电力转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电力转换装置，其包括：金属外壳，在内部具有收纳空间，在纵方向的一侧具有盖，另一侧被底堵塞；流路形成体，沿着外壳的纵方向上的底一侧的内部的侧部形成冷却介质流路；多个功率半导体模块，内置有半导体芯片，并且设置成，直流端子和用于控制半导体芯片的动作的控制端子向外部突出；电容器模块，相对于沿着外壳的侧部形成的冷却介质流路配置在中央侧，且具备直流端子；交流汇流条组件，与电容器模块和冷却介质流路相比，配置在外壳的纵方向上的盖一侧；和驱动器电路，配置在纵方向上的盖一侧。各功率半导体模块，以插入在冷却介质流路的状态固定在流路形成体，交流汇流条组件具有多个交流汇流条和用于固定该组件的多个固定部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于将直流电カ转换为交流电カ或者将交流电カ转换为直流电カ的电カ转换装置。
技术介绍
一般而言，电カ转换装置具备从直流电源接收(接受)直流电カ的平滑用的电容器模块、从电容器模块接收直流电カ而产生交流电カ的逆变器电路和用于控制逆变器电路的控制电路。上述交流电カ例如被供给到电动机(即，电机)上，电动机根据供给的交流电カ产生转矩。上述电动机一般具有作为发电机的功能，当从外部对电动机供给了机械能时，上述电动机基于供给的机械能产生交流电力。上述电カ转换装置大多也具备将交流电カ转换为直流电カ的功能，电动机产生的交流电カ被转换为直流电力。从直流电カ到交流电カ的转换或者从交流电カ到直流电カ的转换，由上述控制装置控制。例如，在上述电动机是同步电动机的情况下，通过控制同步电动机的定子产生的旋转磁场相对于转子的磁极位置的相 位，能够进行上述电カ转换的控制。在日本特开2009-21 921 70号公报中公开了电カ转换装置的一例。电カ转换装置例如搭载在汽车(机动车)上，从同样搭载在汽车上的二次电池(蓄电池)接收直流电カ而产生交流电力，用于供给到产生行驶用的转矩的电动机上。此外，在车辆的再生制动运转时由于产生了制动力，电动机基于行驶能量产生交流电力，产生的交流电カ被电カ转换装置转换为直流电力，在上述二次电池中蓄积，再次作为车辆行驶等用途的电力使用。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2009-219270号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题在环境对策等观点上，为了驱动电动机而将直流电カ转换为交流电カ的电カ转换装置的重要性日渐増大。对于电カ转换装置，进ー步小型化的需求较大。即，要求电カ转换装置的转换电力对体积(容积)的比更大。本专利技术的目的在于提供一种能够进ー步小型化的电カ转换装置。用于解决课题的手段本专利技术的第一方式的电カ转换装置包括金属外壳，其在内部具有收纳空间，在纵方向的ー侧具有盖，另ー侧被底堵塞；流路形成体，其在外壳的纵方向上的底ー侧，沿着外壳的内部的侧部形成冷却介质流路；多个功率半导体模块，其内置有用于构成将直流电カ转换为交流电カ的逆变器电路的半导体芯片，并且设置成，用于向半导体芯片流动电流的直流端子和用于控制半导体芯片的动作的控制端子向外部突出；电容器模块，其相对于沿着外壳的侧部形成的冷却介质流路配置在中央侧，且具备直流端子；交流汇流条组件，其与电容器模块和冷却介质流路相比，配置在外壳的纵方向上的盖ー侧；和驱动器电路，其相对于交流汇流条组件，配置在纵方向上的盖ー侧，各功率半导体模块，以插入在冷却介质流路的状态固定在流路形成体，交流汇流条组件具有用于流动由各功率半导体模块产生的交流电流的多个交流汇流条和用于固定该交流汇流条组件的多个固定部，多个交流汇流条成为沿着冷却介质流路延伸的形状，交流汇流条组件通过多个固定部被固定。根据本专利技术的第二实施方式，优选在第一实施方式的电カ转换装置中，电容器模块成为大致长方形的形状，沿着长方形的长边形成有冷却介质流路，交流汇流条组件的多个固定部沿着冷却介质流路配置。根据本专利技术的第三实施方式，优选在第一实施方式的电カ转换装置中，沿着电容器模块的外周形成有冷却介质流路，驱动器电路形成于驱动器基板，驱动器基板具有用于进行固定的多个驱动器固定部，驱动器固定部沿着冷却介质流路配置。 本专利技术的第四实施方式的电カ转换装置包括金属外壳，其在内部具有收纳空间，在纵方向上的ー侧具有盖，在另ー侧具有底；流路形成体，其在外壳的纵方向上的底ー侧形成冷却介质流路；多个功率半导体模块，其内置有用于构成将直流电カ转换为交流电カ的逆变器电路的半导体芯片，并且设置成，用于向半导体芯片流动电流的直流端子、用于流动交流电流的交流端子和用于控制半导体芯片的动作的控制端子向外部突出；电容器模块，其与冷却介质流路一起配置，且具备直流端子；交流汇流条组件，其与电容器模块和冷却介质流路相比，配置在外壳的纵方向上的盖ー侧；和驱动器电路，其向功率半导体模块的控制端子供给半导体芯片的控制信号，电容器模块的直流端子与各功率半导体模块的直流端子电连接，交流汇流条组件，具有多个交流汇流条和用于固定该交流汇流条组件的多个固定部，该交流汇流条包括沿着冷却介质流路延伸的宽幅导体，包括宽幅导体的各交流汇流条分别配置成，宽幅导体的窄的面朝向纵方向，宽幅面朝向横穿纵方向的方向，各交流汇流条的宽幅面隔着空间相对，交流汇流条组件的各交流汇流条与对应的功率半导体模块的交流端子连接。根据本专利技术的第五实施方式，优选在第四实施方式的电カ转换装置中，与交流汇流条组件相比，在盖ー侧配置有具有驱动器电路的基板，功率半导体模块的交流端子与对应的交流汇流条组件通过焊接(熔焊)连接，具有驱动器电路的基板与功率半导体模块的控制端子通过软钎焊连接。本专利技术的第六实施方式的电カ转换装置包括金属外壳，其在内部具有收纳空间，在纵方向的ー侧具有盖，在另ー侧具有底；流路形成体，其在外壳内的底ー侧，沿着外壳内部的两侧部分别形成第一冷却介质流路和第二冷却介质流路；功率半导体模块，其内置有用于构成将直流电カ转换为交流电カ的逆变器电路的半导体芯片，并且设置成，用于向半导体芯片流动电流的直流端子、用于流动交流电流的交流端子和用于控制半导体芯片的动作的控制端子向外部突出；电容器模块，其以被第一冷却介质流路和第二冷却介质流路夹着的方式配置，且具备直流端子；交流汇流条组件，其与电容器模块和冷却介质流路相比，配置在外壳内的盖ー侧；和驱动器电路，其向功率半导体模块的控制端子供给控制信号，多个功率半导体模块分别被插入配置在第一冷却介质流路和第二冷却介质流路，电容器模块的直流端子与对应的功率半导体模块的直流端子电连接，交流汇流条组件具有第一交流汇流条组和第二交流汇流条组以及用于固定该交流汇流条组件的多个固定部，第一交流汇流条组和第二交流汇流条组分别沿着第一冷却介质流路和第二冷却介质流路配置，且分别具有多个宽幅形状的交流汇流条，各交流汇流条组按照宽幅形状的交流汇流条的各自的窄的面朝向纵方向、宽幅面朝向横穿纵方向的方向的方式被固定，第一交流汇流条组沿着第一冷却介质流路配置，第二交流汇流条组沿着第二冷却介质流路配置，在第一交流汇流条组与第二交流汇流条组之间配置有电路。根据本专利技术的第七实施方式，优选在第六实施方式的电カ转换装置中，在第一交流汇流条组与第二交流汇流条组之间配置的电路，是用于产生对辅机用电动机进行驱动的交流电カ的辅机(辅助设备)用的逆变器电路。本专利技术的第八实施方式的电カ转换装置包括金属外壳，其在内部具有收纳空间；平滑用的电容器模块，其配置在外壳的内部，具备直流端子；流路形成体，其沿着电容器模块形成冷却介质流路；功率半导体模块，其内置有用于构成将直流电カ转换为交流电カ的逆变器电路的上下臂的串联电路，并且设置成，用于向上下臂的串联电路流动电流的直流端子、用于输出交流电カ的交流端子和用于控制上下臂的动作的控制端子向外部突出；交 流汇流条组件，其与电容器模块和冷却介质流路相比，配置在外壳的纵方向上的ー侧；和驱动器电路，其相对于交流汇流条组件更接近纵方向上的ー侧地配置，多个功率半导体模块被插入配置在冷却介质流路，以从电容器模块的直流端子向功率半导体模块的直流端子供给直流电カ的方式进行电连接，交流汇流条组件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.01 JP 2010-0847771.一种电力转换装置，其特征在于，包括 金属外壳，其在内部具有收纳空间，在纵方向的一侧具有盖，另一侧被底堵塞； 流路形成体，其在所述外壳的纵方向上的底一侧，沿着所述外壳的内部的侧部形成冷却介质流路； 多个功率半导体模块，其内置有用于构成将直流电力转换为交流电力的逆变器电路的半导体芯片，并且设置成，用于向所述半导体芯片流动电流的直流端子和用于控制所述半导体芯片的动作的控制端子向外部突出； 电容器模块，其相对于沿着所述外壳的侧部形成的冷却介质流路配置在中央侧，且具备直流端子； 交流汇流条组件，其与所述电容器模块和所述冷却介质流路相比，配置在所述外壳的纵方向上的盖一侧；和 驱动器电路，其相对于所述交流汇流条组件，配置在纵方向上的盖一侧， 各所述功率半导体模块，以插入在所述冷却介质流路的状态固定在流路形成体，所述交流汇流条组件具有用于流动由各所述功率半导体模块产生的交流电流的多个交流汇流条和用于固定该交流汇流条组件的多个固定部，所述多个交流汇流条成为沿着所述冷却介质流路延伸的形状，所述交流汇流条组件通过所述多个固定部被固定。2.如权利要求I所述的电力转换装置，其特征在于 所述电容器模块成为大致长方形的形状，沿着所述长方形的长边形成有所述冷却介质流路，所述交流汇流条组件的多个固定部沿着所述冷却介质流路配置。3.如权利要求I所述的电力转换装置，其特征在于 沿着所述电容器模块的外周形成有所述冷却介质流路， 所述驱动器电路形成于驱动器基板，所述驱动器基板具有用于进行固定的多个驱动器固定部，所述驱动器固定部沿着所述冷却介质流路配置。4.一种电力转换装置，其特征在于，包括 金属外壳，其在内部具有收纳空间，在纵方向上的一侧具有盖，在另一侧具有底； 流路形成体，其在所述外壳的纵方向上的底一侧形成冷却介质流路； 多个功率半导体模块，其内置有用于构成将直流电力转换为交流电力的逆变器电路的半导体芯片，并且设置成，用于向所述半导体芯片流动电流的直流端子、用于流动交流电流的交流端子和用于控制所述半导体芯片的动作的控制端子向外部突出； 电容器模块，其与所述冷却介质流路一起配置，且具备直流端子； 交流汇流条组件，其与所述电容器模块和所述冷却介质流路相比，配置在所述外壳的纵方向上的盖一侧；和 驱动器电路，其向所述功率半导体模块的控制端子供给半导体芯片的控制信号， 所述电容器模块的直流端子与各所述功率半导体模块的直流端子电连接， 所述交流汇流条组件，具有多个交流汇流条和用于固定该交流汇流条组件的多个固定部，该交流汇流条包括沿着所述冷却介质流路延伸的宽幅导体， 包括所述宽幅导体的各交流汇流条分别配置成，宽幅导体的窄的面朝向纵方向，宽幅面朝向横穿纵方向的方向，各所述交流汇流条的宽幅面隔着空间相对， 所述交流汇流条组件的各交流汇流条与对应的功率半导体模块的交流端子连接。5.如权利要求4所述的电力转换装置，其特征在于 与所述交流汇流条组件相比，在盖一侧配置有具有所述驱动器电路的基板， 所述功率半导体模块的交流端子与对应的所述交流汇流条组件通过焊接连接，具有所述驱动器电路的基板与所述功率半导体模块的控制端子通过软钎焊连接。6.一种电力转换装置，其特征在于，包括 金属外壳，其在内部具有收纳空间，在纵方向的一侧具有盖，在另一侧具有底； 流路形成体，其在所述外壳内的底一侧，沿着所述外壳内部的两侧部分别形成第一冷却介质流路和第二冷却介质流路； 功率半导体模块，其内置有用于构成将直流电力转换为交流电力的逆变器电路的半导体芯片，并且设置成，用于向所述半导体芯片流动电流的直流端子、用于流动交流电流的交流端子和用于控制所述半导体芯片的动作的控制端子向外部突出； 电容器模块，其以被所述第一冷却介质流路和所述第二冷却介质流路夹着的方式配置，且具备直流端子； 交流汇流条组件，其与所述电容器模块和所述冷却介质流路相比，配置在所述外壳内的盖一侧；和 驱动器电路，其向所述功率半导体模块的控制端子供给控制信号， 多个所述功率半导体模块分别被插入配置在所述第一冷却介质流路和所述第二冷却介质流路， 所述电容器模块的直流端子与对应的所述功率半导体模块的直流端子电连接， 所述交流汇流条组件具有第一交流汇流条组和第二交流汇流条组以及用于固定该交流汇流条组件的多个固定部，所述第一交流汇流条组和第二交流汇流条组分别沿着所述第一冷却介质流路和所述第二冷却介质流路配置，且分别具有多个宽幅形状的交流汇流条，各所述交流汇流条组按照宽幅形状的交流汇流条的各自的窄的面朝向纵方向、宽幅面朝向横穿纵方向的方向的方式被固定，第一交流汇流条组沿着第一冷却介质流路配置，第二交流汇流条组沿着第二冷却介质流路配置， 在所述第一交流汇流条组与所述第二交流汇流条组之间配置有电路。7.如权利要求6所述的电力转换装置，其特征在于，包括 在所述第一交流汇流条组与所述第二交流汇流条组之间配置的电路，是用于产生对辅机用电动机进行驱动的交流电力的辅机用逆变器电路。8.一种电力转换装置，其特征在于，包括 金属外壳，其在内部具有收纳空间； 平滑用的电容器模块，其配置在所述外壳的内部，具备直流端子； 流路形成体，其沿着所述电容器模块形成冷却介质流路； 功率半导体模块，其内置有用于构成将直流电力转换为交流电力的逆变器电路的上下臂的串联电路，并且设置成，用于向所述上下臂的串联电路流动电流的直流端子、用于输出交流电力的交流端子和用于控制所述上下臂的动作的控制端子向外部突出； 交流汇流条组件，其与所述电容器模块和所述冷却介质流路相比，配置在所述外壳的纵方向上的一侧；和 驱动器电路，其相对于所述交流汇流条组件更接近纵方向上的一侧地配置，多个所述功率半导体模块被插入配置在所述冷却介质流路， 以从所述电容器模块的直流端子向所述功率半导体模块的直流端子供给直流电力的方式进行电连接， 所述交流汇流条组件具有沿着所述冷却介质流路延伸的多个宽幅的交流汇流条和用于固定该交流汇流条组件的固定部， 所述功率半导体模块在两面具有冷却面，并且具有成为在所述纵方向细长且沿着流路细长的形状的半导体模块壳体和从所述半导体模块壳体向所述纵方向的一侧突出的所述直流端子和所述交流端子，还设置有相对于所述直流端子和所述交流端子更向所述纵方向的一侧较长地突出的所述控制端子， 所述交流汇流条组件与对应的所述功率半导体模块的交流端子电连接， 所述驱动器电路向对应的所述功率半导体模块的控制端子供给用于控制上臂或下臂的控制信号。9.如权利要求8所述的电力转换装置，其特征在于 所述交流汇流条组件的所述宽幅的交流汇...

【专利技术属性】
技术研发人员：中嶋贤市郎，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：
国别省市：