逆变器结构制造技术

本发明专利技术公开了一种逆变器结构，其使汇流条等的电感均匀化。在具有平滑电容器(19)和多个功率模块(20)的逆变器中，平滑电容器(19)包括：分别在两端具有电极的多个柱状的单位电容器(45)；与各单位电容器(45)的一端的电极连接的一端侧汇流板(19c)；以及与另一端的电极连接的另一端侧汇流板(19d)，多个单位电容器(45)布置成多个单位电容器(45)的轴向相互平行且多个单位电容器(45)在与轴向垂直的方向上排列，功率模块(20)布置在与中心之间的距离相等的位置上、且与平滑电容器(19)之间的距离相等的位置上。相等的位置上。相等的位置上。

【技术实现步骤摘要】
逆变器结构


[0001]本公开涉及一种搭载于电动汽车、混合动力汽车等电动车辆的逆变器装置的构造。

技术介绍

[0002]已知有将直流电流变换为交流电流的逆变器。逆变器具有包括开关元件的功率模块。
[0003]这种逆变器处理较大的电力，因此被施加高电压而流过大电流。因此，工作时的发热量较多，需要进行冷却。亦会产生大的浪涌电压。因此，构成逆变器的各个电子部件也变大，容易导致重量也变重。因此，现有的逆变器成为妨碍对耗油量和耗电量的改善的主要原因。
[0004]通常为了缩短送电距离，逆变器被布置在驱动电动机的附近。然而，在汽车的情况下，设置的装置多，能够布置逆变器的空间有限。还需要考虑到车身的平衡。因此，难以在汽车中适当地布置大型且高重量的逆变器。
[0005]例如，作为逆变器一体型交流电动机中的逆变器结构，已知有在环形的逆变器壳体中用树脂将+汇流条和－汇流条一体成型并与开关元件连接的结构(例如，参照专利文献1)。
[0006]专利文献1：日本公开专利公报特开2004－274992号公报

技术实现思路

[0007]－专利技术要解决的技术问题－
[0008]逆变器包括包含开关元件的功率模块、平滑电容器等。如上所述，在与高电压的电源对应的逆变器的情况下，这些电子部件一般为大型且高重量的。
[0009]在连接它们的电子部件即金属部件(汇流条(bus bar))上也流过大电流，因此是大型且高重量的。若汇流条的布线长度变长，则电阻相应地变高，在通电时会发生铜损。汇流条的发热量也大。而且，在逆变器中，通过开关控制高速地接通(ON)和切断(OFF)大电流，因此，伴随于此，在汇流条中发生大的磁变化。
[0010]这样一来，在逆变器工作时，由于磁变化而在汇流条上产生噪音、振动、电磁干扰等。它们导致能源损失，对汽车的性能产生各种负面影响。因此，需要采取对这些现象的对策。若汇流条的形状越复杂，则其影响更加显著。
[0011]如上述专利文献1所述，在经由用树脂与逆变器壳体一体成型的+汇流条和－汇流条来连接开关元件和平滑电容器的情况下，由于布线长度、布线宽度的制约，要降低汇流条的电感并使其更加均匀化并不容易。
[0012]本专利技术正是为解决上述技术问题而完成的，其目的在于能够在降低与平滑电容器连接的布线的电感的同时，容易地实现该电感的均匀化。
[0013]－用于解决技术问题的技术方案－
[0014]为了实现上述目的，第一方面的专利技术是具有平滑电容器和多个功率模块的逆变器的逆变器结构，其特征在于：
[0015]所述平滑电容器包括：多个柱状的单位电容器，所述单位电容器分别在两端具有电极；板状的一端侧汇流板，所述一端侧汇流板与各单位电容器的一端的所述电极连接；以及板状的另一端侧汇流板，所述另一端侧汇流板与另一端的所述电极连接，所述平滑电容器是以使多个所述单位电容器的轴向相互平行且将多个所述单位电容器在沿着与所述轴向垂直的面延伸的方向上排列的方式布置而成的，
[0016]多个所述功率模块布置在与规定的中心之间的距离彼此相等的位置上、且与所述平滑电容器之间的距离彼此相等的位置上。
[0017]由于多个单位电容器被布置成多个单位电容器的轴向相互平行，且多个单位电容器沿着与所述轴向垂直的面的方向上排列，因此能够使逆变器在轴向上小型化。通过包括与各单位电容器的一端的电极连接的板状的一端侧汇流板(bus plate)、和与另一端的电极连接的板状的另一端侧汇流板，由此，能够以功率模块与平滑电容器之间的距离缩短的方式容易地布置功率模块。即，能够提升功率模块的布局的自由度。而且，通过布置在与多个功率模块之间的距离相等的位置、且与平滑电容器之间的距离相互相等的位置上，由此，能够实现逆变器在轴向上的进一步小型化，并且容易实现因平滑电容器与功率模块之间的距离缩短而引起的电感的降低、以及因各功率模块与平滑电容器之间的距离的均匀化而引起的电感的均衡化，能够提升电动机的控制性等。
[0018]第二方面的专利技术是，根据第一方面的专利技术的逆变器结构，其特征在于：
[0019]各功率模块和至少布置在所述各功率模块的附近的单位电容器的布置模式被设定为彼此相同。
[0020]由此，通过使功率模块与单位电容器的位置关系相等，进一步容易实现电感的均衡化。
[0021]第三方面的专利技术是，根据第一或第二方面的专利技术中的逆变器结构，其特征在于：
[0022]所述一端侧汇流板和所述另一端侧汇流板的外形形成为圆形。
[0023]这样一来，例如从平滑电容器的周向的任意位置都能取出端子等来进行连接，能够容易地提升功率模块的布局的自由度。
[0024]第四方面的专利技术是，根据第一到第三方面中任一方面的专利技术的逆变器结构，其特征在于：
[0025]所述逆变器结构还具有输入用汇流条，所述输入用汇流条将所述一端侧汇流板的外缘部和所述另一端侧汇流板的外缘部与所述功率模块连接。
[0026]第五方面的专利技术是，根据第一到第三方面中任一方面的专利技术的逆变器结构，其特征在于：
[0027]所述一端侧汇流板和所述另一端侧汇流板中的至少一者的外缘部与所述功率模块连接。
[0028]由此，能够实现电感的降低、均衡化，并且能够容易连接平滑电容器与功率模块。
[0029]第六方面的专利技术是，根据第一到第五方面中任一方面的专利技术的逆变器结构，其特征在于：
[0030]所述一端侧汇流板和所述另一端侧汇流板中的至少一者的外表面与所述功率模
块的外表面布置成位于同一平面上。
[0031]这样一来，能够更容易地实现逆变器的在轴向上的小型化。
[0032]－专利技术的效果－
[0033]根据本公开，能够容易地使与平滑电容器连接的布线的电感均匀化。
附图说明
[0034]图1是包括第一实施方式所涉及的驱动单元的车辆系统的结构简图；
[0035]图2是包括电动机和逆变器的驱动单元的立体图；
[0036]图3是从逆变器侧观察电动机的横向剖视图；
[0037]图4是逆变器的电路图；
[0038]图5表示SiC
‑
MOSFET与IGBT的比较情况；
[0039]图6以立体图和电路图示出了功率模块的详细结构；
[0040]图7是从与电动机相反的一侧观察逆变器的横向剖视图；
[0041]图8是逆变器的纵向剖视图；
[0042]图9是汇流条的立体图；
[0043]图10是表示汇流条的尺寸与电感灵敏度之间的关系的曲线图；
[0044]图11是从电动机侧观察逆变器的冷却通路的横向剖视图；
[0045]图12是第一实施方式的第一变形例所涉及的相当于图11的图，是从电动机侧观察逆变器的冷却通路的横向剖视图；
[0046]图13是第一实施方式的第二变形例所涉及的相关于图7的图，是从电动机的相反侧观察逆变器的横向剖视图；
[0047]图14是第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆变器结构，其为具有平滑电容器和多个功率模块的逆变器的逆变器结构，其特征在于：所述平滑电容器包括：多个柱状的单位电容器，所述单位电容器分别在两端具有电极；板状的一端侧汇流板，所述一端侧汇流板与各单位电容器的一端的所述电极连接；以及板状的另一端侧汇流板，所述另一端侧汇流板与另一端的所述电极连接，所述平滑电容器是以使多个所述单位电容器的轴向相互平行且将多个所述单位电容器在沿着与所述轴向垂直的面延伸的方向上排列的方式布置而成的，多个所述功率模块布置在与规定的中心之间的距离彼此相等的位置上、且与所述平滑电容器之间的距离彼此相等的位置上。2.根据权利要求1所述的逆变器结构，其特征在于：各功率模块和至少布置在所述各功率模块的附近的单位电容器的布...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤隆之，林口匡司，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：