CN114257061A - 电力转换装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种电力转换装置。电力转换装置(100)具备：电源卡(30)，其将开关元件(10)收纳在内部；导电性的冷却器(40)，其经由绝缘板(30a)而与电源卡(30)相接；导电性的框体(50)，其将电源卡(30)和冷却器(40)收纳于内部，并被接地，电力转换装置(100)通过开关元件(10)的开关动作来实施电力的转换，冷却器(40)在其与框体(50)之间经由绝缘间隔件(61)、(62)和绝缘管(63)而被安装在框体(50)上。

Description

电力转换装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年9月11日提交的日本专利申请No.2020-152574的优先权，该日本专利申请的包括说明书、权利要求书、说明书附图和说明书摘要在内的整体通过引用而并入本文。
技术领域
本公开涉及一种电力转换装置的结构。
背景技术
近年来，较多地使用有利用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、功率MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)等开关元件来对直流电力的电压进行转换或者将直流电力转换为交流电力的电力转换装置。开关元件由于会因开关动作而发热，因此经由绝缘材料而安装有由铝、铜块等构成的金属制的冷却器(例如，参照日本特开2013-84800号公报所记载的现有技术)。
开关元件和冷却器收纳于被接地的金属制的框体中，并被搭载于电动车辆等中。在该结构中，在开关元件与接地之间会产生寄生电容。因此，已知如下情况，即，在开关元件的开关动作时，流动有从连接有电力转换装置的车辆驱动用的电机的接地线等起经由接地而反馈至开关元件的共模电流，由此，会产生共模噪声(例如，参照日本特开平9-298889号公报所记载的现有技术)。
因此，提出了一种将冷却器设为陶瓷制从而减少开关元件与被接地的框体之间的寄生电容并抑制共模噪声的结构(例如，参照日本特开平9-298889号公报)。
此外，提出了一种由绝缘层和磁性体框构成被夹入至开关元件与冷却器之间的绝缘基板以减少共模电流的结构(例如，参照日本特开2017-162988号公报)。
发明内容
发明所要解决的课题
可是，近年来，趋向于使用对大容量的电力进行转换的电力转换装置。在该情况下，由于从开关元件产生的热量变大，因此与专利文献2所记载的陶瓷制的冷却器相比使用如专利文献1所记载的那样的金属制的冷却器的情况较多。在该情况下，即使如专利文献1、3所记载的那样在开关元件与冷却器之间夹入绝缘材，但如果金属制的冷却器与被接地的框体接触，则也会存在在开关元件与接地之间产生较大的寄生电容并导致共模噪声的增大这样的问题。
因此，本公开的目的在于，在装入了导电性的冷却器的电力转换装置中，抑制共模噪声。
用于解决课题的手段
本公开的电力转换装置的特征在于，具备：开关元件；导电性的冷却器，其经由绝缘板而与所述开关元件相接；导电性的框体，其将所述开关元件和所述冷却器收纳于内部，并被接地，所述电力转换装置通过所述开关元件的开关动作来实施电力的转换，所述电力转换装置的特征在于，所述冷却器在其与所述框体之间经由绝缘部件而被安装在所述框体上。
由此，开关元件与接地之间的寄生电容成为，使在不具有绝缘部件的情况下的开关元件与接地之间的寄生电容上串联连接了冷却器与框体之间的微小电容的寄生电容的状态，从而能够减少开关元件与接地之间的寄生电容。因此，在开关元件的开关动作时能够抑制经由接地而反馈至开关元件的共模电流，从而能够抑制共模噪声的产生。
在本公开的电力转换装置中，也可以采用如下的方式，即，具备多个电源卡，所述电源卡对所述开关元件进行收纳，所述冷却器为多个，多个所述冷却器和多个所述电源卡以在其之间夹着所述绝缘板的方式而被层叠从而构成层叠体，所述层叠体以在被层叠于层叠方向的两端处的所述冷却器与所述框体之间夹入所述绝缘部件的方式而被安装于所述框体上。
根据该结构，能够以简便的结构来使冷却器与框体之间绝缘。
在本公开的电力转换装置中，也可以采用如下的方式，即，各个所述冷却器具备：板状的热交换部，其在内部构成有制冷剂流道，并且外表面经由所述绝缘板而与所述电源卡的表面接触；筒部，其与所述热交换部的两端连接并在层叠方向上延伸，且内侧的贯穿孔与所述热交换部的所述制冷剂流道连通，在各个所述热交换部被层叠在多个所述电源卡之间时，各个所述冷却器的各个所述筒部构成在层叠方向上被连接并分别在层叠方向上延伸的制冷剂管道，层叠方向上的一端的所述冷却器的所述筒部贯穿所述框体而延伸至所述框体的外部，贯穿所述框体的所述筒部经由其他的绝缘部件而被安装在所述框体上。
以此方式，通过使贯穿框体的冷却器的筒部与框体之间绝缘，从而能够更加减小开关元件与接地之间的寄生电容，进而能够更加有效地抑制共模噪声。
在本公开的电力转换装置中，也可以采用如下的方式，即，多个所述冷却器的各个所述筒部经由绝缘环而被相互连接。
由此，能够抑制各个电源卡与接地之间的寄生电容之和成为层叠体与接地之间的寄生电容的情况，并将各个电源卡与接地之间的各自的寄生电容设为层叠体与接地之间的寄生电容。因此，能够减少开关元件与接地之间的寄生电容，从而减少共模噪声。
本公开的电力转换装置的特征在于，具备：多个电源卡，其对开关元件进行收纳；导电性的多个冷却器，其经由绝缘板而与各个所述电源卡相接；导电性的框体，其将各个所述电源卡和各个所述冷却器收纳于内部，并被接地，所述电力转换装置通过所述开关元件的开关动作而实施电力的转换，所述电力转换装置的特征在于，多个所述冷却器和多个所述电源卡以在其间夹着所述绝缘板的方式而被层叠从而构成层叠体，各个所述冷却器具备：板状的热交换部，其在内部构成有制冷剂流道，并且外表面经由所述绝缘板而与所述电源卡的表面接触；筒部，其与所述热交换部的两端连接并在层叠方向上延伸，内侧的贯穿孔与所述热交换部的所述制冷剂流道连通，在各个所述热交换部被层叠在多个所述电源卡之间时，各个所述冷却器的各个所述筒部构成在层叠方向上经由绝缘环而被连接并分别在层叠方向上延伸的制冷剂管道。
由此，能够抑制各个电源卡与接地之间的寄生电容之和成为层叠体与接地之间的寄生电容的情况，并能够将各个电源卡与接地之间的各自的寄生电容设为层叠体与接地之间的寄生电容。因此，能够减少开关元件与接地之间的寄生电容，从而减少共模噪声。此外，根据该结构，即使在冷却器与框体之间未被绝缘的情况、或者绝缘中断了的情况下，也能够抑制共模噪声。
发明效果
本公开能够在装入了导电性的冷却器的电力转换装置中抑制共模噪声。
附图说明
图1为实施方式的电力转换装置的分解立体图。
图2为图1所示的A-A剖面，且为穿过图1所示的冷却器的制冷剂管道的中心的平面的平面剖视图。
图3为图1所示的B-B剖视图，且为穿过图1所示的冷却器的制冷剂管道的中心的垂直面的垂直剖视图。
图4为对利用实施方式的电力转换装置而将蓄电池的直流电力转换为交流电力而对电机进行驱动的电机驱动系统、和开关元件进行了开关动作时的共模电流的流动进行说明的配线图。
图5为表示比较例的电力转换装置的结构的局部配线图。
图6为穿过其他的实施方式的电力转换装置的冷却器的制冷剂管道的中心的平面的平面剖视图。
图7为其他的实施方式的电力转换装置的穿过冷却器的制冷剂管道的中心的平面的平面剖视图。
图8为其他的实施方式的电力转换装置的垂直剖视图。
具体实施方式
以下，对实施方式的电力转换装置100进行说明。如图1所示，实施方式的电力转换装置100包括：在内部对开关元件10进行收纳的电源卡30、经由绝缘板30a、30b而与电源卡30相接的冷却器40、对电源卡30和冷却器40进行收纳的框体50、作为被安装于冷却器40与框体50之间的绝缘部件的绝缘间隔件61、62、和绝缘管63。在此，电源卡30在其内部收纳了两组IGBT等开关元件10、和相对于开关元件10而被反并联连接的二极管20。此外，冷却器40和框体50为铝等的金属制。因此，冷却器40和框体50具有导电性。
如图1所示，四张第一至第四电源卡31～34和五个第一至第五冷却器41～45构成了以在其之间夹着绝缘板31a～34a、31b～34b的方式而交替地层叠而成的层叠体90。在以下的说明中，在对四张电源卡进行区分的情况下，称为第一至第四电源卡31～34，在不对四张电源卡进行区分的情况下，称为电源卡30。同样地，在分别对绝缘板30a、30b进行区分的情况下，称为绝缘板31a～34a、31b～34b。此外，在对五个冷却器进行区分的情况下，称为第一至第五冷却器41～45，在不对五个冷却器进行区分的情况下，称为冷却器40。而且，在分别对在第一至第四电源卡31～34之中分别各收纳有两组的开关元件10和二极管20进行区分的情况下，称为第一至第八开关元件11～18、第一至第八二极管21～28。此外，在以下的说明中，将电源卡30和冷却器40的层叠方向设为前后方向，将制冷剂供给管道46、制冷剂排出管道47的排列方向设为左右方向，将与前后方向和左右方向成直角的方向设为上下方向而进行说明。在此，将制冷剂供给管道46、制冷剂排出管道47贯穿框体50而向层叠方向延伸的方向设为前侧，并将相反侧设为后侧，并将面向前侧的右手侧设为右侧，并将相反侧设为左侧而进行说明。另外，虽然框体50为大致长方体的箱体，但在图1中，仅对前板51、后板52和左右侧板53、54进行显示，并省略盖和底板的图示。
如图1所示，第三电源卡33被夹在第三冷却器43与第四冷却器44之间，从而从前侧的面和后侧的面这两个面被冷却。在第三电源卡33的前侧的面与第三冷却器43之间夹入了绝缘板33a，在第三电源卡33的后侧的面与第四冷却器44之间夹入了绝缘板33b。绝缘板33a、33b对被收纳于第三电源卡33的内部的第五、第六开关元件15、16、第五、第六二极管25、26与第三冷却器43、第四冷却器44之间进行电绝缘。
同样地，第一电源卡31经由绝缘板31a、31b而被夹入于第一冷却器41与第二冷却器42之间，第二电源卡32经由绝缘板32a、32b而被夹入于第二冷却器42与第三冷却器43之间，第四电源卡34经由绝缘板34a、34b而被夹入于第四冷却器44与第五冷却器45之间。
如图2、图3所示，第二冷却器42由热交换部42a、前筒部42b和后筒部42c构成。热交换部42a为，在内部构成在左右方向上延伸的制冷剂流道42e、且前侧的面经由绝缘板31b而与第一电源卡31的后侧的面的表面进行接触并且后侧的面经由绝缘板32a而与第二电源卡32的前侧的面进行接触的板状部分。前筒部42b被连接于热交换部42a的左右方向上的两端的前侧并在层叠方向上延伸，且内侧的贯穿孔42f与热交换部42a的制冷剂流道42e连通。后筒部42c连接于热交换部42a的左右方向的两端的后侧并在层叠方向上延伸，内侧的贯穿孔42f与热交换部42a的制冷剂流道42e连通。同样地，第三、第四冷却器43、44分别由与第二冷却器42的热交换部42a、前筒部42b和后筒部42c相同的形状的热交换部43a、44a、前筒部43b、44b和后筒部43c、44c构成。虽然第一冷却器41的热交换部41a和后筒部41c为与热交换部42a和后筒部42c相同的形状，但前筒部41b朝向层叠方向前方较长地延伸。此外，第五冷却器45仅具备热交换部45a和前筒部45b，不包括后筒部。另外，第一、第三至第五冷却器41、43～45的制冷剂流道为与第二冷却器42的制冷剂流道42e相同的形状。此外，第三、第四冷却器43、45的贯穿孔为与第二冷却器42的贯穿孔42f相同的形状，第一、第五冷却器41、45的贯穿孔除了层叠方向的长度有所不同之外为与第二冷却器42的贯穿孔相同的形状。
当第二冷却器42的热交换部42a和第三冷却器43的热交换部43a以经由绝缘板32a、32b而夹入第二电源卡32的方式被层叠时，第二冷却器42的后筒部42c和第三冷却器43的前筒部43b在层叠方向上被连接。
同样地，当第一冷却器41和第二冷却器42以夹入第一电源卡31的方式被层叠时，第一冷却器41的后筒部41c和第二冷却器42的前筒部42b在层叠方向上被连接。此外，当第三冷却器43和第四冷却器44以夹入第三电源卡33的方式被层叠时，第三冷却器43的后筒部43c和第四冷却器44的前筒部44b在层叠方向上被连接。而且，当第四冷却器44和第五冷却器45以夹入第四电源卡34的方式被层叠时，第四冷却器44的后筒部44c和第五冷却器45的前筒部45b在层叠方向上被连接。第一冷却器41的前筒部41b、在层叠方向上被连接的后筒部41c和前筒部42b、后筒部42c和前筒部43b、后筒部43c和前筒部44b、后筒部44c和前筒部45b构成作为各自在层叠方向上延伸的制冷剂管道的制冷剂供给管道46、制冷剂排出管道47。从制冷剂供给管道46的前侧端如箭头标记那样流入了第一冷却器41的前筒部41b的制冷剂在层叠方向上于制冷剂供给管道46中流动，并且从各个热交换部41a、42a、43a、44a的右侧端流向左侧端而从前后两个面对第一至第四电源卡31～34进行冷却，并从制冷剂排出管道47朝向前方而流动且流到框体50的外部。
如以上所说明的那样，四张第一至第四电源卡31～34和五个第一至第五冷却器41～45构成以在其之间夹着绝缘板31a～34a、31b～34b的方式而交替地层叠而成的层叠体90。层叠体90的层叠方向的前侧端的第一冷却器41的前侧的面以在其与框体50的前板51的后侧面51a之间经由作为绝缘部件的平板状的绝缘间隔件61的方式而被安装。此外，层叠体90的层叠方向的后侧端的第五冷却器45的后侧的面以在其与框体50的后板52的前侧面52a之间经由绝缘间隔件62和金属制的板簧55的方式而被配置。板簧55通过朝向框体50的前板51将层叠体90向前侧进行按压，从而使第一至第五冷却器41～45的各个热交换部41a～45a紧贴于第一至第四电源卡31～34的各个前侧的面和后侧的面。以此方式，第一冷却器41通过绝缘间隔件61而与框体50的前板51电绝缘，第五冷却器45通过绝缘间隔件62而与金属制的板簧55、框体50的后板52绝缘。
此外，层叠方向的前侧端的第一冷却器41的前筒部41b向层叠方向前侧贯穿被设置于框体50的前板51上的孔51h并朝向前板51的前方延伸。前筒部41b经由作为其他的绝缘部件的绝缘管63而被安装于孔51h中。
如以上所说明的那样，金属制的第一至第五冷却器41～45在经由作为绝缘部件的绝缘间隔件61、62和作为其他的绝缘部件的绝缘管63而与金属制的框体50电绝缘的状态下被安装。另外，框体50的与第一至第五冷却器41～45的未图示的其他的部位所接触的部分也经由另外的绝缘部件而被安装在框体50上，从而以电绝缘的方式而构成了层叠体90和框体50。
接下来，对通过电力转换装置100而将蓄电池71的直流电力转换为交流电力并对电机80进行驱动的电机驱动系统进行说明。如图4所示，电力转换装置100由变换器部110和逆变器部120而构成，变换器部110由第一电源卡31、电抗器72、平滑电容器73而构成，并实施直流电力的电压转换，逆变器部120由第二至第四电源卡32～34构成，并将直流电力转换为交流电力而对电机80进行驱动。
变换器部110的第一电源卡31为，由第一开关元件11和相对于第一开关元件11而被反并联连接的第一二极管21构成的上臂A1、以及由第二开关元件12和相对于第二开关元件12而被反并联连接的第二二极管22构成的下臂A2被串联连接而成的部件。在上臂A1和下臂A2的连接点处，连接有来自蓄电池71的正极的P线74。此外，在P线74上串联连接有电抗器72。下臂A2的另一端被连接于与蓄电池71的负极连接的N线75上。此外，上臂A1的另一端与逆变器部120的高压线76a连接。此外，N线75与逆变器部120的低压线76b连接。
构成逆变器部120的第二电源卡32为，将由第三开关元件13和第三二极管23构成的U相上臂U1、以及由第四开关元件14和第四二极管24构成的U相下臂U2在高压线76a与低压线76b之间串联连接而成的部件。在U相上臂U1和U相下臂U2的连接点处连接有U相输出线77。U相输出线77与电机80的U相端子连接。
同样地，第三电源卡33为，将由第五、第六开关元件15、16和第五、第六二极管25、26构成的V相上臂V1、以及V相下臂V2在高压线76a与低压线76b之间串联连接而成的部件，在V相上臂V1和V相下臂V2的连接点处连接有V相输出线78。V相输出线78与电机80的V相端子连接。同样地，第四电源卡34为，将由第七、第八开关元件17、18和第七、第八二极管27、28构成的W相上臂W1、以及W相下臂W2在高压线76a与低压线76b之间串联连接而成的部件，在W相上臂W1和W相下臂W2的连接点处连接有W相输出线79。W相输出线79与电机80的W相端子连接。
此外，框体50通过接地线56而与接地GND(Ground，地线)连接，电机80通过接地线81而接地于接地GND，蓄电池71通过接地线82而接地于接地GND。
在图4中，寄生电容C11～C15表示在不具有绝缘间隔件61、62以及绝缘管63的情况下的变换器部110的P线74与接地GND之间、N线75与接地GND之间、U相输出线77与接地GND之间、V相输出线78与接地GND之间、W相输出线79与接地GND之间的寄生电容。寄生电容C21～C25为，通过绝缘间隔件61、62以及绝缘管63而被形成的第一至第五冷却器41～45与框体50之间的寄生电容。由于绝缘间隔件61、62以及绝缘管63被配置于第一至第五冷却器41～45与框体50之间，因此，寄生电容C21～C25成为，分别与不具有绝缘间隔件61、62以及绝缘管63的情况下的各个寄生电容C11～C15串联连接的寄生电容。
当电力转换装置100的第一至第八开关元件11～18进行开关动作时，由于存在寄生电容C11～C15、C21～C25，因此在P线74、N线75、U相输出线77、V相输出线78、W相输出线79与接地GND之间，形成如R1～R5所示那样流有共模电流的电路R1～R5。如图4所示，电路R1为，第一电源卡31、第一冷却器41、P线74、蓄电池71、蓄电池71的接地线82、接地GND、接地线56、框体50、寄生电容C21、C11、第二冷却器42、第一电源卡31这样的流有共模电流的电路。电路R2为，从第一电源卡31、N线75、蓄电池71的接地线82通过接地GND、寄生电容C22、C12而反馈至第一电源卡31的电路。此外，电路R3为，从第二电源卡32、U相输出线77、电机80的接地线81经由接地GND、寄生电容C23、C13而反馈至第二电源卡32的电路。同样地，电路R4为，从第三电源卡33、V相输出线78、电机80的接地线81经由接地GND、寄生电容C24、C14而反馈至第三电源卡33的电路，电路R5为，从第四电源卡34、W相输出线79、电机80的接地线81经由接地GND、寄生电容C25、C15而反馈至第四电源卡34的电路。
在此，对电路R5的耦合寄生电容C5进行说明。耦合寄生电容C5为，和包括第七、第八开关元件17、18的第四电源卡34连接的W相输出线79与接地GND之间的寄生电容，且为第七、第八开关元件17、18与接地GND之间的寄生电容。如先前所说明的那样，由于电路R5的耦合寄生电容C5成为将寄生电容C15和寄生电容C25串联连接的寄生电容，因此，下述的式1的关系成立。
1/C5＝1/C15+1/C25·····(式1)
由式1得出
C5＝(C15×C25)/(C15+C25)…(式2)
在金属制的第一至第五冷却器41～45和金属制的框体50以电导通的方式被连接的情况下，第四电源卡34与接地GND之间的寄生电容C15非常大，例如，将会成为1、000(pF)的阶数。在此，寄生电容C25为，在经由绝缘间隔件61、62以及绝缘管63而将金属制的第一至第五冷却器41～45安装到了框体50上的情况下所形成的第一至第五冷却器41～45与框体50之间的寄生电容，其相对于C15而非常小、在C15的百分之一以下，例如，成为几(pF)左右。因此，由上述的式2计算出的耦合寄生电容C5成为不具有绝缘间隔件61、62以及绝缘管63的情况下的耦合寄生电容C5的百分之一以下。电路R1～电路R4的各个耦合寄生电容C1～C4也同样地成为C11～C14的百分之一以下。
在此，电路R1、R2的耦合寄生电容C1、C2为，和包括第一、第二开关元件11、12的第一电源卡31连接的P线74、N线75与接地GND之间的寄生电容，且为第一、第二开关元件11、12与接地GND之间的寄生电容。此外，电路R3的耦合寄生电容C3为，和包括第三、第四开关元件13、14的第二电源卡32连接的U相输出线77与接地GND之间的寄生电容，且为第三、第四开关元件13、14与接地GND之间的寄生电容。同样地，电路R4的耦合寄生电容C4为，和包括第五、第六开关元件15、16的第三电源卡33连接的V相输出线78与接地GND之间的寄生电容。
另一方面，如图5所示，在不具有绝缘间隔件61、62以及绝缘管63，从而框体50与第五冷却器45电接触的情况下，第四电源卡34与接地GND之间的寄生电容将成为寄生电容C15，从而在电路R5中流有较大的共模电流，进而会产生较大的共模噪声。
如此，通过经由绝缘间隔件61、62以及绝缘管63而将第一至第五冷却器41～45安装在框体50上，从而使各个电路R1～R5的耦合寄生电容C1～C5、或者第一至第四电源卡31～34与接地GND之间的耦合寄生电容C1～C5成为不具有绝缘间隔件61、62以及绝缘管63的情况下的寄生电容C11～C15的百分之一以下。由此，各个电路R1～R5的阻抗变高，从而抑制了在各个电路R1～R5中流动的共模电流，进而能够减少产生的共模噪声。
虽然在以上的说明中，设为经由绝缘间隔件61、62和绝缘管63而将第一至第五冷却器41～45安装在框体50上的情况来进行了说明，但并未被限定于此。例如，也可以设为，利用绝缘性的陶瓷制的螺栓、螺母、衬套等而将包括第一至第五冷却器41～45的层叠体90安装在框体50上，并以电绝缘的方式将层叠体90安装在框体50上。此外，虽然在以上的说明中，将第一至第五冷却器和框体50设为铝等的金属制而进行了说明，但也可以由导电性的树脂或复合原材料等构成。
此外，虽然在上述的说明中，设为第一冷却器41的前筒部41b经由绝缘管63而被安装在框体50上的情况来进行了说明，但并未被限定于此。例如，也可以以使被设置于前板51上的孔51h的内径大于前筒部41b的外径、并使前筒部41b与前板51不接触的方式而构成，并且以通过其间的空气层而绝缘的方式而构成。由此，能够通过简便的结构来使前筒部41b与框体50电绝缘。
接下来，参照图6的同时，对其他的实施方式的电力转换装置200进行说明。首先，对与参照图1～图5而说明的电力转换装置100相同的部位标记相同的符号，并省略说明。
如图6所示，电力转换装置200也设为，四张第一至第四电源卡31～34和五个第一至第五冷却器41～45构成以在其间夹着绝缘板31a～34a、31b～34b的方式而交替地层叠的层叠体91。层叠体91以将第一至第五冷却器41～45的各个前筒部42b～45b和各个后筒部41c～44c经由绝缘环41d～44d而连接、并且使第一冷却器41～第五冷却器45相互电绝缘的方式而被连接。
如图6所示，层叠体91的层叠方向的前侧端的第一冷却器41的前侧的面以与向框体50的前板51的后侧突出的凸部51b的后侧面51c相接的方式被安装在框体50上。此外，层叠体91的层叠方向的后侧端的第五冷却器45的后侧的面经由金属制的板簧55而被安装在框体50的后板52上。此外，第一冷却器41的前筒部41b通过被设置于前板51上的孔51h而被保持。如此，第一冷却器41以与框体50导通的方式而被安装在框体50上。此外，第五冷却器45以经由金属制的板簧55而与框体50的后板52电导通的方式被安装。
以此方式，在第一、第五冷却器41、45以与框体50电导通的状态被安装在框体50上的情况下，并且在为各个前筒部42b～45b与各个后筒部41c～44c之间不具有绝缘环41d～44d的电力转换装置100的层叠体90的情况下，被夹持在第一至第五冷却器41～45之间的第一至第四电源卡31～34与接地GND之间的寄生电容成为在与接地GND之间被并联地电连接的状态。因此，层叠体90与接地GND之间的寄生电容成为第一至第四电源卡31～34与接地GND之间的寄生电容的总计，并成为较大的寄生电容。
另一方面，在电力转换装置200中，在各个前筒部42b～45b与各个后筒部41c～44c之间经由绝缘环41d～44d而将第一至第五冷却器41～45连接在一起。由此，妨碍了被夹持在第一至第五冷却器41～45之间的第一至第四电源卡31～34与接地GND之间的寄生电容在与接地GND之间被并联电连接的情况。因此，层叠体91与接地GND之间的寄生电容未成为第一至第四电源卡31～34与接地GND之间的寄生电容的总和，而成为第一至第四电源卡31～34与接地GND之间的各自的寄生电容。由此，能够将层叠体91与接地GND之间的寄生电容减少至在将层叠体90以电导通状态安装在框体50上的情况下的五分之一左右。
以此方式，在电力转换装置200中，能够减少第一至第四电源卡31～34与接地GND之间的寄生电容，从而能够抑制共模电流，进而减少共模噪声。此外，在电力转换装置200中，即使在第一至第五冷却器41～45与框体50之间未被绝缘的情况、或者绝缘中断了的情况下，也能够抑制共模噪声。
接下来，参照图7，对其他的实施方式的电力转换装置300进行说明。对与先前参照图1～5而进行了说明的电力转换装置100、参照图6而进行了说明的电力转换装置200相同的部分标记相同的符号，并省略说明。
电力转换装置300构成为，将参照图6而进行了说明的层叠体91如参照图1～图5而进行了说明的那样经由绝缘间隔件61、62以及绝缘管63而安装在金属制的框体50上，其中，层叠体91构成为，第一至第五冷却器41～45的各个前筒部42b～45b与各个后筒部41c～44c之间经由绝缘环41d～44d而连接，且第一冷却器41～第五冷却器45被相互电绝缘。
电力转换装置300能够根据利用电力转换装置100而进行了说明的耦合寄生电容C1～C5的减少效果、和妨碍利用电力转换装置200而进行了说明的第一～第四电源卡31～34与接地GND之间的寄生电容被并联连接的情况的效果，从而更大程度地减少层叠体91与接地GND之间的寄生电容，并更加有效地减少共模噪声。
接下来，在参照图8的同时对其他的电力转换装置400进行说明。虽然先前所说明的电力转换装置100、200、300均通过将在内部收纳开关元件10和二极管20的电源卡30和冷却器40层叠而成的层叠体90、91安装在框体50上从而被构成，但电力转换装置400为在冷却器40的上表面上经由绝缘片10a而配置多个开关元件10的装置。而且构成为，冷却器40经由绝缘间隔件65而被载置在框体50的底面上，且经由陶瓷等的绝缘性的衬套59、陶瓷制的绝缘性的螺栓58a和螺母58b而将框体50的安装臂48安装在框体50的底部上。绝缘间隔件65、绝缘性的衬套59、螺栓58a和螺母58b构成绝缘部件。
电力转换装置400由于与电力转换装置100同样地、通过绝缘间隔件65、绝缘性的衬套59、螺栓58a和螺母58b而被形成的微小的寄生电容成为与开关元件10、冷却器40与接地GND之间的较大的寄生电容串联连接的状态，因此，能够减少开关元件10与接地GND之间的耦合寄生电容，从而能够减少共模噪声。

Claims (5)

1.一种电力转换装置，具备：
开关元件；
导电性的冷却器，其经由绝缘板而与所述开关元件相接；
导电性的框体，其将所述开关元件和所述冷却器收纳于内部，并被接地，
所述电力转换装置通过所述开关元件的开关动作来实施电力的转换，
所述电力转换装置的特征在于，
所述冷却器在其与所述框体之间经由绝缘部件而被安装在所述框体上。
2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
具备多个电源卡，所述电源卡对所述开关元件进行收纳，
所述冷却器为多个，
多个所述冷却器和多个所述电源卡以在其间夹着所述绝缘板的方式而被层叠从而构成层叠体，
所述层叠体以在层叠于层叠方向上的两端处的所述冷却器与所述框体之间夹入所述绝缘部件的方式而被安装于所述框体上。
3.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，
各个所述冷却器具备：
板状的热交换部，其在内部构成有制冷剂流道，且外表面经由所述绝缘板而与所述电源卡的表面接触；
筒部，其与所述热交换部的两端连接并在层叠方向上延伸，且内侧的贯穿孔与所述热交换部的所述制冷剂流道连通，
在各个所述热交换部被层叠在多个所述电源卡之间时，各个所述冷却器的各个所述筒部构成在层叠方向上连接并各自在层叠方向上延伸的制冷剂管道，
层叠方向上的一端的所述冷却器的所述筒部贯穿所述框体而延伸至所述框体的外部，
贯穿所述框体的所述筒部经由其他的绝缘部件而被安装在所述框体上。
4.如权利要求3所述的电力转换装置，其特征在于，
多个所述冷却器的各个所述筒部经由绝缘环而被相互连接。
5.一种电力转换装置，具备：
多个电源卡，其对开关元件进行收纳；
导电性的多个冷却器，其经由绝缘板而与各个所述电源卡相接；
导电性的框体，其将各个所述电源卡和各个所述冷却器收纳于内部，并被接地，
所述电力转换装置通过所述开关元件的开关动作而实施电力的转换，
所述电力转换装置的特征在于，
多个所述冷却器和多个所述电源卡以在其间夹着所述绝缘板的方式而被层叠从而构成层叠体，
各个所述冷却器具备：
板状的热交换部，其在内部构成有制冷剂流道，且外表面经由所述绝缘板而与所述电源卡的表面接触；
筒部，其与所述热交换部的两端连接并在层叠方向上延伸，且内侧的贯穿孔与所述热交换部的所述制冷剂流道连通，
在各个所述热交换部被层叠在多个所述电源卡之间时，各个所述冷却器的各个所述筒部构成在层叠方向上经由绝缘环而被连接并各自在层叠方向上延伸的制冷剂管道。
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