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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Umsetzungssystem für elektrische Leistung und insbesondere auf ein Umsetzungssystem für elektrische Leistung, um einen Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer mit einem Inverter zu integrieren.
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Technischer Hintergrund
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Ein Inverter zum Antreiben eines Motors unter Verwendung einer Hochspannungsbatterie für den Leistungsantrieb ist in einem Elektrofahrzeug bzw. einem Plugin-Hybridfahrzeug angebracht. Neben der Hochspannungsbatterie ist ferner eine Niederspannungsbatterie zum Betätigen der Zubehöreinrichtungen, wie z. B. der Fahrzeugscheinwerfer und eines Radios, darin angebracht. Ein Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer für die Verwendung bei der Umsetzung der elektrischen Leistung entweder von der Hochspannungsbatterie zu der Niederspannungsbatterie oder von der Niederspannungsbatterie zu der Hochspannungsbatterie ist in diesen Fahrzeugen angebracht (siehe z. B. die Patentliteratur 1).
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Bei diesen Fahrzeugen ist es erwünscht, ein Verhältnis eines Fahrgastraums zu einem Volumen des Fahrzeugs im Ganzen so viel wie möglich zu erhöhen und dadurch den Komfort in dem Fahrgastraum zu verbessern. Aus diesem Grund ist es erwünscht, dass der Inverter und der Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer außerhalb des Fahrgastraums, insbesondere in einem Raum, der so klein wie möglich ist, innerhalb eines Kraftmaschinenraums angebracht sind.
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Entgegenhaltungsliste
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: Japanisches Patent Nr. 4300717
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Nun ist eine Temperaturumgebung innerhalb des Kraftmaschinenraums höher als in der herkömmlichen Anwendungsumgebung, wobei angenommen wird, dass die Verwendung in einem Hochtemperaturbereich nicht nur die Verschlechterung der jeweiligen Steuerfunktionen des Inverters und des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers beschleunigt, sondern außerdem die Verschlechterung der Konstruktionselemente. Aus diesem Grund werden diese Vorrichtungen unter Verwendung eines Kältemittels, das im Allgemeinen aus Wasser und einem Gemisch besteht, als ein Kühlmechanismus für die Vorrichtungen, wie z. B. den Inverter und den Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer, gekühlt, wobei ein höherer Kühlwirkungsgrad des Kühlmechanismus, der dieses Kühlverfahren enthält, zusammen mit der Verbesserung der Raumspareigenschaft ein wichtiger technischer Faktor geworden ist.
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Die in dem Inverter bzw. dem Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer angebrachten elektronischen Komponenten besitzen jedoch einen hohen Heizwert und erfordern ein komplexes Kühlverfahren, wie z. B. die Ergänzungen von Komponenten für die Verwendung beim Kühlen der elektronischen Komponenten, die Bereitstellung eines Lüfters usw., wobei sie dadurch ein Problem verursachen, weil ein Raum für die bordinternen Einheiten zunimmt.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Umsetzungssystem für elektrische Leistung zu schaffen, das den Kühlwirkungsgrad verbessern kann.
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Die Lösung für das Problem
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- (1) Um die Aufgabe der Erfindung zu lösen, schafft die Erfindung ein Umsetzungssystem für elektrische Leistung, das einen Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer und einen Inverter, der einteilig an dem Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer befestigt ist, umfasst, wobei das Umsetzungssystem für elektrische Leistung einen Kältemittelkanal enthält, der zwischen dem Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer und dem Inverter ausgebildet ist. Der Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer ist mit einer Leiterplatte aus einem Metall und einer Sammelschiene, die durch das Zwischenstück der durch Lot befestigten Teile an die Leiterplatte gelötet ist, versehen, wobei die durch Lot befestigten Teile der Sammelschiene zusätzlich zu dem an zwei Stellen durch Lot befestigten Teil, der als eine elektrisch notwendige Kopplung hinsichtlich einer Schaltung dient, den elektrisch entkoppelten durch Lot befestigten Teil enthalten, wobei der elektrisch entkoppelte durch Lot befestigte Teil in der Nähe eines Bereichs angeordnet ist, der zu dem Kältemittelkanal entgegengesetzt ist. Mit der Anwendung einer derartigen Konfiguration, die oben beschrieben worden ist, kann ein Kühlungswirkungsgrad des Umsetzungssystems für elektrische Leistung verbessert werden.
- (2) Gemäß (1) wie oben ist ein Schwerpunkt des durch Lot befestigten Teils der Sammelschiene vorzugsweise innerhalb eines Dreiecks angeordnet, das durch das Verbinden von drei Punkten des (durch Löten) befestigten Teils der Sammelschiene miteinander gebildet wird.
- (3) Gemäß (1) wie oben ist vorzugsweise ein wärmeleitendes Fett oder eine Wärmeableitungsplatte, das bzw. die zwischen der Leiterplatte aus dem Metall und einem Gehäuse des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers angeordnet und daran befestigt ist, vorgesehen.
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Die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Kühlwirkungsgrad des Umsetzungssystems für elektrische Leistung verbessert werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Ansicht des Zusammenbaus, die eine Konfiguration als Ganzes eines Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teilabschnitts eines Inverters, der in dem Umsetzungssystem für elektrische Leistung gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, die dessen Konfiguration zeigt;
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3 ist eine perspektivische Ansicht des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers, der in dem Umsetzungssystem für elektrische Leistung gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, wobei (A) eine Ansicht der Oberseite und (B) eine Ansicht der Unterseite ist;
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4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine innere Konfiguration des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers zeigt, der in dem Umsetzungssystem für elektrische Leistung gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
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5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration einer in einer Leiterplattenanordnung des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers des Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung verwendeten Sammelschiene zeigt;
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6 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration einer in der Leiterplattenanordnung des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers des Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung verwendeten Sammelschiene zeigt;
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7 ist ein Grundriss, der die Position eines Schwerpunkts der in der Leiterplattenanordnung des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers des Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung verwendeten Sammelschiene zeigt;
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8 ist eine schematische Darstellung einer Kühlstruktur der in der Leiterplattenanordnung des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers des Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung verwendeten Sammelschiene;
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9 ist eine schematische Darstellung der Kühlstruktur der in der Leiterplattenanordnung des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers des Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung verwendeten Sammelschiene; und
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10 ist ein Grundriss, der eine Konfiguration der Leiterplattenanordnung des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers des Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Eine Konfiguration eines Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 beschrieben.
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Zuerst wird eine Konfiguration als Ganzes des Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.
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1 ist eine Ansicht des Zusammenbaus, die die Konfiguration des Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung als Ganzes zeigt. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teilabschnitts eines Inverters, der in dem Umsetzungssystem für elektrische Leistung gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, die eine Konfiguration des Inverters zeigt.
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Das Umsetzungssystem 1 für elektrische Leistung besteht aus einem Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer 100 und einem Inverter 200, der damit integriert ist, wie in 1 gezeigt ist. Der Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer 100 und der Inverter 200 sind in 1 in einem derartigen Zustand gezeigt, wie sie voneinander getrennt sind. Der Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer 100 ist mit Bolzen an der Unterseite eines Gehäuses des Inverters 200 befestigt.
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Das Umsetzungssystem 1 für elektrische Leistung wird in dem Elektrofahrzeug usw. angewendet, wobei der Inverter 200 einen Motor für das Antreiben unter Verwendung einer elektrischen Leistung von einer bordinternen Hochspannungsbatterie antreibt. Eine Niederspannungsbatterie zum Betätigen der Hilfseinrichtungen, wie z. B. der Fahrzeugbeleuchtung und eines Radios, ist in einem Fahrzeug angebracht, wobei der Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer 100 die Umsetzung der elektrischen Leistung entweder von der Hochspannungsbatterie zu der Niederspannungsbatterie oder von der Niederspannungsbatterie zu der Hochspannungsbatterie ausführt.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, enthält der Inverter 200 eine Einlassrohrleitung 13 und eine Auslassrohrleitung 14. Die Einlassrohrleitung 13 und die Auslassrohrleitung 14 sind jede mit einem Kältemittelkanal 101A verbunden, der in dem Inverter 200 ausgebildet ist. Der Kältemittelkanal 101A des Inverters 200 besitzt eine Öffnung, die in dessen Oberteil ausgebildet ist. Die Öffnung ist durch den Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer abgedeckt, der an dem Inverter 200 befestigt ist. Auf diese Weise ist der Kältemittelkanal, durch den ein Kältemittel strömt, zwischen dem Inverter 200 und dem Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer 100 ausgebildet. Ein Modul SW eines Halbleiterschaltelements (eines IGBT usw.) steht in das Innere des Kältemittelkanals 101A vor, wie in den Figuren gezeigt ist, so dass das Halbleiterschaltelement in das durch den Kältemittelkanal 101A strömende Kältemittel eingetaucht ist. Das Kältemittel strömt durch die Einlassrohrleitung 13 in den Kanal und strömt durch die Auslassrohrleitung 14 aus.
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Als Nächstes wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 3 eine Konfiguration des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers, der in dem Umsetzungssystem für elektrische Leistung gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, beschrieben. 3(A) und 3(B) sind jede eine perspektivische Ansicht des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers, der in dem Umsetzungssystem für elektrische Leistung gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. 3(A) ist eine Ansicht der Oberseite und 3(B) ist eine Ansicht der Unterseite.
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An der Unterseite des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers 100 ist ein Kältemittelkanalbereich 101 gezeigt. Der Kältemittelkanalbereich 101 ist ein Bereich, der zu dem in 2 gezeigten Kältemittelkanal 101A entgegengesetzt ist. Die durch den Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer 100 erzeugte Wärme wird in dem Kältemittelkanalbereich 101 freigegeben.
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Dann wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 4 eine innere Konfiguration des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers, der in dem Umsetzungssystem für elektrische Leistung gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, beschrieben.
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4 ist eine perspektivische Ansicht, die die innere Konfiguration des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers zeigt, der in dem Umsetzungssystem für elektrische Leistung gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. 4 zeigt den Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer, der in 3(A) gezeigt ist, wobei sich dessen obere Abdeckung in einem entfernten Zustand befindet.
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Eine Leiterplattenanordnung 150 ist am Inneren des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers 100 befestigt. Die Unterseite der Leiterplatte der Leiterplattenanordnung 150 befindet sich mit der Ebene eines Gehäuses 110 des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers in Flächenkontakt. Das Gehäuse 110 des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers wird durch Druckgießen aus Aluminium hergestellt. Die Leiterplattenanordnung 150 ist mit Sammelschienen versehen, durch die ein hoher elektrischer Strom fließt, wobei sowohl deren Konfiguration als auch deren Wärmeableitungsstruktur unter Bezugnahme auf 5 und die nachfolgenden Figuren beschrieben werden.
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Als Nächstes wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 5 und 6 eine Konfiguration der Sammelschienen für die Verwendung in der Leiterplattenanordnung 150 des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers des Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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5 und 6 sind jede eine perspektivische Ansicht, die die Konfiguration der Sammelschiene für die Verwendung in der Leiterplattenanordnung 150 des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers des Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung zeigen.
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5 ist die perspektivische Ansicht der Sammelschiene, wie sie von links gesehen wird, und 6 ist die perspektivische Ansicht der Sammelschiene, wie sie von rechts gesehen wird.
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Die Leiterplattenanordnung 150, die in dem Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer angeordnet ist, ist mit den Sammelschienen 160, 161 versehen. Die Sammelschienen 160, 161 sind jede in einer derartigen Form wie in Stufen gebogen auf eine kurbelähnliche Weise ausgebildet, um an einer Metallplatte 151 befestigt zu werden. Zu diesem Zeitpunkt werden die flachen Abschnitte der Sammelschienen 160 bzw. 161 auf eine derartige Weise an der Metallplatte 151 befestigt, damit sie zu dem ebenen Abschnitt der Metallplatte 151 orthogonal sind. Dementsprechend kann ein Verhältnis eines durch jede der Sammelschienen 160, 161 eingenommenen Bereichs zu dem des ebenen Abschnitts der Metallplatte 151 verringert werden, so dass der Wirkungsgrad des Bildens von Baugruppen vergrößert ist.
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Mit der Metallplatte 151 ist eine Verbindungschicht auf einer Platte aus Aluminium usw. durch das Zwischenstück einer Isolierschicht ausgebildet. Jede der Sammelschienen 160, 161 ist mit der Verbindungschicht verbunden, um daran befestigt zu sein. Jede der Sammelschienen 160, 161 ist aus Kupfer hergestellt, wobei sie ein Leiter in bandähnlicher Form ist, wie in den Figuren gezeigt ist. Die Sammelschienen 160, 161 besitzen z. B. jede eine Breite von zehn und einigen mm und eine Dicke von 1 mm. Weil jede der Sammelschienen 160, 161 aus Kupfer hergestellt ist und eine große Querschnittsfläche aufweist, ist ferner deren elektrischer Widerstand klein. Weil jedoch ein hoher elektrischer Strom im Bereich von z. B. 100 A bis 200 A auf einer Niederspannungsseite zu der Sammelschiene fließt, besitzt die Sammelschiene einen großen Heizwert.
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Die Sammelschiene 160 wird unter Verwendung eines Lots an der Metallplatte 151 befestigt. Zum Zeitpunkt des Befestigens unter Verwendung des Lots wird die Befestigung durch einen Aufschmelzlötprozess implementiert. Die Sammelschiene 160 ist mit den durch Lot befestigten Teilen 160a, 160b, 160c, 160d der Sammelschiene, die sich jeweils an vier Stellen befinden, versehen. Die durch Lot befestigten Teile 160a, 160b der Sammelschiene, die sich jeweils an den zwei Stellen unter den vier Stellen befinden, sind hinsichtlich einer elektrischen Schaltung mit der Verbindungsschicht der Metallplatte 151 elektrisch gekoppelt, was als eine notwendige Kopplung hinsichtlich einer Schaltung dient.
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Im Gegensatz ist jeder der durch Lot befestigten Teile 160c, 160d der Sammelschiene ein Kopplungsabschnitt der Sammelschiene, der neu vorgesehen ist, um die Wärme über die Metallplatte 151 bzw. das Gehäuse 110 des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers in dem Kältemittelkanalbereich 101 freizugeben.
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Die Sammelschiene 161 wird ähnlich unter Verwendung des Lots an der Metallplatte 151 befestigt. Die Sammelschiene 161 ist mit den durch Lot befestigten Teilen 161a, 161b, 161c, 161d der Sammelschiene, die sich jeweils an vier Stellen befinden, versehen. Die durch Lot befestigten Teile 161a, 161b der Sammelschiene, die sich jeweils an den zwei Stellen unter den vier Stellen befinden, sind hinsichtlich einer Schaltung mit der Verbindungsschicht der Metallplatte 151 gekoppelt, die eine notwendige Kopplung hinsichtlich einer Schaltung darstellt. Im Gegensatz ist jeder der durch Lot befestigten Teile 161c, 161d der Sammelschiene ein Kopplungsabschnitt, der neu vorgesehen ist, um die Wärme über die Metallplatte 151 bzw. das Gehäuse 110 des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers in dem Kältemittelkanalbereich 101 freizugeben.
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Als Nächstes wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 7 die Position des Schwerpunkts der Sammelschiene, die in der Leiterplattenanordnung 150 des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers des Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, beschrieben.
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7 ist ein Grundriss, der die Position eines Schwerpunkts der Sammelschiene zeigt, die in der Leiterplattenanordnung des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers des Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. In der Figur geben die Bezugszeichen, die zu jenen in den 5 und 6 völlig gleich sind, jeweils Teile an, die dazu völlig gleich sind.
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7 zeigt die Sammelschiene 160 und die Sammelschiene 161.
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Um zu bewirken, dass die Sammelschienen 160, 161 allein stehen, wenn jede der Sammelschienen 160, 161 an der Metallplatte 151 angebracht ist, sind die jeweiligen Schwerpunkte 160e, 161e bezüglich der jeweiligen einzelnen Komponenten der Sammelschienen 160, 161 jeweils innerhalb eines Dreipunktrahmens der durch Lot befestigten Teile positioniert. Hier ist in dem Fall nach 7(A) der durch Lot befestigte Teil der Sammelschiene 160 an vier Stellen vorhanden. Dementsprechend wird ein durch eine gestrichelte Linie in der Figur angegebenes Dreieck, wobei das Dreieck gebildet wird, indem die drei Stellen unter den vier Stellen miteinander verbunden werden, so dass dessen Fläche am größten gemacht wird, als der Dreipunktrahmen der durch Lot befestigten Teile genommen.
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Als Nächstes wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 8 und 9 eine Kühlstruktur der Sammelschiene, die in der Leiterplattenanordnung des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers des Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, beschrieben.
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8 und 9 sind jede eine schematische Darstellung der Kühlstruktur der Sammelschiene, die in der Leiterplattenanordnung des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers des Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. In den Figuren geben die Bezugszeichen, die zu jenen in den 1 bis 7 jeweils völlig gleich sind, Teile an, die dazu jeweils völlig gleich sind. 8 ist ein Grundriss des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers, wobei sich dessen obere Abdeckung in einem entfernten Zustand befindet, und eine entlang einer Linie A-A genommene Schnittansicht. 9 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines eingekreisten Teils in 8.
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Bei der Leiterplattenanordnung 150 ist deren Platte an das Gehäuse 110 des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers geschraubt. Die Sammelschienen 160, 161 sind an die Metallplatte 151 gelötet. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die Sammelschienen 160, 161 und die geerdeten Teile der Metallplatte 151 (die durch Lot befestigten Teile 160a bis 161d in den 5 und 6) über die Metallplatte 151 bzw. das Gehäuse 110 des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers mit dem Kältemittelkanalbereich 101 in Kontakt.
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Ferner wird, wenn die Metallplatte 151 an dem Gehäuse 110 des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers befestigt wird, ein wärmeleitendes Fett dazwischen aufgebracht, um die Wärmefreisetzungseigenschaften zu verbessern. Die Metalle befinden sich zwischen der Metallplatte 151 und dem Gehäuse 110 des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers miteinander in Flächenkontakt, wobei dies mikroskopisch gesehen jedoch ein Punktkontakt ist. Deshalb ist dort das wärmeleitende Fett dazwischen angeordnet, um die Kontaktleistung zu verbessern und dadurch die Wärmeleitfähigkeit sicherzustellen. Weil jedoch die Wärmeleitfähigkeit des wärmeleitenden Fetts schlechter als die von Metall ist, ist die Dicke des wärmeleitenden Fetts vorzugsweise so klein wie möglich. In dieser Hinsicht kann die Dicke des wärmeleitenden Fetts verringert werden, indem ein Betrag des Festziehens einer Schraube für die Verwendung beim Befestigen der Leiterplattenanordnung 150 an dem Gehäuse 110 des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers vergrößert wird. Ferner kann eine Wärmeableitungsplatte anstelle des wärmeleitenden Fetts verwendet werden.
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Wie vorher beschrieben worden ist, sind die neu vorgesehenen durch Lot befestigten Teile 160c, 160d, 161c und 161d der Sammelschienen in dem Kältemittelkanalbereich 101 oder in dessen Nähe angeordnet. Weil jedes der durch Lot befestigten Teile 160c, 160d, 161c, 161d mit dem Kältemittelkanalbereich 101 sicher in Kontakt gebracht wird, wie oben beschrieben worden ist, können die Wärmefreigabeeigenschaften drastisch verbessert werden.
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Im Ergebnis der Ergänzung der durch Lot befestigten Teile 160c, 160d, 161c, 161d der Sammelschienen kann jede der Sammelschienen 160, 161 allein stehen, wenn jede der Sammelschienen 160, 161 beim Zusammenbau an der Metallplatte 151 angeordnet wird, so dass die Sicherheit und der Arbeitswirkungsgrad sowohl zum Zeitpunkt des Zusammenbauens als auch einer Aufschmelzlötarbeit erhöht sind.
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Noch ferner ist im Allgemeinen eine hohe Antistoßeigenschaft des in einem Fahrzeug angebrachten Umsetzungssystems für elektrische Leistung erforderlich, um der Schwingung gewachsen zu sein, die zu der Zeit des Fahrens auftritt, falls jedoch die durch Lot befestigten Teile 160c, 160d, 161c, 161d der Sammelschienen zusätzlich vorgesehen sind, wie oben beschrieben worden ist, kann die auf die durch Lot befestigten Teile 160a, 160b der Sammelschiene, die hinsichtlich der Schaltung erforderlich sind, ausgeübte Belastung, wenn zu den Sammelschienen eine Schwingung hinzugefügt wird, gelockert werden, so dass die Kopplungszuverlässigkeit der durch Lot befestigten Teile 160a, 160b der Sammelschiene vergrößert wird. Dementsprechend kann das Umsetzungssystem für elektrische Leistung mit einer hohen Antistoßeigenschaft implementiert werden.
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Als Nächstes wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 10 eine Konfiguration der Leiterplattenanordnung des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers des Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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10 ist ein Grundriss, der die Konfiguration der Leiterplattenanordnung des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers des Umsetzungssystems für elektrische Leistung gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung zeigt. Ferner geben in der Figur die Bezugszeichen, die zu jenen in den 1 bis 9 jeweils völlig gleich sind, Teile an, die dazu jeweils völlig gleich sind.
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Hier werden sowohl die Halbleiterbaugruppen 170 bis 177 als auch die Sammelschienen 190a, 190b und 191a, 191b, die in der Leiterplattenanordnung 150 angebracht sind, beschrieben.
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Nun werden die Halbleiterbaugruppen 170, 171, 172, 173 über die Sammelschienen 190a bzw. 190b elektrisch miteinander gekoppelt. Falls jede dieser Sammelschienen in der Form einer flachen Platte parallel zu der Leiterplattenanordnung 150 ausgebildet ist und so strukturiert ist, dass ihre Höhe von der Leiterplatte niedrig ist, wie in 10 gezeigt ist, verursacht dies, dass ein Wirbelstrom in der entgegengesetzten Richtung in der Leiterplattenanordnung 150 auftritt, wenn ein elektrischer Strom durch die Sammelschienen fließt, so dass ein Magnetfeld in der Nähe der Sammelschiene kleiner wird und die Induktivität dieser Sammelschienen verringert werden kann. Je geringer die Höhe der Sammelschiene ist, desto größer ist dieser Effekt.
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Falls die Induktivität dieser Sammelschienen geringer gemacht wird, ermöglicht dies, dass eine an die Halbleiterbaugruppe angelegte Stoßspannung unterdrückt wird, wobei dadurch ermöglicht wird, dass eine Halbleiterbaugruppe mit geringerer Spannung verwendet wird. Weil im Allgemeinen der Einschaltwiderstand einer Halbleiterbaugruppe mit geringerer Spannung niedrig ist, ist der Verlust klein. Dementsprechend ermöglicht es die Verwendung dieser Sammelschiene, dass der Verlust der Halbleiterbaugruppe verringert wird, wobei dadurch der Heizwert der Leiterplattenanordnung 150 verringert wird. Im Ergebnis ist es möglich, den Wirkungsgrad des Umsetzungssystems für elektrische Leistung unter Verwendung dieser Leiterplatte zu erhöhen. Ferner ist ein Beispiel, in dem die Sammelschiene 190a von der Sammelschiene 190b getrennt ist, oben beschrieben worden; die gleiche Wirkung kann jedoch erhalten werden, selbst wenn diese Sammelschienen miteinander integriert sind. Noch ferner sind die Halbleiterbaugruppen 170 bis 173 und die Sammelschienen 190a, 190b oben beschrieben worden; dasselbe kann jedoch bezüglich der Halbleiterbaugruppen 174 bis 177 und der Sammelschienen 191a, 191b gesagt werden.
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Während die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung spezifischer Begriffe beschrieben worden ist, dient diese Beschreibung lediglich veranschaulichenden Zwecken, wobei es deshalb selbstverständlich ist, dass bei der Interpretation der vorliegenden Erfindung eine Übereinstimmungsbeziehung zwischen der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform und der Beschreibung der folgenden Ansprüche in keiner Weise durch die Beschreibung, wie sie oben gegeben worden ist, begrenzt und eingeschränkt ist. In dem Fall der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist z. B. das in einem Fahrzeug, wie z. B. einem PHEV oder EV usw., angebrachte Umsetzungssystem für elektrische Leistung beispielhaft beschrieben worden; die Anwendung der Erfindung ist jedoch nicht darauf eingeschränkt, wobei die Erfindung außerdem auf das Umsetzungssystem für elektrische Leistung für die Verwendung in einem Fahrzeug für eine Baumaschine usw. anwendbar ist.
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Wie oben bei der vorliegenden Ausführungsform beschrieben worden ist, ist es möglich, ein Umsetzungssystem für elektrische Leistung zu schaffen, das die Verschlechterung der Funktion des Systems und den Fortgang der Verschlechterung der Komponenten aufgrund einer Hochtemperaturumgebung verhindern und eine Zunahme der Systemgröße einschränken kann.
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Ferner wird eine Zunahme der Anzahl der Teile für Kühlzwecke eingeschränkt, um es dadurch zu ermöglichen, dass die Herstellungskosten verringert werden.
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Nochmals ferner kann die Sicherheit zum Zeitpunkt des Zusammenbauens der Teile hergestellt werden, um dadurch die Zusammenbauleistung zu vergrößern.
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Bezugszeichenliste
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- 13
- Kältemittel-Einlassrohrleitung
- 14
- Kältemittel-Auslassrohrleitung
- 100
- Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer
- 101
- Kühlmittelkanalbereich
- 110
- Gehäuse des Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzers
- 150
- Leiterplattenanordnung
- 151
- Metallplatte
- 160, 161, 190a, 190b, 191a, 191b
- Sammelschiene
- 160a, 160b, 161a, 161b
- durch Lot befestigter Teil der Sammelschiene
- 160c, 160d, 161c, 161d
- durch Lot befestigter Teil der Sammelschiene
- 160e, 161e
- Schwerpunkt der Sammelschiene
- 170 bis 177
- Halbleiterbaugruppe
- 200
- Inverter
