电容元件收置单元的制作方法
【专利摘要】提供能够更加合适地提高电容元件之间的传热抑制效果的电容元件收置单元。电容元件收置单元10具备：共用封装件，其将滤波用电容元件14和平滑用电容元件18收置为一体，在滤波用电容元件14与平滑用电容元件18之间在温度变高的位置设置有狭缝部105；壳体102，其具有用于对DC/DC变压器16以及变换器20进行冷却的冷却流路108；和固定部106，其在狭缝部105中固定共用封装件104和壳体102。
【专利说明】电容元件收置单元
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电容元件收置单元。
【背景技术】
[0002]混合动力车辆具备电力变换装置，该电力变换装置对蓄电装置的输出电力进行变换而将电力供给到电动发电机。而且，电力变换装置具备在变换器的输入侧连接的平滑用电容元件和在DC/DC变压器的输入侧连接的滤波用电容元件。此处，有时平滑用电容元件与滤波用电容元件之间耐热温度不同，在将平滑用电容元件和滤波用电容元件收置于共用的封装件中的情况下，需要抑制各电容元件之间的传热。
[0003]作为与本发明相关的技术，例如，在专利文献I中公开有如下电力变换单元，该电力变换单元具备=DC-DC变压器，其被输入来自直流电源的直流电力，将该输入的直流电力变换为不同电压值的直流电力而输出；变换器，其被输入来自DC/DC变压器的直流电力，将该输入后的直流电力变换为交流而输出；第一电容兀件，其设置于DC/DC变压器的输入侧；和第二电容元件，其设置于变换器的输入侧。此处，公开有第一电容元件和第二电容元件收置于共用的封装件内，为了抑制第一电容元件和第二电容元件之间的传热，在第一电容元件与第二电容元件之间设置有狭缝的技术。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2009-44920号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]根据上述专利文献1，能够抑制平滑用电容元件与滤波用电容元件之间的传热，但是为了提高传热抑制效果就需要将狭缝的宽度设得较大。但是，若将狭缝的宽度设得较大，则共用的封装件的强度可能会下降。
[0009]本发明的目的为提供一种电容元件收置单元，其能够更加合适地提高电容元件之间的传热抑制效果。
[0010]用于解决课题的技术方案
[0011]本发明涉及的电容元件收置单元，其特征在于，其特征在于，具备:共用封装件，其收置多个电容元件，在所述多个电容元件之间在温度变高的位置设置有狭缝部；壳体，其具有用于将在内部所收置的元件冷却的冷却部；和固定部，其用于在所述狭缝部将所述共用封装件固定于所述壳体。
[0012]另外，在本发明涉及的电容元件收置单元中，优选，所述固定部被设置于与所述多个电容元件中的与所述狭缝部相邻的电容元件的中心部相对应的位置。
[0013]另外，在本发明涉及的电容元件收置单元中，优选，具有连接于所述多个电容元件的汇流条，所述汇流条连接于所述固定部。[0014]另外，在本发明涉及的电容元件收置单元中，优选，所述壳体收置第一电力变换电路和第二电力变换电路，所述多个电容元件具有:连接于所述第一电力变换电路的第一电容元件；和连接于所述第二电力变换电路的第二电容元件。
[0015]发明的效果
[0016]根据上述结构，在多个电容元件之间温度变高的位置设置有狭缝部，并且在该狭缝部中固定了具有冷却部的壳体。由此，多个电容元件的热量经由共用封装件和固定部放出到壳体。因此，能够更加合适地提高传热抑制效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是示出本发明涉及的实施方式中包括电容元件收置单元的电力变换装置系统的结构的图。
[0018]图2是示出本发明涉及的实施方式中的电容元件收置单元的剖视图。
[0019]图3是本发明涉及的实施方式中的共用封装件和固定部的立体图。
【具体实施方式】
[0020]以下，在所有的附图中对于同样的元件标注同样的附图标记，省略重复的说明。另夕卜，在本文中的说明中，根据需要使用之前叙述过的附图标记。
[0021]图1是示出包括电容元件收置单元10的电力变换装置系统8的结构的图。电力变换装置系统8具备蓄电装置12、电动发电机22、电力变换装置23和控制装置24。电力变换装置23具备电容元件收置单元10、滤波用电容元件14、DC/DC变压器16、平滑用电容元件18和变换器20。此外，以下，作为搭载于所谓混合动力车辆上的装置，对电力变换装置系统8进行说明。
[0022]蓄电装置12是用于将电力供给到电动发电机22的电池。另外，蓄电装置12是能够充放电的直流电源，例如，能够使用锂离子二次电池，该锂离子二次电池具有由含碳物质构成的负极、用于使锂离子移动的电解液和锂离子能够可逆地吸收放出的正极活性物质。
[0023]滤波用电容兀件14是设置于DC/DC变压器16的输入侧的电容兀件。滤波用电容元件14并联连接于蓄电装置12。滤波用电容元件14具有对蓄电装置12在构成DC/DC变压器16的开关元件的开关工作时产生的电力变动进行抑制的功能。
[0024]DC/DC变压器16是对蓄电装置12的输出电力进行升压而将其供给到变换器20侧的电力变换电路。另外，DC/DC变压器16对从变换器20侧供给的作为再生电力的直流电力进行降压，而将其作为充电电力供给到蓄电装置12。
[0025]平滑用电容元件18是设置于变换器20的输入侧的电容元件。平滑用电容元件18具有对正极母线I与负极母线2之间的电力变动进行抑制的功能。此处，正极母线I是连接DC/DC变压器16和变换器20的正极侧端子彼此的电线。负极母线2是连接DC/DC变压器16和变换器的负极侧端子彼此的电线。此外，平滑用电容元件18的耐热温度Tl与滤波用电容元件14的耐热温度T2不同，例如，其关系为滤波用电容元件14的耐热温度T2比平滑用电容元件18的耐热温度Tl高。
[0026]变换器20是电力变换电路，该电力变换电路用于在混合动力车辆的牵引运行时将作为DC/DC变压器16的输出电力的直流电力变换为交流电力而供给到电动发电机22。另外，变换器20在混合动力车辆的再生时将由电动发电机22发电所得的再生能量即交流电力变换为直流电力而供给到DC/DC变压器16。
[0027]电动发电机22是构成为分别包括U相线圈、V相线圈和W相线圈的三相交流旋转电机(负载电路)。另外，在电动发电机22上，经由未图示的动力分配机构而连接有混合动力车辆的车轮。
[0028]控制装置24具有控制整个电力变换装置23的功能。例如，具有进行变换器20以及DC/DC变压器16所包括的开关元件的开关控制的功能。
[0029]接着，对电容元件收置单元10进行说明。图2是示出电容元件收置单元10的剖视图。
[0030]电容元件收置单元10具备壳体102、共用封装件104和固定部106。另外，壳体102将共用封装件104和固定部106收置于内部，共用封装件104通过固定部106而固定于壳体102的内部壁。
[0031]另外，壳体102将DC/DC变压器16和变换器20收置于内部。此处，壳体102由热传导率比共用封装件104高的金属等导电材料构成，具有进行收置于内部的DC/DC变压器16以及变换器20与外部之间的屏蔽的功能。另外，在壳体102中形成有冷却液(冷却水)等冷媒流动的冷却流路108。冷却流路108是通过流动于其内部的冷却液来冷却壳体102的冷却部。由此，能够进行被收置于壳体102内的DC/DC变压器16以及变换器20的冷却。
[0032]图3是共用封装件104和固定部106的立体图。共用封装件104将滤波用电容元件14和平滑用电容元件18作为一体而收置且封装化。此处，滤波用电容元件14包括2个电容元件14a、14b。而且，平滑用电容元件18包括2个电容元件18a、18b。此外，此处，对滤波用电容元件14以及平滑用电容元件18的数量各为2个的情况进行说明，但是也可以是其以外的数量。
[0033]如图3所示，在共用封装件104中，相互隔开间隔地收置了电容元件14a、14b和电容元件18a、18b。而且，电容元件14a、14b和电容元件18a、18b通过覆盖其周围的灌注树脂材料来密封。
[0034]此处，若将电容元件14a、14b和电容元件18a、18b收置于I个封装件内，则热量容易在这些电容元件之间传递。一般来说，要求电容元件在不超过其耐热温度的范围内仍充分地发挥其功能，但是因为在多个电容元件的耐热温度不同的情况下，热量从耐热温度高的电容元件向耐热温度低的电容元件传递，所以耐热温度高的电容元件也需要配合耐热温度低的电容元件而使用。在该情况下，耐热温度高的电容元件不能充分发挥其功能。
[0035]与此相对，如图3所示，在共用封装件104中，为了抑制耐热温度不同的电容元件14b与电容元件18a之间的传热而形成有狭缝部105。狭缝部105在共用封装件104中在温度变高的部分形成于耐热温度不同的电容元件14b与电容元件18a之间。而且，通过此狭缝部105，抑制了电容元件14b与电容元件18a之间的传热。由此，能够将耐热温度高的电容元件14b在热这方面与耐热温度低的电容元件18a分离，抑制了从电容元件14b向电容元件18a传热。
[0036]另外，构成滤波用电容元件14的2个电容元件14a、14b的正极彼此以及负极彼此分别通过汇流条141和汇流条142而连接。具体而言，汇流条141连接电容元件14a、14b的正极彼此。汇流条142连接电容元件14a、14b的负极彼此。而且，汇流条141的端部相对于固定部106的导电部106a连接。
[0037]另外，构成平滑用电容元件18的2个电容元件18a、18b的正极彼此以及负极彼此分别通过汇流条181和汇流条182而连接。具体而言，汇流条181连接电容元件18a、18b的正极彼此。汇流条182连接电容元件18a、18b的负极彼此。而且，汇流条182的端部相对于固定部106的导电部106c连接。此外，汇流条141、142、181、182由热传导率高的金属等导电材料构成。
[0038]固定部106是固定部件，其将共用封装件104安装为在狭缝部105中在与狭缝部105相邻的电容元件14b与电容元件18a的高度方向上(箭头h)的中央部，相对于壳体102的内壁连接。固定部106具备:导电部106a、106c，其相对于壳体102以导电的方式连接固定；和绝缘部106b，其为了将导电部106a与导电部106c之间绝缘而被夹在导电部106a与导电部106c之间。此外，导电部106a、106c由热传导率高的金属等导电材料构成。
[0039]接着，对于上述结构的电容元件收置单元10的作用，利用图1?图3进行说明。
[0040]一般来说，平滑用电容元件18的耐热温度Tl和滤波用电容元件14的耐热温度T2不同。例如，滤波用电容元件14的耐热温度T2比平滑用电容元件18的耐热温度Tl高。由此，通过在共用封装件104中形成狭缝部105来抑制从滤波用电容元件14向平滑用电容元件18传热。此处，在进一步提高传热抑制效果的情况下，需要扩大狭缝部105的狭缝宽度。但是，若过于扩大狭缝宽度，则也有可能因混合动力车辆在运行中等的震动等而在共用封装件104产生裂纹。由此，要求既抑制因混合动力车辆在运行中等的震动等而导致的共用封装件104的损伤，又提高传热抑制效果。这就是通过本发明所要解决的课题。
[0041]因此，根据图1?图3所示的电容元件收置单元10，能够将在滤波用电容元件14的电容元件14b和平滑用电容元件18的电容元件18a产生的热量经由热传导率高的固定部106放出到壳体102侧。此处，如上所述，因为在壳体102的冷却流路108中，为了进行DC/DC变压器16以及变换器20的冷却而流动有冷却液，所以壳体102自身也被冷却。由此，在电容元件14b和电容元件18a产生的热量放出到壳体102侧，容元件14b和电容元件18a被冷却。因此，能够进一步提高电容元件14b与电容元件18a之间的传热抑制效果。另夕卜，因为固定部106安装于在电容元件14b和电容元件18a产生的热量的温度最高的中央部，所以能够更加合适地抑制传热。
[0042]另外，根据电容元件收置单元10，与构成滤波用电容元件14的2个电容元件14a、14b的正极连接的汇流条141的端部连接于固定部106的导电部106a。由此，在电容元件14a、14b产生的热量经由汇流条141以及导电部106a放出到壳体102侦彳，由此能够冷却电容元件14a、14b自身。另外，与构成平滑用电容元件18的2个电容元件18a、18b的负极连接的汇流条182的端部连接于固定部106的导电部106c。由此，在电容元件18a、18b产生的热量经由汇流条182以及导电部106c放出到壳体102侧，由此能够冷却电容元件18a、18b自身。
[0043]此外，在上述电容元件收置单元10中，将汇流条141以及汇流条182作为连接于固定部106的汇流条进行了说明，但是也可以将汇流条142以及汇流条181作为连接于固定部106的汇流条。另外，也可以通过增加绝缘部的数量而使所有的汇流条都连接于壳体102。
[0044]附图标记说明[0045]I正极母线，2负极母线，8电力变换装置系统，10电容元件收置单元，
[0046]12蓄电装置，14滤波用电容元件，14a、14b电容元件，16变压器，
[0047]18平滑用电容元件，18a、18b电容元件，20变换器，22电动发电机，
[0048]23电力变换装置，24控制装置，102壳体，104共用封装件，
[0049]105狭缝部，106固定部，106a、106c导电部，106b绝缘部，
[0050]108 冷却流路，141、142、181、182 汇流条。
【权利要求】
1.一种电容元件收置单元，其特征在于，具备: 共用封装件，其收置多个电容元件，在所述多个电容元件之间在温度变高的位置设置有狭缝部； 壳体，其具有用于将在内部所收置的元件冷却的冷却部；和 固定部，其用于在所述狭缝部将所述共用封装件固定于所述壳体。
2.根据权利要求1所述的电容元件收置单元，其特征在于， 所述固定部被设置于与所述多个电容元件中的与所述狭缝部相邻的电容元件的中心部相对应的位置。
3.根据权利要求1或2所述的电容元件收置单元，其特征在于， 具有连接于所述多个电容元件的汇流条， 所述汇流条连接于所述固定部。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电容元件收置单元，其特征在于， 所述壳体收置第一电力变换电路和第二电力变换电路， 所述多个电容元件具有: 连接于所述第一电力变换电路的第一电容元件；和 连接于所述第二电力变换电路的第二电容元件。
【文档编号】H02M7/00GK103608880SQ201180071740
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2011年6月27日 优先权日:2011年6月27日
【发明者】石川启太郎 申请人:丰田自动车株式会社