JP2020048278A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成により、交流フィルタにノイズが伝播することを抑制することが可能な電力変換装置を提供する。【解決手段】電力変換装置１は、交流電力を直流電力に電力変換する電力変換装置であって、スイッチング素子のスイッチングにより電力変換する電力変換部５０と、交流電源と電力変換部５０との間の電力線上に設けられる交流フィルタ１０と、交流フィルタ１０と電力変換部５０とを隔離する導電性の隔離部材と、を備える。隔離部材は、電力変換部を格納するための格納部における第１所定面の少なくとも一部を構成し、電力変換部５０の第１所定面側の少なくとも一部を覆う上壁１８０と、格納部１００Ｂの外側に配置される交流フィルタ１０の一面の少なくとも一部を覆う下壁１７０と、上壁１８０と下壁１７０とを接続する隔離壁１５０、１６０と、を有する。上壁１８０、下壁１７０及び隔離壁１５０、１６０は、導電可能に一体成形される。【選択図】図３

Description

本開示は、電力変換装置に関する。

電力変換装置（例えば、車載充電器）では、バッテリーの充電時に接続された外部交流電源に装置側で発生したノイズが外部交流電源へ伝播しないように、入力部分に交流フィルタが設けられる。しかしながら、電力変換装置における、電力変換部等の他のブロックからのノイズが、外部交流電源と交流フィルタの間、もしくは交流フィルタを構成する部品間などに伝播すると、交流フィルタの効果が十分に発揮されず、ノイズが外部交流電源へ伝播するおそれがある。そのため、電力変換装置において、交流フィルタが他のブロックからのノイズの影響を受けない構成にする必要がある。

このような構成としては、例えば、交流フィルタと、電力変換部とを別々の筐体に配置する構成等が知られている。また、特許文献１には、筐体内において、交流フィルタと、電力変換部とを区画する仕切り部を設けた構成が開示されている。

特開２０１４−９９９９８号公報

しかしながら、交流フィルタと、電力変換部とを別々の筐体に配置する場合、複数の筐体を必要とするため、装置が大型化してしまう。また、特許文献１に記載の構成のように、仕切り部を設けるのみでは、カバー等の部品同士の隙間からノイズが入り込み、交流フィルタに当該ノイズが伝播してしまうおそれがある。これを防止するため、上記の隙間を埋めるべく、例えば導電性の弾性体（板バネ、導電布、導電ゴム等）を配置すると、弾性体を配置するためのスペースが必要となり、装置が複雑、かつ、大型化してしまうおそれがある。

本開示の目的は、簡易な構成により、交流フィルタにノイズが伝播することを抑制することが可能な電力変換装置を提供することである。

本開示に係る電力変換装置は、
交流電源から供給される交流電力を直流電力に電力変換する電力変換装置であって、
スイッチング素子のスイッチングにより電力変換する電力変換部と、
前記交流電源と前記電力変換部との間の電力線上に設けられる交流フィルタと、
前記交流フィルタと前記電力変換部とを隔離する導電性の隔離部材と、
を備え、
前記隔離部材は、
前記電力変換部を格納するための格納部における第１所定面の少なくとも一部を構成し、前記電力変換部の前記第１所定面側の少なくとも一部を覆う第１面と、
前記格納部の外側に配置される前記交流フィルタの一面の少なくとも一部を覆う第２面と、
前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、
前記第１面、前記第２面および前記第３面は、導電可能に一体成形される。

本開示によれば、簡易な構成により、交流フィルタにノイズが伝播することを抑制することができる。

本開示の実施の形態に係る電力変換装置を示すブロック図である。 本実施の形態に係る電力変換装置の外観斜視図である。 本実施の形態に係る電力変換装置を上から見た図である。 図３における電力変換装置を前後方向に沿う線で切った断面図である。 図３における電力変換装置を前後方向に沿う線で切った断面図である。 図３における電力変換装置を前後方向に沿う線で切った断面図である。 図３における電力変換装置を左右方向に沿う線で切った断面図である。 図３における電力変換装置を左右方向に沿う線で切った断面図である。 第１変形例に係る電力変換装置を左右方向に沿う線で切った断面図である。 第２変形例に係る電力変換装置を左右方向に沿う線で切った断面図である。 第３変形例に係る電力変換装置を左右方向に沿う線で切った断面図である。 第４変形例に係る電力変換装置を左右方向に沿う線で切った断面図である。 第５変形例に係る電力変換装置を上から見た図である。 第６変形例に係る電力変換装置を上から見た図である。

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本開示の実施の形態に係る電力変換装置１を示すブロック図である。図２は、本実施の形態に係る電力変換装置１の外観斜視図である。

図１に示すように、電力変換装置１は、車両外部の外部交流電源２に接続され、外部交流電源２から供給される交流電力を直流電力に電力変換してバッテリー３を充電する充電器である。バッテリー３は、例えば、電気自動車やハイブリッドカー等の車両に搭載された電池である。

図１および図２に示すように、電力変換装置１は、交流フィルタ１０と、突入電流防止部２０と、整流部３０と、コンデンサ４０と、電力変換部５０と、隔離部材の一例としての筐体１００と、カバー１０１と、入力部１０２と、冷却部１０３とを備える。

図１に示すように、交流フィルタ１０は、外部交流電源２と電力変換部５０との間（図１では外部交流電源２と突入電流防止部２０との間）の電力線上に設けられている。

交流フィルタ１０は、コンデンサやリアクトルなどの部品により構成され、当該電力線上に重畳されたノイズが外部交流電源２へ流出しないようにノイズを除去する役割を果たす。また、交流フィルタ１０は、外部交流電源２から入力される交流電力に重畳するノイズを除去する役割も副次的に果たす。

ここで、後述する電力変換部５０が有するスイッチング素子のスイッチング動作などにより発生するノイズには、空間を伝播する電磁ノイズ（放射ノイズ）が存在する。そして、当該電磁ノイズが外部交流電源２と交流フィルタ１０との間（例えば、後述する電気配線Ｌ（図３参照））に影響を及ぼした場合、ノイズが外部交流電源２へ流出してしまうおそれがある。

そのため、本実施の形態では、電磁ノイズを発生する機器（例えば、電力変換部５０）が収納される領域と、交流フィルタ１０が収納される領域とを隙間のない導電性の筐体（壁）で構成することにより、電磁ノイズが、交流フィルタ１０が収納された領域に伝播することを抑制する構成としている。

突入電流防止部２０は、突入電流を防止するための回路であり、交流フィルタ１０と整流部３０との間に設けられる。電力変換装置１の動作開始時においては、コンデンサ４０に電荷がチャージされていないため、整流部３０から直流電力が出力されると、過剰な電流（突入電流）が流れてしまう。しかし、突入電流防止部２０が整流部３０の前段に接続されることにより、電力変換装置１の動作開始時における過剰な突入電流による影響を防止することができる。

整流部３０は、例えば、４つのダイオードからなるダイオードブリッジ回路を有しており、外部交流電源２から出力された交流電力を全波整流して直流電力に変換し、電力変換部５０に出力する。

コンデンサ４０は、整流部３０と電力変換部５０の間に接続されており、整流部３０の出力を平滑化する。これにより、整流部３０の出力におけるリップルを低減することができる。

電力変換部５０は、力率改善回路およびＤＣ／ＤＣ変換回路を含む。力率改善回路は、整流部３０から入力された直流電力の力率を改善する。ＤＣ／ＤＣ変換回路は、スイッチング素子を有しており、力率改善回路が出力した直流電力を、当該スイッチング素子のスイッチングにより、バッテリー３を充電可能な直流電力に変換する。このように電力変換部５０によって変換された直流電力がバッテリー３に出力されることにより、バッテリー３が充電される。

上述の交流フィルタ１０、突入電流防止部２０、整流部３０、コンデンサ４０および電力変換部５０は、図２および図３に示すように、筐体１００、カバー１０１および冷却部１０３内に収容されている。

筐体１００は、導電性の金属で構成され、後側壁１１０と、右側壁１２０と、前側壁１３０と、左側壁１４０と、第１隔離壁１５０と、第２隔離壁１６０と、下壁１７０と、上壁１８０と、を有する。筐体１００は、例えばダイカスト成形により一体に形成されている。そのため、後側壁１１０、右側壁１２０、前側壁１３０、左側壁１４０、第１隔離壁１５０、第２隔離壁１６０、下壁１７０、および、上壁１８０は、導電可能に一体成形されている。

後側壁１１０、右側壁１２０、前側壁１３０および左側壁１４０は、上下方向にそれぞれ延びる壁であり、筐体１００の４つの外側壁を構成する。筐体１００は、後側壁１１０、右側壁１２０、前側壁１３０および左側壁１４０により、上面視四角形状に構成されている。

第１隔離壁１５０は、左側壁１４０の前後方向の中央部に対して前寄りの部位１４３から右方向に延びて、後述する第２隔離壁１６０と接続される壁である。なお、以下の説明では、左側壁１４０の部位１４３よりも後側の部分を、左側壁１４０の後側部分１４１とし、部位１４３よりも前側の部分を、左側壁１４０の前側部分１４２とする。

第２隔離壁１６０は、後側壁１１０の左右方向の中央部に対して左寄りの部位１１３から上方向に延びて第１隔離壁１５０と接続される壁である。なお、以下の説明では、後側壁１１０の部位１１３よりも左側の部分を、後側壁１１０の左側部分１１１とし、部位１１３よりも右側の部分を、後側壁１１０の右側部分１１２とする。第１隔離壁１５０および第２隔離壁１６０の詳細構造については後述する。

下壁１７０は、筐体１００の下側の壁であり、後側壁１１０の左側部分１１１、左側壁１４０の後側部分１４１、第１隔離壁１５０、および、第２隔離壁１６０の各下端部に接続されている。つまり、下壁１７０は、後側壁１１０の左側部分１１１と、左側壁１４０の後側部分１４１と、第１隔離壁１５０と、第２隔離壁１６０とで囲まれた第１領域１００Ａの下側壁を構成する。

第１領域１００Ａには、交流フィルタ１０および交流フィルタ１０用の基板１１（図４等参照）が配置されている。そのため、下壁１７０は、交流フィルタ１０の底面（一面）を覆っている。下壁１７０は、本開示の「第２面」に対応する。

上壁１８０は、後側壁１１０の右側部分１１２、右側壁１２０、前側壁１３０、左側壁１４０の前側部分１４２、第１隔離壁１５０、および、第２隔離壁１６０の各上端部に接続されている。つまり、上壁１８０は、後側壁１１０の右側部分１１２と、右側壁１２０と、前側壁１３０と、左側壁１４０の前側部分１４２と、第１隔離壁１５０と、第２隔離壁１６０とで囲まれた第２領域１００Ｂの上側壁（第１所定面）を構成する。

第２領域１００Ｂには、突入電流防止部２０、整流部３０、コンデンサ４０および電力変換部５０や、各部を接続するための回路基板６０（図４等参照）が配置されている。そのため、上壁１８０は、突入電流防止部２０、整流部３０、コンデンサ４０および電力変換部５０を覆っている。上壁１８０は、本開示の「第１面」に対応する。第２領域１００Ｂは、本開示の「格納部」に対応する。

カバー１０１は、第１領域１００Ａを覆う四角形状のカバーであり、導電性の金属で構成されている。カバー１０１は、後側壁１１０の左側部分１１１、左側壁１４０の後側部分１４１、第１隔離壁１５０、および、第２隔離壁１６０の各上端部に配置可能に形成されている。

上述の通り、上壁１８０が、第２領域１００Ｂのみに位置していることから、筐体１００における第１領域１００Ａの部分は、上側に開口している。そのため、カバー１０１が、第１領域１００Ａにおける開口部分を覆うように配置される。

カバー１０１の隅部等には、ネジ穴が形成されている。本実施の形態では、カバー１０１の４隅、左辺中央部および右辺中央部の６箇所に、計６つのネジ穴がそれぞれ形成されている。なお、ネジ穴の数は、カバー１０１を筐体１００に固定可能である限り、いくつであっても良い。

後側壁１１０、左側壁１４０、第１隔離壁１５０および第２隔離壁１６０の当該ネジ穴に対応する位置には、カバー１０１をネジ止めするための締結部１０４が形成されている（例えば、図２参照）。各ネジ穴にネジが挿通されて、締結部１０４に固定されることにより、カバー１０１が筐体１００に固定される。これにより、カバー１０１は、上壁１８０とともに、電力変換装置１の上側壁を構成する。

入力部１０２は、外部交流電源２からの交流電力を入力するためのコネクタであり、後側壁１１０の左側部分１１１に固定される。後側壁１１０の左側部分１１１は、上述の第１領域１００Ａの後側（底面とは異なる面）を覆っている。入力部１０２は、第１部１０２Ａと、第２部１０２Ｂと、第３部１０２Ｃ（図６参照）とを有する。後側壁１１０の左側部分１１１は、本開示の「第４面」に対応する。

第１部１０２Ａは、外部交流電源２に接続される部分である。第２部１０２Ｂは、後側壁１１０の左側部分１１１に固定される部分であり、第１部１０２Ａの基端に設けられる。第２部１０２Ｂは、第１部１０２Ａの左右両側に延びている。

この第２部１０２Ｂにおける、第１部１０２Ａの左右両側に延びた部分には、ネジ穴が形成されている。また、後側壁１１０の左側部分１１１のネジ穴に対応する部分にもネジ穴が形成されている（図５参照）。各ネジ穴にネジが通されることにより、入力部１０２が筐体１００に固定される。

また、後側壁１１０の右側部分１１２には、図示しない出力部が設けられる。後側壁１１０の右側部分１１２は、第２領域１００Ｂの後側壁（第１所定面とは異なる第２所定面）を構成するため、出力部が後側壁１１０の右側部分１１２に配置されることで、電力変換部５０の出力がバッテリー３等に出力される。

図６に示すように、第３部１０２Ｃは、第２部１０２Ｂから筐体１００の内側に向けて延びている。また、後側壁１１０の左側部分１１１には、穴１１１Ｂが形成されており、当該穴１１１Ｂに第３部１０２Ｃが差し込まれるようになっている。第３部１０２Ｃは、接続部の一例としての電気配線Ｌ（図３参照）等により、交流フィルタ１０用の基板１１と接続される。なお、入力部１０２と、交流フィルタ１０とは電気線Ｌ以外の部材によって接続されていても良い。

図２に示すように、冷却部１０３は、電力変換装置１の各回路ブロックを冷却する部分であり、下側に突出する複数のフィン１０３Ａを有する。また、冷却部１０３は、電力変換装置１の下側壁を構成している。具体的には、冷却部１０３には、図４に示すように、筐体１００の第１領域１００Ａにおいては、下壁１７０が接触配置され、第２領域１００Ｂにおいては、各回路ブロックが直接配置されている。なお、図４は、図３におけるＸ−Ｘ線で切った断面図を示している。

冷却部１０３のフィン１０３Ａが空気に接触することで、第２領域１００Ｂにおける各回路ブロック等で発生した熱が放たれることにより、電力変換装置１が冷却される。また、冷却部１０３のフィン１０３Ａが空気に接触することで、第１領域１００Ａにおける交流フィルタ１０で発生した熱が、下壁１７０を介して放たれることにより、電力変換装置１が冷却される。

次に、第１隔離壁１５０の詳細構造について説明する。
第１隔離壁１５０は、前後方向における、第１領域１００Ａと第２領域１００Ｂとを隔離する壁である。第１隔離壁１５０は、第１壁部１５１と、第２壁部１５２と、第３壁部１５３と、第４壁部１５４と、第５壁部１５５と、第６壁部１５６とを有する。

第１壁部１５１は、下壁１７０の前端部から上方向に延びている。第２壁部１５２は、第１壁部１５１の上端部から前方向に延びている。第３壁部１５３は、第２壁部１５２の前端部から上方向に延びている。

第４壁部１５４は、第３壁部１５３の上端部から前方向に延びている。第５壁部１５５は、第４壁部１５４の前端部から上方向に延びている。第６壁部１５６は、第５壁部１５５の上端部から前方向に延びて、筐体１００の上壁１８０に接続される。また、第６壁部１５６には、筐体１００に固定されたカバー１０１が載せられる。

このように、第１隔離壁１５０は、下壁１７０と上壁１８０とを接続するので、第１領域１００Ａと第２領域１００Ｂとの間には、前後方向において隙間が形成されない。そのため、第２領域１００Ｂの回路ブロックで発生したノイズが、第１領域１００Ａにおける交流フィルタ１０に伝播しにくくなる。第１隔離壁１５０は、本開示の「第３面」に対応する。

また、第１壁部１５１が、第３壁部１５３や第５壁部１５５と比較して、後側に位置している。つまり、第１隔離壁１５０の下部は、上部よりも、第１領域１００Ａ側に突出している。そのため、第２領域１００Ｂにおける、回路ブロックや部品等を配置するスペースが、第１隔離壁１５０の下部が突出する分だけ広くなるので、第１領域１００Ａのデッドスペースを有効に活用することが可能となる。図４に示す例では、回路基板６０や、回路基板６０を固定するための固定部６１が、当該スペースに配置されている。

また、図５に示すように、交流フィルタ１０用の基板１１には、ネジが挿通されるネジ穴１１Ａが所定箇所に形成されている。第１隔離壁１５０の当該ネジ穴に対応する箇所には、固定部１５０Ａが形成されている。なお、図５は、図３におけるＸ−Ｘ線よりもやや右側にずらした位置における断面図を示している。

第１隔離壁１５０における固定部１５０Ａに対応する部分は、第１壁部１５１と、第４壁部１５４と、第５壁部１５５と、第６壁部１５６とで構成されている。第１壁部１５１の上端部と、第４壁部１５４の後端部が直接接続されており、第４壁部１５４に固定部１５０Ａが形成されている。

また、後側壁１１０の左側部分１１１の当該ネジ穴に対応する箇所にも、固定部１１１Ａが前側に突出して設けられている。この固定部１１１Ａのネジ穴に対応する箇所には、ネジが挿通される穴が形成されている。これによって、基板１１が第１領域１００Ａ内に固定されるようになっている。

また、図６に示すように、第１隔離壁１５０には、一部の箇所に、配線を通すための配線穴１５０Ｂが形成されている。具体的には、第１隔離壁１５０における、第２壁部１５２、第３壁部１５３および第４壁部１５４に跨がって、配線穴１５０Ｂが形成されている。なお、図６は、図３におけるＸ−Ｘ線よりもやや左側にずらした位置における断面図を示している。

この配線穴１５０Ｂから配線を通すことによって、基板１１と、回路基板６０とが接続される。つまり、交流フィルタ１０と、第２領域１００Ｂにおける各回路とが接続される。なお、ノイズ伝播抑制の観点から、配線穴１５０Ｂは、可能な限り小さくすることが好ましい。

次に、第２隔離壁１６０の詳細構造について説明する。
図７に示すように、第２隔離壁１６０は、左右方向における、第１領域１００Ａと第２領域１００Ｂとを隔離する壁である。第２隔離壁１６０は、第７壁部１６１と、第８壁部１６２と、第９壁部１６３と、第１０壁部１６４とを有する。なお、図７は、図３におけるＹ−Ｙ線で切った断面図を示している。

第７壁部１６１は、下壁１７０の右端部から上方向に延びている。第８壁部１６２は、第７壁部１６１の上端部から右方向に延びている。

第９壁部１６３は、第８壁部１６２の右端部から上方向に延びている。第１０壁部１６４は、第９壁部１６３の上端部から右方向に延びて、筐体１００の上壁１８０に接続される。また、第１０壁部１６４には、筐体１００に固定されたカバー１０１が載せられる。

このように、第２隔離壁１６０は、下壁１７０と上壁１８０とを接続するので、第１領域１００Ａと第２領域１００Ｂとの間には、左右方向において隙間が形成されない。そのため、第２領域１００Ｂの回路ブロックで発生したノイズが、第１領域１００Ａにおける交流フィルタ１０に伝播しにくくなる。第２隔離壁１６０は、本開示の「第３面」に対応する。

また、第７壁部１６１が、第９壁部１６３と比較して、左側に位置している。つまり、第２隔離壁１６０の下部は、上部よりも、第１領域１００Ａ側に突出している。そのため、第２領域１００Ｂにおける、回路ブロックや部品等を配置するスペースが、第２隔離壁１６０の下部が突出する分だけ広くなるので、第２領域１００Ｂのデッドスペースを有効に活用することが可能となる。図７に示す例では、回路基板６０や、回路基板６０を固定するための固定部６１が、当該スペースに配置されている。

また、図８に示すように、第８壁部１６２の下面には、上方向に凹む凹部１６２Ａが形成されている。この凹部１６２Ａには、回路基板６０を固定するためのネジが位置する。つまり、凹部１６２Ａを形成することにより、第１領域１００Ａのデッドスペースを利用して、第２領域１００Ｂに配置するための部品等を効率的に配置することができる。なお、図８は、図３におけるＹ−Ｙ線よりもやや後にずらした位置における断面図を示している。

以上のように構成された本実施の形態によれば、第１隔離壁１５０および第２隔離壁１６０によって、交流フィルタ１０が、電力変換部５０等が配置される第２領域１００Ｂの完全に外側に配置される。そして、その第１隔離壁１５０および第２隔離壁１６０が上壁１８０および下壁１７０と、一体成形されているので、第１領域１００Ａと第２領域１００Ｂとの間に隙間が形成されない。これにより、第２領域１００Ｂの回路ブロックで発生したノイズが、第１領域１００Ａにおける交流フィルタ１０に伝播することを抑制することができる。

ところで、隔離壁が、筐体１００とは別々の構成である場合、カバー等の部品と隔離壁とに隙間が形成されやすく、当該隙間からノイズが入り込み、交流フィルタ１０に当該ノイズが伝播してしまうおそれがある。これを防止するため、上記の隙間を埋めるべく、例えば導電性の弾性体を配置すると、弾性体を配置するためのスペースが必要となり、装置が複雑、かつ、大型化してしまうおそれがある。

しかし、本実施の形態では、第１隔離壁１５０および第２隔離壁１６０が上壁１８０および下壁１７０と一体成形されているので、上記の隙間が形成されない。そのため、隙間を埋めるための部品を配置するためのスペースを必要としない。つまり、本実施の形態では、簡易な構成により、交流フィルタ１０にノイズが伝播することを抑制することができる。

また、第２隔離部材１６０が後側壁１１０とも一体成形されるので、第２隔離部材１６０と後側壁１１０との間にも隙間が形成されない。その結果、第２領域１００Ｂの回路ブロックで発生したノイズが、第１領域１００Ａにおける交流フィルタ１０に伝播することを抑制することができる。

また、入力部１０２が後側壁１１０の左側部分１１１に配置されるので、入力部１０２、交流フィルタ１０および電気線Ｌが、第２隔離壁１６０に沿って配置される。これにより、第２隔離壁１６０が、入力部１０２、交流フィルタ１０および電気線Ｌを、電力変換部５０から完全に隔離する。その結果、電力変換部５０で発生するノイズを交流フィルタ１０に伝播することをさらに抑制することができる。

また、第１隔離壁１５０が左側壁１４０とも一体成形されるので、第１隔離壁１５０と左側壁１４０との間にも隙間が形成されない。その結果、第２領域１００Ｂの回路ブロックで発生したノイズが、第１領域１００Ａにおける交流フィルタ１０に伝播することを抑制することができる。

また、第１隔離壁１５０および第２隔離壁１６０が、交流フィルタ１０側の領域である第１領域１００Ａ側に突出する部分を有するので、第１領域１００Ａ側のデッドスペースを有効に活用して、第２領域１００Ｂ内の部品を配置することができる。その結果、装置全体を小型化させることができる。

また、電力変換装置１が冷却部１０３を備えることで、筐体１００内部を効率よく冷却することができる。特に、冷却部１０３が、電力変換部５０が配置された第２領域１００Ｂの下側壁を構成するため、電力変換部５０等を直接冷却部１０３に接触させることができる。そのため、熱の発生しやすい電力変換部５０を効率よく冷却させることができる。

なお、上記実施の形態では、筐体１００が、下壁１７０、第１隔離壁１５０、第２隔離壁１６０および上壁１８０と、後側壁１１０、右側壁１２０、前側壁１３０および左側壁１４０（以下、単に「各側壁」とも言う）と、が接続されていたが、本開示はこれに限定されない。

例えば、図９に示すように、下壁１７０、隔離壁１９０および上壁１８０と、各側壁とが接続されていなくても良い。図９に示す電力変換装置１は、筐体１００、左側壁１４０、右側壁１２０および冷却部１０３等を有する。筐体１００は、隔離壁１９０、下壁１７０、上壁１８０、後側壁および前側壁を有する。また、冷却部１０３は、上記実施の形態と同様の構成である。なお、図９は、電力変換装置１を左右方向に平行な線で切った断面図であるため、後側壁および前側壁の図示は省略する。

下壁１７０は、上記実施の形態と同様に、交流フィルタ１０が配置される第１領域１００Ａ（左側の領域）に位置する。上壁１８０は、上記実施の形態と同様に、電力変換部５０等が配置される第２領域１００Ｂ（右側の領域）に位置する。隔離壁１９０は、上下方向に延びており、下壁１７０の右端部と、上壁１８０の左端部とを接続する。また、隔離壁１９０は、後側壁および前側壁も接続されている。

左側壁１４０は、下端部から右方向に延出する第１延出壁１４０Ａと、上端部から右方向に延出する第２延出壁１４０Ｂとを有する。

第１延出壁１４０Ａは、第１領域１００Ａの一部の下側壁を構成している。下壁１７０は、第１領域１００Ａの全範囲に設けられておらず、第１領域１００Ａの他部の下側壁を構成している。つまり、下壁１７０は、第１領域１００Ａ（交流フィルタ１０）の一部を覆っている。下壁１７０と、第１延出壁１４０Ａとは、接触していても良いし、接触していなくても良い。

第２延出壁１４０Ｂは、第１領域１００Ａを覆うカバーを構成する。なお、図９では、第２延出壁１４０Ｂと隔離壁１９０との間に隙間が形成されているが、実際は、第２延出壁１４０Ｂの右端部が隔離壁１９０に固定されるように構成されている。また、第２延出壁１４０Ｂと隔離壁１９０との間に隙間がある場合、別途カバーを設けて当該隙間を埋めるように構成しても良い。

右側壁１２０は、上端部から延出する第３延出壁１２０Ａを有する。第３延出壁１２０Ａは、第２領域１００Ｂの一部の上側壁を構成している。上壁１８０は、第２領域１００Ｂの全範囲に設けられておらず、第２領域１００Ｂの他部の上側壁を構成している。つまり、上壁１８０は、第２領域１００Ｂにおける上側壁の一部を構成している。

なお、図９では、第３延出壁１２０Ａと上壁１８０との間に隙間が形成されているが、実際は、上壁１８０が第３延出壁１２０Ａの左端部に固定されるように構成されている。また、上壁１８０と、第３延出壁１２０Ａとの間に隙間がある場合、別途カバーを設けて当該隙間を埋めるように構成しても良い。

また、冷却部１０３には、左側壁１４０の第１延出壁１４０Ａ、下壁１７０および右側壁１２０が配置されている。

このような構成であっても、隔離壁１９０により、第１領域１００Ａと第２領域１００Ｂとを、隙間を形成することなく隔離することができるので、第２領域１００Ｂにおいて発生したノイズが第１領域１００Ａに伝播することを抑制することができる。

また、上記実施の形態では、筐体１００における下壁１７０が第１領域１００Ａ側に位置し、上壁１８０が第２領域１００Ｂ側に位置していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、図１０に示すように、下壁１７０が第２領域１００Ｂ側（右側の領域）に位置し、上壁１８０が第１領域１００Ａ側（左側の領域）に位置していても良い。

この構成における電力変換装置１は、筐体１００および冷却部１０３等を有する。筐体１００は、左側壁１４０と、右側壁１２０と、隔離壁１９１と、下壁１７０と、上壁１８０と、後側壁と、前側壁とを有する。左側壁１４０、右側壁１２０、後側壁および前側壁は、上記実施の形態と同様に、筐体１００の４つの側壁を構成する。なお、図１０は、電力変換装置１を左右方向に平行な線で切った断面図であるため、後側壁および前側壁の図示は省略する。

上壁１８０は、左側壁１４０の上端部から右方向に延びている。下壁１７０は、冷却部１０３上に配置されており、右側壁１２０の下端部から左方向に延びている。そして、上壁１８０の左端部と、下壁１７０の左端部とを接続する隔離壁１９１が設けられている。後側壁および前側壁は、左側壁１４０、右側壁１２０、隔離壁１９１、上壁１８０および下壁１７０に接続されている。

このような構成であっても、隔離壁１９１により第１領域１００Ａと第２領域１００Ｂとを、隙間を形成することなく隔離することができるので、第２領域１００Ｂにおいて発生したノイズが第１領域１００Ａに伝播することを抑制することができる。

また、上記実施の形態では、交流フィルタ１０が配置される第１領域１００Ａの下壁１７０の下に、冷却部１０３が配置されていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、図１１および図１２に示すように、第１領域１００Ａの下壁である中間壁２００の下に、電力変換部５０等が配置される第２領域１００Ｂが位置していても良い。

図１１に示す電力変換装置１は、筐体１００および冷却部１０３等を有する。筐体１００は、左側壁１４０と、右側壁１２０と、図示せぬ前側壁および後側壁と、中間壁２００と、隔離壁２１０と、上壁１８０とを有する。左側壁１４０、右側壁１２０、前側壁および後側壁は、冷却部１０３上に配置される、上下方向に延びる壁であり、筐体１００の４つの側壁を構成する。

中間壁２００は、上下方向における左側壁１４０の中央部から右方向に延びている。具体的に、中間壁２００は、左右方向において、筐体１００の略中央部付近まで延びている。なお、中間壁２００は、前側壁および後側壁とも接続されている。

隔離壁２１０は、中間壁２００の右端部から上下方向に延びて上壁１８０と接続されている。上壁１８０は、隔離壁２１０の上端部と右側壁１２０の上端部とを接続する。なお、上壁１８０は、前側壁および後側壁とも接続されている。

この構成では、左側壁１４０の上側部分、中間壁２００および隔離壁２１０で囲まれた第１領域１００Ａに、交流フィルタ１０が配置される。第１領域１００Ａ以外の領域、つまり、左側壁１４０の下側部分、中間壁２００、隔離壁２１０、上壁１８０および右側壁１２０で囲まれた第２領域１００Ｂには、電力変換部５０等が配置される。

このような構成であっても、中間壁２００、隔離壁２１０および上壁１８０が一体に構成されることにより、第１領域１００Ａと第２領域１００Ｂとが隔離されるので、第２領域１００Ｂで発生したノイズが第１領域１００Ａに伝播することを抑制することができる。

また、図１２に示す電力変換装置１は、筐体１００および冷却部１０３等を有する。筐体１００は、左側壁１４０と、第１上壁１８１と、左隔離壁２２０と、中間壁２３０と、右隔離壁２４０と、第２上壁１８２と、右側壁１２０と、図示せぬ前側壁および後側壁とを有する。左側壁１４０、右側壁１２０、前側壁および後側壁は、冷却部１０３上に配置される、上下方向に延びる壁であり、筐体１００の４つの側壁を構成する。

第１上壁１８１は、左側壁１４０の上端部から右方向に延びている。左隔離壁２２０は、第１上壁１８１の右端部から下方向に延びている。

中間壁２３０は、左隔離壁２２０の下端部から右方向に延びている。右隔離壁２４０は、中間壁２３０の右端部から上方向に延びて、第２上壁１８２に接続される。第２上壁１８２は、右側壁１２０の上端部に接続されている。また、第１上壁１８１、左隔離壁２２０、中間壁２３０、右隔離壁２４０および第２上壁１８２は、前側壁および後側壁とも接続されている。

この構成では、左隔離壁２２０、中間壁２３０および右隔離壁２４０で囲まれた第１領域１００Ａに、交流フィルタ１０が配置される。第１領域１００Ａ以外の領域、つまり、左側壁１４０、第１上壁１８１、左隔離壁２２０、中間壁２３０、右隔離壁２４０、第２上壁１８２および右側壁１２０で囲まれた第２領域１００Ｂには、電力変換部５０等が配置される。

このような構成であっても、第１上壁１８１、左隔離壁２２０、中間壁２３０、右隔離壁２４０および第２上壁１８２が一体に構成されることにより、第１領域１００Ａと第２領域１００Ｂとが隔離されるので、第２領域１００Ｂで発生したノイズが第１領域１００Ａに伝播することを抑制することができる。

また、上記実施の形態では、交流フィルタ１０が配置される第１領域１００Ａが、筐体１００における左後部に位置していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、図１３に示すように、筐体１００の後部に、第１領域１００Ａが位置していても良い。

この構成における筐体１００は、後側壁１１０と、右側壁１２０と、前側壁１３０と、左側壁１４０と、下壁１７０と、上壁１８０と、隔離壁２５０とを有する。後側壁１１０、右側壁１２０、前側壁１３０および左側壁１４０は、上下方向に延びる壁である。なお、筐体１００は、上記実施の形態と同様に、図示しない冷却部上に配置される。

隔離壁２５０は、右側壁１２０の後寄りの部位と、左側壁１４０の後寄りの部位とを接続する壁である。なお、以下の説明では、右側壁１２０の後寄りの部位よりも後側の部分を、右側壁１２０の後側部分１２１とし、当該部位よりも前側の部分を、右側壁１２０の前側部分１２２とする。また、左側壁１４０の後寄りの部位よりも後側の部分を、左側壁１４０の後側部分１４１とし、当該部位よりも前側の部分を、左側壁１４０の前側部分１４２とする。また、右側壁１２０および左側壁１４０は、筐体１００の前後方向全体に延びているが、図１３では、図面の見やすさ等を考慮して隔離壁２５０に接続される部分付近のみを図示している。また、右側壁１２０および左側壁１４０は、隔離壁２５０に接続される部分付近に、少なくともあれば良い。

下壁１７０は、隔離壁２５０の下端部と後側壁１１０の下端部とを接続する。下壁１７０は、右側壁１２０の後側部分１２１、および、左側壁１４０の後側部分１４１の各下端部とも接続されている。

上壁１８０は、隔離壁２５０の上端部と前側壁１３０の上端部とを接続する。上壁１８０は、右側壁１２０の前側部分１２２、および、左側壁１４０の前側部分１４２の各上端部とも接続されている。

この構成では、後側壁１１０、下壁１７０、隔離壁２５０、左側壁１４０の後側部分１４１、および、右側壁１２０の後側部分１２１で囲まれた第１領域１００Ａに、交流フィルタ１０が配置される。なお、上壁１８０は、第１領域１００Ａに対応する部分には配置されていない。

第１領域１００Ａ以外の領域、つまり、隔離壁２５０、上壁１８０、前側壁１３０、左側壁１４０の前側部分１４２、および、右側壁１２０の前側部分１２２で囲まれた第２領域１００Ｂには、突入電流防止部２０、整流部３０、コンデンサ４０および電力変換部５０が配置される。なお、下壁１７０は、第２領域１００Ｂに対応する部分には配置されていない。また、前側壁１３０には、電力変換部５０からの出力電力が出力される出力部１０５が設けられている。

図１３に示す構成では、突入電流防止部２０、整流部３０、コンデンサ４０および電力変換部５０が、前後方向に並んで配置されている。

このような構成であっても、上壁１８０、隔離壁２５０および下壁１７０が一体に構成されることにより、第１領域１００Ａと第２領域１００Ｂとが隔離されるので、第２領域１００Ｂで発生したノイズが第１領域１００Ａに伝播することを抑制することができる。

また、隔離壁２５０と、右側壁１２０および左側壁１４０とが一体に構成されることにより、第１領域１００Ａと第２領域１００Ｂとが隔離されるので、第２領域１００Ｂで発生したノイズが第１領域１００Ａに伝播することを抑制することができる。

また、図１４に示すように、筐体１００の右後部に、第１領域１００Ａが位置していても良い。この構成における筐体１００は、後側壁１１０と、右側壁１２０と、前側壁１３０と、左側壁１４０と、下壁１７０と、上壁１８０と、第１隔離壁２６０と、第２隔離壁２７０を有する。後側壁１１０、右側壁１２０、前側壁１３０および左側壁１４０は、上下方向に延びる壁である。なお、筐体１００は、上記実施の形態と同様に、図示しない冷却部上に配置される。

第１隔離壁２６０は、右側壁１２０の後寄りの部位から左方向に延びて、第２隔離壁２７０に接続される壁である。なお、以下の説明では、右側壁１２０の後寄りの部位よりも後側の部分を、右側壁１２０の後側部分１２１とし、当該部位よりも前側の部分を、右側壁１２０の前側部分１２２とする。

第２隔離壁２７０は、後側壁１１０の右寄りの部位から上方向に延びて第１隔離壁２６０に接続される壁である。なお、以下の説明では、後側壁１１０の右寄りの部位よりも左側の部分を、後側壁１１０の左側部分１１１とし、当該部位よりも右側の部分を、後側壁１１０の右側部分１１２とする。また、右側壁１２０は、筐体１００の前後方向全体に延びているが、図１４では、図面の見やすさ等を考慮して第１隔離壁２６０に接続される部分付近のみを図示している。また、右側壁１２０は、第１隔離壁２６０に接続される部分付近に、少なくともあれば良い。また、後側壁１１０は、筐体１００の左右方向全体に延びているが、図１４では、図面の見やすさ等を考慮して第２隔離壁２７０に接続される部分付近のみを図示している。また、後側壁１１０は、第２隔離壁２７０に接続される部分付近に、少なくともあれば良い。

下壁１７０は、第１隔離壁２６０の下端部と、第２隔離壁２７０の下端部と、後側壁１１０の右側部分１１２の下端部と、右側壁１２０の後側部分１２１の下端部とを接続する。

上壁１８０は、第１隔離壁２６０の上端部と、第２隔離壁２７０の上端部と、後側壁１１０の左側部分１１１と、右側壁１２０の前側部分１２２とを接続する。上壁１８０は、前側壁１３０の上端部、および、左側壁１４０の上端部とも接続されている。

この構成では、第１隔離壁２６０と、第２隔離壁２７０と、後側壁１１０の右側部分１１２と、右側壁１２０の後側部分１２１とで囲まれた第１領域１００Ａに、交流フィルタ１０が配置される。なお、上壁１８０は、第１領域１００Ａに対応する部分には配置されていない。また、後壁１１０における右側部分１１２には、上述の入力部１０２が設けられている。

第１領域１００Ａ以外の領域、つまり、第１隔離壁２６０と、第２隔離壁２７０と、後側壁１１０の左側部分１１１と、右側壁１２０の前側部分１２２と、前側壁１３０と、左側壁１４０とで囲まれた第２領域１００Ｂには、突入電流防止部２０、整流部３０、コンデンサ４０および電力変換部５０が配置される。なお、下壁１７０は、第２領域１００Ｂに対応する部分には配置されていない。また、後壁１１０の左側部分１１１には、上述の出力部１０５が設けられている。

図１４に示す構成では、突入電流防止部２０、整流部３０、コンデンサ４０および電力変換部５０の一部が、第２領域１００Ｂにおける右部に配置されている。電力変換部５０の他部が、第２領域１００Ｂにおける左部に配置されている。

このような構成であっても、上壁１８０、第１隔離壁２６０、第２隔離壁２７０および下壁１７０が一体に構成されることにより、第１領域１００Ａと第２領域１００Ｂとが隔離されるので、第２領域１００Ｂで発生したノイズが第１領域１００Ａに伝播することを抑制することができる。

また、第１隔離壁２６０、第２隔離壁２７０、右側壁１２０および後側壁１１０が一体に構成されることにより、第１領域１００Ａと第２領域１００Ｂとが隔離されるので、第２領域１００Ｂで発生したノイズが第１領域１００Ａに伝播することを抑制することができる。

その他、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本開示の電力変換装置は、簡易な構成により、交流フィルタにノイズが伝播することを抑制することが可能な電力変換装置として有用である。

１ 電力変換装置
２ 外部交流電源
３ バッテリー
１０ 交流フィルタ
１１ 基板
２０ 突入電流防止部
３０ 整流部
４０ コンデンサ
５０ 電力変換部
６０ 回路基板
６１ 固定部
１００ 筐体
１００Ａ 第１領域
１００Ｂ 第２領域
１０１ カバー
１０２ 入力部
１０２Ａ 第１部
１０２Ｂ 第２部
１０２Ｃ 第３部
１０３ 冷却部
１０３Ａ フィン
１０４ 締結部
１０５ 出力部
１１０ 後側壁
１１１ 左側部分
１１２ 右側部分
１１３ 部位
１２０ 右側壁
１３０ 前側壁
１４０ 左側壁
１４１ 後側部分
１４２ 前側部分
１４３ 部位
１５０ 第１隔離壁
１５１ 第１壁部
１５２ 第２壁部
１５３ 第３壁部
１５４ 第４壁部
１５５ 第５壁部
１５６ 第６壁部
１６０ 第２隔離壁
１６１ 第７壁部
１６２ 第８壁部
１６３ 第９壁部
１６４ 第１０壁部
１７０ 下壁
１８０ 上壁

Claims (7)

1. 交流電源から供給される交流電力を直流電力に電力変換する電力変換装置であって、
   スイッチング素子のスイッチングにより電力変換する電力変換部と、
   前記交流電源と前記電力変換部との間の電力線上に設けられる交流フィルタと、
   前記交流フィルタと前記電力変換部とを隔離する導電性の隔離部材と、
   を備え、
   前記隔離部材は、
   前記電力変換部を格納するための格納部における第１所定面の少なくとも一部を構成し、前記電力変換部の前記第１所定面側の少なくとも一部を覆う第１面と、
   前記格納部の外側に配置される前記交流フィルタの一面の少なくとも一部を覆う第２面と、
   前記第１面と前記第２面とを接続する第３面と、を有し、
   前記第１面、前記第２面および前記第３面は、導電可能に一体成形される、
   電力変換装置。
2. 前記隔離部材は、前記交流フィルタの前記一面とは異なる面の少なくとも一部を覆う第４面をさらに有し、
   前記第４面および前記第３面は、導電可能に一体成形される、
   請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記第４面に配置され、前記交流電力が入力される入力部を備える、
   請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記入力部は、前記交流フィルタと接続部により接続され、
   前記第３面は、前記入力部と、前記交流フィルタと、前記接続部とに沿って配置されることで、前記電力変換部と前記交流フィルタとを隔離する、
   請求項３に記載の電力変換装置。
5. 前記隔離部材は、前記格納部の前記第１所定面とは異なる第２所定面の少なくとも一部を構成する第５面をさらに有し、
   前記第５面および前記第３面は、導電可能に一体成形される、
   請求項１〜４の何れか１項に記載の電力変換装置。
6. 前記第３面は、前記交流フィルタ側の領域に突出する部分を有する、
   請求項１〜５の何れか１項に記載の電力変換装置。
7. 前記電力変換部を空気によって冷却するフィンを有する冷却部を備える、
   請求項１〜６の何れか１項に記載の電力変換装置。

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