(57)【要約】【課題】本発明の目的は、小形化及び軽量化することのできる電力変換装置を提供することにある。【解決手段】車両に懸架される筐体と、電力を変換する複数のインバータ部と、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー部とを有し、前記複数のインバータ部を、少なくとも１つのユニットとして前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー部を、少なくとも１つのユニットとして前記筐体内に設置し、少なくとも２つ以上のユニットが前記筐体内に設置されることを特徴とする電力変換装置。【選択図】  図２
2004236420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に懸架される筐体と、
電力を変換する複数のインバータ回路と、
前記インバータ回路の入力側に接続され、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、
前記複数のインバータ回路を、少なくとも１つのユニットとして前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのユニットとして前記筐体内に設置し、
少なくとも２つ以上のユニットが前記筐体内に設置することを、特徴とする車両用電力変換装置。
【請求項２】
車両に懸架される筐体と、
電力を変換する複数のインバータ回路と、
前記インバータ回路の入力側に接続され、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、
前記複数のインバータ回路を、２つのユニットに分割して前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのユニットとして前記筐体内に設置したことを、特徴とする車両用電力変換装置。
【請求項３】
車両に懸架される筐体と、
電力を変換する複数のインバータ回路と、
前記インバータ回路の入力側に接続され、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、
前記複数のインバータ回路を、２つのユニットに分割して前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのユニットとして前記筐体内に設置するとともに、
前記ブレーキチョッパー回路を収納したユニットは前記筐体内に、前記インバータを収納した２つのユニットの間に設置されることを、特徴とする車両用電力変換装置。
【請求項４】
車両に懸架される筐体と、
電力を変換する複数のインバータ回路と、
前記インバータ回路の入力側に接続され、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、
前記複数のインバータ回路を、２つのユニットに分割して前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのユニットとして前記筐体内に設置するとともに、
前記ブレーキチョッパー回路を収納したユニットは前記筐体の端部側に設置されたことを、特徴とする車両用電力変換装置。
【請求項５】
車両に懸架される筐体と、
複数のコンデンサーと、
電力を変換する複数のインバータ回路と、
前記インバータ回路の入力側に接続され、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、
前記複数のインバータ回路を、少なくとも１つのインバータユニットとして前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、ひとつのブレーキチョッパーユニットとして前記筐体内に設置するとともに
前記ブレーキチョッパーユニット内に前記複数のコンデンサーを集約し設置したことを、特徴とする車両用電力変換装置。
【請求項６】
車両に懸架される筐体と、
電力を変換する複数のインバータ回路と、
前記インバータ回路の入力側に接続され、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路と、
半導体のスイッチング動作を制御するゲートアンプとを有し、
前記複数のインバータ回路を、少なくとも１つのインバータユニットとして前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、ひとつのブレーキチョッパーユニットとして前記筐体内に設置するとともに
前記筐体内に前記複数のゲートアンプを集約し設置したことを、特徴とする車両用電力変換装置。
【請求項７】
車両に懸架される筐体と、
電力を変換する複数のインバータ回路と、
前記インバータ回路の入力側に接続され、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、
前記複数のインバータ回路を、少なくとも１つのインバータユニットとして前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのブレーキチョッパーユニットとして前記筐体内に設置し、
前記インバータユニットと前記ブレーキチョッパーユニットに同一の冷却器を取り付けることができることを、特徴とする車両用電力変換装置。
【請求項８】
車両に懸架される筐体と、
電力を変換する複数のインバータ回路と、
前記インバータ回路の入力側に接続され、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、
前記複数のインバータ回路を、少なくとも１つのインバータユニットとして前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのブレーキチョッパーユニットとして前記筐体内に設置し、
前記インバータユニットと前記ブレーキチョッパーユニットに異なる冷却器を取り付け、前記ブレーキチョッパーユニットに取り付けられる冷却器のほうが前記インバータユニットに取り付けられる冷却器よりも小さいことを、特徴とする車両用電力変換装置。
【請求項９】
車両に懸架される筐体と、
抵抗器と、
電力を変換する複数のインバータ回路と、
前記インバータ回路の入力側に接続され、必要に応じて回生電力を前記抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、
前記複数のインバータ回路を、少なくとも１つのインバータユニットとして前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのブレーキチョッパーユニットとして前記筐体内に設置し、
少なくとも２つ以上のユニットを前記筐体内に設置するとともに、
前記インバータユニット及び前記ブレーキチョッパーユニットの一部又は全てがヒートパイプにより連結していることを、特徴とする車両用電力変換装置。
【請求項１０】
車両に懸架される筐体と、
抵抗器と、
電力を変換する複数のインバータ回路と、
前記インバータ回路の入力側に接続され、必要に応じて回生電力を前記抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、
前記複数のインバータ回路を、少なくとも１つのインバータユニットとして前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのブレーキチョッパーユニットとして前記筐体内に設置し、
少なくとも２つ以上のユニットを前記筐体内に設置するとともに、
前記インバータユニット及び前記ブレーキチョッパーユニット等のユニット間で熱が伝わるように前記ユニット間が、伝熱部材を介して係合していることを、特徴とする車両用電力変換装置。
【請求項１１】
車両に懸架される筐体と、
電力を変換する複数の変換回路と、
前記インバータ回路の入力側に接続され、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、
前記複数の変換回路を、少なくとも１つのユニットとして前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのユニットとして前記筐体内に設置し、
少なくとも２つ以上のユニットを前記筐体内に設置することを、特徴とする車両用電力変換装置。
【請求項１２】
車両に懸架される筐体と、
電力を変換する回路の搭載された少なくとも１つ以上の電力変換ユニットと、
必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路を搭載した１つのブレーキチョッパーユニットと、
前記電力変換ユニットに搭載された冷却器の冷却能力のほうが、前記ブレーキチョッパーユニットに搭載された冷却器の冷却能力よりも優れていることを、特徴とする車両用電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用電力変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電力変換装置について図を参照し詳細に説明する。図１０は、従来の車両用電力変換装置の回路構成図である。図１１は、従来の電力変換装置を斜視図である。図１２は従来の車両用電力変換装置の断面図である。図１３は、従来の車両用電力変換装置の上面図である。図１４は、従来の車両用電力変換装置の正面図である。
従来の車両用電力変換装置は、パンタグラフ１と電気的に接続された遮断器２，フィルタリアクトル３，チョッパー回路４，ブレーキ抵抗５，インバータ回路６から主に構成されている。
このように構成された従来の車両用電力変換装置において、パンタグラフ１は、遮断器２およびフィルタリアクトル３を介して、チョッパー回路４の入力端とインバータ回路６の正入力端が接続される。チョッパー回路４の出力端ブレーキ抵抗５と接続される。インバータ回路６の負入力端は、車輪７を介して接地される。インバータ回路６の入力側には、フィルタコンデンサー８が並列接続される。インバータ回路６の出力側には誘導電動機９が接続されている。
このように構成された従来の車両用電力変換装置において、パンタグラフ１は、架線から供給された架線電力を遮断器２，フィルタリアクトル３を介してインバータ回路６へ供給する。インバータ回路６は、パンタグラフ１を介して架線から供給された架線電力を変換する。インバータ回路６により変換された電力は、誘導電動機９に供給される。誘導電動機９は、インバータ回路６により供給された電力により駆動する。チョッパー回路４は、電力を架線に返還する回生ブレーキ使用時に、設備上，負荷の容量が足らず回生電力をすべて架線側に返還できない場合に、ブレーキ抵抗器５に回生電力を供給する。ブレーキ抵抗器５は、チョッパー回路４により供給された回生電力を熱に変換し回生電力を処理及び制御する。
【０００３】
このように構成された車両用電力変換装置において、ブレーキ抵抗器５は、回生電力を熱に変換して処理するため、多量の熱を発生する。ブレーキ抵抗器５は、多量の熱を発生させるため、チョッパー回路４やインバータ回路６等への熱の影響を配慮して、チョッパー回路４やインバータ回路６等とは、異なる位置に設置される。
このように構成された車両用電力変換装置において、チョッパー回路４，インバータ回路６，フィルターコンデンサ８は２群ずつ一つの筐体１０に収納される（図１１参照）。他の電気部品（図示しない）はそれぞれ単独にあるいは他の装置の箱体に収納され、これらが、車体配線で電気的に接続されて電鉄用車両駆動システムを構成している。
このように構成された従来の車両用電力変換装置の筐体１０には、インバータ回路６，フィルタコンデンサ８等を収納したインバータユニット１１とブレーキチョッパー回路４を収納したブレーキチョッパーユニット１２が２箱ずつ並んで収納される（図１０及び図１３参照）。また、インバータユニット１１とブレーキチョッパーユニット１２は、部品の共通化の観点から同じ冷却器１３を使用している（図１１参照）。インバータユニット１１とブレーキチョッパーユニット１２の内部に設けられたＩＧＢＴやＩＥＧＴ等の半導体素子１４は、冷却器１３と係合する位置に設置される（図１２乃至図１４参照）。
【０００４】
このように構成された車両用電力変換装置は、回生電力をすべて架線側に返還できない場合に、余分な電力をブレーキ抵抗器で熱に変えて処理・制御することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２６２５８３号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように構成された車両用電力変換装置は、複数の車両が連結した状態で駆動する電鉄用車両に搭載されるため、反車両進行方向に位置する車両に搭載された車両用電力変換装置ほど走行風を受風しずらくなる。また、筐体１０の反車両進行方向側に搭載されたユニットほど、車両進行方向側に配置されたユニットにより暖められた温度の高い走行風を受けることになり、冷却効率が大幅に低下するという問題があった。そのため冷却器も大形化してしまい、設置するスペースの限られた車両という空間に設置される車両用電力変換装置を、小形化及び軽量化することが難しかった。
そこで本発明の目的は、小形化及び軽量化することのできる車両用電力変換装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、車両に懸架される筐体と、電力を変換する複数のインバータ回路と、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、前記複数のインバータ回路を、少なくとも１つのユニットとして前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのユニットとして前記筐体内に設置し、少なくとも２つ以上のユニットが前記筐体内に設置することによって達成できる。
上記目的は、車両に懸架される筐体と、電力を変換する複数のインバータ回路と、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、前記複数のインバータ回路を、２つのユニットに分割して前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのユニットとして前記筐体内に設置し、合計で３つのユニットを前記筐体内に設置したことによって達成できる。
上記目的は、車両に懸架される筐体と、電力を変換する複数のインバータ回路と、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、前記複数のインバータ回路を、２つのユニットに分割して前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのユニットとして前記筐体内に設置するとともに、前記ブレーキチョッパー回路を収納したユニットは前記筐体内に、前記インバータを収納した２つのユニットの間に設置されることによって達成できる。
【０００７】
上記目的は、車両に懸架される筐体と、電力を変換する複数のインバータ回路と、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、前記複数のインバータ回路を、２つのユニットに分割して前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのユニットとして前記筐体内に設置するとともに、前記ブレーキチョッパー回路を収納したユニットは前記筐体内に、前記２つのインバータ回路を収納したユニットよりも車両進行方向側に設置されたことによって達成できる。
上記目的は、車両に懸架される筐体と、複数のコンデンサーと、電力を変換する複数のインバータ回路と、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、前記複数のインバータ回路を、少なくとも１つのインバータユニットとして前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、ひとつのブレーキチョッパーユニットとして前記筐体内に設置するとともに前記ブレーキチョッパーユニット内に前記複数のコンデンサーを集約し設置したことによって達成できる。
上記目的は、車両に懸架される筐体と、電力を変換する複数のインバータ回路と、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路と、半導体のスイッチング動作を制御するゲートアンプとを有し、前記複数のインバータ回路を、少なくとも１つのインバータユニットとして前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、ひとつのブレーキチョッパーユニットとして前記筐体内に設置するとともに前記筐体内に前記複数のゲートアンプを集約し設置したことによって達成できる。
【０００８】
上記目的は、車両に懸架される筐体と、電力を変換する複数のインバータ回路と、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、前記複数のインバータ回路を、少なくとも１つのインバータユニットとして前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのブレーキチョッパーユニットとして前記筐体内に設置し、前記インバータユニットと前記ブレーキチョッパーユニットに同一の冷却器を取り付けることができることによって達成できる。
上記目的は、車両に懸架される筐体と、電力を変換する複数のインバータ回路と、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、前記複数のインバータ回路を、少なくとも１つのインバータユニットとして前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのブレーキチョッパーユニットとして前記筐体内に設置し、前記インバータユニットと前記ブレーキチョッパーユニットに異なる冷却器を取り付け、前記ブレーキチョッパーユニットに取り付けられる冷却器のほうが前記インバータユニットに取り付けられる冷却器よりも小さいことによって達成できる。
【０００９】
上記目的は、車両に懸架される筐体と、抵抗器と、電力を変換する複数のインバータ回路と、必要に応じて回生電力を前記抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、前記複数のインバータ回路を、少なくとも１つのインバータユニットとして前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのブレーキチョッパーユニットとして前記筐体内に設置し、少なくとも２つ以上のユニットを前記筐体内に設置するとともに、前記インバータユニット及び前記ブレーキチョッパーユニットの一部又は全てがヒートパイプにより連結していることによって達成できる。
上記目的は、車両に懸架される筐体と、抵抗器と、電力を変換する複数のインバータ回路と、必要に応じて回生電力を前記抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、前記複数のインバータ回路を、少なくとも１つのインバータユニットとして前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのブレーキチョッパーユニットとして前記筐体内に設置し、少なくとも２つ以上のユニットを前記筐体内に設置するとともに、前記インバータユニット及び前記ブレーキチョッパーユニット等のユニット間で熱が伝わるように前記ユニット間が、伝熱部材を介して係合していることによって達成できる。
【００１０】
上記目的は、車両に懸架される筐体と、電力を変換する複数の変換回路と、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路とを有し、前記複数の変換回路を、少なくとも１つのユニットとして前記筐体内に設置し、前記ブレーキチョッパー回路を、１つのユニットとして前記筐体内に設置し、少なくとも２つ以上のユニットを前記筐体内に設置することによって達成できる。
上記目的は、車両に懸架される筐体と、電力を変換する回路の搭載された少なくとも１つ以上の電力変換ユニットと、必要に応じて回生電力を抵抗器に供給するブレーキチョッパー回路を搭載した１つのブレーキチョッパーユニットと、前記電力変換ユニットに搭載された冷却器の冷却能力のほうが、前記ブレーキチョッパーユニットに搭載された冷却器の冷却能力よりも優れていることによって達成できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明に基づく第１の実施の形態の電力変換装置について図を参照し詳細に説明する。図１は、本発明に基づく第１の実施の形態の電力変換装置の斜視図である。図２は、本発明に基づく第１の実施の形態の電力変換装置の断面図である。尚、図１０乃至図１４に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。
本発明に基づく第１の実施の形態の電力変換装置の箱体１０に、２台のインバータユニット１１と従来２台であったブレーキチョッパーユニットを１台にまとめたブレーキチョッパーユニット１２Ａの計３台のユニットが搭載されている。
このように構成された電力変換装置において、インバータユニット１１およびブレーキチョッパユニット１２Ａの半導体素子１４から発生する損失熱はそれぞれの半導体素子１４が取り付いている冷却器１３により外気に放出される。冷却器１３により熱が外気に放出されるので、半導体素子１２は許容温度以下に冷却される。尚、ブレーキチョッパユニット１２Ａの冷却器１３には、半導体素子１４が取り付き２群分の回路を構成している。しかし、ブレーキチョッパユニット１２Ａの半導体素子１４の損失熱は、ＶＶＶＦインバータユニット１１の損失熱に比べ何分の一以下でしかなく、従来の冷却器に２群分の半導体素子１４を取り付けても十分冷却が行われる。また、ブレーキチョッパユニット１２Ａの走行方向の幅寸法は、冷却器１３のフィン（図示しない）の大きさによって決定され、ブレーキチョッパユニット１２Ａは半導体素子１４の周辺の部品が少ないことから、スペース的にも十分２群分収納できる。
【００１２】
このように構成された電力変換装置において、従来ブレーキチョッパー回路４を１群毎をひとつのユニットに搭載していたが、ブレーキチョッパー回路を一つのユニットにまとめた構成としているため、従来の電力変換装置よりも小形化することができる。
このように構成された電力変換装置において、２群分のブレーキチョッパユニット１２Ａは、従来の１台分のブレーキチョッパユニット１２と同等の外形で構成することができるため、電力変換装置の性能を落とすことなく、小形軽量化が可能となる。
（第２の実施の形態）
本発明に基づく第２の実施の形態の電力変換装置について図を参照し詳細に説明する。図３は、本発明に基づく第２の実施の形態の電力変換装置のブレーキチョッパーユニットの回路構成図である。尚、図１乃至図２及び図１０乃至図１４に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。
本発明に基づく第２の実施の形態の電力変換装置は、半導体素子１４のスイッチング時などに電流を吸収するコンデンサー８を同一のコンデンサーケースに収納している。
このように構成された車両用電力変換装置は、部品点数を減らすことが出来、更に取り付け作業の簡素化が出来る。車両用電力変換装置の部品点数を減らすことが出来るので、本発明に基づく第１の実施形態の車両用電力変換装置よりも更に小形化することができる。
【００１３】
（第３の実施の形態）
本発明に基づく第３の実施の形態の電力変換装置について図を参照し詳細に説明する。図４は、本発明に基づく第３の実施の形態の電力変換装置のブレーキチョッパーユニットの制御部の回路構成図である。尚、図１乃至図３及び図１０乃至図１４に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。
本発明に基づく第３の実施の形態の電力変換装置は、半導体素子１４のスイッチングを制御する２群分のゲートアンプ１５を一体にしたことを特徴とする。
このように構成された車両用電力変換装置は、部品点数を減らすことが出来、更に取り付け作業の簡素化が出来る。車両用電力変換装置の部品点数を減らすことが出来るので、本発明に基づく第１の実施形態の車両用電力変換装置よりも更に小形化することができる。
（第４の実施の形態）
本発明に基づく第４の実施の形態の電力変換装置について図を参照し詳細に説明する。図５は、本発明に基づく第４の実施の形態の電力変換装置の上面図である。図６は、本発明に基づく第４の実施の形態の電力変換装置の正面図である。
尚、図１乃至図４及び図１０乃至図１４に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。尚、図５及び図６において、車両進行方向側に設置されたインバータユニットに１１Ａの記号を付し、他方のインバータユニットに１１Ｂの記号を付す。
【００１４】
本発明に基づく第４の実施の形態の車両用電力変換装置において、ブレーキチョッパーユニット１２Ａは、インバータユニット１１Ａとインバータユニット１１Ｂの間に設置される。
このように構成された車両用電力変換装置において、２台のインバータユニット１１Ａ及び１１Ｂは基本的に同じ制御がされるため、それぞれに搭載された半導体素子１４も同じタイミングで発熱する。インバータユニット１１Ａとインバータユニット１１Ｂを隣り合わせて設置した場合、インバータユニット１１Ｂは、インバータユニット１１Ａにより暖められた走行風の影響が大きいが、インバータユニット１１Ａとインバータユニット１１Ｂを直接隣り合わせずに設置した場合には、インバータユニット１１Ｂは、インバータユニット１１Ａによる熱あおりの影響が少ない。また、ブレーキチョッパーユニット１２Ａの発熱のピークのタイミングとインバータユニット１１Ａ及びインバータユニット１１Ｂの発熱のピークのタイミングが異なるため、ブレーキチョッパーユニット１２Ａは、インバータユニット１１Ａによる熱あおりの影響をそれほど受けない。同様に、インバータユニット１１Ｂは、ブレーキチョッパーユニット１２Ａによる熱あおりの影響をそれほど受けない構成となっている。
【００１５】
このように構成された車両用電力変換装置は、ブレーキチョッパーユニット１２Ａを、インバータユニット１１Ａとインバータユニット１１Ｂの間に設置したので、冷却効率が本発明に基づく第１の実施の形態の電力変換装置よりも向上する。また、冷却効率を向上させることができるので、電力変換装置の性能を落とすことなく、小形軽量化が可能となる。
（第５の実施の形態）
本発明に基づく第５の実施の形態の電力変換装置について図を参照し詳細に説明する。図７は、本発明に基づく第５の実施の形態の電力変換装置の上面図である。図８は、本発明に基づく第５の実施の形態の電力変換装置の正面図である。尚、図１乃至図６及び図１０乃至図１４に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。
本発明に基づく第５実施の形態の車両用電力変換装置において、ブレーキチョッパーユニット１２Ａの冷却器１３の寸法を、インバータユニット１１Ａとインバータユニット１１Ｂの冷却器の寸法よりも小さくしたことを特徴としている。ブレーキチョッパーユニット１２Ａの冷却器１３の熱処理能力は、インバータユニット１１の冷却器１３の熱処理能力よりも小さくなるが、もともとブレーキチョッパーユニット１２Ａの熱損失は小さいので、問題なくブレーキチョッパーユニット１２Ａの半導体素子１４を冷却することができる。
【００１６】
このように構成された車両用電力変換装置において、本発明に基づく第４の実施形態の車両用電力変換装置に比べ、インバータユニット１１Ｂへの入風量がおおくなり、冷却効率を向上させることができる。更に、インバータユニット１１Ａから排出された冷却風が、インバータユニット１１Ｂに入風するまでに、外気にさらされるので、インバータユニット１１Ａによる熱あおりの影響が非常に小さい。
このように構成された車両用電力変換装置は、冷却効率が本発明に基づく第１の実施の形態の電力変換装置よりも向上する。また、冷却効率を向上させることができるので、電力変換装置の性能を落とすことなく、小形軽量化が可能となる。
（第６の実施の形態）
本発明に基づく第６の実施の形態の車両用電力変換装置について図を参照し詳細に説明する。図９は、本発明に基づく第６の実施の形態の電力変換装置の上面図である。尚、図１乃至図８及び図１０乃至図１４に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。
本発明に基づく第６の実施の形態の車両用電力変換装置において、インバータユニット１１Ａとブレーキチョッパーユニット１２Ａの冷却器１３がヒートパイプ１６を介して係合している。インバータユニット１１Ｂとブレーキチョッパーユニット１２Ａの冷却器１３がヒートパイプ１６を介して係合している。
【００１７】
このように構成された車両用電力変換装置において、ヒートパイプ１６によりインバータユニット１１Ａ，ブレーキチョッパーユニット１２Ａ，インバータユニット１１Ｂが係合するため、インバータユニット１１Ａ及びインバータユニット１１Ｂの発熱がピークに達している場合でも、ブレーキチョッパーユニット１２Ａの発熱がピークに達していない場合には、ブレーキチョッパーユニット１２Ａの冷却器１３からも熱を放熱することができる。
このように構成された車両用電力変換装置において、冷却効率が本発明に基づく第１の実施の形態の電力変換装置よりも向上する。また、冷却効率を向上させることができるので、電力変換装置の性能を落とすことなく、小形軽量化が可能となる。
尚、本発明に基づく第６の実施の形態の車両用電力変換装置において、ユニット同士をヒートパイプ１６により係合させているが、ヒートパイプでなくても熱が伝熱されるもの（伝熱部材）であれば問題はないので、ヒートパイプのみに限定しないことは言うまでもない。また、本発明に基づく第６の実施の形態の車両用電力変換装置において、ユニット全てをヒートパイプ１６により係合させているが、比較的冷却効率の落ちつインバータユニット１１Ｂとブレーキチョッパー１２Ａのみをヒートパイプにて係合させることも可能であるため、ユニット全てをヒートパイプ１６により係合させることのみには限定はしない。
【００１８】
尚、本発明に基づく第１乃至第６の実施の形態の車両用電力変換装置において、電力を変換する回路としてインバータ回路を挙げているが、本発明を基にすれば、容易に用途に応じてコンバータ回路等に置き換えることも可能であるため、電力を変換する回路（変換回路）をインバータ回路のみに限定しないことはいうまでもない。
尚、本発明に基づく第１乃至第６の実施の形態の車両用電力変換装置において、コンデンサをユニット内に設置しているものが記載されているが、コンデンサをユニットの外に設置する事も電鉄業界においては一般的であるので、本発明においても、コンデンサをユニット内に内蔵しているもののみには限定はしない。
【００１９】
【発明の効果】
本発明により小形化及び軽量化することのできる電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく第１の実施の形態の電力変換装置の斜視図である。
【図２】本発明に基づく第１の実施の形態の電力変換装置の断面図である。
【図３】本発明に基づく第２の実施の形態の電力変換装置のブレーキチョッパーユニットの回路構成図である。
【図４】本発明に基づく第３の実施の形態の電力変換装置のブレーキチョッパーユニットの制御部の回路構成図である。
【図５】本発明に基づく第４の実施の形態の電力変換装置の上面図である。
【図６】本発明に基づく第４の実施の形態の電力変換装置の正面図である。
【図７】本発明に基づく第５の実施の形態の電力変換装置の上面図である。
【図８】本発明に基づく第５の実施の形態の電力変換装置の正面図である。
【図９】本発明に基づく第６の実施の形態の電力変換装置の正面図である。
【図１０】従来の車両用電力変換装置の回路構成図である。
【図１１】従来の電力変換装置を斜視図である。
【図１２】従来の車両用電力変換装置の断面図である。
【図１３】従来の車両用電力変換装置の上面図である。
【図１４】従来の車両用電力変換装置の正面図である。
【符号の説明】
１・・・パンタグラフ
２・・・遮断器
３・・・フィルタリアクトル
４・・・チョッパー回路
５・・・ブレーキ抵抗
６・・・インバータ回路
７・・・車輪
８・・・フィルターコンデンサ
９・・・誘導電動機
１０・・・筐体
１１・・・インバータユニット
１２・・・ブレーキチョッパーユニット
１３・・・冷却器
１４・・・半導体素子
１５・・・ゲートアンプ
１６・・・ヒートパイプ
【図１】
2004236420.tif 000003
【図２】
2004236420.tif 000004
【図３】
2004236420.tif 000005
【図４】
2004236420.tif 000006
【図５】
2004236420.tif 000007
【図６】
2004236420.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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