特開 2024-48787 電気車両用充電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024048787

(43)【公開日】2024-04-09

(54)【発明の名称】電気車両用充電装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20240402BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20240402BHJP

   B60K 11/06 20060101ALI20240402BHJP

   B60L 53/14 20190101ALI20240402BHJP

   B60L 53/302 20190101ALI20240402BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 301A

H05K7/20 H

B60K11/06

B60L53/14

B60L53/302

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022154885

(22)【出願日】2022-09-28

(71)【出願人】

【識別番号】000002037

【氏名又は名称】新電元工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】平島 光

(72)【発明者】

【氏名】藤井 佐和

(72)【発明者】

【氏名】飛田 善徳

【テーマコード（参考）】

3D038

5E322

5G503

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D038AA07

3D038AA09

3D038AB01

5E322BA01

5E322BA03

5E322BB03

5E322EA11

5G503AA01

5G503BA01

5G503BB01

5G503FA01

5H125AA01

5H125AC12

5H125AC24

5H125DD02

5H125FF14

(57)【要約】

【課題】上段側の充電ユニットの熱的な配置環境を改善させることができる電気車両用充電装置を得る。
【解決手段】電気車両用充電装置１は、複数の充電ユニット３０を内部に収容する筐体２を備えている。複数の充電ユニット３０は、筐体内において上下方向に並んだ状態で収容されている。電気車両用充電装置１は、筐体２の上部に設けられた第一吸気口Ｐ１と、筐体２の内部において最上段の充電ユニット３０の上方側に設けられ、下方側に向けて送風する送風ファン７０と、筐体２の側部に設けられた排気口Ｑ１と、第一吸気口Ｐ１から筐体２の内部に導入されて送風ファン７０により送り出された空気を、上段側の充電ユニット３０の側方を通過させ、当該充電ユニット３０と隣の充電ユニット３０の間を通った後に当該充電ユニット３０の内部を通過させて、排気口Ｑ１から筐体２の外部に排出させる第一流路Ｒ１と、を備える。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部電源から入力される電力を、電気車両を充電するための電力に変換する複数の充電ユニットを内部に収容する筐体を備える電気車両用充電装置であって、
前記複数の充電ユニットは、前記筐体内において上下方向に並んだ状態で収容されており、
前記筐体の上部に設けられた第一吸気口と、
前記筐体の内部において最上段の前記充電ユニットの上方側に設けられ、下方側に向けて送風する送風ファンと、
前記筐体の側部に設けられた排気口と、
前記第一吸気口から前記筐体の内部に導入されて前記送風ファンにより送り出された空気を、上段側の前記充電ユニットの側方を通過させ、当該充電ユニットと隣の充電ユニットの間を通った後に当該充電ユニットの内部を通過させて、前記排気口から前記筐体の外部に排出させる第一流路と、を備える電気車両用充電装置。

【請求項2】

前記送風ファンから送り出された空気を上段側の前記充電ユニットの側方に導くためのダクト部材を備える請求項１に記載の電気車両用充電装置。

【請求項3】

前記送風ファンは、上段側の前記充電ユニットの側方に向けて空気を送り出すように斜めに傾いた状態で設けられている請求項１又は２に記載の電気車両用充電装置。

【請求項4】

前記筐体の下部に設けられた第二吸気口と、
前記第二吸気口から前記筐体の内部に導入された空気を、下段側の前記充電ユニットの側方を通過させ、当該充電ユニットと隣の充電ユニットの間を通った後に当該充電ユニットの内部を通過させて、前記排気口から前記筐体の外部に排出させる第二流路とを備える請求項１又は２に記載の電気車両用充電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気車両用充電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電気自動車のバッテリを充電するための急速充電器が開示されている。この急速充電器は、筐体と、筐体の内部を縦方向に分割する複数の棚板と、棚板を貫くようにして筐体の内部で縦方向に延びる筒状のダクトと、ダクトに固定された充電ユニットと、を備えている。充電ユニットは、作動時に発熱する複数の電気機器を有しており、これらの電気機器は、ダクトの側面部を兼ねたベースプレートに固定されている。筐体の下部には、外部の空気を取り込む吸気口が設けられており、吸気口を通って取り込まれた空気は、ダクトを通って筐体の上部に設けられた排気口から排出される構成となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－８５３９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に記載の技術のように、複数の充電ユニットが筐体内で上下方向に並んだ状態で収容され、当該充電ユニットを冷却するための冷却用空気を筐体内の下部から上部に向けて流す場合、各充電ユニットで生じる暖気が筐体内の上方に流れるとともに、冷却用空気も筐体の上部側に流れるにつれて温度が上昇するため、下段側の充電ユニットよりも上段側の充電ユニットの方が、熱的に厳しい環境に配置されている。そのため、上段側の充電ユニットの熱的な配置環境の改善が課題となっている。

【0005】

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、筐体の内部に複数の充電ユニットを上下方向に並べた状態で備えた電気車両用充電装置において、上段側の充電ユニットの熱的な配置環境を改善させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第一の態様に係る電気車両用充電装置は、外部電源から入力される電力を、電気車両を充電するための電力に変換する複数の充電ユニットを内部に収容する筐体を備える電気車両用充電装置であって、前記複数の充電ユニットは、前記筐体内において上下方向に並んだ状態で収容されており、前記筐体の上部に設けられた第一吸気口と、前記筐体の内部において最上段の前記充電ユニットの上方側に設けられ、下方側に向けて送風する送風ファンと、前記筐体の側部に設けられた排気口と、前記第一吸気口から前記筐体の内部に導入されて前記送風ファンにより送り出された空気を、上段側前記充電ユニットの側方を通過させ、当該充電ユニットと隣の充電ユニットの間を通った後に当該充電ユニットの内部を通過させて、前記排気口から前記筐体の外部に排出させる第一流路と、を備えている。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る電気車両用充電装置では、筐体の内部に、複数の充電ユニットが上下方向に並んだ状態で収容されている。この筐体は、筐体の上部に設けられた第一吸気口と、筐体の内部において最上段の前記充電ユニットの上方側に設けられた送風ファンと、筐体の側部に設けられた排気口とを有している。送風ファンは、最上段の前記充電ユニットの上方側から下方側に向けて送風するように設置されており、筐体の内部では、第一吸気口から筐体の内部に導入されて送風ファンにより送り出された空気を、上段側の充電ユニットの側方を通過させる第一流路が形成される。この第一流路はさらに、充電ユニットの側方を通過させた空気を、当該充電ユニットと隣の充電ユニットの間を通った後に当該充電ユニットの内部を通過させて、排気口から筐体の外部に排出させる。この第一流路により、筐体の内部では、送風ファンから上段側の充電ユニットに向かって下降する気流が発生するため、この気流によって上下方向に並んだ複数の充電ユニット側方を冷却することができる。また、下降する気流の勢いは、上段側の充電ユニットの近傍が最も強く、上段側の充電ユニットの側方を通過した空気が当該充電ユニットと隣の充電ユニットの間を通り、当該充電ユニットの内部を経て排気口から排出される。これにより、上段側の充電ユニットを効率良く冷却することができるとともに、筐体内の上部空間の空気を筐体の外部に効率良く排出することができ、上段側の充電ユニットの熱的な配置環境を改善させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る電気車両用充電装置を一部分解して示す正面側斜視図である。

【図2】実施形態に係る電気車両用充電装置を一部分解して示す背面側斜視図である。

【図3】実施形態に係る電気車両用充電装置を左側方から見た側面図であり、側面パネルを一部省略して示している。

【図4】実施形態に係るダクト部材と送風ファンを背面側から見た斜視図である。

【図5】図４のＶ－Ｖ線に沿って切断した状態を示すダクト部材の断面図である。

【図6】上下に隣り合って配置された二つのユニットの間に配置される部材を示す斜視図である。

【図7】図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿って切断した状態を示す断面図である。

【図8】図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿って切断した状態を示す断面図である。

【図9】充電ユニットの分解斜視図である。

【図10】筐体の模式的な側面図であって、第一流路及び第二流路が示されている。

【図11】筐体の模式的な正面図であって、第一流路及び第二流路が示されている。

【図12】筐体の模式的な正面図であって、第三流路が示されている。

【図13】実施形態に係る電気車両用充電装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図１～図１３を参照して、本発明の実施形態に係る電気車両用充電装置１（以下、単に「充電装置１」と称する）について説明する。説明の便宜上、各図中に適宜記す前後左右上下の方向を充電装置１の前後左右上下の方向と定義して構成要素の位置や向き等を説明する。また、各図においては図面を見易くするため、一部の符号を省略している場合がある。

【0010】

図１には、本実施形態に係る充電装置１の正面側（前方側）が斜視図にて示されている。この充電装置１は、電気自動車やプラグインハイブリッド車等の電気車両を充電するための装置である。この充電装置１は、例えば公道沿いの民間施設内や公共施設内等に設置され、利用者によって利用される充電器である。この充電装置１は、一例として２台の電気車両に対して同時に充電を行うことが可能な２台充電タイプとされている。この充電装置１の充電方式としては、急速充電方式が採用されている。なおこの充電装置１が、例えば集合住宅の駐車場等に設置される場合、普通充電方式が採用される構成にしても良い。また、上記の電気車両は、自動車に限らず、自動二輪車であっても良い。

【0011】

この充電装置１では、外部電源である交流電源２００（図１３参照）から入力される電力を、電気車両に充電するための電力に変換する複数の充電ユニット３０を内部に収容する筐体２を備えている。筐体２は、略直方体の箱状をなしている。この筐体２の内部は、仕切り壁部２９によって二つの空間に仕切られて、二つの空間部Ｓ１，Ｓ２が形成されている。二つの空間部Ｓ１，Ｓ２には、電気車両の充電に必要な電気機器が所定の機能ごとに分かれて収容されている。

【0012】

筐体２の前壁を構成する正面パネル部２０には、充電装置１の利用状況や操作ボタン等を表示する表示パネルＨ１（タッチパネル）や、充電装置１の操作手順を示すイラスト表示部Ｈ２、認証用のカードリーダＨ３等が設けられている。また、筐体２の左右方向の両側面の前方側には、充電コネクタ５を保持する箱状のホルダ７がそれぞれ取り付けられている。左右の充電コネクタ５には、充電ケーブル６の一端部が接続されており、充電ケーブル６の他端部は、筐体２の左右壁部を構成する側面パネル部２４の上部にそれぞれ接続されている。

【0013】

ここで、図１３のブロック図を参照して、充電装置１の主要構成について説明する。充電装置１は、一例として、急速充電方式により電気車両の充電を行う充電器であり、商用電源等の交流電源２００から入力される交流の電力を高出力、且つ、直流の電力に変換する電力変換部３を有している。充電装置１は、電力変換部３から出力される高出力、且つ、直流の電力を、充電ケーブル６及び充電コネクタ５を介して電気車両に搭載されたバッテリ（不図示）に供給する。これにより、充電装置１は、商用電源等と同じ出力で充電を行う普通充電方式と比較して、充電時間を短縮させることができる構成となっている。

【0014】

本実施形態の電力変換部３は、並列に接続された六つの充電ユニット３０で構成されている。各充電ユニット３０は、整流回路３０Ａ、昇圧回路３０Ｂ、コンバータ回路３０Ｃを有している。整流回路３０Ａは、交流電源２００から供給される交流の電力を整流して出力する。昇圧回路３０Ｂは、整流回路３０Ａから出力される電力を昇圧して出力する。コンバータ回路３０Ｃは、昇圧回路３０Ｂから出力される電力を充電電圧に変換、制御する。このようにして、各充電ユニット３０では、入力側から入力された電力を直流の電力に変換する。各充電ユニット３０は、作動時に、整流回路３０Ａ、昇圧回路３０Ｂ及びコンバータ回路３０Ｃを構成する半導体素子やコイル等の回路部品が発熱するため、筐体２内の第一空間部Ｓ１に配置されて、第二空間部Ｓ２に配置される他の電気機器と分けて配置されている。第一空間部Ｓ１は、筐体２の背面側（後部側）に設けられた第一筐体部２Ａの内部に形成されている。

【0015】

充電装置１には、六つの充電ユニット３０から出力される電力を左右の充電ケーブル６及び充電コネクタ５のどちらに供給するかを切り替えるリレー部１２と、リレー部１２を制御するリレー制御部８と、左右の充電ケーブル６及び充電コネクタ５とリレー部１２の間にそれぞれ設けられたＤＢ部１１と、複数の充電ユニット３０から電気車両に供給する電力（充電電力）を制御する充電制御部９とを備えている。これらの制御部８，９は、少なくとも一つのプロセッサ（ＣＰＵ）を備える制御装置を有しており、ＣＡＮ通信等の所定の通信規格を用いて相互に通信可能に構成されている。

【0016】

六つの充電ユニット３０の入力側には、広義において、交流電源２００から供給（入力）された電力を制御する制御装置が接続されている。一例として、交流電源２００と六つの充電ユニット３０との間には、漏電遮蔽部１０Ａが設けられている。漏電遮蔽部１０Ａは、公知の漏電遮蔽器で構成されている。漏電遮蔽部１０Ａは、通常、一次側回路を開放するＯＮ状態とされているが、一次側回路で過電流又は漏電が検知された場合に、ＯＦＦ状態となって一次側回路を閉じる機能を有する。また、交流電源２００と漏電遮蔽部１０Ａとの間には、ノイズカット用の図示しないコンデンサが接続されている。さらに、漏電遮蔽部１０Ａと六つの充電ユニット３０との間には、チョークコイルやＬＣ回路で構成されたノイズを除去するためのフィルタ装置１０Ｂが接続されている。

【0017】

漏電遮蔽部１０Ａを含む入力側の制御装置は、筐体２の内部において、第一空間部Ｓ１に対して前方側に隣接して設けられた第二空間部Ｓ２に配置されている。この第二空間部Ｓ２は、第一筐体部２Ａに対して前後方向の一方側（図１等では前側）に配置された第二筐体部２Ｂの内部に形成されている。第二空間部Ｓ２には、漏電遮蔽部１０Ａ、コンデンサ、フィルタ装置１０Ｂの他に、ＤＢ部１１が配置されている。また、第二空間部Ｓ２には、リレー制御部８及びリレー部１２が配置されている。

【0018】

ＤＢ部１１は、六つの充電ユニット３０の出力側（二次側）において、充電ユニット３０と充電ケーブル６及び充電コネクタ５との間にそれぞれ接続されている。ＤＢ部１１は、複数のダイオードを備える逆流防止回路で構成されており、六つの充電ユニット３０と電気車両のバッテリ間で電流が逆流することを防止する機能を有する。

【0019】

リレー部１２は、複数の充電ユニット３０ごとに設けられたリレー回路を有しており、各リレー回路が当該充電ユニット３０の出力電力を左右の充電ケーブル６及び充電コネクタ５のどちらに供給するかを切り替えるようになっている。リレー制御部８は、電気車両からの信号を受けた充電制御部９からの信号に基づいて、リレー部１２（各リレー回路）による上記切り替えを制御する。

【0020】

六つの充電ユニット３０から出力される電力は、充電制御部９を介して左右の充電ケーブル６及び充電コネクタ５に供給される。充電制御部９は、ＣＡＮ通信等の所定の通信手段を用いて電気車両と相互に通信可能に構成されている。充電制御部９は、電気車両の充電プラグと接続された充電コネクタ５を介して、電気車両から制御信号を受信する。電気車両から受信する信号には、充電電流の指令値や、充電を開始又は終了に関する信号が含まれる。充電制御部９は、電気車両から送信された信号を受信し、受信した信号に基づいて充電装置１から出力される電力を決定し、充電の開始及び終了を制御する。

【0021】

また、充電制御部９は、第一筐体部２Ａの内部に設けられた空冷用の送風ファン７０及び温度センサ（不図示）と電気的に接続されている。充電制御部９は、温度センサによって検出された第一空間部Ｓ１内の温度に基づいて、送風ファン７０の運転を制御する。

【0022】

以上説明したとおり、筐体２の内部には、二つの空間部Ｓ１，Ｓ２に分割して充電に必要な電気機器が収容されており、筐体２の内部の背面側に設けられた第一空間部Ｓ１には、電力変換部３を構成する複数の充電ユニット３０が配置されている。充電装置１では、作動時に充電ユニット３０で発生する熱を効率よく放熱するために、筐体２の内部に空冷用の複数の流路を設けている。以下、筐体２及び充電ユニット３０の構造を詳細に説明する。

【0023】

（筐体）
図１及び図２に示すように、筐体２は、筐体２の前壁を構成する正面パネル部２０と、筐体２の後壁を構成する背面パネル部２２と、筐体２の左右の壁部を構成する側面パネル部２４とを有している。これらのパネル部２０，２２，２４は、例えば板金材料がＮＣ加工やベンダ加工を経て成型され意匠パネルである。

【0024】

各パネル部２０，２２，２４は、筐体２の底壁を構成する架台部２６の上に立設されており、例えば、架台部２６を含んで構成される躯体フレーム状の図示しない骨格部にビス止めによって固定されている。また、正面パネル部２０、背面パネル部２２、左右の側面パネル部２４によって形成される筐体２の上端開口部が天井パネル部２８によって塞がれている。このようにして、筐体２は、略直方体の箱状を成している。

【0025】

筐体２の内部空間は、仕切り壁部２９（図３参照）によって前後に区画されている。これにより、筐体２は、仕切り壁部２９に対して後方側が第一筐体部２Ａを構成し、仕切り壁部２９に対して前方側が第二筐体部２Ｂを構成している。

【0026】

筐体２の側面パネル部２４は、前後方向の後部に配置される後側面パネル部２４１と前後方向の前部に配置される前側面パネル部２４２とを有している。後側面パネル部２４１は、第一筐体部２Ａの左右の側面を構成している。前側面パネル部２４２は、第二筐体部２Ｂの左右の側面を構成している。即ち、筐体２では、背面パネル部２２と左右の後側面パネル部２４１と、仕切り壁部２９、架台部２６及び天井パネル部２８の後方部分によって第一筐体部２Ａを構成し、その内部に第一空間部Ｓ１を形成している。また、筐体２では、正面パネル部２０と左右の前側面パネル部２４２と、仕切り壁部２９、架台部２６及び天井パネル部２８の前方部分によって第二筐体部２Ｂを構成し、その内部に第二空間部Ｓ２が形成されている。

【0027】

図１に示すように、筐体２の左側方の後側面パネル部２４１の上部には、第一吸気口Ｐ１が形成されている。この第一吸気口Ｐ１は、第一筐体部２Ａの上部に設けられており、好ましくは、第一筐体部２Ａに配置された最上段の充電ユニット３０よりも上方側に形成されている。この第一吸気口Ｐ１を通じて第一筐体部２Ａの上部空間に外部の空気を導入することができる。

【0028】

筐体２は、第一吸気口Ｐ１の他に、筐体２の下部に設けられた第二吸気口Ｐ２を有している。この第二吸気口Ｐ２は、第一筐体部２Ａに配置された最下段の充電ユニット３０よりも下方側に形成されていることが好ましく、本実施形態では、矩形フレーム状を成す架台部２６の前面に形成されている。第二吸気口Ｐ２は、第一筐体部２Ａの下部空間に外部の空気を導入するために設けられており、架台部２６の前面を格子状に形成して成る。筐体２の正面側から第二吸気口Ｐ２を通過した空気は、筐体２の下方側から第一筐体部２Ａの内部空間（Ｓ１）に導入される。

【0029】

筐体２の左側方の後側面パネル部２４１には、第一吸気口Ｐ１の下方側に上下方向に並んだ六つの第三吸気口Ｐ３が形成されている。各第三吸気口Ｐ３は、例えば、後側面パネル部２４１に貫通形成されたスリット状の複数の開口部で構成される。六つの第三吸気口Ｐ３は、それぞれが、第一空間部Ｓ１に収容された六つの充電ユニット３０の後述するユニット吸気口３６Ｂに対応して設けられている。これにより、筐体２では、左側方に設けられた第三吸気口Ｐ３から筐体２の内部に空気を導入し、各充電ユニット３０のユニット吸気口３６Ｂから各充電ユニット３０の内部に空気を導入させている。

【0030】

図２に示すように、筐体２の右側方の後側面パネル部２４１には、上下方向に並んだ六つの排気口Ｑ１が形成されている。各排気口Ｑ１は、例えば、後側面パネル部２４１に貫通形成されたスリット状の複数の開口部で構成される。六つの排気口Ｑ１は、それぞれが、第一空間部Ｓ１に収容された六つの充電ユニット３０の後述するユニット排気口３８Ａに対応して設けられている。これにより、各充電ユニット３０のユニット排気口３８Ａから排出された空気が、筐体２の右側方に設けられた排気口Ｑ１から筐体２の外部に排出される。

【0031】

その一方で、図１及び図２に示すように、筐体２の第二筐体部２Ｂは、筐体２の外壁部の一部を構成する正面パネル部２０、左右の前側面パネル部２４２、及び天井パネル部２８の前方部分に筐体２の外壁部の内外を連通させる開口部が形成されていない。従って、第二筐体部２Ｂは、雨や粉塵等が第二空間部Ｓ２に侵入することを防ぐ防水性能及び防塵性能に優れた密閉構造を有しており、第二筐体部２Ｂに収容される制御基板等の電気機器を雨や粉塵等から保護することができる。

【0032】

（充電ユニット）
図３には、筐体２の左側方から後側面パネル部２４１を除いた状態が示されている。これらの図に示すように、筐体２内の第一空間部Ｓ１には、六つの充電ユニット３０が上下方向に並んだ状態で収容されている。各充電ユニット３０は、第一空間部Ｓ１内において、仕切り壁部２９と背面パネル部２２との間に架け渡して設けられた六枚の棚板４８にそれぞれ載置されている。各棚板４８は、仕切り壁部２９と背面パネル部２２との間に間隔を設けるようにして直接又は筐体２の骨格部材を構成するフレーム（不図示）を介して仕切り壁部２９及び背面パネル部２２に固定されている。

【0033】

最上段の充電ユニット３０の上方側には、送風ファン７０が設けられている。この送風ファン７０は、第一吸気口Ｐ１から筐体２の内部に導入された空気を最上段の充電ユニット３０の上方側から下方側へ向けて送風する。

【0034】

送風ファン７０の送風方向は、筐体２の鉛直方向に対して傾斜した方向でもよく、鉛直方向でもよい。或いは、可動式の送風ファンにより、筐体２の下方側に向けた所定の範囲内で送風方向を随時変更してもよい。本実施形態では、送風ファン７０が、筐体２の仕切り壁部２９に向かって傾斜した姿勢で配置されている。これにより、送風ファン７０からの空気が、仕切り壁部２９に向かって送り出され、その後、仕切り壁部２９と充電ユニット３０との間の空間に向かって流れるようになっている。このように送風方向を傾斜させることにより、上段側の充電ユニット３０の側方に空気が滞留することを抑制することができる。また、仕切り壁部２９に向かって送風することにより、第二筐体部２Ｂ内の第二空間部Ｓ２の冷却効果も得られる。

【0035】

筐体２は、上記送風ファン７０から送り出された空気を上段側の充電ユニット３０の側方（仕切り壁部２９と充電ユニット３０との間の空間）に導くためのダクト部材８０を備えている。送風ファン７０は、このダクト部材８０を介して筐体２の上部に固定されている。

【0036】

ここで、ダクト部材８０の構成について説明する。図４には、ダクト部材８０を背面側から見た斜視図が示されている。図５には、図４のＶ－Ｖ線で切断したダクト部材８０の断面が示されている。これらの図に示すように、ダクト部材８０は、送風ファン７０が取り付けられる第一ダクト部材８１と、第一ダクト部材８１から下方側に延びる第二ダクト部材８２とを有している。

【0037】

第一ダクト部材８１は、下方側に傾斜した後壁部８１１と、後壁部８１１の上縁部、下縁部、左縁部、右縁部のそれぞれから前方側に延びる上壁部８１２、下壁部８１３、左壁部８１４及び右壁部８１５を有している。送風ファン７０は、後壁部８１１の中央に形成された第一開口部Ｋ１を塞ぐようにして後壁部８１１に取り付けられている。これにより、送風ファン７０が、筐体２の仕切り壁部２９に向かって傾斜した姿勢で配置される。下壁部８１３は、最上段の充電ユニット３０の上方に配置される。下壁部８１３の前方側の端部には、下方側に向かって開口した第二開口部Ｋ２が形成されており、第二開口部Ｋ２を囲むようにして下壁部８１３に第二ダクト部材８２が接続されている。また、第一ダクト部材８１の左壁部８１４及び右壁部８１５は、先端に設けたフランジ部（符号省略）を介して仕切り壁部２９に直接又は骨格部材を構成するフレーム（不図示）を介してビス等で固定されている。

【0038】

上記の第一ダクト部材８１は、後壁部８１１の外周縁部から延びる上壁部８１２、下壁部８１３、左壁部８１４及び右壁部８１５によって筒状の流路を形成している。この流路は、送風ファン７０が取り付けられた後壁部８１１から仕切り壁部２９まで延び、送風ファン７０によって斜め下方側に送り出された空気を、第二開口部Ｋ２の方向（充電ユニット３０の前方側であって仕切り壁部２９との間の空間の方向）に導いている。

【0039】

第二ダクト部材８２は、第一ダクト部材８１の下壁部８１３に形成された第二開口部Ｋ２を囲むようにして取り付けられている。この第二ダクト部材８２は、第一ダクト部材８１から下方側に延び、最上段の充電ユニット３０と仕切り壁部２９の間の空間に配置される。具体的に、第二ダクト部材８２は、第一ダクト部材８１の下壁部８１３から下方側に延びる縦壁部８２１と、縦壁部８２１の左右両端部から前方側に延びる側壁部８２２とを有している。第二ダクト部材８２の上端は、下壁部８１３の第二開口部Ｋ２の周縁から延びるフランジ部が縦壁部８２１に、左右の側壁部８２２の上端に設けられたフランジ部が下壁部８１３にビス等で固定されることによって第一ダクト部材８１に接続されている。

【0040】

上記の第二ダクト部材８２は、縦壁部８２１、側壁部８２２、仕切り壁部２９によって第一ダクト部材８１から筐体２の下方側に延びる筒状の流路を構成している。これにより、第一ダクト部材８１の第二開口部Ｋ２を通過した空気が、第二ダクト部材８２によって筐体２の中央部に集められ、仕切り壁部２９と充電ユニット３０との間の空間に導かれている。

【0041】

図６には第一空間部Ｓ１において上下方向に並んで配置される二つの充電ユニット３０の収納状態が模式的に示されている。この図に示すように、最下段の棚板４８を除く上段側の棚板４８の下面には、ダクト部材８０から仕切り壁部２９と充電ユニット３０との間の空間に供給される空気を、上下に隣り合って配置される二つの充電ユニット３０の間に導入するための第一対流誘導部材５０と第二対流誘導部材６０が取り付けられている。

【0042】

第一対流誘導部材５０は、棚板４８の前方側の端部に沿う長尺状に形成されており、上下に隣り合って配置される二つの充電ユニット３０の間に形成される間隙を塞ぐように配置される。なお、棚板４８の後方側において上下の充電ユニット３０の間に形成される間隙は、筐体２の背面パネル部２２によって塞がれている。

【0043】

図７に示すように、第一対流誘導部材５０は、棚板４８の下面に固定されるフランジ状の固定部５２を有している。固定部５２の前端部には、固定部５２から下方側に垂下した対流誘導部５４が設けられており、二つの充電ユニット３０の間の間隙を塞いでいる。対流誘導部５４の下端部には、対流誘導部５４から固定部５２に向かって斜め後方に延びる弾性部５６が設けられている。この弾性部５６は、固定部５２の後方側の端部に先端部が重ねられた状態で、ビス、クリップ若しくは接着剤等の接合部材５８により、固定部５２と共に棚板４８の下面に固定されている。これにより、第一対流誘導部材５０は、前後上下方向の断面が三角形状の閉断面を成している。

【0044】

上記の第一対流誘導部材５０は、一例として、樹脂等の弾性材料で形成されている。棚板４８の上に充電ユニット３０を収容した状態では、第一対流誘導部材５０の弾性部５６は、下段側の棚板４８に載置された充電ユニット３０の上端側の角部に押し当てられるように構成されている。この際に、第一対流誘導部材５０の弾性部５６が角部に沿って弾性変形することで、第一対流誘導部材５０が充電ユニット３０に密着し、不要な間隙を排除する構成となっている。

【0045】

図６に示すように、第二対流誘導部材６０は、棚板４８の下面に沿って前後方向に延びる長尺状に形成されており、一例として、樹脂等の弾性材料で形成されている。第二対流誘導部材６０は、第一対流誘導部材５０よりも充電ユニット３０のユニット排気口３８Ａに近い位置（図６では、第一対流誘導部材５０の右側）において、棚板４８と下段側の充電ユニット３０との間に設けられる。

【0046】

図８に示すように、第二対流誘導部材６０は、幅方向（左右方向）の両側に設けられたフランジ部（符号省略）が、ビス、クリップ若しくは接着剤等の接合部材５８により、棚板４８の下面に固定されている。幅方向の中央には、左右上下方向の断面がＶ溝状を成す対流誘導部６２が設けられている。対流誘導部６２は、二つの充電ユニット３０の間の間隙を塞ぎ、二つの充電ユニット３０の間に導入された空気が、各充電ユニット３０のユニット排気口３８Ａ側へ流れ込むことを規制している。また、対流誘導部６２は、各充電ユニット３０のユニット排気口３８Ａから排出された空気が、上下の充電ユニット３０の間の空間に流れ込むことを規制している。

【0047】

上記の第二対流誘導部材６０は、近傍に配置される第一対流誘導部材５０の右端部との間に所定間隔を設けるように配置され、上段側の充電ユニット３０、下段側の充電ユニット３０、第一対流誘導部材５０と共に、充電ユニット３０の前方側に向かって開口された第三開口部Ｋ３を形成する（図６参照）。上述の送風ファン７０から送り出されてダクト部材８０によって導かれた空気は、上段側の充電ユニット３０の前方側（仕切り壁部２９との間の空間）を通り、第三開口部Ｋ３から上下の充電ユニット３０の間の空間に導入される。

【0048】

図９には、充電ユニット３０の分解斜視図が示されている。この図に示すように、充電ユニット３０は、細長い角筒状に形成された外側筒部３２を有している。外側筒部３２の内側には、外側筒部３２よりも一回り小さな外形の角筒状に形成された内側筒部３４が配置されている。

【0049】

外側筒部３２の内側には、内側筒部３４との間において収容空間が形成される。この収容空間には、上述の整流回路３０Ａ、昇圧回路３０Ｂ及びコンバータ回路３０Ｃ等の充電ユニット３０を構成する電気機器が配置されている。これらの電気機器は、内側筒部３４の外側面に固定されている。かかる構成では、外層部を構成する外側筒部３２によって、整流回路３０Ａ、昇圧回路３０Ｂ及びコンバータ回路３０Ｃ等の電気機器が雨水や粉塵等から保護される。また、内側筒部３４の内部空間は、外側筒部３２と内側筒部３４との間に設けられた収容空間で発生した熱を放熱するためのダクト空間を構成する。

【0050】

充電ユニット３０は、筐体２の左右方向を外側筒部３２の軸方向とする姿勢で筐体２の内部に収容される。この状態において、充電ユニット３０の左側方の一端には、矩形状のユニット吸気部３６が設けられている。また、充電ユニット３０の右側方の他端には、矩形状のユニット排気部３８が設けられている。

【0051】

ユニット吸気部３６は、外側筒部３２の左側方の開口端を塞ぐ板状のベース部３６Ａと、ベース部３６Ａに設けられたユニット吸気口３６Ｂを有している。ユニット吸気口３６Ｂは、内側筒部３４の内外を連通させる吸気ファン４０を備える。この吸気ファン４０は、筐体２の左側方に設けられた第三吸気口Ｐ３と対向して配置されている。これにより、吸気ファン４０が作動すると、第三吸気口Ｐ３を通過して筐体２の内部に導入された空気が、ユニット吸気口３６Ｂから充電ユニット３０（内側筒部３４）の内部に導入される。

【0052】

ユニット吸気部３６は、その他に、ユニット把持部３６Ｃと配線接続部３６Ｄを有している。ユニット把持部３６Ｃは、充電ユニット３０の設置や取り外しの際に把持される作業用の取手である。配線接続部３６Ｄは、充電ユニット３０を構成する電気機器と筐体２の第二筐体部２Ｂ内から仕切り壁部２９を通って引き出された配線とを電気的に接続させるために設けられている。

【0053】

ユニット排気部３８は、外側筒部３２の右側方の開口端を塞ぐ板状のベース部３８Ｂと、ベース部３８Ｂに設けられたユニット排気口３８Ａを有している。ユニット排気口３８Ａは、内側筒部３４の内外を連通させる排気口として設けられている。このユニット排気口３８Ａは、筐体２の右側方に設けられた排気口Ｑ１と対向して配置されている。これにより、ユニット吸気口３６Ｂから吸気ファン４０によって充電ユニット３０（内側筒部３４）の内部に導入された空気が、ユニット排気口３８Ａから充電ユニット３０の外部に排出され、排気口Ｑ１を通って筐体２の外部に排出される。

【0054】

以上説明した充電装置１では、筐体２の第一空間部Ｓ１に、三つの流路（空気流れ）を形成し、充電ユニット３０で発生した熱を効率的に放熱する。以下、三つの流路について、図１０～図１２を参照して具体的に説明する。なお、図１０～図１２の各図においては、説明の便宜上、対象となる流路の説明に不要な吸気口又は排気口を省略して図示している場合がある。

【0055】

（第一流路）
図１０は、筐体２の内部構造を模式的に示す側面図であり、図１１は、筐体２の第一空間部Ｓ１の正面図である。これらの図に示されるように、筐体２の第一空間部Ｓ１には、筐体２の上部空間に空気流れを作る第一流路Ｒ１が形成される。この第一流路Ｒ１は、筐体２の上部に設けられた第一吸気口Ｐ１から筐体２の内部に導入されて、送風ファン７０によりダクト部材８０を介して送り出された空気を上段側の充電ユニット３０の前方側（仕切り壁部２９との間の空間）を通過させる。その後、通過した空気は、第三開口部Ｋ３を経て上下方向に隣りあって配置された二つの充電ユニット３０の間を通った後に、各充電ユニット３０の内部を通過して、排気口Ｑ１から筐体２の外部に排出される。

【0056】

より具体的には、最上段の充電ユニット３０の前方側を通過した空気は、最上段の充電ユニット３０と上から二番目の充電ユニット３０の間の第三開口部Ｋ３から、当該上下の充電ユニット３０の間の空間に導入される。その後、当該空気は、最上段の充電ユニット３０と上から二番目の充電ユニット３０のそれぞれにおいて、ユニット吸気口３６Ｂからユニット内部に導入される。そして、当該空気は、最上段の充電ユニット３０と上から二番目の充電ユニット３０のそれぞれのユニット排気口３８Ａからユニット外部に排出された後、排気口Ｑ１を通って筐体２の外部に排出される。

【0057】

上から二番目の充電ユニット３０の前方側を通過した空気は、上から二番目の充電ユニット３０と上から三番目の充電ユニット３０の間の第三開口部Ｋ３から、当該上下の充電ユニット３０の間の空間に導入される。その後、当該空気は、上から二番目の充電ユニット３０と上から三番目の充電ユニット３０のそれぞれにおいて、ユニット吸気口３６Ｂからユニット内部に導入される。そして、当該空気は、上から二番目の充電ユニット３０と上から三番目の充電ユニット３０のそれぞれのユニット排気口３８Ａからユニット外部に排出された後、排気口Ｑ１を通って筐体２の外部に排出される。

【0058】

上から三番目の充電ユニット３０の前方側を通過した空気は、上から三番目の充電ユニット３０と上から四番目の充電ユニット３０の間の第三開口部Ｋ３から、当該上下の充電ユニット３０の間の空間に導入される。その後、当該空気は、上から三番目の充電ユニット３０と上から四番目の充電ユニット３０のそれぞれにおいて、ユニット吸気口３６Ｂからユニット内部に導入される。そして、当該空気は、上から三番目の充電ユニット３０と上から四番目の充電ユニット３０のそれぞれのユニット排気口３８Ａからユニット外部に排出された後、排気口Ｑ１を通って筐体２の外部に排出される。

【0059】

なお、第三開口部Ｋ３が充電ユニット３０のユニット排気口３８Ａ側（ユニット吸気口３６Ｂの反対側）に設けられているため、対流する空気を極力多くのユニット筐体面に触れさせることができるようになっている。また、棚板４８には複数の穴があいており、この穴を介して、対流する空気を充電ユニット３０の筐体面に触れさせることができるようになっている。

【0060】

（第二流路）
筐体２の第一空間部Ｓ１には、筐体２の下部部空間に空気流れを作る第二流路Ｒ２が形成される。この第二流路Ｒ２は、筐体２の下部に設けられた第二吸気口Ｐ２から筐体２の内部に導入された空気を下段側の充電ユニット３０の前方側（仕切り壁部２９との間の空間）を通過させる。その後、通過した空気は、第三開口部Ｋ３を経て上下方向に隣りあって配置された二つの充電ユニット３０の間を通った後に、各充電ユニット３０の内部を通過して、排気口Ｑ１から筐体２の外部に排出される。

【0061】

より具体的には、最下段の充電ユニット３０の前方側を通過した空気は、最下段の充電ユニット３０と下から二番目の充電ユニット３０の間の第三開口部Ｋ３から、当該上下の充電ユニット３０の間の空間に導入される。その後、当該空気は、最下段の充電ユニット３０と下から二番目の充電ユニット３０のそれぞれにおいて、ユニット吸気口３６Ｂからユニット内部に導入される。そして、当該空気は、最下段の充電ユニット３０と下から二番目の充電ユニット３０のそれぞれのユニット排気口３８Ａからユニット外部に排出された後、排気口Ｑ１を通って筐体２の外部に排出される。

【0062】

下から二番目の充電ユニット３０の前方側を通過した空気は、下から二番目の充電ユニット３０と下から三番目の充電ユニット３０の間の第三開口部Ｋ３から、当該上下の充電ユニット３０の間の空間に導入される。その後、当該空気は、下から二番目の充電ユニット３０と下から三番目の充電ユニット３０のそれぞれにおいて、ユニット吸気口３６Ｂからユニット内部に導入される。そして、当該空気は、下から二番目の充電ユニット３０と下から三番目の充電ユニット３０のそれぞれのユニット排気口３８Ａからユニット外部に排出された後、排気口Ｑ１を通って筐体２の外部に排出される。

【0063】

（第三流路）
図１２は、筐体２の内部構造を模式的に示す筐体２の第一空間部Ｓ１の正面図であり、第一空間部Ｓ１に形成される第三流路Ｒ３を模式的に示している。この第三流路Ｒ３では、各充電ユニット３０の吸気ファン４０によって第三吸気口Ｐ３から筐体２の内部に導入された空気を、各充電ユニット３０の内部を通過させて、排気口Ｑ１から筐体２の外部に排出させる。つまり、筐体２の左側方に設けられた第三吸気口Ｐ３から筐体２の内部に導入された空気は、各充電ユニット３０のユニット吸気口３６Ｂを通って充電ユニット３０の内部を通過し、ユニット排気口３８Ａから排出された後、筐体２の右側方に設けられた排気口Ｑ１から外部へ排出される。

【0064】

（作用並びに効果）
以上説明したように、本実施形態に係る充電装置１によれば、筐体２の内部に、複数の充電ユニット３０が上下方向に並んだ状態で収容されている。この筐体２は、筐体２の上部に設けられた第一吸気口Ｐ１と、筐体２の内部において最上段の充電ユニット３０の上方側に設けられた送風ファン７０と、筐体２の側部に設けられた排気口Ｑ１とを有している。

【0065】

図１０及び図１２に示すように、送風ファン７０は、最上段の充電ユニット３０の上方側から下方側に向けて送風するように設置されており、筐体２の内部では、第一吸気口Ｐ１から筐体２の内部に導入されて送風ファン７０により送り出された空気を、上段側の充電ユニット３０の側方を通過させる第一流路Ｒ１が形成される。この第一流路Ｒ１はさらに、充電ユニット３０の側方を通過させた空気を、当該充電ユニット３０と隣の充電ユニット３０の間を通った後に当該充電ユニット３０の内部を通過させて、排気口Ｑ１から筐体２の外部に排出させる。

【0066】

かかる第一流路Ｒ１により、筐体２の内部では、送風ファン７０から仕切り壁部２９に向かって送風されるため、仕切り壁部２９（筐体２の第二空間部Ｓ２）を冷却することができる。また、送風ファン７０から上段側の充電ユニット３０に向かって下降する気流が発生するため、この気流によって上下方向に並んだ複数の充電ユニット３０の側方を冷却することができる。また、下降する気流の勢いは、上段側の充電ユニット３０の近傍が最も強く、上段側の充電ユニット３０の側方を通過した空気が当該充電ユニット３０と隣の充電ユニット３０の間を通り、当該充電ユニット３０の内部を経て排気口Ｑ１から排出される。これにより、上段側の充電ユニット３０を効率良く冷却することができるとともに、筐体２内の上部空間の空気を筐体２の外部に効率良く排出することができ、上段側の充電ユニット３０の熱的な配置環境を改善させることができる。

【0067】

充電装置１は、送風ファン７０から送り出された空気を上段側の充電ユニット３０の側方に導くためのダクト部材８０を備えている。これにより、充電ユニット３０の側方に効率良く空気を供給することができ、空冷性能を高めることができる。

【0068】

更に、送風ファン７０は、上段側の充電ユニット３０の側方に向けて空気を送り出すように斜めに傾いた状態で設けられている。これにより、充電ユニット３０の側方に向かう気流の勢いが増し、空冷性能を高めることができる。

【0069】

充電装置１は、筐体２の下部に設けられた第二吸気口Ｐ２を有しており、当該第二吸気口Ｐ２から筐体２の内部に空気を導入する第二流路Ｒ２が形成されている。この第二流路Ｒ２は、第二吸気口Ｐ２から導入された空気を、下段側の充電ユニット３０の側方を通過させる。その後、通過した空気は、当該充電ユニット３０と隣の充電ユニット３０の間を通った後に当該充電ユニット３０の内部を経て排気口Ｑ１から外部に排出される。この第二流路Ｒ２によって、筐体２の内部では、第二吸気口Ｐ２から排気口Ｑ１に向かって、筐体２内の下部空間の空気を外部に排出する気流が発生する。第二流路Ｒ２により、筐体２内の下部空間の空気流れを促すことができ、下段側の充電ユニット３０を冷却することができる。

【0070】

以上、実施形態に係る充電装置１について説明したが、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは勿論である。例えば、上記実施形態では、最上段の充電ユニット３０の上方側に一つの送風ファン７０が設けられる構成としたが、本発明はこれに限定されない。最上段の充電ユニットの上方側に複数の送風ファンが設けられる構成としてもよい。
また、上記実施形態では、送風ファン７０が筐体２の仕切り壁部２９に向けて空気を送り出すように傾けられている構成としたが、これに限らない。送風ファンが、筐体２の背面パネル部２２に向けて空気を送り出すように傾けられている構成でもよく、これらの組み合わせでもよい。
また、上記実施形態において、上下二つの充電ユニット３０の間の空間に導入される空気の流量は、第三開口部Ｋ３の大きさを変更することにより調整可能である。従って、筐体２の内部に配置された複数の充電ユニット３０の間の各空間に流れる空気の流量は、適宜調整することができる。例えば、筐体２の上部空間に設けられる第三開口部Ｋ３と下部空間に設けられる第三開口部Ｋ３とを異なる大きさにし、上部空間に配置された上下の充電ユニット３０の間に流れる流量と、下部空間に配置された上下の充電ユニット３０の間に流れる流量とをそれぞれ調整することもできる。

【符号の説明】

【0071】

１ 電気車両用充電装置（充電装置）
２ 筐体
３０ 充電ユニット
７０ 送風ファン
８０ ダクト部材
２００ 交流電源（外部電源）
Ｐ１ 第一吸気口
Ｐ２ 第二吸気口
Ｑ１ 排気口
Ｒ１ 第一流路
Ｒ２ 第二流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】