JP2018110504A

JP2018110504A - Inverter

Info

Publication number: JP2018110504A
Application number: JP2017000961A
Authority: JP
Inventors: 知己松井; Tomomi Matsui
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-01-06
Filing date: 2017-01-06
Publication date: 2018-07-12
Anticipated expiration: 2037-01-06
Also published as: JP6797029B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an outdoor installation power conditioner capable of preventing water droplets attached onto a cooling fan from being frozen to cause a fan to stop.SOLUTION: A power conditioner includes: a radiator for cooling a power converter element; a duct for forming an air channel for guiding air outside of a product to the radiator; a first fan provided in the vicinity of an exhaust port for discharging warmed air in the duct to outside; and a second fan provided in the vicinity of the radiator. The power conditioner operates the power converter element while suppressing output at a time of starting the power conditioner to warm the radiator of the power converter element and operates the second fan provided in the vicinity of the radiator to blow warmed air toward the first fan in the vicinity of the exhaust port.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、屋外に設置されるパワーコンディショナに関するものである。 The present invention relates to a power conditioner installed outdoors.

近年、電気自動車に電力を供給する電気自動車充電装置や、電気自動車の電力を家庭に取り込む電気自動車用パワーコンディショナが屋外に設置されている。こうしたパワーコンディショナは交流電力と直流電力とを双方向に変換する電力変換素子を有しており、この変換の際に発生する熱を、放熱器を介して外気へ放出するための冷却用ファンを備えている。このようなパワーコンディショナが運転状態から停止状態に移行後、外気温が下がると、冷却用ファンには外気温と冷却用ファン本体との温度差で水滴が付着する。さらに外気温が氷点下まで下がると、この水滴が凍結して冷却用ファンが動作しないという問題があった。 2. Description of the Related Art In recent years, an electric vehicle charging device that supplies electric power to an electric vehicle and an electric vehicle power conditioner that takes in electric power from an electric vehicle into a home are installed outdoors. Such a power conditioner has a power conversion element for bidirectionally converting AC power and DC power, and a cooling fan for releasing heat generated during this conversion to the outside air via a radiator. It has. After such a power conditioner shifts from the operating state to the stopped state, when the outside air temperature falls, water droplets adhere to the cooling fan due to the temperature difference between the outside air temperature and the cooling fan body. Further, when the outside air temperature drops below the freezing point, there is a problem that the water droplets freeze and the cooling fan does not operate.

このような問題を解決するために、従来のパワーコンディショナではシート状ヒーターを備え、そのヒーターの熱により冷却用ファンの凍結を防止する方法が提案されている（例えば特許文献１）。 In order to solve such a problem, a conventional power conditioner is provided with a sheet heater, and a method of preventing the cooling fan from freezing by the heat of the heater has been proposed (for example, Patent Document 1).

特許第４３２０７７４号Japanese Patent No. 4320774

上記した従来のパワーコンディショナでは、冷却用ファンの凍結防止のためにシート状ヒーターを取り付ける必要があり、冷却用ファンの凍結によるファンの停止を防ぐためにはコストが増加するという問題があった。 In the conventional power conditioner described above, it is necessary to attach a sheet heater to prevent the cooling fan from freezing, and there is a problem that the cost increases to prevent the cooling fan from being stopped due to freezing.

この発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、低コストで凍結による冷却用ファンの停止状態を正常状態に移行させることができるパワーコンディショナを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a power conditioner capable of shifting the cooling fan stop state due to freezing to a normal state at low cost.

この発明にかかるパワーコンディショナは、交流電力と直流電力とを双方向に変換する電力変換素子と、両端を吸気口と排気口とで構成された風路と、風路内に設けられ電力変換素子の熱を風路内に放熱する放熱器と、風路内に設けられた第１のファンと、風路内の第１のファンと吸気口との間に設けられ放熱器の放熱により暖められた空気を第１のファンに向けて排気する第２のファンと、第１のファンの動作状態と第２のファンの動作状態とから第１のファンと第２のファンと電力変換素子とを制御する。
The power conditioner according to the present invention includes a power conversion element that bidirectionally converts AC power and DC power, an air path that is configured by an intake port and an exhaust port at both ends, and power conversion provided in the air path. A heat radiator that dissipates the heat of the element into the air passage, a first fan provided in the air passage, and the first fan in the air passage that is provided between the first fan and the air inlet, and is warmed by heat dissipation of the heat radiator A second fan that exhausts the generated air toward the first fan, and the first fan, the second fan, and the power conversion element based on the operating state of the first fan and the operating state of the second fan To control.

本発明によれば、低コストで凍結による冷却用ファンの停止状態を正常状態に移行させることができる。 According to the present invention, the stopped state of the cooling fan due to freezing can be shifted to a normal state at low cost.

この発明の実施の形態１におけるパワーコンディショナ１の斜視図である。It is a perspective view of the power conditioner 1 in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１におけるパワーコンディショナ１におけるＡ−Ａ´方向の断面図である。It is sectional drawing of the AA 'direction in the power conditioner 1 in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１における制御部１５の入出力信号を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the input / output signal of the control part 15 in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１におけるパワーコンディショナ１起動時における制御部１５の制御フロー図である。It is a control flowchart of the control part 15 at the time of the power conditioner 1 starting in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態２におけるパワーコンディショナ１のＡ−Ａ´方向の断面図である。It is sectional drawing of the AA 'direction of the power conditioner 1 in Embodiment 2 of this invention.

実施の形態１．
この発明の実施の形態１におけるパワーコンディショナ１について、図１〜図４を用いて説明する。図１はパワーコンディショナ１の斜視図、図２は本実施の形態におけるパワーコンディショナ１における、Ａ−Ａ′方向の断面図である。パワーコンディショナ１は、ダクト４と、放熱器５と、電力変換素子６と、第１のファン７と、第２のファン８と、外気の温度を検出する外気温度検出部となる温度検出センサー９と、吸気口１０と、排気口１１と、制御部１５とから構成される。
パワーコンディショナ１は外装を金属の筐体で構成され、パワーコンディショナ１の底面には脚３が、背面には背面カバー２が取り付けられている。脚３はボルト１３にてコンクリート基礎１２に固定されている。ダクト４はパワーコンディショナ１の内部に設けられ、パワーコンディショナ１の底面で２つの脚３の間に設けられた吸気口１０と、第２の開口部３１とを両端とする第１の風路３２を構成する。吸気口１０は、パワーコンディショナ１の外気をダクト４に取り込む入口であるが、外気に含まれるゴミや低温時の雪などがダクト４内部に進入することを防ぎ、外気のみを取り込むために格子状のカバーを設けている。また背面カバー２は、第２の開口部３１と背面カバー２の底面に設けられた排気口１１とを両端とする第２の風路３３を構成する。
ダクト４にはパワーコンディショナ１の内部に開口している第１の開口部３０が設けられている。またダクト４の外部に固定された基板上には電力変換素子６が設けられ、電力変換素子６の一部は第１の開口部３０からダクト４側に突出している。電力変換素子６は交流電力と直流電力とを双方向に電力変換するので、電力変換時には熱を発生する。放熱器５は例えばアルミ等の熱伝導率の高い金属で構成され、電力変換素子６の放熱を行うために、ダクト４内部で電力変換素子６が突出している部分に密着して取り付けられている。電力変換時、電力変換素子６にて発生した熱は放熱器５を介して放熱されるので、放熱器５は加熱される。
第２の開口部３１には第１のファン７が設けられ、この第１のファン７を動作させることにより、吸気口１０から取り入れられた外気は背面カバー２に向けて送風されるので、吸気口１０から取り入れた外気は放熱器５を冷却する。ダクト４の内部で放熱器５と吸気口１０の間にはサーミスターなどの温度検出センサー９を備え、吸気口１０から吸い込まれる外気の温度を計測する。また、吸気口１０と第１のファン７との間で、更には第１のファン７より放熱器５に近い位置に、第２のファン８が設けられている。第２のファン８は、放熱器５の上方に配置されており、第２のファン８を駆動することにより、放熱器５を通過した空気を第１のファン７に向けて排気する。
加熱された放熱器５の周囲の空気は放熱器５によって暖められる。この空気は対流によりダクト４内部で放熱器５の上方に移動し、第２のファン８周辺を通過する。この結果、第２のファン８が凍結している場合は、放熱器５で暖められた空気が第２のファン８全体を暖めるので、第２のファン８は解凍され、動作可能状態となる。さらに第２のファン８周辺の暖かい空気は対流により第１のファン７周囲に移動するので、第１のファン７が凍結している場合ファンは暖められて解凍し、第１のファン７は動作可能状態となる。
なお加熱された放熱器５周辺の空気は、対流によりダクト４内部を経由して第１のファン７に向かって移動するが、対流による空気の移動には多くの時間がかかる。この場合、パワーコンディショナ１が使用できない期間が長くなることから、直ぐにパワーコンディショナ１を使用できないという問題が発生する。そこで、実施の形態１においては、第２のファン８を放熱器５の付近に設け、且つ第２のファン８を第１のファン７に向かって排気させるよう設置ことにより、加熱された放熱器５周辺の空気を第１のファン７に当てることができるので、放熱器５から離れて設置されている第１のファン７を高速に解凍させることができる。
なお、図２においては、放熱器５をダクト４内部の中央付近に設けているが、ダクト４の外部に固定された基板上に設けられた電力変換素子６の位置をできるだけ第１のファン７に近い位置に固定し、放熱器５および第２のファン８も電力変換素子６と同時にダクト４内部で上方に移動させてもよい。この結果、加熱された放熱器５周辺の暖かい空気は短い距離にて第１のファン７に当てることができるので、凍結した第１のファン７をさらに高速で解凍することができる。この結果、低温時にファンが凍結したパワーコンディショナ１を高速に起動することができる。
制御部１５は、例えばマイコンなどで構成され、温度検出センサー９により検出されたダクト４内部の温度を基に、第１のファン７および第２のファン８の動作を制御する。なお、温度検出センサー９によって検出される温度は外気温度とほぼ同一であり、制御部１５は温度検出センサー９の検出温度を外気温度として利用している。 Embodiment 1 FIG.
The power conditioner 1 in Embodiment 1 of this invention is demonstrated using FIGS. 1-4. FIG. 1 is a perspective view of the power conditioner 1, and FIG. 2 is a cross-sectional view in the AA ′ direction of the power conditioner 1 in the present embodiment. The power conditioner 1 includes a duct 4, a radiator 5, a power conversion element 6, a first fan 7, a second fan 8, and a temperature detection sensor serving as an outside air temperature detection unit that detects the temperature of the outside air. 9, an intake port 10, an exhaust port 11, and a control unit 15.
The power conditioner 1 has a metal casing as an exterior. A leg 3 is attached to the bottom surface of the power conditioner 1 and a back cover 2 is attached to the back surface. The legs 3 are fixed to the concrete foundation 12 with bolts 13. The duct 4 is provided in the interior of the power conditioner 1, and a first wind having an inlet 10 provided between the two legs 3 on the bottom surface of the power conditioner 1 and a second opening portion 31 at both ends. A path 32 is formed. The inlet 10 is an inlet for taking in the outside air of the inverter 1 into the duct 4. However, the intake 10 prevents the dust contained in the outside air or snow at a low temperature from entering the inside of the duct 4 and is a lattice for taking in only the outside air. Shaped cover. Further, the back cover 2 constitutes a second air passage 33 having both ends of the second opening 31 and the exhaust port 11 provided on the bottom surface of the back cover 2.
The duct 4 is provided with a first opening 30 that is open inside the power conditioner 1. A power conversion element 6 is provided on a substrate fixed outside the duct 4, and a part of the power conversion element 6 protrudes from the first opening 30 toward the duct 4. Since the power conversion element 6 bi-directionally converts AC power and DC power, heat is generated during power conversion. The radiator 5 is made of a metal having high thermal conductivity such as aluminum, for example, and is attached in close contact with the protruding portion of the power conversion element 6 inside the duct 4 in order to dissipate the power conversion element 6. . At the time of power conversion, the heat generated in the power conversion element 6 is radiated through the radiator 5, so that the radiator 5 is heated.
The second opening 31 is provided with a first fan 7. By operating the first fan 7, the outside air taken in from the air inlet 10 is blown toward the back cover 2. The outside air taken in from the mouth 10 cools the radiator 5. Inside the duct 4, a temperature detection sensor 9 such as a thermistor is provided between the radiator 5 and the air inlet 10 to measure the temperature of the outside air sucked from the air inlet 10. Further, a second fan 8 is provided between the air inlet 10 and the first fan 7 and further at a position closer to the radiator 5 than the first fan 7. The second fan 8 is disposed above the radiator 5, and drives the second fan 8 to exhaust air that has passed through the radiator 5 toward the first fan 7.
The air around the heated radiator 5 is warmed by the radiator 5. This air moves by the convection above the radiator 5 inside the duct 4 and passes around the second fan 8. As a result, when the second fan 8 is frozen, the air heated by the radiator 5 warms the entire second fan 8, so that the second fan 8 is thawed and becomes operable. Furthermore, since the warm air around the second fan 8 moves around the first fan 7 by convection, the fan is warmed and thawed when the first fan 7 is frozen, and the first fan 7 operates. It becomes possible.
The heated air around the radiator 5 moves toward the first fan 7 via the inside of the duct 4 by convection, but it takes much time to move the air by convection. In this case, since the period during which the power conditioner 1 cannot be used becomes longer, there arises a problem that the power conditioner 1 cannot be used immediately. Therefore, in the first embodiment, the second fan 8 is provided in the vicinity of the radiator 5 and is installed so that the second fan 8 is exhausted toward the first fan 7, thereby heating the radiator. Since the air around 5 can be applied to the first fan 7, the first fan 7 installed away from the radiator 5 can be thawed at high speed.
In FIG. 2, the radiator 5 is provided in the vicinity of the center inside the duct 4, but the position of the power conversion element 6 provided on the substrate fixed outside the duct 4 is set to the first fan 7 as much as possible. The radiator 5 and the second fan 8 may be moved upward in the duct 4 simultaneously with the power conversion element 6. As a result, since the warm air around the heated radiator 5 can be applied to the first fan 7 at a short distance, the frozen first fan 7 can be thawed at a higher speed. As a result, the power conditioner 1 in which the fan is frozen at a low temperature can be started at high speed.
The control unit 15 is configured by, for example, a microcomputer and controls the operations of the first fan 7 and the second fan 8 based on the temperature inside the duct 4 detected by the temperature detection sensor 9. Note that the temperature detected by the temperature detection sensor 9 is substantially the same as the outside air temperature, and the control unit 15 uses the temperature detected by the temperature detection sensor 9 as the outside air temperature.

次に、パワーコンディショナ１が運転状態から停止状態に移行した場合における、第１のファン７および第２のファン８の動作について説明する。
パワーコンディショナ１を屋内に設置する場合は特に問題はないが、屋外に設置する場合は、雨や雪が降りかかることを想定する必要がある。ここで雨天や降雪時、屋外に設置されたパワーコンディショナ１は運転中、吸気口１０から外気と一緒に雨水や雪を吸い込む。このような湿度の高い外気が放熱器５により暖められると、暖められた外気に含まれる水分は温度の低い第１のファン７および第２のファン８によって冷やされ結露するので、第１のファン７および第２のファン８には水滴が付着する。次にこの状態からパワーコンディショナ１が運転を停止すると、パワーコンディショナ１には排気口１１から屋外の風によって押し込まれた外気とともに雨水や雪が浸入するので、第１のファン７や第２のファン８にはさらに水滴が付着する。この後外気の温度が氷点下以下に下がると、第１のファン７と第２のファン８に付着した水滴が凍結するので、第１のファン７および第２のファン８の回転は妨げられる。 Next, operations of the first fan 7 and the second fan 8 when the power conditioner 1 is shifted from the operating state to the stopped state will be described.
There is no particular problem when the inverter 1 is installed indoors, but when it is installed outdoors, it is necessary to assume that rain or snow will fall on it. Here, when it is raining or snowing, the inverter 1 installed outdoors sucks rainwater and snow from the air inlet 10 together with outside air during operation. When such a high humidity outside air is warmed by the radiator 5, the moisture contained in the warmed outside air is cooled and condensed by the first fan 7 and the second fan 8 having a low temperature. Water droplets adhere to the 7 and second fans 8. Next, when the power conditioner 1 stops operation from this state, rainwater and snow enter the power conditioner 1 together with the outside air pushed by the outdoor wind from the exhaust port 11, so that the first fan 7 and the second fan 2 Water droplets further adhere to the fan 8. Thereafter, when the temperature of the outside air falls below the freezing point, water droplets adhering to the first fan 7 and the second fan 8 are frozen, so that the rotation of the first fan 7 and the second fan 8 is hindered.

次に制御部１５における第１のファン７、第２のファン８、電力変換素子６の制御方法について図３を用いて説明する。図３は本実施の形態における制御部１５の入出力信号を示すブロック図である。温度検出センサー９にて検出された外気の温度情報１６は、制御部１５に出力される。また、第１のファン７および第２のファン８からは、それぞれの動作を表す動作検出信号１８および２０が制御部１５に出力される。動作検出信号１８および２０は、ファンの動作状態を表す信号で、例えばファンが停止している場合は“０”、ファンが動作している場合は“１”といった１ビットの信号や、複数のビットを用いてファンの回転数の情報などを制御部１５に出力する。また制御部１５は、第１のファン７および第２のファン８に対して、それぞれのファンの回転を制御する回転制御信号１７および１９を送出し、第１のファン７および第２のファン８の回転を制御する。 Next, a method of controlling the first fan 7, the second fan 8, and the power conversion element 6 in the control unit 15 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing input / output signals of the controller 15 in the present embodiment. The temperature information 16 of the outside air detected by the temperature detection sensor 9 is output to the control unit 15. The first fan 7 and the second fan 8 output operation detection signals 18 and 20 representing the respective operations to the control unit 15. The operation detection signals 18 and 20 are signals indicating the operation state of the fan. For example, a 1-bit signal such as “0” when the fan is stopped and “1” when the fan is operating, Information on the rotational speed of the fan is output to the control unit 15 using the bit. Further, the control unit 15 sends rotation control signals 17 and 19 for controlling the rotation of the respective fans to the first fan 7 and the second fan 8, and the first fan 7 and the second fan 8. Control the rotation of

次に、第１のファン７の動作状態を判断する方法、およびファンの凍結状態を解消するための暖気運転モードについて説明する。
本願発明において、ダクト４内部の温度情報１６が５℃より高い場合は、第１のファン７および第２のファン８が凍結していないと判断する。一方、ダクト４内部の温度情報１６が５℃以下の場合、制御部１５は第１のファン７および第２のファン８が凍結している可能性があると判断する。このように、外気温度によって第１のファン７の凍結を判断することによって、不必要な暖気運転モードの実施を抑制することが出来る。
次に、温度情報１６が５℃以下の場合について説明する。このとき制御部１５は、パワーコンディショナ１の出力電力を通常運転時より抑えた暖気運転モードにて動作させるべく電力変換素子６に出力制御信号２１を送出する。なお暖気運転モードにてパワーコンディショナ１を通常運転時より出力電力を抑えて運転する理由は、暖気運転時に消費する消費電力を抑えるとともに、第１のファン７および第２のファン８が凍結して動作しない状態で通常運転を行うと、電力変換素子６からの発熱により放熱器５の温度が急激に上昇し、電力変換素子６が動作しなくなる可能性があるためである。
なお、前記説明ではダクト４内部の温度情報１６については５℃を閾値として判断を行っているが、仮にこの閾値をさらに低くして０℃とした場合には、パワーコンディショナ１の外気の気温が０℃以上であっても、０℃近い温度では排気口１１から侵入する風によって第１のファン７および第２のファン８が凍結する可能性がある。よって第１のファン７および第２のファン８が凍結しない温度を考慮して０℃より高い５℃としている。また、例えば第１のファン７や第２のファン８が動作可能な温度範囲である動作温度範囲に応じて、例えば温度検出センサー９で検出される外気の温度がファンの動作温度範囲より低い場合は、ファンは停止状態となるが、暖気運転モードを実施することによりファンを動作状態に移行することができる。
暖気運転モードにおいて電力変換素子６から発生した熱は、放熱器５を介して放熱器５上部の空気を暖める。その暖まった空気は対流によって上昇して第２のファン８を暖め、凍結状態から通常状態に戻る。このとき制御部１５は動作検出信号１８から、第２のファン８が通常動作状態であることを検知し、第２のファン８を動作させる。 Next, a method for determining the operating state of the first fan 7 and a warm-up operation mode for eliminating the frozen state of the fan will be described.
In the present invention, when the temperature information 16 inside the duct 4 is higher than 5 ° C., it is determined that the first fan 7 and the second fan 8 are not frozen. On the other hand, when the temperature information 16 inside the duct 4 is 5 ° C. or less, the control unit 15 determines that there is a possibility that the first fan 7 and the second fan 8 are frozen. As described above, by determining whether the first fan 7 is frozen based on the outside air temperature, it is possible to suppress the unnecessary warm-up operation mode.
Next, the case where the temperature information 16 is 5 ° C. or less will be described. At this time, the control unit 15 sends an output control signal 21 to the power conversion element 6 so as to operate in a warm-up operation mode in which the output power of the power conditioner 1 is suppressed from that during normal operation. The reason why the power conditioner 1 is operated in the warm-up operation mode while suppressing the output power from the normal operation is that the power consumption consumed during the warm-up operation is suppressed and the first fan 7 and the second fan 8 are frozen. This is because if the normal operation is performed in a state where the power conversion element 6 does not operate, the temperature of the radiator 5 rapidly rises due to heat generated from the power conversion element 6 and the power conversion element 6 may not operate.
In the above description, the temperature information 16 inside the duct 4 is determined using 5 ° C. as a threshold value. However, if this threshold value is further reduced to 0 ° C., the temperature of the outside air of the power conditioner 1 is determined. Even if the temperature is 0 ° C. or higher, the first fan 7 and the second fan 8 may be frozen by the wind entering from the exhaust port 11 at a temperature close to 0 ° C. Therefore, in consideration of the temperature at which the first fan 7 and the second fan 8 are not frozen, the temperature is set to 5 ° C. higher than 0 ° C. Further, for example, when the temperature of the outside air detected by the temperature detection sensor 9 is lower than the operating temperature range of the fan, for example, according to the operating temperature range in which the first fan 7 or the second fan 8 can operate. Although the fan is in the stopped state, the fan can be shifted to the operating state by performing the warm-up operation mode.
The heat generated from the power conversion element 6 in the warm air operation mode warms the air above the radiator 5 via the radiator 5. The warm air rises by convection, warms the second fan 8, and returns from the frozen state to the normal state. At this time, the control unit 15 detects from the operation detection signal 18 that the second fan 8 is in a normal operation state, and operates the second fan 8.

第２のファン８が動作すると、放熱器５で温まった空気は第２のファン８によってダクト４の下流側となる上段に備えた第１のファン７に届く。この結果、第１のファン７が凍結している場合はこの温まった空気によって解凍することができる。制御部１５は動作検出信号２０から第１のファン７が通常動作状態であることを検知すると、第１のファン７を動作させるとともに第２のファン８を停止し、あわせて電力変換素子６の出力電力を通常運転時に戻したのちパワーコンディショナ１の通常運転を開始する。 When the second fan 8 operates, the air heated by the radiator 5 reaches the first fan 7 provided in the upper stage on the downstream side of the duct 4 by the second fan 8. As a result, when the first fan 7 is frozen, it can be thawed by the warm air. When the control unit 15 detects from the operation detection signal 20 that the first fan 7 is in a normal operation state, the control unit 15 operates the first fan 7 and stops the second fan 8. After returning the output power during normal operation, normal operation of the power conditioner 1 is started.

なお、上記説明において、外気温度検出部として放熱器５や第１のファン７及び第２のファン８とは独立した温度検出センサー９を用いた場合を説明したが、放熱器５や第１のファン７や第２のファン８に内蔵された温度を計測するセンサを用いて外気の温度を計測してもよい。さらにパワーコンディショナ１の外部に温度検出センサーを設けて直接外気温を計測したり、パワーコンディショナ１が外部のネットワークと接続されている場合は、家屋内外に設けられた機器が備える温度情報や、インターネットから外気の温度情報を入手して使用してもよい。
このように構成することにより、新たに外気温度検出部を設置する必要がなくなるので、さらに安価な構成にて第１のファン７および第２のファン８を、凍結状態から正常状態に移行することができる。 In the above description, the case where the temperature detection sensor 9 independent of the radiator 5, the first fan 7, and the second fan 8 is used as the outside air temperature detection unit has been described. You may measure the temperature of external air using the sensor which measures the temperature incorporated in the fan 7 or the 2nd fan 8. FIG. Further, a temperature detection sensor is provided outside the power conditioner 1 to directly measure the outside air temperature, or when the power conditioner 1 is connected to an external network, temperature information or The temperature information of the outside air may be obtained from the Internet and used.
With this configuration, there is no need to newly install an outside air temperature detection unit, so that the first fan 7 and the second fan 8 are shifted from the frozen state to the normal state with a more inexpensive configuration. Can do.

次に、本発明のパワーコンディショナ１の起動時における制御部１５の詳細動作について、図４を用いて説明する。図４はパワーコンディショナ１の起動時における制御部１５の制御フロー図である。パワーコンディショナ１の運転開始時、制御部１５は温度検出センサー９の測定値を検出する（Ｓ０）。この測定値が５℃以上の場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）、第１のファン７と第２のファン８は凍結していないと判断して電力変換素子６を通常運転する（Ｓ９）。温度検出センサー９の測定値が５℃以下の場合（Ｓ１：Ｎｏ）、第２のファン８に回転制御信号１７を送出し、第２のファン８の動作を試みる（Ｓ２）。次に動作検出信号１８から第２のファン８の動作状態を確認する（Ｓ３）。第２のファン８が動作する場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）は、続けて回転制御信号１９を送出し、第１のファン７を動作させることを試みる（Ｓ５）。一方、Ｓ３にて第２のファン８が動作しない場合（Ｓ３：Ｎｏ）は、第２のファン８が凍結している可能性があると判断し、出力制御信号２１を送出して電力変換素子６を通常運転状態より出力電力を抑えた暖気運転状態にする（Ｓ４）。この暖気運転によって第２のファン８が解凍して動作するまでＳ３〜Ｓ４の処理を繰り返す。
次に動作検出信号２０から第１のファン７の動作を確認する（Ｓ６）。第１のファン７が動作する場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）は、このファンが凍結していないと判断し、この結果第１のファン７および第２のファン８は両方とも凍結していないことが確認できるので、第１のファン７および第２のファン８を停止させ（Ｓ８）、暖気運転を停止して通常運転を開始する（Ｓ９）。なおＳ６において、第１のファン７が動作しない場合（Ｓ６：Ｎｏ）は、出力制御信号２１を送出しでパワーコンディショナ１の暖気運転を実施し（Ｓ７）、第１のファン７が解凍するまでＳ６〜Ｓ７の処理を繰り返す。
ここで、本実施の形態では、最初に第２のファン８の動作確認を実施（Ｓ３）したが、例えば最初に第１のファン７の動作確認を実施し、第１のファン７の凍結が確認された際に第２のファン８を動作させると共に電力変換素子６を通常運転状態より出力電力を抑えた暖気運転状態にするようにしても良い。このように動作させることにより、第１のファン７は凍結していないが第２のファン８が凍結している場合において、暖気運転を実施することなく通常運転を実施することが出来る。 Next, the detailed operation of the control unit 15 at the time of starting the power conditioner 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a control flow diagram of the control unit 15 when the power conditioner 1 is activated. At the start of operation of the power conditioner 1, the control unit 15 detects the measurement value of the temperature detection sensor 9 (S0). When this measured value is 5 ° C. or higher (S1: Yes), it is determined that the first fan 7 and the second fan 8 are not frozen, and the power conversion element 6 is normally operated (S9). When the measured value of the temperature detection sensor 9 is 5 ° C. or lower (S1: No), the rotation control signal 17 is sent to the second fan 8 to try the operation of the second fan 8 (S2). Next, the operation state of the second fan 8 is confirmed from the operation detection signal 18 (S3). When the second fan 8 operates (S3: Yes), the rotation control signal 19 is continuously transmitted to try to operate the first fan 7 (S5). On the other hand, when the second fan 8 does not operate in S3 (S3: No), it is determined that the second fan 8 may be frozen, and an output control signal 21 is sent to transmit the power conversion element. 6 is set to the warm-up operation state in which the output power is suppressed from the normal operation state (S4). The processes of S3 to S4 are repeated until the second fan 8 is defrosted and operated by this warm-up operation.
Next, the operation of the first fan 7 is confirmed from the operation detection signal 20 (S6). When the first fan 7 operates (S6: Yes), it is determined that the fan is not frozen, and as a result, it is confirmed that both the first fan 7 and the second fan 8 are not frozen. Therefore, the first fan 7 and the second fan 8 are stopped (S8), the warm-up operation is stopped, and the normal operation is started (S9). If the first fan 7 does not operate in S6 (S6: No), the output control signal 21 is sent to perform the warm-up operation of the power conditioner 1 (S7), and the first fan 7 is thawed. Steps S6 to S7 are repeated.
Here, in this embodiment, the operation check of the second fan 8 is first performed (S3). For example, the operation check of the first fan 7 is first performed and the first fan 7 is frozen. When confirmed, the second fan 8 may be operated, and the power conversion element 6 may be put into a warm-up operation state in which the output power is suppressed from the normal operation state. By operating in this way, when the first fan 7 is not frozen but the second fan 8 is frozen, the normal operation can be performed without performing the warm-up operation.

本発明のパワーコンディショナ１では、機器の冷却で使用する安価なファンを用いるので、製品コストの上昇を抑えるとともに、パワーコンディショナ１起動時のみ第２のファン８を回転させるため、僅かな電力にて凍結したファンを解凍して通常動作状態に移行させることができる。 In the power conditioner 1 of the present invention, since an inexpensive fan used for cooling the equipment is used, an increase in product cost is suppressed, and the second fan 8 is rotated only when the power conditioner 1 is started. The frozen fan can be thawed to shift to the normal operation state.

なお、図４の説明において、第２のファン８が動作する状態（例えばＳ３：Ｙｅｓの場合）において、第２のファン８の排気が放熱器５に当たるように第１のファンを動作させた後、Ｓ５の処理に移る。これにより、吸気口から入り込んだ雪やゴミを吹き飛ばすことができるので、第１の風路３２を確保することができる。この結果、放熱器５にて暖められた空気が第１のファン７に到達し、第１のファン７に発生した氷を確実に溶かすことができる。 In the description of FIG. 4, after the first fan is operated so that the exhaust of the second fan 8 hits the radiator 5 in a state where the second fan 8 operates (for example, in the case of S3: Yes). , The process proceeds to S5. As a result, snow and dust that have entered from the air inlet can be blown away, so that the first air passage 32 can be secured. As a result, the air warmed by the radiator 5 reaches the first fan 7, and the ice generated in the first fan 7 can be reliably melted.

実施の形態２．
本発明の実施の形態２について、図５を用いて説明する。図５はこの実施の形態におけるパワーコンディショナ１のＡ−Ａ′方向の断面図である。なお図５中、図２と同一符号は同一または相当部分を示す。図５における図２との差異は、第２のファン８の取り付け位置をダクト４内部で放熱器５の上流側となる下方に設けたもので、それ以外の構成や動作は実施の形態１と同様である。なお、実施の形態２においても実施の形態１と同様に、第２のファン８は、吸気口１０と第１のファン７との間で、更には第１のファン７より放熱器５に近い位置に設けられている。
図において、第２のファン８は放熱器５と吸気口１０の間であって、放熱器５の直下で、第２のファン８の排気が放熱器５の周囲を通って第１のファン７に当たる位置に設けられている。ここで第２のファン８が凍結した場合は、パワーコンディショナ１の起動時に行う暖気運転の際に発生する放熱器５からの熱放射によって、第２のファン８を解凍させる。その後、第２のファン８が動作すると、吸気口１０から吸い込んだ空気が放熱器５の下側から送風される。この結果第２のファン８の排気は放熱器５によって暖められたのち第１のファン７に吹き付けられるので、第１のファン７周辺に暖かい空気が溜まり、第１のファン７上に生成された氷を解かすことができる。この結果、凍結していた第１のファン７も正常に動作可能となるので、パワーコンディショナ１の通常運転を開始することができる。 Embodiment 2. FIG.
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view in the AA ′ direction of the power conditioner 1 in this embodiment. In FIG. 5, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same or corresponding parts. The difference between FIG. 2 and FIG. 2 is that the mounting position of the second fan 8 is provided below the upstream side of the radiator 5 in the duct 4, and other configurations and operations are the same as those of the first embodiment. It is the same. In the second embodiment, as in the first embodiment, the second fan 8 is between the air inlet 10 and the first fan 7 and is closer to the radiator 5 than the first fan 7. In the position.
In the figure, the second fan 8 is between the radiator 5 and the air inlet 10, and immediately below the radiator 5, the exhaust of the second fan 8 passes around the radiator 5 and the first fan 7. It is provided in the position that hits. Here, when the second fan 8 is frozen, the second fan 8 is thawed by heat radiation from the radiator 5 generated during the warm-up operation performed when the power conditioner 1 is started. Thereafter, when the second fan 8 operates, the air sucked from the air inlet 10 is blown from the lower side of the radiator 5. As a result, the exhaust from the second fan 8 is heated by the radiator 5 and then blown to the first fan 7, so that warm air accumulates around the first fan 7 and is generated on the first fan 7. The ice can be thawed. As a result, the frozen first fan 7 can also operate normally, so that the normal operation of the power conditioner 1 can be started.

なお、パワーコンディショナ１の運転開始時に第２のファン８が動作可能な場合は、第２のファン８を吸気口１０に向けて排気させる。これにより、吸気口１０の内から外に向けて噴き出す気流が発生し、吸気口１０に詰まった雪やゴミを飛ばすことができる。具体的な動作としては、図４の制御部１５の制御フロー図において、第２のファン８が動作する場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）に一定時間第２のファン８を吸気口１０に向けて排気したのち、第１のファン７を動作（Ｓ５）させればよい。また、温度検出センサー９の測定値が５℃以上の場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）に、一定時間第２のファン８を吸気口１０に向けて排気したのち、暖気運転を停止し、電力変換素子を通常運転させてもよい。この処理の結果、吸気口１０からの吸気が確保されるので、放熱器５にて暖められた空気が第１のファン７に到達し、第１のファン７に発生した氷を確実に溶かすことができる。 If the second fan 8 is operable at the start of operation of the power conditioner 1, the second fan 8 is exhausted toward the air inlet 10. Thereby, the airflow which spouts toward the exterior from the inside of the inlet port 10 generate | occur | produces, and the snow and garbage which were stuck in the inlet port 10 can be blown away. As a specific operation, in the control flow chart of the control unit 15 in FIG. 4, when the second fan 8 is operated (S3: Yes), the second fan 8 is exhausted toward the air inlet 10 for a certain period of time. After that, the first fan 7 may be operated (S5). When the measured value of the temperature detection sensor 9 is 5 ° C. or higher (S1: Yes), the second fan 8 is exhausted toward the inlet 10 for a certain period of time, and then the warm-up operation is stopped, and the power conversion element You may make it drive normally. As a result of this processing, the intake air from the intake port 10 is secured, so that the air warmed by the radiator 5 reaches the first fan 7 and the ice generated in the first fan 7 is surely melted. Can do.

１パワーコンディショナ
２背面カバー
３脚
４ダクト
５放熱器
６電力変換素子
７第１のファン
８第２のファン
９温度検出センサー
１０吸気口
１１排気口
１２コンクリート基礎
１３ボルト
１５制御部
１６温度情報
１７回転制御信号
１８動作検出信号
１９回転制御信号
２０動作検出信号
２１出力制御信号
３０第１の開口部
３１第２の開口部
３２第１の風路
３３第２の風路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power conditioner 2 Back cover 3 Leg 4 Duct 5 Radiator 6 Power conversion element 7 1st fan 8 2nd fan 9 Temperature detection sensor 10 Intake port 11 Exhaust port 12 Concrete foundation 13 Bolt 15 Control part 16 Temperature information 17 Rotation control signal 18 Motion detection signal 19 Rotation control signal 20 Motion detection signal 21 Output control signal 30 First opening 31 Second opening 32 First air path 33 Second air path

Claims

A power conversion element that converts AC power and DC power bidirectionally;
An air passage composed of an intake port and an exhaust port at both ends;
A radiator that is provided in the air passage and dissipates heat of the power conversion element into the air passage;
A first fan provided in the air passage;
A second fan that is provided between the first fan in the air passage and the intake port and exhausts air heated by heat dissipation of the radiator toward the first fan;
And a control unit that controls the first fan, the second fan, and the power conversion element from the operating state of the first fan and the operating state of the second fan. A power conditioner.

The controller is
When it is determined that the first fan is frozen, a warm-up operation is performed in which the power conversion element is operated with lower output power than during normal operation, and the second fan is operated. The power conditioner according to claim 1.

The controller is
The power conditioner according to claim 2, wherein when the second fan is detected to be frozen, it is determined that the first fan is frozen and the warm-up operation is performed.

It has an outside air temperature detector that detects the temperature of outside air,
The controller is
4. The method according to claim 1, wherein when the temperature information detected by the outside air temperature detection unit is lower than a preset temperature, it is determined that the first fan is frozen. The power conditioner of Claim 1.

The said 2nd fan is installed between the said heat radiator and the said 1st fan, and the upper direction of the said heat radiator, The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. The listed inverter.

The power conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein the second fan is installed between the radiator and the air inlet.

The power conditioner according to claim 6, wherein the second fan exhausts toward the intake port at the start of operation.