JPH09188144A - 電気自動車の駆動電力系冷却構造および同冷却方法 - Google Patents

電気自動車の駆動電力系冷却構造および同冷却方法

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JPH09188144A
JPH09188144A JP8004205A JP420596A JPH09188144A JP H09188144 A JPH09188144 A JP H09188144A JP 8004205 A JP8004205 A JP 8004205A JP 420596 A JP420596 A JP 420596A JP H09188144 A JPH09188144 A JP H09188144A
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浩二 山本
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    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
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    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車体下面に取付けられるバッテリフレーム内
に組み込まれたバッテリと、走行用モータを駆動制御す
る制御器などを内蔵する強電ボックスとを接続する強電
ハーネスを、多くの貫通部を必要とすることなく容易に
配索可能にするとともに、走行用モータ、強電ボックス
およびバッテリに対する冷却系統を一つとする。 【解決手段】 強電ボックス59とバッテリフレーム4
3とを接続する樹脂製の通気ダクト69に強電ハーネス
77を一体成形し、バッテリ41側の強電ハーネス77
の端部はバッテリ収納空間75内に露出させる。走行用
の交流モータ57のハウジング内には送風ファン73を
連結し、モータルーム51内の冷却空気を導入ダクト6
5、連結ダクト67および通気ダクト69を経てバッテ
リ収納空間75内に送り込み、交流モータ57、強電ボ
ックス59およびバッテリ41を冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、バッテリにより
駆動する走行用モータを備えた電気自動車の駆動電力系
冷却構造および同冷却方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電気自動車にあっては、通常ガソリンエ
ンジンを動力源とする自動車に使用されるようなバッテ
リが複数必要であり、このような複数のバッテリは、車
体下面にボルト・ナットなどにより接合固定されるバッ
テリフレームに組み込まれる(例えば、特開平6−11
5359号公報参照)。
【0003】図2は、上記した電気自動車の車体前部側
の内部構造を示しており、車体1のフロアパネル3の下
面には、相互に直列に接続された複数のバッテリ5が組
み込まれたバッテリフレーム7が固定されている。バッ
テリフレーム7は、上面がバッテリカバー9によって覆
われ、フロアパネル3の下面のメンバ11に、図示しな
いボルトにより締結固定されている。
【0004】バッテリフレーム7の前部には、ダクト1
3が接続されている。このダクト13は、先端側の開口
部13aが、車室15内とダッシュパネル17を介して
隔てられたモータルーム19内に開口しており、バッテ
リフレーム7への接続部は、バッテリフレーム7を貫通
してバッテリ5が収納されたバッテリ収納空間21内に
連通している。開口部13aからダクト13内導入され
た空気は、バッテリ収納空間21内に入り込み、バッテ
リ5を冷却した後、後端に設けた排出ファン23により
外部に排出される。
【0005】一方、モータルーム19内には、車両走行
用の交流モータ25と、バッテリ5の直流電圧を交流電
圧に変換する交流モータ25用のインバータを備えて交
流モータ25を駆動制御する制御器などが内蔵される強
電ボックス27とがそれぞれ収納されている。バッテリ
5と強電ボックス27とを接続する強電ハーネス29
は、ダクト13、メンバ11およびバッテリカバー9を
貫通している。
【0006】前述したように、バッテリ5の冷却につい
ては空冷式となっているのに対し、交流モータ25およ
び強電ボックス27の冷却については、車体前部に設け
たラジエータ31と、ラジエータ31、交流モータ25
および強電ボックス27を相互に接続する水配管33
と、水配管33に設けた水ポンプ35とからなる水冷式
となっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の冷却構造では、バッテリ5と強電ボック
ス27とを接続する強電ハーネス29を、ダクト13、
メンバ11およびバッテリカバー9をそれぞれ貫通させ
る必要があることから、強電ハーネス29の配索作業性
が極めて悪く、かつ貫通部が多いことから、水密性の問
題も発生する。また、冷却系が、バッテリ5側の空冷系
と、交流モータ25および強電ボックス27側の水冷系
と二つ存在するため、コストおよび重量的に不利である
上、生産性も悪いものとなっている。
【0008】そこで、この発明は、車体下面に取付けら
れるバッテリフレーム内に組み込まれたバッテリと、走
行用モータを駆動制御する制御器とを接続する電気配線
を、多くの貫通部を必要とすることなく容易に配索可能
とするとともに、走行用モータ、制御器およびバッテリ
に対する冷却系統を一つとすることを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、第1に、車両走行用のモータと、この
モータの駆動源となり、車体フロア下面に装着されたバ
ッテリフレームに組み込まれるバッテリと、このバッテ
リに接続され前記モータを駆動制御する制御器とを備
え、前記制御器周辺と前記バッテリフレームとを、冷却
空気を制御器周辺からバッテリ周辺に向けて通過させる
通気ダクトで連結し、この通気ダクトに前記制御器とバ
ッテリとを電気的に接続する電気配線を一体成形した構
成としてある。
【0010】第2に、第1の構成において、外部から冷
却空気を導入する導入ダクトをモータ周辺に連結すると
ともに、前記導入ダクトに連通し、かつモータ周辺と制
御器周辺とを、冷却空気をモータ周辺から制御器周辺に
向けて通過させる連結ダクトで連結し、これによりモー
タ、制御器およびバッテリを空冷による一つの冷却系で
冷却するようにしてある。
【0011】第3に、第2の構成において、モータに、
導入ダクト側の冷却空気を連結ダクト側に送風する送風
ファンを連結し、この送風ファンの回転により、冷却空
気を強制的にモータ、制御器およびバッテリに順次送り
込む構成としてある。
【0012】第4に、第3の構成において、モータの出
力軸と車軸との間にクラッチ機構を設けるとともに、ク
ラッチ機構に対しモータ側に位置する前記出力軸に送風
ファンを直結し、前記クラッチ機構による動力遮断を行
うことで、車両停止時でのモータ駆動に伴う送風ファン
の回転が可能となる構成としてある。
【0013】第5に、車両走行用のモータの駆動によ
り、このモータに連結した送風ファンが回転し、導入ダ
クトから導入された冷却空気が、モータ周辺に流入した
後、連結ダクトを経て、前記モータを駆動制御する制御
器周辺に達し、さらに通気ダクトを経て、前記モータの
駆動源となり車体フロア下面に装着されたバッテリフレ
ームに組み込まれるバッテリ周辺に流入し、これにより
モータ、制御器、バッテリを空冷による一つの冷却系で
冷却する冷却方法としてある。
【0014】
【発明の効果】第1の発明によれば、バッテリフレーム
と制御器周辺とを通気ダクトにより連結することで、バ
ッテリと制御器とを接続する電気配線の配索がなされる
ことになって配索作業性が向上し、また、電気配線は通
気ダクトとともにバッテリフレームを貫通させてバッテ
リに接続させるので、水密性については、通気ダクトと
バッテリフレームとの接続部を考慮すればよく、容易に
対応できる。
【0015】第2の発明によれば、導入ダクトから導入
した冷却空気によりモータが冷却されるとともに、連結
ダクトにより冷却空気が制御器周辺に導かれて制御器が
冷却され、さらに通気ダクトを通して冷却空気がバッテ
リ周辺に流れて、バッテリが冷却され、これらバッテ
リ、モータおよび制御器に対する冷却については、一つ
の冷却系で構成されているので、部品点数が減少してコ
ストおよび重量的に有利になるとともに、生産性も向上
したものとなる。
【0016】第3の発明または第5の発明によれば、モ
ータ駆動時に送風ファンが駆動して冷却空気がモータ周
辺から制御器周辺およびバッテリ周辺への強制的に流
れ、冷却効率が向上する。しかも、この送風ファンは走
行用のモータを駆動源としているので、送風ファン専用
のモータが不要であり、コスト低下に寄与できる。
【0017】第4の発明によれば、クラッチ機構によ
り、モータと車軸側との動力伝達を遮断することで、車
両停止時においてもモータを駆動させることにより送風
ファンを駆動でき、車両停止時でのモータ、制御器およ
びバッテリの冷却が可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づき説明する。
【0019】図1は、この発明の実施の一形態を示す電
気自動車の車体前部側の内部構造を示す断面図である。
車体37のフロアパネル39の下面には、前記図2に示
した従来構造と同様に、相互に直列に接続された複数の
バッテリ41が組み込まれたバッテリフレーム43が取
付けられている。バッテリフレーム43は、上面がバッ
テリカバー45によって覆われ、前記フロアパネル39
の下面のメンバ47に、図示しないボルトにより締結固
定されている。
【0020】一方、車室49と車体前方側のモータルー
ム51とはダッシュパネル53により隔てられており、
ダッシュパネル53の上端部には、車室49内の空調を
行うための空気取り入れ口となるエアボックス55が設
けられている。上記モータルーム51内には、車両走行
用の交流モータ57と、交流モータ57の上方に配置さ
れ、バッテリ41の直流電圧を交流電圧に変換するイン
バータを備えて交流モータ57を駆動制御する制御器な
どが内蔵される強電ボックス59とがそれぞれ収納され
ている。交流モータ57は出力軸61を備え、この出力
軸61を介して前車軸63に、図示しない変速機などを
介して連結されている。
【0021】交流モータ57の車体前部側には、外部か
ら冷却空気を導入する導入ダクト65が接続され、交流
モータ57周辺となる交流モータ57のハウジング内
と、制御器周辺である強電ボックス59内とは連結ダク
ト67で接続され、さらに強電ボックス59内の車体後
部側とバッテリフレーム43の車体前方側とは通気ダク
ト69で接続されている。
【0022】導入ダクト65の先端は車体前方側に開口
して空気導入口65aを形成し、交流モータ57側への
接続端部65bは、交流モータ57のハウジング内の空
間における出力軸61の軸方向の一方の端部に連通する
構成とする。導入ダクト65の途中には、交流モータ5
7側への接続端部65bより下方に位置する屈曲部65
cが形成され、この屈曲部65cには、空気導入口65
aから導入した空気中の水分を分離除去して空気のみを
モータ57側に供給する気液分離器71が設置されてい
る。
【0023】交流モータ57と強電ボックス59とを接
続する連結ダクト67は、交流モータ57のハウジング
内の空間における出力軸61の軸方向の他方の端部と、
強電ボックス59内とを連通する構成とする。交流モー
タ57の出力軸61には、交流モータ57のハウジング
内空間の前記一方の端部から他方の端部に向けて送風す
る送風ファン73が接続され、これにより、導入ダクト
65から導入されて交流モータ57のハウジング内に流
入した空気が連結ダクト67側に送り込まれることにな
る。
【0024】交流モータ57の出力軸61と車軸63と
の間には、図示していないが、クラッチ機構が設けら
れ、上記送風ファン57は、このクラッチ機構に対し車
軸63と反対側の出力軸61に直結されている。つま
り、クラッチ機構により、交流モータ57の車軸63に
対する動力伝達を遮断して車両が停止した状態でも、交
流モータ57の駆動により送風ファン73の回転が可能
となる。
【0025】強電ボックス59とバッテリフレーム43
とを接続する通気ダクト69は、車体前方側の端部69
aが強電ボックス59内の空間に連通する一方、車体後
方側の端部69bがバッテリフレーム43を貫通してバ
ッテリ収納空間75内に連通している。通気ダクト69
は樹脂で成形されるものであり、この通気ダクト69に
は、バッテリ41と強電ボックス59とを接続する電気
配線としての強電ハーネス77が一体成形されている。
【0026】一体成形された強電ハーネス77は、通気
ダクト69がバッテリフレーム43と強電ボックス59
との間に連結された状態で、バッテリフレーム43側の
端部に設けた図示しないコネクタがバッテリ収納空間7
5内に露出した状態になるとともに、強電ボックス59
側の端部に設けた図示しないコネクタがモータルーム5
1内に露出した状態となっており、これら各コネクタを
該当する部位にそれぞれ接続する。バッテリ収納空間7
5内でのバッテリ41へのコネクタの接続作業は、車室
49内にてフロアパネル39およびバッテリカバー45
にそれぞれ設けた貫通孔39aおよび45aを利用して
行う。
【0027】車体後端側のバッテリフレーム43には排
出ダクト79が接続され、バッテリ収納空間75内の空
気を外部に排出する構成となっている。
【0028】上記したような冷却構造では、交流モータ
57の駆動に伴い送風ファン73が回転し、これに伴い
モータルーム51内の外気が導入ダクト65を経て交流
モータ57のハウジング内に流入し、交流モータ57が
冷却される。導入ダクト65には、気液分離器71が設
けられているので、交流モータ57への水分の流入は回
避される。交流モータ57のハウジング内に流入した冷
却空気は、連結ダクト67を経て強電ボックス59内に
流入して、インバータなどを冷却する。さらに、強電ボ
ックス59内に流入した冷却空気は、通気ダクト69を
経てバッテリフレーム43内のバッテリ収納空間75に
流入し、これによりバッテリ41が冷却される。バッテ
リ41を冷却したバッテリ収納空間75内の冷却空気
は、排出ダクト79から外部に排出される。
【0029】このように、電気自動車の駆動電力系部品
であるバッテリ41、強電ボックス59内の制御器およ
び交流モータ57の冷却は、空冷による一つの冷却系で
行われるので、部品点数が少なくて済むなど冷却構造が
簡素化され、コストおよび重量を低く抑えることが可能
になるとともに、生産性も向上する。また、送風ファン
73は、走行用の交流モータ57を駆動源としているの
で、送風ファン73専用のモータが不要であり、コスト
低下に寄与できる。
【0030】バッテリフレーム43と強電ボックス59
とを接続する通気ダクト69には、強電ハーネス77が
一体成形されており、通気ダクト69を連結すること
で、バッテリ41側に接続する強電ハーネス77端部の
コネクタは、バッテリ収納空間75に露出させることが
できるので、強電ハーネス77自体を、バッテリフレー
ム43、車体37側のメンバ47およびバッテリカバー
45に貫通させる必要がない。これにより、強電ハーネ
ス77の配索作業性が向上するとともに、水密性につい
ては、通気ダクト69とバッテリフレーム43との接続
部を考慮すればよく、容易に対応できる。
【0031】また、クラッチ機構により、交流モータ5
7の車軸63に対する動力伝達を遮断することで、車両
停止時での交流モータ57の空転が可能であり、車両走
行時のみならず、車両停止時においても、交流モータ5
7、強電ボックス59内およびバッテリ41の冷却を行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の一形態に係わる電気自動車の
車体前部側の内部構造を示す断面図である。
【図2】従来例に係わる電気自動車の車体前部側の内部
構造を示す断面図である。
【符号の説明】
41 バッテリ 57 交流モータ 59 強電ボックス(制御器) 61 出力軸 63 車軸 65 導入ダクト 67 連結ダクト 69 通気ダクト 73 送風ファン 77 強電ハーネス(電気配線)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両走行用のモータと、このモータの駆
    動源となり、車体フロア下面に装着されたバッテリフレ
    ームに組み込まれるバッテリと、このバッテリに接続さ
    れ前記モータを駆動制御する制御器とを備え、前記制御
    器周辺と前記バッテリフレームとを、冷却空気を制御器
    周辺からバッテリ周辺に向けて通過させる通気ダクトで
    連結し、この通気ダクトに前記制御器とバッテリとを電
    気的に接続する電気配線を一体成形したことを特徴とす
    る電気自動車の駆動電力系冷却構造。
  2. 【請求項2】 外部から冷却空気を導入する導入ダクト
    をモータ周辺に連結するとともに、前記導入ダクトに連
    通し、かつモータ周辺と制御器周辺とを、冷却空気をモ
    ータ周辺から制御器周辺に向けて通過させる連結ダクト
    で連結したことを特徴とする請求項1記載の電気自動車
    の駆動電力系冷却構造。
  3. 【請求項3】 モータに、導入ダクト側の冷却空気を連
    結ダクト側に送風する送風ファンを連結したことを特徴
    とする請求項2記載の電気自動車の駆動電力系冷却構
    造。
  4. 【請求項4】 モータの出力軸と車軸との間にクラッチ
    機構を設け、このクラッチ機構に対し前記車軸と反対側
    の前記出力軸に送風ファンを直結したことを特徴とする
    請求項3記載の電気自動車の駆動電力系冷却構造。
  5. 【請求項5】 車両走行用のモータの駆動により、この
    モータに連結した送風ファンが回転し、導入ダクトから
    導入された冷却空気が、モータ周辺に流入した後、連結
    ダクトを経て、前記モータを駆動制御する制御器周辺に
    達し、さらに通気ダクトを経て、前記モータの駆動源と
    なり車体フロア下面に装着されたバッテリフレームに組
    み込まれるバッテリ周辺に流入し、これによりモータ、
    制御器、バッテリを空冷による一つの冷却系で冷却する
    ことを特徴とする電気自動車の駆動電力系冷却方法。
JP8004205A 1996-01-12 1996-01-12 電気自動車の駆動電力系冷却構造および同冷却方法 Pending JPH09188144A (ja)

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