CN111845352A - 电动车辆 - Google Patents

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Abstract

在燃料电池单元(20)和电力控制单元(30)并列配置于前舱(11)内的电动车辆(100)中，燃料电池单元(20)和电力控制单元(30)具有低强度的上外壳(23、33)和比上外壳(23、33)强度高的下外壳(21、31)，燃料电池单元(20)和电力控制单元(30)以各下外壳(21、31)彼此的并列方向的间隔La比各上外壳(23、33)彼此的并列方向的间隔Lb窄的方式配置。

Description

电动车辆
本申请要求2019年4月25日提交的日本专利申请2019-083910的优先权，并且通过引用将其全部并入本文，包括规范、权利要求、图纸和摘要。
技术领域
本公开涉及在前舱的内部配置多个高电压单元的电动车辆的结构。
背景技术
近年来，由电动机驱动车辆的电动汽车等电动车辆得到使用。在电动车辆中，在车辆前方的前舱中收纳有变频器、DC/DC逆变器或由它们构成的电力控制装置、燃料电池单元等高电压单元(例如，参照日本特开2012-144142号公报、日本特开2018-131018号公报)。
在这样的结构的电动车辆中，在碰撞时有如下可能性，即，高电压单元移动从而与其他的高电压单元设备接触，产生损伤。因此，在日本特开2012-144142号公报、日本特开2018-131018号公报中，提出了在碰撞时高电压单元彼此不碰撞的结构。但是，碰撞的方式多种多样，在日本特开2012-144142号公报、日本特开2018-131018号公报所记载的现有技术的结构中，高电压单元彼此仍有接触的可能性。
发明内容
发明要解决的课题
本公开的目的在于即使在碰撞时高电压单元彼此接触的情况下也能抑制高电压单元的损伤。
本公开的电动车辆是多个高电压单元从车辆上方观察并列配置于前舱内的电动车辆，其特征在于，各所述高电压单元分别具有车辆上下方向的一侧的低强度部和在车辆上下方向的另一侧比所述低强度部强度高的高强度部，各所述高电压单元以各所述高强度部彼此的并列方向的间隔比各所述低强度部彼此的并列方向的间隔窄的方式配置。
由此，在由于碰撞而一个高电压单元沿并列方向向其他高电压单元移动时，各高电压单元的各高强度部彼此比各低强度部彼此先接触，由此能够抑制各高电压单元的并列方向的间隔进一步变窄，抑制因各低强度部彼此接触而引起的低强度部的损伤。并且，由于允许高强度部彼此在碰撞时接触，因此能够缩窄各高电压单元的配置间隔，成为紧凑的电动车辆。
在本公开的电动车辆中，各所述高强度部也可以配置于各所述高电压单元的车辆上下方向下侧。
通过使支承各高电压单元的载荷的下侧成为高强度部，由此能够稳定地支承各高电压单元。
在本公开的电动车辆中，也可以各所述高电压单元的各所述高强度部的外壳比各所述高电压单元的各所述低强度部的外壳的板厚度厚。
这样，能够通过加厚板厚度这样简便的结构构成高强度部。
在本公开的电动车辆中，至少任意一个所述高电压单元的所述高强度部的外壳在与其他所述高电压单元的所述高强度部相对的面上具有突出部，所述突出部朝向其他的所述高电压单元突出，各所述高电压单元也可以配置为，所述突出部的顶端与其他的所述高电压单元的并列方向的间隔或所述突出部的顶端彼此的并列方向的间隔比各所述低强度部彼此的并列方向的间隔窄。
通过该结构，在由于碰撞而一个高电压单元沿并列方向向其他高电压单元移动时，设置于一个高电压单元的高强度部的突起部与其他高电压单元的高强度部接触，因此能够有效地抑制低强度部彼此接触。
在本公开的电动车辆中，所述突出部也可以是肋，所述肋直立设置于一个所述高电压单元的所述高强度部的外壳的与其他的所述高电压单元的所述高强度部相对的面，在一个所述高电压单元的宽度方向或长度方向延伸。并且，所述突出部也可以是紧固连结于一个所述高电压单元的所述低强度部的外壳的所述高强度部的外壳的连接凸缘的、与其他所述高电压单元的所述高强度部相对的部分。
由此，能够以简便的结构构成突起部。
在本公开的电动车辆中，多个所述高电压单元也可以包含燃料电池单元和电力控制单元，所述电力控制单元控制向车辆驱动用的电动机的电力供给，所述电动机由所述燃料电池单元输出的电力驱动。
由于在碰撞时允许燃料电池单元的高强度部与电力控制单元的高强度部接触，因此能够在前舱中以窄间隔配置燃料电池单元和电力控制单元，能够成为紧凑的电动车辆。
本公开即使在碰撞时高电压单元彼此接触的情况下也能够抑制高电压单元的损伤。
附图说明
图1是从车辆上方观察实施方式的电动车辆的前舱的平面图。
图2是从车辆前方观察实施方式的电动车辆的前舱中配置的燃料电池单元和电力控制单元的立面图。
图3是从车辆前方观察图2所示的燃料电池单元由于碰撞而向电力控制单元移动后的状态的立面图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式的电动车辆100进行说明。另外，各图所示的箭头FR、箭头UP、箭头RH分别表示电动车辆100的前方向(行进方向)、上方向以及右方向。并且，各箭头FR、UP、RH的相反方向表示车辆后方向、下方向、左方向。以下，在仅使用前后、左右、上下方向进行说明的情况下，只要不特殊说明，即表示车辆前后方向的前后、车辆左右方向(车辆宽度方向)的左右、车辆上下方向的上下。
如图1所示，在电动车辆100的车辆前方设置有前舱11。前舱11是由车厢前方的仪表板12、车辆前方两侧的前翼子板13以及车辆前端的前格栅14将前后左右隔开的空间。在前舱11的内部的左右配置有在车辆前后方向上延伸的前纵梁15和将左右的前纵梁15的顶端在车辆宽度方向上连接的防撞梁16。
在左右的前纵梁15经由前悬挂梁17搭载有作为高电压单元之一的燃料电池单元20。并且，在燃料电池单元20的左侧搭载有另一个作为高电压单元的电力控制单元30。
燃料电池单元20是收纳有层叠了多个燃料电池单体的燃料电池，使空气和氢反应从而输出高电压的电力的装置，以将作为燃料电池单体的层叠方向的长度方向作为车辆前后方向的方式被搭载。并且，电力控制单元30在内部收纳有变频器和DC/DC逆变器，控制向车辆驱动用的电动机的电力供给，所述车辆驱动用的电动机由燃料电池单元20输出的高电压的电力所驱动。从车辆上方观察，燃料电池单元20和电力控制单元30在前舱11中在车辆宽度方向上并列配置。
如图2所示，燃料电池单元20包含在内部收纳燃料电池的下外壳21和在内部收纳进行燃料电池的控制的控制部等的上外壳23。在下外壳21的上端和上外壳23的下端设置有连接下外壳21与上外壳23的连接凸缘22、24。各连接凸缘22、24由未图示的螺栓紧固连结。
下外壳21的板厚度比上外壳23的板厚度厚，下外壳21的强度比上外壳23的强度高。这样，高强度的下外壳21与收容于下外壳21的燃料电池等高电压设备构成燃料电池单元20的高强度部。并且，低强度的上外壳23与收容于上外壳23的控制装置等高电压设备构成燃料电池单元20的低强度部。因此，下外壳21是燃料电池单元20的高强度部的外壳，上外壳23是燃料电池单元20的低强度部的外壳。另外，下外壳21、上外壳23例如是铝压铸那样的金属制。
与燃料电池单元20一样，电力控制单元30包含内部收纳变频器的下外壳31和内部收纳DC/DC逆变器等的上外壳33。在下外壳31的上端与上外壳33的下端设置有连接下外壳31和上外壳33的连接凸缘32、34。各连接凸缘32、34由未图示的螺栓紧固连结。
下外壳31的板厚度比上外壳33的板厚度厚，下外壳31的强度比上外壳33的强度高。这样，高强度的下外壳31和收容于下外壳31的变频器等高电压设备构成电力控制单元30的高强度部。并且，低强度的上外壳33和收容于上外壳33的DC/DC逆变器等高电压设备构成电力控制单元30的低强度部。因此，下外壳31是电力控制单元30的高强度部的外壳，上外壳33是电力控制单元30的低强度部的外壳。另外，下外壳31、上外壳33例如是铝压铸那样的金属制。
在燃料电池单元20的下外壳21，在与电力控制单元30的下外壳31相对的面直立设置有肋26，所述肋26作为向电力控制单元30突出的突出部。如图1所示，肋26是在下外壳21的与电力控制单元30相对的车辆左侧的面在车辆前后方向上延伸的带板构件。并且，下外壳21的车辆左侧的连接凸缘27比其他部分的连接凸缘24伸出的长度长，向电力控制单元30突出到与肋26一样的位置。
并且，在电力控制单元30的下外壳31，在与燃料电池单元20的下外壳21相对的车辆右侧的面设置有向燃料电池单元20突出的金属制的底座35。
如图1、2所示，作为燃料电池单元20的肋26或连接凸缘27的顶端与电力控制单元30的底座35的顶端的并列方向的车辆宽度方向的间隔La，比燃料电池单元20的上外壳23与电力控制单元30的上外壳33之间的车辆宽度方向的间隔Lb窄。也就是说，La＜Lb。并且，燃料电池单元20的肋26或连接凸缘27的顶端与电力控制单元30的下外壳31的间隔Lc也比间隔Lb窄。
接下来参照图3，对按照以上方式构成的电动车辆100的右前方斜向碰撞后的情况下的燃料电池单元20的移动进行说明。在该情况下，如图1的空白箭头所示碰撞载荷向车辆左后方输入。
由于该碰撞载荷，燃料电池单元20如图3所示向车辆左侧移动。并且，由于碰撞，右侧的前纵梁15向上方形变，因此搭载于右侧的前纵梁15的燃料电池单元20的右侧向上方移动。因此，如图3所示，燃料电池单元20的右侧端向上方移动并且燃料电池单元20整体在顺时针方向旋转的同时向车辆宽度方向左侧移动。也就是说，燃料电池单元20在以右端向上的方式旋转的同时沿作为并列方向的车辆宽度方向向电力控制单元30移动。
然后，经过一段时间，各间隔La、Lb、Lc变小，各间隔变为La2、Lb2、Lc2。然后，当间隔最窄的间隔La2变为零时，燃料电池单元20的下外壳21的肋26和连接凸缘27的各顶端，与电力控制单元30的下外壳31的底座35的顶端接触。通过该接触，能够抑制燃料电池单元20的上外壳23与电力控制单元30的上外壳33的并列方向的间隔Lb2进一步变窄。由此，可以抑制低强度的燃料电池单元20的上外壳23与电力控制单元30的上外壳33接触从而各上外壳23、33损伤的情况。
进而，由于在碰撞时允许高强度的下外壳21、31接触，因此燃料电池单元20与电力控制单元30之间的车辆宽度方向的配置间隔缩短，能够成为紧凑的电动车辆100。
并且，由于间隔Lc比间隔Lb窄，间隔Lc2也比间隔Lb2窄，因此在通过碰撞的方式肋26及连接凸缘27的顶端不与底座35的顶端接触的情况下，或者，在未设置底座35的情况下，肋26及连接凸缘27的顶端先与电力控制单元30的下外壳31的侧面接触，通过该接触，能够抑制燃料电池单元20的上外壳23与电力控制单元30的上外壳33的并列方向的间隔Lb2进一步变窄。由此，能够抑制低强度的燃料电池单元20的上外壳23与电力控制单元30的上外壳33接触从而各上外壳23、33损伤的情况。
在以上说明的实施方式的电动车辆100中，以燃料电池单元20与电力控制单元30在车辆宽度方向上并列配置来进行说明，但是并不限定于此，也可以燃料电池单元20与电力控制单元30在车辆前后方向并列配置。在该情况下，肋26、连接凸缘27以在车辆宽度方向上延伸的方式设定。在车辆前突并且燃料电池单元20向车辆后方移动的情况下，燃料电池单元20的下外壳21的肋26和连接凸缘27的各顶端与电力控制单元30的下外壳31接触，能够抑制低强度的燃料电池单元20的上外壳23与电力控制单元30的上外壳33接触从而各上外壳23、33损伤的情况。
并且，在实施方式的电动车辆100中，对燃料电池单元20与电力控制单元30这两个高电压单元并列配置于前舱11中的情况进行了说明，但是例如，也可以将蓄电池单元等其他的高电压单元在车辆宽度方向或车辆前后方向上并列配置于前舱11中。在该情况下，多个高电压单元以邻接的各高电压单元的各高强度部彼此的并列方向的间隔比各低强度部彼此的并列方向的间隔窄的方式配置。
并且，在实施方式的电动车辆100中，对下外壳21、31比上外壳23、33强度高的情况进行了说明，但不限定于此，也可以上外壳23、33的强度比下外壳21、31的强度高，肋26、底座35等突出部也可以设置于上外壳23、33。在该情况下，通过在碰撞时高强度的上外壳23、33彼此经由肋26、底座35等接触，能够抑制低强度的下外壳21、31彼此的接触，从而抑制下外壳21、31损伤。

Claims (13)

1.一种电动车辆，从车辆上方观察，多个高电压单元并列配置于前舱内，其特征在于，
各所述高电压单元分别具有车辆上下方向的一侧的低强度部和位于车辆上下方向的另一侧且强度比所述低强度部的强度高的高强度部，
各所述高电压单元以各所述高强度部彼此的并列方向的间隔比各所述低强度部彼此的并列方向的间隔窄的方式配置。
2.如权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，
各所述高强度部配置于各所述高电压单元的车辆上下方向下侧。
3.如权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，
各所述高电压单元的各所述高强度部的外壳的板厚度比各所述高电压单元的各所述低强度部的外壳的板厚度厚。
4.如权利要求2所述的电动车辆，其特征在于，
各所述高电压单元的各所述高强度部的外壳的板厚度比各所述高电压单元的各所述低强度部的外壳的板厚度厚。
5.如权利要求3所述的电动车辆，其特征在于，
至少任意一个所述高电压单元的所述高强度部的外壳在与其他所述高电压单元的所述高强度部相对的面具有朝向其他所述高电压单元突出的突出部，
各所述高电压单元配置为，所述突出部的顶端与其他所述高电压单元的并列方向的间隔或所述突出部的顶端彼此的并列方向的间隔比各所述低强度部彼此的并列方向的间隔窄。
6.如权利要求4所述的电动车辆，其特征在于，
至少任意一个所述高电压单元的所述高强度部的外壳在与其他所述高电压单元的所述高强度部相对的面具有朝向其他所述高电压单元突出的突出部，
各所述高电压单元配置为，所述突出部的顶端与其他所述高电压单元的并列方向的间隔或所述突出部的顶端彼此的并列方向的间隔比各所述低强度部彼此的并列方向的间隔窄。
7.如权利要求5所述的电动车辆，其特征在于，
所述突出部是肋，所述肋直立设置于一个所述高电压单元的所述高强度部的外壳的与其他所述高电压单元的所述高强度部相对的面，并且在一个所述高电压单元的宽度方向或长度方向延伸。
8.如权利要求6所述的电动车辆，其特征在于，
所述突出部是肋，所述肋直立设置于一个所述高电压单元的所述高强度部的外壳的与其他所述高电压单元的所述高强度部相对的面，并且在一个所述高电压单元的宽度方向或长度方向延伸。
9.如权利要求5所述的电动车辆，其特征在于，
所述突出部是紧固连结于一个所述高电压单元的所述低强度部的外壳的所述高强度部的外壳的连接凸缘的、与其他所述高电压单元的所述高强度部相对的部分。
10.如权利要求6所述的电动车辆，其特征在于，
所述突出部是紧固连结于一个所述高电压单元的所述低强度部的外壳的所述高强度部的外壳的连接凸缘的、与其他所述高电压单元的所述高强度部相对的部分。
11.如权利要求7所述的电动车辆，其特征在于，
所述突出部是紧固连结于一个所述高电压单元的所述低强度部的外壳的所述高强度部的外壳的连接凸缘的、与其他所述高电压单元的所述高强度部相对的部分。
12.如权利要求8所述的电动车辆，其特征在于，
所述突出部是紧固连结于一个所述高电压单元的所述低强度部的外壳的所述高强度部的外壳的连接凸缘的、与其他所述高电压单元的所述高强度部相对的部分。
13.如权利要求1至12中任一项所述的电动车辆，其特征在于，
多个所述高电压单元包含燃料电池单元和电力控制单元，所述电力控制单元控制向车辆驱动用的电动机的电力供给，所述车辆驱动用的电动机由所述燃料电池单元输出的电力驱动。
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