CN107134912B - 电流控制装置及电流控制装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的电流控制装置抑制因开关元件发热的影响而造成磁电转换元件的检测精度下降的情况，实现高精度的电流控制。该电流控制装置包括：冷却开关元件的第一冷却器；与开关元件连接的汇流条；使汇流条贯穿的铁心；插入铁心且对提供给开关元件的电流值进行检测的磁电转换元件；控制开关元件的控制器；壳体；以及盖部，铁心具有使一部分向壳体的外部露出来作为露出部的露出配置结构，还具有在不会受到冷却开关元件的第一冷却器的温度的影响的情况下对露出部进行冷却的分割冷却结构。

Description

电流控制装置及电流控制装置的制造方法

技术领域

本发明涉及抑制因开关元件发热的影响而导致的电流检测精度的降低、高精度地检测出电流且高精度地控制被连接的感应元件的电流提供量的电流控制装置以及电流控制装置的制造方法。

背景技术

逆变器等通过控制开关元件并切换从电源对电动机的各线圈的电流提供路径，从而进行电动机的驱动控制。另外，变压器等通过控制开关元件，从而调整从电源对电抗器的电流提供量，将由电源产生的电压变压成任意的电压并输出。

电动机或变压器由感应元件(一般为线圈)来构成。而且，例如为了控制电动机的转矩，需要控制对线圈通电的电流提供量。

电流控制装置将对线圈通电的电流提供量作为电流值来进行检测，并基于所检测出的电流值来控制开关元件，从而控制为使对线圈通电的电流提供量成为所希望的值。

被使用于电流控制的电流检测值利用磁电转换元件来获得，该磁电转换元件安装于使电流控制装置内所配置的汇流条贯穿的铁心。

若汇流条通电，则产生与电流值相对应的磁场，磁电转换元件经由铁心检测出所产生的磁场，转换成与磁场相对应的电压。而且，经磁电转换元件转换后的电压被输出至控制单元，控制单元根据所输入的电压计算出流过线圈的电流，进行电流控制。

然而，从运转性能、效率的观点来看，希望车载用逆变器进行高精度的电动机控制。为了实现高精度的电动机控制，需要使电流检测高精度化。电流检测精度受到磁电转换元件的磁场检测精度的影响。磁场检测精度受到磁电转换元件的特性、以及铁心和磁电转换元件的位置精度的影响。

例如作为提高铁心和磁电转换元件的位置精度的方法，已知有将壳体与铁心一体成型从而可靠地固定铁心的现有技术(例如参照专利文献1)。该专利文献1中，通过将壳体与铁心一体成型，来防止因车辆行驶中的振动而使铁心移动，从而能够使铁心与磁电转换元件之间的距离始终保持为一定。

因此，专利文献1中，不会受到因铁心的移动而造成的磁力变化的影响，能够进行高精度的电流检测。其结果是，能够进行高精度的电流控制，最终能够高效地控制电动机。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007-028785号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，现有技术中，存在如下问题。在控制车载用电动机时，需要向车载用电动机提供高电压、大电流。为了向车载用电动机提供大电流，流过电流控制装置的开关元件的电流也变大，发热也会变大。因此，需要对开关元件安装冷却器来进行冷却。

另一方面，磁电转换元件具有因温度上升而导致检测精度恶化的特性。因此，为了实现高精度的电流检测，必须抑制因开关元件的发热增加而引起的磁电转换元件的温度上升。

在利用磁电转换元件的电流检测中，为了提高电流检测精度，在出厂检查时、装置组装后进行电流值的学习，对电路的偏差的影响进行修正。然而，从缩短出厂检查的时间的观点来看，大多数情况下，仅学习检查时的温度，而并不对其它温度进行学习。即，在磁电转换元件的温度比学习电流值时的温度要高的情况下，电流检测精度恶化。

另一方面，磁电转换元件本身不会发热。然而，考虑到也存在如下情况：即，在将磁电转换元件和开关元件配置在相同壳体内的情况下，由于开关元件所产生的热量的影响使壳体内部的温度上升，导致与学习时相比，磁电转换元件的温度上升。因此，在该情况下，随着电流控制装置的壳体内温度上升，电流检测精度会恶化。

图9是示出了专利文献1中所提出的电流控制装置的壳体内温度与电流检测误差之间的关系的图。因此，利用该图9来说明壳体内温度与电流检测误差之间的关系。

图9的横轴表示电流控制装置的壳体内温度。壳体内温度因开关元件动作时所产生的热量而进一步上升。纵轴表示搭载于基板的开关元件的控制单元所计算出的电流值与实际流过汇流条的电流之间的误差。图9中的(a)示出了抑制磁电转换元件的温度上升的情况下、与壳体内温度相对应的电流检测误差。另外，图9中的(b)示出了磁电转换元件的温度高于壳体内温度的情况下、与壳体内温度相对应的电流检测误差。以下进行详细说明。

专利文献1中所提出的电流控制装置在铁心下部配置有开关元件和共用的冷却器。而且，通过利用该冷却器来冷却铁心，从而对设置于铁心且插入间隙的磁电转换元件进行冷却，抑制随着壳体内温度的上升而导致的磁电转换元件的温度上升。由此，在对壳体内温度抑制了磁电转换元件的温度上升的情况下、与壳体内温度相对应的电流检测误差相当于图9中的(a)。

然而，在专利文献1中所提出的电流控制装置中，当驱动后立刻流过大电流时，未必会成为图9中的(a)那样。图10是示出了当开关元件流过大电流时、随着时间流逝的冷却器的温度和壳体内温度的迁移状态的图。利用图10来说明当开始向开关元件通过电流时、开关元件的冷却器的温度和壳体内温度的之后的变化。

图10的横轴表示通电的经过时间，纵轴表示温度。图10中的(c)示出了开关元件的冷却器的温度，(d)示出了壳体内温度。由开关元件所产生的热量传导至壳体内的气体和开关元件的冷却器中。

不流动的气体的热传导率低于被使用于隔热等的金属或塑料材料。另一方面，冷却器利用金属等从而使得热量易于传导，因此，其热传导率高于气体。此处，热传导率数值越低则表示越难变热。

尤其是，在使大电流对开关元件进行通电的情况下，所产生的热量变高，壳体内被热传导率低的气体填满。因此，相比于壳体内温度的上升，热传导率优于气体的冷却器的温度上升更快。经过一定程度的时间，在温度达到饱和的状态下，壳体内的温度变得高于积极冷却中的冷却器的温度。即，成为图10所示的(c)、(d)那样的温度推移。

像专利文献1中所提出的电流控制装置那样，作为被用于磁电转换元件的冷却器，在使用开关元件和共用的冷却器的情况下，由开关元件所产生的热量经由冷却器和铁心传导至磁电转换元件。因此，在使电流对开关元件通电之后，磁电转换元件的温度立刻高于壳体内温度。

对于磁电转换元件，越是高于学习到的温度，则电流检测误差越大。因此，如上面的图9(b)所示的特性那样，与壳体内温度相对应的电流检测误差变大。若经过一定程度的时间，则壳体内温度也上升，温度会高于冷却器。因此，相对于壳体内温度，磁电转换元件的温度变低，成为与(a)相同的状态。

在对开关元件通电的电流较低的情况下，开关元件的热量较低，温度不会经由冷却器和铁心传导至磁电转换元件。因此，成为相对于壳体内温度、磁电转换元件的温度较低的(a)状态。

另一方面，在对开关元件通电的电流较高的情况下，开关元件的热量较高，温度会经由冷却器和铁心传导至磁电转换元件。因此，成为相对于壳体内温度、磁电转换元件的温度较高的(b)状态。其结果是，磁电转换元件的磁场检测精度变差，电流检测精度也变差。

因此，当电流控制装置驱动之后立刻流过大电流时，无法高精度地检测出电流，无法高精度地控制与电流控制装置相连接的感应元件的电流提供量。

尤其是，混合动力车具有在前进时在汽油引擎停止的情况下仅由电动机使其前进的运转模式。在这样前进时的运转模式下，利用大转矩来驱动低转速区，从而能够顺利地使汽车前进。因此，并不利用不适宜在低转速区输出大转矩的汽油引擎，而使用即使在低转速区也能够产生大转矩的电动机。

另一方面，在汽油引擎的效率变好的运转模式中，使用汽油引擎，而使电动机停止。由此，混合动力车通过高效地使用能源，能够提高燃烧效率。

若关注前进时的运转模式的电流控制装置，则为了在启动时对电动机产生大转矩，电流控制装置经由开关元件对电动机流通大电流。此时，在驱动开关元件之前，电流控制装置的冷却器和壳体内温度是相同的。当在该状态下流过大电流时，冷却器的温度成为(c)的状态。因此，(c)的温度状态成为(b)的电流检测误差，使过多的电流流向电动机。

即，在前进时，相对于驾驶员的操作，电动机过度地动作，导致驾驶的反应变差，无法实现节省能源的驾驶。其结果是，存在浪费了过多的能源、燃烧效率变差的问题。

本发明正是为了解决上述问题而完成的，其目的在于获得一种电流控制装置以及电流控制装置的制造方法，即使在将磁电转换元件和开关元件配置在相同的壳体内的情况下，也能够抑制因开关元件所产生的热量的影响而导致磁电转换元件的检测精度降低的情况，通过高精度地检测出电流，从而能够高精度地控制被连接的感应元件的电流提供量。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明所涉及的电流控制装置具有：开关元件；第一冷却器，该第一冷却器对开关元件进行冷却；汇流条，该汇流条与开关元件相连接；铁心，该铁心使汇流条贯穿；磁电转换元件，该磁电转换元件被插入设置于铁心的间隙，且对流过汇流条并提供给开关元件的电流值进行检测；控制器，该控制器利用磁电转换元件所检测到的电流值来控制开关元件；壳体，该壳体收纳有开关元件、铁心、磁电转换元件和控制器；以及盖部，该盖部设置成覆盖壳体的开口部，且使壳体内构成密闭结构，所述电流控制装置的特征在于，铁心具有使除了间隙以外的一部分向壳体的外部露出来作为露出部的露出配置结构，还具有在不会受到冷却开关元件的第一冷却器的温度的影响的情况下对露出部进行冷却的分割冷却结构。

另外，本发明涉及的电流控制装置的制造方法是具备了本发明的结构的电流控制装置的制造方法，包括以使露出部露出至壳体外部的状态来使壳体和铁心一体成型的工序。

发明效果

根据本发明，在将开关元件和磁电转换元件配置于相同壳体内的情况下，具有如下结构：即，使铁心的一部分向壳体外部露出来进行冷却，并且冷却开关元件的冷却器的温度不会直接传导至铁心。其结果是，能够获得如下电流控制装置以及电流控制装置的制造方法，即使在使磁电转换元件和开关元件配置在相同壳体内的情况下，也能够抑制因开关元件所产生的热量的影响而导致磁电转换元件的检测精度下降的情况，通过高精度地检测出电流，能够高精度地控制所连接的感应元件的电流提供量。

附图说明

图1是说明本发明实施方式1所涉及的电流控制装置的图。

图2是说明本发明实施方式1所涉及的电流控制装置的剖视图。

图3是用于说明本发明实施方式2所涉及的电流控制装置的一个示例的剖视图。

图4是用于说明本发明实施方式3所涉及的电流控制装置的一个示例的剖视图。

图5是用于说明本发明实施方式4所涉及的电流控制装置的一个示例的剖视图。

图6是本发明实施方式4所涉及的电流控制装置的短边方向的剖视图。

图7是用于说明本发明实施方式4所涉及的电流控制装置的一个示例的剖视图。

图8是用于说明本发明实施方式5所涉及的电流控制装置的一个示例的剖视图。

图9是示出专利文献1中所提出的电流控制装置的壳体内温度与电流检测误差之间的关系的图。

图10是示出当开关元件流过大电流时、随着时间的流逝冷却器的温度和壳体内温度的迁移状态的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明所涉及的电流控制装置以及电流控制装置的制造方法的适当的实施方式进行说明。另外，各附图中，对于相同或相当的部分标注相同的标号。

实施方式1.

图1是说明本发明实施方式1所涉及的电流控制装置的图。本实施方式1所涉及的电流控制装置构成为具有壳体1、开关元件2a、2b、2c、基板3、铁心4a、4b、4c、磁电转换元件5a、5b、5c、汇流条6a、6b、6c、冷却器7以及盖部8。

如图1所示，各开关元件2a、2b、2c搭载于冷却器7上，利用该冷却器7进行冷却。对元件2a、2b、2c所产生的热量进行传导的冷却器7采用自然对流或利用与大气进行对流、强制空气冷却、水冷却等方法进行的强制对流来使其冷却。

各汇流条6a、6b、6c与各开关元件2a、2b、2c相连接，贯穿壳体1，向壳体外部露出。安装各铁心4a、4b、4c，使得各汇流条6a、6b、6c贯穿。对各铁心4a、4b、4c设置间隙，在该间隙插入各磁电转换元件5a、5b、5c。

基板3连接至各开关元件2a、2b、2c和各磁电转换元件5a、5b、5c。基板3上搭载有用于控制各开关元件2a、2b、2c的控制单元。另外，该控制单元将从磁电转换元件5a、5b、5c输入的电压值转换成电流值。

壳体1形成为包围基板3，在对壳体1成型时，在使汇流条6a、6b、6c贯穿铁心4a、4b、4c的状态下，与壳体1一体成型。盖部8安装于壳体1的上部，对壳体1内部进行密封。因此，壳体外部与壳体内部之间产生温度差。

接着，说明电流检测方法。各汇流条6a、6b、6c产生与所通电的电流相对应的磁力。所产生的磁力通过各铁心4a、4b、4c。而且，各磁电转换元件5a、5b、5c检测出各铁心4a、4b、4c的间隙的磁通，转换成电压并输出。

即，各磁电转换元件5a、5b、5c检测出各铁心4a、4b、4c的间隙所产生的磁通，并转换成电压。此时，各磁电转换元件5a、5b、5c的输出电压与各铁心4a、4b、4c的间隙的磁通密度成正比。

而且，搭载于基板3的控制单元将从磁电转换元件5a、5b、5c输入的电压值转换成电流值。由此，电流控制装置能够检测出对各汇流条6a、6b、6c通电的电流值。

接着，说明电流控制方法。上述控制单元向各开关元件2a、2b、2c输出控制信号。而且，各开关元件2a、2b、2c利用所输入的控制信号来进行导通/截止控制。

控制单元通过输出导通指令，能够对连接至电流控制装置的感应元件提供电流。提供给感应元件的电流提供量能够根据开关元件2a、2b、2c的导通/截止的比率来进行控制。利用由上述方法所检测出的对各汇流条6a、6b、6c通电的电流值、与用控制单元所指令的目标电流值之间的差分来控制导通时间。由此，电流控制装置对电流进行控制。

然后，利用图2，说明本发明的特征即对因开关元件的发热而造成的电流检测精度降低进行抑制的抑制方法。图2是说明本发明实施方式1所涉及的电流控制装置的剖视图。具体而言，该图2是相对于图1在短边方向上切割磁电转换元件5a、5b、5c中的任一个后得到的剖视图。

开关元件2示出了各开关元件2a、2b、2c中的任一个，铁心4示出了各铁心4a、4b、4c中的任一个，磁电转换元件5示出了各磁电转换元件5a、5b、5c中的任一个，汇流条6示出了各汇流条6a、6b、6c中的任一个。

如图2所示，铁心4的一部分作为露出部，向壳体1的外部露出。另外，冷却器7设置于冷却器7的热量不会直接传导至铁心4的位置。具体而言，成为不将冷却器7配置于铁心4的下部的结构。其结果是，冷却器7的热量若不经过壳体1、壳体内部的气体、壳体外部的空气，则无法传导至铁心4。另外，壳体1、壳体内部的气体、壳体外部的空气的热传导率都比冷却器7要低。

由于冷却器7的热量不会直接传导至铁心4，所以开关元件2的热量不会积极地经由冷却器7传导至磁电转换元件5。另外，铁心4的一部分向壳体1的外部露出。因此，铁心4直接被温度比壳体内温度要低且能够对流的外部空气冷却。其结果是，铁心4的温度变得比壳体内温度要低。

因此，即使在大电流流入开关元件2、因开关元件2的发热而使冷却器7的温度变得比壳体内温度要高的情况下，也能够将磁电转换元件5的温度抑制地低于壳体内部的温度。即，能够抑制磁电转换元件5的检测精度的下降，能够高精度地检测出电流。

如上所述，根据实施方式1，铁心具有露出配置结构，在该露出配置结构中，使除了插入磁电转换元件的间隙以外的一部分作为露出部而向壳体外部露出。另外，作为不受冷却开关元件的冷却器的温度的影响而对露出部进行冷却的分割冷却结构，具有利用外部空气直接对露出部进行冷却的结构。

因此，即使在使磁电转换元件和开关元件配置在相同壳体内的情况下，使铁心的一部分向壳体外部露出来进行冷却，而且能够配置成使冷却开关元件的冷却器的温度不直接传递至铁心。其结果是，能够抑制因开关元件的发热而产生的磁电转换元件的温度上升所导致的检测误差的增加以及电流检测精度的下降，能够高精度地检测出电流，高精度地控制所连接的感应元件的电流提供量。

实施方式2.

在上述的实施方式1中，说明了将冷却器7配置在冷却器7的热量不会直接传导至铁心4的位置的结构。与此相对地，在本实施方式2中，对与配置于开关元件2正下方的冷却器7不同、利用铁心专用的单独的冷却器来积极地冷却铁心4的结构进行说明。

图3是用于说明本发明实施方式2所涉及的电流控制装置的一个示例的剖视图。图3所示的结构与上述的图2所示的结构相比，不同点在于新设置了与开关元件2的冷却器7不同的冷却器9，且利用该冷却器9来冷却铁心4。因此，以利用冷却器9来冷却铁心4的结构为中心，进行如下说明。

本实施方式2所涉及的电流控制装置中，作为进行露出部的冷却的分割冷却结构，具有相对于铁心4安装有冷却器9的结构。铁心4的热量被传导至冷却器9，采用自然对流热传导或者利用与大气进行对流、强制空气冷却、水冷却等方法而进行的强制对流热传导来使其冷却。

此处，设冷却器9的冷却性能优于外部空气。而且，冷却器9作为与开关元件2的冷却器7不同的部件而单独设置，且冷却器7与冷却器9相互分离地进行配置，使得冷却器7的温度不会直接传导至冷却器9。

而且，通过使冷却器9的体积、表面积、以及所使用的制冷剂与冷却器7不同，从而能够设定与冷却器7不同的冷却性能。因此，冷却器9能够将铁心4冷却至独立于冷却器7的所希望的温度。

铁心4由于被冷却器9所冷却，所以通过冷却至所希望的温度，能够使被插入铁心4的间隙的磁电转换元件5成为所希望的温度。即，通过适当地设计所希望的温度，磁电转换元件5能够在与壳体1内的温度无关的情况下，维持学习时的精度。其结果是，能够高精度地检测出电流。

在上述实施方式1中，作为对露出部进行冷却的分割冷却结构，采用了利用室外空气对铁心4进行冷却的结构。与此相对地，在本实施方式2中，如上所述，为了提高冷却性能，配置与冷却器7不同的冷却器9以使得温度不会直接从冷却器7传导，而且，提供使冷却器9达到所希望的温度的冷却性能，采用经由铁心4来冷却磁电转换元件5的结构，作为分割冷却结构。

其结果是，与因开关元件2的发热而使壳体1内的温度上升无关，能够使磁电转换元件5维持学习时的精度，高精度地检测出电流，高精度地控制所连接的感应元件的电流提供量。

如上所述，根据实施方式2，如上述实施方式1所说明的那样，除了配置于开关元件的正下方的冷却器之外，还具有使用铁心专用的单独的冷却器来积极地冷却铁心的分割冷却结构。其结果是，与因开关元件的发热而使壳体内的温度上升无关，能够使用磁电转换元件高精度地检测出电流，高精度地控制所连接的感应元件的电流提供量。

尤其是，通过使其具有使铁心专用的冷却器达到所希望的温度的冷却性能，相比于利用外部空气来冷却露出部的情况，能够更高精度地进行电流检测。

实施方式3.

在本实施方式3中，对进一步对冷却器7设置管道来代替采用铁心专用的冷却器9以提高铁心4的冷却效果的结构进行说明。

图4是用于说明本发明实施方式3所涉及的电流控制装置的一个示例的剖视图。在图4所示的结构中，与上述的图2所示的结构相比，不同点在于对开关元件2的冷却器7设置管道10，在利用强制对流来冷却制冷剂时，对于铁心4的冷却也能积极地使用制冷剂。因此，作为对露出部进行冷却的分割冷却结构，下面说明积极地使用流过管道内的制冷剂的本实施方式3的技术特征。

在想进一步冷却冷却器7的情况下，如图4所示，考虑向冷却器7的入口安装管道10，通过使制冷剂强制对流来进行冷却。通过安装管道10，能够控制制冷剂的流量和方向，因此，能够进一步冷却冷却器7。

此时，开放位于壳体1的下方的管道10的上部，向管道10内插入铁心4的露出部，从而向冷却器7的入口安装管道10。由此，制冷剂也与铁心4接触，从而冷却铁心4。

通过采用这样的分割冷却结构，如上述的实施方式1那样，相比使外部空气与铁心4接触的状态，能够利用制冷剂稳定地冷却铁心4。另外，如图4所示，通过将制冷剂流过的方向设为制冷剂方向11，能够使冷却器7的热量向着铁心4的反方向排出。因此，能够防止冷却器7的热量传导至铁心4。

而且，通过控制制冷剂的温度，能够将直接接触制冷剂的铁心4的温度控制成所希望的温度。因此，也能够将磁电转换元件5控制成所希望的温度。即，与壳体1内的温度无关，能够使磁电转换元件5的温度成为学习时的温度，能够获得与上述的实施方式2相同的效果。

而且，通过将铁心4的冷却手段设为制冷剂，即使在无法对铁心4安装冷却器9的情况下，也能够使铁心4冷却至所希望的温度。因此，相对于上述的实施方式2，由于无需冷却器9，所以能够实现轻量化。另外，在冷却开关元件2和铁心4时，本实施方式3的分割冷却结构采用与共用的冷却器7共用的制冷剂。因此，无需使用用于冷却铁心4的单独的冷却器9，利用简单的结构也可获得能够冷却铁心4的效果。

如上所述，根据实施方式3，具有如下分割冷却结构：无需使用铁心专用的单独的冷却器，对用于冷却开关元件的冷却器安装管道，利用流过该管道内的制冷剂积极地对铁心进行冷却。其结果是，能够利用更为简单的结构获得与上述的实施方式2相同的效果。

实施方式4.

在本实施方式4中，关于具有多个铁心的电流控制装置，下面对使各铁心的冷却效果均匀的方法进行说明。具体而言，在对上述的实施方式3的结构采用弯曲的管道10时，说明能够使3个铁心4a、4b、4c的冷却效果均匀的布局。

图5是用于说明本发明实施方式4所涉及的电流控制装置的一个示例的剖视图。图5示出了在磁电转换元件5a、5b、5c的位置处沿电流控制装置的长边方向切断后的剖面。如图5所示，铁心4a相对于壳体1呈凸形状地使露出部露出，铁心4b相对于壳体1呈平形状地使露出部露出，铁心4c相对于壳体1呈凹形状地使露出部露出，由此与壳体1一体成型。

接着，如上述的实施方式3所示那样，考虑在冷却器7的入口安装管道10的情况。管道10并不仅限于笔直的形状。例如利用图6来说明管道10弯曲的情况。

图6是本发明实施方式4所涉及的电流控制装置的短边方向的剖视图。具体而言，图6是在磁电转换元件5c的位置处沿电流控制装置的短边方向切断后的剖面，是示出了电流控制装置的上表面的图。

另外，图7是用于说明本发明实施方式4所涉及的电流控制装置的一个示例的剖视图。如图7所示，将图6所示的弯曲的管道10安装至冷却器7的入口。另外，图6中所示的虚线的箭头示出了通过弯曲的管道10、用于冷却冷却器7的制冷剂的制冷剂方向11a、11b、11c。

在将弯曲的管道10安装于电流控制装置的情况下，弯曲的管道10内的制冷剂的流速满足如下关系：

制冷剂方向11a<制冷剂方向11b<制冷剂方向11c。

即，流过弯曲的管道10内的弯曲角度较大的壁侧的制冷剂(制冷剂方向11a)的流速变慢，流过弯曲的管道10内的弯曲角度较小的壁侧的制冷剂(制冷剂方向11c)的流速变快。

在将上述的实施方式3中的图4的管道10设为图6所示那样弯曲的管道10的情况下，流速越快的制冷剂冷却铁心4a、4b、4c的性能越高。因此，与流速较快的制冷剂相接触的铁心4c的冷却效果最好。

即，在使用弯曲的管道10的情况下，磁电转换元件5a、5b、5c的冷却情况不同，导致磁电转换元件5a、5b、5c的温度不均匀，因此，导致如下结果：即，利用检测精度依赖于温度的磁电转换元件5a、5b、5c对各相进行的电流检测误差会不同。

在对上述的实施方式3所涉及的电流控制装置安装弯曲的管道10的情况下，根据铁心4a、4b、4c的冷却状态，铁心4a、4b、4c满足如下的温度关系：

铁心4a＞铁心4b＞铁心4c。

另一方面，磁电转换元件5a、5b、5c的温度越高则检测误差越大。因此，电流检测误差为：

磁电转换元件5a＞5b＞5c。

在设汇流条6a为A相，汇流条6b为B相，汇流条6c为C相的情况下，电流控制装置所控制的电流的误差按照从大到小的顺序为：

A相＞B相＞C相。

在将电动机连接至电流控制装置时，电动机的流畅的旋转与电流控制装置所输出的A相、B相、C相的三相电流的平衡有着密切的关系。在A相、B相、C相这三相的电流平衡不均匀的情况下，电流波纹变大，电动机无法流畅地旋转，运转性下降。为了抑制上述的运转性下降，希望即使在存在电流检测误差的情况下，该电流检测误差的值在A相、B相、C相也能够均匀。

因此，下面说明在使用弯曲的管道10时使各相的电流检测误差均匀的方法。如图5所示，铁心4a配置有露出部，使其相对于壳体1露出呈凸形状。因此，相对于壳体1露出的表面积部分被制冷剂冷却。

铁心4b配置有露出部，使其相对于壳体1露出呈平形状。因此，铁心4b的底面积部分被制冷剂冷却。铁心4c配置有露出部，使其相对于壳体1露出呈凹形状。因此，在向着冷却器7流过制冷剂时，凹形状成为阻挡，在制冷剂的流速下降的状态下，铁心4c的底面积部分被制冷剂冷却。

因此，利用上述露出配置结构得到的冷却性能按从高到低的顺序为：

铁心4a＞铁心4b＞铁心4c。

另一方面，弯曲的管道10内的制冷剂的流速满足如下关系：

制冷剂方向11a＜制冷剂方向11b＜制冷剂方向11c。

该关系相当于利用分割冷却结构所得到的冷却性能的大小关系。

即，在冷却性能较低的制冷剂方向11a的制冷剂中配置冷却性能较高的铁心4a，在冷却性能较高的制冷剂方向11c的制冷剂中配置冷却性能较低的铁心4c，在冷却性能高于制冷剂方向11a且低于制冷剂方向11c的制冷剂方向11b的制冷剂中配置冷却性能低于铁心4a且高于铁心4c的铁心4b。

通过如上所述那样配置，其结果是，能够使制冷剂流入弯曲的管道10时的铁心4a、4b、4c的温度关系满足：

铁心4a＝铁心4b＝铁心4c。

换言之，即使在采用弯曲的管道10的情况下，也能够使利用露出配置结构和分割冷却结构所得到的总体的冷却性能在所有的铁心4a、4b。4c中均匀。因此，也能够使磁电转换元件5a、5b、5c的检测误差相同。

另外，本实施方式4中，如上述的实施方式3那样，铁心4a、4b、4c具有不直接从冷却器7传导热量的结构，能够获得与上述实施方式3相同的效果。

如上所述，根据实施方式4，采用图5所示的布局，通过使总体的冷却性能均匀，即使在使用了弯曲的管道的情况下，也能够使A相、B相、C相这三相的电流平衡均匀。其结果是，能够高精度地控制并提供三相的电流波纹较小的电流，可获得能够控制电动机使其流畅地旋转的效果。

实施方式5.

在本实施方式5中，利用与上述的实施方式4不同的方法，关于具有多个铁心的电流控制装置，说明使相对于各铁心的总体的冷却效果均匀的情况。具体而言，对于使用了上述的实施方式2所示的铁心专用的冷却器的结构，在采用弯曲的管道10时，说明能够使3个铁心4a、4b、4c的冷却效果均匀的布局。

图8是用于说明本发明实施方式5所涉及的电流控制装置的一个示例的剖视图。图8所示的结构与上述的图5所示的结构相比，不同点在于，分别对于铁心4a、4b、4c设置有与冷却开关元件2a、2c、2b的冷却器7不同的铁心专用的冷却器9a、9b、9c。

铁心4a、4b、4c以相同的高度与壳体1一体成型。而且，铁心4a、4b、4c单独配置冷却性能满足

冷却器9a＞冷却器9b＞冷却器9c

的冷却器9a、9b、9c。另外，各冷却器9a、9b、9c单独地配置成相互之间不会直接传导温度的影响。

铁心4a、4b、4c的温度分别依赖于冷却器9a、9b、9c的冷却性能。因此，在流过相同流速的制冷剂的情况下，铁心4a、4b、4c的冷却性能满足如下关系：

铁心4a＞铁心4b＞铁心4c。

在采用弯曲的管道10的情况下，弯曲的管道10内的制冷剂的流速满足如下关系：

制冷剂方向11a＜制冷剂方向11b＜制冷剂方向11c。

因此，在冷却性能较低的制冷剂方向11a的制冷剂中配置冷却性能较高的铁心4a，在冷却性能较高的制冷剂方向11c的制冷剂中配置冷却性能较低的铁心4c，在冷却性能高于制冷剂方向11a且低于制冷剂方向11c的制冷剂方向11b的制冷剂中配置冷却性能低于铁心4a且高于铁心4c的铁心4b。

通过如上所述那样配置，能够使制冷剂流入弯曲的管道10时的铁心4a、4b、4c的温度关系满足：

铁心4a＝铁心4b＝铁心4c。

换言之，即使在采用弯曲的管道10的情况下，也能够使利用露出配置结构和分割冷却结构所得到的总体的冷却性能在所有的铁心4a、4b、4c中均匀。因此，能获得与上述的实施方式4相同的效果。

而且，在本实施方式5中，能够使铁心4a、4b、4c成为相同高度。因此，在将铁心4a、4b、4c和壳体1一体成型时，能够利用相同形状的夹具来按压铁心4a、4b、4c来使其成型，无需分别对铁心4a、4b、4c设计不同形状的夹具。其结果是，本实施方式5的结构与上述的实施方式4的结构相比，具有能够减少与一体成型相关的设计工时的效果。

如上所述，根据实施方式5，采用图8所示的布局，通过使总体的冷却性能均匀，即使在使用了弯曲的管道的情况下，在使所有的铁心高度相同且与壳体一体成型的基础上，也能够使A相、B相、C相这三相的电流平衡均匀。其结果是，能够获得与上述的实施方式4相同的效果，并能够获得减少与一体成型相关的设计工时的效果。

另外，开关元件2能够利用MOS-FET或IGBT、或者组合它们而成的功率模块来实现。另外，搭载于基板的控制单元能够利用微机来实现。另外，磁电转换元件5能够利用霍尔元件来实现。而且，一体成型能够利用插入成型来实现。

另外，本发明可以在其发明范围内对上述实施方式1～5所说明书的内容进行自由组合，或者对各实施方式适当地进行变形、省略。

标号说明

1 壳体

2、2a、2b、2c 开关元件

3 基板

4、4a、4b、4c 铁心

5、5a、5b、5c 磁电转换元件

6、6a、6b、6c 汇流条

7 冷却器(第一冷却器)

8 盖部

9、9a、9b、9c 冷却器(第二冷却器)

10 管道

11、11a、11b、11c 制冷剂方向

Claims (6)

1.一种电流控制装置，该电流控制装置构成为包括：

开关元件；

第一冷却器，该第一冷却器对所述开关元件进行冷却；

汇流条，该汇流条与所述开关元件相连接；

铁心，该铁心使所述汇流条贯穿；

磁电转换元件，该磁电转换元件被插入设置于所述铁心的间隙，且对流过所述汇流条而提供给所述开关元件的电流值进行检测；

控制器，该控制器利用所述磁电转换元件所检测到的所述电流值来控制所述开关元件；

壳体，该壳体收纳有所述开关元件、所述铁心、所述磁电转换元件和所述控制器；以及

盖部，该盖部设置成覆盖所述壳体的开口部，且将所述壳体内构成为密闭结构，

所述电流控制装置的特征在于，

所述铁心具有露出配置结构，该露出配置结构中，使除了所述间隙以外的一部分向所述壳体的外部露出以作为露出部，

还具有分割冷却结构，该分割冷却结构中，在不会受到冷却所述开关元件的所述第一冷却器的温度的影响的情况下，对所述露出部进行冷却，

在具有多个向所述间隙插入了所述磁电转换元件而构成的所述铁心的结构中，

对利用所述分割冷却结构所获得的第一冷却性能的冷却、以及利用所述露出配置结构所获得的第二冷却性能的冷却进行组合，利用组合后的效果，在分别冷却多个铁心时，对所述分割冷却结构和所述露出配置结构进行设计，使得组合了所述第一冷却性能和所述第二冷却性能而获得的总体的冷却性能在多个所述铁心中都变得均匀。

2.一种电流控制装置，该电流控制装置构成为包括：

开关元件；

第一冷却器，该第一冷却器对所述开关元件进行冷却；

汇流条，该汇流条与所述开关元件相连接；

铁心，该铁心使所述汇流条贯穿；

磁电转换元件，该磁电转换元件被插入设置于所述铁心的间隙，且对流过所述汇流条而提供给所述开关元件的电流值进行检测；

控制器，该控制器利用所述磁电转换元件所检测到的所述电流值来控制所述开关元件；

壳体，该壳体收纳有所述开关元件、所述铁心、所述磁电转换元件和所述控制器；以及

盖部，该盖部设置成覆盖所述壳体的开口部，且将所述壳体内构成为密闭结构，

所述电流控制装置的特征在于，

所述铁心具有露出配置结构，该露出配置结构中，使除了所述间隙以外的一部分向所述壳体的外部露出以作为露出部，

还具有分割冷却结构，该分割冷却结构中，在不会受到冷却所述开关元件的所述第一冷却器的温度的影响的情况下，对所述露出部进行冷却，

所述分割冷却结构与所述第一冷却器分离地进行设置，并构成为冷却所述露出部的第二冷却器。

3.如权利要求2所述的电流控制装置，其特征在于，

所述第二冷却器不依赖于所述第一冷却器，而单独地设定体积、表面积和所使用的制冷剂，并将所述露出部冷却至独立于所述第一冷却器的所希望的温度。

4.一种电流控制装置，该电流控制装置构成为包括：

开关元件；

第一冷却器，该第一冷却器对所述开关元件进行冷却；

汇流条，该汇流条与所述开关元件相连接；

铁心，该铁心使所述汇流条贯穿；

磁电转换元件，该磁电转换元件被插入设置于所述铁心的间隙，且对流过所述汇流条而提供给所述开关元件的电流值进行检测；

控制器，该控制器利用所述磁电转换元件所检测到的所述电流值来控制所述开关元件；

壳体，该壳体收纳有所述开关元件、所述铁心、所述磁电转换元件和所述控制器；以及

盖部，该盖部设置成覆盖所述壳体的开口部，且将所述壳体内构成为密闭结构，

所述电流控制装置的特征在于，

所述铁心具有露出配置结构，该露出配置结构中，使除了所述间隙以外的一部分向所述壳体的外部露出以作为露出部，

还具有分割冷却结构，该分割冷却结构中，在不会受到冷却所述开关元件的所述第一冷却器的温度的影响的情况下，对所述露出部进行冷却，

所述分割冷却结构构成为与所述第一冷却器相连接并插入有所述露出部的管道，

在所述管道内，通过使冷却所述第一冷却器的制冷剂强制对流，从而冷却所述第一冷却器和所述露出部。

5.如权利要求4所述的电流控制装置，其特征在于，

对于所述管道内的所述制冷剂，将其流动方向规定成经由所述露出部流入所述第一冷却器，以进行所述强制对流。

6.如权利要求2至5的任一项所述的电流控制装置，其特征在于，

在具有多个向所述间隙插入了所述磁电转换元件而构成的所述铁心的结构中，

对利用所述分割冷却结构所获得的第一冷却性能的冷却、以及利用所述露出配置结构所获得的第二冷却性能的冷却进行组合，利用组合后的效果，在分别冷却多个铁心时，对所述分割冷却结构和所述露出配置结构进行设计，使得组合了所述第一冷却性能和所述第二冷却性能而获得的总体的冷却性能在多个所述铁心中都变得均匀。