JPWO2019180820A1

JPWO2019180820A1 - 車載充電器

Info

Publication number: JPWO2019180820A1
Application number: JP2020507169A
Authority: JP
Inventors: 義生暮石; 史浩南; 清功阿部; 圭一藤澤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-03-20
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2020-12-03
Anticipated expiration: 2038-03-20
Also published as: JP7097951B2; WO2019180820A1

Abstract

ＡＣ−ＤＣコンバータ（１１）を収納する第１ダイカストケース（１０）と、ＤＣ−ＤＣコンバータ（２１）を収納し、第１ダイカストケース（１０）に重ねられる第２ダイカストケース（２０）と、第２ダイカストケース（２０）に当接する第１ダイカストケース（１０）の第１当接面（１０ａ）に形成された、断面半円形の第１溝部（１０ｂ）と、第１ダイカストケース（１０）に当接する第２ダイカストケース（２０）の第２当接面（２０ａ）に形成された、断面半円形の第２溝部（２０ｂ）と、第１溝部（１０ｂ）及び第２溝部（２０ｂ）によって構成される平面方向の空間に配置され、冷媒の流路になる冷却パイプ（３０）とを備える。

Description

この発明は、冷媒の流路を有する車載充電器に関するものである。

例えば、特許文献１に係る車載充電器では、電気デバイス類が発する熱を放熱するための冷媒を流す流路が、ダイカストケースに形成されている。この車載充電器において、ダイカストケースの上部に設置された電気デバイス類を冷却するための上側の流路と、ダイカストケースの下部に設置された電気デバイス類を冷却するための下側の流路とは、上下２段に配置されている。電気デバイス類は、ダイカストケースの流路周辺の駄肉を削った平面部に設置されている。

特願２０１７−７０５００号

車載充電器は、通常、後部座席の下に設置されるため、薄型化が要求される。しかしながら、特許文献１に係る車載充電器は、冷媒の流路が上下２段に配置されているので、厚みがあるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、冷媒の流路を有する車載充電器を薄型化することを目的とする。

この発明に係る車載充電器は、ＡＣ−ＤＣコンバータを収納する第１ダイカストケースと、ＤＣ−ＤＣコンバータを収納し、第１ダイカストケースに重ねられる第２ダイカストケースと、第２ダイカストケースに当接する第１ダイカストケースの第１当接面に形成された、断面半円形の第１溝部と、第１ダイカストケースに当接する第２ダイカストケースの第２当接面に形成された、断面半円形の第２溝部と、第１溝部及び第２溝部によって構成される平面方向の空間に配置され、冷媒の流路になる冷却パイプとを備えるものである。

この発明によれば、ＡＣ−ＤＣコンバータを収納する第１ダイカストケースとＤＣ−ＤＣコンバータを収納する第２ダイカストケースとの当接部分に、冷却パイプを平面方向に配置するようにしたので、車載充電器を薄型化することができる。

実施の形態１に係る車載充電器の構成例を示す分解斜視図である。実施の形態１における第１ダイカストケースの構成例を示し、図２Ａは平面図、図２Ｂは側面図、図２Ｃは底面図である。実施の形態１における第２ダイカストケースの構成例を示し、図３Ａは平面図、図３Ｂは側面図、図３Ｃは底面図である。実施の形態１における冷却パイプの構成例を示す外観斜視図である。実施の形態１における第１ダイカストケース、第２ダイカストケース、及び冷却パイプの断面図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る車載充電器の構成例を示す分解斜視図である。車載充電器は、主に、第１ダイカストケース１０、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１、第２ダイカストケース２０、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１、及び冷却パイプ３０を含む。この車載充電器は、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）等に搭載されるＯＢＣ（ＯｎＢｏａｒｄＣｈａｒｇｅｒ）である。

第１ダイカストケース１０及び第２ダイカストケース２０は、それぞれ、アルミダイカスト製の箱である。第１ダイカストケース１０と第２ダイカストケース２０とは、互いの箱底面側が向い合せにされ、その箱底面間に冷却パイプ３０が挟まった状態で、複数のねじ４０により締結される。

図２は、実施の形態１における第１ダイカストケース１０の構成例を示し、図２Ａは平面図、図２Ｂは側面図、図２Ｃは底面図である。図２Ｃに示されるように、第１ダイカストケース１０の箱底面に相当する第１当接面１０ａには、この第１当接面１０ａの平面方向においてＵ字形状にのびる第１溝部１０ｂが形成される。この第１溝部１０ｂの断面は半円形である。

第１ダイカストケース１０の内部には、交流電圧を直流電圧４００Ｖに変換するＡＣ−ＤＣコンバータ１１と、交流電圧の電源線が固定される端子台１５とが収納される。ＡＣ−ＤＣコンバータ１１は、ＰＨＶ等の駆動用バッテリを充電するためのものである。ＡＣ−ＤＣコンバータ１１は、フィルタ基板１２、ＡＣ−ＤＣ基板１３、並びに、トランス及びパワー素子等の電気デバイス類１４を含む。

図１、図２Ａ及び後述する図５に示されるように、第１ダイカストケース１０の内部における第１溝部１０ｂの周辺は、他の部分より肉厚な駄肉部となっている。この駄肉部が削られ、平面部１０ｃが形成される。フィルタ基板１２、ＡＣ−ＤＣ基板１３及び電気デバイス類１４は、平面部１０ｃに設置され、図示しないねじにより平面部１０ｃに締結される。この締結により、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１が第１ダイカストケース１０に固定されると共に、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１で発生した熱が第１ダイカストケース１０に放熱される。電気デバイス類１４の電極は、ＡＣ−ＤＣ基板１３にはんだ付けされる。

図３は、実施の形態１における第２ダイカストケース２０の構成例を示し、図３Ａは平面図、図３Ｂは側面図、図３Ｃは底面図である。図３Ａに示されるように、第２ダイカストケース２０の箱底面に相当する第２当接面２０ａには、この第２当接面２０ａの平面方向においてＵ字形状にのびる第２溝部２０ｂが形成される。この第２溝部２０ｂの断面は半円形である。

第２ダイカストケース２０の内部には、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１の直流電圧４００Ｖを直流電圧１２Ｖに変換するＤＣ−ＤＣコンバータ２１が収納される。ＤＣ−ＤＣコンバータ２１は、ＰＨＶ等の補機用バッテリを充電するためのものである。ＤＣ−ＤＣコンバータ２１は、ＤＣ−ＤＣ基板２２、及び図示しない電気デバイス類を含む。

第１ダイカストケース１０と同様、第２ダイカストケース２０の内部における第２溝部２０ｂの周辺は、他の部分より肉厚な駄肉部となっている。この駄肉部が削られ、平面部２０ｃが形成される。ＤＣ−ＤＣ基板２２及び上記電気デバイス類は、平面部２０ｃに設置され、図示しないねじにより平面部２０ｃに締結される。この締結により、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１が第２ダイカストケース２０に固定されると共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１で発生した熱が第２ダイカストケース２０に放熱される。上記電気デバイス類の電極は、ＤＣ−ＤＣ基板２２にはんだ付けされる。

図４は、実施の形態１における冷却パイプ３０の構成例を示す外観斜視図である。冷却パイプ３０は、第１ダイカストケース１０の第１当接面１０ａと第２ダイカストケース２０の第２当接面２０ａとの当接部分に設置される。より具体的には、第１当接面１０ａの第１溝部１０ｂと、第２当接面２０ａの第２溝部２０ｂとによって構成される平面方向の空間に設置される。冷却パイプ３０は、上記空間の形状と同様、平面方向にのびた形状である。

冷却パイプ３０の端部３０ａ，３０ｂは、第１ダイカストケース１０及び第２ダイカストケース２０から外部へ突き出した形状となっている。端部３０ａ，３０ｂにはホースが繋がれる。冷媒は、車両からホースを通じて一方の端部３０ａへ入り、冷却パイプ３０の内部を流れながら第１ダイカストケース１０及び第２ダイカストケース２０の熱を吸収し、もう一方の端部３０ｂからホースへ出て、車両へ戻る。冷却パイプ３０の端部３０ａ，３０ｂは、ホースを直接繋ぐための継手形状であることが好ましい。

図５は、実施の形態１における第１ダイカストケース１０、第２ダイカストケース２０、及び冷却パイプ３０の断面図である。断面半円形の第１溝部１０ｂと第２溝部２０ｂとで構成される断面円形の空間に、冷却パイプ３０が直接設置されてもよいが、第１ダイカストケース１０と冷却パイプ３０と第２ダイカストケース２０との間の熱伝導の効率を高めるために、第１溝部１０ｂと冷却パイプ３０との隙間、及び第２溝部２０ｂと冷却パイプ３０との隙間に、放熱グリス５０が塗布されていることが好ましい。

図５の例では、第１溝部１０ｂの周辺が、他の部分より肉厚な駄肉部となっており、この駄肉部の一部である除去部１０ｄが削られ、平面部１０ｃが形成されている。一端が第１溝部１０ｂに連通している鋳巣１０ｅが駄肉部に存在する場合、除去部１０ｄを削ると、鋳巣１０ｅの他端が平面部１０ｃに露出する可能性がある。また、平面部１０ｃにねじ穴を設けると、ねじ穴が鋳巣１０ｅに連通する可能性がある。このような場合であっても、冷媒の流路は冷却パイプ３０によって第１ダイカストケース１０から隔離されているため、冷媒が鋳巣１０ｅから平面部１０ｃへ漏れ出ることはない。これに対し、従来はダイカストケースに直接冷媒の流路が形成されていたため、冷媒が鋳巣１０ｅを通って流路から平面部１０ｃへと漏れ出す場合があった。漏れ出た冷媒は、平面部１０ｃに設置されているフィルタ基板１２、ＡＣ−ＤＣ基板１３、及び電気デバイス類１４に漏電等の不具合を生じさせる。

冷却パイプ３０を流れる冷媒の圧力損失が小さいほど、冷却効率が高まる。冷媒の圧力損失を小さくするためには、冷却パイプ３０の流路断面積３０ｃは一定であることが好ましい。なお、端部３０ａ，３０ｂが継手形状である場合には、継手形状の部分を含めて流路断面積３０ｃが一定であることが好ましい。なお、冷却パイプ３０と継手形状の端部３０ａ，３０ｂとで流路断面積３０ｃが一定である場合、冷媒の圧力損失をさらに小さくでき、冷却効率をさらに高めることができる。
冷却パイプ３０の流路断面積３０ｃは、厳密に一定である必要はなく、略一定であればよい。

以上のように、実施の形態１に係る車載充電器は、第１ダイカストケース１０と、第２ダイカストケース２０と、第１溝部１０ｂと、第２溝部２０ｂと、冷却パイプ３０とを備える。第１ダイカストケース１０は、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１を収納する。第２ダイカストケース２０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１を収納し、第１ダイカストケース１０に重ねられる。第１溝部１０ｂは、第２ダイカストケース２０に当接する第１ダイカストケース１０の第１当接面１０ａに形成された、断面半円形の溝である。第２溝部２０ｂは、第１ダイカストケース１０に当接する第２ダイカストケース２０の第２当接面２０ａに形成された、断面半円形の溝である。冷却パイプ３０は、第１溝部１０ｂ及び第２溝部２０ｂによって構成される平面方向の空間に配置され、冷媒の流路になる。このように、実施の形態１では、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１を収納する第１ダイカストケース１０とＤＣ−ＤＣコンバータ２１を収納する第２ダイカストケース２０との当接部分に、冷却パイプ３０を平面方向に配置するようにしたので、従来よりも車載充電器を薄型化することができる。

また、冷却パイプ３０が冷媒の流路を第１ダイカストケース１０及び第２ダイカストケース２０から隔離するため、冷媒が鋳巣１０ｅを通って平面部１０ｃ，２０ｃへ漏れ出ることがない。そのため、第１ダイカストケース１０及び第２ダイカストケース２０に収納されるＡＣ−ＤＣコンバータ１１及びＤＣ−ＤＣコンバータ２１等の不具合を防ぐことができる。

また、車載充電器のケースを第１ダイカストケース１０と第２ダイカストケース２０とに２分割したことで、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１等の第１ダイカストケース１０への組立て及びＤＣ−ＤＣコンバータ２１等の第２ダイカストケース２０への組立てを、それぞれ一方向から行うことができる。さらに、第１ダイカストケース１０の組立てラインと、第２ダイカストケース２０の組立てラインとを別々に構築することができる。これらのように、第１ダイカストケース１０と第２ダイカストケース２０とを分割したことにより、工作性が向上する。

また、実施の形態１によれば、冷却パイプ３０の流路断面積３０ｃは一定である。これにより、冷媒の圧力損失を小さくして冷却効率を高めることができる。よって、薄型かつ高出力な車載充電器を実現することができる。

また、実施の形態１によれば、第１溝部１０ｂ及び第２溝部２０ｂと、冷却パイプ３０との間には、放熱グリス５０が塗布されている。これにより、第１ダイカストケース１０、第２ダイカストケース２０、及び冷却パイプ３０の間の熱伝導の効率を高めることができる。また、部品のばらつき及び組立て時のばらつきにより生じる車載充電器ごとの熱伝導性の差異をなくすことができる。

また、実施の形態１によれば、冷却パイプ３０の端部３０ａ，３０ｂは、継手形状である。これにより、ホースを直接冷却パイプ３０に接続して、冷却パイプ３０単品状態でエアリーク検査等の漏れ検査を実施することができる。冷却パイプ３０に漏れがなければ、第１ダイカストケース１０及び第２ダイカストケース２０に鋳巣１０ｅが存在していたとしても、冷媒は漏れない。よって、車載充電器の組立て時における製品検査工程を短縮できる。

なお、本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、又は実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

この発明に係る車載充電器は、薄型化するようにしたので、車両側スペースに制約がある車載充電器等に用いるのに適している。

１０第１ダイカストケース、１０ａ第１当接面、１０ｂ第１溝部、１０ｃ平面部、１０ｄ除去部、１０ｅ鋳巣、１１ＡＣ−ＤＣコンバータ、１２フィルタ基板、１３ＡＣ−ＤＣ基板、１４電気デバイス類、１５端子台、２０第２ダイカストケース、２０ａ第２当接面、２０ｂ第２溝部、２０ｃ平面部、２１ＤＣ−ＤＣコンバータ、２２ＤＣ−ＤＣ基板、３０冷却パイプ、３０ａ，３０ｂ端部、３０ｃ流路断面積、４０ねじ、５０放熱グリス。

この発明に係る車載充電器は、ＡＣ−ＤＣコンバータを収納する第１ダイカストケースと、ＤＣ−ＤＣコンバータを収納し、第１ダイカストケースに重ねられる第２ダイカストケースと、第２ダイカストケースに当接する第１ダイカストケースの第１当接面に形成された、断面半円形の第１溝部と、第１ダイカストケースに当接する第２ダイカストケースの第２当接面に形成された、断面半円形の第２溝部と、第１溝部及び第２溝部によって構成される平面方向の空間に配置され、冷媒の流路になる冷却パイプとを備え、第１溝部及び第２溝部と、冷却パイプとの間に放熱グリスが塗布されていることを特徴とする。

この発明によれば、ＡＣ−ＤＣコンバータを収納する第１ダイカストケースとＤＣ−ＤＣコンバータを収納する第２ダイカストケースとの当接部分に、冷却パイプを平面方向に配置し、第１ダイカストケースに形成された第１溝部及び第２ダイカストケースに形成された第２溝部と、冷却パイプとの間に放熱グリスが塗布されたものとしたので、第１ダイカストケースと冷却パイプとの間、及び第２ダイカストケースと冷却パイプとの間の熱伝導の効率が高められ、部品のばらつき及び組立て時のばらつきにより生じる熱伝導性の差異をなくすことができ、かつ、車載充電器を薄型化することができる。

Claims

ＡＣ−ＤＣコンバータを収納する第１ダイカストケースと、
ＤＣ−ＤＣコンバータを収納し、前記第１ダイカストケースに重ねられる第２ダイカストケースと、
前記第２ダイカストケースに当接する前記第１ダイカストケースの第１当接面に形成された、断面半円形の第１溝部と、
前記第１ダイカストケースに当接する前記第２ダイカストケースの第２当接面に形成された、断面半円形の第２溝部と、
前記第１溝部及び前記第２溝部によって構成される平面方向の空間に配置され、冷媒の流路になる冷却パイプとを備える車載充電器。
前記冷却パイプの流路断面積は一定であることを特徴とする請求項１記載の車載充電器。
前記第１溝部及び前記第２溝部と、前記冷却パイプとの間には、放熱グリスが塗布されていることを特徴とする請求項１記載の車載充電器。
前記冷却パイプの両端部は、継手形状であることを特徴とする請求項２記載の車載充電器。