CN110895990B - 电容器装置 - Google Patents

电容器装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110895990B
CN110895990B CN201910856369.5A CN201910856369A CN110895990B CN 110895990 B CN110895990 B CN 110895990B CN 201910856369 A CN201910856369 A CN 201910856369A CN 110895990 B CN110895990 B CN 110895990B
Authority
CN
China
Prior art keywords
capacitor
fixing member
case
virtual line
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910856369.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110895990A (zh
Inventor
佐野友久
原田大辅
荒木清道
今井洋平
広瀬健太郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of CN110895990A publication Critical patent/CN110895990A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110895990B publication Critical patent/CN110895990B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/02Mountings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/10Housing; Encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/006Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output using discharge tubes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/4815Resonant converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Mounting Of Printed Circuit Boards And The Like (AREA)

Abstract

一种电容器装置,用于在电源与包括电子和/或电气部件的目标部件之间输送电力,至少一个电容器容纳在电容器壳体中。从电容器壳体引出母线。母线将至少一个电容器电连接到目标部件。电容器壳体至少包括第一固定构件、第二固定构件和第三固定构件,用于将电容器壳体固定。第三固定构件定位成与将第一固定构件的第一基准点与第二固定构件的第二基准点之间连接的虚拟线分离,并且定位成比第一固定构件和第二固定构件更靠近目标部件。母线定位成比虚拟线更靠近第三固定构件。

Description

电容器装置
技术领域
本发明涉及一种电容器装置。
背景技术
一种已知的电容器装置,例如,在日本专利申请特开第2014-45035号公报中公开的电容器装置,构成能够安装在诸如电动车辆或混合动力车辆之类的车辆中的电力转换器的至少一部分。这种电容器装置包括由多个电容器元件构成的滤波电容器、由多个电容器元件构成的平滑电容器、以及其中安装有滤波电容器和平滑电容器的电容器壳体。
这样的电容器装置包括用于滤波电容器和平滑电容器的母线、即电容器端子。每个母线具有相对的第一端和第二端,每个母线的第一端连接到滤波电容器和平滑电容器中的相应一个,每个母线的第二端从电容器壳体引出并从电容器壳体延伸。相应的母线的第二端与构成电力转换器的半导体模块电连接。
从上述已知的电容器装置的电容器壳体引出的母线容易受到由于振动而产生的负载应力。具体地,在构造成将电容器和母线彼此一体化的已知的电容器装置中,由于电容器装置的尺寸和重量变大,因此施加在母线上的负载应力会变大。
从这个观点来看,需要这种电容器装置的设计者创造一种更简单的、即更低成本的电容器装置的结构,以改善母线的抗振性。
发明内容为了解决这种需求,本公开的目的在于提供一种电容器装置,每个电容器装置能够以更简单的结构思想改善母线的抗振性。
根据本公开的示例性方面,提供了一种电容器装置,该电容器装置用于在电源与包括电子和/或电气部件的目标部件之间输送电力。电容器装置包括至少一个电容器、构造成容纳至少一个电容器的电容器壳体、以及从电容器壳体引出并构造成将至少一个电容器电连接至目标部件的母线。电容器壳体至少包括第一固定构件、第二固定构件和第三固定构件,用于将电容器壳体固定。第三固定构件定位成与将第一固定构件的第一基准点与第二固定构件的第二基准点连接的虚拟线分离,并且定位成比第一固定构件和第二固定构件更靠近目标部件。母线定位成比虚拟线更靠近第三固定构件。
第三固定构件定位成与将相应的第一固定构件和第二固定构件的基准点之间连接的虚拟线分离,并且定位成比第一固定构件和第二固定构件更靠近目标部件。因此,将母线定位成比虚拟线更靠近第三固定构件使得能够将母线接收的负载应力抑制在较低水平,从而使得母线具有改善的抗振性。
附图说明
参照附图,本公开的其他方面将从实施例的以下说明中变得明确,其中:
图1是根据本公开第一实施例的电力转换器的剖视图;
图2是图1所示的电力转换器的电路图;
图3是图1所示的电容器装置的放大立体图;
图4是图3所示的电容器装置从箭头IV观察时的平面图;
图5是图3所示的电容器装置从箭头V观察时的平面图;
图6是对应于图5并且示意性地示出了图5所示的主固定构件和副固定构件之间的位置关系的平面图;
图7是对应于图6的根据本公开第二实施例的电容器装置的平面图;
图8是对应于图6的根据本公开第三实施例的电容器装置的平面图。
具体实施方式
以下参照附图对作为本公开的实施例的电容器装置进行描述。在实施例中,省略或简化了实施例之间分配有相同的附图标记的类似或等同的部分以避免多余的描述。
第一实施例
以下,对电力转换器1进行说明,上述电力转换装置1包括根据本公开的第一实施例的电容器装置10。第一实施例的电力转换器1用于安装在车辆中,诸如电动车辆或混合动力车辆。具体地,安装在车辆中的电力转换器1用作逆变器,用于将从直流(DC)电源供给的输入电力转换成驱动车辆的驱动轮所需的输出交流(AC)电力。
参照图1,电力转换器1包括半导体堆叠单元即半导体堆叠组件3、控制电路板7、电感器部件8、通电电路9、电容器装置10、放电电阻板24和壳体即外壳2。这些部件3、7、8、10和24安装、即容纳在壳体2中。壳体2例如由高散热材料、诸如金属材料制成。
半导体堆叠单元3包括多个半导体模块4及冷却机构CM,该冷却机构CM包括一组冷却管6、导入管6a和排出管6b。每个半导体模块4中结合有多个半导体元件5(见图2)。半导体模块4包括稍后描述的第一半导体模块4A和第二半导体模块4B。
半导体堆叠单元3构造成使得半导体模块4和冷却管6沿预定的第一方向X交替地堆叠,以具有堆叠结构。冷却管6包括分别构成成组冷却管6在第一方向X上的两端的端部冷却管。也就是说,每个半导体模块4具有在第一方向X上的相对的主侧面,并且每个半导体模块4被分别位于第一方向X上的主侧面附近的相邻两个冷却管6从相应的主侧面夹住。
每个冷却管6具有大致矩形的板状形状,并且在第二方向Y上的纵向长度比每个半导体模块4在第二方向Y上的纵向长度长。注意,第一方向X和第二方向Y可以限定第三方向,该第三方向将被称为高度方向Z,其垂直于第一方向X和第二方向Y。例如,第三方向Z具体具有相对的第一定向和第二定向。第一定向对应于向上方向,并且第二定向对应于向下方向。
壳体2例如具有大致长方体或正方体形状,该形状具有在第三方向Z上彼此面对的相对的顶壁2a1和底壁2a2以及在第二方向Y上彼此面对的相对侧壁2b1和2b2。壳体2还具有未示出的在X方向上彼此面对的相对侧壁。
每个冷却管6在其纵向方向、即Y方向上具有相对的第一端和第二端;每个冷却管6的第一端比侧壁2b2更靠近侧壁2b1,并且每个冷却管6的第二端比侧壁2b1更靠近侧壁2b2。
导入管6a与各冷却管6的第一端可连通地连接,排出管6b与各冷却管6的第二端可连通地连接。
当预定的制冷剂、即冷却剂被导入到导入管6a中时,制冷剂从所有冷却管的第一端流入所有冷却管6中,并到达所有冷却管6的第二端。此后,制冷剂流过排出管6b以从排出管6b排出。也就是说,反复进行制冷剂向冷却管的导入以及制冷剂从冷却管的排出,从而将半导体模块4冷却。
每个半导体模块4包括在第三方向Z上具有相对的第一侧和第二侧的大致呈长方体形状的封装(主体)。每个半导体模块4包括控制端子4a。每个控制端子4a具有连接到安装在相应半导体模块4中的相应一个半导体元件5的第一端。每个控制端子4a还具有与第一端相对的第二端。每个控制端子4a的第二端构造成从封装的第一侧突出以在第三方向Z的向上定向上延伸。
每个半导体模块4还包括正直流端子4b、负直流端子4b和交流端子4d。正直流端子4b、负直流端子4c和交流端子4d中的每一个具有共同连接到安装在相应半导体模块4中的半导体元件5的第一端。正直流端子4b、负直流端子4c和交流端子4d中的每一个具有与第一端相反的第二端。正直流端子4b、负直流端子4c和交流端子4d中的每一个的第二端构造成从封装的第二侧突出以在第三方向Z的向下定向上延伸。
控制电路板7定位成面向每个半导体模块4的第一侧,并且相应的控制端子4a的第二端连接到控制电路板7。
如后所述,控制电路板7控制每个半导体元件5的导通/截止切换操作,从而将输入到电力转换器1的直流电力转换为交流电力。自由可用的半导体开关元件,典型地为绝缘栅双极晶体管(IGBT)或金属氧化物半导体晶体管(MOSFET)可以用作每个半导体元件5。
也将称为电抗器部件8的电感器部件8位于例如半导体堆叠单元3的下侧,以在第三方向Z上面对半导体堆叠单元3。电感器部件8包括具有相对的第一端和第二端的线圈。
通电电路9连接到直流电源、即电池B,该电池B具有正端子Ba和负端子Bb(见图2),电池B的正端子Ba连接到电感器部件8的线圈的第一端,并且电感器部件8的线圈的第二端连接到第一半导体模块4A。电池B安装在车辆内。当由电池B通过通电电路9来通电时,电感器部件8的线圈产生磁通量。也就是说,电感器部件8的线圈可操作地将从电池B供给的电能转换成磁能。
电容器装置10构造成将从电池B输出的直流电力供给用作电子和/或电气部件的第一半导体模块4A。电容器装置10包括滤波电容器11和平滑电容器模块12M,平滑电容器模块12M包括多个平滑电容器,具体包括例如彼此并联连接的两个平滑电容器12。电容器装置10也包括电容器壳体13。相同类型的电容器可以用于相应的电容器10和12。电容器装置10也称为电容器模块或电容器组件。各电容器11具有相对的正电极和负电极。
电容器壳体13具有带底的盒子形状,其具有顶部开口表面14a、与顶部开口表面14a相对的底部14b、以及安装在底部14b上以在底部与周围侧壁14a之间构成封闭空间14的周围侧壁14c。例如,如图3所示,每个顶部开口表面14a和底部14b具有大致J形,从而周围侧壁14c在其平行于底部14b的横截面中具有大致J形。
电容器装置10包括多个诸如支架之类的固定构件16,每个固定构件16具有薄板状形状。固定构件16附接到电容器壳体13的侧壁14c,从而电容器壳体13通过固定构件16固定地安装到壳体2的内表面,使得电容器壳体13在第二方向Y上位于半导体堆叠单元3与壳体2的侧壁2b2之间。
每个固定构件16具有供后述的用作紧固构件的螺栓构件19装入的通孔16a,并且螺栓构件18被螺纹紧固到壳体2的相应的预定部分,从而将电容器壳体13紧固到壳体2。
也就是说,电容器壳体3在固定构件16处固定地安装到壳体2。电容器11、12安装在电容器壳体13的封闭空间14内,在电容器壳体13的封闭空间14内填充有诸如灌封树脂填料等树脂填料。
具体而言,电容器壳体1配置在壳体2中,使得
(1)电容器壳体13的顶部开口表面14a与正端子4b及负端子4c面对
(2)电感器部件8及电容器壳体13的底部14b与壳体2的侧壁2b2面对
(3)大致J形的电容器壳体13的纵向方向与第一方向X匹配
具体地,大致J形的电容器壳体13包括具有大致盒形形状的第一壳体部分13C1,在该第一壳体部分13C1中安装了平滑电容器12。第一壳体部分13C1定位成面对正端子4b和负端子4c,从而与顶壁2a1相比更靠近底壁2a2。大致J形的电容器壳体13还包括从第一壳体部分13C1向壳体2的顶壁2a1可连通地延伸的第二壳体部分13C2。第一壳体部分13C1和第二壳体部分13C2中的每一个在第三方向Z上具有预定宽度,并且第一壳体部分13C1的宽度比第二壳体部分13C2的宽度长。
例如,如图3所示,平滑电容器12安装在第一壳体部分13C1中,并且滤波电容器11安装在第二壳体部分13C2中。
电容器装置10包括正母线17和负母线18,它们中的每一个构造成板构件。
正母线17具有相对的第一端和第二端,正母线17的第一端连接到相应的电容器12的正电极。正母线17的第二端从填充在电容器壳体13的第一电容器壳体13C1内的树脂填料经由顶部开口表面14a引出,并沿与顶部开口表面14a垂直的第二方向Y朝向正直流端子4b延伸。正母线17的第二端接合到、例如焊接到正直流端子4b。
类似地,负母线18具有相对的第一端和第二端,负母线18的第一端连接到相应的电容器12的负电极。负母线18的第二端从填充在电容器壳体13的第一电容器壳体13C1内的树脂填料经由顶部开口表面14a引出,并沿与顶部开口表面14a垂直的第二方向Y朝向负直流端子4c延伸。负母线18的第二端接合到、例如焊接到负直流端子4c。
放电电阻板24具有大致矩形板状的形状,并且包括用于使储存在电容器装置10中的电荷放电的放电电阻25。放电电阻板24与电容器11、12中的每一个并联地电连接,并且定位成在与第二方向Y垂直的X-Z平面上与电容器壳体13的投影区域不重合。
具体地,电容器壳体13的侧壁14c具有相对的第一侧壁部分14c1和第二侧壁部分14c2,并且侧壁14c位于壳体2中,使得第一侧壁部分14c1面对壳体2的顶壁2a1,并且第二侧壁部分14c2面对壳体2的底壁2a2。第一侧壁部分14c1具有在第一方向X上延伸的平的侧壁部分。
电容器装置10包括板支承构件15,该板支承构件15具有例如矩形板状形状并且在Z方向上从侧壁14的第一侧壁部分14c1向壳体2的顶壁2a1延伸。放电电阻板24安装到板支承构件15。这防止了用作电加热元件的放电电阻25与电容器11、12之间的热干扰。
放电电阻板24定位成从侧壁14的第一侧壁部分14c1沿着电容器壳体13的顶部开口表面14a向壳体2的顶壁2a1延伸。由于电容器壳体13内填充有灌封树脂填料,因此电容器壳体13的顶部开口表面14a也可以称为灌封表面。
电容器装置10包括电压检测端子26,用于测量滤波电容器11和平滑电容器12中的每一个两端的电压。每个电压检测端子26配置成从安装到侧壁14的第一侧壁部分14c1的板支承构件15在第三方向Z上向控制电路板7延伸。也就是说,电压检测端子26构造成从电容器壳体13的侧壁14的第一侧壁部分14c1突出,以布置在放电电阻板24与控制电路板7之间。这种构造防止电压检测端子26受到从电容器11和12产生的电磁噪波的不利影响。
下面详细描述电力转换器1的整体结构以及电力转换器1的每个所选部件的结构。
如上所述,控制电路板7构造成控制每个半导体元件5的导通/截止切换操作,从而将从电池B输出并输入到电力转换器1的直流电力转换为交流电力。
例如,如图2所示,半导体模块4的数量设定为八,并且每个半导体模块4包括:
(1)第一半导体元件5,该第一半导体元件5包括诸如IGBT之类的上臂半导体开关和与其反向并联连接的续流二极管;以及
(2)第二半导体元件5,该第二半导体元件5包括诸如IGBT之类的下臂半导体开关和与其反向并联连接的续流二极管,第一半导体元件20和第二半导体元件20彼此串联连接。
八个半导体模块4包括:
(1)第一组半导体模块4A,该第一组半导体模块4A用作逆变器电路30的升压器31的一部分;
(2)第二组半导体模块4B,该第二组半导体模块4B用作逆变器电路30的电力转换器32。
具体地,电感器部件8、滤波电容器11和半导体模块4A用作升压器31。
也就是说,控制电路板7构造成控制包括在半导体模块4A中的每个半导体开关的导通/截止切换操作,从而使升压器31能够升高电池B两端的直流电压。滤波电容器11可操作地消除基于从电池B经由一对电压输入端子20输入的直流电压的直流电流中所包括的噪波电流分量。滤波电容器11相对于电池B电气地位于平滑电容器12的上游。
平滑电容器12和半导体模块4B用作逆变器电路30的电力转换器32。
半导体模块4B还被分成用于第一三相(U相、V相和W相)交流电动发电机MG1的第一组半导体模块4B和用于第二三相交流电动发电机MG2的第二组半导体模块4B。也就是说,第一组的相应的半导体模块4B的交流端子4d连接到第一三相交流电动发电机MG1。类似地,第二组的相应的半导体模块4B的交流端子4d连接到第二三相交流电动发电机MG2。
也就是说,控制电路板7构造成控制:
(1)包括在第一组半导体模块4B中的每个半导体开关的导通/截止切换操作,从而使电力转换器32能够将从升压器31供给的、电压已被升高的直流电力转换成交流电力,并将该交流电力供给至第一三相交流电动发电机MG1;
(2)包括在第二组半导体模块4B中的每个半导体开关的导通/截止切换操作,从而使电力转换器32能够将从升压器31供给的、电压已被升高的直流电力转换成交流电力,并将该交流电力供给至第二三相交流电动发电机MG2。
向第一三相交流电动发电机MG1和第二三相交流电动发电机MG2中的每一个供给交流电力使车辆行驶。
平滑电容器12可操作地平滑由升压器31升高的直流电压。
与电容器11和12中的每一个并联电连接的放电电阻25可操作地在例如电力转换器1停止时,释放存储在电容器11和12中的每一个中的内部电荷。
注意,构成逆变器电路30的部件的数量和构成逆变器电路30的部件的布置可以根据需要而改变。
如图3所示,定位成使得纵向方向与第一方向X匹配的电容器装置10的J形电容器壳体13包括安装成在第一方向X上对齐的平滑电容器12和滤波电容器11。
一对电力输入端子20包括正端子20p和负端子20n,并且一对电力供给端子21包括正端子21p和负端子21n。
具体地,电容器装置10包括弯曲板状的正母线22,该正母线22安装到电容器壳体13的第二壳体部分13C2且与滤波电容器11的正电极连接。正母线22具有相对的第一端22a和第二端22b,该第一端22a和该第二端22b分别用作一对电力输入端子20的正端子20p和一对电力供给端子21的正端子21p。
类似地,电容器装置10包括弯曲板状的负母线23,该负母线23安装到电容器壳体13的第二壳体部分13C2且与滤波电容器11的负电极连接。负母线23具有相对的第一端23a和第二端23b,该第一端23a和该第二端23b分别用作一对电力输入端子20的负端子20n和一对电力供给端子21的负端子21n。具体地,负母线21的在第一端23a与第二端23b之间的中间部分嵌入到填充在第二壳体部分13C2内的灌封树脂填料中。
一对电力输入端子20的正端子20p和负端子20n连接到电池B的相应的正端子Ba和负端子Bb,并且还连接到一对电力供给端子21的相应的正端子21p和负端子21n。
一对电力供给端子21的正端子21p连接到电感器部件8的线圈的第一端,并且电感器部件8的线圈的第二端连接到每个第一半导体模块4A的上臂开关和下臂开关中的每一个之间的连接点。一对电力供给端子21的负端子21n与相应的第一半导体模块4A和第二半导体模块4B的下臂半导体开关连接。
该结构使得电池B两端的直流电压被输入到滤波电容器11,并且基于直流电压的直流电流被输入到电感器部件8的线圈。
一对电力输入端子20和一对电力供给端子21定位成比平滑电容器12更靠近滤波电容器11。
如图4和图5所示,电容器装置10包括多个固定构件16。具体地,多个固定构件16包括三个固定构件16A、16B和16C。固定构件16A、16B和16C设置到电容器壳体13,并且固定地安装到壳体2,从而将电容器壳体13固定地安装到壳体2。
具体地,如图4和图5所示,已经穿过固定构件16的相应的通孔16a配装的螺栓构件19被螺纹紧固到壳体2的相应的预定部分,从而将电容器壳体13紧固到壳体2。
如图4至图6所示,分别用作主固定构件的固定构件16A和16B分别沿第一方向X、即其纵向方向安装到壳体13的第一纵向端E1和第二纵向端E2。用作副固定构件的剩余固定构件16C被安装到电容器壳体13的中间部分,并且位于主固定构件16A与16B之间。
当从作为封闭空间14的顶部开口表面14A的法线方向的第二方向Y观察时,主固定构件16A和16B在第三方向Z上具有大致相同的高度。相反,副固定构件16C在第三方向Z上的高度不同于主固定构件16A和16B在第三方向Z上的大致互相相等的高度。
在第三方向、即高度方向Z上,副固定构件16C定位成比主固定构件16A和16B高。
特别地,当设置虚拟线、即假想线L以连接主固定构件16A的基准点、例如为通孔16a的中心的基准点和主固定构件16B的基准点、例如为通孔16a的中心之间时,副固定构件16C定位成与虚拟线L分离、即偏离,并且定位成比主固定构件16A和16B更靠近半导体模块4。也就是说,虚拟线L在第一方向X上延伸。
也就是说,当从顶部开口表面14a的法线、即第二方向Y观察时,顶部开口表面14a与虚拟线L重叠。
注意,第三方向Z上的虚拟线L的宽度设定为充分小于每个固定构件16A、16B、16C的厚度。
正母线17和负母线18定位成比虚拟线L更靠近副固定构件16c。也就是说,当从第二方向Y观察,电容器壳体13的区域相对于虚拟线L被分成第一区域S和第二区域SX时,正母线17和负母线18定位在电容器壳体13中的第一区域S。由于第一区域S比第二区域SX更靠近副固定构件16C,因此第一区域S用作抗振区域S。
如上所述,由于副固定构件16C定位成与将主固定构件16A与16B之间连接的虚拟线L分离,并且定位成比主固定构件16A和16B更靠近半导体模块4,因此第一区域S、即抗振区域S适合于将母线17和18电连接到半导体模块4。
另外,当设置虚拟线M以连接主固定构件16A的基准点与副固定构件16C的基准点之间,并且设置虚拟线N以连接主固定构件16B的基准点与副固定构件16C的基准点之间时,三条虚拟线L、M和N构成由三条虚拟线L、M和N包围的三角形区域Sa。
由于三角形区域Ss布置成包括在第一区域S中,因此第一区域S、即抗振区域S对由于振动而引起的负载应力具有更强的抵抗性、即较少受到该负载应力。
将母线17和18定位到电容器壳体以比虚拟线L更靠近副固定构件16C,从而将母线17和18接收的负载应力抑制到较低水平,使得母线17和18具有改善的抗振性。
具体地,将母线17和18定位到电容器壳体13内的抗振区域S,从而将母线17和18接收的负载应力抑制到较低水平,使得母线17和18具有改善的抗振性。
另外,即使母线17和18与电容器11、12一体化,使得电容器装置10具有的更大的尺寸和重量,上述电容器装置10的构造也能够将母线17和18接收的负载应力维持在较低水平。
具体地,电容器装置10基于更简单的结构思想来设计、即母线17和18定位到由三个固定构件16A、16B和16C限定的区域S。
电容器装置10具有更加优良的结构,该优良结构是指从第二方向Y观察电容器壳体13在与第二方向Y垂直的X-Z平面上的投影面时,电容器壳体13的投影面、即顶部开口表面14a的重心G定位到三角形区域Sa内。由此,与投影面的重心位于三角形区域Sa的外侧的另一电容器装置相比,该构造使得电容器装置10具有更高的抑制振动效果。因此,这使得母线17和18接收的负载应力的进一步减小。
根据第一实施例的电容器装置10的副固定构件16C在第一方向X上的位置位于电容器11在第一方向X上的位置与电容器12在第一方向X上的位置之间,电容器11和12彼此相邻。
第二实施例
以下参照图7描述本公开的第二实施例。根据第二实施例的电容器装置110的构造和功能与根据第一实施例的电容器装置10的构造和功能主要有以下几点不同。因此,以下主要描述不同点。
如图7所示,从第二方向Y观察,根据第二实施例的主固定构件16A、16B和16C在第三方向Z上分别具有不同的高度。也就是说,副固定构件16C在高度方向Z上定位成高于主固定构件16B,并且主固定构件16B在高度方向Z上定位成高于主固定构件16A。该构造使得虚拟线L相对于第一方向X倾斜。
即使虚拟线L相对于第一方向X倾斜,将母线17和18定位到电容器壳体13中的抗振区域S,从而将母线17和18接收的负载应力抑制为较低水平,使得母线17和18具有改善的抗振性。由此,第二实施例获得与第一实施例相同的效果。
第三实施例
以下,参照图8描述本公开的第三实施例。根据第三实施例的电容器装置210的构造和功能与根据第一实施例的电容器装置10的构造和功能主要有以下几点不同。因此,以下主要描述不同点。
如图8所示,电容器装置10包括多个固定构件16。具体地,多个固定构件16包括四个固定构件16A、16B、16C和16D。固定构件16A、16B、16C和16D设置到电容器壳体13,并且固定地安装到壳体2,从而将电容器壳体13固定地安装到壳体2。
如图8所示,主固定构件16A和16B分别沿第一方向X、即其纵向方向安装到壳体13的第一纵向端E1和第二纵向端E2。
相反,用作相应的副固定构件的剩余固定构件16C和16D安装到电容器壳体13的中间部分,并位于主固定构件16A与16B之间。
从第二方向Y观察,主固定构件16A和16B在第三方向Z上具有大致相同的高度。相反,每个副固定构件16C和16D在第三方向Z上的高度比主固定构件16A和16B在第三方向Z上的大致相同的高度更高。
每个副固定构件16C和16D定位成与虚拟线L分离、即偏离,并且定位成比主固定构件16A和16B更靠近半导体模块4。具体地,副固定构件16C定位成比副固定构件16D更靠近半导体模块4。
即使固定构件的数量为四个,当从第二方向Y观察,电容器壳体13的区域相对于虚拟线L被分成第一区域S和第二区域SX时,正母线17和负母线18也在电容器壳体13中定位到第一区域S。换言之,电容器壳体13具有由虚拟线L分隔的第一区域S和第二区域SX。
由于第一区域S比第二区域SX更靠近所选的副固定构件16C,所选的副固定构件16C比副固定构件16D和第二区域SX更靠近半导体模块4,因此第一区域S用作抗振区域S。
如上所述,由于副固定构件16C定位成与将主固定构件16A与16B之间连接的虚拟线L分离,并且定位成比主固定构件16A和16B更靠近半导体模块4,因此,第一区域S、即抗振区域S适合于将母线17和18电连接到半导体模块4。
由此,将母线17和18定位到电容器壳体13内的抗振区域S,从而将母线17和18接收的负载应力抑制到较低水平,使得母线17和18具有改善的抗振性。由此,第三实施例获得与第一实施例相同的效果。
作为第三实施例的附加变形,第一主固定构件16A和第二主固定构件16B在第三方向Z上的高度可以不同。另外,作为第三实施例的另一变形,可以将五个或更多个固定构件设置到电容器壳体13,并且可以将其固定地安装到壳体2,从而可以将电容器壳体13固定地安装到壳体2。
在第一实施例至第三实施例的每一个中,电容器构件10、110、210的相应一个的电容器壳体13的投影面、即顶部开口表面14a的重心G位于三角形区域Sa内,但也可以位于三角形区域Sa外。
在第一实施例至第三实施例的每一个中,电容器装置10构造成将从电池B输出的直流电力供给至逆变器电路30的半导体模块4,但是可以构造成在电源与包括电子和/或电气部件的目标部件之间输送电力。
虽然本文已经描述了本公开的说明性实施例,但本领域技术人员基于本公开内容能够领会到,本公开并不限于本文所描述的实施例,而是包括具有变形、省略、(例如,跨越不同实施例的方面的)组合、添加和/或替代的任意所有实施例。权利要求书中的限制基于权利要求书中所采用的语言被宽泛地理解,而不限于本说明书中或者在本申请的审查期间描述的示例,这些示例被理解为非排它性的。

Claims (4)

1.一种电容器装置,用于在电源与包括电子和/或电气部件的目标部件之间输送电力,其特征在于,所述电容器装置包括:
至少一个电容器;
电容器壳体,所述电容器壳体构造成容纳所述至少一个电容器,所述电容器壳体具有侧表面;以及
成对的直流正母线和直流负母线,成对的所述直流正母线和所述直流负母线中的每一个呈板状,每个所述直流正母线和所述直流负母线的一部分从所述电容器壳体的所述侧表面引出且从所述电容器壳体的所述侧表面伸出,并且所述直流正母线和所述直流负母线构造成将所述至少一个电容器电连接到所述目标部件,
其中,
所述电容器壳体至少包括第一固定构件、第二固定构件和第三固定构件,用于将所述电容器壳体固定,
所述第三固定构件定位成与将所述第一固定构件的第一基准点与所述第二固定构件的第二基准点之间连接的虚拟线分离,并且定位成比所述第一固定构件和所述第二固定构件更靠近所述目标部件,
每个所述直流正母线和所述直流负母线的所述一部分定位成比所述虚拟线更靠近所述第三固定构件,
所述电容器壳体具有封闭空间,所述至少一个电容器容纳在所述封闭空间中,
所述电容器壳体的所述侧表面与所述封闭空间连通,并且当从所述侧表面的法线观察时,所述电容器壳体的所述侧表面与所述虚拟线重叠,
当第一附加虚拟线和第二附加虚拟线设置成分别连接所述第一固定构件的所述第一基准点与所述第三固定构件的基准点之间以及所述第二固定构件的所述第二基准点与所述第三固定构件的所述基准点之间时,所述虚拟线与所述第一附加虚拟线和所述第二附加虚拟线构成三角形区域,
所述电容器壳体的所述侧表面具有重心,
所述电容器壳体的所述侧表面的所述重心位于所述三角形区域内。
2.如权利要求1所述的电容器装置,其特征在于,
所述电容器壳体的侧表面具有由所述虚拟线分隔的第一区域和第二区域,所述第一区域比所述第二区域更靠近所述第三固定构件,
每个所述直流正母线和所述直流负母线的所述一部分位于所述第一区域。
3.如权利要求1或2所述的电容器装置,其特征在于,
所述至少一个电容器至少包括容纳在所述电容器壳体中的第一电容器和第二电容器,
第三电容器位于所述第一固定构件和所述第二固定构件之间。
4.如权利要求1或2所述的电容器装置,其特征在于,
所述电容器壳体构造成具有:
预定的纵向方向;以及
在所述纵向方向上的第一端和第二端,
所述第一固定构件和所述第二固定构件位于所述电容器壳体的相应的所述第一端和所述第二端。
CN201910856369.5A 2018-09-13 2019-09-11 电容器装置 Active CN110895990B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-171535 2018-09-13
JP2018171535A JP2020043732A (ja) 2018-09-13 2018-09-13 コンデンサ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110895990A CN110895990A (zh) 2020-03-20
CN110895990B true CN110895990B (zh) 2024-01-23

Family

ID=69773407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910856369.5A Active CN110895990B (zh) 2018-09-13 2019-09-11 电容器装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11223295B2 (zh)
JP (1) JP2020043732A (zh)
CN (1) CN110895990B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7003964B2 (ja) * 2019-04-05 2022-01-21 株式会社デンソー 電力変換装置
CN113765460A (zh) * 2020-06-04 2021-12-07 比亚迪股份有限公司 集成电容、电机控制器及车辆

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014045035A (ja) * 2012-08-24 2014-03-13 Denso Corp コンデンサ装置
CN104704734A (zh) * 2012-10-09 2015-06-10 日立汽车系统株式会社 电容器组件和电力转换装置
KR20170034955A (ko) * 2015-09-21 2017-03-30 주식회사 뉴인텍 3단식 증착 필름을 갖는 방열성 개선 커패시터 및 인버터 시스템
CN108369863A (zh) * 2015-12-08 2018-08-03 三菱重工制冷空调系统株式会社 电容器单元以及电力转换装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5403089B2 (ja) * 2011-05-26 2014-01-29 株式会社デンソー 電力変換装置
JP5862528B2 (ja) * 2012-09-25 2016-02-16 株式会社デンソー 電力変換装置
JP6383614B2 (ja) * 2014-09-08 2018-08-29 京セラ株式会社 コンデンサモジュール及びパワーユニット
JP2016092086A (ja) * 2014-10-31 2016-05-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 ケース構造
WO2016121445A1 (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014045035A (ja) * 2012-08-24 2014-03-13 Denso Corp コンデンサ装置
CN104704734A (zh) * 2012-10-09 2015-06-10 日立汽车系统株式会社 电容器组件和电力转换装置
KR20170034955A (ko) * 2015-09-21 2017-03-30 주식회사 뉴인텍 3단식 증착 필름을 갖는 방열성 개선 커패시터 및 인버터 시스템
CN108369863A (zh) * 2015-12-08 2018-08-03 三菱重工制冷空调系统株式会社 电容器单元以及电力转换装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20200091833A1 (en) 2020-03-19
CN110895990A (zh) 2020-03-20
US11223295B2 (en) 2022-01-11
JP2020043732A (ja) 2020-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5550927B2 (ja) 電力変換装置
US9425707B2 (en) Inverter device capable of appropriately fixing a power module having a switching element and a smoothing capacitor in a limited region
US20110058400A1 (en) Power conversion apparatus
US9693476B2 (en) Power conversion apparatus
CN110895990B (zh) 电容器装置
WO2015019160A1 (en) Power conversion device
JP4538474B2 (ja) インバータ装置
JP6646739B2 (ja) 電力変換装置
US10615707B2 (en) Inverter control device
JP3793700B2 (ja) 電力変換装置
JP5964715B2 (ja) 電気機器ケース及びパワーコントロールユニット
JP6648859B2 (ja) 電力変換装置
JP2020013834A (ja) コンデンサ装置
WO2021192613A1 (ja) コンデンサモジュールおよび電力変換装置
WO2020230541A1 (ja) 電力変換装置
JP2021197831A (ja) 電気ユニット
WO2019193903A1 (ja) 電力変換装置及びコンデンサモジュール
JP7180455B2 (ja) 電力変換ユニット
JP2020156206A (ja) 電力変換器
JP2020162226A (ja) 電力変換ユニット
WO2022149367A1 (ja) パワーモジュール
JP7211337B2 (ja) 電力変換装置
US20240032265A1 (en) Power card
JP7322835B2 (ja) 電力変換装置
JP2023161479A (ja) 電気機器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant