JP2014175593A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電源からの電力を変換して出力する電力変換ユニットを複数台並列に接続した電力装置において、ユニット幅に対する制限をなくすることができる。
【解決手段】本発明の電力変換装置は、1の側面が開口し、箱状に形成されたマザーボードと、前記マザーボードの開口部から前記マザーボード内に挿入される電力変換ユニットとを備える電力変換装置であって、前記マザーボードの前記電力変換ユニットが挿入される方向の壁面の内部側には、幅方向に直線状に伸びた電力バスが取り付けられ、前記電力変換の前記マザーボードに挿入される方向の面の前記電力バスに相対する高さの位置には、電力コネクタが取り付けられ、前記電力変換ユニットが前記マザーボードに完全に挿入されたとき、前記電力バスが前記電力コネクタに挟まれ、前記電力バスと前記電力コネクタが電気的に接続されることを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】本発明の電力変換装置は、1の側面が開口し、箱状に形成されたマザーボードと、前記マザーボードの開口部から前記マザーボード内に挿入される電力変換ユニットとを備える電力変換装置であって、前記マザーボードの前記電力変換ユニットが挿入される方向の壁面の内部側には、幅方向に直線状に伸びた電力バスが取り付けられ、前記電力変換の前記マザーボードに挿入される方向の面の前記電力バスに相対する高さの位置には、電力コネクタが取り付けられ、前記電力変換ユニットが前記マザーボードに完全に挿入されたとき、前記電力バスが前記電力コネクタに挟まれ、前記電力バスと前記電力コネクタが電気的に接続されることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、電力変換装置に関し、より詳細には、電力変換ユニットを複数台並列に接続する電力変換装置に関する。
電力変換装置は、電源からの電力を、電力変換ユニットを介して、マザーボードに供給するものであるが、この場合、マザーボード内に、個々の電源が接続された電力変換ユニットを複数台並列に接続して、並列運転する方法が用いられている。従来の並列接続型電力変換装置は、マザーボード背面に設けられた電力供給用のバスから配線を引き出し、その先端にコネクタを取り付け、マザーボード内に挿入される電力変換ユニットのコネクタと接続する形状のものが多く、このため、電力変換装置は一定の間隔で装着されることが多かった。
ここで、従来の電力変換装置に電源を内蔵させた電源装置を例にして説明する。図5は、特許文献1に記載の電源装置の構成を表す斜視図である。電源装置ユニット1は架(マザーボード)31に複数台搭載されて、各々の電源装置ユニット1の入力端子と出力端子は、それぞれコネクタを介して互いに電気的に接続される。図5において電源装置ユニット1の構成は、正面パネル3と、これに結合する側面11、底面12、側面13、上面14および背面15から外周は形成される。また正面3には抜け止め機構を有する正面把手7が設けられている。背面15のやや下側にはコネクタのプラグ19が設けられていて、このプラグ19には電源装置ユニット1の入力、出力のすべての線が接続される。また背面15の上側には把手17が取り付けられている。この把手17は丸棒をU字型に曲げ、背面15に2点で固定されている。
架31は、電源装置ユニット1を複数個収納できる構造である、図5はそのうちの1個について示してあるが、ガイドレール33、35の上に電源ユニット1を滑らせておくに進める。
図6は、電力変換装置620のマザーボード630の正面図であり、図7は図5の電源装置の架(マザーボード)への装着方法を利用した電力変換装置620の断面の側面図である。図6及び図7の電力変換装置620は、マザーボード630及び1又は複数の電力変換ユニット640から構成される。電力変換ユニット640は、図5の電源装置1と同様にマザーボード630に設けられたガイドレール634に従ってマザーボード内に挿入され、電力変換ユニット640背面に設けられた電力コネクタ644がマザーボード630内の電力コネクタ633に接続され、また、通信接続コネクタ643がマザーボード630内の通信接続部632に接続されるものである。ここで、図7の装置は電力変換装置であるため、電源を備えていない。そのため、個々の電源から電力変換装置620に給電された電力が電力変換部642により変換され、電力コネクタ644、633、電力線635を介してマザーボード630背面のカバー636内に配置された電力装置の電力バス634に給電される。具体的にはマザーボード630の背面に備えられた電力バス634から電力線635を引き出して、その先端に電力コネクタ633を取り付け、電力変換ユニット640の電力コネクタ644と電気的に接続させることにより、電力変換ユニット640から電力バス634に、変換された電力を供給する。
しかしながら、図6及び7に記載の電力変換装置620(又は図5に記載の電源装置1)は、マザーボード630(架31)内に電力コネクタ633(プラグ19)が一定間隔で固定配置されており、さらにユニット搭載用に使用するガイドレール634(33、35)を設けているため、規定のサイズの電力変換ユニット640(電源ユニット1)しか搭載することができなかった。そのため、サイズが異なる電力変換ユニットを挿入し、搭載することが不可能であるという問題があった。
また、図5に記載の電源装置ユニット1のように、操作性向上のために背面側に把手17を設けた場合、架31(マザーボード)に把手17を通すための穴を設けなければならず、さらにユニットのサイズが限定されてしまうことになる。
本発明の電力変換装置は、マザーボードの幅方向に直線的に伸びた電力バスを、マザーボードの電力変換ユニットとの接続部に設置し、電力変換ユニットをマザーボードに完全に挿入した際に、電力変換ユニットの電力変換バスと相対する高さに配置された電力コネクタが、電力バスの任意の位置を挟み込むことにより、マザーボードと電力変換ユニットが電気的に接続されることを特徴とする。
具体的には、本発明の電力変換装置は、1の側面が開口し、箱状に形成された1つのマザーボードと、前記マザーボードの開口部から前記マザーボード内に挿入される電力変換ユニットとを備える1つ又は複数の電力変換装置であって、前記マザーボードの前記電力変換ユニットが挿入される方向の壁面の内部側には、幅方向に直線状に伸びた電力バスが取り付けられ、前記電力変換ユニットの前記マザーボードに挿入される方向の面の前記電力バスに相対する高さの位置には、電力コネクタが取り付けられ、前記電力変換ユニットが前記マザーボードに完全に挿入されたとき、前記電力バスが前記電力コネクタに挟まれ、前記電力バスと前記電力コネクタが電気的に接続されることを特徴とする。
また、本発明の電力変換装置が前記電力変換ユニットを複数個有する場合、それぞれの前記電力変換ユニットの少なくとも2つの容量が互いに異なることを特徴とする。
また、本発明の電力変換装置が前記電力変換ユニットを複数個有する場合、それぞれの前記電力変換ユニットの少なくとも2つの幅が互いに異なることを特徴とする。
また、本発明の電力変換装置の前記電力バスは、棒状に形成されることを特徴とする。
また、本発明の電力変換装置の前記電力バスは、板状に形成されることを特徴とする。
また、本発明の電力変換装置の前記マザーボードの前記電力変換ユニットが挿入される方向の内部側には、幅方向に直線状に伸びた通信接続部が取り付けられ、前記電力変換の前記マザーボードに挿入される方向の面の前記通信接続部に相対する高さの位置には、通信接続コネクタが取り付けられ、前記電力変換ユニットが前記マザーボードに完全に挿入されたとき、前記通信接続コネクタが前記通信接続部に差し込まれ、前記通信接続部と前記通信接続コネクタが電気的に接続されることを特徴とする。
電源からの電力を変換して出力する電力変換ユニットを複数台並列に接続した電力変換装置において、ユニット幅に対する制限をなくすることができる。これによりユニットの大きさに対する設計自由度が向上するため、さまざまな容量の電力変換ユニットを作成することが可能になる。また、電力変換装置のスペースを効率よく使うことができる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の1実施形態にかかる母線直結型電力変換装置100の全体構成を示すブロック図である。母線直結型電力変換装置100は、1又は複数の電源110と、電力変換装置120から構成される。電力変換装置120は、1のマザーボード130と、1又は複数の電力変換ユニット140を有する。電力変換装置120は、電源110と同数だけ設けられ、各電力変換ユニット140は、それぞれ電源110と接続されている。
電力変換ユニット140は、電源110から供給された、例えばある周波数の交流の電流を、他の周波数の交流または直流に変換し、マザーボード130に送るものである。なお、電力変換ユニット140は、電力容量が異なるものであってもかまわない。
図2は、本発明の一実施形態にかかる電力変換装置120の構成を示す斜視図である。本発明の電力変換装置120は、マザーボード130と、マザーボード130内に挿入される電力変換ユニット140とにより構成される。
マザーボード130は、1の側面が開口した箱状に形成されており、電力変換ユニット140は、マザーボード130の開口部から挿入される。マザーボード130内に挿入される電力変換ユニット140は、高さと奥行きのサイズはマザーボード130の寸法により決定されるが、幅については制限がない。例えば、大容量の電力変換ユニットは幅を広くして製造しなければならないが、小容量の電力変換ユニットは幅を狭くして製造することが可能である。このようなさまざまな幅を有する電力変換装置でも、図2のようにマザーボード130の幅の範囲内に収まる幅であれば、自由に挿入することができ、特に挿入する電力変換ユニット140の個数も制限がない。
これは、マザーボード130内に電力変換ユニット140を誘導するガイドレールがないため、電力変換ユニット140の幅がマザーボード130内のガイドレール幅に制限されることがなく、電力変換ユニット140を規定の幅に製造する必要がないからである。
図3は、電力変換装置120のマザーボード130の正面図であり、図4は、本発明の一実施形態にかかる電力変換装置120の断面図である。
電力変換装置120のマザーボード130は、筐体部131と、通信接続部132と、電力バス133と、カバー134とを有する。筐体部131の開口部に相対する側面、つまり筐体部131の奥側には、通信接続部132と電力バス133が、容体内部側に取り付けられている。通信接続部132は、マザーボード130の幅方向に全長に渡って直線状に設けられおり、電力変換ユニット140との接続部分はブレッドボートの形状をしている。電力バス133も、マザーボード130の幅方向に全長に渡って直線状に数本設けられており、棒状または板状に形成されている。
電力変換ユニット140は、制御部141と、電力変換部142と、通信接続コネクタ143と、電力コネクタ144と、通信線145と、電力線146を有している。制御部141は、電力変換部142と通信線145を介して接続されている。
電力変換部142は、電源110から供給された、例えばある周波数の交流の電流を、他の周波数の交流または直流に変換して、電力バス133に供給する。制御部141は、電力変換部142を制御し、電力変換装置120の起動・停止・出力電力の変更をおこなう。例えば、電源110が蓄電池を含む分散電源である場合、制御部141が電源110の充放電量を管理することにより、エネルギーを有効に利用する。
通信接続コネクタ143は、制御部141と通信線145で接続され、電力変換ユニット140の背面の、マザーボード130の通信接続部132と相対する高さに設けられている。通信接続コネクタ143は、電力変換ユニット140がマザーボード130に完全に差し込まれたときに、通信接続部132に差し込まれ、電気的に接続されるように構成される。ここで、通信接続部132は、ブレッドボート状に形成されているため、無数の穴がけられている。さらに、その無数の穴は等間隔で行方向および列方向に配列され、行方向に配列された穴は各行ごとにすべて内部で電気的に接続されるように構成されている。そのため、通信接続コネクタ143を差し込む高さ及び方向が同一であれば、差し込む位置は制限されない。従って、電力変換ユニット140はマザーボード130の任意の位置に挿入した場合であっても、通信接続コネクタを通信接続部132の任意の位置に差し込むことが可能となる。
電力コネクタ144は、電力変換部142に電力線146により接続されており、電力変換ユニット140の背面の、マザーボード130の電力バス133と相対する高さに取り付けられている。電力コネクタ144は、電力変換ユニット140がマザーボード110に完全に挿入されたときに、電力バス133に電気的に接続するように構成され、電力バス133と接触する部分の形状は、棒状もしくは板状に形成された電力バス133を、任意の位置で挟むことができるように形成されている。
電力変換ユニット140は、背面に取り付けられた通信接続コネクタ143がマザーボート130の通信接続部132の任意の位置に差し込むことができる用に構成されており、また、同じく背面に取り付けられた電力コネクタ144がマザーボード130の電力バス133を任意の位置で挟むように形成されているため、通信接続コネクタ143および電力コネクタ144は、マザーボード130の通信接続部132および電力バス133と、高さ方向において一致していれば、背面の取り付ける位置に制限がない。さらに、電力変換ユニット140を挿入する方向が同一であれば、マザーボード内の挿入する位置に特に制限はない。従って、電力変換ユニット140を、マザーボード130の任意の位置に挿入することができ、任意の幅を有する電力変換ユニット140を、任意の位置に、任意の個数だけ挿入することができる。
また、図7の従来の電力変換ユニットのマザーボードのように背面に電力バス634を設けて、電力バス634からマザーボード620内側に配線を引き出し、その先端に電力コネクタ633を取り付ける必要がなく、電力変換ユニット140をマザーボード130内の電力バス133と直結するように構成されているため、マザーボード130内に直接電力バス133を設けることができる。そのため、マザーボードをコンパクトに設計でき、電力変換装置を小型化することも可能である。
1 電源装置ユニット
3 正面パネル
7 正面把手
11、13 側面
12 底面
14 上面
15 背面
17 背面把手
19 プラグ
31 架
33、35、634 ガイドレール
100 母線直結型電力変換装置
110 電源
120、620 電力変換装置
130、630 マザーボード
131、631 筐体部
132、632 通信接続部
133、634 電力バス
134、636 カバー
140、640 電力変換ユニット
141、641 制御部
142、642 電力変換部
143、643 通信接続コネクタ
144、633、644 電力コネクタ
145、645 通信線
146、635、646 電力線
3 正面パネル
7 正面把手
11、13 側面
12 底面
14 上面
15 背面
17 背面把手
19 プラグ
31 架
33、35、634 ガイドレール
100 母線直結型電力変換装置
110 電源
120、620 電力変換装置
130、630 マザーボード
131、631 筐体部
132、632 通信接続部
133、634 電力バス
134、636 カバー
140、640 電力変換ユニット
141、641 制御部
142、642 電力変換部
143、643 通信接続コネクタ
144、633、644 電力コネクタ
145、645 通信線
146、635、646 電力線
Claims (6)
- 1の側面が開口し、箱状に形成された1つのマザーボードと、前記マザーボードの開口部から前記マザーボード内に挿入される1つ又は複数の電力変換ユニットとを備える電力変換装置であって、
前記マザーボードの前記電力変換ユニットが挿入される方向の壁面の内部側には、幅方向に直線状に伸びた電力バスが取り付けられ、
前記電力変換ユニットの前記マザーボードに挿入される方向の面の前記電力バスに相対する高さの位置には、電力コネクタが取り付けられ、
前記電力変換ユニットが前記マザーボードに完全に挿入されたとき、前記電力バスが前記電力コネクタに挟まれ、前記電力バスと前記電力コネクタが電気的に接続されることを特徴とする電力変換装置。 - 前記電力変換装置が前記電力変換ユニットを複数個有する場合、それぞれの前記電力変換ユニットの少なくとも2つの容量が互いに異なることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記電力変換装置が前記電力変換ユニットを複数個有する場合、それぞれの前記電力変換ユニットの少なくとも2つの幅が互いに異なることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記電力バスは、棒状に形成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記電力バスは、板状に形成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記マザーボードの前記電力変換ユニットが挿入される方向の内部側には、幅方向に直線状に伸びた通信接続部が取り付けられ、
前記電力変換の前記マザーボードに挿入される方向の面の前記通信接続部に相対する高さの位置には、通信接続コネクタが取り付けられ、
前記電力変換ユニットが前記マザーボードに完全に挿入されたとき、前記通信接続コネクタが前記通信接続部に差し込まれ、前記通信接続部と前記通信接続コネクタが電気的に接続されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1に記載の電力変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013049116A JP2014175593A (ja) | 2013-03-12 | 2013-03-12 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013049116A JP2014175593A (ja) | 2013-03-12 | 2013-03-12 | 電力変換装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014175593A true JP2014175593A (ja) | 2014-09-22 |
Family
ID=51696500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013049116A Pending JP2014175593A (ja) | 2013-03-12 | 2013-03-12 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014175593A (ja) |
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2013
- 2013-03-12 JP JP2013049116A patent/JP2014175593A/ja active Pending
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