JP5975838B2 - Electric work vehicle and cooling method for power supply device for electric work vehicle - Google Patents
Electric work vehicle and cooling method for power supply device for electric work vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP5975838B2 JP5975838B2 JP2012229388A JP2012229388A JP5975838B2 JP 5975838 B2 JP5975838 B2 JP 5975838B2 JP 2012229388 A JP2012229388 A JP 2012229388A JP 2012229388 A JP2012229388 A JP 2012229388A JP 5975838 B2 JP5975838 B2 JP 5975838B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- end side
- supply device
- electric motor
- heat pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/003—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/40—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by capacitors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/51—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
- B60L7/14—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by ac motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/36—Vehicles designed to transport cargo, e.g. trucks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
- B60L2220/40—Electrical machine applications
- B60L2220/44—Wheel Hub motors, i.e. integrated in the wheel hub
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/10—Vehicle control parameters
- B60L2240/36—Temperature of vehicle components or parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/52—Drive Train control parameters related to converters
- B60L2240/525—Temperature of converter or components thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
- B60L2270/10—Emission reduction
- B60L2270/14—Emission reduction of noise
- B60L2270/145—Structure borne vibrations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/10—Road Vehicles
- B60Y2200/14—Trucks; Load vehicles, Busses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
- B60Y2200/91—Electric vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
- H02M1/327—Means for protecting converters other than automatic disconnection against abnormal temperatures
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
Description
本発明は、電動作業車および電動作業車用電源装置の冷却方法に関する。 The present invention relates to an electric work vehicle and a cooling method for an electric work vehicle power supply device.
近年は、作業車両の電動化が進んでいる。特に鉱山用ダンプトラックのような作業車両は、勾配の大きな坂を高重量で移動するため、高い駆動トルクが要求される。そこで、そのような車両では、エンジン出力を直接走行駆動に使用する機械式から、エンジン出力を発電に使用し、電動機によって走行駆動する電気式への転換が進んでいる。 In recent years, motorization of work vehicles has progressed. In particular, a work vehicle such as a mine dump truck is required to have a high driving torque because it moves on a slope with a large gradient with high weight. Therefore, in such a vehicle, a shift from a mechanical type in which engine output is directly used for driving to driving to an electric type in which engine output is used for power generation and driven to drive by an electric motor is progressing.
電動式の作業車両では、電動機に電源を供給するための電源装置を備える。電源装置には、例えば、エンジン出力を用いて発電機から発電された交流電圧を直流電圧に整流するためのダイオードと、この直流電圧を電動機へ供給する交流電圧に変換するインバータに用いられるIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等の、半導体素子が使用される。 The electric work vehicle includes a power supply device for supplying power to the electric motor. In the power supply device, for example, a diode for rectifying the AC voltage generated from the generator using the engine output into a DC voltage, and an IGBT (used for an inverter that converts the DC voltage into an AC voltage supplied to the motor) Semiconductor elements such as Insulated Gate Bipolar Transistor) are used.
これらの半導体素子が作動すると熱が発生し、その熱により半導体素子の効率が低下するため、半導体素子を冷却する必要がある。 When these semiconductor elements are operated, heat is generated, and the efficiency of the semiconductor elements is reduced by the heat. Therefore, it is necessary to cool the semiconductor elements.
ダンプトラック、建設機械などの作業車両は、広い温度範囲での安定動作が求められるため、電源装置の半導体素子を適切に冷却する必要がある。その中でも特に、鉱山用ダンプトラックなどの作業車両は、過酷な環境で使用されるため、半導体素子を含む通電部分を密閉し、水冷方式で冷却する。なお、作業車両ではないが、鉄道車両ではヒートパイプを用いて冷却することも知られている。 Since work vehicles such as dump trucks and construction machines are required to operate stably over a wide temperature range, it is necessary to appropriately cool the semiconductor elements of the power supply device. Among them, in particular, work vehicles such as mining dump trucks are used in harsh environments, and therefore energized portions including semiconductor elements are sealed and cooled by a water cooling method. In addition, although it is not a working vehicle, it is also known that a railway vehicle is cooled using a heat pipe.
ダンプトラックのような電動作業車では、積載可能量の増大および燃費向上のため、一層の軽量化が望まれている。しかし、電源装置を水冷方式で冷却する場合は、不凍液、ラジエータ、配管、ポンプなどの各種構成部品が必要となるため、冷却構造の重量が重くなり、車重の軽量化が難しい。 In an electric work vehicle such as a dump truck, further weight reduction is desired in order to increase the loadable amount and improve fuel efficiency. However, when the power supply is cooled by the water cooling method, various components such as an antifreeze, a radiator, piping, and a pump are required, which increases the weight of the cooling structure and makes it difficult to reduce the weight of the vehicle.
そこで、ヒートパイプフィンを用いることが考えられる。冷却対象の半導体素子が実装されたベースに、ヒートパイプの基端側が埋め込まれる。半導体素子の発熱によりヒートパイプの基端側でパイプ内の作動液が蒸発し、ヒートパイプの先端側の低温部に蒸気が移動し、冷却風で冷却されて凝縮し、作動液がパイプ内を伝わって基端側に戻る。ヒートパイプは複数の冷却フィンを備えるため、ヒートパイプフィンと呼ぶ。 Therefore, it is conceivable to use heat pipe fins. The base end side of the heat pipe is embedded in the base on which the semiconductor element to be cooled is mounted. Due to the heat generated by the semiconductor element, the working fluid in the pipe evaporates on the proximal end side of the heat pipe, the steam moves to the low temperature part on the distal end side of the heat pipe, cools with the cooling air, condenses, and the working fluid passes through the pipe. It is transmitted and returns to the base end side. Since the heat pipe includes a plurality of cooling fins, it is called a heat pipe fin.
ヒートパイプフィンは高い冷却能力を有するため、電動作業車に適しているが、作業車両は、勾配の大きい道、不整地などを走行するため、車両が傾きやすい。車両が傾くことにより、先端側で凝縮した作動液が基端側に戻りにくくなると、ヒートパイプ内での作動液の循環が阻害されるため、冷却効率が低下する。 The heat pipe fin has a high cooling capacity and is suitable for an electric work vehicle. However, since the work vehicle travels on a road with a large gradient, rough terrain, and the like, the vehicle tends to tilt. If the working fluid condensed on the front end side hardly returns to the base end side due to the tilting of the vehicle, the circulation of the working fluid in the heat pipe is hindered, so that the cooling efficiency is lowered.
そこで、本発明の目的は、車体の傾きによる冷却効率の低下を抑制することができるようにした電動作業車および電動作業車用電源装置の冷却方法を提供することある。本発明の他の目的は、耐衝撃性を高めることができるようにした電動作業車および電動作業車用電源装置の冷却方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric work vehicle and a method for cooling an electric work vehicle power supply device capable of suppressing a decrease in cooling efficiency due to the inclination of the vehicle body. Another object of the present invention is to provide an electric work vehicle and a method for cooling an electric work vehicle power supply device capable of improving impact resistance.
上記課題を解決すべく、本発明に係る電動作業車は、電動機により車輪を駆動することで走行する電動作業車であって、電動機に電源を供給するための電源装置を少なくとも一つ備えており、電源装置は、車体の走行方向に対する左右両側の少なくともいずれか一方に、走行方向に対する左右方向に沿って設けられ、基端側で吸収した熱を先端側で放出する熱伝導部材と、熱伝導部材の基端側に、電源を供給するための電源回路の少なくとも一部を設ける。 In order to solve the above problems, an electric work vehicle according to the present invention is an electric work vehicle that travels by driving wheels by an electric motor, and includes at least one power supply device for supplying power to the electric motor. The power supply device is provided on at least one of the left and right sides with respect to the traveling direction of the vehicle body along the left and right direction with respect to the traveling direction, and a heat conduction member that releases heat absorbed at the proximal end side at the distal end side, and heat conduction At least a part of a power supply circuit for supplying power is provided on the base end side of the member.
電動機は、左側駆動輪を駆動するための左側電動機と、右側駆動輪を駆動するための右側電動機を含んでおり、電源装置は、左側電動機に電源を供給するための左側電源装置と、右側電動機に電源を供給するための右側電源装置を含んでおり、左側電源装置の有する左側熱伝導部材の先端側と右側電源装置の有する右側熱伝導部材の先端側とが向き合うようにして、左側電源装置と右側電源装置を車体に対向配置してもよい。 The electric motor includes a left electric motor for driving the left driving wheel and a right electric motor for driving the right driving wheel, and the power supply device includes a left power supply device for supplying power to the left electric motor, and a right electric motor. The left power supply device includes a right power supply device for supplying power to the left power supply device so that the front end side of the left heat conduction member of the left power supply device faces the front end side of the right heat conduction member of the right power supply device. And the right power supply device may be disposed opposite to the vehicle body.
本発明によれば、走行方向に対する左右方向に沿って、電源回路の少なくとも一部を冷却するための熱伝導部材を設けるため、車体が前後または左右に傾いた場合でも、熱伝導部材の冷却効率が低下するのを抑制できる。 According to the present invention, since the heat conducting member for cooling at least a part of the power supply circuit is provided along the left-right direction with respect to the traveling direction, the cooling efficiency of the heat conducting member is improved even when the vehicle body is tilted back and forth or left and right. Can be suppressed.
本発明によれば、左側熱伝導部材と右側熱伝導部材とに分けて、左右両側に配置された電源装置を冷却するため、1つの熱伝導部材として形成する場合よりも、左右の熱伝導部材の長さを短くできる。従って、悪路走行時の衝撃に耐えることができる。 According to the present invention, the left and right heat conductive members are divided into the left heat conductive member and the right heat conductive member to cool the power supply devices arranged on both the left and right sides. Can be shortened. Accordingly, it is possible to withstand an impact when traveling on a rough road.
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、以下に詳述するように、車体の傾きに対する適応力が高く、冷却能力を適切に維持することのできる電源装置を備えた電動作業車を提案する。また、本実施形態では、悪路走行で生じる衝撃にも強い電源装置を備えた電動作業車を提案する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, as will be described in detail below, an electric work vehicle having a power supply device that has a high adaptability to the inclination of the vehicle body and can appropriately maintain the cooling capacity is proposed. Moreover, in this embodiment, the electric work vehicle provided with the power supply device strong also to the impact which arises on a rough road driving | running is proposed.
図1〜図3を用いて、第1実施例を説明する。図1は、本実施例に係る「電動作業車」としてのダンプトラック1を後方から見た説明図である。
The first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory view of a
ダンプトラック1は、運転室(不図示)などを備える車体2と、車体2の下側に設けられるフレーム3と、フレーム3の前後左右に設けられる前輪および後輪と、前輪または/および後輪を駆動する電動モータと、後述する電源装置10を備える。
The
本実施例では、後輪駆動式のダンプトラック1を例に挙げるが、前輪駆動式であってもよいし、全ての車輪が駆動する方式であってもよい。車体フレーム3の後側には、左右両側に位置して駆動輪4L,4Rが設けられている。駆動輪4L,4Rは、それぞれの電動モータ5L,5Rによって駆動される。特に区別しない場合、駆動輪4、電動モータ5と呼ぶことがある。ダンプトラック1は、駆動輪4を電動モータ5で駆動することで、地面Rを走行する。
In this embodiment, the rear-wheel drive
電源装置10は、「電源回路」としてのインバータ回路12と、各インバータ回路12を冷却する「熱伝導部材」としてのヒートパイプフィン装置11と、インバータ回路12と電動モータ5とを電気的に接続するための電気配線13とを備える。
The
図1では、インバータ回路12から電動モータ5までの電気回路を示す。本実施例では、三相交流モータを用いる場合を説明するため、U相、V相、W相の各相ごとに、インバータ回路12と、ヒートパイプフィン装置11と、電気配線13が設けられる。これに代えて、直流電動モータ、単相交流モータ等の他の形式の電動モータを用いてもよい。
FIG. 1 shows an electric circuit from the
本実施例では、インバータ回路2にIGBTを使用する場合を述べる。これに代えて、SiCのMOS FET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)またはGTO(Gate Turn Off Thyristor)等を使用してもよい。高耐圧および大電流に対応可能な素子であれば適用可能である。
In this embodiment, a case where an IGBT is used for the
本実施例では、インバータ回路2は、ヒートパイプフィン装置11に、U相、V相、W相の上下アームのIGBTを各2個ずつ実装した構造を想定している。これに代えて、1個のヒートパイプフィン装置11に対して全IGBT素子を実装しても良いし、あるいは、1個のヒートパイプフィン装置11に対してIGBT素子を1個だけ実装しても良い。所定の機能が得られるならば、ヒートパイプフィン装置11とインバータ回路2の素子の数の対応は、図1に示すものに限定しない。
In this embodiment, the
なお、図示は省略するが、ダンプトラック1の電気回路には、例えば、エンジン出力により発電する発電機からの発電電力を直流に整流するためのダイオード素子、回生ブレーキで得た回生電力を直流コンデンサに蓄積する場合に直流電圧の上昇を抑制するためのチョッパ回路なども備えることができる。これらの回路素子もヒートパイプフィン装置11によって冷却してもよいし、発熱量の少ない場合は通常の空冷フィンを使用して冷却してもよい。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, in the electric circuit of the
さらに、本実施例では、インバータ回路2の直流コンデンサにはフィルムコンデンサを複数個使用することを想定しているが、これに限定しない。フィルムコンデンサに代えて、電解コンデンサ等の他の回路素子を用いてもよい。
Furthermore, in the present embodiment, it is assumed that a plurality of film capacitors are used for the DC capacitor of the
ヒートパイプフィン装置11は、後述のように複数のヒートパイプフィン110を含んで構成される冷却構造体である。本実施例では、左右の電動モータ5L,5Rに対応して、車体2の左右両側にヒートパイプフィン装置11とインバータ回路12および電気配線13をそれぞれ3組ずつ設けている。さらに、本実施例では、インバータ回路12およびヒートパイプフィン装置11の組立体を重力方向(図中Z軸方向)に重ねて多段に配置している。詳しくは、下から順番に、最下段のインバータ回路12Lおよびヒートパイプフィン装置11の組立体と、中段のインバータ回路12Mおよびヒートパイプフィン装置11の組立体と、最上段のインバータ回路12Uおよびヒートパイプフィン装置11の組立体とが、重力方向に沿って配置されている。特に区別しない場合、インバータ回路12L,12M,12Uをインバータ回路12と呼ぶことがある。
The heat
車体2には、その左右両側に密閉空間部20L,20Rが設けられている。例えば、車体2の中央部には、走行時に外気が流通する風洞部22が設けられている。風洞部22から隔壁部21によって遮断されることで、密閉空間部20L,20Rが形成される。特に区別しない場合、密閉空間部20と呼ぶことがある。密閉空間部20には、後述のようにインバータ回路12などが収容される。密閉空間部20は、その内部のインバータ回路12を外部の塵埃または水分などから保護すべく、シール部材などを用いて略密閉状態に形成される。
The
車体2には、風洞部22に外気を冷却風として送り込むためのブロア(図示せず)を設けることができる。
The
図2を用いて、風洞部22とヒートパイプフィン装置11の関係を説明する。図2は、ダンプトラック1の上側から電源装置10を見下ろした場合の説明図である。左右のヒートパイプフィン装置11は、走行方向に沿った軸線(図中X方向の軸線)を挟むようにして、車体2の左右両側に対向して配置されている。
The relationship between the
各ヒートパイプフィン装置11は、ベース部112と、ベース部112の取付面に平行に接続された複数のヒートパイプフィン110と、を備える。複数のヒートパイプフィン110を連結するようにして、複数のフィン111が設けられている。
Each heat
ベース部112は、例えば薄い平板状に形成されており、6面のうち最も広い面積を有する2面のうち少なくともいずれか一方は、取付面112Aとなっている。取付面112Aには、インバータ回路12が一つまたは複数取り付けられる。
The
ベース部112の内部には、インバータ回路12を作動液で冷却するための冷却通路(不図示)が形成されている。ベース部112の取付面112Aに直交する4面のうち、風洞部22に対向する面には、複数のヒートパイプフィン110が風洞部22内に延びるようにして設けられている。
A cooling passage (not shown) for cooling the
ヒートパイプフィン110の基端側110Bはベース部112に接続されており、ヒートパイプフィン110の先端側110Aは走行方向に沿った軸線に向けて風洞部22内に延びている。ベース部112と風洞部22とは隔壁部21によって遮断される。従って、密閉空間部20に風洞部22内の塵埃、水分などは侵入できない。
The
ヒートパイプフィン110の内部には作動液が流通するための通路(図示せず)が形成されており、その通路はベース部112内の冷却通路に連通している。ベース部112の冷却通路内の作動液は、インバータ回路12から熱を奪って気化する。その気体は、ベース部112の冷却通路からヒートパイプフィン110の通路を流れて、ヒートパイプフィン110の先端側110Aに向けて移動する。
A passage (not shown) through which hydraulic fluid flows is formed inside the
作動液が蒸発して生成された気体は、ヒートパイプフィン110の通路を流れながら、風洞部22を流れる冷却風A1によって冷却される。ヒートパイプフィン110の先端側110Aにおいて、気体は凝縮して液体に戻り、ヒートパイプフィン110の通路を介してベース部112内の冷却通路に戻る。風洞部22に流入した冷却風A1は、ヒートパイプフィン装置11から熱を奪い、冷却風A2となって車体2の後方から流出する。
The gas generated by evaporation of the hydraulic fluid is cooled by the cooling air A <b> 1 flowing through the
図3,図4を参照して、ヒートパイプフィン110の取付角度および車体傾斜時の様子を説明する。図3の上側には、ダンプトラック1が略水平な地面Rを走行したり、略水平な地面R上で作業したり、略水平な地面R上で停車したりすることがある。
With reference to FIG. 3 and FIG. 4, the mounting angle of the
左側のヒートパイプフィン装置11Lと右側のヒートパイプフィン装置11Rは、上述の通り、走行方向の軸線を挟むようにして対向して配置されており、水平面(XY平面)に対して所定角度θ1だけ上向きに取り付けられている。
As described above, the left heat
図3の下側および図4に示すように、ダンプトラック1は、傾斜した地面Rを走行したり、傾斜した地面R上で作業したり、傾斜した地面R上で停車したりする。例えば鉱山用の大型ダンプトラック、ホイールローダなどの作業車両は、悪路を走行したり、不整地で作業をしたりすることが多い。
As shown in the lower side of FIG. 3 and FIG. 4, the
車体2が水平面に対して角度θ2だけ左側に傾斜すると、図3の下側に示すように、左側のヒートパイプフィン装置11Lの水平面に対する角度は、θ1から(θ1+θ2)に増加する。これに対し、右側のヒートパイプフィン装置11Rの水平面に対する角度は、θ1から(θ1−θ2)に減少する。
When the
地面Rの傾斜角度θ2が、ヒートパイプフィン装置11の取付角度θ1と等しくなった場合、右側のヒートパイプフィン装置11Rは、ほぼ水平状態となる。つまり、ヒートパイプフィン装置11の水平面に対する取付角度θ1と等しい角度θ2まで車体2が傾いたとしても、ヒートパイプフィン装置11内で作動液を循環させることができ、冷却性能を維持することができる。
When the inclination angle θ2 of the ground R becomes equal to the mounting angle θ1 of the heat
車体2が角度θ1以上傾いた場合、ヒートパイプフィン110の先端側110Aは基端側110Bよりも下側に位置することなる。このため、先端側110Aで凝縮した作動液が基端側110Bに戻ることが難しくなり、冷却性能が低下するおそれがある。
When the
本実施例では、上述の通り、左右のヒートパイプフィン装置11L,11Rを取付角度θ1だけ水平面から上向きに配置するため、各ヒートパイプフィン装置11L,11Rを水平に配置する場合に比べてより近づけることができる。従って、ヒートパイプフィン装置11L,11Rを所定の取付角度θ1で取り付けることで、車両2の傾きに対応することができ、さらに、冷却構造体の寸法を小さくできる。
In the present embodiment, as described above, the left and right heat
図3,図4に示すように、車体2が左に傾いた場合、左側駆動輪4Lを駆動するための左側電動モータ5Lのトルクが上昇するため、左側電動モータ5Lに電力を供給するためのインバータ回路12に要求される電流量も増加する。従って、左側電動モータ5Lに対応するインバータ回路12の発熱量が増加する。これとは逆に、右側電動モータ5Rのトルクは減少するため、右側電動モータ5Rに電力を供給するインバータ回路12に要求される電流量は減少する。従って、右側電動モータ5Rに対応するインバータ回路12の発熱量は減少する。
As shown in FIGS. 3 and 4, when the
図3の下側で説明した通り、車体2が左側に角度θ2傾くと、左側電動モータ5Lに対応するインバータ回路12を冷却するためのヒートパイプフィン装置11Lの、水平面に対する角度は(θ1+θ2)に増加する。ヒートパイプフィン装置11Lの水平面に対する角度が大きくなることで、ヒートパイプフィン装置11L内の熱循環速度が上昇し、ヒートパイプフィン装置11Lの熱抵抗が低下する。従って、ヒートパイプフィン装置11Lの冷却性能が向上し、発熱量の増大するインバータ回路12を効果的に冷却して、温度上昇を抑制することができる。
As described below in FIG. 3, when the
これに対し、右側電動モータ5Rに対応するインバータ回路12を冷却するためのヒートパイプフィン装置11Rは、水平面に対する角度が(θ1−θ2)と小さくなる。従って、ヒートパイプフィン装置11R内の熱循環速度が低下し、ヒートパイプフィン装置11Rの熱抵抗が増加する。しかし、右側電動モータ5Rに対応するインバータ回路12に要求される負荷(電流値)は小さいため、インバータ回路12の発熱量も小さい。ヒートパイプフィン装置11Rの冷却性能が低下しても、そのヒートパイプフィン装置11Rの担当するインバータ回路12の発熱量が減少しているため、不都合は生じない。
On the other hand, the heat
従って、本実施例によれば、悪路走行または不整地での作業などで車体2が傾斜しやすいダンプトラック1において、車体傾斜時の左右のインバータ回路12の温度差に応じた冷却能力をヒートパイプフィン装置11で実現できる。このため、左右の電動モータ5に対応するインバータ回路12間の温度差を小さくできる。
Therefore, according to the present embodiment, in the
さらに、本実施例では、左右のヒートパイプフィン装置11を車体2の走行方向に沿う軸線Xを挟んで対向するように、車体2の左右両側に配置する。従って、ダンプトラック1が急な山道を下る場合であっても、ヒートパイプフィン装置11の冷却能力を維持することができる。
Furthermore, in the present embodiment, the left and right heat
ここで、もしもヒートパイプフィン装置を車体の前後方向(走行方向)に沿って配置した場合を検討する。ヒートパイプフィン装置の基端側は前後方向の後側に位置し、ヒートパイプフィン装置の先端側は前後方向の前側に位置する。ダンプトラック1が山道を登る場合、ヒートパイプフィン装置の先端側が持ち上がり、ヒートパイプフィン装置の基端側が沈むため、ヒートパイプフィン装置の冷却能力は上昇する。
Here, consider the case where the heat pipe fin device is arranged along the front-rear direction (traveling direction) of the vehicle body. The proximal end side of the heat pipe fin device is located on the rear side in the front-rear direction, and the distal end side of the heat pipe fin device is located on the front side in the front-rear direction. When the
これに対し、ダンプトラック1が山道を下る場合、ヒートパイプフィン装置の先端側は沈みこみ、ヒートパイプフィン装置の基端側は持ち上がる。従って、ヒートパイプフィン装置の冷却能力は低下する。
On the other hand, when the
本実施例では、車体2の走行方向に略直交するようにして、左右のヒートパイプフィン装置11を対向して配置するため、車体2の走行方向の勾配に対する影響を抑制することができる。
In the present embodiment, the left and right heat
さらに、本実施例では、複数のヒートパイプフィン装置11を重力方向に多段で配置している。従って、風洞部22内を流れる冷却風A1を各ヒートパイプフィン装置11に効率的に当てて、ヒートパイプフィン装置11を空冷することができる。これに対し、ヒートパイプフィン装置11を走行方向に沿って前後に並べた場合は、下流側のヒートパイプフィン装置11に冷たい空気を効率的に当てることができず、下流側のヒートパイプフィン装置11の冷却性能が低下する。本実施例では、冷却風の流れに対して垂直となるように、複数のヒートパイプフィン装置11を重力方向に多段に配置するため、各ヒートパイプフィン装置11を等しく空冷することができ、インバータ回路12の温度差を低減することができる。
Furthermore, in this embodiment, a plurality of heat
さらに、本実施例では、複数のヒートパイプフィン装置11を重力方向に多段で配置するため、各ヒートパイプフィン装置11を取付ステーなどで連結すれば、機械的な剛性を高めることができる。従って、ダンプトラック1が悪路を走行して、上下方向の強い振動または衝撃が車体2に加わった場合でも、ヒートパイプフィン装置11は、その振動または衝撃に耐えることができる。これにより、ヒートパイプフィン装置11の耐衝撃性と信頼性を高めることができる。
Furthermore, in this embodiment, since the plurality of heat
さらに、本実施例では、車体2の中央に風洞部22を設け、風洞部22を挟むようにして左右に形成した密閉空間部20にインバータ回路12を配置する。これにより、インバータ回路12を隣り合わせに配置する場合に比べて、インバータ回路12間の距離を長くできる。従って、インバータ回路12間の配線インピーダンスを大きくして、インバータ回路12間を流れる電流(横流)を抑制することができる。
Furthermore, in this embodiment, the
図5を参照して第2実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例は、第1実施例の変形例に該当するため、第1実施例との相違を中心に説明する。本実施例では、電源装置10Aの有するヒートパイプフィン装置11Aを、水平面と平行に配置する。
A second embodiment will be described with reference to FIG. Each of the following embodiments, including the present embodiment, corresponds to a modification of the first embodiment, and therefore, differences from the first embodiment will be mainly described. In the present embodiment, the heat
図5は、ダンプトラック1を後方から見た、インバータ回路12から電動モータ5までの電気的構成を示す説明図である。車体2の左右に対向して配置されるヒートパイプフィン装置11Aは、図2および図3で述べたと同様に構成されているが、その取付角度が異なる。ヒートパイプフィン装置11Aの各ヒートパイプフィン110は、水平面と平行になるように構成されている。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an electrical configuration from the
本実施例では、例えば図4に示すようにダンプトラック1が左側に傾いた場合に、トルクが上昇しない側の電動モータ5Rに対応するヒートパイプフィン装置11Aにおいて、先端側110Aが水平面よりも下側に位置する。従って、右側のヒートパイプフィン装置11Aでは、作動液の循環量が低下し、熱抵抗が上昇する。これにより、右側電動モータ5Rに対応するインバータ回路12の温度低下を小さくできる。
In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 4, when the
第1実施例の場合、図4において、右側電動モータ5Rに対応するヒートパイプフィン装置11の冷却性能が低下しない。従って、負荷(電流)が小さくなり、発熱量が減少しているにもかかわらず、右側電動モータ5Rに対応するインバータ回路12は、効率的に冷却される。ダンプトラック1が同じ方向に傾いたまま長時間走行したり、作業したりした場合、右側電動モータ5Rに対応するインバータ回路12の温度が下がりすぎる場合も考えられる。そのような場合、本実施例の構成を採用すれば、左右のインバータ回路12の温度差を小さくできる。
In the case of the first embodiment, in FIG. 4, the cooling performance of the heat
図6,図7を参照して第3実施例を説明する。本実施例では、電源装置10Bのヒートパイプフィン装置11Bは、ヒートパイプフィン110をベース部112の素子取付面に対して垂直に取り付けている。本実施例では「所定角度」として90度を例に挙げるが、これに代えて例えば1〜89度、または、30〜60度の範囲でヒートパイプフィンをベース部の素子取付面に取り付けてもよい。
A third embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the heat
図6は、前記各実施例と同様に、電動式のダンプトラック1を後方から見た場合の、インバータ回路12から電動モータ5までの電気的構成を示す説明図である。第1実施例で述べたと同様に、ヒートパイプフィン装置11Bは、車体2の左右両側に対向して位置し、ヒートパイプフィン110は水平面から所定の取付角度θ1だけ上向きに取り付けられている。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an electrical configuration from the
図7は、左右いずれか一つのヒートパイプフィン装置11Bを、ダンプトラック1の上から見下ろした場合の平面図である。ベース部112の6面のうち最も面積の広い2面は、その一方が素子を取り付けるための素子取付面112Aになっており、その他方が各ヒートパイプフィン110を垂直に取り付けるためのヒートパイプフィン取付面112Bになっている。さらに、本実施例では、素子取付面112Aに取り付けられる各半導体素子14のそれぞれについて、複数本のヒートパイプフィン110を配置している。つまり、ヒートパイプフィン装置11Bの有する複数のヒートパイプフィン110は、各半導体素子14ごとにグループ化されており、それぞれ対応する半導体素子14の冷却を受け持つようになっている。
FIG. 7 is a plan view of the left and right heat
本実施例では、ベース部112にヒートパイプフィン110を垂直に取り付けるため、図2に示す構成に比べて、電源装置10Bの横方向のサイズを小さくできる。特に、ヒートパイプフィン110の先端側110Aからベース部112の素子取付面112Aまでの長さ寸法を、図2に示す構成よりも短くできるため、ヒートパイプフィン装置11Bの機械的強度を高めることができる。これにより、悪路または不整地で使用されるダンプトラック1に搭載された場合でも、冷却性能と信頼を維持することができる。
In this embodiment, since the
図8を用いて第3実施例を説明する。本実施例では、左右の密閉空間部20(装置収容室と呼んでもよい)内に、インバータ回路12以外の他の回路を配置し、それら他の回路を冷却する場合を説明する。
A third embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, a case will be described in which circuits other than the
図8は、電動式ダンプトラック1を後方から見た、電気的構成を示す。電源装置10Cは、ヒートパイプフィン11B、インバータ回路12、左側電動モータ5L、右側電動モータ5R、コンバータおよびチョッパ回路15、盤内冷却装置16を備える。
FIG. 8 shows an electrical configuration of the
コンバータ回路は、エンジン出力で駆動する発電機が発電した電力を、交流から直流に変換する機能を有する。コンバータ回路およびチョッパ回路15は、ダイオードを使用することを想定しているが、ダイオードと同様の機能を奏する素子であればIGBT等の他の素子を用いてもよい。
The converter circuit has a function of converting electric power generated by a generator driven by engine output from AC to DC. The converter circuit and
チョッパ回路は、左側電動モータ5Lおよび右側電動モータ5Rでの回生ブレーキ時に、直流電圧を一定以下に抑えるためにクランプする機能を有する。ブレーキ時に回生された電力は、図外のグリッド抵抗などで消費される。チョッパ回路は、ダイオードとIGBTを使用することを想定しているが、他の素子を用いてもよい。
The chopper circuit has a function of clamping in order to keep the DC voltage below a certain level during regenerative braking in the left
盤内冷却装置16は、密閉された空間部20内(盤内)の温度を低下させる機能を有しており、ヒートパイプフィンと、このヒートパイプフィンに盤内の空気を送風するためのファンとを備える。盤内冷却装置16は、空調機などとは異なり、密閉空間部20内において冷却に伴う結露を引き起こさない。
The
本実施例は、密閉空間部20内を冷却するための構成を開示しており、上述した各実施例と結合することができる。本実施例では、密閉空間部20の温度を低下させることができるため、インバータ回路12およびその他の回路15などを効果的に冷却できる。
The present embodiment discloses a configuration for cooling the inside of the sealed space 20 and can be combined with each of the above-described embodiments. In the present embodiment, since the temperature of the sealed space 20 can be lowered, the
図9を用いて第5実施例を説明する。本実施例の電源装置10Dでは、左右のヒートパイプフィン装置11Cを風洞部22内で連結する。図9は、電動式のダンプトラック1を後方から見た電気的構成を示す説明図である。
A fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the
車体2の左右両側には、ヒートパイプフィン装置11Cが対向して配置される。各ヒートパイプフィン110は、水平面から所定角度だけ上向に取り付けられる。風洞部22内で互いに対向するヒートパイプフィン110同士は、その先端側110Aが連結部113を介して連結されている。つまり、左側のヒートパイプフィン110内の通路と右側のヒートパイプフィン110内の通路とは、連結部113内の通路(不図示)を介して連結されている。
On both the left and right sides of the
本実施例では、左右のヒートパイプフィン装置11Cを連結部113で連結するため、図2に示すようにダンプトラック1が傾いた場合に、左右のインバータ回路12の温度差をより一層小さくすることができる。
In this embodiment, since the left and right heat
図10を用いて第6実施例を説明する。本実施例は、第4実施例の変形例に該当し、本実施例の電源装置10Eは、風洞部22に冷却風を送り込むためのブロアなどの補機に電力を供給するためのインバータ回路17を備える。
A sixth embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment corresponds to a modification of the fourth embodiment, and the
図10は、電動式ダンプトラック1を後方から見た電気的構成の説明図である。補機用駆動インバータ回路17は、風洞部22の上側に位置して、車体2に形成された密閉空間部20C内に設けられている。補機駆動用インバータ回路17はヒートシンクを備えており、ヒートシンクは風洞部22内に露出している。
FIG. 10 is an explanatory diagram of an electrical configuration when the
補機用駆動インバータ回路17は、三相交流回路であっても良いし、単相交流回路や直流回路であってもよい。
The auxiliary
補機用駆動インバータ回路17は、大電力を変換するインバータ回路12等よりも遥かに小さな電力を変換する。従って、インバータ回路17の冷却に、ヒートパイプフィン装置を用いるほどのことはない。そこで、本実施例では、ヒートシンクてインバータ回路17を空冷する。
The auxiliary
なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。例えば、本発明は、以下のように、電源装置として把握することができる。
「表現1.電動作業車の電動モータに電力を供給する電源装置であって、
車体の走行方向に対する左右両側の少なくともいずれか一方に、前記走行方向に対する左右方向に沿って設けられ、基端側で吸収した熱を先端側で放出する熱伝導部材と、
前記熱伝導部材の前記基端側に、前記電源を供給するための電源回路の少なくとも一部を設ける、
電動作業車の電源装置。
表現2.電源作業車の車輪は、左側駆動輪と右側駆動輪を含んでおり、
前記電動モータは、前記左側駆動輪を駆動するための左側電動モータと、前記右側駆動輪を駆動するための右側電動モータを含んでおり、
前記電源装置は、前記左側電動モータに電源を供給するための左側電源装置と、前記右側電動モータに電源を供給するための右側電源装置を含んでおり、
前記左側電源装置の有する左側熱伝導部材の先端側と前記右側電源装置の有する右側熱伝導部材の先端側とが向き合うようにして、前記左側電源装置と前記右側電源装置を前記車体に対向配置する、
表現1に記載の電動作業車の電源装置。」
In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above. A person skilled in the art can make various additions and changes within the scope of the present invention. For example, the present invention can be grasped as a power supply device as follows.
“
A heat conducting member that is provided on at least one of the left and right sides of the vehicle body in the running direction along the left-right direction with respect to the running direction, and that releases heat absorbed at the base end side at the tip side;
At least a part of a power supply circuit for supplying the power is provided on the base end side of the heat conducting member.
Power supply device for electric work vehicles.
The electric motor includes a left electric motor for driving the left driving wheel and a right electric motor for driving the right driving wheel,
The power supply device includes a left power supply device for supplying power to the left electric motor, and a right power supply device for supplying power to the right electric motor,
The left power supply device and the right power supply device are arranged to face the vehicle body so that the front end side of the left heat conductive member of the left power supply device faces the front end side of the right heat conductive member of the right power supply device. ,
The power supply device for an electric work vehicle according to
前記各実施例では、ダンプトラックなどの電動作業車を例にあげて説明したが、これに限らず、山道、悪路、不整地で使用される電動式車両であれば、自家用車、バス、トラックなどの他の車両にも適用できる。従って、本発明の説明における「電動作業車」という表現は、「電動車両」などの他の表現に置き換えてもよい。 In each of the above embodiments, an electric work vehicle such as a dump truck has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and any electric vehicle used on mountain roads, rough roads, rough terrain, private vehicles, buses, It can also be applied to other vehicles such as trucks. Therefore, the expression “electric work vehicle” in the description of the present invention may be replaced with another expression such as “electric vehicle”.
1:ダンプトラック、2:車体、3:フレーム、4L,4R:駆動輪、5L,5R:電動モータ、10,10A〜10E:電源装置、11,11L,11R,11A〜11C:ヒートパイプフィン装置、12,12U,12M,12L:インバータ回路、13:電気配線、20L,20R:密閉空間部、22:風洞部、110:ヒートパイプフィン、110A:先端側、110B:基端側、112:ベース部、R:地面
1: dump truck, 2: vehicle body, 3: frame, 4L, 4R: drive wheel, 5L, 5R: electric motor, 10, 10A to 10E: power supply device, 11, 11L, 11R, 11A to 11C: heat
Claims (9)
前記電動モータに電源を供給するための電源装置を少なくとも一つ備えており、
前記車輪は、左側駆動輪と右側駆動輪を含んでおり、
前記電動モータは、前記左側駆動輪を駆動するための左側電動モータと、前記右側駆動輪を駆動するための右側電動モータを含んでおり、
前記電源装置は、
前記左側電動モータに電源を供給する左側電源装置と、前記右側電動モータに電源を供給する右側電源装置とを含んでおり、
前記左側電源装置を基端側で吸収した熱を先端側で放出することで冷却するための左側熱伝導部材の先端側と、前記右側電源装置を基端側で吸収した熱を先端側で放出することで冷却するための右側熱伝導部材の先端側とが、車体の走行方向に沿う長手方向中心軸を挟んで対向するようにして車体に配置されており、
前記車体には、前記左側熱伝導部材の先端側と前記右側熱伝導部材の先端側とが前記車体の走行方向に沿う長手方向中心軸を挟んで対向する空間を少なくとも含むようにして、空気の流通する風洞部を設け、
前記車体の左右両側には、前記風洞部から遮断された、左側密閉空間部および右側密閉空間部を設け、
前記左側熱伝導部材の基端側を前記左側密閉空間部に配置し、
前記右側熱伝導部材の基端側を側前右側密閉空間部に配置する、
電動作業車。 An electric work vehicle that travels by driving wheels by an electric motor,
Comprising at least one power supply for supplying power to the electric motor;
The wheels include left drive wheels and right drive wheels,
The electric motor includes a left electric motor for driving the left driving wheel and a right electric motor for driving the right driving wheel,
The power supply device
A left power supply that supplies power to the left electric motor, and a right power supply that supplies power to the right electric motor,
Dissipates heat absorbed at the distal end side of the left power supply device by releasing the heat at the distal end side to cool the left heat conduction member, and releases the heat absorbed at the proximal end side of the right power supply device at the distal end side. Is arranged on the vehicle body so as to face the front end side of the right heat conductive member for cooling by sandwiching the longitudinal central axis along the traveling direction of the vehicle body,
In the vehicle body, air flows so as to include at least a space where the front end side of the left heat conductive member and the front end side of the right heat conductive member are opposed to each other with a longitudinal central axis along the traveling direction of the vehicle body. A wind tunnel,
The left and right sides of the vehicle body are provided with a left sealed space portion and a right sealed space portion that are blocked from the wind tunnel portion,
The base end side of the left heat conducting member is disposed in the left sealed space,
The base end side of the right heat conduction member is disposed in the front right side sealed space,
Electric work vehicle.
請求項1に記載の電動作業車。 The left heat conduction member and the right heat conduction member are opposed to each other with a longitudinal center axis along the traveling direction of the vehicle body, and the front end sides thereof are directed upward by a predetermined angle with respect to a horizontal plane. Provided in the
The electric work vehicle according to claim 1 .
請求項1に記載の電動作業車。 The left heat conductive member and the right heat conductive member are opposed to each other across the longitudinal central axis of the vehicle body, and are provided on the vehicle body along a horizontal plane.
The electric work vehicle according to claim 1 .
複数の前記左側熱伝導部材および複数の前記右側熱伝導部材は、重力方向に沿って多段に配置されている、
請求項1〜3のいずれかに記載の電動作業車。 A plurality of each of the left heat conductive member and the right heat conductive member are provided,
The plurality of left side heat conductive members and the plurality of right side heat conductive members are arranged in multiple stages along the direction of gravity.
The electric work vehicle in any one of Claims 1-3 .
前記右側熱伝導部材の基端側は、前記右側電源装置の電源回路の少なくとも一部が搭載される右側ベース部に接続されており、
前記左側熱伝導部材は前記左側ベース部の平面に対して平行に取り付けられ、
前記右側熱伝導部材は前記右側ベース部の平面に対して平行に取り付けられる、
請求項1〜3のいずれかに記載の電動作業車。 The base end side of the left heat conductive member is connected to a left base portion on which at least a part of the power supply circuit of the left power supply device is mounted,
The base end side of the right heat conductive member is connected to a right base portion on which at least a part of the power supply circuit of the right power supply device is mounted,
The left heat conducting member is attached in parallel to the plane of the left base portion,
The right heat conducting member is mounted in parallel to the plane of the right base portion;
The electric work vehicle in any one of Claims 1-3 .
前記右側熱伝導部材の基端側は、前記右側電源装置の電源回路の少なくとも一部が搭載される右側ベース部に接続されており、
前記左側熱伝導部材は前記左側ベース部の平面に所定角度傾いて取り付けられ、
前記右側熱伝導部材は前記右側ベース部の平面に所定角度傾いて取り付けられる、
請求項1〜3のいずれかに記載の電動作業車。 The base end side of the left heat conductive member is connected to a left base portion on which at least a part of the power supply circuit of the left power supply device is mounted,
The base end side of the right heat conductive member is connected to a right base portion on which at least a part of the power supply circuit of the right power supply device is mounted,
The left heat conducting member is attached to the plane of the left base portion at a predetermined angle,
The right heat conduction member is attached to the plane of the right base portion at a predetermined angle;
The electric work vehicle in any one of Claims 1-3 .
請求項1〜3のいずれかに記載の電動作業車。 The leading end side of the left heat conducting member and the leading end side of the right heat conducting member communicate with each other via a communicating member located in the wind tunnel portion.
The electric work vehicle in any one of Claims 1-3 .
前記電源装置には、左側駆動輪を駆動するための左側電動モータに電源を供給する左側電源装置と、右側駆動輪を駆動するための右側電動モータに電源を供給する右側電源装置とが含まれており、
前記左側電源装置を冷却するための左側熱伝導部材と、前記右側電源装置を冷却するための右側熱伝導部材とを、それぞれの先端側が車体の走行方向に沿う中心軸を挟んで対向するようにして車体に配置し、
前記左側熱伝導部材の先端側と前記右側熱伝導部材の先端側とが向き合う空間を少なくとも含む所定の風洞部に冷却風を供給する、
電動作業車用電源装置の冷却方法。 A method for cooling a power supply for an electric work vehicle,
The power supply device includes a left power supply device that supplies power to the left electric motor for driving the left drive wheel, and a right power supply device that supplies power to the right electric motor for driving the right drive wheel. And
A left heat conducting member for cooling said left power supply, and a right heat conducting member for cooling said right power supply device, each of the tip side opposite to each other across the central axis along the traveling direction of the car body In the car body,
Supplying cooling air to a predetermined wind tunnel including at least a space where the front end side of the left heat conductive member and the front end side of the right heat conductive member face each other;
A cooling method for a power supply device for an electric work vehicle.
前記電動モータへ電源を供給する電源装置には、左側駆動輪を駆動するための左側電動モータに電源を供給する左側電源装置と、右側駆動輪を駆動するための右側電動モータに電源を供給する右側電源装置とが含まれており、The power supply apparatus that supplies power to the electric motor supplies power to the left power supply apparatus that supplies power to the left electric motor for driving the left drive wheel and the right electric motor that drives the right drive wheel. Right side power supply and
前記左側電源装置を冷却するための左側熱伝導部材と、前記右側電源装置を冷却するための右側熱伝導部材とは、それぞれの先端側が車体の走行方向に沿う中心軸を挟んで対向するようにして車体に配置されており、The left heat conducting member for cooling the left power supply device and the right heat conducting member for cooling the right power supply device are opposed to each other with their front end sides sandwiching the central axis along the traveling direction of the vehicle body. Placed on the car body,
前記左側熱伝導部材の先端側と前記右側熱伝導部材の先端側とが向き合う空間を少なくとも含む所定の風洞部に冷却風が供給されるようになっている、Cooling air is supplied to a predetermined wind tunnel including at least a space where the front end side of the left heat conductive member and the front end side of the right heat conductive member face each other.
電動作業車。Electric work vehicle.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012229388A JP5975838B2 (en) | 2012-10-17 | 2012-10-17 | Electric work vehicle and cooling method for power supply device for electric work vehicle |
DE102013220772.7A DE102013220772A1 (en) | 2012-10-17 | 2013-10-15 | ELECTRICAL WORKING VEHICLE AND METHOD FOR COOLING A POWER SOURCE DEVICE FOR THE ELECTRICAL WORKING VEHICLE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012229388A JP5975838B2 (en) | 2012-10-17 | 2012-10-17 | Electric work vehicle and cooling method for power supply device for electric work vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014080118A JP2014080118A (en) | 2014-05-08 |
JP5975838B2 true JP5975838B2 (en) | 2016-08-23 |
Family
ID=50383438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012229388A Expired - Fee Related JP5975838B2 (en) | 2012-10-17 | 2012-10-17 | Electric work vehicle and cooling method for power supply device for electric work vehicle |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5975838B2 (en) |
DE (1) | DE102013220772A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6433367B2 (en) * | 2015-04-08 | 2018-12-05 | 株式会社クボタ | Electric work vehicle |
JP6352972B2 (en) | 2016-05-19 | 2018-07-04 | 株式会社Subaru | Automotive battery |
JP6475670B2 (en) * | 2016-07-26 | 2019-02-27 | 株式会社Subaru | Electrical unit |
CN111114345A (en) * | 2019-12-31 | 2020-05-08 | 柳工(常州)矿山机械有限公司 | Pure electric alternating-current transmission dumper driving system |
DE102021108762B4 (en) | 2021-04-08 | 2024-09-12 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Motor vehicle with a front body arrangement |
JP7409436B1 (en) * | 2022-06-24 | 2024-01-09 | 株式会社タダノ | crane |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07180982A (en) * | 1993-11-09 | 1995-07-18 | Toshiba Corp | Heat pipe type cooling device |
US5587880A (en) * | 1995-06-28 | 1996-12-24 | Aavid Laboratories, Inc. | Computer cooling system operable under the force of gravity in first orientation and against the force of gravity in second orientation |
JP2003273299A (en) * | 2002-03-13 | 2003-09-26 | Toshiba Corp | Semiconductor cooling device for vehicle |
JP2005053330A (en) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | Toshiba Corp | Power converter for railway vehicle |
JP4202887B2 (en) | 2003-10-17 | 2008-12-24 | 株式会社東芝 | Semiconductor cooling device |
JP2007326404A (en) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Drive system of power-driven dump truck |
JP2010064723A (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Toyota Motor Corp | Driving device for vehicle |
US7918296B2 (en) * | 2008-09-15 | 2011-04-05 | Caterpillar Inc. | Cooling system for an electric drive machine and method |
JP5491784B2 (en) * | 2009-07-07 | 2014-05-14 | 株式会社東芝 | Railway vehicle motor drive inverter device |
JP5466073B2 (en) * | 2010-04-23 | 2014-04-09 | 株式会社日立製作所 | Power converter and railway vehicle |
-
2012
- 2012-10-17 JP JP2012229388A patent/JP5975838B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-10-15 DE DE102013220772.7A patent/DE102013220772A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102013220772A1 (en) | 2014-04-17 |
JP2014080118A (en) | 2014-05-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5975838B2 (en) | Electric work vehicle and cooling method for power supply device for electric work vehicle | |
KR101701044B1 (en) | Underbody unit for motor vehicle | |
JP3563038B2 (en) | Power converter | |
US20100139997A1 (en) | Electrical apparatus, cooling system therefor, and electric vehicle | |
JP4119929B2 (en) | Hybrid cargo handling vehicle | |
US20120250253A1 (en) | Semiconductor module | |
JP4138562B2 (en) | Inverter device for vehicle and electric vehicle equipped with the same | |
JP6504832B2 (en) | Integrated mounting and cooling devices, electronic devices and vehicles | |
JP4715529B2 (en) | Power semiconductor element cooling structure | |
WO2015064408A1 (en) | Motor inverter device | |
US7728535B2 (en) | Chopper circuit topologies for adapting an electrical braking system in a traction vehicle | |
WO2015064409A1 (en) | Vehicle-driving motor inverter device | |
JP4600052B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2017052385A (en) | Electric vehicle control device | |
US20230188008A1 (en) | Rotary electric machine unit | |
US20230188007A1 (en) | Rotary electric machine unit | |
JP2011019305A (en) | Inverter device for driving rolling stock motor | |
JP3822612B2 (en) | Railway vehicle power converter | |
KR20160108189A (en) | Semiconductor module | |
JP2009153264A (en) | Cooling structure of power control unit | |
WO2021235099A1 (en) | Power converter | |
JP2013201832A (en) | Electric power conversion device and work machine | |
JP2014027758A (en) | Work machine | |
JP6281840B2 (en) | Work machine | |
JP5659744B2 (en) | Inverter device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150226 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160202 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160216 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160705 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160719 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5975838 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |