CN113165489B - 电源装置及车辆 - Google Patents

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Abstract

一种电源装置(11)，设置在车辆(10)的地板(16)的下方，具备：配线结构体(23)，设置在地板(16)的下方，且使第一高电压线束(32)、第二高电压线束(33)及低电压线束(34)以沿着配线结构体(23)的方式布线；高电压蓄电装置(24)，设置在配线结构体(23)的下部；第一低电压蓄电装置(25)及第二低电压蓄电装置(26)，设置在配线结构体(23)的下部；以及100V充电器(27)、第一DC/DC转换器(28)及第二DC/DC转换器(29)，设置在配线结构体(23)的下部。

Description

电源装置及车辆
技术领域
由本说明书公开的技术涉及一种搭载于车辆的电源装置。
背景技术
以往，在具备内燃机和电动机的混合动力汽车中，用作驱动电动机的驱动源的高电压电源配置在车辆的地板下、行李箱内，用于向车载的电气设备供给电力的低电压电源配置在发动机室内(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-159772号公报
发明内容
发明要解决的课题
根据上述的技术，为了将低电压电源与高电压电源电连接，使线束从车辆的地板下或行李箱非常长地盘绕至发动机室。进而，在将电力从低电压电源供给至搭载在车辆的后部的电气设备的情况下，将线束再次从低电压电源穿过车辆的地板下而拉绕至车辆的后部。因此，寻求使配线结构变得简略。
由本说明书公开的技术基于上述这样的情形而完成，目的在于使电源装置的配线结构在整体上变得紧凑。
用于解决课题的方案
本说明书所公开的技术是一种电源装置，设置在车辆的地板的下方，所述电源装置具备：配线结构体，设置在所述地板的下方，且供多个线束沿着该配线结构体进行布线；至少一个高电压蓄电装置，设置在所述配线结构体的下部且连接于所述多个线束；至少一个低电压蓄电装置，设置在所述配线结构体的下部且连接于所述多个线束，并且输出比所述高电压蓄电装置输出的电压小的电压；以及电气设备，设置在所述配线结构体的下部，且经由所述多个线束而连接于所述高电压蓄电装置和所述低电压蓄电装置中的至少一方。
根据上述的结构，能够将高电压蓄电装置、低电压蓄电装置和电气设备紧凑地集中配置在车辆的地板的下方。由此，能够缩短用于将高电压蓄电装置和低电压蓄电装置中的至少一方与电气设备连接的线束的长度，且使多个线束以沿着配线结构体的方式布线，因此能够使电源装置的配线结构在整体上变得紧凑。
作为本说明书所公开的技术的实施方式，优选以下的方式。
所述电气设备为DC/DC转换器。
根据上述的结构，能够稳定地输出高电压蓄电装置及低电压蓄电装置中的至少一方的电压。
所述高电压蓄电装置和所述低电压蓄电装置中的至少一方经由连接器而连接于所述配线结构体。
根据上述的结构，能够将高电压蓄电装置及低电压蓄电装置中的至少一方经由连接器可拆装地设置于配线结构体。由此，能够容易地更换高电压蓄电装置和低电压蓄电装置中的至少一方。
所述低电压蓄电装置配置在所述配线结构体的前部。
根据上述的结构，能够将低电压蓄电装置配置在车辆的地板的前部。由于在地板的前部设置有仪表盘，能够缩短当将从低电压蓄电装置输出的电力向仪表盘供给时将低电压蓄电装置与仪表盘连接的线束的长度。
与所述多个线束不同的至少一个辅助线束沿所述配线结构体布线，且向所述配线结构体的前方及后方导出。
根据上述的结构，使辅助线束沿配线结构体布线且向配线结构体的前方及后方导出，从而能够遍及车辆的前部和后部范围地对线束进行布线。由此，不再需要另外设置用于对辅助线束进行布线的结构，因此能够使辅助线束的布线结构在整体上变得紧凑。
所述配线结构体由导电性金属构成，所述多个线束布线在所述配线结构体的下方。
根据上述的结构，能够抑制异物从上方碰撞到多个线束的情况。另外，能够电磁屏蔽多个线束。
车辆具有：上述的电源装置；以及车身，具有位于所述电源装置的上方的地板，所述电源装置配置在所述车辆的前后方向的中间位置附近。
根据上述的结构，能够容易地应对车辆仅具有前侧电动机的情况、车辆仅具有后侧电动机的情况及车辆具有前侧电动机和后侧电动机这两者的情况中的任一种情况。
发明效果
根据由本说明书公开的技术，能够使电源装置的配线结构在整体上变得紧凑。
附图说明
图1是表示实施方式1涉及的车辆及电源装置的侧剖视图。
图2是表示车辆及电源装置的俯视剖视图。
图3是表示电源装置的俯视图。
图4是表示地板和电源装置的局部切缺侧剖视图。
图5是表示电源装置的侧视图。
图6是表示从电源装置卸下配线结构体的状态的俯视图。
图7是表示电源装置的后视图。
图8是图3中的VIII-VIII线剖视图。
图9是图3中的IX-IX线剖视图。
图10是图3中的X-X线剖视图。
图11是图3中的XI-XI线剖视图。
具体实施方式
＜实施方式1＞
参照图1到图11来说明将本说明书所公开的技术适用于安装在汽车等车辆10中的电源装置11的实施方式1。在以下的说明中，以Z方向为上方、以Y方向为前方、以X方向为左方来进行说明。此外，对于多个相同部件，有时仅对一部分部件标注附图标记而对于其他部件省略附图标记。
车辆10
如图1所示，车辆10具有金属制的车架12和安装于车架12的车身13。车架12具有在前后方向上延伸且在左右方向上空出间隔地排列的一对侧车架14和在左右方向上将一对侧车架14之间连结的多个(在本实施方式中为六个)横撑车架15。一对侧车架14大致平行地配置。一对侧车架14中的从前端部向后方约四分之一的区域形成为在左右方向上宽度稍窄。
侧车架14及横撑车架15形成为剖面呈大致长方形状的方筒状。侧车架14与横撑车架15通过公知的方法来焊接。
在车架12的上方配置有形成为板状的地板16。在地板16的上方形成有供乘客乘坐的车室17。在车室17内且靠近地板16的前端部的位置配置有仪表盘18(参照图2)。在仪表盘18设置有速度表、汽车导航、空调的操作面板等电装部件。另外，在仪表盘18设置有12V用插座19和100V用插座20。从12V用插座19供给12V电压的直流电力，从100V用插座20供给100V电压的交流电力。此外，12V用插座19及100V用插座20不限于仪表盘18而能够配置在车室17的任意位置。
从侧方观察，地板16的后端部向上方呈弧状弯曲且向后方延伸。由此，地板16不会干扰到后轮及后轮的车轴。
在车辆10的靠近前端部的位置设置有前侧电动机21。另外，在车辆10的靠近后端部的位置设置有后侧电动机22。
电源装置11
如图3所示，在地板16的下方设置有电源装置11。如图4及图5所示，电源装置11具有在上下方向上呈扁平形状且在前后方向上延伸的配线结构体23。在配线结构体23的下部设置有高电压蓄电装置24、第一低电压蓄电装置25(低电压蓄电装置的一例)、第二低电压蓄电装置26(低电压蓄电装置的一例)、100V充电器27(电气设备的一例)、第一DC/DC转换器28(电气设备的一例)和第二DC/DC转换器29(电气设备的一例)。
从上方观察，电源装置11形成为大致长方形状。电源装置11的前端部位于比地板16的前端部稍靠后方处。电源装置11的后端部位于比地板16中的向上方弯折的部分稍靠前方处。电源装置11在整体上配置在地板16的平坦部分的下方。
如图2所示，电源装置11配置在比一对侧车架14中的形成为在左右方向上宽度较窄的区域靠后方的位置且比配置成从后数第二个的横撑车架15靠前方的位置。
如图2所示，电源装置11在左右方向上配置在一对侧车架14的内侧的区域。电源装置11的左右方向上的宽度尺寸设定成与一对侧车架14的间隔相同或比一对侧车架14的间隔稍小。
配线结构体23
如图4所示，在地板16的下方沿地板16的下表面配置有配线结构体23。从上方观察，配线结构体23形成为大致长方形状。配线结构体23具有顶板30和从顶板30的侧缘向下方延伸的侧壁31。配线结构体23在整体上形成为在上下方向上扁平的形状，且形成为向下方开口的箱状。本实施方式涉及的配线结构体23由铜、铜合金、铝、铝合金、不锈钢等金属构成。
在配线结构体23的顶板30的下方配置有沿前后方向延伸的第一高电压线束32(线束的一例)及第二高电压线束33(线束的一例)(参照图6)。在配线结构体23的顶板30的下表面上，在靠近前端部的位置配置有大致沿左右方向延伸的低电压线束34(线束的一例)。在配线结构体23的下表面上沿左右方向空出间隔地排列配置有沿前后方向延伸且向前方及后方导出的右侧辅助线束35R(辅助线束的一例)及左侧辅助线束35L(辅助线束的一例)。在配线结构体23的前端缘从左右方向的中央附近向前方导出供电线束36。供电线束36的前端连接于未图示的供电连接器。通过经由该供电连接器从外部供给电力，对高电压蓄电装置24进行充电。
在配线结构体23的右侧配置有右侧辅助线束35R，在配线结构体23的左侧配置有左侧辅助线束35L。在右侧辅助线束35R及左侧辅助线束35L的前端部及后端部分别连接有传感器51。右侧辅助线束35R与左侧辅助线束35L实现冗余化，即使右侧辅助线束35R及左侧辅助线束35L中的一方发生断线，也通过连接于另一方的传感器51对连接于一方的传感器51进行补充。
高电压蓄电装置24
在配线结构体23的下方，在前后方向上从配线结构体23的后端部向前方大约四分之三的区域设置有具有多个蓄电素子37的高电压蓄电装置24。通过使多个蓄电素子37中的至少一部分串联连接，高电压蓄电装置24输出比100V高的电压的直流电力。也可以使多个蓄电素子37的一部分并联连接。
高电压蓄电装置24在多个蓄电素子37在左右方向上排列而成的多个蓄电素子列38在前后方向上排列的状态下容纳在金属制的壳体39内来构成。
如图8及图9所示，在高电压蓄电装置24的前后方向的中央位置附近且左右方向的中央位置附近配置有向上方开口的高电压连接器40。高电压连接器40与设置在配线结构体23的对应位置的待机连接器41嵌合。通过使高电压连接器40与待机连接器41嵌合，使高电压蓄电装置24与配线结构体23电连接。
如图6所示，在待机连接器41的右方的位置配置有基于来自未图示的控制装置的信号来执行高电压蓄电装置24的通电或断电的高电压开关盒42。从上方观察，高电压开关盒42形成为在左右方向上细长的长方形状。高电压开关盒42的左右方向的宽度尺寸设定成高电压蓄电装置24的左右方向的宽度尺寸的大致二分之一。
如图6所示，在高电压连接器40连接有比高电压连接器40更向前方延伸的第一高电压线束32。第一高电压线束32的前端部从高电压蓄电装置24的前部向前方导出并连接于后述的接线盒43。
在第一高电压线束32的左方，第二高电压线束33与第一高电压线束32并列地沿前后方向延伸地布线。
如图8所示，构成第二高电压线束33的第二高电压电线60的剖面形状呈在上下方向上扁平的椭圆形状或长圆形状。虽然未图示，构成第一高电压线束32的第一高电压电线的剖面形状也呈在上下方向上扁平的椭圆形状或长圆形状。第一高电压线束32及第二高电压线束33通过由导电性金属构成且形成为方筒状的屏蔽部件44来一并包围。
多功能盒45
在配线结构体23的下方且高电压蓄电装置24的前方的区域设置有多功能盒45。多功能盒45具有金属制的壳体46。在多功能盒45的壳体46的内部容纳有与上述的第一高电压线束32连接的接线盒43、输出电压为12V的第一低电压蓄电装置25(低电压蓄电装置的一例)、输出电压为48V的第二低电压蓄电装置26(低电压蓄电装置的一例)、与第一低电压蓄电装置25连接的第一DC/DC转换器28、与第二低电压蓄电装置26连接的第二DC/DC转换器29、与前述的供电线束36连接的100V充电器27和设置有12V用连接器47及100V用连接器48的连接器盒49。
接线盒43配置在多功能盒45中的靠近后部的位置且左右方向的中央附近。接线盒43对从第一高电压线束32接收的电力进行分支并向多个设备输送电力。从接线盒43的后部导出在第一高电压线束32的左方并列地向后方延伸的第二高电压线束33。第二高电压线束33布线于配线结构体23且从配线结构体23的后部向后方导出。第二高电压线束33经由未图示的逆变器等而连接于后侧电动机22，并向后侧电动机22供给电力。第一高电压线束32及第二高电压线束33经由电力连接器50而与接线盒43电连接(参照图10)。
在接线盒43连接有多个低电压线束34。连接于接线盒43的低电压线束34被分支并连接于容纳在多功能盒45内的设备。
第一低电压蓄电装置25、第一DC/DC转换器28和连接器盒49的12V用连接器47经由接线盒43及低电压线束34来连接(参照图11)。进而，第一低电压蓄电装置25与高电压蓄电装置24经由低电压线束34、接线盒43及第一高电压线束32来连接。
第二低电压蓄电装置26与第二DC/DC转换器29经由接线盒43及低电压线束34来连接。进而，第二低电压蓄电装置26与高电压蓄电装置24经由低电压线束34、接线盒43及第一高电压线束32来连接。
另外，100V充电器27与连接器盒49的100V用连接器48经由接线盒43及低电压线束34来连接(参照图11)。100V充电器27经由低电压线束34、接线盒43及第一高电压线束32而连接于高电压蓄电装置24。
此外，在图6中记载主要的低电压线束34，省略一部分低电压线束34。
如图6所示，在多功能盒45的右前部配置有第一低电压蓄电装置25。从上方观察，第一低电压蓄电装置25形成为长方形状。在第一低电压蓄电装置25的后方配置有第二低电压蓄电装置26。从上方观察，第二低电压蓄电装置26形成为比第一低电压蓄电装置25稍大的长方形状。此外，第一低电压蓄电装置25与第二低电压蓄电装置26的前后方向上的配置不限于本实施方式。
在沿前后方向排列配置的第一低电压蓄电装置25及第二低电压蓄电装置26的左方配置有连接器盒49。从上方观察，连接器盒49形成为在左右方向上宽度较窄的长方形状。在连接器盒49中，在前侧配置有12V用连接器47，在后侧配置有100V用连接器48。此外，12V用连接器47与100V用连接器48的前后方向上的配置不限于本实施方式。
在连接器盒49的上方配置有仪表盘18。仪表盘18的12V用插座19与12V用连接器47通过未图示的线束来电连接。另外，仪表盘18的100V用插座20与100V用连接器48通过未图示的线束来电连接。
在多功能盒45的左端部前后排列地配置有与第一低电压蓄电装置25电连接的第一DC/DC转换器28和与第二低电压蓄电装置26电连接的第二DC/DC转换器29。此外，第一DC/DC转换器28和第二DC/DC转换器29的前后方向的配置不限于本实施方式。
实施方式的作用效果
接着，对本实施方式的作用效果进行说明。本实施方式的电源装置11设置在车辆10的地板16的下方的电源装置11，具备：配线结构体23，设置在地板16的下方，且使第一高电压线束32、第二高电压线束33及低电压线束34以沿着配线结构体23的方式布线；高电压蓄电装置24，设置在配线结构体23的下部，且连接于第一高电压线束32、第二高电压线束33及低电压线束34；第一低电压蓄电装置25及第二低电压蓄电装置26，设置在配线结构体23的下部且连接于第一高电压线束32、第二高电压线束33及低电压线束34，并且输出比高电压蓄电装置24输出的电压小的电压；以及100V充电器27、第一DC/DC转换器28及第二DC/DC转换器29，设置在配线结构体23的下部，且经由第一高电压线束32、第二高电压线束33及低电压线束34而连接于高电压蓄电装置24、第一低电压蓄电装置25及第二低电压蓄电装置26中的至少一个。
根据上述的结构，能够将高电压蓄电装置24、第一低电压蓄电装置25及第二低电压蓄电装置26和100V充电器27、第一DC/DC转换器28及第二DC/DC转换器29紧凑地集中配置在车辆10的地板16的下方。由此，能够缩短用于将高电压蓄电装置24乃至第一低电压蓄电装置25及第二低电压蓄电装置26中的至少一个与100V充电器27、第一DC/DC转换器28及第二DC/DC转换器29中的至少一个连接的线束的长度，且使第一高电压线束32、第二高电压线束33及低电压线束34以沿着配线结构体23的方式布线，因此能够使电源装置11的配线结构在整体上变得紧凑。
另外，本实施方式涉及的电源装置11具有第一DC/DC转换器28及第二DC/DC转换器29，因此能够稳定地输出高电压蓄电装置24乃至第一低电压蓄电装置25及第二低电压蓄电装置26中的至少一个蓄电装置的电压。
另外，本实施方式涉及的高电压蓄电装置24经由高电压连接器40及待机连接器41而连接于配线结构体23。
根据上述的结构，能够将高电压蓄电装置24经由高电压连接器40及待机连接器41可拆装地设置于配线结构体23。由此，能够容易地更换高电压蓄电装置24。
另外，本实施方式涉及的第一低电压蓄电装置25配置在配线结构体23的前部。
根据上述的结构，能够将第一低电压蓄电装置25配置在车辆10的地板16的前部。由于在地板16的前部设置有仪表盘18，能够缩短当将从第一低电压蓄电装置25输出的12V电压的直流电力向仪表盘18供给时将第一低电压蓄电装置25与仪表盘18连接的低电压线束34的长度。
另外，根据本实施方式，右侧辅助线束35R及左侧辅助线束35L沿配线结构体23布线，且向配线结构体23的前方及后方导出。
根据上述的结构，使右侧辅助线束35R及左侧辅助线束35L沿配线结构体23布线且向配线结构体23的前方及后方导出，从而能够遍及车辆10的前部和后部范围地对右侧辅助线束35R及左侧辅助线束35L进行布线。由此，不再需要另外设置用于对右侧辅助线束35R及左侧辅助线束35L进行布线的结构，因此能够使右侧辅助线束35R及左侧辅助线束35L的布线结构在整体上变得紧凑。
另外，本实施方式涉及的配线结构体23由导电性金属构成，第一高电压线束32、第二高电压线束33及低电压线束34布线在配线结构体23的下方。
根据上述的结构，能够抑制异物从上方碰撞到第一高电压线束32、第二高电压线束33及低电压线束34的情况。另外，能够电磁屏蔽第一高电压线束32、第二高电压线束33及低电压线束34。
另外，本实施方式涉及的汽车是具有电源装置11以及具有位于电源装置11上方的地板16的车身13的车辆10，电源装置11配置在车辆10的前后方向的中间位置附近。
根据上述的结构，能够容易地应对车辆10仅具有前侧电动机21的情况、车辆10仅具有后侧电动机22的情况及车辆10具有前侧电动机21和后侧电动机22这两者的情况中的任一种情况。
＜其他实施方式＞
由本说明书公开的技术不限于通过上述记载及附图来说明的实施方式，例如如下这样的实施方式也包含在本说明书所公开的技术的技术范围内。
(1)低电压蓄电装置的输出电压不限于12V或48V，能够设为任意的电压。
(2)设置于配线结构体23的电气设备不限于DC/DC转换器，在配线结构体23能够设置任意的电气设备。
(3)低电压蓄电装置能够配置在配线结构体23的任意位置。
(4)也可以省略辅助线束35。
(5)车辆10包括电动汽车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车。
(6)第一高电压线束32、第二高电压线束33及低电压线束34也可以构成为在配线结构体23的上方沿着配线结构体23的上表面配置。
附图标记说明
10：车辆
11：电源装置
16：地板
23：配线结构体
24：高电压蓄电装置
25：第一低电压蓄电装置(低电压蓄电装置的一例)
26：第二低电压蓄电装置(低电压蓄电装置的一例)
27：100V充电器(电气设备的一例)
28：第一DC/DC转换器(电气设备的一例)
29：第二DC/DC转换器(电气设备的一例)
32：第一高电压线束(线束的一例)
33：第二高电压线束(线束的一例)
34：低电压线束(线束的一例)
35：辅助线束
41：待机连接器(连接器的一例)
40：高电压连接器(连接器的一例)。

Claims (7)

1.一种电源装置，设置在车辆的地板的下方，所述电源装置具备：
配线结构体，设置在所述地板的下方，且供多个线束沿着该配线结构体进行布线，所述配线结构体具有顶板和从所述顶板的侧缘向下方延伸的侧壁，所述配线结构体在整体上形成为在上下方向上扁平的形状，且形成为向下方开口的箱状，所述配线结构体由导电性金属构成，所述多个线束布线在所述配线结构体的下方；
至少一个高电压蓄电装置，设置在所述配线结构体的下部且连接于所述多个线束；
至少一个低电压蓄电装置，设置在所述配线结构体的下部且连接于所述多个线束，并且输出比所述高电压蓄电装置输出的电压小的电压；以及
电气设备，设置在所述配线结构体的下部，且经由所述多个线束而连接于所述高电压蓄电装置和所述低电压蓄电装置中的至少一方。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其中，
所述电气设备为DC/DC转换器。
3.根据权利要求1所述的电源装置，其中，
所述高电压蓄电装置和所述低电压蓄电装置中的至少一方经由连接器而连接于所述配线结构体。
4.根据权利要求2所述的电源装置，其中，
所述高电压蓄电装置和所述低电压蓄电装置中的至少一方经由连接器而连接于所述配线结构体。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电源装置，其中，
所述低电压蓄电装置配置在所述配线结构体的前部。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的电源装置，其中，
与所述多个线束不同的至少一个辅助线束沿所述配线结构体布线，且向所述配线结构体的前方及后方导出。
7.一种车辆，具有：
权利要求1～6中任一项所述的电源装置；以及
车身，具有位于所述电源装置的上方的地板，
所述电源装置配置在所述车辆的前后方向的中间位置附近。
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