JP2020036456A - Installation type power conversion device - Google Patents

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Abstract

To provide an installation type power conversion device preventing a trouble of electric circuit component by the ingress of water to a certain degree.SOLUTION: An installation type power conversion device according to the present invention is provided with: a box type housing 2 installed on an installation surface; a partition wall part 20 for partitioning a space in the housing 2 into a circuit component accommodation space 21 for accommodating electric circuit components (11, 12, 13, 14) and a duct space 22 extended vertically; an air suction port 8 for communicating a lower part of the duct space 22 to the outside; an air discharge port 9 for communicating an upper part of the duct space 22 to the outside; and a water proof box 26 disposed on the lower part of the circuit component accommodation space 21. The water proof box 26 includes a bottom plate and side plates vertically installed on all edge parts of the bottom plate. Some parts (11, 14) of the electric circuit components are accommodated in the water proof box 26.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、地面等の設置面に設置して使用される設置型電力変換装置に関し、特に、電動車の車載バッテリを充電するために使用される設置型電力変換装置に関する。   The present invention relates to an installation-type power conversion device used by being installed on an installation surface such as the ground, and more particularly, to an installation-type power conversion device used for charging a vehicle-mounted battery of an electric vehicle.

電気自動車、ハイブリッドカーおよびプラグインハイブリッドカーのような電動車の車載バッテリを充電するためには、充電スタンドと呼ばれることもある設置型電力変換装置が使用される。設置型電力変換装置は、設置面に設置される筐体と、筺体内に収容された電力変換のための電気回路部品とを備えている。   In order to charge a vehicle-mounted battery of an electric vehicle such as an electric vehicle, a hybrid car, and a plug-in hybrid car, a stationary power conversion device that is sometimes called a charging stand is used. The stationary power conversion device includes a housing installed on an installation surface, and electric circuit components for power conversion housed in the housing.

筐体は、通常、箱型を有している。また、大電力を処理する電気回路部品を十分に冷却するために、筐体には、通常、外部の新鮮な空気を取り入れる吸気口と、電気回路部品によって暖められた空気を外部に排出する排気口とが設けられている(例えば、特許文献1参照)。   The housing usually has a box shape. In addition, in order to sufficiently cool electric circuit components that process high power, the housing usually has an intake port for taking in fresh external air, and an exhaust port for discharging air warmed by the electric circuit components to the outside. A mouth is provided (for example, see Patent Document 1).

特開2018−50380号公報JP 2018-50380 A

ところで、近年の大雨による河川の氾濫等の増加を受けて、防水対策を施した設置型電力変換装置のニーズが高まってきている。もっとも安易な防水対策は、水の侵入を防ぐために筐体を完全に密閉することであるが、このような対策を施すと電気回路部品の冷却に支障が生じる。別の防水対策として、筐体を縦長化するとともに、水に浸かると故障する電気回路部品を筐体の上部に集中的に配置することも考えられるが、このような対策を施すと装置の重心が高くなって地震の際に転倒しやすくなる。また、筐体の縦長化(大型化)は、製造コストの増加も招いてしまう。   By the way, in response to an increase in flooding of a river due to heavy rain in recent years, a need for a waterproof type power conversion device has been increasing. The simplest waterproofing measure is to completely seal the housing to prevent water from entering, but such measures will hinder cooling of electric circuit components. As another waterproofing measure, it is conceivable to lengthen the housing and to concentrate the electric circuit components that break down when immersed in water at the top of the housing. And it is easy to fall during an earthquake. In addition, an increase in the length of the housing (increase in size) leads to an increase in manufacturing costs.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、上記したような不具合を生じさせることなく、ある程度までの水の侵入によっては電気回路部品が故障することがない設置型電力変換装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an installation-type power conversion device that does not cause the above-described inconvenience and does not cause failure of electric circuit components due to intrusion of water to some extent. The task is to provide.

上記課題を解決するために、本発明に係る設置型電力変換装置は、設置面に設置される箱型の筐体と、筐体内の空間を、電気回路部品を収容するための回路部品収容空間と、上下方向に延びたダクト空間とに隔てる隔壁部と、ダクト空間の下部を外部に連通させる、筐体に形成された第1通気口と、ダクト空間の上部を外部に連通させる、筐体に形成された第2通気口と、回路部品収容空間の下部に配置された防水箱とを備え、防水箱は、底板と該底板の全ての縁部に立設された側板とを含み、電気回路部品の一部は、防水箱内に収容されている、との構成を有している。   In order to solve the above problems, a stationary power conversion device according to the present invention includes a box-shaped housing installed on an installation surface, and a space in the housing, which is a circuit component housing space for housing electric circuit components. And a partition that separates the duct space extending in the vertical direction, a first vent formed in the housing that communicates the lower part of the duct space to the outside, and a housing that communicates the upper part of the duct space to the outside. And a waterproof box disposed below the circuit component housing space. The waterproof box includes a bottom plate and side plates erected on all edges of the bottom plate. Part of the circuit components is housed in a waterproof box.

この構成では、回路部品収容空間の下部に配置された防水箱が、底板と該底板の全ての縁部に立設された側板を含んでいる。したがって、この構成によれば、回路部品収容空間に水が浸入したとしても、その水位が側板の高さを超えるまでは、防水箱に収容された電気回路部品が水に浸かることはない。   In this configuration, the waterproof box disposed below the circuit component housing space includes a bottom plate and side plates erected on all edges of the bottom plate. Therefore, according to this configuration, even if water enters the circuit component housing space, the electric circuit components housed in the waterproof box will not be immersed in water until the water level exceeds the height of the side plate.

また、この構成では、第1通気口および第2通気口を介して外部に連通したダクト空間と回路部品収容空間とが隔壁部によって隔てられている。したがって、この構成によれば、第1通気口および第2通気口からダクト空間に水が浸入したとしても、回路部品収容空間に収容された電気回路部品が直ちに水に浸かることはない。   In this configuration, the duct space communicating with the outside via the first ventilation port and the second ventilation port is separated from the circuit component housing space by the partition wall. Therefore, according to this configuration, even if water intrudes into the duct space from the first ventilation port and the second ventilation port, the electric circuit components accommodated in the circuit component accommodation space are not immediately immersed in water.

上記設置型電力変換装置は、部品搭載面および放熱面を有する基板と、基板の放熱面から突出したヒートシンクとをさらに備え、防水箱に収容されている電気回路部品を除く他の電気回路部品の一部は、部品搭載面に搭載され、基板は、隔壁部に形成された開口部を塞ぐように回路部品収容空間に配置され、ヒートシンクは、開口部を通ってダクト空間内に突出している、との構成を有していてもよい。   The installation type power converter further includes a substrate having a component mounting surface and a heat radiating surface, and a heat sink protruding from the heat radiating surface of the substrate, and other electric circuit components except for the electric circuit components housed in the waterproof box. A part is mounted on the component mounting surface, the board is disposed in the circuit component housing space so as to close the opening formed in the partition, and the heat sink projects into the duct space through the opening. May be provided.

この構成によれば、上下方向に延びたダクト空間を流れる空気によって、部品搭載面に搭載された電気回路部品を空冷することができる。   According to this configuration, the electric circuit components mounted on the component mounting surface can be air-cooled by the air flowing in the duct space extending in the vertical direction.

また、上記設置型電力変換装置は、第2通気口に配置されたファンをさらに備え、ファンが回転すると、第1通気口からダクト空間に取り込まれた空気がヒートシンクの間を通り抜けながら上昇していく、との構成を有していてもよい。   In addition, the installation type power converter further includes a fan disposed in the second ventilation port, and when the fan rotates, air taken into the duct space from the first ventilation port rises while passing between the heat sinks. May be provided.

この構成によれば、ヒートシンクの間を流れる空気の量と速度を増大させ、部品搭載面に搭載された電気回路部品を効率よく空冷することができる。   According to this configuration, the amount and speed of the air flowing between the heat sinks can be increased, and the electric circuit components mounted on the component mounting surface can be efficiently cooled by air.

なお、電気回路部品が、外部から入力された交流電力または直流電力を整形する入力側フィルタ回路に関する第1部品と、整形後の交流電力または直流電力を所望の直流電力に変換する電力変換回路に関する第2部品と、上記所望の直流電力を整形して外部に出力する出力側フィルタ回路に関する第3部品とを含む場合は、第1部品または第3部品が防水箱に収容され、第2部品が基板の部品搭載面に搭載されていることが好ましい。   Note that the electric circuit component relates to a first component relating to an input-side filter circuit for shaping AC power or DC power input from outside, and a power conversion circuit for converting shaped AC power or DC power to desired DC power. When the second component and the third component relating to the output-side filter circuit for shaping the desired DC power and outputting it to the outside are included, the first component or the third component is housed in the waterproof box, and the second component is It is preferably mounted on the component mounting surface of the substrate.

この構成によれば、第1部品および第3部品よりも発熱量が大きい第2部品を積極的に空冷し、安定的に動作させることができる。   According to this configuration, it is possible to positively air-cool the second component that generates a larger amount of heat than the first component and the third component, and to operate it stably.

本発明によれば、ある程度までの水の侵入によっては電気回路部品が故障することがない設置型電力変換装置を提供することができる。   Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a stationary power converter in which an electric circuit component does not break down due to intrusion of water to a certain extent.

本発明の実施例に係る設置型電力変換装置の外観を示す斜視図である。It is a perspective view showing the appearance of the stationary type power converter concerning the example of the present invention. 実施例に係る設置型電力変換装置の外観を示す、(A)正面図、(B)背面図、(C)左側面図、および(D)右側面図である。It is an (A) front view, (B) rear view, (C) left side view, and (D) right side view showing the appearance of a stationary power converter according to an embodiment. 実施例に係る設置型電力変換装置において電力変換を行う電気回路のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of an electric circuit that performs power conversion in the stationary power converter according to the embodiment. 実施例に係る設置型電力変換装置の内部構造を示す、(A)前面パネルを外した状態の正面図、および(B)背面パネルを外した状態の背面図である。FIG. 2A is a front view showing a state in which a front panel is removed, and FIG. 実施例に係る設置型電力変換装置の内部構造を示す、(A)縦断面図、および(B)模式的な縦断面図である。It is the (A) longitudinal section and the (B) typical longitudinal section showing the internal structure of the installation type power converter concerning an example. 実施例に係る設置型電力変換装置に備えられた防水箱の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a waterproof box provided in the stationary power converter according to the embodiment. 実施例に係る設置型電力変換装置に備えられた防水箱の内部構造を示す、(A)正面側から見た斜視図、および(B)背面側から見た斜視図である。It is the perspective view seen from (A) the front side, and (B) seen from the back side, showing the internal structure of the waterproof box provided in the stationary power converter according to the embodiment. 実施例に係る設置型電力変換装置に備えられた防水箱の主要部を示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a main part of a waterproof box provided in the stationary power converter according to the embodiment. 実施例に係る設置型電力変換装置に備えられた防水箱の内部構造を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing the internal structure of the waterproof box provided in the stationary type power converter concerning the example.

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る設置型電力変換装置の一実施例について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a stationary power converter according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1および図2に、本発明の実施例に係る設置型電力変換装置1を示す。同図に示すように、設置型電力変換装置1は、左右一対の脚部3,3を介して地面に設置される箱型の筐体2と、筐体2の右側面上部から引き出された充電ケーブル5と、充電ケーブル5の先端に設けられた充電コネクタ6と、筐体2の右側面下部に設けられた端子台カバー7とを備えている。設置型電力変換装置1は、端子台カバー7に隠れた端子台10(図3参照)に入力されるAC100VまたはAC200Vの交流電力もしくは直流電力を電動車の車載バッテリが必要とする直流電力に変換するとともに、該直流電力を充電コネクタ6から出力し、これにより電動車の車載バッテリを充電する。   1 and 2 show a stationary power converter 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the stationary power converter 1 is drawn out from a box-shaped housing 2 installed on the ground via a pair of left and right legs 3, 3 and an upper right side of the housing 2. A charging cable 5, a charging connector 6 provided at an end of the charging cable 5, and a terminal block cover 7 provided at a lower portion on the right side of the housing 2 are provided. The stationary power conversion device 1 converts AC100V or AC200V AC power or DC power input to the terminal block 10 (see FIG. 3) hidden in the terminal block cover 7 into DC power required by the on-board battery of the electric vehicle. At the same time, the DC power is output from the charging connector 6 to charge the vehicle-mounted battery of the electric vehicle.

筺体2は、メンテナンス等の際に取り外される前面パネル2aおよび背面パネル2bを有している。このうち、前面パネル2aの上部には、複数の操作ボタンを含む操作パネル4が設けられている。また、背面パネル2bの下部には、外部の新鮮な空気を筐体2の内部に取り入れるための吸気口8が形成され、背面パネル2bの上部には、筐体2の内部で暖められた空気を外部に排出する排気口9が形成されている。   The housing 2 has a front panel 2a and a rear panel 2b that are removed during maintenance or the like. An operation panel 4 including a plurality of operation buttons is provided above the front panel 2a. In addition, an intake port 8 for taking in outside fresh air into the housing 2 is formed at a lower portion of the rear panel 2b, and an air heated inside the housing 2 is formed at an upper portion of the rear panel 2b. An exhaust port 9 for discharging the gas to the outside is formed.

上述の電力変換は、筐体2の内部に収容された電気回路部品によって行われる。図3に示すように、電気回路部品には、端子台10を介して外部から入力される交流電力または直流電力を整形する入力側フィルタ回路11に関する部品と、整形後の交流電力または直流電力を比較的高い電圧(本実施例では、400V)の直流電力に変換する電力変換回路12に関する部品と、電力変換回路12によって得られた直流電力を整形して外部に出力する出力側フィルタ回路13に関する部品とが含まれている。また、電気回路部品には、整形後の交流電力または直流電力から比較的低い電圧(本実施例では、12V)の直流電力を生成する補助電源回路14に関する部品と、電力変換回路12の動作を制御する制御回路15に関する部品とが含まれている。   The above-described power conversion is performed by electric circuit components housed inside the housing 2. As shown in FIG. 3, the electric circuit components include a component related to an input-side filter circuit 11 for shaping AC power or DC power input from the outside via the terminal block 10, and AC power or DC power after shaping. Parts related to the power conversion circuit 12 for converting into DC power of a relatively high voltage (400 V in the present embodiment), and an output-side filter circuit 13 that shapes the DC power obtained by the power conversion circuit 12 and outputs the DC power to the outside. Parts and are included. The electric circuit components include a component related to the auxiliary power supply circuit 14 that generates a relatively low voltage (12 V in this embodiment) DC power from the shaped AC power or DC power, and an operation of the power conversion circuit 12. And a component related to the control circuit 15 for controlling.

入力側フィルタ回路11および補助電源回路14を取り囲んでいる防水箱26については、後で詳細に説明する。   The waterproof box 26 surrounding the input side filter circuit 11 and the auxiliary power supply circuit 14 will be described later in detail.

入力側フィルタ回路11は、入力端が端子台10に接続されるとともに、出力端が電力変換回路12および補助電源回路14に接続されている。電力変換回路12は、入力端が入力側フィルタ回路11に接続されるとともに、出力端が出力側フィルタ回路13に接続されている。また、出力側フィルタ回路13は、入力端が電力変換回路12に接続されるとともに、出力端が充電ケーブル5に接続されている。   The input side filter circuit 11 has an input end connected to the terminal block 10 and an output end connected to the power conversion circuit 12 and the auxiliary power supply circuit 14. The power conversion circuit 12 has an input terminal connected to the input filter circuit 11 and an output terminal connected to the output filter circuit 13. The output side filter circuit 13 has an input end connected to the power conversion circuit 12 and an output end connected to the charging cable 5.

補助電源回路14は、入力端が入力側フィルタ回路11に接続されるとともに、出力端が制御回路15に接続されている。補助電源回路14の出力端は、後述するファン23にも接続されている。また、制御回路15は、操作パネル4および電力変換回路12に接続されている。制御回路15は、操作パネル4が受け付けた充電開始/停止等に関する指令に基づいて、電力変換回路12に含まれる複数のスイッチング素子を開閉させる。   The auxiliary power supply circuit 14 has an input terminal connected to the input-side filter circuit 11 and an output terminal connected to the control circuit 15. The output terminal of the auxiliary power supply circuit 14 is also connected to a fan 23 described later. The control circuit 15 is connected to the operation panel 4 and the power conversion circuit 12. The control circuit 15 opens and closes a plurality of switching elements included in the power conversion circuit 12 based on a command regarding start / stop of charging and the like received by the operation panel 4.

図4および図5に、本実施例に係る設置型電力変換装置1の内部構造を示す。縦断面図である図5(A)およびその模式図である図5(B)に示すように、設置型電力変換装置1は、筐体2の内部の空間を、電気回路部品(11,12,13,14,15)を収容するための回路部品収容空間21と、上下方向に延びたダクト空間22とに隔てる隔壁部20をさらに備えている。本実施例では、筐体2の内部の空間のうち、背面パネル2bに近い部分がダクト空間22となり、それ以外の部分が回路部品収容空間21となっている。なお、図4および図5では、制御回路15に関する部品の図示が省略されている。   4 and 5 show the internal structure of the stationary power converter 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 5A, which is a longitudinal sectional view, and FIG. 5B, which is a schematic view thereof, the stationary power conversion device 1 divides the space inside the housing 2 into electric circuit components (11, 12). , 13, 14, 15), and a partition wall 20 which is separated from a circuit space 21 for accommodating a circuit component and a duct space 22 extending in the vertical direction. In this embodiment, of the space inside the housing 2, a portion close to the rear panel 2 b is a duct space 22, and the other portion is a circuit component housing space 21. 4 and 5, the illustration of components related to the control circuit 15 is omitted.

本実施例に係る設置型電力変換装置1は、上述のファン23をさらに備えている。ファン23は、排気口9に沿うようにダクト空間22に配置されている。また、ダクト空間22の下部は、吸気口8によって筐体2の外部と連通し、ダクト空間22の上部は、排気口9によって筐体2の外部と連通している。   The stationary power converter 1 according to the present embodiment further includes the fan 23 described above. The fan 23 is arranged in the duct space 22 along the exhaust port 9. The lower part of the duct space 22 communicates with the outside of the housing 2 through the intake port 8, and the upper part of the duct space 22 communicates with the outside of the housing 2 through the exhaust port 9.

本実施例に係る設置型電力変換装置1は、上述の防水箱26をさらに備えている。防水箱26は、回路部品収容空間21の最下部に配置されている。また、防水箱26には、入力側フィルタ回路11に関する部品と、補助電源回路14に関する部品とが収容されている。   The stationary power converter 1 according to the present embodiment further includes the waterproof box 26 described above. The waterproof box 26 is arranged at the lowermost part of the circuit component housing space 21. Further, the waterproof box 26 accommodates components relating to the input-side filter circuit 11 and components relating to the auxiliary power supply circuit 14.

本実施例に係る設置型電力変換装置1は、基板24およびヒートシンク25をさらに備えている。基板24は、部品搭載面24aおよび放熱面24bを有し、部品搭載面24aには、電力変換回路12に関する部品が搭載されている。また、放熱面24bには、図4(B)に示すように、左右方向に等間隔に並んだ複数のフィンを備えたヒートシンク25が設けられている。電力変換回路12に関する部品が発熱すると、その熱は、基板24を介してヒートシンク25に伝導する。基板24およびヒートシンク25は、熱伝導性の高い材料で構成されていることが好ましい。なお、基板24からヒートシンク25への熱伝導に加えて、基板24に搭載した部品にヒートシンク25を直接に接触させて放熱するようにしてもよい。   The stationary power converter 1 according to the present embodiment further includes a substrate 24 and a heat sink 25. The board 24 has a component mounting surface 24a and a heat radiation surface 24b, and components related to the power conversion circuit 12 are mounted on the component mounting surface 24a. As shown in FIG. 4B, a heat sink 25 having a plurality of fins arranged at equal intervals in the left-right direction is provided on the heat radiation surface 24b. When the components related to the power conversion circuit 12 generate heat, the heat is transmitted to the heat sink 25 via the substrate 24. The substrate 24 and the heat sink 25 are preferably made of a material having high thermal conductivity. In addition to the heat conduction from the board 24 to the heat sink 25, the heat sink 25 may be made to directly contact the components mounted on the board 24 to dissipate heat.

基板24は、隔壁部20に形成された開口部を塞ぐように回路部品収容空間21に配置されている。また、ヒートシンク25は、隔壁部20に形成された開口部を通ってダクト空間22内に突出している。このため、ファン23が回転すると、吸気口8からダクト空間22に取り込まれた新鮮な空気は、ヒートシンク25の間を通り抜けながら上昇し、これにより、ヒートシンク25、基板24および電力変換回路12に関する部品が空冷される。   The substrate 24 is arranged in the circuit component housing space 21 so as to close an opening formed in the partition wall 20. The heat sink 25 protrudes into the duct space 22 through an opening formed in the partition 20. Therefore, when the fan 23 rotates, the fresh air taken into the duct space 22 from the intake port 8 rises while passing through the space between the heat sinks 25, whereby the components related to the heat sink 25, the substrate 24, and the power conversion circuit 12 are formed. Is air cooled.

なお、本実施例のように吸気口8を筺体2(背面パネル2b)の下部に設けるのは、浸水の点で不利となる。しかしながら、浸水を考慮して吸気口8の位置を上方にずらすと、吸気口8と排気口9との間の距離(すなわち、ダクト空間22の長さ)が短くなり、ヒートシンク25の効果を最大限に発揮できない。このため、本実施例では、吸気口8を筺体2の下部に配置することにより、ダクト空間22の長さを稼ぐとともにヒートシンク25を通過する空気の流れを整え、放熱効果の向上を図っている。   Providing the intake port 8 below the housing 2 (the rear panel 2b) as in this embodiment is disadvantageous in terms of flooding. However, if the position of the intake port 8 is shifted upward in consideration of flooding, the distance between the intake port 8 and the exhaust port 9 (that is, the length of the duct space 22) becomes short, and the effect of the heat sink 25 is maximized. Can not be demonstrated to the limit. For this reason, in the present embodiment, by arranging the intake port 8 at the lower part of the housing 2, the length of the duct space 22 is increased, the flow of air passing through the heat sink 25 is adjusted, and the heat radiation effect is improved. .

このように、本実施例に係る設置型電力変換装置1では、他の部品に比べて発熱量が多い電力変換回路12に関する部品がダクト空間22を流れる空気によって積極的に空冷される。一方、発熱量が相対的に少ない入力側フィルタ回路11、出力側フィルタ回路13および補助電源回路14に関する部品は、積極的には空冷されない。   As described above, in the stationary power conversion device 1 according to the present embodiment, the components related to the power conversion circuit 12 that generate more heat than other components are actively cooled by the air flowing through the duct space 22. On the other hand, components related to the input-side filter circuit 11, the output-side filter circuit 13, and the auxiliary power supply circuit 14, which generate relatively little heat, are not actively cooled.

ここで、入力側フィルタ回路11に関する部品を回路部品収容空間21の下部に配置(すなわち、防水箱26に収容)したのは、端子台カバー7に隠れた端子台10に近いことが好ましいからである。補助電源回路14に関する部品を防水箱26に収容したのは、入力側フィルタ回路11に関する部品に近いことが好ましいからである。また、出力側フィルタ回路13に関する部品を回路部品収容空間21の上部に配置したのは、充電ケーブル5の引き出し口に近いことが好ましいからである。なお、本実施例では、端子台10は、防水箱26よりも上側に位置している。   Here, the components related to the input-side filter circuit 11 are arranged in the lower part of the circuit component accommodation space 21 (that is, accommodated in the waterproof box 26) because it is preferable to be close to the terminal block 10 hidden by the terminal block cover 7. is there. The components related to the auxiliary power supply circuit 14 are housed in the waterproof box 26 because it is preferable that the components related to the input-side filter circuit 11 are close to the components. Further, the components related to the output side filter circuit 13 are arranged above the circuit component accommodation space 21 because it is preferable that the components are close to the outlet of the charging cable 5. In the present embodiment, the terminal block 10 is located above the waterproof box 26.

図6、図7、図8および図9に示すように、入力側フィルタ回路11および補助電源回路14に関する部品を収容する防水箱26は、矩形状の底板26aと、底板26aの4つの縁部の全部に立設された4枚の側板26b,26c,26d,26eとを有している。底板26aおよび4枚の側板26b,26c,26d,26eは、いずれも金属製である。また、底板26aと各側板26b,26c,26d,26eとの間、および隣り合う側板(例えば、26bと26c)の間には、隙間は存在しない。   As shown in FIG. 6, FIG. 7, FIG. 8 and FIG. 9, the waterproof box 26 accommodating the components related to the input-side filter circuit 11 and the auxiliary power supply circuit 14 has a rectangular bottom plate 26a and four edges of the bottom plate 26a. Have four side plates 26b, 26c, 26d, 26e. The bottom plate 26a and the four side plates 26b, 26c, 26d, 26e are all made of metal. Further, there is no gap between the bottom plate 26a and each of the side plates 26b, 26c, 26d, 26e, and between adjacent side plates (for example, 26b and 26c).

防水箱26の主要部の構成について、図8を参照しながらさらに詳しく説明する。同図に示すように、防水箱26の主要部は、側板26b,26c,26eをなす第1部品と、底板26aおよび側板26dをなす第2部品とから構成されている。第1部品および第2部品は、それぞれ1枚の金属版を折り曲げて形成したものである。したがって、側板26bと側板26cとの間、側板26bと側板26eとの間、および底板26aと側板26dとの間には、隙間は存在しない。また、第1部品と第2部品とを組み合わせたときに生じる合わせ目は、隙間を塞ぐための対策が施されている。すなわち、底板26aの縁部と側板26b,26c,26eの縁部との合わせ目、側板26cの縁部と側板26dの縁部との合わせ目、および側板26eの縁部と側板26dの縁部との合わせ目は、溶接と止水コーキング処理によって隙間が塞がれている。なお、図9に示すように、側板26eおよび側板26c(図示なし)の水平方向端部は、側板26dを越えて延設されている。これにより、側板26c,26eそれぞれと側板26dとの間に溶接しろが残され、確実に溶接することができる。   The configuration of the main part of the waterproof box 26 will be described in more detail with reference to FIG. As shown in the figure, the main part of the waterproof box 26 is composed of a first part forming side plates 26b, 26c and 26e, and a second part forming a bottom plate 26a and a side plate 26d. The first component and the second component are each formed by bending one metal plate. Therefore, there is no gap between the side plates 26b and 26c, between the side plates 26b and 26e, and between the bottom plate 26a and the side plates 26d. In addition, joints generated when the first component and the second component are combined are provided with measures for closing the gap. That is, the joint between the edge of the bottom plate 26a and the edge of the side plates 26b, 26c, 26e, the joint between the edge of the side plate 26c and the edge of the side plate 26d, and the edge of the side plate 26e and the edge of the side plate 26d. The gap between the joints is closed by welding and water stop caulking. As shown in FIG. 9, the horizontal ends of the side plates 26e and 26c (not shown) extend beyond the side plate 26d. As a result, a margin is left between each of the side plates 26c and 26e and the side plate 26d, and welding can be reliably performed.

防水箱26は、基板取付板27と、基板取付板27と一体的に形成された第1天板28と、第2天板29とをさらに有している。また、基板取付板27は、第1部品搭載面27aおよび第2部品搭載面27bを有している。入力側フィルタ回路11に関する部品は、基板取付板27の第1部品搭載面27aに搭載され、補助電源回路14に関する部品は、基板取付板27の第2部品搭載面27bに搭載されている。基板取付板27および第1天板28は、基板取付板27の上端において繋がっている。   The waterproof box 26 further includes a substrate mounting plate 27, a first top plate 28 formed integrally with the substrate mounting plate 27, and a second top plate 29. The board mounting plate 27 has a first component mounting surface 27a and a second component mounting surface 27b. Components relating to the input-side filter circuit 11 are mounted on the first component mounting surface 27a of the board mounting plate 27, and components relating to the auxiliary power supply circuit 14 are mounted on the second component mounting surface 27b of the board mounting plate 27. The board mounting plate 27 and the first top plate 28 are connected at the upper end of the board mounting plate 27.

特に図9に示すように、基板取付板27の下端は、底板26aに設けられたネジ部にネジ留めされている。第1天板28は、背面側の側板26bの上端にネジ留めされている。また、第2天板29は、前面側の側板26bの上端にネジ留めされている。第2天板29は、その一部が第1天板28に重なっており、第1天板28にもネジ留めされている。   In particular, as shown in FIG. 9, the lower end of the board mounting plate 27 is screwed to a screw portion provided on the bottom plate 26a. The first top plate 28 is screwed to the upper end of the rear side plate 26b. The second top plate 29 is screwed to the upper end of the front side plate 26b. The second top plate 29 partially overlaps the first top plate 28, and is also screwed to the first top plate 28.

上述した通り、底板26aと各側板26bとの間、および隣り合う側板26b,26bの間には、隙間は存在しない。第1天板28と側板26bとの間、第2天板29と側板26bとの間、および第1天板28と第2天板29との間にも、隙間は存在しない。このため、これらの間から防水箱26の内部に水が浸入することはない。しかしながら、第1天板28および第2天板29には、配線を通すための幾つかの貫通孔が形成されている。したがって、回路部品収容空間21に侵入した水の水位が側板26bの高さを超えると、第1天板28および第2天板29の貫通孔から防水箱26の内部に水が浸入する。言い換えると、回路部品収容空間21に侵入した水の水位が側板26bの高さを超えるまでは、入力側フィルタ回路11および補助電源回路14に関する部品が水に浸かることはない。   As described above, there is no gap between the bottom plate 26a and each side plate 26b and between the adjacent side plates 26b, 26b. There are no gaps between the first top plate 28 and the side plate 26b, between the second top plate 29 and the side plate 26b, and between the first top plate 28 and the second top plate 29. Therefore, water does not enter the inside of the waterproof box 26 from between them. However, the first top plate 28 and the second top plate 29 have some through holes for passing wiring. Therefore, when the water level of the water that has entered the circuit component housing space 21 exceeds the height of the side plate 26b, the water enters the inside of the waterproof box 26 from the through holes of the first top plate 28 and the second top plate 29. In other words, the components related to the input-side filter circuit 11 and the auxiliary power supply circuit 14 will not be immersed in water until the water level of the water that has entered the circuit component housing space 21 exceeds the height of the side plate 26b.

このように、本実施例に係る設置型電力変換装置1において、防水箱26は、ある程度までは水の侵入から電気回路部品を守っているといえる。また、本実施例に係る設置型電力変換装置1の防水箱26は、入力側フィルタ回路11および補助電源回路14に関する部品を収容しているに過ぎないので、よく知られた浸水対策である電気回路部品の樹脂封止(樹脂ポッティング)を行った場合に比べ、軽量化と故障時のメンテナンス性の向上を図ることができる。   Thus, in the stationary power converter 1 according to the present embodiment, it can be said that the waterproof box 26 protects the electric circuit components from water intrusion to some extent. Further, since the waterproof box 26 of the stationary power converter 1 according to the present embodiment merely contains the components related to the input-side filter circuit 11 and the auxiliary power supply circuit 14, the waterproof box 26 is a well-known countermeasure against inundation. As compared with the case where resin sealing (resin potting) of the circuit component is performed, it is possible to achieve a reduction in weight and an improvement in maintainability at the time of failure.

なお、防水箱26は、図3に示すように、端子台10を介して接地されている。このため、防水箱26は、電力変換回路12に含まれる複数のスイッチング素子等が生じさせたノイズから入力側フィルタ回路11および補助電源回路14を守るシールドの役割も果たしている。また、金属製の防水箱26が接地されているので、防水箱26に浸入した水によって入力側フィルタ回路11等の回路とGNDとがショートしたこと、すなわち、防水箱26からの漏電が起こっていることを検知して装置を安全に停止させる漏電検知機能を容易に実現することができる。   The waterproof box 26 is grounded via the terminal block 10, as shown in FIG. For this reason, the waterproof box 26 also serves as a shield that protects the input-side filter circuit 11 and the auxiliary power supply circuit 14 from noise generated by a plurality of switching elements included in the power conversion circuit 12. In addition, since the metal waterproof box 26 is grounded, a short circuit between the circuit such as the input side filter circuit 11 and the GND due to the water that has entered the waterproof box 26, that is, a leakage from the waterproof box 26 occurs. It is possible to easily realize an earth leakage detection function of detecting the presence of the power supply and stopping the device safely.

以上、本発明に係る設置型電力変換装置の実施例について説明してきたが、本発明はこれに限定されない。本発明には、例えば、以下に示すような変形例が存在する。   Although the embodiments of the stationary power conversion device according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to this. The present invention has, for example, the following modifications.

(1)本発明に係る設置型電力変換装置は、筺体の上部に形成された吸気口と、筺体の下部に形成された排気口とを有していてもよい。ただし、暖められた空気は上昇しようとするため、空冷の効率からすると、実施例のように筺体の上部に排気口を形成し、下部に吸気口を形成することが好ましい。   (1) The stationary power conversion device according to the present invention may include an intake port formed at an upper portion of the housing and an exhaust port formed at a lower portion of the housing. However, since the warmed air tends to rise, it is preferable to form the exhaust port at the upper part of the housing and the intake port at the lower part as in the embodiment in view of the efficiency of air cooling.

(2)本発明に係る設置型電力変換装置は、筐体の右側面または左側面に形成された吸気口および排気口を有していてもよい。このような構成を採用する場合は、筐体の内部の空間を隔壁部によって前後にではなく左右に分割する必要がある。   (2) The stationary power converter according to the present invention may have an intake port and an exhaust port formed on the right side or the left side of the housing. When such a configuration is adopted, it is necessary to divide the space inside the housing into right and left parts instead of the front and rear parts by the partition wall.

(3)本発明に係る設置型電力変換装置は、電動車の車載バッテリを充電するための設置型充電装置に限定されない。用途が変われば、当然ながら、図3に示した電力変換を行うための電気回路も変わる。   (3) The stationary power conversion device according to the present invention is not limited to the stationary charging device for charging the vehicle-mounted battery of the electric vehicle. If the application changes, the electric circuit for performing the power conversion shown in FIG. 3 naturally changes.

(4)防水箱は、入力側フィルタ回路および補助電源回路を構成する部品ではなく、発熱量が比較的少ない他の電気回路(例えば、出力側フィルタ回路)に関する部品を収容していてもよい。   (4) The waterproof box may contain components related to another electric circuit (for example, an output filter circuit) that generates a relatively small amount of heat, instead of components that constitute the input-side filter circuit and the auxiliary power supply circuit.

(5)防水箱の底板は、矩形状以外の形状を有していてもよい。例えば、防水箱の底板が円形である場合、防水箱は円柱状となる。   (5) The bottom plate of the waterproof box may have a shape other than a rectangular shape. For example, when the bottom plate of the waterproof box is circular, the waterproof box has a columnar shape.

(6)シールド機能および漏電検知機能が不要であれば、防水箱26は、樹脂製であってもよい。   (6) If the shield function and the leakage detection function are unnecessary, the waterproof box 26 may be made of resin.

(7)防水箱の主要部は、5枚の金属板を溶接等によって隙間なく組み立てたものであってもよいし、1枚または3枚以上の金属板を折り曲げてなる複数の部品を隙間なく組み立てたものであってもよい。   (7) The main part of the waterproof box may be one in which five metal plates are assembled without gaps by welding or the like, or a plurality of parts formed by bending one or three or more metal plates without gaps. It may be assembled.

1 設置型電力変換装置
2 筐体
2a 前面パネル
2b 背面パネル
3 脚部
4 操作パネル
5 充電ケーブル
6 充電コネクタ
7 端子台カバー
8 吸気口
9 排気口
10 端子台
11 入力側フィルタ回路
12 電力変換回路
13 出力側フィルタ回路
14 補助電源回路
15 制御回路
20 隔壁部
21 回路部品収容空間
22 ダクト空間
23 ファン
24 基板
24a 部品搭載面
24b 放熱面
25 ヒートシンク
26 防水箱
26a 底板
26b,26c,26d,26e 側板
27 基板取付板
27a 第1部品搭載面
27b 第2部品搭載面
28 第1天板
29 第2天板
REFERENCE SIGNS LIST 1 installation type power conversion device 2 housing 2 a front panel 2 b back panel 3 legs 4 operation panel 5 charging cable 6 charging connector 7 terminal block cover 8 intake port 9 exhaust port 10 terminal block 11 input side filter circuit 12 power conversion circuit 13 Output side filter circuit 14 Auxiliary power supply circuit 15 Control circuit 20 Partition wall 21 Circuit component accommodation space 22 Duct space 23 Fan 24 Board 24a Component mounting surface 24b Heat dissipation surface 25 Heat sink 26 Waterproof box 26a Bottom plates 26b, 26c, 26d, 26e Side plate 27 Substrate Mounting plate 27a First component mounting surface 27b Second component mounting surface 28 First top plate 29 Second top plate

Claims (4)

設置面に設置される箱型の筐体と、
前記筐体内の空間を、電気回路部品を収容するための回路部品収容空間と、上下方向に延びたダクト空間とに隔てる隔壁部と、
前記ダクト空間の下部を外部に連通させる、前記筐体に形成された第1通気口と、
前記ダクト空間の上部を外部に連通させる、前記筐体に形成された第2通気口と、
前記回路部品収容空間の下部に配置された防水箱と、
を備え、
前記防水箱は、底板と該底板の全ての縁部に立設された側板とを含み、
前記電気回路部品の一部は、前記防水箱内に収容されている
ことを特徴とする設置型電力変換装置。
A box-shaped housing installed on the installation surface,
A space in the housing, a circuit component accommodating space for accommodating an electric circuit component, and a partition part that divides the duct space extending in a vertical direction,
A first vent formed in the housing, which communicates a lower portion of the duct space to the outside;
A second vent formed in the housing, which communicates an upper portion of the duct space to the outside,
A waterproof box arranged at the lower part of the circuit component housing space,
With
The waterproof box includes a bottom plate and side plates erected on all edges of the bottom plate,
A part of the electric circuit component is housed in the waterproof box.
部品搭載面および放熱面を有する基板と、
前記基板の前記放熱面から突出したヒートシンクと、
をさらに備え、
前記防水箱に収容されている前記電気回路部品を除く他の前記電気回路部品の一部は、前記部品搭載面に搭載され、
前記基板は、前記隔壁部に形成された開口部を塞ぐように前記回路部品収容空間に配置され、
前記ヒートシンクは、前記開口部を通って前記ダクト空間内に突出している
ことを特徴とする請求項1に記載の設置型電力変換装置。
A substrate having a component mounting surface and a heat dissipation surface,
A heat sink protruding from the heat dissipation surface of the substrate,
Further comprising
A part of the electric circuit components other than the electric circuit components housed in the waterproof box is mounted on the component mounting surface,
The substrate is disposed in the circuit component housing space so as to close an opening formed in the partition,
The installation type power converter according to claim 1, wherein the heat sink protrudes into the duct space through the opening.
前記第2通気口に配置されたファンと、
をさらに備え、
前記ファンが回転すると、前記第1通気口から前記ダクト空間に取り込まれた空気が前記ヒートシンクの間を通り抜けながら上昇していく
ことを特徴とする請求項2に記載の設置型電力変換装置。
A fan disposed in the second vent;
Further comprising
3. The stationary power converter according to claim 2, wherein when the fan rotates, air taken into the duct space from the first ventilation port rises while passing between the heat sinks. 4.
前記電気回路部品は、外部から入力された交流電力または直流電力を整形する入力側フィルタ回路に関する第1部品と、整形後の交流電力または直流電力を所望の直流電力に変換する電力変換回路に関する第2部品と、前記所望の直流電力を整形して外部に出力する出力側フィルタ回路に関する第3部品とを含み、
前記第1部品または前記第3部品が前記防水箱に収容され、
前記第2部品が前記基板の前記部品搭載面に搭載されている
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の設置型電力変換装置。
The electric circuit component includes a first component related to an input-side filter circuit that shapes AC power or DC power input from the outside, and a power conversion circuit that converts AC power or DC power after shaping into desired DC power. Two components, and a third component relating to an output-side filter circuit for shaping the desired DC power and outputting it to the outside,
The first component or the third component is housed in the waterproof box,
The stationary power converter according to claim 2 or 3, wherein the second component is mounted on the component mounting surface of the substrate.
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