用于电动车辆的电力转换器制造技术

一种电力转换器(10)，其被划分成主壳体(10a)和辅助壳体(10b)。主壳体(10a)包含用于驱动电机(83)的电力通过其流动的高压电路(28、29)。副壳体(10b)包含被配置为控制高压电路的控制电路(19)。副壳体(10b)通过缆线(23)来被连接到主壳体(10a)。主壳体(10a)和副壳体(10b)被与容纳电机的电机机壳(3)一起地容纳在车辆的前室(2)中。主壳体(10a)被固定地安装在电机机壳(3)上。副壳体(10b)被布置成邻近于主壳体(10a)并且被固定到车辆的车身。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种转换电池的电力以向驱动电机供应经转换的电力的电力转换器。在该说明书中“电动车辆”包括混合动力车辆和电力车辆。混合动力车辆包括电机和发动机这两者。电力车辆包括电机但是电力车辆并不包括发动机。在于本说明书中描述的电动车辆中还包括燃料电池车辆。
技术介绍
在本说明书中描述的技术的意指的车辆包括在前室中的驱动电机。前室是位于乘客室前面的空间。在以下说明中，为了便于说明，“前”、“后”和“横向”分别地意味着车辆的前侧、车辆的后侧和车辆的横向方向。在以下说明中，“驱动电机”可以简单地称作“电机”。向电机供应电力的电力转换器应该靠近电机布置。这是因为，随着连接电机与电力转换器的电力缆线变得更短，电力损失降低。因此，电力转换器也被安装在前室中。在另一方面，电力转换器包括用于驱动电机的电力通过其流动的电路。向这种电路供应了电池的高电压，从而在本说明书中这种电路被称作高压电路。高压电路的典型示例是包括功率晶体管的逆变器电路。在另一方面，电力转换器还包括被以远低于上述电池电压的电压驱动的电路。控制高压电路的电路是这种电路的典型示例。控制高压电路的控制电路是输出具有TTL电平或者接近TTL电平的电压电平的信号的电路。在以下说明中这种电路被称作低压电路。从不同于存储将被供应到电机的电力的电池的低压电池向低压电路供应电力。在下文中，为了将该两个电池相互区别的目的，存储用于驱动驱动电机的电力的电池可以被称作主电池，并且存储具有比主电池更低的输出电压的电力并且驱动所谓的副设备诸如低压电路和内部照明灯的电池可以被称作副电池(次级电池)。在车辆与某种障碍物碰撞时，由于电力转换器壳体的破坏，高压电路变得暴露，这是不期望的。因此，在例如日本专利申请公开No.2013-209078(JP2013-209078A)和日本专利申请公开No.2009-137404(JP2009-137404A)中描述了用于改进电力转换器的碰撞安全性的技术。在于JP2013-209078A中描述的技术中，电力转换器布置在将前室和乘客室相互分离的分隔壁前面。在电力转换器的壳体内侧，高压电路布置在前侧上，并且低压电路布置在后侧上。在车辆碰撞时，即使当电力转换器撞击分隔壁并且结果电力转换器的后部损坏时，这个电力转换器仍然使得高压电路难以变得暴露。在于JP2009-137404A中描述的技术中，电力转换器被安装在容纳电机的电机机壳上。在电力转换器的壳体内侧，高压电路被布置在后侧上，并且低压电路被布置在前侧上。冷却板被布置在高压电路和低压电路之间。冷却板加强在高压电路前面的壳体。在车辆碰撞时，低压电路用作缓冲器以保护高压电路。
技术实现思路
在JP2013-209078A中描述的技术和在JP2009-137404A中描述的技术在电力转换器的壳体内侧设计高压电路和低压电路的布置，因此在碰撞时防止高压电路的暴露。本专利技术提供一种技术，其利用与在JP2013-209078A中描述的结构或者在JP2009-137404A中描述的结构不同的结构来改进了电力转换器的碰撞安全性。本专利技术的一个方面提供一种在分开的壳体中包含高压电路和低压电路的电力转换器。当高压电路的尺寸和低压电路的尺寸与现有的电路的尺寸相同时，排除低压电路并且仅仅包含高压电路的壳体小于现有电力转换器的壳体。当壳体变得更小时，壳体的强度以其自动地增加。在下文中，为了便于说明，包含高压电路的壳体被称作主壳体，并且包含低压电路的壳体被称作副壳体。如上所述，高压电路是用于驱动电机的电力通过其流动的电路，并且低压电路是被配置为控制高压电路的电路。如上所述，期望地靠近电机布置电力转换器。因为使得电力转换器靠近电机，所以可期望将电力转换器固定到电机机壳。因为电机机壳具有高强度，所以从碰撞安全性的观点来看，适当的是将电力转换器固定地安装在电机机壳上。在车辆碰撞时，障碍物在电力转换器之前与电机机壳碰撞，从而减轻了作用于电力转换器上的冲击。如上所述，根据本专利技术该方面的电力转换器由两个壳体(主壳体和副壳体)形成。在根据本专利技术该方面的电力转换器中，容纳高压电路的主壳体被固定地安装在电机机壳上。在另一方面，包含低压电路的副壳体被布置成邻近于主壳体；然而，副壳体不被固定到电机机壳而是固定到车辆车身。结果，容纳在主壳体中的高压电路被靠近电机布置，从而电力缆线的电力损失受到抑制。因为主壳体的尺寸小于现有电力转换器的壳体的尺寸，所以当从上方观察时在电机机壳的轮廓和主壳体的轮廓之间的空间增加。因此，在已经预先与电机机壳碰撞的障碍物与主壳体碰撞之前，冲击作用力进一步降低。如果主壳体和副壳体这两者均被固定地安装在电机机壳上，则在碰撞时主壳体和副壳体一起移动，从而主壳体能够被夹在副壳体和另一个装置之间。通过不将副壳体固定到电机机壳而是将其固定到车身，在碰撞时主壳体和副壳体趋向于呈现不同的行为，从而主壳体被夹住的可能性降低。电机机壳产生大的振动。对于有助于减轻副壳体的振动而言，将副壳体固定到车身是有利的。包含在副壳体中的低压电路是被配置为控制包含在主壳体中的高压电路的电路。因此，高频信号通过将副壳体连接到主壳体的缆线流动。因为副壳体被布置成邻近于主壳体，所以允许将副壳体连接到主壳体的缆线是短的。短的缆线有助于提高高频信号传输的可靠性。副壳体固定于此的车身包括形成车辆的前室或者乘客室的钢板和承担车体的结构强度的框架诸如侧梁这两者。副壳体可以经由支架或者托架固定到车身。为了增加在前室中布置副壳体的灵活性，可以以直立的定位来在副壳体中包含在其上安置有低压电路的基板。直立的定位是其中基板的平坦面的法线指向水平方向的位置。通过在这种位置中包含基板，能够减小副壳体沿着水平方向的尺寸。结果，布置副壳体的灵活性增加。主壳体和副壳体可以沿着车辆宽度方向并排地布置，并且副壳体的前端可以相对于主壳体的前端向前定位。利用这种布置，在车辆与前方的障碍物碰撞时，副壳体预先与障碍物碰撞以保护主壳体。根据本专利技术的该方面的电力转换器适合应用于包括用于与电机一起地推进车辆的发动机的混合动力车辆。在这种情形中，发动机可以布置成沿着车辆宽度方向邻近于电机机壳，并且电力转换器的副壳体可以布置成在从发动机横越的一侧上邻近于主壳体。能够抑制发动机的热对于副壳体内侧的低压电路的影响。将在以下描述的本专利技术的一个实施例中描述根据本专利技术的该方面的技术的细节和进一步的改进。附图说明将在下面参考附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中类似的数字表示类似的元件，并且其中：图1是包括根据实施例的电力转换器的混合动力车辆的电力系统的框图；图2A到图2C是示出前室中的装置布局的视图，其中图2A是前室的平面视图，图2B是前室的前视图，并且图2C是前室的侧视图；图3是电力转换器的主壳体和副壳体的概略透视图；并且图4是示出用于辅助壳体的支撑结构的可替代实施例的视图。具体实施方式将参考附图描述电力转换器10的实施例。电力转换器10安装在混合动力车辆100上。首先，将参考图1的框图描述混合动力车辆100的电力系统。混合动力车辆100包括驱动电机83和发动机84。电机83的输出轴和发动机84的输出轴耦接到动力分配机构85。动力分配机构85适当地组合或者分配电机83的输出扭矩和发动机84的输出扭矩。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力转换器(10)，所述电力转换器(10)对电池(81)的电力进行转换以向驱动电机(83)供应经转换的电力，所述电力转换器的特征在于包括：主壳体(10a)，所述主壳体(10a)包含高压电路(28、29)，用于驱动所述电机的电力流经所述高压电路，所述主壳体被固定地安装在容纳所述电机的电机机壳(3)上，所述主壳体被容纳在车辆(100)的前室(2)中；以及副壳体(10b)，所述副壳体(10b)通过缆线(23)来被连接到所述主壳体，所述副壳体包含低压电路(19)，所述低压电路以比所述电池的电压低的电压来操作并且被配置为控制所述高压电路，所述副壳体被布置成邻近于所述主壳体，所述副壳体被固定到所述车辆的车身，所述副壳体被容纳在所述车辆的所述前室中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.30 JP 2014-1126741.一种电力转换器(10)，所述电力转换器(10)对电池(81)的电力进行转换以向驱动电机(83)供应经转换的电力，所述电力转换器的特征在于包括：主壳体(10a)，所述主壳体(10a)包含高压电路(28、29)，用于驱动所述电机的电力流经所述高压电路，所述主壳体被固定地安装在容纳所述电机的电机机壳(3)上，所述主壳体被容纳在车辆(100)的前室(2)中；以及副壳体(10b)，所述副壳体(10b)通过缆线(23)来被连接到所述主壳体，所述副壳体包含低压电路(19)，所述低压电路以比所述电池的电压低的电压来操作并且被配置为控制所述高压电路，所述副壳体被布置成邻近于所述主壳体，所述副壳体被固定到所述车辆的车身，所述副壳体被容纳在所述车辆的所述前室中。2.根据权利要求1所述的电力转换器，其中，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：加地雅哉，马场隆介，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP