強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置制造方法
【專利摘要】功率轉(zhuǎn)換模塊包括：搭載有半導(dǎo)體元件(25)的冷卻器基底部(27a～27d)；以及在冷卻器基底部(27a～27d)中的半導(dǎo)體元件搭載面的背面?zhèn)仍O(shè)置的冷卻器散熱片部(26a、26b)，將功率轉(zhuǎn)換子塊(75a、75b)進(jìn)行組合來構(gòu)成為功率轉(zhuǎn)換塊(70a)，該功率轉(zhuǎn)換子塊(75a、75b)具有冷卻器安裝構(gòu)件(72a、72b)，該冷卻器安裝構(gòu)件(72a、72b)使開放部與存在半導(dǎo)體元件的密閉部之間分離，并且構(gòu)成為可使得在冷卻器散熱片部(26a～26d)中流通冷卻風(fēng)，該開放部中存在冷卻器散熱片部(26a、26b)、以及冷卻器散熱片部(26c、26d)彼此背對(duì)背安裝，存在冷卻器散熱片部(26a、26b及26c、26d)且外部氣體流通。
【專利說明】強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及適合電車驅(qū)動(dòng)用的交流電動(dòng)機(jī)控制的強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)所涉及的電車的功率轉(zhuǎn)換裝置一般采用如下結(jié)構(gòu):利用功率轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的一個(gè)逆變器電路對(duì)與搭載于電動(dòng)車輛的各轉(zhuǎn)向架的車軸直接連結(jié)的多個(gè)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行并行一并驅(qū)動(dòng)。
[0003]另外，這種功率轉(zhuǎn)換裝置中，通常，采用如下結(jié)構(gòu)的示例較多:即，利用一個(gè)逆變器電路對(duì)4臺(tái)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行并行一并控制，該4臺(tái)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)對(duì)在配置于電動(dòng)車輛兩端的轉(zhuǎn)向架中內(nèi)置的總共4根車軸分別進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0004]而且，在交流區(qū)間行駛的電車驅(qū)動(dòng)用的功率轉(zhuǎn)換裝置中，添加有用于將從架空線接受到的交流電暫時(shí)轉(zhuǎn)換成直流以提供給逆變器電路的整流器電路。
[0005]另外，作為電車驅(qū)動(dòng)用的功率轉(zhuǎn)換裝置中的冷卻方式，為了使裝置小型輕量化，主要采用通過冷卻風(fēng)扇流通外部氣體以使逆變器電路、整流器電路(以下將兩者總稱為“功率轉(zhuǎn)換電路”)冷卻的強(qiáng)制風(fēng)冷方式(例如，專利文獻(xiàn)I)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2006-025556號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0007]近年來，在產(chǎn)業(yè)設(shè)備、家電領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域等交流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中，采用永磁體同步電動(dòng)機(jī)以取代以往的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的情況增多。永磁體同步電動(dòng)機(jī)與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相比，由于永磁體所產(chǎn)生的磁通確定，因此無需勵(lì)磁電流，且在轉(zhuǎn)子中不會(huì)流過電流，因此不會(huì)產(chǎn)生二次銅損等而被已知為是高效率的電動(dòng)機(jī)，近年來，還在探討將其應(yīng)用于電車驅(qū)動(dòng)用的功率轉(zhuǎn)換裝置。
[0008]將永磁體同步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于電車的驅(qū)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的問題在于，如何構(gòu)成驅(qū)動(dòng)多臺(tái)永磁體同步電動(dòng)機(jī)的功率轉(zhuǎn)換裝置。即，永磁體同步電動(dòng)機(jī)如已知的那樣，由于是逆變器頻率和轉(zhuǎn)子頻率同步地進(jìn)行動(dòng)作，因此無法如現(xiàn)有例的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)那樣，利用一臺(tái)逆變器對(duì)多臺(tái)永磁體同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行并行一并驅(qū)動(dòng)。這是由于，在應(yīng)用于電車的示例中，由于車輪直徑的差異、空轉(zhuǎn)等會(huì)使得運(yùn)行中的各車輪的轉(zhuǎn)速、相位不同，因此各電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、相位不—致。
[0009]因而，需要設(shè)置與每一臺(tái)永磁體同步電動(dòng)機(jī)相對(duì)應(yīng)的單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)用逆變器電路。由于在電車的情況下，主要采用利用編組中的多個(gè)電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車輛的各車輪的動(dòng)力分散方式的結(jié)構(gòu)，因此與使用可對(duì)多臺(tái)進(jìn)行并行一并驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)有感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)相比，所需要的逆變器電路的數(shù)量增加，其結(jié)果是，會(huì)產(chǎn)生逆變器電路的尺寸、質(zhì)量、成本增加的問題。
[0010]此外，在使用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)中，也存在獨(dú)立地分別控制與各車輪相連接的多個(gè)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，但在這種情況下也與驅(qū)動(dòng)永磁體同步電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)相同，需要分別設(shè)置與各電動(dòng)機(jī)相對(duì)應(yīng)的獨(dú)立的逆變器電路，所需要的逆變器電路的數(shù)量增加，與永磁體同步電動(dòng)機(jī)相同，會(huì)產(chǎn)生逆變器電路的尺寸、質(zhì)量、成本增加的問題。
[0011]另外，在交流區(qū)間行駛的電車的功率轉(zhuǎn)換裝置的情況下，根據(jù)裝置容量的不同，整流器電路的數(shù)量(或者構(gòu)成整流器電路的半導(dǎo)體元件的并聯(lián)數(shù)量)會(huì)增加。其結(jié)果是，也會(huì)產(chǎn)生整流器電路的尺寸、質(zhì)量、成本增加的問題。
[0012]此外，電車用的功率轉(zhuǎn)換裝置大多配置在電車的底板下方，當(dāng)然希望采用能小型化和輕量化的結(jié)構(gòu)。
[0013]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供采用如下結(jié)構(gòu)的強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置:即使在構(gòu)成分別驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的方式的強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置的情況下，也能抑制功率轉(zhuǎn)換電路的尺寸、質(zhì)量和成本的增加。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0014]為了解決上述技術(shù)問題，達(dá)到目的，本發(fā)明的強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置具有功率轉(zhuǎn)換電路，該功率轉(zhuǎn)換電路將從電源輸入的功率轉(zhuǎn)換成任意值以輸出到電動(dòng)機(jī)，且包括多個(gè)半導(dǎo)體元件，將多臺(tái)功率轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行組合來構(gòu)成所述強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置，所述功率轉(zhuǎn)換單元具有:功率轉(zhuǎn)換模塊，該功率轉(zhuǎn)換模塊包括構(gòu)成所述功率轉(zhuǎn)換電路的一部分的所述半導(dǎo)體元件、搭載有所述半導(dǎo)體元件的冷卻器基底部、及在所述冷卻器基底部中的半導(dǎo)體元件搭載面的背面?zhèn)仍O(shè)置的冷卻器散熱片部；以及冷卻器安裝構(gòu)件，該冷卻器安裝構(gòu)件使開放部與存在所述半導(dǎo)體元件的密閉部之間分離，并且構(gòu)成為可使得所述冷卻器散熱片部中流通冷卻風(fēng)，該開放部中至少兩臺(tái)所述功率轉(zhuǎn)換模塊中的所述冷卻器散熱片部背對(duì)背安裝，存在所述冷卻器散熱片部且外部氣體流通。
發(fā)明效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明所涉及的電車控制裝置，可起到如下效果:即使在構(gòu)成分別驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的方式的強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置的情況下，也能抑制功率轉(zhuǎn)換電路的尺寸、質(zhì)量和成本的增加。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的功率轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的整流器電路的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的逆變器電路的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的整流器功率轉(zhuǎn)換模塊或逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的電容器模塊的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的功率轉(zhuǎn)換裝置的內(nèi)部配置結(jié)構(gòu)例的俯視圖和側(cè)視圖。
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的功率轉(zhuǎn)換裝置的內(nèi)部配置結(jié)構(gòu)的其他示例的側(cè)視圖。 圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的功率轉(zhuǎn)換塊的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的功率轉(zhuǎn)換塊的密封部位的圖。
圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的功率轉(zhuǎn)換塊收納在功率轉(zhuǎn)換裝置收納箱中的示例的圖。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的功率轉(zhuǎn)換裝置搭載到車輛的示例的圖。
圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的功率轉(zhuǎn)換裝置的剖面結(jié)構(gòu)的圖。
圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的設(shè)備配置和功率轉(zhuǎn)換模塊配置的示例的圖。
圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的設(shè)備配置和功率轉(zhuǎn)換模塊配置的其他示例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置(以下簡(jiǎn)稱為“功率轉(zhuǎn)換裝置”)進(jìn)行說明。此外，下面的實(shí)施方式中，將交流輸入型的驅(qū)動(dòng)永磁體同步電動(dòng)機(jī)的功率轉(zhuǎn)換裝置作為一個(gè)示例進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不局限于該實(shí)施方式。
[0018]首先，參照?qǐng)D1?圖5的附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式中的功率轉(zhuǎn)換裝置的整體結(jié)構(gòu)、以及構(gòu)成本實(shí)施方式的功率轉(zhuǎn)換裝置的整流器電路、逆變器電路、整流器功率轉(zhuǎn)換模塊、逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊和電容器模塊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。這里，圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的功率轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)例的圖，圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的整流器電路20的結(jié)構(gòu)例的圖，圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的逆變器電路40的結(jié)構(gòu)例的圖，圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的整流器功率轉(zhuǎn)換模塊或逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)例的圖，圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的電容器模塊30的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0019]如圖1所示，采用如下結(jié)構(gòu):從作為電源的變電站(未圖示)送出的電力通過與架空線I相接觸的集電裝置2受電，并輸入到變壓器6的一次側(cè)。來自變壓器6的負(fù)側(cè)的布線經(jīng)由車輪3連接到軌道4，并返回到圖中省略的變電站。
[0020]變壓器6的二次側(cè)連接到功率轉(zhuǎn)換裝置100，并輸入到具有將功率轉(zhuǎn)換裝置100從變壓器6 —側(cè)分開的功能的輸入開關(guān)器10。輸入開關(guān)器10是在使功率轉(zhuǎn)換裝置100停止的情況下、或在發(fā)生異常的情況下被控制成斷開，在正常的運(yùn)行中被控制成導(dǎo)通的開關(guān)器，具有能夠使幾百A?一千A的電流開關(guān)的能力。
[0021]在輸入開關(guān)器10的下一級(jí)設(shè)置有整流器電路20，該整流器電路20將經(jīng)由交流輸入導(dǎo)體US、VS輸入的交流電壓轉(zhuǎn)換成任意的直流電壓，并通過直流連接導(dǎo)體P、C、N輸出到電容器模塊30此外，交流輸入導(dǎo)體US、VS具有幾百A的電流容量，例如將銅構(gòu)成為主體。
[0022]圖1所示的整流器電路20例如如圖2所示構(gòu)成。圖2表示在最近的電車中采用應(yīng)用例較多的電壓型單相三電平整流器時(shí)的結(jié)構(gòu)例，利用為IGBT且為二極管的半導(dǎo)體元件25來構(gòu)成電橋電路，采用使各半導(dǎo)體元件進(jìn)行PWM動(dòng)作的結(jié)構(gòu)。由于該結(jié)構(gòu)和動(dòng)作是公知的，因此這里省略說明。此外，圖2中，以例如UPClA和UPC1B、UPC2A和UPC2B、UDlA和UDlB那樣并聯(lián)連接各半導(dǎo)體元件以確保電流容量的方式來示出，但也可采用非并聯(lián)連接的方式。
[0023]另外，如圖2所示，整流器電路20由整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a?20d構(gòu)成。若進(jìn)行更詳細(xì)的說明，則整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a形成U相上橋臂，整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20b形成U相下橋臂，整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20c形成V相上橋臂，整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20d形成V相下橋臂。由此，圖2中，將整流器電路20分割成四個(gè)整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a?20d，而對(duì)于該分割的想法，在后面進(jìn)行闡述。
[0024]在整流器電路20的輸出側(cè)配置的電容器模塊30如圖5所示，具有正側(cè)電容器30P和負(fù)側(cè)電容器30N，包括直流連接導(dǎo)體P、C、N。該電容器模塊30構(gòu)成為將例如多個(gè)薄膜電容器等串并聯(lián)連接而成的集合體，起到作為儲(chǔ)存直流電的能量緩沖器的作用，另外具有如下功能:對(duì)因整流器電路20或逆變器電路40所包括的半導(dǎo)體元件25的開關(guān)動(dòng)作所產(chǎn)生的浪涌電壓、高頻脈動(dòng)電流分量進(jìn)行吸收。
[0025]此外，該電容器模塊30如上所述通過直流連接導(dǎo)體P、C、N或直流連接導(dǎo)體P、N與各整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a?20d和逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40a?40d相連接(參照?qǐng)D1)，但若這些模塊之間的電感分量較大，則會(huì)在半導(dǎo)體元件25進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作的時(shí)刻，產(chǎn)生較大的浪涌電壓、噪聲。因而，要考慮盡量減小這些電感是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。因此，直流連接導(dǎo)體P、C、N以在確保彼此絕緣的同時(shí)盡量使彼此相接近的方式來構(gòu)成。例如，優(yōu)選使用利用銅的薄板來構(gòu)成導(dǎo)體、并利用絕緣膜使導(dǎo)體之間絕緣的層壓母線。下面，將由這些直流連接導(dǎo)體P、C、N構(gòu)成的導(dǎo)體總稱為電容器導(dǎo)體板80。此外，關(guān)于電容器導(dǎo)體板80的更詳細(xì)的內(nèi)容在后面進(jìn)行闡述。
[0026]在電容器模塊30的下一級(jí)設(shè)置有逆變器電路40。該逆變器電路40例如如圖3所示那樣構(gòu)成。圖3表示采用電壓型三相二電平逆變器時(shí)的結(jié)構(gòu)例，利用為IGBT且為二極管的半導(dǎo)體元件25來構(gòu)成電橋電路，采用使各半導(dǎo)體元件進(jìn)行PWM動(dòng)作的結(jié)構(gòu)。由于該結(jié)構(gòu)和動(dòng)作是公知的，因此這里省略詳細(xì)說明。此外，圖3中，雖然以未將各半導(dǎo)體元件并聯(lián)連接的方式來示出，但例如也可將各半導(dǎo)體元件并聯(lián)連接以用于確保電流容量。另外，也可采用三相三電平逆變器以取代三相二電平逆變器。
[0027]另外，如圖3所示，逆變器電路40由逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40a?40d構(gòu)成，各個(gè)逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成一個(gè)逆變器電橋電路。例如，圖1中示出利用四臺(tái)逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊來分別驅(qū)動(dòng)四臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)時(shí)的結(jié)構(gòu)例。
[0028]逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40a?40d的輸出側(cè)經(jīng)由交流輸出導(dǎo)體U、V、W并通過電動(dòng)機(jī)開放開關(guān)器50a?50d分別與交流電動(dòng)機(jī)60a?60d相連接。
[0029]接著，對(duì)上述的整流器功率轉(zhuǎn)換模塊和逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊的各結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)進(jìn)行說明。此外，下面，在對(duì)整流器功率轉(zhuǎn)換模塊和逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行總稱的情況下，稱為功率轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行說明。
[0030]如圖4所示，整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a?20d、和逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40a?40d采用類似的結(jié)構(gòu)，在具有冷卻器基底部27和冷卻器散熱片部26的冷卻器28的半導(dǎo)體元件安裝面(圖的右側(cè))配置有半導(dǎo)體元件25。即，采用使冷卻風(fēng)在冷卻器散熱片部26中通過來冷卻半導(dǎo)體元件25的結(jié)構(gòu)。此外，圖4示出將六個(gè)半導(dǎo)體元件25搭載于冷卻器28的狀態(tài)，但該結(jié)構(gòu)是一個(gè)不例，并非局限于六個(gè)。
[0031]冷卻器基底部27例如使用鋁形成為塊形狀，作為接受半導(dǎo)體元件25的發(fā)熱的受熱部進(jìn)行動(dòng)作。冷卻器散熱片部26例如將鋁作為原材料，例如構(gòu)成為梳形、柵格狀的散熱片且設(shè)置于搭載半導(dǎo)體元件25的搭載面的背面?zhèn)?，作為將熱量釋放到大氣中的散熱部進(jìn)行動(dòng)作。由于可采用半導(dǎo)體元件25和冷卻器散熱片部26相接近的結(jié)構(gòu)，因此不會(huì)如制冷劑沸騰式的冷卻器那樣使用用于熱輸送的制冷劑。其結(jié)果是，沒有關(guān)于冷卻器28的設(shè)置方向的限制，冷卻器28的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單，會(huì)產(chǎn)生能夠以輕量且低成本構(gòu)成功率轉(zhuǎn)換裝置的優(yōu)點(diǎn)。
[0032]此外，如圖1?圖3所示，構(gòu)成內(nèi)置于功率轉(zhuǎn)換裝置100的整流器電路20和逆變器電路40的半導(dǎo)體元件25的數(shù)量非常多。因此，若將所有半導(dǎo)體元件25搭載于一個(gè)冷卻器28上，則冷卻器28會(huì)變得大型且較重，難以收納到功率轉(zhuǎn)換裝置100中，會(huì)對(duì)安裝拆卸產(chǎn)生妨礙，或產(chǎn)生難以進(jìn)行組裝作業(yè)等問題，不優(yōu)選。
[0033]因此，本實(shí)施方式中，將整流器電路20和逆變器電路40分割成多個(gè)組，將屬于各個(gè)組的半導(dǎo)體元件25分割搭載于多個(gè)冷卻器28。其詳細(xì)情況如下所示。
[0034]首先，采用如下結(jié)構(gòu):設(shè)置于各功率轉(zhuǎn)換模塊(20a?20d、40a?40d)的與外部的連接部位僅為與直流連接導(dǎo)體P、C、N、交流輸入導(dǎo)體US、VS、或交流輸出導(dǎo)體U、V、W相連接的部位。即，關(guān)鍵在于，除了從各功率轉(zhuǎn)換模塊連接到外部時(shí)所需要的部位以外、不會(huì)引出到功率轉(zhuǎn)換模塊的外部。
[0035]采用這種結(jié)構(gòu)的理由在于，能夠不需要僅用于使各功率轉(zhuǎn)換模塊間相互連接的導(dǎo)體，能夠簡(jiǎn)化功率轉(zhuǎn)換裝置100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，能夠使元器件數(shù)量非常少。由此，可得到功率轉(zhuǎn)換裝置100的小型輕量化和低成本化的效果。
[0036]另一方面，在并非如上述那樣構(gòu)成的情況下，無法得到與小型輕量化和低成本化相關(guān)的充分的效果。例如，圖2中，若以在UPC1A、UPC1B、UPC2A和UPC2B的組、與UD1A、UD1B、UD2A和UD2B的組之間進(jìn)行分割并將各個(gè)組構(gòu)成為不同的功率轉(zhuǎn)換模塊的情況為例進(jìn)行說明，則在這種情況下，會(huì)產(chǎn)生新設(shè)置圖2中表示為內(nèi)部導(dǎo)體的連接導(dǎo)體22以使功率轉(zhuǎn)換模塊之間連接的需要。該連接導(dǎo)體22僅用于功率轉(zhuǎn)換模塊之間的連接，不需要連接到外部。由于因增加該連接導(dǎo)體22而引起的功率轉(zhuǎn)換模塊結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化、元器件數(shù)量的增加，會(huì)導(dǎo)致功率轉(zhuǎn)換裝置100的質(zhì)量增加和成本增加。
[0037]接下來要考慮的一點(diǎn)是使各功率轉(zhuǎn)換模塊(20a?20d、40a?40d)的產(chǎn)生損耗相一致。如后所述，其具有如下效果:使構(gòu)成各功率轉(zhuǎn)換模塊(20a?20d、40a?40d)的冷卻器28、進(jìn)行冷卻的冷卻單元的結(jié)構(gòu)較為容易。
[0038]優(yōu)選使多個(gè)整流器功率轉(zhuǎn)換模塊(20a?20d)與多個(gè)逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊(40a?40d)之間的各產(chǎn)生損耗均勻地相一致，但也可使多個(gè)整流器功率轉(zhuǎn)換模塊(20a?20d)各自之間、或者多個(gè)逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊(40a?40d)各自之間的各產(chǎn)生損耗均勻地相一致(示例:20a的產(chǎn)生損耗=20b的產(chǎn)生損耗=20c的產(chǎn)生損耗=20d的產(chǎn)生損耗，40a的產(chǎn)生損耗=40b的產(chǎn)生損耗=40c的產(chǎn)生損耗=40d的產(chǎn)生損耗)。
[0039]例如，雖然整流器電路20由整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a?20d來構(gòu)成，但通過分割構(gòu)成為以使得整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a構(gòu)成U相上橋臂，整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20b構(gòu)成U相下橋臂，整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20c構(gòu)成V相上橋臂，整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20d構(gòu)成V相下橋臂，從而能夠?qū)崿F(xiàn)上述關(guān)注點(diǎn)。
[0040]另外，通過使各功率轉(zhuǎn)換模塊(20a?20d、40a?40d)的產(chǎn)生損耗相一致,從而能夠使各功率轉(zhuǎn)換模塊所使用的冷卻器28的尺寸相一致。由此，能夠使各功率轉(zhuǎn)換模塊(20a?20d、40a?40d)所使用的冷卻器28成為公用部件，可產(chǎn)生因量產(chǎn)效果所帶來的低成本化、能減小制造成本這樣的優(yōu)點(diǎn)。
[0041]另外，如后所述，能采用在一個(gè)冷卻器安裝構(gòu)件72中將兩個(gè)冷卻器28配置成背對(duì)背的結(jié)構(gòu)。
[0042]而且，如后所述，能夠根據(jù)功率轉(zhuǎn)換裝置100與各交流電動(dòng)機(jī)(60a~60d)之間的位置關(guān)系，確保各功率轉(zhuǎn)換模塊(20a~20d、40a~40d)的配置自由度。
[0043]進(jìn)一步要考慮的一點(diǎn)是使搭載于各功率轉(zhuǎn)換模塊的半導(dǎo)體元件25的數(shù)量或搭載面積相一致。由此，能使各功率轉(zhuǎn)換模塊(20a~20d、40a~40d)的冷卻器28的尺寸相一致。與上述相同，將各功率轉(zhuǎn)換模塊(20a~20d、40a~40d)所使用的冷卻器28作為公用部件，可產(chǎn)生因量產(chǎn)效果所帶來的低成本化、能減小制造成本這樣的優(yōu)點(diǎn)。另外，如后所述，能夠根據(jù)功率轉(zhuǎn)換裝置100與各交流電動(dòng)機(jī)^Oa~60d)之間的位置關(guān)系，確保各功率轉(zhuǎn)換模塊(20a~20d、40a~40d)的配置自由度。
[0044]圖1、圖2、圖3所示的結(jié)構(gòu)是在一般的電車用的功率轉(zhuǎn)換裝置中包含上述各要點(diǎn)來分割整流器電路20、逆變器電路40以構(gòu)成整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a~20d、逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40a~40d的結(jié)構(gòu)。
[0045]若進(jìn)行更詳細(xì)的說明，則整流器電路20例如是單相三電平整流器電路，在各橋臂應(yīng)用于將兩個(gè)半導(dǎo)體元件進(jìn)行并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)的情況下，作為整流器電路20，優(yōu)選分割成搭載有構(gòu)成U相上橋臂的六個(gè)半導(dǎo)體元件的U相上橋臂用整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a、搭載有構(gòu)成U相下橋臂的六個(gè)半導(dǎo)體元件的U相下橋臂用整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20b、搭載有構(gòu)成V相上橋臂的六個(gè)半導(dǎo)體元件的V相上橋臂用整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20c、以及搭載有構(gòu)成V相下橋臂的六個(gè)半導(dǎo)體元件的V相下橋臂用整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20d。
[0046]若對(duì)逆變器電路40同樣地進(jìn)行說明，則與上述整流器電路20組合的逆變器電路40是三相二電平逆變器電路，在構(gòu)成逆變器電路40的一組電橋電路構(gòu)成一個(gè)逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊的情況下，優(yōu) 選分割成構(gòu)成第一逆變器電路的第一逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40a、構(gòu)成第二逆變器電路的第二逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40b、構(gòu)成第三逆變器電路的第三逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40c、和構(gòu)成第四逆變器電路的第四逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40d來構(gòu)成。
[0047]此外，這里假設(shè)的功率轉(zhuǎn)換裝置100的容量為IMW左右，直流連接導(dǎo)體PN間的電壓為1.5KV~3KV左右。
[0048]圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的功率轉(zhuǎn)換裝置的內(nèi)部配置結(jié)構(gòu)例的圖，該圖(a)是從上方觀察功率轉(zhuǎn)換裝置100時(shí)的圖(俯視圖)，該圖(b)是從側(cè)面(電車的側(cè)面?zhèn)?觀察功率轉(zhuǎn)換裝置100時(shí)的圖(側(cè)視圖)。
[0049]功率轉(zhuǎn)換裝置100如圖6所示，構(gòu)成為具有:包括第一、第二功率轉(zhuǎn)換子塊(75a、75b ;內(nèi)部結(jié)構(gòu)在后面闡述)和第一連接導(dǎo)體板74a的第一功率轉(zhuǎn)換塊70a ;包括第三、第四功率轉(zhuǎn)換子塊(75c、75d ;內(nèi)部結(jié)構(gòu)依照75a、75b)和第二連接導(dǎo)體板74b的第二功率轉(zhuǎn)換塊70b ;電容器模塊30 ;與電容器模塊30的端子即電容器端子31相連接的至少包含直流連接導(dǎo)體P、N的電容器導(dǎo)體板80 ;將第一連接導(dǎo)體板74a或第二連接導(dǎo)體板74b與電容器導(dǎo)體80相連接的導(dǎo)體連接構(gòu)件81 ;經(jīng)由第一密封構(gòu)件106與第一~第四冷卻器安裝構(gòu)件(72a~72d)相接的第一~第四導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件(66a~66d);用于向第一~第四導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件(66a~66d)流通冷卻風(fēng)的冷卻風(fēng)扇65a、65b ;以及檢查罩蓋105。
[0050]第一~第四功率轉(zhuǎn)換子塊(75a~75d)利用冷卻風(fēng)進(jìn)行冷卻，該冷卻風(fēng)由冷卻風(fēng)扇65a、65b經(jīng)由第一~第四導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件(66a~66d)送出。
[0051]第一~第四導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件(66a~66d)采用如下結(jié)構(gòu):經(jīng)由第一密封構(gòu)件106與內(nèi)置于第一?第二功率轉(zhuǎn)換塊70a、70b中的第一?第四冷卻器安裝構(gòu)件(72a?72d)相接。
[0052]此外，第一密封構(gòu)件106也可采用如下結(jié)構(gòu):使得設(shè)置在冷卻風(fēng)扇65a、65b與第一?第四導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件(66a?66d)之間，使第一第四導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件(66a?66d)與第一、第二功率轉(zhuǎn)換塊(70a、70b)成為一體。
[0053]接著，以第一功率轉(zhuǎn)換塊70a為例來說明各導(dǎo)體板的配置。
[0054]第一連接導(dǎo)體板74a在第一冷卻器安裝構(gòu)件72a和第二冷卻器安裝構(gòu)件72b的下側(cè)與裝置的底面(底板面)平行配置。另外，冷卻器的冷卻風(fēng)出口部中的冷卻風(fēng)的方向和第一連接導(dǎo)體板74a的長(zhǎng)度方向以相垂直的方式配置。而且，第一連接導(dǎo)體板74a的一個(gè)端部構(gòu)成為可經(jīng)由導(dǎo)體連接構(gòu)件81與電容器導(dǎo)體板80相連接。
[0055]此外，第一連接導(dǎo)體板74a也可如圖7所示在第一冷卻器安裝構(gòu)件72a和第二冷卻器安裝構(gòu)件72b的上側(cè)與裝置的底面平行配置。該配置例中，也配置為以使得冷卻風(fēng)的方向與第一連接導(dǎo)體板的長(zhǎng)度方向相垂直。因此，圖7所示的配置例中，也能夠構(gòu)成為可將第一連接導(dǎo)體板74a的一個(gè)端部經(jīng)由導(dǎo)體連接構(gòu)件81與電容器導(dǎo)體板80相連接。
[0056]以上，對(duì)第一功率轉(zhuǎn)換塊70a中的各導(dǎo)體板的配置和連接進(jìn)行了說明，但對(duì)于第二功率轉(zhuǎn)換塊70b也可同樣地構(gòu)成。
[0057]通過采用上述結(jié)構(gòu)，從而能夠在避免與冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性干擾的同時(shí)，構(gòu)建以極短的距離來連接多個(gè)功率轉(zhuǎn)換電路的主電路布線結(jié)構(gòu)。
[0058]另外,通過拆卸裝置底面的檢查罩蓋105,從而能對(duì)導(dǎo)體連接構(gòu)建81進(jìn)行裝卸。而且，通過拆卸導(dǎo)體連接構(gòu)件81，從而能將第一連接導(dǎo)體板74a或第二連接導(dǎo)體板74b與電容器導(dǎo)體板80相分離。通過采用這種結(jié)構(gòu)，從而能如后所述那樣實(shí)現(xiàn)將功率轉(zhuǎn)換塊取出到車輛的側(cè)面?zhèn)鹊慕Y(jié)構(gòu)，能提高維護(hù)性。
[0059]圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的功率轉(zhuǎn)換塊的結(jié)構(gòu)例的圖。功率轉(zhuǎn)換塊70a利用第一單元結(jié)合框76a對(duì)第一功率轉(zhuǎn)換子塊75a、第二功率轉(zhuǎn)換子塊75b和第一連接導(dǎo)體板74a進(jìn)行固定而構(gòu)成。
[0060]第一功率轉(zhuǎn)換子塊75a構(gòu)成為包括:具有第一冷卻器散熱片部26a和第一冷卻器基底部27a的第一冷卻器28a ;具有第二冷卻器散熱片部26b和第二冷卻器基底部27b的第二冷卻器28b ;安裝有這些冷卻器的第一冷卻器安裝構(gòu)件72a ;與搭載于第一冷卻器28a的半導(dǎo)體元件25相連接的第一導(dǎo)體板73a ;以及與搭載于第二冷卻器28b的半導(dǎo)體元件25相連接的第二導(dǎo)體板73b。
[0061]這里，第一導(dǎo)體板73a至少包含直流連接導(dǎo)體P、N。直流連接導(dǎo)體P、N夾著絕緣層進(jìn)行層疊以構(gòu)成第一導(dǎo)體板73a。
[0062]此外，在第一功率轉(zhuǎn)換子塊75a包含整流器功率轉(zhuǎn)換模塊(20a?20d)的情況下，也可構(gòu)成為第一導(dǎo)體板73a還包含直流連接導(dǎo)體C、交流輸入導(dǎo)體US、VS。另外，在第一功率轉(zhuǎn)換子塊75a包含逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊(40a?40d)的情況下，也可構(gòu)成為第一導(dǎo)體板73a包含交流輸出導(dǎo)體U、V、W。
[0063]上述那樣構(gòu)成的第一導(dǎo)體板73a相對(duì)于第一連接導(dǎo)體板74a垂直配置，與第一連接導(dǎo)體板74a的同種導(dǎo)體彼此電連接。關(guān)于其他的第二?第四導(dǎo)體板(73b?73d)也相同。
[0064]此外,作為第一?第四導(dǎo)體板(73a?73d)、第一?第四連接導(dǎo)體板(74a?74d)、和電容器導(dǎo)體板80 (參照?qǐng)D6)，假設(shè)層疊配置所需數(shù)量的銅等導(dǎo)體薄板和片狀絕緣材料來構(gòu)成。
[0065]此外，對(duì)于交流輸入導(dǎo)體US、VS、交流輸出導(dǎo)體U、V、W的結(jié)構(gòu)，在后面進(jìn)行闡述。
[0066]返回到圖8的結(jié)構(gòu)，第一冷卻器28a的第一冷卻器散熱片部26a、第二冷卻器28b的第二冷卻器散熱片部26b背對(duì)背地一起配置在第一冷卻器安裝構(gòu)件72a的內(nèi)側(cè)，構(gòu)成為可利用冷卻風(fēng)一并進(jìn)行冷卻。
[0067]另外，配置有第一冷卻器散熱片部26a和第二冷卻器散熱片部26b的第一冷卻器安裝構(gòu)件72a的內(nèi)側(cè)形成在包含雨、雪的冷卻風(fēng)流通的大氣中開放的開放部，第一冷卻器安裝構(gòu)件72a的外側(cè)配置有半導(dǎo)體元件25、導(dǎo)體板、其他電氣元器件(未圖示)，形成來自開放部的空氣、水等不會(huì)侵入的密閉部。另外，在作為開放部與密閉部的邊界部分的第一冷卻器28a與冷卻器安裝構(gòu)件72a之間、以及第二冷卻器28b與冷卻器安裝構(gòu)件72a之間配置橡膠密封墊、硅密封件等密封構(gòu)件(后述)，成為保持所需要的氣密性的結(jié)構(gòu)。
[0068]此外，第一冷卻器安裝構(gòu)件72a的冷卻風(fēng)流通的方向的長(zhǎng)度為安裝第一、第二冷卻器(28a、28b)所需的長(zhǎng)度,與第一、第二冷卻器(28a、28b)的相同方向的長(zhǎng)度大致相等。
[0069]另外，優(yōu)選為與第一冷卻器安裝構(gòu)件72a背對(duì)背配置的第一冷卻器28a、和第二冷卻器28b采用相同尺寸。這樣的話，能夠以相同的構(gòu)件來構(gòu)成第一?第四冷卻器安裝構(gòu)件(72a ?72d)。
[0070]第一連接導(dǎo)體板74a如上所述采用可經(jīng)由導(dǎo)體連接構(gòu)件81與電容器導(dǎo)體板80相連接的結(jié)構(gòu)(參照?qǐng)D6)，是層疊有至少包含連接導(dǎo)體P、N的導(dǎo)體的導(dǎo)體板。
[0071]此外，關(guān)于第二功率轉(zhuǎn)換子塊75b，如圖8所示，同樣也具有包括第三、第四冷卻器散熱片部(26c、26d)的第三、第四冷卻器(28c、28d)、第二冷卻器安裝構(gòu)件72b、和第三、第四導(dǎo)體板(73c、73d)。
[0072]圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的功率轉(zhuǎn)換塊的密封部位的圖。此外，圖9中，作為一個(gè)不例不出第一功率轉(zhuǎn)換子塊75a,但對(duì)于其他功率轉(zhuǎn)換塊也米用相同的結(jié)構(gòu)。
[0073]圖9中，首先，在第一冷卻器安裝構(gòu)件72a的相當(dāng)于冷卻風(fēng)的入口和出口的部位配置第一密封構(gòu)件106和第二密封構(gòu)件107。由此，可從功率轉(zhuǎn)換裝置拆卸第一功率轉(zhuǎn)換塊70a，并能防止塵埃、水分從作為風(fēng)路的內(nèi)側(cè)開放部侵入到外側(cè)的密閉部。
[0074]另外，第一冷卻器安裝構(gòu)件72a與第一冷卻器28a之間以及第一冷卻器安裝構(gòu)件72a與第二冷卻器28b之間由第四密封構(gòu)件109密封。由此，可防止塵埃、水分從作為冷卻風(fēng)的風(fēng)路的內(nèi)側(cè)開放部侵入到外側(cè)的密閉部。由于若水分等侵入到密閉部，則配置于密閉部的主電路布線等可能會(huì)發(fā)生接地短路事故，因此該密封件在確保功率轉(zhuǎn)換裝置的品質(zhì)方面很重要。
[0075]此外，圖9所示的各密封構(gòu)件的延長(zhǎng)距離盡量較短則可減小作業(yè)中的成本，并且可降低因密封件泄漏而使水漏到密閉部的不良情況的可能性。
[0076]通過采用本實(shí)施方式中披露的結(jié)構(gòu)，從而與例如將冷卻器28 —個(gè)一個(gè)地安裝于單獨(dú)的冷卻器安裝構(gòu)件的其他結(jié)構(gòu)例相比，能夠縮短密封構(gòu)件的延長(zhǎng)距離。
[0077]另外，能夠在將第一冷卻器28a、第二冷卻器28b和第一冷卻器安裝構(gòu)件72a相結(jié)合的結(jié)構(gòu)體的狀態(tài)(即圖9所示的狀態(tài))下，設(shè)置這些邊界部(開放部與密閉部的邊界部)的密封構(gòu)件(防水密封件等)。因此，密封材料施加部位及其加工狀態(tài)都可目視，可進(jìn)行可靠的密封作業(yè)。另外，由于無需對(duì)里面的部位、變成袋狀的難以看到的部位施加密封構(gòu)件，因此能提高品質(zhì)，作業(yè)時(shí)間變短，可降低成本。
[0078]圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的功率轉(zhuǎn)換塊收納到功率轉(zhuǎn)換裝置收納箱IOOa的示例的圖。如圖10所示，第一功率轉(zhuǎn)換塊70a和第二功率轉(zhuǎn)換塊70b分別從功率轉(zhuǎn)換裝置100的側(cè)面收納到功率轉(zhuǎn)換裝置收納箱IOOa內(nèi)。此外，由于第一功率轉(zhuǎn)換塊70a和第二功率轉(zhuǎn)換塊70b分別具有幾百kg的質(zhì)量，因此在功率轉(zhuǎn)換裝置收納箱IOOa的底面設(shè)置有滑軌IOla?101d。第一功率轉(zhuǎn)換塊70a和第二功率轉(zhuǎn)換塊70b在滑軌IOla?IOld上滑動(dòng)，從而收納到功率轉(zhuǎn)換裝置收納箱IOOa中。此外，電容器模塊30也同樣地收納在其中(電容器模塊30用的滑軌在圖中省略)。
[0079]另外，第一功率轉(zhuǎn)換塊70a通過將第一單元結(jié)合框76a和功率轉(zhuǎn)換裝置收納箱IOOa通過螺栓等緊固從而固定于功率轉(zhuǎn)換裝置100內(nèi)，第二功率轉(zhuǎn)換塊70b通過將第二單元結(jié)合框76b和功率轉(zhuǎn)換裝置收納箱IOOa通過螺栓等緊固從而固定于功率轉(zhuǎn)換裝置100內(nèi)。
[0080]另外，在功率轉(zhuǎn)換裝置收納箱IOOa中設(shè)置有第一?第四導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件(66a?66d)。更詳細(xì)而言，將第一功率轉(zhuǎn)換塊70a和第二功率轉(zhuǎn)換塊70b收納到功率轉(zhuǎn)換裝置100內(nèi)部時(shí)，配置成以使得第一?第四導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件(66a?66d)的一端經(jīng)由第一密封構(gòu)件106與圖9所示的第一?第四冷卻器安裝構(gòu)件(72a?72d)相接。
[0081]此外，也可采用將第一?第四導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件(66a?66d)包含在第一功率轉(zhuǎn)換塊70a和第二功率轉(zhuǎn)換塊70b中的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)的情況下，第一?第四導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件(66a?66d)采用如下方式:與第一功率轉(zhuǎn)換塊70a或第二功率轉(zhuǎn)換塊70b —體化并可從功率轉(zhuǎn)換裝置100裝卸。另外，此時(shí)，各導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件66采用經(jīng)由第一密封構(gòu)件106與冷卻風(fēng)扇65相接的結(jié)構(gòu)。
[0082]通過采用上述結(jié)構(gòu)，從而將功率轉(zhuǎn)換塊70收納到功率轉(zhuǎn)換裝置收納箱100a、以及從功率轉(zhuǎn)換裝置收納箱IOOa拆卸變得容易，并且在收納的同時(shí)構(gòu)成開放部與密閉部的分尚結(jié)構(gòu)。
[0083]圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的功率轉(zhuǎn)換裝置搭載到車輛的示例的圖。若更詳細(xì)地進(jìn)行說明，則圖11中示出將第一功率轉(zhuǎn)換塊70a、第二功率轉(zhuǎn)換塊70b和電容器模塊30收納到功率轉(zhuǎn)換裝置100內(nèi)，且將側(cè)面的罩蓋拆下的狀態(tài)。如圖所示，功率轉(zhuǎn)換裝置收納箱IOOa采用設(shè)置于電車的車體110的底板下的方式。作為功率轉(zhuǎn)換裝置100的罩蓋，設(shè)置第一罩蓋102a和第二罩蓋102b。第一罩蓋102a設(shè)置有通風(fēng)管道103a、103b,米用可使內(nèi)置于第一功率轉(zhuǎn)換塊70a的第一、第二冷卻器安裝構(gòu)件72a、72b(參照?qǐng)D9)的內(nèi)側(cè)與外部氣體進(jìn)行通風(fēng)的結(jié)構(gòu)，并安裝于功率轉(zhuǎn)換裝置收納箱100a。第二罩蓋102b也相同，具有通風(fēng)管道103a、103b，與第一罩蓋102a同樣地安裝于功率轉(zhuǎn)換裝置收納箱100a。
[0084]圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的功率轉(zhuǎn)換裝置的剖面結(jié)構(gòu)的圖。若更詳細(xì)地進(jìn)行說明，則圖12表示從圖11所示的箭頭A的方向觀察功率轉(zhuǎn)換裝置100時(shí)的剖面結(jié)構(gòu)。圖12中，冷卻風(fēng)以冷卻風(fēng)扇65、導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件66、配置于冷卻器安裝構(gòu)件72的內(nèi)側(cè)的冷卻器散熱片部26、通風(fēng)管道103的路徑流通。該冷卻風(fēng)流通的風(fēng)路如至此為止的說明那樣成為開放部。
[0085]冷卻器安裝構(gòu)件72采用如下結(jié)構(gòu):其兩端經(jīng)由第一密封構(gòu)件106和第二密封構(gòu)件107分別與導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件66、通風(fēng)管道103相連結(jié)。[0086]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過拆卸罩蓋102，從而能從外部訪問功率轉(zhuǎn)換塊70，能夠?qū)⒐β兽D(zhuǎn)換塊70從功率轉(zhuǎn)換裝置100的箱內(nèi)容易地取出到外部。
[0087]此外，圖12中，示出了在導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件66的冷卻器安裝構(gòu)件72側(cè)或冷卻器安裝構(gòu)件72的導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件66側(cè)中的至少一側(cè)配置密封構(gòu)件106的結(jié)構(gòu)，但也可采用如下結(jié)構(gòu):在導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件66與冷卻風(fēng)扇65之間設(shè)置冷卻風(fēng)扇安裝構(gòu)件，在該冷卻風(fēng)扇安裝構(gòu)件的導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件66側(cè)配置密封構(gòu)件，或者在冷卻風(fēng)扇安裝構(gòu)件的冷卻風(fēng)扇65側(cè)中的至少一側(cè)配置密封構(gòu)件。
[0088]另外，利用該結(jié)構(gòu)，可構(gòu)成如下結(jié)構(gòu):能夠在將功率轉(zhuǎn)換塊70收納到功率轉(zhuǎn)換裝置100的狀態(tài)下，自動(dòng)地防止塵埃、水從開放部侵入到密閉部。
[0089]另外，在罩蓋102與功率轉(zhuǎn)換裝置收納箱IOOa相接的部分設(shè)置有第三密封構(gòu)件108，能夠防止塵埃、水從外部侵入到密閉部。
[0090]由于采用上述結(jié)構(gòu)，因此在例如半導(dǎo)體元件25發(fā)生故障的情況下，通過在拆下罩蓋102 (第一罩蓋102a或第二罩蓋102b)之后拆卸導(dǎo)體連接構(gòu)件81 (參照?qǐng)D6)，從而能將功率轉(zhuǎn)換塊70 (第一功率轉(zhuǎn)換塊70a或第二功率轉(zhuǎn)換塊70b)取出到車輛側(cè)面?zhèn)炔⒉鹦?，故障修?fù)變得容易。
[0091]另外，由于冷卻器安裝構(gòu)件72的長(zhǎng)度與冷卻器28大致相同(參照?qǐng)D8、圖9等)，因此通過從功率轉(zhuǎn)換裝置100拆卸第一功率轉(zhuǎn)換塊70a、第二功率轉(zhuǎn)換塊70b，從而冷卻器散熱片部26的入風(fēng)側(cè)和排風(fēng)側(cè)的兩個(gè)表面露出于外部，因此冷卻器散熱片部26的散熱片上堆積的垃圾等的清掃也變得容易。
[0092]采用上述結(jié)構(gòu)的功率轉(zhuǎn)換裝置100的尺寸如下:寬度(附圖的橫向)為3000mm左右，縱深為IOOOmm左右，高度為700mm左右，質(zhì)量為1500kg左右，可有效地設(shè)置于電車的底板下。
[0093]根據(jù)采用上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的功率轉(zhuǎn)換裝置，可得到以下的效果。
[0094]第一連接導(dǎo)體板74a在第一冷卻器安裝構(gòu)件72a和第二冷卻器安裝構(gòu)件72b的下側(cè)或上側(cè)與裝置的底面平行配置。另外，冷卻風(fēng)的方向和第一連接導(dǎo)體板74a的長(zhǎng)度方向以相垂直的方式配置。而且，第一連接導(dǎo)體板74a的一個(gè)端部構(gòu)成為可經(jīng)由導(dǎo)體連接構(gòu)件81與電容器導(dǎo)體板80相連接。利用這些結(jié)構(gòu)，能夠在避免與冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性干擾的同時(shí)，構(gòu)建最短地連接多個(gè)功率轉(zhuǎn)換電路的主電路布線結(jié)構(gòu)。
[0095]作為第一功率轉(zhuǎn)換塊70a，第一冷卻器28a的第一冷卻器散熱片部26a、和第二冷卻器28b的第二冷卻器散熱片部26b采用背對(duì)背并且配置在第一冷卻器安裝構(gòu)件72a的內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)(第二?第四功率轉(zhuǎn)換塊70b?70d也同樣地構(gòu)成)。利用該結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)相比，能夠縮短冷卻器安裝構(gòu)件的開放部與密閉部的邊界部分的距離。其結(jié)果是，能夠減小開放部與密閉部的邊界部分所需的第一密封構(gòu)件106、第二密封構(gòu)件107、第四密封構(gòu)件109的密封構(gòu)件的長(zhǎng)度(量)，能使其低成本化，減小組裝作業(yè)量，提高品質(zhì)。
[0096]另外，能夠在將第一冷卻器28a、第二冷卻器28b和第一冷卻器安裝構(gòu)件72a相結(jié)合的結(jié)構(gòu)體的狀態(tài)下，施加這些邊界部(開放部與密閉部的邊界部)的密封構(gòu)件(防水密封件等)。其結(jié)果是，密封材料施加部位、其加工狀態(tài)等都可通過目視確認(rèn)，可進(jìn)行可靠的密封作業(yè)。特別是，由于無需對(duì)里面的部位、變成袋狀的難以看到的部位設(shè)置密封構(gòu)件，能提高品質(zhì),并且作業(yè)時(shí)間變短,可降低成本。
[0097]另外，從維護(hù)的觀點(diǎn)來看，通過在卸下第一、第二罩蓋(102a、102b)之后，拆卸導(dǎo)體連接構(gòu)件81，從而能將第一、第二功率轉(zhuǎn)換塊(70a、70b)取出到車輛的側(cè)面?zhèn)炔⒉鹦叮?br> 此故障修復(fù)變得容易。
[0098]另外，通過從功率轉(zhuǎn)換裝置100上拆下第一、第二功率轉(zhuǎn)換塊(70a、70b)，從而冷卻器散熱片部26的入風(fēng)側(cè)和排風(fēng)側(cè)的兩個(gè)表面露出于外部，因此散熱片部上堆積的垃圾等的清掃也變得容易。
[0099]如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的功率轉(zhuǎn)換裝置，能夠提供如下的強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置:可實(shí)現(xiàn)最佳的冷卻結(jié)構(gòu)、主電路布線結(jié)構(gòu)、維護(hù)性的提高，且可實(shí)現(xiàn)功率轉(zhuǎn)換電路的尺寸、質(zhì)量、成本的降低。
[0100]此外，本實(shí)施方式中，將交流輸入型的驅(qū)動(dòng)永磁體同步電動(dòng)機(jī)的功率轉(zhuǎn)換裝置作為一個(gè)示例進(jìn)行說明，但并不局限于該實(shí)施方式。例如，在直流輸入型的系統(tǒng)中，由于采用將來自架空線的直流電輸入到逆變器電路的結(jié)構(gòu)即可，因此不需要整流器電路。
[0101]接著，對(duì)采用上述結(jié)構(gòu)的功率轉(zhuǎn)換裝置100中的整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a?20d和逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40a?40d的配置例進(jìn)行說明。
[0102]圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的設(shè)備配置和功率轉(zhuǎn)換模塊配置的示例的圖。若更詳細(xì)地進(jìn)行說明，則圖13(a)表示電車中的設(shè)備配置例，圖13(b)表示如(a)那樣配置時(shí)的功率轉(zhuǎn)換模塊的配置例。此外，如圖所示，功率轉(zhuǎn)換裝置100和變壓器6搭載于相同的車輛，功率轉(zhuǎn)換裝置100采用驅(qū)動(dòng)相鄰車輛的交流電動(dòng)機(jī)60a?60d的結(jié)構(gòu)。
[0103]如圖13(b)所示，從圖的左方按照逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40a?40d、電容器模塊
30、整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a?20d的順序配置。
[0104]逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40a?40d中，將連到交流電動(dòng)機(jī)60a?60d的交流輸出導(dǎo)體U、V、W與所搭載的各半導(dǎo)體元件25相連接。在這種情況下，導(dǎo)體板73、連接導(dǎo)體板74a考慮為是除了直流連接導(dǎo)體P、N以外，還包含交流輸出導(dǎo)體U、V、W而形成的導(dǎo)體。
[0105]另外，整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a?20d中，將連到變壓器6的交流輸入導(dǎo)體US、VS與所搭載的各半導(dǎo)體元件25電連接。在這種情況下，導(dǎo)體板73、連接導(dǎo)體板74b考慮為是除了直流連接導(dǎo)體P、N以外，還包含交流輸入導(dǎo)體US、VS而形成的導(dǎo)體。
[0106]圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的設(shè)備配置和功率轉(zhuǎn)換模塊配置的其他示例的圖。若更詳細(xì)地進(jìn)行說明，則圖14(a)表示電車中的設(shè)備配置例，圖14(b)表示如(a)那樣配置時(shí)的功率轉(zhuǎn)換模塊的配置例。圖14的結(jié)構(gòu)中，與圖13不同，功率轉(zhuǎn)換裝置100和變壓器6搭載于不同車輛，功率轉(zhuǎn)換裝置100采用配置在交流電動(dòng)機(jī)60a、60b與60c、60d的中間位置的結(jié)構(gòu)。
[0107]如圖14(b)所示，從圖的左側(cè)按照逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40a、40b、整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a、20b、電容器模塊30、整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20c、20d、逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40c、40d的順序進(jìn)行配置。
[0108]逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40a、40d中，將連到交流電動(dòng)機(jī)60a?60d的交流輸出導(dǎo)體U、V、W與所搭載的各半導(dǎo)體元件25相連接。另外，整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a、20d中，將連到變壓器6的交流輸入導(dǎo)體US與所搭載的各半導(dǎo)體元件25相連接。在這種情況下，導(dǎo)體板73、連接導(dǎo)體板74a考慮為是除了直流連接導(dǎo)體P、N以外，還包含交流輸出導(dǎo)體U、V、W和交流輸入導(dǎo)體US而形成的導(dǎo)體。
[0109]另外，整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20c、20d中，將連到變壓器6的交流輸入導(dǎo)體VS與所搭載的各半導(dǎo)體元件25相連接。另外，逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40c、40d中，將連到交流電動(dòng)機(jī)60c、60d的交流輸出導(dǎo)體U、V、W與所搭載的各半導(dǎo)體元件25相連接。在這種情況下，導(dǎo)體板73、連接導(dǎo)體板74b考慮為是除了直流連接導(dǎo)體P、N以外，還包含交流輸入導(dǎo)體VS、和交流輸出導(dǎo)體U、V、W而形成的導(dǎo)體。而且，電容器導(dǎo)體板80考慮為是除了直流連接導(dǎo)體P、C、N以外還包含交流輸入導(dǎo)體US而形成的導(dǎo)體。
[0110]由上述示例可知，整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a?20d、逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40a?40d可以是任意的順序、位置配置。
[0111]由此，本實(shí)施方式的功率轉(zhuǎn)換裝置采用如下結(jié)構(gòu):將功率轉(zhuǎn)換子塊75在車輛的長(zhǎng)度方向上依次相鄰配置，可利用連接導(dǎo)體板74a、74b將這些功率轉(zhuǎn)換子塊75進(jìn)行連接，并且采用如下結(jié)構(gòu):使冷卻風(fēng)的方向(冷卻器安裝構(gòu)件72的內(nèi)部的冷卻風(fēng)流通的方向)與連接導(dǎo)體板74a、74b的長(zhǎng)度方向相垂直。由此，通過根據(jù)需要添加導(dǎo)體板73、連接導(dǎo)體板74中包含的導(dǎo)體來構(gòu)成，從而能夠根據(jù)電車的車輛中的功率轉(zhuǎn)換裝置100、交流電動(dòng)機(jī)60與變壓器6的位置關(guān)系靈活地設(shè)定各功率轉(zhuǎn)換模塊(20a?20d、40a?40d)的配置位置。另夕卜，不管怎樣配置，都可同樣地確保維護(hù)性，不會(huì)惡化。
[0112]接著，對(duì)采用上述結(jié)構(gòu)的整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a?20d、逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40a?40d的冷卻結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0113]如上所述，整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a?20d將整流器電路20分割來構(gòu)成以使得各自的產(chǎn)生損耗大致相等，對(duì)于逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40a?40d，也利用同一電路分割構(gòu)成以使得各自的產(chǎn)生損耗大致相等。
[0114]基于圖6和圖13繼續(xù)說明。理想情況是，若能夠使整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a?20d和逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40a?40d的產(chǎn)生損耗全都相等，則冷卻結(jié)構(gòu)變得容易，但現(xiàn)實(shí)中大多情況下較為困難。考慮這種情況，以整流器電路20和逆變器電路40的產(chǎn)生損耗不同的情況進(jìn)行說明。
[0115]考慮采用如下結(jié)構(gòu)的情況:利用整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a?20d來構(gòu)成第一功率轉(zhuǎn)換塊70a，利用逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40a?40d來構(gòu)成第二功率轉(zhuǎn)換塊70b，利用冷卻風(fēng)扇65a、65b對(duì)各個(gè)功率轉(zhuǎn)換塊進(jìn)行冷卻。在這種情況下，由于整流器功率轉(zhuǎn)換模塊20a?20d和逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊40a?40d中產(chǎn)生損耗不同，因此冷卻風(fēng)扇65a、65b需要選定與各自相稱的不同性能的風(fēng)扇。
[0116]而且在這種情況下，例如對(duì)于產(chǎn)生損耗較大的那方，大型的冷卻風(fēng)扇較為合適，對(duì)于產(chǎn)生損耗較小的那方，小型的冷卻風(fēng)扇較為合適，但若考慮將冷卻風(fēng)扇65a、65b配置到功率轉(zhuǎn)換裝置100內(nèi)部，則要按照大型的冷卻風(fēng)扇來決定功率轉(zhuǎn)換裝置100的大小，無法有效利用功率轉(zhuǎn)換裝置100內(nèi)部的空間。其結(jié)果是，會(huì)導(dǎo)致功率轉(zhuǎn)換裝置100的大型化、質(zhì)量增加。而且，由于使用不同的冷卻風(fēng)扇，因此需要預(yù)備兩種在冷卻風(fēng)扇故障時(shí)預(yù)先具備保有的冷卻風(fēng)扇，而且會(huì)因籌備不同的冷卻風(fēng)扇而導(dǎo)致成本增加。
[0117]另一方面，如圖14所示，通過采用如下結(jié)構(gòu):即，將兩臺(tái)任意的整流器功率轉(zhuǎn)換模塊、和兩臺(tái)任意的逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊作為一組來構(gòu)成第一和第二功率轉(zhuǎn)換塊70a、70b，利用冷卻風(fēng)扇65a、65b對(duì)各個(gè)功率轉(zhuǎn)換塊進(jìn)行冷卻，從而使各個(gè)功率轉(zhuǎn)換塊的總產(chǎn)生損耗相等。因此，能使用相同的冷卻風(fēng)扇65a、65b,該相同的冷卻風(fēng)扇65a、65b具有可對(duì)整流器功率轉(zhuǎn)換模塊、逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊的平均損耗進(jìn)行冷卻的能力。由此，能有效利用功率轉(zhuǎn)換裝置100內(nèi)的空間。其結(jié)果是，能使功率轉(zhuǎn)換裝置100小型輕量化。另外，由于能使用相同的冷卻風(fēng)扇，因此只要預(yù)備一種在冷卻風(fēng)扇故障時(shí)預(yù)先具備保有的冷卻風(fēng)扇即可。而且，由于能訂購多個(gè)相同的冷卻風(fēng)扇，因此能降低籌備成本，進(jìn)而能降低功率轉(zhuǎn)換裝置100的成本。
[0118]由此，根據(jù)本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，能將功率轉(zhuǎn)換子塊75在軌道方向上以所需數(shù)量、任意順序進(jìn)行層疊配置來構(gòu)成功率轉(zhuǎn)換裝置。由此，能根據(jù)變壓器6、交流電動(dòng)機(jī)60和功率轉(zhuǎn)換裝置100之間的位置關(guān)系、冷卻風(fēng)扇65的構(gòu)成條件等來進(jìn)行靈活的內(nèi)部配置。
[0119]以上，本實(shí)施方式中，主要以整流器電路20為電壓型三電平整流器、逆變器電路40為電壓型二電平逆變器且驅(qū)動(dòng)四臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)的方式為例說明了
【發(fā)明內(nèi)容】
，但本發(fā)明也可采用除此以外的結(jié)構(gòu)，例如整流器電路20為電壓型二電平整流器，逆變器電路40為電壓型三電平逆變器，也可根據(jù)所需的功率轉(zhuǎn)換容量來任意決定半導(dǎo)體元件25的并聯(lián)連接數(shù)。另外，即使由一臺(tái)功率轉(zhuǎn)換裝置驅(qū)動(dòng)的交流電動(dòng)機(jī)60的數(shù)量為四個(gè)以外也能夠容易地?cái)U(kuò)充本實(shí)施方式的內(nèi)容。
[0120]另外，以上的說明中，以接受交流電壓并經(jīng)由整流器電路20轉(zhuǎn)換成直流電壓以提供給逆變器電路40的結(jié)構(gòu)的功率轉(zhuǎn)換裝置為例進(jìn)行了說明，但如一般所公知的那樣，也可采用從直流架空線直接接受直流電壓以提供給逆變器電路40的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，主要不需要變壓器6、輸入開關(guān)器10、整流器電路20，只要采用將從架空線接受的直流電經(jīng)由LC濾波器(未圖示)輸入到電容器模塊30和逆變器電路40的結(jié)構(gòu)即可。在這種情況下，也可應(yīng)用本實(shí)施方式的內(nèi)容。
[0121]另外，以上的實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)是本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一個(gè)示例，也可以與其他公知的技術(shù)組合，在不脫離本發(fā)明要點(diǎn)的范圍內(nèi)，當(dāng)然也可以省略一部分等、或進(jìn)行變更而構(gòu)成。
工業(yè)上的實(shí)用性
[0122]如上所述，本發(fā)明作為采用如下結(jié)構(gòu)的強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置是有用的，該結(jié)構(gòu)為:即使在構(gòu)成分別驅(qū)動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的方式的強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置的情況下，也能抑制功率轉(zhuǎn)換電路的尺寸、質(zhì)量和成本的增加。
標(biāo)號(hào)說明
[0123]I架空線 2集電裝置
3車輪 4軌道 6變壓器 10輸入開關(guān)器 20整流器電路
20a?20d整流器功率轉(zhuǎn)換模塊 22連接導(dǎo)體 25半導(dǎo)體元件 26冷卻器散熱片部
26a?26d第一?第四冷卻器散熱片部27冷卻器基底部
27a?27d第一?第四冷卻器基底部28冷卻器
28a、28b第一、第二冷卻器30電容器模塊30P、30N電容器31電容器端子40逆變器電路
40a?40d逆變器功率轉(zhuǎn)換模塊50a?50d電動(dòng)機(jī)開放開關(guān)器60、60a?60d交流電動(dòng)機(jī)65冷卻風(fēng)扇
65a、65b第一、第二冷卻風(fēng)扇66導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件
66a?66d第一?第四導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件70功率轉(zhuǎn)換塊
70a?70d第一?第四功率轉(zhuǎn)換塊72冷卻器安裝構(gòu)件
72a?72d第一?第四冷卻器安裝構(gòu)件73導(dǎo)體板
73a、73b第一、第二導(dǎo)體板74連接導(dǎo)體板
74a,74b第一、第二連接導(dǎo)體板75功率轉(zhuǎn)換子塊
75a?75d第一?第四功率轉(zhuǎn)換子塊
76a、76b第一?第二單兀結(jié)合框
80電容器導(dǎo)體板
81導(dǎo)體連接構(gòu)件
100功率轉(zhuǎn)換裝置
IOOa功率轉(zhuǎn)換裝置收納箱
IOla?IOld滑軌
102罩蓋
102a、102b第一、第二罩蓋103通風(fēng)管道
103a?103d第一?第四通風(fēng)管道105檢查罩蓋
106?109第一?第四密封構(gòu)件110車體
P、C、N直流連接導(dǎo)體U、V、W交流輸出導(dǎo)體US、VS交流輸入導(dǎo)體
【權(quán)利要求】
1.一種強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置， 具有功率轉(zhuǎn)換電路，該功率轉(zhuǎn)換電路將從電源輸入的功率轉(zhuǎn)換成任意值以輸出到電動(dòng)機(jī)，且包括多個(gè)半導(dǎo)體元件，將多臺(tái)功率轉(zhuǎn)換子塊進(jìn)行組合來構(gòu)成為功率轉(zhuǎn)換塊，所述功率轉(zhuǎn)換子塊具有: 功率轉(zhuǎn)換模塊，該功率轉(zhuǎn)換模塊包括:構(gòu)成所述功率轉(zhuǎn)換電路的一部分的所述半導(dǎo)體元件、搭載有所述半導(dǎo)體元件的冷卻器基底部、及在所述冷卻器基底部中的半導(dǎo)體元件搭載面的背面?zhèn)仍O(shè)置的冷卻器散熱片部；以及 冷卻器安裝構(gòu)件，該冷卻器安裝構(gòu)件使開放部與存在所述半導(dǎo)體元件的密閉部之間分離，并且構(gòu)成為可使得所述冷卻器散熱片部中流通冷卻風(fēng)，該開放部中至少兩臺(tái)所述功率轉(zhuǎn)換模塊中的所述冷卻器散熱片部背對(duì)背安裝，存在所述冷卻器散熱片部且外部氣體流通。
2.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 采用如下結(jié)構(gòu):具有冷卻風(fēng)扇、以及將所述冷卻風(fēng)扇與所述冷卻器安裝構(gòu)件相連結(jié)的導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件，利用所述導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件向所述冷卻器安裝構(gòu)件的開放部流通冷卻風(fēng)， 在所述導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件的所述冷卻器安裝構(gòu)件側(cè)或所述冷卻器安裝構(gòu)件的所述導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件側(cè)中的至少一側(cè)配置密封構(gòu)件，至少所述功率轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成為可取出到裝置外且可裝卸。
3.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 采用如下結(jié)構(gòu):具有冷卻風(fēng)扇、以及將所述冷卻風(fēng)扇與所述冷卻器安裝構(gòu)件相連結(jié)的導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件，利用所述導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件向所述冷卻器安裝構(gòu)件的開放部流通冷卻風(fēng)， 在所述導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件的所述冷卻風(fēng)扇安裝構(gòu)件側(cè)或所述冷卻風(fēng)扇的所述導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件側(cè)中的至少一側(cè)配置密封構(gòu)件，至少所述功率轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成為可與所述導(dǎo)風(fēng)構(gòu)件一起取出到裝置外且可裝卸。
4.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，具有: 導(dǎo)體板，該導(dǎo)體板與所述功率轉(zhuǎn)換單元中的多個(gè)所述半導(dǎo)體元件相連接；以及 連接導(dǎo)體板，該連接導(dǎo)體板連接多個(gè)所述導(dǎo)體板， 所述連接導(dǎo)體板相對(duì)于裝置底板面水平配置，并且所述導(dǎo)體板相對(duì)于所述冷卻器基底部的所述半導(dǎo)體元件安裝面水平配置， 所述功率轉(zhuǎn)換單元配置成使得所述導(dǎo)體板相對(duì)于所述連接導(dǎo)體板垂直連接， 多個(gè)所述功率轉(zhuǎn)換單元構(gòu)成通過所述導(dǎo)體板和所述連接導(dǎo)體板連接而成的功率轉(zhuǎn)換塊， 將多臺(tái)所述功率轉(zhuǎn)換塊進(jìn)行組合來構(gòu)成所述強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，具有: 導(dǎo)體板，該導(dǎo)體板與所述功率轉(zhuǎn)換單元中的多個(gè)所述半導(dǎo)體元件相連接；以及 連接導(dǎo)體板，該連接導(dǎo)體板連接多個(gè)所述導(dǎo)體板， 所述連接導(dǎo)體板配置在所述功率轉(zhuǎn)換單元的上側(cè)或下側(cè)的所述密閉部，且該連接導(dǎo)體板的長(zhǎng)度方向配置在與所述冷卻風(fēng)的方向垂直的方向上。
6.一種強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置， 將從電源輸入的功率轉(zhuǎn)換成任意值以輸出到電動(dòng)機(jī)，且具有多個(gè)半導(dǎo)體元件，所述強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置包括:功率轉(zhuǎn)換模塊，該功率轉(zhuǎn)換模塊包括:所述半導(dǎo)體元件、搭載有所述半導(dǎo)體元件的冷卻器基底部、及在所述冷卻器基底部中的半導(dǎo)體元件搭載面的背面?zhèn)仍O(shè)置的冷卻器散熱片部; 功率轉(zhuǎn)換子塊，該功率轉(zhuǎn)換子塊具有至少兩臺(tái)所述功率轉(zhuǎn)換模塊； 功率轉(zhuǎn)換塊，該功率轉(zhuǎn)換塊是利用連接導(dǎo)體來連接多個(gè)所述功率轉(zhuǎn)換子塊而形成的； 滑軌，該滑軌設(shè)置于功率轉(zhuǎn)換裝置，且支承功率轉(zhuǎn)換塊； 電容器，該電容器儲(chǔ)存直流電；以及 電容器導(dǎo)體板，該電容器導(dǎo)體板與所述電容器相連接， 所述電容器導(dǎo)體板和所述功率轉(zhuǎn)換塊的所述連接導(dǎo)體板構(gòu)成為可通過導(dǎo)體連接構(gòu)件相互連接或分開， 將所述功率轉(zhuǎn)換塊構(gòu)成為可取出到裝置外且可裝卸。
7.如權(quán)利要求6所述的強(qiáng)制風(fēng)冷式功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述連接導(dǎo)體板、所述電容器導(dǎo)體板沿著裝置底板面水平配置，在裝置下表面具有開口部和罩蓋以使所 述導(dǎo)體連接構(gòu)件可裝卸。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK103988411SQ201180075131
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月30日
【發(fā)明者】北中英俊 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社