[发明专利]电力转换装置

说明书

电力转换装置具有半导体模块、冷却单元、电容器模块、放电电阻基板、控制电路基板和壳体。半导体模块形成电力转换电路。电容器模块电连接到半导体模块。放电电阻布置在放电电阻基板上并使电容器模块放电。控制电路基板对半导体模块的运转进行控制。壳体收容半导体模块、冷却单元、电容器模块、放电电阻基板和控制电路基板。放电电阻基板布置在电容器模块的外壁面与控制电路基板之间，并且沿垂直于控制电路基板的方向布置，使得放电电阻基板与电容器模块的外壁面及控制电路基板分开就位。

技术领域

本公开涉及一种电力转换装置。

背景技术

电力转换装置安装在各种类型的车辆上，例如，安装在混合动力车辆和电动车辆上以驱动电动机等。例如，电动机通常配备有形成逆变器的半导体模块、供冷却剂流过的冷却单元、包括平滑电容器的电容器模块、电路板和壳体。壳体收容半导体模块、逆变器、冷却单元、电容器模块和电路板等。通常，已进行各种尝试以减小壳体的整体尺寸。例如，已尝试确保壳体中的半导体模块、电容器模块、逆变器、冷却单元和电路板的最佳结构和布置。

专利文献1，日本专利特开2016-73096号公报公开了一种用于车辆电力转换装置的电容器模块的结构，该电容器模块具有第一电路基板和第二电路基板。控制电路安装在电容器壳体上。用于对电容器的电压进行检测的电压检测单元布置在第二电路基板上。第一电路基板与第二电路基板分开布置。例如，第二电路基板安装在壳体的一侧壁上，而第一电路基板安装在壳体的另一侧壁上。

在专利文献1所示的电容器模块中，第二电路基板与第一电路基板分开。这种结构允许第一电路基板不具有绝缘图案，并减小了电容器模块的尺寸，并且由此减小了电力转换装置的整体尺寸。

放电电阻安装在第二电路基板上，使得放电电阻与电容器并联布置。积聚在电容器中的电荷通过放电电阻被放电。例如，当车辆的点火关断时，电容器中的内部电荷通过放电电阻逐渐放电。这允许用户利用新的逆变器安全地执行逆变器的更换。

由于将电能转换为热能，因此，放电电阻总是在高温下运转。因此，专利文献1公开的电力转换装置的结构会导致缺陷。也就是说，由于安装有放电电阻的第二电路基板布置成面向壳体的安装有电容器的侧面，并且电容器元件布置在放电电阻附近，因此，电容器元件接收由放电电阻产生的大量热能。这导致电容器元件的劣化并降低电容器元件的寿命。

发明内容

本公开期望提供一示例性实施方式，其提供具有紧凑尺寸的电力转换装置，该电力转换装置寿命长，同时能够抑制因放电电阻中产生的热能引起的电力转换装置中的部件劣化。

根据本公开的示例性实施方式，提供一种电力转换装置，具有半导体模块、冷却单元、电容器模块、控制电路基板和壳体。壳体收容半导体模块、冷却单元、电容器模块、放电电阻基板和控制电路基板。

半导体模块形成电力转换电路。冷却单元对半导体模块的温度进行冷却。电容器模块电连接到半导体模块。放电电阻布置在放电电阻基板上。放电电阻使电容器模块中积聚的电荷放电。特别地，控制电路基板对半导体模块的运转进行控制。放电电阻基板布置在电容器模块的外壁面(40A)与控制电路基板之间，并且在垂直于控制电路基板的方向上，与外壁面及控制电路基板分开。

根据本公开的示例性实施方式的电力转换装置具有改进结构，在该改进结构中，独立地设置控制电路基板和具有放电电阻的放电电阻基板。此外，放电电阻基板沿垂直于控制电路基板的方向布置在控制电路基板与电容器模块之间。电力转换装置的这种改进布置使得能够减小控制电路模块的整体尺寸，并且将它们以紧凑尺寸收容在壳体中，同时维持控制电路基板、电容器模块和放电电阻基板之间的电连接。

此外，由于放电电阻基板与电容器模块及控制电路基板分开布置，因此，这种布置使得能够尽可能减小放电电阻中产生的热能的影响。因此，前述电力变换装置的改进结构能够抑制电容器模块中的电容器元件的温度升高，并且防止因放电电阻中产生的热能引起的电容器元件劣化。