變壓器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種變壓器，其通過允許磁通均勻地分散和分布而不集中在任何特定部分來減少由熱量的產生而引起的能量的損失。
【背景技術】
[0002]變壓器是使用感應電導體通過電絕緣從一個電路到另一個電路傳輸電能的裝置。通過提高或降低電壓，變壓器從一個電路到另一個電路傳輸電能。當磁力線基于流經初級線圈的電流的變化增加或減少時，變壓器基于電磁感應轉換電壓并且通過在另一個線圈即次級線圈上產生感應電流來傳輸電流。
[0003]如圖6所示，在現有技術的變壓器中，由于初級線圈10和次級線圈20分別纏繞在芯部30的上部和下部，熱集中在來自初級側和次級側的磁通重疊并且增加渦流的部分40，而芯部的上部和下部的溫度是相當低的，其可導致溫度問題。此外，最近的問題是要減少占據相當大體積的磁性部件的尺寸，以減少直接與降低磁性部件的溫度的方法有關的系統的尺寸和重量。
[0004]因此，對于有效地從磁性部件散熱的結構的研究和開發存在越來越多的需求。其典型的方法包括模制方法、使用熱片和散熱板的方法等。雖然模制磁性部件的方法在降低溫度方面明顯有效，由于使用塑料或鋁制殼體和模制樹脂(例如，具有高導熱性的硅樹脂)，磁性部件的制造成本和總體積可顯著增加。在磁性部件的外部使用熱片和散熱板的方法中，只有芯部的外部的溫度降低。因此，這種方法在降低芯部內部溫度或線圈溫度方面的效果不充分。因此，需要一種變壓器，應用減少從變壓器的芯部和導線產生的熱而不使用另外的散熱方法的新穎的纏繞方法的變壓器。
[0005]上文僅僅旨在幫助理解本發明的背景，并且不旨在表示本發明落入本領域技術人員已知的現有技術的范圍之內。
【發明內容】
[0006]因此，本發明提供一種應用可以減少從變壓器的芯部和導線產生的熱而不使用另外的散熱方法的新穎的纏繞方法的變壓器。
[0007]為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，變壓器可以包括:芯部；以及線圈部，其具有在不同的方向纏繞在芯部上的初級線圈和次級線圈。初級線圈可沿右下方向纏繞，且次級線圈可沿左下方向纏繞。線圈部可具有X形結構，其中初級線圈可沿右下方向纏繞并且次級線圈可沿左下方向纏繞。線圈部可以是多個線圈部。
[0008]在根據本發明的具有上述結構的變壓器中，非平行纏繞(例如，不平行地纏繞)在上部和下部的初級和次級線圈可以用于散熱，其減少在芯部和線圈部的大致中心部分產生的熱量，以降低最高溫度，同時增加在上部和下部的熱，以達到散熱的效果。另外，由于現有技術的幾種方法中沒有一個使用，因而，減少從磁性構件所產生的熱而不增加尺寸和成本是可能的。由于磁性構件可以被設計成比現有技術中的更小的尺寸，因此，可以實現變壓器的更緊湊的設計。
【附圖說明】
[0009]本發明的上述和其他目的、特征和其他優點從下面的結合附圖的【具體實施方式】中將可以更清楚地理解，其中:
[0010]圖1是示出根據本發明的示例性實施例的變壓器的示例性視圖；
[0011]圖2是根據本發明的示例性實施例的圖1所示的變壓器的示例性的正視圖；
[0012]圖3和圖4是示出現有技術的變壓器和根據本發明示例性實施例的變壓器的熱成像測量結果的示例性視圖；
[0013]圖5是根據本發明的另一示例性實施例的變壓器的示例性視圖；并且
[0014]圖6是現有技術的變壓器的示例性視圖。
【具體實施方式】
[0015]應當理解，這里使用的術語“車輛”或“車輛的”或者其它類似術語包括通常的機動車輛，比如包括運動型多用途車(SUV)的客車，公共汽車，卡車，各種商用車輛，包括各種小舟和輪船的船只，飛機等，并且包括混合動力汽車，純電動汽車，插電式混合動力汽車，氫動力汽車和其它替代燃料汽車(例如，從除石油以外的資源得到的燃料)。這里使用的混合動力汽車是具有兩種以上動力源的車輛，比如汽油動力和電動汽車。
[0016]這里使用的術語只是用于說明特定的實施例，并不意圖限制本發明。這里使用的單數形式意圖還包括復數形式，除非上下文明確地另有說明。另外要明白當用在本說明書中時，術語“包含”指定陳述的特征、整數、步驟、操作、元件和/或組件的存在，不過并不排除一個或多個其它特征、整數、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合的存在或增加。這里使用的用語“和/或”包括相關的列舉項目中的一個或多個項目的隨便什么組合
[0017]除非上下文特別規定或明顯說明，如本文所用的，術語“約”應理解為在本領域正常公差的范圍之內，例如在平均值的兩個標準偏差之內。“約”可理解為在設定值的10%、9%,8%,7%,6%,5%,4%,3%,2%U%>0.5%,0.1%、0.05%，或 0.01%之內。除非另有明確的上下文，本文提供的所有數值可通過術語“約”修改。
[0018]在下文中，將參考附圖詳細說明根據本發明的變壓器的示例性實施例。圖1是示出根據本發明的示例性實施例的變壓器的示例性視圖，并且圖2是圖1所示的變壓器的示例性的正視圖。
[0019]根據本發明的示例性實施例的變壓器可以包括芯部100和線圈部300。線圈部300可以包括在不同方向上纏繞在芯部100上的初級線圈310和次級線圈330。芯部100可以包括在上下方向(例如，垂直方向)延伸的中心部110，以及從上下并從左右圍繞線圈部300的外圍部130。初級線圈310和次級線圈330可以在不同方向上纏繞在芯部100的大致中心部110。
[0020]更詳細地說明線圈部300，初級線圈310可以沿右下方向纏繞在芯部100的中心部110上并且次級線圈330可以沿左下方向纏繞在芯部100的中心部110上，以形成“X”形狀。可以提供各自具有“X”形狀的多個線圈部300。線圈部300的初級線圈310或次級線圈330纏繞的方向可以取決于設計或條件自由改變，只要初級線圈310和次級線圈330非平行地纏繞，即不相互平行，使得磁通不重疊。
[0021]在如圖6所示的現有技術中，當初級線圈10與次級線圈20纏繞在芯部30的中心部時，初級線圈10以橫向方向纏繞在上部，而次級線圈20以橫向方向纏繞在下部。因此，相當大數量的渦流在磁通重疊的中心部40產生，從而提高了溫度。當溫度升高到參考溫度或大于參考溫度時，系統可能具有溫度問題和故障。
[0022]相反，根據本示例性實施例的變壓器具有初級線圈310和次級線圈330，其可以以非平行的方式纏繞在芯部100的中心部110上，以防止磁通在初級線圈310和次級線圈330之間大致中心部350重疊。因此，熱可以更均勻地分散到變壓器的上部和下部，從而防止溫度在中心部350同心地升高，因此降低系統的總熱量。
[0023]參考圖3和圖4，其示出了使用熱成像裝置的現有技術的變壓器和根據本發明的變壓器的熱圖像，在圖3中所示的現有技術的變壓器，因為熱集中在中心部，顯示出142.8°C的最高溫度，然而根據本發明的變壓器，因為熱分散到上部和下部，顯示出約127.4°C的最高溫度。根據本發明的變壓器可以將中心部350的最高溫度降低15.5°C。進一步地，以非平行取向纏繞在上部和下部的初級和次級線圈可以用于散熱，其減少芯部和線圈部分的芯部大致中心部產生的熱量，以降低最高溫度，同時增加在上部和下部的熱，以達到散熱的效果。另外，由于現有技術的幾種方法中沒有一個使用本發明的方法，本發明的變壓器能夠減少從磁性部件產生的熱而不增加尺寸和成本。由于磁性部件可以以更小的尺寸設計，因此，可以實現變壓器的更緊湊的設計。
[0024]如圖5所示，根據本發明的另一示例性實施例的變壓器可以包括沿所述芯部的大致中心部的多個線圈部。特別地，線圈部中的一個(例如，第一線圈部)可以具有X形結構，其中初級線圈310可沿右下方向纏繞并且次級線圈320可沿左下方向纏繞到芯部100的直立的中心部110。此外，與第一線圈部分相鄰的另一個線圈部(例如，第二線圈部)可以具有X形結構，其中初級線圈310可沿左下方向纏繞并且次級線圈320可沿右下方向纏繞到芯部100的直立中心部110。
[0025]雖然用于說明目的，已經說明本發明的示例性實施例，本領域技術人員將會理解，在不脫離所附權利要求書公開的本發明的范圍和精神的情況下，各種修改、添加和替換都是可能的。
【主權項】
1.一種變壓器，包括: 芯部；以及 線圈部，包括在不同的方向上纏繞在所述芯部上的初級線圈和次級線圈。
2.根據權利要求1所述的變壓器，其中所述初級線圈沿右下方向纏繞到所述芯部的直立的中心部。
3.根據權利要求1所述的變壓器，其中所述次級線圈沿左下方向纏繞到所述芯部的直立的中心部。
4.根據權利要求1所述的變壓器，其中所述線圈部具有X形結構，其中所述初級線圈沿右下方向纏繞到并且所述次級線圈沿左下方向纏繞到所述芯部的直立的中心部。
5.根據權利要求1所述的變壓器，其中所述線圈部包括多個線圈部。
6.根據權利要求1所述的變壓器，其中所述線圈部具有X形結構，其中所述初級線圈沿右下方向纏繞到并且所述次級線圈沿左下方向纏繞到所述芯部的直立的中心部，并且所述線圈部包括沿所述芯部的中心部設置的多個線圈部。
7.根據權利要求1所述的變壓器，其中所述線圈部包括: 沿所述芯部的中心部設置的多個線圈部， 其中所述多個線圈部中的第一線圈部具有X形結構，其中初級線圈沿右下方向纏繞到并且次級線圈沿左下方向纏繞到所述芯部的直立的中心部，并且 其中與所述第一線圈部相鄰的所述多個線圈部中的第二線圈部具有X形結構，其中初級線圈沿左下方向纏繞到并且次級線圈沿右下方向纏繞到所述芯部的直立的中心部。
【專利摘要】本發明涉及一種變壓器，其包括芯部和線圈部。線圈部包括在不同的方向纏繞在芯部上的初級線圈和次級線圈。
【IPC分類】H01F27-28, H01F27-30
【公開號】CN104700993
【申請號】CN201410341393
【發明人】呂寅勇, 宋秉燮, 李垈雨, 梁珍榮, 李宇寧
【申請人】現代自動車株式會社
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2014年7月17日
【公告號】DE102014213946A1, US20150155087