DE-112013004779-B4 - Stromrichtvorrichtung

Abstract

Stromrichtvorrichtung (100), enthaltend: ein Leistungshalbleitermodul (300U, 300V, 300W), enthaltend ein Leistungshalbleiterelement, welches dafür ausgelegt ist, einen Gleichstrom in einen Wechselstrom umzuwandeln; einen ersten durchflusswegbildenden Körper (110), welcher einen ersten Durchflussweg (112a) bildet, um ein kühlendes Kältemittel dort hindurchfließen zu lassen; einen zweiten durchflusswegbildenden Körper (401), welcher einen Unterbringungsraum (402) bildet, um ein kühlendes Kältemittel dort hindurchfließen zu lassen; eine erste Grundplatte (400) zum Befestigen des zweiten durchflusswegbildenden Körpers (401) darauf; eine Treiber-Leiterplatte (200), auf welcher eine Treiberschaltung angebracht ist, um ein Ansteuersignal zum Ansteuern des Leistungshalbleiterelements auszugeben; und ein Gehäuse (101) zur Unterbringung des Leistungshalbleitermoduls (300U, 300V, 300W), des ersten durchflusswegbildenden Körpers (110), des zweiten durchflusswegbildenden Körpers (401), der ersten Grundplatte (400) und der Treiber-Leiterplatte (200), wobei die Treiber-Leiterplatte (200) so angeordnet ist, dass die Befestigungsfläche der Treiberschaltung einer Seitenwand (401A) des zweiten durchflusswegbildenden Körpers (401) gegenüberliegt, wobei der zweite durchflusswegbildende Körper (401) den Unterbringungsraum (402) zur Unterbringung des Leistungshalbleitermoduls (300U, 300V, 300W) bildet, wobei der zweite durchflusswegbildende Körper (401) außerdem eine zum Unterbringungsraum (402) führende Einführöffnung (403) in der der Befestigungsfläche der Treiberschaltung gegenüberliegenden Seitenwand (401A) bildet, wobei das Leistungshalbleitermodul (300U, 300V, 300W) eine Steuerklemme (325) hat, welche durch die Einführöffnung (403) verläuft und mit der Treiber-Leiterplatte (200) verbunden ist, wobei der erste durchflusswegbildende Körper (110) am Gehäuse (101) befestigt ist, wobei der erste durchflusswegbildende Körper (110) außerdem einen zum ersten Durchflussweg (112a) führenden Öffnungsabschnitt bildet, wobei die erste Grundplatte (400) so ausgelegt ist, dass sie den Öffnungsabschnitt verschließt und mit dem ersten durchflusswegbildenden Körper (110) verbunden ist, und wobei die erste Grundplatte (400) außerdem ein den ersten Durchflussweg (112a) und den Unterbringungsraum (402) verbindendes erstes Durchgangsloch (406) bildet.

Inventors

• Yosei, c/o Hitachi Automotive System Hara
• Morio, c/o Hitachi Automotive System Kuwano

Assignees

• HITACHI ASTEMO, LTD.

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20130724

Priority Date

20120928

Claims (9)

1. Stromrichtvorrichtung (100), enthaltend: ein Leistungshalbleitermodul (300U, 300V, 300W), enthaltend ein Leistungshalbleiterelement, welches dafür ausgelegt ist, einen Gleichstrom in einen Wechselstrom umzuwandeln; einen ersten durchflusswegbildenden Körper (110), welcher einen ersten Durchflussweg (112a) bildet, um ein kühlendes Kältemittel dort hindurchfließen zu lassen; einen zweiten durchflusswegbildenden Körper (401), welcher einen Unterbringungsraum (402) bildet, um ein kühlendes Kältemittel dort hindurchfließen zu lassen; eine erste Grundplatte (400) zum Befestigen des zweiten durchflusswegbildenden Körpers (401) darauf; eine Treiber-Leiterplatte (200), auf welcher eine Treiberschaltung angebracht ist, um ein Ansteuersignal zum Ansteuern des Leistungshalbleiterelements auszugeben; und ein Gehäuse (101) zur Unterbringung des Leistungshalbleitermoduls (300U, 300V, 300W), des ersten durchflusswegbildenden Körpers (110), des zweiten durchflusswegbildenden Körpers (401), der ersten Grundplatte (400) und der Treiber-Leiterplatte (200), wobei die Treiber-Leiterplatte (200) so angeordnet ist, dass die Befestigungsfläche der Treiberschaltung einer Seitenwand (401A) des zweiten durchflusswegbildenden Körpers (401) gegenüberliegt, wobei der zweite durchflusswegbildende Körper (401) den Unterbringungsraum (402) zur Unterbringung des Leistungshalbleitermoduls (300U, 300V, 300W) bildet, wobei der zweite durchflusswegbildende Körper (401) außerdem eine zum Unterbringungsraum (402) führende Einführöffnung (403) in der der Befestigungsfläche der Treiberschaltung gegenüberliegenden Seitenwand (401A) bildet, wobei das Leistungshalbleitermodul (300U, 300V, 300W) eine Steuerklemme (325) hat, welche durch die Einführöffnung (403) verläuft und mit der Treiber-Leiterplatte (200) verbunden ist, wobei der erste durchflusswegbildende Körper (110) am Gehäuse (101) befestigt ist, wobei der erste durchflusswegbildende Körper (110) außerdem einen zum ersten Durchflussweg (112a) führenden Öffnungsabschnitt bildet, wobei die erste Grundplatte (400) so ausgelegt ist, dass sie den Öffnungsabschnitt verschließt und mit dem ersten durchflusswegbildenden Körper (110) verbunden ist, und wobei die erste Grundplatte (400) außerdem ein den ersten Durchflussweg (112a) und den Unterbringungsraum (402) verbindendes erstes Durchgangsloch (406) bildet.
2. Stromrichtvorrichtung (100) nach Anspruch 1 , enthaltend ein Kondensatormodul (500) zum Glätten der Gleichspannung, wobei das Kondensatormodul (500) auf der ersten Grundplatte (400) angeordnet ist.
3. Stromrichtvorrichtung (100) nach Anspruch 2 , wobei der erste Durchflussweg (112a) an einer dem Kondensatormodul (500) gegenüberliegenden Position gebildet ist.
4. Stromrichtvorrichtung (100) nach Anspruch 2 oder 3 , wobei das Kondensatormodul (500) ein Kondensatorelement (505), eine mit dem Kondensatorelement (505) elektrisch verbundene kondensatorseitige Klemme (504) und ein Kondensatorgehäuse (506) zur Unterbringung des Kondensatorelements (505) und der kondensatorseitigen Klemme (504) enthält, wobei das Kondensatorgehäuse (506) einen kondensatorseitigen Öffnungsabschnitt (507) bildet, wobei die kondensatorseitige Klemme (504) nach außen vorsteht, und wobei das Kondensatorgehäuse (506) außerdem auf der ersten Grundplatte (400) so angeordnet ist, dass der kondensatorseitige Öffnungsabschnitt (507) dem zweiten durchflusswegbildenden Körper (401) gegenüberliegt.
5. Stromrichtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , wobei das Leistungshalbleitermodul (300U, 300V, 300W) durch ein erstes Leistungshalbleitermodul (300W) und ein zweites Leistungshalbleitermodul (300V) konfiguriert ist, wobei das zweite Leistungshalbleitermodul (300V) an einer der ersten Grundplatte (400) gegenüberliegenden Position angeordnet ist, wobei das erste Leistungshalbleitermodul (300W) dazwischenliegt, und wobei ein Durchflussweg-Raum (116a), durch welchen das kühlende Kältemittel fließt, zwischen dem ersten Leistungshalbleitermodul (300W) und dem zweiten Leistungshalbleitermodul (300V) gebildet ist.
6. Stromrichtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , wobei ein zweites Durchgangsloch (407) zum Verbinden des ersten Durchflusswegs (112a) und des Unterbringungsraums (402) in der ersten Grundplatte (400) gebildet ist, und wobei der erste durchflusswegbildende Körper (110) eine Trennwand (113) aufweist, welche so zwischen dem ersten Durchgangsloch (406) und dem zweiten Durchgangsloch (407) angeordnet ist, dass sie mit der ersten Grundplatte (400) in Kontakt kommt.
7. Stromrichtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , wobei die Stromrichtvorrichtung (100) eine Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlerschaltung (900) zum Umwandeln einer Gleichspannung enthält, wobei das Gehäuse (101) durch den ersten durchflusswegbildenden Körper (110) in einen ersten Unterbringungsraum (117) und einen zweiten Unterbringungsraum (118) geteilt ist, wobei das Leistungshalbleitermodul (300U, 300V, 300W), der zweite durchflusswegbildende Körper (401) und die erste Grundplatte (400) im ersten Unterbringungsraum (117) untergebracht sind, und wobei die Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlerschaltung (900) im zweiten Unterbringungsraum (118) untergebracht ist und im zweiten durchflusswegbildenden Körper (401) angeordnet ist.
8. Stromrichtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , enthaltend: eine zweite Grundplatte (601) aus Metall, welche an einer der ersten Grundplatte (400) gegenüberliegenden Position angeordnet ist, wobei das Leistungshalbleitermodul (300U, 300V, 300W) dazwischenliegt, wobei die zweite Grundplatte (601) am Gehäuse (101) befestigt ist; und eine Steuer-Leiterplatte (600), auf welcher eine Steuerschaltung angebracht ist, um ein Steuersignal an die Treiberschaltung auszugeben, um das Leistungshalbleiterelement zu steuern, wobei die Steuer-Leiterplatte (600) an einer dem Leistungshalbleitermodul (300U, 300V, 300W) gegenüberliegenden Position angeordnet ist, wobei die zweite Grundplatte (601) dazwischenliegt.
9. Stromrichtvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , wobei der erste durchflusswegbildende Körper (110) mit dem Gehäuse (101) als ein Stück gebildet ist.

Description

Technisches Gebiet Die vorliegende Erfindung betrifft eine zum Umwandeln von Gleichstrom in Wechselstrom oder zum Umwandeln von Wechselstrom in Gleichstrom verwendete Stromrichtvorrichtung und insbesondere eine für Hybrid-Elektrofahrzeuge und Elektrofahrzeuge verwendete Stromrichtvorrichtung. Stand der Technik Einhergehend mit der Verkleinerung von Hybrid-Elektrofahrzeugen oder Elektrofahrzeugen besteht ein Bedarf, die in solchen Fahrzeugen eingesetzte Stromrichtvorrichtung zu verkleinern. Ferner ist es erforderlich, sowohl die Verkleinerung der Stromrichtvorrichtung als auch die Verbesserung der Montagefreundlichkeit zu erreichen. Anders ausgedrückt, Anforderungen wie das Sicherstellen eines Raums in der Stromrichtvorrichtung, um Werkzeuge oder sonstige Geräte zur Montage der Stromrichtvorrichtung einzuführen, laufen der Verkleinerung der Stromrichtvorrichtung zuwider. Patentliteratur 1 beschreibt ein Verfahren zum Verbinden einer Klemme eines Leistungshalbleitermoduls und einer Klemme eines Kondensatormoduls durch Schweißen sowie ein Verfahren zum Verbinden einer Treiber-Leiterplatte und eines Leistungshalbleitermoduls durch Lotmaterial, nachdem das Leistungshalbleitermodul und das Kondensatormodul in der Stromrichtvorrichtung bereitgestellt wurden. Darüber hinaus offenbart Patentliteratur 2 eine Leistungsumwandlungsvorrichtung mit zwei Leistungsmodulen und einem Kondensatormodul, die dazu eingerichtet ist, die Leistungsmodule und das Kondensatormodul zu kühlen und derart ausgebildet ist, um die Maße der Leistungsumwandlungsvorrichtung zu reduzieren. Jedoch ist eine weitere Verbesserung der Montagefreundlichkeit der Stromrichtvorrichtung erforderlich. Druckschriftenverzeichnis Patentliteratur Patentliteratur 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 2011-217550Patentliteratur 2: US 8 240 411 B2 Kurzbeschreibung der Erfindung Technisches Problem Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Montagefreundlichkeit einer Stromrichtvorrichtung weiter zu verbessern. Problemlösung Eine Stromrichtvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält: ein Leistungshalbleitermodul, enthaltend ein Leistungshalbleiterelement zum Umwandeln eines Gleichstroms in einen Wechselstrom; einen ersten durchflusswegbildenden Körper, welcher einen ersten Durchflussweg bildet, um ein kühlendes Kältemittel dort hindurchfließen zu lassen; einen zweiten durchflusswegbildenden Körper, welcher einen zweiten Durchflussweg bildet, um das kühlende Kältemittel dort hindurchfließen zu lassen; eine erste Grundplatte zum Befestigen des zweiten durchflusswegbildenden Körpers darauf; eine Treiber-Leiterplatte, auf welcher eine Treiberschaltung angebracht ist, um ein Ansteuersignal zum Ansteuern des Leistungshalbleiterelements auszugeben; und ein Gehäuse zur Unterbringung des Leistungshalbleitermoduls, des ersten durchflusswegbildenden Körpers, des zweiten durchflusswegbildenden Körpers, der ersten Grundplatte und der Treiber-Leiterplatte. Die Treiber-Leiterplatte ist so angeordnet, dass die Befestigungsfläche der Treiberschaltung einer Seitenwand des zweiten durchflusswegbildenden Körpers gegenüberliegt. Der zweite durchflusswegbildende Körper bildet einen Unterbringungsraum zur Unterbringung des Leistungshalbleitermoduls. Ferner bildet der zweite durchflusswegbildende Körper eine Einführöffnung, welche zum Unterbringungsraum führt, in der der Befestigungsfläche der Treiberschaltung gegenüberliegenden Seitenwand. Das Leistungshalbleitermodul hat eine Steuerklemme, welche durch die Einführöffnung verläuft und mit der Treiber-Leiterplatte verbunden ist. Der erste durchflusswegbildende Körper ist am Gehäuse befestigt. Gleichzeitig bildet der erste durchflusswegbildende Körper eine Öffnung, welche zum ersten Durchflussweg führt. Die erste Grundplatte ist so ausgelegt, dass sie die Öffnung verschließt und mit dem ersten durchflusswegbildenden Körper verbunden ist. Ferner bildet die erste Grundplatte ein erstes Durchgangsloch zum Verbinden des ersten Durchflusswegs und des zweiten Durchflusswegs. Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Montagefreundlichkeit einer Stromrichtvorrichtung zu verbessern. Kurzbeschreibung der Zeichnungen 1 ist eine perspektivische Außenansicht einer Stromrichtvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Stromrichtvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.3 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht elektrischer Bauteile, welche zwischen einem ersten durchflusswegbildenden Körper 110 und einer Abdeckung 107, welche in 2 gezeigt sind, angeordnet sind.4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer ersten Grundplatte 400 und eines zweiten durchflusswegbildenden Körpers 401, welche in 2 gezeigt.sind.5 ist eine perspektivische Außenansicht der ersten Grundplatte 400, gesehen in Richtung des Pfeils A in 4.6 ist eine perspektivische Außenansicht eines Ge