電動車両のバッテリ温度調整構造
【課題】部品点数の増加を抑えた上でバッテリを加温可能な電動車両のバッテリ温度調整構造を提供する。
【解決手段】外気を流通させるダクト４１内に、駆動用バッテリ２と、少なくともモータドライバを含む駆動用電装部品（制御ユニット３５）とが収容され、前記ダクト４１には、バッテリ収容部４６への吸気入口４６ａを開閉する前ルーバー３８と、ドライバ収容部４７からの下排気出口４７ｂを開閉する後ルーバー３９と、各収容部４６，４７間を区画する隔壁４５とが設けられ、前記隔壁４５には連通孔４８が設けられ、前記バッテリ２の低温時には前記各ルーバー３８，３９が閉じ、前記バッテリ２の高温時には前記各ルーバー３８，３９が開く。
【解決手段】外気を流通させるダクト４１内に、駆動用バッテリ２と、少なくともモータドライバを含む駆動用電装部品（制御ユニット３５）とが収容され、前記ダクト４１には、バッテリ収容部４６への吸気入口４６ａを開閉する前ルーバー３８と、ドライバ収容部４７からの下排気出口４７ｂを開閉する後ルーバー３９と、各収容部４６，４７間を区画する隔壁４５とが設けられ、前記隔壁４５には連通孔４８が設けられ、前記バッテリ２の低温時には前記各ルーバー３８，３９が閉じ、前記バッテリ２の高温時には前記各ルーバー３８，３９が開く。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両のバッテリ温度調整構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車両のバッテリ温度調整構造において、バッテリを収容するダクトを有し、バッテリの周囲に走行風入口と走行風出口とから大気に連通する空気通路を形成すると共に、バッテリの温度に応じて前記走行風入口を開閉する開閉弁を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。これは、バッテリ温度が高いときには、前記開閉弁が開くことにより走行風をダクト内に流入させてバッテリを冷却し、バッテリ温度が低いときには、前記開閉弁が閉じることによりエンジン冷却後の温風をダクト内に流入させてバッテリを暖めるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６６０４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年の電動車両（ＥＶ）のように、エンジン（内燃機関）を持たずモータ（電動機）のみで走行する車両においては、バッテリをエンジン熱で温めることができず、バッテリを加温する場合には別途加温装置が必要となり、部品点数を増加させるという課題が生じる。
【０００５】
そこで本発明は、部品点数の増加を抑えた上でバッテリを加温可能な電動車両のバッテリ温度調整構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、
駆動用バッテリ（２）からの電力によりモータ（３ａ）を駆動させて走行する電動車両（１）のバッテリ温度調整構造において、
前記バッテリ（２）の下方に、少なくともモータドライバ（２６）を含む駆動用電装部品（３５）を配置し、
車両前方からの外気を前記バッテリ（２）及び駆動用電装部品（３５）の配置部位に導入する吸気ダクト（４３）と、前記駆動用電装部品（３５）の熱を帯びた空気を前記バッテリ（２）の配置部位へ導く連通部（４８）と、前記連通部（４８）における空気の流れを制御する制御手段（３８，３９）とを備えることを特徴とする。
請求項２に記載した発明は、
前記バッテリ（２）と駆動用電装部品（３５）とが、一つの収容体（４１）に形成されたバッテリ収容部（４６）と駆動用部品収容部（４７）とにそれぞれ収容されるとともに、
前記収容体（４１）には、前記バッテリ収容部（４６）と駆動用部品収容部（４７）とを区画する隔壁（４５）を設け、
前記連通部（４８）が、前記隔壁に形成されることを特徴とする。
請求項３に記載した発明は、
前記収容体（４１）は、前記吸気ダクト（４３）と連結し、
前記制御手段（３８，３９）は、前記駆動用バッテリ（２）を収容するバッテリ収容部（４６）への吸気入口（４６ａ）を開閉する入口側開閉弁（３８）と、前記駆動用電装部品（３５）を収容する駆動用部品収容部（４７）からの排気出口（４７ｂ）を開閉する出口側開閉弁（３９）とから構成され、
前記駆動用バッテリ（２）の低温時には、前記入口側開閉弁（３８）が前記吸気入口（４６ａ）を閉じると共に、前記出口側開閉弁（３９）が前記排気出口（４７ｂ）を閉じ、
前記駆動用バッテリ（２）の高温時には、前記入口側開閉弁（３８）が前記吸気入口（４６ａ）を開くと共に、前記出口側開閉弁（３９）が前記排気出口（４７ｂ）を開くことを特徴とする。
請求項４に記載した発明は、
前記駆動用部品収容部（４７）の直上に前記バッテリ収容部（４６）が配置されることを特徴とする。
請求項５に記載した発明は、
前記連通部（４８）が、前記各収容部（４６，４７）の流路面積よりも小さい開口面積の連通孔（４８）からなることを特徴とする。
請求項６に記載した発明は、
前記収容体（４１）に空気流通用のファン（３７）が設けられることを特徴とする。
請求項７に記載した発明は、
前記駆動用バッテリ（２）の低温時には、前記ファン（３７）の駆動を停止することを特徴とする。
請求項８に記載した発明は、
前記隔壁（４５）が、前記駆動用バッテリ（２）のヒートシンクからなることを特徴とする。
請求項９に記載した発明は、
前記収容体（４１）にサブバッテリ（２８）が配置されることを特徴とする。
請求項１０に記載した発明は、
前記サブバッテリ（２８）が、前記収容体（４１）内に設けられた凹部（４９）に収容されることを特徴とする。
請求項１１に記載した発明は、
前記駆動用電装部品（３５）の下方に前記モータ（３ａ）が配置されることを特徴とする。
請求項１２に記載した発明は、
前記モータ（３ａ）における前記駆動用電装部品（３５）を接続する接続端子（３ｃ）が、前記モータ（３ａ）の上方に突出することを特徴とする。
請求項１３に記載した発明は、
前記駆動用バッテリ（２）が複数の単バッテリ（２ａ）を結線してなり、前記各単バッテリ（２ａ）間の隙間にバッテリ出力ハーネス（２ｃ）及びコンタクタ（２５）が配置されることを特徴とする。
請求項１４に記載した発明は、
前記電動車両（１）は、車体の前方から車両側面を覆うカウリング（２１）を備え、車体フレーム（１１）のヘッドパイプ（１２）から左右一対のメインフレーム（１３）の後部の間で、前記左右メインフレーム（１３）の下方に走行用の前記モータ（３ａ）を搭載したレース用スポーツバイクであり、
前記吸気ダクト（４３）は、前記カウリング（２１）の先端部に開口されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載した発明によれば、電動車両において、もともと存在する駆動用電装部品が発生する熱を効率良く利用し、且つ走行風（外気）を導入しながら、駆動用バッテリの加温および冷却装置を別途設けることなく、部品点数の増加を抑えた上で、駆動用バッテリをそれぞれの装置を制御する制御手段によって適切な温度状態に維持することができる。
請求項２に記載した発明によれば、共通の収容体に駆動用バッテリと駆動用電装部品をコンパクトに収容することができ、比較的高圧な駆動用バッテリと駆動用電装部品とを繋ぐ高圧ハーネスを短くできると共に、この高圧ハーネスが外部に露出しないようにすることができる。
請求項３に記載した発明によれば、駆動用バッテリの温度に応じて各開閉弁を開閉させるという簡単な構成で、低温時の駆動用バッテリの加温や、走行中の高温時の駆動用バッテリや駆動用電装部品の冷却を行うことができる。
請求項４に記載した発明によれば、駆動用電装部品により暖められた空気を効率よくバッテリ収容部に流入させることができる。
請求項５に記載した発明によれば、連通部の構成を簡単にしながら、バッテリ高温時には連通部での空気の流れを抑制し、各収容部での空気の流れを促進して駆動用バッテリ及び駆動用電装部品の冷却性を向上できる。
請求項６に記載した発明によれば、停車時や低速走行時にも駆動用バッテリ及び駆動用電装部品に冷却風を供給できる。
請求項７に記載した発明によれば、バッテリ低温時における駆動用バッテリの加温を促進できると共に、ファンの駆動に伴うエネルギー消費を低減できる。
請求項８に記載した発明によれば、バッテリ低温時には駆動用電装部品の熱を駆動用バッテリに伝わり易くしてその加温を促進できると共に、バッテリ高温時には駆動用バッテリの熱引き性を向上できる。
請求項９に記載した発明によれば、駆動用バッテリ及び駆動用電装部品とサブバッテリとの間のハーネスを短くできる。
請求項１０に記載した発明によれば、サブバッテリをダクト内に収容しながらダクト内の空気抵抗の増加を抑制できる。
請求項１１に記載した発明によれば、駆動用バッテリ、駆動用電装部品及びモータを近接配置してこれらを繋ぐ高圧ハーネスを短くできると共に、マスの集中にも寄与できる。
請求項１２に記載した発明によれば、駆動用電装部品とモータとを繋ぐ高圧ハーネスを短くできる。
請求項１３に記載した発明によれば、各単バッテリ間の隙間をバッテリ出力ハーネス及びコンタクタの配置スペースとして利用できると共に、各単バッテリ間に隙間を形成することで冷却性を向上できる。
請求項１４に記載した発明によれば、バッテリを加温することにより、より大きな出力が期待でき、レース車両としての高出力化に寄与できる上に、レース走行での大きな走行風を利用しながら、バッテリの高温化も防ぐことができる。従って、レース用のスポーツバイクにおける電動車両として、有効な構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態における鞍乗り型電動車両の左側面図である。
【図２】上記鞍乗り型電動車両の要部の構成図である。
【図３】上記鞍乗り型電動車両のダクトにおけるバッテリ低温時の説明図である。
【図４】上記ダクトにおけるバッテリ高温時の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。
【００１０】
図１に示す鞍乗り型電動車両（電動車両）１は、車体中央上部に走行用のバッテリ（駆動用バッテリ）２を搭載すると共に、車体中央下部には走行用のモータユニット３を搭載し、バッテリ２からの電力によりモータユニット３を駆動させると共に、その駆動力を駆動輪たる後輪４に伝達して走行する。なお、図中矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＵＰは車両上方をそれぞれ示す。
【００１１】
鞍乗り型電動車両１は自動二輪車の態様をなし、レース用のスポーツバイクの車体に走行用のモータユニット３を搭載したものであって、その前輪５は左右一対のフロントフォーク６の下端部に軸支され、左右フロントフォーク６の上部はステアリングステム７を介して車体フレーム１１前端のヘッドパイプ１２に操向可能に枢支される。ステアリングステム７（又はフロントフォーク６）の上部には操向ハンドル８が取り付けられる。
【００１２】
ヘッドパイプ１２からは左右一対のメインフレーム１３が後下がりに後方に延出し、左右メインフレーム１３の後端部からは左右一対のピボットフレーム１４が下方に延出する。左右ピボットフレーム１４にはピボット１４ａを介してスイングアーム１５の前端部が上下揺動可能に枢支され、スイングアーム１５の後端部には後輪４が軸支される。鞍乗り型電動車両１の車体前部は、その前方、側方及び下方からカウリング２１により覆われる。ヘッドパイプ１２から左右メインフレーム１３の後部までの間であって左右メインフレーム１３の下方には、前記モータユニット３が搭載される。
【００１３】
左右メインフレーム１３の後端部及び左右ピボットフレーム１４からは、シートフレーム１６が後上がりに後方に延出する。シートフレーム１６上には乗員着座用のシート９が支持される。シートフレーム１６の周囲はシートカウル２２により覆われる。シートフレーム１６を含む車体フレーム１１は、複数種の金属部材を溶接や締結等により一体に結合してなる。シート９の前方には、左右メインフレーム１３の上縁よりも上方に膨出するシート前カバー２３が配置される。シート前カバー２３は、シート９に着座した乗員の両膝間に挟み込まれる。
【００１４】
バッテリ２は、例えば前後に並ぶ複数（図では四つ）の単バッテリ２ａからなり、これらを直列に結線することで所定の高電圧（４８〜７２Ｖ）を発生させる。各単バッテリ２ａは例えば厚板状をなし、車両前後方向と直交するように起立して配置される。各単バッテリ２ａは互いに前後に隙間を空けて配置される。各単バッテリ２ａは適宜充放電可能なエネルギーストレージであり、例えばリチウムイオンバッテリ、ニッケル水素バッテリ、鉛バッテリ等からなる。
【００１５】
各単バッテリ２ａの上端には結線用の端子２ｂが突設される。各単バッテリ２ａの例えば最後部のものの端子２ｂには、バッテリ２全体の出力ケーブル（バッテリ出力ハーネス）２ｃが接続される。出力ケーブル２ｃの途中には後述するコンタクタ２５が介設され、このコンタクタ２５が出力ケーブル２ｃと共に最後部の単バッテリ２ａとその直前の単バッテリ２ａとの間の隙間に配置される。
【００１６】
バッテリ２は、その下部前側が左右メインフレーム１３間に入り込んだ状態で、後述するダクト（収容体）４１を介して車体フレーム１１に固定的に支持される。なお、バッテリ２を充電等のために車体に対して着脱自在としてもよい。
【００１７】
バッテリ２の直下には前記モータユニット３が位置し、このモータユニット３が車体フレーム１１に固定的に支持される。モータユニット３は左右方向に沿う回転軸線Ｃ１を有するモータ本体３ａを有し、このモータ本体３ａの駆動軸３ｂと後輪４とが例えばチェーン式の伝動機構４ａを介して連係される。モータユニット３は例えばＶＶＶＦ（variable voltage variable frequency）制御による可変速駆動がなされる。
【００１８】
モータ本体３ａの駆動軸３ｂには、前記伝動機構４ａのドライブスプロケット等の駆動部材４ｂが直接支持される。なお、モータユニット３が手動又は自動の変速機やクラッチ及び減速機構等を介して後輪４を駆動する構成であってもよい。モータ本体３ａの上部（軸線Ｃ１よりも上方の部位）における例えば前側には、その径方向外側を指向するように三相の接続端子３ｃが斜め上前方に向けて突設される。各接続端子３ｃには、後述する制御ユニット３５から延びる給電ケーブル３５ａが接続される。
【００１９】
モータユニット３は、無段変速機を有する如く変速制御されるが、有段変速機を有する如く変速制御される構成としてもよい。この場合、車速やアクセル操作に応じて自動変速するオートマチックモードと、変速スイッチやシフトペダルの操作に応じて手動で変速するマニュアルモードとを選択可能としてもよい。
【００２０】
図２に示すように、バッテリ２からの電力は、不図示のメインスイッチと連動するコンタクタ２５を介してモータドライバたるＰＤＵ（power driver unit）２６に供給され、ＰＤＵ２６にて直流から三相交流に変換された後に、三相交流モータであるモータ本体３ａに供給される。また、バッテリ２からの出力電圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータ（以下、単にコンバータという）２７を介して降圧されて、１２Ｖのサブバッテリ２８や灯火器等の一般電装部品２９、後述するファン３７やルーバー３８，３９、並びにＥＣＵ（electric control unit）３１等の制御系部品に供給される。
【００２１】
バッテリ２は、例えばＡＣ１００Ｖの電源に接続した充電器３２により充電される。バッテリ２の充放電状況や温度等はＢＭＵ（battery managing unit）３３に監視され、この情報がＥＣＵ３１と共有される。ＥＣＵ３１にはスロットル（アクセル）センサ３４からの出力要求情報が入力され、この出力要求情報に基づきＥＣＵ３１がＰＤＵ２６を介してモータ本体３ａを駆動制御する。ＰＤＵ２６及びＥＣＵ３１は一体の制御ユニット３５として構成される。なお、充電器３２は車載されなくてもよい。また、単バッテリ２ａの種類によってはサブバッテリ２８を無くしてもよい。
【００２２】
図１に示すように、鞍乗り型電動車両１は、車体の前後端部に渡って延設されてその長手方向に沿って外気を流通させるダクト４１を有する。
ダクト４１は、その前後中間部にて流路を拡大するように形成される電装収容部４２と、この電装収容部４２の前端下部から前方に延出する吸気ダクト４３と、電装収容部４２の後端下部から後方に延びる排気ダクト４４とを一体に有する。
【００２３】
電装収容部４２は、左右メインフレーム１３間かつモータユニット３の上方に位置し、その上部を前記シート前カバー２３内に入り込ませる。電装収容部４２は、その下部内側に略水平な板状の隔壁４５を固設し、この隔壁４５の上方の空間をバッテリ２を収容するバッテリ収容部４６とし、隔壁４５の下方の空間を前記制御ユニット３５を収容するドライバ収容部４７とする。すなわち、バッテリ２及び制御ユニット３５が単一（共通）のダクト４１内に配置される。
【００２４】
ダクト４１は、その管形成部分が例えば樹脂成形品で構成されるのに対し、前記隔壁４５はアルミ合金等の比較的熱伝導率の高い部材で構成される。隔壁４５はバッテリ２のヒートシンクでもあり、この隔壁４５上にバッテリ２が直接載置される。隔壁４５には各収容部４６，４７間を連通する複数の連通孔４８が形成される。各連通孔４８は前記各単バッテリ２ａ間の隙間に対応する位置に設けられる。連通孔４８の開口面積は各収容部４６，４７の流路面積よりも十分に小さくされる。
【００２５】
隔壁４５の前端部には、バッテリ収容部４６前端の上吸気入口４６ａを開閉する前ルーバー３８が設けられる。一方、電装収容部４２の下壁の後端部には、ドライバ収容部４７後端の下排気出口４７ｂを開閉する後ルーバー３９が設けられる。各ルーバー３８，３９は電動とされ、それぞれ左右方向に沿う回動軸３８ａ，３９ａ回りに開閉作動する。各ルーバー３８，３９の作動は、ＢＭＵ３３が監視するバッテリ２の温度情報に基づきＥＣＵ３１により制御される。
【００２６】
吸気ダクト４３はカウリング２１内側を前方に延出し、その前端開口（吸気口４３ａ）をカウリング２１の前端部にて車両前方に向けて開口させる。吸気口４３ａは、車両走行時には走行風導入口として機能する。なお、吸気ダクト４３は車体フレーム１１等を避けるべく適宜分岐して設けられる。
【００２７】
排気ダクト４４はシートカウル２２内側を後方に延出し、その後端開口（排気口４４ａ）をシートカウル２２の後端部にて車両後方に向けて開口させる。排気ダクト４４の例えば基端部（前端部）の内側には、ダクト４１内の空気を吸気口４３ａ側から排気口４４ａ側へ強制的に流通させるファン３７が設けられる。
【００２８】
図３に示すように、各ルーバー３８，３９は、バッテリ２の低温時（バッテリ２の充放電に適した所定温度未満の場合）には、前記上吸気入口４６ａを閉じると共に下排気出口４７ｂを閉じる。このときのダクト４１内の空気の流れを図３に鎖線矢印で示す。
一方、図４に示すように、各ルーバー３８，３９は、バッテリ２の高温時（前記所定温度以上の場合）には、前記上吸気入口４６ａを開くと共に下排気出口４７ｂを開く。このときのダクト４１内の空気の流れを図４に鎖線矢印で示す。
なお、前記所定温度は単バッテリ２ａの種類に応じて最適な値に設定される。例えばリチウムイオンバッテリの場合は３０℃、それ以外の鉛バッテリ等の場合は５０℃である。
【００２９】
図３を参照し、前記バッテリ２の低温時において、吸気ダクト４３からダクト４１内に取り入れた外気は、先ずドライバ収容部４７前端の下吸気入口４７ａより隔壁４５下方のドライバ収容部４７のみに流入し、制御ユニット３５を冷却しつつその熱を奪う。このとき、ドライバ収容部４７後端の下排気出口４７ｂは閉じており、したがって、ドライバ収容部４７内で加温された空気は、各連通孔４８を通じてバッテリ収容部４６に流入する。
【００３０】
各連通孔４８からバッテリ収容部４６に流入した空気は、各単バッテリ２ａの周囲を流れつつこれらを加温する。特に、ドライバ収容部４７内の空気は加温されつつ上昇気流となり、各連通孔４８からバッテリ収容部４６へ良好に流入する。バッテリ２加温後の空気は、バッテリ収容部４６後端の上排気出口４６ｂより排気ダクト４４を介してダクト４１外に排気される。
【００３１】
一方、図４を参照し、前記バッテリ２の高温時において、吸気ダクト４３からダクト４１内に取り入れた外気は、各吸気入口４６ａ，４７ａよりバッテリ収容部４６及びドライバ収容部４７にそれぞれ流入し、バッテリ２及び制御ユニット３５をそれぞれ冷却する。このとき、各収容部４６，４７の流路面積に対して開口面積の小さい連通孔４８での空気の流通は抑制される。
【００３２】
バッテリ２は、バッテリ収容部４６を流れる外気により直接冷却されると共に、ドライバ収容部４７を流れる外気によってもヒートシンク（隔壁４５）が放熱することで冷却される。バッテリ２及び制御ユニット３５を冷却した後の空気は、各排気出口４６ｂ，４７ｂより排気ダクト４４を介してダクト４１外に排気される。
【００３３】
ダクト４１は、車両走行時には吸気口４３ａより取り入れた走行風の風圧により外気を流通可能であるが、停車時や低速走行時であってもファン３７の駆動により外気を流通可能である。ファン３７は電動とされ、各ルーバー３８，３９と同様、ＢＭＵ３３が監視するバッテリ２の温度情報に基づきＥＣＵ３１により駆動制御される。
【００３４】
ファン３７は、例えばバッテリ２の高温時には常時回転して外気を流通させるが、その風量は最大要求時の性能を満たすよう設定されることから、例えばバッテリ２の温度や車速に応じて回転数を変化させることで、余分な電力消費を抑えることが可能である。特に、ファン３７は、バッテリ２の低温時には停止するよう制御される。
【００３５】
排気ダクト４４の基端部（前端部）の下側には、前記サブバッテリ２８を収容する凹部４９が形成される。凹部４９は、排気ダクト４４の下壁を部分的に下方に膨出させてなる。この凹部４９に収容されたサブバッテリ２８は、その上面を排気ダクト４４の下壁内面とほぼ面一に配置することで、ダクト４１内の空気流路に突出することはない。凹部４９の直前には後ルーバー３９の回動軸３９ａが位置し、後ルーバー３９が開いた際には、この後ルーバー３９が凹部４９の上部開口を閉塞するよう配置される。
【００３６】
以上説明したように、上記実施形態における電動車両のバッテリ温度調整構造は、バッテリ２からの電力によりモータ本体３ａを駆動させて走行する鞍乗り型電動車両１に適用されるものにおいて、外気を流通させるダクト４１を備え、このダクト４１内に、前記バッテリ２と、少なくともモータドライバ（ＰＤＵ２６）を含む駆動用電装部品（制御ユニット３５）とが収容され、前記ダクト４１には、前記バッテリ２を収容するバッテリ収容部４６への吸気入口（上吸気入口４６ａ）を開閉する入口側開閉弁（前ルーバー３８）と、前記制御ユニット３５を収容するドライバ収容部４７からの排気出口（下排気出口４７ｂ）を開閉する出口側開閉弁（後ルーバー３９）と、前記各収容部４６，４７間を区画する隔壁４５とが設けられ、前記隔壁４５には、前記各収容部４６，４７間を連通する連通部（連通孔４８）が設けられ、前記バッテリ２の低温時には、前記前ルーバー３８が前記上吸気入口４６ａを閉じると共に、前記後ルーバー３９が前記下排気出口４７ｂを閉じ、前記バッテリ２の高温時には、前記前ルーバー３８が前記上吸気入口４６ａを開くと共に、前記後ルーバー３９が前記下排気出口４７ｂを開くものである。
【００３７】
この構成によれば、バッテリ２の低温時には、前記ルーバー３８，３９が上吸気入口４６ａ及び下排気出口４７ｂをそれぞれ閉じることで、ダクト４１内に取り入れた外気が先ずドライバ収容部４７のみに流入し、制御ユニット３５の熱により暖められた後に、隔壁４５の連通孔４８を通じてバッテリ収容部４６に流入してバッテリ２を加温する。すなわち、制御ユニット３５を熱源としてバッテリ２を加温することができる。
一方、バッテリ２の高温時には、前記各ルーバー３８，３９が上吸気入口４６ａ及び下排気出口４７ｂをそれぞれ開くことで、ダクト４１内に取り入れた外気が各収容部４６，４７のそれぞれに流入して流れるため、バッテリ２及び制御ユニット３５をそれぞれ冷却することができる。
このように、バッテリ２の温度に応じて各ルーバー３８，３９を開閉させることで、バッテリ２の加温装置を別途設けることなく、部品点数の増加を抑えた上でバッテリ２を加温することができる。
また、比較的高圧なバッテリ２と制御ユニット３５とを繋ぐ高圧ハーネス（出力ケーブル２ｃ）を短くできると共に、この高圧ハーネスが外部に露出しないようにダクト４１内で配索できる。
【００３８】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記ドライバ収容部４７の上方に前記バッテリ収容部４６が配置されることで、制御ユニット３５により暖められた空気を効率よくバッテリ収容部４６に流入させることができる。
【００３９】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記連通部が、前記各収容部４６，４７よりも流路面積の小さい連通孔４８からなることで、連通部の構成を簡単にしながら、バッテリ高温時には連通孔４８での空気の流れを抑制し、各収容部４６，４７での空気の流れを促進してバッテリ２及び制御ユニット３５の冷却性を向上できる。
【００４０】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記ダクト４１に空気流通用のファン３７が設けられることで、停車時や低速走行時にもバッテリ２及び制御ユニット３５に冷却風を供給できる。
【００４１】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記バッテリ２の低温時には、前記ファン３７の駆動を停止することで、バッテリ低温時におけるバッテリ２の加温を促進できると共に、ファン３７の駆動に伴うエネルギー消費を低減できる。
【００４２】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記隔壁４５が、前記バッテリ２のヒートシンクからなることで、バッテリ低温時には制御ユニット３５の熱をバッテリ２に伝わり易くしてその加温を促進できると共に、バッテリ高温時にはバッテリ２の熱引き性を向上できる。
【００４３】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記ダクト４１にサブバッテリ２８が配置されることで、バッテリ２及び制御ユニット３５とサブバッテリ２８との間のハーネスを短くできる。
【００４４】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記サブバッテリ２８が、前記ダクト４１内に設けられた凹部４９に収容されることで、サブバッテリ２８をダクト４１内に収容しながらダクト４１内の空気抵抗の増加を抑制できる。
【００４５】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記制御ユニット３５の下方に前記モータ本体３ａが配置されることで、バッテリ２、制御ユニット３５及びモータ本体３ａを近接配置してこれらを繋ぐ高圧ハーネス（出力ケーブル２ｃ、給電ケーブル３５ａ）を短くできると共に、マスの集中にも寄与できる。
【００４６】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記モータ本体３ａにおける前記制御ユニット３５を接続する接続端子３ｃが、前記モータ本体３ａの上方に突出することで、制御ユニット３５とモータ本体３ａとを繋ぐ高圧ハーネス（給電ケーブル３５ａ）を短くできる。
【００４７】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記バッテリ２が複数の単バッテリ２ａを結線してなり、前記各単バッテリ２ａ間の隙間にバッテリ出力ハーネス（出力ケーブル２ｃ）及びコンタクタ２５が配置されることで、各単バッテリ２ａ間の隙間を出力ケーブル２ｃ及びコンタクタ２５の配置スペースとして利用できると共に、各単バッテリ２ａ間に隙間を形成することでその冷却性を向上できる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、ドライバ収容部４７に制御ユニット３５に加えてコンバータ２７や充電器３２を配置したり、隔壁４５に連通孔４８に代わりバルブ等を有する連通部を設けた構成としてもよい。また、本発明はモータのみで駆動する電動車両に好適であるが、内燃機関を併せ持つハイブリッド車両に適用することも可能である。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、二輪車のみならず三輪又は四輪の電動車両も適用できる等、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４９】
１ 鞍乗り型電動車両（電動車両）
２ バッテリ（駆動用バッテリ）
２ａ 単バッテリ
２ｃ 出力ケーブル（バッテリ出力ハーネス）
３ａ モータ本体（モータ）
３ｃ 接続端子
１１ 車体フレーム
１２ ヘッドパイプ
１３ メインフレーム
２１ カウリング
２５ コンタクタ
２６ ＰＤＵ（モータドライバ）
２８ サブバッテリ
３５ 制御ユニット（駆動用電装部品）
３７ ファン
３８ 前ルーバー（制御手段、入口側開閉弁）
３９ 後ルーバー（制御手段、出口側開閉弁）
４１ ダクト（収容体）
４３ 吸気ダクト
４５ 隔壁（ヒートシンク）
４６ バッテリ収容部
４６ａ 上吸気入口（吸気入口）
４７ ドライバ収容部（駆動用部品収容部）
４７ａ 下排気出口（排気出口）
４８ 連通孔（連通部）
４９ 凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両のバッテリ温度調整構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車両のバッテリ温度調整構造において、バッテリを収容するダクトを有し、バッテリの周囲に走行風入口と走行風出口とから大気に連通する空気通路を形成すると共に、バッテリの温度に応じて前記走行風入口を開閉する開閉弁を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。これは、バッテリ温度が高いときには、前記開閉弁が開くことにより走行風をダクト内に流入させてバッテリを冷却し、バッテリ温度が低いときには、前記開閉弁が閉じることによりエンジン冷却後の温風をダクト内に流入させてバッテリを暖めるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６６０４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年の電動車両（ＥＶ）のように、エンジン（内燃機関）を持たずモータ（電動機）のみで走行する車両においては、バッテリをエンジン熱で温めることができず、バッテリを加温する場合には別途加温装置が必要となり、部品点数を増加させるという課題が生じる。
【０００５】
そこで本発明は、部品点数の増加を抑えた上でバッテリを加温可能な電動車両のバッテリ温度調整構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、
駆動用バッテリ（２）からの電力によりモータ（３ａ）を駆動させて走行する電動車両（１）のバッテリ温度調整構造において、
前記バッテリ（２）の下方に、少なくともモータドライバ（２６）を含む駆動用電装部品（３５）を配置し、
車両前方からの外気を前記バッテリ（２）及び駆動用電装部品（３５）の配置部位に導入する吸気ダクト（４３）と、前記駆動用電装部品（３５）の熱を帯びた空気を前記バッテリ（２）の配置部位へ導く連通部（４８）と、前記連通部（４８）における空気の流れを制御する制御手段（３８，３９）とを備えることを特徴とする。
請求項２に記載した発明は、
前記バッテリ（２）と駆動用電装部品（３５）とが、一つの収容体（４１）に形成されたバッテリ収容部（４６）と駆動用部品収容部（４７）とにそれぞれ収容されるとともに、
前記収容体（４１）には、前記バッテリ収容部（４６）と駆動用部品収容部（４７）とを区画する隔壁（４５）を設け、
前記連通部（４８）が、前記隔壁に形成されることを特徴とする。
請求項３に記載した発明は、
前記収容体（４１）は、前記吸気ダクト（４３）と連結し、
前記制御手段（３８，３９）は、前記駆動用バッテリ（２）を収容するバッテリ収容部（４６）への吸気入口（４６ａ）を開閉する入口側開閉弁（３８）と、前記駆動用電装部品（３５）を収容する駆動用部品収容部（４７）からの排気出口（４７ｂ）を開閉する出口側開閉弁（３９）とから構成され、
前記駆動用バッテリ（２）の低温時には、前記入口側開閉弁（３８）が前記吸気入口（４６ａ）を閉じると共に、前記出口側開閉弁（３９）が前記排気出口（４７ｂ）を閉じ、
前記駆動用バッテリ（２）の高温時には、前記入口側開閉弁（３８）が前記吸気入口（４６ａ）を開くと共に、前記出口側開閉弁（３９）が前記排気出口（４７ｂ）を開くことを特徴とする。
請求項４に記載した発明は、
前記駆動用部品収容部（４７）の直上に前記バッテリ収容部（４６）が配置されることを特徴とする。
請求項５に記載した発明は、
前記連通部（４８）が、前記各収容部（４６，４７）の流路面積よりも小さい開口面積の連通孔（４８）からなることを特徴とする。
請求項６に記載した発明は、
前記収容体（４１）に空気流通用のファン（３７）が設けられることを特徴とする。
請求項７に記載した発明は、
前記駆動用バッテリ（２）の低温時には、前記ファン（３７）の駆動を停止することを特徴とする。
請求項８に記載した発明は、
前記隔壁（４５）が、前記駆動用バッテリ（２）のヒートシンクからなることを特徴とする。
請求項９に記載した発明は、
前記収容体（４１）にサブバッテリ（２８）が配置されることを特徴とする。
請求項１０に記載した発明は、
前記サブバッテリ（２８）が、前記収容体（４１）内に設けられた凹部（４９）に収容されることを特徴とする。
請求項１１に記載した発明は、
前記駆動用電装部品（３５）の下方に前記モータ（３ａ）が配置されることを特徴とする。
請求項１２に記載した発明は、
前記モータ（３ａ）における前記駆動用電装部品（３５）を接続する接続端子（３ｃ）が、前記モータ（３ａ）の上方に突出することを特徴とする。
請求項１３に記載した発明は、
前記駆動用バッテリ（２）が複数の単バッテリ（２ａ）を結線してなり、前記各単バッテリ（２ａ）間の隙間にバッテリ出力ハーネス（２ｃ）及びコンタクタ（２５）が配置されることを特徴とする。
請求項１４に記載した発明は、
前記電動車両（１）は、車体の前方から車両側面を覆うカウリング（２１）を備え、車体フレーム（１１）のヘッドパイプ（１２）から左右一対のメインフレーム（１３）の後部の間で、前記左右メインフレーム（１３）の下方に走行用の前記モータ（３ａ）を搭載したレース用スポーツバイクであり、
前記吸気ダクト（４３）は、前記カウリング（２１）の先端部に開口されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載した発明によれば、電動車両において、もともと存在する駆動用電装部品が発生する熱を効率良く利用し、且つ走行風（外気）を導入しながら、駆動用バッテリの加温および冷却装置を別途設けることなく、部品点数の増加を抑えた上で、駆動用バッテリをそれぞれの装置を制御する制御手段によって適切な温度状態に維持することができる。
請求項２に記載した発明によれば、共通の収容体に駆動用バッテリと駆動用電装部品をコンパクトに収容することができ、比較的高圧な駆動用バッテリと駆動用電装部品とを繋ぐ高圧ハーネスを短くできると共に、この高圧ハーネスが外部に露出しないようにすることができる。
請求項３に記載した発明によれば、駆動用バッテリの温度に応じて各開閉弁を開閉させるという簡単な構成で、低温時の駆動用バッテリの加温や、走行中の高温時の駆動用バッテリや駆動用電装部品の冷却を行うことができる。
請求項４に記載した発明によれば、駆動用電装部品により暖められた空気を効率よくバッテリ収容部に流入させることができる。
請求項５に記載した発明によれば、連通部の構成を簡単にしながら、バッテリ高温時には連通部での空気の流れを抑制し、各収容部での空気の流れを促進して駆動用バッテリ及び駆動用電装部品の冷却性を向上できる。
請求項６に記載した発明によれば、停車時や低速走行時にも駆動用バッテリ及び駆動用電装部品に冷却風を供給できる。
請求項７に記載した発明によれば、バッテリ低温時における駆動用バッテリの加温を促進できると共に、ファンの駆動に伴うエネルギー消費を低減できる。
請求項８に記載した発明によれば、バッテリ低温時には駆動用電装部品の熱を駆動用バッテリに伝わり易くしてその加温を促進できると共に、バッテリ高温時には駆動用バッテリの熱引き性を向上できる。
請求項９に記載した発明によれば、駆動用バッテリ及び駆動用電装部品とサブバッテリとの間のハーネスを短くできる。
請求項１０に記載した発明によれば、サブバッテリをダクト内に収容しながらダクト内の空気抵抗の増加を抑制できる。
請求項１１に記載した発明によれば、駆動用バッテリ、駆動用電装部品及びモータを近接配置してこれらを繋ぐ高圧ハーネスを短くできると共に、マスの集中にも寄与できる。
請求項１２に記載した発明によれば、駆動用電装部品とモータとを繋ぐ高圧ハーネスを短くできる。
請求項１３に記載した発明によれば、各単バッテリ間の隙間をバッテリ出力ハーネス及びコンタクタの配置スペースとして利用できると共に、各単バッテリ間に隙間を形成することで冷却性を向上できる。
請求項１４に記載した発明によれば、バッテリを加温することにより、より大きな出力が期待でき、レース車両としての高出力化に寄与できる上に、レース走行での大きな走行風を利用しながら、バッテリの高温化も防ぐことができる。従って、レース用のスポーツバイクにおける電動車両として、有効な構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態における鞍乗り型電動車両の左側面図である。
【図２】上記鞍乗り型電動車両の要部の構成図である。
【図３】上記鞍乗り型電動車両のダクトにおけるバッテリ低温時の説明図である。
【図４】上記ダクトにおけるバッテリ高温時の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。
【００１０】
図１に示す鞍乗り型電動車両（電動車両）１は、車体中央上部に走行用のバッテリ（駆動用バッテリ）２を搭載すると共に、車体中央下部には走行用のモータユニット３を搭載し、バッテリ２からの電力によりモータユニット３を駆動させると共に、その駆動力を駆動輪たる後輪４に伝達して走行する。なお、図中矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＵＰは車両上方をそれぞれ示す。
【００１１】
鞍乗り型電動車両１は自動二輪車の態様をなし、レース用のスポーツバイクの車体に走行用のモータユニット３を搭載したものであって、その前輪５は左右一対のフロントフォーク６の下端部に軸支され、左右フロントフォーク６の上部はステアリングステム７を介して車体フレーム１１前端のヘッドパイプ１２に操向可能に枢支される。ステアリングステム７（又はフロントフォーク６）の上部には操向ハンドル８が取り付けられる。
【００１２】
ヘッドパイプ１２からは左右一対のメインフレーム１３が後下がりに後方に延出し、左右メインフレーム１３の後端部からは左右一対のピボットフレーム１４が下方に延出する。左右ピボットフレーム１４にはピボット１４ａを介してスイングアーム１５の前端部が上下揺動可能に枢支され、スイングアーム１５の後端部には後輪４が軸支される。鞍乗り型電動車両１の車体前部は、その前方、側方及び下方からカウリング２１により覆われる。ヘッドパイプ１２から左右メインフレーム１３の後部までの間であって左右メインフレーム１３の下方には、前記モータユニット３が搭載される。
【００１３】
左右メインフレーム１３の後端部及び左右ピボットフレーム１４からは、シートフレーム１６が後上がりに後方に延出する。シートフレーム１６上には乗員着座用のシート９が支持される。シートフレーム１６の周囲はシートカウル２２により覆われる。シートフレーム１６を含む車体フレーム１１は、複数種の金属部材を溶接や締結等により一体に結合してなる。シート９の前方には、左右メインフレーム１３の上縁よりも上方に膨出するシート前カバー２３が配置される。シート前カバー２３は、シート９に着座した乗員の両膝間に挟み込まれる。
【００１４】
バッテリ２は、例えば前後に並ぶ複数（図では四つ）の単バッテリ２ａからなり、これらを直列に結線することで所定の高電圧（４８〜７２Ｖ）を発生させる。各単バッテリ２ａは例えば厚板状をなし、車両前後方向と直交するように起立して配置される。各単バッテリ２ａは互いに前後に隙間を空けて配置される。各単バッテリ２ａは適宜充放電可能なエネルギーストレージであり、例えばリチウムイオンバッテリ、ニッケル水素バッテリ、鉛バッテリ等からなる。
【００１５】
各単バッテリ２ａの上端には結線用の端子２ｂが突設される。各単バッテリ２ａの例えば最後部のものの端子２ｂには、バッテリ２全体の出力ケーブル（バッテリ出力ハーネス）２ｃが接続される。出力ケーブル２ｃの途中には後述するコンタクタ２５が介設され、このコンタクタ２５が出力ケーブル２ｃと共に最後部の単バッテリ２ａとその直前の単バッテリ２ａとの間の隙間に配置される。
【００１６】
バッテリ２は、その下部前側が左右メインフレーム１３間に入り込んだ状態で、後述するダクト（収容体）４１を介して車体フレーム１１に固定的に支持される。なお、バッテリ２を充電等のために車体に対して着脱自在としてもよい。
【００１７】
バッテリ２の直下には前記モータユニット３が位置し、このモータユニット３が車体フレーム１１に固定的に支持される。モータユニット３は左右方向に沿う回転軸線Ｃ１を有するモータ本体３ａを有し、このモータ本体３ａの駆動軸３ｂと後輪４とが例えばチェーン式の伝動機構４ａを介して連係される。モータユニット３は例えばＶＶＶＦ（variable voltage variable frequency）制御による可変速駆動がなされる。
【００１８】
モータ本体３ａの駆動軸３ｂには、前記伝動機構４ａのドライブスプロケット等の駆動部材４ｂが直接支持される。なお、モータユニット３が手動又は自動の変速機やクラッチ及び減速機構等を介して後輪４を駆動する構成であってもよい。モータ本体３ａの上部（軸線Ｃ１よりも上方の部位）における例えば前側には、その径方向外側を指向するように三相の接続端子３ｃが斜め上前方に向けて突設される。各接続端子３ｃには、後述する制御ユニット３５から延びる給電ケーブル３５ａが接続される。
【００１９】
モータユニット３は、無段変速機を有する如く変速制御されるが、有段変速機を有する如く変速制御される構成としてもよい。この場合、車速やアクセル操作に応じて自動変速するオートマチックモードと、変速スイッチやシフトペダルの操作に応じて手動で変速するマニュアルモードとを選択可能としてもよい。
【００２０】
図２に示すように、バッテリ２からの電力は、不図示のメインスイッチと連動するコンタクタ２５を介してモータドライバたるＰＤＵ（power driver unit）２６に供給され、ＰＤＵ２６にて直流から三相交流に変換された後に、三相交流モータであるモータ本体３ａに供給される。また、バッテリ２からの出力電圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータ（以下、単にコンバータという）２７を介して降圧されて、１２Ｖのサブバッテリ２８や灯火器等の一般電装部品２９、後述するファン３７やルーバー３８，３９、並びにＥＣＵ（electric control unit）３１等の制御系部品に供給される。
【００２１】
バッテリ２は、例えばＡＣ１００Ｖの電源に接続した充電器３２により充電される。バッテリ２の充放電状況や温度等はＢＭＵ（battery managing unit）３３に監視され、この情報がＥＣＵ３１と共有される。ＥＣＵ３１にはスロットル（アクセル）センサ３４からの出力要求情報が入力され、この出力要求情報に基づきＥＣＵ３１がＰＤＵ２６を介してモータ本体３ａを駆動制御する。ＰＤＵ２６及びＥＣＵ３１は一体の制御ユニット３５として構成される。なお、充電器３２は車載されなくてもよい。また、単バッテリ２ａの種類によってはサブバッテリ２８を無くしてもよい。
【００２２】
図１に示すように、鞍乗り型電動車両１は、車体の前後端部に渡って延設されてその長手方向に沿って外気を流通させるダクト４１を有する。
ダクト４１は、その前後中間部にて流路を拡大するように形成される電装収容部４２と、この電装収容部４２の前端下部から前方に延出する吸気ダクト４３と、電装収容部４２の後端下部から後方に延びる排気ダクト４４とを一体に有する。
【００２３】
電装収容部４２は、左右メインフレーム１３間かつモータユニット３の上方に位置し、その上部を前記シート前カバー２３内に入り込ませる。電装収容部４２は、その下部内側に略水平な板状の隔壁４５を固設し、この隔壁４５の上方の空間をバッテリ２を収容するバッテリ収容部４６とし、隔壁４５の下方の空間を前記制御ユニット３５を収容するドライバ収容部４７とする。すなわち、バッテリ２及び制御ユニット３５が単一（共通）のダクト４１内に配置される。
【００２４】
ダクト４１は、その管形成部分が例えば樹脂成形品で構成されるのに対し、前記隔壁４５はアルミ合金等の比較的熱伝導率の高い部材で構成される。隔壁４５はバッテリ２のヒートシンクでもあり、この隔壁４５上にバッテリ２が直接載置される。隔壁４５には各収容部４６，４７間を連通する複数の連通孔４８が形成される。各連通孔４８は前記各単バッテリ２ａ間の隙間に対応する位置に設けられる。連通孔４８の開口面積は各収容部４６，４７の流路面積よりも十分に小さくされる。
【００２５】
隔壁４５の前端部には、バッテリ収容部４６前端の上吸気入口４６ａを開閉する前ルーバー３８が設けられる。一方、電装収容部４２の下壁の後端部には、ドライバ収容部４７後端の下排気出口４７ｂを開閉する後ルーバー３９が設けられる。各ルーバー３８，３９は電動とされ、それぞれ左右方向に沿う回動軸３８ａ，３９ａ回りに開閉作動する。各ルーバー３８，３９の作動は、ＢＭＵ３３が監視するバッテリ２の温度情報に基づきＥＣＵ３１により制御される。
【００２６】
吸気ダクト４３はカウリング２１内側を前方に延出し、その前端開口（吸気口４３ａ）をカウリング２１の前端部にて車両前方に向けて開口させる。吸気口４３ａは、車両走行時には走行風導入口として機能する。なお、吸気ダクト４３は車体フレーム１１等を避けるべく適宜分岐して設けられる。
【００２７】
排気ダクト４４はシートカウル２２内側を後方に延出し、その後端開口（排気口４４ａ）をシートカウル２２の後端部にて車両後方に向けて開口させる。排気ダクト４４の例えば基端部（前端部）の内側には、ダクト４１内の空気を吸気口４３ａ側から排気口４４ａ側へ強制的に流通させるファン３７が設けられる。
【００２８】
図３に示すように、各ルーバー３８，３９は、バッテリ２の低温時（バッテリ２の充放電に適した所定温度未満の場合）には、前記上吸気入口４６ａを閉じると共に下排気出口４７ｂを閉じる。このときのダクト４１内の空気の流れを図３に鎖線矢印で示す。
一方、図４に示すように、各ルーバー３８，３９は、バッテリ２の高温時（前記所定温度以上の場合）には、前記上吸気入口４６ａを開くと共に下排気出口４７ｂを開く。このときのダクト４１内の空気の流れを図４に鎖線矢印で示す。
なお、前記所定温度は単バッテリ２ａの種類に応じて最適な値に設定される。例えばリチウムイオンバッテリの場合は３０℃、それ以外の鉛バッテリ等の場合は５０℃である。
【００２９】
図３を参照し、前記バッテリ２の低温時において、吸気ダクト４３からダクト４１内に取り入れた外気は、先ずドライバ収容部４７前端の下吸気入口４７ａより隔壁４５下方のドライバ収容部４７のみに流入し、制御ユニット３５を冷却しつつその熱を奪う。このとき、ドライバ収容部４７後端の下排気出口４７ｂは閉じており、したがって、ドライバ収容部４７内で加温された空気は、各連通孔４８を通じてバッテリ収容部４６に流入する。
【００３０】
各連通孔４８からバッテリ収容部４６に流入した空気は、各単バッテリ２ａの周囲を流れつつこれらを加温する。特に、ドライバ収容部４７内の空気は加温されつつ上昇気流となり、各連通孔４８からバッテリ収容部４６へ良好に流入する。バッテリ２加温後の空気は、バッテリ収容部４６後端の上排気出口４６ｂより排気ダクト４４を介してダクト４１外に排気される。
【００３１】
一方、図４を参照し、前記バッテリ２の高温時において、吸気ダクト４３からダクト４１内に取り入れた外気は、各吸気入口４６ａ，４７ａよりバッテリ収容部４６及びドライバ収容部４７にそれぞれ流入し、バッテリ２及び制御ユニット３５をそれぞれ冷却する。このとき、各収容部４６，４７の流路面積に対して開口面積の小さい連通孔４８での空気の流通は抑制される。
【００３２】
バッテリ２は、バッテリ収容部４６を流れる外気により直接冷却されると共に、ドライバ収容部４７を流れる外気によってもヒートシンク（隔壁４５）が放熱することで冷却される。バッテリ２及び制御ユニット３５を冷却した後の空気は、各排気出口４６ｂ，４７ｂより排気ダクト４４を介してダクト４１外に排気される。
【００３３】
ダクト４１は、車両走行時には吸気口４３ａより取り入れた走行風の風圧により外気を流通可能であるが、停車時や低速走行時であってもファン３７の駆動により外気を流通可能である。ファン３７は電動とされ、各ルーバー３８，３９と同様、ＢＭＵ３３が監視するバッテリ２の温度情報に基づきＥＣＵ３１により駆動制御される。
【００３４】
ファン３７は、例えばバッテリ２の高温時には常時回転して外気を流通させるが、その風量は最大要求時の性能を満たすよう設定されることから、例えばバッテリ２の温度や車速に応じて回転数を変化させることで、余分な電力消費を抑えることが可能である。特に、ファン３７は、バッテリ２の低温時には停止するよう制御される。
【００３５】
排気ダクト４４の基端部（前端部）の下側には、前記サブバッテリ２８を収容する凹部４９が形成される。凹部４９は、排気ダクト４４の下壁を部分的に下方に膨出させてなる。この凹部４９に収容されたサブバッテリ２８は、その上面を排気ダクト４４の下壁内面とほぼ面一に配置することで、ダクト４１内の空気流路に突出することはない。凹部４９の直前には後ルーバー３９の回動軸３９ａが位置し、後ルーバー３９が開いた際には、この後ルーバー３９が凹部４９の上部開口を閉塞するよう配置される。
【００３６】
以上説明したように、上記実施形態における電動車両のバッテリ温度調整構造は、バッテリ２からの電力によりモータ本体３ａを駆動させて走行する鞍乗り型電動車両１に適用されるものにおいて、外気を流通させるダクト４１を備え、このダクト４１内に、前記バッテリ２と、少なくともモータドライバ（ＰＤＵ２６）を含む駆動用電装部品（制御ユニット３５）とが収容され、前記ダクト４１には、前記バッテリ２を収容するバッテリ収容部４６への吸気入口（上吸気入口４６ａ）を開閉する入口側開閉弁（前ルーバー３８）と、前記制御ユニット３５を収容するドライバ収容部４７からの排気出口（下排気出口４７ｂ）を開閉する出口側開閉弁（後ルーバー３９）と、前記各収容部４６，４７間を区画する隔壁４５とが設けられ、前記隔壁４５には、前記各収容部４６，４７間を連通する連通部（連通孔４８）が設けられ、前記バッテリ２の低温時には、前記前ルーバー３８が前記上吸気入口４６ａを閉じると共に、前記後ルーバー３９が前記下排気出口４７ｂを閉じ、前記バッテリ２の高温時には、前記前ルーバー３８が前記上吸気入口４６ａを開くと共に、前記後ルーバー３９が前記下排気出口４７ｂを開くものである。
【００３７】
この構成によれば、バッテリ２の低温時には、前記ルーバー３８，３９が上吸気入口４６ａ及び下排気出口４７ｂをそれぞれ閉じることで、ダクト４１内に取り入れた外気が先ずドライバ収容部４７のみに流入し、制御ユニット３５の熱により暖められた後に、隔壁４５の連通孔４８を通じてバッテリ収容部４６に流入してバッテリ２を加温する。すなわち、制御ユニット３５を熱源としてバッテリ２を加温することができる。
一方、バッテリ２の高温時には、前記各ルーバー３８，３９が上吸気入口４６ａ及び下排気出口４７ｂをそれぞれ開くことで、ダクト４１内に取り入れた外気が各収容部４６，４７のそれぞれに流入して流れるため、バッテリ２及び制御ユニット３５をそれぞれ冷却することができる。
このように、バッテリ２の温度に応じて各ルーバー３８，３９を開閉させることで、バッテリ２の加温装置を別途設けることなく、部品点数の増加を抑えた上でバッテリ２を加温することができる。
また、比較的高圧なバッテリ２と制御ユニット３５とを繋ぐ高圧ハーネス（出力ケーブル２ｃ）を短くできると共に、この高圧ハーネスが外部に露出しないようにダクト４１内で配索できる。
【００３８】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記ドライバ収容部４７の上方に前記バッテリ収容部４６が配置されることで、制御ユニット３５により暖められた空気を効率よくバッテリ収容部４６に流入させることができる。
【００３９】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記連通部が、前記各収容部４６，４７よりも流路面積の小さい連通孔４８からなることで、連通部の構成を簡単にしながら、バッテリ高温時には連通孔４８での空気の流れを抑制し、各収容部４６，４７での空気の流れを促進してバッテリ２及び制御ユニット３５の冷却性を向上できる。
【００４０】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記ダクト４１に空気流通用のファン３７が設けられることで、停車時や低速走行時にもバッテリ２及び制御ユニット３５に冷却風を供給できる。
【００４１】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記バッテリ２の低温時には、前記ファン３７の駆動を停止することで、バッテリ低温時におけるバッテリ２の加温を促進できると共に、ファン３７の駆動に伴うエネルギー消費を低減できる。
【００４２】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記隔壁４５が、前記バッテリ２のヒートシンクからなることで、バッテリ低温時には制御ユニット３５の熱をバッテリ２に伝わり易くしてその加温を促進できると共に、バッテリ高温時にはバッテリ２の熱引き性を向上できる。
【００４３】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記ダクト４１にサブバッテリ２８が配置されることで、バッテリ２及び制御ユニット３５とサブバッテリ２８との間のハーネスを短くできる。
【００４４】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記サブバッテリ２８が、前記ダクト４１内に設けられた凹部４９に収容されることで、サブバッテリ２８をダクト４１内に収容しながらダクト４１内の空気抵抗の増加を抑制できる。
【００４５】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記制御ユニット３５の下方に前記モータ本体３ａが配置されることで、バッテリ２、制御ユニット３５及びモータ本体３ａを近接配置してこれらを繋ぐ高圧ハーネス（出力ケーブル２ｃ、給電ケーブル３５ａ）を短くできると共に、マスの集中にも寄与できる。
【００４６】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記モータ本体３ａにおける前記制御ユニット３５を接続する接続端子３ｃが、前記モータ本体３ａの上方に突出することで、制御ユニット３５とモータ本体３ａとを繋ぐ高圧ハーネス（給電ケーブル３５ａ）を短くできる。
【００４７】
また、上記バッテリ温度調整構造は、前記バッテリ２が複数の単バッテリ２ａを結線してなり、前記各単バッテリ２ａ間の隙間にバッテリ出力ハーネス（出力ケーブル２ｃ）及びコンタクタ２５が配置されることで、各単バッテリ２ａ間の隙間を出力ケーブル２ｃ及びコンタクタ２５の配置スペースとして利用できると共に、各単バッテリ２ａ間に隙間を形成することでその冷却性を向上できる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、ドライバ収容部４７に制御ユニット３５に加えてコンバータ２７や充電器３２を配置したり、隔壁４５に連通孔４８に代わりバルブ等を有する連通部を設けた構成としてもよい。また、本発明はモータのみで駆動する電動車両に好適であるが、内燃機関を併せ持つハイブリッド車両に適用することも可能である。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、二輪車のみならず三輪又は四輪の電動車両も適用できる等、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４９】
１ 鞍乗り型電動車両（電動車両）
２ バッテリ（駆動用バッテリ）
２ａ 単バッテリ
２ｃ 出力ケーブル（バッテリ出力ハーネス）
３ａ モータ本体（モータ）
３ｃ 接続端子
１１ 車体フレーム
１２ ヘッドパイプ
１３ メインフレーム
２１ カウリング
２５ コンタクタ
２６ ＰＤＵ（モータドライバ）
２８ サブバッテリ
３５ 制御ユニット（駆動用電装部品）
３７ ファン
３８ 前ルーバー（制御手段、入口側開閉弁）
３９ 後ルーバー（制御手段、出口側開閉弁）
４１ ダクト（収容体）
４３ 吸気ダクト
４５ 隔壁（ヒートシンク）
４６ バッテリ収容部
４６ａ 上吸気入口（吸気入口）
４７ ドライバ収容部（駆動用部品収容部）
４７ａ 下排気出口（排気出口）
４８ 連通孔（連通部）
４９ 凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動用バッテリ（２）からの電力によりモータ（３ａ）を駆動させて走行する電動車両（１）のバッテリ温度調整構造において、
前記バッテリ（２）の下方に、少なくともモータドライバ（２６）を含む駆動用電装部品（３５）を配置し、
車両前方からの外気を前記バッテリ（２）及び駆動用電装部品（３５）の配置部位に導入する吸気ダクト（４３）と、前記駆動用電装部品（３５）の熱を帯びた空気を前記バッテリ（２）の配置部位へ導く連通部（４８）と、前記連通部（４８）における空気の流れを制御する制御手段（３８，３９）とを備えることを特徴とする電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項２】
前記バッテリ（２）と駆動用電装部品（３５）とが、一つの収容体（４１）に形成されたバッテリ収容部（４６）と駆動用部品収容部（４７）とにそれぞれ収容されるとともに、
前記収容体（４１）には、前記バッテリ収容部（４６）と駆動用部品収容部（４７）とを区画する隔壁（４５）を設け、
前記連通部（４８）が、前記隔壁に形成されることを特徴とする請求項１に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項３】
前記収容体（４１）は、前記吸気ダクト（４３）と連結し、
前記制御手段（３８，３９）は、前記駆動用バッテリ（２）を収容するバッテリ収容部（４６）への吸気入口（４６ａ）を開閉する入口側開閉弁（３８）と、前記駆動用電装部品（３５）を収容する駆動用部品収容部（４７）からの排気出口（４７ｂ）を開閉する出口側開閉弁（３９）とから構成され、
前記駆動用バッテリ（２）の低温時には、前記入口側開閉弁（３８）が前記吸気入口（４６ａ）を閉じると共に、前記出口側開閉弁（３９）が前記排気出口（４７ｂ）を閉じ、
前記駆動用バッテリ（２）の高温時には、前記入口側開閉弁（３８）が前記吸気入口（４６ａ）を開くと共に、前記出口側開閉弁（３９）が前記排気出口（４７ｂ）を開くことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項４】
前記駆動用部品収容部（４７）の直上に前記バッテリ収容部（４６）が配置されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項５】
前記連通部（４８）が、前記各収容部（４６，４７）の流路面積よりも小さい開口面積の連通孔（４８）からなることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項６】
前記収容体（４１）に空気流通用のファン（３７）が設けられることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項７】
前記駆動用バッテリ（２）の低温時には、前記ファン（３７）の駆動を停止することを特徴とする請求項６に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項８】
前記隔壁（４５）が、前記駆動用バッテリ（２）のヒートシンクからなることを特徴とする請求項２に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項９】
前記収容体（４１）にサブバッテリ（２８）が配置されることを特徴とする請求項２，３，８の何れか１項に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項１０】
前記サブバッテリ（２８）が、前記収容体（４１）内に設けられた凹部（４９）に収容されることを特徴とする請求項９に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項１１】
前記駆動用電装部品（３５）の下方に前記モータ（３ａ）が配置されることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項１２】
前記モータ（３ａ）における前記駆動用電装部品（３５）を接続する接続端子（３ｃ）が、前記モータ（３ａ）の上方に突出することを特徴とする請求項１１に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項１３】
前記駆動用バッテリ（２）が複数の単バッテリ（２ａ）を結線してなり、前記各単バッテリ（２ａ）間の隙間にバッテリ出力ハーネス（２ｃ）及びコンタクタ（２５）が配置されることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項１４】
前記電動車両（１）は、車体の前方から車両側面を覆うカウリング（２１）を備え、車体フレーム（１１）のヘッドパイプ（１２）から左右一対のメインフレーム（１３）の後部の間で、前記左右メインフレーム（１３）の下方に走行用の前記モータ（３ａ）を搭載したレース用スポーツバイクであり、
前記吸気ダクト（４３）は、前記カウリング（２１）の先端部に開口されることを特徴とする請求項１から１３の何れか１項に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項１】
駆動用バッテリ（２）からの電力によりモータ（３ａ）を駆動させて走行する電動車両（１）のバッテリ温度調整構造において、
前記バッテリ（２）の下方に、少なくともモータドライバ（２６）を含む駆動用電装部品（３５）を配置し、
車両前方からの外気を前記バッテリ（２）及び駆動用電装部品（３５）の配置部位に導入する吸気ダクト（４３）と、前記駆動用電装部品（３５）の熱を帯びた空気を前記バッテリ（２）の配置部位へ導く連通部（４８）と、前記連通部（４８）における空気の流れを制御する制御手段（３８，３９）とを備えることを特徴とする電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項２】
前記バッテリ（２）と駆動用電装部品（３５）とが、一つの収容体（４１）に形成されたバッテリ収容部（４６）と駆動用部品収容部（４７）とにそれぞれ収容されるとともに、
前記収容体（４１）には、前記バッテリ収容部（４６）と駆動用部品収容部（４７）とを区画する隔壁（４５）を設け、
前記連通部（４８）が、前記隔壁に形成されることを特徴とする請求項１に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項３】
前記収容体（４１）は、前記吸気ダクト（４３）と連結し、
前記制御手段（３８，３９）は、前記駆動用バッテリ（２）を収容するバッテリ収容部（４６）への吸気入口（４６ａ）を開閉する入口側開閉弁（３８）と、前記駆動用電装部品（３５）を収容する駆動用部品収容部（４７）からの排気出口（４７ｂ）を開閉する出口側開閉弁（３９）とから構成され、
前記駆動用バッテリ（２）の低温時には、前記入口側開閉弁（３８）が前記吸気入口（４６ａ）を閉じると共に、前記出口側開閉弁（３９）が前記排気出口（４７ｂ）を閉じ、
前記駆動用バッテリ（２）の高温時には、前記入口側開閉弁（３８）が前記吸気入口（４６ａ）を開くと共に、前記出口側開閉弁（３９）が前記排気出口（４７ｂ）を開くことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項４】
前記駆動用部品収容部（４７）の直上に前記バッテリ収容部（４６）が配置されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項５】
前記連通部（４８）が、前記各収容部（４６，４７）の流路面積よりも小さい開口面積の連通孔（４８）からなることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項６】
前記収容体（４１）に空気流通用のファン（３７）が設けられることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項７】
前記駆動用バッテリ（２）の低温時には、前記ファン（３７）の駆動を停止することを特徴とする請求項６に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項８】
前記隔壁（４５）が、前記駆動用バッテリ（２）のヒートシンクからなることを特徴とする請求項２に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項９】
前記収容体（４１）にサブバッテリ（２８）が配置されることを特徴とする請求項２，３，８の何れか１項に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項１０】
前記サブバッテリ（２８）が、前記収容体（４１）内に設けられた凹部（４９）に収容されることを特徴とする請求項９に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項１１】
前記駆動用電装部品（３５）の下方に前記モータ（３ａ）が配置されることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項１２】
前記モータ（３ａ）における前記駆動用電装部品（３５）を接続する接続端子（３ｃ）が、前記モータ（３ａ）の上方に突出することを特徴とする請求項１１に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項１３】
前記駆動用バッテリ（２）が複数の単バッテリ（２ａ）を結線してなり、前記各単バッテリ（２ａ）間の隙間にバッテリ出力ハーネス（２ｃ）及びコンタクタ（２５）が配置されることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【請求項１４】
前記電動車両（１）は、車体の前方から車両側面を覆うカウリング（２１）を備え、車体フレーム（１１）のヘッドパイプ（１２）から左右一対のメインフレーム（１３）の後部の間で、前記左右メインフレーム（１３）の下方に走行用の前記モータ（３ａ）を搭載したレース用スポーツバイクであり、
前記吸気ダクト（４３）は、前記カウリング（２１）の先端部に開口されることを特徴とする請求項１から１３の何れか１項に記載の電動車両のバッテリ温度調整構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−９６６１６（Ｐ２０１２−９６６１６Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４４３７８（Ｐ２０１０−２４４３７８）
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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