CN115088175A - 电力转换装置和电力转换装置的制造方法 - Google Patents
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- CN115088175A CN115088175A CN202180013907.XA CN202180013907A CN115088175A CN 115088175 A CN115088175 A CN 115088175A CN 202180013907 A CN202180013907 A CN 202180013907A CN 115088175 A CN115088175 A CN 115088175A
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Abstract
一种电力转换装置,包括输入端子台(70)、第一电容器单元(40)、第二电容器单元(50)以及收容上述构件的壳体(10)。壳体具有第一壳体(11)和第二壳体(12)。在第一壳体中固定有第一电容器单元,在第二壳体中固定有处于连接有输入端子台的状态的第二电容器单元。在第一壳体中形成有供设置于输入端子台的输入连接器部(73)***配置的连接器用开口部(11c)。第一电容器单元和第二电容器单元具有沿输入连接器部的***方向排列且彼此相对的第一相对部(43a)和第二相对部(51a)。上述两个相对部的***方向上的最短分离距离(L1)大于输入连接器部***到连接器用开口部的***量(L2)。
Description
相关申请的援引
本申请以2020年2月27日在日本提交申请的专利申请第2020-032066号为基础,将基础申请的内容整体地通过参见的方式援引。
技术领域
本说明书中的公开涉及一种从直流转换为交流或对电压的大小进行转换的电力转换装置和电力转换装置的制造方法。
背景技术
在专利文献1中记载有包括输入端子台、电容器、半导体模块以及壳体等的电力转换装置。
输入端子台具有与外部电池连接器连接的连接器部,并且与电容器电连接。半导体模块将通过输入端子台输入的电力从直流转换为交流。电容器使上述电力的电压脉动平滑化。壳体对输入端子台、电容器和半导体模块进行收容,并且具有供连接器部***配置的开口部。此外,壳体构成为分割为形成有上述开口部的第一壳体和与该第一壳体紧固的第二壳体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特许第6308091号公报
发明内容
在将半导体模块固定于第一壳体、将电容器固定于第二壳体、然后将两个壳体紧固并组合的结构中,如果将输入端子台安装于电容器并使之单元化,则会产生以下的技术问题。即,伴随着上述单元化,输入端子台与电容器一起被保持在第二壳体中。这样一来,需要将保持于第二壳体的状态的连接器部***到第一壳体的开口部。
然而,在第一壳体中固定有半导体模块,在第二壳体中固定有电容器。因此,在将连接器部设置于开口部并将要***的时间点,半导体模块和电容器有可能会会彼此干涉,从而无法进行上述设置。
另外,如果这种输入端子台由具有连接器部的第一部件和与电容器电连接的第二部件这两个部件构成,则能够将第一部件保持在第一壳体中,并且将第二部件保持在第二壳体中。其结果是,能够在不引起上述干涉的情况下将第一连接器部设置于开口部。然而,在这种情况下,输入端子台的部件数量会增大。
公开的一个目的是提供一种能够减少端子台的部件数量的电力转换装置和电力转换装置的制造方法。
本公开的一个方式的电力转换装置,包括:
端子台,上述端子台与外部的电池或电动机电连接;
第一电气部件及第二电气部件,上述第一电气部件及上述第二电气部件用于将来自电池的供给电力从直流转换为交流、或者对供给电力的电压的大小进行转换;以及
壳体,上述壳体对第一电气部件、第二电气部件及端子台进行收容,
壳体具有第一壳体和第二壳体,
上述第一壳体具有供端子台的一部分***配置的开口部,并且固定有第一电气部件,
上述第二壳体与第一壳体组合,并且固定有电连接有端子台的状态的第二电气部件,
第一电气部件及第二电气部件具有在端子台的一部分***到开口部的***方向上排列并彼此相对的相对部,
将第一电气部件所具有的相对部设为第一相对部,将第二电气部件所具有的相对部设为第二相对部,
第一相对部与第二相对部的***方向上的最短分离距离大于从壳体的内部向开口部***端子台的***量。
根据上述电力转换装置,***方向上的两个电气部件的最短分离距离大于端子台向开口部***的***量。因此,在将端子台的一部分设置于开口部并即将***的时间点,能够避免两个电气部件彼此干涉。因此,能够在不需要将端子台分割并分别保持于两个壳体的同时将端子台的一部分***到开口部。即,能够减少端子台的部件数量。
根据本公开的一个方式的电力转换装置的制造方法,上述电力转换装置包括:
端子台,上述端子台与外部的电池或电动机电连接;
第一电气部件及第二电气部件,上述第一电气部件及上述第二电气部件用于将来自电池的供给电力从直流转换为交流、或者对供给电力的电压的大小进行转换;以及
壳体,上述壳体对第一电气部件、第二电气部件及端子台进行收容,
壳体具有第一壳体和第二壳体,
上述第一壳体具有供端子台的一部分***配置的开口部,并且固定有第一电气部件,
上述第二壳体与第一壳体紧固,并且固定有电连接有端子台的状态的第二电气部件,
第一电气部件及第二电气部件具有在端子台的一部分***到开口部的***方向上排列并彼此相对的相对部,
将第一电气部件所具有的相对部设为第一相对部,将第二电气部件所具有的相对部设为第二相对部,
第一相对部与第二相对部的***方向上的最短分离距离大于从壳体的内部向开口部***端子台的***量,其中,
上述电力转换装置的制造方法包括:
第一固定工序,在上述第一固定工序中,将第一电气部件固定于第一壳体;
第二固定工序,在上述第二固定工序中,将第二电气部件与端子台电连接,并且将第二电气部件固定于第二壳体;
预配置工序,在上述预配置工序中,在第一固定工序及第二固定工序之后,以端子台整体存在于开口部之外的方式,将第一壳体和第二壳体从能够紧固的位置沿***方向相对错开地配置;
***工序,在上述***工序中,在预配置工序之后,通过使第一壳体及第二壳体沿***方向相对移动,将端子台的一部分***到开口部;以及
壳体紧固工序,在上述壳体紧固工序中,在***工序之后,将第一壳体和第二壳体彼此紧固。
在作为上述制造方法的对象的电力转换装置中,***方向上的两个电气部件的最短分离距离大于端子台向开口部***的***量。因此,在执行预配置工序时,能够避免第一电气部件和第二电气部件彼此干涉。因此,能够在不需要将端子台分割并分别保持于两个壳体的同时将端子台的一部分***到开口部。即,能够减少端子台的部件数量。
附图说明
图1是表示第一实施方式的电力转换装置的电路结构的图。
图2是第一实施方式的电力转换装置的剖视图。
图3是表示第一实施方式中的第一电容器单元、第二电容器单元和输入端子台彼此连接的状态的立体图。
图4是图2所示的电力转换装置的分解图。
图5是表示第一实施方式的电力转换装置的制造方法的制造工序步骤的流程图。
图6是表示第一实施方式的电力转换装置的预配置工序中的状态的图。
图7是表示第一实施方式的电力转换装置的***工序中的状态的图。
具体实施方式
以下,参照附图,对用于实施本公开的多个方式进行说明。在各方式中,有时对功能上和/或结构上对应的部分标注相同的附图标记,并省略重复的说明。在各方式中对结构的仅一部分进行说明的情况下,对于结构的其他部分能应用在先说明的其他方式。
能够将各实施方式中明示为能具体组合的部分彼此进行组合。此外,只要组合并不产生阻碍,则即使未明示为能组合,也能够将实施方式彼此、实施方式与变形例以及变形例彼此局部组合。
以下,将电力转换装置装设置于车辆的状态下的上下方向表示为z方向,将与z方向正交的一方向表示为x方向。此外,将与z方向和x方向这两个方向正交的方向表示为y方向。另外,图中的表示z方向的箭头的方向是车辆装设状态下的上侧。
(第一实施方式)
首先,基于图1,对由电力转换装置1形成的电路的概要进行说明。
本实施方式的电力转换装置1装设置于例如电动汽车或混合动力汽车等车辆。电力转换装置1将从装设置于车辆的电池2(直流电源)供给的直流电压转换为三相交流,并向三相交流方式的电动机3(车载电动机)输出。电动机3作为车辆的行驶驱动源发挥作用。电力转换装置1也可以将由电动机3发电的电力转换为直流并对电池2充电。电力转换装置1能够进行双向的电力转换。
如图1所示,电力转换装置1包括控制基板30、半导体模块21、电容器40C、电容器50C、电抗器60L、输入端子台70和输出端子台80。
半导体模块21具有开关元件21i、与开关元件21i连接的端子和模制材料。模制材料是对开关元件21i进行模制的树脂制的。上述端子包括后述的P端子、N端子及信号端子21s。在图1所示的示例中,一个半导体模块21具有两个开关元件21i,并且形成一个上下臂电路。
电力转换装置1包括多个半导体模块21。多个半导体模块21中的一个与电抗器60L连接。与电抗器60L连接的半导体模块21是DC-DC转换部,作为对直流电压进行升压的转换器电路发挥作用。其他的多个半导体模块21是DC-AC转换部,作为将输入的直流电力转换为规定频率的三相交流并输出到电动机3的逆变器电路发挥作用。上述逆变器电路还具有将由电动机3发电的交流电力转换为直流电力的功能。
作为逆变器电路的半导体模块21分别设置于电动机3的三相。
作为开关元件21i,采用n沟道型的绝缘栅双极晶体管(IGBT)。上臂的IGBT的集电极与高电位电力线Hi连接。下臂的IGBT的发射极与低电位电力线Lo连接。此外,上臂的IGBT的发射极与下臂的IGBT的集电极彼此连接。
电容器40C连接在将电抗器60L和电池2连接的配线与低电位电力线Lo之间。电容器40C包含在转换器电路中。电容器40C起到为了升压而积蓄电荷的功能。电容器40C被收纳在后述的第一电容器单元40和第二电容器单元50中的至少一方。
电抗器60L随着作为转换器电路发挥作用的半导体模块21的开关动作而使电池2的电压升压。
电容器50C连接在高电位电力线Hi与低电位电力线Lo之间。电容器50C与半导体模块21并联连接。电容器50C对由转换器电路升压后的直流电流进行平滑化。电容器50C对升压后的直流电压的电荷进行蓄积。
控制基板30具有控制部和驱动电路部(驱动器)。控制部基于从上位ECU输入的转矩要求、由各种传感器检测到的信号,生成用于使开关元件21i动作的驱动指令。控制部构成为包括微机(microcomputer:微型计算机),并且输出PWM信号以作为驱动指令。驱动器根据从控制部输出的驱动指令,对开关元件21i的接通断开动作进行控制。
作为上述各种传感器的具体例,可以列举出电流传感器81、电压传感器、旋转角传感器等。电流传感器81对流过电动机3的各相的绕组的相电流进行检测。旋转角传感器对电动机3的转子的旋转角进行检测。
接着,基于图2~图4,对构成电力转换装置1的各种单元、部件进行说明。
电力转换装置1包括壳体10、半导体单元20、控制基板30、第一电容器单元40、第二电容器单元50、电抗器单元60、输入端子台70和输出端子台80。另外,在图2~图4中省略了输出端子台80的图示。
壳体10是金属制的,使用例如铝类材料并通过压铸法成型而成。壳体10在内部对半导体单元20、控制基板30、第一电容器单元40、第二电容器单元50、电抗器单元60、输入端子台70和输出端子台80进行收容。
壳体10被分割为第一壳体11和第二壳体12这两个。第一壳体11和第二壳体12通过螺栓B1紧固。第一壳体11和第二壳体12的分割面是相对于z方向垂直的面。在第一壳体11中形成有第一凸缘面11f,在第二壳体12中形成有第二凸缘面12f。第一凸缘面11f和第二凸缘面12f彼此抵接。上述第一凸缘面11f和第二凸缘面12f相当于上述分割面。第一凸缘面11f和第二凸缘面12f分别是相对于z方向垂直地扩开的平坦形状,螺栓B1的紧固方向是z方向。
形成于第一壳体11的下侧的开口部11b和形成于第二壳体12的上侧的开口部12b通过上述紧固而连通。第一凸缘面11f和第二凸缘面12f是以对上述开口部11b和开口部12b进行包围的方式绕z方向环状地延伸的形状。
在第一壳体11中形成有朝向上侧开口的开口部11a。上述开口部11a被用螺栓B2紧固于第一壳体11的第一罩13覆盖。在第二壳体12中形成有朝向下侧开口的开口部12a。该开口部12a被用螺栓B3紧固于第二壳体12的第二罩14覆盖。
此外,在第一壳体11中形成有连接器用开口部11c和配管用开口部11d。在连接器用开口部11c中***配置有后述的输入连接器部73,在配管用开口部11d中***配置有后述的制冷剂配管23。连接器用开口部11c朝向x方向的一侧开口。配管用开口部11d朝向x方向的另一侧开口。第一壳体11中的形成连接器用开口部11c的筒状部110是沿x方向延伸的筒形状。
半导体单元20具有图1中所述的半导体模块21、冷却器、弹性构件24和基座构件25。
冷却器对半导体模块21进行冷却,具有热交换部22和制冷剂配管23,并且形成供液态制冷剂循环的循环路径的一部分。针对制冷剂配管23,存在供制冷剂从半导体单元20的外部流入的流入用的制冷剂配管和供制冷剂向半导体单元20的外部流出的流出用的制冷剂配管。
热交换部22与流入用及流出用的制冷剂配管23连通。热交换部22经由热传导性良好的绝缘体与半导体模块21接触,对因开关元件21i的发热而温度上升的半导体模块21进行冷却。
多个半导体模块21沿x方向排列并层叠配置。热交换部22配置在相邻的半导体模块21之间。即,多个热交换部22与半导体模块21交替地层叠配置。隔着基座构件25对由上述多个半导体模块21和热交换部22构成的层叠体施加由弹性构件24的弹性变形产生的弹性力。通过该弹性力,半导体模块21和热交换部22彼此推压而紧贴。
如上所述,半导体模块21所具有的端子包括未图示的P端子、N端子和信号端子21s。P端子与构成上臂的开关元件21i的发射极连接。P端子与后述的第一P母线42P的一端连接,第一P母线42P的另一端与电容器50C的高电位侧的电极连接。即,P端子具有与高电位电力线Hi相同的电位。
N端子与构成下臂的开关元件21i的集电极连接。N端子与第一N母线42N的一端连接,第一N母线42N的另一端与电容器50C的低电位侧的电极连接。即,N端子具有与低电位电力线Lo相同的电位。
信号端子21s与开关元件21i的栅极连接。信号端子21s安装(例如***安装)于控制基板30。信号端子21s从模制材料朝向上侧延伸。另外,P端子和N端子从模制材料朝向下侧延伸。
控制基板30相对于半导体单元20配置于z方向的上侧,并且配置于与第一壳体11的开口部11a相对的位置。控制基板30具有与外部ECU连接的连接器31。连接器31的一部分从形成于第一罩13的未图示的开口部露出。控制基板30通过连接器31从外部ECU获取各种车辆信息、车外信息。
此外,控制基板30具有根据规定的程序执行运算处理的处理器、存储有上述程序等的存储器。例如,上述处理器和存储器作为微型计算机(微机)被封装。控制基板30具有向开关元件21i输出驱动信号的驱动电路。基于通过连接器31获取的各种信息,微机对半导体模块21的动作进行指示。基于该指令,驱动电路输出驱动信号。
在此,图1所示的电容器50C所要求的静电容量极大。因此,实际上通过使多个电容器50C并联连接来满足所要求的静电容量。
多个电容器50C以区分为第一电容器单元40和第二电容器单元50的方式配置。此外,第一电容器单元40中所包含的电容器50C的数量设定得比第二电容器单元50中所包含的电容器50C的数量多。
第一电容器单元40具有第一电容器壳体41、多个电容器50C、第一P母线42P、第一N母线42N和电绝缘体43。多个电容器50C被收容在第一电容器壳体41的内部。在第一电容器壳体41的内部填充有对电容器50C整体进行覆盖的树脂材料(未图示)。
在第一P母线42P上连接有电容器50C的高电位侧的电极和开关元件21i的发射极。在第一N母线42N上连接有电容器50C的低电位侧的电极和开关元件21i的集电极。
第一P母线42P和第一N母线42N呈板状,并且具有彼此相对的板面(相对板面)。在上述相对板面之间配置有板状的电绝缘体43。电绝缘体43由具有电绝缘性的树脂制的。
第二电容器单元50具有第二电容器壳体51、多个电容器50C、第二P母线52P和第二N母线52N。多个电容器50C被收容在第二电容器壳体51的内部。在第二电容器壳体51的内部填充有对电容器50C整体进行覆盖的树脂材料(未图示)。第二P母线52P及第二N母线52N的一端与第一电容器单元40所具有的第一P母线42P及第一N母线42N连接。
电容器50C使用将薄膜卷绕而成的形状的薄膜电容器。通过调节薄膜的宽度、匝数以及薄膜电容器的使用数量来对电容器50C的大小和个数进行调节。此外,通过调节上述多个电容器50C的配置,实现了将第一电容器壳体41和第二电容器壳体51形成为期望的形状。另外,与电容器50C同样地,电容器40C使用将薄膜卷绕而成的形状的薄膜电容器。
第一电容器单元40所具有的所有薄膜电容器以卷绕中心线朝向y方向的方式配置。第二电容器单元50所具有的所有薄膜电容器以卷绕中心线朝向z方向的方式配置。总之,第一电容器单元40的卷绕中心线与第二电容器单元50的卷绕中心线正交。
电抗器单元60具有电抗器壳体61和电抗器60L。电抗器60L被收容在电抗器壳体61的内部。电抗器单元60相对于半导体单元20配置于z方向的下侧,并且配置于与第二壳体12的开口部12a相对的位置。另外,电抗器单元60也相对于第一电容器单元40和第二电容器单元50配置于z方向的下侧。电抗器60L的一端经由未图示的母线与半导体模块21连接。电抗器60L的另一端经由输入端子台70与电池2的高电位侧连接。
输入端子台70具有主体壳体71、输入P母线72P、输入N母线72N和输入连接器部73。主体壳体71是由具有电绝缘性的树脂制的,并且对输入P母线72P、输入N母线72N和输入连接器部73进行保持。
输入连接器部73具有连接器嵌合部和连接器端子。连接器嵌合部与主体壳体71一体地形成且是树脂制的,并且与外部连接器的嵌合部嵌合。该外部连接器安装在与电池2连接的线缆的前端。连接器端子配置在连接器嵌合部内,并且伴随着上述嵌合而与外部连接器的端子电连接。
输入P母线72P与电抗器60L连接,输入N母线72N与第二N母线52N连接。另外,本实施方式的电力转换装置1包括电抗器单元60,但是也可以去除电抗器单元60。在这种情况下,输入P母线72P与第二P母线52P连接。
输出端子台80具有电流传感器81、未图示的主体壳体、输出母线和输出连接器部。主体壳体是由具有电绝缘性的树脂制的,并且对输出母线和输出连接器部进行保持。输出连接器部与连接到电动机3的线缆连接器连接。
上述x方向、y方向和z方向以如下的方式定义。z方向是与控制基板30的板面垂直的方向。x方向是半导体单元20和第二电容器单元50沿着上述板面排列的方向。。y方向是垂直于z方向和x方向的方向。
第一电容器单元40相当于固定于第一壳体11的“第一电气部件”。第二电容器单元50相当于在电连接有输入端子台70的状态下固定于第二壳体12的“第二电气部件”。因此,为了在将输入连接器部73的连接器部设置于连接器用开口部11c的相对位置并即将***的时间点处使第一电容器单元40和第二电容器单元50彼此不干涉,在本实施方式中采用以下的结构。
在以下的说明中,将作为输入端子台70的一部分的输入连接器部73***到连接器用开口部11c的方向(x方向)称为***方向。第一电容器单元40和第二电容器单元50具有沿***方向排列且彼此相对的第一相对部43a和第二相对部51a。
具体而言,作为第一电容器单元40的相对部的第一相对部43a是电绝缘体43中的与第二电容器壳体51相对的部分。作为第二电容器单元50的相对部的第二相对部51a是第二电容器壳体51中的与电绝缘体43相对的部分。上述第一相对部43a和第二相对部51a是相对于***方向垂直地扩展的平坦形状。
第一相对部43a和第二相对部51a的***方向上的最短分离距离L1(参照图2)大于输入连接器部73***到连接器用开口部11c的***量L2(参照图2)。
接着,参照图5和图6,对电力转换装置1的制造方法进行说明。在图5中用S表示开始,用E表示结束。
首先,分别执行图5的步骤S11、S12的作业和步骤S21、S22的作业。
在步骤S11的第一组装工序中,制造半导体单元20、控制基板30和第一电容器单元40。之后,在步骤S11中,将半导体单元20、控制基板30和第一电容器单元40彼此连接。由此,制造图6所示的第一组装体U1。
具体而言,将半导体模块21、热交换部22和制冷剂配管23彼此互组装来制造半导体单元20。另外,将连接器31、微型计算机等安装于基板来制造控制基板30。另外,将连接有第一P母线42P和第一N母线42N的状态的电容器50C配置在第一电容器壳体41内。之后,在第一电容器壳体41内填充树脂材料,并且在两个母线之间配置电绝缘体43,从而制造第一电容器单元40。
之后,将第一P母线42P及第一N母线42N与半导体单元20的P端子及N端子连接。作为该连接方法,例如能够采用焊接。另外,将半导体单元20的信号端子21s与控制基板30连接。作为该连接方法,例如能够采用***安装。由此,制造上述第一组装体U1。
接着,在步骤S12的第一固定工序中,将在步骤S11中制造的第一组装体U1固定于第一壳体11。具体而言,将图3所示的设置于第一电容器单元40的支架41a用螺栓固定于第一壳体11。这样,将第一电容器单元40固定于第一壳体11。
在步骤S21的第二组装工序中,制造第二电容器单元50和输入端子台70。之后,在步骤S21中,将第二电容器单元50和输入端子台70彼此连接。由此,制造图6所示的第二组装体U2。
具体而言,将连接有第二P母线52P和第二N母线52N的状态的电容器50C配置在第二电容器壳体51内。之后,在第二电容器壳体51内填充树脂材料,从而制造第二电容器单元50。另外,在主体壳体71中设置输入P母线72P、输入N母线72N和输入连接器部73,从而制造输入端子台70。
之后,将第二N母线52N和输入N母线72N彼此连接。该连接可以是螺栓紧固,也可以是焊接。由此,制造上述第二组装体U2。
接着,在步骤S22的第二固定工序中,将在步骤S21中制造的第二组装体U2固定于第二壳体12。具体而言,将未图示的设置于第二电容器单元50的支架用螺栓固定于第二壳体12。这样,将第二电容器单元50固定于第二壳体12。
在步骤S12、S22之后执行的步骤S30的预配置工序中,如图7所示,将第一壳体11临时放置在第二壳体12之上,以使输入连接器部73(输入端子台70)整体存在于连接器用开口部11c之外。临时放置状态下的第一壳体11位于从能与第二壳体12紧固的位置沿***方向相对错开的位置。例如,保持上述错开的位置,将第一组装体U1如图6所示沿z方向接近第二组装体U2,并且如图7所示临时放置在第二组装体U2之上。
在这样临时放置的工序中,第一壳体11的筒状部110以不与输入连接器部73干涉的方式使筒状部110和输入连接器部73沿x方向分离。但是,如果该分离距离过大,则第一相对部43a会与第二相对部51a干涉。因此,以使第一相对部43a不与第二相对部51a干涉的程度,使筒状部110和输入连接器部73沿x方向分离。如上所述,由于最短分离距离L1设定得比***量L2大,因此,能够实现如上所述的不干涉的位置关系。
在之后执行的步骤S40的***工序中,使第一壳体11和第二壳体12沿***方向相对移动。即,使输入连接器部73以***量L2***到连接器用开口部11c。然后,使第一壳体11移动至能与第二壳体12紧固的正规位置。在该移动中,使第一壳体11的第一凸缘面11f在与第二壳体12的第二凸缘面12f接触的同时滑动。在正规位置处,最短分离距离L1大于***量L2。
在之后执行的步骤S50的壳体紧固工序中,将位于正规位置的第一壳体11和第二壳体12彼此用螺栓B1紧固。
在之后执行的步骤S60的母线紧固工序中,将第一组装体U1和第二组装体U2电连接。具体而言,将第一P母线42P与第二P母线52P连接。另外,将第一N母线42N与第二N母线52N连接。上述连接可以是螺栓紧固,也可以是焊接。另外,如在步骤S30中说明的那样,第一组装体U1从第二组装体U2的上方临时放置。因此,第一P母线42P以与第二P母线52P的上侧重叠的方式配置。另外,第一N母线42N以与第二N母线52N的上侧重叠的方式配置。
在之后执行的步骤S70的罩紧固工序中,用螺栓B2将第一罩13紧固于第一壳体11。另外,用螺栓B3将第二罩14紧固于第二壳体12。另外,步骤S70的工序也可以在步骤S12、S22中执行。
以下,对包括上述结构的效果进行说明。
如以上所说明的那样,在上述电力转换装置1中,第一电容器单元40固定于第一壳体11。另外,第二电容器单元50在电连接有输入端子台70的状态下固定于第二壳体12。而且,第一电容器单元40和第二电容器单元50的***方向上的最短分离距离L1大于输入连接器部73***到连接器用开口部11c的***量L2。
因此,在将输入连接器部73设置于连接器用开口部11c的相对位置并即将***的时间点,能够避免第一电容器单元40和第二电容器单元50彼此干涉。因此,根据本实施方式,能够形成在不需要将输入端子台70分割并分别保持于第一壳体11和第二壳体12的同时能将输入连接器部73***到连接器用开口部11c的结构。即,能够减少输入端子台70的部件数量。
此外,在本实施方式中,通过以下的制造方法来制造将最短分离距离L1设定得比***量L2大的电力转换装置1。在该制造方法中,首先,将第一电容器单元40和第二电容器单元50分别固定于第一壳体11和第二壳体12。之后,将第一壳体11和第二壳体12从正规位置沿***方向相对错开地临时放置(预配置工序)。之后,通过使第一壳体11和第二壳体12沿***方向相对移动,将输入连接器部73***到连接器用开口部11c。之后,将第一壳体11和第二壳体12彼此紧固。
由此,在执行预配置工序时,能够避免第一电容器单元40和第二电容器单元50彼此干涉。因此,能够在不需要将输入端子台70分割并分别保持于第一壳体11和第二壳体12的同时将输入端子台70的端子台的一部分(输入连接器部73)***到连接器用开口部11c。
此外,在本实施方式中,作为第一电气部件的第一电容器单元40具有第一P母线42P和第一N母线42N。上述母线由于通电而发热。另外,作为第二电气部件的第二电容器单元50具有电容器50C。一般而言,电容器50C是容易热损伤的电气部件。即,第一电气部件具有发热部,第二电气部件具有容易热损伤的电气部件。
鉴于这点,在本实施方式中,确定上述最短分离距离L1的第一相对部43a是被作为发热部的母线夹持的电绝缘体43。另外,确定最短分离距离L1的第二相对部51a是容易热损伤的电气部件。因此,通过使最短分离距离L1大于***量L2,使发热部与电气部件的分离距离变大。因此,能够提高电气部件的散热性。即,除了使最短分离距离L1作为偏移组装的间隙发挥作用之外,还能够作为发热部的散热间隙发挥作用,能够使电力转换装置1小型化。
(其他实施方式)
本说明书和附图等中的公开不限于例示的实施方式。本公开包括例示的实施方式和本领域技术人员基于其进行的变形方式。例如,不限于实施方式中所示出的部件和/或要素的组合。公开可以以各种组合来实现。本公开可以具有能追加到实施方式的追加部分。本公开包括省略了实施方式的部件和/或元件的实施方式。公开包括一个实施方式与其他实施方式之间的部件和/或元件的置换或组合。
在上述第一实施方式中,第一相对部43a是电绝缘体43的一部分,但是也可以是第一P母线42P、第一N母线42N的一部分。另外,第一相对部43a不限于由于通电而发热的发热部位,例如也可以是第一电容器壳体41的一部分。
在上述第一实施方式中,第二相对部51a是第二电容器壳体51的一部分,但是也可以是由于通电而发热的发热部位。作为该发热部位的具体例,可以列举出第二P母线52P、第二N母线52N的一部分。
在上述第一实施方式中,具有电容器50C的第一电容器单元40是第一电气部件。与此相对,例如半导体单元20、电抗器单元60也可以是第一电气部件。同样地,半导体单元20、电抗器单元60也可以是第二电气部件。另外,电力转换装置1也可以包括对直流电力的电压大小进行转换的DCDC转换器。在这种情况下,第一电部件或第二电部件也可以是DCDC转换器。
在上述第一实施方式中,将与第二电气部件连接保持的端子台设为输入端子台70,但是也可以是输出端子台80。
在上述第一实施方式中,多个半导体模块21沿着y方向排列并层叠配置。与此相对,也可以是多个半导体模块21沿着x方向排列并层叠配置。总之,半导体模块21的层叠方向可以与电容器单元及端子单元的排列方向正交,也可以与之平行。
上述第一实施方式的电力转换装置1包括:用于将来自电池2的供给电力从直流转换为交流的逆变器电路;以及对供给电力的电压大小进行转换的转换器电路。与此相对,电力转换装置也可以是去除逆变器电路和转换器电路中的任一方而包括另一方的结构。
Claims (5)
1.一种电力转换装置,包括:
端子台(70、80),所述端子台与外部的电池(2)或电动机(3)电连接;
第一电气部件(40)及第二电气部件(540),所述第一电气部件及所述第二电气部件用于将来自所述电池的供给电力从直流转换为交流、或者对所述供给电力的电压的大小进行转换;以及
壳体(10),所述壳体对所述第一电气部件、所述第二电气部件及所述端子台进行收容,
所述壳体具有第一壳体(11)和第二壳体(12),
所述第一壳体具有供所述端子台的一部分***配置的开口部(11c),并且固定有所述第一电气部件,
所述第二壳体与所述第一壳体组合,并且固定有电连接有所述端子台的状态的第二电气部件,
所述第一电气部件及所述第二电气部件具有在所述端子台的一部分***到所述开口部的***方向上排列并彼此相对的相对部(43a、51a),
将所述第一电气部件所具有的所述相对部设为第一相对部(43a),将所述第二电气部件所具有的所述相对部设为第二相对部(51a),
所述第一相对部与所述第二相对部的所述***方向上的最短分离距离(L1)大于从所述壳体的内部向所述开口部***所述端子台的***量(L2)。
2.如权利要求1所述的电力转换装置,其特征在于,
所述第一相对部和所述第二相对部中的一方是由于通电而发热的发热部位。
3.如权利要求2所述的电力转换装置,其特征在于,
所述第一电气部件和所述第二电气部件中的具有所述第一相对部和所述第二相对部中的另一方的电气部件包括电容器(40C、50C)。
4.如权利要求1所述的电力转换装置,其特征在于,
所述第二电气部件包括电容器(40C、50C),所述第一电气部件具有:
P母线(42P),所述P母线与所述电容器的高电位侧电连接;N母线(42N),所述N母线与所述电容器的低电位侧电连接;以及
电绝缘体(43),所述电绝缘体配置在所述P母线与所述N母线之间,
所述第一相对部是所述P母线、所述N母线和所述电绝缘体中的任一个。
5.一种电力转换装置的制造方法,所述电力转换装置包括:
端子台(70、80),所述端子台与外部的电池(2)或电动机(3)电连接;
第一电气部件(40)及第二电气部件(540),所述第一电气部件及所述第二电气部件用于将来自所述电池的供给电力从直流转换为交流、或者对所述供给电力的电压的大小进行转换;以及
壳体(10),所述壳体对所述第一电气部件、所述第二电气部件及所述端子台进行收容,
所述壳体具有第一壳体(11)和第二壳体(12),
所述第一壳体具有供所述端子台的一部分***配置的开口部(11c),并且固定有所述第一电气部件,
所述第二壳体与所述第一壳体紧固,并且固定有电连接有所述端子台的状态的第二电气部件,
所述第一电气部件及所述第二电气部件具有在所述端子台的一部分***到所述开口部的***方向上排列并彼此相对的相对部(43a、51a),
将所述第一电气部件所具有的所述相对部设为第一相对部(43a),将所述第二电气部件所具有的所述相对部设为第二相对部(51a),
所述第一相对部与所述第二相对部的所述***方向上的最短分离距离(L1)大于从所述壳体的内部向所述开口部***所述端子台的***量(L2),其中,
所述电力转换装置的制造方法包括:
第一固定工序(S12),在所述第一固定工序中,将所述第一电气部件固定于所述第一壳体;
第二固定工序(S22),在所述第二固定工序中,将所述第二电气部件与所述端子台电连接,并且将所述第二电气部件固定于所述第二壳体;
预配置工序(S30),在所述预配置工序中,在所述第一固定工序及所述第二固定工序之后,以所述端子台整体存在于所述开口部之外的方式,将所述第一壳体和所述第二壳体从能够紧固的位置向所述***方向相对错开地配置;
***工序(S40),在所述***工序中,在所述预配置工序之后,通过使所述第一壳体及所述第二壳体沿所述***方向相对移动,将所述端子台的一部分***到所述开口部;以及
壳体紧固工序(S50),在所述壳体紧固工序中,在所述***工序之后,将所述第一壳体和所述第二壳体彼此紧固。
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