电动压缩机制造技术

提供一种电动压缩机(10)，其具备：升压变换器(18)，其将从直流电源(16)输出的电压进行升压；逆变器(20)，其将通过升压变换器(18)而升压的电力变换为交流电力；以及，马达(14)，其利用从逆变器(20)输出的交流电力来旋转电动压缩机(10)。并且，升压变换器(18)和逆变器(20)被设置在同一个基板上，并且收容在同一个逆变器外壳内，且被流入至电动压缩机(10)的制冷剂冷却。从而，电动压缩机(10)，即使设置将来自直流电源(16)的低电压进行升压的升压变换器(18)，也能够抑制装置的大型化。

【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电动压缩机。
技术介绍
在电动汽车(EV)、混合动力车(HEV)、插电式混合动力车(PHEV)，以及燃料电池电动车(FCEV)等车辆上，一般搭载有车辆用电动压缩机。专利文献1中公开了一种电动压缩机，其包含：将从外部施加的直流电压变换为三相交流电的功率变流器即逆变器；利用三相交流电来旋转压缩机的马达；以及，压缩制冷剂的压缩机。如专利文献1所述的直流电压，由搭载在上述车辆上的高压电池，或者连接在高压电池上的DCDC变换器来供应。该直流电压的范围根据汽车种类而不同，上述EV车等一般为高电压300V系，也就是150V至450V的比较多。该300V系的直流电压的电流容量，一般最多也是30A左右。因此，被通电的构件也会因为电流和温度的关系而不会变大，能够设计为比较小巧的电动压缩机。此外，针对引擎车的通过进行怠速停车等而保护环境也变得越来越重要。因此，即使是不搭载高压电池的引擎车，其对电动压缩机的要求也在提高。但是，搭载在引擎车上的电池，其主要目的在于驱动控制装置，为12V或24V的低电压。而且，由于所搭载的电气设备增加，电池的电压有可能提高到50V左右，但是，认为很少有如EV车等高电压化至300V系的汽车种类。并且，使用低电压12V系，也就是12V至50V，来驱动具有与300V系相同能力的电动压缩机的话，与使用300V系来驱动时相比较，通电电流会增加至约多1位数的300A左右。考虑到这个问题，在构成电动压缩机的逆变器时，因为随着电流增加温度会上升，需要将被通电的构件的截面而积，增加至以往的约10倍。其结果，电动压缩机的逆变器大型化，难以将逆变器搭载到车辆的发动机室等。此外，作为12V系用而重新没计电动压缩机的话，就不能使用300V系的电动压缩机设计资源，从而导致成本增高。因此，专利文献2公开了如下一种汽车用电动压缩机，其具有将来自低电压直流电源的直流电压升压为高电压的升压变换器，且将被升压的直流电压变更为交流电流而使用。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2005-155365号公报专利文献2：日本专利特开2003-25834号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，如专利文献2所公开的，在汽车的发动机室新设升压变换器的设计，需要升压变换器的抗噪声措施、新设升压变换器的设置位置、低电压12V系和高电压300V系的2种电缆等。此外，还需要重新具备用于冷却升压变换器的散热片等。如上所述，因为设置升压变换器，而有装置大型化的可能性。本专利技术是鉴于上述情况，目的在于提供一种即使设置将来自直流电源的低电压进行升压的升压变换器，也能够抑制装置的大型化的电动压缩机。技术方案为解决上述课题，本专利技术的电动压缩机采用以下方案。本专利技术的第一方式所涉及的电动压缩机，具备：升压变换器，其将从直流电源输出的电压进行升压；逆变器，其将通过所述升压变换器而升压的电力变换为交流电力；以及，马达，其利用从所述逆变器输出的交流电力来旋转压缩机；所述升压变换器和所述逆变器被设置在同一个基板上，并被收容在同一个壳体内，且被流入至所述压缩机的制冷剂冷却。根据本结构，由升压变换器将从直流电源输出的电压升压，被升压的电力由逆变器变换为交流电力。然后，马达利用从逆变器输出的交流电力来旋转压缩机。以往，需要借由逆变器驱动马达用的高电压系，例如300V系的直流电源，以及，控制逆变器用的低电压系，例如12V系的直流电源。另一方面，本结构具备升压变换器，因此能够将来自直流电源的低电压升压为高电压，从而能够将电源系统统合为一个。而且，通过将升压变换器和逆变器设置在同一个基板上，与将升压变换器和逆变器设置在不同的基板上的情况相比，能够减少连接器类和通信部件等附属部件。由此，能够通过设置升压变换器来抑制装置结构的大型化。此外，升压变换器和逆变器被收容在同一个壳体内，且被流入至压缩机的制冷剂冷却。由此，不需要新设用于冷却升压变换器的散热片等。此外，通过收容在同一个壳体内，能够将由于设置升压变换器而产生的抗电磁噪声措施，在同一个壳体内进行。从而，本结构即使设置将来自直流电源的低电压进行升压的升压变换器，也能够抑制装置的大型化。上述第一方式中，所述逆变器优选为，相对于所述升压变换器，配置在所述压缩机的制冷剂流动的上游一侧。根据本结构，通过将发热量大于升压变换器的逆变器配置在冷剂流动的上游一侧，能够进一步提高冷却效果。上述第一方式中，优选在所述升压变换器和所述逆变器上使用由宽禁带半导体形成的半导体元件。根据本结构，能够实现电动压缩机的高效率化、装置的小型化等。上述第一方式中，优选为由同一个微型计算机分别生成针对所述升压变换器和所述逆变器的控制信号。根据本结构，能够在对逆变器进行反馈控制的同时，利用对逆变器的计算结果来控制升压变换器，因此，能够进一步提高对负荷变动的追随性。上述第一方式中，优选为所述升压变换器和所述逆变器进行PWM控制，且所述升压变换器的PWM频率高于所述逆变器的PWM频率。根据本结构，通过使升压变换器的PWM频率高于负荷即马达侧的逆变器的PWM频率，能够使升压变换器应对来自逆变器的电力变动要求，其结果，能够进一步提高对负荷变动的追随性。有益效果根据本专利技术，具有即使设置将来自直流电源的低电压进行升压的升压变换器，也能够抑制装置的大型化的有益效果。附图说明图1是本专利技术实施方式所涉及的电源装置的结构图。图2是以往的电源装置的电气结构图。图3是本专利技术实施方式所涉及的微型计算机的功能方块图。图4是表示本专利技术实施方式所涉及的逆变器外壳的配置位置的模式图。图5是表示本专利技术另一个实施方式所涉及的逆变器外壳的配置位置的模式图。图6是表示在本专利技术实施方式所涉及的基板上的逆变器的功率晶体管、升压变换器的功率晶体管，以及二极管的配置位置的模式图。图7是表示本专利技术实施方式所涉及的电源系统的距极线和负极线的电路图。具体实施方式以下参照附图，对本专利技术所涉及的电动压缩机的一个实施方式进行说明。参照图1，对电动压缩机10的电源装置12的电气结构进行说明。电源装置12提供用于驱动利用三相交流旋转压缩机的马达14的电力。电动压缩机10，作为其一例，用于车辆的空气调节器。车辆，例如为具备输出12V系即12V至50V的低电压的直流电源16的引擎车。另外，直流电源16不仅向电源装置12提供电力，还向车辆的各种机器提供电力。马达14，例如为永磁同步马达。电源装置12具备：升压变换器18，其为使从直流电源16输出的直流电压V1升压的DC/DC变换器；逆变器20，其将通过升压变换器18而升压的直流电压V2变换为交流电力并提供给马达14；微型计算机22，以下简称“微电脑”，其为控制升压变换器18和逆变器20的控制装置。另外，微电脑22对升压变换器18和逆变器20进行PWM控制。升压变换器18的一端连接于直流电源16，另一端连接于逆变器20，作为12V系的电压的一个例子升压至高电压300V系即150V至450V，并向逆变器20输出。升压变换器18具备电感器L1、二极管D1，以及，功率晶体管U7。电感器L1连接于直流电源16的正极侧。二极管D1中，正极与电感器L1相连接，负极与逆变器.20相连接。功率晶体管U7为，一端连结于电感器L1和二极管D1的连接点上，另一端连结于直流电源16的负极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动压缩机，其特征在于，具备：升压变换器，其将从直流电源输出的电压进行升压；逆变器，其将通过所述升压变换器而升压的电力变换为交流电力；以及，马达，其利用从所述逆变器输出的交流电力来旋转压缩机；所述升压变换器和所述逆变器被设置在同一个基板上，并被收容在同一个壳体内，且被流入至所述压缩机的制冷剂冷却。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.10 JP 2014-0463561.一种电动压缩机，其特征在于，具备：升压变换器，其将从直流电源输出的电压进行升压；逆变器，其将通过所述升压变换器而升压的电力变换为交流电力；以及，马达，其利用从所述逆变器输出的交流电力来旋转压缩机；所述升压变换器和所述逆变器被设置在同一个基板上，并被收容在同一个壳体内，且被流入至所述压缩机的制冷剂冷却。2.根据权利要求1所述的电动压缩机，其特征在于，所述逆变器相...

【专利技术属性】
技术研发人员：中野浩儿，中村秀男，上谷洋行，
申请(专利权)人：三菱重工汽车空调系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP