JP6727475B2 - Vehicle battery charger - Google Patents

Vehicle battery charger Download PDF

Info

Publication number
JP6727475B2
JP6727475B2 JP2020515375A JP2020515375A JP6727475B2 JP 6727475 B2 JP6727475 B2 JP 6727475B2 JP 2020515375 A JP2020515375 A JP 2020515375A JP 2020515375 A JP2020515375 A JP 2020515375A JP 6727475 B2 JP6727475 B2 JP 6727475B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
heat dissipation
substrate
inductor
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020515375A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2019207689A1 (en
Inventor
浩一 青木
浩一 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP6727475B2 publication Critical patent/JP6727475B2/en
Publication of JPWO2019207689A1 publication Critical patent/JPWO2019207689A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

この発明は、車載用バッテリ充電装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle battery charger.

電気自動車、プラグインハイブリッド車等の車両は、主に動力駆動用の電源として用いられる直流高電圧の電力を出力する走行用バッテリと、主に車載用電装機器作動用の電源として用いられる直流低電圧の電力を出力する補機用バッテリと、を搭載している。このような車両では、走行用バッテリが出力する電圧をDC−DCコンバータにより降圧し、走行用バッテリの電力を用いて補機用バッテリを充電することが行われている。補機用バッテリを充電する際、走行用バッテリからDC−DCコンバータに電流が流れるが、この電流により磁気ノイズが発生する。この磁気ノイズを抑制するためにフィルタを設けることが一般的に行われているが、走行用バッテリが出力する電力の高電圧化、大電流化等に伴い、発生する磁気ノイズが増大しており、フィルタ部の更なる技術検討が行われている。 BACKGROUND OF THE INVENTIONVehicles such as electric vehicles and plug-in hybrid vehicles mainly use a driving battery that outputs high-voltage DC power as a power source for driving power, and a low-voltage DC battery that is mainly used as a power source for operating in-vehicle electrical equipment. And an auxiliary battery for outputting electric power of voltage. In such a vehicle, the voltage output from the traveling battery is stepped down by a DC-DC converter, and the auxiliary battery is charged using the electric power of the traveling battery. When charging the auxiliary battery, a current flows from the running battery to the DC-DC converter, but this current causes magnetic noise. A filter is generally provided to suppress this magnetic noise, but the magnetic noise generated is increasing with the increase in the voltage of the electric power output from the battery for running and the increase in the current. Further technical studies on the filter section are being conducted.

例えば、特許文献1には、入力端子と、出力端子と、入力端子に印加された直流入力電圧を所定レベルの直流出力電圧に変換して出力端子に出力する電力変換部と、入力端子と電力変換部との間に接続されたノイズフィルタ部と、両面に絶縁体を有したシールド板と、電力変換部とノイズフィルタ部とシールド板を収納する金属ケースとを備え、電力変換部とノイズフィルタ部とはシールド板を介して積層され、電力変換部の負極側出力端とシールド板と金属ケースとが電気的に接続されたDC−DCコンバータが開示されている。 For example, in Patent Document 1, an input terminal, an output terminal, a power converter that converts a DC input voltage applied to the input terminal into a DC output voltage of a predetermined level and outputs the DC output voltage to the output terminal, the input terminal and the power The power conversion unit and the noise filter are provided with a noise filter unit connected between the conversion unit, a shield plate having an insulator on both sides, a power conversion unit, the noise filter unit, and a metal case that houses the shield plate. There is disclosed a DC-DC converter in which the negative electrode side output end of the power conversion unit, the shield plate and the metal case are electrically connected to each other via a shield plate.

特開2016−36219号公報JP, 2016-36219, A

フィルタ部は、磁気ノイズを抑制するために磁性体コアにコイル巻き付けたインダクタを用いることが一般的である。ところが、コイルに流れる電流の大電流化に伴い、コイルが発するジュール熱も増大する。磁性体素材は、磁性体素材自体が一定の温度を超えると磁性体としての特性を失う。したがって、コイルが発するジュール熱により磁性体コアの温度が上昇してしまうと、インダクタのインダクタンスが下がり、十分に磁気ノイズを抑制することができなくなる。
特許文献1に開示されたDC−DCコンバータは、コイルが発するジュール熱を十分に放熱することができないため、磁性体コアの温度が上昇してしまい、インダクタによる磁気ノイズを抑制する性能を維持できないという課題があった。
The filter unit generally uses an inductor wound around a magnetic core in order to suppress magnetic noise. However, as the current flowing through the coil increases, the Joule heat generated by the coil also increases. The magnetic material loses its properties as a magnetic material when the magnetic material itself exceeds a certain temperature. Therefore, when the temperature of the magnetic core rises due to the Joule heat generated by the coil, the inductance of the inductor decreases and it becomes impossible to sufficiently suppress magnetic noise.
In the DC-DC converter disclosed in Patent Document 1, since the Joule heat generated by the coil cannot be sufficiently radiated, the temperature of the magnetic core rises, and the performance of suppressing magnetic noise due to the inductor cannot be maintained. There was a problem.

この発明は、上述の課題を解決するためのもので、磁性体コアの温度上昇を抑え、インダクタによる磁気ノイズを抑制する性能を維持することが可能な車載用バッテリ充電装置を提供することを目的としている。 The present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an on-vehicle battery charger capable of suppressing the temperature rise of the magnetic core and maintaining the performance of suppressing the magnetic noise due to the inductor. I am trying.

この発明に係る車載用バッテリ充電装置は、孔部を有する基板と、基板に対向する放熱部と、孔部に対向し、放熱部の基板側に配置された放熱部材と、補機用バッテリを充電する際に走行用バッテリが出力する電圧を降圧する降圧部と、走行用バッテリとの配線間に備えられたフィルタ部であって、インダクタを有し、インダクタの一部が孔部を通って放熱部に向かって突出するように基板に固定され、インダクタにおいて発した熱が孔部と放熱部材とを介して放熱部に放熱されるフィルタ部と、を備え、走行用バッテリを充電する際に交流電源が出力する電圧を直流電圧に変換する変換部と、降圧部及びフィルタ部と、が積層されて配置されるものである。 An on-vehicle battery charging device according to the present invention includes a board having a hole, a heat radiating section facing the board, a heat radiating member facing the hole and arranged on the board side of the heat radiating section, and an auxiliary battery. A step-down unit that steps down the voltage output from the running battery when charging, and a filter unit that is provided between the wiring of the running battery and has an inductor, and a portion of the inductor passes through the hole. When the battery for charging is charged, the filter is fixed to the substrate so as to project toward the heat radiating unit, and the heat generated in the inductor is radiated to the heat radiating unit through the hole and the heat radiating member. The conversion unit that converts the voltage output from the AC power supply into the DC voltage, the step-down unit, and the filter unit are stacked and arranged .

この発明によれば、磁性体コアの温度上昇を抑え、インダクタによる磁気ノイズを抑制する性能を維持できる。 According to the present invention, the performance of suppressing the temperature rise of the magnetic core and suppressing the magnetic noise due to the inductor can be maintained.

実施の形態1に係る車載用バッテリ充電装置の機能ブロックの構成の一例を示したブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an example of a configuration of functional blocks of the vehicle-mounted battery charging device according to the first embodiment. 実施の形態1に係る車載用バッテリ充電装置における基板を、基板面と直行する方向から見た構成の一例を示す外形図である。FIG. 3 is an external view showing an example of a configuration of the board in the vehicle-mounted battery charging device according to the first embodiment as seen from a direction orthogonal to the board surface. 実施の形態1に係る車載用バッテリ充電装置におけるフィルタ部が図2に示した基板に固定された様を、基板面と直行する方向から見た構成の一例を示す外形図である。FIG. 3 is an external view showing an example of a configuration in which the filter unit in the vehicle-mounted battery charging device according to the first embodiment is fixed to the substrate shown in FIG. 2 as seen from a direction orthogonal to the substrate surface. 実施の形態1に係る車載用バッテリ充電装置を、図3に示した線分X−Yにおける断面を矢印Zの方から見た構成の一例を示す外形図である。FIG. 4 is an external view showing an example of a configuration of the vehicle-mounted battery charging device according to the first embodiment as seen from a direction of an arrow Z in a cross section taken along line XY shown in FIG. 3. 図5Aは、実施の形態1に係る車載用バッテリ充電装置に、変換部を追加した車載用バッテリ充電装置の機能ブロックの一例を示すブロック図である。図5Bは、図5Aに示した車載用バッテリ充電装置において、変換部と、降圧部及びフィルタ部と、の配置関係の一例を示す外形図である。FIG. 5A is a block diagram showing an example of functional blocks of a vehicle-mounted battery charging device in which a conversion unit is added to the vehicle-mounted battery charging device according to the first embodiment. FIG. 5B is an external view showing an example of the positional relationship between the conversion unit, the step-down unit, and the filter unit in the vehicle-mounted battery charging device shown in FIG. 5A.

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る車載用バッテリ充電装置1の機能ブロックの構成の一例を示したブロック図である。
図1を用いて、実施の形態1に係る車載用バッテリ充電装置1の機能ブロックの構成について説明する。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of functional blocks of the vehicle-mounted battery charging device 1 according to the first embodiment.
The configuration of the functional blocks of the on-vehicle battery charging device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

車載用バッテリ充電装置1は、降圧部22とフィルタ部3とを備える。 The on-vehicle battery charging device 1 includes a step-down unit 22 and a filter unit 3.

降圧部22は、補機用バッテリ99を充電する際に走行用バッテリ98が出力する電圧を降圧する回路である。降圧部22は、例えば、チョッパ方式に代表されるスイッチング方式により、走行用バッテリ98が出力する電圧を降圧して補機用バッテリ99を充電する。
走行用バッテリ98は、例えば、リチウムイオンバッテリで構成された出力電圧が約400ボルトの高圧二次電池である。走行用バッテリ98は、主に車両が走行する際にモータを駆動させるための電力を供給するバッテリである。
補機用バッテリ99は、例えば、鉛蓄電池で構成された出力電圧が約12ボルトの低圧二次電池である。補機用バッテリ99は、主にハイブリッドシステム、ナビゲーションシステム等の車載用電装機器を動作させるための電力を供給するバッテリである。
The step-down unit 22 is a circuit that steps down the voltage output from the traveling battery 98 when charging the auxiliary battery 99. The step-down unit 22 steps down the voltage output from the traveling battery 98 to charge the auxiliary battery 99 by a switching method represented by a chopper method, for example.
The traveling battery 98 is, for example, a high-voltage secondary battery having an output voltage of about 400 V, which is composed of a lithium ion battery. The traveling battery 98 is a battery that mainly supplies electric power for driving the motor when the vehicle travels.
The auxiliary battery 99 is, for example, a low-voltage secondary battery having an output voltage of about 12 V, which is composed of a lead storage battery. The auxiliary battery 99 is a battery that mainly supplies electric power for operating in-vehicle electrical equipment such as a hybrid system and a navigation system.

フィルタ部3は、降圧部22と、走行用バッテリ98との配線間に備えられた、走行用バッテリ98が出力する電圧を降圧する際に発生する磁気ノイズを低減するための磁気ノイズフィルタである。フィルタ部3は2個のコイル33を有し、2個のコイル33は、後述するコモンモードチョークコイル34を形成している。 The filter unit 3 is a magnetic noise filter that is provided between the wiring between the step-down unit 22 and the traveling battery 98 and that reduces magnetic noise generated when the voltage output from the traveling battery 98 is reduced. .. The filter unit 3 has two coils 33, and the two coils 33 form a common mode choke coil 34 described later.

降圧部22及びフィルタ部3は、後述する図2に示す基板2に実装される。
フィルタ部3は、ノイズを除去するために基板2上に実装されたYキャパシタ35及びXキャパシタ37を有する。
The step-down unit 22 and the filter unit 3 are mounted on a substrate 2 shown in FIG. 2 described later.
The filter unit 3 has a Y capacitor 35 and an X capacitor 37 mounted on the substrate 2 to remove noise.

図2は、実施の形態1に係る車載用バッテリ充電装置1における基板2を、基板面と直行する方向から見た構成の一例を示す外形図である。
図3は、実施の形態1に係る車載用バッテリ充電装置1におけるフィルタ部3が図2に示した基板2に固定された様を、基板面と直行する方向から見た構成の一例を示す外形図である。
図4は、実施の形態1に係る車載用バッテリ充電装置1を、図3に示した線分X−Yにおける断面を矢印Zの方から見た構成の一例を示す外形図である。
図2,3,4を用いて、実施の形態1に係る車載用バッテリ充電装置1の構成について説明する。
FIG. 2 is an external view showing an example of a configuration of the board 2 in the vehicle-mounted battery charging device 1 according to the first embodiment as seen from a direction perpendicular to the board surface.
FIG. 3 is an external view showing an example of a configuration in which the filter unit 3 in the vehicle-mounted battery charging device 1 according to the first embodiment is fixed to the substrate 2 shown in FIG. It is a figure.
FIG. 4 is an external view showing an example of the configuration of the on-vehicle battery charging device 1 according to the first embodiment when the cross section taken along the line XY shown in FIG. 3 is viewed from the arrow Z.
The configuration of the on-vehicle battery charging device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

車載用バッテリ充電装置1は、基板2、放熱部11、放熱部材12、フィルタ部3、容器13、第2放熱部材14、及び、降圧部22を備える。なお、降圧部22は、図2,3,4には示されていないが、例えば、図3,4における図の右方における基板2上に実装されている。 The on-vehicle battery charging device 1 includes a substrate 2, a heat dissipation part 11, a heat dissipation member 12, a filter part 3, a container 13, a second heat dissipation member 14, and a step-down part 22. Although not shown in FIGS. 2, 3, and 4, the step-down unit 22 is mounted on the substrate 2 on the right side of the drawings in FIGS.

基板2は、電気的な配線を行う配線基板である。基板2は、孔部21を有する。
放熱部11は、基板2に対向する。放熱部11は、例えば、基板2を収容するアルミ製のダイカストケースの一部である。放熱部11は、車載用バッテリ充電装置1の内部で発生した熱の一部を外部に放出する。放熱部11は、例えば図4のように、冷却水路19に流れる冷却水により水冷されてもよい。
放熱部材12は、孔部21に対向し、放熱部11の基板2側に配置された、例えば、放熱シートである。放熱部材12は、放熱部11に密着している。フィルタ部3で発した熱は、放熱部材12を介して放熱部11に伝導され、放熱部11により放熱される。
The board 2 is a wiring board for electrical wiring. The substrate 2 has a hole 21.
The heat dissipation part 11 faces the substrate 2. The heat dissipation portion 11 is, for example, a part of an aluminum die casting case that houses the substrate 2. The heat dissipation part 11 radiates a part of the heat generated inside the on-vehicle battery charging device 1 to the outside. The heat dissipation part 11 may be water-cooled by the cooling water flowing in the cooling water passage 19 as shown in FIG. 4, for example.
The heat dissipation member 12 is, for example, a heat dissipation sheet that is arranged on the substrate 2 side of the heat dissipation unit 11 so as to face the hole 21. The heat dissipation member 12 is in close contact with the heat dissipation unit 11. The heat generated by the filter unit 3 is conducted to the heat radiating unit 11 via the heat radiating member 12 and radiated by the heat radiating unit 11.

フィルタ部3は、コイル33と磁性体コア32とからなるインダクタ31を有する。コイル33は、コモンモードチョークコイル34を形成する。コモンモードチョークコイル34は、ドーナツ状の形状をした磁性体コア32を芯として、磁性体コア32の一部位に巻きつけた導線36と、磁性体コア32の当該一部位に対向する他部位に巻きつけた導線36と、により形成された2個のコイル33を有する。図3において、リブ状に見える部位がコイル33である。それぞれのコイル33の巻き方向は、それぞれのコイル33に同時に電流が流れた際に電磁誘導現象によって発生する磁束の向きが、それぞれ反対方向になる向きに巻かれている。フィルタ部3は、基板2にネジ、ボルト等により固定され、インダクタ31において発した熱が基板2の孔部21と放熱部材12とを介して放熱部11に放熱される。 The filter unit 3 has an inductor 31 including a coil 33 and a magnetic core 32. The coil 33 forms a common mode choke coil 34. The common mode choke coil 34 has a conducting wire 36 wound around one part of the magnetic core 32 with the magnetic core 32 having a donut shape as a core, and another part facing the part of the magnetic core 32. It has a coiled wire 36 and two coils 33 formed by. In FIG. 3, the portion that looks like a rib is the coil 33. The winding directions of the respective coils 33 are such that the directions of the magnetic flux generated by the electromagnetic induction phenomenon when the currents simultaneously flow through the respective coils 33 are opposite to each other. The filter unit 3 is fixed to the substrate 2 with screws, bolts, etc., and the heat generated in the inductor 31 is radiated to the heat radiating unit 11 via the hole 21 of the substrate 2 and the heat radiating member 12.

インダクタ31の一部は、基板2の孔部21を通って放熱部11に向かって突出している。このように構成することで、基板面に直交する方向において、車載用バッテリ充電装置1を小型化することが可能となる。車載用バッテリ充電装置1は、車両の座席又はリアカーゴルームの下に配置されることが多いため、基板面に直交する方向における小型化は、特に有効である。 A part of the inductor 31 protrudes toward the heat dissipation portion 11 through the hole 21 of the substrate 2. With this configuration, the vehicle-mounted battery charging device 1 can be downsized in the direction orthogonal to the substrate surface. Since the on-vehicle battery charging device 1 is often arranged under the seat of the vehicle or the rear cargo room, downsizing in the direction orthogonal to the substrate surface is particularly effective.

容器13は、インダクタ31の一部を内部に収容する非導電性の部材である。容器13は、例えば、窒化アルミニウム、炭化ケイ素等の熱伝導率の高いセラミックスにより形成されている。また、容器13は、第2放熱部材14が内部に充填されている。第2放熱部材14は、例えば熱伝導率の高いシリコーンにより形成されている。第2放熱部材14は、容器13に収容されたインダクタ31と容器13とに接する。コイル33には大容量の電流が流れるため、コイル33に使用する導線36は、線径が例えば1.6ミリメールという太い導線36を用いることが一般的であり、容器13とコイル33との間で十分な当接面を得ることが難しい。しかしながら、上述のように容器13が第2放熱部材14により充填されることで、インダクタ31において発した熱は、第2放熱部材14を介して、容器13に確実に伝達される。また、第2放熱部材14がシリコーンで形成されることで、耐振動性が向上し、インダクタ31において発した熱は、車両走行時においても安定して第2放熱部材14を介して、容器13に確実に伝達されるようになる。 The container 13 is a non-conductive member that houses a part of the inductor 31 therein. The container 13 is made of, for example, ceramics having high thermal conductivity such as aluminum nitride and silicon carbide. Further, the container 13 is filled with the second heat radiation member 14. The second heat dissipation member 14 is formed of, for example, silicone having high thermal conductivity. The second heat radiation member 14 contacts the inductor 31 housed in the container 13 and the container 13. Since a large amount of electric current flows through the coil 33, the conductor 36 used for the coil 33 is generally a thick conductor 36 having a wire diameter of, for example, 1.6 mm and is used. It is difficult to obtain a sufficient contact surface between them. However, by filling the container 13 with the second heat dissipation member 14 as described above, the heat generated in the inductor 31 is reliably transferred to the container 13 via the second heat dissipation member 14. Further, since the second heat radiating member 14 is formed of silicone, the vibration resistance is improved, and the heat generated in the inductor 31 is stably transmitted through the second heat radiating member 14 to the container 13 while the vehicle is traveling. Will be reliably transmitted to.

容器13は、フランジ部15を備える。フランジ部15は、容器13の外部と放熱部材12とが接する状態で基板2に固定される。このように構成することで、フィルタ部3だけでなく容器13も基板2に固定されるため、耐振動性が向上し、フィルタ部3が基板2から剥がれることを抑止できる。また、このように構成することで、インダクタ31において発した熱は、車両走行時においても安定して第2放熱部材14、容器13、放熱部材12を介して、放熱部11に確実に伝達され、放熱されるようになる。図1に示したようにインダクタ31と放熱部11との間にはもともとYキャパシタ35が基板2上に実装されているが、このように構成することで、さらに、インダクタ31と放熱部11との間の浮遊静電容量が増大し、インダクタ31のノイズフィルタ効果が向上する。 The container 13 includes a flange portion 15. The flange portion 15 is fixed to the substrate 2 in a state where the outside of the container 13 and the heat dissipation member 12 are in contact with each other. With this configuration, not only the filter portion 3 but also the container 13 is fixed to the substrate 2, so that the vibration resistance is improved and the filter portion 3 can be prevented from peeling off from the substrate 2. Further, with such a configuration, the heat generated in the inductor 31 is reliably transmitted to the heat radiating portion 11 via the second heat radiating member 14, the container 13, and the heat radiating member 12 while the vehicle is traveling. , Heat is released. As shown in FIG. 1, the Y capacitor 35 is originally mounted on the substrate 2 between the inductor 31 and the heat radiating portion 11. However, with this configuration, the Y capacitor 35 and the heat radiating portion 11 are further connected. The stray capacitance between the two increases, and the noise filter effect of the inductor 31 improves.

以上、実施の形態1に係る車載用バッテリ充電装置1の構成について、図2,3,4を用いて説明したが、この限りではない。 The configuration of the on-vehicle battery charging device 1 according to the first embodiment has been described above with reference to FIGS. 2, 3, and 4, but the configuration is not limited to this.

例えば、容器13のフランジ部15は、必須な構成ではない。例えば、容器13は、基板2と固定するためのフランジを設けずに、放熱部11に配置された放熱部材12を挟み込んで放熱部11に固定されてもよい。 For example, the flange portion 15 of the container 13 is not an essential component. For example, the container 13 may be fixed to the heat radiating portion 11 by sandwiching the heat radiating member 12 arranged in the heat radiating portion 11 without providing a flange for fixing the container 13.

また、例えば、容器13及び第2固定部材は、必須な構成ではない。例えば、放熱部11に配置された放熱部材12が、インダクタ31と直接当接してもよい。 Moreover, for example, the container 13 and the second fixing member are not essential configurations. For example, the heat dissipation member 12 arranged in the heat dissipation unit 11 may directly contact the inductor 31.

また、例えば、インダクタ31の一部が基板2の孔部21を通って放熱部11に向かって突出している必要はない。インダクタ31において発した熱が基板2の孔部21と放熱部材12とを介して放熱部11に放熱される構造であれば、必ずしもインダクタ31の一部が基板2の孔部21から突出していなくても構わない。 Further, for example, a part of the inductor 31 does not have to pass through the hole 21 of the substrate 2 and project toward the heat dissipation unit 11. As long as the heat generated in the inductor 31 is radiated to the heat radiating portion 11 via the hole 21 of the substrate 2 and the heat radiating member 12, a part of the inductor 31 does not necessarily protrude from the hole 21 of the substrate 2. It doesn't matter.

以上のように、車載用バッテリ充電装置1は、孔部21を有する基板2と、基板2に対向する放熱部11と、孔部21に対向し、放熱部11の基板2側に配置された放熱部材12と、補機用バッテリ99を充電する際に走行用バッテリ98が出力する電圧を降圧する降圧部22と、走行用バッテリ98との配線間に備えられたフィルタ部3であって、インダクタ31を有し、基板2に固定され、インダクタ31において発した熱が孔部21と放熱部材12とを介して放熱部11に放熱されるフィルタ部3と、備えた。
このように構成することで、磁性体コア32の温度上昇を抑えることでインダクタ31のインダクタンスの低下を抑えることが可能となるため、フィルタ部3における磁気ノイズを抑制する性能を維持できる。
As described above, the on-vehicle battery charging device 1 is arranged on the substrate 2 having the hole portion 21, the heat radiating portion 11 that faces the substrate 2, and the hole portion 21 that faces the heat radiating portion 11 on the substrate 2 side. The filter unit 3 provided between the heat dissipation member 12, the voltage lowering unit 22 that lowers the voltage output from the traveling battery 98 when charging the auxiliary battery 99, and the wiring between the traveling battery 98, The filter unit 3 has the inductor 31, is fixed to the substrate 2, and the heat generated in the inductor 31 is radiated to the heat radiating unit 11 via the hole 21 and the heat radiating member 12.
With this configuration, it is possible to suppress the decrease in the inductance of the inductor 31 by suppressing the temperature rise of the magnetic core 32, so that the performance of suppressing the magnetic noise in the filter unit 3 can be maintained.

実施の形態1に係る車載用バッテリ充電装置1は、走行用バッテリ98を充電する際に交流電源97が出力する電圧を直流電圧に変換する変換部23を備えてもよい。 The vehicle-mounted battery charging device 1 according to the first embodiment may include the conversion unit 23 that converts the voltage output from the AC power supply 97 into the DC voltage when the traveling battery 98 is charged.

図5Aは、これまで説明した実施の形態1に係る車載用バッテリ充電装置1に、変換部23を追加した車載用バッテリ充電装置1の機能ブロックの一例を示すブロック図である。
図5Aにおいて、交流電源97は、例えば、交流電圧100ボルトから220ボルトの家庭用電源である。車両がプラグインハイブリッド車等のハイブリッド車である場合、交流電源97は、家庭用電源に限らず、車両が走行する際にガソリン、軽油等の化学エネルギーにより駆動するモータの回転を動力源とした、オルタネータであっても構わない。
変換部23は、交流電源97が出力する交流電圧を直流電圧に変換して、走行用バッテリ98を充電する。
FIG. 5A is a block diagram showing an example of functional blocks of the vehicle-mounted battery charging apparatus 1 in which the conversion unit 23 is added to the vehicle-mounted battery charging apparatus 1 according to the first embodiment described above.
In FIG. 5A, the AC power supply 97 is, for example, a household power supply having an AC voltage of 100 V to 220 V. When the vehicle is a hybrid vehicle such as a plug-in hybrid vehicle, the AC power source 97 is not limited to a household power source, and uses the rotation of a motor driven by chemical energy such as gasoline or light oil as the power source when the vehicle travels. , It may be an alternator.
The conversion unit 23 converts the AC voltage output by the AC power supply 97 into a DC voltage and charges the traveling battery 98.

図5Bは、図5Aに示した車載用バッテリ充電装置1において、変換部23と、降圧部22及びフィルタ部3と、の配置関係の一例を示す外形図である。
図5Bにおいて、車載用バッテリ充電装置1は、変換部23と、降圧部22及びフィルタ部3とが積層されて配置されている。図5Bに示したように、車載用バッテリ充電装置1の内部は、変換部23と、降圧部22及びフィルタ部3との間において、放熱部11等により変換部収容部25と降圧部収容部24とに仕切られていても構わない。
車載用バッテリ充電装置1は、車両の座席又はリアカーゴルームの下に配置されることが多いため、特に、変換部23と、降圧部22及びフィルタ部3とを積層して配置する場合、降圧部22及びフィルタ部3と、が積層される方向において小型化する必要があり、インダクタ31の一部が基板2の孔部21を通って放熱部11に向かって突出する構造は有効である。
FIG. 5B is an outline view showing an example of the positional relationship between the conversion unit 23, the step-down unit 22, and the filter unit 3 in the vehicle-mounted battery charging device 1 shown in FIG. 5A.
In FIG. 5B, the in-vehicle battery charging device 1 includes the conversion unit 23, the step-down unit 22, and the filter unit 3 which are stacked. As shown in FIG. 5B, inside the vehicle-mounted battery charger 1, between the conversion unit 23 and the step-down unit 22 and the filter unit 3, the conversion unit accommodation unit 25 and the step-down unit accommodation unit 25 are provided by the heat dissipation unit 11 and the like. It may be divided into 24.
Since the on-vehicle battery charging device 1 is often arranged under the seat of the vehicle or under the rear cargo room, when the converter 23, the step-down part 22 and the filter part 3 are stacked and arranged, the step-down voltage is reduced. It is necessary to reduce the size in the direction in which the part 22 and the filter part 3 are stacked, and a structure in which a part of the inductor 31 projects toward the heat dissipation part 11 through the hole part 21 of the substrate 2 is effective.

なお、この発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In addition, within the scope of the present invention, it is possible to modify any of the constituent elements of the embodiment or omit any of the constituent elements of the embodiment.

この発明に係る車載用バッテリ充電装置に適用することができる。 It can be applied to the vehicle-mounted battery charging device according to the present invention.

1 車載用バッテリ充電装置、2 基板、3 フィルタ部、11 放熱部、12 放熱部材、13 容器、14 第2放熱部材、15 フランジ部、19 冷却水路、21 孔部、22 降圧部、23 変換部、24 降圧部収容部、25 変換部収容部、31 インダクタ、32 磁性体コア、33 コイル、34 コモンモードチョークコイル、35 Yキャパシタ、36 導線、37 Xキャパシタ、97 交流電源、98 走行用バッテリ、99 補機用バッテリ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle-mounted battery charger, 2 Board, 3 Filter part, 11 Heat dissipation part, 12 Heat dissipation part, 13 Container, 14 2nd heat dissipation part, 15 Flange part, 19 Cooling water channel, 21 Hole part, 22 Step-down part, 23 Conversion part , 24 step-down part accommodating part, 25 converting part accommodating part, 31 inductor, 32 magnetic core, 33 coil, 34 common mode choke coil, 35 Y capacitor, 36 lead wire, 37 X capacitor, 97 AC power supply, 98 running battery, 99 Battery for auxiliary equipment.

Claims (3)

孔部を有する基板と、
前記基板に対向する放熱部と、
前記孔部に対向し、前記放熱部の前記基板側に配置された放熱部材と、
補機用バッテリを充電する際に走行用バッテリが出力する電圧を降圧する降圧部と、前記走行用バッテリとの配線間に備えられたフィルタ部であって、インダクタを有し、前記インダクタの一部が前記孔部を通って前記放熱部に向かって突出するように前記基板に固定され、前記インダクタにおいて発した熱が前記孔部と前記放熱部材とを介して前記放熱部に放熱される前記フィルタ部と、
を備え、
前記走行用バッテリを充電する際に交流電源が出力する電圧を直流電圧に変換する変換部と、前記降圧部及び前記フィルタ部と、が積層されて配置されること
を特徴とする車載用バッテリ充電装置。
A substrate having holes,
A heat dissipation portion facing the substrate;
A heat radiating member facing the hole and arranged on the substrate side of the heat radiating portion;
A filter unit provided between a wiring for connecting the battery for traveling and a voltage lowering unit for reducing the voltage output by the battery for traveling when charging the battery for auxiliary equipment, and having an inductor. The part is fixed to the substrate so as to project toward the heat dissipation part through the hole part, and the heat generated in the inductor is radiated to the heat dissipation part through the hole part and the heat dissipation member. A filter part,
Equipped with
A converter for converting voltage AC power is output when charging the driving battery to a DC voltage, for placing a car the step-down unit and the filter unit, is you being disposed by stacking Battery charger.
前記インダクタの一部を内部に収容するとともに、第2放熱部材が内部に充填された容器を備え、
前記第2放熱部材は、前記インダクタと前記容器とに接すること、
を特徴とする請求項1記載の車載用バッテリ充電装置。
A container that accommodates a part of the inductor therein and is filled with a second heat dissipation member is provided.
The second heat dissipation member is in contact with the inductor and the container,
The in-vehicle battery charging device according to claim 1 .
前記容器は、フランジ部を備え、
前記フランジ部は、前記容器の外部と前記放熱部材とが接する状態で前記基板に固定されること
を特徴とする請求項2記載の車載用バッテリ充電装置。
The container includes a flange portion,
The in-vehicle battery charger according to claim 2 , wherein the flange portion is fixed to the substrate in a state where the outside of the container and the heat dissipation member are in contact with each other.
JP2020515375A 2018-04-25 2018-04-25 Vehicle battery charger Active JP6727475B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/016819 WO2019207689A1 (en) 2018-04-25 2018-04-25 In-vehicle battery charging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6727475B2 true JP6727475B2 (en) 2020-07-22
JPWO2019207689A1 JPWO2019207689A1 (en) 2020-07-30

Family

ID=68294985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020515375A Active JP6727475B2 (en) 2018-04-25 2018-04-25 Vehicle battery charger

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6727475B2 (en)
WO (1) WO2019207689A1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008301592A (en) * 2007-05-30 2008-12-11 Panasonic Corp Power supply unit
JP2009296756A (en) * 2008-06-04 2009-12-17 Denso Corp Power conversion device
JP2010225713A (en) * 2009-03-23 2010-10-07 Daikin Ind Ltd Circuit board
WO2014033852A1 (en) * 2012-08-29 2014-03-06 三菱電機株式会社 In-vehicle power conversion apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019207689A1 (en) 2019-10-31
JPWO2019207689A1 (en) 2020-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9350267B2 (en) Reactor, converter and power conversion device
US9578790B2 (en) Power conversion apparatus
US9866127B2 (en) Electrical power converting device
CN106134062B (en) Motor compressor
JP2010272584A (en) Reactor
JP2013099057A (en) Electronic device
EP3057216B1 (en) Dc-dc converter device
US8624427B2 (en) Vehicular electrical systems, automotive electrical systems, and automotive propulsion systems
CN101997403A (en) Electromagnetic interference filter for automotive electrical systems
US8902582B2 (en) Coldplate for use with a transformer in an electric vehicle (EV) or a hybrid-electric vehicle (HEV)
JP2012231616A (en) On-vehicle power conversion device
CN113329587B (en) Power conversion device
JP5733234B2 (en) Power converter
US20210136948A1 (en) Power conversion apparatus
KR102572440B1 (en) DC capacitors and discharge resistors of vehicle inverter
JP6727475B2 (en) Vehicle battery charger
JP2002165453A (en) Step-down dc-dc converter device for vehicle having two batteries
JP5400687B2 (en) High-voltage equipment integrated motor
JP6486443B1 (en) Power converter
JP2014150215A (en) Cooling device and motor control device including the same
CN210168381U (en) High-voltage accessory device and electric vehicle
JP5721772B2 (en) Power converter
JP5741205B2 (en) Power control unit
CN105957627B (en) Electric vehicle cable with inductor portion
JP2016036219A (en) DC-DC converter

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200327

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200327

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20200327

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20200525

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200602

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200630

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6727475

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250