(57)【要約】      （修正有）【課題】高温環境下で動作する冷却ファンの消費電力を抑制し、長寿命化を図ることができる電力変換装置を提供する。【解決手段】第１のヒートシンク２２を中央付近に固定し、第１の半導体素子群１２と第２の半導体素子群１３を実装した第１の基板２０と、第２のヒートシンク２３を中央付近に固定し、第３の半導体素子群１４と第４の半導体素子群１７を実装した第２の基板２１を、第１のヒートシンクと第２のヒートシンクが同一方向かつ略同一直線上に位置するように配置し、第２の半導体素子群と第３の半導体素子群を主に冷却する第１の冷却ファン２４と、第１の半導体素子群と第４の半導体素子群を主に冷却する第２の冷却ファン２５とを有し、第３の半導体素子群の電力変換量と第４の半導体素子群の電力変換量に応じて、第１の冷却ファン２４および第２の冷却ファン２５の回転を制御する。【選択図】図２
2009188159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流出力電圧を昇圧する第１のＤＣ−ＤＣコンバータを構成する第１の半導体素子群と、前記第１のＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧をさらに昇圧する第２のＤＣ−ＤＣコンバータを構成する第２の半導体素子群と、前記第１の半導体素子群と前記第２の半導体素子群をそれぞれ両面に配置する第１のヒートシンクと、前記第２のＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を交流電流出力に変換するＤＣ−ＡＣコンバータを構成する第３の半導体素子群と、前記第２のＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を降圧する第３のＤＣ−ＤＣコンバータを構成する第４の半導体素子群と、前記第３の半導体素子群と前記第４の半導体素子群をそれぞれ両面に配置する第２のヒートシンクと、前記第１のヒートシンクを中央付近に固定している第１の基板と、前記第２のヒートシンクを中央付近に固定している第２の基板と、前記第１のヒートシンクと前記第２のヒートシンクが同一方向かつ略同一直線上に位置するよう配置した前記第１の基板と前記第２の基板に対して、前記第２の半導体素子群と前記第３の半導体素子群を主に冷却する第１の冷却ファンと、前記第１の半導体素子群と前記第４の半導体素子群を主に冷却する第２の冷却ファンとを有し、前記第３の半導体素子群から構成される前記ＤＣ−ＡＣコンバータの電力変換量と前記第４の半導体素子群から構成される前記第３のＤＣ−ＤＣコンバータの電力変換量に応じて、前記第１の冷却ファンと前記第２の冷却ファンの回転を制御する電力変換装置。
【請求項２】
前記第１の冷却ファンは、外部に接続された負荷への電力供給用として電力変換を行う前記ＤＣ−ＡＣコンバータの電力変換指令値に対応して回転数を可変する請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記第２の冷却ファンは、内部に接続された負荷への電力供給用として電力変換を行う前記第３のＤＣ−ＤＣコンバータの電力変換指令値に対応して回転数を可変する請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第１の冷却ファンの吸入口の温度を検出する第１の温度検出手段と、前記第２の冷却ファンの吸入口の温度を検出する第２の温度検出手段を備え、前記第１の温度検出手段の検出温度と、外部に接続された負荷への電力供給用として電力変換を行う前記ＤＣ−ＡＣコンバータの電力変換指令値から、前記第１の冷却ファンの回転数を決定し、前記第２の温度検出手段の検出温度と、内部に接続された負荷への電力供給用として電力変換を行う前記第３のＤＣ−ＤＣコンバータの電力変換指令値から前記第２の冷却ファンの回転数を決定する請求項１から３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
第１の冷却ファン配置側の排出口の温度を検出する第３の温度検出手段と、第２の冷却ファン配置側の排出口の温度を検出する第４の温度検出手段を備え、前記第３の温度検出手段の検出温度および前記第４の温度検出手段の検出温度が所定温度以下となるように前記第１の冷却ファンおよび前記第２の冷却ファンの回転数を可変する請求項１から３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記第１のヒートシンクの所定位置の温度を検出する第５の温度検出手段と、前記第２のヒートシンクの所定位置の温度を検出する第６の温度検出手段を備え、前記第５の温度検出手段の検出温度および前記第６の温度検出手段の検出温度が所定温度以下となるよう、前記第１の冷却ファンおよび前記第２の冷却ファンの回転数を可変する請求項１から３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記第１の冷却ファンおよび前記第２の冷却ファンは、前記ＤＣ−ＡＣコンバータの電力変換停止時点から所定の時間の間、ファン回転動作を継続する請求項２から６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池などの直流電力を商用周波数の交流電力に変換して系統に電力を注入する電力変換装置のうち、冷却構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、１ｋＷクラスの燃料電池の直流電力を交流電力に変換する際に、燃料電池の出力電圧を高い昇圧比により動作する第１のＤＣ−ＤＣコンバータによりＤＣ約４００Ｖを生成し、ＤＣ−ＡＣコンバータにより１ｋＷクラスのＡＣ２００Ｖを出力することで、商用系統に接続された家庭用負荷に電力を供給する電力変換装置が知られている。
【０００３】
負荷の消費電力が１ｋＷ以上のときは、１ｋＷを超える消費電力分は商用系統より供給されるが、消費電力が１ｋＷ以下のときは、電力変換装置の出力電力は負荷の消費電力に追従して出力される。
【０００４】
一方、負荷の消費電力の急激な低下時や、商用系統において停電が発生した場合、上記ＤＣ−ＡＣコンバータの出力を速やかに低下させるが、燃料電池の直流出力電力が低下するまでの間、商用系統側へ出力電力が逆潮流しないよう、第２のＤＣ−ＤＣコンバータを動作させることで、発生電力余剰分を燃料電池システム内部に設けているヒータに回収させている。このときＤＣ−ＡＣコンバータおよび第２のＤＣ−ＤＣコンバータを冷却するファンがそれぞれ設けられている。
【０００５】
この種の電力変換装置の冷却構成としては、例えば図１４に示すモータなどを駆動する電力変換装置があり、商用電源１からの三相交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ−ＤＣコンバータ（ダイオード整流器）２と、直流平滑コンデンサ３を介して平滑されたＡＣ−ＤＣコンバータ２からの直流電圧を三相交流電圧に変換するＤＣ−ＡＣコンバータ（インバータ回路）４を備え、このＤＣ−ＡＣコンバータ４から出力される三相交流電圧を交流モータ５などの負荷に供給するものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
この構成において、図１５に示すように、基板１０に装着したＡＣ−ＤＣコンバータ２とＤＣ−ＡＣコンバータ４を、それぞれ別のヒートシンク（第１のヒートシンク６と第２のヒートシンク７）と冷却ファン（第１の冷却ファン８と第２の冷却ファン９）で冷却しており、電力損失の小さなＡＣ−ＤＣコンバータ２の第１のヒートシンク６の熱抵抗を大きく、電力損失の大きなＤＣ−ＡＣコンバータ４の第２のヒートシンク７の熱抵抗を小さくすることで、トータルとしてヒートシンク内での温度勾配を小さいものとしている。このため熱抵抗の大きなヒートシンクすなわちサイズの小さな第１のヒートシンク６を使用することができるものとしている。
【特許文献１】特開２００３−２５９６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら前記従来の構成では、発生損失の異なる半導体素子群が多くなると、熱抵抗の異なるヒートシンクの必要数も多くなり、装置の大型化を招く。また、冷却風通路の境界が不明確であると、半導体素子群や他の部品配置により、冷却効果が不均一となる。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、電力変換装置の発熱条件に応じて、冷却ファンの回転数を制御することで、無駄な電力を消費することなく冷却を行い、冷却ファンの耐久性を確保することで電力変換装置の性能および信頼性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の電力変換装置は、直流出力電圧を昇圧する第１のＤＣ−ＤＣコンバータを構成する第１の半導体素子群と、前記第１のＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧をさらに昇圧する第２のＤＣ−ＤＣコンバータを構成する第２の半導体素子群と、前記第１の半導体素子群と前記第２の半導体素子群をそれぞれ両面に配置する第１のヒートシンクと、前記第２のＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を交流電流出力に変換するＤＣ−ＡＣコンバータを構成する第３の半導体素子群と、前記第２のＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を降圧する第３のＤＣ−ＤＣコンバータを構成する第４の半導体素子群と、前記第３の半導体素子群と前記第４の半導体素子群をそれぞれ両面に配置する第２のヒートシンクと、前記第１のヒートシンクを中央付近に固定している第１の基板と、前記第２のヒートシンクを中央付近に固定している第２の基板と、前記第１のヒートシンクと前記第２のヒートシンクが同一方向かつ略同一直線上に位置するよう配置した前記第１の基板と前記第２の基板に対して、前記第２の半導体素子群と前記第３の半導体素子群を主に冷却する第１の冷却ファンと、前記第１の半導体素子群と前記第４の半導体素子群を主に冷却する第２の冷却ファンとを有し、前記第３の半導体素子群から構成される前記ＤＣ−ＡＣコンバータの電力変換量と前記第４の半導体素子群から構成される前記第３のＤＣ−ＤＣコンバータの電力変換量に応じて、前記第１の冷却ファンと前記第２の冷却ファンの回転を制御するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電力変換装置は、電力変換装置の発熱条件に応じて、冷却ファンの回転数を制御することで、無駄な電力を消費することなく冷却を行い、冷却ファンの耐久性を確保することで電力変換装置の性能および信頼性を向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、直流出力電圧を昇圧する第１のＤＣ−ＤＣコンバータを構成する第１の半導体素子群と、第１のＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧をさらに昇圧する第２のＤＣ−ＤＣコンバータを構成する第２の半導体素子群と、第１の半導体素子群と第２の半導体素子群をそれぞれ両面に配置する第１のヒートシンクと、第２のＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を交流電流出力に変換するＤＣ−ＡＣコンバータを構成する第３の半導体素子群と、第２のＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を降圧する第３のＤＣ−ＤＣコンバータを構成する第４の半導体素子群と、第３の半導体素子群と前記第４の半導体素子群をそれぞれ両面に配置する第２のヒートシンクと、第１のヒートシンクを中央付近に固定している第１の基板と、第２のヒートシンクを中央付近に固定している第２の基板と、第１のヒートシンクと第２のヒートシンクが同一方向かつ略同一直線上に位置するよう配置した第１の基板と第２の基板に対して、第２の半導体素子群と第３の半導体素子群を主に冷却する第１の冷却ファンと、第１の半導体素子群と第４の半導体素子群を主に冷却する第２の冷却ファンとを有し、第３の半導体素子群から構成される前記ＤＣ−ＡＣコンバータの電力変換量と第４の半導体素子群から構成される第３のＤＣ−ＤＣコンバータの電力変換量に応じて、第１の冷却ファンと第２の冷却ファンの回転を制御することで、無駄な電力を消費することなく冷却を行い、冷却ファンの耐久性を確保し、電力変換装置の性能および信頼性が向上する。
【００１２】
第２の発明は、特に、第１の発明において、外部に接続された負荷への電力供給用として電力変換を行うＤＣ−ＡＣコンバータの電力変換指令値に対応して第１の冷却ファンの回転数を可変することで、無駄な電力を消費することなく冷却を行い、冷却ファンの耐久性を確保し、電力変換装置の性能および信頼性を向上する。
【００１３】
第３の発明は、特に、第１の発明において、内部に接続された負荷への電力供給用として電力変換を行う第３のＤＣ−ＤＣコンバータの電力変換指令値に対応して第２の冷却ファンの回転数を可変することで、無駄な電力を消費することなく冷却を行い、冷却ファンの耐久性を確保し、電力変換装置の性能および信頼性が向上する。
【００１４】
第４の発明は、特に、第１から３のいずれか１つの発明において、第１の冷却ファンの吸入口の温度を検出する第１の温度検出手段と、第２の冷却ファンの吸入口の温度を検出する第２の温度検出手段を備え、第１の温度検出手段の検出温度と、外部に接続された負荷への電力供給用として電力変換を行うＤＣ−ＡＣコンバータの電力変換指令値から、第１の冷却ファンの回転数を決定し、第２の温度検出手段の検出温度と、内部に接続された負荷への電力供給用として電力変換を行う第３のＤＣ−ＤＣコンバータの電力変換指令値から第２の冷却ファンの回転数を決定することで、無駄な電力を消費することなく冷却を行い、冷却ファンの耐久性を確保し、電力変換装置の性能および信頼性が向上する。
【００１５】
第５の発明は、特に、第１から３のいずれか１つの発明において、第１の冷却ファン配置側の排出口の温度を検出する第３の温度検出手段と、第２の冷却ファン配置側の排出口の温度を検出する第４の温度検出手段を備え、第３の温度検出手段の検出温度および第４の温度検出手段の検出温度が所定温度以下となるように第１の冷却ファンおよび第２の冷却ファンの回転数を可変する無駄な電力を消費することなく冷却を行い、冷却ファンの耐久性を確保し、電力変換装置の性能および信頼性が向上する。
【００１６】
第６の発明は、特に、第１から３のいずれか１つの発明において、第１のヒートシンクの所定位置の温度を検出する第５の温度検出手段と、第２のヒートシンクの所定位置の温度を検出する第６の温度検出手段を備え、第５の温度検出手段の検出温度および第６の温度検出手段の検出温度が所定温度以下となるよう、第１の冷却ファンおよび第２の冷却ファンの回転数を可変することで、無駄な電力を消費することなく冷却を行い、冷却ファンの耐久性を確保し、電力変換装置の性能および信頼性が向上する。
【００１７】
第７の発明は、特に、第２から６のいずれか１つの発明において、前記第１の冷却ファンおよび前記第２の冷却ファンは、前記ＤＣ−ＡＣコンバータの電力変換停止時点から所定の時間の間、ファン回転動作を継続することで、無駄な電力を消費することなく冷却を行い、冷却ファンの耐久性を確保し、電力変換装置の性能および信頼性が向上する。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１は請求項１から３に係わる。図１〜図７を参照して、実施の形態１について説明する。
【００２０】
図１に示すように、燃料電池１１の正負の出力間には、図示しない平滑コンデンサを介して第１のＤＣ−ＤＣコンバータ１２が接続されている。第１のＤＣ−ＤＣコンバータ１２は例えばＭＯＳＦＥＴなどからなるフルブリッジ回路を構成しており、燃料電池１１の直流電力を高周波スイッチングする。
【００２１】
図示しないトランス、ダイオードおよびコンデンサ等により、燃料電池１１の出力電圧を昇圧後、整流および平滑動作を経て、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ１３により、約ＤＣ４００Ｖまで昇圧する。
【００２２】
次にＤＣ−ＡＣコンバータ１４によりＡＣ２００Ｖに変換し、系統１５とともに接続される家庭内負荷１６に最大１ｋＷの電力を供給する。
【００２３】
家庭内負荷１６の消費電力が１ｋＷ以上のときは、１ｋＷ分は燃料電池１１より供給され、１ｋＷを超える消費電力分は系統１５より同時に供給されるが、消費電力が１ｋＷ以下のときは、燃料電池１１の出力電力は、家庭内負荷１６の消費電力に追従して、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ１２、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ１３、およびＤＣ−ＡＣコンバータ１４で順に電力変換されて出力される。
【００２４】
しかしながら、家庭内負荷１６の消費電力の急激な低下時や、系統１５において停電が発生した場合、ＤＣ−ＡＣコンバータ１４からの出力を速やかに低下させなければならないが、燃料電池１１の出力電力の低下する時定数が、ＤＣ−ＡＣコンバータ１４の出力電力低下する時定数に比べて大きいため、燃料電池１１の出力が低下するまでの間、系統１５へ出力電力が逆潮流してしまう。
【００２５】
逆潮流を防止するために、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ１７を動作させることで、燃料電池１１からの発生電力余剰分を図示しない燃料電池システム内部に設けているヒータ１８で消費させ余剰発生電力を回収させる。
【００２６】
家庭内負荷１６に電力を供給する通常動作時は、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ１２、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ１３、およびＤＣ−ＡＣコンバータ１４で順に電力変換動作を行い、余剰電力をヒータ１８で消費させる動作時は、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ１２、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ１３、および第３のＤＣ−ＤＣコンバータ１７で順に電力変換動作を行う。
【００２７】
このとき電力変換装置の発生損失の大部分を占める、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ１２、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ１３、ＤＣ−ＡＣコンバータ１４および第３のＤＣ−ＤＣコンバータ１７は、複数の半導体素子からなり、ヒートシンクに実装しファンにより冷却される構成である。
【００２８】
図２および図３において、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ１２および第２のＤＣ−ＤＣコンバータ１３は、第１の基板２０に実装されており、複数の半導体は第１の基板２０の中央付近に固定された第１のヒートシンク２２に装着されている。
【００２９】
また、ＤＣ−ＡＣコンバータ１４、および第３のＤＣ−ＤＣコンバータ１７は、第２の基板２１に実装されており、複数の半導体は第２の基板２１の中央付近に固定された第２のヒートシンク２３に装着されている。
【００３０】
上記の基板実装状態においては、第１の冷却ファン２４による第１の冷却風３０よって、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ１３およびＤＣ−ＡＣコンバータ１４が同時に冷却され、第２の冷却ファン２５による第２の冷却風３１よって、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ１２および第３のＤＣ−ＤＣコンバータ１７が同時に冷却される。
【００３１】
なお、４つのコンバータと、２つの基板と、２つのヒートシンクと、２つの冷却ファンの組み合わせは上記の組み合わせに限るものではなく、基板、ヒートシンク、およびファンの数量も上記に限るものではない。
【００３２】
図４は、実施の形態１における電力変換装置の動作状態の一例を示した説明図である。第１の動作状態４０、第２の動作状態４１および第３の動作状態４２の３種類の異なる動作状態を示しているが、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ１２と第２のＤＣ−ＤＣコンバータ１３により、燃料電池１１の出力電圧を約ＤＣ４００Ｖまで昇圧する動作は共通している。
【００３３】
異なるのは、電力変換装置の外部に接続された負荷への電力供給用として電力変換を行うＤＣ−ＡＣコンバータ１４の動作状態と、電力変換装置の内部に接続された負荷への電力供給用として電力変換を行う第３のＤＣ−ＤＣコンバータ１７の動作状態の組み合わせである。
【００３４】
第１の動作状態４０では、ＤＣ−ＡＣコンバータ１４が１０００Ｗ出力しており、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ１７の出力は０Ｗである。そこで、図５に示すように、第１の冷却ファン２４を定格回転させることで、ＤＣ−ＡＣコンバータ１４を第１の強冷却風５０で冷却する。
【００３５】
次に第２の動作状態４１では、ＤＣ−ＡＣコンバータ１４と第３のＤＣ−ＤＣコンバータ１７の出力の合計が１０００Ｗを保つよう、ＤＣ−ＡＣコンバータ１４の出力が１０００Ｗから０Ｗに変化すると同時に、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ１７の出力が０Ｗから１０００Ｗに変化する。
【００３６】
このとき、ＤＣ−ＡＣコンバータ１４の出力が１０００Ｗから０Ｗに変化するのに合わせて、図６に示すように、第１の冷却ファン２４の回転数を減少させ、ＤＣ−ＡＣコンバータ１４を第１の弱冷却風５１で冷却する。
【００３７】
また、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ１７の出力が０Ｗから１０００Ｗに変化するのに合わせて、図６に示すように、第２の冷却ファン２５の回転数を増加させ、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ１７を第２の弱冷却風５２で冷却する。
【００３８】
最後に第３の動作状態４２では、ＤＣ−ＡＣコンバータ１４が０Ｗ出力しており、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ１７の出力は１０００Ｗである。従って、図７に示すように、第２の冷却ファン２５を定格回転させることで、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ１７を第２の強冷却風５３で冷却する。
【００３９】
図４は、一例として、電力変換装置の外部に接続された負荷への電力供給用として電力変換を行うＤＣ−ＡＣコンバータ１４の出力電力が１０００Ｗの場合を示したが、１０００Ｗ以下で動作する場合は、第１の冷却ファン２４および第２の冷却ファン２５の回転数は、ＤＣ−ＡＣコンバータ１４および第３のＤＣ−ＤＣコンバータ１７の出力電力に応じて、減少して動作させる。
【００４０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は請求項４から６に係わる。図８〜図１２を参照して、実施の形態２について説明する。以下の説明では上記実施の形態１と同様の部分においては説明を省略し、本実施の形態２の特徴的な部分を中心に説明する。
【００４１】
図８に示すように、第１の冷却ファン２４および第２の冷却ファン２５の冷却風吸入口手前にサーミスタ等からなる冷却ファン吸入口温度検知手段６０を設ける。そして、実施の形態２では、図９に示すように、冷却ファン吸入口温度検知手段６０で検知した冷却ファン吸入口温度と、電力変換装置の外部に接続された負荷への電力供給用として電力変換を行うＤＣ−ＡＣコンバータ１４の出力電力との相関で決まる関係からファン回転数を決める。
【００４２】
例えば、同じ８００Ｗ出力のときでも、冷却ファン吸入口温度が上昇すれば、第１の回転数６１より第２の回転数６２、さらには第３の回転数６３へと回転数を高くし、冷却性能を上げる。
【００４３】
一方で、冷却ファン吸入口温度が３０℃のときでも、出力電力が上昇すれば、第１の回転数６１より第２の回転数６２へと回転数を高くし、同様に冷却性能を上げる。
【００４４】
さらに、実施の形態２では図１０に示すように、第１の冷却ファン２４および第２の冷却ファン２５の反対側に位置する排気口に、サーミスタ等からなる排気口温度検知手段７０を設ける。
【００４５】
図１１の破線は、冷却ファンが第１の回転数７１のときの冷却ファン吸入口温度検知手段６０で検知した冷却ファン吸入口温度と、排気口温度検知手段７０で検知した排気口温度との関係を示している。
【００４６】
一例として、冷却ファン吸入口温度が３０℃のとき、電力変換装置の外部に接続された負荷への電力供給用として電力変換を行うＤＣ−ＡＣコンバータ１４の出力電力が６００Ｗ以上では、排気口温度が５０℃を超えてしまう。
【００４７】
排気口温度を５０℃以下に制御するには、９００Ｗ出力時には第２の回転数７２まで冷却ファンの回転数を上げる必要があり、１２００Ｗ出力時には第３の回転数７３まで冷却ファンの回転数を上げる必要がある。このように、冷却ファンの回転数を、第１の回転数７１＜第２の回転数７２＜第３の回転数７３の順に上げる必要がある。
【００４８】
さらに、実施の形態２では、図１２に示すように、第１のヒートシンク温度検知手段８０と第２のヒートシンク温度検知手段８１を設けている。図１１での排気口温度検知手段７０と同様に第１のヒートシンク温度検知手段８０と第２のヒートシンク温度検知手段８１の検知温度により、冷却ファンの回転数を制御する考え方であり、よりヒートシンクに固定された半導体素子から発生する熱による温度上昇を検知することで、信頼性を上げるものである。
【００４９】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は請求項７に係わる。図１３を参照して、実施の形態３について説明する。以下の説明では上記実施の形態１および２と同様の部分においては説明を省略し、本実施の形態３の特徴的な部分を中心に説明する。
【００５０】
図１３は、電力変換停止時点から所定の時間の間、第１の冷却ファン２４および第２の冷却ファン２５のファン動作を継続したときの排気口温度の状態を説明している。電力変換装置が電力出力中は、排気口温度が約３８℃であり、図中の動作時間２０秒時点で電力変換装置が停止したため排気口温度は低下していくが、ファンも同時に停止すると第１の動作状態９０のように、しばらくの間、温度のオーバーシュートが発生し排気口温度が上昇する。
【００５１】
このため電力変換装置の部品に熱ストレスが蓄積するため、しばらくの間、第１の冷却ファン２４および第２の冷却ファン２５のファンの動作を継続させると第２の動作状態９１のように、オーバーシュートすることなく排気口温度が低下し、電力変換装置の信頼性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明にかかる電力変換装置は、電力変換装置の発熱条件に応じて、冷却ファンの回転数を制御することで、無駄な電力を消費することなく冷却を行い、冷却ファンの耐久性を確保することで信頼性の高い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】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態１による電力変換装置の回路図
【図２】同実施の形態の電力変換装置の実装構成を示す上面図
【図３】同実施の形態の電力変換装置の実装構成を示す上面図
【図４】同実施の形態の電力変換装置の動作状態説明図
【図５】同実施の形態の電力変換装置の実装構成を示す上面図
【図６】同実施の形態の電力変換装置の実装構成を示す上面図
【図７】同実施の形態の電力変換装置の実装構成を示す上面図
【図８】本発明の実施の形態２による電力変換装置の実装構成を示す上面図
【図９】同実施の形態の電力変換装置の動作状態説明図
【図１０】同実施の形態の電力変換装置の実装構成を示す上面図
【図１１】同実施の形態の電力変換装置の動作状態説明図
【図１２】同実施の形態の電力変換装置の実装構成を示す上面図
【図１３】本発明の実施の形態３による電力変換装置の動作状態説明図
【図１４】従来の電力変換装置の回路図
【図１５】従来の電力変換装置の実装構成を示す上面図
【符号の説明】
【００５４】
１１  燃料電池
１２  第１のＤＣ−ＤＣコンバータ
１３  第２のＤＣ−ＤＣコンバータ
１４  ＤＣ−ＡＣコンバータ
１５  系統
１６  家庭内負荷
１７  第３のＤＣ−ＤＣコンバータ
１８  ヒータ
２０  第１の基板
２１  第２の基板
２２  第１のヒートシンク
２３  第２のヒートシンク
２４  第１の冷却ファン
２５  第２の冷却ファン
６０  冷却ファン吸入口温度検知手段
７０  排気口温度検知手段
８０  第１のヒートシンク温度検知手段
８１  第２のヒートシンク温度検知手段
【図１】
2009188159.tif 000003
【図２】
2009188159.tif 000004
【図３】
2009188159.tif 000005
【図４】
2009188159.tif 000006
【図５】
2009188159.tif 000007
【図６】
2009188159.tif 000008
【図７】
2009188159.tif 000009
【図８】
2009188159.tif 000010
【図９】
2009188159.tif 000011
【図１０】
2009188159.tif 000012
【図１１】
2009188159.tif 000013
【図１２】
2009188159.tif 000014
【図１３】
2009188159.tif 000015
【図１４】
2009188159.tif 000016
【図１５】
2009188159.tif 000017