[發明專利]電力轉換裝置

有效

• 申請號: 201310146908.9
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN103378746A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 安田陽介;舟越砂穗;佐川哲;田中健;寺門秀一;岡安剛;佐藤忠則;鯨岡真一郎
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H05K7/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 韓聰

1.一種電力轉換裝置，其具備構成電力轉換電路的多個半導體元件、在內部搭載所述電力轉換電路的框體、將來自半導體元件的熱量向外部氣體散出的冷卻器、向所述冷卻器供給冷卻風的鼓風機、和在內部具有所述冷卻器且使所述冷卻風通過的通風路徑，所述電力轉換裝置的特征在于，

所述冷卻器由受熱塊、多個U字型熱管及多個散熱片構成，

在所述受熱塊的一側面排列設置所述多個半導體元件，

在所述受熱塊的相反面上，所述多個U字型熱管的受熱部被埋設在沿著所述冷卻風的流向的方向上，以在垂直方向立起的方式豎立設置所述多個U字型熱管的散熱部，

所述U字型熱管的散熱部與所述多個散熱片接合而被設置在所述通風路徑內，

所述多個半導體元件由在再生運轉時發熱量變大的多個第一IGBT模塊、在動力運轉時發熱量變大的多個第二IGBT模塊、以及與所述IGBT模塊相比發熱量小的多個箝位二極管模塊構成，

所述電力轉換裝置被設置成在與冷卻風的流向正交的方向上排列發熱量相同的半導體元件，且所述箝位二極管在冷卻風的流動方向上設置于所述第一IGBT模塊與所述第二IGBT模塊之間。

2.根據權利要求1所述的電力轉換裝置，其特征在于，

在所述受熱塊中分別設有多個所述熱管的受熱部設于第一IGBT模塊和箝位二極管模塊這兩者的投影面上的U字型熱管、所述熱管的受熱部設于第二IGBT模塊和箝位二極管這兩者的投影面上的U字型熱管、及所述熱管的受熱部設于單一的半導體元件的投影面上的U字型熱管。

3.根據權利要求2所述的電力轉換裝置，其特征在于，

多個所述U字型熱管被設置成各自的散熱部呈交錯狀。

4.根據權利要求3所述的電力轉換裝置，其特征在于，

在所述冷卻器中，按照相對于冷卻風而言最上風側的位置或最下風側的位置、或者在上風側和下風側這兩側散熱部成為冷卻器的內側的方式設置L字型熱管。

5.根據權利要求3或4所述的電力轉換裝置，其特征在于，

將所述多個散熱片在冷卻風的流動方向上分割，相對于冷卻風而言上風側的散熱片的間距比下風側的散熱片的間距大，從而減少散熱片片數。

6.根據權利要求1～5中任一項所述的電力轉換裝置，其特征在于，

在所述通風路徑中，在所述散熱片的上風側設置有多個整風板。

7.根據權利要求1～6中任一項所述的電力轉換裝置，其特征在于，

在所述通風路徑中，在和所述熱管散熱部的最前端側接合的散熱片與構成通風路徑的壁之間，沿著與冷卻風的流向正交的方向設置平板，所述平板與和所述前端側接合的散熱片之間的距離短于和所述前端側接合的散熱片與熱管散熱部的前端之間的距離。

8.根據權利要求7所述的電力轉換裝置，其特征在于，

所述平板為通過與構成所述通風路徑的壁接合而被用于確保所述通風路徑內的強度的梁。

9.根據權利要求1～8中任一項所述的電力轉換裝置，其特征在于，還具備：

構成電力轉換電路的多個半導體元件；和

將來自半導體元件的熱量向外部氣體散出的冷卻器，

所述冷卻器由受熱塊、多個熱管及多個散熱片構成，

在所述受熱塊的一側面排列設置所述多個半導體元件，

在所述受熱塊的相反面上埋設所述多個熱管的一部分，

所述多個熱管具備埋設在所述受熱塊中的受熱部、和從所述受熱塊突出且豎立設置的散熱部，

所述散熱部與多個散熱片接合，

所述多個熱管具有從散熱部的根部至前端接合有多個散熱片的第一熱管、和至少在散熱部的根部側接合有比與所述第一熱管接合的散熱片的數量少的散熱片的第二熱管。

10.根據權利要求9所述的電力轉換裝置，其特征在于，還具備：

所述第二熱管的散熱部比所述第一熱管的散熱部短。

11.一種鐵道車輛的驅動系統，其特征在于，搭載有權利要求1～10中任一項所述的電力轉換裝置。