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公開番号2025097125
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-30
出願番号2023213241
出願日2023-12-18
発明の名称充電装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H02J 7/00 20060101AFI20250623BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】充電装置の小型化を図りつつ、その内部に配置される構成要素の間で熱干渉が発生することを回避又は抑制する。
【解決手段】電動車両に搭載される充電装置は、外部から供給される交流電力を、電動車両のバッテリへ供給される直流電力に変換可能な第1充電器と、外部から供給される交流電力を、バッテリへ供給される直流電力に変換可能であるとともに、バッテリから供給される直流電力を、外部へ供給される交流電力に変換可能な第2充電器と、バッテリから供給される直流電力を、電動車両の補機バッテリへ供給される低圧の直流電力へ変換可能なDC-DCコンバータと、電動車両の直流充電インレットをバッテリに対して電気的に接続及び遮断するリレーと、第2充電器を収容する第1室と、第1充電器及びリレーを収容する第2室と、DC-DCコンバータを収容する第3室とを有するハウジングと、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
電動車両に搭載される充電装置であって、
外部から供給される交流電力を、前記電動車両のバッテリへ供給される直流電力に変換可能な第１充電器と、
外部から供給される交流電力を、前記バッテリへ供給される直流電力に変換可能であるとともに、前記バッテリから供給される直流電力を、外部へ供給される交流電力に変換可能な第２充電器と、
前記バッテリから供給される直流電力を、前記電動車両の補機バッテリへ供給される低圧の直流電力へ変換可能なＤＣ－ＤＣコンバータと、
前記電動車両の直流充電インレットを前記バッテリに対して電気的に接続及び遮断するリレーと、
前記第２充電器を収容する第１室と、前記第１充電器及び前記リレーを収容する第２室と、前記ＤＣ－ＤＣコンバータを収容する第３室とを有するハウジングと、
を備える充電装置。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
前記ハウジングには、前記第２充電器を冷却する第１冷媒流路と、前記ＤＣ－ＤＣコンバータを冷却する第２冷媒流路とが設けられている、請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記第１充電器及び前記リレーは、前記ハウジングに設けられた共通の冷媒流路によって冷却される、請求項２に記載の充電装置。
【請求項４】
前記第１室は、前記第２室の上方に位置しており、
前記第２室は、前記第３室の上方に位置しており、
前記第２充電器は、前記第１室の上面に取り付けられており、
前記第１冷媒流路は、前記第１室の前記上面を形成する前記ハウジングの上壁の内部に設けられており、
前記第１充電器及び前記リレーは、前記第２室の下面に取り付けられており、
前記ＤＣ－ＤＣコンバータは、前記第３室の上面に取り付けられており、
前記第２冷媒流路は、前記第２室の前記下面及び前記第３室の前記上面を形成する前記ハウジングの隔壁の内部に設けられている、請求項３に記載の充電装置。
【請求項５】
外部から供給される交流電力によって前記バッテリを充電する際に、前記第１充電器及び前記第２充電器の動作を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記バッテリに対する充電指令電力が、前記第１充電器の最大出力を下回るときは、前記第１充電器のみを動作させ、前記充電指令電力が、前記第１充電器の前記最大出力を上回るときは、前記第１充電器及び前記第２充電器を動作させる、請求項１から４のいずれか一項に記載の充電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、充電装置に関し、特に電動車両に搭載される充電装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、電動車両に搭載される電力制御装置が記載されている。この電力制御装置では、昇圧コンバータ、インバータ、ＤＣ－ＤＣコンバータといった複数の回路や素子が集約されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－０５３６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電動車両に搭載される電力制御ユニットとして、充電に関連する複数の回路や素子を集約した充電装置の開発が進められている。充電に関連する回路や素子は、動作時の発熱量が比較的に大きい。従って、充電装置の小型化のみを考慮して、充電に関連する複数の回路や素子を単に集約するだけでは、それらの回路や素子の間で熱干渉の問題を招いてしまう。
【０００５】
上記の実情を鑑み、本明細書は、充電装置の小型化を図りつつ、その内部に配置される構成要素の間で熱干渉が発生することを回避又は抑制するための技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示する技術は、電動車両に搭載される充電装置に具現化される。この充電装置は、外部から供給される交流電力を、前記電動車両のバッテリへ供給される直流電力に変換可能な第１充電器と、外部から供給される交流電力を、前記バッテリへ供給される直流電力に変換可能であるとともに、前記バッテリから供給される直流電力を、外部へ供給される交流電力に変換可能な第２充電器と、前記バッテリから供給される直流電力を、前記電動車両の補機バッテリへ供給される低圧の直流電力へ変換可能なＤＣ－ＤＣコンバータと、前記電動車両の直流充電インレットを前記バッテリに対して電気的に接続及び遮断するリレーと、前記第２充電器を収容する第１室と、前記第１充電器及び前記リレーを収容する第２室と、前記ＤＣ－ＤＣコンバータを収容する第３室とを有するハウジングと、を備える。
【０００７】
上記した充電装置では、通常、第１充電器及びリレーが同時に動作することが想定されない。従って、第１充電器及びリレーは、ハウジングの同じ第２室に配置されている。一方、第２充電器及びＤＣ－ＤＣコンバータは、それぞれ他の構成要素と同時に動作することが想定される。従って、第２充電器及びＤＣ－ＤＣコンバータは、それぞれハウジングの第１室及び第３室へ単独で配置されている。これにより、充電装置の小型化を図りつつ、その内部に配置される構成要素の間で熱干渉が発生することを回避又は抑制することができる。
【０００８】
第２の態様では、前記第１の態様において、ハウジングには、第２充電器を冷却する第１冷媒流路と、ＤＣ－ＤＣコンバータを冷却する第２冷媒流路とが設けられていてもよい。このような構成によると、発熱する機会の多い第２充電器及びＤＣ－ＤＣコンバータを、互いに独立した冷媒流路で効率よく冷却することができる。
【０００９】
第３の態様では、前記第２の態様において、第１充電器及びリレーは、ハウジングに設けられた共通の冷媒流路によって冷却されてもよい。この場合、特に限定されないが、共通の冷媒流路は、第１冷媒流路又は第２冷媒流路であってもよい。第１充電器及びリレーは、その動作機会が排他的であることから、共通の冷媒流路で冷却する構成とすることで、ハウジングに設けられる冷却経路を簡素化することができる。
【００１０】
第４の態様では、前記第３の態様において、第１室は、第２室の上方に位置しており、第２室は、第３室の上方に位置していてもよい。この場合、第２充電器は、第１室の上面に取り付けられており、第１冷媒流路は、第１室の上面を形成するハウジングの上壁の内部に設けられていてもよい。第１充電器及びリレーは、第２室の下面に取り付けられており、ＤＣ－ＤＣコンバータは、第３室の上面に取り付けられていてもよい。そして、第２冷媒流路は、第２室の下面及び第３室の上面を形成するハウジングの隔壁の内部に設けられていてもよい。このような構成によると、構成要素間の熱干渉を抑制しつつ、比較的に簡素な構造の冷媒流路によって、それぞれの構成要素を効果的に冷却することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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