JP6218071B2

JP6218071B2 - Power converter

Info

Publication number: JP6218071B2
Application number: JP2013217522A
Authority: JP
Inventors: 篤志中本; 晃吉武; 康弘松田; 昂洋吉松; 佐野　嘉彦; 嘉彦佐野; 恵太北出
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2033-10-18
Also published as: JP2015080374A

Description

本発明は、電力変換装置に関するものである。 The present invention relates to a power conversion device.

従来、太陽電池や蓄電池などの電力供給装置と系統電源との間で電力変換する電力変換ユニットを筐体に収納した電力変換装置がある（例えば、特許文献１参照）。電力変換ユニットは、電力供給装置に接続され直流と直流との間で電力変換する第１の電力変換部と、第１の電力供給部と系統電源との間に接続され、直流と交流との間で電力変換する第２の電力変換部を備える。 Conventionally, there is a power conversion device in which a power conversion unit that converts power between a power supply device such as a solar battery or a storage battery and a system power supply is housed in a casing (see, for example, Patent Document 1). The power conversion unit is connected to the power supply device and is connected between the first power conversion unit that converts power between direct current and direct current, and between the first power supply unit and the system power supply. A second power conversion unit that performs power conversion between them.

特開２０１３−０９０４５６号公報JP 2013-090456 A

しかし、従来では、第１の電力変換部と第２の電力変換部とが一体に構成され、１つのヒートシンクが設けられていた。そのため、一体に構成された電力変換部のサイズが大きくなり、組み立て時の作業性が低下していた。 However, conventionally, the first power conversion unit and the second power conversion unit are integrally configured, and one heat sink is provided. For this reason, the size of the integrally formed power conversion unit is increased, and workability during assembly is reduced.

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、組み立て時の作業性を向上させることができる電力変換装置を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said reason, The objective is to provide the power converter device which can improve the workability | operativity at the time of an assembly.

本発明の電力変換装置は、太陽電池に接続され直流と直流との間で電力変換を行う第１の変換部と、蓄電池に接続され直流と直流との間で電力変換を行う第２の変換部とで構成される第１の電力変換部と、前記第１の電力変換部と系統電源との間に電気的に接続され、直流と交流との間で電力変換を行う第２の電力変換部と、前記第１の電力変換部および前記第２の電力変換部が並べて設けられる筐体とを備え、前記筐体において、前記第１の変換部と前記第２の変換部と前記第２の電力変換部とが上下方向に並べて設けられ、前記第１の変換部が最も上に設けられることを特徴とする。 The power conversion device of the present invention includes a first conversion unit that is connected to a solar cell and performs power conversion between direct current and direct current, and a second conversion that is connected to a storage battery and performs power conversion between direct current and direct current. a first power conversion unit composed of the parts, are electrically connected between the first power conversion unit and the system power supply, a second power conversion for performing power conversion between AC and DC comprising a part, a front Symbol first power conversion unit and the second housing power conversion unit is provided side by side, in the casing, the said first conversion unit and the second conversion unit first Two power conversion units are provided side by side in the vertical direction, and the first conversion unit is provided on the top .

この電力変換装置において、前記第１の変換部に設けられる１以上の第１のヒートシンクと、前記第２の変換部に設けられる１以上の第２のヒートシンクと、前記第２の電力変換部に設けられる１以上の第３のヒートシンクと、を更に備えることが好ましい。 In this power converter, one or more first heat sinks provided in the first converter, one or more second heat sinks provided in the second converter, and the second power converter It is preferable to further include one or more third heat sinks provided .

以上説明したように、本発明では、第１の電力変換部と第２の電力変換部それぞれに別体のヒートシンクが設けられ、さらに電力供給装置の種類毎または変換部毎にヒートシンクが独立している。したがって、第１，第２の電力変換部を一体に構成する場合に比べて個々のサイズが小さくなり、個々の質量も小さくなる。したがって、組み立て時の作業性を向上させることができるという効果がある。 As described above, in the present invention, a separate heat sink is provided for each of the first power conversion unit and the second power conversion unit, and the heat sink is independent for each type of power supply device or for each conversion unit. Yes. Accordingly, the individual size is reduced and the mass of each is also reduced as compared with the case where the first and second power conversion units are integrally formed. Therefore, there is an effect that workability at the time of assembly can be improved.

実施形態において、第１，第２の電力変換部の配置を示す本体の正面図である。In embodiment, it is a front view of the main body which shows arrangement | positioning of the 1st, 2nd power converter. 実施形態において、第１，第２の電力変換部の配置示すを本体の断面図である。In embodiment, it is sectional drawing of a main body which shows arrangement | positioning of the 1st, 2nd power conversion part. 実施形態において、カバーを外した状態を示す本体の正面図である。In embodiment, it is a front view of the main body which shows the state which removed the cover. 実施形態の全体を示す電力変換装置の正面図である。It is a front view of the power converter which shows the whole embodiment. 実施形態において、カバーを外した状態を示す電力変換装置の正面図である。In embodiment, it is a front view of the power converter device which shows the state which removed the cover.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（実施形態）
本実施形態の電力変換装置１（図４参照）は、屋外に設置され、太陽電池と蓄電池との少なくとも一方が出力する直流電力を交流電力に変換して、電気負荷（例えば照明器具など）に電力を供給する。太陽電池と蓄電池とに由来する電力は、系統電源から受電しているときは系統に連系し、系統電源が停電しているときには自立端子から電気負荷に出力される。さらに、系統電源，太陽電池に由来する電力は、蓄電池の充電に用いることも可能である。 (Embodiment)
The power conversion apparatus 1 (see FIG. 4) of the present embodiment is installed outdoors, converts DC power output from at least one of a solar battery and a storage battery into AC power, and converts it into an electric load (for example, a lighting fixture). Supply power. The electric power derived from the solar battery and the storage battery is connected to the system when receiving power from the system power supply, and is output from the independent terminal to the electric load when the system power supply is interrupted. Furthermore, the power derived from the system power supply and the solar battery can be used for charging the storage battery.

本実施形態の電力変換装置１の外観正面図を図４、カバー２２，カバー３２を外した状態の正面図を図５に示す。なお、図４における上下左右を上下左右方向、上下左右に直交する図の手前方向を前方向、上下左右に直交する図の奥方向を後方向と規定して、以下説明する。 FIG. 4 shows an external front view of the power conversion device 1 of the present embodiment, and FIG. 5 shows a front view of the state with the cover 22 and the cover 32 removed. In the following description, the top, bottom, left, and right in FIG. 4 are defined as the top, bottom, left, and right directions, the front direction of the figure orthogonal to the top, bottom, left, and right is defined as the front direction.

本実施形態の電力変換装置１の外郭は、本体２（筐体）と、本体２が上に載せられるベース３とで構成されている。本体２は、前面に開口２３を有する矩形箱状のボディ２１と、開口２３を塞ぐカバー２２とで構成されている。ベース３は、前面に開口３３を有する矩形箱状のボディ３１と、開口３３を塞ぐカバー３２とで構成されている。 The outer shell of the power conversion device 1 according to the present embodiment includes a main body 2 (housing) and a base 3 on which the main body 2 is placed. The main body 2 includes a rectangular box-shaped body 21 having an opening 23 on the front surface and a cover 22 that closes the opening 23. The base 3 includes a rectangular box-shaped body 31 having an opening 33 on the front surface and a cover 32 that closes the opening 33.

図３に示すように、ボディ２１は、矩形状の背板２１１と、背板２１１の各端（上端，下端，左端，右端）から前方向に突出した矩形状の側板（上板２１２，下板２１３，左板２１４，右板２１５）とを有し、前面に矩形状の開口２３が形成されている。このボディ２１の内部に、電力変換ユニット４が収納されている。電力変換ユニット４は、電力変換装置１の外部に設けられた太陽電池（図示なし）と蓄電池（図示なし）との少なくとも一方が接続される。また、電力変換ユニット４は、屋内に設置された分電盤のブレーカ（図示なし）または、ベース３に収納された切替ユニット３４に設けられたブレーカ３５を介して、電気負荷に接続される。そして、電力変換ユニット４は、太陽電池，蓄電池に由来する直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を電気負荷に供給する。さらに電力変換ユニット４は、太陽電池の発電電力および系統電源（商用電源）からの供給電力を用いて蓄電池を充電する機能および、太陽電池の発電電力を系統電源に逆潮流させて売電する機能も有する。 As shown in FIG. 3, the body 21 includes a rectangular back plate 211 and a rectangular side plate (upper plate 212, lower plate) protruding forward from each end (upper end, lower end, left end, right end) of the back plate 211. Plate 213, left plate 214, and right plate 215), and a rectangular opening 23 is formed on the front surface. The power conversion unit 4 is housed inside the body 21. The power conversion unit 4 is connected to at least one of a solar battery (not shown) and a storage battery (not shown) provided outside the power converter 1. The power conversion unit 4 is connected to an electrical load via a breaker (not shown) of a distribution board installed indoors or a breaker 35 provided in a switching unit 34 housed in the base 3. And the power conversion unit 4 converts the direct-current power originating in a solar cell and a storage battery into alternating current power, and supplies the converted alternating current power to an electric load. Further, the power conversion unit 4 has a function of charging the storage battery using the generated power of the solar battery and the power supplied from the system power supply (commercial power supply), and a function of selling the power by causing the generated power of the solar battery to flow backward to the system power Also have.

ベース３には、切替ユニット３４と、トランス３６が収納されている。切替ユニット３４は、停電時において、ブレーカ３５を介して接続された電気負荷に対して太陽電池，蓄電池の発電電力を供給する自立運転モードに切り替える機能を有する。トランス３６は、太陽電池，蓄電池に由来する電力から生成された交流電圧を２線式から３線式に変換する。これにより、切替ユニット３４は、片側１００Ｖの単相三線出力することができ、停電時において、２００Ｖ対応の電気負荷を自立運転モードで駆動させることができる。 The base 3 houses a switching unit 34 and a transformer 36. The switching unit 34 has a function of switching to a self-sustained operation mode in which power generated by a solar battery and a storage battery is supplied to an electric load connected via a breaker 35 at the time of a power failure. The transformer 36 converts an alternating voltage generated from electric power derived from a solar battery and a storage battery from a 2-wire system to a 3-wire system. Thereby, the switching unit 34 can output a single-phase three-wire output of 100 V on one side, and can drive an electric load corresponding to 200 V in the self-sustaining operation mode at the time of a power failure.

次に、電力変換ユニット４の構成について図３を用いて説明する。電力変換ユニット４は、ボディ２１の背板２１１に固定されている。電力変換ユニット４は、太陽電池に接続される太陽電池接続端子４１１と、蓄電池に接続される蓄電池接続端子４１２と、系統電源に接続される系統電源接続端子４１３と、切替ユニット３４に接続される自立出力端子４１４とを備える。太陽電池接続端子４１１は、電力変換ユニット４の左端の上部において上下方向１列に設けられており、１〜５モジュールの太陽電池が接続可能となる。蓄電池接続端子４１２は、電力変換ユニット４の左端の上下方向中央部において上下方向に並んで２組設けられており、１〜２台の蓄電池が接続可能となる。系統電源接続端子４１３と自立出力端子４１４とは一体に構成され、電力変換ユニット４の左端の下部において上下方向１列に設けられている。 Next, the configuration of the power conversion unit 4 will be described with reference to FIG. The power conversion unit 4 is fixed to the back plate 211 of the body 21. The power conversion unit 4 is connected to a solar battery connection terminal 411 connected to the solar battery, a storage battery connection terminal 412 connected to the storage battery, a system power supply connection terminal 413 connected to the system power supply, and the switching unit 34. A self-supporting output terminal 414. The solar cell connection terminals 411 are provided in one line in the vertical direction at the upper left portion of the power conversion unit 4, and 1 to 5 modules of solar cells can be connected. Two sets of storage battery connection terminals 412 are provided side by side in the vertical direction at the center in the vertical direction at the left end of the power conversion unit 4 so that one or two storage batteries can be connected. The system power supply connection terminal 413 and the self-supporting output terminal 414 are integrally configured, and are provided in one row in the vertical direction at the lower part of the left end of the power conversion unit 4.

また、電力変換ユニット４は、屋内に設けられたリモコン（図示なし）に接続される通信端子４１５を備える。通信端子４１５は、電力変換ユニット４の右下の隅に設けられている。リモコンは、電力変換ユニット４の設定や、太陽電池の発電電力、蓄電池の残容量の確認などを行うことができる。各端子（太陽電池接続端子４１１，蓄電池接続端子４１２，系統電源接続端子４１３，自立出力端子４１４，通信端子４１５）に接続される配線は、ボディ２１の下板２１３に形成された孔を介してベース３から導入される。そのため、電力変換ユニット４とボディ２１の下板２１３との間および、電力変換ユニット４とボディ２１の左板２１４との間には、配線スペースとして空間が設けられている。 The power conversion unit 4 also includes a communication terminal 415 that is connected to a remote controller (not shown) provided indoors. The communication terminal 415 is provided at the lower right corner of the power conversion unit 4. The remote controller can set the power conversion unit 4, confirm the generated power of the solar battery, the remaining capacity of the storage battery, and the like. The wiring connected to each terminal (solar cell connection terminal 411, storage battery connection terminal 412, system power supply connection terminal 413, self-supporting output terminal 414, communication terminal 415) is made through a hole formed in the lower plate 213 of the body 21. Introduced from base 3. Therefore, a space is provided as a wiring space between the power conversion unit 4 and the lower plate 213 of the body 21 and between the power conversion unit 4 and the left plate 214 of the body 21.

そして、電力変換ユニット４は、電力供給装置である太陽電池，蓄電池と系統電源との間で電力変換する第１の電力変換部５と第２の電力変換部６を備える。第１の電力変換部５は、第１の変換部５１と第２の変換部５２を備える。第１の変換部５１は、太陽電池接続端子４１１を介して太陽電池に接続され、太陽電池が発電する直流電力を所望の直流電力に変換するＤＣ−ＤＣ変換回路で構成される。第２の変換部５２は、蓄電池接続端子４１２を介して蓄電池に接続され、直流と直流との間で双方向の電力変換を行うことで蓄電池を充放電する双方向ＤＣ−ＤＣ変換回路で構成される。第２の電力変換部６は、第１の電力変換部５（第１，第２の変換部５１，５２）と系統電源との間に設けられ、直流と交流との間で双方向の電力変換を行う双方向インバータ回路で構成される。図１，図２に、電力変換ユニット４のカバー４１６，４１７等を外して、第１，第２の電力変換部５，６を露出させた状態を図示し、第１，第２の電力変換部５，６の配置・構成について説明する。 And the power conversion unit 4 is provided with the 1st power conversion part 5 and the 2nd power conversion part 6 which convert power between the solar cell which is an electric power supply apparatus, a storage battery, and a system power supply. The first power conversion unit 5 includes a first conversion unit 51 and a second conversion unit 52. The 1st conversion part 51 is connected to a solar cell via the solar cell connection terminal 411, and is comprised by the DC-DC conversion circuit which converts the direct-current power which a solar cell generates into desired direct-current power. The second converter 52 is connected to the storage battery via the storage battery connection terminal 412 and is configured by a bidirectional DC-DC conversion circuit that charges and discharges the storage battery by performing bidirectional power conversion between direct current and direct current. Is done. The second power conversion unit 6 is provided between the first power conversion unit 5 (first and second conversion units 51 and 52) and the system power supply, and power is bidirectional between direct current and alternating current. It consists of a bidirectional inverter circuit that performs conversion. 1 and 2 show a state where the covers 416 and 417 of the power conversion unit 4 are removed and the first and second power conversion units 5 and 6 are exposed, and the first and second power conversions are illustrated. The arrangement and configuration of the units 5 and 6 will be described.

ボディ２１の背板２１１には、第１の基台４２と第２の基台４３とが取り付けられている。第１の基台４２に第１，第２の電力変換部５，６が取り付けられる。第２の基台４３に、太陽電池接続端子４１１，蓄電池接続端子４１２，系統電源接続端子４１３，自立出力端子４１４が取り付けられる。 A first base 42 and a second base 43 are attached to the back plate 211 of the body 21. The first and second power converters 5 and 6 are attached to the first base 42. A solar cell connection terminal 411, a storage battery connection terminal 412, a system power supply connection terminal 413, and a self-supporting output terminal 414 are attached to the second base 43.

第１の基台４２は、前面が開口し上下方向に連続する溝を形成している。そして、第１の基台４２は、後述する第２の基台４３の右側において、ボディ２１の上板２１２，下板２１３，右板２１５から離れた位置に配置され、ボディ２１の背板２１１に固定されている。第１の基台４２は、上下方向に長く形成された矩形状の背板４２１と、背板４２１の左右両端から前方向に突出した左板４２２，右板４２３と、左板４２２の前端から左方向に突出した鍔部４２４と、右板４２３の前端から右方向に突出した鍔部４２５とを備える。また、背板４２１の下端には、２台のファン４４が左右方向に並べて配置されている。 The first base 42 is formed with a groove having an open front surface and continuous in the vertical direction. The first base 42 is disposed on the right side of the second base 43 to be described later at positions away from the upper plate 212, the lower plate 213, and the right plate 215 of the body 21, and the back plate 211 of the body 21. It is fixed to. The first base 42 includes a rectangular back plate 421 formed long in the vertical direction, a left plate 422 and a right plate 423 projecting forward from the left and right ends of the back plate 421, and a front end of the left plate 422. A collar 424 projecting leftward and a collar 425 projecting rightward from the front end of the right plate 423 are provided. Two fans 44 are arranged in the left-right direction at the lower end of the back plate 421.

そして、第１の基台４２の前面の開口を塞ぐように４つのヒートシンク７１〜７３が上下方向に並べて鍔部４２４，４２５に取り付けられる。各ヒートシンク７１〜７３は、第１の基台４２の背板４２１と対向し後述する実装基板が取り付けられる板部７４と、板部７４の後面から突出した複数の板で構成され、上下方向に形成された複数のスリットを有する放熱部７５を有する（図２参照）。 Then, the four heat sinks 71 to 73 are arranged in the vertical direction so as to close the opening on the front surface of the first base 42 and attached to the flange portions 424 and 425. Each of the heat sinks 71 to 73 is composed of a plate portion 74 that is opposed to the back plate 421 of the first base 42 and to which a mounting board to be described later is attached, and a plurality of plates that protrude from the rear surface of the plate portion 74, It has the thermal radiation part 75 which has the formed several slit (refer FIG. 2).

より具体的に説明すると、一番上側に配置されたヒートシンク７１の板部７４の前面には、第１の変換部５１を構成する３枚の実装基板５１１が上下方向に並べて設けられている。各実装基板５１１に実装される部品（スイッチングモジュール５１２，コンデンサ等）によって、ＤＣ−ＤＣ変換回路を構成している。なお、比較的発熱量が大きいスイッチングモジュール５１２は、実装基板５１１の後面においてヒートシンク７１に接触するように実装されている。スイッチングモジュール５１２がヒートシンク７１に接触することで、スイッチングモジュール５１２の放熱性を確保することができる。また、１枚の実装基板５１１でＤＣ−ＤＣコンバータ回路を２回路構成可能であり、２台の太陽電池の出力を直流−直流変換することができる。したがって、３枚の実装基板５１１を用いて１〜５台の太陽電池に対応することができる。このように、第１の変換部５１は、５回路のＤＣ−ＤＣ変換回路を有しており、ヒートシンク７１が設けられている。 More specifically, on the front surface of the plate part 74 of the heat sink 71 disposed on the uppermost side, three mounting boards 511 constituting the first conversion part 51 are provided side by side in the vertical direction. A DC-DC conversion circuit is configured by components (switching module 512, capacitors, and the like) mounted on each mounting substrate 511. Note that the switching module 512 that generates a relatively large amount of heat is mounted so as to be in contact with the heat sink 71 on the rear surface of the mounting substrate 511. When the switching module 512 is in contact with the heat sink 71, the heat dissipation of the switching module 512 can be ensured. Moreover, two DC-DC converter circuits can be configured with a single mounting substrate 511, and the outputs of the two solar cells can be DC-DC converted. Therefore, it is possible to deal with 1 to 5 solar cells using the three mounting substrates 511. As described above, the first conversion unit 51 includes five DC-DC conversion circuits, and the heat sink 71 is provided.

また、ヒートシンク７１の下側には２枚のヒートシンク７２が上下方向に並べて配置されている。各ヒートシンク７２の板部７４の前面には、第２の変換部５２を構成する実装基板５２１が設けられている。実装基板５２１に実装される部品（スイッチングモジュール５２２，コンデンサ等）によって、双方向ＤＣ−ＤＣ変換回路を構成している。なお、比較的発熱量が大きい４つのスイッチングモジュール５２２は、実装基板５２１の後面においてヒートシンク７２に接触するように実装されている。スイッチングモジュール５２２がヒートシンク７２に接触することで、スイッチングモジュール５２２の放熱性を確保することができる。また、実装基板５２１を２枚備えることで、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を２回路構成可能であり、２台（２系統）の蓄電池を充放電することができる。このように、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を有する第２の変換部５２を２つ備え、それぞれにヒートシンク７２が設けられている。 Two heat sinks 72 are arranged below the heat sink 71 in the vertical direction. On the front surface of the plate portion 74 of each heat sink 72, a mounting substrate 521 constituting the second conversion portion 52 is provided. A bidirectional DC-DC conversion circuit is configured by components (switching module 522, capacitor, and the like) mounted on the mounting substrate 521. The four switching modules 522 that generate a relatively large amount of heat are mounted so as to contact the heat sink 72 on the rear surface of the mounting substrate 521. Since the switching module 522 is in contact with the heat sink 72, the heat dissipation of the switching module 522 can be ensured. Further, by providing two mounting substrates 521, two bidirectional DC-DC converter circuits can be configured, and two (two systems) storage batteries can be charged and discharged. Thus, the two 2nd conversion parts 52 which have a bidirectional DC-DC converter circuit are provided, and the heat sink 72 is provided in each.

また、一番下側に配置されたヒートシンク７３の板部７４の前面には、第２の電力変換部６を構成する２枚の実装基板６１，６２が左右方向に並べて設けられている。そして、実装基板６１，６２に実装される部品（スイッチングモジュール６１１，コンデンサ等）によって、双方向インバータ回路を構成している。なお、比較的発熱量が大きい２つのスイッチングモジュール６１１は、実装基板６１の後面においてヒートシンク７３に接触するように実装されている。スイッチングモジュール６１１がヒートシンク７３に接触することで、スイッチングモジュール６１１の放熱性を確保することができる。このように、双方向インバータ回路を有する第２の電力変換部６には、ヒートシンク７３が設けられている。 In addition, on the front surface of the plate portion 74 of the heat sink 73 disposed on the lowermost side, two mounting boards 61 and 62 constituting the second power conversion unit 6 are provided side by side in the left-right direction. And the bidirectional inverter circuit is comprised by the components (switching module 611, a capacitor | condenser, etc.) mounted in the mounting boards 61 and 62. FIG. The two switching modules 611 that generate a relatively large amount of heat are mounted so as to contact the heat sink 73 on the rear surface of the mounting substrate 61. When the switching module 611 is in contact with the heat sink 73, the heat dissipation of the switching module 611 can be ensured. Thus, the heat sink 73 is provided in the second power conversion unit 6 having the bidirectional inverter circuit.

また、第１の基台４２の下端に設けられたファン４４によって、各ヒートシンク７１〜７３の放熱部７５のスリットに沿った空気が流れることで、ヒートシンク７１〜７３による部品の放熱性がより向上する。 Moreover, the heat | fever heat dissipation of the components by the heat sinks 71-73 improves more because the air along the slit of the thermal radiation part 75 of each heat sink 71-73 flows by the fan 44 provided in the lower end of the 1st base 42. To do.

このように、第１の電力変換部５は、太陽電池に接続される第１の変換部５１と、２台（２系統）の蓄電池それぞれに接続される２つの第２の変換部５２とで構成される。そして、第１の変換部５１を構成する３枚の実装基板５１１にはヒートシンク７１が設けられ、２つの第２の変換部５２を構成する実装基板５２１それぞれにはヒートシンク７２が設けられる。また、第２の電力変換部６を構成する実装基板６１，６２にはヒートシンク７３が設けられる。すなわち、第１の電力変換部５（第１の変換部５１，第２の変換部５２）と第２の電力変換部６とは、それぞれが独立した別体のヒートシンクが設けられ、本体２のボディ２１に並べて設けられる。 As described above, the first power converter 5 includes the first converter 51 connected to the solar battery and the two second converters 52 connected to each of the two (two systems) storage batteries. Composed. A heat sink 71 is provided on the three mounting boards 511 constituting the first conversion unit 51, and a heat sink 72 is provided on each of the mounting boards 521 constituting the two second conversion parts 52. A heat sink 73 is provided on the mounting boards 61 and 62 constituting the second power conversion unit 6. That is, the first power conversion unit 5 (the first conversion unit 51 and the second conversion unit 52) and the second power conversion unit 6 are provided with independent heat sinks. It is provided side by side on the body 21.

また、第２の基台４３は、後台４３１と第１〜第３の取付板４３２〜４３４とで構成される。後台４３１は、上下方向に長い矩形板状に形成されおり、第１の基台４２の左側において、ボディ２１の上板２１２，下板２１３，左板２１４から離れた位置に配置され、ボディ２１の背板２１１に固定されている。後台４３１には、第１の取付板４３２と第２の取付板４３３と第３の取付板４３４が上下方向に並んで設けられる。また、後台４３１の下端には、２台のファン４４が左右方向に並べて配置されている。 The second base 43 includes a rear base 431 and first to third mounting plates 432 to 434. The rear base 431 is formed in a rectangular plate shape that is long in the vertical direction. The rear base 431 is disposed on the left side of the first base 42 at positions away from the upper plate 212, the lower plate 213, and the left plate 214 of the body 21. The back plate 211 is fixed. The rear base 431 is provided with a first mounting plate 432, a second mounting plate 433, and a third mounting plate 434 arranged in the vertical direction. In addition, two fans 44 are arranged in the left-right direction at the lower end of the rear base 431.

第１の取付板４３２は、矩形状の前板４３２１と、前板４３２１の左端から後方向に突出した側板４３２２と、側板４３２２の後端から左方向に突出し後台４３１に固定される鍔部４３２３とで構成されている。前板４３２１は、後台４３１と前後方向に離れており、後台４３１の前方を覆っている。また、前板４３２１の左端に太陽電池接続端子４１１（図３参照）が取り付けられる。 The first mounting plate 432 includes a rectangular front plate 4321, a side plate 4322 that protrudes rearward from the left end of the front plate 4321, and a flange 4323 that protrudes leftward from the rear end of the side plate 4322 and is fixed to the rear stand 431. It consists of and. The front plate 4321 is separated from the rear base 431 in the front-rear direction and covers the front of the rear base 431. Further, a solar cell connection terminal 411 (see FIG. 3) is attached to the left end of the front plate 4321.

第２の取付板４３３は、矩形状の前板４３３１と、前板４３３１の左端から後方向に突出した側板４３３２と、側板４３３２の後端から左方向に突出し後台４３１に固定される鍔部４３３３とで構成されている。前板４３３１は、後台４３１と前後方向に離れており、後台４３１の前方を覆っている。また、前板４３３１の左端に蓄電池接続端子４１２（図３参照）が取り付けられる。 The second mounting plate 433 includes a rectangular front plate 4331, a side plate 4332 that protrudes rearward from the left end of the front plate 4331, and a flange 4333 that protrudes leftward from the rear end of the side plate 4332 and is fixed to the rear base 431. It consists of and. The front plate 4331 is separated from the rear base 431 in the front-rear direction, and covers the front of the rear base 431. A storage battery connection terminal 412 (see FIG. 3) is attached to the left end of the front plate 4331.

第３の取付板４３４は、矩形状の前板４３４１と、前板４３４１の左端から後方向に突出した側板４３４２と、側板４３４２の後端から左方向に突出し後台４３１に固定される鍔部４３４３とで構成されている。前板４３４１は、後台４３１と前後方向に離れており、後台４３１の前方を覆っている。なお、前板４３４１の左右方向の寸法は、後台４３１の左右方向の寸法よりも短く形成されており、前板４３４１は、後台４３１の下部における左端付近のみを覆っている。そして、前板４３４１は、左端に系統電源接続端子４１３，自立出力端子４１４（図３参照）が取り付けられる。 The third mounting plate 434 includes a rectangular front plate 4341, a side plate 4342 protruding rearward from the left end of the front plate 4341, and a flange 4343 protruding leftward from the rear end of the side plate 4342 and fixed to the rear stand 431. It consists of and. The front plate 4341 is separated from the rear base 431 in the front-rear direction, and covers the front of the rear base 431. The front plate 4341 has a left-right dimension that is shorter than a left-right dimension of the rear platform 431, and the front plate 4341 covers only the vicinity of the left end of the lower portion of the rear platform 431. The front plate 4341 has a system power supply connection terminal 413 and a self-supporting output terminal 414 (see FIG. 3) attached to the left end.

また、後台４３１には、第１，第２の電力変換部５，６を構成する回路部品のうち、比較的発熱量が大きい発熱部品の１つであるコイルが設けられている。後台４３１における、第１の取付板４３２の前板４３２１と対向する位置には、太陽電池接続端子４１１に接続されるフィルタ回路のコイル（図示なし）や、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路のコイル（図示なし）が配置されている。また、後台４３１における、第２の取付板４３３の前板４３３１と対向する位置には、蓄電池接続端子４１２に接続されるフィルタ回路のコイル（図示なし）や、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ回路のコイル（図示なし）が配置されている。また、後台４３１における、第３の取付板４３４の側板４３４２の右側の位置には、双方向インバータ回路と系統電源接続端子４１３，自立出力端子４１４との間に接続される出力用リアクトル４５が配置されている。すなわち、後台４３１には、電力変換ユニット４を構成する部品のうち、比較的発熱量およびサイズが大きい大型コイル（出力用リアクトル４５を含む）が配置されている。なお、後台４３１には、大型コイル以外の部品も配置されている。そして、後台４３１の下端に設けられたファン４４によって、後台４３１に沿った空気が流れることで、大型コイル（出力用リアクトル４５を含む）の放熱性を確保することができる。 In addition, the rear base 431 is provided with a coil that is one of the heat generating components having a relatively large heat generation amount among the circuit components constituting the first and second power conversion units 5 and 6. A filter circuit coil (not shown) connected to the solar cell connection terminal 411 and a DC-DC converter circuit coil (not shown) are located on the rear base 431 facing the front plate 4321 of the first mounting plate 432. ) Is arranged. In addition, at the position of the rear base 431 facing the front plate 4331 of the second mounting plate 433, a coil of a filter circuit (not shown) connected to the storage battery connection terminal 412 and a coil of a bidirectional DC-DC converter circuit (Not shown) is arranged. In addition, an output reactor 45 connected between the bidirectional inverter circuit and the system power supply connection terminal 413 and the self-supporting output terminal 414 is arranged at the right side of the side plate 4342 of the third mounting plate 434 in the rear base 431. Has been. That is, the rear base 431 is provided with a large coil (including the output reactor 45) having a relatively large calorific value and size among the components constituting the power conversion unit 4. In addition, parts other than the large coil are also arranged on the rear base 431. And the air along the back stand 431 flows by the fan 44 provided in the lower end of the back stand 431, and the heat dissipation of a large sized coil (including the output reactor 45) is securable.

このように、本実施形態の電力変換装置１は、第１の電力変換部５と第２の電力変換部６とヒートシンク７１〜７３と本体２（筐体）とを備える。第１の電力変換部５は、電力供給装置に応じた個数の変換部を有し、変換部毎に直流と直流との間で電力変換を行う。具体的には、第１の電力変換部５は、太陽電池に接続される第１の変換部５１と、２台（２系統）の蓄電池それぞれに接続される２つの第２の変換部５２とで構成される。第２の電力変換部６は、第１の電力変換部５と系統電源との間に設けられ、直流と交流との間で電力変換を行う。そして、第１の変換部５１にはヒートシンク７１が設けられ、２つの第２の変換部５２それぞれにはヒートシンク７２が設けられ、第２の電力変換部６にはヒートシンク７３が設けられる。すなわち、ヒートシンク（ヒートシンク７１〜７３）は、第１の電力変換部５および第２の電力変換部６それぞれに設けられ、さらに電力供給装置の種類（太陽電池，蓄電池）毎または変換部（第１，第２の変換部５１，５２）毎に独立している。 As described above, the power conversion device 1 of the present embodiment includes the first power conversion unit 5, the second power conversion unit 6, the heat sinks 71 to 73, and the main body 2 (housing). The first power conversion unit 5 includes a number of conversion units corresponding to the power supply device, and performs power conversion between direct current and direct current for each conversion unit. Specifically, the first power conversion unit 5 includes a first conversion unit 51 connected to a solar cell, and two second conversion units 52 connected to two (two systems) storage batteries, respectively. Consists of. The second power converter 6 is provided between the first power converter 5 and the system power supply, and performs power conversion between direct current and alternating current. The first converter 51 is provided with a heat sink 71, the two second converters 52 are each provided with a heat sink 72, and the second power converter 6 is provided with a heat sink 73. That is, the heat sinks (heat sinks 71 to 73) are provided in the first power conversion unit 5 and the second power conversion unit 6, respectively, and each type of power supply device (solar cell, storage battery) or conversion unit (first , Second conversion units 51 and 52) are independent.

したがって、第１の変換部５１とヒートシンク７１とが一体に構成され、第２の変換部５２とヒートシンク７２とが一体に構成され、第２の電力変換部６とヒートシンク７３とが一体に構成されている。すなわち、第１の電力変換部５（第１，第２の変換部５１，５２）および第２の電力変換部６は、それぞれが別体に構成されているので、一体に構成する場合に比べてサイズが小型化し、かつ質量が軽減する。これにより、電力変換装置１を組み立てる際における作業性が向上する。また、第１の電力変換部５（第１，第２の変換部５１，５２）および第２の電力変換部６のいずれかが故障した場合、故障した変換部のみを交換することができ、さらに交換する変換部のサイズも小さいので、作業効率が向上する。 Therefore, the first conversion unit 51 and the heat sink 71 are integrally configured, the second conversion unit 52 and the heat sink 72 are integrally configured, and the second power conversion unit 6 and the heat sink 73 are integrally configured. ing. That is, since the first power conversion unit 5 (first and second conversion units 51 and 52) and the second power conversion unit 6 are configured separately, compared to a case where they are configured integrally. The size is reduced and the mass is reduced. Thereby, workability | operativity at the time of assembling the power converter device 1 improves. In addition, when one of the first power conversion unit 5 (first and second conversion units 51 and 52) and the second power conversion unit 6 fails, only the failed conversion unit can be replaced. Furthermore, since the size of the conversion unit to be replaced is small, work efficiency is improved.

また、第１の電力変換部５は、電力供給装置の種類（太陽電池，蓄電池）に応じて第１の変換部５１と第２の変換部５２とに分けられ、さらに蓄電池の系統（台数）に応じて第２の変換部５２が２つ設けられている。そして、第１，第２の変換部５１，５２それぞれに、独立した別体のヒートシンク（ヒートシンク７１，７２）が設けられている。したがって、第１，第２の変換部５１，５２それぞれの電力容量に応じたサイズのヒートシンク７１，７２を採用することができる。したがって、太陽電池は１モジュール当たりの電力容量が比較的小さいので、太陽電池モジュール分のＤＣ−ＤＣコンバータ回路がまとめてヒートシンク７１に取り付けられている。また、蓄電池は１台当たりの電力容量が比較的大きいので、１つの双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ回路ごとにヒートシンク７２が取り付けられている。 Moreover, the 1st power converter 5 is divided into the 1st converter 51 and the 2nd converter 52 according to the kind (solar cell, storage battery) of an electric power supply apparatus, and also the system | strain (number) of storage batteries. Accordingly, two second conversion units 52 are provided. In addition, independent heat sinks (heat sinks 71 and 72) are provided in the first and second conversion units 51 and 52, respectively. Therefore, the heat sinks 71 and 72 having sizes corresponding to the power capacities of the first and second conversion units 51 and 52 can be employed. Accordingly, since the solar cell has a relatively small power capacity per module, is mounted on the heat sink 71 together are DC-DC converter circuit of the solar Ikemo joules min. In addition, since the storage battery has a relatively large power capacity, a heat sink 72 is attached to each bidirectional DC-DC converter circuit.

なお、本実施形態では、各変換部（第１，第２の変換部５１，５２，第２の電力変換部６）それぞれに１つのヒートシンクが設けられているが、複数のヒートシンクが設けられていてもよい。 In this embodiment, one heat sink is provided for each converter (first and second converters 51 and 52, second power converter 6), but a plurality of heat sinks are provided. May be.

また、電力変換ユニット４を収納する本体２は、ベース３を台として兼用しているので、地面から電力変換ユニット４までの距離が確保され、電力変換ユニット４が水没する可能性が低減する。 Moreover, since the main body 2 that houses the power conversion unit 4 also serves as the base 3, the distance from the ground to the power conversion unit 4 is secured, and the possibility that the power conversion unit 4 is submerged is reduced.

さらに、上下方向に並べて設けられた第１の電力変換部５（第１，第２の変換部５１，５２），第２の電力変換部６のうち、太陽電池に接続される第１の変換部５１が最も上に配置されている。また、上下方向に並べて設けられた太陽電池接続端子４１１，蓄電池接続端子４１２，系統電源接続端子４１３，自立出力端子４１４のうち、太陽電池接続端子４１１が最も上に配置されている。一般的に、太陽電池は発電を停止する機能を有していないので、太陽電池に接続される第１の変換部５１および太陽電池接続端子４１１が水没した場合、太陽電池が故障するおそれがある。しかし、本実施形態では、第１の変換部５１および太陽電池接続端子４１１が最も上に配置されているので、これらが水没する可能性がより低減し太陽電池の故障を防止することができる。 Further, of the first power conversion unit 5 (first and second conversion units 51 and 52) and the second power conversion unit 6 provided side by side in the vertical direction, the first conversion connected to the solar cell. The part 51 is arranged on the top. Moreover, the solar cell connection terminal 411 is arrange | positioned among the solar cell connection terminal 411, the storage battery connection terminal 412, the system power supply connection terminal 413, and the self-supporting output terminal 414 which were provided in the up-down direction. In general, since the solar cell does not have a function of stopping power generation, the solar cell may break down when the first converter 51 and the solar cell connection terminal 411 connected to the solar cell are submerged. . However, in this embodiment, since the 1st conversion part 51 and the solar cell connection terminal 411 are arrange | positioned at the top, possibility that these will be submerged reduces more and it can prevent failure of a solar cell.

また、電力変換装置１は、本体２とベース３とで構成されているので、本体２，ベース３それぞれの重量は、本体２とベース３とを一体に構成する場合に比べて軽くなるので、設置する際の作業性が向上する。 Moreover, since the power converter 1 is comprised with the main body 2 and the base 3, since the weight of each of the main body 2 and the base 3 becomes light compared with the case where the main body 2 and the base 3 are comprised integrally, Workability when installing is improved.

１電力変換装置
２本体（筐体）
２１ボディ
４電力変換ユニット
５第１の電力変換部
５１第１の変換部
５２第２の変換部
６第２の電力変換部
７１〜７３ヒートシンク 1 Power converter 2 Body (housing)
21 Body 4 Power conversion unit 5 1st power conversion part 51 1st conversion part 52 2nd conversion part 6 2nd power conversion part 71-73 Heat sink

Claims

A first conversion unit that is connected to the solar cell and performs power conversion between direct current and direct current, and a second conversion unit that is connected to the storage battery and performs power conversion between direct current and direct current . The power converter of
A second power conversion unit that is electrically connected between the first power conversion unit and the system power supply and performs power conversion between direct current and alternating current ;
And a pre-Symbol first power conversion unit and the second housing power conversion unit is provided side by side,
In the housing, the first conversion unit, the second conversion unit, and the second power conversion unit are provided side by side in the vertical direction, and the first conversion unit is provided on the top. A power converter.

One or more first heat sinks provided in the first converter,
One or more second heat sinks provided in the second converter,
The power conversion device according to claim 1 , further comprising one or more third heat sinks provided in the second power conversion unit.