JP2013085398A - 急速充電器 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体内に収容された複数の充電ユニットを効率よく放熱させることができる小形の急速充電器を提供する。
【解決手段】本発明に係る急速充電器１Ａは、縦方向に延びた箱型の筐体と、筐体内の空間を５つの空間層に分割する４枚の棚板１７ａ〜１７ｄと、最下層空間１８に連通するように筐体に開口形成された吸気口６と、最上層空間２０に連通するように筐体に開口形成された排気口７と、棚板１７ａ〜１７ｄを貫いて縦方向に延び、最下層空間１８と最上層空間２０とを連通させる少なくとも１つのダクト２１と、中層空間１９ａ〜１９ｃにおいてダクト２１の周囲に固定された充電ユニット１０（１０ａ−１、２、１０ｂ−１、２、１０ｃ−１、２）と、排気口７に設けられた排気ファン３０とを備える。各充電ユニット１０の一部分（１２）はダクト２１内に突出し、ダクト２１内を流れる空気によって空冷される。
【選択図】図６

Description

本発明は、電気自動車の車載バッテリを充電するための急速充電器に関する。

近年、電気自動車の車載バッテリを短時間のうちに８０％程度にまで充電する急速充電器の開発が盛んに行われている。非特許文献１に記載されているように、急速充電器には、１つの高出力充電ユニットで交直変換部を構成したタイプ（以下、「単一ユニット型」という）と、並列接続された複数の充電ユニットで交直変換部を構成したタイプ（以下、「複数ユニット型」という）とがある。

図１１（Ａ）に、単一ユニット型の急速充電器を示す。同図に示すように、この急速充電器は、漏電遮断器１０１を介して外部交流電源１００から入力される三相交流電力（ＡＣ２００［Ｖ］）を直流化する交直変換部１０２Ａを備えている。交直変換部１０２Ａは１つの高出力充電ユニット１０３を有し、高出力充電ユニット１０３の出力電力は、充電コネクタ１０８を介して車載バッテリ２００に供給される。

高出力充電ユニット１０３は、三相ＡＣ２００［Ｖ］を所定の直流電圧に変換するコンバータ１０４と、該直流電圧を高周波交流電圧に変換するインバータ１０５と、高周波絶縁トランス１０６と、高周波絶縁トランス１０６の二次巻線に誘起された交流電圧を整流および平滑する整流器１０７とを有する。このタイプの急速充電器では、高出力充電ユニット１０３の出力電力がそのまま車載バッテリ２００に供給される。

一方、複数ユニット型の急速充電器は、図１１（Ｂ）に示すように、交直変換部１０２Ｂが複数の充電ユニット１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃを有しており、各充電ユニット１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃから出力される電力の和電力を車載バッテリ２００に供給する。より詳しくは、充電ユニット１０３ａは、三相交流電力のａ相成分およびｂ相成分から生成した直流電力を車載バッテリ２００に出力する。同様に、充電ユニット１０３ｂ、１０３ｃは、ａ相成分およびｃ相成分から生成した直流電力、およびｂ相成分およびｃ相成分から生成した直流電力をそれぞれ車載バッテリ２００に供給する。

なお、交直変換部１０２Ｂはさらに多くの充電ユニットを有する場合もある。例えば、充電ユニット１つ当たりの出力電力がａ［ｋＷ］であり、かつ車載バッテリ２００に供給すべき電力がａ×９［ｋＷ］の場合は、充電ユニット１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃを３つずつ備えればよい。すなわち、この場合は、交直変換部１０２Ｂが計９つの充電ユニットで構成される。

図１１（Ａ）に示す単一ユニット型の急速充電器は、部品点数が少ないために設計を簡素化することができるという利点があるものの、仕様（特に、出力電力）が変わる度に交直変換部１０２Ａを再設計しなければならないので、手間がかかるとともに、コスト低減が図りにくいという問題がある。

一方、図１１（Ｂ）に示す複数ユニット型の急速充電器は、個々の充電ユニットを汎用部品で構成することが容易で、しかも１台の急速充電器に複数の充電ユニットが使用されるので、量産効果により充電ユニットのコストを低減しやすいという利点がある。また、複数ユニット型の急速充電器は、一部の充電ユニットで障害が発生したとしても、当該充電ユニットだけを交換すればよいので、保守が容易という利点もある。

"急速充電設備の仕様、構造及び設置について"、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２２年１２月１７日、ＣＨＡｄｅＭＯ協議会、［平成２３年９月２６日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.fdma.go.jp/neuter/topics/denki_jidousya/pdf/dai1_siryou3.pdf＞

ところで、充電インフラを本格的に普及させるためには、急速充電器の小形化（設置面積の低減）および低コスト化が必須となっている。このため、最近では、低コスト化に有利な複数ユニット型の急速充電器が主流となってきている。

しかしながら、複数ユニット型の急速充電器において小形化を進めていくと、筐体内に複数の充電ユニットを近接して配置させることになり、各充電ユニットの発熱により筐体内温度が上昇するという問題があった。筐体内の温度が過度に上昇すると、充電ユニットの動作が不安定になったり故障頻度が増加したりして、充電インフラとしての安定的な運用が妨げられる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、筐体内に収容された複数の充電ユニットを効率よく放熱させることができる小形の急速充電器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る急速充電器は、複数の充電ユニットから出力される電力の和電力によりバッテリを充電する急速充電器であって、縦方向に延びた箱型の筐体と、筐体内の空間を縦方向に隣接したｎ個（ただし、ｎは３以上の整数）の空間層に分割するｎ−１枚の棚板と、ｎ個の空間層のうちの最下層の空間に連通するように筐体に開口形成された吸気口と、ｎ個の空間層のうちの最上層の空間に連通するように筐体に開口形成された排気口と、棚板を貫いて縦方向に延び、最下層の空間と最上層の空間とを連通させる少なくとも１つのダクトと、前記ｎ個の空間層のうち最下層および最上層を除く中層空間において、ダクトの周囲に固定された前記充電ユニットと、最上層の空間内の空気を強制的に排気するために排気口に設けられた排気ファンと、を備え、充電ユニットの一部分がダクト内に突出し、ダクト内を流れる空気によって充電ユニットが空冷されることを特徴とする。

この構成では、吸気口を有する最下層の空間と排気口および排気ファンを有する最上層の空間とが、棚板を貫いて縦方向に延びたダクトによって連通されているので、ダクト内を一直線に上昇する空気の流れができる。また、この構成では、充電ユニットの一部分がダクト内に突出している。したがって、この構成によれば、充電ユニットの当該一部分が常に新鮮な空気に晒されることとなるので、効率よく、しかも安定的に充電ユニットを放熱させることができる。

上記急速充電器は、ｎ−１枚の棚板のうち最上層の空間と中層空間とを分割する棚板を除く棚板に開口形成され、隣接した空間層を連通させる空間中継用連通口と、ダクトの開口のうち最下層の空間に連通したダクト用連通口と空間中継用連通口とを跨ぐように取り付けられた吸気ファンとをさらに備えていることが好ましい。この構成によれば、最下層の空間の圧力が確実に低下するので、十分な量の空気を最下層の空間に取り込んで、該空気により充電ユニットを安定的に放熱させることができる。また、この構成によれば、中層空間の空気を攪拌することができるので、熱せられた空気が中層空間に滞留することによる充電ユニットの劣化等を防止することができる。

上記急速充電器は、中層空間に連通するように筐体に開口形成された補助排気口と、補助排気口に設けられた補助排気ファンとをさらに備えていることが好ましい。この構成によれば、中層空間の空気を強制的に排気して内外雰囲気を入れ替えることができるので、より一層充電ユニットを放熱させることができる。

上記急速充電器における充電ユニットが、ベースプレートと、ベースプレートの表面に接合された発熱部品と、ベースプレートの裏面から突出した複数の放熱フィンとを含む場合は、放熱フィンをダクト内に突出させればよい。

また、上記急速充電器におけるダクトが４枚の側板から構成されている場合は、４枚の側板のうちの相対向する２枚の側板を充電ユニットのベースプレートとするのが好ましい。この構成によれば、充電ユニットの一部分（放熱フィン）をダクト内に突出させるのが容易となるほか、放熱性を確保しつつ充電ユニット同士の距離を詰めることができるので、急速充電器を小形化することができる。

本発明によれば、筐体内に収容された複数の充電ユニットを効率よく放熱させることができる小形の急速充電器を提供することができる。

本発明に係る急速充電器の外観図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は背面図、（Ｄ）は左側面図である。 本発明に係る急速充電器において使用される充電ユニットであって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ別の角度から見た側面図である。 本発明に係る急速充電器の内部構造を示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図である。 本発明に係る急速充電器の内部構造を示す平面図である。 本発明に係る急速充電器におけるダクトの組み立て方法を説明するための図である。 本発明の第１実施形態における空気の流れを示す模式図である。 本発明の第２実施形態における空気の流れを示す模式図である。 本発明の第３実施形態における空気の流れを示す模式図である。 本発明の第４実施形態における空気の流れを示す模式図である。 本発明の第５実施形態における空気の流れを示す模式図である。 急速充電器のブロック図であって、（Ａ）は単一ユニット型の急速充電器、（Ｂ）は複数ユニット型の急速充電器である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係る急速充電器の好ましい実施形態について説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る急速充電器の外観図である。本実施形態に係る急速充電器１Ａは、交直変換部を９つの充電ユニットで構成した複数ユニット型の急速充電器である（図１１（Ｂ）参照）。

図１の各図に示すように、急速充電器１Ａは縦方向に伸びた箱型の筐体２とそれを支える台座部２ｆとを備えている。筐体２は、正面パネル２ａ、右側面パネル２ｂ、背面パネル２ｃ、左側面パネル２ｄおよび天井パネル２ｅからなる。正面パネル２ａには、操作ボタンおよびディスプレイを含むインタフェース部３が設けられている。各充電ユニットを制御する制御基板は、２枚の基板に分けて正面パネル２ａ側に取り付けられている。また、右側面パネル２ｂの下方と、背面パネル２ｃおよび左側面パネル２ｄの上方とには、複数のスリットが開口形成されている。右側面パネル２ｂにおけるスリットは、筐体２内に外部からの新鮮な空気を取り込むための吸気口６であり、背面パネル２ｃおよび左側面パネル２ｄにおけるスリットは、筐体２内の空気を排気するための排気口７である。

この他、急速充電器１Ａは、右側面パネル２ｂの上方から引き出された充電ケーブル４、およびその先端に備えられた充電ガン５を備えている。図１（Ｂ）以外の各図では、充電ケーブル４および充電ガン５の全部または一部が省略されているので注意されたい。

図２は、筐体２内に収容される充電ユニット１０である。前記の通り、本実施形態に係る急速充電器１Ａでは、筐体２内に９つの充電ユニット１０が収容されており、急速充電器１Ａ全体としては、約３０［ｋＷ］の電力を出力することができる。

充電ユニット１０は、図１１（Ｂ）における充電ユニット１０３ａ等に相当するもので、三相ＡＣ２００［Ｖ］を所定の直流電圧に変換するコンバータ１０４と、該直流電圧を高周波交流電圧に変換するインバータ１０５と、高周波絶縁トランス１０６と、高周波絶縁トランス１０６の二次巻線に誘起された交流電圧を整流および平滑する整流器１０７とを有している。

充電ユニット１０は、平面視矩形状のベースプレート１１と、ベースプレート１１の裏面から突出した複数の放熱フィン１２とを有する。放熱フィン１２は、ベースプレート１１の長辺方向に延びている。本実施形態では、２８本の放熱フィン１２が等間隔に並んでいる。ベースプレート１１および放熱フィン１２は、アルミニウムにより一体的に成形されたものである。

ベースプレート１１の表面には、コンバータ１０４やインバータ１０５を構成する部品のうち、特に発熱量の大きな部品（例えば、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子。以下、「発熱部品」という。）が導電性接着剤または半田により直接的に接合されている。このため、発熱部品から発生した熱は、ベースプレート１１および放熱フィン１２により素早く拡散される。

図３は、本実施形態に係る急速充電器１Ａの内部構造を示す図である。図３においては、筐体２を構成する５枚のパネル２ａ〜２ｅが全て取り外されており、フレーム１３や充電ユニット１０（１０ａ−１〜１０ａ−３、１０ｂ−１〜１０ｂ−３、１０ｃ−１〜１０ｃ−３）が視認可能となっている。なお、図３（Ａ）は正面図であり、図１（Ａ）に相当する。また、図３（Ｂ）は左側面図であり、図１（Ｄ）に相当する。

フレーム１３は棚状構造を有し、主に、底板１５と、底板１５の四隅から縦方向に伸びた４本の支柱１６と、支柱１６の内側に設けられた４枚の棚板１７ａ〜１７ｄとを有する。底板１５および棚板１７ａ〜１７ｄは金属製の板である。本実施形態に係る急速充電器１Ａは、この棚板１７ａ〜１７ｄにより筐体２内の空間が縦方向に隣接した５つの層に分割されている。以下では、最下層の空間を「最下層空間１８」、最上層の空間を「最上層空間２０」、最下層空間１８と最上層空間２０の間にある３つの空間を「中層空間１９ａ〜１９ｃ」と呼ぶこととする。

図３に示すように、急速充電器１Ａは第１ダクト２１および第２ダクト２２を備えている。第１ダクト２１および第２ダクト２２は、棚板１７ａ〜１７ｄを貫いて縦方向に延びており、最下層空間１８と最上層空間２０とを連通させる。

最下層空間１８は、右側面パネル２ｂに設けられた吸気口６によって外部と繋がっている。また、最上層空間２０は、背面パネル２ｃおよび左側面パネル２ｄに設けられた排気口７によって外部と繋がっている。一方、本実施形態では、各パネル２ａ〜２ｄの中層空間１９ａ〜１９ｃに対応した位置にはスリットが形成されていない。したがって、本実施形態においては、中層空間１９ａ〜１９ｃがほぼ密閉状態となっている。

最上層空間２０に設けられた排気口７の近傍には排気ファン（図６の符号３０）が備えられている。排気ファンが作動すると、最上層空間２０内の空気が排気口７を通じて強制的に外部に排気される。

棚板１７ａおよび棚板１７ｂの間にある中層空間１９ａにおいては、第１ダクト２１に２つの充電ユニット１０（１０ａ−１、１０ａ−２）が固定されるとともに、第２ダクト２２に充電ユニット１０（１０ａ−３）が固定されている。同様に、中層空間１９ｂにおいては、第１ダクト２１に２つの充電ユニット１０（１０ｂ−１、１０ｂ−２）が固定されるとともに、第２ダクト２２に充電ユニット１０（１０ｂ−３）が固定されている。また、中層空間１９ｃにおいては、第１ダクト２１に２つの充電ユニット１０（１０ｃ−１、１０ｃ−２）が固定されるとともに、第２ダクト２２に充電ユニット１０（１０ｃ−３）が固定されている。

同一の空間に配置された３つの充電ユニットは、外部交流電源１００に対して並列に接続されている。具体的には、中層空間１９ａに配置された３つの充電ユニット１０ａ−１〜１０ａ−３は、不図示の接続ケーブルによって入力端子がａ相入力バスバ２３およびｂ相入力バスバ２４に接続されている。同様に、中層空間１９ｂに配置された３つの充電ユニット１０ｂ−１〜１０ｂ−３は、入力端子がａ相入力バスバ２３およびｃ相入力バスバ２５に接続され、中層空間１９ｃに配置された３つの充電ユニット１０ｃ−１〜１０ｃ−３は、入力端子がｂ相入力バスバ２４およびｃ相入力バスバ２５に接続されている。また、全充電ユニット１０ａ−１〜１０ａ−３、１０ｂ−１〜１０ｂ−３、１０ｃ−１〜１０ｃ−３の出力端子は、不図示の接続ケーブルによって一対の出力バスバ２６に接続されている。

各接続ケーブルの一端は、充電ユニット１０に対して半田付けまたはネジ留めにより固定され、各接続ケーブルの他端は、入力バスバ２３〜２５または出力バスバ２６に対してネジ留めにより固定されている。また、各接続ケーブルは工具不要で着脱可能なコネクタ部を有する。このため、急速充電器１Ａでは、半田付けまたはネジ留めされた接続ケーブルの一端または他端を充電ユニット１０または入出力バスバ２３〜２６から外したり付け直したりすることなく、充電ユニット１０を交換することができる。

図４は、棚板１７ａ、充電ユニット１０ａ−１〜１０ａ−３、第１ダクト２１および第２ダクト２２を真上から見た平面図である。同図に示すように、第１ダクト２１および第２ダクト２２は、それぞれ４枚の側板２１ａ〜２１ｄ、２２ａ〜２２ｄを隙間なく組み合せたもので、第１ダクト２１においては、この４枚の側板２１ａ〜２１ｄのうちの相対向する２枚（２１ｂ、２１ｄ）が充電ユニット１０ａ−１および充電ユニット１０ａ−２のベースプレート１１で構成されている。また、第２ダクト２２においては、４枚の側板２２ａ〜２２ｄのうちの１枚（２２ｄ）が充電ユニット１０ａ−３のベースプレート１１で構成されている。すなわち、充電ユニット１０ａ−１、１０ａ−２および１０ａ−３のベースプレート１１が、それぞれ第１ダクト２１の側板２１ｂ、２１ｄおよび第２ダクト２２の側板２２ｄとしての役割も兼ねている。

棚板１７ａは、第１ダクト２１および第２ダクト２２に対応した位置にそれぞれダクト用連通口２７、２８が開口形成されている。図４から明らかなように、各充電ユニット１０ａ−１〜１０ａ−３の放熱フィン１２は縦方向に真っ直ぐに延びているので、ダクト用連通口２７、２８を通じて最下層空間１８から第１ダクト２１内および第２ダクト２２内に流れ込んできた空気は、放熱フィン１２に遮られることなく一直線に上昇する。

棚板１７ａと同様に、棚板１７ｂ、１７ｃ、１７ｄにもダクト用連通口２７、２８が開口形成されている。

図５は、第１ダクト２１および第２ダクト２２を分解した状態の平面図である。同図に示すように、棚板１７ａの上面には、ダクト用連通口２７、２８の長辺に沿って設けられた一対の突部からなるガイド４０、４１が設けられている。また、図示されていないが、棚板１７ｂの下面にもガイド４０、４１が設けられている。

第１ダクト２１および第２ダクト２２の組み立ては以下の手順で行われる。すなわち、側板２１ｃ、２２ｃを取り付けた後、棚板１７ａの上面および棚板１７ｂの下面にそれぞれ設けられたガイド４０（４１）に沿ってベースプレート１１をスライドさせることにより、充電ユニット１０ａ−１〜１０ａ−３を所定位置に配置し、最後に、側板２１ａ、２２ａ、２２ｂを取り付けることにより、第１ダクト２１および第２ダクト２２は完成する。

上記の通り、本実施形態に係る急速充電器１Ａでは、充電ユニット１０の取り付けと第１ダクト２１および第２ダクト２２の組み立てとが同時に行われるので、製造工程を簡略化することができる。また、本実施形態に係る急速充電器１Ａでは、充電ユニット１０が第１ダクト２１および第２ダクト２２の一部となっているので、第１ダクト２１および第２ダクト２２の部品点数を減らすこともできる。

図６は、急速充電器１Ａにおける空気の流れを模式的に表した図である。なお、同図および図７〜図１０においては、説明を簡単にするために、第２ダクト２２および第２ダクト２２に固定された充電ユニット１０ａ−３、１０ｂ−３、１０ｃ−３の図示を省略している。

排気ファン３０が作動すると、最上層空間２０内の空気が排気口７を通じて強制的に外部に排気される。これにより、最上層空間２０、第１ダクト２１内（第２ダクト２２内）の空間、および最下層空間１８の圧力が低下し、吸気口６を通じて最下層空間１８に新鮮な空気が取り込まれる。

取り込まれた空気は、第１ダクト２１内（第２ダクト２２内）を淀むことなく一直線に上昇する。このとき、第１ダクト２１内（第２ダクト２２内）に突出した各充電ユニットの放熱フィン１２は、上昇していく空気によって空冷される。

第１ダクト２１（第２ダクト２２）を通り抜けて最上層空間２０に到達した空気は、最終的に排気口７から排気される。これにより、第１ダクト２１および第２ダクト２２の周囲に配設された充電ユニット１０ａ−１〜１０ａ−３、１０ｂ−１〜１０ｂ−３および１０ｃ−１〜１０ｃ−３が効率的に冷却される。

［第２実施形態］
続いて、本発明の第２実施形態に係る急速充電器１Ｂについて説明する。図７に示すように、急速充電器１Ｂは、棚板１７ａに開口形成されたダクト用連通口２７に吸気ファン３４が設けられている点において、第１実施形態に係る急速充電器１Ａと相違している。吸気ファン３４は、最下層空間１８に取り込まれた空気を第１ダクト２１に送り込むためのものである。なお、第２ダクト２２に関し、ダクト用連通口２８にも同様に吸気ファンが設けられている。

最下層空間１８および最上層空間２０の体積が大きい場合は、最上層空間２０に設けた排気ファン３０を作動させるだけで、これらの空間の圧力を十分に下げることができないことが考えられる。圧力が十分に下がらないと、吸気口６から取り込まれる外部からの新鮮な空気の量が減少し、充電ユニット１０の放熱性が低下してしまう。本実施形態に係る急速充電器１Ｂによれば、このような場合であっても最下層空間１８の圧力が確実に低下するので、十分な量の空気を最下層空間１８に取り込んで、該空気により充電ユニット１０を安定的に放熱させることができる。

［第３実施形態］
図８に示すように、本発明の第３実施形態に係る急速充電器１Ｃは、棚板１７ａ〜１７ｃにさらに連通口３１が開口形成されている点と、吸気ファン３５が設けられている点において、第１実施形態に係る急速充電器１Ａと相違している。連通口３１（本発明の「空間中継用連通口」に相当）は４枚の棚板のうち最上層空間２０と中層空間１９ｃとを分割する棚板１７ｄを除く棚板１７ａ〜１７ｃに開口形成され、隣接した空間層を連通接続する。なお、第２ダクト２２側にも、ダクト用連通口２８に隣接して連通口３１が開口形成されている（後述する第４および第５実施形態についても同様である）。吸気ファン３５は、最下層空間１８に取り込まれた新鮮な空気を第１ダクト２１に送るとともに、中層空間１９ａ〜１９ｃ内の空気を攪拌するためのものである。

充電ユニット１０には、発熱部品（ＩＧＢＴ等のスイッチング素子）の他にも冷却することが好ましい部品（コイル等）が多数搭載されている。図４に示すように、各充電ユニット１０ａ−１〜１０ａ−３のベースプレート１１の側方に、トランスＴとノイズフィルタＮＦを搭載した基板が取付けられている。トランスＴおよびノイズフィルタＮＦは共に発熱体であるコイルを含み、半導体素子が搭載されたベースプレート１１とは別体に構成されている。すなわち、トランスＴおよびノイズフィルタＮＦがベースプレート１１上の部品とは別に取り付けられることで、周囲雰囲気に接する外部表面積が拡大されるとともに、ベースプレート１１上の半導体素子から隔離されている。このような構成により、トランスＴ、ノイズフィルタＮＦの周囲雰囲気を攪拌させることにより、トランスＴ、ノイズフィルタＮＦからの発熱を周囲に効率よく放熱させることが可能となっている。このため、ダクト用連通口２８に隣接して連通口３１を開口形成することにより、連通口３１から中層空間１９ａ〜１９ｃ内に空気が流れ込み、トランスＴ、ノイズフィルタＮＦの周囲雰囲気が攪拌され、トランスＴおよびノイズフィルタＮＦが空冷される。このように本実施形態に係る急速充電器１Ｃによれば、中層空間１９ａ〜１９ｃ内の空気を攪拌することができるので、上記コイル等の周辺に熱せられた空気が滞留することによる該コイルの劣化等を防止することができる。しかも、図８に示すように、吸気ファン３５をダクト用連通口２７と連通口３１とに跨るように取り付けることで、１つのファンにより、ダクト内への吸気動作と中層空間１９ａ〜１９ｃ内の空気の攪拌動作とを兼用することができる。

［第４実施形態］
図９に示すように、本発明の第４実施形態に係る急速充電器１Ｄは、背面パネル２ｃの中層空間１９ｂおよび中層空間１９ｃに対応した位置に補助排気口３２ｂ、３２ｃとしてのスリットが開口形成されている点において、第３実施形態に係る急速充電器１Ｃと相違している。

本実施形態に係る急速充電器１Ｄによれば、中層空間１９ａ〜１９ｃの空気を排気して内外雰囲気を入れ替えることができるので、より一層充電ユニット１０を放熱させることができる。

［第５実施形態］
図１０に示すように、本発明の第５実施形態に係る急速充電器１Ｅは、補助排気口３２ｂ、３２ｃに補助排気ファン３３ｂ、３３ｃがそれぞれ備えられている点において、第４実施形態に係る急速充電器１Ｄと相違している。補助排気ファン３３ｂ、３３ｃは、中層空間１９ｂおよび中層空間１９ｃの空気を強制的に排気するためのものである。

本実施形態に係る急速充電器１Ｂでは、排気ファン３０および２つの補助排気ファン３３ｂ、３３ｃが作動するので、より多くの外部からの新鮮な空気が最下層空間１８に取り込まれる。そして、取り込まれた空気の一部は、連通口３１を通って中層空間１９ａ〜１９ｃに行き渡り、最終的に補助排気口３２ｂまたは補助排気口３２ｃから排気される。したがって、本実施形態に係る急速充電器１Ｅによれば、中層空間１９ａ〜１９ｃに熱がこもるのを防ぐことができ、充電ユニットをさらに安定的に動作させることができる。

以上、本発明に係る急速充電器の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記の構成に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態に係る急速充電器１Ａ〜１Ｅは充電ユニットを９つ収容していたが、充電ユニットの数量は充電対象に応じて任意に変更することができる。
一例として、充電ユニットを１５個収容して出力電力を５０［ｋＷ］とする場合は、（Ａ）第１ダクトを１本追加するとともに該第１ダクトに２つの充電ユニットを固定することで、各中層空間に５つの充電ユニットを配置してもよいし、（Ｂ）棚板を２枚追加的に備えて５つの中層空間を形成し、各中層空間に３つの充電ユニットを配置してもよい。（Ａ）の手法を採る場合は、急速充電器の奥行きが長くなり、設置面積が大きくなる。一方、（Ｂ）の手法を採る場合は、急速充電器が縦長になる。いずれの手法を採るかは、当該急速充電器が設置される環境に応じて決定すればよい。

１Ａ〜１Ｅ 急速充電器
２ 筐体
２ａ 正面パネル
２ｂ 右側面パネル
２ｃ 背面パネル
２ｄ 左側面パネル
２ｅ 天井パネル
２ｆ 台座部
３ インタフェース部
４ 充電ケーブル
５ 充電ガン
６ 吸気口
７ 排気口
１０ 充電ユニット
１０ａ−１〜１０ａ−３ 充電ユニット
１０ｂ−１〜１０ｂ−３ 充電ユニット
１０ｃ−１〜１０ｃ−３ 充電ユニット
１１ ベースプレート
１２ 放熱フィン
１３ フレーム
１５ 底板
１６ 支柱
１７ａ〜１７ｄ 棚板
１８ 最下層空間
１９ａ〜１９ｃ 中層空間
２０ 最上層空間
２１ 第１ダクト
２１ａ〜２１ｄ （第１ダクトの）側板
２２ 第２ダクト
２２ａ〜２２ｄ （第２ダクトの）側板
２３ ａ相入力バスバ
２４ ｂ相入力バスバ
２５ ｃ相入力バスバ
２６ 出力バスバ
２７ ダクト用連通口
２８ ダクト用連通口
３０ 排気ファン
３１ 連通口
３２ｂ、３２ｃ 補助排気口
３３ｂ、３３ｃ 補助排気ファン
３４ 吸気ファン
３５ 吸気ファン
４０ ガイド
４１ ガイド
１００ 外部交流電源
１０１ 漏電遮断器
１０２Ａ、１０２Ｂ 交直変換部
１０３ 高出力充電ユニット
１０３ａ〜１０３ｃ 充電ユニット
１０４ コンバータ
１０５ インバータ
１０６ 高周波絶縁トランス
１０７ 整流器
１０８ 充電コネクタ
２００ 車載バッテリ
ＮＦ ノイズフィルタ
Ｔ トランス

Claims (5)

1. 複数の充電ユニットから出力される電力の和電力によりバッテリを充電する急速充電器であって、
   縦方向に延びた箱型の筐体と、
   前記筐体内の空間を縦方向に隣接したｎ個（ただし、ｎは３以上の整数）の空間層に分割するｎ−１枚の棚板と、
   前記ｎ個の空間層のうちの最下層の空間に連通するように前記筐体に開口形成された吸気口と、
   前記ｎ個の空間層のうちの最上層の空間に連通するように前記筐体に開口形成された排気口と、
   前記棚板を貫いて縦方向に延び、前記最下層の空間と前記最上層の空間とを連通させる少なくとも１つのダクトと、
   前記ｎ個の空間層のうち前記最下層および最上層を除く中層空間において、前記ダクトの周囲に固定された前記充電ユニットと、
   前記最上層の空間内の空気を強制的に排気するために前記排気口に設けられた排気ファンと
   を備え、
   前記充電ユニットの一部分が前記ダクト内に突出し、前記ダクト内を流れる空気によって前記充電ユニットが空冷されることを特徴とする急速充電器。
2. 前記ｎ−１枚の棚板のうち前記最上層の空間と前記中層空間とを分割する棚板を除く棚板に開口形成され、隣接した空間層を連通させる空間中継用連通口と、
   前記ダクトの開口のうち前記最下層の空間に連通したダクト用連通口と前記空間中継用連通口とを跨ぐように取り付けられた吸気ファンと
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の急速充電器。
3. 前記中層空間に連通するように前記筐体に開口形成された補助排気口と、
   前記補助排気口に設けられた補助排気ファンと
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の急速充電器。
4. 前記充電ユニットは、
   ベースプレートと、
   前記ベースプレートの表面に接合された発熱部品と、
   前記ベースプレートの裏面から突出した複数の放熱フィンと、
   を含み、
   前記放熱フィンが前記ダクト内に突出していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の急速充電器。
5. 前記ダクトは４枚の側板から構成され、
   前記４枚の側板のうちの相対向する２枚の側板が前記充電ユニットの前記ベースプレートであることを特徴とする請求項４に記載の急速充電器。

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