电源装置的制作方法

本实用新型涉及一种搭载于车辆的电源装置。

背景技术：

以往，在搭载于电动汽车等的电源装置中，设置有充电器、dc/dc转换器(converter)以及逆变器(inverter)等。在这种电源装置中，利用充电器将从外部电源供给的电力的电压变换为电池电压，将具有变换后的电压的电力充入到电池。而且，将充入的电力供给到dc/dc转换器、逆变器等。

在充电器、dc/dc转换器以及逆变器设置有开关元件，在配置有它们的电路的电路基板、布线中，因开关元件而产生高频噪声(以下为噪声)。这种噪声有可能通过电路基板、布线对其它电路产生影响。

在专利文献1所记载的技术中，通过将供高电压的信号流通的强电布线与供低电压的信号流通的弱电布线隔离地配置，来抑制强电布线中叠加的噪声对弱电布线产生影响。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-220344号公报

技术实现要素：

在小型的电动汽车的情况下，作为驱动用电池，有时使用低电压(例如48v)额定电池。在使用这种低电压电池的情况下，从低电压电池被供给电力的dc/dc转换器、逆变器等可以不与车身绝缘。也就是说，被设为相对于装置外部为非绝缘状态。因此，即使在dc/dc转换器、逆变器中产生噪声，也能够减小向车身、壳体流动的共模电流，因此难以产生上述问题。

与此相对地，充电器被供给具有与外部电源相对应的电压、即比较高的电压的电力，因此与外部绝缘。因此，存在以下担忧：在充电器内产生了噪声的情况下，向车身、壳体流动的共模电流大，因此导致其它电路受到噪声的影响。

在这种情况下，有可能导致用于控制充电器的控制电路受到在充电器中产生的噪声的影响。在专利文献1所记载的结构中，没有考虑充电器中的控制电路，因此在电源装置整体的噪声降低方面存在一定程度的限制。

本公开提供一种能够降低在需要绝缘的开关电路(例如充电器)中产生的噪声的影响的电源装置。

一种电源装置，具备：第一开关电路，其收纳于第一空间，与外部绝缘；第二开关电路，其收纳于与所述第一空间不同的第二空间，不与所述外部绝缘；以及控制电路，其收纳于所述第二空间，对所述第一开关电路进行控制。

优选的是，所述电源装置搭载于车辆，所述外部为车身。

优选的是，还具备用于形成所述第二空间的壁，在所述壁设置有用于与所述外部进行通信的连接器。

优选的是，还具备屏蔽部，所述屏蔽部将所述第一空间与所述第二空间分离，阻断从所述第一开关电路产生的噪声。

优选的是，所述屏蔽部对所述第一开关电路和所述第二开关电路中的至少一方进行散热。

优选的是，还具备壳体，所述壳体具有所述第一空间和所述第二空间。

优选的是，还具备：第一壳体，其具有所述第一空间；以及第二壳体，其具有所述第二空间。

优选的是，向所述第一开关电路供给第一电压，向所述第二开关电路供给比所述第一电压小的第二电压。

优选的是，所述第一开关电路包括充电器，所述充电器将从所述外部被供给的交流电力变换为直流电力来对电池进行充电，所述第二开关电路包括电力变换电路，所述电力变换电路对来自所述电池的电力进行变换后向负载供给。

根据本公开，能够降低在需要绝缘的开关电路(例如充电器)中产生的噪声的影响。

附图说明

图1是示出本公开的实施方式所涉及的电源装置的框图。

图2是示出本公开的实施方式所涉及的电源装置的构造的图。

具体实施方式

下面，参照附图来详细地说明本公开的实施方式。图1是示出本实施方式所涉及的电源装置100的框图。

电源装置100搭载于电动汽车等车辆，利用从外部电源10供给的电力来对电池20进行充电，另外，将来自电池20的电力向电动机30、负载40供给。此外，电池20是不需要与车身绝缘的低电压(例如48v)额定电池。

电源装置100具有充电器110、第一控制部120、电力变换部(下面为第一变换部)130、第二控制部140、负载用dc/dc变换部(下面为第二变换部)150以及第三控制部160。

充电器110、第一控制部120、第一变换部130、第二控制部140、第二变换部150以及第三控制部160收纳于与搭载有电源装置100的车辆的车身连接的壳体200。

作为第一开关电路的充电器110将从作为交流电源的外部电源10供给的第一电压(例如100v)的电力变换为比第一电压小的第二电压(例如48v)。而且，将电压变换后的电力供给到电池20。充电器110具有整流部111、功率因数改善部112以及充电用dc/dc变换部(下面为第三变换部)113。

整流部111对从外部电源10接收到的交流电力(第一电压)进行全波整流来变换为直流电力并输出到功率因数改善部112。

功率因数改善部112具有对从整流部111输入的电力的功率因数进行改善的功能。功率因数改善部112具有开关元件112a。

第三变换部113是将来自功率因数改善部112的输出变换为能够向电池20充入的第二电压的电路，具有开关元件113a、113b、113c、113d等。第三变换部113是绝缘型的dc/dc变换部，通过变压器(未图示)而被划分为需要绝缘的高电压区域(直流60v以上)和不需要绝缘的低电压区域(小于直流60v)。

作为控制电路的第一控制部120通过对功率因数改善部112的开关元件112a、第三变换部113的开关元件113a、113b、113c、113d进行接通及断开控制，来对充电器110的动作进行控制。也就是说，在第一控制部120的控制下，从外部电源10供给的电力经由充电器110被充入到电池20。

作为第二开关电路的第一变换部130是将从电池20供给的直流电力(第二电压)变换为交流电力的电力变换电路。具体地说，第一变换部130是将变换得到的交流电力输出到电动机30的三相桥逆变器电路，具有未图示的开关元件。通过第二控制部140的控制使第一变换部130的开关元件进行接通及断开动作，由此将三相交流电力输出到电动机30。

与第一变换部130一起作为第二开关电路的第二变换部150将从电池20供给的电力的电压(第二电压)变换为能够向负载40提供的电压。第二变换部150具有未图示的开关元件等。通过第三控制部160的控制使第二变换部150的开关元件进行接通及断开动作，由此将从电池20供给的电力经由第二变换部150输出到负载40。

另外，第一控制部120、第二控制部140以及第三控制部160能够经由设置于壳体200的连接器210来与车辆用控制装置50进行通信，通过车辆用控制装置50的控制来对电源装置100的各部进行控制。此外，第一控制部120、第二控制部140以及第三控制部160以低电压进行动作，因此不需要与车身绝缘。

另外，在这种电源装置100所使用的电路中设置有开关元件，因此具有在电路基板、布线中产生高频噪声从而该高频噪声对其它电路块产生影响的可能性。

第一变换部130和第二变换部150通过充电器110等被提供作为比较低的电压的第二电压，因此被设为经由壳体200来与电源装置100的外部即车身电连接的状态，也就是说被设为相对于外部为非绝缘状态。因此，即使在第一变换部130和第二变换部150中产生噪声，也能够减小共模电流的环路(loop)，因此难以产生上述问题。

与此相对地，充电器110被供给与外部电源10对应的电力，也就是说被供给比较高的电压(第一电压)的电力。因此，需要为与壳体200、进而与车身电绝缘的状态，也就是说需要与外部绝缘。由此，在充电器110内产生了噪声的情况下，共模电流的环路变大，因此噪声的产生量变大。

其结果为，有可能噪声被传递到第一变换部130和第二变换部150，从而导致第一变换部130和第二变换部150受到噪声的影响。

因此，如图2所示，在本实施方式中，与电源装置100的外部绝缘的充电器110以及被设为相对于电源装置100的外部为非绝缘状态的第一变换部130及第二变换部150以配置于不同的空间的方式设置在壳体200内。

在壳体200形成有配置充电器110的第一空间201以及配置第一变换部130及第二变换部150的第二空间202。屏蔽部220位于第一空间201与第二空间202之间。

屏蔽部220是将第一空间201与第二空间202分隔的壁，具有阻断在第一空间201和第二空间202中的任一方内产生的噪声的功能。也就是说，通过利用屏蔽部220将第一空间201与第二空间202分离，来阻断在充电器110中产生的噪声。其结果为，能够抑制噪声被传递到第一变换部130和第二变换部150。其结果为，能够抑制噪声被传递到电源装置100整体。

另外，充电器110被第一控制部120控制，当在充电器110中产生噪声时，有可能导致第一控制部120受到该噪声的影响。因此，有可能导致电源装置100整体经由第一控制部120而受到该噪声的影响。

因此，在本实施方式中，第一控制部120收纳于第二空间202。由此，第一控制部120以及不与电源装置100的外部绝缘的第一变换部130及第二变换部150位于同一空间。换言之，第一控制部120位于与充电器110不同的空间。因此，在充电器110中产生的噪声不易传递到第一控制部120，因此能够减少第一控制部120受到该噪声的影响的情况。

此外，再换言之，第一控制部120位于与被设为相对于电源装置100的外部为非绝缘状态的第一变换部130及第二变换部150相同的空间。

在此，如上所述，第一变换部130和第二变换部150相对于电源装置100的外部为非绝缘状态，因此第一控制部120从第一变换部130和第二变换部150受到的噪声的影响小。

另外，一般来说，充电器110在车辆停车时被使用，作为逆变器的第一变换部130在车辆行驶时被使用。即，充电器110与第一变换部130进行排他动作，因此第一控制部120从第一变换部130受到的噪声的影响极小。

另外，在屏蔽部220形成有孔(未图示)，将充电器110与第一控制部120连接的布线101插通于该孔。在布线101设置有用于减少噪声的例如lcr滤波器170。由此，能够进一步减少经由布线101从充电器110向第一控制部120传递噪声的情况。

另外，优选的是，至少对位于第一空间201的布线101实施噪声屏蔽。由此，能够减少对布线101叠加来自充电器110的噪声的情况。此外，在将第一控制部120搭载于第一空间201的情况下，第一控制部120本身需要噪声屏蔽，导致成本变高。

另外，连接器210设置于形成壳体200中的第二空间202的壁。因此，能够抑制来自车辆用控制装置50的信号线受到由充电器110产生的噪声的影响。

另外，在屏蔽部220设置有散热片221。在图2中的左右方向上并排地设置有多个散热片221。另外，充电器110配置于第一空间201内的接近屏蔽部220的位置。第一变换部130和第二变换部150配置于第二空间202中的接近屏蔽部220的位置。

由此，由发热量比较多的充电器110、第一变换部130及第二变换部150产生的热能够经由散热片221向电源装置100的外部散出。

此外，上述实施方式中的电源装置100由一个壳体200构成，但不限定于该结构。例如，也可以通过具有第一空间201的第一壳体和具有第二空间202的第二壳体来构成电源装置100。

另外，在上述实施方式中，屏蔽部220具有能够对充电器110以及第一变换部130及第二变换部150这两方进行散热的散热片221，但不限定于该结构。例如，也可以是设置于屏蔽部220的散热片221能够对充电器110与第一变换部130及第二变换部150中的任一方进行散热的结构，还可以是在屏蔽部220不设置散热片221的结构。

除此以外，上述实施方式均不过是示出实施本公开时的具体化的一例，不能根据它们来限定地解释本公开的技术范围。即，本公开能够在不脱离其宗旨或其主要特征的范围内以各种各样的方式实施。

产业上的可利用性

本公开的电源装置作为能够降低在需要绝缘的开关电路(例如充电器)中产生的噪声的影响的电源装置是有用的。

附图标记说明

10：外部电源；20：电池；30：电动机；40：负载；50：车辆用控制装置；100：电源装置；101：布线；110：充电器；111：整流部；112：功率因数改善部；112a、113a、113b、113c、113d：开关元件；113：充电用dc/dc变换部(第三变换部)；120：第一控制部；130：电力变换部(第一变换部)；140：第二控制部；150：负载用dc/dc变换部(第二变换部)；160：第三控制部；170：lcr滤波器；200：壳体；201：第一空间；202：第二空间；210：连接器；220；屏蔽部；221：散热片。