电力转换装置制造方法及图纸

技术编号:8539435 阅读:133 留言:0更新日期:2013-04-05 05:18
电力转换装置包括:形成有供冷却介质流动的流路(51)且形成有与流路(51)连通的开口部(50)的冷却基座(5)、功率模块(1)和流量控制部(16b)。功率模块(1)包括收纳功率半导体元件并被从开口部(50)插入到流路(51)内的有底的筒部(13a),形成在筒部(13a)的开口处、以封闭开口部(50)的方式被固定在冷却基座(5)上的凸缘部(13b),与凸缘部(13b)隔着规定间隔(D)的间隙、设置在筒部(13a)的外周面上的散热翅片组(144)。流路控制部件(16b)被配置在凸缘部(13b)与散热翅片组(144)之间的间隙中,阻止冷却介质流入间隙(51c),将其引导至散热翅片组(144)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电カ转换装置。
技术介绍
在电动车或混合动カ车中,安装了电动机作为车辆的动カ源,而为了控制供给到电动机的电カ(功率),设置有逆变器等电カ转换装置。电カ转换装置包括内置IGBT等电カ(功率)用半导体元件的功率模块(Power Module),驱动该功率模块的驱动电路,对它们进行控制的控制电路,和电流平滑用的电容器。由于这些电子部件不耐热,需要进行冷却,尤其是在大容量、发热量大的电カ转换装置中,大多设置有使冷却水循环的水冷结构的冷却器。构成电カ转换装置的电子部件中,发热量最大的是功率模块。为了提高该功率模块的冷却性能,较为有效的是对半导体元件的两面同时进行冷却的结构。作为对功率模块的两面进行冷却的安装结构例,已知有专利文献I中记载的内容。现有技术文献专利文献专利文献1:日本国专利技术专利第4168825号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题然而,对于将功率模块插入到水路中的结构,存在冷却水绕过散热翅片流动,导致功率模块的冷却性能降低的问题。解决问题的技术手段根据本专利技术的第一方式,电カ转换装置包括流路壳体,形成有供冷却介质流动的流路,并且形成有与上述流路连通的开ロ部;功率模块,包括收纳功率半导体元件并被从上述开ロ部插入到上述流路内的有底的筒部,形成在上述筒部的开ロ处、以封闭上述开ロ部的方式被固定在上述流路壳体上的凸缘部,和与上述凸缘部隔着规定间隔的间隙、设置在上述筒部的外周面上的散热翅片组;和流路控制部件,配置在上述凸缘部与上述散热翅片组之间的上述间隙中,将上述冷却介质引导至上述散热翅片组,其中,通过上述功率半导体元件的开关动作,将电カ从直流转换成交流、从交流转换成直流。根据本专利技术的第二方式,在第一方式的电カ转换装置中,优选上述流路控制部件被配置成,使得该流路控制部件与上述散热翅片组之间的最小间隔为上述散热翅片组的散热翅片间隔以下。根据本专利技术的第三方式,在第一或第二方式的电カ转换装置中,优选上述流路控制部件在上述间隙内沿着上述冷却介质的流动方向连续地分布。根据本专利技术的第四方式,在第三方式的电カ转换装置中,优选上述流路控制部件具有如下形状该流路控制部件与上述散热翅片组之间的间隔沿着上述冷却介质的流动方向而减小。根据本专利技术的第五方式,在第三方式的电カ转换装置中,·优选上述流路控制部件具有如下形状该流路控制部件与上述散热翅片组之间的间隔,在上述散热翅片组的流动方向中央最小,并且,随着远离上述流动方向中央而増大。根据本专利技术的第六方式,在第一至五中任一方式的电カ转换装置中,优选上述流路控制部件与设置在上述流路壳体与上述凸缘部之间的密封部件形成为一体。专利技术效果通过本专利技术,能够实现功率模块的冷却性能的提高。附图说明图1是表示混合动カ车的控制模块的图。图2是说明逆变器电路140的电路结构的图。图3是电カ转换装置200的立体图。图4是电カ转换装置200的分解立体图。图5是图3的A-A截面图。图6是冷却基座5的分解立体图。图7是表示冷却基座5的一部分的放大截面图。图8是功率模块I的截面图。图9是表示功率模块I的外观的立体图。图10是表示密封部件16的形状的立体图。图11是表示冷却基座5的开ロ部50的俯视图。图12是说明流路控制部16b的作用的图。图13是表示比较例的图。 图14是表示形成有流路控制部20b的密封部件20的图。图15是说明流路控制部20b的作用的图。图16是表示形成有流路控制部21b的密封部件21的图。图17是表示分体结构的密封部件22和流路控制部件23的图。图18是表示使用紧固板24的结构的图。图19是表示使用紧固板25的结构的图。具体实施例方式下面參考附图对用于实施本专利技术的方式进行说明。图1是表示混合动カ车(下面记为“HEV”)的控制模块的图。引擎(engine)EGN、电动发电机MGl (Motor Generator)、电动发电机MG2产生车辆行驶用扭矩。另外,电动发电机MGl和电动发电机MG2不仅产生旋转扭矩,电动发电机MGl或者电动发电机MG2还具有将外部施加的机械能转换为电力的功倉^:。电动发电机MG1、MG2例如为同步电机或感应电机,如上所述,根据运转方法的不同,既可作为电动机也可作为发电机工作。在将电动发电机MG1、MG2安装在汽车上的情况下,期望以小体积获得高输出,因此优选的是使用了钕等磁铁的永磁铁型同步电机。此外,永磁铁型的同步电机与感应电机相比,转子的发热较少,从这一点出发也适用于汽车。引擎EGN的输出侧和电动发电机MG2的输出扭矩通过动カ分配机构TSM传递到电动发电机MG1。来自动カ分配机构TSM的旋转扭矩或电动发电机MGl产生的旋转扭矩通过变速器TM和差动齿轮DIF传递到车轮。另ー方面,在再生制动运转吋,旋转扭矩从车轮传递到电动发电机MGl,基于供给的旋转扭矩产生交流电カ。如后文所述,产生的交流电カ通过电カ转换装置200转换成直流电力,对高电压用电池136充电,所充入的电カ被再次作为行驶能量使用。此外,在高电压用电池136的蓄电电カ变少的情况下,通过电动发电机MG2将引擎EGN产生的转动能转换成交流电力。利用电カ转换装置200将该交流电カ转换成直流电カ,从而能够对电池136充电。从引擎EGN到电动发电机MG2的机械能的传递由动カ分配机构TSM进行。下面针对电カ转换装置200进行说明。逆变器电路140、142通过直流连接器138电连接到电池136上,电池136与逆变器电路140、142彼此之间进行电カ的发送和接收。在电动发电机MGl作为电动机工作的情况下,逆变器电路140基于从电池136经直流连接器138供给的直流电カ而产生交流电力,并将其经由交流端子188供给到电动发电机MGl。电动发电机MGl和逆变器电路140构成的结构作为第一发电单元工作。同样地,在电动发电机MG2作为电动机工作的情况下,逆变器电路142基于从电池136经直流连接器138供给的直流电カ而产生交流电力,并将其经由交流端子159供给到电动发电机MG2。电动发电机MG2和逆变器电路142构成的结构作为第二发电单元工作。关于第一电动发电单元和第二电动发电单元,根据运转状态存在使两者作为电动机或作为发电机运转的情况,或者将它们区分开运转的情況。此外,也能够使单方停止而不运转。其中,本实施方式中,利用电池136的电カ使第一电动发电单元作为电动単元工作,因而能够仅利用电动发电机MGl的动カ驱动车辆。进而,本实施方式中,通过将第一电动发电单元或第二电动发电单元作为发电単元,使它们在引擎120的动カ或来自车轮的动カ下工作而发电,能够对电池136充电。此外,电池136进而也作为用于驱动图1中省略图示的辅助设备用电动机的电源使用。辅助设备用电动机例如是驱动空调的压缩机的电动机、或者驱动控制用油压泵的电动机。从电池136对辅助设备用功率模块供给直流电力,在辅助设备用功率模块中产生交流电カ供给到辅助设备用电动机。辅助设备用功率模块与逆变器140具有基本同样的电路结构和功能,控制对辅助设备用电动机供给的交流的相位、频率、电力。另外,电カ转换装置200具备用于使供给到逆变器电路140的直流电カ平滑化的电容器模块500。电カ转换装置200具备通信用的连接器31,用于从上级的控制装置接受指令或者对上级的控制装置发送表示状态的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.28 JP 2010-1688131.一种电力转换装置,其特征在于,包括 流路壳体,形成有供冷却介质流动的流路,并且形成有与所述流路连通的开口部; 功率模块,包括收纳功率半导体元件并被从所述开口部插入到所述流路内的有底的筒部,形成在所述筒部的开口处、以封闭所述开口部的方式被固定在所述流路壳体上的凸缘部,和与所述凸缘部隔着规定间隔的间隙、设置在所述筒部的外周面上的散热翅片组;和 流路控制部件,配置在所述凸缘部与所述散热翅片组之间的所述间隙中,将所述冷却介质引导至所述散热翅片组,其中, 通过所述功率半导体元件的开关动作,将电力从直流转换成交流、从交流转换成直流。2.如权利要求1所述的电力转换装置,其特征在于 所述流路控...

【专利技术属性】
技术研发人员:西原淳夫中嶋贤市郎堀内敬介
申请(专利权)人:日立汽车系统株式会社
类型:
国别省市:

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