電動車両
【課題】電動コンプレッサ等の大型化を抑制する電動車両を提供する。
【解決手段】バッテリ１８を用いて走行用モータを駆動制御するパワーコントロールユニット３０と、エアコンコンプレッサ１１８とを備える電動車両において、一端がバッテリ１８側に接続され、他端が、パワーコントロールユニット３０内に設けられ、且つ、バッテリ１８の直流電力を交流電力に変換する電力変換モジュール６０と、エアコンコンプレッサ１１８側とに各々接続されるように分岐点１８１〜１８５を有する導電部材１８０を有し、導電部材１８０の分岐点１８１〜１８５とエアコンコンプレッサ１１８との間には、コイル１１７が介装され、導電部材１８０とコイル１１７は、パワーコントロールユニット３０内に配置される。
【解決手段】バッテリ１８を用いて走行用モータを駆動制御するパワーコントロールユニット３０と、エアコンコンプレッサ１１８とを備える電動車両において、一端がバッテリ１８側に接続され、他端が、パワーコントロールユニット３０内に設けられ、且つ、バッテリ１８の直流電力を交流電力に変換する電力変換モジュール６０と、エアコンコンプレッサ１１８側とに各々接続されるように分岐点１８１〜１８５を有する導電部材１８０を有し、導電部材１８０の分岐点１８１〜１８５とエアコンコンプレッサ１１８との間には、コイル１１７が介装され、導電部材１８０とコイル１１７は、パワーコントロールユニット３０内に配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動コンプレッサ等の大型化を抑制する電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記に示す特許文献１には、半導体スイッチング素子等が実装されたパワー系基板と、制御通信回路が実装されたＣＰＵ基板とを備えたインバータモジュールが収容される第１収容部と、インバータモジュールに高電圧電源からの直流電力を供給する高電圧ラインに設けられるコモンモードコイル、ノーマルモードコイル、平滑コンデンサ等の高電圧系部品が収容される第２収容部とが、インバータ一体型電動コンプレッサのハウジングの外周に設けることが記載されている。
【０００３】
これにより、コモンモードコイル、ノーマルモードコイル、平滑コンデンサ等の高電圧系部品から放出される電磁ノイズを第２収容部によって遮蔽し、該電磁ノイズが第１収容部に収容されているインバータモジュールへと伝搬するのを遮断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７５６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、コモンモードコイル、ノーマルモードコイル、平滑コンデンサ等の高電圧部品を収容するための第２収容部が別体として必要となるとともに、第２収納部の防水のためのシール材等も必要となるため、部品点数が増大し、且つ、インバータ一体型電動コンプレッサが大型化し、インバータ一体型電動コンプレッサのレイアウトの自由度が低下する。
【０００６】
そこで、本発明は、電動コンプレッサの大型化を抑制する電動車両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】
【０００７】
本発明は、蓄電装置を用いて走行用モータを駆動制御するパワーコントロールユニットと、電動コンプレッサとを備える電動車両において、一端が前記蓄電装置側に接続され、他端が、前記パワーコントロールユニット内に設けられ且つ前記蓄電装置の直流電力を交流電力に変換する電力変換モジュールと、前記電動コンプレッサ側とに各々接続されるように分岐点を有する導電部材を有し、前記導電部材の前記分岐点と前記電動コンプレッサとの間には、コイルが介装され、前記導電部材と前記コイルは、前記パワーコントロールユニット内に配置されることを特徴とする。
【０００８】
これにより、前記パワーコントロールユニットの内部に前記コイルを配置するので、別体の収納部を設ける必要がなく、部品点数の増加を抑制することができる。また、従来技術に比べ、前記電動コンプレッサの大型化を抑制することでき、前記電動コンプレッサのレイアウトの自由度が向上する。また、前記導電部材及び前記コイルは、前記パワーコントロールユニット内に配置されるので、防水性能の低下を抑制することができる。例えば、前記パワーコントロールユニットの外部の電線に前記コイルを設ける場合は、該電線のシールド部分や被覆等を剥した上で前記コイルを取り付けなければならず、組み付け工数が増大するとともに、防水性能も低下してしまうが、本発明では、そのような弊害も生じない。
【０００９】
前記パワーコントロールユニットの筐体内には、前記電力変換モジュールを収容する電力変換モジュール収容ケースが設けられている。これにより、前記導電部材や前記コイルにおいて発生するノイズが前記電力変換モジュールに伝わることを抑制することができる。従って、前記電力変換モジュールのノイズによる誤動作を防止することができる。
【００１０】
前記パワーコントロールユニットの筐体内には、前記コイルを収容するコイル収容部が設けられている。これにより、前記パワーコントロールユニットに振動が加えられた場合であっても、前記コイルが前記パワーコントロールユニットの前記筐体内の他の部品と接触することを防止することができ、前記コイルの損傷を防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る電動車両によれば、パワーコントロールユニットの内部にコイルを配置するので、別体の収納部を設ける必要がなく、部品点数の増加を抑制することができる。また、従来技術に比べ、電動コンプレッサの大型化を抑制することでき、電動コンプレッサのレイアウトの自由度が向上する。また、導電部材及びコイルは、パワーコントロールユニット内に配置されるので、防水性能の低下を抑制することができる。例えば、パワーコントロールユニットの外部の電線に前記コイルを設ける場合は、該電線のシールド部分や被覆等を剥した上で該コイルを取り付けなければならず、組み付け工数が増大するとともに、防水性能も低下してしまうが、本発明では、そのような弊害も生じない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態の電動車両の概略構成を模式化した概略構成斜視図である。
【図２】実施の形態の電動車両の概略構成を模式化した概略構成側面図である。
【図３】図１に示すパワーコントロールユニットの外観斜視図である。
【図４】図３に示すパワーコントロールユニットの分解斜視図である。
【図５】図４に示すヒートシンクの上面図である。
【図６】図４に示すロアケースの底面図である。
【図７】パワーコントロールユニットの回路図である。
【図８】図５のヒートシンクの上部にアッパーケースを配置したときの上面図である。
【図９】図５に示す収容部の外観図である。
【図１０】ノーマルモードコイルに代えて、コモンモードコイルを設けた場合の収容部の外観図である。
【図１１】ノーマルモードコイルに代えて、コモンモードコイルを設けた場合のパワーコントロールユニットの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係るパワーコントロールユニットを有する電動車両について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。
【００１４】
図１は、電動車両（電気自動車）１０の概略構成を模式化した概略構成斜視図、図２は、電動車両１０の概略構成を模式化した概略構成側面図である。なお、本実施の形態では、車体１２の鉛直方向を上下方向とし、該鉛直方向に垂直な方向を水平方向とする。また、電動車両１０の進行方向を前、後退方向を後、進行方向に向かって左方向を左、右方向を右とする。
【００１５】
電動車両１０は、車体１２内部に、前輪１４Ｌ、１４Ｒと後輪１６Ｌ、１６Ｒとの間で、且つ、車体１２の底部に設けられた高電圧を出力するバッテリ（蓄電装置）１８と、フロアパネル２０を介してバッテリ１８の上方に設けられる車室２２と、該車室２２とは隔てられて車体１２の前方に区画されたモータルーム２４と、該モータルーム２４を覆うダッシュパネル２６と、ダッシュパネル２６の下方で、且つ、該モータルーム２４に設けられた回転電機の一種である走行用モータ（外部電気機器）２８の上方に載置されたパワーコントロールユニット（Power Control Unit）３０とを備える。ダッシュパネル２６は、ダッシュパネルロア２６ａとダッシュパネルアッパー２６ｂとを有する。ダッシュパネル２６は、モータルーム２４と車室２２とを仕切るものであり、モータルーム２４からの汚れ、水、臭い等の浸入を防ぐ構造を有する。
【００１６】
電源ケーブル３４は、バッテリ１８に蓄積された電力をパワーコントロールユニット３０に伝達するためのものであり、電源ケーブル３４の一端はバッテリ１８の電源コネクタ３６に接続され、他端はパワーコントロールユニット３０の電源コネクタ９４（図７参照）に接続される。パワーコントロールユニット３０は、バッテリ１８から供給される直流電力を三相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）の交流電力に変換し、該変換した三相の交流電力を走行用モータ２８に供給することで走行用モータ２８を駆動制御する。
【００１７】
パワーコントロールユニット３０は、直流電力を三相の交流電力に変換する電力変換モジュール６０（図４、図５、図７参照）と電力変換モジュール６０を制御することで走行用モータ２８を駆動させるＥＣＵ７０（図４、図７参照）とを有する。走行用モータ２８とパワーコントロールユニット３０とは、三相交流電力ケーブル（電力供給線）３８を介して接続されており、三相交流電力ケーブル３８の一端は走行用モータ２８の電力コネクタ４０に接続され、三相交流電力ケーブル３８の他端はパワーコントロールユニット３０の電力コネクタ４２（電力コネクタ４２ａ、４２ｂ、４２ｃ）に接続される。パワーコントロールユニット３０を走行用モータ２８の上方に配置させるので、高電圧の三相交流電力ケーブル３８を短くすることができる。
【００１８】
図３はパワーコントロールユニット３０の外観斜視図、図４はパワーコントロールユニット３０の分解斜視図を示す。パワーコントロールユニット３０は、ヒートシンク５０と、ヒートシンク５０の上部に設けられるアッパーケース５２と、アッパーケース５２の上部を覆う上カバー５４と、ヒートシンク５０の下部に設けられるロアケース５６と、ロアケース５６の下部を覆う下カバー５８とを有する。ヒートシンク５０、アッパーケース５２、上カバー５４、ロアケース５６、及び下カバー５８は、アルミ等の金属で構成されてもよい。ヒートシンク５０、アッパーケース５２、上カバー５４、ロアケース５６、及び下カバー５８は、パワーコントロールユニット３０の筐体を構成する。
【００１９】
ヒートシンク５０の上面略中央には電力変換モジュール６０が、ヒートシンク５０の上面右側には、外部からバッテリ１８を充電する際に用いられる急速充電用デバイス（充電用デバイス）６２、ヒューズ９８ａ、９８ｂ（図５、図７参照）等が設けられ、ヒートシンク５０の左側上方には、電力変換モジュール６０とアッパーケース５２の電力コネクタ４２ａ、４２ｂ、４２ｃとを接続する三相端子６４ａ、６４ｂ、６４ｃが設けられている。電力変換モジュール６０は、バッテリ１８の直流電力を三相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）の交流電力に変換し、該変換した各相の交流電力を三相端子６４ａ、６４ｂ、６４ｃに出力する。三相端子６４ａ、６４ｂ、６４ｃは、その中間部がヒートシンク５０の上面左側に設けられた三相端子台６６に支持される。
【００２０】
電力変換モジュール６０は、複数のスイッチング素子を有するスイッチングモジュールを筐体内に内蔵する。この複数のスイッチング素子がオンオフされることで、電力変換モジュール６０は、バッテリ１８からの直流電力を三相の交流電力に、又は、走行用モータ２８から三相の交流電力を直流電力に変換する。
【００２１】
ヒートシンク５０とアッパーケース５２とで、急速充電用デバイス６２を収納する充電デバイス室７２と、ヒューズ９８ａ、９８ｂ等を収納するヒューズ室７４、電力変換モジュール６０を収納する電力変換室７６、三相端子６４ａ、６４ｂ、６４ｃを収納する三相端子室７８とが形成される。充電デバイス室７２は、充電デバイス室７２内へのアクセスを可能にするアッパーケース５２の上面に形成された第１開口部（充電デバイス室開口部）７２ａを有し、ヒューズ室７４は、ヒューズ室７４内へのアクセスを可能にするアッパーケース５２の上面に形成された第２開口部（ヒューズ室開口部）７４ａを有し、電力変換室７６は、電力変換室７６内へのアクセスを可能にするアッパーケース５２の上面に形成された第３開口部（電力変換室開口部）７６ａを有し、三相端子室７８は、三相端子室７８内へのアクセスを可能にするアッパーケース５２の上面に形成された第４開口部（三相端子室開口部）７８ａを有する（図４、図８参照）。電力変換モジュール６０を制御するＥＣＵ（制御装置）７０は、急速充電用デバイス６２の上方であって、充電デバイス室７２内に設けられている。
【００２２】
上カバー５４は、第１開口部７２ａを覆う第１上カバー５４ａと、第２開口部７４ａを覆う第２上カバー５４ｂと、第３開口部７６ａを覆う第３上カバー５４ｃと、第４開口部７８ａを覆う第４上カバー５４ｄとを有する。充電デバイス室７２は、ヒューズ室７４、電力変換室７６、及び三相端子室７８より高く形成されているので、第１開口部７２ａは、第２開口部７４ａ〜第４開口部７８ａに比べ、高い位置に形成されている。
【００２３】
電力変換モジュール６０の上方、且つ、第３開口部７６ａの下方で、平滑コンデンサ９６（図７参照）を有するコンデンサモジュール８０がアッパーケース５２の内壁に吊り下げられるように取り付けられている。平滑コンデンサ９６は、電力変換モジュール６０と電気的に接続され、バッテリ１８からの電力を平滑化するものである。コンデンサモジュール８０は、平滑コンデンサ９６を筐体で収納したものである。
【００２４】
ロアケース５６の底面には、バッテリ１８を充電する充電器８２と、電動車両１０に搭載された低電圧系のデバイス（電装品）に低電圧の電力を供給するためにバッテリ１８の電圧を降圧させるＤＣ／ＤＣコンバータ８４とが設けられている。ＤＣ／ＤＣコンバータ８４及び充電器８２は、長方形の筐体に収納されたものであり、ＤＣ／ＤＣコンバータ８４より部品数が多く大きくなり易い充電器８２の筐体は、ＤＣ／ＤＣコンバータ８４の筐体よりも大きい。
【００２５】
ヒートシンク５０は、流体が流入される流入部８６と、流体が流出する流出部８８とを有する。ヒートシンク５０の底面とロアケース５６の上面とで前記流体が流れる流路（図示略）が形成される。流入部８６から流入した前記流体は、ヒートシンク５０とロアケース５６によって形成された前記流路を通って流出部８８から流出する。流入部８６から流入した流体は、ヒートシンク５０とロアケース５６によって形成された流路を通って流出部８８から流体が流出する。これにより、ヒートシンク５０は、ヒートシンク５０の上面側に設けられた電力変換モジュール６０及び急速充電用デバイス６２等、及び、ヒートシンク５０の底面側に設けられた充電器８２及びＤＣ／ＤＣコンバータ８４が発熱した熱量を放熱させて冷却することができる。
【００２６】
図５はヒートシンク５０の上面図、図６はロアケース５６の底面図、図７はパワーコントロールユニット３０の回路図である。
【００２７】
電力変換モジュール６０は、電源コネクタ９４（図７参照）に接続され、電源ケーブル３４を介してバッテリ１８を電源コネクタ９４に接続することで、電力変換モジュール６０とバッテリ１８とが接続される。電力変換モジュール６０とバッテリ１８との間に、電圧を平滑化するコンデンサモジュール８０の平滑コンデンサ９６が並列に接続されている。コンデンサモジュール８０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ８４、充電器８２、及び急速充電用デバイス６２、及びヒューズ９８ａ、９８ｂとバスバーによって電気的に接続されている。
【００２８】
これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ８４、充電器８２、急速充電用デバイス６２、及びヒューズ９８ａ、９８ｂは、バッテリ１８と接続される。バスバーは、銅板等の金属板を打ち抜き加工することで形成される。急速充電用デバイス６２は、ダイオード（急速充電用ダイオード）１００、第１メインコンタクタ（第１急速充電用コンタクタ）１０２、第２メインコンタクタ（第２急速充電用コンタクタ）１０４、抵抗Ｒ、及びプレコンタクタ１０６を有する。このように、高電圧部品（電力変換モジュール６０、ＤＣ／ＤＣコンバータ８４、充電器８２、及び急速充電用デバイス６２等）を１つの筐体に収納することで、高電圧ケーブルを用いることなくバスバーで接続することができ、パワーコントロールユニット３０を小型化することができ、更に、コストが低廉になる。
【００２９】
コンデンサモジュール８０は、図５に示すように、第１正端子１１０ａ、第１負端子１１０ｂ、第２正端子１１２ａ、第２負端子１１２ｂ、第３正端子１１４ａ、第３負端子１１４ｂとを有し、第１正端子１１０ａ、第２正端子１１２ａ、及び第３正端子１１４ａは互いに導通しており、第１負端子１１０ｂ、第２負端子１１２ｂ、及び第３負端子１１４ｂは互いに導通している。第２正端子１１２ａ及び第２負端子１１２ｂは、バスバー１１５ａ、１１５ｂ、及び、電源ケーブル９４ａ、９４ｂ（図６参照）を介して電源コネクタ９４に接続されており、これにより、第２正端子１１２ａはバッテリ１８の正極側と、第２負端子１１２ｂはバッテリ１８の負極側とにそれぞれ接続される。
【００３０】
電力変換モジュール６０は、第２正端子１１２ａ及び第２負端子１１２ｂに接続される図示しない接続正端子及び接続負端子（接続端子）を有し、電力変換モジュール６０の前記接続正端子は、第２正端子１１２ａとバスバー１１５ａの一端とに接続され、電力変換モジュール６０の前記接続負端子は、第２負端子１１２ｂとバスバー１１５ｂの一端とに接続されている。電源ケーブル９４ａ、９４ｂは、ヒートシンク５０の下方から貫通孔５０ａ、５０ｂを通ってパワーコントロールユニット３０内に挿入され、バスバー１１５ａ、１１５ｂの他端に接続されている。
【００３１】
第１正端子１１０ａと、ヒューズ９８ａ、９８ｂの一端と、及びダイオード１００のカソードとは、単一のバスバー１１６によって接続されており、バスバー１１６とバッテリ１８とは同電位である。第１正端子１１０ａと接続されていないヒューズ９８ａの他端は、ノーマルモードコイル１１７を介して、電動コンプレッサの一種であるエアコンコンプレッサ１１８に接続され、第１正端子１１０ａと接続されていないヒューズ９８ｂの他端は、ヒータ１２０に接続される（図５、図７参照）。このノーマルモードコイル１１７を設ける場合は、エアコンコンプレッサ１１８の共振周波数を変更することで、エアコンコンプレッサ１１８の共振周波数をパワーコントロールユニット３０の共振周波数帯からずらすことができ、エアコンコンプレッサ１１８及びパワーコントロールユニット３０間で共振現象が発生することを抑制することができる。このヒューズ９８ａ、９８ｂ、ノーマルモードコイル（コイル）１１７は、収容部（コイル収容部）１２１に設けられている。
【００３２】
ダイオード１００のカソードは、抵抗Ｒ、プレコンタクタ１０６を介して、第１メインコンタクタ１０２の一端に接続され、ダイオード１００のアノードは、バスバー１２２によって第１メインコンタクタ１０２の前記一端に接続される。第１負端子１１０ｂは、バスバー１２４によって第２メインコンタクタ１０４の一端に接続される。
【００３３】
第３正端子１１４ａは、図５及び図６に示すように、バスバー１２６、１２８によって充電器８２の第４正端子１３０ａと、バスバー１２６、１３２によってＤＣ／ＤＣコンバータ８４の第５正端子１３４ａとにそれぞれ接続され、第３負端子１１４ｂは、バスバー１３６、１３８によって充電器８２の第４負端子１３０ｂと、バスバー１３６、１４０によってＤＣ／ＤＣコンバータ８４の第５負端子１３４ｂとにそれぞれ接続されている。
【００３４】
充電器８２の第６正端子１４２ａ及び第６負端子１４２ｂは、ケーブル９２ａを介してコネクタ９２に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ８４の第７正端子１４４ａ及び第７負端子１４４ｂは、パワーコントロールユニット３０の外部に導出したケーブル１４６に接続されている。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ８４によって降圧された電力は、ケーブル１４６によって電動車両１０に搭載された低電圧系のデバイスに供給可能となる。
【００３５】
また、電力変換モジュール６０は、図５に示すように、Ｕ相端子１４８ａ、Ｖ相端子１４８ｂ、Ｗ相端子１４８ｃを有し、Ｕ相端子１４８ａに三相端子６４ａが接続され、Ｖ相端子１４８ｂに三相端子６４ｂが接続され、Ｗ相端子１４８ｃに三相端子６４ｃが接続される。
【００３６】
図６に示すようにＤＣ／ＤＣコンバータ８４及び充電器８２は、長手方向がお互いに直交するように配置され、ＤＣ／ＤＣコンバータ８４の長辺と充電器８２の短辺とが隣り合うように配置されている。
【００３７】
コネクタ９２に接続されたプラグ９３が商業用コンセントに接続されることで、１００Ｖ又は２００Ｖの交流電力が充電器８２に供給され、充電器８２は、バッテリ１８を普通充電する（図７参照）。
【００３８】
図８は、図５のヒートシンク５０の上部にアッパーケース５２を配置したときの上面図である。なお、図８においては、コンデンサモジュール８０の図示を省略している。アッパーケース５２には、急速充電用コネクタ１５２が設けられており、第１メインコンタクタ１０２の他端及び第２メインコンタクタ１０４の他端が、バスバー１５４ａ、１５４ｂを介して急速充電用コネクタ１５２に接続される。急速充電用コネクタ１５２には、サービスエリア等や給電ステーションに設けられた図示しない高圧の直流電力を供給する急速充電器の充電器側コネクタ１５６と接続するコネクタ１５８が接続される（図７参照）。前記急速充電器の充電器側コネクタ１５６とコネクタ１５８とが接続されることで、前記急速充電器はバッテリ１８を急速充電する。
【００３９】
図９は、収容部１２１の外観図である。ヒューズ９８ａ、９８ｂは収容部１２１の上面に設けられ、ノーマルモードコイル１１７は、収容部１２１の内部に設けられる。バスバー１６０の一端部１６２には、バスバー１１６が接続されるとともに（図５参照）、他端部１６４には、ヒューズ９８ａ、９８ｂの一端がボルトＢ１、Ｂ２で接続固定される。ヒューズ９８ｂの他端は、図示しない導電性の部材とボルトＢ３で接続固定され、該導電性の部材を介してヒータ１２０の＋端子に接続される。ヒューズ９８ａの他端は、バスバー１６６とボルトＢ４で接続固定され、バスバー１６６を介してノーマルモードコイル１１７の一端に接続固定される。ノーマルモードコイル１１７の他端は、バスバー１６８の一端とボルトＢ５で接続固定される。バスバー１６８の他端は、図示しない導電性の部材とボルトＢ６で接続固定される。これにより、ノーマルモードコイル１１７の他端は、該バスバー１６８及び該導電性の部材を介してエアコンコンプレッサ１１８の＋端子に接続される。バスバー１７０は、バスバー１２４（図５参照）と接続され、ヒータ１２０の−端子と接続する図示しない導電性の部材がボルトＢ７によって接続固定され、エアコンコンプレッサ１１８の−端子と接続する図示しない導電性の部材がボルトＢ８によって接続固定される。
【００４０】
パワーコントロールユニット３０は、このような構成を有することで、図７に示すような回路になる。図７に示す導電部材１８０は、一端がバッテリ１８側に接続され、他端が、電力変換モジュール６０、急速充電用デバイス６２、充電器８２、及びＤＣ／ＤＣコンバータ８４と、エアコンコンプレッサ１１８側及びヒータ１２０側とに接続されるように分岐点１８１〜１８５を有する。
【００４１】
導電部材１８０は、パワーコントロールユニット３０内に設けられたバスバーによって構成され、導電部材１８０は、正ライン１８０ａ、負ライン１８０ｂとを有する。正ライン１８０ａは、バスバー１１５ａ、１１６、１２２、１２６、１２８、１３２、１５４ａ、１６０、１６６、１６８等で構成され、負ライン１８０ｂは、バスバー１１５ｂ、１２４、１３６、１３８、１４０、１５４ｂ、１７０等で構成される。
【００４２】
分岐点１８１〜１８５は、導電部材１８０の正ライン１８０ａ、負ライン１８０ｂに設けられた正側分岐点１８１ａ〜１８５ａと負側分岐点１８１ｂ〜１８５ｂとを有する。ここで、正側分岐点１８１ａは第２正端子１１２ａに相当し、負側分岐点１８１ｂは第２負端子１１２ｂに相当し、正側分岐点１８２ａ、１８３ａは、第３正端子１１４ａに相当し、負側分岐点１８２ｂ、１８３ｂは第３負端子１１４ｂに相当する。また、正側分岐点１８４ａは第１正端子１１０ａに相当し、負側分岐点１８４ｂは第１負端子１１０ｂに相当し、正側分岐点１８５ａはバスバー１６０に相当し、負側分岐点１８５ｂはバスバー１７０に相当する。
【００４３】
ヒューズ９８ａ及びノーマルモードコイル１１７は、導電部材１８０の正ライン１８０ａの正側分岐点１８１ａとエアコンコンプレッサ１１８の＋端子との間に介装され、詳しくは、正側分岐点１８５ａとエアコンコンプレッサ１１８の＋端子との間に介装される。ヒューズ９８ｂは、導電部材１８０の正ライン１８０ａの正側分岐点１８１ａとヒータ１２０の＋端子との間に介装され、詳しくは、正側分岐点１８５ａとヒータ１２０の＋端子との間に介装される。ノーマルモードコイル１１７を分岐点１８５とエアコンコンプレッサ１１８との間で接続するので、分岐点１８１〜１８５の何れかとバッテリ１８との間にノーマルモードコイル１１７を接続する場合に比べて、ノーマルモードコイル１１７に流れる電流が小さくなり、ノーマルモードコイル１１７のサイズを小さくすることができる。
【００４４】
なお、ノーマルモードコイル１１７に代えて、コモンモードコイル（コイル）を設けるようにしてもよい。コモンモードコイルを設けることで、エアコンコンプレッサ１１８において発生するラジオノイズを抑制することができる。図１０は、コモンモードコイル２００を設けた場合の収容部１２１の外観図であり、図１１は、コモンモードコイル２００を設けた場合のパワーコントロールユニット３０の回路図である。図１０においても、ヒューズ９８ａ、９８ｂは、収容部１２１の上面に設けられ、コモンモードコイル２００は、収容部１２１の内部に設けられる。
【００４５】
バスバー２０２の一端には、ボルトＢ１１によってバスバー１１６（図５参照）が接続固定され、ヒューズ９８ｂの一端は、ボルトＢ１２によってバスバー２０２に接続固定される。ヒューズ９８ｂの他端は、図示しない導電性の部材がボルトＢ１３によって接続固定され、該導電性の部材を介してヒータ１２０の＋端子に接続される。バスバー２０２の他端は、コモンモードコイル２００の第１コイル２００ａの一端とボルトＢ１４によって接続固定され、第１コイル２００ａの他端は、ボルトＢ１５によってバスバー２０４の一端と接続固定される。バスバー２０４の他端は、ボルトＢ１６によってヒューズ９８ａの一端と接続固定され、ヒューズ９８ａの他端は、図示しない導電性の部材とボルトＢ１７によって接続固定され、該導電性の部材を介してエアコンコンプレッサ１１８の＋端子に接続される。
【００４６】
バスバー２０６の一端には、ボルトＢ１８によってバスバー１２４（図５参照）が接続固定され、他端は、コモンモードコイル２００の第２コイル２００ｂの一端がボルトＢ１９によって接続固定されている。第２コイル２００ｂの他端は、図示しない導電性の部材がボルトＢ２０によって接続固定され、該導電性の部材を介してエアコンコンプレッサ１１８の−端子に接続されている。また、バスバー２０６には、図示しない導電性の部材がボルトＢ２１によって接続固定されており、該導電性の部材は、ヒータ１２０の−端子に接続されている。この場合の導電部材１８０の正ライン１８０ａは、バスバー１１５ａ、１１６、１２２、１２６、１２８、１３２、１５４ａ、２０２、２０４等で構成され、負ライン１８０ｂは、バスバー１１５ｂ、１２４、１３６、１３８、１４０、１５４ｂ、２０６等で構成される。また、正側分岐点１８５ａはバスバー２０２に相当し、負側分岐点１８５ｂはバスバー２０６に相当する。
【００４７】
ヒューズ９８ａ及びコモンモードコイル２００の第１コイル２００ａは、導電部材１８０の正ライン１８０ａの正側分岐点１８１ａとエアコンコンプレッサ１１８の＋端子との間に介装され、詳しくは、正側分岐点１８５ａとエアコンコンプレッサ１１８の＋端子との間に介装される。ヒューズ９８ｂは、導電部材１８０の正ライン１８０ａの正側分岐点１８１ａとヒータ１２０の＋端子との間に介装され、詳しくは、正側分岐点１８５ａとヒータ１２０の＋端子との間に介装される。コモンモードコイル２００の第２コイル２００ｂは、導電部材の負ライン１８０ｂの負側分岐点１８１ｂとエアコンコンプレッサ１１８の−端子との間に介装され、詳しくは、負側分岐点１８５ｂとエアコンコンプレッサ１１８の−端子との間に介装される。
【００４８】
コモンモードコイル２００を分岐点１８５とエアコンコンプレッサ１１８との間で接続するので、分岐点１８１〜１８５の何れかとバッテリ１８との間にコモンモードコイル２００を接続する場合に比べて、コモンモードコイル２００に流れる電流が小さくなり、コモンモードコイル２００のサイズを小さくすることができる。
【００４９】
このように、パワーコントロールユニット３０の内部にコイル（ノーマルモードコイル１１７又はコモンモードコイル２００）を配置するので、別体の収納部を設ける必要はなく、部品点数の増加を抑制することができる。また、従来技術に比べ、エアコンコンプレッサ１１８の大型化を抑制することができ、エアコンコンプレッサ１１８のレイアウトの自由度が向上する。また、導電部材１８０及びコイル（ノーマルモードコイル１１７又はコモンモードコイル２００）は、パワーコントロールユニット３０内に配置されるので、防水性能の低下を抑制することができる。例えば、パワーコントロールユニット３０の外部の電線にコイル（ノーマルモードコイル１１７又はコモンモードコイル２００）を設ける場合は、該電線のシールド部分や被覆等を剥した上でコイル（ノーマルモードコイル１１７又はコモンモードコイル２００）を取り付けなければならず、組み付け工数が増大するとともに、防水性能も低下してしまうが、本発明ではそのような弊害も生じない。
【００５０】
また、パワーコントロールユニット３０の筐体内には、電力変換モジュール６０を収容するケースが設けられているので、導電部材１８０やコイル（ノーマルモードコイル１１７又はコモンモードコイル２００）において発生するノイズが電力変換モジュール６０に伝わることを抑制することができる。従って、電力変換モジュール６０のノイズによる誤作動を防止することができる。
【００５１】
パワーコントロールユニット３０の筐体内には、コイル（ノーマルモードコイル１１７又はコモンモードコイル２００）を収容する収容部１２１が設けられているので、パワーコントロールユニット３０に振動が加えられた場合であっても、コイル（ノーマルモードコイル１１７又はコモンモードコイル２００）がパワーコントロールユニット３０内の他の部品と接触することを防止することができ、コイル（ノーマルモードコイル１１７又はコモンモードコイル２００）の損傷を防止することができる。
【００５２】
以上、本発明について好適な実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００５３】
１０…電動車両 １２…車体
１８…バッテリ ２８…走行用モータ
３０…パワーコントロールユニット ３４、９４ａ、９４ｂ…電源ケーブル
３６、９４…電源コネクタ ３８…三相交流電力ケーブル
４０、４２、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ…電力コネクタ
５０…ヒートシンク ５２…アッパーケース
５４…上カバー ５６…ロアケース
５８…下カバー ６０…電力変換モジュール
６２…急速充電用デバイス ６４ａ、６４ｂ、６４ｃ…三相端子
６６…三相端子台 ７０…ＥＣＵ
７２…充電デバイス室 ７２ａ…第１開口部
７４…ヒューズ室 ７４ａ…第２開口部
７６…電力変換室 ７６ａ…第３開口部
７８…三相端子室 ７８ａ…第４開口部
８０…コンデンサモジュール ８２…充電器
８４…ＤＣ／ＤＣコンバータ ９８ａ、９８ｂ…ヒューズ
１００…ダイオード １０２…第１メインコンタクタ
１０４…第２メインコンタクタ １０６…プレコンタクタ
１１５ａ、１１５ｂ、１１６、１２２、１２４、１２６、１２８、１３２、１３６、１３８、１４０、１５４ａ、１５４ｂ、１６０、１６６、１６８、１７０、２０２、２０４、２０６…バスバー
１１７…ノーマルモードコイル １１８…エアコンコンプレッサ
１２０…ヒータ １２１…収容部
２００…コモンモードコイル ２００ａ…第１コイル
２００ｂ…第２コイル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動コンプレッサ等の大型化を抑制する電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記に示す特許文献１には、半導体スイッチング素子等が実装されたパワー系基板と、制御通信回路が実装されたＣＰＵ基板とを備えたインバータモジュールが収容される第１収容部と、インバータモジュールに高電圧電源からの直流電力を供給する高電圧ラインに設けられるコモンモードコイル、ノーマルモードコイル、平滑コンデンサ等の高電圧系部品が収容される第２収容部とが、インバータ一体型電動コンプレッサのハウジングの外周に設けることが記載されている。
【０００３】
これにより、コモンモードコイル、ノーマルモードコイル、平滑コンデンサ等の高電圧系部品から放出される電磁ノイズを第２収容部によって遮蔽し、該電磁ノイズが第１収容部に収容されているインバータモジュールへと伝搬するのを遮断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７５６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、コモンモードコイル、ノーマルモードコイル、平滑コンデンサ等の高電圧部品を収容するための第２収容部が別体として必要となるとともに、第２収納部の防水のためのシール材等も必要となるため、部品点数が増大し、且つ、インバータ一体型電動コンプレッサが大型化し、インバータ一体型電動コンプレッサのレイアウトの自由度が低下する。
【０００６】
そこで、本発明は、電動コンプレッサの大型化を抑制する電動車両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】
【０００７】
本発明は、蓄電装置を用いて走行用モータを駆動制御するパワーコントロールユニットと、電動コンプレッサとを備える電動車両において、一端が前記蓄電装置側に接続され、他端が、前記パワーコントロールユニット内に設けられ且つ前記蓄電装置の直流電力を交流電力に変換する電力変換モジュールと、前記電動コンプレッサ側とに各々接続されるように分岐点を有する導電部材を有し、前記導電部材の前記分岐点と前記電動コンプレッサとの間には、コイルが介装され、前記導電部材と前記コイルは、前記パワーコントロールユニット内に配置されることを特徴とする。
【０００８】
これにより、前記パワーコントロールユニットの内部に前記コイルを配置するので、別体の収納部を設ける必要がなく、部品点数の増加を抑制することができる。また、従来技術に比べ、前記電動コンプレッサの大型化を抑制することでき、前記電動コンプレッサのレイアウトの自由度が向上する。また、前記導電部材及び前記コイルは、前記パワーコントロールユニット内に配置されるので、防水性能の低下を抑制することができる。例えば、前記パワーコントロールユニットの外部の電線に前記コイルを設ける場合は、該電線のシールド部分や被覆等を剥した上で前記コイルを取り付けなければならず、組み付け工数が増大するとともに、防水性能も低下してしまうが、本発明では、そのような弊害も生じない。
【０００９】
前記パワーコントロールユニットの筐体内には、前記電力変換モジュールを収容する電力変換モジュール収容ケースが設けられている。これにより、前記導電部材や前記コイルにおいて発生するノイズが前記電力変換モジュールに伝わることを抑制することができる。従って、前記電力変換モジュールのノイズによる誤動作を防止することができる。
【００１０】
前記パワーコントロールユニットの筐体内には、前記コイルを収容するコイル収容部が設けられている。これにより、前記パワーコントロールユニットに振動が加えられた場合であっても、前記コイルが前記パワーコントロールユニットの前記筐体内の他の部品と接触することを防止することができ、前記コイルの損傷を防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る電動車両によれば、パワーコントロールユニットの内部にコイルを配置するので、別体の収納部を設ける必要がなく、部品点数の増加を抑制することができる。また、従来技術に比べ、電動コンプレッサの大型化を抑制することでき、電動コンプレッサのレイアウトの自由度が向上する。また、導電部材及びコイルは、パワーコントロールユニット内に配置されるので、防水性能の低下を抑制することができる。例えば、パワーコントロールユニットの外部の電線に前記コイルを設ける場合は、該電線のシールド部分や被覆等を剥した上で該コイルを取り付けなければならず、組み付け工数が増大するとともに、防水性能も低下してしまうが、本発明では、そのような弊害も生じない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態の電動車両の概略構成を模式化した概略構成斜視図である。
【図２】実施の形態の電動車両の概略構成を模式化した概略構成側面図である。
【図３】図１に示すパワーコントロールユニットの外観斜視図である。
【図４】図３に示すパワーコントロールユニットの分解斜視図である。
【図５】図４に示すヒートシンクの上面図である。
【図６】図４に示すロアケースの底面図である。
【図７】パワーコントロールユニットの回路図である。
【図８】図５のヒートシンクの上部にアッパーケースを配置したときの上面図である。
【図９】図５に示す収容部の外観図である。
【図１０】ノーマルモードコイルに代えて、コモンモードコイルを設けた場合の収容部の外観図である。
【図１１】ノーマルモードコイルに代えて、コモンモードコイルを設けた場合のパワーコントロールユニットの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係るパワーコントロールユニットを有する電動車両について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。
【００１４】
図１は、電動車両（電気自動車）１０の概略構成を模式化した概略構成斜視図、図２は、電動車両１０の概略構成を模式化した概略構成側面図である。なお、本実施の形態では、車体１２の鉛直方向を上下方向とし、該鉛直方向に垂直な方向を水平方向とする。また、電動車両１０の進行方向を前、後退方向を後、進行方向に向かって左方向を左、右方向を右とする。
【００１５】
電動車両１０は、車体１２内部に、前輪１４Ｌ、１４Ｒと後輪１６Ｌ、１６Ｒとの間で、且つ、車体１２の底部に設けられた高電圧を出力するバッテリ（蓄電装置）１８と、フロアパネル２０を介してバッテリ１８の上方に設けられる車室２２と、該車室２２とは隔てられて車体１２の前方に区画されたモータルーム２４と、該モータルーム２４を覆うダッシュパネル２６と、ダッシュパネル２６の下方で、且つ、該モータルーム２４に設けられた回転電機の一種である走行用モータ（外部電気機器）２８の上方に載置されたパワーコントロールユニット（Power Control Unit）３０とを備える。ダッシュパネル２６は、ダッシュパネルロア２６ａとダッシュパネルアッパー２６ｂとを有する。ダッシュパネル２６は、モータルーム２４と車室２２とを仕切るものであり、モータルーム２４からの汚れ、水、臭い等の浸入を防ぐ構造を有する。
【００１６】
電源ケーブル３４は、バッテリ１８に蓄積された電力をパワーコントロールユニット３０に伝達するためのものであり、電源ケーブル３４の一端はバッテリ１８の電源コネクタ３６に接続され、他端はパワーコントロールユニット３０の電源コネクタ９４（図７参照）に接続される。パワーコントロールユニット３０は、バッテリ１８から供給される直流電力を三相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）の交流電力に変換し、該変換した三相の交流電力を走行用モータ２８に供給することで走行用モータ２８を駆動制御する。
【００１７】
パワーコントロールユニット３０は、直流電力を三相の交流電力に変換する電力変換モジュール６０（図４、図５、図７参照）と電力変換モジュール６０を制御することで走行用モータ２８を駆動させるＥＣＵ７０（図４、図７参照）とを有する。走行用モータ２８とパワーコントロールユニット３０とは、三相交流電力ケーブル（電力供給線）３８を介して接続されており、三相交流電力ケーブル３８の一端は走行用モータ２８の電力コネクタ４０に接続され、三相交流電力ケーブル３８の他端はパワーコントロールユニット３０の電力コネクタ４２（電力コネクタ４２ａ、４２ｂ、４２ｃ）に接続される。パワーコントロールユニット３０を走行用モータ２８の上方に配置させるので、高電圧の三相交流電力ケーブル３８を短くすることができる。
【００１８】
図３はパワーコントロールユニット３０の外観斜視図、図４はパワーコントロールユニット３０の分解斜視図を示す。パワーコントロールユニット３０は、ヒートシンク５０と、ヒートシンク５０の上部に設けられるアッパーケース５２と、アッパーケース５２の上部を覆う上カバー５４と、ヒートシンク５０の下部に設けられるロアケース５６と、ロアケース５６の下部を覆う下カバー５８とを有する。ヒートシンク５０、アッパーケース５２、上カバー５４、ロアケース５６、及び下カバー５８は、アルミ等の金属で構成されてもよい。ヒートシンク５０、アッパーケース５２、上カバー５４、ロアケース５６、及び下カバー５８は、パワーコントロールユニット３０の筐体を構成する。
【００１９】
ヒートシンク５０の上面略中央には電力変換モジュール６０が、ヒートシンク５０の上面右側には、外部からバッテリ１８を充電する際に用いられる急速充電用デバイス（充電用デバイス）６２、ヒューズ９８ａ、９８ｂ（図５、図７参照）等が設けられ、ヒートシンク５０の左側上方には、電力変換モジュール６０とアッパーケース５２の電力コネクタ４２ａ、４２ｂ、４２ｃとを接続する三相端子６４ａ、６４ｂ、６４ｃが設けられている。電力変換モジュール６０は、バッテリ１８の直流電力を三相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）の交流電力に変換し、該変換した各相の交流電力を三相端子６４ａ、６４ｂ、６４ｃに出力する。三相端子６４ａ、６４ｂ、６４ｃは、その中間部がヒートシンク５０の上面左側に設けられた三相端子台６６に支持される。
【００２０】
電力変換モジュール６０は、複数のスイッチング素子を有するスイッチングモジュールを筐体内に内蔵する。この複数のスイッチング素子がオンオフされることで、電力変換モジュール６０は、バッテリ１８からの直流電力を三相の交流電力に、又は、走行用モータ２８から三相の交流電力を直流電力に変換する。
【００２１】
ヒートシンク５０とアッパーケース５２とで、急速充電用デバイス６２を収納する充電デバイス室７２と、ヒューズ９８ａ、９８ｂ等を収納するヒューズ室７４、電力変換モジュール６０を収納する電力変換室７６、三相端子６４ａ、６４ｂ、６４ｃを収納する三相端子室７８とが形成される。充電デバイス室７２は、充電デバイス室７２内へのアクセスを可能にするアッパーケース５２の上面に形成された第１開口部（充電デバイス室開口部）７２ａを有し、ヒューズ室７４は、ヒューズ室７４内へのアクセスを可能にするアッパーケース５２の上面に形成された第２開口部（ヒューズ室開口部）７４ａを有し、電力変換室７６は、電力変換室７６内へのアクセスを可能にするアッパーケース５２の上面に形成された第３開口部（電力変換室開口部）７６ａを有し、三相端子室７８は、三相端子室７８内へのアクセスを可能にするアッパーケース５２の上面に形成された第４開口部（三相端子室開口部）７８ａを有する（図４、図８参照）。電力変換モジュール６０を制御するＥＣＵ（制御装置）７０は、急速充電用デバイス６２の上方であって、充電デバイス室７２内に設けられている。
【００２２】
上カバー５４は、第１開口部７２ａを覆う第１上カバー５４ａと、第２開口部７４ａを覆う第２上カバー５４ｂと、第３開口部７６ａを覆う第３上カバー５４ｃと、第４開口部７８ａを覆う第４上カバー５４ｄとを有する。充電デバイス室７２は、ヒューズ室７４、電力変換室７６、及び三相端子室７８より高く形成されているので、第１開口部７２ａは、第２開口部７４ａ〜第４開口部７８ａに比べ、高い位置に形成されている。
【００２３】
電力変換モジュール６０の上方、且つ、第３開口部７６ａの下方で、平滑コンデンサ９６（図７参照）を有するコンデンサモジュール８０がアッパーケース５２の内壁に吊り下げられるように取り付けられている。平滑コンデンサ９６は、電力変換モジュール６０と電気的に接続され、バッテリ１８からの電力を平滑化するものである。コンデンサモジュール８０は、平滑コンデンサ９６を筐体で収納したものである。
【００２４】
ロアケース５６の底面には、バッテリ１８を充電する充電器８２と、電動車両１０に搭載された低電圧系のデバイス（電装品）に低電圧の電力を供給するためにバッテリ１８の電圧を降圧させるＤＣ／ＤＣコンバータ８４とが設けられている。ＤＣ／ＤＣコンバータ８４及び充電器８２は、長方形の筐体に収納されたものであり、ＤＣ／ＤＣコンバータ８４より部品数が多く大きくなり易い充電器８２の筐体は、ＤＣ／ＤＣコンバータ８４の筐体よりも大きい。
【００２５】
ヒートシンク５０は、流体が流入される流入部８６と、流体が流出する流出部８８とを有する。ヒートシンク５０の底面とロアケース５６の上面とで前記流体が流れる流路（図示略）が形成される。流入部８６から流入した前記流体は、ヒートシンク５０とロアケース５６によって形成された前記流路を通って流出部８８から流出する。流入部８６から流入した流体は、ヒートシンク５０とロアケース５６によって形成された流路を通って流出部８８から流体が流出する。これにより、ヒートシンク５０は、ヒートシンク５０の上面側に設けられた電力変換モジュール６０及び急速充電用デバイス６２等、及び、ヒートシンク５０の底面側に設けられた充電器８２及びＤＣ／ＤＣコンバータ８４が発熱した熱量を放熱させて冷却することができる。
【００２６】
図５はヒートシンク５０の上面図、図６はロアケース５６の底面図、図７はパワーコントロールユニット３０の回路図である。
【００２７】
電力変換モジュール６０は、電源コネクタ９４（図７参照）に接続され、電源ケーブル３４を介してバッテリ１８を電源コネクタ９４に接続することで、電力変換モジュール６０とバッテリ１８とが接続される。電力変換モジュール６０とバッテリ１８との間に、電圧を平滑化するコンデンサモジュール８０の平滑コンデンサ９６が並列に接続されている。コンデンサモジュール８０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ８４、充電器８２、及び急速充電用デバイス６２、及びヒューズ９８ａ、９８ｂとバスバーによって電気的に接続されている。
【００２８】
これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ８４、充電器８２、急速充電用デバイス６２、及びヒューズ９８ａ、９８ｂは、バッテリ１８と接続される。バスバーは、銅板等の金属板を打ち抜き加工することで形成される。急速充電用デバイス６２は、ダイオード（急速充電用ダイオード）１００、第１メインコンタクタ（第１急速充電用コンタクタ）１０２、第２メインコンタクタ（第２急速充電用コンタクタ）１０４、抵抗Ｒ、及びプレコンタクタ１０６を有する。このように、高電圧部品（電力変換モジュール６０、ＤＣ／ＤＣコンバータ８４、充電器８２、及び急速充電用デバイス６２等）を１つの筐体に収納することで、高電圧ケーブルを用いることなくバスバーで接続することができ、パワーコントロールユニット３０を小型化することができ、更に、コストが低廉になる。
【００２９】
コンデンサモジュール８０は、図５に示すように、第１正端子１１０ａ、第１負端子１１０ｂ、第２正端子１１２ａ、第２負端子１１２ｂ、第３正端子１１４ａ、第３負端子１１４ｂとを有し、第１正端子１１０ａ、第２正端子１１２ａ、及び第３正端子１１４ａは互いに導通しており、第１負端子１１０ｂ、第２負端子１１２ｂ、及び第３負端子１１４ｂは互いに導通している。第２正端子１１２ａ及び第２負端子１１２ｂは、バスバー１１５ａ、１１５ｂ、及び、電源ケーブル９４ａ、９４ｂ（図６参照）を介して電源コネクタ９４に接続されており、これにより、第２正端子１１２ａはバッテリ１８の正極側と、第２負端子１１２ｂはバッテリ１８の負極側とにそれぞれ接続される。
【００３０】
電力変換モジュール６０は、第２正端子１１２ａ及び第２負端子１１２ｂに接続される図示しない接続正端子及び接続負端子（接続端子）を有し、電力変換モジュール６０の前記接続正端子は、第２正端子１１２ａとバスバー１１５ａの一端とに接続され、電力変換モジュール６０の前記接続負端子は、第２負端子１１２ｂとバスバー１１５ｂの一端とに接続されている。電源ケーブル９４ａ、９４ｂは、ヒートシンク５０の下方から貫通孔５０ａ、５０ｂを通ってパワーコントロールユニット３０内に挿入され、バスバー１１５ａ、１１５ｂの他端に接続されている。
【００３１】
第１正端子１１０ａと、ヒューズ９８ａ、９８ｂの一端と、及びダイオード１００のカソードとは、単一のバスバー１１６によって接続されており、バスバー１１６とバッテリ１８とは同電位である。第１正端子１１０ａと接続されていないヒューズ９８ａの他端は、ノーマルモードコイル１１７を介して、電動コンプレッサの一種であるエアコンコンプレッサ１１８に接続され、第１正端子１１０ａと接続されていないヒューズ９８ｂの他端は、ヒータ１２０に接続される（図５、図７参照）。このノーマルモードコイル１１７を設ける場合は、エアコンコンプレッサ１１８の共振周波数を変更することで、エアコンコンプレッサ１１８の共振周波数をパワーコントロールユニット３０の共振周波数帯からずらすことができ、エアコンコンプレッサ１１８及びパワーコントロールユニット３０間で共振現象が発生することを抑制することができる。このヒューズ９８ａ、９８ｂ、ノーマルモードコイル（コイル）１１７は、収容部（コイル収容部）１２１に設けられている。
【００３２】
ダイオード１００のカソードは、抵抗Ｒ、プレコンタクタ１０６を介して、第１メインコンタクタ１０２の一端に接続され、ダイオード１００のアノードは、バスバー１２２によって第１メインコンタクタ１０２の前記一端に接続される。第１負端子１１０ｂは、バスバー１２４によって第２メインコンタクタ１０４の一端に接続される。
【００３３】
第３正端子１１４ａは、図５及び図６に示すように、バスバー１２６、１２８によって充電器８２の第４正端子１３０ａと、バスバー１２６、１３２によってＤＣ／ＤＣコンバータ８４の第５正端子１３４ａとにそれぞれ接続され、第３負端子１１４ｂは、バスバー１３６、１３８によって充電器８２の第４負端子１３０ｂと、バスバー１３６、１４０によってＤＣ／ＤＣコンバータ８４の第５負端子１３４ｂとにそれぞれ接続されている。
【００３４】
充電器８２の第６正端子１４２ａ及び第６負端子１４２ｂは、ケーブル９２ａを介してコネクタ９２に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ８４の第７正端子１４４ａ及び第７負端子１４４ｂは、パワーコントロールユニット３０の外部に導出したケーブル１４６に接続されている。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ８４によって降圧された電力は、ケーブル１４６によって電動車両１０に搭載された低電圧系のデバイスに供給可能となる。
【００３５】
また、電力変換モジュール６０は、図５に示すように、Ｕ相端子１４８ａ、Ｖ相端子１４８ｂ、Ｗ相端子１４８ｃを有し、Ｕ相端子１４８ａに三相端子６４ａが接続され、Ｖ相端子１４８ｂに三相端子６４ｂが接続され、Ｗ相端子１４８ｃに三相端子６４ｃが接続される。
【００３６】
図６に示すようにＤＣ／ＤＣコンバータ８４及び充電器８２は、長手方向がお互いに直交するように配置され、ＤＣ／ＤＣコンバータ８４の長辺と充電器８２の短辺とが隣り合うように配置されている。
【００３７】
コネクタ９２に接続されたプラグ９３が商業用コンセントに接続されることで、１００Ｖ又は２００Ｖの交流電力が充電器８２に供給され、充電器８２は、バッテリ１８を普通充電する（図７参照）。
【００３８】
図８は、図５のヒートシンク５０の上部にアッパーケース５２を配置したときの上面図である。なお、図８においては、コンデンサモジュール８０の図示を省略している。アッパーケース５２には、急速充電用コネクタ１５２が設けられており、第１メインコンタクタ１０２の他端及び第２メインコンタクタ１０４の他端が、バスバー１５４ａ、１５４ｂを介して急速充電用コネクタ１５２に接続される。急速充電用コネクタ１５２には、サービスエリア等や給電ステーションに設けられた図示しない高圧の直流電力を供給する急速充電器の充電器側コネクタ１５６と接続するコネクタ１５８が接続される（図７参照）。前記急速充電器の充電器側コネクタ１５６とコネクタ１５８とが接続されることで、前記急速充電器はバッテリ１８を急速充電する。
【００３９】
図９は、収容部１２１の外観図である。ヒューズ９８ａ、９８ｂは収容部１２１の上面に設けられ、ノーマルモードコイル１１７は、収容部１２１の内部に設けられる。バスバー１６０の一端部１６２には、バスバー１１６が接続されるとともに（図５参照）、他端部１６４には、ヒューズ９８ａ、９８ｂの一端がボルトＢ１、Ｂ２で接続固定される。ヒューズ９８ｂの他端は、図示しない導電性の部材とボルトＢ３で接続固定され、該導電性の部材を介してヒータ１２０の＋端子に接続される。ヒューズ９８ａの他端は、バスバー１６６とボルトＢ４で接続固定され、バスバー１６６を介してノーマルモードコイル１１７の一端に接続固定される。ノーマルモードコイル１１７の他端は、バスバー１６８の一端とボルトＢ５で接続固定される。バスバー１６８の他端は、図示しない導電性の部材とボルトＢ６で接続固定される。これにより、ノーマルモードコイル１１７の他端は、該バスバー１６８及び該導電性の部材を介してエアコンコンプレッサ１１８の＋端子に接続される。バスバー１７０は、バスバー１２４（図５参照）と接続され、ヒータ１２０の−端子と接続する図示しない導電性の部材がボルトＢ７によって接続固定され、エアコンコンプレッサ１１８の−端子と接続する図示しない導電性の部材がボルトＢ８によって接続固定される。
【００４０】
パワーコントロールユニット３０は、このような構成を有することで、図７に示すような回路になる。図７に示す導電部材１８０は、一端がバッテリ１８側に接続され、他端が、電力変換モジュール６０、急速充電用デバイス６２、充電器８２、及びＤＣ／ＤＣコンバータ８４と、エアコンコンプレッサ１１８側及びヒータ１２０側とに接続されるように分岐点１８１〜１８５を有する。
【００４１】
導電部材１８０は、パワーコントロールユニット３０内に設けられたバスバーによって構成され、導電部材１８０は、正ライン１８０ａ、負ライン１８０ｂとを有する。正ライン１８０ａは、バスバー１１５ａ、１１６、１２２、１２６、１２８、１３２、１５４ａ、１６０、１６６、１６８等で構成され、負ライン１８０ｂは、バスバー１１５ｂ、１２４、１３６、１３８、１４０、１５４ｂ、１７０等で構成される。
【００４２】
分岐点１８１〜１８５は、導電部材１８０の正ライン１８０ａ、負ライン１８０ｂに設けられた正側分岐点１８１ａ〜１８５ａと負側分岐点１８１ｂ〜１８５ｂとを有する。ここで、正側分岐点１８１ａは第２正端子１１２ａに相当し、負側分岐点１８１ｂは第２負端子１１２ｂに相当し、正側分岐点１８２ａ、１８３ａは、第３正端子１１４ａに相当し、負側分岐点１８２ｂ、１８３ｂは第３負端子１１４ｂに相当する。また、正側分岐点１８４ａは第１正端子１１０ａに相当し、負側分岐点１８４ｂは第１負端子１１０ｂに相当し、正側分岐点１８５ａはバスバー１６０に相当し、負側分岐点１８５ｂはバスバー１７０に相当する。
【００４３】
ヒューズ９８ａ及びノーマルモードコイル１１７は、導電部材１８０の正ライン１８０ａの正側分岐点１８１ａとエアコンコンプレッサ１１８の＋端子との間に介装され、詳しくは、正側分岐点１８５ａとエアコンコンプレッサ１１８の＋端子との間に介装される。ヒューズ９８ｂは、導電部材１８０の正ライン１８０ａの正側分岐点１８１ａとヒータ１２０の＋端子との間に介装され、詳しくは、正側分岐点１８５ａとヒータ１２０の＋端子との間に介装される。ノーマルモードコイル１１７を分岐点１８５とエアコンコンプレッサ１１８との間で接続するので、分岐点１８１〜１８５の何れかとバッテリ１８との間にノーマルモードコイル１１７を接続する場合に比べて、ノーマルモードコイル１１７に流れる電流が小さくなり、ノーマルモードコイル１１７のサイズを小さくすることができる。
【００４４】
なお、ノーマルモードコイル１１７に代えて、コモンモードコイル（コイル）を設けるようにしてもよい。コモンモードコイルを設けることで、エアコンコンプレッサ１１８において発生するラジオノイズを抑制することができる。図１０は、コモンモードコイル２００を設けた場合の収容部１２１の外観図であり、図１１は、コモンモードコイル２００を設けた場合のパワーコントロールユニット３０の回路図である。図１０においても、ヒューズ９８ａ、９８ｂは、収容部１２１の上面に設けられ、コモンモードコイル２００は、収容部１２１の内部に設けられる。
【００４５】
バスバー２０２の一端には、ボルトＢ１１によってバスバー１１６（図５参照）が接続固定され、ヒューズ９８ｂの一端は、ボルトＢ１２によってバスバー２０２に接続固定される。ヒューズ９８ｂの他端は、図示しない導電性の部材がボルトＢ１３によって接続固定され、該導電性の部材を介してヒータ１２０の＋端子に接続される。バスバー２０２の他端は、コモンモードコイル２００の第１コイル２００ａの一端とボルトＢ１４によって接続固定され、第１コイル２００ａの他端は、ボルトＢ１５によってバスバー２０４の一端と接続固定される。バスバー２０４の他端は、ボルトＢ１６によってヒューズ９８ａの一端と接続固定され、ヒューズ９８ａの他端は、図示しない導電性の部材とボルトＢ１７によって接続固定され、該導電性の部材を介してエアコンコンプレッサ１１８の＋端子に接続される。
【００４６】
バスバー２０６の一端には、ボルトＢ１８によってバスバー１２４（図５参照）が接続固定され、他端は、コモンモードコイル２００の第２コイル２００ｂの一端がボルトＢ１９によって接続固定されている。第２コイル２００ｂの他端は、図示しない導電性の部材がボルトＢ２０によって接続固定され、該導電性の部材を介してエアコンコンプレッサ１１８の−端子に接続されている。また、バスバー２０６には、図示しない導電性の部材がボルトＢ２１によって接続固定されており、該導電性の部材は、ヒータ１２０の−端子に接続されている。この場合の導電部材１８０の正ライン１８０ａは、バスバー１１５ａ、１１６、１２２、１２６、１２８、１３２、１５４ａ、２０２、２０４等で構成され、負ライン１８０ｂは、バスバー１１５ｂ、１２４、１３６、１３８、１４０、１５４ｂ、２０６等で構成される。また、正側分岐点１８５ａはバスバー２０２に相当し、負側分岐点１８５ｂはバスバー２０６に相当する。
【００４７】
ヒューズ９８ａ及びコモンモードコイル２００の第１コイル２００ａは、導電部材１８０の正ライン１８０ａの正側分岐点１８１ａとエアコンコンプレッサ１１８の＋端子との間に介装され、詳しくは、正側分岐点１８５ａとエアコンコンプレッサ１１８の＋端子との間に介装される。ヒューズ９８ｂは、導電部材１８０の正ライン１８０ａの正側分岐点１８１ａとヒータ１２０の＋端子との間に介装され、詳しくは、正側分岐点１８５ａとヒータ１２０の＋端子との間に介装される。コモンモードコイル２００の第２コイル２００ｂは、導電部材の負ライン１８０ｂの負側分岐点１８１ｂとエアコンコンプレッサ１１８の−端子との間に介装され、詳しくは、負側分岐点１８５ｂとエアコンコンプレッサ１１８の−端子との間に介装される。
【００４８】
コモンモードコイル２００を分岐点１８５とエアコンコンプレッサ１１８との間で接続するので、分岐点１８１〜１８５の何れかとバッテリ１８との間にコモンモードコイル２００を接続する場合に比べて、コモンモードコイル２００に流れる電流が小さくなり、コモンモードコイル２００のサイズを小さくすることができる。
【００４９】
このように、パワーコントロールユニット３０の内部にコイル（ノーマルモードコイル１１７又はコモンモードコイル２００）を配置するので、別体の収納部を設ける必要はなく、部品点数の増加を抑制することができる。また、従来技術に比べ、エアコンコンプレッサ１１８の大型化を抑制することができ、エアコンコンプレッサ１１８のレイアウトの自由度が向上する。また、導電部材１８０及びコイル（ノーマルモードコイル１１７又はコモンモードコイル２００）は、パワーコントロールユニット３０内に配置されるので、防水性能の低下を抑制することができる。例えば、パワーコントロールユニット３０の外部の電線にコイル（ノーマルモードコイル１１７又はコモンモードコイル２００）を設ける場合は、該電線のシールド部分や被覆等を剥した上でコイル（ノーマルモードコイル１１７又はコモンモードコイル２００）を取り付けなければならず、組み付け工数が増大するとともに、防水性能も低下してしまうが、本発明ではそのような弊害も生じない。
【００５０】
また、パワーコントロールユニット３０の筐体内には、電力変換モジュール６０を収容するケースが設けられているので、導電部材１８０やコイル（ノーマルモードコイル１１７又はコモンモードコイル２００）において発生するノイズが電力変換モジュール６０に伝わることを抑制することができる。従って、電力変換モジュール６０のノイズによる誤作動を防止することができる。
【００５１】
パワーコントロールユニット３０の筐体内には、コイル（ノーマルモードコイル１１７又はコモンモードコイル２００）を収容する収容部１２１が設けられているので、パワーコントロールユニット３０に振動が加えられた場合であっても、コイル（ノーマルモードコイル１１７又はコモンモードコイル２００）がパワーコントロールユニット３０内の他の部品と接触することを防止することができ、コイル（ノーマルモードコイル１１７又はコモンモードコイル２００）の損傷を防止することができる。
【００５２】
以上、本発明について好適な実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００５３】
１０…電動車両 １２…車体
１８…バッテリ ２８…走行用モータ
３０…パワーコントロールユニット ３４、９４ａ、９４ｂ…電源ケーブル
３６、９４…電源コネクタ ３８…三相交流電力ケーブル
４０、４２、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ…電力コネクタ
５０…ヒートシンク ５２…アッパーケース
５４…上カバー ５６…ロアケース
５８…下カバー ６０…電力変換モジュール
６２…急速充電用デバイス ６４ａ、６４ｂ、６４ｃ…三相端子
６６…三相端子台 ７０…ＥＣＵ
７２…充電デバイス室 ７２ａ…第１開口部
７４…ヒューズ室 ７４ａ…第２開口部
７６…電力変換室 ７６ａ…第３開口部
７８…三相端子室 ７８ａ…第４開口部
８０…コンデンサモジュール ８２…充電器
８４…ＤＣ／ＤＣコンバータ ９８ａ、９８ｂ…ヒューズ
１００…ダイオード １０２…第１メインコンタクタ
１０４…第２メインコンタクタ １０６…プレコンタクタ
１１５ａ、１１５ｂ、１１６、１２２、１２４、１２６、１２８、１３２、１３６、１３８、１４０、１５４ａ、１５４ｂ、１６０、１６６、１６８、１７０、２０２、２０４、２０６…バスバー
１１７…ノーマルモードコイル １１８…エアコンコンプレッサ
１２０…ヒータ １２１…収容部
２００…コモンモードコイル ２００ａ…第１コイル
２００ｂ…第２コイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置を用いて走行用モータを駆動制御するパワーコントロールユニットと、電動コンプレッサとを備える電動車両において、
一端が前記蓄電装置側に接続され、他端が、前記パワーコントロールユニット内に設けられ且つ前記蓄電装置の直流電力を交流電力に変換する電力変換モジュールと、前記電動コンプレッサ側とに各々接続されるように分岐点を有する導電部材を有し、
前記導電部材の前記分岐点と前記電動コンプレッサとの間には、コイルが介装され、
前記導電部材と前記コイルは、前記パワーコントロールユニット内に配置される
ことを特徴とする電動車両。
【請求項２】
請求項１に記載の電動車両において、
前記パワーコントロールユニットの筐体内には、前記電力変換モジュールを収容する電力変換モジュール収容ケースが設けられている
ことを特徴とする電動車両。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動車両において、
前記パワーコントロールユニットの筐体内には、前記コイルを収容するコイル収容部が設けられている
ことを特徴とする電動車両。
【請求項１】
蓄電装置を用いて走行用モータを駆動制御するパワーコントロールユニットと、電動コンプレッサとを備える電動車両において、
一端が前記蓄電装置側に接続され、他端が、前記パワーコントロールユニット内に設けられ且つ前記蓄電装置の直流電力を交流電力に変換する電力変換モジュールと、前記電動コンプレッサ側とに各々接続されるように分岐点を有する導電部材を有し、
前記導電部材の前記分岐点と前記電動コンプレッサとの間には、コイルが介装され、
前記導電部材と前記コイルは、前記パワーコントロールユニット内に配置される
ことを特徴とする電動車両。
【請求項２】
請求項１に記載の電動車両において、
前記パワーコントロールユニットの筐体内には、前記電力変換モジュールを収容する電力変換モジュール収容ケースが設けられている
ことを特徴とする電動車両。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動車両において、
前記パワーコントロールユニットの筐体内には、前記コイルを収容するコイル収容部が設けられている
ことを特徴とする電動車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１１５９５７（Ｐ２０１３−１１５９５７Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６１２３０（Ｐ２０１１−２６１２３０）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【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２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【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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