JP4954493B2 - 冷却液体で冷却される電気的散逸要素を有する車両用のエレクトリック・パワー・トレーン - Google Patents
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Description
本発明は特に、所定の過渡期での電気エネルギーの管理方法に関するものである。
しかし、いずれにせよ、蓄電器を取付けると、その蓄積容量に比例してその分だけ必ず重量が増える。さらに、どのような電気エネルギーの蓄積技術を用いても、装置の最大充電状態で電気エネルギーの蓄積を続けることは不可能であるという問題に必ず直面する。
「Hybrid III」(DISS.ETH No.11672、21頁) 「Hybrid III」(DISS.ETH No.11784、30頁、60頁)
さらに、電気機械およびそれと組み合わされた電子制御モジュールの効率も100%ではないので、これら自体をできるだけ効率的に冷却しなければならない。このことはこれらの電気機械および/または電子モジュールの比出力(specific powder)が増加した時に特に重要になる。しかし、電気機械または電子モジュールの材料および構造をどんなに注意して選択したとしても、これらの機械の固定子に大きな電流が流れた時に損失(ジュール効果等)によって熱を放散しなければならないということは知られている。
下記文献にも燃料電池の一次冷却回路の液体中に電気要素を浸漬した車両用燃料電池が記載されている。
(a)電線路、
(b)この電線路に接続された車載の電気エネルギーを発生させる設備であって、この設備は第1冷却回路を有し、この第1冷却回路は第1の熱−移動材料によって設備を冷却し且つ熱を周囲大気へ放散する第1ラジエータを有する設備、
(c)電気エネルギー管理ユニット、
(d)少なくとも1つの駆動輪に接続された少なくとも1つの電気機械であって、この電気機械はそれを制御する電子モジュールを介して上記電線路に接続され且つ周囲大気に熱を放散する第2ラジエータに接続されに第2冷却回路を有し、この第2冷却回路では第1冷却回路の第1の熱−移動材料とは独立した別の熱−移動材料を用い且つ第2冷却回路は熱的にも第1冷却回路から切り離されている、電気機械、
(e) 第1冷却回路中に漬された、上記電線路に電気的に接続可能な電気的散逸要素(electrical dissipation element)。
以下、本発明の全ての観点を明確に理解できるように、本発明の冷却回路を電気トラクション車両に取り付けた実施例を添付図面を参照して説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものではない。
一つの冷却液体で冷却される電気部品は全て第2冷却回路2に連結するのが有利である。
以上、本発明を燃料電池に関して説明してきたが、本発明は直列ハイブリッド車両または並列ハイブリッド車両にも利用できる。
Claims (9)
- 車両用のエレクトリック・パワー・トレーンであって、
電線路(61)と、
この電線路(61)に接続され車載の電気エネルギーを発生させる電気エネルギー発生設備と、
上記電線路に接続された電気エネルギー管理ユニット(6)と、
第1冷却液体により上記電気エネルギー発生設備を冷却する第1冷却回路(1)であって、この第1冷却回路(1)は、熱を周囲大気へ放散する第1ラジエータ(10)を有し且つ上記電気エネルギー管理ユニットを介して上記電線路に接続されている上記第1冷却回路(1)と、
少なくとも1つの駆動輪(40)に接続された少なくとも1つの電気機械(4)と、
この電気機械(4)を冷却する第2冷却回路(2)であって、この第2冷却回路(2)は、熱を周囲大気に放散する第2ラジエータ(20)を有し、上記第2冷却回路(2)は、上記第1冷却回路(1)の第1冷却液体とは独立した別の第2冷却液体を用い且つ熱的にも上記第1冷却回路(1)から切り離されている上記第2冷却回路(2)と、
上記電気エネルギー管理ユニット(6)の管理の下で、上記電線路に電気的に接続可能及び上記電線路から電気的に切断可能である電気的散逸要素(8)であって、この電気的散逸要素(8)は、上記第1冷却回路(1)の第1冷却液体内に漬された上記電気的散逸要素(8)と、
上記電気エネルギー管理ユニット(6)により制御され、上記電気的散逸要素(8)を電線路に接続するか又は電線路から切断するスイッチ(81)と、を有し、
上記電気エネルギー管理ユニットが、車両の運転モードが電気的制動期になり、上記電気機械(4)が電線路(61)に電気エネルギーを戻し、この戻された電気エネルギーが車両の要求値よりも大きい場合には、上記電気エネルギー発生設備の動作を停止させ、且つ、上記電気機械(4)により発生する過剰な電気エネルギーを上記電線路(61)で吸収することができないことを検出したとき、上記電気的散逸要素が上記過剰な電気エネルギーの少なくとも幾らかを吸収してこの吸収した過剰な電気エネルギーを上記第1冷却回路の第1冷却液体を介して放散するために、上記スイッチを閉じて上記電気散逸要素を上記電線路に接続するようになっていることを特徴とする車両用のエレクトリック・パワー・トレーン。 - 上記設備は、純酸素が供給される燃料電池(3)を有する請求項1に記載の車両用のエレクトリック・パワー・トレーン。
- 上記設備は、周囲空気の圧縮によって純酸素が供給される燃料電池(3)を有する請求項1に記載の車両用のエレクトリック・パワー・トレーン。
- 上記燃料電池は、ポリマーのメンブレンを有する電池およびアルカリ電池からなる群の中から選択される請求項2又は3に記載の車両用のエレクトリック・パワー・トレーン。
- 上記電気機械(4)を制御する電子管理モジュールがインバータ(5)である請求項1乃至4の何れか1項に記載の車両用のエレクトリック・パワー・トレーン。
- 複数の電子管理モジュールを有し、これら複数の電子管理モジュール内での冷却液の循環が、上記第2冷却回路(2)にて行われる請求項1乃至5の何れか1項に記載の車両用のエレクトリック・パワー・トレーン。
- 上記全ての複数の電子管理モジュールが、冷却液により冷却され、上記第2冷却回路(2)に接続されている請求項6に記載の車両用のエレクトリック・パワー・トレーン。
- 上記電気エネルギー管理ユニット(6)を介して上記電線路(61)に接続された電気エネルギー蓄積装置を有する請求項1に記載の車両用のエレクトリック・パワー・トレーン。
- 上記第1冷却回路の作動温度は、70℃〜80℃の範囲であり、上記第2冷却回路の作動温度は、50℃以下である請求項1乃至8の何れか1項に記載の車両用のエレクトリック・パワー・トレーン。
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