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JP2019187145A - Charger - Google Patents

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JP2019187145A
JP2019187145A JP2018077218A JP2018077218A JP2019187145A JP 2019187145 A JP2019187145 A JP 2019187145A JP 2018077218 A JP2018077218 A JP 2018077218A JP 2018077218 A JP2018077218 A JP 2018077218A JP 2019187145 A JP2019187145 A JP 2019187145A
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Hidemi Hayashi
秀美 林
福島 浩
Hiroshi Fukushima
浩 福島
貴史 野田
Takashi Noda
貴史 野田
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Abstract

To provide a charger having better heat radiation than the conventional converter and can reduce the influence of heat radiation upon other equipment.SOLUTION: A power supply unit 15 of a charger 1 includes a heat sink 57 having a converter circuit 55, which includes a plurality of semiconductor switching elements, and a plurality of semiconductor switching elements mounted in a heat transmittable manner, inside a duct 53 which has a first intake port 45, a second intake port 47 having openings on the power reception unit 13 side, a first exhaust port 49 and a second exhaust port 51. Inside the duct 53, there are independently configured a first passage 59, which houses the heat sink 57 and exhausts from the first exhaust port 49 air which is taken in from the first intake port 45, and a second passage 61, which houses the converter circuit 55 and exhausts from the second exhaust port 51 air which is taken in from the second intake port 47.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、プラグイン型車両に搭載された蓄電器等を充電するための充電装置に関するものである。   The present invention relates to a charging device for charging a capacitor or the like mounted on a plug-in type vehicle.

特開2016−47007号公報(特許文献1)には、変圧器を含む受電部とコンバータを含む電源部とからなる直流電源部と、制御指令に基づいて直流電源部を制御する電源制御部と、制御指令を出力する給電制御部と、プラグイン型車両のプラグインコネクタに接続されて、電源制御部によって制御された直流電源部から出力される直流電力をプラグイン型車両の蓄電器に供給する電源プラグと、少なくとも直流電源部、電源制御部及び給電制御部が収納されるハウジングとを備えた充電装置の従来例が開示されている。この従来の充電装置では、ハウジングは、少なくとも受電部及び電源部が収納される電源収納室と、電源収納室に対して設けられた点検扉とを備え、電源収納室内では、受電部の上に電源部を配置し、点検扉が開かれた状態において、少なくとも電源部がスライド機構を介してハウジングの外部に引き出し可能に電源収納室内の構造が構成されている。   Japanese Patent Laying-Open No. 2016-47007 (Patent Document 1) includes a DC power supply unit including a power reception unit including a transformer and a power supply unit including a converter, and a power supply control unit that controls the DC power supply unit based on a control command. , Connected to a power supply control unit that outputs a control command and a plug-in connector of the plug-in type vehicle, and supplies DC power output from the DC power source unit controlled by the power source control unit to the capacitor of the plug-in type vehicle A conventional example of a charging device including a power plug and a housing in which at least a DC power supply unit, a power supply control unit, and a power supply control unit are housed is disclosed. In this conventional charging device, the housing includes a power storage chamber in which at least the power receiving unit and the power supply unit are stored, and an inspection door provided for the power storage chamber. In the state where the power supply unit is arranged and the inspection door is opened, the structure in the power supply storage chamber is configured so that at least the power supply unit can be pulled out of the housing via the slide mechanism.

また特開2013−85367号公報(特許文献2)には、ハウジングの上部にハウジングの内部に外気を押し込んでハウジングの内部機器を冷却するファンを設ける冷却構造が開示されている。   Japanese Patent Laying-Open No. 2013-85367 (Patent Document 2) discloses a cooling structure in which a fan that cools internal devices of a housing by pushing outside air into the housing is disclosed at the top of the housing.

特開2016−47007号公報JP 2016-47007 A 特開2013−85367号公報JP 2013-85367 A

しかしながら、特開2016−47007号公報(特許文献1)には、電源部の放熱構造については、特に開示はない。特許文献1の構造で簡単な冷却構造として採用できるのは、特許文献2に示される冷却構造のように、ハウジングの外部から内部に外気を導入するファンをハウジングに対して取り付けることである。しかしながらこのような構造を採用した場合、外気温が高くなる場合には、発熱量が最も多くなるコンバータの冷却が不十分となり、十分な充電性能を発揮できない恐れがある。またコンバータから放熱した熱が、他の機器に影響を与える恐れがある。   However, Japanese Patent Laying-Open No. 2016-47007 (Patent Document 1) does not particularly disclose the heat dissipation structure of the power supply unit. A simple cooling structure that can be employed in the structure of Patent Document 1 is to attach a fan that introduces outside air from the outside of the housing to the housing, as in the cooling structure shown in Patent Document 2. However, when such a structure is adopted, when the outside air temperature becomes high, cooling of the converter that generates the largest amount of heat becomes insufficient and there is a possibility that sufficient charging performance cannot be exhibited. Also, the heat dissipated from the converter may affect other devices.

本発明の目的は、従来よりもコンバータの放熱を良好なものとして、さらに他の機器への放熱の影響を小さくすることができる充電装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a charging device that can improve the heat radiation of a converter as compared with the conventional one and further reduce the influence of the heat radiation to other devices.

本発明の充電装置は、変圧器を含む受電部とコンバータ回路を含む電源部とからなる直流電源部と、制御指令に基づいて直流電源部を制御する電源制御部と、制御指令を出力する給電制御部と、少なくとも直流電源部、電源制御部及び給電制御部が収納されるハウジングとを備えている。また本発明の充電装置では、ハウジングは、少なくとも受電部及び電源部が収納される電源収納室と、電源収納室に対して設けられた点検扉とを備え、電源収納室内では、受電部の上に電源部が配置されている。さらに本発明の充電装置では、電源部が、受電部側に開口する第1の吸気口及び第2の吸気口と、第1の排気口及び第2の排気口を有するダクトの内部に、複数の半導体スイッチング素子を含むコンバータ回路と複数の半導体スイッチング素子が熱伝達可能に実装されたヒートシンクを備えている。その上で、ダクトの内部には、ヒートシンクを収納し且つ第1の吸気口から吸気した空気を第1の排気口から排出する第1の通路と、コンバータ回路を収納し且つ第2の吸気口から吸気した空気を第2の排気口から排出する第2の通路がそれぞれ独立して構成されている。   The charging device of the present invention includes a DC power supply unit including a power reception unit including a transformer and a power supply unit including a converter circuit, a power supply control unit that controls the DC power supply unit based on the control command, and a power supply that outputs the control command A control unit and a housing in which at least a DC power supply unit, a power supply control unit, and a power supply control unit are housed are provided. In the charging device according to the present invention, the housing includes a power storage chamber in which at least the power reception unit and the power supply unit are stored, and an inspection door provided for the power supply storage chamber. The power supply unit is arranged in the. Furthermore, in the charging device of the present invention, a plurality of power supply units are provided in a duct having a first air inlet and a second air inlet that open to the power receiving unit, and a first air outlet and a second air outlet. And a heat sink on which a plurality of semiconductor switching elements are mounted so as to be able to transfer heat. In addition, in the duct, a heat sink is housed and a first passage for housing the air sucked from the first air inlet is discharged from the first air outlet, and a converter circuit is housed and the second air inlet. The second passages for discharging the air taken in from the second exhaust port are independently configured.

本発明によれば、ヒートシンクからの放熱及びコンバータ回路の半導体スイッチング素子からの放熱をそれぞれ独立した第1の通路と第2の通路を通してハウジングの外部に排出するため、ハウジング内部への放熱の漏れを可能な限り防止して、従来よりも放熱性能を高めた充電装置を提供することができる。   According to the present invention, the heat radiation from the heat sink and the heat radiation from the semiconductor switching element of the converter circuit are discharged to the outside of the housing through the independent first passage and the second passage. It is possible to provide a charging device that is prevented as much as possible and has higher heat dissipation performance than conventional ones.

また点検扉が開かれた状態において、少なくとも電源部がスライド機構を介してハウジングの外部に引き出し可能に電源収納室内の構造が構成されているのが好ましい。このようにすると、組み立て及びメンテナンスが容易になる。   Further, it is preferable that the structure in the power storage chamber is configured such that at least the power supply unit can be pulled out of the housing via the slide mechanism in a state where the inspection door is opened. In this way, assembly and maintenance are facilitated.

ハウジングの下部領域には、電源収納室の受電部が収納されている部分にハウジングの外部の空気を導入する通気口が形成されており、第1の吸気口には第1の通路に空気を押し込む押し込み送風機が配置されており、第2の通路中にはヒートシンクの内部通路を介して第2の吸気口から空気を引き込む誘引送風機が配置されているのが好ましい。   In the lower region of the housing, a vent for introducing air outside the housing is formed in a portion where the power receiving portion of the power storage chamber is accommodated, and air is introduced into the first passage at the first intake port. A push-in blower that pushes in is disposed, and an induction blower that draws air from the second air inlet through the internal passage of the heat sink is preferably disposed in the second passage.

このような構成を採用すると、電源部の下に位置する受電部からの放熱を第1の通路及び第2の通路を通して分散して吸収及び放熱することができる特に、第2の通路中に誘引送風機を配置すると、空気抵抗の大きいコンバータ回路からの放熱を確実に実行することができる。また放熱性能の向上のために空気抵抗が小さくなっているヒートシンクが収納されている第1の通路に対して押し込み送風機を用いると、冷却性能を十分に発揮することができる。   If such a configuration is adopted, the heat radiation from the power receiving unit located under the power source unit can be dispersed and absorbed and radiated through the first passage and the second passage. When the blower is disposed, heat radiation from the converter circuit having a large air resistance can be reliably performed. In addition, when a pusher blower is used for the first passage in which the heat sink having a low air resistance is accommodated for improving the heat dissipation performance, the cooling performance can be sufficiently exhibited.

ハウジングには、ダクトが定位置に配置された状態で、第1の排気口及び第2の排気口と気密に連通する排気ダクトが装着されているのが好ましい。このような排気孔があれば、ハウジング内にダクトからの熱が漏れることがなく、且つダクトのハウジング内への装着及び引き出しが容易になる。   The housing is preferably fitted with an exhaust duct that is in airtight communication with the first exhaust port and the second exhaust port with the duct disposed at a fixed position. With such an exhaust hole, heat from the duct does not leak into the housing, and mounting and drawing out of the duct into the housing is facilitated.

また電源部の上に電源制御部及び給電制御部が収納される制御部収納室が電源収納室と連通状態で形成されており、制御部収納室の内部には、通気口からダクトの周囲を通って制御部収納室に空気を導入しハウジングの外に空気を排出する送風機が収納されているのが好ましい。このような送風機を設ければ、ダクトの外側に位置するハウジング内の空間の温度の上昇を抑制できる。   A control unit storage chamber in which the power supply control unit and the power supply control unit are stored is formed on the power supply unit so as to communicate with the power supply storage chamber. It is preferable that a blower that introduces air into the control unit storage chamber and exhausts the air out of the housing is stored. Providing such a blower can suppress an increase in the temperature of the space in the housing located outside the duct.

さらにハウジングの通気口には、塩分または火山灰を含む粉塵を取るフィルタが装着されているのが好ましい。このようなフィルタを用いれば、粉塵の堆積による内部短絡の発生を防止することができる。   Further, a filter for removing dust containing salt or volcanic ash is preferably attached to the vent of the housing. If such a filter is used, the occurrence of an internal short circuit due to dust accumulation can be prevented.

またハウジングの通気口には、塩分または火山灰を含む粉塵を取るフィルタ装置の吐き出し口を接続してもよい。ハウジングの外部にフィルタ装置を配置すれば、長期間にわたってフィルタ処理を実施することができるので、メンテナンスの回数を減らすことができる。   Moreover, you may connect the discharge port of the filter apparatus which takes the dust containing salt or volcanic ash to the vent hole of a housing. If the filter device is arranged outside the housing, the filtering process can be performed over a long period of time, so that the number of maintenance can be reduced.

(A)は本発明に係る充電装置の一つの実施の形態を表す正面図、(B)は同じ充電装置の右側面図である。(A) is a front view showing one embodiment of the charging device according to the present invention, (B) is a right side view of the same charging device. 図1の充電装置における直流電源部をハウジングの外部に引き出す様子を示す右側面図である。It is a right view which shows a mode that the DC power supply part in the charging device of FIG. 1 is pulled out of the housing. 図1の充電装置における電源部の空気の通路を概略的に示す右側面図である。FIG. 2 is a right side view schematically showing an air passage of a power supply unit in the charging device of FIG. 1. (A)乃至(C)は、ヒートシンクの構造を示す図である。(A) thru | or (C) is a figure which shows the structure of a heat sink. ハウジングの通気口にフィルタを装着した図1の充電装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the charging device of FIG. 1 which attached the filter to the ventilation hole of the housing. ハウジングの通気口にフィルタ装置の吐き出し口を装着した図1の充電装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the charging device of FIG. 1 which mounted | wore the ventilation port of the housing with the discharge port of the filter apparatus.

以下、添付の図面を参照しつつ本発明の充電装置について詳細に説明する。図1(A)は本発明の一つの実施の形態の充電装置1の正面図、(B)は右側面図であり、図2は、直流電源部3をハウジング11の外部に引き出す様子を示す右側面図である。ハウジング11内に収納された各部材は通常、外部から見ることはできないが、図1(A)(B)においては、便宜的にハウジング11内に収納されている部材を概念的に破線で示してある。また、図2においては、第1の実施の形態の概要を説明するために、説明上不要な部材を省略して簡略化している。   Hereinafter, the charging device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1A is a front view of a charging device 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 1B is a right side view thereof, and FIG. 2 shows a state in which the DC power supply unit 3 is pulled out of the housing 11. It is a right view. Although the members housed in the housing 11 are usually not visible from the outside, in FIGS. 1A and 1B, the members housed in the housing 11 are conceptually shown by broken lines for convenience. It is. Moreover, in FIG. 2, in order to demonstrate the outline | summary of 1st Embodiment, the member unnecessary on description is abbreviate | omitted and simplified.

充電装置1は、主に、直流電源部3と、電源制御部5と、給電制御部7と、電源プラグ9と、ハウジング11とから構成されている。直流電源部3は、変圧器(図示していない)を含む受電部13と、コンバータ(図3に示す)を含む電源部15とからなる。受電部13は、商用電源から交流電力を受電し、変圧して電源部15へ送り、電源部15は、受電部13から送られてきた交流電力を直流電力に変換する。電源制御部5は、給電制御部7からの制御指令に基づいて直流電源部3を制御し、電源プラグ9に直流電力を供給する。給電制御部7は、利用者によるタッチパネルの操作に応じて制御指令を発信する。なお、図1においては、電源制御部5、受電部13及び電源部15は、ブロックとして示してあるが、実際には、フレーム部材に複数の部品が実装された構造を有するものである。   The charging device 1 mainly includes a DC power supply unit 3, a power supply control unit 5, a power supply control unit 7, a power plug 9, and a housing 11. The DC power supply unit 3 includes a power reception unit 13 including a transformer (not shown) and a power supply unit 15 including a converter (shown in FIG. 3). The power receiving unit 13 receives AC power from a commercial power source, transforms it and sends it to the power source unit 15, and the power source unit 15 converts the AC power sent from the power receiving unit 13 into DC power. The power supply control unit 5 controls the DC power supply unit 3 based on a control command from the power supply control unit 7 and supplies DC power to the power plug 9. The power supply control unit 7 transmits a control command according to the operation of the touch panel by the user. In FIG. 1, the power supply control unit 5, the power reception unit 13, and the power supply unit 15 are illustrated as blocks, but actually have a structure in which a plurality of components are mounted on a frame member.

電源プラグ9は、図示しない充電対象のプラグイン型車両のプラグインコネクタに接続されて、電源制御部5によって制御された直流電源部3から出力される直流電力をプラグイン型車両の蓄電器に供給する。電源プラグ9は、給電ケーブル17により電源制御部5と接続されており、充電を行っていない待機状態では、ハウジング11の右側外壁面に備えられたプラグホルダ19に保持されている。   The power plug 9 is connected to a plug-in connector of a plug-in type vehicle to be charged (not shown), and supplies DC power output from the DC power source unit 3 controlled by the power source control unit 5 to the capacitor of the plug-in type vehicle. To do. The power plug 9 is connected to the power control unit 5 by a power feeding cable 17 and is held by a plug holder 19 provided on the right outer wall surface of the housing 11 in a standby state where charging is not performed.

ハウジング11は、直方体形状をしており、内部は、図2に示すように、ハウジング11の左右の内壁面の間に水平に架け渡された仕切板22によって、電源収納室23と制御部収納室25とに、相互に空気が連通可能に仕切られており、仕切板22上には電流制御部5が載置されている。ハウジング11の正面部分には、点検扉27が備えられている。電源収納室23内では、受電部13の上に電源部15が配置されている。なお図1(A)に符号21A及び21Bで示したボタンは、運転開始ボタンと運転停止ボタンである。   The housing 11 has a rectangular parallelepiped shape. As shown in FIG. 2, the interior of the housing 11 is accommodated in the power storage chamber 23 and the control unit by a partition plate 22 that extends horizontally between the left and right inner wall surfaces of the housing 11. The chamber 25 is partitioned so that air can communicate with each other, and the current control unit 5 is placed on the partition plate 22. An inspection door 27 is provided on the front portion of the housing 11. In the power storage chamber 23, the power supply unit 15 is disposed on the power reception unit 13. Note that the buttons indicated by reference numerals 21A and 21B in FIG. 1A are an operation start button and an operation stop button.

図2に示すように、電源部15の背面側領域には、電力及び制御信号の入出力を行う電源制御部接続プラグ29が備えられている。電源制御部接続プラグ29は、電源制御部5と電気的に接続された電源収納室23に配置された電源制御部レセプタクル31に挿入され、コネクタ構造を構成する。このコネクタ構造により、電源部15と電源制御部5とが、すなわち、直流電源部3と電源制御部5とが接続されている。   As shown in FIG. 2, a power supply control unit connection plug 29 that inputs and outputs power and control signals is provided in the rear side region of the power supply unit 15. The power control unit connection plug 29 is inserted into the power control unit receptacle 31 disposed in the power storage chamber 23 electrically connected to the power control unit 5 and constitutes a connector structure. With this connector structure, the power supply unit 15 and the power supply control unit 5, that is, the DC power supply unit 3 and the power supply control unit 5 are connected.

電源収納室23内の下部領域には、一対のガイドレール33,33と、一対のスライダ35,35により構成されたスライド機構が備えられている。一対のガイドレール33,33は、電源収納室23内の下部領域を間に挟むハウジング11の側面部に備えられている。一対のスライダ35,35は、キャスタ39を備えた板状の支持体(図示していない)の側面に備えられており、一対のガイドレール33,33とスライド可能に係合するように構成されている。支持体の上には、直流電源部3が載せられており、スライド機構を介して、直流電源部3をハウジング11の外部に引き出すことが可能になっている。支持体37が前方に引き出されるときには、キャスタ39が支持体37の前方部分を支持しているので、スライダ35,35は、スムーズにガイドレール33,33上をスライドする。   A lower region in the power storage chamber 23 is provided with a slide mechanism including a pair of guide rails 33 and 33 and a pair of sliders 35 and 35. The pair of guide rails 33, 33 are provided on the side surface portion of the housing 11 that sandwiches the lower region in the power storage chamber 23. The pair of sliders 35, 35 are provided on the side surfaces of a plate-like support (not shown) provided with casters 39, and are configured to slidably engage with the pair of guide rails 33, 33. ing. A DC power supply unit 3 is placed on the support, and the DC power supply unit 3 can be pulled out of the housing 11 through a slide mechanism. When the support body 37 is pulled forward, the casters 39 support the front portion of the support body 37, so that the sliders 35 and 35 slide smoothly on the guide rails 33 and 33.

図2は、電源部3をハウジング11の外部に引き出す様子を示す概略の右側面図である。直流電源部3の保守・点検を行う際には、点検扉27(図2では図示省略)を横に開くことで、直流電源部3にアクセス可能であり、スライド機構により、容易にハウジング11の外部に引き出すことができる。直流電源部3を引き出すと、同時に、電源制御部レセプタクル31から電源制御部接続プラグ29が引き抜かれることになるため、電源部15が電気的に接続されていない状態となる。   FIG. 2 is a schematic right side view showing how the power supply unit 3 is pulled out of the housing 11. When performing maintenance / inspection of the DC power supply unit 3, the DC power supply unit 3 can be accessed by opening the inspection door 27 (not shown in FIG. 2) to the side, and the housing 11 can be easily accessed by the slide mechanism. Can be pulled out. When the DC power supply unit 3 is pulled out, the power supply control unit connection plug 29 is pulled out from the power supply control unit receptacle 31 at the same time, so that the power supply unit 15 is not electrically connected.

このように、点検扉27が開かれた状態において、電源部3がスライド機構を介してハウジング11の外部に引き出し可能に電源収納室23内の構造が構成されているので、組み立て及びメンテナンスが容易である。   Thus, since the structure inside the power storage chamber 23 is configured so that the power supply unit 3 can be pulled out of the housing 11 via the slide mechanism in a state where the inspection door 27 is opened, assembly and maintenance are easy. It is.

ハウジング11は地上に固定可能なベース41を介して地上に立設される。ベース41は上面が開口した直方体形状を有しており、ベース41の両側面及び後面には通気口(図示していない)が設けられている。ハウジング11は底面においてベース41に固定されており、底面にはベース41との間で空気が連通するための開口(図示していない)が備えられている。またハウジング11の電源収納室23の側方の右側面には、上下2つの通気口43,43が設けられており、これらにより、ハウジング11の下部領域には、電源収納室23の受電部13が収納されている部分にハウジング11の外部の空気を導入する通気口が形成される。   The housing 11 is erected on the ground via a base 41 that can be fixed on the ground. The base 41 has a rectangular parallelepiped shape with an upper surface opened, and vent holes (not shown) are provided on both side surfaces and the rear surface of the base 41. The housing 11 is fixed to the base 41 at the bottom surface, and an opening (not shown) for allowing air to communicate with the base 41 is provided on the bottom surface. Further, two upper and lower vents 43, 43 are provided on the right side surface of the housing 11 at the side of the power storage chamber 23. A vent hole for introducing air outside the housing 11 is formed in a portion in which is stored.

本実施の形態の充電装置1は、ハウジング11の外部から空気を導入して各機器を冷却する空冷式の冷却構造を備えている。主要な空気の流れは図1に各矢印で示すとおりである。すなわち、細い実線矢印で示す方向に流れる外気吸気Aは、ベース41の通気口及びハウジング11の通気口43を通じて、ハウジング11内の電源収納室23の受電部13が収納されている部分に、底面及び右側面から取り込まれる。取り込まれた外気吸気Aは、主要な3つの通路を進行しつつ充電装置1を構成する各機器を冷却した後、ハウジング11の外へ排気される。それぞれの通路を進行する冷却用の通気は、二重線矢印で示す方向に流れる第1の通気V1、一点鎖線矢印で示す方向に流れる第2の通気V2、及び太い実線矢印で示す方向に流れる第3の通気V3である。   The charging device 1 of the present embodiment includes an air-cooling type cooling structure that cools each device by introducing air from the outside of the housing 11. The main air flow is as shown by the arrows in FIG. That is, the outside air intake air A flowing in the direction indicated by the thin solid arrow passes through the vent hole of the base 41 and the vent hole 43 of the housing 11 to the bottom of the power receiving chamber 13 in the housing 11 where the power receiving unit 13 is accommodated. And taken in from the right side. The taken outside air intake air A is exhausted out of the housing 11 after cooling each device constituting the charging apparatus 1 while proceeding through the three main passages. The cooling air flowing in the respective passages flows in a direction indicated by a first air flow V1 flowing in a direction indicated by a double line arrow, a second air flow V2 flowing in a direction indicated by a one-dot chain line arrow, and a thick solid line arrow. This is the third ventilation V3.

図3は充電装置1における電源部15の空気の通路を概略的に示す右側面図である。同図に示すように、電源部15が、受電部13側に開口する第1の吸気口45及び第2の吸気口47と、第1の排気口49及び第2の排気口51を有するダクト53の内部に、複数の半導体スイッチング素子(図示していない)を含むコンバータ回路55と複数の半導体スイッチング素子が熱伝達可能に実装されたヒートシンク57を備えている。その上で、ダクト53の内部には、ヒートシンク57を収納し且つ第1の吸気口45から吸気した空気を第1の排気口49から排出する第1の通路59と、コンバータ回路55を収納し且つ第2の吸気口47から吸気した空気を第2の排気口51から排出する第2の通路61がそれぞれ独立して構成されている。図4(A)乃至(C)は、本実施の形態で使用しているヒートシンク57の構造を示す左側面図、正面図及び右側面図である。本実施の形態で用いるヒートシンク57は。押出成形により形成されたもので、一端から他端まで延びる複数の内部通路57Aを備えている。   FIG. 3 is a right side view schematically showing an air passage of the power supply unit 15 in the charging apparatus 1. As shown in the figure, the power supply unit 15 includes a duct having a first intake port 45 and a second intake port 47 that open to the power receiving unit 13 side, and a first exhaust port 49 and a second exhaust port 51. 53 includes a converter circuit 55 including a plurality of semiconductor switching elements (not shown) and a heat sink 57 on which the plurality of semiconductor switching elements are mounted so as to be able to transfer heat. In addition, the duct 53 accommodates the heat sink 57 and the first passage 59 for discharging the air sucked from the first intake port 45 from the first exhaust port 49 and the converter circuit 55. In addition, the second passages 61 for discharging the air sucked from the second air inlet 47 from the second air outlet 51 are independently configured. 4A to 4C are a left side view, a front view, and a right side view showing the structure of the heat sink 57 used in the present embodiment. The heat sink 57 used in this embodiment. It is formed by extrusion molding and includes a plurality of internal passages 57A extending from one end to the other end.

第1の吸気口45には第1の通路59に空気を押し込む押し込み送風機63が配置されており、第2の通路61中にはヒートシンク57の内部通路57Aを介して第2の吸気口47から空気を引き込む誘引送風機65が配置されている。このような構成により、電源部15の下に位置する受電部13からの放熱を第1の通路59及び第2の通路61を通して分散して吸収及び放熱することができる。特に、第2の通路61中に誘引送風機65を配置すると、空気抵抗の大きいコンバータ回路55からの放熱を確実に実行することができる。また放熱性能の向上のために空気抵抗が小さくなっているヒートシンク57が収納されている第1の通路59に対して押し込み送風機63を用いると、冷却性能を十分に発揮することができる。   A first blower 63 that pushes air into the first passage 59 is disposed in the first intake port 45, and the second intake passage 47 is inserted into the second passage 61 from the second intake port 47 via the internal passage 57 </ b> A of the heat sink 57. An induction blower 65 that draws air is arranged. With such a configuration, the heat radiation from the power receiving unit 13 located under the power supply unit 15 can be dispersed and absorbed and radiated through the first passage 59 and the second passage 61. In particular, if the induction blower 65 is disposed in the second passage 61, the heat radiation from the converter circuit 55 having a large air resistance can be reliably performed. Further, when the blower 63 is used for the first passage 59 in which the heat sink 57 having a low air resistance is accommodated in order to improve the heat radiation performance, the cooling performance can be sufficiently exhibited.

ハウジング11には、ダクト53が定位置に配置された状態で、第1の排気口49及び第2の排気口51と気密に連通する排気孔を備えた排気ダクト71が取り付けられている。この排気ダクト71は、下方に向かって排気を排出する構造を有している。このような排気ダクト71があれば、ハウジング11内にダクト53からの通気が入ることにより熱が漏れることがなく、且つダクト53のハウジング11内への装着及び引き出しが容易になる。本実施の形態の充電装置1においては、図2のように直流電源部3がハウジング11の外に引き出された状態から、点検等が終了して直流電源部3を定位置に戻し、ダクト53も定位置に配置するだけで、第1の排気口49及び第2の排気口51が排気ダクト71に気密に連通するように、両者の位置及び接続構造は設計されている。   An exhaust duct 71 having an exhaust hole in airtight communication with the first exhaust port 49 and the second exhaust port 51 is attached to the housing 11 in a state where the duct 53 is disposed at a fixed position. The exhaust duct 71 has a structure for exhausting exhaust gas downward. With such an exhaust duct 71, heat does not leak due to ventilation from the duct 53 in the housing 11, and mounting and drawing out of the duct 53 into the housing 11 is facilitated. In the charging device 1 according to the present embodiment, the DC power supply unit 3 is pulled out of the housing 11 as shown in FIG. The first exhaust port 49 and the second exhaust port 51 are designed so that the first exhaust port 49 and the second exhaust port 51 communicate with the exhaust duct 71 in an airtight manner.

本実施の形態のように、長手方向が上下に延びるように配置されたヒートシンク57の下側に押し込み送風機63を設ける場合と、ヒートシンク57の上側に誘引送風機を設ける場合について、冷却性能の比較実験を行ったところ、前者のほうがヒートシンク57の温度を下げることができることが確認できた。また本実施の形態のように、第2の通路61中に誘引送風機65を配置する場合と、第2の吸気口47の外に押し込み送風機を配置する場合について、冷却性能の比較実験を行ったところ、前者のほうがコンバータ回路55の温度を下げることができることが確認できた。本実施の形態では、この確認結果に基づいて、各送風機の配置位置を決定している。なお送風機の種類及び配置位置は、状況に応じて適宜に変えることができるのは勿論である。   Comparison experiment of cooling performance between the case where the pushing fan 63 is provided below the heat sink 57 and the induction fan provided above the heat sink 57 as in the present embodiment. As a result, it was confirmed that the former can lower the temperature of the heat sink 57. In addition, as in this embodiment, a comparative experiment of cooling performance was performed for the case where the induction blower 65 is arranged in the second passage 61 and the case where the pusher blower is arranged outside the second intake port 47. However, it has been confirmed that the former can lower the temperature of the converter circuit 55. In this Embodiment, the arrangement position of each air blower is determined based on this confirmation result. Of course, the type and arrangement position of the blower can be appropriately changed according to the situation.

なお本願明細書で「気密」とは、各排気口49,51と排気ダクト71の排気孔との間の気体の漏洩を完全に阻止するような厳密なものではなく、通常の運転中に生じるであろう各通気の移動速度やダクト53内とハウジング11内との気圧差に拘わらず、各排気口49,51と排気ダクト71との間を通気が実質的に漏れない程度の気密性で足りる。   In the specification of the present application, “airtight” is not a strict one that completely prevents the leakage of gas between the exhaust ports 49 and 51 and the exhaust holes of the exhaust duct 71, and occurs during normal operation. Regardless of the movement speed of each ventilation and the pressure difference between the inside of the duct 53 and the housing 11, the airtightness is such that the ventilation does not substantially leak between the exhaust ports 49 and 51 and the exhaust duct 71. It ’s enough.

また第3の通気V3は、ベース41の通気口及びハウジング11の通気口43から制御部収納室25に導入され、第3の排気口67から排出される。すなわち電源部15の上に電源制御部5及び給電制御部7が収納される制御部収納室25が電源収納室23と連通状態で形成されており、制御部収納室25の内部には、各通気口からダクト53の周囲を通って制御部収納室25に空気を導入しハウジング11の外に空気を排出する送風機69が収納されている。このような送風機69を設ければ、ダクト53の外側に位置するハウジング11内の空間の温度の上昇を抑制できる。   The third ventilation V <b> 3 is introduced into the control unit storage chamber 25 from the ventilation hole of the base 41 and the ventilation hole 43 of the housing 11, and is discharged from the third exhaust hole 67. That is, a control unit storage chamber 25 in which the power supply control unit 5 and the power supply control unit 7 are stored on the power supply unit 15 is formed in communication with the power supply storage chamber 23. A blower 69 that introduces air into the control unit storage chamber 25 from the vent through the periphery of the duct 53 and discharges the air outside the housing 11 is stored. If such a blower 69 is provided, an increase in the temperature of the space in the housing 11 located outside the duct 53 can be suppressed.

さらに、図5に示すように、充電装置1のハウジング11の通気口43には、塩分または火山灰を含む粉塵を取るフィルタ73を装着してもよい。充電装置1が海辺や火山の近くに設置される場合にこのようなフィルタ73を用いれば、海塩粒子による腐食や粉塵の堆積による内部短絡の発生を防止することができる。   Further, as shown in FIG. 5, a filter 73 that removes dust containing salt or volcanic ash may be attached to the vent 43 of the housing 11 of the charging device 1. If such a filter 73 is used when the charging device 1 is installed near the seaside or a volcano, it is possible to prevent the occurrence of internal short circuit due to corrosion due to sea salt particles and accumulation of dust.

さらにまた、図6に示すように、充電装置1のハウジング11の通気口43には、塩分または火山灰を含む粉塵を取るフィルタ装置75の吐き出し口を接続してもよい。ハウジング11の外部にフィルタ装置75を配置すれば、長期間にわたってフィルタ処理を実施することができるので、メンテナンスの回数を減らすことができる。   Furthermore, as shown in FIG. 6, the air outlet 43 of the housing 11 of the charging device 1 may be connected to a discharge port of a filter device 75 that removes dust containing salt or volcanic ash. If the filter device 75 is disposed outside the housing 11, the filter process can be performed over a long period of time, so that the number of maintenance can be reduced.

以上のように、本実施の形態の充電装置1によれば、ヒートシンク57からの放熱及びコンバータ回路55の半導体スイッチング素子からの放熱をそれぞれ独立した第1の通路59と第2の通路61を通してハウジング11の外部に排出するため、ハウジング11内部への放熱の漏れを可能な限り防止して、従来よりも放熱性能を高めた充電装置を提供することができる。   As described above, according to the charging device 1 of the present embodiment, the heat radiation from the heat sink 57 and the heat radiation from the semiconductor switching element of the converter circuit 55 are respectively separated through the first passage 59 and the second passage 61. Therefore, it is possible to provide a charging device that prevents heat leakage to the inside of the housing 11 as much as possible and has higher heat dissipation performance than the conventional one.

以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で変更が可能であるのは勿論である。   Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the embodiments, and can of course be modified within the scope of the technical idea of the present invention. .

本発明によれば、従来よりもコンバータの放熱を良好なものとして、さらに他の機器への放熱の影響を小さくすることができる充電装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the charging device which can make the heat dissipation of a converter better than before, and can make the influence of the heat radiation to another apparatus small can be provided.

1 充電装置
3 直流電源部
5 電源制御部
7 給電制御部
9 電源プラグ
11 ハウジング
13 受電部
15 電源部
17 給電ケーブル
19 プラグホルダ
22 仕切板
23 電源収納室
25 制御部収納室
27 点検扉
29 電源制御部接続プラグ
31 電源制御部レセプタクル
33 ガイドレール
35 スライダ
39 キャスタ
41 ベース
43 通気口
45 第1の吸気口
47 第2の吸気口
49 第1の排気口
51 第2の排気口
53 ダクト
55 コンバータ回路
57 ヒートシンク
59 第1の通路
61 第2の通路
63 押し込み送風機
65 誘引送風機
67 第3の排気口
69 送風機
71 排気ダクト
73 フィルタ
75 フィルタ装置
A 外気吸気
V1 第1の通気
V2 第2の通気
V3 第3の通気
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charger 3 DC power supply part 5 Power supply control part 7 Power supply control part 9 Power supply plug 11 Housing 13 Power reception part 15 Power supply part 17 Power supply cable 19 Plug holder 22 Partition plate 23 Power supply storage room 25 Control part storage room 27 Inspection door 29 Power supply control Part connection plug 31 Power supply control part receptacle 33 Guide rail 35 Slider 39 Caster 41 Base 43 Ventilation hole 45 First intake port 47 Second intake port 49 First exhaust port 51 Second exhaust port 53 Duct 55 Converter circuit 57 Heat sink 59 First passage 61 Second passage 63 Push-in fan 65 Induction fan 67 Third exhaust port 69 Blower 71 Exhaust duct 73 Filter 75 Filter device A Outside air intake V1 First ventilation V2 Second ventilation V3 Third Ventilation

Claims (7)

変圧器を含む受電部とコンバータを含む電源部とからなる直流電源部と、
制御指令に基づいて前記直流電源部を制御する電源制御部と、
前記制御指令を出力する給電制御部と、
前記電源制御部によって制御された前記直流電源部から出力される直流電力を蓄電器に供給する給電部と、
少なくとも前記直流電源部、前記電源制御部及び前記給電制御部が収納されるハウジングとを備え、
前記ハウジングは、少なくとも前記受電部及び前記電源部が収納される電源収納室と、前記電源収納室に対して設けられた点検扉とを備えており、
前記電源収納室内では、前記受電部の上に前記電源部が配置されている充電装置であって、
前記電源部は、前記受電部側に開口する第1の吸気口及び第2の吸気口と第1の排気口と第2の排気口を有するダクトの内部に、複数の半導体スイッチング素子を含むコンバータ回路と前記複数の半導体スイッチング素子が熱伝達可能に実装されたヒートシンクを備えており、
前記ダクトの内部には、前記ヒートシンクを収納し且つ前記第1の吸気口から吸気した空気を前記第1の排気口から排出する第1の通路と、前記コンバータ回路を収納し且つ前記第2の吸気口から吸気した空気を前記第2の排気口から排出する第2の通路がそれぞれ独立して構成されていることを特徴とする充電装置。
A DC power supply unit comprising a power reception unit including a transformer and a power supply unit including a converter;
A power supply control unit for controlling the DC power supply unit based on a control command;
A power supply control unit for outputting the control command;
A power feeding unit that supplies DC power output from the DC power source unit controlled by the power source control unit to a capacitor,
A housing in which at least the DC power supply unit, the power supply control unit, and the power supply control unit are housed,
The housing includes a power storage chamber in which at least the power reception unit and the power supply unit are stored, and an inspection door provided for the power storage chamber,
In the power storage chamber, the power supply unit is disposed on the power receiving unit, the charging device,
The power supply unit includes a plurality of semiconductor switching elements in a duct having a first intake port, a second intake port, a first exhaust port, and a second exhaust port that are open to the power receiving unit side. The circuit and the plurality of semiconductor switching elements are provided with a heat sink mounted so as to be capable of transferring heat,
Inside the duct is a first passage that houses the heat sink and discharges air taken in from the first air inlet through the first air outlet, and stores the converter circuit and the second air. 2. A charging apparatus according to claim 1, wherein each of the second passages for discharging the air sucked from the intake port from the second exhaust port is configured independently.
前記点検扉が開かれた状態において、少なくとも前記電源部がスライド機構を介して前記ハウジングの外部に引き出し可能に前記電源収納室内の構造が構成されている請求項1に記載の充電装置。   2. The charging device according to claim 1, wherein in the state in which the inspection door is opened, a structure in the power storage chamber is configured such that at least the power supply unit can be pulled out of the housing via a slide mechanism. 前記ハウジングの下部領域には、前記電源収納室の前記受電部が収納されている部分に前記ハウジングの外部の空気を導入する通気口が形成されており、
前記第1の吸気口には前記第1の通路に空気を押し込む押し込み送風機が配置されており、
前記第2の通路中には前記ヒートシンクの内部通路を介して前記第2の吸気口から空気を引き込む誘引送風機が配置されている請求項1に記載の充電装置。
In the lower region of the housing, a vent hole for introducing air outside the housing is formed in a portion where the power receiving unit of the power storage chamber is stored,
A pusher blower that pushes air into the first passage is disposed at the first air inlet,
2. The charging device according to claim 1, wherein an induction blower that draws air from the second intake port via an internal passage of the heat sink is disposed in the second passage.
前記ハウジングには、前記ダクトが定位置に配置された状態で、前記第1の排気口及び前記第2の排気口と気密に連通する排気ダクトが装着されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の充電装置。   4. An exhaust duct that is in airtight communication with the first exhaust port and the second exhaust port in a state where the duct is disposed at a fixed position is attached to the housing. The charging device according to Item 1. 前記電源部の上に前記電源制御部及び前記給電制御部が収納される制御部収納室が前記電源収納室と連通状態で形成されており、
前記制御部収納室の内部には、前記通気口から前記ダクトの周囲を通って前記制御部収納室に空気を導入し前記ハウジングの外に空気を排出する送風機が収納されている請求項3に記載の充電装置。
A control unit storage chamber in which the power supply control unit and the power supply control unit are stored on the power supply unit is formed in communication with the power supply chamber.
The blower which introduces air into the control part storage room through the circumference of the duct from the vent and discharges air out of the housing is stored in the inside of the control part storage room. The charging device described.
前記ハウジングの前記通気口には、塩分または火山灰を含む粉塵を取るフィルタが装着されている請求項3に記載の充電装置。   The charging device according to claim 3, wherein a filter for removing dust containing salt or volcanic ash is attached to the vent hole of the housing. 前記ハウジングの前記通気口には、塩分または火山灰を含む粉塵を取るフィルター装置の吐き出し口が接続されている請求項3に記載の充電装置。   The charging device according to claim 3, wherein a discharge port of a filter device that removes dust containing salt or volcanic ash is connected to the ventilation port of the housing.
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