БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКОМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ Российский патент 2018 года по МПК B60L11/12 H02M3/155 H02M7/537 H02M7/5387 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к блоку управления источником электропитания, который преобразует мощность постоянного тока (DC) в мощность переменного тока (АС) и подает эту преобразованную мощность на электродвигатель. Более конкретно, настоящее изобретение относится к конструкции для крепления комплектующей детали блока управления источником электропитания.

ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

[0002] Как известно, блок управления источником электропитания, который установлен на транспортном средстве, запитывается частично или полностью электрической энергией, как например, в гибридном транспортном средстве или электрическом транспортном средстве или тому подобном, и в которых преобразуется DC мощность от DC бортового источника питания в АС мощность, и преобразованная мощность подается на электродвигатель для приведения в движение транспортного средства. Блок управления источником электропитания содержит повышающий преобразователь, который повышает DC напряжение, и преобразователь напряжения, который преобразует повышенное напряжение DC мощности в АС мощность. Кроме того, также известно, что блок управления источником электропитания снабжен понижающим преобразователем DC/DC, который понижает напряжение DC мощности. Повышающий преобразователь содержит дроссель, конденсатор и коммутирующий элемент. Дроссель и конденсатор повышающего преобразователя, понижающий преобразователь DC/DC и преобразователь напряжения и т.п. объединены, будучи прикрепленными к общей конструкции, такой как корпус устройства, в пределах которого они размещены.

[0003] Корпус устройства расположен в месте, где находится первичный двигатель (то есть, так называемый «двигательный отсек») и есть некоторые случаи, в которых дроссель, конденсатор и токопроводящая шина, обеспечивающая соединение компонентов друг с другом и тому подобное, размещенные в корпусе устройства, будут вибрировать вследствие движения транспортного средства по поверхности дороги или из-за вибраций, вызванных работой двигателя внутреннего сгорания. Кроме того, переменное магнитное поле может возникнуть за счет тока пульсаций, возникающих из-за команд переключения коммутирующего элемента преобразователя мощности или повышающего преобразователя, и дроссель, конденсатор и токопроводящая шина и тому подобное могут вибрировать вследствие этих изменений магнитного поля. Указанная вибрация может передаваться на корпус устройства и привести к появлению шума. В опубликованной заявке на патент Японии №2006-94586 (JP 2006-94586 А) описывается технология для предотвращения резонанса дросселя, конденсатора и токопроводящей шины посредством изменения направления, в которых они вибрируют.

[0004] Дроссель и конденсатор, используемые в повышающем преобразователе, а также понижающий преобразователь DC/DC и т.п. устройства имеют значительные размеры или значительный вес, так что они имеют тенденцию легко резонировать, если только они надежно не закреплены. Чтобы надежно закрепить эти устройства, можно увеличить количество мест креплений, где они крепятся к конструкции, такой как корпус устройства, и повысить жесткость конструкции, но это может привести к увеличению размера блока, а также к увеличению количества деталей.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] С учетом вышеописанных проблем, настоящим изобретением предложен блок управления источником электропитания, который надежно закрепляет устройство на корпусе устройства.

[0006] Один из объектов настоящего изобретения относится к блоку управления источником электропитания, который преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока, и подает преобразованную мощность на электродвигатель. Блок управления источником электропитания закреплен внутри корпуса бортового устройства. Этот блок управления источником электропитания для транспортного средства содержит понижающий преобразователь DC/DC и повышающий преобразователь. Понижающий преобразователь DC/DC выполнен с возможностью понижать напряжение постоянного тока. Повышающий преобразователь выполнен с возможностью повышать напряжение постоянного тока. Повышающий преобразователь содержит дроссель и конденсатор. Дроссель и понижающий преобразователь DC/DC закреплены на корпусе бортового устройства, и дроссель и понижающий преобразователь DC/DC уложены один на другой. Конденсатор размещен вблизи с, по меньшей мере, одним из следующего - дросселем или понижающим преобразователем DC/DC, по отношению к направлению, в котором дроссель и понижающий преобразователь DC/DC уложены один на другой. Конденсатор и, по меньшей мере, одно из следующего - понижающий преобразователь DC/DC или дроссель, скреплены друг с другом посредством шины. Шина выполнена с возможностью электрически соединять вывод конденсатора с выводом, по меньшей мере, одного из следующего - понижающего преобразователя DC/DC или дросселя.

[0007] Кроме того, в блоке управления источником электропитания конденсатор может быть прикреплен к корпусу бортового устройства в точках крепления в двух местах. В тоже время, клеммы шины могут обеспечивать крепление конденсатора, по меньшей мере, к понижающему преобразователю DC/DC или дросселю в положении на расстоянии от прямой линии, проходящей через точки крепления в двух местах в направлении укладки.

[0008] Кроме того, в блоке управления источником электропитания местоположение, в котором конденсатор прикрепляется посредством шины, может находиться со стороны, противоположной стороне, где находятся точки крепления, в направлении укладки.

[0009] Кроме того, в блоке управления источником электропитания шина может проходить в направлении, пересекающем направление, в котором проходит прямая линия. Прямая линия может проходить через точки крепления в двух местах конденсатора.

[0010] Кроме того, в блоке управления источником электропитания конденсатор может быть закреплен на корпусе бортового устройства в точках крепления в трех или более местах. Кроме того, корпус бортового устройства может содержать разделительную перегородку, которая разделяет пространство внутри корпуса устройства. Отверстие может быть выполнено в разделительной перегородке, и конденсатор может проходить через это отверстие. В то же время, по меньшей мере, одно из следующего - понижающий преобразователь DC/DC или дроссель может быть закреплено на разделительной перегородке.

[ООП] Кроме того, в блоке управления источником электропитания понижающий преобразователь DC/DC и дроссель могут быть закреплены, соответственно, на передней и задней стороне разделительной перегородки.

[0012] Кроме того, в блоке управления источником электропитания шина может обеспечивать крепление к конденсатору, по меньшей мере, одного из следующего - понижающего преобразователя DC/DC или дросселя. Понижающий преобразователь DC/DC и дроссель прикреплены к разделительной перегородке к конденсатору.

[0013] Более того, в блоке управления источником электропитания вывод конденсатора и вывод понижающего преобразователя DC/DC, каждый содержит положительный вывод и отрицательный вывод. Кроме того, шина может содержать положительную шину и отрицательную шину. Шина может соединять конденсатор с понижающим преобразователем DC/DC. Положительная шина может соединять положительные выводы друг с другом. Отрицательная шина может соединять отрицательные выводы друг с другом.

[0014] Кроме того, в блоке управления источником электропитания конденсатор может содержать емкостный элемент. Емкостный элемент может содержать два пластинчатых электрода. Изоляционный элемент может быть уложен между двумя пластинчатыми электродами. Два пластинчатых электрода могут быть свернуты в рулон. Кроме того, внешняя поверхность емкостного элемента может быть размещена напротив понижающего преобразователя DC/DC и дросселя. Внешняя поверхность емкостного элемента может быть параллельна оси рулона пластинчатых электродов.

[0015] Кроме того, в блоке управления источником электропитания провод, проходящий от емкостного элемента к выводу конденсатора, может быть размещен наклонно под углом по отношению к оси рулона пластинчатых электродов.

[0016] Кроме того, в блоке управления источником электропитания конденсатор может содержать емкостный элемент. Емкостный элемент может содержать два пластинчатых электрода. Изоляционный элемент может быть размещен между двумя пластинчатыми электродами. Два пластинчатых электрода могут быть свернуты в рулон. Кроме того, внешняя поверхность емкостного элемента может быть размещена напротив понижающего преобразователя DC/DC и дросселя. Внешняя поверхность емкостного элемента может быть перпендикулярна оси рулона из пластинчатых электродов. Более того, в это же время, провод, проходящий от емкостного элемента к выводу конденсатора, может быть размещен наклонно под углом по отношению к оси рулона из пластинчатых электродов.

[0017] При этом конденсатор в блоке управления источником электропитания может содержать емкостный элемент, который содержит два пластинчатых электрода, которые укладываются один на другой, при этом изоляционный элемент укладывается между ними, и свернуты в рулон, и пару выводов, при этом один размещен на первом конце, а другой - на втором конце в направлении укладки понижающего преобразователя DC/DC и дросселя. Кроме того, указанный конденсатор может содержать i) два первых провода, каждый из которых простирается от первого конца емкостного элемента в направлении вдоль оси рулона пластинчатых электродов к одному выводу из каждой пары выводов, расположенных на первом конце и втором конце конденсатора, и ii) два вторых провода, каждый из которых простирается от второго конца емкостного элемента в направлении вдоль оси рулона в направлении еще одного вывода каждого из пары выводов, расположенных на первом конце и втором конце конденсатора. Кроме того, первые провода и вторые провода могут быть размещены под углом по отношению к оси рулона на поверхности, размещенной напротив понижающего преобразователя DC/DC и дросселя.

[0018] Как описано выше, посредством использования указанного блока управления источником электропитания можно подавить вибрации блока управления источником электропитания без увеличения размера или количества частей блока управления источником электропитания, посредством скрепления друг с другом конденсатора и, по меньшей мере, одного из следующего - понижающего преобразователя DC/DC или дросселя.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0019] Признаки, преимущества, техническое и промышленное значение типовых вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы, и на которых:

Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему структурной схемы блока управления источником электропитания в соответствии с одним примером варианта осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 представляет собой изображение примера размещения дросселя и конденсатора повышающего преобразователя и понижающего преобразователя DC/DC блока управления источником электропитания, изображенного на фиг. 1;

Фиг.3 представляет собой частичный вид в разрезе примера конструктивной схемы конденсатора блока управления источником электропитания, изображенного на фиг. 1;

Фиг. 4 представляет собой частичный вид в разрезе другого примера конструктивной схемы конденсатора, в качестве первого модифицированного примера типового варианта осуществления;

Фиг. 5 представляет собой частичный вид в разрезе еще одного примера конструктивной схемы конденсатора в качестве второго модифицированного примера типового варианта осуществления;

Фиг. 6 представляет собой вид, иллюстрирующий способ присоединения конденсатора и дросселя, изображенного на фиг. 1;

Фиг. 7 представляет собой вид, иллюстрирующий способ присоединения конденсатора и понижающего преобразователя DC/DC, изображенного на фиг. 1;

Фиг. 8 представляет собой вид, показывающий другой способ присоединения конденсатора и дросселя, в качестве третьего модифицированного примера типового варианта осуществления;

Фиг. 9 представляет собой вид примера конструктивной схемы корпуса бортового устройства в соответствии с типовым вариантом осуществления;

Фиг. 10 представляет собой вид другого примера размещения дросселя и конденсатора повышающего преобразователя и понижающего преобразователя DC/DC в качестве четвертого модифицированного примера типового варианта осуществления; и

Фиг. 11 представляет собой вид примера, в котором имеются три точки крепления конденсатора, в качестве пятого модифицированного примера типового варианта осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0020] Далее будет приведено описание типовых вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. На фиг. 1 показана принципиальная схема структурной схемы системы 10 электропривода гибридного транспортного средства. Это гибридное транспортное средство снабжено двумя электродвигателями 12 и 14 и двигателем внутреннего сгорания, который не показан, в качестве пусковых двигателей для приведения в движение транспортного средства. Транспортное средство приводится в движение с помощью этих трех совместно используемых пусковых двигателей. Система 10 электропривода имеет аккумулятор 16 привода, который является источником питания постоянного тока (DC), и блок 18 управления источником электропитания, который преобразует мощность постоянного тока (DC), поступающую от аккумулятора 16 привода, в мощность переменного тока (АС), и подает эту преобразованную мощность на электродвигатели 12 и 14.

[0021] Блок 18 управления источником электропитания снабжен повышающим преобразователем 20, который повышает напряжение источника DC мощности, силовой преобразователь 22, который преобразует повышенное напряжение источника мощности в АС мощность, и DC/DC преобразователь 24 в качестве понижающего преобразователя DC/DC, который понижает напряжение источника DC мощности. DC мощность, которая была понижена DC/DC преобразователем 24, используется для зарядки вспомогательного аккумулятора 26. Вспомогательный аккумулятор 26 обеспечивает питание осветительных приборов и электронного оборудования и т.п. транспортного средства. Напряжение, подаваемое на осветительные приборы и бортовое электрооборудование, как правило, равно 12 В, и напряжение на клеммах вспомогательного аккумулятора 26 также равно 12 В. Это напряжение меньше, чем напряжение на клеммах аккумулятора 16 привода, и напряжение аккумулятора 16 привода понижается DC/DC преобразователем 24 и затем подается на вспомогательный аккумулятор 26.

[0022] Повышающий преобразователь 20 содержит два коммутирующих элемента 28 и 30, которые соединены последовательно, диоды 32 и 34, которые соединены параллельно с коммутирующими элементами 28 и 30, соответственно, дроссель 38 и конденсатор 40. Транзисторы большой мощности, такие как БТИЗ или т.п., могут быть использованы в качестве коммутирующих элементов 28 и 30. Один вывод дросселя 38 соединен с положительным проводом 42, который присоединен к положительной клемме аккумулятора 16 привода, а другой вывод дросселя 38 соединен с точкой 36 соединения двух коммутирующих элементов 28 и 30. Один вывод конденсатора 40 соединен с точкой 44 соединения на положительном проводе 42, и другой вывод конденсатора 40 соединен с точкой 48 соединения на отрицательном проводе 46, который подключен к отрицательному полюсу аккумулятора 16 привода.

[0023] DC мощность от аккумулятора 16 привода повышается повышающим преобразователем 20 и подается на силовой преобразователь 22. Силовой преобразователь 22 содержит инвертор, который соответствует каждому из двух электродвигателей 12 и 14, и преобразует повышенную DC мощность в трехфазную АС мощность, которая затем подается на электродвигатели 12 и 14. Кроме того, когда электродвигатели 12 и 14 выполнены с возможностью функционировать в качестве генераторов, то генерируемая АС мощность преобразуется в DC мощность силовым преобразователем и накапливается на аккумуляторе 16 привода.

[0024] Фиг. 2 представляет собой вид конкретной компоновки дросселя 38 и конденсатора 40 повышающего преобразователя 20. Дроссель 38 и DC/DC преобразователь 24 уложены один на другой через охладитель 58 и прикреплены к охладителю 58. Дроссель 38 и DC/DC преобразователь 24 уложены в вертикальном направлении, как показано на фиг. 2. Охладитель 58 имеет корпус 60 охладителя, и тракт потока охлаждающей текущей среды формируют в его полости. Охлаждающая текучая среда поступает из линии подачи, которая не показана, в полость внутри корпуса 60 охладителя. Эта охлаждающая текучая среда затем выходит через выпускную линию, не показана, из внутренней полости. Корпус 60 охладителя охлаждается с помощью этой охлаждающей текучей среды, так чтобы дроссель 38 и DC/DC преобразователь 24, которые контактируют с корпусом 60 охладителя, также охлаждались. Корпус 60 охладителя может также быть выполнен как единое целое с корпусом 62 бортового устройства, в котором размещен блок 18 управления источником электропитания. Кроме того, корпус 60 охладителя может быть выполнен в виде отдельного компонента.

[0025] Корпус 62 устройства установлен на транспортном средстве и предпочтительно закрепляется в заранее определенном местоположении внутри отсека пускового двигателя, который не показан. Отсек пускового двигателя представляет собой пространство для размещения пускового двигателя транспортного средства и соответствует пространству, обозначенному как моторный отсек в обычном транспортном средстве, оснащенном двигателем внутреннего сгорания. Корпус 62 устройства может быть прикреплен к каркасу кузова транспортного средства. Корпус 62 устройства вмещает несколько составляющих элементов блока 18 управления источником электропитания, таких как повышающий преобразователь 20 и DC/DC преобразователь 24. Размещенные составляющие элементы могут быть закреплены на корпусе 62 устройства и, как результат, определяется взаимное расположение закрепленных составляющих элементов. Корпус 60 охладителя, который выполнен как единое целое с корпусом 62 устройства, также выполняет определенные функции совместно с корпусом 62 устройства, как структура, которая определяет взаимное расположение размещенных составляющих элементов, и может рассматриваться как часть корпуса устройства. Конденсатор 40 расположен рядом, т.е. справа, как показано на фиг. 2, от дросселя 38 и DC/DC преобразователя 24. Конденсатор 40 также закреплен на корпусе 62 устройства. Поэтому корпус 62 устройства, который содержит корпус 60 охладителя, определяет взаимное расположение конденсатора 40, дросселя 38 и DC/DC преобразователя 24.

[0026] Далее будет приведено описание конденсатора 40 со ссылкой на фиг. 2 и фиг. 3. Фиг. 3 представляет собой вид изображенного на фиг. 2 конденсатора 40 с левой стороны. На фиг. 3 корпус 64 конденсатора показан в разрезе, с тем чтобы проиллюстрировать емкостной элемент 66 внутри. Емкостный элемент 66 имеет конструкцию, в которой две электродные пластины разделены изолирующим элементом и свернуты в рулон. Этот емкостный элемент 66 размещен внутри корпуса 64 конденсатора таким образом, что ось этого рулона простирается в направлении слева направо. Направление, в котором пролегает ось этого рулона, является направлением, перпендикулярным направлению, в котором DC/DC преобразователь 24 и дроссель 38 уложены, и перпендикулярным направлению, к которому DC/DC преобразователь 24, дроссель 38 и конденсатор 40 обращены. Кроме того, внешняя поверхность емкостного элемента 66, которая параллельна оси рулона, размещена напротив DC/DC преобразователя 24 и дросселя 38. Емкостный элемент 66 также может быть размещен внутри корпуса 64 конденсатора с другой ориентацией оси рулона. Например, как у конденсатора, показанного на фиг. 4, в качестве первого модифицированного примера типового варианта осуществления, емкостный элемент 66 может быть размещен в корпусе 64 конденсатора с осью рулона, направленной вдоль направления, куда повернуты DC/DC преобразователь 24, дроссель 38 и конденсатор 40. В этом первом модифицированном примере, показанном на фиг. 4, ось рулона электродных пластин простирается в направлении, перпендикулярном по отношению к бумаге, на которой изображен фиг. 4.

[0027] Как видно опять же из фиг. 3, два провода, каждый из которых проходит с обоих боковых краев емкостного элемента 66, по направлению к первой клеммной колодке 68 и второй клеммной колодке 70, таким образом, срезая по диагонали углы емкостного элемента 66 в направлении оси рулона, как показано на фиг. 3. Первый плюсовой провод 72 проходит от положительной пластины емкостного элемента 66 по направлению к первой клеммной колодке 68 и с прикреплением первого плюсового провода 72, образующего первый положительный вывод 74 на первой клеммной колодке 68. Второй плюсовой провод 76 также проходит от положительной пластины в направлении второй клеммной колодки 70, и с прикреплением второго плюсового провода 76, образующего второй положительный вывод 78 на второй клеммной колодке 70. При этом первый отрицательный провод 80 проходит от отрицательной пластины емкостного элемента 66 по направлению к первой клеммной колодке 68, и с прикреплением первого отрицательного провода 80, формирующим первый отрицательный вывод 82 на первой клеммной колодке 68. Второй отрицательный провод 84 также проходит от отрицательной пластины в направлении второй клеммной колодки 70, и с прикреплением этого второго отрицательного провода 84, формирующим второй отрицательный вывод 86 на второй клеммной колодке 70. Эти четыре провода 72, 76, 80 и 84 проходят наклонно под углом к оси рулона, по существу, от центральной части, в вертикальном направлении, как показано на фиг. 3, с обоих боковых краев в осевом направлении рулона емкостного элемента 66 по направлению к первой клеммной колодке 68 на верхней стороне или ко второй клеммной колодке 70 на нижней стороне. Четыре провода 72, 76, 80 и 84 могут быть сделаны короче за счет размещения оси рулона емкостного элемента 66 поперек.

[0028] В качестве второго модифицированного примера типового варианта осуществления, провода могут быть длиннее, но размещены, как показано на фиг. 5. Четыре провода 72', 76', 80' и 84', показанные на фиг. 5, соответствуют проводам 72, 76, 80 и 84, соответственно, показанным на фиг. 3, и имеют те же функции. Единственным отличием является форма. Четыре провода 72', 76', 80' и 84' формируются участками, которые проходят в направлении оси рулона пластинчатых электродов, и участками, перпендикулярными к этим участкам. Длина проводов может быть короче за счет расположения проводов, как показано на фиг. 3, по сравнению с проводами, показанными на фиг. 5.

[0029] Конденсатор 40 имеет пару крепежных выступов 88 на боковой поверхности корпуса 64 конденсатора. Крепежные выступы 88 предусмотрены по одному на каждой - левой и правой боковых поверхностях, как показано на фиг. 3. Эти крепежные выступы 88 размещаются на опоре 90, выполненной на корпусе 62 устройства, и фиксируются с помощью крепежных элементов, таких как резьбовые болты 92, через отверстия, предусмотренные на крепежных выступах 88. Винтовые отверстия предусмотрены в опоре 90, и конденсатор 40 крепится к корпусу 62 устройства резьбовыми болтами 92 посредством завинчивания через эти отверстия для винтов. Здесь и далее, позиции, где крепежные выступы 88, находящиеся на опоре 90, будут упоминаться как «точки крепления». В этом примере, конденсатор 40 непосредственно прикреплен к корпусу 62 устройства.

[0030] Как показано на фиг. 2 и 3, крепежные выступы 88 выполнены по направлению в сторону дросселя 38, в направлении укладки дросселя 38 и DC/DC преобразователя 24. Когда конденсатор 40 вибрирует, область возле крепежных выступов 88 значительно не перемещается, а амплитуда увеличивается на стороне, удаленной от крепежных выступов 88, то есть, на концевой стороне DC/DC преобразователя 24. Кроме того, если крепежный выступ выполнен со стороны около DC/DC преобразователя в направлении укладки, из-за расположения периферийных составляющих элементов, то амплитуда будет увеличиваться на концевой стороне дросселя. Способ подавления этих колебаний будет описан ниже.

[0031] Фиг. 6 представляет собой вид конкретной конструкции для электрического соединения конденсатора 40 с дросселем 38 и представляет собой изображение положения, для которого изображение на фиг. 2 показано сверху. На фиг. 6 сердечник 94 и обмотка 96, навитая вокруг сердечника 94, показаны как дроссель 38. Первый плюсовой провод 72 содержит ответвление 98 шины, которая ответвляется от части, простирающейся к первому положительному выводу 74. Ответвление 98 шины представляет собой плоский пластинчатый провод, который проходит от конденсатора 40, например, от местоположения первой клеммной колодки 68 к дросселю 38. Один конец 96а обмотки 96 дросселя соединен с указанным ответвлением 98 шины с помощью сварки или пайки твердым припоем. Кроме того, первый положительный вывод 74 соединен с положительным проводом 42, показанным на фиг. 1. Точка 44 соединения, показанная на фиг. 1, образуется положительным проводом 42 и одним концом 96а обмотки дросселя, который присоединяется к первому положительному выводу 74. Хотя это и не показано на фиг. 6, другой конец 96b обмотки 96 соединен с точкой 36 присоединения двух коммутирующих элементов 28 и 30. Первый отрицательный вывод 82 присоединен к отрицательному проводу 46 так, чтобы образовать точку 48 присоединения, как показано на фиг. 1.

[0032] Фиг. 7 представляет собой вид конкретной компоновки для электрического соединения конденсатора 40 с DC/DC преобразователем 24 и показывает положение, для которого изображение на фиг. 2 показано сверху. Соединение между конденсатором 40 и DC/DC преобразователем 24 будет теперь описано со ссылкой на фиг. 2 и фиг. 7. Клеммы положительного электрода и отрицательного электрода выполнены на нижней поверхности DC/DC преобразователя на фиг. 2. Эти клеммы будут обозначены как «положительный вывод 100 преобразователя» и «отрицательный вывод 102 преобразователя». Положительная шина 104 проходит между положительным выводом 100 преобразователя и вторым положительным выводом 78. Резьбовое отверстие выполнено в местоположении положительного вывода 100 DC/DC преобразователя 24, и в местоположении второго положительного вывода 78 второй клеммной колодки 70. Резьбовые крепежные элементы, такие как винты 106 и 108, которые проходят через отверстия, выполненные на положительной шине, вкручиваются в эти отверстия для винтов, таким образом, что положительная шина 104 фиксируется. Точно так же, отрицательная шина 110 проходит между отрицательным выводом 102 преобразователя и вторым отрицательным выводом 86. Резьбовое отверстие выполнено в местоположении отрицательного вывода 102 DC/DC преобразователя 24 и в местоположении второго отрицательного вывода 86 второй клеммной колодки 70. Резьбовые крепежные элементы, такие как винты 112 и 114, которые проходят через отверстия, выполненные на отрицательной шине, вкручиваются в эти отверстия для винтов таким образом, что отрицательная шина 110 фиксируется.

[0033] При этом отдельно от винтов, крепежные элементы, которые фиксируют положительную и отрицательную шины 104 и 110, могут также крепиться болтами, такими как шестигранные болты или болты с головкой под внутренний шестигранник. Кроме того, может быть также использован совместно болт с двухсторонней резьбой и гайкой. Соединение в точке 54 присоединения на фиг. 1 достигается за счет соединения положительного вывода 100 преобразователя со вторым положительным выводом 78 конденсатора. Кроме того, соединение в точке 56 присоединения на фиг. 1 достигается с помощью соединения отрицательного вывода 102 преобразователя со вторым отрицательным выводом 86 конденсатора. Положительная шина 104 также может быть присоединена с помощью пайки к одному из следующих выводов -второму положительному выводу 78 конденсатора и положительному выводу 100 преобразователя, или к обоим. Кроме того, отрицательная шина ПО также может быть присоединена к одному из следующих выводов - второму отрицательному выводу 86 конденсатора и отрицательному выводу 102 преобразователя с помощью пайки, или к обоим.

[0034] Положительная шина 104 и отрицательная шины 110, каждая выполнена из плоской пластинчатой токопроводящей пластины, более конкретно, металлической пластины из меди или подобного материала, и толщина которой может составлять, например, от 1 до 2 мм. Положительная и отрицательная шины 104 и 110 являются жесткими и могут фиксировать концевую часть конденсатора 40, которая находится на расстоянии от крепежных выступов 88 и DC/DC преобразователя 24. Как было описано выше, DC/DC преобразователь 24 крепится к корпусу 62 устройства, так что нижняя часть конденсатора 40 на фиг. 2 крепится к корпусу 62 устройства опосредованно посредством положительной шины 104 и отрицательной шины 110.

[0035] Как описано выше, конденсатор 40 закреплен в двух точках крепления с помощью опоры 90. Когда конденсатор 40 зафиксирован только в указанных точках крепления, вибрация конденсатора 40 вокруг прямой линии, проходящей через эти две точки, не может быть в достаточной степени подавлена. Эта прямая линия, которая является осью вибрации, будет в дальнейшем именоваться «осью колебаний». Даже если конденсатор 40 закреплен на корпусе 62 устройства в нескольких точках, вибрация может не быть подавлена в достаточной степени, если эти точки крепления находятся на одной или вблизи одной прямой линии.

[0036] В данном типовом варианте осуществления изобретения верхняя концевая часть конденсатора 40 может быть закреплена с помощью опоры 90, при этом нижняя концевая часть конденсатора 40 с противоположной стороны верхней концевой части конденсатора 40 может быть закреплена на DC/DC преобразователе 24. То есть, конденсатор 40 может быть закреплен в местоположении, удаленном от оси колебаний, посредством положительной шины 104 и отрицательной шины 110, так что вибрация вокруг оси колебаний конденсатора 40 может подавляться. Кроме того, верхняя концевая часть конденсатора 40, на которой выполнен первый положительный вывод 74, может быть закреплена с помощью опоры 90, так что точность установки вывода может быть улучшена. Положительная шина 104 и отрицательная шина 110 могут иметь в целом линейную форму, и для подавления вибрации вокруг оси колебаний жесткость шины может быть увеличена посредством обеспечения направления, в котором эти шины проходят, представляющего собой направление, которое пересекается с осью колебаний или, точнее, в направлении, перпендикулярном к оси колебаний, что является предпочтительным. Жесткость также может быть увеличена путем придания L-образной формы или U-образной формы поперечному сечению, которое перпендикулярно направлению длины положительной шины 104 и отрицательной шины 110. Кроме того, в этом типовом варианте осуществления, конденсатор 40 и DC/DC преобразователь 24 соединены двумя шинами 104 и 110. Тем не менее, только одна из двух может быть шиной, в то время, как другая представляет собой гибкий элемент, такой как электрический провод, и только одна шина может быть использована для закрепления конденсатора 40.

[0037] Как описано выше, обмотка 96 дросселя и ответвление 98 шины на стороне конденсатора фиксируются с помощью пайки или тому подобного. Когда они припаяны, то конец 96а обмотки предпочтительно располагается близко к ответвлению 98 шины, так что требуется точность позиционирования верхней части конденсатора 40, которая находится вблизи сварного шва. Ответвление 98 шины легко может быть точно помещено вблизи одного конца 96а обмотки, обеспечивая фиксирующее расположение конденсатора 40 по отношению к корпусу 62 устройства в положении вблизи сварного шва. В это время, крепление нижней части конденсатора к DC/DC преобразователю 24 позволяет увеличить расстояние между осью колебаний и местом крепления, которое находится вне оси колебаний, что позволяет обеспечить подавление вибрации с большим эффектом.

[0038] В качестве третьего модифицированного примера типового варианта осуществления, дроссель и конденсатор могут быть соединены посредством шины, как показано на фиг. 8. Сердечник 94 и обмотка 96 дросселя 116 аналогичны тем, которые показаны в типовом варианте осуществления, описанном выше. Дроссель 116 имеет корпус 118 дросселя, в котором размещены сердечник 94 и обмотка 96, и также функционирует в качестве клеммной колодки. Клеммы, каждая из которых выполнена в виде плоского проводника в форме пластины, предусмотрены на части корпуса 118 дросселя вблизи конденсатора 40. Эти клеммы в дальнейшем будет называться как клеммы 120 и 122 дросселя. Клеммы 120 и 122 дросселя присоединены к концам 96а и 96b обмотки, соответственно, с помощью пайки или аналогично. Структура первого плюсового провода 124, который проходит от плюсовой пластины к первой клеммной колодке 68, отличается от первого плюсового провода 72 в типовом варианте осуществления, который описан выше. Структура участка первого плюсового провода 124, проходящего на первую клеммную колодку 68, такая же, как описано выше, с концевым разъемом, формирующим первый положительный вывод 74. С другой стороны, структура ответвления шины 126, которое ответвляется от участка, проходящего на первую клеммную колодку 68, отличается от таковой в ответвлении шины 98, описанном выше. Ответвление шины 126 формируется плоской металлической пластиной, которая отгибается назад. Это ответвление шины 126 отогнуто назад и проходит до клеммы 120 дросселя, и фиксируется вместе с клеммой 120 дросселя к корпусу 118 дросселя посредством резьбового крепежного элемента, такого как винт 128. Резьбовое отверстие предусмотрено в корпусе 118 дросселя. Винт 128, который проходит через отверстие в ответвлении шины 126, ввинчивается в это резьбовое отверстие, таким образом, что клемма 120 дросселя и ответвление шины 126 фиксируются.

[0039] При этом отдельно от винта, крепежный элемент, который фиксирует ответвление шины 126, может также быть резьбовым болтом, таким как болт с шестигранной головкой или болт с внутренним шестигранником. Кроме того, могут быть также использованы совместно болт с двухсторонней резьбой и гайка. Ответвление шины 126 может также быть прикреплено к клемме 120 дросселя с помощью пайки. Ответвление шины 126 представляет собой плоскую токопроводящую пластину или, более конкретно, металлическую пластину. Кроме того, форма поперечного сечения ответвления шины 126 также может представлять собой L-форму или U-образную форму. Придание ответвлению шины 126 достаточной жесткости позволяет прикрепить конденсатор 40 к дросселю 116. Шина, которая фиксирует конденсатор 40, может также быть отдельной шиной, которая проходит между первым положительным выводом 74 и клеммой 120 дросселя, и может также использоваться вместо ответвления первого плюсового провода 124. Конденсатор 40 прикрепляется к корпусу 62 устройства опосредованно через дроссель 116 посредством ответвления шины 126 или отдельной шины.

[0040] Конденсатор может быть закреплен, как на DC/DC преобразователе, так и на дросселе, или только на дросселе. Когда опора 90 может быть выполнена только в местоположении, находящемся рядом с DC/DC преобразователем 24 (нижняя часть на фиг. 2) из-за расположения периферийных устройств, может быть предпочтительным обеспечить крепление конденсатора со стороны дросселя. Крепление конденсатора со стороны дросселя позволяет обеспечить позицию фиксации, расположенную на расстоянии от оси колебаний, которая расположена низко, тем самым значительно подавляя вибрацию.

[0041] Фиг. 9 представляет собой изображение примера конструкции корпуса 130 устройства и показывает положение от направления укладки DC/DC преобразователя и дросселя 38. Корпус 130 устройства имеет разделительную перегородку 132, которая разделяет внутреннюю часть корпуса 130 устройства в направлении укладки. Часть разделительной перегородки 132 формируется корпусом 60 охладителя. Дроссель 38 и DC/DC преобразователь 24 размещены и закреплены, соответственно, на передней и задней части разделительной перегородки 132. Отверстие 134 для конденсатора 40 выполнено проходящим через перегородку 132. Часть конденсатора 40 размещена в полости на стороне дросселя 38, в пространстве, которое отделено разделительной перегородкой 132, а другая часть конденсатора 40 размещена в полости на стороне DC/DC преобразователя 24, в пространстве, которое отделено разделительной перегородкой 132. Разделительная перегородка 132 имеет пониженную жесткость за счет выполненного в ней отверстия 134. Кроме того, дроссель 38, являющийся тяжелым, прикреплен к разделительной перегородке 132, что может понизить резонансную частоту, и вызвать резонанс. Процесс подавления этого резонанса разделительной перегородки 132 будет описан ниже.

[0042] Фиг. 10 показывает изображение четвертого модифицированного примера типового варианта осуществления в качестве другого способа крепления, относящегося к варианту крепления конденсатора на корпусе устройства. Кроме того, на фиг. 11 представлено изображение пятого модифицированного примера. Количество точек крепления, в которых конденсатор 136 крепится к конденсатору 40, увеличивается до трех. Число точек крепления также может быть и больше, чем три. Другая конструкция является такой же, как и у конденсатора 40, и описание будет опущено. Конденсатор 136 имеет третий крепежный выступ 138 в дополнение к двум крепежными выступами 88, как у конденсатора 40. Далее, два крепежных выступа 88, описанные выше, будут упоминаться как первый и второй крепежные выступы 88. Третий крепежный выступ 138 выполнен на боковой поверхности, на стороне, противоположной стороне, обращенной к дросселю 38 или DC/DC преобразователю 24, то есть, на боковой поверхности, обращенной к поверхности боковой стенки корпуса 130 устройства. Опора 140 выполнена на корпусе 130 устройства для размещения соответствующего третьего крепежного выступа 138. Третий крепежный выступ 138 размещается на опоре 140, и фиксируется с помощью крепежного элемента, такого как болт 142 с резьбой, который проходит через отверстие, выполненное в третьем крепежном выступе 138. Резьбовое отверстие выполнено в опоре 140 и резьбовой болт 142 ввинчивается в это резьбовое отверстие. Точка, в которой третий крепежный выступ 138 воспринимается опорой 140, является третьей точкой крепления. Указанная третья точка крепления находится в местоположении, удаленном от прямой линии, проходящей через точки крепления в двух местах, относящихся к первому и второму крепежным выступам 88.

[0043] Шины 104 и 110 проходят между конденсатором 136 и DC/DC преобразователем 24 и соединяют их между собой. В результате, противоположные стороны отверстия 134 в разделительной перегородке соединены через конденсатор 136. Конденсатор 136 поддерживается точками фиксации в трех местах, не на одной прямой, так что вибрация может быть подавлена более значительно, чем когда конденсатор 136 поддерживается точками крепления в двух местах. В результате, вибрация разделительной перегородки 132, к которой прикреплен DC/DC преобразователь 24, может быть подавлена путем соединения конденсатора 136 и DC/DC преобразователя 24 друг с другом посредством шин, плюсовой шиной 104 и шины 110.

[0044] Кроме того, аналогично, как проиллюстрировано на третьем модифицированном примере на фиг. 8, противоположные стороны отверстия 134 соединены через конденсатор 136даже при компоновке, в которой дроссель 38 соединен с конденсатором 136 ответвлением шины 126. В этом случае также конденсатор 136, в котором подавляется вибрация, способен подавлять вибрацию в разделительной перегородке 132, к которой прикреплен дроссель 38. Соединение может быть выполнено с использованием или шин 104 и 110, или ответвлением шины 126, или с использованием обоих вариантов одновременно.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Блок управления источником электропитания содержит понижающий преобразователь DC/DC и повышающий преобразователь. Причем повышающий преобразователь содержит дроссель и конденсатор. Дроссель и понижающий преобразователь DC/DC закреплены на корпусе бортового устройства, причем дроссель и понижающий преобразователь DC/DC уложены один на другой. Конденсатор размещен вблизи с дросселем или понижающим преобразователем DC/DC по отношению к направлению, в котором дроссель и понижающий преобразователь DC/DC уложены один на другой. Конденсатор и понижающий преобразователь DC/DC или дроссель скреплены друг с другом посредством шины, причем шина выполнена с возможностью электрически соединять вывод конденсатора с выводом понижающего преобразователя DC/DC или дросселя. Блок управления преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока и подает преобразованную мощность на электродвигатель. Блок управления источником электропитания закрепляется внутри корпуса бортового устройства. Технический результат заключается в надежном закреплении элементов в блоке управления. 12 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Блок управления источником электропитания, который преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока и подает преобразованную мощность на электродвигатель для приведения в движение транспортного средства, блок управления источником электропитания закрепляется внутри корпуса бортового устройства, причем блок управления источником электропитания содержит:

понижающий преобразователь DC/DC, выполненный с возможностью понижать напряжение постоянного тока; и

повышающий преобразователь, выполненный с возможностью повышать напряжение постоянного тока, причем повышающий преобразователь содержит дроссель и конденсатор,

дроссель и понижающий преобразователь DC/DC закреплены на корпусе бортового устройства, причем дроссель и понижающий преобразователь DC/DC уложены один на другой,

конденсатор размещен вблизи с по меньшей мере одним из следующего - дросселем или понижающим преобразователем DC/DC по отношению к направлению, в котором дроссель и понижающий преобразователь DC/DC уложены один на другой, и

конденсатор и по меньшей мере одно из следующего - понижающий преобразователь DC/DC или дроссель скреплены друг с другом посредством шины, причем шина выполнена с возможностью электрически соединять вывод конденсатора с выводом по меньшей мере одного из следующего - понижающего преобразователя DC/DC или дросселя.

2. Блок управления источником электропитания по п. 1, в котором

конденсатор закреплен на корпусе бортового устройства с точками крепления в двух местах; и

шина прикрепляет конденсатор по меньшей мере к одному из следующего - понижающему преобразователю DC/DC или дросселю в местоположении, удаленном от прямой линии, проходящей через точки крепления в двух местах, в направлении укладки.

3. Блок управления источником электропитания по п. 2, в котором местоположение, в котором конденсатор прикрепляется посредством шины, находится со стороны, противоположной стороне, где находятся точки крепления, в направлении укладки.

4. Блок управления источником электропитания по п. 2 или 3, в котором шина проходит в направлении, пересекающем направление, в котором проходит прямая линия, проходящая через точки крепления в двух местах конденсатора.

5. Блок управления источником электропитания по п. 1, в котором

конденсатор закреплен на корпусе бортового устройства в точках крепления в трех или более местах; и

корпус бортового устройства содержит разделительную перегородку, которая разделяет пространство внутри корпуса бортового устройства, причем в указанной разделительной перегородке выполнено отверстие, конденсатор проходит через это отверстие, и по меньшей мере одно из следующего - понижающий преобразователь DC/DC или дроссель закреплено на указанной перегородке.

6. Блок управления источником электропитания по п. 5, в котором понижающий преобразователь DC/DC и дроссель закреплены, соответственно, на передней и задней сторонах указанной разделительной перегородки.

7. Блок управления источником электропитания по п. 1, в котором шина прикрепляет к конденсатору по меньшей мере одно из следующего - понижающий преобразователь DC/DC или дроссель, и понижающий преобразователь DC/DC и дроссель прикреплены к разделительной перегородке.

8. Блок управления источником электропитания по п. 7, в котором понижающий преобразователь DC/DC и дроссель прикреплены соответственно к передней и задней сторонам разделительной стенки.

9. Блок управления источником электропитания по любому из пп. 1-3 и 5-8, в котором

вывод конденсатора и вывод понижающего преобразователя DC/DC каждый содержит положительный вывод и отрицательный вывод; и

шина содержит положительную шину и отрицательную шину, причем шина соединяет конденсатор с понижающим преобразователем DC/DC, при этом положительная шина соединяет положительные выводы друг с другом, а отрицательная шина соединяет отрицательные выводы друг с другом.

10. Блок управления источником электропитания по любому из пп. 1-3 и 5-8, в котором

конденсатор содержит емкостный элемент, причем емкостный элемент содержит два пластинчатых электрода, изоляционный элемент уложен между двумя пластинчатыми электродами, и два пластинчатых электрода свернуты в рулон, и

внешняя поверхность емкостного элемента размещена напротив понижающего преобразователя DC/DC и дросселя, и внешняя поверхность емкостного элемента параллельна оси рулона пластинчатых электродов.

11. Блок управления источником электропитания по п. 10, в котором провод, проходящий от емкостного элемента к выводу конденсатора, размещен наклонно под углом по отношению к оси рулона пластинчатых электродов.

12. Блок управления источником электропитания по любому из пп. 1-3 и 5-8, в котором

конденсатор содержит емкостный элемент, причем емкостный элемент содержит два пластинчатых электрода, изоляционный элемент уложен между двумя пластинчатыми электродами, и два пластинчатых электрода свернуты в рулон, и

внешняя поверхность емкостного элемента размещена напротив понижающего преобразователя DC/DC и дросселя, и внешняя поверхность емкостного элемента перпендикулярна оси рулона из пластинчатых электродов.

13. Блок управления источником электропитания по п. 12, в котором

провод, проходящий от емкостного элемента к выводу конденсатора, размещен наклонно под углом по отношению к оси рулона из пластинчатых электродов.