[發明專利]電力轉換裝置

在審

• 申請號: 201780096638.1
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN111344821A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 瓜生勇太
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01F30/10
• 分類號: H01F30/10;H02M1/00;H02M3/28
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 馬淑香

提供一種電力轉換裝置，能實現電磁感應設備的高散熱化，并且能使電磁感應設備的電感值的耐久性和抗振性較高。此外，提供一種小型輕量化的電力轉換裝置。電力轉換裝置包括：具有磁性的上部芯部(4)和下部芯部(5)夾著線圈體(6)電磁耦合而成的電磁感應設備(2)；裝設有電磁感應設備(2)的殼體(3)；填充于殼體(3)與電磁感應設備(2)之間的澆注樹脂材料(8)；以及以覆蓋上部芯部(4)的方式配置于電磁感應設備(2)的上方，且端部安裝于殼體(3)的固定構件(9)，電磁感應設備(2)通過固定構件(9)固定于殼體(3)。

技術領域

本發明涉及一種電力轉換裝置，例如涉及一種裝設于將電動機作為驅動源之一的電動車或者混合動力車，并由變壓器、電抗器等構成的逆變器、直流/直流轉換器、車載充電器等電力轉換裝置。

背景技術

在裝設于電動車或者混合動力車的直流/直流轉換器或者車載充電器等電力轉換裝置中，作為進行電壓的升壓動作、降壓動作的受動部件裝設有電磁感應設備。上述電磁感應設備是變壓器、電抗器、扼流線圈等，并且用于能量的蓄積、釋放或者直流電流的平滑化等。為了使電力轉換裝置小型化、高效率化，上述電磁感應設備的小型化或者能將在通電時產生的熱量有效地散熱的結構是非常重要的。

作為使構成電力轉換裝置的主要部件即變壓器、電抗器等電磁感應設備小型化的方法，作為有效的對策列舉使該部件的驅動頻率高頻化。通過提高驅動頻率，能夠使表示電磁感應設備的能力的指數即電感值(在流過規定的電流時產生的磁通量)變小。由于電感值與構成變壓器、電抗器的線圈的匝數的平方成比例，且與芯部構件的截面積成比例，因此能夠通過高頻化來使變壓器、電抗器的匝數、芯部截面積變小。

由于用于小型化的高頻化，尤其在采用減小芯部截面積的方法時，因芯部構件的熱損失的頻率特性使熱損失增加變得顯著。此外，由于因減小芯部截面積而導致芯部熱阻增加，因此存在芯部的穩定上升顯著增加的技術問題。因此，在變壓器、電抗器的高頻化中，重要的是如何提高散熱性并抑制溫度上升。

作為以提高構成變壓器、電抗器的芯部構件的散熱性為目的的電力轉換裝置，列舉例如專利文獻1。專利文獻1所公開的電力轉換裝置中，在由豎立于外殼內的肋形成的收納空間配置變壓器和電感元件。此外，專利文獻1的電力轉換裝置構成為，通過在變壓器、電感元件與外殼內的收納空間的間隙填充具有散熱性和絕緣性的樹脂，將產生于變壓器和電感元件的熱損失高效地向冷卻器散熱。

作為提高芯部的散熱性的其他結構，列舉例如專利文獻2。在專利文獻2所公開的電抗器裝置構成為，使形成變壓器上部的上部芯部的上表面和兩側面與散熱板接觸，將變壓器收納于外殼的空間內后，填充澆注樹脂材料直到浸漬散熱板的下端部。由此，能夠使尤其在上部芯部產生的熱損失經由上表面的散熱板向澆注樹脂材料、外殼有效地散熱。此外，由于將澆注樹脂材料的填充量限制在浸漬散熱板的下端部的高度，因此能抑制澆注樹脂材料的填充量并實現成本減少和輕量化。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2013－94023號公報

專利文獻2：日本專利特開2014－36194號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

然而，在專利文獻1的電力轉換裝置中，需要確保填充樹脂的高度達到散熱所需要的高度，例如，在具有使芯部的對接面相對于澆注填充樹脂的水平面平行的芯部的變壓器、電抗器的情況下，由于在電力轉換裝置驅動時伴隨澆注樹脂的升溫產生熱膨脹，因此存在芯部彼此在芯部對接面部分離，從而導致電感值降低的問題。由于變壓器、電抗器的電感值降低，會導致以下問題：由作為電力轉換裝置的特性變化具體為電力效率的降低以及構成部件的熱損失增加引起溫度上升，進而伴隨溫度上升發生電力轉換裝置的破損等。