电力转换装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力转换装置。


背景技术：

2.现有技术中，pcu(power control unit，动力控制单元)已被广泛应用。通常，pcu包括控制车辆行驶用电动机的电力转换电路、和容纳该电力转换电路的壳体。由于电力转换电路中存在会发热的部件，所以壳体中设置有用于冷却电力转换电路的冷却管道。
3.近年来，对pcu的高输出化和小型化的要求越来越高。为了实现高输出化和小型化，需要提高冷却装置的冷却效率。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种能够提高冷却效率的电力转换装置。
5.作为解决上述技术问题的技术方案，本实用新型提供一种电力转换装置，该电力转换装置具备控制车辆行驶用电动机的电力转换电路和容纳该电力转换电路的壳体，所述电力转换电路具有工作时发热的部件，所述壳体中设置有用于冷却所述部件的冷却管道，其特征在于：所述冷却管道被构成为呈直线状地延伸的方形管，具有上壁、下壁、和两个侧壁，在所述上壁上形成有朝着所述下壁延伸的多个翼片，在所述下壁上形成有朝着所述上壁延伸的多个翼片，在所述两个侧壁中的一个侧壁上形成有朝着所述两个侧壁中的另一个侧壁延伸的多个翼片，在所述另一个侧壁上形成有朝着所述一个侧壁延伸的多个翼片。
6.具有上述结构的本实用新型的电力转换装置的优点在于，在冷却管道的上壁、下壁、和两个侧壁上分别形成有翼片，所以能够增加冷却管道与制冷剂接触的接触面积，从而能够提高冷却效率。
7.本实用新型的上述电力转换装置中，较佳为，设置有多个所述冷却管道，该多个冷却管道沿同一方向延伸、并在垂直于延伸方向的方向上相互隔开间隔地配置。
8.本实用新型的上述电力转换装置中，较佳为，所述冷却管道具有将所述上壁与所述一个侧壁结合的结合部、将所述一个侧壁与所述下壁结合的结合部、将所述下壁与所述另一个侧壁结合的结合部、及将所述另一个侧壁与所述上壁结合的结合部。
9.本实用新型的上述电力转换装置中，较佳为，所述上壁上形成的多个翼片、所述下壁上形成的多个翼片、所述一个侧壁上形成的多个翼片、及所述另一个侧壁上形成的多个翼片在所述冷却管道的延伸方向上相互隔开间隔地配置。
附图说明
10.图1是本实用新型的实施方式的pcu的示意侧视图。
11.图2是图1中的pcu的示意俯视图。
12.图3是图2中的pcu的冷却管道的截面图。
具体实施方式
13.以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。本实施方式中，将pcu作为本实用新型的“电力转换装置”的一例进行说明。
14.图1是本实施方式的pcu100的示意侧视图，图2是pcu100的示意俯视图。图1中，为了示出壳体2的内部而省略了壳体2的部分侧面图示。图2中，为了示出壳体2的内部而省略了壳体2的顶面图示。
15.如图1所示，pcu100具备控制车辆行驶用电动机(省略图示)的电力转换电路1、和容纳该电力转换电路1的壳体2。
16.电力转换电路1被构成为，将电池(省略图示)产生的直流电转换为交流电来驱动电动机，并且，将电动机(省略图示)产生的交流电转换为直流电来给电池充电。电力转换电路1具备会发热的部件11～16、及控制基板17。
17.壳体2被构成为箱形，具有内部空间s。部件11～16和控制基板17配置在壳体2的内部空间s中。如图2所示，为了冷却部件11～16，壳体2中还设置有多个冷却管道3。该多个冷却管道3沿着壳体2的长边方向(x方向)延伸，并且在垂直于长边方向(冷却管道3的延伸方向)的方向(y方向)上隔开间隔地配置。另外，多个冷却管道3的配置高度相同。即，多个冷却管道3相互平行地配置在同一个水平面上。
18.在多个冷却管道3的一端，设置有分流部3a；在多个冷却管道3的另一端，设置有汇合部3b。分流部3a与制冷剂导入管4a连接并连通，汇合部3b与制冷剂排出管4b连接并连通。用于将制冷剂导入冷却管道3的制冷剂导入管4a、和用于将制冷剂从冷却管道3中排出的制冷剂排出管4b分别配置在壳体2的外侧。来自制冷剂导入管4a的制冷剂在分流部3a分流到各冷却管道3中，并在各冷却管道3中流通，而将部件11～16冷却，其后，各冷却管道3中的制冷剂在汇合部3b汇合并流入制冷剂排出管4b中。
19.如图1和图2所示，部件12～14配置在冷却管道3的上方，且部件12～14的下表面与冷却管道3相接触；部件15及部件16分别配置在冷却管道3之间，且部件15及部件16各自的侧面分别与冷却管道3相接触；部件11配置在冷却管道3的下侧，且部件11的上表面与冷却管道3相接触。即，大型部件11～14配置在冷却管道3的上侧或下侧，小型部件15、16配置在冷却管道3之间。因此，既能在内部空间s内紧凑地配置部件11～16，又能增大部件11～16与冷却管道3之间的接触面积。
20.在此，大型部件11～14例如是dc/dc转换器、电抗器、滤波电容器、平滑电容器。小型部件15例如是电源模块。该电源模块包括igbt(insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管)，并与控制基板17连接。小型部件16例如是实现部件间的电连接的母线排(bus bar)。
21.图3是冷却管道3的截面图。如图3所示，冷却管道3被构成为截面为四边形的方形管，具有上壁31、下壁32、侧壁33(一个侧壁)和侧壁34(另一个侧壁)。由上壁31、下壁32、侧壁33和侧壁34围成供制冷剂流通的制冷剂通道p。
22.在上壁31上形成有朝着下壁32向下方直线状地延伸的多个翼片311，该多个翼片311在横向(y方向)上隔开间隔地排列，各翼片311的前端位于下壁32附近。在下壁32上形成有朝着上壁31向上方直线状地延伸的多个翼片321，该多个翼片321在横向上隔开间隔地排列，各翼片321的前端位于上壁31附近。在侧壁33上形成有朝着侧壁34沿横向直线状地延伸
的多个翼片331，该多个翼片331在纵向上(z方向)上隔开间隔地排列，各翼片331的前端位于侧壁34附件。在侧壁34上形成有朝着侧壁33沿横向直线状地延伸的多个翼片341，该多个翼片341在纵向上隔开间隔地排列，各翼片341的前端位于侧壁33附近。
23.而且，多个翼片311与多个翼片321在横向上错开位置相互交替地配置。多个翼片331与多个翼片341在纵向上错开位置相互交替地配置。因此，从冷却管道3的延伸方向(垂直于图3的纸面的方向)上看时，制冷剂通道p呈网眼状。翼片311、321、331及341是为了增加冷却管道3与制冷剂接触的接触面积并促进制冷剂的紊流以提高制冷剂的热交换效率而设置的。另外，翼片311、321、331和341配置在冷却管道3的延伸方向的不同位置上，因而相互不妨碍。
24.此外，冷却管道3包括将上壁31与侧壁33结合的结合部35a、将侧壁33与下壁32结合的结合部35b、将下壁32与侧壁34结合的结合部35c、及将侧壁34与上壁31接合的结合部35d。即，上壁31、侧壁33、下壁32、和侧壁34之间通过结合部35a～35d结合，从而形成具有制冷剂通道p的冷却管道3。
25.具体而言，结合部35a将上壁31的横向的一个端部与侧壁33的上端部结合；结合部35b将侧壁33的下端部与下壁32的横向的一个端部结合；结合部35c将下壁32的横向的另一端部与侧壁34的下端部结合；结合部35d将侧壁34的上端部与上壁31的横向的另一端部结合。
26.＜效果＞
27.本实施方式中，如上所述，冷却管道3被构成为，在上壁31上形成有翼片311，在下壁32上形成有翼片321，在侧壁33上形成有翼片331，在侧壁34上形成有翼片341，从冷却管道3的延伸方向看时，制冷剂通道p呈网眼状。由此，能够增加冷却管道3与制冷剂接触的接触面积、并能促进制冷剂的紊流，从而能够提高冷却效率，有助于实现pcu100的高输出化和小型化。
28.而且，由于能够利用四个壁面(上壁31、下壁32、侧壁33、侧壁34)进行热交换，所以能够对多个部件11～16进行冷却。因而，不需要对各部件设置专用的冷却构件，从而能够实现pcu100的小型化，并能提高部件配置以及部件冷却方式的自由度。此外，由于四个壁面的形状相似，所以能够实现冷却管道3的周方向的刚度均匀化。
29.此外，本实施方式中，由于采用上壁31与侧壁33通过结合部35a结合、侧壁33与下壁32通过结合部35b结合、下壁32与侧壁34通过结合部35c结合、侧壁34与上壁31通过结合部35d结合的结构，所以，能够容易地构成网眼状的制冷剂通道p。
30.此外，本实施方式中，由于上壁31的翼片311的前端与下壁32之间留有间隔，下壁32的翼片321的前端与上壁31之间留有间隔，侧壁33的翼片331的前端与侧壁34之间留有间隔，侧壁34的翼片341的前端与侧壁33之间留有间隔，所以，能够扩大尺寸公差的允许范围。
31.＜其他实施方式＞
32.另外，上述实施方式仅是对本实用新型的各方面的例示，不能将其作为限定性解释的依据。即，本实用新型的技术范围不是仅由上述实施方式中的记载来解释，而是基于本实用新型的权利要求书的记载来界定。此外，本实用新型的技术范围包括所有与权利要求书的范围相等同的意义和范围内的所有变形。
33.例如，上述实施方式中示出了上壁31的翼片311的前端与下壁32之间留有间隔的
例子，但不局限于此，上壁的翼片的前端也可以与下壁相接触。另外，下壁的翼片、两个侧壁的翼片也同样。
34.此外，上述实施方式中，翼片311、321、331及341既可在冷却管道3的延伸方向上相互隔开间隔，也可在冷却管道3的延伸方向上相接触。此外，在冷却管道3的延伸方向上，翼片311、321、331及341即可按任意的顺序配置，也可反复按规定的顺序配置。