WO2022009422A1 - 充放電装置 - Google Patents

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WO2022009422A1
WO2022009422A1 PCT/JP2020/027033 JP2020027033W WO2022009422A1 WO 2022009422 A1 WO2022009422 A1 WO 2022009422A1 JP 2020027033 W JP2020027033 W JP 2020027033W WO 2022009422 A1 WO2022009422 A1 WO 2022009422A1
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WO
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power
transformer
charging
power conversion
housing
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PCT/JP2020/027033
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English (en)
French (fr)
Inventor
裕樹 八木
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30Constructional details of charging stations
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12Electric charging stations

Definitions

  • the present disclosure relates to a charging / discharging device for an electric vehicle capable of charging / discharging a storage battery.
  • electric vehicles such as electric vehicles (EV) and plug-in hybrid vehicles (Plug-in Hybrid Electric Vehicle: PHEV) are becoming widespread.
  • a charging device for electric vehicles for home use which charges a storage battery mounted on an electric vehicle with electric power supplied from an electric power system
  • the V2H is equipped with a charging / discharging device for the electric vehicle that charges the electric power supplied from the electric power system to the storage battery mounted on the electric vehicle and also supplies the electric power from the storage battery of the electric vehicle to the household electric equipment that is the load in the house. (Vehicle to Home) system is becoming widespread.
  • the charging / discharging device constituting the V2H system converts AC power into DC power in order to charge the storage battery of the electric vehicle with the power supplied from the power system. Further, the charging / discharging device constituting the V2H system converts the DC power discharged from the storage battery of the electric vehicle into AC power that can be supplied to the in-house load.
  • the charging / discharging device for the electric vehicle that realizes the V2H system is equipped with a transformer for power conversion.
  • a charging / discharging device for an electric vehicle that realizes a V2H system requires a large transformer having a large rated capacity in order to supply electric power that can drive the load of all household electric appliances in a house.
  • the charging / discharging device for an electric vehicle that realizes a V2H system has a large rated capacity when supplying electric power only to a specific household electric device having a specific load in a house. It is not always necessary to use a transformer.
  • a transformer with a large rated capacity has a large physical size and occupies a large proportion in the internal space of the housing of the charging / discharging device for electric vehicles constituting the V2H system. For this reason, it is important to consider the placement location inside the housing of the charging / discharging device for a transformer with a large rated capacity.
  • the transformer having a large rated capacity is a heavy component, the center of gravity of the charging / discharging device becomes high when it is placed above in the housing of the charging / discharging device. As a result, the stability of the charging / discharging device in the installed state becomes unstable. Therefore, the transformer having a large rated capacity needs to be arranged below the inside of the housing of the charging / discharging device so that the center of gravity of the housing of the charging / discharging device is as low as possible.
  • a V2H system equipped with an electric vehicle and a charging / discharging device is required as an emergency power source.
  • user demands are diversifying, with charge / discharge devices that keep costs down and supply power to specific household electrical equipment, which is a specific load in the house, and all loads in the house at a cost.
  • a charging / discharging device that can flexibly meet the needs of users, such as a charging / discharging device that supplies electric power to all household electric devices.
  • Patent Document 1 by arranging a large and heavy transformer on the side of the storage battery module on the lower side of the housing, the center of gravity of the product can be lowered and the stability in the installed state can be ensured.
  • the system is disclosed.
  • the power conversion circuit and the transformer are arranged inside the same housing.
  • the storage battery system described in Patent Document 1 has a product specification in which a power conversion circuit performs power conversion of low power, and when the transformer is miniaturized, the housing is provided in order to correspond to the rated capacity of the transformer. It is necessary to change the size. For this reason, it is necessary to manufacture a plurality of housings corresponding to the rated capacity of the transformer according to the specifications of the power conversion circuit, and there is a problem that the manufacturing becomes complicated.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and when power is supplied to the load of household electric appliances in a house, it can flexibly respond to the power supply capacity requested by the user and can be easily manufactured.
  • the purpose is to obtain a flexible charging / discharging device.
  • the charging / discharging device converts the AC power supplied from the power system into DC power and supplies it to the storage battery mounted on the electric vehicle. It is a charging / discharging device that converts the DC power discharged from the storage battery into AC power and supplies it to the home load.
  • the charging / discharging device has a first housing that houses a power conversion circuit that converts AC power into DC power and also converts DC power into AC power, and a power conversion circuit that converts DC power into power in the house. It includes a second housing that houses a transformer that transforms the voltage of AC power supplied to the load, and a fixing portion that detachably fixes the first housing and the second housing.
  • the charging / discharging device has the effect that when power is supplied to the load of household electric appliances in a house, it can flexibly respond to the power supply capacity requested by the user and can be easily manufactured. Play.
  • a perspective view showing a charging / discharging device according to the first embodiment A perspective view showing a state in which the transformer housing portion is removed in the charging / discharging device according to the first embodiment.
  • a perspective view showing a transformer housing portion of the charging / discharging device according to the first embodiment The perspective view which shows the bush which closes the cable insertion hole of the power conversion housing part of the charge / discharge device which concerns on Embodiment 1.
  • a perspective view showing a transformer housing portion of the charging / discharging device according to the second embodiment A perspective view showing a transformer housing portion of the charging / discharging device according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a charge / discharge system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a charging / discharging device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the transformer housing portion is removed in the charging / discharging device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a transformer housing portion of the charging / discharging device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a bush that closes the cable insertion hole of the power conversion housing portion of the charging / discharging device according to the first embodiment.
  • the charge / discharge system 100 includes a charge / discharge device 1, a power system 50, a load 60, and an electric vehicle 70.
  • the charge / discharge system 100 is a V2H system that charges the drive storage battery 71 mounted on the electric vehicle 70 with the electric power supplied from the power system 50, and discharges the electric power stored in the storage battery 71 to supply the load 60. Is.
  • Examples of the electric vehicle 70 include an electric vehicle, a plug-in hybrid vehicle, and the like. Inside the electric vehicle 70, a drive storage battery 71 used for driving the electric vehicle 70 is mounted.
  • the storage battery 71 is a secondary battery capable of charging and discharging DC power, can store DC power, and also functions as a DC power source at the time of discharging.
  • the storage battery 71 is realized by, for example, a nickel hydrogen battery, a lithium ion battery, or the like.
  • the power system 50 is an AC power source that supplies AC power to the charging / discharging device 1 or the load 60.
  • the load 60 is a device that consumes electric power, for example, a household electric device that is an in-house load installed in a house. Examples of household electric appliances include air conditioners, refrigerators and microwave ovens.
  • the load 60 is electrically connected to the power system 50 via the charging / discharging device 1, and is also electrically connected to the power system 50 without going through the charging / discharging device 1.
  • the charging / discharging device 1 is a charging / discharging device for an electric vehicle.
  • the charging / discharging device 1 converts the AC power supplied from the power system 50 into DC power and supplies the AC power to the storage battery 71 mounted on the electric vehicle 70 to charge the storage battery 71. Further, the charging / discharging device 1 converts the DC power discharged from the storage battery 71 into AC power and supplies it to the household electric device which is a load in the house.
  • the charging / discharging device 1 is electrically connected to the power system 50, the load 60, and the electric vehicle 70.
  • the charge / discharge device 1 includes a power conversion unit 2, a charge / discharge cable 5, a charge / discharge connector 6, and a cable holder 7.
  • the charge / discharge cable 5 is a cable for electrically connecting the charge / discharge device 1 to the electric vehicle 70.
  • the charge / discharge connector 6 is a connector connected to the electric vehicle 70 when the charge / discharge device 1 is used, and is attached to a charging connection portion (not shown) of the connected electric vehicle 70 and mounted on the electric vehicle 70. It is electrically connected to the storage battery 71.
  • the cable holder 7 is a holder around which the middle part of the charge / discharge cable 5 is wound to hold the middle part of the charge / discharge cable 5 when the charge / discharge device 1 is not in use.
  • the power conversion unit 2 has two, a power conversion housing unit 3 relatively arranged at the upper part of the power conversion unit 2 and a transformer housing unit 4 relatively arranged at the lower part of the power conversion unit 2. Equipped with a housing.
  • the power conversion housing portion 3 and the transformer housing portion 4 have a box shape formed of a thin sheet metal.
  • the power conversion housing 3 and the transformer housing 4 constitute the housing of the power conversion unit 2, that is, the outer shell of the power conversion unit 2.
  • the power conversion unit 2 is formed in a rectangular parallelepiped shape in which the dimensions in the left-right direction and the dimensions in the vertical direction are larger than the dimensions in the front-rear direction.
  • the front-rear direction is the depth direction of the power conversion unit 2, and is the Y direction in FIG.
  • the left-right direction is the width direction of the power conversion unit 2, and is the X direction in FIG.
  • the vertical direction is the height direction of the power conversion unit 2, and is the Z direction in FIG.
  • the charging / discharging device 1 is arranged and used so that the height direction of the power conversion unit 2 is parallel to the vertical direction.
  • the cable holder 7 is provided on one side surface of the power conversion housing portion 3.
  • the depth direction of the power conversion unit 2 can be rephrased as the depth direction of the charging / discharging device 1.
  • the width direction of the power conversion unit 2 can be rephrased as the width direction of the charging / discharging device 1.
  • the height direction of the power conversion unit 2 can be rephrased as the height direction of the charging / discharging device 1.
  • the power conversion housing unit 3 is arranged at the upper part of the power conversion unit 2.
  • the transformer housing unit 4 is arranged at the lower part of the power conversion unit 2. That is, the transformer housing portion 4 is arranged at the lower part of the power conversion housing portion 3.
  • the power conversion housing portion 3 is the first housing in the charging / discharging device 1, and mainly houses the power conversion circuit 300, which is an electric circuit board for power conversion, and the heat sink 301 for the power conversion circuit. is doing.
  • the power conversion circuit 300 converts AC power into DC power in order to charge the storage battery 71 mounted on the electric vehicle 70 from the power supplied from the power system 50, and is discharged from the storage battery 71 of the electric vehicle 70. It is an electric circuit that converts DC power into AC power to supply it to household electrical equipment.
  • the power conversion circuit 300 has a heat generating component that generates heat during operation, and generates heat during operation.
  • the heat sink 301 has a function of efficiently dissipating the heat generated by the power conversion circuit 300 to cool the power conversion circuit 300.
  • the front surface 33 of the power conversion housing portion 3 is a lid portion, and the front surface 33 can be opened and closed.
  • the work of fixing the power conversion housing portion 3 and the transformer housing portion 4 and the installation and removal of parts such as the power conversion circuit 300 and the heat sink 301 are performed. It is possible.
  • the power conversion housing portion 3 has a screw hole 31 which is a through hole and a cable insertion hole 32 which is a through hole formed on the lower surface 34.
  • the screw holes 31 are used for fixing screws between the power conversion housing portion 3 and the transformer housing portion 4.
  • the cable insertion hole 32 is used for inserting a power cable (not shown) that electrically connects the power conversion circuit 300 and the transformer 400 described later.
  • the transformer housing portion 4 is the second housing in the charging / discharging device 1, and houses the transformer 400 for transformation and the heat sink 401 for the transformer inside.
  • the transformer 400 transforms the AC power converted by the power conversion circuit 300. That is, when the AC power converted by the power conversion circuit 300 is supplied to the household electric device, the transformer 400 converts the AC power into a voltage corresponding to the household electric device.
  • the transformer 400 is a transformer having a product specification of the power conversion circuit 300, that is, a rated capacity corresponding to a desired power capacity in the power conversion circuit 300.
  • the transformer 400 is a heat generating component that generates heat during operation.
  • the heat sink 401 has a function of efficiently dissipating the heat generated by the transformer 400 to cool the transformer 400.
  • the front surface 43 of the transformer housing portion 4 is a lid portion, and the front surface 43 can be opened and closed. By opening the front surface 43 of the transformer housing portion 4, it is possible to perform work such as fixing the power conversion housing portion 3 and the transformer housing portion 4, and installing and removing parts such as the transformer 400 and the heat sink 401. ing.
  • the transformer housing portion 4 has a screw hole 41 which is a through hole and a cable insertion hole 42 which is a through hole formed on the upper surface 44.
  • the screw hole 41 is used for fixing screws between the power conversion housing portion 3 and the transformer housing portion 4.
  • the cable insertion hole 42 is used for inserting a power cable (not shown) that electrically connects the power conversion circuit 300 and the transformer 400.
  • the power conversion housing 3 and the transformer housing 4 are fixed in a state where the lower surface 34 of the power conversion housing 3 and the upper surface 44 of the transformer housing 4 face each other and are in contact with each other.
  • the power conversion housing 3 and the transformer housing 4 include a screw hole 31 formed on the lower surface 34 of the power conversion housing 3, a screw hole 41 formed on the upper surface 44 of the transformer housing 4, and the screw hole 41. Is mechanically screwed and fixed by bolts and nuts (not shown).
  • the screw holes 31 of the power conversion housing 3, the screw holes 41 of the transformer housing 4, the bolts, and the nuts are fixed to detachably fix the power conversion housing 3 and the transformer housing 4. It constitutes a part 12.
  • the cable insertion hole 32 formed in the lower surface 34 of the power conversion housing 3 is formed in the upper surface 44 of the transformer housing 4. It is arranged at a position corresponding to the formed cable insertion hole 42. That is, the inside of the power conversion housing portion 3 and the inside of the transformer housing portion 4 are communicated with each other via the cable insertion hole 32 and the cable insertion hole 42. Then, the power cable connected to the power conversion circuit 300 is drawn out into the transformer housing portion 4 via the cable insertion hole 32 and the cable insertion hole 42 and connected to the transformer 400. As a result, the power conversion circuit 300 and the transformer 400 are electrically connected by a power cable inside the power conversion unit 2.
  • the charging / discharging device 1 is used to supply electric power to a specific load having a relatively small electric capacity, and when the power conversion circuit 300 is used alone without using the transformer 400, the transformer housing is used.
  • the body portion 4 can be used by removing it from the power conversion housing portion 3.
  • the transformer 400 When the transformer 400 is not used in the cable insertion hole 32 of the power conversion housing portion 3 and the power conversion housing portion 3 and the transformer housing portion 4 are not mechanically connected, for example, as shown in FIG. It is closed by a rubber bush 80. This ensures a waterproof and dustproof structure for the charging / discharging device 1 when the power conversion housing 3 and the transformer housing 4 are not mechanically connected.
  • the power conversion housing portion 3 is used.
  • the charging / discharging device 1 can be fixed to the installation surface of the charging / discharging device 1 by bolts or anchor bolts and nuts by using the screw holes 31 formed in the lower surface 34 of the above.
  • the transformer housing portion 4 in which the transformer 400 is housed can be easily attached to and detached from the power conversion housing portion 3 in which the power conversion unit 2 is housed. ing. That is, in the charging / discharging device 1, the transformer housing 4 can be easily attached to the power conversion housing 3, and the transformer housing 4 can be easily removed from the power conversion housing 3.
  • the charging / discharging device 1 is used to supply electric power to a specific load 60 in a house having a relatively small electric capacity when supplying electric power to the load 60 of household electric equipment in the house.
  • the transformer housing portion 4 can be removed from the power conversion housing portion 3 and used.
  • the charging / discharging device 1 is used to supply electric power to a specific load 60 in a house having a relatively large electric capacity to be used when supplying electric power to a load 60 of a household electric device in the house.
  • the transformer housing portion 4 can be attached to the power conversion housing portion 3 for use. ..
  • the charging / discharging device 1 can be used if the specifications of the power conversion circuit 300 are selected according to the case where power is supplied to a specific load 60 in a house having a relatively large electric capacity to be used. It corresponds to both the case of supplying power to a specific load 60 in a house with a relatively small electric capacity and the case of supplying power to a specific load 60 in a house having a relatively large electric capacity to be used. It is possible. Therefore, power is supplied to a charge / discharge device having a specification of supplying power to a specific load 60 in a house having a relatively small electric capacity to be used and a specific load 60 in a house having a relatively large electric capacity to be used.
  • the transformer housing portion 4 becomes unnecessary and can be removed. Therefore, the charging / discharging device 1 can be miniaturized, the installation space is reduced, the degree of freedom of the installation location is improved, and the cost is reduced.
  • the charging / discharging device 1 can flexibly respond to the power supply capacity requested by the user when supplying power to the load of household electric appliances in the house.
  • the power conversion circuit 300 has a heat generating component that generates heat during operation, and the larger the power to be converted into electric power, the larger the amount of heat generated by the power conversion circuit.
  • the transformer 400 is also a heat generating component that generates heat during operation, and the larger the size, the larger the amount of heat generated.
  • the power conversion housing portion 3 and the transformer housing portion 4 are separately configured, so that the power conversion circuit 300, which is the main heat generating source in the charging / discharging device 1, is formed. And the transformer 400 are distributed and arranged. Therefore, in the charging / discharging device 1, it is possible to suppress the increase in size of heat-dissipating parts such as the heat sink 301 and the heat sink 401, and it is possible to suppress the increase in size and cost of the charging / discharging device 1.
  • the total weight of the transformer housing unit 4 in which the transformer 400 is housed is heavier than the total weight of the power conversion housing part 3 in which the power conversion circuit is housed.
  • the power conversion housing portion 3 is arranged on the transformer housing portion 4.
  • the charging / discharging device 1 when power is supplied to the load 60 of the household electric appliance in the house, it is possible to flexibly respond to the power supply capacity requested by the user, which is convenient. It is possible to provide a low-cost charging / discharging device.
  • the transformer housing portion 4 having a fixed dimension of one type, in which the width direction dimension of the power conversion unit 2 is the same as the dimension of the power conversion housing portion 3, is the power conversion housing portion.
  • the width direction dimension of the power conversion unit 2 of the transformer housing unit 4 for accommodating the transformer 400 may be changed according to the size of the transformer 400. .. That is, the shape and size of the transformer housing portion 4 may be changed according to the specifications of the transformer 400.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the charging / discharging device according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the transformer housing portion and the shelf board are removed and short legs are attached in the charging / discharging device according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a transformer housing portion of the charging / discharging device according to the second embodiment.
  • the same components as those of the charging / discharging device 1 according to the above-described first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the charge / discharge device 21 according to the second embodiment has a power conversion unit 2, a charge / discharge cable 5, a charge / discharge connector 6, and a cable holder 7, as in the charge / discharge device 1 according to the first embodiment. Be prepared.
  • the power conversion unit 2 has two, a power conversion housing unit 3 relatively arranged at the upper part of the power conversion unit 2 and a transformer housing unit 4a relatively arranged at the lower part of the power conversion unit 2. Equipped with a housing.
  • leg portions 91 and leg portions 93 which are two legs 9 having a rectangular parallelepiped shape, are provided.
  • the leg portion 91 and the leg portion 93 have the same height.
  • the leg portion 91 and the leg portion 93 are converted into power in a state where the in-plane direction of the main surface having the largest area in the rectangular parallelepiped shape is parallel to the depth direction of the power conversion unit 2 and the height direction of the power conversion unit 2. It is attached to the lower surface 34 of the housing portion 3.
  • the side surface 92 which is the side surface of the leg portion 91 facing the leg portion 93
  • the side surface 94 which is the side surface of the leg portion 93 facing the leg portion 91
  • the upper surface 11 of the shelf board 10 is the lower surface 34 of the power conversion housing portion 3 between the lower surface of the leg portion 9 and the lower surface 34 of the power conversion housing portion 3 in the height direction of the power conversion unit 2. It is provided in a state parallel to.
  • the transformer housing portion 4a is arranged on the upper surface 11 of the shelf board 10.
  • the lower surface 34 of the power conversion housing portion 3 is provided with a cable insertion hole 32 as in the case of the first embodiment.
  • the transformer housing portion 4a has dimensions in the width direction of the power conversion unit 2 and dimensions in the height direction of the power conversion unit 2 smaller than those of the transformer housing portion 4 according to the first embodiment.
  • the outer shape is smaller than that of the transformer housing portion 4 according to the first embodiment.
  • the size of the transformer 400 changes depending on the transformer processing capacity. That is, the size of the transformer 400 changes depending on the magnitude of the electric power to be transformed, and the size of the transformer 400 becomes larger as the transformer 400 can handle a large amount of electric power.
  • the transformer housing portion 4a houses a transformer 400 having a smaller transformer processing capacity and a smaller outer shape than the transformer 400 housed in the transformer housing portion 4 according to the first embodiment.
  • the transformer housing portion 4a is a housing having a shape and size corresponding to the size of the transformer 400 to be housed inside. That is, in the charging / discharging device 21, the transformer housing portion 4a is formed into a housing having a shape and size corresponding to the shape and size of the transformer 400 to be housed therein, so that the inside of the transformer housing portion 4a is provided. It is possible to reduce the size of the transformer housing portion 4a and the charging / discharging device 21 by eliminating the unnecessary space in the above.
  • the shape and size corresponding to the size of the transformer 400 is the minimum shape and size of the transformer housing portion 4a necessary for accommodating the transformer 400 and related parts of the transformer 400 inside the transformer housing portion 4a. Is.
  • the transformer housing portion 4a is mechanically fixed to the shelf plate 10 by fixing parts such as screws using screw holes (not shown) provided on the lower surface 45 of the transformer housing portion 4a.
  • the screw holes provided on the lower surface 45 of the transformer housing portion 4a, the leg portions 91 and 93 which are the two leg portions 9, the shelf plate 10, and the screws are the power conversion housing portion 3.
  • a fixing portion 12 for fixing the transformer housing portion 4a and the transformer housing portion 4a in a detachable manner is configured.
  • the transformer housing portion 4a has a cable insertion hole 42, which is a through hole, formed on the upper surface 44.
  • the cable insertion hole 42 is used for inserting a power cable (not shown) that electrically connects the power conversion circuit 300 and the transformer 400, similarly to the transformer housing portion 4 according to the first embodiment.
  • the cable insertion hole 32 formed in the lower surface 34 of the power conversion housing 3 is formed in the upper surface 44 of the transformer housing 4a. It is arranged at a position corresponding to the formed cable insertion hole 42. That is, the inside of the power conversion housing portion 3 and the inside of the transformer housing portion 4a are communicated with each other via the cable insertion hole 32 and the cable insertion hole 42. Then, the power cable connected to the power conversion circuit 300 is drawn out into the transformer housing portion 4a via the cable insertion hole 32 and the cable insertion hole 42 and connected to the transformer 400. As a result, the power conversion circuit 300 and the transformer 400 are electrically connected by a power cable inside the power conversion unit 2.
  • the transformer housing portion 4a can be removed from the power conversion housing portion 3 by disconnecting the power cable from the transformer 400 and disconnecting from the shelf board 10 to disconnect the transformer housing portion 3 from the power conversion housing portion 3. .. Further, the power conversion housing portion 3 from which the transformer housing portion 4a is removed has the shelf plate 10, the leg portion 91, and the leg portion 93 removed, and is higher than the leg portion 91 and the leg portion 93 as shown in FIG. The leg 9 can be replaced with a lower leg 95 and a leg 96. As a result, the installation space of the charging / discharging device 21 can be reduced.
  • the charging / discharging device 21 according to the second embodiment can easily provide the transformer housing portion 4a with respect to the power conversion housing portion 3 from the outside, similarly to the charging / discharging device 1 according to the first embodiment. It can be attached and detached. Therefore, after the charging / discharging device 21 is installed, the load 60 of all the household electric devices in the house is changed from the state in which the charging / discharging device 21 supplies power to the load 60 of the specific household electric device in the house.
  • the transformer housing unit can be changed to the power conversion housing unit 3 without moving the charging / discharging device 21 to change the power capacity supplied to the load 60 so that the power can be supplied from the charging / discharging device 21. It can be handled simply by attaching 4a.
  • the user can install the charging / discharging device 21 while suppressing the initial introduction cost. Then, a transformer housing portion 4a is newly added, and whether or not to supply electric power from the charging / discharging device 21 to the load 60 of all household electric appliances in the house is determined after the charging / discharging device 21 is installed. It can be selected according to the usage status of electrical equipment.
  • the power conversion housing portion 3 to the transformer housing portion 4a By removing the above, it is possible to change the power capacity supplied to the load 60. Further, when the transformer housing portion 4a is removed from the power conversion housing portion 3, the installation space can be reduced by removing the shelf plate 10 and replacing the leg portion 9 with the short leg portions 95 and 96.
  • the configuration shown in the above embodiments is an example, and can be combined with another known technique, can be combined with each other, and does not deviate from the gist. It is also possible to omit or change a part of the configuration.
  • 1,21 Charge / discharge device 2 Power conversion unit, 3 Power conversion housing unit, 4, 4a Transformer housing unit, 5 Charge / discharge cable, 6 Charge / discharge connector, 7 Cable holder, 9,91,93,95,96 Legs, 10 shelves, 11,44 tops, 12 fixings, 31,41 screw holes, 32,42 cable insertion holes, 33,43 fronts, 34,45 bottoms, 50 power systems, 60 loads, 70 electric vehicles, 71 storage battery, 80 rubber bush, 92,94 side surface, 100 charge / discharge system, 300 power conversion circuit, 301,401 heat sink, 400 transformer.

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Abstract

充放電装置(1)は、電力系統から供給される交流電力を直流電力に電力変換して電動車両に実装された蓄電池に供給し、蓄電池から放電された直流電力を交流電力に電力変換して宅内負荷に供給する充放電装置(1)である。充放電装置(1)は、交流電力を直流電力に電力変換し、また直流電力を交流電力に電力変換する電力変換回路を収納する第1の筐体と、電力変換回路において直流電力から電力変換されて宅内負荷に供給される交流電力の電圧を変圧するトランスを収納する第2の筐体と、第1の筐体と第2の筐体とを脱着可能に固定する固定部(12)と、を備える。

Description

充放電装置
 本開示は、蓄電池の充放電を行うことが可能な電動車両用の充放電装置に関する。
 近年、電気自動車(Electric Vehicle:EV)およびプラグインハイブリッド自動車(Plug-in Hybrid Electric Vehicle:PHEV)などの電動車両が普及しつつある。そして、電動車両の普及とともに、電力系統から供給される電力を電動車両に実装された蓄電池に充電する家庭向けの電動車両用充電装置が普及しつつある。また、電力系統から供給される電力を電動車両に実装された蓄電池に充電するとともに電動車両の蓄電池から宅内負荷である家庭用電気機器に電力を供給する電動車両用の充放電装置を備えたV2H(Vehicle to Home)システムが普及しつつある。
 V2Hシステムを構成する充放電装置は、電力系統から供給される電力を電動車両の蓄電池に充電するために、交流電力を直流電力に変換する。また、V2Hシステムを構成する充放電装置は、電動車両の蓄電池から放電した直流電力を、宅内負荷に供給できる交流電力に変換する。V2Hシステムを実現する電動車両用の充放電装置は、電力変換のためにトランスを実装している。V2Hシステムを実現する電動車両用の充放電装置は、住宅内の全ての家庭用電気機器の負荷を駆動可能な電力を供給するためには、定格容量が大きい大型のトランスが必要となる。一方で、V2Hシステムを実現する電動車両用の充放電装置は、住宅内の特定の負荷である特定の家庭用電気機器のみに限定して電力を供給する場合には、定格容量が大きい大型のトランスを必ずしも使用しなくてもよい。
 定格容量が大きいトランスは、物理的な大きさが大きく、V2Hシステムを構成する電動車両用の充放電装置の筐体の内部空間において占める割合が大きい。このため、定格容量が大きいトランスは、充放電装置の筐体の内部における配置場所の配慮が重要となる。
 また、定格容量が大きいトランスは、重量が重い部品であるため、充放電装置の筐体において上方に配置されると充放電装置の重心が高くなる。この結果、充放電装置は、設置状態での安定性が不安定となる。このため、定格容量が大きいトランスは、充放電装置の筐体の重心ができるだけ低くなるように、充放電装置の筐体の内部における下方に配置されることが必要となる。
 さらに、災害に備えるために、非常用電源として、電動車両と充放電装置とを備えたV2Hシステムが求められている。しかし、ユーザーの要望は多様化しており、コストを抑えて住宅内の特定の負荷である特定の家庭用電気機器に電力を供給する充放電装置、およびコストをかけても住宅内の全ての負荷である全ての家庭用電気機器に電力を供給する充放電装置など、ユーザーの要望に柔軟に対応できる充放電装置が求められている。
 特許文献1には、大形で質量が大きいトランスを筐体の下部側で蓄電池モジュールの側部に配置することにより、製品の重心を下げて、設置状態における安定性を確保することができる蓄電池システムが開示されている。
特開2019-176534号公報
 しかしながら、上記特許文献1に記載の蓄電池システムの構造は、同一の筐体の内部に電力変換回路とトランスとが配置されている。そして、特許文献1に記載の蓄電池システムは、電力変換回路が小電力の電力変換を行う製品仕様とされて、トランスが小型化された場合は、トランスの定格容量に対応するために筐体の大きさの変更が必要となる。このため、電力変換回路の仕様に合わせたトランスの定格容量に対応した複数の筐体を製造しなければならず、製造が複雑になる、という問題があった。
 本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、住宅内の家庭用電気機器の負荷に電力を供給する場合に、ユーザーが要望する電力の供給容量に柔軟に対応でき、簡便に製造可能な充放電装置を得ることを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる充放電装置は、電力系統から供給される交流電力を直流電力に電力変換して電動車両に実装された蓄電池に供給し、蓄電池から放電された直流電力を交流電力に電力変換して宅内負荷に供給する充放電装置である。充放電装置は、交流電力を直流電力に電力変換し、また直流電力を交流電力に電力変換する電力変換回路を収納する第1の筐体と、電力変換回路において直流電力から電力変換されて宅内負荷に供給される交流電力の電圧を変圧するトランスを収納する第2の筐体と、第1の筐体と第2の筐体とを脱着可能に固定する固定部と、を備える。
 本開示にかかる充放電装置は、住宅内の家庭用電気機器の負荷に電力を供給する場合に、ユーザーが要望する電力の供給容量に柔軟に対応でき、簡便に製造可能である、という効果を奏する。
実施の形態1にかかる充放電システムの構成例を示す図 実施の形態1にかかる充放電装置を示す斜視図 実施の形態1にかかる充放電装置においてトランス筐体部が取り外された状態を示す斜視図 実施の形態1にかかる充放電装置のトランス筐体部を示す斜視図 実施の形態1にかかる充放電装置の電力変換筐体部のケーブル挿通孔を塞ぐブッシュを示す斜視図 実施の形態2にかかる充放電装置を示す斜視図 実施の形態2にかかる充放電装置において、トランス筐体部および棚板が取り外され、短い脚部が取り付けられた状態を示す斜視図 実施の形態2にかかる充放電装置のトランス筐体部を示す斜視図
 以下に、実施の形態にかかる充放電装置を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態1.
 図1は、実施の形態1にかかる充放電システムの構成例を示す図である。図2は、実施の形態1にかかる充放電装置を示す斜視図である。図3は、実施の形態1にかかる充放電装置においてトランス筐体部が取り外された状態を示す斜視図である。図4は、実施の形態1にかかる充放電装置のトランス筐体部を示す斜視図である。図5は、実施の形態1にかかる充放電装置の電力変換筐体部のケーブル挿通孔を塞ぐブッシュを示す斜視図である。
 充放電システム100は、充放電装置1と、電力系統50と、負荷60と、電動車両70と、を備える。充放電システム100は、電動車両70に実装された駆動用の蓄電池71を電力系統50から供給される電力で充電するとともに、蓄電池71に蓄えられた電力を放電させて負荷60に供給するV2Hシステムである。
 電動車両70は、例えば、電気自動車、プラグインハイブリッド自動車などが例示される。電動車両70の内部には、電動車両70を駆動させるために用いられる駆動用の蓄電池71が実装されている。蓄電池71は、直流電力を充電および放電可能な二次電池であり、直流電力を蓄電可能であるとともに、放電時には直流電源としても機能する。蓄電池71は、例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などによって実現される。
 電力系統50は、交流電力を充放電装置1または負荷60に供給する交流電源である。
 負荷60は、電力を消費する機器であり、例えば住宅内に設置される宅内負荷である家庭用電気機器である。家庭用電気機器は、空気調和機、冷蔵庫および電子レンジなどが例示される。負荷60は、充放電装置1を介して電力系統50と電気的に接続される他に、充放電装置1を介さずに電力系統50と電気的に接続されている。
 充放電装置1は、電動車両用の充放電装置である。充放電装置1は、電力系統50から供給される交流電力を直流電力に電力変換して電動車両70に実装された蓄電池71に供給し、蓄電池71を充電させる。また、充放電装置1は、蓄電池71から放電された直流電力を交流電力に電力変換して宅内負荷である家庭用電気機器に供給する。充放電装置1は、電力系統50、負荷60および電動車両70と電気的に接続されている。
 充放電装置1は、電力変換部2と、充放電ケーブル5と、充放電コネクタ6と、ケーブルホルダー7と、を備える。
 充放電ケーブル5は、充放電装置1を電動車両70と電気的に接続するためのケーブルである。
 充放電コネクタ6は、充放電装置1の使用時に電動車両70に接続されるコネクタであって、接続先の電動車両70の不図示の充電接続部に取り付けられて、電動車両70に実装された蓄電池71に電気的に接続する。
 ケーブルホルダー7は、充放電装置1の不使用時に充放電ケーブル5の中途部が巻き付けられて充放電ケーブル5の中途部を保持するホルダーである。
 電力変換部2は、電力変換部2において相対的に上部に配置された電力変換筐体部3と、電力変換部2において相対的に下部に配置されたトランス筐体部4と、の2つの筐体を備える。
 電力変換筐体部3とトランス筐体部4とは、薄板の板金で形成された箱形状を有している。電力変換筐体部3とトランス筐体部4とにより、電力変換部2の筐体、すなわち電力変換部2の外郭が構成されている。電力変換部2は、前後方向の寸法よりも、左右方向の寸法および上下方向の寸法が大きい直方体形状に形成されている。前後方向は、電力変換部2の奥行き方向であり、図2におけるY方向である。左右方向は、電力変換部2の幅方向であり、図2におけるX方向である。上下方向は、電力変換部2の高さ方向であり、図2におけるZ方向である。
 充放電装置1は、電力変換部2の高さ方向が鉛直方向と平行な方向となるように配置されて使用される。ケーブルホルダー7は、電力変換筐体部3の一側面に設けられている。なお、電力変換部2の奥行き方向は、充放電装置1の奥行き方向と換言できる。電力変換部2の幅方向は、充放電装置1の幅方向と換言できる。電力変換部2の高さ方向は、充放電装置1の高さ方向と換言できる。
 電力変換筐体部3は、電力変換部2において上部に配置されている。トランス筐体部4は、電力変換部2において下部に配置されている。すなわち、トランス筐体部4は、電力変換筐体部3の下部に配置されている。
 電力変換筐体部3は、充放電装置1における第1の筐体であり、主として電力変換用の電気回路基板である電力変換回路300と、電力変換回路用のヒートシンク301と、を内部に収納している。
 電力変換回路300は、電力系統50から供給される電力を電動車両70に実装された蓄電池71に充電するために交流電力を直流電力に電力変換し、また、電動車両70の蓄電池71から放電される直流電力を家庭用電気機器に供給するために交流電力に変換する、電気回路である。電力変換回路300は、動作時に発熱する発熱部品を有しており、動作時に発熱する。
 ヒートシンク301は、電力変換回路300で発熱された熱を効率的に放熱して電力変換回路300を冷やす機能を有する。
 電力変換筐体部3は、前面33が蓋部とされており、前面33を開閉可能とされている。電力変換筐体部3は、前面33を開くことにより、電力変換筐体部3とトランス筐体部4との固定作業、電力変換回路300およびヒートシンク301などの部品の設置および取り外しといった作業が実施可能とされている。
 電力変換筐体部3は、貫通孔であるねじ孔31と、貫通孔であるケーブル挿通孔32と、が下面34に形成されている。ねじ孔31は、電力変換筐体部3とトランス筐体部4とのねじ固定に用いられる。ケーブル挿通孔32は、電力変換回路300と後述するトランス400とを電気的に接続する不図示の電力用ケーブルを挿通するために用いられる。
 トランス筐体部4は、充放電装置1における第2の筐体であり、変圧用のトランス400と、トランス用のヒートシンク401と、を内部に収納している。
 トランス400は、電力変換回路300で変換された交流電力の変圧を行う。すなわち、トランス400は、電力変換回路300で変換された交流電力を家庭用電気機器に供給する際に、交流電力を家庭用電気機器に対応した電圧に変換する。トランス400は、電力変換回路300の製品仕様、すなわち電力変換回路300における所望の電力容量に対応する定格容量を有する変圧器である。トランス400は、動作時に発熱する発熱部品である。
 ヒートシンク401は、トランス400で発熱された熱を効率的に放熱してトランス400を冷やす機能を有する。
 トランス筐体部4は、前面43が蓋部とされており、前面43を開閉可能とされている。トランス筐体部4は、前面43を開くことにより、電力変換筐体部3とトランス筐体部4との固定作業、トランス400およびヒートシンク401などの部品の設置および取り外しといった作業が実施可能とされている。
 トランス筐体部4は、貫通孔であるねじ孔41と、貫通孔であるケーブル挿通孔42と、が上面44に形成されている。ねじ孔41は、電力変換筐体部3とトランス筐体部4とのねじ固定に用いられる。ケーブル挿通孔42は、電力変換回路300とトランス400とを電気的に接続する不図示の電力用ケーブルを挿通するために用いられる。
 電力変換筐体部3とトランス筐体部4とは、電力変換筐体部3の下面34とトランス筐体部4の上面44とを対向させて接触させた状態で固定されている。電力変換筐体部3とトランス筐体部4とは、電力変換筐体部3の下面34に形成されたねじ孔31と、トランス筐体部4の上面44に形成されたねじ孔41と、を用いて、不図示のボルトとナットとによって機械的にねじ止め固定されている。
 電力変換筐体部3のねじ孔31と、トランス筐体部4のねじ孔41と、ボルトと、ナットとは、電力変換筐体部3とトランス筐体部4とを脱着可能に固定する固定部12を構成する。
 そして、電力変換筐体部3とトランス筐体部4とが固定された状態において、電力変換筐体部3の下面34に形成されたケーブル挿通孔32が、トランス筐体部4の上面44に形成されたケーブル挿通孔42に対応する位置に配置されている。すなわち、電力変換筐体部3の内部とトランス筐体部4の内部とが、ケーブル挿通孔32とケーブル挿通孔42とを介して連通されている。そして、電力変換回路300に接続された電力用ケーブルが、ケーブル挿通孔32とケーブル挿通孔42とを介してトランス筐体部4の内部に引き出されてトランス400に接続されている。これにより、電力変換回路300とトランス400とは、電力変換部2の内部において電力用ケーブルにより電気的に接続されている。
 また、充放電装置1は、使用する電気容量が比較的小さい特定の負荷に電力を供給する用途で、トランス400を使用せずに電力変換回路300が単独で使用される場合には、トランス筐体部4を電力変換筐体部3から取り外して使用可能である。
 そして、電力変換筐体部3のケーブル挿通孔32は、トランス400が使用されず、電力変換筐体部3とトランス筐体部4とが機械的に接続されないときは、たとえば図5に示すようなゴムブッシュ80によって塞がれる。これにより、電力変換筐体部3とトランス筐体部4とが機械的に接続されない場合における、充放電装置1の防水防塵構造が確保される。
 また、電力変換筐体部3のケーブル挿通孔32は、トランス400が使用されず、電力変換筐体部3とトランス筐体部4とが機械的に接続されないときは、電力変換筐体部3の下面34に形成されたねじ孔31を使って、ボルトもしくはアンカーボルトとナットとにより、充放電装置1の設置面に充放電装置1を固定することができる。
 上記のように構成された充放電装置1は、トランス400が収納されたトランス筐体部4を、電力変換部2が収納された電力変換筐体部3に対して、容易に着脱可能とされている。すなわち、充放電装置1は、トランス筐体部4を電力変換筐体部3に容易に取り付けることができ、また、トランス筐体部4を電力変換筐体部3から容易に取り外すことができる。
 これにより、充放電装置1は、住宅内の家庭用電気機器の負荷60に電力を供給する場合に、使用する電気容量が相対的に小さい住宅内の特定の負荷60に電力を供給する用途で、トランス400を使用せずに電力変換回路300が単独で使用される場合には、トランス筐体部4を電力変換筐体部3から取り外して使用することができる。また、充放電装置1は、住宅内の家庭用電気機器の負荷60に電力を供給する場合に、使用する電気容量が相対的に大きい住宅内の特定の負荷60に電力を供給する用途、または住宅内の全ての負荷60に電力を供給する用途で、電力変換回路300とともにトランス400が使用される場合には、トランス筐体部4を電力変換筐体部3に取り付けて使用することができる。
 これにより、充放電装置1は、電力変換回路300の仕様を、使用する電気容量が相対的に大きい住宅内の特定の負荷60に電力を供給する場合に合わせて選定しておけば、使用する電気容量が相対的に小さい住宅内の特定の負荷60に電力を供給する場合、および使用する電気容量が相対的に大きい住宅内の特定の負荷60に電力を供給する場合の両方の場合に対応可能である。このため、使用する電気容量が相対的に小さい住宅内の特定の負荷60に電力を供給する仕様の充放電装置と、使用する電気容量が相対的に大きい住宅内の特定の負荷60に電力を供給する仕様の充放電装置と、を個別に作製する必要がない。すなわち、使用する電気容量が相対的に小さい住宅内の特定の負荷60に電力を供給する仕様の充放電装置の筐体と、使用する電気容量が相対的に大きい住宅内の特定の負荷60に電力を供給する仕様の充放電装置の筐体と、を個別に作製する必要がなく、製造が容易である。したがって、トランスの定格容量に対応して複数種類の筐体を製造する必要がなく、材料、製造工程、および、製品管理に関わるコストを低減することができる。
 また、使用する電気容量が相対的に小さい住宅内の特定の負荷60に電力を供給する際には、トランス筐体部4が不要となり、取り外すことができる。このため、充放電装置1を小型化することができ、設置スペースが小さくなり、設置場所の自由度が向上し、またコストが軽減される。
 これにより、充放電装置1は、住宅内の家庭用電気機器の負荷に電力を供給する場合に、ユーザーが要望する電力の供給容量に柔軟に対応できる。
 また、電力変換回路300は、動作時に発熱する発熱部品を有し、電力変換する電力が大きくなるほど電力変換回路の発熱量が多くなる。また、トランス400も、動作時に発熱する発熱部品であり、大型化するほど発熱量が多くなる。電力変換回路300とトランス400とが1つの筐体の内部に配置された場合には、電力変換回路300とトランス400との発熱量がともに多い場合、筐体内の温度が高温になる。このため、電力変換回路300とトランス400との温度上昇を抑えるために、大型の冷却ファンまたは大型のヒートシンクなどの大型の冷却部品が必要になる。冷却部品の大型化は、製品の大型化に繋がる。
 これに対して、充放電装置1は、電力変換筐体部3とトランス筐体部4とが分割して構成されていることにより、充放電装置1における主な発熱源である電力変換回路300とトランス400とが分散して配置されている。このため、充放電装置1では、ヒートシンク301およびヒートシンク401などの放熱部品の大型化が抑制され、充放電装置1の大型化およびコストの増加を抑制することができる。
 また、充放電装置1は、トランス400が収納されたトランス筐体部4の全体の重量が、電力変換回路が収納された電力変換筐体部3の全体の重量よりも重く、充放電装置の高さ方向において、電力変換筐体部3がトランス筐体部4の上に配置されている。これにより、充放電装置1は、充放電装置1の重心を下げて、設置状態における安定性を確保することができる。
 したがって、本実施の形態1にかかる充放電装置1によれば、住宅内の家庭用電気機器の負荷60に電力を供給する場合に、ユーザーが要望する電力の供給容量に柔軟に対応でき、簡便に製造可能であり、低コストの充放電装置を提供できる。
実施の形態2.
 上述した実施の形態1では、電力変換部2の幅方向の寸法が電力変換筐体部3の寸法と同一とされた、寸法が1種類に固定されたトランス筐体部4が電力変換筐体部3に対して着脱可能とされた場合について説明したが、トランス400の大きさに対応してトランス400を収納するトランス筐体部4の電力変換部2の幅方向の寸法を変えてもよい。すなわち、トランス筐体部4の形状および大きさは、トランス400の仕様に対応させて変更されてもよい。
 図6は、実施の形態2にかかる充放電装置を示す斜視図である。図7は、実施の形態2にかかる充放電装置において、トランス筐体部および棚板が取り外され、短い脚部が取り付けられた状態を示す斜視図である。図8は、実施の形態2にかかる充放電装置のトランス筐体部を示す斜視図である。なお、実施の形態2にかかる充放電装置21の説明においては、上述した実施の形態1にかかる充放電装置1と同様の構成については、同じ符号を付すことで詳細な説明は省略する。
 実施の形態2にかかる充放電装置21は、実施の形態1にかかる充放電装置1と同様に、電力変換部2と、充放電ケーブル5と、充放電コネクタ6と、ケーブルホルダー7と、を備える。
 電力変換部2は、電力変換部2において相対的に上部に配置された電力変換筐体部3と、電力変換部2において相対的に下部に配置されたトランス筐体部4aと、の2つの筐体を備える。
 電力変換筐体部3の下面34における電力変換部2の幅方向の両端部には、直方体形状を有する2つの脚部9である脚部91と脚部93とが設けられている。脚部91と脚部93とは、同じ高さを有する。脚部91と脚部93とは、直方体形状において一番面積が広い主面の面内方向が、電力変換部2の奥行き方向および電力変換部2の高さ方向に平行な状態で、電力変換筐体部3の下面34に取り付けられている。
 脚部91において脚部93と対向する側面である側面92と、脚部93において脚部91と対向する側面である側面94とは、平板状の棚板10で連結されている。棚板10は、電力変換部2の高さ方向における脚部9の下面と電力変換筐体部3の下面34との間において、棚板10の上面11が電力変換筐体部3の下面34と平行な状態で設けられている。そして、トランス筐体部4aは、棚板10の上面11の上に配置されている。
 電力変換筐体部3の下面34には、実施の形態1の場合と同様にケーブル挿通孔32が設けられている。
 トランス筐体部4aは、電力変換部2の幅方向の寸法および電力変換部2の高さ方向の寸法が、実施の形態1にかかるトランス筐体部4よりも小さい寸法とされており、実施の形態1にかかるトランス筐体部4よりも外形が小さい。
 トランス400は、変圧処理能力によって大きさが変わる。すなわち、トランス400は、変圧する電力の大きさによって大きさが変わり、大電力に対応可能なトランス400ほど、大きさが大きくなる。
 トランス筐体部4aには、実施の形態1にかかるトランス筐体部4に収納されているトランス400よりも変圧処理能力が小さく、外形が小さいトランス400が収納されている。そして、トランス筐体部4aは、内部に収納するトランス400の大きさに対応した形状および大きさを有する筐体とされている。すなわち、充放電装置21では、トランス筐体部4aを、内部に収納するトランス400の形状および大きさに対応した形状および大きさを備えた筐体とすることにより、トランス筐体部4aの内部における不要な空間を削除して、トランス筐体部4aおよび充放電装置21の小型化が可能である。トランス400の大きさに対応した形状および大きさは、トランス400およびトランス400の関連部品をトランス筐体部4aの内部に収納するために必要最低限の、トランス筐体部4aの形状および大きさである。
 トランス筐体部4aは、トランス筐体部4aの下面45に設けられた不図示のねじ孔を用いて、ねじなどの固定部品により棚板10と機械的に固定されている。この場合、トランス筐体部4aの下面45に設けられたねじ孔と、2つの脚部9である脚部91および脚部93と、棚板10と、ねじとは、電力変換筐体部3とトランス筐体部4aとを脱着可能に固定する固定部12を構成する。
 トランス筐体部4aは、貫通孔であるケーブル挿通孔42が上面44に形成されている。ケーブル挿通孔42は、実施の形態1にかかるトランス筐体部4と同様に、電力変換回路300とトランス400とを電気的に接続する不図示の電力用ケーブルを挿通するために用いられる。
 そして、電力変換筐体部3とトランス筐体部4aとが固定された状態において、電力変換筐体部3の下面34に形成されたケーブル挿通孔32が、トランス筐体部4aの上面44に形成されたケーブル挿通孔42に対応する位置に配置されている。すなわち、電力変換筐体部3の内部とトランス筐体部4aの内部とが、ケーブル挿通孔32とケーブル挿通孔42とを介して連通されている。そして、電力変換回路300に接続された電力用ケーブルが、ケーブル挿通孔32とケーブル挿通孔42とを介してトランス筐体部4aの内部に引き出されてトランス400に接続されている。これにより、電力変換回路300とトランス400とは、電力変換部2の内部において電力用ケーブルにより電気的に接続されている。
 トランス筐体部4aは、トランス400から電力ケーブルを外し、棚板10との固定を外すことにより、電力変換筐体部3との接続を解除して電力変換筐体部3から取り外すことができる。また、トランス筐体部4aを取り外した電力変換筐体部3は、棚板10と脚部91と脚部93とを取り外し、図7に示すように脚部91および脚部93よりも高さが低い脚部95および脚部96に脚部9を交換することができる。これにより、充放電装置21の設置スペースの縮小化が図れる。
 上述したように、実施の形態2にかかる充放電装置21は、実施の形態1にかかる充放電装置1と同様に、電力変換筐体部3に対してトランス筐体部4aを外部から簡単に脱着できる。このため、充放電装置21の設置後に、住宅内の特定の家庭用電気機器の負荷60に充放電装置21から電力を供給している状態から、住宅内の全ての家庭用電気機器の負荷60に充放電装置21から電力を供給できる状態にするための、負荷60に供給する電力容量の変更を、充放電装置21を移動したりすることなく、電力変換筐体部3にトランス筐体部4aを取り付けるだけで対応することができる。
 これにより、ユーザーは、初期導入コストを抑えて充放電装置21を設置することができる。そして、トランス筐体部4aを新たに追加して、住宅内の全ての家庭用電気機器の負荷60に充放電装置21から電力を供給するかどうかを、充放電装置21の設置後に、家庭用電気機器の使用状況に対応して選択することができる。
 また、上述とは逆に、住宅内の全ての家庭用電気機器の負荷60に充放電装置21から電力を供給する必要がなくなった場合には、電力変換筐体部3からトランス筐体部4aを取り外すことで、負荷60に供給する電力容量の変更に対応できる。さらに、電力変換筐体部3からトランス筐体部4aを取り外した場合には、棚板10を取り外し、脚部9を短い脚部95,96に取り換えることにより、設置スペースの縮小が図れる。
 以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
 1,21 充放電装置、2 電力変換部、3 電力変換筐体部、4,4a トランス筐体部、5 充放電ケーブル、6 充放電コネクタ、7 ケーブルホルダー、9,91,93,95,96 脚部、10 棚板、11,44 上面、12 固定部、31,41 ねじ孔、32,42 ケーブル挿通孔、33,43 前面、34,45 下面、50 電力系統、60 負荷、70 電動車両、71 蓄電池、80 ゴムブッシュ、92,94 側面、100 充放電システム、300 電力変換回路、301,401 ヒートシンク、400 トランス。

Claims (3)

  1.  電力系統から供給される交流電力を直流電力に電力変換して電動車両に実装された蓄電池に供給し、前記蓄電池から放電された直流電力を交流電力に電力変換して宅内負荷に供給する充放電装置であって、
     交流電力を直流電力に電力変換し、また直流電力を交流電力に電力変換する電力変換回路を収納する第1の筐体と、
     前記電力変換回路において直流電力から電力変換されて前記宅内負荷に供給される交流電力の電圧を変圧するトランスを収納する第2の筐体と、
     前記第1の筐体と前記第2の筐体とを脱着可能に固定する固定部と、
     を備えることを特徴とする充放電装置。
  2.  前記トランスが収納された前記第2の筐体の全体の重量が、前記電力変換回路が収納された前記第1の筐体の全体の重量よりも重く、
     前記充放電装置の高さ方向において、前記第1の筐体が前記第2の筐体の上に配置されていること、
     を特徴とする請求項1に記載の充放電装置。
  3.  前記第2の筐体は、前記トランスの大きさに対応する形状および大きさを有する筐体であり、
     前記固定部が、前記第1の筐体を支持する脚部と、前記脚部に固定され前記第2の筐体を上面で支持する棚板と、を含むこと、
     を特徴とする請求項1または2に記載の充放電装置。
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