DE112015000194B4 - Vorrichtung zum Kühlen des Wechselrichters eines elektrischen Kompressors und Wechselrichteranordnung beinhaltend denselben - Google Patents

Vorrichtung zum Kühlen des Wechselrichters eines elektrischen Kompressors und Wechselrichteranordnung beinhaltend denselben Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zum Kühlen eines Wechselrichters eines Fahrzeugs, der von einer Fahrzeugbatterie gelieferten Strom aufnimmt und eine Drehzahl eines Motors steuert, die Vorrichtung aufweisend:ein Wechselrichtergehäuse (20), das dazu konfiguriert ist, den Wechselrichter zu lagern; undeine Wärmeableitungseinheit (21), die an einer vorgegebenen Position in dem Wechselrichtergehäuse (20) bereitgestellt ist und dazu konfiguriert ist, in Kontakt mit einer äußeren Umfangsfläche des Kondensators (11) zu gelangen, so dass Wärme des Kondensators (11) an das Wechselrichtergehäuse (20) übertragen wird, wobei die Wärmeableitungseinheit aufweist:einen Wärmeableitungskörper (31), der bereitgestellt ist, um von dem Kondensator (11) um einen vorgegeben Abstand beabstandet zu sein; undein Wärmeableitungspad (32), das zwischen dem Wärmeableitungskörper (31) und dem Kondensator (11) bereitgestellt ist, und das an einer Seite eine Kontaktoberfläche (32a) besitzt, um in Kontakt mit der äußeren Umfangsoberfläche des Kondensators (11) zu gelangen, wobeidas Wärmeableitungspad (32) eine Plattenform mit einem bogenförmigen Querschnitt besitzt und sich entlang der Längsrichtung des Kondensators (11) erstreckt, undder Wärmeableitungskörper (31) einen Wärmeableitungspad-Aufnahmeabschnitt (31a) beinhaltet, auf dem das Wärmeableitungspad (32) aufsitzt, dadurch gekennzeichnet, dassder Wechselrichter einen Kondensatorhalter (12) aufweist, der bereitgestellt ist, um den Kondensator (11) an einem Abschnitt einer Leiterplatte (10) zu befestigen, der Kondensatorhalter (12) aufweisend ein Klemmenpaar (13), das die äußere Umfangsfläche des Kondensators (11) klemmt; unddas Wärmeableitungspad (32) zwischen dem Klemmenpaar (13) bereitgestellt ist, so dass beide Enden davon in einer Bogenrichtung von Vorderenden des Klemmenpaars (13) gestoppt werden und somit daran gehindert werden, sich zu bewegen.

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen eine Vorrichtung zum Kühlen eines Wechselrichters eines elektrischen Kompressors, der Wärme von einem Kondensator eines Wechselrichters ableitet, der von einer Batterie gelieferten Strom aufnimmt und die Drehzahl eines Motors steuert.
  • [Technischer Hintergrund]
  • Fahrzeuge umfassen ein Klimaanlagensystem zum Kühlen oder Beheizen einer Fahrgastzelle. Das Klimaanlagensystem beinhaltet als Ausgestaltung für ein Kühlsystem, einen Kompressor, der Kältemittel niedriger Temperatur und niedrigen Drucks, das von einem Verdampfer angesaugt wird, in einen Zustand hoher Temperatur und hohen Drucks verdichtet, und es an einen Kondensator liefert. Derartige Kompressoren werden eingeteilt in einen mechanischen Typ, der mithilfe eines Motors als Antriebsquelle rotiert, um die Verdichtung durchzuführen, und in einen elektrischen Typ, der einen (Elektro)Motor als Antriebsquelle verwendet.
  • Wie in 1 gezeigt beinhaltet ein elektrischer Kompressor eine Kompressoreinheit 100, die die Verdichtung durchführt, eine Motoreinheit 200, die die Kompressoreinheit 100 antreibt, und eine Wechselrichtereinheit 300, die Strom von einer Batterie eines Fahrzeugs aufnimmt und die Drehzahl der Motoreinheit 200 steuert, um das Verhältnis anzupassen, mit dem Kältemittel verdichtet wird.
  • Wie in den 2 und 3 gezeigt beinhaltet die Wechselrichtereinheit 300 ein Wechselrichtergehäuse 330, das an ein hinteres Ende der Motoreinheit 200 gekoppelt ist, und einen Wechselrichter, der derart bereitgestellt ist, dass verschiedene Schaltkreiselemente beinhaltend ein Schaltelement (IGBT, Insulated Gate Bipolar Transistor = Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode) und einen Kondensator 320 auf einer Leiterplatte (PCB, Printed Circuit Board) 310 in dem Wechselrichtergehäuse 330 verbaut sind.
  • Da das Schaltelement und der Kondensator 320 des Wechselrichters eine große Wärmemenge erzeugen, ist Wärmeableitung erforderlich. Insbesondere der Kondensator 320 zählt zu den größten elektronischen Teile des Wechselrichters und wird verglichen mit den anderen elektronischen Teilen leicht von der Umgebung beeinträchtigt. Der Kondensator 320 ist daher einer der kritischsten Faktoren beim Bestimmen der Lebensdauer des Wechselrichters.
  • Das heißt, dass obgleich der Tatsache, dass der elektrische Kompressor in einem Motorraum bei Bedingungen hoher Umgebungstemperaturen von 100°C oder mehr installiert ist, die Wärmeableitung nicht zufriedenstellend durchgeführt wurde, und sich daher die Lebensdauer des Kondensators 320 stark verkürzt. Der herkömmliche Kondensator 320 kann beispielsweise mittels eines Befestigungshaftvermittlers wie Silizium an dem Wechselrichtergehäuse 330 befestigt werden. In diesem Fall verschlechtert sich die Wärmeableitungsleistung aufgrund des Haftvermittlers stark, wodurch die Lebendsauer des Kondensators 320 verkürzt wird.
  • Ferner steigt eine Flussrate des Rippelstroms, der durch den Kondensator 320 fließt, häufig über einen zulässigen Wert des Kondensators 320 an, wodurch die Lebensdauer des Kondensators 320 weiter verkürzt wird. Dies führt zu einer Verkürzung der Lebensdauer des Wechselrichters.
  • Bisher gab es keine Probleme, obwohl spezielle Maßnahmen zum Erhöhen der Lebensdauer des Wechselrichters des elektrischen Kompressors nicht ergriffen wurden, da der elektrische Kompressor für extrem eingeschränkte Zwecke benutzt wurde. Da jedoch der Anwendungsbereich des elektrischen Kompressors schrittweise zum Zwecke eines Wärmepumpenmodus, einer erhöhten Nennspannung, etc., erweitert wird, wird der Faktor der Sicherstellung der Zuverlässigkeit der Lebensdauer zunehmend wichtig.
  • Die JP 2005- 102 464 A ist Stand der Technik, welcher die Merkmale des Oberbegriffs der unabhängigen Ansprüche offenbart. Die CN 1 03 348 138 A und JP H07- 283 071 A sind weiterer Stand der Technik.
  • [Offenbarung]
  • [Technisches Problem]
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen eines Wechselrichters eines elektrischen Kompressors, die in der Lage ist, die Temperatur eines Kondensators durch Wärmeableitung unter Verwendung eines Kontaktverfahrens merklich zu senken, wodurch die Widerstandsfähigkeit des Kondensators verbessert wird, wodurch wiederum die Lebensdauer des Wechselrichters erhöht wird.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Wechselrichteranordnung beinhaltend die oben-erwähnte Kühlvorrichtung.
  • [Technische Lösung]
  • Die Erfindung wird durch die unabhängigen Ansprüche definiert.
  • Bei einem Aspekt kann eine Vorrichtung zum Kühlen eines Wechselrichters eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhalten: ein Wechselrichtergehäuse, das dazu konfiguriert ist, den Wechselrichter, der von einer Fahrzeugbatterie gelieferten Strom aufnimmt und eine Drehzahl des Motors steuert, zu lagern, und eine Wärmeableitungseinheit, die an einer vorgegebenen Position in dem Wechselrichtergehäuse bereitgestellt ist und dazu konfiguriert ist, in Kontakt mit einer äußeren Umfangsfläche des Kondensators zu gelangen, so dass Wärme des Kondensators an das Wechselrichtergehäuse übertragen wird.
  • Bei der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann sich die Wärmeableitungseinheit entlang einer Längsrichtung des Kondensators erstrecken.
  • Bei der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Wärmeableitungseinheit eine Kontaktoberfläche beinhalten, die in Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche des Kondensators gelangt und die einen bogenförmigen Querschnitt besitzt. Die Kontaktfläche der Wärmeableitungseinheit kann an derselben Wölbung gebildet sein wie die äußere Umfangsoberfläche des Kondensators.
  • Bei der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Wärmeableitungseinheit einstückig mit dem Wechselrichtergehäuse gebildet sein.
  • Bei der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Wärmeableitungsvorrichtung beinhalten: einen Wärmeableitungskörper, der bereitgestellt ist, um von dem Kondensator um einen vorgegeben Abstand beabstandet zu sein; und ein Wärmeableitungspad, das zwischen dem Wärmeableitungskörper und dem Kondensator bereitgestellt ist, und das an einer Seite eine Kontaktoberfläche besitzt, um in Kontakt mit der äußeren Umfangsoberfläche des Kondensators zu gelangen.
  • Bei der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Wärmeableitungspad aus einem flexiblen, weichen Material gefertigt sein.
  • Bei der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Wärmeableitungspad eine Plattenform mit einem bogenförmigen Querschnitt besitzen und sich entlang der Längsrichtung des Kondensators erstrecken, und der Wärmeableitungskörper kann einen Wärmeableitungspad-Aufnahmeabschnitt besitzen, auf dem das Wärmeableitungspad aufsitzt.
  • Bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist der Wechselrichter einen Kondensatorhalter auf, der bereitgestellt ist, um den Kondensator an einem Abschnitt einer Leiterplatte zu befestigen, der Kondensatorhalter aufweisend ein Klemmenpaar, die die äußere Umfangsfläche des Kondensators klemmen. Das Wärmeableitungspad kann zwischen dem Klemmenpaar bereitgestellt sein, so dass beide Enden davon in einer Bogenrichtung von Vorderenden des Klemmenpaars gestoppt und somit daran gehindert werden, sich zu bewegen.
  • Bei einem anderen Aspekt kann eine Wechselrichteranordnung gemäß einer ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen: einen Wechselrichter, der eine Drehzahl des Motors steuert und zumindest einen oder mehrere Kondensatoren beinhaltet; und ein Wechselrichtergehäuse, in dem der Wechselrichter aufgenommen ist, wobei das Wechselrichtergehäuse mit einer Wärmesenke bereitgestellt sein kann, die mit zumindest einem der Kondensatoren in Kontakt kommt, um einen Wärmetransfer mit diesem durchzuführen.
  • Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen genauer verstanden.
  • [Vorteilhafte Auswirkungen]
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Temperatur eines Kondensators durch Wärmeableitung unter Verwendung eines Kontaktverfahrens merklich verringert werden, wodurch die Lebensdauer des Kondensators erhöht wird, und der Kondensator kann vor Beschädigung durch Schwingungen (Engl.: „vibrations“, auch: „Erschütterung“) bewahrt werden. Ferner kann ein Wärmeableitungsstruktur für den Kondensator in der Weise ausgeführt werden, dass der Aufbau eines Wechselrichtergehäuses vereinfacht ist, wodurch die Produktionskosten minimiert werden, und die Lebensdauer des Wechselrichters zunimmt.
  • [Beschreibung der Zeichnungen]
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen elektrischen Kompressor darstellt;
    • 2 ist eine explodierte perspektivische Ansicht, die eine Wechselrichteranordnung eines elektrischen Kompressors veranschaulicht;
    • 3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen montierten Zustand eines Kondensators der 2 darstellt;
    • 4 ist eine schematische, montierte Schnittansicht, die eine Wechselrichteranordnung eines elektrischen Kompressors gemäß einer herkömmlichen Technik darstellt;
    • 5 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Vorrichtung zum Kühlen eines Wechselrichters eines elektrischen Kompressors gemäß einem Beispiel darstellt, das nicht beansprucht ist;
    • 6 ist eine Draufsicht, die ein in 5 gezeigtes Wechselrichtergehäuse veranschaulicht;
    • 7 ist eine perspektivische Teilansicht, die das in 5 gezeigte Wechselrichtergehäuse veranschaulicht; und
    • 8 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Vorrichtung zum Kühlen eines Wechselrichters eines elektrischen Kompressors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • [Erfindungsgemäße Ausführungsform]
  • Nachfolgend wird eine Vorrichtung zum Kühlen eines Wechselrichters eines elektrischen Kompressors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung detailliert anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • In Bezugnahme auf die 5 bis 7 beinhaltet die Vorrichtung zum Kühlen eines Wechselrichters gemäß einem nicht beanspruchten Beispiel ein Wechselrichtergehäuse 20, das einen Wechselrichter lagert, und eine Wärmeableitungseinheit 21, die in Kontakt mit einer äußeren Umfangsfläche eines Kondensators 11 bereitgestellt ist.
  • Der Wechselrichter ist in dem Wechselrichtergehäuse 20 in einer Konfiguration bereitgestellt, in der verschiedene Arten von Schaltungselementen beinhaltend ein Schaltungselement (IGBT, Insulated Gate Bipolar Transistor; dt.: Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode) und der Kondensator 11 auf einer Leiterplatte (Printed Circuit Board, PCB) 10 verbaut sind.
  • Die Leiterplatte PCB 10 des Wechselrichters ist an einem Abschnitt des Wechselrichtergehäuses 20 durch eine Schraube befestigt. Ein Kondensatorhalter 12 ist an einem Abschnitt der PCB 10 bereitgestellt derweil er hin zu dem Wechselrichtergehäuse 20 hervorsteht.
  • Der Kondensatorhalter 12 beinhaltet ein Klemmenpaar 13, die die äußere Umfangsoberfläche des zylindrischen Kondensators 11 klemmen.
  • Das Wechselrichtergehäuse 20 besitzt eine in etwa „U“-förmige Querschnittform und nimmt darin elektronische Teile beinhaltend den Kondensator 11, der in Richtung des Abschnitts der PCB 10 hervorragt, auf. Die Wärmeableitungseinheit 21 ist gebildet, um von einer Bodenfläche des Wechselrichtergehäuses 20 nach innen hervorzuragen.
  • Die Wärmeableitungseinheit 21 ist an der Bodenfläche des Wechselrichtergehäuses 20 an einer Position unterhalb des Kondensators 11 gebildet und besitzt eine Kontaktfläche 21a, die in Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche des Kondensators 11 kommt.
  • Die Kontaktfläche 21a der Wärmeableitungseinheit 21 besitzt einen bogenförmigen Querschnitt mit der gleichen Wölbung wie die der äußeren Umfangsoberfläche des zylindrischen Kondensators 11 und erstreckt sich entlang einer Längsrichtung des Kondensators 11. Daher gelangt die Kontaktoberfläche 21a in engen Kontakt mit der äußeren Umfangsoberfläche des Kondensators 11 und ist somit in der Lage, große Hitze von dem Kondensator 11 aufzunehmen und sie an das Wechselrichtergehäuse 20 weiterzuleiten.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die Wärmeableitungseinheit 21 einstückig mit dem Wechselrichtergehäuse 20 gebildet, so dass von dem Kondensator 11 erzeugte Wärme direkt an das Wechselrichtergehäuse 20 übertragen wird. Die Wärmeableitungseinheit 21 und das Wechselrichtergehäuse 20 können jedoch getrennt voneinander bereitgestellt werden und gekoppelt werden, um miteinander in Kontakt zu gelangen, um Wärmeübertragung zwischen ihnen zu ermöglichen.
  • In dem Fall, in dem die Wärmeableitungseinheit 21 einstückig mit dem Wechselrichtergehäuse 20 gebildet ist, wird ebenfalls das gleiche Material benutzt, um sie zu bilden. Demzufolge besitzt die Wärmeableitungseinheit 21 die gleiche Wärmeleitfähigkeit wie die des Wechselrichtergehäuses 20.
  • Unterdessen ist der Wechselrichter, da während dem Fahren verschiedene Schwingungen an den elektrischen Kompressor übertragen werden, mit dem Problem einer verkürzten Lebensdauer oder verschlechterten Leistung aufgrund der andauernden Schwingungen konfrontiert. Insbesondere da der Kondensator 11 das Größte der Schaltungselemente ist, ist er am schadensanfälligsten für Schwingungen.
  • Eine andere Ausführungsform einer Kühlvorrichtung für einen Wechselrichter für einen elektrischen Kompressor mit einer zusätzlichen Schwingungsschutzfunktion wird anhand von 8 beschrieben.
  • Die Wärmeableitungseinheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Wärmeableitungskörper 31, der von dem Kondensator 11 um einen vorgegebenen Abstand beabstandet ist, und ein Wärmeableitungspad 32, das zwischen dem Wärmeableitungskörper 31 und dem Kondensator 11 bereitgestellt ist.
  • Der Wärmeableitungskörper 31 ist einstückig mit dem Wechselrichtergehäuse 20 gebildet, so dass von dem Wärmeableitungspad 32 übertragene Wärme direkt an das Wechselrichtergehäuse 20 übertragen wird. Ein Wärmeableitungspad-Aufnahmeabschnitt 31a, auf dem das Wärmeableitungspad 32 aufsitzt, ist an einer oberen Oberfläche des Wärmeableitungskörpers 31 gebildet.
  • Das Wärmeableitungspad 32 besitzt an einer Oberseite davon eine Kontaktoberfläche 32a, die in Kontakt mit der Außenumfangsfläche des Kondensators 11 kommt. Eine Unterseite des Wärmeableitungspads 32 kommt in Kontakt mit einer Innenoberfläche des Wärmeableitungspad-Aufnahmeabschnitts 31a des Wärmeableitungskörpers 31. Dies bedeutet, da der Querschnitt des Wärmeableitungspads 32 eine der bogenförmigen Kontaktoberfläche 32a entsprechende Bogenform besitzt, dass die Oberseite des Wärmeableitungspads 32 in engen Kontakt mit dem Kondensator 11 kommt, während unterdessen die Unterseite davon in engen Kontakt mit dem Wärmeableitungskörper 31 steht. Da das Wärmeableitungspad 32 einen bogenförmigen Querschnitt besitzt und sich entlang der Längsrichtung des Kondensators 11 erstreckt, weist das Wärmeableitungspad 32 eine insgesamt gebogene Plattenform auf.
  • Das Wärmeableitungspad 32 ist zwischen dem Wärmeableitungskörper 31 und dem Kondensator 11 bereitgestellt. In einem Zustand, in dem das Wärmeableitungspad auf dem Wärmeableitungspad-Aufnahmeabschnitt 31a des Wärmeableitungskörpers 31 aufsitzt, gelangt die obere Kontaktoberfläche 32a des Wärmeableitungspads 32 in Kontakt mit dem Kondensator 11, während die untere Oberfläche davon in Kontakt mit dem Wärmeableitungskörper 31 kommt. Somit nimmt das Wärmeableitungspad 32 Wärme von dem Kondensator 11 auf und übertragt diese an den Wärmeableitungskörper 31.
  • Das Wärmeableitungspad 32 ist zwischen dem Klemmenpaar 13 des Kondensatorhalters 12 bereitgestellt. Das Klemmenpaar klemmt die äußere Umfangsfläche des Kondensators 11. Hierbei werden beide Enden des Wärmeableitungspads 32 in einer Bogenrichtung von Vorderenden des Klemmenpaars 13 gestoppt und somit daran gehindert, sich zu bewegen, da die Klemmen 13 bereitgestellt sind, um außerhalb des Kondensators 11 frei zu liegen. Dadurch kann das Wärmeableitungspad ohne die Benutzung eines gesonderten Befestigungsmittels daran gehindert werden, sich aus dem Raum zwischen dem Kondensator 11 und dem Wärmeableitungskörper 31 zu entfernen.
  • Obgleich der Wärmeableitungskörper 31 aus demselben harten, wärmeleitfähigen Material wie das Material des Wechselrichtergehäuses 20 gefertigt ist, ist das Wärmeableitungspad 32 aus weichem, flexiblem Material gefertigt, welches sich davon unterscheidet. Da das Wärmeableitungspad 32 flexibel ist, kann es von dem Wechselrichtergehäuse 20 an den Kondensator 11 übertragene Schwingungen oder von dem Kondensator 11 an das Wechselrichtergehäuse 20 übertragene Schwingungen absorbieren, wodurch es die Schwingungsschutzfunktion zum Schutz des Kondensators 11 vor Schwingungen bereitstellt.
  • Das Wärmeableitungspad 32 ist aus weichem Material gebildet, besitzt jedoch eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Daher können sowohl die Schwingungsschutzfunktion als auch die Wärmeableitungsleistung befriedigend sein.
  • In Fall der herkömmlichen Technik mithilfe von Kondensatorbefestigungs-Silizium mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,17 W/m-K, wenn der Motor mit 4000 Drehungen pro Minute (4000 UpM) bei einer Umgebungstemperatur von 100°C betrieben wurde, betrug die Temperatur der Oberfläche des Kondensators 11 ungefähr 114°C. In dem Fall des Wärmeableitungspads 32 mit einer Wärmeleitfähigkeit von 3,0 W/(mK) wurde die Oberflächentemperatur des Kondensators jedoch mit 85°C gemessen, was unter gleichen Bedingungen eine Verringerung um 30°C bedeutet. Bei typischen Kondensatoren verringert sich die Lebensdauer um die Hälfte, wenn sich die Temperatur um 10°C erhöht. Die vorliegende Erfindung kann daher die Wirkung einer um das 8-fache verlängerten Lebensdauer erzielen.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Kühlen eines Wechselrichters eines Fahrzeugs, der von einer Fahrzeugbatterie gelieferten Strom aufnimmt und eine Drehzahl eines Motors steuert, die Vorrichtung aufweisend: ein Wechselrichtergehäuse (20), das dazu konfiguriert ist, den Wechselrichter zu lagern; und eine Wärmeableitungseinheit (21), die an einer vorgegebenen Position in dem Wechselrichtergehäuse (20) bereitgestellt ist und dazu konfiguriert ist, in Kontakt mit einer äußeren Umfangsfläche des Kondensators (11) zu gelangen, so dass Wärme des Kondensators (11) an das Wechselrichtergehäuse (20) übertragen wird, wobei die Wärmeableitungseinheit aufweist: einen Wärmeableitungskörper (31), der bereitgestellt ist, um von dem Kondensator (11) um einen vorgegeben Abstand beabstandet zu sein; und ein Wärmeableitungspad (32), das zwischen dem Wärmeableitungskörper (31) und dem Kondensator (11) bereitgestellt ist, und das an einer Seite eine Kontaktoberfläche (32a) besitzt, um in Kontakt mit der äußeren Umfangsoberfläche des Kondensators (11) zu gelangen, wobei das Wärmeableitungspad (32) eine Plattenform mit einem bogenförmigen Querschnitt besitzt und sich entlang der Längsrichtung des Kondensators (11) erstreckt, und der Wärmeableitungskörper (31) einen Wärmeableitungspad-Aufnahmeabschnitt (31a) beinhaltet, auf dem das Wärmeableitungspad (32) aufsitzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselrichter einen Kondensatorhalter (12) aufweist, der bereitgestellt ist, um den Kondensator (11) an einem Abschnitt einer Leiterplatte (10) zu befestigen, der Kondensatorhalter (12) aufweisend ein Klemmenpaar (13), das die äußere Umfangsfläche des Kondensators (11) klemmt; und das Wärmeableitungspad (32) zwischen dem Klemmenpaar (13) bereitgestellt ist, so dass beide Enden davon in einer Bogenrichtung von Vorderenden des Klemmenpaars (13) gestoppt werden und somit daran gehindert werden, sich zu bewegen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wärmeableitungseinheit (21) eine Kontaktoberfläche (21a) beinhaltet, die in Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche des Kondensators (11) gelangt und einen bogenförmigen Querschnitt besitzt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kontaktoberfläche (21a) der Wärmeableitungseinheit (21) mit der gleichen Wölbung gebildet ist wie die äußere Umfangsfläche des Kondensators (11).
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wärmeableitungseinheit (21) einstückig mit dem Wechselrichtergehäuse (20) ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wärmeableitungspad (32) aus einem flexiblen, weichen Material gebildet ist.
  6. Wechselrichteranordnung, aufweisend: einen Wechselrichter, der eine Drehzahl eines Motors steuert und zumindest einen oder mehrere Kondensatoren (11) beinhaltet; und ein Wechselrichtergehäuse (20), in dem der Wechselrichter aufgenommen ist, wobei das Wechselrichtergehäuse (20) mit einer Wärmesenke bereitgestellt ist, die mit zumindest einem der Kondensatoren in Kontakt kommt, um Wärmeübertragung mit diesem durchzuführen, wobei ein Wärmeableitungspad (32) zwischen der Wärmesenke und dem Kondensator (11) angeordnet ist und gleichzeitig mit beiden in Kontakt steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselrichter einen Kondensatorhalter (12) aufweist, der bereitgestellt ist, um den Kondensator (11) an einem Abschnitt einer Leiterplatte (10) zu befestigen, der Kondensatorhalter (12) aufweisend ein Klemmenpaar (13), das die äußere Umfangsfläche des Kondensators (11) klemmt, und das Wärmeableitungspad (32) zwischen dem Klemmenpaar (13) bereitgestellt ist, so dass beide Enden davon in einer Bogenrichtung von Vorderenden der Klemmenpaare (13) gestoppt werden und somit daran gehindert werden, sich zu bewegen.
  7. Wechselrichteranordnung nach Anspruch 6, wobei die Wärmesenke eine Kontaktoberfläche (21a) mit einer Form beinhaltet, die zumindest einem Abschnitt einer äußeren Umfangsfläche des Kondensators entspricht.
  8. Wechselrichteranordnung nach Anspruch 6, wobei die Wärmesenke einstückig mit dem Wechselrichtergehäuse gebildet ist.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11398762B2 (en) * 2018-09-28 2022-07-26 Nidec Tosok Corporation Electric pump device
US11621547B1 (en) * 2019-01-24 2023-04-04 Tulsar Canada Ltd Electronic component holder for control boxes
DE102019205491A1 (de) * 2019-04-16 2020-06-10 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung zum Entwärmen eines Kondensators, Stromrichter und Fahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07283071A (ja) 1994-04-11 1995-10-27 Meidensha Corp 電力変換装置
JP2005102464A (ja) 2003-08-25 2005-04-14 Toyota Motor Corp 電源装置およびそれを搭載した自動車
CN103348138A (zh) 2010-10-27 2013-10-09 三菱重工业株式会社 逆变器一体型电动压缩机

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51292B1 (de) * 1968-09-11 1976-01-07
US5016139A (en) * 1989-09-06 1991-05-14 Whelen Technologies, Inc. Electronic power supply with enhanced heat transfer characteristics
EP1363026A3 (de) * 2002-04-26 2004-09-01 Denso Corporation Wechselrichter-integrierter Motor für einen Kraftwagen
JP2004221182A (ja) * 2003-01-10 2004-08-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd コンデンサ装置およびその製造方法
JP2007020238A (ja) 2005-07-05 2007-01-25 Diamond Electric Mfg Co Ltd 自動車用インバータユニット
DE102005053396B4 (de) * 2005-11-09 2010-04-15 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Schaltungseinrichtung, insbesondere Frequenzumrichter
JP4857017B2 (ja) * 2006-04-27 2012-01-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP5221935B2 (ja) * 2007-11-06 2013-06-26 三菱重工業株式会社 インバータ一体型電動圧縮機
JP2009130963A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd バスバー構造およびインバータ一体型電動圧縮機
US7791887B2 (en) * 2008-02-12 2010-09-07 Honeywell International Inc. Contour surface cooling of electronics devices
JP2009278712A (ja) 2008-05-12 2009-11-26 Toshiba Corp インバータ装置
JP5574187B2 (ja) * 2011-05-11 2014-08-20 株式会社デンソー 駆動装置
KR101838465B1 (ko) * 2011-11-09 2018-03-15 현대모비스 주식회사 전동식 파워 스티어링 장치의 모터 방열 유닛
KR101294077B1 (ko) * 2011-12-09 2013-08-07 현대자동차주식회사 전력 변환 장치용 냉각 시스템
JP5807846B2 (ja) * 2012-03-29 2015-11-10 株式会社デンソー 駆動装置
JP5387738B2 (ja) * 2012-07-12 2014-01-15 ダイキン工業株式会社 電装品ユニット
JP6142508B2 (ja) * 2012-11-12 2017-06-07 北川工業株式会社 コンデンサホルダ
KR20150033060A (ko) * 2013-09-23 2015-04-01 한라비스테온공조 주식회사 전동압축기 인버터의 커패시터 방열장치
JP5907152B2 (ja) * 2013-11-29 2016-04-20 株式会社デンソー 駆動装置
CN103702546A (zh) * 2013-12-10 2014-04-02 深圳市正弦电气股份有限公司 一种变频器及其散热方法
US10618545B2 (en) * 2014-05-08 2020-04-14 Mitsubishi Electric Corporation Electric power steering apparatus
JP6222012B2 (ja) * 2014-08-29 2017-11-01 株式会社デンソー 電子部品の冷却構造、および電動コンプレッサ
CN204216817U (zh) * 2014-09-23 2015-03-18 东风电动车辆股份有限公司 一种串励电机控制器电气件固定结构

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07283071A (ja) 1994-04-11 1995-10-27 Meidensha Corp 電力変換装置
JP2005102464A (ja) 2003-08-25 2005-04-14 Toyota Motor Corp 電源装置およびそれを搭載した自動車
CN103348138A (zh) 2010-10-27 2013-10-09 三菱重工业株式会社 逆变器一体型电动压缩机

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