高電壓電氣裝置以及電動壓縮機的制作方法
【專利說明】高電壓電氣裝置以及電動壓縮機
[0001]關(guān)聯(lián)申請的相互參照
[0002]本發(fā)明以2012年11月12日申請的日本申請?zhí)枮?012-248243號的申請為基礎(chǔ)，在此引用其記載內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及高電壓電氣裝置以及電動壓縮機。
【背景技術(shù)】
[0004]以往，例如在專利文獻I中提出了在電源基板上設(shè)置平滑用電容器的逆變器裝置。具體而言，逆變器裝置具有如下結(jié)構(gòu):在箱狀的組件殼體中配置有電源基板，在組件殼體中從電源基板到覆蓋至少平滑用電容器的位置填充有樹脂模制層。由此，利用樹脂模制層固定平滑用電容器，所以使平滑用電容器的耐振動性提高。
[0005]在先技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開2010-74935號公報
[0008]然而，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，由于將作為發(fā)熱部件的平滑用電容器配置在樹脂模制層的中心部，所以在平滑用電容器的冷卻性方面存在問題。因此，為了提高平滑用電容器的冷卻性而考慮使裝置小型化。特別是在不僅具備平滑用電容器還具備體型不同的多個發(fā)熱部件的結(jié)構(gòu)中，裝置會進一步大型化，所以為了提高冷卻性而需要使裝置更加小型化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明鑒于上述點而完成，其目的在于提供一種在具備體型不同的多個發(fā)熱部件的結(jié)構(gòu)中能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的高電壓電氣裝置以及電動壓縮機。
[0010]為了達到上述目的，在本發(fā)明的第一方式中，具備:在高電壓下使用并且體型不同的多個發(fā)熱部件；經(jīng)由引線而固定有多個發(fā)熱部件的電路基板；收容多個發(fā)熱部件和電路基板的殼體、以及在殼體的內(nèi)部對多個發(fā)熱部件和電路基板進行密封的絕緣構(gòu)件。
[0011]而且，在將絕緣構(gòu)件中的被冷媒冷卻的冷卻部側(cè)的最外周面設(shè)為基準面時，多個發(fā)熱部件距基準面的最短距離彼此一致。
[0012]由此，由于利用絕緣構(gòu)件對體型不同的多個發(fā)熱部件進行密封，所以能夠確保多個發(fā)熱部件的絕緣性，并且提高多個發(fā)熱部件的布局的自由度。因此，能夠在距作為冷卻效果更高的位置的基準面固定的距離處配設(shè)多個發(fā)熱部件，所以使多個發(fā)熱部件的冷卻性提高。因此，能夠使多個發(fā)熱部件小型化，進而能夠使高電壓電氣裝置小型化。
[0013]另外，由于多個發(fā)熱部件的絕緣距離以及多個發(fā)熱部件與電路基板的絕緣距離縮小，所以能夠使高電壓電氣裝置小型化。
[0014]在本發(fā)明的第二方式中，絕緣構(gòu)件在多個發(fā)熱部件的與電路基板相反的一側(cè)具有與多個發(fā)熱部件接觸的散熱絕緣板。
[0015]由此，能夠通過散熱絕緣板來提高多個發(fā)熱部件的散熱性。因此，能夠進一步使多個發(fā)熱部件小型化，進而能夠使高電壓電氣裝置小型化。
【附圖說明】
[0016]通過參照附圖并進行如下的詳細描述，使關(guān)于本發(fā)明的上述目的以及其他目的、特征、優(yōu)點變得更加明確。該附圖為，
[0017]圖1是第一實施方式所涉及的系統(tǒng)整體的電路圖。
[0018]圖2是第一實施方式所涉及的將逆變器裝置一體化的電動壓縮機的剖視圖。
[0019]圖3是第一實施方式所涉及的逆變器裝置的剖視圖。
[0020]圖4是第二實施方式所涉及的逆變器裝置以及冷卻部的剖視圖。
[0021]圖5是第三實施方式所涉及的逆變器裝置以及冷卻部的剖視圖。
[0022]圖6是第四實施方式所涉及的逆變器裝置以及冷卻部的剖視圖。
[0023]圖7是第五實施方式所涉及的逆變器裝置以及冷卻部的剖視圖。
[0024]圖8是第六實施方式所涉及的逆變器裝置以及冷卻部的剖視圖。
【具體實施方式】
[0025]以下，基于附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。需要說明的是，在以下的各實施方式彼此中，對彼此為相同或等同的部分在圖中賦予相同的符號。
[0026](第一實施方式)
[0027]以下，參照圖1、2、3，對第一實施方式進行說明。如圖1所示，本實施方式所涉及的包含電動壓縮機的系統(tǒng)具備高電壓電池10、高電壓繼電系統(tǒng)20、平滑電容器30、逆變器裝置40、電動馬達50、壓縮機構(gòu)60、以及連結(jié)機構(gòu)70。
[0028]高電壓電池10為用于驅(qū)動逆變器裝置40的直流電源。高電壓繼電系統(tǒng)20具有用于在向逆變器裝置40施加高電壓時不使突入電流流到逆變器裝置40中的功能。因此，高電壓繼電系統(tǒng)20具有與高電壓電池10的正極連接的開關(guān)21、和與高電壓電池10負極連接的開關(guān)22。另外，高電壓繼電系統(tǒng)20具有開關(guān)23以及電阻24。所述開關(guān)23以及電阻24的串聯(lián)連接與開關(guān)21并聯(lián)連接。例如在通過未圖示的EQJ(Electrical Control Unit:電控單元)檢測到系統(tǒng)的異常狀態(tài)的情況下，通過E⑶切斷各開關(guān)21?23。
[0029]平滑電容器30是在由高電壓電池10施加的電壓中的高電壓范圍內(nèi)進行充電、并且在由高電壓電池10施加的電壓中的低壓范圍內(nèi)進行放電的電容器。由此，平滑電容器30起到將施加給逆變器裝置40的電壓變得平滑的作用。
[0030]逆變器裝置40是用于將高電壓電池10的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓的高電壓電氣裝置。逆變器裝置40具有濾波器電路41、開關(guān)電路42、以及驅(qū)動電路143。
[0031]濾波器電路41起到用于吸收由開關(guān)電路42的動作產(chǎn)生的噪音的作用。濾波器電路41構(gòu)成為，具有電容器41a與電阻41b的串聯(lián)連接、以及與該串聯(lián)連接并聯(lián)連接的電容器41c。電容器41a與電容器41c相比吸收頻率特性稍微降低的噪音。電容器41c與電容器41a相比吸收更高頻的噪音。
[0032]作為電容器41a，例如使用薄膜電容器。作為電容器41c，例如使用鋁電解電容器。薄膜電容器在高溫時存在絕緣電阻的降低、靜電電容的變化、介電損耗角正切的變化成為問題的傾向。鋁電解電容器在低溫時存在ESR (等效串聯(lián)電阻)增大而頻率特性降低、由ESR引起的電壓變化成為問題的傾向。另外，鋁電解電容器與薄膜電容器相比內(nèi)部電阻較大，鋁電解電容器與薄膜電容器的內(nèi)部電阻相差一個位數(shù)左右。
[0033]因此，電阻41b與作為薄膜電容器的電容器41a串聯(lián)連接。而且，將各電阻值設(shè)定為，在常溫時，將電容器41a的內(nèi)部電阻的電阻值Rl與電阻41b的電阻值R2相加而得到的值即R1+R2與電容器41c的內(nèi)部電阻的電阻值R3—致。由此，電容器41a與電阻41b的串聯(lián)連接的頻率特性被調(diào)整為與電容器41c的頻率特性成為同等程度。這里，當將作為薄膜電容器的電容器41a的靜電電容設(shè)定為主要在低溫時所需的靜電電容程度時，作為濾波器電路41整體能夠得到優(yōu)良的頻率特性。
[0034]開關(guān)電路42是產(chǎn)生U相、V相、W相這三相交流電壓以及電流來驅(qū)動高電壓的電動馬達50的電路。開關(guān)電路42具備U相臂42a、V相臂42b、以及W相臂42c。所述各臂42a?42c在電源線與接地線之間并聯(lián)連接。
[0035]各臂42a?42c由串聯(lián)連接的兩個開關(guān)元件42d構(gòu)成，在各開關(guān)元件42d的集電極-發(fā)射極之間，分別連接有使電流從發(fā)射極側(cè)向集電極側(cè)流動的二極管元件42e。另外，各臂42a?42c的中間點與電動馬達50的各相線圈的各相端連接。需要說明的是，各開關(guān)元件42d例如是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絕緣柵雙極晶體管)，各二極管元件 42e 是 FWD (Free Wheeling D1de:續(xù)流二極管)。
[0036]驅(qū)動電路143是使開關(guān)電路42的各開關(guān)元件42d動作的電路。由此，驅(qū)動電路143以使電動馬達50輸出規(guī)定的轉(zhuǎn)矩的方式對在電動馬達50的各相中流動的電流進行控制。另外，驅(qū)動電路143執(zhí)行驅(qū)動電動馬達50所需的電壓、電流的檢測、開關(guān)信號的輸出、以及各種控制運算等。
[0037]電動馬達50是U相、V相、W相的三個線圈的一端共同與中點連接而構(gòu)成的高電壓用馬達。電動馬達50的U相線圈的另一端與開關(guān)電路42的U相臂42a的各開關(guān)元件42d的中間點連接。V相線圈以及W相線圈也相同。由此，電動馬達50基于從逆變器裝置40供給的三相電力而動作。
[0038]壓縮機構(gòu)60是通過被電動馬達50驅(qū)動而壓縮例如冷媒的機構(gòu)。壓縮機構(gòu)60應用于例如制冷循環(huán)系統(tǒng)。另外，連結(jié)機構(gòu)70是將電動馬達50與壓縮機構(gòu)60連結(jié)的連結(jié)軸，是所謂的轉(zhuǎn)軸。
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