JP5850822B2 - 充電器ユニット - Google Patents
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Description
充電器は、スイッチング素子等のような比較的強い電磁ノイズを発生する電子部品を有しており、通常はアルミ等の金属の筐体内に収納されている。更に、当該スイッチング素子等を冷却するために、筐体に冷却用水路を有するものもある。
そこで、上記特許文献1のように車載電気機器とラインフィルタとを1つの筐体内に収納すると、車載電気機器が充電器のように電磁ノイズを強く発生する機器の場合、充電器とラインフィルタとの間で、互いに電磁ノイズによって影響を及ぼし合ってしまう虞がある。
また、請求項3の充電器ユニットは、請求項2において、車載電気機器は、車載バッテリからの出力電圧を変換するコンバータであることを特徴とする。
更に、筐体が上面及び下面に夫々開口部を有する筐体本体部と、開口部を覆う上蓋と下蓋とを有しているので、上面及び下面の開口部から第1の収納室及び第2の収納室に充電器やラインフィルタを容易に収納することができるとともに、隔壁と蓋部材により第1の仕切り部を構成して、上下に並ぶ第1の収納室と第2の収納室との間で電磁ノイズを遮断することができる。
また、第1の仕切り部は、充電器の冷却用水路が形成されている筐体の部位を利用して設けられているので、筐体の小型化を図ることができる。また、充電器やラインフィルタを夫々の筐体に収納して夫々の筐体に冷却用水路を設けると、冷却水を循環させる冷却水循環路が複雑化する虞があるが、隔壁に設けられた溝部を蓋部材により覆って冷却用水路が形成されるので、筐体に冷却用水路を容易に形成することができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る充電器ユニット10を搭載する電気自動車1の概略構成図である。
本実施形態に係る電気自動車1は、車体2に搭載された駆動用バッテリ3からインバータ4を介して走行用モータ5に電力を供給して駆動する。車体2には、駆動用バッテリ3を充電するための車載充電器6が搭載されている。車載充電器6は、接続コード7を介して100Vあるいは200Vの外部交流電源に接続され、交流を変圧及び整流して駆動用バッテリ3を充電するために高電圧の直流電流を出力する。
本実施形態では、車載充電器6とDC−DCコンバータ9とが1つにまとめられ、充電器ユニット10として、車体2に搭載されている。
図2は、本実施形態の充電器ユニット10の外観を示す斜視図である。図3は、充電器ユニット10の内部構成を示す組み立て図である。図4は、上蓋31を開けた状態での充電器ユニット10の上面図である。図5は、下蓋32を開けた状態での充電器ユニット10の下面図である。図6は、充電器ユニット10の縦断面図である。図7は、充電器ユニット10における冷却用水路37の構造を示す縦断面図である。なお、図6は、図4中において図示されたA−A部の断面図であり、図7は、図4中において図示されたB−B部の断面図である。図6及び図7では、上蓋31及び下蓋32を取り付けた状態での充電器ユニット10の断面を示している。
ACフィルタ22は、電源ライン上を電導するノイズを遮断する機能を有する。
筐体20は、上面及び下面が開放された箱形形状の筐体本体部30と、上蓋31、下蓋32、及び筐体20の内部を上下に区画する水路蓋33(蓋部材)を有している。筐体20の各部品、即ち筐体本体部30、上蓋31、下蓋32及び水路蓋33は、電磁ノイズを遮蔽可能な導電部材、例えばアルミ等の金属により形成されている。
隔壁34の上面には、充電器回路21が固定されている。
また、図4、7に示すように、隔壁34には、冷却水を循環させる冷却用水路37が形成されている。冷却用水路37は、隔壁34に設けられた矩形状の溝部38と、隔壁34の下面に設けられ、溝部38と筐体本体部30の右側壁39に設けられた開口部40とを連通する連通路41と、溝部38と筐体本体部30の前側壁42に設けられた開口部43とを連通する連通路44と、によって形成されている。溝部38は、隔壁34の上面及び下面に露出している。筐体本体部30の右側壁39に設けられた開口部40及び前側壁42に設けられた開口部43の、いずれか一方が冷却水の流入口であり、他方が冷却水の排出口となっており、夫々上記の冷却水循環路11に接続されている。
また、溝部38及び連通路41、44の下面側は、水路蓋33によって密閉されている。水路蓋33は、板状部材であって、隔壁34の下面を全面に亘って覆うように形成されている。
水路蓋33の下面には、DC−DCコンバータ9及びACフィルタ22が固定されている。
図5〜7に示すように、水路蓋33には、第2の収納室36内を更に2つの収納室(第3の収納室50及び第4の収納室51)に区画する仕切り部52(第2の仕切り部)が設けられている。仕切り部52は、電磁ノイズを十分に遮断し、かつ製造し易いような例えばアルミ等の金属が厚さ4mm程度の板状に形成され、第2の収納室36を前後方向に延び、下端が下蓋32に近接するまで延びるとともに、前端が筐体本体部30の前側壁42の内壁面に、後端が後側壁46の内壁面に夫々近接するまで延びている。
更に、図4〜6に示すように、筐体本体部30の隔壁34及び水路蓋33には、第3の収納室50の角部から第1の収納室35に向かって上方に延びる連通孔57が設けられている。
電源コネクタ55とACフィルタ22の入力端子とは給電線58によって接続されるとともに、ACフィルタ22の出力端子と充電器回路21の入力端子とは連通孔57を通過する給電線59によって接続されている。また、充電器回路21の出力端子と出力コネクタ56とが出力電線60によって接続されている。
以上のような構造により、充電器ユニット10において、充電器回路21を収納する筐体20の内部空間は、筐体本体部30に設けられた隔壁34と水路蓋33によって、上下に第1の収納室35と第2の収納室36とに区画されている。筐体本体部30の隔壁34には、冷却用水路37が設けられており、冷却水を通過させることで、充電器回路21を冷却するとともに、水路蓋33を介してDC−DCコンバータ9及びACフィルタ22を冷却することが可能である。
また、冷却用水路37が形成されている筐体本体部30の隔壁34と水路蓋33とを利用して、第1の収納室35と第2の収納室36とを遮蔽するので、強い電磁ノイズを遮蔽するに十分な厚さを確保しつつも筐体20の小型化を図ることができる。
また、上記実施形態では、仕切り部52(第2の仕切り部)により第2の収納室36を第3の収納室50と第4の収納室51とに区画しているが、仕切り部52を不要とすることもできる。例えば、充電器回路21およびACフィルタ22(ラインフィルタ)以外の車載電気機器を筐体20の外部に配置したり、あるいは車載電気機器を第1の収納室35に収納して問題がない場合には、第2の収納室36を第3の収納室50と第4の収納室51とに区画することなく、第2の収納室36にACフィルタ22を配置するように構成してもよい。このように構成した場合でも、第1の収納室35と第2の収納室36とを区画する隔壁34と水路蓋33(蓋部材)とにより冷却用水路37を構成して機器の冷却を可能としながらも、導電部材で形成した隔壁34と水路蓋33とにより、新たにシールド部材を追加することなく、電磁ノイズの影響を防止することができる。
また、本願発明は、車載充電器6を備えた車両において広く適用することができ、例えばプラグインハイブリッド車においても適用可能である。
9 DC−DCコンバータ(コンバータ)
10 充電器ユニット
20 筐体
21 充電器回路
22 ACフィルタ(ラインフィルタ)
30 筐体本体部
31 上蓋
32 下蓋
33 水路蓋(蓋部材、第1の仕切り部)
34 隔壁(第1の仕切り部)
35 第1の収納室
36 第2の収納室
37 冷却用水路
50 第3の収納室
51 第4の収納室
52 仕切り部(第2の仕切り部)
55 電源コネクタ
Claims (4)
- 車両外部の外部電源から電力を供給されて駆動用の車載バッテリの充電を行う充電器と、前記外部電源から前記充電器に電力を供給する給電線に介装されるラインフィルタと、前記充電器を収納する筐体とを備えた車両の充電器ユニットであって、
前記筐体は、導電部材で形成され、上面及び下面に夫々開口部を有するとともに内部の上下方向中間部に隔壁が備えられた筐体本体部と、前記開口部を覆う上蓋及び下蓋と、前記隔壁とともに前記筐体の内部の空間を上下に第1の収納室と第2の収納室とに区画する第1の仕切り部を構成する蓋部材とを備え、
前記第1の仕切り部には、前記隔壁に設けられた溝部を前記蓋部材により覆って前記充電器の冷却用水路が形成されるとともに、
前記第1の収納室に前記充電器が収納され、前記第2の収納室に前記ラインフィルタが収納されることを特徴とする車両の充電器ユニット。 - 前記筐体は、前記第2の収納室を第3の収納室と第4の収納室とに区画する第2の仕切り部を更に有し、
前記第3の収納室に前記ラインフィルタが収納され、前記第4の収納室に前記充電器より小さくて前記充電器及び前記ラインフィルタ以外の車載電気機器が収納されることを特徴とする請求項1に記載の車両の充電器ユニット。 - 前記車載電気機器は、前記車載バッテリからの出力電圧を変換するコンバータであることを特徴とする請求項2に記載の車両の充電器ユニット。
- 前記筐体の一面に電源コネクタを設け、
前記ラインフィルタは、前記一面に沿って収納されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車両の充電器ユニット。
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