逆变器结构的制作方法

本公开涉及一种搭载于电动汽车、混合动力汽车等电动车辆的逆变器装置的构造。

背景技术：

1、近年来，混合动力车辆、电动汽车等利用电力行驶的汽车的普及较显著。在这种汽车上搭载有驱动电动机和电池。通过逆变器将从该电池供给的直流电力变换为交流，一边控制该交流电力一边供到驱动电动机。利用由此产生的旋转动力使汽车行驶。

2、这种逆变器处理较大的电力，因此被施加高电压而流过大电流。因此，工作时的发热量较多，需要进行冷却。亦会产生大的浪涌电压。因此，构成逆变器的各个电子部件也变大，容易导致重量也变重。因此，现有的逆变器成为妨碍对耗油量和耗电量的改善的主要原因。

3、通常为了缩短送电距离，逆变器被布置在驱动电动机的附近。然而，在汽车的情况下，设置的装置多，能够布置逆变器的空间有限。还需要考虑到车身的平衡。因此，难以在汽车中适当地布置大型且高重量的逆变器。

4、例如，作为逆变器一体型交流电动机中的逆变器结构，已知有在环形的逆变器壳体中用树脂将+汇流条和－汇流条一体成型并与开关元件连接的结构(例如，参照专利文献1)。

5、专利文献1：日本公开专利公报特开2004－274992号公报

技术实现思路

1、－发明要解决的技术问题－

2、逆变器包括包含开关元件的功率模块、平滑电容器等。如上所述，在与高电压的电源对应的逆变器的情况下，这些电子部件一般为大型且高重量的。

3、在连接它们的电子部件即金属部件(汇流条(bus bar))上也流过大电流，因此是大型且高重量的。若汇流条的布线长度变长，则电阻相应地变高，在通电时会发生铜损。汇流条的发热量也大。而且，在逆变器中，通过开关控制高速地接通(on)和切断(off)大电流，因此，伴随于此，在汇流条中发生大的磁变化。

4、这样一来，在逆变器工作时，由于磁变化而在汇流条上产生噪音、振动、电磁干扰等。它们导致能源损失，对汽车的性能产生各种负面影响。因此，需要采取对这些现象的对策。若汇流条的形状越复杂，则其影响更加显著。

5、如上所述，在经由用树脂与逆变器壳体一体成型的+汇流条和－汇流条来连接开关元件和平滑电容器的情况下，由于布线长度、布线宽度的制约，不容易降低汇流条的电感。

6、本发明正是为解决上述技术问题而完成的，其目的在于能够容易地降低与平滑电容器连接的汇流条的电感。

7、－用于解决技术问题的技术方案－

8、为了实现上述目的，第一方面的发明是具有平滑电容器和多个功率模块的逆变器的逆变器结构，其特征在于：

9、所述平滑电容器包括：多个柱状的单位电容器，所述单位电容器分别在两端具有电极；板状的一端侧汇流板，所述一端侧汇流板与各单位电容器的一端的所述电极连接；以及板状的另一端侧汇流板，所述另一端侧汇流板与另一端的所述电极连接，所述平滑电容器是以使多个所述单位电容器的轴向相互平行且将多个所述单位电容器在沿着与所述轴向垂直的面延伸的方向上排列的方式布置而成的，

10、多个所述功率模块布置成：所述平滑电容器和多个所述功率模块沿着与所述轴向垂直的面延伸的方向排列。

11、这样一来，功率模块和平滑电容器例如能够在同一平面上排列布置等，逆变器轴向上的小型化变得容易。此外，功率模块和平滑电容器之间的距离减短，因此缩短了连接它们的汇流条的布线长度，能够有效降低汇流条的电感。

12、多个单位电容器的轴向相互平行，沿着与所述轴向垂直的面延伸的方向排列布置，由此，能够确保作为平滑电容器整体的容量，并且能够实现逆变器轴向上的小型化。

13、而且，通过设置与各单位电容器的一端的所述电极连接的板状的一端侧汇流板(bus plate)、和与另一端的所述电极连接的板状的另一端侧汇流板，能够容易地布置功率模块，且使其与平滑电容器之间的距离减短。即，能够提升功率模块的布局的自由度。

14、第二方面的发明是，根据第一方面的发明的逆变器结构，其特征在于：所述一端侧汇流板和所述另一端侧汇流板的外形形成为圆形。

15、这样一来，例如从平滑电容器的周向的任意位置都能取出端子等来进行连接，能够进一步地提升功率模块的布局的自由度。

16、第三方面的发明是，根据第一或第二方面的发明的逆变器结构，其特征在于：

17、所述逆变器结构还具有输入用汇流条，所述输入用汇流条将所述一端侧汇流板的外缘部和所述另一端侧汇流板的外缘部与所述功率模块连接。

18、第四方面的发明是，根据第一或第二方面的发明的逆变器结构，其特征在于：

19、所述一端侧汇流板和所述另一端侧汇流板中的至少一者的外缘部与所述功率模块连接。

20、由此，能够实现电感的降低、均衡化，并且能够容易连接平滑电容器与功率模块。

21、第五方面的发明是，根据第一到第四方面中任一方面的发明的逆变器结构，其特征在于：

22、所述一端侧汇流板和所述另一端侧汇流板中的至少一者的外表面与所述功率模块的外表面布置成位于同一平面上。

23、这样一来，能够更进一步实现因汇流条的布线长度缩短而引起的电感的降低以及逆变器轴向上的小型化。

24、－发明的效果－

25、根据本公开，能够容易地降低与平滑电容器连接的汇流条的电感。

技术特征：

1.一种逆变器结构，其为具有平滑电容器和多个功率模块的逆变器的逆变器结构，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的逆变器结构，其特征在于：

3.根据权利要求1或2所述的逆变器结构，其特征在于：

4.根据权利要求1或2所述的逆变器结构，其特征在于：

5.根据权利要求1到4中任一项权利要求所述的逆变器结构，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种逆变器结构，其能够降低汇流条等的电感。在具有平滑电容器(19)和多个功率模块(20)的逆变器中，平滑电容器(19)包括：分别在两端具有电极的多个柱状的单位电容器(45)；与各单位电容器(45)的一端的电极连接的一端侧汇流板(19c)；以及与另一端的电极连接的另一端侧汇流板(19d)，多个单位电容器(45)布置成多个单位电容器(45)的轴向相互平行且多个单位电容器(45)在与轴向垂直的方向上排列，多个功率模块(20)布置成：平滑电容器(19)和多个功率模块(20)在与轴向垂直的方向上排列。

技术研发人员：佐藤隆之,林口匡司
受保护的技术使用者：马自达汽车株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12