CN111630761A - 滤波电路装置及具备该滤波电路装置的电力转换装置 - Google Patents

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CN111630761A CN201880087429.5A CN201880087429A CN111630761A CN 111630761 A CN111630761 A CN 111630761A CN 201880087429 A CN201880087429 A CN 201880087429A CN 111630761 A CN111630761 A CN 111630761A
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Abstract

本发明的目的在于：在维持或提高噪声抑制功能的同时实现装置的小型化。本发明的滤波电路装置具备：形成第一通孔的第一芯构件；形成第二通孔的第二芯构件；通过所述第一通孔及所述第二通孔的第一导体；通过所述第一通孔及所述第二通孔的第二导体；电容器；将所述第一导体和所述电容器电连接的第一端子；以及将所述第二导体和所述电容器电连接的第二端子，在从所述第一通孔到所述第二通孔的所述第一导体及所述第二导体中，具有所述第一导体和所述第二导体的相对部，所述第一端子按压所述第一导体的与相对面相反的相反侧面而与所述第一导体接触，所述第二端子按压所述第二导体的与相对面相反的相反侧面而与所述第二导体接触。

Description

滤波电路装置及具备该滤波电路装置的电力转换装置
技术领域
本发明涉及滤波电路装置以及具备该滤波电路装置的电力转换装置，特别涉及用于电动车辆的滤波电路装置以及具备该滤波电路装置的电力转换装置。
在电动汽车或混合动力汽车中，搭载有用于通过电池的电力来驱动行驶用旋转电机的电力转换装置。关于电动汽车或混合动力汽车用的电力转换装置，从确保乘坐空间等观点出发，强烈要求装置小型化。
随着装置的小型化，部件被集成化，需要抑制可能在部件间收发的噪声的传播。因此，有时在传送电力的导体中具备包含芯构件的滤波装置(专利文献1)。
但是，在汽车的电动化急速发展的过程中，还要求在维持或提高噪声抑制功能的同时实现装置的小型化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-024939号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于：在维持或提高噪声抑制功能的同时实现装置的小型化。
解决问题的技术手段
本发明的滤波电路装置具备：第一芯构件，其形成第一通孔；第二芯构件，其形成第二通孔；第一导体，其穿过所述第一通孔和所述第二通孔；第二导体，其穿过所述第一通孔及所述第二通孔；电容器；第一端子，其将所述第一导体与所述电容器电连接；以及第二端子，其将所述第二导体与所述电容器电连接，在从所述第一通孔到所述第二通孔的所述第一导体和所述第二导体中，具有所述第一导体和所述第二导体的相对部，所述第一端子按压所述第一导体的相对面的相反侧面而与所述第一导体接触，所述第二端子按压所述第二导体的相对面的相反侧面而与所述第二导体接触。
发明的效果
根据本发明，能够在维持或提高噪声抑制功能的同时实现装置的小型化。
附图说明
图1是本实施方式的电力转换装置100的外观立体图。
图2是本实施方式的电力转换装置100的分解立体图。
图3是本实施方式的滤波电路装置800的立体图。
图4是本实施方式的滤波电路装置800的分解立体图。
图5是从图3所示的A-A剖面的箭头方向切断滤波电路装置800的剖面的剖面图。
图6是图5所示的滤波电路装置800的剖面图的范围C的放大图。
图7是从图3所示的B-B剖面的箭头方向切断滤波电路装置800的剖面的剖面图。
图8是图7所示的滤波电路装置800的剖面图的范围D的放大图。
图9是从图3所示的方向E的箭头方向观察的滤波电路装置800的后视图。
图10是从图9所示的F-F剖面的箭头方向切断滤波电路装置800的剖面的剖面图。
图11是从图9所示的G-G剖面的箭头方向切断滤波电路装置800的剖面的剖面图。
图12是从图3所示的方向H的箭头方向观察的滤波电路装置800的俯视图。
图13是在滤波电路装置800中图12所示的范围I的局部放大图。
图14是组装了第一芯构件814、第二芯构件816和直流用导体部810的状态的主视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的电力转换装置的实施方式进行说明。另外，在各图中，对于相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。本发明不限于以下的实施方式，在本发明的技术概念中，各种变形例和应用例也包含在其范围内。
图1是本实施方式的电力转换装置100的外观立体图。图2是本实施方式的电力转换装置100的分解立体图。
功率半导体模块300具有多个功率半导体元件，通过功率半导体元件的开关动作将直流电力转换为交流电力。电容器模块230使直流电力平滑化，将平滑化后的直流电力供给到功率半导体模块300。
强电直流用连接器240将来自电池的直流电力传递到后述的滤波电路装置800。交流电流用导体部400向电动机供给交流电力。
驱动电路基板510运算用于驱动功率半导体元件的驱动信号，进而输出到功率半导体模块300。弱电信号用连接器250将综合控制电路部等与控制电路基板500连接并收发控制指令信号等。控制电路基板500根据控制指令信号生成用于控制驱动电路基板510的控制信号，进而输出到驱动电路基板510。
金属基底280配置在控制电路基板500和驱动电路基板510之间。金属基座280与接地的框体外壳200连接。金属基底280作为屏蔽从功率半导体模块300、驱动电路基板510等产生的噪声的屏蔽板发挥作用。
励磁用连接器260与框体外壳200连接，向励磁电路模块600传递励磁信号。
在本实施方式中，在框体外壳200上设置螺纹孔，通过螺钉将励磁用连接器260与框体外壳200连接，但也可以通过其他方法进行连接。
滤波电路罩290以覆盖滤波电路装置800的方式与框体外壳200连接。放电电阻700对蓄积在电容器模块230中的电荷进行放电。
框体外壳200在一侧的空间(在图2中为电力转换装置100的下部区域)中收纳电容器模块230，在另一侧的空间(在图2中为电力转换装置100的上部区域)中收纳上述的其他电路构件。
制冷剂流入用管210IN及制冷剂流出用管210OUT组装在框体外壳200上，使制冷剂流入或流出。
在框体外壳200中收纳各构件后组装框体下部盖220及框体上部盖270。
图3是本实施方式的滤波电路装置800的整体立体图。图4是本实施方式的滤波电路装置800的分解立体图。
滤波电路装置800由直流用导体部810和电容器电路部850构成。
如图4所示，直流用导体部810由第一导体811、第二导体812、形成第一通孔813的第一芯构件814、形成第二通孔815的第二芯构件816、用于电连接第一导体811和电容器电路部850的第一端子817、用于电连接第二导体812和电容器电路部850的第二端子818、以及树脂制固定部819构成。
第一导体811穿过第一通孔813和第二通孔815。第二导体812穿过第一通孔813和第二通孔815。
电容器电路部850通过第一共模用电容器851、第二共模用电容器852和两个正常噪声用电容器853来构成噪声抑制部。另外，电容器用壳体854形成收纳各电容器的空间。
在本实施方式中，在电容器用壳体854中收纳第一共模用电容器851、第二共模用电容器852和两个正常噪声用电容器853，并形成将各电容器集中为一个的形状，但也可以使用多个电容器用壳体854，形成将各电容器集中为两个以上的形状，或者也可以通过电容器用壳体854以外的方法集中。
第一中继端子855将第一端子817与各电容器之间电连接。第二中继端子856将第二端子818与各电容器之间电连接。接地用端子857将正常噪声用电容器853接地。
电容器用盖858作为用于堵塞电容器用壳体854的开口部的盖发挥作用。
在本实施方式中，配置了静电电容不同的第一共模用电容器852和第二共模用电容器853这两个电容器，但也可以使共模用电容器的数量小于两个，或者也可以是三个以上。
图5是从图3所示的A-A剖面的箭头方向切断滤波电路装置800的剖面的剖面图。
如图5所示，通过第一通孔813和第二通孔815的第一导体811和第二导体812具有各自的主面相对的相对部820。这里，第一导体811的主面和第二导体812的主面是指表面积比其他面大的面。
图6是图5所示的滤波电路装置800的剖视图的范围C的放大图。
第一端子817按压第一导体811的与相对面821相反的相反侧面822并与第一导体811接触。
在本实施方式中，第一端子817使用弹簧板状构件，在树脂制固定部819和第一导体811的插入空间823中插入第一端子817。通过第一端子817插入到插入空间823时产生的反作用力，将第一端子817按压在第一导体811的相反侧面822上。也可以通过其他的构件将第一端子817向第一导体811按压，即通过其他的手段进行按压。
图7是从图3所示的B-B剖面的箭头方向切断滤波电路装置800的剖面的剖面图。图8是图7所示的滤波电路装置800的剖面图的范围D的放大图。
第二端子818按压第二导体812的与相对面824相反的相反侧面825并与第二导体812接触。
在本实施方式中，第二端子818使用弹簧板状构件，在树脂制固定部819和第二导体812的插入空间826中插入第二端子818。通过第二端子818插入到插入空间826时产生的反作用力，将第二端子818按压在第二导体812的相反侧面825上。也可以通过其他的构件将第二端子818向第二导体812按压。
在此，说明本实施方式的发明的原理。在第一导体811或第二导体812等导体中流过电流的情况下，在导体的周边产生磁场，由于产生的磁场而产生噪声。
另一方面，若导体贯通第一芯构件814和第二芯构件816的芯，则芯构成电感器。电感器的阻抗相对于频率高的分量变高。因此，频率高的噪声分量难以通过，具有作为低通滤波器的性能。
在本实施方式中，使第一导体811和第二导体812贯通第一芯构件814和第二芯构件816。即，通过第一芯构件814和第二芯构件816双重地形成噪声滤波器，从而提高噪声除去的性能。
电力转换装置期望轻量化、小型化、低成本化，收纳于电力转换装置内的噪声滤波器要求具有高噪声除去能力，并且轻量小型且低成本。
在本实施方式中，在确保噪声除去能力的同时使用小型的芯，并且贯通芯的导体使用不组装大的螺柱等大的紧固构件的导体。不组装大的螺柱等的理由是为了防止因部件数量增加而引起的重量的增加、空间及成本的增加。另外，由于能够削减部件数量，所以也能够削减组装工序数，从而提高组装性和降低成本。
另外，除了使用芯以外，还有电容器作为其他除去噪声的构件。电容器的阻抗相对于频率低的分量变高。因此，频率低的噪声分量难以通过，具有作为高通滤波器的性能。在本实施方式中，使用多个电容不同的电容器，提高任意的低频带的噪声除去的性能。
作为将导体彼此连接的手段有按压。第一导体811和第二导体812具有第一导体811和第二导体812的相对部820，使第一端子817和第二端子818按压与相对部820相反的相反侧面(第一导体811的相反侧面822、第二导体812的相反侧面825)。
根据本实施方式，即使是能够使用非分割型的芯的结构，也不会降低噪声去除能力，通过削减构件数量，能够实现轻量化、小型化、低成本化、组装性提高。
图9是从图3所示的方向E的箭头方向观察的滤波电路装置800的后视图。图10是从图9所示的F-F剖面的箭头方向切断滤波电路装置800的剖面的剖面图。图11是从图9所示的G-G剖面的箭头方向切断滤波电路装置800的剖面的剖面图。
如图10所示，第一端子817被第一按压构件827按压在第一导体811的相反侧面822上。另外，如图11所示，与第一端子817同样，第二端子818被第二按压构件828按压在第二导体818的相反侧面825上。
第一按压构件827和第二按压构件828例如是螺纹机构，但只要能够按压第一端子817和第二导体818，也可以是其他的构件。
图12是从图3所示的方向H的箭头方向观察的滤波电路装置800的俯视图。另外，图12也是从第一导体811的相对面821的直角方向观察的图。
如图12所示，第一端子817和第二端子818配置在互不重叠的位置，电容器电路部850的一部分配置在夹在第一端子817和第二端子818之间的位置。
作为削减组装时的工序而提高组装性的一个手段，可以举出第一按压构件827和第二按压构件828的螺钉的插入方向的统一。
在本实施方式中，成为以从相对面821的直角方向观察的朝向将滤波电路装置800插入电力转换装置的框体外壳并进行螺纹紧固的构造。由此，能够在不改变框体外壳的朝向的情况下进行螺纹紧固，能够提高组装性。
另外，作为部件配置的省空间化的一个手段，可以举出减少死区。在本实施方式中，在框体外壳中收纳滤波电路装置800的空间有限，另外，所使用的电容器也存在尺寸限制，电容器电路部850需要尽可能不形成死区的配置。
如图12所示，通过一边使电容器电路部850侵入位于第一芯构件814和第二芯构件816之间的死区，一边将电容器电路部850配置在夹在第一端子817和第二端子818之间的位置，能够削减死区。
图13是在滤波电路装置800中图12所示的范围I的局部放大图。
在实施方式中，形成在电容器电路部850中集中电容器的结构，另外，所使用的电容器的端子部成为圆柱状的引线。为了容易地与电容器进行电连接，可以举出通过焊接或钎焊与电容器端子部进行连接，但需要防止因施加外力而引起的焊接部或钎焊部的裂纹的结构。因此，在本实施方式中，在组装电容器电路部850时，组装第一电容器侧端子859及第二电容器侧端子860，通过焊接或钎焊确保电连接，成为难以对焊接部或钎焊部施加外力的结构。
第一端子817由第一电容器侧端子859和第一导体侧端子829构成，该第一电容器侧端子859设置在接近第一电容器侧的一侧，该第一导体侧端子829由与第一电容器侧端子859不同的构件形成，并且与第一导体811接触。
另外，第二端子818由第二电容器侧端子860和第二导体侧端子830构成，该第二电容器侧端子860设置在接近第二电容器侧的一侧，该第二导体侧端子830由与第二电容器侧端子860不同的构件形成，并且与第二导体812接触。
图14是组装了第一芯构件814、第二芯构件816和直流用导体部810的状态的主视图。
树脂制固定部819支承第一芯构件814、第二芯构件816、第一导体811、第二导体812、第一导体侧端子829和第二导体侧端子830。
由此,通过将各部件集中为一个子组件部件,能够实现组装性的提高。另外，树脂制固定部819还具有将电流流过的第一导体811、第二导体812、第一导体侧端子829和第二导体侧端子830分别绝缘，并且防止短路的作用。
符号说明
100…电力转换装置、200…框体外壳、210IN…制冷剂流入用管、210OUT…制冷剂流出用管、230…电容器模块、240…强电直流用连接器、250…弱电信号用连接器、260…励磁用连接器、280…金属基底、290…滤波电路罩、300…功率半导体模块、400…交流电流用导体部、500…控制电路基板、510…驱动电路基板、700…放电电阻、800…滤波电路装置、810…直流用导体部、811…第一导体、812…第二导体、813第一通孔、814第一芯构件、815…第二通孔、816…第二芯构件、817…第一端子、818…第二端子、819…树脂制固定部、820…相对部、821…相对面、822…相反侧面、823…插入空间、825…相反侧面、826…插入空间、827…第一按压构件、828…第二按压构件、829…第一导体侧端子、830…第二导体侧端子、850…电容器电路部、851…第一共模用电容器、852…第二共模用电容器、853…正常噪声用电容器、854…电容器用壳体、855…第一中继端子、856…第二中继端子、857…接地用端子、858…电容器用罩、859…第一电容器侧端子、860第二电容器侧端子。

Claims (7)

1.一种滤波电路装置，其特征在于，具备：
第一芯构件，其形成第一通孔；
第二芯构件，其形成第二通孔；
第一导体，其穿过所述第一通孔和所述第二通孔；
第二导体，其穿过所述第一通孔及所述第二通孔；
电容器；
第一端子，其将所述第一导体与所述电容器电连接；以及
第二端子，其将所述第二导体与所述电容器电连接，
在从所述第一通孔到所述第二通孔的所述第一导体和所述第二导体中，具有所述第一导体和所述第二导体的相对部，
所述第一端子按压所述第一导体的与相对面相反的相反侧面而与所述第一导体接触，
所述第二端子按压所述第二导体的与相对面相反的相反侧面而与所述第二导体接触。
2.根据权利要求1所述的滤波电路装置，其特征在于，具备：
第一按压构件，其将所述第一端子按压在所述第一导体上；以及
第二按压构件，其将所述第二端子按压在所述第二导体上。
3.根据权利要求1或2所述的滤波电路装置，其特征在于，
从所述第一导体的相对面的直角方向观察的情况下，
所述第一端子和所述第二端子配置在互不重叠的位置，
所述电容器配置在夹在所述第一端子和所述第二端子之间的位置。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的滤波电路装置，其特征在于，
所述第一端子由第一电容器侧端子和第一导体侧端子构成，所述第一电容器侧端子设置在靠近所述电容器侧的一侧，所述第一导体侧端子由与该第一电容器侧端子不同的构件形成且与所述第一导体接触，
所述第二端子由第二电容器侧端子和第二导体侧端子构成，所述第二电容器侧端子设置在靠近所述电容器侧的一侧，所述第二导体侧端子由与该第二电容器侧端子不同的构件形成且与所述第二导体接触。
5.根据权利要求4所述的滤波电路装置，其特征在于，具备树脂制固定部，所述树脂制固定部支撑所述第一芯构件、所述第二芯构件、所述第一导体、所述第二导体、所述第一导体侧端子和所述第二导体侧端子。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的滤波电路装置，其特征在于，具备：
功率半导体模块，其将直流电力转换为交流电力；以及
电容器模块，其使所述直流电力平滑化，
所述滤波电路装置去除提供给所述电容器模块的直流电力的噪声。
7.根据权利要求6所述的电力转换装置，其特征在于，具备：
框体，其形成收纳所述功率半导体模块和所述滤波电路装置的空间；以及
盖，其配置在所述功率半导体模块和所述滤波电路装置之间的空间，并且与所述框体连接。
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