CN111954974A - 电力变换器 - Google Patents

电力变换器 Download PDF

Info

Publication number
CN111954974A
CN111954974A CN201880091105.9A CN201880091105A CN111954974A CN 111954974 A CN111954974 A CN 111954974A CN 201880091105 A CN201880091105 A CN 201880091105A CN 111954974 A CN111954974 A CN 111954974A
Authority
CN
China
Prior art keywords
refrigerant
cooler
power converter
power
body portion
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.)
Pending
Application number
CN201880091105.9A
Other languages
English (en)
Inventor
海野友洋
石井聪一
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of CN111954974A publication Critical patent/CN111954974A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927Liquid coolant without phase change
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • 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
    • 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
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • 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
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • H05K7/20872Liquid coolant without phase change

Abstract

电力变换器(100)具有:电力变换电路(1),其将输入电力变换为直流电力或交流电力;冷却器(2),其载置电力变换电路,并且对该电力变换器进行冷却;以及罩部件(3),在其与冷却器之间对电力变换电路进行收容。冷却器(2)具有:主体部(20);制冷剂流路(21),其形成于主体部的内部,制冷剂能够在该制冷剂流路(21)流通;以及制冷剂进出部(22),其与制冷剂流路连接,具有将制冷剂从冷却器的外部导入的制冷剂导入管(22a)以及将制冷剂向冷却器的外部排出的制冷剂排出管(22b)。制冷剂进出部(22)与主体部接合,该接合部分的接合强度比主体部的强度低。

Description

电力变换器
技术领域
本发明涉及一种电力变换器。
背景技术
JP2014-225938A中公开了如下构造,即,在电力变换装置所具有的冷却器中,为了提高针对输入至用于相对于外部将制冷剂导入/排出的制冷剂导入管以及制冷剂排出管的外力的耐久性,利用连结板将制冷剂导入管以及制冷剂排出管彼此连结,并且经由夹具在多个部位利用螺栓紧固于将冷却器覆盖的外壳。
发明内容
然而,在上述电力变换装置中,利用连结板、夹具将制冷剂导入管以及制冷剂排出管固定于外壳,因此为了将电力变换装置配置于外壳内所需的空间扩大,外壳整体的尺寸会增大。另外,连结板、夹具、以及外壳分别需要具有耐受外力的强度,因此需要具有该强度的高价的部件,会导致成本增加。
另外,上述电力变换装置经由夹具等而使得输入至制冷剂导入管以及制冷剂排出管的外力分散至包含外壳在内的冷却器整体,由此提高耐久性。因此,在输入的外力较大的情况下,不仅制冷剂导入管以及制冷剂排出管,冷却器主体也有可能损伤。
本发明的目的在于提供如下技术,即,即使在输入至制冷剂导入管以及制冷剂排出管的外力较大的情况下,也能够无需连结板、夹具等部件而避免冷却器主体损伤。
本发明的一个方式的车辆的控制装置具有:电力变换电路,其将输入电力变换为直流电力或交流电力;冷却器,其载置电力变换电路,并且对该电力变换器进行冷却;以及罩部件,在其与冷却器之间对电力变换电路进行收容。冷却器具有:主体部;制冷剂流路,其形成于主体部的内部,制冷剂能够在该制冷剂流路流通;以及制冷剂进出部,其与制冷剂流路连接,具有将制冷剂从冷却器的外部导入的制冷剂导入管以及将制冷剂向冷却器的外部排出的制冷剂排出管。制冷剂进出部与主体部接合,该接合部分的接合强度比主体部的强度低。
下面对本发明的实施方式和附图一起进行详细说明。
附图说明
图1是用于对第1实施方式的车载用电力变换器进行说明的概略结构图。
图2A是用于对冷却器的结构要素进行说明的图。
图2B是用于对冷却器的结构进行说明的图。
图3是用于对第1实施方式的电力变换器实现的效果进行说明的图。
图4A是从斜下方观察第2实施方式的冷却器和加强部件的斜视图。
图4B是图4A所示的电力变换器的A-A剖面图。
图5A是从电机的轴向观察第3实施方式的电力变换器的主视图。
图5B是从与电机的轴向垂直的方向观察第3实施方式的电力变换器的侧视图。
图6A是从与电机的轴向垂直的方向观察第3实施方式的电力变换器的其他方式的侧视图。
图6B是从电机的轴向观察第3实施方式的电力变换器的其他方式的主视图。
图7A是从与电机的轴向垂直的方向观察第3实施方式的电力变换器的其他方式的侧视图。
图7B是从电机的轴向观察第3实施方式的电力变换器的其他方式的主视图。
图8A是从电机的轴向观察第3实施方式的电力变换器的其他方式的主视图。
图8B是从与电机的轴向垂直的方向观察第3实施方式的电力变换器的其他方式的侧视图。
图9A是从电机的轴向观察第4实施方式的电力变换器的主视图。
图9B是从与电机的轴向垂直的方向观察第4实施方式的电力变换器的侧视图。
图10是用于对第1实施方式的制冷剂进出部的其他方式进行说明的图。
具体实施方式
(第1实施方式)
图1是用于对第1实施方式的电力变换器100进行说明的概略结构图。
电力变换器100构成为包含电力变换电路1、冷却器2以及罩3。电力变换器100例如搭载于具有电机的车辆,作为针对该电机的电力供给单元即车载用电力变换器而起作用。
电力变换电路1是将输入电力变换为规定电力而输出的电路,例如为逆变器。电力变换电路1由半导体组件、平滑电容器等构成,经由未图示的电气端子(输入端子)而与外部电源电连接,并且经由其他电气端子(输出端子)而与未图示的电机连接。而且,电力变换电路1将从上述外部电源供给的直流电力变换为交流电力而向电机供给,或者将从电机供给的交流电力变换为直流电力而向外部电源供给。另外,本实施方式的电力变换电路1载置于冷却器2的一面(上表面),利用未图示的固定用螺栓等而固定于冷却器2。
冷却器2对电力变换电路1进行冷却。冷却器2在其内部具有制冷剂(例如冷却水)能够流通的制冷剂流路21(参照图2)。冷却器2使在制冷剂流路21流动的制冷剂与电力变换电路1之间进行热交换,由此对电力变换电路1进行冷却。另外,冷却器2构成为在其一面(下表面)具有:制冷剂导入管22a,其将制冷剂从冷却器2的外部向制冷剂流路21插入;以及制冷剂排出管22b,其将制冷剂流路21内的制冷剂向冷却器2的外部排出。下面将该制冷剂导入管22a和制冷剂排出管22b统称为“制冷剂进出部22”。后文中参照图2等对包含制冷剂进出部22在内的冷却器2的结构的详情进行叙述。此外,在本说明书中,将冷却器2的配置电力变换电路1一侧的表面称为上表面(图中的上方的表面),将配置制冷剂进出部22一侧的表面称为下表面(图中的下方的表面)。
罩3作为至少对配置于冷却器2的电力变换电路1进行收容的壳体而起作用。本实施方式的罩3具有凹部,将电力变换电路1收容于该凹部,利用未图示的固定用螺栓等固定于冷却器2的上表面。即,在本实施方式的电力变换装置100中,罩3和冷却器2构成为作为对电力变换电路1进行收容的壳体而起作用。即,冷却器2可以构成为不仅具有上述冷却功能,还兼具作为对电力变换电路1进行收容的壳体的一部分的功能。此外,罩3可以构成为不仅将冷却器2的上表面覆盖而且还将下表面侧覆盖。在该情况下,罩3作为将电力变换电路1以及冷却器2这两者都收容的壳体而起作用。另外,虽未图示,但在罩3设置有用于使在固定于冷却器2的状态下将电力变换电路1和外部电源等连结的电力线通过的的孔部。
图2A、图2B是用于对本实施方式的冷却器2的详情进行说明的图,是从斜下方观察冷却器2的概略斜视图。图2A是用于对冷却器2的结构要素进行说明的图。图2B是用于对各结构要素组合的状态下的冷却器2的结构进行说明的图。
如图2A所示,冷却器2由板状的主体部20、制冷剂流路21以及制冷剂进出部22构成。制冷剂流路21构成为用于使制冷剂在主体部20的内部循环。更具体而言,制冷剂流路21在主体部20的内部形成为主体部20的下表面侧敞开,制冷剂进出部22以将冷却流路21覆盖的方式与主体部20的下表面接合,由此能够将制冷剂保持于其内部或使制冷剂在其内部流通。换言之,制冷剂进出部22以将冷却流路21的至少敞开的部分覆盖的方式与主体部20的下表面接合,由此形成能够保持制冷剂或使制冷剂流通的制冷剂流路21。
另外,制冷剂进出部22由如下部件构成:制冷剂导入管22a,其将制冷剂从冷却器2的外部向制冷剂流路21导入;制冷剂排出管22b,其将制冷剂流路21内的制冷剂向冷却器2的外部排出;以及支撑部22c,其对制冷剂导入管22a以及制冷剂排出管22b进行支撑。即,制冷剂进出部22与制冷剂流路21连接,具有在冷却器2的外部与制冷剂流路21之间进行制冷剂的供给接收的功能。
图2B示出了制冷剂进出部22与主体部20接合的状态的冷却器2。本实施方式的制冷剂进出部22的制冷剂导入管22a以及制冷剂排出管22b的前端部分的至少一部分以向主体部20的面方向(比侧面靠外侧)凸出的方式与主体部20接合。在图中的制冷剂进出部22的外缘附近记载的虚线表示制冷剂进出部22和主体部20的接合部分。此外,下面将该接合部分称为“密封部”。此外,虽未图示,但在制冷剂导入管22a以及制冷剂排出管22b的前端安装软管,经由该软管而进行冷却器2的外部与制冷剂流路21之间的制冷剂的供给接收。
以上述结构为前提的电力变换器100还具有下面的特征。即,本实施方式的电力变换器100的构成冷却器2的主体部20和制冷剂进出部22接合的部分(密封部)的接合强度设定为低于主体部20的强度。
具体而言,例如,在主体部20和制冷剂进出部22由金属形成的情况下,通过利用由至少比形成主体部20的金属的强度低的材料形成的螺栓的螺栓紧固而对密封部进行接合。或者,取代螺栓紧固而通过将接合强度设定为至少比形成主体部20的金属的强度低的焊接、基于钎焊的熔接等接合技术对密封部进行接合。
或者,在主体部20和制冷剂进出部22由树脂形成的情况下,通过利用由强度至少比形成主体部20的树脂的强度低的材料形成的螺栓的螺栓紧固而对密封部进行接合。或者,取代螺栓紧固而通过将接合强度设定为至少比形成主体部20的树脂的强度低的熔接等接合技术对密封部进行接合。
或者,在主体部20由金属形成、制冷剂进出部22由树脂形成等情况下,在主体部20和制冷剂进出部22由不同种类的材料形成的情况下,通过利用由强度至少比形成主体部20的材料的强度低的材料形成的螺栓的螺栓紧固、或者接合强度设定为至少比形成主体部20的材料的强度低的不同种类材料接合等的接合技术进行接合。此外,主体部20以及制冷剂进出部22中的至少一者由树脂形成,从而与它们由金属形成相比,能够实现轻量化、低成本化。另外,制冷剂进出部22的强度可以构成为设定为比密封部的接合强度低。在该情况下,在外力输入至制冷剂进出部22的情况下,因制冷剂进出部22变形还能够使得作用于密封部的应力缓和。
如以上例示,本实施方式的制冷剂进出部22设定为与主体部20的接合部分(密封部)的接合强度至少比主体部20的强度低。参照图3对本实施方式的制冷剂进出部22通过以该方式构成而获得的效果进行说明。
图3是用于对本实施方式的电力变换器100实现的效果进行说明的图。图3示出了从侧面观察除了罩3以外的电力变换器100的概略结构图。图中的箭头举例示出了碰撞时等输入至电力变换器100的外力的主方向。作用于图示的方向的外力经由未图示的软管等而输入至制冷剂进出部22。
此时,在本实施方式的电力变换器100中,密封部的接合强度比主体部20的强度低,因此针对该外力,与主体部20损伤相比,先将密封部的接合解除。例如,在通过螺栓紧固对密封部进行接合的情况下,螺栓因折断等而破损,由此将密封部的接合解除。例如,在通过焊接或熔接等对密封部进行接合的情况下,该接合部分因分离或剥离等而破损,由此将密封部的接合解除。
即,在本实施方式中,在电力变换器100中特意设定强度较低的部分(密封部),由此将因外力引起的破损部位确定为密封部。其结果,在外力输入至制冷剂进出部22时,制冷剂进出部22与该外力相应地产生位移,因此能够抑制该外力到达主体部20的除了密封部以外的部分。其结果,能够避免因外力使得冷却器2的主体部20损伤。
另外,即使因外力的影响而使得制冷剂流路21内的制冷剂泄漏,也将因外力引起的破损部位确定为密封部,由此能够将制冷剂泄漏的方向限定为重力方向下方(冷却器2的下表面侧方向)。因此,能够避免因漏出的制冷剂溅落至在冷却器2的上表面载置的电力变换电路1而使得电力变换电路1出现故障。另外,在外力作用于电力变换器100的情况下,制冷剂进出部22与该外力相应地产生位移,从而能够避免该外力的影响波及至载置于主体部20的电力变换电路1,因此能够抑制因该外力而使得电力变换电路1损伤的可能性。
如上,本实施方式的车载用电力变换器100具有:电力变换电路1,其将输入电力变换为直流电力或交流电力;冷却器2,其载置电力变换电路1,并且对该电力变换器1进行冷却;以及罩部件3,在其与冷却器2之间对电力变换电路1进行收容。冷却器2具有:主体部20;制冷剂流路21,其形成于主体部20的内部,制冷剂能够在该制冷剂流路21流通;以及制冷剂进出部22,其与制冷剂流路21连接,具有将制冷剂从冷却器2的外部导入的制冷剂导入管22a以及将制冷剂向冷却器2的外部排出的制冷剂排出管22b。制冷剂进出部22与主体部20接合,该接合部分(密封部)的接合强度比主体部20的强度低。
另外,本实施方式的车载用电力变换器100具有:电力变换电路1,其将输入电力变换为直流电力或交流电力;冷却器2,其载置电力变换电路1,并且对该电力变换器1进行冷却;以及罩部件3,在其与冷却器2之间对电力变换电路1进行收容。冷却器2具有:主体部20;制冷剂流路21,其形成于主体部20的内部,制冷剂能够在该制冷剂流路21流通;以及制冷剂进出部22,其与制冷剂流路21连接,具有将制冷剂从冷却器2的外部导入的制冷剂导入管22a以及将制冷剂向冷却器2的外部排出的制冷剂排出管22b。而且,制冷剂进出部22与主体部20接合,在外力输入至所述制冷剂进出部22时,制冷剂进出部22和主体部20的接合部分(密封部)比该主体部20先破损。
由此,在外力输入至电力变换器100的情况下,能够将因该外力引起的破损部位确定为密封部,因此制冷剂进出部22与该外力相应地产生位移,由此能够避免冷却器2的主体部损伤。其结果,能够避免因输入至电力变换器100的外力使得在冷却器2的上表面载置的电力变换电路1损伤或故障。
另外,根据第1实施方式的电力变换器100,制冷剂进出部22以制冷剂导入管22a以及制冷剂排出管22b中的至少前端部分在主体部的面方向上凸出的方式与主体部20接合。由此,与主体部20相比,从冷却器2的外部输入的外力容易先输入至制冷剂导入管22a以及制冷剂排出管22b,因此能够进一步抑制外力作用于主体部20的可能性。
另外,根据第1实施方式的电力变换器100,电力变换电路1载置于主体部20的上表面,制冷剂进出部22与主体部20的下表面接合。由此,能够将制冷剂泄漏的方向限定为重力方向下方(冷却器2的下表面侧方向),因此能够避免漏出的制冷剂溅落至在冷却器2的上表面载置的电力变换电路1。
另外,根据第1实施方式的电力变换器100,主体部20、以及制冷剂进出部22中的至少一者由树脂形成。由此,与主体部20以及制冷剂进出部22由金属形成的情况相比,能够实现轻量化、低成本化。
(第2实施方式)
下面,对第2实施方式的电力变换器200进行说明。电力变换器200在还具有加强部件5这一点上与第1实施方式不同。加强部件5构成为在外力输入至制冷剂进出部22时用于特别使得作用于密封部的应力缓和的部件。下面,对加强部件5进行说明。
图4是用于对本实施方式的加强部件5进行说明的概略结构图。图4A是从斜下方观察具有加强部件5的电力变换器200中的冷却器2以及加强部件5的斜视图。图4B是图4A所示的电力变换器200的A-A剖面图。
如图4A所示,本实施方式的加强部件5是板状部件。加强部件5构成为在冷却器2的下表面将制冷剂进出部22的至少一部分覆盖。更详细而言,加强部件5构成为在冷却器2的下表面将制冷剂进出部22所具有的制冷剂导入管22a以及制冷剂排出管22b各自的至少一部分覆盖。虽未图示,但本实施方式的加强部件5利用螺栓等以至少比密封部的接合高的接合强度固定于冷却器2的下表面。加强部件5构成为将制冷剂进出部22的至少一部分覆盖,从而在外力作用于制冷剂进出部20时能够抑制因该外力引起的制冷剂进出部22的位移。
图4B是图4A所示的电力变换器200的A-A剖面图,是冷却器2和加强部件2的侧面剖面图。如图4B所示,本实施方式的加强部件5构成为在冷却器2的厚度方向(图的上下方向)上相对于制冷剂进出部22的制冷剂导入管22a以及制冷剂排出管22b的下表面具有规定宽度的间隙(缝隙A)。另外,加强部件5构成为在冷却器2的面方向(图的左右方向)上相对于制冷剂进出部22的制冷剂导入管22a的导入口以及制冷剂排出管22b的排出口的相反侧的端部在外力的主输入方向(图中的箭头方向)上具有规定宽度的间隙(缝隙B)。
可以适当地设定缝隙A、B。在本实施方式中,通过设定缝隙A,能够以缝隙A限制外力输入至制冷剂进出部时的、主要在厚度方向上的制冷剂导入管22a以及制冷剂排出管22b的位移或变形。另外,通过设定缝隙B,能够以缝隙B限制外力输入至制冷剂进出部时的、主要在面方向上的制冷剂导入管22a以及制冷剂排出管22b的位移。由此,能够利用加强部件5将因外力引起的制冷剂进出部22的位移抑制于规定的范围,因此能够降低密封部破损的可能性,能够提高冷却器2整体的耐久性。其结果,能够将冷却器2的强度设定为低于以往,因此能够实现低成本化、小型化。此外,可以将缝隙A大致设定为0,构成为使得加强部件5和制冷剂进出部22的下表面大致接触。
另一方面,缝隙B可以不如缝隙A那样狭小,而是以下面的方式设定。即,如图4B所示,本实施方式的缝隙B可以设定为不会妨碍外力输入时的该外力的主输入方向(图中的箭头方向)上的制冷剂进出部22的位移的长度。通过以该方式设定加强部件5的缝隙B,能够抑制冷却器2的厚度方向上的制冷剂进出部22的位移,并且可以容许外力的主输入方向上的位移。由此,在外力输入至制冷剂进出部22时,制冷剂进出部22与该外力相应地在冷却器2的面方向上产生位移,因此能够更精确地将因外力引起的破损部位确定为密封部。此外,加强部件5的材料并不特别限定,但优选具有至少高于制冷剂进出部22的强度的金属等材料。
另外,本实施方式的加强部件5可以构成为,兼具将车辆有可能产生的针对电力变换器200的电磁波的影响屏蔽的功能(电磁屏蔽功能)。具体而言,加强部件5可以由导电性的材料形成,并且可以与车身接地(与车辆的GND导通)。由此,能够构成如下电力变换器200,即,具有提高冷却器2的耐久性、且具有电磁屏蔽功能的加强部件5。由此,无需另外准备具有电磁屏蔽功能的部件,因此能够比以往更廉价地构成具有电磁屏蔽功能的电力变换器200。此外,可以不考虑冷却器2的耐久性的提高而由更廉价的材料(例如冲压加工的薄金属板)形成加强部件5。在该情况下,加强部件5可以作为单独具有电磁屏蔽功能的部件,而并非用于提高冷却器2的耐久性的部件而构成电力变换器200。
如上,根据第2实施方式的电力变换装置200,冷却器2具有将制冷剂进出部22的至少一部分覆盖的加强部件5。另外,加强部件5为板状部件。由此,能够抑制针对输入至制冷剂进出部22的外力的制冷剂进出部22的位移,因此能够降低密封部破损的可能性。其结果,能够提高冷却器2整体的耐久性。
另外,根据第2实施方式的电力变换装置200,加强部件5具有导电性,与车身接地。由此,能够使加强部件5兼具电磁屏蔽功能,因此无需另外准备具有电磁屏蔽功能的部件。其结果,能够比以往廉价地构成具有电磁屏蔽功能的电力变换器200。
另外,根据第2实施方式的电力变换装置200,在制冷剂进出部22与加强部件5之间,在冷却器2的面方向以及与该面方向垂直的方向上设置规定的间隙(缝隙A、B)。由此,能够利用加强部件5将因外力引起的制冷剂进出部22的位移抑制于规定的范围(缝隙A、B),因此能够降低密封部破损的可能性,能够提高冷却器2整体的耐久性。
(第3实施方式)
下面,对第3实施方式的电力变换器300进行说明。电力变换器300的加强部件5的方式与第2实施方式不同。本实施方式的电力变换器300的特征在于,取代第2实施方式中的作为板状部件的加强部件5而将对搭载于车辆的电机6进行收容的电机壳体7的一部分灵活用作加强部件5。
图5至图8是用于对本实施方式的电力变换器300中灵活用作加强部件5的电机壳体7进行说明的图。图5至图8中主要示出了电机6、对电机6进行收容的电机壳体7、以及配置于电机壳体7的上表面或上方的冷却器2。
图5A、图5B是用于对电力变换器300中电机壳体7兼具加强部件5的功能的方式进行说明的图。图5A是从电机6的轴向观察电力变换器300的主视图。图5B是从与电机6的轴向垂直的方向观察电力变换器300的侧视图。如图所示,电力变换器300配置为冷却器2的下表面的一部分、特别是制冷剂进出部22的制冷剂导入管22a以及制冷剂排出管22b的下表面的至少一部分与电机壳体7的上表面的至少一部分接近。由此,电力变换器300构成为电机壳体7的一部分承担加强部件5的功能。此外,电机壳体7具有导电性而与车身接地,从而电机壳体7可以构成为与第2实施方式的加强部件5同样地兼具电磁屏蔽功能。
由此,关于车身布局,可以将电力变换器300和电机壳体7配置为更接近,因此可以进一步减小将电力变换器300搭载于车辆时的空间。另外,电机壳体7兼具加强部件5的功能,从而无需如第2实施方式那样另外设置作为板状部件的加强部件,因此能够实现低成本化。此外,优选如图所示那样与制冷剂进出部22的下表面的形状相应地设置规定的缝隙(缝隙A)而构成冷却器2和电机壳体7的相对配置、以及电机壳体7的上表面的形状。另外,如图所示,电力变换器300可以在冷却器2的下表面另外设置将除了电机壳体7所覆盖的部分以外的部分覆盖的板状部件8。在该情况下,电机壳体7和板状部件8构成为具有将冷却器2的下表面整体覆盖的加强部件5的功能。
图6A、图6B是用于对电力变换器300中电机壳体7兼具加强部件5的功能的方式进行说明的图,冷却器2相对于电机壳体7的配置示出了与图5所示的冷却器2的配置相比在面方向上旋转了90度的方式。图6A是从与电机6的轴向垂直的方向观察电力变换器300的侧视图。图6B是从电机6的轴向观察电力变换器300的主视图。即使是图6所示的方式,参照图5,也与上述同样地,电机壳体7的一部分兼具加强部件5的功能,从而也能够将电力变换器300和电机壳体7配置为更接近,因此能够进一步减小将电力变换器300搭载于车辆时的空间。即,可以适当地设定冷却器2和电机壳体7的面方向上的相对配置,并不特别限定。
图7A、图7B是用于对电力变换器300中电机壳体7兼具加强部件5的功能的方式进行说明的图。图7A是从与电机6的轴向垂直的方向观察电力变换器300的侧视图。图7B是从电机6的轴向观察电力变换器300的主视图。如图所示,电力变换器300配置为冷却器2的下表面与电机壳体7的上表面接近,从而构成为电机壳体7的一部分承担将冷却器2的下表面的整体覆盖的加强部件5的功能。此外,参照图5,与上述同样地,电机壳体7具有导电性而与车身接地,从而可以构成为电机壳体7兼具电磁屏蔽功能。
由此,可以将电力变换器300和电机壳体7配置为更接近,因此能够进一步减小将电力变换器300搭载于车辆时的空间。另外,电机壳体7兼具加强部件5的功能,从而无需如第2实施方式那样另外设置作为板状部件的加强部件,能够实现成本的降低。此外,如图所示,优选相对于冷却器2的下表面的形状设置规定的缝隙(缝隙A、以及缝隙B)而构成冷却器2和电机壳体7的相对配置、以及电机壳体7的上表面的形状。
图8A、图8B是用于对电力变换器300中电机壳体7兼具加强部件5的功能的方式进行说明的图,示出了冷却器2相对于电机壳体7的配置与图7所示的冷却器2的配置相比在面方向上旋转了90度的方式。图8A是从与电机6的轴向垂直的方向观察电力变换器300的侧视图。图8B是从电机6的轴向观察电力变换器300的主视图。即使是图8所示的方式,参照图7,与上述同样地,电机壳体7的一部分兼具加强部件5的功能,从而也能够将电力变换器300和电机壳体7配置为更接近,因此能够减小将电力变换器300搭载于车辆时的空间。
此外,电力变换装置300具有的冷却器2和电机壳体7只要构成为在车身维持上述相对配置即可,未必需要将冷却器2和电机壳体7直接接合。例如通过将冷却器2和电机壳体7分别固定于未图示的车身的一部分等而实现上述相对配置。
如上,根据第3实施方式的电力变换装置300,冷却器2配置于车辆具有的电机6的上方,加强部件5是对电机6进行收容的电机壳体7的一部分。由此,关于车身布局,能够将电力变换器300和电机壳体7配置为更接近,因此能够进一步减小将电力变换器300搭载于车辆时的空间。另外,电机壳体7兼具加强部件5的功能,从而无需如第2实施方式那样另外设置作为板状部件的加强部件,因此能够进一步实现低成本化。
(第4实施方式)
下面,对第4实施方式的电力变换器400进行说明。电力变换器400的特征在于,在电力变换器300的结构的基础上,按照规定设定了形成罩3的材料、以及罩3和电机壳体7的相对配置。
图9A、图9B是用于对电力变换器400中罩3和电机壳体7所具有的功能进行说明的图。图9A是从电机6的轴向观察电力变换器400的主视图。图9B是从与电机6的轴向垂直的方向观察电力变换器400的侧视图。
本实施方式的罩3具有导电性、且与车身接地。电机壳体7也具有导电性、且与车身接地。而且,在罩3的下表面与电机壳体7的上表面之间设置规定的间隙c。规定的间隙c设定为比车辆中有可能产生的电磁波、即有可能输入至电力变换器400的电磁波的波长短的长度。罩3和电机壳体7以该方式构成,从而罩3和电机壳体7可以具有针对收容于内部的电力变换电路1的电磁屏蔽功能。由此,电力变换器400无需另外配备具有电磁屏蔽功能的部件,因此具有电磁屏蔽功能,并且能够与以往相比进一步实现小型化、低成本化。此外,可以适当地设定罩3和电机壳体7的面方向上的相对配置,并不特别限定。
如上,根据第4实施方式的电力变换器400,罩部件3以及电机壳体6具有导电性而与车身接地,在罩部件3与电机壳体7之间设置比车辆中有可能产生的电磁波的波长短的间隙c。由此,电力变换器400无需另外配备具有电磁屏蔽功能的部件,因此具有电磁屏蔽功能,并且能够与以往相比进一步实现小型化、低成本化。
以上对本发明的实施方式及其变形例进行了说明,但上述实施方式以及变形例不过示出了本发明的应用例的一部分,其主旨并非将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。另外,可以适当地在不产生矛盾的范围对上述实施方式及其变形例进行组合。
例如,对主体部20和制冷剂进出部22进行接合的方法并不局限于举例所示的方法。只要以接合部分(密封部)的接合强度比主体部20的强度低为前提,则可以适当地选择接合方法。
另外,外力输入至制冷剂进出部22的情况未必仅包含直接输入至制冷剂进出部22的情况,还包含经由与制冷剂进出部22连接的软管等而间接地输入的情况。另外,输入至制冷剂进出部22的外力不仅因碰撞等而引起,还包含将软管与制冷剂进出部22连接时的压力等。
此外,本说明书中示出的附图所示的毕竟是概略图。因此,附图所示的结构为一个例子,只要满足上述说明中规定的事项,并不限定于附图所示的结构方式。例如,制冷剂导入部22a以及制冷剂排出部22b可以不具有在主体部20的面方向上凸出的部分而与主体部20接合。另外,制冷剂进出部22未必需要与主体部20的下表面接合,也可以是主体部20的侧面、或上表面。另外,制冷剂进出部22的制冷剂导入部22a和制冷剂排出部22b未必需要构成为一体,也可以构成为不同的两个部件。
另外,例如,图2B所示的制冷剂进出部22的形状可以是图10所示的方式。即,如图10所示,制冷剂进出部22可以构成为支撑部22c将冷却器2的下表面整体覆盖。此外,在该情况下,例如构成为在图10所示的虚线部分与冷却器2的下表面接合。另外,图10所示的制冷剂进出部22由金属等形成,从而还可以构成为与加强部件5同样地兼具电磁屏蔽功能。

Claims (11)

1.一种电力变换器,其中,
所述电力变换器具有:
电力变换电路,其将输入电力变换为直流电力或交流电力;
冷却器,其载置所述电力变换电路,并且对该电力变换器进行冷却;以及
罩部件,在其与所述冷却器之间对所述电力变换电路进行收容,
所述冷却器具有:
主体部;
制冷剂流路,其形成于所述主体部的内部,制冷剂能够在该制冷剂流路流通;以及
制冷剂进出部,其与所述制冷剂流路连接,具有将所述制冷剂从所述冷却器的外部导入的制冷剂导入管、以及将所述制冷剂向所述冷却器的外部排出的制冷剂排出管,
所述制冷剂进出部与所述主体部接合,该接合部分的接合强度比所述主体部的强度低。
2.一种电力变换器,其中,
所述电力变换器具有:
电力变换电路,其将输入电力变换为直流电力或交流电力;
冷却器,其载置所述电力变换电路,并且对该电力变换器进行冷却;以及
罩部件,在其与所述冷却器之间对所述电力变换电路进行收容,
所述冷却器具有:
主体部;
制冷剂流路,其形成于所述主体部的内部,制冷剂能够在该制冷剂流路流通;以及
制冷剂进出部,其与所述制冷剂流路连接,具有将所述制冷剂从所述冷却器的外部导入的制冷剂导入管、以及将所述制冷剂向所述冷却器的外部排出的制冷剂排出管,
所述制冷剂进出部与所述主体部接合,在外力输入至所述制冷剂进出部时,所述制冷剂进出部和所述主体部的接合部分比该主端部先破损。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电力变换器,其中,
所述制冷剂进出部以所述制冷剂导入管以及所述制冷剂排出管的至少前端部分在所述主体部的面方向上凸出的方式与所述主体部接合。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的电力变换器,其中,
所述电力变换电路载置于所述主体部的上表面,
所述制冷剂进出部与所述主体部的下表面接合。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的电力变换器,其中,
所述主体部以及所述制冷剂进出部中的至少一者由树脂形成。
6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的电力变换器,其中,
所述冷却器具有将所述制冷剂进出部的至少一部分覆盖的加强部件。
7.根据权利要求6所述的电力变换器,其中,
所述加强部件为板状部件。
8.根据权利要求6所述的电力变换器,其中,
所述冷却器配置于车辆具有的电机的上方,
所述加强部件是对所述电机进行收容的电机壳体的一部分。
9.根据权利要求6至权利要求8中任一项所述的电力变换器,其中,
所述加强部件具有导电性、且与车身接地。
10.根据权利要求6至权利要求9中任一项所述的电力变换器,其中,
在所述制冷剂进出部与所述加强部件之间,在所述冷却器的面方向以及与该面方向垂直的方向上设置规定的间隙。
11.根据权利要求8所述的电力变换器,其中,
所述罩部件以及所述电机壳体具有导电性而与车身接地,在所述罩部件与所述电机壳体之间设置比有能在所述车辆产生的电磁波的波长短的间隙。
CN201880091105.9A 2018-03-13 2018-03-13 电力变换器 Pending CN111954974A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/009692 WO2019175958A1 (ja) 2018-03-13 2018-03-13 電力変換器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111954974A true CN111954974A (zh) 2020-11-17

Family

ID=67906543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880091105.9A Pending CN111954974A (zh) 2018-03-13 2018-03-13 电力变换器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11516949B2 (zh)
EP (1) EP3767813A4 (zh)
JP (1) JP7067611B2 (zh)
CN (1) CN111954974A (zh)
WO (1) WO2019175958A1 (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012023844A (ja) * 2010-07-14 2012-02-02 Denso Corp 電力変換装置
JP2012064724A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Aisin Aw Co Ltd 半導体冷却装置及び車両用駆動装置
CN104701279A (zh) * 2013-12-04 2015-06-10 丰田自动车株式会社 用于制冷剂管的连接结构和包括连接结构的逆变器
JP2015149825A (ja) * 2014-02-06 2015-08-20 トヨタ自動車株式会社 積層冷却ユニット
CN105379442A (zh) * 2013-07-01 2016-03-02 丰田自动车株式会社 逆变器壳体
CN106507636A (zh) * 2015-09-04 2017-03-15 丰田自动车株式会社 冷却剂通路连接结构和冷却系统
JP2017103983A (ja) * 2015-12-04 2017-06-08 株式会社デンソー 電力変換装置

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2450170A (en) * 1946-11-15 1948-09-28 Robert L Kahn Fitting
US3659877A (en) * 1970-09-11 1972-05-02 Shell Oil Co Breakaway pipe coupling
US4022497A (en) * 1976-01-09 1977-05-10 Imperial-Eastman Corporation One-piece nut and sleeve for improved tube fitting
US4833567A (en) * 1986-05-30 1989-05-23 Digital Equipment Corporation Integral heat pipe module
US4917149A (en) * 1988-04-14 1990-04-17 Dayco Products, Inc. Breakaway coupling, conduit system utilizing the coupling and methods of making the same
DE68918156T2 (de) * 1988-05-09 1995-01-12 Nec Corp Flache Kühlungsstruktur für integrierte Schaltung.
US4975766A (en) * 1988-08-26 1990-12-04 Nec Corporation Structure for temperature detection in a package
US4944534A (en) * 1988-10-03 1990-07-31 Mcneil (Ohio) Corporation Frangible male coupling component
JPH06104358A (ja) * 1992-09-04 1994-04-15 Hitachi Ltd 液体により冷却される電子装置
US5316075A (en) * 1992-12-22 1994-05-31 Hughes Aircraft Company Liquid jet cold plate for impingement cooling
US5448108A (en) * 1993-11-02 1995-09-05 Hughes Aircraft Company Cooling of semiconductor power modules by flushing with dielectric liquid
US6367543B1 (en) * 2000-12-11 2002-04-09 Thermal Corp. Liquid-cooled heat sink with thermal jacket
US6550263B2 (en) * 2001-02-22 2003-04-22 Hp Development Company L.L.P. Spray cooling system for a device
US6679315B2 (en) * 2002-01-14 2004-01-20 Marconi Communications, Inc. Small scale chip cooler assembly
US6994151B2 (en) * 2002-10-22 2006-02-07 Cooligy, Inc. Vapor escape microchannel heat exchanger
US6754076B2 (en) * 2002-10-30 2004-06-22 International Business Machines Corporation Stackable liquid cooling pump
US6986382B2 (en) * 2002-11-01 2006-01-17 Cooligy Inc. Interwoven manifolds for pressure drop reduction in microchannel heat exchangers
US20050111188A1 (en) * 2003-11-26 2005-05-26 Anandaroop Bhattacharya Thermal management device for an integrated circuit
US7380409B2 (en) * 2004-09-30 2008-06-03 International Business Machines Corporation Isolation valve and coolant connect/disconnect assemblies and methods of fabrication for interfacing a liquid cooled electronics subsystem and an electronics housing
US7562444B2 (en) * 2005-09-08 2009-07-21 Delphi Technologies, Inc. Method for manufacturing a CPU cooling assembly
US7272006B2 (en) * 2005-09-30 2007-09-18 Intel Corporation IC coolant microchannel assembly with integrated attachment hardware
US7849914B2 (en) * 2006-05-02 2010-12-14 Clockspeed, Inc. Cooling apparatus for microelectronic devices
US20080093054A1 (en) * 2006-08-29 2008-04-24 Tilton Charles L Manifold for a Two-Phase Cooling System
US20110079376A1 (en) * 2009-10-03 2011-04-07 Wolverine Tube, Inc. Cold plate with pins
JP5678490B2 (ja) 2010-06-30 2015-03-04 株式会社デンソー 電力変換装置
JP2012139708A (ja) * 2010-12-28 2012-07-26 Daikin Industries Ltd 金属管の接合構造
JP5423998B2 (ja) * 2011-08-31 2014-02-19 株式会社安川電機 電子部品冷却ユニット及び電力変換装置
US8934250B2 (en) * 2012-09-26 2015-01-13 International Business Machines Corporation Immersion-cooling of selected electronic component(s) mounted to printed circuit board
JP6107400B2 (ja) 2013-05-15 2017-04-05 株式会社デンソー 電力変換装置
CN105308742B (zh) * 2013-11-28 2018-04-03 富士电机株式会社 半导体组件用冷却器的制造方法、半导体组件用冷却器、半导体组件和电驱动车辆
JP5991345B2 (ja) * 2013-12-26 2016-09-14 株式会社デンソー 電力変換装置
JP6237312B2 (ja) * 2014-02-17 2017-11-29 株式会社デンソー 電力変換装置
JP6331866B2 (ja) 2014-08-18 2018-05-30 株式会社デンソー 電力変換装置
CA2961001C (en) * 2014-09-15 2019-07-16 Nicholas Michael D'onofrio Liquid cooled metal core printed circuit board
CN108029219B (zh) * 2015-05-15 2020-04-24 维兰德微酷有限责任公司 液体冷却的冷板及其制造方法
JP6447480B2 (ja) * 2015-12-11 2019-01-09 トヨタ自動車株式会社 封止構造
JP6304270B2 (ja) * 2016-01-29 2018-04-04 トヨタ自動車株式会社 制御ユニット取付構造

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012023844A (ja) * 2010-07-14 2012-02-02 Denso Corp 電力変換装置
JP2012064724A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Aisin Aw Co Ltd 半導体冷却装置及び車両用駆動装置
CN105379442A (zh) * 2013-07-01 2016-03-02 丰田自动车株式会社 逆变器壳体
CN104701279A (zh) * 2013-12-04 2015-06-10 丰田自动车株式会社 用于制冷剂管的连接结构和包括连接结构的逆变器
JP2015149825A (ja) * 2014-02-06 2015-08-20 トヨタ自動車株式会社 積層冷却ユニット
CN106507636A (zh) * 2015-09-04 2017-03-15 丰田自动车株式会社 冷却剂通路连接结构和冷却系统
JP2017103983A (ja) * 2015-12-04 2017-06-08 株式会社デンソー 電力変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019175958A1 (ja) 2019-09-19
EP3767813A1 (en) 2021-01-20
JP7067611B2 (ja) 2022-05-16
US11516949B2 (en) 2022-11-29
JPWO2019175958A1 (ja) 2021-03-11
US20210029851A1 (en) 2021-01-28
EP3767813A4 (en) 2021-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5991345B2 (ja) 電力変換装置
JP5158176B2 (ja) 電力変換装置
US8687358B2 (en) Power conversion apparatus
US8514590B2 (en) Power conversion apparatus
US8582291B2 (en) Power conversion apparatus
US7995321B2 (en) Ionization device
JP5327195B2 (ja) 電力変換装置
US10008895B2 (en) Inverter-integrated electric compressor
WO2011013473A1 (ja) インバータ一体型電動圧縮機
JP5195612B2 (ja) インバータ装置一体型電動圧縮機
CN107534354B (zh) 电动压缩机用马达外壳以及使用该马达外壳的车载用电动压缩机
US20160037654A1 (en) Power Converter
US20150163961A1 (en) Power Conversion Apparatus
WO2015141272A1 (ja) インバータ一体型電動圧縮機
CN110416173A (zh) 电力转换装置
JP2012191766A (ja) 電力変換装置
JP6127784B2 (ja) 電力変換装置
JP2005073342A (ja) 半導体装置の実装構造
JP2013007390A (ja) インバータ一体型電動圧縮機
CN111954974A (zh) 电力变换器
CN103930986A (zh) 功率转换装置
JP2014225937A (ja) 電気車両の駆動装置
CN115143068A (zh) 电动泵

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