[发明专利]用于电动车辆的电力转换系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于电动车辆的电力转换系统。电力转换系统是将电池的DC电力转换成AC电力，并且将该AC电力供应到电动机的装置。在本说明书中使用的术语“电动车辆”包括具有电动机和发动机两者的混合动力车辆以及燃料电池汽车。

背景技术

电动车辆配备有将电池的DC电力转换成具有适用于电动机驱动的频率的AC电力的电力转换系统。电力转换系统不仅可以包括用于将DC电力转换成AC电力的逆变器电路，而且可以包括将电池的输出电压降压或升压的转换器电路。

电力转换系统通常包括用于平滑化从电池递送的电流的一个或多个电容器。电容器与逆变器电路的输入端，或与电压转换器电路的输入端或输出端并联连接。由于电池的输出电流大，将大容量电容器用作平滑化电容器。由于电容器连接到从电池到电动机的电流路径，当驱动电动机时，在电容器中存储相当量的电力。因此，优选的是提供放电电路，用于在诸如车辆碰撞的紧急情况下，快速地将电容器放电。在日本专利申请公开No.2012-139014（JP2012-139014A）和日本专利申请公开No.2012-152014（JP2012-152014A）中示例了电力转换系统的例子，该电力转换系统包括用于平滑化电池的DC电力的电容器，以及用于将电容器放电的放电电阻器。在下述描述中，“电容器”是指用于平滑化电池的输出电流的大容量电容器，除非另有说明。

因为由用于快速地将电容器放电的放电电阻器所产生的热量大，因此用于电阻器的热管理很重要。在JP2012-139014A和JP2012-152014A中，提出了使电容器和放电电阻器位于制冷剂通道的两侧，以便冷却放电电阻器。

发明内容

由于取决于该情况，放电电阻器需要连接到电容器，因此需要提供用于将放电电阻器连接到电容器或使放电电阻器与电容器断开的控制电路。在基板（控制基板）中安装控制电路的情况下，优选的是使控制基板尽可能远地与作为发热源的放电电阻器分开。另一方面，如果放电电阻器和控制基板之间的距离增加，则需要增加使放电电阻器与控制基板电连接的电缆的长度，由此要求足够用于安设电缆的空间和创造性的电缆布线。本发明提供确保在用于将电容器放电的放电电阻器和控制放电电阻器的控制基板之间的足够距离，并且在确保空间节省的同时，还使放电电阻器与控制基板电连接的技术。

用于平滑化电流的电容器可以与具有相对大电阻值并且在长时间段内逐渐地释放在电容器中存储的电荷（即将电容器放电）的电阻器相连接。为将该电阻器与上述用于快速地将电容器放电的电阻器区分开来，在长时间段内使电容器放电的电阻器将被称为“第一放电电阻器”，并且用于快速放电的电阻器将被称为“第二放电电阻器”。第一放电电阻器安装在基板上，并且位于电容器附近。在本发明的一个例子中，安装第一放电电阻器的基板被用作使第二放电电阻器（用于快速地将电容器放电的电阻器）与控制基板（安装用于第二放电电阻器的控制电路的基板）电连接的中继器。通过该配置，第二放电电阻器可以位于远离控制基板，并且第二放电电阻器和控制基板可以在小空间中彼此电连接。

如果以另一种观点比较第一放电电阻器和第二放电电阻器，第一放电电阻器具有比第二放电电阻器更大的电阻值。换句话说，每单位时间（由于发热）由第二放电电阻器消耗的电量大于由第一放电电阻器消耗的电量。同时，每单位电流每单位时间由第二放电电阻器产生的热量大于由第一放电电阻器产生的热量。

根据本发明的一个方面，提供一种用于电动车辆的电力转换系统，该电力转换系统可操作以将电池的DC电力转换成AC电力，并且将该AC电力供应到电动机。电力转换系统包括：电容器，其可操作以平滑化电池的电流；第一放电电阻器，其可操作以将该电容器放电；第一基板，其附接到该电容器的壳体；第二放电电阻器，其可操作以将该电容器放电，每单位时间每单位电流，由第二放电电阻器产生的热量大于由第一放电电阻器产生的热量；以及第二基板，在其中安装控制第二放电电阻器的电路。在电力转换系统中，电容器的壳体位于第二放电电阻器和第二基板之间，并且将第二基板与第二放电电阻器电连接的导电路径经由第一基板。第一放电电阻器可以是例如，用于当车辆的点火开关关断时，逐步地将电容器放电的装置。第二放电电阻器可以是在例如车辆碰撞的情况下，快速地放电电容器的装置。第二放电电阻器将在电容器中存储的电能转换成热能，并且释放热能。因此，每单位时间每单位电流，由第二放电电阻器产生的热量大于由第一放电电阻器产生的热量。换句话说，第一放电电阻器具有比第二放电电阻器大的电阻值，如上所述。