JP2002187587A - 電動二輪車のｄｃ／ｄｃコンバータ配置構造 - Google Patents
電動二輪車のｄｃ／ｄｃコンバータ配置構造Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K2202/00—Motorised scooters
-
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- B62K2204/00—Adaptations for driving cycles by electric motor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スペースを有効利用してＤＣ／ＤＣコンバー
タを合理的に配置することができる電動二輪車のＤＣ／
ＤＣコンバータ配置構造を提供すること。 【構成】 燃料電池２とこれを電源とする駆動モータ１
との間にＤＣ／ＤＣコンバータ５を接続するとともに、
前記駆動モータ１の出力を伝動ユニット（動力伝達手
段）５８を介して後輪（車輪）６８に伝達する電動二輪
車５０において、前記後輪６８の両側の側方スペースの
少なくとも一方に前記ＤＣ／ＤＣコンバータ５を配置す
る。本発明によれば、後輪６８の両側の側方スペースの
少なくとも一方を有効に利用してＤＣ／ＤＣコンバータ
５を配置したため、該ＤＣ／ＤＣコンバータ５の電動二
輪車５０への合理的な配置が可能となる。
タを合理的に配置することができる電動二輪車のＤＣ／
ＤＣコンバータ配置構造を提供すること。 【構成】 燃料電池２とこれを電源とする駆動モータ１
との間にＤＣ／ＤＣコンバータ５を接続するとともに、
前記駆動モータ１の出力を伝動ユニット（動力伝達手
段）５８を介して後輪（車輪）６８に伝達する電動二輪
車５０において、前記後輪６８の両側の側方スペースの
少なくとも一方に前記ＤＣ／ＤＣコンバータ５を配置す
る。本発明によれば、後輪６８の両側の側方スペースの
少なくとも一方を有効に利用してＤＣ／ＤＣコンバータ
５を配置したため、該ＤＣ／ＤＣコンバータ５の電動二
輪車５０への合理的な配置が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動二輪車に搭載
された燃料電池とこれを電源とする駆動モータとの間に
接続されたＤＣ／ＤＣコンバータの配置構造に関する。
された燃料電池とこれを電源とする駆動モータとの間に
接続されたＤＣ／ＤＣコンバータの配置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の低公害化のために駆動源として電
動モータを使用し、定速走行時及び加速等の高出力時に
電動モータに効率良く安定して電力供給を行うために電
源として定速用と高出力用の電池を組み合わせて用いる
ハイブリッド駆動方式の主に四輪者の電動車両が開発さ
れている。ここで、定速用の電源としては燃料電池が使
用され、高出力用の電源としては鉛蓄電池等の蓄電式の
二次電池（バッテリ）が使用されている。
動モータを使用し、定速走行時及び加速等の高出力時に
電動モータに効率良く安定して電力供給を行うために電
源として定速用と高出力用の電池を組み合わせて用いる
ハイブリッド駆動方式の主に四輪者の電動車両が開発さ
れている。ここで、定速用の電源としては燃料電池が使
用され、高出力用の電源としては鉛蓄電池等の蓄電式の
二次電池（バッテリ）が使用されている。
【０００３】ところで、電源として燃料電池を搭載する
電動車両においては、燃料電池と電動モータとの間にＤ
Ｃ／ＤＣコンバータを接続し、燃料電池の発電状態よっ
て出力電圧が変化してもＤＣ／ＤＣコンバータからの出
力電圧を所望の値に設定することが考えられる。
電動車両においては、燃料電池と電動モータとの間にＤ
Ｃ／ＤＣコンバータを接続し、燃料電池の発電状態よっ
て出力電圧が変化してもＤＣ／ＤＣコンバータからの出
力電圧を所望の値に設定することが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＤＣ／
ＤＣコンバータは構造が複雑で大型であるために大きな
設置スペースを要し、電動四輪車に比べて特に設置スペ
ースに制約を伴う電動二輪車への搭載には困難を伴って
いた。
ＤＣコンバータは構造が複雑で大型であるために大きな
設置スペースを要し、電動四輪車に比べて特に設置スペ
ースに制約を伴う電動二輪車への搭載には困難を伴って
いた。
【０００５】従って、本発明の目的とする処は、スペー
スを有効利用してＤＣ／ＤＣコンバータを合理的に配置
することができる電動二輪車のＤＣ／ＤＣコンバータ配
置構造を提供することにある。
スを有効利用してＤＣ／ＤＣコンバータを合理的に配置
することができる電動二輪車のＤＣ／ＤＣコンバータ配
置構造を提供することにある。
【０００６】又、ＤＣ／ＤＣコンバータは電圧変換時に
発熱し、高温になると効率が低下するという問題があ
る。
発熱し、高温になると効率が低下するという問題があ
る。
【０００７】従って、本発明の目的とする処は、ＤＣ／
ＤＣコンバータを効率的に冷却してその効率低下を防ぐ
ようにした電動二輪車のＤＣ／ＤＣコンバータ配置構造
を提供することにある。
ＤＣコンバータを効率的に冷却してその効率低下を防ぐ
ようにした電動二輪車のＤＣ／ＤＣコンバータ配置構造
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、燃料電池とこれを電源とす
る駆動モータとの間にＤＣ／ＤＣコンバータを接続する
とともに、前記駆動モータの出力を動力伝達手段を介し
て車輪に伝達する電動二輪車において、前記車輪の両側
の側方スペースの少なくとも一方に前記ＤＣ／ＤＣコン
バータを配置したことを特徴とする。
め、請求項１記載の発明は、燃料電池とこれを電源とす
る駆動モータとの間にＤＣ／ＤＣコンバータを接続する
とともに、前記駆動モータの出力を動力伝達手段を介し
て車輪に伝達する電動二輪車において、前記車輪の両側
の側方スペースの少なくとも一方に前記ＤＣ／ＤＣコン
バータを配置したことを特徴とする。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記駆動モータを車体の前後方向中央部に
配置し、前記動力伝達手段を車体両側の側方スペースの
一方に配置するとともに、該動力伝達手段が配置される
側とは反対側の側方スペースに前記ＤＣ／ＤＣコンバー
タを配置したことを特徴とする。
明において、前記駆動モータを車体の前後方向中央部に
配置し、前記動力伝達手段を車体両側の側方スペースの
一方に配置するとともに、該動力伝達手段が配置される
側とは反対側の側方スペースに前記ＤＣ／ＤＣコンバー
タを配置したことを特徴とする。
【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記車輪の両側の側方スペースに前記ＤＣ
／ＤＣコンバータを配置したことを特徴とする。
明において、前記車輪の両側の側方スペースに前記ＤＣ
／ＤＣコンバータを配置したことを特徴とする。
【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の発明において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータをこ
れに形成された冷却フィンが車輪側に向くよう配置した
ことを特徴とする。
３記載の発明において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータをこ
れに形成された冷却フィンが車輪側に向くよう配置した
ことを特徴とする。
【００１２】請求項５記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の発明において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータをこ
れに形成された冷却フィンが反車輪側に向くよう配置し
たことを特徴とする。
３記載の発明において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータをこ
れに形成された冷却フィンが反車輪側に向くよう配置し
たことを特徴とする。
【００１３】従って、請求項１記載の発明によれば、車
輪の両側の側方スペースの少なくとも一方を有効に利用
してＤＣ／ＤＣコンバータを配置したため、該ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータの電動二輪車への合理的な配置が可能とな
る。
輪の両側の側方スペースの少なくとも一方を有効に利用
してＤＣ／ＤＣコンバータを配置したため、該ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータの電動二輪車への合理的な配置が可能とな
る。
【００１４】請求項２記載の発明によれば、駆動モータ
を車体の前後方向中央部に配置し、動力伝達手段を車体
両側の側方スペースの一方に配置するとともに、該動力
伝達手段が配置される側とは反対側の側方スペースにＤ
Ｃ／ＤＣコンバータを配置したため、車体の前後及び左
右の重量バランスが良好に保たれて電動二輪車の走行安
定性が高められる。
を車体の前後方向中央部に配置し、動力伝達手段を車体
両側の側方スペースの一方に配置するとともに、該動力
伝達手段が配置される側とは反対側の側方スペースにＤ
Ｃ／ＤＣコンバータを配置したため、車体の前後及び左
右の重量バランスが良好に保たれて電動二輪車の走行安
定性が高められる。
【００１５】請求項３記載の発明によれば、ＤＣ／ＤＣ
コンバータを車輪の両側の側方スペースに配置したた
め、該ＤＣ／ＤＣコンバータの電動二輪車への合理的な
配置が可能となるとともに、車体の左右の重量バランス
が良好に保たれて電動二輪車の走行安定性が高められ
る。
コンバータを車輪の両側の側方スペースに配置したた
め、該ＤＣ／ＤＣコンバータの電動二輪車への合理的な
配置が可能となるとともに、車体の左右の重量バランス
が良好に保たれて電動二輪車の走行安定性が高められ
る。
【００１６】請求項４記載の発明によれば、冷却フィン
によってＤＣ／ＤＣコンバータが効率的に冷却されると
ともに、冷却フィンが車輪側に向くため、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータが過熱するような場合であっても冷却フィンカ
バーが不要となる。
によってＤＣ／ＤＣコンバータが効率的に冷却されると
ともに、冷却フィンが車輪側に向くため、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータが過熱するような場合であっても冷却フィンカ
バーが不要となる。
【００１７】請求項５記載の発明によれば、冷却フィン
によってＤＣ／ＤＣコンバータが効率的に冷却されると
ともに、冷却フィンが反車輪側に向くため、冷却フィン
に泥が付着してその冷却性能が低下することがない。
によってＤＣ／ＤＣコンバータが効率的に冷却されると
ともに、冷却フィンが反車輪側に向くため、冷却フィン
に泥が付着してその冷却性能が低下することがない。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１９】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１を示す電動二輪車の平面図、図２は同電動二輪車の
側面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図２のＢ
−Ｂ線断面図、図５は図２のＣ−Ｃ線断面図、図６はＤ
Ｃ／ＤＣコンバータの構成図である。
態１を示す電動二輪車の平面図、図２は同電動二輪車の
側面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図２のＢ
−Ｂ線断面図、図５は図２のＣ−Ｃ線断面図、図６はＤ
Ｃ／ＤＣコンバータの構成図である。
【００２０】本実施の形態に係る電動二輪車５０は、ハ
イブリッド駆動方式を採用するものであって、定速走行
時及び加速等の高出力時に駆動モータ（電動モータ）１
に効率良く安定して電力供給を行うために電源として定
速用の燃料電池２と高出力用の二次電池（バッテリ）３
を組み合わせて使用するものである。
イブリッド駆動方式を採用するものであって、定速走行
時及び加速等の高出力時に駆動モータ（電動モータ）１
に効率良く安定して電力供給を行うために電源として定
速用の燃料電池２と高出力用の二次電池（バッテリ）３
を組み合わせて使用するものである。
【００２１】図１及び図２において、５１は車体前方上
部に位置するヘッドパイプであり、該ヘッドパイプ５１
内に回動自在に挿通するステアリング軸５２の上端には
ハンドル５３が結着されている。そして、ステアリング
軸５２の下端にはフロントフォーク５４が取り付けら
れ、該フロントフォーク５４の下端部には前輪５５が回
転自在に軸支されている。
部に位置するヘッドパイプであり、該ヘッドパイプ５１
内に回動自在に挿通するステアリング軸５２の上端には
ハンドル５３が結着されている。そして、ステアリング
軸５２の下端にはフロントフォーク５４が取り付けら
れ、該フロントフォーク５４の下端部には前輪５５が回
転自在に軸支されている。
【００２２】又、前記ヘッドパイプ５１からはダウンチ
ューブ５６が車体後方に向かって斜め下方に延出してお
り、このダウンチューブ５６の下端部には左右一対のシ
ートレールフレーム５７の前端が結着されている。そし
て、左右一対のシートレールフレーム５７は車体後方に
向かって後方に延びた後、上方に立ち上がって車体後方
に向かって斜め上方に延出している。そして、車体前方
のヘッドパイプ５１の後方には前記二次電池３がダウン
チューブ５６に沿って配置されており、車体の前後方向
中央部のシートレールフレーム５７の水平部分上には前
記燃料電池２が配置されている。
ューブ５６が車体後方に向かって斜め下方に延出してお
り、このダウンチューブ５６の下端部には左右一対のシ
ートレールフレーム５７の前端が結着されている。そし
て、左右一対のシートレールフレーム５７は車体後方に
向かって後方に延びた後、上方に立ち上がって車体後方
に向かって斜め上方に延出している。そして、車体前方
のヘッドパイプ５１の後方には前記二次電池３がダウン
チューブ５６に沿って配置されており、車体の前後方向
中央部のシートレールフレーム５７の水平部分上には前
記燃料電池２が配置されている。
【００２３】更に、前記燃料電池２の後方の車体左側に
は電動ユニット５８が配置されており、該電動ユニット
５８はその前端上部がシートレールフレーム５７に結着
されたブラケット５９に上下揺動自在に取付支持されて
いる。
は電動ユニット５８が配置されており、該電動ユニット
５８はその前端上部がシートレールフレーム５７に結着
されたブラケット５９に上下揺動自在に取付支持されて
いる。
【００２４】ここで、電動ユニット５８は、図５に示す
ように、伝動ケース６０の前端内側に設けられた前記駆
動モータ１を備え、該駆動モータ１の出力軸１ａの伝動
ケース６０内に臨む端部には駆動ギヤ６１が結着されて
いる。そして、伝動ケース６０内には駆動モータ１の出
力軸１ａの後方に中間軸６２と後車軸６３が平行に配さ
れており、中間軸６２の一端には前記駆動ギヤ６１に噛
合する駆動ギヤ６４が取り付けられ、他端にはプーリ６
５が取り付けられている。
ように、伝動ケース６０の前端内側に設けられた前記駆
動モータ１を備え、該駆動モータ１の出力軸１ａの伝動
ケース６０内に臨む端部には駆動ギヤ６１が結着されて
いる。そして、伝動ケース６０内には駆動モータ１の出
力軸１ａの後方に中間軸６２と後車軸６３が平行に配さ
れており、中間軸６２の一端には前記駆動ギヤ６１に噛
合する駆動ギヤ６４が取り付けられ、他端にはプーリ６
５が取り付けられている。
【００２５】又、後車軸６３の伝動ケース６０内に臨む
一端にはプーリ６６が取り付けられており、このプーリ
６６と前記プーリ６５の間には無端状のベルト６７が巻
装されている。そして、後車軸６３の伝動ケース６０か
ら内方に向かって水平に延出する他端には後輪６８が取
り付けられている。
一端にはプーリ６６が取り付けられており、このプーリ
６６と前記プーリ６５の間には無端状のベルト６７が巻
装されている。そして、後車軸６３の伝動ケース６０か
ら内方に向かって水平に延出する他端には後輪６８が取
り付けられている。
【００２６】而して、本実施の形態では、後輪６８の左
右の側方スペースのうち、電動ユニット５８が配された
左側の側方スペースにモータコントローラ１３が配置さ
れ、右側の側方スペースにはＤＣ／ＤＣコンバータ５が
配置されており、これらは左右の各シートレールフレー
ム５７の後部にそれぞれ取付支持されている。ここで、
図３に示すように、モータコントローラ１３とＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ５は、これらに形成された冷却フィン１３
ａ，５ａがそれぞれ後輪６８側（内側）を向くように配
置されている。
右の側方スペースのうち、電動ユニット５８が配された
左側の側方スペースにモータコントローラ１３が配置さ
れ、右側の側方スペースにはＤＣ／ＤＣコンバータ５が
配置されており、これらは左右の各シートレールフレー
ム５７の後部にそれぞれ取付支持されている。ここで、
図３に示すように、モータコントローラ１３とＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ５は、これらに形成された冷却フィン１３
ａ，５ａがそれぞれ後輪６８側（内側）を向くように配
置されている。
【００２７】又、車体後部の後輪６８の上方であって、
左右一対のシートレールフレーム５７間には水素ボンベ
６９が配置されており、この水素ボンベ６９にはレギュ
レータ７０が取り付けられている。
左右一対のシートレールフレーム５７間には水素ボンベ
６９が配置されており、この水素ボンベ６９にはレギュ
レータ７０が取り付けられている。
【００２８】ところで、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ５は
燃料電池２と駆動モータ１との間に接続されるものであ
って、これは図６に示すように複数（図示例では、５
つ）のＤＣ／ＤＣモジュール５Ａを互いに電気的に接続
して構成されている。尚、図６において、５Ｂは入力端
子、５Ｃは出力端子、５Ｄはコントロール端子、５Ｅは
出力調整端子、５Ｆは出力コントロール基板である。
燃料電池２と駆動モータ１との間に接続されるものであ
って、これは図６に示すように複数（図示例では、５
つ）のＤＣ／ＤＣモジュール５Ａを互いに電気的に接続
して構成されている。尚、図６において、５Ｂは入力端
子、５Ｃは出力端子、５Ｄはコントロール端子、５Ｅは
出力調整端子、５Ｆは出力コントロール基板である。
【００２９】ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ５を図７に
示すように複数（図示例では、５つ）のＤＣ／ＤＣモジ
ュール５Ａを横一列に並設して構成しても良い。
示すように複数（図示例では、５つ）のＤＣ／ＤＣモジ
ュール５Ａを横一列に並設して構成しても良い。
【００３０】而して、電動二輪車５０の車体は樹脂製の
カウリング７１によって覆われているが、図４に示すよ
うに、カウリング７１の前後端には空気導入口７１ａと
空気排出口７１ｂが開口している。
カウリング７１によって覆われているが、図４に示すよ
うに、カウリング７１の前後端には空気導入口７１ａと
空気排出口７１ｂが開口している。
【００３１】従って、電動二輪車５０の走行時にカウリ
ング７１の空気導入口７１ａからカウリング７１内に取
り入れられた冷却空気（走行風）は、カウリング７１内
を図４に矢印にて示すように流れ、燃料電池２を冷却し
た後に駆動モータ１、モータコントローラ１３、ＤＣ／
ＤＣコンバータ５等を冷却した後、カウリング７１の後
端に開口する空気排出口７１ｂからカウリング７１外へ
と排出される。
ング７１の空気導入口７１ａからカウリング７１内に取
り入れられた冷却空気（走行風）は、カウリング７１内
を図４に矢印にて示すように流れ、燃料電池２を冷却し
た後に駆動モータ１、モータコントローラ１３、ＤＣ／
ＤＣコンバータ５等を冷却した後、カウリング７１の後
端に開口する空気排出口７１ｂからカウリング７１外へ
と排出される。
【００３２】この場合、モータコントローラ１３とＤＣ
／ＤＣコンバータ５にはそれぞれ冷却フィン１３ａ，５
ａが形成されているため、モータコントローラ１３とＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ５の伝熱面積が拡大され、モータコ
ントローラ１３とＤＣ／ＤＣコンバータ５は冷却空気に
よって効率良く冷却されて温度上昇が防がれ、温度上昇
に伴う効率の低下が防がれる。
／ＤＣコンバータ５にはそれぞれ冷却フィン１３ａ，５
ａが形成されているため、モータコントローラ１３とＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ５の伝熱面積が拡大され、モータコ
ントローラ１３とＤＣ／ＤＣコンバータ５は冷却空気に
よって効率良く冷却されて温度上昇が防がれ、温度上昇
に伴う効率の低下が防がれる。
【００３３】又、モータコントローラ１３とＤＣ／ＤＣ
コンバータ５の各冷却フィン１３ａ，５ａは図３に示す
ように後輪６８側（内側）に向くため、これらのモータ
コントローラ１３とＤＣ／ＤＣコンバータ５が過熱する
ような場合であっても冷却フィンカバーが不要となる。
コンバータ５の各冷却フィン１３ａ，５ａは図３に示す
ように後輪６８側（内側）に向くため、これらのモータ
コントローラ１３とＤＣ／ＤＣコンバータ５が過熱する
ような場合であっても冷却フィンカバーが不要となる。
【００３４】ここで、本実施の形態に係る電動二輪車５
０の駆動制御システムを図８に示すブロック図に基づい
て概説する。
０の駆動制御システムを図８に示すブロック図に基づい
て概説する。
【００３５】前記駆動モータ１の電源となる燃料電池
（ＦＣユニット）２と二次電池３はインターフェイス
（ＩＦ）を介して２点鎖線にて示すコントローラ４に接
続されており、燃料電池３の出力側には前記ＤＣ／ＤＣ
コンバータ５が接続されてこれらは第１の電源を構成し
ている。そして、第２の電源を構成する前記二次電池３
は駆動モータ１に対して第１の電源に並列に接続されて
いる。
（ＦＣユニット）２と二次電池３はインターフェイス
（ＩＦ）を介して２点鎖線にて示すコントローラ４に接
続されており、燃料電池３の出力側には前記ＤＣ／ＤＣ
コンバータ５が接続されてこれらは第１の電源を構成し
ている。そして、第２の電源を構成する前記二次電池３
は駆動モータ１に対して第１の電源に並列に接続されて
いる。
【００３６】尚、ＤＣ／ＤＣコンバータ５は、出力可変
型のものであって、出力指令信号に応じて燃料電池２か
らの電圧を駆動モータ１の駆動に必要な値に変換して駆
動モータ１に供給する。従って、このＤＣ／ＤＣコンバ
ータ５によって、運転状態や二次電池３の容量等に応じ
て第１電源としての燃料電池２と第２電源としての二次
電池３から駆動モータ１に供給される電力の配分が調整
制御される。
型のものであって、出力指令信号に応じて燃料電池２か
らの電圧を駆動モータ１の駆動に必要な値に変換して駆
動モータ１に供給する。従って、このＤＣ／ＤＣコンバ
ータ５によって、運転状態や二次電池３の容量等に応じ
て第１電源としての燃料電池２と第２電源としての二次
電池３から駆動モータ１に供給される電力の配分が調整
制御される。
【００３７】ここで、燃料電池２の構成を簡単に説明す
ると、該燃料電池２は、アノード極に燃料となる水素を
供給し、カソード極に酸化剤として空気を供給し、触媒
による電気化学反応によって発電するものであって、両
電極間には高分子イオン交換膜が介装されている。この
イオン交換膜には水素イオンの透過性を確保して該水素
イオンを円滑に移動させるべく濡れ状態とするために水
が供給される。このような電極対を単位としてセルが構
成され、複数のセルを組み合わせて燃料電池２が構成さ
れ、該燃料電池２は各セルの起電力を合計した値の起電
力を出力する。尚、各セルは起電力反応によって発熱す
るため、各セルはその外周に流される空は又は水によっ
て冷却される。
ると、該燃料電池２は、アノード極に燃料となる水素を
供給し、カソード極に酸化剤として空気を供給し、触媒
による電気化学反応によって発電するものであって、両
電極間には高分子イオン交換膜が介装されている。この
イオン交換膜には水素イオンの透過性を確保して該水素
イオンを円滑に移動させるべく濡れ状態とするために水
が供給される。このような電極対を単位としてセルが構
成され、複数のセルを組み合わせて燃料電池２が構成さ
れ、該燃料電池２は各セルの起電力を合計した値の起電
力を出力する。尚、各セルは起電力反応によって発熱す
るため、各セルはその外周に流される空は又は水によっ
て冷却される。
【００３８】ところで、燃料となる水素は、例えばメタ
ノールを一次燃料としてこれを水と混合して加熱蒸発さ
せ、改質器の触媒反応によって水素と二酸化炭素に分解
することよって得られるが、シフトコンバータや選択酸
化反応器等を介して改質器で発生した微量の一酸化炭素
の濃度を低下させた後に水素ガスが燃料電池２の各セル
のアノード極に供給される。尚、水素ガスを水素ボンベ
６９（図１〜図３参照）から燃料電池２の各セルのアノ
ード極に直接供給するようにしても良い。
ノールを一次燃料としてこれを水と混合して加熱蒸発さ
せ、改質器の触媒反応によって水素と二酸化炭素に分解
することよって得られるが、シフトコンバータや選択酸
化反応器等を介して改質器で発生した微量の一酸化炭素
の濃度を低下させた後に水素ガスが燃料電池２の各セル
のアノード極に供給される。尚、水素ガスを水素ボンベ
６９（図１〜図３参照）から燃料電池２の各セルのアノ
ード極に直接供給するようにしても良い。
【００３９】又、発電用の空気は空気ポンプによって燃
料電池２の各セルのカソード極に供給される。そして、
燃料電池２には、該燃料電池２内の水の凍結防止のため
のヒーター６と、該ヒーター６の加熱温度を均一化する
ためと発電時の冷却のための冷却ファン７が設けられて
いる。
料電池２の各セルのカソード極に供給される。そして、
燃料電池２には、該燃料電池２内の水の凍結防止のため
のヒーター６と、該ヒーター６の加熱温度を均一化する
ためと発電時の冷却のための冷却ファン７が設けられて
いる。
【００４０】ユーザスイッチ８は、例えば夜間充電モー
ド等の運転モードの設定を行うものである。メインスイ
ッチ９がＯＮされると、これがコントローラ４内のメイ
ンスイッチ検出部１０で検出され、システム電源制御部
１１を介してコントローラ電源１２とＤＣ／ＤＣコンバ
ータ５及びモータコントローラ１３の電源がＯＮとな
り、コントローラ４によるシステム全体の電力供給制御
が可能な状態となる。
ド等の運転モードの設定を行うものである。メインスイ
ッチ９がＯＮされると、これがコントローラ４内のメイ
ンスイッチ検出部１０で検出され、システム電源制御部
１１を介してコントローラ電源１２とＤＣ／ＤＣコンバ
ータ５及びモータコントローラ１３の電源がＯＮとな
り、コントローラ４によるシステム全体の電力供給制御
が可能な状態となる。
【００４１】タイマー時間算出部１４は、夜間低温時等
に燃料電池２内の水の凍結防止のためにヒーター６又は
燃料電池２自体を駆動するためのタイマー時間を算出
し、メインスイッチ９がＯＦＦであってもシステム電源
制御部１１を介して電源をＯＮにして暖機運転を行う。
この暖機運転は、外気温度検出部１６及びセル温度検出
部１７からの検出温度に基づいて暖機運転制御部１８が
判断し、ヒーター制御部１９又はＦＣ出力制御部２０を
介してヒーター６又は燃料電池２を駆動する。尚、ヒー
ター６を駆動するときには、温度均一化のために冷却フ
ァン制御部２１を介して冷却ファン７も駆動する。又、
燃料電池２を駆動する場合においても、セル温度に応じ
て冷却ファン７を駆動する。
に燃料電池２内の水の凍結防止のためにヒーター６又は
燃料電池２自体を駆動するためのタイマー時間を算出
し、メインスイッチ９がＯＦＦであってもシステム電源
制御部１１を介して電源をＯＮにして暖機運転を行う。
この暖機運転は、外気温度検出部１６及びセル温度検出
部１７からの検出温度に基づいて暖機運転制御部１８が
判断し、ヒーター制御部１９又はＦＣ出力制御部２０を
介してヒーター６又は燃料電池２を駆動する。尚、ヒー
ター６を駆動するときには、温度均一化のために冷却フ
ァン制御部２１を介して冷却ファン７も駆動する。又、
燃料電池２を駆動する場合においても、セル温度に応じ
て冷却ファン７を駆動する。
【００４２】モータ出力演算部２２は、スロットル２３
の操作によるスロットル開度信号から駆動モータ１への
供給電力を算出するものである。尚、二次電池３の残存
容量や温度に応じて二次電池３を保護するため、二次電
池保護制御部２４によって燃料電池２と二次電池３との
電力分担割合に制限が加えられ、この制限値を加味して
駆動モータ１の制御信号がモータコントローラ１３に送
られる。
の操作によるスロットル開度信号から駆動モータ１への
供給電力を算出するものである。尚、二次電池３の残存
容量や温度に応じて二次電池３を保護するため、二次電
池保護制御部２４によって燃料電池２と二次電池３との
電力分担割合に制限が加えられ、この制限値を加味して
駆動モータ１の制御信号がモータコントローラ１３に送
られる。
【００４３】充電状態検出部２５は、二次電池３が充電
状態か放電状態かを判別するとともに、充電状態の場合
には燃料電池２による充電か回生電流による充電かを判
別する。即ち、二次電池３の電流センサ２６からの電流
検出信号を電流検出部２７で充電方向か放電方向かを判
別するとともに、駆動モータ１の電流センサ２８によっ
て回生電流が二次電池３側に流れているか否かを検出し
て充電状態を判別する。
状態か放電状態かを判別するとともに、充電状態の場合
には燃料電池２による充電か回生電流による充電かを判
別する。即ち、二次電池３の電流センサ２６からの電流
検出信号を電流検出部２７で充電方向か放電方向かを判
別するとともに、駆動モータ１の電流センサ２８によっ
て回生電流が二次電池３側に流れているか否かを検出し
て充電状態を判別する。
【００４４】容量計算部２９は、二次電池３の電圧検出
部３０及び温度検出部３１からの検出信号と検出データ
に基づいて二次電池３の容量を計算し、これを前記二次
電池保護制御部２４に送るとともに、ＦＣ出力制御部２
０に送り、二次電池３の容量に応じて燃料電池２の電力
配分を制御する。
部３０及び温度検出部３１からの検出信号と検出データ
に基づいて二次電池３の容量を計算し、これを前記二次
電池保護制御部２４に送るとともに、ＦＣ出力制御部２
０に送り、二次電池３の容量に応じて燃料電池２の電力
配分を制御する。
【００４５】ＦＣ出力制御部２０は、Ｄ／Ａ変換器３２
を介して電圧指令値をＤＣ／ＤＣコンバータ５に送るも
のであり、燃料電池２からＤＣ／ＤＣコンバータ５を介
して駆動モータ１に供給される電力が前記電圧指令値に
よって制御される。この場合、燃料電池２の異常（例え
ば、燃料切れやセル温度の異常等）が発生した場合に
は、その検出データが異常データ受信部３３に送られ
る。そして、異常データは前記ＦＣ出力制御部２０を介
してＦＣ起動／停止判断部３４に送られ、ここで燃料電
池２の駆動が可能であるか否かが判断されて燃料電池２
のＯＮ／ＯＦＦ信号が送出される。
を介して電圧指令値をＤＣ／ＤＣコンバータ５に送るも
のであり、燃料電池２からＤＣ／ＤＣコンバータ５を介
して駆動モータ１に供給される電力が前記電圧指令値に
よって制御される。この場合、燃料電池２の異常（例え
ば、燃料切れやセル温度の異常等）が発生した場合に
は、その検出データが異常データ受信部３３に送られ
る。そして、異常データは前記ＦＣ出力制御部２０を介
してＦＣ起動／停止判断部３４に送られ、ここで燃料電
池２の駆動が可能であるか否かが判断されて燃料電池２
のＯＮ／ＯＦＦ信号が送出される。
【００４６】而して、本実施の形態においては、後輪６
８の左右両側の側方スペースのうち、右側の側方スペー
スを有効に利用してＤＣ／ＤＣコンバータ５を配置した
ため、該ＤＣ／ＤＣコンバータ５の電動二輪車５０への
合理的な配置が可能となる。
８の左右両側の側方スペースのうち、右側の側方スペー
スを有効に利用してＤＣ／ＤＣコンバータ５を配置した
ため、該ＤＣ／ＤＣコンバータ５の電動二輪車５０への
合理的な配置が可能となる。
【００４７】又、燃料電池２と駆動モータ１を車体の前
後方向中央部に配置し、電動ユニット５８を車体の左側
の側方スペースに配置するとともに、右側の側方スペー
スにＤＣ／ＤＣコンバータ５を配置したため、車体の前
後及び左右の重量バランスが良好に保たれて電動二輪車
５０の走行安定性が高められる。
後方向中央部に配置し、電動ユニット５８を車体の左側
の側方スペースに配置するとともに、右側の側方スペー
スにＤＣ／ＤＣコンバータ５を配置したため、車体の前
後及び左右の重量バランスが良好に保たれて電動二輪車
５０の走行安定性が高められる。
【００４８】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図９〜図１３に基づいて説明する。尚、図９はは
電動二輪車後部の平面図、図１０は同電動二輪車後部の
側面図、図１１は図１０のＤ−Ｄ線断面図、図１２及び
図１３はＤＣ／ＤＣコンバータの別配置例を示す横断面
図であり、図９〜図１１においては図１〜図５に示した
と同一要素には同一符号を付しており、以下、それらに
ついての説明は省略する。
態２を図９〜図１３に基づいて説明する。尚、図９はは
電動二輪車後部の平面図、図１０は同電動二輪車後部の
側面図、図１１は図１０のＤ−Ｄ線断面図、図１２及び
図１３はＤＣ／ＤＣコンバータの別配置例を示す横断面
図であり、図９〜図１１においては図１〜図５に示した
と同一要素には同一符号を付しており、以下、それらに
ついての説明は省略する。
【００４９】本実施の形態は、車体の左側の側方スペー
スに配置されたモータコントローラ１３の前方に、図１
１に示すような門型のＤＣ／ＤＣコンバータ５を車体の
左右両側の側方スペース及びその中間部に亘って配置し
たことを特徴としており、図１１に示すように、該ＤＣ
／ＤＣコンバータ５においては、その中間部の下面に冷
却フィン５ａが形成され、両側部の外面に冷却フィン５
ｂが形成されている。尚、ＤＣ／ＤＣコンバータ５をモ
ータコントローラ１３の後方に配置しても良い。
スに配置されたモータコントローラ１３の前方に、図１
１に示すような門型のＤＣ／ＤＣコンバータ５を車体の
左右両側の側方スペース及びその中間部に亘って配置し
たことを特徴としており、図１１に示すように、該ＤＣ
／ＤＣコンバータ５においては、その中間部の下面に冷
却フィン５ａが形成され、両側部の外面に冷却フィン５
ｂが形成されている。尚、ＤＣ／ＤＣコンバータ５をモ
ータコントローラ１３の後方に配置しても良い。
【００５０】而して、本実施の形態においては、ＤＣ／
ＤＣコンバータ５を後輪６８の両側の側方スペースに配
置したため、該ＤＣ／ＤＣコンバータ５の電動二輪車５
０への合理的な配置が可能となるとともに、車体の左右
の重量バランスが良好に保たれて電動二輪車５０の走行
安定性が高められる。
ＤＣコンバータ５を後輪６８の両側の側方スペースに配
置したため、該ＤＣ／ＤＣコンバータ５の電動二輪車５
０への合理的な配置が可能となるとともに、車体の左右
の重量バランスが良好に保たれて電動二輪車５０の走行
安定性が高められる。
【００５１】又、冷却フィン５ａ，５ｂによってＤＣ／
ＤＣコンバータ５が効率的に冷却されるとともに、冷却
フィン５ｂが反後輪側（外側）に向くため、該冷却フィ
ン５ｂに泥が付着してその冷却性能が低下することがな
い。
ＤＣコンバータ５が効率的に冷却されるとともに、冷却
フィン５ｂが反後輪側（外側）に向くため、該冷却フィ
ン５ｂに泥が付着してその冷却性能が低下することがな
い。
【００５２】尚、ＤＣ／ＤＣコンバータ５においては、
図１２に示すように全ての冷却フィン５ａ，５ｂを反後
輪（外側）側を向くよう形成し、或は図１３に示すよう
に全ての冷却フィン５ａ，５ｂを後輪側（内側）に向く
よう形成することができ、それぞれ前述のような効果が
得られる。
図１２に示すように全ての冷却フィン５ａ，５ｂを反後
輪（外側）側を向くよう形成し、或は図１３に示すよう
に全ての冷却フィン５ａ，５ｂを後輪側（内側）に向く
よう形成することができ、それぞれ前述のような効果が
得られる。
【００５３】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
記載の発明によれば、車輪の両側の側方スペースの少な
くとも一方を有効に利用してＤＣ／ＤＣコンバータを配
置したため、該ＤＣ／ＤＣコンバータの電動二輪車への
合理的な配置が可能となるという効果が得られる。
記載の発明によれば、車輪の両側の側方スペースの少な
くとも一方を有効に利用してＤＣ／ＤＣコンバータを配
置したため、該ＤＣ／ＤＣコンバータの電動二輪車への
合理的な配置が可能となるという効果が得られる。
【００５４】請求項２記載の発明によれば、駆動モータ
を車体の前後方向中央部に配置し、動力伝達手段を車体
両側の側方スペースの一方に配置するとともに、該動力
伝達手段が配置される側とは反対側の側方スペースにＤ
Ｃ／ＤＣコンバータを配置したため、車体の前後及び左
右の重量バランスが良好に保たれて電動二輪車の走行安
定性が高められるという効果が得られる。
を車体の前後方向中央部に配置し、動力伝達手段を車体
両側の側方スペースの一方に配置するとともに、該動力
伝達手段が配置される側とは反対側の側方スペースにＤ
Ｃ／ＤＣコンバータを配置したため、車体の前後及び左
右の重量バランスが良好に保たれて電動二輪車の走行安
定性が高められるという効果が得られる。
【００５５】請求項３記載の発明によれば、ＤＣ／ＤＣ
コンバータを車輪の両側の側方スペースに配置したた
め、該ＤＣ／ＤＣコンバータの電動二輪車への合理的な
配置が可能となるとともに、車体の左右の重量バランス
が良好に保たれて電動二輪車の走行安定性が高められる
という効果が得られる。
コンバータを車輪の両側の側方スペースに配置したた
め、該ＤＣ／ＤＣコンバータの電動二輪車への合理的な
配置が可能となるとともに、車体の左右の重量バランス
が良好に保たれて電動二輪車の走行安定性が高められる
という効果が得られる。
【００５６】請求項４記載の発明によれば、冷却フィン
によってＤＣ／ＤＣコンバータが効率的に冷却されると
ともに、冷却フィンが車輪側に向くため、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータが過熱するように場合であっても冷却フィンカ
バーが不要となるという効果が得られる。
によってＤＣ／ＤＣコンバータが効率的に冷却されると
ともに、冷却フィンが車輪側に向くため、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータが過熱するように場合であっても冷却フィンカ
バーが不要となるという効果が得られる。
【００５７】請求項５記載の発明によれば、冷却フィン
によってＤＣ／ＤＣコンバータが効率的に冷却されると
ともに、冷却フィンが反車輪側に向くため、冷却フィン
への泥の付着による冷却性能の低下を防ぐことができる
という効果が得られる。
によってＤＣ／ＤＣコンバータが効率的に冷却されると
ともに、冷却フィンが反車輪側に向くため、冷却フィン
への泥の付着による冷却性能の低下を防ぐことができる
という効果が得られる。
【図１】本発明の実施の形態１を示す電動二輪車の平面
図である。
図である。
【図２】本発明の実施の形態１を示す電動二輪車の側面
図である。
図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】ＤＣ／ＤＣコンバータの構成図である。
【図７】ＤＣ／ＤＣコンバータの別形態を示す構成図で
ある。
ある。
【図８】電動二輪車の駆動制御システムの構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図９】本発明の実施の形態２を示す電動二輪車後部の
平面図である。
平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２を示す電動二輪車後部
の側面図である。
の側面図である。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１２】ＤＣ／ＤＣコンバータの別配置例を示す横断
面図である。
面図である。
【図１３】ＤＣ／ＤＣコンバータの別配置例を示す横断
面図である。
面図である。
１ 駆動モータ ２ 燃料電池 ３ 二次電池 ５ ＤＣ／ＤＣコンバータ ５ａ，５ｂ 冷却フィン ５０ 電動二輪車 ５８ 伝動ユニット（動力伝達手段） ６８ 後輪（車輪）
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D011 AF04 AF06 AG02 AH01 AJ02 AK02 AK12 AK13 AK15 AK16 AL21 AL37 AL41 5H027 AA02 BA13 CC03 CC15 DD03 KK54 MM26 5H730 AA00 AS13 FD31 ZZ01 ZZ07
Claims (5)
- 【請求項１】 燃料電池とこれを電源とする駆動モータ
との間にＤＣ／ＤＣコンバータを接続するとともに、前
記駆動モータの出力を動力伝達手段を介して車輪に伝達
する電動二輪車において、 前記車輪の両側の側方スペースの少なくとも一方に前記
ＤＣ／ＤＣコンバータを配置したことを特徴とする電動
二輪車のＤＣ／ＤＣコンバータ配置構造。 - 【請求項２】 前記駆動モータを車体の前後方向中央部
に配置し、前記動力伝達手段を車体両側の側方スペース
の一方に配置するとともに、該動力伝達手段が配置され
る側とは反対側の側方スペースに前記ＤＣ／ＤＣコンバ
ータを配置したことを特徴とする請求項１記載の電動二
輪車のＤＣ／ＤＣコンバータ配置構造。 - 【請求項３】 前記車輪の両側の側方スペースに前記Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータを配置したことを特徴とする請求項
１記載の電動二輪車のＤＣ／ＤＣコンバータ配置構造。 - 【請求項４】 前記ＤＣ／ＤＣコンバータをこれに形成
された冷却フィンが車輪側に向くよう配置したことを特
徴とする請求項１，２又は３記載の電動二輪車のＤＣ／
ＤＣコンバータ配置構造。 - 【請求項５】 前記ＤＣ／ＤＣコンバータをこれに形成
された冷却フィンが反車輪側に向くよう配置したことを
特徴とする請求項１，２又は３記載の電動二輪車のＤＣ
／ＤＣコンバータ配置構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000387715A JP2002187587A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 電動二輪車のｄｃ／ｄｃコンバータ配置構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000387715A JP2002187587A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 電動二輪車のｄｃ／ｄｃコンバータ配置構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002187587A true JP2002187587A (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=18854593
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000387715A Pending JP2002187587A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 電動二輪車のｄｃ／ｄｃコンバータ配置構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002187587A (ja) |
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2000
- 2000-12-20 JP JP2000387715A patent/JP2002187587A/ja active Pending
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