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公開番号2024079921
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-13
出願番号2022192611
出願日2022-12-01
発明の名称電力変換装置
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人ぱるも特許事務所
主分類H02M 3/00 20060101AFI20240606BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】低コスト化した電力変換装置を得ること。
【解決手段】
電力変換回路と、第一接続部及び第二接続部とを有した電力変換部と、第一接続部に接続された第一配線部と、第二接続部に接続された第二配線部と、第一配線部に接続された第一供給部と、第二配線部に接続された第二供給部と、電力変換部、第一配線部、及び第二配線部を収容し、矩形筒状の4つの周壁を有した筐体と、を備え、第一接続部は、電力変換部における第一周壁側の端部に設けられ、第二接続部は、電力変換部における第二周壁側の端部に設けられ、第一供給部は、第三周壁又は第四周壁における第一周壁側の端部に隣接して配置され、第二供給部は、第三周壁又は第四周壁における第二周壁側の端部に隣接して配置され、第一配線部は、第一接続部と第一供給部との間を第一周壁に沿って延出し、第二配線部は、第二接続部と第二供給部との間を第二周壁に沿って延出している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電力を変換する電力変換回路と、前記電力変換回路を外部と電気的に接続する第一接続部及び第二接続部とを有した電力変換部と、
前記第一接続部に電気的に接続された第一配線部と、
前記第二接続部に電気的に接続された第二配線部と、
前記第一配線部に電気的に接続された第一供給部と、
前記第二配線部に電気的に接続された第二供給部と、
前記電力変換部、前記第一配線部、及び前記第二配線部を収容し、矩形筒状の４つの周壁を有した筐体と、を備え、
前記４つの周壁は、第一周壁と、前記第一周壁と対向する第二周壁と、第三周壁と、前記第三周壁と対向する第四周壁とであり、
前記第一接続部は、前記電力変換部における前記第一周壁側の端部に設けられ、
前記第二接続部は、前記電力変換部における前記第二周壁側の端部に設けられ、
前記第一供給部は、前記第三周壁又は前記第四周壁における前記第一周壁側の端部に隣接して配置され、
前記第二供給部は、前記第三周壁又は前記第四周壁における前記第二周壁側の端部に隣接して配置され、
前記第一配線部は、前記第一接続部と前記第一供給部との間を前記第一周壁に沿って延出し、
前記第二配線部は、前記第二接続部と前記第二供給部との間を前記第二周壁に沿って延出している電力変換装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第一接続部及び前記第二接続部の一方又は双方は、前記第三周壁と前記第四周壁との間の中央位置に配置されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記第一配線部及び前記第二配線部の一方又は双方は、前記第三周壁側又は前記第四周壁側への延出方向を反転させて取付可能な形状である請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第一配線部及び前記第二配線部の一方又は双方は、前記第一接続部又は前記第二接続部から、前記第三周壁側及び前記第四周壁側に延出している請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第一供給部及び前記第二供給部は、コネクタにより形成され、
前記コネクタは、前記４つの周壁の開口部を覆う蓋壁、又は前記４つの周壁に固定されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記筐体は、前記第三周壁、及び前記第四周壁の双方に貫通孔を有し、
前記コネクタは、前記貫通孔を貫通し、貫通した壁に固定されている請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記電力変換部は、前記電力変換回路の動作を制御する制御回路と、前記制御回路を外部と電気的に接続する制御接続部とを有し、
前記制御接続部に電気的に接続された制御配線部と、
前記制御配線部に電気的に接続された第三供給部と、をさらに備え、
前記制御接続部は、前記電力変換部における前記第二周壁側の端部に、前記第二接続部に隣接して配置され、
前記第三供給部は、前記第二供給部に隣接して配置されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記筐体は、前記電力変換部を冷却する冷媒流路、冷媒を前記冷媒流路に流入させる流入管、及び冷媒を前記冷媒流路から流出させる流出管を有し、
前記電力変換部は、前記筐体に熱的に接続され、
前記流入管及び前記流出管の少なくとも一つが、前記第三周壁の側又は前記第四周壁の側に配置されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項９】
電力を変換する電力変換回路を有し、前記電力変換部に電気的に接続された追加の電力変換部を備え、
前記筐体は、前記４つの周壁の一方の開口部側と、他方の開口部側とを隔てる隔壁を有し、
前記電力変換部は、前記隔壁おける前記一方の開口部側の面に固定され、前記追加の電力変換部は、前記隔壁おける前記他方の開口部側の面に固定されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記隔壁は、前記隔壁を貫通した少なくとも一つの貫通部を有し、
前記第一供給部及び前記第二供給部の一方又は双方は、前記貫通部を貫通している請求項９に記載の電力変換装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は、電力変換装置に関するものである。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年の自動車を取りまく環境規制及び技術進歩により、さまざまな車格において電気自動車又はハイブリット自動車が開発され、普及が進んでいる。ハイブリッド自動車又は電気自動車のように、駆動源にモータが用いられている電動車両には、複数の電力変換装置が搭載されている。電力変換装置は、入力電流を直流から交流、交流から直流、または入力電圧を異なる電圧に変換する装置である。電動化車両に搭載される電力変換装置として、具体的には、商用の交流電力を直流電力に変換して高圧バッテリに充電する充電器、高圧バッテリの直流電力を異なる電圧の直流電力に変換するＤＣ－ＤＣコンバータ、高圧バッテリからの直流電力をモータへの交流電力に変換するインバータ等が挙げられる。
【０００３】
電力変換装置は、電力変換を行う電力変換回路と電力変換回路の動作を制御する制御回路で構成された電力変換ユニットと、それらを収容する筐体と、外部装置と接続され、外部装置から電力変換ユニットに、あるいは電力変換ユニットから外部装置に電力供給するインターフェース（例えば、コネクタ）とで構成されている。電動車両においては、車室空間の確保及び低価格要求などから、電力変換装置の小型化、及び低コスト化が求められている。
【０００４】
電力変換装置であるＤＣ－ＤＣコンバータ装置を小型化した構成が開示されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に開示された構成では、電力変換装置は、ノイズフィルタ回路部、スイッチング素子を有したパワーモジュール、トランス、リアクトル、コンデンサ、及びパワーモジュールと電気的に接続された入出力端子で構成されている。入出力端子がインターフェースと電気的に接続されることで、外部装置からパワーモジュールへ、あるいは、パワーモジュールから外部装置へ電力を供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第４４１８２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１においては、スイッチング素子をパワーモジュールに一体化しているため、電力変換装置を小型化することができる。しかしながら、電動車両の各種装置のレイアウトが車両機種毎に異なる場合が多いため、電力変換装置における電動車両側と接続するインターフェース（例えば、コネクタ）、及び冷媒の出入り口の位置は車両機種毎に変わることになる。上記特許文献１においては、各部品の入出力部が決まっているため、インターフェースの位置が変わると、部品レイアウトの変更のみで対応できず、電動車両機種毎にパワーモジュール、トランス、チョークコイルなどの高価な大型部品の仕様を変更する必要があった。そのため、各部品のコスト、延いては、電力変換装置のコストが増加するという課題があった。
【０００７】
上記特許文献１の構成において、インターフェースの位置が変わった場合、入出力部とインターフェースとの間を接続する配線部材を用いることで、高価な大型部品の仕様を変更せずに対応することはできる。しかしながら、配線部材が大型化するため、配線部材のコストが増加するという課題があった。また、配線部材が大型化することで配線部材の発熱量が増加するため、追加の冷却部材が必要になるので、電力変換装置のコストが増加するという課題があった。
【０００８】
そこで、本願は、高価な大型部品の仕様を変更することなく、低コスト化した電力変換装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願に開示される電力変換装置は、電力を変換する電力変換回路と、電力変換回路を外部と電気的に接続する第一接続部及び第二接続部とを有した電力変換部と、第一接続部に電気的に接続された第一配線部と、第二接続部に電気的に接続された第二配線部と、第一配線部に電気的に接続された第一供給部と、第二配線部に電気的に接続された第二供給部と、電力変換部、第一配線部、及び第二配線部を収容し、矩形筒状の４つの周壁を有した筐体と、を備え、４つの周壁は、第一周壁と、第一周壁と対向する第二周壁と、第三周壁と、第三周壁と対向する第四周壁とであり、第一接続部は、電力変換部における第一周壁側の端部に設けられ、第二接続部は、電力変換部における第二周壁側の端部に設けられ、第一供給部は、第三周壁又は第四周壁における第一周壁側の端部に隣接して配置され、第二供給部は、第三周壁又は第四周壁における第二周壁側の端部に隣接して配置され、第一配線部は、第一接続部と第一供給部との間を第一周壁に沿って延出し、第二配線部は、第二接続部と第二供給部との間を第二周壁に沿って延出しているものである。
【発明の効果】
【００１０】
本願に開示される電力変換装置によれば、第一接続部は、電力変換部における第一周壁側の端部に設けられ、第二接続部は、電力変換部における第二周壁側の端部に設けられ、第一供給部は、第三周壁又は第四周壁における第一周壁側の端部に隣接して配置され、第二供給部は、第三周壁又は第四周壁における第二周壁側の端部に隣接して配置され、第一配線部は、第一接続部と第一供給部との間を第一周壁に沿って延出し、第二配線部は、第二接続部と第二供給部との間を第二周壁に沿って延出しているため、第一供給部及び第二供給部が第三周壁又は第四周壁の何れの端部に隣接して配置されても高価な大型部品である電力変換部の仕様を変更することなく、第一配線部及び第二配線部の大型化を抑制することができるので、第一配線部及び第二配線部を低コスト化することができる。第一配線部及び第二配線部が低コスト化され、電力変換部の仕様を変更することがないので、低コスト化した電力変換装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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