KR101774660B1 - 차량 - Google Patents

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KR101774660B1
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고지 가타노
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도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

고압 부품을 격납하는 외부 급전 장치에의 충격의 직접 입력을 방지할 수 있어, 외부 급전 장치를 보호할 수 있는 차량의 제공을 실현한다.
차량(10)은 외부 급전하기 위한 고압 부품을 격납하는 외부 급전 장치(50)와, 전력의 일부를 축전하는 이차 전지(60)를 차량(10)의 진행 방향 후방에 구비한다. 외부 급전 장치(50)는 이차 전지(60)의 후단부(61)보다도 전방에 배치되고, 또한 측면에서 보아 이차 전지(60)의 하단부(62)보다도 연직 방향 하방에 배치된다.

Description

차량{VEHICLE}
본 발명은, 외부 급전하기 위한 고압 부품을 격납하는 외부 급전 장치를 구비하는 차량의 구조에 관한 것이다.
연료 전지 스택은, 연료를 전기 화학 프로세스에 의해 산화시킴으로써, 산화 반응에 수반하여 방출되는 에너지를 전기 에너지에 직접 변환하는 발전 시스템이다.
연료 전지 스택은, 수소 이온을 선택적으로 수송하기 위한 고분자 전해질막의 양측면을 다공질 재료로 이루어지는 한 쌍의 전극에 의해 끼움 지지해서 구성되는 막-전극 어셈블리를 갖는다. 한 쌍의 전극의 각각은, 백금계의 금속 촉매를 담지하는 카본 분말을 주성분으로 하고, 고분자 전해질막에 접하는 촉매층과, 촉매층의 표면에 형성되고, 통기성과 전자 도전성을 겸비하는 가스 확산층을 갖는다.
연료 전지 시스템을 전력원으로서 탑재하는 연료 전지 차량은, 연료 전지 스택으로 발전한 전기에 의해 트랙션 모터를 구동하여 주행한다. 최근, 연료 전지 차량은 외부 급전 가능한 발전 장치로서도 주목되고 있다. 그와 같은 연료 전지 차량에는 연료 전지 스택으로 발전한 전력을 외부에 공급하기 위한 외부 급전 장치를 구비하는 것이 존재한다. 외부 급전 장치로서는 인버터 회로를 구비한 것이 알려져 있다.
외부 급전 장치를 구비하는 차량에 관련된 기술로서는, 예를 들어, 고압 부품을 격납하는 급전용 컨택터(외부 급전 장치)가 차폭 방향에 있어서의 고압 탱크의 가로로 배치된 연료 전지 자동차가 개시되어 있다(특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2014-131432호 공보
그런데, 외부 급전 장치의 케이싱 내에는, 전압이 높은(예를 들어 200V 이상) 부품이 격납되어 있다. 이로 인해 고압 부품을 격납하는 외부 급전 장치를 고압 탱크의 가로로 배치하면, 후방 충돌 또는 측방 충돌에 의한 충격이 외부 급전 장치에 직접 입력되고, 외부 급전 장치의 케이싱을 기계적으로 강화하는 것이 필요해져, 그렇게 함으로써 필연적으로 무거워져 버린다.
따라서 본 발명은, 상기의 사정을 감안해서 창안된 것이며, 고압 부품을 격납하는 외부 급전 장치에의 충격의 직접 입력을 방지할 수 있어, 외부 급전 장치를 보호할 수 있는 차량의 제공을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 차량은, 외부 급전하기 위한 고압 부품을 격납하는 외부 급전 장치와, 전력의 일부를 축전하는 이차 전지를 차 길이 방향 후방에 구비하는 차량이며, 상기 외부 급전 장치는, 측면에서 보아 상기 이차 전지의 하단부보다도 하방에 배치되어 있고, 상기 외부 급전 장치의 후단부가, 상기 이차 전지의 차 길이 방향에 있어서의 폭의 중간점보다 전방에 위치하고 있다.
상기 차량의 구성에 있어서, 상기 차 길이 방향 후방에, 연료를 저류하기 위한 고압 탱크를 더 구비하고, 상기 고압 탱크는, 측면에서 보아 상기 이차 전지의 하단부보다도 하방에 배치되어 있고, 상기 외부 급전 장치는, 상기 고압 탱크의 축심을 지나는 수직선보다도 전방에 배치되어 있어도 좋다.
상기 외부 급전 장치는, 상기 고압 탱크의 전단부보다 전방에 배치되는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 외부 급전 장치는, 고정 부재를 통하여, 차량의 진행 방향 후방의 플로어에 배치되고, 상기 고정 부재에는 절결부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 외부 급전 장치는, 상기 이차 전지 및 상기 고압 탱크 중 어느 한쪽 또는 양쪽의 양단부보다도 차폭 방향의 내측에 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 외부 급전 장치를 구비한 차량은, 후방 충돌된 경우, 이차 전지에 최초의 충격이 가해져, 이차 전지는 외부 급전 장치의 상방을 통해 전방으로 슬라이드하여 충격을 릴리프하도록 구성되어 있는 경우에서도, 이차 전지에 의한 외부 급전 장치에의 충격의 직접 입력을 방지할 수 있어, 외부 급전 장치를 충격으로부터 보호할 수 있다.
도 1은 외부 급전 장치를 탑재한 연료 전지 차량의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 외부 급전 장치를 구비하는 차량의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 외부 급전 장치를 DC 출력 커넥터측에서 본 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 외부 급전 장치를 PCU 출력 커넥터측에서 본 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 외부 급전 장치를 저면측에서 본 외관도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 외부 급전 장치를 구비하는 차량의 어퍼 백 설치 후의 상태의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 외부 급전 장치를 구비하는 차량의 어퍼 백 설치 전의 상태 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 외부 급전 장치를 구비하는 차량의 이차 전지 탑재 전의 상태의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 외부 급전 장치를 구비하는 차량의 이차 전지 탑재 전의 상태를 전방에서 본 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 외부 급전 장치를 구비하는 차량의 후방부 도어를 개방한 상태를 후면도이다.
이하에 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 이하의 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호로 나타내고 있다. 단, 도면은 모식적인 것이다. 따라서, 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 대조해서 판단해야 할 것이다. 또한, 도면 상호간에 있어서도 서로의 치수 관계나 비율이 다른 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다.
〔제1 실시 형태〕
먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 외부 급전 장치를 구비하는 차량에 대해서 설명한다. 도 1은 외부 급전 장치를 탑재한 연료 전지 차량의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 외부 급전 장치를 구비하는 차량의 측면도이다. 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태에서 예시하는 차량(100)은, 연료 전지 시스템(10)을 탑재하는 연료 전지 차량이다. 연료 전지 시스템(10)은 차량 탑재 전원 시스템으로서 기능하는 것이며, 주로 연료 전지(30), 이차 전지(60) 및 외부 급전 장치(70)를 구비한다.
연료 전지 차량(100)은, 연료 전지(30)로 발전한 전기에 의해 트랙션 모터(40)를 구동하여 주행한다. 연료 전지(30)에는 연료 가스로서 고압 탱크(50)로부터 수소가 공급됨과 함께, 공기가 공급된다. 고압 탱크(50)는 차량(100)의 진행 방향(차 길이 방향) 후방에 탑재되어 있다. 본 실시 형태에 관한 차량(100)에는 2기의 고압 탱크(51, 52)가 탑재되어 있고, 제1 고압 탱크(51)는 리어 플로어(21)의 하부에, 제2 고압 탱크(52)는 후방부 좌석(22)의 하부에 탑재되어 있다.
연료 전지(30)는, 셀이 복수 적층된 스택으로 구성된다(이하, 연료 전지 스택이라고 함). 예를 들어, 고체 고분자형 연료 전지의 연료 전지 셀은, 적어도, 이온 투과성의 전해질막과, 해당 전해질막을 끼움 지지하는 애노드측 촉매층(전극층) 및 캐소드측 촉매층(전극층)으로 이루어지는 막 전극 접합체(MEA:Membrane Electrode Assembly)와, 막 전극 접합체에 연료 가스 혹은 산화제 가스를 공급하기 위한 가스 확산층을 구비하고 있다. 연료 전지 셀은, 한 쌍의 세퍼레이터로 끼움 지지된다. 연료 전지 스택(30)은 전자 제어 유닛(ECU;Electronic Control Unit)(80)에 의해 제어된다.
이차 전지(60)는 연료 전지 스택(30)으로 발전한 전력의 일부를 축전하기 위한 축전지(배터리)이다. 이차 전지(60)는 연료 전지 스택(30)과 전기적으로 접속되어 있다. 이차 전지(60)는 잉여 전력의 저장원, 회생 제동 시의 회생 에너지 저장원, 연료 전지 차량(100)의 가속 또는 감속에 수반하는 부하 변동 시의 에너지 버퍼로서 기능한다. 이차 전지(60)는 차량(100)의 진행 방향 후방에 탑재되어 있다. 본 실시 형태의 이차 전지(60)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 후방부 좌석(22)의 시트 백(23)의 후방이며, 리어 플로어(21) 상에 배터리 캐리어(65)(도 10 참조)를 통하여 설치되어 있다. 이차 전지(60)로서는, 예를 들어, 니켈ㆍ카드뮴 축전지, 니켈ㆍ수소 축전지, 리튬 이온 축전지 등의 축전지가 적합하지만, 예시된 전지에 한정되지 않는다.
다음에, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 실시 형태에 있어서의 외부 급전 장치(70)에 대해서 설명한다. 도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 외부 급전 장치를 DC 출력 커넥터측에서 본 사시도이다. 도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 외부 급전 장치를 PCU 출력 커넥터측에서 본 사시도이다. 도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 외부 급전 장치를 저면측에서 본 외관도이다.
외부 급전 장치(70)는 외부에 전력을 공급하기 위한 고압 부품을 격납하는 장치이다. 외부 급전 장치(70)는, 예를 들어, 인버터 회로나 릴레이, 퓨즈 등을 구비하고 있고, 연료 전지 스택(30)과 전기적으로 접속되어 있다. 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 외부 급전 장치(70)는 고압 부품을 격납하는 케이싱(71)을 구비한다. 케이싱(71)은 용기로서의 케이싱 본체(72)와, 케이싱 본체(72)의 상부 개구부를 밀폐하는 덮개(73)로 이루어져 있다. 덮개(73)의 평면에서 볼 때는, 예를 들어, 부등변 오각 형상을 나타내고 있고, 복수의 볼트(74)가 체결됨으로써, 덮개(73)는 개폐 가능하게 케이싱 본체(72)를 밀폐하고 있다. 단, 케이싱(71)의 외관 형상은, 도 3에 예시된 외관 형상으로 한정되지 않는다.
케이싱 본체(72)의 양단부에는, 고압 전류를 통전하기 위한 직류(DC) 출력 커넥터(81)와 전력 제어 유닛(PCU:Power Control Unit) 출력 커넥터(82)가 설치되어 있다. 제1 실시 형태에서는, DC 출력 커넥터(81)는 차량 전방으로 비스듬히 면하도록 설치되어 있다. DC 출력 커넥터(81)를 비스듬히 요망하도록 설치한 이유로서는, 케이싱 본체(72)로부터 고압 전류를 직접 취출하기 위해서는, 구조상 그로밋이 커지므로, 취출하기 쉬운 방향으로 할 필요가 있는 것, DC 출력 케이블(83)의 선단부의 충전 커넥터(도시하지 않음)가 Chademo 형식인 경우에는 직경이 커지고, 근원이 구부러지기 어려우므로, 이차 전지(60)의 가로로 배선시키기 쉬운 구조로 하는 것 등을 들 수 있다. 한편, PCU 출력 커넥터(82)는, 마찬가지로 차량 전방으로 비스듬히 면하도록 설치되어 있다. PCU 출력 커넥터(82)를 비스듬히 요망하도록 설치한 이유로서는, 케이싱 본체(72)로부터 고압 전류를 직접 취출하기 위해서는, 구조상 그로밋이 커지므로, 취출하기 쉬운 방향으로 할 필요가 있는 것, 비스듬히 취출함으로써, 배터리 캐리어(65)(도 10 참조)의 전방에 배선을 피할 수 있으므로, 후방부 좌석(22)측으로부터의 작업성을 확보할 수 있는 것, 케이싱 본체(72)의 하측으로부터의 배선을 가능하게 하는 것 등을 들 수 있다. 커넥터(81, 82)는 고압인 전류를 출입하는 구조 부분이므로, 케이싱 본체(72)에는 커넥터(81, 82)의 로크 부분(도시하지 않음)을 덮는 커넥터 커버(75, 76)가 설치되어 있다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 외부 급전 장치(70)로부터 이차 전지(60)에 접속하기 위한 출력 케이블(배터리 케이블)(84)은, 케이싱 본체(72)의 PCU 출력 커넥터(82)의 후방측으로부터 이차 전지(60)를 향하여 배선되어 있다. 외부 급전 장치(70)는 차량 후방에 배치되어 있고, 후방부 좌석(22)측으로부터 작업하는 것이 곤란하므로, 출력 케이블(84)의 접속 위치를 외부 급전 장치(70)보다도 상방의 이차 전지(60)측으로 하고 있는 것이다. 또한 도 3에 도시하는 바와 같이, AC(교류) 출력부(85)는 DC 출력 커넥터(81)의 후방측에 설치되어 있다. AC 출력부(85)는 이차 전지(60)를 향하는 출력 케이블(84)의 케이싱(71)으로부터의 출력부와 반대측의 케이싱(71)의 위치에 설치되어 있고, 케이싱 본체(72)의 전방측에서 케이블 접속된다. 이와 같은 구성에 의해, 외부 급전 장치(70)의 전체 길이를 저감하는 것이 가능하다. 또한, 이들 케이블류는, 덮개(73) 상면, 또는, 케이싱 본체(72)의 전방면에 배선하는 것이 작업의 용이성만을 고려한 경우에는 유리해지지만, 적어도 덮개(73)의 상면에 케이블류를 배선하면, 이차 전지(60)와 접촉할 가능성이 나오므로, 케이블의 보강이 필요해진다. AC 출력부(85)의 케이블 접속은 케이싱 본체(72)의 전방측으로 한다. 신호용 접속 케이블(87)은 케이싱 본체(72)의 전방면으로부터 나오고 있고, 당해 케이싱 본체(72)의 전방면에서 케이블 접속된다. 신호용 접속 케이블(87)은, 만일에 하나의 충돌 시에는 파손되어도 좋으므로, 도 4에 도시하는 케이싱 본체(72)의 전방면의 관통부(77)로부터 취출한다. 신호용 접속 케이블(87)의 배선 작업을 용이하게 하는 관점에서, 케이싱(71)측에 신호용 접속 케이블(87)의 관통부(77)를 설치하는 것이 타당하다.
도 3 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 외부 급전 장치(70)는 고정 부재(91, 92)를 통하여, 리어 플로어(21) 상에 배치되어 있다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 고정 부재(91, 92)는 외부 급전 장치(70)의 저부의 양단부에 볼트 등의 체결 부재(95)에 의해 설치되고, 전후방부에서 일체로 되어 있고, 예를 들어, 측면에서 볼 때가 볼록 형상이며, 저면에서 볼 때가 대략 L자 형상과 U자 형상을 나타내고 있다. 고정 부재(91, 92)는 전후방부에서 일체로 되어 있으므로, 고정 부재(91, 92)의 대형화를 최소화한 후에, 위치 결정을 할 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 고정 부재(91, 92)의 받침대부(93A, 93B, 94A, 94B)는 볼트 등의 체결 부재(96)에 의해, 리어 플로어(21)에 고정된다. 한쪽의 받침대부(93A, 94A)는 외부 급전 장치(70)의 전방에 배치된다. 다른 쪽의 받침대부(93B, 94B)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 외부 급전 장치(70)의 측방에 배치된다. 측방(후방)의 받침대부(93B, 94B)에는, 절결부(97)가 형성되어 있다. 당해 절결부(97)는 받침대부(93B, 94B)의 전방측에 개구되고, 차량 전후 방향을 따라서 형성되어 있다. 즉, 측방(후방)의 받침대부(93B, 94B)는 절결부(97)가 형성됨으로써, 체결 부재(96)가 이탈 가능한 구조로 되어 있다. 당해 측방(후방)의 받침대부(93B, 94B)에 절결부(97)가 형성됨으로써, 체결 부재(96)가 이탈 가능한 구조로 되어 있다. 즉, 차량(100)이 후방 충돌되면, 리어 플로어(21)는 충격을 흡수하도록 절첩되도록 변경된다. 고정 부재(91, 92)의 절결부(97)는, 이와 같은 충격을 완화시켜 외부 급전 장치(70)의 케이싱(71)이 파손되는 것을 방지한다. 또한 도 2에 도시하는 바와 같이, 외부 급전 장치(70)의 전방측에는 ISO 바아(110)가 존재한다. 이 점, 전방부의 받침대부(93A, 94A)측은 고정되어 있으므로, 외부 급전 장치(70)가 ISO 바아(110)와 간섭해서 파손되는 것을 방지하고 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하여, 제1 실시 형태에 있어서의 배치상의 특징에 대해서 설명한다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 차량(100)은 이차 전지(60) 및 고압 탱크(51)에 관해서, 외부 급전 장치(70)의 차 길이 방향에 있어서의 위치 관계를 규정하고 있다. 즉, 외부 급전 장치(70)는 후방부 좌석(22)의 시트 백(23)의 후방부에 설치된 ISO 바아(110)보다도 후방에 배치됨과 함께, 이차 전지(60)의 후단부(61)보다도 전방에 배치되어 있다. 또한, 외부 급전 장치(70)는 이차 전지(60)의 하단부(62)보다도 하방(차량이 수평면에 배치되어 있는 경우에는 연직 방향 하방)에 배치되어 있다. 또한, 외부 급전 장치(70)는 이차 전지(60)로부터의 수직선이며, 제1 고압 탱크(51)의 축심을 지나는 직선 L보다도 전방에 배치되어 있다. 보다 바람직하게는, 외부 급전 장치(70)는, 제1 고압 탱크(51)의 전단부(53)보다 전방에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
다음에, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 차량(100)의 작용에 대해서 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 연료 전지 스택(30)은 연료 가스로서의 수소를 전기 화학 프로세스에 의해 산화시킴으로써, 산화 반응에 수반하여 방출되는 에너지를 전기 에너지로 직접 변환한다. 연료 전지 시스템(10)을 전력원으로서 탑재하는 연료 전지 차량(100)은, 연료 전지 스택(30)으로 발전한 전기에 의해 트랙션 모터(40)를 구동하여 주행한다.
또한, 연료 전지 시스템(10)은, 연료 전지 스택(30)의 출력 전력이 당해 연료 전지 스택(30)에의 요구 전력보다도 큰 경우에 그 잉여의 전력을 이차 전지(60)에 축적함과 함께, 연료 전지 스택(30)의 출력 전력이 요구 전력보다도 작은 경우에 이차 전지(60)가 그 부족분을 보충한다. 즉, 연료 전지 스택(30)과 이차 전지(60)의 양쪽 또는 연료 전지 스택(30)만으로부터 트랙션 모터(40)에 전력을 공급하는 한편, 발전 효율이 나쁜 저출력 영역에서는, 연료 전지 스택(30)의 발전을 일시 휴지하고, 이차 전지(60)만으로부터 트랙션 모터(40)에 전력을 공급한다.
또한, 연료 전지 차량(100)의 연료 전지 스택(30)에 의해 발전된 전력은, 외부 급전 장치(70)를 통하여 외부 급전할 수 있다. 외부 급전 장치(70)는 리어 플로어(21) 상에 고정 부재(91, 92)를 통하여 탑재되어 있다. 리어 플로어(21) 상에 외부 급전 장치(70)를 탑재하고 있으므로, 외부 급전 장치(70)를 방수 구조로 할 필요가 없다. 또한, 외부 급전 장치(70)를 리어 플로어(21) 상에 탑재하고 있으므로, AC 출력부(85) 및 DC 출력 커넥터(81)로부터의 배선을 차 실내에 도입하기 위한 개구를 리어 플로어(21)에 설치할 필요가 없다. 또한 외부 급전 장치(70)는, 릴레이나 퓨즈를 격납하고 있으므로 질량이 있고, 리어 플로어(21)의 어퍼 백에는 설치하기 어렵다. 이 점, 도 2에 도시하는 바와 같이, 후방부 좌석(22)의 시트 백(23)은 높이와 함께 후방 경사져 있으므로, 리어 플로어(21)의 바로 위에 가장 탑재 스페이스가 취하기 쉽게 되어 있어, 외부 급전 장치(70)의 설치 장소로서 바람직하다.
또한 외부 급전 장치(70)는, 이차 전지(60)의 후단부(61)보다도 전방에 탑재되어 있다. 외부 급전 장치(70)를 이차 전지(60)의 후단부(61)보다도 전방에 배치함으로써, 충돌 시에 변형되기 쉽게 구성하여 충격 시의 에너지를 흡수하기 위한 크러시 존을 최대화하기 위함이다. 또한 사양마다 다른 구성을 적용하는 옵션의 존재 유무로 작용 효과에 차이가 없도록 하기 위함이다.
제1 실시 형태에 관한 차량(100)에 의하면, 외부 급전 장치(70)는 이차 전지(60)의 후단부(61)보다도 전방에 배치되고, 또한 당해 이차 전지(60)의 하단부(62)보다도 연직 방향 하방에 배치된다. 본 실시 형태에 관한 차량(100)은, 후방 충돌된 경우, 이차 전지(60)에 최초의 충격이 가해져, 이차 전지(60)는 외부 급전 장치(70)의 상방을 통해 전방에 슬라이드하여 충격을 릴리프한다. 따라서, 본 제1 실시 형태에 관한 차량(100)에 의하면, 이차 전지(60)에 의한 외부 급전 장치(70)에의 충격의 직접 입력을 방지할 수 있어, 외부 급전 장치(70)를 보호할 수 있다.
〔변형예〕
본 제1 실시 형태에 있어서, 외부 급전 장치(70)는 이차 전지(60)로부터의 수직선이며, 제1 고압 탱크(51)의 단면의 원심부를 지나는 직선 L보다도 전방에 배치된다. 보다 바람직하게는, 외부 급전 장치(70)는, 제1 고압 탱크(51)의 전단부(53)보다 전방에 배치된다. 만약 외부 급전 장치(70)가 고압 탱크(51)와 이차 전지(60) 사이에 배치되어 있었다고 하면, 충돌 시에 고압 탱크(51)와 이차 전지(60)가 수직선을 따라서 접근한 경우, 외부 급전 장치(70)는 고압 탱크(51)와 이차 전지(60)에 끼워져서 큰 부하를 받게 된다. 이 점, 본 제1 실시 형태에 관한 차량(100)에 의하면, 외부 급전 장치(70)는 이차 전지(60)로부터의 수직선이며, 제1 고압 탱크(51)의 단면의 원심부를 지나는 직선 L보다도 전방에 배치되어 있으므로, 고압 탱크(51)와 이차 전지(60)에 끼워져서 부하를 받는 것을 방지할 수 있다. 당해 수직선을 따르지 않고 고압 탱크(51)와 이차 전지(60)가 접근한 경우는, 이차 전지(60)의 저면에 대해 비스듬히 힘이 작용된다. 따라서, 외부 급전 장치(70)가 고압 탱크(51)와 이차 전지(60) 사이에 끼워졌다고 해도, 그 힘을 릴리프하거나, 외부 급전 장치(70)가 외측에 압출되거나 하는 힘으로 할 수 있다.
〔제2 실시 형태〕
본 제2 실시 형태는, 본 제1 실시 형태에 있어서, 외부 급전 장치(70)의 고정 부재(91, 92)의 측방(후방)의 받침대부(93B, 94B)에는, 절결부(97)가 형성되어 있는 형태에 관한 것이다. 본 제2 실시 형태 차량(100)에 의하면, 후방 충돌에 의해 외부 급전 장치(70)의 바로 아래의 리어 플로어(21)가 절첩된 경우라도, 절결부(97)에 의해 외부 급전 장치(70)가 리어 플로어(21)로부터 분리되므로, 외부 급전 장치(70)에의 충격의 직접 입력을 방지할 수 있어, 외부 급전 장치(70)를 보호할 수 있다.
본 제2 실시 형태에 관한 차량(100)에 의하면, 이차 전지(60) 및 고압 탱크(50) 등과의 관계에서, 외부 급전 장치(70)의 차 길이 방향에 있어서의 위치 관계를 규정함으로써, 후방 충돌에 의한 외부 급전 장치(70)에의 충격의 직접 입력을 방지할 수 있어, 외부 급전 장치(70)를 보호할 수 있다고 하는 우수한 효과를 발휘한다.
〔제3 실시 형태〕
다음에, 도 6 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 외부 급전 장치를 구비하는 차량에 대해서 설명한다. 도 6은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 외부 급전 장치를 구비하는 차량의 어퍼 백 설치 후의 상태의 평면도이다. 도 7은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 외부 급전 장치를 구비하는 차량의 어퍼 백 설치 전의 상태 평면도이다. 도 8은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 외부 급전 장치를 구비하는 차량의 이차 전지 탑재 전의 상태의 평면도이다. 도 9는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 외부 급전 장치를 구비하는 차량의 이차 전지 탑재 전의 상태를 전방에서 본 도면이다. 도 10은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 외부 급전 장치를 구비하는 차량의 후방부 도어를 개방한 상태를 후면도이다. 또한, 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여해서 설명한다.
도 6 내지 도 10에 도시하는 바와 같이, 제3 실시 형태의 차량(200)은, 이차 전지(60) 및 고압 탱크(50)와의 관계에서, 외부 급전 장치(70)의 차폭 방향에 있어서의 위치 관계를 규정한 점이 제1 실시 형태와 다르다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 이차 전지(60), 외부 급전 장치(70), 고압 탱크(50)는 모두 어퍼 백(26)과 리어 플로어(21) 사이의 공간에 배치된다. 즉, 도 7 및 도 10에 도시하는 바와 같이, 제2 실시 형태의 차량(200)에 있어서, 외부 급전 장치(70)는 이차 전지(60)의 차폭 방향에 있어서의 양단부[우측 단부(60R) 및 좌측 단부(60L)]보다도 차폭 방향의 내측에 배치된다. 또는, 도 7, 도 8, 도 9 및 도 10에 도시하는 바와 같이, 외부 급전 장치(70)는 고압 탱크[50(51, 52)]의 차폭 방향에 있어서의 우측 단부(51R, 52R) 및 좌측 단부(51L, 52L)보다도 차폭 방향의 내측에 배치된다. 충돌 시에 변형되기 쉽게 구성하여 충격 시의 에너지를 흡수하기 위한 크러시 존을 최대화하기 위함이다. 바꾸어 말하면, 사양마다 다른 구성을 적용하는 옵션의 존재 유무로 작용 효과에 차이가 없도록 하기 위함이다.
본 제3 실시 형태의 차량(200)에 있어서, 외부 급전 장치(70)는 이차 전지(60)의 차폭 방향에 있어서의 우측 단부(60R) 및 좌측 단부(60L) 및 고압 탱크[50(51, 52)]의 차폭 방향에 있어서의 우측 단부(51R, 52R) 및 좌측 단부(51L, 52L)보다도 차폭 방향의 내측에 배치된다. 본 실시 형태에서는, 외부 급전 장치(70)의 차폭 방향의 양측이 이차 전지(60) 또는/및 고압 탱크[50(51, 52)]로부터 돌출되지 않도록 설정되어 있다. 단, 이에 한정되지 않고, 외부 급전 장치(70)의 차폭 방향의 편측만이 이차 전지(60)의 차폭 방향에 있어서의 우측 단부(60R) 혹은 좌측 단부(60L), 또는/및 고압 탱크[50(51, 52)]의 차폭 방향에 있어서의 우측 단부(51R, 52R) 혹은 좌측 단부(51L, 52L)의 차폭 방향의 내측에 배치되어 있어도 좋다. 외부 급전 장치(70)의 차폭 방향의 편측이 이차 전지(60) 또는/및 고압 탱크[50(51, 52)]로부터 돌출되지 않은 경우라도, 측방 충돌에 대한 하중은 별로 높게 되지 않는다.
외부 급전 장치(70)의 전후는, 제1 실시 형태의 배치와 마찬가지로 배치된다. 즉, 도 9에 도시하는 바와 같이, 외부 급전 장치(70)에 있어서, DC 출력 커넥터(81) 및 PCU 출력 커넥터(82)는 차량 전방으로 비스듬히 면하여 배치되어 있다. 또한, 도 6 내지 도 9에 도시하는 바와 같이, 외부 급전 장치(70)는 이차 전지(60) 왕복 출력 케이블(배터리 케이블)(84)의 리어 플로어(21)의 관통부(25)보다, 후방에 배치되는 것이 바람직하다. PCU가 차량 전방에 있는 것을 전제로서, 배터리 케이블(84)의 리어 플로어(21)의 관통부(25)와 이차 전지(60) 사이에 외부 급전 장치(70)가 존재하면, 케이블 길이가 가장 짧아져, 배선이 효율적이기 때문이다.
제3 실시 형태에 관한 차량(200)에 의하면, 이차 전지(60) 및 고압 탱크(50)와의 관계에서, 외부 급전 장치(70)의 차폭 방향에 있어서의 위치 관계를 규정함으로써, 당해 차량(200)이 측방 충돌된 경우에는, 이차 전지(60) 및 고압 탱크[50(51, 52)]의 한쪽 또는 양쪽에 최초의 충격이 가해지므로, 외부 급전 장치(70)에의 충격의 직접 입력을 방지할 수 있어, 외부 급전 장치(70)를 보호할 수 있다고 하는 우수한 효과를 발휘한다.
〔그 밖의 실시 형태〕
상기와 같이 본 발명을 실시 형태에 의해 기재했지만, 이 개시된 일부를 이루는 기술 및 도면은 본 발명을 한정하는 것이라고 이해해서는 안된다. 이 개시로부터 당업자에게는 다양한 대체 실시 형태, 실시예 및 운용 기술이 명백하게 될 것이다. 예를 들어, 제1 실시 형태에서는, 이차 전지(60) 및 고압 탱크(50) 등과의 관계에서, 외부 급전 장치(70)의 차 길이 방향에 있어서의 위치 관계를 규정하고 있고, 제3 실시 형태에서는, 이차 전지(60) 및 고압 탱크(50)와의 관계에서, 외부 급전 장치(70)의 차폭 방향에 있어서의 위치 관계를 규정하고 있다. 즉, 제1 및 제3 실시 형태의 위치 관계를 조합함으로써, 이차 전지(60) 하측, 리어 플로어(21)의 상측, 후방부 좌석(22)의 시트 백(23)의 후방측, 이차 전지(60)의 전방측 및 이차 전지(60) 및 고압 탱크[50(51, 52)]로부터 차폭 방향 외측으로 돌출되지 않는 형태로 외부 급전 장치(70)를 탑재할 수 있다. 이에 의해, 차량은, 효율적으로 측방 충돌 및 후방 충돌에 대해 대응 가능하게 되고, 외부 급전 장치(70)에의 충격의 직접 입력을 방지할 수 있어, 외부 급전 장치(70)를 보호할 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 여기서는 기재되어 있지 않은 다양한 실시 형태 등을 포함한다고 하는 것을 이해해야만 한다.
마찬가지로, 상기 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태는, 1개 또는 복수의 실시 형태를 임의로 조합하여 실현하도록 구성해도 좋다.
21 : 리어 플로우
30 : 연료 전지
50, 51, 52 : 고압 탱크
51R, 52R : 고압 탱크의 우측 단부
51L, 52L : 고압 탱크의 좌측 단부
60 : 이차 전지
60R : 이차 전지의 우측 단부
60L : 이차 전지의 좌측 단부
70 : 외부 급전 장치
91, 92 : 고정 부재
97 : 절결부
100, 200 : 차량

Claims (5)

  1. 외부 급전하기 위한 고압 부품을 격납하는 외부 급전 장치와,
    전력의 일부를 축전하는 이차 전지를 차 길이 방향 후방에 구비하는 차량이며,
    상기 외부 급전 장치는, 측면에서 보아 상기 이차 전지의 하단부보다도 하방에 배치되어 있고, 상기 외부 급전 장치의 후단부가, 상기 이차 전지의 차 길이 방향에 있어서의 폭의 중간점보다 전방에 위치하고 있는, 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차 길이 방향 후방에, 연료를 저류하기 위한 고압 탱크를 더 구비하고,
    상기 고압 탱크는, 측면에서 보아 상기 이차 전지의 하단부보다도 하방에 배치되어 있고,
    상기 외부 급전 장치는, 상기 고압 탱크의 축심을 지나는 수직선보다도 전방에 배치되는, 차량.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 외부 급전 장치는, 상기 고압 탱크의 전단부보다 전방에 배치되는, 차량.
  4. 외부 급전하기 위한 고압 부품을 격납하는 외부 급전 장치와,
    전력의 일부를 축전하는 이차 전지를 차 길이 방향 후방에 구비하는 차량이며,
    상기 외부 급전 장치는, 측면에서 보아 상기 이차 전지의 하단부보다도 하방에 배치되고, 또한, 고정 부재를 통하여, 차량의 진행 방향 후방의 플로어에 배치되고, 상기 고정 부재에는 절결부가 형성되어 있고,
    상기 외부 급전 장치의 후단부가, 상기 이차 전지의 차 길이 방향에 있어서의 폭의 중간점보다 전방에 위치하고 있는, 차량.
  5. 외부 급전하기 위한 고압 부품을 격납하는 외부 급전 장치와,
    전력의 일부를 축전하는 이차 전지와,
    연료를 저류하기 위한 고압 탱크를 차 길이 방향 후방에 구비하는 차량이며,
    상기 외부 급전 장치는, 측면에서 보아 상기 이차 전지의 하단부보다도 하방에 배치되고, 또한, 상기 이차 전지 및 상기 고압 탱크 중 어느 한쪽 또는 양쪽의 양단부보다도 차폭 방향의 내측에 배치되어 있고,
    상기 외부 급전 장치의 후단부가, 상기 이차 전지의 차 길이 방향에 있어서의 폭의 중간점보다 전방에 위치하고 있는, 차량.
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