CN112863815B - 电力转换装置 - Google Patents

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Abstract

一种电力转换装置，能确保散热性并实现装置的小型轻量化、低成本化。电磁感应设备(1)包括：磁性芯体(4)，所述磁性芯体构成闭合磁路；以及线圈体(3)，所述线圈体由板状金属构件(9)和配线部件(7)构成，所述板状金属构件构成配置于磁性芯体(4)的腿部(4b)的多个线圈，所述配线部件将板状金属构件(9)的端子(9a)之间连接，线圈体(3)在多个板状金属构件(9)之间以及板状金属构件(9)与磁性芯体(4)之间夹装有绝缘构件(14)，板状金属构件(9)与绝缘构件(14)通过一体成型而接合。

Description

电力转换装置
技术领域
本申请涉及一种电力转换装置。
背景技术
装设于电动汽车和混合动力汽车的电力转换装置追求小型化和轻量化。此外，近年来，特别是在电动汽车中，作为提升续航距离的目的，增加电池容量的倾向增强，需要使车载充电器高输出化。
在使车载充电器高输出化的情况下，需要增加来自输入侧的商用交流电源的电流量。因而，使得在构成车载充电器的变压器和电抗器的线圈部中流动的电流量增加，并使得发热量也增加。因而，即便使车载充电器高输出化，重要的是使线圈高效地散热。
此外，以提高车辆中的燃料效率、车内空间扩大和低成本化等为目的，车载充电器等电力转换装置追求小型化和轻量化。因而，在构成电力转换装置的各部件中，使各部件小型化和轻量化很重要。使驱动频率高频化是使构成电力转换装置的电磁感应设备小型化的有效手段。此外，因高频化而使电磁感应设备小型化，从而也能实现电力转换装置的小型轻量化。但是，当使驱动频率高频化时，由于电磁感应设备中的芯体、线圈的发热量增加，因此，高效地散热很重要。
对于散热性优异的电磁感应设备，公开了一种电抗器，将电抗器主体收纳在铝外壳内，利用高导热率的封闭树脂将电抗器主体封闭，将电抗器设为无绕线管结构，从而使热量高效地散热(例如，专利文献1)。
但是，在制造时需要通过固定夹具将线圈部相对于外壳推压，存在封闭树脂的厚度大幅不均，使得线圈中的散热性下降这样的问题。
与此相对的是，为了能抑制散热、结构上的特性不均，公开了一种由线圈部和绝缘构件构成的电磁感应设备，上述线圈部由C形状的多个板状金属构件和印刷配线板的图案构成(例如，专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2009-94328号公报(第[0012]～[0014]段和图1)
专利文献2：日本专利第6150844号公报(第[0013]、[0018]、[0052]段和图1)
在专利文献2公开的电磁感应设备中，由于形成线圈的板状金属构件安装于绝缘构件的凹部，因此，在板状金属构件与绝缘构件之间产生间隙，存在使线圈中产生的热损失的散热性下降的问题。
发明内容
本申请公开了一种用于解决上述技术问题的技术，其目的在于提供一种电力转换装置，能将电磁感应设备中产生、增加的热损失高效地散热，并能实现小型轻量化、低成本化。
本申请所公开的电力转换装置安装有电磁感应设备，所述电磁感应设备包括：
磁性芯体，所述磁性芯体构成闭合磁路；以及
线圈体，所述线圈体由板状金属构件和配线部件构成，所述板状金属构件构成以将磁性芯体的腿部包围的方式配置的多个线圈，所述配线部件将板状金属构件的端子部之间连接，
线圈体在多个板状金属构件之间以及板状金属构件与磁性芯体之间夹装有绝缘构件，板状金属构件与绝缘构件通过一体成型而接合。
根据本申请所公开的电力转换装置，由于能使线圈的散热性提高，即使在高频化、高输出化下，也能确保散热性，因此，能够获得能实现装置的小型轻量化、低成本化的电力转换装置。
附图说明
图1是表示实施方式1的电力转换装置的主要部分的电路结构图。
图2是实施方式1的电力转换装置中的电磁感应设备的立体图。
图3是实施方式1的电力转换装置中的电磁感应设备的分解立体图。
图4是实施方式1的电力转换装置中的电磁感应设备的线圈体的立体图。
图5是实施方式1的电力转换装置中的电磁感应设备的线圈体的线圈部的立体图。
图6是实施方式1的电力转换装置中的电磁感应设备的线圈体的线圈部的内部立体图。
图7是实施方式1的电力转换装置中的电磁感应设备的线圈体的初级线圈部的立体图。
图8是实施方式1的电力转换装置中的电磁感应设备的线圈体的次级线圈部的立体图。
图9是实施方式1的电力转换装置中的电磁感应设备的线圈体的次级线圈部的立体图。
图10是实施方式1的电力转换装置中的、构成电磁感应设备的线圈体的线圈部的板状金属构件的立体图。
图11是实施方式1的电力转换装置中的电磁感应设备的水平剖视图。
图12是实施方式1的电力转换装置中的电磁感应设备的线圈体的配线部件的立体图。
图13是实施方式1的电力转换装置中的电磁感应设备的线圈体的配线部件的主视图。
图14是实施方式1的电力转换装置中的电磁感应设备的安装说明图。
图15是实施方式1的电力转换装置中的电磁感应设备的安装说明图。
图16是实施方式1的电力转换装置的安装说明图。
图17是实施方式1的电力转换装置中的电磁感应设备的线圈体的配线部件的变形例的主视图。
图18是实施方式1的电力转换装置中的电磁感应设备的变形例的安装说明图。
(符号说明)
100 电力转换装置；
1 电磁感应设备；
3 线圈体；
3a 贯穿孔；
4 磁性芯体；
4a U型磁性芯体；
4b 腿部；
4c 对接面；
4d 倒圆角部；
6 线圈部；
7、7A 配线部件；
7a 基板；
7b1、7b2 通孔；
7c1、7c2、7f1 焊盘；
7d1、7d2、7e1、7e2、7g1、7h1 配线图案；
8 外部绝缘构件；
9 初级线圈用板状金属构件；
9a、10a 端子部；
9b 平面；
9c 导电部；
9d 贯穿孔；
10 次级线圈用板状金属构件；
11 初级线圈部；
12、12A 次级线圈部；
14 绝缘构件；
14d 贯穿孔；
15 外部端子；
16 外壳；
16a 外壳底面；
16b 第一层差部；
16c 第二层差部；
17 灌封材料；
18 壳体；
18a 内底面；
18b 小腔室壁；
18c 制冷剂流路部；
18d1 制冷剂供给管；
18d2 制冷剂排出管；
19 盖；
20 滤波器电路部；
21 电容器部；
22 电抗器部；
23 开关元件；
24 控制基板部；
25 冷却泵；
31 绝缘树脂；
110 开关电路部；
111 开关元件；
120 变压器电路部；
130 整流电路部；
131 二极管；
140 平滑电路部；
141 平滑电抗器；
142 平滑电容器；
a 正侧输入端子；
b 负侧输入端子；
c、d 输出端子。
具体实施方式
实施方式1
实施方式1涉及一种电力转换装置，该电力转换装置安装有电磁感应设备，该电磁感应设备包括：磁性芯体，所述磁性芯体构成闭合磁路；以及线圈体，所述线圈体由板状金属构件和配线部件构成，所述板状金属构件构成配置于磁性芯体的腿部的多个线圈，所述配线部件将板状金属构件的端子部之间连接，线圈体在多个板状金属构件之间以及在板状金属构件与磁性芯体之间夹装有绝缘构件，板状金属构件与绝缘构件通过一体成型而接合。
以下，基于图1～图18，对实施方式1的电力转换装置的结构和动作进行说明，其中，图1是表示电力转换装置的主要部分的电路结构图，图2是电磁感应设备的立体图，图3是电磁感应设备的分解立体图，图4是电磁感应设备的线圈体的立体图，图5是线圈体的线圈部的立体图，图6是线圈体的线圈部的内部立体图，图7是线圈体的初级线圈部的立体图，图8和图9是线圈体的次级线圈部的立体图，图10是构成线圈体的线圈部的板状金属构件的立体图，图11是电磁感应设备的水平剖视图，图12是电磁感应设备的线圈体的配线部件的立体图，图13是电磁感应设备的线圈体的配线部件的主视图，图14和图15是电磁感应设备的安装说明图，图16是电力转换装置的安装说明图，图17是电磁感应设备的线圈体的配线部件的变形例的主视图，图18是电磁感应设备的变形例的安装说明图。另外，在各图中，相同部分或相当部分以相同符号表示，并省略重复说明。
首先，基于作为电力转换装置100的主要部分的电路结构图的图1，对实施方式1的电力转换装置100的整体结构进行说明。
电力转换装置100假定为装设于电动汽车或混合动力汽车的车载充电器等电力转换装置。
电力转换装置100包括车载充电器中的硬开关方式的全桥DC/DC转换器部，图1表示DC/DC转换器部的电路结构。
电力转换装置100例如将100～200V的商用的输入交流电压转换并升压成电动汽车的驱动用电池电压300～400V左右的直流电压。
除了DC/DC转换器部之外，电力转换装置100还包括：AC/DC转换器部；AC/DC转换器部与DC/DC转换器部之间的转换器部；以及滤波器电路部，但在图1中省略。另外，滤波器电路部设置于电力转换装置100的输入部和输出部。
DC/DC转换器部包括开关电路部110、变压器电路部120、整流电路部130和平滑电路部140。
DC/DC转换器部在输入侧具有正侧输入端子a和负侧输入端子b，在输出侧具有输出端子c和输出端子d。
接着，对电力转换装置100的主要电路部的结构进行说明。
开关电路部110通过使用了多个MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极晶体管)等开关元件111的开关动作，将施加于正侧输入端子a和负侧输入端子b之间的输入直流电压转换成交流电压。
变压器电路部120包括电磁感应设备1，电磁感应设备1具有初级侧的初级线圈部11和次级侧的次级线圈部12。
变压器电路部120具有变压功能，并且在保持绝缘的同时，将通过开关电路部110转换成交流的输入电压升压至与输出端子c及输出端子d连接的电池的电压。
在变压器电路部120中，根据次级线圈部12的匝数相对于初级线圈部11的匝数之比来决定变压比。
在实施方式1中，次级线圈部12的匝数设定为比初级线圈部11的匝数多。
另外，尽管电磁感应设备1一般是被称为变压器的设备，但在实施方式1的说明中，记载电磁感应设备。
整流电路部130包括作为整流元件的多个二极管131。
在本例中，整流电路部130包括四个二极管，并将从变压器电路部120的次级线圈部12输出的高电压的交流电压转换成直流电压。
平滑电路部140包括平滑电抗器141和平滑电容器142。平滑电路部140将通过整流电路部130整流的直流电压平滑后，输出到输出端子c和输出端子d。
接着，基于图2至图12，对电磁感应设备1的结构、功能进行说明。
图2是表示电力转换装置100的电磁感应设备1的立体图，图3是电磁感应设备1的分解立体图。
电磁感应设备1包括线圈体3和磁性芯体4。
首先，基于图3，以磁性芯体4的结构为中心进行说明。
磁性芯体4由两个呈U型形状的U型磁性芯体4a构成，通过使两个U型磁性芯体4a对接而构成闭合磁路。
U型磁性芯体4a具有腿部4b和对接面4c。线圈体3配置成将U型磁性芯体4a的腿部4b包围。
此外，磁性芯体4包括圆角状的倒圆角部4d。
U型磁性芯体4a由铁氧体等磁性材料制作而成。将腿部4b从线圈体3的两侧面***到设置于线圈体3的两处贯穿孔3a，从而将U型磁性芯体4a安装于线圈体3。
在两个U型磁性芯体4a中的对接面4c彼此接触的状态下，如图2所示通过粘接胶带5将线圈体3与磁性芯体4临时固定。由此，两个U型磁性芯体4a的对接面4c接触，从而构成磁性芯体4的闭合磁路。
另外，通过如图13、图14中说明的那样将电磁感应设备1安装于外壳16，并由灌封材料17填充、固化，从而进行磁性芯体4和线圈体3向电力转换装置100的固定。
接着，基于图4至图10，对线圈体3的结构进行说明。
线圈体3包括线圈部6和配线部件7。
另外，图6表示从图5的状态去除外部绝缘构件8的状态，为了便于理解线圈部6的内部结构而省略了外部绝缘构件8。
线圈部6包括初级侧的初级线圈部11、次级侧的次级线圈部12、12A和外部绝缘构件8。
基于图6至图10，对初级线圈部11、次级线圈部12、12A的结构进行说明。
如图6、图7所示，初级线圈部11由两个初级线圈用板状金属构件9和绝缘构件14构成。
另外，在不需要特别明示的情况下，将初级线圈用板状金属构件9记载为板状金属构件9。
对板状金属构件9进行说明。
如图7、图10所示，板状金属构件9呈C形状，在端部具有端子部9a，上述端子部9a配置在相对于中心轴非对称的位置处。在图7中，两个板状金属构件9为相同形状，并以各自的端子部9a靠近的形态配置。
端子部9a之间设置有规定距离、即与在初级线圈之间产生的电压下降对应的绝缘距离。
此外，两个板状金属构件9配置成在导电部9c中也如图7所示确保规定的绝缘距离。
板状金属构件9由铜、铝等金属材料构成，并被一体加工以形成具有规定宽度、厚度的导电部9c和端子部9a。
板状金属构件9的电阻通过根据材料种类不同而不同的电阻率、板宽和板厚来进行调节。板状金属构件9通过利用冲压模具等对金属平板进行冲裁的工序制作而成。
另外，也可以对金属平板实施激光加工、蚀刻等进行制作，以代替通过冲压模具的冲裁。
此外，板状金属构件9设置有贯穿孔9d，从而能供U型磁性芯体4a的腿部4b***。
对绝缘构件14进行说明。
绝缘构件14由PPS(聚苯硫醚：Polyphenylene sulfide)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯：polyethylene terephthalate)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯：Polybutyleneterephthalate)和环氧树脂等绝缘性树脂材料构成。
此外，板状金属构件9和绝缘构件14通过嵌件成型而一体化并接合。具体而言，通过在将板状金属构件9配置于嵌件成型用的模具内的状态下，对熔融的绝缘性树脂材料注塑成型而一体化。
另外，在通过嵌件成型而使板状金属构件9与绝缘构件14一体化时，以使板状金属构件9单侧的平面9b露出于表面的形态一体化。
此外，板状金属构件9与绝缘构件14一体成型而成的初级线圈部11设置有贯穿孔14d，从而能供U型磁性芯体4a的腿部4b***。
主要基于图8、图9，对次级线圈部12、12A进行说明。
次级线圈部12由两个次级线圈用板状金属构件10和绝缘构件14构成。在此，次级线圈用板状金属构件10与初级线圈用板状金属构件9为相同的材料、相同形状。
但是，与初级线圈部11不同，次级线圈部12配置在板状金属构件10的各端子部10a分开的方向上，而不是板状金属构件10的各端子部10a靠近的方向上。次级线圈部12在板状金属构件10的各端子部10a分开的状态下通过嵌件成型而与绝缘构件14一体化。
此外，板状金属构件10与绝缘构件14一体成型而成的次级线圈部12设置有贯穿孔14d，从而能供U型磁性芯体4a的腿部4b***。
次级线圈部12A与次级线圈部12同样地由两个次级线圈用板状金属构件10和绝缘构件14构成。其中，绝缘构件14在层叠方向上的壁厚大于次级线圈部12。接着，对其理由进行说明。
另外，在不需要特别明示的情况下，将次级线圈用板状金属构件10记载为板状金属构件10。
如图6所示，通过将初级线圈部11和次级线圈部12交替地层叠配置，从而构成线圈部6。
在实施方式1中，作为变压器结构，假定次级线圈的匝数比初级线圈多的升压变压器。因而，在实施方式1中，层叠方向上的两端部配置有次级线圈部12。
具体而言，假定初级线圈为十匝、次级线圈为十四匝的升压变压器。在匝数比的关系上，在层叠中，设为次级线圈部12连续地配置的结构。
尽管实施方式1中的线圈部6为初级线圈部11与次级线圈部12交替地层叠配置的结构，但如图6所示，仅次级线圈部12A为与次级线圈部12相邻的结构。
因而，在绝缘构件14的壁厚与次级线圈部12相同的情况下，稍后说明的配线部件7中的通孔之间的间隔(图13中的上下方向上的间隔)变小，图案配置变得困难。为了解决上述问题，仅在次级线圈部12A中增厚绝缘构件14，并确保通孔间隔。
初级线圈部11、次级线圈部12、12A层叠配置而成的线圈部(图6)通过外部绝缘构件8再次嵌件成型，从而使各线圈部(初级线圈部11、次级线圈部12、12A)一体成型，进而一体化而成为线圈部6(图5)。此外，通过一体成型，从而使各线圈部(初级线圈部11、次级线圈部12、12A)与外部绝缘构件8接合。
在此，外部绝缘构件8是与绝缘构件14相同的绝缘性树脂材料。
图11是在图2中以水平面将磁性芯体4的上下方向中心点切断并从上方观察的水平剖视图。
如图11所示，在电磁感应设备1中，在初级线圈部11、次级线圈部12中的绝缘构件14的外周配置、接合有外部绝缘构件8。因而，能通过外部绝缘构件8将由初级线圈部11和次级线圈部12产生的界面截断，能可靠地实施各线圈部与磁性芯体4之间的沿面绝缘。
接着，基于图12、图13，对配线部件7进行说明。
实施方式1中的配线部件7由使用了玻璃环氧树脂基板等具有绝缘性的多层基板的印刷配线板构成。
配线部件7在由玻璃环氧树脂形成的基板7a上设置有初级线圈用通孔7b1、次级线圈用通孔7b2和初级线圈用焊盘7c1、次级线圈用焊盘7c2。另外，在基板7a上设置有初级线圈用配线图案7d1、次级线圈用配线图案7d2以及基板与外部端子之间的初级线圈用配线图案7e1、次级线圈用配线图案7e2。
上述通孔、焊盘和配线图案由铜和铝等金属体构成，配线图案不仅配置在表层，还配置在内层(未图示)。通孔是基板7a上的孔，在孔内部配置有导体，以将多层基板中的表层与内层电连接。
初级线圈用通孔7b1、次级线圈用通孔7b2以长孔形状构成。线圈部6中的板状金属构件9的端子部9a、板状金属构件10的端子部10a贯穿于配线部件7中的初级线圈用通孔7b1、次级线圈用通孔7b2，并在端子部9a、10a从基板7a突出的状态下被钎焊。其结果是，线圈部6与配线部件7在电学上、结构上连接。
另外，呈C形状的板状金属构件9、10与通孔连接，从而与配线在各焊盘之间的配线图案7d1、7d2连接。因而，由板状金属构件9、10和配线图案构成变压器用绕组，并构成为磁性芯体4的腿部4b被规定匝数卷绕的变压器。
另外，电磁感应设备1与外部的连接是通过外部端子15进行的。
此外，如图13所示，由于初级线圈部11与初级线圈部12交替地层叠配置，因此，初级线圈用通孔与次级线圈用通孔在层叠方向上错开A的量配置。此外，为了确保初级侧与次级线圈之间的绝缘性，初级线圈用和次级线圈用的焊盘与焊盘之间、焊盘与图案之间、图案与图案之间以设置有B的量的距离的方式配置。
另外，如图13所示，配置于磁性芯体4的两个腿部4b的线圈部6以与初级线圈部11、次级线圈部12一起串联连接的方式由配线图案构成。
基于图14、图15，对将电磁感应设备1安装于电力转换装置100的金属制的外壳(壳体)的情况的示例进行说明。
假定电磁感应设备1安装于构成电力转换装置100的外壳16的形态。
在电磁感应设备1中，配线部件7以位于上部的方式安装于由铝等形成的外壳16，然后，由灌封材料17填充、固化，从而将电磁感应设备1与外壳16在结构上结合、固定。
灌封材料17由具有所需的导热性、绝缘性和硬度的硅酮树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等树脂材料构成。如图15所示，外壳16中的灌封材料17的填充高度设定为被填充到线圈体3的上部。
另外，在图15中，将电磁感应设备1整体填充封入，但也可以将电磁感应设备1的一部分填充封入。此外，在图15中，线圈体3的初级线圈用板状金属构件9和次级线圈用板状金属构件10的各端子部9a、10a从灌封材料17局部露出，但也可以将其完全填充封入。
在外壳16中，在线圈体3的外部、即与磁性芯体4的腿部4b对应的外壳底面16a，在两个部位处从外壳底面16a***设置有第一层差部16b，以作为磁性芯体4的台座。通过设置第一层差部16b，从而能减小高度方向上的磁性芯体与外壳之间的灌封材料17的厚度。
在实施方式1中，设为磁性芯体4的腿部4b的下表面与外壳16的第一层差部16b接触的结构。
在实施方式1中，为电磁感应设备1的线圈体3的下表面与外壳16的外壳底面16a不接触的结构，在线圈体3的下表面与外壳16的外壳底面16a之间填充有灌封材料17。但是，也可以设为电磁感应设备1的线圈体3的下表面与外壳16的外壳底面16a接触的结构。
此外，在外壳16的四角处设置有第二层差部16c，以将设置于磁性芯体4的倒圆角部4d包围。因而，在将电磁感应设备1安装于外壳16时，设为将磁性芯体4的倒圆角部4d与外壳16之间的间隙减小的结构。
接着，对本实施方式1的电力转换装置100的作用进行说明。
在实施方式1的电力转换装置100中，构成线圈体3的线圈部6的板状金属构件9、10与绝缘构件14之间通过嵌件成型一体化并接合。因而，能排除板状金属构件与绝缘构件之间的空气层而使其紧贴，因此，能提高初级线圈部11、次级线圈部12的散热性。
此外，电磁感应设备1安装在金属制的外壳16内，并被灌封材料17填充。因而，与线圈体3、磁性芯体4一起经由灌封材料17而与外壳16连接，使得进一步提高散热性变成可能。
因而，即使对于电力转换装置100的高频化、高输出化，也能确保散热性，并能实现电磁感应设备1和电力转换装置100的小型轻量化、低成本化。
此外，在实施方式1中，使用U型磁性芯体4a，将初级线圈部11、次级线圈部12配置于两个腿部4b，两个腿部4b处的各线圈部通过串联连接来配线。因而，与现有的专利文献2那样的电磁感应设备的结构相比，能将磁性芯体的腿部处的线圈部中的匝数减半。因此，能减小作为电磁感应设备1的线圈部层叠方向上的尺寸，并能实现电力转换装置100的小型、轻量化。
此外，由于能将线圈部6配置在磁性芯体4中的两个腿部4b处，因此，能容易地增加匝数，伴随于此，能减小芯体的截面积。
此外，即使对于在使电磁感应设备高频化的情况下磁性芯体中的发热密度显著变大这样的技术问题，也能在抑制电磁感应设备1的线圈部6的尺寸增加的同时，使匝数增加。因而，能降低磁性芯体4的磁通密度，能在实现高频化的同时抑制磁性芯体4的发热密度的增加。
此外，由于线圈部6配置成将磁性芯体4的腿部4b包围，因此，线圈体3的底面和侧面露出，与由EE芯体等外铁芯体构成的电磁感应设备相比，能增大露出的表面积。因而，能更高效地实施从线圈体3经由灌封材料的散热。
此外，在现有的电磁感应设备中，需要将板状金属构件安装于绝缘构件的凹部，存在部件数量变多且无法提高生产率这样的技术问题。但是，在实施方式1的电磁感应设备中，通过嵌件成型使板状金属构件9、10与绝缘构件14一体成型，并且进一步通过嵌件成型使多个初级线圈部11和次级线圈部12一体化。因而，能提高制造时的包括操控在内的生产率，并且能削减部件数量。
此外，在对初级线圈部11和次级线圈部12进行层叠时，在次级线圈部彼此连续的情况下，通过使最靠端部的次级线圈部12的壁厚增加，从而不需要使配线部件中的通孔间隔变为其他部分的通孔间隔不同，能容易地配置配线图案。
此外，对于初级线圈部11、次级线圈部12，使用相同形状的板状金属构件9、10，并且使两个板状金属构件9、10一体地嵌件成型。因而，与使一个板状金属构件嵌件成型的情况相比，能将作为线圈部的部件数量减半，并能实现生产率的提高和低成本化。
此外，通过嵌件成型使板状金属构件9、10一体化而构成线圈部6，而不是以现有的圆形线或扁平线的绕组方式构成线圈。因而，能提高尺寸精度，能抑制电学上、结构上的特性的不均和散热特性的不均。此外，由于抑制了特性的不均，制造管理也变得容易，能降低制造成本。
接着，基于图16，对以包括电力转换装置100的其他主要电路部的方式安装电磁感应设备1的情况的示例进行说明。
图16是表示电力转换装置100的主要电路部的安装状态的分解立体图。
电力转换装置100包括：壳体18，上述壳体18使上部开口；以及盖19，上述盖19通过螺钉等固定于壳体18，并将壳体18的上部开口堵塞，以将壳体18内设为密闭结构。
首先，对壳体18的结构进行说明。
壳体18包括内底面18a、小腔室壁18b、制冷剂流路部18c、制冷剂供给管18d1和制冷剂排出管18d2。
小腔室壁18b设置成与壳体18的内底面18a一体地形成。另外，制冷剂流路部18c一体地设置于壳体18的内底面18a。
电磁感应设备1安装在设置于壳体18的内底面18a的小腔室壁18b内。电磁感应设备1安装在壳体18的小腔室壁18b内，然后由灌封材料17填充、固化，从而使电磁感应设备1与壳体18在结构上结合。
滤波器电路部20、电容器部21和电抗器部22等部件安装于壳体18的内底面18a。另外，在图16中省略了输入连接器、输出连接器和控制连接器，上述输入连接器对电力转换装置100供给电力，上述输出连接器从电力转换装置100输出转换电力，上述控制连接器用于对电力转换装置100进行控制。
制冷剂流路部18c以将电磁感应设备1和电抗器部22包围的方式配置于壳体18的内底面18a。在制冷剂流路部18c处连接有制冷剂供给管18d1和制冷剂排出管18d2。
制冷剂供给管18d1和制冷剂排出管18d2与装设在车辆内的冷却泵25连接(未图示)，来自冷却泵25的制冷剂在制冷剂流路部18c内循环。
在制冷剂流路部18c的上部安装有多个开关元件23。
在安装于壳体18内的开关元件23和电抗器部22等部件的上部安装有控制基板部24，上述控制基板部24进行部件之间的电配线和电力转换装置100的驱动控制。
各部件的端子***控制基板部24内的通孔(未图示)内，并通过钎焊等连接、配线。
在此，对滤波器电路部20、电容器部21、电抗器部22及开关元件23与基于图1以电力转换装置100的整体结构说明的各主要电路部的对应进行说明。
滤波器电路部20对应于在电力转换装置100的输入部及输出部处设置的滤波器电路部(未图示)。
电容器部21对应于AC/DC转换器部与DC/DC转换器部之间的电容器部(未图示)。
电抗器部22对应于平滑电路部140的平滑电抗器141和电力转换装置100的AC/DC转换器部的PFC(Power Factor Correction：功率因数补偿)(功率改善电路用)电抗器(未图示)。
开关元件23对应于开关电路部110的开关元件111和AC/DC转换器部的开关元件(未图示)。
如上所述构成的电力转换装置100例如作为将电磁感应设备1的输出电力供给至外部设备(电动汽车用电池等)的转换器。
制冷剂流路部18c配置成将作为主要发热体的电磁感应设备1和电抗器部22包围。因而，从电磁感应设备1和电抗器部22产生的热量经由在两侧的制冷剂流路部18c中流动的制冷剂高效地散热。另外，由开关元件23产生的热量经由在制冷剂流路部18c中流动的制冷剂散热。因而，能实现电力转换装置100的小型化、轻量化和低成本化。
在此，壳体18由具有与图14中说明的外壳16同样所需的强度和导热率的金属材料，例如铝、镁等压铸件(铸造件)或切削件构成。
小腔室壁18b形成为向内形状，以与电磁感应设备1的外形形状匹配。此外，虽未图示，但与图14的外壳16同样地，在壳体18的小腔室壁18b内一体成型有第一层差部和第二层差部，上述第一层差部对应于电磁感应设备1的磁性芯体4，上述第二层差部对应于磁性芯体4的倒圆角部4d。因而，电磁感应设备1能经由灌封材料17，并经由第一层差部和第二层差部而高效地散热至冷却器。
另外，也可以在壳体18的小腔室壁18b内设置突起部(未图示)，上述突起部设置有用于将电磁感应设备1定位于壳体18的定位用孔。
通过将由电磁感应设备1的线圈部6中的外部绝缘构件8构成的定位用销(未图示)***上述定位用孔，从而能将电磁感应设备1高精度地安装于壳体18。
因而，能抑制线圈体与壳体之间的灌封材料的厚度、磁性芯体与壳体之间的灌封材料的厚度不均。因而，能抑制电磁感应设备1中的散热性的不均，使得小型化进一步变成可能。
接着，基于图17，对图12、图13中说明的配线部件7的配线结构的变形例进行说明。
在图12、图13中，对配线部件7中的配线结构为串联连接的情况进行了说明。在图17的配线部件7A中，将初级线圈部11的配线结构设为并联连接，将次级线圈部12的配线结构设为串联连接。
另外，为了与图12的配线部件7进行区分，记载为初级线圈用焊盘7f1、初级线圈用配线图案7g1以及基板与外部端子之间的初级线圈用配线图案7h1。
根据上述结构，在初级线圈部11中，由于是并联连接，因此，与串联连接时相比，通电的电流减半。因而，能大幅降低初级线圈部11中产生的热量，能进一步提高散热性。此外，初级线圈部11的匝数从串联连接时变为1/2(在本变形例中从十匝变为五匝)，因此，能将初级线圈部11、次级线圈部12中的匝数比设为两倍，能容易地增大升压比。
另外，在本变形例中，仅将初级线圈部设为并联连接，但也能将包括次级线圈部12在内的两者设为并联连接。此外，也能将初级线圈部11设为串联连接，而仅将次级线圈部12设为并联连接。
接着，基于图18，对将在图14中说明的电磁感应设备1安装于外壳16的示例的变形例进行说明。
在图14中，配置成使配线部件7位于外壳16的上部。在图18中，也可以将配线部件7配置在外壳16的底面侧、即下部。
在这种情况下，由于配线部件7靠近外壳底面，因此，能提高配线部件7的散热性，不需要使用高耐热件来作为基板7a。因而，能降低基板7a的成本，能实现电力转换装置100的低成本化。
此外，外部端子15通过绝缘树脂31一体成型而构成外部端子模块，从而能使装配性提高。
另外，在实施方式1中，由具有导电性的配线图案的印刷配线板形成为构成线圈体3的配线部件7。但是，也能将与通孔部相当的部分设为孔形状，并使用通过金属板(铜、铝等金属体)对焊盘、图案进行冲裁加工而成的汇流条(未图示)。此外，也可以由绝缘树脂构成与印刷配线板中的绝缘基板相当的构件，并由绝缘树脂一体成型出上述汇流条，从而构成为汇流条模块(未图示)。
在这种情况下，与印刷配线板相比，能提高耐热性，能实现低成本化。
在实施方式1中，通过使初级线圈部11和次级线圈部12交替地层叠配置而构成线圈部6，但也可以通过使一部分的初级线圈部11或一部分的次级线圈部12不交替而是重合地层叠配置而构成线圈部6。
此外，在实施方式1中，在初级线圈部11的各端子部9a靠近的状态且在次级线圈部12的各端子部10a分开的状态下构成，但也可以在初级线圈部11的各端子部9a分开的状态且在次级线圈部12的各端子部10a靠近的状态下构成。
此外，在实施方式1中，以变压器构成为电磁感应设备，但也能应用作为电抗器。
此外，在实施方式1中，通过绝缘构件14使初级线圈用板状金属构件9和次级线圈用板状金属构件10一体成型，从而构成初级线圈部11、次级线圈部12、12A，在层叠配置后，通过外部绝缘构件8进一步一体成型而构成。但是，也可以通过预先将初级线圈用板状金属构件9和次级线圈用板状金属构件10设置于成型模具，使在低压力下熔融的绝缘构件(绝缘性树脂)流动、成型的方法(低压成型)构成。在这种情况下，能通过单次成型来制造线圈部，因此，能削减部件数量和制造成本。此外，与实施二次注塑成型的情况相比，使树脂厚度减薄成为可能，因此，作为电磁感应设备，能实现进一步的小型化。
如以上说明的那样，实施方式1的电力转换装置安装有电磁感应设备，所述电磁感应设备包括：磁性芯体，所述磁性芯体构成闭合磁路；以及线圈体，所述线圈体由板状金属构件和配线部件构成，所述板状金属构件构成配置于磁性芯体的腿部的多个线圈，所述配线部件将板状金属构件的端子部之间连接，线圈体在多个板状金属构件之间以及板状金属构件与磁性芯体之间夹装有绝缘构件，板状金属构件与绝缘构件通过一体成型而接合。
因此，在实施方式1的电力转换装置中，由于使线圈的散热性提高，即使在高频化、高输出化下，也能确保散热性，因此，能实现装置的小型轻量化、低成本化。
另外，本申请虽记载有例示的实施方式，但实施方式所记载的各种各样的特征、形态以及功能并不局限于应用于特定的实施方式，能以单独或是各种各样的组合应用于实施方式。
因此，未被例示的无数的变形例被设想在本申请所公开的技术范围内。例如，包括使至少一个构成要素变形的情况、追加至少一个构成要素的情况或是省略至少一个构成要素的情况。

Claims (38)

1.一种电力转换装置，其特征在于，所述电力转换装置安装有电磁感应设备，所述电磁感应设备包括：
磁性芯体，所述磁性芯体构成闭合磁路；以及
线圈体，所述线圈体由板状金属构件和配线部件构成，所述板状金属构件构成以将所述磁性芯体的腿部包围的方式配置的多个线圈，所述配线部件将所述板状金属构件的端子部之间连接，
所述线圈体在多个所述板状金属构件之间以及所述板状金属构件与所述磁性芯体之间夹装有绝缘构件，所述板状金属构件与所述绝缘构件通过一体成型而接合，
构成所述闭合磁路的所述磁性芯体呈U型形状，所述线圈体配置于所述磁性芯体的两个腿部，
所述线圈体包括初级线圈部和次级线圈部，所述初级线圈部的所述板状金属构件和所述次级线圈部的所述板状金属构件交替地配置在层叠方向上，
两个所述次级线圈部在所述层叠方向上连续配置，
一个所述次级线圈部的所述绝缘构件与另一个所述次级线圈部的所述绝缘构件的厚度不同，
所述配线部件包括将分别供厚度不同的两个所述次级线圈部的所述端子部***的通孔之间连接的配线图案。
2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电磁感应设备安装于所述电力转换装置的外壳，通过灌封材料将所述电磁感应设备的一部分或整体封入所述外壳内。
3.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述线圈体是所述初级线圈部和所述次级线圈部的层叠体，所述初级线圈部和所述次级线圈部的层叠体是一体加工而成的所述板状金属构件和所述绝缘构件通过一体成型接合而成的。
4.如权利要求3所述的电力转换装置，其特征在于，
所述初级线圈部和所述次级线圈部的所述板状金属构件单侧的平面露出。
5.如权利要求3所述的电力转换装置，其特征在于，
所述初级线圈部和所述次级线圈部分别包括两层的所述板状金属构件。
6.如权利要求4所述的电力转换装置，其特征在于，
所述初级线圈部和所述次级线圈部分别包括两层的所述板状金属构件。
7.如权利要求3至6中任一项所述的电力转换装置，其特征在于，
所述线圈体是通过进一步利用外部绝缘构件使多个所述初级线圈部和所述次级线圈部的所述层叠体一体成型而一体化并接合而成的层叠体。
8.如权利要求3至6中任一项所述的电力转换装置，其特征在于，
所述线圈体是以所需的匝数一体成型而成的所述初级线圈部和所述次级线圈部的层叠体。
9.如权利要求7所述的电力转换装置，其特征在于，
所述线圈体是以所需的匝数一体成型而成的所述初级线圈部和所述次级线圈部的层叠体。
10.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述初级线圈部的所述板状金属构件和所述次级线圈部的所述板状金属构件通过同时一体成型而与所述绝缘构件接合。
11.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
配置于所述磁性芯体的两个所述腿部的所述线圈体的所述线圈之间串联电连接。
12.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
配置于所述磁性芯体的两个所述腿部的所述线圈体的所述线圈之间并联电连接。
13.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，
供所述电磁感应设备安装的所述外壳由金属材料构成。
14.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，
供所述电磁感应设备安装的所述外壳是所述电力转换装置的壳体。
15.如权利要求13所述的电力转换装置，其特征在于，
供所述电磁感应设备安装的所述外壳是所述电力转换装置的壳体。
16.如权利要求2、13至15中的任一项所述的电力转换装置，其特征在于，
在供所述电磁感应设备安装的所述外壳处，在与所述线圈体的外部的所述磁性芯体的所述腿部对应的所述外壳的底面设置有台座。
17.如权利要求16所述的电力转换装置，其特征在于，
所述线圈体的外部的所述磁性芯体的所述腿部与所述外壳的底面的所述台座接触。
18.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，
构成所述电磁感应设备的所述线圈体的下表面与所述外壳的底面接触。
19.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，
构成所述电磁感应设备的所述线圈体的下表面与所述外壳的底面不接触。
20.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述配线部件由印刷配线板构成，所述印刷配线板具有将所述端子部之间连接的导电性的配线图案。
21.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述配线部件由汇流条模块构成，所述汇流条模块是通过绝缘构件使汇流条一体成型而成的，所述汇流条将以金属板制作而成的所述端子部之间连接。
22.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，
所述配线部件由印刷配线板构成，所述印刷配线板具有将所述端子部之间连接的导电性的配线图案。
23.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，
所述配线部件由汇流条模块构成，所述汇流条模块是通过绝缘构件使汇流条一体成型而成的，所述汇流条将以金属板制作而成的所述端子部之间连接。
24.如权利要求2、22和23中的任一项所述的电力转换装置，其特征在于，
所述配线部件配置于所述外壳的上部。
25.如权利要求2、22和23中的任一项所述的电力转换装置，其特征在于，
所述配线部件配置于所述外壳的下部。
26.如权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，
将所述电磁感应设备封入所述外壳的灌封材料是具有绝缘性和导热性的树脂材料。
27.如权利要求3至6中任一项所述的电力转换装置，其特征在于，
配置于所述磁性芯体的两个所述腿部的所述线圈体是一体化而成的。
28.如权利要求7所述的电力转换装置，其特征在于，
配置于所述磁性芯体的两个所述腿部的所述线圈体是一体化而成的。
29.如权利要求8所述的电力转换装置，其特征在于，
配置于所述磁性芯体的两个所述腿部的所述线圈体是一体化而成的。
30.如权利要求1、3至6、9至10中任一项所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换装置具有一部分的所述初级线圈部或一部分的所述次级线圈部不交替而是重合地层叠而成的结构的所述线圈体。
31.如权利要求7所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换装置具有一部分的所述初级线圈部或一部分的所述次级线圈部不交替而是重合地层叠而成的结构的所述线圈体。
32.如权利要求8所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换装置具有一部分的所述初级线圈部或一部分的所述次级线圈部不交替而是重合地层叠而成的结构的所述线圈体。
33.如权利要求1、3至6、9至10中任一项所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换装置处于如下状态：配置于两个所述腿部的所述初级线圈部的各所述端子部彼此靠近，所述次级线圈部的各所述端子部彼此分开。
34.如权利要求7所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换装置处于如下状态：配置于两个所述腿部的所述初级线圈部的各所述端子部彼此靠近，所述次级线圈部的各所述端子部彼此分开。
35.如权利要求8所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换装置处于如下状态：配置于两个所述腿部的所述初级线圈部的各所述端子部彼此靠近，所述次级线圈部的各所述端子部彼此分开。
36.如权利要求1、3至6、9至10中任一项所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换装置处于如下状态：配置于两个所述腿部的所述初级线圈部的各所述端子部彼此分开，所述次级线圈部的各所述端子部彼此靠近。
37.如权利要求7所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换装置处于如下状态：配置于两个所述腿部的所述初级线圈部的各所述端子部彼此分开，所述次级线圈部的各所述端子部彼此靠近。
38.如权利要求8所述的电力转换装置，其特征在于，
所述电力转换装置处于如下状态：配置于两个所述腿部的所述初级线圈部的各所述端子部彼此分开，所述次级线圈部的各所述端子部彼此靠近。
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