[发明专利]电力转换装置

说明书

提供一种电力转换装置，能实现电磁感应设备的高散热化，并且能使电磁感应设备的电感值的耐久性和抗振性较高。此外，提供一种小型轻量化的电力转换装置。电力转换装置包括：具有磁性的上部芯部(4)和下部芯部(5)夹着线圈体(6)电磁耦合而成的电磁感应设备(2)；装设有电磁感应设备(2)的壳体(3)；填充于壳体(3)与电磁感应设备(2)之间的浇注树脂材料(8)；以及以覆盖上部芯部(4)的方式配置于电磁感应设备(2)的上方，且端部安装于壳体(3)的固定构件(9)，电磁感应设备(2)通过固定构件(9)固定于壳体(3)。

技术领域

本发明涉及一种电力转换装置，例如涉及一种装设于将电动机作为驱动源之一的电动车或者混合动力车，并由变压器、电抗器等构成的逆变器、直流/直流转换器、车载充电器等电力转换装置。

背景技术

在装设于电动车或者混合动力车的直流/直流转换器或者车载充电器等电力转换装置中，作为进行电压的升压动作、降压动作的受动部件装设有电磁感应设备。上述电磁感应设备是变压器、电抗器、扼流线圈等，并且用于能量的蓄积、释放或者直流电流的平滑化等。为了使电力转换装置小型化、高效率化，上述电磁感应设备的小型化或者能将在通电时产生的热量有效地散热的结构是非常重要的。

作为使构成电力转换装置的主要部件即变压器、电抗器等电磁感应设备小型化的方法，作为有效的对策列举使该部件的驱动频率高频化。通过提高驱动频率，能够使表示电磁感应设备的能力的指数即电感值(在流过规定的电流时产生的磁通量)变小。由于电感值与构成变压器、电抗器的线圈的匝数的平方成比例，且与芯部构件的截面积成比例，因此能够通过高频化来使变压器、电抗器的匝数、芯部截面积变小。

由于用于小型化的高频化，尤其在采用减小芯部截面积的方法时，因芯部构件的热损失的频率特性使热损失增加变得显著。此外，由于因减小芯部截面积而导致芯部热阻增加，因此存在芯部的稳定上升显著增加的技术问题。因此，在变压器、电抗器的高频化中，重要的是如何提高散热性并抑制温度上升。

作为以提高构成变压器、电抗器的芯部构件的散热性为目的的电力转换装置，列举例如专利文献1。专利文献1所公开的电力转换装置中，在由竖立于外壳内的肋形成的收纳空间配置变压器和电感元件。此外，专利文献1的电力转换装置构成为，通过在变压器、电感元件与外壳内的收纳空间的间隙填充具有散热性和绝缘性的树脂，将产生于变压器和电感元件的热损失高效地向冷却器散热。

作为提高芯部的散热性的其他结构，列举例如专利文献2。在专利文献2所公开的电抗器装置构成为，使形成变压器上部的上部芯部的上表面和两侧面与散热板接触，将变压器收纳于外壳的空间内后，填充浇注树脂材料直到浸渍散热板的下端部。由此，能够使尤其在上部芯部产生的热损失经由上表面的散热板向浇注树脂材料、外壳有效地散热。此外，由于将浇注树脂材料的填充量限制在浸渍散热板的下端部的高度，因此能抑制浇注树脂材料的填充量并实现成本减少和轻量化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013－94023号公报

专利文献2：日本专利特开2014－36194号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1的电力转换装置中，需要确保填充树脂的高度达到散热所需要的高度，例如，在具有使芯部的对接面相对于浇注填充树脂的水平面平行的芯部的变压器、电抗器的情况下，由于在电力转换装置驱动时伴随浇注树脂的升温产生热膨胀，因此存在芯部彼此在芯部对接面部分离，从而导致电感值降低的问题。由于变压器、电抗器的电感值降低，会导致以下问题：由作为电力转换装置的特性变化具体为电力效率的降低以及构成部件的热损失增加引起温度上升，进而伴随温度上升发生电力转换装置的破损等。