JP6111891B2 - Power supply - Google Patents
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Description
本発明は、電力供給装置に関し、特に、回路基板および放熱体を含む電力供給装置に関する。 The present invention relates to a power supply device, and more particularly, to a power supply device including a circuit board and a radiator.
特開2012-9309号公報(特許文献1)には、複数の電池セルを収納した電池モジュールと、電池モジュールを収納する収納ケースとを備え、電池モジュールに蓄電された電荷を交流電力に変換して負荷へ供給する蓄電システムが開示されている。蓄電システムにおいて、収納ケースは、基台上に配置された最も面積の大きい面を前面部とする直方体形状とされる。電池モジュールは、直方体形状をしており、収納ケース内に複数配置されると共に、収納ケースの側面部から内部へ挿入及び取り出しできるように、且つ収納ケースの前面部と電池モジュールの最も面積の大きい面が対向するように複数並んで位置決め配置される。交流電力への変換又は電池モジュールへの充電/放電を制御する制御部が収納ケース内に配置されている。 Japanese Patent Laying-Open No. 2012-9309 (Patent Document 1) includes a battery module that houses a plurality of battery cells and a housing case that houses the battery module, and converts the electric charge stored in the battery module into AC power. A power storage system that supplies power to a load is disclosed. In the power storage system, the storage case has a rectangular parallelepiped shape with a surface having the largest area arranged on the base as a front surface portion. The battery module has a rectangular parallelepiped shape, and a plurality of battery modules are arranged in the storage case so that the battery module can be inserted into and taken out from the side surface of the storage case, and the front surface portion of the storage case and the battery module have the largest area. A plurality of lines are positioned and arranged so that the surfaces face each other. A control unit that controls the conversion to AC power or the charging / discharging of the battery module is disposed in the storage case.
しかしながら、特許文献1に記載の蓄電システムでは、たとえば、電池モジュールおよび制御部にヒートシンクが取り付けられている場合において、収納ケースの下の方に配置される電池モジュールは良好に冷却される一方、収納ケースの上の方に配置される制御部の冷却が不十分になる場合がある。 However, in the power storage system described in Patent Document 1, for example, when a heat sink is attached to the battery module and the control unit, the battery module disposed below the storage case is cooled well, There is a case where the cooling of the control unit arranged on the upper side of the case becomes insufficient.
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、回路基板において発生する熱を良好に放熱し、冷却性能を向上することが可能な電力供給装置を提供することである。 This invention was made in order to solve the above-mentioned subject, The objective is to provide the electric power supply device which can thermally radiate the heat which generate | occur | produces in a circuit board favorably, and can improve cooling performance. is there.
(1)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる電力供給装置は、電力供給装置であって、回路基板と、上記回路基板において発生する熱を放熱するための放熱体と、上記回路基板および上記放熱体を収容するための筐体とを備え、上記電力供給装置は、上記回路基板および上記放熱体の組を複数備え、各上記組は、上記筐体の上下方向に並んで配置され、上記各組の全部または一部の上記放熱体は、上記筐体の内部から外部への異なる方向を向くように設けられている。 (1) In order to solve the above-described problem, a power supply device according to an aspect of the present invention is a power supply device, and includes a circuit board, a radiator for radiating heat generated in the circuit board, The circuit board and a housing for accommodating the heat radiator, and the power supply device includes a plurality of sets of the circuit board and the heat radiator, and each of the groups is arranged in a vertical direction of the housing. The heat dissipating members of all or part of each set are provided so as to face different directions from the inside to the outside of the housing.
(7)上記課題を解決するために、この発明の他の局面に係わる電力供給装置は、電力供給装置であって、回路基板と、上記回路基板において発生する熱を放熱するための放熱体と、上記回路基板および上記放熱体を収容するための筐体とを備え、上記電力供給装置は、上記回路基板および上記放熱体の組を複数備え、各上記組は、上記筐体の水平方向に並んで配置され、上記各組の上記放熱体は、上記筐体の内部から外部への異なる方向を向くように設けられている。 (7) In order to solve the above problems, a power supply device according to another aspect of the present invention is a power supply device, and includes a circuit board, and a heat radiator for radiating heat generated in the circuit board. The circuit board and a housing for housing the heat dissipation body, and the power supply device includes a plurality of sets of the circuit board and the heat dissipation body, and each set is arranged in a horizontal direction of the housing. Arranged side by side, each set of the radiators is provided to face in different directions from the inside to the outside of the housing.
本発明によれば、回路基板において発生する熱を良好に放熱し、冷却性能を向上することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat which generate | occur | produces in a circuit board can be thermally radiated favorably and cooling performance can be improved.
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。 First, the contents of the embodiment of the present invention will be listed and described.
(1)本発明の実施の形態に係る電力供給装置は、電力供給装置であって、回路基板と、上記回路基板において発生する熱を放熱するための放熱体と、上記回路基板および上記放熱体を収容するための筐体とを備え、上記電力供給装置は、上記回路基板および上記放熱体の組を複数備え、各上記組は、上記筐体の上下方向に並んで配置され、上記各組の全部または一部の上記放熱体は、上記筐体の内部から外部への異なる方向を向くように設けられている。 (1) A power supply device according to an embodiment of the present invention is a power supply device, and includes a circuit board, a radiator for radiating heat generated in the circuit board, the circuit board, and the radiator. And the power supply device includes a plurality of sets of the circuit board and the heat radiating body, and the sets are arranged side by side in the vertical direction of the casing. All or a part of the heat radiator is provided to face in different directions from the inside to the outside of the housing.
このような構成により、ある組の放熱体において温められた空気が上昇し、当該温められた空気が他の組の放熱体に当たる可能性を低くすることができる。 With such a configuration, it is possible to reduce the possibility that the warmed air rises in one set of radiators and the warmed air hits another set of radiators.
これにより、当該他の組の放熱体の放熱量の低下を抑制することができるので、回路基板において発生する熱を良好に放熱し、電力供給装置における冷却性能を向上させることができる。 Thereby, since the fall of the thermal radiation amount of the said other set of heat radiator can be suppressed, the heat which generate | occur | produces in a circuit board can be thermally radiated favorably, and the cooling performance in an electric power supply apparatus can be improved.
(2)好ましくは、上記電力供給装置は、さらに、上記組に対応して設けられ、対応の上記組の上記放熱体が固定され、上記筐体に固定される複数の板部材を備え、各上記板部材における上記放熱体の配置は共通である。 (2) Preferably, the power supply device further includes a plurality of plate members that are provided corresponding to the sets, to which the heat radiators of the corresponding sets are fixed, and are fixed to the housing, The arrangement of the radiators in the plate member is common.
このような構成により、板部材および放熱体の仕様を統一することができるので、板部材および放熱体の設計コストおよび製造コストを減少させることができる。 With such a configuration, the specifications of the plate member and the radiator can be unified, so that the design cost and manufacturing cost of the plate member and radiator can be reduced.
また、板部材および放熱体の仕様が統一されることにより、たとえば、電力供給装置に電気的に接続される発電装置、負荷、電池盤および商用電源の構成の変更に対しても、筐体に固定される板部材、および放熱体の組の個数を増減させることで容易に対応することができる。すなわち、ユニット化された組を用いて、小ロットかつ多品種の電力供給装置を低コストかつ短納期で実現することができる。 In addition, by unifying the specifications of the plate member and the radiator, for example, it is possible to change the configuration of the power generation device, the load, the battery panel, and the commercial power source that are electrically connected to the power supply device. This can be easily handled by increasing / decreasing the number of plate members and radiator sets to be fixed. That is, using a unitized set, a small lot and a variety of power supply devices can be realized at a low cost and with a short delivery time.
(3)より好ましくは、上記回路基板は、上記放熱体に固定される。 (3) More preferably, the circuit board is fixed to the radiator.
このような構成により、たとえば、回路基板に配置される回路の仕様が変更になる場合においても、軽くて小さい放熱体および回路基板の仕様変更を行うことにより対応することができるので、重くて大きい板部材については仕様変更を行うことなくそのまま使用することができる。 With such a configuration, for example, even when the specifications of the circuit arranged on the circuit board are changed, it can be handled by changing the specifications of the light and small radiator and the circuit board. The plate member can be used as it is without changing specifications.
(4)より好ましくは、各上記組は、上記筐体の上下方向に並んで配置されるとともに、上記筐体の水平方向に並んで配置され、上記組において上記放熱体および上記回路基板は接続されており、上記放熱体において、上記回路基板と接続されている面の反対側の面が上記筐体の外部へ向いており、かつ、上記回路基板において、上記放熱体と接続されている面の反対側の面が上記筐体の内部へ向いている。 (4) More preferably, each said group is arrange | positioned along with the up-down direction of the said housing | casing, and is arrange | positioned along with the horizontal direction of the said housing | casing, and the said heat radiator and the said circuit board are connected in the said group. In the radiator, the surface opposite to the surface connected to the circuit board faces the outside of the housing, and the surface connected to the radiator in the circuit board. The surface on the opposite side is directed to the inside of the casing.
このような構成により、筐体の水平方向に並んで配置される組において、回路基板間を接続するケーブルの配線を簡易にすることができるので、当該ケーブルを効率よく配線することができる。 With such a configuration, it is possible to simplify the wiring of the cable connecting the circuit boards in the group arranged side by side in the horizontal direction of the housing, and therefore the cable can be efficiently wired.
(5)好ましくは、上記電力供給装置は、さらに、上記組に対応して設けられ、対応の上記組の上記放熱体が固定され、上記筐体に固定される複数の板部材を備え、上記組において上記放熱体および上記回路基板は接続され、上記放熱体は、絶縁体を介して上記板部材に固定される。 (5) Preferably, the power supply device further includes a plurality of plate members that are provided corresponding to the set, to which the heat radiator of the corresponding set is fixed, and fixed to the housing, In the set, the heat radiator and the circuit board are connected, and the heat radiator is fixed to the plate member via an insulator.
このような構成により、回路基板から放熱体を経由して板部材へ流れる漏えい電流を低減することができる。 With such a configuration, it is possible to reduce the leakage current flowing from the circuit board to the plate member via the radiator.
(6)より好ましくは、上記電力供給装置は、さらに、上記組に対応して設けられ、対応の上記組の上記放熱体が固定され、上記筐体に固定される複数の板部材と、上記組に対応して設けられ、対応の上記組の上記回路基板に電気的に接続された複数のインダクタとを備え、各上記板部材に対する上記インダクタの配置は共通であり、各上記組は、上記筐体の上下方向に並んで配置されるとともに、上記筐体の水平方向に並んで配置され、上記水平方向に並んで配置される2つの上記組に対応する上記板部材は、上記2つの組に対応する上記インダクタの巻線における電流の流れ方向が互いに反対になるように、上記筐体に固定される。 (6) More preferably, the power supply device is further provided corresponding to the set, the plurality of plate members fixed to the housing, the heat sink of the corresponding set being fixed, and A plurality of inductors provided corresponding to the sets and electrically connected to the circuit boards of the corresponding sets, and the arrangement of the inductors with respect to the plate members is common. The plate members that are arranged side by side in the vertical direction of the casing, are arranged side by side in the horizontal direction of the casing, and correspond to the two sets that are arranged side by side in the horizontal direction are the two groups. Are fixed to the casing so that the current flow directions in the windings of the inductor corresponding to the above are opposite to each other.
このような構成により、一方の組におけるインダクタにより生成される磁場の方向、および他方の組におけるインダクタにより生成される磁場の方向は、上記2つの組のインダクタ間において互いに反対であるので、上記2つの組のインダクタ間における磁場を弱めることができる。 With this configuration, the direction of the magnetic field generated by the inductor in one set and the direction of the magnetic field generated by the inductor in the other set are opposite to each other between the two sets of inductors. The magnetic field between two sets of inductors can be weakened.
これにより、電力供給装置において、誘導ノイズの影響をあまり受けることなく上記2つの組のインダクタ間にケーブルを配線することができるので、電力供給装置におけるケーブルの配線の自由度を高めることができる。 As a result, in the power supply device, the cable can be wired between the two sets of inductors without being affected by the induction noise so much, so that the degree of freedom of the cable wiring in the power supply device can be increased.
また、組ごとにインダクタの方向およびインダクタの種類を変更する必要がないので、インダクタを板部材に組み付ける際に、インダクタを組み付ける方向、および組み付けるインダクタの種類を誤ってしまうことを回避することができる。 Further, since it is not necessary to change the direction of the inductor and the type of the inductor for each group, it is possible to avoid erroneously setting the direction in which the inductor is assembled and the type of the inductor to be assembled when the inductor is assembled to the plate member. .
(7)本発明の実施の形態に係る電力供給装置は、電力供給装置であって、回路基板と、上記回路基板において発生する熱を放熱するための放熱体と、上記回路基板および上記放熱体を収容するための筐体とを備え、上記電力供給装置は、上記回路基板および上記放熱体の組を複数備え、各上記組は、上記筐体の水平方向に並んで配置され、上記各組の上記放熱体は、上記筐体の内部から外部への異なる方向を向くように設けられている。 (7) The power supply device according to the embodiment of the present invention is a power supply device, and includes a circuit board, a heat radiator for radiating heat generated in the circuit board, the circuit board, and the heat radiator. And the power supply device includes a plurality of sets of the circuit board and the radiator, and the sets are arranged in a horizontal direction of the casing. The heat radiator is provided to face different directions from the inside to the outside of the housing.
このような構成により、ある組の放熱体において温められた空気が上昇し、当該温められた空気が他の組の放熱体に当たる可能性を低くすることができる。 With such a configuration, it is possible to reduce the possibility that the warmed air rises in one set of radiators and the warmed air hits another set of radiators.
これにより、当該他の組の放熱体の放熱量の低下を抑制することができるので、回路基板において発生する熱を良好に放熱し、電力供給装置における冷却性能を向上させることができる。 Thereby, since the fall of the thermal radiation amount of the said other set of heat radiator can be suppressed, the heat which generate | occur | produces in a circuit board can be thermally radiated favorably, and the cooling performance in an electric power supply apparatus can be improved.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[電力供給システム]
図1は、本発明の実施の形態に係る電力供給システムの構成を示す図である。
[Power supply system]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power supply system according to an embodiment of the present invention.
図1を参照して、電力供給システム401は、発電装置511A,511B,511Cと、電力供給装置101と、電池盤B1と、商用電源512と、負荷513とを備える。電力供給装置101は、負荷513を含んでいてもよい。電力供給装置101は、回路ユニット10A,10B,10Cを含む。回路ユニット10Aは、制御部15Aと、コンバータ回路31Aと、インバータ回路33Aとを含む。回路ユニット10Bは、制御部15Bと、コンバータ回路31Bと、インバータ回路33Bとを含む。回路ユニット10Cは、制御部15Cと、コンバータ回路31Cと、双方向コンバータ回路34とを含む。
Referring to FIG. 1,
以下、発電装置511A,511B,511Cの各々を発電装置511とも称する。回路ユニット10A,10B,10Cの各々を回路ユニット10とも称する。制御部15A,15B,15Cの各々を制御部15とも称する。コンバータ回路31A,31B,31Cの各々をコンバータ回路31とも称する。インバータ回路33A,33Bの各々をインバータ回路33とも称する。
Hereinafter, each of the
なお、図1では、3つの発電装置511を代表的に示しているが、2つ以下または4つ以上の発電装置511が設けられてもよい。また、図1では、1つの電力供給装置101を代表的に示しているが、複数の電力供給装置101が設けられてもよい。また、図1では、3つの回路ユニット10を代表的に示しているが、2つ以下または4つ以上の回路ユニット10が設けられてもよい。また、図1では、1つの負荷513を代表的に示しているが、複数の負荷513が設けられてもよい。また、図1では、1つの電池盤B1を代表的に示しているが、複数の電池盤B1が設けられてもよい。
In FIG. 1, three power generation devices 511 are representatively shown, but two or less or four or more power generation devices 511 may be provided. In FIG. 1, one
電力供給システム401は、たとえば、発電電力が変動する太陽光発電および風力発電等から出力されるエネルギーのバッファ、停電対策および商用系統への売電のために用いられる。
The
より詳細には、電力供給システム401における発電装置511A,511Bは、具体的には太陽光発電装置である。発電装置511A,511Bは、たとえば、太陽光を受けると、受けた太陽光のエネルギーを直流電力に変換し、変換した直流電力を電力供給装置101へ出力する。また、発電装置511Cは、具体的には風力発電装置である。発電装置511Cは、たとえば、風の力を受ける風車から生成される運動エネルギーを直流電力に変換し、変換した直流電力を電力供給装置101へ出力する。
More specifically, the
電力供給装置101は、たとえば、商業施設の屋上または山上等の設置スペースが限られた場所に設置される。電力供給装置101は、たとえば、発電装置511から受けた電力を変換し、変換した電力を商用電源512、負荷513および電池盤B1へ出力する。また、電力供給装置101は、たとえば、電池盤B1から受けた電力を変換し、変換した電力を商用電源512および負荷513へ出力する。
The
より詳細には、電力供給装置101において、回路ユニット10は、たとえば発電装置511に対応して設けられている。各回路ユニット10における制御部15は、発電装置511の発電量、商用電源512の状態、負荷513の大きさ、および電池盤B1の蓄電量等の情報を互いにやり取りしながら、当該各回路ユニット10を制御する。
More specifically, in the
具体的には、回路ユニット10A,10B,10Cは、それぞれ、制御部15A,15B,15Cによる制御に従って、発電装置511A,511B,511Cから受ける電力を変換する。また、回路ユニット10Cは、制御部15Cによる制御に従って、電池盤B1から受ける電力を変換する。回路ユニット10A,10B,10Cは、それぞれ、制御部15A,15B,15Cによる制御に従って、変換した電力を商用電源512,負荷513,電池盤B1へ出力する。
Specifically,
回路ユニット10におけるコンバータ回路31は、発電装置511から受ける直流電力すなわち直流電圧を昇圧し、昇圧した電圧をインバータ回路33および双方向コンバータ回路34へ出力する。
The converter circuit 31 in the
インバータ回路33は、コンバータ回路31および双方向コンバータ回路34から受けた直流電圧から交流電圧を生成し、生成した交流電圧を負荷513または商用電源512へ出力する。また、インバータ回路33は、たとえば、負荷513および商用電源512へ出力する交流電流の位相を揃える。
Inverter circuit 33 generates an AC voltage from the DC voltage received from converter circuit 31 and
負荷513は、たとえば、通信機器または監視カメラであり、インバータ回路33Bから受ける交流電圧により動作する。
The
双方向コンバータ回路34は、たとえば、電池盤B1における蓄電池の電圧および温度を監視し、監視結果に基づいて電池盤B1における蓄電池の充放電制御を行う。
For example, the
より詳細には、双方向コンバータ回路34は、コンバータ回路31から受ける直流電圧を昇圧または降圧することで、電池盤B1における蓄電池を充電する。また、双方向コンバータ回路34は、電池盤B1における蓄電池から受ける直流電圧を昇圧または降圧し、インバータ回路33へ出力する。
More specifically,
電池盤B1は、電力供給装置101における双方向コンバータ回路34から受ける直流電力を充電し、また、当該電池盤B1が蓄積するエネルギーを直流電力として双方向コンバータ回路34へ放電する。
Battery panel B1 charges the DC power received from
[電力供給装置の構成]
図2は、本発明の実施の形態に係る電力供給装置を、その右側面側から見た斜視図である。
[Configuration of power supply device]
FIG. 2 is a perspective view of the power supply apparatus according to the embodiment of the present invention as viewed from the right side.
図2を参照して、電力供給装置101は、各部材を収容する筐体2と、図1に示す回路ユニット10に相当する回路ユニット10E,10W,10F,10Rとを備える。以下、回路ユニット10E,10W,10F,10Rの各々もまた回路ユニット10とも称する。
Referring to FIG. 2, the
図3は、本発明の実施の形態に係る回路ユニットを、その内側から見た斜視図である。
図4は、図3に示す回路ユニットを、その内側から見た正面図である。
図5は、図3に示す回路ユニットの側面図である。
FIG. 3 is a perspective view of the circuit unit according to the embodiment of the present invention as seen from the inside thereof.
FIG. 4 is a front view of the circuit unit shown in FIG. 3 as viewed from the inside.
FIG. 5 is a side view of the circuit unit shown in FIG.
図3を参照して、回路ユニット10は、回路基板41と、放熱体42と、インダクタ44DC,44ACと、絶縁体45A,45Bと、制御基板47と、板部材48とを含む。図4〜図5を参照して、回路ユニット10は、通信用端子46を含む。
Referring to FIG. 3,
以下、インダクタ44DC,44ACの各々をインダクタ44とも称する。絶縁体45A,45Bの各々を絶縁体45とも称する。
Hereinafter, each of the inductors 44DC and 44AC is also referred to as an inductor 44. Each of the
再び図2を参照して、回路ユニット10F,10R,10W,10Eは、たとえば、筐体2の上下方向に並んで配置されるとともに、筐体2の水平方向に並んで配置される。そして、回路ユニット10F,10R,10W,10Eにおける放熱体42は、たとえば、筐体2の内部から外部への異なる方向を向くように設けられている。
Referring to FIG. 2 again,
具体的には、回路ユニット10F,10R,10W,10Eにおける放熱体42は、それぞれ筐体2の前側,後側,左側,右側を向くように設けられている。
Specifically, the
より詳細には、筐体2は、たとえば、1または複数の回路ユニット10を収容し、具体的には、19インチラックである。筐体2は、天板21と、底板23と、前側の支柱11FW,11FEと、後側の支柱11RW,11REとを含む。以下、支柱11FW,11FE,11RW,11REの各々を支柱11とも称する。
In more detail, the housing | casing 2 accommodates the 1 or
支柱11FWは、天板21の左前側の隅に固定された第1端と、底板23の左前側の隅に固定された第2端とを有する。支柱11FEは、天板21の右前側の隅に固定された第1端と、底板23の右前側の隅に固定された第2端とを有する。支柱11REは、天板21の右後側の隅に固定された第1端と、底板23の右後側の隅に固定された第2端とを有する。支柱11RWは、天板21の左後側の隅に固定された第1端と、底板23の左後側の隅に固定された第2端とを有する。
The support 11 </ b> FW has a first end fixed to a left front corner of the
図6は、本発明の実施の形態に係る電力供給装置における放熱体が向く方向を模式的に示す図である。 FIG. 6 is a diagram schematically showing the direction in which the heat radiating body faces in the power supply apparatus according to the embodiment of the present invention.
図6には、電力供給装置101を、その上側から見た場合の断面図が示される。なお、図6において、放熱体42の向きおよび筐体2の構造の理解を容易にするため、回路ユニット10の一部を図示していない。
FIG. 6 shows a cross-sectional view of the
図6を参照して、筐体2の前側において、支柱11FW,11FEの前後方向の厚み、天板21および底板23で規定される空間である側部22Fが形成される。筐体2の右側において、支柱11FE,11REの左右方向の厚み、天板21および底板23で規定される空間である側部22Eが形成される。筐体2の後側において、支柱11RE,11RWの前後方向の厚み、天板21および底板23で規定される空間である側部22Rが形成される。筐体2の左側において、支柱11RW,11FWの左右方向の厚み、天板21および底板23で規定される空間である側部22Wが形成される。以下、側部22F,22E,22R,22Wの各々を側部22とも称する。
Referring to FIG. 6, on the front side of
回路ユニット10Fの放熱体42は、たとえば、側部22Fから筐体2の外部への方向に向くように設けられている。回路ユニット10Eの放熱体42は、たとえば、側部22Eから筐体2の外部への方向に向くように設けられている。回路ユニット10Rの放熱体42は、たとえば、側部22Rから筐体2の外部への方向に向くように設けられている。回路ユニット10Wの放熱体42は、たとえば、側部22Wから筐体2の外部への方向に向くように設けられている。すなわち、各回路ユニット10の放熱体42は、たとえば、筐体2の異なる側部22から筐体2の外部への方向に向くように設けられている。
The
また、各回路ユニット10の放熱体42は、たとえば、筐体2の略水平方向に向くように設けられている。
Moreover, the
回路ユニット10Fの放熱体42は、たとえば、その一部または全部が側部22Fに含まれるように設けられている。回路ユニット10Eの放熱体42は、たとえば、その一部または全部が側部22Eに含まれるように設けられている。回路ユニット10Rの放熱体42は、たとえば、その一部または全部が側部22Rに含まれるように設けられている。回路ユニット10Wの放熱体42は、たとえば、その一部または全部が側部22Wに含まれるように設けられている。なお、回路ユニット10の放熱体42は、たとえば、側部22から筐体2の外部へはみ出さない。
The
図7は、本発明の実施の形態に係る電力供給装置における放熱体が向く方向を模式的に示す図である。 FIG. 7 is a diagram schematically showing the direction in which the heat radiating body faces in the power supply apparatus according to the embodiment of the present invention.
図7には、電力供給装置101を、その上側から見た場合の断面図が示される。なお、図7において、放熱体42の向きおよび筐体2の構造の理解を容易にするため、回路ユニット10の一部を図示していない。
FIG. 7 shows a cross-sectional view of the
図7を参照して、筐体2には、たとえば、その前側,右側,後側,左側に、それぞれ側板24F,24E,24R,24Wが設けられてもよい。より詳細には、筐体2には、たとえば、天板21から下方へ延びる側板24F,24E,24R,24Wが設けられる。そして、底板23は、側板24F,24E,24R,24W間に亘って延びる。以下、側板24F,24E,24R,24Wの各々を側板24とも称する。
Referring to FIG. 7, for example, side plates 24 </ b> F, 24 </ b> E, 24 </ b> R, and 24 </ b> W may be provided on the front side, the right side, the rear side, and the left side of the
各支柱11は、たとえば、天板21、側板24および底板23により構成されるケーシングに含まれる。
Each support | pillar 11 is contained in the casing comprised by the
側板24F,24E,24R,24Wの電力供給装置101外部側の面は、それぞれ筐体2の側面25F,25E,25R,25Wを形成する。以下、側面25F,25E,25R,25Wの各々を側面25とも称する。
The surfaces of the
図7に示す構成の場合、回路ユニット10Fの放熱体42は、たとえば、筐体2の前側の側面25Fに対向するように設けられている。また、回路ユニット10Eの放熱体42は、たとえば、筐体2の右側の側面25Eに対向するように設けられている。また、回路ユニット10Rの放熱体42は、たとえば、筐体2の後側の側面25Rに対向するように設けられている。また、回路ユニット10Wの放熱体42は、たとえば、筐体2の左側の側面25Wに対向するように設けられている。すなわち、各回路ユニット10の放熱体42は、たとえば、筐体2の異なる側面25に対向するように設けられている。
In the case of the configuration shown in FIG. 7, the
[回路ユニットの構成]
再び図3〜図5を参照して、回路基板41は、たとえば、放熱体42に固定される。具体的には、回路基板41は、たとえば、図5に示すように、放熱体42側の主表面である外部側実装面77と、外部側実装面77の反対側の内部側実装面78とを有する。外部側実装面77および内部側実装面78の形状は、略長方形である。
[Configuration of circuit unit]
Referring to FIGS. 3 to 5 again,
放熱体42は、たとえば、電力供給装置101の完成時において筐体2の内部側を向く主表面である熱受容面75と、熱受容面75の反対側の放熱面76とを有する。熱受容面75は図3において示され、放熱面76は図2において示されている。放熱体42の熱受容面75および放熱面76の形状は、略長方形である。
The
回路基板41は、たとえば、図3に示すように、放熱体42の熱受容面75および当該回路基板41の外部側実装面77が略平行であり、かつ、板部材48と接触しないように、当該放熱体42の熱受容面75にスペーサ61を介してボルトにより固定される。
For example, as shown in FIG. 3, the
回路基板41における外部側実装面77には、たとえば、図5に示すように、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等の冷却を要する電子部品79が固定される。また、回路基板41における内部側実装面78には、たとえば、図3に示すように、キャパシタおよびチョークコイルといった体積が大きい電子部品、および当該回路基板41を他の回路と電気的に接続するためのケーブルの端子を受けるためのコネクタ等が固定される。
An
また、図4に示すように、回路基板41の両実装面における領域RgCには、たとえばコンバータ回路31を構成する電子部品が主に配置される。回路基板41の両実装面における領域RgIには、たとえばインバータ回路33を構成する電子部品が主に配置される。
As shown in FIG. 4, for example, electronic components constituting the converter circuit 31 are mainly arranged in the region RgC on both mounting surfaces of the
放熱体42は、たとえば、回路基板41と接続される。具体的には、図5に示すように、放熱体42における熱受容面75(図5では図示していない)は、回路基板41の外部側実装面77に固定された冷却を要する電子部品79と接続される。より詳細には、放熱体42における熱受容面75と回路基板41に固定された冷却を要する電子部品79とは、たとえば、熱伝導率がよく、かつ、絶縁性を有する薄い板である接続板を介して接続される、すなわち熱伝導的に接触される。
The
再び図2を参照して、放熱体42における放熱面76には、筐体2の上下方向に沿って一の方向に延伸するように突設された複数のフィン43が形成される。放熱体42は、放熱面76および複数のフィン43により、回路基板41において発生した熱を放熱する。
Referring to FIG. 2 again, a plurality of
この際、複数のフィン43間における空気が温められる。温められた空気は、複数のフィン43間から電力供給装置101の上方へ移動する。そして、複数のフィン43間には、電力供給装置101の下方から新たな空気が入り込む。すなわち、冷却のための空気の流路の方向が電力供給装置101の下側から上側への方向となる。
At this time, the air between the plurality of
具体的には、回路ユニット10Eにおける放熱体42を冷却する空気は、たとえば、筐体2における側部22Eの下側から側部22Eの上側への流路81Eを流れる。回路ユニット10Fにおける放熱体42を冷却する空気は、たとえば、筐体2における側部22Fの下側から側部22Fの上側への流路81Fを流れる。以下では一部図示していないが、回路ユニット10Wにおける放熱体42を冷却する空気は、たとえば、筐体2における側部22Wの下側から側部22Wの上側への流路81Wを流れる。回路ユニット10Rにおける放熱体42を冷却する空気は、たとえば、筐体2における側部22Rの下側から側部22Wの上側への流路81Rを流れる。
Specifically, the air that cools the
ここで、複数のフィン43間に新たに進入する空気の温度が低いほど放熱効果は高い。電力供給装置101では、回路ユニット10における放熱体42の上下方向には、他の回路ユニット10における放熱体42が配置されていない。
Here, the lower the temperature of the air that newly enters between the plurality of
このような構成により、回路ユニット10における放熱体42において温められた空気が、他の回路ユニット10の放熱体42における複数のフィン43間へ進入することを抑制することができる。これにより、各回路ユニット10では、当該各回路ユニット10において発生した熱を効率よく放熱することができる。
With such a configuration, it is possible to suppress the air warmed in the
また、電力供給装置101では、自然空冷により放熱体42を冷却するので、たとえば電動ファンを用いて放熱体42を冷却する場合と比べて、電力供給装置101における消費電力を節減することができる。
Moreover, in the
再び図3〜図5を参照して、板部材48は、たとえば、長方形の主表面を有する板状部材において、当該長方形の短辺と略平行な谷線に沿って当該板状部材をL字状に折り曲げることにより形成される。板部材48は、主内部側面71と、副内部側面73と、主外部側面72と、副外部側面74とを有する。
3 to 5 again, the
主内部側面71および副内部側面73は、電力供給装置101の完成時において、筐体2の内部側へ向く面である。主外部側面72および副外部側面74は、電力供給装置101の完成時において、筐体2の外部側へ向く面である。
The main
主内部側面71および副内部側面73は、板部材48におけるL字の谷側の面であり、上記谷線を介して連続している。また、主内部側面71および副内部側面73の形状は、略長方形である。主内部側面71の短辺のうちの1辺および副内部側面73の長辺のうちの1辺は、上記谷線に相当する。
The main
主外部側面72および副外部側面74は、板部材48において、それぞれ主内部側面71および副内部側面73の反対側の面である。また、主外部側面72および副外部側面74の形状は、略長方形である。主外部側面72の短辺のうちの1辺および副外部側面74の長辺のうちの1辺は、上記谷線に対応する山線に相当する。
The main
主内部側面71および主外部側面72の長辺側の端部には、係合部63が設けられている。板部材48は、たとえば、係合部63がボルトおよびナットにより支柱11と係合することにより、筐体2に固定される。
Engaging
板部材48は、たとえば、貫通穴62を有する。より詳細には、貫通穴62は、たとえば、各板部材48間で共通の位置に形成され、かつ共通の形状および大きさを有する。
The
具体的には、貫通穴62は、略長方形の断面を有し、主内部側面71および主外部側面72に亘って貫通している。貫通穴62の断面は、たとえば、図4に示すように、放熱体42の熱受容面75および回路基板41の内部側実装面78より一回り大きい。
Specifically, the through
放熱体42は、たとえば、絶縁体45A,45Bを介して板部材48に固定される。また、たとえば、各板部材48における放熱体42の配置は共通である。より詳細には、放熱体42は、たとえば、各板部材48間で共通の位置および共通の向きで設けられている。
The
具体的には、絶縁体45A,45Bは、たとえば、アクリル板である。絶縁体45A,45Bの厚さは、たとえば、放熱体42における熱受容面75と回路基板41に固定された冷却を要する電子部品79とを接続する接続板の厚さより厚い。絶縁体45Aおよび45Bは、たとえば、板部材48の主内部側面71における、貫通穴62の近傍であって電力供給装置101の完成時における貫通穴62の水平方向の両側にボルトおよびナットによりそれぞれ固定される。
Specifically, the
放熱体42は、たとえば、当該放熱体42の熱受容面75および主内部側面71が略平行であり、かつ、板部材48と接触しないように、ボルトおよびナットにより絶縁体45A,45Bに固定される。この際、放熱体42は、たとえば、当該放熱体42の熱受容面75が筐体2の内部側へ向くように板部材48に固定される。
The
したがって、板部材48に固定された放熱体42の放熱面76は、電力供給装置101の完成時において筐体2の外部へ向く。また、放熱体42に固定された回路基板41の内部側実装面78は、電力供給装置101の完成時において筐体2の内部へ向く。
Therefore, the
また、放熱体42は、たとえば、図4に示すように、主内部側面71に対して垂直方向から見た場合、当該放熱体42および当該放熱体42に固定される回路基板41が貫通穴62に含まれるように、絶縁体45A,45Bに固定される。また、放熱体42は、たとえば、放熱体42におけるフィン43の少なくとも一部が主外部側面72より筐体2の外部側へ突出するように絶縁体45A,45Bに固定される。
Further, for example, as shown in FIG. 4, when the
上述したように、放熱体42における熱受容面75と回路基板41に固定された冷却を要する電子部品79とは、接続板を介して接続される。したがって、回路基板41において流れる電流、具体的には高周波電流の一部が当該接続板を介して漏えい電流として放熱体42へ流れる場合がある。
As described above, the
そこで、電力供給装置101では、放熱体42は、絶縁体45を介して板部材48に固定される。これにより、回路基板41から放熱体42を経由して板部材48へ流れる漏えい電流の大きさを小さくすることができる。
Therefore, in the
制御基板47は、たとえば、板部材48における副内部側面73に固定される。より詳細には、制御基板47は、たとえば、図3に示すように、副内部側面73と接触しないようにスペーサ等を介して当該副内部側面73に固定される。制御基板47には、たとえば、回路ユニット10を制御するための制御部15に相当するマイコン、および当該制御基板47を他の回路と電気的に接続するためのケーブルの端子を受けるためのコネクタ等が固定される。
For example, the
通信用端子46は、たとえば、図5に示すように、板部材48における副外部側面74に固定される。回路ユニット10における通信用端子46は、他の回路ユニット10における通信用端子46等と通信用ケーブルにより接続される。回路ユニット10における制御基板47に固定されるマイコンは、通信用端子46を介して他の回路ユニット10と情報のやり取りを行う。
For example, as shown in FIG. 5, the
インダクタ44は、たとえば、回路基板41に電気的に接続される。具体的には、インダクタ44DCは、たとえば、図4に示すように、回路基板41の両実装面における領域RgCに主に配置されるコンバータ回路31に電気的に接続され、発電装置511から受ける直流電圧の昇圧に用いられる。インダクタ44ACは、たとえば、回路基板41の両実装面における領域RgIに主に配置されるインバータ回路33に電気的に接続され、当該インバータ回路33が生成する交流電圧の平滑化に用いられる。
The inductor 44 is electrically connected to the
たとえば、各板部材48におけるインダクタ44の配置は共通である。より詳細には、インダクタ44は、たとえば、複数の板部材48において、当該複数の板部材48に対して共通の位置および共通の向きで設けられている。
For example, the arrangement of the inductors 44 in each
このような構成により、回路ユニット10ごとにインダクタ44の方向およびインダクタ44の種類を変更する必要がないので、インダクタ44を板部材48に組み付ける際に、インダクタ44を組み付ける方向、および組み付けるインダクタ44の種類を誤ってしまうことを回避することができる。
With such a configuration, there is no need to change the direction of the inductor 44 and the type of the inductor 44 for each
具体的には、インダクタ44DCは、たとえば、図4に示すように、板部材48において、貫通穴62に対して当該板部材48の端部側に配置され、かつ当該インダクタ44DCの巻方向が主内部側面71の短辺に対して直交する面と略平行な面に沿うように配置される。インダクタ44ACは、たとえば、板部材48において、貫通穴62に対して当該板部材48の端部側に配置され、かつ当該インダクタ44ACの巻方向が主内部側面71の短辺に対して直交する面と略平行な面に沿うように配置される。
Specifically, for example, as shown in FIG. 4, the inductor 44DC is disposed on the end side of the
このようなインダクタ44DC,44ACの配置により、インダクタ44DC,44ACおよび制御基板47を離して配置することができるので、制御基板47において、インダクタ44DC,44ACにより生成される磁場の影響を抑制することができる。
By arranging the inductors 44DC and 44AC in this manner, the inductors 44DC and 44AC and the
なお、インダクタ44DC,44ACは、たとえば、板部材48における主外部側面72に配置されてもよい。また、インダクタ44DC,44ACは、たとえば、板部材48において、当該インダクタ44DC,44ACの巻方向が主内部側面71の長辺を含む面と略平行な面に沿うように配置されてもよい。
The inductors 44DC and 44AC may be disposed on the main
また、回路基板41の両実装面において、領域RgCにはコンバータ回路31を構成する電子部品が主に配置され、また、領域RgIにはインバータ回路33を構成する電子部品が主に配置される構成であるとしたが、これに限定するものではない。1つの回路基板41では、たとえば、コンバータ回路31、インバータ回路33および双方向コンバータ回路34のうち少なくとも1つの回路を構成する電子部品が配置される構成であればよい。
Further, on both mounting surfaces of the
また、回路ユニット10ごとに、回路基板41における回路構成が異なっていてもよい。また、コンバータ回路31、インバータ回路33または双方向コンバータ回路34を構成する電子部品が2以上の回路基板41に亘って配置されてもよい。
Further, the circuit configuration of the
[回路ユニットの結合]
図8は、本発明の実施の形態に係る電力供給装置において水平方向に並べられた回路ユニットを、その右側面側から見た斜視図である。
[Combination of circuit units]
FIG. 8 is a perspective view of the circuit units arranged in the horizontal direction in the power supply apparatus according to the embodiment of the present invention, as viewed from the right side.
図8には、図2に示す回路ユニット10W,10Eを筐体2からそのまま取り外した状態が示される。
FIG. 8 shows a state in which the
図8を参照して、回路ユニット10Eは、たとえば、回路ユニット10Wと対称となるように筐体2に固定される。回路ユニット10Eは、たとえば、回路ユニット10Wと筐体2の水平方向について対称となるように筐体2に固定される。より詳細には、回路ユニット10E,10Wにおいて、回路ユニット10Wの副外部側面74および回路ユニット10Eの副外部側面74とで形成される面の中心を通り、かつ当該面に垂直な軸が対称軸すなわち2回軸となる。
Referring to FIG. 8,
再び図2を参照して、同様に、回路ユニット10Fは、たとえば、回路ユニット10Rと対称となるように筐体2に固定される。回路ユニット10Fは、たとえば、回路ユニット10Rと筐体2の水平方向について対称となるように筐体2に固定される。より詳細には、回路ユニット10F,10Rにおいて、回路ユニット10Fの副外部側面74および回路ユニット10Rの副外部側面74とで形成される面の中心を通り、かつ当該面に垂直な軸が対称軸すなわち2回軸となる。
Referring to FIG. 2 again, similarly,
具体的には、回路ユニット10Wは、放熱体42が電力供給装置101の左側を向き、かつ副外部側面74が電力供給装置101の前側を向くように、板部材48における係合部63を介して支柱11FW,11RWに固定される。回路ユニット10Eは、放熱体42が電力供給装置101の右側を向き、かつ副外部側面74が電力供給装置101の前側を向くように、板部材48における係合部63を介して支柱11FE,11REに固定される。
Specifically, the
回路ユニット10Fは、放熱体42が電力供給装置101の前側を向き、かつ副外部側面74が電力供給装置101の右側を向くように、板部材48における係合部63を介して支柱11FW,11FEに固定される。回路ユニット10Rは、放熱体42が電力供給装置101の後側を向き、かつ副外部側面74が電力供給装置101の右側を向くように、板部材48における係合部63を介して支柱11RE,11RWに固定される。
The
回路ユニット10W,10Eは、回路ユニット10F,10Rの上側に配置される。なお、回路ユニット10W,10Eは、回路ユニット10F,10Rの下側に配置されてもよい。
The
再び図8を参照して、亘り板51WEおよび補強板52WEは、たとえば、回路ユニット10Wにおける板部材48と回路ユニット10Eにおける板部材48との間に亘ってそれぞれ固定される。これにより、回路ユニット10W,10Eの結合の強度を高めることができる。また、亘り板51WEおよび補強板52WEをケーブルの支持具として用いることができる。
Referring to FIG. 8 again, span plate 51WE and reinforcing plate 52WE are fixed, for example, between
また、図示していないが、回路ユニット10W,10Eと同様に、回路ユニット10F,10Rにおいても亘り板51FRおよび補強板52FRが、回路ユニット10F,10R間に亘って固定される。
Although not shown, like the
また、回路ユニット10W,10Eにおける回路基板41は、図8に示すように、筐体2において互いに対向する。同様に、回路ユニット10F,10Rにおける回路基板41は、図示していないが筐体2において互いに対向する。
Further, the
上記のような構成では、筐体2に固定される2個の回路ユニット10における回路基板41および制御基板47が水平方向について対称に配置されるので、たとえば基板間を接続するケーブルを水平方向について対称に配線することができる。
In the configuration as described above, the
これにより、基板間を接続するケーブルの配線を簡易にすることができるので、基板間を接続するケーブルを効率よく配線することができる。また、当該2個の回路ユニット10間における空間が広くなるので、当該2個の回路ユニット10間のケーブルの配線作業を効率よく行うことができる。
Thereby, since the wiring of the cable which connects between boards can be simplified, the cable which connects between boards can be wired efficiently. Further, since the space between the two
また、当該2個の回路ユニット10において、各制御基板47間の距離を短くすることができるので、各制御基板47間の電気的な接続を効率よく行うことができる。
Further, in the two
また、図8に示すように、回路ユニット10Wにおいて、インダクタ44DCの下側にインダクタ44ACが配置される一方、回路ユニット10Eにおいて、インダクタ44ACの下側にインダクタ44DCが配置される。
Further, as shown in FIG. 8, in the
また、図2に示すように、回路ユニット10Fにおいて、インダクタ44DCの下側にインダクタ44ACが配置される一方、図示していないが、回路ユニット10Rにおいて、インダクタ44ACの下側にインダクタ44DCが配置される。
In addition, as shown in FIG. 2, in the
上記配置では、回路ユニット10W,10Fにおけるインダクタ44の上下関係と,回路ユニット10E,10Rにおけるインダクタ44の上下関係とがそれぞれ反対になるので、回路ユニット10W,10Fにおけるインダクタ44の巻線に流れる電流の向きと、回路ユニット10E,10Rにおけるインダクタ44の巻線に流れる電流の向きとがそれぞれ反対になる。
In the above arrangement, the vertical relationship of the inductor 44 in the
図9は、本発明の実施の形態に係る電力供給装置において水平方向に並べられた回路ユニットの図8におけるIX−IX線に沿う断面を示す断面図である。 FIG. 9 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line IX-IX in FIG. 8 of the circuit units arranged in the horizontal direction in the power supply apparatus according to the embodiment of the present invention.
図9には、回路ユニット10W,10Eにおけるインダクタ44が生成する磁場が代表的に示される。回路ユニット10F,10Rにおけるインダクタ44が生成する磁場についても、回路ユニット10W,10Eにおけるインダクタ44が生成する磁場と同様である。
FIG. 9 representatively shows the magnetic field generated by the inductor 44 in the
図9を参照して、回路ユニット10Wにおけるインダクタ44AC,44DCにおいて、たとえば、筐体2を上側から下側への方向に見た場合に時計回りの電流が流れるとき、回路ユニット10Wにおけるインダクタ44AC,44DCは、それぞれインダクタ44AC,44DCにおける巻線の内側において筐体2の上側から下側へ向かう磁場を生成する。したがって、回路ユニット10Wにおけるインダクタ44AC,44DCは、それぞれインダクタ44AC,44DCにおける巻線の外側において筐体2の下側から上側へ向かう磁場を生成する。
Referring to FIG. 9, in the inductors 44AC and 44DC in the
一方、回路ユニット10Eは、回路ユニット10Wと水平方向について対称に配置されるので、回路ユニット10Eにおけるインダクタ44AC,44DCの巻線に流れる電流の向きは、回路ユニット10Wにおけるインダクタ44AC,44DCの巻線に流れる電流の向きと反対になる。これにより、回路ユニット10Eにおけるインダクタ44AC,44DCは、以下の磁場を生成する。
On the other hand, since the
すなわち、回路ユニット10Eにおけるインダクタ44AC,44DCでは、筐体2を上側から下側への方向に見た場合に反時計回りの電流が流れるので、回路ユニット10Eにおけるインダクタ44AC,44DCは、それぞれインダクタ44AC,44DCにおける巻線の内側において筐体2の下側から上側へ向かう磁場を生成する。したがって、回路ユニット10Eにおけるインダクタ44AC,44DCは、それぞれインダクタ44AC,44DCにおける巻線の外側において筐体2の上側から下側へ向かう磁場を生成する。
That is, in the inductors 44AC and 44DC in the
このため、回路ユニット10Wにおけるインダクタ44DCにより生成される磁場の方向および回路ユニット10Eにおけるインダクタ44ACにより生成される磁場の方向は、当該インダクタ44DCの巻線と当該インダクタ44ACの巻線との間において互いに反対であるので、上記2つの巻線間における磁場を弱めることができる。
Therefore, the direction of the magnetic field generated by the inductor 44DC in the
同様に、回路ユニット10Wにおけるインダクタ44ACにより生成される磁場の方向および回路ユニット10Eにおけるインダクタ44DCにより生成される磁場の方向は、当該インダクタ44ACの巻線と当該インダクタ44DCの巻線との間において互いに反対であるので、上記2つの巻線間における磁場を弱めることができる。
Similarly, the direction of the magnetic field generated by the inductor 44AC in the
なお、図8に示すように、水平方向に並んで配置される2つの回路ユニット10の放熱体42が反対向きとなる構成でなくても、上記2つの回路ユニット10のインダクタ44の巻線における電流の流れ方向が互いに反対になる構成であれば、2つの巻線間における磁場を弱めることができる。
As shown in FIG. 8, even if the
磁場を弱めあう効果は、回路ユニット10Wにおける主外部側面72および回路ユニット10Eにおける主外部側面72の中間に位置する面である中間面80において高くなる。
The effect of weakening the magnetic field is enhanced on the
したがって、中間面80の近傍では、回路ユニット10W,10Eのインダクタ44DC,44ACにより生成される磁場を小さくすることができるので、中間面80の近傍にケーブルを配線しても、当該ケーブルにおいて当該磁場により生成される誘導ノイズを小さくすることができる。
Therefore, since the magnetic field generated by the inductors 44DC and 44AC of the
これにより、電力供給装置101において、誘導ノイズの影響をあまり受けることなく中間面80の近傍にケーブルを配線することができるので、電力供給装置101におけるケーブルの配線の自由度を高めることができる。
Thereby, in the
なお、本発明の実施の形態に係る電力供給装置101では、たとえば図2に示すように、回路ユニット10W,10E,10F,10Rが筐体2に固定される構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、2個以上の回路ユニット10が筐体2に固定されていればよい。
In the
たとえば、2個の回路ユニット10が筐体2に固定される場合、当該2個の回路ユニット10における放熱体42が、筐体2の内部から外部への異なる方向を向くように設けられていれば、当該2個の回路ユニット10が筐体2の上下方向に並んで配置されてもよいし、当該2個の回路ユニット10が筐体2の水平方向に並んで配置されてもよい。
For example, when two
また、本発明の実施の形態に係る電力供給装置101では、筐体2において、回路ユニット10W,10Eと回路ユニット10F,10Rとが上下方向に2段に並んで配置される構成であるとしたが、これに限定するものではない。筐体2において、たとえば回路ユニット10が上下方向に3段以上に並んで配置されてもよい。
In the
また、本発明の実施の形態に係る電力供給装置101では、筐体2において、回路ユニット10W,10E、ならびに回路ユニット10F,10Rが水平方向に2個並んで配置されたが、これに限定するものではない。筐体2において、たとえば回路ユニット10が水平方向に3個以上並んで配置されてもよい。
In the
また、本発明の実施の形態に係る電力供給装置101では、筐体2において、水平方向に2個並んで配置される回路ユニット10は、各放熱体42が互いに反対方向を向き、かつ各副外部側面74が同じ方向を向くように配置されたが、これに限定するものではない。水平方向に2個並んで配置される回路ユニット10は、各放熱体42が互いに反対方向を向き、かつ各副外部側面74が互いに反対方向を向くように配置してもよい。
Further, in the
具体的には、水平方向に2個並んで配置される回路ユニット10において、たとえば、一方の回路ユニット10における放熱体42および副外部側面74がそれぞれ左側および前側を向くとき、他方の回路ユニット10における放熱体42および副外部側面74がそれぞれ右側および後側を向く。これにより、2個の回路ユニット10を図2に示すように配置する場合と比べて、2個の回路ユニット10を水平方向にコンパクトに配置することができる。
Specifically, in the two
[筐体に他の装置が配置されている場合における電力供給装置の構成]
図10は、本発明の実施の形態に係る電力供給装置を、その右側面側から見た斜視図である。
[Configuration of power supply apparatus when other devices are arranged in the housing]
FIG. 10 is a perspective view of the power supply apparatus according to the embodiment of the present invention as viewed from the right side surface.
図10には、図2に示す電力供給装置101と比べて、回路ユニット10F,10Rを配置しない場合の電力供給装置101が示される。また、図10には、負荷513を含む電力供給装置101が示される。
FIG. 10 shows the
図10を参照して、たとえば、電力供給装置101が商業施設の屋上または山上等の設置スペースが限られた場所に設置される場合、電力供給装置101における筐体2には、スペースを有効に活用するために、回路ユニット10W,10Eとともに通信機器等の他の装置201A,201B、すなわち負荷513が配置される場合がある。以下、他の装置201A,201Bの各々を他の装置201とも称する。
Referring to FIG. 10, for example, when the
たとえば、19インチラックに配置される他の装置201は、当該他の装置201の冷却に用いる空気を電力供給装置101の前側から吸気し、温度が高くなった冷却後の空気を電力供給装置101の後側から排気する場合が多い。
For example, the other device 201 arranged in the 19-inch rack sucks in air used for cooling the other device 201 from the front side of the
より詳細には、他の装置201を冷却する空気は、たとえば、図10に示すように、電力供給装置101の前側から他の装置201へ入る流路82Fを流れる。そして、他の装置201に含まれる部品を冷却して温度が高くなった空気は、他の装置201の後側から筐体2における側部22Rの上側への流路82Rを流れる。
More specifically, for example, as shown in FIG. 10, the air that cools the other device 201 flows through a flow path 82 </ b> F that enters the other device 201 from the front side of the
これに対して、回路ユニット10W,10Eにおける放熱体42は、他の装置201を冷却した後の空気の流路82R上に設けられない。
On the other hand, the
このような構成により、回路ユニット10W,10Eが配置される筐体2に他の装置201が配置される場合であっても、他の装置201を冷却した後の高温の空気が回路ユニット10W,10Eにおける放熱体42に当たることを避けることができる。
With such a configuration, even when the other device 201 is arranged in the
これにより、回路ユニット10W,10Eには、温度が低い空気を当てることができるので、回路ユニット10W,10Eにおける放熱体42の冷却効率の低下を抑制することができる。
Thereby, since air with low temperature can be applied to
ところで、特許文献1に記載の蓄電システムでは、たとえば、電池モジュールおよび制御部にヒートシンクが取り付けられている場合において、収納ケースの下の方に配置される電池モジュールは良好に冷却される一方、収納ケースの上の方に配置される制御部の冷却が不十分になる場合がある。 By the way, in the electrical storage system described in Patent Document 1, for example, when the heat sink is attached to the battery module and the control unit, the battery module disposed below the storage case is cooled well, while There is a case where the cooling of the control unit arranged on the upper side of the case becomes insufficient.
また、上記蓄電システムにおいて、新たに回路基板を収納ケースに配置する場合、新たな回路基板を冷却することが考慮されていない。このため、電源機能を拡張するために新たな回路基板を配置する場合において、たとえば、電池モジュールの代わりに新たな回路基板を収納ケースに配置しても、新たな回路基板を良好に冷却することが困難である。 Further, in the above power storage system, when a new circuit board is disposed in the storage case, it is not considered to cool the new circuit board. For this reason, when a new circuit board is arranged to expand the power supply function, for example, even if a new circuit board is arranged in the storage case instead of the battery module, the new circuit board can be cooled well. Is difficult.
これに対して、本発明の実施の形態に係る電力供給装置は、回路基板41と、回路基板41において発生する熱を放熱するための放熱体42と、回路基板41および放熱体42を収容するための筐体2とを備える。電力供給装置101は、回路基板41および放熱体42を含む回路ユニット10を複数備える。各回路ユニット10は、筐体2の上下方向に並んで配置される。各回路ユニット10の放熱体42は、筐体2の内部から外部への異なる方向を向くように設けられている。
On the other hand, the power supply device according to the embodiment of the present invention accommodates the
また、本発明の実施の形態に係る電力供給装置は、回路基板41と、回路基板41において発生する熱を放熱するための放熱体42と、回路基板41および放熱体42を収容するための筐体2とを備える。電力供給装置101は、回路基板41および放熱体42を含む回路ユニット10を複数備える。各回路ユニット10は、筐体2の水平方向に並んで配置される。各回路ユニット10の放熱体42は、筐体2の内部から外部への異なる方向を向くように設けられている。
In addition, the power supply device according to the embodiment of the present invention includes a
このような構成により、回路ユニット10の放熱体42において温められた空気が上昇し、当該温められた空気が他の回路ユニット10の放熱体42に当たる可能性を低くすることができる。
With such a configuration, it is possible to reduce the possibility that the air heated in the
これにより、当該他の回路ユニット10の放熱体42の放熱量の低下を抑制することができるので、回路基板41において発生する熱を良好に放熱し、電力供給装置101における冷却性能を向上させることができる。
Thereby, since the fall of the thermal radiation amount of the
また、たとえば、電源機能を拡張するために電力供給装置101に新たな回路基板41を配置する場合においても、新たな回路基板41において発生する熱を放熱するための放熱体42を、他の回路ユニット10の放熱体42が向く方向と異なる方向へ設けることにより、新たな回路基板41において発生する熱を良好に放熱し、電力供給装置101における冷却性能を向上させることができる。
In addition, for example, even when a
また、本発明の実施の形態に係る電力供給装置では、複数の板部材48は、回路ユニット10に対応して設けられ、対応の回路ユニット10の放熱体42が固定され、筐体2に固定される。そして、各板部材48における放熱体42の配置は共通である。
Further, in the power supply device according to the embodiment of the present invention, the plurality of
このような構成により、板部材48および放熱体42の仕様を統一することができるので、板部材48および放熱体42の設計コストおよび製造コストを減少させることができる。
With such a configuration, the specifications of the
また、板部材48および放熱体42の仕様が統一されることにより、電力供給システム401における発電装置511、負荷513、電池盤B1および商用電源512の構成の変更に対しても、筐体2に固定する回路ユニット10の個数を増減させることで容易に対応することができる。すなわち、ユニット化された回路ユニット10を用いて、小ロットかつ多品種の電力供給装置101を低コストかつ短納期で、実現することができる。
Further, by unifying the specifications of the
また、本発明の実施の形態に係る電力供給装置では、回路基板41は、放熱体42に固定される。
In the power supply device according to the embodiment of the present invention, the
このような構成により、たとえば、回路基板41に配置される回路の仕様が変更になる場合においても、軽くて小さい放熱体42および回路基板41の仕様変更を行うことにより対応することができるので、重くて大きい板部材48については仕様変更を行うことなくそのまま使用することができる。
With such a configuration, for example, even when the specifications of the circuit arranged on the
これにより、電力供給システム401における発電装置511、負荷513、電池盤B1および商用電源512の電気的な接続の変更に対しても容易に対応することができる。
Accordingly, it is possible to easily cope with a change in the electrical connection of the power generation device 511, the
また、本発明の実施の形態に係る電力供給装置では、回路ユニット10は、筐体2の上下方向に並んで配置されるとともに、筐体2の水平方向に並んで配置される。回路ユニット10において放熱体42および回路基板41は接続されている。放熱体42において、回路基板41と接続されている面の反対側の放熱面76が筐体2の外部へ向いており、かつ、回路基板41において、放熱体42と接続されている面の反対側の主内部側面71が筐体2の内部へ向いている。
In the power supply device according to the embodiment of the present invention, the
このような構成により、筐体2の水平方向に並んで配置される回路ユニット10において、回路基板41間を接続するケーブルの配線を簡易にすることができるので、当該ケーブルを効率よく配線することができる。
With such a configuration, in the
また、本発明の実施の形態に係る電力供給装置では、複数の板部材48は、回路ユニット10に対応して設けられ、対応の回路ユニット10の放熱体42が固定され、筐体2に固定される。回路ユニット10において放熱体42および回路基板41は接続される。放熱体42は、絶縁体45を介して板部材48に固定される。
Further, in the power supply device according to the embodiment of the present invention, the plurality of
このような構成により、回路基板41から放熱体42を経由して板部材48へ流れる漏えい電流を低減することができる。
With such a configuration, it is possible to reduce a leakage current flowing from the
また、本発明の実施の形態に係る電力供給装置では、複数の板部材48は、回路ユニット10に対応して設けられ、対応の回路ユニット10の放熱体42が固定され、筐体2に固定される。複数のインダクタ44は、回路ユニット10に対応して設けられ、対応の回路ユニット10の回路基板41に電気的に接続される。各板部材48に対するインダクタ44の配置は共通である。回路ユニット10は、筐体2の上下方向に並んで配置されるとともに、筐体2の水平方向に並んで配置される。そして、水平方向に並んで配置される2つの回路ユニット10に対応する板部材48は、2つの回路ユニット10に対応するインダクタ44の巻線における電流の流れ方向が互いに反対になるように、筐体2に固定される。
Further, in the power supply device according to the embodiment of the present invention, the plurality of
このような構成により、一方の回路ユニット10におけるインダクタ44により生成される磁場の方向、および他方の回路ユニット10におけるインダクタ44により生成される磁場の方向は、2つのインダクタ44間において互い反対であるので、2つのインダクタ44間における磁場を弱めることができる。
With this configuration, the direction of the magnetic field generated by the inductor 44 in one
これにより、上記2つのインダクタ44間にケーブルを配線する場合においても、当該ケーブルにおいて、上記2つのインダクタ44により生成される磁場により発生する誘導ノイズを小さくすることができる。 Thereby, even when a cable is wired between the two inductors 44, the induction noise generated by the magnetic field generated by the two inductors 44 in the cable can be reduced.
また、回路ユニット10ごとにインダクタ44の方向およびインダクタ44の種類を変更する必要がないので、インダクタ44を板部材48に組み付ける際に、インダクタ44を組み付ける方向、および組み付けるインダクタ44の種類を誤ってしまうことを回避することができる。
Further, since it is not necessary to change the direction of the inductor 44 and the type of the inductor 44 for each
また、磁場を弱めあう効果は、上記2つのインダクタ44を含む平面に直交する面であって、上記2つのインダクタ44の中間に位置する面である中間面80において高くなる。言い換えると、磁場を弱めあう効果は、上記2つのインダクタ44がそれぞれ配置される各板部材48における主外部側面72の中間に位置する中間面80において高くなる。
In addition, the effect of weakening the magnetic field is enhanced in the
したがって、中間面80の近傍では、2つの回路ユニット10のインダクタ44により生成される磁場をより小さくすることができるので、中間面80の近傍にケーブルを配線しても、当該ケーブルにおいて当該磁場により生成される誘導ノイズをより小さくすることができる。
Accordingly, since the magnetic field generated by the inductors 44 of the two
これにより、電力供給装置101において、誘導ノイズの影響をあまり受けることなく中間面80の近傍にケーブルを配線することができるので、電力供給装置101におけるケーブルの配線の自由度を高めることができる。
Thereby, in the
なお、本発明の実施の形態に係る電力供給装置では、筐体2に配置される各回路ユニット10の全部の放熱体42が、筐体2の内部から外部への異なる方向を向くように設けられている構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、複数の回路ユニット10が筐体2の上下方向に並んで配置される場合、各回路ユニット10の一部の放熱体42が、筐体2の内部から外部への異なる方向を向くように設けられている構成であってもよい。
In the power supply device according to the embodiment of the present invention, all the
具体的には、筐体2において、たとえば、6個の回路ユニット10が上下方向に2個ずつ3段に並んで配置される場合において、最下段における回路ユニット10の放熱体42が筐体2の前側,後側を向くように設けられているとき、中段および最上段における回路ユニット10の放熱体42は、それぞれ筐体2の右側,左側および前側,後側を向くように設けられる。
Specifically, in the
上記の場合、最下段および最上段における回路ユニット10の放熱体42が筐体2の内部から外部への同じ方向を向くように設けられるが、最下段および最上段は隣接していないので、最下段における回路ユニット10の放熱体42により温められた空気が最上段における回路ユニット10の放熱体42に当たる量を減らすことができる。
In the above case, the
これにより、最上段の回路ユニット10における放熱体42の放熱量の低下を抑制することができるので、回路基板41において発生する熱を良好に放熱し、電力供給装置101における冷却性能を向上させることができる。
Thereby, since the fall of the thermal radiation amount of the
すなわち、複数の回路ユニット10が筐体2の上下方向に並んで配置される場合において、隣接する段における各回路ユニット10の放熱体42が筐体2の内部から外部への異なる方向を向くように設けられることにより、各回路ユニット10における放熱体42の放熱量の低下を抑制することができる。
That is, in the case where a plurality of
また、本発明の実施の形態に係る電力供給装置では、筐体2の水平方向に並んで配置された各回路ユニット10における回路基板41が対向する配置となる構成であるとしたが、これに限定するものではない。筐体2の水平方向に並んで配置される各回路ユニット10において、たとえば、放熱体42および回路基板41が接続されており、放熱体42における放熱面76が外部へ向いており、かつ、回路基板41における内部側実装面78が内部へ向いている構成であればよい。
Moreover, in the power supply device according to the embodiment of the present invention, the
また、本発明の実施の形態に係る電力供給装置では、インダクタ44は、板部材48に配置される構成であるとしたが、これに限定するものではない。インダクタ44は、たとえば、回路基板41上に配置される構成であってもよい。
In the power supply apparatus according to the embodiment of the present invention, the inductor 44 is configured to be disposed on the
また、本発明の実施の形態に係る電力供給装置では、水平方向に並んで配置される2つの回路ユニット10の放熱体42が反対向きとなる構成であるとしたが、これに限定するものではない。水平方向に並んで配置される2つの回路ユニット10の放熱体42は、たとえば、反対向きとならない構成であってもよく、筐体2の内部から外部への異なる方向を向くように設けられていればよい。
Further, in the power supply device according to the embodiment of the present invention, the
また、本発明の実施の形態に係る電力供給装置では、発電装置511および電池盤B1から電力を受ける構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、発電装置511および電池盤B1の少なくとも一方が電力供給装置101に含まれる構成であってもよい。
Moreover, although the power supply device according to the embodiment of the present invention is configured to receive power from the power generation device 511 and the battery panel B1, it is not limited thereto. For example, the
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above embodiment should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
2 筐体
10 回路ユニット
11 支柱
15 制御部
21 天板
22 側部
23 底板
24 側板
25 側面
31 コンバータ回路
33 インバータ回路
34 双方向コンバータ回路
41 回路基板
42 放熱体
43 フィン
44 インダクタ
45 絶縁体
46 通信用端子
47 制御基板
48 板部材
51 亘り板
52 補強板
61 スペーサ
62 貫通穴
63 係合部
71 主内部側面
72 主外部側面
73 副内部側面
74 副外部側面
75 熱受容面
76 放熱面
77 外部側実装面
78 内部側実装面
79 電子部品
80 中間面
81 流路
101 電力供給装置
201 他の装置
401 電力供給システム
511 発電装置
512 商用電源
513 負荷
B1 電池盤
DESCRIPTION OF
Claims (6)
回路基板と、
前記回路基板において発生する熱を放熱するための放熱体と、
前記回路基板および前記放熱体を収容するための筐体とを備え、
前記電力供給装置は、前記回路基板および前記放熱体の組を複数備え、
各前記組は、前記筐体の上下方向に並んで配置され、
前記各組の全部または一部の前記放熱体は、前記筐体の内部から外部への異なる方向を向くように設けられており、
前記電力供給装置は、さらに、
前記組に対応して設けられ、対応の前記組の前記放熱体が固定され、前記筐体に固定される複数の板部材を備え、
各前記板部材における前記放熱体の配置は共通であり、
各前記組は、前記筐体の上下方向に並んで配置されるとともに、前記筐体の水平方向に並んで配置され、
前記組において前記放熱体および前記回路基板は接続されており、前記放熱体において、前記回路基板と接続されている面の反対側の面が前記筐体の外部へ向いており、かつ、前記回路基板において、前記放熱体と接続されている面の反対側の面が前記筐体の内部へ向いている、電力供給装置。 A power supply device,
A circuit board;
A radiator for dissipating heat generated in the circuit board;
A housing for housing the circuit board and the radiator;
The power supply apparatus includes a plurality of sets of the circuit board and the heat radiator,
Each of the sets is arranged side by side in the vertical direction of the housing,
All or a part of the radiators of each set are provided to face different directions from the inside of the housing to the outside ,
The power supply device further includes:
A plurality of plate members provided corresponding to the set, the heat radiator of the set corresponding to the set is fixed, and fixed to the housing;
The arrangement of the radiators in each of the plate members is common,
Each of the sets is arranged side by side in the vertical direction of the casing, and is arranged side by side in the horizontal direction of the casing,
In the set, the radiator and the circuit board are connected, and in the radiator, the surface opposite to the surface connected to the circuit board faces the outside of the housing, and the circuit The electric power supply apparatus in which the surface on the opposite side of the surface connected to the said heat sink is facing the inside of the said housing | casing in the board | substrate .
回路基板と、
前記回路基板において発生する熱を放熱するための放熱体と、
前記回路基板および前記放熱体を収容するための筐体とを備え、
前記電力供給装置は、前記回路基板および前記放熱体の組を複数備え、
各前記組は、前記筐体の上下方向に並んで配置され、
前記各組の全部または一部の前記放熱体は、前記筐体の内部から外部への異なる方向を向くように設けられており、
前記電力供給装置は、さらに、
前記組に対応して設けられ、対応の前記組の前記放熱体が固定され、前記筐体に固定される複数の板部材と、
前記組に対応して設けられ、対応の前記組の前記回路基板に電気的に接続された複数のインダクタとを備え、
各前記板部材に対する前記インダクタの配置は共通であり、
各前記組は、前記筐体の上下方向に並んで配置されるとともに、前記筐体の水平方向に並んで配置され、
前記水平方向に並んで配置される2つの前記組に対応する前記板部材は、前記2つの組に対応する前記インダクタの巻線における電流の流れ方向が互いに反対になるように、前記筐体に固定される、電力供給装置。 A power supply device,
A circuit board;
A radiator for dissipating heat generated in the circuit board;
A housing for housing the circuit board and the radiator;
The power supply apparatus includes a plurality of sets of the circuit board and the heat radiator,
Each of the sets is arranged side by side in the vertical direction of the housing,
All or a part of the radiators of each set are provided to face different directions from the inside of the housing to the outside,
The power supply device further includes:
A plurality of plate members provided corresponding to the set, the heat sinks of the corresponding set being fixed, and fixed to the housing;
A plurality of inductors provided corresponding to the set and electrically connected to the circuit board of the set;
The arrangement of the inductor with respect to each plate member is common,
Each of the sets is arranged side by side in the vertical direction of the casing, and is arranged side by side in the horizontal direction of the casing,
The plate members corresponding to the two sets arranged side by side in the horizontal direction are arranged on the casing so that current flow directions in the windings of the inductor corresponding to the two sets are opposite to each other. Fixed, power supply device.
前記放熱体は、絶縁体を介して前記板部材に固定される、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電力供給装置。 The radiator and the circuit board before Symbol sets are connected,
The power supply device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the heat radiator is fixed to the plate member via an insulator.
回路基板と、
前記回路基板において発生する熱を放熱するための放熱体と、
前記回路基板および前記放熱体を収容するための筐体とを備え、
前記電力供給装置は、前記回路基板および前記放熱体の組を複数備え、
各前記組は、前記筐体の水平方向に並んで配置され、
前記各組の前記放熱体は、前記筐体の内部から外部への異なる方向を向くように設けられており、
前記電力供給装置は、さらに、
前記組に対応して設けられ、対応の前記組の前記放熱体が固定され、前記筐体に固定される複数の板部材を備え、
各前記板部材における前記放熱体の配置は共通であり、
前記組において前記放熱体および前記回路基板は接続されており、前記放熱体において、前記回路基板と接続されている面の反対側の面が前記筐体の外部へ向いており、かつ、前記回路基板において、前記放熱体と接続されている面の反対側の面が前記筐体の内部へ向いている、電力供給装置。 A power supply device,
A circuit board;
A radiator for dissipating heat generated in the circuit board;
A housing for housing the circuit board and the radiator;
The power supply apparatus includes a plurality of sets of the circuit board and the heat radiator,
Each of the sets is arranged side by side in the horizontal direction of the housing,
The radiators of each set are provided so as to face different directions from the inside of the housing to the outside ,
The power supply device further includes:
A plurality of plate members provided corresponding to the set, the heat radiator of the set corresponding to the set is fixed, and fixed to the housing;
The arrangement of the radiators in each of the plate members is common,
In the set, the radiator and the circuit board are connected, and in the radiator, the surface opposite to the surface connected to the circuit board faces the outside of the housing, and the circuit The electric power supply apparatus in which the surface on the opposite side of the surface connected to the said heat sink is facing the inside of the said housing | casing in the board | substrate .
回路基板と、A circuit board;
前記回路基板において発生する熱を放熱するための放熱体と、A radiator for dissipating heat generated in the circuit board;
前記回路基板および前記放熱体を収容するための筐体とを備え、A housing for housing the circuit board and the radiator;
前記電力供給装置は、前記回路基板および前記放熱体の組を複数備え、The power supply apparatus includes a plurality of sets of the circuit board and the heat radiator,
各前記組は、前記筐体の水平方向に並んで配置され、Each of the sets is arranged side by side in the horizontal direction of the housing,
前記各組の前記放熱体は、前記筐体の内部から外部への異なる方向を向くように設けられており、The radiators of each set are provided so as to face different directions from the inside of the housing to the outside,
前記電力供給装置は、さらに、The power supply device further includes:
前記組に対応して設けられ、対応の前記組の前記放熱体が固定され、前記筐体に固定される複数の板部材と、A plurality of plate members provided corresponding to the set, the heat sinks of the corresponding set being fixed, and fixed to the housing;
前記組に対応して設けられ、対応の前記組の前記回路基板に電気的に接続された複数のインダクタとを備え、A plurality of inductors provided corresponding to the set and electrically connected to the circuit board of the set;
各前記板部材に対する前記インダクタの配置は共通であり、The arrangement of the inductor with respect to each plate member is common,
前記水平方向に並んで配置される2つの前記組に対応する前記板部材は、前記2つの組に対応する前記インダクタの巻線における電流の流れ方向が互いに反対になるように、前記筐体に固定される、電力供給装置。The plate members corresponding to the two sets arranged side by side in the horizontal direction are arranged on the casing so that current flow directions in the windings of the inductor corresponding to the two sets are opposite to each other. Fixed, power supply device.
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