JP2014050177A - Power converter - Google Patents
Power converter Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014050177A JP2014050177A JP2012189981A JP2012189981A JP2014050177A JP 2014050177 A JP2014050177 A JP 2014050177A JP 2012189981 A JP2012189981 A JP 2012189981A JP 2012189981 A JP2012189981 A JP 2012189981A JP 2014050177 A JP2014050177 A JP 2014050177A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- transformer
- terminal
- terminal block
- converter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、発電設備によって発電された電力の形式を変換して出力可能な電力変換装置に関するものである。 The present invention relates to a power converter capable of converting and outputting a format of power generated by a power generation facility.
近年、環境に対する関心の高まりや、政府のエネルギー政策を受けて、太陽光エネルギーや風力等の所謂再生可能エネルギーや、燃料電池等を用いた発電システムが急速に普及している。そして、この種の発電システムは、発電設備（例えば、太陽光パネル、風力発電機、並びに、燃料電池等）において発電された直流電力を、商用系統に連系させる機能を具備した電力変換装置（所謂パワーコンディショナ）が備えられている。すなわち、この種の発電システムでは、パワーコンディショナにインバータ回路が備えられ、そのインバータ回路で直流電力を所定の周波数（例えば５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚ）の交流電力に変換している。 In recent years, power generation systems using so-called renewable energy such as solar energy and wind power, fuel cells, and the like are rapidly spreading in response to increasing interest in the environment and government energy policies. And this kind of power generation system is a power conversion device having a function of linking DC power generated in a power generation facility (for example, a solar panel, a wind power generator, and a fuel cell) to a commercial system ( A so-called power conditioner) is provided. That is, in this type of power generation system, a power conditioner is provided with an inverter circuit, and the inverter circuit converts DC power into AC power having a predetermined frequency (for example, 50 Hz or 60 Hz).
また特に、太陽光パネル等を用いた発電システムでは、パネルの設計自由度（設置枚数等）を確保するべく、インバータ回路に加えて、コンバータ回路が備えられており、コンバータ回路で直流電力の電圧を所定の電圧まで昇圧している。
例えば、特許文献１には、インバータ回路及びコンバータ回路の双方を備えたパワーコンディショナの技術が開示されている。
In particular, in a power generation system using a solar panel or the like, a converter circuit is provided in addition to the inverter circuit in order to ensure the degree of freedom in design of the panel (number of installed panels, etc.). Is boosted to a predetermined voltage.
For example,
このように、パワーコンディショナは、発電設備で発電された直流電力を、単に交流電力に変換するだけのものではなく、商用系統に連系させたり、所定の電圧まで昇圧させる等の微妙な制御が必要不可欠である。すなわち、この種のパワーコンディショナは、これらの機能を好適に発揮させるべく、インバータ回路やコンバータ回路にスイッチング素子等が設けられ、それらが制御装置によって電子的に制御されている。 In this way, the power conditioner is not just for converting the DC power generated by the power generation facility into AC power, but also for delicate control such as linking to a commercial system or boosting to a predetermined voltage. Is indispensable. That is, this type of power conditioner is provided with a switching element or the like in an inverter circuit or a converter circuit, and is electronically controlled by a control device in order to suitably exhibit these functions.
そのため、パワーコンディショナには、制御用の電源が確保されている。具体的には、その制御用の電源としては、一般的に発電設備における電力が利用されており、その電力は、公知の電源用変圧器（単に絶縁トランスともいう）を介して、制御装置に供給されている。つまり、この種のパワーコンディショナは、絶縁トランスにおいて、制御装置に適した所定の電圧に変換できる機能が具備されている。 Therefore, a power supply for control is secured in the power conditioner. Specifically, as the power source for the control, power in the power generation facility is generally used, and the power is supplied to the control device via a known power transformer (also simply referred to as an insulation transformer). Have been supplied. That is, this type of power conditioner is provided with a function capable of converting into a predetermined voltage suitable for the control device in the insulating transformer.
ところで、パワーコンディショナには、ユーザーのニーズの幅を拡げるべく、通常、同規格のものが、屋外型と屋内型の２タイプ用意されている。これらは、いずれも筐体を有し、筐体内部に同一規格の機器等が収容された構成である。しかしながら、一般的に、屋内型のパワーコンディショナは、居住空間という限られた領域に設置されるため、市場においては、小型化されたものが好まれる傾向にある。 By the way, in order to expand the range of user needs for power conditioners, there are usually two types of inverters of the same standard, outdoor type and indoor type. Each of these has a housing and a device of the same standard is accommodated in the housing. However, in general, an indoor power conditioner is installed in a limited area of a living space, and therefore, in the market, a downsized one tends to be preferred.
ところが、このような屋内型のパワーコンディショナは、小型化によって、筐体内に内蔵された機器同士が極度に近接するため、性能に不具合を生じてしまう可能性があった。 However, such an indoor type power conditioner has a possibility of causing a problem in performance because the devices built in the housing are extremely close to each other due to downsizing.
すなわち、パワーコンディショナには、筐体内に、通電により磁界を形成する機器（例えばコンバータ回路や絶縁トランス等）が備えられており、その磁界の範囲内に他の機器が配されると、磁界に起因した磁気ノイズが発生し、そのノイズによって他の機器が影響を受け、パワーコンディショナの性能が低下してしまう場合があった。 That is, the power conditioner is provided with a device (for example, a converter circuit, an insulation transformer, etc.) that forms a magnetic field by energization in the housing, and when other devices are arranged within the magnetic field range, In some cases, magnetic noise caused by the noise occurs, and other equipment is affected by the noise, so that the performance of the power conditioner is deteriorated.
そのため、従来より、パワーコンディショナの筐体内に配される機器等は、磁界を発生するものと、その影響を受け易いものとを、極力離反した配置にするように設計されている。つまり、従来においては、機器同士の間に空間を設けることで、機器が磁界から受け得る影響を抑制している。 For this reason, conventionally, devices and the like arranged in the casing of the power conditioner are designed so that those that generate a magnetic field and those that are easily affected by the magnetic field are arranged as far as possible from each other. That is, conventionally, by providing a space between devices, the influence that the device can receive from the magnetic field is suppressed.
しかしながら、そもそも小型化された筐体内で、機器同士を離反させるという方策には限度があり、このような措置だけでは、小型化されたパワーコンディショナの性能を完全に保証することは困難であった。 However, in the first place, there is a limit to the measures to move the devices apart from each other in a miniaturized housing, and it is difficult to completely guarantee the performance of the miniaturized power conditioner by such measures alone. It was.
そこで、本発明では、従来技術の問題点に鑑み、小型化を維持しつつも、性能への悪影響が殆どない電力変換装置を提供することを課題とする。 In view of the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a power conversion device that has little adverse effect on performance while maintaining downsizing.
上記課題を解決するべく提供される請求項１に記載の発明は、ターミナルが設けられた端子台と、そのターミナルと直接的又は間接的に接続された電装線と、変圧器を備え、それらが筐体内に内蔵され、直流電力から交流電力あるいはその逆の変換が可能な電力変換装置であって、遮蔽手段を有し、当該遮蔽手段は、前記端子台の一部あるいは前記端子台の固定に寄与するその他の部材の一部であると共に、前記電装線の全部又は一部を変圧器から電磁的に遮蔽していることを特徴とする電力変換装置である。
The invention according to
先に説明したように、従来より、電力変換装置の性能低下を防止するべく、筐体内の各機器の配置は、磁界から受け得る影響が小さくあるいはなくなるような設計がなされているが、そもそも限られた空間内における機器等の好適なレイアウトには限度があった。すなわち、従来においては、各機器同士の間隔を、磁界の影響が小さくあるいはなくなる配置にしていただけである。具体的には、トランス等の磁界を発生する機器と、ＩＣやトランジスタ等の磁界の影響を受け易い機器とを離反する配置にしていた。一方で、その機器同士を接続する電装線への磁界の配慮が十分に行えていなかった。 As described above, in order to prevent the performance degradation of the power converter, the arrangement of each device in the housing has been conventionally designed so that the influence that can be received from the magnetic field is small or eliminated. There is a limit to the preferred layout of devices and the like in the space provided. That is, conventionally, the interval between the devices is merely arranged so that the influence of the magnetic field is small or eliminated. Specifically, a device that generates a magnetic field such as a transformer and a device that is easily affected by a magnetic field such as an IC or a transistor are arranged apart from each other. On the other hand, the consideration of the magnetic field to the electrical line which connects the apparatuses was not fully performed.
そこで、本発明の電力変換装置は、電装線に及び得る変圧器からの磁界の影響を、遮蔽手段によって、意図的に遮断した構成としている。これにより、変圧器から受け得る、電装線における電磁ノイズの影響が抑制されるため、小型化により、電力変換装置の性能が低下してしまうというおそれはほぼない。
また、本発明では、遮蔽手段が、端子台の一部あるいはその端子台の固定に寄与するその他の部材の一部で構成されているため、別途遮蔽手段を用意する場合に比べると、遮蔽手段のための取付構造等が省略できる。またこれに伴い、遮蔽手段及びそれに関わる構造の簡略化を図ることができる。すなわち、本発明では、遮蔽手段導入による製造工程の増加が発生することはなく、組み立て作業の負担を発生させることがない。
Therefore, the power conversion device of the present invention has a configuration in which the influence of the magnetic field from the transformer that can reach the electrical wiring is intentionally blocked by the shielding means. Thereby, since the influence of the electromagnetic noise in the electrical wiring that can be received from the transformer is suppressed, there is almost no fear that the performance of the power conversion device will be reduced by downsizing.
Further, in the present invention, since the shielding means is constituted by a part of the terminal block or a part of other members that contribute to fixing the terminal block, the shielding means is compared with a case where a separate shielding means is prepared. The mounting structure for can be omitted. Further, along with this, the shielding means and the structure related thereto can be simplified. That is, in the present invention, an increase in the manufacturing process due to the introduction of the shielding means does not occur, and the burden of assembly work does not occur.
本発明の電力変換装置は、前記その他の部材は、板状の取付板であり、端子台は、前記取付板を介して筐体に固定されるもので、前記取付板の一部が、遮蔽手段として機能するものであることが推奨される。（請求項２） In the power conversion device of the present invention, the other member is a plate-shaped mounting plate, and the terminal block is fixed to the housing via the mounting plate, and a part of the mounting plate is shielded. It is recommended that it functions as a means. (Claim 2)
ここで、各機器の配置を平面的に見たとき、図１１に示すように、電力変換装置１０１を小型化し、リアクトルとＩＣ等との間の平面距離を離して配置し、機器同士の磁界の干渉が生じないようなレイアウトを採用した場合、端子台１０２と変圧器１０３が平面的に近接する配置となってしまう場合がある。
そのため、端子台１０２と変圧器１０３を同一基板に固定して、同一平面に配置すると、端子台１０２とリアクトル等とを接続する電装線の配線経路が、近接する変圧器の上を跨ぐこととなる。つまり、電装線の配線経路の中途が、変圧器の頂部側に当接あるいは過度に近接する配置となる。
このような場合には、電装線にノイズ成分が乗ることを抑制する必要が生じ、電装線と変圧器の頂部側との間に、遮蔽手段を介在させる必要があるが、遮蔽手段として担う端子台の一部の構造が複雑化する可能性がある。また、遮蔽手段が、端子台の固定に寄与するその他の部材の一部であっても同様である。
そこで、そのような不具合を解決するべく提供される請求項３に記載の発明は、基板を有し、変圧器は、立体形状であって所定の高さを有し、当該変圧器の底部側が前記基板に固定されてその頂部側が前記基板に対して突出しており、前記遮蔽手段は、前記変圧器の頂部側から変圧器の高さ方向に離れた位置にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力変換装置である。
Here, when the arrangement of each device is viewed in a plan view, as shown in FIG. 11, the power conversion device 101 is downsized, the plane distance between the reactor and the IC or the like is separated, and the magnetic field between the devices is set. When the layout that does not cause the interference is adopted, the
Therefore, when the
In such a case, it is necessary to suppress the noise component from getting on the electrical wire, and it is necessary to interpose a shielding means between the electrical wire and the top side of the transformer. The structure of a part of the table may be complicated. The same applies to the case where the shielding means is a part of other members that contribute to fixing the terminal block.
Therefore, the invention according to claim 3 provided to solve such a problem has a substrate, the transformer is a three-dimensional shape and has a predetermined height, and the bottom side of the transformer is 2. The board is fixed to the board, and a top side of the board protrudes from the board, and the shielding means is located away from the top side of the transformer in the height direction of the transformer. Or it is the power converter device of 2.
かかる構成によれば、遮蔽手段が変圧器の頂部側から変圧器の高さ方向に離反した位置であるため、遮蔽手段たる端子台の一部あるいは端子台の固定に寄与するその他の部材の一部の形状が複雑化しない。例えば、端子台の固定部の位置が、変圧器の頂部側に対する突端部よりも変圧器の高さ方向に離反した方向（固定部と対向する方向）にあれば、端子台の固定部の部分を、変圧器が位置する方向に向けて直線的に延ばした構造にすることで、変圧器と電装線とを遮蔽することができる。 According to such a configuration, since the shielding means is located away from the top side of the transformer in the height direction of the transformer, a part of the terminal block serving as the shielding means or one of the other members contributing to fixing the terminal block is provided. The shape of the part is not complicated. For example, if the position of the fixed part of the terminal block is in a direction (a direction opposite to the fixed part) that is farther in the height direction of the transformer than the protruding end with respect to the top side of the transformer, Can be shielded from the transformer and the electrical line by making the structure linearly extended in the direction in which the transformer is located.
ここで、図１１に示すように、電力変換装置を小型化し、トランス等の機器とＩＣやトランジスタ等の機器とを離反し、磁界の干渉が殆どない好適なレイアウトをとった場合、端子台１０２とコンバータ回路１０５との間に、変圧器１０３が介在する配置となる場合がある。より詳細には、端子台１０２のターミナル１０６と、変圧器１０３と、コンバータ回路１０５とが、ほぼ直線上に並んだ配置をとる場合がある。この場合、ターミナル１０６とコンバータ回路１０５とを繋ぐ電装線１０７は、変圧器１０３を跨ぐ配線経路を辿る。つまり、電装線１０７がこのような配線経路を辿った場合、配線の中途において、電磁ノイズを受ける可能性が高い。
そこで、そのような不具合を解決するべく提供される請求項４に記載の発明は、コンバータ回路及びインバータ回路を備え、前記ターミナルに入力された電力は、前記電装線を介して、コンバータ回路、インバータ回路の順に通電されるもので、遮蔽手段は、前記ターミナルとコンバータ回路との間に介在する前記電装線の一部を、変圧器から電磁的に遮蔽する配置であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電力変換装置である。
Here, as shown in FIG. 11, when the power conversion device is downsized, a device such as a transformer is separated from devices such as an IC and a transistor, and a suitable layout with little magnetic field interference is taken, the
Accordingly, the invention according to
かかる構成によれば、変圧器が、ターミナルとコンバータ回路との間に介在し、電装線の一部が変圧器を跨ぐような配線経路を辿る構成となっても、遮蔽手段を好適に配置することができるため、確実に変圧器から磁気ノイズを遮蔽することができる。 According to such a configuration, even when the transformer is interposed between the terminal and the converter circuit, and the configuration is such that a part of the electrical wiring traces the wiring path straddling the transformer, the shielding means is preferably disposed. Therefore, magnetic noise can be reliably shielded from the transformer.
本発明の電力変換装置は、太陽光パネルあるいは燃料電池で発電された直流電力を交流電力に変換するものとして使用されることが推奨される。（請求項５） It is recommended that the power conversion device of the present invention be used as one that converts DC power generated by a solar panel or a fuel cell into AC power. (Claim 5)
本発明の電力変換装置は、端子台の一部あるいは端子台の固定に寄与するその他の部材の一部を、磁気ノイズを遮蔽する遮蔽手段として利用することができるため、遮蔽手段及びそれに関連する部材の構造を簡略化しつつ、電装線における磁気ノイズの影響を抑制することができる。この結果、電力変換装置は、磁気ノイズに起因した性能の低下が防止される。 In the power conversion device of the present invention, a part of the terminal block or a part of other members contributing to fixing of the terminal block can be used as a shielding unit that shields magnetic noise. While simplifying the structure of the member, it is possible to suppress the influence of magnetic noise on the electrical wire. As a result, the power conversion device can be prevented from being degraded due to magnetic noise.
以下に、本発明の実施形態に係るパワーコンディショナ（電力変換装置）１について説明する。
本実施形態のパワーコンディショナ１は、筐体４内に配された機器同士を電気的に接続する電装線１６への磁気ノイズの影響を抑制可能な遮蔽手段３を、外部機器との接続を可能とした入出力部（端子台５）近傍に備えたところに特徴があり、筐体４内に配された基本的な機器構成に関しては、公知のそれと同様である。
Below, the power conditioner (power converter device) 1 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.
The
そこでまず、パワーコンディショナ１における公知のそれと同様の部分について説明する。
本実施形態のパワーコンディショナ１は、図１に示すように、発電設備たる太陽光パネル３０と電気的に接続されて発電システム２の一部を構成するものであり、太陽光パネル３０において発電された直流電力を、所定の周波数の交流電力に変換し、商用系統３１に連系させる機能を有する。
Therefore, first, a portion similar to the known one in the
As shown in FIG. 1, the
すなわち、本実施形態のパワーコンディショナ１は、筐体４内において、図２に示すように、端子台５と、ＤＣリアクトル２１と、主コンバータ回路６と、インバータ回路７と、ＡＣリアクトル２２と、主コンバータ回路６とインバータ回路７との間に配された電解コンデンサ１０と、系統リレー部１４と、制御基板８と、主コンバータ回路６とインバータ回路７との間の電圧を制御基板８に適した電圧に変換する制御用コンバータ回路１１が主要部として備えられ、それらの機器が電装線１６（基板に形成されたプリント配線を含む）を介して接続された構成である。
That is, the
端子台５は、パワーコンディショナ１と他の機器との電気的接続を可能とする接続手段であり、複数（本実施形態では５つ）のターミナル２０ａ〜２０ｅが設けられている。なお、図２に示す端子台５は、作図の便宜上、入力側端子台５ａと出力側端子台５ｂとが分割されているが、実際は一体に形成された部材である。
The
ＤＣリアクトル２１は、インダクタ（コイル）であり、太陽光パネル３０からパワーコンディショナ１に入力される入力電圧に含まれる高周波成分を除去する機器である。
The
主コンバータ回路６は、昇圧を目的とした公知のＤＣ／ＤＣコンバータであり、図示しない変圧器を備え、太陽光パネル３０から供給される直流電力を所定の電圧（例えばＤＣ３２０〜４００Ｖ）に昇圧するものである。
The
インバータ回路７は、図示しないスイッチング素子を複数有した公知のＤＣ／ＡＣインバータである。すなわち、インバータ回路７は、主コンバータ回路６によって昇圧された直流電力が入力されると、所定の周波数（例えば５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）の交流電力に変換して商用系統３１に供給するものである。
The
ＡＣリアクトル２２は、インバータ回路７の出力電圧に含まれる高周波成分除去する機器であり、ＤＣリアクトル２１と同様の構成を有する。
The
電解コンデンサ１０は、公知のリード型電解コンデンサと同様のものが採用されており、主コンバータ回路６で昇圧された直流電力を平滑化する機能が備えられている。
The
制御用コンバータ回路１１は、降圧を目的とした公知のＤＣ／ＤＣコンバータであり、変圧器（以下、絶縁トランスという）２５を備え、主コンバータ回路６で昇圧された直流電力を、所定の電圧（例えば５Ｖ）まで降圧するものである。
The
系統リレー部１４は、公知のそれと同様であり、電気信号を受けて機械的にスイッチを開閉するものである。
The
制御基板８は、マイコンを制御の中枢とするものであり、これによりパワーコンディショナ１の各部が制御される。すなわち、制御基板８は、パワーコンディショナ１に入力された直流電力を、商用系統３１に連系させるべく、主コンバータ回路６、インバータ回路７、系統リレー部１４を制御し、パワーコンディショナ１から出力される電力の周波数や電圧を調整可能なものである。
The
続いて、本実施形態のパワーコンディショナ１を構成する機器の実際のレイアウトについて説明する。
パワーコンディショナ１は、図３に示すように、外観がほぼ直方体の筐体４を有し、その筐体４内に前記した機器を収容している。すなわち、筐体４は本体部４ａと蓋部４ｂを有し、その本体部４ａと蓋部４ｂとの間に形成された空間内に前記機器を配置している。
なお、本実施形態では、本体部４ａの一対の側壁（長手方向に延びる長辺側壁）に、筐体４の内外を通風させる通風開口２７が設けられている。
Subsequently, an actual layout of the devices constituting the
As shown in FIG. 3, the
In the present embodiment,
具体的には、前記各機器は、本体部４ａ側に配されて固定されており、所定の配置にされている。より詳細には、各機器は、通電により形成される磁界の影響が、他の機器に及ばないあるいは殆ど及ばないレイアウトにされている。
Specifically, the devices are arranged and fixed on the
すなわち、端子台５への磁界の影響を抑制するべく、図４に示すように、端子台５は、ＤＣリアクトル２１及びＡＣリアクトル２２と、本体部４ａの長手方向に対向する位置となるように配されている。具体的には、端子台５は、本体部４ａの１つの頂点（図３の右上の頂点）に近接する位置に配され、取付板１３を介して本体部４ａに固定されている。そして、２つのリアクトル２１、２２は、端子台５が近接する本体部４ａの側壁（以下、短辺側壁という）と対向する別の短辺側壁（図３の左側の辺）に近接する位置で、その側壁に沿うように並べられている。
That is, in order to suppress the influence of the magnetic field on the
また、同様の理由で、制御基板８は、リアクトル２１、２２と、本体部４ａの長手方向に対向する位置となるように配されている。より詳細には、制御基板８は、端子台５よりもリアクトル２１、２２寄りに配されると共に、本体部４ａの短辺側壁のほぼ中央に配されて、本体部４ａの空間に大きく広がる大型基板１７上に固定されている。そして、制御基板８は、大型基板１７上で起立したような姿勢にされて、当該制御基板８の基板平面が本体部４ａの短辺側壁に対して平行にされている。
Further, for the same reason, the
なお、この大型基板１７は、端子台５とリアクトル２１、２２との間の空間に広がる基板であり、リアクトル２１、２２に対して並設されている。すなわち、大型基板１７は、端子台５と本体部４ａの深さ（奥行き）方向に重なった配置であり、その端子台５とリアクトル２１、２２以外の機器等を固定するものである。そして、大型基板１７は、端子台５とリアクトル２１、２２との間に、空間の広がり方向に一定の隙間を空けて配された関係とされている。また、大型基板１７は、本体部４ａの深さ（奥行き）方向中央近傍に位置し、端子台５の固定位置よりも相対的に深部の位置で固定されている。
The
そして、その制御基板８の近傍において、制御基板８に供給する電力の電圧を降圧する絶縁トランス２５が配されている。具体的には、絶縁トランス２５は、制御基板８の側端部近傍であり、且つ、端子台５とリアクトル２１、２２との間に配されている。すなわち、絶縁トランス２５は、端子台５に程近い位置で、大型基板１７上に固定されている。
In the vicinity of the
また、絶縁トランス２５とリアクトル２１、２２との間であって、リアクトル２１、２２寄りには、複数（本実施形態では６つ）の電解コンデンサ１０ａ〜１０ｆが、リアクトル２１、２２の並列方向に沿うように並べられている。すなわち、電解コンデンサ１０ａ〜１０ｆは、短辺側壁に沿うように並べられて、大型基板１７上に固定されている。また、大型基板１７を基準に、電解コンデンサ１０ａ〜１０ｆを観察すると、電解コンデンサ１０ａ〜１０ｆは、大型基板１７の縁端に近接した位置で、その縁端に沿うようにしてほぼ直線状に固定されている。
A plurality (six in this embodiment) of
ここで、本実施形態では、意図的に小さい静電容量の電解コンデンサ１０を複数採用している。この理由としては、パワーコンディショナ１には、相当の静電容量を必要とするため、１つの電解コンデンサを採用しようとした場合、大型の電解コンデンサが必要となるが、そうした場合、パワーコンディショナ１の小型化を図れなくなってしまう。そのため、本実施形態では、装置の小型化を図るべく、比較的小型の電解コンデンサ１０を複数採用して、相当量の静電容量に対応させている。
Here, in this embodiment, a plurality of
一方、図示を省略するが、主コンバータ回路６、インバータ回路７、並びに、系統リレー部１４は、大型基板１７の裏面側で固定されている。
そして、各機器は、電装線（基板のプリント配線を含む）１６を介して、図２に示した回路を形成するように接続されている。
On the other hand, although not shown, the
Each device is connected so as to form the circuit shown in FIG. 2 via an electrical line 16 (including printed wiring on the board).
次に、本実施形態のパワーコンディショナ１の特徴的構成について説明する。
本実施形態のパワーコンディショナ１は、前記したように、電装線１６に及び得る磁気ノイズの影響を抑制する遮蔽手段３が備えられている。なお、本実施形態では、その遮蔽手段３として、磁界の遮断効果が期待できる金属、具体的には強磁性体の軟質フェライト等を含んだ金属（強磁性体材料でメッキした金属を含む）を採用している。
Next, a characteristic configuration of the
As described above, the
そして、本実施形態では、図２に示すように、遮蔽手段３を、絶縁トランス２５と、入力側端子台５ａと主コンバータ回路６とを接続した電装線（以下、端子−コンバータ間線という）１６ａとの間に介在させて、端子−コンバータ間線１６ａにおける絶縁トランス２５から受ける磁界の影響を抑制している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the shielding means 3 is an electrical line (hereinafter referred to as a terminal-converter line) in which the insulating
そして、本実施形態では、端子台５を筐体４に固定する取付板１３の一部を遮蔽手段３として機能させている。つまり、本実施形態では、取付板１３に一体的に形成された遮蔽手段３が採用されている。
以下、特徴的構成を担う取付板１３について具体的に説明する。
In this embodiment, a part of the mounting
Hereinafter, the mounting
取付板１３は、図５に示すように、平面視した形状がほぼ「Ｌ」字型を呈しており、端子台配置領域３３と張出領域３５を有する。端子台配置領域３３は、取付板１３の一方の端部から屈曲部までの範囲を占める部分であり、端子台５を配置した際に、端子台５の周囲にのりしろが形成される程度の大きさを有する（図４）。すなわち、端子台配置領域３３は、端子台５の設置面積よりも広い平面面積を有する。また、張出領域３５は、取付板１３の他方の端部から端子台配置領域３３に至るまでの範囲を占める部分であり、端子台配置領域３３と同一平面上にあり、その端子台配置領域３３から所定の長さ張り出した部分である。なお、取付板１３の縁端側には、他部材への固定に寄与する図示しない複数の固定用孔（固定部）が設けられている。
As shown in FIG. 5, the mounting
そして、この取付板１３は、大型基板１７よりも本体部４ａの深さ（奥行き）方向に浅い部分、つまり本体部４ａの開口寄りの位置に配されて、前記固定用孔を介して本体部４ａに固定されている。より詳細には、取付板１３は、図６に示すように、本体部４ａの１つの頂点（図３の右上）近傍に配され、「Ｌ」字の外側の屈曲部が、その本体部４ａの頂点に最も近接する姿勢で取り付けられている。換言すれば、取付板１３は、端子台配置領域３３が本体部４ａの短辺側壁に沿った姿勢であり、且つ、張出領域３５が、本体部４ａの長辺側壁に沿った方向に張り出した姿勢で、本体部４ａに取り付けられている。そして、このような姿勢で取り付けられた取付板１３の上面（図６基準）であって、端子台配置領域３３内に収まるように、端子台５が固定されている。
The mounting
ここで、前記したように、筐体４内においては、端子台５の近傍であって、この端子台５とリアクトル２１、２２との間に、絶縁トランス２５が配されている。すなわち、絶縁トランス２５は、図７に示すように、端子台５を始点としてリアクトル２１、２２方向に一定距離ｊ離れた位置に存在する。同様に、取付板１３の張出領域３５は、前記したように、端子台配置領域３３を始点として、本体部４ａの長手方向に沿って、所定の長さｋで張り出している。換言すれば、張出領域３５は、端子台５を始点として、リアクトル２１、２２方向に一定以上の長さｓで延びている。すなわち、張出領域３５は、取付板１３を本体部４ａに取り付けた姿勢を基準に、張出方向が絶縁トランス２５が位置する方向に向いており、且つ、その張り出し長さｋが絶縁トランス２５を跨げる程度の長さである。
Here, as described above, the insulating
また、絶縁トランス２５は、前記したように、取付板１３よりも本体部４ａの深部の位置に配された大型基板１７に固定されている。すなわち、絶縁トランス２５は、大型基板１７から立設するように固定されている。そして、図７に示すように、大型基板１７と取付板１３との間の長さＨが、その絶縁トランス２５の大型基板１７から頂部までの長さｈよりも長くなるように設定されている。すなわち、取付板１３は、絶縁トランス２５の大型基板１７から突出した頂部側から、当該絶縁トランス２５の高さ方向に離反した位置に配されている。
Further, as described above, the insulating
したがって、取付板１３は、張出領域３５が、絶縁トランス２５の頂部から離反した位置（図７を基準に頂部よりも上方の位置）で、絶縁トランス２５を跨ぐような配置にされている。すなわち、取付板１３は、絶縁トランス２５の上方（図７基準）に形成される磁界を、張出領域３５や端子台配置領域３３ののりしろ部分（遮蔽手段３）によって、遮蔽することができる配置にされている。
Therefore, the mounting
このように、本実施形態では、図６に示すように、端子−コンバータ間線１６ａを介して、端子台５と主コンバータ回路６とを接続したとしても、その端子−コンバータ間線１６ａは、遮蔽手段３によって、絶縁トランス２５に触れることはない。すなわち、遮蔽手段３は、絶縁トランス２５と端子−コンバータ間線１６ａとの間を隔壁しつつ、その両者の間に一定距離の隙間を形成しておくことができる。したがって、本実施形態によれば、端子−コンバータ間線１６ａに発生し得る電磁ノイズを大幅に抑制することができる。その結果、本実施形態では、パワーコンディショナ１の性能が低減してしまうおそれがない。
Thus, in this embodiment, as shown in FIG. 6, even if the
また、本実施形態は、遮蔽手段３を、端子台５を固定する取付板１３に一体的に形成したため、別途遮蔽手段を用意した場合に比べると、取り付け構造が簡略化される。この結果、遮蔽手段３を付加したことによって、組み立て作業が増加することはなく、それに伴う製造コストの大幅な増大は起こり得ない。
Further, in the present embodiment, since the shielding means 3 is formed integrally with the mounting
なお、本実施形態のパワーコンディショナ１の設置姿勢について付言しておくと、パワーコンディショナ１は、筐体４の背面側を、建屋の壁面等に当接した状態で設置する。より詳細には、パワーコンディショナ１は、筐体４における本体部４ａの通風開口２７を上下方向に向け、且つ、筐体４における蓋部４ｂを建屋の壁面等から離反した状態で固定するものである。すなわち、パワーコンディショナ１は、この設置姿勢を基準にすると、空気が筐体４の上下方向に通風可能な構成である。
In addition, if it adds about the installation attitude | position of the
上記実施形態は、遮蔽手段３を端子台５を固定する取付板１３に一体的に形成した構成を示したが、本発明はこれに限定されず、図８に示すように、端子台４０に一体的に形成した遮蔽手段４１であったり、図９に示すように、筐体４の本体部４ａに一体的に形成した遮蔽手段４２であっても構わない。なお、図８の端子台４０には、筐体４に直接的に固定可能な固定部５０が設けられている。
Although the said embodiment showed the structure which formed the shielding means 3 integrally in the
また、上記実施形態は、遮蔽手段３を、端子台配置領域３３と同一平面の部分で形成した構成を示したが、本発明はこれに限定されず、端子台配置領域３３と同一平面の部分に加えて、張出領域３５の端部から垂下した側壁とによって、遮蔽手段を構成するものであっても構わない。例えば、そのような遮蔽手段４５として、図１０に示すように、端子台配置領域３３ののりしろ部分と張出領域３５と、その張出領域３５の張出端部から垂下させた側壁４６とで構成されたものが挙げられる。
Moreover, although the said embodiment showed the structure which formed the shielding means 3 by the part of the same plane as the terminal block arrangement | positioning area |
上記実施形態は、遮蔽手段３を、絶縁トランス２５と端子−コンバータ間線１６ａとの間に介在させた構成を示したが、本発明はこれに限定されず、遮蔽手段３を、絶縁トランス２５と、端子−コンバータ間線１６ａを含む他の部分を担う電装線１６との間、あるいは、端子−コンバータ間線１６ａ以外の部分を担う電装線１６との間、に介在させた構成であっても構わない。
Although the said embodiment showed the structure which interposed the shielding means 3 between the
上記実施形態は、発電設備として太陽光パネルを用いた発電システム２に、パワーコンディショナ１を採用した構成を示したが、本発明はこれに限定されず、その他の発電設備を用いた発電システムに、本発明のパワーコンディショナ１を採用した構成であっても構わない。例えば、その他の発電設備としては、風力発電機や燃料電池、さらには、地熱発電装置等が挙げられる。
Although the said embodiment showed the structure which employ | adopted the
上記実施形態は、パワーコンディショナ１に入力された直流電力を、交流電力に変換して出力する構成を示したが、本発明はこれに限定されず、交流電力を直流電力に変換する構成であっても構わない。
Although the said embodiment showed the structure which converts the direct-current power input into the
１ パワーコンディショナ（電力変換装置）
２ 発電システム
３、４１、４２ 遮蔽手段
４ 筐体
５、４０ 端子台
６ 主コンバータ回路（コンバータ回路）
７ インバータ回路
８ 制御基板
１０ 電解コンデンサ
１１ 制御用コンバータ回路
１３ 取付板
１６ 電装線
１６ａ 端子−コンバータ間線
２０ ターミナル
２５ 絶縁トランス（変圧器）
３０ 太陽光パネル
３１ 商用系統
３３ 端子台配置領域
３５ 張出領域
1 Power conditioner (power converter)
2
7
30
Claims (5)
遮蔽手段を有し、当該遮蔽手段は、前記端子台の一部あるいは前記端子台の固定に寄与するその他の部材の一部であると共に、前記電装線の全部又は一部を変圧器から電磁的に遮蔽していることを特徴とする電力変換装置。 It is equipped with a terminal block provided with a terminal, electrical wires connected directly or indirectly to the terminal, and a transformer, which are built in the housing, and can convert DC power to AC power or vice versa. Power conversion device,
The shielding means is a part of the terminal block or a part of other members contributing to fixing the terminal block, and all or a part of the electric wire is electromagnetically transferred from the transformer. The power converter characterized by shielding.
端子台は、前記取付板を介して筐体に固定されるもので、
前記取付板の一部が、遮蔽手段として機能することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。 The other member is a plate-like mounting plate,
The terminal block is fixed to the housing via the mounting plate,
The power converter according to claim 1, wherein a part of the mounting plate functions as a shielding unit.
変圧器は、立体形状であって所定の高さを有し、当該変圧器の底部側が前記基板に固定されてその頂部側が前記基板に対して突出しており、
前記遮蔽手段は、前記変圧器の頂部側から変圧器の高さ方向に離れた位置にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力変換装置。 Having a substrate,
The transformer is a three-dimensional shape and has a predetermined height, the bottom side of the transformer is fixed to the substrate, and the top side protrudes from the substrate,
3. The power conversion device according to claim 1, wherein the shielding means is located at a position away from a top side of the transformer in a height direction of the transformer.
前記ターミナルに入力された電力は、前記電装線を介して、コンバータ回路、インバータ回路の順に通電されるもので、
遮蔽手段は、前記ターミナルとコンバータ回路との間に介在する前記電装線の一部を、変圧器から電磁的に遮蔽する配置であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電力変換装置。 A converter circuit and an inverter circuit;
The power input to the terminal is energized in the order of the converter circuit and the inverter circuit through the electrical line,
The shielding means is an arrangement that electromagnetically shields a part of the electrical wire interposed between the terminal and the converter circuit from a transformer. Power conversion device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012189981A JP2014050177A (en) | 2012-08-30 | 2012-08-30 | Power converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012189981A JP2014050177A (en) | 2012-08-30 | 2012-08-30 | Power converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014050177A true JP2014050177A (en) | 2014-03-17 |
Family
ID=50609346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012189981A Pending JP2014050177A (en) | 2012-08-30 | 2012-08-30 | Power converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014050177A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016002018A1 (en) * | 2014-07-01 | 2016-01-07 | 富士電機株式会社 | Power conversion device |
| JP2016208560A (en) * | 2015-04-15 | 2016-12-08 | 田淵電機株式会社 | Insulation transformer, insulated switching power supply and power conditioner |
| WO2022176740A1 (en) * | 2021-02-22 | 2022-08-25 | ヤマハ株式会社 | Detection system and keyboard instrument |
| JP7391761B2 (en) | 2020-05-15 | 2023-12-05 | キヤノン株式会社 | Power supply device and image forming device |
-
2012
- 2012-08-30 JP JP2012189981A patent/JP2014050177A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016002018A1 (en) * | 2014-07-01 | 2016-01-07 | 富士電機株式会社 | Power conversion device |
| JPWO2016002018A1 (en) * | 2014-07-01 | 2017-04-27 | 富士電機株式会社 | Power converter |
| JP2016208560A (en) * | 2015-04-15 | 2016-12-08 | 田淵電機株式会社 | Insulation transformer, insulated switching power supply and power conditioner |
| JP7391761B2 (en) | 2020-05-15 | 2023-12-05 | キヤノン株式会社 | Power supply device and image forming device |
| WO2022176740A1 (en) * | 2021-02-22 | 2022-08-25 | ヤマハ株式会社 | Detection system and keyboard instrument |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109121458B (en) | Vehicle-mounted power conversion device | |
| US20140240946A1 (en) | Electronic Device | |
| US8995128B2 (en) | Power conversion apparatus | |
| US20150306960A1 (en) | DC-DC Converter | |
| JP6100415B2 (en) | switchboard | |
| WO2018179773A1 (en) | Power conversion device | |
| JP2014050177A (en) | Power converter | |
| JP6347192B2 (en) | Inverter | |
| JPWO2012102383A1 (en) | Power storage system | |
| JP2006180578A (en) | Power converter | |
| JP6620506B2 (en) | PCB insulation structure for electronic equipment | |
| JP5904228B2 (en) | Power supply | |
| JP5889256B2 (en) | switchboard | |
| JP5987163B2 (en) | Power converter | |
| JP6003703B2 (en) | Power supply | |
| JP2014064374A (en) | Power conversion device | |
| JP2014017988A (en) | Dc-dc converter | |
| JP6060664B2 (en) | Power supply | |
| JP6277433B2 (en) | Power converter | |
| JP2014050113A (en) | Power converter | |
| JP6559459B2 (en) | Inverter device, solar cell device | |
| JP2019140805A (en) | Electric power conversion system | |
| CN216521829U (en) | Electromagnetic range | |
| JP7165115B2 (en) | power converter | |
| JP2015216372A (en) | Electric system having shield |