JP2014094653A - 電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】電力変換装置の筺体の破損を防止するとともに、該筺体をシートロードパスの構成部材として代用し、車体の軽量化を図ることができる電動車両を提供する。
【解決手段】ヒートシンク８０は、上面にスイッチング素子が設置され、下面に複数の放熱フィン８１ａが設けられた放熱基板８１と、該複数の放熱フィン８１ａを収容する開口部８３を有し、冷媒が内部を循環する冷却ケース８２とを備えて構成される。放熱基板８１の車幅方向両側面８１ｃは、冷却ケース８２の車幅方向両側面８２ｂと面一又は突出している。
【選択図】図８

Description

本発明は、電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車両に関する。

従来の電動車両としては、バッテリユニット、インバータ、ＤＣ−ＤＣコンバータなどの高圧電装部品を、下部ボックスと上部ボックスとがボルト締結されたアルミダイキャスト製のセンターコンソールボックス（筺体）に収容し、運転席および助手席の間のセンターパネルを形成するフロアパネルの上面に配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００９−１１９８９０号公報

ところで、車両側突時に、シートからの衝突荷重をダイキャスト製のセンターコンソールボックスが受ける場合には、このセンターコンソールボックスが折れ曲がってしまう可能性がある。このため、内部に配置された高圧電装部品を保護すべく、ダイキャスト製のセンターコンソールボックスを、破損を考慮して強度設計すると肉厚となり、製造コストが嵩んでしまう。

また、車両衝突対応として、従来、衝突荷重を特定の部位だけで受けるのでなく、車体骨格部材に分散して伝達して、車室の生存空間を確保するロードパスという考え方があり、この考え方を採用するには、車両側突時にシート間で荷重を伝達すべく、別途ブラケット等をセンターパネル上に配置する必要があり、車両重量が増加するという課題があった。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力変換装置の筺体の破損を防止するとともに、該筺体をシートロードパスの構成部材として代用し、車体の軽量化を図ることができる電動車両を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
スイッチング素子（例えば、後述の実施形態におけるスイッチング素子４４）を有するスイッチングモジュール（例えば、後述の実施形態におけるスイッチングモジュール４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）と、前記スイッチングモジュールを冷却するためのヒートシンク（例えば、後述の実施形態におけるヒートシンク８０）と、前記スイッチングモジュール及び前記ヒートシンクを収容する筺体（例えば、後述の実施形態における筺体３１）と、を備える電力変換装置（例えば、後述の実施形態における電力変換装置３０）を有し、前記筺体の長手方向を車両前後方向に指向させた状態で、前記電力変換装置が車両の右座席および左座席間のフロアパネル（例えば、後述の実施形態におけるフロアパネル２０）の上面に配置される電動車両（例えば、後述の実施形態における電動車両１０）であって、
前記ヒートシンクは、上面に前記スイッチング素子が設置され、下面に複数の放熱フィン（例えば、後述の実施形態における放熱フィン８１ａ）が設けられた放熱基板（例えば、後述の実施形態における放熱基板８１）と、該複数の放熱フィンを収容する開口部（例えば、後述の実施形態における開口部８３）を有し、冷媒が内部を循環する冷却ケース（例えば、後述の実施形態における冷却ケース８２）とを備えて構成され、
前記放熱基板の車幅方向両側面（例えば、後述の実施形態における車幅方向両側面８１ｃ）は、前記冷却ケースの車幅方向両側面（例えば、後述の実施形態における車幅方向両側面８２ｂ）と面一又は突出していることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１の構成において、
前記筺体の上側ケース（例えば、後述の実施形態における上側ケース３２）、前記放熱基板、及び前記冷却ケースは、前記右座席および左座席間の前記フロアパネルの上面に共締めされることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または２の構成において、
前記放熱基板は、上面に前記スイッチング素子がそれぞれ設置された複数の前記放熱基板によって構成され、
前記各放熱基板は押し出し成形部材であることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかの構成において、
前記ブラケットは、車両側方から見て、シートの車両前後方向の移動領域全域に亘って、前記シートの車幅方向に延びるシートフレーム（例えば、後述の実施形態におけるシートフレーム９７）と車両側突時にオーバーラップしていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかの構成において、
前記放熱基板は、車両側方から見て、シートの車両前後方向の移動領域全域に亘って、前記シートの車幅方向内側に取り付けられたモータ部材（例えば、後述の実施形態におけるモータ部材９８）と車両側突時にオーバーラップしていることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、
スイッチング素子を有するスイッチングモジュールと、前記スイッチングモジュールを冷却するためのヒートシンクと、前記スイッチングモジュール及び前記ヒートシンクを収容する筺体と、を備える電力変換装置を有し、前記筺体の長手方向を車両前後方向に指向させた状態で、前記電力変換装置が車両の右座席および左座席間のフロアパネルの上面に配置される電動車両であって、
前記電力変換装置は、車両側突時に、前記右座席および左座席の一方に入力された衝突荷重を前記右座席および左座席の他方に伝達するとともに、前記フロアパネルに伝達することを特徴とすることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、車両側突時の荷重を高強度な放熱基板によって受けることができるので、該荷重が冷却ケースだけで受けることがなくなり、電力変換装置が筺体の長手方向中間部で折れ曲がってしまうのを防止することができる。また、耐衝突性能が確保された電力変換装置は、車両側突時の入力荷重を、シートの構造部材から電力変換装置を介して反対側のシートや車体骨格部品に伝達することができ、シートロードパスの構成部材として代用され、車体の軽量化を図ることができる。即ち、車体骨格部品やシートの反力を利用するとともに、電力変換装置の反力も利用することができ、車体全体の軽量化を図ることができる。

請求項２の発明によれば、車両衝突時の荷重を分散することができると共に、部品点数を削減することができる。

請求項３の発明によれば、スイッチング素子が設置された複数の放熱基板を同一構成として製作することができ、製作性を向上することができるとともに、各放熱基板は、車幅方向に強度を有して、シートロードパスの構成部材として活用することができる。

請求項４の発明によれば、車両側突時に、シートの位置に関わらず、シートフレームの荷重を電力変換装置で受けることができるので、より確実にシートロードパスの構成部材として活用することができる。

請求項５の発明によれば、車両側突時に、シートの位置に関わらず、モータ部材の荷重を電力変換装置で受けることができるので、より確実にシートロードパスの構成部材として活用することができる。

請求項６の発明によれば、電力変換装置は、車両側突時に、右座席および左座席の一方に入力された衝突荷重を右座席および左座席の他方に伝達するとともに、フロアパネルに伝達するので、電力変換装置は、車両側突時の入力荷重を、シートの構造部材から電力変換装置を介して反対側のシートや車体骨格部品に伝達することができ、シートロードパスの構成部材として代用され、車体の軽量化を図ることができる。即ち、車体骨格部品やシートの反力を利用するとともに、電力変換装置の反力も利用することができ、車体全体の軽量化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る電力変換装置が搭載された電動車両の車幅方向中心での縦断面図である。 図１に示す電動車両の要部斜視図である。 センタートンネル部の上面に配置される電力変換装置の分解斜視図である。 電力変換器の分解斜視図である。 電力変換装置の電気回路図である。 電力変換装置を上側ケース及び電流センサーに設けられた端子台を取り外した状態で示す斜視図である。 電力変換装置を上側ケース及び電流センサーに設けられた端子台を取り外した状態で示す要部拡大正面図である。 図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。 冷却ケースの平面図である。 車両のシートロードパスを説明するための概略図である。 シートの車両前後方向の移動領域における電力変換装置とシートフレーム、モータ部材の位置関係を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態に係る電力変換装置が搭載された電動車両について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、Ｆｒは前方、Ｒｒは後方、Ｕは上方、Ｄは下方、Ｌは左方、Ｒは右方を示している。

図１に示すように、本実施形態の電動車両１０はハイブリッド自動車であり、例えば、車両前部である原動機室１１には、エンジン１２及び第１モータ１３を有するパワーユニットや、図示しないラジエータが配置され、車両後部であるモータ収容室１４及びラゲッジスペース１５には、一対の第２モータ１６及びバッテリ１７がそれぞれ配置されている。また、車両１０の前後方向中間部である車室１８内には、フロアパネル２０によって右座席（本実施形態では、運転席）と左座席（本実施形態では、助手席）との間にセンタートンネル２１が形成され、フロアパネル２０のセンタートンネル部２０ａの上面に、電力変換装置３０が配置されている。この電力変換装置３０は、同じくセンタートンネル２１の上方に配置されたセンターコンソール２３内に配置される。第１及び第２モータ１３，１６は、例えば３相交流モータで構成されている。

電力変換装置３０は、バッテリ１７の直流電流を交流電流に変換し、交流電流を各モータ１３，１６に供給して各モータ１３，１６を駆動する装置である。図２及び図３に示すように、電力変換装置３０は、上側ケース３２及び下側ケース３３とで構成される筺体３１内に、各モータ１３，１６毎に設けられた３つのスイッチングモジュール４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、これらスイッチングモジュール４０ａ、４０ｂ、４０ｃと車幅方向に並んで配置された平滑用コンデンサ７０と、各スイッチングモジュール４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び平滑用コンデンサ７０の下方に配置され、スイッチングモジュール４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び平滑用コンデンサ７０を冷却するためのヒートシンク８０と、を主に備えている。
なお、本実施形態では、下側ケース３３は、後述するヒートシンク８０の冷却ケース８２と、前側下ケース３５と、後側下ケース３６とで構成され、冷却ケース８２は、下側ケース３３を兼ねている。また、図３は、締結部材等、一部の構成部品を省略して示している。

また、本実施形態では、平滑用コンデンサ７０は、３つの分割コンデンサ７１に分割されている。これにより、図３及び図４に示すように、各スイッチングモジュール４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、各分割コンデンサ７１とが、ヒートシンク８０を構成する３つの各放熱基板８１にそれぞれ搭載されてユニット化された３つの電力変換器３４が、筺体３１内に収容される。従って、３つのスイッチングモジュール４０ａ、４０ｂ、４０ｃが車両前後方向に並んで配置され、また、３つの分割コンデンサ７１も車両前後方向に並んで配置される。

各スイッチングモジュール４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、直流／交流変換をする電気回路を納めたモジュールである。これらのスイッチングモジュール４０ａ、４０ｂ、４０ｃには、三相インバータ回路５０（図５）を含む半導体モジュール４１、及び、当該三相インバータ回路５０を駆動する電気回路が実装されたドライブ基板４３が配置されている。

図５に示すように、三相インバータ回路５０は、互いに直列接続された２つのスイッチング素子４４と、これらスイッチング素子４４のそれぞれに逆並列に接続されたフライホイールダイオード４５とを含んで構成されている。直列接続された２つのスイッチング素子４４の一端側のノードＮ１がバッテリ１７の正側に、他端のノードＮ２が負側に接続され、これにより、２つのスイッチング素子４４の接続点Ｎ３が交流出力１相分の端子となる。三相インバータ回路５０には、各モータ１３、１６を駆動するに必要な３相分の交流出力を得るべく、互いに直列接続された２つのスイッチング素子４４が並列に３組設けられ、各組の接続点Ｎ３により三相分の交流出力端子が構成される。なお、スイッチング素子４４には、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等を用いることができる。

上記半導体モジュール４１は、上記２つのスイッチング素子４４、フライホイールダイオード４５を実装した交流出力１相分の回路ごとにパッケージ化されたものを３つ組み合わせることで構成されている。図４に示すように、半導体モジュール４１の一側面には、交流出力１相分の回路ごとに、上記ノードＮ１、Ｎ２に対応する正極及び負極の直流入力端子４７Ｐ、４７Ｎが設けられ、また、反対側の側面には上記接続点Ｎ３に対応する交流入出力端子４８が設けられており、各相の直流入力端子４７Ｐ、４７Ｎを同じ側に向けてヒートシンク８０の上に配置される。半導体モジュール４１は、放熱基板８１に上方からネジ止めされている（図８参照）。

ドライブ基板４３は、図５に示すように、ゲート・ドライブ回路５１と、高圧マイコン及び当該ドライブ基板４３の各部に電力を供給する電源回路を有するドライバー制御部５２とを含んで構成されている。ゲート・ドライブ回路５１は、三相インバータ回路５０の各スイッチング素子４４をスイッチング動作させる回路である。各ドライブ基板４３は、車両側に搭載されているモータＥＣＵ（electronic control unit）１９と制御用ハーネス５３を介して接続されている。高圧マイコンは、モータＥＣＵ１９が出力する制御信号に基づいてゲート・ドライブ回路５１を駆動し、これにより、車両側の制御に応じて各モータ１３、１６が駆動される。

このドライブ基板４３は、半導体モジュール４１を上方から覆うようにしてネジ止め固定され、半導体モジュール４１とピン状の接続部５６を通じて電気的に接続される。これにより、ドライブ基板４３の位置決めが成されている。

図８も参照して、スイッチングモジュール４０ａ、４０ｂ、４０ｃに対して平滑用コンデンサ７０と車幅方向において反対側に位置する交流入出力端子４８は、端子台５７で、導電部材であるバスバー５８の一端部と接続されている。各バスバー５８は、上方に延出した後、車幅方向中間部に向けて折り曲げられ、後述する電流センサー４６を貫通する。また、各バスバー５８の他端部は、スイッチングモジュール４０ａ、４０ｂ、４０ｃの上方で、出力導電部材５９ａ、５９ｂ、５９ｃと接続され、出力導電部材５９ａ、５９ｂ、５９ｃは、車幅方向中間部を車両前後方向に延びる。スイッチングモジュール４０ａの出力導電部材５９ａは、前方に延出して、前側下ケース３５に向けて配索され、スイッチングモジュール４０ｂ、４０ｃの出力導電部材５９ｂ、５９ｃは、後方に延出して、後側下ケース３６に向けて配索される。

また、図８に示すように、上側ケース３２の側面と対向して配置される端子台５７は、交流入出力端子４８とバスバー５８の一端部よりも車幅方向外側で、上方に突出する樹脂製の起立壁５７ａを有する。これにより、車両側突時に上側ケース３２が変形した場合でも、起立壁５７ａによって、交流入出力端子４８とバスバー５８の一端部とを保護する。なお、起立壁５７ａは、端子台５７毎に設けられてもよいし、各端子台５７に共通のものとして形成されてもよい。

電流センサー４６は、スイッチングモジュール４０ａ、４０ｂ、４０ｃの上方に配置されている。電流センサー４６は、制御用ハーネス５３を介してモータＥＣＵ１９と接続され、フィードバック制御等に供される。

図８に示すように、電流センサー４６には、バスバー５８の他端部と出力導電部材５９ａ、５９ｂ、５９ｃとを接続するための端子台６０と、出力導電部材５９を案内するためのガイド部材６１とが一体成形され、センサーユニット６２を構成している。また、車両前後方向において後方に位置するスイッチングモジュール４０ｃの端子台６０には、導電部材ガイド６３が取り付けられ、中間のスイッチングモジュール４０ｂから延びる出力導電部材５９ｂは、導電部材ガイド６３に案内されて配索される。従って、隣接するスイッチングモジュール４０ｂ、４０ｃの各出力導電部材５９ｂ、５９ｃは、後方のスイッチングモジュール４０ｃの上方において、上下に並んで配索される。

図５に示すように、平滑用コンデンサ７０は、三相インバータ回路５０の入力段にバッテリ１７に並列に設けられ、当該三相インバータ回路５０のスイッチング時におけるバッテリ１７の電圧変動を抑制し、電圧の跳ね上がり等を平滑する。

また、平滑用コンデンサ７０は、前述したように、３つの分割コンデンサ７１に分割されている。図８に示すように、分割コンデンサ７１は、側面に挿入開口７２ａを設けた箱形状のケース体７２に、複数のコンデンサセル７１を挿入開口７２ａから正極及び負極端子７３Ｐ、７３Ｎを突出させた状態で収容し、樹脂材７４で封止することで構成される。

図６〜図８に示すように、分割コンデンサ７１は、挿入開口７２ａを車幅方向内側に向けた状態で、ヒートシンク８０上に配置された半導体モジュール４１の側方に配置される。そして、分割コンデンサ７１は、前後方向両側に設けられた締結部７１ａ、７１ａにて放熱基板８１の上面にネジ止め固定される。

分割コンデンサ７１の正極及び負極端子７３Ｐ、７３Ｎは、スイッチングモジュール４０ａ、４０ｂ、４０ｃに向けて車幅方向に延びており、平滑用コンデンサ７０に向けて車幅方向に延びるスイッチング素子４４の正極及び負極の直流入力端子４７Ｐ、４７Ｎとともに締め付け固定される。

また、図６及び図７に示すように、隣接する分割コンデンサ７１間には、各分割コンデンサ７１の隣接する正極端子７３Ｐ同士、及び隣接する負極端子７３Ｎ同士をそれぞれ接続する積層バスバー７５が取り付けられている。具体的に、この積層バスバー７５は、隣接する分割コンデンサ７１の正極端子７３Ｐ間を接続する正極側バスバー７６と、隣接する分割コンデンサ７１の負極端子７３Ｎ間を接続する負極側バスバー７７とが、互いに絶縁された状態で積層されることで形成されている。このように、正極側バスバー７６と負極側バスバー７７を可能な限り近づけた積層バスバー７５を用いることで、インダクタンス成分を極力低減することができ、系の共振周波数域を高周波側へ移行させることにより、電流共振を回避することができる。

正極側バスバー７６の接続端子７６ａは、スイッチング素子４４の正極の直流入力端子４７Ｐ、及び分割コンデンサ７１の正極端子７３Ｐと共締めされ、負極側バスバー７７の接続端子７７ａは、スイッチング素子４４の負極の直流入力端子４７Ｎ、及び分割コンデンサ７１の負極端子７３Ｎと共締めされる。これにより、スイッチング素子４４の直流入力端子４７Ｐ、４７Ｎと分割コンデンサ７１との距離を短縮することができ、インダクタンス成分を低減することができる。

ここで、スイッチングモジュール４０ａ、４０ｂ、４０ｃと分割コンデンサ７１は、電力変換器３４として放熱基板８１に予め固定されている一方、積層バスバー７５は、これら電力変換器３４が、冷却ケース８２に固定された後に、組み付けられる。このため、ドライブ基板４３には、センタートンネル部２０ａの上方から見て、分割コンデンサ７１の正極端子７３Ｐ及び負極端子７３Ｎと、正極側及び負極側バスバー７６、７７の各接続端子７６ａ、７７ａとの接続部が臨む切欠き部４３ａがそれぞれ２箇所形成される。これにより、電力変換器３４がヒートシンク８０の冷却ケース８２に固定された後、正極側及び負極側バスバー７６、７７の各接続端子７６ａ、７７ａを切欠き部４３ａを介して上方から挿入して分割コンデンサ７１の正極及び負極端子７３Ｐ、７３Ｎと、スイッチング素子４４の正極及び負極の直流入力端子４７とともに締め付け固定することができる。
なお、図３中、積層バスバー７８は、後方の分割コンデンサ７１とバッテリ１７とを接続している。

ヒートシンク８０は、スイッチング素子４４及び分割コンデンサ７１が上面に設置され、下面に複数の放熱フィン８１ａが設けられた３つの放熱基板８１と、該複数の放熱フィン８１ａを収容する３つの開口部８３を有し、冷媒が内部を循環する冷却ケース８２とを備えて構成される。

図８に示すように、放熱基板８１、冷却ケース８２及び上側ケース３２には、それぞれ対応する位置にボルト孔８１ｂ、８２ａ、３２ａが形成され、放熱基板８１、冷却ケース８２及び上側ケース３２は、これらのボルト孔８１ｂ、８２ａ、３２ａにボルト８４を通して、フロアパネル２０のセンタートンネル部２０ａに共締めされる。

また、図９に示すように、冷却ケース８２の３つの開口部８３は、それぞれ略長方形状に形成されており、３つの放熱基板８１に対応して、車両前後方向に並んで設けられている。また、前方の開口部８３、中間の開口部８３、及び後方の開口部８３は、互いに連通し、これら開口部８３間を冷媒が流通する。

また、放熱基板８１と対向する冷却ケース８２の表面には、３つの開口部８３をそれぞれ覆うようにシール溝８７が形成されており、このシール溝８７にはＯリング８８が配置される。

また、図３に示すように、ヒートシンク８０を構成する冷却ケース８２には、該冷却ケース８２の前方及び後方に延出する前側下ケース３５及び後側下ケース３６が接続されている。前側及び後側下ケース３５，３６は、センタートンネル部２０ａに形成された前方開口２０ｂ及び後方開口２０ｃから下方に突出した状態で、パッキン２２を介してセンタートンネル部２０ａに締結固定される。

そして、前側下ケース３５は、センタートンネル２１内に突出した突出部にて、出力導電部材５９ａと、第１モータ１３から延出する導電ケーブル９１とを接続する。また、後側下ケース３６は、センタートンネル２１内に突出した突出部にて、出力導電部材５９ｂ、５９ｃと、第２モータ１６から延出する二本の導電ケーブル９２とをそれぞれ接続する（図１参照）。

ここで、上述した電力変換装置３０を有する電動車両１０において、側突が発生した場合、図１０に示すように、車両側突時にピラー９３で受けた衝突荷重Ｆは、ルーフ部材９４やフロアパネル２０へと伝達されるのに加え、一方（図中、助手席側）のシート９５にも伝達される。そして、一方のシート９５の荷重が、電力変換装置３０へと伝えられる。

その際、上側ケース３２は、比較的高強度な鋼製の板金部材で構成されているので割れることはないものの、断面略コの字形状に形成されており、車両側突時に上側ケース３２のみで衝突荷重を受けてしまうと、荷重の大きさによっては大きく変形してしまう可能性がある。また、冷却ケース８２の材質は、アルミニウム製で、ダイカスト成形によって形成することで複雑な形状に成形可能であるが、押し出し成形によって形成されるアルミニウム製の放熱基板８１と比べて、強度が低い。このため、本実施形態では、車両側突時に冷却ケース８２のみで荷重を受けることがないように、放熱基板８１の車幅方向両側面８１ｃは、冷却ケース８２の車幅方向両側面８２ｂと面一又は突出している（図８では、面一）。

これにより、電力変換装置３０に伝えられた衝突荷重は、放熱基板８１を含め、互いに共締めされる放熱基板８１、冷却ケース８２及び上側ケース３２の３部材で荷重分散して受けることができるので、衝突荷重は、そのまま他方（運転席側）のシート９６に伝達される。これにより、車両側突時の衝突荷重Ｆが、一方のシート９５から電力変換装置３０を介して反対側のシート９６や車体骨格部品に分散して伝達することができ、電力変換装置３０は、シートロードパスの構成部材として代用される。さらに、衝突荷重Ｆの一部は、電力変換装置３０からフロアパネル２０へと伝達されるので、電力変換装置３０において発生する反力も利用することができる。

また、図１０及び図１１に示すように、上側ケース３２は、車両側方から見て、シート９５の車両前後方向の移動領域全域に亘って、シート９５の車幅方向に延びるシートフレーム９７と車両側突時にオーバーラップしている。これにより、車両側突時に、シート９５の位置に関わらず、シートフレーム９７の荷重を電力変換装置３０で受けることができるので、より確実にシートロードパスの構成部材として活用することができる。

同様に、放熱基板８１は、車両側方から見て、シート９５の車両前後方向の移動領域全域に亘って、シート９５の車幅方向内側に取り付けられたパワーシート用のモータ部材９８と車両側突時にオーバーラップしているので、車両側突時に、シート９５の位置に関わらず、モータ部材９８の荷重を電力変換装置３０で受けることができ、より確実にシートロードパスの構成部材として活用することができる。

以上説明したように、本実施形態の電動車両１０によれば、スイッチング素子４４を有するスイッチングモジュール４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、スイッチングモジュール４０ａ、４０ｂ、４０ｃを冷却するためのヒートシンク８０と、スイッチングモジュール４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及びヒートシンク８０を収容する筺体３１と、を備える電力変換装置３０を有する。そして、電動車両１０では、筺体３１の長手方向を車両前後方向に指向させた状態で、電力変換装置３０が車両のセンタートンネル２１を形成するフロアパネル２０の上面に配置される。ヒートシンク８０は、上面にスイッチング素子４４が設置され、下面に複数の放熱フィン８１ａが設けられた放熱基板８１と、該複数の放熱フィンを収容する開口部８３を有し、冷媒が内部を循環する冷却ケース８２とを備えて構成される。放熱基板８１の車幅方向両側面８１ｃは、冷却ケース８２の車幅方向両側面８２ｂと面一又は突出している。これより、車両側突時の荷重を高強度な放熱基板８１によって受けることができるので、該荷重が冷却ケース８２だけで受けることがなくなり、電力変換装置３０が筺体３１の長手方向中間部で折れ曲がってしまうのを防止することができる。また、耐衝突性能が確保された電力変換装置３０は、車両側突時の入力荷重を、シート９５の構造部材から電力変換装置３０を介して反対側のシート９６や車体骨格部品に伝達することができ、シートロードパスの構成部材として代用されることで別途部品を設ける必要がなく、車体の軽量化を図ることができる。即ち、衝突荷重Ｆの一部は、電力変換装置３０からフロアパネル２０へと伝達されるので、車体骨格部品やシートの反力を利用するだけでなく、電力変換装置３０において発生する反力も利用することができ、車体全体としての軽量化を図ることができる。

また、筺体３１の上側ケース３２、放熱基板８１、及び冷却ケース８２は、センタートンネル２１を形成するフロアパネル２０の上面に共締めされる。これにより、車両衝突時の荷重を分散することができると共に、部品点数を削減することができる。

さらに、上面にスイッチング素子４４がそれぞれ設置された複数の放熱基板８１が設けられ、各放熱基板８１は、押し出し成形部材であるので、スイッチング素子４４が設置された複数の放熱基板８１を同一構成として製作することができ、製作性を向上することができるとともに、各放熱基板８１は、車幅方向に強度を有して、シートロードパスの構成部材として活用することができる。

また、上側ケース３２は、車両側方から見て、シート９５の車両前後方向の移動領域全域に亘って、シート９５の車幅方向に延びるシートフレーム９７と車両側突時にオーバーラップしているので、車両側突時に、シート９５の位置に関わらず、シートフレーム９７の荷重を電力変換装置３０で受けることができ、より確実にシートロードパスの構成部材として活用することができる。

さらに、放熱基板８１は、車両側方から見て、シート９５の車両前後方向の移動領域全域に亘って、シート９５の車幅方向内側に取り付けられたパワーシート用のモータ部材９８と車両側突時にオーバーラップしているので、車両側突時に、シート９５の位置に関わらず、モータ部材９８の荷重を電力変換装置３０で受けることができ、より確実にシートロードパスの構成部材として活用することができる。

また、電力変換装置３０は、車両側突時に、右座席および左座席の一方に入力された衝突荷重を右座席および左座席の他方に伝達するとともに、フロアパネル２０に伝達するので、電力変換装置３０は、車両側突時の入力荷重を、シートの構造部材から電力変換装置３０を介して反対側のシートや車体骨格部品に伝達することができ、シートロードパスの構成部材として代用され、車体の軽量化を図ることができる。即ち、車体骨格部品やシートの反力を利用するとともに、電力変換装置３０の反力も利用することができ、車体全体の軽量化を図ることができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

また、適用車両としてハイブリッド自動車について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、モータのみを駆動源とする電気自動車であってもよい。

１０ ハイブリッド自動車（電動車両）
２０ フロアパネル
２１ センタートンネル
３０ 電力変換装置
３１ 筺体
３２ 上側ケース
３３ 下側ケース
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ スイッチングモジュール
４３ ドライブ基板
４４ スイッチング素子
７０ 平滑用コンデンサ
８０ ヒートシンク
８１ 放熱基板
８１ａ 放熱フィン
８１ｃ 車幅方向両側面
８３ 開口部
８２ 冷却ケース
８２ｂ 車幅方向両側面
９５ シート
９７ シートフレーム
９８ モータ部材

Claims (6)

1. スイッチング素子を有するスイッチングモジュールと、前記スイッチングモジュールを冷却するためのヒートシンクと、前記スイッチングモジュール及び前記ヒートシンクを収容する筺体と、を備える電力変換装置を有し、前記筺体の長手方向を車両前後方向に指向させた状態で、前記電力変換装置が車両の右座席および左座席間のフロアパネルの上面に配置される電動車両であって、
   前記ヒートシンクは、上面に前記スイッチング素子が設置され、下面に複数の放熱フィンが設けられた放熱基板と、該複数の放熱フィンを収容する開口部を有し、冷媒が内部を循環する冷却ケースとを備えて構成され、
   前記放熱基板の車幅方向両側面は、前記冷却ケースの車幅方向両側面と面一又は突出していることを特徴とする電動車両。
2. 前記筺体の上側ケース、前記放熱基板、及び前記冷却ケースは、前記右座席および左座席間の前記フロアパネルの上面に共締めされることを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
3. 前記放熱基板は、上面に前記スイッチング素子がそれぞれ設置された複数の前記放熱基板によって構成され、
   前記各放熱基板は、押し出し成形部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の電動車両。
4. 前記筺体の上側ケースは、車両側方から見て、シートの車両前後方向の移動領域全域に亘って、前記シートの車幅方向に延びるシートフレームと車両側突時にオーバーラップしていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動車両。
5. 前記放熱基板は、車両側方から見て、シートの車両前後方向の移動領域全域に亘って、前記シートの車幅方向内側に取り付けられたモータ部材と車両側突時にオーバーラップしていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動車両。
6. スイッチング素子を有するスイッチングモジュールと、前記スイッチングモジュールを冷却するためのヒートシンクと、前記スイッチングモジュール及び前記ヒートシンクを収容する筺体と、を備える電力変換装置を有し、前記筺体の長手方向を車両前後方向に指向させた状態で、前記電力変換装置が車両の右座席および左座席間のフロアパネルの上面に配置される電動車両であって、
   前記電力変換装置は、車両側突時に、前記右座席および左座席の一方に入力された衝突荷重を前記右座席および左座席の他方に伝達するとともに、前記フロアパネルに伝達することを特徴とすることを特徴とする電動車両。

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