JP7051602B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
主電源から供給された第1入力電圧を電力変換した出力電圧を出力する電力変換装置であって、
電子部品配置面を有する収納ケースと、
前記電子部品配置面に対向する第1面および前記第1面と反対側の第2面を有し、前記収納ケース内に収納された配線基板と、
前記配線基板の前記第2面上に配置され、前記第1入力電圧が供給される第1入力端子と、
前記配線基板の前記第2面上に配置され、前記第1入力電圧よりも低い第2入力電圧が供給される第2入力端子と、
前記電子部品配置面上に配置された状態で前記収納ケース内に収納され、前記第1入力端子の出力側において前記配線基板の配線に接続された電子部品と、
前記配線基板の前記第2面上に配置され、前記電子部品の動作を制御する制御部と、
前記配線基板の前記第2面上に配置され、前記第2入力電圧を電力変換した補助電源電圧を前記制御部に供給する補助電源と、を備え、
前記第1入力端子、前記第2入力端子、前記補助電源および前記制御部は、前記配線基板の前記第2面のうちの前記配線基板の第1側端部側の第1配線領域上に配置されている。
使用状態において前記電力変換装置が浸水した場合に、前記第1入力端子、前記第2入力端子、前記補助電源および前記制御部のそれぞれの位置が水位よりも高くなるように、前記配線基板の前記第1側端部は、前記使用状態において前記第1側端部と反対側の前記配線基板の第2側端部よりも高い位置に配置されてもよい。
前記電子部品は、前記配線基板の前記第2面のうちの前記第2側端部側の第2配線領域において、前記配線基板の配線に接続されていてもよい。
前記第2入力端子は、前記第1入力端子よりも前記第1側端部側に配置されていてもよい。
前記第2入力端子は、前記第1入力端子と隣接して配置されていてもよい。
前記配線基板の前記第2面上に配置され、前記出力電圧を出力する出力端子を更に備え、
前記出力端子は、前記第2面のうちの前記第1配線領域上に配置されていてもよい。
前記制御部は、前記出力端子よりも前記第1側端部側に配置されていてもよい。
前記第1配線領域は、前記第1側端部に沿った方向において前記第2配線領域よりも大きくてもよい。
前記電子部品配置面上に配置された状態で前記収納ケース内に収納され、前記第1入力端子の出力側かつ前記電子部品の入力側において前記配線基板の配線に接続された第2の電子部品を更に備え、
前記第2の電子部品は、前記配線基板の前記第2面のうちの前記第1配線領域において、前記配線基板の配線に接続されていてもよい。
前記配線基板の前記第2面上に配置され、前記第2の電子部品の出力側かつ前記電子部品の入力側に接続された第3の電子部品を更に備え、
前記第3の電子部品は、前記第2面のうちの前記第2配線領域上に配置されていてもよい。
前記配線基板の前記第2面上に配置され、前記出力電圧を出力する出力端子と、
前記配線基板の前記第2面上に配置され、前記電子部品の出力側かつ前記出力端子の入力側に配置された第4の電子部品と、を更に備え、
前記第4の電子部品は、前記第2面のうちの前記第2配線領域上に配置されていてもよい。
前記第2の電子部品は、前記制御部により制御され、前記第1入力電圧を整流して出力する整流回路であり、
前記第3の電子部品は、前記整流回路が出力した電圧を平滑化する平滑化キャパシタであり、
前記電子部品は、前記平滑化キャパシタが平滑化した電圧を変換して出力するモジュールであり、
前記第4の電子部品は、前記モジュールが出力した電圧を調整して出力するフィルタであってもよい。
前記補助電源は、前記第2入力電圧を前記補助電源電圧に変換するトランスを有してもよい。
前記フィルタは、巻線部品およびキャパシタを含んでもよい。
前記配線基板の前記第2面上に配置された封止樹脂を更に備えてもよい。
本発明によれば、浸水時における制御ラインの動作の確実性を向上させることができる。
図1は、第1の実施形態に係る電力変換装置100が適用される発電システム1000のブロック図である。図2は、第1の実施形態に係る電力変換装置100を示すブロック図である。図3は、第1の実施形態に係る電力変換装置100を示す平面図である。図4は、第1の実施形態に係る電力変換装置100を示す図3のIV-IV断面図である。図5は、第1の実施形態に係る電力変換装置100において、配線基板10に搭載された入出力端子TIN1、TIN2、TOUT、電子部品Cf、W、Cfxおよび補助電源Pを示す斜視図である。図6は、第1の実施形態に係る電力変換装置100において、収納ケースHを示す斜視図である。図7は、第1の実施形態に係る電力変換装置100において、収納ケースHおよび収納ケースH上の電子部品Y、M、Rを示す斜視図である。図8は、第1の実施形態に係る電力変換装置100を示す側面図である。図9は、第1の実施形態に係る電力変換装置100の使用状態を示す図である。
収納ケースHは、電力変換装置100の各構成部を収納するケースである。収納ケースHは、例えば、アルミニウムなどの金属で構成されている。図4に示すように、収納ケースHは、電子部品配置面A1と、電子部品配置面A1の反対側の裏面A2とを有する。電子部品配置面A1は、上面または内面ということもでき、裏面A2は、下面または外面ということもできる。
配線基板10は、電子部品配置面A1に対向する第1面S1および第1面S1と反対側の第2面S2を有し、収納ケースH内に収納されている。
第1入力端子TIN1は、配線基板10の第2面S2上に配置されている。より詳しくは、第1入力端子TIN1は、配線基板10の第2面S2のうちの配線基板10の第1側端部101側の第1配線領域WA1上に配置されている。
第2入力端子TIN2は、配線基板10の第2面S2上に配置されている。より詳しくは、第2入力端子TIN2は、配線基板10の第2面S2のうちの第1配線領域WA1上に配置されている。より詳しくは、第2入力端子TIN2は、第1入力端子TIN1よりも配線基板10の第1側端部101側に配置されている。より詳しくは、第2入力端子TIN2は、第1入力端子TIN1と隣接して配置されている。
整流回路Yは、配線基板10の第2面S2のうちの配線基板10の第1側端部101側の第1配線領域WA1において、配線基板10の配線10Ya、10Ca、10aに接続されている。
出力端子TOUTは、配線基板10の第2面S2上に配置されている。より詳しくは、出力端子TOUTは、第2面S2のうちの第1配線領域WA1上に配置されている。
制御部CONは、配線基板10の第2面S2上に配置されている。より詳しくは、制御部CONは、配線基板10の第2面S2のうちの第1配線領域WA1上に配置されている。より詳しくは、制御部CONは、出力端子TOUTよりも第1側端部101側に配置されている。既述したように、制御部CONは、配線10aおよび電極Yを介して整流回路Yに接続され、また、配線10bおよび電極10Mを介してモジュールMに接続されている。
補助電源Pは、配線基板10の第2面S2上に配置されている。より詳しくは、補助電源Pは、配線基板10の第2面S2のうちの第1配線領域WA1上に配置されている。
封止樹脂11は、収納ケースHの電子部品配置面A1上で、整流回路Y、モジュールM、およびリアクタRを封止する。また、封止樹脂11は、配線基板10および配線基板10の第2面S2上の制御部CONを封止する。
次に、第2の実施形態について説明する。図10は、第2の実施形態に係る電力変換装置100が適用される発電システム1000のブロック図である。
10 配線基板
101 第1側端部
H 収納ケース
TIN1 第1入力端子
TIN2 第2入力端子
M モジュール
CON 制御部
P 補助電源
WA1 第1配線領域
Claims (15)
- 主電源から供給された第1入力電圧を電力変換した出力電圧を出力する電力変換装置であって、
電子部品配置面を有する収納ケースと、
前記電子部品配置面に対向する第1面および前記第1面と反対側の第2面を有し、前記収納ケース内に収納された配線基板と、
前記配線基板の前記第2面上に配置され、前記第1入力電圧が供給される第1入力端子と、
前記配線基板の前記第2面上に配置され、前記第1入力電圧よりも低い第2入力電圧が供給される第2入力端子と、
前記電子部品配置面上に配置された状態で前記収納ケース内に収納され、前記第1入力端子の出力側において前記配線基板の配線に接続された電子部品と、
前記配線基板の前記第2面上に配置され、前記電子部品の動作を制御する制御部と、
前記配線基板の前記第2面上に配置され、前記第2入力電圧を電力変換した補助電源電圧を前記制御部に供給する補助電源と、を備え、
前記第1入力端子、前記第2入力端子、前記補助電源および前記制御部は、前記配線基板の前記第2面のうちの前記配線基板の第1側端部側の第1配線領域上に配置されていることを特徴とする電力変換装置。 - 使用状態において前記電力変換装置が浸水した場合に、前記第1入力端子、前記第2入力端子、前記補助電源および前記制御部のそれぞれの位置が水位よりも高くなるように、前記配線基板の前記第1側端部は、前記使用状態において前記第1側端部と反対側の前記配線基板の第2側端部よりも高い位置に配置されることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記電子部品は、前記配線基板の前記第2面のうちの前記第2側端部側の第2配線領域において、前記配線基板の配線に接続されていることを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。
- 前記第2入力端子は、前記第1入力端子よりも前記第1側端部側に配置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。
- 前記第2入力端子は、前記第1入力端子と隣接して配置されていることを特徴とする請求項4に記載の電力変換装置。
- 前記配線基板の前記第2面上に配置され、前記出力電圧を出力する出力端子を更に備え、
前記出力端子は、前記第2面のうちの前記第1配線領域上に配置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。 - 前記制御部は、前記出力端子よりも前記第1側端部側に配置されていることを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置。
- 前記第1配線領域は、前記第1側端部に沿った方向において前記第2配線領域よりも大きいことを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置。
- 前記電子部品配置面上に配置された状態で前記収納ケース内に収納され、前記第1入力端子の出力側かつ前記電子部品の入力側において前記配線基板の配線に接続された第2の電子部品を更に備え、
前記第2の電子部品は、前記配線基板の前記第2面のうちの前記第1配線領域において、前記配線基板の配線に接続されていることを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置。 - 前記配線基板の前記第2面上に配置され、前記第2の電子部品の出力側かつ前記電子部品の入力側に接続された第3の電子部品を更に備え、
前記第3の電子部品は、前記第2面のうちの前記第2配線領域上に配置されていることを特徴とする請求項9に記載の電力変換装置。 - 前記配線基板の前記第2面上に配置され、前記出力電圧を出力する出力端子と、
前記配線基板の前記第2面上に配置され、前記電子部品の出力側かつ前記出力端子の入力側に配置された第4の電子部品と、を更に備え、
前記第4の電子部品は、前記第2面のうちの前記第2配線領域上に配置されていることを特徴とする請求項10に記載の電力変換装置。 - 前記第2の電子部品は、前記制御部により制御され、前記第1入力電圧を整流して出力する整流回路であり、
前記第3の電子部品は、前記整流回路が出力した電圧を平滑化する平滑化キャパシタであり、
前記電子部品は、前記平滑化キャパシタが平滑化した電圧を変換して出力するモジュールであり、
前記第4の電子部品は、前記モジュールが出力した電圧を調整して出力するフィルタであることを特徴とする請求項11に記載の電力変換装置。 - 前記補助電源は、前記第2入力電圧を前記補助電源電圧に変換するトランスを有することを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記フィルタは、巻線部品およびキャパシタを含むことを特徴とする請求項12に記載の電力変換装置。
- 前記配線基板の前記第2面上に配置された封止樹脂を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
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