JP2001176739A - 車両用電磁誘導型非接触充電装置 - Google Patents

車両用電磁誘導型非接触充電装置

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JP2001176739A
JP2001176739A JP35448799A JP35448799A JP2001176739A JP 2001176739 A JP2001176739 A JP 2001176739A JP 35448799 A JP35448799 A JP 35448799A JP 35448799 A JP35448799 A JP 35448799A JP 2001176739 A JP2001176739 A JP 2001176739A
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power supply
duct
vehicle
air
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Katsuyuki Kajiura
克之 梶浦
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源本体に内蔵された電気部品を効率よく冷
却できる車両用電磁誘導型非接触充電装置を提供する。 【解決手段】 電磁誘導型非接触充電装置1は、電源装
置2と、電源装置2から延びるケーブルの先端に取付け
られた給電用カプラとを備え、電源装置2がスタンド5
に支持されて立設するスタンドタイプ(充電スタンド)
である。ハウジング10内には底面の排気口51と連通
するダクト16が上下に延びる状態に配置され、ダクト
16の上部には送風装置31が配設されている。ダクト
16は冷却用フィン39がダクト状に形成されたもの
(ダクト構成部品)であり、回路基板21はダクト16
に直付けされている。送風装置31が駆動されると、吸
気口50と排気口51との間を矢印で示す経路で循環す
る気流が発生する。送風装置31がハウジング10内に
おける気流経路の略中間位置でダクト16内にエアを押
し込むエア押込方式を採用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車などの
車両の充電を電磁誘導方式により非接触で行う車両用電
磁誘導型非接触充電装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車用充電装置には、給電用カ
プラと受電器(受電用カプラ)を非接触に結合させて電
磁誘導作用によって充電するインダクティブ方式があ
る。インダクティブ方式はコンダクティブ方式に比べ、
接触不良の心配が少なく、さらに車両に搭載する受電器
を小型化し易いなどの利点がある。
【0003】インダクティブ方式の充電装置には、例え
ば商用交流電源を利用して商用交流を充電に適した充電
用交流(所定周波数・所定電圧)に変換する電源装置
(電力供給装置)と、電源装置から延びる給電用ケーブ
ルの先端に取付けられた給電用カプラとを備える。給電
用カプラは電気自動車に搭載された受電器の挿抜口に挿
し込み可能で、その挿入部には送電用コイル(一次コイ
ル)が内蔵されている。一方、電気自動車側の受電器に
は受電用コイル(二次コイル)と、受電した交流を充電
用の直流に変換する変換回路が内蔵されている。
【0004】充電を行う際は、給電用カプラを電気自動
車に搭載された受電器の挿抜口に挿し込む。この挿し込
みを検知すると電源装置は電気自動車側との通信で得た
バッテリ残量に応じた電圧値の電流(交流)を出力す
る。電源装置から出力された電流が給電用カプラの挿入
部に内蔵された送電用コイルを流れることにより、受電
器側の受電用コイルに電磁誘導作用により電力が誘起さ
れて充電が行われる。
【0005】充電装置は、電源装置をスタンドに立設さ
せた充電スタンド(スタンドタイプ)として公共施設
(例えば駐車場)に設置されて使用される。また家庭用
では家屋などの外壁に取付ブラケットを用いて電源装置
を設置する壁掛けタイプもある。充電装置はいずれのタ
イプも屋外に設置される場合が多い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】電源装置には、商用交
流を充電用交流に変換する回路などパワー系の電気部品
や制御回路など制御系の電子部品が内蔵されており、特
にパワー系の電気部品から発生する熱が問題となる。
【0007】電源装置のハウジング内に各種回路は例え
ば回路基板として配設され、回路基板を冷却用フィンに
取付けるとともに、冷却用フィンを熱交換により冷却す
るための送風をする冷却用の送風装置(ファンユニッ
ト)が設けられる。ハウジングには例えば底面に吸気口
と排気口が形成され、吸気口と排気口との間でハウジン
グ内を一循させる気流を発生させられるように送風装置
を配設している。従来、送風装置は排気口の近傍に配置
されていた。これは、送風装置の発熱で気流を昇温させ
ない対策によるものと考えられる。
【0008】所望する冷却効果を得るためには、気流の
流量・流速をある一定以上にする必要があり、このよう
な条件を満たす気流を発生させるためには、排気口近傍
に送風源が位置する構成であると送風力の割に冷却効率
が低く、例えば強い送風力が得られる大型で大電力の送
風装置を使用する必要があった。また冷却用フィンの熱
交換効率は、送風装置の通常使用程度の発熱による気流
の温度上昇分よりはむしろ気流の流量・流速の依存性の
方が大きく寄与すると考えられ、例えば電源装置の小型
化を図るために比較的小型の送風装置を使用したい場
合、十分な冷却効率が得られ難いという問題があった。
【0009】その他、気流の流量・流速を決める要因と
して気流の全経路における流路断面積が挙げられ、冷却
効率を高めるには外部から吸気して外部に排気されるま
での気流の全経路における流路断面積の確保が必要であ
る。また排気口からは熱風が排気されるため、排気され
た熱風を吸気口から吸気してこれが原因で冷却効率を低
下させていたことも考えられる。このような諸事情を考
慮し、充電装置の冷却効率を高める対策が要求されてい
た。なお、充電装置は充電スタンドや壁掛けタイプとし
て屋外に設置される場合が多いため、雨水などの水に対
する防水対策も必要である。
【0010】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであって、第1の目的は、電源本体に内蔵され
た電気部品を効率よく冷却できる車両用電磁誘導型非接
触充電装置を提供することにある。第2の目的は、前記
第1の目的に加え、簡単な構造で防水効果を高めること
にある。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記第1及び第2の目的
を達成するため請求項1に記載の発明では、車両に設け
られた受電器と結合可能な給電用カプラと、該給電用カ
プラがケーブルを介して接続される電源本体とを備えた
車両用電磁誘導型非接触充電装置において、前記電源本
体を構成する筐体の内部には、通路が上下に延びるダク
トが配置され、前記筐体下部の吸気口から該筐体内に吸
引して前記ダクトの上部開口から前記通路を下降して前
記筐体下部の排気口から排気する気流を発生させる冷却
用の送風装置が、前記ダクトの上部に配置されている。
【0012】この構成では、送風装置が駆動されると、
ダクトの上部開口から空気が通路内に押し込まれること
により、筐体下部の吸気口から外気が筐体内に吸引され
て上昇し、ダクトの通路を下降して筐体下部の排気口か
ら排気される気流が発生する。この気流により筐体内に
配設された電気部品(回路基板を含む)は冷却される。
送風装置の配置位置がダクトの上部であって、気流経路
の途中に送風源が位置するエア押込方式なので、相対的
に弱い送風力でダクトの通路内に必要な流量・流速の気
流を発生させることが可能となり、冷却効率が高まる。
また送風装置はダクトの上部に配置されて筐体内部に比
較的高い位置にあるので、万一、筐体内に浸水しても送
風装置の被水が免れる。
【0013】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、前記ダクトは、電気部品が実装され
た回路基板が直付けされている冷却用フィンがダクト状
に形成されたものである。
【0014】この構成では、請求項1の発明の作用に加
え、回路基板で発生した熱は、ダクトの通路を通る気流
によって冷却用フィンを介して熱交換され、回路基板は
効率よく冷却される。また冷却用フィンがダクトの構成
部品を兼ねるので、部品点数の減少により筐体内のコン
パクト化を図り易くなり、ひいては電源装置の小型化を
図ることが可能となる。
【0015】請求項3に記載の発明では、請求項1又は
2に記載の発明において、前記ダクトが組付けられた支
持板は金属製である。この構成では、請求項1又は2の
発明の作用に加え、ダクトが組付けられた支持板が金属
製で熱伝導率が高いので、ダクトから支持板へ熱が逃げ
ることで、回路基板などを構成する電気部品の冷却効果
が高まる。
【0016】請求項4に記載の発明では、請求項1〜3
のいずれか一項の発明において、前記筐体の上面は斜状
に形状され、前記送風装置が前記筐体の上面傾斜角に合
わせて斜めの姿勢で配置されている。。この構成によれ
ば、筐体の上面を斜状としても筐体の高さを相対的に短
くすることが可能となり、電源本体の小型化を図り易く
なる。
【0017】前記第1の目的を達成するため請求項5に
記載の発明では、車両に設けられた受電器と結合可能な
給電用カプラと、該給電用カプラがケーブルを介して接
続される電源本体とを備えた車両用電磁誘導型非接触充
電装置において、前記電源本体を構成する筐体の内部に
は、通路が上下に延びるダクトと、前記筐体下部の吸気
口から該筐体内に吸引して前記ダクトの上部開口から前
記通路を下降して前記筐体下部の排気口から排気する気
流を発生させる冷却用の送風装置とが設けられ、前記ダ
クトが組付けられた支持板は金属製で、前記筐体は前記
支持板に組付けられている。
【0018】この構成では、冷却用の送風装置が駆動さ
れると、筐体下部の吸気口から外気が筐体内に吸引され
て上昇し、ダクトの通路を下降して筐体下部の排気口か
ら排気される気流が発生する。この気流により筐体内に
配設された電気部品(回路基板を含む)は冷却される。
ダクトが組付けられた支持板が金属製で熱伝導率が高く
ダクトから支持板へ熱が逃げることで、電気部品の冷却
効果が高まる。また、支持板が筐体の組付用にも使用さ
れるので、筐体内の部品点数が少なく済み、電源装置の
小型化を図り易くなる。
【0019】前記第2の目的を達成するため請求項6に
記載の発明では、請求項5に記載の発明において、前記
支持板には補強用の筒状構造部が形成されており、前記
筐体は前記筒状構造部に形成された組付用孔を介して締
結部材を用いて組付けられ、前記組付用孔と連通する前
記筒状構造部の内部が排水通路を兼ねている。
【0020】この構成では、請求項5の発明の作用に加
え、筐体は支持板に対し筒状構造部に形成された組付用
孔を介して締結部材を用いて組付けられる。締結部材と
組付用孔との隙間から仮に水が筐体内に浸入しても、浸
入した水は筒状構造部の内部の排水通路を流れ落ちて排
水される。従って、筐体内に収容された電気部品が被水
する心配がない。また筒状構造部により補強されるの
で、支持板は板厚の割に高い強度が確保される。
【0021】請求項7に記載の発明では、請求項1〜6
のいずれか一項の発明において、前記ダクトの通路内に
電気回路が配置されている。この構成では、請求項1〜
6のいずれか一項の発明の作用に加え、ダクトの通路内
に電気回路が配置されることで、電気回路の冷却が可能
であるとともに、筐体内での収容スペースの節約が可能
で、電源装置の小型化に寄与する。
【0022】前記第1及び第2の目的を達成するため請
求項8に記載の発明では、車両に設けられた受電器と結
合可能な給電用カプラと、該給電用カプラがケーブルを
介して接続される電源本体と、前記電源本体を支持する
スタンドとを備えた車両用電磁誘導型非接触充電装置に
おいて、前記電源本体を構成する筐体の内部には、通路
が上下に延びるダクトと、前記筐体下部の吸気口から該
筐体内に吸引して前記ダクトの上部開口から前記通路を
下降して前記筐体下部の排気口から排気する気流を発生
させる冷却用の送風装置とが設けられ、前記電源本体は
筒状の前記スタンドに対し前記排気口がスタンド内部に
連通する状態で支持され、前記スタンドの排気孔に設け
られたルーバは、別部材が止着されることで前記排気孔
が正面視でほぼ隠れるように延出し、かつ絞り成形した
ものに比べ前記排気孔の開口面からの延出距離が長く設
定されている。
【0023】この構成では、冷却用の送風装置が駆動さ
れると、筐体下部の吸気口から外気が筐体内に吸引され
て上昇し、ダクトの通路を下降して筐体下部の排気口か
ら排気される気流が発生する。この気流により筐体内に
配設された電気部品(回路基板を含む)は冷却される。
排気口からスタンドの内部に排気された排気風は排気孔
からルーバに案内されて外部へ排気される。この際、ル
ーバは別部材を止着した構成で、絞り成形したものに比
べ排気孔の開口面からの延出距離が長く、ルーバの開口
面積が広く確保されてスムーズに排気される。このた
め、気流の全経路における流路断面積が一定以上広く確
保され、筐体内の空気の循環がよくなり高い冷却効果が
得られる。またルーバは排気孔が正面視でほぼ隠れるよ
うに延出しているので、雨などが排気孔を通じてスタン
ド内に入り込み難く、スタンド内の防水効果も確保され
る。
【0024】請求項9に記載の発明では、請求項8に記
載の発明において、前記スタンドの内部には、前記電源
本体に繋がる電源配線が接続される樹脂製の配電ボック
スが前記排気孔より下方に配置され、前記排気口から排
気された熱風を前記配電ボックスへ流れるのを遮るよう
に前記排気孔へ案内する遮風手段が設けられている。
【0025】この構成では、請求項7の発明の作用に加
え、排気口から排気された熱風は、遮風手段により樹脂
製の配電ボックスへ流れるのを遮るように排気孔へ案内
される。このため、スタンド内に配設した樹脂製の配電
ボックスが熱風から保護される。
【0026】前記第1の目的を達成するため請求項10
に記載の発明では、車両に設けられた受電器と結合可能
な給電用カプラと、該給電用カプラがケーブルを介して
接続される電源本体とを備えた車両用電磁誘導型非接触
充電装置において、前記電源本体は壁掛けタイプであっ
て、前記電源本体を構成する筐体の内部には、通路が上
下に延びるダクトと、前記筐体下部の吸気口から該筐体
内に吸引して前記ダクトの上部開口から前記通路を下降
して前記筐体下部の排気口から排気する気流を発生させ
る冷却用の送風装置とが設けられ、前記筐体の下部には
前記吸気口と排気口との入出風を仕切る仕切手段が設け
られている。
【0027】この構成では、冷却用の送風装置が駆動さ
れると、筐体下部の吸気口から外気が筐体内に吸引され
て上昇し、ダクトの通路を下降して筐体下部の排気口か
ら排気される気流が発生する。この気流により筐体内に
配設された電気部品(回路基板を含む)は冷却される。
筐体の下部に設けられた仕切手段により吸気口と排気口
との入出風が混ざらないように仕切られる。このため排
気口から排気された熱風が、そのまま吸気口に吸気され
ることが回避される。よって、筐体内に相対的に低温の
空気が吸気され、筐体内に設けられた電気部品の冷却効
果が高まる。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明を車両用の電磁誘導
型非接触充電装置に具体化した一実施形態を図1〜図1
4に基づいて説明する。
【0029】図14に示すように、電磁誘導型非接触充
電装置(以下、単に充電装置という)1は、地上に設置
された充電スタンドタイプである。充電装置1は電源本
体としての電源装置(電力供給装置)2と、電源装置2
から延びるケーブル3の先端に設けられた給電用カプラ
4とを備えている。本実施形態では給電用カプラ4は形
状がパドル形(平板形状)のパドルタイプを採用してい
る(以下、給電用カプラを給電用パドルという)。電源
装置2はスタンド5に支持された状態で地上に立設され
ている。
【0030】給電用パドル4は、車両としての電気自動
車6の所定箇所(例えばボンネット前部)に装備された
受電器としての受電用チャージポート(受電用カプラ)
7のパドル挿抜口7aに挿抜可能な挿入部4aを有して
いる。
【0031】電気自動車6を充電する際は、給電用パド
ル4の挿入部4aを同図に鎖線で示すように受電用チャ
ージポート7のパドル挿抜口7aに挿し込む。給電用パ
ドル4が受電用チャージポート7に結合されると両者間
で通信が行われ、電気自動車6から取得したバッテリ残
量等の情報に基づいて電源装置2は好適な充電条件を設
定し、商用交流を充電用交流(所定電圧・所定周波数)
に変換して給電用パドル4に出力する。そして電源装置
2から供給されて給電用パドル4に内蔵されたコイルを
流れる交流電流に基づく電磁誘導作用によって受電用チ
ャージポート7に給電され、電気自動車6に搭載された
バッテリ8が充電される。
【0032】次に電源装置2の構成を説明する。図2に
示すように、電源装置2を構成する筐体としての金属製
(例えば鉄またはアルミ製)のハウジング10は、地上
に立設されたスタンド5の上面に組付けられるロアハウ
ジング11と、上面が閉じた有底四角筒状のアッパハウ
ジング12と、右側部を覆うサイドカバー13とからな
る。アッパハウジング12の上面12aは前方ほど下方
へ緩やかに傾く斜面形状を有している。
【0033】ロアハウジング11には支持板としての背
板15が一体に溶接されている。背板15の前面には四
角筒状のダクト16が組付けられ、このダクト16の前
面及び一側面(右側面)にはパワー系の回路基板21お
よび制御系の回路基板22がそれぞれ直付けされてい
る。パワー系の回路基板21には、整流・力率改善回路
および共振型コンバータなどのパワー系回路を構成する
電気部品(電子部品)23が実装されている。これら各
種回路を構成するもののうち比較的重量部品であるコン
デンサ24やコイル(共振用コイル)25は、背板15
にブラケット26,27(図4に示す)を介して支持さ
れた状態で、パワー系の回路基板21の側方(左側方)
に配置されている。これらパワー系の各種回路は、商用
交流を充電条件に応じた電圧に昇圧した所定周波数の充
電用交流に変換するためのものである。
【0034】また、制御系の回路基板22には、パワー
系回路の制御および給電用パドル4に内蔵された通信回
路(例えば赤外線通信回路や無線通信回路)の通信制御
を司る各種制御回路を構成する電子部品(CPUを含
む)(図示せず)が実装されている。制御回路を構成す
るCPUは、通信により電気自動車6から得たバッテリ
残量に応じた適切な充電条件で充電できるよう整流・力
率改善回路および共振型コンバータを制御する。詳しく
は商用交流電源から入力した交流を整流して得た直流を
例えば数10kHzの交流に変換してケーブル3(図1
4参照)に出力する。ケーブル3に出力された交流は給
電用パドル4内の送電用コイル(一次コイル)を流れ、
受電用チャージポート7の受電用コイル(二次コイル)
(いずれも図示せず)に電磁誘導作用によって伝わるよ
うになっている。
【0035】図1,図2に示すように、ダクト16はそ
の上部に上方ほど膨出する略四角筒状のフード30を備
え、そのフード30の上部開口には左右一対の送風装置
(ファンユニット)31,31が水平姿勢で配設されて
いる。送風装置31,31はハウジング10の内部温度
を検知する温度センサ(図示せず)の検出温度が設定温
度以上のときに駆動されるようになっている。送風装置
31,31は、ファン31a,31aが回転することに
よって、ダクト16の上部から空気を通路32に押し込
むことでハウジング10内に冷却用の気流を発生させる
もので、ハウジング10内における気流経路の略中間位
置に当たるダクト16の上部に送風源が位置するエア押
込方式を採用している。ダクト16の内部に送り込まれ
る気流の流量・流速を規定値以上にするため、ダクト1
6の通路断面積は2つの送風装置31の配設部開口面積
よりも狭く設定されている。
【0036】図2に示すようにアッパハウジング12の
右外側面には、表示器33が組み込まれたボックス部3
4が一体形成され、その下方には給電用パドル4を挿着
するためのパドル挿着用ケース35が組付けられてい
る。表示器33には 電気自動車6から通信で取得した
バッテリ残量(充電状況)が表示される。またパドル挿
着用ケース35には給電用パドル4が挿着されたことを
検知するセンサ(例えば磁気センサ)36が取付けられ
ている。ボックス部34には表示器33やセンサ36の
配線作業を行うための開口部34aが形成されており、
配線作業後に開口部34aが金属製のカバー37で塞が
れることで電磁シールドされるようになっている。ま
た、サイドカバー13には、表示器33およびパドル挿
着用ケース35の挿着口35aを前面に露出させるため
の開口13a,13bが形成されている。
【0037】図3,図7に示すようにダクト16は、回
路基板21,22が冷却のために直付けされる冷却用フ
ィン39をダクト状に形成したものである。すなわち、
冷却用フィン39は背面に形成された多数のフィン39
aが通路32内に位置するようにフィン39aのベース
となる部分を断面コ字形に形成したものである。この冷
却用フィン39を背板15に支持された金属製のベース
板40に固定して筒状に配置することで、ダクト16が
構成されている。ダクト16の通路32の前側内壁面か
らは多数のフィン39aが延びている。冷却用フィン3
9はアルミニウム系金属等の高熱伝導性金属からなる。
【0038】図4に示すように、背板15の前面には中
央部の四角形状の開口15aを挟んだ左右両側の部位
に、図7に示すような断面コ字状の凹部が軸線に沿って
延びる長尺の板材41が溶接されることにより、左右2
本の筒状部15bが上下方向に延びるように形成されて
いる。背板15は2本の筒状部15bが背骨として機能
することで補強されている。なお、筒状部15bにより
筒状構造部が構成される。
【0039】図5,図6に示すように背板15には、2
本の筒状部15bに相当する位置にアッパハウジング1
2を固定するための複数個の組付用孔15cが形成され
ている。背板15の前面には、図6に示すように組付用
孔15cと連通する状態にウェルドナット42が固着さ
れ、図6(b),図7に示すようにアッパハウジング1
2は外側から孔12b,15cに挿通されたネジやボル
ト等の締結部材43をウェルドナット42に螺着するこ
とで背板15に固定されている。また図6に示すよう
に、筒状部15bの内面にはウェルドナット44が固着
され、図7に示すようにベース板40は自身に挿通され
たネジ45がウェルドナット44に螺着されることで背
板15に固定されている。そしてこのベース板40に対
して冷却用フィン39がネジ46を用いて固定されてい
る。また図4に示すように背板15の前面上部左右には
左右一対の支持部47が溶接されており、送風装置31
はネジ48(図2参照)を用いて支持部47に取付けら
れている。
【0040】図9に示すように、ハウジング10の底
面、すなわちロアハウジング11の底面には、前側半分
部位(同図では上側)に吸気口50が、後側半分部位に
排気口51がそれぞれ設けられている。吸気口50およ
び排気口51にはメッシュ板52,53が取付けられて
いる。なお、スタンド5で隠れる排気口51ではメッシ
ュ板53を廃止することができる。吸気口50はハウジ
ング10の内部に対しダクト16の外側の空間と連通
し、排気口51はダクト16の通路32と連通してい
る。またロアハウジング11の底面には、前側右寄り位
置にケーブル3が接続され、後側左寄り位置に商用交流
電流が入力される電源配線としての電源ケーブル54が
接続されている。さらにロアハウジング11の底面背面
側二箇所には、筒状部15bの筒内にできた通路55
(図6,7参照)と連通する一対の排水口56が開口し
ている。なお、通路55は排水通路として機能する。
【0041】図3,図8に示すように、ダクト16は冷
却用フィン39の下方では箱状のカバー57により覆わ
れることで排気口51と連通している。図1,図8に示
すように、ダクト16の通路32にはフィン39aが存
在しない下端部領域に、フィルタ回路58と漏電防止回
路59が配置されている。両回路58,59が実装され
た回路基板60はベース板40の前面下端部(つまりダ
クト16の後側内壁面)に取付けられている。フィルタ
回路58はパワー系回路において電源装置2への商用交
流入力部分に介在し、入力交流に重畳したノイズを除去
する。なお、ダクト16は部材30,39,40,57
より構成される。
【0042】図1に示すようにハウジング10内では、
送風装置31が駆動されてファン31aが回転すると、
ダクト16の上部開口から通路32内に空気が押し込ま
れる。これにより吸気口50から外気がハウジング10
内に引き込まれ、回路基板21,22の前側を通って上
昇したエアがダクト16の上部開口から流入し、通路3
2を下降して排気口51から排気される。これによりハ
ウジング10内には同図矢印で示す経路で循環する気流
が発生するようになっている。
【0043】電源装置2を支持するスタンド5は、図1
0に示すように略四角筒形状のスタンド本体61と、ス
タンド本体61の底面に固定された載置板62とを備え
る。スタンド本体61の上端にはロアハウジング11の
底面を支持するための取付用フランジ61aが形成され
ている。スタンド5内の通路63は排気口51の全エリ
アと連通可能な開口面積を有している。図9に鎖線で示
したエリアAが、ハウジング10をスタンド5に組付け
たときに通路63の開口と相対する領域である。電源ケ
ーブル54はスタンド5の通路63に配線されるように
なっている。電源装置2は排気口51がスタンド5の通
路63と連通し、かつ電源ケーブル54が通路63を通
るように取付用フランジ61aに載置された状態でネジ
またはボルト(図示せず)を用いてスタンド5に対し組
付けられている(図1参照)。
【0044】また図10に示すように、取付用フランジ
61aには吸気口50と相対する領域を避けるように凹
部61bが形成されている。スタンド5の背面には多数
のルーバ64が延出している。スタンド5の背面には、
図11,図12に示すように多数の排気孔65が形成さ
れ、ルーバ64は排気孔65を上方から覆うように設け
られている。
【0045】本実施形態ではルーバ64は、図11
(a)に示すようにスタンド本体61と別部材の構成
で、スタンド本体61の排気孔65の上側周縁箇所に上
縁部64aにて溶接されることで固定されている。図1
1(b)は一般に使用される絞り成形により一体成形し
たルーバ構造を示す。スタンド板材90に絞り成形され
たルーバ91は排気孔92の開口長によりその延出長が
制限される。
【0046】ルーバ64の延出長を絞り成形のもの(図
11(b))に比べ長くできるように、本実施形態では
別部材を止着(溶接)するルーバ形成方法を採用してい
る。図11(a),図12に示すように、ルーバ64は
排気孔65が正面視でほぼ隠れるように延出している。
また図11に示すようにルーバ64は、絞り成形のもの
(図11(b))に比べ、排気孔65の開口面からの延
出距離Lが長く設定され、開口率(排気孔の開口面積に
対するルーバの開口面積)が広く確保されている。
【0047】図1示すように、スタンド5の内部には、
多数のルーバ64(つまり排気孔65)の下方位置に樹
脂製の配電ボックス66が配設されている。電源ケーブ
ル54は配電ボックス66内で地中などを経由してスタ
ンド5内に引き込まれた商用交流電源線(図示せず)と
接続されている。
【0048】図1,13に示すように、スタンド5の内
部には配電ボックス66の上方位置に遮風手段としての
遮蔽板67が配置されている。遮蔽板67は排気口51
から通路63内に排気された熱風を配電ボックス66へ
流れないように通路63のほぼ全域を遮るように設けら
れている。すなわち図13に示すように、遮蔽板67
は、通路63の幅とほぼ同程度の幅を有し、その前後の
屈曲部67a,67bがスタンド本体61の内壁面に当
接する状態に配置され、その当接箇所で複数箇所溶接さ
れてスタンド本体61に固定されている。
【0049】図1,13に示すように遮蔽板67はスタ
ンド5の背面側ほど下降する斜状に配置されており、排
気口51からの排気風(熱風)の流路を排気孔65(図
11,12に示す)へ案内するようになっている。図1
3に示すように遮蔽板67には挿通孔(挿通凹部)67
cが形成されており、電源装置2と配電ボックス66と
の間を延びる電源ケーブル54は挿通孔67cを通って
配線されている。
【0050】次に充電装置1の動作を説明する。給電用
パドル4を電気自動車6の受電用チャージポート7に挿
入すると、通信で得たバッテリ残量に応じた充電条件で
充電が開始される。充電中は電源装置2に内蔵された各
種電気回路で発熱がおき、ハウジング10内の室温が設
定温度以上になると送風装置31が駆動される。
【0051】送風装置31の駆動によって、図1に矢印
で示す経路で循環する気流がハウジング10内に発生す
る。この際、上昇気流により各種回路基板21,22や
電気部品24,25が空冷され、ダクト16の通路32
を通る下降気流によりフィン39aを介して熱交換され
て回路基板21,22が冷却されるとともに通路32の
下端領域に配置された各種回路58,59が空冷され
る。
【0052】送風装置31は気流経路の略中間位置であ
るダクト16の上部に配置され、ダクト16の通路32
内にエアを押し込むエア押込方式なので、排気口の近傍
に配置される方式に比べて相対的に小さな送風力で所望
する流量・流速の気流を発生させることが可能になる。
つまり採用する送風装置31の送風力が同じであれば、
このエア押込方式の採用により冷却効率を相対的に高く
することが可能となる。このため、例えば送風装置31
の配設個数低減や小型化(小電力化)を図ることが可能
になる。
【0053】またダクト16の上部に配置された送風装
置31はハウジング10内の上方に位置するので、例え
ば排気口51からハウジング10内に浸入する水に対し
高い防水効果が得られる。従来技術で述べた排気口近傍
に送風装置が配置されて気流経路の最下流位置で送風す
ることでエアを引き込んで気流を発生させるエア引込方
式では、スタンドと電源装置との隙間を伝った水が排気
口から浸入して送風装置を被水する心配がある。このた
め、エア引込方式では特別な防水対策が必要になる。こ
れに対し本実施形態で採用するエア押込方式では、送風
装置31がダクト16の上部というハウジング10内で
も比較的最上部の位置に配置されているため、特別な防
水対策をしなくても送風装置31が被水する心配がな
い。
【0054】ダクト16を通り抜けた熱風は電源装置2
の底面に開口する排気口51からスタンド5内に排気さ
れ、スタンド5の通路63を通ってその背面の各排気孔
65から外部に排気される。この際、各排気孔65に設
けられたルーバ64は、別部材溶接構造の採用により、
正面視で排気孔65がほぼ隠れるように延出し、かつ絞
り成形のものに比べ排気孔65の開口面からの延出距離
Lが長く設定されている。このためルーバ64の開口率
が高く確保されて、ハウジング10内で気流が円滑に循
環し(ルーバ64の開口部が気流の流速を決める律速箇
所とならない)、ハウジング10内の各種回路の冷却効
果が高まるとともに、ルーバ64で覆われた排気孔65
から雨などの水が入り込み難い。
【0055】以上詳述したように本実施形態によれば、
下記の効果が得られる。 (1)送風装置31をダクト16の上部に配置すること
により気流経路の略中間位置に送風源が位置するエア押
込方式を採用するので、同じ送風力でダクト16内に相
対的に流速の高い気流を発生させることができ、ハウジ
ング10内の各種回路の冷却効率を高めることができ
る。また送風装置31がハウジング10内の高い位置に
あるので、仮に排気口51から雨水などの水が浸入して
も送風装置31の被水を防止できる。
【0056】(2)ダクト16は、回路基板21,22
が直付けされる冷却用フィン39をダクト状に形成した
ものであるので、ダクト16の通路32を流れる気流に
よるフィン39aを介した熱交換により回路基板21,
22を効率よく冷却することができる。また冷却用フィ
ン39がダクト16の構成部品を兼ねるので、ハウジン
グ10内の収容部品点数が少なく済む分、部品収容スペ
ースのコンパクト化が図られてハウジング10を小型化
でき、電源装置2の小型化を図ることができる。
【0057】(3)ダクト16が組付けられた背板15
が金属製で熱伝導率が高く、ダクト16から背板15へ
熱が効率よく逃げることで、回路基板21,22の冷却
効果が一層高まる。
【0058】(4)ダクト16が組付けられる背板15
は、ハウジング10の組付用にも使用されるので、部品
の兼用によりハウジング10内の収容部品点数が少なく
済み、電源装置2の小型化に寄与する。またハウジング
10が金属製であるので、ダクト16で熱交換された熱
が背板15を介してハウジング10に伝達されることで
ダクト16の放熱効果が高まるので、回路基板21,2
2の冷却効果が一層高まる。
【0059】(5)ハウジング10を背板15に対し締
結部材43を用いて組付固定する固定構造を採用してお
り、締結部材43と組付用孔15cとの隙間からハウジ
ング10内に水が浸入する心配がある。しかし、水は筒
状部15b内に浸入するのみでしかもその筒状部15b
の内部が排水通路55となっているので、排水通路55
を通じて排水口56から排水され、ハウジング10内に
収容された回路基板21,22、60や各種電気部品2
4,25,31などの被水が免れる。また筒状部15b
により補強されることにより、背板15は板厚の割に高
い強度が確保される。
【0060】(6)ダクト16の通路32内に電気回路
58,59を配置したことで、電気回路58,59を冷
却できるとともにハウジング10内の部品収容スペース
を節約でき、電源装置2の小型化に寄与する。
【0061】(7)ルーバ64を別部材で溶接する構造
を採用し、ルーバ64を正面視で排気孔65が隠れるよ
うに延出させ、かつ排気孔65の開口面からの延出距離
Lを絞り成形のものに比べ長く設定してルーバ64の開
口率を広く確保した。このため、ハウジング10内での
気流の循環が円滑に進み、各種回路基板21,22,6
0等の冷却効果が高まるとともに、スタンド5内への雨
などの水の排気孔65を介した浸入をルーバ64によっ
て防ぐことができる。
【0062】(8)排気口51からスタンド5内に排気
された熱風は、遮蔽板67により樹脂製の配電ボックス
66へ流れるのを遮るように排気孔65へ案内される。
このため、スタンド5内に配設した樹脂製の配電ボック
ス66を熱風から保護できる。
【0063】なお、実施形態は、上記に限定されず以下
の態様で実施することもできる。 ○ 壁掛けタイプの充電装置において、吸気口と排気口
との入出風が混ざらないように仕切る仕切手段を設けて
もよい。すなわち図15に示すように、電源装置2は、
側面視略L字状の取付用ブラケット70の支持台71に
載置された状態で、その背面支持部72の上部に設けら
れた掛止部73を、壁Wに打ち込まれたピン74に引っ
掛けることで壁Wに掛けられている。支持台71の下面
には吸気口50と排気口51との境界線に沿った位置に
仕切板75が下方に延出している。仕切板75は先端側
が背面側へ折れ曲がった形状で、排気口51から排気さ
れた熱風を背面方向へ案内することで、熱風を吸気口5
0から吸気される外気に混ざり難くしている。吸気口5
0と排気口51は雨などが入り難いようにハウジング1
0の底面11aに共に設けられている。このように吸気
口50と排気口51を同一面に共通に設けても、吸気口
50と排気口51の入出風が仕切板75により混ざり難
くなることで、ハウジング10内に比較的低温の外気が
吸気されるようになる。従って、この壁掛けタイプの充
電装置1においてもハウジング10内の回路基板21,
22,60等の冷却効率を高めることができる。なお、
同図ではケーブル3および給電用パドル4は省略されて
いる。
【0064】○ 図16に示すように、送風装置31を
ハウジング10の斜状に形成された上面12aの傾き角
に合わせた斜めの姿勢に配置してもよい。送風装置31
は水平面に対してα゜だけ前方側が下方へ傾いた斜めの
姿勢で配置されている。フード30はその上部開口面が
α゜の傾き角に送風装置31を配置できる形状に成形さ
れている。この構成によれば、ハウジング10の高さを
短くすることが可能になり電源装置2を小型化を図り易
くなる。
【0065】○ 吸気口と排気口の形成箇所はハウジン
グ10の底面に限定されず、ハウジング10の下部であ
ればよい。例えば吸気口と排気口の少なくとも一方が底
面以外の場所、例えばハウジングの側面下部、背面下部
や前面下部に形成されていてもよい。要するにハウジン
グ(筐体)の下部から吸気し、下部から排気する気流を
ハウジング内に発生させられる場所であればよい。
【0066】○ ダクトの金属製部分は前記実施形態に
限定されない。回路基板が直付けされる板状部分と、フ
ィンと、フィンまでの熱伝導経路となる部分が金属製で
あれば足りる。例えばベース板40や基板が直付けされ
ない板状部分(例えばダクト左側部)を、金属以外の耐
熱性材質(例えば樹脂)製とすることもできる。またダ
クトは筒状に一体成形されたものでもよい。
【0067】○ 送風装置は2機に限定されず、1機ま
たは3機以上としてもよい。 ○ 支持板(背板15)は樹脂製であってもよい。樹脂
製であれば量産に適している。また前記(1),(7)
等の効果は同様に得られる。
【0068】○ 支持板(背板15)の筒状構造部(筒
状部15b)が排水通路を兼ねる場合、複数本の筒状構
造部が上下に真っ直ぐ延びた構造に限定されない。筒状
構造部は、組付用孔15cの下側に延びる部分の経路形
状が少なくとも水が流れ落ちることができる形状であれ
ば足りる。例えば逆U字経路、斜め直線経路、蛇行経路
などでもよい。また排水口の位置はハウジング10の底
面に限定されず、ハウジング10の側面下部でもよい。
これらの構成でも前記(1),(7)等の効果は得られ
る。
【0069】○ 筒状構造部(筒状部15b)が排水通
路を兼ねていなくてもよい。すなわち筒状構造部を補強
目的のみに採用する。筒状構造部は水が流れ落ちない経
路でもよく、例えば横方向に延びた経路やU字経路状で
あってもよい。また水が流れ落ちる経路ではあるが排水
口の無い構造とすることもできる。これらの構成でも前
記(1),(7)等の効果は同様に得られる。
【0070】○ 支持板(背板15)に筒状構造部が無
くてもよい。支持板の板厚を厚くすれば必要強度は確保
できる。これらの構成でも前記(1),(7)等の効果
は得られる。
【0071】○ ダクトが組付けられる支持板は、電源
装置2の背面側に配置される背板15に限定されない。
例えば吸気口と排気口を前後逆に配置し、ダクトを前側
に配置することでこれを支持する支持板が前側に位置す
るものであってもよい。
【0072】○ 2種類の回路基板21,22のうちパ
ワー系の回路基板21のみをダクトに直付けした構造と
してもよい。またコンデンサ24やコイル25を回路基
板21に実装しても構わない。またパワー系回路を構成
する他の電気部品を回路基板21から降ろして配置して
もよい。
【0073】○ 送風装置の配置位置は吸気口や排気口
の近傍位置でもよい。つまり吸気口近傍でハウジング内
に送風して気流を発生させる完全エア押込方式、排気口
近傍でハウジング外へ送風して気流を発生させるエア引
込方式を採用することができる。これらの方式を採用し
ても、別部材止着構造のルーバ64を用いた前記(7)
の効果は得られる。
【0074】○ 遮風手段(遮蔽板67)は無くてもよ
い。例えば配電ボックスを耐熱性樹脂製としたり、配電
ボックスの上面を熱遮蔽カバーで覆えばよい。また配電
ボックスがスタンド5の外面に配設された構成とすれば
熱風対策は不要である。
【0075】○ スタンドタイプにおいて、スタンド5
の内部を排気通路とせず、ハウジングの排気口から直接
外部に排気する構成としてもよい。 ○ 充電装置を構成する給電用カプラと受電器との結合
は挿入に限定されない。要するに送電用コイルと受電用
コイルを電磁誘導作用が可能な程度に近接配置できれる
結合構造であれば足りる。
【0076】○ 車両は電気自動車に限定されず、バッ
テリを電源とする車両であればよく、例えばバッテリ式
フォークリフト等の産業車両や、バッテリ式搬送台車で
もよい。また、バッテリのみで駆動するものに限定され
ず、燃料(ガソリン等)とバッテリで走行するハイブリ
ッド車であってもよい。
【0077】なお、前記実施形態から把握される請求項
以外の技術思想を以下に記載する。 (1)請求項3又は4において、前記支持板は前記電源
本体の筐体を組付けるためのもので補強用の筒状構造部
が一体形成され、前記筐体は前記筒状構造部に形成され
た組付用孔を介して締結部材を用いて組付けられ、前記
組付用孔と連通する前記筒状構造部の内部が排水通路を
兼ねている。この構成によれば、さらに請求項6の発明
と同様の効果が得られる。
【0078】(2)請求項5又は6において、前記筐体
は金属製である。この構成によれば、ダクトで熱交換さ
れた電気部品からの熱が支持板を介して筐体に伝達され
て放熱効果が高まるので、電気部品の冷却効果が一層高
まる。
【0079】(3)請求項10において、前記吸気口と
排気口は共に前記筐体の底面に設けられている。この場
合、吸気口と排気口を筐体の面のうち雨などが入り難い
ように底面に設けても、各吸排気口の入出風が仕切手段
により混ざらないので、筐体内に熱風が吸気されること
が回避され、電気部品の高い冷却効果が得られる。
【0080】
【発明の効果】請求項1〜請求項4に記載の発明によれ
ば、送風装置が筐体内の気流経路の途中位置であるダク
トの上部に配置されたエア押込方式なので、送風装置を
駆動したときに得られる気流の流量・流速を相対的に高
く確保でき、また送風装置が筐体内の上方に位置するの
で、筐体内に排気口等から水が浸入しても送風装置の被
水が免れる。
【0081】請求項5に記載の発明によれば、ダクトの
通路を流れる気流による熱交換により電気部品から得た
熱はダクトから金属製の支持板へ逃げることで、電気部
品の冷却効果を高められ、また支持板が筐体の組付用に
も使用されるので、筐体内の部品点数が少なく済み電源
装置の小型化に寄与する。
【0082】請求項6に記載の発明によれば、請求項5
の発明の効果に加え、筐体を支持板に対し締結部材を用
いて組付ける構造であっても、締結部材と組付用孔との
隙間から筐体内に浸入した水は筒状構造部内の排水通路
を通じて排水されるので、筐体内に収容された電気部品
の被水が免れる。
【0083】請求項7に記載の発明では、請求項1〜6
のいずれか一項の発明の効果に加え、ダクトの通路内に
電気回路が配置されることで、電気回路を冷却できると
ともに筐体内の部品収容スペーを節約できて電源装置の
小型化に寄与する。
【0084】請求項8及び請求項9に記載の発明によれ
ば、ルーバを別部材でスタンドに止着した構成とし、絞
り成形したものに比べルーバの開口面積が広く確保され
て排気孔からスムーズに排気できるため、筐体内の空気
の循環をよくして高い冷却効果を得ることができ、また
ルーバが正面視で排気孔がほぼ隠れるように延出してい
ることから、雨などが排気孔を通じてスタンド内に入り
込むのを防ぐことができる。
【0085】請求項10に記載の発明によれば、壁掛け
タイプにおいて、吸気口と排気口との入出風が仕切手段
により混ざらないように仕切られ、排気口から排気され
た熱風がそのまま吸気口に吸気されることがなるべく回
避されるため、筐体内での電気部品の冷却効果を高める
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態における電磁誘導型非接触充電装置
の模式側断面図。
【図2】電源装置の分解斜視図。
【図3】電源装置内の冷却構造の分解斜視図。
【図4】背板を示す模式正面図。
【図5】同じく模式背面図。
【図6】筒状構造部を示し、(a)は平断面図、(b)
は側断面図。
【図7】ダクト組付構造の模式平面図。
【図8】ダクト下流域を示す側断面図。
【図9】電源装置の底面図。
【図10】スタンドの斜視図。
【図11】(a)ルーバ構造を示す側断面図、(b)絞
り成形ルーバの側断面図。
【図12】スタンドのルーバ部分を示す正面図。
【図13】遮蔽板を示す斜視図。
【図14】電磁誘導型非接触充電装置の使用例を示す斜
視図。
【図15】壁掛けタイプの充電装置を示し、(a)は正
面図、(b)は側面図。
【図16】別例の電源装置の模式側断面図。
【符号の説明】
1…電磁誘導型非接触充電装置、2…電源本体としての
電源装置、3…ケーブル、4…給電用カプラとしての給
電用パドル、5…スタンド、6…車両としての電気自動
車、7…受電器としての受電用チャージポート、8…バ
ッテリ、10…筐体としてのハウジング、15…支持板
としての背板、15b…筒状構造部としての筒状部、1
5c…組付用孔、16…ダクト、21,22…回路基
板、23…電気部品、30…ダクトを構成するフード、
31…送風装置、32…通路、39…ダクトを構成する
冷却用フィン、39a…フィン、40…ダクトを構成す
るベース板、43…締結部材、50…吸気口、51…排
気口、54…電源配線としての電源ケーブル、55…排
水通路としての通路、56…排水口、57…ダクトを構
成するカバー、58…電気回路としてのフィルタ回路、
59…電気回路としての漏電防止回路、63…通路、6
4…ルーバ、65…排気孔、66…配電ボックス、67
…遮風手段としての遮蔽板、75…仕切手段としての仕
切板。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両に設けられた受電器と結合可能な給
    電用カプラと、該給電用カプラがケーブルを介して接続
    される電源本体とを備えた車両用電磁誘導型非接触充電
    装置において、 前記電源本体を構成する筐体の内部には、通路が上下に
    延びるダクトが配置され、前記筐体下部の吸気口から該
    筐体内に吸引して前記ダクトの上部開口から前記通路を
    下降して前記筐体下部の排気口から排気する気流を発生
    させる冷却用の送風装置が、前記ダクトの上部に配置さ
    れている車両用電磁誘導型非接触充電装置。
  2. 【請求項2】 前記ダクトは、電気部品が実装された回
    路基板が直付けされている冷却用フィンがダクト状に形
    成されたものである請求項1に記載の車両用電磁誘導型
    非接触充電装置。
  3. 【請求項3】 前記ダクトが組付けられた支持板は金属
    製である請求項1又は2に記載の車両用電磁誘導型非接
    触充電装置。
  4. 【請求項4】 前記筐体の上面は斜状に形状され、前記
    送風装置が前記筐体の上面傾斜角に合わせて斜めの姿勢
    で配置されている請求項1〜3のいずれか一項に記載の
    車両用電磁誘導型非接触充電装置。
  5. 【請求項5】 車両に設けられた受電器と結合可能な給
    電用カプラと、該給電用カプラがケーブルを介して接続
    される電源本体とを備えた車両用電磁誘導型非接触充電
    装置において、 前記電源本体を構成する筐体の内部には、通路が上下に
    延びるダクトと、前記筐体下部の吸気口から該筐体内に
    吸引して前記ダクトの上部開口から前記通路を下降して
    前記筐体下部の排気口から排気する気流を発生させる冷
    却用の送風装置とが設けられ、前記ダクトが組付けられ
    た支持板は金属製で、前記筐体は前記支持板に組付けら
    れている車両用電磁誘導型非接触充電装置。
  6. 【請求項6】 前記支持板には補強用の筒状構造部が形
    成されており、前記筐体は前記筒状構造部に形成された
    組付用孔を介して締結部材を用いて組付けられ、前記組
    付用孔と連通する前記筒状構造部の内部が排水通路を兼
    ねている請求項5に記載の車両用電磁誘導型非接触充電
    装置。
  7. 【請求項7】 前記ダクトの通路内に電気回路が配置さ
    れている請求項1〜6のいずれか一項に記載の車両用電
    磁誘導型非接触充電装置。
  8. 【請求項8】 車両に設けられた受電器と結合可能な給
    電用カプラと、該給電用カプラがケーブルを介して接続
    される電源本体と、前記電源本体を支持するスタンドと
    を備えた車両用電磁誘導型非接触充電装置において、 前記電源本体を構成する筐体の内部には、通路が上下に
    延びるダクトと、前記筐体下部の吸気口から該筐体内に
    吸引して前記ダクトの上部開口から前記通路を下降して
    前記筐体下部の排気口から排気する気流を発生させる冷
    却用の送風装置とが設けられ、前記電源本体は筒状の前
    記スタンドに対し前記排気口がスタンド内部に連通する
    状態で支持され、前記スタンドの排気孔に設けられたル
    ーバは、別部材が止着されることで前記排気孔が正面視
    でほぼ隠れるように延出し、かつ絞り成形したものに比
    べ前記排気孔の開口面からの延出距離が長く設定されて
    いる車両用電磁誘導型非接触充電装置。
  9. 【請求項9】 前記スタンドの内部には、前記電源本体
    に繋がる電源配線が接続される樹脂製の配電ボックスが
    前記排気孔より下方に配置され、前記排気口から排気さ
    れた熱風を前記配電ボックスへ流れるのを遮るように前
    記排気孔へ案内する遮風手段が設けられている請求項8
    に記載の車両用電磁誘導型非接触充電装置。
  10. 【請求項10】 車両に設けられた受電器と結合可能な
    給電用カプラと、該給電用カプラがケーブルを介して接
    続される電源本体とを備えた車両用電磁誘導型非接触充
    電装置において、 前記電源本体は壁掛けタイプであって、前記電源本体を
    構成する筐体の内部には、通路が上下に延びるダクト
    と、前記筐体下部の吸気口から該筐体内に吸引して前記
    ダクトの上部開口から前記通路を下降して前記筐体下部
    の排気口から排気する気流を発生させる冷却用の送風装
    置とが設けられ、前記筐体の下部には前記吸気口と排気
    口との入出風を仕切る仕切手段が設けられている車両用
    電磁誘導型非接触充電装置。
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