[發明專利]電力變換器

在審

• 申請號: 202011595961.3
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN113394953A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 林篤史;山崎宏美;林和輝
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H05K7/20;H02P27/06
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張建濤;沈同全

本發明涉及電力變換器。電流傳感器被設置在匯流條上，電抗器通過該匯流條連接到功率模塊。電抗器通過分隔件與電流傳感器分開，該分隔件由具有磁屏蔽效應的金屬制成。電抗器的輸出端子被設置在電抗器的在第一側上的表面和電抗器的在第二側上的表面中的任一個表面上，該第一側跨過一個平面更遠離電力變換器的安裝表面，該第二側從所述平面起更靠近安裝表面，其中，所述平面穿過電抗器的中心。

技術領域

本發明涉及一種要被設置在燃料電池單元中的電力變換器。

背景技術

例如，如日本未審專利申請公報第2012-105369號(JP 2012-105369A)中所述，已知一種被設置在燃料電池單元中的電力變換器。由于車輛中的安裝空間的空間限制，要被設置在電動車輛中的燃料電池單元需要進一步減小尺寸。這種需求也適用于構成燃料電池單元的電力變換器。

電力變換器包括電抗器。由于由磁芯損耗引起的發熱以及由線圈的傳導損耗引起的發熱，所以在被設置在電力變換器中的構成部件之中，電抗器的溫度特別容易變高。隨著電力變換器的尺寸減小，對構成部件的影響、特別是對電流傳感器的影響變得更大。電流傳感器與其他構成部件相比具有較低的耐熱溫度，并且靠近電抗器放置。此外，從電抗器泄漏的磁通量降低了由電流傳感器測量的電流值的測量精度。隨著由于電力變換器的尺寸減小而引起電抗器與電流傳感器之間的距離減小，來自電抗器的漏磁通對電流傳感器的影響增大。

發明內容

鑒于上述問題而完成了本發明，并且本發明的目標在于降低熱和來自電抗器的漏磁通對要被設置在燃料電池單元中的電力變換器中的電流傳感器的影響。

根據本發明的電力變換器是要被設置在燃料電池單元中的電力變換器，并且包括電抗器、功率模塊、匯流條、電流傳感器和分隔件。功率模塊沿著電力變換器的安裝表面與電抗器并排放置。電抗器的輸出端子經由匯流條連接到功率模塊的輸入端子。電流傳感器被設置在匯流條上。分隔件由具有磁屏蔽效應的金屬制成，分隔件被構造成將電抗器與電流傳感器分開。分隔件由具有磁屏蔽效應的金屬制成，使得分隔件降低了來自電抗器的輻射熱對電流傳感器的影響，并且還減小了漏磁通對電流傳感器的影響。

在根據本發明的電力變換器中，電抗器的輸出端子被設置在電抗器的在第一側上的表面和電抗器的在第二側上的表面中的任一個表面上，該第一側是跨過一個平面更遠離安裝表面的一側，該第二側是從所述平面起更靠近安裝表面的一側，其中，所述平面穿過電抗器的中心且平行于安裝表面。在第一側和第二側中的與設有電抗器的輸出端子的一側相反的一側上，匯流條延伸以便從放置有電抗器的空間穿過分隔件而到達放置有電流傳感器的空間。由于在電抗器的輸出端子的位置與匯流條穿過分隔件的位置之間設置了這種位置關系，所以確保了從電抗器到電流傳感器的長的匯流條長度，并且降低了經由匯流條從電抗器到電流傳感器的熱傳遞。

在根據本發明的電力變換器中，分隔件可以包括：壁部，該壁部從安裝表面豎立；以及底部，該底部被放置在電抗器和安裝表面之間并且被連接到壁部。壁部可以被連接到放置有功率模塊和電流傳感器的空間的頂壁。當如此設置分隔件時，電抗器與設有電流傳感器的空間隔離，并且也降低了經由空氣從電抗器到電流傳感器的熱傳遞。

在根據本發明的電力變換器中，電抗器的輸出端子可以被設置在電抗器的在第一側上的表面上。功率模塊的輸入端子可以被設置在功率模塊的面對安裝表面的表面上。匯流條可以穿過壁部的在第二側上的端部，并且可以連接到功率模塊的輸入端子。通過這種位置關系，在確保了從電抗器到電流傳感器的匯流條長度的同時，可以將匯流條有序地從電抗器布線到功率模塊。此外，通過這種位置關系，由于從電流傳感器到功率模塊的輸入端子的匯流條長度縮短，所以可以通過冷卻功率模塊的冷卻劑來去除設有電流傳感器的部分中的熱。水冷冷卻器可以被附接到電抗器的在第二側上的表面，其中，該水冷冷卻器被構造成冷卻電抗器。