CN111919374A - 电力转换装置 - Google Patents
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Abstract
在电源模块中,树脂框在多个开口部内分别收纳有多个电源模块。各电源模块所具备的直流端子固定于树脂框所具备的第1连接部。直流汇流条固定于第1连接部。各电源模块所具备的交流端子固定于树脂框所具备的第2连接部。连结布线固定于树脂框所具备的第3连接部。交流汇流条固定于树脂框所具备的第3连接部。直流汇流条与直流端子共同紧固起来。连结布线与交流端子共同紧固起来。交流汇流条与连结布线共同紧固起来。电流传感器收纳于树脂框的孔部内,沿着连结布线配置。电流传感器检测在连结布线中流动的电流。
Description
技术领域
本发明涉及电力转换装置。
背景技术
在大功率电源模块中,在被称作嵌件成型壳体的箱状的壳体的内部配置有安装了半导体元件的基板。在壳体内设有与外部汇流条电极连接的强电布线板以及信号端子等。检测从电源模块输出的交流电流的电流传感器作为与电源模块分体的部件而配置于电源模块的外侧。例如,在日本特开2017-200370号公报所记载的技术中,在从电源模块至马达的布线的中途配置有电流传感器。
专利文献1:日本特开2017-200370号公报
发明内容
发明要解决的课题
为了在电源模块的内部的交流输出部分搭载用于检测从电源模块输出的交流电流的电流传感器,必须将电流传感器内设于嵌件成型壳体的内部。但是,因电流传感器的尺寸大以及通过树脂成型来制作嵌件成型壳体而产生的制约,很难将电流传感器内设于嵌件成型壳体的内部。另外,在强行将电流传感器内设于嵌件成型壳体的内部的情况下,嵌件成型壳体的构造变得复杂,嵌件成型壳体高成本化。
另外,检测从电源模块输出的交流电流的电流传感器配置在设置于电源模块的用于输出交流电流的交流端子的附近。因此,检测从电源模块输出的交流电流的电流传感器受到在设置于电源模块的内部的半导体元件中产生的热以及在交流端子与外部汇流条电极的连接部产生的焦耳热。但是,通常使用的电流传感器不耐高温,因此需要使用具有良好的耐高温性能的高价的电流传感器,以避免电流传感器受到这些热的不良影响而发生故障。
鉴于上述问题,本发明要解决的课题在于,提供低成本的电力转换装置。
用于解决课题的手段
本发明的例示的一个方式是电力转换装置。
电力转换装置具有多个电源模块、冷却器、树脂框、多个直流汇流条、多条连结布线、多个交流汇流条以及多个电流传感器。
多个电源模块对直流进行开关,分别生成多相交流的多个相成分。各电源模块具有箱体、直流端子及交流端子。向直流端子输入直流。从交流端子输出由各电源模块生成的相成分。直流端子和交流端子从箱体突出。
树脂框配置于冷却器的表面上。树脂框具有多个开口部和多个孔部。树脂框将多个电源模块所具备的箱体分别收纳于多个开口部内。树脂框具有多个第1连接部、多个第2连接部以及多个第3连接部。
多个电源模块所具备的直流端子分别固定于多个第1连接部。多个直流汇流条分别固定于多个第1连接部。多个电源模块所具备的交流端子分别固定于多个第2连接部。多条连结布线分别固定于多个第3连接部。多个交流汇流条分别固定于多个第3连接部。
多个直流汇流条分别与多个电源模块所具备的直流端子共同紧固起来。多条连结布线分别与多个电源模块所具备的交流端子共同紧固起来。多个交流汇流条分别与多条连结布线共同紧固起来。
多个电流传感器分别收纳于多个孔部内,并分别沿着多条连结布线配置。多个电流传感器分别检测在多条连结布线中流动的电流。
发明效果
在本发明的例示的一个方式中,多个电流传感器与多个电源模块分离配置。另外,由于多个电流传感器与多个电源模块分离配置,因此能够简化各电源模块的构造。另外,由于能够简化各电源模块的构造,因此能够使各电源模块低成本化。
另外,在本发明的例示的一个方式中,树脂框是与多个电源模块分体的部件,因此树脂框具有简单的形状。另外,由于树脂框具有简单的形状,因此能够使树脂框低成本化。
另外,在本发明例示的一个方式中,能够通过将多个电流传感器分别插入于树脂框的多个孔部内来配置多个电流传感器,因此能够容易地组装电力转换装置。
在本发明的例示的一个方式中,由于能够使各电源模块和树脂框低成本化,能够容易地组装电力转换装置,因此能够提供低成本的电力转换装置。
附图说明
图1是图示了本发明的例示的实施方式的电力转换装置中的电连接的图。
图2是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的电力转换装置的剖视图。
图3是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的电力转换装置的剖视图。
图4是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的电力转换装置的剖视图。
图5是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的电力转换装置的剖视图。
图6是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的电力转换装置所具备的各电源模块的俯视图。
图7是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的电力转换装置所具备的各连接部以及各连接部的周边的剖视图。
图8是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的电力转换装置所具备的各连接部以及各连接部的周边的剖视图。
图9是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的第1变形例和第2变形例的电力转换装置的剖视图。
图10是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的第3变形例的电力转换装置的剖视图。
图11是图示了本发明的例示的实施方式的第4变形例的电力转换装置中的电连接的图。
图12是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的第4变形例的电力转换装置的剖视图。
图13是示意性地示出了本发明的例示的实施方式的第4变形例的电力转换装置所具备的支柱以及支柱的周边的剖视图。
具体实施方式
1电力转换装置中的电连接
图1是图示了本发明的例示的实施方式的电力转换装置中的电连接的图。
图1所图示的电力转换装置100是将直流转换为多相交流的逆变器,具有多个电源模块110U、110V、110W、多个直流汇流条116U、116V、116W、多条连结布线118U、118V、118W、多个交流汇流条120U、120V、120W以及多个电流传感器122U、122V、122W。多个电源模块110U、110V以及110W的各电源模块110具有直流端子132和交流端子134。多个电源模块110U、110V以及110W的数量与由电力转换装置100生成的多相交流AC的相数一致。
多个电源模块110U、110V以及110W所具备的直流端子132分别与多个直流汇流条116U、116V以及116W电连接。多个电源模块110U、110V以及110W所具备的交流端子134分别与多条连结布线118U、118V以及118W电连接。多条连结布线118U、118V以及118W分别与多个交流汇流条120U、120V以及120W电连接。
多个直流汇流条116U、116V以及116W流通直流DC。多个电源模块110U、110V以及110W对直流DC进行开关,分别生成多相交流AC的多个相成分UPH、VPH以及WPH。多条连结布线118U、118V以及118W分别流通多个相成分UPH、VPH以及WPH。多个交流汇流条120U、120V以及120W分别流通多个相成分UPH、VPH以及WPH。
向各电源模块110所具备的直流端子132输入直流DC。直流DC向直流端子132的输入是从与直流端子132电连接的直流汇流条116进行的。各电源模块110对输入到各电源模块110所具备的直流端子132的直流DC进行开关,生成相成分PH。从各电源模块110所具备的交流端子134输出由各电源模块110生成的相成分PH。相成分PH从交流端子134的输出是对与交流端子134电连接的连结布线118进行的。
多个电流传感器122U、122V以及122W分别检测在多条连结布线118U、118V以及118W中流动的电流。在本实施方式中,多个电流传感器122U、122V以及122W是霍尔元件方式的电流传感器、电流互感器方式的电流传感器等。多个电流传感器122U、122V以及122W分别输出与在多条连结布线118U、118V以及118W中流动的电流对应的多个传感器信号IU、IV以及IW。
在本实施方式中,电力转换装置100具有驱动电路124。另外,各电源模块110具有信号端子136。
驱动电路124对多个电源模块110U、110V以及110W进行驱动。驱动电路124对多个电源模块110U、110V以及110W的驱动是通过分别向多个电源模块110U、110V以及110W提供多个信号SU、SV以及SW而进行的。多个电源模块110U、110V以及110W分别根据多个信号SU、SV以及SW而对直流DC进行开关。
另外,在本实施方式中,向驱动电路124输入多个传感器信号IU、IV以及IW。多个传感器信号IU、IV以及IW用于驱动电路124对多个电源模块110U、110V以及110W的驱动。
在本实施方式中,多相交流AC是三相交流。因此,多相交流AC的多个相成分UPH、VPH以及WPH分别是三相交流的U相成分、V相成分以及W相成分。多相交流AC也可以是三相交流以外的多相交流。
另外,在本实施方式中,各直流端子132具有正极直流端子132P和负极直流端子132N。另外,各直流汇流条116具有分别与正极直流端子132P和负极直流端子132N电连接的正极直流汇流条116P和负极直流汇流条116N。
2电力转换装置的构造
图2至图5是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的电力转换装置的剖视图。图2图示了在图3、图4以及图5中图示的切断线D-D所示的切断位置的截面。图3、图4以及图5分别图示了在图2中图示的切断线A-A、B-B以及C-C所示的切断位置的截面。
如图1至图5所图示,电力转换装置100具有多个电源模块110U、110V、110W、冷却器112、树脂框114、多个直流汇流条116U、116V、116W、多条连结布线118U、118V、118W、多个交流汇流条120U、120V、120W以及多个电流传感器122U、122V以及122W。
图6是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的电力转换装置所具备的各电源模块的俯视图。
如图2至图6所示,各电源模块110具有箱体130。在本实施方式中,箱体130具有板状的形状。另外,在本实施方式中,箱体130具有树脂体和基板。基板被树脂体内包。基板具有基板主体和半导体元件。半导体元件安装于基板主体上。半导体元件是绝缘栅型双极晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)等功率半导体元件。功率半导体元件是由输入到各电源模块110的信号S驱动的开关元件。
另外,各电源模块110具有直流端子132和交流端子134。直流端子132和交流端子134从箱体130突出。在本实施方式中,直流端子132和交流端子134的突出方向是与箱体130的厚度方向垂直的水平方向。
另外,各电源模块110具有信号端子136。信号端子136从箱体130突出。在本实施方式中,信号端子136的突出方向是与箱体130的厚度方向平行的铅直方向。信号端子136具有多条信号线。
如图2至图5所示,冷却器112具有表面138。在本实施方式中,冷却器112是水冷冷却器。由于冷却器112是水冷冷却器,因此在冷却器112的内部具有水路140。另外,在本实施方式中,多个电源模块110U、110V以及110W焊接于表面138。由于多个电源模块110U、110V以及110W焊接于138,从而能够通过冷却器112有效地对多个电源模块110U、110V以及110W进行冷却。
树脂框114配置于表面138上。
树脂框114具有多个开口部142U、142V以及142W。树脂框114将多个电源模块110U、110V以及110W所具备的箱体130分别收纳于多个开口部142U、142V以及142W内。由于多个电源模块110U、110V以及110W所具备的箱体130分别收纳于多个开口部142U、142V以及142W内,从而多个电源模块110U、110V以及110W所具备的箱体130被树脂框114保持,以分别配置于多个开口部142U、142V以及142W内的状态排列在表面138上。
树脂框114具有多个孔部144U、144V以及144W。树脂框114将多个电流传感器122U、122V以及122W分别收纳于多个孔部144U、144V以及144W内。由于多个电流传感器122U、122V、122W分别收纳于多个孔部144U、144V以及144W内,从而多个电流传感器122U、122V以及122W被树脂框114保持,以分别配置于多个孔部144U、144V以及144W内的状态排列在表面138上。
树脂框114具有多个第1连接部146U、146V以及146W。在多个第1连接部146U、146V以及146W处分别固定有多个电源模块110U、110V以及110W所具备的直流端子132。另外,在多个第1连接部146U、146V以及146W处分别固定有多个直流汇流条116U、116V以及116W。另外,多个直流汇流条116U、116V以及116W分别与多个电源模块110U、110V以及110W所具备的直流端子132共同紧固起来。由于多个直流汇流条116U、116V以及116W分别与多个电源模块110U、110V以及110W所具备的直流端子132共同紧固起来,从而多个电源模块110U、110V以及110W所具备的直流端子132分别与多个直流汇流条116U、116V以及116W电连接。
在本实施方式中,多个第1连接部146U、146V以及146W中的每一个即各第1连接部146具有正极用的第1连接部146P和负极用的第1连接部146N。在正极用的第1连接部146P处固定有正极直流端子132P和正极直流汇流条116P。正极直流汇流条116P与正极直流端子132P共同紧固起来。正极直流端子132P与正极直流汇流条116P电连接。在负极用的第1连接部146N处固定有负极直流端子132N和负极直流汇流条116N。负极直流汇流条116N与负极直流端子132N共同紧固起来。负极直流端子132N与负极直流汇流条116N电连接。
树脂框114具有多个第2连接部148U、148V以及148W。在多个第2连接部148U、148V以及148W处分别固定有多个电源模块110U、110V以及110W所具备的交流端子134。另外,在多个第2连接部148U、148V以及148W处分别固定有多条连结布线118U、118V以及118W。另外,多条连结布线118U、118V以及118W分别与多个电源模块110U、110V以及110W所具备的交流端子134共同紧固起来。由此,多个电源模块110U、110V以及110W所具备的交流端子134分别与多条连结布线118U、118V以及118W电连接。
树脂框114具有多个第3连接部150U、150V以及150W。在多个第3连接部150U、150V以及150W处分别固定有多条连结布线118U、118V以及118W。另外,在多个第3连接部150U、150V以及150W处分别固定有多个交流汇流条120U、120V以及120W。另外,多个交流汇流条120U、120V以及120W分别与多条连结布线118U、118V以及118W共同紧固起来。由于多个交流汇流条120U、120V以及120W分别与多条连结布线118U、118V以及118W共同紧固起来,从而多个交流汇流条120U、120V以及120W分别与多条连结布线118U、118V以及118W电连接。
多个电流传感器122U、122V以及122W分别沿着多条连结布线118U、118V、118W配置。
三相电源模块等生成多相交流AC的多个相成分UPH、VPH以及WPH的多相电源模块是大型的,并且具有大电容量。另一方面,由于制造上的制约,很难在大型且具有大电容量的电源模块中采用低成本的传递模塑构造。因此,很难在多相电源模块中采用低成本的传递模塑构造。
但是,在本实施方式中,各电源模块110是生成多相交流AC的多个相成分UPH、VPH以及WPH所包含的一个相成分PH的单相电源模块。与多相电源模块相比,单相电源模块是小型的,并且不具有大电容量。因此,容易在各电源模块110中采用低成本的传递模塑构造。因此,在本实施方式中,在各电源模块110中采用了低成本的传递模塑构造。
在本实施方式中,多个电流传感器122U、122V以及122W与多个电源模块110U、110V、110W分离配置。另外,由于多个电流传感器122U、122V以及122与多个电源模块110U、110V以及110W分离配置,因此能够简化各电源模块110的构造。
在本实施方式中,由于在各电源模块110中采用了低成本的传递模塑构造,能够简化各电源模块110的构造,因此能够使各电源模块110低成本化。
另外,在本实施方式中,树脂框114是与多个电源模块110U、110V以及110W分体的部件,因此树脂框114具有简单的形状。另外,由于树脂框114具有简单的形状,因此能够使树脂框114低成本化。
此外,在本实施方式中,能够通过将安装于多条连结布线118U、118V以及118W的多个电流传感器122U、122V以及122W分别插入于树脂框114的多个孔部144U、144V以及144W内来配置多个电流传感器122U、122V以及122W,因此无需在树脂框114中埋设多个电流传感器122U、122V以及122W。另外,由于无需在树脂框114中埋设多个电流传感器122U、122V以及122W,因此能够容易地组装实现电力转换装置100。
另外,在本实施方式中,由于能够使各电源模块110和树脂框114低成本化,能够容易地组装电力转换装置100,因此能够提供低成本的电力转换装置100。
图7和图8是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的电力转换装置所具备的各连接部以及各连接部的周边的剖视图。
在本实施方式中,如图1和图2所图示,电力转换装置100具有多个第1螺母152U、152V、152W、多个第1散热部件154U、154V、154W以及多个第1螺栓156U、156V以及156W。在图2中未图示多个第1螺母152U、152V、152W和多个第1散热部件154U、154V、154W,在图1中图示了。
多个第1螺母152U、152V以及152W分别收纳于多个第1连接部146U、146V以及146W内。多个第1散热部件154U、154V以及154W分别收纳于多个第1连接部146U、146V以及146W内。多个第1螺栓156U、156V以及156W分别拧入多个第1螺母152U、152V以及152W。
如图7所图示,多个第1散热部件154U、154V以及154W中的每一个即各第1散热部件154具有一端158和另一端160。各第1散热部件154所具备的另一端160以与表面138电绝缘的状态直接或间接地固定于表面138。在本实施方式中,各第1散热部件154所具备的另一端160隔着作为树脂框114的一部分的第1树脂层162而间接地固定于表面138。由于树脂框114是绝缘体,因此通过各第1散热部件154所具备的另一端160隔着第1树脂层162间接地固定于表面138,各第1散热部件154所具备的另一端160以与表面138电绝缘的状态固定于表面138。
多个第1螺栓156U、156V以及156W中的每一个即各第1螺栓156固定于收纳供各第1螺栓156拧入的第1螺母152的第1连接部146。各第1螺栓156对固定于该第1连接部146的直流端子132、固定于该第1连接部146的直流汇流条116以及收纳于该第1连接部146内的第1散热部件154所具备的一端158进行共同紧固。由于直流端子132、直流汇流条116以及第1散热部件154所具备的一端158共同紧固起来、并且第1散热部件154所具备的另一端160直接或间接地固定于冷却器表面138,从而能够使在连接部分164产生的焦耳热经由第1散热部件154而向冷却器112高效地释放。
第1连接部146包围第1空间166和第1螺栓紧固用孔168。第1螺栓紧固用孔168从第1空间166到达各第1连接部146的表面。各第1连接部146将第1螺母152和第1散热部件154收纳于第1空间166内。各第1螺栓156贯通第1螺栓紧固用孔168。
在本实施方式中,如图1和图2所示,电力转换装置100具有多个第2螺母170U、170V、170W、多个第2散热部件172U、172V、172W以及多个第2螺栓174U、174V、174W。在图2中未图示第2螺母170U、170V、170W和第2散热部件172U、172V、172W,在图1中图示了。
多个第2螺母170U、170V以及170W分别收纳于多个第2连接部148U、148V以及148W内。多个第2散热部件172U、172V以及172W分别收纳于多个第2连接部148U、148V以及148W内。多个第2螺栓174U、174V以及174W分别拧入多个第2螺母170U、170V以及170W。
如图8所图示,多个第2散热部件172U、172V以及172W中的每一个即各第2散热部件172具有一端176和另一端178。各第2散热部件172所具备的另一端178以与表面138电绝缘的状态直接或间接地固定于表面138。在本实施方式中,各第2散热部件172所具备的另一端178隔着作为树脂框114的一部分的第2树脂层180而间接地固定于表面138。由于树脂框114是绝缘体,因此通过各第2散热部件172所具备的另一端178隔着第2树脂层180间接地固定于表面138,各第2散热部件172所具备的另一端178以与表面138电绝缘的状态固定于表面138。
多个第2螺栓174U、174V以及174W中的每一个即各第2螺栓174固定于收纳供各第2螺栓174拧入的第2螺母170的第2连接部148。各第2螺栓174对固定于该第2连接部148的交流端子134、固定于该第2连接部148的连结布线118以及收纳于该第2连接部148内的第2散热部件172所具备的一端176进行共同紧固。由于交流端子134、连结布线118以及第2散热部件172所具备的一端176共同紧固起来、并且第2散热部件172所具备的另一端178直接或间接地固定于冷却器表面138,从而能够使在连接部分182产生的焦耳热经由第2散热部件172而向冷却器112高效地释放。
第2连接部148包围第2空间184和第2螺栓紧固用孔186。第2螺栓紧固用孔186从第2空间184到达各第2连接部148的表面。各第2连接部148将第2螺母170和第2散热部件172收纳于第2空间184内。第2螺栓174贯通第2螺栓紧固用孔186。
在本实施方式中,如图1和图2所示,电力转换装置100具有多个第3螺母188U、188V、188W、多个第3散热部件190U、190V、190W以及多个第3螺栓192U、192V以及192W。在图2中未图示多个第3螺母188U、188V、188W和多个第3散热部件190U、190V、190W,在图1中图示了。
多个第3螺母188U、188V以及188W分别收纳于多个第3连接部150U、150V以及150W内。多个第3散热部件190U、190V以及190W分别收纳于多个第3连接部150U、150V以及150W内。多个第3螺栓192U、192V以及192W分别拧入多个第3螺母188U、188V以及188W。
如图8所图示,多个第3散热部件190U、190V以及190W中的每一个即各第3散热部件190具有一端194和另一端196。各第3散热部件190所具备的另一端196以与表面138电绝缘的状态直接或间接地固定于表面138。在本实施方式中,各第3散热部件190所具备的另一端196隔着作为树脂框114的一部分的第3树脂层198而间接地固定于表面138。由于树脂框114是绝缘体,因此通过各第3散热部件190所具备的另一端196隔着第3树脂层198间接地固定于表面138,各第3散热部件190所具备的另一端196以与表面138电绝缘的状态固定于表面138。
多个第3螺栓192U、192V以及192W中的每一个即各第3螺栓192固定于收纳供各第3螺栓192拧入的第3螺母188的第3连接部150。各第3螺栓192对固定于该第3连接部150的连结布线118、固定于该第3连接部150的交流汇流条120以及收纳于该第3连接部150内的第3散热部件190所具备的一端194进行共同紧固。由于连结布线118、交流汇流条120以及第3散热部件190所具备的一端194共同紧固起来、并且由于第3散热部件190所具备的另一端196直接或间接地固定于冷却器表面138,从而能够使在连结部分200产生的焦耳热经由第3散热部件190而向冷却器112高效地释放。
第3连接部150包围第3空间202和第3螺栓紧固用孔204。第3螺栓紧固用孔204从第3空间202到达各第3连接部150的表面。各第3连接部150将第3螺母188和第3散热部件190收纳于第3空间202内。第3螺栓192贯通第3螺栓紧固用孔204。
在本实施方式中,在交流端子134与连结布线118的连接部分182以及连结布线118与交流汇流条120的连结部分200产生的焦耳热项冷却器112高效地释放。因此,抑制了多个电流传感器122U、122V以及122W受热于该焦耳热。另外,能够通过冷却器112有效地对多个电源模块110U、110V以及110W进行冷却。因此,抑制了多个电流传感器122U、122V以及122W受热于在多个电源模块110U、110V以及110W中产生的热。另外,抑制了多个电流传感器122U、122V以及122W受热于该热和该焦耳热。因此,能够避免使用具有良好的耐高温性能的高价的电流传感器。因此,能够使多个电流传感器122U、122V以及122W低成本化。
另外,在本实施方式中,由于能够通过将多个第1散热部件154U、154V以及154W分别插入于树脂框114的多个第1连接部146U、146V以及146W的第1空间166内来配置多个第1散热部件154U、154V以及154W,无需在树脂框114中埋设多个第1散热部件154U、154V以及154W,因此能够容易地组装电力转换装置100。另外,在本实施方式中,能够通过将多个第2散热部件172U、172V以及172W分别插入于树脂框114的多个第2连接部148U、148V以及148W的第2空间184内来配置多个第2散热部件172U、172V以及172W。因此,无需在树脂框114中埋设多个第2散热部件172U、172V以及172W。因此,能够容易地组装电力转换装置100。另外,在本实施方式中,能够通过将多个第3散热部件190U、190V以及190W分别插入于树脂框114的多个第3连接部150U、150V以及150W的第3空间202内来配置多个第3散热部件190U、190V以及190W。因此,无需在树脂框114中埋设多个第3散热部件190U、190V以及190W。因此,能够容易地组装电力转换装置100。
此外,在本实施方式中,也无需在树脂框114中埋设多个第1螺母152U、152V、152W、多个第2螺母170U、170V、170W以及多个第3螺母188U、188V、188W。无需在树脂框114中埋设多个第1螺母152U、152V、152W、多个第2螺母170U、170V、170W以及多个第3螺母188U、188V以及188W。因此,能够容易地组装电力转换装置100。
在本实施方式中,如图7所图示,各第1散热部件154所具备的一端158和另一端160彼此对置并且彼此平行。此外,各第1散热部件154具有连接各第1散热部件154所具备的一端158和另一端160的中间部206。各第1散热部件154所具备的中间部206与各第1散热部件154所具备的一端158和另一端160垂直。各第1散热部件154所具备的另一端160的平面形状所占的面积可以大于各第1散热部件154所具备的一端158的平面形状所占的面积。通过使另一端160的平面形状相对较大,能够使连接部分的热易于向散热部件154释放。
另外,在本实施方式中,如图8所图示,各第2散热部件172所具备的一端176和另一端178彼此对置并且彼此平行。此外,各第2散热部件172具有连接各第2散热部件172所具备的一端176和另一端178的中间部208。各第2散热部件172所具备的中间部208与各第2散热部件172所具备的一端176和另一端178垂直。各第2散热部件172所具备的另一端178的平面形状所占的面积可以大于各第2散热部件172所具备的一端176的平面形状所占的面积。通过使另一端178的平面形状相对较大,能够使连接部分的热易于向散热部件154释放。
另外,在本实施方式中,如图8所图示,各第3散热部件190所具备的一端194和另一端196彼此对置并且彼此平行。此外,各第3散热部件190具有连接各第3散热部件190所具备的一端194和另一端196的中间部210。各第3散热部件190所具备的中间部210与各第3散热部件190所具备的一端194和另一端196垂直。各第3散热部件190所具备的另一端196的平面形状所占的面积可以大于各第3散热部件190所具备的一端194的平面形状所占的面积。
在本实施方式中,如图3至图5所图示,电力转换装置100具有驱动电路124。驱动电路124是通过在基板上搭载电子部件而构成的。另外,树脂框114具有支柱212。支柱212例如配置于树脂框114的端部。驱动电路124被支柱212保持。
3第1变形例
图9是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的第1变形例的电力转换装置的剖视图。
在第1变形例中,如图9所图示,电力转换装置100具有多个板214U、214V以及214W。
多个板214U、214V以及214W由导电体或强磁性体构成。导电体是铝、铜、铁等金属或以该金属作为主成分的合金。以铁作为主要成分的合金例如是钢。强磁性体是铁素体、铁等。
多个板214U、214V以及214W内设于树脂框114。多个板214U、214V以及214W分别沿着多个电流传感器122U、122V以及122W配置。
在本实施方式中,沿着电流传感器122U配置的板214U是沿着以下这样的面配置的:该面朝向与电流传感器122U所检测的电流所流动的连结布线118U相邻的连结布线118V所配置的方向。板214U成为抑制在相邻的连结布线118V中流动的电流所带来的电和/或磁影响的屏蔽板。通过屏蔽板而抑制了电流传感器122U的检测结果受到在相邻的连结布线118V中流动的电流的影响。另外,由于抑制了电流传感器122U的检测结果受到在相邻的连结布线118中流动的电流的影响,因此能够提高电流传感器122U的检测精度。
在本实施方式中,沿着电流传感器122V配置的板214V具有板216和板218。板216沿着以下这样的面配置的:该面朝向与电流传感器122V所检测的电流所流动的连结布线118V相邻的连结布线118U所配置的方向。板216成为抑制在相邻的连结布线118U中流动的电流所带来的电和/或磁影响的屏蔽板。板218是沿着以下这样的面配置的:该面朝向与电流传感器122V所检测的电流所流动的连结布线118V相邻的连结布线118W所配置的方向。板218成为抑制在相邻的连结布线118W中流动的电流所带来的电和/或磁影响的屏蔽板。
另外,沿着电流传感器122W配置的板214W是沿着以下这样的面配置的:该面朝向与电流传感器122W所检测的电流所流动的连结布线118W相邻的连结布线118V所配置的方向。板214W成为抑制在相邻的连结布线118V中流动的电流所带来的电和/或磁影响的屏蔽板。通过屏蔽板而抑制了电流传感器122W的检测结果受到在相邻的连结布线118V中流动的电流的影响。另外,由于抑制了电流传感器122W的检测结果受到在相邻的连结布线118V中流动的电流的影响,因此能够提高电流传感器122W的检测精度。
由于各电源模块110具有一定程度的宽度,因此在多条连结布线118U、118V以及118W的两侧分别具有配置多个板214U、214V以及214W的充分的空间。因此,设置多个板214U、214V以及214W不会导致电力转换装置100的大型化。
4第2变形例
图9是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的第2变形例的电力转换装置的剖视图。
在第2变形例中,电力转换装置100还具有粉末。
粉末由导电体或强磁性体构成。导电体是铝、铜、铁等金属或以该金属作为主要成分的合金。以铁作为主要成分的合金例如是钢。强磁性体是铁素体、铁等。粉末分散于树脂框114。粉末位于图9所示的多个粉末分散区域220U、220V以及220W,至少位于多个电流传感器122U、122V以及122W的周边。多个粉末分散区域220U、220V以及220W分别具有与第1变形例中的多个板214U。214V以及214W相同的作用。
由于各电源模块110具有一定程度的宽度,因此在多条连结布线118U、118V以及118W的两侧分别具有配置多个粉末分散区域220U、220V以及220W的充分的空间。因此,设置多个粉末分散区域220U、220V以及220W不会导致电力转换装置100的大型化。
5第3变形例
图10是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的第3变形例的电力转换装置的剖视图。
在第3变形例中,如图10所图示,电力转换装置100具有多个板214U、214V、214W和多个传感器信号处理电路222U、222V、222W。多个板214U、214V以及214W是分别与第1变形例中的多个板214U、214V以及214W相同的多个板。在第3变形例中,也存在不设置多个板214U、214V以及214W,而仅设置有多个传感器信号处理电路222U、222V以及222W的情况。也存在多个板214U、214V以及214W分别置换成第2变形例中的多个粉末分散区域220U、220V以及220W的情况。
多个传感器信号处理电路222U、222V以及222W分别对由多个电流传感器122U、122V以及122W输出的多个传感器信号IU、IV以及IW进行处理。多个传感器信号处理电路222U、222V以及222W内设于树脂框114。多个传感器信号处理电路222U、222V以及222W分别沿着多个电流传感器122U、122V以及122W配置。
由于多个传感器信号处理电路222U、222V以及222W分别沿着多个电流传感器122U、122V以及122W配置,从而微弱的多个传感器信号IU、IV以及IW不容易受到电噪声的影响。
由于各电源模块110具有一定程度的宽度,因此在多条连结布线118U、118V以及118W的两侧分别具有配置多个传感器信号处理电路222U、222V以及222W的充分的空间。因此,设置传感器信号处理电路222U、222V以及222W不会导致电力转换装置100的大型化。
6第4变形例
图11是图示了本发明的例示的实施方式的第4变形例的电力转换装置中的电连接的图。图12是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的第4变形例的电力转换装置的剖视图。图13是示意性地图示了本发明的例示的实施方式的第4变形例的电力转换装置所具备的支柱以及支柱周边的剖视图。
在第4变形例中,如图11、图12以及图13所图示,电力转换装置100具有多个板214U、214V、214W、多个传感器信号处理电路222U、222V、222W以及多条输出线224U、224V、224W。多个板214U、214V以及214W是分别与第1变形例中的多个板214U、214V以及214W相同的多个板。多个传感器信号处理电路222U、222V以及222W是分别与第3变形例中的多个传感器信号处理电路222U、222V以及222W相同的多个传感器信号处理电路。也存在多个板214U、214V以及214W分别置换成第2变形例中的多个粉末分散区域220U、220V以及220W的情况。
多个传感器信号处理电路222U、222V以及222W分别输出多个输出信号OU、OV以及OW。
多条输出线224U、224V以及224W分别将多个输出信号OU、OV以及OW传送给驱动电路124。多条输出线224U、224V以及224W内设于支柱212。
也可以省略多个传感器信号处理电路222U、222V以及222W。在该情况下,多条输出线224U、224V以及224W分别将多个传感器信号IU、IV以及IW传送给驱动电路124。
在第4变形例中,多个电流传感器122U、122V、122W和多个传感器信号处理电路222U、222V、222W内设于树脂框114,因此容易将从多个电流传感器122U、122V、122W或多个传感器信号处理电路222U、222V、222W至驱动电路124的多条输出线224U、224V、224W埋设于树脂框114。另外,由于容易将多条输出线224U、224V以及224W埋设于树脂框114,因此无需另外准备用于配置多条输出线224U、224V以及224W的空间。另外,由于无需另外准备用于配置多条输出线224U、224V以及224W的空间,因此能够抑制电力转换装置100的大型化。另外,由于多条输出线224U、224V以及224W内设于支柱212中,从而能够减少多条输出线224U、224V以及224W未被其他部件支承的部分。
虽然对本发明进行了详细说明,但是上述说明在所有方面都是例示,本发明不限于此。可以理解为能够不脱离本发明的范围地设想未例示的无数个变形例。
标号说明
100:电力转换装置;110U、110V、110W、110:电源模块;112:冷却器;114:树脂框;116U、116V、116W、116:直流汇流条;118U、118V、118W、118:连结布线;120U、120V、120W、120:交流汇流条;122U、122V、122W:电流传感器;124:驱动电路;130:箱体;132:直流端子;134:交流端子;136:信号端子;138:表面;142U、142V、142W:开口部;144U、144V、144W:孔部。
Claims (7)
1.一种电力转换装置,其具有:
多个电源模块,其对直流进行开关,分别生成多相交流的多个相成分,各所述电源模块具有箱体、直流端子以及交流端子,向所述直流端子输入所述直流,从所述交流端子输出由各所述电源模块生成的相成分,所述直流端子和所述交流端子从所述箱体突出;
冷却器,其具有表面;
树脂框,其配置于所述表面上,具有多个开口部和多个孔部,将所述多个电源模块所具备的箱体分别收纳于所述多个开口部内,该树脂框具有多个第1连接部、多个第2连接部以及多个第3连接部,所述多个电源模块所具备的直流端子分别固定于所述多个第1连接部,所述多个电源模块所具备的交流端子分别固定于所述多个第2连接部;
多个直流汇流条,其分别固定于所述多个第1连接部,并分别与所述多个电源模块所具备的直流端子共同紧固起来;
多条连结布线,其分别固定于所述多个第2连接部,并分别与所述多个电源模块所具备的交流端子共同紧固起来;
多个交流汇流条,其分别固定于所述多个第3连接部,并分别与所述多条连结布线共同紧固起来;以及
多个电流传感器,其分别收纳于所述多个孔部内,分别沿着所述多条连结布线配置,分别检测在所述多条连结布线中流动的电流。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置,其中,
所述电力转换装置还具有:
多个第1螺母,其分别收纳于所述多个第1连接部内;
多个第1散热部件,其分别收纳于所述多个第1连接部内,各第1散热部件具有一端和另一端,各所述第1散热部件所具备的另一端以与所述表面电绝缘的状态直接或间接地固定于所述表面;
多个第1螺栓,其分别拧入所述多个第1螺母,各第1螺栓对固定于收纳供各所述第1螺栓拧入的第1螺母的第1连接部的直流端子、固定于所述第1连接部的直流汇流条以及收纳于所述第1连接部内的第1散热部件所具备的一端进行共同紧固;
多个第2螺母,其分别收纳于所述多个第2连接部内;
多个第2散热部件,其分别收纳于所述多个第2连接部内,各第2散热部件具有一端和另一端,各所述第2散热部件所具备的另一端以与所述表面电绝缘的状态直接或间接地固定于所述表面;
多个第2螺栓,其分别拧入所述多个第2螺母,各第2螺栓对固定于收纳供各所述第2螺栓拧入的第2螺母的第2连接部的交流端子、固定于所述第2连接部的连结布线以及收纳于所述第2连接部内的第2散热部件所具备的一端进行共同紧固;
多个第3螺母,其分别收纳于所述多个第3连接部内;
多个第3散热部件,其分别收纳于所述多个第3连接部内,各第3散热部件具有一端和另一端,各所述第3散热部件所具备的另一端以与所述表面电绝缘的状态直接或间接地固定于所述表面;以及
多个第3螺栓,其分别拧入所述多个第3螺母,各第3螺栓对固定于收纳供各所述第3螺栓拧入的第3螺母的第3连接部的连结布线、固定于所述第3连接部的交流汇流条以及收纳于所述第3连接部内的第3散热部件所具备的一端进行共同紧固。
3.根据权利要求1或2所述的电力转换装置,其中,
所述电力转换装置还具有由导电体或强磁性体构成的多个板,该多个板内设于所述树脂框,分别沿着所述多个电流传感器配置。
4.根据权利要求1或2所述的电力转换装置,其中,
所述电力转换装置还具有由导电体或强磁性体构成的粉末,该粉末分散于所述树脂框,至少位于所述多个电流传感器的周围。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的电力转换装置,其中,
所述多个电流传感器分别输出与在所述多条连结布线中流动的电流对应的多个传感器信号,
所述电力转换装置还具有分别对由所述多个电流传感器输出的传感器信号进行处理的多个传感器信号处理电路,该多个传感器信号处理电路内设于所述树脂框,分别沿着所述多个电流传感器配置。
6.根据权利要求5所述的电力转换装置,其中,
所述树脂框具有支柱,
所述多个传感器信号处理电路分别输出多个输出信号,
所述电力转换装置还具有:
驱动电路,其由所述支柱保持,对所述多个电源模块进行驱动;以及
多条输出线,其内设于所述支柱,分别将所述多个输出信号传送给所述驱动电路。
7.根据权利要求1至4中的任意一项所述的电力转换装置,其中,
所述树脂框具有支柱,
所述多个电流传感器分别输出与在所述多条连结布线中流动的电流对应的多个传感器信号,
所述电力转换装置还具有:
驱动电路,其由所述支柱保持,对所述多个电源模块进行驱动;以及
多条输出线,其内设于所述支柱,分别将所述多个传感器信号传送给所述驱动电路。
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