功率转换装置制造方法及图纸

功率转换装置以使用磁性部件对从电源提供的功率进行转换为前提，包括：用于对负载提供功率的多个母线；设置在每个母线上，对电流流过母线时产生的磁通进行检测的电流传感器元件；以及配置在连接磁性部件和电流传感器元件的直线上，屏蔽从磁性部件朝向电流传感器元件的磁通的板状的磁屏蔽板。件的磁通的板状的磁屏蔽板。件的磁通的板状的磁屏蔽板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率转换装置


[0001]本专利技术涉及使用磁性部件对从电源提供的功率进行转换的功率转换装置。

技术介绍

[0002]例如，在搭载于电动车、插电式混合动力那样的电动车辆的大功率容量的功率转换装置中，包括母线和用于检测流过母线的电流量的电流传感器的情况较多。母线为由金属板或金属棒形成的导体构件，用在电流量较多的电流路径中。
[0003]流过母线的电流产生磁通。电流传感器包括磁检测元件，使该磁检测元件与母线相邻地配置。流过母线的电流的值通过对与磁检测元件输出的磁通数对应的信号值乘以系数来计算。以后，将磁检测元件标记为“电流传感器元件”。
[0004]在测定对象的母线以外产生磁通的外部干扰磁场对电流传感器元件的信号值即磁通数的检测值产生影响的情况较多。因此，在外部干扰磁场较强的环境中，难以高精度检测流过母线的电流的值。由此，沿着母线设置磁屏蔽板以包围电流传感器元件，从而能降低外部干扰磁场的影响，维持电流传感器的精度(例如，参照专利文献1)。
[0005]使用电抗器进行功率转换的功率转换装置中，其电抗器产生较强的磁场。电流传感器元件能检测磁通的感磁方向被限制。由此，还对电抗器配置电流传感器元件，以使电抗器产生的磁通与感磁方向正交(例如，参照专利文献2)。现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1：日本专利特开2017-151126号公报专利文献2：日本专利特开2017-204981号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0007]即使沿着母线设置磁屏蔽从而包围电流传感器元件，外部干扰磁场产生的磁通的朝向与磁屏蔽材料的位置关系也会导致不能得到足够的屏蔽效果。即，为了得到足够的屏蔽效果，必须使产生外部干扰磁场的磁性部件与母线之间的位置关系适当。
[0008]然而，在规定磁性部件与母线之间的位置关系的情况下，在设计上的自由度变窄。功率转换装置有时也用于通过负载来提供功率，较少作为单独装置来产品化。因此，在多数情况下，应该满足的条件不少。还存在这种情况，优选进一步确保设计的自由度。
[0009]本专利技术是为了解决所涉及的问题而完成的，其目的在于提供能在确保设计的自由度的同时进行高精度的电流检测的功率转换装置。解决技术问题所采用的技术方案
[0010]本专利技术所涉及的功率转换装置以使用磁性部件对从电源提供的功率进行转换为前提，包括：用于对负载提供功率的多个母线；设置在每个母线上，对电流流过母线时产生的磁通进行检测的电流传感器元件；以及配置在连接磁性部件和电流传感器元件的直线
上，屏蔽从磁性部件朝向电流传感器元件的磁通的板状的磁屏蔽板。专利技术效果
[0011]根据本专利技术，能在确保设计的自由度的同时进行高精度的电流检测。
附图说明
[0012]图1是示出本专利技术实施方式1所涉及的功率转换装置的电路结构例的图。图2是示出升压电抗器与提供给负载的电流用的各电流传感器元件之间的位置关系例的立体图。图3是示出升压电抗器与提供给负载的电流用的各电流传感器元件之间的位置关系例的俯视图。图4是示出升压电抗器与提供给负载的电流用的各电流传感器元件之间的位置关系例的侧视图。图5是示出磁场仿真用的升压电抗器、电流传感器元件以及两个磁屏蔽板之间的位置关系的立体图。图6是示出磁场仿真结果的图。图7是示出收纳有本专利技术实施方式2所涉及的功率转换装置的壳体内的升压电抗器、母线、电流传感器元件以及磁屏蔽板的配置例的剖视图。图8是示出本专利技术实施方式3所涉及的功率转换装置中包含母线的周边结构例与升压电抗器之间的位置关系例的立体图。图9是示出本专利技术实施方式4所涉及的功率转换装置中包含母线的周边结构例与升压电抗器之间的位置关系例的立体图。
具体实施方式
[0013]下面，参照附图对本专利技术所涉及的功率转换装置的实施方式进行说明。
[0014]实施方式1.图1是示出本专利技术实施方式1所涉及的功率转换装置的电路结构例的图。
[0015]该功率转换装置100是转换从电源1提供的功率以使电的各种参量即电压、电流、频率、相位、相数等不同的装置，包括DC(Direct Current：直流)DC升压转换器电路10和逆变器电路20。在DCDC升压转换器电路10的输入级连接有输入功率平滑电容器3，DCDC升压转换器电路10和逆变器电路20经由链路电容器4而连接。
[0016]DCDC升压转换器电路10包括电流传感器元件11a、11b、升压电抗器12以及半导体开关元件13a～13d。
[0017]如图2所示，升压电抗器12是在磁芯121上具有匝数比为1比1的两个绕组122、对各绕组122进行绕卷从而所产生的磁通在其磁芯内彼此抵消的磁耦合型磁性部件。各电流传感器元件11a、11b是输出与电流产生的磁通相对应的信号的元件，用于单独进行流过绕组122的电流的测定。通过对采样信号的值乘以系数来得到电流值。
[0018]在本实施方式1中，作为半导体开关元件13a～13d，采用了MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor：场效应晶体管)。在链路电容器4的两端分别并联连接有半导体开关元件13a、13b、和半导体开关元件13c、13d。半导体开关元件13a、13b串
联连接。半导体开关元件13c、13d也串联连接。此外，作为半导体开关元件13a～13d而使用的元件的种类不作特别限定。即，半导体开关元件13a～13d可以是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)等。
[0019]在链路电容器4的正极端子连接有半导体开关元件13a、13c的各漏极，在半导体开关元件13a、13c的各源极分别连接有半导体开关元件13b、13d的各漏极。半导体开关元件13b、13d的各源极连接到链路电容器4的阴极端子。
[0020]升压电抗器12的各绕组122的一端连接至电源1的正极，两个绕组122中的一个的另一端连接至半导体开关元件13a的源极，两个绕组122中的另一个的另一端连接至半导体开关元件13c的源极。各半导体开关元件13a～13d的栅极分别经由控制线32a～32d连接至控制部30。
[0021]DCDC升压转换器电路10是交错式转换器电路，将电源1提供的直流功率转换为更高电压的直流功率。该功率转换通过由控制部30进行各半导体开关元件13a～13d的导通/截止控制来实现。
[0022]逆变器电路20是用于提供用来驱动负载2的功率，将DCDC升压转换器电路10输出的直流功率转换为三相交流功率。因此，在链路电容器4的两端并联连接有半导体开关元件21a、21b、半导体开关元件21c、21d、半导体开关元件21e、21f。半导体开关元件21a、21b串联连接至链路电容器4的两端。即，半导体开关元件21a的漏极连接至链路电容器4的正极端子，半导体开关元件21a的源极连接至半导体开关元件21b的漏极，半导体开关元件21b的源极连接至链路电容器4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】1.一种功率转换装置，该功率转换装置使用磁性部件对从电源提供的功率进行转换，其特征在于，包括：用于对负载提供功率的多个母线；电流传感器元件，该电流传感器元件设置在每个母线上，对电流流过所述母线时产生的磁通进行检测；以及板状的磁屏蔽板，该磁屏蔽板配置在连接所述磁性部件和所述电流传感器元件的直线上，屏蔽从所述磁性部件朝向所述电流传感器元件的磁通。2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，所述磁屏蔽板具有基于所述电流传感器元件能检测所述磁通的感磁方向、以及从所述磁性部件朝向所述电流传感器元件的磁通而决定的形状。3.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，将所述磁屏蔽板避开所述电流传感器元件能检测所述磁通的感磁方向来配置。4.如权利要求1至3中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，所述磁屏蔽板配置有多个。5.如权利要求4所述的功率转换装置，其特征在于，两个以上的所述磁屏蔽板在夹住所述电流传感器元件的位置上相对配置。6.如权利要求2至5中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，所述感磁方向上的所述磁屏蔽板的长度为对作为对象的电流传感器元件存在的所述感磁方向上的范围的长度加上比所述电流传感器元件的所述感磁方向上的长度要大的长度后得到的长度。7.如权利要求1至6中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，所述多个母线相邻地设置，以设置在每个所述母...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂本达朗，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：