電抗器、轉(zhuǎn)換器以及電力轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在混合動力機(jī)動車等車輛所安裝的車載用直流-直流轉(zhuǎn)換器這樣的電力轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)部件等中使用的電抗器、具備該電抗器的轉(zhuǎn)換器以及具備該轉(zhuǎn)換器的電力轉(zhuǎn)換裝置。特別涉及線圈和磁芯的間隔窄而能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的電抗器。
【背景技術(shù)】
[0002]作為進(jìn)行電壓的升壓動作和降壓動作的電路的部件之一，存在電抗器。電抗器被用作安裝于混合動力機(jī)動車等車輛的轉(zhuǎn)換器。作為該電抗器例如存在專利文獻(xiàn)I所示出的電抗器。
[0003]專利文獻(xiàn)I的電抗器由具有一對線圈元件的線圈和環(huán)狀的電抗器用芯體(磁芯)構(gòu)成，該電抗器用芯體具備被這些線圈元件覆蓋的一對線圈配置部以及未被線圈元件覆蓋的一對露出部。該線圈配置部由壓粉成型體或使磁性粉末和具有流動性的樹脂的混合體(復(fù)合材料)的樹脂硬化得到的成型硬化體等構(gòu)成，露出部由壓粉成型體構(gòu)成。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-33055號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]為了減少設(shè)置空間，期望安裝在混合動力機(jī)動車等中的電抗器更加小型化。特別是由于電抗器在轉(zhuǎn)換器中占據(jù)的體積大，因此被期望更加小型化。
[0009]本發(fā)明是鑒于所述的情況而完成的，其目的之一是提供與以往的電抗器相比，線圈和磁芯的間隔窄而能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的電抗器。
[0010]本發(fā)明的其他目的是提供具備所述電抗器的轉(zhuǎn)換器以及具備該轉(zhuǎn)換器的電力轉(zhuǎn)換裝置。
[0011]用于解決問題的技術(shù)方案
[0012]本發(fā)明涉及一種電抗器，包括磁芯和將卷繞有繞組線的一對線圈元件連接而成的線圈。電抗器用于對輸入電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的車載轉(zhuǎn)換器。通電條件是最大直流電流為100A以上1000A以下，平均電壓為100V以上1000V以下，使用頻率為5kHz以上10kHz以下。磁芯為將多個分裂磁芯片以在它們之間不留間隙的方式組合而成。分裂磁芯片全部由成型硬化體構(gòu)成，該成型硬化體是使包含磁性粉末和樹脂的復(fù)合材料的樹脂硬化而成的。線圈元件的內(nèi)周面和與該內(nèi)周面相對的磁芯的外周面之間的間隔為0.1mm以上2mm以下。
[0013]發(fā)明效果
[0014]本發(fā)明的電抗器能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
[0015]本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器和電力轉(zhuǎn)換裝置能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，并能夠適用于車載部件等。
【附圖說明】
[0016]圖1示出實(shí)施方式I涉及的電抗器，㈧是概略立體圖，⑶是㈧中的(B)-(B)剖面圖。
[0017]圖2是實(shí)施方式I的電抗器的分解立體圖。
[0018]圖3是實(shí)施方式2的電抗器的分解立體圖。
[0019]圖4是示意性地示出混合動力機(jī)動車的電源系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖5是示出具備本發(fā)明的實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換器的本發(fā)明的實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置的一個例子的概略電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]<本發(fā)明的實(shí)施方式的概要>
[0022]以下，說明本發(fā)明的實(shí)施方式的概要。
[0023]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的電抗器具備磁芯和將卷繞有繞組線的一對線圈元件連接而成的線圈。該電抗器用于對輸入電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換(例如，輸入電壓的升壓或降壓)的車載轉(zhuǎn)換器。通電條件是最大直流電流100A以上1000A以下，平均電壓是100V以上1000V以下，使用頻率是5kHz以上10kHz以下。磁芯是將多個分裂磁芯片以在它們之間不留間隙的方式組合而成。多個分裂磁芯片全部由使含有磁性粉末和樹脂的復(fù)合材料的樹脂硬化而成的成型硬化體來構(gòu)成。并且，線圈元件的內(nèi)周面和與該內(nèi)周面相對的磁芯的外周面的間隔為0.1mm以上2mm以下。
[0024]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，線圈元件的內(nèi)周面和磁芯的外周面的間隔窄，因此能夠縮小電抗器的高度和寬度，在使用與以往相同大小的磁芯的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)電抗器的小型化。通過利用成型硬化體來構(gòu)成多個分裂磁芯片的全部，能夠?qū)⒎至汛判酒栽谒鼈冎g不留間隙的方式進(jìn)行組合。即，實(shí)質(zhì)上不會產(chǎn)生因間隙引起的漏磁通。因此，即使將線圈和磁芯接近地配置，也不會產(chǎn)生由漏磁通進(jìn)入線圈引起的損失。因此，電抗器IA能夠適用于轉(zhuǎn)換輸入電壓的車載轉(zhuǎn)換器。由于電抗器在該車載轉(zhuǎn)換器中占據(jù)的體積大，因此通過使用小型的電抗器，能夠?qū)崿F(xiàn)車載轉(zhuǎn)換器自身的小型化。
[0025]作為本實(shí)施方式的電抗器的一個方式，可列舉具備將線圈元件的內(nèi)周面和與該內(nèi)周面相對的磁芯的外周面之間絕緣的絕緣部件。
[0026]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，能確保線圈與磁芯之間的絕緣。
[0027]本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換器具備上述的本實(shí)施方式的電抗器。作為轉(zhuǎn)換器能夠列舉出以下的方式，即該轉(zhuǎn)換器包括切換元件、對所述切換元件的動作進(jìn)行控制的驅(qū)動電路以及使切換動作平緩地進(jìn)行的電抗器，通過上述切換元件的動作來轉(zhuǎn)換輸入電壓。
[0028]本實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置具備上述的本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換器。作為電力轉(zhuǎn)換裝置能夠列舉出以下的方式，即該電力轉(zhuǎn)換裝置包括轉(zhuǎn)換輸入電壓的轉(zhuǎn)換器以及與上述轉(zhuǎn)換器連接并將直流和交流相互轉(zhuǎn)換的逆變器，通過由該逆變器轉(zhuǎn)換的電力來驅(qū)動負(fù)載。
[0029]本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換器和本實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，并能夠適用于車載部件等。
[0030]<本發(fā)明的實(shí)施方式的詳細(xì)內(nèi)容>
[0031]以下，參照附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說明。圖中的同一標(biāo)號表示同一名稱物。
[0032]《實(shí)施方式I》
[0033]〔電抗器〕
[0034]參照圖1，2，對實(shí)施方式I的電抗器IA進(jìn)行說明。電抗器IA包括具有一對線圈元件2a、2b的線圈2和組合到線圈2的磁芯3。作為該電抗器IA的主要的特征的方面在于，線圈元件2a、2b的內(nèi)周面和與該內(nèi)周面相對的磁芯3的外周面的間隔窄。首先，按順序地對電抗器IA的與主要的特征部分相關(guān)的結(jié)構(gòu)以及的主要的效果進(jìn)行說明，此后，對包含其他特征部分的各結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)地說明。以下，將線圈元件2a、2b的橫向排列方向(紙面左右方向)作為電抗器IA的寬度，將與寬度方向以及線圈元件2a、2b的軸向正交的方向(紙面上下方向)作為電抗器IA的高度。
[0035][與主要的特征部分相關(guān)的結(jié)構(gòu)]
[0036](線圈)
[0037]線圈2具備一對線圈元件2a、2b以及連接兩線圈元件2a、2b的線圈元件連接部2ro各線圈元件2a、2b以彼此相同的匝數(shù)、相同的卷繞方向形成為中空筒狀，以各軸方向平行的方式呈橫向排列地并列。另外，線圈元件連接部2r是在線圈2的另一端側(cè)(在圖1(A)中為紙面右側(cè))被彎曲成將兩個線圈元件2a、2b連接的U字狀的部分。該線圈2可以是將沒有接合部的一根繞組線呈螺旋狀地卷繞來形成，也可以是，通過不同的繞組線制造各線圈元件2a、2b并將各線圈元件2a、2b的繞組線的端部彼此通過焊接或壓接等進(jìn)行接合來形成。
[0038]線圈2能夠適當(dāng)?shù)厥褂迷谟摄~、鋁及其合金等導(dǎo)電性材料構(gòu)成的扁線和圓線等的導(dǎo)體外周設(shè)置由絕緣性材料構(gòu)成的絕緣被覆層而成的被覆線。在本實(shí)施方式中，使用導(dǎo)體由銅制的扁線構(gòu)成且絕緣被覆層由瓷漆(代表性的有聚酰胺酰亞胺)構(gòu)成的被覆扁線，各線圈元件2a、2b是將該被覆扁線扁立卷繞而成的扁立卷繞線圈。另外，雖然把各線圈元件2a,2b的端面形狀形成為將長方形的棱部做出圓角的形狀(圖1 (B))，但是端面形狀能夠適當(dāng)?shù)刈兏鼮閳A形狀等。
[0039]線圈2的兩端部2e、2e從折回形成部分被拉伸，與未圖示的端子部件連接。通過該端子部件，在線圈2連接有