[發明專利]DC-DC轉換器裝置和電力轉換裝置

有效

• 申請號: 201280052659.0
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN103907278A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 篠原秀則;休波充;千田忠彥
• 申請（專利權）人: 日立汽車系統株式會社
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;H02M7/48
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及用于驅動電動機等負載的電力轉換裝置，特別涉及提高了構成電力轉換裝置的電路系統的電力轉換元件等發熱構成部件的冷卻性能的電力轉換裝置。

背景技術

電動汽車和插電式混合動力車裝載有用于利用高電壓蓄電池驅動與車輪連接的電動機的逆變裝置，和用于使車輛的車燈和收音機等輔助設備動作的低電壓蓄電池。

在這樣的車輛中裝載有從高電壓蓄電池向低電壓蓄電池進行電力轉換或從低電壓蓄電池向高電壓蓄電池進行電力轉換的DC-DC轉換裝置。

對于這樣的車輛，期待室內的比例相對于整個車輛的容積盡量大，以改善車內空間舒適性。逆變裝置和DC-DC轉換裝置被要求能夠裝載在車室外的發動機室等狹小的空間。

由于發動機室內的溫度環境比現有的使用環境高，逆變裝置和DC-DC轉換裝置需要通過利用由水和化合物構成的致冷劑的冷卻裝置被冷卻，冷卻效率高、節省空間的好的冷卻方法和冷卻機構成為重要的技術要素。作為該方法，已知有利用固體傳導將DC-DC轉換器的開關元件、變壓器、扼流圈、匯流條等發出的熱散熱至散熱板的方式。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4300717號公報

發明內容

發明所要解決的問題

在上述專利文獻1中，使包括樹脂形成品的樹脂板的表面與發熱部件緊貼，散熱至被水冷裝置冷卻的散熱板，由此能夠高效地將箱體內的發熱部件冷卻。

但是，在該現有技術中，開關元件的冷卻僅利用散熱至散熱板的散熱方法，在將發熱量大的功率MOSFET等排列配置的情況下，存在為了有效率地進行散熱而熱阻降低或水冷裝置的冷卻路徑復雜化等問題。

本發明的目的在于，提供一種電力轉換裝置，該電力轉換裝置在DC-DC轉換裝置中具有能夠高效地進行作為發熱部件的開關元件的散熱的散熱結構。

用于解決問題的技術方案

本發明的特征在于，其是一種電力轉換裝置，具有金屬制的箱體，該箱體至少搭載有用于電壓轉換的電感元件和控制在電感元件中流動的電流的多個開關元件，開關元件隔著絕緣件被固定在金屬制的箱體，該絕緣件對傳熱特性比金屬制的箱體優良的金屬制的散熱體具有傳熱性。

發明的效果

根據本發明，散熱體的散熱性能好，因此與相鄰的開關元件之間熱量的流動產生交錯的情況變少，熱干擾變少，因此熱擴散變好，由此能夠將配置在冷卻流路的冷卻范圍外的開關元件的冷卻效率進一步提高。

附圖說明

圖1是應用本發明的電力轉換裝置的外觀立體圖。

圖2是應用本發明的電力轉換裝置的從與圖1相反的一側看時的外觀立體圖。

圖3是說明逆變裝置的電路結構的電路圖。

圖4是逆變裝置的分解立體圖。

圖5是功率半導體模塊的外觀立體圖。

圖6是功率半導體模塊的截面圖。

圖7是從底面側看逆變裝置時的分解立體圖。

圖8是表示DC-DC轉換裝置的電路結構的電路圖。

圖9是表示DC-DC轉換裝置的部件配置的分解立體圖。

圖10是組裝有逆變裝置和DC-DC轉換裝置的電力轉換裝置的截面圖。

圖11是表示DC-DC轉換裝置的箱體內的部件配置的結構圖。

圖12是表示現有的降壓電路和功率半導體模塊結構的側截面圖。

圖13是用于說明本發明的降壓電路和功率半導體模塊的側截面圖。

圖14是組裝有應用本發明的DC-DC轉換裝置的電容器模塊、開關元件和控制基板的組裝體的立體圖。

圖15是圖14所示的組裝體的分解立體圖。

具體實施方式

參照附圖對用于實施本發明的方式進行說明，在以下的說明中，分為作為應用本發明的一個例子的電力轉換裝置的結構的部分和本發明的實施例的部分來進行說明。

首先對應用本發明的電力轉換裝置的機械結構和電力轉換裝置的電路結構進行說明。

《電力轉換裝置的機械和電路結構的說明》

圖1、2是表示電力轉換裝置1的外觀的立體圖，電力轉換裝置1是將DC-DC轉換裝置100和逆變裝置200一體化而形成的裝置。在圖1、2，將DC-DC轉換裝置100和逆變裝置200以分離的狀態進行表示。DC-DC轉換裝置100通過多個保持部件113被固定在逆變裝置200的箱體底面側。