JP6187884B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
まず、図1により、本実施形態のパワーコンディショナ装置10を備えた太陽光発電システム1のシステム構成の一例について説明する。
図2を用いて、DC−DCコンバータ14の回路構成の一例について説明する。図2に示すように、DC−DCコンバータ14は、一次側スイッチング部15と、二次側スイッチング部16と、一次側スイッチング部15と二次側スイッチング部16との間に接続されるトランス17を備えている。
図3を用いて、パワーコンディショナ装置10に設けられたプリント基板80のレイアウト構成の一例について説明する。
図4を用いて、パワーコンディショナ装置10の内部構成の一例について説明する。図4に示すように、パワーコンディショナ装置10は、ヒートシンク60と、複数(この例では4)のスイッチユニット30と、プリント基板80と、複数(この例では2)のブスバーユニット97,98とを有する。
図5〜図11を用いて、スイッチユニット30の構成の一例を説明する。図5はスイッチユニット30を下方から見た分解斜視図、図6はスイッチユニット30を下方から見た斜視図、図7はスイッチユニット30を上方から見た斜視図、図8はスイッチユニット30を上方から見た平面図、図9は図8のA−A線断面図、図10は図8のB−B線断面図、図11は図10のC−C線断面図である。なお、図9、図10、図11は、スイッチユニット30がプリント基板80とヒートシンク60の間に配置された状態を示している。また、図5〜図11に示す前後左右上下の方向は、前述の図3及び図4に示す方向に対応している。
図12〜図17により、ブスバーユニット97,98の構成及び組立方法の一例を説明する。なお、ブスバーユニット97とブスバーユニット98は同様の構成であり、同様の方法で組み立てられるので、以下ではブスバーユニット97について説明し、ブスバーユニット98については説明を省略する。
以上説明したように、本実施形態のパワーコンディショナ装置10は、ヒートシンク60と、ヒートシンク60に取り付けられ、ヒートシンク60により放熱される複数のスイッチング素子20を収容するケース31と、ケース31のヒートシンク60とは反対側に配置され、電力変換回路を備えたプリント基板80と、ケース31に収容され、スイッチング素子20をヒートシンク60側に押圧する板バネ50と、ケース31に備えられ、板バネ50のプリント基板80側の少なくとも一部を覆う絶縁性のカバー部35とを有する。これにより、次の効果を奏する。
なお、開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
20 スイッチング素子(電子部品の一例)
21 リード
21a 基端部
26 バリア部材(第1板部材の一例)
27 温度センサ
28 温度センサ
31 ケース
31a 注入口
31b 開口
35 カバー部(カバー部材、押圧部材と基板とを絶縁する手段の一例)
35a カバー本体部
35b 当接部
41 リードガイド(ガイド部の一例)
42 ガイドピン(突起部の一例)
50 板バネ(押圧部材の一例)
52 絶縁性板部材(第2板部材の一例)
54 樹脂カバー
60 ヒートシンク
80 プリント基板(基板の一例)
85 スルーホール
86 位置決め孔
90A〜90D ブスバー(導電部材の一例)
92 脚部
93 架橋部
94 架橋部
96 開口
100 連結具
101 スペーサ部
102 係止爪部
104 絶縁性板部材(第3板部材の一例)
Claims (17)
- ヒートシンクと、
前記ヒートシンクに取り付けられ、前記ヒートシンクにより放熱される電子部品を収容するケースと、
前記ケースの前記ヒートシンクとは反対側に配置され、電力変換回路を備えた基板と、
前記ケースに収容され、前記電子部品を前記ヒートシンク側に押圧する押圧部材と、
前記ケースに備えられ、前記押圧部材の前記基板側の少なくとも一部を覆う、絶縁性のカバー部材と、を有し、
前記カバー部材には、
前記押圧部材に対応する位置に当該カバー部材を貫通し前記押圧部材を前記ヒートシンクに固定するネジを締めるための第1開口が形成されており、
前記基板には、
前記第1開口に対応する位置に前記基板を貫通し前記押圧部材を前記ヒートシンクに固定するネジを締めるための第2開口が形成されている
ことを特徴とする電力変換装置。 - 前記カバー部材は、
カバー本体部と、
前記カバー本体部から前記基板側に突出して前記基板に当接する当接部と、を有しており、
前記第1開口は、
前記当接部の内側に形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記当接部は、
前記基板側から見た平面視において、前記基板に接触する部分が線状及び面状の少なくとも一方の形状を有する
ことを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。 - 前記電子部品は、
スイッチング素子であり、
前記基板は、
前記スイッチング素子を制御する制御信号用の配線を備え、
前記カバー部材は、
前記配線に対応する位置に前記カバー本体部を有する
ことを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置。 - 前記ケースは、
前記基板の面方向に沿った第1方向に対向配置された一対の前記スイッチング素子を一組として、前記面方向に沿い前記第1方向に直交する第2方向に沿って並列に配置された複数組の前記スイッチング素子を収容し、
前記押圧部材は、
前記一組のスイッチング素子ごとに前記一対のスイッチング素子の中間に配置され、当該一対のスイッチング素子を前記ヒートシンク側に押圧し、
前記基板は、
前記押圧部材に対応する位置に前記第2開口が形成されると共に、前記第2方向に隣接する前記押圧部材の中間に対応する位置に前記配線を備えており、
前記カバー本体部は、
少なくとも前記第2方向に隣接する前記押圧部材の中間に対応する位置に延設される
ことを特徴とする請求項4に記載の電力変換装置。 - 前記基板に着脱可能に固定され、前記ケースに収容された前記電子部品のリードの前記ケースから突出した部分の相互間に配置された絶縁性の第1板部材をさらに有する
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記ケースに収容され、前記電子部品の前記ヒートシンクとは反対側の表面と前記押圧部材との間に配置される絶縁性の第2板部材をさらに有する
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記ケースは、
収容された前記電子部品のリードの前記基板側への突出位置を前記基板に形成されたスルーホールの位置に位置決めするガイド部を有する
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記ケースは、
前記基板に形成された位置決め孔に挿入される2以上の突起部を有し、
前記突起部は、
前記基板側への突出高さが前記リードの前記突出高さよりも高くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項8に記載の電力変換装置。 - 前記電子部品は、
前記基板に接続される複数のリードを有しており、
前記ケースは、
収容された前記電子部品の少なくとも前記リードの基端部に絶縁性の樹脂を注入することが可能な注入口を有する
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記ケースの前記ヒートシンク側の開口に取り付けられ、少なくとも前記リードの前記基端部の前記ヒートシンク側を覆う樹脂カバーをさらに有する
ことを特徴とする請求項10に記載の電力変換装置。 - 前記電力変換回路の一部を構成する導電部材をさらに有し、
前記導電部材は、
前記基板に立設された複数の脚部と、
前記複数の脚部に架け渡された架橋部と、を有する
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 複数の前記導電部材を連結する絶縁性の連結具をさらに有し、
前記連結具は、
隣接する前記導電部材の前記架橋部同士の間に挿入されるスペーサ部と、
前記スペーサ部に連結され、複数の前記架橋部にそれぞれ係止される複数の係止爪部と、を有する
ことを特徴とする請求項12に記載の電力変換装置。 - 前記連結具により連結された前記導電部材の相互間に配置され、前記連結具の前記係止爪部に前記導電部材と共に係止される絶縁性の第3板部材をさらに有する
ことを特徴とする請求項13に記載の電力変換装置。 - 前記複数の脚部の各々には、
熱伝導を抑制するための開口が形成されている
ことを特徴とする請求項12乃至14のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記導電部材の板厚は、
当該導電部材を流れる高周波電流の周波数に応じた表皮深さに基づいて設定されている
ことを特徴とする請求項12乃至15のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記導電部材に配置され、当該導電部材の温度を検出する温度センサをさらに有する
ことを特徴とする請求項12乃至16のいずれか1項に記載の電力変換装置。
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