CN113597735B - 电力转换装置 - Google Patents

Abstract

电力转换装置(1)具有：与电力转换电路电连接的放电电阻(2)；保持放电电阻(2)的树脂制的保持件(3)；收容放电电阻和保持件(3)的装置壳体(4)；以及与放电电阻(2)一起收容在装置壳体(4)中的电子部件(5)。放电电阻(2)具有：包括电阻体的电阻主体部(21)；以及从电阻主体部(21)突出的接线端(22)。保持件(3)具有从与电阻主体部(21)相反的一侧、与接线端(22)的突出方向(Z1)正交的第一方向的两侧、以及与突出方向(Z1)及第一方向这两个方向正交的第二方向(Y)的两侧对接线端(22)的至少一部分进行包围的包围部(30)。

Description

电力转换装置

相关申请的援引

本申请以2019年4月2日申请的日本专利申请2019-070391号为基础，在此援引其记载内容。

技术领域

本公开涉及一种包括放电电阻的电力转换装置。

背景技术

在逆变器等电力转换装置中，例如，如专利文献1所记载的那样，存在包括放电电阻的电力转换装置。放电电阻将蓄存在装置内的电容器等中的电荷放电。因此，在放电电流流向放电电阻时，放电电阻会发热，温度会上升。在专利文献1所公开的电力转换装置中，将放电电阻连接到热容量较大的母线。由此，构成为容易将放电电阻的热量散热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开5799843号公报

发明内容

在电力转换装置中，随着大电流化、高电压化，电容器等构成电力转换装置的电子部件受到自身发热或来自其他部件的受热的影响而存在容易温度上升的倾向。因此，也期望尽可能地抑制放电电阻的热量对周围的电子部件的影响。而且，由于电流集中于放电电阻的接线端，因此，放电电阻特别容易在接线端部分处发热。因此，期望抑制热量从放电电阻的接线端向周围的电子部件移动。

本公开提供一种电力转换装置，上述电力转换装置能够抑制热量从放电电阻的接线端向其他电子部件移动。

本公开的一个方式具有：

放电电阻，上述放电电阻与电力转换电路电连接；

树脂制的保持件，上述保持件对上述放电电阻进行保持；

装置壳体，上述装置壳体对上述放电电阻和上述保持件进行收容；以及

电子部件，上述电子部件与上述放电电阻一起收容在上述装置壳体中，

上述放电电阻具有：包括电阻体的电阻主体部；以及从该电阻主体部突出的接线端，

上述保持件具有包围部，上述包围部从与上述电阻主体部相反的一侧、与上述接线端从上述电阻主体部突出的突出方向正交的第一方向的两侧、以及与上述突出方向及上述第一方向这两个方向正交的第二方向的两侧对上述接线端的至少一部分进行包围。

在上述电力转换装置中，上述保持件具有包围部，上述包围部从与上述电阻主体部相反的一侧、与上述接线端从上述电阻主体部突出的突出方向正交的第一方向的两侧、以及与上述突出方向及上述第一方向这两个方向正交的第二方向的两侧对上述接线端的至少一部分进行包围。由此，能够有效地对热量从接线端朝向突出方向上与电阻主体部相反一侧的移动、朝向第一方向的两侧的移动、朝向第二方向的两侧的移动进行抑制。

其结果是，能够抑制热量从放电电阻的接线端向收容在装置壳体中的电子部件移动。因此，能够抑制由于放电电阻的热量而引起的电子部件的温度上升。

如上所述，根据上述方式，能够提供一种能够抑制热量从放电电阻的接线端向其他电子部件移动的电力转换装置。

附图说明

参照附图和以下详细的记述，可以更明确本公开的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。

图1是实施方式1中的电力转换装置的剖视说明图。

图2是实施方式1中的电力转换装置的电路说明图。

图3是实施方式1中的经由支架固定于保持件的放电电阻的局部剖视说明图。

图4是图3的IV-IV线向视剖视图。

图5是图1的V-V线向视剖视图。

图6是实施方式2中的包括放电电阻的子组件的立体图。

图7是实施方式2中的包括放电电阻的子组件的另一立体图。

图8是实施方式2中的从Z1侧观察包括放电电阻的子组件的俯视图。

图9是实施方式2中的从与Z1侧相反一侧观察包括放电电阻的子组件的俯视图。

图10是实施方式2中的包括放电电阻的子组件的主视图。

图11是实施方式2中的包括放电电阻的子组件的后视图。

图12是实施方式2中的从Y方向观察包括放电电阻的子组件的侧视图。

图13是实施方式2中的电力转换装置的电路说明图。

具体实施方式

(实施方式1)

参照图1～图5，对电力转换装置的实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的电力转换装置1具有放电电阻2、保持件3、装置壳体4和电子部件5。如图2所示，放电电阻2与电力转换电路10电连接。保持件3是保持放电电阻2的树脂制的部件。如图1所示，装置壳体4对放电电阻2和保持件3进行收容。电子部件5与放电电阻2一起收容在装置壳体4中。

如图3、图4所示，放电电阻2具有：包括电阻体的电阻主体部21；以及从电阻主体部21突出的接线端22。

保持件3具有从与电阻主体部21相反的一侧、第一方向X的两侧、以及第二方向Y的两侧对接线端22的至少一部分进行包围的包围部30。此处，第一方向X是与接线端22从电阻主体部21突出的突出方向Z1正交的方向。第二方向Y是与突出方向Z1及第一方向X这两个方向正交的方向。

此外，以下，将与接线端22的突出方向Z1平行的方向适当地称为Z方向。另外，将第一方向X适当地称为X方向，将第二方向Y适当地称为Y方向。

在本实施方式中，装置壳体4由铝合金等热传导性优异的金属构成。而且，如图1和图5所示，在装置壳体4的内部收容有多个电子部件5。构成电力转换电路10的多个半导体模块51与对上述多个半导体模块51进行冷却的冷却器13一起配置在装置壳体4内。半导体模块51是上述多个电子部件5的一部分。

如图1所示，冷却器13具有与多个半导体模块51一起层叠的多个冷却管131。层叠体11由多个半导体模块51和多个冷却管131构成。该层叠体11的层叠方向是X方向。冷却管131具有供制冷剂在内部流通的制冷剂流路。制冷剂流路沿Y方向形成。夹着半导体模块51而彼此沿X方向相邻的冷却管131彼此在Y方向的两端部附近通过连结管133相互连结。向冷却器13导入制冷剂的制冷剂导入管134以及从冷却器13排出制冷剂的制冷剂排出管135向装置壳体4的外侧突出。

另外，在装置壳体4中收容有作为电子部件5的平滑电容器52和电流传感器53。平滑电容器52将从直流电源BAT向电力转换电路10供给的电压平滑化。电流传感器53对在电力转换电路10与交流负载之间流动的电流进行检测。

如图2所示，平滑电容器52以悬架的方式连接在上臂配线12H与下臂配线12L之间。另外，放电电阻2也以悬架的方式连接在上臂配线12H与下臂配线12L之间。而且，放电电阻2与平滑电容器52并联连接。

如图3、图4所示，放电电阻2经由支架61固定于由树脂构成的保持件3。放电电阻2的电阻主体部21卡合保持于金属制的支架61。构成保持件3的树脂例如能够采用PPS(即聚苯硫醚)等。

电阻主体部21将电阻体埋设在接合剂中。电阻主体部21具有大致长方体形状。两个接线端22从电阻主体部21的在Z方向上彼此朝向相反侧的两个面中的一个面突出。两个接线端22分别在电阻主体部21的内部与电阻体的一对电极连接。电阻主体部21的与接线端22的突出方向Z1相反一侧的面即底面211的大致整个面被支架61覆盖。为了方便，将电阻主体部21中的与底面211相反一侧的面称为上表面212。

支架61具有：对电阻主体部21的底面211进行覆盖的底板部611；以及分别从底板部611的X方向的两端沿Z方向立设的侧板部613。而且，在侧板部的Z1侧的端部形成有用于与电阻主体部21卡合的卡合爪部612。侧板部613配置成对电阻主体部21的侧面213的一部分进行覆盖，卡合爪部612弯曲成与电阻主体部21的上表面212卡合。

支架61在多个被紧固部614处被紧固固定于保持件3。由此，放电电阻2经由支架61保持于保持件3。在本实施方式中，被紧固部614形成于支架61的底板部611的Y方向的两端部。在上述被紧固部614中，支架61通过螺钉615紧固于保持件3。

保持件3具有以从X方向的两侧与接线端22相对的方式配置的两个第一侧壁部31。另外，保持件3具有以从Y方向的两侧与接线端22相对的方式配置的两个第二侧壁部32。另外，保持件3具有以从突出方向Z1侧对放电电阻2的接线端22进行覆盖的方式相对地配置的上壁部33。

通过上壁部33、两个第一侧壁部31和两个第二侧壁部32，形成从五个方向对接线端22进行包围的包围部30。另外，通过包围部30对放电电阻2的两个接线端22进行包围。

如图5所示，放电电阻2以同电阻主体部21中的接线端22的突出方向相反一侧的面即底面211与装置壳体4的内表面相对的方式配置。放电电阻2使电阻主体部21的底面211经由支架61的底板部611与装置壳体4的底壁部41相对。此外，作为底面211与装置壳体4的内表面相对的方式，除了直接相对的方式以外，也能够采用如本实施方式那样隔着不妨碍热量的移动的构件相对的方式。另外，支架61的底板部611与装置壳体4的底壁部41沿Z方向接近配置。另外，也能够使支架61接触装置壳体4。

如图1、图5所示，在设置于该保持件3的凸缘部34处，保持件3通过螺栓35固定于装置壳体4。由此，保持于保持件3的放电电阻2固定在装置壳体4内。即，具有放电电阻2、保持件3和支架61的子组件14通过螺栓35固定于装置壳体4。

此外，在本实施方式中，保持放电电阻2的保持件3在X方向上配置在与冷却器13相对的位置。另外，保持放电电阻2的保持件3在Y方向上配置在与平滑电容器52相对的位置。

接着，对本实施方式的作用效果进行说明。

在上述电力转换装置1中，保持件3具有从与电阻主体部21相反的一侧、第一方向X的两侧、以及第二方向Y的两侧对接线端22的至少一部分进行包围的包围部30。由此，能够有效地对热量从接线端22朝向Z方向上与电阻主体部21相反一侧的移动、朝向第一方向X的两侧的移动、朝向第二方向Y的两侧的移动进行抑制。

其结果是，能够抑制热量从放电电阻2的接线端22向收容在装置壳体4中的电子部件5移动。因此，能够抑制由于放电电阻2的热量而引起的电子部件5的温度上升。

随着电力转换装置1所处理的电力的大电流化、高电压化等，电子部件5(即，半导体模块51、平滑电容器52、电流传感器53等)的发热也存在容易变大的倾向。另一方面，需要电子部件5的长寿命化。因此，需要电子元件5尽可能地避免从放电电阻器2接收热量。在放电电阻2中，由于电流特别地集中于接线端22，因此，来自接线端22的发热特别容易变大。因此，如上所述，通过在保持件3设置包围接线端22的包围部30，能够有效地抑制热量从接线端22向电子部件5移动。

特别地，在本实施方式中，在电子部件5中，能够对未被冷却器13直接冷却的平滑电容器52、电流传感器53等的温度上升进行抑制，这一点能够实现整体的长寿命化。

另外，放电电阻2以电阻主体部21的底面211与装置壳体4的内表面相对的方式配置。由此，能够使放电电阻2的热量经由装置壳体4散热。即，如上所述，通过包围部30，能够抑制热量从放电电阻2的接线端22向电子部件5移动，另一方面，将放电电阻2的热量向装置壳体4散热。其结果是，能够更有效地抑制放电电阻2的热量对电子部件5的影响。

如上所述，根据本实施方式，能够提供一种能够抑制热量从放电电阻的接线端向其他电子部件移动的电力转换装置。

(实施方式2)

如图6～图12所示，本实施方式是更具体地示出了具有放电电阻2、保持件3和支架61的子组件14的一例的方式。

在本实施方式中，除了放电电阻2以外，在保持件3中还保持有接地用电容器18和母线17。如图10所示，接地用电容器18是一个电极被接地的电容器。接地用电容器18包括两个电容器元件82。两个电容器元件182彼此串联连接。而且，接地端子181与两个电容器元件182之间的配线电连接。

另外，接地用电容器18与平滑电容器52并联连接。而且，接地用电容器18具有将包含在直流电源BAT的直流电力中的噪波电流去除的功能。

如图6～图12所示，接地用电容器18被收容配置在设置于保持件3的一部分的电容器收容部361中。即，电容器元件182被配置在电容器收容部361中，并且由密封树脂183密封。密封树脂183中的连接到电容器元件182的接地端子181的一部分从密封树脂183露出，并且延伸设置到保持件3的一部分的凸缘部34。在该凸缘部34中，接地端子181通过螺栓35紧固于装置壳体4，并且被电接地。

固定于保持件3的两个母线17彼此平行地配置。两个母线17具有分别与平滑电容器52的两个电极连接的端子171。另外，两个母线17中的另一端子172电连接到外部端子。另外，母线17的一部分和放电电阻2的接线端22经由线束16电连接。

放电电阻2经由支架61固定于保持件3。放电电阻2在沿Y方向与接地用电容器18相邻的位置处安装于保持件3。另外，放电电阻2在沿Z方向与一个母线17相邻的位置处安装于保持件3。

保持件3具有从X方向的两侧、Y方向的两侧、以及Z方向的一侧即Z1侧对放电电阻2的接线端22进行包围的包围部30。即，如图6～图12所示，保持件3具有上壁部33、两个第一侧壁部31和两个第二侧壁部32，通过上壁部33、两个第一侧壁部31和两个第二侧壁部32构成包围部30。即，无论从X方向的哪一侧观察、从Y方向的哪一侧观察、从Z方向的Z1侧观察，接线端22都以至少一部分隐藏在包围部30的内侧的方式配置。此外，在图8、图10～图12中，用虚线表示在这些平面视图中实际无法观察到的接线端22的位置。

另外，在放电电阻2的接线端22与接地用电容器18之间也夹设有保持件3的一部分。该部分也构成作为包围部30的一部分的第一侧壁部31。

与实施方式1同样地，本实施方式所示的子组件14也例如能够以图1所示的位置关系组装到电力转换装置1的装置壳体4内。

此外，除非特别指出，否则实施方式2以后的实施方式所使用的符号中、与之前实施方式使用的符号相同的符号表示与之前实施方式相同的构成要素等。

在本实施方式的情况下，由于子组件14具有接地用电容器18和母线17，因此，能够容易地组装电力转换装置1。另外，由于在接地用电容器18与接线端22之间也夹设有包围部30的一部分，因此，也能够抑制接地用电容器18的温度上升。

除此以外，具有与实施方式1相同的作用效果。

本公开并不限定于上述各实施方式，能在不脱离本发明主旨的范围中应用于各种实施方式。

虽然根据实施方式对本公开进行了记述，但是应当理解为本公开并不限定于该实施方式、结构。本公开也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外，各种各样的组合、方式、进一步包含有仅一个要素、一个以上或一个以下的其他组合、方式也属于本公开的范畴、思想范围。

Claims (2)

1.一种电力转换装置(1)，包括：

放电电阻(2)，所述放电电阻与电力转换电路(10)电连接；

树脂制的保持件(3)，所述保持件对所述放电电阻进行保持；

装置壳体(4)，所述装置壳体对所述放电电阻和所述保持件进行收容；以及

电子部件(5)，所述电子部件与所述放电电阻一起收容在所述装置壳体中，

所述电子部件包括：构成所述电力转换电路的一部分的半导体模块(51)；以及与该半导体模块电连接的平滑电容器(52)，

所述放电电阻具有：包括电阻体的电阻主体部(21)；以及从所述电阻主体部突出的接线端(22)，

所述保持件具有包围部(30)，所述包围部从与所述电阻主体部相反的一侧、与所述接线端从所述电阻主体部突出的突出方向(Z1)正交的第一方向(X)的两侧、以及与所述突出方向及所述第一方向这两个方向正交的第二方向(Y)的两侧对所述接线端的至少一部分进行包围。

2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

所述放电电阻以所述电阻主体部中的与所述接线端的突出方向相反一侧的面即底面(211)与所述装置壳体的内表面相对的方式配置。