WO2017022478A1 - Ｄｃｄｃコンバータ一体型充電器 - Google Patents

Ｄｃｄｃコンバータ一体型充電器 Download PDF

Info

Publication number
WO2017022478A1
WO2017022478A1 PCT/JP2016/071201 JP2016071201W WO2017022478A1 WO 2017022478 A1 WO2017022478 A1 WO 2017022478A1 JP 2016071201 W JP2016071201 W JP 2016071201W WO 2017022478 A1 WO2017022478 A1 WO 2017022478A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
circuit unit
space
dcdc converter
integrated charger
disposed
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/071201
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
後藤　昭弘
芳春 山下
庄司　浩幸
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立オートモティブシステムズ株式会社 filed Critical 日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority to DE112016003577.2T priority Critical patent/DE112016003577T5/de
Priority to US15/750,461 priority patent/US20180241313A1/en
Priority to JP2017532478A priority patent/JP6458152B2/ja
Priority to CN201680044742.1A priority patent/CN107925356B/zh
Publication of WO2017022478A1 publication Critical patent/WO2017022478A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422—Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427—Housings
    • H05K7/1432—Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H05K7/14324—Housings specially adapted for power drive units or power converters comprising modular units, e.g. DIN rail mounted units
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/04—Arrangement of batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/16—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by dynamic converters
    • H02M3/18—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by dynamic converters using capacitors or batteries which are alternately charged and discharged, e.g. charged in parallel and discharged in series
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33592—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer having a synchronous rectifier circuit or a synchronous freewheeling circuit at the secondary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422—Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427—Housings
    • H05K7/1432—Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/008—Plural converter units for generating at two or more independent and non-parallel outputs, e.g. systems with plural point of load switching regulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4225—Arrangements for improving power factor of AC input using a non-isolated boost converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Definitions

  • the present invention relates to a DCDC converter integrated charger.
  • Vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles are equipped with various power conversion devices such as an inverter for driving a motor, a charger for charging a high voltage battery from a commercial power source, and a DCDC converter for supplying power to an auxiliary battery.
  • various power conversion devices such as an inverter for driving a motor, a charger for charging a high voltage battery from a commercial power source, and a DCDC converter for supplying power to an auxiliary battery.
  • Switching circuits that generate large high-frequency noise are used in chargers and power converters. In recent years, countermeasures against noise interference have become important due to the speeding up of switching circuits and the reduction in size and cost of various power converters.
  • a partition wall is provided in the middle part of a metal casing, and the filter circuit section and the power system main circuit section are divided by the partition wall and arranged in the casing.
  • a structure is known in which a GND plane covering both the circuit portions is arranged on the upper side.
  • the filter circuit unit and the power system main circuit unit arranged in a plane are separated and shielded via a partition wall and a GND plane, thereby suppressing noise interference between the circuit units. (For example, refer to Patent Document 1).
  • Patent Document 1 In the vehicular power conversion device described in Patent Document 1, a structure in which a filter circuit unit and a power system main circuit unit arranged in a plane are separated by a partition wall, and a GND plane that covers both circuit units is arranged above. Have For this reason, the area in planar view becomes large and the accommodation space of a large area is needed. Patent Document 1 does not show any structure for suppressing noise interference in a DCDC converter integrated charger.
  • the DCDC converter integrated charger of the present invention includes an input filter circuit unit that removes input noise, and a switching circuit unit that converts AC power or first DC power input to the input filter circuit unit into second DC power.
  • An output filter circuit unit that is connected to the switching circuit unit and removes output noise, a DCDC converter circuit unit that is connected to the switching circuit unit and supplies power to the battery, and the switching circuit unit.
  • a first wall that separates a first space from a second space in which the input filter circuit unit and the output filter circuit unit are disposed; and the DCDC converter circuit unit that faces the first wall across the second space and And a second wall that separates the third space from the second space.
  • a DCDC converter integrated charger capable of reducing the area in plan view and suppressing noise interference with the input / output filter circuit section.
  • FIG. 2A is a perspective view of the DCDC converter integrated charger according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line IIB-IIB in FIG. 2A.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the DCDC converter integrated charger shown in FIG. 3.
  • 6A is an external perspective view of Embodiment 3 of the DCDC converter integrated charger of the present invention
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line VIB-VIB of FIG.
  • FIG. 7A is an external perspective view of Embodiment 4 of the DCDC converter integrated charger of the present invention, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line VIIB-VIIB in FIG. 7A.
  • FIG. 8A is a perspective view of Embodiment 5 of the DCDC converter-integrated charger of the present invention, and FIG. 8B is a sectional view taken along line VIIIB-VIIIB in FIG. 8A.
  • FIG. 9A is a perspective view of a DCDC converter-integrated charger according to Embodiment 6 of the present invention, and FIG. 9B is a plan view from above of FIG. 9A.
  • 10 (A) and 10 (B) show a seventh embodiment of the DCDC converter integrated charger of the present invention, and FIG. 10 (A) is a perspective view showing the cooling flow path through the housing.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line XB-XB in FIG.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a DCDC converter integrated charger according to the present invention.
  • the DCDC converter integrated charger 100 is used for vehicles such as hybrid cars and electric cars.
  • the vehicle including the motor includes a high voltage battery and an auxiliary battery having a lower voltage than the high voltage battery, although not shown.
  • the DCDC converter integrated charger 100 includes a charger 10 and a DCDC converter circuit unit 310.
  • the charger 10 can charge the high voltage battery by connecting an external power source to the high voltage battery. That is, an external AC or DC power supply is connected to the input terminal 421 of the charger 10.
  • the output terminal 422 of the charger 10 is connected to a high voltage battery.
  • the DCDC converter circuit unit 310 is connected to the charger 10.
  • the DCDC converter circuit unit 310 converts high-voltage DC power into low-voltage DC power and supplies power to the auxiliary battery.
  • the charger 10 includes an input filter circuit unit 210, a switching circuit unit 110, a high voltage circuit unit 280, and an output filter circuit unit 220.
  • the DCDC converter circuit unit 310 is connected to the charger 10 at the connection unit 305 of the high voltage circuit unit 280.
  • the input filter circuit unit 210 includes a common mode filter LF1, inductors L11 and L12, and line bypass capacitors C11 and 12.
  • the inductors L11 and L12 are connected to an external power supply via the input terminal 421.
  • Line bypass capacitors C11 and C12 bypass noise components to GND.
  • the switching circuit unit 110 includes a power factor correction circuit (hereinafter referred to as a PFC circuit), a capacitor C21, and a full bridge circuit.
  • the common mode filter LF1 is connected to a rectifier circuit formed by four diodes D11 to D14.
  • the rectifier circuit has a function of converting an AC voltage into a DC voltage.
  • the output side of the rectifier circuit is connected to the input side of a PFC (power factor correction) circuit.
  • the PFC circuit includes an inductor L13, a switching element S11, a diode D15, and a capacitor C21.
  • the power factor correction operation is performed by turning on and off the switching element S11.
  • an NMOSFET can be used as the switching element S11.
  • the output side of the PFC circuit is connected to the input side of the full bridge circuit.
  • the full bridge circuit includes a series connection body of the first switching element S21 and the second switching element S22, and a series connection body of the third switching element S23 and the fourth switching element S24.
  • the connection point between the first switching element S21 and the second switching element S22 is connected to the connection point between the third switching element S23 and the fourth switching element S24 via the primary coil of the transformer Tr1.
  • NMOSFETs can be used as the first to fourth switching elements S21 to S24.
  • the high-voltage circuit unit 280 includes a rectifier circuit and a bidirectional chopper.
  • the rectifier circuit has four diodes D21 to D24.
  • the rectifier circuit has a function of converting the AC voltage of the secondary coil of the transformer Tr1 into a DC voltage. That is, the first to fourth switching elements S21 to S24 of the switching circuit unit 110, the diodes D21 to D24 of the high voltage circuit unit 280, and the transformer Tr1 have a function as a converter.
  • a capacitor C31 for current / voltage conversion is charged by the current flowing through the rectifier circuit.
  • the bidirectional chopper has an inductor L31, a capacitor C32, a switching element S31 disposed between the inductor L31 and the capacitor C31 and one end connected between the inductor L31 and the switching element S31, and the other end connected to the GND side.
  • Switching element S32 The output voltage is made constant with respect to the load voltage by adjusting the on / off timing of the switching elements S31 and S32.
  • the output filter circuit unit 220 includes a common mode filter LF2, an inductor L41, and line bypass capacitors C41 and C42.
  • One end of the inductor L41 is connected to the inductor L31 and the capacitor C32 of the bidirectional chopper, and the other end is connected to the capacitor C41 and the common mode filter LF2.
  • the common mode filter LF2 is connected to the high voltage battery via the output terminal 422.
  • the DCDC converter circuit unit 310 converts a high voltage DC voltage into an AC high voltage, a high voltage circuit unit 311, a transformer Tr2 that converts an AC high voltage into an AC low voltage, and a low voltage AC voltage into a DC voltage. And a low-voltage circuit unit 312.
  • the high voltage circuit unit 311 includes four MOSFETs H1 to H4 connected as an H bridge type.
  • the high voltage circuit unit 311 includes a smoothing capacitor C51.
  • phase shift PWM control By performing phase shift PWM control on the four MOSFETs H1 to H4 of the high voltage circuit unit 311, an AC voltage is generated on the primary side of the transformer Tr2.
  • a resonant choke coil Lr is connected between the high voltage circuit unit 311 and the transformer Tr2, and the high voltage circuit unit 311 is connected using a combined inductor of the inductor of the resonant choke coil Lr and the leakage inductor of the transformer Tr2. It is possible to perform zero voltage switching of the MOSFETs H1 to H4 to be configured.
  • the low-voltage circuit unit 312 has two rectifying phases composed of MOSFETs S1 and S2, and a smoothing circuit composed of a smoothing inductor L51 and a smoothing capacitor C52.
  • the high potential side of each rectifying phase that is, the drain side wirings of the MOSFETs S1 and S2 are connected to the secondary side of the transformer Tr2.
  • the secondary side center tap terminal of the transformer Tr2 is connected to the smoothing inductor L51, and the smoothing capacitor C52 is connected to the output side of the smoothing inductor L51.
  • the low voltage circuit unit 312 includes an active clamp circuit for suppressing a surge voltage applied to the MOSFETs S1 and S2.
  • the active clamp circuit includes active clamp MOSFETs S3 and S4 and an active clamp capacitor C54.
  • a filter inductor L52 and a filter capacitor C53 are provided on the output side of the low voltage circuit unit 312 in order to remove noise superimposed on the output voltage.
  • the high voltage circuit unit 311, the low voltage circuit unit 312 and the active clamp circuit are controlled by a control circuit (not shown).
  • the DCDC converter circuit unit 310 is connected to an auxiliary battery through an auxiliary output terminal 423.
  • the DCDC converter integrated charger 100 includes a switching circuit unit 110 having switching elements S11 and S21 to S24, and a DCDC converter circuit unit 310 having switching elements H1 to H4 and S1 to S4. For this reason, noise generated from the switching circuit unit 110 and the DCDC converter circuit unit 310 may cause noise interference with the input filter circuit unit 210 and the output filter circuit unit 220.
  • the high voltage circuit section 280 is provided with switching elements S31 and S32. However, since the switching elements S31 and S32 have a low operating frequency, there is a possibility of causing noise interference to the input / output filter circuit sections 210 and 220. There is almost no.
  • FIG. 2 (A) is a perspective view of the DCDC converter integrated charger according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 (B) is a sectional view taken along the line IIB-IIB in FIG. 2 (A).
  • the DCDC converter integrated charger 100 includes a first space housing 411, a second space housing 406, and a third space housing 402.
  • the first to third space casings 411, 406, and 402 are formed of a conductive member such as an aluminum alloy, and are stacked in three stages as illustrated.
  • the lowermost first space casing 411 has the first space 101 inside
  • the middle second space casing 406 has the second space 201 inside, and is used for the uppermost third space.
  • the housing 402 has a third space 301 inside.
  • a first wall 150 is provided at the boundary between the lowermost first space casing 411 and the middle second space casing 406.
  • the first wall 150 is a plate-like member formed of a conductive member, and separates the first space 101 and the second space 201. In other words, the first space 101 and the second space 201 are shielded by the first wall 150.
  • a second wall 250 is provided at the boundary between the middle second space casing 406 and the uppermost third space casing 402.
  • the second wall 250 is a plate-like member formed of a conductive member, and separates the second space 201 and the third space 301. In other words, the second space 201 and the third space 301 are shielded by the second wall 250.
  • the 1st wall 150 and the 2nd wall 250 isolate
  • the input filter circuit unit 210, the output filter circuit unit 220, and the high voltage circuit unit 280 are arranged in the second space 201.
  • the input filter circuit unit 210, the output filter circuit unit 220, and the high voltage circuit unit 280 are disposed on the upper surface of the first wall 150, for example.
  • the switching circuit unit 110 is disposed in the first space 101.
  • the switching circuit unit 110 is fixed to the lower surface of the first wall 150, for example.
  • the switching circuit unit 110 is connected to the input filter circuit unit 210 and the high-voltage circuit unit 280 by a connection member that is inserted through a connection member insertion unit provided in the first wall 150.
  • the DCDC converter circuit unit 310 is disposed in the third space 301.
  • the DCDC converter circuit unit 310 is disposed on the upper surface of the second wall 250, for example.
  • the DCDC converter circuit unit 310 is connected to the high voltage circuit unit 280 by a connection member inserted through a connection member insertion unit provided in the second wall 250.
  • the input filter circuit unit 210 and the output filter circuit unit 220 are arranged in the second space 201, the switching circuit unit 110 is arranged in the first space 101, and the DCDC converter circuit unit 310 is arranged in the third space 301. Arranged. Then, the second space casing 406 having the second space 201, the first space casing 411 having the first space 101, and the third space casing 402 having the third space 301 were stacked. In addition, the second space 201 and the first space 101 are separated by the first wall 150, and the second space 201 and the third space 301 are separated by the second wall 250. For this reason, the area in plan view is reduced, and the area of the accommodation space can be reduced. Further, it is possible to suppress the noise generated in the switching circuit unit 110 and the DCDC converter circuit unit 310 from interfering in the input filter circuit unit 210 and the output filter circuit unit 220 to adversely affect the circuit.
  • the high voltage circuit unit 280 is disposed in the second space 201. Since the switching elements S31 and S32 of the high-voltage circuit unit 280 have a low operating frequency, even if they are arranged in the same space as the input / output filter circuit units 210 and 220, there is almost no possibility of causing noise interference.
  • the DCDC converter integrated charger 100 can employ various embodiments as described below. In the following embodiments, the DCDC converter-integrated charger 100 is assumed to have the circuit configuration shown in FIG.
  • Embodiment 2 3 is an external perspective view of a DCDC converter integrated charger according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3
  • FIG. 5 is illustrated in FIG. It is a disassembled perspective view of a DCDC converter integrated charger.
  • the DCDC converter integrated charger 100 includes a first space housing 411, a second space housing 406, and a third space housing 402.
  • the first to third housings 411, 406, and 402 are formed of a conductive member such as an aluminum alloy, and are stacked in three stages as illustrated. As shown in FIGS. 4 and 5, the lowermost first space casing 411 has the first space 101 inside, and the middle second space casing 406 has the second space 201 inside.
  • the uppermost third space housing 402 has a third space 301 inside.
  • an input terminal 421 and an output terminal 422 are provided on one side surface of the third space housing 402.
  • the input terminal 421 is connected to the input filter circuit unit 210.
  • the output filter circuit unit 220 is connected to the output terminal 422.
  • the new filter circuit section 210 and the output filter circuit section 220 are accommodated in the second space casing 406, as will be described later.
  • the input terminal 421 and the output terminal 422 are provided in close proximity to the vicinity of a corner portion on one side surface of the third space housing 402 so as to extend in parallel.
  • an inlet 431 through which a coolant such as cooling water is introduced and an outlet 432 through which the coolant is led out are provided.
  • the second flow path 251 is provided at the bottom 402 a of the third space casing 402
  • the first flow path 151 is provided at the bottom 406 a of the second space casing 406. ing.
  • the inlet 431, the second channel 251, the first channel 151, and the outlet 432 are in communication with each other, and the refrigerant introduced from the inlet 431 is the second channel 251, the first channel 151, and the outlet 432.
  • the air flows through the third space housing 402 and the second space housing 406 and is led out from the outlet 432.
  • the DCDC converter integrated charger 100 as a whole is cooled.
  • the upper surface of the third space housing 402 is sealed by the upper cover 401.
  • the upper cover 401 is made of a metal such as iron or an aluminum alloy.
  • the upper cover 401 is fixed to the third space housing 402 by a fastening member 459 such as a bolt.
  • the bottom portion 402 a of the third space housing 402 has the function of the second wall 250. That is, the third space 301 and the second space 201 are separated.
  • the bottom portion 406 a of the second space housing 406 has the function of the first wall 150. That is, the second space 201 and the first space 101 are separated.
  • the DCDC converter circuit unit 310 is disposed in the third space 301 of the third space housing 402.
  • the HV substrate 404 and the filter substrate 405 are accommodated in the second space 201 of the second space casing 406.
  • a high voltage circuit unit 280 and an output filter circuit unit 220 are mounted on the HV substrate 404.
  • An input filter circuit unit 210 is mounted on the filter substrate 405.
  • An upper cooling cover 403 is disposed between the bottom 406 a of the second space housing 406 and the third space housing 402. The upper cooling cover 403 blocks the opening surface of the second flow path 251.
  • a control board 410 In the first space 101 of the first space casing 411, a control board 410, a chassis 409, and a PFC board 408 are accommodated.
  • a switching circuit unit 110 is mounted on the PFC substrate 408.
  • a control circuit unit that controls driving of the charger 10 and the DCDC converter circuit unit 310 is mounted on the control board 410.
  • the chassis 409 is fixed to the bottom 411 a of the first space casing 411 so as to shield the control board 410 and surround the control board 410.
  • a lower cooling cover 407 is disposed between the first space casing 411 and the bottom 406 a of the second space casing 406. The lower cooling cover 407 closes the opening surface of the first flow path 151.
  • the first space housing 411 and the second space housing 406 are provided with flange portions 451 and 452 provided with female thread portions on one side surface, respectively.
  • the second space housing 406 and the third space housing 402 are provided with flange portions 454 and 455 provided with female thread portions on one side surface, respectively.
  • a boss portion 456 having a length extending over the entire height of the second space housing 406 and having an internal thread portion in the axial direction is formed on the other side surface of the second space housing 406. Yes.
  • flange portions 457 and 458 provided with female screw portions are formed in the first space housing 411 and the third space housing 402, respectively.
  • a lower cooling cover 407 is interposed between the first space housing 411 and the bottom portion 406a of the second space housing 406, and the flange portion 451 and the flange portion 452 are fixed by a fastening member 453 such as a bolt and the flange.
  • the part 457 and the boss part 456 are fixed.
  • the upper cooling cover 403 is interposed between the second space housing 406 and the bottom space 402a of the third space housing 402, and the flange portion 454 and the flange portion 455 are fixed by a fastening member 453 such as a bolt.
  • the flange portion 458 and the boss portion 456 are fixed.
  • the first to third space casings 411, 406, 402 are integrated, and the first and second flow paths 151, 251 are sealed by the upper and lower cooling covers 403, 407.
  • the body charger 100 is obtained.
  • the input filter circuit unit 210 and the output filter circuit unit 220 arranged in the second space 201 are separated from the switching circuit unit 110 arranged in the first space 101 by the first wall 150. Yes.
  • the input filter circuit unit 210 and the output filter circuit unit 220 are separated from the DCDC converter circuit unit 310 disposed in the third space 301 by the second wall.
  • the high voltage circuit unit 280 is disposed in the second space 201. Therefore, the second embodiment also has the same effects as the effects (1) and (2) of the first embodiment.
  • the second embodiment can provide a DCDC converter-integrated charger 100 that can be applied when cooling with a coolant such as cooling water is required.
  • Embodiment 3 6A is an external perspective view of Embodiment 3 of the DCDC converter integrated charger of the present invention
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line VIB-VIB of FIG. 6A.
  • the appearance of the third embodiment is the same as that shown in FIG.
  • the third embodiment is different from the second embodiment in that the control circuit unit 500 having the same function as the control circuit unit 410 (see FIG. 4) accommodated in the first space 101 in the second embodiment has a second space housing. And having a configuration arranged in the second space 201 of the body 406.
  • the second space 201 is separated from the switching circuit unit 110 and the DCDC converter circuit unit 310 by the first wall 150 and the second wall 250. For this reason, it is possible to suppress the influence of noise generated in the switching circuit unit 110 and the DCDC converter circuit unit 310 on the input / output circuit units 210 and 220.
  • the third embodiment also has the same effects as the effects (1) and (2) of the first embodiment.
  • the third embodiment is also the same as the second embodiment in that the control circuit unit 500 can shield from noise interference.
  • the control circuit unit 500 is disposed in the second space 201 that is shielded more by the first wall 150 and the second wall 250, so that the chassis 409 in the second embodiment is not necessary. Is also possible. As a result, the structure is simplified and the cost can be reduced.
  • FIG. 7A is an external perspective view of Embodiment 4 of the DCDC converter integrated charger of the present invention
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line VIIB-VIIB in FIG. 7A.
  • the DCDC converter integrated charger 100 according to the fourth embodiment is different from the third embodiment in that the control circuit unit 500 accommodated in the second space 201 is divided into two, and each of them is provided with a first space casing 411. In the first space 101 and the third space 301 of the third space housing 402. Other configurations of the fourth embodiment are the same as those of the third embodiment. Therefore, the fourth embodiment has the same effect as the second embodiment.
  • control circuit unit 500 may be shielded by using a chassis in order to protect it from other circuits that generate noise. Further, by combining the third embodiment and the fourth embodiment, the control circuit unit 500 may be arranged in the first space 101 or the third space 301, which is another space in the second space 201. Good. Furthermore, the control circuit unit 500 may be arranged in all of the first to third spaces 101, 201, and 301.
  • FIG. 8A is a perspective view of Embodiment 5 of the DCDC converter-integrated charger of the present invention
  • FIG. 8B is a sectional view taken along line VIIIB-VIIIB in FIG. 8A.
  • the fifth embodiment is different from the fourth embodiment in that the input terminal 421 and the output terminal 422 are configured to be attached to the second space casing 406.
  • the input terminal 421 is connected to the input filter circuit unit 210.
  • the input terminal 421 is supplied with AC power or DC power.
  • the output terminal 422 is connected to the output filter circuit unit 220.
  • the output terminal 422 is an output terminal for supplying power to the high voltage battery.
  • Other configurations of the fifth embodiment are the same as those of the fourth embodiment. Therefore, the fifth embodiment also has the same effect as the fourth embodiment.
  • the input terminal 421 and the output terminal 422 may be arranged in the first space casing 411.
  • FIG. 9A is a perspective view of a DCDC converter-integrated charger according to Embodiment 6 of the present invention
  • FIG. 9B is a plan view from above of FIG. 9A.
  • the difference between the sixth embodiment and the fifth embodiment is that the input terminal 421 and the output terminal 422 are arranged on different side surfaces of the second space housing 406.
  • the input terminal 421 has a mounting portion 421 a fixed to the first side surface 471 of the second space casing 406.
  • the output terminal 422 has a mounting portion 422 a fixed to a second side surface 472 adjacent to the first side surface 471. Therefore, as shown in FIG.
  • the input terminal 421 and the output terminal 422 are directed in different directions with an axial angle ⁇ of 90 degrees.
  • the input terminal mounting surface that is the first side surface 471 on which the input terminal 421 is disposed and the output terminal mounting surface that is the first side surface 471 on which the output terminal 422 is disposed are different by 90 degrees. .
  • the sixth embodiment has the same effect as the fifth embodiment.
  • the sixth embodiment by arranging the input terminal 421 and the output terminal 422 on different side surfaces, it is possible to freely adapt to changes in the mounting angle and layout of the connection terminals of external electrical devices. It becomes. That is, the input terminal 421 and the output terminal 422 are arranged on the adjacent surface or the opposing surface so that the axial angle ⁇ is directed in a different direction of 90 degrees, 180 degrees, or 270 degrees, so that the external It is possible to shorten the length of the connecting member with the electrical equipment and simplify the routing. Thereby, the freedom degree with respect to a layout change can be raised.
  • the angle ⁇ between the input terminal 421 and the output terminal 422 in the axial direction in other words, the angle ⁇ between the force terminal mounting surface and the output terminal mounting surface is changed from a rectangular shape to another polygonal shape. By doing so, an angle other than 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees can be set.
  • the input terminal 421 and the output terminal 422 may be arranged in the first space casing 411 or the third space casing 402. Further, the input terminal 421 and the output terminal 422 may be arranged in different housings. Further, the input terminal 421 and the output terminal 422 may be arranged at positions remote from each other, such as a diagonal position, instead of being close to each other.
  • the distance between the input terminal 421 and the input filter circuit unit 210 or the distance between the output terminal 422 and the output filter circuit unit 220 is increased, noise interference increases.
  • the mounting side surface, mounting position, and axial angle of the housing are set so that the distance between the input terminal 421 and the input filter circuit unit 210 and the distance between the output terminal 422 and the output filter circuit unit 220 become shorter. Thus, noise interference can be further reduced.
  • FIG. 10 (A) and 10 (B) show a seventh embodiment of the DCDC converter integrated charger of the present invention
  • FIG. 10 (A) is a perspective view showing the cooling flow path through the housing
  • FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line XB-XB in FIG.
  • FIGS. 10A and 10B illustrated as the seventh embodiment show the cooling structure of the second embodiment in more detail. Since the structure regarding the suppression of noise interference in the seventh embodiment is the same as that in the second embodiment, the same reference numerals are assigned to the corresponding members and the description thereof is omitted, and the cooling structure will be described below.
  • the inlet 431 through which the refrigerant is introduced and the outlet 432 through which the refrigerant is introduced are provided on one side of the first space casing 411.
  • the second flow path 251 is provided in the bottom portion 402a of the third space casing 402, that is, the second wall 250, and the first flow path is provided in the bottom portion 406a of the second space casing 406, that is, the first wall 150. 151 is provided.
  • the second flow path 251 is provided in a substantially annular shape along the peripheral side portion of the bottom portion 402a of the third space housing 402, and the first flow path 151 includes the first flow path 151. It is provided in a substantially annular shape along the peripheral side portion of the bottom portion 406 a of the two-space housing 406.
  • a first relay flow path 252a that connects the introduction port 431 and the start end of the second flow path 251 is formed.
  • the second space casing 406 is formed with a second relay flow path 252 b that communicates the end of the second flow path 251 and the start end of the first flow path 151.
  • the first space casing 411 is formed with a third relay flow path 252c that communicates the terminal end of the first flow path and the outlet 432.
  • the first to third relay channels 252a to 252c are provided on the first wall 150 on the side surface of the first space housing 411 and the side surface 472 of the second space housing 406 provided with the inlet 431 and the outlet 432, respectively.
  • the second wall 250 extends substantially perpendicularly to the second wall 250.
  • the refrigerant introduced from the inlet 431 flows in the order of the first relay channel 252a, the second channel 251, the second relay channel 252b, the first channel 151, and the third relay channel 252c. Derived. Thereby, the heat generated in the DCDC converter circuit unit 310 and the charger 10 is cooled.
  • the same effect as in the second embodiment is obtained.
  • the following effects can be achieved with respect to the cooling effect.
  • (1) Although the first to third space casings 411, 406, and 402 are stacked, the flow path through which the refrigerant flows is communicated with one flow path from the inlet 431 to the outlet 432. Yes. For this reason, the structure becomes simple, and the management of the cooling temperature becomes easy.
  • the first and second flow paths 151 and 251 and the first to third relay flow paths 252a to 252c are formed on the bottom portions 406a and 402a of the casings 406 and 402 and the side surfaces of the casings 406 and 411. For this reason, the number of members added along with the flow path formation can be reduced, and an inexpensive cooling structure can be obtained.
  • the first and second flow paths 151, 251 are arranged on the upper and lower surfaces of the middle casing 406.
  • the cooling flow path can be simplified and the cooling flow path length can be shortened. Further, along with this, the pressure loss in the cooling flow path can be reduced, and the cooling efficiency can be improved.
  • the input / output filter circuit units 210 and 220 shown in the above embodiment are merely examples, and may have other circuit configurations.
  • the chopper of the high voltage circuit unit 280 is illustrated as bidirectional, it may be a unidirectional chopper.
  • the smoothing circuit of the DCDC converter circuit unit 310 can have a different circuit configuration or can be omitted as appropriate. The same applies to the other circuit units, and the circuit configurations of the charger 10 and the DCDC converter circuit unit 310 in the above embodiment are merely examples, and the present invention does not limit the use of other circuit configurations. .
  • first to third housings 411, 406, and 402, or the cooling structure can be variously changed. Further, Embodiments 1 to 7 can be combined.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Charger 100 DCDC converter integrated charger 101 1st space 110 Switching circuit part 150 1st wall 151 1st flow path 201 2nd space 210 Input filter circuit part 220 Output filter circuit part 250 2nd wall 251 2nd flow path 252a First relay channel 252b Second relay channel 252c Third relay channel 280 High voltage circuit unit 301 Third space 305 Connection unit 310 DCDC converter circuit unit 406 Second space housing 411 First space housing 421 Input Terminal 422 Output terminal 471 First side (input terminal side) 472 Second side (side of output terminal) 500 Control circuit unit S31, S32 Switching element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

収容スペースの占有面積が小さく、ノイズ干渉を抑制することが可能なＤＣＤＣコンバータ一体型充電器を提供する。　スイッチング回路部２１０が配置される第１空間１０１と入力フィルタ回路部２１０及び出力フィルタ回路部２２０が配置される第２空間２０１を隔てる第１壁１５０と、第２空間２０１を挟んで第１壁１５０に対向しかつＤＣＤＣコンバータ回路部３１０が配置される第３空間３０１と第２空間２０１とを隔てる第２壁250とを備える。

Description

ＤＣＤＣコンバータ一体型充電器
　本発明は、ＤＣＤＣコンバータ一体型充電器に関する。
　電気自動車やハイブリッド車等の車両には、モータ駆動用のインバータ、商用電源から高電圧バッテリに充電する充電器、および補機バッテリに給電するＤＣＤＣコンバータ等、種々の電力変換装置が搭載されている。充電器や電力変換装置は、大きな高周波ノイズを発生するスイッチング回路が用いられている。近年では、スイッチング回路の高速化や、各種電力変換装置の小型化、低コスト化により、ノイズ干渉に対する対策が重要となっている。
　ノイズ干渉を抑制する車両用電力変換装置として、金属製の筐体の中間部に仕切壁を設け、フィルタ回路部とパワー系主回路部とを、仕切壁により分割して筐体内に配置し、上方側に上記両回路部を覆うＧＮＤプレーンを配置した構造が知られている。この装置では、平面的に配置されたフィルタ回路部とパワー系主回路部とが、仕切壁とＧＮＤプレーンを介して分離、シールドされることにより回路部間のノイズ干渉を抑制する、と記載されている（例えば、特許文献１参照）。
国際公開ＷＯ２０１４/０３３８５２号公報
　特許文献１に記載された車両用電力変換装置では、平面的に配置されたフィルタ回路部とパワー系主回路部とを仕切壁により分離し、上方に両回路部を覆うＧＮＤプレーンを配置した構造を有する。このため、平面視での面積が大きくなり、大面積の収容スペースが必要となる。また、特許文献１には、ＤＣＤＣコンバータ一体型充電器について、ノイズ干渉を抑制する構造が何ら示されていない。
　本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器は、入力のノイズを除去する入力フィルタ回路部と、前記入力フィルタ回路部に入力される交流電力又は第１直流電力を第２直流電力に変換するスイッチング回路部と、前記スイッチング回路部と接続されかつ出力のノイズを除去する出力フィルタ回路部と、前記スイッチング回路部と接続されかつバッテリに電力を供給するＤＣＤＣコンバータ回路部と、前記スイッチング回路部が配置される第１空間と前記入力フィルタ回路部及び前記出力フィルタ回路部が配置される第２空間を隔てる第１壁と、前記第２空間を挟んで前記第１壁に対向しかつ前記ＤＣＤＣコンバータ回路部が配置される第３空間と前記第２空間とを隔てる第２壁と、を備える。
　本発明によれば、平面視での面積を小さくすることが可能であり、かつ、入・出力フィルタ回路部へのノイズ干渉を抑制することが可能なＤＣＤＣコンバータ一体型充電器が提供される。
本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の実施形態１としての回路図である。 図２（Ａ）は、本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の実施形態１の斜視図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＩＩB－ＩＩB線断面図である。 本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の実施形態２の外観斜視図である。 図３のＩＶ－ＩＶ線断面図である。 図３に図示されたＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の分解斜視図である。 図６（Ａ）は、本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の実施形態３の外観斜視図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＶＩB－ＶＩB線断面図である。 図７（Ａ）は、本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の実施形態４の外観斜視図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＶＩＩB－ＶＩＩB線断面図である。 図８（Ａ）は、本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の実施形態５の斜視図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＶＩＩＩB－ＶＩＩＩB線断面図である。 図９（Ａ）は、本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の実施形態６の斜視図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の上方からの平面図である。 図１０（Ａ）、（Ｂ）は、本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の実施形態７を示し、図１０（Ａ）は、筐体を透過し、冷却流路を示す斜視図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のＸB-ＸB線断面図である。
－実施形態１－
　以下、図１～図３を参照して、本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の実施形態１を説明する。
　図１は、本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の回路図である。ＤＣＤＣコンバータ一体型充電器１００は、ハイブリッド自動車、電気自動車等の車両用として用いられる。モータを備えた車両は、ＤＣＤＣコンバータ一体型充電器１００の他、図示はしないが、高電圧バッテリと、高電圧バッテリより低圧な補機バッテリとを備えている。ＤＣＤＣコンバータ一体型充電器１００は、充電器１０とＤＣＤＣコンバータ回路部３１０とを有する。充電器１０は、外部電源を高電圧バッテリに接続して、高電圧バッテリを充電可能となっている。つまり、充電器１０の入力端子４２１には、外部の交流または直流電源が接続される。また、充電器１０の出力端子４２２は、高電圧バッテリに接続される。ＤＣＤＣコンバータ回路部３１０は、充電器１０に接続されている。ＤＣＤＣコンバータ回路部３１０は、高電圧の直流電力を低電圧の直流電力に変換して補機バッテリに給電する。
　充電器１０は、入力フィルタ回路部２１０と、スイッチング回路部１１０と、高圧回路部２８０と出力フィルタ回路部２２０とを有する。ＤＣＤＣコンバータ回路部３１０は、高圧回路部２８０の接続部３０５において、充電器１０と接続されている。　入力フィルタ回路部２１０は、コモンモードフィルタＬＦ１、インダクタＬ１１、Ｌ１２、ラインバイパスコンデンサＣ１１、１２を備えている。インダクタＬ１１、Ｌ１２は、入力端子４２１を介して外部電源に接続される。ラインバイパスコンデンサＣ１１、１２は、ノイズ成分をＧＮＤへバイパスする。
　スイッチング回路部１１０は、力率改善回路(以下、ＰＦＣ回路)と、コンデンサＣ２１と、フルブリッジ回路とを有する。コモンモードフィルタＬＦ１は、４つのダイオードＤ１１～Ｄ１４により形成される整流回路に接続されている。整流回路は、交流電圧を直流電圧に変換する機能を有する。整流回路の出力側は、ＰＦＣ（力率改善）回路の入力側に接続されている。ＰＦＣ回路は、インダクタＬ１３、スイッチング素子Ｓ１１、ダイオードＤ１５およびコンデンサＣ２１を備えている。スイッチング素子Ｓ１１がオンオフ操作されることにより、力率改善動作を行う。スイッチング素子Ｓ１１として、例えば、ＮＭＯＳＦＥＴを用いることができる。
　ＰＦＣ回路の出力側は、フルブリッジ回路の入力側に接続されている。フルブリッジ回路は、第１のスイッチング素子Ｓ２１および第２のスイッチング素子Ｓ２２の直列接続体、および第３のスイッチング素子Ｓ２３および第４のスイッチング素子Ｓ２４の直列接続体を備えている。第１のスイッチング素子Ｓ２１と第２のスイッチング素子Ｓ２２の接続点はトランスＴｒ１の一次側コイルを介して、第３のスイッチング素子Ｓ２３と第４のスイッチング素子Ｓ２４の接続点に接続されている。第１～第４のスイッチング素子Ｓ２１～Ｓ２４として、例えば、ＮＭＯＳＦＥＴを用いることができる。
　高圧回路部２８０は、整流回路と双方向チョッパとを備えている。整流回路は、４つのダイオードＤ２１～Ｄ２４を有する。整流回路は、トランスＴｒ１の二次側コイルの交流電圧を直流電圧に変換する機能を有する。すなわち、スイッチング回路部１１０の第１～第４スイッチング素子Ｓ２１～Ｓ２４、高圧回路部２８０のダイオードＤ２１～Ｄ２４およびトランスＴｒ１は、コンバータとしての機能を有する。整流回路を流れる電流により、電流電圧変換用のコンデンサＣ３１が蓄電される。
　双方向チョッパは、インダクタＬ３１、コンデンサＣ３２、インダクタＬ３１とコンデンサＣ３１との間に配置されたスイッチング素子Ｓ３１および一端がインダクタＬ３１とスイッチング素子Ｓ３１との間に接続され、他端がＧＮＤ側に接続されたスイッチング素子Ｓ３２とを備えている。スイッチング素子Ｓ３１、Ｓ３２のオンオフのタイミングを調整することで、出力電圧を負荷電圧に対して定電圧化する。
　出力フィルタ回路部２２０は、コモンモードフィルタＬＦ２、インダクタＬ４１、ラインバイパスコンデンサＣ４１、Ｃ４２を備えている。インダクタＬ４１の一端は、双方向チョッパのインダクタＬ３１およびコンデンサＣ３２に接続され、他端はコンデンサＣ４１とコモンモードフィルタＬＦ２に接続されている。コモンモードフィルタＬＦ２は、出力端子４２２を介して高電圧バッテリに接続される。
　ＤＣＤＣコンバータ回路部３１０は高電圧の直流電圧を交流高電圧に変換する高電圧回路部３１１と、交流高電圧を交流低電圧に変換するトランスＴｒ２と、低電圧の交流電圧を直流電圧に変換する低電圧回路部３１２とを備えている。
　高電圧回路部３１１は、Ｈブリッジ型として接続された４つのＭＯＳＦＥＴ Ｈ１～Ｈ４を備えている。また、高電圧回路部３１１は、平滑用のコンデンサＣ５１を備えている。　高電圧回路部３１１の４つのＭＯＳＦＥＴ Ｈ１～Ｈ４を位相シフトＰＷＭ制御することで、トランスＴｒ２の一次側には交流電圧が発生する。高電圧回路部３１１とトランスＴｒ２との間には、共振チョークコイルＬｒが接続されており、この共振チョークコイルＬｒのインダクタとトランスＴｒ２の漏れインダクタの合成インダクタを用いて、高電圧回路部３１１を構成するＭＯＳＦＥＴ Ｈ１～Ｈ４のゼロ電圧スイッチングを可能としている。
　低電圧回路部３１２は、ＭＯＳＦＥＴ Ｓ１、Ｓ２で構成される二つの整流相と、平滑用インダクタＬ５１および平滑用コンデンサＣ５２から構成される平滑回路とを有している。それぞれの整流相の高電位側、すなわちＭＯＳＦＥＴ Ｓ１、Ｓ２のドレイン側配線は、トランスＴｒ２の二次側へ接続されている。トランスＴｒ２の二次側センタタップ端子は、平滑用インダクタＬ５１に接続され、平滑用インダクタＬ５１の出力側に平滑用コンデンサＣ５２が接続されている。
　低電圧回路部３１２は、ＭＯＳＦＥＴ Ｓ１、Ｓ２にかかるサージ電圧を抑制するためのアクティブクランプ回路を備えている。アクティブクランプ回路は、アクティブクランプ用ＭＯＳＦＥＴ Ｓ３、Ｓ４、およびアクティブクランプ用コンデンサＣ５４を備えている。低電圧回路部３１２の出力側には出力電圧に重畳するノイズを除去するために、フィルタ用インダクタＬ５２とフィルタ用コンデンサＣ５３が設けられている。高電圧回路部３１１、低電圧回路部３１２よびアクティブクランプ回路は、不図示の制御回路により制御される。
　ＤＣＤＣコンバータ回路部３１０は、補機用の出力端子４２３を介して補機バッテリに接続される。
　ＤＣＤＣコンバータ一体型充電器１００では、スイッチング素子Ｓ１１、Ｓ２１～Ｓ２４を有するスイッチング回路部１１０、およびスイッチング素子Ｈ１～Ｈ４，Ｓ１～Ｓ４を有するＤＣＤＣコンバータ回路部３１０を備えている。このため、スイッチング回路部１１０およびＤＣＤＣコンバータ回路部３１０から発生するノイズが、入力フィルタ回路部２１０および出力フィルタ回路部２２０にノイズ干渉する可能性がある。以下に、入・出力フィルタ回路部２１０、２２０へのノイズ干渉を抑制することができるＤＣＤＣコンバータ一体型充電器１００の実施形態１について説明する。なお、高圧回路部２８０には、スイッチング素子Ｓ３１、Ｓ３２が設けられているが、スイッチング素子Ｓ３１、Ｓ３２は動作周波数が低いため、入・出力フィルタ回路部２１０、２２０へのノイズ干渉を起こす可能性は殆どない。
　図２（Ａ）は、本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の実施形態１の斜視図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＩＩB－ＩＩB線断面図である。ＤＣＤＣコンバータ一体型充電器１００は、第１空間用筐体４１１と、第２空間用筐体４０６と、第３空間用筐体４０２とを有している。第１～第３空間用筐体４１１、４０６、４０２は、アルミニム合金等の導電性部材により形成されており、図示の通り、三段に積層されている。最下段の第１空間用筐体４１１は、内部に第１空間１０１を有し、中段の第２空間用筐体４０６は、内部に第２空間２０１を有し、最上段の第３空間用筐体４０２は、内部に第３空間３０１を有する。
　最下段の第１空間用筐体４１１と中段の第２空間用筐体４０６との境界には、第１壁１５０が設けられている。第１壁１５０は、導電性部材により形成された板状部材であり、第１空間１０１と第２空間２０１とを隔てる。換言すれば、第１空間１０１および第２空間２０１は第１壁１５０によりシールドされる。中段の第２空間用筐体４０６と最上段の第３空間用筐体４０２との境界には、第２壁２５０が設けられている。第２壁２５０は、導電性部材により形成された板状部材であり、第２空間２０１と第３空間３０１とを隔てる。換言すれば、第２空間２０１および第３空間３０１は第２壁２５０によりシールドされる。なお、第１壁１５０および第２壁２５０は、空間同士を隔てると記載したが、回路接続に必要な接続部材を挿通する接続部材挿通部を備えている。
　入力フィルタ回路部２１０、出力フィルタ回路部２２０および高圧回路部２８０は、第２空間２０１内に配置されている。入力フィルタ回路部２１０、出力フィルタ回路部２２０および高圧回路部２８０は、例えば、第１壁１５０の上面上に配置される。スイッチング回路部１１０は、第１空間１０１内に配置されている。スイッチング回路部１１０は、例えば、第１壁１５０の下面に固定される。図示はしないが、スイッチング回路部１１０は、第１壁１５０に設けられた接続部材挿通部に挿通される接続部材により、入力フィルタ回路部２１０および高圧回路部２８０に接続されている。
　ＤＣＤＣコンバータ回路部３１０は、第３空間３０１内に配置されている。ＤＣＤＣコンバータ回路部３１０は、例えば、第２壁２５０の上面上に配置される。図示はしないが、ＤＣＤＣコンバータ回路部３１０は、第２壁２５０に設けられた接続部材挿通部に挿通される接続部材により高圧回路部２８０に接続されている。
　上記実施形態１のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器１００によれば、下記の効果を奏する。
（１）入力フィルタ回路部２１０および出力フィルタ回路部２２０を第２空間２０１内に配置し、スイッチング回路部１１０を第１空間１０１内に配置し、ＤＣＤＣコンバータ回路部３１０を第３空間３０１内に配置した。そして、第２空間２０１を有する第２空間用筐体４０６と、第１空間１０１を有する第１空間用筐体４１１と第３空間３０１を有する第３空間用筐体４０２とを積層した。また、第２空間２０１と第１空間１０１とを第１壁１５０により隔て、第２空間２０１と第３空間３０１とを第２壁２５０により隔てた。このため、平面視での面積が小さくなり、収容スペースの面積を縮小化することができる。また、スイッチング回路部１１０およびＤＣＤＣコンバータ回路部３１０で発生するノイズが入力フィルタ回路部２１０および出力フィルタ回路部２２０で干渉して回路に悪影響を及ぼすのを抑制することができる。
（２）上記（１）の構成において、高圧回路部２８０を第２空間２０１内に配置した。高圧回路部２８０のスイッチング素子Ｓ３１、Ｓ３２は動作周波数が小さいため、入・出力フィルタ回路部２１０、２２０と同じ空間内に配置しても、ノイズ干渉を起こす可能性は殆どない。
　ＤＣＤＣコンバータ一体型充電器１００は、以下に示すように、種々の実施形態を採用することができる。なお、以下の実施形態においても、ＤＣＤＣコンバータ一体型充電器１００は、図１に示される回路構成を備えているものとする。
－実施形態２－
　図３は、本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の実施形態２の外観斜視図であり、図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線断面図であり、図５は、図３に図示されたＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の分解斜視図である。ＤＣＤＣコンバータ一体型充電器１００は、第１空間用筐体４１１と、第２空間用筐体４０６と、第３空間用筐体４０２とを有している。第１～第３用筐体４１１、４０６、４０２は、アルミニム合金等の導電性部材により形成されており、図示の通り、三段に積層されている。図４、図５に示されるように、最下段の第１空間用筐体４１１は、内部に第１空間１０１を有し、中段の第２空間用筐体４０６は、内部に第２空間２０１を有し、最上段の第３空間用筐体４０２は、内部に第３空間３０１を有する。
　図３に図示されるように、第３空間用筐体４０２の一側面には、入力端子４２１と出力端子４２２とが設けられている。入力端子４２１は、入力フィルタ回路部２１０に接続されている。出力フィルタ回路部２２０は、出力端子４２２に接続されている。ニュウリョクフィルタ回路部２１０および出力フィルタ回路部２２０は、後述するように、第２空間用筐体４０６内に収容されている。入力端子４２１と出力端子４２２とは、第３空間用筐体４０２の一側面のコーナ部付近に近接して平行に延在して設けられている。
　第１空間用筐体４１１の一側面には、冷却水等の冷媒が導入される導入口４３１と、冷媒が導出される導出口４３２とが設けられている。図４に示されるように、第３空間用筐体４０２の底部４０２ａには第２流路２５１が設けられ、第２空間用筐体４０６の底部４０６ａには、第１流路１５１が設けられている。導入口４３１、第２流路２５１、第１流路１５１および導出口４３２は連通しており、導入口４３１から導入された冷媒は、第２流路２５１、第１流路１５１および導出口４３２の順で、第３空間用筐体４０２および第２空間用筐体４０６内を流れ、導出口４３２から導出される。これにより、ＤＣＤＣコンバータ一体型充電器１００全体が冷却される。
　第３空間用筐体４０２の上面は、上部カバー４０１により密封されている。上部カバー４０１は、鉄またはアルミニウム合金などの金属により形成されている。上部カバー４０１は、ボルト等の締結部材４５９により第３空間用筐体４０２に固定される。第３空間用筐体４０２の底部４０２ａは、第２壁２５０の機能を有する。すなわち、第３空間３０１と第２空間２０１とを隔てている。第２空間用筐体４０６の底部４０６ａは、第１壁１５０の機能を有する。すなわち、第２空間２０１と第１空間１０１とを隔てている。
　第３空間用筐体４０２の第３空間３０１内には、ＤＣＤＣコンバータ回路部３１０が配置される。第２空間用筐体４０６の第２空間２０１内には、ＨＶ基板４０４およびフィルタ基板４０５が収容される。ＨＶ基板４０４には、高圧回路部２８０と出力フィルタ回路部２２０が実装されている。フィルタ基板４０５には入力フィルタ回路部２１０が実装されている。第２空間用筐体４０６の底部４０６ａと第３空間用筐体４０２との間には、上部クーリングカバー４０３が配置されている。上部クーリングカバー４０３は、第２流路２５１の開口面を塞いでいる。
　第１空間用筐体４１１の第１空間１０１内には、制御基板４１０と、シャーシ４０９と、ＰＦＣ基板４０８が収容される。ＰＦＣ基板４０８には、スイッチング回路部１１０が実装されている。制御基板４１０には、充電器１０およびＤＣＤＣコンバータ回路部３１０の駆動を制御する制御回路部が実装されている。シャーシ４０９は、制御基板４１０をシールドするため、制御基板４１０を囲んで第１空間用筐体４１１の底部４１１ａに固定されている。第１空間用筐体４１１と第２空間用筐体４０６の底部４０６ａとの間には、下部クーリングカバー４０７が配置されている。下部クーリングカバー４０７は、第１流路１５１の開口面を塞いでいる。
　図３、図４に図示されるように、第１空間用筐体４１１と第２空間用筐体４０６には、それぞれ、一側面に、雌ねじ部が設けられたフランジ部４５１、４５２が設けられている。第２空間用筐体４０６と第３空間用筐体４０２には、それぞれ、一側面に、雌ねじ部が設けられたフランジ部４５４、４５５が設けられている。さらに、第２空間用筐体４０６の他側面には、第２空間用筐体４０６の高さ全体に亘る長さを有し、軸方向に雌ねじ部が設けられたボス部４５６が形成されている。ボス部４５６に対応して、第１空間用筐体４１１および第３空間用筐体４０２には、それぞれ、雌ねじ部が設けられたフランジ部４５７、４５８が形成されている。
　第１空間用筐体４１１と第２空間用筐体４０６の底部４０６ａとの間に下部クーリングカバー４０７を介在させ、ボルト等の締結部材４５３によりフランジ部４５１とフランジ部４５２とを固定すると共にフランジ部４５７とボス部４５６とを固定する。また、第２空間用筐体４０６と第３空間用筐体４０２の底部４０２ａとの間に上部クーリングカバー４０３を介在させ、ボルト等の締結部材４５３によりフランジ部４５４とフランジ部４５５とを固定すると共にフランジ部４５８とボス部４５６とを固定する。これにより、第１～第３空間用筐体４１１、４０６、４０２が一体化されると共に、第１、第２流路１５１、２５１が上・下部クーリングカバー４０３、４０７により密封されたＤＣＤＣコンバータ一体型充電器１００が得られる。
　実施形態２では、第２空間２０１内に配置された入力フィルタ回路部２１０および出力フィルタ回路部２２０は、第１空間１０１内に配置されたスイッチング回路部１１０とは第１壁１５０により隔てられている。また、入力フィルタ回路部２１０および出力フィルタ回路部２２０は、第３空間３０１内に配置されたＤＣＤＣコンバータ回路部３１０とは第２壁により隔てられている。さらに、高圧回路部２８０は第２空間２０１内に配置されている。従って、実施形態２においても、実施形態１の効果（１）、（２）と同様な効果を奏する。加えて、実施形態２では、冷却水等の冷媒による冷却を必要とする場合に適用することができるＤＣＤＣコンバータ一体型充電器１００を提供することができる。
－実施形態３－
　図６（Ａ）は、本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の実施形態３の外観斜視図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＶＩB－ＶＩB線断面図である。
　実施形態３の外観は、実施形態２として示す図３と同様である。実施形態３が実施形態２と相違する点は、実施形態２で第１空間１０１に収容した制御回路部４１０（図４参照）と同一の機能を有する制御回路部５００が、第２空間用筐体４０６の第２空間２０１内に配置されている構成を有することである。第２空間２０１は、第１壁１５０および第２壁２５０により、スイッチング回路部１１０およびＤＣＤＣコンバータ回路部３１０とは隔てられている。このため、スイッチング回路部１１０およびＤＣＤＣコンバータ回路部３１０で発生するノイズの入・出力回路部２１０、２２０への影響を抑制することができる。
　実施形態３の他の構成は、実施形態１、２と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。実施形態３においても、実施形態１の効果（１）、（２）と同様な効果を奏する。また、実施形態３において、制御回路部５００がノイズ干渉からシールドできる点についても実施形態２と同である。しかし、実施形態３では、制御回路部５００は、第１壁１５０および第２壁２５０のよりシールドされた第２空間２０１内に配置されているので、実施形態２におけるシャーシ４０９を不要とすることも可能となる。これにより、構造が簡素となり、安価にすることができる。
－実施形態４－
　図７（Ａ）は、本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の実施形態４の外観斜視図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＶＩＩB－ＶＩＩB線断面図である。実施形態４のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器１００が、実施形態３と相違する点は、第２空間２０１に収容した制御回路部５００を２つに分割し、それぞれを、第１空間用筐体４１１の第１空間１０１内および第３空間用筐体４０２の第３空間３０１内に配置した構成を有することである。実施形態４の他の構成は、実施形態３と同様である。従って、実施形態４においても、実施形態２と同様な効果を奏する。なお、実施形態４において、制御回路部５００を、ノイズを発生する他の回路から保護するため、シャーシを用いてシールドするようにしてもよい。また、実施形態３と実施形態４とを組み合わせて、制御回路部５００を、第２空間２０１内と他の空間である、第１空間１０１内または第３空間３０１内に配置するようにしてもよい。さらに、制御回路部５００を、第１～第３空間１０１、２０１、３０１内すべてに配置するようにしてもよい。
－実施形態５－
　図８（Ａ）は、本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の実施形態５の斜視図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＶＩＩＩB－ＶＩＩＩB線断面図である。実施形態５が実施形態４と相違する点は、入力端子４２１と出力端子４２２が、第２空間用筐体４０６に取付けられている構成を有することである。上述したように、入力端子４２１は、入力フィルタ回路部２１０と接続されている。入力端子４２１には、交流電力または直流電力が給電される。出力端子４２２は、出力フィルタ回路部２２０と接続されている。出力端子４２２は高電圧バッテリに電力を供給するための出力端子である。実施形態５の他の構成は実施形態４と同様である。従って、実施形態５においても、実施形態４と同様な効果を奏する。なお、入力端子４２１および出力端子４２２は、第１空間用筐体４１１に配置するようにしてもよい。
－実施形態６－
　図９（Ａ）は、本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の実施形態６の斜視図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の上方からの平面図である。実施形態６が実施形態５と相違する点は、入力端子４２１と出力端子４２２が、第２空間用筐体４０６の異なる側面に配置されている構成を有することである。入力端子４２１は、第２空間用筐体４０６の第１の側面４７１に、その取付部４２１ａが固定されている。出力端子４２２は、第１の側面４７１に隣接する第２の側面４７２に、その取付部４２２ａが固定されている。従って、入力端子４２１と出力端子４２２とは、図９（Ｂ）に示されるように、その軸方向の角度θが９０度、異なる方向を向いている。換言すれば、入力端子４２１が配置された第１の側面４７１である入力端子取付面と出力端子４２２が配置された第１の側面４７１である出力端子取付面とは、９０度、異なっている。
　実施形態６の他の構成は、実施形態５と同様である。従って、実施形態６は、実施形態５と同様な効果を奏する。また、実施形態６のように、入力端子４２１と出力端子４２２とを異なる側面に配置することにより、外部の電気機器の接続端子の取付角度やレイアウトの変更に対して自由に適応することが可能となる。つまり、入力端子４２１と出力端子４２２とを隣接する面や対向する面に配置して、軸方向の角度θを、９０度、１８０度または２７０度、異なる方向に向けるようにすることにより、外部の電気機器との接続部材の長さを短く、引き回しを簡素にすることが可能となる。これにより、レイアウト変更に対する自由度を高めることができる。なお、入力端子４２１と出力端子４２２との軸方向の角度θ、換言すれば、力端子取付面と出力端子取付面の角度θは、筐体の形状を、矩形から他の多角形形状に変更することにより、９０度、１８０度、２７０度以外の角度に設定することができる。
　なお、入力端子４２１と出力端子４２２とは、第１空間用筐体４１１や第３空間用筐体４０２に配置するようにしてもよい。また、入力端子４２１と出力端子４２２とを異なる筐体に配置するようにしてもよい。さらに、入力端子４２１と出力端子４２２とは、近接する位置でなく、例えば、対角線上の位置等のように、相互に遠隔する位置に配置するようにしてもよい。入力端子４２１と入力フィルタ回路部２１０との距離、または出力端子４２２と出力フィルタ回路部２２０との距離が長くなるとノイズ干渉が増大する。入力端子４２１と入力フィルタ回路部２１０との距離、および出力端子４２２と出力フィルタ回路部２２０との距離がより短くなるように、筐体の取付側面、取付位置、軸方向の角度を設定することにより、ノイズ干渉がより小さくなるようにすることができる。
－実施形態７－
　図１０（Ａ）、（Ｂ）は、本発明のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器の実施形態７を示し、図１０（Ａ）は、筐体を透過し、冷却流路を示す斜視図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のＸB-ＸB線断面図である。実施形態７として図示される図１０（Ａ）、（Ｂ）は、実施形態２の冷却構造を、より詳細に示すものである。実施形態７におけるノイズ干渉の抑制に関する構造は、実施形態２と同様であるので、対応する部材に同一の参照符号を付して説明は省略し、以下は、その冷却構造について説明する。
　実施形態２について記載したように、第１空間用筐体４１１の一側面には、冷媒が導入される導入口４３１と、導出される導出口４３２とが設けられている。第３空間用筐体４０２の底部４０２ａ、すなわち第２壁２５０には第２流路２５１が設けられ、第２空間用筐体４０６の底部４０６ａ、すなわち第１壁１５０には、第１流路１５１が設けられている。
　図１０（Ａ）に図示されるように、第２流路２５１は、第３空間用筐体４０２の底部４０２ａの周側部に沿ってほぼ環状に設けられ、第１流路１５１は、第２空間用筐体４０６の底部４０６ａの周側部に沿ってほぼ環状に設けられている。
　第２空間用筐体４０６および第１空間用筐体４１１には、導入口４３１と第２流路２５１の始端とを連通する第１中継流路２５２ａが形成されている。第２空間用筐体４０６には、第２流路２５１の終端と第１流路１５１の始端とを連通する第２中継流路２５２ｂが形成されている。第１空間用筐体４１１には、第１流路の終端と導出口４３２とを連通する第３中継流路２５２ｃが形成されている。第１～第３中継流路２５２ａ～２５２ｃは、導入口４３１および導出口４３２が設けられた第１空間用筐体４１１の側面および第２空間用筐体４０６の側面４７２に、第１壁１５０および第２壁２５０に対してほぼ垂直に延在して形成されている。
　導入口４３１から導入された冷媒は、第１中継流路２５２ａ、第２流路２５１、第２中継流路２５２ｂ、第１流路１５１、第３中継流路２５２ｃの順に流れ、導出口４３２から導出される。これにより、ＤＣＤＣコンバータ回路部３１０および充電器１０で発生した熱が冷却される。
　実施形態７においても、実施形態２と同様な効果を奏する。特に、冷却効果に関しては下記の効果を奏する。
（１）第１～第３空間用筐体４１１、４０６、４０２を積層する構造でありながら、冷媒が流れる流路は、導入口４３１から導出口４３２まで、１本の流路で連通されている。このため、構造が簡素となり、また、冷却温度の管理が容易となる。
（２）第１、第２流路１５１、２５１および第１～第３中継流路２５２ａ～２５２ｃを筐体４０６、４０２の底部４０６ａ、４０２ａや、筐体４０６、４１１の側面に形成した。このため、流路形成に伴って追加される部材の点数を削減し、安価な冷却構造とすることができる。
（３）第１～第３空間用筐体４１１、４０６、４０２を三段に積層する構造において、第１、第２流路１５１、２５１を中段の筐体４０６の上下面側に配置することにより、該筐体４０６と共に上・下段側の筐体４０２、４１１を冷却可能とした。このため、冷却流路を簡素にし、かつ、冷却流路長を短くすることができる。また、これに伴い、冷却流路における圧力損失を小さくして、冷却効率を向上することができる。
　なお、上記実施形態に示す入・出力フィルタ回路部２１０、２２０は、一例であって、他の回路構成としてもよい。また、高圧回路部２８０のチョッパは、双方向として例示したが、単方向チョッパとしてもよい。さらに、ＤＣＤＣコンバータ回路部３１０の平滑回路は、別の回路構成としたり、適宜、省略したりすることができる。他の回路部においても同様であり、上記実施形態における充電器１０およびＤＣＤＣコンバータ回路部３１０の回路構成は一例であって、本発明は、他の回路構成を用いることを何ら制限するものではない。
　同様に、第１～第３空間用筐体４１１、４０６、４０２の形状や構造、あるいは冷却構造に関しても、種々、変更することが可能である。また、上記実施形態１～７を組み合わることもできる。
　上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
　１０　　　充電器
１００　　　ＤＣＤＣコンバータ一体型充電器
１０１　　　第１空間
１１０　　　スイッチング回路部
１５０　　　第１壁
１５１　　　第１流路
２０１　　　第２空間
２１０　　　入力フィルタ回路部
２２０　　　出力フィルタ回路部
２５０　　　第２壁
２５１　　　第２流路
２５２ａ　　第１中継流路
２５２ｂ　　第２中継流路
２５２ｃ　　第３中継流路
２８０　　　高圧回路部
３０１　　　第３空間
３０５　　　接続部
３１０　　　ＤＣＤＣコンバータ回路部
４０６　　　第２空間用筐体
４１１　　　第１空間用筐体
４２１　　　入力端子
４２２　　　出力端子
４７１　　　第１の側面（入力端子側面）
４７２　　　第２の側面（出力端子側面）
５００　　　制御回路部
Ｓ３１、Ｓ３２　　　スイッチング素子

Claims (8)

  1. 　入力のノイズを除去する入力フィルタ回路部（210）と、
    　前記入力フィルタ回路部に入力される交流電力又は第１直流電力を第２直流電力に変換するスイッチング回路部（110）と、
    　前記スイッチング回路部と接続されかつ出力のノイズを除去する出力フィルタ回路部（220）と、
    　前記スイッチング回路部と接続されかつバッテリに電力を供給するＤＣＤＣコンバータ回路部（310）と、
    　前記スイッチング回路部が配置される第１空間（101）と前記入力フィルタ回路部及び前記出力フィルタ回路部が配置される第２空間（201）を隔てる第１壁（150）と、
    　前記第２空間を挟んで前記第１壁に対向しかつ前記ＤＣＤＣコンバータ回路部が配置される第３空間（301）と前記第２空間とを隔てる第２壁（250）と、を備えるＤＣＤＣコンバータ一体型充電器。
  2. 　請求項１に記載のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器であって、
    　前記スイッチング回路部と前記出力フィルタ回路部との間に電気的に接続されかつ高電圧バッテリに電力を供給するためのスイッチング素子（S31,S32）を有する高圧回路部（280）と、を備え、
    　前記高圧回路部は、前記第２空間に配置されかつ前記ＤＣＤＣコンバータ回路部との接続部（305）を有するＤＣＤＣコンバータ一体型充電器。
  3. 　請求項１に記載のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器であって、
    　前記スイッチング回路部又は前記ＤＣＤＣコンバータ回路部310を制御する制御回路部（500）を備え、
    　前記制御回路部は、前記第２空間201に配置されるＤＣＤＣコンバータ一体型充電器。
  4. 　請求項３に記載のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器であって、
    　前記制御回路部は、前記スイッチング回路部及び前記ＤＣＤＣコンバータ回路部を制御するＤＣＤＣコンバータ一体型充電器。
  5. 　請求項１ないし４に記載のいずれかのＤＣＤＣコンバータ一体型充電器であって、
    　前記入力フィルタ回路部と接続されかつ前記第２空間を形成する第２空間用筐体（406）に配置される入力端子（421）と、
    　前記出力フィルタ回路部と接続されかつ前記第２空間用筐体に配置される出力端子（422）と、を備えるＤＣＤＣコンバータ一体型充電器。
  6. 　請求項５に記載のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器100であって、
    　前記第２空間用筐体は、前記入力端子が配置される入力端子側面（471）と、前記出力端子が配置される出力端子側面（472）と、を有し、
    　前記入力端子側面は、前記出力端子側面とは異なる角度（θ）を形成するＤＣＤＣコンバータ一体型充電器。
  7. 　請求項２に記載のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器であって、
    　前記スイッチング回路部は、前記第１空間側の前記第１壁に配置され、
    　前記高圧回路部は、前記第２空間側の前記第１壁に配置され、
    　前記ＤＣＤＣコンバータ回路部は、前記第３空間側の前記第２壁に配置されるＤＣＤＣコンバータ一体型充電器。
  8. 　請求項７に記載のＤＣＤＣコンバータ一体型充電器であって、
    　前記第１壁は、第１流路（151）を有し、
    　前記第２壁は、第２流路（251）を有し、
    　前記第２空間側筐体には、前記第１流路と前記第２流路を繋ぐ中継流路（252）が形成されているＤＣＤＣコンバータ一体型充電器。
PCT/JP2016/071201 2015-08-06 2016-07-20 Ｄｃｄｃコンバータ一体型充電器 WO2017022478A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112016003577.2T DE112016003577T5 (de) 2015-08-06 2016-07-20 Ladegerät mit integriertem DC/DC-Wandler
US15/750,461 US20180241313A1 (en) 2015-08-06 2016-07-20 Dcdc converter integrated charger
JP2017532478A JP6458152B2 (ja) 2015-08-06 2016-07-20 Ｄｃｄｃコンバータ一体型充電器
CN201680044742.1A CN107925356B (zh) 2015-08-06 2016-07-20 Dcdc转换器一体型充电器

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-155623 2015-08-06
JP2015155623 2015-08-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017022478A1 true WO2017022478A1 (ja) 2017-02-09

Family

ID=57943064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/071201 WO2017022478A1 (ja) 2015-08-06 2016-07-20 Ｄｃｄｃコンバータ一体型充電器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20180241313A1 (ja)
JP (1) JP6458152B2 (ja)
CN (1) CN107925356B (ja)
DE (1) DE112016003577T5 (ja)
WO (1) WO2017022478A1 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018198523A (ja) * 2017-05-24 2018-12-13 ハンオン システムズ 干渉信号の能動抑制装置
WO2019012835A1 (ja) * 2017-07-14 2019-01-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電源装置
WO2019030125A1 (de) * 2017-08-07 2019-02-14 Continental Automotive Gmbh Akkuladevorrichtung für ein kraftfahrzeug, verfahren zum betreiben einer kraftfahrzeugseitigen akkuladevorrichtung, hochvoltbordnetz und verwendung einer akkuladevorrichtung
KR20200123837A (ko) * 2018-03-08 2020-10-30 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 자동차용 교류 충전 디바이스 및 자동차용 교류 충전 디바이스를 작동시키기 위한 방법
KR20200125983A (ko) * 2018-03-08 2020-11-05 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 자동차용 교류 충전 디바이스, 자동차용 교류 충전 디바이스를 작동시키기 위한 방법 및 자동차
KR20200125982A (ko) * 2018-03-08 2020-11-05 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 자동차용 교류 충전 디바이스 및 자동차용 교류 충전 디바이스를 작동시키기 위한 방법
JP7184138B1 (ja) 2021-10-01 2022-12-06 富士電機株式会社 電力変換装置
JP7243892B1 (ja) 2021-10-01 2023-03-22 富士電機株式会社 昇圧コンバータ装置
JP7459286B2 (ja) 2020-03-24 2024-04-01 ティーヴィーエス モーター カンパニー リミテッド 双方向ｄｃ－ｄｃコンバータ

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018214315B4 (de) * 2018-08-24 2022-08-11 Vitesco Technologies GmbH Ladegerät zum Einbau in ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, Fahrzeug und Verfahren zum Kühlen von Komponenten eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs
JP2022512548A (ja) * 2018-09-13 2022-02-07 メタ システム エス．ピー．エー． 高電力コネクタ及び関連の組立方法
CN109017641B (zh) * 2018-10-17 2023-08-29 山东驰航汽车科技有限公司 房车电路***
DE102018129415A1 (de) * 2018-11-22 2020-05-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Ladevorrichtung für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einer Ladevorrichtung
AU2019447744B2 (en) 2019-05-24 2024-03-28 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. Integrated charger and motor control system comprising a transformer and multi-level power converters
KR20220085934A (ko) * 2020-12-15 2022-06-23 현대모비스 주식회사 양방향 절연형 dc-dc 컨버터 및 그 제어장치와 운용방법
KR102619173B1 (ko) * 2020-12-21 2024-01-03 현대모비스 주식회사 양방향 절연형 대용량 dc-dc 컨버터 및 그 제어방법
DE102021003831A1 (de) 2021-07-27 2023-02-02 Mercedes-Benz Group AG Elektrisches Bordnetz für ein Fahrzeug, Fahrzeug mit einem elektrischen Bordnetz und Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes für ein Fahrzeug
DE102021214412A1 (de) 2021-12-15 2023-06-15 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum Bereitstellen elektrischer Leistung für ein Elektrofahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010035347A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Hitachi Ltd 電力変換装置および電動車両
JP2012249482A (ja) * 2011-05-31 2012-12-13 Hitachi Automotive Systems Ltd 電力変換装置
JP2014099998A (ja) * 2012-11-14 2014-05-29 Mitsubishi Motors Corp 充電器ユニット

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007013072B4 (de) * 2006-03-20 2021-10-21 Denso Corporation Mehrfach-Energieversorgungsvorrichtung
US8188708B2 (en) * 2007-09-11 2012-05-29 Illinois Tool Works Inc. Battery charger with high frequency transformer
JP5557441B2 (ja) * 2008-10-31 2014-07-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置および電動車両
JP5331450B2 (ja) * 2008-11-07 2013-10-30 株式会社日立製作所 蓄電モジュール、蓄電装置、電動機駆動システムおよび車両
JP4965750B2 (ja) * 2010-07-30 2012-07-04 パナソニック株式会社 電池システム
US8963371B2 (en) * 2011-07-22 2015-02-24 Oracle International Corporation Power supply with dual asymmetrical inputs
KR20130078386A (ko) * 2011-12-30 2013-07-10 엘에스산전 주식회사 전기자동차 충전기용 ｄｃ-ｄｃ 컨버터
DE102012212262A1 (de) * 2012-07-13 2014-01-16 Robert Bosch Gmbh Ansteuervorrichtung und Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers
WO2014033852A1 (ja) 2012-08-29 2014-03-06 三菱電機株式会社 車載用電力変換装置
JP5935891B2 (ja) * 2012-08-29 2016-06-15 富士通株式会社 電源装置及び電源装置の制御方法
JP5642245B1 (ja) * 2013-10-09 2014-12-17 三菱電機株式会社 車載充電器
US9178413B2 (en) * 2013-11-19 2015-11-03 Active-Semi, Inc. Power factor correction autodetect
JP5840669B2 (ja) * 2013-12-17 2016-01-06 株式会社デンソー 電力変換装置
KR20150073291A (ko) * 2013-12-20 2015-07-01 엘에스산전 주식회사 전력 변환 장치
KR101501854B1 (ko) * 2013-12-20 2015-03-11 엘에스산전 주식회사 동기 정류기의 구동 장치
US20150198634A1 (en) * 2014-01-13 2015-07-16 Power Systems Technologies Ltd. Controller for use with a power converter and method of operating the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010035347A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Hitachi Ltd 電力変換装置および電動車両
JP2012249482A (ja) * 2011-05-31 2012-12-13 Hitachi Automotive Systems Ltd 電力変換装置
JP2014099998A (ja) * 2012-11-14 2014-05-29 Mitsubishi Motors Corp 充電器ユニット

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018198523A (ja) * 2017-05-24 2018-12-13 ハンオン システムズ 干渉信号の能動抑制装置
WO2019012835A1 (ja) * 2017-07-14 2019-01-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電源装置
JP2019022300A (ja) * 2017-07-14 2019-02-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電源装置
JP7078709B2 (ja) 2017-08-07 2022-05-31 ヴィテスコ テクノロジーズ ゲー・エム・ベー・ハー 自動車用の蓄電池充電装置、自動車側蓄電池充電装置を動作させるための方法、高電圧搭載電源網および蓄電池充電装置の使用
US11207993B2 (en) 2017-08-07 2021-12-28 Vitesco Technologies GmbH Storage-battery charging device for a motor vehicle, method for operating an on-board storage-battery charging device, high-voltage vehicle electrical system and use of a storage-battery charging device
JP2020529823A (ja) * 2017-08-07 2020-10-08 ヴィテスコ テクノロジーズ ゲー・エム・ベー・ハーＶｉｔｅｓｃｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＧｍｂＨ 自動車用の蓄電池充電装置、自動車側蓄電池充電装置を動作させるための方法、高電圧搭載電源網および蓄電池充電装置の使用
KR20200035124A (ko) * 2017-08-07 2020-04-01 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 자동차용 저장 배터리 충전 장치, 온보드 저장 배터리 충전 장치를 동작시키는 방법, 고전압 차량 전기 시스템, 및 저장 배터리 충전 장치의 사용
KR102419697B1 (ko) * 2017-08-07 2022-07-12 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 자동차용 저장 배터리 충전 장치, 온보드 저장 배터리 충전 장치를 동작시키는 방법, 고전압 차량 전기 시스템, 및 저장 배터리 충전 장치의 사용
WO2019030125A1 (de) * 2017-08-07 2019-02-14 Continental Automotive Gmbh Akkuladevorrichtung für ein kraftfahrzeug, verfahren zum betreiben einer kraftfahrzeugseitigen akkuladevorrichtung, hochvoltbordnetz und verwendung einer akkuladevorrichtung
KR102467568B1 (ko) 2018-03-08 2022-11-17 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 자동차용 교류 충전 디바이스 및 자동차용 교류 충전 디바이스를 작동시키기 위한 방법
KR20200125982A (ko) * 2018-03-08 2020-11-05 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 자동차용 교류 충전 디바이스 및 자동차용 교류 충전 디바이스를 작동시키기 위한 방법
KR20200125983A (ko) * 2018-03-08 2020-11-05 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 자동차용 교류 충전 디바이스, 자동차용 교류 충전 디바이스를 작동시키기 위한 방법 및 자동차
KR20200123837A (ko) * 2018-03-08 2020-10-30 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 자동차용 교류 충전 디바이스 및 자동차용 교류 충전 디바이스를 작동시키기 위한 방법
KR102508614B1 (ko) 2018-03-08 2023-03-10 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 자동차용 교류 충전 디바이스, 자동차용 교류 충전 디바이스를 작동시키기 위한 방법 및 자동차
KR102509686B1 (ko) 2018-03-08 2023-03-14 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 자동차용 교류 충전 디바이스 및 자동차용 교류 충전 디바이스를 작동시키기 위한 방법
JP7459286B2 (ja) 2020-03-24 2024-04-01 ティーヴィーエス モーター カンパニー リミテッド 双方向ｄｃ－ｄｃコンバータ
JP7184138B1 (ja) 2021-10-01 2022-12-06 富士電機株式会社 電力変換装置
JP7243892B1 (ja) 2021-10-01 2023-03-22 富士電機株式会社 昇圧コンバータ装置
JP2023053656A (ja) * 2021-10-01 2023-04-13 富士電機株式会社 電力変換装置
JP2023053875A (ja) * 2021-10-01 2023-04-13 富士電機株式会社 昇圧コンバータ装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2017022478A1 (ja) 2018-04-19
US20180241313A1 (en) 2018-08-23
DE112016003577T5 (de) 2018-05-03
CN107925356A (zh) 2018-04-17
CN107925356B (zh) 2020-11-10
JP6458152B2 (ja) 2019-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6458152B2 (ja) Ｄｃｄｃコンバータ一体型充電器
EP3171500B1 (en) Power supply device
JP6101484B2 (ja) Ｄｃ−ｄｃコンバータ
US9425695B2 (en) DC-DC converter
JP4396627B2 (ja) 電力変換装置
KR101843375B1 (ko) 차량 탑재용 인버터 장치 및 차량 탑재용 전동 압축기
JP6487834B2 (ja) 電力変換装置
JP2022539464A (ja) 車両及びそのエネルギー変換装置と動力システム
JP6252457B2 (ja) 車載電子機器
CN106849714B (zh) 功率转换装置
WO2014027536A1 (ja) Ｄｃ－ｄｃコンバータ装置
JP7152296B2 (ja) 電力変換装置、及び高電圧ノイズフィルタ
KR20180115788A (ko) 차량 탑재용 전동 압축기
KR101018625B1 (ko) 맞춤형 트랜스포머 및 인덕터
WO2016186089A1 (ja) 電力変換装置
US11329570B1 (en) Large-capacity bidirectional isolated DC-DC converter assembly and cooling structure thereof
JP5030157B2 (ja) スイッチング電源装置
JP6693348B2 (ja) 電力変換装置
JP7120831B2 (ja) パワーコントロールユニット
JP6655826B2 (ja) 電源装置
JP6665951B2 (ja) 電力変換装置
EP3982526A1 (en) Switched-mode power supply device and vehicle-mounted electric compressor equipped with same, and method for manufacturing switched-mode power supply device
JP7256731B2 (ja) 電力変換装置
JP2016019458A (ja) 電力変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16832757

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017532478

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15750461

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112016003577

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16832757

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1