(57)【要約】【課題】ＤＣＤＣコンバータユニットを直並列させようとすると、対応していない入出力については、ユニット間を渡す煩雑な電線配線作業が必要となる。【解決手段】ＤＣＤＣコンバータユニット盤１は、盤（盤枠）２内に複数のＤＣＤＣコンバータユニット３と、中継ユニット４を収容している。コンバータユニット３の上，下面にはコンバータユニット３相互を重ね合わせたときに接続される第1，第２直列コネクタ１３，１４や第1，第２並列コネクタ１５．１６等が設けられている。中継ユニット４には、コンバータユニット３の第１直列コネクタ１３と第1の端子台８の一方のブスバー６を、接続する第１，２コネクタ２１，２２と、コンバータユニット３の第４直列コネクタ１４と第1の端子台８の他方のブスバー７に接続する第３，４コネクタ２３，２４を設けた。【選択図】図２
2015019557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のＤＣＤＣコンバータユニット及び複数台の中継ユニットを収納する盤において、
前記ＤＣＤＣコンバータユニットは、第１，第２直列コネクタと、第１，第２，第３，第４並列コネクタを、各々備え、
前記第１並列コネクタは第２並列コネクタと、前記第３並列コネクタは第４並列コネクタと、夫々前記ユニット内部で接続され、
前記中継ユニットは、第１，第２，第３，第４，第５，第６コネクタを、各々備え、
前記第１コネクタは第２コネクタと、前記第３コネクタは第４コネクタと、前記第５コネクタは第６コネクタと、夫々前記ユニット内部で接続されており、
前記ＤＣＤＣコンバータユニットおよび中継ユニットを、盤の縦方向に並べ、
盤の最上部には前記中継ユニットを配置し、
最上部の中継ユニットの下部には、前記ＤＣＤＣコンバータユニットを１台以上、上位から連続して配置して、その直下に中継ユニットを配置したユニットブロックをｎ個配置し、ｎは自然数であり、
上部側に中継ユニット、下部側にＤＣＤＣコンバータユニットが配置される箇所では、中継ユニットの第２コネクタとＤＣＤＣコンバータユニットの第１直列コネクタを接続し、かつ中継ユニットの第６コネクタとＤＣＤＣコンバータユニットの第１並列コネクタを接続し、
上部側、下部側共にＤＣＤＣコンバータユニットが配置される箇所では、上部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第２直列コネクタと下部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第１直列コネクタを接続し、かつ、上部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第２並列コネクタと下部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第１並列コネクタを接続し、かつ、上部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第４並列コネクタと下部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第３並列コネクタを接続し、
上部側にＤＣＤＣコンバータユニット、下部側に中継ユニットが配置される箇所では、ＤＣＤＣコンバータユニットの第２直列コネクタと中継ユニットの第４コネクタを接続し、かつ、ＤＣＤＣコンバータユニットの第４並列コネクタと中継ユニットの第５コネクタを接続し、
これら上，下ユニットのコネクタ同士を接続するユニット間コネクタは、各ユニットを盤に収納することにより互いに直接、又は盤側に設けたブスバーを介して接触する接触端子を各ユニットに設けることにより構成され、
各中継ユニットの第１コネクタは、盤の第１の端子台の一極と、各中継ユニットの第３コネクタは、盤の第１の端子台の他極と、各々ブスバーで接続されており、
盤の最上部の中継ユニットには、第５，第６コネクタとユニット内部で接続している第7コネクタを設け、該第7コネクタは、盤の第２の端子台の一極とブスバーで接続されており、
盤の最下部の中継ユニットには、第５，第６コネクタとユニット内部で接続している第８コネクタを設け、該第８コネクタは、盤の第２の端子台の他極とブスバーで接続されていることを特徴とするＤＣＤＣコンバータユニット盤。
【請求項２】
前記請求項1記載のＤＣＤＣコンバータユニット盤において、
前記第１の並列コネクタと第２の並列コネクタを１つのコネクタに結合させ、
前記第３の並列コネクタと第４の並列コネクタを１つのコネクタに結合させ、
ＤＣＤＣコンバータユニットの上下のユニット間のコネクタを接続するユニット間コネクタとして、各ＤＣＤＣコンバータユニットの第１，第２並列コネクタ及び／又は第３，第４並列コネクタを１つにまとめた統合接触端子を形成し、各ユニットを盤に収納することにより各ユニットの統合接触端子が盤側に設けたブスバーを介して互いに接触させることを特徴とする請求項1に記載のＤＣＤＣコンバータユニット盤。
【請求項３】
複数台のＤＣＤＣコンバータユニットを収納する盤において、
前記ＤＣＤＣコンバータユニットは、第１直列コネクタ、第２直列コネクタ、第１並列コネクタ、第２並列コネクタ、第３並列コネクタ、第４並列コネクタを、各々備え、
前記第１並列コネクタは第２並列コネクタと、前記第３並列コネクタは第４並列コネクタと、夫々前記ユニット内部で接続されており、
ＤＣＤＣコンバータユニットを盤の縦方向に並べて、
ＤＣＤＣコンバータユニットを１台以上、連続して配置したユニットブロックをｎ個配置し、ｎは自然数であり、
ユニットブロック内における上部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第２直列コネクタと下部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第１直列コネクタを接続し、かつ、上部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第２並列コネクタと下部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第１並列コネクタを接続し、かつ、上部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第４並列コネクタと下部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第３並列コネクタを接続し、
これら上，下ユニットのコネクタ同士を接続するユニット間コネクタは、各ユニットを盤に収納することにより互いに直接、又は盤側に設けたブスバーを介して接触する接触端子を各ユニットに設けることにより構成され、
ＤＣＤＣコンバータユニットを１台以上、連続して配置し、
ユニットブロック内における上部側ＤＣＤＣコンバータユニットの第２直列コネクタと下部側ＤＣＤＣコンバータユニットの第１直列コネクタを接続し、かつ
上部側ＤＣＤＣコンバータユニットの第２並列コネクタと下部側ＤＣＤＣコンバータユニットの第１並列コネクタを接続し、かつ、上部側ＤＣＤＣコンバータユニットの第４並列コネクタと下部側ＤＣＤＣコンバータユニットの第３並列コネクタを接続し、
前記各ユニットブロック内の第１もしくは第２並列コネクタのいずれか1つを、盤の端子台の一極とブスバーで接続し、
前記各ユニットブロック内の第３もしくは第４並列コネクタのいずれか1つを、盤の端子台の他極とブスバーで接続し、
前記各ユニットブロック内の最上部のＤＣＤＣコンバータユニットの第１直列コネクタと各々のユニットブロックと対応する盤の端子台の一極とブスバーで接続し、
前記各ユニットブロック内の最下部のＤＣＤＣコンバータユニットの第２直列コネクタと各々のユニットブロックと対応する盤の端子台の他極とをブスバーで接続したことを特徴とするＤＣＤＣコンバータユニット盤。
【請求項４】
請求項３に記載のＤＣＤＣコンバータユニット盤において、
前記第１の並列コネクタと第２の並列コネクタを１つのコネクタに結合させ、
前記第３の並列コネクタと第４の並列コネクタを１つのコネクタに結合させ、
ＤＣＤＣコンバータユニットの上下のユニット間のコネクタを接続するユニット間コネクタとして、ＤＣＤＣコンバータユニットの第１，第２並列コネクタ及び／又は第３，第４並列コネクタを１つにまとめた統合接触端子を形成し、各ユニットを盤に収納することにより各ユニットの統合接触端子が盤側に設けたブスバーを介して接触することを特徴とするＤＣＤＣコンバータユニット盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣＤＣコンバータユニット盤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＤＣＤＣコンバータは、直並列を組み合わせることで多容量に対応可能であり、
１．直列入力並列出力
２．並列入力直列出力
３．上記１と２の組み合わせ、が可能である。
【０００３】
図１は、上記３の上記１と２の組み合わせの構成例を示し、ＤＣＤＣコンバータｘは、左側を入力（ＩＮ）、右側を出力（ＯＵＴ）とすると、４台が直列入力並列出力で接続され、1つのＤＣＤＣコンバータブロックｙを構成している。さらに、４つのＤＣＤＣコンバータブロックｙが並列入力直列出力で接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７１６１６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３０７６６号公報
【特許文献３】特開平８−４７２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２において、従来の構造でＤＣＤＣコンバータユニットを直並列させようとすると、対応していない入出力については、ユニット間を渡す煩雑な電線配線作業が必要となる。
【０００６】
特許文献３は、縦に並べた並列接続に加えて、左右方向の接続を可能にしている。しかしながら、左右にユニットを並べると盤の設置面積が増加するという問題点がある。また、横方向に並べたユニット数が上下の段で異なると、横方向の
ユニット数が少ない段には、無駄な空間が発生し、盤の大型化に繋がるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記１〜３の接続構造を容易に実現可能にして、ユニットを直並列したコンバータユニット盤を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、複数台のＤＣＤＣコンバータユニット及び複数台の中継ユニットを収納する盤において、
前記ＤＣＤＣコンバータユニットは、第１，第２直列コネクタと、第１，第２，第３，第４並列コネクタを、各々に設け、
前記第１並列コネクタを第２並列コネクタと、前記第３並列コネクタを第４並列コネクタと、夫々前記ユニット内部で接続し、
前記中継ユニットには、第１，第２，第３，第４，第５，第６コネクタを、各々に設け、
前記第１コネクタは第２コネクタと、前記第３コネクタは第４コネクタと、前記第５コネクタは第６コネクタと、夫々前記ユニット内部で接続し、
前記ＤＣＤＣコンバータユニットおよび中継ユニットを、盤の縦方向に並べ、
盤の最上部には前記中継ユニットを配置し、
最上部の中継ユニットの下部には、前記ＤＣＤＣコンバータユニットをｋ台上位から連続して配置して、その直下に中継ユニットを配置したユニットブロックをｎ個配置し（ｋ、ｎは自然数、各グループのコンバータユニットの台数ｋは異なってもよい）、
上部側に中継ユニット、下部側にＤＣＤＣコンバータユニットが配置される箇所では、中継ユニットの第２コネクタとＤＣＤＣコンバータユニットの第１直列コネクタを接続し、かつ中継ユニットの第６コネクタとＤＣＤＣコンバータユニットの第１並列コネクタを接続し、
上部側、下部側共にＤＣＤＣコンバータユニットが配置される箇所では、上部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第２直列コネクタと下部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第１直列コネクタを接続し、かつ、上部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第２並列コネクタと下部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第１並列コネクタを接続し、かつ、上部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第４並列コネクタと下部側のＤＣＤＣコンバータユニットの第３並列コネクタを接続し、
上部側にＤＣＤＣコンバータユニット、下部側に中継ユニットが配置される箇所では、ＤＣＤＣコンバータユニットの第２直列コネクタと中継ユニットの第４コネクタを接続し、かつ、ＤＣＤＣコンバータユニットの第４並列コネクタと中継ユニットの第５コネクタを接続し、
これら上，下ユニットのコネクタ同士を接続するユニット間コネクタを、各ユニットを盤に収納することにより互いに直接、又は盤側に設けたブスバーを介して接触する接触端子を各ユニットに設けることにより形成し、
各中継ユニットの第１コネクタを、盤の第１の端子台の一極と、各中継ユニットの第３コネクタを、盤の第１の端子台の他極と、各々ブスバーで接続し、
盤の最上部の中継ユニットには、第５，第６コネクタとユニット内部で接続している第7コネクタを設け、該第7コネクタを、盤の第２の端子台の一極とブスバーで接続し、
盤の最下部の中継ユニットには、第５，第６コネクタとユニット内部で接続している第８コネクタを設け、該第８コネクタを、盤の第２の端子台の他極とブスバーで接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
（１）キャブネットにユニットを挿入するだけでＤＣＤＣコンバータユニットの直並列接続が可能であり、ユニット間の電線配線作業が不要となる。
（２）ＤＣＤＣコンバータユニットの直列並列のパターンを変えることで多種の入出力電圧及び容量のＤＣＤＣコンバータ装置に対応可能である。また、パターン変更時においても、ユニット間の電線配線作業が不要となる。
（３）パターン変更時に、直並列接続構成にかかわらずＤＣＤＣコンバータユニットは同形状のものを用いることができる。
（４）直並列接続構成にかかわらずユニットを縦方向だけに並べればよいので、ユニットを横方向に並べる構成に比べて、盤の設置面積を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】直列入力並列出力と並列入力直列出力の組み合わせ例を示す説明図。
【図２】（Ａ）は第1実施例のＤＣＤＣコンバータユニット盤の構造図、（Ｂ）は接続図。
【図３】ＤＣＤＣコンバータユニットのコネクタ配置図。
【図４】中継ユニットのコネクタ配置図。
【図５】上下ユニットのコネクタ接続部の第１例の説明図。
【図６】上下ユニットのコネクタ接続部の第２例の説明図。
【図７】上下ユニットのコネクタ接続部の第３例の説明図。
【図８】（Ａ）は第２実施例のＤＣＤＣコンバータユニット盤の構造図、（Ｂ）は接続図。
【図９】（Ａ）は第２実施例のＤＣＤＣコンバータユニット盤の構造図、（Ｂ）は接続図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のＤＣＤＣコンバータユニット盤について図面を参照して説明する。
【００１２】
＜実施例１＞
図２〜図７は、実施例１のＤＣＤＣコンバータユニット盤１を示す。ＤＣＤＣコンバータユニット盤１は、盤（盤枠）２内に４つのＤＣＤＣコンバータユニット３と、３つの中継ユニット４を収容している。
【００１３】
３つの中継ユニット４は、盤２の最上部と中間部と最下部に配置されている。４つのＤＣＤＣコンバータユニット３は、最上部の中継ユニット４と中間部の中継ユニット４の間および中間部の中継ユニット４と最下部の中継ユニット４の間に、それぞれ２つずつ挟まれて配置されている。２つの中継ユニット４に挟まれた２つのＤＣＤＣコンバータユニット３，３は、直列入力並列出力接続されている。
【００１４】
ＤＣＤＣコンバータユニット３は、図２Ｂに示す接続図のコンバータｘに相当する。
【００１５】
２つの中継ユニット４に挟まれたＤＣＤＣコンバータユニット群を１つのＤＣＤＣコンバータブロックとみると各ブロックは、中継ユニット４を介して並列入力直列出力接続されている。ＤＣＤＣコンバータブロックは、図２Ｂに示す接続図のコンバータブロックｙに相当する。
【００１６】
中継ユニット４の並列入力部５は、盤２の入力側のブスバー６，７を介して盤入力端子台８に接続される。また、中継ユニット４の直列出力部９は、盤２の出力側のブスバー１０，１１を介して盤出力端子台１２に接続される。
【００１７】
図３は、ＤＣＤＣコンバータユニット３のコネクタ配置を示す。ＤＣＤＣコンバータユニット３は、上下のユニット間で直列に接続される第１，第２直列コネクタ１３，１４と、並列に繋がる第１，第２，第３，第４並列コネクタ１５，１６，１７，１８を備えている。第１並列コネクタ１５と第２並列コネクタ１６および第３並列コネクタ１７と第４並列コネクタ１８は、ＤＣＤＣコンバータユニット内部で接続されている。
【００１８】
図４は、中継ユニット４のコネクタ配置を示す。中継ユニット４は、第１〜第６コネクタ２１〜２６及び後に説明する第７，８コネクタ２７，２８を備えている。
【００１９】
第１コネクタ２１と第２コネクタ２２、第３コネクタ２３と第４コネクタ２４、第５コネクタ２５と第６コネクタ２６とは、夫々前記ユニット内部で接続されている。
【００２０】
図２Ａの中間部の中継ユニット４部分に図示するように、第１コネクタ２１と第２コネクタ２２は、下側のＤＣＤＣコンバータユニット３の第１直列コネクタ１３と入力側の一方のブスバー６を接続する。
【００２１】
第３コネクタ２３と第４コネクタ２４は、上側のＤＣＤＣコンバータユニット３の第２直列コネクタ１４と入力側の他方のブスバー７を接続する。
【００２２】
第５コネクタ２５と第６コネクタ２６は、下側のＤＣＤＣコンバータユニット３の第１並列コネクタ１５と上側のＤＣＤＣコンバータユニット３の第４並列コネクタ１８を接続する。
【００２３】
最上部の中継ユニット４においては、第６コネクタ２６と第７コネクタ２７は、ユニット内部で接続されていて、下側のＤＣＤＣコンバータユニット３の第１並列コネクタ１５と出力側の一方のブスバー１１を接続する。
【００２４】
また、最下部の中継ユニット４においては、第５コネクタ２５と第８コネクタ２８は、ユニット内部で接続されていて、上側のＤＣＤＣコンバータユニット３の第４並列コネクタ１８と出力側の他方のブスバー１０を接続する。
【００２５】
図５〜図７は、図２Ａに破線で示す上，下ユニットの重なり合う部分Ａにおいて、上，下ユニットのコネクタの接続を行なうユニット間コネクタの第1〜第３の３つの例を示す。
【００２６】
図５に示す第１例においては、ユニット間コネクタ３１は、各ユニット３又は４の奥端側（ユニットを盤に出し入れするための取っ手３０の反対側の端部）の上，下面３２，３３に接触端子３４，３５を設けることにより形成されている。そして、ユニットを盤内に挿入し、ユニットを重ね合わせた状態にすると、上，下ユニットの接触端子３４，３５が上下方向に重なり合って、上，下ユニットのコネクタを接続する構造になっている。なお、矢印ａ−ｂはユニットの出し入れ方向を示す。
【００２７】
図６に示す第２例においては、ユニット間コネクタ３１は、各ユニットの奥端面３６の上，下に接触端子３７，３８を設けることにより形成されている。そして、ユニットを盤内に挿入すると、上，下の接触端子３７，３８が盤２の内面に設けたブスバー３９に接触し、該ブスバー３９を介して上，下のユニットを接続する構造になっている。４０は絶縁体である。
【００２８】
図７に示す第３例においては、ユニット間コネクタ３１は、ＤＣＤＣコンバータユニット３の第１，第２並列コネクタ１５，１６（図３参照）を１つにまとめた統合接触端子４１として形成されている。そして、ユニットを盤内に挿入すると、上，下のユニットの統合接触端子４１が盤２の内面に設けたブスバー４２に接触し、該ブスバー４２を介して上，下のユニットの第１，第２並列コネクタ１５，１６を同時に接続する構造になっている。４３は絶縁体である。なお、ＤＣＤＣコンバータユニット３の第３，第４並列コネクタ１７，１８（図３参照）についても同様な構成にすることができる。
【００２９】
実施例1においては、複数のＤＣＤＣコンバータユニットを１つの盤に、ユニット間の直並列接続のための電線配線作業を行うことなしに収納することができる。
【００３０】
＜実施例２＞
図８は、実施例２のＤＣＤＣコンバータユニット盤１Ａを示し、実施例1のＤＣＤＣコンバータユニット盤１との主たる相違点は、ユニットの直並列構成が異なる点にある。
【００３１】
実施例２のＤＣＤＣコンバータユニット盤１Ａにおいても、ユニット盤１Ａは、図３に示したコネクタ配置のＤＣＤＣコンバータユニット３と、図４に示したコネクタ配置の中継ユニット４で構成されている。
【００３２】
２つの中継ユニット４，４に挟まれたＤＣＤＣコンバータユニット３は、並列入力直列出力接続される。ＤＣＤＣコンバータユニット３は、図８Ｂの接続図のＤＣＤＣコンバータｘに相当する。
【００３３】
２つの中継ユニット４に挟まれたＤＣＤＣコンバータユニット群を１つのＤＣＤＣコンバータブロックと見ると各ブロックは中継ユニット４を介して直列入力並列出力接続される。ＤＣＤＣコンバータユニット３は、図８Ｂの接続図のＤＣＤＣコンバータブロックｙに相当する。
【００３４】
中継ユニット４の直列入力部９は、盤２の入力側のブスバー１０，１１を介して盤２の入力端子台１２に接続される。また、中継ユニット４の並列出力部５は、盤２の出力側のブスバー６，７を介して盤２の出力端子台８に接続される。その他の構成は実施例１の場合と同様であるので同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３５】
＜実施例３＞
図９は、実施例３のＤＣＤＣコンバータユニット盤１を示す。この例では、共通の直流母線からＤＣＤＣコンバータを介して種類の異なる２つのバッテリー５１，５２を接続している。２つのバッテリー５１，５２のうちの1つのバッテリー５１は、３つのＤＣＤＣコンバータユニット３を並列入力直列出力接続したＤＣＤＣコンバータブロック５３に接続され、他方のバッテリー５２は、１台のＤＣＤＣコンバータユニット５４に接続されている。５５は入力端子台、５６，５７は出力端子台である。ＤＣＤＣコンバータのコネクタ配置は、図３に示す実施例１の場合と同じである。
【００３６】
このように、ＤＣＤＣコンバータブロックの１つが単純な構成であれば、中継ユニットは不要である。中継ユニットが必要になるのは、並列入力直列出力と直列入力並列出力の２つの接続構成を組み合わせる場合である。
【００３７】
ここで、実施例２と実施例３では同一のＤＣＤＣコンバータユニット（定格出力電圧：Ｖ0）を適用するとする。このとき実施例２では出力電圧＝２Ｖ0の負荷給電が可能である。実施例３では出力電圧＝３Ｖ0、および、出力電圧Ｖ0の２系統の負荷（バッテリー）給電が可能である。
【００３８】
本発明では、ＤＣＤＣコンバータユニット盤の盤枠を変更せず、さらにユニット間の電線配線作業を行うことなしに、負荷給電電圧および給電負荷数を切り替えることが可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１…ＤＣＤＣコンバータユニット盤
２…盤（キャビネット）
３…ＤＣＤＣコンバータユニット
４…中継ユニット
５…並列入力部
６，７…入力側のブスバー
８…盤入力端子台
９…直列出力部
１０，１１…出力側のブスバー
１２…盤出力端子台
１３，１４…第１，第２直列コネクタ
１５〜１８…第１〜第４並列コネクタ
２１〜２８…第１〜第８コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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