電抗器、轉(zhuǎn)換器及電力轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車和電動(dòng)機(jī)動(dòng)車、燃料電池機(jī)動(dòng)車等車輛上搭載的轉(zhuǎn)換器及電力轉(zhuǎn)換裝置的構(gòu)成部件等所使用的電抗器。尤其是，涉及一種小型且能夠調(diào)整耦合系數(shù)的電抗器。
【背景技術(shù)】
[0002]作為進(jìn)行電壓的升壓和降壓的電壓轉(zhuǎn)換電路的部件之一，存在電抗器。例如在專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了一種多相轉(zhuǎn)換器用電抗器，其包括芯部和卷繞安裝于芯部并彼此磁耦合的多相線圈。在專利文獻(xiàn)I所記載的兩相轉(zhuǎn)換器用電抗器(兩相磁耦合電抗器)(10)中，具備芯部(12)和卷繞安裝于芯部(12)的兩相的線圈(14、16)。芯部(12)具備T字狀的一對(duì)T形部(20、22)以及直線狀的兩個(gè)I形部(24)，一對(duì)T形部(20、22)具有基部(26)和從基部(26)的中央部突出的中央腳部(28)。另外，各T形部(20、22)配置為使中央腳部
(28)的前端之間經(jīng)由間隙空間(32)而彼此相對(duì)。I形部(24)經(jīng)由間隙板(18)而與各T形部(20、22)中的基部(26)的兩端部(端腳要素(30))結(jié)合，并相互平行地配置。并且，在芯部(12)中，由隔著中央腳部(28)位于兩側(cè)的I形部(24)構(gòu)成兩個(gè)端腳部(34)，線圈(14,16)分別配置于各端腳部(34)。在該電抗器中，將多個(gè)線圈配置于同一芯部并使其彼此磁耦合，從而與單相電抗器相比能夠小型化。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2012-65453號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]在轉(zhuǎn)換器(電力轉(zhuǎn)換裝置)中，要求進(jìn)一步的小型化。尤其是在車載用的轉(zhuǎn)換器(電力轉(zhuǎn)換裝置)中，由于對(duì)設(shè)置空間存在嚴(yán)格的限制，因此希望進(jìn)一步的小型化。
[0008]在將多個(gè)線圈配置于同一芯部并使其彼此磁耦合的電抗器中，除了感應(yīng)系數(shù)之夕卜，線圈間的耦合系數(shù)也是重要的參數(shù)。在專利文獻(xiàn)I記載的電抗器中，如上所述，其構(gòu)成為，芯部具有T形部的中央腳部和位于其兩側(cè)的兩個(gè)端腳部(I形部)這三個(gè)磁腳部，線圈分別配置于各端腳部。在芯部形成有:耦合磁路，通過(guò)T型部的基部和端腳部將線圈彼此磁耦合；以及泄漏磁路，通過(guò)中央腳部使從各線圈產(chǎn)生的磁通泄漏。并且，在該電抗器中，通過(guò)設(shè)置于中央腳部的間隙空間而能夠調(diào)整電抗、耦合系數(shù)。然而，在該電抗器中，除了配置有線圈的端腳部以外，芯部還具有用于調(diào)整耦合系數(shù)的中央腳部，因此難以進(jìn)一步小型化。
[0009]本發(fā)明的目的之一在于，提供一種小型且能夠調(diào)整耦合系數(shù)的電抗器。而且，本發(fā)明的另一目的在于，提供具備該電抗器的轉(zhuǎn)換器、具備該轉(zhuǎn)換器的電力轉(zhuǎn)換裝置。
[0010]用于解決課題的方案
[0011]本發(fā)明的電抗器，具備將繞組線卷繞而成的多個(gè)線圈和使多個(gè)所述線圈彼此磁耦合的芯部，其中，多個(gè)所述線圈以相鄰的彼此的外周面相對(duì)的方式并列配置。所述芯部由如下部件構(gòu)成:多個(gè)磁腳部，配置有所述各線圈；以及一對(duì)連接部，配置于多個(gè)所述磁腳部的兩端部，并且將彼此相鄰的所述各磁腳部的端部彼此連接。所述電抗器具備調(diào)整相鄰的所述線圈之間的耦合系數(shù)的耦合系數(shù)調(diào)整構(gòu)件。
[0012]發(fā)明效果
[0013]本發(fā)明的電抗器能夠小型化。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的電抗器的基本結(jié)構(gòu)的一例的圖，(A)是示出線圈和芯部的概要立體剖視圖，(B)是概要俯視剖視圖。
[0015]圖2是示出實(shí)施方式I的電抗器的概要俯視剖視圖。
[0016]圖3是示出實(shí)施方式2的電抗器的概要俯視剖視圖。
[0017]圖4是示出實(shí)施方式3的電抗器的概要俯視剖視圖。
[0018]圖5是示出實(shí)施方式4的電抗器的概要俯視剖視圖。
[0019]圖6是示出混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車的電源系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖7是示出具備實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換器的實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置的一例的概要電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021][本發(fā)明的實(shí)施方式的說(shuō)明]
[0022]本發(fā)明的電抗器通過(guò)使芯部由配置有線圈的磁腳部和將磁腳部的端部彼此連接起來(lái)的連接部構(gòu)成，從而實(shí)現(xiàn)上述的目的。首先，列出本發(fā)明的實(shí)施方式來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
[0023]實(shí)施方式涉及電抗器具備將繞組線卷繞而成的多個(gè)線圈和使這些線圈彼此磁耦合的芯部。多個(gè)線圈以相鄰的彼此的外周面相對(duì)的方式并列配置。芯部由下述部件構(gòu)成:多個(gè)磁腳部，配置有各線圈；以及一對(duì)連接部，配置于所述磁腳部的兩端部，并且連接彼此相鄰的各磁腳部的端部。并且，具備調(diào)整相鄰的線圈之間的耦合系數(shù)的耦合系數(shù)調(diào)整構(gòu)件。
[0024]根據(jù)上述實(shí)施方式的電抗器，芯部由配置線圈的磁腳部和將磁腳部的端部彼此連接起來(lái)的連接部構(gòu)成。即，實(shí)施方式的電抗器不具有專利文獻(xiàn)I所述的電抗器那樣的為了調(diào)整耦合系數(shù)而在芯部形成泄漏磁路的中央腳部。因此，實(shí)施方式的電抗器與現(xiàn)有的電抗器相比，能夠小型化。而且，通過(guò)具備耦合系數(shù)調(diào)整構(gòu)件，能夠調(diào)整線圈之間的耦合系數(shù)。
[0025]作為上述耦合系數(shù)調(diào)整構(gòu)件，可以列舉出以下所示的(I)?(4)的方式。
[0026](I)具備配置于相鄰的線圈之間的磁屏蔽板的方式；
[0027](2)在相鄰的線圈中的至少一方具有繞距密的密繞部和繞距比密繞部稀疏的疏繞部的方式；
[0028](3)在相鄰的線圈中的至少一方具有繞徑小的小徑部和繞徑比小徑部大的大徑部的方式；
[0029](4)具備設(shè)置于連接部的至少一方的磁隙部的方式。
[0030]在上述方式(I)中，通過(guò)具備配置于相鄰的線圈之間的磁屏蔽板，來(lái)調(diào)整耦合系數(shù)。例如，在磁耦合的一對(duì)線圈以相鄰的方式分別配置于磁腳部的情況下，有時(shí)來(lái)自一方的磁腳部的泄漏磁通通過(guò)線圈的繞組線間(匝間)而漏到線圈外部，該泄漏磁通的一部分橫穿線圈間并移至另一方的磁腳部。根據(jù)上述方式(1)，通過(guò)配置于線圈之間的磁屏蔽板，能夠屏蔽并抑制從一方的磁腳部橫穿線圈間并移至另一方的磁腳部的泄漏磁通，從而能夠提高線圈間的耦合系數(shù)。因此，能夠調(diào)整耦合系數(shù)。例如，通過(guò)在磁腳部設(shè)置由空氣間隙和非磁性材料構(gòu)成的間隙部件等磁隙部，或者將磁腳部以低導(dǎo)磁率的軟磁性材料形成等，在磁腳部容易產(chǎn)生泄漏磁通，能夠增大耦合系數(shù)的調(diào)整量。
[0031]在上述方式(2)中，通過(guò)在相鄰的線圈中的至少一方具有繞距密的密繞部和繞距比密繞部稀疏的疏繞部，來(lái)調(diào)整耦合系數(shù)。通常，在線圈的繞距密的密繞部，繞組線的間隔(匝的間隔)狹窄，難以產(chǎn)生泄漏磁通。另一方面，在線圈的繞距稀疏的疏繞部，繞組線的間隔(匝的間隔)較寬，容易產(chǎn)生泄漏磁通。根據(jù)上述方式(2)，通過(guò)線圈在與磁腳部容易產(chǎn)生泄漏磁通的部分對(duì)應(yīng)的部位具有密繞部，減少了泄漏磁通，從而能夠提高線圈間的耦合系數(shù)?；蛘撸ㄟ^(guò)線圈在與磁腳部容易產(chǎn)生泄漏磁通的部分對(duì)應(yīng)的部位具有疏繞部，增加了泄漏磁通，從而能夠降低線圈間的耦合系數(shù)。由此，能夠調(diào)整耦合系數(shù)。作為磁腳部容易產(chǎn)生泄漏磁通的部位，例如可以列舉出在磁腳部以均勻的軟磁性材料形成的情況下為磁腳部的長(zhǎng)度方向的中央部分，而在磁腳部設(shè)置有上述的磁隙部的情況下為磁隙部。
[0032]在上述方式(3)中，通過(guò)在相鄰的線圈中的至少一方具有繞徑小的小徑部和繞徑比小徑部大的大徑部，來(lái)調(diào)整耦合系數(shù)。通常，線圈的繞徑越大，則越容易產(chǎn)生不通過(guò)磁腳部的泄漏磁通。根據(jù)上述方式(3)，通過(guò)使線圈具有大徑部，增加了泄漏磁通，從而能夠降低線圈間