JP6901010B2 - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6901010B2
JP6901010B2 JP2019568527A JP2019568527A JP6901010B2 JP 6901010 B2 JP6901010 B2 JP 6901010B2 JP 2019568527 A JP2019568527 A JP 2019568527A JP 2019568527 A JP2019568527 A JP 2019568527A JP 6901010 B2 JP6901010 B2 JP 6901010B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling fan
temperature
power conversion
control circuit
partition wall
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
JP2019568527A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2019150560A1 (ja
Inventor
伸広 高橋
伸広 高橋
竜児 片山
竜児 片山
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.)
Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems 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 Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp filed Critical Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Publication of JPWO2019150560A1 publication Critical patent/JPWO2019150560A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6901010B2 publication Critical patent/JP6901010B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20909Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components
    • H05K7/20918Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components the components being isolated from air flow, e.g. hollow heat sinks, wind tunnels or funnels
    • 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427Housings
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20909Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927Liquid coolant without phase change
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20945Thermal management, e.g. inverter temperature control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Description

この出願は、電力変換装置に関する。
従来、例えば日本特開2012−228062号公報に開示されているように、換気用の換気ファンを備えたパワーコンディショナが知られている。この公報にかかる技術では、パワーコンディショナの筐体の側面に換気フィルタが埋め込まれている。この換気フィルタと重なるように筐体の内部に換気ファンが配置されている。換気フィルタに付着した塵埃を除去できるように、換気ファンを正回転と逆回転とで切り換えることができる。ただし、上記公報では、換気ファンの取り付け位置について、図1の斜視図において筐体の側面に配置されることが図示され、段落0017で付随的な説明がされているにすぎない。
日本特開2012−228062号公報
パワーコンディショナは、直流電力を交流電力に変換する電力変換装置である。この種の電力変換装置は、筐体と、筐体に内蔵された回路基板と、回路基板から熱を受け取る放熱部材と、放熱部材を冷却する冷却ファンと、を備えている。上記従来技術においては、換気フィルタを用いることで、筐体に入り込む塵埃を低減している。しかしながら、換気フィルタによる除去によって塵埃を減少させることには限度があるという問題があった。そこで、本願発明者は、塵埃低減のための冷却ファン制御あるいは冷却ファンの取り付け位置について検討することで、上記従来技術とは異なるアプローチによって塵埃低減を実現する技術を見出した。これらの点において、上記従来技術はいまだ改善の余地を残すものであった。
この出願は、上述のような課題を解決するためになされたものである。この出願の目的は、筐体に入り込む塵埃を低減できるように改善された電力変換装置を提供することである。
本願で開示される電力変換装置は、
収納部を備え、前記収納部は鉛直方向に伸びる仕切壁によって第一収納室および第二収納室に仕切られ、前記仕切壁の一方の面が前記第一収納室の側に露出し、前記仕切壁の他方の面が前記第二収納室に露出した筐体と、
前記第一収納室に収納され、インバータ回路または前記インバータ回路を制御するインバータ制御回路を有し、前記仕切壁の前記一方の面に取り付けられた回路基板と、
前記第二収納室に収納され、前記仕切壁の前記他方の面における前記回路基板の反対側の部位に取り付けられ、内部に冷却液が流れる水冷放熱部材と、
前記第二収納室に収納され、前記仕切壁の前記他方の面に取り付けられ、前記インバータ回路とともに回路を構築する発熱部品と、
前記第二収納室を流れる流通空気を発生させる冷却ファンと、
前記筐体の内部または前記筐体の外部の温度を検知する温度センサと、
前記冷却ファンを駆動する冷却ファン制御回路と、
を備え、
前記冷却ファン制御回路は、前記温度センサの検知温度が予め定められた所定温度より高い場合には、前記冷却ファンをオンとするように構築され
前記冷却ファン制御回路は、前記検知温度が前記所定温度以下となった場合には、前記冷却ファンをオフとするように又は前記オンのときより前記流通空気の風速を小さくするように前記冷却ファンを制御し、
前記発熱部品は、前記仕切壁の前記他方の面において前記水冷放熱部材の鉛直方向直下に配置されたものである。
上記第一の電力変換装置によれば、検知温度に応じて必要な冷却量を判断し、必要に応じて流通空気の風速を加減するように、冷却ファンの動作を切り換えることができる。冷却の必要性が高いときには、冷却ファンをオンとすることで、流通空気で回路基板を冷却することができる。冷却の必要性が低いときには、冷却ファンをオフまたは低速駆動とすることで、塵埃を含む外気が入り込む量を低減することができる。
上記第二の電力変換装置によれば、次の効果が得られる。塵埃は重力によって鉛直方向へと落ち、低いところに溜まる。床部の側は、塵埃が溜まりやすい。天井部から空気を取り入れて床部へと流すことによって、床部の側から塵埃が入り込むことを抑制できる。
実施の形態1にかかる電力変換装置およびこれを用いた電力システムを示す図である。 実施の形態1にかかる電力変換装置の回路図である。 実施の形態1にかかる電力変換装置の内部構造を示す断面図であり、図1のA−A仮想平面に沿う段面図である。 実施の形態1にかかる電力変換装置の内部構造を示す斜視図である。 実施の形態1にかかる電力変換装置の内部構造を示す平面図である。 実施の形態1にかかる電力変換装置の動作を説明するための図である。 実施の形態1にかかる電力変換装置の動作を説明するための図である。 実施の形態1の変形例にかかる電力変換装置の内部構造を示す断面図である。 実施の形態1の変形例にかかる電力変換装置の内部構造を示す断面図である。 実施の形態1の変形例にかかる電力変換装置の内部構造を示す断面図である。 実施の形態1の変形例にかかる電力変換装置の内部構造を示す断面図である。 実施の形態1の変形例にかかる電力変換装置の内部構造を示す断面図である。 実施の形態1の変形例にかかる電力変換装置の内部構造を示す断面図である。 実施の形態2にかかる電力変換装置の回路図である。 実施の形態3にかかる電力変換装置の内部構造を示す断面図である。 実施の形態3の変形例にかかる電力変換装置の内部構造を示す断面図である。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる電力変換装置20およびこれを用いた電力システム1を示す図である。電力システム1は、複数の太陽電池モジュール12で構成された太陽電池アレイ10と、電力変換装置20と、出力配線16を介して電力変換装置20から交流電力を受け取る変圧器18と、を備えている。電力変換装置20は、入力配線14を介して太陽電池アレイ10から受け取った直流電力を交流電力に変換する。電力システム1は、いわゆる分散型電源である。太陽電池アレイ10の代わりに、他の直流電源を設けても良い。他の直流電源は、蓄電池、燃料電池、あるいは直流電力を出力する風力発電装置を含む。
電力システム1が持つ電力変換装置20は、変圧器18を介して電力系統19と接続している。電力システム1は、電力系統19と連系運転している。電力変換装置20は、一つの制御装置22aと、四つのインバータ装置22b、22c、22d、22eと、を備えている。
図2は、実施の形態1にかかる電力変換装置20の回路図である。図1に示したシステム構成の一部を、回路図で表したものである。制御装置22aと、インバータ装置22b、22c、22d、22eは、それぞれ、筐体21を備えている。インバータ装置22bからインバータ装置22eのそれぞれは、筐体21の内部に、インバータ回路基板230と、冷却ファン209と、を備えている。インバータ回路基板230は、IGBTあるいはMOSFETなどの半導体スイッチング素子と、フライホイールダイオードと、を備えている。
制御装置22aは、筐体21の内部に、インバータ制御回路基板30を備えている。インバータ制御回路基板30は、冷却ファン制御回路32と、温度センサ34を含んでいる。インバータ制御回路基板30は、インバータ回路基板230が備える半導体スイッチング素子をオンオフするPWM信号を生成する。温度センサ34は、筐体21の内部または筐体21の外部の温度を検知する冷却ファン制御回路32は、電力変換装置20の作動中に冷却ファン209を駆動する。
図3は、実施の形態1にかかる電力変換装置20の内部構造を示す断面図であり、図1のA−A仮想平面に沿う段面図である。図3を用いてインバータ装置22bの構造を説明する。図3の構造は、他のインバータ装置22c、22d、22eに対しても同様に適用されている。
インバータ装置22bは、インバータ装置構成要素を内蔵するための筐体21を備えている。筐体21は、天井側通気口241を備える天井部21aと、床側通気口242を備える床部21cと、天井部21aと床部21cとの間に設けられた収納部21bと、を備えている。収納部21bは、天井部21aおよび床部21cと連通している。
天井部21aと収納部21bとの間には、天井板212が介在している。収納部21bと床部21cの間には、床板210が介在している。収納部21bの前方は、開閉可能に構築された前方扉201が設けられている。収納部21bの後方は、開閉可能に構築された後方扉202が設けられている。収納部21bは、仕切壁203によって仕切られた第一収納室220および第二収納室222を含んでいる。
インバータ回路基板230は、収納部21bに収納されており、具体的には収納部21bが備える第一収納室220に収納されている。第一収納室220の側には、仕切壁203の一方の面が露出している。インバータ回路基板230は、仕切壁203の一方の面に取り付けられている。インバータ回路基板230は、仕切壁203の一方の面に直接接触する基板本体204と、基板本体204の上に実装された回路素子205と、を含んでいる。回路素子205は、前述した半導体スイッチング素子およびフライホイールダイオードを含む。
第二収納室222の側には、仕切壁203の他方の面が露出している。仕切壁203は、金属などの熱伝導性の高い材料で形成されることが好ましい。仕切壁203の他方の面に水冷放熱部材207が取り付けられている。水冷放熱部材207は、仕切壁203を挟んでインバータ回路基板230の反対側の部位に配置されている。
水冷放熱部材207は、内部に冷却液が流されるヒートパイプである。水冷放熱部材207に代えて、放熱フィンなどの空冷放熱部材を用いてもよい。仕切壁203の他方の面には、それぞれインバータ回路基板230に接続された第一発熱部品206および第二発熱部品208が取り付けられている。第一発熱部品206はリアクトルであり、第二発熱部品208はコンデンサである。
天井板212には、天井部21aの天井空間224と収納部21bとを連通させる内部通気口212aが設けられている。冷却ファン209が床板210に設置されることで、床部21cの床下空間226と収納部21bの第二収納室222とが連通している。
冷却ファン209は、第二収納室222を流れることで水冷放熱部材207に当たるように流通空気を発生させる。冷却ファン制御回路32は、流通空気が天井側通気口241から床側通気口242へ向かって流れるように冷却ファン209を制御するように構築されている。冷却ファン209は、インバータ回路基板230を冷却するように収納部21bを通じて流れる流通空気を発生させる。冷却ファン制御回路32は、温度センサ34の検知温度が予め定められた所定温度より高い場合には、冷却ファン209をオンとするように構築されている。これを冷却ファン209の「通常オン」とも称す。
冷却ファン制御回路32は、検知温度が所定温度以下となった場合には、冷却ファン209をオフとするように構築されている。冷却ファン209をオンとすることで「強制空冷」が行われるのに対し、冷却ファン209をオフとすると「自冷」が行われる。
図4は、実施の形態1にかかる電力変換装置20の内部構造を示す斜視図である。実施の形態1では、冷却ファン209を床板210に設置している。冷却ファン209は、比較的大型であることが好ましく、しかも羽と羽との隙間が十分に大きいことが好ましい。これは、冷却ファン209をオフとした「自冷中」に、空気の対流によって収納部21bの下方から上方へ向かって流れる気流を生じさせるためである。
図5は、実施の形態1にかかる電力変換装置20の内部構造を示す平面図である。図5に示すように、冷却ファン209は、床板210の平面視において水冷放熱部材207と重なるように、十分に大きく且つ床板210の中央部に設けられている。冷却ファン209のサイズは必要に応じて様々に変形できる。冷却ファン209の直径は、床板210の平面視において、水冷放熱部材207の外形よりも外側にはみ出るほどに大きく設計されてもよい。冷却ファン209の直径は、床板210の平面視において、水冷放熱部材207の外形の内側にとどまる程度の大きさに設計されてもよい。
図6および図7は、実施の形態1にかかる電力変換装置20の動作を説明するための図である。図6は自冷中の様子を表しており、図7は強制空冷中の様子を表している。実施の形態1によれば、検知温度に応じて必要な冷却量を判断し、必要に応じて流通空気の風速を加減するように、冷却ファン209の動作を切り換えることができる。
冷却の必要性が低いときには、電力変換装置20の作動中であっても冷却ファン209をオフとすることで、図6に示すように塵埃を含む外気が入り込むことを抑制することができる。冷却ファン209をオフとすれば、床側通気口242から流入する空気でインバータ回路基板230を自冷することもできる。冷却ファン209をオフとすれば、冷却ファン209の装置寿命を延ばすこともできる。外気は塵埃のみならず湿気も含んでいるので、湿気が筐体21に入り込むことも抑制できる。
一方、冷却の必要性が高いときには冷却ファン209をオンとすることで、図7に示すように流通空気でインバータ回路基板230を冷却することができる。また、実施の形態1によれば、図7に示すように、流通空気が天井側通気口241から床側通気口242へ向かって流れるように冷却ファン209が制御される。塵埃は重力によって鉛直方向へと落ち、低いところに溜まる。従って、床部21cの側は、塵埃が溜まりやすい。実施の形態1によれば、天井部21aから空気を取り入れて床部21cへと流すことによって、床部21cの側から第二収納室222へと塵埃が入り込むことを抑制できる。
実施の形態1の変形例について説明する。実施の形態1の変形例として、冷却ファン制御回路32が、検知温度が所定温度以下となった場合に、冷却ファン209を低速制御するように構築されてもよい。低速制御とは、冷却ファン209の通常オンのときよりも流通空気の風速を小さくするように冷却ファン209を駆動させる制御である。具体的には、冷却ファン209の通常オンのときの冷却ファン209の回転速度を第一回転速度とし、冷却ファン209の低速制御のときの冷却ファン209の回転速度を第二回転速度とし、第一回転速度よりも第二回転速度が遅く設定される。
実施の形態1では、流通空気は、インバータ回路基板230と熱交換する水冷放熱部材207を介して間接的にインバータ回路基板230を冷却する。一方、変形例として、インバータ回路基板230に直接に流通空気を当てることでインバータ回路基板230を直接冷却してもよい。
実施の形態1ではインバータ回路基板230を内蔵したインバータ装置22bを対象としているが、変形例として、制御装置22aに実施の形態1と同様の冷却ファン209を追加してもよい。制御装置22aとインバータ装置22b、22c、22d、22eは、筐体21を備えている点では共通し、筐体21の内部にインバータ制御回路基板30とインバータ回路基板230の何れを備えているかという点で相違している。冷却ファン209を制御装置22aに追加してもよい。
冷却ファン制御回路32は、温度センサ34の検知温度と、予め定められた所定温度との比較に基づいて、冷却ファン209の制御内容を切り換えている。ここで、所定温度のバリエーションを説明する。所定温度は、0℃より高い予め定めた温度に定められてもよい。所定温度は、室温である27℃つまり300Kに定められてもよい。所定温度は、27℃より高い温度に定められてもよい。所定温度は、0℃より高く27℃未満の温度に定められてもよい。所定温度は、ちょうど0℃に定められてもよい。
所定温度は、氷点下に定められてもよく、マイナス20℃などに定められてもよい。水冷放熱部材207の不凍液が用いられている場合があり、不凍液はLong Life Coolantとも呼ばれる。所定温度は、使用中の不凍液の凍結温度と同じに定めても良く、この凍結温度より高く0℃未満の温度に定めてもよい。
水冷放熱部材207の内部には冷却液が流通している。低温雰囲気で電力変換装置20を作動させる際に、冷却ファン209の駆動によって冷気が水冷放熱部材207に積極的に当たることで、冷却液の凍結を招くおそれがある。低温雰囲気が発生する環境は、様々な場所があり、より具体的には、寒冷地と、標高の高い地域と、標高が低くとも冬季に凍結を招きやすい地形とを含む。インバータ回路基板230に設けられた回路素子205は、通電することで発熱する。冷却ファン209を止めるか或いは冷却ファン209の風速を下げると、水冷放熱部材207へ当たる冷気が少なくなる。水冷放熱部材207に当たる冷気が少なくなれば、回路素子205の発熱が水冷放熱部材207に伝わることで冷却液の凍結を防ぐことができる。そこで、冷却ファン209の駆動制御によって水冷放熱部材207の凍結防止を行うことができる。
変形例として、冷却ファン制御回路32は、複数の所定温度を記憶していてもよい。複数の所定温度は、第一所定温度と、第一所定温度より低く定められた第二所定温度とを含んでもよい。冷却ファン制御回路32は、検知温度が第一所定温度以下であり且つ第二所定温度よりも高い温度範囲に属する場合には、オンのときより流通空気の風速を小さくするように冷却ファン209を制御するように構築されてもよい。冷却ファン制御回路32は、検知温度が第二所定温度以下となった場合には、冷却ファン209をオフとするように構築されていてもよい。
図8から図13は、実施の形態1の変形例にかかる電力変換装置20の内部構造を示す断面図である。第一発熱部品206、第二発熱部品208、および水冷放熱部材207の互いの位置関係は、様々なバリエーションを持っている。図8に示すように、リアクトルである第一発熱部品206とコンデンサである第二発熱部品208の両方が、水冷放熱部材207の下方に設けられていてもよい。水冷放熱部材207の上方に第一発熱部品206と第二発熱部品208のいずれか一方が設けられ、水冷放熱部材207の下方に第一発熱部品206と第二発熱部品208の他方が設けられてもよい。水冷放熱部材207の凍結対策として、第一発熱部品206および第二発熱部品208の発熱で暖められた熱気は上へと向かって上昇していくことを利用して、この熱気によって水冷放熱部材207を暖めてもよい。その結果、水冷放熱部材207の凍結を抑制することができる。
冷却ファン209の取り付け位置は、様々に変形することができる。図9に示すように、冷却ファン209を天井板212に取り付けてもよい。図10に示すように、冷却ファン209を、床部21cの後方側に取り付けてもよい。図11に示すように、冷却ファン209を、床部21cの前方側に取り付けてもよい。図12に示すように、冷却ファン209を、天井部21aの後方側に取り付けてもよい。図13に示すように、冷却ファン209を、天井部21aの前方側に取り付けてもよい。
実施の形態2.
図14は、実施の形態2にかかる電力変換装置290の回路図である。冷却ファン制御回路32が冷却ファン制御回路132に置換された点を除いて、実施の形態2にかかる電力変換装置290は、実施の形態1の電力変換装置20と同様の構造を有している。実施の形態1とは異なり、電力変換装置290の作動中に冷却ファン制御回路132は冷却ファン209を常に一定速度で回転させるように構築されている。冷却ファン制御回路132は、流通空気が天井側通気口241から床側通気口242へ向かって流れるように冷却ファン209を制御する。
実施の形態2においても、実施の形態1において図7で示された矢印と同じの向きに、流通空気を流し続けることができる。塵埃は重力によって鉛直方向へと落ち、低いところに溜まる。床部21cの側は、塵埃が溜まりやすい。天井部21aから空気を取り入れて床部21cへと流すことによって、床部21cの側から塵埃が入り込むことを抑制できる。図8から図9を用いて説明した変形例は、実施の形態2にも適用することができる。
実施の形態3.
図15は、実施の形態3にかかる電力変換装置が備えるインバータ装置322bの内部構造を示す断面図である。図5に示すインバータ装置22bの動作と図15に示すインバータ装置322bの動作とを比較すると、風の流れを示す矢印の向きが逆になっている。実施の形態3では、冷却ファン制御回路32が、流通空気が床側通気口242から天井側通気口241へ向かって流れるように冷却ファン209を制御する。つまり、実施の形態3では、冷却ファン209の回転方向が実施の形態1と逆側に設定される。実施の形態3は、他のインバータ装置22c、22d、22eに対しても同様に適用することができ、制御装置22aに対しても適用することができる。
冷却ファン209の回転方向の違いを除いて、実施の形態3にかかるインバータ装置322bは、実施の形態1と共通の構造を備え且つ実施の形態1と同様の制御を実行する。実施の形態3によれば、図15で示された矢印の向きに従って流通空気を流すとともに、実施の形態1と同様に、温度センサ34の検知温度が所定温度より高いか否かに基づいて冷却ファン209の駆動制御を切り換えることができる。図8および図9を用いて説明した変形例は、実施の形態3にも適用することができる。
図16は、実施の形態3の変形例に係るインバータ装置322bの内部構造を示す断面図である。図16にかかる変形例は、第一発熱部品206、第二発熱部品208、および水冷放熱部材207との位置関係に関するものであり、これらの三つの構成要素のうち水冷放熱部材207を最も上方に配置するものである。
第一発熱部品206および第二発熱部品208の発熱で暖められた熱気は上へと向かって上昇していく。水冷放熱部材207の凍結対策として、この熱気によって水冷放熱部材207を暖めることができる。しかも実施の形態3では、冷却ファン209が収納部21bの上方へ向かう気流を作り出すので、第一発熱部品206および第二発熱部品208の発熱により暖められた熱気が水冷放熱部材207に接することを促進できるという利点がある。
1 電力システム、10 太陽電池アレイ、12 太陽電池モジュール、14 入力配線、16 出力配線、18 変圧器、19 電力系統、20、290 電力変換装置、21 筐体、21a 天井部、21b 収納部、21c 床部、22a 制御装置、22b、22c、22d、22e、322b インバータ装置、30 インバータ制御回路基板、32、132 冷却ファン制御回路、34 温度センサ、201 前方扉、202 後方扉、203 仕切壁、204 基板本体、205 回路素子、206 第一発熱部品(リアクトル)、207 放熱部材(水冷放熱部材)、208 第二発熱部品(コンデンサ)、209 冷却ファン、210 床板、212 天井板、212a 内部通気口、220 第一収納室、222 第二収納室、224 天井空間、226 床下空間、230 インバータ回路基板、241 天井側通気口、242 床側通気口

Claims (4)

  1. 収納部を備え、前記収納部は鉛直方向に伸びる仕切壁によって第一収納室および第二収納室に仕切られ、前記仕切壁の一方の面が前記第一収納室の側に露出し、前記仕切壁の他方の面が前記第二収納室に露出した筐体と、
    前記第一収納室に収納され、インバータ回路または前記インバータ回路を制御するインバータ制御回路を有し、前記仕切壁の前記一方の面に取り付けられた回路基板と、
    前記第二収納室に収納され、前記仕切壁の前記他方の面における前記回路基板の反対側の部位に取り付けられ、内部に冷却液が流れる水冷放熱部材と、
    前記第二収納室に収納され、前記仕切壁の前記他方の面に取り付けられ、前記インバータ回路とともに回路を構築する発熱部品と、
    前記第二収納室を流れる流通空気を発生させる冷却ファンと、
    前記筐体の内部または前記筐体の外部の温度を検知する温度センサと、
    前記冷却ファンを駆動する冷却ファン制御回路と、
    を備え、
    前記冷却ファン制御回路は、前記温度センサの検知温度が予め定められた所定温度より高い場合には、前記冷却ファンをオンとするように構築され、
    前記冷却ファン制御回路は、前記検知温度が前記所定温度以下となった場合には、前記冷却ファンをオフとするように又は前記オンのときより前記流通空気の風速を小さくするように前記冷却ファンを制御し、
    前記発熱部品は、前記仕切壁の前記他方の面において前記水冷放熱部材の鉛直方向直下に配置された電力変換装置。
  2. 前記筐体は、天井側通気口を備える天井部と、床側通気口を備える床部と、を備え、
    前記収納部は、前記天井部と前記床部との間に設けられ前記天井部および前記床部と連通し、
    前記冷却ファン制御回路は、前記検知温度が前記所定温度より高い場合には前記流通空気が前記天井側通気口から前記床側通気口へ向かって流れるように前記冷却ファンを駆動させ
    前記冷却ファン制御回路は、前記検知温度が前記所定温度以下となった場合には前記冷却ファンをオフとするように構築された請求項1に記載の電力変換装置。
  3. 前記発熱部品は、リアクトルとコンデンサとを含み、
    前記水冷放熱部材の鉛直方向直下に、鉛直方向に沿って一列に前記リアクトルと前記コンデンサとが並べられた請求項1または2に記載の電力変換装置。
  4. 前記水冷放熱部材は不凍液を備え、
    前記所定温度は、前記不凍液の凍結温度よりも高く且つ0℃未満に定められた温度である請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力変換装置。
JP2019568527A 2018-02-02 2018-02-02 電力変換装置 Active JP6901010B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/003679 WO2019150560A1 (ja) 2018-02-02 2018-02-02 電力変換装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019150560A1 JPWO2019150560A1 (ja) 2021-01-28
JP6901010B2 true JP6901010B2 (ja) 2021-07-14

Family

ID=67478112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019568527A Active JP6901010B2 (ja) 2018-02-02 2018-02-02 電力変換装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11166397B2 (ja)
EP (1) EP3748825B1 (ja)
JP (1) JP6901010B2 (ja)
CN (1) CN111699620B (ja)
ES (1) ES2970590T3 (ja)
WO (1) WO2019150560A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102513609B1 (ko) * 2021-01-13 2023-03-24 엘에스일렉트릭(주) 전력전자기기의 하부 모듈
CN217825777U (zh) * 2022-06-02 2022-11-15 阳光电源股份有限公司 散热组件和电能转换器

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3721901A1 (de) * 1987-07-02 1989-01-12 Heidelberger Druckmasch Ag Schaltschrank
JPH08316676A (ja) * 1995-05-15 1996-11-29 Hitachi Ltd 電子装置および筐体構造およびその冷却ユニット
JP3651081B2 (ja) * 1995-10-06 2005-05-25 株式会社デンソー 沸騰冷却装置
JP3447590B2 (ja) 1998-11-26 2003-09-16 株式会社三社電機製作所 電源装置
JP5011016B2 (ja) * 2007-07-30 2012-08-29 株式会社日立産機システム 電力変換装置
EP2359669A1 (en) * 2008-11-11 2011-08-24 Pv Powered, Inc. Solar inverter cabinet architecture
JP2011188593A (ja) * 2010-03-05 2011-09-22 Daihen Corp 電力変換装置の冷却装置
CN102478936A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 英业达股份有限公司 一种服务器架构
JP2012228062A (ja) 2011-04-19 2012-11-15 Mitsubishi Electric Corp パワーコンディショナ
JP5906411B2 (ja) * 2011-09-30 2016-04-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 電力変換装置
JP5675568B2 (ja) * 2011-11-30 2015-02-25 株式会社日立産機システム 無給油式スクリュー圧縮機及びその制御方法
JP2013170753A (ja) * 2012-02-21 2013-09-02 Hitachi High-Tech Control Systems Corp 冷凍機システム
CN108966594B (zh) * 2012-05-02 2021-07-13 保锐科技股份有限公司 水冷散热系统
US9863428B2 (en) * 2012-10-30 2018-01-09 Sansha Electric Manufacturing Co., Ltd. Fan control unit and power conditioner
JP5986005B2 (ja) * 2013-01-30 2016-09-06 東芝三菱電機産業システム株式会社 無停電電源装置
JPWO2015186208A1 (ja) 2014-06-04 2017-04-20 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力用装置
US10201119B2 (en) * 2015-06-02 2019-02-05 Hamilton Sundstrand Corporation System and method of alternate cooling of a liquid cooled motor controller
JP6563319B2 (ja) * 2015-11-26 2019-08-21 株式会社荏原製作所 ポンプ装置
JP6533181B2 (ja) * 2016-05-09 2019-06-19 東芝三菱電機産業システム株式会社 屋外盤

Also Published As

Publication number Publication date
CN111699620B (zh) 2023-04-04
WO2019150560A1 (ja) 2019-08-08
EP3748825A1 (en) 2020-12-09
US11166397B2 (en) 2021-11-02
EP3748825A4 (en) 2021-09-22
US20200367390A1 (en) 2020-11-19
CN111699620A (zh) 2020-09-22
JPWO2019150560A1 (ja) 2021-01-28
ES2970590T3 (es) 2024-05-29
EP3748825B1 (en) 2023-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5653872B2 (ja) 筐体用冷却装置
US20150340745A1 (en) Battery pack
US20170188488A1 (en) Electronic apparatus
CN102858141B (zh) 分散式散热的野外仪器用恒温箱
CN207651636U (zh) 一种汽车动力电池包热管理系统及汽车
JP4720688B2 (ja) 電子制御装置の冷却装置
JP6901010B2 (ja) 電力変換装置
CN210808085U (zh) 电控柜和空调器
JP7140161B2 (ja) バッテリ冷却装置
CN207897301U (zh) 一种电动工具无刷电机控制器散热结构
KR20120138346A (ko) 카메라용 다목적 방열 함체
JP6533181B2 (ja) 屋外盤
CN210349974U (zh) 一种新型电池模组散热装置
KR102570012B1 (ko) 전기차의 배터리 하이브리드 쿨링 시스템 및 그 제어 방법
KR101773288B1 (ko) 방열을 제어하는 에너지 관리 시스템
CN213522849U (zh) 电器盒散热结构及制冷机组
JP4491492B2 (ja) 自動車用モータ駆動装置
CN209248452U (zh) 一种服务器设备散热结构
JP2008286506A (ja) 保存庫及び冷蔵用保存庫
CN109673131B (zh) 一种新能源充电装置主板水冷板翅控温装置
CN112739176A (zh) 散热组件、电控箱及空调
CN219659668U (zh) 一种光伏组件接线盒
CN214256985U (zh) 散热组件、电控箱及空调
CN208849686U (zh) 一种用于光伏逆变器的底部散热机构
CN220510097U (zh) 具有散热结构的电池包及电池箱

Legal Events

Date Code Title Description
A529 Written submission of copy of amendment under article 34 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A5211

Effective date: 20200730

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200731

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200731

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: 20210518

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210531

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6901010

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250