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JP6964217B2 - Power converter - Google Patents
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JP6964217B2 - Power converter - Google Patents

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JP6964217B2 JP2017170006A JP2017170006A JP6964217B2 JP 6964217 B2 JP6964217 B2 JP 6964217B2 JP 2017170006 A JP2017170006 A JP 2017170006A JP 2017170006 A JP2017170006 A JP 2017170006A JP 6964217 B2 JP6964217 B2 JP 6964217B2
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Description

本発明は、発電装置及び蓄電装置から入力される電力の電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device for electric power input from a power generation device and a power storage device.

環境問題への意識の高まりから、自然エネルギーを利用した発電手段への関心が高まっ
ている。その代表として、太陽から照射される光エネルギーを電気エネルギーに変換する
太陽電池が挙げられる。太陽電池は、比較的コンパクトで設置の自由度が高く、且つ発電
効率が高いという利点を有する。そのため、政府による政策の後押しも相まって、太陽電
池を屋根部等に設けた住宅が増加している。住宅に設けられた太陽電池は、家屋内に設置
された電気負荷や商用の電力系統GRID(以下、単に「負荷等」という場合がある。)
と接続されており、太陽電池から生成された電力が、自家発電又は売電向けのエネルギー
として利用される。
As awareness of environmental issues grows, interest in power generation methods that use natural energy is increasing. A typical example is a solar cell that converts light energy emitted from the sun into electrical energy. Solar cells have the advantages of being relatively compact, having a high degree of freedom in installation, and having high power generation efficiency. As a result, the number of homes with solar cells installed on the roof is increasing, coupled with the support of government policies. A solar cell installed in a house is an electric load installed in the house or a commercial power system GRID (hereinafter, may be simply referred to as "load, etc.").
The electric power generated from the solar cell is used as energy for private power generation or sales.

また、近年、太陽電池と共に、当該太陽電池と接続される蓄電池を含む住宅用発電シス
テムが増加している。このタイプの住宅用発電システムでは、太陽電池で発電された電力
が蓄電池に蓄電可能となっている。蓄電池は、太陽電池と同じく住宅内の負荷等とも電気
的に接続されている。蓄電池に蓄電された電力が、夜間や停電時に放電され、負荷等に供
給される。
Further, in recent years, along with solar cells, residential power generation systems including storage batteries connected to the solar cells are increasing. In this type of residential power generation system, the electric power generated by the solar cell can be stored in the storage battery. Like the solar cell, the storage battery is electrically connected to the load in the house. The electric power stored in the storage battery is discharged at night or during a power outage and supplied to a load or the like.

しかしながら、太陽電池や蓄電池から供給される電力は直流であるため、そのままの状
態では、これを負荷等に供給することができない。そのため、例えば住宅用発電システム
において、太陽電池又は蓄電池と負荷等との間に、所謂パワーコンディショナと称される
電力変換装置を介在させる。電力変換装置は、入力される直流電力を所定の電圧値に昇圧
(又は降圧)し、これを交流電力に変換する機能を有する。これにより、太陽電池又は蓄
電池からの直流電力が、負荷へ供給可能な交流電力に変換される。このような電力変換装
置として、例えば特許文献1及び2のような技術が開示されている。
However, since the electric power supplied from the solar cell or the storage battery is direct current, it cannot be supplied to the load or the like as it is. Therefore, for example, in a residential power generation system, a power conversion device called a so-called power conditioner is interposed between a solar cell or a storage battery and a load or the like. The power conversion device has a function of boosting (or stepping down) the input DC power to a predetermined voltage value and converting it into AC power. As a result, the DC power from the solar cell or the storage battery is converted into AC power that can be supplied to the load. As such a power conversion device, technologies such as Patent Documents 1 and 2 are disclosed.

特開2017−28982号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-28882 特開2016−165218号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-165218

前述したタイプの電力変換装置の多くは、例えば太陽電池からの直流電力を交流電力に
変換するインバータ回路部と、蓄電池の充放電を行うコンバータ回路部とを、別々の筐体
に収容している。しかしながら、そのような構成の場合、例えば電力変換装置を取り付け
る建物外壁Wに、少なくとも二筐体分の設置スペースが必要となる。それに加えて、二筐
体を別々に建物外壁Wに取り付けなければならないため、その分、設置の作業時間・作業
工程も増えることとなる。更に、各筐体間に配設される配線(一の筐体内のインバータ回
路部と、他の筐体内のコンバータ回路部とを電気的に接続する配線)が外部に露出する状
態となる。従って、そのままでは、配線が雨水に直接さらされる、あるいは配線に何らか
の物体が衝突するなどの事態が生じ得るところ、これを防ぐため、配線の外部露出領域全
体をプラスチック性の保護部材で被覆するなどの措置が施される。しかし、その場合、当
該保護部材を別途用意し、取り付けなればならないため、原価や作業コストが嵩むという
課題も考えられる。
In many of the above-mentioned types of power conversion devices, for example, an inverter circuit unit that converts DC power from a solar cell into AC power and a converter circuit unit that charges and discharges a storage battery are housed in separate housings. .. However, in the case of such a configuration, for example, the installation space for at least two housings is required on the outer wall W of the building to which the power conversion device is attached. In addition to that, since the two housings must be separately attached to the outer wall W of the building, the installation work time and work process will increase accordingly. Further, the wiring arranged between the housings (the wiring that electrically connects the inverter circuit portion in one housing and the converter circuit portion in the other housing) is exposed to the outside. Therefore, if the wiring is left as it is, the wiring may be directly exposed to rainwater, or some object may collide with the wiring. To prevent this, the entire externally exposed area of the wiring is covered with a plastic protective member. Measures are taken. However, in that case, since the protective member must be prepared and attached separately, there may be a problem that the cost and the work cost increase.

上記課題に鑑み、本発明は、例えば建物外壁Wなどへの設置スペースを削減すると共に
、設置に掛かる作業時間・作業工程を少なくすることが可能な電力変換装置の提供を目的
とする。また、筐体外部に露出する配線を少なくすることが可能な電力変換装置の提供を
目的とする。なお、以下において、太陽電池などの発電機能を備える装置を総称して「発
電装置」と言い、蓄電池などの蓄電機能を備える装置を総称して「蓄電装置」と言う場合
がある。
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a power conversion device capable of reducing the installation space on, for example, the outer wall W of a building and reducing the work time and work process required for installation. Another object of the present invention is to provide a power conversion device capable of reducing the wiring exposed to the outside of the housing. In the following, devices having a power generation function such as a solar cell may be collectively referred to as a "power generation device", and devices having a power storage function such as a storage battery may be collectively referred to as a "power storage device".

発電装置に接続されるインバータ回路部と、
蓄電装置に接続されるコンバータ回路部と、
前記インバータ回路部と前記コンバータ回路部とを接続する配線と、
前記インバータ回路部、前記コンバータ回路部、及び前記配線を収容する筐体と、を含
み、
前記インバータ回路部と前記コンバータ回路部とは、所定方向に並設されるよう前記筐
体内に収容され
前記インバータ回路部と前記コンバータ回路部とは、前記筐体の奥行き方向に並設され

前記筐体は、周壁部と、上蓋部と、を含み、
更に前記上蓋部は、筐体の奥行き方向にスライド移動するよう前記周壁部に装着され
ことを特徴とする。
Inverter circuit section connected to power generator
The converter circuit section connected to the power storage device and
Wiring connecting the inverter circuit section and the converter circuit section,
Including the inverter circuit unit, the converter circuit unit, and a housing for accommodating the wiring.
The inverter circuit unit and the converter circuit unit are housed in the housing so as to be arranged side by side in a predetermined direction .
The inverter circuit unit and the converter circuit unit are arranged side by side in the depth direction of the housing.
,
The housing includes a peripheral wall portion and an upper lid portion, and includes a peripheral wall portion and an upper lid portion.
Further, the upper cover is attached to the peripheral wall portion so as to slide in the depth direction of the housing, characterized in Rukoto.

また、本発明に係る電力変換装置は、
前記インバータ回路部と前記コンバータ回路部とが、前記筐体の奥行き方向に並設され
るか、又は前記筐体の幅方向に並設されることが好ましい。
Further, the power conversion device according to the present invention is
It is preferable that the inverter circuit unit and the converter circuit unit are arranged side by side in the depth direction of the housing or in the width direction of the housing.

更に、本発明に係る電力変換装置は、
前記インバータ回路部と前記コンバータ回路部とが、前記筐体の奥行き方向に並設され
る場合において、
前記筐体は、周壁部と、上蓋部と、を含み、
更に前記上蓋部は、筐体の奥行き方向にスライド移動するよう前記周壁部に装着される
ことが好ましい。
Further, the power conversion device according to the present invention is
When the inverter circuit unit and the converter circuit unit are arranged side by side in the depth direction of the housing,
The housing includes a peripheral wall portion and an upper lid portion, and includes a peripheral wall portion and an upper lid portion.
Further, it is preferable that the upper lid portion is attached to the peripheral wall portion so as to slide and move in the depth direction of the housing.

更に、本発明に係る電力変換装置は、
前記インバータ回路部と前記コンバータ回路部とが、前記筐体の奥行き方向に並設され
る場合において、
前記上蓋部は、
正面部と、前記正面部から背方側に向けて延設され且つ前記周壁部と相対するよう配置
される側面部とを含み、
前記側面部が、前記周壁部に装着され、
前記側面部は、少なくとも一つの貫通孔を含むことが好ましい。
Further, the power conversion device according to the present invention is
When the inverter circuit unit and the converter circuit unit are arranged side by side in the depth direction of the housing,
The upper lid is
Including a front portion and a side portion extending from the front portion toward the back side and arranged so as to face the peripheral wall portion.
The side surface portion is attached to the peripheral wall portion,
The side surface portion preferably includes at least one through hole.

本発明によれば、例えば建物外壁Wなどへの設置スペースを削減すると共に、設置作業
時間・作業工程を少なくすることが可能な電力変換装置を提供することが可能である。ま
た、本発明によれば、筐体外部に露出する配線を少なくすることが可能な電力変換装置を
提供することが可能である。
According to the present invention, it is possible to provide a power conversion device capable of reducing the installation space on, for example, the outer wall W of a building and reducing the installation work time and work process. Further, according to the present invention, it is possible to provide a power conversion device capable of reducing the wiring exposed to the outside of the housing.

本発明の実施形態に係る電力変換装置の正面斜視図。The front perspective view of the power conversion apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る電力変換装置に備わる蓋体の分解斜視図。An exploded perspective view of a lid provided in the power conversion device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る電力変換装置の配線システム概略図。The wiring system schematic diagram of the power conversion apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る電力変換装置の内部構成概略図。FIG. 6 is a schematic diagram of the internal configuration of the power conversion device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る電力変換装置に備わる筐体の動作を示す概略図。The schematic diagram which shows the operation of the housing provided in the power conversion apparatus which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態の一つとして、太陽電池等からなる発電装置からの直流電力お
よびリチウム電池等からなる蓄電装置からの直流電力を商用電力系統と同期した所定の交
流電力に変換する電力変換装置に一実施形態について、図面を用いて説明する。
Hereinafter, as one of the embodiments of the present invention, power for converting DC power from a power generation device made of a solar cell or the like and DC power from a power storage device made of a lithium battery or the like into predetermined AC power synchronized with a commercial power system. An embodiment of the conversion device will be described with reference to the drawings.

まず、図1及び図2を用いて、本発明の一実施形態に係る電力変換装置1の構成概略を
説明する。図1は、本実施形態に係る電力変換装置1の正面斜視図である。また、図2は
、電力変換装置1に備わる筐体2の分解斜視図である。
First, the configuration outline of the power conversion device 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a front perspective view of the power conversion device 1 according to the present embodiment. Further, FIG. 2 is an exploded perspective view of the housing 2 provided in the power conversion device 1.

本実施形態に係る電力変換装置1は、内部中空で略直方体状の箱型形状を有する筐体2
を備える。筐体2内に、発電装置に接続されるインバータ回路部11と、蓄電装置に接続
されるコンバータ回路部12と、インバータ回路部11及びコンバータ回路部12とを電
気的に接続する配線13とが含まれる。なお、インバータ回路部11の出力側が、負荷等
(商用電力系統GRID)に接続される。すなわち、インバータ回路部11で変換された
交流電力が、負荷等へ供給されることとなる。
The power conversion device 1 according to the present embodiment is a housing 2 having a hollow inside and a substantially rectangular parallelepiped box shape.
To be equipped. In the housing 2, the inverter circuit unit 11 connected to the power generation device, the converter circuit unit 12 connected to the power storage device, and the wiring 13 electrically connecting the inverter circuit unit 11 and the converter circuit unit 12 are provided. included. The output side of the inverter circuit unit 11 is connected to a load or the like (commercial power system GRID). That is, the AC power converted by the inverter circuit unit 11 is supplied to the load or the like.

なお、本実施形態において、インバータ回路部11及びコンバータ回路部12に含まれ
る電気部品(回路素子)は、実装基板上に設けられる。当該実装基板は、後述する筐体2
内に収容される。ただし、インバータ回路部11及びコンバータ回路部12の筐体2内へ
の収容方法は、これに限られない。
In this embodiment, the electric components (circuit elements) included in the inverter circuit unit 11 and the converter circuit unit 12 are provided on the mounting substrate. The mounting board is the housing 2 described later.
It is housed inside. However, the method of accommodating the inverter circuit unit 11 and the converter circuit unit 12 in the housing 2 is not limited to this.

図1及び図2に示されるように、本実施形態における筐体2は、接地電位に接続されて
いると共に、周壁部21、上蓋部22、底板部23(図示せず)を含む。ここで、本実施
形態において、周壁部21、上蓋部22、底板部23は、一面がカラー塗装されたカラー
鋼板で構成される。ここで、底板部23には、電気部品が実装された実装基板等が取り付
けられる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the housing 2 in the present embodiment is connected to the ground potential and includes a peripheral wall portion 21, an upper lid portion 22, and a bottom plate portion 23 (not shown). Here, in the present embodiment, the peripheral wall portion 21, the upper lid portion 22, and the bottom plate portion 23 are made of colored steel plates whose one surface is color-painted. Here, a mounting board or the like on which electrical components are mounted is attached to the bottom plate portion 23.

上蓋部22は、正面部(天板)221と、正面部の例えば周縁部分から背方側に延設さ
れる側面部222を含む。側面部222は、上側面222A、下側面222B、左側面2
22C、右側面222Dから構成される。上蓋部22の背方側は開口する。これにより、
上蓋部22は、内部中空で略直方体状の箱型形状を備える。
The upper lid portion 22 includes a front portion (top plate) 221 and a side surface portion 222 extending from, for example, a peripheral portion of the front portion to the back side. The side surface portion 222 includes an upper side surface 222A, a lower side surface 222B, and a left side surface 2
It is composed of 22C and 222D on the right side. The back side of the upper lid portion 22 is open. This will
The upper lid portion 22 has a box shape having a hollow inside and a substantially rectangular parallelepiped shape.

後述するように、本実施形態における上蓋部22は、筐体2の奥行き方向にスライド移
動可能な状態で、側面部222に装着される。上記スライド機構の構造等は任意であるが
、本実施形態では、上蓋部22の例えば左側面222C及び右側面222Dの各々の内面
に、そこから略垂直に伸びる突部を設けると共に、周壁部21の所定位置(図1に示され
る上蓋部22が周壁部21に覆い重なる場合の、突部と相対する周壁部21の位置:図1
及び図2では、周壁部21の両側部)に突部を挿入可能な二つの貫通孔211を設けるよ
うにしている。貫通孔211は、奥行き方向に沿って細長状に形成されており、貫通孔2
11に挿入された突部は、貫通孔211にガイドされる形で奥行き方向の手前側及び奥側
に移動可能である。突部を備える上蓋部22も、それに伴い奥行き方向にスライド移動す
る。
As will be described later, the upper lid portion 22 in the present embodiment is attached to the side surface portion 222 in a state where it can be slidably moved in the depth direction of the housing 2. The structure of the slide mechanism and the like is arbitrary, but in the present embodiment, a protrusion extending substantially vertically from each inner surface of, for example, the left side surface 222C and the right side surface 222D of the upper lid portion 22 is provided, and the peripheral wall portion 21 is provided. Predetermined position (position of the peripheral wall portion 21 facing the protrusion when the upper lid portion 22 shown in FIG. 1 covers and overlaps the peripheral wall portion 21: FIG. 1
And in FIG. 2, two through holes 211 into which protrusions can be inserted are provided on both sides of the peripheral wall portion 21). The through hole 211 is formed in an elongated shape along the depth direction, and the through hole 2 is formed.
The protrusion inserted into 11 can be moved to the front side and the back side in the depth direction in a form guided by the through hole 211. The upper lid portion 22 provided with the protrusion also slides in the depth direction accordingly.

このような筐体2の奥行き方向にスライド移動可能な上蓋部22を備えることで、筐体
2内の内部空間を奥行き方向に拡張させることができる。例えば、筐体2内に先にインバ
ータ回路部11のみを配設し、当初、コンバータ回路部12を筐体2内に配設しない場合
(コンバータ回路部12を後付けするような場合)、初期位置として上蓋部22を奥行き
方向奥側に配置しておけば、その分筐体2の奥行き寸法を短くできる。これに対して、コ
ンバータ回路部12を後付けする段階で、上蓋部22を奥行き方向手前側にスライド移動
させれば、筐体2内にコンバータ回路部12を配設する十分な領域を確保することができ
る。
By providing the upper lid portion 22 that can slide and move in the depth direction of the housing 2, the internal space inside the housing 2 can be expanded in the depth direction. For example, when only the inverter circuit unit 11 is arranged in the housing 2 first and the converter circuit unit 12 is not initially arranged in the housing 2 (when the converter circuit unit 12 is retrofitted), the initial position. If the upper lid portion 22 is arranged on the back side in the depth direction, the depth dimension of the housing 2 can be shortened accordingly. On the other hand, if the upper lid portion 22 is slid toward the front side in the depth direction at the stage of retrofitting the converter circuit portion 12, a sufficient area for arranging the converter circuit portion 12 in the housing 2 can be secured. Can be done.

ただし、上蓋部22をスライド移動させなくても、筐体2内にコンバータ回路部12を
収容できる空間が既に確保されている場合、上記スライド機構を設けなくてもよい。その
場合、筐体2は、図1に示されるような、周壁部21と上蓋部22とが分離されていなく
てもよい。すなわち、背方側開口の箱状部材を一つ備える構成であってもよい(周壁部と
、周壁部の手前側開口領域を塞ぐ正面部(天板)によって構成される筐体)。
However, even if the upper lid portion 22 is not slid and moved, the slide mechanism may not be provided if a space capable of accommodating the converter circuit portion 12 is already secured in the housing 2. In that case, the housing 2 does not have to be separated from the peripheral wall portion 21 and the upper lid portion 22 as shown in FIG. That is, it may be configured to include one box-shaped member having a back opening (a housing composed of a peripheral wall portion and a front portion (top plate) that closes the front side opening region of the peripheral wall portion).

なお、図2に示されるように、本実施形態における電力変換装置1は、ヒートシンク部
(図示しない)、背方カバー部3、取付板4を更に含む。ヒートシンク部は、筐体2の底
板部23の裏側に配設される。すなわち、ヒートシンク部は、底板部23を挟んで、イン
バータ回路部11及びコンバータ回路部12と相対するよう配設される。ヒートシンク部
を配設することで、インバータ回路部11及びコンバータ回路部12の動作により生じる
熱が放熱される。また、背方カバー部3は、ヒートシンク部の周囲を覆うよう設けられる
。背方カバー部3は、例えば周壁部21の裏側周縁部分から筐体2の背方側に延設される
よう設けられる。更に、取付板4は、電力変換装置1を建物外壁Wに取り付けるために設
けられる。本実施形態において、取付板4は、底板部23と略平行となるよう、背方カバ
ー部3の背側周縁に取付支持される。
As shown in FIG. 2, the power conversion device 1 in the present embodiment further includes a heat sink portion (not shown), a back cover portion 3, and a mounting plate 4. The heat sink portion is arranged on the back side of the bottom plate portion 23 of the housing 2. That is, the heat sink portion is arranged so as to face the inverter circuit portion 11 and the converter circuit portion 12 with the bottom plate portion 23 interposed therebetween. By disposing the heat sink portion, the heat generated by the operation of the inverter circuit portion 11 and the converter circuit portion 12 is dissipated. Further, the back cover portion 3 is provided so as to cover the periphery of the heat sink portion. The back cover portion 3 is provided so as to extend from the back side peripheral portion of the peripheral wall portion 21, for example, to the back side of the housing 2. Further, the mounting plate 4 is provided to mount the power conversion device 1 on the outer wall W of the building. In the present embodiment, the mounting plate 4 is mounted and supported on the dorsal peripheral edge of the back cover portion 3 so as to be substantially parallel to the bottom plate portion 23.

次に、図3を用いて、本実施形態に係る電力変換装置1に含まれる回路構成について説
明する。図3は、本実施形態に係る電力変換装置1の配線システム概略図である。具体的
には、発電装置として太陽電池PVを採用する場合の電力変換装置1において、太陽電池
PVが1系統である場合の単相2線式の電力変換回路100の概略図である。
Next, the circuit configuration included in the power conversion device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram of the wiring system of the power conversion device 1 according to the present embodiment. Specifically, it is a schematic diagram of the single-phase two-wire type power conversion circuit 100 when the solar cell PV is one system in the power conversion device 1 when the solar cell PV is adopted as the power generation device.

太陽電池PVは、第1配線110及び開閉器SWを介して第1バス120に接続される
。第1バス120中には、第1ノイズフィルタ回路NF1及び昇圧回路BSが介在されて
おり、太陽電池PVで発電した直流電力は、昇圧回路BSに供給される。昇圧回路BSは
、直流用リアクトルDCL、スイッチング素子S1、ダイオードDD、コンデンサCDか
らなるチョッパ回路により構成され、スイッチング素子S1を所定の周波数でON/OF
Fすることにより、入力された直流電力の電圧を所定の電圧に昇圧する。昇圧回路BSで
昇圧した電力は、第1バス120を介してインバータ回路部11へ出力される。第1バス
120は、昇圧回路BSが介在され、太陽電池PVとインバータ回路部11との接続を担
うバスである。
The solar cell PV is connected to the first bus 120 via the first wiring 110 and the switch SW. The first noise filter circuit NF1 and the booster circuit BS are interposed in the first bus 120, and the DC power generated by the solar cell PV is supplied to the booster circuit BS. The booster circuit BS is composed of a chopper circuit including a DC reactor DCL, a switching element S1, a diode DD, and a capacitor CD, and turns the switching element S1 ON / OF at a predetermined frequency.
By F, the voltage of the input DC power is boosted to a predetermined voltage. The power boosted by the booster circuit BS is output to the inverter circuit unit 11 via the first bus 120. The first bus 120 is a bus in which a booster circuit BS is interposed and is responsible for connecting the solar cell PV and the inverter circuit unit 11.

これに対して、蓄電装置ESは、第2配線130及び前記したコンバータ回路部(DC
/DCコンバータ)12を介して第2バス140に接続される。コンバータ回路部12は
、主に、蓄電装置ESの充放電を調整する役割を担う。第2バス140は、第1バス12
0とも接続され、第2バス140を介して、蓄電装置ESから出力される直流電力を第1
バス120へと供給する、或いは第1バス120の直流電力を蓄電装置ESに供給するこ
とが可能となる。第2バス140の一部(インバータ回路部11とコンバータ回路部12
の接続部分)は、配線13である。第2バス140中には、コンバータ回路部12から供
給される直流電力の電気ノイズを減衰させるための第2ノイズフィルタ回路NF2が配置
されており、蓄電装置ESから放電される直流電力は、ノイズフィルタ回路NF2を経た
後、インバータ回路部11へ供給される。
On the other hand, the power storage device ES includes the second wiring 130 and the converter circuit unit (DC) described above.
/ DC converter) 12 is connected to the second bus 140. The converter circuit unit 12 mainly plays a role of adjusting the charge / discharge of the power storage device ES. The second bus 140 is the first bus 12
The DC power that is also connected to 0 and is output from the power storage device ES via the second bus 140 is the first
It is possible to supply the DC power to the bus 120 or to supply the DC power of the first bus 120 to the power storage device ES. Part of the second bus 140 (inverter circuit section 11 and converter circuit section 12)
The connection portion) is the wiring 13. A second noise filter circuit NF2 for attenuating the electric noise of the DC power supplied from the converter circuit unit 12 is arranged in the second bus 140, and the DC power discharged from the power storage device ES is noise. After passing through the filter circuit NF2, it is supplied to the inverter circuit unit 11.

インバータ回路部11は、複数のスイッチング素子S2をフルブリッジ接続した回路で
ある。これらのスイッチング素子S2は、PWM制御により周期的にON/OFFされる
。これにより、第1バス120の直流電力が、商用電力系統GRIDの周波数に同期する
疑似正弦波の交流電力に変換される。この変換された交流電力は、交流リアクトルACL
及びコンデンサCAからなるフィルタ回路NF3にて高周波成分を減衰させて正弦波状に
成形される。高周波成分が減衰された交流電力は、リレー接点RYを介して商用電力系統
GRIDへ重畳される。
The inverter circuit unit 11 is a circuit in which a plurality of switching elements S2 are fully bridged. These switching elements S2 are periodically turned ON / OFF by PWM control. As a result, the DC power of the first bus 120 is converted into pseudo sine wave AC power synchronized with the frequency of the commercial power system GRID. This converted AC power is the AC reactor ACL.
The high frequency component is attenuated by the filter circuit NF3 composed of the capacitor CA and formed into a sinusoidal shape. The AC power with the high frequency component attenuated is superimposed on the commercial power system GRID via the relay contact RY.

制御回路PCは、マイコン等からなり、昇圧回路BSのスイッチング素子S1やインバ
ータ回路部11のスイッチング素子S2のON/OFF動作の制御等を行う。また、太陽
電池PVまたは蓄電装置ESといった直流供給切替のためのスイッチング回路等を適宜備
える。
The control circuit PC is composed of a microcomputer or the like, and controls the ON / OFF operation of the switching element S1 of the booster circuit BS and the switching element S2 of the inverter circuit unit 11. Further, a switching circuit for switching DC supply such as a solar cell PV or a power storage device ES is appropriately provided.

なお、図3は、電力変換回路100に太陽電池が1つ接続される例を示しているが、電
力変換回路100に接続される太陽電池の数は、これに限られない。例えば、PV2、P
V3、PV4・・・PVnのn個の太陽電池が、前記した太陽電池PV1と並列されるよ
う、インバータ回路部11に接続されてもよい。
Although FIG. 3 shows an example in which one solar cell is connected to the power conversion circuit 100, the number of solar cells connected to the power conversion circuit 100 is not limited to this. For example, PV2, P
N solar cells of V3, PV4 ... PVn may be connected to the inverter circuit unit 11 so as to be parallel to the above-mentioned solar cell PV1.

建物内の電気負荷は、商用電力系統GRIDと電力変換装置1で作られた電力のいずれ
かで稼働する仕組みであり、その詳細は省略している。昇圧回路BS、直流・交流変換回
路DA及びリレー接点RYは、制御回路PCによって動作が制御される構成である。なお
、上記配線システムにおいて、商用電力系統GRIDが単相3線式(UOW)の場合は、
直流・交流変換回路DA以降の回路を単相3線式(UOW)とすることで対応することが
できる。
The electric load in the building is a mechanism that operates by either the commercial power system GRID or the power generated by the power conversion device 1, and the details thereof are omitted. The operation of the booster circuit BS, the DC / AC conversion circuit DA, and the relay contact RY is controlled by the control circuit PC. In the above wiring system, when the commercial power system GRID is a single-phase three-wire system (UOW),
This can be achieved by adopting a single-phase three-wire system (UOW) for the circuits after the DC / AC conversion circuit DA.

次に、図4を参照して、インバータ回路部11及びコンバータ回路部12を収容する筐
体2内部の状態について説明する。ここで、図4(a)は、筐体2内において、インバー
タ回路部11とコンバータ回路部12とが、筐体奥行き方向に並設された態様を示す。図
4(a)の上方側の図は、本実施形態に係る電力変換装置1の側断面図であり、図4(a
)の下方側の図は、電力変換装置1の上蓋部22が外された状態の正面図である。また、
図4(b)は、筐体2内において、インバータ回路部11とコンバータ回路部12とが、
筐体幅方向に並設された態様を示す。図4(b)の上方側の図は、本実施形態に係る電力
変換装置1の側断面図であり、図4(b)の下方側の図は、電力変換装置1の上蓋部22
が外された状態の正面図である。
Next, with reference to FIG. 4, the state inside the housing 2 accommodating the inverter circuit unit 11 and the converter circuit unit 12 will be described. Here, FIG. 4A shows a mode in which the inverter circuit unit 11 and the converter circuit unit 12 are arranged side by side in the housing 2 in the housing 2. The upper view of FIG. 4A is a side sectional view of the power conversion device 1 according to the present embodiment, and is a side sectional view of FIG. 4A.
) Is a front view in a state where the upper lid portion 22 of the power conversion device 1 is removed. again,
In FIG. 4B, the inverter circuit unit 11 and the converter circuit unit 12 are formed in the housing 2.
An aspect in which they are arranged side by side in the width direction of the housing is shown. The upper view of FIG. 4B is a side sectional view of the power conversion device 1 according to the present embodiment, and the lower view of FIG. 4B is the upper lid portion 22 of the power conversion device 1.
It is a front view in a state where is removed.

まず、図4(a)に示される、各回路部が奥行き方向に並設される態様の電力変換装置
1を説明する。インバータ回路部11は、コンバータ回路部12に対して筐体2の奥行き
方向奥側に配置される。インバータ回路部11は、プリント基板に実装された状態で筐体
2の底板部23上に配設される。インバータ回路部用の実装基板は、ボスなどの部材によ
って、底板部23上に支持されることが好ましい。
First, the power conversion device 1 in which the circuit units are arranged side by side in the depth direction, as shown in FIG. 4A, will be described. The inverter circuit unit 11 is arranged on the back side of the housing 2 in the depth direction with respect to the converter circuit unit 12. The inverter circuit portion 11 is arranged on the bottom plate portion 23 of the housing 2 in a state of being mounted on the printed circuit board. The mounting board for the inverter circuit portion is preferably supported on the bottom plate portion 23 by a member such as a boss.

また、底板部23は、少なくとも一つ(好ましくは複数)の貫通孔を備える。インバー
タ回路部11と電力系統GRIDとを接続する配線L1が、当該貫通孔に通される。配線
L1は、コネクタ161を介して、インバータ回路部11と電力系統GRIDとを接続す
る。また、インバータ回路部11と太陽電池PVとを接続する配線L2が、例えば、先に
述べた貫通孔とは別に設けられた貫通孔に通される。配線L2は、コネクタ162を介し
て、インバータ回路部11と太陽電池PVとを接続する。
Further, the bottom plate portion 23 is provided with at least one (preferably a plurality) through holes. The wiring L1 connecting the inverter circuit unit 11 and the power system GRID is passed through the through hole. The wiring L1 connects the inverter circuit unit 11 and the power system GRID via the connector 161. Further, the wiring L2 connecting the inverter circuit unit 11 and the solar cell PV is passed through, for example, a through hole provided separately from the through hole described above. The wiring L2 connects the inverter circuit unit 11 and the solar cell PV via the connector 162.

コンバータ回路部12は、インバータ回路部11に対して筐体2の奥行き方向手前側に
配置される。コンバータ回路部12は、例えば、インバータ回路部11のすぐ手前側に設
けられる中間板24上に配設される。本実施形態におけるコンバータ回路部12は、プリ
ント基板に実装された状態で中間板24上に設けられる。コンバータ回路部用の実装基板
は、ボスなどの部材によって中間板24上に支持されることが好ましい。
The converter circuit unit 12 is arranged on the front side of the housing 2 in the depth direction with respect to the inverter circuit unit 11. The converter circuit unit 12 is arranged on, for example, an intermediate plate 24 provided immediately in front of the inverter circuit unit 11. The converter circuit unit 12 in this embodiment is provided on the intermediate plate 24 in a state of being mounted on the printed circuit board. The mounting board for the converter circuit section is preferably supported on the intermediate plate 24 by a member such as a boss.

中間板24は、少なくとも一つ(好ましくは複数)の貫通孔を備える。インバータ回路
部11とコンバータ回路部12とを接続する配線13が、当該貫通孔に通される。配線1
3は、コネクタ160を介して、インバータ回路部11とコンバータ回路部12とを接続
する。また、コンバータ回路部12と蓄電装置ESとを接続する配線L3が、例えば、先
に述べた貫通孔とは別の貫通孔に通される。配線L3は、コネクタ163を介して、コン
バータ回路部12と蓄電装置ESとを接続する。
The intermediate plate 24 includes at least one (preferably a plurality) through holes. The wiring 13 connecting the inverter circuit unit 11 and the converter circuit unit 12 is passed through the through hole. Wiring 1
Reference numeral 3 is a connection between the inverter circuit unit 11 and the converter circuit unit 12 via the connector 160. Further, the wiring L3 connecting the converter circuit unit 12 and the power storage device ES is passed through, for example, a through hole different from the through hole described above. The wiring L3 connects the converter circuit unit 12 and the power storage device ES via the connector 163.

次に、図4(b)に示される、各回路部が幅方向に並設される態様の電力変換装置1を
説明する。インバータ回路部11は、コンバータ回路部12に対して筐体2の幅方向左側
に配置される。それに対して、コンバータ回路部12は、インバータ回路部11に対して
筐体2の幅方向右側に配置される。ただし、インバータ回路部11とコンバータ回路部1
2の左右の位置関係は、これに限られない。インバータ回路部11が、幅方向右側に配置
される場合、コンバータ回路部12は、幅方向左側に配置される。インバータ回路部11
とコンバータ回路部12とは、筐体2に収容される配線13によって接続される。配線1
3は、コネクタ160を介して、インバータ回路部11とコンバータ回路部12とを接続
する。
Next, the power conversion device 1 in which the circuit units are arranged side by side in the width direction, as shown in FIG. 4B, will be described. The inverter circuit unit 11 is arranged on the left side in the width direction of the housing 2 with respect to the converter circuit unit 12. On the other hand, the converter circuit unit 12 is arranged on the right side in the width direction of the housing 2 with respect to the inverter circuit unit 11. However, the inverter circuit unit 11 and the converter circuit unit 1
The left-right positional relationship of 2 is not limited to this. When the inverter circuit unit 11 is arranged on the right side in the width direction, the converter circuit unit 12 is arranged on the left side in the width direction. Inverter circuit unit 11
And the converter circuit unit 12 are connected by a wiring 13 housed in the housing 2. Wiring 1
Reference numeral 3 is a connection between the inverter circuit unit 11 and the converter circuit unit 12 via the connector 160.

インバータ回路部11及びコンバータ回路部12が配設される底板部23は、少なくと
も一つ(好ましくは複数)の貫通孔を備える。インバータ回路部11と電力系統GRID
とを接続する配線L1(図示しない)、インバータ回路部11と太陽電池PV(図示しな
い)とを接続する配線L2(図示しない)、コンバータ回路部12と蓄電装置ESとを接
続する配線L3等が、貫通孔に通される。貫通孔が複数設けられる場合、例えば、各貫通
孔に一本ずつ配線が通されるようにしてもよい。
The bottom plate portion 23 in which the inverter circuit portion 11 and the converter circuit portion 12 are arranged is provided with at least one (preferably a plurality) through holes. Inverter circuit unit 11 and power system GRID
Wiring L1 (not shown) connecting the above, wiring L2 (not shown) connecting the inverter circuit unit 11 and the solar cell PV (not shown), wiring L3 connecting the converter circuit unit 12 and the power storage device ES, etc. , Passed through the through hole. When a plurality of through holes are provided, for example, one wiring may be passed through each through hole.

図4(a)、(b)において、筐体2内に予めコンバータ回路部12が収容された状態
が示されている。しかしながら、コンバータ回路部12は、前述のように、既に使用中の
電力変換装置1内(筐体2内)に後付けされてもよい。
In FIGS. 4A and 4B, a state in which the converter circuit unit 12 is housed in the housing 2 in advance is shown. However, as described above, the converter circuit unit 12 may be retrofitted in the power conversion device 1 (inside the housing 2) that is already in use.

次に、図5を参照して、本実施形態における筐体2(上蓋部22)のスライド移動を説
明する。ここで、図5(a)は、筐体2の上蓋部22がスライド移動する前の電力変換装
置1の側面図である。また、図5(b)は、筐体2の上蓋部22がスライド移動した後の
電力変換装置1の側面図である。
Next, the sliding movement of the housing 2 (upper lid portion 22) in the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 5A is a side view of the power conversion device 1 before the upper lid portion 22 of the housing 2 slides and moves. Further, FIG. 5B is a side view of the power conversion device 1 after the upper lid portion 22 of the housing 2 has been slid and moved.

図5(a)に示されるように、スライド移動前の上蓋部22は、周壁部21に覆い重な
るような状態で配設される。例えば、コンバータ回路部12を後付けするような場合、筐
体2内にコンバータ回路部12の収容空間を設ける必要がないため、上蓋部22は、初期
状態としてこのように配設される。
As shown in FIG. 5A, the upper lid portion 22 before the slide movement is arranged so as to cover and overlap the peripheral wall portion 21. For example, when the converter circuit unit 12 is retrofitted, the upper lid portion 22 is arranged in this way as an initial state because it is not necessary to provide a storage space for the converter circuit unit 12 in the housing 2.

これに対して、図5(b)に示されるように、上蓋部22は、例えば手動等によって奥
行き方向手前側にスライド移動される。上蓋部22がスライド移動することで、筐体2の
内部スペースが増加する。これにより、インバータ回路部11の奥行き方向手前側領域に
、コンバータ回路部12を並設するための領域が確保される。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, the upper lid portion 22 is manually slid to the front side in the depth direction, for example. The sliding movement of the upper lid portion 22 increases the internal space of the housing 2. As a result, an area for arranging the converter circuit unit 12 in parallel is secured in the area on the front side in the depth direction of the inverter circuit unit 11.

ここで、上蓋部22の上側面222A、下側面222B、左側面222C、右側面22
2Dに貫通孔223を設けることが好ましい。このような貫通孔223を設けることで、
上蓋部22が奥行き方向手前側にスライド移動した際、それまで周壁部21によって遮ら
れていた筐体2の外側と内側とが連通するようになる。これにより、筐体2内に新たな空
気流通経路が形成される。すなわち、例えば、コンバータ回路部12の動作によって生成
された熱の放熱用経路が、新しく確立される。これにより、一層効率的に筐体2内の熱を
放熱することが可能となる。
Here, the upper side surface 222A, the lower side surface 222B, the left side surface 222C, and the right side surface 22 of the upper lid portion 22
It is preferable to provide the through hole 223 in 2D. By providing such a through hole 223,
When the upper lid portion 22 slides toward the front side in the depth direction, the outer side and the inner side of the housing 2, which have been blocked by the peripheral wall portion 21, come into communication with each other. As a result, a new air flow path is formed in the housing 2. That is, for example, a heat dissipation path for heat generated by the operation of the converter circuit unit 12 is newly established. This makes it possible to dissipate the heat inside the housing 2 more efficiently.

1・・・・・・・・電力変換装置
11・・・・・・・インバータ回路部
12・・・・・・・コンバータ回路部
2・・・・・・・・筺体
21・・・・・・・周壁部
22・・・・・・・上蓋部
3・・・・・・・・背方カバー部
4・・・・・・・・取付板

1 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Power converter 11 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Inverter circuit part 12 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Converter circuit part 2 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・ ・ Peripheral wall part 22 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Top lid part 3 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Back cover part 4 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Mounting plate

Claims (2)

発電装置に接続されるインバータ回路部と、
蓄電装置に接続されるコンバータ回路部と、
前記インバータ回路部と前記コンバータ回路部とを接続する配線と、
前記インバータ回路部、前記コンバータ回路部、及び前記配線を収容する筐体と、を含み、
前記インバータ回路部と前記コンバータ回路部とは、所定方向に並設されるよう前記筐体内に収容され、
前記インバータ回路部と前記コンバータ回路部とは、前記筐体の奥行き方向に並設され、
前記筐体は、周壁部と、上蓋部と、を含み、
更に前記上蓋部は、筐体の奥行き方向にスライド移動するよう前記周壁部に装着されることを特徴とする電力変換装置。
Inverter circuit section connected to power generator
The converter circuit section connected to the power storage device and
Wiring connecting the inverter circuit section and the converter circuit section,
Including the inverter circuit unit, the converter circuit unit, and a housing for accommodating the wiring.
The inverter circuit unit and the converter circuit unit are housed in the housing so as to be arranged side by side in a predetermined direction.
The inverter circuit unit and the converter circuit unit are arranged side by side in the depth direction of the housing.
The housing includes a peripheral wall portion and an upper lid portion, and includes a peripheral wall portion and an upper lid portion.
Further, the upper lid portion is a power conversion device that is mounted on the peripheral wall portion so as to slide and move in the depth direction of the housing.
前記上蓋部は、
正面部と、前記正面部から背方側に向けて延設され且つ前記周壁部と相対するよう配置される側面部とを含み、
前記側面部が、前記周壁部に装着され、
前記側面部は、少なくとも一つの貫通孔を含むことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
The upper lid is
Including a front portion and a side portion extending from the front portion toward the back side and arranged so as to face the peripheral wall portion.
The side surface portion is attached to the peripheral wall portion,
The power conversion device according to claim 1, wherein the side surface portion includes at least one through hole.
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