芯部构件56的纵截面的纵向长度B短，因此能够使由两个芯部构件56构成的电抗器芯部52的横向（X方向）的长度比电抗器70大幅缩短而能够实现小型化。由此，也能够减少因线圈电流的脉动而在电抗器芯部52产生的振动及噪声。

图11是用于说明本实施方式的电抗器芯部52中的芯部损失的图。通常在电抗器中，由于脉动电流流过线圈而发生芯部磁通密度变化，产生芯部损失。该芯部损失分成为了使磁通变化所需的能量即磁滞损失和因磁通密度变化而在磁性粉末内产生的感应电流（涡流）引起的焦耳损失即涡流损失。

图11中的标号84在上述电抗器70中，表示芯部截面积S：24mm×25mm=600mm²、间隙总长度lgap：2.1mm×8=16.8mm、线圈匝数N：70匝、线圈电流I=70A、芯部材料特性：600kW/m³、开关频率f：10kHz及磁通密度变化ΔB：0.1T的条件下的芯部损失。相对于此，图11中的标号86在本实施方式的电抗器50中，表示设芯部截面积S：50mm×23mm=1150mm²、间隙总长度lgap：2.7mm×2=5.4mm、线圈匝数N：30匝，其他的条件相同时的芯部损失。

在本实施方式的电抗器50中，可知，与上述电抗器70相比，虽然磁滞损失下降，但芯部截面积增大，由此涡流损失增加。相对于此，制成芯部构件56的材料特性为400kW/m³的结构而评价时的芯部损失由图11中的标号88表示。将其与后者（标号86）进行比较时，能够将涡流损失减少成约一半左右，作为整体确认到了能够抑制成与前者（标号84）大致相同的芯部损失的情况。因此，在本实施方式的电抗器50中，优选将构成芯部构件56的压粉磁心的材料特性设为400kW/m³以下。

为了如此对芯部构件的材料特性进行改良，如下方法是有效的：增多Fe-Si系磁性粉末中的Si组成量、在磁性粉末粉末化工序中使磁性粉末的形状（例如球状）及大小尽量一致而减小粉末间的相互接触面积、将磁性粉末周围的绝缘被膜形成得较厚等。

如上所述，根据本实施方式的电抗器50，构成包括使由Fe-Si系磁性粉末一体成形的一对大致U字状的芯部构件56隔着两个间隙G1对接而构成为环状的电抗器芯部52、及在隔着间隙G1相对配置的各芯部构件56的腿部58的周围卷装的线圈54，由此，能够确保HV车特有的规格，并且与电磁钢板层叠铁心、复合磁心电抗器相比，能够减少材料及加工所需的成本。

另外，通过将构成电抗器芯部52的芯部构件56的材料特性设为400kW/m³以下，能够将芯部损失抑制成以往以下，能实现燃耗的维持或改善。

需要说明的是，本发明并未限定为上述实施方式的结构，能够进行各种变更或改良。

例如，在上述实施方式中，说明了线圈内周部与芯部构件的外周面之间的距离D在四方周围相同的情况，但并未限定于此，如图12所示，呈环状的电抗器芯部52的面向外周的芯部构件56的腿部58的外周侧面与线圈54的内周部之间的距离D1也可以设定得大于电抗器芯部52的面向内周的芯部构件56的腿部58的内周侧面与线圈54的内周部之间的距离D2。

由此，能够在间隙G1中减少以向外周侧膨胀的方式流动的漏磁通与线圈54交链的量，能够进一步减少线圈损失。同样地，若在芯部构件56的腿部58的上侧面与线圈54的内周部之间及芯部构件56的腿部的下侧面与线圈54的内周部之间的距离也如上述那样设定为大于内周侧的距离，则能够更大地减少线圈损失。

在此，当使电抗器芯部52的芯部构件56的内周侧面与线圈54的内周部的距离比上述实施方式的电抗器50大时，为了避免相邻的线圈彼此接触而需要如双点划线90所示那样延长芯部构件56，由于会导致材料成本的增加及电抗器的大型化，因此不优选。

另外，在上述中，说明并图示了在芯部构件56的腿部58的端面60间形成的间隙G1从环状的电抗器芯部52的外周到内周形成为一定的情况，但并未限定于此，也可以如图13所示，对由腿部58的端面60和内外周侧面58a、58b规定的边部进行去角处理，以使间隙G1越接近芯部构件56的腿部58的内周侧面58a及外周侧面58b的位置越变宽。在此，图示了角部由曲率半径R的弯曲面形成的例子，但也可以通过倒角平面实施去角处理。这样的话，能够抑制由于间隙G1的宽度增大而漏磁通向外侧鼓出而通过的情况，能够减少线圈损失的发生。当然也可以与图12所示的变形例组合而使用该去角处理。

标号说明

10 混合动力车辆或HV车，12 发动机，13 温度传感器，14、24电动机，15、22 旋转轴，16 蓄电池，18 输出轴，20 动力分配机构，28 转速传感器，30 变速器，32 车轴，34 驱动轮，35 升压转换器，36、38 逆变器，40 电压传感器，41 温度传感器，42 电流传感器，43 正极母线，44 负极母线，45、51 平滑电容器，46、47 二极管，48、49 开关元件，50、70 电抗器，52、72 电抗器芯部，54、74 线圈，54a、54b 线圈部分，56、76 芯部构件，58、78 腿部，58a 内周侧面，59 基部，60 腿部的端面，62、84 间隙板，64a 输入端部，64b输出端部，66 连接部，68 间隔，77 芯部块，100 控制装置，D、D1、D2 距离，G1、G2 间隙。

Claims (5)

1.一种电抗器，在电动车辆中用于转换器，该电动车辆具备作为动力输出源的旋转电机、向所述旋转电机供给驱动电力的电源、对从所述电源供给的直流电压进行转换而向所述旋转电机输出的所述转换器，其中，所述电抗器包括：

电抗器芯部，将利用Fe-Si系磁性粉末一体成形的一对大致U字状的芯部构件以使各芯部构件的两个腿部分别隔着间隙对接的方式构成为环状；及

线圈，卷装在隔着所述间隙相对配置的所述各芯部构件的腿部的周围。

2.根据权利要求1所述的电抗器，其特征在于，

所述间隙的长度为2～3mm且所述电抗器芯部所包含的两个间隙的总长度为6mm以下，所述芯部构件的截面积为400～2000mm²，并且所述线圈的匝数为20～60匝。

3.根据权利要求1或2所述的电抗器，其特征在于，

所述芯部构件具有矩形形状的截面形状及腿部端面形状，所述呈环状的电抗器芯部的面向外周的所述腿部的外周侧面与所述线圈的内周部之间的距离设定得大于所述电抗器芯部的面向内周的所述腿部的内周侧面与所述线圈的内周部之间的距离。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电抗器，其特征在于，

所述芯部构件具有矩形形状的截面形状及腿部端面形状，对由所述腿部的端面和内外周侧面规定的边部进行去角处理，以使所述芯部构件的腿部间的间隙越是在靠近所述腿部的内周侧面及外周侧面的位置越变宽。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电抗器，其特征在于，

所述芯部构件具有在将上下表面水平配置时呈纵长的长方形的同样的纵截面，所述腿部的突出长度形成得比所述长方形的纵向长度短。

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