JP2016068900A - 電力変換装置および冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の停車中であっても、必要な冷却性能を有する電力変換装置を提供する。
【解決手段】本実施形態による電力変換装置は、電源線からの電力を、電気車の負荷に供給する電力へ変換する電力変換装置である。第１変換部は、電気車の少なくとも空調または照明を含む補助部に電力を供給する。第２変換部は、電気車の駆動部に電力を供給する。第１放熱フィンは、第１変換部に設けられ、電力変換装置の外部へ延伸する。第２放熱フィンは、第２変換部に設けられ、電力変換装置の外部へ延伸する。送風機は、車両の停車中において第１放熱フィンに送風する。
【選択図】図３

Description

本発明による実施形態は、電力変換装置および冷却装置に関する。

従来から電気車の主電動機（モータ）等の駆動システムを動作させるために電力変換装置が用いられている。電力変換装置は、電気車の車輪を回転させるために、架線から得た電力を駆動システムに必要な電力に変換する。また、電気車の車両内では、空調や照明等の補助装置に用いられる低電圧電力も必要となる。このような低電圧電力を得るために、架線から得られた電力を低電圧電力に変換する補助装置用の電力変換装置も必要となる。これらの電力変換装置は、一般に個別の機器として構成されているが、小型化および軽量化のために、補助装置用の電力変換装置をモータ駆動用の電力変換装置に組み込み、電力変換装置を一体化することが望まれている。

ところで、電力変換装置は、複数のパワー半導体素子（例えば、ＧＴＯ(Gate Turn Off Thyristor)、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor））により構成されたコンバータやインバータを含み、スイッチングにより損失（熱）を発生する。このため、電力変換装置は、冷却器を用いて冷却する必要がある。電力変換装置を冷却するために、電力変換装置は、その底面から下方へ延出し車両の走行風によって冷却される放熱フィンを備えているものがある。放熱フィンは、車両の走行中において電力変換装置を効率良く冷却するが、停車中においては冷却性能が低下する。モータ駆動用の電力変換装置は、走行中においてノッチ指令等によってスイッチングを実行し、停車中においてはスイッチングを実行しないので、停車中において冷却性能が低下しても差し支えない。

しかし、空調や照明等の補助装置は停車中も使用されるため、補助装置用の電力変換装置は常に冷却される必要がある。従って、モータ駆動用の電力変換装置と補助装置用の電力変換装置とを一体化した場合に、放熱フィンを用いた走行風冷却方式では、補助装置用の電力変換装置を充分に冷却することができないという問題が生じる。

特開２０１３−１５４７５８号公報

車両の停車中であっても、必要な冷却性能を有する電力変換装置を提供する。

本実施形態による電力変換装置は、電源線からの電力を、電気車の負荷に供給する電力へ変換する電力変換装置である。第１変換部は、電気車の少なくとも空調または照明を含む補助部に電力を供給する。第２変換部は、電気車の駆動部に電力を供給する。第１放熱フィンは、第１変換部に設けられ、電力変換装置の外部へ延伸する。第２放熱フィンは、第２変換部に設けられ、電力変換装置の外部へ延伸する。送風機は、車両の停車中において第１放熱フィンに送風する。

第１の実施形態による電力変換装置１等の構成の一例を示すブロック図。 電力変換装置１およびその周辺の概略的な構成の一例を示す断面図。 電力変換装置１および放熱フィンＦの構成の一例を示す斜視図。 第１の実施形態の変形例１による電力変換装置１の構成の一例を示すブロック図。 第１の実施形態の変形例２に従った電力変換装置１および送風機２００の構成の一例を示す斜視図。 第２の実施形態に従った電力変換装置１および送風機２１０の構成の一例を示す斜視図。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による電力変換装置１等の構成の一例を示すブロック図である。電力変換装置１は、鉄道等の電気車の車両の電力制御に用いられる装置であり、車両の床下または屋根上に配置される。電力変換装置１が電力を供給する負荷は、後述の通り、例えば、モータ３および補助装置９０である。

パンタグラフＰＧは、電源としての架線２と電気的に接触し、架線からの電力を電力変換装置１へ供給し、あるいは、回生電力を架線２へ供給する。パンタグラフＰＧからの電力は、例えば、単相交流電力であり、変圧器４を介して電力変換装置１へ供給される。電力変換装置１は、変圧器４からの交流電力の周波数や電圧等を変換して三相交流電力を生成し、この三相交流電力をモータ３へ供給する。駆動部としてのモータ３は、電気車を走行させるために電気車の車輪を駆動させる。モータ３は、例えば、三相交流モータであり、ネオジム磁石等の強磁性体を用いた永久磁石同期電動機（ＰＭＳＭ）である。

また、電力変換装置１は、変圧器４からの交流電力の周波数や電圧等を低電圧交流電力に変換して補助装置９０へ供給する。補助部としての補助装置９０は、モータ３のような駆動装置とは別に車両に必要な空調や照明等の電気機器である。

電力変換装置１は、コンバータ１０と、インバータ２０、８０と、コントローラ３０と、遮断機４０と、電流検出器５０、５５と、電圧検出器６０、６５と、接触器７０とを備えている。なお、モータ３がＰＭＳＭでない場合は、接触器７０は設けなくてもよい。

コンバータ１０は、架線２からの単相交流電力を直流電力へ変換する。インバータ２０は、コンバータ１０からの直流電力を三相交流電力へ変換する。インバータ２０において変換された三相交流電力は、接触器７０を介してモータ３へ供給される。インバータ８０は、コンバータ１０からの直流電力を低電圧（例えば、１００Ｖ〜２００Ｖ）の単相または三相交流電力へ変換する。インバータ８０において変換された交流電力は、補助装置９０へ供給される。コンバータ１０およびインバータ２０、８０は、複数のゲート（例えば、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ等のパワー半導体素子）を備え、それらのゲートをスイッチング制御することによって、交流電力を直流電力へ変換し、あるいは、直流電力を交流電力へ変換する。

接触器７０は、モータ３とインバータ２０との間を電気的に接続し、あるいは、開放する電磁開閉器である。例えば、接触器７０は、モータ開放接触器（ＭＣＯＫ）でよい。

コントローラ３０は、電流検出器５０、５５からの電流値、電圧検出器６０、６５からの電圧値、制御信号等を受け取り、それらの値や信号に基づいて、コンバータ１０、インバータ２０、８０のスイッチングを制御し、並びに、接触器７０の接続／開放を制御する。

電流検出器５０は、変圧器４とコンバータ１０との間に流れる電流を検出する。電流検出器５５は、インバータ２０と接触器７０との間に流れる電流を検出する。電圧検出器６０は、コンバータ１０に供給される電力の電圧を検出する。電圧検出器６５は、インバータ８０に供給される電力の電圧を検出する。

遮断器４０は、主電源スイッチ、重大な故障が生じたときに電力を遮断する高速度遮断器、ノッチをオフ状態にしたときに電力を遮断する遮断器等を含む。

なお、上記構成はパンタグラフＰＧを介して供給される電力が交流である場合を示しているが、供給される電力が直流であっても構わない。この場合、電力変換装置はコンバータ１０が無い構成となる。あるいは、直流電力は、第２の実施形態のように、他のパンダグラフ（例えば、図４のＰＧ２）を介してコンバータ１０とインバータ２０、８０との間に供給される。

本実施形態による電力変換装置１は、パンタグラフＰＧおよび変圧器４０を介して得た架線２からの単相交流電力を受け取る。この電力は、遮断器４０や電流検出器５０を介してコンバータ１０へ送電される。コンバータ１０は、単相交流電力を直流電力へ変換する。

インバータ２０は、コンバータ１０からの直流電力を三相交流電力に変換し、電流検出器５５、接触器７０を介してモータ３へ出力する。インバータ８０は、コンバータ１０からの直流電力を低電圧交流電力に変換し、補助装置９０へ出力する。即ち、コンバータ１０は、モータ３および補助装置９０の両方への電力を変換するが、インバータ２０は、補助装置９０への電力を変換することなく、モータ３への電力を変換する機能を有し、インバータ８０は、モータ３への電力を変換することなく、補助装置９０への電力を変換する機能を有する。

コントローラ３０は、電流検出器５０、５５および電圧検出器６０、６５からのフィードバック信号を受け、かつ、運転台からのノッチ指令に応じてゲート信号をコンバータ１０およびインバータ２０、８０に出力する。コンバータ１０、インバータ２０、８０の各パワー半導体素子（例えば、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ）は、ゲート信号を受けてスイッチングする。

尚、本実施形態において、電力変換装置１は、補助装置９０に交流電力を供給しているが、直流電圧を補助装置９０に供給する場合、インバータ８０を省略し、電力変換装置１は、補助装置９０にコンバータ１０からの直流電力を補助装置９０に直接供給してもよい。

ところで、コンバータ１０、インバータ２０、８０を構成するパワー半導体素子は、使用時に導通損失およびスイッチング損失を発生する。導通損失は、パワー半導体素子がオン状態またはオフ状態であるときに生じる損失である。スイッチング損失は、パワー半導体素子がオン状態からオフ状態へスイッチングする際、あるいは、オフ状態からオン状態へスイッチングする際に発生する損失である。鉄道車両に用いられる電力変換装置１は、スイッチング周波数が比較的高いので、コンバータ１０、インバータ２０、８０の損失は、スイッチング損失が支配的となる。これらの損失は、コンバータ１０、インバータ２０、８０のパワー半導体素子の抵抗により発生し、コンバータ１０、インバータ２０、８０の発熱の原因となる。コンバータ１０、インバータ２０、８０が発熱し、コンバータ１０、インバータ２０、８０を高温状態、例えば、設定された使用限界の温度域で使用し続けると、それらの寿命が短縮化し、短絡等の故障を引き起こす原因となる。従って、コンバータ１０、インバータ２０、８０は、冷却装置によって冷却する必要がある。

冷却装置としては、例えば、図２に示すように、コンバータ１０、インバータ２０、８０に設けられた放熱フィンＦが用いられる。図２は、電力変換装置１およびその周辺の概略的な構成の一例を示す断面図を示す。本実施形態において、電力変換装置１は、車両１００の床下に配置されている。コンバータ１０、インバータ２０、８０のパワー半導体素子は、受熱板１１０上に設けられており、放熱フィンＦは、受熱板１１０の底部から電力変換装置１の底部を通して下方へ向かって延伸している。放熱フィンＦは、電力変換装置１の外部へ突出しており外気に触れている。また、複数の放熱フィンＦは、電力変換装置１の底面において、それぞれ車両の進行方向（図３のＤ１方向）に延伸しており、車両の進行方向に対して垂直する方向に配列されている。これにより、放熱フィンＦは、車両の走行時に空気抵抗をあまり受けず、かつ、効率良く熱を発散させることができる。熱板１１０および放熱フィンＦは、熱伝導率の高い材料、例えばアルミニウム等の金属で形成されている。このように構成された放熱フィンＦは、コンバータ１０、インバータ２０、８０からの熱を伝導し、車両が走行しているときに床下を通過する走行風によって放熱する。

図３は、電力変換装置１および放熱フィンＦの構成の一例を示す斜視図である。放熱フィンＦのうちコンバータ１０およびインバータ８０（第１変換部）に設けられている放熱フィンをＦ_１０とする。放熱フィンＦのうちインバータ２０（第２変換部）に設けられている放熱フィンをＦ_２０とする。放熱フィンＦ_１０およびＦ_２０は、上述の通り、車両の走行方向Ｄ１と同方向に延伸している。

ここで、車両が走行している場合、モータ３および補助装置９０の両方が使用される。従って、コンバータ１０およびインバータ２０、８０は、全て動作しており、コンバータ１０およびインバータ２０、８０のパワー半導体素子は、多くの熱を発生する。このとき、車両は走行中であるので、コンバータ１０およびインバータ２０、８０に設けられた放熱フィンＦ_１０およびＦ_２０は、走行風によって放熱し、コンバータ１０およびインバータ２０、８０のパワー半導体素子の温度上昇を抑制することができる。即ち、放熱フィンＦ_１０およびＦ_２０は、走行風によって高効率で放熱（熱交換）を行うことができる。

車両が駅等に停止している場合、走行風が得られないため、放熱フィンＦ_１０およびＦ_２０の放熱効率（熱交換効率）が低下する。このとき、車両が停止しているので、モータ３０は動作していない。このため、インバータ２０は、スイッチング動作を停止した状態となっており、あまり熱を発生していない。従って、インバータ２０（第２変換部）に設けられた放熱フィンＦ_２０（第２放熱フィン）は、走行中において走行風を充分に受ける必要があるものの、停車中においては走行風を受けなくても構わない。

一方、車両が停止している場合であっても、空調や照明等の補助装置９０は、走行中と同様に動作しており電力を必要とする。このため、コンバータ１０およびインバータ８０は、スイッチング動作を実行している状態となっており、走行中と同様に熱を発生する。従って、コンバータ１０およびインバータ８０（第１変換部）に設けられた放熱フィンＦ_１０（第１放熱フィン）は、停車中においても強制的に送風を行う必要がある。

そこで、本実施形態による電力変換装置１は、送風機２００を備えている。送風機２００は、電力変換装置１の底部の放熱フィンＦ_１０の近傍に設けられており、車両の停車中において放熱フィンＦ_１０に送風するように構成されている。単数または複数の送風機２００は、放熱フィンＦ_１０のＤ１方向の一端の近傍または両端の近傍に設けられており、放熱フィンＦ_１０の延伸方向（Ｄ１方向）に沿って強制的に送風する。送風機２００は、車両の停車中において送風を行い、車両の走行中においては送風を停止してもよい。この場合、送風機２００は、走行風の妨げとならないように、小さい（厚みが薄い）ことが好ましい。勿論、送風機２００は、車両の走行中において走行風と同じ方向に送風する場合には、送風を継続してもよい。

送風機２００は、電力変換装置１の外部に着脱可能に設けられていることが好ましい。送風機２００を着脱可能にすることによって、送風機２００は、同一の構成を有する複数の電力変換装置１のうち一部の電力変換装置１に、必要に応じて取り付けることができる。例えば、電力変換装置１は、列車を構成する複数の車両のそれぞれに設けられるが、補助装置９０に電力を供給する電力変換装置１はそのうちの一部である場合がある。この場合、送風機２００は、補助装置９０に電力を供給する電力変換装置１に設ければよく、その他の電力変換装置１に設ける必要は無い。より詳細には、１０両編成の列車に対して８台の電力変換装置１が設けられており、そのうち、２台の電力変換装置１が各車両の補助装置９０に電力を供給するものと仮定する。この場合、送風機２００は、補助装置９０に電力を供給する２台の電力変換装置１に設ければ足り、残りの６台の電力変換装置１に設ける必要は無い。

このように、送風機２００を電力変換装置１の外部に着脱可能にすることによって、電力変換装置１の構成（ハードウェア）を共通化することができる。即ち、上記具体例において、列車に設けられた８台の電力変換装置１は、全て同一の構成でよい。そして、８台の電力変換装置１のうち、補助装置９０に電力供給する２台の電力変換装置１だけに送風機２００を取り付ければよい。

尚、補助装置９０が、直流電力を受けて動作する場合、図１のインバータ８０を省略して、補助装置９０はコンバータ１０からの直流電力を受ける場合がある。この場合、インバータ８０が設けられていないので、送風機２００は、コンバータ１０（第１変換部）にだけ設けられた第１放熱フィンＦ_１０に設けられる。停車中において、送風機２００は、コンバータ１０（第１変換部）にだけ設けられた第１放熱フィンＦ_１０へ強制的に送風すればよい。このように、強制送風の対象となる第１放熱フィンＦ_１０は、補助装置９０に電力を供給するコンバータおよび／またはインバータに応じて変更される。

以上のように本実施形態による電力変換装置１は、送風機２００を備え、送風機２００が車両の停車中において第１放熱フィンＦ_１０に強制的に送風する。これにより、送風機２００は、車両の停車中においても、補助装置９０に電力を供給するコンバータ１０および／またはインバータ８０（第１変換部）の熱を発散させ、コンバータ１０および／またはインバータ８０を冷却することができる。その結果、コンバータ１０および／またはインバータ８０のパワー半導体素子が熱により劣化しあるいは故障することを抑制することができる。

また、送風機２００は、電力変換装置１の外部に着脱可能に設けられている。これにより、複数の電力変換装置１のハードウェアの構成を共通にすることができる。その結果、電力変換装置１の製造コストを低廉にすることができる。また、送風機２００についても、同様にハードウェアの構成を共通化し、製造コストを低廉にすることができる。

（変形例１）
図４は、第１の実施形態の変形例１による電力変換装置１の構成の一例を示すブロック図である。本変形例による電力変換装置１は、交流電力用のパンダグラフＰＧ１と、直流電力用のパンダグラフＰＧ２とを備えている。交流電力用のパンダグラフＰＧ１は、変圧器４を介して電力変換装置１に供給される。直流電力用のパンダグラフＰＧ２は、コンバータ１０とインバータ２０との間に接続されており、架線２からの直流電力をコンバータ１０および／またはインバータ２０に供給する。

変圧器４は、１次コイル４ａ、２次コイル４ｂおよび３次コイル４ｃからなる。パンダグラフＰＧ１からの電力は、１次コイル４ａから２次コイル４ｂおよび／または３次コイル４ｃへ変圧されて供給され得る。また、コンバータ１０からの電力は、２次コイル４ｂから１次コイル４ａを経て３次コイル４ｃへ変圧されて供給され得る。

第１放熱フィンＦ_１０は、第１変換部としてのコンバータ１０に設けられる。第２放熱フィンは、第２変換部としてのインバータ２０に設けられる。送風機２００は、図３に示すように、第１放熱フィンＦ_１０に送風可能なように電力変換装置１の外部に着脱可能に設けられている。本変形例のその他の構成は、第１の実施形態の対応する構成と同様でよい。

本変形例では、架線２は、パンダグラフＰＧ２を介して直流電力を電力変換装置１へ供給するものとする。この場合、車両の走行中において、直流電力は、インバータ２０へ供給され、インバータ２０は、この直流電力を三相交流電力へ変換する。インバータ２０からの三相交流電力は、接触器７０を介してモータ３へ供給される。

一方、直流電力は、コンバータ１０にも供給され、コンバータ１０は、この直流電力を単相交流電力へ変換する。コンバータ１０からの単相交流電力は、２次コイル４ｂから出力され、１次コイル４ａによって昇圧される。１次コイル４ａで昇圧された単相交流電力は、３次コイル４ｃで変圧されて補助装置９０へ供給される。このとき、車両は走行中であるので、コンバータ１０に設けられた放熱フィンＦ_１０およびインバータ２０に設けられた放熱フィンＦ_２０は、ともに走行風によって冷却される。尚、車両の走行中において、送風機２００は、作動していても、あるいは、作動していなくてもよい。

車両が停車している場合、インバータ２０はスイッチング動作を停止した状態となり、モータ３へ電力を供給しない。しかし、コンバータ１０は、停車中であっても、補助装置９０に電力を供給するためにスイッチング動作を実行している。送風機２００はコンバータ１０に設けられた第１放熱フィンＦ_１０に対応して取り付けられている。よって、送風機２００は、コンバータ１０に設けられた放熱フィンＦ_１０を強制的に冷却するために、放熱フィンＦ_１０へ送風することができる。これにより、本変形例は、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

以上のように、本変形例によれば、直流電力が電力変換装置１へ供給される場合であっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本変形例は、交流電力用のパンダグラフＰＧ１および変圧器４をも備えているので、架線２が単相交流電力を供給する場合であっても、直流電力を供給する場合であっても、対応することができる。

（変形例２）
図５は、第１の実施形態の変形例２に従った電力変換装置１および送風機２００の構成の一例を示す斜視図である。本変形例の送風機２００ａは、第１放熱フィンＦ_１０の延伸方向（車両の進行方向Ｄ１）の片側に設けられるとともに、風避け板２０１ａを備えている。風避け板２０１ａは、送風機２００ａの送風口側に設けられ、送風機２００ａの底部を支点として回転可能に設けられている。これにより、風避け板２０１ａは、その先端を電力変換装置１の底部に接触させ、あるいは、その先端を電力変換装置１の底部から離間させるように回転する。その結果、風避け板２０１ａは、第１放熱フィンＦ_１０に向かって開口する送風機２００ａの送風口を閉じ、あるいは、開放することができる。尚、２００ｂは、ダクトまたは他の電気製品のカバー等である。

車両の走行中において、風避け板２０１ａは、送風機２００ａの底部から電力変換装置１の底部へ向かって傾斜するように位置付けられ、送風機２００ａの送風口を塞いでいる。これにより、風避け板２０１ａは、走行風を第１放熱フィンＦ_１０へ低抵抗でスムーズに流すことができる。

一方、車両の停車中において、風避け板２０１ａは、送風機２００ａの底部を支点として電力変換装置１の底部から離れる方向へ回転し、送風機２００ａの送風口を開放する（図５の２０１ａの破線参照）。これにより、風避け板２０１ａは、送風機２００ａからの強制風を第１放熱フィンＦ_１０へスムーズに流すことができる。このとき、風避け板２０１ａは、ダクトとしても機能し、送風機２００ａからの強制風を第１放熱フィンＦ_１０へ効率良く送風することができる。

風避け板２０１ａは、バネ等の弾性体の蓄勢を用いて、その先端を電力変換装置１の底面へ押し付けるように構成されていてもよい。この場合、風避け板２０１ａは、送風機２００ａからの強制風の風力で送風機２００ａの送風口を開放する。あるいは、風避け板２０１ａを動作させるモータを設け、該モータが車両の停車を示すノッチ信号に基づいて風避け板２０１を回転させ、送風機２００ａの送風口を開放してもよい。

代替的に、車両の車輪の回転運動を風避け板２０１ａに伝達する機構を設け、その機構が車両の車輪の回転運動に応じて風避け板２０１ａを動作させ、送風機２００ａの送風口を開放するようにしてもよい。

さらに代替的に、弾性体の蓄勢を用いることなく、風避け板２０１ａを動作させるモータが、風避け板２０１ａの先端を電力変換装置１の底面へ近づけてもよい。この場合、モータは、車両の走行中を示すノッチ信号に基づいて、風避け板２０１ａの先端を電力変換装置１の底面へ近づけ、送風機２００ａの送風口を塞ぐ。一方、モータは、車両の停車を示すノッチ信号に基づいて風避け板２０１ａを回転させ、送風機２００ａの送風口を開放する。

これにより、本変形例によれば、車両の走行中における走行風および送風機２００ａからの強制風をスムーズに第１放熱フィンＦ_１０に送ることができる。さらに、本変形例は、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

尚、上記第１の実施形態、変形例１および変形例２において、送風機２００と第１放熱フィンＦ_１０との間にダクトは設けられていない。しかし、送風機２００と第１放熱フィンＦ_１０との間の距離が離れている場合には、送風機２００と第１放熱フィンＦ_１０との間に、送風機２００の強制風を第１放熱フィンＦ_１０へ導くダクトを設けてもよい。これにより、送風機２００および電力変換装置１の配置位置の自由度が増大する。

なお、上記説明では、第１放熱フィンＦ_１０の延伸方向（車両の進行方向Ｄ１）の片側に送風機２００ａを設けるとして説明したが、第１放熱フィンＦ_１０の延伸方向の両側に１つずつ設けても良く、この場合、一方を常用系、他方を待機系とし、常用系が故障した際に待機系を動作させることも可能である。

（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態に従った電力変換装置１および送風機２１０の構成の一例を示す斜視図である。

冷却装置としての送風機２１０は、ブロア２１１と、ダクト２１３とを備えている。ダクト２１３は、電力変換装置１の底部に設けられており、第１放熱フィンＦ_１０を覆う。ダクト２１３は、送風機２１０の筐体を成しており、電力変換装置１の外部に着脱可能に設けられている。送風部としてのブロア２１１は、ダクト２１３の一端に設けられ、該ダクト２１３を介して放熱フィンＦ_１０へ送風する。

ブロア２１１は、その両側面に吸気口２１５を備え、吸気口２１５から矢印Ａｉｎ方向に外気を取り込む。吸気口２１５から取り込まれた外気は、ブロア２１１によってダクト２１３を介して放熱フィンＦ_１０へ送風される。ダクト２１３の他端には排気口２１７が設けられており、排気口２１７はダクト２１５内の空気を矢印Ａｏｕｔ方向に排気する。放熱フィンＦ_１０は、ダクト２１３の一端および他端に設けられた吸気口２１５と排気口２１７との間に位置する。

電力変換装置１および放熱フィンＦ_１０の構成は、第１の実施形態のそれらの構成と同様でよい。

送風機２１０は、第１放熱フィンＦ_１０を覆うように設けられているので、車両の走行中および停車中の両方において第１放熱フィンＦ_１０に強制的に送風する。これにより、送風機２１０は、放熱フィンＦ_１０を冷却することができる。さらに、送風機２１０は、電力変換装置１の外部に着脱可能に設けられている。従って、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

尚、第２放熱フィンＦ_２０は、第１の実施形態のそれと同様に、車両の走行によって得られる走行風によって冷却すればよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１・・・電力変換装置、３・・・モータ、１０・・・コンバータ、２０、８０・・・インバータ、３０・・・コントローラ、４０・・・遮断機、５０、５５・・・電流検出器、６０、６５・・・電圧検出器、７０・・・接触器、９０・・・補助装置、Ｆ_１０、Ｆ_２０・・・放熱フィン、２００、２１０・・・送風機、２０１・・・風避け板、２１１・・・ブロア、２１３・・・ダクト

Claims (6)

1. 電源線からの電力を、電気車の負荷に供給する電力へ変換する電力変換装置であって、
   前記電気車の少なくとも空調または照明を含む補助部に電力を供給する第１変換部と、
   前記電気車の駆動部に電力を供給する第２変換部と、
   前記第１変換部に設けられ、前記電力変換装置の外部へ延伸する第１放熱フィンと、
   前記第２変換部に設けられ、前記電力変換装置の外部へ延伸する第２放熱フィンと、
   前記車両の停車中において前記第１放熱フィンに送風する送風機とを備えた電力変換装置。
2. 前記送風機の風を前記第１放熱フィンに送風するダクトをさらに備えた、請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記送風機は、前記電力変換装置の外部に着脱可能に設けられている、請求項１または請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記第１変換部は、前記補助部および前記駆動部の両方への電力を変換し、
   前記第２変換部は、前記補助部への電力を変換せずに前記駆動部への電力を変換する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電力変換装置。
5. 前記送風機の送風口に設けられ、前記電気車の走行中において前記送風口を閉じ、前記電気車の停車中において前記送風口を開放する風避け板をさらに備えた、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
6. 電源線からの電力を、電気車の負荷に供給する電力へ変換する電力変換装置に設けられる冷却装置であって、
   前記電力変換装置の外部へ延伸する放熱フィンを覆い、該電力変換装置の外部に着脱可能に設けられたダクトと、
   前記ダクトに設けられ、前記放熱フィンへ送風する送風部とを備えた冷却装置。

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