电力转换装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电力转换装置，尤其涉及用于混合动力汽车和电动汽车的电力转换装置。
【背景技术】
[0002]在电动汽车或者混合动力汽车中，搭载的部件的小型化和低成本化一直以来受到重视。将蓄电池的直流电流转换为电动机的交流电流的电力转换装置也不例外，要求小型化和低成本化，其结果是，因发热密度变大而需要提高冷却性能。
[0003]在构成电力转换装置的电子部件中发热量最大的部件为功率半导体组件。为了提高该功率半导体组件的冷却性能，除去热阻大的润滑脂且从半导体元件的两个面进行散热的两面冷却构造(专利文献I)是有效的。
[0004]但是，上述专利文献I记载的构造，将功率半导体组件与流路形成体分别成形，因此，考虑安装性还需要在凸缘部以外(尤其在散热片和流路壁面之间)设置间隙。即使提高嵌合公差减小间隙，因存在功率半导体组件自身的制造偏差，所以，存在在密封部以外部件彼此发生干涉的可能。尤其是在存在多个功率半导体组件的情况(密封部位为多个情况)下，提高嵌合公差减小间隙并不现实。因此，在将功率半导体组件与流路形成体分别成形的情况下，肯定形成带有偏差的有限的间隙，因此，不仅散热部周边流过本来用于冷却的冷却水，而且在该间隙也流过冷却水，从而绕过散热片部，存在无法充分发挥功率半导体组件的冷却性能的问题。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2010-110143号
【发明内容】
[0008]发明想要解决的技术问题
[0009]本发明的技术问题在于实现功率半导体组件的冷却性能的提高和性能偏差的降低。
[0010]用于解决问题的技术方案
[0011]为了解决上述问题，本发明的电力转换装置包括:将直流电流转换为交流电流的功率半导体组件；第一流路形成体；和第二流路形成体，其形成收纳上述功率半导体组件和上述第一流路形成体的收纳空间，上述第一流路形成体包括:与上述功率半导体组件相对的第一侧壁部；隔着上述功率半导体组件与上述第一侧壁部相对的第二侧壁部；和跨上述功率半导体组件的底面并且将上述第一侧壁部与上述第二侧壁部连接的底面部，上述第一侧壁部在与上述功率半导体组件的一个面之间形成第一流路空间，上述第二侧壁部在与上述功率半导体组件的另一个面之间形成第二流路空间，在上述收纳空间、上述第一流路空间和上述第二流路空间中流动冷却介质。
[0012]发明效果
[0013]根据本发明，能够实现功率半导体组件的冷却性能的提高和性能偏差的降低。
【附图说明】
[0014]图1是通过2次锻造形成散热片部和凸缘部的制造方法。
[0015]图2是将散热片部摩擦搅拌接合于带凸缘的金属壳的情况下的制造方法。
[0016]图3是表示混合动力汽车的控制块的图。
[0017]图4是逆变器电路140、142的电路结构图。
[0018]图5是实施例1的电力转换装置200的立体图。
[0019]图6是实施例1的电力转换装置200的分解立体图。
[0020]图7是实施例1的电力转换装置200的从下表面观看的分解立体图。
[0021]图8(a)是功率半导体组件的立体图。
[0022]图8(b)是图8(a)的由截面B切断时的截面图。
[0023]图9(a)是图5的由截面A切断时的截面图。
[0024]图9(b)是图9(a)的局部放大图。
[0025]图10是实施例2的电力转换装置200的立体图。
[0026]图11是图10的由截面C切断从下方观看时的截面图。
[0027]图12是实施例3的电力转换装置200的立体图。
[0028]图13是表示实施例4的流路形成部件的结构的立体图。
[0029]图14是组装图13从侧面观看的图。
【具体实施方式】
[0030]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0031]图1是表示通过锻造成形而得到的带散热片的金属壳的制造方法。图1 (a)和(b)表示第一工序，图1(c)和(d)表示第二工序。第一工序是用于使原材料大致变形为散热底座形状的工序。作为原材料，可以使用铝和铜等的容易变形的金属或者粉末状的金属。第二工序是在第一工序中制成的样品的两侧形成散热片的工序，具有散热片成形用模具。此时，为了容易成形散热片，模具的X的部分需要有限长的宽度。该长度在图中为X，为大约5?10mm程度。
[0032]图2表示通过锻造和摩擦搅拌接合的组合而形成的带散热片的金属壳的制造方法。图2 (a)和(b)为第一工序，与图1相同。在图2(c)和⑷所示的第二工序中，使用在第一工序中成形的样品上接合另外成形的散热片部的技术。例如在使用摩擦搅拌接合技术的情况下，为了确保接合面积，如图所示需要使用旋转用具。旋转用具的直径在图中为Y，最低需要1mm0
[0033]根据上述的理由，即使使用2次锻造制法或使用摩擦搅拌接合技术，也无法避免在凸缘部与散热片部之间形成5?1mm程度的间隙。即使在例如无视批量生产性而在金属壳的成形方法中采用切削加工的情况下，也还是需要放入工具的间隙，所以在凸缘部与散热片部之间形成有5?1mm程度的间隙的情况没有改变。因此，在将散热片部与密封部分开了的功率半导体组件插入到流路形成体的开口部的结构中，在功率半导体组件的凸缘部与散热片部之间形成有间隙。
[0034]本发明在上述的“发明要解决的技术问题”中所提及的技术问题的基础上，还解决这样的技术问题。以下，参照附图对实施本发明的技术问题进行说明。
[0035]实施例1
[0036]图3是表示混合动力汽车(以下记为“HEV”)的控制块的图。发动机EGN和电动发电机MG1、电动发电机MG2产生车辆的行驶用转矩。另外，电动发电机MGl和电动发电机MG2具有不仅产生旋转转矩，还将从外部施加于电动发电机MGl或者电动发电机MG2的机械能转换为电力的作用。
[0037]电动发电机MGl、MG2例如为同步机或者感应机，如上所述，根据运转方法作为电动机也作为发电机动作。在将电动发电机MG1、MG2搭载于汽车的情况下，优选以小型获得高输出，优选使用钕等的磁铁的永磁型的同步电机。另外，永磁型的同步电机与感应电动机相比转子的发热少，从这个观点考虑，也优选在汽车中使用。
[0038]发动机EGN的输出侧和电动发电机MG2的输出转矩经由动力分配机构TSM被传递至电动发电机MGl，来自动力分配机构TSM的旋转转矩或者电动发电机MGl所产生的旋转转矩经由变速器TM和差速器DIF被传递至车轮。另一方面，再生制动的运转时，旋转转矩从车轮传递至电动发电机MGl，基于能够供给的旋转转矩产生交流电力。
[0039]产生的交流电力如后文所述，由电力转换装置200转换为直流电力，对高电压用的蓄电池136进行充电，被充电的电力之后又作为行驶能量来使用。另外，在高电压用的蓄电池136的蓄存的电力变少的情况下，能够将发动机EGN所产生的旋转能量通过电动发电机MG2转换为交流电力，接着，通过电力转换装置200将交流电力转换为直流电力，对蓄电池136进行充电。从发动机EGN向电动发电机MG2的机械能的传递通过动力分配机构TSM进行。
[0040]接着，说明电力转换装置200。升压电路600经由直流连接器138与蓄电池136电连接。蓄电池136的电压由升压电路600升压。升压后的电路201具有逆变器电路140、142。此外，电力转换装置200包括用于将供给到逆变器电路140的直流电力平滑化的电容器组件500。
[0041]在使电动发电机MGl作为电动机动作的情况下，逆变器电路140基于经由直流连接器138从蓄电池136供给的直流电力产生交流电力，将该交流电力经由交流连接器188供给到电动发电机MGl。由电动发电机MGl和逆变器电路140构成的结构作为第一电动发电单元动作。
[0042]同样，在使电动发电机MG2作为电动机动作的情况下，逆变器电路142基于经由直流连接器138从蓄电池136供给的直流电力产生交流电力，将该交流电力经由交流连接器198供给到电动发电机MG2。由电动发电机MG2和逆变器电路142构成的结构作为第二电动发电单元动作。
[0043]第一电动发电单元和第二电动发电单元，存在根据运转状态使双方作为电动机或者作为发电机运转的情况、或者将它们分开运转的情况。另外，也能够使一方不运转而停止。此外，在本实施方式中，通过蓄电池136的电力使第一电动发电单元作为电动单元动作，由此，能够仅通过电动发电机MGl的动力进行车辆的驱动。并且，在本实施方式中，使第一电动发电单元或者第二电动发电单元作为发电单元通过发动机120的动力或者来自车轮的动力动作而发电，由此能够进行蓄电池136的充电。
[0044]另外，虽然图3中省略，但是蓄电池136还能够作为用于驱动辅助用的电动机的电源使用。作为辅助用的电动机例如为驱动空气调节装置的压缩机的电动机、或者驱动控制用的油压栗的电动机。从蓄电池136将直流电力供给到辅助用功率