WO2013073327A1

WO2013073327A1 - 電気自動車

Info

Publication number: WO2013073327A1
Application number: PCT/JP2012/076789
Authority: WO
Inventors: 天野　敦史; 良二友影
Original assignee: 本田技研工業株式会社
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2013-05-23
Also published as: JPWO2013073327A1; JP5714720B2; EP2781394A1; CN103930300B; US20150034400A1; EP2781394A4; US9079504B2; CN103930300A; EP2781394B1

Abstract

　車両前部に形成されるモータルーム内にパワーコントロールユニットが配置される電気自動車であって：車両前部側面に充電口又は給電口が設けられ；前記充電口又は前記給電口には、充電用電源又は外部装置と接続するための充電コネクタ又は給電コネクタが取り付けられ；前記充電コネクタ又は前記給電コネクタは、その前端が前輪の前端よりも後方であって、その後端が前記モータルームと車室とを仕切るダッシュパネルよりも前方に位置するように配置され；前記充電コネクタ又は前記給電コネクタと前記パワーコントロールユニットは、ケーブルによって接続され；前記パワーコントロールユニットの前記ケーブルとの接続部は、前記充電コネクタ又は前記給電コネクタよりも前方に設けられる。

Description

電気自動車

　本発明は、電気自動車に関する。
　本願は、２０１１年１１月１４日に出願された日本国特願２０１１－２４８１６１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　特許文献１には、車両の前部に充電口が形成され、この充電口内に、家庭用電源による充電を可能とする充電コネクタ（充電ポート）と、この家庭用電源用の充電コネクタからの充電よりも速い充電速度での充電を可能とする急速充電用の充電コネクタ（充電ポート）と、が設けられる電気自動車が開示されている。

日本国特開２０１０－２４７６４２号公報

　上記従来の電気自動車では、充電口に取り付けられる充電コネクタに対する前突時の影響が大きく、この影響を抑制することが望まれる。また、充電コネクタには、車両内部に配索され電力を導通させるケーブルが接続されるが、このケーブルの保護性を高めることも同様に望まれる。また、このような要望は給電口に対しても同様に望まれる。

　そこで、本発明に係る態様は、充電口又は給電口に取り付けられる充電コネクタ又は給電コネクタ、及びこの充電コネクタ又は給電コネクタに接続され車両内部に配索されるケーブルの前突時の保護性を高めることができる電気自動車の提供を目的とする。

　本発明は、上記課題を解決して係る目的を達成するために、以下の態様を採用した。
（１）本発明に係る一態様は、車両前部に形成されるモータルーム内にパワーコントロールユニットが配置される電気自動車であって：車両前部側面に充電口又は給電口が設けられ；前記充電口又は前記給電口には、充電用電源又は外部装置と接続するための充電コネクタ又は給電コネクタが取り付けられ；前記充電コネクタ又は前記給電コネクタは、その前端が前輪の前端よりも後方であって、その後端が前記モータルームと車室とを仕切るダッシュパネルよりも前方に位置するように配置され；前記充電コネクタ又は前記給電コネクタと前記パワーコントロールユニットは、ケーブルによって接続され；前記パワーコントロールユニットの前記ケーブルとの接続部は、前記充電コネクタ又は前記給電コネクタよりも前方に設けられる。

（２）上記（１）の態様において、前記パワーコントロールユニットの上部側に、前記接続部が設けられてもよい。

（３）上記（２）の態様において、車両前部左側に配されて前記モータルームを形成する左フロントフェンダ、及び、車両前部右側に配されて前記モータルームを形成する右フロントフェンダのそれぞれに、前記充電口が設けられ、前記充電コネクタは、家庭用電源と接続するための充電コネクタと、前記家庭用電源からの充電よりも速い充電速度での充電を可能とする急速充電用電源と接続するための充電コネクタを含み、左右の前記充電口のうちの一方に、前記家庭用電源と接続するための充電コネクタが取り付けられ、他方に、前記急速充電用電源と接続するための充電コネクタが取り付けられてもよい。

　上記（１）の態様前突時における前方からの衝撃（入力）が充電コネクタ又は給電コネクタよりも前方に位置する前輪で吸収されるため、充電コネクタ又は給電コネクタが破損しにくくなる。また、充電コネクタ又は給電コネクタがダッシュパネルより前方にあるため、モータルーム内で充電コネクタ又は給電コネクタを取り付けることができ、充電コネクタ又は給電コネクタの車体への取り付けが容易となる。
　さらに、前方からの入力によりパワーコントロールユニットが車両後方に押し込められた場合でも、充電コネクタ又は給電コネクタと、充電コネクタ又は給電コネクタから延びるケーブルのパワーコントロールユニットとの接続部と、の前後間距離が確保されるため、パワーコントロールユニットの後方への移動によりケーブルが引っ張られ難い構造にでき、ケーブルの保護性を高めることができる。

　上記（２）の場合、ケーブルのパワーコントロールユニットに対する接続部が、アクセスし易いパワーコントロールユニットの上部側に設けられるため、メンテナンス性を容易なものにできる。

　上記（３）の場合、家庭用電源と接続するための充電コネクタと、急速充電用電源と接続するための充電コネクタとに接続される各ケーブルの保護性を高めることができる。

本発明に係る第１の実施形態の電気自動車の前部左側面図である。同電気自動車の前部右側面図である。同電気自動車の前部上面図である。同電気自動車が備えるパワーコントロールユニットの斜視図である。充電用ケーブルと接続するための上記パワーコントロールユニットが備える接続コネクタを示した斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る電気自動車の前部上面図である。図７の要部拡大図である。充電用ケーブルと接続するための第２に係る実施形態のパワーコントロールユニットが備える接続コネクタを示した斜視図である。

　以下、本発明に係る実施形態について説明する。なお、以下で用いる図面において、矢印ＦＲは車両の前方を示し、矢印ＵＰは車両の上方を示し、矢印ＬＨは車両の左方を示している。

＜第１の実施形態＞
　図１、図２には、本発明に係る第１の実施形態の電気自動車１の車両前部が示されている。電気自動車１の車両前部には、左右の前輪２，２を覆う左フロントフェンダ３、右フロントフェンダ４が設けられ、左フロントフェンダ３と右フロントフェンダ４との間には車幅方向に延在するバンパ５が設けられている。左フロントフェンダ３、右フロントフェンダ４、及びバンパ５によって、左右一対のホイールハウス６，６が形成され、これらホイールハウス６，６内に、前輪２，２が設けられている。

　バンパ５の両側部の上方には、左右一対のヘッドライト７，７が設けられ、ヘッドライト７，７の後部はそれぞれ、左フロントフェンダ３と右フロントフェンダ４とに滑らかに連なっている。また、左フロントフェンダ３と右フロントフェンダ４との上部間には、図示省略するボンネットが設けられている。

　左フロントフェンダ３において前輪２よりも上方に位置する部位には、家庭用電源から電力を充電する際に開放する左側充電口８（充電口又は給電口）が、右フロントフェンダ４において前輪２よりも上方に位置する部位には、急速充電用電源から電力を充電する際に開放する右側充電口９（充電口又は給電口）が設けられている。各充電口８，９は、リッド１４，１４に開閉可能に覆われる。

　左側充電口８内には、家庭用電源と接続するための家庭電源用外部接続コネクタ１０（充電コネクタ又は給電コネクタ）を取り付けるための取付け部１１が設けられ、右側充電口９内には急速充電用電源と接続するための急速充電用外部接続コネクタ１２（充電コネクタ又は給電コネクタ）を取り付けるための取付け部１３が設けられている。取付け部１１によって家庭電源用外部接続コネクタ１０が固定支持され、取付け部１３によって急速充電用外部接続コネクタ１２が固定支持されている。なお、取付け部１１，１３は、例えば充電口内に設けられる板状のブラケット等で構成される。

　図３を参照し、ボンネットの下方であって、左フロントフェンダ３と右フロントフェンダ４との間には、モータルーム１６が形成され、左フロントフェンダ３の後部、及び右フロントフェンダ４の後部は、車幅方向に延在するダッシュパネル１７の両側部に連なって、上記モータルーム１６を形成している。モータルーム１６とその後方の車室はダッシュパネル１７によって区画されている。本実施形態においてダッシュパネル１７の上部は、車両前方に向けて比較的長く延びており、図中符合１７Ａはダッシュパネルアッパ部１７Ａを示している。説明便宜上、ダッシュパネルアッパ部１７Ａは二点鎖線で示している。

　モータルーム１６内の車幅方向略中央に、モータを制御するパワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵ（Power Control Unit））１８が配置され、ＰＣＵ１８の下方に図示省略する駆動用のモータが配置されている。ＰＣＵ１８の前方には、ラジエータ１９が配置され、このラジエータ１９は、モータとＰＣＵ１８を含むドライブトレインの冷却液と、図示しない蓄電装置の冷却液を、走行風である外気と熱交換することにより冷却する。

　左側充電口８側の家庭電源用外部接続コネクタ１０と、右側充電口９側の急速充電用外部接続コネクタ１２は、ＰＣＵ１８を挟んで、換言すれば、車幅方向中心線Ｃ１を挟んで対向する位置（対称の位置）に配置されている。ここで、家庭電源用外部接続コネクタ１０及び急速充電用外部接続コネクタ１２それぞれの前端は前輪２，２の前端よりも後方であって、その後端はダッシュパネル１７よりも前方に位置している。

　また、電気自動車１は左ハンドル仕様であり、車室左側にハンドルＨが設けられ、家庭電源用外部接続コネクタ１０は、ハンドルＨ側の左フロントフェンダ３の左側充電口８に取り付けられ、急速充電用外部接続コネクタ１２は、同乗者側に位置する右側充電口９に取り付けられている。

　ＰＣＵ１８は、上面視で略矩形のケース本体２２に、蓄電装置からの電力を直流から交流に変換するインバータ、該インバータを制御する制御装置、家庭用電源からの電力を蓄電装置に蓄電可能とする家庭電源充電用デバイス、及び家庭用電源よりも電圧の高い急速充電用電源からの電力を、家庭用電源からの充電に比べて速い充電速度で蓄電装置に蓄電可能とする急速充電用デバイス等を収容して構成されている。

　ＰＣＵ１８は、上面視で矩形枠状を呈するユニット支持フレーム５０に支持され、ユニット支持フレーム５０は、ＰＣＵ１８の四辺を囲むように配置されている。ユニット支持フレーム５０は複数の鋼管材を接合して構成されており、ＰＣＵ１８の前壁の前方に位置する前方延在部５１と、ＰＣＵ１８の後壁の後方に位置する後方延在部５２と、前方延在部５１の左側端部及び後方延在部５２の左側端部を結合する左方延在部５３と、前方延在部５１の右側端部及び後方延在部５２の右側端部を結合する右方延在部５４と、を有している。

　前方延在部５１、後方延在部５２、左方延在部５３、及び右方延在部５４が夫々結合する各角部には、前側左脚部５５、前側右脚部５６、後側左脚部５７、及び後側右脚部５８が下方に向けて延びるように形成され、ユニット支持フレーム５０は、これら各脚部５５～５８の下端部が左右一対のサイドフレーム６０，６０に締結されることで姿勢が保持されている。そしてＰＣＵ１８は、前方延在部５１、後方延在部５２、左方延在部５３、及び右方延在部５４の適所に締結されて、ユニット支持フレーム５０によって支持されている。なお、サイドフレーム６０，６０は上面視でＰＣＵ１８の両側方で車両前後方向に延在している。

　図３において、説明便宜上、ＰＣＵ１８内に収容される家庭電源充電用デバイス２０及び急速充電用デバイス２１を図示している。家庭電源充電用デバイス２０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ等を含んで構成され、急速充電用デバイス２１は、急速充電用電源からの電圧を段階的に蓄電装置に蓄電するためのコンタクタ等を含んで構成されている。

　図４を参照し、ＰＣＵ１８のケース本体２２の後壁右側の下部には電力をＰＣＵ１８内に入力するためのチャージケーブル２５が接続され、チャージケーブル２５は、車幅方向内側に向けて前記後壁に沿って上方へ延びている。
　図５を参照し、チャージケーブル２５は、ケース本体２２の上壁の上方からは左方に向けて延び、そして、その先端には接続コネクタ２４（接続部）が一体に設けられている。

　接続コネクタ２４は、ユニット支持フレーム５０の後方延在部５２の前部側に固着されたブラケット２４Ａに取り付けられ、その取付口を左方に向けている。ここで、接続コネクタ２４には、一端に上記家庭電源用外部接続コネクタ１０を有し、他端に接続コネクタ２４に接続するための家庭電源用内部接続コネクタ２６を有する家庭電源充電用ケーブル２７（ケーブル）が、前記家庭電源用内部接続コネクタ２６を介して着脱可能に接続されている。

　家庭電源充電用ケーブル２７は、家庭電源用内部接続コネクタ２６を接続コネクタ２４に対し右方に向けて挿入することで、接続コネクタ２４に接続されている。図３に示すように、家庭電源充電用ケーブル２７は、接続コネクタ２４からユニット支持フレーム５０の後方延在部５２に沿って左方に延ばされ、家庭電源用外部接続コネクタ１０が左側充電口８内に位置するように配索されている。ここで、接続コネクタ２４は、家庭電源用外部接続コネクタ１０よりも前方に配置されている。

　また本実施形態では、家庭電源充電用ケーブル２７が接続コネクタ２４からユニット支持フレーム５０の後方延在部５２に沿って左方に延ばされ、ケース本体２２の上方に配索されず、さらにダッシュパネルアッパ部１７Ａで覆われている。このため、ボンネットを開放させた際に家庭電源充電用ケーブル２７が目立たないようになっている。

　一方で、図４に示すように、ＰＣＵ１８のケース本体２２の右側上部の前側には、横断面矩形で上方に突出し、急速充電用デバイス２１を収容する収容部２８が形成され、収容部２８の後壁部には、急速充電用デバイス２１に接続するプラスコネクタ２９とマイナスコネクタ３０とがそれぞれ、後方に取付口を向けるようにして設けられている。

　プラスコネクタ２９にはプラス側急速充電用ケーブル３１（ケーブル）が接続され、マイナスコネクタ３０にはマイナス側急速充電用ケーブル３２（ケーブル）が接続され、プラス側急速充電用ケーブル３１及びマイナス側急速充電用ケーブル３２はそれぞれ一端側に、プラスコネクタ２９及びマイナスコネクタ３０に接続するための急速充電用内部接続コネクタ３３，３４を一体に有している。

　また、図３に示すように、プラス側急速充電用ケーブル３１及びマイナス側急速充電用ケーブル３２の他端側は、上記急速充電用外部接続コネクタ１２に一体化されており、急速充電用外部接続コネクタ１２は、プラス側急速充電用ケーブル３１及びマイナス側急速充電用ケーブル３２の他端部を纏めて保持している。

　プラス側急速充電用ケーブル３１及びマイナス側急速充電用ケーブル３２はそれぞれ、急速充電用内部接続コネクタ３３，３４を、プラスコネクタ２９及びマイナスコネクタ３０に対し前方に向けて挿入することで、各コネクタに着脱可能に接続されている。プラス側急速充電用ケーブル３１及びマイナス側急速充電用ケーブル３２はそれぞれ、右側に向けて延ばされ、急速充電用外部接続コネクタ１２が右側充電口９内に位置するように配索されている。ここで、プラスコネクタ２９及びマイナスコネクタ３０は、急速充電用外部接続コネクタ１２よりも前方に配置されている。

　なお、上記構成において、家庭電源充電用デバイス２０は、家庭電源用外部接続コネクタ１０に家庭用電源が接続された際に、家庭電源充電用ケーブル２７及びチャージケーブル２５を介して家庭用電源からの電力を受電可能に構成されている。一方、急速充電用デバイス２１は、プラス側急速充電用ケーブル３１及びマイナス側急速充電用ケーブル３２に急速充電用電源が接続された際に、これらプラス側急速充電用ケーブル３１及びマイナス側急速充電用ケーブル３２を介して急速充電用電源からの電力を受電可能に構成されている。

　以上に説明した上記電気自動車１では、前突時に前方からの衝撃（入力）が充電コネクタ（家庭電源用外部接続コネクタ１０、急速充電用外部接続コネクタ１２）よりも前方に位置する前輪２，２で吸収されるため、これら充電コネクタが破損しにくくなる。また、これら充電コネクタがダッシュパネル１７より前方にあるため、モータルーム１６内で充電コネクタを取り付けることができ、充電コネクタの車体への取り付けが容易となる。
　さらに、前方からの入力によりＰＣＵ１８が車両後方に押し込められた場合でも、充電コネクタと、充電コネクタから延びるケーブル（家庭電源充電用ケーブル２７、プラス側急速充電用ケーブル３１、マイナス側急速充電用ケーブル３２）のＰＣＵ１８との接続部（接続コネクタ２４、プラスコネクタ２９、マイナスコネクタ３０）と、の前後間距離が確保されるため、ＰＣＵ１８の後方への移動により上記高圧ケーブルが引っ張られ難い構造にでき、ケーブルの保護性を高めることができる。

　また、この電気自動車１では、ＰＣＵ１８の上部側に、接続コネクタ２４が設けられるが、この場合、接続コネクタ２４が、アクセスし易いＰＣＵ１８の上部側に設けられるため、メンテナンス性を容易なものにできる。

＜第２の実施形態＞
　次に本発明の第２の実施形態について図６～図８を用いて説明する。この実施形態では、接続コネクタ２４の配置が第１の実施形態と異なっている。以下の説明において、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一符合で示し説明を省略する。

　図６～図８に示すように、本実施形態では、ケース本体２２の収容部２８の後部に板状のブラケット２４Ｂが後方に延びるように取り付けられ、このブラケット２４Ｂの後部に接続コネクタ２４が取り付けられている。接続コネクタ２４は右方に取付口を向けており、左端部にチャージケーブル２５が接続されている。チャージケーブル２５は、ケース本体２２の後壁に沿って上方へ延び、その後、右方に向けて延ばされ接続コネクタ２４に結合されている。

　本実施形態では、車両が右ハンドル仕様であり、家庭電源充電用ケーブル２７は接続コネクタ２４から右方に延ばされ、家庭電源用外部接続コネクタ１０は、右側充電口９内に配置されている。

　急速充電用のプラスコネクタ２９及びマイナスコネクタ３０は、ブラケット２４Ｂによって一部上方から覆われ、プラス側急速充電用ケーブル３１及びマイナス側急速充電用ケーブル３２は、接続コネクタ２４の下方を通された後、ユニット支持フレーム５０の後方延在部５２に沿って左方に延ばされ、急速充電用外部接続コネクタ１２は左側充電口８に配置されている。

　本実施形態においても、接続コネクタ２４は家庭電源用外部接続コネクタ１０よりも前方に位置し、プラスコネクタ２９及びマイナスコネクタ３０は急速充電用外部接続コネクタ１２よりも前方に位置している。

　また、本実施形態では、家庭電源充電用ケーブル２７がケース本体２２の後部右側の一部のみの上方を通り、プラス側急速充電用ケーブル３１及びマイナス側急速充電用ケーブル３２はユニット支持フレーム５０の後方延在部５２に沿って左方に延ばされ、ケース本体２２の上方にはケーブル類が殆ど配索されず、さらにダッシュパネルアッパ部１７Ａで覆われている。このため、ボンネットを開放させた際にケーブル類が目立たないようになっている。さらに、プラス側急速充電用ケーブル３１及びマイナス側急速充電用ケーブル３２を、接続コネクタ２４の下方に通して接続コネクタ２４と交差させることで、ケーブル類の配置スペースの効率化が図られている。

　以上に説明した第２の実施形態においても、前突時に前方からの衝撃（入力）が充電コネクタ（家庭電源用外部接続コネクタ１０、急速充電用外部接続コネクタ１２）よりも前方に位置する前輪２，２で吸収されるため、これら充電コネクタが破損しにくくなる。また、これら充電コネクタがダッシュパネル１７より前方にあるため、モータルーム１６内で充電コネクタを取り付けることができ、充電コネクタの車体への取り付けが容易となる。
　さらに、前方からの入力によりＰＣＵ１８が車両後方に押し込められた場合でも、充電コネクタと、充電コネクタから延びるケーブル（家庭電源充電用ケーブル２７、プラス側急速充電用ケーブル３１、マイナス側急速充電用ケーブル３２）のＰＣＵ１８との接続部（接続コネクタ２４、プラスコネクタ２９、マイナスコネクタ３０）と、の前後間距離が確保されるため、ＰＣＵ１８の後方への移動により上記ケーブルが引っ張られ難い構造にでき、ケーブルの保護性を高めることができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態のみに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

　例えば、上記実施形態では、左側充電口８及び右側充電口９に、家庭電源用外部接続コネクタ１０及び急速充電用外部接続コネクタ１２を取り付ける構成を説明したが、左側充電口８及び右側充電口９に、家庭電源用外部接続コネクタ１０及び給電用のケーブルの外部接続コネクタを取り付ける構成であってもよい。また、左側充電口８及び右側充電口９に、急速充電用外部接続コネクタ１２及び給電用のケーブルの外部接続コネクタを取り付ける構成であってもよい。

　本発明によれば、充電口又は給電口に取り付けられる充電コネクタ又は給電コネクタ、及びこの充電コネクタ又は給電コネクタに接続され車両内部に配索されるケーブルの前突時の保護性を高めることができる電気自動車を提供できる。

　１　電気自動車
　３　左フロントフェンダ
　４　右フロントフェンダ
　８　左側充電口（充電口）
　９　右側充電口（充電口）
　１０　家庭電源用外部接続コネクタ（充電コネクタ）
　１２　急速充電用外部接続コネクタ（充電コネクタ）
　１７　ダッシュパネル
　１８　パワーコントロールユニット
　２４　接続コネクタ（接続部）
　２７　家庭電源充電用ケーブル（高圧ケーブル）
　３１　プラス側急速充電用ケーブル（高圧ケーブル）
　３２　マイナス側急速充電用ケーブル（高圧ケーブル）

Claims

　車両前部に形成されるモータルーム内にパワーコントロールユニットが配置される電気自動車であって：
　車両前部側面に充電口又は給電口が設けられ；
　前記充電口又は前記給電口には、充電用電源又は外部装置と接続するための充電コネクタ又は給電コネクタが取り付けられ；
　前記充電コネクタ又は前記給電コネクタは、その前端が前輪の前端よりも後方であって、その後端が前記モータルームと車室とを仕切るダッシュパネルよりも前方に位置するように配置され；
　前記充電コネクタ又は前記給電コネクタと前記パワーコントロールユニットは、ケーブルによって接続され；
　前記パワーコントロールユニットの前記ケーブルとの接続部は、前記充電コネクタ又は前記給電コネクタよりも前方に設けられることを特徴とする電気自動車。
　前記パワーコントロールユニットの上部側に、前記接続部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車。
　車両前部左側に配されて前記モータルームを形成する左フロントフェンダ、及び、車両前部右側に配されて前記モータルームを形成する右フロントフェンダのそれぞれに、前記充電口が設けられ、
　前記充電コネクタは、家庭用電源と接続するための充電コネクタと、前記家庭用電源からの充電よりも速い充電速度での充電を可能とする急速充電用電源と接続するための充電コネクタを含み、
　左右の前記充電口のうちの一方に、前記家庭用電源と接続するための充電コネクタが取り付けられ、他方に、前記急速充電用電源と接続するための充電コネクタが取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車。