[发明专利]电抗器

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括线圈的电抗器。

背景技术

将电池的输出功率转换至用于驱动移动马达的合适功率的功率变换器安装在诸如混合动力电动车辆之类的电动车辆中。由于这种电力变换器处理大电流，因此采用具有大的容许电流的装置用于逆变器电路和电压变换器电路中。所述具有大的容许电流的装置产生大量热量，并且产生相当大量热量的装置中的一个装置为包括在电压变换器电路中的电抗器。

对于电抗器，例如，已知日本专利申请公报No.2001-244123（JP2001-244123A）中公开的技术。JP2001-244123A公开了一种表面安装型电抗器，该电抗器由上铁氧体磁膜和下铁氧体磁膜以及介于上铁氧体磁膜与下铁氧体磁膜之间的扁平线圈形成。上铁氧体磁膜的与线圈的端子相对应的一部分中形成有开口，并且在上铁氧体上形成有穿过该开口且与线圈的端子进行传导的外部电极。

发明内容

用于功率变换器的电抗器由于其处理大电流而趋于大尺寸。同时，为了安装在混合动力电动车辆等中而已经需要这种电抗器的尺寸减小。另外，由于大量热量的产生，已经需要能够便于冷却并且增大感应的结构。因此，本文中公开的技术提供了一种能够增大感应、尺寸小并且能够易于被冷却的电抗器。

本发明的第一方面为能够设置在叠置的冷却器之间的电抗器。该电抗器包括扁平壳体、一对线圈以及芯材。所述一对线圈:（i）位于扁平壳体中，（ii）沿彼此相反的方向卷绕，以及（iii）设置成在线圈的径向方向上彼此相邻。芯材覆盖扁平壳体中的线圈。

根据这种构型，在电流流过所述一对线圈时在所述一对线圈中产生彼此相反的磁通。然后，相反的磁通彼此结合以产生大磁通。这能增大电抗器的感应。另外，扁平壳体尽管其尺寸较小但仍能够保证与冷却器中的每一个相接触的区域。因此，可以提供能够增大感应、尺寸小并且能够易于被冷却的电抗器。

在以上电抗器中，所述一对线圈中的线圈可以在与卷绕线圈的轴向方向相交的方向上对齐。

在以上电抗器中，芯材包括高透磁率芯材和低透磁率芯材。高透磁率芯材可以覆盖所述一对线圈中的每个线圈的第一部分。低透磁率芯材可以覆盖高透磁率芯材以及所述一对线圈中的每个线圈的未被高透磁率芯材覆盖的第二部分。这里，“芯材”指用作线圈的芯的物质，“高透磁率”和“低透磁率”总体上是相对的表述，并且高透磁率芯材是由具有比低透磁率芯材更高的透磁率的材料形成。

根据所述那样的构型，由于在所述一对线圈中产生的大磁通穿过具有高透磁率的高透磁率芯材，因此可以抑制所述一对线圈的相邻部分中的磁通的泄露。相应地，可以抑制电抗器周围的由磁通的泄露引起的涡流的产生，并且因此可以抑制涡流损失。另外，低透磁率芯材设置在高透磁率芯材周围。因此，即使在高透磁率芯材磁饱和时，磁通仍穿过高透磁率芯材周围的低透磁率芯材，并且可以防止在扁平壳体中芯材作为整体的磁饱和。

在上述电抗器中，所述一对线圈可以包括第一线圈和第二线圈。第一线圈的第一部分和第二线圈的第一部分面向彼此并且可以被高透磁率芯材覆盖，而第一线圈的第二部分和第二线圈的第二部分可以不面向彼此并且可以不被高透磁率芯材覆盖。

在上述电抗器中，所述一对线圈中的线圈的在径向方向上的外周可以彼此接触。根据这种构型，因为一对线圈的相邻部分彼此接触并且线圈可以以紧密配合的方式设置在扁平壳体中，所以可以减小扁平壳体的尺寸。因此，可以减小电抗器的尺寸。

附图说明

下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术上的和工业上的意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1为根据实施方式的电抗器的立体图；

图2为沿图1的线II-II截取的截面图；

图3为沿图2的线III-III截取的截面图；

图4为用于描述用于高透磁率芯材和低透磁率芯材的材料的曲线图；

图5为包括电抗器的功率变换器的立体图；

图6为根据另一实施方式的电抗器的截面图；

图7为根据又一实施方式的电抗器的立体图；

图8为沿图7的线VIII-VIII截取的截面图；以及

图9为根据又一实施方式的电抗器的截面图。

具体实施方式