JP2021112069A - 車載用電力ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】インターロック機構が不要な電力ユニットであり、サービスカバーを固定しないままに顧客に提供することを防止する技術を提供する。【解決手段】車載用電力ユニットは、内部が複数の空間に分割されているとともに開口が形成されている筐体と、筐体内の一方の空間に収容されている電気部品と、筐体内の他方の空間に収容されている制御基板と、電気部品と制御基板を接続するワイヤハーネスと、開口を閉じるサービスカバーを備えている。開口は、筐体の外部から電気部品と制御基板の双方に到達可能な位置と形状に形成されている。ワイヤハーネスは、サービスカバーと一体に設けられている。筐体にサービスカバーを固定すると、ワイヤハーネスが電気部品と制御基板の双方に接続される位置関係となっている。【選択図】図１

Description

本明細書が開示する技術は、車載用電力ユニットに関する。

特許文献１が開示する車載用電力ユニットは、複数の筐体を積層して一体化している。一つの筐体内に電気部品が収容され、他の一つの筐体内に制御基板が収容されている。電気部品と制御基板は接続する必要があるところ、隣接する収容空間同士の間は、各筐体の壁によって分離されている。そこで、収容空間同士を分離する壁の一部に接続部材挿通部を形成し、その挿通部に接続部材を挿通して電気部品と制御基板を接続する。積層一体化された状態の筐体は、内部が複数の空間に分割されている筐体ということができる。

内部が複数の空間に分割されている筐体を利用し、一方の空間に電気部品を収容、他方の空間に制御基板を収容する場合、ワイヤハーネス等の接続部材によって電気部品と制御基板を筐体内で接続する必要がある。その接続作業のために、筐体に開口を形成しておく必要が生じる。また開口を利用して接続作業を実施した後に開口を閉じる必要も生じる。

国際公開第２０１７／０２２４７８号公報

開口を利用してワイヤハーネスによって電気部品と制御基板を接続する構成では、開口を閉じるサービスカバーを筐体に固定する作業が必要となり、その作業を失念する可能性が生じる。この場合、接続作業は完了していることから電気部品と制御基板は正常に動作する。そのために、サービスカバーを固定しないままに顧客に提供する可能性がある。それを防止するためには、サービスカバーを固定しないと次の工程に進めなくする機構（インターロック機構）を設ける必要がある。

本明細書では、インターロック機構が不要であり、しかもサービスカバーを固定しないままに顧客に提供することを防止できる電力ユニットを開示する。

本明細書が開示する車載用電力ユニットは、内部が複数の空間に分割されているとともに開口が形成されている筐体と、筐体内の一方の空間に収容されている電気部品と、筐体内の他方の空間に収容されている制御基板と、電気部品と制御基板を接続するワイヤハーネスと、開口を閉じるサービスカバーを備えている。開口は、筐体の外部から電気部品と制御基板の双方に到達可能な位置と形状に形成されている。ワイヤハーネスは、サービスカバーと一体に設けられている。筐体にサービスカバーを固定すると、ワイヤハーネスが電気部品と制御基板の双方に接続される位置関係となっている。

上記によると、サービスカバーを固定しない限り、電気部品と制御基板が接続されず、正常に動作しない。顧客に提供する前に、電気部品と制御基板が正常に動作することを確認することから、サービスカバーを固定しないままに顧客に提供することを防止できる。電気部品と制御基板が正常に動作するか否かを確認する工程は必要不可欠であり、新たなインターロック機構を導入する必要はない。本明細書に記載の車載用電力ユニットによると、インターロック機構が不要であり、しかもサービスカバーを固定しないままに顧客に提供することを防止することができる。

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

実施例の車載用電力ユニットの断面図である。 実施例のサービスカバーを筐体の内部側から見たときの正面図である。

実施例の車載用電力ユニット１００を説明する。車載用電力ユニット１００は、ハイブリッド車、電気自動車、あるいは燃料電池自動車といった車両に搭載される。車載用電力ユニット１００は、高電圧バッテリ、補機バッテリ、電力変換装置、充電インレットなどと接続され、それらの間で電力を中継する。電力変換装置は、高電圧バッテリの電力を走行用のモータの駆動電力に変換するデバイスである。

図１に示すように、車載用電力ユニット１００は、充電器２２とＤＣ−ＤＣコンバータ２４とＥＣＵ（Electronic Control Unitの略）３２とＤＣリレー３４等を備えている。以下では、充電器２２とＤＣ−ＤＣコンバータ２４を総称して「電気部品２０」と記載することがある。電気部品２０とＥＣＵ３２とＤＣリレー３４は、筐体１０内に収容されている。筐体１０内は、二つの空間１０ａ、１０ｂに分割されており、一方の空間１０ａに電気部品２０が収容されている。また、他方の空間１０ｂにＥＣＵ３２とＤＣリレー３４が収容されている。

充電器２２は、外部の交流給電器から受電した交流電力を直流電力に変換して高電圧バッテリへ供給するデバイスである。ＤＣ−ＤＣコンバータ２４は、高電圧バッテリの電圧を降圧して補機バッテリに供給するデバイスである。充電器２２とＤＣ−ＤＣコンバータ２４は、信号線２６を介して互いに接続されている。信号線２６の一端は、充電器２２に備えられているコネクタ（符号省略）に接続されており、信号線２６の他端は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２４に備えられているコネクタ２８に接続されている。

ＥＣＵ３２は、例えばマイクロコンピュータを備えた制御装置であり、充電器２２、ＤＣ−ＤＣコンバータ２４、ＤＣリレー３４等を制御可能に構成されている。ＥＣＵ３２に備えられているコネクタ（符号省略）とコネクタ３８は、信号線３６を介して互いに接続されている。ＤＣリレー３４は、外部の直流給電器に接続可能なＤＣインレットと高電圧バッテリの間に接続されるスイッチである。図示省略しているが、ＥＣＵ３２とＤＣリレー３４は信号線を介して互いに接続されている。外部の直流給電器がＤＣインレットに接続されると、ＥＣＵ３２がＤＣリレー３４を閉じ、直流給電器と高電圧バッテリが接続される。なお、変形例では、ＤＣリレー３４は、不図示のコントローラに接続されていてもよい。この場合、外部の直流給電器がＤＣインレットに接続されると、コントローラがＤＣリレー３４を閉じ、直流給電器と高電圧バッテリが接続されてもよい。

上記の通り、電気部品２０とＥＣＵ３２は、筐体１０内の異なる空間に収容されている。電気部品２０とＥＣＵ３２が筐体１０内に収容された段階では、互いに接続されていない。従って、筐体１０内でワイヤハーネス１６によって電気部品２０とＥＣＵ３２を接続する必要がある。

この接続作業のために、筐体１０には、開口１２が形成されている。開口１２は、筐体１０の外部から、電気部品２０とＥＣＵ３２の双方に到達可能な位置と形状に形成されている。具体的には、開口１２は、筐体１０の外部から、コネクタ２８とコネクタ３８の双方に到達可能な位置と形状に形成されている。これにより、作業者は、開口１２を利用して、ワイヤハーネス１６によって電気部品２０とＥＣＵ３２を接続することができる。

本実施例の車載用電力ユニット１００は、開口１２を閉じるサービスカバー１４を備えている。サービスカバー１４には支持部材１４ａ、１４ｂが設けられている。支持部材１４ａにコネクタ１６ａが固定されているとともに、支持部材１４ｂにコネクタ１６ｂが固定されている。そして、コネクタ１６ａとコネクタ１６ｂは信号線で互いに接続され、ワイヤハーネス１６が形成される。このようにして、本実施例の車載用電力ユニット１００では、サービスカバー１４とワイヤハーネス１６が一体に設けられている。電気部品２０側のコネクタ２８の位置と、それに接続するワイヤハーネス１６のコネクタ１６ａの位置と、ＥＣＵ３２側のコネクタ３８の位置と、それに接続するワイヤハーネス１６側のコネクタ１６ｂの位置を調整することによって、筐体１０にサービスカバー１４を固定したときに、電気部品２０側のコネクタ２８にワイヤハーネス１６側のコネクタ１６ａが篏合し、ＥＣＵ３２側のコネクタ３８にワイヤハーネス１６側のコネクタ１６ｂが篏合し、ワイヤハーネス１６によって電気部品２０とＥＣＵ３２を接続する作業が完了するようにすることができる。即ち、サービスカバー１４を筐体１０に固定すると、ワイヤハーネス１６が電気部品２０とＥＣＵ３２の双方に接続され、電気部品２０とＥＣＵ３２が接続される。

ここで、サービスカバーとワイヤハーネスが一体に設けられておらず、ワイヤハーネスによって電気部品とＥＣＵを接続した後に、サービスカバーを利用して開口を閉じる比較例を想定する。この比較例では、サービスカバーを筐体に固定して開口を閉じる作業を失念する可能性が生じる。この場合、接続作業を完了していることから、比較例の車載用電力ユニットは正常に動作する。このために、サービスカバーを固定しないままに車載用電力ユニットを顧客に提供する可能性がある。従って、この比較例では、サービスカバーの固定に関するインターロック機構が必要となる。

一方で、本実施例の車載用電力ユニット１００では、サービスカバー１４とワイヤハーネス１６が一体に設けられている。従って、サービスカバー１４を固定しない限り、電気部品２０とＥＣＵ３２は接続されない。即ち、車載用電力ユニット１００は正常に動作しない。顧客に提供する前に、車載用電力ユニット１００が正常に動作することを確認することから、サービスカバー１４を筐体１０に固定しないままに顧客に提供することを防止できる。また、顧客に提供する前に、車載用電力ユニット１００が正常に動作するか否かを確認する工程は必要不可欠な工程であることから、この工程を実行することは、新たなインターロック機構を導入するものではない。従って、本実施例では、新たなインターロック機構が不要であり、かつ、サービスカバー１４を固定しないままに顧客に提供することを防止することができる。

また、本実施例によると、インターロック機構を付加する必要がないだけでなく、サービスカバー１４の固定作業によって、ワイヤハーネス１６を利用して電気部品２０とＥＣＵ３２を接続する作業が完了するため、必要作業数を削減することができる。また、筐体１０内に工具等を挿入してワイヤハーネス１６を電気部品２０とＥＣＵ３２の各々に接続するためには、筐体１０内に工具等を使用するためのスペースが必要となり、筐体１０の体格が大きくなる。本実施例によると、筐体１０内で工具等を使用する必要がなくなり、無駄なスペースを不要とする。

本実施例で述べた技術に関する留意点を述べる。ＥＣＵ３２が「制御基板」の一例に相当する。

以上、本明細書が開示する技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独で、あるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：筐体
１０ａ、１０ｂ：空間
１２：開口
１４：サービスカバー
１４ａ、１４ｂ：支持部材
１６：ワイヤハーネス
１６ａ：１６ｂ、２８、３８：コネクタ
２０：電子機器
２２：充電器
２４：ＤＣ−ＤＣコンバータ
２６、３６：信号線
３０：制御基板
３２：ＥＣＵ
３４：ＤＣリレー
１００：車載用電力ユニット

Claims (1)

1. 内部が複数の空間に分割されているとともに開口が形成されている筐体と、
   前記筐体内の一方の空間に収容されている電気部品と、
   前記筐体内の他方の空間に収容されている制御基板と、
   前記電気部品と前記制御基板を接続するワイヤハーネスと、
   前記開口を閉じるサービスカバーを備えており、
   前記開口は、前記筐体の外部から前記電気部品と前記制御基板の双方に到達可能な位置と形状に形成されており、
   前記ワイヤハーネスは、前記サービスカバーと一体に設けられており、
   前記筐体に前記サービスカバーを固定すると、前記ワイヤハーネスが前記電気部品と前記制御基板の双方に接続される車載用電力ユニット。

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