电力变换装置的冷却构造制造方法及图纸

抑制固定螺栓周围的气氛温度上升。在变换器(1A)的冷却构造中，具有功率模块(3)、冷却器(5)和固定螺栓(10)。功率模块(3)是电力变换器。在冷却器(5)形成有制冷剂流路(9)。固定螺栓(10)在功率模块(3)与制冷剂流路(9)相对地配置的状态下将功率模块(3)固定于冷却器(5)。具有与功率模块(3)相对地配置的主路径(91)和使流路自主路径(91)扩张至固定螺栓(10)的螺栓端(10a)而成的扩张路径(92)作为制冷剂流路(9)。

Cooling structure of power conversion device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力变换装置的冷却构造
本公开涉及一种电力变换装置的冷却构造。
技术介绍
以往，在旋转电机系统中，功率模块利用螺栓固定于变换器壳体。并且，功率模块设置于与散热片相对的面。功率模块的功率半导体元件借助散热片等向在冷却流路内流动的冷却水散热(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-182480号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，在以往的系统中，没有公开对将功率模块固定于变换器壳体的螺栓进行冷却的技术。因此，在驱动功率模块时，如果该螺栓受到功率半导体元件的热量，则螺栓周围的气氛温度会上升，对于这样的情况，还具有研究讨论的余地。本公开是着眼于上述问题而做成的，其目的在于抑制固定螺栓周围的气氛温度上升。用于解决问题的方案为了达到上述目的，本公开的电力变换装置的冷却构造具有：电力变换器；形成有制冷剂流路的冷却器；以及在电力变换器与制冷剂流路相对地配置的状态下将电力变换器固定于冷却器的固定螺栓。该电力变换装置的冷却构造具有与电力变换器相对地配置的主路径和使流路自主路径扩张至固定螺栓的螺栓端而成的扩张路径作为制冷剂流路。专利技术的效果像这样，通过具有与电力变换器相对地配置的主路径和使流路自主路径扩张至固定螺栓的螺栓端而成的扩张路径作为制冷剂流路，能够抑制固定螺栓周围的气氛温度上升。附图说明图1是实施例1的变换器的冷却构造的剖视图。图2是实施例1～实施例3的功率模块的俯视图。图3是实施例1的冷却器主体的背面侧的立体图。图4是实施例1的凸台部的立体图。图5是实施例2的变换器的冷却构造的剖视图。图6是实施例2的冷却器主体的背面侧的立体图。图7是用于说明实施例2的旁通路径附近的制冷剂的流动的说明图。图8是实施例3的变换器的冷却构造的剖视图。图9是实施例3的冷却器主体的背面侧的立体图。图10是实施例3的冷却器盖的表面侧的立体图。图11是本公开的变换器的冷却构造的变形例的剖视图。图12是变形例的冷却器主体的背面侧的立体图。图13A是表示本公开的凸台部的第1变形例的立体图。图13B是用于说明第1变形例的凸台部附近的制冷剂的流动的说明图。图14是表示本公开的凸台部的第2变形例的立体图。具体实施方式以下，基于附图所示的实施例1～实施例3对实现本专利技术的电力变换装置的冷却构造的最佳方式进行说明。实施例1首先，对结构进行说明。实施例1的冷却构造应用于作为行驶用驱动源等搭载于增程式电动汽车(电动车辆的一例)的电动发电机的变换装置(电力变换装置的一例)。增程式电动汽车(EV)具有两个电动发电机和发电专用的发动机。在该增程式电动汽车中，该两个电动发电机中的一个被用作驱动用(行驶用)电动发电机，另一个被用作发电用电动发电机。另外，利用发电用电动发电机以发动机为动力源进行发电。以下，将实施例1的结构分为“变换器的冷却构造”、“冷却器的详细说明”进行说明。[变换器的冷却构造]图1表示实施例1的变换器的冷却构造的剖视图，图2表示实施例1的功率模块的俯视图。另外，图1是图2的I－I线剖视图。以下，基于图1和图2，对实施例1的变换器1A的冷却构造的详细结构进行说明。如图1和图2所示，实施例1的变换器1A包括变换器壳体2、两个功率模块3(电力变换器)、驱动基板4、冷却器5、制冷剂流路9和固定螺栓10。该变换器1A为如下这样的构造，即：功率模块3和制冷剂流路9相对地配置，利用在制冷剂流路9内流动的制冷剂(例如，冷却水)对功率模块3和固定螺栓10进行冷却。如图1和图2所示，在变换器壳体2收纳有功率模块3、驱动基板4、冷却器5等。变换器壳体2例如通过螺纹紧固等固定于自图外的电动发电机的马达外壳的外周面突出的壳体安装部。功率模块3构成为具有半导体元件3a、绝缘布线基板3b、用于对驱动功率模块3时产生的热量进行散热的散热件3c(散热构件)和绝缘树脂3e的一体模块部件。两个功率模块3中的一个与图外的驱动用电动发电机电连接，另一个与图外的发电用电动发电机电连接。在制造功率模块3时，将半导体元件3a、绝缘布线基板3b和散热件3c隔着由片状钎焊材料等形成的接合部地重叠起来并进行安装。之后，通过基于环氧树脂等的传导模塑形成绝缘树脂3e。如图2所示，两个功率模块3利用绝缘树脂3e成为一体。作为散热构件的散热件3c为尺寸比绝缘树脂3e的尺寸大的长方形状板，具有自绝缘树脂3e的外周突出的外周部。并且，散热件3c的两板面中的与粘接有绝缘树脂3e的板面相反的一面为与冷却器5的表面5a接触的散热面3d。即，功率模块3为一体地具有散热件3c的构造，该散热件3c具有与冷却器5的表面5a接触的散热面3d。另外，作为散热件3c的材料，能够使用铝合金材料等高传热性金属材料。另外，自功率模块3突出设置有强电系的PN母线、UVW母线。功率模块3紧固并固定于冷却器5的表面5a的与制冷剂流路9相对的位置。并且，在功率模块3的紧固并固定状态下，如图1所示，散热件3c的与冷却器5接触的散热面3d为与表面5a密合的密合状态。驱动基板4是在由绝缘体形成的一体的板的表面、内部形成有电路布线的驱动基板。驱动基板4例如是层叠有多张基板的多层基板。驱动基板4配置为与功率模块3隔开空间。冷却器5包括冷却器主体51、冷却器盖52和密封件53。在冷却器主体51与冷却器盖52之间配置密封件53，使冷却器主体51与冷却器盖52组合。并且，功率模块3的冷却方式是间接冷却型(间接水冷构造)。另外，冷却器5的详细结构见后述。固定螺栓10在功率模块3与制冷剂流路9相对地配置的状态下将功率模块3固定于冷却器主体51。固定螺栓10自形成于散热件3c的外周部的贯通孔贯穿，紧固于在冷却器主体51形成的凸台部12。另外，使固定螺栓10在贯穿贯通孔之前贯穿垫圈10b。另外，如图2所示，在向冷却器主体51固定一个功率模块3时，利用固定螺栓10固定多个部位(例如4个部位)。作为该固定螺栓10的材料，能够使用传热性的金属材料。另外，在凸台部12的内周形成有内螺纹。[冷却器的详细结构]图3表示实施例1的冷却器主体的背面侧的立体图。图4表示实施例1的凸台部的立体图。另外，冷却器主体的背面侧是图3中的冷却器盖的面侧。以下，基于图1、图3和图4，对实施例1的冷却器的详细结构进行说明。在冷却器主体51形成有两个主路径槽6、两个扩张路径槽7(第1扩张路径槽)和分隔壁8。扩张路径槽7由流入侧扩张路径槽71和流出侧扩张路径槽72构成。如图3所示，各槽在X方向上按流入侧扩张路径槽71、主路径槽6、流出侧扩张路径槽72、流入侧扩张路径槽71、主路径槽6、流出侧扩张路径槽72的顺序配置。主路径槽6被流入侧扩张路径槽71和流出侧扩张路径槽72夹着。主路径槽6配置于隔着分隔壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力变换装置的冷却构造，其特征在于，/n该电力变换装置的冷却构造具有：/n电力变换器；/n形成有制冷剂流路的冷却器；以及/n在所述电力变换器与所述制冷剂流路相对地配置的状态下将所述电力变换器固定于所述冷却器的固定螺栓，/n该电力变换装置的冷却构造具有与所述电力变换器相对地配置的主路径和使流路自所述主路径扩张至所述固定螺栓的螺栓端而成的扩张路径作为所述制冷剂流路。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力变换装置的冷却构造，其特征在于，
该电力变换装置的冷却构造具有：
电力变换器；
形成有制冷剂流路的冷却器；以及
在所述电力变换器与所述制冷剂流路相对地配置的状态下将所述电力变换器固定于所述冷却器的固定螺栓，
该电力变换装置的冷却构造具有与所述电力变换器相对地配置的主路径和使流路自所述主路径扩张至所述固定螺栓的螺栓端而成的扩张路径作为所述制冷剂流路。


2.根据权利要求1所述的电力变换装置的冷却构造，其特征在于，
在所述冷却器形成有用于紧固所述固定螺栓的凸台部，
所述凸台部配置于所述扩张路径。


3.根据权利要求1或2所述的电力变换装置的冷却构造，其特征在于，
所述冷却器由冷却器主体和冷却器盖构成，
在所述冷却器主体和所述冷却器盖中的至少一者形成有主路径槽和扩张路径槽，
在使所述冷却器主体与所述冷却器盖组合后，在所述冷却器主体与所述冷却器盖之间，由所述主路径槽形成所述主路径，由所述扩张路径槽形成所述扩张路径。


4.根据权利要求3所述的电力变换装置的冷却构造，其特征在于，
在所述冷却器主体形成有所述主路径槽和与所述主路径槽连通的所述扩张路径槽，
在使所述冷却器主体与所述冷却器盖组合后，由所述主路径槽和所述冷却器盖形成所述主路径，由所述扩张路径槽和所述冷却器盖形成所述扩张路径。


5.根据权利要求3所述的电力变换装置的冷却构造，其特征在于，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野公洋，海野友洋，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP